(57)【要約】【課題】スクリューの羽根が下方から上方に向かうように回転する部分に対向する位置に現像剤排出口が配置されている構成において、跳ね上げによる現像剤の排出を十分に抑制する。【解決手段】現像装置は、回転軸５０上に螺旋状の羽根５１を有し、回転することで回転軸５０に沿って現像容器２２内の現像剤を搬送する搬送スクリュー２５を有する。現像容器２２は、羽根５１と対向する位置で、現像剤の補給に伴う余剰現像剤を現像容器２２から排出するための現像剤排出口４０を有する。羽根５１は、現像剤排出口４０に対向する対向部分で、設置状態における上下方向の下方から上方に向かうように回転する。現像剤排出口４０は、上下方向の下端４１が、上下方向に関して最も下側に位置する底辺６１と、底辺６１よりも現像剤搬送方向Ｄ１の下流側に位置すると共に底辺６１よりも上側に位置する上端部６２と、を有する。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤を収容する現像容器と、
回転軸上に螺旋状に形成された羽根を有し、回転することで前記回転軸に沿って前記現像容器の内部の現像剤を搬送する搬送部材と、を備え、
前記現像容器は、前記羽根と対向する位置で、現像剤の補給に伴う余剰現像剤を前記現像容器から排出するための現像剤排出口を有し、
前記羽根は、前記現像剤排出口に対向する対向部分で、設置状態における上下方向の下方から上方に向かうように回転し、
前記現像剤排出口は、前記上下方向の下端が、前記上下方向に関して最も下側に位置する第１の部分と、前記第１の部分よりも現像剤搬送方向の下流側に位置すると共に前記第１の部分よりも前記上下方向に関して上側に位置する第２の部分と、を有するように構成されている、
ことを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記現像剤排出口は、前記上下方向に関して、前記回転軸の上端よりも上方に位置する、
ことを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
【請求項３】
前記現像剤排出口は、現像剤搬送方向に関して、前記上下方向の上端の長さが前記第１の部分よりも長い、
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】
前記現像剤排出口は、前記上下方向の下端が、前記第１の部分の現像剤搬送方向の下流側の端部から前記第２の部分までの領域において現像剤搬送方向の下流側に向かうほど上方に向かうように傾斜している、
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】
前記羽根の前記対向部分での前記回転軸に対する傾斜角度φに直交する角度（９０°−φ）が、前記対向部分に位置する前記羽根の外径をＤ、前記対向部分に位置する前記羽根の半ピッチをＰとして、ｔａｎ（９０°−φ）＝Ｐ／Ｄで表される場合に、前記領域の傾斜角度は、前記角度（９０°−φ）に対して所定角度の範囲内である、
ことを特徴とする請求項４に記載の現像装置。
【請求項６】
前記領域の傾斜角度は、前記角度（９０°−φ）より大きい、
ことを特徴とする請求項５に記載の現像装置。
【請求項７】
前記領域は、現像剤搬送方向に関して、前記現像剤排出口の最大長さの５０％以上の長さを有する、
ことを特徴とする請求項４乃至６のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項８】
前記搬送部材は、前記現像剤排出口よりも現像剤搬送方向の上流側の所定範囲で、前記現像剤排出口に対向する範囲よりも、単位長さ当たりの現像剤の搬送力が低くなるように形成されている、
ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項９】
前記搬送部材は、前記現像剤排出口よりも現像剤搬送方向の上流側の所定範囲で前記羽根を設けていない、
ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項１０】
前記搬送部材は、前記現像剤排出口よりも現像剤搬送方向の上流側の所定範囲の前記羽根の外径が、前記現像剤排出口に対向する範囲の前記羽根の外径よりも小さい、
ことを特徴とする請求項１乃至８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、電子写真方式、静電記録方式等によって像担持体上に形成された静電潜像を現像して可視画像を形成する現像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、電子写真方式や静電記録方式を採用する画像形成装置では、感光ドラムなどの像担持体上に形成された静電潜像を現像装置により現像している。このような現像装置として、現像剤の帯電性能の劣化を抑制すべく、補給装置により現像剤を補給し、補給によって過剰になった現像容器内の余剰現像剤を容器の壁面に設けた現像剤排出口により排出させる構成が提案されている（特許文献１）。これにより、現像剤が徐々に入れ替わり、現像剤の劣化を抑制することが可能となる。
【０００３】
しかしながら、このように現像剤排出口を設けた構成の場合、余剰でない現像剤も排出してしまう可能性がある。即ち、現像装置では、回転軸上に羽根を設けたスクリュー（搬送部材）により現像剤を搬送するが、このとき、羽根による現像剤の跳ね上げが生じて現像剤排出口から余剰でない現像剤が排出されてしまう可能性がある。
【０００４】
このため、現像剤排出口に対向している領域のスクリューの回転により現像剤に作用する円周方向または外向きの半径方向の力が他の領域よりも小さくなるように構成された現像装置が提案されている（特許文献２）。具体的には、現像剤排出口に対向した領域のスクリューの羽根を小さくした構成や、この領域の羽根を省略した構成が示されている。しかしながら、現像剤排出口に対向した領域のスクリューの羽根を小さくしたり、省略したりした場合、以下のような問題点がある。即ち、このように構成することで、現像剤排出口の現像剤搬送方向の上下流領域に比較して現像剤排出口に対向した領域のスクリュー搬送能力が小さくなる。この結果、現像剤排出口の対向した領域の現像剤は滞留気味となり現像剤面が安定せず、不安定な排出が繰り返され、所望の排出特性が得られない可能性がある。
【０００５】
一方、補給される現像剤が急激に増えた場合でも、速やかに容器内の現像剤量を安定させるべく、現像剤排出口の下端が現像剤搬送方向上流に行くにしたがって高くなるように形成した構造も提案されている（特許文献３）。この構成では、現像剤排出口はスクリューの羽根が下方から上方に向かうように回転する部分に対向する位置に配置され、現像剤排出口の下端を現像剤搬送方向上流に行くにしたがって高くなるように形成している。この構成では、現像剤排出口の下端は現像剤搬送方向下流に行ってもその位置は変化せず、下流側端部で垂直となって現像剤排出口の上端と連続するように形成されている。言い換えれば、現像剤排出口の現像剤搬送方向下流側の側縁は傾斜していない。したがって、この構成では、現像剤排出口の下端を現像剤搬送方向下流に行くにしたがって低くするように形成しているので、現像容器内へ新規現像剤が多量に供給された場合でも現像剤を速やかに排出可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特公平２−２１５９１号公報
