(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電潜像を担持する像担持体と対向配置され、磁界発生手段を内包する現像剤担持体と、前記現像剤担持体の下方に対向するように配設され、前記現像剤担持体に担持された現像剤の量を規制する現像剤規制部材とを備え、現像剤がキャリアとトナーとを有する現像装置であって、
前記現像剤担持体の略下方に対向配置され、現像剤を長手方向に搬送しつつ現像剤担持体に供給する第１搬送部材と、
前記第１搬送部材よりも上方側に配置され、現像剤担持体上から離脱した現像剤を回収し、前記現像剤担持体の回転軸線方向に沿って攪拌しつつ現像剤を前記第１搬送部材と逆方向に搬送する第２搬送部材と、
第２搬送部材の搬送方向下流部と第１搬送部材の搬送方向上流部とを連結して、第２搬送部材にて搬送された現像剤を第１搬送部材に送り込む送り込み部と、
第１搬送部材の搬送方向下流部と第２搬送部材の搬送方向上流側とを連結する受け渡し部と、
現像剤中のトナー消費に従いトナーを第２搬送部材の前記受け渡し部よりも上流側に供給するためのトナー補給口とを備え、
第１搬送部材の下流側に搬送されたトナー濃度が均一な現像剤規制部材により規制された現像剤を、前記トナー補給口を介して第２搬送部材の上流側に供給されて第２搬送部材の前記受け渡し部側において下方側へ寄せられるトナーに対して、その上方から受け渡すことを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記第１搬送部材の回転方向が前記現像剤担持体の回転方向と同一方向で、前記第２搬送部材の回転方向が前記現像剤担持体の回転方向と反対方向に設定されているとともに、前記受け渡し部よりも現像剤搬送方向上流側にトナー補給部が設けられ、前記受け渡し部には、第１搬送部材の軸中心と第２搬送部材の軸中心とを結ぶ直線よりも下方側に、第１搬送部材側と第２搬送部材側とを遮蔽する壁部が設けられ、少なくとも前記直線よりも上方側に第１搬送部材側と第２搬送部材側とを連通する開口部を形成していることを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
【請求項３】
前記送り込み部には、第１搬送部材の軸中心と第２搬送部材の軸中心とを結ぶ直線よりも下方側に、第１搬送部材側と第２搬送部材側とを遮蔽する壁部が設けられ、少なくとも前記直線よりも上方側に第１搬送部材側と第２搬送部材側とを連通する開口部を形成していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の現像装置。
【請求項４】
前記トナーは形状係数ＳＦ−１が１００〜１８０の範囲にあり、形状係数ＳＦ−２が１００〜１８０の範囲にあることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項５】
前記請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載された現像装置を具備することを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
前記請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載された現像装置と、像担持体、帯電手段、およびクリーニング手段の少なくともいずれか一つを備え、画像形成装置本体に対して着脱自在に設置されることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項７】
前記請求項６に記載のプロセスカートリッジを具備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、トナーとキャリアからなる現像剤を用いる現像装置、プロセスカートリッジ、及び画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置において、近年、トナーとキャリアからなる２成分現像方式の現像装置を採用するのが主流となっている。この種の現像装置の多くは水平に配置した２のスクリュを並べて構成している。この２本のスクリュのうち感光体ドラムに近い方に位置する第１のスクリュは、現像剤担持体（現像スリーブ）に現像剤を供給し、現像部を通過した後の現像剤を回収するために用いられる。また、第２の搬送スクリュは、現像スリーブから回収された現像剤と新しく補給された現像剤とを混合攪拌するために用いられる。
【０００３】
一方、近年、複写機、プリンタ等の電子写真方式を用いた画像形成装置においては、省スペースを達成するために装置本体の小型化の要求が大きくなっており、特に、フルカラー方式の画像形成装置においては、現像装置を複数用いるため、モノクロの装置に比べて大型化するが、それを少しでも小型化することが要望されている。
【０００４】
このため、現像剤を攪拌・搬送し、現像容器内を循環させる循環手段である２本の搬送スクリュが上下に配置した現像装置が提案されている（特許文献１および特許文献２）。このような現像装置は、現像剤を収容した現像容器を備え、現像容器の感光体ドラムと対面した開口部に現像剤担持体である現像スリーブを有している。そして、現像容器内の開口部との反対側には隔壁によって区画された現像搬送室と攪拌搬送室が上下に形成されており、これらの現像搬送室と攪拌搬送室内には、循環手段である第１及び第２の搬送スクリュがそれぞれ設置されている。第１の搬送スクリュは現像搬送室内の現像剤を搬送し、また、第２の搬送スクリュはトナー補給口から攪拌搬送室内に第２の搬送スクリュの上流側に供給されるトナーと攪拌搬送室内に既にある現像剤とを攪拌しながら搬送し、現像剤のトナー濃度を均一化する。
【０００５】
