(57)【要約】【課題】現像剤の剤面を上昇させることで余剰現像剤を排出口から排出させる構成で、内部の現像剤量が過剰になることを抑制できる現像装置を提供する。【解決手段】本現像装置は、排出口１３を形成された現像容器２と、排出口１３と重なる位置において羽根部５ｂを切欠かれた切欠き部５１を有する第１搬送スクリュ５と、を備えている。切欠き部５１の周囲の空間である第１搬送空間Ｔ１の体積をＸ１とし、第１搬送空間Ｔ１の搬送方向上流側に隣接する第２搬送空間Ｔ２の体積をＸ２とする。また、第１搬送空間Ｔ１における現像剤の平均流速をＳ１とし、第２搬送空間Ｔ２における現像剤の平均流速をＳ２とする。このとき、数式Ｘ２＞Ｘ１×（Ｓ１／Ｓ２）の関係を満たすように装置を構成することで、現像剤が第２搬送空間Ｔ２に充填される前に、現像剤の粉面が排出口１３に到達して排出が開始される。【選択図】図４
2017044789.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に現像剤を収容し、現像剤を排出する排出口を形成された現像容器と、
前記現像容器の内側に配置され、現像剤を所定方向に搬送する搬送スクリュと、を備え、
前記搬送スクリュは、軸部上に螺旋状の羽根を形成されると共に第１速度及び前記第１速度より大きな第２速度で回転可能に設けられ、軸方向に前記排出口と少なくとも一部が重なる位置において、前記位置に隣接した前記所定方向の上流よりも現像剤の速度が低下する速度低下部を有し、前記速度低下部の周囲で現像剤の剤面が上昇することで前記排出口から余剰現像剤を排出させ、
前記現像容器の内側かつ前記搬送スクリュを除いた搬送空間の内、軸方向に前記速度低下部と重なる部分かつ前記排出口の下端より下方である第１搬送空間と、
前記搬送空間の内、前記第１搬送空間の搬送方向上流側に位置し、軸方向に前記第１搬送空間と等しい長さに亘る第２搬送空間と、について、
前記第１搬送空間の体積をＸ１とし、前記第２搬送空間の体積をＸ２とし、前記第１搬送空間における現像剤の平均流速をＳ１とし、前記第２搬送空間における現像剤の平均流速をＳ２とすると、少なくとも前記搬送スクリュが前記第１速度で回転するときには、数式１の関係を満たす、
ことを特徴とする現像装置。
【数１】
2017044789.tif 000009
【請求項２】
前記速度低下部は、前記搬送スクリュのうち前記所定方向における上流側に隣接する部分に比して、前記羽根の外径を小さく形成されているか、もしくは前記羽根を形成されていない、
請求項１に記載の現像装置。
【請求項３】
前記第２搬送空間の内、前記搬送スクリュの軸心を中心とし、前記羽根の最大外径を直径とする円柱状空間を占める体積をＹとすると、数式２の関係を満たす、
請求項１又は２に記載の現像装置。
【数２】
2017044789.tif 000010
【請求項４】
前記第２搬送空間は、前記搬送スクリュの軸心より重力方向側部分の体積に比して、前記軸心より重力方向とは反対側部分の体積の方が大きい、
請求項１ないし３のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項５】
前記現像容器は、前記第１搬送空間の上方を覆う第１天板部と、前記第２搬送空間の上方を覆う第２天板部と、を有し、
前記第１天板部は、前記第２天板部に比して高い位置に配置される、
請求項４に記載の現像装置。
【請求項６】
前記搬送スクリュの前記軸部は、前記第２搬送空間と軸方向に重なる位置における外径よりも、前記第１搬送空間と軸方向に重なる位置における外径の方が大きく形成される、
請求項１ないし３のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項７】
前記搬送スクリュの前記羽根は、複数条形成されている、
請求項１ないし６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、電子写真方式又は静電記録方式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】
電子写真方式又は静電記録方式の画像形成装置において、磁性キャリアと非磁性トナーとを使用する二成分現像方式が広く用いられている。このような現像方式に使用される現像装置には、搬送スクリュを例とする搬送部材（撹拌部材）が設けられている。この搬送部材は、現像装置の内部で現像剤を循環搬送すると共に、現像剤を撹拌してキャリアとトナーとを摩擦帯電させる。
【０００３】
また、現像容器に余剰現像剤を排出する排出口を設けた所謂トリクル現像方式の現像装置が知られている。このような現像装置においては、排出口の付近で搬送スクリュの羽根により現像剤が跳ね上げられることで、排出口から過剰に現像剤が排出されてしまうことがある。このため、排出口の付近で羽根が切欠かれた切欠領域を有する搬送スクリュを備えた現像装置が提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−２３４２１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、羽根を切欠いた切欠領域を有する搬送スクリュを備えた構成の場合、切欠領域で現像剤の速度が一時的に低下することで、現像剤がこの領域に滞留し現像剤の剤面が上昇する。そして、剤面が排出口に達することで現像剤が排出口から排出される。しかしながら、搬送スクリュの駆動速度によっては、現像剤が十分に排出されずに現像容器内の現像剤量が過剰になる場合がある。
【０００６】
例えば、画像形成装置には複数の稼働速度（プロセススピード）で動作可能なものがある。例えば、坪量の大きな記録紙は熱容量が大きいため、坪量の小さな記録紙に比して通紙速度を遅くして定着装置を低速で通過させる場合がある。現像装置の現像スリーブや搬送スクリュは、このような通紙速度に合わせた複数の速度で駆動される。
【０００７】
このような複数の速度で回転可能な搬送スクリュを有する現像装置で、搬送スクリュに排出口の付近で羽根が切欠かれた切欠領域を設けた場合、現像容器内部の現像剤量が増加しても現像剤が排出口から排出されず、容器内の現像剤量が過剰となることがあった。
