(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナーとキャリアとを含む現像剤を担持し、像担持体と対向する位置に現像剤を回転搬送する現像剤担持体と、現像剤担持体に沿って形成された第１搬送路と、第１搬送路内に設けられ、現像剤を搬送する第１搬送部材と、第１搬送路の現像剤搬送方向上流側及び下流側で第１搬送路と連通する第２搬送路と、第２搬送路内に設けられ、第１搬送部材と逆方向に現像剤を搬送する第２搬送部材とを備え、第１搬送路と第２搬送路とで構成される循環路内で現像剤を循環させながら、第１搬送路から現像剤担持体に現像剤を供給する現像装置であって、
第１搬送路が第２搬送路よりも鉛直方向上方に配置され、
第１搬送路の現像剤担持体と対向する領域よりも現像剤搬送方向上流側に、現像剤の一部が滞留可能な溜まり部が設けられ、
第１搬送路の現像剤担持体と対向する領域と溜まり部との間に、溜まり部の現像剤搬送方向上流よりも現像剤搬送量を少なくした搬送量規制部が設けられると共に、
溜まり部に滞留している現像剤の一部が、第１搬送路の現像剤担持体と対向する領域以外の循環路領域へ移動可能な移動路が設けられ、
前記移動路が、第１搬送路と第２搬送路とを仕切る仕切り板に形成された開口部であって、溜まり部に滞留している現像剤の一部が前記開口部を通って第２搬送路へ移動できるようにしていることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
トナーとキャリアとを含む現像剤を担持し、像担持体と対向する位置に現像剤を回転搬送する現像剤担持体と、現像剤担持体に沿って形成された第１搬送路と、第１搬送路内に設けられ、現像剤を搬送する第１搬送部材と、第１搬送路の現像剤搬送方向上流側及び下流側で第１搬送路と連通する第２搬送路と、第２搬送路内に設けられ、第１搬送部材と逆方向に現像剤を搬送する第２搬送部材とを備え、第１搬送路と第２搬送路とで構成される循環路内で現像剤を循環させながら、第１搬送路から現像剤担持体に現像剤を供給する現像装置であって、
第１搬送路の現像剤担持体と対向する領域よりも現像剤搬送方向上流側に、現像剤の一部が滞留可能な溜まり部が設けられ、
第１搬送路の現像剤担持体と対向する領域と溜まり部との間に、溜まり部の現像剤搬送方向上流よりも現像剤搬送量を少なくした搬送量規制部が設けられると共に、
溜まり部に滞留している現像剤の一部が、第１搬送路の現像剤担持体と対向する領域以外の循環路領域へ移動可能な移動路が設けられ、
前記移動路が、第１搬送路の現像剤担持体と対向する領域よりも現像剤搬送方向下流側と溜まり部とを結ぶ搬送路であることを特徴とする現像装置。
【請求項３】
像担持体上に形成された静電潜像を現像装置によって現像する画像形成装置において、前記現像装置として請求項１又は２に記載の現像装置を用い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、現像装置及びそれを用いた画像形成装置に関し、より詳細には、トナーとキャリアとを含む現像剤を循環させながら現像剤担持体に供給する現像装置及びそれを用いた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置では、トナーとキャリアとを含む二成分系現像剤が、帯電安定性等の観点からこれまでから広く使用されている。二成分系現像剤は現像装置内において循環搬送され、これによって現像剤中のトナーが摩擦帯電する。そして、磁石を内蔵する現像ローラによって現像剤は汲み上げられ、像担持体との対向領域（現像領域）に搬送される。現像領域では、帯電したトナーが、像担持体に形成された静電潜像に付着して現像が行われる。
【０００３】
画像濃度を安定させるシステムの一つとして、現像剤中のトナー濃度を調整することによってトナー帯電量を制御し、画像濃度を一定するシステムが提案されている。例えば、画像形成枚数が所定枚数に達するごとに所定の画像パターンを作像し、画像パターンの濃度を測定して、画像パターンの濃度が所定濃度に達していない場合に現像装置にトナー補給を行う。合わせて、前記画像パターンの作像頻度を抑えるために、形成された画像の画素数を基にトナー消費量を推測し、現像装置にトナー補給することも行われることがある。
