(57)【要約】【課題】  トナー濃度の安定化に加えてトナー帯電の安定化を図ることができ、また、傾きに起因した画像不良の発生や高密度画像の連続現像に起因した画像濃度変動の発生を防止または抑制することができる、トナー濃度の自律的制御を行うタイプの現像装置などを提供する。【解決手段】  現像装置において、複数の現像剤攪拌搬送部材３５，３６のうち現像剤担持体３０と最も近い位置にある攪拌搬送部材３５の搬送力よりもそれ以外の現像剤攪拌搬送部材３６の搬送力を高めるように設定するとともに、現像剤搬送体３０に最も近い位置にある隆起部２８のうちで現像剤担持体３０に最も近い位置にある現像剤攪拌搬送部材３５の搬送方向下流側となる所定領域の部位２８Ｂを、二成分現像剤Ｇの隆起部を乗り越えた移動を遮断できる高さに形成した。【選択図】    図４
2006084976.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナーと磁性キャリアとが含まれる二成分現像剤を磁力により担持するとともに回転して搬送する現像剤担持体と、
この現像剤担持体に隣接して二成分現像剤を収容する現像剤収容部と、
この現像剤収容部にトナー補給路を介して連通するとともにそのトナー補給路を通じてトナーを供給可能に収容するトナー収容部と、
前記現像剤担持体に隣接するとともに前記現像剤収容部と連通する迂回路が形成される現像剤退避部と、
前記現像剤収容部および現像剤退避部に対して前記現像剤担持体の現像剤搬送方向下流側に設けられ、現像剤担持体により担持して搬送される二成分現像剤の一部を余剰現像剤としてせき止めるとともに、その二成分現像剤のトナー濃度に応じて現像剤収容部又は現像剤退避部に余剰現像剤を分離する現像剤分離手段と、
前記現像剤収容部の底部に前記現像剤担持体の回転軸方向と平行な通路になるよう隆起部にて区画されるとともに両端部が互いに連通するように形成される複数の現像剤搬送路に、その各搬送路内でそれぞれ回転して二成分現像剤を攪拌しながらその回転軸方向の一端側にむけて搬送するように設置される複数の現像剤攪拌搬送部材と、
前記現像剤退避部に前記現像剤収容部との間を隔てるとともにその現像剤退避部内の二成分現像剤を現像剤収容部における現像剤担持体と２番目以降に近い位置にある現像剤搬送路又はトナー収容部へ導くように形成される仕切り部とを備え、
かつ、前記複数の現像剤攪拌搬送部材のうち現像剤担持体と最も近い位置にある現像剤攪拌搬送部材の搬送力よりもそれ以外の現像剤攪拌搬送部材の搬送力を高めるように設定しているとともに、
前記現像剤搬送体に最も近い位置にある前記隆起部のうちで現像剤担持体に最も近い位置にある現像剤攪拌搬送部材の搬送方向下流側となる所定領域の部位を、二成分現像剤の隆起部を乗り越えた移動を遮断できる高さに形成していることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
請求項１に記載の現像装置において、
前記トナー補給路を、複数の現像剤搬送路のうちで現像剤担持体から最も離れた位置にある現像剤搬送路と連通させるように形成するとともに、
前記仕切り部により二成分現像剤を導く先の現像剤搬送路を、現像剤担持体から最も離れた位置にある現像剤搬送路以外の現像剤搬送路のいずれかに設定することを特徴とする現像装置。
【請求項３】
請求項１に記載の現像装置において、
前記トナー補給路の現像剤搬送路と連通する開口部を、その現像剤搬送路内に設置される現像剤攪拌搬送部材の回転軸方向長さの一部に相当する幅で形成する一方、
前記仕切り部の二成分現像剤を現像剤搬送路へ導き入れる部分を、その現像剤搬送路内に設置される現像剤攪拌搬送部材の回転軸方向長さの一部に相当する幅で形成し、
かつ、前記トナー補給路の開口部と前記仕切り部の導き入れ部分とを当該現像剤攪拌搬送部材の回転軸方向において異なる位置に配置することを特徴とする現像装置。
【請求項４】
請求項３に記載の現像装置において、
前記トナー補給路の開口部と前記仕切り部の導き入れ部分とを同一の現像剤搬送路に対して形成するとともに、その導き入れ部分をその開口部よりも当該現像剤搬送路内に設置される現像剤攪拌搬送部材の現像剤搬送方向上流側となる位置に配置することを特徴とする現像装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載の現像装置を備え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、複写機、プリンタ、複合機等の画像形成装置に用いられる現像装置に係り、特に、トナーと磁性キャリアとを含んだ二成分現像剤を用い、そのトナー濃度について自律的に制御することが可能な現像装置及びこれを用いた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、電子写真方式等の画像形成装置で用いられる現像装置としては、感光体ドラム等の像担持体上に形成された静電潜像を現像剤にて可視像化するものが知られている。この種の現像装置に用いられる現像方式としては、現像剤として着色剤粒子であるトナーのみを用いる一成分現像方式と、現像剤として磁性体粒子であるキャリアと着色体粒子であるトナーとを混合撹拌したものを用いる二成分現像方式とに大別される。
【０００３】
従来、二成分現像方式の現像装置としては、画質、維持性や安定性などで優れた点が多いことから、トナーを磁性キャリアに混合した現像剤を磁場によって搬送して現像する磁気ブラシ現像方法が広く用いられている。この磁気ブラシ現像方法では、トナーと磁性キャリアとの摩擦で発生した静電気力により、トナーが磁性キャリアの表面に担持されるが、このトナーは、像担持体上の静電潜像に接近すると、静電潜像担持体と現像剤担持体との間に形成される電界によって静電潜像上へ飛翔し、静電潜像を可視像化する。また、現像剤は、現像によって消費された分のトナーを補充しながら反復使用される。
【０００４】
このような磁気ブラシ現像方法を用いた現像装置においては、安定した画像を得るためにはトナー濃度を一定に保つ必要があり、そのためトナー濃度センサーを用いてトナー濃度を検知したり、現像パッチを作成してトナー現像量を検知し、その検知結果に応じてトナー補給部材を作動させることによりトナー濃度を一定にする制御を行っている。しかし、このようなトナー濃度センサーやトナー補給部材を用いてトナー濃度の制御を行った場合には、現像装置の大型化、高コスト化が避けられない。
【０００５】
そこで、かかるトナー濃度センサーやトナー補給部材を用いずに、トナー濃度を自律的に一定に保つようにした現像装置が提案されている（例えば特許文献１、２参照）。
【０００６】
この現像装置は、二成分現像剤を収容する現像剤収容部とこの現像剤収容部と連通しかつトナーを収容するトナー収容部を有し、現像剤担持体上の二成分現像剤の量を規制部材で規制するとともに、現像剤担持体上における二成分現像剤のトナー濃度の変化によって二成分現像剤のトナーの取り込みを自律的に制御することでトナー濃度を調整するものである。この自律的制御の方法は、現像剤担持体に担持搬送される現像剤移動層と、現像剤収容部内で現像剤が循環する現像剤循環層とを発生させ、現像剤収容部と連通しているトナー収容部からトナーを現像剤収容部に取り込むことにより、現像剤収容部内の現像剤のトナー濃度を保つというものである。
【０００７】
また、このような自律的にトナー濃度を調整する現像装置においては、現像剤収容部内に現像剤を攪拌しながら搬送する撹拌搬送部材を設け、この撹拌搬送部材の攪拌作用により二成分現像剤の撹拌不足による帯電不良を防ぐ工夫がなされている。
【０００８】
【特許文献１】特開平０９−１９７８３３号公報
【特許文献２】特開平０７−１１４２５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上述のトナー濃度を自律的に制御する現像装置にあっては、以下のような問題がある。
【００１０】
すなわち、トナー収容部から現像剤収容部に取り込まれたトナーは、その現像剤収容部において現像剤撹拌搬送部材によりキャリアと撹拌混合されて摩擦帯電されるが、現像剤担持体に供給されるまでの経路が短く、充分な撹拌時間を得られず十部に帯電されないおそれがある。また、例えばトナー消費量の多い画像密度が高い画像の形成を行うと、自律的制御によりトナー収容部から急激にトナーが現像剤収容部に取り込まれ、充分に摩擦帯電されずに帯電の低い状態または逆極性に帯電した状態のトナーが現像剤担持体に供給されるおそれがある。したがって、このような帯電不良のトナーが供給されて現像が行われる場合には、画像かぶりやトナーの飛散や画像濃度の変動等が発生しやすくなる。
【００１１】
ちなみに、本出願人は、上記のような問題などを解決するため、トナー濃度の自律的制御を行うタイプの現像装置に関する特許出願（出願未公開）をしている。
【００１２】
その提案した現像装置とは、現像剤収容部から現像剤担持体によって搬送された二成分現像剤の一部を余剰現像剤としてせき止め、そのトナー濃度に応じて現像剤収容部に戻すかあるいは現像剤収容部およびトナー収容部に連通している現像剤退避部に分離して送るように構成しているとともに、現像剤収容部内において二成分現像剤を複数のオーガー等からなる現像剤攪拌部材により十分に攪拌するように構成しているものである。特に低トナー濃度時には、その二成分現像剤を現像剤退避部に一時的に送るようにすることで現像剤収容部内の二成分現像剤の嵩変化および流動性を誘発させ、これによりトナー収容部から現像剤収容部へのトナー等の良好な取り込みを実現させてトナー濃度の安定化を図るようにしている。また、現像剤収容部においては、すでに収容されている二成分現像剤や新たに送りこまれるトナー等を複数の現像剤攪拌搬送部材により十分に攪拌し、これによりトナー帯電の安定化を図るようしている。
【００１３】
しかし、このような現像装置においても、以下のような新たな問題がある。
【００１４】
