特開 2024-152081 現像装置およびそれを備えた画像形成装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024152081

(43)【公開日】2024-10-25

(54)【発明の名称】現像装置およびそれを備えた画像形成装置

(51)【国際特許分類】

   G03G 15/08 20060101AFI20241018BHJP

【ＦＩ】

G03G15/08 360

【審査請求】未請求

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023066016

(22)【出願日】2023-04-14

(71)【出願人】

【識別番号】000005049

【氏名又は名称】シャープ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100147304

【弁理士】

【氏名又は名称】井上 知哉

(74)【代理人】

【識別番号】100148493

【弁理士】

【氏名又は名称】加藤 浩二

(72)【発明者】

【氏名】竹ノ内 幸一

【テーマコード（参考）】

2H077

【Ｆターム（参考）】

2H077AB02

2H077AB14

2H077AB15

2H077AC02

2H077AD02

2H077AD06

2H077AD13

2H077AD18

2H077AD24

2H077AE06

2H077BA08

2H077EA03

2H077GA03

(57)【要約】

【課題】トナーと磁性キャリアとの混合の均一性を向上させることができる現像装置等を提供する。
【解決手段】現像装置は、トナーおよび磁性キャリアを含む現像剤が収容され、所定方向に延びる第１流路および第２流路を有する現像ハウジングと、第１流路に設けられ、第２流路との連通部である第１連通部へ向かって現像剤を攪拌しながら所定方向に搬送する第１攪拌搬送部材と、第２流路に設けられ、第１連通部から流入した現像剤を、第１流路との連通部である第２連通部へ向かって所定方向とは逆方向に攪拌しながら搬送する第２攪拌搬送部材と、第２流路の上方に回転可能に設けられ、第２攪拌搬送部材によって搬送される現像剤の一部が表面に供給保持される現像ローラと、を備え、第１流路の第１攪拌搬送部材と対向する内壁には、前記所定方向と交差する方向であって、かつ水平方向に窪んだ凹部が設けられる。
【選択図】図７

【特許請求の範囲】

【請求項1】

トナーおよび磁性キャリアを含む現像剤が収容され、両端部に設けられた連通部で互いに連通するように接続された所定方向に延びる第１流路および第２流路を有する現像ハウジングと、
前記第１流路に設けられ、前記第２流路との連通部である第１連通部へ向かって前記現像剤を攪拌しながら前記所定方向に搬送する第１攪拌搬送部材と、
前記第２流路に設けられ、前記第１連通部から流入した前記現像剤を、前記第１流路との連通部である第２連通部へ向かって前記所定方向とは逆方向に攪拌しながら搬送する第２攪拌搬送部材と、
前記現像ハウジングにおける前記第２流路の上方に回転可能に設けられ、前記第２攪拌搬送部材によって搬送される前記現像剤の一部が表面に供給保持される現像ローラと、を備え、
前記第１流路の前記第１攪拌搬送部材と対向する内壁には、前記所定方向と交差する方向であって、かつ水平方向に窪んだ凹部が設けられる、現像装置。

【請求項2】

前記凹部は、
前記現像剤の搬送方向である前記所定方向に対して第１角度で傾斜する第１傾斜面と、
前記所定方向に対して前記第１角度より大きい第２角度で傾斜し、前記第１傾斜面よりも前記搬送方向の下流側に位置する第２傾斜面と、を含む、
請求項１に記載の現像装置。

【請求項3】

前記凹部は、
前記現像剤の搬送方向である前記所定方向において第１長さを有する第１傾斜面と、
当該第1傾斜面よりも前記現像剤の前記搬送方向の下流側に位置し、前記所定方向において前記第１長さよりも短い第２長さを有する第２傾斜面と、
を含む、
請求項１に記載の現像装置。

【請求項4】

前記凹部は、上方に行くにしたがって前記第１攪拌搬送部材から遠ざかるように傾斜する傾斜面を有する、
請求項１に記載の現像装置。

【請求項5】

前記第１攪拌搬送部材は、回転軸と当該回転軸の外周に螺旋状に形成された螺旋羽根を有し、
前記回転軸の軸線方向における前記凹部の長さは、前記螺旋羽根のピッチの長さと同一である、
請求項１に記載の現像装置。

【請求項6】

前記第１攪拌搬送部材は、回転軸と当該回転軸の外周に螺旋状に形成された螺旋羽根を有し、
前記凹部は、前記内壁の前記回転軸の軸線よりも上方の領域に設けられている、
請求項１に記載の現像装置。

【請求項7】

前記第１攪拌搬送部材は、回転軸と当該回転軸の外周に螺旋状に形成された螺旋羽根を有し、
前記凹部は、前記現像剤が前記螺旋羽根の回転によって上方に押し上げられる側の前記第１流路の前記内壁に設けられている、
請求項１に記載の現像装置。

【請求項8】

それぞれが前記凹部である複数の凹部が、前記所定方向に沿って前記内壁に設けられている、
請求項１に記載の現像装置。

【請求項9】

前記凹部は、前記第１流路の中央位置よりも前記現像剤の搬送方向の下流側に設けられている、
請求項１に記載の現像装置。

【請求項10】

前記現像ハウジングは、前記第１流路において、前記所定方向である前記現像剤の搬送方向の上流側に、前記トナーもしくは前記現像剤を前記現像ハウジングに補給する現像剤補給口が設けられる、請求項１に記載の現像装置。

【請求項11】

請求項１～１０のいずれか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】

本開示は、現像装置およびそれを備えた画像形成装置に関する。

【背景技術】

【0002】

磁性を有するキャリアと樹脂を主体としたトナーからなる現像剤を攪拌搬送部材で攪拌して現像ローラへ搬送する現像装置を備えた画像形成装置が開発されている。このような画像形成装置において、当該現像剤が現像装置内で滞留し十分攪拌されずに現像ローラに供給されると、かぶりやトナー汚れ等の画像劣化が発生する虞がある。また、現像装置からのトナー飛散やトナーこぼれが発生する虞がある。

