(57)【要約】【課題】現像剤交換の手間を要することがなく、極めて長期間当初の現像性能を維持することができ、カブリ発生やスジ故障がなく、細線再現性が高い現像装置と、それを用いた高画質で保守管理が容易な画像形成方法及び画像形成装置を提供する。【解決手段】少なくともトナーとキャリアからなる２成分現像剤を用いる現像装置において、前記２成分現像剤のキャリアの劣化状態を判断する機構と、劣化キャリアを分離する機構と、劣化キャリアを排出する機構と、未劣化キャリアを還付する機構と、現像剤を補給する機構と、を有することを特徴とする現像装置。【選択図】図２
2010072409.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくともトナーとキャリアからなる２成分現像剤を用いる現像装置において、
前記２成分現像剤のキャリアの劣化状態を判断する機構と、
劣化キャリアを分離する機構と、
劣化キャリアを排出する機構と、
未劣化キャリアを還付する機構と、
現像剤を補給する機構と、
を有することを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記キャリアの劣化状態を判断する機構が、キャリアの形状変化を検知し、判断することを特徴とする請求項１記載の現像装置。
【請求項３】
前記キャリアの劣化状態を判断する機構が、キャリアの電荷量の変化を検知し、判断することを特徴とする請求項１又は２記載の現像装置。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか１項記載の現像装置を用いて画像形成することを特徴とする画像形成方法。
【請求項５】
請求項１〜３の何れか１項記載の現像装置を用いて画像形成することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、キャリアの劣化状態を判断する機構を有する現像装置とそれを用いた画像形成方法及び画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、電子写真方式等の静電潜像現像方式を用いた画像形成装置（例えば複写機）において、キャリアとトナーとからなる２成分現像剤を使用する現像器が多用されている。
【０００３】
このような現像器において、トナーは現像により消費されていくが、キャリアは消費されずに現像器内に残留し長期間使用される。従って、現像器内でトナーとともに撹拌されることにより、キャリア表面の樹脂被覆層の剥がれ、および表面へのトナー樹脂や添加剤等の付着が生じ、キャリアの帯電付与能が徐々に低下していくことになる。そこで、上記のキァリアを含む現像剤を定期的に交換することが行われている。
【０００４】
上記のように現像剤を定期的に交換する場合、交換直前のキャリアは交換当初のキャリアと比較して機能が大幅に低下しており、これによってキャリアの交換当初と交換直前とでは画質が大幅に変化することになる。また、定期的な現像剤の交換作業は、現像器内から古い現像剤を抜き取って未使用の現像剤を充填するものであるから、交換作業はサービスマン等専門家の作業となり、作業負荷が大きいとともに、このときに現像器内のトナーが舞い上がると環境衛生上の問題が生じる。そこで、このような不都合を解消するため、現像器内のキャリアを徐々に廃棄する一方、未使用のキャリアを徐々に補給するトリクル方式の現像装置が提案されている。
【０００５】
上記のトリクル方式の現像装置の代表的なものとしては、例えば、特許文献１および特許文献２に開示されているように、現像剤補給装置から現像器へ徐々に未使用の現像剤を補給する一方、この補給によって過剰となった現像器内の現像剤を現像剤廃棄口からオーバーフローによって排出させ、現像剤回収容器に回収する方式のものが知られている。このような現像装置では、現像剤の帯電付与能は、現像器に未使用の現像剤が充填されたときからある一定の使用時間を経過するまでの間、劣化していくものの、その後は、未使用のキャリアが徐々に補給され、古いキャリアが徐々に排出されることにより、安定してほぼ一定となる。
