(57)【要約】【課題】搬送スクリューによって跳ね上げられた現像剤が、現像容器の所定の高さ位置に形成されている排出口から排出され難い現像装置の提供。【解決手段】現像剤をオーバーフローさせて排出する排出口３０を、撹拌室２４から現像室２３へ現像剤を受け渡す第一連通部９１が形成された連通範囲と重なるようにして、撹拌室２４に形成した。ただし、連通範囲における現像容器２２の底面部は、撹拌室２４から現像室２３に向けて傾斜している。これによれば、現像剤が撹拌スクリュー２６の羽根２６ｂの回転に応じて排出口３０へと押し上げられる際に、現像剤の一部が撹拌室２４から現像室２３に逃げることができ、現像剤が排出口３０の高さまで押し上げられた時点で現像剤の量が減り得る。それ故、跳ね上げられた現像剤が排出口３０に入り難くなって、撹拌スクリュー２６の跳ね上げに起因する排出口３０からの現像剤の排出を抑制することができる。【選択図】図３
2017156588.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤を担持して回転する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に現像剤を供給する第一室と、前記第一室との間に現像剤の循環経路を形成する第二室と、前記循環経路を搬送される現像剤をオーバーフローさせて排出する排出口とが形成された現像容器と、
前記現像容器内で前記第一室と前記第二室とを隔て、前記第一室と前記第二室との間で現像剤を受け渡す受け渡し部が形成された隔壁と、
前記第一室に配置され、前記第一室で現像剤を搬送する螺旋状の第一羽根を有する第一搬送スクリューと、
前記第二室に配置され、前記第二室で前記第一搬送スクリューと反対方向に現像剤を搬送する螺旋状の第二羽根を有する第二搬送スクリューと、を備え、
前記第一搬送スクリューと前記第二搬送スクリューは、水平方向から視て少なくとも一部が重なるように一方が他方よりも上方に配置され、
前記現像容器は、前記循環経路のうち前記第一搬送スクリューの現像剤搬送方向に関し前記受け渡し部が形成された範囲の底面部が、前記第一搬送スクリューと前記第二搬送スクリューのいずれかが配置された一方の室から他方の室へと向かって下方へと傾斜し、
前記排出口は、前記一方の室に前記範囲と少なくとも一部が重なるように形成されている、
ことを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記排出口は、前記範囲内に形成されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
【請求項３】
前記一方の室に配置された前記第一搬送スクリューと前記第二搬送スクリューのいずれかは、前記排出口側で下方から上方に向けて回転する、
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】
前記底面部は、水平方向に対して現像剤の崩壊角以上４５°以下の傾斜角で傾斜している、
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】
前記一方の室は、前記第二室であり、
前記隔壁は、前記第二室から前記第一室へ現像剤を受け渡す第一受け渡し部と、前記第一室から前記第二室へ現像剤を受け渡す第二受け渡し部とが形成され、
前記受け渡し部は、前記第一受け渡し部である、
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項６】
前記排出口は、下端が前記現像剤担持体の下端よりも下方に形成されている、
ことを特徴とする請求項５に記載の現像装置。
【請求項７】
前記一方の室は、前記第一室であり、
前記隔壁は、前記第二室から前記第一室へ現像剤を受け渡す第一受け渡し部と、前記第一室から前記第二室へ現像剤を受け渡す第二受け渡し部とが形成され、
前記受け渡し部は、前記第二受け渡し部である、
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項８】
前記排出口は、下端が前記第二羽根の上端よりも下方に形成されている、
ことを特徴とする請求項７に記載の現像装置。
【請求項９】
前記隔壁は、前記現像剤担持体の回転軸線方向に延在し、
前記第一受け渡し部は、前記現像剤担持体の現像剤を担持可能な担持領域よりも前記現像剤搬送方向上流に形成され、
前記第二受け渡し部は、前記担持領域よりも前記現像剤搬送方向下流に形成されている、
ことを特徴とする請求項５乃至８のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項１０】
現像剤を担持して回転する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に現像剤を供給する第一室と、前記第一室との間に現像剤の循環経路を形成する第二室と、前記循環経路を搬送される現像剤をオーバーフローさせて排出する排出口とが形成された現像容器と、
前記現像容器内で前記第一室と前記第二室とを隔て、前記第一室と前記第二室との間で現像剤を受け渡す受け渡し部が形成された隔壁と、
前記第一室に配置され、前記第一室で現像剤を搬送する螺旋状の第一羽根を有する第一搬送スクリューと、
前記第二室に配置され、前記第二室で前記第一搬送スクリューと反対方向に現像剤を搬送する螺旋状の第二羽根を有する第二搬送スクリューと、を備え、
前記第一搬送スクリューと前記第二搬送スクリューは、水平方向から視て少なくとも一部が重なるように配置され、
前記排出口は、前記第一室と前記第二室のいずれかに、前記循環経路のうち前記第一搬送スクリューの現像剤搬送方向に関し前記受け渡し部が形成された範囲と少なくとも一部が重なるように形成されている、
