JP2018132656A - 現像装置、画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】撹拌羽根の外径と、供給羽根の外径とが同じ場合と比して、現像不良が生じるのを抑制することができる現像装置、及び画像形成装置を得る。【解決手段】供給路には、供給軸と、供給軸に形成されている螺旋状の供給羽根とを有する供給部材が配置されている。また、供給路と並んでいる撹拌路には、撹拌軸と、撹拌軸に形成されている螺旋状の撹拌羽根とを有する撹拌部材が配置されている。そして、撹拌羽根の外径は、供給羽根の外径の１．１倍以上１．５倍以下とされている。【選択図】図１

Description

本発明は、現像装置、及び画像形成装に関する。

特許文献１に記載の現像装置は、現像剤を搬送、攪拌する攪拌部材と、現像剤担持体と、を備える現像装置であって、現像剤を現像槽へ補給する現像剤補給タンクと、トリクル方式の排出機構とを備えている。

特開２００９−１９８７６０号公報

現像ロールに供給する現像剤が搬送される供給路には、回転しながら現像剤を現像ロールに供給する供給部材が配置されており、供給路と並んでいる撹拌路には、回転しながら現像剤を撹拌する撹拌部材が配置されている。そして、回転する供給部材、及び撹拌部材は、現像剤を供給路と撹拌路との間で循環させている。

この供給部材は、円柱状の供給軸と、供給軸の外周面に螺旋状に形成されている供給羽根とを備えている。また、撹拌部材は、円柱状の撹拌軸と、撹拌軸の周りに螺旋状に形成されている撹拌羽根とを備えている。そして、供給羽根の外径と、撹拌羽根の外径とは、同じである。

ここで、撹拌部材から供給部材に受け渡されている現像剤の表面（液面）の変動が大きい場合には、供給部材によって現像ロールに供給される現像剤の量が変動してしまう。これにより、例えば、オーガーマーク（現像装置内での現像剤の攪拌不良によって画像上に発生する縞状の濃度ムラ）等の現像不良が生じてしまう。

本発明の課題は、撹拌羽根の外径と、供給羽根の外径とが同じ場合と比して、現像不良が生じるのを抑制することである。

本発明の請求項１に係る現像装置は、回転しながら像保持体の潜像に現像剤を受け渡す回転部材と、前記回転部材の軸方向に延びている供給路に配置され、前記軸方向に延びている供給軸と、前記供給軸に形成されている螺旋状の供給羽根とを有し、回転しながら前記回転部材に現像剤を供給する供給部材と、前記供給路と並んでいる撹拌路に配置され、前記軸方向に延びている撹拌軸と、前記撹拌軸に形成されている螺旋状の撹拌羽根とを有し、回転しながら前記供給路と前記撹拌路との間で現像剤を循環させて撹拌する撹拌部材と、前記供給路おける現像剤の搬送方向の上流部に接続され、現像剤を外部に排出するための排出路と、を備え、前記撹拌羽根の外径は、前記供給羽根の外径の１．１倍以上１．５倍以下とされていることを特徴とする。

本発明の請求項２に係る現像装置は、前記撹拌羽根のピッチは、前記供給羽根のピッチと比して、短いことを特徴としている。

本発明の請求項３に係る現像装置は、前記撹拌軸の外径は、前記供給軸の外径と比して、大きいことを特徴としている。

本発明の請求項４に係る画像形成装置は、像保持体に形成された潜像をトナー画像として現像する請求項１〜３の何れか１項に記載の現像装置と、トナー画像を記録媒体に転写する転写装置と、を備えることを特徴としている。

本発明の請求項１の現像装置によれば、撹拌羽根の外径と、供給羽根の外径とが同じ場合と比して、現像不良が生じるのを抑制することができる。

本発明の請求項２の現像装置によれば、撹拌羽根のピッチと供給羽根のピッチとが同じ場合と比して、現像不良が生じるのを抑制することができる。

本発明の請求項３の現像装置によれば、撹拌軸の外径と供給軸の外径とが同じ場合と比して、現像不良が生じるのを抑制することができる。

本発明の請求項４の画像形成装置によれば、請求項１〜３の何れか１項に記載の現像装置を備えていない場合と比して、出力画像の品質の低下を抑制することができる。

本発明の実施形態に係る現像装置を示した拡大図である。 本発明の実施形態に係る現像装置を示した図面である。 本発明の実施形態に係る現像装置等を示した側面図である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置を示した概略構成図である。 本発明の実施形態に係る現像装置の評価結果をグラフで示した図面である。 本発明の実施形態に係る現像装置の評価結果をグラフで示した図面である。 本発明の実施形態に係る現像装置の評価結果をグラフで示した図面である。 （Ａ）（Ｂ）本発明の実施形態に係る現像装置の評価結果を示した図面である。 （Ａ）（Ｂ）本発明の実施形態に対する比較形態に係る現像装置の評価結果を示した図面である。 本発明の実施形態に対する比較形態に係る現像装置を示した側面図である。

