(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャリアとトナーとを有する現像剤を収容するとともに、像担持体上に形成される潜像を現像する現像装置であって、
前記像担持体に対向するとともに、周囲に複数の磁極が形成された現像剤担持体と、
前記現像剤担持体の下方に対向するように配設されるとともに、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、
装置内に収容された現像剤を長手方向に搬送して循環経路を形成する複数の搬送部材と、
を備え、
前記複数の搬送部材は、
前記現像剤担持体に対向するとともに、現像剤を長手方向に搬送しながら前記現像剤担持体に現像剤を供給する第１搬送部材と、
前記第１搬送部材の上方に配設されて前記現像剤担持体に対向するとともに、前記現像剤担持体から離脱された現像剤を長手方向に搬送する第２搬送部材と、
を具備し、
前記現像剤担持体に対向する位置に、前記第１搬送部材による第１搬送経路と前記第２搬送部材による第２搬送経路とを仕切る仕切り部材をさらに備え、
前記第２搬送部材は、前記現像剤担持体の回転中心軸に直交する断面でみたときに、前記第２搬送部材の回転中心軸の位置が前記現像剤担持体の上端を通る仮想水平線の下方であって前記現像剤担持体の下端を通る仮想水平線の上方になるように配設され、
前記現像剤担持体は、前記複数の磁極のうち前記現像剤担持体に担持された現像剤を離脱するための剤離れ磁極が同極となる２つの磁極に挟まれて形成されるとともに、前記現像剤担持体の回転中心軸に直交する断面でみたときに前記剤離れ磁極を形成する前記２つの磁極の間を等分する前記現像剤担持体上の位置が前記現像剤担持体の回転中心軸を通る仮想水平線よりも上方になるように形成されたことを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記仕切り部材は、前記現像剤担持体の回転中心軸に直交する断面でみたときに、その先端部が前記現像剤担持体の回転中心軸を通る仮想水平線よりも上方にあ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】
前記仕切り部材は、前記現像剤担持体の回転中心軸に直交する断面でみたときに、その先端部が前記第２搬送部材の回転中心軸を通る仮想水平線よりも上方にあることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の現像装置。
【請求項４】
前記仕切り部材は、前記第２搬送経路の側に形成される傾斜面の傾斜角が現像剤の安息角よりも大きくなるように形成されたことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の現像装置。
【請求項５】
前記仕切り部材は、前記第２搬送経路の側に形成される傾斜面の傾斜角が４０度以上になるように形成されたことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の現像装置。
【請求項６】
前記仕切り部材は、前記第２搬送経路の側に形成される傾斜面の傾斜角が前記現像剤担持体に近い側よりも遠い側で大きくなるように形成されたことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の現像装置。
【請求項７】
前記仕切り部材は、前記現像剤担持体の回転中心軸に直交する断面でみたときに、前記第２搬送経路の側に形成される傾斜面に沿って延長して描かれる仮想線と前記現像剤担持体の表面とが交わる２点からそれぞれ前記現像剤担持体の回転中心軸までを結ぶ２つの仮想線分がなす角度が９０度以下になるように形成されたことを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれかに記載の現像装置。
【請求項８】
前記仕切り部材は、前記現像剤担持体に対向する対向面と前記現像剤担持体とのギャップが前記現像剤担持体の走行方向に沿って一定になるように形成されたことを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれかに記載の現像装置。
【請求項９】
前記仕切り部材は、前記現像剤担持体に対向する対向面と前記現像剤担持体とのギャップが２ｍｍ以下になるように形成されたことを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれかに記載の現像装置。
【請求項１０】
前記仕切り部材は、前記第２搬送経路の側に形成される傾斜面の摩擦係数がその他の表面の摩擦係数に比べて低くなるように形成されたことを特徴とする請求項１〜請求項９のいずれかに記載の現像装置。
【請求項１１】
前記仕切り部材は、前記第２搬送経路の側に形成される傾斜面の摩擦係数が前記第２搬送経路における現像剤搬送方向の上流側に比べて現像剤搬送方向の下流側が低くなるように形成されたことを特徴とする請求項１〜請求項１０のいずれかに記載の現像装置。
【請求項１２】
前記第２搬送経路は、前記仕切り部材の近傍の現像剤を撹拌する撹拌部材を具備したことを特徴とする請求項１〜請求項１１のいずれかに記載の現像装置。
【請求項１３】
前記撹拌部材は、所定方向に回転するパドル状部材であることを特徴とする請求項１２に記載の現像装置。
【請求項１４】
前記撹拌部材は、前記第２搬送部材に接触することにより振動する振動部材であることを特徴とする請求項１２に記載の現像装置。
【請求項１５】
前記撹拌部材は、その撹拌力が第２搬送経路の上流側に比べて下流側が大きくなるように形成されたことを特徴とする請求項１２〜請求項１４のいずれかに記載の現像装置。
【請求項１６】
前記仕切り部材は、現像ケースと一体的に形成されたことを特徴とする請求項１〜請求項１５のいずれかに記載の現像装置。
【請求項１７】
前記仕切り部材は、現像ケースと別体となるように形成されるとともに、前記現像剤担持体に対して位置決めされたことを特徴とする請求項１〜請求項１５のいずれかに記載の現像装置。
【請求項１８】
前記仕切り部材は、前記現像剤担持体の両端の軸部にホルダを介して保持され、
前記仕切り部材と前記現像ケースとの隙間を封止するシール部材を設置したことを特徴とする請求項１７に記載の現像装置。
【請求項１９】
前記仕切り部材は、現像ケースと別体となるように形成されるとともに、前記現像剤担持体とのギャップを調整可能に前記現像ケースに固定されることを特徴とする請求項１〜請求項１５のいずれかに記載の現像装置。
【請求項２０】
前記仕切り部材は、その曲げ弾性係数が前記現像ケースの曲げ弾性係数よりも大きくなるように形成されたことを特徴とする請求項１７〜請求項１９のいずれかに記載の現像装置。
【請求項２１】
前記仕切り部材は、その熱膨張係数が前記現像ケースの熱膨張係数よりも小さくなるように形成されたことを特徴とする請求項１７〜請求項２０のいずれかに記載の現像装置。
【請求項２２】
前記仕切り部材は、非磁性材料で形成されたことを特徴とする請求項１〜請求項２１のいずれかに記載の現像装置。
【請求項２３】
前記キャリアは、その重量平均粒径が２０〜６０μｍになるように形成されたことを特徴とする請求項１〜請求項２２のいずれかに記載の現像装置。
【請求項２４】
前記第１搬送部材は、前記現像剤担持体の回転中心軸に直交する断面でみたときに、前記第１搬送部材の回転中心軸の位置が前記第２搬送部材の回転中心軸を通る仮想垂直線と前記現像剤担持体の回転中心軸を通る仮想垂直線との間になるように配設されたことを特徴とする請求項１〜請求項２３のいずれかに記載の現像装置。
【請求項２５】
前記キャリアは、
その重量平均粒径をＤｗ（μｍ）として、その個数平均粒径をＤｐ（μｍ）としたときに、
２２≦Ｄｗ≦３２
１．００≦Ｄｗ／Ｄｐ≦１．２０
なる関係を満たすとともに、
粒径が２０μｍよりも小さな粒子の含有量が７重量％以下であり、粒径が３６μｍよりも小さな粒子の含有量が９０〜１００重量％の範囲になるように形成されたことを特徴とする請求項１〜請求項２４のいずれかに記載の現像装置。
【請求項２６】
画像形成装置の装置本体に対して着脱自在に設置されるプロセスカートリッジであって、
請求項１〜請求項２５のいずれかに記載の現像装置と前記像担持体とが一体化されたことを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項２７】
請求項１〜請求項２５のいずれかに記載の現像装置と前記像担持体とを備えた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】
この発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の電子写真方式を用いた画像形成装置とそこに設置される現像装置及びプロセスカートリッジとに関し、特に、現像剤を長手方向に搬送して循環経路を形成する複数の搬送部材のうち少なくとも２つの搬送部材が現像剤担持体に対向するように配設されていて、現像領域の上流側で現像剤量を規制する現像剤規制部材を現像剤担持体の下方に配設された現像装置、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】
従来から、複写機、プリンタ等の画像形成装置において、トナーとキャリアとからなる２成分現像剤（添加剤等を添加する場合も含むものとする。）を収容した現像装置であって、現像剤を長手方向に搬送して循環経路を形成する複数の搬送部材のうち少なくとも２つの搬送部材を上下方向に設置するとともに、現像領域の上流側で現像剤量を規制する現像剤規制部材が現像剤担持体の下方に配設する技術が知られている（例えば、特許文献１〜特許文献３等参照。）。
【０００３】
２成分現像剤を用いた現像装置は、現像装置内におけるトナー消費に応じて、現像装置の一部に設けられたトナー補給口から現像装置内に適宜にトナーが補給される。補給されたトナーは、現像装置内の現像剤とともに、搬送スクリュ等の搬送部材（撹拌搬送部材）によって撹拌・混合される。撹拌・混合された現像剤は、その一部が現像ローラ（現像剤担持体）に供給される。現像ローラに担持された現像剤は、現像ローラの下方に設置されたドクターブレード（現像剤規制部材）によって適量に規制された後に、その２成分現像剤中のトナーが感光体ドラム（像担持体）との対向位置で感光体ドラム上の潜像に付着する。なお、現像ローラの内部にはマグネットが固設されていて、このマグネットによって現像ローラの周囲に複数の磁極が形成されている。
【０００４】
特許文献１等における現像装置には、第１搬送部材（供給スクリュ）と第２搬送部材（回収スクリュ）とが上下方向に設置されていて、これらの搬送部材によって現像剤の循環経路を形成している。下方に設置された第１搬送部材は、現像剤を長手方向に搬送しながら、汲上げ磁極の位置で現像ローラに現像剤を供給する。上方に設置された第２搬送部材は、剤離れ磁極の位置で現像剤ローラから離脱された現像剤を長手方向（第１搬送部材による搬送方向とは逆方向である。）に搬送する。第１搬送部材による搬送経路（第１搬送経路）の下流側と第２搬送部材による搬送経路（第２搬送経路）の上流側とは第１中継部を介して連通している。そして、第１搬送経路の下流側に達した現像剤は、その位置に留まり押し上げられ、第２搬送経路の上流側に達する。ここで、第２搬送経路の上流側には、トナー補給口が設けられていて、新品のトナーが適宜に補給される。また、第１搬送経路の上流側と第２搬送経路の下流側とは第２中継部を介して連通している。そして、第２搬送経路の下流側に達した現像剤は、第２中継部を自重落下して第１搬送経路の上流側に移動される。
【０００５】
このように複数の搬送部材が上下方向に並設された現像装置は、複数の搬送部材が水平方向に並設された現像装置（例えば、特許文献２の図１９等参照）に比べて、現像装置を水平方向にコンパクト化することができる。そのために、複数の現像装置が水平方向に並設されるタンデム型のカラー画像形成装置においては、多く用いられている。また、複数の搬送部材を上下方向に並設して、現像剤担持体に対する現像剤の供給経路（第１搬送経路）と、現像剤担持体から離脱する現像剤の回収経路（第２搬送経路）と、を分離した現像装置は、複数の搬送部材が水平方向に並設された現像装置（例えば、特許文献２の図１９等参照）に比べて、現像ローラ上に担持されて現像工程に供する現像剤中に現像工程後のものが含まれにくいために、像担持体上に形成するトナー像の濃度偏差を小さくすることができる。
【０００６】
また、このようにドクターブレード（現像剤規制部材）が現像ローラの下方に配設された現像装置を備えた画像形成装置は、ドクターブレードが現像ローラの上方に配設された現像装置（例えば、特許文献２の図１９等参照）を備えたものに比べて、画像形成装置の下方に配設された給紙部（用紙収容部）から排紙トレイまでの用紙搬送経路の長さを短くできるために、タンデム型のカラー画像形成装置におけるファーストプリント時間を短くすることができる（例えば、特許文献２の図１等参照）。さらに、排紙トレイを画像形成装置の上方に配設するレイアウトを用紙搬送経路を比較的短くしても容易にとることができるために、水平方向のサイズが小型化されたタンデム型のカラー画像形成装置に多く用いられている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述した特許文献１〜３等の現像装置は、第２搬送経路において、剤離れ磁極の位置で現像ローラ上から離脱した現像工程後の現像剤が、現像ローラ上に再び担持されてしまう場合があった。このような不具合は、第２搬送経路（回収経路）が第１搬送経路（供給経路）の上方に配設された現像装置では特に無視できない問題になっていた。
【０００８】
そして、このような不具合が生じると、現像ローラ上に担持されて現像工程に供する現像剤中に現像工程後のもの（トナーが消費された状態の現像剤である。）が含まれてしまって、像担持体上に形成するトナー像に濃度偏差が生じてしまっていた。
【０００９】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、現像剤を長手方向に搬送して循環経路を形成する複数の搬送部材のうち少なくとも２つの搬送部材が現像剤担持体に対向するように設置されて、現像剤規制部材が現像剤担持体の下方に配設された場合であって、第２搬送経路において現像剤担持体上から離脱された現像工程後の現像剤が再び現像剤担持体に担持されることを抑制する、現像装置、プロセスカートリッジ、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】
【００１０】
この発明の請求項１記載の発明にかかる現像装置は、キャリアとトナーとを有する現像剤を収容するとともに、像担持体上に形成される潜像を現像する現像装置であって、前記像担持体に対向するとともに、周囲に複数の磁極が形成された現像剤担持体と、前記現像剤担持体の下方に対向するように配設されるとともに、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、装置内に収容された現像剤を長手方向に搬送して循環経路を形成する複数の搬送部材と、を備え、前記複数の搬送部材は、前記現像剤担持体に対向するとともに、現像剤を長手方向に搬送しながら前記現像剤担持体に現像剤を供給する第１搬送部材と、前記第１搬送部材の上方に配設されて前記現像剤担持体に対向するとともに、前記現像剤担持体から離脱された現像剤を長手方向に搬送する第２搬送部材と、を具備し、前記現像剤担持体に対向する位置に、前記第１搬送部材による第１搬送経路と前記第２搬送部材による第２搬送経路とを仕切る仕切り部材をさらに備え、前記第２搬送部材は、前記現像剤担持体の回転中心軸に直交する断面でみたときに、前記第２搬送部材の回転中心軸の位置が前記現像剤担持体の上端を通る仮想水平線の下方であって前記現像剤担持体の下端を通る仮想水平線の上方になるように配設され、前記現像剤担持体は、前記複数の磁極のうち前記現像剤担持体に担持された現像剤を離脱するための剤離れ磁極が同極となる２つの磁極に挟まれて形成されるとともに、前記現像剤担持体の回転中心軸に直交する断面でみたときに前記剤離れ磁極を形成する前記２つの磁極の間を等分する前記現像剤担持体上の位置が前記現像剤担持体の回転中心軸を通る仮想水平線よりも上方になるように形成されたものである。
【００１１】
また、請求項２記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項１に記載の発明において、前記仕切り部材は、前記現像剤担持体の回転中心軸に直交する断面でみたときに、その先端部が前記現像剤担持体の回転中心軸を通る仮想水平線よりも上方にあるものである。
【００１２】
また、請求項３記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記仕切り部材は、前記現像剤担持体の回転中心軸に直交する断面でみたときに、その先端部が前記第２搬送部材の回転中心軸を通る仮想水平線よりも上方にあるものである。
【００１３】
また、請求項４記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項１〜請求項３のいずれかに記載の発明において、前記仕切り部材は、前記第２搬送経路の側に形成される傾斜面の傾斜角が現像剤の安息角よりも大きくなるように形成されたものである。
【００１４】
また、請求項５記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項１〜請求項４のいずれかに記載の発明において、前記仕切り部材は、前記第２搬送経路の側に形成される傾斜面の傾斜角が４０度以上になるように形成されたものである。
【００１５】
また、請求項６記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項１〜請求項５のいずれかに記載の発明において、前記仕切り部材は、前記第２搬送経路の側に形成される傾斜面の傾斜角が前記現像剤担持体に近い側よりも遠い側で大きくなるように形成されたものである。
【００１６】
また、請求項７記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項１〜請求項６のいずれかに記載の発明において、前記仕切り部材は、前記現像剤担持体の回転中心軸に直交する断面でみたときに、前記第２搬送経路の側に形成される傾斜面に沿って延長して描かれる仮想線と前記現像剤担持体の表面とが交わる２点からそれぞれ前記現像剤担持体の回転中心軸までを結ぶ２つの仮想線分がなす角度が９０度以下になるように形成されたものである。
【００１７】
また、請求項８記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項１〜請求項７のいずれかに記載の発明において、前記仕切り部材は、前記現像剤担持体に対向する対向面と前記現像剤担持体とのギャップが前記現像剤担持体の走行方向に沿って一定になるように形成されたものである。
