(57)【要約】【課題】スクリュー羽根を挟んだ二つの領域の現像剤を積極的に混合して補給された現像剤をスクリュー部材の長手方向に効率的に拡散させて、循環経路のトナー濃度及びトナー帯電量のばらつきを軽減できる現像装置を提供する。【解決手段】攪拌室２４の上流側領域にトナー補給口２１が設けられて現像装置４ａのトナー消費量に見合ったトナーが補給され、現像スクリュー２５と攪拌スクリュー２６が、現像室２３と攪拌室とで構成される現像剤の搬送経路に現像剤を循環させる。攪拌スクリュー２６の順方向巻きの攪拌翼３１ａの１ピッチ分が逆巻きの攪拌翼３１ｂに置き換えられ、逆巻きの攪拌翼３１ｂは、順方向巻きの攪拌翼３１ａよりも螺旋ピッチが小さい。逆巻きの攪拌翼３１ａが部分的に現像剤を押し返して攪拌スクリュー２６の順方向巻きの攪拌翼３１ａを挟んだ二つの領域の現像剤を混合させる。【選択図】図５
2012208422.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に現像剤が供給されつつ搬送される第１の搬送室と、
前記第１の搬送室の両端部に接続して、前記第１の搬送室と現像剤の循環路を形成する第２の搬送室と、
前記第１の搬送室に回転可能に設けられ、前記循環路の循環方向に現像剤を搬送する螺旋状の第１のスクリューと、
前記第２の搬送室に回転可能に設けられ、前記循環路の循環方向に現像剤を搬送する螺旋状の第２のスクリューと、
前記循環路内において、前記第１のスクリューもしくは第２のスクリューの少なくともどちらか一方に設けられ、回転に伴って現像剤を前記循環方向と逆向き搬送させる巻き方向の螺旋状の逆スクリュー部と、を有することを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記現像装置に現像剤を補給するための補給部を備え、
前記逆スクリュー部は、前記循環路における前記補給部が現像剤を補給する位置よりも循環方向下流側であって、かつ、前記第２の搬送室の循環方向下流側に設けられた前記第１の搬送室との現像剤受け渡し位置よりも循環方向上流側に設けられていることを特徴とする請求項１記載の現像装置。
【請求項３】
前記逆スクリュー部は、前記逆スクリュー部が設けられたスクリューの回転に伴って現像剤を前記循環方向に搬送する巻き方向のスクリュー部よりも、スクリュー羽根の螺旋ピッチが小さい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】
前記逆スクリュー部の稜線の少なくとも一部が、前記スクリュー部の稜線よりも回転中心側に位置す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】
前記逆スクリュー部と前記スクリュー部との間に、スクリュー羽根高さ全体に渡る隙間を設けてい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。
【請求項６】
前記逆スクリュー部と前記スクリュー部との境界領域であって、前記逆スクリュー部と前記スクリュー部の両方のスクリュー羽根から周方向に離れた位置に、螺旋角を持たない攪拌突起を設けていることを特徴とする請求項１乃至５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、トナーとキャリアを主成分とする二成分現像剤を用いてトナー像を現像する現像装置に関し、詳しくは補給した現像剤と循環する現像剤の摩擦機会を増やすためのスクリュー部材の部分的な構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
トナーとキャリアを主成分とする二成分現像剤を用いてトナー像を現像する現像装置を搭載した画像形成装置が広く用いられている。図４に示すように、二成分現像剤を用いる現像装置（４ｈ）では、第１の搬送室（５２）と第２の搬送室（５３）とで構成される循環経路において現像剤を攪拌混合してトナーとキャリアを摩擦帯電させた後に現像剤担持体（５６）に担持させてトナー像を現像する。第１の搬送室（５２）に配置されたスクリュー部材（５４）と第２の搬送室（５３）に配置されたスクリュー部材（５５）は、互いに逆方向に現像剤を搬送し、第１の搬送室（５２）と第２の搬送室（５３）は、両端部で相互に現像剤を受け渡す。そして、現像剤補給装置Ｈ５１は、静電像の現像に消費した量に見合ったトナーを含む現像剤を現像剤補給部（５１）から補給する。
【０００３】
現像装置においては、新たに補給された現像剤は、速やかに循環する現像剤に混合拡散して十分な摩擦帯電機会を付与されることが望ましい。十分な摩擦帯電機会が無くて帯電量の少ない状態のまま現像剤担持体（５６）に担持されると、現像剤担持体（５６）の回転に伴って周囲へ飛散する可能性がある（特許文献１）。また、トナーが付着すべきでない静電像の白地部にトナーが付着して画像不良が発生する可能性がある（特許文献１）。
【０００４】
特許文献１では、第２の搬送室（５３）に配置されたスクリュー部材を改良して、第２の搬送室（５３）を循環する現像剤と新たに補給された現像剤の攪拌混合性能を高めている。スクリュー部材（５５）のスクリュー羽根から周方向に離れた位置に攪拌突起を設置している。スクリュー部材のスクリュー羽根の稜線に切り欠き部を設けて現像剤に対する搬送性能と攪拌性能のバランスを攪拌性能側にシフトさせている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−１３４２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
画像形成装置の小型化に伴って現像装置の現像剤容量が少なくなる一方で、画像形成装置の生産性向上に伴うプロセススピードの高まりから時間当たりトナー消費量の最大値は増えている。このため、現像装置には、画像に応じた現像剤補給量の幅広い範囲において、現像装置内を循環する限られた現像剤に対して、新たに補給した現像剤を速やかに混合拡散させて、トナー帯電量をより短時間で高め得る性能が求められている。
【０００７】
特許文献１に示される現像装置では、スクリュー羽根の１ピッチ内における現像剤の攪拌性能は攪拌突起によって高められるものの、スクリュー羽根それ自体が間仕切りとなって、スクリュー羽根を挟んだ二つの領域の現像剤の混合攪拌は阻害されている。
【０００８】
そして、スクリュー羽根の１ピッチ内に補給された現像剤がスクリュー羽根の１ピッチ内に閉じ込められたまま搬送されると、循環経路の現像剤に搬送方向のトナー濃度（現像剤の総量に占めるトナーの重量比）のばらつきが発生する。循環経路に沿ったトナー濃度の変動がそのまま現像剤担持体に担持されると、静電像の現像むらが発生して、現像された画像に濃度むらが発生する可能性がある。
【０００９】
