(57)【要約】【課題】画像濃度のムラを軽減させ、現像剤の枯渇および連れ回りを抑制させ、高速化および小型化させることのできる現像装置、および、画像形成装置を提供する。【解決手段】現像装置１は、現像剤担持体９と供給搬送路６と循環搬送路８とを有する現像装置１において、前記供給搬送路６または前記循環搬送路８のうちの少なくとも一方には、搬送路内の現像剤２１の量を調整するための現像剤保管部４が設けられている。【選択図】図２
2014002296.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に現像剤を担持するとともに潜像担持体と対向する箇所で該潜像担持体の潜像にトナーを供給して現像する現像剤担持体と、該現像剤担持体に現像剤を供給するとともに当該現像担持体の軸線方向に前記現像剤を搬送する供給搬送路と、該供給搬送路内の現像剤に対して搬送力を付与する供給搬送部材と、前記供給搬送路の搬送方向下流端に到達した現像剤を当該供給搬送路の搬送方向上流端に搬送する循環搬送路と、該循環搬送路内の現像剤に対して搬送力を付与する循環搬送部材と、を有する現像装置において、
前記供給搬送路または前記循環搬送路のうちの少なくとも一方には、搬送路内の現像剤の量を調整するための現像剤保管部が設けられていることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
搬送路内の現像剤の嵩密度の変化に応じて、前記搬送路内の現像剤が前記現像剤保管部に移動され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】
前記現像剤保管部が、前記循環搬送路と連通する位置に設けられ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】
前記現像剤保管部には、該現像剤保管部内の現像剤を搬送路に戻すための現像剤戻し手段が設けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の現像装置。
【請求項５】
前記現像剤戻し手段が、回転軸に羽根板が設けられたパドル形状であることを特徴とする請求項４に記載の現像装置。
【請求項６】
前記羽根板が、可撓性部材で形成され、
前記羽根板が、前記現像剤保管部の内壁面と摺接されていることを特徴とする請求項５に記載の現像装置。
【請求項７】
前記現像剤戻し手段が、回転軸に連続螺旋形状の羽根が設けられたスクリュ形状であることを特徴とする請求項４に記載の現像装置。
【請求項８】
前記現像剤戻し手段が、搬送路内の現像剤のトナー濃度を検知する濃度センサの出力に応じて駆動されることを特徴とする請求項４ないし請求項７のいずれか一項に記載の現像装置。
【請求項９】
前記現像剤戻し手段が、搬送路内の湿度を検知する湿度センサの出力に応じて駆動されることを特徴とする請求項４ないし請求項７のいずれか一項に記載の現像装置。
【請求項１０】
前記現像剤戻し手段が、搬送路内の現像剤の量を検知するレベルセンサの出力に応じて駆動されることを特徴とする請求項４ないし請求項７のいずれか一項に記載の現像装置。
【請求項１１】
前記現像剤保管部と搬送路とを仕切る仕切り壁の上端部の傾斜角が、現像剤の安息角以上であることを特徴とする請求項１ないし請求項１０のいずれか一項に記載の現像装置。
【請求項１２】
前記現像剤保管部に保管される現像剤の収容容積が、前記現像剤の使用環境または現像剤条件によって生じる体積変化以下であることを特徴とする請求項１ないし請求項１１のいずれか一項に記載の現像装置。
【請求項１３】
潜像担持体と、該潜像担持体を帯電させる帯電手段と、前記潜像担持体上に静電潜像を形成する潜像形成手段と、前記静電潜像をトナーで現像する現像手段と、を有する画像形成装置において、
前記現像手段が、請求項１ないし請求項１２のいずれか一項に記載の現像装置であ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、現像装置、および、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機やプリンタ等の電子写真方式の画像形成装置には、図１７に示すように、像担持体（感光体）１３１上に形成された静電潜像をトナーで現像し、前記像担持体１３１上にトナー像を形成させる現像装置１０１が設けられている。
【０００３】
このような現像装置１０１として、トナーとキャリアとからなる現像剤１２１（いわゆる２成分現像剤（添加剤などが添加された場合も含む））を担持するとともに像担持体１３１の表面にトナーを供給して現像する現像剤担持体１０９と、前記現像剤担持体１０９に現像剤１２１を供給するための供給スクリュ１１１と、前記供給スクリュ１１１から供給される現像剤１２１の層厚を規制するための現像剤規制部材（ドクタブレード）１１８と、現像剤１２１を前記供給スクリュ１１１に戻すための循環スクリュ１１３と、を備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
特許文献１に示された現像装置１０１は、図１７および図１８（Ａ）に示すように、供給スクリュ１１１と循環スクリュ１１３とが上下に二段で配置されており、上段に配置された供給スクリュ１１１によって、該供給スクリュ１１１の軸方向（矢印ｆ方向）に現像剤１２１を搬送しながら現像剤担持体１０９に当該現像剤１２１を供給する第１搬送路１０６が形成され、下段に配置された循環スクリュ１１３によって、第１搬送路１０６の下流端に到達した現像剤１２１を循環スクリュ１１３の軸方向（矢印ｇ方向）に搬送するとともに当該第１搬送路１０６の上流端に送り返す第２搬送路１０８が形成され、前記第１搬送路１０６と前記第２搬送路１０８とによって現像剤１２１の循環経路が形成されている（矢印ｈ方向、矢印ｉ方向）。
【０００５】
また、像担持体１３１と現像剤担持体１０９との間の現像領域を通過した現像剤１２１が第２搬送路１０８に受け渡されるようになっている（矢印ｋ方向）。
【０００６】
また、現像領域を通過して像担持体１３１上の静電潜像にトナーを供給した現像剤１２１は、第２搬送路１０８に受け渡されて攪拌され、第１搬送路１０６の上流端に送り返す前に、現像剤１２１のトナー濃度を安定化させ、第１搬送路１０６の搬送方向の下流ほどトナー濃度が低下することを低減させている。
【０００７】
すなわち、現像領域を通過した現像剤１２１が第１搬送路１０６に戻される現像装置では、前記現像領域を通過して像担持体１３１上の静電潜像にトナーを供給した現像剤１２１のトナー濃度が低下しているので、第１搬送路１０６の搬送方向の下流ほどトナー濃度が低下するという問題があったが、特許文献１に示された現像装置１０１によってこのような問題が解決される。
【０００８】
また、現像領域を通過した現像剤１２１が第１搬送路１０６に戻される現像装置では、高画像面積率の画像を形成する場合に、現像領域を通過した現像剤１２１のトナー濃度の低下が大きくなるので、第１搬送路１０６の搬送方向におけるトナー濃度の偏差が大きくなり、トナー像の品質が著しく低下（すなわち、画像品質が著しく低下）するという問題があったが、特許文献１に示された現像装置１０１によってこのような問題が解決される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、前記特許文献１に示された従来の現像装置１０１は、現像領域を通過した現像剤１２１が第１搬送路１０６に戻らないため、図１８（Ｃ）に示すように、第１搬送路の搬送方向の下流ほど現像剤の量が少なくなる。
【００１０】
また、第１搬送路内１０６の搬送方向の上流側と下流側とで現像剤１２１の量に偏りが生じると、現像剤担持体１０９への現像剤１２１の供給にムラが生じ、現像剤担持体１０９に供給される現像剤１２１の量が当該現像剤担持体１０９の軸方向で偏る。
【００１１】
したがって、第１搬送路１０６の上流側では、現像剤１２１の量が相対的に多くなり、現像剤担持体１０９への現像剤１２１の供給量が安定して、画像濃度が一定となる。
【００１２】
一方、第１搬送路１０６の下流側では、現像剤１２１の量が相対的に少なくなり、現像剤担持体１０９への現像剤１２１の供給量が不安定になり、濃度ムラなどの画像不良を生じる問題がある。
【００１３】
また、特に近年では画像形成装置における画像形成スピードの高速化が強く望まれており、現像装置１０１の現像剤担持体１０９の高速回転が必要となるが、現像剤担持体１０９の回転速度が高いほど、現像剤担持体１０９に対して現像剤１２１を不足せず安定して供給し続けることが困難となる。
【００１４】
また、画像形成スピードを高速化させると、現像剤担持体１０９への現像剤１２１の供給不足によって画像濃度の低下等の画像劣化を引き起こしやすいという問題があった。
【００１５】
また、近年では画像形成装置の小型化が望まれており、これに伴って現像装置１０１が小型化され、この小型化に伴って現像装置１０１内に収容可能な現像剤１２１の量が制限（減少）される傾向にある。
【００１６】
このように、現像装置１０１内に収容可能な現像剤１２１の量が制限（減少）される傾向にあるため、現像装置１０１内の限られた量の現像剤１２１を有効活用して、現像剤担持体１０９に現像剤１２１を不足なく安定して供給し続けることが必要となる。
【００１７】
すなわち、画像形成速度の高速化と画像形成装置の小型化とを両立させるためには、現像装置１０１内の限られた現像剤１２１で、高速回転する現像剤担持体１０９に、不足なく安定して現像剤１２１を供給し続けることが望ましい。
【００１８】
しかしながら、前記特許文献１に示された従来の現像装置１０１は、現像領域を通過した現像剤１２１を第２搬送路１０９に受け渡すようにしているため、図１８（Ｃ）に示すように、第１搬送路１０６内を流れる現像剤１２１の量は、搬送方向の下流ほど少なくなる。
【００１９】
よって、現像剤担持体１０９の回転速度を高速化すると、現像剤担持体１０９に汲み上げられる現像剤１２１の単位時間あたりの汲み上げ量が多くなり、第１搬送路１０６の搬送方向の下流端にまで到達できる現像剤１２１の量が少なくなる。
【００２０】
そして、第１搬送路１０６の搬送方向の下流側において、現像剤１２１の量が下限Ｌ１を下回ってしまい、現像剤１２１の量が不足する事態（枯渇）が起こり得るという問題があった。
【００２１】
また、第２搬送路１０８においては、図１８（Ａ）に示すように、第１搬送路１０６から現像領域を経て受け渡された現像剤１２１（矢印ｋ）と、第１搬送路１０６の搬送方向の下流側から受け渡された現像剤１２１（矢印ｈ）とが合流するため、第２搬送路１０８の搬送方向の下流ほど現像剤１２１の量が増加する傾向となる。
【００２２】
