JP4697241B2 - 現像装置および画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子写真方式の画像形成装置に用いられる現像装置、及び当該現像装置を用いた画像形成装置に関する。本発明は、特に、新規現像剤を少しずつ供給するとともに劣化現像剤を少しずつ排出するというトリクル方式の現像装置、及び当該現像装置を用いた画像形成装置に関する。

電子写真方式の画像形成装置に用いられる現像方式として、現像剤の主成分としてトナーを用いる一成分現像方式と、現像剤の主成分としてトナー及びキャリアを用いる二成分現像方式と、が知られている。

トナー及びキャリアを用いた二成分現像方式は、トナーとキャリアとを摩擦接触させることによって両者を所定の極性に荷電させるため、一成分現像剤を用いた一成分現像方式よりも、トナーの受けるストレスが少ないという特徴を有している。キャリアの表面積はトナーよりも大きいことから、トナーがキャリア表面に付着することによってキャリアが汚れることも少ない。しかし、長期間の使用により、キャリア表面に付着した汚れ（スペント）が増加し、そのためにトナーを帯電する能力が次第に低下する。その結果、かぶりやトナー飛散の問題が発生する。二成分現像装置の長寿命化を図るために、現像装置に収容するキャリアの量を増やすことも考えられるが、これは現像装置の大型化を招くために望ましくない。

二成分現像剤に係る上記問題を解消するため、特許文献１には、新規の現像剤を少しずつ現像装置内に補給するとともに、帯電性能の劣化した現像剤を少しずつ現像装置から排出することによって、劣化キャリアの増加を抑制するというトリクル方式の現像装置が開示されている。この現像装置は、現像剤の嵩変動を利用して、余剰となった劣化現像剤を排出して現像装置内の現像剤の嵩レベルを大略一定に保つ構成である。このトリクル方式の現像装置によれば、現像装置内の劣化キャリアが少しずつ新規キャリアに置換され、現像装置内のキャリアの帯電性能を大略一定に保つことが可能となる。

また、二成分現像剤を用いたトリクル方式の現像装置において、現像容器が傾斜することによって現像容器に含まれる現像剤の排出量が変動することを防止するために、特許文献２のような現像装置が提案されている。

すなわち、特許文献２の現像装置は、現像容器内の現像剤の上面高さより下方位置であって現像剤が常時存在する位置に現像剤排出口を備える現像容器と、一端に現像剤排出口と接続する排出口接続部が設けられ他端に回収容器連通部が設けられた現像剤排出筒と、現像剤排出口から排出されて排出口接続部を塞ぐ状態で現像剤排出筒内に蓄積されている現像剤を回収容器連通部に向けて搬送する排出用現像剤搬送部材と、を備えることを特徴としている。
特開昭５９−１００４７１号公報 特開平１１−０６５２７９号公報

特許文献２に開示された現像装置は、現像剤排出筒内に排出された現像剤が排出口接続部を塞ぐことにより、それ以上の現像剤が排出されることを防ぎ、排出用現像剤搬送部材を駆動して、排出口接続部を塞いでいる現像剤を他端の回収容器連通部に向けて搬送することにより、搬送によって空いた空間に新たな現像剤が排出されるというものである。そして、現像容器内の現像剤の傾斜等によって現像容器内の現像剤量の分布に偏りが発生した場合に、排出用現像剤搬送部材の回転速度や回転作動時間等を調節することにより、現像容器内から現像剤排出筒への現像剤の排出量を制御しようとするものである。

特許文献２に開示された現像装置では、現像容器内の現像剤の傾斜等の情報に基づいて、排出用現像剤搬送部材の回転速度や回転作動時間等を調節することにより、現像容器内から現像剤排出筒への現像剤の排出量を制御しようとするものである。したがって、特許文献２の現像装置においては、現像容器内の現像剤の傾斜等に関する情報を得るための何らかの検知手段が必要であること、検知手段によって得られた情報に基づいて排出用現像剤搬送部材の回転速度や回転作動時間等を制御することが複雑であること、等の問題がある。

したがって、本発明の解決すべき技術的課題は、二成分現像剤を用いたトリクル方式の現像装置が傾斜状態になった場合に、簡単な構成によって現像剤が過剰に排出されることを防止することのできる現像装置及び画像形成装置を提供することである。

課題を解決するための手段および作用・効果

前記技術的課題を解決するために、本発明によれば、
トナー及びキャリアを含む現像槽内現像剤を現像槽内の搬送路に沿って搬送しながら攪拌する攪拌部材と、該攪拌部材に隣接配置され攪拌された現像槽内現像剤を静電潜像担持体へ供給する現像剤担持体と、を備える現像装置であって、
トナー及びキャリアを現像槽へ補給する現像剤補給タンクと、
現像槽内攪拌部材によって搬送される現像槽内現像剤の量が所定量を上回ったときに、上回った現像槽内現像剤を排出用開口部から現像槽外に排出する排出機構と、を備えてなり、
前記攪拌部材は、上攪拌部材と、上攪拌部材に対向配置された下攪拌部材と、を備えてなり、
前記搬送路は、上攪拌部材が配設された上搬送路と、下攪拌部材が配設された下搬送路と、上搬送路の下流側であり且つ下搬送路に対向する側の側壁に設けられた循環流出口と、下搬送路の下流側及び上搬送路の上流側をつなぐ第二連絡路と、を含み、上搬送路と循環流出口と下搬送路と第二連絡路とによって現像槽内現像剤が循環する循環経路を含んでおり、
前記排出機構が上搬送路の下流端部に配設されていて、
前記循環流出口は、下搬送路の上流側で搬送される現像槽内現像剤の液面よりも上方に位置することを特徴とする現像装置が提供される。

いわゆるトリクル方式の排出機構を有する現像装置が水平状態になっているとき、トリクル方式の排出機構により通常の排出動作が行われる。現像装置が現像槽内現像剤の排出を促すような傾斜状態になっているとき、すなわち現像装置の排出側が下方に位置するように傾斜配置されているとき、水平状態での排出機構側への排出量に対して、現像剤に負荷される重力作用による搬送量が追加される。したがって、排出機構側へのトータルの現像剤の排出量が増加してしまう。

これに対して、本発明に係る現像装置によれば、トリクル方式の排出機構が上搬送路の下流端部に配設されていて、循環流出口は、下搬送路の上流側で搬送される現像剤の液面よりも上方に位置するように構成されている。すなわち、上搬送路を搬送される現像槽内現像剤の液面と下搬送路を搬送される現像剤の液面との間には段差が形成されている。上攪拌部材の搬送力により上搬送路の側壁に設けられた循環流出口から現像剤が押し出されて、当該現像剤は、循環流出口から下搬送路に向けて流れ落ちることになる。このような循環流出口は、水平配置時には通常の循環経路の一部として機能することに加えて、傾斜配置時には循環流出口付近に搬送されてきた現像剤の一部を循環経路に導く誘導経路としても機能する。トリクル方式の排出機構に向けて増大した現像剤搬送量の一部が循環流出口に誘導されて循環経路に戻されるので、トリクル方式の排出機構への現像剤の過剰な排出を規制することができる。

循環流出口が上述したような誘導経路として機能するためには、上搬送路の下流側が下搬送路の上流側よりも上方に位置していることが少なくとも要求されている。

したがって、上搬送路の底面が下搬送路の底面に対して大略並行であり、下攪拌部材の外径が上攪拌部材の外径よりも大きくなるように構成されている。

あるいは、上搬送路の底面と下搬送路の底面との間の間隔が、循環流出口の側で離間するとともに第二連絡路の側で接近し、上攪拌部材の外径と下攪拌部材の外径とが実質的に同じであるように構成されている。

あるいは、上搬送路の底面と下搬送路の底面との間の間隔が、循環流出口の側で離間するとともに第二連絡路の側で接近し、下攪拌部材の外径が循環流出口の側で上攪拌部材の外径よりも大きくなるように構成されている。

あるいは、上搬送路の底面と下搬送路の底面との間の間隔が循環流出口の側で離間するとともに第二連絡路の側で接近し、下攪拌部材の外径が循環流出口側の部分で大きく、第二連絡路側の部分で小さく、中間部分で次第に小さくなるように構成されている。

上攪拌部材において、排出機構に近い部分のピッチが、上攪拌部材の他の部分よりも大きくなるように構成されている。上記構成によれば、上攪拌部材の下流側であってピッチの大きくなった部分においては、空気が現像剤の周囲に取り込まれやすい状態になっている。空気を抱き込んだ現像剤においては、現像剤の流動性が高くなっているので、現像剤が循環流出口に導かれることが容易になる。

上述した現像装置は、周面に静電潜像を担持する回転可能な静電潜像担持体を備える画像形成装置に組み込んで使用される。

さらにまた、前記技術的課題を解決するために、本発明によれば、
トナー及びキャリアを含む現像槽内現像剤を現像槽内の搬送路に沿って搬送しながら攪拌する攪拌部材と、該攪拌部材に隣接配置され攪拌された現像槽内現像剤を静電潜像担持体へ供給する現像剤担持体と、を備える現像装置であって、
トナー及びキャリアを現像槽へ補給する現像剤補給タンクと、
現像槽内攪拌部材によって搬送される現像槽内現像剤の量が所定量を上回ったときに、上回った現像槽内現像剤を排出用開口部から現像槽外に排出する排出機構と、を備えてなり、
前記攪拌部材は、上攪拌部材と、上攪拌部材に対向配置された下攪拌部材と、を備えてなり、
前記搬送路は、上攪拌部材が配設された上搬送路と、下攪拌部材が配設された下搬送路と、上搬送路の下流側及び下搬送路の上流側をつなぐ第一連絡路と、下搬送路の下流側及び上搬送路の上流側をつなぐ第二連絡路と、を含み、上搬送路と第一連絡路と下搬送路と第二連絡路とによって現像槽内現像剤が循環する循環経路を含んでおり、
前記排出機構が上搬送路の下流端部に配設されていて、
上搬送路の下流側の底面が下搬送路の上流側の底面よりも上方に位置して、
第一連絡路が水平面に対して斜め下向きに配置されていることを特徴とする現像装置が提供される。

いわゆるトリクル方式の排出機構を有する現像装置が水平状態になっているとき、トリクル方式の排出機構により通常の排出動作が行われる。現像装置が現像槽内現像剤の排出を促すような傾斜状態になっているとき、すなわち現像装置の排出側が下方に位置するように傾斜配置されているとき、水平状態での排出機構側への排出量に対して、現像剤に負荷される重力作用による搬送量が追加される。したがって、排出機構側へのトータルの現像剤の排出量が増加してしまう。

これに対して、本発明に係る現像装置によれば、トリクル方式の排出機構が上搬送路の下流端部に配設されていて、上搬送路の下流側の底面が下搬送路の上流側の底面よりも上方に位置することにより、第一連絡路が水平面に対して斜め下向きに配置されている。水平面に対して斜め下向きに傾斜した第一連絡路は、水平配置時には通常の循環経路として機能することに加えて、傾斜配置時には第一連絡路付近に搬送されてきた現像剤の一部を循環経路に導く誘導経路としても機能する。第一連絡路付近に搬送されてきた現像剤に対して、上攪拌部材による搬送力に加えて、現像剤へ負荷される重力も作用する。搬送力と重力とが作用している現像剤は、第一連絡路に沿って斜めに下り落ちる。したがって、斜め下向きに傾斜した第一連絡路を設けることは、循環流出口を設ける場合より、上搬送路にある現像剤を下搬送路に誘導する力が大きくなる。トリクル方式の排出機構に向けて増大した現像剤搬送量の一部が第一連絡路に誘導されて循環経路に戻されるので、トリクル方式の排出機構への現像剤の過剰な排出を規制することができる。

第一連絡路が上述したような誘導経路として機能するためには、上搬送路の下流側の底面が下搬送路の上流側の底面よりも上方に位置していることが少なくとも要求されている。上搬送路と下搬送路との間での配置は様々に構成可能であるが、例えば、上搬送路の底面が下搬送路の底面に対して大略並行であるように構成されている。上記構成によれば、現像装置の設計が容易となる。

上搬送路の底面が下搬送路の底面に対して大略並行である場合において、上攪拌部材の外径と下攪拌部材の外径とが実質的に同じであるように構成されている。上記構成によれば、上攪拌部材及び下攪拌部材の共用化が実質的に可能であるので、部品管理の容易化や製造コストの低減が可能になる。また、小型の攪拌部材が使用可能であるので、現像装置の省スペース化を図ることもできる。

上下の攪拌部材の外径が実質的に同じであることの変形例として、下攪拌部材の外径が上攪拌部材の外径よりも大きくなるように構成されている。

上搬送路の底面が下搬送路の底面に対して大略並行であることの変形例として、上搬送路の底面と下搬送路の底面との間の間隔が、第一連絡路の側で離間するとともに、第二連絡路の側で接近するように構成されている。上記構成によれば、第二連絡路の下側部分において空間が形成されるので、現像装置の省スペース化を図ることができる。

上搬送路の底面と下搬送路の底面との間の間隔が、第一連絡路の側で離間するとともに、第二連絡路の側で接近するように構成されている場合において、上攪拌部材の外径と下攪拌部材の外径とが実質的に同じであるように構成されている。上記構成によれば、上攪拌部材及び下攪拌部材の共用化が実質的に可能であるので、部品管理の容易化や製造コストの低減が可能になる。

上下の攪拌部材の外径が実質的に同じであることの変形例として、下攪拌部材の外径が第一連絡路の側で上攪拌部材の外径よりも大きくなるように構成されている。

下攪拌部材の外径が第一連絡路の側で上攪拌部材の外径よりも大きくなるように構成されている場合において、下攪拌部材の外径が第一連絡路の側から第二連絡路の側に向けて徐々に小さくなるように構成されている。また、下攪拌部材の外径が第一連絡路側の部分で大きく、第二連絡路側の部分で小さく、中間部分で次第に小さくなるように構成されている。

傾斜配置時に誘導経路として適量の現像剤を誘導するために、第一連絡路が水平面に対して斜め下向きに傾斜している第一連絡路の傾斜角度は、１０乃至６０度であることが好ましい。

第一連絡路が水平面に対して斜め下向きに傾斜している第一連絡路の傾斜角度は、２０乃至４０度であることがさらに好ましい。

上攪拌部材において、排出機構に近い部分のピッチが、上攪拌部材の他の部分よりも大きくなるように構成されている。上記構成によれば、上攪拌部材の下流側であってピッチの大きくなった部分においては、空気が現像剤の周囲に取り込まれやすい状態になっている。空気を抱き込んだ現像剤においては、現像剤の流動性が高くなっているので、現像剤が第一連絡路に導かれることが容易になる。したがって、第一連絡路の傾斜角度をあまり大きくすることなく、現像剤の第一連絡路への誘導効果を得ることができる。

上述した現像装置は、周面に静電潜像を担持する回転可能な静電潜像担持体を備える画像形成装置に組み込んで使用される。

以下に、添付図面を参照して本発明の好適な実施形態を説明する。なお、以下の説明では、特定の方向を意味する用語（例えば、「上」、「下」、「左」、「右」、およびそれらを含む他の用語、「時計回り方向」、「反時計回り方向」）を使用するが、それらの使用は図面を参照した発明の理解を容易にするためであって、それらの用語の意味によって本発明は限定的に解釈されるべきものでない。また、以下に説明する画像形成装置１及び現像装置３４では、同一又は類似の構成部分には同一の符号を用いている。