【0003】

この画像劣化やトナー飛散を引き起こす原因となる現像剤の滞留（攪拌搬送中の滞留）を防止するために、滞留抑止部材を備えた現像装置が、特許文献１に開示されている。

【0004】

特許文献１の現像装置は、現像剤担持体（現像ローラ）とトナーおよび磁性キャリアを含む現像剤が収容される現像ハウジングと、現像剤担持体に現像剤を供給可能な現像剤循環機構を備える。現像剤循環機構は、現像剤担持体の軸方向に延びる複数の現像剤搬送路と相互の現像剤搬送路の両端近傍で連通接続した現像剤循環経路を有し、現像剤搬送路にはそれぞれ現像剤を攪拌搬送する攪拌搬送部材が設けられる。そして、少なくとも一部の現像剤搬送路の内壁と攪拌搬送部材の外周軌跡面との間に、滞留抑止部材が設けられる。

【0005】

このように現像剤搬送路の内壁と攪拌搬送部材の外周軌跡面との隙間に配置される特許文献１の滞留抑止部材は、移動しなくてもよいが、移動自在なシート状部材で構成されているかもしくは攪拌搬送部材の回転力によって移動するように構成されている。それにより、より現像剤搬送路での現像剤の攪拌性が向上し、かぶりやトナー汚れなどの画像劣化を防止できる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２００７－８６２０３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

上記した現像装置によれば、滞留抑止部材の移動に起因して、現像ハウジング内で攪拌されながら搬送されている現像剤の流れ（現像剤の搬送量）が不安定化（変動）して濃度ムラなどの画像不良が発生するおそれがある。また、移動しない滞留防止部材を設けた場合であっても、トナー補給直後など、現像剤が滞留防止部材よりも上側まで増加した場合には、攪拌性は向上しないので滞留抑止効果が得られずに画像不良を引き起こす虞がある。

【0008】

本開示は、上述の問題に鑑みなされたものである。本開示の目的は、現像剤の流れを不安定化させることなく、現像剤を構成するトナーと磁性キャリアとの混合の均一性を向上させることができる現像装置およびそれを用いた画像形成装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本開示の現像装置は、トナーおよび磁性キャリアを含む現像剤が収容され、両端部に設けられた連通部で互いに連通するように接続された所定方向に延びる第１流路および第２流路を有する現像ハウジングと、前記第１流路に設けられ、前記第２流路との連通部である第１連通部へ向かって前記現像剤を攪拌しながら前記所定方向に搬送する第１攪拌搬送部材と、前記第２流路に設けられ、前記第１連通部から流入した前記現像剤を、前記第１流路との連通部である第２連通部へ向かって前記所定方向とは逆方向に攪拌しながら搬送する第２攪拌搬送部材と、前記現像ハウジングにおける前記第２流路の上方に回転可能に設けられ、前記第２攪拌搬送部材によって搬送される前記現像剤の一部が表面に供給保持される現像ローラと、を備え、前記第１流路の前記第１攪拌搬送部材と対向する内壁には、前記所定方向と交差する方向であって、かつ水平方向に窪んだ凹部が設けられる。

【0010】

本開示の画像形成装置は、上述の現像装置を備えている。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】実施の形態１の画像形成装置の全体構成を示す図である。

【図2】実施の形態１の画像形成装置のトナーカートリッジおよび現像装置を示す斜視図である。

【図3】実施の形態１の現像装置の斜視図である。

【図4】実施の形態１の現像装置の断面模式図である。

【図5】実施の形態１の現像装置の使用時の現像剤の状態を示す拡大部分斜視図である。

【図6】実施の形態１の現像装置の凹部を示す部分拡大斜視図である。

【図7】実施の形態１の現像装置の凹部を示す部分拡大平面図である。

【図8】実施の形態１の現像装置の断面図であって、図７のＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ線断面図である。

【図9】現像装置の第１流路において現像剤の塊ができ易い位置を示す平面模式図である。

【図10】実施の形態１の現像装置の凹部が形成されている第１流路の位置を説明するための平面模式図である。

【図11】実施の形態１の現像装置の凹部の形状の詳細を説明するための平面模式図である。

【図12】実施の形態１の現像装置の凹部と螺旋羽根のピッチとの対応関係を説明するための平面模式図である。

【図13】実施の形態１の現像装置の凹部と螺旋羽根との位置関係を説明するための平面模式図である。

【図14】実施の形態１の現像装置の凹部と第１攪拌搬送部材の回転中心軸との高さ位置の関係を説明するための立面模式図である。

【図15】実施の形態１の現像装置の凹部の変形例を示す平面模式図である。

【図16】実施の形態２の現像装置の部分拡大斜視図である。

【図17】実施の形態２の現像装置の凹部を示す部分拡大斜視図である。

【図18】実施の形態２の現像装置の凹部を示す部分拡大平面図である。

【図19】実施の形態２の現像装置の断面図であって、図１８のＸＩＸ－ＸＩＸ線断面図である。

【図20】実施の形態３の現像装置の斜視図である。

【図21】実施の形態３の現像装置の凹部を示す部分拡大斜視図である。

【図22】実施の形態３の現像装置の凹部を示す部分拡大平面図である。

【図23】実施の形態３の現像装置の断面図であって、図２２のＸＸＩＩＩ－ＸＸＩＩＩ線断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本開示の実施の形態の現像装置およびそれを用いた画像形成装置を、図面を参照しながら説明する。なお、図面については、同一又は同等の要素には同一の符号を付し、重複する説明は繰り返さない。

【0013】

（実施の形態１）
図１～図１５を用いて、実施の形態１の現像装置５０およびそれを用いた画像形成装置１００を説明する。

【0014】

図１は、実施の形態１の画像形成装置１００の全体構成を示す図である。

【0015】

図１に示されるように、画像形成装置１００は、現像装置５０を備えている。画像形成装置１００は、現像装置５０内に収容されるトナーを含む現像剤を用いてシート状の媒体にトナー像を形成するものである。

【0016】

画像形成装置１００は、たとえば、シート状の媒体に描かれた画像を読み取って、別のシート状の媒体へ読み取った画像と同じ画像を印刷する複写機であってもよい。また、画像形成装置１００は、コンピュータ等の外部端末から送信されてきた画像データをシート状の媒体へ印刷する印刷機であってもよい。さらに、画像形成装置１００は、前述の複写機および印刷機の機能とファクスおよびスキャナの機能とが一体化された複合機であってもよい。