【００１８】
また、請求項９記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項１〜請求項８のいずれかに記載の発明において、前記仕切り部材は、前記現像剤担持体に対向する対向面と前記現像剤担持体とのギャップが２ｍｍ以下になるように形成されたものである。
【００１９】
また、請求項１０記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項１〜請求項９のいずれかに記載の発明において、前記仕切り部材は、前記第２搬送経路の側に形成される傾斜面の摩擦係数がその他の表面の摩擦係数に比べて低くなるように形成されたものである。
【００２０】
また、請求項１１記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項１〜請求項１０のいずれかに記載の発明において、前記仕切り部材は、前記第２搬送経路の側に形成される傾斜面の摩擦係数が前記第２搬送経路における現像剤搬送方向の上流側に比べて現像剤搬送方向の下流側が低くなるように形成されたものである。
【００２１】
また、請求項１２記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項１〜請求項１１のいずれかに記載の発明において、前記第２搬送経路は、前記仕切り部材の近傍の現像剤を撹拌する撹拌部材を具備したものである。
【００２２】
また、請求項１３記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項１２に記載の発明において、前記撹拌部材を、所定方向に回転するパドル状部材としたものである。
【００２３】
また、請求項１４記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項１２に記載の発明において、前記撹拌部材を、前記第２搬送部材に接触することにより振動する振動部材としたものである。
【００２４】
また、請求項１５記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項１２〜請求項１４のいずれかに記載の発明において、前記撹拌部材は、その撹拌力が第２搬送経路の上流側に比べて下流側が大きくなるように形成されたものである。
【００２５】
また、請求項１６記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項１〜請求項１５のいずれかに記載の発明において、前記仕切り部材は、現像ケースと一体的に形成されたものである。
【００２６】
また、請求項１７記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項１〜請求項１５のいずれかに記載の発明において、前記仕切り部材は、現像ケースと別体となるように形成されるとともに、前記現像剤担持体に対して位置決めされたものである。
【００２７】
また、請求項１８記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項１７に記載の発明において、前記仕切り部材は、前記現像剤担持体の両端の軸部にホルダを介して保持され、前記仕切り部材と前記現像ケースとの隙間を封止するシール部材を設置したものである。
【００２８】
また、請求項１９記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項１〜請求項１５のいずれかに記載の発明において、前記仕切り部材は、現像ケースと別体となるように形成されるとともに、前記現像剤担持体とのギャップを調整可能に前記現像ケースに固定されるものである。
【００２９】
また、請求項２０記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項１７〜請求項１９のいずれかに記載の発明において、前記仕切り部材は、その曲げ弾性係数が前記現像ケースの曲げ弾性係数よりも大きくなるように形成されたものである。
【００３０】
また、請求項２１記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項１７〜請求項２０のいずれかに記載の発明において、前記仕切り部材は、その熱膨張係数が前記現像ケースの熱膨張係数よりも小さくなるように形成されたものである。
【００３１】
また、請求項２２記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項１〜請求項２１のいずれかに記載の発明において、前記仕切り部材は、非磁性材料で形成されたものである。
【００３２】
また、請求項２３記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項１〜請求項２２のいずれかに記載の発明において、前記キャリアは、その重量平均粒径が２０〜６０μｍになるように形成されたものである。
【００３３】
また、請求項２４記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項１〜請求項２３のいずれかに記載の発明において、前記第１搬送部材は、前記現像剤担持体の回転中心軸に直交する断面でみたときに、前記第１搬送部材の回転中心軸の位置が前記第２搬送部材の回転中心軸を通る仮想垂直線と前記現像剤担持体の回転中心軸を通る仮想垂直線との間になるように配設されたものである。
【００３４】
また、請求項２５記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項１〜請求項２４のいずれかに記載の発明において、前記キャリアは、その重量平均粒径をＤｗ（μｍ）として、その個数平均粒径をＤｐ（μｍ）としたときに、
２２≦Ｄｗ≦３２
１．００≦Ｄｗ／Ｄｐ≦１．２０
なる関係を満たすとともに、粒径が２０μｍよりも小さな粒子の含有量が７重量％以下であり、粒径が３６μｍよりも小さな粒子の含有量が９０〜１００重量％の範囲になるように形成されたものである。
【００３５】
また、この発明の請求項２６記載の発明にかかるプロセスカートリッジは、画像形成装置の装置本体に対して着脱自在に設置されるプロセスカートリッジであって、請求項１〜請求項２５のいずれかに記載の現像装置と前記像担持体とが一体化されたものである。
【００３６】
また、この発明の請求項２７記載の発明にかかる画像形成装置は、請求項１〜請求項２５のいずれかに記載の現像装置と前記像担持体とを備えたものである。
【００３７】
なお、本願において、「プロセスカートリッジ」とは、像担持体を帯電する帯電部と、像担持体上に形成された潜像を現像する現像部（現像装置）と、像担持体上をクリーニングするクリーニング部とのうち、少なくとも１つと、像担持体とが、一体化されて、画像形成装置本体に対して着脱自在に設置されるユニットと定義する。
【発明の効果】
【００３８】
本発明は、現像剤を長手方向に搬送して循環経路を形成する複数の搬送部材のうち少なくとも２つの搬送部材が現像剤担持体に対向するように設置されて、現像剤規制部材が現像剤担持体の下方に配設された場合であって、仕切り部材を現像剤担持体に対向させるとともに、剤離れ磁極の位置と第２搬送経路の位置とを最適化しているために、第２搬送経路において現像剤担持体上から離脱された現像工程後の現像剤が再び現像剤担持体に担持されることを抑制する、現像装置、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】この発明の実施の形態１における画像形成装置を示す全体構成図である。
【図２】作像部を示す構成図である。
【図３】（Ａ）現像装置の上部を長手方向にみた概略断面図と、（Ｂ）現像装置の下部を長手方向にみた概略断面図と、である。
【図４】現像装置の循環経路を長手方向にみた概略断面図である。
【図５】現像装置を示す断面図である。
【図６】現像ローラ上に形成される磁極の法線方向成分の磁力分布を示す図である。
【図７】仕切り部材の近傍に形成される磁場を示す模式図である。
【図８】仕切り部材の近傍を示す拡大図である。
【図９】キャリア径と現像剤の安息角との関係を示すグラフである。
【図１０】現像剤の安息角と、仕切り部材上に残る現像剤量と、の関係を示すグラフである。
【図１１】別の形態の仕切り部材を示す拡大図である。
【図１２】この発明の実施の形態２における現像装置の一部を示す拡大図である。
【図１３】この発明の実施の形態３における現像装置を示す図である。
【図１４】別の形態の現像装置を示す図である。
【図１５】この発明の実施の形態５における現像装置の一部を示す拡大図である。
【図１６】図１５の現像装置の一部を示す分解斜視図である。
【図１７】現像ローラと仕切り部材とのギャップと、第２搬送経路における現像剤の回収率と、の関係を示すグラフである。
【図１８】この発明の実施の形態６における現像装置の一部を示す拡大図である。
【図１９】図１８の現像装置における第２搬送経路の近傍を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
以下、この発明を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。
【００４１】
実施の形態１．
図１〜図１１にて、この発明の実施の形態１について詳細に説明する。
まず、図１にて、画像形成装置全体の構成・動作について説明する。
図１において、１は画像形成装置としてのタンデム型カラー複写機の装置本体、３は原稿を原稿読込部に搬送する原稿搬送部、４は原稿の画像情報を読み込む原稿読込部、５は出力画像が積載される排紙トレイ、７は転写紙等の記録媒体Ｐが収容される給紙部、９は記録媒体Ｐの搬送タイミングを調整するレジストローラ、１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫは各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）のトナー像が形成される像担持体としての感光体ドラム、１３は各感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上に形成される静電潜像を現像する現像装置、１４は各感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上に形成されたトナー像を記録媒体Ｐ上に重ねて転写する転写バイアスローラ（１次転写バイアスローラ）、を示す。
また、１７は複数色のトナー像が重ねて転写される中間転写ベルト、１８は中間転写ベルト１７上のカラートナー像を記録媒体Ｐ上に転写するための２次転写バイアスローラ、２０は記録媒体Ｐ上の未定着画像を定着する定着装置、２８は各色（イエロー、シアン、マゼンタ、ブラック）のトナー（トナー粒子）を現像装置１３に供給する各色のトナー容器、を示す。
【００４２】
以下、画像形成装置における、通常のカラー画像形成時の動作について説明する。なお、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上でおこなわれる作像プロセスについては、図２をも参照することができる。
まず、原稿は、原稿搬送部３の搬送ローラによって、原稿台から搬送されて、原稿読込部４のコンタクトガラス上に載置される。そして、原稿読込部４で、コンタクトガラス上に載置された原稿の画像情報が光学的に読み取られる。
【００４３】
詳しくは、原稿読込部４は、コンタクトガラス上の原稿の画像に対して、照明ランプから発した光を照射しながら走査させる。そして、原稿にて反射した光を、ミラー群及びレンズを介して、カラーセンサに結像する。原稿のカラー画像情報は、カラーセンサにてＲＧＢ（レッド、グリーン、ブルー）の色分解光ごとに読み取られた後に、電気的な画像信号に変換される。さらに、ＲＧＢの色分解画像信号をもとにして画像処理部で色変換処理、色補正処理、空間周波数補正処理等の処理をおこない、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのカラー画像情報を得る。
【００４４】
そして、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の画像情報は、書込み部（不図示である。）に送信される。そして、書込み部からは、各色の画像情報に基づいたレーザ光Ｌ（図２を参照できる。）が、それぞれ、対応する感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上に向けて発せられる。
【００４５】
一方、４つの感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫは、それぞれ、図１の時計方向に回転している。そして、まず、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫの表面は、帯電部１２（図２を参照できる。）との対向部で、一様に帯電される（帯電工程である。）。こうして、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上には、帯電電位が形成される。その後、帯電された感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ表面は、それぞれのレーザ光の照射位置に達する。
書込み部において、４つの光源から画像信号に対応したレーザ光が各色に対応してそれぞれ射出される。各レーザ光は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色成分ごとに別の光路を通過することになる（露光工程である。）。
【００４６】
イエロー成分に対応したレーザ光は、紙面左側から１番目の感光体ドラム１１Ｙ表面に照射される。このとき、イエロー成分のレーザ光は、高速回転するポリゴンミラーにより、感光体ドラム１１Ｙの回転軸方向（主走査方向）に走査される。こうして、帯電部１２にて帯電された後の感光体ドラム１１Ｙ上には、イエロー成分に対応した静電潜像が形成される。
【００４７】
同様に、マゼンタ成分に対応したレーザ光は、紙面左から２番目の感光体ドラム１１Ｍ表面に照射されて、マゼンタ成分に対応した静電潜像が形成される。シアン成分のレーザ光は、紙面左から３番目の感光体ドラム１１Ｃ表面に照射されて、シアン成分の静電潜像が形成される。ブラック成分のレーザ光は、紙面左から４番目の感光体ドラム１１ＢＫ表面に照射されて、ブラック成分の静電潜像が形成される。
【００４８】
その後、各色の静電潜像が形成された感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ表面は、それぞれ、現像装置１３との対向位置に達する。そして、各現像装置１３から感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上に各色のトナーが供給されて、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上の潜像が現像される（現像工程である。）。
その後、現像工程後の感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ表面は、それぞれ、中間転写ベルト１７との対向部に達する。ここで、それぞれの対向部には、中間転写ベルト１７の内周面に当接するように転写バイアスローラ１４が設置されている。そして、転写バイアスローラ１４の位置で、中間転写ベルト１７上に、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上に形成された各色のトナー像が、順次重ねて転写される（１次転写工程である。）。
【００４９】
そして、転写工程後の感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ表面は、それぞれ、クリーニング部１５との対向位置に達する。そして、クリーニング部１５で、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上に残存する未転写トナーが回収される（クリーニング工程である。）。
その後、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ表面は、不図示の除電部を通過して、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫにおける一連の作像プロセスが終了する。
【００５０】
他方、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上の各色のトナーが重ねて転写（担持）された中間転写ベルト１７は、図中の反時計方向に走行して、２次転写バイアスローラ１８との対向位置に達する。そして、２次転写バイアスローラ１８との対向位置で、記録媒体Ｐ上に中間転写ベルト１７上に担持されたカラーのトナー像が転写される（２次転写工程である。）。
その後、中間転写ベルト１７表面は、中間転写ベルトクリーニング部（不図示である。）の位置に達する。そして、中間転写ベルト１７上に付着した未転写トナーが中間転写ベルトクリーニング部に回収されて、中間転写ベルト１７における一連の転写プロセスが終了する。
【００５１】
ここで、中間転写ベルト１７と２次転写バイアスローラ１８との間（２次転写ニップである。）に搬送される記録媒体Ｐは、給紙部７からレジストローラ９等を経由して搬送されたものである。
詳しくは、記録媒体Ｐを収納する給紙部７から、給紙ローラ８により給送された記録媒体Ｐが、搬送ガイドを通過した後に、レジストローラ９に導かれる。レジストローラ９に達した記録媒体Ｐは、タイミングを合わせて、２次転写ニップに向けて搬送される。
【００５２】
そして、フルカラー画像が転写された記録媒体Ｐは、その後に定着装置２０に導かれる。定着装置２０では、定着ローラと加圧ローラとのニップにて、カラー画像が記録媒体Ｐ上に定着される。
そして、定着工程後の記録媒体Ｐは、排紙ローラによって装置本体１外に出力画像として排出されて、排紙トレイ５上にスタックされて、一連の画像形成プロセスが完了する。
【００５３】
次に、図２〜図８にて、画像形成装置における作像部について詳述する。
図２は、作像部を示す構成図である。図３（Ａ）は現像装置１３の上部（第２搬送部材としての第２搬送スクリュ１３ｂ２の位置である。）を長手方向にみた概略断面図（水平方向の断面図）であって、図３（Ｂ）は現像装置１３の下部（第１搬送部材としての第１搬送スクリュ１３ｂ１の位置である。）を長手方向にみた概略断面図である。図４は、現像装置１３の循環経路を長手方向にみた概略断面図（垂直方向の断面図）である。また、図５は、現像装置を示す断面図（現像ローラ１３ａの回転中心軸に直交する断面図である。）である。さらに、図６は、現像ローラ１３ａ上に形成される磁極Ｈ１〜Ｈ６の法線方向成分の磁力分布を示す図である。また、図７は、仕切り部材１３ｄの近傍に形成される磁場を示す模式図である。また、図８は、仕切り部材１３ｄの近傍を示す拡大図である。