すなわち、かかる現像装置の装着状態のずれ等の影響により現像装置全体が水平基準面に対して傾いた状態に置かれていると、その傾く方向によっては現像剤攪拌搬送部材の回転動作に伴う軌道と対応するような筋状の痕跡（いわゆるオーガーマーク）が画像に現れることがある。また、その傾いた設置状態の有無にかかわらず、高密度の画像（たとえばベタ画像）を連続して現像した後に低密度の画像（たとえばハーフトーン画像）を現像すると、たとえばその異なる画像を切り替えて現像する前後において画像濃度が変動することがある。
【００１５】
上記筋状の痕跡が発生する原因としては、たとえば、現像剤担持体に最も近い位置にある現像剤攪拌搬送部材が設置される部位における二成分現像剤の量が他よりも減った状態になり、その影響で当該攪拌搬送部材から現像剤担持体への現像剤の供給量についてもその搬送部材の構造（部位）に対応するかのようにむらが発生するためと考えられる。また、上記画像濃度の変動が発生する原因としては、たとえば、高密度画像の連続した現像によりトナーが多く消費されるが、それに伴うトナー補給（トナー濃度の回復）がタイミング的に少し遅れるためと考えられる。
【００１６】
本発明は、上記従来技術に関する問題点や自ら提案した現像装置に関する問題点に鑑みてなされたものであり、トナー濃度の安定化に加えてトナー帯電の安定化を図ることができ、また、傾きに起因した画像不良の発生や高密度画像の連続現像に起因した画像濃度変動の発生を防止または抑制することができ、最終的に良質の画像を得ることが可能な現像装置およびこれを用いた画像形成装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の現像装置は、トナーと磁性キャリアとが含まれる二成分現像剤を磁力により担持するとともに回転して搬送する現像剤担持体と、この現像剤担持体に隣接して二成分現像剤を収容する現像剤収容部と、この現像剤収容部にトナー補給路を介して連通するとともにそのトナー補給路を通じてトナーを供給可能に収容するトナー収容部と、前記現像剤担持体に隣接するとともに前記現像剤収容部と連通する迂回路が形成される現像剤退避部と、前記現像剤収容部および現像剤退避部に対して前記現像剤担持体の現像剤搬送方向下流側に設けられ、現像剤担持体により担持して搬送される二成分現像剤の一部を余剰現像剤としてせき止めるとともに、その二成分現像剤のトナー濃度に応じて現像剤収容部又は現像剤退避部に余剰現像剤を分離する現像剤分離手段と、前記現像剤収容部の底部に前記現像剤担持体の回転軸方向と平行な通路になるよう隆起部にて区画されるとともに両端部が互いに連通するように形成される複数の現像剤搬送路に、その各搬送路内でそれぞれ回転して二成分現像剤を攪拌しながらその回転軸方向の一端側にむけて搬送するように設置される複数の現像剤攪拌搬送部材と、前記現像剤退避部に前記現像剤収容部との間を隔てるとともにその現像剤退避部内の二成分現像剤を現像剤収容部における現像剤担持体と２番目以降に近い位置にある現像剤搬送路又はトナー収容部へ導くように形成される仕切り部とを備え、
かつ、前記複数の現像剤攪拌搬送部材のうち現像剤担持体と最も近い位置にある現像剤攪拌搬送部材の搬送力よりもそれ以外の現像剤攪拌搬送部材の搬送力を高めるように設定しているとともに、前記現像剤搬送体に最も近い位置にある前記隆起部のうちで現像剤担持体に最も近い位置にある現像剤攪拌搬送部材の搬送方向下流側となる所定領域の部位を、二成分現像剤の隆起部を乗り越えた移動を遮断できる高さに形成していることを特徴とするものである。
【００１８】
ここで、上記現像剤担持体は、たとえば、回転可能な非磁性スリーブと、この非磁性スリーブ内に固定的に設置される磁界発生手段（磁石部材など）とを具備するものである。二成分現像剤のトナーは、磁性キャリアに付着するものであれば、磁性、非磁性のいずれであってもよい。
【００１９】
上記現像剤収容部は、現像剤担持体に隣接して二成分現像剤を収容する収容空間を備えたものであればよい。この収容部の底部には、収容する二成分現像剤を十分な経路で攪拌できるようにするため、現像剤担持体の回転軸方向と平行な通路となる複数の現像剤搬送路が形成される。複数の現像剤搬送路は、隆起部にて区画されるとともに、その各両端部が隣り合う搬送路間での現像剤の循環移動を可能にするため互いに連通するように形成されたものであればよい。
【００２０】
この複数の現像剤搬送路内には、回転する現像剤攪拌搬送部材がそれぞれ設置される。このような現像剤攪拌搬送部材は、その各搬送路内でそれぞれ回転して二成分現像剤を攪拌しながらその回転軸方向の一端側にむけて搬送できるものであればよく、たとえば、回転軸に羽根部を所定のピッチで螺旋状に形成したオーガーなどである。また、この複数の現像剤攪拌搬送部材における個々の現像剤搬送方向についてはその回転方向や送り羽根部などの向きなどによって設定することができる。また、そのお互いの搬送方向の関係については通常、全体として二成分現像剤を複数の現像剤搬送路を利用して所定の方向に循環移動させることができるような方向にそれぞれ選定される。
【００２１】
上記トナー収容部は、基本的に二成分現像剤に使用するトナーを収容し、そのトナーをトナー補給路を通じて現像剤収容部（厳密には、現像剤収容部における所定の現像剤搬送路）に供給できるものであればよく、たとえば、その収容部の内部にトナー供給部材を設けるものや、その収容部を現像剤収容部よりも上方側に配置し、自重によりトナーを下方に移動させるものである。このトナー収容部には、初期段階においてトナーのみを収容する態様に限らず、磁性キャリアを一部含む高トナー濃度の二成分現像剤を収容するように構成してもよい。
【００２２】
上記現像剤退避部は、現像剤収容部からの二成分現像剤が一時的に退避せしめられる迂回路を備え、この迂回路に二成分現像剤を一時的に退避できるものであればよい。迂回路は、たとえば、現像剤収容部と現像剤退避部とを少なくとも２箇所で連通した通路とすることにより、現像剤収容部からの二成分現像剤を現像剤担持体の近傍から現像剤退避部の迂回路に進入させ、再び現像剤収容部に戻すように移動させることができる。
【００２３】
上記現像剤分離手段は、現像剤担持体により搬送される二成分現像剤の一部を余剰現像剤としてせき止め、その二成分現像剤におけるトナー濃度（磁性キャリアに対するトナー比率）に応じて、その余剰現像剤のその後における進行経路を分離できるものであればよい。この現像剤分離手段による分離は、通常、余剰現像剤のうち低トナー濃度の二成分現像剤を現像剤退避部へ向かわせ、また高トナー濃度の二成分現像剤を現像剤収容部へ向かわせるようにすることができる。余剰現像剤とは、現像剤担持体により担持搬送された二成分現像剤のうち、潜像担持体との間の現像部位へ搬送されない分の二成分現像剤を意味する。
【００２４】
また、この現像剤分離手段は、現像剤担持体により担持して搬送される二成分現像剤のうち余剰現像剤をせき止め、この余剰現像剤が現像部位へ搬送されないようにするためには、たとえば、現像剤担持体に対向配置されて余剰現像剤をせき止めるせき止め部を具備させることが好ましい。さらに、この現像剤分離手段は、現像剤担持体に設ける磁界発生手段としての磁極（たとえば搬送磁極）を含めて構成することが好ましい。この場合は、二成分現像剤のトナー濃度の高低に応じて単位体積当りの磁性キャリア密度の高低が生じ、それに伴い二成分現像剤が外部から受ける磁気吸引力が異なるという性質を利用して分離作用を補助することができる。
【００２５】
現像剤分離手段として上記せき止め部と磁極とを組み合わせたものとする場合は、そのせき止め部によるせき止め効果を実効あるようにする観点からすると、現像剤担持体の現像剤搬送方向に対して磁極の下流側にせき止め部を隣接して配置させることが好ましい。また、上記せき止め部は、現像剤担持体により搬送される二成分現像剤の量を規制する専用の規制部材を別途設けず、その規制部材として兼用するようにしてもよい。
【００２６】
上記仕切り部は、現像剤収容部との間を仕切るとともに、現像剤退避部内の二成分現像剤を現像剤収容部又はトナー収容部に導くことができるものであればよく、たとえば、現像剤分離手段から連続して傾斜する傾斜板等で構成することができる。その二成分現像剤を導く現像剤収容部の先は、誘導する二成分現像剤の十分な攪拌を確保する等の観点から、その現像剤収容部にある複数の現像剤搬送路のうち現像剤担持体と２番目以降に近い位置に存在する現像剤搬送路とする。現像剤退避部に退避された二成分現像剤は、この仕切り部により現像剤収容部の所定の現像剤搬送路又はトナー収容部のいずれかに誘導されるが、トナー供給性およびトナーの帯電立ち上がり特性の向上を両立させる観点からすれば、その現像剤退避部から現像剤収容部の所定の現像剤搬送路側に誘導される現像剤の量が現像剤退避部からトナー収容部側に誘導される現像剤の量よりも多くなるように仕切り部を設定することが好ましい。
【００２７】
上記複数の現像剤搬送部材の搬送力については、現像剤担持体と最も近い位置にある現像剤攪拌搬送部材以外の攪拌搬送部材の搬送力をその最も近い位置にある攪拌搬送部材のそれよりも高めるように設定する。これにより、現像剤担持体と最も近い位置にある現像剤搬送路にはその現像剤担持体と２番目以降に近い位置に存在する現像剤搬送路側から常に二成分現像剤が多めに搬送されるようになり、その最も近い位置にある現像剤搬送路にはその全域にわたって二成分現像剤が不足することなく十分な量で存在するようになる。
【００２８】
この場合、その搬送力の増加割合については、複数の現像剤搬送路を利用した全体の循環搬送に支障が生じない限り、特に限定されるものではなく任意である。この場合には、また、搬送力の増加は、たとえば現像剤攪拌搬送部材の回転速度や、現像剤を送る作用が発揮される構造部分の寸法などを増大させることで実現することができる。また、搬送力を増加させるべき対象の現像剤攪拌搬送部材が複数ある場合は、通常その全部を同一の割合で増加させることになるが、必要によってはその一部（現像剤担持体と２番目に近い位置の攪拌搬送部材が好ましい）を増加させたり、あるいは全部を互いに異なる割合で増加させるようにしてもよい。
【００２９】
