(57)【要約】【課題】現像装置の内部における現像剤の量を安定させることが可能な現像装置及び画像形成装置を提供する。【解決手段】現像装置は、現像剤を撹拌しながら搬送させるオーガ４２３を有し、オーガ４２３の端部に現像剤を排出させる現像剤排出部が設けられている。オーガ４２３は、現像剤を撹拌しながら搬送する螺旋羽根４２３Ｂと、現像剤排出部に入り込む現像剤を逆流させる逆螺旋羽根４２３Ｃと、現像剤排出部の内部の現像剤を第１の方向Ｄ１に搬送する螺旋羽根４２３Ｅと、現像剤排出部の内部における逆螺旋羽根４２３Ｃと螺旋羽根４２３Ｅとの間に設けられて、現像剤排出部の内部に入り込んだ現像剤を逆流させる逆螺旋羽根４２３Ｄと、を備える。【選択図】図２９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤を撹拌しながら搬送されるオーガーを有し、前記オーガーの端部に前記現像剤を排出させる排出部が設けられた現像装置であって、
前記オーガーは、
前記現像剤を撹拌しながら搬送するスクリュー部と、
前記排出部に入り込む前記現像剤を逆流させる第１の逆送り部と、
前記排出部の内部の前記現像剤を排出方向に搬送する排出送り部と、
前記排出部の内部における前記第１の逆送り部と前記排出送り部との間に設けられて、前記排出部の内部に入り込んだ前記現像剤を逆流させる第２の逆送り部と、
を備える現像装置。
【請求項２】
前記第１の逆送り部による前記現像剤の搬送量をＶ１、前記第２の逆送り部による前記現像剤の搬送量をＶ２、としたときに、Ｖ１＞Ｖ２を満たしている、請求項１に記載の現像装置。
【請求項３】
前記第２の逆送り部による前記現像剤の搬送量をＶ２、前記排出送り部による前記現像剤の搬送量をＶ３、としたときに、Ｖ２＜Ｖ３を満たしている、請求項１又は２に記載の現像装置。
【請求項４】
前記第２の逆送り部は、回転軸と、前記回転軸から螺旋状に突出する突出部と、を備える、請求項１〜３のいずれか一項に記載の現像装置。
【請求項５】
前記第２の逆送り部は、回転軸と、前記回転軸で螺旋状に凹む溝部と、を備える、請求項１〜３のいずれか一項に記載の現像装置。
【請求項６】
前記第２の逆送り部は、回転軸と、前記回転軸上で斜めとなるように前記回転軸に配置された楕円状の板部と、を備える、請求項１〜３のいずれか一項に記載の現像装置。
【請求項７】
前記オーガーの回転速度は４００ｒｐｍ以上である、請求項１〜６のいずれか一項に記載の現像装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載の現像装置を備えた画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トリクル現像方式を採用した現像装置及び画像形成装置に関するものであり、特にトナー及びキャリアを含む現像剤を循環搬送路で循環させて現像を行う現像装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式を利用した画像形成装置は、一様に帯電した感光体ドラムの外周面に静電潜像を形成し、この静電潜像をトナーによって可視化することで画像を形成する装置である。トナー及びキャリアを含む二成分現像剤を用いて現像を行う画像形成装置では、現像装置内に設けられた撹拌手段によってトナーとキャリアの比率が均一となるように混合撹拌される。また現像剤の長寿命化のため、トナーの補給時に新しいキャリアを混合して現像剤収容室内に補給し、古くなった現像剤を現像剤収容室内の現像剤の容積の上昇に伴って現像剤排出口からオーバーフローさせることによって排出するトリクル現像方式が採用される。
【０００３】
特許文献１には、トリクル現像方式の一つとして現像槽内を循環している現像剤の一部をオーバーフローして排出させる現像装置において、現像剤を現像剤排出方向と逆方向に搬送させる力を付与する逆方向搬送手段を備えた構成が記載されており、トナーの補給時に新しいキャリアを混合して現像剤収容室内に補給する為、古くなった余剰現像剤はこの逆方向搬送手段を乗り越えて排出される。この文献では、撹拌手段として２個のオーガーが略水平となるように配置されている。現像剤は、２個のオーガーに沿うように形成される搬送路の間で循環している。
【０００４】
特許文献２には、上記の逆方向搬送手段を備えた現像装置が記載されており、この現像装置では２個のオーガーが上下に並んで配置されている。この現像装置では、現像槽内を現像剤が循環する為のオーガーの長手方向両端部近傍に連通口が形成されている。前記逆方向搬送手段の近傍の連通口は第１及び第２の開口部で形成されている。第１の開口部は、現像剤の流量制御のために設けられており、第２の開口部は、逆方向搬送手段を乗り越えて排出する現像剤の過剰な排出を抑制するために設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−２６５０９８号公報
【特許文献２】特開２００８−２５０２９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した特許文献２に記載されている現像装置のように２個のオーガーを上下に並ぶように配置した場合には、２個のオーガーの間に形成された開口部で現像剤の受け渡しが行われるが、上側のオーガーから下側のオーガーへの受け渡し開口部では、重力により現像剤が自由落下する。また、この開口は逆方向搬送手段の近傍に設けられており、逆方向搬送手段の周辺に現像剤が滞留する箇所は設けられていない。よって、逆方向搬送手段近傍に安定した現像剤滞留を形成することが出来ず、余剰な現像剤を効率よく排出させることができないという問題がある。また、逆方向搬送手段の周辺に現像剤の滞留箇所を設けようとすると、逆方向搬送手段の周辺で新たにスペースを形成しなければならないので、装置の大型化を招来するという問題もある。
【０００７】
また、画像形成装置の分野では、コストを抑え簡易な構成を備えた現像装置の実現が求められている。しかしながら、現像装置の内部における現像剤の量は、画像形成装置の設置環境、現像剤の材料、画像形成装置の処理速度等に応じて変動しやすくなっている。特に、近年では画像形成装置の高速化が進行しているので、現像剤の量の変動が一層大きくなりやすい。従って、現像装置の内部における現像剤の量を安定させることも求められている。
【０００８】
本発明は、現像装置の内部における現像剤の量を安定させることが可能な現像装置及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】
【０００９】
本発明の現像装置は、現像剤を撹拌しながら搬送されるオーガーを有し、前記オーガーの端部に前記現像剤を排出させる排出部が設けられた現像装置である。オーガーは、現像剤を撹拌しながら搬送するスクリュー部と、排出部に入り込む現像剤を逆流させる第１の逆送り部と、排出部の内部の現像剤を排出方向に搬送する排出送り部と、排出部の内部における第１の逆送り部と排出送り部との間に設けられて、排出部の内部に入り込んだ現像剤を逆流させる第２の逆送り部と、を備える。
【００１０】
この現像装置では、排出対象の現像剤が入り込む排出部における第１の逆送り部と排出送り部との間の位置に第２の逆送り部が設けられるので、第２の逆送り部によって、排出部の周辺に飛沫した現像剤は排出方向の反対側に送り出される。よって、必要な現像剤が排出部の周辺に飛沫して排出される事態を抑制することができ、現像装置の内部における現像剤の量を安定させることができる。従って、現像剤の量の減少に伴って発生する画像の不具合等の問題を回避することが可能となる。また、第２の逆送り部によって、排出部の周辺に飛沫した現像剤は排出方向の反対側に送り出されるので、排出部の周辺で現像剤が滞留しにくくなっている。よって、画像形成装置の高速化に伴ってオーガを高速回転させたとしても、必要な現像剤の排出を回避することが可能となる。従って、必要な現像剤の排出を回避することが可能となるので、画像形成装置の高速化に対応させることも可能となる。
【００１１】
上述した現像装置において、第１の逆送り部による現像剤の搬送量をＶ１、第２の逆送り部による現像剤の搬送量をＶ２、としたときに、Ｖ１＞Ｖ２を満たしていてもよい。また、第２の逆送り部による現像剤の搬送量をＶ２、排出送り部による現像剤の搬送量をＶ３、としたときに、Ｖ２＜Ｖ３を満たしていてもよい。搬送量の関係を上記のようにすることによって、余剰な現像剤の排出を確実に行うと共に、必要な現像剤の排出を抑制することが可能となる。
【００１２】
上述した現像装置において、第２の逆送り部は、回転軸と、回転軸から螺旋状に突出する突出部と、を備えていてもよい。また、第２の逆送り部は、回転軸と、回転軸で螺旋状に凹む溝部と、を備えていてもよい。更に、第２の逆送り部は、回転軸と、回転軸上で斜めとなるように回転軸に配置された楕円状の板部と、を備えていてもよい。第２の逆送り部の態様を上記のようにすることによって、必要な現像剤の排出を抑制し、現像装置の内部における現像剤の量を安定させることができる。
【００１３】
また、オーガの回転速度は４００ｒｐｍ以上であってもよい。このように、オーガを４００ｒｐｍ以上で高速回転させた場合に、現像剤の排出を抑制する効果が一層高められる。
【００１４】
本発明の画像形成装置は、上記の現像装置を備えている。よって、上述した各現像装置と同様の効果が得られる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、現像装置の内部における現像剤の量を安定させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１実施形態に係る現像装置を備えた画像形成装置の概略構成図である。
【図２】図１の画像形成装置における現像装置を示す側面図である。
【図３】図２の現像装置の内部における２個のオーガーを示す図である。
【図４】図３の２個のオーガーにおける現像剤排出部の近傍を示す断面図である。
【図５】図４のアドミクスオーガーを示す側面図である。
【図６】端部間の距離と現像剤の量との関係を示すグラフである。
【図７】パドルの高さと現像剤の排出速度との関係を示すグラフである。
【図８】トナーの補給量と現像剤の排出速度との関係を示すグラフである。
【図９】第２のパドルの高さと現像剤の量との関係を示すグラフである。
【図１０】第１のパドルから第２のパドルまでの距離と現像剤の量との関係を示すグラフである。
【図１１】２個のオーガーの位置と現像剤の量との関係を示すグラフである。
【図１２】第２実施形態における現像剤排出部の近傍を示す断面図である。
【図１３】第３実施形態における現像剤排出部の近傍を示す断面図である。
【図１４】第４実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。
【図１５】図１４の現像ユニットを示す鉛直方向の断面図である。
【図１６】図１４の現像ユニットのトリクル排出口周りを示す斜視図である。
【図１７】トリクル排出口周りの鉛直方向の断面図である。
【図１８】現像ユニットに設けられた第１の攪拌搬送部材を示す図である。
【図１９】現像剤の様子を示す第１のパドル周りの鉛直方向の断面図であり、（ａ）は第１の攪拌搬送部材の回転速度が遅い場合、（ｂ）は第１の攪拌搬送部材の回転速度が速い場合を示す。
【図２０】現像剤に加わる力を示す模式図であり、（ａ）は第１の攪拌搬送部材の回転速度が遅い場合、（ｂ）は第１の攪拌搬送部材の回転速度が速い場合を示す。
【図２１】現像剤の様子を示す第２のパドル周りの鉛直方向の断面図であり、（ａ）は第１の攪拌搬送部材の回転速度が遅い場合、（ｂ）は第１の攪拌搬送部材の回転速度が速い場合を示す。
【図２２】トリクル排出口から排出される現像剤の排出速度をパドルの高さを変えて測定した結果を示すグラフである。
【図２３】第１の攪拌搬送部材の回転速度を変えた場合おける現像剤収容室内の現像剤量を測定した結果を示す表である。
【図２４】第５実施形態に係る現像装置を備えた画像形成装置の概略構成図である。
【図２５】図２４の画像形成装置における現像装置を示す側面図である。
【図２６】図２５の現像装置の内部におけるオーガを示す断面図である。
【図２７】図２５の現像装置の内部におけるオーガを示す別の断面図である。
【図２８】図２５の現像装置の内部における現像剤の流れを示す図である。
【図２９】図２６で示すオーガの一つを示す斜視図である。
【図３０】現像剤量と排出量との関係を示すグラフである。
【図３１】過剰排出量の比較について説明するグラフである。
【図３２】第６実施形態の現像装置のオーガを示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
（第１実施形態）
【００１８】
本実施形態に係る画像形成装置１は、マゼンタ、イエロー、シアン、ブラックの各色を用いてカラー画像を形成する装置である。図１に示されるように、画像形成装置１は、用紙Ｐを搬送する記録媒体搬送ユニット１０と、静電潜像を現像する現像装置２０と、トナー像を用紙Ｐに二次転写する転写ユニット３０と、周面に画像が形成される静電潜像担持体である感光体ドラム４０と、トナー像を用紙Ｐに定着させる定着ユニット５０と、を備えている。
