(57)【要約】【課題】  高速で高印字率の画像を形成する場合でも十分な画像濃度が得られ、画質の低下がなく、さらにトナー飛散や現像剤劣化等の問題も発生しない画像形成装置及びそれに用いられる現像装置を提供する。【解決手段】  像形成体表面に現像剤を搬送する第１の現像剤担持体と、第１の現像剤担持体よりも像形成体表面の移動方向下流側に配置された第２の現像剤担持体と、第１の現像剤担持体及び第２の現像剤担持体に現像剤を供給する現像剤供給室と、第１の現像剤担持体から現像剤を回収する第１の現像剤回収室と、第２の現像剤担持体から現像剤を回収する第２の現像剤回収室とを有する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
像形成体表面に形成された静電潜像をトナーを含む現像剤で現像して可視画像を形成する画像形成装置の現像装置において、
前記像形成体表面に現像剤を搬送する第１の現像剤担持体と、
前記第１の現像剤担持体よりも前記像形成体表面の移動方向下流側に配置され、前記像形成体表面に現像剤を搬送する第２の現像剤担持体と、
前記第１の現像剤担持体及び前記第２の現像剤担持体に現像剤を供給する現像剤供給室と、
前記第１の現像剤担持体から現像剤を回収する第１の現像剤回収室と、
前記第２の現像剤担持体から現像剤を回収する第２の現像剤回収室とを有することを特徴とする現像装置。
【請求項２】
トナーを補給するトナー補給手段と、前記第１の現像剤回収室で回収された現像剤、前記第２の現像剤回収室で回収された現像剤、及び前記トナー補給手段で補給されたトナーを撹拌する現像剤撹拌室を有し、
前記現像剤撹拌室で撹拌された現像剤が前記現像剤供給室に搬送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】
前記第２の現像剤担持体表面の移動速度は、前記像形成体表面とほぼ同じ移動速度で移動することを特徴とする請求項１または２に記載の現像装置。
【請求項４】
像形成体表面に形成された静電潜像をトナーを含む現像剤で現像して可視画像を形成する画像形成装置の現像装置において、
前記像形成体表面に現像剤を搬送する第１の現像剤担持体と、
前記第１の現像剤担持体よりも前記像形成体表面の移動方向下流側に配置され、前記像形成体表面に現像剤を搬送する第２の現像剤担持体と、
前記第１の現像剤担持体に現像剤を供給する第１の現像剤供給室と、
前記第２の現像剤担持体に現像剤を供給する第２の現像剤供給室と、
前記第１の現像剤担持体及び前記第２の現像剤担持体から現像剤を回収する現像剤回収室とを有することを特徴とする現像装置。
【請求項５】
トナーを補給するトナー補給手段と、
前記現像剤回収室で回収された現像剤と前記トナー補給手段で補給されたトナーとを撹拌する現像剤撹拌室とを有し、
前記現像剤撹拌室で撹拌された現像剤が前記第１の現像剤供給室及び前記第２の現像剤供給室に搬送され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】
前記第２の現像剤担持体で搬送される現像剤は前記像形成体表面と非接触であり、
前記第２の現像剤担持体で搬送される現像剤に含まれるトナーを前記像形成体表面に飛翔させるトナー飛翔手段を有することを特徴とする請求項４または５に記載の現像装置。
【請求項７】
前記現像剤撹拌室内の現像剤に含まれるトナーの濃度を検知するトナー濃度検知手段と、前記トナー濃度検知手段で検知されたトナー濃度に基づき前記第１の現像剤担持体の現像条件及び前記第２の現像剤担持体の現像条件を制御する制御手段とを有することを特徴とする請求項２または５に記載の現像装置。
【請求項８】
前記現像剤撹拌室内の現像剤に含まれるトナーの濃度を検知するトナー濃度検知手段と、前記トナー濃度検知手段で検知されたトナー濃度に基づき前記第１の現像剤担持体の現像条件及び前記トナー補給手段を制御する制御手段とを有することを特徴とする請求項２または５に記載の現像装置。
【請求項９】
像形成体と前記像形成体を帯電させる帯電手段と、前記像形成体表面に静電潜像を形成する露光手段と、前記静電潜像を現像剤で現像して可視画像を形成する現像装置と、前記可視画像を転写媒体に転写する転写手段とを有する画像形成装置において、
前記現像装置は請求項１乃至８の何れか１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】
本発明は現像装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年電子写真方式の画像形成装置において、高速、高画質の画質品質が要求されるようになってきた。
【０００３】
画像形成速度が高速になるにつれて、現像手段において十分な画像濃度を得るために、現像ローラの回転速度を高速にする必要がある。しかし現像ローラを高速回転にすると現像ローラ上の現像剤が飛散し装置内を汚してしまういわゆるトナー飛散汚れが発生する。また現像性能を十分に発揮できず、画像濃度不良などを引き起こすなど問題が多く発生する。
【０００４】
その問題を解決するための手段として、小径の現像ローラを２本使用し現像ローラの回転速度を感光体ドラム表面の移動速度と同等としトナー飛散を抑えようとした現像装置が提案されている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照。）。
【０００５】