図１乃至７を参照しながら、本発明の第一実施形態に係る画像形成装置１及び当該装置に使用される現像装置３４について説明する。

〔画像形成装置〕
図１は、本発明の第一実施形態に係る電子写真式画像形成装置１の画像形成に関連する部分を示す。画像形成装置１は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、およびそれらの機能を複合的に備えた複合機のいずれであってもよい。画像形成装置１は、静電潜像坦持体である感光体１２を有する。実施形態において、感光体１２は円筒体で構成されているが、本発明はそのような形態に限定されるものでなく、代わりに無端ベルト式の感光体も使用可能である。感光体１２は、図示しないモータに駆動連結されており、モータの駆動に基づいて矢印方向に回転するようにしてある。感光体１２の周囲には、感光体１２の回転方向に沿って、帯電装置２６、露光装置２８、現像装置３４、転写装置３６、およびクリーニング装置４０がそれぞれ配置されている。

帯電装置２６は、感光体１２の外周面である感光体層を所定の電位に帯電する。実施形態では、帯電装置２６は円筒形状のローラとして表されているが、これに代えて他の形態の帯電装置（例えば、回転型又は固定型のブラシ式帯電装置、ワイヤ放電式帯電装置）も使用できる。感光体１２の近傍又は感光体１２から離れた場所に配置された露光装置２８は、帯電された感光体１２の外周面に向けて、画像光３０を出射する。露光装置２８を通過した感光体１２の外周面には、画像光３０が投射されて電位の減衰した部分とほぼ帯電電位を維持する部分とからなる静電潜像が形成される。実施形態では、電位の減衰した部分が静電潜像画像部、ほぼ帯電電位を維持する部分が静電潜像非画像部である。現像装置３４は、後述する現像槽内現像剤３を用いて静電潜像を可視像化する。現像装置３４の詳細は後に説明する。転写装置３６は、感光体１２の外周面に形成された可視像を紙やフィルムなどの用紙３８に転写する。図１に示した実施形態では、転写装置３６は円筒形状のローラとして図示されているが、他の形態の転写装置（例えば、ワイヤ放電式転写装置）も使用できる。クリーニング装置４０は、転写装置３６で用紙３８に転写されることなく感光体１２の外周面に残留する未転写トナーを感光体１２の外周面から回収する。実施形態では、クリーニング装置４０は板状のブレードとして図示されているが、代わりに他の形態のクリーニング装置（例えば、回転型又は固定型のブラシ式クリーニング装置）も使用できる。

このような構成を備えた画像形成装置１により画像を形成するとき、感光体１２はモータ（図示せず）の駆動に基づいて例えば反時計周り方向に回転する。このとき、帯電装置２６を通過する感光体１２の外周部分は、帯電装置２６で所定の電位に帯電される。帯電された感光体１２の外周部分は、露光装置２８で画像光３０が露光されて静電潜像が形成される。静電潜像は、感光体１２の回転と共に現像装置３４のところまで搬送され、現像装置３４によって可視像化される。可視像化されたトナー像は、感光体１２の回転と共に転写装置３６のところまで搬送され、転写装置３６により用紙３８に転写される。トナー像が転写された用紙３８は定着装置２０のところまで搬送され、用紙３８にトナー像が固定される。転写装置３６を通過した感光体１２の外周部分はクリーニング装置４０のところまで搬送され、用紙３８に転写されることなく感光体１２の外周面に残存するトナーが感光体１２から掻き取られる。

〔現像装置〕
現像装置３４は、非磁性トナー（以下、単にトナーという。）及び磁性キャリア（以下、単にキャリアという。）を含む２成分現像剤と、種々の部材を収容する現像槽６６と、を備えている。現像槽６６は感光体１２に向けて開放された開口部を備えており、この開口部の近傍に形成された空間に現像ローラ４８が設けられている。現像剤担持体としての現像ローラ４８は、円筒状の部材であり、感光体１２と平行に且つ感光体１２の外周面と所定の現像ギャップを介して、回転可能に枢支されている。

現像ローラ４８は、回転不能に固定された磁石体４８ａと、磁石体４８ａの周囲を回転可能に支持された円筒状のスリーブ４８ｂ（第一の回転円筒体）と、を有するいわゆるマグネットローラである。現像ローラ４８のスリーブ４８ｂの上方には、現像槽６６に固定され、現像ローラ４８のスリーブ４８ｂの中心軸と平行に延在する規制板６２が、所定の規制ギャップを介して対向配置されている。現像ローラ４８の内側にある磁石体４８ａは、スリーブ４８ｂの回転方向に沿って、Ｎ１、Ｓ２、Ｎ３、Ｎ２、Ｓ１という５個の磁極を有する。これらの磁極のうち、主磁極Ｎ１は、感光体１２と対向するように配置されている。スリーブ４８ｂの上の現像剤を剥離させるための反発磁界を発生させる同極のＮ２及びＮ３は、現像槽６６の内部に対向配置されている。現像ローラ４８のスリーブ４８ｂは、感光体１の回転方向と逆向きに（カウンター方向に）回転する。

図２は、現像装置３４を上から見た模式的断面図である。図２に示すように、現像ローラ４８の背後には、現像剤攪拌搬送室６７が形成されている。現像剤攪拌搬送室６７は、現像ローラ４８の近傍に形成された上搬送路７０と現像ローラ４８から離れた下搬送路６８と、下搬送路６８及び上搬送路７０を間仕切る隔壁７６と、を有する。下搬送路６８の搬送方向の上流側の上方には、現像剤補給タンク８０が配設されていて、現像剤補給タンク８０は補給口８２を介して下搬送路６８と通じている。現像剤補給タンク８０には、トナーを主成分としてキャリアを含有する補給用現像剤２が充填されている。トナーとキャリアとが別々に補給される構成であってもよい。補給用現像剤２のキャリア比は、好ましくは５乃至４０重量％であり、より好ましくは１０乃至３０重量％である。また、上搬送路７０の搬送方向の下流側の下方には、現像剤回収タンク９０が配設されていて、上搬送路７０は回収口９２を介して現像剤回収タンク９０と通じている。

現像剤補給タンク８０の底部には、制御部１００によって駆動制御される現像剤供給ローラが配置されている。現像剤供給ローラが回転駆動されることによって、その駆動時間に応じた量の新規の補給用現像剤２が、流下して現像槽６６の下搬送路６８に供給される。

下搬送路６８には、現像槽内現像剤３を攪拌しながら搬送する攪拌部材である第一スクリュー７２が回転可能に枢支されている。上搬送路７０には、下搬送路６８からの現像槽内現像剤３を攪拌しながら現像ローラ４８に搬送する第二スクリュー７４が回転可能に枢支されている。この場合、上搬送路７０の上流側と下搬送路６８の下流側との端部に位置する隔壁７６の上部が切り欠かれることによって連絡通路が形成されている。すなわち、図２において、隔壁７６の左側には、下搬送路６８の下流側及び上搬送路７０の上流側を大略連続的につなぐ第二連絡路６９が形成されている。その結果、上搬送路７０と後述する開口部６５（循環流出口６３）と下搬送路６８と第二連絡路６９とによって現像槽内現像剤３が循環する循環経路が形成されている。現像槽内現像剤３は、例えば図２の矢印方向にしたがって反時計回りに現像剤攪拌搬送室６７内を循環する。なお、後述するように、上搬送路７０は、下搬送路６８に対して同等以上の高さレベルに位置するように構成されている。

図１、５及び６に示すように、本発明の第一実施形態に係る現像装置３４においては、上搬送路７０が下搬送路６８よりも上方に位置して、上搬送路７０に存在する現像槽内現像剤３の液面が下搬送路６８に存在する現像槽内現像剤３の液面よりも上方に位置するように構成されている。すなわち、上搬送路７０の液面と下搬送路６８の液面との間には段差が形成されている。したがって、上下の搬送路６８，７０の各液面差に基づく段差により、下搬送路６８における現像槽内現像剤３の液面より上方には、溢出空間が形成されている。循環流出口６３は、上搬送路７０の下流側であり且つ下搬送路６８に対向する側の側壁に設けられていて、下搬送路６８の上流側で搬送される現像槽内現像剤３の液面よりも上方に位置している。つまり、上搬送路７０の下流側において、上搬送路７０と下搬送路６８とは、循環流出口６３を介して不連続につながれている。したがって、第二スクリュー（上攪拌部材）７４の搬送力により上搬送路７０から押し出される現像槽内現像剤３は、循環流出口６３から滝のように下搬送路６８に向けて流れ落ちることになる。

図５及び６は、本発明の第一実施形態に係る現像剤攪拌搬送室６７の特徴部分を模式的に説明する図である。

図５は、第二スクリュー（上攪拌部材）７４によって上搬送路７０に沿って下流側に向けて搬送されている現像槽内現像剤３が、低壁部６１の上端部を乗り越えて下搬送路６８に向けて押し出される様子を示している。低壁部６１の上端部は、後述する切欠（余剰流出口）７５の上端よりも下位に設けられている。低壁部６１の上方に位置する開口部６５は、現像槽内現像剤３が循環搬送される循環経路の一部を構成する循環流出口６３として機能している。したがって、上搬送路７０から溢出する現像槽内現像剤３は、開口部６５から矢印６１ａのように下搬送路６８に向けて流れ落ちている。

また、図６は、図５に示した特徴部分の変形例であり、第二スクリュー（上攪拌部材）７４によって上搬送路７０に沿って下流側に向けて搬送されている現像槽内現像剤３が、隔壁７６に設けられたスリット状の切欠部７６ａから下搬送路６８に向けて押し出される様子を示している。スリット状の切欠部７６ａは、切欠（余剰流出口）７５の上端よりも下位に設けられている。切欠部７６ａは、現像槽内現像剤３が循環搬送される循環経路の一部を構成する循環流出口６３として機能している。したがって、上搬送路７０から溢出する現像槽内現像剤３は、切欠部７６ａから矢印６１ａのように下搬送路６８に向けて流れ落ちている。

図７は、本発明の第一実施形態に係る現像装置３４の特徴部分を模式的に説明する図である。（Ａ）は、現像装置３４を現像剤排出部７９の側から見た模式的側面図であり、（Ｂ）は、現像装置３４を現像剤排出部７９の反対側から見た模式的側面図であり、（Ｃ）は現像装置３４を横から見た模式図である。

図７に示す第一実施形態に係る現像装置３４は、上搬送路７０の底面７０ａが下搬送路６８の底面６８ａに対して大略並行であるように構成されているとともに、第一スクリュー７２（下攪拌部材）の外径が、第二スクリュー７４（上攪拌部材）の外径よりも大きいように構成されていることを特徴としている。図７に示した例では、第一スクリュー７２（下攪拌部材）の回転軸と第二スクリュー７４（上攪拌部材）の回転軸とが大略同じ水平面上に延在しているが、両回転軸が必ずしも大略同じ水平面上に延在している必要はない。

上搬送路７０の底面７０ａ及び下搬送路６８の底面６８ａの両者が、大略水平方向に延在していて、上搬送路７０の底面７０ａが下搬送路６８の底面６８ａよりも上方に位置している。上搬送路７０の下流側であり且つ下搬送路６８に対向する側の側壁（すなわち隔壁７６）において、図５に示したように、側壁の上部を切り欠いて開口部６５を形成することにより、低壁部６１が設けられている。

図７（A）における矢印６１ａは、開口部６５から溢出した現像槽内現像剤３の流れを示しており、図７（B）における斜め上向きの矢印６９ａは、第二連絡路６９に沿って搬送される現像槽内現像剤３の斜め上向きの流れを示している。図７（C）において、上搬送路７０の下流排出側で左向きに分岐した矢印は、後述する現像剤排出部７９に向けて搬送される現像槽内現像剤３の流れを示し、現像装置３４の排出側で下向きに分岐した矢印は、低壁部６１の上端部から溢出した現像槽内現像剤３の流れを示している。したがって、図７（C）に示すように、現像槽内現像剤３の一部分は、第二スクリュー７４（上攪拌部材）の搬送力と現像槽内現像剤３へ負荷される重力とにより、開口部６５（循環流出口６３）から下向きに溢出する。そして、溢出した現像槽内現像剤３は、下搬送路６８において大略水平方向に搬送され、第二連絡路６９において斜め上向きに搬送され、上搬送路７０において大略水平方向に搬送されるとともに、現像槽内現像剤３の他の部分は、現像剤排出部７９に向けて搬送される。

上搬送路７０の側壁（すなわち隔壁７６）に設けられた開口部６５により、現像装置３４の排出側が下方に位置するように傾斜配置されたときでも、現像剤排出部７９への現像槽内現像剤３の過剰な排出を規制することができる。また、第二スクリュー７４（上攪拌部材）が大きく構成されていることは、現像槽内現像剤３を搬送する力を増大させるので、第二連絡路６９を介して下搬送路６８から上搬送路７０へ現像槽内現像剤３を押し上げて搬送することが容易になる。

第一スクリュー７２及び第二スクリュー７４は、所定のピッチを有する螺旋状の羽根がシャフトに固定されたスパイラルスクリューである。図４は、現像装置３４の一部分である現像剤排出部７９及びその周辺を横から見た模式的断面図であり、図２の右端部に対応している。図４に示すように、第二スクリュー７４は、図中の右側に延在して、回収口９２の上まで延在している。

第二スクリュー７４は、上搬送路７０に延在する搬送用正スクリュー部７４ａと、搬送方向の下流側端部（図２の右端部）に位置する現像剤排出部７９に延在する排出用正スクリュー部７４ｂと、を有する。搬送用正スクリュー部７４ａは、現像槽６６の内部に存する現像槽内現像剤を現像剤排出部７９まで搬送する。排出用正スクリュー部７４ｂは、現像剤排出部７９の内部に存する現像剤を回収口９２まで搬送する。

また、第二スクリュー７４は、開口部６５（循環流出口６３）及び下搬送路６８の下流側側端部に対応する位置において、スパイラルスクリューの螺旋の向きが他の部分とは逆向きに構成されている逆スクリュー部７７を有する。逆スクリュー部７７の現像剤排出部７９の側においては、せき止め部材７７ａが設けられている。せき止め部材７７ａは、第二スクリュー７４の回転軸に対して直交する方向に延在する大略円板状の部材であって、逆スクリュー部７７によって形成された現像槽内現像剤３の盛り上がりが現像剤排出部７９の側に移動することを規制する働きを有する。

第二スクリュー７４が回転すると、逆スクリュー部７７により、図４の左向きの矢印のように、現像槽内現像剤３を現像剤排出部７９から上搬送路７０に向かう逆向きの流れを発生させる。その結果、第二スクリュー７４が回転すると、第二スクリュー７４の搬送方向の下流側端部（右端部）での現像槽内現像剤３の高さが他の部分に比べて高くなる。すなわち、上搬送路７０の搬送方向の下流側端部（右端部）、すなわち逆スクリュー部７７の部分において、現像槽内現像剤３の盛り上がりが形成される。そして、現像槽内現像剤３の盛り上がりが現像剤排出部７９の側に移動することは、せき止め部材７７ａにより規制されている。