【００１９】
記録媒体搬送ユニット１０は、画像が形成される記録媒体としての用紙Ｐを収容すると共に、用紙Ｐを搬送経路Ｒ１上に搬送する。用紙Ｐは、カセットＫに積層されて収容される。記録媒体搬送ユニット１０は、用紙Ｐに転写されるトナー像が二次転写領域Ｒ２に到達するタイミングで、用紙Ｐを搬送経路Ｒ１を介して二次転写領域Ｒ２に到達させる。
【００２０】
現像装置２０は、各色ごとに４個設けられている。各現像装置２０は、トナーを感光体ドラム４０に担持させる現像ローラ２１を備えている。現像装置２０では、トナーとキャリアを所望の混合比になるように調整し、さらに混合攪拌してトナーを均一に分散させ最適な帯電量を付与した現像剤が調整される。この現像剤を現像ローラ２１に担持させる。そして、現像ローラ２１の回転により現像剤が感光体ドラム４０と対向する領域まで搬送されると、現像ローラ２１に担持された現像剤のうちのトナーが感光体ドラム４０の周面上に形成された静電潜像に移動し、静電潜像が現像される。また、現像装置２０では、内部における現像剤の帯電量を一定に保つため、トナー補給動作時にトナータンク内部にトナーと共に充填されたキャリアを補給する事で、現像装置２０内で劣化した現像剤を排出するトリクル現像方式を採用している。現像装置２０内において、劣化現像剤は廃トナー回収装置（不図示）に収容される。
【００２１】
転写ユニット３０は、現像装置２０で形成されたトナー像を用紙Ｐに二次転写する二次転写領域Ｒ２に搬送する。転写ユニット３０は、転写ベルト３１と、転写ベルト３１を懸架する懸架ローラ３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄと、感光体ドラム４０と共に転写ベルト３１を挟持する一次転写ローラ３２と、懸架ローラ３１ｄと共に転写ベルト３１を挟持する二次転写ローラ３３と、を備えている。
【００２２】
転写ベルト３１は、懸架ローラ３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄにより循環移動する無端状のベルトである。一次転写ローラ３２は、転写ベルト３１の内周側から感光体ドラム４０を押圧するように設けられる。二次転写ローラ３３は、転写ベルト３１の外周側から懸架ローラ３１ｄを押圧するように設けられる。
【００２３】
感光体ドラム４０は、色ごとに４個設けられている。各感光体ドラム４０は、転写ベルト３１の移動方向に沿って設けられている。感光体ドラム４０の周上には、現像装置２０と、帯電ローラ４１と、露光ユニット４２と、クリーニングユニット４３と、が設けられている。
【００２４】
帯電ローラ４１は、感光体ドラム４０の表面を所定の電位に均一に帯電させる。露光ユニット４２は、帯電ローラ４１によって帯電した感光体ドラム４０の表面を、用紙Ｐに形成する画像に応じて露光する。これにより、感光体ドラム４０の表面のうち露光ユニット４２により露光された部分の電位が変化し、静電潜像が形成される。４個の現像装置２０は、それぞれの現像装置２０に対向して設けられたトナータンクＮから供給されたトナーによって感光体ドラム４０に形成された静電潜像を現像し、トナー像を生成する。各トナータンクＮ内には、それぞれ、マゼンタ、イエロー、シアン及びブラックのトナーおよびキャリアが充填されている。クリーニングユニット４３は、感光体ドラム４０上に形成されたトナー像が転写ベルト３１に一次転写された後に感光体ドラム４０上に残存するトナーを回収する。
【００２５】
定着ユニット５０は、転写ベルト３１から用紙Ｐへ二次転写されたトナー像を用紙Ｐに付着させ、定着させる。定着ユニット５０は、用紙Ｐを加熱する加熱ローラ５１と、加熱ローラ５１を押圧する加圧ローラ５２と、を備えている。加熱ローラ５１及び加圧ローラ５２は円筒状に形成されており、加熱ローラ５１は内部にハロゲンランプ等の熱源を備えている。加熱ローラ５１と加圧ローラ５２との間には接触領域である定着ニップ部が設けられ、定着ニップ部に用紙Ｐを通過させることにより、トナー像を用紙Ｐに溶融定着させる。
【００２６】
また、画像形成装置１には、定着ユニット５０によりトナー像が定着された用紙Ｐを装置外部へ排出するための排出ローラ６１及び６２が設けられている。
【００２７】
次に、画像形成装置１の動作について説明する。画像形成装置１に被記録画像の画像信号が入力されると、画像形成装置１の制御部は、受信した画像信号に基づいて、帯電ローラ４１により感光体ドラム４０の表面を所定の電位に均一に帯電させる。その後、露光ユニット４２により感光体ドラム４０の表面にレーザ光を照射して静電潜像を形成する。
【００２８】
一方、現像装置２０では静電潜像が現像されてトナー像が形成される。こうして形成されたトナー像は、感光体ドラム４０と転写ベルト３１とが対向する領域において、感光体ドラム４０から転写ベルト３１へ一次転写される。転写ベルト３１には、４個の感光体ドラム４０上に形成されたトナー像が順次積層されて、１つの積層トナー像が形成される。そして、積層トナー像は、懸架ローラ３１ｄと二次転写ローラ３３とが対向する二次転写領域Ｒ２において、記録媒体搬送ユニット１０から搬送された用紙Ｐに二次転写される。
【００２９】
積層トナー像が二次転写された用紙Ｐは、定着ユニット５０へ搬送される。用紙Ｐを加熱ローラ５１と加圧ローラ５２との間で熱及び圧力を加えながら通過させることにより、積層トナー像を用紙Ｐへ溶融定着させる。その後、用紙Ｐは、排出ローラ６１及び６２によって画像形成装置１の外部へ排出される。
【００３０】
ここで、現像装置２０についてより詳細に説明する。
【００３１】
現像装置２０は、２成分現像方式を用いて現像を行う装置である。図２及び図３に示されるように、現像装置２０は、トナーの補給時にトナータンクＮ内部にトナーと共に充填されたキャリアからなる現像剤を現像剤補給部２４から補給し、劣化現像剤をオーバフロー方式を用いて現像剤排出部２５から現像装置２０の外部に排出する。現像装置２０は、上述した現像ローラ２１の他に、現像ローラ２１に現像剤を供給するサプライオーガー（第１のオーガー）２２と、サプライオーガー２２に平行に延在し且つサプライオーガー２２の斜め下方に配置されたアドミクスオーガー（第２のオーガー）２３とを備える。サプライオーガー２２の回転中心Ｏ１とアドミクスオーガー２３の回転中心Ｏ２とを結ぶ直線Ｌと水平面Ｈ１との成す角度をθとすると、４５°≦θ≦９０°を満たしている。現像剤補給部２４はアドミクスオーガー２３の一端部に設けられており、現像剤排出部２５はサプライオーガー２２の一端部に設けられている。
【００３２】
サプライオーガー２２は、現像ローラ２１に現像剤を供給するためのオーガーである。サプライオーガー２２は、回転軸２２Ａと、回転軸２２Ａから螺旋状に突出する螺旋羽根２２Ｂと、を備えている。サプライオーガー２２は、現像剤補給部２４から補給された現像装置２０内部の現像剤を第１の方向Ｄ１に搬送する。ここで、第１の方向Ｄ１とは、サプライオーガー２２の軸線方向であって螺旋羽根２２Ｂに対して現像剤排出部２５が設けられる方向である。サプライオーガー２２では、駆動装置（不図示）によって回転軸２２Ａを回転させると、螺旋羽根２２Ｂが第１の方向Ｄ１に移動するので、この螺旋羽根２２Ｂによって現像剤が第１の方向Ｄ１に搬送される。
【００３３】
アドミクスオーガー２３は、回転軸２３Ａと、回転軸２３Ａから螺旋状に突出する螺旋羽根（突出部）２３Ｂとを備えている。アドミクスオーガー２３は、現像剤補給部２４から補給された現像装置２０内部の現像剤を第２の方向Ｄ２に搬送する。すなわち、アドミクスオーガー２３では、駆動装置によって回転軸２３Ａを回転させると、螺旋羽根２３Ｂが第２の方向Ｄ２に移動するので、この螺旋羽根２３Ｂによって現像剤が第２の方向Ｄ２に搬送される。なお、第２の方向Ｄ２は、第１の方向Ｄ１の反対方向である。
【００３４】
サプライオーガー２２及びアドミクスオーガー２３における第１の方向Ｄ１側の端部には、サプライオーガー２２からアドミクスオーガー２３に現像剤を受け渡すための第１の開口部２６が設けられている。サプライオーガー２２及びアドミクスオーガー２３における第２の方向Ｄ２側の端部には、アドミクスオーガー２３からサプライオーガー２２に現像剤を受け渡すための第２の開口部３６が設けられている。
【００３５】
サプライオーガー２２における第１の開口部２６よりも第１の方向Ｄ１側には、第１の方向Ｄ１に移動する現像剤を逆流させる逆螺旋羽根（逆送り部）２２Ｃが設けられている。この逆螺旋羽根２２Ｃは、サプライオーガー２２の回転軸２２Ａが回転すると第２の方向Ｄ２に移動する。現像剤排出部２５は、逆螺旋羽根２２Ｃよりも第１の方向Ｄ１側に設けられている。逆螺旋羽根２２Ｃの径は螺旋羽根２２Ｂの径と略同一であるが、逆螺旋羽根２２Ｃのピッチは螺旋羽根２２Ｂのピッチよりも短くなっている。ここで、ピッチとは、各オーガーの軸線方向における螺旋羽根の配置間隔である間隔Ｔを示している。
【００３６】
逆螺旋羽根２２Ｃの第１の方向Ｄ１側には、回転軸２２Ａの回転時に第１の方向Ｄ１に移動する螺旋羽根２２Ｄ，２２Ｅと、回転軸２２Ａの回転時に第２の方向Ｄ２に移動する逆螺旋羽根２２Ｆとが設けられている。螺旋羽根２２Ｄのピッチは逆螺旋羽根２２Ｃのピッチと同程度であるが、螺旋羽根２２Ｄの径は逆螺旋羽根２２Ｃの径よりも小さくなっている。螺旋羽根２２Ｅのピッチは螺旋羽根２２Ｄのピッチと同程度であるが、螺旋羽根２２Ｅの径は螺旋羽根２２Ｄの径よりも小さくなっている。
【００３７】
このように、逆螺旋羽根２２Ｃの第１の方向Ｄ１側には螺旋羽根２２Ｄ、２２Ｅが設けられているので、逆螺旋羽根２２Ｃを乗り越えた現像剤は螺旋羽根２２Ｄ，２２Ｅによって現像剤排出部２５に搬送されて現像装置２０の外部に排出される。なお、逆螺旋羽根２２Ｆは、現像剤排出部２５における螺旋羽根２２Ｅの反対側に位置している。逆螺旋羽根２２Ｆのピッチ及び径は、螺旋羽根２２Ｅのピッチ及び径と同程度である。
【００３８】
また、アドミクスオーガー２３における第１の開口部２６よりも第１の方向Ｄ１側には、回転軸２３Ａの回転に伴って第２の方向Ｄ２に移動する螺旋羽根２３Ｃが設けられている。この螺旋羽根２３Ｃによって、現像剤補給部２４から補給された現像剤は第２の方向Ｄ２に搬送される。なお、螺旋羽根２３Ｃの径及びピッチは、第１の開口部２６よりも第２の方向Ｄ２側に設けられた螺旋羽根２３Ｂの径及びピッチよりも小さくなっている。よって、現像剤補給部２４から補給された現像剤は、螺旋羽根２３Ｃによって搬送された後、螺旋羽根２３Ｂによってより高速で搬送されることとなる。
【００３９】
図４に示されるように、アドミクスオーガー２３における第１の開口部２６の対面位置には、第１のパドル（第１の滞留手段）２７が設けられている。第１のパドル２７は、第１の開口部２６と対向する位置で、サプライオーガー２２からアドミクスオーガー２３に移動しようとする現像剤を滞留させる。第１のパドル２７は、上記のように現像剤を滞留させることによって、現像剤排出部２５に排出させる現像剤の量を制御可能となっている。
【００４０】
図４及び図５に示されるように、第１のパドル２７は、アドミクスオーガー２３において、アドミクスオーガー２３の軸線方向で隣り合う２個の螺旋羽根２３Ｂを跨いでいる。第１のパドル２７の回転軸２３Ａに対する高さは、螺旋羽根２３Ｂの回転軸２３Ａに対する高さと一致している。第１のパドル２７は、アドミクスオーガー２３の軸線方向及び径方向に延在する板状となっている。第１のパドル２７の第１の方向Ｄ１側の端部２７Ａの位置は、第１の開口部２６における第１の方向Ｄ１側の端部２６Ａの位置と略一致している。
【００４１】
アドミクスオーガー２３における第１のパドル２７よりも第２の方向Ｄ２側には、第２のパドル（第２の滞留手段）２８が設けられている。第２のパドル２８は、第１のパドル２７の配置位置に対して、１．５ピッチ分（５４０°位相をずらした位置）だけ第２の方向Ｄ２側に配置されている。第２のパドル２８は、現像剤の搬送経路における第１の開口部２６の下流側で現像剤を滞留させる。第２のパドル２８は、アドミクスオーガー２３において、アドミクスオーガー２３の軸線方向で隣り合う２個の螺旋羽根２３Ｂを繋いでおり、第１のパドル２７と同様の板状となっている。
【００４２】
また、第２のパドル２８の回転軸２３Ａに対する高さは、第１のパドル２７の回転軸２３Ａに対する高さよりも低くなっている。よって、第２のパドル２８による現像剤の滞留能力は、第１のパドル２７による現像剤の滞留能力よりも低くなっている。このように第２のパドル２８の滞留能力は第１のパドル２７の滞留能力よりも低くなっているが、滞留能力を低くする方法は、パドルの回転軸に対する高さを低くすることに限られない。すなわち、回転軸の径を小さくしたり、螺旋羽根のピッチを長くしたりすることによっても、現像剤の滞留能力を低くすることができる。
【００４３】