このため、第２搬送路１０８において、現像剤１２１の搬送速度（搬送量）が十分でない場合や、全体の現像剤１２１の量が多い場合（条件）では、図１８（Ｂ）に示すように、第２搬送路１０８の下流側の現像剤１２１の量が増加する。
【００２３】
また、第２搬送路１０８の下流側の現像剤１２１の量が増加し、現像剤１２１の量が上限Ｌ２を上回ると、現像剤担持体１０９から現像剤１２１を第２搬送路１０８に受け渡す（回収する）ことができなくなる。
【００２４】
そして、受け渡すことができなかった現像剤１２１は、現像剤担持体１０９上で連れ回ってしまう事態（連れ回り）が起こり得る問題があった。また、受け渡すことができなかった現像剤１２１は、現像剤担持体１０９上から外部に漏れ出す事態が起こり得る問題があった。
【００２５】
また、連れ回りした現像剤１２１は、像担持体１０９上の静電潜像にトナーを供給してトナー濃度が低下しているため、画像濃度が低下する原因となる。
【００２６】
このような現像剤１２１の枯渇や連れ回りという現象は、現像剤１２１の量（現像剤の嵩）が大きい条件においては、枯渇が発生しにくいが、連れ回りが発生しやすい。
【００２７】
また、現像剤１２１の量（現像剤の嵩）が小さい条件においては、連れ回りが発生しにくいが、枯渇が発生しやすい。
【００２８】
このように、枯渇や連れ回りといった現象は、現像剤の量（嵩、体積）に依存して発生する。また、枯渇や連れ回りといった現象は、現像剤１２１の量に対して、枯渇と連れ回りとがトレードオフの関係になっている。
【００２９】
一方、現像剤１２１の嵩密度は、トナーの濃度変化、温度や湿度の環境変化、および現像剤１２１の劣化状態などによって変化するため、これらの要素を含めて枯渇や連れ回りを生じさせない条件を成立させるのは極めて困難である。
【００３０】
また、第１搬送路１０６の搬送速度を高速化すると、供給スクリュ１１１から現像剤１２１に加わる力が大きくなり、現像剤１２１にかかるストレスも大きくなる。
【００３１】
すなわち、現像剤１２１の搬送速度を高めるために供給スクリュ１１１の回転数を増加させると、供給スクリュ１１１の回転トルクが増加し、熱や機械的ストレスが現像剤１２１に作用する。
【００３２】
さらには、近年、トナーは省エネルギー化のために低温定着化が進み、熱や機械的ストレスに対して劣化（特性変化）しやすい状態にある。
【００３３】
したがって、前述のように搬送速度を高めると、現像剤１２１に対するストレスの増加、供給スクリュ１１１の回転トルクの増加による発熱につながるため、第１搬送路１０６での搬送量はあまり大きくすることができない。
【００３４】
本発明は、かかる問題を解決することを目的としている。すなわち、本発明は、画像濃度のムラを軽減させ、現像剤の枯渇および連れ回りを抑制させ、高速化および小型化させることのできる現像装置、および、画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００３５】
前記課題を解決し目的を達成するために、本発明の現像装置は、表面に現像剤を担持するとともに潜像担持体と対向する箇所で該潜像担持体の潜像にトナーを供給して現像する現像剤担持体と、該現像剤担持体に現像剤を供給するとともに当該現像担持体の軸線方向に前記現像剤を搬送する供給搬送路と、該供給搬送路内の現像剤に対して搬送力を付与する供給搬送部材と、前記供給搬送路の搬送方向下流端に到達した現像剤を当該供給搬送路の搬送方向上流端に搬送する循環搬送路と、該循環搬送路内の現像剤に対して搬送力を付与する循環搬送部材と、を有する現像装置において、前記供給搬送路または前記循環搬送路のうちの少なくとも一方には、搬送路内の現像剤の量を調整するための現像剤保管部が設けられていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００３６】
本発明の現像装置は、搬送路内の現像剤の量を調整するための現像剤保管部が供給搬送路または循環搬送路のうちの少なくとも一方に設けられているので、搬送路内の現像剤の量を調整することによって、搬送方向上流側と下流側とにおける現像剤の偏りを軽減させることができる。
【００３７】
また、搬送方向上流側と下流側とにおける現像剤の偏りを軽減させることによって、現像剤担持体の軸線方向における現像剤の供給量を安定化させることができる。
【００３８】
このように、現像剤担持体の軸線方向における現像剤の供給量が安定化されるので、画像濃度を一定とさせることができ、画像濃度のムラを軽減させることができる。
【００３９】
また、搬送路内の現像剤の量を調整することによって、供給搬送路の搬送方向下流端に十分な量の現像剤を搬送させることができるようになり、供給搬送路の搬送方向下流側において現像剤の量が不足してしまう枯渇を抑制させることができる。
【００４０】
また、搬送路内の現像剤の量を調整することによって、循環搬送路の搬送方向下流側の現像剤の量の増加を抑制させることができるようになり、循環搬送路の搬送方向下流側において、現像剤担持体上での現像剤の連れ回りを抑制させることができる。
【００４１】
このように、現像剤の枯渇および連れ回りを抑制させることができるので、現像剤の搬送速度を高速化させることができる。
【００４２】
また、現像剤の枯渇および連れ回りを抑制させることができるので、供給搬送路を小型化させることができる。したがって、現像装置を小型化させることができる。
【００４３】
このように、搬送路内の現像剤の量を調整することによって、現像剤の搬送速度を高速化させるとともに現像装置を小型化させるようにしたので、トナーのストレスを軽減させ、トナーの劣化（特性変化）を抑制させることができる。
【００４４】
すなわち、本発明の現像装置は、搬送路内の現像剤の量を調整するための現像剤保管部を設けることによって、現像剤の嵩密度が低下し、現像剤の体積が増加した場合には、搬送路内の現像剤を現像剤保管部に移動させることにより、現像剤担持体における現像剤の連れ回りを抑制することができ、現像剤の嵩密度が増加し、現像剤の体積が小さくなった場合には、現像剤保管部内の現像剤を搬送路に戻すことにより、供給搬送路の搬送方向下流側での現像剤の枯渇を抑制することができる。
【００４５】
そして、現像剤の嵩密度や体積が変動する環境条件や使用条件に応じて、搬送路内の現像剤の量を調整することにより、画像濃度のムラを軽減させ、現像剤の枯渇および連れ回りを抑制させ、現像装置を高速化および小型化させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の第１の実施の形態にかかる現像装置の斜視図である。
【図２】図１に示す現像装置の軸直角断面の断面図である。
【図３】図１に示す現像装置の軸平行断面の断面図である。
【図４】現像剤のトナー濃度と現像剤の嵩密度との関係を示す図である。（Ａ）は使用条件（初期および劣化）の違いによる嵩密度の変化を示す図、（Ｂ）は環境条件（湿度）の違いによる嵩密度の変化を示す図である。
【図５】現像剤戻し手段において現像剤の量を調整する処理手順を示すフローチャートである。
【図６】図１に示す現像装置の現像剤保管部において現像剤の量が調整される態様を説明するための説明図である。（Ａ）は現像剤が一時的に保管される態様を示す図、（Ｂ）は現像剤が搬送路に戻される態様を示す図である。
【図７】搬送路内を搬送される現像剤の形態を示す模式図である。
【図８】本発明の第１の実施の形態にかかる現像装置の使用可能範囲を示す図である。
【図９】本発明の第２の実施の形態にかかる現像装置の断面図である。（Ａ）は軸直角断面を示す図、（Ｂ）は要部拡大図である。
【図１０】本発明の第３の実施の形態にかかる現像装置の断面図である。（Ａ）は軸直角断面を示す図、（Ｂ）は軸平行断面を示す図である。
【図１１】本発明の第４の実施の形態にかかる現像装置の軸直角断面を示す図である。
【図１２】現像剤戻し手段において現像剤の量を調整する処理手順を示すフローチャートである。
【図１３】本発明の第５の実施の形態にかかる現像装置の軸平行断面を示す図である。
【図１４】図１３に示す現像装置の現像剤保管部の形態を説明するための図である。（Ａ）は仕切り壁に開口部が形成された形態を示す図、（Ｂ）は仕切り壁に傾斜部が形成された形態を示す図である。
【図１５】本発明の第５の実施の形態にかかる現像装置の使用可能範囲を示す図である。
【図１６】本発明の第６の実施の形態にかかる画像形成装置の構成を説明するための説明図である。
【図１７】従来の現像装置の構成を説明するための説明図である。（Ａ）は軸直角断面の断面図、（Ｂ）は軸平行断面の断面図である。
【図１８】従来の現像装置の搬送路内を搬送される現像剤の形態を示す模式図である。（Ａ）は標準状態を示す図、（Ｂ）は現像剤の連れ回りの発生する状態を示す図、（Ｃ）は現像剤の枯渇の発生する状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４７】
以下に添付図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。なお、以下に説明する本発明の実施の形態は、本発明の代表的な形態を示したものに過ぎず、本発明は、実施の形態に限定されるものではない。したがって、本発明は、本発明の骨子を逸脱しない範囲、すなわち、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲で種々変更して実施することができる。
【００４８】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態にかかる現像装置１の斜視図である。図２は、現像装置１の構成を説明するための軸直角断面図である。図３は、現像装置１の構成を説明するための軸平行断面図である。
【００４９】
本発明の第１の実施の形態にかかる現像装置１は、潜像担持体としての感光体ドラム３１の表面に形成された静電潜像にトナーを付着させて現像を行うものである。
【００５０】
図１に示すように、現像装置１は、感光体ドラム３１に対向配置されている。また、現像装置１のケーシング２には、トナーの補給のための補給口１９が設けられ、前記補給口１９には、トナーの送給される送給路３３が接続されている。
【００５１】
ケーシング２は、例えば、合成樹脂などで一体的に形成されている。ケーシング２には、図２に示すように、磁性キャリアと磁性または非磁性のトナーとからなる粉体状の現像剤２１が収容されている。ケーシング２は、収容された現像剤２１が外部に漏れ出さないように構成されている。
【００５２】