【特許文献２】特開２０００−１１２２３８号公報
【特許文献３】特開平１１−２１９０１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述した特許文献３に記載された構成では、羽根の跳ね上げによる現像剤の排出を抑制することは難しい。それは以下の理由による。特許文献３の構成では、現像剤排出口がスクリューの羽根が下方から上方に向かうように回転する部分に対向する位置に配置されているので、スクリューの下方にある現像剤がスクリューの羽根によって現像剤排出口の方向に直接跳ね上げられる。このため、現像剤量が多めの場合には現像剤排出口から現像剤が排出され、現像剤排出口近傍の現像剤面は現像剤搬送方向下流に行くにしたがって低下してくる。ここで、現像剤面が現像剤搬送方向下流に行くにしたがって低下しても、特許文献３の構成では、現像剤排出口の下端が現像剤搬送方向下流に行くにしたがって低くなっているため、現像剤が排出されやすい状態が続くこととなる。そのため、現像剤面が低く現像剤の排出が必要ない場合においても、現像剤の排出が行われてしまう虞がある。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑み、スクリューの羽根が下方から上方に向かうように回転する部分に対向する位置に現像剤排出口が配置されている構成において、跳ね上げによる現像剤の排出を十分に抑制できる現像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、現像剤を収容する現像容器と、回転軸上に螺旋状に形成された羽根を有し、回転することで前記回転軸に沿って前記現像容器の内部の現像剤を搬送する搬送部材と、を備え、前記現像容器は、前記羽根と対向する位置で、現像剤の補給に伴う余剰現像剤を前記現像容器から排出するための現像剤排出口を有し、前記羽根は、前記現像剤排出口に対向する対向部分で、設置状態における上下方向の下方から上方に向かうように回転し、前記現像剤排出口は、前記上下方向の下端が、前記上下方向に関して最も下側に位置する第１の部分と、前記第１の部分よりも現像剤搬送方向の下流側に位置すると共に前記第１の部分よりも前記上下方向に関して上側に位置する第２の部分と、を有するように構成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、スクリューの羽根が下方から上方に向かうように回転する部分に対向する位置に現像剤排出口が配置されている構成において、跳ね上げによる現像剤の排出を十分に抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１の実施形態に係る画像形成装置の概略構成の断面図である。
【図２】第１の実施形態に係る現像装置の概略構成の断面図である。
【図３】第１の実施形態に係る現像装置の概略構成の断面図である。
【図４】第１の実施形態に係る現像装置の現像容器内のスクリューと現像剤排出口との関係を示す概略構成の断面図である。
【図５】現像容器内の抜き勾配が無いスクリューを回転軸に直交する方向に切断した状態を示す模式図である。
【図６】現像容器内の抜き勾配があるスクリューを回転軸に直交する方向に切断した状態を示す模式図である。
【図７】第１の実施形態に係る現像剤排出口と羽根との関係を示す模式図である。
【図８】（ａ）は、比較例の現像剤排出口の対向部分において、羽根が上方から下方に向かうように回転する場合のスクリューを回転軸に直交する方向に切断した状態を示す模式図である。（ｂ）は、第１の実施形態に係る現像剤排出口の対向部分において、羽根が下方から上方に向かうように回転する場合のスクリューを回転軸に直交する方向に切断した状態を示す模式図である。
【図９】（ａ）は、比較例の現像剤排出口の下端が現像剤搬送方向の上流側に向かうほど上方に傾斜した場合における羽根の移動量を示す模式図である。（ｂ）は、第１の実施形態に係る現像剤排出口の下端が現像剤搬送方向の下流側に向かうほど上方に傾斜した場合における羽根の移動量を示す模式図である。
【図１０】第１の実施形態に係る現像剤排出口と羽根との関係を示す模式図であり、（ａ）は傾斜角度θが角度（９０°−φ）より小さい場合、（ｂ）は傾斜角度θが角度（９０°−φ）より大きい場合である。
【図１１】第１の実施形態に係る現像剤排出口と羽根との関係を示す模式図であり、（ａ）はスクリューを回転軸に直交する方向に切断した状態、（ｂ）はスクリューを側面から視た状態である。
【図１２】第１の実施形態の変形例に係る現像剤排出口と羽根との関係を示す模式図である。
【図１３】第１の実施形態に係る現像剤排出口の各種の変形例を示す模式図であり、（ａ）は三角形状、（ｂ）は扇形状、（ｃ）は下端が段階状、（ｄ）は下端が略Ｓ字形状の場合である。
【図１４】第１の実施形態の他の変形例に係る現像剤排出口と羽根との関係を示す模式図である。
【図１５】第２の実施形態に係る現像装置の現像剤排出口と羽根との関係を示す模式図である。
【図１６】第２の実施形態の変形例に係る現像装置の現像剤排出口と羽根との関係を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
＜第１の実施形態＞
本発明の第１の実施形態について、図１乃至図１１（ｂ）を用いて説明する。まず、本実施形態の画像形成装置１００の概略構成について、図１を用いて説明する。本実施形態では、画像形成装置１００の一例として、タンデム型のフルカラープリンタについて説明している。但し、本発明はタンデム型の画像形成装置１００に搭載されることには限られず、他の方式の画像形成装置に搭載されるものであってもよく、また、フルカラーであることにも限られず、モノクロやモノカラーであってもよい。あるいは、プリンタ、各種印刷機、複写機、ＦＡＸ、複合機等、種々の用途で実施することができる。
【００１３】
［画像形成装置］
本実施形態の画像形成装置１００は、電子写真方式を採用したフルカラーの画像形成装置１００で、４つの画像形成部Ｐ（Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄ）を備える。尚、各画像形成部Ｐの構成は、現像色が異なる以外は実質的に同一とされる。このため、以下、特に区別を要しない場合は、何れかの画像形成部Ｐに属する要素であることを示すために後述する符号Ｐ、１〜４、６、１９に与えた添え字ａ、ｂ、ｃ、ｄは省略し、総括的に説明する。
【００１４】
画像形成部Ｐは、トナー像を担持する像担持体としての矢印方向（反時計方向）に回転するドラム状の電子写真感光体、即ち、感光ドラム１を備える。そして、その周囲には、帯電器２、露光手段としてのレーザビームスキャナ３、現像装置４、転写ローラ６、クリーニング手段１９などからなる画像形成手段を有する。
【００１５】
次に、上記構成の画像形成装置１００の全体の通常モードにおける画像形成シーケンスについて説明する。先ず、感光ドラム１が、帯電器２によって一様に帯電される。通常モードでは感光ドラム１は、矢示の反時計方向に例えば２７３ｍｍ／ｓｅｃのプロセススピード（周速度）で回転する。一様に帯電された感光ドラム１は、次に、レーザビームスキャナ３により、画像信号により変調されたレーザ光により走査露光が行われる。