アドミクスオーガー２３における第２のパドル２８よりも第２の方向Ｄ２側には、現像剤の撹拌を促進するための撹拌部２９が設けられている。撹拌部２９は、アドミクスオーガー２３の軸線方向で隣り合う２個の螺旋羽根２３Ｂの間で、回転軸２３Ａから矩形状に突出した板状となっている。このような撹拌部２９を備えることによって、アドミクスオーガー２３で搬送される現像剤が十分に撹拌されることとなる。
【００４４】
以上のように、現像装置２０、及び現像装置２０を備えた画像形成装置１では、アドミクスオーガー２３における第１の開口部２６と対向する位置に第１のパドル２７が設けられ、アドミクスオーガー２３における第１のパドル２７よりも第２の方向Ｄ２側の位置に第２のパドル２８が設けられている。よって、第１のパドル２７によって、サプライオーガー２２から第１の開口部２６を通って大量の現像剤が移動してきたときに、現像剤がサプライオーガー２２側に持ち上げられるので、大量の現像剤がアドミクスオーガー２３側に流入しないようにすることができる。
【００４５】
また、第１のパドル２７によって持ち上げられた現像剤は第１の方向Ｄ１に移動して逆螺旋羽根２２Ｃを乗り越えやすくなるので、現像剤が大量に流入したときに現像剤の排出を効率よく行うことが可能となる。また、第１のパドル２７の第２の方向Ｄ２側には第２のパドル２８が設けられており、この第２のパドル２８によってアドミクスオーガー２３における現像剤の量を規制することができる。このように、第１のパドル２７及び第２のパドル２８によって２段階の規制を行い、逆螺旋羽根２２Ｃの周辺に現像剤を滞留させることができるので、装置の大型化及びコストアップを伴わずに、現像装置２０の内部における現像剤の量を安定させることができる。具体的には、第１のパドル２７で現像剤排出部２５による現像剤の排出速度を制御可能となり、第２のパドル２８で現像装置２０の内部における収束現像剤量の制御が可能となっている。
【００４６】
また、第１のパドル２７における第１の方向Ｄ１側の端部２７Ａの位置は、第１の開口部２６における第１の方向Ｄ１側の端部２６Ａの位置と略一致している。ここで、アドミクスオーガー２３の軸線方向における第１のパドル２７の位置を第１の開口部２６よりも第１の方向Ｄ１側とすると装置の大型化を招来する可能性がある。また、アドミクスオーガー２３の軸線方向における第１のパドル２７の位置を第１の開口部２６よりも第２の方向Ｄ２側とすると、現像装置２０の内部における現像剤の量がアドミクスオーガー２３の回転速度に依存しやすくなるので、現像剤の量が不安定になりやすくなる。
【００４７】
具体的には、図６に示されるように、第１のパドル２７の端部２７Ａの位置を第１の開口部２６の端部２６Ａよりも第２の方向Ｄ２側（マイナス側）とすると、プロセススピードの変化に応じて現像装置２０の内部における現像剤の量が変動しやすくなる傾向がある。図６の横軸は、第１のパドル２７の端部２７Ａと第１の開口部２６の端部２６Ａとの位置関係を示しており、小さくなるほど（横軸を左に移動するほど）第１のパドル２７の端部２７Ａが第２の方向Ｄ２側に位置することを示している。図６に示されるように、第１のパドル２７の端部２７Ａと第１の開口部２６の端部２６Ａとを略一致させる（図６の横軸を約０とする）ことによって、現像剤の量を安定させることができる。
【００４８】
また、図４に示されるように、第１のパドル２７は、アドミクスオーガー２３の回転軸２３Ａから螺旋状に突出する螺旋羽根２３Ｂの間でアドミクスオーガー２３の軸線方向に延在しており、回転軸２３Ａに対する第１のパドル２７の高さは、回転軸２３Ａに対する螺旋羽根２３Ｂの高さと略一致している。ここで、仮に、第１の開口部２６の下方に設けられる第１のパドル２７の高さを変える場合、第１のパドル２７の高さに応じて逆螺旋羽根２２Ｃの周辺で滞留する現像剤の量が変わるので、逆螺旋羽根２２Ｃを乗り越えて現像剤排出部２５から排出される現像剤の排出速度を制御可能となる。
【００４９】
しかしながら、例えば第１のパドル２７の高さを螺旋羽根２３Ｂの高さよりも高くすると、逆螺旋羽根２２Ｃの周辺で滞留する現像剤の量が過剰となるので、現像剤の排出速度が速くなりすぎて現像剤が過剰に排出される。ここで、第１のパドル２７の高さを螺旋羽根２３Ｂの高さと略同一にすると、現像剤が過剰に排出される事態を回避することによって、現像装置２０の内部における現像剤の量の低下に伴って発生する問題を回避することができ画像形成装置１の長寿命化に寄与する。
【００５０】
具体的には、図７のグラフに示されるように、第１のパドル２７の高さを５ｍｍで固定としたときの第２のパドル２８の高さ（横軸）と現像剤排出速度（縦軸）との関係Ｓ１、及び、第２のパドル２８の高さを４．５ｍｍで固定としたときの第１のパドル２７の高さ（横軸）と現像剤排出速度（縦軸）との関係Ｓ２、とすると、関係Ｓ２のように、第１のパドル２７の高さを変動させたときの方が現像剤排出速度に大きく影響する。
【００５１】
一方、関係Ｓ１のように、第２のパドル２８の高さを変動させても、第２のパドル２８は第１の開口部２６に対向していないので、現像剤排出速度に対する影響は小さい。よって、例えば第１のパドル２７の高さを螺旋羽根２３Ｂと同じ高さの５．０ｍｍから螺旋羽根２３Ｂより低い４．５ｍｍとすると、関係Ｓ２を見て分かるように、現像剤排出速度が急激に低下する。従って、第１のパドル２７の高さは、螺旋羽根２３Ｂの高さと同等以上であることが好ましい。
【００５２】
図８に示されるように、第１のパドル２７の高さを螺旋羽根２３Ｂの高さよりも大きくして第１のパドル２７を螺旋羽根２３Ｂから突出させると、トナーの補給量に対する現像剤の排出速度が一層増加し過剰排出となる。図８は、現像装置２０内部の現像剤量を安定現像剤量（例えば２５０ｇ）から１０ｇ減らした状態とし、この状態で現像剤補給部２４からトナー補給を７秒連続で実施し、その後３０秒サプライオーガー２２及びアドミクスオーガー２３を回転させたときの現像剤の排出速度を示している。以上より、第１のパドル２７の高さは、螺旋羽根２３Ｂの高さと略同一とすることが好ましい。
【００５３】
図９に示されるように、第２のパドル２８の高さは、現像装置２０の内部における安定現像剤量と大きな関係を持っていることが分かる。これは、第２のパドル２８が有する現像剤の流量制御効果が関係していると考えられる。トリクル現像方式を採用した現像装置２０では、現像剤量の変動に伴ってオーガーマークやセンシング不良といった問題が発生しやすいので、第２のパドル２８の高さに応じて現像装置２０の内部における現像剤量を制御することが重要である。
【００５４】
また、アドミクスオーガー２３の回転軸２３Ａから螺旋状に突出する螺旋羽根２３Ｂは、アドミクスオーガー２３の軸線方向に沿って一定の間隔Ｔ（ピッチ）を空けて設けられており、第２のパドル２８は、第１のパドル２７の配置位置に対して上記間隔Ｔの１．５倍の位置に配置されている。このように第２のパドル２８と第１のパドル２７との距離を間隔Ｔの１．５倍とすることによって、適度な量の現像剤を排出させることができる。また、第２のパドル２８を配置することによって、現像装置２０の内部における現像剤の量がアドミクスオーガー２３の回転速度に依存しにくくなるので、現像剤の量を安定させることができる。
【００５５】
具体的には、図１０に示されるように、第１のパドル２７から第２のパドル２８までの距離を１．５ピッチ以内（上記間隔Ｔの１．５倍以内）とすることで、現像装置２０の内部における現像剤量を許容範囲内（２３０ｇ以上且つ２７０ｇ以下の範囲内）とすることができる。例えば、第１のパドル２７から第２のパドル２８までの距離を０．５ピッチ以上且つ１．５ピッチ以下とすることができる。なお、図１０に示されるように、第１のパドル２７から第２のパドル２８までの距離が長くなるほど、現像剤の量がアドミクスオーガー２３の回転速度に依存しやすくなるので、第１のパドル２７から第２のパドル２８までの距離を短くすることが好ましい。
【００５６】
また、図２に示されるように、サプライオーガー２２の回転中心Ｏ１とアドミクスオーガー２３の回転中心Ｏ２とを結ぶ直線Ｌと水平面Ｈ１との成す角度θが４５°≦θ≦９０°を満たしている。ここで、仮に直線Ｌと水平面Ｈ１との角度θが４５°未満であるとすると、第１のパドル２７によって現像剤が滞留しやすくなるので、第１のパドル２７によって現像剤が多量に排出されることがある。また、直線Ｌと水平面Ｈ１との角度θを４５°以上且つ９０°以下とした場合には、現像剤の排出量が適正となるので、現像装置２０の内部における現像剤の量を安定させることができる。
【００５７】
図１１は、サプライオーガー２２とアドミクスオーガー２３との配置角度を示す上記角度θと、現像装置２０の内部における収束現像剤量との関係を示している。図１１に示されるように、角度θが４５°以上且つ９０°以下である場合には、収束現像剤量を許容範囲内（２３０ｇ以上且つ２７０ｇ以下の範囲内）とすることができる。しかしながら、角度θが４５°未満である場合には、現像剤が第１のパドル２７によって多量に排出されるので、収束現像剤量が減少し、収束現像剤量が許容範囲を下回ってしまう。従って、収束現像剤量を適正な量に維持するため、角度θについては４５°以上且つ９０°以下とすることが好ましい。
（第２実施形態）
【００５８】
図１２に示されるように、第２実施形態に係る現像装置７０は、第１の滞留手段及び第２の滞留手段の構成が第１実施形態と異なっている。第１実施形態では、板状の第１のパドル２７が設けられていた。第２実施形態では、この第１のパドル２７に代えて、ピッチを螺旋羽根２３Ｂよりも小さくした螺旋羽根７７を用いており、この螺旋羽根７７のピッチは例えば螺旋羽根２３Ｂのピッチの１／２〜１／３とすることができる。また、第１実施形態において第２のパドル２８の配置位置は第１のパドル２７の配置位置に対して１．５ピッチ分（５４０°位相をずらした位置）第２の方向Ｄ２側となっていた。第２実施形態において、第２の滞留手段の配置位置は、第１の滞留手段に対して１．０ピッチ分（３６０°位相をずらした位置）だけ第２の方向Ｄ２側となっている。
【００５９】
以上、第２実施形態のように、第１の滞留手段として螺旋羽根７７を用いた場合でも現像剤がサプライオーガー２２側に持ち上げられるので、大量の現像剤がアドミクスオーガー２３側に流入しないようにすることができる。従って、第１実施形態と同様の効果が得られる。更に、第２実施形態では、第１の滞留手段として螺旋羽根７７を用いているので、螺旋羽根のピッチを変更することによって、現像剤の排出量を調整することが可能となる。
（第３実施形態）
【００６０】
図１３に示されるように、第３実施形態に係る現像装置８０は、第１の滞留手段の構成が第１実施形態と異なっている。第３実施形態では、第１実施形態における第１のパドル２７に代えて、回転軸２３Ａの径よりも大きくした拡径部８７を用いており、この拡径部８７の径は例えば回転軸２３Ａの径の１．４倍とすることができる。第３実施形態のように、第１の滞留手段として拡径部８７を用いた場合でも現像剤がサプライオーガー２２側に持ち上げられるので、大量の現像剤がアドミクスオーガー２３側に流入しないようにすることができる。従って、第１実施形態と同様の効果が得られる。更に、第３実施形態では、第１の滞留手段として拡径部８７を用いているので、拡径部８７の径を変更することによって、現像剤の排出量を調整することが可能となる。
【００６１】
以上、上述した第１〜第３実施形態において、例えば、サプライオーガー２２は、螺旋羽根２２Ｂ，２２Ｄ，２２Ｅ及び逆螺旋羽根２２Ｃ，２２Ｆを備えていたが、各羽根の位置や大きさ等、サプライオーガーの構成は適宜変更可能である。
【００６２】
また、アドミクスオーガー２３は、撹拌部２９を備えていたが、撹拌部２９を省略することも可能である。更に、アドミクスオーガー２３は、互いに大きさが異なる螺旋羽根２３Ｂ，２３Ｃを備えていたが、アドミクスオーガーの構成についても適宜変更可能である。
【００６３】
更に、現像剤補給部２４はアドミクスオーガー２３の一端部に設けられており、現像剤排出部２５はサプライオーガー２２の一端部に設けられていたが、現像剤補給部及び現像剤排出部の配置位置も上記実施形態に限定されず適宜変更可能である。
（第４実施形態）
【００６４】
次に、第４実施形態に係る画像形成装置１０１について説明する。
（画像形成装置の全体構成）
【００６５】
図１４に示すように、画像形成装置１０１は、記録媒体搬送ユニット１１０、転写ユニット１２０、感光体ドラム１３０、４つの現像ユニット（現像装置）２００、及び、定着ユニット１４０を含んで構成されている。
【００６６】
記録媒体搬送ユニット１１０は、最終的に画像が形成される記録媒体としての用紙Ｐを収容すると共に、用紙Ｐを記録媒体搬送路上に搬送する。用紙Ｐは、カセットに積層して収容されている。記録媒体搬送ユニット１１０は、用紙Ｐに転写されるトナー像が二次転写領域Ｒに到達するタイミングで、用紙Ｐを二次転写領域Ｒに到達させる。
【００６７】
転写ユニット１２０は、現像ユニット２００により形成されたトナー像を用紙Ｐに二次転写する二次転写領域Ｒに搬送する。転写ユニット１２０は、転写ベルト１２１と、転写ベルト１２１を懸架する懸架ローラ１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃ及び１２１ｄと、感光体ドラム１３０と共に転写ベルト１２１を挟持する一次転写ローラ１２２と、懸架ローラ１２１ｄと共に転写ベルト１２１を挟持する二次転写ローラ１２４とを含んで構成されている。