ケーシング２には、感光体ドラム３１に対向配置されるとともに当該感光体ドラム３１の軸線方向に対して平行である現像剤担持体としての現像ローラ９と、該現像ローラ９の軸線方向に延在された供給搬送路６と、該供給搬送路６の下方に形成され且つ前記現像ローラ９の軸線方向に延在された循環搬送路８と、前記供給搬送路６と前記循環搬送路８とを隔てる隔壁１２と、前記現像ローラ９上の現像剤２１の層厚を規制するための現像剤規制部材としてのドクタブレード１８と、前記循環搬送路８内の現像剤２１の量を調整するための現像剤保管部４と、が設けられている。
【００５３】
現像剤２１は、磁性キャリアと非磁性のトナーとからなる２成分現像剤（添加剤などが添加された場合も含む）である。磁性キャリアとトナーとは、ケーシング２内で混合されることによって、磁性キャリアが正極に、トナーが負極にそれぞれ帯電されている。磁性キャリアは、例えば、鉄、フェライト等の微粉末の表面が有機重合体で被覆されて形成されている。
【００５４】
トナーは、例えば、加熱により溶融する接着剤としての透明な樹脂の微粒子と、シアン（水色）の顔料、マゼンタ（赤紫色）の顔料、イエロー（黄色）の顔料、ブラック（黒色）の顔料のうちのいずれか一つの顔料の微粒子と、加熱により溶融した樹脂のべたつきを抑制させるためのワックスの微粒子と、磁性キャリアとトナーとの摩擦帯電を促進させるための帯電制御剤の微粒子と、粒子同士の付着を抑制させるための添加剤の微粒子と、が分散されて形成されている。
【００５５】
なお、現像剤２１は、前述の構成に代えて、磁性のトナーを用いることができ、公知の現像剤を採用することができる。
【００５６】
現像ローラ９は、複数の固定磁極を有する円筒形状のマグネットローラと、該マグネットローラに外装された非磁性の導電性の芯金と、を備えている。芯金は、例えば、中空のアルミニウム素管で構成されている。また、現像ローラ９は、感光体ドラム３１と対向する領域が現像領域とされている。
【００５７】
このため、現像ローラ９は、表面に現像剤２１を汲み上げて当該表面に担持しながら回転し、担持した現像剤２１を感光体ドラム３１と対向する現像領域に搬送することができる。
【００５８】
また、現像ローラ９には、現像バイアス電源から現像バイアスが印加されている。このため、前記現像領域において、現像ローラ９の表面の電位と感光体ドラム３１の表面の静電潜像部分における電位との間に電位差が生じ、この電位差によって形成される現像電界の作用を受けて、現像剤２１中のトナーが静電潜像に付着するようになる。
【００５９】
このように、現像ローラ９から感光体ドラム３１上の静電潜像へトナーを付着させることによって、感光体ドラム３１上の静電潜像が未定着画像としてのトナー像となる。
【００６０】
また、現像ローラ９は、前記現像領域で静電潜像にトナーを供給した現像剤２１と、前記現像領域に静電潜像が形成されていなかったためにトナーを供給しなかった現像剤２１とが、現像ローラ９上から循環搬送路８に受け渡されるようになっている。また、このような現像ローラ９上から循環搬送路８への現像剤２１の受け渡しは、現像ローラ９の軸線方向の略全域に亘ってなされている。
【００６１】
供給搬送路６は、現像ローラ９の軸線方向に現像剤２１を搬送しながら当該現像ローラ９に供給するための搬送路である。供給搬送路６は、該供給搬送路６内の現像剤２１に対して搬送力を付与する供給搬送部材としての供給スクリュ１１が設けられている。
【００６２】
供給スクリュ１１は、循環スクリュ１３に対して略平行に配置されている。供給スクリュ１１は、循環スクリュ１３とは逆方向に現像剤２１を搬送している。供給スクリュ１１は、現像ローラ９の軸線方向に延在された回転軸と、該回転軸に設けられた連続螺旋形状の羽根と、を備えている。
【００６３】
また、供給スクリュ１１は、負極に帯電されるトナーの場合には、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）等のフッ素樹脂、ポリスチレン（ＰＳ）、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体（ＡＢＳ）、アクリロニトリル・スチレン共重合体（ＡＳ）等のスチレン系樹脂、シリコーン樹脂、シリコーンゴム、ポリカーボネート（ＰＣ）などの材料で構成されている。
【００６４】
なお、供給スクリュ１１は、正極に帯電されるトナーの場合には、例えば、アクリル系樹脂、ポリアミド系樹脂などの材料で構成される。また、供給スクリュ１１は、ステンレス鋼などの金属製のものを採用することができ、前述の材料に限らず、公知の材料で構成することができる。
【００６５】
循環搬送路８は、供給搬送路６の搬送方向下流端に達した現像剤２１と、現像ローラ９と感光体ドラム３１との現像領域を通過した現像剤２１とを搬送し、供給搬送路６の搬送方向上流端に戻すための搬送路である。
【００６６】
循環搬送路８は、該循環搬送路８内の現像剤２１に対して搬送力を付与する循環搬送部材としての循環スクリュ１３と、前記循環搬送路８内の現像剤２１のトナー濃度を検知するための図示しない濃度センサと、前記循環搬送路８内の湿度を検知するための図示しない湿度センサと、が設けられている。
【００６７】
また、循環搬送路８は、前記現像領域で静電潜像にトナーを供給した現像剤２１と、前記現像領域に静電潜像が形成されていなかったためにトナーを供給しなかった現像剤２１とが、現像ローラ９上から循環搬送路８に受け渡されるようになっているので、供給搬送路６内の現像剤２１よりも相対的にトナー濃度が低下するとともに、搬送方向上流端から搬送方向下流端に向かって徐々に現像剤２１の量が増加する。
【００６８】
また、循環搬送路８には、相対的に低下するトナー濃度を所定の濃度にまで上昇させるために、補給口（図１参照）１９を介してトナーが搬送方向下流端に供給されるようになっている。
【００６９】
このため、循環搬送路８の搬送方向下流端から上流端にまで循環スクリュ１３で攪拌されながら現像剤２１が搬送され、十分に攪拌されて所定のトナー濃度となった現像剤２１が供給搬送路６の搬送方向上流端に戻されるようになっている。
【００７０】
循環スクリュ１３は、供給スクリュ１１に対して略平行に配置されている。循環スクリュ１３は、供給スクリュ１１とは逆方向に現像剤２１を搬送している。循環スクリュ１３は、現像ローラ９の軸線方向に延在された回転軸と、該回転軸に設けられた連続螺旋形状の羽根と、を備えている。
【００７１】
羽根は、循環搬送路８の搬送方向下流端に搬送されて溜まった現像剤２１に対して、循環スクリュ１３の搬送力によって現像剤２１に圧力を作用させ、該圧力で現像剤２１を押し上げ、供給搬送路６の搬送方向上流端に戻すように形成されている。
【００７２】
また、循環スクリュ１３は、負極に帯電されるトナーの場合には、供給スクリュ１１と同様に、例えば、フッ素樹脂、スチレン系樹脂、シリコーン樹脂、シリコーンゴム、ＰＣ樹脂などの材料で構成されている。
【００７３】
濃度センサは、例えば、現像剤２１の透磁率を検知する透磁率検知方式のセンサが用いられている。濃度センサは、共振回路のコイルが設けられたセンサ面に現像剤２１を通過させることによって、磁性キャリアへのトナーの付着量の増減に対応するインダクタンスの変化として検知するようになっている。濃度センサとしては、磁気ブリッジ型または周波数型といった公知のものを採用することができる。
【００７４】
このように、濃度センサによって循環搬送路８内の現像剤２１のトナー濃度がインラインでリアルタイムに検知され、その検知されたトナー濃度に基づいて補給口（図１参照）１９からトナーが補給されるので、所定のトナー濃度の現像剤２１を供給搬送路６の搬送方向上流端に戻すことができる。なお、トナーの補給量は、静電潜像の画像情報から求めたトナーの消費量に基づいてもよい。
【００７５】
なお、感光体ドラム３１や転写ベルト（図１６参照）８９などの像担持体上に形成されるトナーパッチの反射光量によってトナー濃度を検知する光学検知方式の濃度センサをさらに設けることもできる。光学検知方式の濃度センサとしては、ＬＥＤ等の発光素子と、フォトダイオード等の受光素子とが設けられた光学センサを用いることができる。
【００７６】
このように、循環搬送路８内の現像剤２１のトナー濃度を検知し、感光体ドラム３１上や転写ベルト８９上に形成されるトナーパッチからトナー濃度を検知するようにして、より一層、シート状記録媒体上に形成されるトナー像の画像濃度を安定化させるようにすることもできる。
【００７７】
湿度センサは、例えば、循環搬送路８内の湿度の変化に対応してセンサ素子の静電容量が変化し、この変化を電気信号として取り出す電気容量変化型湿度センサが用いられている。
【００７８】
なお、湿度センサとしては、高分子系または金属酸化物系といった公知のものを採用することができ、また、電気抵抗変化型湿度センサなどの公知のものを採用することができる。
【００７９】
隔壁１２は、現像ローラ９の軸線方向に延在されている。隔壁１２は、供給スクリュ１１の外形に沿った円弧形状に形成されている。隔壁１２は、現像ローラ９の軸線方向に平行となる縁端部が、現像ローラ９と供給搬送路６とを仕切る仕切り部１２ａとなっている。
【００８０】
また、隔壁１２は、供給搬送路６の搬送方向下流端と循環搬送路８の搬送方向上流端とに連通する開口部が設けられているととともに、供給搬送路６の搬送方向上流端と循環搬送路８の搬送方向下流端とに連通する開口部が設けられている。
【００８１】
供給搬送路６の搬送方向下流端と循環搬送路８の搬送方向上流端とに連通する開口部は、供給搬送路６の搬送方向下流端に達した現像剤２１が、循環搬送路８の搬送方向上流端に落下するように構成されている。
【００８２】
また、供給搬送路６の搬送方向上流端と循環搬送路８の搬送方向下流端とに連通する開口部は、循環搬送路８の搬送方向上流端に達した現像剤２１が前記供給搬送路６の搬送方向上流端に戻されるように構成されている。このため、供給搬送路６と循環搬送路８とを現像剤２１が循環される。
【００８３】
ドクタブレード１８は、現像ローラ９の軸線方向に延在されているとともに、現像ローラ９の半径方向に対して略平行に設けられている。ドクタブレード１８は、供給搬送路６内の現像剤２１を堰き止めるとともに、現像ローラ９上において現像剤２１が所定の層厚となるように、現像ローラ９の表面に対して所定の間隔をあけて対向するように設けられている。
【００８４】
また、ドクタブレード１８は、交換できるように、ケーシング２に対して着脱可能に設けられている。ドクタブレード１８は、例えば、ウレタンゴム、シリコーンゴムのようなゴム弾性を有する材料で構成されている。
【００８５】
現像剤保管部４は、図２および図３に示すように、循環搬送路８に設けられている。このため、循環搬送路８内の現像剤２１の量が、供給搬送路６の搬送方向下流端側において現像剤２１が枯渇したり、循環搬送路８の搬送方向上流端側において現像剤２１が連れ回りしたりしない量に調整することができる。
【００８６】