また、補給された現像剤がスクリュー羽根の１ピッチ内に閉じ込められたまま搬送されると、その外側に比較して補給された現像剤の割合が高くなる分、平均のトナー帯電量も低くなり易く、未帯電トナーの割合も高くなる。このため、上述したように、現像剤の飛散や白地部にトナーが付着する画像不良が問題となる可能性がある。
【００１０】
言い換えれば、先行する１ピッチのスクリュー羽根が搬送方向に現像剤を押し進める動作は、引き続く１ピッチのスクリュー羽根によって搬送される現像剤との混合を阻止する仕切り搬送動作に他ならない。このようなスクリュー羽根それ自身が有する攪拌性能の限界について特許文献１には何らの示唆もない。
【００１１】
本発明は、スクリュー羽根を挟んだ二つの領域の現像剤を積極的に混合して補給された現像剤をスクリュー部材の長手方向に効率的に拡散させて、循環経路のトナー濃度及びトナー帯電量のばらつきを軽減できる現像装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の現像装置は、現像剤担持体と、前記現像剤担持体に現像剤が供給されつつ搬送される第１の搬送室と、前記第１の搬送室の両端部に接続して、前記第１の搬送室と現像剤の循環路を形成する第２の搬送室と、前記第１の搬送室に回転可能に設けられ、前記循環路の循環方向に現像剤を搬送する螺旋状の第１のスクリューと、前記第２の搬送室に回転可能に設けられ、前記循環路の循環方向に現像剤を搬送する螺旋状の第２のスクリューと、前記循環路内において、前記第１のスクリューもしくは第２のスクリューの少なくともどちらか一方に設けられ、回転に伴って現像剤を前記循環方向と逆向き搬送させる巻き方向の螺旋状の逆スクリュー部とを有するものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の現像装置では、図８の（ａ）に示すように、スクリュー羽根に仕切られた状態で搬送されてきた現像剤が、逆スクリュー羽根に達すると、図８の（ｂ）に示すように、それまでのスクリュー羽根を挟んだ二つの領域の仕切りが解消されて一体となる。と同時に、スクリュー部材の回転に伴って、逆スクリュー羽根が先行する現像剤を押し戻して後続の現像剤に混合する。
【００１４】
したがって、スクリュー羽根を挟んだ二つの領域の現像剤を積極的に混合して補給された現像剤をスクリュー部材の長手方向に効率的に拡散させて、循環経路のトナー濃度及びトナー帯電量のばらつきを軽減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】画像形成装置の構成の説明図である。
【図２】現像装置の構成の説明図である。
【図３】現像装置の平面図である。
【図４】比較例の現像装置の平面図である。
【図５】実施例１の現像装置の部分的な拡大図である。
【図６】攪拌スクリューの部分的な拡大図である。
【図７】従来の現像装置における現像剤の搬送の説明図である。
【図８】実施例１の現像装置における現像剤の搬送の説明図である。
【図９】逆巻き螺旋状の攪拌翼が１ピッチの場合の攪拌混合作用の説明図である。
【図１０】逆巻き螺旋状の攪拌翼が２ピッチの場合の攪拌混合作用の説明図である。
【図１１】トナー帯電量分布の測定結果の説明図である。
【図１２】実施例２の現像装置における攪拌スクリューの構造の説明図である。
【図１３】実施例２の変形例の現像装置における攪拌スクリューの構造の説明図である。
【図１４】実施例３の現像装置における攪拌スクリューの構造の説明図である。
【図１５】逆巻きの攪拌翼の切欠き効果の説明図である。
【図１６】逆巻きの攪拌翼の切り欠き面積と現像剤の詰まり易さの関係の説明図である。
【図１７】実施例４の現像装置における攪拌スクリューの構成の説明図である。
【図１８】逆巻きの攪拌翼の口径と現像剤の劣化し易さの関係の説明図である。
【図１９】実施例５の現像装置における攪拌スクリューの構成の説明図である。
【図２０】比較例の攪拌スクリューの構成の説明図である。
【図２１】実施例６の現像装置の構成の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。本発明は、現像剤を搬送するスクリュー部材の途中に現像剤を逆送して長手方向に混合攪拌させる領域が設定されている限りにおいて、実施形態の構成の一部または全部を、その代替的な構成で置き換えた別の実施形態でも実施できる。
【００１７】
従って、二成分現像剤を用いる現像装置であれば、第１の搬送経路と第２の搬送経路を横方向に配置する横型のみならず、第１の搬送経路と第２の搬送経路を縦方向に配置する縦型の現像装置でも実施できる。現像剤担持体を１本用いる現像装置のみならず、２本、３本用いる現像装置でも実施できる。
【００１８】
二成分現像剤を用いて画像形成を行う画像形成装置であれば、タンデム型／１ドラム型、中間転写型／記録材搬送型／直接転写型、モノクロ／フルカラーの区別無く実施できる。本実施形態では、トナー像の形成／転写に係る主要部のみを説明するが、本発明は、必要な機器、装備、筐体構造を加えて、プリンタ、各種印刷機、複写機、ＦＡＸ、複合機等、種々の用途で実施できる。
【００１９】
なお、特許文献１に示される画像形成装置の一般的な事項については、図示を省略して重複する説明を省略する。
【００２０】
＜画像形成装置＞
図１は画像形成装置の構成の説明図である。図１に示すように、画像形成装置１００は、中間転写ベルト５に沿ってイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄを配列したタンデム型中間転写方式のフルカラープリンタである。
【００２１】
画像形成部Ｐａでは、感光ドラム１ａにイエロートナー像が形成されて中間転写ベルト５に一次転写される。画像形成部Ｐｂでは、感光ドラム１ｂにマゼンタトナー像が形成されて中間転写ベルト５に一次転写される。画像形成部Ｐｃ、Ｐｄでは、それぞれ感光ドラム１ｃ、１ｄ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５に一次転写される。中間転写ベルト５に担持された四色のトナー像は、二次転写部Ｔ２へ搬送されて記録材Ｐへ二次転写される。
【００２２】
中間転写ベルト５は、テンションローラ６１と駆動ローラ６３と対向ローラ６２に掛け渡して支持され、駆動ローラ６３に駆動されて２７３ｍｍ／ｓｅｃのプロセススピードで矢印Ｒ２方向に回転する。二次転写ローラ１０は、対向ローラ６２によって内側面を支持された中間転写ベルト５に当接して二次転写部Ｔ２を形成する。
【００２３】
記録材カセット１２から引き出された記録材Ｐは、分離ローラ１３で１枚ずつに分離して、レジストローラ１４へ送り出される。レジストローラ１４は、停止状態で記録材Ｐを受け入れて待機させ、中間転写ベルト５のトナー像にタイミングを合わせて二次転写部Ｔ２へ記録材Ｐを送り出す。
【００２４】
トナー像と重ねて記録材Ｐが二次転写部Ｔ２を挟持搬送される過程で、二次転写ローラ１０に正極性の直流電圧が印加されることにより、フルカラートナー像が中間転写ベルト５から記録材Ｐへ二次転写される。転写されずに中間転写ベルト５の表面に残った転写残トナーは、ベルトクリーニング装置１８に回収される。
【００２５】
四色のトナー像を二次転写された記録材Ｐは、中間転写ベルト５から曲率分離して定着装置１６へ送り込まれ、加熱加圧を受けて表面にトナー像を定着された後に、機体外部へ排出される。
【００２６】
画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄは、現像装置４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ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、実質的に同一に構成される。以下では、イエローの画像形成部Ｐａについて説明し、他の画像形成部Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄについては、説明中の構成部材に付した符号の末尾のａをｂ、ｃ、ｄに読み替えて説明されるものとする。
【００２７】
画像形成部Ｐａは、感光ドラム１ａの周囲に、コロナ帯電器２ａ、露光装置３ａ、現像装置４ａ、一次転写ローラ６ａ、ドラムクリーニング装置７ａを配置している。
【００２８】
感光ドラム１ａは、帯電極性が負極性の感光層をアルミニウムシリンダの基体上に形成して構成され２７３ｍｍ／ｓｅｃのプロセススピードで矢印Ｒ１方向に回転する。コロナ帯電器２ａは、コロナ放電に伴う荷電粒子を照射して感光ドラム１ａの表面を、負極性の暗部電位ＶＤに一様に帯電処理する。
【００２９】
露光装置３ａは、イエロー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回転ミラーで走査して、感光ドラム１ａの表面に画像の静電像を書き込む。暗部電位ＶＤに帯電した感光ドラム１ａの表面電位が露光を受けて明部電位ＶＬに低下することで、負極性に帯電したトナーが付着可能となる。なお、露光装置３ａは、レーザービームスキャナに代えて、発光ダイオード素子アレイ等他の画素列発光体を用いることもできる。
【００３０】
現像装置４ａは、後述するように、感光ドラム１ａに形成された静電像を反転現像してトナー像を形成する。一次転写ローラ６ａは、中間転写ベルト５の内側面を押圧して感光ドラム１ａと中間転写ベルト５の間に一次転写部を形成する。一次転写ローラ６ａに正極性の電圧を印加することにより、感光ドラム１ａに担持されたトナー像が中間転写ベルト５へ一次転写される。
【００３１】
ドラムクリーニング装置７ａは、感光ドラム１ａにクリーニングブレードを摺擦させて、中間転写ベルト５への一次転写を逃れて感光ドラム１ａに残った転写残トナーを回収する。
【００３２】
なお、感光ドラム１ａは、アモルファスシリコン感光体等の無機感光体を使用することもできる。また、ベルト状の感光体を用いることも可能である。帯電方式、転写方式、クリーニング方式、定着方式に関しても、上記方式に限られるものではない。
【００３３】
＜現像装置＞
図２は現像装置の構成の説明図である。図３は現像装置の平面図である。
【００３４】
図２に示すように、現像装置４ａは、感光ドラム１ａ表面から所定の隙間を隔てて現像スリーブ２８が対向するように設置されている。現像容器２２には、非磁性トナーと磁性キャリアからなる二成分現像剤の現像剤が充填され、現像剤は、現像容器２２内に配設された現像スクリュー２５及び攪拌スクリュー２６で攪拌され摩擦帯電される。
【００３５】
現像装置４ａは、トナーとキャリアを含む現像剤（二成分現像剤）を帯電させて、回転する現像スリーブ２８に担持させて、感光ドラム１ａとの対向部へ搬送する。現像剤は、磁気ブラシ状態で感光ドラム１ａの静電像を摺擦して、静電像にトナーを付着させて反転現像する。
【００３６】
現像容器２２の感光ドラム１ａに対向した現像領域に相当する位置に開口部が設けられ、この開口部に、現像スリーブ２８が感光ドラム１ａ方向に一部露出するように回転可能に配設されている。現像スリーブ２８は、アルミニウムやステンレスのような非磁性材料で構成されて直径は２０ｍｍ、感光ドラム１ａの直径は８０ｍｍである。現像スリーブ２８と感光ドラム１ａとが最近接する現像領域における対向間隔は、現像領域に搬送した現像剤を感光ドラム１と接触させた状態で現像が行なえるように、最近接領域を約３００μｍに設定されている。
【００３７】
螺旋状の第１のスクリューの一例である現像スクリュー２５は、第１の搬送室の一例である現像室２３に回転可能に設けられ、現像剤の循環路内の循環方向に現像剤を搬送する。螺旋状の第２のスクリューの一例である攪拌スクリュー２６は、第２の搬送室の一例である攪拌室２４に回転可能に設けられ、現像剤の循環路内の循環方向に現像剤を搬送する。現像スクリュー２５は、現像スリーブ２８に沿ってほぼ平行に配置され、回転に伴って現像スリーブ２８に現像剤を供給する。現像スクリュー２５は、矢印方向（時計回り方向）に回転する。時計回りとした理由は、現像スリーブ２８への現像剤の上向き供給という観点で有利だからである。
【００３８】
攪拌スクリュー２６は、攪拌室２４内に現像スクリュー２５とほぼ平行に配置され、現像スクリュー２５と逆方向（半時計回り）に回転する。
【００３９】
図３に示すように、現像剤は、攪拌スクリュー２６から現像スクリュー２５へ受け渡されてマグネットローラ２９を有する現像スリーブ２８に向けて搬送され、現像スリーブ２８表面に担持されて、感光ドラム１ａ上の静電像に供給され、これを現像する。現像容器２２の内部は、長手方向に延在する隔壁２７によって、ほぼ中央で現像室２３と攪拌室２４とに区画されている。現像室２３と攪拌室２４は、隔壁２７の長手方向の両端部の開口部１１、１２で連通している。現像スクリュー２５と攪拌スクリュー２６は、隔壁２７を挟んで現像剤を長手方向の逆方向に搬送して、隔壁２７の開口部１１、１２を通じて現像剤を受け渡すことにより、現像室２３と攪拌室２４とに現像剤を循環させる。現像剤は、現像装置４ａの現像容器２２内を攪拌を受けつつ矢印で示すように循環する過程で、トナーとキャリアが摩擦して、トナーが負極性に、キャリアが正極性にそれぞれ帯電する。
【００４０】
トナー補給口２１には現像剤補給装置Ｈ２１が接続される。画像形成に伴って現像剤中のトナーが消費されるため、現像剤補給装置Ｈ２１は、トナー補給口２１を通じてトナー１００％の補給用現像剤を補給する。現像剤補給装置Ｈ２１は、１枚の画像形成ごとにトナー消費量を求めて、次の画像形成時に、その量に相当する未帯電の現像剤を攪拌室２４へ補給する。
【００４１】