【0017】

図１に示されるように、画像形成装置１００は、装置本体１１０と、画像読取装置１２０と、を含む。画像形成装置１００は、画像読取装置１２０で読み込まれた画像データまたは外部端末から送信された画像データに基づいて、装置本体１１０においてシート状の媒体である所定の用紙に単色または多色の画像を形成する。

【0018】

画像読取装置１２０は、原稿載置台１２１、原稿押さえカバー１２２、および画像読取部１２３を備えている。原稿載置台１２１の上面は、透明材によって形成されている。原稿載置台１２１の前面側には、ユーザによる入力操作を受け付ける表示操作部（図示せず）が設けられている。表示操作部は、たとえば、タッチパネルおよび操作ボタン等の操作パネルである。

【0019】

原稿押さえカバー１２２は、原稿載置台１２１に対して開閉自在に取り付けられている。原稿押さえカバー１２２が閉じられると、原稿載置台１２１の上面の透明材が原稿押さえカバー１２２によって覆われる。画像読取部１２３は、光源、複数のミラー、結像レンズ、およびラインセンサ等を有している。画像読取部１２３は、原稿表面に描かれた画像を読み取り、画像に対応する画像データを生成する。

【0020】

装置本体１１０は、画像形成部１３０を有する。画像形成部１３０は、トナーカートリッジ１５０から供給されるトナーによって画像を形成する。画像形成部１３０は、感光体ドラム１３１、帯電器１３２、露光ユニット１３３、現像装置５０、クリーナユニット１３４、中間転写ベルトユニット１３５、転写ローラ１３６、および定着ユニット１３７等を備えている。

【0021】

なお、画像形成装置１００において扱われる画像データは、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の４色のカラー画像に応じたものである。このため、画像形成装置１００には、感光体ドラム１３１、帯電器１３２、露光ユニット１３３、現像装置５０、およびクリーナユニット１３４を１セットとして、４セットの画像形成ステーションが、それぞれの色に応じたトナー像を形成するように設けられている。また、画像形成装置１００には、４色のそれぞれに対応したトナーが収容されるトナーカートリッジ１５０が設けられており、各トナーカートリッジ１５０は、４色のそれぞれに対応する現像装置５０にトナーを供給する。

【0022】

感光体ドラム１３１は、導電性を有する円筒状の基体の表面に、光が照射されないと絶縁性を有し、光が照射された領域は導電性に変化する感光層が形成された静電潜像担持体である。帯電器１３２は、光が照射されていない感光体ドラム１３１の表面を所定の電位に帯電させる。

【0023】

露光ユニット１３３は、レーザ出射部および反射ミラー等を備えたレーザスキャニングユニットである。露光ユニット１３３は、所定電位に帯電された感光体ドラム１３１の表面であって画像を形成する領域を選択的に露光することによって、画像が形成される領域の電位が所定の電位より低くなる静電潜像を感光体ドラム１３１の表面に形成する。

【0024】

現像装置５０は、収容される４色のいずれか一つのトナーを帯電させ、感光体ドラム１３１の表面に形成された静電潜像を、４色のいずれか１つのトナーによって顕像化させる。クリーナユニット１３４は、感光体ドラム１３１の表面に形成されたトナー像を、後述する中間転写ローラ１３５ｄによって中間転写ベルト１３５ａ上に転写した後で感光体ドラム１３１の表面に残留した転写残トナーを除去して回収する。

【0025】

中間転写ベルトユニット１３５は、中間転写ベルト１３５ａ、駆動ローラ１３５ｂ、従動ローラ１３５ｃおよび４つの中間転写ローラ１３５ｄ等を備える。中間転写ベルトユニット１３５は、感光体ドラム１３１の上方に配置される。中間転写ベルト１３５ａは、中間転写ローラ１３５ｄによって、対応する各感光体ドラム１３１に接触するように設けられ、対応する感光体ドラム１３１に形成された各色のトナー像が中間転写ベルト１３５ａに順次転写される。それにより、中間転写ベルト１３５ａ上にトナー像が形成される。

【0026】

転写ローラ１３６は、中間転写ベルト１３５ａの内側と接触して中間転写ベルト１３５ａを回転させる駆動ローラ１３５ｂと対向する位置であって、中間転写ベルト１３５ａと接触し、中間転写ベルト１３５ａと共に回転するように配置される。この転写ローラ１３６と中間転写ベルト１３５ａとが接触するニップ域を用紙が通過することによって、中間転写ベルト１３５ａ上に形成されたトナー像が用紙に転写される。

【0027】

定着ユニット１３７は、ヒートローラ１３７ａおよび加圧ローラ１３７ｂを備える。定着ユニット１３７は、転写ローラ１３６の上方、言い換えれば、用紙の搬送方向の下流側に配置される。定着ユニット１３７は、熱源によって所定温度に加熱されるヒートローラ１３７ａと加圧ローラ１３７ｂとが接触するニップ域にトナー像が転写された用紙を通過させることによって、用紙上のトナー像を熱と圧力で用紙に定着する。

【0028】

上記した画像形成装置１００は、以下に説明されるような現像装置５０を備えているものであれば、いかなるものであってもよい。以下、本実施の形態の現像装置５０の概要について説明する。

【0029】

図２は、実施の形態１の画像形成装置１００のトナーカートリッジ１５０および現像装置５０を示す斜視図である。

【0030】

図２は、現像装置５０及びトナーカートリッジ１５０を示す斜視図である。

【0031】

図２に示されるように、現像装置５０は、補給部１６０を介してトナーカートリッジ１５０と接続される。詳しくは説明しないが、トナーカートリッジ１５０は、内部にトナーが収容されており、現像装置５０内のトナーが画像形成処理に伴って消費されると、前記補給部１６０を介して現像装置にトナーを供給する。