ここで、現像装置３４は、いわゆるトリクル方式を採用したものであるから、余剰の現像槽内現像剤３を流出させるための余剰流出口７５を有している。すなわち、余剰流出口７５として、上搬送路７０の搬送方向の下流側端部（右端部）に位置する側壁の上部が部分的に切り欠かれた切欠７５が設けられている。余剰流出口７５は、低壁部６１よりも下流側（すなわち現像剤排出部７９の側）に設けられている。そして、余剰流出口７５は、開口部６５（循環流出口６３）よりも上方に位置している。第二スクリュー７４によって搬送される現像剤は、通常の状態では逆スクリュー部７７及びせき止め部材７７ａによってせき止められることにより、図２及び４の実線矢印のように、上搬送路７０から開口部６５（循環流出口６３）を介して下搬送路６８へと搬送される。現像槽内における現像槽内現像剤３が増えて現像槽内の液面が上昇すると、逆スクリュー部７７及びせき止め部材７７ａのせき止め作用に抗して側壁の上部に設けられた余剰流出口７５を現像槽内現像剤３が乗り越えて、隣接する現像剤排出部７９に溢出する。現像剤排出部７９に溢出した余剰の現像槽内現像剤３は、図１４の点線矢印に従って回収口９２まで搬送され、回収口９２を通じて現像剤回収タンク９０に回収（廃棄）される。

図２に示すように、現像剤攪拌搬送室６７には、現像剤攪拌搬送室６７内でのトナー濃度を検出するトナー濃度検出センサ７８が設けられている。トナー濃度検出センサ７８は、例えば、コイルのインダクタンスの変化から、現像剤攪拌搬送室６７内を搬送される現像槽内現像剤３の透磁率を検出する。トナー濃度検出センサ７８により検出された透磁率から、現像槽内現像剤３に対するトナーの比率が求められる。例えば、現像槽内現像剤３に含まれるキャリア量が少ない場合は、トナー比率が高いと検出される。一方、現像槽内現像剤３に含まれるキャリア量が多い場合は、トナー比率が低いと検出される。そして、このトナー濃度検出センサ７８から出力された電圧信号は、制御部１００に入力され、この検出信号に基づいて、必要な補給量が算出されるとともに、現像剤補給タンク８０の現像剤補給ローラが駆動され、所定量の補給用現像剤２が現像槽６６内に補給される。

現像装置３４において、画像形成動作により、循環している現像槽内現像剤３のトナー濃度が低下すると、トナーと少量のキャリアとを含有する補給用現像剤２が現像剤補給タンク８０から補給される。補給された補給用現像剤２は、すでに存在する現像槽内現像剤３と混合・攪拌されながら、上記現像剤攪拌搬送室６７の下搬送路６８及び上搬送路７０に沿って搬送される。基本的には、トナーは感光体１２で消費されるのに対して、キャリアは現像装置３４内に蓄積されるが、キャリアの帯電性能は次第に低下する。補給用現像剤２にはトナーよりも嵩高いキャリアが少量含まれているので、補給用現像剤２の補給に伴って、現像装置３４内での現像槽内現像剤３の量が徐々に増加する。そして、嵩の増えた現像槽内現像剤３が現像剤攪拌搬送室６７を循環する。現像剤攪拌搬送室６７を循環しきれない余剰の現像槽内現像剤３は、逆スクリュー部７７を乗り越えて、上搬送路７０の搬送方向の下流側端部（右端部）に設けられた余剰流出口７５から流出して、回収口９２を通じて現像剤回収タンク９０に回収される。

補給用現像剤２の補給量は、トナー濃度検出センサ７８によって検出された現像槽内現像剤３のトナー濃度と、画像形成時の画像情報（ドットカウンタ）と、現像剤補給タンク８０内での補給用現像剤２に対するキャリア比と、に基づいて決定される。現像剤補給タンク８０内での補給用現像剤２に対するキャリア比は、現像装置３４内でのキャリアの劣化を抑制するとともに、コストアップを招かない程度に調整される。トナーの補給動作に伴って、キャリアが少しずつ供給される。

図３は、画像形成装置１の現像装置３４に係る制御ブロック図を示している。

制御手段としての制御部１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０２、ＲＯＭ（Read Only Memory）１０４、ＲＡＭ（Random Access Memory）１０６等から構成される。ＲＯＭ１０４内に格納されている各種処理プログラムやテーブルに従って、ＣＰＵ１０２は画像形成装置１での各種動作を集中的に制御する。ＲＯＭ１０４には、例えば、トナー濃度検出センサ７８で検出された電圧から現像槽内現像剤３のトナー濃度に変換・算出するためのトナー濃度算出テーブルや、現実の現像槽内現像剤３のトナー濃度と基準トナー濃度との間の差異から補給すべき現像剤量を算出するための現像剤補給用テーブル等が格納されている。ＲＡＭ１０６は、制御部１００により実行される各種プログラム及びこれらプログラムに係るデータを一時的に記憶するワークエリアを形成している。

ＣＰＵ１０２には、現像装置３４や現像剤補給タンク８０やカウンタ１０８が接続されている。現像装置３４を構成する現像剤攪拌部材７２，７４、トナー濃度検出センサ７８、及び現像ローラ４８の各動作が、制御部１００のＣＰＵ１０２によって制御される。そして、トナー濃度検出センサ７８で検出された現像槽内現像剤３のトナー濃度や、画像形成時の画像情報や、現像剤補給タンク８０内での補給用現像剤２に対するキャリア比等は、ＲＡＭ１０６に一時的に記憶されている。

〔現像剤〕
２成分現像剤は、トナーと、トナーを帯電させるためのキャリアと、を含んでいる。本発明においては、画像形成装置１において従来から一般的に使用されている公知のトナーが使用可能である。トナーの粒径は、例えば約３乃至１５μｍである。バインダー樹脂中に着色剤を含有させたトナーや、荷電制御剤や離型剤を含有するトナーや、表面に添加剤を保持するトナーも使用可能である。

トナーは、例えば、粉砕法、乳化重合法、懸濁重合法等の公知の方法で製造される。

トナーに使用されるバインダー樹脂は、限定的ではないが、例えば、スチレン系樹脂（スチレンまたはスチレン置換体を含む単重合体または共重合体）、ポリエステル樹脂、エポキシ系樹脂、塩化ビニル樹脂、フェノール樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂、またはそれらの樹脂を任意に混ぜ合わせたものである。バインダー樹脂は、軟化温度が約８０乃至１６０℃の範囲であり、ガラス転移点が約５０乃至７５℃の範囲であることが好ましい。

着色剤は、公知の材料、例えば、カーボンブラック、アニリンブラック、活性炭、マグネタイト、ベンジンイエロー、パーマネントイエロー、ナフトールイエロー、フタロシアニンブルー、ファーストスカイブルー、ウルトラマリンブルー、ローズベンガル、レーキーレッド等を用いることができる。着色剤の添加量は、一般に、バインダー樹脂１００重量部に対して、２乃至２０重量部であることが好ましい。

荷電制御剤は、従来から荷電制御剤として知られている材料が使用できる。具体的に、正極性に帯電するトナーには、例えばニグロシン系染料、４級アンモニウム塩系化合物、トリフェニルメタン系化合物、イミダゾール系化合物、ポリアミン樹脂が荷電制御剤として使用できる。負極性に帯電するトナーには、Ｃｒ、Ｃｏ、Ａｌ、Ｆｅ等の金属含有アゾ系染料、サリチル酸金属化合物、アルキルサリチル酸金属化合物、カーリックスアレーン化合物が荷電制御剤として使用できる。荷電制御剤は、バインダー樹脂１００重量部に対して、０．１乃至１０重量部の割合で用いることが好ましい。

離型剤は、従来から離型剤として使用されている公知のものを使用できる。離型剤の材料には、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、カルナバワックス、サゾールワックス、又はそれらを適宜組み合わせた混合物が用いられる。離型剤は、バインダー樹脂１００重量部に対して、０．１乃至１０重量部の割合で用いることが好ましい。

さらに、現像剤の流動化を促進する流動化剤を添加してもよい。流動化剤には、例えば、シリカ、酸化チタン、酸化アルミニウム等の無機微粒子や、アクリル樹脂、スチレン樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂等の樹脂微粒子が使用できる。特にシランカップリング剤、チタンカップリング剤、およびシリコンオイル等で疎水化した材料を用いるのが好ましい。流動化剤は、トナー１００重量部に対して、０．１乃至５重量部の割合で添加することが好ましい。これら添加剤の個数平均一次粒径は、９乃至１００ｎｍであることが好ましい。

キャリアは、従来から一般に使用されている公知のキャリアを使用できる。バインダー型キャリアやコート型キャリアのいずれを用いてもよい。キャリア粒径は、限定的ではないが、約１５乃至１００μｍであることが好ましい。

バインダー型キャリアは、磁性体微粒子をバインダー樹脂中に分散させたものであり、表面に正極性または負極性に帯電する微粒子又はコーティング層を有するものが使用できる。バインダー型キャリアの極性等の帯電特性は、バインダー樹脂の材質、帯電性微粒子、表面コーティング層の種類によって制御できる。

バインダー型キャリアに用いられるバインダー樹脂としては、ポリスチレン系樹脂に代表されるビニル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ナイロン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂などの熱可塑性樹脂、フェノール樹脂等の硬化性樹脂が例示される。

バインダー型キャリアの磁性体微粒子としては、マグネタイト、ガンマ酸化鉄等のスピネルフェライト、鉄以外の金属（Ｍｎ、Ｎｉ、Ｍｇ、Ｃｕ等）を一種または二種以上含有するスピネルフェライト、バリウムフェライト等のマグネトプランバイト型フェライト、表面に酸化層を有する鉄や合金の粒子を用いることができる。キャリアの形状は、粒状、球状、針状のいずれであってもよい。特に高磁化を要する場合には、鉄系の強磁性微粒子を用いることが好ましい。化学的な安定性を考慮すると、マグネタイト、ガンマ酸化鉄を含むスピネルフェライトやバリウムフェライト等のマグネトプランバイト型フェライトの強磁性微粒子を用いることが好ましい。強磁性微粒子の種類及び含有量を適宜選択することにより、所望の磁化を有する磁性樹脂キャリアを得ることができる。磁性体微粒子は磁性樹脂キャリア中に５０乃至９０重量％の量で添加することが適切である。

バインダー型キャリアの表面コート材としては、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、フッ素系樹脂等が用いられる。これらの樹脂をキャリア表面にコートし硬化させてコート層を形成することにより、キャリアの電荷付与能力を向上できる。

バインダー型キャリアの表面への帯電性微粒子あるいは導電性微粒子の固着は、例えば、磁性樹脂キャリアと微粒子とを均一混合し、磁性樹脂キャリアの表面にこれら微粒子を付着させた後、機械的・熱的な衝撃力を与えることにより微粒子を磁性樹脂キャリア中に打ち込むことで行われる。この場合、微粒子は、磁性樹脂キャリア中に完全に埋設されるのではなく、その一部が磁性樹脂キャリア表面から突出するように固定される。帯電性微粒子には、有機、無機の絶縁性材料が用いられる。具体的に、有機系の絶縁性材料としては、ポリスチレン、スチレン系共重合物、アクリル樹脂、各種アクリル共重合物、ナイロン、ポリエチレン、ポリプロピレン、フッ素樹脂およびこれらの架橋物などの有機絶縁性微粒子がある。電荷付与能力および帯電極性は、帯電性微粒子の素材、重合触媒、表面処理等に調整できる。無機系の絶縁性材料としては、シリカ、二酸化チタン等の負極性に帯電する無機微粒子や、チタン酸ストロンチウム、アルミナ等の正極性に帯電する無機微粒子が用いられる。

コート型キャリアは、磁性体からなるキャリアコア粒子を樹脂で被覆したキャリアであり、バインダー型キャリア同様に、キャリア表面に正極性または負極性に帯電する帯電性微粒子を固着することができる。コート型キャリアの極性等の帯電特性は、表面コーティング層の種類や帯電性微粒子の選択により調整できる。コーティング樹脂は、バインダー型キャリアのバインダー樹脂と同様の樹脂が使用可能である。

現像槽内現像剤３のトナー及びキャリアの混合比は、所望のトナー帯電量が得られるように調整される。現像槽内現像剤３のトナー比は、トナー及びキャリアの合計量に対して、好ましくは３乃至２０重量％であり、より好ましくは４乃至１５重量％である。また、現像剤補給タンク８０に充填されている補給用現像剤２は、トナー及び少量のキャリアを含有したものであり、補給用現像剤２のキャリア比は、好ましくは１乃至５０重量％であり、より好ましくは５乃至３０重量％である。

このように構成された現像装置３４の動作を説明する。

画像形成時、図示しないモータの駆動に基づいて、現像ローラ４８のスリーブ４８ｂは矢印方向（反時計回り）に回転する。第一スクリュー７２の回転及び第二スクリュー７４の回転により、現像剤攪拌搬送室６７に存する現像槽内現像剤３は、上搬送路７０と開口部６５（循環流出口６３）と下搬送路６８と第二連絡路６９とを循環搬送されながら、攪拌される。その結果、現像剤に含まれるトナーとキャリアとが摩擦接触し、互いに逆の極性に帯電される。実施形態では、キャリアは正極性、トナーは負極性に帯電されるものとする。本発明に用いるトナー及びキャリアの帯電性は、このような組み合わせに限定されるものでない。キャリアの外形寸法は、トナーに比べて相当大きい。そのため、正極性に帯電したキャリアの周囲に、負極性に帯電したトナーが、主として両者の電気的な吸引力に基づいて付着している。

帯電された現像槽内現像剤３は、第二スクリュー７４によって上搬送路７０に沿って搬送される過程で現像ローラ４８に供給される。この現像剤は、現像ローラ４８内部の磁石体４８ａの磁力によってスリーブ４８ｂの表面側に保持され、スリーブ４８ｂと共に反時計周り方向に回転移動して、現像ローラ４８に対向して設けられた規制板６２で通過量を規制された後、感光体１２と対向する現像領域へと搬送される。そして、現像領域において、磁石体４８ａの主磁極Ｎ１の磁力によって穂立ち（磁気ブラシ）が形成される。現像領域では、感光体１２上の静電潜像と現像バイアスの印加された現像ローラ４８との間に形成された電界（直流に交流が重畳された電界）がトナーに与える力により、トナーが感光体１２上の静電潜像側へと移動して、この静電潜像が顕像へと現像される。現像領域でトナーを消費した現像剤は、現像槽６６に向けて搬送され、現像槽６６の上搬送路７０に対向して設けられた磁石体４８ａのＮ３，Ｎ２の反発磁界によって現像ローラ４８上から剥離され、現像槽６６内へと回収される。回収された現像剤は、上搬送路７０を搬送されている現像槽内現像剤３と混合される。

このような画像形成によって現像槽内現像剤３の中からトナーが消費されると、消費された量に見合う量のトナーが現像槽内現像剤３に補給されることが好ましい。そのために、現像装置３４は、現像剤攪拌搬送室６７に存する現像槽内現像剤３に対するトナーの比を測定するトナー濃度検出センサ７８を備えている。また、下搬送路６８の上方には現像剤補給タンク８０が設けてある。