ことを特徴とする現像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、現像容器内の現像剤が排出口からオーバーフローして排出される現像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置では、感光ドラムに形成した静電像をトナー像に現像するために、トナーとキャリアとを含む二成分現像剤（以下、単に現像剤と記す）を用いた現像装置が採用されている。現像装置としては、現像剤の劣化を抑制しつつ現像剤の補給を行える所謂トリクル方式と呼ばれる構成が従来から提案されている（特許文献１）。この現像装置では、搬送スクリューによって現像容器内を搬送される現像剤の剤面が安定した状態（所謂、定常状態）に至ったときの剤面高さにあわせ、排出口が現像容器の所定の高さ位置に形成されている。そして、現像剤の補給に伴い現像剤が増えて剤面が排出口よりも高くなった場合に、高くなった分の現像剤が余剰分として排出口から溢れ出して（オーバーフローして）現像容器の外へ排出される。
【０００３】
現像剤は搬送スクリューによって撹拌されながら搬送されるため、現像剤の剤面が排出口よりも高くならずともつまりは現像剤が余剰でないにも関わらず、搬送スクリューによって跳ね上げられた現像剤の一部が排出口から排出されてしまうことがある。これを防止するために、搬送スクリューの排出口に対向する箇所で、スクリューの羽根の径を小さくしたもの、あるいは羽根を省き回転軸だけにしたものなどが提案されている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【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
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述の特許文献２に記載の装置のように、羽根の径を小さくした（あるいは羽根を省いた）搬送スクリューの一部箇所では、他の箇所に比べると現像剤の搬送力がどうしても低下するので現像剤の滞留が生じやすい。その場合、現像剤の剤面高さが安定せずに（つまりは定常状態に至らない）不安定な排出が行われるので、所望の排出特性が得られ難い。
【０００６】
そこで、排出口を小さくして、搬送スクリューによって跳ね上げられた現像剤が排出口に入らないようにすることが考えられる。ただし、排出口が小さくされると、定常状態に至った場合に排出口からオーバーフローされる現像剤量が限られて、余剰分の現像剤の排出がうまくいかずに、その結果として現像装置内の現像剤量が一定に維持できなくなる。即ち、排出口を小さくする場合、適切な量の現像剤が排出されるように大きさを調整するのは難しい。従って、排出口を小さくすることは採用し難かった。
【０００７】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、現像剤をオーバーフローさせて排出する排出口からの、搬送スクリューの跳ね上げに起因する現像剤の排出を抑制可能な現像装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る現像装置は、現像剤を担持して回転する現像剤担持体と、前記現像剤担持体に現像剤を供給する第一室と、前記第一室との間に現像剤の循環経路を形成する第二室と、前記循環経路を搬送される現像剤をオーバーフローさせて排出する排出口とが形成された現像容器と、前記現像容器内で前記第一室と前記第二室とを隔て、前記第一室と前記第二室との間で現像剤を受け渡す受け渡し部が形成された隔壁と、前記第一室に配置され、前記第一室で現像剤を搬送する螺旋状の第一羽根を有する第一搬送スクリューと、前記第二室に配置され、前記第二室で前記第一搬送スクリューと反対方向に現像剤を搬送する螺旋状の第二羽根を有する第二搬送スクリューと、を備え、前記第一搬送スクリューと前記第二搬送スクリューは、水平方向から視て少なくとも一部が重なるように一方が他方よりも上方に配置され、前記現像容器は、前記循環経路のうち前記第一搬送スクリューの現像剤搬送方向に関し前記受け渡し部が形成された範囲の底面部が、前記第一搬送スクリューと前記第二搬送スクリューのいずれかが配置された一方の室から他方の室へと向かって下方へと傾斜し、前記排出口は、前記一方の室に前記範囲と少なくとも一部が重なるように形成されている、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、現像剤をオーバーフローさせて排出する排出口に、搬送スクリューによって跳ね上げられた現像剤が入り難くなるので、搬送スクリューの跳ね上げに起因する排出口からの現像剤の排出を抑制することが容易に実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本実施形態の現像装置を適用した画像形成装置の構成を示す概略図。
【図２】第一実施形態の現像装置の構成を示す断面図。
【図３】軸線方向を含む水平断面で見た第一実施形態の現像装置の構成を示す上面断面図。
【図４】現像剤の安息角について説明する図。
【図５】実施形態における現像剤の跳ね上げについて説明する図であり、（ａ）〜（ｅ）は回転時のスクリュー位置を時系列に示す模式図。
【図６】羽根の抜き勾配について説明する図であり、（ａ）は抜き勾配を有しない羽根である場合、（ｂ）は抜き勾配を有する羽根である場合。
【図７】第二実施形態の現像装置の構成を示す断面図。
【図８】軸線方向を含む水平断面で見た第二実施形態の現像装置の構成を示す上面断面図。
【図９】第三実施形態の現像装置の構成を示す断面図。
【図１０】第四実施形態の現像装置の構成を示す断面図。
【図１１】比較例における現像剤の跳ね上げについて説明する図であり、（ａ）〜（ｅ）は回転時のスクリュー位置を時系列に示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本実施形態の現像装置について説明する。まず、本実施形態の現像装置を適用した画像形成装置の構成について、図１を用いて説明する。図１に示す画像形成装置１００は、中間転写ベルト５に沿って画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫを配列したタンデム型中間転写方式のフルカラープリンタである。