なお、各作像部はほぼ同一構造であるために、図２〜図８にて作像部及び現像装置は符号のアルファベット（Ｙ、Ｃ、Ｍ、ＢＫ）を除して図示する。
【００５４】
図２に示すように、作像部は、像担持体としての感光体ドラム１１、帯電部１２、現像装置１３（現像部）、クリーニング部１５、等で構成される。
像担持体としての感光体ドラム１１は、外径が３０ｍｍ程度の負帯電の有機感光体であって、不図示の回転駆動機構によって反時計方向に回転駆動される。
【００５５】
帯電部１２は、芯金上に、ウレタン樹脂、導電性粒子としてのカーボンブラック、硫化剤、発泡剤等を処方した中抵抗の発泡ウレタン層をローラ状に形成した弾性を有する帯電ローラである。帯電部１２の中抵抗層の材質としては、ウレタン、エチレン−プロピレン−ジエンポリエチレン（ＥＰＤＭ）、ブタジエンアクリロニトリルゴム（ＮＢＲ）、シリコーンゴムや、イソプレンゴム等に抵抗調整のためにカーボンブラックや金属酸化物等の導電性物質を分散したゴム材や、またこれらを発泡させたものを用いることもできる。
クリーニング部１５は、感光体ドラム１１に摺接するクリーニングブレードが設置されていて、感光体ドラム１１上の未転写トナーを機械的に除去・回収する。
【００５６】
現像装置１３は、現像剤担持体としての現像ローラ１３ａが感光体ドラム１１に近接するように配置されていて、双方の対向部分には感光体ドラム１１と磁気ブラシとが接触する現像領域（現像ニップ部）が形成される。現像装置１３内には、トナーＴとキャリアＣとからなる現像剤Ｇ（２成分現像剤）が収容されている。そして、現像装置１３は、感光体ドラム１１上に形成される静電潜像を現像する（トナー像を形成する。）。なお、現像装置１３の構成・動作については、後で詳しく説明する。
【００５７】
図１を参照して、トナー容器２８は、その内部に現像装置１３内に供給するためのトナーＴを収容している。具体的に、現像装置１３に設置された磁気センサ（不図示である。）によって検知されるトナー濃度（現像剤Ｇ中のトナーの割合である。）の情報に基いて、不図示のトナー搬送管を介して、トナー容器２８から現像装置１３内に向けてトナー補給口１３ｅからトナーＴを適宜に供給する。
なお、トナーＴの供給は、トナー濃度の情報に限定されず、感光体ベルトや中間転写ベルト等に形成されたトナー像の反射率等から検知される画像濃度の情報に基づいて実施されてもよい。また、これらの異なる情報を組み合わせて、トナーＴの供給の実施を判断してもよい。
【００５８】
以下、画像形成装置における現像装置１３について詳述する。
図２〜図８を参照して、現像装置１３は、現像剤担持体としての現像ローラ１３ａ、搬送部材としての搬送スクリュ１３ｂ１、１３ｂ２（オーガスクリュ）、現像剤規制部材としてのドクターブレード１３ｃ、仕切り部材１３ｄ、等で構成されている。
現像剤担持体としての現像ローラ１３ａは、外径が１８ｍｍ程度の小径の現像ローラであって、アルミニウム、真鍮、ステンレス、導電性樹脂等の非磁性体を円筒形に形成してなるスリーブ１３ａ２が不図示の回転駆動機構によって反時計方向に１５０〜６００ｒｐｍ程度で回転されるように構成されている。図３、図５、図６（Ａ）を参照して、現像ローラ１３ａのスリーブ１３ａ２内には、スリーブ１３ａ２の周面に複数の磁極Ｈ１〜Ｈ６を形成するマグネット１３ａ１が固設されている。現像ローラ１３ａ上に担持された現像剤Ｇは、現像ローラ１３ａの矢印方向の回転にともなって搬送されて、ドクターブレード１３ｃの位置に達する。そして、現像ローラ１３ａ上の現像剤Ｇは、この位置で適量に規制された後に、感光体ドラム１１との対向位置（現像領域である。）まで搬送される。そして、現像領域に形成された電界（現像電界）によって、感光体ドラム１１上に形成された潜像にトナーが吸着される。
【００５９】
図５及び図６（Ａ）は、マグネット１３ａ１によって現像ローラ１３ａ（スリーブ１３ａ２）の周囲に形成される複数の磁極Ｈ１〜Ｈ６を示している。図５に示すように、複数の磁極は、感光体ドラム１１との対向位置に形成された第１磁極Ｈ１（主磁極）、第１磁極Ｈ１の下流側であって現像ケースの上部にかかる位置に形成された第２磁極Ｈ２（搬送磁極）、第２磁極Ｈ１の下流側であって現像ローラ１３ａの上方に形成された第３磁極Ｈ３（剤離れプレ磁極）、第３磁極Ｈ３と第５磁極Ｈ５とに挟まれる位置であって仕切り部材１３ｄの先端部の上方に形成された第４磁極Ｈ４（剤離れ磁極）、第１搬送経路の上方に形成された第５磁極Ｈ５（剤離れ後磁極）、第１搬送スクリュ１３ｂ１との対向位置からドクターブレード１３ｃとの対向位置の近傍にかけて形成された第６磁極Ｈ６（汲上げ磁極）、等で構成される。
まず、第６磁極Ｈ６（汲上げ磁極）が磁性体としてのキャリアに作用して、第１搬送経路に収容された現像剤Ｇが現像ローラ１３ａ上に汲上げられる。現像ローラ１３ａ上に担持された現像剤Ｇは、その一部がドクターブレード１３ｃの位置で掻き取られて、第１搬送経路に戻される。一方、第６磁極Ｈ６による磁力が作用するドクターブレード１３ｃの位置で、ドクターブレード１３ｃと現像ローラ１３ａとのドクターギャップを通過して現像ローラ１３ａ上に担持された現像剤Ｇは、第１磁極Ｈ１（主磁極）の位置で穂立ちして現像領域において磁気ブラシとなって感光体ドラム１１に摺接する。こうして、現像ローラ１３ａに担持された現像剤Ｇ中のトナーＴが感光体ドラム１１上の潜像に付着する。その後、第１磁極Ｈ１の位置を通過した現像剤Ｇは、第２磁極Ｈ２、第３磁極Ｈ３によって第４磁極Ｈ４（剤離れ磁極）の位置まで搬送される。そして、剤離れ磁極Ｈ４の位置で、反発磁界（図７において、現像ローラ１３ａから離れる方向に作用する磁界である。）がキャリアに作用して、現像ローラ１３ａ上に担持されていた現像工程後の現像剤Ｇが現像ローラ１３ａから脱離される。脱離後の現像剤Ｇは、第２搬送経路内に落下して第２搬送スクリュ１３ｂ２によって第２搬送経路の下流に向けて搬送される。
【００６０】
ここで、図６（Ａ）を参照して、上述した６つの磁極Ｈ１〜Ｈ６は、現像ローラ１３ａのマグネット１３ａ１に着磁された５つの極（図６中、「Ｎ」又は「Ｓ」で表示した部分である。）で形成されるものである。すなわち、６つの磁極Ｈ１〜Ｈ６のうち、第４磁極Ｈ４（剤離れ磁極）だけは、マグネット１３ａ１に着磁された極によって直接的に形成されたものではなく、同極（本実施の形態１では、Ｎ極である。）となる２つの磁極（第３磁極Ｈ３と第５磁極Ｈ５とである。）に挟まれて形成されたものである。
なお、６つの磁極Ｈ１〜Ｈ６については、後でさらに詳しく説明する。
【００６１】
図２等を参照して、現像剤規制部材としてのドクターブレード１３ｃは、現像ローラ１３ａの下方に配設された非磁性の板状部材（その一部を磁性材料で形成することもできる。）である。そして、現像ローラ１３ａは図２の反時計方向に回転して、感光体ドラム１１は図２の時計方向に回転する。
このような構成により、記録媒体Ｐの搬送経路の短縮化と、画像形成装置本体１の水平方向の小型化と、を目的として、中間転写ベルト１７の下方に感光体ドラム１１を配設した場合であっても、現像ギャップにおいて感光体ドラム１１に対して現像ローラ１３ａの回転方向を順方向とすることができるために、ドクターブレード１３ｃを現像ローラ１３ａの上方に配設して感光体ドラム１１に対する現像ローラ１３ａの回転方向が逆方向になる場合に比べて、現像ギャップにおける現像時間を充分に確保することができて現像能力を高めることができる。
【００６２】
２つの搬送スクリュ１３ｂ１、１３ｂ２（搬送部材）は、現像装置１３内に収容された現像剤Ｇを長手方向（図２の紙面垂直方向である。）に循環しながら撹拌・混合する。
第１搬送部材としての第１搬送スクリュ１３ｂ１は、現像ローラ１３ａに対向する位置に配設されていて、現像剤Ｇを長手方向（回転軸方向）に水平に搬送する（図３（Ｂ）の破線矢印に示す左方向の搬送である。）とともに、汲上げ磁極Ｈ６（第６磁極）の位置で現像ローラ１３ａ上に現像剤Ｇを供給（図３（Ｂ）の白矢印方向の供給である。）する。第１搬送スクリュ１３ｂ１は、図２の反時計方向に回転する。
【００６３】
第２搬送部材としての第２搬送スクリュ１３ｂ２は、第１搬送スクリュ１３ｂ１の上方であって現像ローラ１３ａに対向する位置に配設されている。そして、現像ローラ１３ａから離脱した現像剤Ｇ（現像工程後に剤離れ磁極Ｈ４によって現像ローラ１３ａ上から強制的に離脱された現像剤Ｇであって、図３（Ａ）の白矢印方向に離脱するものある。）を長手方向に水平に搬送する（図３（Ａ）の破線矢印に示す右方向の搬送である。）。なお、本実施の形態１では、第２搬送スクリュ１３ｂ２の回転方向が、現像ローラ１３ａの回転方向に対して逆方向（図２の時計方向である。）になるように設定されている。
そして、第２搬送スクリュ１３ｂ２は、第１搬送スクリュ１３ｂ１による搬送経路の下流側から第１中継部１３ｆを介して循環される現像剤Ｇを第１搬送部材１３ｂ１による搬送経路の上流側に第２中継部１３ｇを介して搬送する（図３の一点鎖線矢印に示す搬送である。）。
２つの搬送スクリュ１３ｂ１、１３ｂ２は、現像ローラ１３ａや感光体ドラム１１と同様に、回転軸がほぼ水平になるように配設されている。また、２つの搬送スクリュ１３ｂ１、１３ｂ２は、いずれも、軸径が６〜１０ｍｍ程度の軸部に外径が２０ｍｍ程度のスクリュ部（スクリュピッチ：４０ｍｍ程度、条数：１条又は２条）が螺旋状に巻装されたものである。また、２つの搬送スクリュ１３ｂ１、１３ｂ２の回転数は、６００〜９００ｒｐｍ程度に設定されている。
【００６４】
なお、第１搬送スクリュ１３ｂ１による搬送経路（第１搬送経路）と、第２搬送スクリュ１３ｂ２による搬送経路（第２搬送経路）と、は壁部によって隔絶されている。
図３及び図４を参照して、第２搬送スクリュ１３ｂ２による搬送経路（第２搬送経路）の下流側と、第１搬送スクリュ１３ｂ１による搬送経路（第１搬送経路）の上流側と、は第２中継部１３ｇを介して連通している。第２搬送スクリュ１３ｂ２による第２搬送経路の下流側に達した現像剤Ｇが、第２中継部１３ｇにて自重落下して、第１搬送経路の上流側に達することになる。
また、図３及び図４を参照して、第１搬送スクリュ１３ｂ１による搬送経路の下流側と、第２搬送スクリュ１３ｂ２による搬送経路の上流側と、は第１中継部１３ｆを介して連通している。そして、第１搬送スクリュ１３ｂ１による第１搬送経路にて現像ローラ１３ａ上に供給されなかった現像剤Ｇが、第１中継部１３ｆの近傍に留まって盛り上がって、第１中継部１３ｆを介して第２搬送スクリュ１３ｂ２による第２搬送経路の上流側に搬送（供給）されることになる。
なお、第１中継部１３ｆにおける現像剤の搬送性（第１搬送経路から第２搬送経路への重力方向に逆らった現像剤の受け渡しである。）を向上させるために、第１搬送スクリュ１３ｂ１の下流側の位置（第１中継部１３ｆに対応する位置である。）に、パドル形状部や、スクリュの巻き方向が逆方向に形成されたスクリュ部、を設けることもできる。
【００６５】
このような構成により、２つの搬送スクリュ１３ｂ１、１３ｂ２によって、現像装置１３において現像剤Ｇを長手方向に循環させる循環経路が形成されることになる。すなわち、現像装置１３が稼動されると、装置内に収容された現像剤Ｇは図３及び図４中の破線矢印の方向に流動する。そして、このように、現像ローラ１３ａに対する現像剤Ｇの供給経路（第１搬送スクリュ１３ａ１による第１搬送経路である。）と、現像ローラ１３ａから離脱する現像剤Ｇの回収経路（第２搬送スクリュ１３ａ２による第２搬送経路である。）と、を分離することで、感光体ドラム１１上に形成するトナー像の濃度偏差を小さくすることができる。
【００６６】
なお、図示は省略するが、第２搬送スクリュ１３ｂ２による搬送経路中には、装置内を循環する現像剤のトナー濃度を検知する磁気センサが設置されている。そして、磁気センサによって検知されるトナー濃度の情報に基いて、トナー容器２８からトナー補給口１３ｅ（第１中継部１３ｆの近傍に配設されている。）を介して現像装置１３内に向けて新品のトナーＴが供給される。
また、図３、図４を参照して、トナー補給口１３ｅは、第２搬送スクリュ１３ｂ２による搬送経路の上流側の上方であって、現像領域から離れた位置（現像ローラ１３ａの長手方向の範囲の外側である。）に配設されている。このようにトナー補給口１３ｅを第１中継部１３ｆの近傍に設置することで、第２搬送経路において、現像ローラ１３ａから離脱した現像剤が比重の小さい補給トナーの上方から降りかかり、第２搬送経路の下流側に向けて比較的長い時間をかけて現像剤に対して補給トナーの分散・混合を充分におこなうことができる。
なお、本実施の形態１では、トナー補給口１３ｅを第２搬送スクリュ１３ａ２による搬送経路中に配設したが、トナー補給口１３ｅの位置はこれに限定されることなく、例えば、第１搬送経路の上流側の上方に配置することもできる。
【００６７】
また、図４を参照して、第１搬送経路では、現像剤を長手方向に搬送しながら現像ローラ１３ａへの現像剤の供給をおこなうために、第１中継部１３ｆの近傍を除き、上流側から下流側に向かうにしたがって現像剤Ｇの剤面が低くなっていく。これに対して、第２搬送経路では、現像剤を長手方向に搬送しながら現像ローラ１３ａから離脱した現像剤の回収をおこなうために、上流側から下流側に向かうにしたがって現像剤Ｇの剤面が高くなっていく。
【００６８】
以下、本実施の形態１において用いられる現像剤Ｇについて、簡単に説明する。
本実施の形態１において用いられるトナーＴ（現像剤Ｇ中のトナー、トナー容器２８中のトナーである。）は、重合トナーであって、結着樹脂として、スチレン−アクリロニトリル−アクリル酸エステル共重合体等のスチレン系樹脂（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、エポキシ樹脂、又は、それらを複合したもの、等を用いることができる。また、これらの重合トナーの製造方法（重合方法）としては、塊状重合、溶液重合、乳化重合、懸濁重合等を用いることができる。
また、トナーＴの外添剤としては、無機微粒子（例えば、シリカ１．０重量％、酸化チタン０．５重量％のものである。）を用いることが好ましい。さらに、離型剤として、酸化ライスワックス、低分子量ポリプロピレンワックス、カルナウバワックス、等を用いることができる。また、必要に応じて、帯電制御剤を含有させることもできる。
また、本実施の形態１において用いられるトナーＴは、体積平均粒径が６μｍのものであり、粒径が５μｍ以下のものが６０〜８０個数％になるように形成されている。
なお、本実施の形態１では重合トナーを用いたが、粉砕トナーを用いることもできる。
【００６９】
本実施の形態１において用いられる現像剤Ｇ中のキャリアＣは、重量平均粒径が２０〜６０μｍになるように形成されたものである。
詳しくは、キャリアＣは、芯材となるフェライト粒子に、膜厚が０．５μｍのメチルメタクリレート樹脂（ＭＭＡ）をコートして、上述した粒径になるように形成したものである。また、キャリアＣとしては、マグネタイトを芯材としたコーティングキャリアを用いることもできる。
このような小粒径のキャリアＣを用いることで、出力画像のベタ均一性やハーフトーン画質を向上させることができる。
【００７０】
以下、本実施の形態１の現像装置１３における、特徴的な構成・動作について説明する。
図５、図７等を参照して、本実施の形態１における現像装置１３には、現像ローラ１３ａに対向する位置に、第１搬送経路と第２搬送経路とを仕切る仕切り部材１３ｄ（分離板）が設けられている。換言すると、現像ローラ１３ａに対向する位置であって、第１搬送経路と第２搬送経路との間に、現像ローラ１３ａから離脱された現像剤Ｇが現像ローラ１３ａに再び担持されるのを低減するための仕切り部材１３ｄが設けられている。
詳しくは、仕切り部材１３ｄは、第１搬送経路と第２搬送経路とを隔絶する壁部として機能していて、現像ローラ１３ａに向けて突出するように形成されている。また、仕切り部材１３ｄは、現像ケース（図２においてハッチングで示すケース部材である。）と一体的に形成されている。仕切り部材１３ｄは、現像ローラ１３ａに対向する対向面１３ｄ２と現像ローラ１３ａとのギャップＣＧが２ｍｍ以下（好ましくは、０．１〜０．５ｍｍである。）になるように形成されている。本実施の形態１では、ギャップＣＧが０．３ｍｍに設定されている。
図７を参照して、第２搬送経路と第１搬送経路との境界領域には、第５磁極Ｈ５の影響により第２搬送経路の内部から現像ローラ１３ａ（第１搬送経路の側である。）に向かう磁界が形成される。この磁界を遮る位置に仕切り部材１３ｄを設けることで、第２搬送経路内に回収された直後の現像剤が現像ローラ１３ａに再担持されてしまう不具合を防止することができる。また、この仕切り部材１３ｄは、現像ローラ１３ａに対して非接触で対向するように配設されているために、現像ローラ１３ａの表面を傷つける不具合を低減することができる。
なお、仕切り部材１３ｄは、非磁性材料で形成されているために、磁性体であるキャリアが仕切り部材１３ｄに磁気的に吸着して第２搬送経路内の現像剤の流動を阻害したり第１搬送経路への現像剤の移動を促進したりする不具合が低減される。
【００７１】
そして、図５を参照して、本実施の形態１では、第２搬送スクリュ１３ｂ２（第２搬送部材）が、現像ローラ１３ａの回転中心軸に直交する断面（図５である。）でみたときに、第２搬送スクリュ１３ｂ２の回転中心軸の位置が、現像ローラ１３ａの上端を通る仮想水平線の下方であって、現像ローラ１３ａの下端を通る仮想水平線の上方になるように配設されている。すなわち、第２搬送スクリュ１３ｂ２の回転中心軸の位置が、両矢印Ｍ１で示す範囲に配設されている。
さらに、現像ローラ１３ａの回転中心軸に直交する断面（図５である。）でみたときに、剤離れ磁極Ｈ４を形成する２つの磁極Ｈ３、Ｈ５の間を等分する現像ローラ１３ａ上の位置Ｋが、現像ローラ１３ａの回転中心軸を通る仮想水平線Ｓ１よりも上方になるように形成されている。なお、上述した位置Ｋは、第３磁極Ｈ３のピーク磁力の位置と現像ローラ１３ａの中心位置とを通る直線Ａ３と、第５磁極Ｈ５のピーク磁力の位置と現像ローラ１３ａの中心位置とを通る直線Ａ５と、の間に等しい角度にて引かれる直線が現像ローラ１３ａの表面に交わる位置（直線と現像ローラ１３ａの表面とが交わる２点のうち、第２搬送スクリュ１３ｂ２に近い方である。）である。また、本実施の形態１では、現像ローラ１３ａと第２搬送スクリュ１３ｂ２との軸間距離が２６ｍｍ程度に設定されている。