【０００８】
具体的には、例えば搬送スクリュが低速で回転を続けた場合に、切欠領域の上流で搬送スクリュの周囲の空間が現像剤で充填されてしまい、搬送スクリュに押された現像剤が切欠領域の現像剤を押出すように移動することがあった。そして、通常であれば切欠領域の付近に堆積した後に搬送される現像剤が、押出されるように移動することで、現像剤の剤面が排出口の高さまで到達しにくくなっており、現像剤の排出が十分に行われなかった。
【０００９】
そこで、本発明は、現像剤の剤面を上昇させることで余剰現像剤を排出口から排出させる構成で、内部の現像剤量が過剰になることを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】
【００１０】
本発明に係る現像装置は、内部に現像剤を収容し、現像剤を排出する排出口を形成された現像容器と、前記現像容器の内側に配置され、現像剤を所定方向に搬送する搬送スクリュと、を備え、前記搬送スクリュは、軸部上に螺旋状の羽根を形成されると共に第１速度及び前記第１速度より大きな第２速度で回転可能に設けられ、軸方向に前記排出口と少なくとも一部が重なる位置において、前記位置に隣接した前記所定方向の上流よりも現像剤の速度が低下する速度低下部を有し、前記速度低下部の周囲で現像剤の剤面が上昇することで前記排出口から余剰現像剤を排出させ、前記現像容器の内側かつ前記搬送スクリュを除いた搬送空間の内、軸方向に前記速度低下部と重なる部分かつ前記排出口の下端より下方である第１搬送空間と、前記搬送空間の内、前記第１搬送空間の搬送方向上流側に位置し、軸方向に前記第１搬送空間と等しい長さに亘る第２搬送空間と、について、前記第１搬送空間の体積をＸ１とし、前記第２搬送空間の体積をＸ２とし、前記第１搬送空間における現像剤の平均流速をＳ１とし、前記第２搬送空間における現像剤の平均流速をＳ２とすると、少なくとも前記搬送スクリュが前記第１速度で回転するときには、数式１の関係を満たす。
【００１１】
【数１】
2017044789.tif 000003
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る現像装置によれば、現像剤の剤面を上昇させることで余剰現像剤を排出口から排出させる構成で、内部の現像剤量が過剰になることを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１の実施形態に係る画像形成装置の主要部分を示す図。
【図２】第１の実施形態に係る現像装置を長手方向から視た断面図。
【図３】第１の実施形態に係る現像装置を正面から視た断面図。
【図４】第１の実施形態に係る現像装置の要部を示す図であり、（ａ）は正面から視た断面図であり、（ｂ）及び（ｃ）は図示した位置における断面図。
【図５】第１搬送スクリュの回転速度と現像剤の移動速度との関係を示すグラフと第１搬送スクリュの模式図を組み合わせた図。
【図６】第１搬送スクリュの回転速度と現像剤の粉面の関係を示す図であり、（ａ）〜（ｃ）はいずれも回転速度が異なる状態を示す。
【図７】比較例の現像装置の要部を示す図であり、（ａ）は正面から視た断面図であり、（ｂ）及び（ｃ）は図示した位置における断面図。
【図８】現像剤の押出し現象を説明するための模式図であり、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はこの順に時間経過を表す。
【図９】第１の実施形態の実施例と比較例との比較実験結果を示すグラフ。
【図１０】第２の実施形態に係る現像装置の要部を示す図であり、（ａ）は正面から視た断面図であり、（ｂ）及び（ｃ）は図示した位置における断面図。
【図１１】第２の実施形態の実施例と比較例との比較実験結果を示すグラフ。
【図１２】その他の実施形態の一例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面に沿って本発明に係る実施形態について説明する。
【００１５】
＜第１の実施形態＞
本実施形態に係る画像形成装置は、図１に示すように、転写搬送ベルト２４に沿ってイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、及びブラック（Ｋ）の各色に対応するステーションＰＹ，ＰＭ，ＰＣ，ＰＫが配置されたフルカラー画像形成装置である。この画像形成装置は、４つのステーションＰＹ，ＰＭ，ＰＣ，ＰＫ及び転写搬送ベルト２４の他に、定着装置２５、本体制御システム４０（図２参照）、及び不図示の給送搬送部等を有する。
【００１６】
画像形成装置が外部のコンピュータ等から画像情報及び印刷指令を受取ると、本体制御システム４０からの指令により、給送搬送部が記録材２７（用紙、ＯＨＰシートなどのシート材など）の給送及び搬送を開始して転写搬送ベルト２４へと受け渡す。給送搬送部による搬送に伴って、ステーションＰＹ，ＰＭ，ＰＣ，ＰＫの各々で画像形成プロセスが開始される。
【００１７】
以下、ブラックのトナー像を形成するステーションＰＫの構成及び画像形成プロセスについて説明する。その他のステーションＰＹ，ＰＭ，ＰＣの構成及び画像形成プロセスは、トナー色を除いてステーションＰＫと同様であるため、対応する部材の符号には末尾にＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、又はＣ（シアン）を付して説明を省略する。
【００１８】
ブラックのステーションＰＫは、静電潜像及び可視画像を担持する像担持体の一例である感光ドラム１０と、該感光ドラム１０の周囲に配置される一次帯電器２１、露光装置２２、現像装置１、及びクリーニング装置２６等を有する。
【００１９】
感光ドラム１０は、転写搬送ベルト２４に接触配置され、転写搬送ベルト２４の搬送に伴って搬送方向に沿って回転する。感光ドラム１０の表面は、例えばコロナ放電式の帯電器である一次帯電器２１によって一様に帯電される。また、感光ドラム１０の帯電した表面には、発光素子及びポリゴンミラー等を有する露光装置２２から上記画像情報に基づいて変調された光が露光されて、表面電荷の一部が失われることで静電潜像が形成される。
【００２０】