【００１２】
［画像形成装置］
画像形成部ＰＹでは、感光ドラム１Ｙにイエロートナー像が形成されて中間転写ベルト５に転写される。画像形成部ＰＭでは、感光ドラム１Ｍにマゼンタトナー像が形成されて中間転写ベルト５に転写される。画像形成部ＰＣ、ＰＫでは、それぞれ感光ドラム１Ｃ、１Ｋにシアントナー像、ブラックトナー像が形成されて中間転写ベルト５に転写される。中間転写ベルト５に転写された四色のトナー像は、二次転写部（二次転写ニップ部）Ｔ２へ搬送されて記録材Ｓ（用紙、ＯＨＰシートなどのシート材など）へ一括二次転写される。
【００１３】
画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫは、現像装置４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋで用いるトナーの色がイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックと異なる以外は、ほぼ同一に構成される。以下では、画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫの区別を表す符号末尾のＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋを省略して、画像形成部ＰＹ〜ＰＫの構成及び動作を説明する。
【００１４】
画像形成部Ｐには、像担持体としての感光ドラム１を囲んで、一次帯電器２、露光装置３、現像装置４、転写ローラ６、ドラムクリーニング装置１９が配置されている。感光ドラム１は、アルミニウム製シリンダの外周面に感光層が形成されたものであり、所定のプロセススピード（例えば２７３ｍｍ／ｓ）で図１の矢印Ｒ１方向に回転される。
【００１５】
一次帯電器２は、例えばコロナ放電に伴う荷電粒子を照射して感光ドラム１を一様な負極性の暗部電位に帯電させる。露光装置３は、各色の分解色画像を展開した走査線画像データをＯＮ−ＯＦＦ変調したレーザービームを回転ミラーで走査して、帯電した感光ドラム１の表面に画像の静電像を書き込む。現像装置４は、トナーを感光ドラム１に供給して静電像をトナー像に現像する。現像装置４については詳細を後述する。
【００１６】
転写ローラ６は中間転写ベルト５を押圧し、感光ドラム１と中間転写ベルト５との間にトナー像の一次転写部（一次転写ニップ部）を形成する。転写ローラ６にトナーの帯電極性と逆極性の直流電圧が印加されることにより、感光ドラム１に担持されたトナー像が中間転写ベルト５へ一次転写される。ドラムクリーニング装置１９は、感光ドラム１にクリーニングブレードを摺擦して、一次転写後に感光ドラム１上に僅かに残る一次転写残トナーを除去する。
【００１７】
中間転写ベルト５は、テンションローラ６１、二次転写内ローラ６２及び駆動ローラ６３等のローラに掛け渡して支持され、駆動ローラ６３に駆動されて図１の矢印Ｒ２方向に回転される。二次転写部Ｔ２は、二次転写外ローラ１０に支持された中間転写ベルト５に二次転写内ローラ６２を当接して形成される記録材Ｓへのトナー像転写ニップ部である。二次転写部Ｔ２では、二次転写内ローラ６２に所定の二次転写電圧が印加されることで、トナー像が中間転写ベルト５から二次転写部Ｔ２に挟持搬送される記録材Ｓへ二次転写される。二次転写後に中間転写ベルト５に付着したまま残る二次転写残トナーは、ベルトクリーニング装置１８が中間転写ベルト５を摺擦することにより除去される。ベルトクリーニング装置１８は、中間転写ベルト５にクリーニングブレードを摺擦させて二次転写残トナーを除去する。
【００１８】
記録材Ｓは、給紙カセット１２に積載される形で収納されている。給紙ローラ１３は、画像形成タイミングにあわせて給紙カセット１２から記録材Ｓを一枚ずつに分離して引き出す。記録材Ｓは給紙ガイド１１を通り、中間転写ベルト５のトナー像にタイミングを合わせて二次転写部Ｔ２へ送り込まれる。上述のようにして二次転写部Ｔ２により四色のトナー像が転写された記録材Ｓは、定着装置１６へと搬送される。定着装置１６は、対向するローラもしくはベルト等による圧力と、一般的にはヒータ等の熱源（不図示）による熱を加えて記録材Ｓ上にトナー像を溶融固着する。こうして表面にトナー像が定着された記録材Ｓは、機体外の排紙トレイ１７に排出される。
【００１９】
＜第一実施形態＞
第一実施形態の現像装置４について、図２乃至図６（ｂ）を用いて説明する。現像装置４は、図２及び図３に示すように、ハウジングを形成する現像容器２２、現像剤担持体としての現像スリーブ２８、規制ブレード２９、第一搬送スクリューとしての現像スクリュー２５、第二搬送スクリューとしての撹拌スクリュー２６などを備える。
【００２０】
現像容器２２には、例えば負帯電性の非磁性のトナーと正帯電性の磁性キャリアとを含む二成分現像剤が収容されている。非磁性トナーは、スチレン系樹脂やポリエステル樹脂等の結着樹脂、カーボンブラックや染料、顔料等の着色剤、さらには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する。トナーの体積平均粒径は４μｍ〜１０μｍが好ましく、７μｍ程度がより好ましい。他方、磁性キャリアは、例えば表面酸化あるいは未酸化の鉄、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、或は酸化物フェライトなどが好適に使用可能である。キャリアの体積平均粒径は２０〜６０μｍが好ましく、３０〜５０μｍ程度がより好ましい。また、キャリアの電気抵抗率は１０７Ωｃｍ以上、より好ましくは１０８Ωｃｍ以上がよい。本実施形態では、１０８Ωｃｍのキャリアを用いた。
【００２１】