図２に示すように、現像スリーブ２８の内部にはキャリアを拘束する磁界形成部材であるマグネットローラ２９が非回転状態に設置されている。マグネットローラ２９は、感光ドラム１ａに対向させた現像極Ｎ１と、規制ブレード（穂切り部材）３０に対向させた磁極Ｓ１と、磁極Ｓ１、Ｓ２の間の磁極Ｎ２と、現像室２３に対向させた磁極Ｓ２、Ｓ３とを有する。
【００４２】
現像スリーブ２８は、現像時に、矢印Ｒ４方向（反時計方向）に回転し、規制ブレード３０による磁気ブラシの穂切りによって層厚を規制された現像剤を担持して、これを感光ドラム１ａと対向する現像領域へ搬送する。現像領域では、現像極Ｎ１の磁界に応答して形成される二成分現像剤の磁気ブラシが感光ドラム１ａ上に形成された静電像を摺擦しつつトナーを付着させて静電像を反転現像する。
【００４３】
この時、現像効率、つまり、静電像へのトナー付与率を向上させるために、現像スリーブ２８には、電源Ｄ２８から直流電圧Ｖｄｃに交流電圧を重畳した振動電圧が印加される。本実施形態では、ピーク・ツウ・ピーク電圧Ｖｐｐが１８００Ｖで周波数ｆが１２ｋＨｚの矩形波の交流電圧を−５００Ｖの直流電圧Ｖｄｃに重畳して用いた。しかし、直流電圧Ｖｄｃ値、交流電圧Ｖｐｐ、波形は、これに限られるものではない。
【００４４】
このような磁気ブラシ現像法においては、交流電圧を印加すると現像効率が増して画像は高品位になるが、逆に、画像の白地部にトナーが付着する白地かぶり画像が発生し易くなる。このため、現像スリーブ２８に印加する直流電圧Ｖｄｃと感光ドラム１ａの帯電電位（白地部電位）との間に電位差（かぶり取りコントラスト）を設けて、白地かぶりを防止している。
【００４５】
磁気ブラシの穂切り部材である規制ブレード３０は、板状のアルミニウムなどの非磁性材料で形成され、感光ドラム１ａよりも現像スリーブ２８の回転方向上流側に配設されて、現像スリーブ２８の長手方向に沿って延在している。そして、規制ブレード３０の先端と現像スリーブ２８との間隙を、現像剤が通過して現像領域へと送られ、この間隙を調整することによって、現像スリーブ２８上に形成される磁気ブラシの穂切り量が規制されて、現像領域へ搬送される現像剤量が調整される。規制ブレード３０と現像スリーブ２８は、間隙を２００〜１０００μｍ、好ましくは３００〜７００μｍに設定される。本実施形態では、４００μｍに設定しており、規制ブレード３０によって、現像スリーブ２８上の単位面積当りの現像剤コート量を３０ｍｇ／ｃｍ２に規制している。
【００４６】
現像領域においては、現像スリーブ２８は、感光ドラム１ａの表面の移動方向と順方向に回転し、周速比は、感光ドラム１ａとの周速比で１．７５倍の周速で回転する。この周速比に関しては、０〜３．０倍の間で設定され、好ましくは、０．５〜２．０倍の間に設定されれば、何倍でも構わない。移動速度比は、大きくなればなるほど、現像効率がアップするが、大き過ぎると、トナー飛散、現像剤劣化等の問題が発生し易くなるので、上記の範囲内で設定することが好ましい。
【００４７】
＜比較例＞
図４は比較例の現像装置の平面図である。図４に示すように、比較例の現像装置４ｈは、開口部に現像スリーブ５６を有する現像室５２と、トナー補給口５１を有し、現像剤を収容するとともに現像室５２との間で現像剤の循環を行う攪拌室５３からなる。現像室５２には現像スクリュー５４が備えられ、攪拌室５３には攪拌スクリュー５５が備えられている。
【００４８】
現像室５２にある現像剤は、現像スクリュー５４により攪拌・循環させられると同時に現像スリーブ５６へと供給される。現像後の現像スリーブ５６上の現像剤は、再び現像室５２に戻され、第一の攪拌部材５４により攪拌・循環させられる。
【００４９】
また、現像剤補給装置Ｈ５１は、トナー消費量や現像剤中のトナー濃度に応じて所望の量のトナー若しくは現像剤をトナー補給口５１から補給する。現像剤は、現像スクリュー５４び攪拌スクリュー５５によって攪拌を受けつつ矢印の方向に循環させられている。
【００５０】
比較例では、従来の技術として、現像室５２から攪拌室５３への現像剤の受け渡しを円滑に行うために、現像スクリュー５４の下流側端部に、逆巻き螺旋状の攪拌翼５７を設けている。攪拌室５３から現像室５２への現像剤の受け渡しを円滑に行うために、攪拌スクリュー５５の下流側端部に、逆巻き螺旋状の攪拌翼５８を設けている。攪拌翼５８は、３６０度、１ピッチ分設けられ、１ピッチの長さは、現像スクリュー５４のスクリュー羽根の１／２に設定している。攪拌翼５８は、攪拌スクリュー５５によって攪拌室５３を搬送されて来た現像剤を押し戻して開口部６１に臨む攪拌室５３内の現像剤圧力を高めて、現像剤を開口部６１へ流し込む。
【００５１】
比較例の現像装置４ｈは、トナーとキャリアを攪拌する機能が十分でない場合、かぶりや画像濃度ムラなどの画像弊害が発生することがあった。かぶりとは、トナーがドラム上の所望の位置に飛翔せず、本来トナーが載ってはならないところ（例えばドラム上白地部）に載ってしまう現象をいう。
【００５２】
攪拌スクリュー５５がトナーとキャリアを攪拌する機能が十分でない場合、トナー補給後にトナーとキャリアが十分に混ざり合うことができずに、トナーの帯電電荷量Ｑと現像剤量Ｍの比であるトナー帯電量Ｑ／Ｍ［μＱ／ｇ］が現像容器５０内で不均一になる。その結果、トナー帯電量Ｑ／Ｍが小さいトナーを現像電界によりコントロールすることが難しくなることによる。一般に、トナーとキャリアは十分に攪拌することによってトナー帯電量Ｑ／Ｍが大きくなり、より均一になると考えられている。
【００５３】
この問題を解決するため、攪拌スクリュー５５にリブを設置したり、攪拌スクリュー５５の攪拌翼に切り欠き部を設けたりすることが考えられる。現像剤に対する搬送力を低下させ、攪拌機会を増加させ、攪拌能力の向上を図ることができる。
【００５４】
しかし、攪拌されている現像剤はマクロに見れば全体が同方向に搬送されているため、隣り合う攪拌翼で区切られた領域にある現像剤と同じく隣り合う攪拌翼で区切られた別の領域にある現像剤は互いに接触する機会はそれほど多く無い。このため、攪拌翼で区切られた現像剤同士が十分に攪拌されるまでに時間がかかった。
【００５５】
以下の実施例では、攪拌スクリュー２６の長手方向に現像剤が搬送される中間領域の一部分が回転に伴って現像剤を循環方向と逆向き搬送させる巻き方向（以下逆巻きと略す）の攪拌翼３１ｂに置き換えられている。これにより、現像剤を長手方向でも十分に攪拌し、従来に比べてより均一なトナー帯電量Ｑ／Ｍ、トナー濃度の現像剤を現像スリーブへと供給し、かぶりや画像濃度ムラ等の画像弊害の発生を抑制している。
【００５６】
＜実施例１＞
図５は実施例１の現像装置の部分的な拡大図である。図６は攪拌スクリューの部分的な拡大図である。図７は従来の現像装置における現像剤の搬送の説明図である。図８は実施例１の現像装置における現像剤の搬送の説明図である。図９は逆巻き螺旋状の攪拌翼が１ピッチの場合の攪拌混合作用の説明図である。図１０は逆巻き螺旋状の攪拌翼が２ピッチの場合の攪拌混合作用の説明図である。