以上説明したような縦攪拌型の現像装置は、現像搬送室と攪拌搬送室とが鉛直方向上下に配置されているため、その水平方向の占有スペースが小さくて済み、例えば複数の現像装置を水平方向に並列搭載するタンデム方式等のカラー画像形成装置において装置の小型化に寄与する等の利点が得られる。
【０００６】
かかる縦攪拌型の現像装置における現像剤の流れについて説明すると、トナー消費に伴う補給トナーは攪拌搬送室の一部に設けられたトナー補給口から装置内に補給される。補給されたトナーは攪拌搬送室内に既存の現像剤とともに、第２の搬送スクリュによって攪拌・混合され、現像剤のトナー濃度が均一化される。トナー濃度が均一化された現像剤は、攪拌搬送室の現像剤搬送方向下流の送り込み部から現像搬送室に落下して移動し、第１の搬送スクリュによって搬送されつつ、内部に固定配置された磁気ロールの磁極により現像スリーブの全長に亘って汲み上げられる。汲み上げられた現像剤は現像剤規制部材によって付着量が規制され、最終的に現像スリーブに付着して現像領域に達しなかった現像剤は現像搬送室の現像剤搬送方向下流の受け渡し部から攪拌搬送室に戻される。また、現像スリーブに付着して現像領域に達したが像担持体に移行せずに残留した現像剤は、剤離れ磁極によって現像スリーブから離れ上部の攪拌搬送室に戻される。
【０００７】
ところで、前記特許文献１に記載のものでは、現像剤担持体に担持された現像剤の量を規制する現像剤規制部材（ドクターブレード）が現像スリーブの上方にあるため、現像剤の一方向循環搬送は上方に配置した供給スクリュから現像スリーブに搬送し、その後下方に配置した回収スクリュに搬送されるように構成されている。このため、このような構成の現像装置においては、画像形成装置の転写手段が下方に配置されている場合は順現像、転写手段が上方に配置されている場合は逆現像となるためシステム構成上の制約事項となる場合がある。
【０００８】
このため、ドクターブレードを現像スリーブ下方に配置した場合で現像剤の一方向循環搬送を行ったものがある（特許文献３）。この場合、下方に供給スクリュを配置し、上方に回収スクリュを配置したものであって、下方から搬送した現像剤を２段ローラの上部でスリーブ上から分離する事で一方向循環の上方搬送を担う事とし、現像剤に与えるストレスを低減可能な現像システムを提案したものである。このように、この種の現像装置においては現像剤規制部材（ドクターブレード）を現像スリーブ下方に配置するようにするのが好ましい。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、このような現像装置では、攪拌搬送室にはその上流側で現像搬送室からの受け渡しと、現像スリーブのほぼ全長からの剤離れによる戻しと、消費量に相当する量のトナー補給とがある。そして、現像剤中にトナーを供給する場合、トナーが現像スリーブに到達するまで十分な攪拌による混合分散を行う必要がある。しかしながら、トナーや現像剤が集まる攪拌搬送室内では、トナーの比重が現像剤よりも軽いので、新しく補給されたトナーが現像剤の上部に浮いて移動する、所謂「上滑り」という現象が発生するおそれがある。このような「上滑り」が発生すれば、トナー濃度が不均一になり、地汚れやトナー飛散を招くことがあった。さらに、新たに補給したトナーが攪拌搬送室をある程度纏まったまま分散されずに搬送されると、攪拌不足になり、攪拌不良のまま現像搬送室に送り込まれるため、トナー濃度が安定せず上記した地汚れやトナー飛散の原因になった。
【００１０】
本発明は、斯かる事情に鑑み、地汚れやトナー飛散を防止し、良好な画質（高精度な画質）を得ることが可能な現像装置、プロセスカートリッジ、および画像形成装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
静電潜像を担持する像担持体と対向配置され、磁界発生手段を内包する現像剤担持体と、前記現像剤担持体の下方に対向するように配設され、前記現像剤担持体に担持された現像剤の量を規制する現像剤規制部材とを備え、現像剤がキャリアとトナーとを有する現像装置であって、前記現像剤担持体の略下方に対向配置され、現像剤を長手方向に搬送しつつ現像剤担持体に供給する第１搬送部材と、前記第１搬送部材よりも上方側に配置され、現像剤担持体上から離脱した現像剤を回収し、前記現像剤担持体の回転軸線方向に沿って攪拌しつつ現像剤を前記第１搬送部材と逆方向に搬送する第２搬送部材と、第２搬送部材の搬送方向下流部と第１搬送部材の搬送方向上流部とを連結して、第２搬送部材にて搬送された現像剤を第１搬送部材に送り込む送り込み部と、第１搬送部材の搬送方向下流部と第２搬送部材の搬送方向上流側とを連結する受け渡し部と、現像剤中のトナー消費に従いトナーを第２搬送部材の前記受け渡し部よりも上流側に供給するためのトナー補給口とを備え、第１搬送部材の下流側に搬送されたトナー濃度が均一な現像剤規制部材により規制された現像剤を、前記トナー補給口を介して第２搬送部材の上流側に供給されて第２搬送部材の前記受け渡し部側において下方側へ寄せられるトナーに対して、その上方から受け渡すものである。
【００１２】
本発明の現像装置によれば、第１搬送部材によって、現像剤を現像剤担持体に供給することができ、第１搬送部材へは、第１搬送部材の搬送方向と相反する方向に沿って現像剤を搬送する第２搬送部材によって現像剤を送り込むことができる。また、現像剤中のトナーは、トナー補給口からトナー消費に従って順次補給される。そして、トナー補給口から補給されたトナーには、その上方から第２搬送部材において現像剤が受け渡される。すなわち、補給によるトナーリッチな現像剤を搬送する過程で現像担持体から分離した現像剤を略上方から被せて搬送部材にて攪拌搬送することができる。この場合、トナーは、トナーとキャリアとの混合物である現像剤よりも比重が小さい（軽い）。このため、比重が小さいトナーに対して比重が大きい現像剤がその上方から供給されることになる。