本発明の実施形態に係る現像装置、及び画像形成装置の一例を図１〜図１０に従って説明する。なお、図中に示す矢印Ｈは装置上下方向（鉛直方向）を示し、矢印Ｗは装置幅方向（水平方向）を示し、矢印Ｄは装置奥行方向（水平方向）を示す。

（画像形成装置の全体構成）
図４に示されるように、本実施形態に係る画像形成装置１０には、記録媒体としてのシート部材Ｐが収容される収容部１４と、収容部１４に収容されたシート部材Ｐを搬送する搬送部１６とが備えられている。さらに、画像形成装置１０には、収容部１４から搬送部１６によって搬送されるシート部材Ｐに画像形成を行う画像形成部２０と、原稿を読み取る原稿読取部４２と、各部を制御する制御部１２とが備えられている。

〔収容部〕
収容部１４には、画像形成装置１０の装置本体１０Ａから装置奥行方向の手前側に引き出し可能な３個の収容部材２６が備えられており、夫々の収容部材２６にシート部材Ｐが積載されている。さらに、夫々の収容部材２６には、収容部材２６に積載された最上位のシート部材Ｐを、搬送部１６を構成する搬送経路２８に送り出す送出ロール３０が備えられている。

〔搬送部〕
搬送部１６には、シート部材Ｐが搬送される搬送経路２８に沿って、シート部材Ｐを搬送する複数の搬送ロール（符号省略）が備えられている。

〔原稿読取部〕
原稿読取部４２には、原稿を１枚ずつ自動で搬送する原稿搬送装置４４と、原稿搬送装置４４の下側に配置され１枚の原稿が載せられるプラテンガラス４６とが備えられている。さらに、原稿読取部４２には、原稿搬送装置４４によって搬送された原稿又はプラテンガラス４６に載せられた原稿を読み取る原稿読取装置４８が備えられている。

〔画像形成部〕
画像形成部２０には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４つの画像形成ユニット１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋが備えられている。なお、以後の説明では、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋを区別して説明する必要が無い場合は、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋを省略して記載することがある。

各色の画像形成ユニット１８は、装置本体１０Ａに対して夫々着脱可能とされている。そして、各色の画像形成ユニット１８には、図３に示されるように、図中矢印Ｂ方向に回転する感光体ドラム３６と、感光体ドラム３６の表面を帯電する帯電部材３８とが備えられている。さらに、画像形成ユニット１８には、帯電した感光体ドラム３６に露光光を照射する露光装置５６と、露光光を照射することで形成された静電潜像を現像してトナー画像として可視化する現像装置４０とが備えられている。感光体ドラム３６は、像保持体の一例である。なお、現像装置４０については、詳細を後述する。

さらに、画像形成部２０には、図４に示されるように、図中矢印Ａ方向に周回する無端状の転写ベルト２２と、各色の画像形成ユニット１８によって形成されたトナー画像を転写ベルト２２に転写する一次転写ロール５２（図３参照）とが備えられている。

また、画像形成部２０には、転写ベルト２２に転写されたトナー画像をシート部材Ｐに転写する二次転写ロール５４と、トナー画像が転写されたシート部材Ｐを加熱・加圧して、トナー画像をシート部材Ｐに定着する定着装置５０とが備えられている。二次転写ロール５４は転写装置の一例である。

（画像形成装置の作用）
画像形成装置１０では、次のようにして画像が形成される。

先ず、電圧が印加された各色の帯電部材３８（図３参照）は、各色の感光体ドラム３６の表面を予定の電位で一様にマイナス帯電する。続いて、原稿読取部４２によって読み取られた画像データに基づいて露光装置５６は、帯電した各色の感光体ドラム３６の表面に露光光を照射して静電潜像を形成する。

これにより、データに対応した静電潜像が各色の感光体ドラム３６の表面に形成される。さらに、各色の現像装置４０は、この静電潜像を現像し、トナー画像として可視化する。また、各色の感光体ドラム３６の表面に形成されたトナー画像は、一次転写ロール５２によって転写ベルト２２に順番に転写される。

そこで、収容部材２６から送出ロール３０によって搬送経路２８へ送り出されたシート部材Ｐは、転写ベルト２２と二次転写ロール５４とが接触する転写位置Ｔへ送り出される。転写位置Ｔでは、シート部材Ｐが転写ベルト２２と二次転写ロール５４との間で搬送されることで、転写ベルト２２のトナー画像は、シート部材Ｐに転写される。

また、シート部材Ｐに転写されたトナー画像が、定着装置５０によってシート部材Ｐに定着される。そして、トナー画像が定着されたシート部材Ｐは、装置本体１０Ａの外部へ排出される。

