JP2010164853A

JP2010164853A - 現像装置及び画像形成装置

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Publication number: JP2010164853A
Application number: JP2009008150A
Authority: JP
Inventors: Tomoyuki Sakamaki; 智幸坂巻
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2009-01-16
Filing date: 2009-01-16
Publication date: 2010-07-29

Abstract

【課題】現像剤排出口からの余剰な現像剤の排出を妨げることなく、現像剤排出口からの必要な現像剤の排出を抑制することができる現像装置を提供する。
【解決手段】現像容器２２と、現像容器２２の内部の現像剤を搬送するスクリュー羽根５１を有する第１搬送スクリュー２５と、現像容器２２に形成され、現像剤を排出する現像剤排出口４０と、を有し、スクリュー羽根５１が、現像剤排出口４０と対向しながら上方から下方へと移動する現像装置４において、現像剤排出口４０の排出口上端部４１の上端部内側位置Ａ及び現像剤排出口４０の排出口下端部４２の下端部外側位置Ｂを結んだ線が垂直面と形成する角度をθ１とし、現像剤排出口４０の排出口下端部４２の下端部内側位置Ｃ及び現像剤排出口４０の排出口上端部４１の上端部外側位置Ｄを結んだ線が垂直面と形成する角度をθ２とした場合に、θ１＞θ２の条件式を満たすことを特徴とする。
【選択図】図５

Description

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、特に、トナー及びキャリアからなる２成分現像剤を使用する現像装置に関する。また、本発明は、そのような現像装置を備えた複写機、プリンタ、記録画像表示装置、ファクシミリ等の画像形成装置に関する。

従来、電子写真方式や静電記録方式を採用する画像形成装置、特に電子写真方式によってフルカラーやマルチカラーの画像を形成するカラー画像形成装置が知られる。こうした画像形成装置では、発色性や混色性といった観点から、殆どの現像装置にトナーとキャリアを混合した２成分現像剤が使用される。２成分現像剤を用いた現像法では、キャリア及びトナーの摩擦帯電によりトナーに電荷が付与され、電荷が付与されたトナーが潜像に対して静電的に付着され、画像が形成される。このような２成分現像方式において、高耐久及び高安定を満足した画像を提供していくためには、安定したトナー帯電量（以下「トリボ」と称す。）を付与していくことが重要である。そのためには、キャリアの帯電付与能力が耐久前後で安定していることが必要である。

このキャリアの帯電付与能力は、実際には経時的に劣化していく。トナーは現像動作により随時消費されていくのに対して、キャリアは消費されずに現像装置内に残る。そのために、耐久（即ち、長時間使用）していくと、キャリアは長時間にトナーとともに撹拌され、キャリアの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。その結果、キャリアの帯電付与能力が低下することから、トリボが低下し、飛散かぶり等の画像劣化が生じてしまう。こうしたキャリアの帯電付与能力の劣化を抑制し、トリボを一定水準に維持するために、特許文献１及び特許文献２に記載の発明が開示される。

特許文献１に記載の発明では、現像装置の内部にキャリア補給装置及びトナー補給装置が設けられると共に、現像装置の壁面に現像剤排出口が設けられる。キャリア補給装置及びトナー補給装置によって新しいキャリア及びトナーが補給されると共に、現像装置の内部の余剰な現像剤は現像剤排出口からオーバーフローして（つまり溢れるようにして）排出され、最終的に回収される。この方式は、所謂、トリクル現像方式として知られる。

こうした現像装置によれば、新しいキャリア及びトナーの補給と、古いキャリア及びトナーの排出とが逐次繰り返されることから、現像装置の内部で劣化した現像剤は、新たに供給されるキャリア及びトナーに置換される。その結果、キャリアの帯電付与能力の劣化が抑制され、トリボは一定水準に維持されると考えられる。

特許文献２に記載の発明では、現像装置の現像剤排出口に対向する領域では、スクリュー羽根が小型化又は省略化される。こうしたスクリュー羽根の一部分が小型化又は省略化されることによって、現像剤排出口に対向する位置では、スクリュー羽根が回転した場合に、現像剤に作用する円周方向又は外向きの半径方向の力がスクリュー羽根の他の部分よりも低減される。

こうした現像装置によれば、余剰な現像剤が現像剤排出口から排出されると共に、必要な現像剤がスクリュー羽根で跳ね上げられて現像剤排出口から排出されることは抑制される。その結果、キャリアの帯電付与能力の劣化が抑制され、トリボは一定水準に維持されると考えられる。

特公平２−２１５９１号公報特開２０００−１１２２３８号公報

しかしながら、特許文献１に記載の発明では、必要な現像剤の排出を抑制するとの思想に基づくものではないから、スクリュー羽根及び現像剤排出口の構成に特段の特徴はない。そのために、スクリュー羽根が現像剤を跳ね上げることにより、余剰な現像剤のみでなく、必要な現像剤までもが現像剤排出口から排出される虞がある。

また、特許文献２に記載の発明では、スクリュー羽根の小型化又は省略化によって、現像剤排出口に対向する搬送スクリューの搬送力は小さいことから、現像剤排出口に対向した領域で現像剤は滞留気味となって現像剤面が安定しない。そのために、余剰な現像剤のみでなく、必要な現像剤までもが現像剤排出口から排出される虞は依然として残る。

さらに、特許文献１及び特許文献２には記載されないが、現像剤排出口の大きさを縮小することで、必要な現像剤が現像剤排出口から排出されることを抑制することも考えられる。ただし、この場合には、余剰な現像剤が効率良く排出されなくなる。

本発明の課題は、上記実情に鑑み、搬送スクリューによる搬送力を低減させなくても、現像剤排出口からの余剰な現像剤の排出を妨げることなく、現像剤排出口からの必要な現像剤の排出を抑制できる現像装置を提供することを目的とする。

前述の課題を解決するために、本発明は、トナー及びキャリアを含む現像剤を収容する現像容器と、回転軸を中心に回転する羽根を有して前記現像容器の内部の現像剤を搬送する搬送部材と、前記現像容器に形成されて現像剤を排出する現像剤排出口と、を有し、前記羽根が、前記現像剤排出口と対向した位置で上方から下方へと移動する現像装置において、前記現像剤排出口の上端部で前記現像容器の内側の位置、及び、前記現像剤排出口の下端部で前記現像容器の外側の位置を結んだ線が水平面と垂直な垂直面と形成する角度をθ１とし、前記現像剤排出口の下端部で前記現像容器の内側の位置、及び、前記現像剤排出口の上端部で前記現像容器の外側の位置を結んだ線が水平面と垂直な垂直面と形成する角度をθ２とした場合に、θ１＞θ２の条件式を満たすことを特徴とする。

