JP2023078737A - 現像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】異常画像の発生を抑制できる構成を提供する。【解決手段】現像容器２は、現像室１１において、第２開口部１５ｂよりも矢印ｇ方向上流側に配置され、供給スクリュー１３の螺旋羽根１３ｅにより搬送された現像剤を排出する排出口２０を有する。また、隔壁１５の第２開口部１５ｂよりも矢印ｇ方向上流側には、現像室１１と攪拌室１２との間で気流が連通することを許容する第３開口部１５ｃが設けられている。矢印ｇ方向に関して、第３開口部１５ｃの下流端は、排出口２０の下流端よりも下流側に位置する。【選択図】図５

Description

本発明は、静電潜像を現像剤により現像する現像装置に関する。

電子写真方式などを用いた画像形成装置では、感光ドラムなどの像担持体に形成された静電潜像を現像装置によりトナー像として現像する。具体的には、現像装置が備える現像剤剤担持体に現像剤を担持させ、現像位置において現像剤を像担持体に供給することでトナー像を形成する。このような現像装置として、トナーとキャリアを含む二成分現像剤を用いたものが、従来から使用されている。二成分現像剤を用いた現像装置の場合、現像剤を収容する現像容器は、現像剤担持体に現像剤を供給するための第１室と、隔壁によって第１室と区画された第２室と、隔壁に設けられ、第１室と第２室との間を現像剤が連通可能な連通部とを有する。第１室と第２室とには、それぞれ現像剤を搬送する第１搬送スクリューと第２搬送スクリューが配置されている。そして、第１、第２搬送スクリューを回転させることで第１室と第２室との間で現像剤を攪拌しながら循環搬送している。

また、このような現像装置において、現像容器に現像剤を排出する排出口を設け、この排出口から現像容器内で劣化した現像剤を徐々に排出する、所謂、ＡＣＲ(Ａｕｔｏ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｒｅｆｒｅｓｈ)方式を採用した構成が知られている。例えば、特許文献１には、第１室において、第１室から第２室に現像剤が連通することを許容する連通部よりも下流側に排出口が設けられた構成が開示されている。また、特許文献２には、第１室において、第２室から第１室に現像剤が連通することを許容する連通部よりも上流側に排出口が設けられた構成が開示されている。

特開２００９－９８４２２号公報 特開２０１８－１００７８号公報

ここで、現像剤担持体が回転することで現像装置の外部から内部に気流が引き込まれる。特に、現像剤担持体が高速で回転するような場合、現像容器の内部で排出口に向かう気流が生じ、気流が排出口を通じて外部へ抜けてしまう虞がある。このような気流が発生すると、この気流に混ざって現像容器内の現像剤も排出口から排出されてしまい、現像容器内の現像剤量が低下する場合がある。この場合、現像剤担持体に供給される現像剤量も低下して、出力される画像に影響を及ぼし、異常画像が発生してしまう虞がある。

本発明は、異常画像の発生を抑制できる構成を提供することを目的とする。

本発明の現像装置は、現像位置にトナーとキャリアを含む現像剤を担持して搬送する現像剤担持体と、現像剤を収容する現像容器であって、前記現像剤担持体に現像剤を供給するための第１室と、隔壁によって前記第１室と区画された第２室と、前記隔壁に設けられ、前記第１室から前記第２室に現像剤が連通することを許容する第１連通部と、前記隔壁に設けられ、前記第２室から前記第１室に現像剤が連通することを許容する第２連通部と、を有する現像容器と、前記第１室に設けられた第１搬送スクリューであって、前記第２連通部から前記第１連通部に向かう第１方向に現像剤を搬送する第１部分と、前記第１部分よりも前記第１方向上流側に配置され、前記第２連通部から前記第１室に流入してきた現像剤の一部を前記第１方向とは反対方向に搬送する第２部分とを有する第１搬送スクリューと、前記第２室に設けられた第２搬送スクリューであって、前記第１連通部から前記第２連通部に向かう第２方向に現像剤を搬送する第３部分と、前記第３部分よりも前記第２方向下流側に配置され、前記第２連通部よりも前記第２方向下流側に搬送された現像剤を前記第２方向とは反対方向に搬送する第４部分とを有する第２搬送スクリューと、を備え、前記現像容器は、前記第１室において、前記第２連通部よりも前記第１方向上流側に配置され、前記第２部分により搬送された現像剤を排出する排出口と、前記隔壁の前記第２連通部よりも前記第１方向上流側に設けられ、前記第１室と前記第２室との間で気流が連通することを許容する第３連通部と、を有し、前記第１方向に関して、前記第３連通部の下流端は、前記排出口の下流端よりも下流側に位置することを特徴とする。

また、本発明の現像装置は、現像位置にトナーとキャリアを含む現像剤を担持して搬送する現像剤担持体と、現像剤を収容する現像容器であって、前記現像剤担持体に現像剤を供給するための第１室と、隔壁によって前記第１室と区画された第２室と、前記隔壁に設けられ、前記第１室から前記第２室に現像剤が連通することを許容する第１連通部と、前記隔壁に設けられ、前記第２室から前記第１室に現像剤が連通することを許容する第２連通部と、を有する現像容器と、前記第１室に設けられた第１搬送スクリューであって、前記第２連通部から前記第１連通部に向かう第１方向に現像剤を搬送する第１搬送部と、前記第１搬送部よりも前記第１方向下流側に配置され、現像剤の一部を前記第１方向とは反対方向に搬送する第２搬送部とを有する第１搬送スクリューと、前記第２室に設けられた第２搬送スクリューであって、前記第１連通部から前記第２連通部に向かう第２方向に現像剤を搬送する第３搬送部を有する第２搬送スクリューと、を備え、前記現像容器は、前記第１室において、前記第１連通部よりも前記第１方向下流側に配置され、前記第２搬送部を乗り越えた現像剤を排出する排出口と、前記隔壁の前記第１連通部よりも前記第１方向下流側に設けられ、前記第１室と前記第２室との間で気流が連通することを許容する第３連通部と、を有し、前記第１方向に関して、前記第３連通部の上流端は、前記排出口の上流端よりも上流側に位置することを特徴とする。

また、本発明の現像装置は、現像位置にトナーとキャリアを含む現像剤を担持して搬送する現像剤担持体と、現像剤を収容する現像容器であって、前記現像剤担持体に現像剤を供給するための第１室と、隔壁によって前記第１室と区画された第２室と、前記隔壁に設けられ、前記第１室から前記第２室に現像剤が連通することを許容する第１連通部と、前記隔壁に設けられ、前記第２室から前記第１室に現像剤が連通することを許容する第２連通部と、を有する現像容器と、前記第１室に設けられた第１搬送スクリューであって、前記第２連通部から前記第１連通部に向かう第１方向に現像剤を搬送する第１搬送部分を有する第１搬送スクリューと、前記第２室に設けられた第２搬送スクリューであって、前記第１連通部から前記第２連通部に向かう第２方向に現像剤を搬送する第２搬送部分と、前記第２搬送部分よりも前記第２方向下流側に配置され、前記第２連通部よりも前記第２方向下流側に搬送された現像剤を前記第２方向とは反対方向に搬送する第３搬送部分とを有する第２搬送スクリューと、を備え、前記現像容器は、前記第２室において、前記第２連通部よりも前記第２方向下流側に配置され、前記第３搬送部分を乗り越えた現像剤を排出する排出口と、前記隔壁の前記第２連通部よりも前記第２方向下流側に設けられ、前記第１室と前記第２室との間で気流が連通することを許容する第３連通部と、を有し、前記第２方向に関して、前記第３連通部の上流端は、前記排出口の上流端よりも上流側に位置することを特徴とする。

本発明によれば、異常画像の発生を抑制できる。

第１の実施形態に係る画像形成装置の概略構成図。 第１の実施形態に係る現像装置の概略構成横断面図。 第１の実施形態に係る現像装置の概略構成縦断面図。 第１の実施形態に係る現像装置内の気流の流れを説明するための図。 第１の実施形態に係る現像装置の排出口側部分を拡大して示す概略構成縦断面図。 第３開口部の領域において、供給スクリューを回転軸線方向に直交する方向に切断した模式図。 第３開口部の領域において、攪拌スクリューを回転軸線方向に直交する方向に切断した模式図。 （ａ）現像装置を第１開口部において切断した模式図、（ｂ）現像装置を第２開口部において切断した模式図、（ｃ）現像装置を第３開口部において切断した模式図。 現像装置内の現像剤量と排出口からの現像剤の排出量との関係を示すグラフ。 （ａ）第３開口部がない比較例において、（ｂ）第３開口部がある実施例において、それぞれ、現像スリーブの回転速度が低速の場合と高速の場合とにおける現像剤量と排出量との関係し示すグラフ。 第２の実施形態に係る現像装置の概略構成縦断面図。 第２の実施形態に係る現像装置内の気流の流れを説明するための図。 第３の実施形態に係る現像装置の概略構成縦断面図。 第３の実施形態に係る現像装置内の気流の流れを説明するための図。 第４の実施形態に係る現像装置の排出口側部分を拡大して示す概略構成縦断面図。 第４の実施形態に係る現像装置の排出口側部分を一部を省略して示す斜視図。 第４の実施形態に係る現像装置の排出口と第３開口部との関係を説明するための図。

＜第１の実施形態＞
第１の実施形態について、図１ないし図１０を用いて説明する。まず、本実施形態の画像形成装置の概略構成について、図１を用いて説明する。

［画像形成装置］
画像形成装置１００は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色に対応して設けられ４つの画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫを有する電子写真方式のフルカラープリンタである。本実施形態では、画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫを後述する中間転写ベルト２４の回転方向に沿って配置したタンデム型としている。画像形成装置１００は、画像形成装置本体に接続された原稿読み取り装置（図示せず）又は画像形成装置本体に対し通信可能に接続されたパーソナルコンピュータ等のホスト機器からの画像信号に応じてトナー像（画像）を記録材２７に形成する。記録材としては、用紙、プラスチックフィルム、布などのシート材が挙げられる。

このような画像形成プロセスの概略を説明すると、まず、各画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫでは、それぞれ、感光ドラム２８Ｙ、２８Ｍ、２８Ｃ、２８Ｋ上に各色のトナー像を形成する。このように形成された各色のトナー像は、中間転写ベルト２４上へ転写され、続いて中間転写ベルト２４から記録材２７上に転写される。トナー像が転写された記録材は、定着装置２５に搬送されて、トナー像が記録材に定着される。以下、詳しく説明する。なお、各画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫは、画像形成装置本体に対して着脱自在な、感光ドラム２８Ｙ、２８Ｍ、２８Ｃ、２８Ｋを有するドラムカートリッジと、現像装置（現像カートリッジ）１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋとから構成される。これらを一体に画像形成装置本体から着脱自在としたプロセスカートリッジであっても良い。

なお、画像形成装置１００が備える４つの画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫは、現像色が異なることを除いて実質的に同一の構成を有する。したがって、以下、代表して画像形成部ＰＹについて説明し、他の画像形成部の構成は、画像形成部ＰＹにおける構成に付した符号の添え字「Ｙ」をそれぞれＭ、Ｃ、Ｋに置き換えて示し、説明を省略する。

画像形成部ＰＹには、像担持体として円筒型の感光体、即ち、感光ドラム２８Ｙが配設されている。感光ドラム２８Ｙは、所定のプロセススピード（周速度）で図中矢印方向に回転駆動される。感光ドラム２８Ｙの周囲には帯電ローラ２１Ｙ（帯電装置）、現像装置１Ｙ、一次転写ローラ２３Ｙ、クリーニング装置２６Ｙが配置されている。感光ドラム２８Ｙの図中上方には露光装置（レーザースキャナ）２２Ｙが配置されている。

帯電ローラ２１Ｙは、画像形成時に感光ドラム２８Ｙに従動回転する。帯電ローラ２１Ｙは、感光ドラム２８Ｙに向かって加圧バネ（不図示）によって付勢されている。また、帯電ローラ２１Ｙは、高圧電源から帯電バイアスが印加される。これによって、感光ドラム２８Ｙは、帯電ローラ２１Ｙによりほぼ均一に帯電される。