【０００４】
このようなシステムの場合、湿度などの環境条件によって現像剤中のトナー濃度が大きく変化する。また、キャリアも感光体への付着等によって、経時的に減少することがある。トナー濃度の変動やキャリアの減少は現像剤の嵩密度に影響を及ぼす。現像剤の嵩密度が変化すると、現像ローラに現像剤を供給する領域（以下、「現像剤供給領域」と記すことがある）での現像剤の液面高さが変化することになり、現像ローラに現像剤を安定して供給できない。
【０００５】
そこで、本出願人は、現像剤循環路の現像剤供給領域よりも現像剤搬送方向上流側に、現像剤の一部が滞留可能なバッファ部を設け、このバッファ部における現像剤の搬送速度を上流側よりも下流側を遅くすると共に、バッファ部と現像ローラと対向する領域との間に現像剤の搬送量を規制する搬送量規制部を設け、現像剤の嵩密度の変化をバッファ部で吸収して、現像剤供給領域における現像剤の液面高さの変化を抑制することを提案した。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開2010-197768号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前記提案技術によれば、現像剤供給領域における現像剤の液面高さ変化を抑制することできるが、トナーの種類によってはバッファ部に滞留している間に、トナー表面の外添剤がトナー内に埋没し、キャリアとの離脱性が低下して現像効率が低くなることがある。現像効率が低くなると画像ムラが生じやすくなる。また、バッファ部に滞留している現像剤はトナーとキャリアとの摩擦帯電が減少して低帯電トナーが生じることがある。低帯電トナーが現像剤供給領域に搬送されると画像にカブリが生じやすくなる。
【０００８】
そこで本発明の目的は、現像剤の一部が滞留可能な溜まり部を設けて、現像剤供給領域における現像剤の液面高さ変化を抑制する現像装置において、溜まり部におけるトナーの劣化や低帯電化を抑制することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成する本発明に係る現像装置は、トナーとキャリアとを含む現像剤を担持し、像担持体と対向する位置に現像剤を回転搬送する現像剤担持体と、現像剤担持体に沿って形成された第１搬送路と、第１搬送路内に設けられ、現像剤を搬送する第１搬送部材と、第１搬送路の現像剤搬送方向上流側及び下流側で第１搬送路と連通する第２搬送路と、第２搬送路内に設けられ、第１搬送部材と逆方向に現像剤を搬送する第２搬送部材とを備え、第１搬送路と第２搬送路とで構成される循環路内で現像剤を循環させながら、第１搬送路から現像剤担持体に現像剤を供給する現像装置であって、第１搬送路が第２搬送路よりも鉛直方向上方に配置され、第１搬送路の現像剤担持体と対向する領域よりも現像剤搬送方向上流側に、現像剤の一部が滞留可能な溜まり部が設けられ、第１搬送路の現像剤担持体と対向する領域と溜まり部との間に、溜まり部の現像剤搬送方向上流よりも現像剤搬送量を少なくした搬送量規制部が設けられると共に、溜まり部に滞留している現像剤の一部が、第１搬送路の現像剤担持体と対向する領域以外の循環路領域へ移動可能な移動路が設けられ、前記移動路が、第１搬送路と第２搬送路とを仕切る仕切り板に形成された開口部であって、溜まり部に滞留している現像剤の一部が前記開口部を通って第２搬送路へ移動できるようにしていることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明に係る現像装置は、トナーとキャリアとを含む現像剤を担持し、像担持体と対向する位置に現像剤を回転搬送する現像剤担持体と、現像剤担持体に沿って形成された第１搬送路と、第１搬送路内に設けられ、現像剤を搬送する第１搬送部材と、第１搬送路の現像剤搬送方向上流側及び下流側で第１搬送路と連通する第２搬送路と、第２搬送路内に設けられ、第１搬送部材と逆方向に現像剤を搬送する第２搬送部材とを備え、第１搬送路と第２搬送路とで構成される循環路内で現像剤を循環させながら、第１搬送路から現像剤担持体に現像剤を供給する現像装置であって、第１搬送路の現像剤担持体と対向する領域よりも現像剤搬送方向上流側に、現像剤の一部が滞留可能な溜まり部が設けられ、第１搬送路の現像剤担持体と対向する領域と溜まり部との間に、溜まり部の現像剤搬送方向上流よりも現像剤搬送量を少なくした搬送量規制部が設けられると共に、溜まり部に滞留している現像剤の一部が、第１搬送路の現像剤担持体と対向する領域以外の循環路領域へ移動可能な移動路が設けられており、前記移動路が、第１搬送路の現像剤担持体と対向する領域よりも現像剤搬送方向下流側と溜まり部とを結ぶ搬送路であることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明によれば、像担持体上に形成された静電潜像を現像装置によって現像する画像形成装置において、前記現像装置として前記のいずれかに記載の現像装置を用いることを特徴とする画像形成装置が提供される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の現像装置では、第１搬送路の現像剤供給領域よりも現像剤搬送方向上流側に、現像剤の一部が滞留可能な溜まり部を設けると、第１搬送路の現像剤供給領域と溜まり部との間に、溜まり部の現像剤搬送方向上流よりも現像剤搬送量を少なくした搬送量規制部を設けたので、現像剤の嵩密度が変化した場合であっても、現像剤供給領域における現像剤の液面高さ変化を抑制することができ、画像形成装置の高速化及び高画質化が図れる。また、溜まり部に滞留している現像剤の一部が、第１搬送路の現像剤担持体と対向する領域以外の循環路領域へ移動可能な移動路を設けたので、溜まり部におけるトナーの劣化及び低帯電化が抑制されるとともに、現像剤の嵩密度変化分のすべてを溜まり部で収容する必要がなくなり、溜まり部の容積を小さくすることができ現像装置及び画像形成装置の小型化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係る現像装置が搭載された画像形成装置の一例を示す概説図である。
【図２】図１の画像形成装置における作像部の概説図である。
【図３】現像装置の垂直断面図である。
【図４】現像装置の水平断面図である。
【図５】溜まり部における現像剤の状態を示す垂直断面図である。
【図６】本発明に係る現像装置の他の実施形態を示す水平断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明に係る画像形成装置及び現像装置について図に基づいてさらに詳しく説明するが本発明はこれらの実施形態に何ら限定されるものではない。
【００１６】
図１に、本発明に係る画像形成装置の一例を示す所謂タンデム方式のカラープリンターの概説図を示す。この図に示すプリンターは、導電性を有する無端状の中間転写ベルト３０を有する。中間転写ベルト３０は、ローラ３１，３２，３３に張架されている。ローラ３１は不図示のモータに連結されており、モータの駆動によってローラ３１は反時計回りに回転し、これによって中間転写ベルト３０とこれに接するローラ３２，３３は従動回転する。ローラ３３は、不図示の付勢手段によって中間転写ベルト３０を外方へ付勢し中間転写ベルト３０に張力を与えている。ローラ３１に支持されているベルト部分の外側には、２次転写ローラ３４が圧接している。この２次転写ローラ３４と中間転写ベルト３０とのニップ部（２次転写領域）において中間転写ベルト３０上に形成されたトナー画像が、搬送されてきた用紙Ｐに転写される。
【００１７】
また、ローラ３２に支持されているベルト部分の外側には、中間転写ベルト３０の表面をクリーニングするベルトクリーニングブレード３５が設けられている。ベルトクリーニングブレード３５は、中間転写ベルト３０を介してローラ３２に圧接し、中間転写ベルト３０との当接部で未転写の残留トナーを除去・回収する。
【００１８】
