(57)【要約】【課題】  現像剤搬送部が撓み難い現像装置および画像形成装置を提供する。【解決手段】  現像剤を貯留する現像槽２０１と、現像剤を担持して供給する現像ローラ２０４とを備える現像装置２００において、現像槽２０１に、仮想的な円柱の側面を取り巻く形状の第１螺旋羽根２０２ａと前記仮想的な円柱の軸線Ｎ１に平行に設けられる２つ以上の第１撓み防止梁２０２ｂとを含み、前記仮想的な円柱の軸線Ｎ１を中心とする回転運動によって現像ローラ２０４に向けて現像剤を搬送する第１現像剤搬送部２０２を設け、第１撓み防止梁２０２ｂを、第１螺旋羽根２０２ａの外周部分Ｔ１において複数の箇所に亘って設け、かつ、前記仮想的な円柱の軸線Ｎ１に垂直な断面の形状が該軸線Ｎ１を中心とする扇形台となるように設ける。【選択図】      図５
2012032718.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤を貯留する現像槽と、現像剤を担持して供給する現像ローラとを備える現像装置において、
前記現像槽には、仮想的な円柱の側面を取り巻く形状の螺旋羽根と前記仮想的な円柱の軸線に平行に設けられる２つ以上の撓み防止梁とを含み、前記仮想的な円柱の軸線を中心とする回転運動によって前記現像ローラに向けて現像剤を搬送する現像剤搬送部が設けられ、
前記撓み防止梁は、前記螺旋羽根の外周部分において複数の箇所に亘って設けられ、かつ、前記仮想的な円柱の軸線に垂直な断面の形状が該軸線を中心とする扇形台となることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
現像剤を貯留する現像槽と、現像剤を担持して供給する現像ローラとを備える現像装置において、
前記現像槽には、仮想的な円柱の側面を取り巻く形状の螺旋羽根と該螺旋羽根の外周部分において前記仮想的な円柱の軸線に平行に設けられる３つ以上の撓み防止梁とを含み、前記仮想的な円柱の軸線を中心とする回転運動によって前記現像ローラに向けて現像剤を搬送する現像剤搬送部が設けられ、
前記撓み防止梁は、前記螺旋羽根の複数の部位に亘って設けられることを特徴とする現像装置。
【請求項３】
前記撓み防止梁は、前記仮想的な円柱の軸線に垂直な断面の形状が該軸線を中心とする扇形台とな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】
前記撓み防止梁は、前記仮想的な円柱の軸線に垂直な断面において、該軸線からの距離がすべて等しくなるように設けられることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の現像装置。
【請求項５】
前記撓み防止梁は、前記仮想的な円柱の軸線に垂直な断面において、該軸線と隣り合う２つの撓み防止梁とがなす設置角がすべて等しくなるように設けられることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の現像装置。
【請求項６】
電子写真方式の画像形成装置において、
請求項１〜５のいずれか１つに記載の現像装置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、現像装置および画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンタ、ファクシミリなどは、電子写真方式によって画像を形成する画像形成装置を備えている。電子写真方式の画像形成装置は、帯電装置および露光装置によって感光体ドラムの表面に静電潜像を形成し、現像装置によってトナーを供給することで該静電潜像を現像し、転写部によって感光体ドラム上のトナー像を記録用紙などの記録媒体に転写し、定着装置によって記録用紙に該トナー像を定着させることで、画像を形成する。
【０００３】
現像装置によって感光体ドラムへ供給されるトナーを含む現像剤は、現像装置が備える現像槽に貯留されている。現像槽に貯留される現像剤は、現像装置が備える現像ローラに搬送される。現像ローラは、その表面に現像剤を担持して回転することで、感光体ドラムへ現像剤を供給する。現像剤に含まれるトナーは、現像ローラに搬送される過程で摩擦帯電しており、帯電したトナーは、感光体ドラム表面の静電潜像との間の静電気力によって、現像ローラ上から感光体ドラム上に移動する。このようにして、現像装置は、感光体ドラム表面の静電潜像を現像し、トナー像を形成する。
【０００４】
たとえば、特許文献１には、円柱状の部材である回転軸と該回転軸を取り巻く螺旋羽根とを有する現像剤搬送部を備える現像装置が記載されている。この現像剤搬送部は、回転軸がその軸線回りに回転するのに伴って該軸線を中心として螺旋羽根が回転運動することで、現像ローラへ向けて現像槽内の現像剤を搬送することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−１０９７４１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に記載の現像装置には、現像槽内の現像剤量が多くなった場合や、回転軸の回転速度が大きい場合に、螺旋羽根と現像剤との摩擦により、現像剤搬送部が撓んでしまうという課題がある。現像剤搬送部が撓むと、螺旋羽根と現像槽内壁とが接触し易くなり、螺旋羽根と現像槽内壁との間にトナーが挟まって圧縮されて凝集トナーが発生し、その結果、転写不良などによる画像不良が発生してしまう。
【０００７】
本発明は、上述した課題を解決するためのものであり、現像剤搬送部が撓み難い現像装置および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】
【０００８】
本発明は、現像剤を貯留する現像槽と、現像剤を担持して供給する現像ローラとを備える現像装置において、
前記現像槽には、仮想的な円柱の側面を取り巻く形状の螺旋羽根と前記仮想的な円柱の軸線に平行に設けられる２つ以上の撓み防止梁とを含み、前記仮想的な円柱の軸線を中心とする回転運動によって前記現像ローラに向けて現像剤を搬送する現像剤搬送部が設けられ、
前記撓み防止梁が、前記螺旋羽根の外周部分において複数の箇所に亘って設けられ、かつ、前記仮想的な円柱の軸線に垂直な断面の形状が該軸線を中心とする扇形台となることを特徴とする現像装置である。
【０００９】
また本発明は、現像剤を貯留する現像槽と、現像剤を担持して供給する現像ローラとを備える現像装置において、
前記現像槽には、仮想的な円柱の側面を取り巻く形状の螺旋羽根と該螺旋羽根の外周部分において前記仮想的な円柱の軸線に平行に設けられる３つ以上の撓み防止梁とを含み、前記仮想的な円柱の軸線を中心とする回転運動によって前記現像ローラに向けて現像剤を搬送する現像剤搬送部が設けられ、
前記撓み防止梁が、前記螺旋羽根の複数の部位に亘って設けられることを特徴とする現像装置である。
【００１０】
また本発明は、前記撓み防止梁の、前記仮想的な円柱の軸線に垂直な断面の形状が該軸線を中心とする扇形台となることを特徴とする。
【００１１】
また本発明は、前記撓み防止梁が、前記仮想的な円柱の軸線に垂直な断面において、該軸線からの距離がすべて等しくなるように設けられることを特徴とする。
【００１２】
また本発明は、前記撓み防止梁が、前記仮想的な円柱の軸線に垂直な断面において、該軸線と隣り合う２つの撓み防止梁とがなす設置角がすべて等しくなるように設けられることを特徴とする。
【００１３】
また本発明は、電子写真方式の画像形成装置において、
上記現像装置を備えることを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、現像剤搬送部は螺旋羽根と撓み防止梁とを含み、該撓み防止梁は、螺旋羽根が取り巻く仮想的な円柱の軸線に垂直な断面の形状が該軸線を中心とする扇形台となる。したがって、撓み防止梁は、螺旋羽根が取り巻く仮想的な円柱の軸線に垂直な方向への剛性が比較的高い。この撓み防止梁が螺旋羽根の外周部分において複数の箇所に亘って設けられている。さらに、撓み防止梁は、現像剤搬送部に２つ以上設けられる。これによって、現像剤搬送部が撓み難い現像装置を提供することができる。
【００１５】
また、本発明では、撓み防止梁は螺旋羽根が取り巻く仮想的な円柱の軸線に平行に設けられるので、非平行に設けられる場合と比較して、撓み防止梁の体積を小さくすることができる。これによって、現像槽内により多くの現像剤を貯留することができる。
【００１６】
また本発明によれば、現像剤搬送部は螺旋羽根と撓み防止梁とを含み、該撓み防止梁は、螺旋羽根の外周部分において複数の箇所に亘って設けられている。そして、撓み防止梁は、現像剤搬送部に３つ以上設けられる。これによって、現像剤搬送部が撓み難い現像装置を提供することができる。
【００１７】
また、本発明では、撓み防止梁は螺旋羽根が取り巻く仮想的な円柱の軸線に平行に設けられるので、非平行に設けられる場合と比較して、撓み防止梁の体積を小さくすることができる。これによって、現像槽内により多くの現像剤を貯留することができる。
【００１８】
また本発明によれば、撓み防止梁は、螺旋羽根が取り巻く仮想的な円柱の軸線に垂直な断面の形状が該軸線を中心とする扇形台となる。これによって、撓み防止梁の、螺旋羽根が取り巻く仮想的な円柱の軸線に垂直な方向への剛性を高くすることができる。
【００１９】
また本発明によれば、撓み防止梁は、螺旋羽根が取り巻く仮想的な円柱の軸線に垂直な断面において、該軸線からの距離がすべて等しくなるように設けられる。これによって、螺旋羽根とともに複数の撓み防止梁が回転運動する際のバランスが良くなり、現像剤搬送部の撓みをより抑えることができる。
【００２０】
また本発明によれば、撓み防止梁は、螺旋羽根が取り巻く仮想的な円柱の軸線に垂直な断面において、該軸線と隣り合う２つの撓み防止梁とがなす設置角がすべて等しくなるように設けられる。これによって、螺旋羽根とともに複数の撓み防止梁が回転運動する際のバランスが良くなり、現像剤搬送部の撓みをより抑えることができる。
【００２１】
また本発明によれば、現像剤搬送部が撓み難い上記現像装置を備えているので、画像不良の発生を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】画像形成装置１００の構成を示す模式図である。