【特許文献１】特公平２−２１５９１号公報
【特許文献２】実公昭６０−２５９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記トリクル方式の現像装置においては使用中の現像剤の個々のキャリア粒子に着目すると、さほど劣化していないキャリアとかなり劣化しているキャリアが存在している。これはキャリア粒子個々の耐久力の違いや現像器内に滞留していた期間により、現像器中での撹拌による劣化度合い、現像前における現像ローラ上での現像層形成時の規制手段、あるいは現像後の現像剤剥離手段によりかかる負荷の差違により、劣化の進行が粒子ごとに異なるためと考えられる。
【０００７】
トリクル方式は、劣化キャリアと未劣化キャリアを分離せずに排出するため、さほど劣化していないキャリアも劣化したキャリアと同様に排出している。それを補うためには、劣化していないキャリアの分まで供給しなければならないことになり、無駄が多いという指摘があった。
【０００８】
さらに、選択的に劣化キャリアを排出しないので、必要以上にかなりの量の新しいキャリアを供給しないと、現像剤全体の中でのキャリアの劣化レベルを低く止められず、キャリアのトナーへの帯電付与能が初期に比べ低くなり、カブリ等が発生し画質が低下する。耐刷性の観点においても、高画質を維持するために現像剤の交換比率を上げねばならず価格的な問題からも達成が難しい。
【０００９】
さらに、現在用いられているキャリアは殆んど磁性体粒子表面に樹脂被覆層を設けた、いわゆる樹脂被覆キャリアである。近年長寿命化のためキャリア表面の樹脂被覆層が除々に削られていくタイプのキャリアがあるが、トリクル方式においては長期間使用されたキャリアから、現像器中に樹脂被覆層の剥離物が徐々に増加していき、それらの剥離物が現像スリーブ上に付着するとスジ故障欠陥などの画像ムラを引き起こし、その点でも問題が生じていた。
【００１０】
本発明は上記問題を解決するためになされた。
【００１１】
即ち、本発明の目的は、現像剤交換の手間を要することがなく、極めて長期間当初の現像性能を維持することができ、カブリ発生やスジ故障がなく、細線再現性が高い現像装置と、それを用いた高画質で保守管理が容易な画像形成方法及び画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明者らは鋭意検討した結果、本発明の目的は、下記構成を採ることにより達成されることがわかった。
【００１３】
（１）
少なくともトナーとキャリアからなる２成分現像剤を用いる現像装置において、
前記２成分現像剤のキャリアの劣化状態を判断する機構と、
劣化キャリアを分離する機構と、
劣化キャリアを排出する機構と、
未劣化キャリアを還付する機構と、
現像剤を補給する機構と、
を有することを特徴とする現像装置。
【００１４】
（２）
前記キャリアの劣化状態を判断する機構が、キャリアの形状変化を検知し、判断することを特徴とする（１）記載の現像装置。
【００１５】
（３）
前記キャリアの劣化状態を判断する機構が、キャリアの電荷量の変化を検知し、判断することを特徴とする（１）又は（２）記載の現像装置。
【００１６】
（４）
（１）〜（３）の何れか１項記載の現像装置を用いて画像形成することを特徴とする画像形成方法。
【００１７】
（５）
（１）〜（３）の何れか１項記載の現像装置を用いて画像形成することを特徴とする画像形成装置。
【発明の効果】
【００１８】
本発明により、現像剤交換の手間を要することがなく、極めて長期間当初の現像性能を維持することができ、カブリ発生やスジ故障がなく、細線再現性が高い現像装置と、それを用いた高画質で保守管理が容易な画像形成方法及び画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明について更に説明する。