中間転写ベルト３０の下側には、中間転写ベルト３０の回転方向上流側から順に、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４つの作像ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ（以下、「作像ユニット１０」と総称することがある）が、装置本体１に対して着脱自在に配置されている。これらの作像ユニット１０では、各色の現像剤をそれぞれ用いて対応する色のトナー画像が作成される。
【００１９】
図２に、作像ユニット１０の概説図を示す。作像ユニット１０は、静電潜像担持体としての円筒状の感光体１１を有する。そして、感光体１１の周囲には、その回転方向（時計回り方向）に沿って順に、帯電装置１２、露光装置１３、現像装置２、１次転写ローラ１４、およびクリーニング装置１５が配置されている。１次転写ローラ１４は中間転写ベルト３０を挟んで感光体１１に圧接し、ニップ部（１次転写領域）を形成している。
【００２０】
図１に示すように、作像ユニット１０の下部には、給紙装置として給紙カセット４１が着脱可能に配置されている。給紙カセット４１内に積載収容された用紙Ｐは、給紙カセット４１の近傍に配置された給紙ローラの回転によって最上紙から順に１枚ずつ搬送路Ｒに送り出される。給紙カセット４１から送り出された用紙Ｐは、レジストローラ対４２に搬送され、ここで所定のタイミングで２次転写領域に送り出される。
【００２１】
画像形成装置は、１色のトナー（例えばブラック）を用いてモノクロ画像を形成するモノクロモードと、４色のトナーを用いてカラー画像を形成するカラーモードとに切り替え可能となっている。
【００２２】
カラーモードにおける画像形成動作例について簡単に説明すると、まず、各作像ユニット１０において、所定の周速度で回転駆動される感光体１１の外周面が帯電装置１２により帯電される。次に、帯電された感光体１１の表面に、画像情報に応じた光が露光装置１３から投射されて静電潜像が形成される。続いて、この静電潜像は、現像装置２から供給される現像剤としてのトナーにより顕在化される。このようにして感光体１１の表面に形成された各色のトナー画像は、感光体１１の回転によって１次転写領域に達すると、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの順で、感光体１１から中間転写ベルト３０上へ転写（１次転写）されて重ねられる。
【００２３】
中間転写ベルト３０に転写されることなく感光体１１上に残った残留トナーは、クリーニング装置１５で掻き取られ、感光体１１の外周面から除去される。
【００２４】
重ね合わされた４色のトナー画像は、中間転写ベルト３０によって２次転写領域に搬送される。一方、そのタイミングに合わせて、レジストローラ対４２から２次転写領域に用紙Ｐが搬送される。そして、４色のトナー画像が、２次転写領域において中間転写ベルト３０から用紙Ｐに転写（２次転写）される。４色のトナー画像が転写された用紙Ｐは、定着ローラ対４３へ搬送される。定着ローラ対４３において用紙Ｐは、定着ローラと加圧ローラとのニップ部を通過する。この間に用紙Ｐは加熱・加圧され、用紙Ｐ上のトナー画像は用紙Ｐに溶融定着する。トナー画像が定着した用紙Ｐは排出ローラ対によって排紙トレイに排出される。
【００２５】
一方、用紙Ｐに転写されることなく中間転写ベルト３０上に残った残留トナーは、クリーニングブレード３５で掻き取られ、中間転写ベルト３０の外周面から除去される。その後、各感光体１１及び中間転写ベルト３０の回転駆動が停止される。
【００２６】
図３及び図４に、現像装置２の垂直断面図及び水平断面図をそれぞれ示す。これらの図に示す現像装置２は、磁性粒子からなるキャリアとトナーとを有する２成分系現像剤Ｄ（図５に図示）を用いて感光体１１の静電潜像を現像するものである。この現像装置２は、回転自在の現像ローラ（現像剤担持体）２１と、現像部に搬送される現像剤量を規制する板状の規制部材２２と、現像ローラ２１に沿って形成された第１搬送路２３と、第１搬送路２２と仕切り板２７を隔てて平行に形成された第２搬送路２４と、第１搬送路２３及び第２搬送路２４に配置された第１搬送部材２５及び第２搬送部材２６を備える。第１搬送路２３は、第２搬送路２４の斜め上方向に配置されている。仕切り板２７の長手方向両端部には開口部２７１，２７２（図４に図示）が形成され、第１搬送路２３と第２搬送路２４とは長手方向両端部において連通している。