【００１６】
レーザビームスキャナ３は、半導体レーザを内蔵しており、この半導体レーザは、入力された画像データに基づいて制御され、レーザ光を射出する。例えば、ＣＣＤ等の光電変換素子を有する原稿読み取り装置から入力された原稿画像情報信号（画像データ）に対応して、或いは、外部端末から入力された画像情報信号に対応して制御され、レーザ光を射出する。これによって、帯電器２によって帯電された感光ドラム１の表面電位が画像部において変化して、感光ドラム１上に静電潜像が形成される。本実施形態では、このような帯電器２及びレーザビームスキャナ３により、静電潜像形成手段を構成している。
【００１７】
このように感光ドラム１上に形成された静電潜像は、現像装置４によってトナーにより反転現像され、可視画像、即ち、トナー像とされる。本実施形態では、現像装置４は、現像剤としてトナー及びキャリアを含む現像剤を使用する二成分現像方式を用いる。即ち、各現像装置４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄは、各色のトナーを含む二成分現像剤を収容している。具体的には、現像装置４ａにはイエロー（Ｙ）のトナーを、現像装置４ｂにはマゼンタ（Ｍ）のトナーを、現像装置４ｃにはシアン（Ｃ）のトナーを、現像装置４ｄにはブラック（Ｋ）のトナーを、それぞれ収容している。したがって、上述の工程を各画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄ毎に行うことによって、感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ上に、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色のトナー像が形成される。
【００１８】
また、各画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄの下方位置には、中間転写体である中間転写ベルト５が配置される。中間転写ベルト５は、ローラ５３、５４、５５に懸架され、矢印方向に移動自在とされる。感光ドラム１上のトナー像は、一次転写手段としての転写ローラ６によって中間転写ベルト５に順次転写される。これによって、中間転写ベルト５上にてイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色のトナー像が重ね合わされ、フルカラー画像が形成される。また、中間転写ベルト５上に転写されずに感光ドラム１上に残ったトナーは、クリーニング手段１９に回収される。
【００１９】
この中間転写ベルト５上のフルカラー画像は、給送カセット１２から取り出され、給送ローラ１３、給送ガイド１１を経由して進行したシート（用紙、ＯＨＰシートなど）などの記録材Ｓに、二次転写ローラ１０の作用により転写される。記録材Ｓに転写されずに中間転写ベルト５の表面に残ったトナーは、中間転写ベルトクリーニング手段１８に回収される。一方、トナー像が転写された記録材Ｓは、定着器１６に送られ、画像の定着が行われ、排出トレー１７に排出される。
【００２０】
尚、本実施形態では、像担持体として、通常使用されるドラム状の有機感光体である感光ドラム１を使用したが、勿論、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。
【００２１】
［現像装置］
次に、図２及び図３を参照して、現像装置４について説明する。現像装置４は、二成分現像剤を収容する現像容器２２と、現像剤担持体である現像スリーブ２８と、搬送部材である第１及び第２の搬送スクリュー２５、２６と、を有する。また、本実施形態の現像装置４は、縦攪拌型であるため、現像容器２２の内部は、その略中央部が現像スリーブ２８の軸方向に沿って延在する隔壁２７によって、収容部である現像室２３と攪拌室２４とに上下に区画されている。現像剤は、現像室２３及び攪拌室２４に収容されている。
【００２２】
攪拌室２４及び現像室２３には、第１及び第２の搬送スクリュー２５、２６がそれぞれ配置されている。第１の搬送スクリュー２５は、上側の現像室２３の底部に現像スリーブ２８の軸方向に沿ってほぼ平行に配置されており、図２中の反時計回りに回転して現像室２３内の現像剤を回転軸線方向に沿って一方向に攪拌しつつ搬送する。尚、本実施形態では、現像室２３における現像剤の搬送方向を現像剤搬送方向Ｄ１として示す。また、第２の搬送スクリュー２６は、下側の攪拌室２４内の底部に第１の搬送スクリュー２５とほぼ平行に配置され、第１の搬送スクリュー２５と反対方向の図２中の時計回りに回転する。そして、第２の搬送スクリュー２６は、攪拌室２４内の現像剤を、回転軸線方向に沿って第１の搬送スクリュー２５とは反対方向に攪拌しつつ搬送する。
【００２３】
このように、第１及び第２の搬送スクリュー２５、２６の回転による搬送によって、現像剤が隔壁２７の両端部の開口部（即ち、連通部）１１、１２（図３参照）を通じて現像室２３と攪拌室２４との間で循環される。尚、本実施形態では、現像室２３及び攪拌室２４が上下に配置された現像装置４に本発明を適用した場合について説明しているが、これには限られない。例えば、従来から使用されているような現像室２３及び攪拌室２４が水平に配置された現像装置、或いは、その他の形態の現像装置においても、本発明は適用可能である。
【００２４】
現像容器２２の感光ドラム１に対向した現像位置に相当する位置には開口部があり、この開口部に現像スリーブ２８が感光ドラム１の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、現像容器２２に収容された現像剤を担持して搬送し、感光ドラム１の現像位置に現像剤を供給する。現像スリーブ２８に担持された現像剤の穂（磁気ブラシ）は、穂切り部材である規制ブレード２９により長さ（コート量）が規制される。ここで、現像スリーブ２８の直径を例えば２０ｍｍ、感光ドラム１の直径を例えば８０ｍｍ、この現像スリーブ２８と感光ドラム１との最近接領域を例えば約３００μｍの距離とする。これにより、現像スリーブ２８に担持され規制ブレード２９により長さを規制された状態で現像位置に搬送された現像剤の穂を、感光ドラム１と接触させて、感光ドラム１上の静電潜像の現像を行えるように設定している。
【００２５】
このような現像スリーブ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、その内部には磁界手段であるマグネットローラ２８ｍが非回転状態で設置されている。このマグネットローラ２８ｍは、現像位置における感光ドラム１に対向して配置された現像極Ｓ２を有する。また、マグネットローラ２８ｍは、規制ブレード２９に対向して配置された磁極Ｓ１と、磁極Ｓ１、Ｓ２の間に配置された磁極Ｎ２と、現像室２３及び攪拌室２４にそれぞれ対向して配置された磁極Ｎ１及びＮ３とを有している。
【００２６】
