(57)【要約】 【課題】  駆動トルクの上昇を抑えながら、トナー収容部内のトナーの流動性低下を防止し、トナーの分散性・帯電性をよくする。【解決手段】  一成分現像剤としてのトナーを収容するトナー収容部４１と、トナー収容部内のトナーを攪拌するトナーパドル５６と、トナー収容部４１内のトナーを現像ローラ２５に供給する供給ローラ５０とを有する現像部６０と、現像部のトナー収容部に連通してトナーを供給するトナーカートリッジ６２とを備えた現像装置において、回転しながらトナー収容部内のトナーを剪断するトナー剪断部材５７を設け、トナー剪断部材が一回転毎にトナー収容部内のトナー滞留部上部表面より完全露出するようにする。【選択図】  図２
2006221101.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一成分現像剤としてのトナーを担持して搬送し、対向する潜像担持体上に形成された静電潜像にトナーを供給する現像剤担持体と、トナーを収容するトナー収容部と、回転しながら該トナー収容部内のトナーを攪拌するトナー攪拌手段と、該トナー収容部のトナーを現像剤担持体に供給する供給部材とを有する現像部と、該現像部のトナー収容部に連通してトナーを供給するトナー供給部とを備えた現像装置において、
回転しながら上記トナー収容部内のトナーを剪断するトナー剪断部材を単数または複数設け、該トナー剪断部材が一回転毎に該トナー収容部内のトナー滞留部上部表面より完全露出するよう構成したことを特徴とする現像装置。
【請求項２】
請求項１の現像装置において、上記単数または複数のトナー剪断部材の少なくとも一端または一旦近傍を回転中心となる回転軸より法線方向に延伸した支持部材に固定し、該トナー剪断部材の断面の該回転軸の法線方向に占める長さの和Ｂ（＝Σｂ）[ｍｍ]の最大値ＢＭＡＸが、該トナー剪断部材の最外周回転軌跡の直径をＤ[ｍｍ]、該トナー剪断部材の回転軸の外径をｄ[ｍｍ]とすると、  ＢＭＡＸ≦０．２（Ｄ−ｄ）、を満たすことを特徴とする現像装置。
【請求項３】
請求項１または２の現像装置において、トナー剪断部材を複数備え、該トナー剪断部材の５０％以上を該トナー剪断部材の最外周回転軌跡上または最外周回転軌跡近傍に配置したことを特徴とする現像装置。
【請求項４】
請求項１、２または３の現像装置において、上記トナー収容部の底面のうち、上記現像剤担持体側に向かって上り勾配面となる領域の面積ＳＲが、上記現像剤担持体側に向かって下り勾配面となる領域の面積ＳＤ以上であることを特徴とする現像装置。
【請求項５】
請求項１、２、３または４の現像装置において、上記トナー収容部より余剰トナーを排出するトナー排出口を備え、該トナー収容部内のトナー滞留部上部表面の上下方向の変位レベルが、該トナー排出口の下面レベルと略一致していることを特徴とする現像装置。
【請求項６】
請求項１、２、３、４または５の現像装置において、上記現像装置が上記潜像担持体に対し接離動作を行うよう駆動する駆動手段を備え、該駆動手段による該潜像担持体への接近動作の最大加速度ＧＩＮが該潜像担持体からの離反動作の最大加速度ＧＯＵＴ以下であるよう構成したことを特徴とする現像装置。
【請求項７】
一成分現像剤としてのトナーを担持して搬送し、対向する潜像担持体上に形成された静電潜像にトナーを供給する現像剤担持体と、トナーを収容するトナー収容部と、回転しながら該トナー収容部内のトナーを攪拌するトナー攪拌手段と、該トナー収容部のトナーを現像剤担持体に供給する供給部材とを有する現像部と、該現像部のトナー収容部に連通してトナーを供給するトナー供給部とを備えた現像装置において、
上記現像剤収容部内にトナー最大粒径ｒｔ（Ｍａｘ）より大きい最小粒径ｒＲ(Ｍｉｎ)で、トナーの真比重ρｔ以下の真比重ρＲを有する流動性向上用大粒径粒子を収容し、上記トナー攪拌手段と上記供給部材との間および該トナー攪拌手段と上記現像剤担持体との間に、該大粒子の最小粒径ｒＲ(Ｍｉｎ)より小さい最大開口径を有し、該大粒径粒子の通過を阻止する粒径選択フィルタを備えたことを特徴とする現像装置。
【請求項８】
請求項７の現像装置において、上記大粒径粒子が中空粒子であることを特徴とする現像装置。
【請求項９】
請求項７または８の現像装置において、回転しながら上記トナー収容部内のトナーを剪断するトナー剪断部材を単数または複数設け、該トナー剪断部材が一回転毎に該トナー収容部内のトナー滞留部上部表面より完全露出するよう構成したことを特徴とする現像装置。
【請求項１０】
請求項１、２、３、４、５、６または９の現像装置において、上記トナー剪断部材の回転軸を上記トナー攪拌手段の回転軸と同一にしたことを特徴とする現像装置。
【請求項１１】
請求項１、２、３、４、５、６、９または１０の現像装置において、上記トナー剪断部材の回転方向の先端面を上記回転軸に対して傾斜させたことを特徴とする現像装置。
【請求項１２】
請求項１、２、３、４、５、６、９、１０または１１の現像装置において、上記回転軸方向及び回転方向の相対位置の一部が異なる複数のトナー剪断部材を設けたことを特徴とする現像装置。
【請求項１３】
請求項１、２、３、４、５、６、９、１０、１１または１２の現像装置において、上記トナー剪断部材の回転軸法線方向断面の回転方向平均長Ｌθ（ＡＶＥ）と該断面の回転軸法線方向平均長Ｌｒ（ＡＶＥ）が、Ｌθ（ＡＶＥ）≧Ｌｒ（ＡＶＥ）であることを特徴とする現像装置。
【請求項１４】
請求項１、２、３、４、５、６、９、１０、１１、１２または１３の現像装置において、上記トナーが平均円形度０．９０〜０．９９のトナーであることを特徴とする現像装置。
【請求項１５】
潜像担持体を均一に帯電させる帯電装置と、該潜像担持体を露光して静電潜像を形成する露光装置と、潜像担持体上に形成された静電潜像にトナー付着させて現像する現像装置とを備えた画像形成装置において、
上記現像装置として請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２，１３または１４の現像装置を用いることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１６】
請求項１５の画像形成装置において、上記潜像担持体の帯電電位をVD、露光後電位をVL、現像バイアス電圧をVBとすると、０＜｜VD｜−｜VB｜＜｜VD−VL｜＜４００Vの関係を満たすことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１７】
像担持体と、帯電手段、現像手段、クリ−ニング手段より選ばれる少なくとも一つの手段を一体に支持し、画像形成装置本体に着脱自在であるプロセスカ−トリッジにおいて、上記現像手段として、請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２，１３または１４何れか一項に記載の現像装置を用いることを特徴とするプロセスカ−トリッジ。
【請求項１８】