【図２】トナーカートリッジ３００の構成を示す模式図である。
【図３】図２のＣ−Ｃを切断面線とするトナーカートリッジ３００の断面図である。
【図４】現像装置２００の構成を示す模式図である。
【図５】図４のＡ−Ａを切断面線とする現像装置２００の断面図である。
【図６】図４のＢ−Ｂを切断面線とする現像装置２００の断面図である。
【図７】図６のＤ−Ｄを切断面線とする第１螺旋羽根２０２ａおよび第１撓み防止梁２０２ｂの断面図である。
【図８】変形例を示す図である。
【図９】現像装置４００の構成を示す模式図である。
【図１０】図９のＥ−Ｅを切断面線とする現像装置４００の断面図である。
【図１１】図９のＦ−Ｆを切断面線とする現像装置４００の断面図である。
【図１２】図１１のＨ−Ｈを切断面線とする第１螺旋羽根４０２ａおよび第１撓み防止梁４０２ｂの断面図である。
【図１３】現像装置５００の構成を示す模式図である。
【図１４】図１３のＩ−Ｉを切断面線とする現像装置５００の断面図である。
【図１５】図１３のＪ−Ｊを切断面線とする現像装置５００の断面図である。
【図１６】図１５のＫ−Ｋを切断面線とする第１螺旋羽根５０２ａおよび第１撓み防止梁５０２ｂの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
はじめに、本発明の第１実施形態である現像装置２００を備える画像形成装置１００について説明する。図１は、画像形成装置１００の構成を示す模式図である。画像形成装置１００は、複写機能、プリンタ機能、およびファクシミリ機能を併せ持つ複合機であり、伝達される画像情報に応じて、記録媒体上にフルカラーまたはモノクロの画像を形成する。画像形成装置１００は、コピアモード（複写モード）、プリンタモード、およびファクシミリモードという３種の印刷モードを有しており、図示しない操作部からの操作入力、パーソナルコンピュータ、携帯端末装置、情報記録媒体、メモリ装置を用いた外部機器などからの印刷ジョブの受信に応じて、図示しない制御ユニット部によって、印刷モードが選択される。
【００２４】
画像形成装置１００は、トナー像形成部２０と、転写部３０と、定着部４０と、記録媒体供給部５０と、排出部６０と、図示しない制御ユニット部とを含む。トナー像形成部２０は、感光体ドラム２１ｂ，２１ｃ，２１ｍ，２１ｙと、帯電部２２ｂ，２２ｃ，２２ｍ，２２ｙと、露光ユニット２３と、現像装置２００ｂ，２００ｃ，２００ｍ，２００ｙと、クリーニングユニット２５ｂ，２５ｃ，２５ｍ，２５ｙと、トナーカートリッジ３００ｂ，３００ｃ，３００ｍ，３００ｙと、トナー供給パイプ２５０ｂ，２５０ｃ，２５０ｍ，２５０ｙとを含む。転写部３０は、中間転写ベルト３１と、駆動ローラ３２と、従動ローラ３３と、中間転写ローラ３４ｂ，３４ｃ，３４ｍ，３４ｙと、転写ベルトクリーニングユニット３５と、転写ローラ３６とを含む。
【００２５】
感光体ドラム２１、帯電部２２、現像装置２００、クリーニングユニット２５、トナーカートリッジ３００、トナー供給パイプ２５０、および中間転写ローラ３４は、カラー画像情報に含まれるブラック（ｂ）、シアン（ｃ）、マゼンタ（ｍ）、およびイエロー（ｙ）の各色の画像情報に対応するために、それぞれ４つずつ設けられる。本明細書中において、各色に応じて４つずつ設けられる各部材を区別する場合は、各部材を表す数字の末尾に各色を表すアルファベットを付して参照符号とし、各部材を総称する場合は、各部材を表す数字のみを参照符号とする。
【００２６】
感光体ドラム２１は、図示しない駆動部によって軸線回りに回転可能に支持され、図示しない導電性基体と、該導電性基体の表面に形成される光導電層とを含む。導電性基体は種々の形状を採ることができ、たとえば、円筒状、円柱状、薄膜シート状などを挙げることができる。光導電層は、光を照射されることで導電性を示す材料によって形成される。感光体ドラム２１としては、たとえば、アルミニウムで形成された円筒状部材（導電性基体）と、該円筒状部材の外周面上に形成される、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）、セレン（Ｓｅ）、または有機光半導体（ＯＰＣ）からなる薄膜（光導電層）とを含むものを用いることができる。
【００２７】
帯電部２２、現像装置２００、およびクリーニングユニット２５は、感光体ドラム２１の回転方向周りに、この順序で配置される。帯電部２２は、現像装置２００およびクリーニングユニット２５よりも鉛直方向下方に配置される。
【００２８】
帯電部２２は、感光体ドラム２１表面を所定の極性および電位に帯電させる装置である。帯電部２２は、感光体ドラム２１に臨む位置に、感光体ドラム２１の長手方向に沿って設置される。接触帯電方式の場合、帯電部２２は、感光体ドラム２１表面に接するように設置される。非接触帯電方式の場合、帯電部２２は、感光体ドラム２１表面から離隔するように設置される。
【００２９】
帯電部２２は、現像装置２００、クリーニングユニット２５などとともに、感光体ドラム２１の周囲に設置される。帯電部２２は、現像装置２００、クリーニングユニット２５などよりも、感光体ドラム２１に近い位置に設置されることが好ましい。これによって、感光体ドラム２１の帯電不良の発生を確実に防止することができる。
【００３０】
帯電部２２としては、ブラシ型帯電装置、ローラ型帯電装置、コロナ放電装置、イオン発生装置などを使用できる。ブラシ型帯電装置およびローラ型帯電装置は、接触帯電方式の帯電装置である。ブラシ型帯電装置には、帯電ブラシを用いるもの、磁気ブラシを用いるものなどがある。コロナ放電装置およびイオン発生装置は、非接触帯電方式の帯電装置である。コロナ放電装置には、ワイヤ状の放電電極を用いるもの、鋸歯状の放電電極を用いるもの、針状の放電電極を用いるものなどがある。
【００３１】
露光ユニット２３は、露光ユニット２３から出射される光が、帯電部２２と現像装置２００との間を通過して感光体ドラム２１の表面に照射されるように配置される。露光ユニット２３は、帯電状態にある感光体ドラム２１ｂ，２１ｃ，２１ｍ，２１ｙ表面に、各色の画像情報に対応するレーザ光をそれぞれ照射することによって、感光体ドラム２１ｂ，２１ｃ，２１ｍ，２１ｙそれぞれの表面に、各色の画像情報に対応する静電潜像を形成する。露光ユニット２３には、たとえば、レーザ照射部および複数の反射ミラーを備えるレーザスキャニングユニット（ＬＳＵ）を使用できる。露光ユニット２３としては、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）アレイ、液晶シャッタと光源とを適宜組み合わせたユニットなどを用いてもよい。
【００３２】
現像装置２００は、感光体ドラム２１上に形成された静電潜像をトナーによって現像することで、感光体ドラム２１上にトナー像を形成する装置である。現像装置２００の鉛直方向上部には、筒状部材であるトナー供給パイプ２５０が接続される。現像装置２００の詳細については後述する。
【００３３】
トナーカートリッジ３００は、現像装置２００よりも鉛直方向上方に配され、未使用のトナーを貯蔵する。トナーカートリッジ３００の鉛直方向下部にはトナー供給パイプ２５０が接続される。トナーカートリッジ３００は、トナー供給パイプ２５０を介して、現像装置２００へトナーを供給する。トナーカートリッジ３００の詳細については後述する。
【００３４】
クリーニングユニット２５は、感光体ドラム２１から中間転写ベルト３１にトナー像が転写された後に、感光体ドラム２１の表面に残留するトナーを除去し、感光体ドラム２１の表面を清浄化する部材である。クリーニングユニット２５としては、たとえば、トナーを掻き取るための板状部材と、掻き取ったトナーを回収する容器状部材とが用いられる。
【００３５】
トナー像形成部２０によれば、帯電部２２によって均一な帯電状態にある感光体ドラム２１の表面に、露光ユニット２３から画像情報に応じたレーザ光が照射されて静電潜像が形成される。感光体ドラム２１上の静電潜像に現像装置２００からトナーが供給されることでトナー像が形成される。このトナー像は後述する中間転写ベルト３１に転写される。トナー像が中間転写ベルト３１に転写された後に、感光体ドラム２１表面に残留するトナーは、クリーニングユニット２５によって除去される。
【００３６】
中間転写ベルト３１は、感光体ドラム２１の鉛直方向上方に配置される無端ベルト状部材である。中間転写ベルト３１は、駆動ローラ３２と従動ローラ３３とによって張架されてループ状の経路を形成し、矢符Ｂ方向に移動する。
【００３７】
駆動ローラ３２は、図示しない駆動部によってその軸線回りに回転可能に設けられる。駆動ローラ３２は、その回転によって、中間転写ベルト３１を矢符Ｂ方向へ移動させる。従動ローラ３３は、駆動ローラ３２の回転に従動して回転可能に設けられ、中間転写ベルト３１が弛まないように、中間転写ベルト３１に一定の張力を発生させる。
【００３８】
中間転写ローラ３４は、中間転写ベルト３１を介して感光体ドラム２１に圧接し、かつ図示しない駆動部によってその軸線回りに回転可能に設けられる。中間転写ローラ３４としては、たとえば、直径８ｍｍ〜１０ｍｍの金属（たとえば、ステンレス）ローラの表面に、導電性の弾性部材が形成されたものを用いることができる。中間転写ローラ３４は、転写バイアスを印加する図示しない電源が接続され、感光体ドラム２１表面のトナー像を中間転写ベルト３１に転写する機能を有する。
【００３９】
転写ローラ３６は、中間転写ベルト３１を介して駆動ローラ３２に圧接し、図示しない駆動部によって軸線回りに回転可能に設けられる。転写ローラ３６と駆動ローラ３２との圧接部（転写ニップ部）において、中間転写ベルト３１に担持されて搬送されるトナー像は、後述する記録媒体供給部５０から送給される記録媒体に転写される。
【００４０】
