(57)【要約】【課題】  トナーとキャリアとを含む現像剤を用いた現像装置により高速で画像形成する場合にも、補給されたトナーが適切に帯電されると共に現像剤中のトナー濃度が均一化されるようにする。【解決手段】  トナーとキャリアとを含む現像剤dを攪拌搬送部材52により攪拌搬送させて現像剤担持体41に供給する現像剤搬送供給部42と、現像剤搬送供給部の下流側の排出口42aに導かれた現像剤を攪拌搬送部材54〜57の攪拌搬送羽根54a〜57aにより攪拌搬送させる複数の現像剤搬送部44〜47とが隔壁48により区画された現像装置4において、各現像剤搬送部の下流側に現像剤を次の現像剤搬送部に導く導入部49a〜49cを設けると共に、最終の現像剤搬送部の下流側に現像剤を現像剤搬送供給部の上流側に戻す戻し口42bを設け、さらに導入部において現像剤を滞留させる滞留手段を設けた。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナーとキャリアとを含む現像剤を攪拌搬送羽根が設けられた攪拌搬送部材により混合攪拌させながら搬送させると共に現像剤を現像剤担持体に供給する現像剤搬送供給部と、この現像剤搬送供給部における現像剤の搬送方向下流側の排出口に導かれた現像剤を攪拌搬送羽根が設けられた攪拌搬送部材により混合攪拌させながら搬送させる複数の現像剤搬送部とがそれぞれ隔壁により区画されて設けられた現像装置において、各現像剤搬送部における現像剤の搬送方向下流側に現像剤を次の現像剤搬送部に導く導入部を設けると共に、最終の現像剤搬送部における現像剤の搬送方向下流側に現像剤を上記の現像剤搬送供給部における現像剤の搬送方向上流側に戻す戻し口を設け、少なくとも１つの導入部において現像剤を滞留させる滞留手段を設けたことを特徴とする現像装置。
【請求項２】
請求項１に記載の現像装置において、上記の滞留手段として、上記の導入部に現像剤を導く上流側の現像剤搬送部に設けた攪拌搬送部材における攪拌搬送羽根のピッチを、この導入部から現像剤が導かれる下流側の現像剤搬送部に設けた攪拌搬送部材における攪拌搬送羽根のピッチよりも大きくしたことを特徴とする現像装置。
【請求項３】
請求項２に記載の現像装置において、上記の滞留手段として、上記の導入部に現像剤を導く上流側の現像剤搬送部に設けた攪拌搬送部材における攪拌搬送羽根の全体のピッチを、この導入部から現像剤が導かれる下流側の現像剤搬送部に設けた攪拌搬送部材における攪拌搬送羽根の全体のピッチよりも大きくしたことを特徴とする現像装置。
【請求項４】
請求項２に記載の現像装置において、上記の滞留手段として、上記の導入部に現像剤を導く上流側の現像剤搬送部に設けた攪拌搬送部材における下流側の攪拌搬送羽根のピッチを、この導入部から現像剤が導かれる下流側の現像剤搬送部に設けた攪拌搬送部材における上流側の攪拌搬送羽根のピッチよりも大きくしたことを特徴とする現像装置。
【請求項５】
請求項１に記載の現像装置において、上記の滞留手段として、上記の導入部に現像剤を導く上流側の現像剤搬送部に設けた攪拌搬送部材の回転数を、この導入部から現像剤が導かれる下流側の現像剤搬送部に設けた攪拌搬送部材の回転数よりも多くしたことを特徴とする現像装置。
【請求項６】
請求項１に記載の現像装置において、上記の滞留手段として、上記の導入部に現像剤を導く上流側の現像剤搬送部の幅を、この導入部から現像剤が導かれる下流側の現像剤搬送部の幅より大きくしたことを特徴とする現像装置。
【請求項７】
請求項１〜請求項６の何れか１項に記載の現像装置において、上記の現像剤担持体を上記の現像剤搬送供給部における排出口と戻し口との間に位置するように設けたことを特徴とする現像装置。
【請求項８】
請求項１〜請求項７の何れか１項に記載の現像装置において、上記の現像剤搬送供給部における排出口よりも現像剤の搬送方向下流側であって、上記の滞留手段によって現像剤が滞留される導入部よりも現像剤の搬送方向上流側の部分に、トナー又はトナーが多く含まれた現像剤を補給するトナー補給部を設けたことを特徴とする現像装置。
【請求項９】
請求項１〜請求項８の何れか１項に記載の現像装置を用いた画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ及びこれらの複合機などの画像形成装置及びこのような画像形成装置において像担持体に形成された静電潜像を現像するのに使用する現像装置に係り、特に、トナーとキャリアとを含む現像剤を用いた現像装置を使用した画像形成装置において画像形成を行うにあたり、画像形成速度を速めた場合においても、この現像装置内においてトナーとキャリアとを含む現像剤が十分に混合攪拌されるようになり、新たなトナーや新たなトナーを多く含む現像剤を補給した場合においても、補給されたトナーが適切に帯電されると共に、現像装置内における現像剤中のトナー濃度にムラが生じるのを防止して、適切な現像が安定して行えるようにした点に特徴を有するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、複写機、プリンタ、ファクシミリ及びこれらの複合機などの画像形成装置おいては、感光体等の像担持体に形成された静電潜像に現像装置からトナーを供給して、像担持体に形成された静電潜像を現像するようにしている。
【０００３】