一成分トナーを担持して搬送する現像剤担持体と、トナーを収容するトナー収容部と、回転しながら該トナー収容部内のトナーを攪拌するトナー攪拌手段と、該トナー収容部トナーを現像剤担持体に供給する供給ローラとを備えた現像部と、該現像部にトナーを供給するトナー供給部とを備えた現像手段により潜像担持体上に形成された静電潜像を現像する画像形成方法において、
上記現像手段として請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２，１３または１４何れか一項に記載の現像装置を用いることを特徴とする画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に用いてられる現像装置並びにこれを備える画像形成装置、プロセスカートリッジ及び画像形成方法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に、トナーから成る一成分現像剤を用いた現像装置が広く用いられている。この現像装置では、トナーは現像剤供給部材、現像剤担持体、現像剤量規制部材等のトナー帯電部材と摺擦することにより摩擦帯電する。現像剤担持体は摩擦帯電したトナーを担持して潜像担持体との最近接領域である現像領域まで搬送し、潜像担持体上の静電潜像に供給する。現像領域では、現像剤担持体上のトナーは一様に帯電していることが理想的であるが、中には摩擦帯電が不十分で十分に帯電されないものもある。十分に帯電されていない弱帯電トナーは、現像剤担持体が露出する現像装置の開口部において現像剤担持体から離れて機内に浮遊し、本体機内を汚染したり、記録紙を汚染して画像品位を低下させたりしてしまう。
【０００３】
また、経時でトナーやトナー帯電部材は劣化して、互いに相手部材を摩擦帯電し難くなる。トナーでは、経時で、外添剤が母体トナー表面から遊離したり、母体トナー表面に埋没したりして、帯電性能が低下していく。また、トナーの流動性も低下してトナー凝集隗を作り易くなる。トナー凝集隗では、トナー帯電部材と十分に摺擦しないトナーの割合が増えるので、さらにトナーの帯電性は低下する。これらにより、次第にトナー帯電性は低下し、弱帯電トナーの比率が増加し、さらには逆帯電トナーも発生する。これらの弱帯電トナーや逆帯電トナーが現像剤担持体によって現像領域に搬送されると、地汚れが発生し、経時で画像品位が低下するという問題を引き起こす。
【０００４】
従来の現像装置では、現像装置内に設けられた現像剤攪拌搬送部材にて現像剤を攪拌することで、トナーの流動性を維持しようとしている。この現像剤攪拌搬送部材としては、回転軸と連続しているシートや板状のものが広く用いられている。しかしながら、現像装置の長寿命化の流れに伴い、このような現像剤攪拌部材による攪拌だけでは、上記経時劣化によるトナーの流動性低下は避けられずに、トナー凝集隗が発生してしまう状況になっている。現像剤収容部内のトナーの流動性低下を抑制するものとしては、特許文献１、２、３、４、５等が知られている。
【０００５】
特許文献１では、現像剤収容器に収容された非磁性一成分現像剤を、回転軸に対してする傾いた縁を有する長孔を有するシート部材により攪拌搬送する現像剤攪拌搬送手段を備えた画像形成装置を開示している。この画像形成装置は、シート部材に設けた長孔により供給ローラ等のトナー帯電部材への現像剤の過剰供給を防止して、トナー帯電部材との摺接を良好にする。また、長孔の縁は傾けられているため、孔の設けられていない部分にのった現像剤も長孔を介して落下し易くなり、現像剤の流動性を確保する。しかし、この画像形成装置では、経時の流動性低下に対する効果が不十分であり、経時で画像品位が低下するという問題は免れない。
【０００６】
また、特許文献２では、二成分現像装置において、トナー帯電部材であるキャリアとトナーを攪拌しながら搬送する現像剤攪拌手段として、回転軸と、回転軸と空隙を有して配置される現像剤攪拌部材とからなるものを開示している。この現像攪拌手段では、回転軸の近傍に現像剤が通過できる空隙ができるので、従来の回転軸と連続しているシート状や板状の現像剤攪拌部材とは異なり、回転により現像剤攪拌部材がトナーの凝集隗を剪断し、現像剤中に細かく分散しながら現像剤とトナーとを攪拌していく。
【０００７】
特許文献２は、二成分現像装置において、トナー収容部のトナーの流動性低下を抑制するものであるが、二成分現像装置に較べ一成分現像装置では、流動性低下の抑制はさらに重要となる。これは、二成分現像装置では、トナー帯電部材であるキャリアがトナーを帯電するとともに、トナーの凝集隗を解砕し、分散させる機能を持つ。そこで、ある程度流動性低下を抑制すれば、良好な帯電性を確保することができる。しかしながら、一成分現像装置では、トナー帯電部材によるトナー凝集隗の剪断、解砕効果は期待できず、流動性低下をさらに抑制したトナーをトナー帯電部材と摺擦させるよう供給する必要がある。
【０００８】
さらに、トナーカートリッジから新しいトナーをトナー収容部に供給して、トナー収容部のトナーを現像剤担持体に供給して現像をおこなう一成分現像装置では、トナー収容部内のトナーの流動性低下を抑制することは重要な課題となる。これは、現像部のトナー収容部に残っている古いトナーが凝集状態であると、トナーカートリッジから補給された新しいトナーとの分散性が悪く、現像剤担持体に古いトナーが供給されたときには画像劣化を引き起こす可能性があることによる。
【０００９】
特許文献３では、現像装置にトナーカートリッジを装着して、トナーカートリッジに収容された一成分トナーをトナー収容部を介して現像ローラに供給するものにおいて、現像ローラ近傍に攪拌部材を配置しトナー収容部に収容されたトナーを攪拌するとともに、攪拌部材を現像ローラに連動させて駆動するものが提案されている。この現像装置では、現像ローラの下部やトナー収容部下部でトナーの流動性が低下しやすくトナーのブロッキング状態が発生することの防止を課題としている。また、特許文献３に開示される現像装置では、トナー攪拌部材は回転軸と空隙を有して配置される針金状のものが示されており、これも回転軸と連続しているシート状や板状のトナー攪拌部材に較べ、トナー凝集隗を剪断する効果は大きいといえる。
【００１０】
また、トナー側で、トナーの球形化処理をおこなったり、外添剤によってトナー母体間の接触面積を少なくしたりして、トナー凝集隗をでき難くすることも行われている（例えば、特許文献４、特許文献５）。
【００１１】
【特許文献１】特開平１１―３１１８９５号公報
【特許文献２】特開平１１―１９４９５３号公報
【特許文献３】特開平５−１１６０５号公報
【特許文献４】特開平２−１５１８７２号公報
【特許文献５】特第０２７５４６１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