【0032】

トナーカートリッジ１５０は、現像装置５０の上方に配置されるカートリッジ装着部１５０ａに着脱可能に設けられる。なお、トナーカートリッジ１５０内には、後述する磁性キャリアを含む現像剤が収容されていてもよい。

【0033】

図３は、本実施の形態の現像装置５０の斜視図である。図４は、本実施の形態の現像装置５０の断面模式図である。図５は、本実施の形態の現像装置５０の使用時の現像剤１の状態を示す拡大部分斜視図である。図６は、本実施の形態の現像装置５０の凹部ＣＳを示す部分拡大斜視図である。図７は、本実施の形態の現像装置５０の凹部ＣＳを示す部分拡大平面図である。図８は、本実施の形態の現像装置５０の断面図であって、図７のＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ線断面図である。

【0034】

図３～図８に示されるように、現像装置５０は、現像ハウジング１０、現像剤循環機構２０、および現像ローラ３０を備えている。

【0035】

現像ハウジング１０は、所定方向に沿って延びる第１流路１０Ｆ１および第２流路１０Ｆ２を有している。現像ハウジング１０には、ポリエステルまたはスチレンアクリルなどの樹脂（非磁性材料）を主成分とする粒径が６μｍ程度のトナーと、鉄やフェライトなどの磁性材料を主成分とする粒径が４０μｍ程度の磁性キャリアを含む現像剤１が収容される。第１流路１０Ｆ１と第２流路１０Ｆ２は、それぞれ両端部に設けられた連通部１５（１５１，１５２）で互いに連通するように接続されており、収容された現像剤１が第１流路１０Ｆ１と第２流路１０Ｆ２を循環するように現像剤循環機構２０が設けられる。

【0036】

現像剤循環機構２０には、第１流路１０Ｆ１に回転可能に設けられた第１攪拌搬送部材２０－１と第２流路１０Ｆ２に回転可能に設けられた第２攪拌搬送部材２０－２が含まれる。第１攪拌搬送部材２０－１と第２攪拌搬送部材２０－２及び後述する現像ローラ３０は、図示しないモータ等の駆動源からの回転力を受けて回転される。

【0037】

第１攪拌搬送部材２０－１は、駆動源からの回転力を受けて、第１流路１０Ｆ１と第２流路１０Ｆ２との連通部１５である第１連通部１５１に向かって現像剤１を所定方向である第１所定方向Ｘ１に攪拌しながら搬送する。第２攪拌搬送部材２０－２は、第１連通部１５１から第２流路１０Ｆ２に流入した現像剤１を、駆動源からの回転力を受けて第１流路１０Ｆ１との連通部１５である第２連通部１５２へ向かって所定方向と逆方向である第２所定方向Ｘ２に攪拌しながら搬送する。

【0038】

第２連通部１５２から第１流路１０Ｆ１に流れ込んだ現像剤１は、再び第１攪拌搬送部材２０－１によって第１連通部１５１に向かって攪拌されながら搬送される。つまり、第１攪拌搬送部材２０－１および第２攪拌搬送部材２０－２がそれぞれに設けられた第１流路１０Ｆ１と第２流路１０Ｆ２とは、互いの両端が連通部１５（１５１、１５２）を介して連通するように接続される。それにより、第１流路１０Ｆ１と第２流路１０Ｆ２、図３に白抜き矢印で示されるように、現像剤１が循環する循環路を構成している。

【0039】

第２流路１０Ｆ２の上方には、現像ローラ３０が回転可能に設けられ、第２攪拌搬送部材２０－２によって第２所定方向Ｘ２に搬送される現像剤１の一部が現像ローラ３０の表面に供給される。換言すると、現像ローラ３０は、現像ハウジング１０の第２流路１０Ｆ２の上方に回転可能に設けられ、第２攪拌搬送部材２０－２によって搬送される現像剤１の一部が表面に供給保持される。

【0040】

このように第１流路１０Ｆ１と第２流路１０Ｆ２に収容された現像剤１は、現像剤循環機構２０によって第１流路１０Ｆ１と第２流路１０Ｆ２を循環するように攪拌されながら搬送されることでトナーと磁性キャリアが十分攪拌される。それにより、現像剤１は、トナーと磁性キャリアが擦れ合うときの摩擦帯電によってトナーが画像形成に必要な所定の電位に帯電され、一部が現像ローラ３０に供給されて画像形成に使用される。

【0041】

現像ハウジング１０について、更に詳しく説明する。現像ハウジング１０は、第１流路１０Ｆ１および第２流路１０Ｆ２をそれぞれ形成する内壁を有し、内壁は、第１壁１１、第２壁１２、仕切壁１３、および底部１４（１４１，１４２）を含んでいる。

【0042】

第１壁１１は、第１流路１０Ｆ１の第２流路１０Ｆ２と反対側である外側を覆うように、底部１４（１４１）から立ち上がるように形成される。第２壁１２は、第２流路１０Ｆ２の第１流路１０Ｆ１と反対側である外側を覆うように、底部１４（１４２）から鉛直方向に立ち上がるように形成される。

【0043】

仕切壁１３は、第１壁１１と第２壁１２との間で、底部１４（１４１，１４２）から鉛直方向に立ち上がるように形成される。仕切壁１３は、第１連通部１５１と第２連通部１５２の間に配置され、第１流路１０Ｆ１と第２流路１０Ｆ２とを仕切っている。底部１４（１４１，１４２）は、第１流路１０Ｆ１および第２流路１０Ｆ２の下側を覆っている。底部１４（１４１，１４２）は、円筒を軸方向に沿って切った形状をなしている。

【0044】

本実施の形態においては、第１壁１１、第２壁１２、および仕切壁１３のそれぞれと底部１４とが連続的に一体化されている。ここで、第１流路１０Ｆ１は、第1壁１１、底部１４１、および仕切壁１３によって形成され、第２流路１０Ｆ２は、第２壁１２、底部１４２、および仕切壁１３によって形成される。本実施の形態においては、第１流路１０Ｆ１および第２流路１０Ｆ２のそれぞれの断面がＵ字形状をなしている。