そして、このような現像装置としては、現像剤にトナーだけを使用した一成分現像方式の現像装置と、トナーとキャリアとを含む現像剤を使用した二成分現像方式の現像装置とが知られており、トナーを速やかに適切に帯電させて高速の画像形成を行う点からは、トナーとキャリアとを含む現像剤を使用した二成分現像方式の現像装置が優れている。
【０００４】
ここで、トナーとキャリアとを含む現像剤を使用した二成分現像方式の現像装置においては、一般に、現像装置内における現像剤搬送部において、上記の現像剤を攪拌搬送部材により混合攪拌させながら搬送させ、トナーとキャリアとを接触させてトナーを帯電させ、このようにトナーが帯電された現像剤を現像剤担持体に供給する現像剤搬送供給部に導き、この現像剤搬送供給部において上記の現像剤を現像剤担持体に供給し、この現像剤担持体から像担持体に形成された静電潜像にトナーを供給して現像を行うと共に、この現像剤搬送供給部において上記の現像剤を攪拌搬送部材により混合攪拌させながら搬送させて、現像剤を上記の現像剤搬送部と現像剤搬送供給部との間で循環させるようにしたものが用いられている。
【０００５】
そして、上記のように現像剤担持体から像担持体に形成された静電潜像にトナーを供給して現像を行うと、現像剤中におけるトナーの濃度が次第に低下して、形成される画像の濃度が低下するため、現像剤中におけるトナー濃度がある程度低下すると、現像剤に新たなトナーや新たなトナーを多く含む現像剤を補給するようにしている。
【０００６】
ここで、このように補給された新たなトナーは帯電されていない状態にあり、このように補給されたトナーが十分に帯電されない状態で現像剤搬送供給部から現像剤担持体に供給されて現像に使用されると、トナー飛散が発生したり、形成される画像にカブリが発生するという問題が生じ、またこのようにトナーが補給された部分における現像剤のトナー濃度だけが高くなって、現像装置内における現像剤中のトナー濃度にムラが生じ、形成される画像に濃度ムラが発生するという問題があった。
【０００７】
このため、従来においては、特許文献１に示されるように、現像剤を攪拌搬送部材により攪拌搬送させながら現像剤担持体に供給する現像剤搬送供給部と、現像剤を攪拌搬送部材により混合攪拌させながら搬送させる現像剤搬送部とにおける現像剤の搬送方向の長さを長くし、現像剤を混合攪拌しながら搬送させる距離を長くして、補給されたトナーを十分に帯電させることが提案されている。
【０００８】
しかし、このように現像剤搬送供給部と現像剤搬送部とにおける現像剤の搬送方向の長さを長くし、現像剤を混合攪拌しながら搬送させる距離を長くした場合においても、トナーが補給された部分における現像剤のトナー濃度だけが高くなって、現像装置内における現像剤中のトナー濃度にムラが生じ、形成される画像に濃度ムラが発生するのを十分に防止することはできなかった。
【０００９】
さらに、近年においては、画像形成装置における画像形成速度を速めて、高速で画像形成を行うことが求められている。
【００１０】
そして、このように高速で画像形成を行う場合において、上記のように現像剤搬送供給部と現像剤搬送部とにおける現像剤の搬送方向の長さを長くして、補給されたトナーを十分に帯電させて現像剤担持体に供給させるようにするためには、現像剤搬送供給部と現像剤搬送部との長さを非常に長くすることが必要になり、現像装置が大型化して、画像形成装置全体が大型化するという問題があった。
【００１１】
また、このように現像剤搬送供給部と現像剤搬送部との長さを非常に長くすると、現像剤を混合攪拌させながら搬送させる攪拌搬送部材に加わるトルクが大きくなり、攪拌搬送部材を回転させるのに大きな動力が必要になると共に、現像剤を十分に混合攪拌させながら搬送させることも困難になるという問題があった。
【特許文献１】特開２００１−１０９２６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、画像形成装置にトナーとキャリアとを含む現像剤を用いた現像装置を使用して画像形成を行う場合における上記のような問題を解決することを課題とするものである。
【００１３】
すなわち、本発明においては、上記の画像形成装置における画像形成速度を速めた場合においても、この現像装置内においてトナーとキャリアとを含む現像剤が十分に混合攪拌されるようになり、新たなトナーや新たなトナーを多く含む現像剤を補給した場合においても、補給されたトナーが適切に帯電された状態で現像に使用されて、トナー飛散が発生したり、形成される画像にカブリが発生したりするのを防止すると共に、現像装置内における現像剤中のトナー濃度にムラが生じるのを防止して、形成される画像に濃度ムラが発生するのを防止し、良好な画像が安定して得られるようにすることを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の現像装置においては、上記のような課題を解決するため、トナーとキャリアとを含む現像剤を攪拌搬送羽根が設けられた攪拌搬送部材により混合攪拌させながら搬送させると共に現像剤を現像剤担持体に供給する現像剤搬送供給部と、この現像剤搬送供給部における現像剤の搬送方向下流側の排出口に導かれた現像剤を攪拌搬送羽根が設けられた攪拌搬送部材により混合攪拌させながら搬送させる複数の現像剤搬送部とがそれぞれ隔壁により区画されて設けられた現像装置において、各現像剤搬送部における現像剤の搬送方向下流側に現像剤を次の現像剤搬送部に導く導入部を設けると共に、最終の現像剤搬送部における現像剤の搬送方向下流側に現像剤を上記の現像剤搬送供給部における現像剤の搬送方向上流側に戻す戻し口を設け、少なくとも１つの導入部において現像剤を滞留させる滞留手段を設けるようにした。