【００６８】
転写ベルト１２１は、懸架ローラ１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃ及び１２１ｄにより循環移動される無端状のベルトである。一次転写ローラ１２２は、転写ベルト１２１の内周側から感光体ドラム１３０を押圧するように設けられている。一方、二次転写ローラ１２４は、転写ベルト１２１の外周側から懸架ローラ１２１ｄを押圧するように設けられている。また、転写ユニット１２０は、転写ベルト１２１に付着したトナーを除去するベルトクリーニング装置等を更に備えていてもよい。
【００６９】
感光体ドラム１３０は、周面に画像が形成される静電潜像担持体であり、例えばＯＰＣ（Ｏｒｇａｎｉｃ  ＰｈｏｔｏＣｏｎｄｕｃｔｏｒ）からなる。本実施形態に係る画像形成装置１０１は、カラー画像を形成可能な装置であり、例えばマゼンタ、イエロー、シアン、ブラックの各色に対応して、４つの感光体ドラム１３０が転写ベルト１２１の移動方向に沿って設けられている。各感光体ドラム１３０の周上には、図１４に示すように、帯電ローラ１３２、露光ユニット１３４、現像ユニット２００、及び、クリーニングユニット１３８がそれぞれ設けられている。
【００７０】
帯電ローラ１３２は、感光体ドラム１３０の表面を所定の電位に均一に帯電させる。露光ユニット１３４は、帯電ローラ１３２により帯電した感光体ドラム１３０の表面を、用紙Ｐに形成する画像に応じて露光する。これにより、感光体ドラム１３０の表面のうち露光ユニット１３４により露光された部分の電位が変化し、静電潜像が形成される。４つの現像ユニット２００は、各現像ユニット２００に対応して設けられたトナータンク１３６から供給されたトナーによって感光体ドラム１３０に形成された静電潜像を現像し、トナー像を生成する。４つのトナータンク１３６内には、それぞれ、マゼンダ、イエロー、シアン、及び、ブラックのトナーとキャリアとが混合された補給用現像剤が充填されている。
【００７１】
クリーニングユニット１３８は、感光体ドラム１３０上に形成されたトナー像が転写ベルト１２１に一次転写された後に感光体ドラム１３０上に残存するトナーを回収する。クリーニングユニット１３８として、例えば、感光体ドラム１３０の周面にクリーニングブレードを当接させることにより感光体ドラム１３０上の残トナーを除去する構成を採用することができる。なお、感光体ドラム１３０の周上には、感光体ドラム１３０の回転方向においてクリーニングユニット１３８と帯電ローラ１３２との間に、感光体ドラム１３０の電位をリセットする除電ランプを配置することもできる。
【００７２】
定着ユニット１４０は、転写ベルト１２１から用紙Ｐへ二次転写されたトナー像を用紙Ｐに付着させ、定着させる。定着ユニット１４０は、例えば、加熱ローラ１４２と、加圧ローラ１４４とを含んで構成されている。加熱ローラ１４２は、回転軸周りに回転可能な円筒状の部材であり、その内部には例えばハロゲンランプなどの熱源が設けられている。加圧ローラ１４４は、回転軸周りに回転可能な円筒状の部材であり、加熱ローラ１４２を押圧するように設けられている。加熱ローラ１４２及び加圧ローラ１４４の外周面には、例えばシリコンゴム等の耐熱弾性層が設けられている。加熱ローラ１４２と加圧ローラ１４４との接触領域である定着ニップ部に用紙Ｐを通過させることにより、トナー像を用紙Ｐに溶融定着させる。
【００７３】
また、画像形成装置１０１には、定着ユニット１４０によりトナー像が定着された用紙Ｐを装置外部へ排出するための排出ローラ１５２及び１５４が設けられている。
【００７４】
次に、画像形成装置１０１の動作について説明する。画像形成装置１０１に被記録画像の画像信号が入力されると、画像形成装置１０１の制御部は、受信した画像信号に基づいて、帯電ローラ１３２により感光体ドラム１３０の表面を所定の電位に均一に帯電させた後、露光ユニット１３４により感光体ドラム１３０の表面にレーザ光を照射して静電潜像を形成する。
【００７５】
一方、現像ユニット２００では、トナーとキャリアを所望の混合比になるように調整し、さらに混合攪拌してトナーを均一に分散させ最適な帯電量を付与した現像剤が調整される。この現像剤を現像ローラ２１０に担持させる。そして、現像ローラ２１０の回転により現像剤が感光体ドラム１３０と対向する領域まで搬送されると、現像ローラ２１０に担持された現像剤のうちのトナーが感光体ドラム１３０の周面上に形成された静電潜像に移動し、静電潜像が現像される。こうして形成されたトナー像は、感光体ドラム１３０と転写ベルト１２１とが対向する領域において、感光体ドラム１３０から転写ベルト１２１へ一次転写される。転写ベルト１２１には、４つの感光体ドラム１３０上に形成されたトナー像が順次積層されて、１つの積層トナー像が形成される。そして、積層トナー像は、懸架ローラ１２１ｄと二次転写ローラ１２４とが対向する二次転写領域Ｒにおいて、記録媒体搬送ユニット１１０から搬送された用紙Ｐに二次転写される。
【００７６】
積層トナー像が二次転写された用紙Ｐは、定着ユニット１４０へ搬送される。用紙Ｐを加熱ローラ１４２と加圧ローラ１４４との間で熱及び圧力を加えながら通過させることにより、積層トナー像を用紙Ｐに溶融定着させる。その後、用紙Ｐは、排出ローラ１５２及び１５４により画像形成装置１０１の外部へ排出される。一方、転写ベルト１２１は、ベルトクリーニング装置を備える場合、積層トナー像が用紙Ｐへ二次転写された後、転写ベルト１２１に残存するトナーをベルトクリーニング装置により除去する。
（現像ユニットの構成）
【００７７】
図１５に示すように、現像ユニット２００は、現像ローラ２１０、第１の攪拌搬送部材（第１のオーガー）２２０、及び、第２の攪拌搬送部材２３０を備えている。現像ローラ２１０、第１の攪拌搬送部材２２０及び第２の攪拌搬送部材（第２のオーガー）２３０は、現像ユニット２００の筐体２０５によって形成される現像剤収容室２６０内に設けられている。
【００７８】
現像ローラ２１０は、感光体ドラム１３０の周面上に形成された静電潜像に対してトナーを供給する現像剤担持体である。現像ローラ２１０は、例えば、現像スリーブ２１４、及び、現像スリーブ２１４の内部に配置されたマグネット２１２を含んで構成されている。現像スリーブ２１４は、非磁性の金属からなる筒状部材である。現像ローラ２１０では現像スリーブ２１４のみが回転し、現像スリーブ２１４内に配置されたマグネット２１２は現像ユニット２００の筐体２０５に固定されている。
【００７９】
マグネット２１２は、複数の磁極を有しており、例えば感光体ドラム１３０と対向する領域、即ち、感光体ドラム１３０に形成された静電潜像を現像する現像領域から第１の攪拌搬送部材２２０と対向する位置までは、現像剤を現像スリーブ２１４上で磁気力により搬送するために、異なる磁極が交互に配置されている。また、現像領域では、現像剤の磁気ブラシの穂を起てて、当該磁気ブラシを感光体ドラム１３０の静電潜像に接触または近接させるため、現像領域に極位置又は極間が配置されている。一方、現像ローラ２１０が第１の攪拌搬送部材２２０と対応する位置には、同極性の磁極が周方向に隣接するように配置されている。この同極性の磁極により極間では当該現像スリーブ２１４の回転方向に対する接線方向および法線方向の磁力が小さくなる。このため、現像剤は、現像スリーブ２１４の回転に伴って、現像ローラ２１０と第１の攪拌搬送部材２２０とが対向する位置で現像スリーブ２１４から剥離される。
【００８０】
また、現像ローラ２１０の現像スリーブ２１４と感光体ドラム１３０とが対向する位置を基準として現像スリーブ２１４の回転方向上流側には、層厚規制部材２５０が設けられている。層厚規制部材２５０は、現像スリーブ２１４の周面上に付着した現像剤を均一な厚さの層に均す部材であり、例えば金属製のブレードを用いることができる。
【００８１】
第１の攪拌搬送部材２２０及び第２の攪拌搬送部材２３０は、現像剤収容室２６０内において、現像剤を構成する磁性体のキャリアと非磁性体のトナーとを攪拌して、キャリアとトナーとを摩擦帯電させる。
【００８２】
第１の攪拌搬送部材２２０は、現像ローラ２１０に対して略鉛直方向下方側に対向して配置されており、混合攪拌された現像剤を現像ローラ２１０へ供給する。第１の攪拌搬送部材２２０は、第１の支持軸（回転軸）２２２と、第１の搬送翼２２４とを含んで構成されている(図１８参照)。第１の支持軸２２２は、筐体２０５にベアリングを介して回転可能に支持されている。第１の搬送翼２２４は、第１の支持軸２２２の外周面に設けられ、第１の支持軸２２２の長手方向に沿って配置された螺旋状の傾斜面を有している。
【００８３】
第２の攪拌搬送部材２３０は、第１の攪拌搬送部材２２０に対して略鉛直方向下方側に配置されている。第２の攪拌搬送部材２３０は、現像剤を混合攪拌して現像剤を十分に帯電させる役割を担っており、帯電した現像剤を第１の攪拌搬送部材２２０へ搬送する。第２の攪拌搬送部材２３０は、第１の攪拌搬送部材２２０と同様に、第２の支持軸２３２と、第２の搬送翼２３４とを含んで構成されている。第２の支持軸２３２は、筐体２０５にベアリングを介して回転可能に支持されている。第２の搬送翼２３４は、第２の支持軸２３２の外周面に設けられ、第２の支持軸２３２の長手方向に沿って配置された螺旋状の傾斜面を有している。
【００８４】
第１の攪拌搬送部材２２０と第２の攪拌搬送部材２３０とは、第１の支持軸２２２と第２の支持軸２３２とが略平行となるように、並べて配置されている。第１の攪拌搬送部材２２０と第２の攪拌搬送部材２３０との間には仕切り壁２０６が設けられている。仕切り壁２０６は、第１の攪拌搬送部材２２０と第２の攪拌搬送部材２３０とが各攪拌搬送部材２２０及び２３０の両端において連通するように設けられている。
【００８５】
第２の攪拌搬送部材２３０によって攪拌されながら搬送された現像剤は、第１の攪拌搬送部材２２０により攪拌、搬送されながら現像ローラ２１０の周面に移動する。第２の攪拌搬送部材２３０の近傍には、現像剤収容室２６０内のトナー濃度を検出するためのトナー濃度センサが設けられている。現像剤収容室２６０内のトナー濃度が低下すると、トナータンク１３６から現像剤供給部２４０（図１４参照）を介して現像剤収容室２６０内に補給用現像剤が供給される。
【００８６】
本実施形態の現像ユニット２００は、印刷動作によって劣化した現像剤を、現像剤収容室２６０内における現像剤の容積の変動を利用して筐体２０５に設けられたトリクル排出口（現像剤排出口）２８０(図１６及び図１７参照)からオーバーフローさせて、現像剤収容室２６０内から現像剤を排出するトリクル排出方式を採用している。以下、現像剤収容室２６０からトリクル排出口２８０を介して現像剤が排出される構成について説明する。
（トリクル排出口）
【００８７】
図１６に示すように、現像ユニット２００の筐体２０５は、その一端に、第１の攪拌搬送部材２２０の第１の支持軸２２２の一端、及び、第２の攪拌搬送部材２３０の第２の支持軸２３２の一端を支持する補給排出口形成部２０５ａを有している。現像ユニット２００の一端において、第１の攪拌搬送部材２２０及び第２の攪拌搬送部材２３０は、現像ローラ２１０よりも突出している。補給排出口形成部２０５ａは、現像ローラ２１０よりも突出する第１の攪拌搬送部材２２０及び第２の攪拌搬送部材２３０の一端部分を囲んでいる。即ち、現像ユニット２００の一端においては、筐体２０５のうち補給排出口形成部２０５ａの内面によって、現像剤収容室２６０が形成されている。
【００８８】
補給排出口形成部２０５ａの上部には、現像剤供給部２４０が接続される現像剤供給口２０４ａが設けられている。また、補給排出口形成部２０５ａの上部には、現像剤供給口２０４ａよりも現像剤の搬送方向の上流側の位置に、トリクル排出口２８０が設けられている。トリクル排出口２８０は、現像剤収容室２６０と補給排出口形成部２０５ａの外部とに連通し、上述したように、現像剤収容室２６０内の現像剤をオーバーフロー方式により排出可能となっている。
【００８９】
本実施形態では、トリクル排出口２８０から排出された現像剤を、トリクル排出口２８０の鉛直方向下方側の所定の搬送位置に設けられた廃現像剤収容部３００に搬送する。このため、補給排出口形成部２０５ａの外面には、トリクル排出口２８０から排出された現像剤を廃現像剤収容部３００へ搬送するための搬送経路を形成するカバー２９０（図１９（ａ）等参照）が設けられている。なお、図１６では、トリクル排出口２８０を図示するために、カバー２９０を省略している。トリクル排出口２８０から排出された現像剤は、カバー２９０と補給排出口形成部２０５ａの外面との間を通り、廃現像剤収容部３００の上部に設けられた開口部３００ａから廃現像剤収容部３００内に搬送される。
【００９０】