【００２０】
〔本発明に用いられる現像方法〕
まず本発明に用いることの出来る現像器の一実施形態について、図１を用いて説明する。図１は、本発明の現像器の拡大断面図である。なお、図１における図示の矢印は各ローラの回転方向を示し、二重矢印は現像剤の搬送方向を示す。
【００２１】
まず、本発明において、現像器とは従来よく用いられている意味であり、本来現像に寄与する部分の機構、若しくは装置を呼称している。此に対し、現像装置とは前記現像器を含み、さらに本発明にて採用された、キャリアの劣化状態を判断する機構、劣化キャリアを分離する機構と、劣化キャリアを排出する機構と、未劣化キャリアを還付する機構と、新しい現像剤を補給する機構と、をも含むものを呼称している。
【００２２】
図１において、現像器１４は、現像スリーブ１４１を、例えば外径１００ｍｍの感光体ドラム１０の感光面に対向して配置している。
【００２３】
尚、カラー画像形成装置では、後記図４で示すように通常現像器１４は、イエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ）および黒色（Ｋ）の２成分現像剤をそれぞれ収容したものが設置されている。それぞれ感光体ドラム１０の周面に対し所定の間隙を保って、現像位置において感光体ドラム１０と現像スリーブ１４１を備えている。
【００２４】
そして、各色毎の現像器である現像器１４は、以下の如く構成される。
【００２５】
現像器１４において、１４０はトナーとキャリアとから成る２成分現像剤を収容する現像剤収容部である現像器ハウジング、１４２は固定の磁極を有する磁界発生手段であるマグネットロール、１４１は内部にマグネットロール１４２を有する現像剤搬送体である現像スリーブ、１４３は現像スリーブ１４１上の現像剤層厚を所定量に規制する磁性材から成る層厚規制手段である層厚規制部材、１４８は背面に磁石板１４８ａを有する現像剤の除去板、１４５は搬送供給ローラ、１４６，１４７は一対の撹拌スクリューである。
【００２６】
層厚規制手段である層厚規制部材１４３は、現像スリーブ１４１と所定の間隙で配置される例えば棒状或いは板状の磁性ステンレス材よりなり、現像スリーブ１４１の周面上の２成分現像剤の層厚を規制する。
【００２７】
現像剤の除去板１４８は、マグネットロール１４２の磁極Ｎ２と対向して設けられ、磁極Ｎ２、Ｎ３の反撥磁界と除去板１４８の背面に設けられる磁石板１４８ａとの作用により現像スリーブ１４１上の現像剤を剥ぎ取る。
【００２８】
搬送供給ローラ１４５は、除去板１４８により剥ぎ取られた現像剤を撹拌スクリュー１４６に搬送すると共に、撹拌スクリュー１４６によりの撹拌された現像剤を層厚規制部材１４３へと供給する。１４５Ａは搬送供給ローラ１４５に設けられ、現像剤を搬送するための羽根部である。
【００２９】
撹拌スクリュー１４６及び１４７は、互いに相反する方向に等速で回転し、現像器１４内のトナーとキャリアとを撹拌、混合し、所定のトナー成分を均等に含有する２成分現像剤とする。
【００３０】
撹拌スクリュー１４７の上部で現像器ハウジング１４０の上部の天板１４０Ａに開口する現像剤補給口から現像器ハウジング１４０内に補給された現像剤は、互いに相反する方向に等速で回転する撹拌スクリュー１４６，１４７により現像器ハウジング１４０内に収容された現像剤と撹拌、混合されて均一な現像剤となり、該現像剤が回転する搬送供給ローラ１４５により層厚規制部材１４３に搬送され、層厚規制部材１４３により所定の層厚とされ、受け部材１４４により２成分現像剤の現像剤層が安定して現像スリーブ１４１の外周面上に供給される。感光体ドラム１０上の潜像を現像した現像剤は磁極Ｎ２、Ｎ３の反撥磁界と除去板１４８の背面に設けられる磁石板１４８ａとの作用により剥ぎ取られ、搬送供給ローラ１４５により再度撹拌スクリュー１４６へと搬送される。感光体ドラム１０上の静電潜像が直流（ＤＣ）バイアスＥ１に必要により交流（ＡＣ）バイアスＡＣ１が重畳される現像バイアス電圧の印加により、例えば非接触の状態で反転現像される。