【００１５】
ここで、本発明の現像装置において、上記の滞留手段によって少なくとも１つの導入部において現像剤を滞留させるにあたっては、上記の導入部に現像剤を導く上流側の現像剤搬送部に設けた攪拌搬送部材における攪拌搬送羽根のピッチを、この導入部から現像剤が導かれる下流側の現像剤搬送部に設けた攪拌搬送部材における攪拌搬送羽根のピッチよりも大きくすることができる。
【００１６】
なお、このように上流側の現像剤搬送部に設けた攪拌搬送部材における攪拌搬送羽根のピッチを、下流側の現像剤搬送部に設けた攪拌搬送部材における攪拌搬送羽根のピッチよりも大きくするにあたっては、上流側の現像剤搬送部に設けた攪拌搬送部材における攪拌搬送羽根の全体のピッチを、下流側の現像剤搬送部に設けた攪拌搬送部材における攪拌搬送羽根の全体のピッチよりも大きくする他、１つの攪拌搬送部材における攪拌搬送羽根のピッチを上流側と下流側とで変更させ、上流側の現像剤搬送部に設けた攪拌搬送部材における下流側の攪拌搬送羽根のピッチを、この導入部から現像剤が導かれる下流側の現像剤搬送部に設けた攪拌搬送部材における上流側の攪拌搬送羽根のピッチよりも大きくすることができる。
【００１７】
また、上記のように滞留手段によって少なくとも１つの導入部において現像剤を滞留させるにあたっては、上記の導入部に現像剤を導く上流側の現像剤搬送部に設けた攪拌搬送部材の回転数を、この導入部から現像剤が導かれる下流側の現像剤搬送部に設けた攪拌搬送部材の回転数よりも多くしたり、上記の導入部に現像剤を導く上流側の現像剤搬送部の幅を、この導入部から現像剤が導かれる下流側の現像剤搬送部の幅より大きくしたりすることもできる。
【００１８】
また、本発明の現像装置においては、上記の現像剤担持体を、上記の現像剤搬送供給部における排出口と戻し口との間に位置するように設けるようにすることが好ましい。
【００１９】
そして、この現像装置内における現像剤にトナーやトナーが多く含まれた現像剤を補給するにあたっては、上記の現像剤搬送供給部における排出口よりも現像剤の搬送方向下流側であって、上記の滞留手段によって現像剤が滞留される導入部よりも現像剤の搬送方向上流側の部分に、トナー又はトナーが多く含まれた現像剤を補給するトナー補給部を設けることが好ましい。
【００２０】
また、このようにトナー又はトナーが多く含まれた現像剤を補給させた現像剤を、各現像剤搬送部において十分に混合攪拌させて、補給されたトナーを十分に帯電させた状態で戻し口を通して現像剤搬送供給部に戻すようにするためには、トナー又はトナーが多く含まれた現像剤を補給するトナー補給部を上記の戻し口から離れた位置に設けることが好ましく、例えば、現像剤搬送供給部の排出口から現像剤が導かれる最初の現像剤搬送部に設けることが好ましい。
【００２１】
また、上記のようにトナー補給部からトナー又はトナーが多く含まれた現像剤を補給する一方、現像装置内における古い現像剤の一部を回収させるにあたっては、古い現像剤の一部を回収する回収部を、上記の現像剤搬送供給部における排出口よりも現像剤の搬送方向下流側で、上記のトナー補給部よりも現像剤の搬送方向上流側の位置に設けるようにし、トナー補給部から補給されたトナー又はトナーが多く含まれた現像剤がすぐにこの回収部において回収されるのを防止することが好ましい。
【００２２】
また、本発明の画像形成装置においては、上記のような現像装置を用いるようにした。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の現像装置においては、現像剤搬送供給部における現像剤の搬送方向下流側の排出口に導かれた現像剤が、隔壁により区画されて設けられた複数の現像剤搬送部において攪拌搬送部材により混合攪拌されながら搬送され、各現像剤搬送部における現像剤の搬送方向下流側に設けられた導入部を通して現像剤が順々に次の現像剤搬送部に導かれ、特に、上記の滞留手段により現像剤が滞留される導入部において、現像剤がさらに十分に混合されて次の現像剤搬送部に導かれるようになり、最終の現像剤搬送部において現像剤の搬送方向下流側に導かれた現像剤が、戻し口を通して上記の現像剤搬送供給部における現像剤の搬送方向上流側に戻されるようになる。
【００２４】
そして、本発明の現像装置において、トナー補給部から新たなトナー又はトナーが多く含まれた現像剤を補給した場合、補給されたトナー又はトナーが多く含まれた現像剤が上記のように各現像剤搬送部に設けられた攪拌搬送部材により混合攪拌されながら、各現像剤搬送部に沿って順々に搬送されると共に、上記の滞留手段により現像剤が滞留される導入部において現像剤がさらに十分に混合されるようになる。
【００２５】
このため、本発明の現像装置においては、従来のように現像剤搬送供給部や現像剤搬送部における現像剤の搬送方向の長さを長くしなくても、新たに補給されたトナー又はトナーが多く含まれた現像剤が現像装置内の現像剤と十分に混合攪拌されて搬送されるようになり、現像装置を大型化しなくても、補給されたトナーが十分に帯電されると共に現像装置内における現像剤中のトナー濃度も均一化された状態で、現像剤が上記の戻し口を通して上記の現像剤搬送供給部における現像剤の搬送方向上流側に戻されるようになる。