また、現像剤保管部４は、現像剤２１を一時的に保管するための本体部４ａと、該本体部４ａと循環搬送路８とに連通する現像剤受け渡し口１５と、前記本体部４ａ内の現像剤２１を前記循環搬送路８に戻して当該循環搬送路８内の現像剤２１の量を調整するための現像剤戻し手段としてのパドル１７と、を備えている。
【００８７】
本体部４ａは、後述するパドル１７を回転可能に収容する円筒形状に形成されている。本体部４ａは、図３に示すように、循環搬送路８の搬送方向の中心部よりもやや上流端側から、循環搬送路８の搬送方向下流端の近傍にかけて設けられている。
【００８８】
また、本体部４ａに保管される現像剤２１の収容容積が、該現像剤２１の使用環境（温度、湿度）または現像剤条件（初期、劣化）によって生じる体積変化以下に形成されている。
【００８９】
このため、使用環境または現像剤条件によって生じる現像剤２１の体積の増減量を超えて、現像剤２１が本体部４ａに一時的に保管されたり、現像剤２１が本体部４ａから循環搬送路８に戻されたりすることが防止できる。
【００９０】
このように、使用環境または現像剤条件によって生じる現像剤２１の体積の増減量を超えて、現像剤２１が本体部４ａに一時的に保管されたり、現像剤２１が本体部４ａから循環搬送路８に戻されたりすることが防止できるので、過剰に本体部４ａに保管されることにより供給搬送路６の搬送方向下流端側において現像剤２１が枯渇したり、過剰に循環搬送路８に戻されることにより当該循環搬送路８の搬送方向上流端側において現像剤２１が連れ回りしたりすることを抑制させることができる。
【００９１】
すなわち、現像剤保管部４は、供給搬送路６の搬送方向下流端側において現像剤２１が枯渇する前に、本体部４ａから循環搬送路８に現像剤２１を戻すように構成されているとともに、循環搬送路８の搬送方向上流端側において現像剤２１が連れ回りする前に、循環搬送路８から本体部４ａに現像剤２１を一時的に保管するように構成されている。
【００９２】
したがって、供給搬送路６の搬送方向上流端側と下流端側とにおける現像剤２１の量の偏りを軽減させることによって、現像ローラ９の軸線方向における現像剤２１の供給量を安定化させることができる。
【００９３】
また、循環搬送路８の搬送方向上流端側と下流端側とにおける現像剤２１の量の偏りを軽減させることによって、現像ローラ９上の現像剤２１の連れ回りを抑制させることができる。
【００９４】
そして、現像ローラ９の軸線方向における現像剤２１の供給量が安定化されるので、感光体ドラム３１上の静電潜像を良好にトナーで現像することができ、用紙などのシート状記録媒体に形成される画像濃度を一定とさせることができる。
【００９５】
また、現像剤２１の枯渇および連れ回りを抑制させることによって、現像剤２１の搬送速度を高速化させることができる。また、現像剤２１の搬送速度の高速化に伴って供給搬送路６を小型化させ、現像装置１を小型化させることができる。
【００９６】
さらに、現像剤２１の枯渇および連れ回りを抑制させることによって、トナーのストレスを軽減させ、トナーの劣化（特性変化）を抑制させることができる。
【００９７】
現像剤受け渡し口１５は、現像ローラ９の軸線方向に延在して開口されている。現像剤受け渡し口１５は、循環搬送路８と本体部４ａとを連通させている。現像剤受け渡し口１５には、循環搬送路８と本体部４ａとの間を仕切る仕切り壁１６が形成されている。
【００９８】
仕切り壁１６は、循環搬送路８内の現像剤２１の量が、現像ローラ９上の現像剤２１の連れ回りの発生する虞のある量に達する前に、前記循環搬送路８から本体部４ａに前記現像剤２１が乗り越えて移動する高さに設定されている。また、仕切り壁１６の上端部が、本体部４ａ側の縁端部よりも循環搬送路８側の縁端部が高くなる傾斜面となっている。
【００９９】
仕切り壁１６の上端部の傾斜面は、その傾斜角が現像剤２１の安息角以上とされている。なお、本発明でいう、傾斜角が現像剤２１の安息角以上とされているとは、仕切り壁１６を乗り越えた現像剤２１が前記傾斜面上から本体部４ａ内に滑り落ちる角度以上に形成されていることをいう。
【０１００】
このように、仕切り壁１６の上端部の傾斜面の傾斜角が現像剤２１の安息角以上とされているので、仕切り壁１６を乗り越えた現像剤２１が本体部４ａ内に円滑に流れ込むようになり、仕切り壁１６の上端部の傾斜面上に現像剤２１が残留しないようになる。
【０１０１】
パドル１７は、現像ローラ９の軸線方向に延在されている。パドル１７は、本体部４ａに対して回転自在に支持される回転軸１７ａと、該回転軸１７ａに設けられた羽根板１７ｂと、を備えている。また、パドル１７は、供給スクリュ１１および循環スクリュ１３と同様に、例えば、フッ素樹脂、スチレン系樹脂、シリコーン樹脂、シリコーンゴム、ＰＣ樹脂などの材料で構成されている。
【０１０２】
羽根板１７ｂは、現像ローラ９の軸線方向に延在された板状に形成されている。羽根板１７ｂは、回転軸１７ａの半径方向に平行に立設されている。また、羽根板１７ｂは、回転軸１７ａの周方向に等間隔をあけて複数枚（図示例では、４枚）設けられている。
【０１０３】
次に、図４ないし図８を参照して、上述の如く構成された本発明の第１の実施の形態にかかる現像装置１における動作およびそのときの処理について説明する。図４は、現像剤２１のトナー濃度と嵩密度との関係を示す図である。図５は、現像装置１における制御の手順を示すフローチャートである。図６は、循環搬送路８内の現像剤２１の量が調整される形態を説明するための図である。図７は、供給搬送路６と循環搬送路８とを循環する現像剤２１の分布を模式的に表した図である。図８は、現像装置１の使用可能範囲を示す図である。
【０１０４】
図４（Ａ）に示すように、使用開始時の現像剤（すなわち、初期現像剤）２１のトナー濃度（ｗｔ％）を変化させたときの当該現像剤２１の嵩密度（ｇ／ｃｍ3）を測定し、また、長期間使用時の現像剤（すなわち、劣化現像剤）２１のトナー濃度（ｗｔ％）を変化させたときの当該現像剤２１の嵩密度（ｇ／ｃｍ3）を測定し、前述した濃度センサの検知したトナー濃度から循環搬送路８内の現像剤２１の嵩密度を予測できるようにする。なお、図４（Ａ）に示している各現像剤条件における湿度は５０％ＲＨである。
【０１０５】
また、図４（Ｂ）に示すように、湿度８０％ＲＨにおける現像剤（すなわち、高湿度使用環境下の現像剤）２１のトナー濃度（ｗｔ％）を変化させたときの当該現像剤２１の嵩密度（ｇ／ｃｍ3）を測定し、湿度５０％ＲＨにおける現像剤（すなわち、標準使用環境下の現像剤）２１のトナー濃度（ｗｔ％）を変化させたときの当該現像剤２１の嵩密度（ｇ／ｃｍ3）を測定し、湿度１５％ＲＨにおける現像剤（すなわち、低湿度使用環境下の現像剤）２１のトナー濃度（ｗｔ％）を変化させたときの当該現像剤２１の嵩密度（ｇ／ｃｍ3）を測定し、前述した湿度センサの検知した湿度から循環搬送路８内の現像剤２１の嵩密度を予測できるようにする。
【０１０６】
なお、図４（Ｂ）に示している各使用環境の湿度条件において測定した現像剤２１は、初期現像剤と劣化現像剤とが混合されたものである。
【０１０７】
そして、現像剤条件（初期また劣化）と、濃度センサの検知したトナー濃度と、湿度センサの検知した湿度とから、循環搬送路８内の現像剤２１の嵩密度を予測することができる。
【０１０８】
すなわち、図５に示すように、濃度センサと湿度センサとを用いて循環搬送路８内の現像剤２１の嵩密度が予測されるので、供給搬送路６内の現像剤２１の量が不足しないように、予測された現像剤２１の嵩密度が設定値を超えた時（すなわち、現像剤２１の体積が減少した時）に、パドル１７を駆動させて現像剤保管部４の本体部４ａ内の現像剤２１を循環搬送路８に戻すように制御している。
【０１０９】
例えば、トナー濃度が７ｗｔ％かつ湿度が５０％ＲＨであって、初期の現像剤２１である場合には、図４（Ｂ）では初期の現像剤２１と劣化の現像剤２１とが混合されていることから、図４（Ａ）中の初期現像剤（７ｗｔ％、１．７９ｇ／ｃｍ3）と劣化現像剤（７ｗｔ％、１．６７ｇ／ｃｍ3）との間の嵩密度１．７３ｇ／ｃｍ3から前記初期現像剤の嵩密度１．７９ｇ／ｃｍ3に上昇（約４％向上）することとなるので、図４（Ｂ）中の湿度５０％ＲＨのときの嵩密度１．７５ｇ／ｃｍ3よりも、約４％高い嵩密度１．８２ｇ／ｃｍ3であると予測される。
【０１１０】
また、例えば、トナー濃度が７ｗｔ％かつ湿度が５０％ＲＨであって、初期の現像剤２１と劣化の現像剤２１とが混合された場合には、図４（Ｂ）では初期の現像剤２１と劣化の現像剤２１とが混合されていることから、図４（Ｂ）中の湿度５０％ＲＨのときの嵩密度１．７５ｇ／ｃｍ3であると予測される。
【０１１１】
また、例えば、トナー濃度が７ｗｔ％かつ湿度が５０％ＲＨであって、劣化の現像剤２１である場合には、図４（Ｂ）では初期の現像剤２１と劣化の現像剤２１とが混合されていることから、図４（Ａ）中の初期現像剤（７ｗｔ％、１．７９ｇ／ｃｍ3）と劣化現像剤（７ｗｔ％、１．６７ｇ／ｃｍ3）との間の嵩密度１．７３ｇ／ｃｍ3から前記劣化現像剤の嵩密度１．６７ｇ／ｃｍ3に下降（約４％減少）することとなるので、図４（Ｂ）中の湿度５０％ＲＨのときの嵩密度１．７５ｇ／ｃｍ3よりも、約４％低い嵩密度１．６８ｇ／ｃｍ3であると予測される。
【０１１２】
そして、予測した現像剤２１の嵩密度が、予め設定された嵩密度を超えた時には、現像剤戻し手段としてのパドル１７を駆動して本体部４ａ内の現像剤２１を循環搬送路８に戻すように制御している。
【０１１３】
また、湿度の低下といった使用環境や現像剤２１の劣化といった現像剤条件の変化に伴って循環搬送路８内の現像剤２１の嵩密度が低下した時、すなわち現像剤２１の体積（量）が増加した時には、図６（Ａ）に示すように、循環スクリュ１３の回転につれて現像剤２１が仕切り壁１６を乗り越え（矢印ｂ方向）て現像剤保管部４の本体部４ａ内に流入する。
【０１１４】
このとき、本体部４ａのパドル１７は、現像剤２１の嵩密度が設定値以下であるので、停止されている。
【０１１５】
また、湿度の上昇といった使用環境や初期の現像剤２１の添加といった現像剤条件の変化に伴って循環搬送路８内の現像剤２１の嵩密度が上昇し、嵩密度が設定値を超えた時、すなわち現像剤２１の体積（量）が低下して嵩密度が設定値を超えた時には、図６（Ｂ）に示すように、パドル１７の回転によって現像剤２１が仕切り壁１６を乗り越え（矢印ｃ方向）て循環搬送路８内に戻される。
【０１１６】
このとき、本体部４ａのパドル１７は、現像剤２１の嵩密度が設定値以下となるまで回転駆動される。
【０１１７】
このように、現像剤２１の嵩密度の増減に対応して循環搬送路８内の当該現像剤２１の量（体積）を調整するように制御しているので、図７に示すように、現像ローラ（図３参照）９に現像剤２１が供給される供給幅Ｈにおいて、供給搬送路６の搬送方向下流端側で現像剤２１の枯渇が発生する虞のある下限Ｌ１よりも上回る量（体積）に現像剤２１を保持することができる。