また、図１７に示すように、トリクル排出口２８０は、現像剤収容室２６０を形成する補給排出口形成部２０５ａの壁面Ｗのうち、第１の攪拌搬送部材２２０の第１の支持軸２２２が回転した時に第１の搬送翼２２４が重力方向の下方側から上方側に向かって移動する側の位置に設けられる。なお、壁面Ｗは、第１の攪拌搬送部材２２０を囲むように第１の攪拌搬送部材２２０の外形に沿った筒形状となっている。また。図１７において第１の攪拌搬送部材２２０は、第１の支持軸２２２を回転軸として時計回り方向に回転している。トリクル排出口２８０の下端部は、第１の支持軸２２２の回転中心を通る水平線Ｈ２よりも、重力方向の上側に位置している。
（第１の攪拌搬送部材の構成）
【００９１】
次に、第１の攪拌搬送部材２２０の構成の詳細について説明する。図１８に示すように、第１の攪拌搬送部材２２０におけるトリクル排出口２８０と対向する部位には、追加搬送翼２２６が設けられている。追加搬送翼２２６は、第１の支持軸２２２の外周面に設けられ、第１の搬送翼２２４と同じ向きに傾斜する螺旋状の傾斜面を有している。これにより、第１の攪拌搬送部材２２０におけるトリクル排出口２８０に対向する部位は、他の部位よりも搬送翼の条数が多くなっている。なお、図１８では、図中左側から右側(トリクル排出口２８０から現像剤供給口２０４ａに向かう方向)に向かって、現像剤が搬送される。
【００９２】
また、第１の攪拌搬送部材２２０におけるトリクル排出口２８０に対向する位置には、第１のパドル（パドル部材）２７１及び第２のパドル（パドル部材）２７２が設けられている。第１のパドル２７１及び第２のパドル２７２は、それぞれ、第１の支持軸２２２の軸方向における搬送翼間に設けられる。また、第１のパドル２７１及び第２のパドル２７２は、第１の支持軸２２２の軸方向において互いに異なる位置に設けられている。更に、第１のパドル２７１及び第２のパドル２７２は、第１の支持軸２２２の回転方向において互いに同じ位置に設けられている。
【００９３】
より詳細には、第１のパドル２７１は、追加搬送翼２２６と、追加搬送翼２２６から現像剤の流れ方向の上流側（図１８中の左側）に位置する第１の搬送翼２２４との間に設けられている。第１のパドル２７１は、第１の支持軸２２２の法線方向に沿って配置された板状部材である。第１のパドル２７１の両側端が第１の搬送翼２２４及び追加搬送翼２２６にそれぞれ接続され、第１のパドル２７１における第１の支持軸２２２側の端部が第１の支持軸２２２の外周面に接続されている。第１のパドル２７１の高さ、即ち、第１のパドル２７１における第１の支持軸２２２の中心からの高さは、第１の搬送翼２２４における第１の支持軸２２２の中心からの高さと同じとなっている。
【００９４】
第２のパドル２７２は、追加搬送翼２２６と、追加搬送翼２２６から現像剤の流れ方向の下流側（図１８中の右側）に位置する第１の搬送翼２２４との間に設けられている。第２のパドル２７２は、第１の支持軸２２２の法線方向に沿って配置された板状部材である。第２のパドル２７２の両側端が第１の搬送翼２２４及び追加搬送翼２２６にそれぞれ接続され、第２のパドル２７２における第１の支持軸２２２側の端部が第１の支持軸２２２の外周面に接続されている。第２のパドル２７２の高さ、即ち、第２のパドル２７２における第１の支持軸２２２の中心からの高さは、第１のパドル２７１における第１の支持軸２２２の中心からの高さよりも低くなっている。
（トリクル排出口からの現像剤の排出）
【００９５】
次に、トリクル排出口２８０から現像剤が排出される構成について説明する。ここでは、第１のパドル２７１による現像剤の排出特性と、第２のパドル２７２による現像剤の排出特性とが互いに異なっている。以下では、第１の攪拌搬送部材２２０の回転速度が「速い場合」と「遅い場合」とにおける、第１のパドル２７１及び第２のパドル２７２の現像剤の排出特性について説明する。ここで、第１の攪拌搬送部材２２０の回転速度は、画像形成装置１０１のプロセススピードが速くなるにしたがって速くなる。また、第１の攪拌搬送部材２２０の回転速度が速い場合とは、一例として、第１の攪拌搬送部材２２０の回転速度が遅い場合に比べて３倍程度、プロセススピードが早いものとする。
【００９６】
まず、第１の攪拌搬送部材２２０の回転速度が「遅い場合」における第１のパドル２７１周りの現像剤について説明する。図１９（ａ）に示すように、第１の攪拌搬送部材２２０が回転すると、第１のパドル２７１によって現像剤Ｇが付勢される。現像剤Ｇは、第１のパドル２７１によって付勢された際に、遠心力によって徐々に第１の支持軸２２２から離れる方向に移動する。第１のパドル２７１の高さが高く、第１のパドル２７１の先端と壁面Ｗとの隙間が小さいため、現像剤Ｇは、第１のパドル２７１によって付勢された際に遠心力によってトリクル排出口２８０から現像剤収容室２６０外に排出される。
【００９７】
ここで、第１の攪拌搬送部材２２０の回転速度が遅い場合において現像剤Ｇに加わる力の詳細について説明する。図２０（ａ）に示すように、第１のパドル２７１の先端部がトリクル排出口２８０の下端部近傍に位置している場合、現像剤Ｇには、第１のパドル２７１による推進力が加わる。現像剤Ｇが第１のパドル２７１によって付勢された場合、現像剤Ｇは壁面Ｗによって移動方向が規制されながら壁面Ｗに沿って移動する。このため、現像剤Ｇに加わる第１のパドル２７１の推進力の向きは、第１のパドル２７１の回転によって形成される円の接線方向となる。このときの現像剤Ｇの慣性モーメントは、「ｍｒ２ω２／２」で表すことができる。但し、「ｍ」は、現像剤Ｇの重さ、「ｒ」は第１の支持軸２２２の回転中心からの長さ、「ω」は角速度とする。更に、現像剤Ｇには、推進力に加え、遠心力と、重力とが加わる。遠心力は、「ｍｒω２」で表すことができる。従って、現像剤Ｇには、第１のパドル２７１による推進力と、遠心力と、重力との合計の力Ｆ１（力の向きも考慮した力）が加わることとなる。図２０（ａ）に示す例の場合、現像剤Ｇは第１のパドル２７１側に付勢され、第１のパドル２７１上に溜まった現像剤Ｇが遠心力によってトリクル排出口２８０へ向けて移動し、トリクル排出口２８０を介して排出される。
【００９８】
次に、第１の攪拌搬送部材２２０の回転速度が「速い場合」における第１のパドル２７１周りの現像剤について説明する。図１９（ｂ）に示すように、第１の攪拌搬送部材２２０が回転すると、第１のパドル２７１によって現像剤Ｇが付勢される。第１の攪拌搬送部材２２０の回転速度が速いため、現像剤Ｇには、第１のパドル２７１によって付勢されることにより大きな推進力が発生する。これにより、壁面Ｗにトリクル排出口２８０が設けられていても、現像剤Ｇがトリクル排出口２８０から排出されずにトリクル排出口２８０を飛び越えるように移動する。このため、第１の攪拌搬送部材２２０の回転速度が速い場合には、第１の攪拌搬送部材２２０の回転速度が遅い場合に比べてトリクル排出口２８０から排出される現像剤Ｇの量が少なくなる。
【００９９】
ここで、第１の攪拌搬送部材２２０の回転速度が速い場合において現像剤Ｇに加わる力の詳細について説明する。図２０（ｂ）に示すように、第１のパドル２７１の先端部がトリクル排出口２８０の下端部近傍に位置している場合、上述したように、現像剤Ｇには、第１のパドル２７１による推進力と、遠心力と、重力とが加わる。従って、現像剤Ｇには、第１のパドル２７１による推進力と、遠心力と、重力との合計の力Ｆ２（力の向きも考慮した力）が加わることとなる。図２０（ｂ）に示す例の場合、現像剤Ｇには、第２のパドル２７２が回転することによって形成される円の接線方向に近い向きの力（力Ｆ２）が加わる。このため、第１のパドル２７１が回転した時に、現像剤Ｇが壁面Ｗに沿って移動しつつ、トリクル排出口２８０が設けられている部位においては、現像剤Ｇがトリクル排出口２８０を飛び越えるように移動する。また、トリクル排出口２８０が、第１の支持軸２２２の回転中心よりも上側に位置しているので、トリクル排出口２８０の下端部近傍の壁面Ｗに沿って移動方向が規制されながら現像剤Ｇが移動することにより現像剤Ｇに巻き返しの効果が生じ、現像剤Ｇがトリクル排出口２８０から飛び出ることが抑制される。
【０１００】
次に、第１の攪拌搬送部材２２０の回転速度が「遅い場合」における第２のパドル２７２周りの現像剤について説明する。図２１（ａ）に示すように、第１の攪拌搬送部材２２０が回転すると、第２のパドル２７２によって現像剤Ｇが付勢される。ここで、第２のパドル２７２は、第１のパドル２７１に対して高さが低い。第２のパドル２７２のようにパドルの高さが低くなると、上述した慣性モーメントは「ｒ」の２乗に作用して小さくなるため、推進力よりも遠心力が相対的に強く作用する。このため、現像剤Ｇは、第１の支持軸２２２から離れる方向に移動しやすくなる。しかしながら、壁面Ｗと第２のパドル２７２の先端部との間の隙間が大きいため、現像剤Ｇが下方側に落下する。これにより、第１の攪拌搬送部材２２０の回転速度が遅い場合、第２のパドル２７２によって現像剤Ｇが付勢されても、現像剤Ｇはトリクル排出口２８０を介して排出されない、又は排出量が少ない。
【０１０１】
次に、第１の攪拌搬送部材２２０の回転速度が「速い場合」における第２のパドル２７２周りの現像剤について説明する。図２１（ｂ）に示すように、第１の攪拌搬送部材２２０が回転すると、第２のパドル２７２によって現像剤Ｇが付勢される。上述したように、パドルの高さが低くなると、推進力よりも遠心力が相対的に強く作用する。また、第１の攪拌搬送部材２２０の回転速度が速いため、図２１（ａ）に示す第１の攪拌搬送部材２２０の回転速度が遅い場合に比べて大きな遠心力が現像剤Ｇに作用する。これにより、現像剤Ｇは、第２のパドル２７２によって付勢された際に遠心力によってトリクル排出口２８０まで飛ばされ、トリクル排出口２８０を介して排出される。
【０１０２】
次に、トリクル排出口２８０から排出される現像剤Ｇの排出速度を、第１の支持軸２２２に取り付けるパドルの高さを変えて測定した結果について説明する。例えば図２２において黒い菱形印で示すグラフのように、第１の攪拌搬送部材２２０の回転速度が速い場合、パドルの高さが０ｍｍから３．５ｍｍまでは、トリクル排出口２８０からほとんど現像剤Ｇが排出されなかった。パドルの高さが３．５ｍｍよりも高くなるにしたがって、トリクル排出口２８０から排出される現像剤Ｇの量が増加した。一方、図２２において黒い四角印で示すグラフのように、第１の攪拌搬送部材２２０の回転速度が遅い場合、パドル高さが２ｍｍとなるまではほとんど現像剤Ｇが排出されなかったが、パドルの高さが２ｍｍを超えるとトリクル排出口２８０から排出される現像剤Ｇの排出速度が急激に増加した。また、パドルの高さが３ｍｍ付近で現像剤Ｇの排出速度が最大となり、パドルの高さが３ｍｍを超えてからは現像剤Ｇの排出速度が急激に低下した。
【０１０３】
なお、第１の攪拌搬送部材２２０の回転速度が速い場合とは、画像形成装置１０１のプロセススピード(印刷速度)が、一例として、３００ｍｍ／秒であるものとする。また、第１の攪拌搬送部材２２０の回転速度が遅い場合とは、画像形成装置１０１のプロセススピードが、一例として、１００ｍｍ／秒であるものとする。
【０１０４】
このように、第１の攪拌搬送部材２２０を速く回転させた場合と、遅く回転させた場合とでは、現像剤Ｇの排出速度が最大となるパドル高さが異なっている。即ち、第１の攪拌搬送部材２２０の回転速度が速い場合、パドル高さが高い方が現像剤Ｇの排出速度が速くなった。一方、第１の攪拌搬送部材２２０の回転速度が遅い場合、第１の攪拌搬送部材２２０の回転速度が速い場合に排出速度が増加するパドル高さよりも低いパドル高さで現像剤Ｇの排出速度が最大となった。
【０１０５】
また、第１のパドル２７１の高さを４．５ｍｍ、及び、第２のパドル２７２の高さを３ｍｍとし、第１の攪拌搬送部材２２０の回転速度を変えた場合おける現像剤収容室２６０内の現像剤量（安定現像剤重量）の測定結果について図２３を用いて説明する。ここでは、現像剤収容室２６０内の目標現像剤量を２２０ｇとした。また、第１の攪拌搬送部材２２０の回転速度が速い場合（プロセスピードが速い場合：一例として３００ｍｍ／秒）に現像剤収容室２６０内の現像剤量が２２０ｇとなるように各部を設定した。この場合、第１の攪拌搬送部材２２０の回転速度が遅い場合（プロセススピードが遅い場合：一例として１００ｍｍ／秒）には、現像剤量が２４５ｇとなった。
【０１０６】
一方、追加搬送翼２２６、第１のパドル２７１及び第２のパドル２７２を設けていない第１の攪拌搬送部材とパドルのみを用い、第１の攪拌搬送部材の回転速度が速い場合の現像剤量を２２０ｇとなるように設定した場合、第１の攪拌搬送部材の回転速度が遅い場合には、現像剤量が２８０ｇとなった。このように、第１のパドル２７１等を設けることにより、第１の攪拌搬送部材２２０の回転数が遅い場合であっても、２２０ｇの目標現像剤量に対し、第１のパドル２７１等を設けない場合に比べて３５ｇの改善効果が得られた。
【０１０７】