【００２６】
また、本発明の現像装置において、新たなトナー又はトナーが多く含まれた現像剤を補給するトナー補給部を、現像剤搬送供給部における排出口よりも現像剤の搬送方向下流側で、上記の滞留手段によって現像剤が滞留される導入部よりも現像剤の搬送方向上流側の部分であって、上記の戻し口から離れた位置に設けると、新たなトナー等が補給された現像剤が各現像剤搬送部において十分に混合攪拌され、補給されたトナーがさらに十分に帯電されると共に、現像剤中のトナー濃度もさらに均一化された状態で、現像剤が最終の現像剤搬送部における戻し口から現像剤搬送供給部に戻されるようになり、補給されたトナーがさらに十分に帯電されると共に、トナー濃度が一定した状態の現像剤が現像剤搬送部から現像剤担持体に供給されるようになる。
【００２７】
また、本発明の現像装置において、上記の現像剤担持体を現像剤搬送供給部における排出口と戻し口との間に位置するように設けると、現像剤搬送供給部から安定した量の現像剤が現像剤担持体に導かれ、現像剤担持体全体に供給される現像剤の量が安定する。
【００２８】
そして、このような現像装置を用いた画像形成装置においては、画像形成速度を速めた場合においても、この現像装置内においてトナーとキャリアとを含む現像剤が十分に混合攪拌されるようになり、新たなトナー等を補給した場合においても、補給されたトナーが十分に帯電されると共にトナー濃度が一定した状態の現像剤が現像剤担持体に供給されて現像に使用され、トナー飛散が発生したり、形成される画像にカブリや濃度ムラが発生するのが適切に防止され、良好な画像形成が安定して行えるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
次に、本発明の実施形態に係る画像形成装置及び現像装置を添付図面に基づいて具体的に説明する。なお、本発明に係る画像形成装置及び現像装置は、下記の実施形態に示したものに限定されず、その要旨を変更しない範囲において適宜変更して実施できるものである。
【００３０】
この実施形態に係る画像形成装置においては、図１に示すように、感光体ドラムからなる像担持体１を回転させると共に、この像担持体１の表面を帯電装置２によって帯電させた後、この像担持体１の表面にレーザ等を用いた潜像形成装置３により画像情報に応じた露光を行い、この像担持体１の表面に静電潜像を形成するようにしている。
【００３１】
そして、このように像担持体１の表面に形成された静電潜像の部分に現像装置４からトナーを供給して、像担持体１の表面に静電潜像に対応するトナー像を形成した後、トナー像が形成された像担持体１と転写装置５との間にタイミングローラ６により記録シートｓを導き、転写装置５によりこの記録シートｓに像担持体１の表面に形成されたトナー像を転写させ、このようにトナー像が転写された記録媒体６を加熱式の定着装置7に設けられた一対のローラ７ａ間に導き、この一対のローラ７ａ間において、トナー像を記録シートｓに加熱定着させるようにしている。
【００３２】
一方、上記のようにトナー像を転写させた後における像担持体１の表面にクリーニング部材８を圧接させ、転写後の像担持体１の表面に残留しているトナー等の残留物を除去し、その後、前記のように帯電装置２によって像担持体１を帯電させ、上記のような操作を繰り返して、画像形成を連続して行うようにしている。
【００３３】
ここで、この実施形態における上記の現像装置４においては、図１に示すように、トナーとキャリアとを含む現像剤ｄを現像装置４内に収容させると共に、現像剤担持体４１として、回転する現像ローラ４１ａの内部に、複数の磁極Ｎ，Ｓ，…が設けられたマグネットローラ４１ｂを固定して設けたものを用いるようにしている。
【００３４】
そして、上記の回転する現像ローラ４１ａの表面に現像剤搬送供給部４２から現像剤ｄを供給し、このように現像ローラ４１ａの表面に供給された現像剤ｄの量を規制部材４３により規制した後、この現像ローラ４１ａにより現像剤ｄを像担持体１と対向する現像領域に導くようにしている。
【００３５】
そして、このように現像ローラ４１ａによって現像領域に導かれた現像剤ｄ中のトナーを、上記のように像担持体１の表面に形成された静電潜像の部分に供給して、像担持体１の表面に静電潜像に対応したトナー像を形成した後、この現像ローラ４１ａの表面における現像剤ｄを、上記のマグネットローラ４１ｂにおける同極のＮ，Ｎ極の間の反発磁力によって現像ローラ４１ａの表面から離脱させて、上記の現像剤搬送供給部４２に戻すようにしている。
【００３６】
ここで、この実施形態の現像装置４においては、図１及び図２に示すように、上記の現像剤搬送供給部４２と、この現像剤搬送供給部４２における現像剤ｄの搬送方向下流側の排出口４２ａに導かれた現像剤ｄを混合攪拌させながら搬送させる第１，第２，第３，第４の４つの現像剤搬送部４４，４５，４６，４７とを隔壁４８により区画させて設けると共に、上記の現像剤搬送供給部４２と第１，第２，第３，第４の４つの現像剤搬送部４４，４５，４６，４７とに、それぞれ現像剤ｄを攪拌しながら搬送させる攪拌搬送羽根５２ａ，５４ａ，５５ａ，５６ａ，５７ａを有する攪拌搬送部材５２，５４，５５，５６，５７を設け、各攪拌搬送部材５２，５４，５５，５６，５７を回転手段５０によって回転させるようにしている。