転写ベルトクリーニングユニット３５は、中間転写ベルト３１を介して従動ローラ３３に対向し、中間転写ベルト３１のトナー像担持面に接触するように設けられる。転写ベルトクリーニングユニット３５は、記録媒体へのトナー像の転写後に、中間転写ベルト３１表面のトナーを除去し回収するために設けられる。記録媒体へのトナー像の転写後に中間転写ベルト３１にトナーが付着したまま残っていると、中間転写ベルト３１の移動によって、残留トナーが転写ローラ３６に付着するおそれがある。転写ローラ３６にトナーが付着すると、そのトナーは、次に転写する記録媒体の裏面を汚染してしまう。
【００４１】
転写部３０によれば、中間転写ベルト３１が感光体ドラム２１に接しながら移動するとき、中間転写ローラ３４に、感光体ドラム２１表面のトナーの帯電極性とは逆極性の転写バイアスが印加され、感光体ドラム２１の表面に形成されたトナー像は、中間転写ベルト３１上へ転写される。感光体ドラム２１ｙ、感光体ドラム２１ｍ、感光体ドラム２１ｃ、感光体ドラム２１ｂでそれぞれ形成される各色のトナー画像が、中間転写ベルト３１上に、この順番で順次重ねて転写されることによって、フルカラートナー像が形成される。中間転写ベルト３１に転写されたトナー像は、中間転写ベルト３１の移動によって転写ニップ部に搬送され、転写ニップ部において、記録媒体に転写される。トナー像が転写された記録媒体は、後述する定着部４０に搬送される。
【００４２】
記録媒体供給部５０は、給紙ボックス５１と、ピックアップローラ５２ａ，５２ｂと、搬送ローラ５３ａ，５３ｂと、レジストローラ５４と、給紙トレイ５５とを含む。給紙ボックス５１は、画像形成装置１００の鉛直方向下部に設けられ、画像形成装置１００内部において記録媒体を貯留する容器状部材である。給紙トレイ５５は、画像形成装置１００外壁面に設けられ、画像形成装置１００外部において記録媒体を貯留するトレイ状部材である。記録媒体としては、普通紙、カラーコピー用紙、オーバーヘッドプロジェクタ用シート、葉書などがある。
【００４３】
ピックアップローラ５２ａは、給紙ボックス５１に貯留される記録媒体を１枚ずつ取り出し、用紙搬送路Ａ１に送給する部材である。搬送ローラ５３ａは互いに圧接するように設けられる一対のローラ状部材であり、用紙搬送路Ａ１において記録媒体をレジストローラ５４に向けて搬送する。ピックアップローラ５２ｂは、給紙トレイ５５に貯留される記録媒体を１枚ずつ取り出し、用紙搬送路Ａ２に送給する部材である。搬送ローラ５３ｂは互いに圧接するように設けられる一対のローラ状部材であり、用紙搬送路Ａ２において記録媒体をレジストローラ５４に向けて搬送する。
【００４４】
レジストローラ５４は、互いに圧接するように設けられる一対のローラ状部材であり、搬送ローラ５３ａ，５３ｂから送給される記録媒体を、中間転写ベルト３１に担持されるトナー像が転写ニップ部に搬送されるのに同期して、転写ニップ部に送給する。
【００４５】
記録媒体供給部５０によれば、中間転写ベルト３１に担持されるトナー像が転写ニップ部に搬送されるのに同期して、給紙ボックス５１または給紙トレイ５５から記録媒体が転写ニップ部に送給され、該記録媒体にトナー像が転写される。
【００４６】
定着部４０は、加熱ローラ４１および加圧ローラ４２を備える。加熱ローラ４１は、所定の定着温度となるように制御される。加圧ローラ４２は、加熱ローラ４１に圧接するローラである。加熱ローラ４１は、加圧ローラ４２とともに記録媒体を加熱しながら挟持することにより、トナー像を構成するトナーを溶融させて記録媒体上に定着させる。トナー像が定着した記録媒体は、後述する排出部６０に搬送される。
【００４７】
排出部６０は、搬送ローラ６１と、排出ローラ６２と、排出トレイ６３とを含む。搬送ローラ６１は、定着部４０よりも鉛直方向上方において、互いに圧接するように設けられる一対のローラ状部材である。搬送ローラ６１は、画像が定着した記録媒体を排出ローラ６２に向けて搬送する。
【００４８】
排出ローラ６２は、互いに圧接するように設けられる一対のローラ状部材である。排出ローラ６２は、片面印刷の場合、片面の印刷が完了した記録媒体を排出トレイ６３に排出する。排出ローラ６２は、両面印刷の場合、片面の印刷が完了した記録媒体を、用紙搬送路Ａ３を介してレジストローラ５４へ搬送し、両面の印刷が完了した記録媒体を排出トレイ６３に排出する。排出トレイ６３は、画像形成装置１００の鉛直方向上面に設けられ、画像が定着した記録媒体を貯留する。
【００４９】
画像形成装置１００は、図示しない制御ユニット部を含む。制御ユニット部は、たとえば、画像形成装置１００の内部空間における鉛直方向上部に設けられ、記憶部と演算部と制御部とを含む。記憶部には、画像形成装置１００の鉛直方向上面に配置される図示しない操作パネルを介した各種設定値、画像形成装置１００内部の各所に配置される図示しないセンサなどからの検知結果、外部機器からの画像情報などが入力される。また、記憶部には、各種処理を実行するプログラムが書き込まれる。各種処理とは、たとえば、記録媒体判定処理、付着量制御処理、定着条件制御処理などである。
【００５０】
記憶部には、この分野で常用されるものを使用でき、たとえば、リードオンリィメモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）などが挙げられる。外部機器には、画像情報の形成または取得が可能であり、かつ画像形成装置１００に電気的に接続可能な電気、電子機器を使用でき、たとえば、コンピュータ、デジタルカメラ、テレビジョン受像機器、ビデオレコーダ、ＤＶＤ（Digital Versatile
Disc）レコーダ、ＨＤＤＶＤ（High-Definition Digital Versatile Disc）レコーダ、
ブルーレイディスクレコーダ、ファクシミリ装置、携帯端末装置などが挙げられる。
【００５１】
演算部は、記憶部に書き込まれる各種データ（画像形成命令、検知結果、画像情報など）および各種処理のプログラムを取り出し、各種判定を行う。制御部は、演算部の判定結果に応じて画像形成装置１００に設けられる各装置に制御信号を送付し、動作制御を行う。
【００５２】
制御部および演算部は中央処理装置（ＣＰＵ、Central Processing Unit）を備えるマ
イクロコンピュータ、マイクロプロセッサなどによって実現される処理回路を含む。制御ユニット部は、この処理回路とともに主電源を含み、電源は制御ユニット部だけでなく、画像形成装置１００に設けられる各装置にも電力を供給する。
【００５３】
図２は、トナーカートリッジ３００の構成を示す模式図である。図３は、図２のＣ−Ｃを切断面線とするトナーカートリッジ３００の断面図である。トナーカートリッジ３００は、トナー供給パイプ２５０を介して、現像装置２００へトナーを供給する装置である。トナーカートリッジ３００は、トナー収容容器３０１と、トナー汲み上げ部材３０２と、トナー排出部材３０３と、トナー排出容器３０４とを含む。
【００５４】
トナー収容容器３０１は、略半円柱状の内部空間を有する容器状部材であり、その内部空間において、トナー汲み上げ部材３０２を回転自在に支持し、未使用のトナーを収容する。トナー排出容器３０４は、トナー収容容器３０１の長手方向に沿って設けられる略半円柱状の内部空間を有する容器状部材であり、その内部空間において、トナー排出部材３０３を回転自在に支持する。トナー収容容器３０１の内部空間とトナー排出容器３０４の内部空間とは、トナー収容容器３０１の長手方向に沿って形成される連通口３０５を介して連通する。トナー排出容器３０４は、その鉛直方向下部に、排出口３０６が形成される。トナー排出容器３０４には、排出口３０６において、トナー供給パイプ２５０が接続される。
【００５５】
トナー汲み上げ部材３０２は、回転軸３０２ａと、基体３０２ｂと、摺動部３０２ｃとを含む。回転軸３０２ａは、トナー収容容器３０１の長手方向に沿って延びる円柱状の部材である。基体３０２ｂは、トナー収容容器３０１の長手方向に沿って延びる板状の部材であり、その幅方向および厚さ方向の中央部において、回転軸３０２ａに取り付けられる。摺動部３０２ｃは、基体３０２ｂの幅方向両端部に取り付けられる可撓性を有する部材であり、たとえば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）から形成される。トナー汲み上げ部材３０２は、回転軸３０２ａがその軸線回りに回転するのに伴って基体３０２ｂが回転運動し、これによって基体３０２ｂの幅方向両端部に設けられる摺動部３０２ｃがトナー収容容器３０１の内壁面を摺擦することで、該トナー収容容器３０１内のトナーを、トナー排出容器３０４へ汲み上げる。
【００５６】
トナー排出部材３０３は、トナー排出容器３０４内のトナーを排出口３０６に向けて搬送する部材である。トナー排出部材３０３は、トナー排出回転軸３０３ａと、該トナー排出回転軸３０３ａを取り巻いて設けられるトナー排出羽根３０３ｂとを含む、いわゆるオーガスクリューである。
【００５７】
トナーカートリッジ３００によれば、トナー収容容器３０１内の未使用トナーが、トナー汲み上げ部材３０２によってトナー排出容器３０４に汲み上げられる。そして、トナー排出容器３０４に汲み上げられたトナーは、トナー排出部材３０３によって排出口３０６に搬送される。排出口３０６に搬送されたトナーは、該排出口３０６からトナー排出容器３０４外へ排出され、トナー供給パイプ２５０を介して、現像装置２００に供給される。
【００５８】
図４は、現像装置２００の構成を示す模式図である。図５は、図４のＡ−Ａを切断面線とする現像装置２００の断面図である。図６は、図４のＢ−Ｂを切断面線とする現像装置２００の断面図である。現像装置２００は、感光体ドラム２１の表面にトナーを供給することで、該表面に形成された静電潜像を現像する装置である。現像装置２００は、現像槽２０１と、第１現像剤搬送部２０２と、第２現像剤搬送部２０３と、現像ローラ２０４と、現像槽カバー２０５と、ドクターブレード２０６と、隔壁２０７と、トナー濃度検知センサ２０８とを含む。
【００５９】
現像槽２０１は、内部空間を有する長手形状の部材であり、その内部空間に現像剤を貯留する。本発明において用いられる現像剤としては、トナーのみからなる１成分現像剤であっても、トナーとキャリアとを含む２成分現像剤であってもよい。現像槽２０１には、その鉛直方向上部に現像槽カバー２０５が設けられ、内部空間において、第１現像剤搬送部２０２、第２現像剤搬送部２０３、現像ローラ２０４、ドクターブレード２０６、隔壁２０７、およびトナー濃度検知センサ２０８が設けられる。