このように内部にマグネットローラ２８ｍを有する現像スリーブ２８は、現像時に図２の矢印方向（反時計方向）に回転することにより、現像剤を担持しつつ搬送する。そして、規制ブレード２９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、感光ドラム１と対向した現像領域に搬送し、感光ドラム１上に形成された静電潜像に現像剤を供給して潜像を現像する。
【００２７】
このとき、現像効率、つまり、潜像へのトナーの付与率を向上させるために、現像スリーブ２８には電源から直流電圧と交流電圧とを重畳した現像バイアス電圧が印加される。本実施形態では、−５００Ｖの直流電圧と、ピーク・ツウ・ピーク電圧Ｖｐｐが１４００Ｖ、周波数ｆが１４ｋＨｚの交流電圧を印加している。しかし、直流電圧値及び交流電圧波形は、これに限られるものではない。
【００２８】
一般に、二成分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、逆にかぶりが発生し易くなる。このため、現像スリーブ２８に印加する直流電圧と感光ドラム１の帯電電位（即ち、白地部電位）との間に電位差を設けることにより、かぶりを防止することが行なわれる。
【００２９】
規制ブレード２９は、現像スリーブ２８の回転軸線に沿って延在した板状のアルミニウムなどで形成された非磁性部材と、鉄材のような磁性部材とで構成され、感光ドラム１よりも現像スリーブ２８の回転方向上流側に配設されている。そして、規制ブレード２９の先端部と現像スリーブ２８との間を現像剤のトナーとキャリアの両方が通過して、現像位置へと送られる。
【００３０】
尚、規制ブレード２９の現像スリーブ２８の表面との間隙を調整することによって、現像スリーブ２８上に担持した現像剤磁気ブラシの穂切り量が規制されて現像位置へ搬送される現像剤量が調整される。本実施形態においては、規制ブレード２９によって、現像スリーブ２８上の単位面積当たりの現像剤コート量を、例えば３０ｍｇ／ｃｍ２に規制している。また、規制ブレード２９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に設定した。
【００３１】
また、感光ドラム１と対向する現像領域においては、現像スリーブ２８が、感光ドラム１の移動方向と順方向で移動し、周速比は、感光ドラム１に対して例えば１．７５倍で移動している。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はアップするが、あまり大きすぎると、トナー飛散や現像剤劣化等の問題が発生する可能性があるので、上記の範囲内で設定することが好ましい。
【００３２】
次に、本実施形態にて用いられるトナー及びキャリアを含む二成分現像剤について説明する。トナーは、結着樹脂、着色剤、そして、必要に応じてその他の添加剤を含む着色樹脂粒子と、コロイダルシリカ微粉末のような外添剤が外添されている着色粒子とを有している。トナーは、負帯電性のポリエステル系樹脂であり、体積平均粒径は４μｍ以上、１０μｍ以下が好ましく、８μｍ以下であることがより好ましい。
【００３３】
また、キャリアは、例えば表面酸化或いは未酸化の鉄、ニッケル、コバルト、マンガン、クロム、希土類などの金属、及びそれらの合金、或いは酸化物フェライトなどが好適に使用可能であり、これらの磁性粒子の製造法は特に制限されない。キャリアは、重量平均粒径が２０〜６０μｍ、好ましくは３０〜５０μｍであり、抵抗率が１０７Ωｃｍ以上、好ましくは１０８Ωｃｍ以上である。本実施形態では、１０８Ωｃｍのものを用いた。
【００３４】
［現像剤の補給］
次に、本実施形態における現像剤の補給方法について、図２及び図３を用いて説明する。現像装置４の上部には、トナー及びキャリアを混合した補給用の二成分現像剤を収容するホッパー３１が配置される。トナー補給手段を構成するホッパー３１は、下部にスクリュー状の搬送部材３２を備え、搬送部材３２の一端が現像装置４の前端部に設けられた現像剤補給口３０の位置まで延びている。
【００３５】
画像形成によって消費された分のトナーは、搬送部材３２の回転力と、現像剤の重力によって、ホッパー３１から現像剤補給口３０を通過して、現像容器２２に補給される。このようにしてホッパー３１から現像装置４に現像剤が補給される。現像剤の補給量は、搬送部材３２の回転回数によって凡そ定められるが、この回転回数は図示しないトナー補給量制御手段によって定められる。トナー補給量制御の方法としては、二成分現像剤のトナー濃度を光学的或いは磁気的に検知するものや、感光ドラム１上の基準潜像を現像してそのトナー像の濃度を検知する方法などを適宜選択することが可能である。
【００３６】
［現像剤の排出］
次に、本実施形態における現像剤の排出方法について図２及び図３を用いて説明する。現像容器２２の側壁２２ａには、現像剤排出手段を構成する現像剤排出口４０が設けられており、この現像剤排出口４０より劣化現像剤が図２の矢印にしたがって排出される。現像剤の補給工程により現像装置４内の現像剤が増加すると、増加量に応じて、現像剤はこの現像剤排出口４０より溢れ出るように排出される。即ち、現像剤排出口４０は、現像剤の補給に伴う余剰現像剤を現像容器２２から排出する。排出された現像剤は、搬送部材である回収スクリュー１４により図示しない回収現像剤貯蔵庫まで搬送される。
【００３７】
尚、現像剤排出口４０の位置は現像剤補給口３０の位置より現像剤搬送方向Ｄ１の上流側に形成されている。これは、補給された新しい現像剤がすぐに排出されないようにするためである。また、本実施形態では、現像剤排出口４０は、攪拌室２４の上側の現像室２３の側壁に設けられている。
【００３８】
［現像剤排出口と搬送スクリューとの関係］
次に、現像剤排出口４０と第１の搬送スクリュー２５との関係について、図４を用いて説明する。上述したように、現像容器２２の現像室２３内には、搬送部材である第１の搬送スクリュー２５が配置されている。第１の搬送スクリュー２５は、回転軸５０上（回転軸上）に螺旋状に形成された羽根５１を有し、回転することで回転軸５０に沿って現像容器内の現像剤を搬送する。本実施形態では、例えば、軸径８ｍｍの回転軸５０に軸方向に渡ってピッチ３０ｍｍ、外径２８ｍｍの攪拌羽根である羽根５１が軸方向に均等に設けられている。尚、第２の搬送スクリュー２６も同じ構成である。現像室２３内の側壁２２ａ（図２参照）には現像剤排出口４０が設けられており、第１の搬送スクリュー２５は、一部が現像剤排出口４０と対向するように配置されている。
【００３９】
第１の搬送スクリュー２５の羽根５１は、現像剤排出口４０に対向する対向部分５６で、画像形成装置１００の設置状態における上下方向の下方から上方に向かうように回転する（図４中の矢印方向）。即ち、第１の搬送スクリュー２５は、例えば、図５に示すように、現像剤搬送方向Ｄ１から視た場合に、羽根５１の現像剤排出口４０への対向部分５６で下方から上方に向かう方向に回転する。図４に示すように、羽根５１は、少なくとも第１の搬送スクリュー２５の現像剤排出口４０との対向部分５６が、回転軸５０に対して現像剤搬送方向Ｄ１の下流側に向かうほど下方に向かうように形成されている。本実施形態では、第１の搬送スクリュー２５の軸方向のほぼ全域に亘って羽根５１が同様に形成されており、羽根５１の現像剤排出口４０が形成された側壁２２ａと対向する部分が、現像剤搬送方向Ｄ１の下流側に向かうほど下方に向かうように形成されている。
【００４０】