【００２７】
現像ローラ２１は、不図示の駆動機構によって図において時計回りに回転する筒状体２１ａと、筒状体２１ａの内部に設けられた複数の磁極から構成される磁界発生手段２１ｂとを有する。磁界発生手段２１ｂを構成する各磁極はそれぞれ次のような働きをする。まず、磁極（汲み上げ極）Ｎ１は、現像剤Ｄを筒状体２１ａに汲み上げる働きを奏する。磁極Ｓ１は、規制部材２２と共に現像部に搬送する現像剤Ｄの量を制御する働きを奏する。そして、磁極Ｎ２は、現像剤Ｄをブラシ状に穂立ちさせて感光体１１表面の静電潜像をトナーで現像する働きを奏する。磁極Ｓ２は、現像剤Ｄを現像装置内に搬送する働きを奏する。磁極Ｎ３は、現像装置２内に現像剤Ｄを搬送すると共に、隣り合う磁極Ｎ１との間で発生する反発磁界によって現像剤Ｄを円筒体２１ａから剥離させて第１搬送部材２５による撹拌部に戻す働きを奏する。
【００２８】
第１搬送部材２５及び第２搬送部材２６は、軸部材２５ａ，２６ａの外周に螺旋状の羽根２５ｂ，２６ｂが設けられたものであって、不図示の駆動機構によって互いに逆方向に回転する。現像剤Ｄは、第１搬送部材２５が回転することによって図４の左方向に撹拌されながら搬送され、第２搬送部材２６が回転することによって図４の右方向に撹拌されながら搬送される。そして、第１搬送部材２５と第２搬送部材２６との両端部において、仕切り板２７の両端部に形成された開口部２７１，２７２を通って、一方の搬送部材から他方の搬送部材に現像剤Ｄは移動する。これにより、現像剤Ｄは、第１搬送路２３と第２搬送路２４とで構成される循環路内を循環し撹拌される。現像装置２内を撹拌されながら循環することによってトナーは所定値まで帯電する。
【００２９】
現像装置２へのトナー補給は、例えば、所定枚数ごと及び環境条件が変わった時に所定のテストパターンを形成して画像濃度を測定し、測定された濃度に基づいてドットあたりのトナー補給量を決定し、所定の累積ドットに達したところでトナー補給を行うようにする。なお、現像装置２へ補給されるトナーは、撹拌混合によって所定の帯電量まで帯電させる必要があるため、通常、第２搬送部材２６の現像剤搬送方向下流端の付近に補給される。
【００３０】
図４に示すように、第１搬送路２３の現像ローラ２１と対向する領域よりも現像剤搬送方向上流側に、現像剤Ｄの一部が滞留可能な空間を有する溜まり部２８が形成されている。また、第１搬送路２３の現像ローラ２１と対向する領域と、溜まり部２８との間には、現像剤Ｄの搬送量を規制する搬送量規制部２９が設けられている。そして、この搬送量規制部２９における現像剤Ｄの搬送量を、溜まり部２８の現像剤搬送方向上流よりも少なくしている。具体的には、第１搬送部材２５の搬送量規制部２９における羽根２５ｂのピッチを、溜まり部２８における羽根２５ｂのピッチよりも短くしている。例えば、搬送部材２５は、外径１４ｍｍ、軸部材の外径６ｍｍ、搬送量規制部２９でのピッチ１２ｍｍ、搬送量規制部２９以外でのピッチ２０ｍｍとされている。もちろん、現像剤Ｄの搬送量の規制は、搬送部材２５の羽根ピッチの他、搬送路の断面積を小さくするなど従来公知の手段を用いることができる。また、図４に示す実施形態では、羽根２５ｂのピッチの切り替わり点が、溜まり部２８と搬送量規制部２９との境界となっているが、溜まり部２８内でピッチを切り換えるようにしても構わない。
【００３１】
このような構成の現像装置では、現像剤Ｄの一部が溜まり部２８に常に滞留するようになるので、搬送量規制部２９での現像剤Ｄの圧力が一定となり、現像ローラ２１に現像剤Ｄを供給する領域における現像剤Ｄの液面高さが安定する。
【００３２】