本発明によれば、現像剤排出口の上端部で現像容器の内側の位置、及び、現像剤排出口の下端部で現像容器の外側の位置を結んだ直線の傾斜角度が垂直面に対して急勾配に設定される。現像剤が搬送部材の羽根によって現像剤排出口から排出される場合には、現像剤は、現像剤排出口の上端部で現像容器の内側の位置、及び、現像剤排出口の下端部で現像容器の外側の位置に阻まれる。そのために、必要な現像剤の外部への排出量は低減される。その結果、搬送スクリューによる搬送力を低減させなくても、現像剤排出口からの余剰な現像剤の排出を妨げることなく、現像剤排出口からの必要な現像剤の排出を抑制することができる。

（第１実施形態）
以下、本発明の実施形態に係る現像装置及び画像形成装置を図面に基づき詳しく説明する。但し、この実施形態に記載される構成部品の寸法、材質、形状、その相対位置等は、特に特定的な記載が無い限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する主旨のものはない。

図１は、本発明の第１実施形態に係る現像装置４を備える画像形成装置２００の構成を示す断面図である。この画像形成装置２００は、電子写真方式を採用したフルカラー画像形成装置の概略構成を示す。図１に示されるように、画像形成装置２００は、４つの画像形成部Ｐ（Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄ）を備える。各画像形成部Ｐａ〜Ｐｄは、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、感光体ドラム１（１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ）を備える。この感光体ドラム１の周囲には、帯電器２（２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ）、感光体ドラム１の図上方に配置した露光手段としてのレーザービームスキャナ３（３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ）を有する。また、感光体ドラム１の周囲には、現像装置４（４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ）、転写ローラ６（６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ）、クリーニング手段１９（１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄ）を有する。これら感光体ドラム１、帯電器２、レーザービームスキャナ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『画像形成部』が構成される。

各画像形成部Ｐａ〜Ｐｄは同様の構成とされ、各画像形成部Ｐａ〜Ｐｄに配置された感光体ドラム１ａ〜１ｄは同じ構成とされる。従って、感光体ドラム１ａ〜１ｄを「感光体ドラム１」と総称する。同様に、各画像形成部Ｐａ〜Ｐｄに配置された帯電器２ａ〜２ｄ、レーザービームスキャナ３ａ〜３ｄ、現像装置４ａ〜４ｄのような画像形成手段も、各画像形成部Ｐａ〜Ｐｄにおいてそれぞれ同じ構成とされる。従って、帯電器２ａ〜２ｄ、レーザービームスキャナ３ａ〜３ｄ、現像装置４ａ〜４ｄを、それぞれ、「帯電器２」、「レーザービームスキャナ３」、「現像装置４」と総称する。同様に、各画像形成部Ｐａ〜Ｐｄに配置された転写ローラ６ａ〜６ｄ、クリーニング手段１９ａ〜１９ｄのような画像形成手段も、各画像形成部においてそれぞれ同じ構成とされる。従って、転写ローラ６ａ〜６ｄ、クリーニング手段１９ａ〜１９ｄを、それぞれ、「転写ローラ６」、「クリーニング手段１９」と総称する。

次に、画像形成装置２００の画像形成シーケンスについて説明する。まず、感光体ドラム１が帯電器２によって一様に帯電される。感光体ドラム１は、矢印に示されるように反時計回りの方向に２７３ｍｍ／ｓｅｃのプロセススピード（周速度）で回転する。そして、一様に帯電された感光体ドラム１には、レーザービームスキャナ３により、画像信号により変調されたレーザー光により走査露光が行われる。レーザービームスキャナ３は半導体レーザーを内蔵している。この半導体レーザーは、ＣＣＤ等の光電変換素子を有する原稿読み取り装置が出力する原稿画像情報信号に対応して制御され、レーザー光を射出する。これによって、帯電器２によって帯電された感光体ドラム１の表面電位が画像部において変化して、感光体ドラム１上に静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像装置４によって反転現像され、可視画像、即ち、トナー像とされる。なお、現像装置４では、トナー及びキャリアが混合された現像剤が使用される２成分接触現像方式が用いられる。また、前述の工程が各画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄ毎に行われることで、感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ上に、イエロー、マゼンダ、シアン、ブラックの４色のトナー像が形成される。

本実施形態では、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６１、６２、６３に懸架され、矢印方向に移動自在とされる。上記感光体ドラム１（１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ）上のトナー像は、一次転写手段としての転写ローラ６（６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ）によって一度中間転写体である中間転写ベルト５に転写される。これによって、中間転写ベルト５上にてイエロー、マゼンダ、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、感光体ドラム１上に転写されずに残ったトナーはクリーニング手段１９（１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄ）に回収される。

この中間転写ベルト５上のフルカラー画像は、シート給送カセット１２から取り出され、シート給送ローラ１３、シート給送ガイド１１を経由して進行した紙などのシートＳに、二次転写手段としての二次転写ローラ１０の作用により転写される。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シートＳは、定着器（熱ローラ定着器）１６に送られ、画像の定着が行われ、シート排出トレー１７に排出される。

なお、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体ドラム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。

図２は、現像装置４の構成を示す断面図である。図３は、図２のＱ−Ｑ線に沿う断面図である。図２及び図３に示されるように、現像装置４は現像容器２２を備え、現像容器２２の内部には現像剤としてトナー及びキャリアを含む２成分現像剤が収容される。現像容器２２に対しては、『現像剤担持手段』である現像スリーブ２８が取り付けられる。断面視で、現像スリーブ２８の一方の半周分が現像容器２２の内部に入り込み、現像スリーブ２８の他方の半周分が外部に出ている。また、現像容器２２には、現像スリーブ２８上に担持された現像剤の穂を規制する『穂切り部材』である規制ブレード２９が設けられる。

現像容器２２の内部の略中央部には、シートの面に平行に延びる隔壁２７が形成され、この隔壁２７によって現像室２３及び撹拌室２４が上下に区画されている。現像剤は現像室２３及び撹拌室２４に収容されている。現像容器２２の内部には、上側に現像室２３が区画され、下側に撹拌室２４が区画される。現像室２３には、『現像剤撹拌手段』としての第１搬送スクリュー２５が配置される。撹拌室２４には、『現像剤搬送手段』としての第２搬送スクリュー２６が配置される。

第１搬送スクリュー２５は、現像室２３の底部に現像スリーブ２８の軸方向とほぼ平行に配置されている。図２に示されるように、第１搬送スクリュー２５は、矢印方向（時計回り方向）に回転する。また、図３に示されるように、第１搬送スクリュー２５は、矢印方向（左方向）に現像室２３の内部の現像剤を軸線の一方向に向かって搬送する。図２に示されるように、第１搬送スクリュー２５が時計回りに回転される理由は、現像スリーブ２８への現像剤の供給という観点で有利だからである。

第２搬送スクリュー２６は、撹拌室２４の底部に現像スリーブ２８の軸方向とほぼ平行に配置されている。図２に示されるように、第２搬送スクリュー２６は、矢印方向（反時計回り方向）に回転する。また、図３に示されるように、第２搬送スクリュー２６は、矢印方向（右方向）に撹拌室２４の内部の現像剤を軸線の他方向に向かって搬送する。こうして、図２に示される第１搬送スクリュー２５及び第２搬送スクリュー２６の回転による搬送によって、図３に示されるように、現像剤が隔壁２７の両端部の開口部（即ち、連通部）１１、１２を通じて現像室２３と撹拌室２４との間で循環される。