詳しくは後述する現像装置１は、その内部にブラックのトナーを含む現像剤を収容し、感光ドラム１０にトナーを供給する。感光ドラム１０の静電潜像は、現像装置１から供給されたトナーによってブラックのトナー像として可視像化される。このトナー像は、感光ドラム１０と、転写搬送ベルト２４を挟んで感光ドラム１０に対向する転写帯電器２３との間に形成される転写部において記録材２７へと転写される。記録材２７に転写されずに感光ドラム１０に残留したトナー等はクリーニング装置２６により除去され、感光ドラム１０の表面が再び帯電可能な状態となる。
【００２１】
ステーションＰＫによるブラックのトナー像の形成と同様にして、ステーションＰＹ，ＰＭ，ＰＣによってイエロー、シアン、及びマゼンタのトナー像が形成される。これら４色のトナー像は、転写搬送ベルト２４によって搬送される記録材２７に互いに重ね合わせて転写され、記録材２７にフルカラーのトナー像が形成される。
【００２２】
フルカラーのトナー像が転写された記録材２７は、赤外線ランプ等の加熱手段を内蔵した定着ローラ対を有する定着装置２５によって熱及び圧力を与えられる。これにより、トナーが溶融して記録材２７の表面に固着し、トナー像が記録材２７に定着される。
【００２３】
ここで、本実施形態における現像剤は、磁性材料を含むキャリアと非磁性材料からなるトナーとを有する２成分現像剤である。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と、カーボンブラック・染料・顔料等の着色剤と、ワックス等の離型剤と、荷電制御剤等を含み、例えば粉砕法や重合法によって製造される。キャリアは低磁化率及び高電気抵抗率を特徴とし、例えば樹脂中にマグネタイトを分散して磁性化すると共に、カーボンブラックを分散して導電性及び抵抗を調整した樹脂キャリアが用いられる。また、キャリアとして、フェライト等のマグネタイト単体の表面を酸化・還元処理して抵抗を調整したもの、又はマグネタイト単体の表面を樹脂コーティングして抵抗を調整したものを用いてもよい。
【００２４】
［現像装置］
次に、現像装置１について詳しく説明する。なお、現像装置１はブラックのステーションＰＫの一部を構成するものであるが、他のステーションＰＣ，ＰＭ，ＰＹの一部を構成する現像装置１Ｃ，１Ｍ，１Ｙも、トナー色を除いて同様に構成されている。
【００２５】
現像装置１は、図２に示すように、現像容器２と、現像スリーブ８ａと、マグネットローラ８ｂと、第１搬送スクリュ５（搬送スクリュ）と、第２搬送スクリュ６とを有し、感光ドラム１０に近接配置されている。以下、説明の便宜上、感光ドラム１０の側から視た現像装置１の面（図２の右方向に視た面）を現像装置１の正面とし、その反対側の面を背面とする。
【００２６】
現像剤を内部に収容する現像容器２は、図３に示すように正面視横方向に長い略長方形形状からなり、長手方向を感光ドラム１０の軸方向と略平行になるように配置されている。現像容器２の正面には、現像スリーブ８ａが配置される開口部が形成されている。現像容器２の内部の空間は隔壁７によって鉛直方向上下に仕切られ、上部の現像室３と下部の撹拌室４とに分画されている。この隔壁７には、長手方向の両側において現像室３と撹拌室４とを連通する連通口７ａ，７ｂが設けられ、現像室３と撹拌室４とで現像剤が循環搬送される循環経路が形成されている。
【００２７】
現像容器２の内部には、現像剤を撹拌しながら搬送する撹拌搬送手段として、第１搬送スクリュ５及び第２搬送スクリュ６が配置されている。第１搬送スクリュ５及び第２搬送スクリュ６は、軸部５ａ，６ａと、該軸部上に複数条形成された螺旋状の羽根部５ｂ，６ｂと、を有する多条スクリュ（例えば３条スクリュ）である（図４（ｂ）参照）。第１搬送スクリュ５は、現像室３の長手方向に配向して設けられ、回転動作により現像剤を長手方向の一方（矢印Ａ、所定方向）に搬送する。第２搬送スクリュ６は、撹拌室４に第１搬送スクリュ５と平行に設けられ、回転動作により現像剤を長手方向の他方（矢印Ｂ）に搬送する。
【００２８】
画像形成装置本体には、図２に示すように、第１搬送スクリュ５及び第２搬送スクリュ６を駆動する駆動手段としての電動モータ３１が設けられ、不図示のギヤを介して第１搬送スクリュ５及び第２搬送スクリュ６に連結されている。電動モータ３１の回転速度は、本体制御システム４０からの指令を受けるＣＰＵ３０によって制御される。
【００２９】
現像装置１の上方には、不図示の現像剤補給容器に接続されたトナーホッパー２０が配置されている。現像剤補給容器には、キャリアとトナーとをトナーリッチな割合で混合した現像剤が封入されており、トナーホッパー２０は、ＣＰＵ３０からの指令により現像剤補給容器から排出された現像剤を現像容器２に補給する。なお、撹拌室４には、現像剤のトナー濃度を検知する例えば透磁率検知方式の濃度センサ１４が設置され、ＣＰＵ３０に接続されている。
【００３０】
現像スリーブ８ａは略円筒形状からなり、現像容器２の開口部に感光ドラム１０の軸方向に沿って配置されている。現像スリーブ８ａは感光ドラム１０の表面から所定の間隙をおいて配置され、感光ドラム１０との対向部として現像部を形成している。現像スリーブ８ａの上方には、後述する磁気ブラシの高さ（層厚）を規制する穂切り部材９が、現像スリーブ８ａの表面から所定の間隙をおいて配置されている。
【００３１】
非磁性材料からなる現像スリーブ８ａの内方には、複数の磁極（Ｓ１，Ｎ１，Ｓ２，Ｎ２，Ｎ３）を有するマグネットローラ８ｂが、現像極（Ｓ１）を現像部に対向させるようにして配置されている。現像スリーブ８ａは、電動モータ３１により駆動されてマグネットローラ８ｂの周囲を回転すると共に、画像形成装置本体に設けられる高圧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を印加されている。
【００３２】
なお、現像スリーブ８ａは、非磁性かつ導電性の材料により構成することが好ましい。このような材料としては、例えばステンレス又はアルミニウム等の金属や、導電性粒子を混錬した樹脂を用いることができる。また、現像スリーブ８ａの表面をブラスト処理等により粗面化して現像剤の搬送性を高めてもよい。
【００３３】