【００３７】
そして、上記の現像剤搬送供給部４２の排出口４２ａを通して現像剤ｄが導かれる第１の現像剤搬送部４４を、現像剤搬送供給部４２とこの現像剤搬送供給部４２から最も離れた位置において現像剤搬送供給部４２と平行に配置された第２の現像剤搬送部４５とを連結するように配置させると共に、第２，第３，第４の現像剤搬送部４５，４６，４７を、第２の現像剤搬送部４５から順々に現像剤搬送供給部４２に近づくようにして平行に配置させている。
【００３８】
また、上記の第１，第２，第３の３つの現像剤搬送部４４，４５，４６における現像剤ｄの搬送方向下流側に、それぞれ現像剤ｄを次の現像剤搬送部４５，４６，４７に導く第１，第２，第３の各導入部４９ａ，４９ｂ，４９ｃを設けると共に、最終の第４の現像剤搬送部４７における現像剤ｄの搬送方向下流側に、現像剤ｄを現像剤搬送供給部４２における現像剤ｄの搬送方向上流側に戻す戻し口４２ｂを設けている。
【００３９】
そして、この現像装置４においては、上記の現像剤搬送供給部４２に設けた攪拌搬送部材５２を回転させて、この現像剤搬送供給部４２における現像剤ｄを攪拌しながら搬送させ、上記のように現像ローラ４１ａに現像剤ｄを供給しながら、現像剤ｄを現像剤搬送供給部４２における現像剤ｄの搬送方向下流側の排出口４２ａに搬送し、この排出口４２ａを通して現像剤ｄを第１の現像剤搬送部４４に導くようにしている。
【００４０】
また、上記の第１〜第４の４つの現像剤搬送部４４〜４７に設けられた各攪拌搬送部材５４〜５７を回転させて、第１〜第４の４つの現像剤搬送部４４〜４７において現像剤ｄを混合攪拌しながら搬送させるようにし、上記のように排出口４２ａを通して第１の現像剤搬送部４４に導かれた現像剤ｄを、上記の第１〜第３の各導入部４９ａ，４９ｂ，４９ｃを通して第２〜第４の現像剤搬送部４５〜４７に順々に導き、第４の現像剤搬送部４７における現像剤ｄの搬送方向下流側に設けられた戻し口４２ｂを通して、現像剤ｄを現像剤搬送供給部４２における現像剤ｄの搬送方向上流側に戻すようにしている。
【００４１】
このようにすると、現像剤搬送供給部４２の排出口４２ａに導かれた現像剤ｄが、上記の第１〜第４の４つの現像剤搬送部４４〜４７において、各攪拌搬送部材５４〜５７によって十分に混合攪拌され、このように十分に混合攪拌された現像剤ｄが上記の戻し口４２ｂを通して現像剤搬送供給部４２に戻されて、現像に使用されるようになる。
【００４２】
ここで、この現像装置４においては、上記の第２，第３，第４の現像剤搬送部４５，４６，４７に設けた各攪拌搬送部材５５，５６，５７を上記の回転手段５０により回転させて、現像剤ｄを第２〜第４の各現像剤搬送部４５〜４７において混合攪拌しながら搬送させるにあたり、第２及び第４の現像剤搬送部４５，４７における攪拌搬送部材５５，５７を現像剤搬送供給部４２における攪拌搬送部材５２と逆方向に回転させて、第２及び第４の現像剤搬送部４５，４７における現像剤ｄを上記の現像剤搬送供給部４２と逆方向に搬送させる一方、第３の現像剤搬送部４６における攪拌搬送部材５６を現像剤搬送供給部４２における攪拌搬送部材５２と同方向に回転させて、第３の現像剤搬送部４６における現像剤ｄを現像剤搬送供給部４２と同方向に搬送させるようにしている。
【００４３】
また、この実施形態の現像装置４においては、滞留手段により、上記の第１〜第３の各導入部４９ａ〜４９ｃにおいて現像剤ｄを滞留させるようにするため、上記の第１〜第４の現像剤搬送部４４〜４７に設けた各攪拌搬送部材５４〜５７における攪拌搬送羽根５４ａ〜５７ａのピッチを変更し、各攪拌搬送部材５４〜５７における各攪拌搬送羽根５４ａ〜５７ａ全体のピッチを、現像剤ｄの搬送方向上流側の第１の現像剤搬送部４４から現像剤ｄの搬送方向下流側の第２現像剤搬送部４５、第３の現像剤搬送部４６、第４の現像剤搬送部４７の順で減少させるようにしている。
【００４４】
このようにすると、第１〜第４の現像剤搬送部４４〜４７における現像剤ｄの搬送速度が、現像剤ｄの搬送方向上流側の第１の現像剤搬送部４４から順々に遅くなり、第１〜第３の各現像剤搬送部４４〜４６における現像剤ｄの搬送方向下流側に設けた第１〜第３の各導入部４９ａ〜４９ｃの部分において現像剤ｄが溜まり、各導入部４９ａ〜４９ｃの部分において現像剤ｄが十分に混ざり合うようになる。
【００４５】
また、この現像装置４においては、図１及び図２に示すように、トナー補給装置６０から現像装置４内にトナーを補給させるにあたり、現像剤搬送供給部４２の排出口４２ａから現像剤ｄが導かれる第１の現像剤搬送部４４において、上記の第２の現像剤搬送部４５に現像剤ｄを導く第１の導入部４９ａよりも現像剤ｄの搬送方向上流側にトナー補給口６１を設け、このトナー補給口６１を通してトナー補給装置６０からトナーを補給させるようにしている。
【００４６】
このように、第１の導入部４９ａよりも現像剤ｄの搬送方向上流側におけるトナー補給口６１からトナーを補給させると、補給されたトナーが現像剤搬送供給部４２の排出口４２ａから第１の現像剤搬送部４４に導かれた現像剤ｄと一緒になって、上記のように第１〜第４の現像剤搬送部４４〜４７に設けられた各攪拌搬送部材５５〜５７によって混合攪拌されながら搬送され、補給されたトナーが現像剤ｄ中におけるキャリアと十分に接触して十分に帯電されると共に、上記の第１〜第３の各導入部４９ａ〜４９ｃにおいて、トナーが補給された現像剤ｄが滞留し、トナーが補給された現像剤ｄが他の現像剤ｄと十分に混ざり合って、現像剤ｄ中におけるトナー濃度が均一化される。