【００１３】
前記第１搬送部材の回転方向が前記現像剤担持体の回転方向と同一方向で、前記第２搬送部材の回転方向が前記現像剤担持体の回転方向と反対方向に設定されているとともに、前記受け渡し部よりも現像剤搬送方向上流側にトナー補給部が設けられ、前記受け渡し部には、第１搬送部材の軸中心と第２搬送部材の軸中心とを結ぶ直線よりも下方側に、第１搬送部材側と第２搬送部材側とを遮蔽する壁部が設けられ、少なくとも前記直線よりも上方側に第１搬送部材側と第２搬送部材側とを連通する開口部を形成するのが好ましい。
【００１４】
第２搬送部材の回転方向を現像剤担持体の回転方向と反対方向に設定することによって、現像剤を現像剤担持体と反対側に寄せることができる。第１搬送部材の回転方向を現像剤担持体の回転方向と同一方向に設定することによって、現像剤を上方側から第２搬送部材に供給することができて、補給トナーへの上方からの混合攪拌を効果的に行うことができる。また、第１搬送部材側と第２搬送部材側とを遮蔽する壁部を設けたことによって、第２搬送部材からの第１搬送部材への落下を防止できる。
【００１５】
前記送り込み部には、第１搬送部材の軸中心と第２搬送部材の軸中心とを結ぶ直線よりも下方側に、第１搬送部材側と第２搬送部材側とを遮蔽する壁部が設けられ、少なくとも前記直線よりも上方側に第１搬送部材側と第２搬送部材側とを連通する開口部を形成するのが好ましい。このように構成することによって、第２搬送部材から第１搬送部材へ現像剤が移動する際に、第２搬送部材の回転方向に沿って攪拌されながら壁部を乗り越え、第１搬送部材へ移動することになる。
【００１６】
前記トナーは形状係数ＳＦ−１が１００〜１８０の範囲にあり、形状係数ＳＦ−２が１００〜１８０の範囲にある。
【００１７】
本発明の一の画像形成装置は、前記記載された現像装置を具備するものである。
【００１８】
プロセスカートリッジは、前記記載された現像装置と、像担持体、帯電手段、およびクリーニング手段の少なくともいずれか一つを備え、画像形成装置本体に対して着脱自在に設置されるものである。
【００１９】
本発明の他の画像形成装置は、前記プロセスカートリッジを具備するものである。
【発明の効果】
【００２０】
本発明では、トナー補給口から補給されたトナーには、その上方から現像剤が受け渡される。このため、トナーと現像剤の比重の差から生まれるトナーの上滑りを防止でき、現像剤搬送能力を下げることなく効果的にトナーの分散を行うことができる。これによって、地汚れやトナー飛散の発生を抑えることができる。
【００２１】
第２搬送部材の回転方向を現像剤担持体の回転方向と反対方向に設定するとともに、第１搬送部材の回転方向を現像剤担持体の回転方向と同一方向に設定することによって、第２搬送部材の受け渡し部側において、現像剤担持体と反対側へ寄せることの効果と、補給トナーへの上方からの現像剤の混合攪拌効果とによって、トナーの分散の発生・助長を防止できる。
【００２２】
また、受け渡し部において、第１搬送部材側と第２搬送部材側とを遮蔽する壁部を設けたことによって、第２搬送部材からの第１搬送部材への落下を防止でき、トナー供給遅れを防止できる。受け渡し部において、このような壁部が無ければ、第１搬送部材からのオーバーフロー剤の上側を補給トナーが上滑りし、トナーが分散されにくく、かつ、各搬送部材の回転方向は前記したものと逆であれば、混合攪拌されにくくなる。
【００２３】
送り込み部に第１搬送部材側と第２搬送部材側とを遮蔽する壁部を設けたものでは、第２搬送部材の回転方向に沿って攪拌されながら壁部を乗り越え、第１搬送部材へ移動することになり、送り込み部におけるトナーの分散性を高めることができる。送り込み部において、このような壁部がなければ、この送り込み部において直ちに第２搬送部材側から第１搬送部材側へ現像剤が移動することになって、第２搬送部材での攪拌効果が生じない。
【００２４】
前記トナーは形状係数ＳＦ−１が１００〜１８０の範囲にあり、形状係数ＳＦ−２が１００〜１８０の範囲であれば、トナー形状が球形に近いため、トナー同士あるいはトナーと感光体の接触状態が点接触となり、吸着力が弱くなる為トナー流動性が高くなり、トナー補給性、攪拌によるトナー濃度均一性が高くなる。さらに感光体との吸着力も弱くなるので、転写率がよくなり高品位な画像を得ることができる。
【００２５】
本発明のプロセスカートリッジや画像形成装置では前記現像装置を用いるので、補給トナーの分散性が良好で、現像剤の十分な攪拌が可能となって、地汚れやトナー飛散の発生を抑えることができる。このため、高品質な画像を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の画像形成装置の全体簡略図である。
【図２】前記画像形成装置の要部拡大断面図である。
【図３】搬送部材の回転方向を説明する前記画像形成装置の要部拡大簡略図である。
【図４】現像剤の流れを示す簡略図である。
【図５】プロセスカートリッジの受け渡し部側の斜視図である。
【図６】受け渡し部の断面図である。
【図７】プロセスカートリッジの送り込み部側の斜視図である。
【図８】送り込み部の断面図である。
【図９】形状係数ＳＦ−１を説明するためのトナーの形状を模式的に現した図である。
【図１０】形状係数ＳＦ−２を説明するためのトナーの形状を模式的に現した図である。
【図１１】プロセスカートリッジの受け渡し部の断面斜視図である。
【図１２】プロセスカートリッジの第１の変形例を示す受け渡し部の断面斜視図である。
【図１３】前記図１２に示す受け渡し部に用いる分散部材を示し、（ａ）は正面図であり、（ｂ）は側面図である。
【図１４】プロセスカートリッジの第２の変形例を示す受け渡し部の断面斜視図である。