このように構成することにより、現像ローラ１３ａに担持された現像工程後の現像剤Ｇには、剤離れ磁極Ｈ４の位置で、現像ローラ１３ａから現像剤Ｇを積極的に離脱させる方向に働く磁気力（図７中の一点鎖線で示す外向きの磁気力である。）に加えて、現像ローラ１３ａの回転による遠心力や、下流側の現像剤によって押される圧力や、重力等の合力が作用することになる。これにより、現像ローラ１３ａに担持された現像工程後の現像剤Ｇが、図５の第２象限の位置で、現像ローラ１３ａからの離脱不良が生じることなく効率的に現像ローラ１３ａから離脱して、離脱した現像剤Ｇが第２搬送経路にスムーズに回収されることになる。したがって、第２搬送経路において現像ローラ１３ａ上から離脱された現像工程後の現像剤Ｇが、その直後に現像ローラ１３ａに再担持されにくくなり、出力画像上に画像濃度ムラ（濃度偏差）が生じる不具合が確実に軽減される。
【００７２】
なお、図６（Ａ）を参照して、本実施の形態１では、第１磁極Ｈ１の半値中央角度（ピーク磁力が半分になる領域の中央位置が図６の矢印方向になす角度である。）が−５°、第２磁極Ｈ２の半値中央角度が５８°、第３磁極Ｈ３の半値中央角度が１２０°、第５磁極Ｈ５の半値中央角度が２１２°、第６磁極Ｈ６の半値中央角度が２８０°、に設定されている。また、第１磁極Ｈ１のピーク磁力が１００ｍＴ、第２磁極Ｈ２のピーク磁力が８５ｍＴ、第３磁極Ｈ３のピーク磁力が５２ｍＴ、第５磁極Ｈ５のピーク磁力が３５ｍＴ、第６磁極Ｈ６のピーク磁力が７８ｍＴ、に設定されている。
剤離れ磁極Ｈ４（第４磁極）の位置（又は、位置Ｋ）は、第３磁極Ｈ３と第５磁極Ｈ５との位置（半値中央角度）と大きさ（ピーク磁力）とを調整することで可変することができる。ただし、剤離れ磁極Ｈ４の位置での現像剤の連れ回り（離脱不良）を確実に防止するためには、第３磁極Ｈ３と第５磁極Ｈ５とのピーク磁力を２５〜６０ｍＴ程度に設定することが好ましい。
図６（Ｂ）は、第５磁極Ｈ５のピーク磁力を６５ｍＴに設定した場合の磁力分布である。このような場合には、仕切り部材１３ｄの近傍に作用する磁力（キャリアＣを現像ローラ１３ａ側に引き付ける磁力である。）が強くなってしまうことになる。
【００７３】
また、図５を参照して、本実施の形態１では、現像ローラ１３ａの回転中心軸に直交する断面でみたときに、仕切り部材１３ｄの先端部が、現像ローラ１３ａの回転中心軸を通る仮想水平線Ｓ１よりも上方であって、位置Ｋよりも下方にあるように形成されている。これにより、位置Ｋ又はその近傍の位置で、現像ローラ１３ａから離脱された現像剤Ｇが仕切り部材１３ｄの傾斜面１３ｄ１（図８を参照できる。）に沿うようにスムーズに第２搬送経路に導かれることになる。
さらに、図５を参照して、本実施の形態１では、現像ローラ１３ａの回転中心軸に直交する断面でみたときに、仕切り部材１３ｄの先端部が、第２搬送スクリュ１３ｂ２の回転中心軸を通る仮想水平線Ｓ２よりも上方にあるように形成されている。これにより、第２搬送経路内に回収された現像剤Ｇが仕切り部材１３ｄを越えて第１搬送経路に流動する不具合を軽減することができる。
【００７４】
また、図８を参照して、本実施の形態１では、仕切り部材１３ｄの傾斜面１３ｄ１（第２搬送経路の側に形成される傾斜面である。）の傾斜角θ（水平面となす角度である。）が、現像剤Ｇの安息角よりも大きくなるように形成されている。ここで、現像剤の安息角とは、水平面上に現像剤を落下させて円錐状に盛り上がった現像剤の山の稜線と、水平面と、がなす角度であって、その測定には「パウダテスタＰＴ−Ｓ」（ホソカワミクロン社製）を用いることができる。
このような構成により、剤離れ磁極Ｈ４の位置で現像ローラ１３ａから離脱された現像剤Ｇが仕切り部材１３ｄの傾斜面１３ｄ１に沿って滞留することなくスムーズに第２搬送経路に導かれることになり、離脱後の現像剤が現像ローラ１３ａの再担持される不具合を低減することができる。
流動性の悪い小径の現像剤に対しても傾斜面１３ｄ１への滞留を確実に防止するために、仕切り部材１３ｄの傾斜面１３ｄ１の傾斜角θが４０度以上になるように形成することが好ましい。本実施の形態１では、傾斜面１３ｄ１の傾斜角θが４５度程度に設定されている。
【００７５】
図９は、キャリアの粒径（キャリア径）と、現像剤の安息角と、の関係を示すグラフ（実験結果）である。
図９において、「●」は新品の現像剤（初期剤）を用いたときの結果を示し、「■」は現像装置内で１２時間使用した現像剤（ラン剤）を用いたときの結果を示す。なお、この実験において、キャリア径が３５μｍのキャリアを用いた現像剤はトナーとの混合比を９重量％に調整したものであり、その他のキャリア径のキャリアを用いた現像剤は体積平均粒径が６μｍのトナーで同じ被覆率になるようにトナー濃度を調整したものである。
図９の実験結果から、キャリア径が小さいほど現像剤の流動性が低下することと、ラン剤の方がトナー添加剤の離脱が進んで流動性が低下することと、がわかる。
【００７６】
また、図１０は、現像剤の安息角と、仕切り部材１３ｄ上に残る現像剤量と、の関係を示すグラフ（実験結果）である。
図１０において、縦軸に示す「仕切り部材上の残り剤量ランク」は、現像装置を所定時間稼動した後に仕切り部材１３ｄ上に残る現像剤量を目視でランク付けしたものであって、ランク「１」は仕切り部材１３ｄ上から現像剤が漏れてしまう状態であって、ランク「２」は仕切り部材１３ｄ上から現像剤が漏れないものの仕切り部材１３ｄの傾斜面１３ｄ１上に現像剤が残留してしまう状態であって、ランク「３」は仕切り部材１３ｄの傾斜面１３ｄ１上に現像剤がまったく残留しない状態である。また、図１０において、「●」は傾斜面１３ｄ１の傾斜角θを４５度に設定した仕切り部材１３ｄを用いたときの結果であり、「■」は傾斜面１３ｄ１の傾斜角θを３０度に設定した仕切り部材１３ｄを用いたときの結果であり、「×」は傾斜面１３ｄ１の傾斜角θを２０度に設定した仕切り部材１３ｄを用いたときの結果である。
図１０の実験結果から、傾斜面１３ｄ１の傾斜角θを現像剤の安息角よりも大きく設定することで、仕切り部材１３ｄの傾斜面１３ｄ１上に現像剤が滞留する不具合を防止できることがわかる。さらには、現像剤の安息角に関わらず、傾斜面１３ｄ１の傾斜角θを４５度以上に設定することで、仕切り部材１３ｄの傾斜面１３ｄ１上に現像剤が滞留する不具合を低減できることがわかる。
【００７７】
また、図８を参照して、本実施の形態１では、現像ローラ１３ａの回転中心軸に直交する断面でみたときに、仕切り部材１３ｄの傾斜面１３ｄ１に沿って延長して描かれる仮想線と、現像ローラ１３ａの表面と、が交わる２点から、それぞれ現像ローラ１３ａの回転中心軸までを結ぶ２つの仮想線分がなす角度αが、９０度以下になるように形成されている。
これにより、仕切り部材１３ｄは、その傾斜面１３ｄ１が現像ローラ１３ａに対して滑らかに対向するようになる。したがって、剤離れ磁極Ｈ４の位置で現像ローラ１３ａから離脱された現像剤Ｇが仕切り部材１３ｄの傾斜面１３ｄ１に沿ってスムーズに第２搬送経路に導かれることになり、離脱後の現像剤が現像ローラ１３ａの再担持される不具合を低減することができる。
【００７８】
また、図８を参照して、本実施の形態１では、仕切り部材１３ｄの傾斜面１３ｄ１の摩擦係数が、その他の表面（例えば、対向面１３ｄ２である。）の摩擦係数に比べて、低くなるように形成されている。詳しくは、仕切り部材１３ｄの傾斜面１３ｄ１に、テフロン（登録商標）によるコーティングを施したり、テフロン（登録商標）からなるテープを貼着したりすることにより、低摩擦領域Ｗ１を形成している。
これにより、剤離れ磁極Ｈ４の位置で現像ローラ１３ａから離脱された現像剤Ｇが仕切り部材１３ｄの傾斜面１３ｄ１に沿って滞留することなくスムーズに第２搬送経路に導かれることになり、離脱後の現像剤が現像ローラ１３ａの再担持される不具合を低減することができる。なお、仕切り部材１３ｄにおいて、傾斜面１３ｄ１以外の表面の摩擦係数は、樹脂材料からなる仕切り部材１３ｄの材料そのものの摩擦係数となる。同様に、第２搬送経路において、低摩擦領域Ｗ１以外の領域（例えば、図８中の領域Ｗ２）の表面の摩擦係数も、樹脂材料からなるケースの材料そのものの摩擦係数となる。
【００７９】
また、本実施の形態１では、仕切り部材１３ｄの傾斜面１３ｄ１の摩擦係数が、第２搬送経路の上流側（現像剤の搬送方向の上流側である。）に比べて下流側（現像剤の搬送方向の下流側である。）が低くなるように形成されている。詳しくは、第２搬送経路の下流側の傾斜面１３ｄ１（図４の範囲Ｂの傾斜面である。）には、テフロン（登録商標）によるコーティングが施されたり、テフロン（登録商標）からなるテープが貼着されたりしている。
これにより、第２搬送経路において、上流側に比べて剤面が高くなり傾斜面１３ｄ１での現像剤の滞留が生じやすい下流側にて、現像ローラ１３ａから離脱された現像剤Ｇの傾斜面１３ｄ１での滞留を確実に低減することができる。なお、第２搬送経路において、範囲Ｂ以外の範囲（上流側の範囲である。）の表面の摩擦係数は、樹脂材料からなるケースの材料そのものの摩擦係数となる。
【００８０】
また、図８を参照して、本実施の形態１では、仕切り部材１３ｄの対向面１３ｄ２（現像ローラ１３ａに対向する面である。）と、現像ローラ１３ａと、のギャップが現像ローラ１３ａの回転方向（走行方向）に沿って一定になるように形成されている。すなわち、仕切り部材１３ｄの対向面１３ｄ２が、現像ローラ１３ａの形状に合わせて凹面状に形成されている。
これにより、仕切り部材１３ｄの先端部と現像ローラ１３ａとのギャップＣＧが部分的に狭くなって現像ローラ１３ａに仕切り部材１３ｄが接触する不具合を低減することができる。
【００８１】
ここで、図５を参照して、本実施の形態１では、現像ローラ１３ａの回転中心軸に直交する断面でみたときに、第１搬送スクリュ１３ｂ１の回転中心軸の位置が、第２搬送スクリュ１３ｂ２の回転中心軸を通る仮想垂直線と、現像ローラ１３ａの回転中心軸を通る仮想垂直線と、の間（図５の範囲Ｍ２の間である。）になるように、第１搬送スクリュ１３ｂ１が配設されている。
これにより、第１搬送スクリュ１３ｂ１を現像ローラ１３ａの汲上げ磁極Ｈ６に近づけることができて、第１搬送スクリュ１３ｂ１による現像ローラ１３ａへの現像剤Ｇの供給性を高めることができる。
【００８２】
なお、本実施の形態１では、仕切り部材１３ｄの傾斜面１３ｄ１をストレートに形成したが、仕切り部材１３ｄの傾斜面１３ｄ１の傾斜角が現像ローラ１３ａに近い側よりも遠い側で大きくなるように形成することもできる。
具体的に、図１１（Ａ）に示す仕切り部材１３ｄは、先端部から遠ざかる側の傾斜面１３ｄ１２の傾斜角を、先端部に近づく側の傾斜面１３ｄ１１の傾斜角よりも大きく設定している。また、図１１（Ｂ）に示す仕切り部材１３ｄは、傾斜面１３ｄ１の傾斜角が、先端部から遠ざかるにつれて漸増するように設定している。
このように構成することによって、仕切り部材１３ｄの傾斜面１３ｄ１を第５磁極Ｈ５から遠ざけることができるために、傾斜面１３ｄ１上を流動する現像剤が第５磁極Ｈ５の磁力によって現像ローラ１３ａ側に引き付けられる不具合を低減することができる。
【００８３】
以上説明したように、本実施の形態１では、現像剤Ｇを長手方向に搬送して循環経路を形成する２つの搬送スクリュ１３ｂ１、１３ｂ２（搬送部材）が現像ローラ１３ａ（現像剤担持体）に対向するように設置されて、ドクターブレード１３ｃ（現像剤規制部材）が現像ローラ１３ａの下方に配設された場合であって、仕切り部材１３ｄを現像ローラ１３ａに非接触で設置するとともに、剤離れ磁極Ｈ４の位置と第２搬送経路の位置とを最適化しているために、現像ローラ１３ａにダメージを与える等の不具合を生じさせることなく、第２搬送経路において現像ローラ１３ａ上から離脱された現像工程後の現像剤Ｇが再び現像ローラ１３ａに担持される不具合を確実に低減することができる。
【００８４】
なお、本実施の形態１では、仕切り部材１３ｄを現像ケースと一体的に形成したが、仕切り部材を現像ケースとは別の部材で形成することもできる。具体的には、例えば、現像ケースにおける第１搬送経路と第２搬送経路とを隔絶する壁部に、板状の仕切り部材を貼着することもできる。このような構成は、現像ケースの部品精度をあまり高くすることができずに、仕切り部材と現像ローラ１３ａとのギャップを高精度に設定したい場合等に有用である。すなわち、仕切り部材と現像ローラ１３ａとのギャップを所望の値に設定しながら、仕切り部材を現像ケースに貼着することができる。
【００８５】
実施の形態２．
図１２にて、この発明の実施の形態２について詳細に説明する。
図１２は、実施の形態２における現像装置１３の一部を示す拡大図であって、前記実施の形態１における図８に相当する図である。本実施の形態２における現像装置は、仕切り部材１３ｄの近傍に撹拌部材１３ｋが設置されている点が、前記実施の形態１のものと相違する。
【００８６】
本実施の形態２における現像装置１３も、前記実施の形態１のものと同様に、第２搬送スクリュ１３ｂ２の回転中心軸の位置が、現像ローラ１３ａの上端を通る仮想水平線の下方であって、現像ローラ１３ａの下端を通る仮想水平線の上方になるように形成されている。さらに、剤離れ磁極Ｈ４を形成する２つの磁極Ｈ３、Ｈ５の間を等分する現像ローラ１３ａ上の位置Ｋが、現像ローラ１３ａの回転中心軸を通る仮想水平線Ｓ１よりも上方になるように形成されている。
【００８７】
ここで、図１２に示すように、本実施の形態２における現像装置１３の第２搬送経路には、仕切り部材１３ｄの近傍の現像剤Ｇを撹拌する撹拌部材としてのパドル状部材１３ｋが設置されている。パドル状部材１３ｋは、軸部上に放射状に羽根部が形成された回転部材（図１２の時計方向に回転駆動される。）であって、非磁性材料で形成されている。
これにより、剤離れ磁極Ｈ４の位置で現像ローラ１３ａから離脱された現像剤Ｇが、仕切り部材１３ｄの傾斜面１３ｄ１に沿って滞留することなく、パドル状部材１３ｋによって積極的に撹拌されて、スムーズに第２搬送経路に導かれることになり、離脱後の現像剤が現像ローラ１３ａの再担持される不具合を低減することができる。
【００８８】
以上説明したように、本実施の形態２でも、前記実施の形態１と同様に、現像剤Ｇを長手方向に搬送して循環経路を形成する２つの搬送スクリュ１３ｂ１、１３ｂ２（搬送部材）が現像ローラ１３ａ（現像剤担持体）に対向するように設置されて、ドクターブレード１３ｃ（現像剤規制部材）が現像ローラ１３ａの下方に配設された場合であって、仕切り部材１３ｄを現像ローラ１３ａに非接触で設置するとともに、剤離れ磁極Ｈ４の位置と第２搬送経路の位置とを最適化しているために、現像ローラ１３ａにダメージを与える等の不具合を生じさせることなく、第２搬送経路において現像ローラ１３ａ上から離脱された現像工程後の現像剤Ｇが再び現像ローラ１３ａに担持される不具合を確実に低減することができる。
【００８９】
実施の形態３．
図１３及び図１４にて、この発明の実施の形態３について詳細に説明する。
図１３（Ａ）は、実施の形態３における現像装置１３の一部を示す拡大図であって、前記実施の形態２における図１２に相当する図である。図１３（Ｂ）は、第２搬送経路を長手方向にみた概略上面図である。また、図１４（Ａ）は、別の形態の現像装置１３の一部を示す拡大図であって、前記実施の形態２における図１２に相当する図である。図１４（Ｂ）は、振動部材１３ｈを長手方向にみた図である。
本実施の形態３における現像装置は、仕切り部材１３ｄの近傍に設ける撹拌部材１３ｈの構成が、前記実施の形態２のものと相違する。
【００９０】
本実施の形態３における現像装置１３も、前記各実施の形態のものと同様に、第２搬送スクリュ１３ｂ２の回転中心軸の位置が、現像ローラ１３ａの上端を通る仮想水平線の下方であって、現像ローラ１３ａの下端を通る仮想水平線の上方になるように形成されている。さらに、剤離れ磁極Ｈ４を形成する２つの磁極Ｈ３、Ｈ５の間を等分する現像ローラ１３ａ上の位置Ｋが、現像ローラ１３ａの回転中心軸を通る仮想水平線Ｓ１よりも上方になるように形成されている。
【００９１】
ここで、図１３（Ａ）及び図１３（Ｂ）に示すように、本実施の形態３における現像装置１３の第２搬送経路には、仕切り部材１３ｄの近傍の現像剤Ｇを撹拌する撹拌部材としての振動部材１３ｈが設置されている。振動部材１３ｈは、長手方向中央部がＵ字状に形成されて、非磁性の金属材料や樹脂材料で形成された部材である。振動部材１３ｈの両端軸部は現像装置１３の側壁に形成された穴部に比較的ルーズに挿設されていて、振動部材１３ｈのＵ字部が、回転する第２搬送スクリュ１３ｂ２のスクリュ部に接触することで、振動部材１３ｈが図１３（Ａ）の両矢印方向に振動することになる。
これにより、剤離れ磁極Ｈ４の位置で現像ローラ１３ａから離脱された現像剤Ｇが、仕切り部材１３ｄの傾斜面１３ｄ１に沿って滞留することなく、振動部材１３ｈの振動によって積極的に撹拌されて、スムーズに第２搬送経路に導かれることになり、離脱後の現像剤が現像ローラ１３ａの再担持される不具合を低減することができる。
【００９２】
なお、振動部材１３ｈ（撹拌部材）の撹拌力が、第２搬送経路の上流側に比べて下流側が大きくなるように形成することもできる。すなわち、第２搬送経路の下流側における振動部材１３ｈの撹拌力を、第２搬送経路の上流側における振動部材１３ｈの撹拌力よりも、大きく設定することができる。
具体的には、振動部材１３ｈの下流側端部の軸部が挿設される穴部（現像装置１３の側壁に形成されている。）の穴径を、上流側端部の軸部が挿設される穴部の穴径よりも、大きく形成する。これにより、振動部材１３ｈのＵ字部が第２搬送スクリュ１３ｂ２のスクリュ部に接触することで振動する振動部材１３ｈの振幅が、上流側に比べて下流側が大きくなる。したがって、振動部材１３ｈの下流側の撹拌力が、上流側よりも大きくなる。
このように構成することにより、上流側に比べて剤面が高くなり傾斜面１３ｄ１での現像剤の滞留が生じやすい下流側にて、現像ローラ１３ａから離脱された現像剤Ｇの傾斜面１３ｄ１での滞留を確実に低減することができる。
【００９３】
なお、振動部材１３ｈの構成は図１３のものに限定されることなく、例えば、図１４に示すような板状の振動部材１３ｈを用いることもできる。
具体的に、図１４（Ａ）及び図１４（Ｂ）に示す振動部材１３ｈは、その胴部が傾斜面１３ｄ１に貼着されていて、長手方向中央部に設けられた突出部が第２搬送スクリュ１３ｂ２のスクリュ部に接触するように曲げ加工が施されている。そして、振動部材１３ｈの突出部が、回転する第２搬送スクリュ１３ｂ２のスクリュ部に接触することで、振動部材１３ｈの突出部が図１４（Ａ）の両矢印方向に振動することになる。
これにより、剤離れ磁極Ｈ４の位置で現像ローラ１３ａから離脱された現像剤Ｇが、仕切り部材１３ｄの傾斜面１３ｄ１に沿って滞留することなく、振動部材１３ｈの振動によって積極的に撹拌されて、スムーズに第２搬送経路に導かれることになり、離脱後の現像剤が現像ローラ１３ａの再担持される不具合を低減することができる。
【００９４】