［搬送スクリューの羽根による現像剤の跳ね上げ現象］
次に、羽根５１による現像剤の跳ね上げ現象について、図５及び図６を用いて説明する。上述のように現像剤排出口４０より溢れるように排出される余剰現像剤の他に、現像剤排出口４０に対向している第１の搬送スクリュー２５の羽根５１の跳ね上げにより、余剰でない必要な現像剤までも排出してしまうことがある。
【００４１】
本願発明者の観察によれば、このような羽根５１による跳ね上げ現象は、以下のようなプロセスで起こる。現像容器２２内の現像剤は、羽根５１の回転に伴い、羽根５１の下流側を向いた面５２（図４参照）に溜まりながら羽根５１に押されるような形で搬送される。このとき、現像剤は、羽根５１の回転に伴い軸方向以外に回転方向にも力を受ける。したがって、現像剤は、現像剤搬送方向Ｄ１に対して回転方向にも力を受けた分だけ斜め方向に搬送されることとなる。この結果、現像剤は、現像室２３内の現像剤排出口４０の設けられている側壁２２ａ（図２参照）の方向にも跳ね上げられる。そして、第１の搬送スクリュー２５が現像剤排出口４０と対向する対向部分５６においては、跳ね上げられた現像剤が現像剤排出口４０から排出されてしまうため、不必要な排出を招く虞がある。
【００４２】
また、この現象は、例えば、羽根５１が抜き勾配（あおり角）を持っている場合に、より顕著となる。ここで、抜き勾配とは、型成形品に設ける金型をスムーズに抜くための傾斜のことで、抜き勾配がなければ金型から成形品を取り出すことが困難になり、抜き勾配が少なすぎても成形品に残留応力が掛かるなどして問題を生じやすい。このため、型成形品の場合は、抜き勾配を必然的にある一定角度以上設けざるを得ない。型形成はコストの観点で大きなメリットがあるため、スクリューなどの部品でも型成形品を用いられる場合があるが、型形成を行う場合は基本的には抜き勾配を持つこととなる。したがって、本実施形態の場合も、羽根５１は抜き勾配を有する。
【００４３】
図５及び図６に、抜き勾配を持たない場合と持つ場合との断面図を示し、それぞれ現像剤が羽根５１から受ける力の方向を各々矢印で示す。羽根５１が抜き勾配を持たない場合、図５に矢印で示すように、現像剤は羽根５１の回転方向（円周方向）に力を受ける。一方、図６に示すように、羽根５１抜き勾配を持つ場合は、羽根５１が回転軸５０の垂線ｖに対して傾斜した角度を持っているため、図中に矢印で示すように、現像剤は、回転方向（円周方向）だけでなく外向きの半径方向にも羽根５１から力を受ける。このため、第１の搬送スクリュー２５の回転により力を受けた現像剤は、抜き勾配を持たない場合に比べて、より外周方向に向かって跳ね飛ばされることになる。
【００４４】
このような現像剤の跳ね上げ現象の対策として、現像剤排出口の大きさを小さくすることが考えられる。しかしながら、現像剤排出口を小さくすることは、本来排出すべき余剰現像剤の排出にも影響を与える可能性がある。即ち、現像剤排出口の大きさを小さくしすぎて、余剰現像剤の排出までも妨げられる事態に至ると、現像剤の剤面が安定しない。このため、本来排出すべき余剰現像剤の排出を妨げないためにも、現像剤排出口の大きさはある程度以上の大きさを確保することが望まれる。したがって、現像剤排出口の大きさを単に小さくするだけでは、跳ね上げによる現像剤排出の抑制には不十分である。そこで、本実施形態では、現像剤排出口４０を以下のように構成している。
【００４５】
［現像剤排出口］
本実施形態の現像剤排出口４０の構成について、図７乃至図１１（ｂ）を用いて説明する。現像剤排出口４０は、図７に示すように、現像装置４の設置状態における上下方向の下端４１と、上端４２と、を有している。下端４１は、底辺（第１の部分）６１と、上端部（第２の部分）６２と、傾斜辺６３とを有している。底辺６１は、下端４１において、上下方向に関して最も下側に位置し、現像剤搬送方向Ｄ１に沿って設けられている。上端部６２は、底辺６１よりも現像剤搬送方向Ｄ１の下流側に位置すると共に、底辺６１よりも上下方向に関して上側に位置している。本実施形態では、下端４１は、上端部６２において上端４２に連続している。傾斜辺６３は、底辺６１の現像剤搬送方向Ｄ１の下流側の端部６１ａから上端部６２までの所定領域αにおいて現像剤搬送方向Ｄ１の下流側に向かうほど上方に向かうように傾斜した直線状の辺である。したがって、現像剤排出口４０は、上端４２が長辺、底辺６１が短辺の台形状に形成されている。
【００４６】
即ち、現像剤排出口４０は、上下方向の下端４１の高さが最も低くなる位置である底辺６１よりも現像剤搬送方向Ｄ１の下流側で、下端４１が現像剤搬送方向Ｄ１の下流側に向かうほど上方に位置する領域である上端部６２を有する。具体的には、底辺６１の現像剤搬送方向Ｄ１の下流側の端部６１ａから上端部６２までの所定領域αの全域で、設置状態における上下方向の下端４１が現像剤搬送方向Ｄ１の下流側に向かうほど上方に位置するように構成されている。特に本実施形態では、現像剤排出口４０は、所定領域αで、上下方向の下端４１が現像剤搬送方向Ｄ１の下流側に向かうほど上方に向かうように傾斜している。ここで、羽根５１は、現像剤排出口４０が形成された側壁２２ａ（図２参照）に対向する部分が、回転軸５０に対して現像剤搬送方向Ｄ１の下流側に向かうほど下方に向かうように形成されている。したがって、現像剤排出口４０の所定領域αの下端４１、即ち傾斜辺６３は、羽根５１の側壁２２ａに対向する部分の形状と異なる方向に傾斜している。
【００４７】
尚、上述したように、本実施形態においては第１の搬送スクリュー２５の羽根５１は、現像剤排出口４０と対向する対向部分５６で、画像形成装置１００の設置状態における上下方向の下方から上方に向かうように回転する。ここで、現像剤排出口４０と対向する対向部分５６で、羽根５１が本実施形態のように下方から上方に向かう場合と、本実施形態とは逆に上方から下方に向かう場合とでは現像剤排出口４０の近傍における現像剤の挙動が異なるので、図８を用いて説明する。現像剤排出口４０と対向する対向部分５６において、図８（ａ）には羽根５１が本実施形態とは逆に上方から下方に向かう場合を示し、図８（ｂ）には羽根５１が本実施形態のように下方から上方に向かう場合を示す。
【００４８】
図８（ａ）に示すように、現像剤排出口４０と対向する対向部分５６で羽根５１が上方から下方に向かう場合、羽根５１に跳ね上げられた現像剤のうち、一部が現像剤排出口４０より排出される。また、現像剤排出口４０より排出されなかった現像剤は、羽根５１には戻らず第１の搬送スクリュー２５の配置された現像室２３の下方に落下する。この場合、現像剤排出口４０より排出されなかった現像剤は、次の回転時になって再び羽根５１により跳ね上げられることとなる。その間に第１の搬送スクリュー２５の回転に伴い、現像剤搬送方向Ｄ１の上流側から現像剤が搬送されてくるため、現像剤量が元に戻り、現像剤の排出量の多い少ないによらず、次の回転時の羽根５１による現像剤の跳ね上げ量の変化は小さい。したがって、現像剤排出口４０の現像剤搬送方向Ｄ１の上流から下流にかけての現像剤の跳ね上げ量はあまり変化しない。この場合の改善の方向性は、羽根５１が現像剤排出口４０と対向する領域を移動する時間を短くすればよい。
【００４９】