【００５７】
図３に示すように、実施例１では、第１の搬送室の一例である現像室２３は、現像剤担持体の一例である現像スリーブ２８に現像剤が供給されつつ搬送される。第２の搬送室の一例である攪拌室２４は、現像室２３の両端部に接続して現像剤の受け渡しが可能である。
【００５８】
スクリュー部材の一例である攪拌スクリュー２６は、スクリュー羽根の一例である順方向巻きの攪拌翼３１ａを有して攪拌室２４に配置される。攪拌スクリュー２６は、現像室２３から受け渡された現像剤を攪拌しつつ現像装置２３とは逆方向に搬送して、現像室２３に受け渡す。
【００５９】
現像剤補給部の一例であるトナー補給口２１は、現像室２３の現像スリーブ２８よりも搬送方向下流側又は攪拌室２４の搬送方向上流側領域に設けてある。攪拌スクリュー２６は、攪拌室２４におけるトナー補給口２１から現像室２３への現像剤受け渡し位置までの間に、逆スクリュー部の一例である逆巻きの攪拌翼３１ｂを有する。逆巻きの攪拌翼３１ｂは、順方向巻きのスクリュー部の一例である攪拌翼３１ａで仕切られた二つの領域の現像剤を混合させるように、攪拌翼３１ａとは螺旋の進み方向が逆に設定されている。逆巻きの攪拌翼３１ｂは、順方向巻きの攪拌翼３１ａよりも螺旋ピッチが小さい。
【００６０】
トナー補給口２１は、攪拌スクリュー２６の循環方向下流側端部から２４０ｍｍの位置に設置されている。現像スクリュー２５と攪拌スクリュー２６は、共にスクリュー径２０ｍｍ、軸径６ｍｍである。現像スクリュー２５についてはピッチ２０ｍｍである。攪拌スクリュー２６に関しては、２０ｍｍのピッチからなる攪拌翼３１ａとトナー補給口から現像剤循環方向下流側に１２０ｍｍの位置にある１０ｍｍのピッチからなる一巻きの攪拌翼３１ｂから構成されている。現像スクリュー２５と攪拌スクリュー２６は、回転数が３６０ｒｐｍである。現像剤は、非磁性トナーと磁性キャリアからなり、その重量比は（非磁性トナー）／（磁性キャリア）×１００＝８［％］であり、現像装置４ａに充填されて循環する現像剤量は３００ｇである。
【００６１】
図５に示すように、攪拌スクリュー２６は、スクリュー軸２６ｓの周りに螺旋状の攪拌翼３１ａを備えており、その一部分が攪拌翼３１ａとは逆巻きの攪拌翼３１ｂに置き換えられている。以降、逆巻きの部分を攪拌翼３１ｂとし、それ以外の順方向巻きの部分を攪拌翼３１ａとする。
【００６２】
実施例１では、逆巻きの攪拌翼３１ｂは一巻きであり、攪拌スクリュー２６が一回転したときに、逆巻きの攪拌翼３１ｂが進む距離（以降単にピッチとする）は順方向巻きの攪拌翼３１ａのピッチの１／２に設定している。
【００６３】
攪拌翼３１ｂは、現像剤の循環路中にあり、現像剤は攪拌翼３１ｂを乗り越えて下流側に搬送される。ここで、現像剤の循環路とは、現像剤が通り過ぎる領域のことである。逆巻きの攪拌翼３１ｂは、攪拌室２４から現像室２３への現像剤の受け渡しには関与せず、順方向巻きの攪拌翼３１ａによって仕切られていた現像剤を、トナー補給口２１から開口部１１までの間で長手方向に攪拌・混合することである。
【００６４】
これに対して、図４の比較例における攪拌スクリュー５５の端部に配置された逆巻きの攪拌翼５８は、現像剤の流れる向きを変えて攪拌室５３から現像室５２への現像剤の受け渡しを円滑にしている。しかし、現像剤が逆巻きの攪拌翼５８を乗り越えて通り過ぎていく訳ではない。
【００６５】
図６に示すように、実施例１では、攪拌スクリュー２６の長手方向中間の一部を逆巻きの攪拌翼３１ｂにすることによって、現像剤が、この部分において特に良く長手方向に攪拌される。現像剤は、攪拌翼３１ａによって現像剤の循環方向へ搬送されるが、逆巻きの攪拌翼３１ｂに差し掛かったところで、攪拌翼ｂから循環方向と逆の方向へと力を受けて外側へ変位する。
【００６６】
しかし、後方からは現像剤が循環方向へ搬送されているので、攪拌翼３１ｂにおいて、循環方向へ搬送される現像剤と逆方向へ搬送される現像剤とがぶつかり合うことになる。この部分において、現像剤は、他の現像剤との接触機会が増え、より効率的に現像剤の攪拌がなされる。
【００６７】
図７に示すように、攪拌翼５５ａの一部を逆巻きにせず、代わりにリブ６３を立てて攪拌を促す提案は今までもなされてきた。しかし、このような構成では、ミクロに見れば現像剤はリブ６３により攪拌されるものの、攪拌されている現像剤は、マクロに見れば全体が同方向に搬送されている。２ピッチの攪拌翼５５ａの間に挟まれた領域ｄにある現像剤と、隣り合う１ピッチの攪拌翼５５ａに挟まれた別の領域ｄ’にある現像剤とは互いに接触する機会がそれほど多く無く、相互の攪拌されることは少ない。
【００６８】
これに対して、図８の（ａ）に示すように、攪拌翼３１ａの一部を逆巻きの攪拌翼３１ｂとした場合、逆巻きの攪拌翼３１ｂがスラスト方向で一部の現像剤を逆方向に搬送する。これにより、図８の（ｂ）に示すように、攪拌翼３１ｂ付近において、隣り合う攪拌翼３１ａによって搬送されていた現像剤と、その隣の隣り合う攪拌翼３１ａによって搬送されていた現像剤とが混ざり合う。逆巻きの攪拌翼３１ｂ付近において、順方向巻きの攪拌翼３１ａに仕切られていた現像剤同士の接触機会が提供される。
【００６９】
このため、図７に示すリブ６３の攪拌作用に比べて、より広範囲の現像剤を効率的に攪拌できる。加えて、逆巻きの攪拌翼３１ｂ付近では、互いに逆方向に搬送される現像剤がぶつかり合うため、図７に示すように一方向のみに搬送し、現像剤全体が並列にほぼ同じ運動をする攪拌部材に比べて、複雑な流れが生じる。その結果、現像剤の団塊が細かく崩されて攪拌・混合されやすく、それによって現像剤のトナー帯電量Ｑ／Ｍが隅々まで大きくなり易い。
【００７０】
図３に示すように、逆巻きの攪拌翼３１ｂは、トナー補給口２１よりも下流側で、なるべくトナー補給口２１に近い位置に配置されることが好ましい。逆巻きの攪拌翼３１ｂは、攪拌室２４の下流側の端部に比べてトナー補給口２１の方が近くなるような位置に設置されることが望ましい。トナー補給口２１にトナーが補給されてからなるべく早い段階で長手方向に攪拌・混合してトナーを分散させることにより、早く現像剤のトナー帯電量Ｑ／Ｍを大きくさせることが、トナー飛散を抑制するために有効だからである。
【００７１】
図３に示すように、逆巻きの攪拌翼３１ｂは、１／２ピッチ以上１ピッチ以下の長さであることが望ましい。１／２ピッチ未満の場合は、長手方向へ攪拌が進む前に現像剤の全体が攪拌翼３１ｂを通過してしまうからである。１ピッチ以上の場合は、現像剤の正常な循環の邪魔になり易いからである。
【００７２】
図３に示すように、逆巻きの攪拌翼３１ｂの１ピッチの長さは、順方向巻きの攪拌翼３１ａの１ピッチの長さよりも短いことが望ましい。図９に示すように、順方向巻きの攪拌翼３１ａによって搬送されている現像剤は、逆巻きの攪拌翼３１ｂに差し掛かったところで、攪拌翼３１ｂにより引き戻され、循環方向上流から搬送されてくる後続の現像剤と衝突する。循環方向に搬送されている現像剤と逆方向に搬送されている現像剤がぶつかり合った後、攪拌翼３１ｂを乗り越えて循環方向に搬送される。