以上説明したように、本実施の形態３でも、前記各実施の形態と同様に、現像剤Ｇを長手方向に搬送して循環経路を形成する２つの搬送スクリュ１３ｂ１、１３ｂ２（搬送部材）が現像ローラ１３ａ（現像剤担持体）に対向するように設置されて、ドクターブレード１３ｃ（現像剤規制部材）が現像ローラ１３ａの下方に配設された場合であって、仕切り部材１３ｄを現像ローラ１３ａに非接触で設置するとともに、剤離れ磁極Ｈ４の位置と第２搬送経路の位置とを最適化しているために、現像ローラ１３ａにダメージを与える等の不具合を生じさせることなく、第２搬送経路において現像ローラ１３ａ上から離脱された現像工程後の現像剤Ｇが再び現像ローラ１３ａに担持される不具合を確実に低減することができる。
【００９５】
実施の形態４．
この発明の実施の形態４について詳細に説明する。
本実施の形態４における現像装置は、使用されるキャリアＣが、前記各実施の形態のものと相違する。
【００９６】
本実施の形態４における現像装置１３も、前記各実施の形態のものと同様に、第２搬送スクリュ１３ｂ２の回転中心軸の位置が、現像ローラ１３ａの上端を通る仮想水平線の下方であって、現像ローラ１３ａの下端を通る仮想水平線の上方になるように形成されている。さらに、剤離れ磁極Ｈ４を形成する２つの磁極Ｈ３、Ｈ５の間を等分する現像ローラ１３ａ上の位置Ｋが、現像ローラ１３ａの回転中心軸を通る仮想水平線Ｓ１よりも上方になるように形成されている。
【００９７】
ここで、本実施の形態４では、現像装置１３に収容される現像剤Ｇ中のキャリアＣ（磁性キャリア）として、その重量平均粒径をＤｗ（μｍ）として、その個数平均粒径をＤｐ（μｍ）としたときに、
２２≦Ｄｗ≦３２
１．００≦Ｄｗ／Ｄｐ≦１．２０
なる関係を満たすように形成されたものを用いている。さらに、このキャリアＣは、粒径（キャリア粒径）が２０μｍよりも小さな粒子（キャリア粒子）の含有量が７重量％以下であり、粒径が３６μｍよりも小さな粒子の含有量が９０〜１００重量％の範囲になるように形成されている。
【００９８】
本実施の形態４における現像装置１３においても、現像工程に用いられた直後の現像剤は第１搬送経路（供給経路）に戻されることなく第２搬送経路（回収経路）に戻されるため、トナー濃度が低下した現像剤が現像ローラ１３ａにすぐに供給されずに、出力画像の濃度が安定する（頁内画像安定性が向上する。）。
また、本実施の形態４では、キャリアＣの重量平均粒径Ｄｗを２２〜３２μｍ（より好ましくは、２３〜３０μｍである。）の範囲に設定しているため、現像装置１３に収容された現像剤Ｇのトナー濃度に変化が生じても、キャリアＣに対するトナーＴの被覆率の変動を比較的抑えることができるとともに、キャリア付着の発生を抑制して高精細な画像を出力することができる。
また、キャリアＣの重量平均粒径Ｄｗと個数平均粒径Ｄｐとの比（Ｄｗ／Ｄｐ）を１．００〜１．２０の範囲に設定することで、キャリアＣの粒径分布を比較的狭くすることができる。そのため、キャリア粒子１粒当りの表面積が均一化され、キャリアＣに対するトナーＴの被覆率が安定して、さらに出力画像の濃度が安定する（頁内画像安定性が向上する。）。
さらに、キャリア粒径を小粒径化してキャリアＣの比表面積を増加させることで、キャリアＣにかかるストレスを分散させることができるため、キャリア劣化の速度を低くすることができる。すなわち、現像剤Ｇに対するストレスが増加してキャリア劣化が進行する不具合が軽減される。
【００９９】
また、現像工程に使用される現像剤は現像ローラ１３ａ上に担持された後に第２搬送経路に回収されてから再び第１搬送経路に循環されるのに対して、現像工程に使用されない現像剤は第１搬送経路の下流側に搬送された後に第２搬送経路の全長分を移動してから再び第１搬送経路に循環されるので、双方の現像剤においてキャリア単位にかかるストレスに偏りが発生する可能性がある。しかし、小粒径化されたキャリアを用いることによりキャリア劣化の速度が低下するため、キャリアにかかるストレスに偏りが生じた場合であっても、高ストレスを受けたキャリアと低ストレスを受けたキャリアとのダメージの差異を小さくすることができる。そのため、経時においても頁内画像を安定させることができる。
さらに、キャリアの比表面積を増加させることで、一度にキャリア粒子表面に接触するトナー量が増加して、トナーとキャリアとの接触確率が増加するため、回収経路に戻された現像剤がすぐに供給経路に戻されてしまった場合でも、トナーはキャリアと搬送経路で必要十分な摩擦を得ることができる。
このように、本実施の形態４では、現像剤の供給経路と回収経路とを別々に設けるとともに、上述した特性を有するキャリアを用いているため、それぞれの長所が有効に発揮されることになる。
【０１００】
また、本実施の形態４において用いられるキャリアＣは、その形状係数ＳＦ１が１００〜１３０になり、形状係数ＳＦ２が１００〜１２０になるように形成されている。
これにより、現像剤の流動性が向上して、現像ローラ１３ａから第２搬送経路（供給経路）に戻ってきたトナー濃度の低い現像剤と、第１搬送経路（供給経路）から第２搬送経路（供給経路）に直接的に戻ってきたトナー濃度の高い現像剤と、が合流したときに、双方の現像剤が即座に混ざり合い、搬送経路での短時間の撹拌でも速やかな現像剤の均一化をさらに促進することができる。
【０１０１】
また、本実施の形態４において用いられるキャリアＣは、芯材粒子を被覆する結着樹脂層が、結着樹脂と、少なくとも１種類の硬質粒子を含むように形成されている。
これにより、キャリアの結着樹脂層に適度な硬度を持たせることができるため、現像剤をさらに長寿命化することができる。
【０１０２】
また、本実施の形態４において用いられるキャリアＣは、１０００エルステッドの磁界を印加したときの磁化が、５０〜１００ｅｍｕ／ｇの範囲になるように形成されている。具体的に、キャリアＣは、Ｍｎ−Ｍｇ−Ｓｒ系フェライト、Ｍｎ系フェライト、マグネタイトのいずれかで形成された芯材粒子と、その芯材粒子を被覆する被覆層と、で構成されている。
これにより、感光体ドラム１１上へのキャリア付着の発生を抑えることができる。
【０１０３】
以下、上述したキャリアＣの特性について、さらに詳しく説明する。
トナーの帯電量の変動が生じると、画像濃度の変動が発生する。そのため、トナーの帯電量は常に一定であることが望ましい。トナー帯電量は現像剤中のトナーとキャリアとの比率と相関があり、一般的にトナー濃度が高くなるとトナー帯電量は低くなる。これは、キャリア粒子表面に対するトナーの被覆率が変化することに起因しており、被覆率が高くなるとキャリア粒子の単位表面積当りのトナー量が増加して、帯電作用が分散されるためにトナー帯電量が低くなる。したがって、トナー帯電量を安定させるためには、トナー濃度の変化に対しての被覆率変動が少ない（感度が低い）ことが好ましい。
【０１０４】
本願発明者は、現像工程に使用された現像剤を供給経路に直接的に戻さない現像装置１３において、トナー濃度変動による帯電量の変動を抑える方法について鋭意検討をおこなった。その結果、上述したようにキャリア表面積に対するトナー被覆率の変動を少なくすることが有効であるという結論に達した。
このキャリア表面積に対するトナーの被覆率は、次式にて算出することができる。
被覆率（％）＝（Ｗｔ／Ｗｃ）×（ρｃ／ρｔ）×（Ｄｗ／Ｄｔ）×（１／４）×１００
なお、上式において、Ｄｗはキャリアの重量平均粒径（μｍ）、Ｄｔはトナーの重量平均粒径（μｍ）、Ｗｔはトナーの重量（ｇ）、Ｗｃはキャリアの重量（ｇ）、ρｔはトナー真密度（ｇ／ｃｍ3）、ρｃはキャリア真密度（ｇ／ｃｍ3）、をそれぞれ表わす。上式より、被覆率はキャリアの粒径Ｄｗの関数であり、キャリアの粒径Ｄｗが小さいほどトナー濃度（Ｗｔ／Ｗｃ）が変化したときの被覆率の変動が小さくなることがわかる。そのため、キャリアの粒径Ｄｗが小さいほどトナー濃度が変化したときのトナー帯電量の変動は少なくなり、トナー帯電量を安定化させることができる。
【０１０５】
本実施の形態４においては、キャリアの重量平均粒径Ｄｗが２２〜３２μｍ（好ましくは、２３〜３０μｍである。）の範囲に設定されている。重量平均粒径Ｄｗが２２μｍよりも小さいと、キャリア粒子にかかる磁気束縛力が弱くなるため、粒度分布をシャープなものにしたとてもキャリア付着の発生を防ぐことが困難になる。これに対して、重量平均粒径Ｄｗが３２μｍよりも大きいと、キャリア付着は起こりにくくなるが、感光体ドラム１１上に形成される静電潜像に対してトナーが忠実に現像されなくなって、ドット径のバラツキが大きくなり粒状性が低下する。
なお、「キャリア付着」は、静電潜像の画像部又は地肌部にキャリアが付着する現象である。キャリア付着は、感光体ドラムや定着ローラの表面を傷つける原因となったり、白抜け画像等の異常画像の原因となったりする。
【０１０６】
また、本実施の形態４では、キャリアＣの重量平均粒径Ｄｗと個数平均粒径Ｄｐとの比（Ｄｗ／Ｄｐ）を１．００〜１．２０の範囲に設定している。この比率（Ｄｗ／Ｄｐ）が１．２０より大きいと、キャリアの微粒子の比率が大きくなり、耐キャリア付着性が悪化する。
【０１０７】
また、キャリア中の２０μｍより小さい粒径を有する粒子の含有量は７重量％以下（好ましくは５重量％以下、より好ましくは３重量％以下である。）に設定されている。この含有量が７重量％よりも多くなると、キャリア粒子の粒径分布が広がってきて、磁気ブラシの全体に磁化の小さな粒子が存在するようになり、キャリア付着が急激に悪くなる。
なお、２０μｍより小さい粒径を有するキャリア粒子の含有量は０．５重量％以上に設定することが好ましい。この含有量が０．５重量％以上であれば、それほど製造コストを高くすることなく、所望の値を得ることが可能となる。
【０１０８】
さらに、キャリア中の３６μｍより小さい粒径を有する粒子の含有量は、９０重量％以上（好ましくは９２重量％以上である。）に設定されている。このような設定されたシャープな粒径分布のキャリアは、各キャリア粒子に対する磁気束縛力のバラツキが小さくなり、耐キャリア付着性を大幅に改善することができる。
【０１０９】
ここで、キャリアの重量平均粒径Ｄｗ（キャリア芯材やトナーに関する重量平均粒径も同様である。）は、個数基準で測定された粒子の粒径分布（個数頻度と粒径との関係）に基づいて算出されたものである。具体的に、重量平均粒径Ｄｗは次式で表わされる。
Ｄｗ＝｛１／Σ（ｎＤ3）｝×｛Σ（ｎＤ4）｝  ・・・（１）
式（１）中、Ｄは各チャネルに存在する粒子の代表粒径（μｍ）を示し、ｎは各チャネルに存在する粒子の総数を示す。なお、チャネルとは、粒径分布図における粒径範囲を等分に分割するための長さを示すもので、本実施の形態４においては２μｍの長さを採用した。また、各チャネルに存在する粒子の代表粒径としては、各チャネルに保存する粒子粒径の下限値を採用した。
また、キャリアの個数平均粒径Ｄｐ（キャリア芯材やトナーに関する個数平均粒径も同様である。）は、個数基準で測定された粒子の粒径分布に基づいて算出されたものである。具体的に、個数平均粒径Ｄｐは以下の式で表わされる。
Ｄｐ＝（１／ΣＮ）×（ΣｎＤ）  ・・・（２）
式（２）中、Ｎは計測した全粒子数を示し、ｎは各チャネルに存在する粒子の総数を示し、Ｄは各チャネル（２μｍ）に存在する粒子粒径の下限値を示す。本実施の形態４において、粒径分布を測定するための粒度分析計としては、マイクロトラック粒度分析計（モデルＨＲＡ９３２０−Ｘ１００：Ｈｏｎｅｗｅｌｌ社製）を用いた。また、その測定条件は、以下の通りである。
［１］粒径範囲：１００〜８μｍ
［２］チャネル長さ（チャネル幅）：２μｍ
［３］チャネル数：４６
［４］屈折率：２．４２
【０１１０】
また、本実施の形態４で使用されるキャリアは、芯材と、この芯材を被覆する被覆層と、を有してなる。この被覆層は結着樹脂の他に、平均的に適度な強度を持たせるために硬質粒子（以下、「粒子Ｇ１」と呼ぶ。）を含有してもよい。
粒子Ｇ１としては、例えば、アルミナ粒子、シリカ粒子、チタニア粒子、酸化亜鉛粒子、酸化スズ粒子などが挙げられ、これら粒子は疎水性や導電性などを変化させるために表面処理を施していてもよい。これら粒子の中でも、特にアルミナ粒子、シリカ粒子、チタニア粒子は適度な硬度を持ち、且つ、結着樹脂との相性もよく、分散性、接着性の面からも好適であるといえる。また、これら粒子の表面に、例えば二酸化スズを含む酸化インジウムの水和物の被覆を形成させ、導電性粒子として樹脂被覆層に含有させ、キャリア粒子の抵抗調整剤を兼ねて使用することも可能である。
粒子Ｇ１の粒径は、被覆樹脂層の厚さに対して大きい場合、キャリア粒子間のスペーサー効果や、キャリア表面に付着したスペント成分の掻き取り効果が発揮され、スペーサー効果としては、キャリア粒子同時の衝突の衝撃を和らげ、掻き取り効果としてはスペント成分にて被覆樹脂層の成分が覆われてしまって被覆樹脂層の機能が充分に発揮されなくなる事態を防止することができる。また、樹脂被覆層の厚さに対して小さい場合、上述のスペーサー効果や掻き取り効果は発揮されないが、樹脂被覆層中に均一に分散させれば、樹脂被覆層の強度を高める効果が非常に高くなる。このように、樹脂被覆層の厚さと粒子Ｇ１の粒径との関係で、樹脂被覆層の耐久性を高めるアプローチの仕方が異なるため、粒子Ｇ１の粒径は機種の課題に合わせて適宜選択してよい。また、樹脂被覆層の厚さに対して粒径の大きい硬質粒子と小さい硬質粒子とを同時に処方してもよい。
被覆層に含まれる粒子Ｇ１の含有量は、２〜５０重量％（より好ましくは、２〜３０重量％である。）とすることが好ましい。
被覆層における粒子Ｇ１の含有量が多いほど、強度を高める効果は大きいが、粒子Ｇ１の含有量が５０重量％を超えると、被覆層内部における粒子Ｇ１の分散状態が大幅に悪化する。粒子の分散状態が悪化すると、被覆層内部で粒子Ｇ１の一部が互いに凝集してしまうため、粒子Ｇ１の効果が平均的には発揮されにくくなる。これに対して、粒子Ｇ１の被覆層における含有量が２重量％未満であると、含有量が少なすぎるために、粒子Ｇ１を添加した効果を充分に得ることができない。
なお、粒子Ｇ１の被覆層における含有量は、次式によって表される。
粒子Ｇ１の含有量（重量％）＝［粒子Ｇ１の含有量／被覆層に含まれる材料の総量（粒子Ｇ１＋結着樹脂＋その他の成分）］×１００
【０１１１】
また、本実施の形態４における、キャリアＣは、形状係数ＳＦ１が１００〜１３０に、形状係数ＳＦ２が１００〜１２０になるように形成されている。
キャリアの形状が真球に近づくと、現像剤の流動性が向上して、現像ローラ１３ａから第２搬送経路に戻ってきたトナー濃度の低い現像剤と、第１搬送経路を搬送されてきたトナー濃度の高い現像剤と、が合流したときに、即座に混ざり合うことができ、第２搬送経路での短時間の撹拌でも、速やかに現像剤のトナー濃度を均一化することが可能となる。
ここで、形状係数ＳＦ１、ＳＦ２は、例えば、日立製作所製ＦＥ−ＳＥＭ（Ｓ−８００）を用い３００倍に拡大したキャリア粒子像を１００個無作為にサンプリングし、その画像情報をインターフェースを介して、例えば、ニレコ社製画像解析装置（Ｌｕｚｅｘ  ＡＰ）に導入し解析をおこない、下式より算出し得られた値である。
ＳＦ１＝（Ｌ2／Ａ）×（π／４）×１００
ＳＦ２＝（Ｐ2／Ａ）×（１／４π）×１００
なお、上式中、Ｌは粒子の絶対最大長（外接円の長さ）、Ｐは粒子の周囲長、Ａは粒子の投影面積を示す。形状係数ＳＦ１はキャリア粒子の丸さの度合いを示し、形状係数ＳＦ２はキャリア粒子の凹凸の度合いを示している。すなわち、円（球形）から離れるとＳＦ１は値が大きくなる。また、表面の凹凸の起伏が激しくなるとＳＦ２の値も大きくなる。それぞれの値は、真円（球）に近づくにつれて１００に近い値となる。
形状係数ＳＦ１が１００〜１３０と球形に近く、形状係数ＳＦ２が１００〜１２０である平滑な芯材は、焼成条件、熱による後処理、および組成の調整などによって得られる。例えば、「ＵＳ２００３／０２０９８２０Ａ１」に記載されているように、粉砕処理した不定形のフェライト粒子、あるいはフェライト化反応させるための原材料をプラズマにさらすことによっても表面の平滑化、および球形化が可能である。
【０１１２】
また、本実施の形態４において、キャリア粒子の被覆層に用いられる結着樹脂としては、アクリル樹脂とアミノ樹脂との反応物、及びシリコーン樹脂が好適な例として挙げられる。
アクリル樹脂とアミノ樹脂との反応物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、アクリル樹脂とアミノ樹脂との架橋反応物が好適である。また、アクリル樹脂としては、特に制限はなく、全てのアクリル樹脂の中から目的に応じて適宜選択することができるが、これらの中でも、ガラス転移温度（Ｔｇ）は２０〜１００℃が好ましく、２５〜８０℃がより好ましい。アクリル樹脂のガラス転移温度（Ｔｇ）がこの範囲内であると、アクリル樹脂は適度な弾性を有しており、現像剤を摩擦帯電させるための攪拌における、トナーとキャリアとの摩擦あるいはキャリア同士の摩擦で、結着樹脂への強い衝撃を伴う接触の際、該衝撃を吸収することができ、被覆層を破損することなく維持することが可能となる。ガラス転移温度（Ｔｇ）が２０℃未満であると、常温においても結着樹脂がブロッキングするため、保存性が悪く実用上使用できないことがある。一方、ガラス転移温度（Ｔｇ）が１００℃を超えると、結着樹脂が硬く脆性が高くなり過ぎて衝撃を吸収することができず、その脆さから結着樹脂が削れると共に、該粒子を保持することができず、脱離しやすくなることがある。
また、アミノ樹脂としては、特に制限はなく、従来から知られているアミノ樹脂の中から目的に応じて適宜選択することができ、例えば、グアナミン、メラミンを用いることで、帯電量付与能力を著しく向上させることができる。
シリコーン樹脂としては、特に制限はなく、一般的に知られているシリコーン樹脂の中から目的に応じて適宜選択することができ、例えば、オルガノシロサン結合のみからなるストレートシリコーン樹脂、アルキド樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂などで変性したシリコーン樹脂、などが挙げられる。このシリコーン樹脂は、市販品を用いることができ、ストレートシリコーン樹脂としては、信越化学工業社製のＫＲ２７１、ＫＲ２５５、ＫＲ１５２；東レ・ダウコーニング・シリコーン社製のＳＲ２４００、ＳＲ２４０６、ＳＲ２４１０、等が挙げられる。変性シリコーン樹脂としては、例えば、信越化学工業社製のＫＲ２０６（アルキド変性）、ＫＲ５２０８（アクリル変性）、ＥＳ１００１Ｎ（エポキシ変性）、ＫＲ３０５（ウレタン変性）；東レ・ダウコーニング・シリコーン社製のＳＲ２１１５（エポキシ変性）、ＳＲ２１１０（アルキド変性）、などが挙げられる。なお、シリコーン樹脂単体で用いることも可能であるが、架橋反応する成分、帯電量調整成分等を同時に用いることも可能である。