本実施形態は、現像室２３と撹拌室２４は上下方向に並べられて配置されるが、従来よく用いられるような現像室２３と撹拌室２４が水平方向に並べられて配置される現像装置であっても、本発明は適用可能である。また、本発明はその他の形態の現像装置においても適用可能である。

現像容器２２には、感光体ドラム１に対向した現像領域に相当する位置に開口部２２ａが形成される。開口部２２ａには、現像スリーブ２８が感光体ドラム１の方向に一部露出するように回転可能に配設される。

ここで、現像スリーブ２８の直径は２０ｍｍ、感光体ドラム１の直径は８０ｍｍ、又、この現像スリーブ２８と感光体ドラム１との最近接領域を約４００μｍの距離とする。これによって、現像スリーブ２８に搬送した現像剤を感光体ドラム１と接触させた状態で、現像が行なえるように設定されている。なお、この現像スリーブ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。

マグネットローラ２８ｍは、現像極である磁極Ｓ１、Ｓ２、Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３を有する。現像極である磁極Ｓ２は、現像部における感光体ドラム１に対向して配置される。磁極Ｓ１は、『穂切り部材』である規制ブレード２９に対向して配置される。磁極Ｎ２は、磁極Ｓ１及び磁極Ｓ２の間に配置される。磁極Ｎ１及びＮ３は、現像室２３及び撹拌室２４にそれぞれ対向して配置される。

而して、現像スリーブ２８は、現像時に図示矢印方向（反時計方向）に回転し、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２成分現像剤を担持する。現像スリーブ２８は、この現像剤を感光体ドラム１と対向した現像領域に搬送し、感光体ドラム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。この時、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１８００Ｖ、周波数ｆが１２ｋＨｚの交流電圧とした。しかし、直流電圧値、交流電圧波形はこれに限られるものではない。

一般に、２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体ドラム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。

規制ブレード２９は、現像スリーブ２８の長手方向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２９ａと、鉄材のような磁性部材２９ｂで構成される。規制ブレード２９は、感光体ドラム１よりも現像スリーブ２８の回転方向の上流側に配設されている。そして、この規制ブレード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領域へと送られる。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領域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上の単位面積当りの現像剤コート量を３０ｍｇ／ｃｍ^２に規制している。

なお、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。本実施形態では間隙は５００μｍに設定した。また、現像領域においては、現像装置４の現像スリーブ２８は、共に感光体ドラム１の移動方向と順方向で移動し、周速比は、感光体ドラムに対して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、現像剤劣化等の問題点が発生するので、上記の範囲内で設定することが好ましい。

本実施形態にて用いられる、トナーとキャリアを含む２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以下が好ましい。より好ましくは８μｍ以下であることが好ましい。

また、キャリアは、例えば表面酸化或は未酸化の鉄、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１０^７Ωｃｍ以上、好ましくは１０^８Ωｃｍ以上である。本実施形態では１０^８Ωｃｍのものを用いた。

なお、本実施形態にて用いられるトナーについて、体積平均粒径は以下に示す装置及び方法にて測定した。測定装置としては、コールターカウンターＴＡ−ＩＩ型（コールター社製）、個数平均分布、体積平均分布を出力するためのインターフェース（日科機製）及びＣＸ−Ｉパーソナルコンピュータ（キヤノン製）を使用した。電解水溶液として、一級塩化ナトリウムを用いて調製した１％ＮａＣｌ水溶液を使用した。

測定方法は以下に示す通りである。即ち、上記の電解水溶液１００〜１５０ｍｌ中に分散剤として界面活性剤、好ましくはアルキルベンゼンスルホン酸塩を０．１ｍｌ加え、測定試料を０．５〜５０ｍｇ加える。試料を懸濁した電解水溶液は超音波分散器で約１〜３分間分散処理を行ない、上記のコールターカウンターＴＡ−ＩＩ型により、アパーチャーとして１００μｍアパーチャーを用いて２〜４０μｍの粒子の粒度分布を測定して体積平均分布を求める。こうして求めた体積平均分布より、体積平均粒径を得る。

キャリアの抵抗率は、測定電極面積４ｃｍ、電極間間隔０．４ｃｍのサンドイッチタイプのセルを用いた。そして、片方の電極に１ｋｇの重量の加圧下で、両電極間の印加電圧Ｅ（Ｖ／ｃｍ）を印加して、回路に流れた電流から、キャリアの抵抗率を得る方法によって測定した。

次に、画像形成装置２００の内部のその他の構成、及び、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。図２及び図３に示されるように、現像装置４の上部には、トナーとキャリアを混合した補給用の２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』を構成するこのホッパー３１は、下部にスクリュー状の搬送部材である補給スクリュー３２を備え、補給スクリュー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。

画像形成によって消費された分のトナーは、搬送部材である補給スクリュー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に補給用の２成分現像剤が補給される。

補給用の現像剤の補給量は、補給スクリュー３２の回転数によっておおよそ定められるが、この回転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２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、感光体ドラム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さまざまな方法が知られている。いずれかの方法を適宜選択することが可能である。

次に、画像形成装置の内部のその他の構成、及び、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。図２及び図３に示されるように、現像容器２２の壁面には、『現像剤排出手段』である現像剤排出口４０が形成される。この現像剤排出口４０より劣化した現像剤が矢印に示されるように排出される。現像剤の補給工程により現像装置４の内部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。排出された現像剤は搬送部材である回収スクリュー３９により図示しない回収現像剤貯蔵庫まで搬送される。

なお、特に図３に示されるように、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の上流側に形成される。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。

図４は現像剤排出口４０と第１搬送スクリュー２５近傍の拡大断面図である。以下、図４を参照し、本発明の特徴的な部分である現像剤排出口４０と第１搬送スクリュー２５の近傍について述べる。

現像装置４の現像室２３の内部には、第１搬送スクリュー２５が回転自在に配置される。第１搬送スクリュー２５は、回転軸５０を中心に回転可能である。第１搬送スクリュー２５は、軸径８ｍｍの回転軸５０に軸方向に渡ってピッチ３０ｍｍ、外径２８ｍｍの『撹拌羽根』であるスクリュー羽根５１が均等に設けられている。なお、第２搬送スクリュー２６も同じ構成である。現像室２３の側壁には現像剤排出口４０が形成される。余剰現像剤は、前述のように現像剤排出口４０から溢れるように排出されるようになっている。

ここで、スクリュー羽根５１による跳ね上げ現象について、従来例（比較例）を交えながら詳述する。前述のように現像剤排出口４０からは、余剰現像剤の他に、現像剤排出口４０に対向するスクリュー羽根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。