【図１５】前記図１４に示す受け渡し部に用いる分散部材を示し、（ａ）は正面図であり、（ｂ）は側面図である。
【図１６】プロセスカートリッジの第３の変形例を示す受け渡し部の断面斜視図である。
【図１７】前記図１６に示す受け渡し部に用いる分散部材を示し、（ａ）は正面図であり、（ｂ）は側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、図に示す実施例による本発明を実施するための形態を説明する。
【実施例】
【００２８】
図１は、画像形成装置としてのプリンタを示す概略構成図であり、図２は、前記画像形成装置に設けた作像部の概略断面図である。
【００２９】
図１に示すように、画像形成装置本体２０には、中間転写ユニット１０が備える中間転写ベルト８に対向するように、各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）に対応した作像部６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｂｋが並設されている。各作像部６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｂｋは、作像プロセスに用いられるトナーの色が異なる以外はほぼ同一構造である。
【００３０】
図２に示すように、作像部６は、像担持体としての感光体ドラム１と、感光体ドラム１の周囲に配設された帯電部（帯電手段）２、現像部としての現像装置３、クリーニング部（クリーニング手段）４等で構成されている。なお、図２において、色の識別を表す符号のアルファベット（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋ）は省略している。また、図１では、図２に示す各部品のうち、現像装置３と感光体ドラム１のみ図示している。
【００３１】
上記作像部６を構成する、感光体ドラム１、帯電部２、現像装置３、クリーニング部４は、画像形成装置本体２０に対して一体的に着脱可能なプロセスユニットとして構成されている。このような構成とすることで、作像部６のメンテナンス作業の作業性が向上する。また、感光体ドラム１、帯電部２、現像装置３、クリーニング部４を、それぞれ単独で画像形成装置本体２０に対して着脱可能に構成してもよい。この場合は、それぞれが寿命に達したときに、新品のものに交換することが可能である。
【００３２】
図１において、中間転写ベルト８を介して４つの感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋに対向した位置に、一次転写手段としての４つの一次転写ローラ９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ，９Ｂｋが配設されている。各一次転写ローラ９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ，９Ｂｋは、それぞれ、中間転写ベルト８を感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋとの間に挟み込んで、一次転写ニップを形成している。
【００３３】
また、中間転写ベルト８の外周面側に、二次転写手段としての二次転写ローラ７が配設されている。二次転写ローラ７に対向した位置には、二次転写バックアップローラ１７が配設されており、二次転写バックアップローラ１７と二次転写ローラ７とで中間転写ベルト８を挟み込んで、二次転写ニップを形成している。
【００３４】
画像形成装置本体２０の下部には、記録媒体としての用紙Ｐを収容した給紙トレイ１１や、給紙トレイ１１から用紙Ｐを搬出する給紙ローラ１２等が設けてある。一方、画像形成装置本体２０の上部には、用紙を排出するための一対の排紙ローラ１３と、排出された用紙をストックするための排紙トレイ１４とが配設されている。
【００３５】
また、画像形成装置本体２０内には、下部の給紙トレイ１１から上部の排紙トレイ１４へ用紙を案内するための搬送経路Ｒが形成されている。この搬送経路Ｒにおいて、給紙ローラ１２から二次転写ローラ７に至る途中には、一対のレジストローラ１５が配設されている。また、二次転写ローラ７から排紙ローラ１３に至る途中に、用紙上の画像を定着させるための定着装置１６を配設している。定着装置１６は、内部に加熱源を有する加熱ローラ１６ａと、その加熱ローラ１６ａを加圧する加圧ローラ１６ｂを有する。加熱ローラ１６ａと加圧ローラ１６ｂとが互いに圧接した圧接部において定着ニップを形成している。
【００３６】
次に、図１及び図２を参照して上記画像形成装置の基本的動作について説明する。作像動作が開始されると、図２に示す作像部６の感光体ドラム１が図示しない駆動装置によって図の時計回りに回転駆動され、感光体ドラム１の表面が帯電部２によって所定の極性に一様に帯電される。帯電された感光体ドラム１の表面には、図示しない露光装置からレーザ光Ｌが照射されて、感光体ドラム１の表面に静電潜像が形成される。このとき、感光体ドラム１に露光する画像情報は所望のフルカラー画像をイエロー、シアン、マゼンタ及びブラックの色情報に分解した単色の画像情報である。このように感光体ドラム１上に形成された静電潜像に、現像装置３によってトナーが供給されることにより、静電潜像はトナー画像（現像剤像）として可視像化される。
【００３７】