特許文献３に開示される現像装置では、トナー収容部の下部に滞留したトナーのなかに埋まるようにトナー攪拌部材を設け、滞留したトナーを攪拌して流動性を向上させている。このようにトナー攪拌部材周辺をトナーが埋め尽くした状態では、トナー攪拌部材の駆動トルクが上昇しやすい。また、トナー攪拌部材を回転させると、周辺のトナーにも雪崩現象的な動きを与えるが、トナー攪拌部材周辺をトナーが埋め尽くしていると、この動きを受け難く、流動性低下抑制効果としてはまだ不十分であった。また、特許文献４、特許文献５の方法では、トナーのコストが高くなってしまうという欠点がある。
【００１３】
本発明は上記背景に鑑みなされたものである。その目的とするところは、駆動トルクの上昇を抑えながら、トナー収容部内のトナーの流動性低下を防止し、トナーの分散性・帯電性をよくすることのできる一成分現像装置、画像形成装置、プロセスカートリッジおよび画像形成方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、一成分現像剤としてのトナーを担持して搬送し、対向する潜像担持体上に形成された静電潜像にトナーを供給する現像剤担持体と、トナーを収容するトナー収容部と、回転しながら該トナー収容部内のトナーを攪拌するトナー攪拌手段と、該トナー収容部のトナーを現像剤担持体に供給する供給部材とを有する現像部と、該現像部のトナー収容部に連通してトナーを供給するトナー供給部とを備えた現像装置において、回転しながら上記トナー収容部内のトナーを剪断するトナー剪断部材を単数または複数設け、該トナー剪断部材が一回転毎に該トナー収容部内のトナー滞留部上部表面より完全露出するよう構成したことを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の現像装置において、上記単数または複数のトナー剪断部材の少なくとも一端または一旦近傍を回転中心となる回転軸より法線方向に延伸した支持部材に該回転軸に対して平行または傾斜するように固定し、該トナー剪断部材の断面の該回転軸の法線方向に占める長さの和Ｂ（＝Σｂ）[ｍｍ]の最大値ＢＭＡＸが、該トナー剪断部材の最外周回転軌跡の直径をＤ[ｍｍ]、該トナー剪断部材の回転軸の外径をｄ[ｍｍ]とすると、  ＢＭＡＸ≦０．２（Ｄ−ｄ）、を満たすことを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項１または２の現像装置において、トナー剪断部材を複数備え、該トナー剪断部材の５０％以上を該トナー剪断部材の最外周回転軌跡上または最外周回転軌跡近傍に配置したことを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項１、２または３の現像装置において、上記トナー収容部の底面のうち、上記現像剤担持体側に向かって上り勾配面となる領域の面積ＳＲが、上記現像剤担持体側に向かって下り勾配面となる領域の面積ＳＤ以上であることを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項１、２、３または４の現像装置において、上記トナー収容部より余剰トナーを排出するトナー排出口を備え、該トナー収容部内のトナー滞留部上部表面の上下方向の変位レベルが、該トナー排出口の下面レベルと略一致していることを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項１、２、３、４または５の現像装置において、上記現像装置が上記潜像担持体に対し接離動作を行うよう駆動する駆動手段を備え、該駆動手段による該潜像担持体への接近動作の最大加速度ＧＩＮが該潜像担持体からの離反動作の最大加速度ＧＯＵＴ以下であるよう構成したことを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、一成分現像剤としてのトナーを担持して搬送し、対向する潜像担持体上に形成された静電潜像にトナーを供給する現像剤担持体と、トナーを収容するトナー収容部と、回転しながら該トナー収容部内のトナーを攪拌するトナー攪拌手段と、該トナー収容部のトナーを現像剤担持体に供給する供給部材とを有する現像部と、該現像部のトナー収容部に連通してトナーを供給するトナー供給部とを備えた現像装置において、上記現像剤収容部内にトナー最大粒径ｒｔ（Ｍａｘ）より大きい最小粒径ｒＲ(Ｍｉｎ)で、トナーの真比重ρｔ以下の真比重ρＲを有する流動性向上用大粒径粒子を収容し、上記トナー攪拌手段と上記供給部材との間および該トナー攪拌手段と上記現像剤担持体との間に、該大粒子の最小粒径ｒＲ(Ｍｉｎ)より小さい最大開口径を有し、該大粒径粒子の通過を阻止する粒径選択フィルタを備えたことを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、請求項７の現像装置において、上記大粒径粒子が中空粒子であることを特徴とするものである。
また、請求項９の発明は、請求項７または８の現像装置において、回転しながら上記トナー収容部内のトナーを剪断するトナー剪断部材を単数または複数設け、該トナー剪断部材が一回転毎に該トナー収容部内のトナー滞留部上部表面より完全露出するよう構成したことを特徴とするものである。
また、請求項１０の発明は、請求項１、２、３、４、５、６または９の現像装置において、上記トナー剪断部材の回転軸を上記トナー攪拌手段の回転軸と同一にしたことを特徴とするものである。
また、請求項１１の発明は、請求項１、２、３、４、５、６、９または１０の現像装置において、上記トナー剪断部材の回転方向の先端面を上記回転軸に対して傾斜させたことを特徴とするものである。
また、請求項１２の発明は、請求項１、２、３、４、５、６、９、１０または１１の現像装置において、上記回転軸方向及び回転方向の相対位置の一部が異なる複数のトナー剪断部材を設けたことを特徴とするものである。
また、請求項１３の発明は、請求項１、２、３、４、５、６、９、１０、１１または１２の現像装置において、上記トナー剪断部材の回転軸法線方向断面の回転方向平均長Ｌθ（ＡＶＥ）と該断面の回転軸法線方向平均長Ｌｒ（ＡＶＥ）が、Ｌθ（ＡＶＥ）≧Ｌｒ（ＡＶＥ）であることを特徴とするものである。
また、請求項１４の発明は、請求項１、２、３、４、５、６、９、１０、１１、１２または１３の現像装置において、上記トナーが平均円形度０．９０〜０．９９のトナーであることを特徴とするものである。ここで、円形度＝粒子の投影面積と同じ面積を有する円の周囲長／粒子投影像の周囲長  とする。
また、請求項１５の発明は、潜像担持体を均一に帯電させる帯電装置と、該潜像担持体を露光して静電潜像を形成する露光装置と、潜像担持体上に形成された静電潜像にトナー付着させて現像する現像装置とを備えた画像形成装置において、上記現像装置として請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３または１４の現像装置を用いることを特徴とするものである。