このようなスクリュー羽根５１による跳ね上げ現象は、スクリュー羽根５１が回転軸５０の垂線ｗに対して角度を持っている場合に顕著に生じやすい。スクリュー羽根５１が回転軸５０の垂線ｗに対して角度を持っている場合の例としては、例えばスクリュー羽根５１が抜き勾配φを持っている場合などが挙げられる。抜き勾配φ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φがなければ金型から成形品を取り出すことができなく、抜き勾配φが少なすぎても成形品に残留応力がかかるなどして問題を生じやすい。そのため、型成形品の場合は、抜き勾配φ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φを持つこととなる。

図１５は、スクリュー羽根１５１が抜き勾配φを有しない場合の従来の現像装置における現像剤排出口１４０及び第１搬送スクリュー１２５の概略構成を示す断面図である。図１５に示されるように、スクリュー羽根１５１には抜き勾配φが設けられておらず、スクリュー羽根１５１は回転軸１５０の垂線上に延びる。

図１６は、スクリュー羽根２５１が抜き勾配γを有する場合の従来の現像装置における現像剤排出口１４０及び第１搬送スクリュー２２５の概略構成を示す断面図である。図１６に示されるように、スクリュー羽根２５１には抜き勾配γが設けられており、スクリュー羽根２５１の表面は回転軸１５０の垂線ｗに対して傾斜角度を有する。

第１搬送スクリュー１２５、２２５のスクリュー羽根１５１、２５１の回転に伴う現像剤の跳ね上げ現象は、双方とも発生する。しかしながら、スクリュー羽根１５１に抜き勾配γのない第１搬送スクリュー１２５に比べて抜き勾配γのある第１搬送スクリュー２２５の方が顕著に悪化する傾向がある。従って、現像剤排出口１４０から不必要に排出される現像剤の量も、抜き勾配γのある第１搬送スクリュー２２５の場合の方が多い。これは以下の理由による。

搬送スクリュー１２５、２２５のスクリュー羽根１５１、２５１により跳ね上げられる現像剤がスクリュー羽根１５１、２５１から受ける力の向きは、円周方向および外向きの半径方向の２種類が考えられる。図１５のように抜き勾配γのない第１搬送スクリュー１２５の場合は現像剤がスクリュー羽根１５１から受ける力の向きはスクリュー羽根１５１の回転方向（円周方向）が主である。それに対して、図１６のように抜き勾配γのある第１搬送スクリュー２２５の場合は羽根が傾斜を持っているため、回転方向（円周方向）だけでなく外向きの半径方向にも現像剤はスクリュー羽根２５１から力を受ける。そのため、第１搬送スクリュー２２５の回転により力を受けた現像剤はより外側方向に向かって跳ね飛ばされることとなる。

以上のように、スクリュー羽根１５１、２５１による現像剤の跳ね上げ現象は、抜き勾配γがある第１搬送スクリュー２２５の場合がより顕著である。結果的に跳ね上げにより現像剤排出口１４０から不必要に排出される現像剤の量も抜き勾配γがある第１搬送スクリュー２２５の場合の方が顕著である。

これに対して、図４を参照して説明する本発明の現像装置４では、第１搬送スクリュー２５は最大で１５°の抜き勾配φを有する。抜き勾配φは、スクリュー羽根５１の全域で一定ではなく、１０〜１５°の範囲で変化している。抜き勾配φが最大の位置で現像剤の跳ね上げも最大となる。そのため、スクリュー羽根５１による現像剤の跳ね上げ現象を想定する上では、現像剤排出口４０に対向した領域における抜き勾配φの最大値を考慮することが必要となる。

ここでいう『抜き勾配φ』とは、第１搬送スクリュー２５の回転軸５０を垂線とする平面で輪切りにした場合の抜き勾配φであり、回転軸５０の垂線ｗと回転方向側の羽根面ｘで形成される角度である。回転方向側の羽根面ｘとした理由は、こちらの面が現像剤の跳ね上げに関与する面だからである。

抜き勾配φに関しては、存在していれば、少なくとも外向きの半径方向に現像剤が力を受けることとなるが、５°以上、更にいえば１０°以上の抜き勾配φを持つと、より顕著に現像剤の跳ね上げ現象が生じる。本実施例は最大で１５°の抜き勾配φを持つため、現像剤の跳ね上げ現象が顕著に生じていた。前述のように、従来構成の現像剤排出口１４０においては、余剰でない必要な現像剤までもが現像剤排出口１４０より排出してしまうことが顕著に起こり得た（図１５、図１６参照）。余剰でない現像剤まで排出してしまうと、現像剤量が安定しないという問題が生じやすい。

上記対策としては、例えば現像剤排出口の大きさを小さくすると、余剰現像剤が現像剤排出口から排出されにくくすることができるが、一方で本来排出されるべき現像剤の排出まで妨げてしまう可能性がある。そのため、現像剤排出口から溢れるように排出される本来排出すべき余剰現像剤の排出を妨げることなく、搬送スクリューの回転時に現像剤に作用する力によって跳ね上げられるように現像容器内から排出される現像剤の量を少なくすることが必要である。

こうした対策のために、現像装置４は、図４を参照して以下に説明するような特徴を有する。現像容器２２には、現像剤排出口４０が形成される。この現像剤排出口４０の上側には排出口上壁３６が形成され、現像剤排出口４０の下側には排出口下壁３７が形成される。排出口上壁３６の下側縁部には排出口上端部４１が形成され、排出口下壁３７の上側縁部には排出口下端部４２が形成される。現像剤排出口４０の排出口上端部４１及び排出口下端部４２に傾斜を持たせた構成としているのが本実施形態の特徴である。一方、前述のように、第１搬送スクリュー２５のスクリュー羽根５１には１５°の抜き勾配φがあり、第１搬送スクリュー２５のスクリュー羽根５１による現像剤の跳ね上げ現象が起きている。

現像剤排出口４０には、排出口上端部４１及び排出口下端部４２の両方で、現像容器２２の外側の位置から内側の位置へと低くなるように傾斜が形成される。このために、現像剤排出口４０から溢れるように排出される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、第１搬送スクリュー２５の回転時に現像剤に作用する力によって跳ね上げられるように現像容器２２内から排出される現像剤を少なくできる。その理由を以下に述べる。

現像剤排出口４０は、その位置により現像剤面を制御することが可能であるが、現像剤面は一般的に第１搬送スクリュー２５の一部見える状況が好ましい。これは、第１搬送スクリュー２５が隠れるほど現像剤面があると、第１搬送スクリュー２５より上側の現像剤が第１搬送スクリュー２５による搬送力を十分得ることができなくなり、現像剤の搬送が滞る場合があるためである。また、現像剤と補給されたトナー（現像剤）との撹拌に影響を与えることも懸念される。また、第１搬送スクリュー２５の回転駆動に必要なトルクも大きくなる。そのため、現像剤面が第１搬送スクリュー２５よりも上側にならないように、現像剤排出口４０は第１搬送スクリュー２５の最上部より下側に設けられることが多い。このような構成にすれば、現像剤面を第１搬送スクリュー２５よりも上側になることを回避することが可能である。実際、本実施形態においても、上記問題を回避するために、現像剤排出口４０は第１搬送スクリュー２５の最上部の下側で、第１搬送スクリュー２５の回転軸５０の横あたりに設けている。