【００４７】
そして、このように補給されたトナーが十分に帯電されると共に、現像剤ｄ中におけるトナー濃度が均一化された状態で、この現像剤ｄが上記の戻し口４２ｂを通して現像剤搬送供給部４２に導かれるようになる。
【００４８】
このため、このような現像装置４を使用した上記の画像形成装置においては、画像形成速度を速めた場合においても、補給されたトナーが十分に帯電されると共に現像剤ｄ中のトナー濃度が一定した状態で、現像剤ｄが現像ローラ４１ａに供給されて現像に使用され、トナー飛散が発生したり、形成される画像にカブリや濃度ムラが発生するのが適切に防止され、良好な画像形成が安定して行えるようになる。
【００４９】
また、上記の現像装置４においては、上記の現像剤担持体４１を、上記の現像剤搬送供給部４２における排出口４２ａと戻し口４２ｂとの間に位置させるようにしており、このように現像剤担持体４１を現像剤搬送供給部４２における排出口４２ａと戻し口４２ｂとの間に位置させると、現像剤搬送供給部４２からこの現像ローラ４１ａ全体に一定した量の現像剤ｄが安定して供給され、濃度むら等が発生するのが一層抑制されるようになる。
【００５０】
なお、上記の現像装置４においては、トナー補給装置６０からトナーだけを補給させるようにしたが、トナーを多く含む現像剤ｄを補給させることも可能である。なお、この場合、現像剤ｄ中におけるキャリアの量が次第に増加するため、現像剤ｄの一部を回収する回収部（図示せず）を設けることが必要になるが、補給されたトナーを多く含む現像剤ｄが、すぐにこの回収部に回収されないようにするため、この回収部を、上記の排出口４２ｂよりも現像剤ｄの搬送方向下流側であって、トナーを多く含む現像剤ｄを補給させる位置よりも現像剤ｄの搬送方向上流側の位置に設けることが好ましい。
【００５１】
また、この実施形態の現像装置４においては、上記の第１〜第３の各導入部４９ａ〜４９ｃにおいて現像剤ｄを滞留させる滞留手段として、上記の第１〜第４の現像剤搬送部４４〜４７に設けた各攪拌搬送部材５４〜５７における各攪拌搬送羽根５４ａ〜５７ａ全体のピッチを、現像剤ｄの搬送方向上流側の第１の現像剤搬送部４４から現像剤ｄの搬送方向下流側の第２の現像剤搬送部４５、第３の現像剤搬送部４６、第４の現像剤搬送部４７の順に減少させるようにしたが、各導入部４９ａ〜４９ｃにおいて現像剤ｄを滞留させる滞留手段はこのようなものに限定されない。
【００５２】
例えば、図３に示すように、第２〜第４の現像剤搬送部４５〜４７に設けた各攪拌搬送部材５５〜５７における攪拌搬送羽根５４ａ〜５７ａのピッチを、現像剤ｄの搬送方向上流側と現像剤ｄの搬送方向下流側とで変更し、現像剤ｄの搬送方向上流側におけるピッチを、現像剤ｄの搬送方向下流側におけるピッチよりも小さくし、第２〜第４の各現像剤搬送部４５〜４７において、現像剤ｄの搬送方向上流側における現像剤ｄの搬送速度を遅くして、上記の第１〜第３の各導入部４９ａ〜４９ｃにおいて現像剤ｄを滞留させるようにすることができる。
【００５３】
また、図４に示すように、上記の第１〜第４の現像剤搬送部４４〜４７に設けた各攪拌搬送部材５４〜５７における各攪拌搬送羽根５４ａ〜５７ａのピッチを変更させずに、前記の回転手段５０によって各攪拌搬送部材５４〜５７を回転させる速度を変更し、これらの攪拌搬送部材５２，５４，５５，５６，５７の回転速度を、現像剤ｄの搬送方向上流側の第１の現像剤搬送部４４における攪拌搬送部材５４から順々に遅くして、上記の第１〜第３の各導入部４９ａ〜４９ｃにおいて現像剤ｄを滞留させるようにすることができる。
【００５４】
また、図５に示すように、上記の第１〜第４の現像剤搬送部４４〜４７における幅を変更し、現像剤ｄの搬送方向上流側の第１の現像剤搬送部４４から、第２の現像剤搬送部４５、第３の現像剤搬送部４６、第４の現像剤搬送部４７の順にその幅を狭くして、上記の第１〜第３の各導入部４９ａ〜４９ｃにおいて現像剤ｄを滞留させるようにすることができる。
【００５５】
さらに、図６に示すように、上記の第１〜第３の各導入部４９ａ〜４９ｃの大きさを変更し、現像剤ｄの搬送方向上流側における第１の導入部４９ａから第２の導入部４９ｂ、第３の導入部４９ｃａの順でその大きさを小さく、第２，第３の導入部４９ｂ，４９ｃにおいて現像剤ｄを滞留させるようにすることができる。
【００５６】
また、この実施形態の現像装置４においては、上記の第１〜第３の複数の導入部４９ａ〜４９ｃにおいて現像剤ｄを滞留させるようにしたが、第１〜第３の導入部４９ａ〜４９ｃの何れか１つにおいて現像剤ｄを滞留させるようにするだけであってもよい。
【００５７】
また、この実施形態の現像装置４においては、現像剤搬送供給部４２の排出口４２ｂを通して導かれた現像剤ｄを攪拌しながら搬送させる第１〜第４の４つの現像剤搬送部４４〜４７を設けるようにしたが、現像剤搬送部の数は４つに限定されず、最終の現像剤搬送部における現像剤の搬送方向下流側から戻し口を通して現像剤が現像剤搬送供給部における現像剤の搬送方向上流側に戻されるようになっていれば、さらに多くの現像剤搬送部を設けることも可能である。
【００５８】