キャリア粒子の被覆層に用いられる結着樹脂としては、上述の樹脂以外にも、必要に応じてキャリア用被覆樹脂として一般的に用いられているものを使用することができ、例えば、ポリビニル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ハロゲン化オレフィン樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリ弗化ビニル樹脂、ポリ弗化ビニリデン樹脂、ポリトリフルオロエチレン樹脂、ポリヘキサフルオロプロピレン樹脂、弗化ビニリデンと弗化ビニルとの共重合体、テトラフルオロエチレンと弗化ビニリデンと非弗化単量体とのターポリマー等のフルオロターポリマー、などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
被覆層は、例えば、結着樹脂や粒子Ｇ１等を溶剤に溶解させて塗布溶液を調製した後、該塗布溶液を芯材の表面に公知の塗布方法により均一に塗布し、乾燥した後、焼付を行うことにより形成することができる。この塗布方法としては、例えば、浸漬法、転動流動層法、スプレー法などが挙げられる。また、上述の溶剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、トルエン、キシレン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、セルソルブチルアセテート、ブチルセロソルブなどが挙げられる。また、上述の焼付としては、特に制限はなく、外部加熱方式であってもよいし、内部加熱方式であってもよく、例えば、固定式電気炉、流動式電気炉、ロータリー式電気炉、バーナー炉等を用いる方法、マイクロウエーブを用いる方法、などが挙げられる。
芯材としては、特に制限はなく、２成分現像剤のキャリアとして公知のものの中から目的に応じて適宜選択することができ、例えば、フェライト、マグネタイト、鉄、ニッケルが好適に挙げられる。また、近年著しく進む環境面への影響を配慮し、フェライトであれば、従来の銅−亜鉛系フェライトではなく、例えば、Ｍｎ系フェライト、Ｍｎ−Ｍｇ系フェライト、Ｍｎ−Ｍｇ−Ｓｒフェライト等を用いることが好適である。また、Ｍｎ−Ｍｇ−Ｓｒフェライト、Ｍｎ系フェライト、マグネタイトは、詳細は後述するが、高い磁化を持つため、キャリア付着を抑制するために有効な材料である。
【０１１３】
ここで、従来の小粒径キャリアは、キャリア付着が発生しやすいことが非常に大きな課題であり、感光体ドラムや定着ローラの傷の発生原因となっていた。特に、平均粒径が３２μｍより小さいキャリアになると、出力画像上のざらつきが大幅に改良され高画質となるが、キャリア付着が発生しやすくなるという課題があった。この課題について、本願発明者が鋭意検討を重ねたところ、以下のことを知得した。
画像の地肌部や画像部へのキャリア付着はＦｍ＜Ｆｃとなったときに、キャリア粒子、又は、切断された磁気ブラシの形態で付着することにより生じる。なお、Ｆｍは磁気束縛力であり、Ｆｃはキャリア付着を引き起こす力である。このキャリア付着を引き起こす力Ｆｃは、現像ポテンシャル、地肌ポテンシャル、キャリアにかかる遠心力、キャリアの抵抗、および現像剤帯電量に関係している。したがって、キャリア付着を防止するためには、Ｆｃを小さくするように各パラメータを設定することが有効であるが、現像能力、地汚れ、およびトナー飛散などに密接に関係するため大幅には変えることは難しい。
一方、磁気束縛力Ｆｍについてみると、
Ｆｍ＝Ｋ・Ｍ・（∂Ｈ／∂ｘ）
で表わされる。ここで、Ｋはキャリアの質量であり、
Ｋ＝（４／３）・π・ｒ3・ρ
で表わされる。ここで、ｒはキャリアの半径であり、ρはキャリアの真比重である。また、Ｍは単位質量当りの磁化である。また、（∂Ｈ／∂ｘ）は、キャリアの存在する位置における磁界の強さ（Ｈ）の勾配である。キャリアに対する磁気束縛力（Ｆｍ）は、キャリア半径（ｒ）の３乗に比例するから、キャリアの小粒径化にともなって、粒径の３乗の割合で急激に小さくなり、キャリア付着が非常に起きやすくなる。
そこで、本願発明者は、キャリアの磁化を振ったサンプルを試作して検討し、１０００エルステッド（Ｏｅ）の磁場を印加したときの磁化が、５０ｅｍｕ／ｇ以上（好ましくは７０ｅｍｕ／ｇ以上である。）とすることにより、キャリア付着が改良されることを見出した。また、キャリア付着の観点からは、その上限値に特に制約はなく、通常、１５０ｅｍｕ／ｇ程度が上限となるが、強すぎる磁化は磁気ブラシの滑らかさを損なう場合があり、高画質化の観点から１００ｅｍｕ／ｇ以下であることが好ましい。キャリア付着が発生すると、感光体ドラムや定着ローラの傷の原因となり、画像品質の低下を招く。キャリア芯材粒子の磁化が上述した範囲よりも小さくなると、充分な強さの磁気束縛力Ｆｍが得られないため、キャリア付着が生じやすくなるので実用上好ましくない。
【０１１４】
なお、キャリアの磁化は、以下のようにして測定することができる。
Ｂ−Ｈトレーサー（ＢＨＵ−６０／理研電子（株）製）を使用し、円筒のセルにキャリア芯材粒子１．０ｇを詰めて装置にセットする。磁場を徐々に大きくし、３０００エルステッドまで変化させ、次に徐々に小さくして零にした後、反対向きの磁場を徐々に大きくし３０００エルステッドとする。さらに、徐々に磁場を小さくして零にした後、最初と同じ方向に磁場をかける。このようにして、ＢＨカーブを図示し、その図より１０００エルステッドの磁化を算出する。
本実施の形態４のキャリアで使用する、１０００エルステッドの磁場を印加したときに５０ｅｍｕ／ｇ以上となる芯材粒子としては、例えば、鉄、コバルトなどの強磁性体、マグネタイト、ヘマタイト、Ｌｉ系フェライト、Ｍｎ−Ｚｎ系フェライト、Ｃｕ−Ｚｎ系フェライト、Ｎｉ−Ｚｎ系フェライト、Ｂａ系フェライト、Ｍｎ系フェライトなどが挙げられる。フェライトとは、一般に次式で表わされる焼結体である。
（ＭＯ）x（ＮＯ）y（Ｆｅ2Ｏ3）z
ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１００ｍｏｌ％であって、Ｍ、Ｎはそれぞれ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｌｉ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｓｒ、Ｃａなどであり、２価の金属酸化物と３価の鉄酸化物との完全混合物から構成されている。
本実施の形態４のキャリアを構成する芯材粒子の材料としては、公知の各種の磁性材料が用いられるが、より好ましく用いられる１０００エルステッドの磁場を印加したときの磁化が７０ｅｍｕ／ｇ以上の芯材粒子としては、上述したように、例えばマグネタイト、Ｍｎ−Ｍｇ−Ｓｒ系フェライト、Ｍｎ系フェライトなどが挙げられる。具体的には、ＭＦＬ−３５Ｓ、ＭＦＬ−３５ＨＳ（パウダーテック社製）、ＤＦＣ−４００Ｍ、ＤＦＣ−４１０Ｍ、ＳＭ−３５０ＮＶ（同和鉄粉工業社製）が好適な例として挙げられる。
【０１１５】
また、本実施の形態４において、キャリア抵抗率の限定はしないが、好ましくは１×１０11〜１×１０16（Ω・ｃｍ）、より好ましくは１×１０12〜１×１０14（Ω・ｃｍ）である。
キャリアの抵抗率が１×１０11（Ω・ｃｍ）よりも低いと、現像ギャップ（感光体ドラム１１と現像ローラ１３ａとの間の最近接距離である。）が狭くなった場合、キャリアに電荷が誘導されてキャリア付着が発生しやすくなる。感光体ドラム１１の線速度、および、現像ローラ１３ａの線速度が大きい場合、キャリア付着に関して悪化の傾向が見られる。また、現像ローラ１３ａにＡＣバイアスを印加する場合は顕著である。通常、カラートナー現像用のキャリアとして、充分なトナー付着量を得るため、低抵抗のものが使用される。上述の抵抗範囲のキャリアは、適正なトナー帯電量のもとで使用することにより、充分な画像濃度が得られる。
また、キャリアの抵抗率が１×１０16（Ω・ｃｍ）より大きいと、トナーに対して反対極性の電荷が溜まりやすくなり、キャリアが帯電してキャリア付着が起きやすくなる。
なお、キャリア抵抗率は、次の方法により測定することができる。
図示は省略するが、電極間距離２ｍｍ、表面積２×４ｃｍの電極対を収容したフッ素樹脂製容器からなるセルにキャリアを充填し、両極間に１００Ｖの直流電圧を印加し、ハイレジスタンスメーター４３２９Ａ（４３２９Ａ＋ＬＪＫ  ５ＨＶＬＶＷＤＱＦＨ  ＯＨＷＨＵ；横川ヒューレットパッカード株式会社製）にて直流抵抗を測定する。このキャリア抵抗測定時のキャリアの充填は、キャリアをセルにあふれるまで入れた後に、セル全体を２０回タッピングして、セルの上面を非磁性でできた水平なヘラを用いてセルの上端に沿って１回の操作で平らにかきとる程度である。充填の際に、加圧は不要である。また、キャリアの抵抗率の調整は、樹脂被覆層へ含有させる抵抗調整剤の量や樹脂被覆層の膜厚の制御等によって可能である。抵抗調整剤としては、上述した、表面処理を施した硬質粒子やカーボンブラックが好適な例として挙げられる。特に、硬質粒子の表面処理が、下層が二酸化スズの層、上層が二酸化スズを含む酸化インジウムの層である導電性被覆層を形成することで処理されていると、導電性付与効果が高い上に、抵抗調整剤の色を白色にすることができ、カラー画像の色汚れを発生させにくくなるため、好適である。
【０１１６】
以下、本実施の形態４で用いられるトナーについて詳述する。
本実施の形態４において、トナー容器２８や現像装置１３に収容されているトナーＴは、少なくとも結着樹脂及び着色剤を含有して構成され、さらに離型剤、帯電制御剤、またこれらの他に、必要に応じてその他の成分を含んで構成される。
トナーの製造方法としては、特に１つのものに限定されるものではなく、目的に応じて適宜選択することができる。例えば、粉砕法、水系媒体中で油相を乳化、懸濁又は凝集させトナー母体粒子を形成させる、懸濁重合法、乳化重合法、ポリマー懸濁法等が挙げられる。
【０１１７】
トナーの結着樹脂としては、特に制限はなく、公知のものの中から目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリスチレン、ポリｐ−スチレン、ポリビニルトルエン等のスチレン及びその置換体の単重合体、スチレン−ｐ−クロルスチレン共重合体、スチレン−プロピレン共重合体、スチレン−ビニルトルエン共重合体、スチレン−アクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタアクリル酸共重合隊、スチレン−メタアクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタアクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタアクリル酸ブチル共重合体、スチレン−α−クロルメタアクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ビニルメチルエーテル共重合体、スチレン−ビニルメチルケトン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−イソプロピル共重合体、スチレン−マレイン酸エステル共重合体等のスチレン系共重合体、ポリチメルメタクリレート樹脂、ポリブチルメタクリレート樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリアクリル酸樹脂、ロジン樹脂、変性ロジン樹脂、テルペン樹脂、フェノール樹脂、脂肪族又は芳香族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂などが単独あるいは混合して使用できる。
着色剤としては、特に制限はなく、公知の染料及び顔料の中から目的に応じて適宜選択することができ、例えば、カーボンブラック、ニグロシン染料、鉄黒、ナフトールイエローＳ、ハンザイエロー（１０Ｇ、５Ｇ、Ｇ）、カドミュウムイエロー、黄色酸化鉄、黄土、黄鉛、チタン黄、ポリアゾイエロー、オイルイエロー、ハンザイエロー（ＧＲ、Ａ、ＲＮ、Ｒ）、ピグメントイエローＬ、ベンジジンイエロー（Ｇ、ＧＲ）、パーマネントイエロー（ＮＣＧ）、バルカンファストイエロー（５Ｇ、Ｒ）、タートラジンレーキ、キノリンイエローレーキ、アンスラザンイエローＢＧＬ、イソインドリノンイエロー、ベンガラ、鉛丹、鉛朱、カドミュウムレッド、カドミュウムマーキュリレッド、アンチモン朱、パーマネントレッド４Ｒ、パラレッド、ファイセーレッド、パラクロルオルトニトロアニリンレッド、リソールファストスカーレットＧ、ブリリアントファストスカーレット、ブリリアントカーンミンＢＳ、パーマネントレッド（Ｆ２Ｒ、Ｆ４Ｒ、ＦＲＬ、ＦＲＬＬ、Ｆ４ＲＨ）、ファストスカーレットＶＤ、ベルカンファストルビンＢ、ブリリアントスカーレットＧ、リソールルビンＧＸ、パーマネントレッドＦ５Ｒ、ブリリアントカーミン６Ｂ、ポグメントスカーレット３Ｂ、ボルドー５Ｂ、トルイジンマルーン、パーマネントボルドーＦ２Ｋ、ヘリオボルドーＢＬ、ボルドー１０Ｂ、ボンマルーンライト、ボンマルーンメジアム、エオシンレーキ、ローダミンレーキＢ、ローダミンレーキＹ、アリザリンレーキ、チオインジゴレッドＢ、チオインジゴマルーン、オイルレッド、キナクリドンレッド、ピラゾロンレッド、ポリアゾレッド、クロームバーミリオン、ベンジジンオレンジ、ペリノンオレンジ、オイルオレンジ、コバルトブルー、セルリアンブルー、アルカリブルーレーキ、ピーコックブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー、ファストスカイブルー、インダンスレンブルー（ＲＳ、ＢＣ）、インジゴ、群青、紺青、アントラキノンブルー、ファストバイオレットＢ、メチルバイオレットレーキ、コバルト紫、マンガン紫、ジオキサンバイオレット、アントラキノンバイオレット、クロムグリーン、ジンクグリーン、酸化クロム、ピリジアン、エメラルドグリーン、ピグメントグリーンＢ、ナフトールグリーンＢ、グリーンゴールド、アシッドグリーンレーキ、マラカイトグリーンレーキ、フタロシアニングリーン、アントラキノングリーン、酸化チタン、亜鉛華、リトボン、等が挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。着色剤のトナーにおける含有量は１〜１５重量％が好ましく、３〜１０重量％がより好ましい。
着色剤は、樹脂と複合化されたマスターバッチとして使用してもよい。この樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて公知のものの中から適宜選択することができ、例えば、スチレン又はその置換体の重合体、スチレン系共重合体、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリブチルメタクリレート樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、エポキシポリオール樹脂、ポリウレタン、ポリアミド、ポリビニルブチラール、ポリアクリル酸樹脂、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、脂肪族炭化水素樹脂、脂環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂、塩素化パラフィン、パラフィン、等が挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
離型剤としては、特に制限はなく、目的に応じて公知のものの中から適宜選択することができ、例えば、ワックス類、等が好適に挙げられる。ワックス類としては、例えば、カルボニル基含有ワックス、ポリオレフィンワックス、長鎖炭化水素、等が挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。これらの中でも、カルボニル基含有ワックスが好ましい。カルボニル基含有ワックスとしては、例えば、ポリアルカン酸エステル、ポリアルカノールエステル、ポリアルカン酸アミド、ポリアルキルアミド、ジアルキルケトン、等が挙げられる。前記ポリアルカン酸エステルとしては、例えば、カルナバワックス、モンタンワックス、トリメチロールプロパントリベヘネート、ペンタエリスリトールテトラベヘネート、ペンタエリスリトールジアセテートジベヘネート、グリセリントリベヘネート、１，１８−オクタデカンジオールジステアレート等が挙げられる。ポリアルカノールエステルとしては、例えば、トリメリット酸トリステアリル、ジステアリルマレエート等が挙げられる。前記ポリアルカン酸アミドとしては、例えば、ジベヘニルアミド等が挙げられる。前記ポリアルキルアミドとしては、例えば、トリメリット酸トリステアリルアミド等が挙げられる。前記ジアルキルケトンとしては、例えば、ジステアリルケトン等が挙げられる。これらカルボニル基含有ワックスの中でも、ポリアルカン酸エステルが特に好ましい。ポリオレフィンワッックスとしては、例えば、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス等が挙げられる。長鎖炭化水素としては、例えば、パラフィンワックス、サゾールワックス等が挙げられる。
離型剤の融点としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、４０〜１６０℃が好ましく、５０〜１２０℃がより好ましく、６０〜９０℃が特に好ましい。融点が、４０℃未満であると、ワックスが耐熱保存性に悪影響を与えることがあり、１６０℃を超えると、低温での定着時にコールドオフセットを起こしやすいことがある。
離型剤の溶融粘度としては、ワックスの融点より２０℃高い温度での測定値として、５〜１，０００ｃｐｓが好ましく、１０〜１００ｃｐｓがより好ましい。溶融粘度が、５ｃｐｓ未満であると、離型性が低下することがあり、１，０００ｃｐｓを超えると、耐ホットオフセット性、低温定着性への向上効果が得られなくなることがある。
離型剤の前記トナーにおける含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、１〜４０重量％が好ましく、３〜３０重量％がより好ましい。この含有量が、４０重量％を超えると、トナーの流動性が悪化することがある。
帯電制御剤としては、特に制限はなく、感光体に帯電される電荷の正負に応じて正又は負の荷電制御剤を適宜選択して用いることができる。負の帯電制御剤としては、例えば、電子供与性の官能基を持つ樹脂又は化合物、アゾ染料、有機酸の金属錯体、などを用いることができる。具体的には、ボントロン（品番：Ｓ−３１、Ｓ−３２、Ｓ−３４、Ｓ−３６、Ｓ−３７、Ｓ−３９、Ｓ−４０、Ｓ−４４、Ｅ−８１、Ｅ−８２、Ｅ−８４、Ｅ−８６、Ｅ−８８、Ａ、１−Ａ、２−Ａ、３−Ａ）（以上、オリエント化学工業社製））、カヤチャージ（品番：Ｎ−１、Ｎ−２）、カヤセットブラック（品番：Ｔ−２、００４）（以上、日本化薬社製））、アイゼンスピロンブラック（Ｔ−３７、Ｔ−７７、Ｔ−９５、ＴＲＨ、ＴＮＳ−２）（以上、保土谷化学工業社製）、ＦＣＡ−１００１−Ｎ、ＦＣＡ−１００１−ＮＢ、ＦＣＡ−１００１−ＮＺ、（以上、藤倉化成社製）、などが挙げられる。正の荷電制御剤としては、例えば、ニグロシン染料等の塩基性化合物、４級アンモニウム塩等のカチオン性化合物、高級脂肪酸の金属塩等を用いることができる。具体的には、ボントロン（品番：Ｎ−０１、Ｎ−０２、Ｎ−０３、Ｎ−０４、Ｎ−０５、Ｎ−０７、Ｎ−０９、Ｎ−１０、Ｎ−１１、Ｎ−１３、Ｐ−５１、Ｐ−５２、ＡＦＰ−Ｂ）（以上、オリエント化学工業社製）、ＴＰ−３０２、ＴＰ−４１５、ＴＰ−４０４０（以上、保土谷化学工業社製）、コピーブルーＰＲ、コピーチャージ（品番：ＰＸ−ＶＰ−４３５、ＮＸ−ＶＰ−４３４）（以上、ヘキスト社製）、ＦＣＡ（品番：２０１、２０１−Ｂ−１、２０１−Ｂ−２、２０１−Ｂ−３、２０１−ＰＢ、２０１−ＰＺ、３０１）（以上、藤倉化成社製）、ＰＬＺ（品番：１００１、２００１、６００１、７００１）（以上、四国化成工業社製）、などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