また、感光ドラム２８Ｙ、２８Ｍ、２８Ｃ、２８Ｋと対向して中間転写ベルト２４が配置されている。中間転写ベルト２４は、二次転写内ローラ２９ａを含む複数の張架ローラにより張架され、複数の張架ローラのうちの駆動ローラの駆動により図中矢印方向に周回移動する。二次転写内ローラ２９ａと中間転写ベルト２４を挟んで対向する位置には、二次転写部材としての二次転写外ローラ２９ｂが配置され、中間転写ベルト２４上のトナー像を記録材Ｐに転写する二次転写部Ｔ２を構成している。二次転写部Ｔ２の記録材搬送方向下流には定着装置２５が配置される。

上述のように構成される画像形成装置１００により画像を形成するプロセスについて説明する。まず、画像形成動作が開始すると、回転する感光ドラム２８Ｙの表面が帯電ローラ２１Ｙによって一様に帯電される。次いで、感光ドラム２８Ｙは、露光装置２２Ｙから発せられる画像信号に対応したレーザ光Ｌにより露光される。これにより、感光ドラム２８Ｙ上に画像信号に応じた静電潜像が形成される。感光ドラム２８Ｙ上の静電潜像は、現像装置１Ｙ内に収容されたトナーによって顕像化され、可視像（トナー像）となる。

感光ドラム２８Ｙ上に形成されたトナー像は、中間転写ベルト２４を挟んで配置される一次転写ローラ２３Ｙとの間で構成される一次転写部Ｔ１Ｙにて、中間転写ベルト２４に一次転写される。一次転写後に感光ドラム２８Ｙ表面に残ったトナー（転写残トナー）は、クリーニング装置２６Ｙによって除去される。

このような動作をマゼンタ、シアン、ブラックの各画像形成部でも順次行い、中間転写ベルト２４上で４色のトナー像を重ね合わせる。その後、トナー像の形成タイミングに合わせて記録材収納カセット（図示せず）に収容された記録材２７が二次転写部Ｔ２に搬送され、中間転写ベルト２４上の４色のトナー像が、記録材２７上に一括で二次転写される。二次転写部Ｔ２で転写しきれずに中間転写ベルト２４に残留したトナーは、中間転写ベルトクリーナ２４ａにより除去される。

次いで、記録材２７は定着装置２５に搬送される。そして、この定着装置２５によって、加熱、加圧されることで、記録材２７上のトナーは溶融、混合されて、フルカラーの画像として記録材２７に定着される。その後、記録材２７は機外に排出される。これにより、一連の画像形成プロセスが終了する。なお、所望の画像形成部のみを用いて、所望の色の単色又は複数色の画像を形成することも可能である。

［現像装置］
次に、現像装置１Ｙについて、図２及び図３を用いて説明する。なお、現像装置１Ｍ、１Ｃ、１Ｋについても同様である。現像装置１Ｙは、非磁性トナーと磁性キャリアとを含む二成分現像剤を収容する現像容器２を有する。現像容器２は、感光ドラム２８Ｙに対向した現像領域の部分が開口しており、この開口部に一部露出するようにして、内部にマグネットロール４が非回転に配置された現像剤担持体としての現像スリーブ３が回転可能に設置されている。

本実施形態では、現像スリーブ３は非磁性材料で構成され、所定のプロセススピード（周速度）で、現像動作時に図２の矢印方向に回転する。磁界発生手段としてのマグネットロール４は、周方向に沿って複数の磁極として、Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｓ１、及び、Ｓ２の５つの磁極を有し、発生する磁界により現像スリーブ３の表面に現像剤を担持させる。

即ち、現像スリーブ３は、図中矢印方向に回転し、マグネットロール４のＮ１極（吸引極）の位置で吸着した現像剤を規制部材としてのブレード５方向へ搬送する。Ｓ１極によって現像スリーブ３上で穂立ちされられた現像剤は、ブレード５によって、現像スリーブ３とブレード５のギャップをその量が規制されつつ通過することで、現像スリーブ３上に所定の層厚の現像剤層を形成する。そして、現像剤層は感光ドラム２８と対向する現像領域（現像位置）に担持搬送され、Ｎ２極によって磁気穂を形成した状態で感光ドラム２８の表面に形成されている静電潜像を現像する。現像に供された後の現像剤はＮ３極（剥離極）とＮ１極の間にある無磁力帯まで搬送され、現像スリーブ３より剥離されて現像剤循環経路へ取り込まれる。

なお、本実施形態においては、感光ドラム２８Ｙと現像スリーブ３との対向部である現像領域に対して、現像スリーブ３表面の回転方向上流側で現像剤を規制するため、ブレード５が現像スリーブ３の下方に配置されている。

現像容器２の内部は、垂直方向に延在する隔壁（仕切り部材）１５によって、第１室としての現像室１１と第２室としての攪拌室１２とに区画されている。図３に示すように、隔壁１５の長手方向（現像スリーブ３の回転軸線方向）の両端側には、それぞれ現像室１１と攪拌室１２とを連通する第１連通部及び第２連通部としての第１開口部１５ａ及び第２開口部１５ｂが設けられている。第１開口部１５ａは、現像室１１から攪拌室１２に現像剤が連通することを許容する。第２開口部１５ｂは、攪拌室１２から現像室１１に現像剤が連通することを許容する。これにより、現像室１１と攪拌室１２とで現像剤の循環経路を形成している。なお、本実施形態の場合、隔壁１５に第３連通部としての第３開口部１５ｃが設けられているが、第３開口部１５ｃについては後述する。

また、現像容器２内には、それぞれ現像剤を攪拌しつつ且つ搬送する第１搬送スクリューとしての供給スクリュー１３と、第２搬送スクリューとしての攪拌スクリュー１４が配置されている。

供給スクリュー１３は、現像室１１に配置され、現像室１１内（第１室内）の現像剤を第２開口部１５ｂから第１開口部１５ａに向かう第１方向（図３の矢印ｇ方向）に攪拌しつつ搬送し、且つ、現像スリーブ３に現像剤を供給する。攪拌スクリュー１４は、攪拌室１２に配置され、攪拌室１２内（第２室内）の現像剤を第１開口部１５ａから第２開口部１５ｂに向かう第２方向（図３の矢印ｈ方向に攪拌しつつ搬送する。第２方向は、第１方向とは反対方向である。現像剤は、このようにして、供給スクリュー１３及び攪拌スクリュー１４によって搬送され、第１開口部１５ａ及び第２開口部１５ｂを介して現像容器２内を循環する。

現像装置１では、二成分の現像剤を用いているため、現像装置１内におけるトナー消費に応じて、現像装置１の一部に設けられた補給口１９（図３）から現像装置１内に適宜に現像剤が補給される。具体的には、攪拌室１２の攪拌スクリュー１４の搬送方向上流側（第２方向上流側）には、補給用搬送経路１９ａが接続されている。補給用搬送経路１９ａは、循環経路に補給用現像剤を供給するためのものであり、補給用搬送経路１９ａに補給口１９が設けられている。補給口１９は、不図示の現像剤補給装置の補給搬送部（補給パイプ）に接続されている。補給用搬送経路１９ａには、攪拌スクリュー１４が延設されており、補給口１９から補給された現像剤は、攪拌スクリュー１４により循環経路内に搬送される。

そして、補給された現像剤は、現像装置１Ｙ内の現像剤とともに、攪拌スクリュー１４及び供給スクリュー１３によって循環経路内で搬送されつつ、攪拌・混合される。このように、攪拌スクリュー１４及び供給スクリュー１３によって攪拌・混合された現像剤は、その一部が現像スリーブ３の表面に供給され、その表面に担持される。

本実施形態では、現像方式として二成分現像方式を用い、現像剤はマイナス帯電極性の非磁性トナーと磁性キャリアを混合したものを用いている。非磁性トナーはポリエステル、スチレンアクリル等の樹脂に着色料、ワックス成分などを内包し、粉砕あるいは重合によって粉体としたものに、酸化チタン、シリカ等の微粉末を表面に添加したものである。磁性キャリアは、フェライト粒子や磁性粉を混錬した樹脂粒子からなるコアの表層に樹脂コートを施したものである。初期状態の現像剤中のトナー濃度（現像剤中に含まれるトナーの重量比）は、本実施形態では１０％となるものを使用している。

一般的に、トナー及びキャリアを用いた二成分現像方式では、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。このため、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。

また、現像剤中のキャリアの表面積はトナーよりも大きいことから、使用の初期においては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。二成分現像方式の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。

このため、本実施形態の現像装置１Ｙでは、ＡＣＲ(Ａｕｔｏ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｒｅｆｒｅｓｈ)方式を採用している。ＡＣＲ方式では、上述のように、新規の現像剤を少しずつ現像容器２内に補給すると共に、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ものである。このような現像装置１Ｙ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容器２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ＡＣＲ方式の現像装置１Ｙによれば、現像容器２内の劣化キャリアが少しずつ新規キャリアに置換され、現像容器２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。上記ＡＣＲ方式の現像装置１Ｙには、トナー比率の高い補給用現像剤が用いられる。通常、トナーに対するキャリアの重量比率は５～１０％程度である。言い換えれば、補給用現像剤は、トナー濃度が９０％以上、例えば９０～９５％（９０％以上９５％以下）程度の現像剤が用いられる。

なお、図２に示すように、現像容器２の攪拌室１２の上方を覆う天板部２ｂには、攪拌室１２の内部から外部に気流を排出可能な排気口１６が設けられている。本実施形態では、天板部２ｂは、現像室１１及び攪拌室１２の上方を覆うように配置されており、排気口１６は攪拌室１２に配置された攪拌スクリュー１４の上方に形成されている。

現像装置１Ｙについて、図３を用いてより詳しく説明する。図中の矢印はそれぞれ、供給スクリュー１３、攪拌スクリュー１４の回転によって搬送される現像剤の流れを示している。上述のように、現像装置１Ｙは、現像容器２内に、現像室１１と攪拌室１２とからなる、現像剤が収容される２つの収容室が設けられている。これら２つの収容室は互いの間が隔壁１５で仕切られている。そして、現像室１１には供給スクリュー１３が備えられ、攪拌室１２には攪拌スクリュー１４が備えられている。

供給スクリュー１３および攪拌スクリュー１４は、いずれも棒状に延び、それぞれが水平に、かつ互いに平行に配置されている。供給スクリュー１３は、断面円形の回転軸（第１回転軸）１３ａと、その回転軸１３ａの周囲に回転軸線方向に沿って螺旋状に設けられた第１羽根としての螺旋羽根１３ｂとを有する。また、攪拌スクリュー１４も、供給スクリュー１３と同様、断面円形の回転軸（第２回転軸）１４ａと、その回転軸１４ａの周囲に回転軸方向に沿って螺旋状に設けられた螺旋羽根１４ｂとを有する。供給スクリュー１３および攪拌スクリュー１４には、そのいずれにも、螺旋羽根１３ｂ，１４ｂとは別の螺旋羽根も設けられているが、これらについては後述する。

供給スクリュー１３の螺旋羽根１３ｂと、攪拌スクリュー１４の螺旋羽根１４ｂは、互いに逆向きに旋回する螺旋羽根であり、供給スクリュー１３および攪拌スクリュー１４が回転すると、現像室１１および攪拌室１２内の現像剤は、攪拌されながら互いに逆向きに搬送される。即ち、供給スクリュー１３が配置されている現像室１１内の現像剤は、供給スクリュー１３の矢印ｇ方向に搬送され、攪拌スクリュー１４が配置されている攪拌室１２内の現像剤は、攪拌スクリュー１４の矢印ｈ方向に搬送される。

一方、現像室１１と攪拌室１２とを仕切る隔壁１５にはその両端部に、現像室１１と攪拌室１２とを繋ぐ第１開口部１５ａと第２開口部１５ｂが形成されている。このため、矢印ｇ方向に搬送されてきた現像室１１内の現像剤は第１開口部１５ａを通って攪拌室１２に流入し、矢印ｈ方向に搬送されてきた攪拌室１２内の現像剤は第２開口部１５ｂを通って現像室１１に流入する。このようにして、現像装置１内の現像剤は、現像室１１と攪拌室１２内を攪拌されながら循環移動する。なお、図３に示す領域ｄ１，ｄ２は、現像室１１と攪拌室１２との間を仕切る隔壁１５に設けられている第１開口部１５ａと第２開口部１５ｂの開口領域を示している。