上述のように構成された現像装置１は、現像剤を現像容器２の内部で循環搬送すると共に、現像部において感光ドラム１０にトナーを供給する。
【００３４】
詳しく説明すると、本体制御システム４０が画像形成プロセスを開始してＣＰＵ３０に信号を送ると、ＣＰＵ３０は電動モータ３１を回転させて、現像スリーブ８ａ、第１搬送スクリュ５、及び第２搬送スクリュ６を駆動させる。すると、第１搬送スクリュ５及び第２搬送スクリュ６の回転により、現像剤が撹拌されてキャリアとトナーとが摩擦帯電する。また、第１搬送スクリュ５によって現像室３の現像剤が矢印Ａ方向に搬送され、連通口７ａを通って撹拌室４へと落下する一方、第２搬送スクリュ６によって撹拌室４の現像剤が矢印Ｂ方向に搬送されて搬送方向下流側の汲み上げ部１１に堆積する（図３参照）。そして、汲み上げ部１１に堆積した現像剤の上部が、下部の現像剤からの圧力によって押し上げられ、連通口７ｂを介して再び現像室３へと移動するため、現像剤が現像室３と撹拌室４とで循環搬送される。
【００３５】
また、現像室３において、現像スリーブ８ａの表面には、マグネットローラ８ｂの磁界によってキャリアが磁気的に連なった磁気ブラシが形成される（図２参照）。この磁気ブラシの表面には静電気力等の付着力によってキャリアと結合したトナーが担持されている。磁気ブラシは現像スリーブ８ａの回転に伴って移動し、穂切り部材９によって高さを揃えられた後、現像部へと移動する。現像部には、現像スリーブ８ａの現像バイアス電圧及び感光ドラム１０の表面電荷によって現像バイアス電界が形成されている。この現像バイアス電界から付勢力を受けた磁気ブラシ中のトナーは、キャリアとの付着力に抗して感光ドラム１０に向かって移動する。これにより、現像スリーブ８ａから感光ドラム１０へとトナーが受け渡される。
【００３６】
現像部を通過してキャリアリッチとなった現像剤は、現像スリーブ８ａの回転によって現像容器２の開口部を通過して撹拌室４へと戻され、第１搬送スクリュ５及び第２搬送スクリュ６によって容器内部の現像剤と混和されて再び現像に使用される。
【００３７】
現像を繰り返すことで現像容器２の内部のトナーは徐々に消費される。ＣＰＵ３０は、例えば濃度センサ１４の信号から容器内部のトナー濃度が所定の値以下に減少したことを検知すると、トナーホッパー２０に信号を送って現像容器２に現像剤を補給させる。また、ＣＰＵ３０は、例えばビデオカウント値に基づいて画像形成に応じたトナー消費量を推定し、推定消費量を補うようにトナーホッパー２０にトナーを補給させる構成としてもよい。なお、ビデオカウント値とは、入力された画像データの１画素毎の濃度信号を画像１面分積算した値である。現像剤補給容器の現像剤にはキャリアが含まれているため、現像容器２から現像剤が排出されていない間は、現像剤の補給により現像容器２の内部の現像剤量は徐々に増加する。
【００３８】
［現像剤の排出構成］
続いて、現像剤の排出構成について説明する。現像室３の背面側の壁部には、図３に示すように、不図示の廃トナー容器に接続される排出口１３が開口している。排出口１３は、現像室３の搬送方向下流側かつ現像室３から撹拌室４へ連通する連通口７ａの上流に位置し、排出口１３の下端部１３ａは第１搬送スクリュ５の軸部５ａから所定の高さ（ｈ）に位置している（図４（ｃ）参照）。
【００３９】
第１搬送スクリュ５は、図４に示すように、軸方向に排出口１３と少なくとも一部が重なる位置において、この位置に隣接した所定方向上流（図３の矢印Ａ方向上流）よりも現像剤の速度が低下する速度低下部としての切欠き部５１を有する。具体的には、第１搬送スクリュ５は、軸方向に排出口１３の前後に亘って羽根部５ｂが切り欠かれており、切欠き部５１の周囲は現像剤が一時的に堆積可能な空間となっている。
【００４０】
現像室３において、現像剤は現像室３の内側かつ第１搬送スクリュ５の軸部５ａ及び羽根部５ｂを除いた空間（搬送空間）を搬送される。以下、搬送空間の内、軸方向に切欠き部５１と重なり、排出口１３の下端部１３ａより下方部分（重力方向側部分）を第１搬送空間Ｔ１とする。また、第１搬送スクリュ５の軸部５ａ及び羽根部５ｂを除いた空間である搬送空間の内、第１搬送空間Ｔ１の搬送方向上流側に隣接し、第１搬送空間Ｔ１と軸方向に等しい長さに亘る部分を第２搬送空間Ｔ２とする。
【００４１】
図４（ｂ）、（ｃ）に基づいて第１搬送空間Ｔ１及び第２搬送空間Ｔ２の形状について説明する。なお、第１搬送スクリュ５は軸方向に長さ２５ｍｍに亘って切欠かれているため、第１搬送空間Ｔ１及び第２搬送空間Ｔ２の長さは共に２５ｍｍである。また、本実施形態では、第１搬送空間Ｔ１と第２搬送空間Ｔ２で、軸部５ａの直径が等しく２ｍｍに設定されている。
【００４２】
第１搬送空間Ｔ１の外周の一部をなす現像室３の内周面は、排出口１３において開放された断面円弧状に形成され、その中心に第１搬送スクリュ５の軸部５ａが位置している。内周面の直径Ｄは２０ｍｍであり、排出口１３の下端部１３ａは軸部５ａの軸心から高さ２ｍｍの位置（ｈ：２ｍｍ）に位置する。
【００４３】
第２搬送空間Ｔ２の外周をなす現像室３の内周面の断面は、円形の上半円を上方に拡張して矩形とした略Ｕ字形状からなる。このため、第２搬送空間Ｔ２の上部を覆う第２天板部３ｂは、第１搬送空間Ｔ１の上部を覆う第１天板部３ａに比して重力方向に関して高い位置にある。また、第２搬送空間Ｔ２の高さＨ１は、第１搬送空間Ｔ１の外周円の直径Ｄよりも大きい（Ｈ１＞Ｄ）。下部の半円の直径は２０ｍｍであり、その中心に軸部５ａが位置すると共に、軸部５ａからは３条の羽根部５ｂが半円状の内周面に近接するように形成されている。
【００４４】
なお、第２搬送空間Ｔ２の内、軸部５ａの軸心より重力方向側部分を第１部分Ｔ２ａとし、軸部５ａを中心とする半径１０ｍｍの仮想円柱の上側部分を第２部分Ｔ２ｂとし、第１部分Ｔ２ａ及び第２部分Ｔ２ｂを除いた部分を第３部分Ｔ２ｃとする。第１部分Ｔ２ａ及び第２部分Ｔ２ｂは、羽根部５ｂの最大外径（１０ｍｍ）を直径とする円柱状空間を構成する。また、上述した構成により、第２搬送空間Ｔ２の体積は、軸部５ａの軸心より下方部分（重力方向側部分、第１部分Ｔ２ａ）の方が、軸部５ａの軸心より上方部分（重力方向とは反対側部分、第２部分Ｔ２ｂ及び第３部分Ｔ２ｃ）よりも小さい。