特許文献１では、２本の現像ローラと現像剤を供給するパドルとの間に現像剤搬送用マグネットローラを設け、パドルから供給された現像剤を現像ローラの上部に供給する方式が示されている。
【０００６】
特許文献２では、２本の現像ローラのそれぞれに現像剤を供給する現像装置が開示されている。
【特許文献１】特開昭６０−４９３７２号公報
【特許文献２】特開２０００−９８７４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１の現像装置では、１本目の現像ローラにて担持された現像剤はそのまま２本目の現像ローラに引き渡されており、１本目の現像ローラで使用された現像剤に含まれるトナーの濃度はすでに低くなっており、２本目の現像ローラに引き渡されたときは、静電潜像を現像するのに十分なトナー濃度となっていない。そのため、高印字率の画像を高速で形成するときは十分な現像能力を発揮できない問題があった。
【０００８】
特許文献２の現像装置では、現像ローラでトナーが使われた現像剤が現像剤撹拌部に戻ってくるため、十分な現像剤撹拌を行わないと現像ローラに提供される現像剤のトナー濃度が安定せず、高速、高印字率画像を目的とする電子写真式複写機においては、ベタ画像であるにもかかわらず、用紙の先端と後端とで画像濃度が異なったり、現像ローラの長手方向での画像濃度が異なる等のページ内画像濃度差が生じる場合があった。
【０００９】
本発明の目的は、上記の課題に鑑みて、高速で高印字率の画像を形成する場合でも十分な画像濃度が得られ、画質の低下がなく、さらにトナー飛散や現像剤劣化等の問題も発生しない現像装置及びそれを適用した画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的は、下記構成により達成される。
【００１１】
（請求項１）
像形成体表面に形成された静電潜像をトナーを含む現像剤で現像して可視画像を形成する画像形成装置の現像装置において、
前記像形成体表面に現像剤を搬送する第１の現像剤担持体と、
前記第１の現像剤担持体よりも前記像形成体表面の移動方向下流側に配置され、前記像形成体表面に現像剤を搬送する第２の現像剤担持体と、
前記第１の現像剤担持体及び前記第２の現像剤担持体に現像剤を供給する現像剤供給室と、
前記第１の現像剤担持体から現像剤を回収する第１の現像剤回収室と、
前記第２の現像剤担持体から現像剤を回収する第２の現像剤回収室とを有することを特徴とする現像装置。
【００１２】
（請求項２）
トナーを補給するトナー補給手段と、前記第１の現像剤回収室で回収された現像剤、前記第２の現像剤回収室で回収された現像剤、及び前記トナー補給手段で補給されたトナーを撹拌する現像剤撹拌室を有し、
前記現像剤撹拌室で撹拌された現像剤が前記現像剤供給室に搬送されることを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
【００１３】
（請求項３）
前記第２の現像剤担持体表面の移動速度は、前記像形成体表面とほぼ同じ移動速度で移動することを特徴とする請求項１または２に記載の現像装置。
【００１４】
（請求項４）
像形成体表面に形成された静電潜像をトナーを含む現像剤で現像して可視画像を形成する画像形成装置の現像装置において、
前記像形成体表面に現像剤を搬送する第１の現像剤担持体と、
前記第１の現像剤担持体よりも前記像形成体表面の移動方向下流側に配置され、前記像形成体表面に現像剤を搬送する第２の現像剤担持体と、
前記第１の現像剤担持体に現像剤を供給する第１の現像剤供給室と、
前記第２の現像剤担持体に現像剤を供給する第２の現像剤供給室と、
前記第１の現像剤担持体及び前記第２の現像剤担持体から現像剤を回収する現像剤回収室とを有することを特徴とする現像装置。
【００１５】
（請求項５）
トナーを補給するトナー補給手段と、
前記現像剤回収室で回収された現像剤と前記トナー補給手段で補給されたトナーとを撹拌する現像剤撹拌室とを有し、
前記現像剤撹拌室で撹拌された現像剤が前記第１の現像剤供給室及び前記第２の現像剤供給室に搬送されることを特徴とする請求項４に記載の現像装置。
【００１６】
（請求項６）
前記第２の現像剤担持体で搬送される現像剤は前記像形成体表面と非接触であり、
前記第２の現像剤担持体で搬送される現像剤に含まれるトナーを前記像形成体表面に飛翔させるトナー飛翔手段を有することを特徴とする請求項４または５に記載の現像装置。
【００１７】
（請求項７）
前記現像剤撹拌室内の現像剤に含まれるトナーの濃度を検知するトナー濃度検知手段と、前記トナー濃度検知手段で検知されたトナー濃度に基づき前記第１の現像剤担持体の現像条件及び前記第２の現像剤担持体の現像条件を制御する制御手段とを有することを特徴とする請求項２または５に記載の現像装置。
【００１８】
（請求項８）
前記現像剤撹拌室内の現像剤に含まれるトナーの濃度を検知するトナー濃度検知手段と、前記トナー濃度検知手段で検知されたトナー濃度に基づき前記第１の現像剤担持体の現像条件及び前記トナー補給手段を制御する制御手段とを有することを特徴とする請求項２または５に記載の現像装置。
【００１９】
（請求項９）
像形成体と前記像形成体を帯電させる帯電手段と、前記像形成体表面に静電潜像を形成する露光手段と、前記静電潜像を現像剤で現像して可視画像を形成する現像装置と、前記可視画像を転写媒体に転写する転写手段とを有する画像形成装置において、