一方、図８（ｂ）に示すように、本実施形態と同じく、現像剤排出口４０と対向する対向部分５６で羽根５１が下方から上方に向かう場合は、羽根５１に跳ね上げられた現像剤のうち一部は現像剤排出口４０より排出される。現像剤排出口４０より排出されなかった現像剤は、羽根５１に戻る。この場合、現像剤は、現像剤搬送方向Ｄ１の下流側に搬送されながら即座に再び跳ね上げられことになるため、現像剤排出口４０の現像剤搬送方向Ｄ１の上流側で現像剤の排出が行われると、下流側では現像剤量が減るため現像剤の跳ね上げ量が減る。したがって、現像剤排出口４０の現像剤搬送方向Ｄ１の上流側から下流側にかけての現像剤の跳ね上げ量は、現像剤の排出が行われると徐々に減ることになる。この場合の改善の方向性は、単純に羽根５１が現像剤排出口４０と対向する領域を移動する時間を短くすればよいのではなく、現像剤排出口４０の現像剤搬送方向Ｄ１の上流側から下流側にかけての現像剤量が徐々に減ることを考慮する。これにより、現像剤排出口４０は下端４１が現像剤搬送方向Ｄ１の下流側に向かうほど上方に向かうように傾斜している方が、より効率よく跳ね上げによる現像剤の排出を抑制できる。
【００５０】
この点について図９（ａ）、（ｂ）を用いて説明する。図９（ａ）は、比較例の現像剤排出口４５の下端４６の傾斜辺６４が現像剤搬送方向Ｄ１の上流側に向かうほど上方に傾斜した場合を示している。また、図９（ｂ）は、本実施形態の現像剤排出口４０を示している。図９（ａ）の比較例の現像剤排出口４５と、図９（ｂ）の本実施形態の現像剤排出口４０とでは、開口面積が同じとする。更に、図９（ａ）、（ｂ）では、羽根５１の対向部分５６が現像剤排出口４５、４０の上下方向の長さよりも大きいとして、羽根５１が現像剤排出口４５、４０の現像剤搬送方向Ｄ１の上流側端部と下流側端部とに位置する場合を模式的に示している。
【００５１】
図９（ａ）に示す比較例の場合、羽根５１の対向部分５６は、現像剤排出口４５の底辺６５の上流側端部５１ａから上端４７の下流側端部５１ｂまで移動することになる。この時の羽根５１の対向部分５６の移動距離を、Ｘとする。一方、図９（ｂ）に示す本実施形態の場合、羽根５１の対向部分５６は、現像剤排出口４０の底辺６１の上流側端部５１ａから上端４２の下流側端部５１ｂまで移動することになる。この時の羽根５１の対向部分５６の移動距離を、Ｙとする。ここで、比較例の傾斜辺６４の傾斜方向は羽根５１と同じ向きであるのに対し、本実施形態の傾斜辺６３の傾斜方向は羽根５１と異なる向きであることから、移動距離Ｙは、各傾斜辺６３、６４の傾斜方向の違いの分だけ、移動距離Ｘよりも大きくなる。したがって、図９（ｂ）に示す本実施形態の場合、羽根５１の現像剤排出口４０に対向する対向部分５６が現像剤排出口４０と対向する領域を通過する時間は、図９（ａ）の比較例よりも長くなる。
【００５２】
しかしながら、本願発明者の検討によれば、図９（ｂ）の本実施形態の方が、図９（ａ）の比較例よりも羽根５１の通過時間が長いにも関わらず、現像剤の跳ね上げによる排出を抑制することができた。これは、以下の理由によると考えられる。ここでは、上述したように、現像剤排出口４０は、羽根５１が下方から上方に向かうように回転する対向部分５６に対向する位置に配置されている場合について説明する。この場合、現像剤排出口４０の現像剤搬送方向Ｄ１の上流側で現像剤の排出が行われると、現像剤排出口４０の近傍の現像剤面は現像剤搬送方向Ｄ１の下流側に行くにしたがって低下してくる。現像剤面が低下すると現像剤は排出されにくくなるが、図９（ａ）の比較例の場合、現像剤排出口４５の下端４６の傾斜辺６４を、現像剤搬送方向Ｄ１の下流側に行くにしたがって低くしているため、排出されやすい状態が続くこととなる。そのため、現像剤面が低くなり現像剤の排出が必要ない場合においても、現像剤の排出が起きやすく、跳ね上げによる排出を抑制できない。一方、図９（ｂ）の本実施形態では、現像剤排出口４０の下端４１の傾斜辺６３を、現像剤面の高さが低下する現像剤搬送方向Ｄ１の下流側を上方に傾斜するようにしているため、下流側に行くほど現像剤の跳ね上げによる排出を抑制できる。
【００５３】
また、図７に示すように、本実施形態では、現像剤排出口４０は、現像剤搬送方向Ｄ１に関して、上下方向の上端４２の長さ（横幅）が底辺６１の長さ（横幅）よりも長くしている。これにより、現像剤排出口４０の横幅が底辺６１から上端４２にかけて広がるように構成されている。このため、現像剤量が適正で現像剤面が比較的低い場合は現像剤が排出されにくいが、現像剤量が増えて現像剤面が適正な高さよりも上昇してくると、現像剤面の高さにおいて徐々に現像剤排出口４０の横幅が広がるので現像剤がより排出されやすくなる。この結果、現像容器２２内の現像剤面が適正な高さの剤面に戻りやすくなる。このような挙動は現像剤面を一定に保つ上でより有効である。
【００５４】
更に、羽根５１の跳ね上げによる排出を少なくするためには、現像剤排出口４０をより小さくすることが望ましいが、上述したように、小さくすると本来排出されるべき現像剤の排出を妨げる可能性がある。これに対して本実施形態の場合、現像剤が増えるほど現像剤排出口４０の横幅が増える構成となるため、本来排出されるべき余剰現像剤の排出を妨げることなく跳ね上げによる排出を抑えることが可能となる。
【００５５】
また、図７に示す所定領域αは、現像剤搬送方向Ｄ１に関して、現像剤排出口４０の最大長さの５０％以上の長さを有することが好ましい。これは、所定領域αにおいて傾斜辺６３を有しながらも、現像剤排出口４０の開口面積を確保するためである。言い換えれば、所定領域αが現像剤排出口４０の現像剤搬送方向Ｄ１の最大長さの５０％未満であれば、現像剤排出口４０の開口面積を確保できず、余剰現像剤の排出能が低くなってしまうためである。但し、現像剤排出口４０の形状や望まれる現像剤の排出能によっては、所定範囲αが上述の条件を満たさなくても良い。このため、所定範囲αは、後述するように跳ね上げによる現像剤の排出を抑制でき、且つ、余剰現像剤を適切に排出できる開口面積を確保できるように設定する。跳ね上げによる現像剤の排出の抑制をより有効に得るためには、現像剤排出口４０の底辺６１の横幅が上端４２の横幅の半分以下となるようにするのが好ましい。このため、本実施形態では、現像剤排出口４０の形状は上下方向の長さ（高さ）を１２ｍｍとするのに対し、上端４２の横幅を８ｍｍ、底辺６１の横幅を４ｍｍとしている。
【００５６】
また、図７に示すように、本実施形態では、現像剤排出口４０の所定領域αの傾斜辺６３は、羽根５１の現像剤排出口４０に対向する対向部分５６での回転軸５０に対する羽根５１の傾斜角度φに対して、逆方向に所定角度θで傾斜している。羽根５１の傾斜角度φは、現像剤排出口４０への対向部分５６に位置する羽根５１の外径をＤ、羽根５１の半ピッチをＰとした場合に、ｔａｎφ＝Ｄ／Ｐで表される。尚、羽根５１の傾斜角度φの定義は、上述の定義に限られず、その他の定義としてもよい。例えば、羽根５１の現像剤排出口４０に対向する対向部分５６の形状が、サインカーブを描くものであれば、その変曲点を通る接線の角度により定義してもよい。或いは、羽根５１の現像剤排出口４０に対向する対向部分５６のうち、傾斜辺６３の上下方向中央位置と対向する位置を通る接線の角度により定義するなど、羽根５１との位置関係に応じて定義してもよい。
【００５７】