【００７３】
このとき、循環方向に搬送される現像剤が逆方向に搬送される現像剤よりも少なければ、攪拌翼３１ｂによって現像剤が押し戻されてしまい、現像剤の循環が不安定になってしまう。一般に、攪拌翼のピッチは、大きいほどスクリューの一回の回転により搬送される現像剤の量は多く、かつ現像剤が移動する距離も大きい。よって、現像剤を安定して循環させるには、順方向巻きの攪拌翼３１ａの１ピッチの長さが逆巻きの攪拌翼３１ｂの１ピッチの長さよりも大きいことが必要である。
【００７４】
図１０に示すように、攪拌翼３１ｂが二巻き以上の場合、現像剤循環方向上流側の攪拌翼３１ｂ−１を越えたあと、現像剤は循環方向下流側の攪拌翼３１ｂ−２と攪拌翼３１ｂ−１とで挟まれた領域Ｃへと入る。領域Ｃでは、現像剤を循環方向へ搬送する力は無く、攪拌翼３１ｂ−２により逆方向へと搬送する力のみが働く。そのため、現像剤は、攪拌翼３１ｂ−１を越えたあと、攪拌翼３１ｂ−２により再び攪拌翼３１ｂ−１まで戻され、再び攪拌翼３１ｂ−１を越えていく場合が多い。このことから、攪拌翼３１ｂの巻き数が多いほど繰り返し攪拌されるため、現像剤の攪拌性は向上するが、現像剤の搬送性は低下する。
【００７５】
一方、現像剤の攪拌性は、攪拌翼３１ｂが少なくとも一巻きあれば良いことが発明者らの検討により分かっているため、攪拌翼３１ｂは一巻きがより好ましい。
【００７６】
実施例１では、順方向巻きの搬送翼３１ａの一部を現像剤の搬送方向とは逆の方向に搬送する形状とすることにより、局所的に現像剤を搬送方向とは逆の方向に引き戻し、現像領域に搬送されるまでの時間を延ばすことができる。新たに補給された現像剤の攪拌機会を増加させると同時に、攪拌翼で区切られた現像剤同士の攪拌を促進することができる。これにより、補給した現像剤が循環する現像剤に対して比較例よりも均一に混ざり合い、均一に帯電した均一なトナー濃度の現像剤を現像スリーブ２８へ供給することができる。比較例よりも均一に混ざり合い、均一に帯電し、均一なトナー濃度の現像剤を現像スリーブへ供給できる。
【００７７】
＜実験結果＞
図１１はトナー帯電量分布の測定結果の説明図である。
【００７８】
図３に示す実施例１の現像装置と図４に示す比較例の現像装置とで、かぶり画像の濃度を比較する実験を行い、併せてトナー帯電量分布を比較する実験を行った。比較例の現像装置は、攪拌スクリュー５５に局所的に現像剤を逆方向に搬送する攪拌翼３１ｂが設置されていないもので、その他の構成は実施例１における構成と同じものである。
【００７９】
かぶり画像とは、不十分な攪拌により現像剤が十分に帯電されていない（トナー帯電量Ｑ／Ｍが小さい）場合に、トナーがドラム上の所望の位置に飛翔せず、本来トナーが載ってはならないところ（例えばドラム上白地部）に載ってしまう現象をいう。図３に示すように、トナー補給口２１へ補給された未帯電のトナーが十分な攪拌を受ける前に現像スリーブ２８に担持されると、トナーの摩擦帯電機会が不足して、かぶり画像が発生し易くなる。
【００８０】
実施例１においては、トナー補給口２１へ補給されたトナーは、Ａ４用紙で約１０枚後に現像スリーブ２８へ到達することが発明者らの事前の色替え検討実験により分かっている。色替え検討実験とは、現像容器２２に収容されている現像剤と異なる色のトナーを補給してから、それが現像スリーブへ２８到達して観察されるまでの時間を計る実験である。そのため、かぶり画像濃度の測定は、トナー補給口２１へトナーを補給してから、Ａ４用紙で約１０枚の時間が経過して、補給トナーがすべて現像領域に差し掛かったタイミングで測定した。トナー補給口２１へ補給するトナーは０．８ｇとし、現像スリーブ２８に印加する直流電圧と感光ドラム１ａの帯電電位（即ち白地部電位）との間の電位差（Ｖｂａｃｋ）を１５０Ｖとした。
【００８１】
なお、トナー補給量を０．８ｇとした理由は、一般の複写機の補給量が大体この程度であるからである。０．８ｇよりも補給量が大きいと、現像容器内のトナー濃度が十分に下がってから一度に補給するため濃度変動が激しく、適していない。逆に０．８ｇよりも補給量が小さいと、トナー補給時の精度が悪くなるということが考えられる。
【００８２】
かぶり画像の程度は、感光ドラム１ａ上のかぶりトナーを直接採取して、感光ドラム１ａ上の白地部のかぶりトナーの濃度（かぶり濃度）を求めて数値化することによって評価した。
【００８３】
測定方法は、感光ドラム１ａ上に転移したかぶりトナーを透明粘着テープにて採取し、このサンプルテープと、基準テープとして何も付着させていない未使用の粘着テープとを白紙上に貼り付け、それぞれの反射率を測定した。そして、基準テープの反射率からサンプルテープの反射率を差し引いてかぶり濃度とした。反射率は、東京電色製反射計ＴＣ−６ＤＳにより測定した。通常、かぶり濃度が１以上のときに、かぶり画像不良とされ、画像評価がＮＧとされる。
かぶり濃度（％）＝（転写紙上のかぶり部の反射濃度）−（転写紙の反射濃度）
【００８４】
表１は、実施例１の現像装置と比較例の現像装置とにおけるトナー補給後のかぶり濃度測定の結果である。表１に示すように、実施例１における構成の方が、従来現像装置に比べてかぶりの程度は軽く、かぶりが減少している。
【００８５】
【表１】
2012208422.tif 000003
【００８６】
表１の実験結果を裏付けるために、実施例１の現像装置と比較例の現像装置とで、現像スリーブ２８（５６）にコーティングされている現像剤中のトナーの帯電量分布を測定して比較した。未帯電トナーが増えると、静電像の白地部に付着するトナーが増えてかぶり濃度が高くなるからである。
【００８７】
トナーの帯電量分布は、ホソカワミクロン株式会社のＥｓｐａｒｔアナライザーにて測定した。Ｅｓｐａｒｔアナライザーは、電場と音響場を同時に形成させた検知部（測定部）に試料粒子を導入し、レーザードップラー法で粒子の移動速度を測定して、粒径と帯電量を測定する装置である。Ｅｓｐａｒｔアナライザーでは、測定部に入った試料粒子は、音響場と電場の影響を受けて水平方向に偏倚しながら落下しこの水平方向の速度のビート周波数がカウントされる。そして、そのカウント値がコンピュータに割り込みで入力され、リアルタイムでコンピュータ画面に粒子径分布あるいは単位粒径当たりの帯電量分布で示される。Ｅｓｐａｒｔアナライザーは、所定の個数分（本実施形態では３０００個とした）のトナーが測定されると画面が停止し、その後、帯電量と粒子径の３次元分布や粒径別の帯電量分布、平均帯電量（クーロン／重量）などを表示することができる。
【００８８】