この場合、第１搬送スクリュー２５のスクリュー羽根５１により跳ね上げられた現像剤は、図４に示すように現像剤排出口４０に斜め上方より飛んでくることとなる。そのため、第１搬送スクリュー２５のスクリュー羽根５１により跳ね上げられた現像剤の排出を抑制するためには、斜め上方より飛んでくる現像剤の排出を防ぐ構成とすればよいことがわかる。一方で、本来排出されるべき余剰現像剤の排出は、現像剤量が増えることによって下方よりオーバーフローする（溢れる）ように排出される。したがって、下方からの現像剤の排出に影響を与えず、かつ、上方から飛んでくる現像剤の排出を抑制することができれば、本発明の目的である、余剰現像剤の排出にあまり影響を与えずに跳ね上げられた現像剤の排出を抑制することが達成可能である。

そこで、改めて本実施形態の構成をみれば、本実施形態の構成は排出口上端部４１、排出口下端部４２ともに現像容器２２の内側の位置の方が外側の位置よりも低くなるように傾斜を持たせている構成である。このように傾斜を持たせることで、これまで現像剤排出口４０より排出されていた現像剤の一部は、傾斜をつけることで低くなった現像剤排出口４０の排出口上端部４１の傾斜面に当たり現像剤排出口４０への浸入を妨げられる。また、現像剤の他の一部は、現像剤排出口４０の排出口下端部４２の傾斜に当たり、現像剤排出口４０からの排出を妨げられる。このように、現像剤排出口４０に現像容器２２の内側が低くなるように傾斜を持たせたことによって、現像剤排出口４０の大きさを小さくすることなく、斜め上方からの現像剤の排出を効果的に防止できることがわかる。一方で、このとき、下方から溢れるように排出される余剰現像剤に関しては、本実施の構成は下方からの排出を何ら妨げる構成となっていないため、従来と同様の排出が行われる。以上のように、本実施形態の構成で、本発明の目的である、余剰現像剤の排出にあまり影響を与えずに跳ね上げられた現像剤の排出を抑制することが達成可能であることがわかる。

図５は、現像剤排出口４０の排出口上端部４１及び現像剤排出口４０の排出口下端部４２の構成を示す断面図である。排出口上端部４１は、現像剤排出口４０の上端部に相当し、現像容器２２の外側の位置（以下、『上端部外側位置』という）Ｄから現像容器２２の内側の位置（以下、『上端部内側位置』という）Ａへと低くなるように傾斜する。排出口下端部４２は、現像剤排出口４０の下端部に相当し、現像容器２２の外側の位置（以下、『下端部外側位置』という）Ｂから現像容器２２の内側の位置（以下、『下端部内側位置』という）Ｃへと低くなるように傾斜する。なお、現像容器２２の厚みは寸法Ｍで形成されることから、排出口上壁３６及び排出口下壁３７の厚み幅は寸法Ｍで形成される。

また、図５に示されるように、『現像剤排出口４０の排出口上端部４１の上端部内側位置Ａ』及び『現像剤排出口４０の排出口下端部４２の下端部外側位置Ｂ』を結んだ線が垂直面Ｋとなす角度をθ１とする。また、『現像剤排出口４０の排出口下端部４２の下端部内側位置Ｃ』と『現像剤排出口４０の排出口上端部４１の上端部外側位置Ｄ』を結んだ線が垂直面Ｋとなす角度をθ２とする。この場合に、θ１及びθ２は、条件式としての次式（１）の関係式を満たす

本発明者らの検討によれば、現像剤排出口４０の構成が式（１）の条件を満たすことが、本発明の目的達成において重要であることが分かった。図５を用いて以下に詳述する。

この構成では、矢印ａに示されるように、水平より上方から現像剤が跳ね飛ばされる場合、現像剤の排出方向は、図５中の垂直面Ｋと、上端部内側位置Ａ及び下端部外側位置Ｂを結んだ直線とで形成される傾斜角度θ１の範囲内までとなる。そのために、その傾斜角度θ１以内の傾斜角度で現像剤が跳ね飛ばされる場合には、現像剤排出口４０の排出口上端部４１又は排出口下端部４２に現像剤が当たることから、現像剤は現像剤排出口４０を通過できない。反対に、そうした傾斜角度θ１よりも大きい傾斜角度で現像剤が跳ね飛ばされる場合には、現像剤排出口４０の排出口上端部４１又は排出口下端部４２に現像剤が当たらずに、現像剤は現像剤排出口４０を通過してしまう。

次に、矢印ｂに示されるように、水平より下方から現像剤が跳ね飛ばされる場合には、現像剤の排出方向は、図５中の垂直面と、下端部内側位置Ｃ及び上端部外側位置Ｄを結んだ直線とで形成される傾斜角度θ２の範囲内までとなる。そのために、その傾斜角度θ２以内の傾斜角度で現像剤が跳ね飛ばされる場合には、現像剤排出口４０の排出口上端部４１又は排出口下端部４２に現像剤が当たることから、現像剤は現像剤排出口４０を通過できない。反対に、そうした傾斜角度θ２よりも大きい傾斜角度で現像剤が跳ね飛ばされる場合には、現像剤排出口４０の排出口上端部４１又は排出口下端部４２に現像剤が当たらずに、現像剤は現像剤排出口４０を通過してしまう。

上方から現像剤が排出可能な角度をΘ１、下方から現像剤が排出可能な角度をΘ２とする。こうすると、Θ１＞Θ２の場合、上方からの方が下方からに比べて現像剤が排出されやすい構成といえる。一方で、Θ１＜Θ２の場合、上方からの方が下方からに比べて排出されにくい構成といえる。本発明の目的達成に必要な構成は、下方からの余剰現像剤の排出を妨げることなく、上方からの跳ね上げられた現像剤の排出を抑制する構成なので、Θ１＜Θ２の場合があてはまる。

前述したように、現像剤排出口４０の排出口上端部４１の上端部内側位置Ａと現像剤排出口４０の排出口下端部４２の下端部外側位置Ｂを結んだ線が垂直面Ｋとなす角度θ１と定める。現像剤排出口４０の排出口下端部４２の下端部内側位置Ｃと現像剤排出口４０の排出口上端部４１の上端部外側位置Ｄを結んだ線が垂直面Ｋとなす角度θ２と定める。Θ１、Θ２は、θ１、θ２と、Θ１＝９０°−θ１、Θ２＝９０°−θ２の関係があるため、Θ１＜Θ２はθ１＞θ２と書き直すことができ、先の関係式となる。つまり、θ１＞θ２であれば、上方からの方が下方からに比べて排出されにくい構成であり、下方からの余剰現像剤の排出を妨げることなく、上方からくる跳ね上げられた現像剤の排出を抑制する構成となる。これにより、本発明の目的が達成可能である。なお、本実施形態においてはθ１は２０°、θ２は８°である。