また、現像装置１Ｙは、供給スクリュー１３が配置されている現像室１１に隣接した位置に、現像スリーブ３を備えている。この現像スリーブ３はその一部が現像容器２から露出している。そして、現像装置１Ｙは、その現像スリーブ３の露出した部分が感光ドラム２８Ｙに近接するように画像形成装置１００（図１参照）内に配置されている。

現像スリーブ３は、現像室１１内の現像剤を磁力によりその表面に付着させて図２の矢印方向に回転し、感光ドラム２８Ｙと対面した位置（現像位置）に現像剤を搬送する。すると、感光ドラム２８Ｙの表面に形成された静電潜像が現像剤中のトナーで現像され、感光ドラム２８Ｙの表面にトナー像が形成される。一方、トナーによる現像の後の、現像スリーブ３の表面に付着している現像剤は、現像スリーブ３の回転に伴って現像容器２内に戻り、現像スリーブ３から離れ、現像室１１内の他の現像剤と一緒になって循環移動しながら攪拌される。

上述のような、トナーによる現像を繰り返すと、現像容器２の内部の現像剤中のトナーが減少する。そこで、この現像容器２には、トナーを含む現像剤の供給を受ける補給口１９が設けられている。そして、図１に示す現像剤収容器８内の現像剤が現像剤補給装置により補給口１９を介して現像装置１内に供給される。補給口１９は、図３に示すように、攪拌スクリュー１４が配置されている攪拌室１２の、第１開口部１５ａよりもさらに上流側（矢印ｈ方向とは反対方向側）に設けられている。攪拌スクリュー１４は、補給口１９が設けられている位置まで延びていて、補給口１９から供給された現像剤は攪拌室１２内を下流側（矢印ｈ方向で示す向き）に搬送される。そして、第１開口部１５ａを通って流入してきた現像剤と合流し、攪拌室１２内をさらに下流側（矢印ｈで示す向き）に搬送される。

現像容器２の底板部２ａ（現像容器２の下面、図２参照）には、現像容器２内の現像剤を少しずつ排出する排出口２０が下方に開口するように設けられている。現像装置１内の現像剤はこの排出口２０から少しずつ排出され、これにより、現像装置１内の現像剤の、攪拌や搬送による劣化の過度な進行が抑えられている。排出口２０からは、トナーだけでなくキャリアも一緒に排出される。このため、補給口１９から補給される現像剤、即ち現像剤収容器８内の現像剤には、トナーに加えてキャリアの減少分を補うだけの少量のキャリアも含まれている。

このような現像容器２内の現像剤を少しずつ排出する排出口２０は、図３に破線で示す位置に設けられていて、下向きに開いている。即ち、排出口２０は、供給スクリュー１３が配置されている現像室１１内の現像剤の搬送方向（矢印ｇ方向）に関し、攪拌室１２内の現像剤が流入する第２開口部１５ｂよりも、さらに上流側の位置に設けられている。第２開口部１５ｂを通って現像室１１に流入してきた現像剤は、その大部分が下流側（矢印ｇ方向）に搬送されるが、一部の現像剤は、上流側（矢印ｇ方向とは反対方向）、すなわち排出口２０側に進み、排出口２０から現像装置１の外部に排出される。排出口２０から現像装置１Ｙの外部に排出された現像剤は、不図示の回収トナー排出経路を通って不図示の回収トナータンクに収容される。

［各スクリューの構成］
次に、現像装置１Ｙの各スクリューの構成について説明する。まず、攪拌スクリュー１４は、攪拌室１２内の現像剤を矢印ｈ方向に搬送するスクリューである。即ち、攪拌スクリュー１４には、回転軸１４ａの周りに螺旋羽根１４ｂが設けられていて、この攪拌スクリュー１４が回転すると、螺旋羽根１４ｂにより、現像剤が矢印ｈ方向（第２方向）に搬送される。攪拌スクリュー１４は補給口１９まで延びていて、補給口１９から供給された現像剤も一緒に、矢印ｈ方向に搬送される。

また、攪拌スクリュー１４の、矢印ｈ方向の下流側には、螺旋羽根１４ｂとは逆向きに旋回したもう１つの螺旋羽根１４ｃが設けられている。攪拌スクリュー１４の螺旋羽根１４ｂに押されて矢印ｈ方向に搬送されてきた現像剤は、第２開口部１５ｂよりもさらに下流側に進もうとすると、逆向きに旋回した螺旋羽根１４ｃにより押し戻される。螺旋羽根１４ｃは、現像剤を矢印ｈ方向とは反対方向に搬送するように回転軸１４ａの周囲に螺旋状に設けられている。即ち、攪拌スクリュー１４は、矢印ｈ方向（第２方向）に現像剤を搬送する第３部分と、第３部分よりも矢印ｈ方向下流側（第２方向下流側）に配置され、第２開口部１５ｂよりも矢印ｈ方向下流側に搬送された現像剤を矢印ｈ方向とは反対方向に搬送する第４部分とを有する。そして、第３部分には螺旋羽根１４ｂが、第４部分には螺旋羽根１４ｃがそれぞれ配置されている。このため、矢印ｈ方向に第２開口部１５ｂまで搬送されてきた現像剤は、第２開口部１５ｂを通って、現像室１１に受け渡される。なお、第４部分は、矢印ｈ方向に関して後述する第３開口部１５ｃが存在する領域まで延設されている。

次に、供給スクリュー１３の構造について説明する。供給スクリュー１３は、基本的には、領域ｄ２に設けられている第２開口部１５ｂを通って現像室１１に流入してきた現像剤を、螺旋羽根１３ｂにより、矢印ｇ方向に領域ｄ１に設けられている第１開口部１５ａにまで搬送する。そして、搬送してきた現像剤を第１開口部１５ａから攪拌室１２に向けて受け渡す役割を担っている。

供給スクリュー１３には、螺旋羽根１３ｂの下流側に、螺旋羽根１３ｂとは逆向きに旋回した螺旋羽根１３ｆが設けられている。螺旋羽根１３ｆは、現像剤を矢印ｇ方向とは反対方向に搬送するように回転軸１３ａの周囲に螺旋状に設けられている。これら双方の螺旋羽根１３ｂと螺旋羽根１３ｆ境界は、第１開口部１５ａが設けられている領域ｄ１内にある。このため、矢印ｇ方向に搬送されてきた現像剤は、螺旋羽根１３ｆによりそれ以上の前進が妨げられ、第１開口部１５ａを通って攪拌室１２に流入する。

また、この供給スクリュー１３には、矢印ｇ方向で示す現像剤の搬送方向（第１方向）に関する、螺旋羽根１３ｂの上流側であって、攪拌スクリュー１４が配置されている攪拌室１２から現像剤を受け入れる第２開口部１５ｂの領域ｄ２内に位置する短い螺旋羽根１３ｃが設けられている。この螺旋羽根１３ｃは、螺旋羽根１３ｂとは逆向きに旋回していて、第２開口部１５ｂを通ってきた現像剤の一部を、矢印ｇ方向とは反対方向の、上流側に押す役割を担っている。

また、供給スクリュー１３には、上記の第２開口部１５ｂの領域ｄ２内に設けられている、逆向きに旋回している螺旋羽根１３ｃよりもさらに上流側（矢印ｇ方向とは反対方向側）に、もう１つの螺旋羽根１３ｄが設けられている。この螺旋羽根１３ｄは、矢印ｇ方向への現像剤の搬送を担う螺旋羽根１３ｂと比べ、旋回の向きが同じ螺旋羽根である。

ここで、第２開口部１５ｂの領域ｄ２内に設けられている螺旋羽根１３ｃは、その第２開口部１５ｂを通って現像室１１に流入してきた現像剤の一部をその上流側（螺旋羽根１３ｄ側）に押し流す。一方、螺旋羽根１３ｃの上流側に設けられている螺旋羽根１３ｄは、現像剤を矢印ｇ方向に搬送する螺旋羽根１３ｂと同じ向きに旋回している螺旋羽根であるため、螺旋羽根１３ｃにより上流側に押されてきた現像剤を下流側（矢印ｇ方向）に押し返す。そして、螺旋羽根１３ｃと螺旋羽根１３ｄの領域の現像剤の一部は、螺旋羽根１３ｄによる下流側に押し戻そうとする障壁に抗してさらに上流側に進む。

また、供給スクリュー１３の、螺旋羽根１３ｄのさらに上流側には、もう１つの螺旋羽根１３ｅが設けられている。この螺旋羽根１３ｅは、螺旋羽根１３ｄによる、下流側に押し戻そうとする障壁を乗り越えて上流側に進んできた現像剤を更なる上流側（矢印ｇ方向とは反対方向）に、排出口２０にまで搬送する役割の螺旋羽根である。

即ち、供給スクリュー１３は、矢印ｇ方向（第１方向）に現像剤を搬送する第１部分と、第１部分よりも矢印ｇ方向上流側（第１方向上流側）に配置され、第２開口部１５ｂから現像室１１に流入してきた現像剤の一部を矢印ｇ方向とは反対方向に搬送する第２部分とを有する。そして、第１部分には、現像剤を矢印ｇ方向に搬送するように回転軸１３ａの周囲に螺旋状に設けられた第１羽根としての螺旋羽根１３ｂが配置されている。また、第２部分には、第２羽根、第３羽根、第４羽根としての螺旋羽根１３ｃ、１３ｄ、１３ｅが配置されている。

第２羽根としての螺旋羽根１３ｃは、現像剤を矢印ｇ方向とは反対方向に搬送するように回転軸１３ａの周囲に螺旋状に設けられている。第３羽根としての螺旋羽根１３ｄは、第２部分の螺旋羽根１３ｃの矢印ｇ方向上流側に配置され、現像剤を矢印ｇ方向に搬送するように回転軸１３ａの周囲に螺旋状に設けられている。第４羽根としての螺旋羽根１３ｅは、第２部分の螺旋羽根１３ｄの矢印ｇ方向上流側に配置され、螺旋羽根１３ｄを乗り越えた現像剤を排出口２０に向けて矢印ｇ方向とは反対方向に搬送するように回転軸１３ａの周囲に螺旋状に設けられている。

また、供給スクリュー１３の矢印ｇ方向最上流側には、螺旋羽根１３ｅに搬送されて排出口２０を通過したにも関わらず、排出口２０からうまく排出されなかった現像剤を排出口２０側へ押し戻すように現像剤を矢印ｇ方向下流側（第１方向下流側）へ搬送する役割をする螺旋羽根１３ｇが設けられている。即ち、螺旋羽根１３ｇは、現像剤を矢印ｇ方向に搬送するように回転軸１３ａの周囲に螺旋状に設けられている。

ここで、排出口２０から排出される現像剤の量は、上記の構成を採用することで現像装置１Ｙ内の現像剤が多いときに少しずつ排出されるようになる。しかしながら排出口２０から排出される現像剤は、供給スクリュー１３の回転により排出口２０まで搬送されるものと、現像装置１Ｙ内を流れる気流によって排出口２０まで運ばれてくるものがある。

現像装置１Ｙ内を流れる気流は、現像スリーブ３および供給スクリュー１３と攪拌スクリュー１４の回転によって現像装置１Ｙの外部から引き込んでくるものが主である。そして、供給スクリュー１３と攪拌スクリュー１４の回転動作によって巻き上がる現像剤と、上述の現像スリーブ３の無磁力帯（図２記載）から剥離される現像剤の一部が、気流に混ざって現像装置１Ｙ内を流れていってしまう。

特に、排出口２０が供給スクリュー１３側、即ち、現像スリーブ３に近い側である現像室１１側にあるような構成では、現像スリーブ３と供給スクリュー１３の回転によって引き込まれる気流が、排出口２０からの現像剤排出量に及ぼす影響が大きい。とりわけ、画像形成装置１００のプロセススピード自体が速い場合には、現像スリーブ３および供給スクリュー１３と攪拌スクリュー１４の回転速度が速いと、現像装置１Ｙの外部から引き込んでくる気流も多くなり、上述の現像装置１Ｙ内の気流に混ざって流れていく現像剤の量が多くなってしまう。