帯電制御剤の添加量は、結着樹脂の種類、分散方法を含めたトナー製造方法によって決定されるもので、一義的に限定されるものではないが、結着樹脂１００重量部に対し０．１〜１０重量部が好ましく、０．２〜５重量部がより好ましい。この添加量が１０重量部を超えると、トナーの帯電性が大きすぎ、帯電制御剤の効果を減退させ、現像ローラとの静電気的吸引力が増大し、現像剤の流動性低下や、画像濃度の低下を招くことがあり、０．１重量部未満であると、帯電立ち上り性や帯電量が充分でなく、トナー画像に影響を及ぼしやすいことがある。
トナー材料には、結着樹脂、離型剤、着色剤、及び帯電制御剤の他に、必要に応じて無機微粒子、流動性向上剤、クリーニング性向上剤、磁性材料、金属石鹸、等を添加することができる。
無機微粒子としては、例えば、シリカ、チタニア、アルミナ、酸化セリウム、チタン酸ストロンチウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、リン酸カルシウム等を用いることができ、シリコーンオイルやヘキサメチルジシラザンなどで疎水化処理されたシリカ微粒子や、特定の表面処理を施した酸化チタンを用いることがより好ましい。シリカ微粒子としては、例えば、アエロジル（品番：１３０、２００Ｖ、２００ＣＦ、３００、３００ＣＦ、３８０、ＯＸ５０、ＴＴ６００、ＭＯＸ８０、ＭＯＸ１７０、ＣＯＫ８４、ＲＸ２００、ＲＹ２００、Ｒ９７２、Ｒ９７４、Ｒ９７６、Ｒ８０５、Ｒ８１１、Ｒ８１２、Ｔ８０５、Ｒ２０２、ＶＴ２２２、ＲＸ１７０、ＲＸＣ、ＲＡ２００、ＲＡ２００Ｈ、ＲＡ２００ＨＳ、ＲＭ５０、ＲＹ２００、ＲＥＡ２００）（以上、日本アエロジル社製）、ＨＤＫ（品番：Ｈ２０、Ｈ２０００、Ｈ３００４、Ｈ２０００／４、Ｈ２０５０ＥＰ、Ｈ２０１５ＥＰ、Ｈ３０５０ＥＰ、ＫＨＤ５０）、ＨＶＫ２１５０（以上、ワッカーケミカル社製）、カボジル（品番：Ｌ−９０、ＬＭ−１３０、ＬＭ−１５０、Ｍ−５、ＰＴＧ、ＭＳ−５５、Ｈ−５、ＨＳ−５、ＥＨ−５、ＬＭ−１５０Ｄ、Ｍ−７Ｄ、ＭＳ−７５Ｄ、ＴＳ−７２０、ＴＳ−６１０、ＴＳ−５３０）（以上、キャボット社製）等を用いることができる。無機微粒子の添加量としては、トナー母体粒子１００重量部に対し０．１〜５．０重量部が好ましく、０．５〜３．２重量部がより好ましい。
【０１１８】
このようなトナーの製造方法としては、上述のとおり特に限定するものではないが、粉砕法の製造方法として、以下を例示する。
上述したトナー材料を混合し、その混合物を溶融混練機に仕込んで溶融混練する。溶融混練機としては、例えば、一軸、二軸の連続混練機や、ロールミルによるバッチ式混練機を用いることができる。例えば、神戸製鋼所社製ＫＴＫ型二軸押出機、東芝機械社製ＴＥＭ型押出機、ケイシーケイ社製二軸押出機、池貝鉄工所社製ＰＣＭ型二軸押出機、ブス社製コニーダー等が好適に用いられる。この溶融混練は、バインダー樹脂の分子鎖の切断を招来しないような適正な条件でおこなうことが好ましい。具体的には、溶融混練温度は、バインダー樹脂の軟化点を参考にしておこなわれ、この軟化点より高温過ぎると切断が激しく、低温すぎると分散が進まないことがある。
粉砕では、混練で得られた混練物を粉砕する。この粉砕においては、まず、混練物を粗粉砕し、次いで微粉砕することが好ましい。この際ジェット気流中で衝突板に衝突させて粉砕したり、ジェット気流中で粒子同士を衝突させて粉砕したり、機械的に回転するローターとステーターの狭いギャップで粉砕する方式が好ましく用いられる。
分級は、粉砕で得られた粉砕物を分級して所定粒径の粒子に調整する。この分級は、例えば、サイクロン、デカンター、遠心分離等により、微粒子部分を取り除くことにより行うことができる。
粉砕及び分級が終了した後に、粉砕物を遠心力などで気流中に分級し、所定の粒径のトナーを製造する。
また、トナーの流動性や保存性、現像性、転写性を高めるために、以上のようにして製造されたトナー母体粒子に、さらに疎水性シリカ微粉末等の無機微粒子を添加混合してもよい。添加剤の混合は一般の粉体の混合機が用いられるがジャケット等装備して、内部の温度を調節できることが好ましい。なお、添加剤に与える負荷の履歴を変えるには、途中又は漸次添加剤を加えていけばよい。この場合、混合機の回転数、転動速度、時間、温度などを変化させてもよい。また、はじめに強い負荷を、次に、比較的弱い負荷を与えてもよいし、その逆でもよい。使用できる混合設備としては、例えば、Ｖ型混合機、ロッキングミキサー、レーディゲミキサー、ナウターミキサー、ヘンシェルミキサーなどが挙げられる。次いで、粗大粒子、凝集粒子の除去を目的に、篩を通過させることでトナーを得ることができる。
【０１１９】
以下、表１〜表３を参照しながら、本実施の形態４について、実施例と比較例とを挙げて説明する。
これらの結果は、上述したキャリアＣについてのいくつかの特性を制限したことによる効果を実証するものである。なお、本発明は、ここに例示される実施例に限定されるものではない。また、以下において、「部」は重量部を、「％」は重量％を表す。
［トナーの作製］
（結着樹脂合成例１）
冷却管、攪拌機および窒素導入管の付いた反応槽中に、ビスフェノールＡエチレンオキサイド２モル付加物７２４部、イソフタル酸２７６部およびジブチルチンオキサイド２部を入れ、常圧下２３０℃で８時間反応し、さらに１０〜１５ｍｍＨｇの減圧で５時間反応した後、１６０℃まで冷却して、これに３２部の無水フタル酸を加えて２時間反応した。次いで、８０℃まで冷却し、酢酸エチル中にてイソフォロンジイソシアネート１８８部と２時間反応を行いイソシアネート含有プレポリマー（Ｐ１）を得た。次いで、プレポリマー（Ｐ１）２６７部とイソホロンジアミン１４部を５０℃で２時間反応させ、重量平均分子量６４０００のウレア変性ポリエステル（Ｕ１）を得た。上記と同様に、ビスフェノールＡエチレンオキサイド２モル付加物７２４部、テレフタル酸２７６部を常圧下、２３０℃で８時間重縮合し、次いで１０〜１５ｍｍＨｇの減圧で５時間反応して、ピーク分子量５０００の変性されていないポリエステル（Ｅ１）を得た。ウレア変性ポリエステル（Ｕ１）２００部と変性されていないポリエステル（Ｅ１）８００部を酢酸エチル／ＭＥＫ（１／１）混合溶剤２０００部に溶解、混合し、結着樹脂（Ｂ１）の酢酸エチル／ＭＥＫ溶液を得た。一部減圧乾燥し、結着樹脂（Ｂ１）を単離した。Ｔｇは６２℃であった。
（ポリエステル樹脂合成例Ａ）
テレフタル酸：６０部
ドデセニル無水コハク酸：２５部
無水トリメリット酸：１５部
ビスフェノールＡ（２，２）プロピレンオキサイド：７０部
ビスフェノールＡ（２，２）エチレンオキサイド：５０部
上記組成物を、温度計、攪拌器、コンデンサー及び窒素ガス導入管を備えた容量１Ｌの４つ口丸底フラスコ内に入れ、このフラスコをマントルヒーターにセットし、窒素ガス導入管より窒素ガスを導入してフラスコ内を不活性雰囲気下に保った状態で昇温し、次いで０．０５ｇのジブチルスズオキシドを加えて温度を２００℃に保って反応させポリエステルＡ得た。このポリエステルＡのピーク分子量は４２００であり、ガラス転移点は５９．４℃であった。
（マスターバッチ作成例１）
顔料：Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｙｅｌｌｏｗ １５５：４０部
結着樹脂：ポリエステル樹脂Ａ：６０部
水：３０部
上記原材料をヘンシェルミキサーにて混合し、顔料凝集体中に水が染み込んだ混合物を得た。これをロ−ル表面温度１３０℃に設定した２本ロールにより４５分間混練を行い、パルベライザーで１ｍｍφの大きさに粉砕し、 マスターバッチ（Ｍ１）を得た。
（トナー製造例Ａ）
ビーカー内に前記の結着樹脂（Ｂ１）の酢酸エチル／ＭＥＫ溶液２４０部、ペンタエリスリトールテトラベヘネート（融点８１℃、溶融粘度２５ｃｐｓ）２０部、マスターバッチ（Ｍ１）８部を入れ、６０℃にてＴＫ式ホモミキサーにて１２０００ｒｐｍで攪拌し、均一に溶解、分散させ、トナー材料液を用意した。
ビーカー内にイオン交換水７０６部、ハイドロキシアパタイト１０％懸濁液（日本化学工業(株)製スーパタイト１０）２９４部、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム０．２部を入れ均一に溶解した。ついで、６０℃に昇温し、ＴＫ式ホモミキサーにて１２０００ｒｐｍに攪拌しながら、上記トナー材料溶液を投入し１０分間攪拌した。ついで、この混合液を攪拌棒および温度計付のコルベンに移し、９８℃まで昇温して溶剤を除去し、濾別、洗浄、乾燥した後、風力分級し、トナー粒子を得た。ついで、このトナー粒子１００部に疎水性シリカ１．０部と、疎水化酸化チタン１．０部をヘンシェルミキサーにて混合して、「トナーＡ」を得た。この「トナーＡ」の超薄切片を作成し、透過型電子顕微鏡（日立社製Ｈ−９０００Ｈ）を用いて、トナーの断面写真（倍率×１００，０００）を撮影し、写真から、ランダム選択した１００点の着色剤部分の分散径から平均値を求めた。ここで、１粒子の分散径は最長径と最短径の平均とし、また、凝集状態にあるものは凝集体自身を１粒子とした。着色剤の平均分散粒径は、０．４０μｍであった。また、０．７μｍ以上の分散粒径を持つ着色剤は、４．５％であった。
次に、「トナーＡ」の粒径を、コールターエレクトロニクス社製の粒度測定器「コールターカウンターＴＡ２」を用い、アパーチャー径１００μｍで測定したところ、体積平均粒径（Ｄｖ）＝６．２μｍ、個数平均粒径（Ｄｎ）＝５．１μｍであった。引き続き、「トナーＡ」の円形度を、フロー式粒子像分析装置ＦＰＩＡ−１０００（東亜医用電子株式会社製）により平均円形度として計測した。測定は、上述した装置に、予め不純固形物を除去した水１００〜１５０ｍｌ中に分散剤として界面活性剤（アルキルベンゼンスフォン酸塩）を０．１〜０．５ｍｌ加え、さらに測定試料を０．１〜０．５ｇ程度加え、超音波分散器で約１〜３分間分散処理を行い、分散液濃度を３０００〜１万個／μｌに調整した測定液をセットしておこなった。得られた「トナーＡ」の円形度は０．９６であった。
（キャリア製造例）
（製造例１）
アクリル樹脂溶液（固形分濃度：５０重量％）：１５００重量部
シリコーン樹脂溶液（固形分２０重量％）：１５７５重量部
アミノシラン（固形分濃度：１００重量％）：４重量部
トルエン：６０００重量部
以上の各材料をホモミキサーにて１０分間分散し、樹脂層形成液を調合した。キャリア芯材として表１の芯材ａを用い、上述の樹脂溶液を芯材表面に厚みが０．２μｍとなるようにスピラコーター（岡田精工社製）により５５℃の雰囲気下で３０ｇ／ｍｉｎに割合で塗布し、乾燥させた。層厚の調整は液量によっておこなった。得られたキャリアを、電気炉中にて１５０℃で１時間放置して焼成し、冷却後に目開き１００μｍの篩を用いて解砕して、表２中のキャリアＩを得た。
芯材の体積平均粒径の測定は、マイクロトラック粒度分析計（日機装株式会社）のＳＲＡタイプを使用し、０．７μｍ以上、１２５μｍ以下のレンジ設定で行ったものを用いた。
被覆層における樹脂部分の平均厚みは、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）を用いて、キャリア断面を観察し、芯材表面と粒子との間に存在する樹脂部の厚みｈaと、粒子間に存在する樹脂部の厚みｈbと、芯材や粒子上の樹脂部の厚みｈcとを、キャリア表面に沿って０．２μｍ間隔で５０点測定し、得られた測定値を平均して求めた。
（製造例２〜１５）
キャリア芯材として表１の芯材ｂ〜ｏを用いたこと以外は、製造例１と全く同様にして、表２のキャリアＩＩ〜ＸＶを得た。
（製造例１６）
アクリル樹脂溶液（固形分濃度：５０重量％）：１５００重量部
シリコーン樹脂溶液（固形分２０重量％）：１５７５重量部
アミノシラン（固形分濃度：１００重量％）：４重量部
チタニア微粒子（体積平均粒径０．０２μｍ）：１５００重量部
トルエン：６０００重量部
樹脂層形成液の材料を上記のものに変更したこと以外は、製造例１５と同様にして、キャリアＸＶＩを得た。
（実施例１）
トナー製造例で得たトナーＡを７重量部とキャリア製造例１で得られたキャリアＩを９３重量部用いて、ミキサーで１０分撹拌し、現像機内に収容する現像剤を作成した。作成した現像剤を用いて以下の評価を行なった。
＜画像の精細性＞
市販のデジタルフルカラープリンタ（株式会社リコー製、ｉｍａｇｉｏ Ｎｅｏ Ｃ４５５）に図２に示す現像装置を搭載した改造機を用意して、現像装置内に現像剤をセットするとともに補給用トナーをセットし、画像面積５％の文字チャート（１文字の大きさが２ｍｍ×２ｍｍ程度）を出力し、その文字再現性から画像の精細性の評価をおこなった。評価のランク分けは次のようにおこなった。
◎：非常に良好なレベル、○：良好なレベル、△：許容できるレベル、×：実用上使用できないレベル
＜耐久性＞
上記の画像精細性評価の画像を１０万枚出力して、耐久性評価用のランニング試験とした。このランニング試験後と試験前との、キャリアの帯電能力低下量および抵抗変化量をもって耐久性の評価をおこなった。
キャリアの帯電能力低下量の測定は以下の方法にておこなった。
まず、初期のキャリア９３重量％に対しトナー７重量％の割合で混合し摩擦帯電させたサンプルを、一般的なブローオフ法（東芝ケミカル株式会社製、ＴＢ−２００）にて測定し、この値を初期帯電量とする。次に、ランニング後の現像剤からトナーを上述のブローオフ装置にて除去し、得られたキャリア９３重量％に対し新規にトナーを７重量％の割合で混合し、初期のキャリアと同様に摩擦帯電させたサンプルを、初期のキャリアと同様に帯電量測定をおこない、初期帯電量との差を帯電能力低下量とする。帯電能力低下量の目標値は１０．０μＣ／ｇ以内である。帯電能力の低下の主なる原因はキャリア表面へのトナースペントと考えられ、トナースペントを減らすことで、帯電能力の低下を抑えることができる。
キャリア抵抗値変化量の測定は以下の方法にておこなった。
図示は省略するが、キャリアを抵抗計測平行電極の電極間（ギャップ２ｍｍ）に投入し、ＤＣ１，０００Ｖを印加して３０秒後の抵抗値をハイレジスト計で計測した。得られた値を体積抵抗率に変換した値を初期抵抗値とする。次に、ランニング後の現像剤中のトナーを上述したブローオフ装置にて除去し、得たキャリアに対して上述の抵抗測定方法と同様の方法で抵抗測定をおこない、得られた値を体積抵抗率に変換し、初期抵抗値との差をキャリア抵抗値変化量とする。キャリア抵抗値変化量の目標値は絶対値で３．０〔Ｌｏｇ（Ω・ｃｍ）〕以内である。抵抗変化の原因は、キャリアの被覆層の削れ、トナー成分のスペント、キャリア被覆層中の大粒子脱離などであるため、これらを減らすことで、キャリア抵抗の変化を抑えることができる。
＜頁内濃度安定性＞
上記の画像精細性評価の画像を１０万枚出力した後に、画像濃度ムラを評価することで、ランニング後の頁内画像安定性評価試験とした。また、ランニング前の時点での画像濃度ムラの評価もおこない、初期の頁内画像安定性評価試験とした。
画像濃度ムラの評価は目視にておこない、ランク評価とした。
◎：画像上にムラが一切存在しない状態
○：問題とはならないレベルの濃度ムラがわずかに観察される状態
△：問題とはならないレベルの濃度ムラが観察される状態
×：許容範囲外で濃度ムラが非常に目立つ状態
＜地肌部キャリア付着＞
市販のデジタルフルカラープリンタ（株式会社リコー製、ｉｍａｇｉｏ Ｎｅｏ Ｃ４５５）に図２に示す現像装置を搭載した改造機を用意して、現像装置内に現像剤と補給用トナーとをセットし、地肌ポテンシャルを１５０Ｖに固定し、画像面積１％のＡ３文字チャート（１文字の大きさが２ｍｍ×２ｍｍ程度）を出力し、その地肌部のキャリア付着発生個数により評価をおこなった。評価のランク分けは次のようにおこなった。
◎：０個、○：２個以上５個以下、△：６個以上１０個以下、×：１１個以上
（比較例１）
評価用装置に、従来の現像装置を用いたこと以外は、実施例１と同様にして評価をおこなった。
（実施例２〜１１、比較例２〜６）
評価に用いるキャリアとして製造例２〜１６にて作成したキャリアを用いたこと以外は、実施例１と同様にして評価をおこなった。
製造例に用いたキャリア芯材を表１、製造例にて作成したキャリアを表２、上記実施例１〜１１、比較例１〜６の組み合わせと評価結果を表３に示す。
【０１２０】
【表１】
0005424118.tif 000002
【表２】
0005424118.tif 000003
【表３】
0005424118.tif 000004
【０１２１】
本実施の形態４では、現像剤Ｇ中のキャリアＣとして、その重量平均粒径をＤｗ（μｍ）として、その個数平均粒径をＤｐ（μｍ）としたときに、
２２≦Ｄｗ≦３２
１．００≦Ｄｗ／Ｄｐ≦１．２０
なる関係を満たすように形成されたものを用いている。さらに、このキャリアＣは、粒径が２０μｍよりも小さな粒子の含有量が７重量％以下であり、粒径が３６μｍよりも小さな粒子の含有量が９０〜１００重量％の範囲になるように形成されている。
このようなキャリアＣを用いることにより、表１〜表３の結果からも、頁内画像安定性が向上するとともに、キャリア劣化の速度を低くすることができることがわかる。
【０１２２】
なお、図５を参照して、本実施の形態４における現像装置１３は、第２搬送経路が第１搬送経路に対して斜め上方に設けられていて、第２搬送経路にトナー補給口１３ｅが設けられている。このような現像装置１３では、装置１３内で現像剤が循環搬送されるときの現像剤へのストレスを軽減することができて、現像剤をさらに長寿命化することができる。
さらに、現像ローラ１３ａと第１搬送スクリュ１３ｂ１との中心間距離（軸間距離）が、現像ローラ１３ａと第２搬送スクリュ１３ｂ２との中心間距離（軸間距離）よりも、短くなるように形成されている。これにより、第１搬送経路から現像ローラ１３ａに向けて現像剤を無理なく供給することができるとともに、現像装置１３を比較的小型化することができる。
また、第１搬送経路において、第１搬送スクリュ１３ｂ１によって現像ローラ１３ａに近い側から現像剤を持ち上げられるように、第１搬送スクリュ１３ｂ１の回転方向や形状を設定することが好ましい。これにより、第１搬送経路から現像ローラ１３ａに向けて現像剤が効率良く供給されて、現像剤にかかるストレスをより低減させることができる。