上記作像動作は、図１に示す４つの作像部６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｂｋにおいてそれぞれ行われる。その後、各感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋ上に形成されたトナー画像は、各感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋと中間転写ベルト８とが対向する一次転写ニップに達し、それぞれの一次転写ニップの位置で、各トナー画像が図の矢印の方向に走行する中間転写ベルト８上に順次重ね合わせて転写される。詳しくは、各一次転写ローラ９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ，９Ｂｋにトナーの帯電極性と逆極性の転写バイアスが印加されることにより、各感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋ上のトナー画像が一次転写ニップに達したときに、トナー画像が中間転写ベルト８上へ静電的に転写される。かくして中間転写ベルト８はその表面にフルカラーのトナー画像（カラー画像）を担持する。
【００３８】
一方、各感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋの表面には、中間転写ベルト８に転写しきれなかったトナーが残留するが、各感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋ上の残留トナーは、図２に示すクリーニング部４に設けたクリーニングブレード４ａによって除去される。さらに、図示しない除電装置によって、各感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋ上の残留電位が除去され、次の画像形成に備えられる。
【００３９】
その後、中間転写ベルト８上に転写されたカラー画像は、中間転写ベルト８と二次転写ローラ７とが対向する二次転写ニップに達し、この位置で搬送されてきた用紙に中間転写ベルト８上のカラー画像が転写される。このとき二次転写ローラ７には、トナー帯電極性と逆極性の転写バイアスが印加されており、これによって中間転写ベルト８上のカラー画像が用紙に静電的に転写される。
【００４０】
上記二次転写ニップの位置に搬送された用紙は、給紙トレイ１１から搬送されたものである。詳しくは、給紙ローラ１２が回転駆動することによって、給紙トレイ１１に収容された用紙Ｐが搬送経路Ｒに送り出される。搬送経路Ｒに送り出された用紙Ｐは、レジストローラ１５によって一旦停止される。そして、中間転写ベルト８上のトナー画像にタイミングを合わせてレジストローラ１５の回転を再開し、用紙を二次転写ニップへ搬送する。このようにして、用紙に所望のカラー画像が転写される。また、カラー画像を転写した後の中間転写ベルト８の表面は、図示しないクリーニング装置によってクリーニングされ、残留トナーが除去される。
【００４１】
その後、二次転写ニップの位置でカラー画像が転写された用紙は、定着装置１６に搬送される。そして、加熱ローラ１６ａと加圧ローラ１６ｂによって用紙が加熱及び加圧されてカラー画像が定着される。その後、画像が定着された用紙は排紙ローラ１３によって排紙トレイ１４へと排出される。
【００４２】
以上の説明は、用紙上にフルカラー画像を形成するときの画像形成動作であるが、４つの作像部６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｂｋのいずれか１つを使用して単色画像を形成したり、２つ又は３つの作像部を使用して、２色又は３色の画像を形成したりすることも可能である。
【００４３】
図３に示すように、現像装置３は、ポリエステル樹脂を主成分とするトナー（５．８μｍ）と磁性微粒子であるキャリア（３５μｍ）を７ｗｔ％に均一混合した現像剤が一定量充填された現像ケース２５と、この現像ケース２５に回転自在に支持され、かつ該現像ケースに形成された開口を通して像担持体１（図１及び図２参照）に近接して対向配置された現像剤担持体４９としての現像ローラ５０とを有し、該現像ローラ５０は反時計方向に回転する現像スリーブ５１と、該スリーブ５１内に固定されＰ１極〜Ｐ５極の５つの磁極が形成された磁気ロール５５とを備えている。
【００４４】
図３には５つの磁極Ｐ１極〜Ｐ５極の磁力がピークになる位置を示している。現像ローラ５０の下部側には、現像ケース２５に支持された現像剤規制部材としてのドクターブレード５２が近接配置され、該ドクターブレード５２によって現像ローラ５０上の現像剤量が規制される。現像装置３には、現像ローラ５０に対向して、その斜め下方の現像搬送室６１と、ほぼ水平で現像搬送室より上方（斜め上方）の攪拌搬送室６２とが設けられている。現像搬送室６１内には現像剤搬送部材としての第１搬送スクリュ（第１搬送部材）５３が、攪拌搬送室内には現像剤搬送部材としての第２搬送スクリュ（第２搬送部材）５４がそれぞれ配置されている。
【００４５】
第１搬送部材５３と第２搬送部材５４は、その軸線が現像ローラ５０の軸線と平行で、かつ、第１搬送部材５３は軸線方向において現像ローラ５０の全長に亘って隣接しており、第１搬送部材５３の軸線方向の長さは現像ローラ５０の長さと同等かそれよりも多少長い長さに設定されている。同じく、軸線方向において現像ローラ５０の全長に亘って隣接する第２搬送部材５４も第１搬送部材５３と同じ長さでもよいが、本実施形態は第２搬送部材５４の長さが第１搬送部材５３よりも長く設定されている。
【００４６】
また、下方に配設される第１搬送部材５３と、これに隣接して斜め上方に配設される第２搬送部材５４とは、各軸中心（回転軸心）Ｏ１、Ｏ２を結ぶ直線ｍが、例えば、水平面に対して、３０°〜５０°程度に傾斜するように設定される。また、第１搬送部材５３の回転方向は矢印Ａ１方向であって、現像ローラ５０の回転方向（矢印Ａ方向）と同一方向である。第２搬送部材５４の回転方向は、現像ローラ５０および第１搬送部材５３の回転方向とは反対の矢印Ｂ方向に回転する。そして、第１及び第２搬送部材５３，５４は６００〜８００ｒｐｍで回転させることによって現像剤を攪拌しつつ搬送し、トナーとキャリアの均一混合と帯電付与を行っている。