ここで、羽根５１の対向部分５６での回転軸５０に対する傾斜角度φに直交する角度は、直交角度（９０°−φ）で表される。また、ｔａｎφ＝Ｄ／Ｐであることから、ｔａｎ（９０°−φ）＝Ｐ／Ｄと表される。この場合、現像剤排出口４０の所定領域αでの傾斜辺６３の傾斜角度θは、直交角度（９０°−φ）に対して所定角度の範囲内とし、例えば、±３０°の範囲内、より好ましくは±２０°の範囲内としている。傾斜角度θが小さい場合は、現像剤搬送方向Ｄ１の下流側での跳ね上げによる現像剤排出が行われやすく、傾斜角度θが大きい場合は、現像剤排出口４０が小さくなるため、設定条件によって適宜設定することができる。
【００５８】
また、本実施形態では、現像剤排出口４０の傾斜辺６３の傾斜角度θは、羽根５１の直交角度（９０°−φ）よりも大きくしている。本願発明者の検討によれば、このような構成にすることで、より現像剤の跳ね上げが抑制される。これは以下の理由によると考えられる。本実施形態のように、現像剤排出口４０への対向部分５６で羽根５１が下方から上方に向かって回転する場合、羽根５１による現像剤の跳ね上げは、羽根５１から現像剤が受ける力が羽根５１に略垂直な方向を向いている。これにより、羽根５１の傾きの垂線の方向、即ち羽根５１の直交角度（９０°−φ）に向かって飛んでいきやすい。したがって、傾斜辺６３の傾斜角度θを羽根５１の直交角度（９０°−φ）よりも大きくすることで、羽根５１により現像剤が跳ね上げられる方向が現像剤排出口４０の開口領域から隠れやすくなり、現像剤の跳ね上げによる排出をより効果的に抑制できる。
【００５９】
この点について、図１０（ａ）、（ｂ）を用いて説明する。尚、図１０（ａ）、（ｂ）では、説明を分かりやすくするために、回転する羽根５１がちょうど現像剤排出口４０の傾斜辺６３の対向位置の近傍に到達した時を図示した。図１０（ａ）に、現像剤排出口４０の傾斜辺６３の傾斜角度θが羽根５１の直交角度（９０°−φ）よりも小さい場合を示す。この場合、図中に矢印で示した羽根５１の垂直方向に現像剤が跳ね上げられても、その跳ね上げられた領域を現像剤排出口４０の傾斜辺６３の壁面が隠しきれていない。このため、羽根５１の跳ね上げによる排出が、比較的起こりやすくなる。一方、図１０（ｂ）に示すように、現像剤排出口４０の傾斜辺６３の傾斜角度θが羽根５１の直交角度（９０°−φ）よりも大きい場合は、図中に矢印で示した現像剤の跳ね上げられる領域が現像剤排出口４０の傾斜辺６３の壁面によって隠れる。その結果、羽根５１により跳ね上げられた現像剤は現像剤排出口４０の傾斜辺６３の下流側の側壁２２ａ（図２参照）に当たって外部には飛び出さず、羽根５１の跳ね上げによる排出が効率よく抑制される。このため、現像剤排出口４０の傾斜辺６３の傾斜角度θを羽根５１の直交角度（９０°−φ）よりも大きくした方が、羽根５１の上方部分での跳ね上げによる排出を効率よく抑制できる。
【００６０】
また、本実施形態では、図７に示すように、現像剤排出口４０の底辺６１は現像剤搬送方向Ｄ１の位置によらず高さは変化せず、上流側端部で上側を向き、現像剤排出口４０の上端４２と連続するように形成されている。即ち、現像剤排出口４０の現像剤搬送方向Ｄ１の上流側の側縁４３は、現像装置４の設置状態において傾斜せずに鉛直方向に設けられている。
【００６１】
但し、現像剤排出口４０の現像剤搬送方向Ｄ１の上流側の側縁４３は、垂直方向に対して傾斜してもよい。この場合、側縁４３の回転軸５０に対する傾斜角度の範囲は、図７の反時計回りを正とした場合に、上述の所定領域αの傾斜辺６３の傾斜角度θと平行な角度よりも大きく、この傾斜角度を１８０°回転した角度よりも小さくすることが好ましい。即ち、側縁４３の回転軸５０に対する傾斜角度をτとすると、θ＜τ＜（１８０°−θ）の範囲にすることが好ましい。これは、τが（１８０°−θ）以上の場合、現像剤搬送方向Ｄ１の下流側に向かうほど傾斜辺６３が上方に位置する傾斜領域αの全体に占める割合が減ってしまうため、跳ね上げによる現像剤の排出抑制効果が低減するからである。また、τがθ以下の場合、現像剤排出口４０の横幅が底辺６１から上端４２に亘って同じか、或いは、狭くなるように構成されることになるためである。このように構成されると、上述したように、現像容器２２内の現像剤の剤面が適正な高さの剤面に戻りやすくなるという効果を得にくくなる。
【００６２】
次に、現像剤排出口４０の下端４１の設置高さ、特に下端４１の中でも最下端部である底辺６１の設置高さについて説明する。本実施形態では、底辺６１の高さは、例えば回転軸５０の中心線よりやや低い高さ（図７参照）から、例えば回転軸５０の上端５０ａよりも上方になる高さ（図１１（ｂ）参照）までの範囲で、適宜設定することができる。これにより、現像剤が増加した場合に、スムーズに排出が行われやすくなる。ここで、例えば、図６に示すように、羽根５１による跳ね上げは回転軸５０の中心線よりも下であるほど、現像剤は現像剤排出口４０の方向に跳ね上げられやすくなるため、跳ね上げによる排出が起きやすい。しかしながら、本実施形態のように現像剤排出口４０の下端４１が現像剤搬送方向Ｄ１の下流側に向かうほど上方に位置する構成にすることで、現像剤量増加時のスムーズな排出の促進と跳ね上げによる不必要な排出の抑制を両立可能となる。
【００６３】
また、高速機対応のため現像装置４の駆動速度が速い場合など、現像剤の跳ね上げによる排出懸念が高い場合がある。この場合は、現像剤排出口４０の下端４１を回転軸５０の中心線よりも上側に配置することが好ましい。これにより、跳ね上げによる不必要な排出をより効果的に抑制することが可能となる。
【００６４】
ここで、現像装置４の駆動速度が速い場合の現像剤の挙動について、図１１（ａ）、（ｂ）に基づいて説明する。図１１（ａ）に示すように、第１の搬送スクリュー２５が高速回転する場合、現像剤の剤面Ｔ１は、羽根５１の回転方向の下流側が高く、上流側が低くなるように傾斜する。このため、羽根５１の現像剤排出口４０に対向する対向部分５６では、剤面Ｔ１が回転軸５０の上端５０ａよりも高くなることがある。この場合は、図１１（ｂ）に示すように、現像剤排出口４０の底辺６１を回転軸５０の上端５０ａより高く設置する。即ち、現像剤排出口４０は、上下方向に関して、回転軸５０の上端５０ａよりも上方に位置する。これにより、跳ね上げによる不必要な排出をより効果的に抑制することが可能となる。
【００６５】
尚、第１の搬送スクリュー２５の羽根５１による跳ね上げ方向は、回転に伴い変わっていき、羽根５１が回転軸５０の概ね中心線よりも上方では跳ね上げ方向が現像剤排出口４０から現像容器２２の内側に向かいはじめる。このため、現像剤排出口４０の底辺６１を回転軸５０の中心線よりも上方、特に上端５０ａよりも上方に位置させることは、剤面状況に関わらず好ましい。
【００６６】
上述したように、本実施形態の現像装置４によれば、第１の搬送スクリュー２５の羽根５１は、現像剤排出口４０に対向する対向部分５６で、設置状態における上下方向の下方から上方に向かうように回転する。現像剤排出口４０は、設置状態における上下方向の下端４１が、上下方向に関して最も下側に位置する底辺６１と、底辺６１よりも現像剤搬送方向Ｄ１の下流側に位置すると共に底辺６１よりも上下方向に関して上側に位置する上端部６２と、を有している。これにより、第１の搬送スクリュー２５の羽根５１が下方から上方に向かうように回転する部分に対向する位置に現像剤排出口４０が配置されている構成において、跳ね上げによる現像剤の排出を十分に抑制できる。