また、請求項１６の発明は、請求項１５の画像形成装置において、上記潜像担持体の帯電電位をVD、露光後電位をVL、現像バイアス電圧をVBとすると、０＜｜VD｜−｜VB｜＜｜VD−VL｜＜４００Vの関係を満たすことを特徴とするものである。
また、請求項１７の発明は、像担持体と、帯電手段、現像手段、クリ−ニング手段より選ばれる少なくとも一つの手段を一体に支持し、画像形成装置本体に着脱自在であるプロセスカ−トリッジにおいて、上記現像手段として、請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２，１３または１４何れか一項に記載の現像装置を用いることを特徴とするものである。
また、請求項１８の発明は、一成分トナーを担持して搬送する現像剤担持体と、トナーを収容するトナー収容部と、回転しながら該トナー収容部内のトナーを攪拌するトナー攪拌手段と、該トナー収容部トナーを現像剤担持体に供給する供給ローラとを備えた現像部と、該現像部にトナーを供給するトナー供給部とを備えた現像手段により潜像担持体上に形成された静電潜像を現像する画像形成方法において、上記現像手段として請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２，１３または１４何れか一項に記載の現像装置を用いることを特徴とするものである。
【００１５】
本発明では、トナー収容部内のトナーを剪断するトナー剪断部材が一回転毎にトナー収容部内のトナー滞留部上部表面より完全露出する。トナー剪断手段の周辺をトナーが埋め尽くすことなく、トナー剪断部材を回転させることができるので、駆動トルク上昇を抑制することができる。また、トナー剪断部材がトナー滞留部に突入する際に、トナー滞留部上面とその上方の空気層の界面でトナー剪断部材後方に発生する空隙に空気と回り込むトナーとを同時にトナー滞留部中に取り込みながらトナー凝集隗を剪断、解砕していく。ここでのトナー剪断、解砕の効果は大きく、また周辺のトナーにも雪崩現象的な動きを効率よく与えることができるので、効率よく流動性低下が抑制できるとともに、分散性をよくすることができる。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１乃至１８の発明によれば、駆動トルクの上昇を抑えながら、トナー収容部内のトナーの流動性低下を防止し、トナーの分散性・帯電性をよくすることのできるという優れた効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明を、画像形成装置であるフルカラーレーザプリンタ（以下、単に「プリンタ」という）に適用した実施形態について説明する。図１は、プリンタの概略構成図である。潜像担持体としてのベルト状の感光体１２を備えた感光体ユニット１０のまわりには、帯電装置としての帯電ローラ１４と、露光装置としての書き込み光学ユニット１５と、現像装置としての多段現像ユニット１６と、転写装置としての中間転写ユニット１７と、感光体クリーニング装置１８等が配設されている。多段現像ユニット１６は、下方から順にブラック、シアン、マゼンタ、イエローの現像剤を収納する一成分現像装置２４Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙを、それぞれ着脱自在で多段に備える。ここで、各符号の添字Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙは、それぞれ黒、シアン、マゼンダ、イエロー用の部材であることを示す。また、プリンタの下部には、転写紙を収納した給紙カセット３４が設けられている。
【００１８】
つぎに、上記プリンタの動作を説明する。プリンタがフルカラーの画像データを受け取ると、感光体１２が図１中矢印方向に回転し、その表面が帯電ローラ１４により一様に帯電される。ついで、感光体１２は、書込み光学ユニット１５によりある色画像に対応するレーザー光がそれぞれ照射され、画像データに対応した潜像がそれぞれ形成される。潜像は、感光体１２が回転することにより多段現像ユニット１６の位置に達すると、潜像が形成された色に対応する現像装置２４を選択的に感光体１２に対向させる。そして対向した現像装置２４より感光体１２上よりトナーが供給され、トナー像が形成される。感光体１２上のトナー像は中間転写ユニット１７により、一旦中間転写ベルト２８上に転写される。一方、トナー像転写後の感光体１２の表面は、感光体クリーニング装置１８によりクリーニングされる。このようなサイクルを各色毎に繰り返し、中間転写ベルト上でイエロー、マゼンタ、シアン、及び黒色の各トナー像が順次転写されていき、４色重ね合わせのフルカラーのトナー画像が形成される。
【００１９】
一方、給紙カセット３４からは、給紙コロ３５により転写紙が給送され、搬送コロ３６により中間転写ベルト２８の直前に設けられているレジストローラ３７まで搬送され、一時停止する。レジストローラ対３７は、中間転写ベルト２８上に形成されているトナー像と一致するタイミングで転写紙を中間転写ベルト２８と中間転写ローラ３１との対向部に向けて送り出す。転写紙は、中間転写ローラ３１により中間転写ベルト２８上のフルカラーのトナー画像を転写される。その転写紙は、定着装置３８で熱と圧力が加えられることによりトナー像が溶融定着される。その後、排紙ローラ３９により、装置本体上部の排紙スタック部４０に排出される。一方、トナー像転写後の中間転写ベルト２８は中間転写ベルトクリーニング装置３２によりクリーニングされ、次の静電潜像の形成に備えられる。
【００２０】
次に、現像装置について説明する。現像装置２４Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙは、それぞれ同じ構成、動作をおこなうものとなっている。そこで、以下各符号の添字Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙを省略し、現像装置２４の説明を詳細におこなう。図２は、現像装置２４の概略構成図である。現像装置２４は、現像動作をおこなう現像部６０と現像部６０に連通してトナーを供給するトナー供給部としてのトナーカートリッジ６２とで構成する。現像部６０は、現像剤担持体としての現像ローラ２５と、トナーを収容するトナー収容部４１と、トナー収容部４１内のトナーを攪拌するトナー攪拌手段としてのトナーパドル５６と、トナー収容部４１内のトナーを現像ローラ２５に供給する供給部材としての供給ローラ５０と、現像ローラ２５上のトナー量を規制する現像剤規制部材４４とを備えている。トナーカートリッジ６２は、現像部６０のトナー収容部４１と連通するトナー補給口６３と、収容されたトナーを攪拌搬送するトナー攪拌搬送部材としてのアジテータ６４を備えている。また、トナー補給口６３よりも上方に配置され、トナー収容部４１とトナーカートリッジ６２とを連通するトナー戻し口４２を備えている。このトナーカートリッジ６２は、収容されるトナーがなくなったときに新しいトナーカートリッジに交換することが可能に構成されている。
