(57)【要約】【課題】  記録材の搬送方向及び搬送幅方向の画像濃度を均一にする。【解決手段】  ａ．現像剤担持体に現像剤を供給する前記第２搬送手段は外径２４ｍｍ以上３０ｍｍ以下、ピッチ３０ｍｍ以上４０ｍｍ以下であり、毎分３００回以上５００回以下の回転速度で回転する、ｂ．キャッチ極は、前記現像剤担持体の回転中心と前記第２搬送手段の回転中心とを結ぶ直線に対して、下流側２５°以上５０°以下の位置に配置される、ｃ．剥離極は、前記直線に対して上流側６０°以上８０°以下に配置される、ｄ．前記第１搬送手段の搬送力Ａと、前記第２搬送手段の搬送力Ｂとの比Ａ／Ｂが１．０４以上１．２０以下である。【選択図】        図２
2006126545.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像形成体、該像形成体上に静電潜像を形成する潜像形成手段及び前記像形成体上の静電潜像を現像してトナー像を形成する現像装置を有する画像形成装置において、
前記現像装置は、
前記像形成体に対向して配置され、回転により現像領域に現像剤を搬送し、前記現像領域において現像剤の層を形成する現像剤担持体、
前記現像剤担持体の内側に配置された磁界発生手段、
前記現像剤担持体により搬送される現像剤の量を規制する規制手段、
回転軸方向に搬送しながら現像剤を攪拌する第１搬送手段、及び、
該第１搬送手段により搬送された現像剤を受け取って、回転軸方向に搬送しつつ、前記現像剤担持体に現像剤を供給する第２搬送手段を有し、
前記磁界発生手段は、前記現像領域において、前記現像剤担持体上に現像剤の層を形成する磁界を発生する主磁極、
前記第２搬送手段からの現像剤を前記現像剤担持体上に保持させるキャッチ極及び、
前記現像領域を通過した現像剤を前記現像剤担持体から剥離する剥離極、
を有し、
次のａ、ｂ１、ｃ及びｄの条件を満たすことを特徴とする画像形成装置、
ａ．前記第２搬送手段は外径２４ｍｍ以上３０ｍｍ以下、ピッチ３０ｍｍ以上４０ｍｍ以下であり、毎分３００回以上５００回以下の回転速度で回転する、
ｂ１．前記キャッチ極は、前記現像剤担持体の回転中心と前記第２搬送手段の回転中心とを結ぶ直線に対して、下流側２５°以上５０°以下の位置に配置される、
ｃ．前記剥離極は、前記直線に対して上流側６０°以上８０°以下に配置される、
ｄ．前記第１搬送手段の搬送力Ａと、前記第２搬送手段の搬送力Ｂとの比Ａ／Ｂが１．０４以上１．２０以下である。
【請求項２】
像形成体、該像形成体上に静電潜像を形成する潜像形成手段及び前記像形成体上の静電潜像を現像してトナー像を形成する現像装置を有する画像形成装置において、
前記現像装置は、
前記像形成体に対向して配置され、現像領域に現像剤を搬送し、前記現像領域において現像剤の層を形成する現像剤担持体、
前記現像剤担持体の内側に配置された磁界発生手段、
前記現像剤担持体により搬送される現像剤の量を規制する規制手段、
回転軸方向に搬送しながら現像剤を攪拌混合する第１搬送手段、
該第１搬送手段により搬送された現像剤を受け取って、回転軸方向に搬送する第２搬送手段及び、
前記第２搬送手段により搬送された現像剤を受け取って、回転により前記現像剤担持体に現像剤を供給する供給手段を有し、
前記磁界発生手段は、前記現像領域において、前記現像剤担持体上に現像剤の層を形成する磁界を発生する主磁極、前記供給手段からの現像剤を前記現像剤担持体上に保持させるキャッチ極及び前記現像領域を通過した現像剤を前記現像剤担持体から剥離しながら前記第２搬送手段に現像剤を送る剥離極を有し、
次のａ、ｂ２、ｃ、ｄ及びｅの条件を満たすことを特徴とする画像形成装置、
ａ．前記第２搬送手段は外径２４ｍｍ以上３０ｍｍ以下、ピッチ３０ｍｍ以上４０ｍｍ以下であり、毎分３００回以上５００回以下の回転速度で回転する、
ｂ２．前記キャッチ極は、前記現像剤担持体の回転中心と前記第２搬送手段の回転中心とを結ぶ直線に対して、下流側４０°以上６５°以下の位置に配置される、
ｃ．前記剥離極は、前記直線に対して上流側６０°以上８０°以下に配置される、
ｄ．前記第１搬送手段の搬送力Ａと前記第２搬送手段の搬送力Ｂとの比Ａ／Ｂが１．０４以上１．２０以下である、
ｅ．前記供給手段が、１．５ｍｍ以上４．０ｍｍ以下の間隔を隔てて、前記第２搬送手段の上方に配置される。
【請求項３】
像形成体、該像形成体上に静電潜像を形成する潜像形成手段及び前記像形成体上の静電潜像を現像してトナー像を形成する現像装置を有する画像形成装置において、
前記現像装置は、
前記像形成体に対向して配置され、現像領域に現像剤を搬送し、前記現像領域において現像剤の層を形成する現像剤担持体、
前記現像剤担持体の内側に配置された磁界発生手段、
前記現像剤担持体により搬送される現像剤の量を規制する規制手段、