前記現像装置は請求項１乃至８の何れか１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。
【発明の効果】
【００２０】
請求項１及び請求項４に記載の発明によれば、互いに隔壁を介して分離された現像剤供給室と現像剤回収室とを有するので、トナー濃度の低い回収現像剤の混入した現像剤が現像担持体に供給されるのを防止でき、高速で高印字率の画像を形成する場合でも十分なトナー濃度が得られ、画像濃度むらのない良好な画像を提供できる。さらにトナー飛散や現像剤劣化等の問題も発生しない。
【００２１】
請求項２及び請求項５に記載の発明によれば、現像剤回収室で回収された現像剤とトナー補給手段で補給されたトナーとを撹拌する現像剤撹拌室有するので、第１の現像剤担持体及び第２の現像剤担持体の両方に対して適正なトナー濃度を有する現像剤を提供することが可能となる。
【００２２】
請求項３に記載の発明によれば、第２の現像剤担持体表面の移動速度は、像形成体表面とほぼ同じ移動速度で移動することにより第１の現像剤担持体で形成されたトナー画像が第２の現像剤担持体で搬送される現像剤と接触してもほとんど擦過されないので良好な画像が得られる。
【００２３】
請求項６に記載の発明によれば、第２の現像剤担持体で搬送される現像剤は像形成体表面と非接触であり、トナーを像形成体表面に飛翔させるので、第１の現像剤担持体で形成されたトナー画像が第２の現像剤担持体で搬送される現像剤によって擦過されないので良好な画像が得られる。
【００２４】
請求項７に記載の発明によれば、現像剤撹拌室にトナー濃度検知手段を設け、制御手段は、該トナー濃度検知手段の検出したトナー濃度に基づいて、第１及び第２の現像剤担持体の現像条件例えばバイアス印加電圧や回転数などを制御できるので、制御処理の負担が少なくトナー濃度検知手段も１つでよいので装置を簡素にし、コストダウン、小型化、干渉電波の防止に寄与する。
【００２５】
請求項８に記載の発明によれば、現像剤攪拌室に設置されたトナー濃度検知手段で検知されたトナー濃度に基づいてトナー補給手段を制御するので、第１の現像剤担持体及び第２の現像剤担持体の両方に対して適正なトナー濃度を有する現像剤を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
本発明に係わる実施の形態について、以下、図面を参照しながら説明する。
【００２７】
図１は、本発明に係わる画像形成装置の概略を示す断面図である。
【００２８】
本発明の実施の形態における画像形成装置１００は、装置本体上部に自動原稿送り装置１を有するとともに、内部に画像読み取り部２、画像形成部３、像形成体４、給紙部５、定着装置Ｔを有している。
【００２９】
自動原稿送り装置１は、原稿を１枚ずつ送り出して画像読み取り位置へと搬送し、画像読み取りが終わった原稿を所定の場所に排出する装置である。
【００３０】
自動原稿送り装置１は、原稿を載置する原稿載置台１０１、載置された原稿を分離する原稿分離手段１０３、分離された原稿を搬送する原稿搬送部１０５、搬送された原稿を排紙する原稿排紙手段１０７、排紙された原稿を載置する原稿排紙台１０９、及び、原稿の両面の画像を読み取る両面コピーモードにおいて、当該原稿の表裏面を反転させるべく使用されるローラ対からなる原稿反転手段１１１を有している。
【００３１】
処理プロセスがらみで述べるに、原稿載置台１０１上に載置された複数枚の原稿（不図示）は、原稿分離手段１０３によって１枚ずつ分離され、原稿搬送部１０５を介して画像読み取り位置に向けて搬送される。
【００３２】
原稿読み取り位置は、原稿搬送部１０５の下方部に設けられており、そこで、画像読み取り装置２を構成するスリット２０１を介して、原稿の画像が読み取られ、読み取られた原稿は原稿排紙手段１０７によって原稿排紙台１０９上に排出される。
【００３３】
上記の工程は、原稿載置台１０１上に載置された原稿の枚数分繰り返される。
【００３４】
画像読み取り部２は、スリット２０１、原稿を照射するためのランプ２１３と原稿からの反射光を反射させる第１ミラー２１５とを一体化してなる第１ミラーユニット２０５、第１ミラー２１５からの光を反射させる第２ミラー２１７と第３ミラー２１９とを略Ｖ字状に一体化してなる第２ミラーユニット２０７と、当該第３ミラー２１９からの反射光を撮像素子上に結像させる結像レンズ２０９、及び、結像レンズ２０９によって結像された光像を光電変換して画像情報を得るライン状の撮像素子（以下、ＣＣＤという）２１１を有している。
【００３５】
前記画像情報は、適宜の画像処理を施された後、一旦、図示しないメモリに蓄積されるようになっている。
【００３６】
自動原稿送り装置１によって送られている原稿を、画像読み取り部２で読み取る場合は、第１ミラーユニット２０５及び第２ミラーユニット２０７は、図示の如き位置に固定されている。
【００３７】
画像読み取り部２によって読み取られた画像信号はメモリより順次取り出され、露光手段である各露光光学系にそれぞれ電気信号として入力される。
【００３８】
画像形成部３は、例えば、有機光導電体を含有させたポリカーボネイトなどの樹脂よりなる感光層をドラム状の金属基体上に設けてなる像形成体４、スコロトロン形式からなる帯電手段である帯電器３２０、露光手段である露光光学系３３０、静電潜像を顕像化する現像装置８、転写手段３４０、転写後の感光体ドラム４の表面をクリーニングするブレード（クリーニング手段）を含むクリーニング装置３５０を主要構成要素とする。
【００３９】