【0045】

第１流路１０Ｆ１、第２流路１０Ｆ２、第１壁１１、第２壁１２、および仕切壁１３のそれぞれは、第１所定方向Ｘ１または第１所定方向Ｘ１と平行であってかつ逆向きの第２所定方向Ｘ２に沿って延びる長細い形状を有している。

【0046】

第１攪拌搬送部材２０－１について、更に詳しく説明する。第１攪拌搬送部材２０－１は、前述したように第１所定方向Ｘ１に沿って延びるように、第１流路１０Ｆ１に設けられている。第１攪拌搬送部材２０－１は、第１所定方向Ｘ１に延び回転の中心となる軸線を内側に含む回転軸２０－１Ａと、回転軸２０－１Ａの外周に螺旋状に形成された螺旋羽根２０－１Ｂを有する一軸スパイラルスクリューにより構成されている。第１攪拌搬送部材２０－１は、は、回転軸２０－１Ａの外周に、軸線方向（つまり第１所定方向Ｘ１）にピッチＰで螺旋軌跡を形成する螺旋羽根２０－１Ｂを有している（図４、図８参照）。なお、本実施の形態の回転軸２０－１Ａは鉄などの金属で構成され、螺旋羽根２０－１Ｂは樹脂で構成されるが、回転軸２０－１Ａと螺旋羽根２０－１Ｂを樹脂で一体的に形成してもよい。ここで、第１攪拌搬送部材２０－１は、無軸スパイラルスクリュー、二軸スパイラルスクリュー、または螺旋形状以外の形状を有する羽根を備えたスクリューを有する攪拌搬送部材であってもよい。

【0047】

第２攪拌搬送部材２０－２は、第２所定方向Ｘ２に沿って延びるように、第２流路１０Ｆ２に設けられる。第２所定方向Ｘ２は、第１所定方向Ｘ１と平行な方向であって、かつ、逆向きであるのは前述の通りである。第２攪拌搬送部材２０－２は、第２所定方向Ｘ２に延び回転の中心となる軸線を内側に含む回転軸２０－２Ａと、回転軸２０－２Ａの外周にらせん状に形成された螺旋羽根２０－２Ｂを有する一軸スパイラルスクリューにより構成されている。回転軸２０－２Ａの外周に、軸線方向（つまり第２所定方向Ｘ２に）ピッチＰで螺旋軌跡を形成する螺旋羽根２０－２Ｂを有している（図４、図８参照）。

【0048】

ここで、第２攪拌搬送部材２０－２は、無軸スパイラルスクリュー、二軸スパイラルスクリュー、または螺旋形状以外の形状を有する羽根を備えたスクリューコンベア等の攪拌搬送部材であってもよい。

【0049】

現像ローラ３０は、第２流路１０Ｆ２の上方に設けられた現像ハウジング１０の開口部１６と対応する位置に、第２攪拌搬送部材２０－２と平行となるように配置される。（図４参照）現像ローラ３０は、複数の磁石体が周方向に配置されたマグネットローラとマグネットローラを内包する非磁性材料例えばアルミなどで構成された円筒状の現像スリーブとを備える。マグネットローラは、現像ハウジング１０に回転しないように固定される。現像スリーブは、第２攪拌搬送部材２０－２の軸線と平行な回転軸線周りに回動可能に現像ハウジング１０に支持される。現像スリーブは、前述したように図示されていない駆動源からの動力によって、回転駆動される。

【0050】

そして、第２攪拌搬送部材２０－２によって所定方向Ｘ２に搬送される磁性キャリアを含む現像剤１は、マグネットローラの複数の磁石体の磁力によって、摩擦帯電によって静電気的に磁性キャリアに付着しているトナーごと現像スリーブ上に引き寄せられる。それにより、現像剤１は、スリーブ上に供給される。第２流路１０Ｆ２の上方で現像スリーブ上に供給された現像剤１は、現像スリーブが回転方向Ｒ１（図4参照）に回転することで、現像ハウジング１０に取付けられた層規制ブレード２５０と対向する位置に搬送される。それにより、層規制ブレード２５０によって現像スリーブ上の現像剤の厚みが現像スリーブの回転軸線方向に均一となるように規制される。

【0051】

そして、層規制ブレード２５０よりも現像スリーブの回転方向Ｒ１の下流側であって、対応する感光体ドラム１３１と所定間隔で向かい合う現像スリーブの領域に、帯電されたトナーが供給される。供給されたトナーは、回転方向Ｒ２に回転する感光体ドラム１３１上に形成された静電潜像に供給されて顕像化される。

【0052】

以上のようにして、現像ハウジング１０の内部に収容された現像剤１に含まれるトナーが、現像ローラ３０を介して感光体ドラム１３１に供給される。

【0053】

次に、現像装置５０の第１流路１０Ｆ１を形成する内壁に設けられた凹部ＣＳについて説明する。本実施の形態の現像装置５０は、第１流路１０Ｆ１を形成する内壁である仕切壁１３、すなわち仕切壁１３の第１流路１０Ｆ１側の面である内壁面１３Ａに、第１所定方向Ｘ１と交差する方向であって、かつ水平方向に窪んだ凹部ＣＳが設けられる。より詳しく説明すると、現像ハウジング１０の第１連通部１５１と第２連通部１５２の間に設けられた仕切壁１３のうち第１攪拌搬送部材２０－１と対向する内壁面１３Ａに、凹部ＣＳが設けられる。

【0054】

第１攪拌搬送部材２０－１の回転に伴って、第１流路１０Ｆ１内の内壁面１３Ａに沿って第１所定方向Ｘ１に搬送される現像剤１が、第１所定方向Ｘ１と交差する方向であって、かつ水平方向に広がる凹部ＣＳに到達する。それにより、第１所定方向Ｘ１と交差する方向にも現像剤が移動するようになり、第１所定方向Ｘ１に搬送される現像剤の速度は第１所定方向Ｘ１と交差する方向に速度差を持つようになる。この速度差があることによって、内壁面１３Ａに沿って第１所定方向Ｘ１に移動する現像剤の攪拌機会が増加するので、内壁面１３Ａに沿って搬送されるトナーに対して攪拌不良による帯電不良を効果的に防止することができる。このように、凹部ＣＳは、鉛直方向に沿って立ち上がる仕切壁１３の内壁面１３Ａと直交する水平方向に現像剤１を移動させる搬送速度成分を発生させるため、現像剤１の内壁面１３Ａからの剥片が促進される。その結果、現像剤の攪拌性が向上し、この領域を通過するトナーの帯電不良を防止して画像不良が発生することを防止できる。