図６は、スクリュー羽根５１及び現像剤排出口４０の関係を示す拡大図である。図６を参照し、以下に説明するようなスクリュー羽根５１の角度を加味すると、更なる効果が得られる。

前述のように、上方からやってくる現像剤が、排出口上端部４１の上端部内側位置Ａと排出口下端部４２の下端部外側位置Ｂを結んだ線の方向より更に上方から飛んで来れば、現像剤は現像剤排出口４０をほぼ通過することはできない。排出口上端部４１の上端部内側位置Ａと排出口下端部４２の下端部外側位置Ｂを結んだ線が垂直面Ｋとなす角度θ１を用いて述べれば、現像剤が飛んでいく方向が垂直面Ｋとなす角度であるθがθ１より小さければ現像剤排出口４０を通過することはできない。なお、このθは、第１搬送スクリュー２５のスクリュー羽根５１の先端が現像剤排出口４０に対して最も接近して配置された状態で、第１搬送スクリュー２５のスクリュー羽根５１の回転方向側の羽根面ｘが水平面と形成する角度の最大値とも表現できる。

それでは、スクリュー羽根５１によって跳ね上げられた現像剤がどのような角度で飛んでくるかといえば、これはスクリュー羽根５１の角度によって決まる。第１搬送スクリュー２５のスクリュー羽根５１により跳ね上げられる現像剤は第１搬送スクリュー２５のスクリュー羽根５１の回転方向側の面に垂直方向に力を受け、この方向に飛んでいく。特に、現像剤排出口４０に飛んでくる現像剤は、第１搬送スクリュー２５のスクリュー羽根５１が現像剤排出口４０に対向する位置にきた場合に、スクリュー羽根５１の回転方向側の面（図中の羽根面ｘ）に垂直な方向に飛んでいく。この現像剤の飛んでいく方向が垂直面となす角度が先に述べた角度θであり、θがθ１より小さければ、飛んできた現像剤は現像剤排出口４０を通過することはできない。この角度θはスクリュー羽根５１の回転方向の面（図中の羽根面ｘ）が水平面となす角度と同等である。そのため、結局、第１搬送スクリュー２５のスクリュー羽根５１が現像剤排出口４０に対向する位置にきた場合に、スクリュー羽根５１の回転方向側の面（図中の羽根面）が水平面となす角度θが条件式としての次式（２）で表される。

この式（２）を満たす場合に、跳ね上げによる現像剤の排出を効果的に減らすことができるといえる。本実施形態においては、θ１は２０°であり、θは抜き勾配φとほぼ同じ１５°であるので、上記関係を満たしている。

なお、スクリュー羽根５１の抜き勾配φが大きいほどθは大きくなるので、跳ね上げ現象も顕著となる。したがって、スクリュー羽根５１の抜き勾配φが大きいほど、本発明が有効に作用するといえる。また、θ１はθやθ２以上であれば、発明の効果が得られるが、θ１の絶対値はθやθ２の値に関わらず５°以上、より好ましくは１０°以上であることが好ましい。

なお、第１実施形態では、現像剤排出口４０の排出口上端部４１及び現像剤排出口４０の排出口下端部４２の双方に同一の傾斜が形成されていたが、上記実施形態に限定されない。現像剤排出口４０の排出口上端部４１及び現像剤排出口４０の排出口下端部４２の片方のみに傾斜が設定されても良いし、現像剤排出口の排出口上端部４１及び排出口下端部４２の双方に異なる傾斜が設定されても良い。あくまで、先に示したθ１＞θ２の関係を満たしさえすれば、発明の効果は得られる。

図７は、第１実施形態に係る現像装置に用いられる現像剤排出口７１の第１変形例の構成を示す断面図である。現像剤排出口７１では、現像剤排出口７１の排出口上端部４１ａが水平に形成され、現像剤排出口７１の排出口下端部４２が傾斜して形成されている。図８は、第１実施形態に係る現像装置に用いられる現像剤排出口７１の第２変形例の構成を示す断面図である。現像剤排出口７２では、現像剤排出口７２の排出口下端部４２ａが水平に形成され、現像剤排出口７２の排出口上端部４１が傾斜して形成されている。図７及び図８に示される現像剤排出口７１及び現像剤排出口７２でも、それぞれθ１＞θ２の関係を満たしている。このために、本発明の目的である跳ね上げによる現像剤の排出を減らすことができる。

ただし、図８に示されるように、現像剤排出口７２の排出口上端部４１のみに内側が低くなる傾斜が形成された場合には、現像剤排出口７２の排出口下端部４２ａに現像剤が積もり易い。これに対して、図７に示されるように、現像剤排出口７１の排出口下端部４２のみに内側が低くなる傾斜が形成された場合には、排出口下端部４２に当たった現像剤は排出口下端部４２の傾斜面を滑り落ちて現像容器２２の内部に回収される。こういった観点から、現像剤排出口７２よりも現像剤排出口７１の方が利点を有する。また、図７に示されるように、現像剤排出口７１では、排出口上端部４１の傾斜は、現像容器２２の外側の位置から内側の位置にかけて低くなる。その結果、現像剤排出口７１の下端部に当たった現像剤が現像容器２２の内部に回収され易い。

図９は、第１実施形態に係る現像装置に用いられる現像剤排出口７１の第３変形例の構成を示す断面図である。現像剤排出口７３では、排出口上端部４１ａ及び排出口下端部４２ａが水平に形成され、排出口下壁３７ａの外側面に沿ってシート状のマイラーシート４３が貼り付けられて排出口下端部４２ａの外側の位置にある角部よりも高く上方へと延びている。この場合の現像剤排出口７３の排出口下端部４２の下端部外側位置Ｂは、実質的にマイラーシート４３の上端部で現像容器２２の外側の位置であり、θ１、θ２は各々図に示した通りとなり、θ１＞θ２を満たしているので、発明の効果が得られる。なお、マイラーシート４３は特にこれに限定されるものではなく、材料および形状が特に限定されるものではない。現像剤排出口４０、７１、７２の形状は、型抜きができない、工程が増える、コストがかかるなどの理由により、常に所望の構成にできるとは限らないが、このような構成ならば、従来構成とほぼ変わらず容易に発明の効果を得ることが可能である。

（第２実施形態）
図１０は、本発明の第２実施形態に係る現像装置で用いられれる現像剤排出口７４の構成を示す断面図である。なお、第２実施形態の説明において、第１実施形態と同一の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。第２実施形態の現像剤排出口７４が第１実施形態の現像剤排出口４０、７１〜７３と異なる点は、現像剤排出口７４を構成する壁の厚みが異なる点である。その他の点では、第２実施形態の現像剤排出口７４は第１実施形態の現像剤排出口４０、７１〜７３と同様に構成される。