【０１１８】
また、現像ローラ９に現像剤２１が供給される供給幅Ｈにおいて、循環搬送路８の搬送方向下流端側で現像剤２１の連れ回りが発生する虞のある上限Ｌ２よりも下回る量（体積）に現像剤２１を保持することができる。
【０１１９】
このとき、供給搬送路６内の現像剤２１は、搬送方向上流端から下流端に向かって矢印ｂ方向に搬送されながら現像ローラ９の軸線方向の全幅に亘って供給され、搬送方向下流端に達した現像剤２１が循環搬送路８の搬送方向上流端に向かって矢印ｄ方向に送給される。
【０１２０】
また、このとき、前記現像領域を通過した現像剤２１が現像ローラ９の軸線方向の全幅に亘って循環搬送路８に受け渡される（矢印ｋ）。
【０１２１】
そして、供給搬送路６の搬送方向下流端から送給された現像剤２１と、前記現像ローラ９の軸線方向の全幅に亘って受け渡された現像剤２１とが、搬送方向上流端から下流端に向かって矢印ａ方向に搬送される。
【０１２２】
循環搬送路８の搬送方向下流端にまで搬送された現像剤２１は、循環スクリュ（図３参照）１３から付与された搬送力によって現像剤２１自体の圧力が高まり、該圧力によって矢印ｅ方向に押し上げられ、供給搬送路６の搬送方向上流端に戻される。
【０１２３】
このとき、循環搬送路８の搬送方向上流端には、循環搬送路８内の現像剤２１のトナー濃度を検知する濃度センサからの信号に基づいて、補給口（図１参照）１９を介して、必要量のトナーが補給される。
【０１２４】
また、補給口１９から補給されたトナーは、循環スクリュ１３によって現像剤２１とともに攪拌されながら搬送されて十分に分散される。このため、十分に攪拌されて所定のトナー濃度となった現像剤２１が供給搬送路６に供給される。
【０１２５】
したがって、図８に示すように、従来の現像装置の使用可能領域Ｚよりも、本発明の第１の実施の形態にかかる現像装置１の使用可能領域Ｚ１のほうが、より広範囲となる。
【０１２６】
詳しくは、従来の現像装置では、第１搬送路の供給スクリュ（本発明の供給搬送路６の供給スクリュ１１に相当する。）または第２搬送路の循環スクリュ（本発明の循環搬送路８の循環スクリュ１３に相当する。）の回転数が８００ｒｐｍの場合において、現像剤２１の量（重量）が７８ｇないし８９ｇの範囲で使用可能である。
【０１２７】
すなわち、従来の現像装置では、現像剤２１の量が７８ｇを下回ると、第１搬送路の搬送方向下流端側で現像剤２１の枯渇が発生し、現像剤２１の量が８９ｇを上回ると、第２搬送路の搬送方向下流端側で現像剤２１の連れ回りが発生する。
【０１２８】
一方、本発明の第１の実施の形態にかかる現像装置１では、供給搬送路６の供給スクリュ１１または循環搬送路８の循環スクリュ１３の回転数が８００ｒｐｍの場合において、現像剤２１の量（重量）が６８ｇないし９８ｇの範囲で使用可能である。
【０１２９】
すなわち、本発明の第１の実施の形態にかかる現像装置１では、現像剤２１の量が従来の７８ｇを下回っても、供給搬送路６の搬送方向下流端側で現像剤２１の枯渇は発生せず、現像剤２１の量が従来の８９ｇを上回っても、循環搬送路８の搬送方向下流端側で現像剤２１の連れ回りは発生しない。
【０１３０】
なお、図８に示す現像剤２１は、トナー濃度が７ｗｔ％の初期現像剤であって、使用環境が５０％ＲＨの湿度となっている。
【０１３１】
以上に説明したように、本発明の第１の実施の形態にかかる現像装置１は、表面に現像剤２１を担持するとともに感光体ドラム３１と対向する箇所で該感光体ドラム３１の潜像にトナーを供給して現像する現像ローラ９と、該現像ローラ９に現像剤２１を供給するとともに当該現像ローラ９の軸線方向に前記現像剤２１を搬送する供給搬送路６と、該供給搬送路６内の現像剤２１に対して搬送力を付与する供給スクリュ１１と、前記供給搬送路６の搬送方向下流端に到達した現像剤２１を当該供給搬送路６の搬送方向上流端に搬送する循環搬送路８と、該循環搬送路８内の現像剤２１に対して搬送力を付与する循環スクリュ１３と、を有する現像装置１において、前記供給搬送路６または前記循環搬送路８のうちの少なくとも一方には、搬送路内の現像剤２１の量を調整するための現像剤保管部４が設けられていることを特徴としている。
【０１３２】
このように、本発明の第１の実施の形態にかかる現像装置１は、搬送路内の現像剤２１の量を現像剤保管部４によって調整することによって、搬送方向上流端と搬送方向下流端とにおける現像剤２１の量（体積）の偏りを軽減させることができる。また、搬送方向上流端と搬送方向下流端とにおける現像剤２１の偏りを軽減させることによって、現像ローラ９の軸線方向における現像剤２１の供給量を安定化させることができる。
【０１３３】
また、現像ローラ９の軸線方向における現像剤２１の供給量を安定化させることによって、感光体ドラム３１上の静電潜像を現像したトナー像の画像濃度が一定となり、シート状記録媒体に形成される画像濃度のムラを軽減させることができる。
【０１３４】
また、搬送路内の現像剤２１の量を現像剤保管部４によって調整することによって、供給搬送路６の搬送方向下流端にまで十分な量の現像剤２１を搬送させることができるので、供給搬送路６の搬送方向下流端側において現像剤２１の量が不足する枯渇を抑制させることができる。
【０１３５】
また、搬送路内の現像剤２１の量を現像剤保管部４によって調整することによって、循環搬送路８の搬送方向下流端の現像剤２１の量の増加を抑制させることができるので、循環搬送路８の搬送方向下流端側において、現像ローラ９上での現像剤２１の連れ回りを抑制させることができる。
【０１３６】
また、現像剤２１の枯渇および連れ回りを抑制させることによって、搬送路における現像剤２１の搬送速度を高速化させることができるので、供給搬送路６を小型化させることができ、現像装置１を小型化させることができる。
【０１３７】
また、搬送路内の現像剤２１の量を現像剤保管部４によって調整することによって、搬送路における現像剤２１の搬送速度を高速化させることができるので、トナーのストレスを軽減させ、トナーの劣化（特性変化）を抑制させることができる。
【０１３８】
また、現像剤保管部４に一時的に保管される分だけ、現像剤２１の全体量が増加するので、現像剤２１の劣化による現像装置１の交換頻度を低減させることができる。
【０１３９】
また、本発明の第１の実施の形態にかかる現像装置１は、搬送路内の現像剤２１の嵩密度の変化に応じて、前記搬送路内の現像剤２１が現像剤保管部４に移動されるので、搬送路内の現像剤２１の量（体積）が適切なときには、現像剤保管部４に現像剤２１を移動させず、また、搬送路内の現像剤２１の量が増加したときには、現像剤保管部４に現像剤２１を移動させて、搬送路内の現像剤２１の量を最適化させることができる。
【０１４０】
なお、現像剤保管部４を供給搬送路６と連通する位置に設けた場合には、現像剤２１の連れ回りに対する余裕度が向上するが、供給搬送路６の搬送方向下流端側での現像剤２１の枯渇の虞がある。しかしながら、本発明の第１の実施の形態にかかる現像装置１は、現像剤保管部４が、循環搬送路８と連通する位置に設けられているので、現像剤２１の連れ回りに対する余裕度が向上し、枯渇の虞がなく、現像剤保管部４に収容できる現像剤２１の量だけ、当該現像剤保管部４を設けない場合よりも現像剤２１の量を増加させることができ、枯渇に対する余裕度をさらに向上させることができる。
【０１４１】
また、本発明の第１の実施の形態にかかる現像装置１は、現像剤保管部４が、供給搬送路６の搬送方向下流側に設けられているので、より一層、現像剤２１の連れ回りに対する余裕度を向上させるとともに、現像剤２１の枯渇に対する余裕度を向上させるができる。
【０１４２】
また、本発明の第１の実施の形態にかかる現像装置１は、現像剤保管部４には、該現像剤保管部４内の現像剤２１を搬送路に戻すためのパドル１７が設けられているので、搬送路内の現像剤２１の量（体積）が不足する際には、現像剤保管部４から搬送路に現像剤２１を短時間で戻すことができ、搬送路内の現像剤２１の量を短時間で最適化させることができる。
【０１４３】
また、本発明の第１の実施の形態にかかる現像装置１は、パドル１７が、回転軸１７ａに羽根板１７ｂが設けられたパドル形状であるので、単純な構造で構成することができる。
【０１４４】
また、本発明の第１の実施の形態にかかる現像装置１は、パドル１７が、搬送路内の現像剤２１のトナー濃度を検知する濃度センサの出力に応じて駆動されるので、濃度センサの検知したトナー濃度から搬送路内の現像剤２１の嵩密度を予測し、この予測した嵩密度から搬送路内の現像剤２１の量（体積）が減少したと判断される場合には、パドル１７を駆動させて現像剤保管部４内の現像剤２１を搬送路に戻すように制御することができる。
【０１４５】
また、本発明の第１の実施の形態にかかる現像装置１は、パドル１７が、搬送路内の湿度を検知する湿度センサの出力に応じて駆動されるので、湿度センサの検知した湿度から搬送路内の現像剤２１の嵩密度を予測し、この予測された嵩密度から搬送路内の現像剤２１の量（体積）が減少したと判断される場合には、パドル１７を駆動させて現像剤保管部４内の現像剤２１を搬送路に戻すように制御することができる。
【０１４６】
また、本発明の第１の実施の形態にかかる現像装置１は、現像剤保管部４と搬送路とを仕切る仕切り壁１６の上端部の傾斜角が、現像剤２１の安息角以上であるので、仕切り壁１６を乗り越えた現像剤２１が現像剤保管部４内に円滑に流れ込むようになる。
【０１４７】
また、本発明の第１の実施の形態にかかる現像装置１は、現像剤保管部４に保管される現像剤２１の収容容積が、前記現像剤２１の使用環境（湿度の変化）または現像剤条件（初期または劣化）によって生じる体積変化以下であるので、使用環境または現像剤条件によって生じる現像剤２１の体積の増減量を超えて、現像剤２１が現像剤保管部４に保管されたり、現像剤２１が現像剤保管部４から搬送路に戻されたりすることが防止される。
【０１４８】
また、仮にパドル１７の駆動が遅れた場合であっても、現像剤保管部４に現像剤２１が入り込みすぎることがなくなるので、供給搬送路６内の現像剤２１の量の減少によって、供給搬送路６の搬送方向下流側での現像剤２１枯渇を抑制させることができる。
【０１４９】
また、使用環境または現像剤条件によって生じる現像剤２１の体積の増減量を超えて、現像剤２１が現像剤保管部４に保管されたり、現像剤２１が現像剤保管部４から搬送路に戻されたりすることが防止されるので、供給搬送路６の搬送方向下流端側において現像剤２１が枯渇したり、循環搬送路８の搬送方向下流端側において現像剤２１が連れ回りしたりすることを抑制させることができる。
【０１５０】