［現像装置内の気流について］
ここで、現像装置１Ｙにおける気流について図４を用いて説明する。現像装置１Ｙ内の供給スクリュー１３の近傍には現像スリーブ３と供給スクリュー１３の回転により図４の矢印で示すような気流が外部から流れ込んでくる。詳細は後述するが、この気流はその後、供給スクリュー１３から攪拌スクリュー１４の方へ流れていく。現像装置１Ｙにおいて、攪拌スクリュー１４の上部には排気口１６（図２参照）が配置されており、攪拌スクリュー１４側へ流れてきた気流は現像装置１Ｙの排気口１６より現像装置１Ｙの外部へ抜けていく。排気口１６は、上述のように現像装置１Ｙ内部からその外部へ空気を排出する役割を担っており、排気口１６には内部の現像剤が現像装置１Ｙの外に出ていかないようにフィルタなどの捕集部材を配置している。但し、排気口１６に捕集部材を設けなくても良い。

次に、供給スクリュー１３上流側への気流の流れについて説明する。隔壁１５に形成された第２開口部１５ｂにおいて、攪拌スクリュー１４側から供給スクリュー１３側へ現像剤が受け渡されるため、おのずと領域ｄ２の剤面高さは高くなる。このため領域ｄ２は現像剤で空間が占められてしまうとともに、攪拌スクリュー１４側から供給スクリュー１３側へ現像剤が搬送されるために、供給スクリュー１３側から攪拌スクリュー１４側へ気流が流れ込みにくく、大半の気流はそのまま供給スクリュー１３の搬送方向（図３の矢印ｇ方向）のさらに上流側へ流れていってしまう。

［第３開口部］
このため、本実施形態では、隔壁１５に第３連通部としての第３開口部１５ｃを設けており、ｄ３は第３開口部１５ｃのある領域を示している。即ち、第３開口部１５ｃは、隔壁１５の第２開口部１５ｂよりも矢印ｇ方向上流側に設けられ、現像室１１と攪拌室１２との間で気流が連通することを許容する。また、矢印ｇ方向に関して、第３開口部１５ｃの下流端は、排出口２０の下流端よりも下流側に位置する。また、第３開口部１５ｃの開口面積は、排出口２０の開口面積よりも大きい。

即ち、第３開口部１５ｃは、排出口２０に対して、供給スクリュー１３の矢印ｇ方向下流側に配置することで、領域ｄ２内で供給スクリュー１３から攪拌スクリュー１４へ流れていかなかった気流を領域ｄ３内で供給スクリュー１３から攪拌スクリュー１４側へ送り込むようにする。この際、攪拌スクリュー１４側の螺旋羽根１４cは図３及び図４に示すように領域ｄ３から領域ｄ２に向かって搬送する方向に回転し、螺旋羽根１４ｃが回転することで領域ｄ３において供給スクリュー１３側から攪拌スクリュー１４側へ気流と引き込むように機能する。

以下、供給スクリュー１３側から攪拌スクリュー１４側へ引き込む気流について、より詳細に説明する。図５は、図３及び図４における領域ｄ２と領域ｄ３近傍を拡大した図である。また、図６及び図７は、図５の供給スクリュー１３および攪拌スクリュー１４を領域ｄ３において長手方向に対して垂直方向に切断したときの断面図である。

まず、領域ｄ３における供給スクリュー１３の螺旋羽根１３ｅと攪拌スクリュー１４の螺旋羽根１４ｃに対して、供給スクリュー１３と攪拌スクリュー１４が所望の回転をする際に螺旋羽根１３eと螺旋羽根１４cの回転する羽根の通過領域、すなわち羽根が通過する空間の体積を比較する。なお、螺旋羽根１３ｅは、矢印ｇ方向に関して第３開口部１５ｃが存在する領域で現像剤を排出口２０に向けて搬送するように、回転軸１３ａの周囲に螺旋状に設けられた第１室側羽根に相当する。また、螺旋羽根１４ｃは、矢印ｈ方向に関して第３開口部１５ｃが存在する領域で現像剤を搬送するように回転軸１４ａの周囲に螺旋状に設けられた第２室側羽根に相当する。

図５及び図６に示すように、螺旋羽根１３ｅに対して、螺旋羽根の１回転に対するピッチを１３ｅＰ、螺旋羽根の直径を１３ｅＬ、供給スクリュー１３の回転軸１３ａの直径を１３ａＬとしたときの、螺旋羽根１３ｅが１回転した際に通過する体積１３ｅＶは、以下の式で表される。
（１）１３ｅＶ＝π×（（１３ｅＬ／２）^２－（１３ａＬ／２）^２）×１３ｅＰ

また、同様に図５及び図７に示すように、螺旋羽根１４ｃにおける螺旋羽根の１回転に対するピッチを１４ｃＰ、螺旋羽根の直径を１４ｃＬ、攪拌スクリュー１４の回転軸１４aの直径を１４ａＬとしたときの、螺旋羽根１４ｃが１回転した際に通過する体積１４ｃＶは、以下の式で表される。
（２）１４ｃＶ＝π×（（１４ｃＬ／２）^２－（１４ａＬ／２）^２）×１４ｃＰ

上述のように、（１）、（２）の式における１３ｅＶ、１４ｃＶは、供給スクリュー１３および攪拌スクリュー１４が１回、回転する際に螺旋羽根１３ｅと螺旋羽根１４ｃの通過する空間の体積を示している。この体積は螺旋羽根１３ｅ、１４ｃが回転する際に螺旋羽根の外の領域から引き込む気流の量に相当する。即ち、上記螺旋羽根の１回、回転する際の通過する空間の体積が大きければ大きいほど、螺旋羽根が引き込む気流が大きくなるということになる。

本実施形態では領域ｄ３において、（１）、（２）式における１３ｅＶ、１４ｃＶの関係は以下のような関係をもたせている。
（３）１４ｃＶ≧１３ｅ

（３）式は領域ｄ３においては供給スクリュー１３側から攪拌スクリュー１４側へ気流が流れていくことを示している。特に、本実施形態では、回転軸１４ａの回転により螺旋羽根１４ｃが単位時間あたりに通過する領域を、回転軸１３ａの回転により螺旋羽根１３ｅが単位時間あたりに通過する領域よりも大きくすることが好ましい。即ち、
１４ｃＶ＞１３ｅＶ
の関係にすることが好ましい。

なお、上述の実施形態では、供給スクリュー１３及び攪拌スクリュー１４が１条の羽根を有する1条スクリューである構成について説明したが、供給スクリュー１３及び攪拌スクリュー１４は複数の羽根を有する多条スクリューでも良い。多条スクリューの羽根の条数を、それぞれ螺旋羽根１３ｅについては１３ｅＭ、螺旋羽根１４ｃについては１４ｃＭとし、それに加えて、供給スクリュー１３および攪拌スクリュー１４で単位時間当たりの回転数が異なるような場合も考慮し、それぞれの単位時間当たりの回転数を１３Ｎ、１４Ｎとする。この場合に、以下の式を満たすことが好ましい。
（４）［１４ｃＶ×１４ｃＭ×１４Ｎ］≧［１３ｅＶ×１３ｅＭ×１３Ｎ］

上述のような供給スクリュー１３および攪拌スクリュー１４の螺旋羽根１３ｅと螺旋羽根１４ｃの関係に加えて、供給スクリュー１３の長手方向において、第３開口部１５ｃは排出口２０よりも矢印ｇ方向下流側に配置することで、領域ｄ２から流れてきた気流は排出口２０に到達する前に領域ｄ３の第３開口部１５ｃから攪拌スクリュー１４側へ流れ込んでいく。

なお、ここでいう第３開口部１５ｃが排出口２０よりも矢印ｇ方向下流側という意味は、図５に示すように、矢印ｇ方向において、第３開口部１５ｃの先端部（下流端）１５ｃＷが排出口２０と先端部（下流端）２０Ｗよりも下流側に位置していれば良いという意味である。即ち、第３開口部１５ｃ全部が排出口２０の先端部２０Ｗよりも矢印ｇ方向下流側に位置していなくても良い。但し、第３開口部１５ｃ全部が排出口２０の先端部２０Ｗよりも矢印ｇ方向下流側に位置するようにしても良い。

［各開口部の高さについて］
次に、第１開口部１５ａ、第２開口部１５ｂ、第３開口部１５ｃの壁面の高さ方向について説明する。図８（ａ）～（ｃ）に、第１開口部１５ａ、第２開口部１５ｂ、第３開口部１５ｃにおける断面図を示す。図８（ａ）は第１開口部１５ａ 、図８（ｂ）は第２開口部１５ｂ、図８（ｃ）は第３開口部１５ｃにおける断面図である。

図８（ａ）～（ｃ）に示すように、攪拌スクリュー１４側（攪拌室１２）と供給スクリュー１３側（現像室１１）との間を現像剤が受け渡される、第１開口部１５ａ、第２開口部１５ｂの領域ｄ１、ｄ２の現像剤面高さに対して、排出口２０へ向かう現像剤の剤面高さは低い。本実施形態では第１開口部１５ａ、第２開口部１５ｂ、第３開口部１５ｃの領域ｄ１、ｄ２、ｄ３において隔壁１５における高さを変えている。即ち、鉛直方向に関して、第３開口部１５ｃの開口の下端部を、第１開口部１５ａ及び第２開口部１５ｂの開口の下端部よりも上方に位置させている。

現像剤は基本的には第１開口部１５ａ及び第２開口部１５ｂの領域ｄ１、ｄ２で受け渡されることで、現像室１１と攪拌室１２の間を循環移動する。そのため、第１開口部１５ａ、第２開口部１５ｂにおける隔壁１５における高さが高すぎると、現像剤の受け渡し性を低下させることになる。

一方、第３開口部１５ｃは排出口２０に向かって流れる気流を領域ｄ３で攪拌室１２へ送り込むことが目的である。また、供給スクリュー１３の螺旋羽根１３ｄによる、下流側に押し戻そうとする障壁を乗り越えて上流側に進んできた現像剤は余剰現像剤の為、攪拌室１２へ受け渡さず、基本的には排出口２０に搬送することが望ましい。

従って、第３開口部１５ｃの高さを、第１開口部１５ａ、第２開口部１５ｂの高さよりも高くすることにより、概ね、第３開口部１５ｃにおける領域ｄ３では排出口２０に向かって流れる気流のみを攪拌室１２へ送り込み、本来排出されるべき現像剤は攪拌室１２へ受け渡されることなく、排出口２０に搬送される。

上記の構成により、気流によって搬送される現像剤は排出口２０から排出されることなく、攪拌スクリュー１４側に移っていく。攪拌スクリュー１４側に流れ込んだ気流は上述のように攪拌スクリュー１４の垂直方向上部にある排気口１６から抜けていき、気流に混ざっていた現像剤は気流が排気口１６まで上がっていく際に気流の流れから重力により分断され、攪拌室１２内に落下してくる。上記現像剤は攪拌スクリュー１４の螺旋羽根１４ｃによって、再び領域ｄ２まで搬送され、領域ｄ２において攪拌スクリュー１４によって搬送されてきた現像剤と混合される。

［排出口の排出特性］
次に、現像装置１Ｙにおいて、排出口２０から排出される現像剤の排出特性について、図９を用いて説明する。図９では、横軸が現像装置１Ｙ内の現像剤量、縦軸が現像装置１Ｙの排出口２０から排出される現像剤の排出量（ＡＣＲ排出量）としたときの現像剤量に対する排出量の関係の概略を示している。

上述のように補給動作等により現像装置１Ｙ内の現像剤量が増えていくと、現像容器２内の現像剤の嵩が大きくなることで、現像装置１Ｙ内の排出口２０からの排出量はそれに倣って図９の点線のように増加していく。但し、現像装置１Ｙ内の現像剤量はある所定の量以上増えることはなく、現像装置１Ｙ内に現像剤を補給された分だけ、排出口２０から排出される。一方、現像剤が少ない側においては、現像容器２内の現像剤も嵩も小さいため、排出口２０からの排出量はゼロ、もしくはゼロ近傍に近づいて推移する。