【0055】

以上のように、現像ハウジング１０の仕切壁１３の第１攪拌搬送部材２０－１を向く内壁面１３Ａの近傍で搬送されるトナーと磁性キャリアとの混合の均一性を向上させることができる。

【0056】

また、凹部ＣＳは、第１攪拌搬送部材２０－１の螺旋羽根２０－１Ｂが現像剤１を上方に押し上げながら第１所定方向Ｘ１に搬送する側（つまり現像剤１が上方に掻き揚げられながら搬送される掻き揚げ側）にある内壁、本実施の形態においては、仕切壁１３の内壁面１３Ａに設けられる。そのため、トナーと磁性キャリアとの混合の均一性をより効率的に向上させることができる。

【0057】

上記効果について詳細に説明する。

【0058】

第１攪拌搬送部材２０－１の掻き揚げ側においては、現像剤１は、螺旋羽根２０－１Ｂによって、上方に押し上げられながら第１所定方向Ｘ１に向かって搬送される。そのため、現像剤１のうち特に表層近くにあるトナーは、磁性キャリアと攪拌されることなく表面を第１所定方向Ｘ１に移動するため、十分に摩擦帯電されずにかぶりなどの画像不良を発生する虞がある。

【0059】

一方、掻き揚げ側の内壁に凹部ＣＳを設けると、現像剤１が凹部ＣＳを第１所定方向Ｘ１に沿って流れるときに凹部ＣＳに入り込むため、上方に押し上げられるだけでなく内壁と直交する水平方向にも移動させられる。つまり、渦運動を起こしながら凹部ＣＳを通過する。この時発生する渦が表面近くにあるトナーと磁性キャリアとの攪拌を引き起こすので、トナーが摩擦帯電される機会が増えてかぶりなどの画像不良の発生が抑制される。

【0060】

以上のように、掻き揚げ側の内壁に凹部ＣＳを設けると、現像剤１を構成するトナーおよび磁性キャリアが第１攪拌搬送部材２０－１によって攪拌され易くなり、トナーの摩擦帯電量が安定する。したがって、感光体ドラム１３１からシート状の媒体へ転写されるトナー像の転写不良を防止することができる。ゆえに、現像ローラ３０からシート状の媒体へ転写される画像を良好に形成することができる。

【0061】

凹部ＣＳは、第１壁１１の第１攪拌搬送部材２０－１に向く表面に設けられていてもよい。また、凹部ＣＳは、第２壁１２の第２攪拌搬送部材２０－２を向く表面に設けられていてもよい。

【0062】

なお、仕切壁１３の凹部ＣＳを有しない平行部の厚さは、１ｍｍ以上である。また、凹部ＣＳの深さが、１ｍｍ以上である。

【0063】

図９は、現像装置５０の第１流路１０Ｆ１において現像剤１の塊ができ易い位置を示す平面模式図である。

【0064】

図９に示されるように、トナーと磁性キャリアとを含む現像剤１は、第１流路１０Ｆ１の仕切壁１３の内壁面１３Ａの第１流路１０Ｆ１の中央位置の下流側で攪拌性が悪化する可能性が高い。

【0065】

図１０は、本実施の形態の現像装置５０の凹部面ＣＳが形成されている第１流路１０Ｆ１の位置を説明するための平面模式図である。

【0066】

現像ハウジング１０は、第1流路１０Ｆ１の第１連通部１５１から第１所定方向Ｘ１の上流側に、すなわち第1攪拌搬送部材２０－１による現像剤１の搬送方向上流側に、現像ハウジング１０にトナーもしくは現像剤１を補給するための現像剤補給口２６０が設けられる（図３、９－１０参照）。現像剤補給口２６０は、補給部１６０を介してトナーカートリッジ１５０の内部と連通するように接続される。

【0067】

ここで、凹部ＣＳは、現像剤補給口２６０よりも現像剤１の搬送方向下流側の内壁であって、第１流路１０Ｆ１の中央位置ＣＰよりも現像剤１の搬送方向下流側に設けられる。より具体的に言うと、第１攪拌搬送部材２０－１の一端である現像剤補給口２６０側の端部ＥＰ１と、第１攪拌搬送部材２０－１の他端である現像剤補給口２６０と反対側の端部ＥＰ２との間に、中央位置ＣＰがある。凹部ＣＳは、この中央位置ＣＰよりも端部ＥＰ２側と対応する内壁領域、特に仕切壁１３の内壁面１３Ａの領域に設けられている。この領域は、特に現像剤補給口２６０から供給された新しい現像剤１の攪拌性が悪化しやすい領域であるため、凹部ＣＳを設けることで、現像剤１の攪拌性を向上することができる。また、現像剤補給口２６０から供給されたトナーもしくは現像剤１の一部に塊状に凝集したものが含まれていても、そのように凝集したトナーや現像剤１が第１流路１０Ｆ１内の現像剤１の液面（表面）上を攪拌されることなく搬送されて現像ローラ３０に供給される。そのため、画像不良を発生させることを効果的に防止できる。つまり、現像剤１中に凝集して塊状になったものが含まれていても、凹部ＣＳを設けることで十分ほぐすことができ、現像剤１を構成するトナーと磁性キャリアとの混合の均一性を向上させることができる。

【0068】

凹部ＣＳは、現像剤１が螺旋羽根２０－１Ｂの回転によって押し上げられる側の第１流路１０Ｆ１の内壁面１３Ａに、第１所定方向Ｘ１に沿って複数設けられている。そのため、現像剤１の搬送中に攪拌機会が増加し、現像剤１の混合を効果的に促進することができる。