現像容器２２は、感光ドラム１に対向した一部分が開口しており、この開口部に一部が露出するようにして現像剤担持体としての現像スリーブ２８が回転可能に配置されている。現像スリーブ２８は、アルミニウム合金などの非磁性材料で円筒状に形成され、図２の矢印Ｒ３方向に回転駆動される。現像スリーブ２８の内側には、複数の磁極により構成される磁界発生手段としてのマグネットローラ２８１が回転不能に配置されている。現像スリーブ２８は、図３に示すように、回転軸線方向中間部に現像剤を担持可能なコート領域Ｈ（担持領域）を有する。コート領域Ｈは、表面に凹凸が形成されている。現像スリーブ２８の回転軸線方向両端部でコート領域Ｈから外れた非担持領域は、凹凸が形成されていない平滑面である。
【００２２】
現像スリーブ２８は、図２に示すように、矢印Ｒ３方向に回転し、マグネットローラ２８１の汲み上げ磁極Ｎ１極の位置で吸着した現像剤を規制ブレード２９方向へ担持搬送する。規制磁極Ｓ１極によって穂立ちした現像剤は、現像スリーブ２８と規制ブレード２９のギャップを通過する際に規制ブレード２９によってせん断力を受けてその量が規制され、現像スリーブ２８上に所定の層厚の現像剤層が形成される。例えば、現像スリーブ２８と規制ブレード２９のギャップは、２００〜１０００μｍ、好ましくは３００〜７００μｍに設定される。規制ブレード２９は、単位面積当りの現像剤コート量が例えば３０ｍｇ／ｃｍ２になるように層厚を規制する。現像剤層は感光ドラム１と対向する現像領域に担持搬送され、現像磁極Ｎ２極によって磁気穂を形成した状態で感光ドラム１の表面に形成されている静電潜像を現像する。現像に供された後の現像剤は、剥ぎ取り磁極Ｎ３極と汲み上げ磁極Ｎ１極の間で同極が隣り合うことで形成される無磁力帯によって現像スリーブ２８より剥離される。
【００２３】
現像容器２２は、第一室としての現像室２３と第二室としての撹拌室２４と、現像室２３と撹拌室２４との間に設けられ、現像室２３と撹拌室２４とを区画する隔壁２７とを有する。隔壁２７は、現像スリーブ２８の回転軸線方向（長手方向）に沿って延在されている。本実施形態の現像装置４は、現像室２３と撹拌室２４とが高低差を有して配置されている。
【００２４】
隔壁２７は、図３に示すように、長手方向両端側にそれぞれ現像室２３と撹拌室２４とを連通させる受け渡し部としての第一連通部９１（第一受け渡し部）及び第二連通部９２（第二受け渡し部）を有する。隔壁２７の両端は、現像容器２２の長手方向両端部の内壁までは達しておらず、これにより撹拌室２４から現像室２３へ現像剤を受け渡す第一連通部９１と、現像室２３から撹拌室２４へ現像剤を受け渡す第二連通部９２が形成される。隔壁２７の上部には、図２に示すように、現像スリーブ２８に近接するように延設され、現像スリーブ２８から回収された現像剤を撹拌室２４内に案内する案内部材２７１が設けられている。
【００２５】
現像室２３には、現像室２３で現像剤を所定の一方向に搬送する現像スクリュー２５が配置されている。撹拌室２４には、撹拌室２４で現像スクリュー２５と反対方向に現像剤を搬送する撹拌スクリュー２６が配置されている。現像スクリュー２５及び撹拌スクリュー２６は、それぞれ回転軸２５ａ、２６ａの周囲に第一羽根としての羽根２５ｂ、第二羽根としての羽根２６ｂを螺旋状に形成することで構成される。回転軸２５ａ、２６ａの両端部は、それぞれ現像容器２２に対して軸受け部９０により回転自在に支持されている。現像スクリュー２５と撹拌スクリュー２６は、水平方向から視て少なくとも一部が重なるようにして配置されている。本実施形態では、撹拌スクリュー２６が現像スクリュー２５よりも上方に配置されている。撹拌スクリュー２６は、回転軸２６ａが現像スクリュー２５の回転軸２５ａよりも上方に、且つ、互いに略平行となるように配置されている。
【００２６】
現像スリーブ２８、現像スクリュー２５、撹拌スクリュー２６はそれぞれ不図示のギア列によって連結駆動される構成になっていて、不図示の駆動モータからのギア列を介してそれぞれ回転する。図２に示すように、現像スクリュー２５は隔壁２７と反対側で下方から上方に向けて図２の矢印Ｒ５方向に回転し、撹拌スクリュー２６は隔壁２７と反対側（つまり排出口側）で下方から上方に向けて図２の矢印Ｒ４方向に回転する。このように現像スクリュー２５及び撹拌スクリュー２６が回転することで、現像剤は図３の矢印で示すように循環搬送される。このとき、現像スクリュー２５の現像剤搬送方向に関し、上流側の第一連通部９１で現像剤が撹拌室２４から現像室２３に、下流側の第二連通部９２で現像剤が現像室２３から撹拌室２４に、それぞれ現像剤が受け渡される。これにより、現像室２３と撹拌室２４とで現像剤の循環経路を形成し、現像剤はこの循環経路を循環することで混合撹拌される。
【００２７】
現像室２３は現像剤を現像スリーブ２８のコート領域Ｈに供給し、撹拌室２４は現像スリーブ２８より剥離された現像剤を回収する。即ち、現像室２３内の現像剤は、現像スクリュー２５により搬送されつつ、マグネットローラ２８１の汲み上げ磁極Ｎ１極の位置で現像スリーブ２８に吸着される。一方、隔壁２７の上部に設けられた案内部材２７１は、隔壁２７の上端から現像スリーブ２８の無磁力帯付近で現像スリーブ２８に近接するように延設されている。そのため、剥ぎ取り磁極Ｎ３で現像スリーブ２８より剥離された現像剤は、現像室２３に戻ることなく撹拌室２４に収容される。撹拌室２４では、現像剤を回収しつつ、回収された現像剤が撹拌スクリュー２６により搬送される。
【００２８】
本実施形態の現像装置４は、このように、現像室２３で現像スリーブ２８に現像剤を供給し、撹拌室２４で現像スリーブ２８から現像剤を回収する、機能分離型の構成を有する。機能分離型の場合、現像スリーブ２８上の現像剤が撹拌室２４の長手方向に渡って回収される。即ち、現像剤は、現像スリーブ２８を介さずに現像室２３から撹拌室２４に搬送される第一の経路と、現像スリーブ２８から直接、撹拌室２４に搬送される第二の経路との二つの経路を介して循環される。
【００２９】
［底面部］