図５に、図４のＡ−Ａ線断面図を示す。仕切り板２７の、溜まり部２８を構成する部分の上部に開口部（移動路）２７３が形成されている。また、前述のように、第１搬送路２３は、第２搬送路２４よりも鉛直方向上方に配置されている。溜まり部２８における現像剤Ｄが多くなり、溜まり部２８の現像剤Ｄの液面が上昇すると、開口部２７３から現像剤Ｄが第２搬送路２４へ溢れ出す。これにより、現像剤の嵩密度の高い状態が長期間続いた場合であっても、溜まり部２８に留まった現像剤Ｄは順次開口部２７３を通って第２搬送路２４へ還流されるので、溜まり部２８における長期間滞留によるトナーの劣化が抑えられると共に、トナー帯電量の低下も抑えられる。なお、溜まり部２８から第２搬送路２４へ現像剤Ｄを円滑に移動させるためには、溜まり部２８の上内面の、水平面に対する傾斜角度θは現像剤の安息角よりも小さくするのが好ましい。
【００３３】
図６に、本発明に係る現像装置の他の実施形態を示す。この図に示す現像装置が、前記の実施形態の現像装置と異なる点は、仕切り板２７の、溜まり部２８を構成する部分に開口部２７３を形成する代わりに、溜まり部２８と、第１搬送路２３の現像ローラ１１と対向する領域よりも現像剤搬送方向下流側とを結ぶ搬送路（移動路）５１を設けると共に、搬送路５１内に、回転によって現像剤Ｄを搬送する搬送部材５２を設けた点にある。このような構成により、溜まり部２８に留まった現像剤Ｄは搬送路５１を介して、現像ローラ２１と対向する領域よりも現像剤搬送方向下流側に搬送されるので、溜まり部２８における長期間滞留によるトナーの劣化が抑えられる。また同時に、溜まり部２８に長期間滞留し帯電量の低下したトナーが現像ローラ２１に供給されることが抑えられる。
【００３４】
次に、本発明の現像装置で使用可能な現像剤について説明する。本発明で使用する現像剤はトナーとキャリアとを含むいわゆる二成分系現像剤である。トナーとしては、従来から一般的に使用されている公知のトナーが使用可能である。トナーの粒径は、例えば約３μｍ〜１５μｍである。バインダー樹脂中に着色剤を含有させたトナーや、荷電制御剤や離型剤を含有するトナーや、表面に添加剤を保持するトナーも使用可能である。
【００３５】
このようなトナーを製造するにあたっては、従来公知の方法で製造することができ、例えば、粉砕法、乳化重合法、懸濁重合法等の公知の方法で製造される。
【００３６】
トナーに使用されるバインダー樹脂は、限定的ではないが、例えば、スチレン系樹脂（スチレンまたはスチレン置換体を含む単重合体または共重合体）、ポリエステル樹脂、エポキシ系樹脂、塩化ビニル樹脂、フェノール樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂、またはそれらの樹脂を任意に混ぜ合わせたものである。バインダー樹脂は、軟化温度が約８０℃〜１６０℃の範囲であり、ガラス転移点が約５０℃〜７５℃の範囲であることが好ましい。
【００３７】
着色剤は、公知の材料、例えば、カーボンブラック、アニリンブラック、活性炭、マグネタイト、ベンジンイエロー、パーマネントイエロー、ナフトールイエロー、フタロシアニンブルー、ファーストスカイブルー、ウルトラマリンブルー、ローズベンガル、レーキーレッド等を用いることができる。着色剤の添加量は、一般に、バインダー樹脂１００重量部に対して、２重量部〜２０重量部であることが好ましい。
【００３８】
荷電制御剤は、従来から荷電制御剤として知られている材料が使用できる。具体的に、正極性に帯電するトナーには、例えばニグロシン系染料、４級アンモニウム塩系化合物、トリフェニルメタン系化合物、イミダゾール系化合物、ポリアミン樹脂が荷電制御剤として使用できる。負極性に帯電するトナーには、Ｃｒ、Ｃｏ、Ａｌ、Ｆｅ等の金属含有アゾ系染料、サリチル酸金属化合物、アルキルサリチル酸金属化合物、カーリックスアレーン化合物が荷電制御剤として使用できる。荷電制御剤は、バインダー樹脂１００重量部に対して、０．１重量部〜１０重量部の割合で用いることが好ましい。
【００３９】
離型剤は、従来から離型剤として使用されている公知のものを使用できる。離型剤の材料には、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、カルナバワックス、サゾールワックス、又はそれらを適宜組み合わせた混合物が用いられる。離型剤は、バインダー樹脂１００重量部に対して、０．１重量部〜１０重量部の割合で用いることが好ましい。