上記現像剤搬送体に最も近い位置にある隆起部については、その所定領域の部位を二成分現像剤の隆起部を乗り越えた移動を遮断できる高さに形成する。このような高さに形成すべき隆起部の部位は、現像剤担持体に最も近い位置にある現像剤攪拌搬送部材の搬送方向下流側となる所定の領域である。これにより、現像剤搬送体に最も近い位置にある現像剤搬送路内の二成分現像剤は、前述したようにその搬送路内に多めの二成分現像剤が存在するような状態になったうえで、たとえば現像装置が少し傾いた状態に置かれることがあっても、その搬送路に設置される現像剤攪拌搬送部材の搬送方向下流側において隆起部を乗り越えて隣りの（現像剤搬送体と２番目に近い位置にある）現像剤搬送路側に移動してしまうことがない。このため、かかる乗り超えによる現像剤量の減少が発生するおそれがなく、その最も近い位置にある現像剤搬送路には十分な量の二成分現像剤が存在するようになる。
【００３０】
この場合、その対象となる隆起部の部位の高さについては、現像剤担持体と最も近い位置にある現像剤搬送路内にある二成分現像剤が少なくともその隆起部を乗り越えて隣りの現像剤搬送路へ移動してしまうことを阻止できる高さであればよいが、たとえばその双方の現像剤搬送路の間において開口部がない隔壁のごとき状態にしてもよい。また、その所定領域については、適宜設定することが可能であり、たとえば当該隆起部の現像剤担持体回転軸方向に対する全長の１／３程度の長さに相当する領域に設定することができる。
【００３１】
ちなみに、上記隆起部における対象となる部位以外の部位の高さについては、現像剤の詰まり現象を防止する等の観点からすると、現像剤担持体と最も近い位置にある現像剤搬送路内にある二成分現像剤がその隆起部を乗り越えて隣りの現像剤搬送路へ移動し得る高さに形成するとよい。また、この隆起部の対象部位以外の部位を現像剤の乗り越え移動が可能な高さに形成し、しかも上記トナー補給路を現像剤担持体と２番目に近い位置に存在する現像剤搬送路と連通させるように形成する場合には、そのトナー補給路を当該隆起部における乗り越え移動が可能な高さの部位と位置的に少なくとも一部で対向して一致するような関係で形成するとよい。このように形成した場合にはトナーが現像剤担持体側により早く供給されるようになる等の利点がある。
【００３２】
また、このような現像装置においては、上記トナー補給路を、複数の現像剤搬送路のうちで現像剤担持体から最も離れた位置にある現像剤搬送路と連通させるように形成するとともに、上記仕切り部により二成分現像剤を導く先の現像剤搬送路を、現像剤担持体から最も離れた位置にある現像剤搬送路以外の現像剤搬送路のいずれかに設定することができる。
【００３３】
この場合は、トナー収容部からトナー補給路を通じて取り込まれるトナー等と、現像剤退避部から仕切り部に誘導されて取り込まれる二成分現像剤とは、互いに異なる現像剤搬送路に対して取り込まれることになる。これにより、そのトナー等と二成分現像剤とは、異なる現像剤搬送路において互いに干渉されることなく各現像剤攪拌搬送部材によって良好に当該搬送路内にすでにある現像剤と攪拌される。また、トナー収容部からのトナー等は、現像剤担持体から最も離れた位置にある現像剤搬送路に取り込まれるため、現像剤担持体に供給されるまでの攪拌時間が多く確保されるようになる。
【００３４】
このような構成を採用する場合には、現像剤搬送路（現像剤攪拌搬送部材を含む）を３以上形成する必要がある。また、二成分現像剤を導く先の対象となる現像剤搬送路が複数（現像剤担持体に最も近い位置あるものと最も離れた位置にあるものは除かれる）ある場合は、そのいずれかの現像剤搬送路を適宜選定すればよい。
【００３５】
さらに、以上のような現像装置においては、上記トナー補給路の現像剤搬送路と連通する開口部を、その現像剤搬送路内に設置される現像剤攪拌搬送部材の回転軸方向長さの一部に相当する幅で形成する一方、上記仕切り部の二成分現像剤を現像剤搬送路へ導き入れる部分を、その現像剤搬送路内に設置される現像剤攪拌搬送部材の回転軸方向長さの一部に相当する幅で形成し、かつ、上記トナー補給路の開口部と仕切り部の導き入れ部分とを当該現像剤攪拌搬送部材の回転軸方向において異なる位置に配置することができる。
【００３６】
この場合は、上記トナー補給路の開口部から取り込まれるトナー等と仕切り部の導き入れ部分から取り込まれる二成分現像剤とが、現像剤収容部における現像剤搬送路の異なる位置にそれぞれ供給されるようになり、このため、互いに干渉し合うことなく現像剤搬送路内にすでにある二成分現像剤と個々に攪拌されて混合されるようになる。これによりトナーの補給（低トナー濃度の状態の回復）が円滑に行われるようになる。また、この構成は、トナー補給路の開口部と仕切り部の導き入れ部分とを同一の現像剤搬送路に対して形成した場合に有効である。
【００３７】
特に、このようなトナー補給路の開口部と仕切り部の導き入れ部分との配置を行った現像装置においては、上記トナー補給路の開口部と上記仕切り部の導き入れ部分とを同一の現像剤搬送路に対して形成するとともに、その導き入れ部分をその開口部よりも当該現像剤搬送路内に設置される現像剤攪拌搬送部材の現像剤搬送方向上流側となる位置に配置することができる。
【００３８】
この場合は、上記トナー補給路の開口部から取り込まれるトナー等と仕切り部の導き入れ部分から取り込まれる二成分現像剤とが、同じ現像剤搬送路に供給されるが、そのトナー等が二成分現像剤よりもその現像剤搬送路における現像剤攪拌搬送部材の搬送方向下流側に供給されるようになるため、二成分現像剤とぶつかり合うこともなく当該搬送路にすでにある現像剤と円滑かつ迅速に攪拌されて混合されるようになる。
【００３９】
また、本発明の画像形成装置は、以上のような各現像装置のいずれかを備えることを特徴とするものである。すなわち、この画像形成装置は、感光体ドラム等の像担持体に画像情報に応じて形成する静電潜像を二成分現像剤で現像して可視像化するための現像装置を使用する画像形成装置であって、その現像装置として上述したような各現像装置のいずれかを適用するものである。
【発明の効果】
【００４０】
本発明によれば、まず現像剤担持体によって搬送される二成分現像剤の一部を余剰現像剤としてせき止め、そのトナー濃度に応じて現像剤収容部又は現像剤退避部に分離するが、たとえばそのトナー濃度が低いときには、余剰現像剤を現像剤退避部へ一時的に誘導させることにより現像剤収容部内の二成分現像剤の嵩変化および流動性を強調させることができ、その分、現像剤収容部内の二成分現像剤がトナー収容部内のトナーおよび非常に高いトナー濃度の二成分現像剤をすばやく取り込むことができる。一方、そのトナー濃度が十分に高いときには、余剰現像剤を現像剤収容部に戻すことで再び攪拌させることができる。これにより、トナー濃度の自律的な制御が良好に行われてトナー濃度の安定化を図ることができる。また、特に高トナー濃度のときには現像剤収容部内で再び攪拌が行われることでトナー帯電の安定化も図ることができる。
【００４１】
また、現像剤収容部における二成分現像剤は、現像剤担持体に供給される前に、その複数の二成分現像剤搬送路において各現像剤攪拌搬送により十分に攪拌され、また、トナー濃度の自律的な制御により取り込まれるトナー等や二成分現像剤とも十分に攪拌されるようになる。これにより、トナー帯電の安定化をさらに図ることができる。
【００４２】
さらに、現像剤担持体と２番目以降に近い位置に存在する現像剤攪拌搬送部材の搬送力が相対的に高いことにより、現像剤担持体と最も近い位置にある現像剤搬送路には常に二成分現像剤が多めに搬送されて、その搬送路全域にわたって十分な量の二成分現像剤が不足することなく存在するようになる。これにより、たとえば現像装置が少し傾いた状態に設置されて使用されたり、あるいは、ベタ画像のような高密度画像の現像が連続して行われてトナーが多めに消費されることなどがあったとしても、二成分現像剤を現像剤担持体にむらなく安定して供給することができる。
【００４３】
しかも、現像剤搬送体に最も近い位置にある隆起部の所定領域（現像剤攪拌搬送部材の搬送方向下流側の領域）の部位が二成分現像剤の乗り越えた移動を遮断できる高さに形成されていることにより、その現像剤担持体に最も近い位置の現像剤搬送路では、その隆起部の所定領域の部位における二成分現像剤の乗り越え移動による現像剤量の減少が発生することもない。これにより、たとえば現像装置が少し傾いた状態に設置されて使用されることがあっても、その搬送路に設置される現像剤攪拌搬送部材の搬送方向下流側において隆起部を乗り越えて隣りの現像剤搬送路側に移動してしまうことがなく、必要な現像剤量を確保することができる。
【００４４】
このようなことから、現像装置の傾き設置に起因した現像剤攪拌搬送部材による筋状の痕跡の発生を防止することができ、しかも高密度画像の連続した現像に起因したその後における画像濃度の変動の発生を抑制することもできる。
【００４５】
そして、このような現像装置やこれを用いた画像形成装置によれば、トナー帯電不良に起因した画像かぶり、トナーの飛散等の発生を防止できることに加え、傾き設置に起因した画像不良の発生や高密度画像の連続形成に起因した画像濃度変動の発生を防止または抑制することもできるようになり、最終的に良質の画像を得ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４６】
［実施の形態１］
図１〜図３は実施の形態１に係る画像形成装置および現像装置を示すものであり、図１はその画像形成装置の要部を示す説明図、図２はその現像装置の要部を示す説明図、図３はその現像装置の上面側から見たときの要部を示す説明図である。
【００４７】
画像形成装置１は、図１に示すように、矢印方向に回転する像担持体としての感光体ドラム２を備えており、この周囲に、感光体ドラム２の表面を一様に帯電させる帯電装置３と、感光体ドラム２の帯電表面に画像情報に応じた露光を行って電位差による静電潜像を形成する露光装置４と、感光体ドラム２上の潜像に二成分現像剤のトナーを選択的に転移させてトナー像を形成する現像装置５と、感光体ドラム２上のトナー像を記録紙等の被記録媒体６に転写する転写装置７と、トナー像の転写後に感光体ドラム２に残留するトナーを除去するドクターブレード式等のクリーニング装置８などが設置されている。
【００４８】
また、画像形成装置１は、感光体ドラム２と転写装置７との間に対してその上流側から被記録媒体６を所定のタイミングで搬送して供給する図示しない給紙装置が設けられているとともに、その下流側には被記録媒体６上に転写された未定着トナー像を被記録媒体６に定着させる定着装置１０が設けられている。