【００６０】
現像ローラ２０４は、図示しない駆動部によって軸線回りに回転するマグネットローラであり、現像槽２０１内の現像剤を表面に担持して、担持した現像剤に含まれるトナーを感光体ドラム２１へ供給する。現像ローラ２０４には、図示しない電源が接続され、現像バイアス電圧が印加される。現像ローラ２０４に担持されたトナーは、感光体ドラム２１近傍において、現像バイアス電圧による静電気力によって、感光体ドラム２１へ移動する。
【００６１】
ドクターブレード２０６は、現像ローラ２０４の軸線方向に延びる板状部材であり、その幅方向の一端が現像槽２０１に固定され、かつ他端が現像ローラ２０４の表面に対して間隙を有するように設けられる。ドクターブレード２０６は、現像ローラ２０４の表面に対して間隙を有して設けられることで、現像ローラ２０４に担持される現像剤の量を所定量に規制する。ドクターブレード２０６の材料としては、ステンレス鋼、アルミニウム、合成樹脂などを使用できる。
【００６２】
隔壁２０７は、現像槽２０１の略中央部において、該現像槽２０１の長手方向に沿って延びる長手形状の部材である。隔壁２０７は、現像槽２０１の鉛直方向下部と、現像槽カバー２０５との間に設けられ、長手方向両端部が現像槽２０１の内壁面から離間するように設けられる。隔壁２０７は、現像槽２０１の内部空間を、第１搬送路Ｑと、第２搬送路Ｐと、第１連通路Ｓと、第２連通路Ｒとに区分する。
【００６３】
第２搬送路Ｐは、隔壁２０７の長手方向に沿って延びる空間であって、現像ローラ２０４を収容する空間である。第１搬送路Ｑは、隔壁２０７を挟んで第２搬送路Ｐに対向する空間である。第１連通路Ｓは、隔壁２０７の長手方向一端部２０７ａにおいて、第１搬送路Ｑと第２搬送路Ｐとを連通する空間である。第２連通路Ｒは、隔壁２０７の長手方向他端部２０７ｂにおいて、第１搬送路Ｑと第２搬送路Ｐとを連通する空間である。
【００６４】
現像槽カバー２０５は、現像槽２０１の鉛直方向上側に、着脱自在に設けられる。現像槽カバー２０５には、供給口２０５ａが形成される。供給口２０５ａは、第１搬送路Ｑの鉛直方向上方において第２連通路Ｒに臨む位置に形成される。現像槽カバー２０５には、供給口２０５ａにおいて、トナー供給パイプ２５０が接続される。トナーカートリッジ３００に収容されているトナーは、トナー供給パイプ２５０および供給口２０５ａを介して現像槽２０１内に供給される。
【００６５】
第１現像剤搬送部２０２は、第１搬送路Ｑに設けられ、第１螺旋羽根２０２ａと第１撓み防止梁２０２ｂと第１支持部材２０２ｃと第１ギア２０２ｄとを含む。第１螺旋羽根２０２ａは、隔壁２０７の長手方向に延びており、その長手方向両端において、２つの第１支持部材２０２ｃに支持される。２つの第１支持部材２０２ｃのうち、第２連通路Ｒ側の第１支持部材２０２ｃは、現像槽２０１の内壁に回転自在に支持される。２つの第１支持部材２０２ｃのうち、第１連通路Ｓ側の第１支持部材２０２ｃは、現像槽２０１の外側において第１ギア２０２ｄと接続される。
【００６６】
第１螺旋羽根２０２ａは、仮想的な円柱の側面を取り巻く形状であり、第１支持部材２０２ｃおよび第１ギア２０２ｄを介して、モータなどの駆動部によって、該仮想的な円柱の軸線を中心として回転方向Ｇ１に回転運動する。第１螺旋羽根２０２ａの回転運動により、第１搬送路Ｑに貯留される現像剤は、搬送方向Ｙに搬送される。搬送方向Ｙは、第２連通路Ｒから第１連通路Ｓへ向かう方向である。
【００６７】
第２現像剤搬送部２０３は、第２搬送路Ｐに設けられ、第２螺旋羽根２０３ａと第２撓み防止梁２０３ｂと第２支持部材２０３ｃと第２ギア２０３ｄとを含む。第２螺旋羽根２０３ａは、隔壁２０７の長手方向に延びており、その長手方向両端において、２つの第２支持部材２０３ｃに支持される。２つの第２支持部材２０３ｃのうち、第２連通路Ｒ側の第２支持部材２０３ｃは、現像槽２０１の内壁に回転自在に支持される。２つの第２支持部材２０３ｃのうち、第１連通路Ｓ側の第２支持部材２０３ｃは、現像槽２０１の外側において第２ギア２０３ｄと接続される。
【００６８】
第２螺旋羽根２０３ａは、仮想的な円柱の側面を取り巻く形状であり、第２支持部材２０３ｃおよび第２ギア２０３ｄを介して、モータなどの駆動部によって、該仮想的な円柱の軸線を中心として回転方向Ｇ２に回転運動する。第２螺旋羽根２０３ａの回転運動により、第２搬送路Ｐに貯留される現像剤は、搬送方向Ｘに搬送される。搬送方向Ｘは、第１連通路Ｓから第２連通路Ｒへ向かう方向であり、搬送方向Ｙとは反対方向である。
【００６９】
本実施形態では、第１現像剤搬送部２０２と第２現像剤搬送部２０３とは同一の形状に構成される。しかしながら、第１現像剤搬送部２０２と第２現像剤搬送部２０３とは同一の形状でなくてもよく、たとえば、第１現像剤搬送部２０２と第２現像剤搬送部２０３とのいずれか一方がオーガスクリュー状であってもよい。第１現像剤搬送部２０２については、後に詳述する。
【００７０】
上述したように、現像槽カバー２０５の供給口２０５ａは、第１搬送路Ｑの鉛直方向上方において第２連通路Ｒに臨む位置に形成される。したがって、トナーカートリッジ３００内の未使用のトナーは、まず、第１搬送路Ｑにおける搬送方向Ｙ上流側に供給され、その後、第１現像剤搬送部２０２によって、搬送方向Ｙ下流側に搬送されることになる。
【００７１】
トナー濃度検知センサ２０８は、現像槽２０１の鉛直方向下部において、第２現像剤搬送部２０３の鉛直方向下方に装着され、センサ面が第２搬送路Ｐに露出するように設けられる。トナー濃度検知センサ２０８は、図示しないトナー濃度制御部に電気的に接続される。
【００７２】
トナー濃度制御部は、トナー濃度検知センサ２０８が検知するトナー濃度検知結果に応じて、トナー排出部材３０３を回転させ、現像槽２０１内にトナーを供給する制御を行う。より具体的には、トナー濃度制御部は、トナー濃度検知センサ２０８によるトナー濃度検知結果が所定の設定値よりも低いか否か判断し、低いと判断した場合に、トナー排出部材３０３を回転させる駆動部に制御信号を送り、トナー排出部材３０３を所定の期間回転させる。
【００７３】
また、トナー濃度検知センサ２０８には、図示しない電源が接続される。電源は、トナー濃度検知センサ２０８を駆動させるための駆動電圧、およびトナー濃度検知結果をトナー濃度制御部に出力するための制御電圧を、トナー濃度検知センサ２０８に印加する。電源によるトナー濃度検知センサ２０８への電圧の印加は、図示しない制御部によって制御される。
【００７４】
トナー濃度検知センサ２０８としては、一般的なトナー濃度検知センサを使用でき、たとえば、透過光検知センサ、反射光検知センサ、透磁率検知センサなどを使用できる。これらのトナー濃度検知センサの中でも、透磁率検知センサを使用することが好ましい。透磁率検知センサとしては、たとえば、ＴＳ−Ｌ（商品名、ＴＤＫ株式会社製）、ＴＳ−Ａ（商品名、ＴＤＫ株式会社製）、ＴＳ−Ｋ（商品名、ＴＤＫ株式会社製）などが挙げられる。
【００７５】
このような現像装置２００によれば、現像槽２０１内において、現像剤は、第１搬送路Ｑ、第１連通路Ｓ、第２搬送路Ｐ、第２連通路Ｒ、という順序で循環搬送される。このように循環搬送される現像剤のうちの一部は、第２搬送路Ｐにおいて、現像ローラ２０４の表面に担持され、担持された現像剤中のトナーは、感光体ドラム２１へと移動して順次消費される。所定量のトナーが消費されたことをトナー濃度検知センサ２０８が検知すると、未使用のトナーがトナーカートリッジ３００から第１搬送路Ｑへ供給される。供給されたトナーは、第１搬送路Ｑ内で搬送されながら、現像剤中に拡散する。
【００７６】
以下では、第１現像剤搬送部２０２について詳細に説明する。なお、第２現像剤搬送部２０３は第１現像剤搬送部２０２と同じ構成であるので説明を省略する。第１現像剤搬送部２０２は、上述したように、第１螺旋羽根２０２ａと、第１撓み防止梁２０２ｂと、第１支持部材２０２ｃと、第１ギア２０２ｄとを含む。
【００７７】
第１螺旋羽根２０２ａ、第１撓み防止梁２０２ｂ、第１支持部材２０２ｃ、および第１ギア２０２ｄは、たとえば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ハイインパクトポリスチレン、ＡＢＳ樹脂（アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合合成樹脂）などの材料から形成される。第１螺旋羽根２０２ａ、第１撓み防止梁２０２ｂ、第１支持部材２０２ｃ、および第１ギア２０２ｄの材質が同じである場合、第１現像剤搬送部２０２は一体成形されることが好ましい。
【００７８】
図７は、図６のＤ−Ｄを切断面線とする第１螺旋羽根２０２ａおよび第１撓み防止梁２０２ｂの断面図である。第１螺旋羽根２０２ａは、仮想的な円柱の側面を取り巻く形状の部材であり、該仮想的な円柱の軸線Ｎ１の方向に見たときの形状は略円環状である。より詳細には、第１螺旋羽根２０２ａは、螺線に沿って線分を移動させたときに該線分の軌跡がなす面を有する所定の厚さの部材である。ここで、「螺線」とは、仮想的な円柱の側面上の連続した空間曲線であって、該仮想的な円柱の周方向のうちの一方向に進みながら該仮想的な円柱の軸線方向のうちの一方向に進む空間曲線である。
【００７９】
軸線Ｎ１から最も遠い第１螺旋羽根２０２ａ上の点までの距離の２倍の値を、該第１螺旋羽根２０２ａの外径Ｌ１と称する。また、軸線Ｎ１から最も近い第１螺旋羽根２０２ａ上の点までの距離の２倍の値を、該第１螺旋羽根２０２ａの内径Ｌ２と称する。外径Ｌ１は、たとえば１０ｍｍ〜３０ｍｍの範囲内で適宜設定でき、内径Ｌ２は、たとえば０ｍｍ〜１０ｍｍの範囲内で適宜設定できる。なお、現像装置２００が小型である場合は、外径Ｌ１は、１０ｍｍ〜２０ｍｍの範囲内で設定され、内径Ｌ２は、０ｍｍ〜５ｍｍの範囲内で設定される。
【００８０】
第１螺旋羽根２０２ａの厚さＬ３は、１ｍｍ〜３ｍｍの範囲内で適宜設定できる。現像装置２００が小型である場合は、第１螺旋羽根２０２ａの厚さＬ３は、１ｍｍ〜２ｍｍの範囲内で設定される。
【００８１】