回転軸方向に搬送しながら現像剤を攪拌混合する第１搬送手段、及び、
該第１搬送手段により搬送された現像剤を受け取って、回転軸方向に搬送しつつ、前記現像剤担持体に現像剤を供給する第２搬送手段を有し、
前記磁界発生手段は、前記現像領域において、前記現像剤担持体上に現像剤の層を形成する磁界を発生する主磁極、
前記第２搬送手段からの現像剤を前記現像剤担持体上に保持させるキャッチ極及び、
前記現像領域を通過した現像剤を前記現像剤担持体から剥離する剥離極、
を有し、
次のａ、ｂ１、ｃ及びｆの条件を満たすことを特徴とする画像形成装置、
ａ．前記第２搬送手段は外径２４ｍｍ以上３０ｍｍ以下、ピッチ３０ｍｍ以上４０ｍｍ以下であり、毎分３００回以上５００回以下の回転速度で回転する
ｂ１．前記キャッチ極は、前記現像剤担持体の回転中心と前記第２搬送手段の回転中心とを結ぶ直線に対して、下流側２５°以上５０°以下の位置に配置される
ｃ．前記剥離極は、前記直線に対して上流側６０°以上８０°以下に配置される
ｆ．前記現像剤担持体の回転軸及び前記第１、第２搬送手段の前記回転軸が、前記第２搬送手段の搬送方向下流側を高くして、水平に対して０．２５°以上１．０°以下の傾斜角αをもって傾斜している。
【請求項４】
像形成体、該像形成体上に静電潜像を形成する潜像形成手段及び前記像形成体上の静電潜像を現像してトナー像を形成する現像装置を有する画像形成装置において、
前記現像装置は、
前記像形成体に対向して配置され、現像領域に現像剤を搬送し、前記現像領域において現像剤の層を形成する現像剤担持体、
前記現像剤担持体の内側に配置された磁界発生手段、
前記現像剤担持体により搬送される現像剤の量を規制する規制手段、
回転軸方向に搬送しながら現像剤を攪拌混合する第１搬送手段、
該第１搬送手段により搬送された現像剤を受け取って、回転軸方向に搬送する第２搬送手段及び、
前記第２搬送手段により搬送された現像剤を受け取って、回転により前記現像剤担持体に現像剤を供給する供給手段を有し、
前記磁界発生手段は、前記現像領域において、前記現像剤担持体上に現像剤の層を形成する磁界を発生する主磁極、
前記第２搬送手段からの現像剤を前記現像剤担持体上に保持させるキャッチ極及び、
前記現像領域を通過した現像剤を前記現像剤担持体から剥離する剥離極、
を有し、次のａ、ｂ２、ｃ、ｅ及びｆの条件を満たすことを特徴とする画像形成装置、
ａ．前記第２搬送手段は外径２４ｍｍ以上３０ｍｍ以下、ピッチ３０ｍｍ以上４０ｍｍ以下であり、毎分３００回以上５００回以下の回転速度で回転する、
ｂ２．前記キャッチ極は、前記現像剤担持体の回転中心と前記第２搬送手段の回転中心とを結ぶ直線に対して、下流側４０°以上６５°以下の位置に配置される、
ｃ．前記剥離極は、前記直線に対して上流側６０°以上８０°以下に配置される
ｅ．前記供給手段が、１．５ｍｍ以上４．０ｍｍ以下の間隔を隔てて、前記第２搬送手段の上方に配置される
ｆ．前記現像剤担持体の回転軸及び前記第１、第２搬送手段の前記回転軸が、前記第２搬送手段の搬送方向下流側を高くして、水平に対して０．２５°以上１．０°以下の傾斜角αをもって傾斜している。
【請求項５】
前記第１搬送手段は、攪拌室内に配置され、前記第２搬送手段は現像剤通過穴を有する仕切により前記攪拌室と隔てられた供給回収室内に配置されたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記比Ａ／Ｂが１．０７以上１．２０以下であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記供給手段は、円筒状の供給用現像剤担持体及び該供給用現像剤担持体の内側に配置された供給用磁界発生手段を有することを特徴とする請求項２又は請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記現像剤担持体は、３５０ｍｍ／ｓｅｃ以上の線速で回転することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
体積平均粒径２０μｍ以上６０μｍ以下の磁性キャリア及び体積平均粒径が３μｍ以上７μｍ以下のトナーを用いて現像を行う前記現像装置を有することを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電子写真方式の画像形成装置に関し、特に、電子写真プロセスにより画像を形成する画像形成装置における現像装置の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置では、文字画像を主体とする画像の形成から写真画像の形成や、カラー画像の形成へと用途が拡大するに従って、高画質の画像を形成する現像装置が必要になってきている。すなわち、低濃度から高濃度まで忠実に濃度を再現すること、均一な濃度のベタ画像を形成すること等が現像装置に対して要求されるようになってきている。