【００４９】
上記感光体ドラム２は、円筒状の回転体の表面に有機感光材料、アモルファスセレン系感光材料、アモルファスシリコン系感光材料等からなる感光体層を形成したものであ。上記帯電装置３は、スコロトロン等の非接触式のコロナ放電器や、導電性を有する金属のロールに高抵抗材料のコーティングを施した帯電ロールを感光体ドラム２に当接して従動回転させるとともに所定の電圧を印加する接触式の帯電器である。露光装置４は、レーザ書込み装置やＬＥＤアレイを有し、画像信号に基づいて点滅する光を発生させて感光体ドラム２の表面に照射することにより静電潜像を形成する。静電潜像は、たとえば反転現像を行う場合には光の当たった部分（画像部）の感光体ドラム２の表面電位が低下し、光の当たっていない高電位部分とのコントラストによる電位画像として形成される。
【００５０】
上記現像装置５は、後で詳述するものの、その概要は、ハウジング２０内にトナーおよび磁性キャリアからなる二成分現像剤を収容し、その二成分現像剤を現像剤担持体としての現像ロール３０に担持させ、この現像ロール３０にバイアス電源１５からの現像バイアスを印加することで、現像ロール３０を静電潜像の高電位部と低電位部との中間電位に保持し、静電潜像の画像部を帯電されたトナーにて現像するようにしたものである。
【００５１】
上記転写装置７は、例えば感光体ドラム２１に接触して回転するように配置される転写ロール９を有し、バイアス電源１６によって感光体ドラム２上のトナー像が引き付けられる方向の転写バイアスを印加することで、感光体ドラム２上のトナー像を被記録媒体６に静電的に転与させるようにしたものである。上記定着装置１０は、例えばロールニップ方式であり、加熱ロール１１と加圧ロール１２とを有し、この加熱ロール１１と加庄ロール１２との間に被記録媒体６を通過させることによりトナー像を加熱溶融させると同時に被記録媒体６に圧着させるようになっている。
【００５２】
現像装置５は、図２や図３に示すように、感光体ドラム２に向かって開口するハウジング２０を有し、このハウジング２０の開口に面して現像ロール３０が設置されている。
【００５３】
ハウジング２０は、その現像ロール３０と隣接する部位にトナーＴと磁性キャリアからなる二成分現像剤Ｇを収容する現像剤収容部２１が形成されており、また、その現像ロール３０に隣接するとともに現像剤収容部２１に対して現像ロール３０の現像剤搬送方向下流側に現像剤退避部２２が形成されている。また、その現像剤収容部２１の現像ロール３０と対向する側には、トナー補給路２３を介して現像剤収容部２１に連通し、トナーＴを収容するとともに現像剤退避部２２から流れ込む二成分現像剤Ｇをも収容し得るトナー収容部２４が形成されている。
【００５４】
上記現像ロール３０は、回転可能に設置される円筒状の回転スリーブ３１と、この回転スリーブ３１の内部に固定的に配設された磁極ロール３２とで構成されている。
【００５５】
回転スリーブ３１は、感光体ドラム２と所定の間隔をあけて近接配置され、たとえば時計周りに回転する感光体ドラム２に対し反時計回りに回転するようになっている。磁極ロール３２は、例えば７極の磁極（Ｓ１〜Ｓ３、Ｎ１〜Ｎ４）を配置している。この７極の磁極ロール３２は、たとえば、ロール本体の回転中心を通る水平面右側に合わせて搬送磁極（本例ではＳ３）を配置し、回転スリーブ３１の回転方向（反時計回り）に対し、搬送磁極（Ｓ３）から下流側へ所定角度（たとえば３０°）間隔でトリミング磁極として作用する搬送磁極（本例ではＮ１）と現像磁極（本例ではＳ１）とを配置する一方、搬送磁極（Ｓ３）から上流側へ所定角度（たとえば３０°）間隔でピックアップ磁極（本例ではＮ４，３）と搬送磁極（本例ではＮ２，Ｓ２）とを配置したものである。
【００５６】
上記現像剤収容部２１は、二成分現像剤Ｇが収容されるスペースを有するものであり、その底部には両端部で互いに連通する２列の（第１、第２の）現像剤搬送路２５，２６が形成されており、その各搬送路２５，２６には現像剤攪拌搬送部材としての（第１、第２の）オーガー３５、３６が回転可能にそれぞれ設置されている。
【００５７】
第１の現像剤搬送路２５および第２の現像剤搬送路２６は、図３に示すように、現像ロール３０の回転軸（回転中心線）と平行な直線状の通路をなすように山形に隆起する隆起部２８で区画されているとともに、その両端部において隆起部２８により区画されず連通した形態で形成されている。図３において符号３３ａ，３３ｂは、その２つの搬送路２５，２６を両端部で連通させる連通部を示す。各搬送路２５，２６の底面は、各オーガー３５、３６の回転軌跡にほぼ相応させた曲率の湾曲面に形成されている。
【００５８】
第１のオーガー３５および第２のオーガー３６は、図３や図５に示すように、基本的にシャフト３５ａ（３６ａ）の表面に、その軸方向にそって所定の高さからなる羽根３５ｂ（３６ｂ）を所定の巻き方向およびピッチでもって螺旋状にしたものである。また、その羽根部３５ｂ（３６ｂ）の前記連通部３３ａ，３３ｂのいずれか一方に位置する部位は、その羽根部３５ｂ（３６ｂ）で搬送される現像剤をシャフト部３５ａ（３６ａ）の軸方向と直交する方向に存在する各連通部３３側に送り出すため、その巻き方向を途中で反転させてなる押出し用羽根部３５ｃ（３６ｃ）として形成されている。
【００５９】
そして、このオーガ３５、３６は、各搬送路２５，２６に対してその搬送路底面から所定の間隔をあけた状態で回転可能に設置され、その現像剤搬送方向によって所定の方向（この例では第１オーガー３５が反時計回り方向、第２オーガー３６が時計回り方向）に回転駆動するように構成されている。
【００６０】
これにより、第１の搬送路２５内にある現像剤が第１のオーガー３５によって図３中の左側端部からその右側端部にむかう点線矢印Ｍ２の方向に攪拌搬送される一方、第２の搬送路２６内にある現像剤が第２のオーガー３６によって図３中の右側端部から左側端部にむかう点線矢印Ｍ１の方向に攪拌搬送されるようになっている。また、各搬送路２５，２６において各オーガー３５，３６によって連通部３３ａ，３３ｂとそれぞれ対面する端部まで搬送された現像剤は、前記押出し用羽根部３５ｃ（３６ｃ）によってそれぞれ連通部３３ａ，３３ｂを通して互いに相手側の搬送路３６，３５に送りこまれる（点線矢印Ｊ１，Ｊ２方向）。したがって、二成分現像剤は、図３に示すように２つの搬送路２５，２６の間において時計回りとなる方向（点線矢印Ｍ１→Ｊ２→Ｍ２→Ｊ１→Ｍ１という順で一巡する方向）に循環するように搬送される。
【００６１】
上記トナー収容部２４には、予め収容されるトナーＴおよび現像剤退避部２２から流れ込む二成分現像剤Ｇを攪拌搬送するトナー攪拌回転体５５が回転可能に設置されている。このトナー収容部２４と現像剤収容部２１とを連通させるトナー補給路２３は、トナー収容部２４の長手方向に対する中央部に形成された開口部２４ａを介して接続されている。図２や図３中の符号２４ｂは、開口部２４ａの両側に存在する仕切り壁である。
【００６２】
トナー攪拌回転体３９は、回転シャフト３９ａに弾性フィルム３９ｂ、３９ｃをシャフトの回転軸方向および回転方向に対してそれぞれ所定の間隔で取り付けた構造のもの（アジテータ）であり、収容部２４にあるトナーＴおよび上記流れ込み二成分現像剤Ｇをその収容部２４の底面にそってトナー補給口２３側に掃き出すようにしたものである。弾性フィルム３９ｂは、前記トナー補給路２３と面する領域に相当するシャフト部分の周面に対してほぼ鉛直状態に取り付けられている。弾性フィルム３９ｃは、それ以外の領域となるシャフト部分の周面に対して鉛直状態に取り付けるとともにシャフト中央部側となる端部をトナー補給口２３にむけて現像剤が送られるように曲げた状態で取り付けられている。このトナー攪拌回転体３９は、現像装置５の駆動中は常に回転し続けるようになっている。トナー収容部２４の底面形状は、トナー攪拌回転体３９の回転軌跡にそう湾曲面状のものである。
【００６３】
上記現像剤退避部２２は、現像剤収容部２１との間を隔てるための仕切り部４１を備えている。
【００６４】
この仕切り部４１は、たとえば図３や図４に示すように、現像ロール３０と同程度の幅で形成されたベースプレート４１ａを有し、そのベースプレート４１ａは現像ロール３０側に位置する先端部４１ｂが上方で、その反対側の端部４１ｃが下方となるように斜め下方にむかって傾斜するような状態で設置されている。ベースプレート４１ａの傾斜角度は任意に設定される。ベースプレート４１ａの傾斜方向の長さは、その傾斜面を現像剤退避部２２内から流れる二成分現像剤が現像剤収容部２１の第２現像剤搬送路２６に流れ込むような寸法に設定されている。
【００６５】
このベースプレート４１ａのうち現像ロール３０側に位置する先端部４１ａは、現像ロール３０の磁極ロール３２における搬送磁極（Ｎ１）の真上、あるいはその搬送磁極（Ｎ１）から現像剤搬送方向（反時計回り方向）側の位置において、現像ロール３０の回転スリーブ３１の表面と数百μｍ〜数ｍｍの間隔をあけた位置で対向している。一方、先端部と反対側の端部（後端部）４１ｃは、トナー補給路２３の通路壁面の一部を形成するような形状となっている。また、この後端部４１ｃの下方側には、第２オーガー３６の上部の現像ロール３０寄りの部分覆うように規制部４１ｄが突出形成されている。この規制部４１ｄは、第２オーガー３６による攪拌搬送により第２搬送路２６内にある現像剤が第１の搬送路２５側へ移動することを規制するようになっている。この規制部４１ｄは形成しなくても構わない。
【００６６】
また、現像剤退避部２２は、図２や図４に示すように、その退避部２２と現像剤収容部２１とを連通させる迂回路４３が形成されている。
【００６７】
迂回路４３は、仕切り部４１の先端部４１ｂおよび後端部４１ｃにおいて現像剤収容部２１と連通し、仕切り部４１の上方側に現像剤が通過し得る通路スペースを確保したものである。すなわち、この迂回路４３は、たとえば、現像剤収容部２１内の二成分現像剤Ｇが仕切り部４１の先端部４１ｂ側から現像剤退避部２２側に流入し、この流入した現像剤Ｇが仕切り部４１の上方側を通過してその後端部４１ｃ側からトナー補給路２３を介して現像剤収容部２１に流れ込む経路になっている。この際、仕切り部４１の上方側を通過してその後端部４１ｃに到達した現像剤Ｇは、そのすべてが現像剤収容部２１に流れ込むのではなく、その過剰な分の現像剤Ｇはトナー補給路２３の上方側を通過するようにしてトナー補給部２４に流れ込むようにもなっている。