【0069】

凹部ＣＳは、内壁面１３Ａの全面ではなく、内壁面１３Ａの一部すなわち現像剤１の液面（表面）を上下方向に跨ぐ所定の領域に設けられている。そのため、特に第１攪拌搬送部材２０－１による攪拌力が伝わりにくい、現像剤１の液面近くであって現像ハウジング１０の内壁近傍領域にある現像剤１におけるトナーと磁性キャリアとの混合の均一性を向上させることができる。

【0070】

本実施の形態においては、複数の凹部ＣＳが連続して設けられることにより、凹凸繰り返しパターンになっている。そのため、トナーと磁性キャリアとの混合の均一性をより確実に向上させることができる。

【0071】

本実施の形態においては、凹部ＣＳの深さが第１所定方向Ｘ１における位置によって異なっていてもよい。これによれば、第１所定方向Ｘ１において現像剤１の搬送状態を変化させることができる。その結果、トナーと磁性キャリアとの混合の均一性をより確実に向上させることができる。なお、複数の凹部ＣＳが第１所定方向Ｘ１において同一の大きさおよび形状を有していてもよい。

【0072】

なお、凹部ＣＳは、内壁面１３Ａの一部を構成する平面１３ＡＰを拡張した仮想平面からの窪みにより形成されている。つまり凹部ＣＳは、平面１３ＡＰよりも第１攪拌搬送部材２０－１側へ突出していない。そのため、凹面ＣＳを有する現像ハウジング１０を金型で成形するときに、凹部ＣＳが存在しても、成形された現像ハウジング１０からの金型の引き抜きを容易に行うことができる。

【0073】

図１１は、本実施の形態の現像装置５０の凹部ＣＳの形状の詳細を説明するための平面模式図である。

【0074】

図１１に示されるように、第１傾斜面ＣＳ１は、現像剤１の搬送方向である第１所定方向Ｘ１に対して第１角度α１で傾斜する。具体的には、第１傾斜面ＣＳ１は、第１所定方向Ｘ１に進むに従って第１攪拌搬送部材２０－１から遠ざかる方向に傾斜する。また、第２傾斜面ＣＳ２は、第１所定方向Ｘ１に対して第１角度α１より大きい第２角度α２で、第１所定方向Ｘ１に進むに従って第１攪拌搬送部材２０－１に近づく方向に傾斜し、第1傾斜面ＣＳ１よりも搬送方向の下流側に配置される。

【0075】

そのため、現像剤１は、凹部ＣＳの近傍を第1所定方向Ｘ１に沿って搬送される現像剤１には、搬送方向と直交する、つまり水平方向に発生する現像剤１の移動速度（現像剤が水平方向に移動する量）が、第1所定方向Ｘ１に沿って連続的に変化する。その結果、より攪拌性が向上し、より効果的に現像剤１の搬送性およびトナーと磁性キャリアとの混合の均一性が向上する。

【0076】

図１１に示されるように、第１傾斜面ＣＳ１は、現像剤１の搬送方向である第１所定方向Ｘ１において第１長さＬ１を有する。また、第２傾斜面ＣＳ２は、第1傾斜面ＣＳ１よりも現像剤１の搬送方向下流側に位置し、第1所定方向Ｘ１において第１長さＬ１よりも短い第２長さＦ２を有する。これによれば、現像剤１が、凹部ＣＳに入り込むときに凹部ＣＳから受ける力が第１所定方向Ｘ１に沿って変動するので、更に現像剤１の搬送性および混合性が向上する。

【0077】

本実施の形態では、平面視における第１傾斜面ＣＳ１の長さＬ１と第２傾斜面ＣＳ２の長さＬ２との比は、２：１である。また、長さＬ１と長さＬ２との和は、第１攪拌搬送部材２０－１を構成するスパイラルスクリューのピッチＰに等しい。

【0078】

このように構成すると、スパイラルスクリューが１回転すると、すなわち螺旋羽根２０－１Ｂが1ピッチ分現像剤１を搬送する際に、所定の比率で現像剤１が凹部ＣＳから受ける力が変動するので、より効果的に現像剤１の搬送性および混合性が向上する。

【0079】

図１２は、本実施の形態の現像装置５０の凹部ＣＳと螺旋羽根２０－１ＢのピッチＰとの対応関係を説明するための平面模式図である。なお、螺旋羽根２０－１Ｂは、図１２においては、簡略化して描かれているが、実際には、螺旋状をなす羽根であるものとする。

【0080】

図１２に示されるように、第１攪拌搬送部材２０－１の回転中心軸が延びる方向における１つの凹部ＣＳの底からその１つの凹部ＣＳに隣接する他の凹面ＣＳの底までの長さをＬとする。また、回転する螺旋羽根２０－１Ｂのあるタイミングにおける隣り合う羽根の先端同士の間のピッチの長さをＰとする。このとき、長さＬと長さＰとは同一である。これによれば、凹部ＣＳによる現像剤１の移動の効果をより効率的に発揮させることができる。

【0081】

図１３は、本実施の形態の現像装置５０の凹部ＣＳと螺旋羽根２０－１Ｂとの位置関係を説明するための平面模式図である。

【0082】

図１３に示されるように、第１攪拌搬送部材２０－１が回転している特定のタイミングにおいて、第１攪拌搬送部材２０－１の螺旋羽根２０－１Ｂの付根から先端へ向かう仮想線の延長線上に凹部ＣＳの角部が位置付けられている。したがって、螺旋羽根２０－１Ｂを構成する複数の羽根部のいくつかと複数の凹部ＣＳとが１対１の関係で対応している。

【0083】

図１４は、本実施の形態の現像装置５０の凹部ＣＳと第１攪拌搬送部材２０－１の回転中心軸との高さ位置の関係を説明するための立面模式図である。

【0084】

図１４に示されるように、凹部ＣＳは、内壁面１３Ａの上端から所定の距離までの位置であって現像剤１の液面（表面）を上下方向に跨ぐ領域に設けられている。具体的には、凹部ＣＳは、内壁面１３Ａの第１攪拌搬送部材２０－１の回転中心軸ＳＣよりも上方の領域Ｒに設けられている。つまり、仕切壁１３付近の現像剤１の攪拌性にあまり効果を発揮しない部分には、凹部ＣＳを設けずに、攪拌性が悪化しやすい領域に設けられる。そのため、トナーと磁性キャリアとの混合の均一性をより向上させることができる。