Ｅｓｐａｒｔアナライザーの測定部に試料粒子としてトナーを導入することで、トナーの帯電量を測定し、トナーの帯電性能から粒径と帯電量の関係を評価することができる。Ｅｓｐａｒｔアナライザーの測定部へのトナーの導入方法は、測定対象となる現像剤を電磁石等に保持させ、適正な圧力のエアを吹きかけることによりトナーのみを現像剤中から分離して検知部（測定部）に試料粒子として導入する方法を採用した。キャリアを電磁石から分離させることなく、かつキャリアからトナーは分離させ得るようにエア圧を調整した。
【００８９】
図１１の（ａ）に示すように、比較例の現像装置では、平均トナー帯電量Ｑ／Ｍのピークとは別に、トナー帯電量Ｑ／Ｍがゼロの近傍に小さなピークを持つ。これは、図４に示すように、トナー補給口５１に補給されたトナーが十分に攪拌・帯電させられることなく、現像スリーブ５６に担持されて現像部へと供給され、トナー帯電量Ｑ／Ｍの小さいトナーが混在していることの現れである。
【００９０】
図１１の（ｂ）に示すように、実施例１の現像装置では、トナー帯電量Ｑ／Ｍがゼロの部分にはピークがほとんど無く、図３に示すようにトナー補給口２１補給されたトナーは、十分に攪拌・帯電されていることが分かる。
【００９１】
以上より、実施例１の現像装置は、比較例の現像装置よりも現像剤が良く攪拌されることによって、現像剤の帯電量がより均一に近くなり、トナー帯電量が小さいトナーが少なくなる。これによって、かぶり画像濃度が表１のように減少している。
【００９２】
以上より、攪拌スクリュー２６に局所的に逆方向に搬送する攪拌翼３１ｂを設けることにより、攪拌翼３１ａで仕切られた２つのピッチの現像剤攪拌が促進されることによって、トナーが十分に帯電され、かぶり画像の程度を良化することが可能となった。攪拌スクリュー２６に局所的に逆巻きの攪拌翼３１ｂを設けて現像剤の長手方向の攪拌が促進されることにより、現像剤が十分に帯電され、かぶりの程度を軽減することが可能となった。
【００９３】
なお、局所的に逆方向に搬送する攪拌翼３１ｂの設けられる位置としては、現像室２３と攪拌室２４で形成する循環路内であれば、どこに設けても本発明の効果を得ることができる。但し、より好ましい位置としては、実施例１のように、トナー補給口２１よりも搬送方向下流であって、かつ、現像室２３の搬送方向下流側に設けられた攪拌室２４との受渡し口よりもトナー搬送方向上流側の領域である。実施例１の形態では、現像剤の撹拌性の向上を図りながら、補給トナーの撹拌不足によるかぶり画像の発生を抑制することができる。
【００９４】
＜実施例２＞
図１２は実施例２の現像装置における攪拌スクリューの構造の説明図である。図１３は実施例２の変形例の現像装置における攪拌スクリューの構造の説明図である。実施例２は、基本的な構成は、実施例１と同じであるため、図１２、図１３中、実施例１と同一の構成部材には図５と同一の符号を付して重複する説明を省略する。
【００９５】
図１２に示すように、実施例２では、順方向巻きの攪拌翼３１ａと逆巻きの攪拌翼３１ｂの境界部を結合せずに、僅かな間隙を設けていることを特徴とする。
【００９６】
図９に示すように、実施例１では、順方向巻きの攪拌翼３１ａと逆巻きの攪拌翼３１ｂの境界部に間隙が設けられておらず、境界部が結合している。このため、連続画像形成の継続による現像剤の劣化（流動性の低下）が発生すると、境界部に現像剤が凝集し易くなる。その結果、攪拌翼３１ａと攪拌翼３１ｂで鋭角状に囲まれた三角形の領域に現像剤が詰まって、攪拌翼３１ｂの実質的な逆巻きの長さが損なわれ、逆巻きの攪拌翼３１ｂが十分な攪拌機能を果たせなくなる可能性がある。
【００９７】
実施例２では、順方向巻きの攪拌翼３１ａと逆巻きの攪拌翼３１ｂとの境界部を結合せずに、僅かな間隙を設ける。これにより、逆巻きの攪拌翼３１ｂの近傍で循環方向に搬送されている現像剤と逆方向に搬送されている現像剤同士がぶつかり合い、攪拌翼３１ａと攪拌翼３１ｂの境界部における間隙から一部の現像剤が逃げていく。これにより、順方向巻きの攪拌翼３１ａと逆巻きの攪拌翼３１ｂで囲まれた領域に、２つの攪拌翼３１ａ、３１ｂの結合部の隙間へ向かう現像剤の流れを作り出すことができる。
【００９８】
その結果、連続画像形成が継続して現像剤の流動性が損なわれても、攪拌翼３１ａと攪拌翼３１ｂの境界部において、現像剤の詰まりを抑制でき、より長期間にわたって攪拌翼３１ｂによる現像剤の攪拌が可能となる。
【００９９】
一方、順方向巻きの攪拌翼３１ａと逆巻きの攪拌翼３１ｂの境界部の間隙を広げすぎると、間隙では現像剤が攪拌翼３１ａ、３１ｂのいずれからも搬送力を受けないため、間隙に停滞して現像剤をせき止める可能性が高まる。実施例１の現像装置を用いた実験によると、間隙は、攪拌翼３１ａのピッチと攪拌翼３１ｂのピッチの和の１／１０以下が好ましく、これ以上に間隙を広げると、間隙にある現像剤が現像剤の循環をせき止め易くなる。実施例１のように、攪拌翼３１ａのピッチが２０ｍｍ、攪拌翼３１ｂのピッチが１０ｍｍの場合、間隙は約２ｍｍが好ましい。
【０１００】
図１３に示すように、攪拌翼３１ａと攪拌翼３１ｂの境界部を結合せずに、攪拌翼３１ａと攪拌翼３１ｂの位相をずらしてもよい。位相のずれた攪拌翼３１ａ、３１ｂの間に図１２と同様に隙間が形成されて、隙間に停滞する現像剤を押し流すような現像剤の流れが形成されるからである。
【０１０１】
＜実施例３＞
図１４は実施例３の現像装置における攪拌スクリューの構造の説明図である。図１５は逆巻きの攪拌翼の切欠き効果の説明図である。図１６は逆巻きの攪拌翼の切り欠き面積と現像剤の詰まり易さの関係の説明図である。実施例３は、基本的な構成は、実施例１と同じであるため、図１５、図１６中、実施例１と同一の構成部材には図５と同一の符号を付して重複する説明を省略する。
【０１０２】
図１４に示すように、実施例３では、逆巻きの攪拌翼３１ｂは、稜線の少なくとも一部が攪拌スクリュー２６の順方向巻きの攪拌翼３１ａの稜線よりも回転中心側に位置する。逆巻きの攪拌翼３１ｂよりも上流側における順方向巻きの攪拌翼３１ａと逆巻きの攪拌翼３１ｂとの間に、攪拌翼３１ａ、３１ｂのスクリュー羽根高さ全体に渡る隙間を設けている。
【０１０３】
攪拌スクリュー２６に設けた逆巻きの攪拌翼３１ｂに切り欠き部３１ｋを設けることにより、実施例２と同様に、順方向巻きの攪拌翼３１ａと逆巻きの攪拌翼３１ｂの境界部に停滞する現像剤の流れを良くした。これにより、実施例１よりも一段と攪拌が促進されて現像剤が十分に帯電され、かぶりの程度が軽減された。
【０１０４】
図１５に示すように、逆巻きの攪拌翼３１ｂの一部を切欠いた構成にすることにより、逆巻きの攪拌翼３１ｂの近傍で循環方向に搬送されている現像剤と逆方向に搬送されている現像剤同士がぶつかり合うようになる。ぶつかった現像剤の一部が攪拌翼３１ｂの切り欠き部３１ｋから逃げていくことにより、攪拌翼３１ａと攪拌翼３１ｂで囲まれた領域から攪拌翼３１ｂの切り欠き部３１ｋに向かう流れを作り出すことができる。このようにして、実施例２と同じく、順方向巻きの攪拌翼３１ａと逆巻きの攪拌翼３１ｂに囲まれた領域への現像剤の詰まりを抑制する。