【００６８】
ここで、現像剤退避部２２から現像剤収容部２１又はトナー収容部２４に流れ込む現像剤Ｇの比率について適宜選定されるが、本例では、現像剤収容部２１に流れ込む現像剤量がトナー収容部２４に流れ込む現像剤量よりも多くなるように設定し、これにより現像剤収容部２１に流れ込む現像剤がトナー収容部２４からのトナーの取り込みを促進するようにしている。この場合、上記各部位に流れ込む現像剤の比率の調整は、たとえば仕切り部４１のベースプレート４１ａの傾斜部の角度や長さを適宜選定することができる。たとえば、前記傾斜部の長さをトナー収容部２４に近い位置まで伸ばすように設定すれば、その傾斜部上の現像剤のうちトナー収容部２４側に流れ込む現像剤の量を多くすることが可能となる。
【００６９】
さらに、この現像装置５では、現像ロール３０の磁極ロール３２における搬送磁極（Ｎ１）から現像剤搬送方向下流側（反時計回り方向側）の位置のうちその搬送磁極（Ｎ１）と現像磁極（Ｓ１）との間となる位置に、現像ロール３０と対向するようにせき止め部４５を設けている。そして、現像装置５では、このせき止め部４５と現像ロール３０における磁極（搬送磁極Ｎ１）とにより、現像ロール３０に担持されて搬送される二成分現像剤Ｇをそのトナー濃度に応じて現像剤収容部２１又は現像剤退避部２２に分離するための現像剤分離手段５０を構成している。
【００７０】
上記せき止め部４５は、現像ロール３０と同程度の幅を有する板状部材であり、その一端をハウジング２０に固定するように取り付け、その反対側の先端部を数十μｍ〜数百μｍ程度の間隙でもって現像ロール３０に近接させている。この実施の形態では、せき止め部４５に多くの二成分現像剤Ｇを供給するために、前述した仕切り部４１と現像ロール３０との間隙をこのせき止め部４５と現像ロール３０との間隙よりも広く設定されている。
【００７１】
そして、この現像装置５における上記２つのオーガー３５、３６のうち現像ロール３０と離れた位置にある第２のオーガー３６は、図４等に示すように、その羽根部３６ｂの外径（回転時に羽根部の最外部が描く回転軌跡円の直径）Ｄ２が現像ロール３０に近い位置にある第１のオーガー３５の羽根部３５ｂの外径Ｄ１よりも大きい寸法（Ｄ２＞Ｄ１）で形成されている（各シャフト部３５ａ、３６ａは同じ径とした）。
【００７２】
これにより、２つのオーガー３５、３６を同じ速度で回転させたときに、第２のオーガー３６の搬送力が第１のオーガー３５のそれよりも高められるようにしている。この実施の形態では、このような羽根部の外径が異なるオーガー３５、３６を、そのシャフト３５ａ（３６ａ）の中心が水平基準面から同じ高さ位置になるように設置している。また、このオーガー３５、３６を設置する２つの搬送路２５，２６については、オーガーの回転軸方向と直交する方向の通路幅を各オーガーの羽根部の外径に相応する寸法で形成する一方、その底面最下部を水平基準面に対して同じ高さとなるように形成している。
【００７３】
また、この現像装置５においては、図２〜図４に示すように、上記隆起部２８のうちの所定領域となる下流側部位２８Ｂを二成分現像剤Ｇの隆起部を乗り越えた移動を完全に遮断する高さ（第１搬送路２５と第２搬送路２６の間を遮断するような壁形状）に形成している。具体的には、隆起部２８のうち全長の１／３程度の領域に相当する部位２８Ｂを上記仕切り部４１の一部（規制部４１ｄ）に達する高さに形成している。一方、その隆起部２８の残り部位２８Ａは、その最上部が２つのオーガー３５，３６の回転中心の位置とほぼ同じ位置の高さとなるように形成されている。
【００７４】
これにより、隆起部の下流側部位２８Ｂが存在する部分では、第１の搬送路２５内にある二成分現像剤が隆起部を乗り越えて第２の搬送路２６側に直接移動してしまうことが完全に遮断されることになっている。一方、その隆起部の残り部位２８Ａが存在する部分では、第１搬送路２５と第２搬送路２６の間をその隆起部分を乗り越えるようにして現像剤が移動し得るようになっている。
【００７５】
ちなみに、上記二成分現像剤Ｇは、そのトナーＴとして例えば非磁性トナーを用いているが、磁性キャリアと磁気特性が異なるものであれば磁性トナーを用いても差し支えない。また、この現像装置５では、たとえば、その現像剤収容部２１内にほぼ満タンになる量の二成分現像剤Ｇが予め収容される一方、そのトナー収容部２４内にトナーとともに若干量の二成分現像剤Ｇが予め収容される。
【００７６】
次に、この現像装置５を備えた画像形成装置１の動作について、その現像装置５の動作内容を中心にして説明する。
【００７７】
まず、現像装置５の現像剤収容部２１内にある二成分現像剤Ｇは、前述したように２つの搬送路２５，２６において各オーガー３５，３６によりそれぞれ攪拌されつつ循環するように搬送され、第１の搬送路２５内で第１のオーガー３５により点線矢印Ｍ１方向に攪拌搬送される間に現像ロール３０のピックアップ用の磁極（Ｎ３）によって捕獲される。この捕獲された二成分現像剤Ｇは、汲み取り磁極（Ｎ３）及び搬送磁極（Ｓ３）の磁気吸引力により担持されつつ、その回転スリーブ３１の回転方向（反時計回り方向）に搬送される。
【００７８】
この搬送された二成分現像剤Ｇは、現像剤分離手段の一部を構成するせき止め部４５の近傍に到達すると、トリミング磁極として作用する搬送磁極（Ｎ１）により穂立ちを形成する。この二成分現像剤Ｇの穂立ちは、せき止め部４５にて規制されることにより現像剤層として現像ロール３０（回転スリーブ３１）上に形成され、その現像剤層の状態で感光ドラム２と対向する現像領域にまで搬送される。
【００７９】
そして、現像領域に搬送された二成分現像剤Ｇの現像剤層は、現像磁極（Ｓ１）の磁気吸引力により磁気ブラシを形成するとともに、その磁気ブラシを形成する二成分現像剤ＧのうちのトナーＴが感光体ドラム２と現像ロール３０（回転スリーブ３１）との間に形成される現像電界によって感光体ドラム２上の画像部としての静電潜像に付着する。これにより、その静電潜像がトナーによって現像されてトナー像となる。
【００８０】
また、この現像装置５は、現像ロール３０により担持搬送される二成分現像剤Ｇのトナー濃度が低い場合には、次のように作動する。
【００８１】
まず、このときの二成分現像剤Ｇは、その磁性キャリアの表面を覆うトナー量が少ないことから、相対的に単位体積当たりの磁性キャリアの密度が大きくなる。つまり、この二成分現像剤Ｇの外部磁界（本例では搬送磁極Ｎ２による磁界）から受ける磁気吸引力が大きくなるため、そのトナー濃度の低い二成分現像剤Ｇは、せき止め部４５の近傍まで確実に搬送される。このせき止め部４５まで搬送された二成分現像剤Ｇは、そのせき止め部４５によるせき止め力と搬送磁極（Ｎ２）の磁気拘束力によって、せき止め部４５の近傍に滞留している滞留現像剤を余剰現像剤として現像剤退避部２２側に押し出す。このとき押し出された二成分現像剤は、図６に太い実線の矢印で示すように現像剤退避部２２と連なる仕切り部４１の傾斜部上（迂回路４３内）を通過するようにして流れ落ち、最後に、同図で太い実線の矢印又は二点鎖線の矢印として示すように現像剤収容部２１における第２搬送路２６か又はトナー収容部２４へ流れ込む。
【００８２】
このときトナー濃度の低い二成分現像剤Ｇが現像剤収容部２１における第２搬送路２６に導かれた場合は、現像剤収容部２１の各搬送路２５，２６内にはその導かれた分だけ空きスペースが作られる。この結果、トナー補給路２３内およびその付近にある二成分現像剤Ｇは、オーガー３６，３５による搬送力と現像剤の自重により上記空きスペースに引き込まれ、トナー補給路２３付近に存在する二成分現像剤Ｇが流動する。これにより、トナー補給路２３は、トナー収容部２４からトナーＴ及びトナー濃度の非常に高い二成分現像剤Ｇを受け入れることになる。
【００８３】
このようにしてトナーＴ及びトナー濃度が非常に高い二成分現像剤Ｇは、図６に太い実線の矢印と点線の矢印でそれぞれ示すように、トナー補給路２３を経て現像剤収容部２１（最初は第２の搬送路２６側）に速やかに供給される。ここで、トナー濃度が非常に高い二成分現像剤Ｇとは、現像剤退避部２２からトナー収容部２４に流れ込んだ二成分現像剤がそのトナー収容部２４内のトナーと撹拌混合されて、磁性キャリアに対するトナーの比率が非常に高い状態になった二成分現像剤のことである。また、トナー収容部２４側から供給されるトナーＴ等は、トナー収容部の長手方向の中央部に形成された開口部２４ａを介してトナー補給路２３に送り出されるため、厳密には第２の搬送路３６の中央部付近に供給される。
【００８４】
一方、この現像装置５は、現像ロール３０により担持搬送される二成分現像剤Ｇのトナー濃度が高い場合には、次のように作動する。
【００８５】
まず、このときの二成分現像剤Ｇは、その磁性キャリアの表面を覆うトナー量が少ないことから、相対的に単位体積当たりの磁性キャリアの密度が小さくなる。つまり、このトナー濃度の高い二成分現像剤Ｇは、外部磁界（本例では搬送磁極Ｎ２による磁界）から受ける磁気吸引力が小さくなるため、図７に太い実線の矢印で示すように、その多くのものが仕切り部４１の先端部４１ｂよりも現像ロール３０の回転方向上流側の位置で現像ロール３０から離れて落下してしまう。この結果、この二成分現像剤Ｇは、前述したようなせき止め部４５の近傍に滞留している滞留現像剤まで到達することなく、現像剤退避部２２側に誘導されることもなく、再び現像剤収容部２１（本例では第１の搬送路２５側）に落下するようにして戻ることになる。
【００８６】
また、このときは、前記トナー濃度が低い場合と異なり、現像剤収容部２１内に空きスペースが作られず、トナー補給路２３付近にある二成分現像剤Ｇが流動しないため、トナー補給路２３は二成分現像剤Ｇによりふさがれている状態にあり、そのトナー収容部２４からトナーＴ及びトナー濃度の非常に高い二成分現像剤Ｇが現像剤収容部２１側に供給されることがない。
【００８７】