［第３開口部による効果］
次に、本実施形態のように領域ｄ３内に第３開口部１５ｃを有する場合の効果について、図１０（ａ）、（ｂ）を用いて説明する。を提示する。ここでは、第３開口部１５ｃがなない比較例（図１０（ａ））と、第３開口部１５ｃがある実施例（図１０（ｂ））の各状態で、現像装置の駆動速度を変えた場合にそれぞれ排出口２０から排出される現像剤排出量（ＡＣＲ排出量）を測定した。

比較例及び実施例で使用した現像装置１Ｙの構成は、以下の通りである。現像スリーブ３は直径Φ１８ｍｍのものを使用した。供給スクリュー１３は、以下のものを使用した。螺旋羽根の直径は、螺旋羽根１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ、１３ｅ、１３ｆ、１３ｇにおいて１４ｍｍ。回転軸１３ａの直径（軸径）は８ｍｍ。スクリューの１周に対するピッチは螺旋羽根１３ｂでは２０ｍｍ、螺旋羽根１３ｃ、１３ｅでは１０ｍｍ、１３ｄ、１３ｇ、１３ｆでは５ｍｍ。

攪拌スクリュー１４は、以下のものを使用した。螺旋羽根の直径は、螺旋羽根１４ｂ、１４ｃで１４ｍｍ。回転軸１４ａの直径（軸径）は６ｍｍ、スクリューの１周に対するピッチは１４ｂ、１４ｃ共に２０ｍｍ。隔壁１５上の各開口部１５ａ、１５ｂ、１５ｃの幅（回転軸線方向の長さ）は１５～２０ｍｍにしている。なお、比較例は第３開口部１５ｃがない。各開口部は供給スクリュー１３および攪拌スクリュー１４のピッチと同程度もしくはそれより大きくしておくことが望ましい。

図１０（ａ）、（ｂ）に、第３開口部１５ｃが「なし」の状態（隔壁１５がそのままある状態、比較例）と、第３開口部１５ｃが「ある」状態（実施例）で、それぞれ現像スリーブ３の回転速度が６００［ｍｍ/ｓ］（高速）の状態と、２００［ｍｍ/ｓ］（低速）の状態に対して、各現像剤量下で排出口２０から排出される現像剤量を測定した結果を示す。ここで、図９と同様に、横軸を現像装置１Ｙの現像剤量、縦軸を現像装置１Ｙの排出口２０から排出される排出量（ＡＣＲ排出量）とし、高速時の排出量を黒塗りの三角（図１０（ａ））、丸（図１０（ｂ））、低速時の排出量を白抜きの三角（図１０（ａ））、丸（図１０（ｂ））として示している。

図１０（ａ）に示すように、比較例の領域ｄ３内に第３開口部１５ｃが「なし」の場合においては、現像スリーブ３の回転速度が高速の場合、現像容器２内の現像剤の量が少ない場合から多い場合に向かって（図１０（ａ）の左から右に向かって）見ていくと、現像剤の量がある程度増えた状態で、本来は排出されるべきではない現像剤量であるにも拘わらず、ＡＣＲ排出量が増加し過剰排出となっている。これは、上述したように、供給スクリュー１３および攪拌スクリュー１４の螺旋羽根によって巻き上げられた現像剤が、現像スリーブ３および供給スクリュー１３と攪拌スクリュー１４の回転よって現像装置１Ｙの外部から引き込んでくる気流に混ざって流れていく現像剤の量が増加するからである。

現像容器２内の現像剤量がさらに増えると、現像スリーブ３の回転速度が高速／低速のどちらの場合においてもＡＣＲ排出量が急激に増加する。これは期待された正常の排出であり、現像剤量の増加に伴い領域ｄ２に流入する現像剤量が増加し螺旋羽根１３ｄによって排出口２０の方向へ搬送される現像剤量が増加するためである。

また、比較例の構成を実際に画像形成装置に搭載して、現像スリーブ３の回転速度が高速の状態で画像を出力していくと、上述の気流に伴う過剰排出によりさらに現像容器２内の現像剤量が低下した。そして、現像スリーブ３に現像剤が搬送されなくなってしまい、画像形成装置の出力画像においても部分的にトナーが載っていない白スジ画像（異常画像）が発生した。

一方、図１０（ｂ）に示すように、実施例の領域ｄ３内に第３開口部１５ｃが「ある」場合は、上述のように気流に伴う過剰排出が抑制されるため、現像スリーブ３の回転速度が高速／低速のどちらの場合においても、現像容器２内の現像剤量が一定に保たれた。そして、実施例の構成を実際に画像形成装置に搭載して画像形成を行い、出力画像の確認を行っても白スジ画像が発生しなかった。

このように本実施形態では、現像スリーブ３の回転によって引き込まれた気流により現像剤が排出口２０から排出されることを抑制でき、異常画像の発生を抑制できる。即ち、上記の結果より、本実施形態の現像装置１Ｙは、プロセススピードが高速の場合においても、気流による排出口２０からの現像剤排出を抑制することが可能となり、経時においても安定した画像出力が可能な画僧形成装置を実現することが可能となった。

＜第２の実施形態＞
第２の実施形態について、図１１及び図１２を用いて説明する。上述の第１の実施形態では、補給口１９が攪拌スクリュー１４の現像剤搬送方向上流位置に、排出口２０が供給スクリュー１３の現像剤搬送方向上流位置に設けられている構成について説明した。これに対して本実施形態では、補給口１９が攪拌スクリュー１４Ａの現像剤搬送方向上流位置に、排出口２０が供給スクリュー１３Ａの現像剤搬送方向下流位置であり、現像容器２の下面に設けられている構成である。即ち、排出口２０の位置を第１の実施形態と異ならせている。そして、排出口２０の配置の変更に伴い、供給スクリュー１３Ａ及び攪拌スクリュー１４Ａの螺旋羽根の形状、向き、第３開口部１５ｃの長手位置を変更した。その他の構成及び作用については、第１の実施形態と同様であるため、同様の構成については同じ符号を付して説明及び図示を省略又は簡略にし、以下、第１の実施形態と異なる点を中心に説明する。

図１１に示すように、本実施形態の場合も第１の実施形態と同様に、供給スクリュー１３Ａ、攪拌スクリュー１４Ａの回転によって、それぞれ矢印ｇ方向（第１方向）、矢印ｈ方向（第２方向）に現像剤が搬送され、現像装置１Ｙ内の現像剤は、現像室１１と攪拌室１２内を攪拌されながら循環移動する。補給口１９についても、第１の実施形態と同様に、攪拌スクリュー１４Ａが配置されている攪拌室１２の、第１開口部１５ａよりもさらに矢印ｈ方向上流側に設けられている。

一方、現像装置１Ｙ内の現像剤を少しずつ排出する排出口２０は、図１１に破線で示す位置において、現像容器２の底板部２ａ（図２参照）に下方に開口するように設けられている。即ち、排出口２０は、供給スクリュー１３Ａが配置されている現像室１１内の現像剤の搬送方向（矢印ｇ方向）に関し、攪拌室１２内へ現像剤が流入する第１開口部１５ａよりも、さらに下流側の位置に設けられている。現像室１１において搬送された現像剤は、その大部分が第１開口部１５ａにおいて攪拌室１２へ受け渡される。一方、一部の現像剤は、排出口２０側に進み、排出口２０から現像装置１の外部に排出される。排出口２０から現像装置１Ｙの外部に排出された現像剤は、不図示の回収トナー排出経路を通って不図示の回収トナータンクに収容される。

攪拌室１２内の現像剤を矢印ｈ方向に搬送する第２搬送スクリューとしての攪拌スクリュー１４Ａは、第１の実施形態と同様に回転軸１４ａの周りに螺旋羽根１４ｂが設けられている。即ち、攪拌スクリュー１４Ａは、第１開口部１５ａから第２開口部１５ｂに向かう矢印ｈ方向に現像剤を搬送する第３搬送部を有し、第３搬送部に螺旋羽根１４ｂが配置されている。この攪拌スクリュー１４Ａは補給口１９にまで延びていて、その補給口１９から供給されたトナーも一緒に、矢印ｈ方向に搬送される。

また、攪拌スクリュー１４Ａの矢印ｈ方向の下流側には、螺旋羽根１４ｂとは逆向きに旋回したもう１つの螺旋羽根１４ｃが設けられている。本実施形態では、排出口２０の配置が第１の実施形態とは異なるため、攪拌スクリュー１４Ａの螺旋羽根１４ｂとは逆向きに旋回したもう１つの螺旋羽根１４ｃの長さと位置が異なる。螺旋羽根１４ｂと螺旋羽根１４ｃの境界に第２開口部１５ｂを設けることにより、現像剤は現像室１１に受け渡される。

現像室１１内の現像剤を矢印ｇ方向に搬送する第１搬送スクリューとしての供給スクリュー１３Ａは、第１の実施形態と同様に回転軸１３ａの周りに螺旋羽根１３ｂが設けられている。また、供給スクリュー１３Ａには、現像剤搬送方向下流位置に螺旋羽根１３ｂとは逆向きに旋回している螺旋羽根１３ｄが設けられ、矢印ｇ方向に搬送する現像剤を押し返す。即ち、供給スクリュー１３Ａは、第２開口部１５ｂから第１開口部１５ａに向かう矢印ｇ方向に現像剤を搬送する第１搬送部と、第１搬送部よりも矢印ｇ方向下流側に配置され、現像剤の一部を矢印ｇ方向とは反対方向に搬送する第２搬送部とを有する。そして、第１搬送部に第１搬送羽根としての螺旋羽根１３ｂが、第２搬送部に第２搬送羽根としての螺旋羽根１３ｄがそれぞれ配置されている。排出口２０は、現像室１１において、第１開口部１５ａよりも矢印ｇ方向下流側に配置され、第２搬送部を乗り越えた現像剤を排出することになる。

螺旋羽根１３ｂと螺旋羽根１３ｄの境界に第１開口部１５ａを設けることにより、現像剤の大部分は現像室１１に受け渡される。そして、螺旋羽根１３ｃと螺旋羽根１３ｄの領域の現像剤の一部は、螺旋羽根１３ｄによる上流側に押し戻そうとする障壁に抗してさらに下流側に進み、障壁を乗り越えて下流側に進んできた現像剤を螺旋羽根１３ｅによって排出口２０にまで搬送する。即ち、第３搬送羽根としての螺旋羽根１３ｅは、螺旋羽根１３ｄの矢印ｇ方向下流側に配置され、螺旋羽根１３ｄを乗り越えた現像剤を排出口２０に向けて矢印ｇ方向に搬送する。

また、供給スクリュー１３Ａの矢印ｇ方向最下流側には、第１の実施形態と同様に、螺旋羽根１３ｅに搬送されて排出口２０を通過したにも関わらず、排出口２０からうまく排出されなかった現像剤を排出口２０側へ押し戻すように現像剤を矢印ｇ方向上流側へ搬送する役割をする螺旋羽根１３gが設けられている。

また、本実施形態では、第３開口部１５ｃが供給スクリュー１３Ａの螺旋羽根１３ｄの矢印ｇ方向下流側で、且つ、排出口２０に対して矢印ｇ方向上流側に設けられており、ｄ３は第３開口部１５ｃのある領域を示している。即ち、第３開口部１５ｃは、隔壁１５の第１開口部１５ａよりも矢印ｇ方向下流側に設けられ、現像室１１と攪拌室１２との間で気流が連通することを許容する。また、矢印ｇ方向に関して、第３開口部１５ｃの上流端は、排出口２０の上流端よりも上流側に位置する。また、第３開口部１５ｃの開口面積は、排出口２０の開口面積よりも大きい。

第３開口部１５ｃは、排出口２０に対して、供給スクリュー１３Ａの矢印ｇ方向上流側に配置することで、領域ｄ１で現像室１１から攪拌室１２へ流れていかなかった気流を領域ｄ３で現像室１１から攪拌室１２へ送り込むようにするものである。この際、攪拌室１２側の攪拌スクリュー１４Ａの螺旋羽根１４ｂは領域ｄ３から領域ｄ1に向かって現像剤を搬送する方向に回転し、螺旋羽根１４ｂが回転することで領域ｄ３において現像室１１から攪拌室１２側へ気流と引き込むように機能する。