また、上記の現像装置４においては、前記のように現像ローラ４１ａにより現像剤ｄを像担持体１と対向する現像領域に導き、像担持体１の表面に形成された静電潜像の部分に現像剤ｄ中におけるトナーを供給して、像担持体１の表面に形成された静電潜像を現像するようにしたが、上記の現像ローラ４１ａに保持された現像剤ｄ中におけるトナーだけをトナー保持部材（図示せず）に保持させ、このトナー保持部材から像担持体１の表面に形成された静電潜像の部分にトナーを供給して、像担持体１の表面に形成された静電潜像を現像させるようにすることも可能である。さらに、図示していないが、２以上の現像ローラにより現像剤を像担持体と対向する現像領域に導いて現像を行うことも可能である。
【００５９】
また、上記の現像装置４に用いるトナーとキャリアとを含む現像剤ｄについては特に限定されず、一般に使用されている公知のものを用いることができる。
【００６０】
ここで、トナーとしては、バインダー樹脂中に着色剤や、必要に応じて、荷電制御剤や離型剤等を含有させ、外添剤を処理したものを使用でき、またこのトナーの粒径は特に限定されないが、３〜１５μm程度のものが望ましい。
【００６１】
そして、このようなトナーを製造するにあたっては、一般に使用されている公知の方法で製造することができ、例えば、粉砕法、乳化重合法、懸濁重合法等を用いて製造することができる。
【００６２】
また、トナーに使用するバインダー樹脂としては、一般に使用されている公知の樹脂を用いることができ、例えば、スチレン系樹脂（スチレン又はスチレン置換体を含む単重合体又は共重合体）、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、シリコーン樹脂などを用いることができるが、これらに限定されるものではない。また、これらの樹脂は、単体若しくは複合体として用いることができ、軟化温度が８０〜１６０℃の範囲のものを、またガラス転移点が５０〜７５℃の範囲のものを用いることが好ましい。
【００６３】
また、上記の着色剤としては、一般に使用されている公知のものを用いることができ、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、一般に、上記のバインダー樹脂１００重量部に対して２〜２０重量部の割合で用いることが好ましい。
【００６４】
また、上記の荷電制御剤としても、公知のものを用いることができ、正帯電性トナー用の荷電制御材としては、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、ポリアミン樹脂などを用いることができ、また負帯電性トナー用荷電制御材としては、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、カーリックスアレン化合物などを用いることができる。なお、このような荷電制御剤は、一般に上記のバインダー樹脂１００重量部に対して０．１〜１０重量部の割合で用いることが好ましい。
【００６５】
また、上記の離型剤としても、一般に使用されている公知のものを用いることができ、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、カルナバワックス、サゾールワックス等を単独あるいは２種類以上組み合わせて使用することができ、一般に上記のバインダー樹脂１００重量部に対して０．１〜１０重量部の割合で用いることが好ましい。
【００６６】
また、トナーに外添する粒子としては、一般に使用されている公知のものを使用することができ、トナーの流動性を改善する流動化剤として、例えば、シリカ、酸化チタン、酸化アルミニウム等を使用することができ、特に、シランカップリング剤やチタンカップリング剤やシリコンオイル等で撥水化したものを用いることが好ましい。そして、このような流動化剤を上記のトナー１００重量部に対して０．１〜５重量部の割合で添加させて用いるようにする。また、上記の流動化剤の個数平均一次粒径は１０〜１００ｎｍであることが好ましい。
【００６７】
また、キャリアとしても、一般に使用されている公知のキャリアを使用することができ、バインダー型キャリアやコート型キャリアなどを使用することができ、このキャリアの粒径は特に限定されないが、１５〜１００μｍが好ましい。
【００６８】
ここで、上記の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、キャリア表面に正又は負帯電性の帯電性微粒子を固着させたり、表面コーティング層を設けたりすることもできる。また、バインダー型キャリアの帯電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することができる。
【００６９】
そして、このバインダー型キャリアに用いるバインダー樹脂としては、例えば、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熱硬化性樹脂を用いることができる。
【００７０】
また、バインダー型キャリアに用いる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、表面に酸化鉄を有する鉄や合金の粒子を用いることができ、その形状は、粒状、球状、針状のいずれであっても良い。
【００７１】