上述したように、本実施形態では現像室２３と撹拌室２４とが高低差を有して配置されている。そして、現像容器２２の底面部のうち、循環経路のうち現像スクリュー２５の現像剤搬送方向に関し第一連通部９１が形成された範囲（以下、便宜的に連通範囲と呼ぶ）の底面部（２３ａ、２４ａ）は撹拌室２４から現像室２３に向かって傾斜している。言い換えるならば、連通範囲において、撹拌室２４の底面部２４ａが現像室２３の底面部２３ａよりも上方にある。撹拌室２４の底面部２４ａと現像室２３の底面部２３ａとは、連通範囲において一体的に滑らかな底面を形成している。それ故、現像剤は、自重によって上方の撹拌室２４から下方の現像室２３へと底面部（２３ａ、２４ａ）上を滑り落ちていきやすい。
【００３０】
底面部（２３ａ、２４ａ）は、水平方向に対して現像剤の崩壊角以上、より好ましくは現像剤の安息角以上の傾斜角で傾斜している。ここで、現像剤の崩壊角及び現像剤の安息角について図４を用いて説明する。
【００３１】
現像剤の崩壊角及び現像剤の安息角は、パウダーテスター（例えばホソカワミクロン社製のＰＴ−Ｎ型など）を用いて測定可能である。測定のために、例えば２４６μｍの篩（不図示）をセットした振動台２００の中に現像剤を約２５０ｃｃ入れ、振動台２００を約１８０秒間振動させた。振動台２００から篩にかけられ落下した現像剤は、図４に示すように、安息角測定用テーブル２０１上に堆積して山を形成するので、この現像剤の山の斜面と水平面とのなす角（θ）を角度測定アーム（不図示）等により測定し、これを現像剤の安息角と呼ぶ。その後、安息角測定用テーブル２０１上に重量４５０ｇ程度のショッカー（不図示）が約１ｃｍの高さから繰り返し落とされる（例えば３回）。そうすると、安息角測定用テーブル２０１が振動することから、現像剤の山は部分的に崩壊し得る。こうして崩壊した後の現像剤の山の斜面と水平面とのなす角（θ）を角度測定アーム等により測定し、これを現像剤の崩壊角と呼ぶ。崩壊角は安息角よりも小さい角度である。一般的に、現像剤の安息角は約３０°であり、崩壊角は約１５°である。
【００３２】
底面部（２３ａ、２４ａ）の傾斜角が安息角以上であれば、現像剤は撹拌室２４から現像室２３に向けて自重によって移動し得る。ただし、傾斜角が安息角より小さくても崩壊角以上であれば、撹拌スクリュー２６の回転に伴い搬送力を受けていれば、現像剤が撹拌室２４から現像室２３に向けて移動し得る。そこで、底面部（２３ａ、２４ａ）は、崩壊角以上４５°以下の傾斜角で傾斜しているのが好ましい。
【００３３】
既に述べた通り、上述した現像装置４は、トナーとキャリアとを有する二成分現像剤を用いて現像を行っている。この場合、トナーは現像動作により随時消費されていくのに対し、キャリアは消費されずに現像装置内に残る。そのため、長時間使用されるとキャリアは長時間トナーと共に撹拌され、表面がトナーやトナーの外添剤の付着により汚染されることとなる。その結果、キャリアのトナーに対する帯電量付与能力（帯電性能）が下がり、トナーの帯電量が低下して、濃度変動や飛散かぶり等の画像劣化が生じ得る。このような問題に対し、サービスマンへの負担、画像形成装置のダウンタイムという観点から、現像装置４への新しい現像剤の補給を行うことにより帯電性能の劣化を抑制できるようにしている。現像装置４に補給される現像剤としては、例えばトナーとキャリアを重量比で９：１に混合した補給剤が用いられる。
【００３４】
図２乃至図３に示すように、撹拌室２４の撹拌スクリュー２６の現像剤搬送方向上流側には補給口４０が設けられ、補給口４０には補給装置４１（ホッパ等）が接続される。補給装置４１は補給スクリュー４２を有し、補給スクリュー４２を回転させることにより補給口４０から撹拌室２４に補給剤を補給する。補給された補給剤は現像スリーブ２８に供給されるまでの間に、撹拌スクリュー２６及び現像スクリュー２５によって既存の現像剤と十分に混合撹拌される。補給装置４１は、画像形成時に消費された量とほぼ同量のトナーを補給する。そうするため、補給装置４１が補給する補給剤の量は補給スクリュー４２の回転数によって予め決められており、また補給スクリュー４２の回転数は現像剤中のトナー濃度（現像剤の全重量に占めるトナーの重量の割合（ＴＤ比））に基づいて決められる。補給剤の補給によって、現像装置４の現像剤は現像特性が一定に維持される。
【００３５】
現像装置４では上述のように補給装置４１から補給剤が補給されるが、現像容器２２内（現像容器内）の現像剤が多くなり過ぎると、現像剤の撹拌が不十分となって濃度変動や飛散かぶり等の画像劣化が生じやすくなる。そこで、補給剤の補給に伴い余剰になった現像剤（余剰現像剤と呼ぶ）が現像容器２２から排出されるように、現像容器２２には現像剤をオーバーフローさせて排出する排出口３０が形成されている。排出口３０から排出された余剰現像剤は、回収スクリューにより搬送されて回収容器３１に回収される。
【００３６】
［排出口］
次に、現像剤をオーバーフローさせて排出するために、現像容器２２に形成される排出口３０について説明する。排出口３０は、現像剤が定常状態に至ったときの所定の剤面高さにあわせて、現像容器２２の所定の高さ位置に形成される。本実施形態の場合、排出口３０は撹拌スクリュー２６が配置されている撹拌室２４に形成される。
【００３７】
図２に示すように、排出口３０は鉛直方向に関し、下端（図２の一点鎖線Ａ）が現像スリーブ２８の下端（図２の一点鎖線Ｂ）よりも下方に位置するように形成される。仮に排出口３０の下端が現像スリーブ２８の下端よりも上方に位置している場合、定常状態に至ったときの剤面高さが現像スリーブ２８の下端よりも高くなり得る。そうなると、現像スリーブ２８へ供給される現像剤量が多くなることに伴い、規制ブレード２９により現像剤にかかるせん断力が大きくなって、現像剤が圧縮されて劣化しやすくなる。これを避けるため、排出口３０は、下端が現像スリーブ２８の下端よりも下方に位置するように形成されている。
【００３８】