以上のように、この現像装置５におけるトナー補給のメカニズムは、トナー濃度に応じた二成分現像剤Ｇの流動性や嵩の変化に加えて磁気吸引力の変化を利用したものであり、トナー濃度が低い二成分現像剤Ｇに対してはトナー補給が行われる一方で、トナー濃度が高い二成分現像剤Ｇに対してはトナー補給が行われない構成になっている。これによってトナー濃度の均一化が図られる。
【００８８】
また、この現像装置５では、現像剤退避部２２側に導入された二成分現像剤Ｇが仕切り部４１により現像剤収容部２１に戻される際に、現像ロール３０から離れた第２の現像剤搬送路２６に戻される。また、トナー収容部２４にあるトナーもトナー補給路２３を介して第２の現像剤搬送路２６に供給される。そして、このように戻された二成分現像剤や供給されたトナーは、第２の搬送路２６と第１の搬送路２５との間において各オーガー３５，３６によって攪拌されながら循環搬送される。また、二成分現像剤が現像ロール３０に供給される際には、現像ロール３０に近接している第１の搬送路２５側にある第１のオーガー３５を経て供給される。
【００８９】
これにより、現像剤収容部２１に存在する二成分現像剤Ｇは、その収容部２１内で十分に攪拌されて十分に摩擦帯電されるため、たとえば現像剤収容部２１にトナー濃度の高い二成分現像剤などが補給されることがあっても、そのトナーＴが十分に帯電された状態で現像ロール３０に供給されることになる。この結果、画像密度の高い画像の現像を行った場合でも、帯電不良のトナーに起因した画像かぶり、トナーの飛散、画像濃度の変動等が発生しにくくなる。
【００９０】
さらに、この現像装置５では、第２のオーガー３６の羽根部３６ｂの外径が第１のオーガー３５の羽根部３５ｂの外径よりも大きく形成されて、第２オーガー３６の現像剤搬送力が第１オーガー３５の搬送力よりも高められているので、現像ロール３０に近い位置にある第１の搬送路２５には二成分現像剤Ｇが多めに搬送されて、その搬送路２５全域にわたって相対的に多めで十分な量の二成分現像剤Ｇが存在するようになる。
【００９１】
これにより、たとえば現像装置５が少し傾いた状態に設置されて使用されたり、あるいは、ベタ画像のような高密度画像の現像が連続して行われてトナーが多めに消費されることなどがあったとしても、二成分現像剤Ｇをその第１搬送路２５から第１のオーガー３５を介して現像ロール３０に対してむらなく安定して供給することができる。
【００９２】
この結果、上記したように傾いた状態で設置した場合に、第１の搬送路２５内の現像剤がたとえば（前記した高トナー濃度の二成分現像剤に対するトナー濃度の自律的制御時に発生する空きスペースの存在も手伝って）片寄った状態となってその搬送路の一部で不足ぎみになることがなくなる。そして、その不足ぎみになった部分で第１オーガー３５の羽根部３５ｂの頂部付近から現像ロール３０に供給される現像剤の量が他の部位から供給される量と異なることにより、その現像ロール３０上で形成される現像剤層に筋状のむらが発生し、かかる筋状のむらが現像した画像にも痕跡（オーガーマーク）となって現れてしまう現象が発生することを防止できるようになる。また、画像密度の高い画像の現像を連続して行った場合でも、第１の搬送路２５には十分に攪拌された二成分現像剤が十分な量だけ常に存在するため、その後の現像においても画像濃度の変動が発生しにくくなる。
【００９３】
しかも、この現像装置５では、隆起部の下流側部位２８Ｂが隔壁のような高さに形成されているので、少なくとも第１搬送路２５内にある二成分現像剤Ｇの隆起部を乗り越えた移動が遮断されるようになり、現像ロール３０に最も近い位置の第１の搬送路２５では二成分現像剤の上記移動による現像剤量の減少が発生することがない。
【００９４】
これにより、たとえば現像装置５が少し傾いた状態に設置されて使用されることがあっても、その第１搬送路２５に設置される第１オーガー３５の搬送方向下流側では、その隆起部の下流側部位２８Ｂの存在によって現像剤が第２の搬送路２６側に移動してしまうことがなく、必要な現像剤量が確保されるようになる。この結果、第１搬送路２５からは二成分現像剤Ｇを現像ロール３０に対してむらなく安定して供給することができるため、傾斜した設置に起因したオーガーマークの発生が防止される。
【００９５】
［実施の形態２］
図８〜図９は実施の形態２に係る現像装置を示すものであり、図８はその現像装置の要部を示す説明図、図９はその現像装置の上面側から見たときの要部を示す説明図である。
【００９６】
この現像装置５Ａは、実施の形態１に係る現像装置５に対して、現像剤収容部２１の底部に新たなオーガー（３７）を設置する第３の現像剤搬送路（２７）を追加して形成するとともに、その追加した搬送路（２７）に対してトナー補給路２３を連通させるように形成する点で変更をしたものである。この変更点以外は実施の形態１に係る現像装置５と同じ構成を採用しており、このため共通する構成部分については図中に同じ符号を付し、また特に必要がなければ以下においてその説明を省略する。また、この現像装置５Ａは、実施の形態１に係る現像装置５に代えて、前述した画像形成装置１に適用される。
【００９７】
第３の現像剤搬送路２７は、現像剤収容部２１の底部において第２の搬送路２６の現像ロール３０の設置する側と反対側の位置に、隆起部２９によって区画されるように形成される。この実施の形態では、図９に示すように、この第３の搬送路２７を第２の搬送路２６と同じ通路形状および寸法で形成するとともに、その両端部において連通部３４ａ，３４ｂを介して第２の搬送路２６と連通するように形成している。隆起部２９は、その最上部が全域にわたって上記隆起部２８の残り部位２８Ａと同じ高さとなるように形成されている。
【００９８】
この第３の搬送路２７に設置する第３のオーガー３７は、基本的に第２のオーガー３６と同じ構造からなるものであり、図１０に示すように、シャフト３７ａに羽根部３７ｂを螺旋状に形成している。また、第３オーガー３７は、その羽根部３７ｂの外径Ｄ３を第２オーガー３６の外径Ｄ２と同じ寸法に設定しており、第１オーガー３５の外径Ｄ１よりも大きな外径となるようにしている。なお、この第３オーガー３７は、二成分現像剤の循環搬送の方向の関係から、第２オーガー３６とは反対側の端部に押出し用羽根部３７ｃを形成している（図１０）。
【００９９】
この第３のオーガー３７は、上記第３の搬送路２７に対してその搬送路底面から所定の間隔をあけた状態で回転可能に設置され、その現像剤搬送方向によって所定の方向に回転駆動するように構成されている。これにより、第３の搬送路２７内にある現像剤が第３のオーガー３７によって図９中の右側端部からその左側端部にむかう点線矢印Ｍ３の方向に攪拌搬送される。また、第３の搬送路２７において第２搬送路２６との連通部３４ｂまで搬送された現像剤は、前記押出し用羽根部３７ｃによって第２搬送路２６側に送りこまれる（点線矢印Ｊ３の方向）。また、第２の搬送路２６において第３搬送路２７との連通部３４ａまで搬送された現像剤の一部は、第２オーガー３６の前記押出し用羽根部３６ｃによって第３の搬送路３７側に送りこまれる（点線矢印Ｊ４の方向）。したがって、二成分現像剤は、図９に示すように２つの搬送路２６，２７の間において反時計回りとなる方向（点線矢印Ｍ３→Ｊ３→Ｍ２→Ｊ４→Ｍ３という順で一巡する方向）に循環するように搬送される。
【０１００】
トナー補給路２３は、第３の搬送路２７と連通するように形成されるが、この場合、実施の形態１と同様に、トナー収容部２４の中央部に形成された開口部２４ａを介して連通した状態となる（図９）。このようなトナー補給路２３の形成により、トナー収容部２４内のトナー等はまず第３の搬送路２７内に取り込まれるようになる（図１０中に示す点線矢印参照）。
【０１０１】
また、この現像装置５Ａにおいては、実施の形態１の場合と同様に、現像剤退避部２２に導入された二成分現像剤は仕切り部４１により第２の搬送路２６に導かれるようになっている。
【０１０２】
次に、この現像装置５Ａの動作について説明する。
【０１０３】
現像装置５Ａでは、その現像剤収容部２１内にある二成分現像剤Ｇが、図９に示すように、３つの搬送路２５，２６、２７において各オーガー３５，３６、３７によりそれぞれ攪拌されつつ２種類の方向に循環するように搬送される点で異なるが、それ以外は実施の形態１に係る現像装置５の場合と同様にして現像動作が行われる。２種類の循環方向とは、１つが搬送路２５，２６の間で形成される点線矢印Ｍ１→Ｊ２→Ｍ２→Ｊ１→Ｍ１という順で一巡するものであり、もう１つが搬送路２６、２７の間で形成される点線矢印Ｍ３→Ｊ３→Ｍ２→Ｊ４→Ｍ３という順で一巡するものである。
【０１０４】
また、この現像装置５Ａは、現像ロール３０により担持搬送される二成分現像剤Ｇのトナー濃度が低い場合には、次のように動作する。
【０１０５】
まず、実施の形態１に係る現像装置５の場合と同様に、その低トナー濃度の二成分現像剤Ｇは、せき止め部４５まで搬送されると、そのせき止め部４５の近傍に滞留している滞留現像剤を余剰現像剤として現像剤退避部２２側に押し出し、その押し出された二成分現像剤が、現像剤退避部２２と連なる仕切り部４１の傾斜部上（迂回路４３内）を通過するようにして流れ落ち、最後に現像剤収容部２１における第２搬送路２６へ流れ込む。
【０１０６】
続いて、このトナー濃度の低い二成分現像剤Ｇが現像剤退避部２２側に導かれると、現像剤収容部２１の各搬送路２５内にはその導かれた分だけ空きスペースが作られる。この結果、第２搬送路２６側から第１搬送路２５にその空きスペースの発生にほぼ相応して二成分現像剤Ｇが供給されて、搬送路２６内等の現像剤の量が減る。また、トナー濃度の低下による二成分現像剤Ｇ自体の体積も減少する。これにより、搬送路２６，２７にも空きスペースが発生するため、トナー補給路２３内およびその付近にある二成分現像剤Ｇは、オーガー３７、３６による搬送力と現像剤の自重により上記空きスペースに引き込まれて流動する。また、これにより、トナー補給路２３は、トナー収容部２４からトナーＴ及びトナー濃度の非常に高い二成分現像剤Ｇを受け入れることになる。このようにしてトナーＴ及びトナー濃度が非常に高い二成分現像剤Ｇは、図１０に太い点線の矢印で示すように、トナー補給路２３を経て現像剤収容部２１の第３の搬送路２７側に速やかに供給され、最終的に他の現像剤Ｇと混合された状態で第１の搬送路２５まで供給される。
【０１０７】