【０００３】
また、小型の現像装置が望まれており、特に、カラー画像形成装置においては複数の現像装置が一つの画像形成装置内に組み込まれるために、小型の現像装置が必要になる。
【０００４】
このような現像装置に対するニーズを満たすために、現像装置の改良が行われてきている。高画質の画像を形成するためには、トナーとキャリアを含有する二成分現像剤を用いることが有効であり、二成分現像剤を用いた現像装置の改良が特に多く行われている。
【０００５】
特許文献１では、感光体に対向する位置に二成分現像剤を搬送するマグネットロール、マグネットロールの下方に配置された２本の攪拌ロール及びマグネットロールから攪拌ロールへ落下する現像剤を案内する案内板を有する現像装置が開示されている。
【０００６】
特許文献２では、現像剤を攪拌しながら互いに反対方向に搬送する２本のスクリューオーガーを有する現像装置が開示されている。
【０００７】
特許文献３では、現像領域に現像剤を搬送する現像ロールの内側に固定のマグネットロールを設け、該マグネットロールに現像剤の付着と剥離を行う反発磁界を形成する２磁極及び該２磁極間に補助磁極を設けた現像装置が開示されている。
【０００８】
特許文献４では、現像領域に現像剤を搬送する現像剤担持体及び該現像剤担持体に現像剤を供給する現像剤搬送部材を有し、現像剤搬送部材を現像剤担持体に対して所定距離以下の間隔をおいて下方に配置した現像装置が開示されている。
【０００９】
特許文献５では、二成分現像剤を現像領域に搬送する現像剤担持体及び現像剤を攪拌搬送する２本のスクリューを有し、下流側のスクリューの現像剤搬送速度を上流側のスクリューの搬送速度よりも遅くした現像装置が開示されている。
【特許文献１】特開昭６４−２１４７２号公報
【特許文献２】特開平１０−２４００１０号公報
【特許文献３】特開平９−１４６３７２号公報
【特許文献４】特開平１１−２１９０３１号公報
【特許文献５】特開２００１−１５４４７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
１画面内において均一な濃度の画像を形成することができるとともに、連続画像形成において、画像形成開始から画像形成終了まで、高印字率の画像を均一な濃度で形成するためには、特許文献１〜５のような単一の技術手段あるいは少数の技術手段からなる高画質化手段では十分ではなく、現像剤担持体の内側に配置された磁界発生手段、現像剤担持体に現像剤を供給する搬送手段、これらの手段を含む現像装置内の構成要素の配置関係等を総合的に検討する必要がある。
【００１１】
本発明は、記録材の搬送方向及び搬送幅方向に均一な濃度の画像、特に、ベタ画像を均一な濃度で形成することができて小型の現像装置を備えた画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明では主として、次の手段により前記の目的を達成した。
【００１３】
なお、本明細書において、磁極の配置に関して「上流」、「下流」とは、特に説明がある場合を除いて現像剤担持体の回転方向を基準としたものである。
（１）搬送手段の搬送力を適正に設定することにより、現像剤担持体の回転軸方向に均一な現像剤の層を形成し、記録材の搬送幅方向の濃度を均一にする。
【００１４】
現像剤担持体に現像剤を供給する第２搬送手段の搬送力が不足すると、現像剤担持体及び第２搬送手段の回転軸方向、即ち、記録材の搬送幅方向の濃度が不均一になる。
【００１５】
回転軸方向に現像剤を搬送しつつ、現像剤担持体に現像剤を供給する第２搬送手段の搬送力を上げて、適正レベルに設定することにより、記録材の搬送幅方向の濃度を均一にする。
（２）現像剤担持体の内側に配置される磁界発生手段の磁極構成を適正にすることにより、記録材の搬送方向の濃度を均一にする。
【００１６】
磁界発生手段は、現像領域において、現像剤を現像剤担持体上に担持させる主磁極の下流に、現像剤を現像剤担持体から剥離する反発磁界を形成する。反発磁界を形成する一対の同極磁極の下流側磁極は現像剤の剥離後に現像剤担持体に現像剤を付着させるキャッチ磁極としての機能を有する。
【００１７】
該キャッチ磁極を適正角度に形成することにより、現像剤担持体からの現像剤の剥離と、現像剤担持体への現像剤の付着とが安定して行われるようになり、現像剤担持体の回転方向に均一な現像剤層が形成された記録材の搬送方向の濃度の均一化が可能となる。