第１実施形態の現像剤排出口４０、７１〜７３は、その上端部、下端部に傾斜をつけることで、θ１＞θ２の角度が形成されていた。これに対して、図１０に示されるように、第２実施形態の現像剤排出口７４では、排出口上壁３６ｂ及び排出口上端部４１ｂの厚み幅が寸法Ｌに設定される。排出口下壁３７ａ及び排出口下端部４２ａの厚み幅が寸法Ｍに設定される。排出口上端部４１ｂの厚み幅が現像容器２２の内側方向に厚く形成される。つまり、寸法Ｌ＞寸法Ｍとする。この排出口上端部４１ｂ及び排出口下端部４２ａの厚み幅の関係で、θ１＞θ２の関係が達成される。傾斜を変えるだけでなく、このように、現像剤排出口７４の排出口上端部４１ｂの厚み幅を変えることでも本発明の効果を得ることができる。

図１１は、第２実施形態に係る現像装置に用いられる現像剤排出口７４の第１変形例の構成を示す断面図である。図１１に示されるように、第１変形例の現像剤排出口７５では、排出口下壁３７ｂ及び排出口下端部４２ｂの厚み幅が寸法Ｌに設定される。排出口上壁３６ａ及び排出口上端部４１ａの厚み幅が寸法Ｍに設定される。排出口下端部４２ｂの厚み幅が現像容器２２の外側方向に厚く形成される。つまり、寸法Ｌ＞寸法Ｍとする。この排出口上端部４１ａ及び排出口下端部４２ｂの厚み幅の関係で、θ１＞θ２の関係が達成される。傾斜を変えるだけでなく、このように、現像剤排出口７５の排出口下端部４２ｂの厚み幅を変えることでも本発明の効果を得ることができる。

ただし、図１１に示される現像剤排出口７５のように、排出口下端部４２ｂの厚み幅が寸法Ｌと広い場合には、現像剤が積もり易くなってしまう。これに対して、図１０に示される現像剤排出口７４のように、排出口下端部４２ａの厚み幅が寸法Ｍと狭い場合には、現像剤は積もり難いといった点で利点がある。

すなわち、現像剤排出口では、上端部の厚み幅を寸法Ｌとして広く設定しつつ下端部の厚み幅を寸法Ｍとしてを狭く設定した方が、現像剤が積もり難く、現像容器２２の内側に現像剤が回収され易い。

図１２は、第２実施形態に係る現像装置に用いられる現像剤排出口７４の第２変形例の構成を示す断面図である。図１２に示されるように、第２変形例の現像剤排出口７６では、排出口上壁３６ａ排出口上端部４１ａの厚み幅がＭに設定される。排出口下壁３７ａの排出口下端部４２ａの厚み幅がＭに設定される。排出口上端部４１ａの厚み幅及び排出口下端部４２ａの厚み幅は、第１実施形態の現像剤排出口４０、７１〜７３の場合と同一寸法の厚み幅に設定される。また、排出口上端部４１ａには、断面がＬ字状に形成されたマイラーシート４３が貼り付けられる。このマイラーシート４３は、排出口上壁３６ａの外側面から排出口上端部４１ａを経由して現像容器２２の内側へと向かって延びる。

この場合には、『現像剤排出口の排出口上端部の上端部内側位置Ａ』は、実質的にマイラーシート１４３の内側先端１４３ａの位置である。また、マイラーシート１４３の角部１４３ｂは排出口上壁３６ａの角部に合わせられ、上側端部１４３ｃは排出口上壁３６ａの外側面に貼り付けられる。この場合にも、θ１＞θ２の関係が満たされることから、発明の効果が得られる。マイラーシート１４３を用いることで、従来構成とほぼ変わらず容易に発明の効果を得ることが可能であるのは第１実施形態で述べたのと同様である。また、材料や形状がこれに限らないのも第１実施形態で述べた通りである。

図１３は、第２実施形態に係る現像装置に用いられる現像剤排出口７４の第３変形例の構成を示す断面図である。図１３に示されるように、第３変形例の現像剤排出口７７では、排出口上壁３６ａ及び排出口上端部４１ａの厚み幅がＭに設定される。排出口下壁３７ａ及び排出口下端部４２の厚み幅がＭに設定される。排出口上端部４１ａの厚み幅及び排出口下端部４２の厚み幅は、第１実施形態の現像剤排出口４０、７１〜７３の場合と同一寸法の厚み幅に設定される。また、排出口上端部４１ａの内側面には、断面がＬ字状に形成されたマイラーシート２４３が貼り付けられる。このマイラーシート２４３は、排出口上壁３６ａの内側面に貼り付けられ、内側面から垂直に現像容器２２の内側へ向かって延びるように設けられる。また、マイラーシート２４３の角部２４３ｂの高さは、現像剤排出口７７の排出口上端部４１ａの高さと必ずしも同一に設定される必要はない。上側端部２４３ｃから角部２４３ｂまでが排出口上壁３６ａの内側面に取り付けられる。ここでは、角部２４３ｂは排出口上端部４１ａよりも上方に位置する。

この場合にも、『現像剤排出口の排出口上端部の上端部内側位置Ａ』は、実質的にマイラーシート２４３の内側先端２４３ａの位置である。この場合にも、θ１＞θ２の関係が満たされることから、発明の効果が得られる。このように、現像剤排出口４０の内側にひさし状にマイラーシート２４３が設けられている場合はひさし状のマイラーシート２４３の内側先端２４３ａを現像剤排出口の排出口上端部の上端部内側位置Ａと読み替えることで、本発明を適用することが可能である。

（第３実施形態）
図１４は、本発明の第３実施形態に係る現像装置に用いられる現像剤排出口７８の構成を示す断面図である。なお、第３実施形態の説明において、第１実施形態と同一の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。第３実施形態の現像剤排出口７８が第１実施形態の現像剤排出口４０、７１〜７３と異なる点は、現像剤排出口７８が小さく分割される点である。その他の点では、第３実施形態の現像剤排出口７８は第１実施形態の現像剤排出口４０、７１〜７３と同様に構成される。

現像剤排出口７８の大きさが大きい場合には、θ１＞θ２の関係は容易に満たすことができるが、θ１＞θの関係は容易に満たすことができないときがある。このようなときに第３実施形態の現像剤排出口７８の構成は有効に活用できる。現像剤排出口７８では、排出口上端部４１及び排出口下端部４２の間に、もう１つの壁４４が設けられる。この壁４４の上面側には排出口下端部４４ａが形成され、壁４４の下面側には排出口上端部４４ｂが形成される。排出口下端部４４ａ及び排出口上端部４４ｂの何れも現像容器２２の外側から内側にかけて低くなるように形成される。こうした構成では、現像剤排出口７８が分割されて、現像剤排出口７８ａ及び現像剤排出口７８ｂといった２つの現像剤排出口が形成される。各現像剤排出口７８ａ、７８ｂに関して、θ１＞θ２、及び、θ１＞θの関係が満たされれば、本発明の効果は得られる。壁がない場合の大きな現像剤排出口に比較して、壁４４がある場合、θ１を容易に大きくすることが可能である。そのため、この新たに設けた壁４４のおかげで、現像剤排出口７８の大きさが大きい場合でもθ１＞θの関係式を満たすことが容易である。