現像装置８は、磁性キャリア（以下、単にキャリアという）と非磁性トナー（以下、単にトナーという）とを含む二成分現像剤を内蔵し、また、位置固定であって周方向に複数の磁極を配列せしめた磁石を内蔵し、かつ、非磁性の可回転する円筒形状からなる現像剤担持体等を有しているが、詳細な構成については後述する。
【００４０】
なお、露光光学系３３０はレーザ光学系で構成される露光ユニットであり、また、転写手段３４０は像形成体４の周面一部に対向している。
【００４１】
画像形成部３と像形成体４とによる画像形成は次のようになされる。
【００４２】
画像形成プロセスの開始に伴って、時計方向に回転する像形成体４の表面は帯電器３２０により所定の極性に帯電される。
【００４３】
次いで、露光光学系３３０による画像信号による露光が施され、静電潜像が像形成体４上に形成される。
【００４４】
前記静電潜像は現像装置８の現像剤による接触または非接触現像処理により反転現像されて可視画像であるトナー像に変換された後、転写手段３４０の作用によって転写媒体Ｐ（単にコピー用紙という）上に転写される。
【００４５】
一方、転写処理終了後の像形成体４の表面はクリーニング手段３５０で清掃され、新たな画像形成のための準備が整えられる。
【００４６】
トナー像が転写されたコピー用紙Ｐは、例えば、不図示の分離爪の作用を受けながら像形成体４から分離され、定着装置Ｔに向けて搬送される。
【００４７】
定着装置Ｔは定着ヒータを内蔵する定着ローラＴ１と、当該定着ローラと圧接しながら回転する圧着ローラＴ２とを有し、画像を形成しているトナーは、両ローラによる加熱・加圧により溶融され、コピー用紙Ｐ上に定着される。
【００４８】
定着装置Ｔによる定着処理終了後のコピー用紙Ｐは、その下流に設けてある排紙ローラ６０３により搬送され、装置本体外に設けてある排紙トレイ上に排出される。
【００４９】
なお、現像処理により現像剤中のトナーが消費されるが、これは、現像装置８の適宜の場所にトナー濃度検知センサを設けておき、当該センサからの情報に基づいて前記現像装置内にトナーを供給するようになっており、公知技術で対応できる。
【００５０】
本発明に係わる現像装置の第１の実施の形態について、図２及び図３を用いて説明する。図２は、本発明に係わる現像装置の第１の実施の形態を示す概略断面図である。
【００５１】
図２において、図中ａは像形成体４の回転方向，ｂは第１の現像剤担持体８１０の回転方向、ｃは第２の現像剤担持体８２０の回転方向、Ｄ１は現像剤担持体８１０を通る現像剤の流れ，Ｄ２は第２の現像剤担持体８２０を通る現像剤の流れを示している。
【００５２】
現像装置８は、像形成体４に対向する位置に設けられた開口部８００と前記開口部８００で像形成体表面４１に対向し、現像剤を搬送する第１の現像剤担持体８１０と、開口部８００で像形成体表面４１に対向し、かつ第１の現像剤担持体８１０よりも像形成体表面４１の移動方向下流側に配置され、現像剤を搬送する第２の現像剤担持体８２０とからなり、第１の現像剤担持体８１０及び第２の現像剤担持体８２０（以下、これらを総称して現像スリーブという）はアルミニウムあるいはステンレスの如く非磁性金属材料からなる円筒状部材であり、その中に磁石を位置固定で内蔵している。公知の如く前記磁石は５極の磁極Ｓ１，Ｓ２，Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３が配置されている。これらの磁極のうち互いに隣接する同極性のＮ２、Ｎ３は反発磁界を形成して、現像スリーブが回転するにつれて、現像スリーブ上の現像処理後の現像剤を剥ぎ取ることができるので第１の現像剤回収室８４０と第２の現像剤回収室８５０に重力の作用により落下する。
【００５３】
第１の現像剤回収室８４０と第２の現像剤回収室８５０それぞれに落下した現像剤は、それぞれスクリュウ８４１及びスクリュウ８５１により現像剤撹拌室８６０に搬送され、図示しないトナー補給手段から新たに供給されたトナーが付加され、攪拌され、トナー濃度が適切に維持される。適切なトナー濃度になった現像剤は、現像剤供給搬送部材８７１を有する現像剤供給室８７０に送られ、第１の現像担持体８１０及び第２の現像剤担持体８２０に供給される。
【００５４】
現像剤攪拌室８６０内に設置されたトナー濃度検知手段８６１は、例えば透磁率センサで構成され、現像剤攪拌室８６０内の現像剤の透磁率を測定することでトナー濃度を検知する。制御手段Ｃ１は図示しないＣＰＵ（中央演算装置）、ワークメモリ等から構成され、プログラムを読み込むことにより現像剤担持体８１０及び現像剤担持体８２０の図示しない現像バイアス電源や駆動モーターを制御することで、像形成体４との間に印加する現像バイアス電圧や、表面移動速度等の現像条件を制御する。
【００５５】
第１の現像剤担持体８１０の表面移動方向は像形成体４の表面移動方向に対して逆方向であり、第２の現像剤担持体８２０の表面移動方向は像形成体４の表面移動方向に対して順方向である。また、第１の現像剤担持体８１０と第２の現像剤担持体８２０の表面移動速度は像形成体４の表面移動速度とほぼ同じである。
【００５６】
本実施の形態ではより完全に現像剤を現像スリーブから除去するために、現像剤担持体８１０，８２０に接触し、それぞれ第１の現像剤回収部材及び第２の現像剤回収部材として機能する弾性平板８０１及び弾性平板８０２を設けている。また、第１及び第２の現像剤担持体８１０，８２０上に磁気的に吸着され担持される現像剤層の厚さをそれぞれ規制するための層厚規制部材８３０を、像形成体４と第１及び第２の現像剤担持体８１０，８２０との接触位置と現像剤供給部材８７１との間に設けてある。