（３）本発明においては、互いに反対の回転軸方向に現像剤を搬送する第１、第２搬送手段を用いている。この場合、第１搬送手段から第２搬送手段に現像剤が受け渡されるＵターン部において現像剤の量が少なくなり、現像剤担持体への現像剤の受け渡し量が低下して記録材の搬送幅方向及び搬送方向の濃度が不均一になるという問題が生じやすい。これに対する解決手段として、Ｕターン部の搬送手段回転軸方向スペースを大きくして、Ｕターン部に収容される現像剤の量を多くするという解決手段があるが、装置を小型化するためには、Ｕターン部を大きくすることは望ましくない。
【００１８】
このようなＵターン部における現像剤量の不足の問題は、前記（１）手段、即ち、第２搬送手段の搬送力をアップした場合に特に生じやすく、現像剤担持体の線速度をアップした高速現像において、特に生じやすい。
【００１９】
本発明においては、第１搬送手段の搬送力を第２搬送手段の搬送力よりも大きく設定することにより、このＵターン部における現像剤量不足の問題を解決し、記録材の搬送幅方向及び搬送方向に均一な濃度の画像を形成するようにした。
（４）本発明においては、また、第２搬送手段の回転軸を、その回転により現像剤を搬送する方向の上流側が低くなるように傾けることにより、前記Ｕターン部における現像剤量不足の問題を解決し、少ない量の現像剤で記録材幅方向に均一の濃度の画像を形成するようにした。
【００２０】
具体的には、下記の発明により、本発明の前記目的は達成される。
（請求項１）
像形成体、該像形成体上に静電潜像を形成する潜像形成手段及び前記像形成体上の静電潜像を現像してトナー像を形成する現像装置を有する画像形成装置において、
前記現像装置は、
前記像形成体に対向して配置され、回転により現像領域に現像剤を搬送し、前記現像領域において現像剤の層を形成する現像剤担持体、
前記現像剤担持体の内側に配置された磁界発生手段、
前記現像剤担持体により搬送される現像剤の量を規制する規制手段、
回転軸方向に搬送しながら現像剤を攪拌する第１搬送手段、及び、
該第１搬送手段により搬送された現像剤を受け取って、回転軸方向に搬送しつつ、前記現像剤担持体に現像剤を供給する第２搬送手段を有し、
前記磁界発生手段は、前記現像領域において、前記現像剤担持体上に現像剤の層を形成する磁界を発生する主磁極、
前記第２搬送手段からの現像剤を前記現像剤担持体上に保持させるキャッチ極及び、
前記現像領域を通過した現像剤を前記現像剤担持体から剥離する剥離極、
を有し、
次のａ、ｂ１、ｃ及びｄの条件を満たすことを特徴とする画像形成装置、
ａ．前記第２搬送手段は外径２４ｍｍ以上３０ｍｍ以下、ピッチ３０ｍｍ以上４０ｍｍ以下であり、毎分３００回以上５００回以下の回転速度で回転する、
ｂ１．前記キャッチ極は、前記現像剤担持体の回転中心と前記第２搬送手段の回転中心とを結ぶ直線に対して、下流側２５°以上５０°以下の位置に配置される、
ｃ．前記剥離極は、前記直線に対して上流側６０°以上８０°以下に配置される、
ｄ．前記第１搬送手段の搬送力Ａと、前記第２搬送手段の搬送力Ｂとの比Ａ／Ｂが１．０４以上１．２０以下である。
（請求項２）
像形成体、該像形成体上に静電潜像を形成する潜像形成手段及び前記像形成体上の静電潜像を現像してトナー像を形成する現像装置を有する画像形成装置において、
前記現像装置は、
前記像形成体に対向して配置され、現像領域に現像剤を搬送し、前記現像領域において現像剤の層を形成する現像剤担持体、
前記現像剤担持体の内側に配置された磁界発生手段、
前記現像剤担持体により搬送される現像剤の量を規制する規制手段、
回転軸方向に搬送しながら現像剤を攪拌混合する第１搬送手段、
該第１搬送手段により搬送された現像剤を受け取って、回転軸方向に搬送する第２搬送手段及び、
前記第２搬送手段により搬送された現像剤を受け取って、回転により前記現像剤担持体に現像剤を供給する供給手段を有し、
前記磁界発生手段は、前記現像領域において、前記現像剤担持体上に現像剤の層を形成する磁界を発生する主磁極、前記供給手段からの現像剤を前記現像剤担持体上に保持させるキャッチ極及び前記現像領域を通過した現像剤を前記現像剤担持体から剥離しながら前記第２搬送手段に現像剤を送る剥離極を有し、
次のａ、ｂ２、ｃ、ｄ及びｅの条件を満たすことを特徴とする画像形成装置、
ａ．前記第２搬送手段は外径２４ｍｍ以上３０ｍｍ以下、ピッチ３０ｍｍ以上４０ｍｍ以下であり、毎分３００回以上５００回以下の回転速度で回転する、
ｂ２．前記キャッチ極は、前記現像剤担持体の回転中心と前記第２搬送手段の回転中心とを結ぶ直線に対して、下流側４０°以上６５°以下の位置に配置される、
ｃ．前記剥離極は、前記直線に対して上流側６０°以上８０°以下に配置される、
ｄ．前記第１搬送手段の搬送力Ａと前記第２搬送手段の搬送力Ｂとの比Ａ／Ｂが１．０４以上１．２０以下である、
ｅ．前記供給手段が、１．５ｍｍ以上４．０ｍｍ以下の間隔を隔てて、前記第２搬送手段の上方に配置される。
（請求項３）