【００６７】
尚、上述した本実施形態では、現像剤排出口４０の形状は、例えば図７に示すように、上端４２が長辺、底辺６１が短辺の台形状に形成されている場合について説明したが、これには限られない。現像剤排出口４０は、上下方向の下端が、上下方向に関して最も下側に位置する第１の部分と、第１の部分よりも現像剤搬送方向Ｄ１の下流側に位置すると共に第１の部分よりも上下方向に関して上側に位置する第２の部分と、を有していればよい。このため、例えば、図１２に示すように、現像剤排出口１４０が上下方向の下端１４１と上端１４２とを有する場合に、下端１４１と上端１４２とをそれぞれ以下のようにしてもよい。即ち、下端１４１は、上述した実施形態と同様に底辺６１と上端部６２と傾斜辺６３とを有する。また、上端１４２は、上下方向に関して最も上側に位置する上辺６６と、上辺６６の現像剤搬送方向Ｄ１の上流側から傾斜辺６３に平行に形成された傾斜辺６７とを有する。即ち、現像剤排出口４０を、上辺６６及び底辺６１が平行、かつ、傾斜辺６３及び傾斜辺６７が平行な平行四辺形のように形成してもよい。この場合も、第１の搬送スクリュー２５の羽根５１が下方から上方に向かうように回転する部分に対向する位置に現像剤排出口４０が配置されている構成において、跳ね上げによる現像剤の排出を十分に抑制できる。
【００６８】
また、現像剤排出口の形状は、例えば、図１３（ａ）〜（ｄ）に示すように、各種の形状に形成してもよい。例えば、図１３（ａ）に示すように、現像剤排出口２４０が、略三角形状で、現像剤搬送方向Ｄ１の下流側の側縁が現像剤搬送方向Ｄ１の下流側に向かうほど上方に位置するように傾斜した形状であるようにしてもよい。この現像剤排出口２４０では、現像剤搬送方向Ｄ１の上流側の側縁は、現像剤搬送方向Ｄ１の下流側に向かうほど下方に位置するように傾斜したものとしている。また、図１３（ｂ）に示すように、現像剤排出口３４０が、略扇形状で、下端が下方に突出するように湾曲した形状であるようにしてもよい。また、図１３（ｃ）に示すように、現像剤排出口４４０の下端が段階状であったり、図１３（ｄ）に示すように、現像剤排出口５４０の下端がサインカーブの略Ｓ字形状であるようにしてもよい。
【００６９】
また、図１４に示すように、現像剤排出口６４０は、例えば四角形の開口部６４１に対してシート状の部材６４２を配置するなど、複数の部材を用いて構成してもよい。この場合、部材６４２で開口部６４１を覆った側縁が、現像剤排出口６４０の下端の傾斜辺となる。
【００７０】
更に、現像剤排出口の下端が現像剤搬送方向Ｄ１の下流側に向かうほど上方に位置する領域よりも更に下流の領域では、それよりも上流側の下端位置よりも下方に位置する部分があってもよい。但し、この下方に位置する部分は、上記領域よりも上流の上下方向の下端の高さが最も低くなる位置（最下端位置）よりも上方に位置させる。要は、現像剤排出口の最下端位置よりも下流では、下流に向かうほど上方に位置する領域を有するように構成されれば、その領域よりも下流では、最下端位置よりも高い位置で、下端の位置が多少下がるように形成されていてもよい。
【００７１】
＜第２の実施形態＞
本発明の第２の実施形態について、図１５及び図１６を用いて説明する。本実施形態の場合、搬送部材としての第１の搬送スクリュー１２５、２２５は、現像剤排出口４０よりも現像剤搬送方向Ｄ１の上流側の所定範囲Ｃで、現像剤排出口４０と対向する範囲よりも単位長さ当たりの現像剤の搬送力が低くなるように形成されている。まず、図１５に示す構成の場合、第１の搬送スクリュー１２５は、現像剤排出口４０よりも現像剤搬送方向Ｄ１の上流側の所定範囲Ｃで羽根５１を設けていない。
【００７２】
第１の実施形態で説明したように、現像容器２２内の現像剤は羽根５１の回転に伴い、羽根５１の下流側の面５２に溜まりながら羽根５１に押されるような形で搬送される（図３、４参照）。第１の搬送スクリュー１２５の羽根５１の面５２に溜まった現像剤は、羽根５１の力を受けやすく跳ね上げによる不要な排出が起きやすい。したがって、少なくとも現像剤排出口４０の近傍で、第１の搬送スクリュー１２５の羽根５１の面５２に溜まる現像剤の量を減らすことができれば、跳ね上げによる不要な排出を減らすことが可能となる。
【００７３】
このために本実施形態では、現像剤排出口４０の現像剤搬送方向Ｄ１の上流側の所定範囲Ｃにおいて、第１の搬送スクリュー１２５の羽根５１を省略している。これにより、現像容器２２内を搬送されながら羽根５１の面５２に溜まった現像剤は、羽根５１を省略した部分において、一旦、搬送力が低下する。そして、所定範囲Ｃの下流側で羽根５１の面５２に再度溜まり始める。しかし、溜まり始めにおいては、羽根５１の面５２に溜まる現像剤の量は少ないため、羽根５１に跳ね上げられる現像剤の量も少ない。この現像剤が溜まり始める所定範囲Ｃの下流側は、現像剤排出口４０と対向する領域である。したがって、現像剤排出口４０と対向する領域では、羽根５１に跳ね上げられる現像剤の量が少なくなるため、跳ね上げによる現像剤の排出をより抑制できる。
【００７４】
本実施形態では、所定範囲Ｃで示した羽根５１の省略幅は、例えば８ｍｍとする。この所定範囲Ｃとしては、２ｍｍ以上あれば十分な効果を得ることができる。但し、この所定範囲Ｃが長すぎると、その範囲における第１の搬送スクリュー１２５の搬送能力がないため、現像剤が滞留してしまう可能性があるので、所定範囲Ｃは２０ｍｍ以内としておくのが好ましい。
【００７５】
また、所定範囲Ｃの位置に関しては、現像剤排出口４０よりも現像剤搬送方向Ｄ１の上流側に設けていれば少なからず効果を得られるが、現像剤排出口４０から近いほど効果が大きい。本願発明者の検討では、羽根５１の１ピッチ（本実施形態では、例えば３０ｍｍ）以内に設ければ、現像剤排出口４０への対向部分５６での羽根５１の面５２に溜まる現像剤の量を少なくできた。本実施形態では、現像剤排出口４０より１ｍｍ上流部分から更に上流側の羽根５１を８ｍｍ分省略した。
【００７６】
尚、図１５に示した第１の搬送スクリュー１２５では、羽根５１を所定範囲Ｃで省略したが、これには限られない。例えば、図１６に示すように、第１の搬送スクリュー２２５を、現像剤排出口４０よりも現像剤搬送方向Ｄ１の上流側の所定範囲Ｃの羽根５１の外径が、現像剤排出口４０と対向する範囲の羽根５１の外径よりも小さくなるようにしてもよい。このように構成することで、所定範囲Ｃでの現像剤の搬送力が低下するため、図１５の構成と同様の効果を得られる。その他の構成及び作用は、上述の第１の実施形態と同様であるので、詳細な説明を省略する。
【符号の説明】
【００７７】
４…現像装置、２２…現像容器、２５，１２５，２２５…第１の搬送スクリュー（搬送部材）、４０，１４０，２４０，３４０，４４０，５４０，６４０…現像剤排出口、４１，１４１…下端、５０…回転軸、５０ａ…回転軸の上端、５１…羽根、５６…対向部分、６１…底辺（第１の部分）、６２…上端部（第２の部分）、Ｃ…所定範囲、Ｄ１…現像剤搬送方向。
【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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