【0085】

図１５は、本実施の形態の現像装置５０の凹部ＣＳの変形例を示す平面模式図である。

【0086】

図１５に示されるように、複数の凹部ＣＳが、第１所定方向Ｘ１に沿って連続して並べられるのではなく、第１所定方向Ｘ１において分離して設けられていてもよい。このように構成しても、現像剤１の混合性をさらに向上させることができる。

【0087】

（実施の形態２）
図１６～図１９を用いて、実施の形態２の現像装置および画像形成装置を説明する。なお、下記において実施の形態の現像装置および画像形成装置と同様である点についての説明は繰り返さない。本実施の形態の現像装置および画像形成装置は、以下の点で、実施の形態１の現像装置および画像形成装置と異なる。

【0088】

図１６は、本実施の形態の現像装置５０の部分拡大斜視図である。図１７は、本実施の形態２の現像装置５０の凹部ＣＳを示す部分拡大斜視図である。図１８は、本実施の形態の現像装置５０の凹部ＣＳを示す部分拡大平面図である。図１９は、本実施の形態の現像装置５０の断面図であって、図１８のＸＩＸ－ＸＩＸ線断面図である。

【0089】

図１６～図１９に示されるように、本実施の形態においては、凹部ＣＳは、上方に行くにしたがって第１攪拌搬送部材２０－１から遠ざかるように傾斜する傾斜面を有する。ここで、凹部ＣＳは、第1流路１０Ｆ１を形成する内壁のうち、第１攪拌搬送部材２０－１が現像剤１を上方に押し上げながら第１搬送方向Ｘ１に搬送する掻き揚げ側の内壁である仕切壁１３に形成される。

【0090】

このように構成することで、第１攪拌搬送部材２０－１の螺旋羽根２０－１Ｂの外側端部（外径先端部）が凹部ＣＳを通過する際に現像剤１を上方に押し上げる。このとき、上方に押し上げられた現像剤１を、螺旋羽根２０－１Ｂの外側端部が凹部ＣＳを通過した後に傾斜面に沿って第１攪拌搬送部材２０－１側に自重で落下するように移動させることができる。これによって更に、トナーと磁性キャリアとの混合の均一性をより効率的に向上させることができる。

【0091】

本実施の形態においては、複数の凹部ＣＳが、第１所定方向Ｘ１に沿って連続して並べられるのではなく、第１所定方向Ｘ１において分離して設けられている。つまり、複数の凹部ＣＳのそれぞれが、第１所定方向Ｘ１において、繋がっておらず、独立して設けられている。このように、複数の凹面ＣＳが２か所以上に分離して設けられている。そのため、第１攪拌搬送部材２０－１の螺旋羽根２０－１Ｂの外側端部が凹部ＣＳの通過後に凹部ＣＳ内で上方に押し上げられた現像剤１が第１攪拌搬送部材２０－１側に自重で傾斜面に沿って案内されて落下する機会が増加する。それによって、現像剤１の混合性をさらに向上させることができる。

【0092】

（実施の形態３）
図２０～図２３を用いて、実施の形態３の現像装置および画像形成装置を説明する。なお、下記において実施の形態の現像装置および画像形成装置と同様である点についての説明は繰り返さない。本実施の形態の現像装置および画像形成装置は、以下の点で、実施の形態１または２の現像装置および画像形成装置と異なる。

【0093】

図２０は、本実施の形態の現像装置５０の斜視図である。図２１は、本実施の形態の現像装置５０の凹部ＣＳを示す部分拡大斜視図である。図２２は、本実施の形態の現像装置５０の凹部ＣＳを示す部分拡大平面図である。図２３は、本実施の形態の現像装置５０の断面図であって、図２２のＸＸＩＩＩ－ＸＸＩＩＩ線断面図である。

【0094】

図２０～図２３に示されるように、本実施の形態の凹部ＣＳは、実施の形態１の凹部ＣＳの特徴と実施の形態２の凹部ＣＳの特徴とを兼ね備えている。より具体的に説明すると、本実施の形態の凹部ＣＳによって形成される凹空間は、三角錐の空間を形成する。このように凹部ＣＳを形成すると、実施の形態１および実施の形態２の凹部ＣＳが有する効果作用を両方得ることができるので、より効果的に現像剤１を構成するトナーと磁性キャリアとの混合の均一性をより効率的に向上させることができる。

【0095】

また、本実施の形態１において、凹部ＣＳは、第１壁１１側の内壁面１１Ａに設けられる。これは、第１攪拌搬送部材２０－１の螺旋羽根２０－１Ｂの掻き揚げ側が第１壁１１側に相当するからである。つまり、本実施の形態の第１攪拌搬送部材２０－１は、実施の形態１および２の第１攪拌搬送部材２０－１とは、螺旋羽根２０－１Ｂの旋回形状の旋回方向および回転軸２０－１Ａの回転運動の方向が逆向きである。このように凹部ＣＳを掻き揚げ側の内壁面に設けることによって、現像剤１を構成するトナーとキャリアとの混合の均一性を効率的に向上させることができるのは前述したとおりである。

【0096】

なお、実施の形態１～３においては、凹面ＣＳは、複数の平面によって構成されているが、１以上の曲面によって形成されていてもよい。

【符号の説明】

【0097】

１ 現像剤
１０ 現像ハウジング
１０Ｆ１ 第１流路
１０Ｆ２ 第２流路
１１Ａ，１３Ａ 内壁面
１３ＡＰ 平面
２０－１ 第１攪拌搬送部材
２０－１Ｂ 螺旋羽根
２０－２ 第２攪拌搬送部材
３０ 現像ローラ
５０ 現像装置
１００ 画像形成装置
２６０ 現像剤補給口
ＣＳ 凹部
Ｌ１ 第１長さ
Ｌ２ 第２長さ
Ｐ ピッチ
Ｐ１ 第１傾斜面
Ｐ２ 第２傾斜面
Ｘ１ 第１所定方向
α１ 第１角度
α２ 第２角度

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】