像形成体、該像形成体上に静電潜像を形成する潜像形成手段及び前記像形成体上の静電潜像を現像してトナー像を形成する現像装置を有する画像形成装置において、
前記現像装置は、
前記像形成体に対向して配置され、現像領域に現像剤を搬送し、前記現像領域において現像剤の層を形成する現像剤担持体、
前記現像剤担持体の内側に配置された磁界発生手段、
前記現像剤担持体により搬送される現像剤の量を規制する規制手段、
回転軸方向に搬送しながら現像剤を攪拌混合する第１搬送手段、及び、
該第１搬送手段により搬送された現像剤を受け取って、回転軸方向に搬送しつつ、前記現像剤担持体に現像剤を供給する第２搬送手段を有し、
前記磁界発生手段は、前記現像領域において、前記現像剤担持体上に現像剤の層を形成する磁界を発生する主磁極、
前記第２搬送手段からの現像剤を前記現像剤担持体上に保持させるキャッチ極及び、
前記現像領域を通過した現像剤を前記現像剤担持体から剥離する剥離極、
を有し、
次のａ、ｂ１、ｃ及びｆの条件を満たすことを特徴とする画像形成装置、
ａ．前記第２搬送手段は外径２４ｍｍ以上３０ｍｍ以下、ピッチ３０ｍｍ以上４０ｍｍ以下であり、毎分３００回以上５００回以下の回転速度で回転する
ｂ１．前記キャッチ極は、前記現像剤担持体の回転中心と前記第２搬送手段の回転中心とを結ぶ直線に対して、下流側２５°以上５０°以下の位置に配置される
ｃ．前記剥離極は、前記直線に対して上流側６０°以上８０°以下に配置される
ｆ．前記現像剤担持体の回転軸及び前記第１、第２搬送手段の前記回転軸が、前記第２搬送手段の搬送方向下流側を高くして、水平に対して０．２５°以上１．０°以下の傾斜角αをもって傾斜している。
（請求項４）
像形成体、該像形成体上に静電潜像を形成する潜像形成手段及び前記像形成体上の静電潜像を現像してトナー像を形成する現像装置を有する画像形成装置において、
前記現像装置は、
前記像形成体に対向して配置され、現像領域に現像剤を搬送し、前記現像領域において現像剤の層を形成する現像剤担持体、
前記現像剤担持体の内側に配置された磁界発生手段、
前記現像剤担持体により搬送される現像剤の量を規制する規制手段、
回転軸方向に搬送しながら現像剤を攪拌混合する第１搬送手段、
該第１搬送手段により搬送された現像剤を受け取って、回転軸方向に搬送する第２搬送手段及び、
前記第２搬送手段により搬送された現像剤を受け取って、回転により前記現像剤担持体に現像剤を供給する供給手段を有し、
前記磁界発生手段は、前記現像領域において、前記現像剤担持体上に現像剤の層を形成する磁界を発生する主磁極、
前記第２搬送手段からの現像剤を前記現像剤担持体上に保持させるキャッチ極及び、
前記現像領域を通過した現像剤を前記現像剤担持体から剥離する剥離極、
を有し、次のａ、ｂ２、ｃ、ｅ及びｆの条件を満たすことを特徴とする画像形成装置、
ａ．前記第２搬送手段は外径２４ｍｍ以上３０ｍｍ以下、ピッチ３０ｍｍ以上４０ｍｍ以下であり、毎分３００回以上５００回以下の回転速度で回転する、
ｂ２．前記キャッチ極は、前記現像剤担持体の回転中心と前記第２搬送手段の回転中心とを結ぶ直線に対して、下流側４０°以上６５°以下の位置に配置される、
ｃ．前記剥離極は、前記直線に対して上流側６０°以上８０°以下に配置される
ｅ．前記供給手段が、１．５ｍｍ以上４．０ｍｍ以下の間隔を隔てて、前記第２搬送手段の上方に配置される。
ｆ．前記現像剤担持体の回転軸及び前記第１、第２搬送手段の前記回転軸が、前記第２搬送手段の搬送方向下流側を高くして、水平に対して０．２５°以上１．０°以下の傾斜角αをもって傾斜している。
（請求項５）
前記第１搬送手段は、攪拌室内に配置され、前記第２搬送手段は現像剤通過穴を有する仕切により前記攪拌室と隔てられた供給回収室内に配置されたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
（請求項６）
前記比Ａ／Ｂが１．０７以上１．２０以下であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
（請求項７）
前記供給手段は、円筒状の供給用現像剤担持体及び該供給用現像剤担持体の内側に配置された供給用磁界発生手段を有することを特徴とする請求項２又は請求項４に記載の画像形成装置。
（請求項８）
前記現像剤担持体は、３５０ｍｍ／ｓｅｃ以上の線速で回転することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
（請求項９）
体積平均粒径２０μｍ以上６０μｍ以下の磁性キャリア及び体積平均粒径が３μｍ以上７μｍ以下のトナーを用いて現像を行う前記現像装置を有することを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【発明の効果】
【００２１】