図３に示すように、排出口３０は、現像容器２２の長手方向（現像スクリュー２５の現像剤搬送方向）に関し、連通範囲と重なるように形成されている。なお、排出口３０は、少なくとも一部が連通範囲と重なるように形成されていればよいが、排出口３０の全域にわたって連通範囲内に形成される方が好ましい。これは、排出口３０の一部でも隔壁２７に重なっていると、隔壁２７と重なっている箇所では撹拌スクリュー２６による跳ね上げに起因する現像剤の排出が生じ得るからである（後述する比較例参照）。
【００３９】
また、連通範囲ひいては第一連通部９１は、現像スリーブ２８のコート領域Ｈよりも現像スクリュー２５の現像剤搬送方向上流に形成されている。第一連通部９１がコート領域Ｈの範囲外に形成されることにより、現像室２３における現像スリーブ２８への現像剤供給量が現像スクリュー２５の現像剤搬送方向で均等になりやすく、現像剤の劣化を抑制することができる。仮に第一連通部９１がコート領域Ｈと重なっている場合、撹拌室２４から現像室２３に移動した現像剤がそのまま現像スリーブ２８のコート領域Ｈに供給され得る。そうなると、規制ブレード２９（図２参照）により現像剤にかかるせん断力が大きくなり、現像剤が劣化しやすい。これを避けるため、第一連通部９１はコート領域Ｈと重ならないように、コート領域Ｈの範囲外に形成される。なお、第二連通部９２は、現像スリーブ２８のコート領域Ｈよりも現像スクリュー２５の現像剤搬送方向下流に形成される。
【００４０】
上記のように、第一連通部９１が現像スリーブ２８のコート領域Ｈの範囲外に形成されるが故に、排出口３０は同様にコート領域Ｈの範囲外に形成されることになる。仮に排出口３０がコート領域Ｈの範囲に形成されている場合、現像スリーブ２８から撹拌室２４に回収された現像剤がそのまま排出口３０から排出され得る。そうなると、余剰現像剤がほとんどなくても現像剤が排出されてしまい、現像装置内の現像剤量が一定に維持できなくなる虞がある。これを避けるため、排出口３０はコート領域Ｈと重ならないように、コート領域Ｈの範囲外に形成される。
【００４１】
さらには、撹拌スクリュー２６には羽根２６ｂの他に、羽根２６ｂと反対側に現像剤を搬送可能な返し羽根２６ｃが形成されている。返し羽根２６ｃは、羽根２６ｂによって搬送される現像剤を羽根２６ｂ側に押し戻す返しスクリューを形成する。返し羽根２６ｃが現像剤を押し戻すことによって、羽根２６ｂにより搬送された現像剤は第一連通部９１を通過し現像室２３に受け渡される。排出口３０は、連通範囲において返し羽根２６ｃよりも手前で羽根２６ｂに対向する範囲に形成されるのが好ましい。
【００４２】
［比較例］
上述した第一実施形態の現像装置４では、現像剤がオーバーフローしていない場合に撹拌スクリュー２６による跳ね上げに起因する排出口３０からの現像剤の排出を抑制することができる。この点について、本実施形態と異なり、排出口が連通範囲と重なるように形成されておらず、排出口が隔壁２７と重なる範囲に形成されている比較例と比べて説明する。
【００４３】
比較例の場合について、図１１（ａ）乃至図１１（ｅ）を用いて説明する。比較例の場合、現像剤がオーバーフローしていないにも関わらず、撹拌スクリュー２６により跳ね上げられた現像剤が排出口３０Ａから排出されていた。即ち、図１１（ａ）に示す状態から羽根２６ｂが回転すると、図１１（ｂ）に示すように、羽根２６ｂは撹拌室２４内で現像剤を回転方向（矢印Ｒ４方向）に押し始める。そのため、現像剤の多くは撹拌スクリュー２６の回転軸線方向に沿って移動されるが、現像剤の一部は羽根２６ｂの回転方向（矢印Ｒ４方向）に移動される。さらに羽根２６ｂが回転すると、図１１（ｃ）に示すように、現像剤の一部は羽根２６ｂの搬送面に乗った状態で、羽根２６ｂの回転に応じて排出口３０Ａに向けて押し上げられる。そして、羽根２６ｂが排出口３０Ａ付近の高さに達すると、図１１（ｄ）及び図１１（ｅ）に示すように、羽根２６ｂに押し上げられた現像剤の一部が排出口３０Ａに向けて跳ね上げられて、排出口３０Ａより排出される。
【００４４】
比較例では、図１１（ａ）乃至図１１（ｅ）に示すように剤面が低くても、現像剤が排出口３０Ａより排出されることがあった。これは、羽根２６ｂが現像容器２２の側壁と隔壁２７とに挟まれているからである。上述したように、現像剤は羽根２６ｂの回転に応じて、撹拌スクリュー２６の回転軸線方向と羽根２６ｂの回転方向のいずれかに移動し得る。この際に、羽根２６ｂの回転方向に移動された現像剤は逃げ場がないため、羽根２６ｂの搬送面に乗った現像剤の量がほとんど変わらないまま、排出口３０Ａの高さ近くまで押し上げられ得る。このように、比較例の場合、排出口３０Ａの高さにまで押し上げられる現像剤量が多くなりやすいため、羽根２６ｂに押し上げられた現像剤の一部が排出口３０Ａから排出されやすい。
【００４５】
他方、本実施形態の場合について図５（ａ）乃至図５（ｅ）を用いて説明する。本実施形態の場合も比較例と同様に、図５（ａ）に示す状態から羽根２６ｂが回転し、図５（ｂ）に示す状態を経て、図５（ｃ）に示すように、現像剤の一部が羽根２６ｂの搬送面に乗った状態で排出口３０に向けて押し上げられる。ただし、本実施形態の場合、排出口３０が形成される連通範囲では、羽根２６ｂが現像容器２２の側壁と隔壁２７とに挟まれていない。また、既に述べたように、連通範囲では現像容器２２の底面部（２３ａ、２４ａ）が撹拌室２４から現像室２３に向かって傾斜している（図２参照）。そのため、図５（ｃ）に示す状態から図５（ｄ）に示す状態に至るときに、羽根２６ｂによって回転方向（矢印Ｒ４方向）に押された現像剤の一部は、回転方向と反対方向（矢印Ｚ方向）に逃げやすい。従って、羽根２６ｂの搬送面に乗った現像剤が排出口３０の高さまで押し上げられても、その時点で羽根２６ｂの搬送面に乗っている現像剤の量が減っているので、排出口３０から現像剤が排出され難くなる。こうして、撹拌スクリュー２６の跳ね上げによる現像剤の排出が抑制される。
【００４６】