【００５７】
現像装置８における現像剤の循環は、第１の現像剤担持体８１０から排出された現像剤は第１の現像剤回収室８４０に回収され、現像剤撹拌室８６０に送られる。一方、第２の現像剤担持体８２０から排出された現像剤は第２の現像剤回収室８５０に回収され、現像剤撹拌室８６０に送られる。第１及び第２の現像剤回収室８４０，８５０から合流した現像剤は新トナーが付加され撹拌されながら現像剤供給室８７０に送られ、再び第１の現像剤担持体及び第２の現像材担持体に供給される。
【００５８】
第１の実施の形態に係る現像装置８における現像剤の循環の詳細について、図３を用いて説明する。図３（ａ）は、現像装置８の概略構成を示す斜視図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）の矢示Ａ方向から見たときの断面図である。
【００５９】
現像剤を第１の現像剤回収室８４０から現像剤撹拌室８６０へ搬送する手段として、スクリュウ８４１を有する。スクリュウ８４１は、第１の現像剤回収室８４０ハウジングに内接し、軸（以下回転軸ともいう）Ｊ１の外周面にわたり、かつ軸方向に所定のピッチＰ１をもって形成した螺旋状のリブからなる。また、第２の現像剤回収室８５０から現像剤撹拌室８６０へ搬送する手段として、スクリュウ８５１がスクリュウ８４１と同様な構成で設けられている。
【００６０】
現像剤撹拌室８６０には、現像剤撹拌部材８４３が現像剤撹拌室８６０のハウジングに略内接するように組み込まれている。現像剤撹拌部材８４３は、軸Ｊ２の外周にわたりかつ軸方向にピッチＰ２をもって形成した螺旋状のリブからなっている。
【００６１】
現像剤撹拌室８６０には、トナーを補給するトナー補給手段７が接続されており、現像剤撹拌室８６０内の現像剤は、図４に示したトナー濃度検知センサ８６１によってトナー濃度を検出され、その検出値に基づいて、未使用のトナー（以下、新トナーという）がトナー補給手段７からトナー供給口８１３を介して供給される。新トナーと現像剤は撹拌部材を設けた螺旋状のスクリュウ８４３によって撹拌され、トナー濃度が適正に制御される。
【００６２】
さらに、現像剤撹拌室８６０内の現像剤を現像剤供給室８７０に搬送するために、図３（ｂ）に示す如く、現像剤搬送チューブ８４５内に可逆性螺旋スクリュウからなる現像剤撹拌搬送部材８４７を挿入し、搬送部材チューブ８４５は現像剤排出口８４６と現像剤供給室８７０の現像剤供給口８４８とを嵌挿している。さらに現像剤撹拌搬送部材８４７はギア８９３を介して動力（不図示）により回転する。かような構造であるので現像剤撹拌室８６０から搬送された現像剤を順次前記現像剤供給室８７０に供給できる。なお図３（ｂ）中、ｔはトナーの流れ、Ｄ，Ｄ５は現像剤の流れを示す。
【００６３】
現像剤供給室８７０は現像剤を第１及び第２の現像剤担持体８１０，８２０に供給する機能と現像剤を現像剤撹拌室８６０から現像剤供給室８７０全域に搬送する機能を併せ持つ現像剤供給部材８７１を有する。現像剤供給部材８７１は、現像剤担持体８１０，８２０とほぼ等距離にあり、現像剤を現像剤担持体８１０及び８２０に供給できる位置に配置してある。現像剤供給部材８７１はアルミニウムあるいはステンレスの如く非磁性金属材料からなる円筒状部材であり、その中に螺旋状の磁石を内蔵し、動力（不図示）にて磁石部のみを回転できるようにしてある。かような構造であるので現像剤撹拌室８６０から搬送された現像剤を順次、第１の現像剤担持体８１０及び第２の現像剤担持体８２０に供給できる。
【００６４】
また現像剤撹拌室８６０内の現像剤移動量は第１の現像剤担持体８１０と第２の現像剤担持体８２０が、それぞれ第１の現像剤回収室８４０と第２の現像剤回収室８５０に移動する現像剤移動量の合計よりも多くするようにしてある。
【００６５】
本実施の形態においては、第１の現像剤回収室８４０及び第２の現像剤回収室８５０と現像剤供給室８７０とがハウジング（隔壁ともいう）によって分離されているので、トナー濃度の低い回収現像剤の混入した現像剤が現像剤担持体に供給するのを防止でき、高速で高印字率の画像を形成する場合でも十分な画像濃度が得られ濃度むらのない良好な画像を提供できる。
【００６６】
またトナー濃度検知手段８６１が第１の現像剤回収室８４０と第２の現像剤回収室８５０から搬送された現像剤及びトナー補給手段７から補給されたトナーが混合される現像剤撹拌室８６０に設けられているので、制御手段Ｃ１は１つのトナー濃度に基づいて現像条件を制御することができ、簡素な構成で安定した画像形成が可能となる。
【００６７】
本発明に係る現像装置の第２の実施の形態について、図４及び図５を用いて説明する。図４は本発明に係わる現像装置の第２の実施形態を概念的に示す断面図である。
【００６８】
図４において図中ｅは第１の現像剤担持体８１１の回転方向、ｆは第２の現像剤担持体８２１の回転方向、Ｄ３は現像剤担持体８１１を通る現像剤の流れ，Ｄ４は第２の現像剤担持体８２１を通る現像剤の流れを示している。なお第１の実施の形態と同じ構成には同符号を付与し説明を省略する。
【００６９】