なお、この新たに設けた壁４４は、本実施形態では１つであるが、２つ、３つと複数設けることで、より容易にθ１＞θの関係式を満たすことが可能となる。

第１〜第３実施形態の現像装置によれば、上端部内側位置Ａ及び下端部外側位置Ｂを結んだ直線の傾斜角度が垂直面に対して急勾配に設定される。現像剤が第１搬送スクリュー２５のスクリュー羽根５１によって現像剤排出口４０、７１〜７８から排出される場合には、現像剤は、上端部内側位置Ａ及び下端部外側位置Ｂに阻まれる。そのために、必要な現像剤の外部への排出量は低減される。その結果、第１搬送スクリュー２５による搬送力を低減させなくても、現像剤排出口４０、７１〜７８からの余剰な現像剤の排出を妨げることなく、現像剤排出口４０、７１〜７８からの必要な現像剤の排出を抑制することができる。

第１搬送スクリュー２５のスクリュー羽根５１の回転方向の面が水平面と形成する角度の最大値がθの場合には、現像剤は、スクリュー羽根５１の回転方向側の羽根面ｘに直交する方向に飛んでいく。このときの現像剤の跳ね飛ぶ方向は、垂直面Ｋに対してθの角度となる。したがって、θ１＞θの条件式が満たされると、現像剤の飛ぶ角度の方がθ１よりも垂直面Ｋに対して急な傾斜角度であることから、現像剤排出口４０、７１〜７８から飛び出す現像剤の量は低減される。

現像剤排出口の排出口下端部は、下端部外側位置から下端部内側位置へと低くなるように傾斜する。現像剤排出口の下端部は現像剤排出口の上端部よりも急な角度で傾斜する。あるいは、現像剤排出口の下端部の厚み幅は、現像剤排出口の上端部の厚み幅よりも狭く形成される。こうした構成によれば、排出口下端部には、現像剤が堆積し難い。

第１搬送スクリュー２５の全ての部位が現像室２３の内部の現像剤に埋没することはないことから、第１搬送スクリュー２５の羽根は効率良く回転することができる。なお、現像装置４は、画像形成装置２００の内部に組み込まれると固定配置される。

本発明の第１実施形態に係る現像装置を備える画像形成装置の構成を示す断面図である。現像装置の構成を示す断面図である。図２のＱ−Ｑ線に沿う断面図である。現像剤排出口及び第１搬送スクリューを示す拡大断面図である。現像剤排出口の上端部及び下端部の構成を示す拡大断面図である。現像剤排出口及びスクリュー羽根の関係を示す拡大断面図である。第１実施形態に係る現像装置に用いられる現像剤排出口の第１変形例の構成を示す断面図である。第１実施形態に係る現像装置に用いられる現像剤排出口の第２変形例の構成を示す断面図である。第１実施形態に係る現像装置に用いられる現像剤排出口の第３変形例の構成を示す断面図である。本発明の第２実施形態に係る現像装置で用いられれる現像剤排出口の構成を示す断面図である。第２実施形態に係る現像装置に用いられる現像剤排出口の第１変形例の構成を示す断面図である。第２実施形態に係る現像装置に用いられる現像剤排出口の第２変形例の構成を示す断面図である。第２実施形態に係る現像装置に用いられる現像剤排出口の第３変形例の構成を示す断面図である。本発明の第３実施形態に係る現像装置に用いられる現像剤排出口の構成を示す断面図である。スクリュー羽根が抜き勾配を有しない場合の従来の現像装置における現像剤排出口及び第１搬送スクリューの概略構成を示す断面図である。スクリュー羽根が抜き勾配を有する場合の従来の現像装置における現像剤排出口及び第１搬送スクリューの概略構成を示す断面図である。

４現像装置
２２現像容器
２５第１搬送スクリュー（搬送部材）
４０、７１〜７８・・・・・現像剤排出口（排出口）
４１、４１ａ、４１ｂ・・・排出口上端部（現像剤排出口の上端部）
４２、４２ａ、４２ｂ・・・排出口下端部（現像剤排出口の下端部）
５０回転軸
５１スクリュー羽根（羽根）
Ａ上端部内側位置（現像剤排出口の上端部で現像容器の内側の位置）
Ｂ下端部外側位置（現像剤排出口の下端部で現像容器の外側の位置）
Ｃ下端部内側位置（現像剤排出口の下端部で現像容器の内側の位置）
Ｄ上端部外側位置（現像剤排出口の上端部で現像容器の外側の位置）
Ｌ、Ｍ寸法（厚み幅）
Ｋ垂直面
φ 抜き勾配

Claims

トナー及びキャリアを含む現像剤を収容する現像容器と、回転軸を中心に回転する羽根を有して前記現像容器の内部の現像剤を搬送する搬送部材と、前記現像容器に形成されて現像剤を排出する現像剤排出口と、を有し、前記羽根が、前記現像剤排出口と対向した位置で上方から下方へと移動する現像装置において、
前記現像剤排出口の上端部で前記現像容器の内側の位置、及び、前記現像剤排出口の下端部で前記現像容器の外側の位置を結んだ線が水平面と垂直な垂直面と形成する角度をθ１とし、前記現像剤排出口の下端部で前記現像容器の内側の位置、及び、前記現像剤排出口の上端部で前記現像容器の外側の位置を結んだ線が水平面と垂直な垂直面と形成する角度をθ２とした場合に、θ１＞θ２の条件式を満たすことを特徴とする現像装置。
前記搬送部材の前記羽根の先端が前記現像剤排出口に対して最も接近して配置された状態で、前記搬送部材の前記羽根の回転方向側の面が水平面と形成する角度の最大値をθとした場合に、θ１＞θの条件式を満たすことを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
前記現像剤排出口の下端部は、前記現像容器の外側の位置から前記現像容器の内側の位置へと低くなるように傾斜することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の現像装置。
前記現像剤排出口の下端部は前記現像剤排出口の上端部よりも急な角度で傾斜することを特徴とする請求項３に記載の現像装置。
前記現像剤排出口の下端部の厚み幅は、前記現像剤排出口の上端部の厚み幅よりも狭く形成されることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の現像装置。
前記搬送部材の羽根は抜き勾配を有することを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の現像装置。
前記現像剤排出口の下端部で前記現像容器の内側の位置が前記搬送部材の羽根の最も高い位置よりも下側に位置することを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の現像装置。
現像装置は固定配置されていることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の現像装置。
シートに画像を形成する画像形成部と、請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の現像装置と、を備えたことを特徴とする画像形成装置。