即ち、攪拌スクリュー１４Ａは、矢印ｈ方向に関して第３開口部１５ｃが存在する領域で現像剤を搬送するように回転軸１４ａの周囲に螺旋状に設けられた第２室側羽根としての螺旋羽根１４ｂを有する。更に言えば、第３搬送部に配置された螺旋羽根１４ｂは、矢印ｈ方向に関して第３開口部１５ｃが存在する領域まで延設されている。一方、供給スクリュー１３Ａは、矢印ｇ方向に関して第３開口部１５ｃが存在する領域で現像剤を排出口２０に向けて搬送するように、回転軸１３ａの周囲に螺旋状に設けられた第１室側羽根としての螺旋羽根１３ｅを有する。

そして、上述の（２）式における螺旋羽根１４ｃを螺旋羽根１４ｂに置き換えた場合に、（３）式を満たす。即ち、螺旋羽根１３ｅが１回転した際に通過する体積１３ｅＶ、螺旋羽根１４ｂが１回転した際に通過する体積１４ｂＶは、１４ｂＶ≧１３ｅＶを満たす。特に本実施形態では、回転軸１４ａの回転により螺旋羽根１４ｂが単位時間あたりに通過する領域を、回転軸１３ａの回転により螺旋羽根１３ｅが単位時間あたりに通過する領域よりも大きくすることが好ましい。

図１２に示すように、本実施形態では、現像装置１Ｙ内の現像スリーブ３と供給スクリュー１３Ａの回転により発生した気流の一部は第１開口部１５ａを通じて攪拌室１２に流れ込み、一部は排出口２０の方向に流れ込む。排出口２０の方向に流れ込んだ気流は、攪拌スクリュー１４Ａの回転により第３開口部１５ｃに引き込まれて、排出口２０に流れる気流は低減される。

その結果、供給スクリュー１３Ａと攪拌スクリュー１４Ａの回転動作によって巻き上がる現像剤と上述の現像スリーブ３の無磁力帯（図２記載）から剥離される現像剤の一部が気流に混ざって、排出口２０で排出される現像剤が低減される。

なお、本実施形態の構成においても、領域ｄ３内に第３開口部１５ｃの効果について、第３開口部１５ｃがある実施例と、第３開口部１５ｃがない比較例の各状態で排出口２０から排出される現像剤排出量を測定した結果、図１０（ａ）、（ｂ）と同様の効果を得られた。

また、本実施形態の構成における実施例及び比較例で使用した現像装置１Ｙの構成は、以下の通りである。現像スリーブ３は直径Φ１８ｍｍのものを使用した。供給スクリュー１３Ａは、以下のものを使用した。螺旋羽根の直径は、螺旋羽根１３ｂ、１３ｄ、１３ｅ、１３ｇにおいて１４ｍｍ。回転軸１３ａの直径（軸径）は８ｍｍ。スクリューの１周に対するピッチは螺旋羽根１３ｂでは２０ｍｍ、螺旋羽根１３ｅでは１０ｍｍ、１３ｄ、１３ｇでは５ｍｍ。

攪拌スクリュー１４Ａは、以下のものを使用した。螺旋羽根の直径は、螺旋羽根１４ｂ、１４ｃで１４ｍｍ。回転軸１４ａの直径（軸径）は６ｍｍ、スクリューの１周に対するピッチは１４ｂでは２０ｍｍ、螺旋羽根１４ｃでは５ｍｍ。隔壁１５上の各開口部１５ａ、１５ｂ、１５ｃの幅（回転軸線方向の長さ）は１５～２０ｍｍにしている。なお、比較例は第３開口部１５ｃがない。各開口部は供給スクリュー１３Ａおよび攪拌スクリュー１４Ａのピッチと同程度もしくはそれより大きくしておくことが望ましい。

このような本実施形態の場合も、異常画像の発生を抑制できる。即ち、上記の結果より、本実施形態の現像装置１Ｙは、現像室１１における現像剤搬送の下流側に排出口２０を設ける構成においてプロセススピードが変化しても、現像装置１Ｙ内に収容されている現像剤の量に応じた量だけ、少しずつ排出することが可能となった。即ち、プロセススピードが高速の場合においても、気流による排出口２０からの現像剤排出を抑制することが可能となり、経時においても安定した画像出力が可能な画僧形成装置を実現することが可能となった。

＜第３の実施形態＞
第３の実施形態について、図１３及び図１４を用いて説明する。上述の第１、第２の実施形態では、排出口２０が供給スクリュー１３の現像剤搬送方向上流位置或いは下流位置に設けられている構成について説明した。これに対して本実施形態では、補給口１９が攪拌スクリュー１４Ｂの現像剤搬送方向上流位置に、排出口２０が攪拌スクリュー１４Ｂの現像剤搬送方向下流位置であり、現像容器２の下面に設けられている構成である。即ち、排出口２０の位置を攪拌室１２に設けている。そして、排出口２０の配置の変更に伴い、供給スクリュー１３Ｂ及び攪拌スクリュー１４Ｂの螺旋羽根の形状、向き、第３開口部１５ｃの長手位置を変更した。その他の構成及び作用については、第１の実施形態と同様であるため、同様の構成については同じ符号を付して説明及び図示を省略又は簡略にし、以下、第１の実施形態と異なる点を中心に説明する。

図１３に示すように、本実施形態の場合も第１の実施形態と同様に、供給スクリュー１３Ｂ、攪拌スクリュー１４Ｂの回転によって、それぞれ矢印ｇ方向（第１方向）、矢印ｈ方向（第２方向）に現像剤が搬送され、現像装置１Ｙ内の現像剤は、現像室１１と攪拌室１２内を攪拌されながら循環移動する。補給口１９についても、第１の実施形態と同様に、攪拌スクリュー１４Ｂが配置されている攪拌室１２の、第１開口部１５ａよりもさらに矢印ｈ方向上流側に設けられている。

攪拌室１２内の現像剤を矢印ｈ方向に搬送する第２搬送スクリューとしての攪拌スクリュー１４Ｂは、第１の実施形態と同様に回転軸１４ａの周りに第１スクリュー羽根としての螺旋羽根１４ｂが設けられている。即ち、攪拌スクリュー１４Ｂは、第１開口部１５ａから第２開口部１５ｂに向かう矢印ｈ方向に現像剤を搬送する第２搬送部分を有し、第２搬送部分に螺旋羽根１４ｂが配置されている。この攪拌スクリュー１４Ｂは補給口１９にまで延びていて、その補給口１９から供給されたトナーも一緒に、矢印ｈ方向に搬送される。

現像装置１Ｙ内の現像剤を少しずつ排出する排出口２０は、図１３に破線で示す位置に位置において、現像容器２の底板部２ａ（図２参照）に下方に開口するように設けられている。即ち、排出口２０は、攪拌スクリュー１４Ｂが配置されている攪拌室１２内の現像剤の搬送方向（矢印ｈ方向）に関し、現像室１１内へ現像剤が流入する第２開口部１５ｂよりも、さらに下流側の位置に設けられている。攪拌室１２において搬送された現像剤は、その大部分が第２開口部１５ｂにおいて現像室１１へ受け渡される。一方、一部の現像剤は、排出口２０側に進み、排出口２０から現像装置１Ｙの外部に排出される。排出口２０から現像装置１Ｙの外部に排出された現像剤は、不図示の回収トナー排出経路を通って不図示の回収トナータンクに収容される。

また、攪拌スクリュー１４Ｂの矢印ｈ方向の下流側には、螺旋羽根１４ｂとは逆向きに旋回している螺旋羽根１４ｃが設けられ、矢印ｈ方向に搬送する現像剤を押し返す。螺旋羽根１４ｂと螺旋羽根１４ｃの境界に第２開口部１５ｂを設けることにより、現像剤の大部分は現像室１１に受け渡される。そして、螺旋羽根１４ｂと螺旋羽根１４ｃの領域の現像剤の一部は、螺旋羽根１４ｃによる上流側に押し戻そうとする障壁に抗してさらに下流側に進み、障壁を乗り越えて下流側に進んできた現像剤を螺旋羽根１４ｄによって排出口２０にまで搬送する。

即ち、攪拌スクリュー１４Ｂは、上述の第２搬送部分と、第２搬送部分よりも矢印ｈ方向下流側に配置され、第２開口部１５ｂよりも矢印ｈ方向下流側に搬送された現像剤を矢印ｈ方向とは反対方向に搬送する第３搬送部分とを有する。そして、第２搬送部分に第１スクリュー羽根としての螺旋羽根１４ｂが、第３搬送部分に第２スクリュー羽根としての螺旋羽根１４ｃがそれぞれ配置され、螺旋羽根１４ｃの矢印ｈ方向下流側に、第３スクリュー羽根としての螺旋羽根１４ｄが配置されている。具体的には、螺旋羽根１４ｂは、現像剤を矢印ｈ方向に搬送するように回転軸１４ａの周囲に螺旋状に設けられている。螺旋羽根１４ｃは、現像剤を矢印ｈ方向とは反対方向に搬送するように回転軸１４ａの周囲に螺旋状に設けられている。螺旋羽根１４ｄは、螺旋羽根１４ｃを乗り越えた現像剤を排出口２０に向けて矢印ｈ方向に搬送するように回転軸１４ａの周囲に螺旋状に設けられている。

また、攪拌スクリュー１４の矢印ｈ方向最下流側には、螺旋羽根１４ｄに搬送されて排出口２０を通過したにも関わらず、排出口２０からうまく排出されなかった現像剤を排出口２０側へ押し戻すように現像剤を矢印ｈ方向上流側へ搬送する役割をする螺旋羽根１４ｅが設けられている。即ち、螺旋羽根１４ｅは、現像剤を矢印ｈ方向とは反対方向に搬送するように回転軸１４ａの周囲に螺旋状に設けられている。

第１搬送スクリューとしての供給スクリュー１３Ｂは、第１の実施形態と同様に、領域ｄ２に設けられている第２開口部１５ｂを通って現像室１１に流入してきた現像剤を、螺旋羽根１３ｂにより矢印ｇ方向に、領域ｄ１に設けられている第１開口部１５ａにまで搬送し、その搬送してきた現像剤を第１開口部１５ａから攪拌室１２に向けて受け渡す役割を担っている。即ち、供給スクリュー１３Ｂは、第２開口部１５ｂから第１開口部１５ａに向かう矢印ｇ方向に現像剤を搬送する第１搬送部分を有する。そして、第１搬送部分に螺旋羽根１３ｂが配置されている。

また、螺旋羽根１３ｂの矢印ｇ方向下流側に、螺旋羽根１３ｂとは逆向きに旋回した螺旋羽根１３ｆが設けられている。これら双方の螺旋羽根１３ｂと螺旋羽根１３ｆの境界は、第１開口部１５ａが設けられている領域ｄ１内にある。このため、矢印ｇ方向に搬送されてきた現像剤は、螺旋羽根１３ｆによりそれ以上の前進が妨げられ、第１開口部１５ａを通って攪拌室１２に流入する。

本実施形態において、第３開口部１５ｃは、攪拌スクリュー１４Ｂの螺旋羽根１４ｃの矢印ｈ方向下流側で、且つ、排出口２０に対して矢印ｈ方向上流側に設けられており、ｄ３は第３開口部１５ｃのある領域を示している。即ち、第３開口部１５ｃは、隔壁１５の第２開口部１５ｂよりも矢印ｈ方向下流側に設けられ、現像室１１と攪拌室１２との間で気流が連通することを許容する。また、矢印ｈ方向に関して、第３開口部１５ｃの上流端は、排出口２０の上流端よりも上流側に位置する。また、第３開口部１５ｃの開口面積は、排出口２０の開口面積よりも大きい。

第３開口部１５ｃは、排出口２０に対して、攪拌スクリュー１４Ｂの矢印ｈ方向上流側に配置することで、領域ｄ２で攪拌室１２から現像室１１へ流れていかなかった気流を領域ｄ３で攪拌室１２から現像室１１へ送り込むようにするものである。この際、現像室１１側の供給スクリュー１３Ｂの螺旋羽根１３ｂは領域ｄ３から領域ｄ２に向かって現像剤を搬送する方向に回転し、螺旋羽根１３ｂが回転することで領域ｄ３において攪拌室１２から現像室１１側へ気流と引き込むように機能する。