第２の実施の形態に係る現像装置８ｂは、像形成体４に対向する位置に設けられた開口部８０３に設けられた第１の現像剤担持体８１１と、第１の現像剤担持体８１１よりも像形成体表面４１の移動方向下流側の開口部８０４に配置された第２の現像剤担持体８２１とからなり（以下、これらを総称して現像スリーブという）、現像スリーブが回転するにつれて、現像スリーブ上の現像処理後の現像剤を剥ぎ取られ現像剤回収室８５２へ重力の作用により落下する。
【００７０】
現像剤回収室８５２に送られた現像剤はさらにスクリュウ８４５により現像剤撹拌室８６０に搬送され、適切なトナー濃度になった現像剤は現像剤供給部材８７７を有する第１の現像剤供給室８７５及び第２の現像剤供給室８７６に送られ、第１の現像担持体８１１及び第２の現像剤担持体８２１に供給される。制御手段Ｃ１はトナー濃度検知手段８６１で検知されたトナー濃度に基づき第１の現像担持体８１１及び第２の現像剤担持体８２１の現像条件を制御する。
【００７１】
さらに第１の現像剤担持体８１１の表面移動方向は像形成体４の表面移動方向に対し順方向であり、第２の現像剤担持体８２１の表面移動方向は像形成体４の表面移動方向に対し逆方向である。また第１の現像剤担持体８１１と第２の現像剤担持体８２１の表面移動速度は像形成体４の表面移動速度とほぼ同じである。
【００７２】
さらに、像形成体４と第２の現像剤担持体８２１とは所定の間隔を隔てて設置される、すなわち非接触の状態であり、第２の現像剤担持体８２１で搬送される現像剤に含まれるトナーを像形成体表面４１に飛翔させるトナー飛翔手段Ｈを設けている。
【００７３】
トナー飛翔手段Ｈは、公知の「ジャンピング現像方式」で用いられている、現像スリーブに直流バイアス電圧の上に交流バイアス電圧を重ねた重畳バイアス電圧を印加して、トナーを像形成体表面に飛翔させるもので、例えば、バイアス電圧を発生する電源等で構成されており、制御手段Ｃ１により、直流バイアス電圧及び交流バイアス電圧を含むトナーの飛翔条件が制御されている。このようにすることで第１の現像剤担持体８１１で現像されたトナー画像は、第２の現像剤担持体８２１とは非接触の状態でさらにトナーが飛翔現像されるので、第２の現像剤担持体８２１との擦過によるトナー画像の乱れが生じることなく十分な画像濃度が得られる。
【００７４】
現像剤担持体８１１及び８２１上に磁気的に吸着され担持される現像剤層の厚さを規制するための層厚規制部材８３１及び８３２が、像形成体４と第１及び第２の現像剤担持体８１１，８２１との接触位置と第１の現像剤供給室８７５及び第２の現像剤供給室８７６の中間に設けられている。
【００７５】
現像装置８ｂ内の現像剤の循環は第１の現像剤担持体８１１から排出された現像剤と第２の現像剤担持体８２１から排出された現像剤は現像剤回収室８５２に合流する。合流した現像剤は新トナーが付加され撹拌されながら第１の現像剤供給室８７５と第２の現像剤供給室８７６送られ、それぞれの現像剤供給室から再び第１の現像剤担持体及び第２の現像剤担持体に供給される。
【００７６】
第２の実施の形態に係る現像装置８ｂにおける現像剤の循環の詳細について、図５を用いて説明する。図５（ａ）は、現像装置８ｂの概略構成を示す斜視図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）の矢示Ｂ方向から見た断面図である。
【００７７】
現像剤回収室８５２には、現像剤を搬送する手段としてスクリュウ８４５を有する。スクリュウ８４５は、現像剤回収室８５２のハウジングに内接する螺旋状の部材であり、スクリュウ８４５によって搬送された現像剤は現像剤撹拌室８６０に重力落下する。
【００７８】
現像剤撹拌室８６０では、第１の実施の形態に係る現像装置８と同様に、トナー補給手段７から供給された新トナーと現像剤が現像剤撹拌部材８４３によって撹拌され、トナー濃度が適正に制御された状態で第１の現像剤供給室８７５と第２の現像剤供給室８７６とにそれぞれ搬送される。
【００７９】
現像剤撹拌室８６０において、現像剤を第１の現像剤供給室８７５及び第２の現像剤供給室８７６に搬送する現像剤撹拌搬送部材８４５が現像剤排出口８４６と嵌挿している。
【００８０】
第１の現像剤供給室８７５及び第２の現像剤供給室８７６は現像剤をそれぞれ第１現像剤担持体８１１及び第２の現像剤担持体８２１に供給する機能と現像剤を現像剤撹拌室８６０から第１及び第２の現像剤供給室８７５、８７６の全域に搬送する機能を併せ持つ現像剤供給部材８７７を有する。現像剤供給部材８７７は現像剤を第１及び第２の現像剤担持体８１１，８２１に供給できる位置に配置してある。現像剤供給部材８７７は、図３における現像剤供給部材８７１と同様の構造を有している。
【００８１】
なお本実施の形態においては、第１の現像剤供給室８７５及び第２の現像剤供給室８７６とがハウジングによって分離されているのでトナー濃度の低い回収現像剤の混入した現像剤が現像剤担持体に供給するの防止でき、高速で高印字率の画像を形成する場合でも十分な画像濃度が得られる。
また本実施の形態においては、現像剤回収室８５２と現像剤撹拌室８６０とを連通し、現像剤回収室８５２の現像剤が現像剤撹拌室８６０に落下するように、現像剤回収室８５２が現像剤撹拌室８６０の真上に位置するようにしたので特別な搬送部材を設ける必要がなく構成を簡素化できる。
【実施例】
【００８２】
以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００８３】
＜実施例１＞
図２及び図３に示した現像装置８を、図１に示した画像形成装置１００に装着して画像を形成した。
【００８４】