（要部構成）
次に、現像装置４０について説明する。なお、図１、及び図２は、図３に示す現像装置４０の仕切壁７２Ｅが延びている方向（図中矢印Ｊ）から、現像装置４０を見た図面である。

現像装置４０は、図３に示されるように、筐体７２と、感光体ドラム３６と対向して配置されている現像ロール６０と、現像ロール６０に現像剤Ｇを供給する供給オーガ６６と、現像剤Ｇを撹拌する撹拌オーガ６８とを備えている。現像ロール６０は、回転部材の一例で、供給オーガ６６は、供給部材の一例で、撹拌オーガ６８は、撹拌部材の一例である。

なお、現像剤Ｇは、トナーＴと磁性キャリア粒子（以下「キャリアＣ」）とを主要成分として構成されている二成分現像剤である。

〔筐体〕
筐体７２は、図３に示されるように、感光体ドラム３６の隣に配置されており、筐体７２において、感光体ドラム３６を臨む部分には、筐体７２の内部を開放する開口部７２Ａが装置奥行方向に延びて形成されている。

また、筐体７２において、開口部７２Ａを挟んで感光体ドラム３６の反対側には、現像ロール６０が配置されている受渡路７２Ｂが装置奥行方向に延びて形成されている。さらに、筐体７２において、受渡路７２Ｂの斜め下方には、供給オーガ６６が配置されている供給路７２Ｃが装置奥行方向に延びて形成されている。また、筐体７２において、供給路７２Ｃを挟んで受渡路７２Ｂの反対側には、撹拌オーガ６８が配置されている撹拌路７２Ｄが装置奥行方向に延びて形成されている。さらに、筐体において、供給路７２Ｃと撹拌路７２Ｄとの間には、供給路７２Ｃと撹拌路７２Ｄとを仕切る仕切壁７２Ｅが形成されている。

また、図２に示されるように、筐体７２において、撹拌路７２Ｄに対して装置奥行方向の奥側（図中右側）には、撹拌オーガ６８が配置されていると共に、トナーＴ及びキャリアＣを現像装置４０に補給するための補給路７２Ｆが形成されている。この補給路７２Ｆは、撹拌路７２Ｄを装置奥行方向の奥側に連続させることで形成されている。さらに、筐体７２において、撹拌路７２Ｄに対して装置奥行方向の手前側（図中左側）には、撹拌オーガ６８が配置されている補助路７２Ｌが形成されている。この補助路７２Ｌは、撹拌路７２Ｄを装置奥行方向の手前側に連続させることで形成されている。

また、筐体７２において、供給路７２Ｃに対して装置奥行方向の手前側（図中左側）には、供給オーガ６６が配置されると共に、現像剤Ｇを現像装置４０から排出するための排出路７２Ｇが形成されている。この排出路７２Ｇは、供給路７２Ｃを装置奥行方向の手前側に連続させることで形成されている。

−供給路・撹拌路・仕切壁−
供給路７２Ｃ、及び撹拌路７２Ｄは、図３に示されるように、断面Ｕ字状とされている。さらに、仕切壁７２Ｅは、装置奥行方向から見て、斜め上方に延び、図２に示されるように、供給路７２Ｃの装置奥行方向の奥側の部分、及び装置奥行方向の手前側の部分を除いて、供給路７２Ｃと撹拌路７２Ｄとを仕切っている。そして、筐体７２において、供給路７２Ｃの装置奥行方向の奥側の部分、及び装置奥行方向の手前側の部分に、供給路７２Ｃと撹拌路７２Ｄとを繋ぐ連通路７２Ｋが形成されている。

−補給路−
補給路７２Ｆは、前述したように、撹拌路７２Ｄを装置奥行方向の奥側に連続させることで形成されている。さらに、筐体７２において、補給路７２Ｆの上方の部分には、補給口７２Ｈが形成されている。

この構成において、現像装置４０に補給されるトナーＴ及びキャリアＣは、補給口７２Ｈを通して補給路７２Ｆに流し込まれるようになっている。

−排出路−
排出路７２Ｇは、前述したように、供給路７２Ｃを装置奥行方向の手前側に連続させることで形成されている。さらに、図１に示されるように、筐体７２において、排出路７２Ｇの下方の部分には、排出口７２Ｊが形成されている。

この構成において、現像装置４０から排出される現像剤Ｇは、排出口７２Ｊを通して現像装置４０の外部に排出されるようになっている。

〔現像ロール〕
現像ロール６０は、前述したように、受渡路７２Ｂに配置されている。また、図３に示されるように、現像ロール６０と感光体ドラム３６との間には、現像ロール６０から感光体ドラム３６に現像剤Ｇを受け渡すための間隙（現像ギャップ）が形成されている。