【００３１】
現像器には、従来平均粒径が数μｍの非磁性トナーと平均粒径が数十μｍの磁性キャリアとから成る２成分現像剤が用いられている。本発明に用いる現像剤としては、体積メディアン径が２．５〜７．５μｍ、好ましくは３．０〜６．５μｍのトナーと質量平均粒径２０〜６０μｍ、さらに好ましくは２５〜４５μｍのキャリアとから成る２成分現像剤が用いられる。
【００３２】
尚、通常の現像器では、図１に示すトナー濃度検知センサ１４９によって現像器ハウジング１４０内のトナー濃度が所定のトナー濃度より低下したと検知される場合に、トナーのみの供給が行われる。図４に示すごとく画像形成装置中においては、現像器１４に対しては、供給されるトナーは、供給手段であるホッパ２００Ｄから現像剤搬送路３００内を通って現像器１４内に補給され、現像剤搬送路３００の内部には搬送スクリューが設けられ、現像剤の搬送が行われる。現像剤排出口は設けられていない。
【００３３】
又、トリクル方式の現像器においては、既に述べたようにホッパ２００Ｄから未使用トナー（新トナー）と共に未使用キャリア（新キャリア）が補給される。未使用トナーと未使用キャリアより成る新現像剤の補給によって現像器ハウジング１４０内の現像剤の量は増量することとなる。これに対応して、現像器ハウジング１４０内の２成分現像剤の規定量に相当する量より過剰となってしまうため、現像剤量が規定レベルより上昇した２成分現像剤を排出する排出手段（現像剤排出口）が設けられている。
【００３４】
此に対して、本発明にて用いられる現像装置は、例えば図２に示す構成を有している。
【００３５】
即ち、現像器１４の現像剤排出口より現像剤を取り出し、これを先ずキャリア、トナー、及びキャリア被膜の剥げ落ちたもの等の不要物に分離する。この機構は本発明において必須というわけではではないが、後にひかえる機構をよりよく稼働させるため、さらには分離されたトナーを有効に再利用するため、設置することが好ましい。
【００３６】
次に、キャリアは劣化判断機構中に送り、さらに今後の使用に耐え得ないキャリア（劣化キャリア）と、なお、充分使用に耐え得る劣化していないキャリア（未劣化キャリア）に分離し、劣化キャリアは破棄する。未劣化キャリアと可能であれば先に分離したトナーも共に、現像器１４に戻し、再び現像に供するが、現像により消費されたトナーと劣化キャリアの分量だけ、新トナーと新キャリアを補充する。ことれにより現像剤中のキャリアとトナーの比率及び現像剤総量を使用初期の状態に戻すことができる。また、劣化キャリアと共に不要物をも取り除ける手段を用いることが可能であるため、連続して極めて長期間使用しても、カブリ増大やスジ故障の発生、細線再現性の画質劣化等を起こすことがない。
【００３７】
図２におけるキャリア・トナー・不用物の分離手段としては、例えばメッシュを介してエアーにより行う方法がある。
【００３８】
又、分離は必ずしも一段で行う必要はなく、複数段にて行っても良いし、さらに例えば磁気等を用いて先ずキャリアを分離し、次にトナーと不用物を分離する方法をとってもよい。
【００３９】
劣化判断機構においては、形状を判断するものとしてＦＰＩＡ３０００の如き形状測定装置を用いる方法、帯電量検出方法としては、帯電シートに帯電量の高いキャリアを付着させて分離する方法を採ることが出来る。
【００４０】
さらに、例えば劣化キャリアを判断する機構、分離する機構と排出する機構等、複数の機構は同時に行える手段があれば無論同時に行っても良く、劣化状態により回収経路を切り替える等の手段がある。
【００４１】
次に具体的な方法の一例として、図３に劣化判断・分離機構を帯電量検出方法にて行う手段の概念図を表す。