【００２１】
この現像装置２４では、トナーカートリッジ６２のアジテータ６４を回転することで、トナーカートリッジ６２からトナー補給口６３を通じて、新しいトナーが現像部６０のトナー収容部４１に補給される。現像部６０のトナー収容部４１では、トナーパドル５６によりトナー収容部４１内のトナーが攪拌されながら、供給ローラ５０近傍へと搬送される。供給ローラ５０は、近傍のトナーを現像ローラ２５に担持されるよう供給する。現像ローラ２５に担持されたトナーは現像剤規制部材４４で現像剤量を規制された後、感光体１２との対向する現像領域へ搬送され、感光体１の静電潜像の現像を行う。ここで、供給ローラ５０から現像ローラ２５へトナーが供給される時、トナーは供給ローラ５０と現像ローラ２５との間で摺擦されることにより摩擦帯電する。また、現像ローラ２５上に担持されたトナーが現像剤規制部材４４を通過する際、現像ローラ２５と現像剤規制部材４４との間で摺擦されることにより摩擦帯電する。これにより、帯電したトナーを現像領域に搬送する。また、トナー収容部４１のトナーパドル５６を回転することで、トナー収容部４１の過剰トナーはトナー戻し口４２を通じてトナーカートリッジ６２に排出される。
【００２２】
図３にトナー補給口６３とトナー戻し口４２付近の拡大図を示す。トナーカートリッジ６２の現像部６０側の側面には、上方から孔ｃ２、ｂ２が設けられている。また、現像部６０のトナーカートリッジ６２側の側面には、上方から孔ｃ１、ｂ１が設けられている。トナーカートリッジ６２の孔ｂ２と現像部６０の孔ｂ１とが対向し、トナー補給口６３となる連通孔を形成する。このトナー補給口６３を通じてトナーは図中矢印ｂ方向に移動してトナーカートリッジ６０からトナー収容部４１へ供給される。また、現像部６０の孔ｃ１とトナーカートリッジ６２の孔ｃ２とが対向し、トナー戻し口４２となる連通孔を形成する。このトナー戻し口４２を通じてトナーは図中矢印c方向に移動してトナー収容部４１からトナーカートリッジ６０へ戻される。また、トナー収容部４１の孔ｂ１の前方には、トナー補給口６３にアジテータ５６の回転による力が直接伝播しないようにするためのトナー戻り阻止部ｄが設けられている。このトナー戻り阻止部ｄを設けることで、トナー収容部４１内に設けたアジテータ５６の回転による力がトナー補給口４３に直接伝播することはない。よって、現像器６０内のトナーパドル５６の回転によるトナーの戻りは下方のトナー補給口６３では起きず、上方のトナー戻し口４２でのみ確実に起きる現象となる。このように、トナー収容部４１にトナーが過剰補給された時も、トナー収容部４１からトナーカートリッジ６０へトナーを戻すトナー戻し口４２を介して過剰トナーをトナー収容部４１からトナーカートリッジ６２に戻すことができる。よって、トナー収容部４１からのトナー吹出しを防止し、さらに、トナーが滞留する領域をある範囲以下に抑え、トナー収容部４１内のトナーの量が増えすぎないようにすることができる。
【００２３】
また、この現像装置２４は、回転しながらトナー収容部４１内のトナーを剪断するトナー剪断部材５７を備えている。図４（ａ）に、トナー剪断部材５７の概略構成図を示す。トナー剪断部材５７は、線状の部材からなり、トナー収容部４１内のトナーパドル５６の回転軸５６ｂの両端部より回転軸の法線方向に延びた支持部５１にその両端部を固定される。図４（ｂ）は、トナーパドル５６の回転軸５６ｂの法線方向に棒状に延びた支持部５１の例である。また、図４（ｃ）は、トナーパドル５６の回転軸５６ｂの法線方向に楕円状に延びた支持部５１の例である。支持部５１は回転軸５６ｂの法線方向に延びたものであれば良く、他に円形状等でもよい。また、トナー剪断部材５７は線状のものを示したが、板状であってもよい。このように支持部５１にその両端が固定されたトナー剪断部材５７は、トナーパドル５６の回転軸５６ｂの回転により、トナー収容部４１内を回転しながらトナー凝集塊を剪断する。図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）では、トナー剪断部材５７のひとつしか示していないが、複数設けてもよい。また、トナー剪断部材５７はその両端部で支持部５１に固定されているが、どちらか一方の端部または、端部近傍でかまわない。このようなトナー収容部４１のトナー凝集塊を剪断、解砕するトナー剪断部材５７を設け、流動性を向上させたトナーをトナーパドル５６により供給ローラ６０に搬送する。これにより、凝集隗としてではなく、個々のトナーが、トナー帯電部材である供給ローラ６０または現像剤規制部材４４と摺擦やすくなるので、トナーを良好に帯電することができる。
【００２４】
また、上述の現像装置２４では、トナー剪断部材５７の回転軸５６ｂをトナーパドル５６ｂの回転軸と同一にしたものである。これにより、トナーの攪拌と剪断機能を複合でき、多機能化とスペース、コストの面で有利である。なお、トナー剪断部材５７の回転軸５６ｂを別に設けるものであってもかまわない。
【００２５】
さらに、本実施形態のプリンタでは、図２に示すように、トナー剪断部材５７が一回転毎にトナー収容部４１内のトナー滞留部上部表面より完全露出させる。トナー剪断部材５７の周辺をトナーが埋め尽くすことなく回転させることができるので、トルク上昇を抑制することができる。また、図７は、トナー剪断部材５７の回転に伴うトナーの動きを説明する図である。トナー剪断部材５７を完全露出させてから、再びトナー滞留部に進入する際は、図７に示すように、トナー剪断部材後方に発生する空隙に空気と回り込むトナーとを同時に取り込む。これにより、大きなストレスを与えることなく、トナー凝集隗の剪断、解砕を効果的におこない、トナー粉体の高流動化を効率よく図ることができる。
【００２６】
このように、トナー戻し口４２を設けトナー収容部４１内のトナーの量が増えすぎないようにし、さらにトナー剪断部材５７によりトナー収容部４１内のトナーの流動性を良好に保つことで、トナー収容部４１内のトナーのブロッキングの発生を防止できる。
【００２７】
また、図５にトナー収容部４１内のトナーの量が増えすぎないようにした他の多段現像ユニットの例を示す。図５の多段現像ユニットの現像装置２４では、トナーカートリッジ６２と現像器６０との間のトナーが通過できる連通孔がトナー補給口とトナー戻し口の二つに分かれておらず、一つの連通口９０を備えている。図６（ａ）は、図５の現像装置の連通口９０付近の拡大図、図６（ｂ）はトナーカートリッジ６２の内側からみた連通口９０近傍の拡大図である。この連通口９０付近のトナーカートリッジ６２側に、トナーカートリッジ６２側から現像器６０側に向かう力が下方より上方の方が著しく少なくなるように、上部からトナーカートリッジ６２内側に向かって突き出す突き出し部９２を設けている。このような突き出し部９２を設けることで、補給口９０上方でトナーカートリッジ６２側から現像器６０側に向かう力が下方より上方の方が著しく少なくなり、現像部６０からトナーカートリッジ６２にトナーが戻り易くなる。このような連通口９０を設けトナー剪断部材５７によりトナーの流動性を保つと共に、トナーカートリッジ６２から現像部６０へのトナー補給過剰による、現像部６０でのトナー吹出しやブロッキングの発生を防止できる。