【００４５】
現像装置１の排出口１３の付近は上述のように構成されるため、図３に示すように、現像剤は第１搬送空間Ｔ１に堆積する。詳しくは、羽根部５ｂによって現像室３を矢印Ａの方向に搬送されてきた現像剤は、羽根部５ｂのない第１搬送空間Ｔ１に到達すると、現像室３の内壁及び軸部５ａとの摩擦等によって減速して堆積する。そして、第１搬送空間Ｔ１の下流に位置する羽根部５ｂによって掻き取られて再び搬送される。このとき、現像容器２の内部の現像剤量が一定量以上となると、第１搬送空間Ｔ１における現像剤の剤面が排出口１３の下端部１３ａを越え、余剰現像剤が下端部１３ａを乗り越えて排出口１３から廃トナー容器へと排出される。
【００４６】
［稼働速度の設定］
ここで、本実施形態における画像形成装置は、表１に示すように、２種類の稼働速度（プロセススピード）で稼働可能であり、第１搬送スクリュ５もそれに合わせた速度（第１速度及び第２速度）で回転可能である。具体的に、記録材２７が薄い場合（坪量５０〜１５０ｇ／ｍ２）には、転写搬送ベルト２４の搬送速度は３００ｍ／ｓに設定されている。一方、記録材２７が厚い場合（坪量１５０〜３００ｇ／ｍ２）には、記録材２７の熱容量が大きく、トナー像を定着させるために必要な熱量が大きくなる。そこで、この場合には、搬送ベルト２４の搬送速度が上記の半分である１５０ｍ／ｓに設定され、定着装置２５が記録材２７に与える熱量の増加が図られている。
【００４７】
【表１】
2017044789.tif 000004
【００４８】
搬送速度が３００ｍｍ／ｓであるとき、感光ドラム１０、現像スリーブ８ａ、第１搬送スクリュ５、及び第２搬送スクリュ６は、表１の左列に示した速度で回転する。一方、搬送速度が１５０ｍｍ／ｓであるときには、転写搬送ベルト２４に当接する感光ドラム１０の表面の速度も搬送速度に合わせた値（１５０ｍｍ／ｓ）に設定されている。
【００４９】
ところで、現像剤は現像スリーブ８ａ、第１搬送スクリュ５、及び第２搬送スクリュ６の回転回数が増加するほど、例えばキャリア表面の摩耗や塵埃の混入が進んで劣化が進む傾向がある。このため、搬送速度が１５０ｍｍ／ｓであるときには、これら現像スリーブ８ａ、第１搬送スクリュ５及び第２搬送スクリュ６の回転速度も、搬送速度３００ｍｍ／ｓの場合の半分に設定されている（表１右列参照）。
【００５０】
以下、搬送速度３００ｍｍ／ｓの場合の第１搬送スクリュ５の回転速度を第１速度（７００ｒｐｍ）とし、搬送速度１５０ｍｍ／ｓの場合の第１搬送スクリュ５の回転速度を第２速度（３５０ｒｐｍ）とする。
【００５１】
［低速回転時の粉面］
ところで、第１搬送空間Ｔ１における現像剤の粉面（剤面）の高さは、第１搬送スクリュ５の回転速度によって変化する。具体的に、第１搬送スクリュ５が第１速度よりも遅い第２速度で回転するときの粉面は、第１速度で回転するときの粉面に比して低くなる。
【００５２】
この理由を図５及び図６を用いて説明する。第１搬送スクリュ５は、図５に示すように、切欠き部５１において羽根部５ｂを切り欠かれているため、第１搬送空間Ｔ１の現像剤は第１搬送スクリュ５から直接に軸方向の推力を受けることがない。このため、第２搬送空間Ｔ２から第１搬送空間Ｔ１へと移動した現像剤は、現像室３の内周面との摩擦等により減速する。
【００５３】
第１搬送スクリュ５が第１速度（等速）で回転するときには、第２搬送空間Ｔ２における搬送速度が速いため、現像剤は第１搬送空間Ｔ１において急激に減速する。このため、第１搬送空間Ｔ１には多量の現像剤が堆積する（図６（ａ））。
【００５４】
一方、第１搬送スクリュ５が第２速度（１／２速、半速）で回転するときには、第２搬送空間Ｔ２における搬送速度が第１速度に比して小さいため、第１搬送空間Ｔ１における減速の度合いが小さい。このため、第１搬送空間Ｔ１に堆積する現像剤量は第１速度の場合に比して少なくなり、粉面は低下する（図６（ｂ））。
【００５５】
このように、第１搬送スクリュ５が第２速度で回転する場合には、第１速度で回転する場合に比して第１搬送空間Ｔ１における現像剤の粉面が低下するため、排出口１３から現像剤が排出されにくく、現像容器２の内部の現像剤量が増加する傾向にあった。
【００５６】
なお、図５及び図６（ｃ）には、第１搬送スクリュ５をさらに減速して第１速度の３分の１（１／３速）とした場合の現像剤の移動速度及び粉面が示されている。第１搬送スクリュ５が１／３速で回転する場合には、第２速度の場合に比してさらに第１搬送空間Ｔ１と第２搬送空間Ｔ２とにおける搬送速度の差が小さくなり、第１搬送空間Ｔ１に堆積する現像剤量が少なくなる。第１搬送空間Ｔ１は第２搬送空間Ｔ２に比して、前記羽根部５ｂがない分、第１搬送スクリュ５の周辺で現像剤が占有可能な体積が大きい。このため、現像剤は第１搬送空間Ｔ１において減速するにも関わらず、現像剤の粉面は第１搬送空間Ｔ１の方が第２搬送空間Ｔ２に比して低くなる。
【００５７】
［現像剤の押出し現象］
ここで、図７及び図８に示す比較例としての現像装置Ｂ１を用いて、現像剤の押出し現象について説明する。現像剤の押出し現象とは、第１搬送空間Ｔ１の現像剤が上流側の現像剤に押出されるように移動する現象である。
【００５８】
現像装置Ｂ１は、図７に示すように、第２搬送空間Ｔ２が上方に拡張されず、第１搬送スクリュ５の周囲の円柱状部分（図７（ｂ）参照）のみで構成される点が本実施形態と異なっている。従って、この現像装置Ｂ１における第１搬送空間Ｔ１の体積に対する第２搬送空間の体積の比は、上述した現像装置１に比して小さい。第１搬送空間Ｔ１及びその他の構成は現像装置１と同様であるため、対応する部材には同符号を付して説明を省略する。
【００５９】
現像装置Ｂ１の第１搬送スクリュ５が第２速度で回転し、かつ現像容器の内部の現像剤量が適正な範囲に保たれている場合、現像剤は第１搬送空間Ｔ１に進入すると減速する（図８（ａ））。第１搬送空間Ｔ１における粉面は、排出口１３の下方にあるため、現像剤は排出されず、トナーホッパーから補給される現像剤によって現像剤量が徐々に増加する。
【００６０】
上述した通り、第１搬送スクリュ５が第２速度で回転するときには、第１搬送空間Ｔ１における粉面αが低く抑えられる。そして、第１搬送空間Ｔ１の粉面が排出口１３に到達するより先に、第２搬送空間Ｔ２が現像剤で充填される（図８（ｂ））。