上述した現像装置３４においては、前述したように下搬送路６８の液面が開口部６５よりも下に位置するように構成されているため、下搬送路６８の液面の上方に溢出空間が形成されることになる。したがって、画像形成装置１を机等の上に載置する際に若干傾斜して載置（傾斜配置）されてしまった場合であっても、開口部６５の先に現像槽内現像剤３の吐き出しを妨げる現像槽内現像剤３が存在しないため、傾斜配置によって開口部６５の近辺で増加した現像槽内現像剤３は、開口部６５から効率よく吐き出される。したがって、現像剤排出部７９への現像剤の過剰な排出を規制することができる。さらに言うと、上搬送路７０の下流には、現像槽内現像剤３が排出機構側へ移動することを妨げるように作用する逆スクリュー部７７が設けられているために、傾斜配置によって増加した現像槽内現像剤３は、せき止められるとともに、開口部６５へ向かって積極的に移動していく。

次に、本発明の第二実施形態に係る現像装置３４の特徴部分及びその動作を、図８を参照しながら説明する。なお、第二実施形態の特徴部分を除く他の構成は上述した第一実施形態と同じであるので、特徴部分以外の他の構成に関する説明を省略する。

図８は、本発明の第二実施形態に係る現像装置３４の特徴部分を模式的に説明する図である。（Ａ）は、現像装置３４を現像剤排出部７９の側から見た模式的側面図であり、（Ｂ）は、現像装置３４を現像剤排出部７９の反対側から見た模式的側面図であり、（Ｃ）は現像装置３４を横から見た模式図である。

図８に示す第二実施形態に係る現像装置３４は、上記第一実施形態の変形例であって、上搬送路７０の底面７０ａと下搬送路６８の底面との間の間隔が、低壁部６１の側で離間するとともに、第二連絡路６９の側で接近するように構成されているとともに、第二スクリュー７４（上攪拌部材）の外径と第一スクリュー７２（下攪拌部材）の外径とが実質的に同じであるように構成されていることを特徴としている。図８に示した例では、第二連絡路６９によって接続される下搬送路６８の底面６８ａの下流側部分と上搬送路７０の底面７０ａの上流側部分との両者が大略同じ水平面上に延在して下搬送路６８の底面６８ａが上搬送路７０の底面７０ａに対して連続的に接続されているが、第二連絡路６９に接続される底面６８ａの下流側部分と底面７０ａの上流側部分とが必ずしも大略同じ水平面上に延在している必要はなく、底面６８ａの下流側部分が底面７０ａの上流側部分よりも高くなるように構成されていてもよい。

大略水平方向に延在している上搬送路７０の底面７０ａが下搬送路６８の底面６８ａに対して大略同等高さレベル以上の上方に位置している。下搬送路６８の底面６８ａにおいて、排出側すなわち低壁部６１の側が下方に存し、排出の反対側すなわち第二連絡路６８の側が上方に存する。したがって、現像剤排出部７９の側から見て、下搬送路６８の底面６８ａが水平面に対して斜め上向きに傾斜している。

図８（A）における矢印６１ａは、開口部６５（循環流出口６３）から溢出する現像槽内現像剤３の下向きの流れを示している。図８（C）において、現像装置３４の排出側で左向きに分岐した矢印は、現像剤排出部７９に向けて搬送される現像槽内現像剤３の流れを示し、現像装置３４の排出側で下向きに分岐した矢印は、開口部６５（循環流出口６３）から溢出する現像槽内現像剤３の流れを示している。したがって、図８（C）に示すように、現像槽内現像剤３の一部分は、第二スクリュー７４（上攪拌部材）の搬送力により、開口部６５（循環流出口６３）から下向きに溢出する。そして、溢出した現像槽内現像剤３は、下搬送路６８において斜め上向きに搬送され、第二連絡路６９において大略水平方向に搬送され、上搬送路７０において大略水平方向に搬送されるとともに、現像槽内現像剤３の他の部分は、現像剤排出部７９に向けて搬送される。

上搬送路７０の側壁（すなわち隔壁７６）に設けられた低壁部６１により、現像装置３４の排出側が下方に位置するように傾斜配置されたときでも、現像剤排出部７９への現像槽内現像剤３の過剰な排出を規制することができる。

第二スクリュー７４（上攪拌部材）の外径と第一スクリュー７２（下攪拌部材）の外径とが実質的に同じであるように構成されているので、第二スクリュー７４（上攪拌部材）及び第一スクリュー７２（下攪拌部材）の共用化が可能となり、部品管理の容易化や製造コストの低減が可能になる。また、小型のスクリュー７２，７４が使用されるので、現像装置６６の省スペース化を図ることもできる。また、第一実施形態の現像装置３４の場合よりも幾分狭小になるものの、上搬送路７０の底面７０ａの下側と下搬送路６８の側面とによって空間が形成されるので、この空間に他の構成要素を配設することも可能である。また、底面６８ａの下流側部分が底面７０ａの上流側部分に対して同等以上の高さになるように構成されているので、現像槽内現像剤３を第二連絡路６９に沿って押し上げることを要しないので、第一スクリュー７２（下攪拌部材）を回転駆動する際に負荷される回転駆動トルクが軽減される。

次に、本発明の第三実施形態に係る現像装置３４の特徴部分及びその動作を、図９を参照しながら説明する。なお、第三実施形態の特徴部分を除く他の構成は上述した第一実施形態と同じであるので、特徴部分以外の他の構成に関する説明を省略する。

図９は、本発明の第三実施形態に係る現像装置３４の特徴部分を模式的に説明する図である。（Ａ）は、現像装置３４を現像剤排出部７９の側から見た模式的側面図であり、（Ｂ）は、現像装置３４を現像剤排出部７９の反対側から見た模式的側面図であり、（Ｃ）は現像装置３４を横から見た模式図である。

図９に示す第三実施形態に係る現像装置３４は、上記第二実施形態の変形例であって、上搬送路７０の底面７０ａが大略水平面に沿って延在して下搬送路６８の底面６８ａが現像剤排出部７９から見て斜め上向きに傾斜しているように構成されているとともに、第一スクリュー７２（下攪拌部材）の外径が第二スクリュー７４（上攪拌部材）の外径よりも大きくて且つ第一スクリュー７２（下攪拌部材）の外径が低壁部６１の側から第二連絡路６９の側に向けて徐々に小さくなるすなわち縮径するように構成されていることを特徴としている。

図９に示した例では、第一スクリュー７２（下攪拌部材）の回転軸と第二スクリュー７４（上攪拌部材）の回転軸とが大略同じ水平面上に延在しているが、両回転軸が必ずしも大略同じ水平面上に延在している必要はない。また、第二連絡路６９によって接続される下搬送路６８の底面６８ａの下流側部分と上搬送路７０の底面７０ａの上流側部分とが大略同じ水平面上に延在しているが、第二連絡路６９に接続される底面６８ａの下流側部分と底面７０ａの上流側部分とが必ずしも大略同じ水平面上に延在している必要はなく、底面６８ａの下流側部分が底面７０ａの上流側部分よりも高くなるように構成されていてもよい。

大略水平方向に延在している上搬送路７０の底面７０ａが下搬送路６８の底面６８ａに対して大略同等高さレベル以上の上方に位置している。下搬送路６８の底面６８ａにおいて、排出側すなわち低壁部６１の側が下方に存し、排出の反対側すなわち第二連絡路６８の側が上方に存する。したがって、現像剤排出部７９の側から見て、下搬送路６８の底面６８ａが水平面に対して斜め上向きに傾斜している。

図９（A）における矢印６１ａは、開口部６５（循環流出口６３）から溢出する現像槽内現像剤３の下向きの流れを示している。図９（C）において、現像装置３４の排出側で左向きに分岐した矢印は、現像剤排出部７９に向けて搬送される現像槽内現像剤３の流れを示し、現像装置３４の排出側で下向きに分岐した矢印は、開口部６５（循環流出口６３）から溢出する現像槽内現像剤３の流れを示している。したがって、図９（C）に示すように、現像槽内現像剤３の一部分は、第二スクリュー７４（上攪拌部材）の搬送力により、開口部６５（循環流出口６３）から下向きに溢出する。そして、溢出した現像槽内現像剤３は、下搬送路６８において斜め上向きに搬送され、第二連絡路６９において大略水平方向に搬送され、上搬送路７０において大略水平方向に搬送されるとともに、現像槽内現像剤３の他の部分は、現像剤排出部７９に向けて搬送される。

上搬送路７０の側壁（すなわち隔壁７６）に設けられた低壁部６１により、現像装置３４の排出側が下方に位置するように傾斜配置されたときでも、現像剤排出部７９への現像槽内現像剤３の過剰な排出を規制することができる。また、底面６８ａの下流側部分が底面７０ａの上流側部分に対して同等以上の高さになるように構成されているので、現像槽内現像剤３を第二連絡路６９に沿って押し上げることを要しないので、第一スクリュー７２（下攪拌部材）を回転駆動する際に負荷される回転駆動トルクが軽減される。

次に、本発明の第四実施形態に係る現像装置３４の特徴部分及びその動作を、図１０を参照しながら説明する。なお、第四実施形態の特徴部分を除く他の構成は上述した第三実施形態と同じであるので、特徴部分以外の他の構成に関する説明を省略する。

図１０は、本発明の第四実施形態に係る現像装置３４の特徴部分を模式的に説明する図である。（Ａ）は、現像装置３４を現像剤排出部７９の側から見た模式的側面図であり、（Ｂ）は、現像装置３４を現像剤排出部７９の反対側から見た模式的側面図であり、（Ｃ）は現像装置３４を横から見た模式図である。

図１０に示す第四実施形態に係る現像装置３４は、上記第三実施形態の変形例であって、上搬送路７０の底面７０ａが大略水平面に沿って延在して下搬送路６８の底面６８ａが現像剤排出部７９の側から見て斜め上向きに傾斜しているように構成されているとともに、第一スクリュー７２（下攪拌部材）の外径が、低壁部６１側の部分で第二スクリュー７４（上攪拌部材）の外径よりも大きく、第二連絡路６９側の部分で第二スクリュー７４（上攪拌部材）の外径と大略同じであり、中間部分で次第に小さくなるように構成されていることを特徴としている。

図１０に示した例では、第一スクリュー７２（下攪拌部材）の回転軸と第二スクリュー７４（上攪拌部材）の回転軸とが大略同じ水平面上に延在しているが、両回転軸が必ずしも大略同じ水平面上に延在している必要はない。また、第二連絡路６９によって接続される下搬送路６８の底面６８ａの下流側部分と上搬送路７０の底面７０ａの上流側部分とが大略同じ水平面上に延在しているが、第二連絡路６９に接続される底面６８ａの下流側部分と底面７０ａの上流側部分とが必ずしも大略同じ水平面上に延在している必要はなく、底面６８ａの下流側部分が底面７０ａの上流側部分よりも高くなるように構成されていてもよい。

大略水平方向に延在している上搬送路７０の底面７０ａが下搬送路６８の底面６８ａに対して大略同等高さレベル以上の上方に位置している。下搬送路６８の底面６８ａにおいて、排出側すなわち低壁部６１の側の部分は、大略水平方向に延在するとともに他の部分よりも下方に存する。排出の反対側すなわち第二連絡路６８の側の部分は、大略水平方向に延在するとともに他の部分よりも上方に存する。下搬送路６８の底面６８ａの中間部分は、斜め上向きに延在する。したがって、現像剤排出部７９の側から見て、下搬送路６８の底面６８ａは、大略水平方向に延在する部分と、水平面に対して斜め上向きに傾斜する部分と、大略水平方向に延在する部分と、を有している。

図１０（A）における矢印６１ａは、開口部６５（循環流出口６３）から溢出する現像槽内現像剤３の下向きの流れを示している。図１０（C）において、現像装置３４の排出側で左向きに分岐した矢印は、現像剤排出部７９に向けて搬送される現像槽内現像剤３の流れを示し、現像装置３４の排出側で下向きに分岐した矢印は、開口部６５（循環流出口６３）から溢出する現像槽内現像剤３の流れを示している。したがって、図１０（C）に示すように、現像槽内現像剤３の一部分は、第二スクリュー７４（上攪拌部材）の搬送力により、開口部６５（循環流出口６３）から下向きに溢出する。そして、溢出した現像槽内現像剤３は、下搬送路６８において大略水平方向と斜め上向きと大略水平方向に順次搬送され、第二連絡路６９において大略水平方向に搬送され、上搬送路７０において大略水平方向に搬送されるとともに、現像槽内現像剤３の他の部分は、現像剤排出部７９に向けて搬送される。

上搬送路７０の側壁（すなわち隔壁７６）に設けられた低壁部６１により、現像装置３４の排出側が下方に位置するように傾斜配置されたときでも、現像剤排出部７９への現像槽内現像剤３の過剰な排出を規制することができる。また、底面６８ａの下流側部分が底面７０ａの上流側部分に対して同等以上の高さになるように構成されているので、現像槽内現像剤３を第二連絡路６９に沿って押し上げることを要しないので、第一スクリュー７２（下攪拌部材）を回転駆動する際に負荷される回転駆動トルクが軽減される。

次に、本発明の第五実施形態に係る現像装置３４の特徴部分及びその動作を、図１１を参照しながら説明する。なお、第五実施形態の特徴部分を除く他の構成は上述した各実施形態と同じであるので、特徴部分以外の他の構成に関する説明を省略する。

図１１は、本発明の第五実施形態に係る現像装置３４の一部分を横から見た模式的断面図である。

上搬送路７０において現像槽内現像剤３が圧密状態で搬送されると、現像槽内現像剤３の流動性が低下するために、現像槽内現像剤３は、上搬送路７０の第二スクリュー７４（上攪拌部材）が延在する直進方向すなわち現像剤排出部７９の方向に向かって進みやすいものの、上搬送路７０に対して大略直交して配置されている低壁部６１には進みにくい傾向がある。すなわち、現像槽内現像剤３の流動性が悪いと、現像槽内現像剤３が開口部６５（循環流出口６３）に搬送されるよりも、現像剤排出部７９の方に搬送されてしまう。

現像槽内現像剤３が開口部６５（循環流出口６３）に搬送されやすくするためには、現像槽内現像剤３の流動性を高めることが好ましい。そこで、第二スクリュー７４（上攪拌部材）において、現像剤排出部７９に近い部分のピッチが、第二スクリュー７４（上攪拌部材）の他の部分よりも、大きくなるように構成されていることが好適である。スクリューのピッチが大きくなるに従って、現像槽内現像剤３の搬送速度が速くなり、現像槽内現像剤３とそれに隣接する現像槽内現像剤３との間に空隙が形成されやすくなる。現像槽内現像剤３の間に空隙が形成されることは、現像槽内現像剤３が周囲の空気を抱き込みやすくなることを意味する。したがって、スクリューのピッチが大きくなるに従って、現像槽内現像剤３の流動性が高くなる。

そこで、図１１に示すように、第二スクリュー７４（上攪拌部材）の下流側であるピッチ拡大スクリュー部７４ｃのピッチが、他の部分（搬送用正スクリュー部７４ａ及び逆スクリュー部７７）の通常ピッチよりも大きいように構成される。ピッチ拡大スクリュー部７４ｃが長く存在すると現像槽内現像剤３の混合・攪拌が不十分になる、あるいは第二スクリュー７４が長くなることは現像装置３４が大型になって設計的に不利である等の理由により、ピッチ拡大スクリュー部７４ｃが必要以上に長く延在することは好ましくない。ピッチ拡大スクリュー部７４ｃのピッチは、例えば、他の部分の通常ピッチに対して、１．２倍乃至２．５倍であることが好ましく、１．５倍乃至２倍であることがさらに好ましい。また、ピッチ拡大スクリュー部７４ｃは、低壁部６１及びその上端部に設けられた循環流出口６３と重なるように延在している。