本実施形態は以上のように構成され、この現像ユニット２００では、第１の攪拌搬送部材２２０におけるトリクル排出口２８０に対向する位置に追加搬送翼２２６を設けて搬送翼の条数を増やしている。これにより、第１の攪拌搬送部材２２０の軸方向の長さを長くすることなく、トリクル排出口２８０に対向する位置に第１のパドル２７１及び第２のパドル２７２を設置することが可能となる。また、トリクル排出口２８０に対向する位置に複数のパドルを設置することができるので、トリクル排出口２８０に対向する位置に現像剤の排出特性が互いに異なる第１のパドル２７１及び第２のパドル２７２を設置することができる。即ち、第１の攪拌搬送部材２２０の回転速度毎に現像剤の排出量が異なるパドルを複数設置することができる。これにより、画像形成装置１０１のプロセススピードが変化して第１の攪拌搬送部材２２０の回転数が変動しても、トリクル排出口２８０から所望の量の現像剤を排出させることができる。従って、現像ユニット２００のプロセススピードに変動があった場合であっても、現像剤収容室２６０内において安定した現像剤量を維持することができる。
【０１０８】
また、画像形成装置１０１のプロセススピードに依存して、第１の攪拌搬送部材２２０による現像剤の搬送ムラも変動しやすい。第１の攪拌搬送部材２２０のうち追加搬送翼２２６が設けられた部分に搬送ムラのある現像剤が搬送されてきた場合、搬送ムラのある現像剤を多くの搬送翼で受けることとなる。これにより、搬送翼の条数が多い領域においては、搬送翼間に互いに異なる複数の現像剤の高さ状態が形成される。この場合であっても、第１の攪拌搬送部材２２０の第１の支持軸２２２の軸方向において互いに異なる位置に第１のパドル２７１及び第２のパドル２７２を設けることができるので、現像剤の複数の高さ状態にそれぞれ対応させて第１のパドル２７１及び第２のパドル２７２を設置することができる。従って、搬送ムラが変動する場合であっても、現像剤収容室２６０内において安定した現像剤量を維持することができる。
【０１０９】
トリクル排出口２８０は、第１の攪拌搬送部材２２０が回転した時に第１の搬送翼２２４が重力方向の下方側から上方側に向かって移動する側の現像剤収容室２６０の壁面Ｗに設けられている。例えば、第１の搬送翼２２４が重力方向の下方側から上方側に向かって移動する側の壁面Ｗにトリクル排出口２８０が設けられている場合、第１のパドル２７１及び第２のパドル２７２の回転によってではなく、重力落下の影響を多く受けてトリクル排出口２８０から現像剤が排出される。このため、第１の搬送翼２２４が重力方向の下方側から上方側に向かって移動する側の壁面Ｗにトリクル排出口２８０を設けることにより、第１のパドル２７１及び第２のパドル２７２の回転の影響によって現像剤を排出することができる。即ち、現像剤の排出を第１のパドル２７１及び第２のパドル２７２によって効果的に制御することができる。
【０１１０】
第１のパドル２７１と第２のパドル２７２とを互いに異なる高さとすることで、パドル周辺に搬送される現像剤に加わる遠心力、及び、推進力（パドルの回転方向の力）を変えることができる。従って、第１のパドル２７１及び第２のパドル２７２の高さを互いに変えることによって、第１の攪拌搬送部材２２０の回転速度毎に所望の排出性能を有するパドルを容易に設定することができる。
【０１１１】
第１のパドル２７１と第２のパドル２７２とを、第１の支持軸２２２の回転方向において互いに同じ位置に設けることで、異なる高さの第１のパドル２７１及び第２のパドル２７２に対し、現像剤の滞留量を同じとすることができる。これにより、所望の排出性能を得るための第１のパドル２７１及び第２のパドル２７２の高さ設定が容易となる。
【０１１２】
トリクル排出口２８０の下端部は、第１の支持軸２２２の回転中心よりも重力方向の上側に位置している。例えば、トリクル排出口２８０の下端部が第１の支持軸２２２の回転中心よりも重力方向の下側に位置している場合、現像剤の容積の上昇や第１の攪拌搬送部材２２０によって搬送された現像剤の重力落下の影響によって、トリクル排出口２８０から現像剤が排出されやすくなる。このため、トリクル排出口２８０の下端部を第１の支持軸２２２の回転中心よりも重力方向の上側に位置させることにより、現像剤の容積の上昇や現像剤の重力落下ではなく、第１のパドル２７１及び第２のパドル２７２の回転の影響によって現像剤を排出することができる。即ち、現像剤の排出を第１のパドル２７１及び第２のパドル２７２によって効果的に制御することができる。
【０１１３】
上述した第４実施形態において、例えば、第１のパドル２７１における第１の支持軸２２２側の端部は、第１の支持軸２２２の外周面に接続されているものとしたが、第１のパドル２７１と第１の支持軸２２２の外周面との間に隙間があってもよい。また、第２のパドル２７２についても同様に、第１の支持軸２２２の外周面と第２のパドル２７２との間に隙間があってもよい。
【０１１４】
第１のパドル２７１及び第２のパドル２７２の板面に、孔が設けられていてもよい。この場合には、トリクル排出口２８０から排出される現像剤Ｇの量を第１のパドル２７１等の板面に設けられた孔によっても調整することができる。
【０１１５】
また、第４実施形態では、第１の攪拌搬送部材２２０におけるトリクル排出口２８０に対向する位置に、２つのパドル（第１のパドル２７１及び第２のパドル２７２）を設けるものとしたが、搬送翼を更に多条化させて第１の支持軸２２２の軸方向に３つ以上のパドルを設けることもできる。この場合には、第１の攪拌搬送部材２２０の回転速度に応じてより精度よく現像剤Ｇの排出量を制御することができる。
【０１１６】
第１の攪拌搬送部材２２０におけるトリクル排出口２８０に対向する位置に追加搬送翼２２６を設けて搬送翼を多条化させるものとしたが、第１の搬送翼２２４の間隔（第１の支持軸２２２の軸方向の間隔）を狭くすることによって、トリクル排出口２８０に対向する部位を多条化させてもよい。
【０１１７】
なお、図１４に示したタンデム方式の画像形成装置１０１は、第４実施形態に係る現像ユニット２００を使用した画像形成装置の一例であり、第４実施形態に係る現像ユニット２００は、種々の方式の画像形成装置に適用することができる。また、現像ユニット２００の構成についても第４実施形態で示した例に限定されず、トリクル排出方式が採用された種々の方式の現像ユニットに本発明を適用することができる。
【０１１８】
更に、第４実施形態に係る画像形成装置１０１は、上述した第１〜第３実施形態のうち少なくともいずれかの特徴を備えていてもよいし、第１〜第３実施形態のいずれの特徴も備えていなくてもよい。
（第５実施形態）
【０１１９】
図２４に示されるように、第５実施形態に係る画像形成装置４０１は、マゼンタ、イエロー、シアン、ブラックの各色を用いてカラー画像を形成する装置である。画像形成装置４０１は、用紙Ｐを搬送する記録媒体搬送ユニット４１０と、静電潜像を現像する現像装置４２０と、トナー像を用紙Ｐに二次転写する転写ユニット４３０と、周面に画像が形成される静電潜像担持体である感光体ドラム４４０と、トナー像を用紙Ｐに定着させる定着ユニット４５０と、を備えている。
【０１２０】
記録媒体搬送ユニット４１０は、画像が形成される記録媒体としての用紙Ｐを搬送経路Ｒ１上で搬送する。用紙Ｐは、カセットＫに積層されて収容される。記録媒体搬送ユニット４１０は、用紙Ｐに転写されるトナー像が二次転写領域Ｒ２に到達するタイミングで、用紙Ｐを搬送経路Ｒ１を介して二次転写領域Ｒ２に到達させる。
【０１２１】
現像装置４２０は、各色ごとに４個設けられている。各現像装置４２０は、トナーを感光体ドラム４４０に担持させる現像ローラ４２１を備えている。現像装置４２０では、トナーとキャリアを所望の混合比になるように調整し、さらに混合撹拌してトナーを均一に分散させ最適な帯電量を付与した現像剤が調整される。この現像剤を現像ローラ４２１に担持させる。そして、現像ローラ４２１の回転により現像剤が感光体ドラム４４０と対向する領域まで搬送されると、現像ローラ４２１に担持された現像剤のうちのトナーが感光体ドラム４４０の周面上に形成された静電潜像に移動し、静電潜像が現像される。また、現像装置４２０では、内部の現像剤の帯電量を一定に保つため、劣化した現像剤を排出し、排出した量分のフレッシュな現像剤を補給する現像方式を採用している。現像装置４２０内において、劣化した現像剤は廃トナー回収装置（不図示）に収容される。
【０１２２】
転写ユニット４３０は、現像装置４２０で形成されたトナー像を用紙Ｐに二次転写する二次転写領域Ｒ２に搬送する。転写ユニット４３０は、転写ベルト４３１と、転写ベルト４３１を懸架する懸架ローラ４３１ａ，４３１ｂ，４３１ｃ，４３１ｄと、感光体ドラム４４０と共に転写ベルト４３１を挟持する一次転写ローラ４３２と、懸架ローラ４３１ｄと共に転写ベルト４３１を挟持する二次転写ローラ４３３と、を備えている。
【０１２３】
転写ベルト４３１は、懸架ローラ４３１ａ，４３１ｂ，４３１ｃ，４３１ｄにより循環移動する無端状のベルトである。一次転写ローラ４３２は、転写ベルト４３１の内周側から感光体ドラム４４０を押圧するように設けられる。二次転写ローラ４３３は、転写ベルト４３１の外周側から懸架ローラ４３１ｄを押圧するように設けられる。
【０１２４】
感光体ドラム４４０は、色ごとに４個設けられている。各感光体ドラム４４０は、転写ベルト４３１の移動方向に沿って設けられている。感光体ドラム４４０の周上には、現像装置４２０と、帯電ローラ４４１と、露光ユニット４４２と、クリーニングユニット４４３と、が設けられている。
【０１２５】
帯電ローラ４４１は、感光体ドラム４４０の表面を所定の電位に均一に帯電させる。露光ユニット４４２は、帯電ローラ４４１によって帯電した感光体ドラム４４０の表面を、用紙Ｐに形成する画像に応じて露光する。これにより、感光体ドラム４４０の表面のうち露光ユニット４４２により露光された部分の電位が変化し、静電潜像が形成される。４個の現像装置４２０は、それぞれの現像装置４２０に対向して設けられたトナータンクＮから供給されたトナーによって感光体ドラム４４０に形成された静電潜像を現像し、トナー像を生成する。各トナータンクＮ内には、それぞれ、マゼンタ、イエロー、シアン及びブラックのトナーが充填されている。クリーニングユニット４４３は、感光体ドラム４４０上に形成されたトナー像が転写ベルト４３１に一次転写された後に感光体ドラム４４０上に残存するトナーを回収する。
【０１２６】
定着ユニット４５０は、転写ベルト４３１から用紙Ｐへ二次転写されたトナー像を用紙Ｐに付着させ、定着させる。定着ユニット４５０は、用紙Ｐを加熱する加熱ローラ４５１と、加熱ローラ４５１を押圧する加圧ローラ４５２と、を備えている。加熱ローラ４５１及び加圧ローラ４５２は円筒状に形成されており、加熱ローラ４５１は内部にハロゲンランプ等の熱源を備えている。加熱ローラ４５１と加圧ローラ４５２との間には接触領域である定着ニップ部が設けられ、定着ニップ部に用紙Ｐを通過させることにより、トナー像を用紙Ｐに溶融定着させる。
【０１２７】
また、画像形成装置４０１には、定着ユニット４５０によりトナー像が定着された用紙Ｐを装置外部へ排出するための排出ローラ４６１及び４６２が設けられている。
【０１２８】
次に、画像形成装置４０１の動作について説明する。画像形成装置４０１に被記録画像の画像信号が入力されると、画像形成装置４０１の制御部は、受信した画像信号に基づいて、帯電ローラ４４１により感光体ドラム４４０の表面を所定の電位に均一に帯電させる。その後、露光ユニット４４２により感光体ドラム４４０の表面にレーザ光を照射して静電潜像を形成する。
【０１２９】
一方、現像装置４２０では静電潜像が現像されてトナー像が形成される。こうして形成されたトナー像は、感光体ドラム４４０と転写ベルト４３１とが対向する領域において、感光体ドラム４４０から転写ベルト４３１へ一次転写される。転写ベルト４３１には、４個の感光体ドラム４４０上に形成されたトナー像が順次積層されて、１つの積層トナー像が形成される。そして、積層トナー像は、懸架ローラ４３１ｄと二次転写ローラ４３３とが対向する二次転写領域Ｒ２において、記録媒体搬送ユニット４１０から搬送された用紙Ｐに二次転写される。
【０１３０】
積層トナー像が二次転写された用紙Ｐは、定着ユニット４５０へ搬送される。用紙Ｐを加熱ローラ４５１と加圧ローラ４５２との間で熱及び圧力を加えながら通過させることにより、積層トナー像を用紙Ｐへ溶融定着させる。その後、用紙Ｐは、排出ローラ４６１及び４６２によって画像形成装置４０１の外部へ排出される。
【０１３１】
ここで、現像装置４２０についてより詳細に説明する。
【０１３２】
現像装置４２０は、２成分現像方式を用いて現像を行う装置である。図２５及び図２８に示されるように、現像装置４２０は、トナーの補給時に新しいキャリアが混入された現像剤を現像剤補給部４２４から補給し、劣化した現像剤をオーバフロー方式を用いて現像剤排出部（排出部）４２５から現像装置４２０の外部に排出する現像方式を用いている。現像装置４２０は、長尺状に形成されている。現像装置４２０は、上述した現像ローラ４２１の他に、現像ローラ４２１に現像剤を供給するオーガー４２２と、オーガー４２２に平行に延在し且つオーガー４２２に隣接して配置されたオーガー（第１のオーガー）４２３とを備える。
【０１３３】