請求項１、２、５〜９のいずれかの発明により、現像剤担持体に現像剤を供給する第２搬送手段の搬送力を十分に高くするとともに、第２搬送手段に現像剤を供給する第１搬送手段の搬送力を第２搬送手段の搬送力より大きく設定することにより、現像剤担持体の回転軸方向に均一であり、且つ、時間的に変動しない現像剤担持体への現像剤の供給が行われる。また、現像剤担持体に現像剤を付着させるキャッチ極を、現像剤担持体の回転中心と第２搬送手段の回転中心とを結ぶ線直線に対して、２５°以上５０°以下に設定し、現像剤担持体から現像剤を剥離する剥離極を前記直線に対して６０°以上８０°以下に設定することにより、現像剤担持体への現像剤の付着と、現像剤担持体からの現像剤の剥離とが円滑に行われるので、均一な濃度の画像が形成され、特に、記録材の搬送方向及び搬送幅方向の濃度均一性のよい画像が形成される。
【００２２】
請求項３、４、７〜９のいずれかの発明により、現像剤担持体に現像剤を供給する第２搬送手段の搬送力を十分に高くするとともに、第２搬送手段をその搬送方向下流が高くなるように設けたので、第２搬送手段の搬送力をアップしたことにより生じやすい、第２搬送手段上流部における現像剤不足が解消され、現像剤担持体の回転軸方向に記に均一であり、且つ、時間的に変動しない現像剤担持体への現像剤の供給が行われる。また、現像剤担持体に現像剤を付着させるキャッチ極を、現像剤担持体の回転中心と第２搬送手段の回転中心とを結ぶ線直線に対して、２５°以上５０°以下に設定し、現像剤担持体から現像剤を剥離する剥離極を前記直線に対して６０°以上８０°以下に設定することにより、現像剤担持体への現像剤の付着と、現像剤担持体からの現像剤の剥離とが円滑に行われるので、均一な濃度の画像が形成され、特に、記録材の搬送方向及び搬送幅方向の濃度均一性のよい画像が形成される。
【００２３】
請求項６の発明により、特に、連続画像形成時に濃度が変動が少なく、且つ、１頁内の画像の濃度が均一な高い画質の画像が形成される。
【００２４】
請求項７の発明により、現像剤担持体への現像剤の供給と現像剤担持体からの現像剤の回収とが円滑に行われるので、安定した現像行われ、均一な濃度の画像が形成される。
【００２５】
請求項８の発明により、高速であり、且つ、高画質の画像形成が可能となる。
【００２６】
請求項９の発明により、解像度、階調表現性等の画像特性において優れた画像が形成される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
（１）実施の形態１
＜画像形成装置＞
図１は本発明の実施の形態に係る画像形成装置の全体構成の一例を示す模式図である。
【００２８】
図１において、１０は像形成体としての感光体、１１は帯電装置、１２は露光装置、１３は現像装置、１４は感光体１０の表面を清掃するためのクリーニング装置、１６は現像装置１３を構成する現像剤担持体としての現像スリーブ、２０は中間転写ベルトを示す。画像形成手段１は感光体１０、帯電装置１１、現像装置１３、およびクリーニング装置１４等からなっており、各色毎の画像形成手段１の機械的な構成は同じであるので、図１ではＹ（イエロー）系列のみの構成について参照符号を付けており、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）およびＫ（黒）の構成要素については参照符号を省略した。帯電装置１１及び露光装置１２は像形成体上に静電潜像を形成する潜像形成手段を構成する。
【００２９】
各色毎の画像形成手段１の配置は中間転写ベルト２０の走行方向に対して、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの順に配置されており、各感光体１０は中間転写ベルト２０の張設面に接触し、接触点で中間転写ベルト２０の走行方向と同方向、かつ、同線速度で回転する。
【００３０】
中間転写ベルト２０は駆動ローラ２１、アースローラ２２、テンションローラ２３、従動ローラ２４に張架され、これらのローラと中間転写ベルト２０、転写手段２５、クリーニング手段２８等でベルトユニット３を構成する。
【００３１】
中間転写ベルト２０の走行は不図示の駆動モータによる駆動ローラ２１の回転によって行われる。
【００３２】
感光体１０は、例えばアルミ材によって形成される円筒状の金属基体の外周に導電層、ａ−Ｓｉ層あるいは有機感光体（ＯＰＣ）等の感光層を形成したものであり、導電層を接地した状態で図１の矢印で示す反時計方向に回転する。
【００３３】
読み取り装置８０又は外部機器からの画像データに対応する電気信号は画像形成レーザで光信号に変換され、露光手段１２によって感光体１０が像露光される。
【００３４】