【００４７】
図４は、本発明に係る現像装置内での現像剤の流れを示す展開説明図である。図４において、現像装置内にはトナー濃度センサ（図示せず）が設けられ、該センサがトナー濃度不足を検知すると、攪拌搬送室６２の現像剤搬送方向上流側（図の左端）に設けられたトナー補給部としてのトナー補給口３０から消費された量に応じた量のトナーが補給される。
【００４８】
攪拌搬送室６２には、このトナー補給口３０に続いて現像搬送室６１と攪拌搬送室６２とが通ずる受け渡し部３１が設けられ、この受け渡し部３１において現像搬送室６１内で現像剤規制部材であるドクターブレード５２に掻き落とされた現像剤Ｇ等が送り込まれる。そして、受け渡し部３１を過ぎた攪拌搬送室６２には現像ローラ５０に担持されて現像領域に達したが現像に供されなかった現像剤Ｇが現像ケース２５に形成された回収ガイド（分離部材）５７を介して矢印ｇ１（図３参照）に示すように戻される。すなわち、現像ローラ５０からの現像剤分離力は内包する磁気ロール（マグローラ）５５のＰ３，Ｐ４極を同極配置し反発力を作用させ、かつ現像ローラ５０回転による遠心力を加えることによって、矢印ｇ１方向に分離される。この戻し現像剤Ｇは現像ローラのほぼ全長に亘り、そしてこれらの現像剤が第２搬送スクリュの回転によって図の右方へ搬送される。回収ガイド５７はその先端を現像ローラ５０から現像剤が剥離する剥離ポイントよりも僅か下流に配置し、剥離した現像剤を捕集し、第２搬送部材（回収スクリュ）５４に取り込むようになっている。
【００４９】
第２搬送部材５４によって攪拌されつつ搬送されることで、トナー濃度が均一となった攪拌搬送室６２の現像剤Ｇはその搬送方向下流側に設けられた送り込み部３３から現像搬送室６１に送り込まれる。この送り込み部３３では攪拌搬送室６２が現像搬送室６１より上方にあるので、送り込みは自重落下によって行われる。受け渡し部３１及び送り込み部３３の位置は現像ローラ５０の左端と右端をそれぞれ越えた位置に設けられている。受け渡し部３１及び送り込み部３３においは、各搬送部材５３、５４のスクリュの形状はパドルや逆巻きのスクリュを設け、搬送方向に対して垂直方向への搬送能力を持たせるようにするのが好ましい。
【００５０】
このように現像装置３は、第１搬送部材５３にて攪拌搬送を行いつつ矢印ｇ（図３参照）のように、現像ローラ５０に現像剤供給を行い、第２搬送部材５４によってすべて回収する方式を取っている。このため、図４に示すように、現像搬送室６１及び攪拌搬送室６２内の現像剤の堆積状態が斜めになる（供給スクリュ中の現像剤量が下流方向に従って減少する）。第１搬送部材５３の径、ピッチと回転数から求まる現像剤搬送量能力をＷｍとし、現像ローラ５０上の現像剤搬送量をＷｓとすると、両者の関係がＷｍ＞Ｗｓとなる場合に現像剤が一様に現像ローラ５０上に搬送されるようになる。この条件が成立しないと第１搬送部材５３の下流側において現像剤が不足してしまい現像ローラ５０への現像剤Ｇの供給が不可能となる。
【００５１】
この現像装置では、搬送手段として、第２搬送部材（回収スクリュ）５４と第１搬送部材（供給スクリュ）５３との縦２軸であって、下部に現像剤規制部材（ドクターブレード５２）を設ける方式である。このため、上部に転写部材（中間転写ベルト８）を設ける方式において、現像に使用した現像剤を供給路に戻さない現像剤一方向循環を実現したものである。しかも、  感光体ドラム１に対し現像ローラ５０が順方向に回転する現像方式（ウィズ現像）を成立させることが出来る構造となっている。
【００５２】
ところで、受け渡し部３１は、図５と図６に示すようなケーシング６５内にて形成される。ケーシング６５は、前記直線ｍに平行な傾斜壁６５ａと、この傾斜壁６５ａに対向（対面）した対向壁６５ｂと、傾斜壁６５ａと対向壁６５ｂとの端部を連結する湾曲壁６５ｃ、６５ｄとを備える。
【００５３】
対向壁６５ｂは、湾曲壁６５ｃ、６５ｄに連続した一対の円弧部６６，６７からなる。また、円弧部６６，６７の反湾曲壁側の端部が連結され、この連結部が、第１搬送部材５３側と第２搬送部材５４側との間に配設される壁部６８を構成する。この場合、壁部６８は前記直線ｍよりも下方位置に配置される。そして、壁部６８よりも上方側に、第１搬送部材５３側と第２搬送部材５４側とを連通する開口部６９が形成される。
【００５４】
このため、現像搬送室６１の受け渡し部対応部においては、図６に示すように、第１搬送部材５３が矢印Ａ１方向に回転することによって、現像剤Ｇが矢印Ｃのように、上方から攪拌搬送室６２の受け渡し部対応部において開口部６９を介して受け渡されることになる。また、攪拌搬送室６２の受け渡し部対応部においては、第２搬送部材５４が矢印Ｂ方向に回転していることによって、補給口３０から供給されたトナーは、下端部から矢印Ｂ方向に移動した状態となっている。すなわち、現像剤担持体４９と反対側に寄せることができる。
【００５５】
したがって、トナー補給口３０から補給されたトナーには、その上方から現像剤が受け渡されることになる。このように、受け渡されれば、トナーが現像剤Ｇよりも比重が軽いので、この軽いトナーに重い現像剤Ｇを被せることになる。このため、攪拌搬送室６２おいて、補給トナーが現像剤上を移動してしまう上滑りという現象を抑えることができる。すなわち、トナーと現像剤Ｇの比重の差から生まれるトナーの上滑りを防止でき、現像剤搬送能力を下げることなく効果的にトナーの分散を行うことができる。これによって、地汚れやトナー飛散の発生を抑えることができる。
【００５６】