なお、現像装置８において、第１の現像剤担持体８１０及び第２の現像剤担持体８２０は、ともに直径１８ｍｍのアルミニウム管を用い、第１の現像剤担持体８１０及び第２の現像剤担持体８２０と像形成体４との速度比（現像剤担持体移動速度／像形成体移動速度：以下、現像θ）は１．０であった。
【００８５】
また、画像形成装置１００の主な構成は以下のとおりであり、以下の実施例及び比較例においても共通の構成とした。
画像形成装置：Ａ４ヨコ  ８０枚／分のモノクロデジタル機
像形成体の移動速度（プロセススピード）Ｖ：４００ｍｍ／秒
像形成体ドラム直径：８０ｍｍ
帯電装置による帯電電圧Ｖ0：−７００Ｖ（可変：左記は標準値）
露光手段：  半導体レーザ（波長７８０ｎｍ）
露光装置によるベタ露光時の像形成体表面電位Ｖｉ：  −５０Ｖ
現像剤担持体電位Ｖｄｃ：−５００Ｖ（可変：左記は標準値）
現像バイアス電圧交流成分Ｖａｃ：１ｋＶｐ−ｐの矩形波（周波数５ｋＨｚ）
現像剤担持体〜感光体距離Ｄｓ：約０．３０ｍｍ
現像剤担持体上の現像剤搬送量Ｄ：約２５ｍｇ／ｃｍ2
現像剤担持体着磁長さＬ：３１０ｍｍ
トナー：特開２００４−３８１１３号公報に記載の体積平均粒径４．５μｍの重合トナ−
キャリア：特開２００４−３８１１３号公報に記載の体積平均粒径２５μｍ、磁化の強さ６０ｅｍｕ／ｇの磁性キャリア
＜実施例２＞
実施例１の現像装置８に代えて、図４及び図５に示した現像装置８ｂを画像形成装置１００に装着して画像を形成した。
【００８６】
なお、現像装置８ｂにおいて、第１の現像剤担持体８１１及び第２の現像剤担持体８２１は、ともに直径１８ｍｍのアルミニウム管を用い、現像θは１．０であった。
【００８７】
＜比較例１＞
実施例１の現像装置８に代えて、図６に示した１本現像ローラタイプの現像剤非１循環構成（現像剤供給回収室８０２を現像剤供給側と回収側に分けない構成）の現像装置８ｃを画像形成装置１００に装着して画像を形成した。なお、現像剤担持体８０１ａは直径１８ｍｍのアルミニウム管で、現像θ＝２．０であった。
＜比較例２＞
比較例１の現像装置８ｃにおいて、現像θ＝１．２で画像を形成した。
＜比較例３＞
実施例１の現像装置８に代えて、図７に示した１本現像ローラタイプの現像剤１循環構成（現像剤供給室８０２ａと現像剤回収室８０２ｂとを隔壁で分離した構成）の現像装置８ｄを画像形成装置１００に装着して画像を形成した。現像剤担持体８０１ａは直径１８ｍｍのアルミニウム管で、現像θ＝２．０であった。
＜比較例４＞
比較例１の現像装置８ｃにおいて、現像剤担持体８０１ａを直径３０ｍｍのアルミニウム管に交換し、現像θ＝２．０で画像を形成した。
＜比較例５＞
比較例３の現像装置８ｄにおいて、現像剤担持体８０１ａを直径３０ｍｍのアルミニウム管に交換し、現像θ＝２．０で画像を形成した。
【００８８】
＜比較例６＞
実施例１の現像装置８に代えて、図８に示した、２本現像ローラタイプで現像剤受け渡しタイプ（第１現像ローラ８０１ｂから第２現像ローラ８０１ｃへ現像剤を受け渡す構成）、かつ、現像剤非１循環構成（現像剤供給回収室８０２を現像剤供給側と回収側に分けない構成）の現像装置８ｅを画像形成装置１００に装着して画像を形成した。第１現像ローラ８０１ｂ、第２現像ローラ８０１ｃとも直径１８ｍｍのアルミニウム管で、現像θ＝１．０であった。
【００８９】
＜比較例７＞
実施例１の現像装置８に代えて、図９に示した、２本現像ローラタイプで現像剤受け渡しタイプ、かつ、現像剤１循環構成（現像剤供給室８０２ａと現像剤回収室８０２ｂとを隔壁で分離した構成）の現像装置８ｆを画像形成装置１００に装着して画像を形成した。第１現像ローラ８０１ｂ、第２現像ローラ８０１ｃとも直径１８ｍｍのアルミニウム管で、現像θ＝１．０であった。
【００９０】
＜比較例８＞
実施例１の現像装置８に代えて、図１０に示した、２本現像ローラタイプで現像剤独立供給タイプ（第１現像ローラ８０１ｂ、第２現像ローラ８０１ｃそれぞれに現像剤を供給する構成）、かつ、現像剤非１循環構成の現像装置８ｇを画像形成装置１００に装着して画像を形成した。第１現像ローラ８０１ｂ、第２現像ローラ８０１ｃとも直径１８ｍｍのアルミニウム管で、現像θ＝１．０であった。
【００９１】
なお図６乃至図１０中、矢印Ｇは現像剤が搬送される方向を示す。また、線Ｆは現像剤の流れを示す。
【００９２】
＜評価方法及び評価基準＞
上記の実施例１、２及び比較例１乃至８で得られた画像を下記のようにランク評価した。得られた結果を表１に示す。
【００９３】
（画質濃度）
Ａ３サイズ全面ベタ画像の４すみの画像濃度を測定した。
４点平均濃度が１．３５以上の場合に○と判定し、４点平均濃度が１．３５未満の場合に×と判定した。
また、画像進行方向後端の手前側と奥との差が０．０５未満の場合に○と判断し、０．０５以上の場合に×と判定した。
さらに画像手前側の先端と後端の濃度差が０．０５未満の場合に○と判断し、０．０５以上の場合に×と判断した。
【００９４】
（掃き寄せ／欠け）
ベタ及びハーフトーンのパッチ画像の用紙の搬送方向先端及び後端に、濃度が薄くなる部分（＝欠け）もしくは濃くなる部分（＝掃き寄せ）が存在するかを目視評価（限度見本サンプルを使用）した。
欠けか掃き寄せのいずれも存在しなければ○と判断し、いずれか１つ存在すれば×と判断した。
【００９５】
（トナースペント）
実写テスト（平均印字率６％でＡ４サイズ連続１万プリント）を実施して現像剤を採取し、キャリア表面のトナースペントを測定した。