【００２８】
また、トナー剪断部材５７と回転軸５６ｂが回転軸法線方向断面上で占める割合の相対関係の好適な例を示す。これは、図８に示す複数のトナー剪断部材５７の断面の回転軸の法線方向に占める長さの和Ｂ（Σｂ）の最大値ＢＭＡＸ（図中トナー剪断部材５７が最も多く占める部分の  ｂ０＋ｂ１＋ｂ２＋ｂ３）がＢＭＡＸ≦０．２（Ｄ−ｄ）となる様にした。Ｄは該剪断部材の回転軌跡の直径[ｍｍ]、ｄは該剪断部材の回転軸の外径[ｍｍ]を示す。このような範囲にすることで、トルク変動を抑制でき、最大駆動トルクを抑制することできる。
【００２９】
また、トナー剪断部材５７を複数設けた場合、回転軌跡は複数系統であるが、少なくとも最外周回転軌跡上又は近傍軌跡側の剪断部材の割合を５０％以上にする。これにより、高効率、高速で剪断を行いながら、最大駆動トルクを抑制することができた。
【００３０】
また、図９（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）にトナー剪断部材の形状の具体例を回転方向（移動方向）と回転軸との関係を示す上面図でしめす。なお、図中矢印は回転方向をしめす。図９（ａ）は、回転軸からの距離のことなる線状のトナー剪断部材５０を回転軸５６ｂと平行に複数個配置したものである。図９（ｂ）は、線状のトナー剪断部材５０をひとつ回転軸５６ｂに傾斜して配置したものである。このように傾斜して配置したものは、トナーの凝集隗を剪断、粉砕する効果に加え、トナーの横攪拌、移送機能が向上する。また、最大駆動トルクを抑制こともできる。図９（ｃ）は、回転方向の先端部を波状にした板状のトナー剪断部材５０を回転軸５６ｂと平行にひとつ配置したものである。図９（ｄ）は、回転方向の先端部を波状にした板状のトナー剪断部材５０を回転軸５６ｂと平行に複数配置したものである。このような回転方向の先端部を波状にしたトナー剪断部材５０を用いても、トナーの凝集隗を剪断、粉砕する効果に加え、トナーの横攪拌、移送機能が向上する。
【００３１】
また、上記現像装置２４では、トナー剪断部材５７によりトナーの流動性を保つと共に、トナーカートリッジ６２から現像部６０へのトナー補給過剰による余剰トナーをトナー収容部４１から排出する手段を設けている。このように、現像器６０のトナー収容部４１内のトナーを徐々に排出し劣化トナーの蓄積を防止する他の例を図１３、図１４にしめす。図１３は、現像装置２４のトナー収容部４１内部の断面図である。図１４は、現像装置２４のトナーカートリッジ６２と現像部６０の連結部の上面図である。図１４で示すように、トナーカートリッジ６２から現像部６０へ、互いの側面に設けられたトナー補給口６３を通じてトナーが補給される。また、トナー収容部４１の余剰トナーを排出するトナー排出口４２は、トナー収容部４１の側面に設けられている。このとき、図１３で示すように、トナー収容部４１内のトナー滞留部上面表面の上下方向レベルｈｓが、トナー収容部４１の側面に設けた余剰トナー排出口４２の下面レベルｈｂとほぼ一致する構成にしている。このようにすることで、トナー収容部の過剰トナー滞留を防止して、駆動トルクの異常上昇を防止するとともに、トナーのブロッキング等による流動性低下を抑制している。
【００３２】
さらに、図１０にしめす現像装置２４では、トナー収容部４１内に、トナー最大粒径ｒｔ（Ｍａｘ）より大きい最小粒径ｒＲ(Ｍｉｎ)で、トナーの真比重ρｔ以下の真比重ρＲを有する流動性向上用大粒径粒子７０を収容する。また、トナーパドル５６と供給ローラ５０との間、及びトナーパドル５６と現像ローラ２５との間に、流動性向上用大粒径粒子７０以下の最大開口径を有し流動性向上用大粒径粒子７０の通過を阻止する粒径選択フィルタ７１を備えている。具体的には、この現像装置２４に用いられるトナーの最大粒径ｒｔは約２０μｍが目安であるので、流動性向上用大粒径粒子の最小粒径ｒＲ(Ｍｉｎ)は、確実な大小関係を保証する為ｒｔ（Ｍａｘ）＋１０μｍ以上が好適といえる。また、トナーの真比重ρｔとしては、非磁性トナーでは通常１．０５〜１．２g/ccであるので、流動性向上用大粒径粒子の真比重ρＲはこれ以下にする。粒径選択フィルタの開口の最大径はｒＲ(Ｍｉｎ)−５μｍ以下で径ｒｔ（Ｍａｘ）以上が好適である。このような流動性向上用大粒径粒子７０はトナー収容部４１内でトナーパドル５６によりトナーと混合攪拌されることで、トナーの凝集隗を剪断、解砕させる微分散する機能を持つ。よって、トナーの流動性を保ち、トナーを良好に帯電させることができる。また、トナーパドル５６と供給ローラ５０との間およびトナーパドル５６と現像ローラ２５との間に設けた粒径選択フィルタ７１は、流動性向上用大粒径粒子７０の通過を阻止し、トナーのみを通過させる。これにより、現像領域に流動性向上用大粒径粒子７０が搬送されることを防止する。また、図６に示すように、トナー剪断部材５７と併用すると一層の効果を挙げることができる。
【００３３】
流動性向上用大粒径粒子７０としては、セラミックバルーン等の中空粒子を用いると良い。このような中空粒子をもちいることで、流動性向上用大粒径粒子７０がトナー収容部４１底部へ沈み込んでしまうことや、トナー粉体郡との分離移動をおき難くできる。よって、トナーの凝集隗を剪断、解砕させる微分散する効率の向上が図れると共に、駆動トルク上昇も抑制できる。
【００３４】
以上、説明した本実施形態のプリンタでは、何れもベルト状の感光体１２と現像ローラ２５の接離は水平移動であり、接離動作で生じる衝撃でトナーを水平方向に移動させる力が働くものである。このため、現像ローラ２５の接離動作で生じる加速度差の繰り返しによってトナーの感光体１２側への移動が誘発され、過度なトナー偏りを生じ、トナー収容部４１の過剰のトナーが滞留する虞がある。そこで、感光体１２への接触又は接近動作の最大加速度ＧＩＮが感光体１２からの離反動作の最大加速度ＧＯＵＴ以下になるようにすることで、現像ローラ２５の接離動作で生じる感光体１２側への過度なトナー偏りを防止して、トナー収容部４１の過剰のトナー滞留を防止する。これにより、駆動トルクの上昇を抑制できる。
【００３５】
また、感光体１２と現像ローラ２５との接離動作時の衝撃を少なくする方法としては、プリンタ本体側のユニット突き当たり部に衝撃吸収材を取り付けたり、接触移動速度を低減したりすることｇａ有効である。また、逆に離れた際の衝撃を増やす例としては、上記とは逆に、プリンタ本体側のユニット突き当たり部に高硬度部材を取り付けたり、接触移動速度を増加したりするなどが有効である。
【００３６】
また、図２の現像装置２４において、トナー収容部４１の底面については、トナー収容部４１の底面のうち現像ローラ２５側に向かって上り勾配面となる領域の面積ＳＲが、現像ローラ２５側に向かって下り勾配面となる領域の面積ＳＤ以上となるようにする。これにより、現像ローラ２５周辺への過度なトナー偏り移動を抑制でき、駆動トルク変動を低減でき、最大駆動トルクを抑制できる。