特に、バインダー型キャリアに高磁化が要求される場合には、鉄系の強磁性微粒子を用いることが好ましい。また、バインダー型キャリアの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。そして、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バインダー型キャリアを得ることができる。磁性体微粒子は、バインダー型キャリア中に５０〜９０重量％の量で添加することが適当である。
【００７２】
また、バインダー型キャリアにおける上記の表面コーティング層の材料としては、例えば、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、これらの樹脂を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、帯電付与能力を向上させることができる。
【００７３】
また、バインダー型キャリアの表面に帯電性微粒子或いは導電性微粒子を固着させるにあたっては、例えば、バインダー型キャリアとこれらの微粒子とを均一に混合し、バインダー型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、これらの微粒子をバインダー型キャリア中に打ち込むようにして固定させるようにすることができる。この場合、これらの微粒子はバインダー型キャリア中に完全に埋設されるのではなく、バインダー型キャリアの表面から突き出すようにして固定される。
【００７４】
ここで、上記の帯電性微粒子としては、有機系、無機系の絶縁性材料を用いることができる。具体的には、有機系の絶縁性材料として、例えば、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、フッ素樹脂及びこれらの架橋物などの有機絶縁性微粒子を用いることができ、帯電レベル及び極性については、素材、重合触媒、表面処理等により、希望するレベルの帯電及び極性を得ることができる。また、無機系の絶縁性材料としては、例えば、シリカ、二酸化チタン等の負帯電性の無機微粒子やチタン酸ストロンチウム、アルミナ等の正帯電性の無機微粒子などを用いることができる。
【００７５】
また、上記のコート型キャリアは、磁性体からなるキャリアコア粒子の表面に樹脂コート層が設けられてなるキャリアであり、このコート型キャリアにおいても、バインダー型キャリアと同様に、キャリアの表面に正又は負帯電性の帯電性微粒子を固着させたりすることができる。
【００７６】
そして、このコート型キャリアの極性等の帯電特性は、上記の樹脂コート層の種類や帯電性微粒子により制御することができ、バインダー型キャリアと同様の材料を用いることができる。特に、樹脂コート層の樹脂には、バインダー型キャリアのバインダー樹脂と同様の樹脂を使用することが可能である。
【００７７】
また、上記のトナーとキャリアとの混合比は、所望のトナー帯電量が得られるよう調整されれば良く、トナーとキャリアの合計量に対するトナーの割合は、３〜５０重量％、好ましくは６〜３０重量％が適している。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置において、画像形成を行う状態を示した概略説明図である。
【図２】上記の実施形態に係る画像形成装置に使用する現像装置の内部を示した概略説明図である。
【図３】上記の実施形態に係る画像形成装置に使用する現像装置において、現像剤を次の現像剤搬送部に導く導入部において現像剤を滞留させる滞留手段を変更させた第１の変更例を示した概略説明図である。
【図４】上記の実施形態に係る画像形成装置に使用する現像装置において、現像剤を次の現像剤搬送部に導く導入部において現像剤を滞留させる滞留手段を変更させた第２の変更例を示した概略説明図である。
【図５】上記の実施形態に係る画像形成装置に使用する現像装置において、現像剤を次の現像剤搬送部に導く導入部において現像剤を滞留させる滞留手段を変更させた第３の変更例を示した概略説明図である。
【図６】上記の実施形態に係る画像形成装置に使用する現像装置において、現像剤を次の現像剤搬送部に導く導入部において現像剤を滞留させる滞留手段を変更させた第４の変更例を示した概略説明図である。
【符号の説明】
【００７９】
１  像担持体
２  帯電装置
３  潜像形成装置
４  現像装置
５  転写装置
６  タイミングローラ
７  定着装置
７ａ  ローラ
８  クリーニング部材
４１  現像剤担持体
４１ａ  現像ローラ
４１ｂ  マグネットローラ
４２  現像剤搬送供給部
４２ａ  排出口
４２ｂ  戻し口
４３  規制部材
４４，４５，４６，４７  現像剤搬送部
４８  隔壁
４９ａ，４９ｂ，４９ｃ  導入部
５０  回転手段
６０  トナー補給装置
６１  トナー補給口
５２，５４，５５，５６，５７  攪拌搬送部材
５２ａ，５４ａ，５５ａ，５６ａ，５７ａ  攪拌搬送羽根
ｄ  現像剤
ｓ  記録シート
【図１】
2010101938.tif 000003
【図２】
2010101938.tif 000004
【図３】
2010101938.tif 000005
【図４】
2010101938.tif 000006
【図５】
2010101938.tif 000007
【図６】
2010101938.tif 000008