上述した実施形態１乃至４のぞれぞれにおいて、第二スクリュー７４（上攪拌部材）にピッチ拡大スクリュー部７４ｃを設けることにより、現像槽内現像剤３が低壁部６１の上端部に設けられた循環流出口６３に搬送されやすくなったことが確認された。すなわち、第二スクリュー７４（上攪拌部材）の最適化により、現像槽内現像剤３を循環流出口６３に誘導することも可能となるので、現像装置３４の設計の自由度が大きくなる。

上述した実施形態１乃至５は、いずれも、第二スクリュー７４（上攪拌部材）の搬送力により上搬送路７０の側壁に設けられた循環流出口６３から現像槽内現像剤３が押し出されるものである。以下に、上搬送路７０を下搬送路６８に対して大略連続的につなぐ第一連絡路７１が水平面に対して斜め下向きに配置されている場合について説明する。

図１２乃至１７を参照しながら、本発明の第六実施形態に係る画像形成装置１及び当該装置に使用される現像装置３４について説明する。

〔画像形成装置〕
図１２は、本発明の第六実施形態に係る電子写真式画像形成装置１の画像形成に関連する部分を示す。画像形成装置１は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、およびそれらの機能を複合的に備えた複合機のいずれであってもよい。画像形成装置１は、静電潜像坦持体である感光体１２を有する。実施形態において、感光体１２は円筒体で構成されているが、本発明はそのような形態に限定されるものでなく、代わりに無端ベルト式の感光体も使用可能である。感光体１２は、図示しないモータに駆動連結されており、モータの駆動に基づいて矢印方向に回転するようにしてある。感光体１２の周囲には、感光体１２の回転方向に沿って、帯電装置２６、露光装置２８、現像装置３４、転写装置３６、およびクリーニング装置４０がそれぞれ配置されている。

帯電装置２６は、感光体１２の外周面である感光体層を所定の電位に帯電する。実施形態では、帯電装置２６は円筒形状のローラとして表されているが、これに代えて他の形態の帯電装置（例えば、回転型又は固定型のブラシ式帯電装置、ワイヤ放電式帯電装置）も使用できる。感光体１２の近傍又は感光体１２から離れた場所に配置された露光装置２８は、帯電された感光体１２の外周面に向けて、画像光３０を出射する。露光装置２８を通過した感光体１２の外周面には、画像光３０が投射されて電位の減衰した部分とほぼ帯電電位を維持する部分とからなる静電潜像が形成される。実施形態では、電位の減衰した部分が静電潜像画像部、ほぼ帯電電位を維持する部分が静電潜像非画像部である。現像装置３４は、後述する現像槽内現像剤３を用いて静電潜像を可視像化する。現像装置３４の詳細は後に説明する。転写装置３６は、感光体１２の外周面に形成された可視像を紙やフィルムなどの用紙３８に転写する。図１２に示した実施形態では、転写装置３６は円筒形状のローラとして図示されているが、他の形態の転写装置（例えば、ワイヤ放電式転写装置）も使用できる。クリーニング装置４０は、転写装置３６で用紙３８に転写されることなく感光体１２の外周面に残留する未転写トナーを感光体１２の外周面から回収する。実施形態では、クリーニング装置４０は板状のブレードとして図示されているが、代わりに他の形態のクリーニング装置（例えば、回転型又は固定型のブラシ式クリーニング装置）も使用できる。

このような構成を備えた画像形成装置１により画像を形成するとき、感光体１２はモータ（図示せず）の駆動に基づいて例えば反時計周り方向に回転する。このとき、帯電装置２６を通過する感光体１２の外周部分は、帯電装置２６で所定の電位に帯電される。帯電された感光体１２の外周部分は、露光装置２８で画像光３０が露光されて静電潜像が形成される。静電潜像は、感光体１２の回転と共に現像装置３４のところまで搬送され、現像装置３４によって可視像化される。可視像化されたトナー像は、感光体１２の回転と共に転写装置３６のところまで搬送され、転写装置３６により用紙３８に転写される。トナー像が転写された用紙３８は定着装置２０のところまで搬送され、用紙３８にトナー像が固定される。転写装置３６を通過した感光体１２の外周部分はクリーニング装置４０のところまで搬送され、用紙３８に転写されることなく感光体１２の外周面に残存するトナーが感光体１２から掻き取られる。

〔現像装置〕
現像装置３４は、非磁性トナー（以下、単にトナーという。）及び磁性キャリア（以下、単にキャリアという。）を含む２成分現像剤と、種々の部材を収容する現像槽６６と、を備えている。現像槽６６は感光体１２に向けて開放された開口部を備えており、この開口部の近傍に形成された空間に現像ローラ４８が設けられている。現像剤担持体としての現像ローラ４８は、円筒状の部材であり、感光体１２と平行に且つ感光体１２の外周面と所定の現像ギャップを介して、回転可能に枢支されている。

現像ローラ４８は、回転不能に固定された磁石体４８ａと、磁石体４８ａの周囲を回転可能に支持された円筒状のスリーブ４８ｂ（第一の回転円筒体）と、を有するいわゆるマグネットローラである。現像ローラ４８のスリーブ４８ｂの上方には、現像槽６６に固定され、現像ローラ４８のスリーブ４８ｂの中心軸と平行に延在する規制板６２が、所定の規制ギャップを介して対向配置されている。現像ローラ４８の内側にある磁石体４８ａは、スリーブ４８ｂの回転方向に沿って、Ｎ１、Ｓ２、Ｎ３、Ｎ２、Ｓ１という５個の磁極を有する。これらの磁極のうち、主磁極Ｎ１は、感光体１２と対向するように配置されている。スリーブ４８ｂの上の現像剤を剥離させるための反発磁界を発生させる同極のＮ２及びＮ３は、現像槽６６の内部に対向配置されている。現像ローラ４８のスリーブ４８ｂは、感光体１の回転方向と逆向きに（カウンター方向に）回転する。

図１３は、現像装置３４を上から見た模式的断面図である。図１３に示すように、現像ローラ４８の背後には、現像剤攪拌搬送室６７が形成されている。現像剤攪拌搬送室６７は、現像ローラ４８の近傍に形成された上搬送路７０と現像ローラ４８から離れた下搬送路６８と、下搬送路６８及び上搬送路７０を間仕切る隔壁７６と、を有する。下搬送路６８の搬送方向の上流側の上方には、現像剤補給タンク８０が配設されていて、現像剤補給タンク８０は補給口８２を介して下搬送路６８と通じている。現像剤補給タンク８０には、トナーを主成分としてキャリアを含有する補給用現像剤２が充填されている。トナーとキャリアとが別々に補給される構成であってもよい。補給用現像剤２のキャリア比は、好ましくは５乃至４０重量％であり、より好ましくは１０乃至３０重量％である。また、上搬送路７０の搬送方向の下流側の下方には、現像剤回収タンク９０が配設されていて、上搬送路７０は回収口９２を介して現像剤回収タンク９０と通じている。

現像剤補給タンク８０の底部には、制御部１００によって駆動制御される現像剤供給ローラが配置されている。現像剤供給ローラが回転駆動されることによって、その駆動時間に応じた量の新規の補給用現像剤２が、流下して現像槽６６の下搬送路６８に供給される。

下搬送路６８には、現像槽内現像剤３を攪拌しながら搬送する攪拌部材である第一スクリュー７２が回転可能に枢支されている。上搬送路７０には、下搬送路６８からの現像槽内現像剤３を攪拌しながら現像ローラ４８に搬送する第二スクリュー７４が回転可能に枢支されている。この場合、上搬送路７０と下搬送路６８との両端部に位置する隔壁７６が切り欠かれることによって連絡通路が形成されている。すなわち、図１３において、隔壁７６の右側には、上搬送路７０の下流側及び下搬送路６８の上流側を大略連続的につなぐ第一連絡路７１が形成されており、隔壁７６の左側には、下搬送路６８の下流側及び上搬送路７０の上流側を大略連続的につなぐ第二連絡路６９が形成されている。その結果、上搬送路７０と第一連絡路７１と下搬送路６８と第二連絡路６９とによって現像槽内現像剤３が循環する循環経路が形成されている。現像槽内現像剤３は、例えば図１３の矢印方向にしたがって反時計回りに現像剤攪拌搬送室内を循環する。なお、後述するように、上搬送路７０は、下搬送路６８に対して同等以上の高さレベルに位置するように構成されている。

図１２及び１７に示すように、本発明の第六実施形態に係る現像装置３４においては、上搬送路７０が下搬送路６８よりも上方に位置して、第一連絡路７１及び第二連絡路６９が傾斜しているように構成されている。具体的には、第一連絡路７１及び第二連絡路６９は大略平面であって、この平面が傾斜している。

図１７は、本発明の第六実施形態に係る現像装置３４の特徴部分を模式的に説明する図である。（Ａ）は、現像装置３４を現像剤排出部７９の側から見た模式的側面図であり、（Ｂ）は、現像装置３４を現像剤排出部７９の反対側から見た模式的側面図であり、（Ｃ）は現像装置３４を横から見た模式図である。

図１７に示す第六実施形態に係る現像装置３４は、上搬送路７０の底面７０ａが下搬送路６８の底面６８ａに対して大略並行であるように構成されているとともに、第二スクリュー７４（上攪拌部材）の外径と第一スクリュー７２（下攪拌部材）の外径とが実質的に同じであるように構成されていることを特徴としている。

上搬送路７０の底面７０ａ及び下搬送路６８の底面６８ａの両者が、大略水平方向に延在していて、上搬送路７０の底面７０ａが下搬送路６８の底面６８ａよりも上方に位置している。第一連絡路７１は、現像装置３４の排出側において、上方に位置する上搬送路７０の底面７０ａと下方に位置する下搬送路６８の底面６８ａとを連絡する通路であるから、第一連絡路７１が水平面に対して斜め下向きに傾斜した構成になる。

図１７（A）における斜め下向きの矢印７１ａは、第一連絡路７１に沿って搬送される現像槽内現像剤３の斜め下向きの流れを示しており、図１７（B）における斜め上向きの矢印６９ａは、第二連絡路６９に沿って搬送される現像槽内現像剤３の斜め上向きの流れを示している。図１７（C）において、現像装置３４の排出側で左向きに分岐した矢印は、現像剤排出部７９に向けて搬送される現像槽内現像剤３の流れを示し、現像装置３４の排出側で下向きに分岐した矢印は、第一連絡路７１に向けて搬送される現像槽内現像剤３の流れを示している。したがって、図１７（C）に示すように、現像槽内現像剤３の一部分は、第一連絡路７１において斜め下向きに搬送され、下搬送路６８において大略水平方向に搬送され、第二連絡路６９において斜め上向きに搬送され、上搬送路７０において大略水平方向に搬送されるとともに、現像槽内現像剤３の他の部分は、現像剤排出部７９に向けて搬送される。

水平面に対して斜め下向きに傾斜した第一連絡路７１により、現像装置３４の排出側が下方に位置するように傾斜配置されたときでも、現像剤排出部７９への現像槽内現像剤３の過剰な排出を規制することができる。

第二スクリュー７４（上攪拌部材）の外径と第一スクリュー７２（下攪拌部材）の外径とが実質的に同じであるように構成されているので、第二スクリュー７４（上攪拌部材）及び第一スクリュー７２（下攪拌部材）の共用化が可能となり、部品管理の容易化や製造コストの低減が可能になる。また、小型のスクリュー７２，７４が使用されるので、現像装置６６の省スペース化を図ることもできる。また、上搬送路７０の底面７０ａの下側と下搬送路６８の側面とによって空間が形成されるので、この空間に他の構成要素を配設することも可能である。

第一スクリュー７２及び第二スクリュー７４は、所定のピッチを有する螺旋状の羽根がシャフトに固定されたスパイラルスクリューである。図１４は、現像装置３４の一部分である現像剤排出部７９及びその周辺を横から見た模式的断面図であり、図１３の右端部に対応している。図１４に示すように、第二スクリュー７４は、図中の右側に延在して、回収口９２の上まで延在している。

第二スクリュー７４は、上搬送路７０に延在する搬送用正スクリュー部７４ａと、搬送方向の下流側端部（図１３の右端部）に位置する現像剤排出部７９に延在する排出用正スクリュー部７４ｂと、を有する。搬送用正スクリュー部７４ａは、現像槽６６の内部に存する現像槽内現像剤を現像剤排出部７９まで搬送する。排出用正スクリュー部７４ｂは、現像剤排出部７９の内部に存する現像剤を回収口９２まで搬送する。

また、第二スクリュー７４は、上搬送路７０から下搬送路６８に向かう第一連絡路７１及び下搬送路６８の下流側側端部に対応する位置において、スパイラルスクリューの螺旋の向きが他の部分とは逆向きに構成されている逆スクリュー部７７を有する。逆スクリュー部７７の現像剤排出部７９の側においては、せき止め部材７７ａが設けられている。せき止め部材７７ａは、第二スクリュー７４の回転軸に対して直交する方向に延在する大略円板状の部材であって、逆スクリュー部７７によって形成された現像槽内現像剤３の盛り上がりが現像剤排出部７９の側に移動することを規制する働きを有する。

第二スクリュー７４が回転すると、逆スクリュー部７７により、図１４の左向きの矢印のように、現像槽内現像剤３を現像剤排出部７９から上搬送路７０に向かう逆向きの流れを発生させる。その結果、第二スクリュー７４が回転すると、第二スクリュー７４の搬送方向の下流側端部（右端部）での現像槽内現像剤３の高さが他の部分に比べて高くなる。すなわち、上搬送路７０の搬送方向の下流側端部（右端部）、すなわち逆スクリュー部７７の部分において、現像槽内現像剤３の盛り上がりが形成される。そして、現像槽内現像剤３の盛り上がりが現像剤排出部７９の側に移動することは、せき止め部材７７ａにより規制されている。

ここで、現像装置３４は、いわゆるトリクル方式を採用したものであるから、余剰の現像槽内現像剤３を流出させるための余剰流出口７５を有している。すなわち、余剰流出口７５として、上搬送路７０の搬送方向の下流側端部（右端部）に位置する側壁の上部が部分的に切り欠かれた切欠７５が設けられている。余剰流出口７５は、第一連絡路７１よりも下流側（すなわち現像剤排出部７９の側）に設けられている。第二スクリュー７４によって搬送される現像剤は、通常の状態では逆スクリュー部７７及びせき止め部材７７ａによってせき止められることにより、図１３及び１４の実線矢印のように、上搬送路７０から第一連絡路７１を介して下搬送路６８へと搬送される。現像槽内における現像槽内現像剤３が増えて現像槽内の液面が上昇すると、逆スクリュー部７７及びせき止め部材７７ａのせき止め作用に抗して側壁の上部に設けられた余剰流出口７５を現像槽内現像剤３が乗り越えて、隣接する現像剤排出部７９に溢出する。現像剤排出部７９に溢出した余剰の現像槽内現像剤３は、図１４の点線矢印に従って回収口９２まで搬送され、回収口９２を通じて現像剤回収タンク９０に回収（廃棄）される。