【０１０５】
図１６に示すように、切り欠き部３１ｋの面積を異ならせて攪拌翼３１ａと攪拌翼３１ｂで囲まれた領域の現像剤の詰まりを評価した。切り欠き部３１ｋは大きいほど、現像剤が切り欠き部３１ｋから逃げていくので、攪拌翼３１ａと攪拌翼３１ｂで囲まれた領域に発生する流れは大きくなって、現像剤の詰まりは軽減する。
【０１０６】
しかし、切り欠き部３１ｋは大きいほど、攪拌翼３１ｂによる局所的な剤の循環方向と逆方向への搬送力も小さくなり、それによって、別の現像剤との接触機会が減るため、攪拌翼３１ｂの攪拌力も低下する。このため、切り欠き部３１ｋは大きすぎては好ましくなく、スクリュー径の２０％以下程が好ましい。これ以上に切り欠き部３１ｋを大きくした場合、攪拌能力が著しく低下してしまうからである。
【０１０７】
＜実施例４＞
図１７は実施例４の現像装置における攪拌スクリューの構成の説明図である。図１８は逆巻きの攪拌翼の口径と現像剤の劣化し易さの関係の説明図である。実施例４は、基本的な構成は、実施例１と同じであるため、図１７、図１８中、実施例１と同一の構成部材には図５と同一の符号を付して重複する説明を省略する。
【０１０８】
図１７に示すように、実施例４では、逆巻きの攪拌翼３１ｂは、稜線の少なくとも一部が攪拌スクリュー２６の順方向巻きの攪拌翼３１ａの稜線よりも回転中心側に位置する。
【０１０９】
逆巻きの攪拌翼３１ｂの直径を順方向巻きの攪拌翼３１ａよりも小さくした。言い換えれば、図１５の実施例３の切り欠き部３１ｋを逆巻きの攪拌翼３１ｂの全体に同一の切り込み量で形成している。
【０１１０】
逆巻きの攪拌翼３１ｂの直径を順方向巻きの攪拌翼３１ａよりも小さくすることにより、逆巻きの攪拌翼３１ｂが現像剤を循環方向に対して逆方向へと搬送する搬送力が小さくなる。このため、逆巻きの攪拌翼３１ｂ近傍で現像剤同士がぶつかり合う際に生じる現像剤圧力が小さくなって、現像剤にかかるせん断力が弱くなり、トナー表面に付いている外添剤がはがれたり埋め込まれたりする「トナー劣化」の発生を軽減できる。
【０１１１】
図１８に示すように、逆巻きの攪拌翼３１ｂの直径を変化させて所定時間の現像装置空運転におけるトナー劣化の程度を評価した。トナー劣化の程度は、所定量の現像剤の落下積み重ね高さで流動性を評価して行った。攪拌翼３１ｂの径は小さいほど、攪拌翼３１ｂによる循環方向と逆方向への搬送力は小さくなるため、現像剤に加わる力（剤圧）が小さくなって、トナー劣化は抑制される。しかし、同時に逆方向への現像剤の戻し量も減るため、実施例３で説明したように別の現像剤との接触機会が減り、攪拌翼３１ｂの攪拌力も低下する。
【０１１２】
このため、攪拌翼３１ｂの径は小さすぎては好ましくなく、攪拌翼３１ａのスクリュー径の８０％程がより好ましい結果が得られた。これ以上スクリュー径を小さくした場合、やはり攪拌能力が著しく低下してしまうからである。
【０１１３】
＜実施例５＞
図１９は実施例５の現像装置における攪拌スクリューの構成の説明図である。図２０は比較例の攪拌スクリューの構成の説明図である。実施例５は、基本的な構成は、実施例１と同じであるため、図１９、図２０中、実施例１と同一の構成部材には図５と同一の符号を付して重複する説明を省略する。
【０１１４】
図１９に示すように、実施例５では、逆巻きの攪拌翼３１ｂよりも上流側における順方向巻きの攪拌翼３１ａと逆巻きの攪拌翼３１ｂとの境界領域における両方のスクリュー羽根から周方向に離れた位置にリブ部材３２を設けている。リブ部材３２は、螺旋角を持たない攪拌突起の一例である。
【０１１５】
順方向巻きの攪拌翼３１ａと逆巻きの攪拌翼３１ｂで囲まれた領域に、軸２６ｓから放射線状に突出しているリブ部材３２を設けている。リブ部材３２を設ける構成により、攪拌翼３１ｂ近傍で循環方向に搬送されている現像剤と逆方向に搬送されている現像剤同士がぶつかり合い、他の現像剤との接触機会が増え、攪拌性が向上する。これに加えて、リブ部材３２により攪拌スクリュー２６の回転方向に現像剤がかき混ぜられ、攪拌スクリュー２６の回転方向にも現像剤同士の接触機会があたえられるため、実施例１に比べて、より良く現像剤を攪拌することが可能となる。
【０１１６】
ここで、リブ部材としては、攪拌翼３１ａと攪拌翼３１ｂで囲まれた領域に、軸２６ｓから放射線状に突出しており、現像剤に対し攪拌スクリュー２６の回転方向に力を加えるものであれば何でも良い。
【０１１７】
しかし、図２０に示すように、攪拌翼３１ａと攪拌翼３１ｂの両方に接する形状は好ましくない。攪拌翼３１ａと攪拌翼３１ｂに接する形状のリブ部材は、攪拌翼３１ａと攪拌翼３１ｂとリブ部材によって囲まれた領域ｇに流れが生じず、現像剤が詰まってしまう可能性があるからである。
【０１１８】
実施例５において、好ましいリブ部材３２の配置としては、攪拌翼３１ａと攪拌翼３１ｂの間の距離が１．５ｍｍとなる位置に幅５ｍｍ、奥行き１ｍｍ、高さ７ｍｍの直方体型のリブ部材が挙げられる。
【０１１９】
＜実施例６＞
図２１は実施例６の現像装置の構成の説明図である。実施例６は、基本的な構成は、実施例１と同じであるため、図２１中、実施例１と同一の構成部材には図１と同一の符号を付して重複する説明を省略する。
【０１２０】
図２１に示すように、実施例６では、現像装置４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄが、現像室と攪拌室とを高さ方向に重ねて配置した縦型である。縦型の現像装置においても、順方向巻きの攪拌翼を有する攪拌スクリューに逆巻きの攪拌翼を設けることで、実施例１と同様な効果が得られる。
【符号の説明】
【０１２１】
４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ  現像装置
２１  トナー補給口、２２  現像容器、２３  現像室
２４  攪拌室、２５  現像スクリュー、２６  攪拌スクリュー
２７  隔壁、２８  現像スリーブ、２９  マグネットローラ
３０  規制ブレード、３１ａ  攪拌翼（順方向巻き）
３１ｂ  攪拌翼（逆巻き）、３１ｋ  切り欠き部
【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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【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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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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