【００４２】
未劣化キャリアはトナーと分離された直後は正に帯電しており、劣化キャリアは電流のリークにより未劣化キャリアに対して、正の帯電量が少ない。
【００４３】
図３は上記の特性を利用して劣化判断ならびに不要物を分離する装置の概念図である。装置の上部から自由落下により落とされた個々の粒子は筒状の落下経路中に設けられた電界の作用によりフレミングの法則に従い、未劣化キャリアは卑電位側に、劣化キャリアは相対的には貴電位側に進路を変更させられる。最も劣化したキャリアは、重力に従い真っ直ぐに落下する。電界がかかっている筒状の落下経路の下の劣化／未劣化キャリアそれぞれが落ちてくる部分に収容箱状のものを用意して各々収容することにより、劣化／未劣化キャリア分離が完了したことになる。
【００４４】
又、前段階のキャリアとトナーの分離段階で取り除けなかった剥離した樹脂などの不要物も帯電してないので同様に劣化キャリアの収まる収容箱に落ちることになる。この収容箱状の容器に収まった劣化キャリアならびに不要物は排出のための機構を経て排出され、未劣化キャリアは現像器に戻される。
【００４５】
〔本発明を実施したカラー画像形成装置の態様〕
図４に本発明の現像装置を組み込んだカラー画像形成装置の一例を示す（但し、本発明の現像装置全体の構成は非記載）。図４は、いわゆるタンデム方式のカラー画像形成装置であって、複数の像形成体を並列配置し、その構成と機能は次に記す通りである。無論、本発明の現像装置を組み込むことが出来る画像形成装置は、図４に示すものに限られるわけではなく、モノクロ画像形成用の画像形成装置でもよく、カラー画像形成装置であっても図４に示す構成を採っていないものでもよい。
【００４６】
図４に示すカラー画像形成装置において、中間転写体である転写ベルト１４ａの周縁部にはイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）から成る４組のプロセスユニット１００が設けられていて、各プロセスユニット１００によって形成された単色のＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋのトナー像が転写ベルト１４ａ上で重ね合わせて転写され、転写されたカラートナー像は、転写材である記録紙上に一括転写され、定着されて機外に排出される構成となっている。
【００４７】
１０は各色毎の像形成体である感光体ドラム、１１は各色毎の帯電手段であるスコロトロン帯電器、１２は各色毎の画像書込手段である露光光学系、１４は各色毎の現像器、１９０は各色毎の感光体ドラム１０のクリーニング手段であるクリーニング装置である。
【００４８】
各色毎の像形成体である感光体ドラム１０は、例えばアルミ材によって形成される円筒状の金属基体の外周に、表面にオーバーコート層（保護層）を設けた有機感光体層（ＯＰＣ）を該金属基体の外周に形成したものであり、当接状態とされる転写ベルト１４ａの移動と共に回転し、接地した状態で図の矢印で示す方向に各色毎の感光体ドラム１０が回転する。
【００４９】
有機感光体層は、電荷発生物質（ＣＧＭ）を主成分とする電荷発生層（ＣＧＬ）と電荷輸送物質（ＣＴＭ）を主成分とする電荷輸送層（ＣＴＬ）とに機能分離された二層構成の感光体層とされる。なお有機感光体層は、電荷発生物質（ＣＧＭ）と電荷輸送物質（ＣＴＭ）を１つの層中に含有する単層構成とされてもよく、該単層構成又は前記二層構成の感光体層には、通常バインダ樹脂が含有されている。
【００５０】
各色毎の帯電手段であるスコロトロン帯電器１１は、それぞれ所定の電位に保持された制御グリッドとコロナ放電電極による使用されるトナー（現像時のトナー）と同極性（本実施形態においてはマイナス極性）のコロナ放電とによって帯電作用（本実施形態においてはマイナス帯電）を行い、感光体ドラム１０に対し一様な電位を与える。スコロトロン帯電器１１のコロナ放電電極としては、その他鋸歯状電極や針状電極を用いることも可能である。