【００６１】
現像剤は第１搬送スクリュ５に跳ね上げられながら搬送されるため、第２搬送空間Ｔ２が現像剤で充填されていなければ、現像剤の粉面の上方に空間があり、第１搬送スクリュ５が現像剤に与える力は、跳ね上げる方向と軸方向とに分散される。しかし、現像剤が第２搬送空間Ｔ２に充填された状態となると、跳ね上げ方向への移動が抑制され、第１搬送スクリュ５に与えられた運動エネルギーの大部分が現像剤を軸方向へと移動させる仕事に変換される。これにより、第１搬送空間Ｔ１の現像剤が、第２搬送空間Ｔ２からの現像剤に押し出されてほぼ同じ速度で移動するようになる。
【００６２】
すると、現像剤が第１搬送空間Ｔ１において減速しなくなったことで、第１搬送空間Ｔ１おける粉面は低下する（図８（ｃ））。このため、現像容器内部の現像剤量が適正な範囲の上限を超えても、現像剤が排出口１３から排出されない状態（現像剤過多現象）となることがあった。
【００６３】
なお、画像形成装置が３種類以上の稼働速度で稼働可能に設けられ、第１搬送スクリュ５が各稼働速度に対応する回転速度で回転される場合にも、上述した押出し現象が発生した。この場合、図６に示すように、第１搬送スクリュ５の回転が低速であるほど第１搬送空間Ｔ１における粉面が上昇しにくいため、第２搬送空間Ｔ２が現像剤によって充填された状態となりやすい。すなわち、第１搬送スクリュ５の回転速度が小さいほど押出し現象が発生しやすかった。
【００６４】
また、上述した押出し現象は、第１搬送スクリュ５の回転速度によらず、現像剤の性質によって発生する場合があった。具体的に、現像剤は成分及び製造方法によって粒径、トナーとキャリアとの比（Ｔ／Ｄ比）、粒子間相互作用等の性質が異なる。或いは、現像剤が置かれた環境、例えば、温度、湿度など、更には現像剤の劣化具合によっても現像剤の性質が変化する。そして、現像剤が第１搬送空間Ｔ１における減速を受けづらい性質である場合に、第１搬送スクリュ５が第２速度より速く回転しているにも関わらず、押出し現象が発生する可能性がある。
【００６５】
このように現像剤過多現象が発生すると、例えば、現像容器と現像スリーブとの隙間などから現像剤が漏れて、装置本体内を汚染する可能性がある。また、画像形成が中断される可能性もある。
【００６６】
［搬送空間の体積の設定］
そこで、現像剤過多現象の発生を防ぐため、以下のような検討を行った。
【００６７】
現像剤の排出が始まる前の状況を考えると、単位時間あたりに第１搬送空間Ｔ１を搬送される現像剤量と第２搬送空間Ｔ２を搬送される現像剤量とは釣り合っている。すなわち、第１搬送空間Ｔ１に在る現像剤の体積ｘ１と、第２搬送空間Ｔ２に在る現像剤の体積ｘ２と、第１搬送空間Ｔ１における現像剤の平均流速Ｓ１と、第２搬送空間Ｔ２における現像剤の平均流速Ｓ２と、について、数式２に表される関係が成立する。
【００６８】
【数２】
2017044789.tif 000005
【００６９】
現像容器２の内部の現像剤量の増加に伴って、ｘ１及びｘ２は増加する。ここで、ｘ１が第１搬送空間Ｔ１の体積Ｘ１の値以上になる前に、ｘ２が第２搬送空間Ｔ２の体積Ｘ２に到達してしまうと、第２搬送空間Ｔ２が現像剤で充満し、押出し現象が発生してしまう。
【００７０】
そこで、Ｘ２の値をＸ１に対して相対的に大きくとることで押出し現象の発生を防ぐことができる。すなわち、第１搬送空間Ｔ１及び第２搬送空間Ｔ２を、数式３の関係を満たすように構成すればよい。
【００７１】
【数３】
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【００７２】
数式３において、Ｓ１及びＳ２の値は第１搬送スクリュ５の回転速度によって変化するが、押出し現象を防ぐためには第１搬送スクリュ５の回転速度によらず数式３の関係が満たされる必要がある。本実施形態において、Ｓ１のＳ２に対する比Ｓ１／Ｓ２は、第１搬送スクリュ５が第２速度で回転するときの値の方が、第１速度のときの値に比して大きい。即ち、上述したように、第２速度の方が第１速度よりも第１搬送空間Ｔ１における減速の度合いが小さいため、Ｓ１／Ｓ２は、第２速度の方が大きくなる。このため、Ｘ１，Ｘ２の値は第２速度の場合のＳ１及びＳ２の値を考慮して設定されている。
【００７３】
具体的に、第１搬送スクリュ５を第２速度で回転させながらハイスピードカメラ等を用いて現像剤の移動速度を測定したところ、第１搬送空間Ｔ１においてＳ１＝２００ｍｍ／ｓであったのに対し、第２搬送空間Ｔ２においてＳ２＝３００ｍｍ／ｓであった。
【００７４】
ここで、前述の図７に示した比較例の現像装置では、第１搬送空間Ｔ１の体積Ｘ１は４８３９ｍｍ３であり、第２搬送空間Ｔ２の第１部分Ｔ２ａ及び第２部分Ｔ２ｂの体積の合計は２５００ｍｍ３であった。なお、体積の算出には直接計算、アルキメデス法、及び３次元測定等の方法を利用することができる。
【００７５】
以上の値から計算すると、比較例に示したように、第２搬送空間Ｔ２を上方へ拡張せず、第１搬送スクリュ５の周囲の円柱状空間（第１部分Ｔ２ａ及び第２部分Ｔ２ｂ）のみで構成すると、数式３の関係を満たすことができない。このため、比較例の構成では、押出し現象を防ぐことができない。すなわち、第２搬送空間Ｔ２の第１部分Ｔ２ａ及び第２部分Ｔ２ｂを合わせたものの体積をＹとすると、数式３の右辺との関係は次の数式４のようになる。
【００７６】
【数４】
2017044789.tif 000007
【００７７】
Ｘ１が４８３９ｍｍ３である場合、数式３の関係を満たすためには、Ｘ２は４８３９×２００／３００＝３２２６（ｍｍ３）より大きな値であればよい。本実施形態の現像装置１では、第２搬送空間Ｔ２の高さＨ１は、この条件を満足するように設定されている。
【００７８】
なお、本実施形態に係る画像形成装置は、２種類の稼働速度で稼働可能（表１参照）に構成されるものであるが、３種類以上の稼働速度で稼働する場合にも同様に適用可能である。この場合、第１搬送スクリュ５（搬送スクリュ）はそれぞれの稼働速度に対応する複数の回転速度で回転する。そして、現像剤の押出し現象は、搬送スクリュが複数の回転速度のうち最も低速で回転する場合に発生しやすい。そこで、このような画像形成装置における現像装置は、少なくとも搬送スクリュが最も低速で回転する際に、上述した数式３の関係を満たすように構成すればよい。