そして、供給搬送路６の搬送方向下流端側において現像剤２１が枯渇したり、循環搬送路８の搬送方向下流端側において現像剤２１が連れ回りしたりすることを抑制させることができるので、現像剤２１の枯渇および連れ回りの発生しない使用可能範囲が広範囲となる。
【０１５１】
（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態にかかる現像装置１Ａにおける現像剤保管部４Ａの構成について、図９を参照して説明する。図９は、現像剤保管部４Ａの構成を説明するための説明図である。なお、前述した第１の実施の形態と同一部分には、同一の符号を付してその説明を省略する。
【０１５２】
図９（Ａ）および図９（Ｂ）に示すように、本発明の第２の実施の形態にかかる現像装置１Ａにおける現像剤保管部４Ａは、パドル１７Ａの羽根板１７ｂを折り曲げて形成したことが第１の実施の形態にかかる現像装置１における現像剤保管部４とは異なっており、現像剤２１を本体部４ａ内から跳ね上げて戻す効率を向上させたものである。
【０１５３】
詳しくは、羽根板１７ｂは、図９（Ｂ）に示すように、パドル１７Ａの回転方向に対して反対方向に向かって基端部側が折り曲げられて形成されている。
【０１５４】
このように、パドル１７Ａの回転方向に対して反対方向（図面上では、時計回り）に向かって羽根板１７ｂの基端部側が折り曲げられているので、パドル１７Ａの回転（図面上では、反時計回り）に伴って、現像剤２１に矢印方向の力が加わるようになり、より効率的に本体部４ａ内の現像剤２１を循環搬送路８に戻すことができる。
【０１５５】
以上に説明したように、本発明の第２の実施の形態にかかる現像装置１Ａは、羽根板１７ｂが、パドル１７Ａの回転方向に対して反対方向に向かって基端部側が折り曲げられて形成されているので、パドル１７Ａの回転に伴って現像剤２１に力が加わるようになり、より効率的に本体部４ａ内の現像剤２１を循環搬送路８に戻すことができる。
【０１５６】
（第３の実施の形態）
次に、本発明の第３の実施の形態にかかる現像装置１Ｂにおける現像剤保管部４Ｂの構成について、図１０を参照して説明する。図１０は、現像剤保管部４Ｂの構成を説明するための説明図である。なお、前述した第１の実施の形態と同一部分には、同一の符号を付してその説明を省略する。
【０１５７】
図１０（Ａ）および図１０（Ｂ）に示すように、本発明の第３の実施の形態にかかる現像装置１Ｂにおける現像剤保管部４Ｂは、パドル１７Ｂの羽根板１７ｂを本体部４ａの内壁面と摺接する可撓性部材で形成したことが第１の実施の形態にかかる現像装置１における現像剤保管部４とは異なっており、本体部４ａ内の現像剤２１を残すことなく循環搬送路８に戻すようにしたものである。
【０１５８】
詳しくは、羽根板１７ｂにおける回転軸１７ａの半径方向の長さが、図１０（Ａ）に示すように、前記羽根板１７ｂ自体が弾性変形して本体部４ａの内壁面と摺接するように設定されているとともに、現像剤受け渡し口１５で前記羽根板１７ｂ自体が弾性回復して現像剤２１を跳ね上げるように設定されている。
【０１５９】
また、羽根板１７ｂは、薄い合成樹脂シートやゴムシートなどの弾力性を有する弾性材料が用いられている。なお、羽根板１７ｂは、可撓性を有する材料であれば、特に限定する必要はなく、公知のものを採用できる。
【０１６０】
このように、羽根板１７ｂ自体が弾性変形して本体部４ａ内の内壁面と摺接するように設定されているとともに、羽根板１７ｂ自体が現像剤受け渡し口１５で弾性回復して現像剤２１を跳ね上げるように設定されているので、パドル１７Ｂの回転（図面上では、反時計回り）に伴って、本体部４ａ内の現像剤２１を跳ね上げて循環搬送路８に戻すことができ、本体部４ａ内の現像剤２１を残すことなく循環搬送路８に戻すことができる。
【０１６１】
このように、本体部４ａ内の現像剤２１を残すことなく跳ね上げて循環搬送路８に戻すことによって、より一層効率的に本体部４ａ内の現像剤２１を循環搬送路８に戻すことができる。
【０１６２】
以上に説明したように、本発明の第３の実施の形態にかかる現像装置１Ｂは、羽根板１７ｂが、可撓性部材で形成され、前記羽根板１７ｂが、現像剤保管部４の本体部４ａの内壁面と摺接されているので、本体部４ａ内の現像剤２１を残すことなく跳ね上げて循環搬送路８に戻すことができ、より一層効率的に現像剤２１を戻すことができる。
【０１６３】
（第４の実施の形態）
次に、本発明の第４の実施の形態にかかる現像装置１Ｃの構成について、図１１を参照して説明する。図１１は、現像装置１Ｃの構成を説明するための説明図である。なお、前述した第１の実施の形態と同一部分には、同一の符号を付してその説明を省略する。
【０１６４】
図１１に示すように、本発明の第４の実施の形態にかかる現像装置１Ｃは、供給搬送路６内の現像剤２１の量を検知するレベルセンサ２８が設けられていることが第１の実施の形態にかかる現像装置１とは異なっており、供給搬送路６内の現像剤２１のレベル（現像剤面位置）を一定に保つようにしたものである。
【０１６５】
詳しくは、レベルセンサ２８は、透過型または反射型の光センサ、現像剤２１の透磁率を検知する透磁率センサ、現像剤２１の圧力を検知する圧力センサなど、現像剤２１のレベルを検知することのできる公知のセンサが用いられている。
【０１６６】
なお、レベルセンサ２８は、現像剤２１のレベルをアナログ的に検知するセンサであってもよく、使用箇所や精度などを考慮すればよいので、限定されるものではない。
【０１６７】
また、パドル１７は、図１２に示すように、供給搬送路６内の現像剤２１が予め設定したレベル以下となった時に、回転駆動されるように制御されている。すなわち、パドル１７は、前記レベルセンサ２８の出力に応じて制御されている。
【０１６８】
このように、供給搬送路６内の現像剤２１のレベルを検知することによって、トナー濃度を検知する濃度センサの出力や湿度を検知する湿度センサの出力から現像剤２１の量を予測する場合のように使用環境（湿度の変化）または現像剤条件（初期または劣化）に影響されることがなくなるので、より正確にパドル１７を制御することができ、供給搬送路６内の現像剤２１のレベルを一定に保つことが可能となる。
【０１６９】
以上に説明したように、本発明の第４の実施の形態にかかる現像装置１Ｃは、パドル１７が、供給搬送路６内の現像剤２１の量を検知するレベルセンサ２８の出力に応じて制御されるので、供給搬送路６内の現像剤２１のレベルを一定に保つことができ、現像剤２１の枯渇や連れ回りをより一層抑制させることができる。
【０１７０】
なお、濃度センサ、湿度センサ、レベルセンサ２８は、コストや必要精度に応じて、単体で使用したり、複数を併用したりすることができる。
【０１７１】
（第５の実施の形態）
次に、本発明の第５の実施の形態にかかる現像装置１Ｄにおける現像剤保管部４Ｄの構成について、図１３および図１４を参照して説明する。図１３は、現像剤保管部４Ｄのパドル１７Ｄの構成を説明するための説明図である。図１４は、現像剤保管部４Ｄの仕切り壁１６Ｄの構成を説明するための説明図である。なお、前述した第１の実施の形態と同一部分には、同一符号を付してその説明を省略する。
【０１７２】
図１３に示すように、本発明の第５の実施の形態にかかる現像装置１Ｄにおける現像剤保管部４Ｄは、パドル１７Ｄの回転軸１７ａに連続螺旋形状の羽根１７ｃを設けるとともに、図１４（Ａ）および図１４（Ｂ）に示すように、仕切り壁１６Ｄに開口部１６ａまたは傾斜部１６ｂを設けたことが第１の実施の形態にかかる現像装置１の現像剤保管部４とは異なっており、本体部４ａ内の現像剤２１を循環搬送路８の上流側により多く戻すようにすることで、循環搬送路８内の現像剤２１の搬送方向上流側のレベル（現像剤面位置）と搬送方向下流側のレベル（現像剤面位置）との偏りをより一層軽減させるものである。
【０１７３】
詳しくは、図１３に示すように、パドル１７Ｄは、回転軸１７ａに連続螺旋形状の羽根１７ｃが設けられている。また、パドル１７Ｄは、本体部４ａ内の現像剤２１を矢印ｍ方向、すなわち循環搬送路８内の現像剤２１の矢印ａ方向の反対に向かって送給するように構成されている。
【０１７４】
また、パドル１７Ｄは、現像剤２１のトナーが負極に帯電される場合には、例えば、フッ素樹脂、スチレン系樹脂、シリコーン樹脂、シリコーンゴム、ＰＣ樹脂などの材料で構成されている。
【０１７５】
仕切り壁１６Ｄは、図１４（Ａ）に示すように、循環搬送路８の搬送方向上流側、すなわち現像剤保管部４Ｄの搬送方向下流端に開口部１６ａが設けられている。このため、現像剤受け渡し口１５Ｄは、前記現像剤保管部４Ｄの搬送方向下流端が大きく開口されている。
【０１７６】
あるいは、仕切り壁１６Ｄは、図１４（Ｂ）に示すように、循環搬送路８の搬送方向下流側から搬送方向上流側、すなわち現像剤保管部４Ｄの搬送方向上流端から搬送方向下流端に亘って徐々に前記仕切り壁１６Ｄが低くなる傾斜部１６ｂが設けられている。このため、現像剤受け渡し口１５Ｄは、前記現像剤保管部４Ｄの搬送方向上流端から搬送方向下流端に亘って徐々に拡大される開口となっている。
【０１７７】
すなわち、図１４（Ａ）および図１４（Ｂ）に示すように、現像剤保管部４Ｄの搬送方向下流端の開口幅Ｐ２が、現像剤保管部４Ｄの搬送方向上流端側の開口幅Ｐ１よりも大きく形成され、現像剤保管部４Ｄの搬送方向下流側からより多くの現像剤２１が循環搬送路８に戻されるように形成されている。
【０１７８】
なお、仕切り壁１６Ｄは、現像剤保管部４Ｄの搬送方向下流側からより多くの現像剤２１が循環搬送路８に戻されるように形成されていればよいので、開口部１６と傾斜部１６ｂとを組み合わせた形状のものであってもよい。
【０１７９】
このように、循環搬送路８の搬送方向上流側からより多くの現像剤２１が現像剤保管部４Ｄ内から戻されるように形成されているので、図７に示すように、循環搬送路８の搬送方向上流側の現像剤２１のレベルと、当該循環搬送路８の搬送方向下流側の現像剤２１のレベルとが平坦化され、循環搬送路８内の現像剤２１の偏りをより一層抑制させることができる。
【０１８０】
したがって、供給搬送路６の搬送方向下流端側で現像剤２１が枯渇することをより一層抑制させ、循環搬送路８の搬送方向下流端側で現像剤２１が連れ回りすることをより一層抑制させることができるので、図１５に示すように、現像剤２１の枯渇および連れ回りの発生しない使用可能範囲が広範囲となり、さらに、第１の実施の形態よりもさらに使用可能範囲が広範囲となる。
【０１８１】
したがって、従来の現像装置の使用可能領域Ｚよりも、本発明の第５の実施の形態にかかる現像装置１Ｄの使用可能領域Ｚ２のほうが、より広範囲となる。
【０１８２】
詳しくは、従来の現像装置では、第１搬送路の供給スクリュ（本発明の供給搬送路６の供給スクリュ１１に相当する。）または第２搬送路の循環スクリュ（本発明の循環搬送路８の循環スクリュ１３に相当する。）の回転数が８００ｒｐｍの場合において、現像剤２１の量（重量）が７８ｇないし８９ｇの範囲で使用可能である。