図１３に示すように、現像剤攪拌搬送室６７には、現像剤攪拌搬送室６７内でのトナー濃度を検出するトナー濃度検出センサ７８が設けられている。トナー濃度検出センサ７８は、例えば、コイルのインダクタンスの変化から、現像剤攪拌搬送室６７内を搬送される現像槽内現像剤３の透磁率を検出する。トナー濃度検出センサ７８により検出された透磁率から、現像槽内現像剤３に対するトナーの比率が求められる。例えば、現像槽内現像剤３に含まれるキャリア量が少ない場合は、トナー比率が高いと検出される。一方、現像槽内現像剤３に含まれるキャリア量が多い場合は、トナー比率が低いと検出される。そして、このトナー濃度検出センサ７８から出力された電圧信号は、制御部１００に入力され、この検出信号に基づいて、必要な補給量が算出されるとともに、現像剤補給タンク８０の現像剤補給ローラが駆動され、所定量の補給用現像剤２が現像槽６６内に補給される。

現像装置３４において、画像形成動作により、循環している現像槽内現像剤３のトナー濃度が低下すると、トナーと少量のキャリアとを含有する補給用現像剤２が現像剤補給タンク８０から補給される。補給された補給用現像剤２は、すでに存在する現像槽内現像剤３と混合・攪拌されながら、上記現像剤攪拌搬送室６７の下搬送路６８及び上搬送路７０に沿って搬送される。基本的には、トナーは感光体１２で消費されるのに対して、キャリアは現像装置３４内に蓄積されるが、キャリアの帯電性能は次第に低下する。補給用現像剤２にはトナーよりも嵩高いキャリアが少量含まれているので、補給用現像剤２の補給に伴って、現像装置３４内での現像槽内現像剤３の量が徐々に増加する。そして、嵩の増えた現像槽内現像剤３が現像剤攪拌搬送室６７を循環する。現像剤攪拌搬送室６７を循環しきれない余剰の現像槽内現像剤３は、逆スクリュー部７７を乗り越えて、上搬送路７０の搬送方向の下流側端部（右端部）に設けられた余剰流出口７５から流出して、回収口９２を通じて現像剤回収タンク９０に回収される。

補給用現像剤２の補給量は、トナー濃度検出センサ７８によって検出された現像槽内現像剤３のトナー濃度と、画像形成時の画像情報（ドットカウンタ）と、現像剤補給タンク８０内での補給用現像剤２に対するキャリア比と、に基づいて決定される。現像剤補給タンク８０内での補給用現像剤２に対するキャリア比は、現像装置３４内でのキャリアの劣化を抑制するとともに、コストアップを招かない程度に調整される。トナーの補給動作に伴って、キャリアが少しずつ供給される。

このように構成された現像装置３４の動作を説明する。

画像形成時、図示しないモータの駆動に基づいて、現像ローラ４８のスリーブ４８ｂは矢印方向（反時計回り）に回転する。第一スクリュー７２の回転及び第二スクリュー７４の回転により、現像剤攪拌搬送室６７に存する現像槽内現像剤３は、下搬送路６８と第一連絡路７１と上搬送路７０と第二連絡路６９とを循環搬送されながら、攪拌される。その結果、現像剤に含まれるトナーとキャリアとが摩擦接触し、互いに逆の極性に帯電される。実施形態では、キャリアは正極性、トナーは負極性に帯電されるものとする。本発明に用いるトナー及びキャリアの帯電性は、このような組み合わせに限定されるものでない。キャリアの外形寸法は、トナーに比べて相当大きい。そのため、正極性に帯電したキャリアの周囲に、負極性に帯電したトナーが、主として両者の電気的な吸引力に基づいて付着している。

帯電された現像槽内現像剤３は、第二スクリュー７４によって上搬送路７０に搬送される過程で現像ローラ４８に供給される。この現像剤は、現像ローラ４８内部の磁石体４８ａの磁力によってスリーブ４８ｂの表面側に保持され、スリーブ４８ｂと共に反時計周り方向に回転移動して、現像ローラ４８に対向して設けられた規制板６２で通過量を規制された後、感光体１２と対向する現像領域へと搬送される。そして、現像領域において、磁石体４８ａの主磁極Ｎ１の磁力によって穂立ち（磁気ブラシ）が形成される。現像領域では、感光体１２上の静電潜像と現像バイアスの印加された現像ローラ４８との間に形成された電界（直流に交流が重畳された電界）がトナーに与える力により、トナーが感光体１２上の静電潜像側へと移動して、この静電潜像が顕像へと現像される。現像領域でトナーを消費した現像剤は、現像槽６６に向けて搬送され、現像槽６６の上搬送路７０に対向して設けられた磁石体４８ａのＮ３，Ｎ２の反発磁界によって現像ローラ４８上から剥離され、現像槽６６内へと回収される。回収された現像剤は、上搬送路７０を搬送されている現像槽内現像剤３と混合される。

このような画像形成によって現像槽内現像剤３の中からトナーが消費されると、消費された量に見合う量のトナーが現像槽内現像剤３に補給されることが好ましい。そのために、現像装置３４は、現像剤攪拌搬送室６７に存する現像槽内現像剤３に対するトナーの比を測定するトナー濃度検出センサ７８を備えている。また、下搬送路６８の上方には現像剤補給タンク８０が設けてある。

次に、本発明に係る現像装置３４が傾斜配置された場合に、現像槽内現像剤３が現像槽６６内でどのように流動するかを、図１５及び１６を参照しながら説明する。

図１５は、本発明に係る現像装置３４において、現像装置３４が傾斜配置された場合、傾斜配置された第一連絡路７１近傍での現像槽内現像剤３の流れを説明する図である。また、図１６は、従来技術に係る現像装置３４において、現像装置３４が傾斜配置された場合、水平配置された第一連絡路７１近傍での現像槽内現像剤３の流れを説明する図である。なお、各図において黒く塗りつぶされた矢印は、それぞれ、現像槽内現像剤３が流れる方向を示している。

従来の現像装置３４においては、通常、上搬送路７０と下搬送路６８とが大略同一の水平面上に延在するように配置され、第一連絡路７１及び第二連絡路６９も大略同一の水平面上に延在するように配置されて、トリクル方式の排出機構（不図示）が上搬送路７０の下流端部に配置されている。水平配置された現像装置３４では、トリクル方式の排出機構によって通常の排出動作が行われる。

ところが、図１６に示すように、現像装置３４が現像槽内現像剤３の排出を促すような傾斜状態で設置されてしまう場合がある。すなわち、図１６に示した傾斜設置においては、X−Y水平面上でY軸方向に延在するように配置された現像装置３４は、X軸を中心にして反時計回りに回転されて、X−Y水平面に対して設置傾斜角度αで傾斜している。したがって、現像装置３４の排出側が循環経路に対して下方に位置するように傾斜配置されている。このような傾斜配置では、水平状態での排出機構側への通常の排出量に対して、現像槽内現像剤３に負荷される重力作用による傾斜排出量がRとして追加される。傾斜配置時においては、傾斜排出量Rの全量が排出機構側へ排出されるので、排出機構側への現像槽内現像剤３の排出量が傾斜排出量Rの量だけ増加してしまう。

これに対して、本発明に係る現像装置３４においては、前述したように、第一連絡路７１が水平面に対して斜め下向きであるように構成されている。言いかえると、図１６に示した第一連絡路７１が水平に配置された従来の水平配置タイプの現像装置３４との比較において、図１２及び１５に示した本願発明に係る現像装置３４は、X−Y水平面上でY軸方向に延在するように配置したものが、Y軸を中心にして時計回りに回転されて、X−Y水平面に対して傾斜角度βで傾斜しているように構成されている。その結果、上搬送路７０の下流側の底面７０ａが下搬送路６８の上流側の底面６８ａよりも上方に位置するとともに、第一連絡路７１が水平面に対して斜め下向きに配置されていることになる。すなわち、第一連絡路７１は、X−Y水平面に対して傾斜角度βで重力方向下向きに傾斜している。

本発明に係る現像装置３４においても、図１５に示すように、その排出側が下方に位置するように傾斜配置される場合がある。そのような場合、水平状態での排出機構側への通常の排出量に対して、現像槽内現像剤３に負荷される重力作用による傾斜排出量がRとして追加される。

しかしながら、第一連絡路７１がX−Y水平面に対して斜め下向きに傾斜しているように構成されているので、重力の第一連絡路７１方向への分力が第一連絡路７１付近に搬送されてきた現像槽内現像剤３に作用して、当該現像槽内現像剤３が第一連絡路７１に誘導される。その結果、X−Y水平面に対して斜め下向きに傾斜した第一連絡路７１は、傾斜配置時には第一連絡路７１付近に搬送されてきた現像槽内現像剤３の一部を、循環経路を構成する下搬送路６８に積極的に導くような機能を有する。X−Y水平面に対して斜め下向きに傾斜した第一連絡路７１の存在により、現像剤排出部７９に向けて増大した傾斜排出量Rの一部が、循環増加量Qとして第一連絡路７１に誘導されて下搬送路６８に搬送される。そして、現像剤排出部７９に対しては、傾斜排出量Rから循環増加量Qが差し引かれた傾斜排出低減量がPとして搬送される。

したがって、現像装置３４が傾斜角度βで傾斜配置されたことによる現像槽内現像剤３の排出量の増加分（R）は、傾斜排出量（R）＝傾斜排出低減量（P）＋循環増加量（Q）という関係を満足している。このように、排出側が下方に位置するように傾斜配置された現像装置３４において、現像剤排出部７９に搬送される現像槽内現像剤３の排出量の増加分（R）が循環増加量（Q）の分だけ低減されて傾斜排出低減量（P）となるので、現像剤排出部７９への現像槽内現像剤３の過剰な排出を規制することができる。さらに言うと、上搬送路７０の下流には、排出機構側へ現像槽内現像剤３が移動することを妨げるように作用する逆スクリュー部７７が設けられているために、傾斜配置によって増加した現像槽内現像剤３は、せき止められるとともに、下方に向かって開いている第一連絡路７１に向けて積極的に移動していく。本願発明の構成に基づくこのような作用により、現像装置３４が傾斜配置されるようなことが起こったとしても、現像槽内現像剤３が過剰に排出されることを防止することができる。

したがって、斜め下向きに傾斜した第一連絡路７１を設けることは、第二スクリュー７４（上攪拌部材）による搬送力に加えて、現像槽内現像剤３へ負荷される重力も現像槽内現像剤３に作用するために、先に説明した循環流出口６３を設ける場合と比較して、上搬送路７０にある現像槽内現像剤３を下搬送路６８に誘導する力が大きくなる。

次に、本発明の第七実施形態に係る現像装置３４の特徴部分及びその動作を、図１８を参照しながら説明する。なお、第七実施形態の特徴部分を除く他の構成は上述した第六実施形態と同じであるので、特徴部分以外の他の構成に関する説明を省略する。

図１８は、本発明の第七実施形態に係る現像装置３４の特徴部分を模式的に説明する図である。（Ａ）は、現像装置３４を現像剤排出部７９の側から見た模式的側面図であり、（Ｂ）は、現像装置３４を現像剤排出部７９の反対側から見た模式的側面図であり、（Ｃ）は現像装置３４を横から見た模式図である。

図１８に示す第七実施形態に係る現像装置３４は、上記第六実施形態の変形例であって、上搬送路７０の底面７０ａが下搬送路６８の底面６８ａに対して大略並行であるように構成されているとともに、第一スクリュー７２（下攪拌部材）の外径が第二スクリュー７４（上攪拌部材）の外径よりも大きくなるように構成されていることを特徴としている。図１８に示した例では、第一スクリュー７２（下攪拌部材）の回転軸と第二スクリュー７４（上攪拌部材）の回転軸とが大略同じ水平面上に延在しているが、両回転軸が必ずしも大略同じ水平面上に延在している必要はない。

上搬送路７０の底面７０ａ及び下搬送路６８の底面６８ａの両者が、大略水平方向に延在していて、上搬送路７０の底面７０ａが下搬送路６８の底面６８ａよりも上方に位置している。第一連絡路７１は、現像装置３４の排出側において、上方に位置する上搬送路７０の底面７０ａと下方に位置する下搬送路６８の底面６８ａとを連絡する通路であるから、第一連絡路７１が水平面に対して斜め下向きに傾斜した構成になる。

図１８（A）における斜め下向きの矢印７１ａは、第一連絡路７１に沿って搬送される現像槽内現像剤３の斜め下向きの流れを示しており、図１８（B）における斜め上向きの矢印６９ａは、第二連絡路６９に沿って搬送される現像槽内現像剤３の斜め上向きの流れを示している。図１８（C）において、現像装置３４の排出側で左向きに分岐した矢印は、現像剤排出部７９に向けて搬送される現像槽内現像剤３の流れを示し、現像装置３４の排出側で下向きに分岐した矢印は、第一連絡路７１に向けて搬送される現像槽内現像剤３の流れを示している。したがって、図１８（C）に示すように、現像槽内現像剤３の一部分は、第一連絡路７１において斜め下向きに搬送され、下搬送路６８において大略水平方向に搬送され、第二連絡路６９において斜め上向きに搬送され、上搬送路７０において大略水平方向に搬送されるとともに、現像槽内現像剤３の他の部分は、現像剤排出部７９に向けて搬送される。

第一スクリュー７２（下攪拌部材）の外径が第二スクリュー７４（上攪拌部材）の外径よりも大きくなるように構成されていても、水平面に対して斜め下向きに傾斜した第一連絡路７１を形成することができる。当該第一連絡路７１により、現像装置３４の排出側が下方に位置するように傾斜配置されたときでも、現像剤排出部７９への現像槽内現像剤３の過剰な排出を規制することができる。また、第二スクリュー７４（上攪拌部材）が大きく構成されていることは、現像槽内現像剤３を搬送する力を増大させるので、第二連絡路６９を介して下搬送路６８から上搬送路７０へ現像槽内現像剤３を押し上げて搬送することが容易になる。

次に、本発明の第八実施形態に係る現像装置３４の特徴部分及びその動作を、図１９を参照しながら説明する。なお、第八実施形態の特徴部分を除く他の構成は上述した第六実施形態と同じであるので、特徴部分以外の他の構成に関する説明を省略する。

図１９は、本発明の第八実施形態に係る現像装置３４の特徴部分を模式的に説明する図である。（Ａ）は、現像装置３４を現像剤排出部７９の側から見た模式的側面図であり、（Ｂ）は、現像装置３４を現像剤排出部７９の反対側から見た模式的側面図であり、（Ｃ）は現像装置３４を横から見た模式図である。

図１９に示す第八実施形態に係る現像装置３４は、上記第六実施形態の変形例であって、上搬送路７０の底面７０ａと下搬送路６８の底面との間の間隔が、第一連絡路７１の側で離間するとともに、第二連絡路６９の側で接近するように構成されているとともに、第二スクリュー７４（上攪拌部材）の外径と第一スクリュー７２（下攪拌部材）の外径とが実質的に同じであるように構成されていることを特徴としている。図１９に示した例では、第二連絡路６９によって接続される下搬送路６８の底面６８ａの下流側部分と上搬送路７０の底面７０ａの上流側部分との両者が大略同じ水平面上に延在しているが、第二連絡路６９に接続される底面６８ａの下流側部分と底面７０ａの上流側部分とが必ずしも大略同じ水平面上に延在している必要はなく、底面６８ａの下流側部分が底面７０ａの上流側部分よりも高くなるように構成されていてもよい。