オーガー４２２及びオーガー４２３は、現像剤を撹拌しながら搬送するオーガーであり、４００ｒｐｍ以上の速度で回転させることが可能となっている。現像剤補給部４２４は、現像装置４２０における長手方向の一端部に設けられており、現像剤排出部４２５は、現像装置４２０における長手方向の他端部に設けられている。現像剤排出部４２５は、現像装置４２０の第１の方向Ｄ１側に突出した管状となっている。
【０１３４】
図２６及び図２７に示されるように、オーガー４２２は、回転軸４２２Ａと、回転軸４２２Ａから螺旋状に突出する螺旋羽根４２２Ｂとを備えている。オーガー４２３は、回転軸４２３Ａと、回転軸４２３Ａから螺旋状に突出する螺旋羽根４２３Ｂとを備えている。回転軸４２３Ａの径は、例えば９ｍｍである。螺旋羽根４２３Ｂは、現像剤を撹拌しながら搬送するスクリュー部として機能する。オーガー４２２及びオーガー４２３における第１の方向Ｄ１側の端部には第１の開口部４２６が設けられている。ここで第１の方向Ｄ１とは、オーガー４２３における螺旋羽根４２３Ｂから第１の開口部４２６に向かう方向を示している。
【０１３５】
オーガー４２３における第１の開口部４２６よりも第１の方向Ｄ１側には、第１の方向Ｄ１に移動する現像剤を逆流させる逆螺旋羽根（第１の逆送り部）４２３Ｃが設けられている。逆螺旋羽根４２３Ｃは、現像剤排出部４２５に入り込む現像剤を逆流させるために設けられている。この逆螺旋羽根４２３Ｃは、オーガー４２３の回転軸４２３Ａが回転すると第２の方向Ｄ２に移動する。第２の方向Ｄ２は、第１の方向Ｄ１の反対方向である。現像剤排出部４２５は、逆螺旋羽根４２３Ｃよりも第１の方向Ｄ１側（端部側）に設けられている。逆螺旋羽根４２３Ｃの径は螺旋羽根４２３Ｂの径と略同一であるが、逆螺旋羽根４２３Ｃのピッチは螺旋羽根４２３Ｂのピッチよりも短くなっている。ここで、ピッチとは、各オーガーの軸線方向における螺旋羽根が設けられる間隔を示している。
【０１３６】
図２８に示されるように、現像装置４２０の内部において、現像剤は、現像装置４２０の第２の方向Ｄ２側の端部に設けられた現像剤補給部４２４から補給される。現像剤補給部４２４から補給された現像剤は、オーガー４２３によって第１の方向Ｄ１に搬送される。第１の方向Ｄ１の端部に位置する第１の開口部４２６に到達した現像剤は、第１の開口部４２６を通ってオーガー４２２側に移動し、オーガー４２２によって、現像ローラ４２１に供給されながら第２の方向Ｄ２側に搬送される。第２の方向Ｄ２の端部に位置する第２の開口部４３６に到達した現像剤は、第２の開口部４３６を通ってオーガー４２３側に移動する。このようにして現像装置４２０の内部で現像剤が循環している。
【０１３７】
また、図２９に示されるように、逆螺旋羽根４２３Ｃの第１の方向Ｄ１側には、回転軸４２３Ａの回転時に第２の方向Ｄ２に移動する逆螺旋羽根４２３Ｄ，４２３Ｆと、回転軸４２３Ａの回転時に第１の方向Ｄ１に移動する螺旋羽根４２３Ｅとが設けられている。逆螺旋羽根４２３Ｄ，４２３Ｆと螺旋羽根４２３Ｅは、現像剤排出部４２５の内部に設けられている。
【０１３８】
オーガー４２３において、回転軸４２３Ａと、回転軸４２３Ａから螺旋状に突出する逆螺旋羽根（突出部）４２３Ｄは、現像剤排出部４２５の内部に入り込んだ現像剤を逆流させる第２の逆送り部として機能する。逆螺旋羽根４２３Ｄは、現像剤排出部４２５の内部における逆螺旋羽根４２３Ｃと螺旋羽根４２３Ｅとの間に設けられている。逆螺旋羽根４２３Ｄのピッチは逆螺旋羽根４２３Ｃのピッチと同程度であるが、逆螺旋羽根４２３Ｄの径は逆螺旋羽根４２３Ｃの径よりも小さくなっている。よって、逆螺旋羽根４２３Ｃによる現像剤の搬送量をＶ１、逆螺旋羽根４２３Ｄによる現像剤の搬送量をＶ２、とすると、Ｖ１＞Ｖ２となる。
【０１３９】
螺旋羽根４２３Ｅは、逆螺旋羽根４２３Ｄの第１の方向Ｄ１側に設けられている。螺旋羽根４２３Ｅは、現像剤排出部４２５の内部の現像剤を第１の方向（現像剤の排出方向）Ｄ１に搬送する排出送り部として機能する。螺旋羽根４２３Ｅのピッチは逆螺旋羽根４２３Ｄのピッチと同程度であるが、螺旋羽根４２３Ｅの径は逆螺旋羽根４２３Ｄの径よりも若干大きくなっている。オーガー４２３の軸線方向における螺旋羽根４２３Ｅが設けられる範囲の長さは、オーガー４２３の軸線方向における逆螺旋羽根４２３Ｄが設けられる範囲の長さよりも長くなっている。よって、逆螺旋羽根４２３Ｄによる現像剤の搬送量をＶ２、螺旋羽根４２３Ｅによる現像剤の搬送量をＶ３、とすると、Ｖ２＜Ｖ３となる。また、逆螺旋羽根４２３Ｆは、螺旋羽根４２３Ｅの第１の方向Ｄ１側に設けられており、逆螺旋羽根４２３Ｆのピッチ及び径は、螺旋羽根４２３Ｅのピッチ及び径と同程度である。
【０１４０】
オーガー４２３において、例えば、逆螺旋羽根４２３Ｃの径は１８ｍｍ、逆螺旋羽根４２３Ｄの径は１０．５ｍｍ、螺旋羽根４２３Ｅの径は１１ｍｍとすることができる。逆螺旋羽根４２３Ｃのピッチ、逆螺旋羽根４２３Ｄのピッチ及び螺旋羽根４２３Ｅのピッチは、互いに同一であり、例えば５ｍｍとすることができる。逆螺旋羽根４２３Ｃは、回転軸４２３Ａから台形状に突出する断面形状を有しており、例えば下底側の長さを２．５ｍｍ上底側の長さを１．０ｍｍとすることができる。また、オーガー４２３の軸線方向における逆螺旋羽根４２３Ｄの幅と螺旋羽根４２３Ｅの幅は同一となっており、例えば１．０ｍｍとすることができる。
【０１４１】
以上のように、現像装置４２０、及び現像装置４２０を備えた画像形成装置４０１では、排出対象の現像剤が入り込む現像剤排出部４２５の内部における逆螺旋羽根４２３Ｃと螺旋羽根４２３Ｅとの間の位置に逆螺旋羽根４２３Ｄが設けられる。従って、逆螺旋羽根４２３Ｄによって、現像剤排出部４２５の周辺に飛沫した現像剤は、排出方向の反対側である第２の方向Ｄ２に送り出される。よって、必要な現像剤が現像剤排出部４２５の周辺に飛沫して排出される事態を抑制することができるので、現像装置４２０の内部における現像剤の量を安定させることができる。従って、現像剤の量の減少に伴って発生する画像の不具合等の問題を回避することが可能となる。
【０１４２】
また、逆螺旋羽根４２３Ｄによって、現像剤排出部４２５の周辺に飛沫した現像剤は第２の方向Ｄ２に送り出されるので、現像剤排出部４２５の周辺で現像剤が滞留しにくくなっている。よって、画像形成装置４０１の高速化に伴ってオーガー４２３を高速回転させたとしても、必要な現像剤の排出を回避することが可能となる。従って、必要な現像剤の排出を回避することが可能となるので、画像形成装置４０１の高速化に対応させることができる。
【０１４３】
図３０及び図３１は、画像形成装置４０１が用紙Ｐを毎分６０枚出力する場合における、本実施形態と従来技術との現像剤の排出特性を示すグラフである。図３０は、現像装置４２０の内部における現像剤の量（単位：ｇ）と現像剤排出部４２５から排出される現像剤の排出量（単位：ｇ／ｍｉｎ）との関係を示すグラフである。図３０に示されるように、画像形成装置４０１において、現像剤の量が３８０ｇ以下である場合における現像剤の排出量は、平均０．０１ｇ／ｍｉｎである。よって、画像形成装置４０１を長時間動作させても現像装置４２０の内部における現像剤の量を３８０ｇ程度に維持することができる。
【０１４４】
図３１は、現像装置４２０の内部における現像剤の量が３２０ｇである場合における現像剤の排出量（単位：ｇ／ｍｉｎ）を示したグラフである。図３１に示されるように、従来技術では、排出量が０．２ｇ／ｍｉｎ程度となっているので、画像形成装置を長時間動作させると現像装置の内部における現像剤の量は減少する。これに対し、本実施形態では、必要な現像剤の排出を回避することが可能となる排出量の０．０２ｇ／ｍｉｎ以下となっている。このように本実施形態では、従来技術と比較して、現像剤の排出量を約９５％低減させることができる。よって、画像形成装置４０１を長時間稼動させても、現像装置４２０の内部における現像剤の減少がほとんど発生せず、現像剤の補給に伴って現像剤の量を安定させることができる。
【０１４５】
また、図２９に示されるように、現像装置４２０のオーガー４２３では、逆螺旋羽根４２３Ｃによる現像剤の搬送量をＶ１、逆螺旋羽根４２３Ｄによる現像剤の搬送量をＶ２、螺旋羽根４２３Ｅによる現像剤の搬送量をＶ３、とすると、Ｖ１＞Ｖ２を満たすと共に、Ｖ２＜Ｖ３を満たしている。各螺旋羽根による現像剤の搬送量の関係を上記のようにすることによって、余剰な現像剤の排出を確実に行うと共に、必要な現像剤の排出を抑制することが可能となる。
【０１４６】
また、オーガー４２３は、回転軸４２３Ａと逆螺旋羽根４２３Ｄとを備えているので、必要な現像剤の排出を抑制し、現像装置４２０の内部における現像剤の量を安定させることができる。更に、オーガー４２３は４００ｒｐｍ以上の速度で回転させることが可能となっている。このようにオーガー４２３を４００ｒｐｍ以上で高速回転させた場合に、現像剤の排出を抑制する効果が一層高められる。
（第６実施形態）
【０１４７】
図３２に示されるように、第６実施形態に係る現像装置は、逆螺旋羽根４２３Ｄを備えたオーガー４２３に代えて、螺旋溝（溝部）５２３Ｄを備えたオーガー５２３を用いた点が第５実施形態と異なっている。螺旋溝５２３Ｄは、現像剤排出部４２５の内部に設けられる。オーガー５２３において、回転軸４２３Ａと、回転軸４２３Ａから螺旋状に凹む螺旋溝５２３Ｄとは、現像剤排出部４２５の内部に入り込んだ現像剤を逆流させる第２の逆送り部として機能する。螺旋溝５２３Ｄのピッチは、例えば逆螺旋羽根４２３Ｃのピッチと同程度か又は若干短い程度とすることができる。また、例えば、オーガー５２３の軸線方向における螺旋溝５２３Ｄの幅は１．０ｍｍとすることができ、螺旋溝５２３Ｄの深さは０．５ｍｍとすることができる。
【０１４８】
以上のように、第６実施形態において、オーガー５２３は、回転軸４２３Ａと、回転軸４２３Ａで螺旋状に凹む螺旋溝５２３Ｄとを備えている。この螺旋溝５２３Ｄによって現像剤排出部４２５の周辺に飛沫した現像剤は第２の方向Ｄ２に送り出されるので、必要な現像剤の排出を抑制し、現像装置の内部における現像剤の量を安定させることができる。従って、第５実施形態と同様の効果が得られる。
（第７実施形態）
【０１４９】
第７実施形態に係る現像装置は、螺旋溝５２３Ｄを備えたオーガー５２３に代えて、楕円状の板部を備えるオーガを用いた点が第６実施形態と異なっている。この楕円状の板部は、回転軸４２３Ａで斜めとなるように回転軸４２３Ａに配置されており、例えば回転軸４２３Ａに対して表裏に２枚設けられる。このオーガでは、回転軸４２３Ａと上記楕円状の板部とが、現像剤排出部４２５の内部に入り込んだ現像剤を逆流させる第２の逆送り部として機能する。第７実施形態のように、楕円状の板部を設けた場合であっても、この板部によって現像剤排出部４２５の周辺に飛沫した現像剤は第２の方向Ｄ２に送り出される。よって、必要な現像剤の排出を抑制し、現像装置の内部における現像剤の量を安定させることができるので、第５及び第６実施形態と同様の効果が得られる。
【０１５０】
上述した第５〜第７実施形態において、例えば、オーガー４２３は、螺旋羽根４２３Ｂ，４２３Ｅ及び逆螺旋羽根４２３Ｃ，４２３Ｄ，４２３Ｆを備えていたが、オーガーにおける各羽根の位置や大きさ等は適宜変更可能である。
【０１５１】
また、現像剤補給部４２４は現像装置４２０の第２の方向Ｄ２側の端部に設けられており、現像剤排出部４２５は現像装置４２０の第１の方向Ｄ１側の端部に設けられていたが、現像剤補給部及び現像剤排出部の配置位置は上記実施形態に限定されず適宜変更可能である。
【０１５２】
更に、第５〜第７実施形態に係る現像装置は、上述した第１〜第３実施形態のうち少なくともいずれかの特徴を備えていてもよいし、第１〜第３実施形態のいずれの特徴も備えていなくてもよい。
【０１５３】
以上、本発明の現像装置及び画像形成装置は、上述した実施形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された趣旨を逸脱しない範囲内において適宜変更可能である。
【０１５４】
以下では、別の形態に係る現像装置について説明する。この現像装置は、現像剤収納室内の現像剤を現像剤排出口からオーバーフローさせることによって排出する現像装置に関する。
【０１５５】
従来、電子写真の技術において、２成分現像剤を用いる現像装置がある。このような現像装置には、現像剤の長寿命化のため、トナーの補給時に新しいキャリアを混合して現像剤収容室内に補給し、古くなった現像剤を現像剤収容室内の現像剤の容積の上昇に伴って現像剤排出口からオーバーフローさせることによって排出するトリクル排出方式が採用されたものがある（例えば、特開２０１０−７９１１６号公報参照）。
【０１５６】
このような現像装置は、幅広いプロセススピードに対応することが求められている。しかしながら、幅広いプロセススピードに対応しようとすると、プロセススピードの差によって現像剤収容室内の現像剤量に変動が生じることがある。このためトリクル排出方式を採用した現像装置においては、現像装置のプロセススピードに変動があった場合であっても、安定した現像剤量を維持することが求められている。
【０１５７】