第２搬送部材５４の回転方向を現像剤担持体４９の回転方向と反対方向に設定するとともに、第１搬送部材５３の回転方向を現像剤担持体４９の回転方向と同一方向に設定することによって、第２搬送部材５４の受け渡し部３１側において、現像剤担持体４９と反対側へ寄せることの効果と、補給トナーへの上方からの現像剤の混合攪拌効果とによって、トナーの分散の発生・助長を防止できる。また、受け渡し部３１において、第１搬送部材側５３と第２搬送部材５４側とを遮蔽する壁部６８を設けたことによって、第２搬送部材５４からの第１搬送部材５３への落下を防止でき、トナー供給遅れを防止できる。
【００５７】
また、送り込み部３３は、図７と図８に示すようなケーシング７０にて形成される。ケーシング７０は、前記直線ｍに平行な傾斜壁７０ａと、この傾斜壁７０ａに対向（対面）した対向壁７０ｂと、傾斜壁７０ａと対向壁７０ｂとの端部を連結する湾曲壁７０ｃ、７０ｄとを備える。対向壁７０ｂは、その内面が、湾曲壁７０ｃの内面に連続した円弧面７１と、湾曲壁７０ｄの内面に連続した円弧面７２とを有するブロック片７３にて構成される。
【００５８】
このため、円弧面７１と円弧面７２との接合部位にて、第１搬送部材５３側と第２搬送部材５４側との間に配設される壁部７５が形成される。この場合、壁部７５は前記直線ｍよりも下方位置に配置される。壁部７５よりも上方側に、第１搬送部材５３側と第２搬送部材５４側とを連結する開口部７６が形成される。
【００５９】
攪拌搬送室６２の送り込み部対応部においては、第２搬送部材５４が矢印Ｂ方向に回転していることによって、現像剤は図８に示すように、上方から現像搬送室６１に送り込まれる。すなわち、第２搬送部材５４は図８上において反時計廻りに回転し、現像剤を現像ローラ５０とは反対側に片寄せしながら搬送することになる。しかしながら、この送り込み部３３には壁部７５が設けられているので、この送り込み部３３に現像剤が到着しても、そのまま第１搬送部材５３側には移動しない。この際、片寄を保ちながら第２搬送部材５４の回転方向に沿って、壁部７５を乗り越えて第１搬送部材５３側へ矢印Ｄのように送り込まれる。このため、この送り込み部３３において分散効果を発揮することができる。
【００６０】
次に、プリンタに好適に使用されるトナーについて説明する。６００［ｄｐｉ］以上の微少ドットを再現するために、トナーの体積平均粒径は３〜８［μｍ］が好ましい。体積平均粒径（Ｄｖ）と個数平均粒径（Ｄｎ）との比（Ｄｖ／Ｄｎ）は１．００〜１．４０の範囲にあることが好ましい。（Ｄｖ／Ｄｎ）が１．００に近いほど粒径分布がシャープであることを示す。このような小粒径で粒径分布の狭いトナーでは、トナーの帯電量分布が均一になり、地肌かぶりの少ない高品位な画像を得ることができ、また、静電転写方式では転写率を高くすることができる。
【００６１】
トナーの形状係数ＳＦ−１は１００〜１８０、形状係数ＳＦ−２は１００〜１８０の範囲にあることが好ましい。図９は、形状係数ＳＦ−１を説明するためにトナーの形状を模式的に示した図である。図１０は形状係数ＳＦ−２を説明するためにトナーの形状を模式的に示した図である。形状係数ＳＦ−１は、トナー形状の丸さの割合を示すものであり、次の数１で表される。トナーを二次元平面に投影してできる形状の最大長ＭＸＬＮＧの二乗を図形面積ＡＲＥＡで除して、１００π／４を乗じた値である。
【数１】
0005622076.tif 000002
【００６２】
ＳＦ−１の値が１００の場合トナーの形状は真球となり、ＳＦ−１の値が大きくなるほど不定形になる。
【００６３】
また、形状係数ＳＦ−２は、トナーの形状の凹凸の割合を示すものであり、次の数２で表される。トナーを２次元平面に投影してできる図形の周長ＰＥＲＩの二乗を図形面積ＡＲＥＡで除して、１００π／４を乗じた値である。
【数２】
0005622076.tif 000003
【００６４】
ＳＦ−２の値が１００の場合トナー表面に凹凸が存在しなくなり、ＳＦ−２の値が大きくなるほどトナー表面の凹凸が顕著になる。
【００６５】
なお、形状係数の測定は、具体的には、走査型電子顕微鏡（Ｓ−８００：日立製作所製）でトナーの写真を撮り、これを画像解析装置（ＬＵＳＥＸ３：ニレコ社製）に導入して解析して計算した。
【００６６】
トナーの形状が球形に近くなると、トナーとトナーあるいはトナーと感光体との接触状態が点接触になるために、トナー同士の吸着力は弱くなり従って流動性が高くなり、また、トナーと感光体との吸着力も弱くなって、転写率は高くなる。形状係数ＳＦ−１、ＳＦ−２のいずれかが１８０を超えると、転写率が低下するため好ましくない。
【００６７】
トナーとして、形状係数ＳＦ−１が１００〜１８０の範囲にあり、形状係数ＳＦ−２が１００〜１８０の範囲にある場合、トナー形状が球形に近いため、トナー同士あるいはトナーと感光体の接触状態が点接触となり、吸着力が弱くなる為トナー流動性が高くなり、トナー補給性、攪拌によるトナー濃度均一性が高くなる。さらに感光体との吸着力も弱くなるので、転写率がよくなり高品位な画像を得ることができる。
【００６８】
図１２は第１の変形例を示し、この図１１に示すように、受け渡し部３１のケーシング６５内に範囲Ｈ内において分散部材８０が配置されている。分散部材８０は、例えば、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）等の樹脂製の厚さ０．２〜０．８ｍｍの板材から構成される。
【００６９】
すなわち、図１３（ａ）（ｂ）で示すように、分散部材８０は、ケーシング６５の傾斜壁６５ａの内面に付設される第１壁８１と、この第１壁８１に対して直角に折れ曲がる第２壁８２と、この第２壁８２に対して所定角度で折れ曲がる第３壁８３とからなる。また、第２壁８２の第１壁８１側に複数の貫孔８４が設けられている。この場合の貫孔８４は、図１３（ｂ）に示すように、３列の千鳥状に配置されている。
【００７０】