なお、現像スクリュー２５と撹拌スクリュー２６は、それぞれの羽根２５ｂ，２６ｂの搬送面が回転軸２５ａ，２６ａの垂線に対し所定の角度（以下、勾配と呼ぶ）をもって形成されている。図６（ａ）は勾配を有しない羽根の一例を示し、図６（ｂ）は勾配を有する羽根の一例を示す。ここでいう勾配を有する羽根とは、羽根の根元側（回転軸側）の回転方向長さ（厚み）が羽根の先端側の回転方向長さ（厚み）よりも長くなるように、少なくとも搬送面が根本側から先端側に向けて傾斜した形状の羽根のことをいう。羽根は搬送面だけが傾斜しているものに限らず、搬送面だけでなく反対側の面も傾斜していてもよい。
【００４７】
勾配を有しない羽根の場合、図６（ａ）に示すように、現像剤は羽根２６ｂの回転方向（矢印Ｙ方向）に働く力を受けやすい。他方、勾配を有する羽根の場合、図６（ｂ）に示すように、現像剤は羽根２６ｂの回転方向の接線方向（矢印Ｙ方向）に働く力を受けやすい。これは、勾配を有する羽根の場合、現像剤に対し回転方向に加えて径方向にも力を与え得るからである。従って、勾配を有する羽根２６ｂの搬送面に乗った現像剤は、勾配を有しない羽根２６ｂの場合に比べると、回転する羽根２６ｂの根元側から先端側に向かって動きやすい。それ故、勾配を有する羽根２６ｂの場合、羽根２６ｂの搬送面に乗った現像剤が排出口３０の高さまで押し上げられても、その時点で羽根２６ｂの搬送面に乗っている現像剤の量が減りやすい。
【００４８】
以上のように、本実施形態では、現像剤をオーバーフローさせて排出する排出口３０を、撹拌室２４から現像室２３へ現像剤を受け渡す第一連通部９１が形成された連通範囲と重なるようにして、撹拌室２４に形成した。ただし、連通範囲における現像容器２２の底面部（２３ａ、２４ａ）は、撹拌室２４から現像室２３に向けて傾斜している。これによれば、現像剤が撹拌スクリュー２６の羽根２６ｂの回転に応じて排出口３０へと押し上げられる際に、現像剤の一部が撹拌室２４から現像室２３に逃げることができ、現像剤が排出口３０の高さまで押し上げられた時点で現像剤の量が減り得る。それ故、撹拌スクリュー２６によって跳ね上げられた現像剤が排出口３０に入り難くなるので、撹拌スクリュー２６の跳ね上げに起因する排出口３０からの現像剤の排出を抑制することが実現できる。
【００４９】
なお、上述した第一実施形態では、第一連通部９１が形成された連通範囲（つまり、撹拌スクリュー２６の現像剤搬送方向下流）に排出口３０が形成されているがこれに限られない。排出口３０は、第二連通部９２が形成された連通範囲（つまり、撹拌スクリュー２６の現像剤搬送方向上流）に形成されてもよい。ただし、撹拌室２４に形成する場合、第一連通部９１が形成された連通範囲のように剤面が高くなる位置に排出口３０を設ける方が好ましい。即ち、剤面が高くなる位置では現像剤の量が多いがために、撹拌スクリュー２６の跳ね上げによって現像剤が排出口３０から排出され易い。そこで、本実施形態では、排出口３０を撹拌室２４の下流側に形成している。
【００５０】
ただし、機能分離型の現像装置４の場合、撹拌室２４に現像スリーブ２８より剥離された現像剤を回収するため、撹拌室２４の下流側において現像剤量が多くなりやすい。そのため、撹拌室２４の下流側で撹拌スクリュー２６による現像剤の跳ね上げが生じやすくなるが、上述したように排出口３０を第一連通部９１が形成された範囲に形成することで、そうした現像剤の跳ね上げを軽減することが可能である。さらに、機能分離型の現像装置４の場合、上述のように現像剤が二つの経路を介して循環されることから、撹拌室２４の現像剤量が増える一方で、現像室２３の現像剤量は減少する傾向にある。そのため、第一連通部９１での現像剤の移動がスムーズになる。第一連通部９１での現像剤の移動がスムーズであれば、撹拌スクリュー２６による現像剤の跳ね上げが生じ難くなる。このように、排出口３０を第一連通部９１が形成された範囲に形成することにより得られる効果は、機能分離型である場合により顕著である。
【００５１】
なお、本実施形態に比較して、例えば隔壁２７の一部を切り欠いて、切り欠いた箇所の範囲に排出口を設けることが考えられる。しかしながら、その場合、第一実施形態と同様の効果が得られなかった。これは、切り欠いた箇所に現像剤が溜まり不動層となりやすく、その結果、羽根２６ｂが現像容器２２の側壁と隔壁２７とに挟まれた状態とほぼ変わらなくなるからである。
【００５２】
＜第二実施形態＞
第二実施形態について、図７及び図８を用いて説明する。図７は第二実施形態の現像装置の構成を示す断面図であり、図８は軸線方向を含む水平断面で見た第二実施形態の現像装置の構成を示す断面図である。これら図７及び図８において、上述した第１実施形態の現像装置４の構成要素に対応する構成要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００５３】
図７に示す現像装置４Ａは、現像室２３と撹拌室２４とが高低差を有して配置されているが、図２に示した現像装置４と異なり、現像室２３と撹拌室２４とが上下で入れ替えられている。そして、現像容器２２の底面部のうち、循環経路のうち現像スクリュー２５の現像剤搬送方向に関し第二連通部９２（図８参照）が形成された範囲の底面部（２３ａ、２４ａ）は現像室２３から撹拌室２４に向かって傾斜している。言い換えるならば、連通範囲において、現像室２３の底面部２３ａが撹拌室２４の底面部２４ａよりも上方にある。また、現像スクリュー２５が撹拌スクリュー２６よりも上方に配置されている。この場合、現像スクリュー２５の回転方向は図中矢印Ｒ５方向であり、撹拌スクリュー２６の回転方向は図中矢印Ｒ４方向である。また、現像スリーブ２８の回転方向は図中矢印Ｒ３方向である。つまり、これらの回転方向は図２の場合と反対方向である。
【００５４】
図７に示すように、排出口３０は現像スクリュー２５が配置されている現像室２３に形成される。排出口３０は鉛直方向に関し、下端（図７の一点鎖線Ａ）が撹拌スクリュー２６の上端（図７の一点鎖線Ｃ）よりも下方に位置するように形成される。仮に排出口３０の下端が撹拌スクリュー２６の上端よりも上方に位置している場合、定常状態に至ったときの剤面高さが撹拌スクリュー２６の上端よりも高くなり得る。そうなると、撹拌スクリュー２６で搬送する現像剤量が多くなることに伴い、撹拌スクリュー２６が現像剤を搬送するのにかける力が大きくなって、現像剤が搬送され難くなる。これを避けるため、排出口３０は、下端が撹拌スクリュー２６の上端よりも下方に位置するように形成されている。