現像装置１３は、感光体１０の周面に対し所定の間隔を保ち、感光体１０の回転方向と最接近位置において逆方向に回転する円筒状の非磁性ステンレスあるいはアルミ材で形成された現像剤担持体としての現像スリーブ１６を有している。なお、本発明に係わる現像装置１３の詳細については後述する。
【００３５】
中間転写ベルト２０は、体積抵抗率１０6〜１０12Ω・ｃｍの無端ベルトであり、例えば変性ポリイミド、熱硬化ポリイミド、エチレンテトラフルオロエチレン共重合体、ポリフッ化ビニリデン、ナイロンアロイ等のエンジニアリングプラスチックに導電材料を分散した、厚さ０．０１５〜０．０５ｍｍの半導電性シームレスベルトである。
【００３６】
２５は転写装置であり、トナーと反対極性の直流が印加され、感光体１０上に形成されたトナー画像を中間転写ベルト２０上に転写させる機能を有する。転写装置２５としてはコロナ放電器の他に転写ローラを用いることもできる。
【００３７】
２６はアースローラ２２に当接および当接解除可能な転写ローラからなる転写装置であり、中間転写ベルト２０上に形成されたトナー画像を記録材Ｐに再転写する。
【００３８】
２８はクリーニングブレードを有するクリーニング装置であり、中間転写ベルト２０を挟んで従動ローラ２４に対向して設けられている。トナー画像を記録材Ｐに転写後、中間転写ベルト２０はクリーニング手段２８を通過し、クリーニングブレードによって周面上に残ったトナーが清掃される。
【００３９】
７０は紙送り出しローラ、７１はタイミングローラ、７２は紙カセット、７３は搬送ローラである。
【００４０】
４は定着装置で、中間転写ベルト２０上のトナー像が転写された記録材Ｐ上のトナー像を、加熱ローラ４１と加圧ローラ４２とで形成されるニップ部Ｔにおいて加熱加圧して定着する。８１は排紙ローラで、定着された記録材を排紙皿８２へ排紙する。
＜現像装置＞
次に、現像装置１３について説明する。
【００４１】
現像装置１３としては、キャリアとトナーとを主成分とする二成分現像剤を用いる現像装置が用いられるが、小粒径トナーを用いた二成分現像装置が好ましい。また、正規現像で現像を行うもの又は反転現像を行うものを現像装置に用いることができるが、現像スリーブ１６に感光体１の帯電と同極性の現像バイアスを印加し、感光体の帯電と同極性に帯電されたトナーで現像を行う反転現像が好ましく、本実施の形態では、負帯電トナーを用いた反転現像により現像が行われる。
【００４２】
小粒径トナーとしては、体積平均粒径が３μｍ以上７μｍ以下のものが好ましい。
【００４３】
体積平均粒径は、体積基準の平均粒径であって、湿式分散機を備えた「コールターカウンターＴＡ−II」又は「コールターマルチサイザー」（いずれもコールター社製）により測定した値である。
【００４４】
このような小粒径トナーにより高解像力を有する高画質の画像を形成することができる。体積平均粒径が７μｍより大のトナーでは、高画質の特徴が弱まる。
【００４５】
体積平均粒径が３μｍよりも小さいトナーを用いた場合、かぶり等による画質の低下が起きやすくなる。
【００４６】
前記のような小粒径には重合トナーを用いることが望ましい。
【００４７】
重合トナーは、トナー用バインダー樹脂の生成とトナー形状がバインダー樹脂の原料モノマー又はプレポリマーの重合及びその後の化学的処理により形成されて得られるトナーを意味する。より具体的には、懸濁重合又は乳化重合等の重合反応と必要によりその後に行われる粒子同士の融着工程を経て得られるトナーを意味する。重合トナーでは、原料モノマー又はプレポリマーを水系で均一に分散した後に重合させトナーを製造することから、トナーの粒度分布及び形状の均一なトナーが得られる。
【００４８】
具体的には懸濁重合法により作製されるものや、乳化液を加えた水系媒体の液中にて単量体を乳化重合して微粒の重合粒子を製造し、その後に、有機溶媒、凝集剤等を添加して会合する方法で製造することができる。会合の際にトナーの構成に必要な離型剤や着色剤などの分散液と混合して会合させ調製する方法や、単量体中に離型剤や着色剤などのトナー構成成分を分散した上で乳化重合する方法などがあげられる。ここで会合とは樹脂粒子および着色剤粒子が複数個融着することをいう。
【００４９】
キャリアの磁気粒子としては、鉄、フェライト、マグネタイト等の金属、それらの金属とアルミニウム、鉛等の金属との合金等の従来から公知の材料を用いる。特にフェライト粒子が好ましい。
【００５０】
キャリアは、磁気粒子が更に樹脂により被覆されているもの、あるいは樹脂中に磁気粒子を分散させたいわゆる樹脂分散型キャリアが好ましい。コーティング用の樹脂組成としては、特に限定は無いが、例えば、オレフィン系樹脂、スチレン系樹脂、スチレン−アクリル系樹脂、シリコーン系樹脂、エステル系樹脂或いはフッ素含有重合体系樹脂等が用いられる。また、樹脂分散型キャリアを構成するための樹脂としては、特に限定されず公知のものを使用することができ、例えば、スチレンアクリル樹脂、ポリエステル樹脂、フッ素系樹脂、フェノール樹脂等を使用することができる。なお、キャリアの粒径等については後に説明するが、キャリアの粒径も前記したトナーの粒径と同様な方法で測定された値である。