第１螺旋羽根２０２ａにおいて、軸線Ｎ１からの距離が外径Ｌ１の４０％以上５０％以下となる部分の集合を、第１螺旋羽根２０２ａの外周部分Ｔ１と称する。なお、第１螺旋羽根２０２ａの外周部分Ｔ１は螺線状となる。図７中の破線は、外周部分Ｔ１とそれ以外の部分との境界を表している。本実施形態では、第１螺旋羽根２０２ａの外周部分Ｔ１には、凹部Ｗ１が形成されている。凹部Ｗ１は、第１螺旋羽根２０２ａの外周部分Ｔ１において、軸線Ｎ１に平行な直線上の複数の箇所に形成されている。凹部Ｗ１には、第１撓み防止梁２０２ｂが設けられる。
【００８２】
第１撓み防止梁２０２ｂは、第１螺旋羽根２０２ａが軸線Ｎ１に垂直な方向に撓むのを抑えるための部材である。第１撓み防止梁２０２ｂは、軸線Ｎ１に平行に設けられる柱状部材であり、凹部Ｗ１に囲まれる空間を通って、該凹部Ｗ１に接続されている。第１螺旋羽根２０２ａの外周部分Ｔ１において軸線Ｎ１に平行な直線上の複数の箇所に凹部Ｗ１が形成されているので、第１撓み防止梁２０２ｂは、第１螺旋羽根２０２ａの外周部分Ｔ１において複数の箇所に亘って一直線上に設けられることになる。
【００８３】
本実施形態では、同一形状の２つの第１撓み防止梁２０２ｂが設けられている。第１撓み防止梁２０２ｂの設けられる数は２つ以上の任意の数でよいけれども、第１撓み防止梁２０２ｂの設けられる数が多過ぎると、該第１撓み防止梁２０２ｂの表面積の合計値が大き過ぎ、その結果、第１螺旋羽根２０２ａの回転運動の際に、第１撓み防止梁２０２ｂと現像剤との間に生じる摩擦が大きくなってしまう。したがって、第１撓み防止梁２０２ｂの設けられる数は２つ以上６つ以下であることが好ましい。
【００８４】
第１撓み防止梁２０２ｂの長手方向における長さは、第１螺旋羽根２０２ａ全体の長手方向における長さの７０％以上であり、より好ましくは、９０％以上である。これによって、第１螺旋羽根２０２ａが撓むのをより抑えることができる。
【００８５】
第１撓み防止梁２０２ｂの軸線Ｎ１に垂直な断面の形状は、軸線Ｎ１を中心とする扇形台である。扇形台は、扇形から、中心および中心角が一致し、かつ、該扇形よりも小さな扇形を除いた形状である。扇形台の中心および中心角は、元となる扇形の中心および中心角である。第１撓み防止梁２０２ｂの軸線Ｎ１に垂直な断面の形状である扇形台の中心角は、好ましくは５°以上４５°以下であり、さらに好ましくは１５°以上３０°以下である。本実施形態では、扇形台の中心角θ１は２５°である。
【００８６】
第１撓み防止梁２０２ｂの軸線Ｎ１に垂直な断面の形状を扇形台にすることで、該第１撓み防止梁２０２ｂの剛性を高めることができるとともに、第１螺旋羽根２０２ａの回転運動の際に、第１撓み防止梁２０２ｂと現像剤との間に生じる摩擦を小さくすることができる。なお、第１撓み防止梁２０２ｂの軸線Ｎ１に垂直な断面の形状を、扇形台の代わりに該扇形台と同じ面積の円にした場合、第１撓み防止梁２０２ｂの剛性は低くなってしまう。
【００８７】
第１撓み防止梁２０２ｂの軸線Ｎ１に垂直な断面の面積は、１ｍｍ２〜２０ｍｍ２の範囲内で適宜設定できる。現像装置２００が小型である場合は、第１撓み防止梁２０２ｂの軸線Ｎ１に垂直な断面の面積は、１ｍｍ２〜１０ｍｍ２の範囲内で設定される。
【００８８】
本実施形態では、２つの第１撓み防止梁２０２ｂは、軸線Ｎ１に垂直な断面において、該軸線Ｎ１からの距離が等しくなるように設けられる。第１撓み防止梁２０２ｂと軸線Ｎ１との距離は、より詳細には、第１撓み防止梁２０２ｂの断面図形の図心Ｚ１と軸線Ｎ１との距離である。このように構成されることで、第１螺旋羽根２０２ａとともに第１撓み防止梁２０２ｂが回転運動する際のバランスが良くなり、第１現像剤搬送部２０２の撓みをより抑えることができる。
【００８９】
軸線Ｎ１に垂直な断面において、隣り合う２つの第１撓み防止梁２０２ｂと該軸線Ｎ１とがなす角度を設置角と称する。設置角は、より詳細には、一の第１撓み防止梁２０２ｂの図心Ｚ１と軸線Ｎ１とを結ぶ線分と、他の第１撓み防止梁２０２ｂの図心Ｚ１と軸線Ｎ１とを結ぶ線分とがなす角度であり、０°を超え１８０°以下の角度である。本実施形態における設置角をσとするとき、設置角σは１８０°である。
【００９０】
第１螺旋羽根２０２ａは、その長手方向両端部に、第１支持部材２０２ｃが設けられている。本実施形態の第１支持部材２０２ｃは円柱状部材である。第１螺旋羽根２０２ａの長手方向において、１つの第１支持部材２０２ｃが設けられている部分の長さは、第１螺旋羽根２０２ａ全体の長手方向における長さの１５％以上４０％以下である。したがって、第１螺旋羽根２０２ａの長手方向において、第１支持部材２０２ｃが設けられていない部分、すなわち、第１螺旋羽根２０２ａの長手方向中央部の長さは、第１螺旋羽根２０２ａ全体の長手方向における長さの６０％以上８５％以下である。
【００９１】
第１支持部材２０２ｃの外径は、第１螺旋羽根２０２ａの内径Ｌ２と同じ長さに設定でき、また、たとえば、５ｍｍ〜１５ｍｍの範囲内で適宜設定できる。第１支持部材２０２ｃは、図示しない駆動部によって、６０ｒｐｍ〜１８０ｒｐｍで、回転方向Ｇ１に回転する。
【００９２】
本実施形態において、第１螺旋羽根２０２ａの長手方向中央部では、該第１螺旋羽根２０２ａの内側には何も設けられていない。本実施形態の第１螺旋羽根２０２ａの内側の空間は、現像剤の移動空間として利用される。すなわち、第１螺旋羽根２０２ａの内側の空間に存在する現像剤は、該第１螺旋羽根２０２ａによって押されないので、搬送方向Ｙに進まずにその場に留まろうとする。その結果、第１螺旋羽根２０２ａの内側の空間に存在する現像剤は、搬送方向Ｙに進む現像剤を基準とすれば、搬送方向Ｘに進むように見える。本実施形態では、第１搬送路Ｑにおいて、このような２つの現像剤の流れが生じることにより、現像剤同士の摩擦によって現像剤が攪拌され、現像槽２０１内におけるトナーの偏りが解消される。
【００９３】
本実施形態では、第１螺旋羽根２０２ａの長手方向中央部には、第１撓み防止梁２０２ｂのみが設けられている。第１螺旋羽根２０２ａの材質と第１撓み防止梁２０２ｂの材質とが同じ硬さである場合、または、第１螺旋羽根２０２ａの材質よりも第１撓み防止梁２０２ｂの材質が硬い場合、第１撓み防止梁２０２ｂにおいて、第１螺旋羽根２０２ａの長手方向中央部に対応する部分の体積は、第１螺旋羽根２０２ａの長手方向中央部の体積の５％以上１５％以下であることが好ましい。５％以上とすることにより、第１螺旋羽根２０２ａが撓み難くなり、１５％以下とすることにより、現像槽２０１内における第１現像剤搬送部２０２の占有体積を小さくでき、その結果、より多くの現像剤を現像槽２０１内に貯留することができる。
【００９４】
また、本発明の他の実施形態としては、第１螺旋羽根２０２ａの長手方向中央部において、該第１螺旋羽根２０２ａの内側に円柱状部材が設けられてもよい。この場合、円柱状部材の材質と第１螺旋羽根２０２ａの材質と第１撓み防止梁２０２ｂの材質とが同じ硬さであるとき、または、第１螺旋羽根２０２ａの材質よりも第１撓み防止梁２０２ｂおよび円柱状部材の材質が硬いとき、該円柱状部材の体積と第１撓み防止梁２０２ｂにおける第１螺旋羽根２０２ａの長手方向中央部に対応する部分の体積との合計は、第１螺旋羽根２０２ａの長手方向中央部の体積の７％以上１５％以下であることが好ましい。７％以上とすることにより、第１螺旋羽根２０２ａが撓み難くなり、１５％以下とすることにより、現像槽２０１内における第１現像剤搬送部２０２の占有体積を小さくでき、その結果、より多くの現像剤を現像槽２０１内に貯留することができる。
【００９５】
なお、従来の現像剤搬送部は、円柱状の回転軸部材と、該回転軸部材を取り巻く螺旋羽根とからなり、現像剤搬送部を小径化した場合に同等の剛性を保つためには、該回転軸部材の体積は、螺旋羽根の体積の２０％以上３０％以下が必要となる。
【００９６】
このように構成される第１現像剤搬送部２０２では、第１撓み防止梁２０２ｂは、軸線Ｎ１に垂直な断面の形状が該軸線Ｎ１を中心とする扇形台となっているので、該第１撓み防止梁２０２ｂの、軸線Ｎ１に垂直な方向への剛性が比較的高くなっている。この第１撓み防止梁２０２ｂは、第１螺旋羽根２０２ａの外周部分Ｔ１において複数の箇所に亘って設けられ、さらに、第１撓み防止梁２０２ｂは、第１現像剤搬送部２０２に２つ設けられる。したがって、第１現像剤搬送部２０２は、従来の現像剤搬送部よりも撓み難くなっている。
【００９７】
従来の現像剤搬送部は、螺旋羽根と比較的太い回転軸部材とからなるけれども、第１現像剤搬送部２０２には、回転軸部材は必須ではなく、回転軸部材が設けられる場合であっても、比較的細くできる。たとえば、従来の現像剤搬送部では、回転軸部材の外径／螺旋羽根の外径×１００の値が２０％以上５０％以下であるのに対して、本発明では、回転軸部材の外径／螺旋羽根の外径×１００の値を０％以上２０％未満にすることができる。
【００９８】
また、第１撓み防止梁２０２ｂは軸線Ｎ１に平行に設けられるので、非平行に設けられる場合と比較して、第１撓み防止梁２０２ｂの体積が小さい。したがって、現像槽２０１内により多くの現像剤を貯留することができる。
【００９９】
なお、本実施形態では、各第１撓み防止梁２０２ｂは１つの連続した部材であるけれども、本実施形態の変形例としては、１つの第１撓み防止梁２０２ｂが複数の断片から構成されていてもよい。
【０１００】
図８は、変形例を示す図である。変形例では、第１撓み防止梁２０２ｂは、複数の断片２０２ｅからなる。また、変形例では、第１螺旋羽根２０２ａの外周部分には凹部Ｗ１は設けられておらず、各断片２０２ｅは、第１螺旋羽根２０２ａの外周部分の表面上に接続される。より詳細には、変形例では、各断片２０２ｅは、第１螺旋羽根２０２ａの外周部分において、一の表面と他の表面とを接続しており、各断片２０２ｅが軸線Ｎ１に平行な直線状に並ぶことで、１つの第１撓み防止梁２０２ｂを形成している。このように構成される変形例も、従来の現像剤搬送部と比較して、撓みが抑えられている。
【０１０１】