そして、現像ロール６０は、断面円状のマグネットロール６０Ａと、マグネットロール６０Ａに被せられ、マグネットロール６０Ａの周りを回転する回転スリーブ６０Ｂとを備えている。この回転スリーブ６０Ｂは、図示せぬ駆動源から回転力が伝達されて、図中矢印Ｃ方向（反時計方向）に回転するようになっている。

〔供給オーガ〕
供給オーガ６６は、前述したように、供給路７２Ｃ、及び排出路７２Ｇに配置されている。そして、供給オーガ６６は、図２に示されるように、装置奥行方向に延びている供給軸６６Ａと、供給軸６６Ａの外周面に形成されている、螺旋状の２条の供給羽根６６Ｂ、６６Ｃ、及び複数の螺旋状の螺旋羽根から構成されている羽根部６６Ｄと、を含んで構成されている。

供給軸６６Ａの両端部は、筐体７２の壁部に回転可能に支持されており、供給軸６６Ａの一方の端部には、駆動源から回転力が伝達されるギア（図示省略）が固定されている。本実施形態では、一例として、供給軸６６Ａの外径は、８〔ｍｍ〕とされている。

２条の供給羽根６６Ｂ、６６Ｃは、供給路７２Ｃに配置されている供給軸６６Ａの部分に形成されている。供給羽根６６Ｂの外径と供給羽根６６Ｃの外径とは、同様とされている。本実施形態では、一例として、供給羽根６６Ｂ、６６Ｃの外径は、１６〔ｍｍ〕とされている。また、供給羽根６６Ｂのピッチ、及び供給羽根６６ＣのピッチＰ１（図１参照）は、同様で、２８〔ｍｍ〕とされている。さらに、供給羽根６６Ｃは、供給羽根６６Ｂに対して半ピッチ（Ｐ１の半分）だけずれて配置されている。

羽根部６６Ｄは、図１、図２に示されるように、排出路７２Ｇに配置されている供給軸６６Ａの部分に形成されており、複数の螺旋羽根（符号省略）によって構成されている。具体的には、羽根部６６Ｄは、巻き方向が供給羽根６６Ｂ、６６Ｃと同様の方向の螺旋羽根と、巻き方向が供給羽根６６Ｂ、６６Ｃと逆方向の螺旋羽根とによって構成されている。本実施形態では、一例として、羽根部６６Ｄを構成する螺旋羽根の外径は、１６〔ｍｍ〕とされている。

この構成において、回転する供給オーガ６６は、供給路７２Ｃの現像剤Ｇを撹拌しながら、装置奥行方向の手前側（図中左側）から装置奥行方向の奥側（図中右側）に搬送し、現像剤Ｇを現像ロール６０に供給するようになっている。また、回転する供給オーガ６６は、装置奥行方向の奥側の連通路７２Ｋを通して、現像剤Ｇを撹拌オーガ６８に受け渡すようになっている。

さらに、回転する供給オーガ６６の羽根部６６Ｄが、装置奥行方向の手前側の連通路７２Ｋを通して撹拌オーガ６８から供給オーガ６６に受け渡され、余剰となった現像剤Ｇを、装置奥行方向の奥側から装置奥行方向の手前側に搬送するようになっている。そして、羽根部６６Ｄによって搬送された現像剤Ｇは、排出口７２Ｊを通して現像装置４０の外部に排出されるようになっている。

〔撹拌オーガ〕
撹拌オーガ６８は、前述したように、撹拌路７２Ｄ、補給路７２Ｆ、及び補助路７２Ｌに配置されている。そして、撹拌オーガ６８は、装置奥行方向に延びている撹拌軸６８Ａと、撹拌軸６８Ａの外周面に形成されている、螺旋状の２条の撹拌羽根６８Ｂ、６８Ｃ、及び螺旋状の逆羽根６８Ｄと、を含んで構成されている。

撹拌軸６８Ａの両端部は、筐体７２の壁部に回転可能に支持されており、撹拌軸６８Ａの一方の端部には、駆動源から回転力が伝達されるギア（図示省略）が固定されている。本実施形態では、一例として、撹拌軸６８Ａの外径は、１１〔ｍｍ〕とされおり、供給軸６６Ａの外径の１．３８倍である。また、駆動源から回転力が伝達されて回転する撹拌軸６８Ａの単位時間当たりの回転数は、供給軸６６Ａの単位時間当たりの回転数の１．３３倍とされている。

２条の撹拌羽根６８Ｂ、６８Ｃは、撹拌路７２Ｄ、及び補給路７２Ｆに配置されている撹拌軸６８Ａの部分に形成されている。撹拌羽根６８Ｂの外径と撹拌羽根６８Ｃの外径とは、同様とされている。本実施形態では、一例として、撹拌羽根６８Ｂ、６８Ｃの外径は、２０．６〔ｍｍ〕とされており、供給羽根６６Ｂ、６６Ｃの外径の１．２９倍である。