大略水平方向に延在している上搬送路７０の底面７０ａが下搬送路６８の底面６８ａに対して大略同等高さレベル以上の上方に位置している。下搬送路６８の底面６８ａにおいて、排出側すなわち第一連絡路７１の側が下方に存し、排出の反対側すなわち第二連絡路６８の側が上方に存する。したがって、現像剤排出部７９の側から見て、下搬送路６８の底面６８ａが水平面に対して斜め上向きに傾斜している。

図１９（A）における斜め下向きの矢印７１ａは、第一連絡路７１に沿って搬送される現像槽内現像剤３の斜め下向きの流れを示している。図１９（C）において、現像装置３４の排出側で左向きに分岐した矢印は、現像剤排出部７９に向けて搬送される現像槽内現像剤３の流れを示し、現像装置３４の排出側で下向きに分岐した矢印は、第一連絡路７１に向けて搬送される現像槽内現像剤３の流れを示している。したがって、図１９（C）に示すように、現像槽内現像剤３の一部分は、第一連絡路７１において斜め下向きに搬送され、下搬送路６８において斜め上向きに搬送され、第二連絡路６９において大略水平方向に搬送され、上搬送路７０において大略水平方向に搬送されるとともに、現像槽内現像剤３の他の部分は、現像剤排出部７９に向けて搬送される。

水平面に対して斜め下向きに傾斜した第一連絡路７１により、現像装置３４の排出側が下方に位置するように傾斜配置されたときでも、現像剤排出部７９への現像槽内現像剤３の過剰な排出を規制することができる。

第二スクリュー７４（上攪拌部材）の外径と第一スクリュー７２（下攪拌部材）の外径とが実質的に同じであるように構成されているので、第二スクリュー７４（上攪拌部材）及び第一スクリュー７２（下攪拌部材）の共用化が可能となり、部品管理の容易化や製造コストの低減が可能になる。また、小型のスクリュー７２，７４が使用されるので、現像装置６６の省スペース化を図ることもできる。また、第六実施形態の現像装置３４の場合よりも幾分狭小になるものの、上搬送路７０の底面７０ａの下側と下搬送路６８の側面とによって空間が形成されるので、この空間に他の構成要素を配設することも可能である。また、底面６８ａの下流側部分が底面７０ａの上流側部分に対して同等以上の高さになるように構成されているので、現像槽内現像剤３を第二連絡路６９に沿って押し上げることを要しないので、第一スクリュー７２（下攪拌部材）を回転駆動する際に負荷される回転駆動トルクが軽減される。

次に、本発明の第九実施形態に係る現像装置３４の特徴部分及びその動作を、図２０を参照しながら説明する。なお、第九実施形態の特徴部分を除く他の構成は上述した第六実施形態と同じであるので、特徴部分以外の他の構成に関する説明を省略する。

図２０は、本発明の第九実施形態に係る現像装置３４の特徴部分を模式的に説明する図である。（Ａ）は、現像装置３４を現像剤排出部７９の側から見た模式的側面図であり、（Ｂ）は、現像装置３４を現像剤排出部７９の反対側から見た模式的側面図であり、（Ｃ）は現像装置３４を横から見た模式図である。

図２０に示す第九実施形態に係る現像装置３４は、上記第八実施形態の変形例であって、上搬送路７０の底面７０ａが大略水平面に沿って延在して下搬送路６８の底面６８ａが現像剤排出部７９から見て斜め上向きに傾斜しているように構成されているとともに、第一スクリュー７２（下攪拌部材）の外径が第二スクリュー７４（上攪拌部材）の外径よりも大きくて且つ第一スクリュー７２（下攪拌部材）の外径が第一連絡路７１の側から第二連絡路６９の側に向けて徐々に小さくなるすなわち縮径するように構成されていることを特徴としている。

図２０に示した例では、第一スクリュー７２（下攪拌部材）の回転軸と第二スクリュー７４（上攪拌部材）の回転軸とが大略同じ水平面上に延在しているが、両回転軸が必ずしも大略同じ水平面上に延在している必要はない。また、第二連絡路６９によって接続される下搬送路６８の底面６８ａの下流側部分と上搬送路７０の底面７０ａの上流側部分とが大略同じ水平面上に延在しているが、第二連絡路６９に接続される底面６８ａの下流側部分と底面７０ａの上流側部分とが必ずしも大略同じ水平面上に延在している必要はなく、底面６８ａの下流側部分が底面７０ａの上流側部分よりも高くなるように構成されていてもよい。

大略水平方向に延在している上搬送路７０の底面７０ａが下搬送路６８の底面６８ａに対して大略同等高さレベル以上の上方に位置している。下搬送路６８の底面６８ａにおいて、排出側すなわち第一連絡路７１の側が下方に存し、排出の反対側すなわち第二連絡路６８の側が上方に存する。したがって、現像剤排出部７９の側から見て、下搬送路６８の底面６８ａが水平面に対して斜め上向きに傾斜している。

図２０（A）における斜め下向きの矢印７１ａは、第一連絡路７１に沿って搬送される現像槽内現像剤３の斜め下向きの流れを示している。図２０（C）において、現像装置３４の排出側で左向きに分岐した矢印は、現像剤排出部７９に向けて搬送される現像槽内現像剤３の流れを示し、現像装置３４の排出側で下向きに分岐した矢印は、第一連絡路７１に向けて搬送される現像槽内現像剤３の流れを示している。したがって、図２０（C）に示すように、現像槽内現像剤３の一部分は、第一連絡路７１において斜め下向きに搬送され、下搬送路６８において斜め上向きに搬送され、第二連絡路６９において大略水平方向に搬送され、上搬送路７０において大略水平方向に搬送されるとともに、現像槽内現像剤３の他の部分は、現像剤排出部７９に向けて搬送される。

第一スクリュー７２（下攪拌部材）の外径が第二スクリュー７４（上攪拌部材）の外径よりも大きくて且つ第一スクリュー７２（下攪拌部材）の外径が第一連絡路７１の側から第二連絡路６９の側に向けて徐々に小さくなるように構成されていても、水平面に対して斜め下向きに傾斜した第一連絡路７１を形成することができる。当該第一連絡路７１により、現像装置３４の排出側が下方に位置するように傾斜配置されたときでも、現像剤排出部７９への現像槽内現像剤３の過剰な排出を規制することができる。また、底面６８ａの下流側部分が底面７０ａの上流側部分に対して同等以上の高さになるように構成されているので、現像槽内現像剤３を第二連絡路６９に沿って押し上げることを要しないので、第一スクリュー７２（下攪拌部材）を回転駆動する際に負荷される回転駆動トルクが軽減される。

次に、本発明の第十実施形態に係る現像装置３４の特徴部分及びその動作を、図２１を参照しながら説明する。なお、第十実施形態の特徴部分を除く他の構成は上述した第六実施形態と同じであるので、特徴部分以外の他の構成に関する説明を省略する。

図２１は、本発明の第十実施形態に係る現像装置３４の特徴部分を模式的に説明する図である。（Ａ）は、現像装置３４を現像剤排出部７９の側から見た模式的側面図であり、（Ｂ）は、現像装置３４を現像剤排出部７９の反対側から見た模式的側面図であり、（Ｃ）は現像装置３４を横から見た模式図である。

図２１に示す第十実施形態に係る現像装置３４は、上記第九実施形態の変形例であって、上搬送路７０の底面７０ａが大略水平面に沿って延在して下搬送路６８の底面６８ａが現像剤排出部７９の側から見て斜め上向きに傾斜しているように構成されているとともに、第一スクリュー７２（下攪拌部材）の外径が、第一連絡路７１側の部分で第二スクリュー７４（上攪拌部材）の外径よりも大きく、第二連絡路６９側の部分で第二スクリュー７４（上攪拌部材）の外径と大略同じであり、中間部分で次第に小さくなるように構成されていることを特徴としている。

図２１に示した例では、第一スクリュー７２（下攪拌部材）の回転軸と第二スクリュー７４（上攪拌部材）の回転軸とが大略同じ水平面上に延在しているが、両回転軸が必ずしも大略同じ水平面上に延在している必要はない。また、第二連絡路６９によって接続される下搬送路６８の底面６８ａの下流側部分と上搬送路７０の底面７０ａの上流側部分とが大略同じ水平面上に延在しているが、第二連絡路６９に接続される底面６８ａの下流側部分と底面７０ａの上流側部分とが必ずしも大略同じ水平面上に延在している必要はなく、底面６８ａの下流側部分が底面７０ａの上流側部分よりも高くなるように構成されていてもよい。

大略水平方向に延在している上搬送路７０の底面７０ａが下搬送路６８の底面６８ａに対して大略同等高さレベル以上の上方に位置している。下搬送路６８の底面６８ａにおいて、排出側すなわち第一連絡路７１の側の部分は、大略水平方向に延在するとともに他の部分よりも下方に存する。排出の反対側すなわち第二連絡路６８の側の部分は、大略水平方向に延在するとともに他の部分よりも上方に存する。下搬送路６８の底面６８ａの中間部分は、斜め上向きに延在する。したがって、現像剤排出部７９の側から見て、下搬送路６８の底面６８ａは、大略水平方向に延在する部分と、水平面に対して斜め上向きに傾斜する部分と、大略水平方向に延在する部分と、を有している。

図２１（A）における斜め下向きの矢印７１ａは、第一連絡路７１に沿って搬送される現像槽内現像剤３の斜め下向きの流れを示している。図２１（C）において、現像装置３４の排出側で左向きに分岐した矢印は、現像剤排出部７９に向けて搬送される現像槽内現像剤３の流れを示し、現像装置３４の排出側で下向きに分岐した矢印は、第一連絡路７１に向けて搬送される現像槽内現像剤３の流れを示している。したがって、図２１（C）に示すように、現像槽内現像剤３の一部分は、第一連絡路７１において斜め下向きに搬送され、下搬送路６８において大略水平方向と斜め上向きと大略水平方向に順次搬送され、第二連絡路６９において大略水平方向に搬送され、上搬送路７０において大略水平方向に搬送されるとともに、現像槽内現像剤３の他の部分は、現像剤排出部７９に向けて搬送される。

第一スクリュー７２（下攪拌部材）の外径が、第一連絡路７１側の部分で第二スクリュー７４（上攪拌部材）の外径よりも大きく、第二連絡路６９側の部分で第二スクリュー７４（上攪拌部材）の外径と大略同じであり、中間部分で次第に小さくなるように構成されていても、水平面に対して斜め下向きに傾斜した第一連絡路７１を形成することができる。当該第一連絡路７１により、現像装置３４の排出側が下方に位置するように傾斜配置されたときでも、現像剤排出部７９への現像槽内現像剤３の過剰な排出を規制することができる。また、底面６８ａの下流側部分が底面７０ａの上流側部分に対して同等以上の高さになるように構成されているので、現像槽内現像剤３を第二連絡路６９に沿って押し上げることを要しないので、第一スクリュー７２（下攪拌部材）を回転駆動する際に負荷される回転駆動トルクが軽減される。

上述したように、本発明に係る現像装置３４は、水平面に対して斜め下向きに傾斜している第一連絡路７１を備えることを特徴としている。そこで、上記第六実施形態乃至第十実施形態に係る各現像装置３４に対して、水平面に対する第一連絡路７１の傾斜角度βが変化することによって現像槽内現像剤３の流れがどのように変化するかを調べた。

図２２は、第六実施形態に係る現像装置において、第一連絡路７１の傾斜角度βと、第一連絡路７１への現像槽内現像剤３の流れ性と、の関係を説明する図である。図２２において、横軸が水平面に対する第一連絡路７１の傾斜角度βであり、縦軸が現像槽内現像剤３の流れ性を示している。ここで、第一連絡路７１の傾斜角度βが０度というのは、第一連絡路７１が水平方向に延在していることを意味し、図１６に示した従来技術に係る現像装置に対応している。また、第一連絡路７１の傾斜角度βが９０度というのは、第一連絡路７１が垂直方向に延在していることを意味し、現像槽内現像剤３が第一連絡路７１に沿って落下するように搬送されるために、現像剤排出部７９の側にはほとんど搬送されない。

図２２において、傾斜角度βが０度から６０度までの実線は、現像槽内現像剤３の流れの良し悪しを実測したものである。図２２に示すように、傾斜角度βが０度から約９度までは、現像槽内現像剤３の流れ性があまり良くないが、傾斜角度βが約１０度から約６０度までは、現像槽内現像剤３の流れ性が良好である。特に、傾斜角度βが約２０度から約４０度までは、現像槽内現像剤３の流れ性が非常に良好である。

さらに、第七実施形態に係る現像装置において、第二スクリュー７４（上攪拌部材）の外径に対する第一スクリュー７２（下攪拌部材）の外径の倍率と傾斜角度βとを変化させたときの第一連絡路７１への現像槽内現像剤３の流れ性のの良し悪しを調べ、その結果を表１乃至３に示す。なお、表１乃至３において、◎印は現像槽内現像剤３の流れ性が非常に良いことを、〇印は現像槽内現像剤３の流れ性が良いことを、△印は現像槽内現像剤３の流れ性があまり良くないことを、×印は現像槽内現像剤３の流れ性が良くないことをそれぞれ示している。

表１に示すように、第一スクリュー７２（下攪拌部材）の外径が第二スクリュー７４（上攪拌部材）の外径に対して等しいとき、傾斜角度βが０度の場合には、現像槽内現像剤３の流れ性が良くないが、傾斜角度βが１５度から６０度の場合には、現像槽内現像剤３の流れ性が良好であった。特に、傾斜角度βが３０度の場合には、現像槽内現像剤３の流れ性が非常に良好であった。表２に示すように、第一スクリュー７２（下攪拌部材）の外径が第二スクリュー７４（上攪拌部材）の外径に対して１．５７倍であるとき、傾斜角度βが１０．５度から５５．５度の場合には、現像槽内現像剤３の流れ性が良好であった。特に、傾斜角度βが２５．５度の場合には、現像槽内現像剤３の流れ性が非常に良好であった。また、表３に示すように、第一スクリュー７２（下攪拌部材）の外径が第二スクリュー７４（上攪拌部材）の外径に対して２．４３倍であるとき、傾斜角度βが６５．９度の場合には、現像槽内現像剤３の流れ性があまり良くないが、傾斜角度βが２０．９度から５０．９度の場合には、現像槽内現像剤３の流れ性が良好であった。特に、傾斜角度βが２０．９度及び３５．９度の場合には、現像槽内現像剤３の流れ性が非常に良好であった。

なお、第六乃至第十実施形態に係る各現像装置３４においても、図２２に示した結果と同様の結果が得られた。

次に、本発明の第十一実施形態に係る現像装置３４の特徴部分及びその動作を、図２３を参照しながら説明する。なお、第十一実施形態の特徴部分を除く他の構成は上述した各実施形態と同じであるので、特徴部分以外の他の構成に関する説明を省略する。