【００５１】
各色毎の画像書込手段である露光光学系１２は、感光体ドラム１０上での露光位置が、前述した各色毎のスコロトロン帯電器１１に対して感光体ドラム１０の回転方向下流側に位置するようにして感光体ドラム１０の周辺に配置される。露光光学系１２は、別体の画像読み取り装置によって読み取られメモリに記憶された各色の画像データに従って感光体ドラム１０の感光体層を像露光し、各色毎の感光体ドラム１０上に静電潜像を形成する。
【００５２】
各色毎の現像手段である現像器１４は、既に図１を用いて説明したように感光体ドラム１０の周面に対し所定の間隙を保ち、感光体ドラム１０に対し図示する方向に回転する例えば厚み０．５〜１ｍｍ、外径１５〜２５ｍｍの円筒状の非磁性のステンレスあるいはアルミ材で形成された現像スリーブ１４１を有し、内部に各色毎の現像色に従いイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）および黒色（Ｋ）の２成分現像剤を収容している。現像器１４は不図示の突き当てコロにより感光体ドラム１０と所定の間隙、例えば１００〜５００μｍに保たれており、現像スリーブ１４１に対して直流電圧又は直流電圧と交流電圧を重畳した現像バイアスを印加することにより、周面に担持した現像剤を穂立状態として接触の反転現像を行い、感光体ドラム１０上にトナー像を形成する。
【００５３】
さらに、現像器１４を含む現像装置の部分は、図２にその概要を示した「新トナー＋新キャリア」及び「未劣化キャリア」の供給口と、現像器中の「未劣化キャリア」を選別するための機構が組み込まれた構成で示される本発明の現像装置が用いられている。
【００５４】
スコロトロン帯電器１１によって一様帯電した感光体ドラム１０上には、露光光学系１２によって像露光が行われて静電潜像を形成し、現像器１４によって現像がなされてトナー像が形成される。このトナー像は転写位置において後に説明する転写ベルト１４ａ上に転写がなされる。転写を終えてドラム上に残留した転写残トナーは、回収を行うクリーニング装置１９０によって清掃が行われる。
【００５５】
Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ４色のプロセスユニット１００が並列して対向する転写ベルト１４ａは体積抵抗率１０１２〜１０１５Ω・ｃｍの無端ベルトであり、例えば変性ポリイミド、熱硬化ポリイミド、エチレンテトラフルオロエチレン共重合体、ポリフッ化ビニリデン、ナイロンアロイ等のエンジニアリングプラスチックに導電材料を分散した、厚さ０．１〜１．０ｍｍの半導電性フィルム基体の外側に、好ましくはトナーフィルミング防止層として厚さ５〜５０μｍのフッ素コーティングを行った、２層構成のシームレスベルトである。転写ベルト１４ａの基体としては、この他に、シリコンゴム或いはウレタンゴム等に導電材料を分散した厚さ０．５〜２．０ｍｍの半導電性ゴムベルトを使用することもできる。転写ベルト１４ａは、駆動ローラ１４ｄ、従動ローラ１４ｅ、テンションローラ１４ｋ及びバックアップローラ１４ｊに外接して張架され、画像形成時には、不図示の駆動モータよりの駆動をうけて駆動ローラ１４ｄが回転され、各色毎の転写位置の上流側に配設される押圧弾性板１４ｂにより感光体ドラム１０に転写ベルト１４ａが押圧され、転写ベルト１４ａが図の矢印で示す方向に回転される。この際、転写ベルト１４ａの移動に従動して転写ベルト１４ａの駆動力を受けて感光体ドラム１０が従動回転される。
【００５６】
各色毎の転写手段である１次転写器１４ｃは、好ましくはコロナ放電器により構成され、転写ベルト１４ａを挟んで各色毎の感光体ドラム１０に対向して設けられ、転写ベルト１４ａと各色毎の感光体ドラム１０との間に各色毎の転写域（符号なし）を形成する。各色毎の１次転写器１４ｃにはトナーと反対極性（本実施形態においてはプラス極性）の直流電圧を印加し、転写域に転写電界を形成することにより、各色毎の感光体ドラム１０上のトナー像を転写ベルト１４ａ上に転写する。