また、撹拌羽根６８Ｂのピッチ、及び撹拌羽根６８ＣのピッチＰ２（図１参照）は、同様で、２０〔ｍｍ〕とされている。さらに、撹拌羽根６８Ｃは、撹拌羽根６８Ｂに対して半ピッチ（Ｐ２の半分）だけずれて配置されている。本実施形態では、撹拌羽根６８Ｂ、６８Ｃのピッチは、供給羽根６６Ｂ、６６Ｃのピッチの０．７１倍である。

逆羽根６８Ｄは、補助路７２Ｌに配置されている撹拌軸６８Ａの部分に形成されている。逆羽根６８Ｄの巻き方向は、撹拌羽根６８Ｂ、６８Ｃの巻き方向に対して逆方向とされている。本実施形態では、一例として、逆羽根６８Ｄの外径は、２０．６〔ｍｍ〕とされている。

この構成において、回転する撹拌オーガ６８の撹拌羽根６８Ｂ、６８Ｃが、補給路７２Ｆから撹拌路７２Ｄに流れ込んだトナーＴと、装置奥行方向の奥側の連通路７２Ｋを通して供給オーガ６６から受け渡された現像剤Ｇを撹拌しながら搬送するようになっている。具体的には、回転する撹拌オーガ６８の撹拌羽根６８Ｂ、６８Ｃが、現像剤Ｇを撹拌しながら、装置奥行方向の奥側（図中右側）から装置奥行方向の手前側（図中左側）に搬送するようになっている。

さらに、回転する撹拌オーガ６８の逆羽根６８Ｄが、撹拌羽根６８Ｂ、６８Ｃによって搬送されてきた現像剤Ｇを、押し戻すようになっている。そして、回転する撹拌オーガ６８は、装置奥行方向の手前側の連通路７２Ｋを通して、現像剤Ｇを供給オーガ６６に受け渡すようになっている。

このようにして、現像剤Ｇは、供給路７２Ｃと撹拌路７２Ｄとの間で循環するようになっている（図中矢印参照）。

（要部構成の作用）
次に、現像装置４０の作用について説明する。

現像装置４０の筐体７２の内部では、回転する供給オーガ６６、及び回転する撹拌オーガ６８が、図２に示されるように、現像剤Ｇを撹拌しながら供給路７２Ｃと撹拌路７２Ｄとの間で循環させる（図中矢印参照）。現像剤Ｇが撹拌されることで、現像剤Ｇ中のトナーＴとキャリアＣとが擦れ、トナーＴが予め定められた極性に摩擦帯電する。

そして、図３に示されるように、回転する供給オーガ６６が、現像ロール６０に現像剤Ｇを供給する。現像ロール６０に供給された現像剤Ｇは、マグネットロール６０Ａの磁力によって、現像ロール６０の表面に磁気ブラシ（図示省略）を形成した状態で保持される。そして、回転する回転スリーブ６０Ｂは、現像剤Ｇを搬送する。

回転する回転スリーブ６０Ｂは、現像剤Ｇを感光体ドラム３６と対向する位置まで搬送する。そして、感光体ドラム３６と対向する位置まで搬送された現像剤Ｇに含まれるトナーＴが感光体ドラム３６に形成された静電潜像に付着し、静電潜像がトナー画像として可視化される。

このようにして、供給路７２Ｃと撹拌路７２Ｄとの間で循環する現像剤Ｇ中のトナーＴが減少したことを、制御部１２（図４参照）が図示せぬ検出手段から受け取ると、制御部１２は、収容部（図示省略）に収容されたトナーＴを、補給口７２Ｈを通して補給路７２Ｆに流し込む（図２参照）。

一方、回転する供給オーガ６６の羽根部６６Ｄが、図１に示されるように、現像装置４０の筐体７２の内部の現像剤Ｇが予め定められた量に対して余剰となった現像剤Ｇを搬送する。具体的には、回転する供給オーガ６６の羽根部６６Ｄが、連通路７２Ｋを通して撹拌オーガ６８から受け渡され、余剰となった現像剤Ｇを、装置奥行方向の奥側から装置奥行方向の手前側に搬送する。そして、羽根部６６Ｄによって搬送された現像剤Ｇは、排出口７２Ｊを通して現像装置４０の外部に排出される。

このようにして、排出口７２Ｊを通して排出された現像剤Ｇの情報を、制御部１２（図４参照）が図示せぬ検出手段から受け取ると、制御部１２は、収容部に収容された現像剤Ｇを、補給口７２Ｈを通して補給路７２Ｆに流し込む。

〔評価−１〕
ここで、有限要素法によるシミュレーションによって、比較形態に係る現像装置１００と、本実施形態に係る現像装置４０とを評価した評価結果について説明する。具体的には、現像装置４０、１００内で搬送される現像剤Ｇの圧力を評価した評価結果について説明する。先ず、現像装置１００の構成について説明する。なお、現像装置１００については、現像装置４０と異なる部位を主に説明する。