次に、本発明の第２実施形態である現像装置４００について説明する。図９は、現像装置４００の構成を示す模式図である。図１０は、図９のＥ−Ｅを切断面線とする現像装置４００の断面図である。図１１は、図９のＦ−Ｆを切断面線とする現像装置４００の断面図である。現像装置４００は、現像装置２００の代わりに画像形成装置１００に備えられ、感光体ドラム２１の表面にトナーを供給することで、該表面に形成された静電潜像を現像する装置である。現像装置４００は、現像槽２０１と、第１現像剤搬送部４０２と、第２現像剤搬送部４０３と、現像ローラ２０４と、現像槽カバー２０５と、ドクターブレード２０６と、隔壁２０７と、トナー濃度検知センサ２０８とを含む。
【０１０２】
現像装置４００は、現像装置２００において、第１現像剤搬送部２０２の代わりに第１現像剤搬送部４０２を設け、第２現像剤搬送部２０３の代わりに第２現像剤搬送部４０３を設けたものである。よって、第１実施形態と第２実施形態とで共通する部材である、現像槽２０１、現像ローラ２０４、現像槽カバー２０５、ドクターブレード２０６、隔壁２０７、およびトナー濃度検知センサ２０８については、その説明を省略する。なお、本発明の他の実施形態としては、現像装置２００において、第１現像剤搬送部２０２の代わりに第１現像剤搬送部４０２を設け、第２現像剤搬送部２０３はそのままとしたものであってもよい。
【０１０３】
第１現像剤搬送部４０２は、第１搬送路Ｑに設けられ、第１螺旋羽根４０２ａと第１撓み防止梁４０２ｂと第１支持部材４０２ｃと第１ギア４０２ｄとを含む。第１螺旋羽根４０２ａは、隔壁２０７の長手方向に延びており、その長手方向両端において、２つの第１支持部材４０２ｃに支持される。２つの第１支持部材４０２ｃのうち、第２連通路Ｒ側の第１支持部材４０２ｃは、現像槽２０１の内壁に回転自在に支持される。２つの第１支持部材４０２ｃのうち、第１連通路Ｓ側の第１支持部材４０２ｃは、現像槽２０１の外側において第１ギア４０２ｄと接続される。
【０１０４】
第１螺旋羽根４０２ａは、仮想的な円柱の側面を取り巻く形状であり、第１支持部材４０２ｃおよび第１ギア４０２ｄを介して、モータなどの駆動部によって、該仮想的な円柱の軸線を中心として回転方向Ｇ１に回転運動する。第１螺旋羽根４０２ａの回転運動により、第１搬送路Ｑに貯留される現像剤は、搬送方向Ｙに搬送される。
【０１０５】
第２現像剤搬送部４０３は、第２搬送路Ｐに設けられ、第２螺旋羽根４０３ａと第２撓み防止梁４０３ｂと第２支持部材４０３ｃと第２ギア４０３ｄとを含む。第２螺旋羽根４０３ａは、隔壁２０７の長手方向に延びており、その長手方向両端において、２つの第２支持部材４０３ｃに支持される。２つの第２支持部材４０３ｃのうち、第２連通路Ｒ側の第２支持部材４０３ｃは、現像槽２０１の内壁に回転自在に支持される。２つの第２支持部材４０３ｃのうち、第１連通路Ｓ側の第２支持部材４０３ｃは、現像槽２０１の外側において第２ギア４０３ｄと接続される。
【０１０６】
第２螺旋羽根４０３ａは、仮想的な円柱の側面を取り巻く形状であり、第２支持部材４０３ｃおよび第２ギア４０３ｄを介して、モータなどの駆動部によって、該仮想的な円柱の軸線を中心として回転方向Ｇ２に回転運動する。第２螺旋羽根４０３ａの回転運動により、第２搬送路Ｐに貯留される現像剤は、搬送方向Ｘに搬送される。
【０１０７】
本実施形態では、第１現像剤搬送部４０２と第２現像剤搬送部４０３とは同一の形状に構成される。しかしながら、第１現像剤搬送部４０２と第２現像剤搬送部４０３とは同一の形状でなくてもよく、たとえば、第１現像剤搬送部４０２と第２現像剤搬送部４０３とのいずれか一方がオーガスクリュー状であってもよい。
【０１０８】
以下では、第１現像剤搬送部４０２について詳細に説明する。なお、第２現像剤搬送部４０３は第１現像剤搬送部４０２と同じ構成であるので説明を省略する。第１現像剤搬送部４０２は、上述したように、第１螺旋羽根４０２ａと、第１撓み防止梁４０２ｂと、第１支持部材４０２ｃと、第１ギア４０２ｄとを含む。
【０１０９】
第１螺旋羽根４０２ａ、第１撓み防止梁４０２ｂ、第１支持部材４０２ｃ、および第１ギア４０２ｄは、たとえば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ハイインパクトポリスチレン、ＡＢＳ樹脂などの材料から形成される。第１螺旋羽根４０２ａ、第１撓み防止梁４０２ｂ、第１支持部材４０２ｃ、および第１ギア４０２ｄの材質が同じである場合、第１現像剤搬送部４０２は一体成形されることが好ましい。
【０１１０】
図１２は、図１１のＨ−Ｈを切断面線とする第１螺旋羽根４０２ａおよび第１撓み防止梁４０２ｂの断面図である。第１螺旋羽根４０２ａは、仮想的な円柱の側面を取り巻く形状の部材であり、該仮想的な円柱の軸線Ｎ２の方向に見たときの形状は略円環状である。より詳細には、第１螺旋羽根４０２ａは、螺線に沿って線分を移動させたときに該線分の軌跡がなす面を有する所定の厚さの部材である。
【０１１１】
軸線Ｎ２から最も遠い第１螺旋羽根４０２ａ上の点までの距離の２倍の値を、該第１螺旋羽根４０２ａの外径Ｌ４と称する。また、軸線Ｎ２から最も近い第１螺旋羽根４０２ａ上の点までの距離の２倍の値を、該第１螺旋羽根４０２ａの内径Ｌ５と称する。外径Ｌ４は、たとえば１０ｍｍ〜３０ｍｍの範囲内で適宜設定でき、内径Ｌ５は、たとえば０ｍｍ〜１０ｍｍの範囲内で適宜設定できる。なお、現像装置４００が小型である場合は、外径Ｌ４は、１０ｍｍ〜２０ｍｍの範囲内で設定され、内径Ｌ５は、０ｍｍ〜５ｍｍの範囲内で設定される。
【０１１２】
第１螺旋羽根４０２ａの厚さＬ６は、１ｍｍ〜３ｍｍの範囲内で適宜設定できる。現像装置４００が小型である場合は、第１螺旋羽根４０２ａの厚さＬ６は、１ｍｍ〜２ｍｍの範囲内で設定される。
【０１１３】
第１螺旋羽根４０２ａにおいて、軸線Ｎ２からの距離が外径Ｌ４の４０％以上５０％以下となる部分の集合を、第１螺旋羽根４０２ａの外周部分Ｔ２と称する。なお、第１螺旋羽根４０２ａの外周部分Ｔ２は螺線状となる。図１２中の破線は、外周部分Ｔ２とそれ以外の部分との境界を表している。本実施形態では、第１螺旋羽根４０２ａの外周部分Ｔ２には、孔部Ｗ２が形成されている。孔部Ｗ２は、第１螺旋羽根４０２ａの外周部分Ｔ２において、軸線Ｎ２に平行な直線上の複数の箇所に形成されている。孔部Ｗ２には、第１撓み防止梁４０２ｂが設けられる。
【０１１４】
第１撓み防止梁４０２ｂは、第１螺旋羽根４０２ａが軸線Ｎ２に垂直な方向に撓むのを抑えるための部材である。第１撓み防止梁４０２ｂは、軸線Ｎ２に平行に設けられる柱状部材であり、孔部Ｗ２に囲まれる空間を通って、該孔部Ｗ２に接続されている。第１螺旋羽根４０２ａの外周部分Ｔ２において軸線Ｎ２に平行な直線上の複数の箇所に孔部Ｗ２が形成されているので、第１撓み防止梁４０２ｂは、第１螺旋羽根４０２ａの外周部分Ｔ２において複数の箇所に亘って一直線上に設けられることになる。
【０１１５】
本実施形態では、同一形状の３つの第１撓み防止梁４０２ｂが設けられている。第１撓み防止梁４０２ｂの設けられる数は３つ以上の任意の数でよいけれども、第１撓み防止梁４０２ｂの設けられる数が多過ぎると、該第１撓み防止梁４０２ｂの表面積の合計値が大き過ぎ、その結果、第１螺旋羽根４０２ａの回転運動の際に、第１撓み防止梁４０２ｂと現像剤との間に生じる摩擦が大きくなってしまう。したがって、第１撓み防止梁４０２ｂの設けられる数は３つ以上６つ以下であることが好ましい。
【０１１６】
第１撓み防止梁４０２ｂの長手方向における長さは、第１螺旋羽根４０２ａ全体の長手方向における長さの７０％以上であり、より好ましくは、９０％以上である。これによって、第１螺旋羽根４０２ａが撓むのをより抑えることができる。
【０１１７】
第１撓み防止梁４０２ｂの軸線Ｎ２に垂直な断面の形状は円である。第１実施形態において述べたように、断面形状が円の第１撓み防止梁４０２ｂは、断面形状が扇形台の第１撓み防止梁４０２ｂよりも剛性が低い。しかしながら、本実施形態では、第１撓み防止梁４０２ｂは３つ設けられているので、第１螺旋羽根４０２ａの撓みは抑えられている。
【０１１８】
第１撓み防止梁４０２ｂの軸線Ｎ２に垂直な断面の面積は、１ｍｍ２〜２０ｍｍ２の範囲内で適宜設定できる。現像装置４００が小型である場合は、第１撓み防止梁４０２ｂの軸線Ｎ２に垂直な断面の面積は、１ｍｍ２〜１０ｍｍ２の範囲内で設定される。
【０１１９】
本実施形態では、３つの第１撓み防止梁４０２ｂは、軸線Ｎ２に垂直な断面において、該軸線Ｎ２からの距離が等しくなるように設けられる。第１撓み防止梁４０２ｂと軸線Ｎ２との距離は、より詳細には、第１撓み防止梁４０２ｂの断面図形の図心Ｚ２と軸線Ｎ２との距離である。このように構成されることで、第１螺旋羽根４０２ａとともに第１撓み防止梁４０２ｂが回転運動する際のバランスが良くなり、第１現像剤搬送部４０２の撓みをより抑えることができる。
【０１２０】
軸線Ｎ２に垂直な断面において、隣り合う２つの第１撓み防止梁４０２ｂと該軸線Ｎ２とがなす角度を設置角と称する。設置角は、より詳細には、一の第１撓み防止梁４０２ｂの図心Ｚ２と軸線Ｎ２とを結ぶ線分と、他の第１撓み防止梁４０２ｂの図心Ｚ２と軸線Ｎ２とを結ぶ線分とがなす角度であり、０°を超え１８０°以下の角度である。本実施形態では、第１撓み防止梁４０２ｂが３つあるので、設置角は３つとなる。本実施形態における３つの設置角をσ１，σ２，σ３とするとき、３つの設置角σ１，σ２，σ３は、すべて１２０°である。このように、軸線Ｎ２に垂直な断面において、該軸線Ｎ２と隣り合う２つの第１撓み防止梁４０２ｂとがなす設置角がすべて等しくなるように複数の第１撓み防止梁４０２ｂが設けられることで、第１螺旋羽根４０２ａとともに複数の第１撓み防止梁４０２ｂが回転運動する際のバランスが良くなり、第１現像剤搬送部４０２の撓みをより抑えることができる。
【０１２１】
第１螺旋羽根４０２ａは、その長手方向両端部に、第１支持部材４０２ｃが設けられている。本実施形態の第１支持部材４０２ｃは円柱状部材である。第１螺旋羽根４０２ａの長手方向において、１つの第１支持部材４０２ｃが設けられている部分の長さは、第１螺旋羽根４０２ａ全体の長手方向における長さの１５％以上４０％以下である。したがって、第１螺旋羽根４０２ａの長手方向において、第１支持部材４０２ｃが設けられていない部分、すなわち、第１螺旋羽根４０２ａの長手方向中央部の長さは、第１螺旋羽根４０２ａ全体の長手方向における長さの６０％以上８５％以下である。
【０１２２】