そして、分散部材８０は、その第１壁８１がケーシング６５の傾斜壁６５ａの内面に付設され、その第３壁８３が対向壁６５ｂの円弧部６６の内面に付設され、第１搬送部材５３側と第２搬送部材５４側との間の開口部６９を塞ぐように配置される。この場合、複数の貫孔８４は、直線ｍよりも上方側に位置するように配置される。なお、分散部材８０のケーシング６５内面への接合には、例えば、両面テープを用いることができる。ここに両面テープとは、表裏面それぞれに粘着性を有するテープをいう。また、両面テープを用いることなく、接着剤を用いるものであってもよい。
【００７１】
このような分散部材８０を設ければ、第１搬送部材５３側から第２搬送部材５４側へ現像剤を受け渡す際には、この分散部材８０の千鳥状に配置された貫孔８４を介して行われる。このため、現像剤は貫孔８４を通過する際に分散される。また、複数の貫孔８４は、直線ｍよりも上方側に位置するように配置されているので、第２搬送部材５４側から第１搬送部材５３側への現像剤の落下を防止できる。
【００７２】
図１４は第２の変形例を示し、この場合、図１５（ａ）（ｂ）に示すように、貫孔８４にひさし８５が設けられている。すなわち、第２壁８２に半円形状のスリットを設け、このスリット内の残部を所定角度だけ起こした形状である。この場合の貫孔８４も、直線ｍよりも上方側に位置するように配置されるのが好ましい。
【００７３】
この分散部材８０を装着した状態では、ひさし８５は第１搬送部材５３側から第２搬送部材５４側へ水平状に突出した状態となる。このため、第１搬送部材５３から第２搬送部材５４へは、貫孔８４を介して受け渡すことができ、しかも、受け渡す際には、現像剤を分散させることができる。また、第２搬送部材５４側から振り払われて落下した現像剤がひさし８５に叩きつけられて戻りが阻止され、かつ分散効果を上げることができる。
【００７４】
次に、図１６は第３の変形例を示し、この場合、送り込み部３３に分散部材８６を配置したものである。この場合の分散部材８６も、図１７（ａ）（ｂ）に示すように、ケーシング６５の傾斜壁６５ａの内面に付設される第１壁８７と、この第１壁８７に対して直角に折れ曲がる第２壁８８と、この第２壁８８に対して所定角度で折れ曲がる第３壁８９とからなる。また、第２壁８８の第１壁８７側に複数の貫孔９０が設けられている。この場合の貫孔９０は、図１７（ｂ）に示すように、この分散部材８６の幅方向に延びる矩形状の孔部からなる。貫孔９０は、分散部材８６の幅方向と直交する縦方向に所定ピッチで複数個（図例では５個）が配設されている。この場合、貫孔８４を、直線ｍよりも上方側に位置するように配置されるのが好ましい。
【００７５】
ところで、この分散部材８６は、例えば、０．１ｍｍ〜０．３ｍｍ程度の薄肉のりん青銅板等の金属板から構成される。また、このような銅板（金属板）を用いる場合、貫孔９０をエッチング加工等によって形成することができる。
【００７６】
このように、分散部材８６に肉厚が小である銅板を用いることによって、この分散部材８６に現像剤が衝突することによって、振動が生じて分散効果を発揮することができる。
【００７７】
なお、本発明は上述の実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加え得ることは勿論である。本発明に係る画像形成装置は、電子写真複写機、レーザービームプリンタ、ファクシミリ装置等がある。
第１搬送部材５３の軸中心と第２搬送部材５４の軸中心とを結ぶ直線ｍの水平面に対する傾斜角度として、図６の矢印Ｃのように第１搬送部材５３側から第２搬送部材５４側へ現像剤を移動させることができ、かつ第２搬送部材５４側の補給されたトナーが第１搬送部材側へ移動しない範囲で種々変更できる。
【００７８】
分散部材８０として、樹脂に限るものではなく、金属製であってもよい。また分散部材８０における貫孔８４の数、大きさ、形状等も第１搬送部材５３側から第２搬送部材５４側へ現像剤を移動させることができる範囲で種々変更できる。図１７に示す分散部材８６を受け渡し部３１側に用いても、図１３や図１５に示す分散部材８０を送り込み部３３側に用いてもよい。なお、分散部材８０，８６に樹脂板を用いる場合ＰＥＴに限るものではなく、金属板を用いる場合もりん青銅に限るものではない。すなわち、分散部材８０，８６としての機能を発揮できて、現像装置に装着できるものであればよい。
【符号の説明】
【００７９】
１    像担持体
２    帯電手段（帯電部）
４    クリーニング手段（クリーニング部）
３０  トナー補給口
３１  受け渡し部
３３  送り込み部
５３  第１搬送部材
５４  第２搬送部材
６８  壁部
７５  壁部
【先行技術文献】
【特許文献】
【００８０】
【特許文献１】特開平５−３３３６９１号公報
【特許文献２】特開平１１−１７４８１０号公報
【特許文献３】特許３９５０７３５号公報
【図１】
0005622076.tif 000004
【図２】
0005622076.tif 000005
【図３】
0005622076.tif 000006
【図４】
0005622076.tif 000007
【図５】
0005622076.tif 000008
【図６】
0005622076.tif 000009
【図７】
0005622076.tif 000010
【図８】
0005622076.tif 000011
【図９】
0005622076.tif 000012
【図１０】
0005622076.tif 000013
【図１１】
0005622076.tif 000014
【図１２】
0005622076.tif 000015
【図１３】
0005622076.tif 000016
【図１４】
0005622076.tif 000017
【図１５】
0005622076.tif 000018
【図１６】
0005622076.tif 000019
【図１７】
0005622076.tif 000020