【００５７】
各色毎の除電手段である除電器１４ｍは、好ましくはコロナ放電器により構成され、１次転写器１４ｃにより帯電された転写ベルト１４ａを除電する。
【００５８】
転写ベルトの押圧手段である押圧弾性板１４ｂは、ウレタン等のゴムブレードにより形成され、各色毎の転写位置の上流側に配設され、画像形成時に転写ベルト１４ａを感光体ドラム１０に押圧し、転写ベルト１４ａの移動に従動して感光体ドラム１０を回転させる。
【００５９】
画像記録のスタートにより不図示の感光体駆動モータの始動により黒（Ｋ）の画像形成ユニット１００の感光体ドラム１０が図の矢印で示す方向へ回転され、同時にＫのスコロトロン帯電器１１の帯電作用によりＫの感光体ドラム１０に電位の付与が開始される。
【００６０】
Ｋの感光体ドラム１０は電位を付与されたあと、Ｋの露光光学系１２によって第１の色信号すなわちＫの画像データに対応する電気信号による画像書込が開始され、Ｋの感光体ドラム１０の表面に原稿画像のＫの画像に対応する静電潜像が形成される。
【００６１】
前記の潜像はＫの現像器１４により接触状態で反転現像がなされＫの感光体ドラム１０の回転に応じ黒（Ｋ）のトナー像が形成される。
【００６２】
上記の画像形成プロセスによって像形成体であるＫの感光体ドラム１０上に形成されたＫのトナー像が、Ｋの転写域（符号なし）において、第１の転写手段であるＫの１次転写器１４ｃによって、転写ベルト１４ａ上に転写される。
【００６３】
次いで転写ベルト１４ａは、Ｃのトナー像と同期が取られ、シアン（Ｃ）の画像形成ユニット１００によりＣのスコロトロン帯電器１１の帯電作用により電位が付与され、Ｃの露光光学系１２によって第２の色信号すなわちＣの画像データに対応する電気信号による画像書込が行われ、Ｃの現像器１４による接触の反転現像によってＣの感光体ドラム１０上にＣのトナー像が、Ｃの転写域（符号なし）において、第１の転写手段であるＣの１次転写器１４ｃによって、前記のＫのトナー像の上からＣのトナー像が重ね合わせて形成される。
【００６４】
同様のプロセスにより、Ｋ、Ｃの重ね合わせトナー像と同期が取られ、マゼンタ（Ｍ）の画像形成ユニット１００によりＭの感光体ドラム１０上に形成された、第３の色信号によるＭの画像データに対応するＭのトナー像が、Ｍの転写域（符号なし）において、第１の転写手段であるＭの１次転写器１４ｃによって、前記のＫ、Ｃのトナー像の上からＭのトナー像が重ね合わせて形成され、更にＫ、Ｃ、Ｍの重ね合わせトナー像と同期が取られ、イエロー（Ｙ）の画像形成ユニット１００によりＹの感光体ドラム１０上に形成された、第４の色信号によるＹの画像データに対応するＹのトナー像が、Ｙの転写域（符号なし）において、第１の転写手段であるＹの１次転写器１４ｃによって、前記のＫ、Ｃ、Ｍのトナー像の上からＹのトナー像が重ね合わせて形成され、転写ベルト１４ａ上にＫ、Ｃ、Ｍ及びＹの重ね合わせカラートナー像が形成される。
【００６５】
転写後の各色毎の感光体ドラム１０の周面上に残った転写残トナーは、各色毎の像形成体のクリーニング手段であるクリーニング装置１９０によりクリーニングされる。
【００６６】
転写ベルト１４ａ上の重ね合わせカラートナー像形成と同期して転写材収納手段である給紙カセット１５から、転写材給送手段としてのタイミングローラ１６を経て記録紙Ｐが第２の転写手段である２次転写器１４ｇの転写域（符号なし）へと搬送され、トナーと反対極性（本実施形態においてはプラス極性）の直流電圧が印加される２次転写器１４ｇにより、転写ベルト１４ａ上の重ね合わせカラートナー像が記録紙Ｐ上に一括して転写される。
【００６７】