即ち、供給スクリュー１３Ｂは、矢印ｇ方向に関して第３開口部１５ｃが存在する領域で現像剤を搬送するように回転軸１３ａの周囲に螺旋状に設けられた第１室側羽根としての螺旋羽根１３ｂを有する。更に言えば、第１搬送部分に配置された螺旋羽根１３ｂは、矢印ｇ方向に関して第３開口部１５ｃが存在する領域まで延設されている。一方、攪拌スクリュー１４Ｂは、矢印ｈ方向に関して第３開口部１５ｃが存在する領域で現像剤を搬送するように回転軸１４ａの周囲に螺旋状に設けられた第２室側羽根としての螺旋羽根１４ｅを有する。

そして、上述の（１）式における螺旋羽根１３ｅを螺旋羽根１３ｂに置き換え、（２）式における螺旋羽根１４ｃを螺旋羽根１４ｅに置き換えて、更に、（３）式の不等号の向きを逆にした式を満たす。即ち、螺旋羽根１３ｂが１回転した際に通過する体積１３ｂＶ、螺旋羽根１４ｅが１回転した際に通過する体積１４ｅＶは、１４ｅＶ≦１３ｂＶを満たす。特に本実施形態では、回転軸１３ａの回転により螺旋羽根１３ｂが単位時間あたりに通過する領域を、回転軸１４ａの回転により螺旋羽根１４ｅが単位時間あたりに通過する領域よりも大きくすることが好ましい。

図１３に示すように、本実施形態では、現像装置１Ｙ内の現像スリーブ３と供給スクリュー１３Ｂの回転により発生した気流の一部は第２開口部１５ｂを通じて攪拌室１２に流れ込み、一部は排出口２０の方向に流れ込む。また、攪拌スクリュー１４の回転により発生した気流の一部も排出口２０の方向に流れ込む。排出口２０の方向に流れ込んだ気流は、供給スクリュー１３Ｂの回転により第３開口部１５ｃに引き込まれて、排出口２０に流れる気流は低減される。

その結果、供給スクリュー１３Ｂと攪拌スクリュー１４Ｂの回転動作によって巻き上がる現像剤と上述の現像スリーブ３の無磁力帯（図２記載）から剥離される現像剤の一部が気流に混ざって、排出口２０で排出される現像剤が低減される。

なお、本実施形態の構成においても、領域ｄ３内に第３開口部１５ｃの効果について、第３開口部１５ｃがある実施例と、第３開口部１５ｃがない比較例の各状態で排出口２０から排出される現像剤排出量を測定した結果、図１０（ａ）、（ｂ）と同様の効果を得られた。

また、本実施形態の構成における実施例及び比較例で使用した現像装置１Ｙの構成は、以下の通りである。現像スリーブ３は直径Φ１８ｍｍのものを使用した。供給スクリュー１３Ｂは、以下のものを使用した。螺旋羽根の直径は、螺旋羽根１３ｂ、１３ｆにおいて１４ｍｍ。回転軸１３ａの直径（軸径）は８ｍｍ。スクリューの１周に対するピッチは螺旋羽根１３ｂでは２０ｍｍ、螺旋羽根１３ｆでは５ｍｍ。

攪拌スクリュー１４Ｂは、以下のものを使用した。螺旋羽根の直径は、螺旋羽根１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ、１４ｅで１４ｍｍ。回転軸１４ａの直径（軸径）は６ｍｍ、スクリューの１周に対するピッチは１４ｂでは２０ｍｍ、螺旋羽根１４ｃ、１４ｄでは１０ｍｍ、螺旋羽根１４ｅでは５ｍｍ。隔壁１５上の各開口部１５ａ、１５ｂ、１５ｃの幅（回転軸線方向の長さ）は１５～２０ｍｍにしている。なお、比較例は第３開口部１５ｃがない。各開口部は供給スクリュー１３Ｂおよび攪拌スクリュー１４Ｂのピッチと同程度もしくはそれより大きくしておくことが望ましい。

このような本実施形態の場合も、異常画像の発生を抑制できる。即ち、上記の結果より、本実施形態の現像装置１Ｙは、攪拌室１２における現像剤搬送の下流側に排出口２０を設ける構成においてプロセススピードが変化しても、現像装置１Ｙ内に収容されている現像剤の量に応じた量だけ、少しずつ排出することが可能となった。即ち、プロセススピードが高速の場合においても、気流による排出口２０からの現像剤排出を抑制することが可能となり、経時においても安定した画像出力が可能な画僧形成装置を実現することが可能となった。

＜第４の実施形態＞
第４の実施形態について、図１５ないし図１７を用いて説明する。上述の第１の実施形態では、排出口２０が供給スクリュー１３の現像剤搬送方向上流位置で、現像容器２の底板部２ａ（図２参照）に下方に開口するように設けられている構成について説明した。これに対して本実施形態では、排出口２０Ａを、現像容器２の側壁２ｃに側方に開口するように設けている。その他の構成及び作用については、第１の実施形態と同様であるため、同様の構成については同じ符号を付して説明及び図示を省略又は簡略にし、以下、第１の実施形態と異なる点を中心に説明する。

本実施形態の場合、排出口２０Ａは、図１５及び図１６に示すように、隔壁１５と対向し、隔壁１５との間で現像室１１を形成する側壁２ｃに設けられている。言い換えれば、現像室１１の隔壁１５とは反対側の壁面に排出口２０Ａが設けられている。なお、本実施形態の供給スクリュー１３及び攪拌スクリュー１４は、第１の実施形態の構成と同様である。また、供給スクリュー１３及び攪拌スクリュー１４の各螺旋羽根と第１開口部１５ａ、第２開口部１５ｂ、第３開口部１５ｃの現像剤搬送方向に関する位置関係も同様である。また、第３開口部１５ｃの開口面積は、排出口２０Ａの開口面積よりも大きい。

図１５に示すように、供給スクリュー１３の矢印ｇ方向（第1方向）最上流の螺旋羽根１３ｇとその下流の螺旋羽根１３ｅにおいて、それより矢印ｇ方向下流側の螺旋羽根１３ｄによる障壁を乗り越えて矢印ｇ方向上流側に進んできた現像剤が排出口２０Ａから排出される。

第１の実施形態で説明したように、隔壁１５に形成された第２開口部１５ｂにおいて、攪拌スクリュー１４側から供給スクリュー１３側へ現像剤が受け渡されるため、おのずと領域ｄ２の剤面高さは高くなる。そして、供給スクリュー１３側から攪拌スクリュー１４側へ気流が流れ込みにくくなり、大半の気流はそのまま供給スクリュー１３の搬送方向のさらに上流側へ流れていってしまう。このため、本実施形態の場合も、第１の実施形態と同様に、隔壁１５に第３連通部としての第３開口部１５ｃを設けており、ｄ３は第３開口部１５ｃのある領域を示している。このように構成することで、第１の実施形態と同様に、排出口２０Ａに向かって流れる気流を領域ｄ３にある第３開口部１５ｃを介して攪拌室１２へ送り込むことができ、気流によって排出口２０Ａから排出されてしまう現像剤の量を抑制できる。

ここで、上述の第１の実施形態のように排出口が現像剤の底板部２ａにある場合、現像装置１Ｙ内で諸々の理由により急激に現像剤が増えて供給スクリュー１３の螺旋羽根１３ｄを多くの現像剤が乗り越えてくると、そのまま排出口から排出されてしまう虞がある。そこで、本実施形態では、排出口２０Ａを側壁２ｃに設けることで、一時的に現像剤を溜めるようにしている。即ち、排出口２０Ａを壁面に設けることで、螺旋羽根１３ｅと螺旋羽根１３ｇの間では螺旋羽根１３ｅで搬送されてきた現像剤が螺旋羽根１３ｇに押し返されて一時的にこの領域に滞留する。これにより、現像剤量が急激に変化したときに現像剤が排出され過ぎることを抑制できる。

特に、現像装置１Ｙ内の現像剤を入れ替えた直後においては上記のような現象に陥りやすく、本実施形態のような構成をとることで、入れ替えたばかりの現像剤がすぐに排出されてしまうようなことを抑制することができる。

また、排出口２０Ａと第３開口部１５ｃの鉛直方向（高さ方向）の関係については、図１７に示すように、排出口２０Ａの開口の下端部は、第３開口部１５ｃの開口の下端部よりも下方に位置するようにしている。特に本実施形態では、排出口２０Ａの開口の上端部が第３開口部１５ｃの開口の下端部よりも下方に位置するようにしている。このように、排出口２０Ａを第３開口部１５ｃの開口の下限よりも低くすることで、排出口２０Ａ近傍の現像剤が第３開口部１５ｃ側から出ていかないようにしている。

なお、本実施形態の構成においても、領域ｄ３内に第３開口部１５ｃの効果について、第３開口部１５ｃがある実施例と、第３開口部１５ｃがない比較例の各状態で排出口２０から排出される現像剤排出量を測定した結果、図１０（ａ）、（ｂ）と同様の効果を得られた。

比較例及び実施例で使用した現像装置１Ｙの構成は、以下の通りである。現像スリーブ３は直径Φ１８ｍｍのものを使用した。供給スクリュー１３は、以下のものを使用した。螺旋羽根の直径は、螺旋羽根１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ、１３ｅ、１３ｆ、１３ｇにおいて１４ｍｍ。回転軸１３ａの直径（軸径）は８ｍｍ。スクリューの１周に対するピッチは螺旋羽根１３ｂでは２０ｍｍ、螺旋羽根１３ｃ、１３ｅでは１０ｍｍ、１３ｄ、１３ｇ、１３ｆでは５ｍｍ。

攪拌スクリュー１４は、以下のものを使用した。螺旋羽根の直径は、螺旋羽根１４ｂ、１４ｃで１４ｍｍ。回転軸１４ａの直径（軸径）は６ｍｍ、スクリューの１周に対するピッチは１４ｂ、１４ｃ共に２０ｍｍ。隔壁１５上の各開口部１５ａ、１５ｂ、１５ｃの幅（回転軸線方向の長さ）は１５～２０ｍｍにしている。なお、比較例は第３開口部１５ｃがない。各開口部は供給スクリュー１３および攪拌スクリュー１４のピッチと同程度もしくはそれより大きくしておくことが望ましい。

＜他の実施形態＞
上述の第１～第３の実施形態では排出口を現像容器の底板部に、第４の実施形態では排出口を現像容器の側壁にそれぞれ設けた構成について説明した。但し、排出口を現像容器の側壁に設けた構成を第２、第３の実施形態に適用しても良い。即ち、第２、第３の実施形態において、排出口の位置を、現像容器の底板部から、第４の実施形態と同様に側壁に変更しても良い。

上述の各実施形態では、画像形成装置がプリンタである構成について説明したが、本発明は、複写機、ファクシミリ、複合機などにも適用可能である。また、上述の各実施形態は、所謂タンデム方式の画像形成装置に備えられる現像装置に、本発明を適用した例について説明した。但し、本発明は、このような画像形成装置に限られず、例えばモノクロプリンタ等であってもよく、様々なタイプの画像形成装置に適用することができる。

１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ・・・現像装置
２・・・現像容器
２ａ・・・底板部
２ｂ・・・天板部
２ｃ・・・側壁
３・・・現像スリーブ（現像剤担持体）
１１・・・現像室（第１室）
１２・・・攪拌室（第２室）
１３、１３Ａ、１３Ｂ・・・供給スクリュー（第１搬送スクリュー）
１３ａ・・・回転軸（第１回転軸）
１３ｂ・・・螺旋羽根（第１羽根、第１搬送羽根）
１３ｃ・・・螺旋羽根（第２羽根）
１３ｄ・・・螺旋羽根（第３羽根、第２搬送羽根）
１３ｅ・・・螺旋羽根（第１室側羽根、第４羽根、第３搬送羽根）
１４、１４Ａ、１４Ｂ・・・攪拌スクリュー（第２搬送スクリュー）
１４ａ・・・回転軸（第２回転軸）
１４ｂ・・・螺旋羽根（第２室側羽根、第１スクリュー羽根）
１４ｃ・・・螺旋羽根（第２室側羽根、第２スクリュー羽根）
１４ｄ・・・螺旋羽根（第３スクリュー羽根）
１４ｅ・・・螺旋羽根（第２室側羽根）
１５ａ・・・第１開口部（第１連通部）
１５ｂ・・・第２開口部（第２連通部）
１５ｃ・・・第３開口部（第３連通部）
１６・・・排気口
２０、２０Ａ・・・排出口