【０１２３】
以上説明したように、本実施の形態４でも、前記各実施の形態と同様に、現像剤Ｇを長手方向に搬送して循環経路を形成する２つの搬送スクリュ１３ｂ１、１３ｂ２（搬送部材）が現像ローラ１３ａ（現像剤担持体）に対向するように設置されて、ドクターブレード１３ｃ（現像剤規制部材）が現像ローラ１３ａの下方に配設された場合であって、仕切り部材１３ｄを現像ローラ１３ａに非接触で設置するとともに、剤離れ磁極Ｈ４の位置と第２搬送経路の位置とを最適化しているために、現像ローラ１３ａにダメージを与える等の不具合を生じさせることなく、第２搬送経路において現像ローラ１３ａ上から離脱された現像工程後の現像剤Ｇが再び現像ローラ１３ａに担持される不具合を確実に低減することができる。
【０１２４】
実施の形態５．
図１５〜図１７にて、この発明の実施の形態５について詳細に説明する。
図１５は、実施の形態５における現像装置１３の一部を示す拡大図であって、前記実施の形態２における図１２に相当する図である。また、図１６は、現像装置１３の一部を示す分解斜視図である。
本実施の形態５における現像装置は、仕切り部材１３ｄが現像ケースと別体で設けられている点が、仕切り部材１３ｄが現像ケースと一体で設けられている前記実施の形態１のものと相違する。
【０１２５】
本実施の形態５における現像装置１３も、前記各実施の形態のものと同様に、第２搬送スクリュ１３ｂ２の回転中心軸の位置が、現像ローラ１３ａの上端を通る仮想水平線の下方であって、現像ローラ１３ａの下端を通る仮想水平線の上方になるように形成されている。さらに、剤離れ磁極Ｈ４を形成する２つの磁極Ｈ３、Ｈ５の間を等分する現像ローラ１３ａ上の位置Ｋが、現像ローラ１３ａの回転中心軸を通る仮想水平線Ｓ１よりも上方になるように形成されている。
【０１２６】
ここで、図１５及び図１６に示すように、本実施の形態５における現像装置１３は、仕切り部材１３ｄが、現像ケース１３ｗと一体的に形成されているのではなく、現像ケース１３ｗと別体となるように形成されている。さらに、仕切り部材２３ｄは、現像ローラ１３ａに対して位置決めされるように構成されている。
詳しくは、図１６に示すように、板状に形成された仕切り部材１３ｄは、現像ローラ１３ａの両端の軸部１３ａ１１、１３ａ２１（図３をも参照できる。）にホルダ１３ｍ、１３ｎを介して保持されている。
【０１２７】
さらに具体的に、仕切り部材１３ｄの一端側は、現像ローラ１３ａの一端側の軸部１３ａ１１に第１ホルダ１３ｍを介して保持されている。この現像ローラ１３ａの一端側の軸部１３ａ１１は、マグネット１３ａ１と一体的に形成されるとともに、Ｄカット部が形成されていて現像ケース１３ｗ（側板）に固定保持される。そして、現像ローラ１３ａの一端側の軸部１３ａ１１を第１ホルダ１３ｍの軸受部に挿入した状態で、第１ホルダ１３ｍの穴部を仕切り部材１３ｄの雌ネジ部に合わせて双方の部材１３ｄ、１３ｍをネジ１３ｓにて螺合・締結する。ここで、現像ローラ１３ａの一端側の軸部１３ａ１１は常に非回転であるので、第１ホルダ１３ｍの軸受部にはスベリ軸受としての機能はもたせていない。
これに対して、仕切り部材１３ｄの他端側は、現像ローラ１３ａの他端側の軸部１３ａ２１に第２ホルダ１３ｎを介して保持されている。この現像ローラ１３ａの他端側の軸部１３ａ２１は、スリーブ１３ａ２と一体的に形成されていて現像ケース１３ｗ（側板）に回転自在に保持される。そして、現像ローラ１３ａの他端側の軸部１３ａ２１を第２ホルダ１３ｎの軸受部に挿入した状態で、第２ホルダ１３ｎの穴部を仕切り部材１３ｄの雌ネジ部に合わせて双方の部材１３ｄ、１３ｎをネジ１３ｓにて螺合・締結する。ここで、現像ローラ１３ａの他端側の軸部１３ａ２１は稼動時に回転するので、第２ホルダ１３ｎの軸受部にはスベリ軸受としての機能をもたせている。
そして、図１５を参照して、このように現像ローラ１３ａにホルダ１３ｍ、１３ｎを介して保持された状態の仕切り部材１３ｄは、その一部が、現像ケース１３ｗの先端部１３ｗ１（第１搬送経路と第２搬送経路とを仕切る壁部の先端部である。）上に重なるように設置される。
【０１２８】
このように、仕切り部材１３ｄを現像ケース１３ｗに対して別体となるように形成して、仕切り部材２３ｄが現像ローラ１３ａに対して位置決めされるように構成することで、現像ローラ１３ａと仕切り部材１３ｄとのギャップＣＧ（図７を参照できる。）を、高精度に設定することができる。詳しくは、種々の部品の部品精度にバラツキが生じても、仕切り部材２３ｄが現像ローラ１３ａに対して直接的に位置決めされるため、双方の部材１３ａ、１３ｄのギャップＣＧのバラツキが生じにくくなる。
さらに、現像装置１３が駆動力等の外力を受けることで、現像ケース１３ｗに長手方向のネジレが生じても、仕切り部材１３ｄは現像ケース１３ｗに対して別部材として形成されているために、仕切り部材１３ｄにネジレが生じて現像ローラ１３ａとのギャップＣＧに大きな偏差が生じるような不具合（長手方向の位置によってギャップＣＧが大きく異なる不具合である。）も発生しにくい。特に、仕切り部材１３ｄは、機械的強度が高くネジレに対して強い現像ローラ１３ａに位置決めされているために、現像装置１３が駆動力等の外力を受けても、現像ローラ１３ａとともに仕切り部材１３ｄにネジレが生じにくくなる。また、仮に現像ローラ１３ａにネジレが生じても、仕切り部材１３ｄに生じるネジレは現像ローラ１３ａのネジレと共通するものになるため、双方の部材１３ａ、１３ｄのギャップＣＧに大きな偏差が生じるような不具合も発生しにくい。
【０１２９】
図１７は、現像ローラ１３ａと仕切り部材１３ｄとのギャップＣＧ（横軸）と、第２搬送経路における現像剤Ｇの回収率（縦軸）と、の関係を示すグラフである。
なお、縦軸の現像剤Ｇの「回収率」は、現像ローラ１３ａ上に担持された現像工程後の現像剤Ｇのすべてが現像ローラ１３ａから離脱して第２搬送経路に回収された場合を「１００％」としている。
図１７に示すように、現像ローラ１３ａと仕切り部材１３ｄとのギャップＣＧが大きくなるにつれて、第２搬送経路における現像剤Ｇの回収率は低下する。ここで、第２搬送経路における現像剤Ｇの回収率が８０％より小さくなると、現像剤Ｇの連れ回り（現像工程後の現像剤Ｇが現像ローラ１３ａから離脱せずに、再び現像工程に用いられてしまう現象である。）による画像濃度不良が生じてしまうので、ギャップＣＧは０．４５ｍｍ以下に設定したい。また、ギャップＣＧが狭すぎると、仕切り部材１３ｄが現像ローラ１３ａに干渉して、現像ローラ１３ａ表面にダメージを与えてしまう可能性があるため、ギャップＣＧは０．１ｍｍ以上に設定したい。このように、現像ローラ１３ａと仕切り部材１３ｄとのギャップＣＧは、０．１〜０．４５ｍｍの比較的狭い範囲に収める必要がある。このような狭い範囲のギャップＣＧを、不具合なく高い精度で確保するためには、本実施の形態５における構成が有用になる。
【０１３０】
なお、本実施の形態５における現像装置１３には、仕切り部材１３ｄと現像ケース１３ｗとの隙間を封止するシール部材１３ｘが設置されている。
詳しくは、シール部材１３ｘは、発泡ポリウレタン等からなる弾性部材であって、仕切り部材１３ｄと現像ケース１３ｗとの間に、潰された状態で設置される。これにより、仕切り部材１３ｄと現像ケース１３ｗとを別部材とすることにより、双方の部材１３ｄ、１３ｗの間に隙間（又は、段差）が生じてしまっても、そこから現像剤Ｇが漏出する不具合（第２搬送経路から第１搬送経路へ現像剤が漏出する不具合である。）が抑止される。
【０１３１】
また、本実施の形態５において、仕切り部材２３ｄは、その曲げ弾性係数が現像ケース１３ｗの曲げ弾性係数よりも大きくなるように形成され、その熱膨張係数が現像ケース１３ｗの熱膨張係数よりも小さくなるように形成されることが好ましい。具体的に、仕切り部材１３ｄの材料として、アルミニウムや非磁性ステンレス等を用いることができる。
仕切り部材１３ｄの曲げ弾性係数を高めに設定することで、現像装置１３が駆動力等の外力を受けた場合であっても、仕切り部材１３ｄにネジレ等の変形が生じにくくなる。そのため、現像ローラ１３ａと仕切り部材１３ｄとのギャップＣＧが変動する不具合が軽減される。
また、仕切り部材１３ｄの熱膨張係数を低めに設定することで、環境変動（温度変動）が生じた場合であっても、仕切り部材１３ｄに熱的変形が生じにくくなる。そのため、現像ローラ１３ａと仕切り部材１３ｄとのギャップＣＧが変動する不具合が軽減される。
また、本実施の形態５では、現像ケース１３ｗや仕切り部材１３ｄの他に、ホルダ１３ｍ、１３ｎやネジ１３ｓも非磁性材料で形成されている。これにより、ホルダ１３ｍ、１３ｎやネジ１３ｓに磁性体であるキャリアが磁気的に吸着して第２搬送経路内の現像剤の流動を阻害したり第１搬送経路への現像剤の移動を促進したりする不具合が低減される。
【０１３２】
以上説明したように、本実施の形態５でも、前記各実施の形態と同様に、現像剤Ｇを長手方向に搬送して循環経路を形成する２つの搬送スクリュ１３ｂ１、１３ｂ２（搬送部材）が現像ローラ１３ａ（現像剤担持体）に対向するように設置されて、ドクターブレード１３ｃ（現像剤規制部材）が現像ローラ１３ａの下方に配設された場合であって、仕切り部材１３ｄを現像ローラ１３ａに非接触で設置するとともに、剤離れ磁極Ｈ４の位置と第２搬送経路の位置とを最適化しているために、現像ローラ１３ａにダメージを与える等の不具合を生じさせることなく、第２搬送経路において現像ローラ１３ａ上から離脱された現像工程後の現像剤Ｇが再び現像ローラ１３ａに担持される不具合を確実に低減することができる。
【０１３３】
実施の形態６．
図１８及び図１９にて、この発明の実施の形態６について詳細に説明する。
図１８は、実施の形態６における現像装置１３の一部を示す拡大図であって、前記実施の形態５における図１５に相当する図である。また、図１９は、現像装置１３の第２搬送経路の近傍を示す斜視図である。
本実施の形態６における現像装置は、仕切り部材１３ｄが現像ケースに対して調整可能に設置されている点が、仕切り部材１３ｄが現像ケースと一体で設けられている前記実施の形態１のものと相違する。
【０１３４】
本実施の形態６における現像装置１３も、前記各実施の形態のものと同様に、第２搬送スクリュ１３ｂ２の回転中心軸の位置が、現像ローラ１３ａの上端を通る仮想水平線の下方であって、現像ローラ１３ａの下端を通る仮想水平線の上方になるように形成されている。さらに、剤離れ磁極Ｈ４を形成する２つの磁極Ｈ３、Ｈ５の間を等分する現像ローラ１３ａ上の位置Ｋが、現像ローラ１３ａの回転中心軸を通る仮想水平線Ｓ１よりも上方になるように形成されている。
【０１３５】
ここで、図１８及び図１９に示すように、本実施の形態６における現像装置１３は、仕切り部材１３ｄが、現像ケース１３ｗと一体的に形成されているのではなく、現像ケース１３ｗと別体となるように形成されている。さらに、仕切り部材２３ｄは、現像ローラ１３ａとのギャップＣＧ（図７を参照できる。）を調整可能に現像ケース１３ｗにネジ１３ｓによって固定されるように構成されている。
【０１３６】
詳しくは、図１８を参照して、仕切り部材１３ｄは、コノ字状に曲げ加工された板材であって、現像ケース１３ｗの先端部１３ｗ１（第１搬送経路と第２搬送経路とを仕切る壁部の先端部である。）を覆うように設置される。なお、仕切り部材１３ｄは、アルミニウムやオーステナイト系ステンレス等の非磁性材料で形成されている。
さらに具体的に、現像ケース１３ｗの先端部１３ｗ１には、ネジ１３ｓの雄ネジ部が挿入される長穴（図１８中の両矢印方向を長手方向とする長穴であって、不図示である。）が形成されている。また、仕切り部材１３ｄの第１搬送経路側の面上には、ボス部１３ｄ２０とともに雌ネジ部が形成されている。そして、ネジ１３ｓを、第２搬送経路側から上述した長穴に挿入して、仕切り部材１３ｄのボス部１３ｄ２０の雌ネジ部に螺合させることで、仕切り部材１３ｄを現像ケース１３ｗの先端部１３ｗ１に固定する。
ここで、このネジ１３ｓによる固定・締結をおこなう前（ネジ１３ｓの本締めをおこなう前）に、仮締め状態のネジ１３ｓを上述した長穴に沿うように移動させて、仕切り部材１３ｄを図１８中の両矢印方向にスライド移動させながら、仕切り部材１３ｄと現像ローラ１３ａとのギャップＣＧが狙いの値（本実施の形態６では、０．０５〜１ｍｍである。）になるように調整する。そして、仕切り部材１３ｄと現像ローラ１３ａとのギャップＣＧが狙いの値に調整された状態で、ネジ１３ｓの本締めをおこない、仕切り部材１３ｄを現像ケース１３ｗに固定する。
【０１３７】
このように、仕切り部材１３ｄを現像ケース１３ｗに対して別体となるように形成して、現像ケース１３ｗに対する仕切り部材２３ｄの位置を調整できるように構成することで、現像ローラ１３ａと仕切り部材１３ｄとのギャップＣＧ（図７を参照できる。）を、高精度に設定することができる。詳しくは、種々の部品の部品精度にバラツキが生じても、仕切り部材２３ｄと現像ローラ１３ａとのギャップＣＧを事後的に調整するため、双方の部材１３ａ、１３ｄのギャップＣＧのバラツキが生じにくくなる。
【０１３８】
また、本実施の形態６では、仕切り部材１３ｄとともに、ネジ１３ｓも非磁性材料で形成されている。これにより、仕切り部材１３ｄやネジ１３ｓに磁性体であるキャリアが磁気的に吸着して第２搬送経路内の現像剤の流動を阻害したり第１搬送経路への現像剤の移動を促進したりする不具合が低減される。
【０１３９】
以上説明したように、本実施の形態６でも、前記各実施の形態と同様に、現像剤Ｇを長手方向に搬送して循環経路を形成する２つの搬送スクリュ１３ｂ１、１３ｂ２（搬送部材）が現像ローラ１３ａ（現像剤担持体）に対向するように設置されて、ドクターブレード１３ｃ（現像剤規制部材）が現像ローラ１３ａの下方に配設された場合であって、仕切り部材１３ｄを現像ローラ１３ａに非接触で設置するとともに、剤離れ磁極Ｈ４の位置と第２搬送経路の位置とを最適化しているために、現像ローラ１３ａにダメージを与える等の不具合を生じさせることなく、第２搬送経路において現像ローラ１３ａ上から離脱された現像工程後の現像剤Ｇが再び現像ローラ１３ａに担持される不具合を確実に低減することができる。
【０１４０】
なお、前記各実施の形態では、トナー容器２８から現像装置１３に向けてトナーＴを供給したが、トナー容器（現像剤容器）から現像剤Ｇ（トナーＴ及びキャリアＣ）を現像装置１３に向けて供給することもできる。その場合、現像装置１３から余剰の現像剤を適宜に排出する手段を設けることになる。このような場合であっても、前記各実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【０１４１】
また、前記各実施の形態においては、現像装置１３が単体で画像形成装置本体に着脱されるユニットして構成されている画像形成装置に対して、本発明を適用した。しかし、本発明の適用はこれに限定されることなく、作像部の一部又は全部がプロセスカートリッジ化されている画像形成装置に対しても、当然に本発明を適用することができる。その場合、作像部のメンテナンスの作業性が向上することになる。
【０１４２】
また、前記各実施の形態では、搬送部材としての搬送スクリュが２つ設置された現像装置１３に対して本発明を適用したが、搬送スクリュが３つ以上設置されていてそのうち少なくとも２つの搬送スクリュが現像ローラ１３ａに対向するように設置された現像装置に対しても本発明を適用することができる。また、前記各実施の形態では、現像ローラ１３ａの周りに形成される磁極Ｈ１〜Ｈ６の数を６つとしたが、現像ローラ１３ａの周りに形成される磁極の数を５つ以下又は７つ以上とすることもできる。
それらの場合にも、剤離れ磁極の位置と第２搬送経路の位置とを最適化することで、前記各実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【０１４３】
なお、本発明が前記各実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、前記各実施の形態の中で示唆した以外にも、前記各実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、前記構成部材の数、位置、形状等は前記各実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。
【符号の説明】
【０１４４】
１  画像形成装置本体（装置本体）、
１１、１１Ｙ、１１Ｃ、１１Ｍ、１１ＢＫ  感光体ドラム（像担持体）、
１３  現像装置（現像部）、
１３ａ  現像ローラ（現像剤担持体）、
１３ｂ１  第１搬送スクリュ（第１搬送部材）、
１３ｂ２  第２搬送スクリュ（第２搬送部材）、
１３ｃ  ドクターブレード（現像剤規制部材）、
１３ｄ  仕切り部材、
１３ｄ１、１３ｄ１１、１３ｄ１２  傾斜面、
１３ｄ２  対向面、
１３ｅ  トナー補給口、
１３ｆ  第１中継部、  １３ｇ  第２中継部、
１３ｈ  振動部材（撹拌部材）、
１３ｋ  パドル部材（撹拌部材）、
Ｈ１  第１磁極（主磁極）、  Ｈ２  第２磁極（搬送磁極）、
Ｈ３  第３磁極（剤離れプレ磁極）、
Ｈ４  第４磁極（剤離れ磁極）、
Ｈ５  第５磁極（剤離れ後磁極）、
Ｈ６  第６磁極（汲上げ磁極）、
Ｇ  現像剤（２成分現像剤）、  Ｔ  トナー、  Ｃ  キャリア。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１４５】
【特許文献１】特開平１１−１７４８１０号公報
【特許文献２】特開２００８−２６４０８号公報
【特許文献３】特許第３９５０７３５号公報
【図１】
0005424118.tif 000005
【図２】
0005424118.tif 000006
【図３】
0005424118.tif 000007
【図４】
0005424118.tif 000008
【図５】
0005424118.tif 000009
【図６】
0005424118.tif 000010
【図７】
0005424118.tif 000011
【図８】
0005424118.tif 000012
【図９】
0005424118.tif 000013
【図１０】
0005424118.tif 000014
【図１１】
0005424118.tif 000015
【図１２】
0005424118.tif 000016
【図１３】
0005424118.tif 000017
【図１４】
0005424118.tif 000018
【図１５】
0005424118.tif 000019
【図１６】
0005424118.tif 000020
【図１７】
0005424118.tif 000021
【図１８】
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【図１９】
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