カラートナー像が転写された記録紙Ｐは、鋸歯状電極板から成る分離手段である除電電極１６ｂにより除電され、定着装置１７へと搬送され、定着ローラ１７ａと圧着ローラ１７ｂとの間で熱と圧力とを加えられることにより記録紙Ｐ上のトナー像が定着された後、装置外部のトレイへ排出される。
【００６８】
転写後の転写ベルト１４ａの周面上に残った転写残トナーは、転写ベルト１４ａを挟んで従動ローラ１４ｅに対向して設けられる転写ベルトのクリーニング手段であるクリーニング装置１９０ａによりクリーニングされる。
【００６９】
各色毎の現像手段である現像器１４で、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）および黒色（Ｋ）の前述した２成分の現像剤をそれぞれ収容し、それぞれ感光体ドラム１０の周面に対し所定の間隙を保って、現像位置において図１に示す如く回転する現像スリーブ１４１を備えている。
【００７０】
各色毎の現像手段である現像器１４を含む現像装置には、前記した如く図２によって説明した本発明の現像装置が用いられている。ホッパ２００Ｄの現像剤はホッパ２００Ｄの下端に設けた供給ローラの回転により、現像器１４への供給が行われる。
【００７１】
又、現像器中の現像剤からキャリアを分離する手段としてはメッシュを用い、キャリアの未劣化キャリアと劣化キャリアを分離するには、形状測定装置（ＦＰＩＡ３０００）と図３に示した帯電量による分離装置を併用した。
【００７２】
上記画像形成装置を用いて、２００万枚まで実写プリントのアウトプットを行って、カブリの発生、スジ故障等の画像欠陥の程度をトリクル方式の画像形成装置と比較したが、上記画像形成装置が良好な結果であり、補充したキャリアの量は明かに少量であった。
【００７３】
本発明の構成を有する現像装置を取り付けた画像形成装置は、２成分現像剤の全面的な交換を行う必要がなくなり、サービスマンによる現像剤交換をはじめとするサービスは不要に出来る可能性を示唆するものである。尚、上記結果はＣ（シアン）画像についての結果を示しているが、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋトナーいずれも同様な結果であった。
【００７４】
従って、トナー補給を行うのみで、現像器からの現像剤の抜きとりは行わない通常の現像方式は言うに及ばず、現像器１４中の現像剤を常に抜き取り続け、これは破棄しなければならないトリクル現像方式と比較すると、本発明の現像方式は劣化キャリア以外には破棄キャリアは生ぜず、メンテナンスの劇的な軽減と廃棄現像剤による環境汚染対策の必要が無く、格段に優れた性能であることは明かである。
【００７５】
〔記録材〕
本発明に用いる記録材は、トナー画像を保持する支持体で、通常画像支持体、転写材或いは転写紙と通常よばれるものである。具体的には薄紙から厚紙までの普通紙、アート紙やコート紙等の塗工された印刷用紙、市販されている和紙やはがき用紙、ＯＨＰ用のプラスチックフィルム、布等の各種転写材を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明に使用可能な現像器の一例を示す拡大断面図。
【図２】本発明にて用いられる現像装置の一例を示す構成図。
【図３】劣化キャリアを分離・排出する機構の一例の構成図。
【図４】タンデム方式のカラー画像形成装置の構成図。
【符号の説明】
【００７７】
１０  感光体ドラム
１４  現像器
１４０  現像器ハウジング
１４１  現像剤搬送体である現像スリーブ
１４２  磁界発生手段であるマグネットロール
１４３  層厚規制手段である層厚規制部材
１４５  搬送供給ローラ
１４６  撹拌スクリュー
１４７  撹拌スクリュー
１４８  背面に磁石板を有する現像剤の除去板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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