図２３は、本発明の第十一実施形態に係る現像装置３４の一部分を横から見た模式的断面図である。

上搬送路７０において現像槽内現像剤３が圧密状態で搬送されると、現像槽内現像剤３の流動性が低下するために、現像槽内現像剤３は、上搬送路７０の第二スクリュー７４（上攪拌部材）が延在する直進方向すなわち現像剤排出部７９の方向に向かって進みやすいものの、上搬送路７０に対して大略直交している第一連絡路７１には進みにくい傾向がある。すなわち、現像槽内現像剤３の流動性が悪いと、現像槽内現像剤３が第一連絡路７１に搬送されるよりも、現像剤排出部７９の方に搬送されてしまう。

現像槽内現像剤３が第一連絡路７１に搬送されやすくするためには、現像槽内現像剤３の流動性を高めることが好ましい。そこで、第二スクリュー７４（上攪拌部材）において、現像剤排出部７９に近い部分のピッチが、第二スクリュー７４（上攪拌部材）の他の部分よりも、大きくなるように構成されていることが好適である。スクリューのピッチが大きくなるに従って、現像槽内現像剤３の搬送速度が速くなり、現像槽内現像剤３とそれに隣接する現像槽内現像剤３との間に空隙が形成されやすくなる。現像槽内現像剤３の間に空隙が形成されることは、現像槽内現像剤３が周囲の空気を抱き込みやすくなることを意味する。したがって、スクリューのピッチが大きくなるに従って、現像槽内現像剤３の流動性が高くなる。

そこで、図２３に示すように、第二スクリュー７４（上攪拌部材）の下流側であるピッチ拡大スクリュー部７４ｃのピッチが、他の部分（搬送用正スクリュー部７４ａ及び逆スクリュー部７７）の通常ピッチよりも大きいように構成される。ピッチ拡大スクリュー部７４ｃが長く存在すると現像槽内現像剤３の混合・攪拌が不十分になる、あるいは第二スクリュー７４が長くなることは現像装置３４が大型になって設計的に不利である等の理由により、ピッチ拡大スクリュー部７４ｃが必要以上に長く延在することは好ましくない。ピッチ拡大スクリュー部７４ｃのピッチは、例えば、他の部分の通常ピッチに対して、１．２倍乃至２．５倍であることが好ましく、１．５倍乃至２倍であることがさらに好ましい。また、ピッチ拡大スクリュー部７４ｃは、第一連絡路７１に到達する少し上流側部分から第一連絡路７１と重なる部分まで延在している。

上述した第六乃至第１０実施形態のぞれぞれにおいて、第二スクリュー７４（上攪拌部材）にピッチ拡大スクリュー部７４ｃを設けることにより、現像槽内現像剤３が第一連絡路７１に搬送されやすくなったことが確認された。すなわち、第一連絡路７１の傾斜角度βをあまり大きくしなくとも、現像槽内現像剤３が第一連絡路７１に誘導されることが確認された。したがって、現像装置３４の設計の自由度を大きくすることが可能になる。

上述した各実施形態においては、上搬送路７０の底面７０ａが大略水平方向に延在するという構成を前提にして説明したが、本発明は必ずしもこのような構成に限定されるものではない。本発明は、上搬送路の下流側の底面が下搬送路の上流側の底面よりも上方に位置して、第一連絡路が水平面に対して斜め下向きに配置されていることを特徴とするものであり、このような構成を満足する限り、上搬送路７０の底面７０ａ及び下搬送路６８の底面６８ａを様々に配置することができる。上搬送路７０の底面７０ａと下搬送路６８の底面６８ａとの間の配置関係は、あくまでも相対的なものである。上搬送路７０の底面７０ａが水平方向に延在することに限定されずに、たとえば、上搬送路７０の底面７０ａが現像剤排出部７９の側で上向き又は下向きに傾斜する構成であってもよい。このとき、下搬送路６８の底面６８ａが水平方向に延在する構成であったり、水平面に対して傾斜する構成であってもよい。あるいは、上搬送路７０の底面７０ａと下搬送路６８の底面６８ａとの両者が斜め並行に延在する構成であってもよい。

また、循環経路における現像槽内現像剤３の循環方向や、現像剤補給タンク８０や補給口８２等の補給関係要素の配置、現像ローラ４８（現像剤担持体）等の画像形成関係要素の配置は、上述した構成に限定されるものではない。現像槽内現像剤３の循環方向及び補給関係要素や画像形成関係要素の配置は、補給用現像剤２が十分に攪拌・混合されることなく現像ローラ４８（現像剤担持体）に直ぐに搬送されることがないように、適宜決められる。

したがって、現像ローラ４８（現像剤担持体）に対面しない方の下搬送路６８の上流側に補給用現像剤２が補給されたあと、混合・攪拌された現像槽内現像剤３が現像ローラ４８（現像剤担持体）に対面する方の上搬送路７０に搬送され、上搬送路７０の下流側から排出される構成にすることができる。また、現像ローラ４８（現像剤担持体）に対面する方の搬送路の下流側に補給用現像剤２が補給されたあと、混合・攪拌された現像槽内現像剤３が現像ローラ４８（現像剤担持体）に対面する方の搬送路に搬送され、さらに現像ローラ４８（現像剤担持体）に対面する方の搬送路の上流側に搬送される構成にすることができる。

本発明の第一実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。 図１に示した画像形成装置の現像装置を上から見た模式的断面図である。 図２に示した画像形成装置の現像装置に係るブロック図である。 図１に示した画像形成装置の現像装置の一部分を横から見た模式的断面図である。 本発明の第一実施形態に係る現像剤攪拌搬送室の特徴部分を模式的に説明する図である。 本発明の第一実施形態に係る現像剤攪拌搬送室の特徴部分を模式的に説明する図である。 本発明の第一実施形態に係る現像装置の特徴部分を模式的に説明する図である。（Ａ）は、現像装置を現像剤排出部の側から見た模式的側面図であり、（Ｂ）は、現像装置を現像剤排出部の反対側から見た模式的側面図であり、（Ｃ）は現像装置を横から見た模式図である。 本発明の第二実施形態に係る現像装置の特徴部分を模式的に説明する図である。（Ａ）は、現像装置を現像剤排出部の側から見た模式的側面図であり、（Ｂ）は、現像装置を現像剤排出部の反対側から見た模式的側面図であり、（Ｃ）は現像装置を横から見た模式図である。 本発明の第三実施形態に係る現像装置の特徴部分を模式的に説明する図である。（Ａ）は、現像装置を現像剤排出部の側から見た模式的側面図であり、（Ｂ）は、現像装置を現像剤排出部の反対側から見た模式的側面図であり、（Ｃ）は現像装置を横から見た模式図である。 本発明の第四実施形態に係る現像装置の特徴部分を模式的に説明する図である。（Ａ）は、現像装置を現像剤排出部の側から見た模式的側面図であり、（Ｂ）は、現像装置を現像剤排出部の反対側から見た模式的側面図であり、（Ｃ）は現像装置を横から見た模式図である。 本発明の第五実施形態に係る現像装置の特徴部分を模式的に説明する図である。（Ａ）は、現像装置を現像剤排出部の側から見た模式的側面図であり、（Ｂ）は、現像装置を現像剤排出部の反対側から見た模式的側面図であり、（Ｃ）は現像装置を横から見た模式図である。 本発明の第六実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。 図１２に示した画像形成装置の現像装置を上から見た模式的断面図である。 図１２に示した画像形成装置の現像装置の一部分を横から見た模式的断面図である。 本発明に係る現像装置において、現像装置が傾斜配置された場合、傾斜配置された第一連絡路近傍での現像剤の流れを説明する図である。 従来技術に係る現像装置において、現像装置が傾斜配置された場合、水平配置された第一連絡路近傍での現像剤の流れを説明する図である。 本発明の第六実施形態に係る現像装置の特徴部分を模式的に説明する図である。（Ａ）は、現像装置を現像剤排出部の側から見た模式的側面図であり、（Ｂ）は、現像装置を現像剤排出部の反対側から見た模式的側面図であり、（Ｃ）は現像装置を横から見た模式図である。 本発明の第七実施形態に係る現像装置の特徴部分を模式的に説明する図である。（Ａ）は、現像装置を現像剤排出部の側から見た模式的側面図であり、（Ｂ）は、現像装置を現像剤排出部の反対側から見た模式的側面図であり、（Ｃ）は現像装置を横から見た模式図である。 本発明の第八実施形態に係る現像装置の特徴部分を模式的に説明する図である。（Ａ）は、現像装置を現像剤排出部の側から見た模式的側面図であり、（Ｂ）は、現像装置を現像剤排出部の反対側から見た模式的側面図であり、（Ｃ）は現像装置を横から見た模式図である。 本発明の第九実施形態に係る現像装置の特徴部分を模式的に説明する図である。（Ａ）は、現像装置を現像剤排出部の側から見た模式的側面図であり、（Ｂ）は、現像装置を現像剤排出部の反対側から見た模式的側面図であり、（Ｃ）は現像装置を横から見た模式図である。 本発明の第十実施形態に係る現像装置の特徴部分を模式的に説明する図である。（Ａ）は、現像装置を現像剤排出部の側から見た模式的側面図であり、（Ｂ）は、現像装置を現像剤排出部の反対側から見た模式的側面図であり、（Ｃ）は現像装置を横から見た模式図である。 本発明に係る現像装置において、第一連絡路の傾斜角度と、第一連絡路への現像剤の流れ性と、の関係を説明する図である。 本発明の第十一実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。

符号の説明

１：画像形成装置
２：補給用現像剤
３：現像槽内現像剤
１２：感光体
２０：定着装置
２２：定着ローラ
２６：帯電装置
２８：露光装置
３０：画像光
３４：現像装置
３６：転写装置
３８：用紙
４０：クリーニング装置
４８：現像ローラ（現像剤担持体）
４８ａ：磁石体
４８ｂ：スリーブ
６１：低壁部
６１ａ：溢出現像剤の流れ
６２：規制板
６３：循環流出口
６６：現像槽
６５：開口部
６７：現像剤攪拌搬送室
６８：下搬送路
６８ａ：底面
６９：第二連絡路
６９ａ：斜め上向きの流れ
７０：上搬送路
７０ａ：底面
７１：第一連絡路
７１ａ：斜め下向きの流れ
７２：第一スクリュー（下攪拌部材）
７４：第二スクリュー（上攪拌部材）
７４ａ：搬送用正スクリュー部
７４ｂ：排出用正スクリュー部
７４ｃ：ピッチ拡大スクリュー部
７５：切欠（余剰流出口）
７６：隔壁
７６ａ：切欠部
７７：逆スクリュー部
７７ａ：せき止め部材
７８：トナー濃度検出センサ
７９：現像剤排出部
８０：現像剤補給タンク
８２：補給口
９０：現像剤回収タンク
９２：回収口
１００：制御部
１０２：中央演算処理装置（ＣＰＵ）
１０４：読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）
１０６：読み書き可能メモリ（ＲＡＭ）
１０８：カウンタ
α：設置時の傾斜角度
β：第一連絡路の傾斜角度

Claims (11)

1. トナー及びキャリアを含む現像槽内現像剤を現像槽内の搬送路に沿って搬送しながら攪拌する攪拌部材と、該攪拌部材に隣接配置され攪拌された現像槽内現像剤を静電潜像担持体へ供給する現像剤担持体と、を備える現像装置であって、
   トナー及びキャリアを現像槽へ補給する現像剤補給タンクと、
   現像槽内攪拌部材によって搬送される現像槽内現像剤の量が所定量を上回ったときに、上回った現像槽内現像剤を排出用開口部から現像槽外に排出する排出機構と、を備えてなり、
   前記攪拌部材は、上攪拌部材と、上攪拌部材に対向配置された下攪拌部材と、を備えてなり、
   前記搬送路は、上攪拌部材が配設された上搬送路と、下攪拌部材が配設されるとともに前記上搬送路に対して斜め下方に配置された下搬送路と、上搬送路と下搬送路とを間仕切る隔壁の上部を切り欠くことにより形成された循環流出口と、下搬送路の下流側及び上搬送路の上流側をつなぐ第二連絡路と、を含み、上搬送路と循環流出口と下搬送路と第二連絡路とによって現像槽内現像剤が循環する循環経路を含んでおり、
   前記排出機構が前記循環流出口よりも下流側に位置する上搬送路の下流端部に配設されていて、
   前記循環流出口は、下搬送路の上流側で搬送される現像槽内現像剤の液面よりも上方に位置し、現像槽内現像剤が前記切り欠かれた隔壁の上部を乗り越えて下搬送路へ向けて流れ落ちるように構成されていることを特徴とする現像装置。
2. 前記上攪拌部材は、前記現像槽内現像剤の搬送方向に対して前記排出機構の上流側に前記現像槽内現像剤の搬送方向を逆にする逆流部材を備え、
   前記循環流出口は、前記逆流部材のさらに上流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。
3. 前記循環流出口は、前記上搬送路の下流側及び前記下搬送路の上流側をつなぐ第一連絡路を構成しており、
   前記上搬送路の下流側の底面が前記下搬送路の上流側の底面よりも上方に位置して、
   前記第一連絡路が水平面に対して斜め下向きに配置されていることを特徴とする、請求項２に記載の現像装置。
4. 前記第一連絡路が水平面に対して斜め下向きに配置されている前記第一連絡路の傾斜角度は、２０乃至４０度であることを特徴とする、請求項３に記載の現像装置。
5. 前記上搬送路の底面が前記下搬送路の底面に対して大略並行であり、前記上攪拌部材の外径と前記下攪拌部材の外径とが等しいことを特徴とする、請求項４に記載の現像装置。
6. 前記上搬送路の底面が前記下搬送路の底面に対して大略並行であり、前記下攪拌部材の外径が前記上攪拌部材の外径よりも大きくなるように構成されていることを特徴とする、請求項１乃至４のいずれか一つに記載の現像装置。
7. 前記上搬送路の底面と前記下搬送路の底面との間の間隔が、前記循環流出口の側で離間するとともに前記第二連絡路の側で接近し、前記上攪拌部材の外径と前記下攪拌部材の外径とが同じであるように構成されていることを特徴とする、請求項１乃至４のいずれか一つに記載の現像装置。
8. 前記上搬送路の底面と前記下搬送路の底面との間の間隔が、前記循環流出口の側で離間するとともに前記第二連絡路の側で接近し、前記下攪拌部材の外径が前記循環流出口の側で前記上攪拌部材の外径よりも大きくなるように構成されていることを特徴とする、請求項１乃至４のいずれか一つに記載の現像装置。
9. 前記上搬送路の底面と前記下搬送路の底面との間の間隔が前記循環流出口の側で離間するとともに前記第二連絡路の側で接近し、前記下攪拌部材の外径が前記循環流出口側の部分で大きく、前記第二連絡路側の部分で小さく、中間部分で次第に小さくなるように構成されていることを特徴とする、請求項１乃至４のいずれか一つに記載の現像装置。
10. 前記上攪拌部材において、前記排出機構に近い部分のピッチが、前記上攪拌部材の他の部分よりも大きくなるように構成されていることを特徴とする、請求項１乃至９のいずれか一つに記載の現像装置。
11. 請求項１乃至１０のいずれか一つに記載の現像装置と、周面に静電潜像を担持する回転可能な静電潜像担持体と、を備えることを特徴とする画像形成装置。

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