トナースペントは、現像剤からトナーを分離して得られたキャリア５ｇをメチルエチルケトン溶剤（ＭＥＫ）１００ｍｌに溶解したときの溶液の透過率が８５％以上のときは○、８０％以上８５％未満のときは△、８０％未満のときは×と判断した。
【００９６】
（トナー飛散）
上記実写テスト終了後に、現像ローラ周辺部へのトナー飛散状況を目視評価し、飛散がないときは○、指で拭いて汚れるときは△、明らかに目に見える汚れのときは×と判断した。
【００９７】
【表１】
2006106559.tif 000003
【００９８】
表１から明らかなように、１本現像ローラを使用した場合は、直径１８ｍｍ現像ローラでは、プロセススピード４００ｍｍ／秒の高速プロセスにおいて十分な画像濃度を得るために現像θ＝２．０を確保するには、大径の直径３０ｍｍ現像ローラに比べて現像ローラ回転数を高く設定する必要がある（比較例１）。しかし、この場合には現像剤耐久性能やトナー飛散性能が悪化する。現像ローラ回転数を大径の直径３０ｍｍ現像ローラ並みに据え置くと（比較例２）、現像θが低くなってしまい十分な画像濃度が得られない。
【００９９】
また、１本現像ローラを使用した場合で、大径の直径３０ｍｍ現像ローラを使用した場合には、現像ローラ回転数を高く設定しなくても十分な画像濃度が得られる利点があるが（比較例４）、現像ローラ上の現像剤が感光体表面に接触する幅（接触幅と表現する）が広くなることでパッチ画像の先後端に欠けや掃き寄せといった画像不良が発生しやすくなり、画質面で不利である。
【０１００】
１本現像ローラを使用した場合、上記の問題に加えて、直径１８ｍｍ現像ローラの場合も直径３０ｍｍ現像ローラの場合も、現像剤非１循環構成の場合には先後端濃度差や手前奥濃度差が発生してしまう。現像剤１循環構成を採用することにより、先後端濃度差や手前奥濃度差の問題は解消するが（比較例３及び比較例５）、現像ローラが１本の場合には、以上で説明したような問題点が解消するわけではない。
【０１０１】
また、２本現像ローラを使用した場合で、現像剤受け渡しタイプの場合には（比較例６及び比較例７）、１本目の現像ローラにて担持・搬送された現像剤が、そのまま２本目の現像ローラに受け渡されて現像に使用されるため、画像の印字率が高い部分を現像する場合、１本目の現像ローラで現像に使用された後の現像剤はトナー濃度がすでに低くなっており、２本目の現像ローラでの現像時には、十分な現像能力を発揮することができない。この場合も現像剤非１循環構成の場合（比較例６）には先後端濃度差や手前奥濃度差が存在する。
【０１０２】
また、２本現像ローラを使用した場合で、現像剤独立供給タイプの場合には、２本の現像ローラはいずれも十分な現像能力を持つため、十分なレベルの画像濃度が得られる。しかし、現像剤非１循環構成の場合（比較例８）には先後端濃度差や手前奥濃度差が存在する。
【０１０３】
これに対して、現像剤１循環構成の場合（実施例１、実施例２）には、十分なレベルの画像濃度で先後端濃度差や手前奥濃度差も存在せず、画質面でも良好で、さらに現像剤耐久性能やトナー飛散性能も問題ないレベルとなり、高速プロセスにおいて必要なすべての性能を満足することができた。
【図面の簡単な説明】
【０１０４】
【図１】本発明に係る画像形成装置の概略を示す断面図である。
【図２】本発明に係る現像装置の第１の実施の形態を示す概略断面図である。
【図３】図３（ａ）は、第１の実施の形態に係る現像装置の概略構成を示す斜視図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）の矢示Ａ方向より見た断面図である。
【図４】本発明に係る現像装置の第２の実施の形態を示す概略断面図である。
【図５】図５（ａ）は、第２の実施の形態に係る現像装置の概略構成を示す斜視図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）の矢示Ｂ方向より見た断面図である。
【図６】比較例１、２及び４に係る現像装置の概略構成を示す断面図である。
【図７】比較例３及び５に係る現像装置の概略構成を示す断面図である。
【図８】比較例６に係る現像装置の概略構成を示す断面図である。
【図９】比較例７に係る現像装置の概略構成を示す断面図である。
【図１０】比較例８に係る現像装置の概略構成を示す断面図である。
【符号の説明】
【０１０５】
１  自動原稿送り装置
２  画像読み取り部
３  画像形成部
４  像形成体
５  給紙部
８  現像装置
８１０、８１１  第１の現像剤担持体
８２０、８１１  第２の現像剤担持体
８４０  第１の現像剤回収室
８５０  第２の現像剤回収室
８５２  現像剤回収室
８６０  現像剤撹拌室
８６１  トナー濃度検知手段
８７０  現像剤供給室
８７５  第１の現像剤供給室
８７６  第２の現像剤供給室
Ｃ１  制御手段
【図１】
2006106559.tif 000004
【図２】
2006106559.tif 000005
【図３】
2006106559.tif 000006
【図４】
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【図５】
2006106559.tif 000008
【図６】
2006106559.tif 000009
【図７】
2006106559.tif 000010
【図８】
2006106559.tif 000011
【図９】
2006106559.tif 000012
【図１０】
2006106559.tif 000013