第１支持部材４０２ｃの外径は、第１螺旋羽根４０２ａの内径Ｌ５と同じ長さに設定でき、また、たとえば、５ｍｍ〜１５ｍｍの範囲内で適宜設定できる。第１支持部材４０２ｃは、図示しない駆動部によって、６０ｒｐｍ〜１８０ｒｐｍで、回転方向Ｇ１に回転する。
【０１２３】
本実施形態において、第１螺旋羽根４０２ａの長手方向中央部では、該第１螺旋羽根４０２ａの内側には何も設けられていない。本実施形態の第１螺旋羽根４０２ａの内側の空間は、現像剤の移動空間として利用される。すなわち、第１螺旋羽根４０２ａの内側の空間に存在する現像剤は、該第１螺旋羽根４０２ａによって押されないので、搬送方向Ｙに進まずにその場に留まろうとする。その結果、第１螺旋羽根４０２ａの内側の空間に存在する現像剤は、搬送方向Ｙに進む現像剤を基準とすれば、搬送方向Ｘに進むように見える。本実施形態では、第１搬送路Ｑにおいて、このような２つの現像剤の流れが生じることにより、現像剤同士の摩擦によって現像剤が攪拌され、現像槽２０１内におけるトナーの偏りが解消される。
【０１２４】
本実施形態では、第１螺旋羽根４０２ａの長手方向中央部には、第１撓み防止梁４０２ｂのみが設けられている。第１螺旋羽根４０２ａの材質と第１撓み防止梁４０２ｂの材質とが同じ硬さである場合、または、第１螺旋羽根４０２ａの材質よりも第１撓み防止梁４０２ｂの材質が硬い場合、第１撓み防止梁４０２ｂにおいて、第１螺旋羽根４０２ａの長手方向中央部に対応する部分の体積は、第１螺旋羽根４０２ａの長手方向中央部の体積の５％以上１５％以下であることが好ましい。５％以上とすることにより、第１螺旋羽根４０２ａが撓み難くなり、１５％以下とすることにより、現像槽２０１内における第１現像剤搬送部４０２の占有体積を小さくでき、その結果、より多くの現像剤を現像槽２０１内に貯留することができる。
【０１２５】
また、本発明の他の実施形態としては、第１螺旋羽根４０２ａの長手方向中央部において、該第１螺旋羽根４０２ａの内側に円柱状部材が設けられてもよい。この場合、円柱状部材の材質と第１螺旋羽根４０２ａの材質と第１撓み防止梁４０２ｂの材質とが同じ硬さであるとき、または、第１螺旋羽根４０２ａの材質よりも第１撓み防止梁４０２ｂおよび円柱状部材の材質が硬いとき、該円柱状部材の体積と第１撓み防止梁４０２ｂにおける第１螺旋羽根４０２ａの長手方向中央部に対応する部分の体積との合計は、第１螺旋羽根４０２ａの長手方向中央部の体積の７％以上１５％以下であることが好ましい。７％以上とすることにより、第１螺旋羽根４０２ａが撓み難くなり、１５％以下とすることにより、現像槽２０１内における第１現像剤搬送部４０２の占有体積を小さくでき、その結果、より多くの現像剤を現像槽２０１内に貯留することができる。
【０１２６】
このように構成される第１現像剤搬送部４０２では、第１撓み防止梁４０２ｂは、第１螺旋羽根４０２ａの外周部分Ｔ２において複数の箇所に亘って設けられている。そして、第１撓み防止梁４０２ｂは、第１現像剤搬送部４０２に３つ設けられる。したがって、第１現像剤搬送部４０２は、従来の現像剤搬送部よりも撓み難くなっている。
【０１２７】
従来の現像剤搬送部は、螺旋羽根と比較的太い回転軸部材とからなるけれども、第１現像剤搬送部４０２には、回転軸部材は必須ではなく、回転軸部材が設けられる場合であっても、比較的細くできる。たとえば、従来の現像剤搬送部では、回転軸部材の外径／螺旋羽根の外径×１００の値が２０％以上５０％以下であるのに対して、本発明では、回転軸部材の外径／螺旋羽根の外径×１００の値を０％以上２０％未満にすることができる。
【０１２８】
また、第１撓み防止梁４０２ｂは軸線Ｎ２に平行に設けられるので、非平行に設けられる場合と比較して、第１撓み防止梁４０２ｂの体積が小さい。したがって、現像槽２０１内により多くの現像剤を貯留することができる。
【０１２９】
なお、本実施形態では、各第１撓み防止梁４０２ｂは１つの連続した部材であるけれども、本実施形態の変形例としては、１つの第１撓み防止梁４０２ｂが複数の断片から構成されていてもよい。
【０１３０】
次に、本発明の第３実施形態である現像装置５００について説明する。図１３は、現像装置５００の構成を示す模式図である。図１４は、図１３のＩ−Ｉを切断面線とする現像装置５００の断面図である。図１５は、図１３のＪ−Ｊを切断面線とする現像装置５００の断面図である。現像装置５００は、現像装置２００の代わりに画像形成装置１００に備えられ、感光体ドラム２１の表面にトナーを供給することで、該表面に形成された静電潜像を現像する装置である。現像装置５００は、現像槽２０１と、第１現像剤搬送部５０２と、第２現像剤搬送部５０３と、現像ローラ２０４と、現像槽カバー２０５と、ドクターブレード２０６と、隔壁２０７と、トナー濃度検知センサ２０８とを含む。
【０１３１】
現像装置５００は、現像装置２００において、第１現像剤搬送部２０２の代わりに第１現像剤搬送部５０２を設け、第２現像剤搬送部２０３の代わりに第２現像剤搬送部５０３を設けたものである。よって、第１実施形態と第３実施形態とで共通する部材である、現像槽２０１、現像ローラ２０４、現像槽カバー２０５、ドクターブレード２０６、隔壁２０７、およびトナー濃度検知センサ２０８については、その説明を省略する。なお、本発明の他の実施形態としては、現像装置２００において、第１現像剤搬送部２０２の代わりに第１現像剤搬送部５０２を設け、第２現像剤搬送部２０３はそのままとしたものであってもよい。
【０１３２】
第１現像剤搬送部５０２は、第１搬送路Ｑに設けられ、第１螺旋羽根５０２ａと第１撓み防止梁５０２ｂと第１支持部材５０２ｃと第１ギア５０２ｄとを含む。第１螺旋羽根５０２ａは、隔壁２０７の長手方向に延びており、その長手方向両端において、２つの第１支持部材５０２ｃに支持される。２つの第１支持部材５０２ｃのうち、第２連通路Ｒ側の第１支持部材５０２ｃは、現像槽２０１の内壁に回転自在に支持される。２つの第１支持部材５０２ｃのうち、第１連通路Ｓ側の第１支持部材５０２ｃは、現像槽２０１の外側において第１ギア５０２ｄと接続される。
【０１３３】
第１螺旋羽根４０２ａは、仮想的な円柱の側面を取り巻く形状であり、第１支持部材５０２ｃおよび第１ギア５０２ｄを介して、モータなどの駆動部によって、該仮想的な円柱の軸線を中心として回転方向Ｇ１に回転運動する。第１螺旋羽根５０２ａの回転運動により、第１搬送路Ｑに貯留される現像剤は、搬送方向Ｙに搬送される。
【０１３４】
第２現像剤搬送部５０３は、第２搬送路Ｐに設けられ、第２螺旋羽根５０３ａと第２撓み防止梁５０３ｂと第２支持部材５０３ｃと第２ギア５０３ｄとを含む。第２螺旋羽根５０３ａは、隔壁２０７の長手方向に延びており、その長手方向両端において、２つの第２支持部材５０３ｃに支持される。２つの第２支持部材５０３ｃのうち、第２連通路Ｒ側の第２支持部材５０３ｃは、現像槽２０１の内壁に回転自在に支持される。２つの第２支持部材５０３ｃのうち、第１連通路Ｓ側の第２支持部材５０３ｃは、現像槽２０１の外側において第２ギア５０３ｄと接続される。
【０１３５】
第２螺旋羽根５０３ａは、仮想的な円柱の側面を取り巻く形状であり、第２支持部材５０３ｃおよび第２ギア５０３ｄを介して、モータなどの駆動部によって、該仮想的な円柱の軸線を中心として回転方向Ｇ２に回転運動する。第２螺旋羽根５０３ａの回転運動により、第２搬送路Ｐに貯留される現像剤は、搬送方向Ｘに搬送される。
【０１３６】
本実施形態では、第１現像剤搬送部５０２と第２現像剤搬送部５０３とは同一の形状に構成される。しかしながら、第１現像剤搬送部５０２と第２現像剤搬送部５０３とは同一の形状でなくてもよく、たとえば、第１現像剤搬送部５０２と第２現像剤搬送部５０３とのいずれか一方がオーガスクリュー状であってもよい。
【０１３７】
以下では、第１現像剤搬送部５０２について詳細に説明する。なお、第２現像剤搬送部５０３は第１現像剤搬送部５０２と同じ構成であるので説明を省略する。第１現像剤搬送部５０２は、上述したように、第１螺旋羽根５０２ａと、第１撓み防止梁５０２ｂと、第１支持部材５０２ｃと、第１ギア５０２ｄとを含む。
【０１３８】
第１螺旋羽根５０２ａ、第１撓み防止梁５０２ｂ、第１支持部材５０２ｃ、および第１ギア５０２ｄは、たとえば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ハイインパクトポリスチレン、ＡＢＳ樹脂などの材料から形成される。第１螺旋羽根５０２ａ、第１撓み防止梁５０２ｂ、第１支持部材５０２ｃ、および第１ギア５０２ｄの材質が同じである場合、第１現像剤搬送部５０２は一体成形されることが好ましい。
【０１３９】
図１６は、図１５のＫ−Ｋを切断面線とする第１螺旋羽根５０２ａおよび第１撓み防止梁５０２ｂの断面図である。第１螺旋羽根５０２ａは、仮想的な円柱の側面を取り巻く形状の部材であり、該仮想的な円柱の軸線Ｎ３の方向に見たときの形状は略円環状である。より詳細には、第１螺旋羽根５０２ａは、螺線に沿って線分を移動させたときに該線分の軌跡がなす面を有する所定の厚さの部材である。
【０１４０】
軸線Ｎ３から最も遠い第１螺旋羽根５０２ａ上の点までの距離の２倍の値を、該第１螺旋羽根５０２ａの外径Ｌ７と称する。また、軸線Ｎ３から最も近い第１螺旋羽根５０２ａ上の点までの距離の２倍の値を、該第１螺旋羽根５０２ａの内径Ｌ８と称する。外径Ｌ７は、たとえば１０ｍｍ〜３０ｍｍの範囲内で適宜設定でき、内径Ｌ８は、たとえば０ｍｍ〜１０ｍｍの範囲内で適宜設定できる。なお、現像装置５００が小型である場合は、外径Ｌ７は、１０ｍｍ〜２０ｍｍの範囲内で設定され、内径Ｌ８は、０ｍｍ〜５ｍｍの範囲内で設定される。
【０１４１】
第１螺旋羽根５０２ａの厚さＬ９は、１ｍｍ〜３ｍｍの範囲内で適宜設定できる。現像装置５００が小型である場合は、第１螺旋羽根５０２ａの厚さＬ９は、１ｍｍ〜２ｍｍの範囲内で設定される。
【０１４２】
第１螺旋羽根５０２ａにおいて、軸線Ｎ３からの距離が外径Ｌ７の４０％以上５０％以下となる部分の集合を、第１螺旋羽根５０２ａの外周部分Ｔ３と称する。なお、第１螺旋羽根５０２ａの外周部分Ｔ３は螺線状となる。図１６中の破線は、外周部分Ｔ３とそれ以外の部分との境界を表している。本実施形態では、第１螺旋羽根５０２ａの外周部分Ｔ３には、凹部Ｗ３が形成されている。凹部Ｗ３は、第１螺旋羽根５０２ａの外周部分Ｔ３において、軸線Ｎ３に平行な直線上の複数の箇所に形成されている。凹部Ｗ３には、第１撓み防止梁５０２ｂが設けられる。