【０１８３】
すなわち、従来の現像装置では、現像剤２１の量が７８ｇを下回ると、第１搬送路の搬送方向下流端側で現像剤２１の枯渇が発生し、現像剤２１の量が８９ｇを上回ると、第２搬送路の搬送方向下流端側で現像剤２１の連れ回りが発生する。
【０１８４】
一方、本発明の第５の実施の形態にかかる現像装置１Ｄでは、供給搬送路６の供給スクリュ１１または循環搬送路８の循環スクリュ１３の回転数が８００ｒｐｍの場合において、現像剤２１の量（重量）が６８ｇないし１２０ｇの範囲で使用可能である。
【０１８５】
すなわち、本発明の第５の実施の形態にかかる現像装置１Ｄでは、現像剤２１の量が従来の７８ｇを下回っても、供給搬送路６の搬送方向下流端側で現像剤２１の枯渇は発生せず、現像剤２１の量が従来の８９ｇを上回っても、循環搬送路８の搬送方向下流端側で現像剤２１の連れ回りは発生しない。
【０１８６】
なお、図１５に示す現像剤２１は、トナー濃度が７ｗｔ％の初期現像剤であって、使用環境が５０％ＲＨの湿度となっている。
【０１８７】
以上に説明したように、本発明の第５の実施の形態にかかる現像装置１Ｄは、パドル１７Ｄが、回転軸１７ａに連続螺旋形状の羽根１７ｃが設けられたスクリュ形状であるので、循環搬送路８の搬送方向上流側に現像剤保管部４Ｄ内の現像剤２１を戻すことができ、循環搬送路８の搬送方向上流側の現像剤２１のレベルと、当該循環搬送路８の搬送方向下流側の現像剤２１のレベルとを平坦化させることができる。
【０１８８】
このように、循環搬送路８の搬送方向上流側の現像剤２１のレベルと、当該循環搬送路８の搬送方向下流側の現像剤２１のレベルとを平坦化させることによって、現像剤２１の枯渇および連れ回りの発生しない使用可能範囲がより広範囲となる。
【０１８９】
また、本発明の第５の実施の形態にかかる現像装置１Ｄは、循環搬送路８の搬送方向上流側により多くの現像剤２１が現像剤保管部４Ｄ内から戻されるように仕切り壁１６Ｄを形成したので、循環搬送路８の搬送方向上流側の現像剤２１のレベルと、当該循環搬送路８の搬送方向下流側の現像剤２１のレベルとをさらに平坦化させることができ、現像剤２１の枯渇および連れ回りの発生しない使用可能範囲がより一層広範囲となる。
【０１９０】
（第６の実施の形態）
次に、本発明の第６の実施の形態にかかる画像形成装置４１について、図１６を参照して説明する。図１６は、画像形成装置４１の構成を説明するための説明図である。なお、前述した第１の実施の形態と同一部分には、同一符号を付してその説明を省略する。
【０１９１】
本発明の第６の実施の形態にかかる画像形成装置４１は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、あるいはこれらの複合機などとされており、例えば、タンデム方式のフルカラー画像形成装置とされている。また、画像形成装置４１は、用紙、記録紙、転写紙、ＯＨＰ（Overhead projector）シートなどのシート状記録媒体４８に、トナー像を記録するものである。
【０１９２】
画像形成装置４１は、自動原稿送り装置（Auto Document Feeder：ＡＤＦ）からなるＡＤＦ部４３と、該ＡＤＦ部４３で給送される原稿上の画像を読み取る画像読取部４４と、該画像読取部４４の読み取った画像を感光体ドラム３１上に静電潜像として書き込むための潜像形成手段としての書込ユニット４５と、該書込ユニット４５の書き込んだ感光体ドラム３１上の静電潜像をトナーで現像してトナー像を形成するための画像形成部４６と、を備えている。
【０１９３】
ＡＤＦ部４３は、原稿が載置される原稿台５１と、該原稿台５１上の原稿を給送する給送ローラ５２と、前記原稿台５１に載置されている原稿を検知する原稿検知センサ５７と、前記給送ローラ５２から給送された原稿を引き継いで給送する給送ベルト５３と、該給送ベルト５３から給送された原稿上の画像を後述する画像読取部４４に読み取らせるためのコンタクトガラス５４と、画像読取部４４で画像が読み取られた原稿を排紙する排紙ローラ５５と、該排紙ローラ５５から排紙された原稿を一時的にスタックする排紙台５６と、を備えている。
【０１９４】
画像読取部４４は、前記コンタクトガラス５３上の原稿に光を照射しながら当該原稿上の画像情報を副走査方向にライン走査する２個のランプ６１と、該ランプ６１の光が照射されて原稿から反射した反射光を所定の方向に反射させる第１ミラー６２と、該第１ミラー６２からの反射光を所定の方向に反射させる第２ミラー６３と、該第２ミラー６３からの反射光を所定の方向に反射させる第３ミラー６４と、該第３ミラー６４からの反射光を縮小結像させるレンズユニット６５と、該レンズユニット６５で縮小結像された画像を受光して電気信号に変換するＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサ６６と、を備えている。
【０１９５】
書込ユニット４５は、前記ＣＣＤイメージセンサ６６からの電気信号を画像処理する図示しない画像処理手段と、該画像処理手段によって処理された画像データに基づいてレーザ光を主走査方向にライン走査するレーザ発光装置７１と、該レーザ発光装置７１からのレーザ光を集光するとともに主走査方向の走査速度が一定となるように補正するｆθレンズ７２と、該ｆθレンズ７２によって主走査方向の走査速度が一定となったレーザ光を後述する感光体ドラム３１上に反射させる反射ミラー７３と、を備えている。
【０１９６】
レーザ発光装置７１は、レーザ光を放射する半導体レーザからなる光源と、レーザ光を主走査方向に偏向させる光偏向器と、を備えている。
【０１９７】
画像形成部４６は、小判のシート状記録媒体４８がストックされる第１給紙カセット７６と、中判のシート状記録媒体４８がストックされる第２給紙カセット７７と、大判のシート状記録媒体４８がストックされる第３給紙カセット７８と、前記第１給紙カセット７６のシート状記録媒体４８を一枚毎給紙するための第１給紙装置８１と、前記第２給紙カセット７７のシート状記録媒体４８を一枚毎給紙するための第２給紙装置８２と、前記第３給紙カセット７８のシート状記録媒体４８を一枚毎給紙するための第３給紙装置８３と、前記第１給紙装置８１または前記第２給紙装置８２または前記第３給紙装置８３から給紙されたシート状記録媒体４８を縦方向に搬送する縦搬送ユニット８６と、前記書込ユニット４５の反射ミラー７３で反射された主走査方向のレーザ光が照射されて画像データに応じた静電潜像を形成する感光体ドラム３１と、該感光体ドラム３１の表面を帯電させる図示しない帯電装置と、前記感光体ドラム３１上の静電潜像を現像してトナー像を形成する現像装置１と、前記感光体ドラム３１の表面をクリーニングする図示しないクリーニング装置と、前記感光体ドラム３１上のトナー像をシート状記録媒体４８上に転写させるための転写ベルト８９と、シート状記録媒体４８上に転写されたトナー像を定着させる定着ユニット９１と、トナー像が定着したシート状記録媒体４８を排紙するための排紙ユニット９２と、該排紙ユニット９２から反転ユニット９４にシート状記録媒体４８を給送する排紙ローラ９３と、該排紙ローラ９３から給送されたシート状記録媒体４８の表裏を反転させる反転ユニット９４と、該反転ユニット９４によって表裏が反転されたシート状記録媒体４８を縦搬送ユニット８６に給送する画像形成側搬送路９５と、前記反転ユニット９４によって表裏が反転されたシート状記録媒体４８を排紙トレイ９８に給送する排紙搬送路９６と、該排紙搬送路９６から前記排紙ユニット９２を介して排紙されたシート状記録媒体４８が一時的にスタックされる排紙トレイ９８と、を備えている。
【０１９８】
なお、感光体ドラム３１と帯電装置と現像装置１とクリーニング装置とから、画像形成装置４１に対して着脱可能に形成されたプロセスユニットが構成されている。現像装置１は、前述した本発明の第１ないし第５の実施の形態にかかる現像装置が用いられている。
【０１９９】
カラー画像の色分解成分であるシアンに対応するプロセスユニットにおける現像装置１にはシアンのトナーが収容され、カラー画像の色分解成分であるマゼンタに対応するプロセスユニットにおける現像装置１にはマゼンタのトナーが収容され、カラー画像の色分解成分であるイエローに対応するプロセスユニットにおける現像装置１にはイエローのトナーが収容され、カラー画像の色分解成分であるブラックに対応するプロセスユニットにおける現像装置１にはブラックのトナーが収容されている。なお、図面上では、説明の簡略化のため、一台のプロセスユニットのみを代表として描画している。
【０２００】
感光体ドラム３１は、例えば、円筒形状のアルミニウム素管からなり、該アルミニウム素管の外周面に有機感光体層が設けられている。感光体ドラム３１は、画像形成信号に対応して走査されたレーザ光によって前記有機感光体層に静電潜像が形成され、現像装置１のトナーによって未定着画像としてのトナー像が形成される。
【０２０１】
有機感光体層は、例えば、アルミニウム素管の外周面にコーティングされるアンダコート層と、光電変換によってプラスおよびマイナスの双方の電荷を生ずる電荷発生層と、前記電荷発生層で生じたプラスの電荷を輸送して表面に帯電されたマイナスの電荷を中和する電荷輸送層と、耐久性を向上させるオーバコート層と、を有している。
【０２０２】
帯電装置は、帯電バイアスを印加することによって感光体ドラム３１の表面を所望の極性および所望の電位に一様に帯電させる帯電部材を備えている。帯電部材は、例えば、弾性体からなる帯電ローラや、ワイヤ電極とグリッド電極とを有するスコロトロン帯電器などを用いることができる。
【０２０３】
クリーニング装置は、シート状記録媒体４８上に転写されずに感光体ドラム３１の表面に残留した転写残トナーを当該感光体ドラム３１の表面から除去するものである。クリーニング装置は、前記感光体ドラム３１の表面上の転写残トナーを掻き取って除去するブレード部材を備えている。
【０２０４】
ブレード部材は、転写残トナーの他に、シート状記録媒体４８の紙粉、帯電装置によって感光体ドラム３１を帯電した際の放電生成物、トナーに添加されている添加剤などの不純物等を、感光体ドラム３１から除去するものである。
【０２０５】
また、ブレード部材は、例えば、ポリウレタン樹脂などの合成樹脂で形成されており、クリーニング装置本体に貼り付けられている。ブレード部材は、感光体ドラム３１の回転方向に対してカウンタ方向となるように設けられ、前記感光体ドラム３１の表面に接触している。
【０２０６】
転写ベルト８９は、無端状ベルトと、該無端状ベルトが張架される一対のローラと、ベルトクリーニング装置と、を備えている。
【０２０７】