Claims (20)

1. 現像位置にトナーとキャリアを含む現像剤を担持して搬送する現像剤担持体と、
   現像剤を収容する現像容器であって、
   前記現像剤担持体に現像剤を供給するための第１室と、
   隔壁によって前記第１室と区画された第２室と、
   前記隔壁に設けられ、前記第１室から前記第２室に現像剤が連通することを許容する第１連通部と、
   前記隔壁に設けられ、前記第２室から前記第１室に現像剤が連通することを許容する第２連通部と、
   を有する現像容器と、
   前記第１室に設けられた第１搬送スクリューであって、前記第２連通部から前記第１連通部に向かう第１方向に現像剤を搬送する第１部分と、前記第１部分よりも前記第１方向上流側に配置され、前記第２連通部から前記第１室に流入してきた現像剤の一部を前記第１方向とは反対方向に搬送する第２部分とを有する第１搬送スクリューと、
   前記第２室に設けられた第２搬送スクリューであって、前記第１連通部から前記第２連通部に向かう第２方向に現像剤を搬送する第３部分と、前記第３部分よりも前記第２方向下流側に配置され、前記第２連通部よりも前記第２方向下流側に搬送された現像剤を前記第２方向とは反対方向に搬送する第４部分とを有する第２搬送スクリューと、
   を備え、
   前記現像容器は、前記第１室において、前記第２連通部よりも前記第１方向上流側に配置され、前記第２部分により搬送された現像剤を排出する排出口と、前記隔壁の前記第２連通部よりも前記第１方向上流側に設けられ、前記第１室と前記第２室との間で気流が連通することを許容する第３連通部と、を有し、
   前記第１方向に関して、前記第３連通部の下流端は、前記排出口の下流端よりも下流側に位置する
   ことを特徴とする現像装置。
2. 鉛直方向に関して、前記第３連通部の開口の下端部は、前記第１連通部及び前記第２連通部の開口の下端部よりも上方に位置する
   ことを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
3. 前記第３連通部の開口面積は、前記排出口の開口面積よりも大きい
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の現像装置。
4. 前記第１搬送スクリューは、第１回転軸と、前記第１方向に関して前記第３連通部が存在する領域で現像剤を前記排出口に向けて搬送するように、前記第１回転軸の周囲に螺旋状に設けられた第１室側羽根と、を有し、
   前記第２搬送スクリューは、第２回転軸と、前記第２方向に関して前記第３連通部が存在する領域で現像剤を搬送するように前記第２回転軸の周囲に螺旋状に設けられた第２室側羽根と、を有し、
   前記第２回転軸の回転により前記第２室側羽根が単位時間あたりに通過する領域は、前記第１回転軸の回転により前記第１室側羽根が単位時間あたりに通過する領域よりも大きい
   ことを特徴とする請求項１ないし３の何れか１項に記載の現像装置。
5. 前記第２搬送スクリューの前記第４部分は、第２方向に関して前記第３連通部が存在する領域まで延設されており、
   前記第２室側羽根は、前記第４部分に配置された羽根である
   ことを特徴とする請求項４に記載の現像装置。
6. 前記第１搬送スクリューは、
   前記第１回転軸と、
   前記第１部分に配置され、現像剤を前記第１方向に搬送するように前記第１回転軸の周囲に螺旋状に設けられた第１羽根と、
   前記第２部分に配置され、前記現像剤を前記第１方向とは反対方向に搬送するように前記第１回転軸の周囲に螺旋状に設けられた第２羽根と、
   前記第２部分の前記第２羽根の前記第１方向上流側に配置され、現像剤を前記第１方向に搬送するように前記第１回転軸の周囲に螺旋状に設けられた第３羽根と、
   前記第２部分の前記第３羽根の前記第１方向上流側に配置され、前記第３羽根を乗り越えた現像剤を前記排出口に向けて前記第１方向とは反対方向に搬送するように前記第１回転軸の周囲に螺旋状に設けられた第４羽根と、
   を有し、
   前記第１室側羽根は、前記第４羽根である
   ことを特徴とする請求項４又は５に記載の現像装置。
7. 前記排出口は、前記現像容器の底板部に下方に開口するように設けられている
   ことを特徴とする請求項１ないし６の何れか１項に記載の現像装置。
8. 前記排出口は、前記現像容器の側壁に側方に開口するように設けられている
   ことを特徴とする請求項１ないし６の何れか１項に記載の現像装置。
9. 鉛直方向に関して、前記排出口の開口の下端部は、前記第３連通部の開口の下端部よりも下方に位置する
   ことを特徴とする請求項８に記載の現像装置。
10. 前記現像容器の前記第２室の上方を覆う天板部には、前記第２室の内部から外部に気流を排出可能な排気口が設けられている
    ことを特徴とする請求項１ないし９の何れか１項に記載の現像装置。
11. 現像位置にトナーとキャリアを含む現像剤を担持して搬送する現像剤担持体と、
    現像剤を収容する現像容器であって、
    前記現像剤担持体に現像剤を供給するための第１室と、
    隔壁によって前記第１室と区画された第２室と、
    前記隔壁に設けられ、前記第１室から前記第２室に現像剤が連通することを許容する第１連通部と、
    前記隔壁に設けられ、前記第２室から前記第１室に現像剤が連通することを許容する第２連通部と、
    を有する現像容器と、
    前記第１室に設けられた第１搬送スクリューであって、前記第２連通部から前記第１連通部に向かう第１方向に現像剤を搬送する第１搬送部と、前記第１搬送部よりも前記第１方向下流側に配置され、現像剤の一部を前記第１方向とは反対方向に搬送する第２搬送部とを有する第１搬送スクリューと、
    前記第２室に設けられた第２搬送スクリューであって、前記第１連通部から前記第２連通部に向かう第２方向に現像剤を搬送する第３搬送部を有する第２搬送スクリューと、
    を備え、
    前記現像容器は、前記第１室において、前記第１連通部よりも前記第１方向下流側に配置され、前記第２搬送部を乗り越えた現像剤を排出する排出口と、前記隔壁の前記第１連通部よりも前記第１方向下流側に設けられ、前記第１室と前記第２室との間で気流が連通することを許容する第３連通部と、を有し、
    前記第１方向に関して、前記第３連通部の上流端は、前記排出口の上流端よりも上流側に位置する
    ことを特徴とする現像装置。
12. 前記第１搬送スクリューは、第１回転軸と、前記第１方向に関して前記第３連通部が存在する領域で現像剤を前記排出口に向けて搬送するように、前記第１回転軸の周囲に螺旋状に設けられた第１室側羽根と、を有し、
    前記第２搬送スクリューは、第２回転軸と、前記第２方向に関して前記第３連通部が存在する領域で現像剤を搬送するように前記第２回転軸の周囲に螺旋状に設けられた第２室側羽根と、を有し、
    前記第２回転軸の回転により前記第２室側羽根が単位時間あたりに通過する領域は、前記第１回転軸の回転により前記第１室側羽根が単位時間あたりに通過する領域よりも大きい
    ことを特徴とする請求項１１に記載の現像装置。
13. 前記第２搬送スクリューの前記第３搬送部は、前記第２方向に関して前記第３連通部が存在する領域まで延設されており、
    前記第２室側羽根は、前記第３搬送部に配置された羽根である
    ことを特徴とする請求項１２に記載の現像装置。
14. 前記第１搬送スクリューは、
    前記第１回転軸と、
    前記第１搬送部に配置され、現像剤を前記第１方向に搬送するように前記第１回転軸の周囲に螺旋状に設けられた第１搬送羽根と、
    前記第２搬送部に配置され、前記現像剤を前記第１方向とは反対方向に搬送するように前記第１回転軸の周囲に螺旋状に設けられた第２搬送羽根と、
    前記第２搬送羽根の前記第１方向下流側に配置され、前記第２搬送羽根を乗り越えた現像剤を前記排出口に向けて前記第１方向に搬送するように前記第１回転軸の周囲に螺旋状に設けられた第３搬送羽根と、
    を有し、
    前記第１室側羽根は、前記第３搬送羽根である
    ことを特徴とする請求項１２又は１３に記載の現像装置。
15. 前記排出口は、前記現像容器の底板に下方に開口するように設けられている
    ことを特徴とする請求項１１ないし１４の何れか１項に記載の現像装置。
16. 現像位置にトナーとキャリアを含む現像剤を担持して搬送する現像剤担持体と、
    現像剤を収容する現像容器であって、
    前記現像剤担持体に現像剤を供給するための第１室と、
    隔壁によって前記第１室と区画された第２室と、
    前記隔壁に設けられ、前記第１室から前記第２室に現像剤が連通することを許容する第１連通部と、
    前記隔壁に設けられ、前記第２室から前記第１室に現像剤が連通することを許容する第２連通部と、
    を有する現像容器と、
    前記第１室に設けられた第１搬送スクリューであって、前記第２連通部から前記第１連通部に向かう第１方向に現像剤を搬送する第１搬送部分を有する第１搬送スクリューと、
    前記第２室に設けられた第２搬送スクリューであって、前記第１連通部から前記第２連通部に向かう第２方向に現像剤を搬送する第２搬送部分と、前記第２搬送部分よりも前記第２方向下流側に配置され、前記第２連通部よりも前記第２方向下流側に搬送された現像剤を前記第２方向とは反対方向に搬送する第３搬送部分とを有する第２搬送スクリューと、
    を備え、
    前記現像容器は、前記第２室において、前記第２連通部よりも前記第２方向下流側に配置され、前記第３搬送部分を乗り越えた現像剤を排出する排出口と、前記隔壁の前記第２連通部よりも前記第２方向下流側に設けられ、前記第１室と前記第２室との間で気流が連通することを許容する第３連通部と、を有し、
    前記第２方向に関して、前記第３連通部の上流端は、前記排出口の上流端よりも上流側に位置する
    ことを特徴とする現像装置。
17. 前記第１搬送スクリューは、第１回転軸と、前記第１方向に関して前記第３連通部が存在する領域で現像剤を搬送するように、前記第１回転軸の周囲に螺旋状に設けられた第１室側羽根と、を有し、
    前記第２搬送スクリューは、第２回転軸と、前記第２方向に関して前記第３連通部が存在する領域で現像剤を搬送するように前記第２回転軸の周囲に螺旋状に設けられた第２室側羽根と、を有し、
    前記第１回転軸の回転により前記第１室側羽根が単位時間あたりに通過する領域は、前記第２回転軸の回転により前記第２室側羽根が単位時間あたりに通過する領域よりも大きい
    ことを特徴とする請求項１６に記載の現像装置。
18. 前記第１搬送スクリューの前記第１搬送部分は、前記第１方向に関して前記第３連通部が存在する領域まで延設されており、
    前記第１室側羽根は、前記第１搬送部分に配置された羽根である
    ことを特徴とする請求項１７に記載の現像装置。
19. 前記第２搬送スクリューは、
    前記第２回転軸と、
    前記第２搬送部分に配置され、現像剤を前記第２方向に搬送するように前記第２回転軸の周囲に螺旋状に設けられた第１スクリュー羽根と、
    前記第３搬送部分に配置され、前記現像剤を前記第２方向とは反対方向に搬送するように前記第２回転軸の周囲に螺旋状に設けられた第２スクリュー羽根と、
    前記第２スクリュー羽根の前記第２方向下流側に配置され、前記第２スクリュー羽根を乗り越えた現像剤を前記排出口に向けて前記第２方向に搬送するように前記第２回転軸の周囲に螺旋状に設けられた第３スクリュー羽根と、
    を有し、
    前記第２室側羽根は、前記第３スクリュー羽根である
    ことを特徴とする請求項１７又は１８に記載の現像装置。
20. 前記排出口は、前記現像容器の底板に下方に開口するように設けられている
    ことを特徴とする請求項１６ないし１９の何れか１項に記載の現像装置。

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