【００７９】
［比較実験結果］
上述のように構成された現像装置１の現像剤排出能力を、比較例としての現像装置Ｂ１と次のような比較実験により比較した。なお、現像装置Ｂ１は、図８に示すように、第２搬送空間Ｔ２が上方に拡張されず、第１搬送スクリュ５の周囲の円柱状部分（図８（ｂ）参照）のみで構成されている。第１搬送空間Ｔ１及びその他の構成は現像装置１と同様である。
【００８０】
まず、現像容器２の内部に所定量の現像剤を投入し、排出口１３はシール等により塞いだ。次に、第１搬送スクリュ５及び第２搬送スクリュ６を十分に長い時間駆動して、第１搬送空間Ｔ１及び第２搬送空間Ｔ２における現像剤の粉面が安定するのを待った。そして、レーザー変位計を用いて排出口１３の位置における現像剤の粉面の高さを測定した。
【００８１】
比較実験の結果として、図９に、現像容器２に投入した現像剤量（横軸）と第１搬送スクリュ５の軸部５ａの軸心を基準とする現像剤の粉面の高さ（縦軸）との関係を示す。なお、上述したように、軸部５ａの軸心から上方に２ｍｍの位置に排出口１３が開口している。
【００８２】
比較例の現像装置Ｂ１に３３０ｇ以下の現像剤を投入した場合、現像剤量の増加に伴って粉面も単調に上昇した。しかし、現像剤量３４０ｇを超えると、現像剤を増やしても粉面の高さは減少した。結果として、４００ｇ以下の現像剤の下では、粉面が排出口１３に到達することはなかった。一方、本実施形態に係る現像装置１（実施例１）においては、現像剤量を増加させると粉面の高さもそれに伴って単調増加し、現像剤量３４０ｇと３５０ｇの間で高さ２ｍｍを超えた。
【００８３】
比較例の現像装置Ｂ１において、現像剤量３４０ｇ以上の範囲では第２搬送空間Ｔ２が現像剤で充填されてしまい、上述した押出し現象が発生して粉面が低下したと考えられる。一方、実施例１の現像装置１においては、現像装置Ｂ１に比して第２搬送空間Ｔ２が上方へと拡張されている。そして、３５０ｇ以上の現像剤が投入されたときには、第１搬送スクリュ５の羽根部５ｂに跳ね上げられた現像剤の一部が拡張された第３部分Ｔ２ｃ（図４（ｂ））を通って搬送される。このため、３５０ｇ以上の現像剤が投入されても第２搬送空間Ｔ２が現像剤で充填されてしまうことがなく、粉面が排出口１３の下端に到達する。
【００８４】
従って、実施例１に係る現像装置１において、第１搬送スクリュ５が第２速度で回転し、かつ３５０ｇを超えた量の現像剤が現像容器２の内部にある場合には、３５０ｇを超えた量の現像剤は排出口１３の下端部１３ａを乗り越えて廃トナー容器へと排出される。
【００８５】
［第１の実施形態の効果］
本実施形態に係る現像装置１は上述のように構成されるため、現像剤の飛散による過剰排出を防ぐと共に、余剰の現像剤を排出口１３から確実に排出させることができ、内部の現像剤量を適当な上限（３５０ｇ）以下に保つことができる。
【００８６】
具体的には、第１搬送スクリュ５は排出口１３と軸方向に重なる位置に置いて切欠き部５１を形成されているため、羽根部５ｂによって跳ね上げられた現像剤が排出口１３に進入して、余剰ではない現像剤が排出されてしまうことを防ぐことができる。
【００８７】
また、第１搬送空間Ｔ１と第２搬送空間Ｔ２とを、第１搬送空間Ｔ１の体積を拡張して数式３を満たすように構成した。このため、第１搬送スクリュ５が第２速度（低速）で回転する場合であっても、第１搬送空間Ｔ１における粉面が排出口１３の下端部１３ａに到達する前に第２搬送空間Ｔ２が現像剤で充填されてしまうことを防ぐ。これにより、現像剤の押出し現象の発生が防がれるため、現像剤量が一定量以上となったときには、余剰の現像剤を排出口１３から排出させることができる。
【００８８】
また、第２搬送空間Ｔ２を上方（重力方向と反対側）へと拡張して形成したため、例えば第２搬送空間Ｔ２を水平方向に拡張したものに比して、拡張部分に進入した現像剤が搬送方向に搬送されない不動層となることがなく、現像剤を搬送する空間として活用される。これにより、押出し現象の発生を効率的に防ぐことができる。
【００８９】
＜第２の実施形態＞
続いて、本発明の第２の実施形態に係る現像装置Ａ１について説明する。現像装置Ａ１は、第１の実施形態に係る現像装置１とは、第１搬送スクリュ５の軸部５ｃが切欠き部において太く形成される点、及び第２搬送空間Ｔ２を上方へと拡張せずに形成する点が異なる。その他の構成については現像装置１と同様であるため、対応する部材には同符号を付して説明を省略する。
【００９０】
現像装置Ａ１の第１搬送スクリュ５は、図１０に示すように、軸部５ｃに複数条の羽根部５ｂが形成された多条スクリュである。また、第１搬送スクリュ５は、排出口１３と軸方向に重なる位置に置いて羽根部５ｂが切り欠かれた切欠き部５２を有している。切欠き部５２における軸部５ｃ１の直径ｒ２（図１０（ｃ））は、切欠き部５２の上流における軸部５ｃ２の直径ｒ３（図１０（ｂ））に比して大きく（ｒ２＞ｒ３）設定されている。
【００９１】
現像室３の内周面は、第１搬送空間Ｔ１と第２搬送空間Ｔ２とに亘る円柱状の空間として形成されている。従って、第１の実施形態と異なり、第２搬送空間Ｔ２の高さＨ２は、第１搬送空間Ｔ１の外周円の直径Ｄと等しい（Ｈ２＝Ｄ）。
【００９２】
現像剤過多現象の発生を防ぐためには、第１の実施形態と同様の検討により、上記数式３の関係を満たすように構成すればよい。第１搬送空間の体積Ｘ１に注目して数式３を整理すると、次の数式４となる。
【００９３】
【数５】
2017044789.tif 000008
【００９４】
そこで、本実施形態にかかる現像装置Ａ１は、ｒ２の値をｒ３に比して大きく設定し、第１搬送空間Ｔ１における軸部５ｃ１が占める体積を大きくすることで、数式４を満たすように構成されている。
【００９５】
具体的に第１搬送スクリュ５が第２速度で回転するときの現像剤の移動速度は、第１搬送空間Ｔ１においてＳ１＝２００ｍｍ／ｓであったのに対し、第２搬送空間Ｔ２においてＳ２＝３００ｍｍ／ｓであった。また、第２搬送空間Ｔ２の体積Ｘ２は２８００ｍｍ３であった。
【００９６】