また、転写ベルト８９は、例えば、フッ化ビニリデン樹脂（ＰＶＤＦ樹脂）、四フッ化エチレン・エチレン共重合樹脂（ＥＴＦＥ樹脂）、ポリイミド樹脂（ＰＩ樹脂）、ポリカーボネート樹脂（ＰＣ樹脂）などの単層または複数層で構成され、カーボンブラック等の導電性材料が分散されて構成されている。
【０２０８】
また、転写ベルト８９は、トナーの電荷の極性とは逆の極性でバイアスが印加されている。このため、感光体ドラム３１の表面から転写ベルト８９側にトナーを引き寄せて当該転写ベルト８９上のシート状記録媒体４８にトナー像を転写する。
【０２０９】
ベルトクリーニング装置は、転写ベルト８９に当接するウレタンゴムなどの弾性体で構成されたクリーニングブレードを備えている。クリーニングブレードは、揺動可能なブレードホルダに着脱可能に保持されている。
【０２１０】
クリーニングブレードは、転写ベルト８９の周回方向に対してカウンタ方向で当該転写ベルト８９に接触し、転写ベルト８９の表面の転写残トナーを堰き止めて除去する。
【０２１１】
このように、クリーニングブレードが転写ベルト８９に接触するので、転写残トナーの他に、シート状記録媒体４８の紙粉、トナーに添加されている添加剤などの不純物等が転写ベルト８９の表面から除去される。転写ベルト８９から除去された転写残トナーなどは、ベルトクリーニング装置内に設けられている搬送手段によってトナー回収部に回収される。
【０２１２】
定着ユニット９１は、シート状記録媒体４８上の未定着画像としてのトナー像を加熱および加圧して当該シート状記録媒体４８に定着させるものである。定着ユニットは、定着ローラと、該定着ローラに圧接して当該定着ローラを回転駆動する押圧ローラと、を備えている。前記定着ローラと前記押圧ローラとが互いに圧接され、定着ニップが形成されている。
【０２１３】
定着ローラは、例えば、円筒形状に形成された芯金と、該芯金の外周面を被覆する弾性層と、該弾性層の外周面を被覆する離型層と、前記芯金内に設けられた加熱源としてのヒータと、を備えている。
【０２１４】
芯金は、例えば、ステンレス鋼や機械構造用炭素鋼鋼管など、公知の材料から構成されている。芯金は、定着ニップを通過するシート状記録媒体４８の幅よりも幅広に形成されている。
【０２１５】
弾性層は、シリコーンゴム、フッ素ゴム、発泡性シリコーンゴム等で構成されている。離型層は、四フッ化エチレン・パーフルオロアルコキシエチレン共重合樹脂（ＰＦＡ樹脂）、四フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ樹脂）等のフッ素樹脂で構成されている。
【０２１６】
ヒータ８は、セラミックヒータやハロゲンヒータなどの加熱手段が用いられ、温度検知センサによって検知された定着ローラの表面温度に基づいて出力制御され、定着ローラの表面温度を所定の温度に保持している。
【０２１７】
押圧ローラは、円筒形状に形成された芯金と、該芯金の外周面を被覆する弾性層と、該弾性層の外周面を被覆する離型層と、を備えている。押圧ローラは、モータなどの駆動装置によって回転駆動され、対向配置して圧接する定着ローラを回転駆動する。
【０２１８】
芯金は、ステンレス鋼や機械構造用炭素鋼鋼管などで構成されている。芯金は、定着ニップを通過するシートＰの幅よりも幅広に形成されている。弾性層は、シリコーンゴム、フッ素ゴム、発泡性シリコーンゴム等で構成されている。離型層は、ＰＦＡ樹脂、ＰＴＦＥ樹脂等のフッ素樹脂で構成されている。
【０２１９】
次に、上述の如く構成された本発明の第６の実施の形態にかかる画像形成装置４１における動作およびそのときの処理について説明する。
【０２２０】
ＡＤＦ部４３の原稿台５１に、画像面が上となる状態で原稿束が載置され、図示しない操作部上のスタートキーが押下されると、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色に対応する感光体ドラム３１が回転駆動され、この各色に対応する感光体ドラム３１の表面が帯電装置によって所定の極性に一様に帯電される。
【０２２１】
また、原稿台５１の最上位の原稿が給送ローラ５２と給送ベルト５３とによってコンタクトガラス５３上の所定の位置に給送され、画像読取部４４で原稿の画像情報が読み取られ、給送ベルト５３と排紙ローラ５５とによって排紙台５６上に排紙される。
【０２２２】
このとき、原稿台５１上に原稿が存在することが原稿検知センサ５７で検知されると、前述したように原稿がコンタクトガラス５３上に給送される。
【０２２３】
また、このとき、ランプ６１がコンタクトガラス５３上の原稿を照射しながら該原稿の画像情報を副走査方向にライン走査され、その反射光が画像データとして第１ミラー６２、第２ミラー６３、第３ミラー６４により反射され、画像が縮小結像されるレンズユニット６５を介してＣＣＤイメージセンサ６６に送られる。
【０２２４】
ＣＣＤイメージセンサ６６に送られた画像データは、図示しない画像処理手段を介してレーザ発光装置７１、ｆθレンズ７２、反射ミラー７３から感光体ドラム３１上に原稿画像に対応した静電潜像が形成される。
【０２２５】
このとき、各色に対応する感光体ドラム３１に露光される画像情報は、所望のフルカラー画像をイエロー、シアン、マゼンタおよびブラックのそれぞれの色情報に分解した単色の画像情報とされる。
【０２２６】
次いで、感光体ドラム３１の表面の静電潜像に現像装置１から各色に対応するトナーが供給され、静電潜像から未定着のトナー像が形成される。また、転写ベルト８９には、トナーの帯電極性とは逆極性のバイアスが印加される。
【０２２７】
次いで、第１給紙装置８９が駆動され、第１給紙カセット７６から一枚の小判のシート状記録媒体４８が縦搬送ユニット８６に給送され、縦搬送ユニット８６に給送されたシート状記録媒体４８は、レジストローラによってタイミングが計られて、転写ベルト８９に送り出される。
【０２２８】
このとき、転写ベルト８９と感光体ドラム３１との間に転写電界が形成され、各色に対応する感光体ドラム３１に形成された各色のトナー像が前記転写電界によって、転写ベルト８９上のシート状記録媒体４８に順次重ね合わされて転写され、シート状記録媒体４８上にフルカラーのトナー像が担持される。
【０２２９】
次いで、各色のトナー像が転写された後の感光体ドラム３１の表面に残留する転写残トナーは、クリーニング装置によって感光体ドラム３１の表面から除去される。その後、感光体ドラム３１の表面は、除電装置によって除電作用を受けて、その表面電位が初期化されて次の画像形成に備えられる。
【０２３０】
次いで、フルカラーのトナー像が担持されたシート状記録媒体４８は、定着ユニット９１に搬送され、シート状記録媒体４８に熱と圧力とが加えられてフルカラーのトナー像が当該シート状記録媒体４８に定着される。その後、シート状記録媒体４８は、定着ユニット９１から排紙ユニット９２に搬送される。
【０２３１】
このとき、必要に応じて、反転ユニット９４でシート状記録媒体４８の表裏が反転され、画像形成側搬送路９５から縦搬送ユニット８６に給送され、シート状記録媒体４８の両面に画像が形成される。
【０２３２】
または、反転ユニット９４でシート状記録媒体４８の表裏が反転され、排紙搬送路９６から排紙ユニット９２に搬送され、シート状記録媒体４８の画像が形成された面を下にして排紙トレイ９８上に排紙される。
【０２３３】
以上に説明したように、本発明の第６の実施の形態にかかる画像形成装置４１は、感光体ドラム３１と、該感光体ドラム３１を帯電させる帯電装置と、前記感光体ドラム３１上に静電潜像を形成する書込ユニット４５と前記静電潜像をトナーで現像する現像手段と、を有する画像形成装置４１において、前記現像手段が、本発明の第１ないし第５のいずれかの実施の形態にかかる現像装置１（１Ａ〜１Ｄ）であるので、画像濃度のムラを軽減させ、現像剤２１の枯渇および連れ回りを抑制させ、高速化および小型化させることのできる画像形成装置１を提供することができる。
【０２３４】
なお、本発明にかかる画像形成装置４１は、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各色を一つの感光体ドラム３１でシート状記録媒体４８に転写する４サイクル方式のフルカラー画像形成装置であってもよい。
【０２３５】
また、以上に説明したような画像形成装置４１の基本的動作は、シート状記録媒体４８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って、各色に対応するプロセスユニットうちの一つを使用して単色画像を形成したり、二つまたは三つのプロセスユニットを使用して二色または三色の画像を形成したりしてもよい。
【０２３６】
また、画像形成装置４１は、プリンタ機能時には、画像処理手段からの画像データに代えて、外部からの画像データが書込ユニット４５に入力され、書込ユニット４５および画像形成部４６によってシート状記録媒体４８上に画像が形成されるようにしてもよい。
【０２３７】
また、画像形成装置４１は、ファクシミリ機能時には、画像読取部４４からの画像データが図示しないファクシミリ送受信部により相手に送信され、相手からの画像データがファクシミリ送受信部で受信されて画像処理手段からの画像データに代えて、書込ユニット４５に入力され、画像形成部４６によってシート状記録媒体４８上に画像が形成されるようにしてもよい。
【０２３８】
また、画像形成装置４１は、本発明の適用が可能な画像形成装置として、例えば、複写装置、プリンタ、ファクシミリ、プロッタ等の様々な画像形成装置に適用することができる。
【符号の説明】
【０２３９】
１  現像装置
４  現像剤保管部
６  供給搬送路
８  循環搬送路
９  現像ローラ（現像剤担持体）
１１  供給スクリュ（供給搬送部材）
１３  循環スクリュ（循環搬送部材）
１５  現像剤受け渡し口
１６  仕切り壁
１７  パドル（現像剤戻し手段）
１７ａ  回転軸
１７ｂ  羽根板
１７ｃ  羽根
１８  ドクタブレード（現像剤規制部材）
２１  現像剤
２８  レベルセンサ
３１  感光体ドラム（潜像担持体）
４１  画像形成装置
４５  書込ユニット（潜像形成手段）
４８  シート状記録媒体
【先行技術文献】
【特許文献】
【０２４０】
【特許文献１】特許第３１０４７２２号公報
【図１】
2014002296.tif 000003
【図２】
2014002296.tif 000004
【図３】
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【図４】
2014002296.tif 000006
【図５】
2014002296.tif 000007
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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