【００３７】
また、図８、図９（ａ）、（ｄ）に示すように、トナー剪断部材５７を回転軸方向及び回転方向の相対位置の一部が異なる複数設ける。これにより、駆動トルク変動を低減でき、最大駆動トルクを抑制できる。
【００３８】
また、図１１に示すように、トナー剪断部材５７の回転軸法線方向断面の回転方向平均長Ｌθ（ＡＶＥ）と該断面の回転軸法線方向平均長Ｌｒ（ＡＶＥ）の大小関係を、
Ｌθ（ＡＶＥ）≧Ｌｒ（ＡＶＥ）とする。これにより、トナー剪断部材５７先端を鋭利にして、高効率、高速剪断を行える部材でありながら、その強度を向上させることができ、トナー剪断部材５７の長寿命化及び安定化ができる。
【００３９】
また、トナーの、平均円形度を０．９０〜０．９９にすると、トナーの流動性、分散性が非常に良くなり駆動トルクを一段と低減でき、更にトナーの劣化抑制と、長寿命化をできる。
【００４０】
さらに、この現像装置２４では、トナーに与えるダメージを抑制でき、感光体上トナー顕像を転写紙に転写した後の、感光体上残トナーをクリーニング手段で回収した後、現像部に直接乃至間接的に戻し再使用するトナーリサイクル機構において、トナーの長寿命化ができる。また、転写残トナーを現像ローラで回収するクリーナレスシステム及びトナーリサイクルにおいて、トナーの長寿命化ができる。
【００４１】
また、図１２に示す外添剤を用いたトナーにおいて、トルク低減によって、現像部６０内トナー外添剤の埋没が抑制でき、トナー流動性を高めに維持してトナーと相手部材の摩擦力を低めに抑えながら、トナーの摩擦帯電荷電を良好に維持でき、現像装置の低トルク化と高画質現像の両立ができる。
【００４２】
また、感光体１２の帯電電位をVD、露光後電位をVL、現像バイアス電圧をVBとすると、０＜｜VD｜−｜VB｜＜｜VD−VL｜＜４００Vの関係を満たすようにする。このように４００V以下の電位差で現像できると、感光体１２に与える静電ハザードを抑制でき、感光体１２の長寿命化ができる。
【００４３】
また、この現像装置２４を用いると、現像部６０内トナーの長寿命化ができ、感光体１２と、帯電ローラ１２、クリ−ニング手段より選ばれる少なくとも一つの手段を一体に支持し、画像形成装置本体に着脱自在であるプロセスカ−トリッジの高耐久化ができ、メンテ間隔が伸び、且つプロセスカ−トリッジの交換頻度を少なくでき、メンテ・操作性を向上できる。
【００４４】
なお、現像装置２４の緒元は以下の通りである。
（現像ローラ）
現像ローラ径：Φ２６ｍｍ
現像ローラ表面材質：ポリエステルメラミン系樹脂＋カーボンブラック
現像ローラ表面層電気抵抗：４（ＬｏｇΩ）
現像ローラ表面粗さ  ：２．６μｍ（Ｒｚ）
（供給ローラ）
ローラ外径：Φ１６ｍｍ
発泡ポリウレタン＋導電材料（カーボンブラック、イオン導電性材料  等）
ローラ電気抵抗：６（ＬｏｇΩ）
食い込み量（対現像ローラ）：０．５ｍｍ
（規制ローラ）
ローラ外径：Φ１４ｍｍ
ローラ表面材質：フッ素系樹脂＋導電材料（カーボンブラック、イオン導電性材料  等）
ローラ電気抵抗：４〜７（ＬｏｇΩ）
ローラ硬度：７５°（ＪＩＳ  Ｋ６２５３）
ローラ表面粗さ  ：２．６μｍ（Ｒｚ）
回転タイミング：間歇又は常回転
【００４５】
（トナー）
低分子量ポリエステル樹脂  １００重量部
カーボンブラック              ６重量部
高分子帯電制御剤              １重量部
これらを通常のスクリューニーダー混練方法により混練し、続いて圧延冷却後粗粉砕したトナーをジェットミルにて粉砕し、最後に気流式分級機において体積平均粒径６．７μｍ、個数平均粒径６．１μｍのトナーを得た。同様に、マゼンタ、シアン、イエローについても顔料を代えてカラートナーを得た。
次に、得られた各色トナー１００重量部に対して、シリカ０．３重量部を加えてヘンシェルミキサーにて1分間混合処理を行った。続いて、チタニア０．３重量部を加えて１分間混合処理し、更にシリカ１．０重量部を加えて１分間混合処理した。現像ローラ上の平均トナー帯電量は、３０μＣ／ｇである。
【００４６】
また、感光体１２の潜像条件は以下の通りである。
（感光体）
黒ベタ部電位（ＶＬ）：―５０（Ｖ）（平均）
地肌部電位（Ｖｄ）：―５００（Ｖ）（平均）
【００４７】
以上、実施形態のプリンタで示したように、トナー収容部４１内のトナーを剪断するトナー剪断部材５７が一回転毎にトナー収容部内のトナー滞留部上部表面より完全露出するようにする。駆動トルクの上昇を抑えながら、トナー収容部内のトナーの流動性低下を防止し、トナーの分散性・帯電性をよくすることができる。
また、トナー剪断部材の少なくとも一端または一旦近傍を回転中心となる回転軸に対して平行または傾斜するように固定し、トナー剪断部材の断面の該回転軸の法線方向に占める長さの和Ｂ（＝Σｂ）[ｍｍ]の最大値ＢＭＡＸが、該トナー剪断部材の最外周回転軌跡の直径をＤ[ｍｍ]、該トナー剪断部材の回転軸の外径をｄ[ｍｍ]とすると、  ＢＭＡＸ≦０．２（Ｄ−ｄ）、を満たすものとする。このような範囲にすることで、トルク変動を抑制でき、最大駆動トルクを抑制することできる。
また、トナー剪断部材を複数備え、その５０％以上をトナー剪断部材の最外周回転軌跡上または最外周回転軌跡近傍に配置する。これにより、高効率、高速で剪断を行いながら、最大駆動トルクを抑制することができる。
また、トナー収容部４１の底面のうち、現像ローラ２５側に向かって上り勾配面となる領域の面積ＳＲが、現像ローラ側に向かって下り勾配面となる領域の面積ＳＤ以上とする。これにより、現像ローラ２５周辺への過度なトナー偏り移動を抑制でき、駆動トルク変動を低減でき、最大駆動トルクを抑制できる。
また、トナー収容部４１より余剰トナーを排出するトナー排出口４２を備え、トナー収容部４１のトナー滞留部上部表面の上下方向の変位レベルが、トナー排出口の下面レベルと略一致させる。これにより、トナー収容部の過剰トナー滞留を防止して、駆動トルクの異常上昇を防止することができる。
また、現像装置２４が感光体１２に対し接離動作を行うよう駆動する駆動手段を備え、駆動手段による感光体１２への接近動作の最大加速度ＧＩＮが感光体１２からの離反動作の最大加速度ＧＯＵＴ以下となるようにする。これにより、現像ローラ２５の接離動作で生じる感光体１２側への過度なトナー偏りを防止して、トナー収容部４１の過剰のトナー滞留を防止し、駆動トルクの上昇を抑制する。