−現像装置１００の構成−
現像装置１００の撹拌オーガ１６８は、図１０に示されるように、装置奥行方向に延びている撹拌軸１６８Ａと、撹拌軸１６８Ａの外周面に形成されている螺旋状の２条の撹拌羽根１６８Ｂ、１６８Ｃ、及び螺旋状の逆羽根（図示省略）とを含んで構成されている。

撹拌軸１６８Ａの外径は、供給軸６６Ａの外径と同様とされている。また、撹拌羽根１６８Ｂ、１６８Ｃの外径は、供給羽根６６Ｂ、６６Ｃの外径と同様とされている。さらに、撹拌羽根１６８Ｂ、１６８Ｃのピッチは、供給羽根６６Ｂ、６６Ｃのピッチと同様とされている。また、撹拌オーガ１６８の回転数は、供給オーガ６６の回転数と同様とされている。

−評価結果−
図８（Ａ）には、現像装置４０内で搬送される現像剤Ｇの圧力がドットで示されている。具体的には、撹拌オーガ６８から供給オーガ６６に受け渡されている現像剤Ｇ（部位Ｅにおいて現像剤Ｇ）の圧力が最も低い場合の、圧力がドットで示されている。

図８（Ｂ）には、現像装置４０内で搬送される現像剤Ｇの圧力がドットで示されている。具体的には、撹拌オーガ６８から供給オーガ６６に受け渡されている現像剤Ｇ（部位Ｅにおいて現像剤Ｇ）の圧力が最も高い場合の、圧力がドットで示されている。

図９（Ａ）には、現像装置１００内で搬送される現像剤Ｇの圧力がドットで示されている。具体的には、撹拌オーガ１６８から供給オーガ６６に受け渡されている現像剤Ｇ（部位Ｅにおいて現像剤Ｇ）の圧力が最も低い場合の、圧力がドットで示されている。

図９（Ｂ）には、現像装置１００内で搬送される現像剤Ｇの圧力がドットで示されている。具体的には、撹拌オーガ１６８から供給オーガ６６に受け渡されている現像剤Ｇ（部位Ｅにおいて現像剤Ｇ）の圧力が最も高い場合の、圧力がドットで示されている。

各図において、ドットの密度が高い程、ドットの密度が低い場合と比して、現像剤Ｇの圧力が高いことを示している。

図８（Ａ）（Ｂ）と、図９（Ａ）（Ｂ）とに示されるように、撹拌オーガ６８、１６８から供給オーガ６６に受け渡されている現像剤Ｇの圧力については、現像装置４０を用いる方が、現像装置１００を用いる場合と比して、高い範囲が広いことが分かる。

さらに、現像剤Ｇに生じる圧力の変動（ドットが密である部分の変化の度合）については、現像装置４０を用いる方が、現像装置１００を用いる場合と比して、変動量が小さいことが分かる。

〔評価−２〕
次に、有限要素法によるシミュレーションによって、現像装置４０の撹拌オーガ６８の撹拌羽根６８Ｂ、６８Ｃの外径の値を変えて、現像装置４０内の現像剤Ｇを評価した評価結果について説明する。

図５には、供給路７２Ｃで搬送されている現像剤Ｇの割合が、グラフで示されている。図５に示すグラフの横軸は、撹拌羽根の外径を、供給羽根６６Ｂ、６６Ｃの外径で除した（割った）値が、示されている。つまり、この値（以下「撹拌羽根の外径比」）が「１」の場合は、撹拌羽根の外径と、供給羽根６６Ｂ、６６Ｃの外径とが同様であることを示している。また、撹拌羽根の外径比が「１」より大きい場合は、撹拌羽根の外径が、供給羽根６６Ｂ、６６Ｃの外径より大きいことを示している。さらに、この撹拌羽根の外径比が「１」より小さい場合は、撹拌羽根の外径が、供給羽根６６Ｂ、６６Ｃの外径より小さいことを示している。

また、図５に示すグラフの縦軸は、現像装置４０内で搬送されている現像剤Ｇの中で、供給路７２Ｃで搬送されている現像剤Ｇの割合が、示されている。つまり、供給路７２Ｃで搬送されている現像剤Ｇの量を、現像装置４０内で搬送されている現像剤Ｇの量で除した（割った）値が、示されている。この値（以下「供給路の現像剤比」）が大きい程、小さい場合と比して、供給路７２Ｃで搬送されている現像剤Ｇの量が多いことを示している。換言すれば、供給路の現像剤比が大きい程、小さい場合と比して、現像ロール６０に供給される現像剤Ｇの量が多いことを示している。