以上から、Ｘ１は２８００×３００／２００＝４２００（ｍｍ３）より小さな値であればよい。そこで、本実施形態に係る実施例としての現像装置Ａ１（実施例２）においては、ｒ２を６．８ｍｍ、ｒ３を２ｍｍに設定している。これにより、第１搬送スクリュ５の高速回転時及び低速回転時に、数式４の関係が満たされている。
【００９７】
［比較実験結果］
上述のように構成された現像装置Ａ１の現像剤排出能力を、上述した比較用の現像装置Ｂ１（比較例）と比較する比較実験を行った。なお、現像装置Ｂ１における第１搬送スクリュ５の軸部の直径は、第１搬送空間Ｔ１と第２搬送空間Ｔ２とに亘って等しく形成されている。
【００９８】
実験方法は第１の実施形態で述べたものと同様である。すなわち、現像容器２の内部に所定量の現像剤を投入し、排出口１３をシール等により塞いだ後、第１搬送スクリュ５及び第２搬送スクリュ６を十分に長い時間駆動して、第１搬送空間Ｔ１及び第２搬送空間Ｔ２における現像剤の粉面が安定させた。そして、レーザー変位計を用いて排出口１３の位置における現像剤の粉面高さを測定した。
【００９９】
比較実験の結果として、図１１に、現像容器２に投入した現像剤量（横軸）と第１搬送スクリュ５の軸部５ｃの軸心を基準とする現像剤の粉面高さ（縦軸）との関係を示す。なお、上述したように、軸部５ｃの軸心から上方に２ｍｍの位置に排出口１３が開口している。
【０１００】
比較例の現像装置Ｂ１においては、上述した結果と同様に、現像剤量３３０ｇ以下の範囲では現像剤量の増加と共に粉面は単調に上昇するものの、それ以上の現像剤を投入すると粉面は低下した。そして、現像剤量４００ｇ以下の範囲で、粉面が高さ２ｍｍを超えることはなかった。一方、本実施形態に係る現像装置Ａ１（実施例２）においては、現像剤量の増加に伴って粉面も単調に上昇し、現像剤量３３０ｇと３４０ｇの間で高さ２ｍｍを超えた。
【０１０１】
現像装置Ｂ１（比較例）において、現像剤量３５０ｇ以上の範囲では第２搬送空間Ｔ２が現像剤で充填されてしまい、上述した押出し現象が発生して粉面が低下したと考えられる。一方、現像装置Ａ１（実施例２）においては、現像装置Ｂ１に比して第１搬送空間Ｔ１の体積が減少しており、粉面が上昇しやすい。このため、第２搬送空間Ｔ２が現像剤で充填されてしまうより先に粉面が排出口１３の下端に到達する。
【０１０２】
従って、実施例２に係る現像装置Ａ１の第１搬送スクリュ５及び第２搬送スクリュ６が低速回転し、かつ現像容器２の内部に３４０ｇ以上の現像剤がある場合には、現像剤が排出口１３を乗り越えて廃トナー容器へと排出される。
【０１０３】
［第２の実施形態の効果］
本実施形態に係る現像装置Ａ１は上述のように構成されるため、現像剤の飛散による過剰排出を防ぐと共に、余剰の現像剤を排出口１３から確実に排出させることができ、内部の現像剤量を一定の上限以下に保つことができる。
【０１０４】
具体的には、第１搬送スクリュ５は排出口１３と軸方向に重なる位置に置いて切欠き部５２を形成されているため、羽根部５ｂによって跳ね上げられた現像剤が排出口１３から排出されてしまうことを防ぐことができる。
【０１０５】
また、第１搬送空間Ｔ１に対する軸部５ｃ１の排除体積（占有体積）を第２搬送空間Ｔ２に対する軸部５ｃ２の排除体積に比して大きく設定し、数式４の関係を満たすように構成した。このため、第１搬送スクリュ５が低速回転する場合であっても、第２搬送空間Ｔ２が現像剤で充填されてしまうことなく、現像剤量の増加によって粉面が排出口１３の下端部１３ａに到達する。そして、余剰の現像剤が排出口１３の下端部１３ａを乗り越えて排出されるため、現像剤過多現象の発生を防ぐことができる。
【０１０６】
また、切欠き部５２の軸部５ｃ１の外径を軸部５ｃ２の外径に比して大きく設定して、軸部５ｃ１の排除体積を増加させた。このため、例えば排出口１３の形成位置を下方に移動させたものに比して、羽根部５ｂによって飛散した現像剤が排出口１３から多量に排出されてしまうことを防ぐことができる。
【０１０７】
＜その他の実施形態＞
本発明は複写機、プリンタ、複合機等の画像形成装置の一部を構成する現像装置として適用可能である。
【０１０８】
なお、軸方向に排出口と少なくとも一部が重なる位置において現像剤の速度が低下する速度低下部は、上述の切欠き部以外に、例えば、その位置での羽根の最大外径をその位置に隣接した上流の羽根の最大外径よりも小さくして設けても良い。要は、速度低下部は、軸方向に排出口と少なくとも一部が重なる位置において、その位置に隣接した上流よりも現像剤の速度を低下させることで、現像剤の剤面を上昇させ排出口から余剰現像剤を排出するものであれば良い。
【０１０９】
また、第１搬送空間及び第２搬送空間について数式３を満たすように構成されたものであれば、上述した第１及び第２の実施形態の構成に限らない。例えば、図１２に示すように、第２搬送空間Ｔ２における第１搬送スクリュ５のピッチＰを広くとることで第２搬送空間Ｔ２の体積Ｘ２を大きくしてもよい。また、第１搬送スクリュの羽根部の外形や条数を変更して第２搬送空間の体積を調整してもよい。
【０１１０】
また、第１の実施形態に第２の実施形態に示された技術を適用して、第２搬送空間Ｔ２を上方に拡張すると共に、第１搬送空間Ｔ１における軸部の外径を大きくするように構成してもよい。
【０１１１】
また、現像室と撹拌室とが上下方向に配置された現像装置に限らず、例えば水平方向に配置されるものであってもよい。
【符号の説明】
【０１１２】
１・・・現像装置／２・・・現像容器／３ａ・・・第１天板部／３ｂ・・・第２天板部／５・・・搬送スクリュ（第１搬送スクリュ）／５ａ・・・軸部／５ｂ・・・羽根（羽根部）／１３・・・排出口／５１，５２・・・速度低下部，切欠き部／Ｔ１・・・第１搬送空間／Ｔ２・・・第２搬送空間
【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】
2017044789.tif 000019
【図１０】
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【図１１】
2017044789.tif 000021
【図１２】
2017044789.tif 000022