また、現像剤収容部４１内にトナー最大粒径ｒｔ（Ｍａｘ）より大きい最小粒径ｒＲ(Ｍｉｎ)で、トナーの真比重ρｔ以下の真比重ρＲを有する流動性向上用大粒径粒子７０を収容し、トナーパドル５６と供給ローラ５０との間およびトナーパドルと現像ローラとの間に、大粒径粒子の最小粒径ｒＲ(Ｍｉｎ)より小さい最大開口径を有し、大粒径粒子の通過を阻止する粒径選択フィルタを備える。この流動性向上用大粒径粒子はトナー収容部４１内でトナーパドル５６によりトナーと混合攪拌されることで、トナーの凝集隗を剪断、解砕させる微分散する機能を持つ。よって、トナーの流動性を保ち、トナーを良好に帯電させることができる。また、トナーパドル５６と供給ローラ５０との間およびトナーパドル５６と現像ローラ２５との間に設けた粒径選択フィルタ７１は、流動性向上用大粒径粒子７０の通過を阻止し、トナーのみを通過させる。これにより、現像領域に流動性向上用大粒径粒子７０が搬送されることを防止する。
また大粒径粒子が中空粒子とする。このような中空粒子をもちいることで、流動性向上用大粒径粒子７０がトナー収容部４１底部へ沈み込んでしまうことや、トナー粉体郡との分離移動をおき難くできる。よって、トナーの凝集隗を剪断、解砕させる微分散する効率の向上が図れると共に、駆動トルク上昇も抑制できる。
また、流動性向上用大粒径粒子とトナー剪断部材５７とを併用すると一層の効果を挙げることができる。
また、トナー剪断部材５７の回転軸をトナーパドル５６の回転軸５６ｂと同一にする。これにより、トナーの攪拌と剪断機能を複合でき、多機能化とスペース、コストの面で有利である。
また、トナー剪断部材５７の回転方向の先端面を回転軸に対して傾斜させる。このように傾斜して配置したものは、トナーの凝集隗を剪断、粉砕する効果に加え、トナーの横攪拌、移送機能が向上する。また、最大駆動トルクを抑制こともできる。
また、回転軸方向及び回転方向の相対位置の一部が異なる複数のトナー剪断部材を設ける。これにより、駆動トルク変動を低減でき、最大駆動トルクを抑制できる。
また、トナー剪断部材の回転軸法線方向断面の回転方向平均長Ｌθ（ＡＶＥ）と断面の回転軸法線方向平均長Ｌｒ（ＡＶＥ）が、Ｌθ（ＡＶＥ）≧Ｌｒ（ＡＶＥ）とする。これにより、トナー剪断部材５７先端を鋭利にして、高効率、高速剪断を行える部材でありながら、その強度を向上させることができ、トナー剪断部材５７の長寿命化及び安定化ができる。
また、トナーとして、平均円形度０．９０〜０．９９のトナーを用いる。トナーの流動性、分散性が非常に良くなり駆動トルクを一段と低減でき、更にトナーの劣化抑制と、長寿命化をできる。
また、感光体１を帯電させる帯電ローラ１４と、感光体１を露光して静電潜像を形成する書き込み光学ユニット１５と、現像装置とを備えた画像形成装置において、上記現像装置を用いる。ことを特徴とするものである。
また、感光体の帯電電位をVD、露光後電位をVL、現像バイアス電圧をVBとすると、０＜｜VD｜−｜VB｜＜｜VD−VL｜＜４００Vの関係を満たすようにする。このように４００V以下の電位差で現像できると、感光体１２に与える静電ハザードを抑制でき、感光体１２の長寿命化ができる。
また、この現像装置２４を用いると、現像装置内トナーの長寿命化ができ、像担持体と、帯電手段、クリ−ニング手段より選ばれる少なくとも一つの手段を一体に支持し、画像形成装置本体に着脱自在であるプロセスカ−トリッジの高耐久化ができ、メンテ間隔が伸び、且つプロセスカ−トリッジの交換頻度を少なくでき、メンテ・操作性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の実施形態に係るプリンタの概略構成図。
【図２】実施形態のプリンタに採用される現像装置の概略構成図。
【図３】トナー補給口とトナー戻し口付近の拡大図
【図４】（ａ）トナー剪断部材の概略構成図。      （ｂ）トナーパドル回転軸の法線方向に棒状に延びた支持部の概略構成図。      （ｃ）トナーパドル回転軸の法線方向に楕円状に延びた支持部の概略構成図。
【図５】実施形態のプリンタに採用される他の多段現像ユニットの概略構成図。
【図６】（ａ）図５の現像装置の連通口付近の拡大図（ｂ）図５の現像装置のトナーカートリッジの内側からみた連通口近傍の拡大図。
【図７】トナー剪断部材の回転に伴うトナーの動きを説明する図。
【図８】トナー剪断部材と回転軸が回転軸法線方向断面上で占める割合の相対関係を示す図。
【図９】（ａ）線状のトナー剪断部材を回転軸と平行に複数個配置したもの。（ｂ）線状のトナー剪断部材を回転軸に傾斜して単数配置したもの。（ｃ）回転方向の先端部を波状にした板状のトナー剪断部材を回転軸と平行に単数配置したもの。（ｄ）回転方向の先端部を波状にした板状のトナー剪断部材を回転軸と平行に複数配置したもの。
【図１０】トナー収容部内流動性向上用大粒径粒子を設けた現像装置の概略構成図。
【図１１】トナー剪断部材の回転軸法線方向断面の回転方向平均長と断面の回転軸法線方向平均長の説明図。
【図１２】現像装置にもちいられる一成分トナーのモデル図。
【図１３】現像装置のトナー収容部内部の断面図。
【図１４】現像装置のトナーカートリッジと現像部の連結部の上面図。
【符号の説明】
【００４９】
１０      感光体ユニット
１２      感光体
１４      帯電ローラ
１５      書き込み光学ユニット
１６      多段現像ユニット
１７      中間転写ユニット
１８      感光体クリーニング装置
２０      ポリゴンミラー
２１      ｆ／θレンズ
２２      反射ミラー
２４Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ      現像装置
２５Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ      現像ローラ
２７      中間転写ベルトの支持ローラ
２８      中間転写ベルト
３１      中間転写ローラ
３２      中間転写ベルトクリーニング装置
３４      給紙カセット
３５      給紙コロ
３６      搬送コロ
３７      レジストローラ
３８      定着装置
３９      排紙ローラ
４０      排紙スタック部
４１      トナー収容部
４３      トナー補給口
４４      現像財規制部材
５０      供給ローラ
５１      支持部
５６      トナーパドル
５６ａ    トナーパドルの羽根
５６ｂ    トナーパドルの軸
５７      トナー剪断部材
６０      現像部
６２      トナーカートリッジ
６４      アジテータ
６４ａ    アジテータの羽根
６４ｂ    アジテータの軸
７０      流動性向上用大粒径粒子
７１      フィルタ
９０      連通口
【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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【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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