図５に示すグラフより、撹拌羽根の外径比が小さい程、大きい場合と比して、供給路の現像剤比が大きくなることが分かる。

一方、図６には、撹拌オーガから供給オーガ６６に受け渡されている現像剤Ｇ（部位Ｅにおいて現像剤Ｇ）の圧力の比率が、グラフで示されている。

図６に示すグラフの横軸は、撹拌羽根の外径比が示されている。また、図６に示すグラフの縦軸は、撹拌オーガから供給オーガ６６に受け渡されている現像剤Ｇの圧力の比率（以下「現像剤の圧力比」）が、示されている。具体的には、撹拌オーガから供給オーガ６６に受け渡される現像剤Ｇの圧力が最も低い場合の値を、撹拌オーガから供給オーガ６６に受け渡される現像剤Ｇの圧力が最も高い場合の値で除した（割った）値が、示されている。現像剤の圧力比が大きい程、小さい場合と比して、圧力の変動量が小さいことを示している。

図６に示すグラフより、撹拌羽根の外径比が大きい程、小さい場合と比して、現像剤の圧力比が大きくなることが分かる。

これに対して、図７には、撹拌オーガから供給オーガ６６に受け渡されている現像剤Ｇ（部位Ｅにおいて現像剤Ｇ）の表面（液面）の変動の度合（以下「現像剤の表面の変動度」）が、グラフで示されている。

図７に示すグラフの横軸は、撹拌羽根の外径比が示されている。また、図７に示すグラフの縦軸は、現像剤の表面の変動度が示されている。具体的には、この現像剤の表面の変動度は、前述した「供給路の現像剤比」と前述した「現像剤の圧力比」とを、乗じた（掛けた）値である。

現像剤の表面の変動度が高い程、低い場合と比して、撹拌オーガから供給オーガ６６に受け渡されている現像剤Ｇの表面が変動していないことを示している。つまり、現像剤の表面の変動度が高い程、低い場合と比して、撹拌オーガから供給オーガ６６に受け渡される現像剤Ｇの変動量が小さいことを示している。

そして、過去の経験から、現像剤の表面の変動度が、０．２１以上であれば、オーガーマーク（現像装置内での現像剤の攪拌不良によって画像上に発生する縞状の濃度ムラ）等の現像不良が抑制されることが分かっている。

図７に示すグラフから分かるように、撹拌羽根の外径比が、１．１以上１．５以下の場合に、現像剤の表面の変動度が、０．２１以上である。本実施形態においては、撹拌羽根６８Ｂ、６８Ｃの外径は、２０．６〔ｍｍ〕とされており、供給羽根６６Ｂ、６６Ｃの外径の１．２９倍である。つまり、本実施形態においては、撹拌羽根の外径比が、１．２９であって、現像剤の表面の変動度が、０．２１以上である。

（まとめ）
このように、本実施形態においては、撹拌羽根の外径比が、１．２９であって、現像剤の表面の変動度が、０．２１以上である。このため、撹拌羽根の外径と、供給羽根の外径とが同じ場合と比して、撹拌オーガ６８から供給オーガ６６に受け渡されている現像剤Ｇの表面の変動が小さくなる。

また、供給オーガ６６に受け渡されている現像剤Ｇの表面の変動が小さくなることで、撹拌羽根の外径と、供給羽根の外径とが同じ場合と比して、オーガーマーク等の現像不良が抑制される。

また、現像剤Ｇを外部に排出するための排出路７２Ｇは、撹拌オーガ６８から供給オーガ６６に受け渡されている現像剤Ｇに余剰が生じている場合に、その余剰となった現像剤Ｇを外部に排出するように形成されている。このため、撹拌オーガ６８から供給オーガ６６に受け渡されている現像剤Ｇの表面の変動が小さくなることで、撹拌羽根の外径と、供給羽根の外径とが同じ場合と比して、排出路７２Ｇを通って外部に排出される現像剤Ｇの量が安定する。

また、排出路７２Ｇを通って外部に排出される現像剤Ｇの量が安定することで、撹拌羽根の外径と、供給羽根の外径とが同じ場合と比して、供給路７２Ｃで搬送される現像剤Ｇの量が安定する。

また、前述したように、本実施形態では、撹拌羽根の外径比が、１．２９となっている。このため、撹拌路７２Ｄで搬送されている現像剤Ｇの量が、供給路７２Ｃで搬送されている現像剤Ｇの量と比して多くなってしまい、撹拌路７２Ｄで搬送される現像剤Ｇの量と、供給路７２Ｃで搬送される現像剤Ｇの量とが不均衡となることが考えられる。しかし、撹拌羽根６８Ｂ、６８Ｃのピッチは、供給羽根６６Ｂ、６６Ｃのピッチと比して、短い。このため、撹拌羽根のピッチと供給羽根のピッチとが同様の場合と比して、撹拌路７２Ｄで搬送される現像剤Ｇの量と、供給路７２Ｃで搬送される現像剤Ｇの量とが不均衡になるのが抑制される。