そこで、この形態では、現像装置のプロセススピードに変動があった場合であっても、安定した現像剤量を維持することができる現像装置を提供することを目的とする。
【０１５８】
この形態に係る現像装置は、現像剤を収容する現像剤収容室と、回転軸及び回転軸の外周面に螺旋状に設けられた搬送翼によって構成され現像剤収容室内の現像剤を搬送する搬送部材と、を備え、現像剤収容室の壁面における搬送翼に対向する位置に設けられた現像剤排出口を介して現像剤収容室内からオーバーフローさせることによって現像剤を排出する現像装置であって、現像剤排出口に対向する位置に設けられた搬送翼は、他の部位に設けられた搬送翼よりも条数が多く、現像剤排出口に対向する位置において、回転軸の軸方向における搬送翼間には、回転軸の軸方向において互いに異なる位置に複数のパドル部材が設けられる。
【０１５９】
この現像装置では、現像剤排出口に対向する位置についてのみ搬送翼の条数を増やすことで、搬送部材の軸方向の長さを長くすることなく、現像剤排出口に対向する位置に複数のパドル部材を設置することが可能となる。このように、現像剤排出口に対向する位置に複数のパドル部材を設置することができるので、現像剤排出口に対向する位置に現像剤の排出特性が互いに異なる複数のパドル部材を設置することができる。即ち、搬送部材の回転速度毎に現像剤の排出量が互いに異なる複数のパドル部材を設置することができる。これにより、現像装置のプロセススピードが変化し搬送部材の回転数が変動しても、現像剤排出口から所望の量の現像剤を排出させることができる。従って、現像装置のプロセススピードに変動があった場合であっても、現像剤収容室内において安定した現像剤量を維持することができる。
【０１６０】
また、現像装置のプロセススピードに依存して、搬送部材による現像剤の搬送ムラも変動しやすい。搬送部材のうち現像剤排出口に対向する搬送翼の条数が多い部分に搬送ムラのある現像剤が搬送されてきた場合、搬送ムラのある現像剤を条数の多い搬送翼で受けることとなる。これにより、搬送翼の条数が多い領域においては、搬送翼間に互いに異なる複数の現像剤の高さ状態が形成される。この場合であっても、回転軸の軸方向において互いに異なる位置に複数のパドル部材を設けることができるので、現像剤の複数の高さ状態にそれぞれ対応するパドル部材を設置することができる。従って、搬送ムラが変動する場合であっても、現像剤収容室内において安定した現像剤量を維持することができる。
【０１６１】
現像剤排出口は、回転軸が回転した時に搬送翼が重力方向の下方側から上方側に向かって移動する側の現像剤収容室の壁面に設けられていてもよい。例えば、搬送翼が重力方向の上方側から下方側に向かって移動する側の現像剤収容室の壁面に現像剤排出口が設けられている場合、パドル部材の回転によってではなく、現像剤の重力落下の影響を多く受けて現像剤排出口から現像剤が排出される。このため、搬送翼が重力方向の下方側から上方側に向かって移動する側の現像剤収容室の壁面に現像剤排出口を設けることにより、パドル部材の回転の影響によって現像剤を排出することができる。即ち、現像剤の排出をパドル部材によって効果的に制御することができる。
【０１６２】
パドル部材は、搬送翼間をつなぐ板状部材であり、複数のパドル部材は、回転軸の中心からの高さが互いに異なっていてもよい。このように、パドル部材の高さを変えることで、パドル部材周辺に搬送される現像剤に加わる遠心力、及び、推進力（パドル部材の回転方向の力）を変えることができる。従って、パドル部材の高さを変えることによって、搬送部材の回転速度毎に所望の排出性能を有するパドル部材を容易に設定することができる。
【０１６３】
複数のパドル部材は、回転軸の回転方向において互いに同じ位置に設けられていてもよい。この場合には、異なる高さのパドル部材に対し、現像剤の滞留量を同じとすることができる。これにより、所望の排出性能を得るためのパドル部材の設定が容易となる。
【０１６４】
現像剤排出口の下端部は、回転軸の回転中心よりも重力方向の上側に位置していてもよい。例えば、現像剤排出口の下端部が回転軸の回転中心よりも重力方向の下側に位置している場合、現像剤の容積の上昇や搬送部材によって搬送された現像剤の重力落下の影響によって、現像剤排出口から現像剤が排出されやすくなる。このため、現像剤排出口の下端部を回転軸の回転中心よりも重力方向の上側に位置させることにより、現像剤の容積の上昇や現像剤の重力落下ではなく、パドル部材の回転の影響によって現像剤を排出することができる。即ち、現像剤の排出をパドル部材によって効果的に制御することができる。
【０１６５】
上述した現像装置によれば、現像装置のプロセススピードに変動があった場合であっても、安定した現像剤量を維持することができる。
【０１６６】
次に、更に別の形態に係る現像装置及び画像形成装置について説明する。この現像装置及び画像形成装置は、トナー及びキャリアを含む現像剤を循環搬送路で循環させて現像を行う現像装置及び画像形成装置に関する。
【０１６７】
電子写真方式を利用した画像形成装置は、一様に帯電した感光体ドラムの外周面に静電潜像を形成し、この静電潜像をトナーによって可視化することで画像を形成する装置である。トナー及びキャリアを含む二成分現像剤を用いて現像を行う画像形成装置では、現像装置内に設けられた撹拌手段によってトナーとキャリアとが均一となるように混合撹拌する。そして、摩擦帯電されたトナーとキャリアとからなる現像剤を現像ローラ上に供給して磁気ブラシを形成し、磁気ブラシを介して感光体ドラムの外周面に形成された静電潜像を現像している。
【０１６８】
上述した撹拌手段は、二成分現像剤を循環及び撹拌する複数のオーガを備えており、少なくとも１個のオーガの端部には、余剰な現像剤を排出する排出部が設けられている。オーガの形状としては、回転に伴って排出部側にスクリューが移動する順送り形状と、回転に伴って排出部の反対側にスクリューが移動する逆送り形状とがある。特開２０１３−２５１２３号公報には、第１撹拌部材と第２撹拌部材とを備えた現像装置が記載されており、第２撹拌部材の回転軸には、順送り形状の第１螺旋羽根と、逆送り形状の逆螺旋羽根と、順送り形状の第２螺旋羽根と、がこの順で設けられている。この現像装置において、逆螺旋羽根と第１螺旋羽根との間に形成された空間の底部には突出部が設けられており、この突出部によって上記空間の底部に現像剤が残存することを抑えている。
【０１６９】
ところで、二成分現像剤又はキャリアからなる現像剤を現像装置に供給すると共に、逆螺旋羽根から溢れ出た余剰な現像剤を排出することによって、現像装置の内部における現像剤の量を安定させることが求められる。しかしながら、上述したような現像装置では、余剰な現像剤が無い場合であっても、内部で行われる現像剤の撹拌及び搬送によって、現像剤が排出部の周辺に飛沫する。よって、本来必要な現像剤までもが排出部の周辺に飛沫して排出されることがある。従って、特に新たな現像剤の補給が少ない状態が長期間経過した場合に、現像装置の内部における現像剤の量が減少するので、画像の不具合等の問題を引き起こす虞がある。
【０１７０】
特開２０１３−２５１２３号公報に記載されている現像装置では、排出部の周辺に飛沫した現像剤が上記の突出部の近傍に滞留する。この現像装置では、突出部の近傍で排出部の反対側に力が働かないので、滞留した現像剤が排出部から排出されてしまうことがある。更に、画像形成装置の高速化に伴って現像装置の撹拌部材も高速回転し、飛沫する現像剤が多くなるので、画像形成装置の高速化に対応しづらいという問題もある。
【０１７１】
この形態では、現像剤の減少を抑制して現像剤の量を安定させると共に、画像形成装置の高速化にも対応させることが可能な現像装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。
【０１７２】
この形態に係る現像装置は、現像剤を撹拌しながら搬送させるオーガを有し、オーガの端部に現像剤を排出させる排出部が設けられた現像装置である。オーガは、現像剤を撹拌しながら搬送するスクリュー部と、排出部に入り込む現像剤を逆流させる第１の逆送り部と、排出部の内部の現像剤を排出方向に搬送する排出送り部と、排出部の内部における第１の逆送り部と排出送り部との間に設けられて、排出部の内部に入り込んだ現像剤を逆流させる第２の逆送り部と、を備える。
【０１７３】
この現像装置では、排出対象の現像剤が入り込む排出部における第１の逆送り部と排出送り部との間の位置に第２の逆送り部が設けられるので、第２の逆送り部によって、排出部の周辺に飛沫した現像剤は排出方向の反対側に送り出される。よって、必要な現像剤が排出部の周辺に飛沫して排出される事態を抑制することができ、現像装置の内部における現像剤の量を安定させることができる。従って、現像剤の量の減少に伴って発生する画像の不具合等の問題を回避することが可能となる。また、第２の逆送り部によって、排出部の周辺に飛沫した現像剤は排出方向の反対側に送り出されるので、排出部の周辺で現像剤が滞留しにくくなっている。よって、画像形成装置の高速化に伴ってオーガを高速回転させたとしても、必要な現像剤の排出を回避することが可能となる。従って、必要な現像剤の排出を回避することが可能となるので、画像形成装置の高速化に対応させることも可能となる。
【０１７４】
上述した現像装置において、第１の逆送り部による現像剤の搬送量をＶ１、第２の逆送り部による現像剤の搬送量をＶ２、としたときに、Ｖ１＞Ｖ２を満たしていてもよい。また、第２の逆送り部による現像剤の搬送量をＶ２、排出送り部による現像剤の搬送量をＶ３、としたときに、Ｖ２＜Ｖ３を満たしていてもよい。搬送量の関係を上記のようにすることによって、余剰な現像剤の排出を確実に行うと共に、必要な現像剤の排出を抑制することが可能となる。
【０１７５】
上述した現像装置において、第２の逆送り部は、回転軸と、回転軸から螺旋状に突出する突出部と、を備えていてもよい。また、第２の逆送り部は、回転軸と、回転軸で螺旋状に凹む溝部と、を備えていてもよい。更に、第２の逆送り部は、回転軸と、回転軸上で斜めとなるように回転軸に配置された楕円状の板部と、を備えていてもよい。第２の逆送り部の態様を上記のようにすることによって、必要な現像剤の排出を抑制し、現像装置の内部における現像剤の量を安定させることができる。
【０１７６】
また、オーガの回転速度は４００ｒｐｍ以上であってもよい。このように、オーガを４００ｒｐｍ以上で高速回転させた場合に、現像剤の排出を抑制する効果が一層高められる。
【０１７７】
更に、別の形態に係る画像形成装置は、上記の現像装置を備えている。よって、必要な現像剤が排出部の周辺に飛沫して排出される事態を抑制することができ、現像装置の内部における現像剤の量を安定させることができる。従って、現像剤の量の減少に伴って発生する画像の不具合等の問題を回避することが可能となる。更に、必要な現像剤の排出を回避することが可能となるので、画像形成装置の高速化に対応させることも可能となる。
【０１７８】
上述した形態の画像形成装置によれば、現像剤の減少を抑制して現像剤の量を安定させると共に、画像形成装置の高速化にも対応させることができる。
【符号の説明】
【０１７９】
１，１０１，４０１…画像形成装置、２０，７０，８０，４２０…現像装置、２１，４２１…現像ローラ、２２…サプライオーガー（第１のオーガー）、２２Ｃ…逆螺旋羽根（逆送り部）、２３…アドミクスオーガー（第２のオーガー）、２３Ａ…回転軸、２３Ｂ…螺旋羽根（突出部）、２５…現像剤排出部（排出部）、２６…第１の開口部（開口部）、２６Ａ…端部、２７…第１のパドル（第１の滞留手段）、２７Ａ…端部、２８…第２のパドル（第２の滞留手段）、３６…第２の開口部、７７…螺旋羽根（第１の滞留手段）、８７…拡径部（第１の滞留手段）、２００…現像ユニット（現像装置）、２２０…第１の攪拌搬送部材（第１のオーガー）、２２２…第１の支持軸（回転軸）、２２４…第１の搬送翼（搬送翼）、２６０…現像剤収容室、２７１…第１のパドル（パドル部材）、２７２…第２のパドル（パドル部材）、２８０…トリクル排出口（現像剤排出口）、４２２…オーガー、４２３…オーガー（第１のオーガー）、４２３Ａ…回転軸、４２３Ｂ…螺旋羽根（スクリュー部）、４２３Ｃ…逆螺旋羽根（第１の逆送り部）、４２３Ｄ…逆螺旋羽根（第２の逆送り部）、４２３Ｅ…螺旋羽根（排出送り部）、４２５…現像剤排出部（排出部）、５２３…オーガー（第１のオーガー）、５２３Ｄ…螺旋溝（溝部）、Ｄ１…第１の方向（排出方向）、Ｄ２…第２の方向、Ｇ…現像剤、Ｈ１…水平面、Ｌ…直線、Ｏ１，Ｏ２…回転中心、Ｔ…間隔、Ｗ…壁面（現像剤収容室の壁面）、θ…角度。
【図１】
2017116966.tif 000003
【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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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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