一方、この現像装置５Ａは、現像ロール３０により担持搬送される二成分現像剤Ｇのトナー濃度が高い場合には、次のように作動する。
【０１０８】
この場合には、その高トナー濃度の二成分現像剤Ｇは、実施の形態１に係る現像装置５の場合と同様に、その多くのものが仕切り部４１の先端部４１ｂよりも現像ロール３０の回転方向上流側の位置で現像ロール３０から離れて落下し、現像剤退避部２２側に誘導されることもなく、再び現像剤収容部２１（本例では第１の搬送路２５側）に戻る。また、このときは、やはり実施の形態１に係る現像装置５の場合と同様に、トナー収容部２４からトナーＴ及びトナー濃度の非常に高い二成分現像剤Ｇがトナー補給路２３を通して現像剤収容部２１（第３搬送路２７）側に供給されることがない。
【０１０９】
以上のように、この現像装置５Ａにおけるトナー補給のメカニズムは、基本的に実施の形態１に係る現像装置５の場合と同様であり、トナー濃度が低い二成分現像剤Ｇに対してはトナー補給が行われ、トナー濃度が高い二成分現像剤Ｇに対してはトナー補給が行われないようになっている。
【０１１０】
また、特にこの現像装置５Ａでは、トナー収容部２４からトナー補給路２３を通じて取り込まれるトナーＴ等と現像剤退避部２２から仕切り部４１に誘導されて取り込まれる二成分現像剤Ｇとは、互いに異なる現像剤搬送路２６，２７に分かれて取り込まれることになる。これにより、そのトナー等と二成分現像剤とは、異なる搬送路２６，２７において互いに干渉されることなく各オーガー３６，３７によって良好に当該搬送路２６，２７内にすでにある現像剤と攪拌される。また、トナー収容部２４からのトナー等は、現像ロール３０から最も離れた位置にある第３の搬送路２７に取り込まれるため、現像ロール３０に供給されるまでの攪拌時間が多く確保されるようになる。この結果、トナー濃度の自律的制御が良好に行われるとともに、トナー帯電が十分に行われる。
【０１１１】
この他、この現像装置５Ａにおいても、実施の形態１に係る現像装置５の場合と同様に、現像剤収容部２１において複数（３つ）のオーガー３５〜３７による二成分現像剤の攪拌搬送を行うようにしているので、帯電不良のトナーに起因した画像かぶり、トナーの飛散、画像濃度の変動等が発生しにくくなる。
【０１１２】
また同様に、第２及び第３のオーガー３６、３７の羽根部の外径Ｄ２，Ｄ３がいずれも第１のオーガー３５の羽根部の外径Ｄ１よりも大きく形成されて（図１０）、第２及び第３のオーガー３６、３７の各現像剤搬送力がいずれも第１オーガー３５の搬送力よりも高められているので、現像装置５Ａが少し傾いた状態に設置されて使用されたり、あるいは、ベタ画像のような高密度画像の現像が連続して行われた後の現像が行われることなどがあったとしても、その傾斜した設置に起因したオーガーマークの発生が防止されるようになり、また、画像密度の高い画像の現像を連続して行った後の現像においても画像濃度の変動が発生しにくくなる。
【０１１３】
さらに同様に、現像ロール３０に最も近い位置にある隆起部２８の下流側部位２８Ｂが隔壁のような高さに形成されているので、たとえば現像装置５Ａが少し傾いた状態に設置されて使用されることがあっても、その傾斜した設置に起因したオーガーマークの発生が防止される。
【０１１４】
［実施の形態３］
図１１〜図１２は実施の形態３に係る現像装置を示すものであり、図１１はその現像装置の要部を示す説明図、図１２はその現像装置の上面側から見たときの要部を示す説明図である。
【０１１５】
この現像装置５Ｂは、実施の形態１に係る現像装置５に対して、  さらに、以上のような現像装置においては、トナー補給路２３の第２搬送路２６と連通する開口部２４ａと仕切り部４１の二成分現像剤Ｇを第２搬送路２６へ導き入れる部分４１ｅとを第２搬送路２６の第２オーガー３６の回転軸方向において異なる位置に配置する点で変更をしたものである。この変更点以外は実施の形態１に係る現像装置５と同じ構成を採用しており、このため共通する構成部分については図中に同じ符号を付し、また特に必要がなければ以下においてその説明を省略する。ちなみに、この現像装置５Ｂも、実施の形態１に係る現像装置５に代えて、前述した画像形成装置１に適用される。
【０１１６】
トナー補給路２３の開口部２４ａは、図１２に示すように、第２搬送路２６に設置される第２オーガー３６の回転軸方向長さの一部に相当する幅（たとえばその軸方向長さの１／６〜１／３程度の寸法）で形成されている。
【０１１７】
一方、仕切り部４１の上記導き入れ部分４１ｅについても、第２搬送路２６に設置される第２オーガー３６の回転軸方向長さの一部に相当する幅（たとえばその軸方向長さの１／４〜１／３程度の寸法）で形成されている。このような幅からなる導き入れ部分４１ｅは、仕切り部４１のベースプレート４１ａの傾斜部においてその先端部４１ｂの両端部から下端部４１ｃにむけて次第に中央部にむけて先細り（接近）するような状態でガイド用の側壁部４２ａ，４２ｂを設けることで形成している。側壁部４２ａ，４２ｂは、ベースプレート４１ａと別の部材（板材）を取り付けることで形成されるが、これ以外にも、たとえばベースプレート４１ａを切削加工することで得られる凹溝の側壁面で構成するようにしてもよい。
【０１１８】
そして、このトナー補給路２３の開口部２４ａと仕切り部４１の導き入れ部分４１ｅは、図１２に示すように、第２オーガー３６の回転軸方向において異なる位置に配置している。特にこの実施の形態３では、その開口部２４ａと導き入れ部分４１ｅを上記回転軸方向においてまったく重複させない別の位置に配置させているとともに、その導き入れ部分４１ｅを開口部２４ａよりも第２オーガー３６の現像剤搬送方向（Ｍ２）上流側となる位置に配置させている。
【０１１９】
次に、この現像装置５Ｂの動作について説明する。
【０１２０】
現像装置５Ｂでは、その現像剤収容部２１内にある二成分現像剤Ｇが、実施の形態１に係る現像装置５の場合と同様に、図１１や図１２に示すように、２つの搬送路２５，２６において各オーガー３５，３６によりそれぞれ攪拌されつつ循環するように搬送された後に、現像ロール３０に供給されて現像動作が行われる。
【０１２１】
また、この現像装置５Ｂは、現像ロール３０により担持搬送される二成分現像剤Ｇのトナー濃度が低い場合には、次のように動作する。
【０１２２】
まず、実施の形態１に係る現像装置５の場合と同様に、その低トナー濃度の二成分現像剤Ｇは、せき止め部４５まで搬送されると、そのせき止め部４５の近傍に滞留している滞留現像剤を余剰現像剤として現像剤退避部２２側に押し出し、その押し出された二成分現像剤が、現像剤退避部２２と連なる仕切り部４１の傾斜部上（迂回路４３内）を通過するようにして流れ落ち、最後に導き入れ部４１ｅを通して現像剤収容部２１における第２搬送路２６またはトナー収容部２４へ流れ込む。
【０１２３】
続いて、このトナー濃度の低い二成分現像剤Ｇが第２搬送路２６に導かれた場合には、実施の形態１に係る現像装置５の場合と同様に、現像剤収容部２１の各搬送路２５，２６内にはその導かれた分だけ空きスペースが作られるため、トナー補給路２３内およびその付近にある二成分現像剤Ｇがオーガー３６，３５による搬送力と現像剤の自重により上記空きスペースに引き込まれ、トナー補給路２３付近に存在する二成分現像剤Ｇが流動する。これにより、トナー補給路２３は、トナー収容部２４からトナーＴ及びトナー濃度の非常に高い二成分現像剤Ｇを受け入れる。このようにしてトナーＴ及びトナー濃度が非常に高い二成分現像剤Ｇは、トナー補給路２３の開口部２４ａを通して現像剤収容部２１の第２の搬送路２６側）に速やかに供給される。
【０１２４】
一方、この現像装置５Ｂは、現像ロール３０により担持搬送される二成分現像剤Ｇのトナー濃度が高い場合には、次のように作動する。
【０１２５】
この場合には、その高トナー濃度の二成分現像剤Ｇは、実施の形態１に係る現像装置５の場合と同様に、その多くのものが仕切り部４１の先端部４１ｂよりも現像ロール３０の回転方向上流側の位置で現像ロール３０から離れて落下し、現像剤退避部２２側に誘導されることもなく、再び現像剤収容部２１（本例では第１の搬送路２５側）に戻る。また、このときは、やはり実施の形態１に係る現像装置５の場合と同様に、トナー収容部２４からトナーＴ及びトナー濃度の非常に高い二成分現像剤Ｇがトナー補給路２３を通して現像剤収容部２１（第２搬送路２６）側に供給されることがない。
【０１２６】
以上のように、この現像装置５Ｂにおけるトナー補給のメカニズムは、基本的に実施の形態１に係る現像装置５の場合と同様であり、トナー濃度が低い二成分現像剤Ｇに対してはトナー補給が行われ、トナー濃度が高い二成分現像剤Ｇに対してはトナー補給が行われないようになっている。
【０１２７】
また、特にこの現像装置５Ｂでは、トナー収容部２４からトナー補給路２３の開口部２４ａを通じて取り込まれるトナーＴ等と現像剤退避部２２から仕切り部４１に誘導されて導き入れ部４１ｅを通じて取り込まれる二成分現像剤Ｇとは、同じ第２の剤搬送路２６に供給されるが、そのトナーＴ等が二成分現像剤Ｇよりもその搬送路２６における第２のオーガー３６の搬送方向下流側の位置に供給されるようになる。これにより、そのトナー等が仕切り部４１側から取り込まれる二成分現像剤とぶつかって干渉されることなく当該搬送路２６にすでにある二成分現像剤と円滑かつ迅速に攪拌されて混合されるようになり、トナーの補給が遅れることはない。これにより、トナー濃度の自律的制御が良好にかつ円滑に行われるとともに、トナー帯電も十分に行われる。
【０１２８】
この他、この現像装置５Ｂにおいても、実施の形態１に係る現像装置５の場合と同様に、現像剤収容部２１において複数（２つ）のオーガー３５〜３６による二成分現像剤の攪拌搬送を行うようにしているので、帯電不良のトナーに起因した画像かぶり、トナーの飛散、画像濃度の変動等が発生しにくくなる。
【０１２９】
また同様に、第２のオーガー３６の羽根部の外径Ｄ２が第１のオーガー３５の羽根部の外径Ｄ１よりも大きく形成されて（図１３）、第２オーガー３６の現像剤搬送力が第１オーガー３５の搬送力よりも高められているので、現像装置５Ｂの傾斜設置に起因したオーガーマークの発生が防止されるようになり、また、画像密度の高い画像の現像を連続して行った後の現像においても画像濃度の変動が発生しにくくなる。さらに同様に、現像ロール３０に隆起部の下流側部位２８Ｂが隔壁のような高さに形成されているので、たとえば現像装置５Ｂの傾斜設置に起因したオーガーマークの発生が防止される。