また、撹拌路７２Ｄで搬送される現像剤Ｇの量と、供給路７２Ｃで搬送される現像剤Ｇの量とが不均衡になるのが抑制されることで、撹拌羽根のピッチと供給羽根のピッチとが同様の場合と比して、オーガーマーク等の現像不良が抑制される。

また、前述したように、撹拌路７２Ｄで搬送される現像剤Ｇの量と、供給路７２Ｃで搬送される現像剤Ｇの量とが不均衡となることが考えられる。しかし、撹拌軸６８Ａの外径は、供給軸６６Ａの外径と比して、大きい。このため、撹拌軸の外径と供給軸の外径とが同様の場合と比して、撹拌路７２Ｄで搬送される現像剤Ｇの量と、供給路７２Ｃで搬送される現像剤Ｇの量とが不均衡になるのが抑制される。

また、撹拌路７２Ｄで搬送される現像剤Ｇの量と、供給路７２Ｃで搬送される現像剤Ｇの量とが不均衡になるのが抑制されることで、撹拌軸の外径と供給軸の外径とが同様の場合と比して、オーガーマーク等の現像不良が抑制される。

また、画像形成装置１０においては、オーガーマーク等の現像不良が抑制されることで、現像装置４０を備えていない場合と比して、出力画像の品質の低下が抑制される。

なお、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかである。例えば、上記実施形態では、撹拌羽根６８Ｂ、６８Ｃ、及び供給羽根６６Ｂ、６６Ｃは、夫々２条であったが、撹拌羽根と、供給羽根との条数が同じであれば良く、他の同じ条数であってもよい。

また、上記実施形態では、撹拌羽根の外径比が、１．２９であったが、撹拌羽根の外径比が、１．１以上１．５以下であればよい。

また、上記実施形態では、撹拌羽根６８Ｂ、６８Ｃのピッチは、供給羽根６６Ｂ、６６Ｃのピッチと比して、短くされたが、撹拌羽根６８Ｂ、６８Ｃのピッチが、供給羽根６６Ｂ、６６Ｃのピッチと比して、短くてもよい。しかし、この場合には、撹拌羽根６８Ｂ、６８Ｃのピッチが、供給羽根６６Ｂ、６６Ｃのピッチと比して、短くされることで奏する作用は奏しない。

また、上記実施形態では、撹拌軸６８Ａの外径は、供給軸６６Ａの外径と比して、大きくされたが、撹拌軸の外径が、供給軸６６Ａの外径と比して、小さくてもよい。しかし、この場合には、撹拌軸６８Ａの外径が、供給軸６６Ａの外径と比して、大きくされることで奏する作用は奏しない。

また、上記実施形態では、供給オーガ６６に、余剰の現像剤Ｇを排出するための羽根部６６Ｄが形成されたが、供給オーガ６６の供給軸６６Ａにおいて排出路７２Ｇに配置されている部分を排出軸と称し、この排出軸に羽根部６６Ｄが形成されてもよい。

１０ 画像形成装置
３６ 感光体ドラム（像保持体の一例）
４０ 現像装置
５４ 二次転写ロール（転写装置の一例）
６０ 現像ロール（回転部材の一例）
６６ 供給オーガ（供給部材の一例）
６６Ａ 供給軸
６６Ｂ 供給羽根
６６Ｃ 供給羽根
６８ 撹拌オーガ（撹拌部材の一例）
６８Ａ 撹拌軸
６８Ｂ 撹拌羽根
６８Ｃ 撹拌羽根
７２Ｃ 供給路
７２Ｄ 撹拌路
７２Ｇ 排出路
Ｇ 現像剤

Claims (4)

1. 回転しながら像保持体の潜像に現像剤を受け渡す回転部材と、
   前記回転部材の軸方向に延びている供給路に配置され、前記軸方向に延びている供給軸と、前記供給軸に形成されている螺旋状の供給羽根とを有し、回転しながら前記回転部材に現像剤を供給する供給部材と、
   前記供給路と並んでいる撹拌路に配置され、前記軸方向に延びている撹拌軸と、前記撹拌軸に形成されている螺旋状の撹拌羽根とを有し、回転しながら前記供給路と前記撹拌路との間で現像剤を循環させて撹拌する撹拌部材と、
   前記供給路おける現像剤の搬送方向の上流部に接続され、現像剤を外部に排出するための排出路と、を備え、
   前記撹拌羽根の外径は、前記供給羽根の外径の１．１倍以上１．５倍以下とされている現像装置。
2. 前記撹拌羽根のピッチは、前記供給羽根のピッチと比して、短い請求項１に記載の現像装置。
3. 前記撹拌軸の外径は、前記供給軸の外径と比して、大きい請求項１又は２に記載の現像装置。
4. 像保持体に形成された潜像をトナー画像として現像する請求項１〜３の何れか１項に記載の現像装置と、
   トナー画像を記録媒体に転写する転写装置と、
   を備える画像形成装置。