【０１４３】
第１撓み防止梁５０２ｂは、第１螺旋羽根５０２ａが軸線Ｎ３に垂直な方向に撓むのを抑えるための部材である。第１撓み防止梁５０２ｂは、軸線Ｎ３に平行に設けられる柱状部材であり、凹部Ｗ３に囲まれる空間を通って、該凹部Ｗ３に接続されている。第１螺旋羽根５０２ａの外周部分Ｔ３において軸線Ｎ３に平行な直線上の複数の箇所に凹部Ｗ３が形成されているので、第１撓み防止梁５０２ｂは、第１螺旋羽根５０２ａの外周部分Ｔ３において複数の箇所に亘って一直線上に設けられることになる。
【０１４４】
本実施形態では、同一形状の３つの第１撓み防止梁５０２ｂが設けられている。第１撓み防止梁５０２ｂの設けられる数は３つ以上の任意の数でよいけれども、第１撓み防止梁５０２ｂの設けられる数が多過ぎると、該第１撓み防止梁５０２ｂの表面積の合計値が大き過ぎ、その結果、第１螺旋羽根５０２ａの回転運動の際に、第１撓み防止梁５０２ｂと現像剤との間に生じる摩擦が大きくなってしまう。したがって、第１撓み防止梁５０２ｂの設けられる数は３つ以上６つ以下であることが好ましい。
【０１４５】
第１撓み防止梁５０２ｂの長手方向における長さは、第１螺旋羽根５０２ａ全体の長手方向における長さの７０％以上であり、より好ましくは、９０％以上である。これによって、第１螺旋羽根５０２ａが撓むのをより抑えることができる。
【０１４６】
第１撓み防止梁５０２ｂの軸線Ｎ３に垂直な断面の形状は、軸線Ｎ３を中心とする扇形台である。第１撓み防止梁５０２ｂの軸線Ｎ３に垂直な断面の形状である扇形台の中心角は、好ましくは５°以上４５°以下であり、さらに好ましくは１５°以上３０°以下である。本実施形態では、扇形台の中心角θ２は２５°である。
【０１４７】
第１撓み防止梁５０２ｂの軸線Ｎ３に垂直な断面の形状を扇形台にすることで、該第１撓み防止梁５０２ｂの剛性を高めることができるとともに、第１螺旋羽根５０２ａの回転運動の際に、第１撓み防止梁５０２ｂと現像剤との間に生じる摩擦を小さくすることができる。
【０１４８】
第１撓み防止梁５０２ｂの軸線Ｎ３に垂直な断面の面積は、１ｍｍ２〜２０ｍｍ２の範囲内で適宜設定できる。現像装置５００が小型である場合は、第１撓み防止梁５０２ｂの軸線Ｎ３に垂直な断面の面積は、１ｍｍ２〜１０ｍｍ２の範囲内で設定される。
【０１４９】
本実施形態では、３つの第１撓み防止梁５０２ｂは、軸線Ｎ３に垂直な断面において、該軸線Ｎ３からの距離が等しくなるように設けられる。第１撓み防止梁５０２ｂと軸線Ｎ３との距離は、より詳細には、第１撓み防止梁５０２ｂの断面図形の図心Ｚ３と軸線Ｎ３との距離である。このように構成されることで、第１螺旋羽根５０２ａとともに第１撓み防止梁５０２ｂが回転運動する際のバランスが良くなり、第１現像剤搬送部５０２の撓みをより抑えることができる。
【０１５０】
軸線Ｎ３に垂直な断面において、隣り合う２つの第１撓み防止梁５０２ｂと該軸線Ｎ３とがなす角度を設置角と称する。設置角は、より詳細には、一の第１撓み防止梁５０２ｂの図心Ｚ３と軸線Ｎ３とを結ぶ線分と、他の第１撓み防止梁５０２ｂの図心Ｚ３と軸線Ｎ３とを結ぶ線分とがなす角度であり、０°を超え１８０°以下の角度である。本実施形態では、第１撓み防止梁５０２ｂが３つあるので、設置角は３つとなる。本実施形態における３つの設置角をσ４，σ５，σ６とするとき、３つの設置角σ４，σ５，σ６は、すべて１２０°である。このように、軸線Ｎ３に垂直な断面において、該軸線Ｎ３と隣り合う２つの第１撓み防止梁５０２ｂとがなす設置角がすべて等しくなるように複数の第１撓み防止梁５０２ｂが設けられることで、第１螺旋羽根５０２ａとともに複数の第１撓み防止梁５０２ｂが回転運動する際のバランスが良くなり、第１現像剤搬送部５０２の撓みをより抑えることができる。
【０１５１】
第１螺旋羽根５０２ａは、その長手方向両端部に、第１支持部材５０２ｃが設けられている。本実施形態の第１支持部材５０２ｃは円柱状部材である。第１螺旋羽根５０２ａの長手方向において、１つの第１支持部材５０２ｃが設けられている部分の長さは、第１螺旋羽根５０２ａ全体の長手方向における長さの１５％以上４０％以下である。したがって、第１螺旋羽根５０２ａの長手方向において、第１支持部材５０２ｃが設けられていない部分、すなわち、第１螺旋羽根５０２ａの長手方向中央部の長さは、第１螺旋羽根５０２ａ全体の長手方向における長さの６０％以上８５％以下である。
【０１５２】
第１支持部材５０２ｃの外径は、第１螺旋羽根５０２ａの内径Ｌ８と同じ長さに設定でき、また、たとえば、５ｍｍ〜１５ｍｍの範囲内で適宜設定できる。第１支持部材５０２ｃは、図示しない駆動部によって、６０ｒｐｍ〜１８０ｒｐｍで、回転方向Ｇ１に回転する。
【０１５３】
本実施形態において、第１螺旋羽根５０２ａの長手方向中央部では、該第１螺旋羽根５０２ａの内側には何も設けられていない。本実施形態の第１螺旋羽根５０２ａの内側の空間は、現像剤の移動空間として利用される。すなわち、第１螺旋羽根５０２ａの内側の空間に存在する現像剤は、該第１螺旋羽根５０２ａによって押されないので、搬送方向Ｙに進まずにその場に留まろうとする。その結果、第１螺旋羽根５０２ａの内側の空間に存在する現像剤は、搬送方向Ｙに進む現像剤を基準とすれば、搬送方向Ｘに進むように見える。本実施形態では、第１搬送路Ｑにおいて、このような２つの現像剤の流れが生じることにより、現像剤同士の摩擦によって現像剤が攪拌され、現像槽２０１内におけるトナーの偏りが解消される。
【０１５４】
本実施形態では、第１螺旋羽根５０２ａの長手方向中央部には、第１撓み防止梁５０２ｂのみが設けられている。第１螺旋羽根５０２ａの材質と第１撓み防止梁５０２ｂの材質とが同じ硬さである場合、または、第１螺旋羽根５０２ａの材質よりも第１撓み防止梁５０２ｂの材質が硬い場合、第１撓み防止梁５０２ｂにおいて、第１螺旋羽根５０２ａの長手方向中央部に対応する部分の体積は、第１螺旋羽根５０２ａの長手方向中央部の体積の５％以上１５％以下であることが好ましい。５％以上とすることにより、第１螺旋羽根５０２ａが撓み難くなり、１５％以下とすることにより、現像槽２０１内における第１現像剤搬送部５０２の占有体積を小さくでき、その結果、より多くの現像剤を現像槽２０１内に貯留することができる。
【０１５５】
また、本発明の他の実施形態としては、第１螺旋羽根５０２ａの長手方向中央部において、該第１螺旋羽根５０２ａの内側に円柱状部材が設けられてもよい。この場合、円柱状部材の材質と第１螺旋羽根５０２ａの材質と第１撓み防止梁５０２ｂの材質とが同じ硬さであるとき、または、第１螺旋羽根５０２ａの材質よりも第１撓み防止梁５０２ｂおよび円柱状部材の材質が硬いとき、該円柱状部材の体積と第１撓み防止梁５０２ｂにおける第１螺旋羽根５０２ａの長手方向中央部に対応する部分の体積との合計は、第１螺旋羽根５０２ａの長手方向中央部の体積の７％以上１５％以下であることが好ましい。７％以上とすることにより、第１螺旋羽根５０２ａが撓み難くなり、１５％以下とすることにより、現像槽２０１内における第１現像剤搬送部５０２の占有体積を小さくでき、その結果、より多くの現像剤を現像槽２０１内に貯留することができる。
【０１５６】
このように構成される第１現像剤搬送部５０２では、第１撓み防止梁５０２ｂは、軸線Ｎ３に垂直な断面の形状が該軸線Ｎ３を中心とする扇形台となっているので、該第１撓み防止梁５０２ｂの、軸線Ｎ３に垂直な方向への剛性が比較的高くなっている。この第１撓み防止梁５０２ｂは、第１螺旋羽根５０２ａの外周部分Ｔ３において複数の箇所に亘って設けられ、さらに、第１撓み防止梁５０２ｂは、第１現像剤搬送部５０２に３つ設けられる。したがって、第１現像剤搬送部５０２は、従来の現像剤搬送部よりも撓み難くなっている。
【０１５７】
従来の現像剤搬送部は、螺旋羽根と比較的太い回転軸部材とからなるけれども、第１現像剤搬送部５０２には、回転軸部材は必須ではなく、回転軸部材が設けられる場合であっても、比較的細くできる。たとえば、従来の現像剤搬送部では、回転軸部材の外径／螺旋羽根の外径×１００の値が２０％以上５０％以下であるのに対して、本発明では、回転軸部材の外径／螺旋羽根の外径×１００の値を０％以上２０％未満にすることができる。
【０１５８】
また、第１撓み防止梁５０２ｂは軸線Ｎ３に平行に設けられるので、非平行に設けられる場合と比較して、第１撓み防止梁５０２ｂの体積が小さい。したがって、現像槽２０１内により多くの現像剤を貯留することができる。
【０１５９】
なお、本実施形態では、各第１撓み防止梁５０２ｂは１つの連続した部材であるけれども、本実施形態の変形例としては、１つの第１撓み防止梁５０２ｂが複数の断片から構成されていてもよい。
【符号の説明】
【０１６０】
２０  トナー像形成部
３０  転写部
４０  定着部
５０  記録媒体供給部
６０  排出部
１００  画像形成装置
２００，２００ｂ，２００ｃ，２００ｍ，２００ｙ，４００，５００  現像装置
２０１  現像槽
２０２，４０２，５０２  第１現像剤搬送部
２０２ａ，４０２ａ，５０２ａ  第１螺旋羽根
２０２ｂ，４０２ｂ，５０２ｂ  第１撓み防止梁
２０２ｃ，４０２ｃ，５０２ｃ  第１支持部材
２０２ｄ，４０２ｄ，５０２ｄ  第１ギア
２０３，４０３，５０３  第２現像剤搬送部
２０３ａ，４０３ａ，５０３ａ  第２螺旋羽根
２０３ｂ，４０３ｂ，５０３ｂ  第２撓み防止梁
２０３ｃ，４０３ｃ，５０３ｃ  第２支持部材
２０３ｄ，４０３ｄ，５０３ｄ  第２ギア
２０４  現像ローラ
２０５  現像槽カバー
２０６  ドクターブレード
２０７  隔壁
２０８トナー濃度検知センサ
２５０，２５０ｂ，２５０ｃ，２５０ｍ，２５０ｙ  トナー供給パイプ
３００，３００ｂ，３００ｃ，３００ｍ，３００ｙ  トナーカートリッジ
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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