【０１３０】
＜試験＞
以下、上記実施の形態１〜３に係る現像装置５、５Ａ，５Ｂなどを用いて、傾斜設置によるオーガーマークの発生状況と連続ベタ画像現像後における現像時の濃度変動状況について行った試験結果について説明する。
【０１３１】
試験対象の現像装置を適用した画像形成装置１の条件は次の通りである。
・感光ドラム２：φ８４ｍｍの有機感光体を使用し、その周速を６５ｍｍ／ｓ、画像部の表面電位を−１５０Ｖ、非画像部の表面電位を−６５０Ｖに設定した。
・帯電装置３：スコロトンを使用し、その放電ワイヤへの印加電圧を−４ｋＶ、そのグリッド電圧を−６５０Ｖに設定した。
・露光装置４：６００ｄｐｉの密度で書き込み可能なＬＥＤアレイを使用した。
・転写装置７：ファイ２ｍｍの転写ロール（金属ロール上に導電性ゴム層を形成したもの）を使用し、その周速を６５ｍｍ／ｓ、転写バイアス電圧を１．２ｋＶに設定した。
・クリーニング装置８：弾性ゴムブレードを使用し、突き当て圧力を１．５ｇ／ｍｍに設定した。
・定着装置１０：加圧ロール１１としてφ２５ｍｍの金属ロール（電熱ヒータ内蔵）と加圧ロール１２としてφ２５ｍｍの弾性ロールを使用し、その周速を６５ｍｍ／ｓ、定着温度を１８０℃に設置した。
【０１３２】
実施の形態１に係る現像装置５（実施例１）の条件は次の通りである。
・現像ロール３０：回転スリーブ３１としてφ１８ｍｍの金属円筒体を使用し、表面の十点平均表面粗さＲｚを７μｍに設定した。磁極ロール３２として図１４に示すような着磁パターンとなる７極の磁極を配置したものを使用した。また、その現像剤搬送量を５８０ｇ／ｍ2、感光体ドラム２とのギャップを２５０μｍ、現像バイアスを−５００Ｖの直流成分に１．３ｋＶ、周波数３．５ｋＨｚの交流成分を重畳させたもの、スリーブ３１の周速を３４０ｍｍ／ｓに設定した。
・第１のオーガー３５：φ４ｍｍのシャフト３５ａに外径が７．８ｍｍとなる羽根部３５ｂをピッチ１５ｍｍの螺旋状に形成した、攪拌搬送有効長さが２２０ｍｍ程度のオーガーを使用した。周速は４６０ｒｐｍに設定した。
・第２のオーガー３６：羽根部３６ｂの外径が１０．０ｍｍとなるように形成した以外は第１のオーガーと同じものを使用した。周速は４６０ｒｐｍに設定した。
【０１３３】
・仕切り部４１：先端部４１ｂが搬送磁極（Ｎ１）より現像剤搬送方向上流側の位置で現像ロール３０の表面と３ｍｍの間隙になるように設定した。
・せき止め部４５：搬送磁極（Ｎ１）より現像剤搬送方向下流側で現像ロール３０の表面と４００μｍの間隙になるように設定した。
・隆起部２８：全長１９０ｍｍのうち第１オーガー３５の現像剤搬送方向（Ｍ１）下流側となる５０ｍｍ程度の領域の部位を仕切り部４１に達する高さに設定した。その残り部位２８Ｂはその最上部が第２のオーガー３６の中心軸の高さになるように設定した。
・トナー補給路２３：その幅を５０ｍｍ程度に設定した。
・二成分現像剤Ｇ：磁性キャリアとして体積平均粒径５０μｍの半導電性粒子を使用し、トナーＴとして磁性体１５重量％を含有した平均粒径９μｍのポリエステル系着色粒子を使用した。イニシャルの現像剤収容部２１への現像剤仕込み量を１２０ｇとした。
【０１３４】
実施の形態２に係る現像装置５Ａ（実施例２）の条件は、基本的に実施の形態１に係る現像装置５と同じであり、異なる条件部分は以下の点である。
・第３のオーガー３７：第２のオーガー３６と同じものを使用した。その周速も同じ値に設定した。
・二成分現像剤Ｇ：イニシャルの現像剤収容部２１への仕込み量を１５０ｇとした。
【０１３５】
実施の形態３に係る現像装置５Ｂ（実施例３）の条件は、基本的に実施の形態１に係る現像装置５と同じであり、異なる条件部分は以下の点である。
・仕切り部４１：その下端部４１ｃにおける導き入れ部４１ｅの幅を５０ｍｍ程度に設定した。また、トナー補給路２３の開口部２４ａに対して第２オーガー３６の現像剤搬送方向（Ｍ２）下流側となる位置に配置した。
【０１３６】
また、比較のための現像装置５００（比較例）として次のものを用意した。すなわち、図１７に示すように隆起部２８をその全域にわたって実施の形態１に係る現像装置５における隆起部の残り部位２８Ａと同じ高さに設定するとともに、第１オーガー３５と第２オーガー３６をその各外径Ｄ１、Ｄ２が同一の寸法となるように変更した以外は、その現像装置５と同じ構成からなるものである。
【０１３７】
そして、現像装置傾斜によるオーガーマークの発生状況に関する試験は、図３に示すように、現像装置（５）を「前」、「後」、「左」、「右」の４方向にそれぞれ水平基準面に対して下方側に３°傾いた状態に設置し、画像密度２０％の全面ハーフトーンの画像を被記録媒体（用紙）５００枚分連続してプリント（現像）した。このときに得られる画像を観察し、以下の基準で評価した。結果を図１５に示す。
・「０」…発生せず。
・「１」…少々発生した。
・「２」…視認できる程度に発生した（許容限界）。
・「３」…目立つ程度に発生した（許容範囲外）。
【０１３８】
また、連続ベタ画像現像後における現像時の濃度変動状況に関する試験は、各現像装置をいずれも水平状態に設置したうえで、上記試験時と同じ全面ハーフトーンの画像を１００枚連続してプリントした後、画像密度１００％の全面ベタの画像を５枚分連続してプリントし、しかる後、再び上記全面ハーフトーンの画像を１０枚連続してプリントした。この試験では、プリントの画像の濃度を測定する変わりに、図１６に示すように、ハーフトーン画像の連続プリント後にベタ画像の連続プリントを完了した時点での現像装置内の二成分現像剤のトナー濃度値（最低値）と、その後のハーフトーン画像のプリントを行いトナー濃度の自律的制御により回復するときの現像装置内の二成分現像剤のトナー濃度の最高値との差分（濃度差）を「濃度変動量」として測定した。上記トナー濃度の最低値および最高値については、１枚ブリントするごとに現像ロール上の現像剤をサンプリングしてブローオフ法により測定した。結果を図１５に併せて示す。なお、このときの濃度変動量の望ましい許容値は１％以内である。
【０１３９】
図１５に示される結果から、トナー濃度の自律的制御を行うタイプの現像装置（比較例）では「後」および「右」の方向に傾けて設置したときにオーガーマークが発生しやすい傾向にあるが、実施例１〜３のように構成した現像装置ではそのオーガーマークの発生を防止できることが確認できる。
【０１４０】
また、上記画像濃度変動については、比較例の現像装置では大幅に変動する傾向にあるが、実施例１のように構成した現像装置５ではその変動量を低減（おおよそ半減）することが可能となり、さらに、実施例２，３のように構成した現像装置５Ａ，５Ｂではその変動量を許容レベルまで抑制できることが確認できる。
【図面の簡単な説明】
【０１４１】
【図１】実施の形態１に係る画像形成装置の要部を示す説明図である。
【図２】実施の形態１に係る現像装置の要部を示す説明図である。
【図３】図２の現像装置を上面側から見たときの要部を示す説明図である。
【図４】図２の現像装置の一部を拡大して示す説明図である。
【図５】現像装置に使用するオーガーを示す説明図である。
【図６】二成分現像剤のトナー濃度が低い場合における、トナー濃度の自律的な制御動作の状態を示す説明図である。
【図７】二成分現像剤のトナー濃度が高い場合における、トナー濃度の自律的な制御動作の状態を示す説明図である。
【図８】実施の形態２に係る現像装置の要部を示す説明図である。
【図９】図８の現像装置を上面側から見たときの要部を示す説明図である。
【図１０】図８の現像装置の一部を拡大して示す説明図である。
【図１１】実施の形態３に係る現像装置の要部を示す説明図である。
【図１２】図１１の現像装置を上面側から見たときの要部を示す説明図である。
【図１３】図１１の現像装置の一部を拡大して示す説明図である。
【図１４】実施例で用いた現像ロールにおける磁極ロールの着磁パターンを示す図である。
【図１５】試験の結果を示す図表である。
【図１６】画像濃度変動量について示す説明図である。
【図１７】比較例の現像装置を上面側から見たときの要部を示す説明図である。
【符号の説明】
【０１４２】
１…画像形成装置、５，５Ａ，５Ｂ…現像装置、２１…現像剤収容部、２２…現像剤退避部、２３…トナー補給路、２４…トナー収容部、２４ａ…開口部、２５…第一の現像剤搬送路（現像剤担持体と最も近い位置にある現像剤搬送路）、２６…第２の現像剤搬送路（現像剤担持体と２番目に近い位置にある現像剤搬送路）、２７…第３の現像剤搬送路（現像剤担持体と２番目以降に近い位置にある現像剤搬送路）、２８…隆起部（現像剤担持体と最も近い位置にある隆起部）、２８Ｂ…隆起部の所定領域の部位、２９…隆起部、３０…現像ロール（現像剤担持体）、３５…第１のオーガー（現像剤担持体と最も近い位置にある現像剤攪拌搬送部材）、３６…第２のオーガー、３７…第３のオーガー、４１…仕切り部、４１ｅ…導き入れ部、４３…迂回路、４５…せき止め部、５０…現像剤分離手段、Ｔ…トナー、Ｇ…二成分現像剤、Ｄ１〜Ｄ３…羽根部の外径。
【図１】
2006084976.tif 000003
【図２】
2006084976.tif 000004
【図３】
2006084976.tif 000005
【図４】
2006084976.tif 000006
【図５】
2006084976.tif 000007
【図６】
2006084976.tif 000008
【図７】
2006084976.tif 000009
【図８】
2006084976.tif 000010
【図９】
2006084976.tif 000011
【図１０】
2006084976.tif 000012
【図１１】
2006084976.tif 000013
【図１２】
2006084976.tif 000014
【図１３】
2006084976.tif 000015
【図１４】
2006084976.tif 000016
【図１５】
2006084976.tif 000017
【図１６】
2006084976.tif 000018
【図１７】
2006084976.tif 000019