【００５５】
図８に示すように、排出口３０は、現像容器２２の長手方向（現像スクリュー２５の現像剤搬送方向）に関し、第二連通部９２が形成された範囲と少なくとも一部が重なるように形成されている。また、排出口３０は、排出口３０はコート領域Ｈ（図３参照）と重ならないように、コート領域Ｈの範囲外に形成されている。このように、現像剤をオーバーフローさせて排出する排出口３０を、現像室２３から撹拌室２４へ現像剤を受け渡す第二連通部９２が形成された範囲と重なるようにして、現像室２３に形成した。こうした現像装置４Ａでも、上述した第一実施形態の現像装置４と同様の効果が得られる。
【００５６】
なお、上述した第二実施形態では、第二連通部９２が形成された範囲（つまり、現像スクリュー２５の現像剤搬送方向下流）に排出口３０が形成されているがこれに限られない。排出口３０は、第一連通部９１が形成された連通範囲（つまり、現像スクリュー２５の現像剤搬送方向上流）に形成されてもよい。ただし、現像室２３に形成する場合、排出口３０を第二連通部９２に設けることで、現像容器２２内の現像剤の剤面の最低の位置を保証できる。即ち、現像室２３の下流側は、剤面が低くなり易い。この位置に排出口３０を設けると、現像剤が排出され過ぎることを抑制できて剤面の最低位置を保証し易い。そこで、本実施形態では、排出口３０を現像室２３の下流側に形成している。
【００５７】
＜第三実施形態＞
第三実施形態について、図９を用いて説明する。図９に示す現像装置４Ｂは図２に示した現像装置４と比較して、大きくは次の２点が異なるだけで、その他は同様である。異なる点は、第１に現像スクリュー２５と撹拌スクリュー２６とがほぼ水平方向に並ぶように配置されている点、第２に底面部（２３ａ、２４ａ）が傾斜していない点である。ここでは、上述した第一実施形態の現像装置４と同一の構成要素には同じ符号を付し、説明を省略する。
【００５８】
第三実施形態の現像装置４Ｂの場合、現像スクリュー２５及び撹拌スクリュー２６は、それぞれの回転軸２５ａ，２６ａの鉛直方向の位置がほぼ同じとなるように、且つ、互いに平行となるように配置されている。本実施形態の場合、排出口３０は撹拌室２４（又は現像室２３）の、第一連通部９１（又は第二連通部９２）が形成された範囲に形成されればよい。こうすることで、撹拌スクリュー２６（又は現像スクリュー２５）の跳ね上げに起因する排出口３０からの現像剤の排出を抑制することが実現できる、という効果が得られる。
【００５９】
ただし、以下の観点から、上述した第一実施形態や第二実施形態のように、現像容器２２の底面部（２３ａ、２４ａ）は傾斜している方が好ましい。即ち、底面部（２３ａ、２４ａ）が傾斜している場合、撹拌スクリュー２６の羽根２６ｂと底面部２４ａとの間に、傾斜していない場合に比べると大きい隙間が生じる。隙間が大きいため、現像剤が排出口３０に向けて押し上げられる際に（図５（ｃ）及び図５（ｄ）参照）、羽根２６ｂによって回転方向に押された現像剤のより多くが回転方向と反対方向に逃げやすい。従って、羽根２６ｂの搬送面に乗った現像剤が排出口３０の高さまで押し上げられても、その時点で羽根２６ｂの搬送面に乗っている現像剤の量がかなり減るので、排出口３０から現像剤が排出され難くなる。こうして、撹拌スクリュー２６の跳ね上げによる現像剤の排出が抑制される。
【００６０】
＜第四実施形態＞
上述した各実施形態では、機能分離型の現像装置４を説明したがこれに限られない。例えば、図１０に示す現像装置４Ｃであってもよい。図１０は、第四実施形態の現像装置の構成を示す断面図である。図１０に示す現像装置４Ｃは図１に示した現像装置４と比較して、隔壁２７に案内部材２７１が設けられていない。ここでは、上述した第１実施形態の現像装置４と同一の構成要素には同じ符号を付し、説明を省略する。
【００６１】
図１０に示す現像装置４Ｃの場合、隔壁２７に案内部材２７１が設けられていないため、現像室２３は現像剤を現像スリーブ２８のコート領域Ｈ（図３参照）に供給するだけでなく、現像スリーブ２８より剥離された現像剤を回収する。本実施形態の場合でも、排出口３０は撹拌室２４（又は現像室２３）の、第一連通部９１（又は第二連通部９２）が形成された範囲に形成されればよい。こうすることで、撹拌スクリュー２６（又は現像スクリュー２５）の跳ね上げに起因する排出口３０からの現像剤の排出を抑制することが実現できる、という効果が得られる。なお、この場合でも、図７に示すように、現像室２３と撹拌室２４とが上下で入れ替えられても、同様の効果が得られることは言うまでもない。
【００６２】
なお、上述した各実施形態では、各色の感光ドラム１から中間転写ベルト５に各色のトナー像を一次転写した後に、記録材Ｓに各色の複合トナー像を一括して二次転写する中間転写方式の画像形成装置１００を説明したが、これに限らない。例えば、転写材搬送ベルトに担持され搬送される記録材Ｓに感光ドラム１から直接転写する直接転写方式の画像形成装置に、上述した各実施形態の現像装置を適用してよい。
【符号の説明】
【００６３】
４…現像装置、２２…現像容器、２３…第一室（現像室）、２４…第二室（撹拌室）、２３ａ（２４ａ）…底面部、２５…第一搬送スクリュー（現像スクリュー）、２５ｂ…第一羽根、２６…第二搬送スクリュー（撹拌スクリュー）、２６ｂ…第二羽根、２７…隔壁、２８…現像剤担持体（現像スリーブ）、３０…排出口、９１…受け渡し部（第一受け渡し部、第一連通部）、９２…受け渡し部（第二受け渡し部、第二連通部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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