【００４０】
さらに、現像剤の流動化を促進する流動化剤を添加してもよい。流動化剤には、例えば、シリカ、酸化チタン、酸化アルミニウム等の無機微粒子や、アクリル樹脂、スチレン樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂等の樹脂微粒子が使用できる。特にシランカップリング剤、チタンカップリング剤、およびシリコンオイル等で疎水化した材料を用いるのが好ましい。流動化剤は、トナー１００重量部に対して、０．１〜５重量部の割合で添加することが好ましい。これら添加剤の個数平均一次粒径は、９ｎｍ〜１００ｎｍであることが好ましい。
【００４１】
キャリアは、従来から一般に使用されている公知のキャリアを使用できる。バインダー型キャリアやコート型キャリアのいずれを用いてもよい。キャリア粒径は、限定的ではないが、約１５μｍ〜１００μｍであることが好ましい。
【００４２】
バインダー型キャリアは、磁性体微粒子をバインダー樹脂中に分散させたものであり、表面に正極性または負極性に帯電する微粒子又はコーティング層を有するものが使用できる。バインダー型キャリアの極性等の帯電特性は、バインダー樹脂の材質、帯電性微粒子、表面コーティング層の種類によって制御できる。
【００４３】
バインダー型キャリアに用いられるバインダー樹脂としては、ポリスチレン系樹脂に代表されるビニル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ナイロン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂などの熱可塑性樹脂、フェノール樹脂等の硬化性樹脂が例示される。
【００４４】
バインダー型キャリアの磁性体微粒子としては、マグネタイト、ガンマ酸化鉄等のスピネルフェライト、鉄以外の金属（Ｍｎ、Ｎｉ、Ｍｇ、Ｃｕ等）を一種または二種以上含有するスピネルフェライト、バリウムフェライト等のマグネトプランバイト型フェライト、表面に酸化層を有する鉄や合金の粒子を用いることができる。キャリアの形状は、粒状、球状、針状のいずれであってもよい。特に高磁化を要する場合には、鉄系の強磁性微粒子を用いることが好ましい。化学的な安定性を考慮すると、マグネタイト、ガンマ酸化鉄を含むスピネルフェライトやバリウムフェライト等のマグネトプランバイト型フェライトの強磁性微粒子を用いることが好ましい。強磁性微粒子の種類及び含有量を適宜選択することにより、所望の磁化を有する磁性樹脂キャリアを得ることができる。磁性体微粒子は磁性樹脂キャリア中に５０重量％〜９０重量％の範囲で添加することが適切である。
【００４５】
バインダー型キャリアの表面コート材としては、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、フッ素系樹脂等が用いられる。これらの樹脂をキャリア表面にコートし硬化させてコート層を形成することにより、キャリアの電荷付与能力を向上できる。
【００４６】
バインダー型キャリアの表面への帯電性微粒子あるいは導電性微粒子の固着は、例えば、磁性樹脂キャリアと微粒子とを均一混合し、磁性樹脂キャリアの表面にこれら微粒子を付着させた後、機械的・熱的な衝撃力を与えることにより微粒子を磁性樹脂キャリア中に打ち込むことで行われる。この場合、微粒子は、磁性樹脂キャリア中に完全に埋設されるのではなく、その一部が磁性樹脂キャリア表面から突出するように固定される。帯電性微粒子には、有機、無機の絶縁性材料が用いられる。具体的に、有機系の絶縁性材料としては、ポリスチレン、スチレン系共重合物、アクリル樹脂、各種アクリル共重合物、ナイロン、ポリエチレン、ポリプロピレン、フッ素樹脂およびこれらの架橋物などの有機絶縁性微粒子がある。電荷付与能力および帯電極性は、帯電性微粒子の素材、重合触媒、表面処理等に調整できる。無機系の絶縁性材料としては、シリカ、二酸化チタン等の負極性に帯電する無機微粒子や、チタン酸ストロンチウム、アルミナ等の正極性に帯電する無機微粒子が用いられる。
【００４７】
コート型キャリアは、磁性体からなるキャリアコア粒子を樹脂で被覆したキャリアであり、バインダー型キャリア同様に、キャリア表面に正極性または負極性に帯電する帯電性微粒子を固着することができる。コート型キャリアの極性等の帯電特性は、表面コーティング層の種類や帯電性微粒子の選択により調整できる。コーティング樹脂は、バインダー型キャリアのバインダー樹脂と同様の樹脂が使用可能である。
【００４８】
現像剤Ｄのトナー及びキャリアの混合比は、所望のトナー帯電量が得られるように調整される。現像剤Ｄのトナー比は、トナー及びキャリアの合計量に対して、好ましくは３重量％〜３０重量％であり、より好ましくは３重量％〜１０重量％である。
【実施例】
【００４９】
以下、本発明を実施例によりさらに詳しく説明するが本発明はこれらの例に何ら限定されるものではない。
【００５０】
実施例１
図１〜図５に示した現像装置及び画像形成装置を用いて、下記環境条件下で耐刷試験を行った。そして、１００枚ごと及び環境条件が変わった時に画像形成を行いカブリの状態を評価した。評価結果を表１に示す。なお、１００枚ごと及び環境条件が変わった時に所定のテストパターンを形成して画像濃度を測定し、測定された濃度に基づいてドットあたりのトナー補給量を決定し、所定の累積ドットに達したところで、トナー補給を実施した。低温低湿環境（１０℃／１５％ＲＨ）におけるトナー濃度は約８ｗｔ％に制御され、高温高湿環境（３０℃／８５％ＲＨ）におけるトナー濃度は約４ｗｔ％に制御された。
【００５１】
比較例１
仕切り板に、溜まり部の現像剤を第２搬送路へ還流させる開口部を設けなかった以外は、実施例１と同じ現像装置及び画像形成装置を用いて、実施例１と同じようにして耐刷試験を行いカブリの状態を評価した。評価結果を表１に合わせて示す。
【００５２】
【表１】
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【００５３】
表１から明らかなように、実施例１の画像形成装置では、高温高湿環境においてトナー帯電量が低下するため、耐刷初期にカブリが若干発生したが問題となるものではなかった。また耐刷が進みトナー濃度が低下すると、トナー帯電量が上昇してカブリはほとんど見られなくなった。
【００５４】
これに対し、比較例１の画像形成装置では、高温高湿環境においてトナー帯電量が低下するため、耐刷初期にカブリが若干発生した。さらに耐刷が進むと、溜まり部の現像剤の液面が低下して、溜まり部に滞留していた低帯電のトナーが現像ローラ２１に供給されたため、カブリが激しくなった。その後、現像剤のトナー濃度が安定しカブリは減少した。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明の現像装置では、現像剤の嵩密度が変化した場合であっても、現像剤供給領域における現像剤の液面高さ変化を抑制することができ、画像形成装置の高速化及び高画質化が図れる。また、溜まり部におけるトナーの劣化及び低帯電化が抑制されるとともに、現像剤の嵩密度変化分のすべてを溜まり部で収容する必要がなくなり、溜まり部の容積を小さくすることができ現像装置及び画像形成装置の小型化が図れ有用である。
【符号の説明】
【００５６】
２    現像装置
Ｄ    現像剤
１１    感光体（像担持体）
２１    現像ローラ（現像剤担持体）
２３    第１搬送路
２４    第２搬送路
２５    第１搬送部材
２６    第２搬送部材
２７    仕切り板
２８    溜まり部
２９    搬送量規制部
２５ａ，２５ｂ    軸部材
２５ｂ，２６ｂ    羽根
５１    搬送路（移動路）
２７３    開口部（移動路）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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