【００５１】
図２は、図１における現像装置１３の断面を拡大した図である。
【００５２】
図３は、現像装置１３全体を上方から視た断面図である。
【００５３】
図２において、１３０はトナーとキャリアとからなる２成分現像剤を収容するケーシングで、現像スリーブ１６の内部には、固定の磁界発生手段としてのマグネットロール１３２が内設される。マグネットロール１３２はＮ１〜Ｎ３で示す３つのＮ極及びＳ１〜Ｓ４で示す４つのＳ極を有する。
【００５４】
Ｎ１極は現像スリーブ１６が感光体１０に対向する現像領域Ｇにおいて現像剤の磁気ブラシを形成する主磁極、Ｓ１極とＳ２極とは反発磁界を形成する磁極であり、該反発磁界により、現像スリーブ１６から現像剤が剥離される。Ｓ２極は、現像スリーブ１６に現像剤を付着させるキャッチ極である。現像スリーブ１６は矢印Ｗ１で示すように回転して現像剤を搬送するが、搬送方向に順次形成されたＳ２、Ｎ２、Ｓ３、Ｎ３、Ｓ４、Ｎ１は交互に異極が配列された搬送磁極列であり、現像剤は該搬送磁極列により搬送されて現像領域Ｇに供給される。Ｎ２極に対向する位置に規制部材１３３が現像スリーブ１６に近接して配置され、現像スリーブ１６により搬送される現像剤の量を規制し、現像スリーブ１６上に均一な現像剤の層を形成する。
【００５５】
１３５は現像剤を攪拌搬送する第１搬送手段としての第１スクリューである。第１スクリュー１３５は図２の矢印Ｗ２で示すように回転し、図３において矢印Ｗ４で示す回転軸右方向に現像剤を攪拌しつつ現像剤を搬送する。１３６は図２の矢印Ｗ３で示すように回転し、図３において矢印Ｗ５で示すように、回転軸左方向に現像剤を攪拌しつつ搬送するだい２搬送手段としての第２スクリューである。
【００５６】
トナーは図３において、点線で示す開口１３９（図２におけるハウジング１３０に対する上蓋１３８に設けられた開口）から現像装置１３内に供給され、図３における矢印Ｗ４で示す搬送過程において現像剤に混合される。
【００５７】
第１スクリュー１３５が配置された攪拌室Ｒ１と第２スクリュー１３６が配置された供給回収室Ｒ２とは仕切１３１により隔てられ、仕切１３１には、現像剤が通過する通過穴ｊ、ｈが設けられる。
【００５８】
ハウジング１３０には、現像スリーブ１６が感光体１に対向する部分で開口が形成され現像領域Ｇが形成される。
【００５９】
現像は次のようにして行われる。
【００６０】
図２において、感光体１０がＷ０で示すように、現像スリーブ１６がＷ１で示すように、第１スクリュー１３５が矢印Ｗ２で示すように、第２スクリュー１３６が矢印Ｗ３で示すようにそれぞれ回転して、現像剤が第１スクリュー１３５→第２スクリュー→現像スリーブ１６のように搬送され、現像領域Ｇにおいて、現像が行われる。なお、現像スリーブ１６には、電源Ｅ１及びＥ２により交流電圧に直流電圧が重畳された現像バイアスが印加される。
【００６１】
現像剤は感光体と同極性に帯電されるトナーを含有し、現像バイアスとしては、感光体１の帯電極性と同極性の直流成分を有す現像バイアスが印加される。
【００６２】
現像領域Ｇを通過した現像剤は、剥離極Ｓ１とキャッチ極Ｓ２とにより形成される反発磁界の作用で、現像スリーブ１６から剥離され、剥離された現像剤は第２スクリュー１３６により搬送されて第１スクリュー１３５に還流する。
【００６３】
現像工程における現像剤の流れを図３により更に説明する。
【００６４】
攪拌室Ｒ１内の現像剤は矢印Ｗ４で示すように、右方向に搬送され、通過穴ｊから供給回収室Ｒ２に供給される。供給回収室Ｒ２内で現像剤は、第２スクリューにより矢印Ｗ５で示すように左方向に搬送され、搬送の過程で現像スリーブ１６に供給される。
【００６５】
前記に説明したように、現像後の現像剤は現像スリーブ１６から第２スクリュー１３６に搬送されるが、第２スクリュー１３６により図３の左方向に搬送された現像剤は通過穴ｈから攪拌室Ｒ１に供給される。攪拌室Ｒ１においては、開口１３９からトナーが供給され、現像において消費された分のトナーが現像剤に供給され、第１スクリュー１３５の攪拌作用によって、現像剤中に均一に混合される。
【００６６】
高速の画像形成において、均一濃度の画像を形成するには、現像スリーブ１６を３５０ｍｍ／ｓｅｃ以上の線速度で回転して、現像領域Ｇに現像剤を供給することが望ましいが、このような高速の画像形成においては、濃度の均一性や階調再現性等に関する条件を満たすために、装置構成、装置の作動条件等に関する改良が必要である。以下にこのような改良について説明する。
＜磁界発生手段＞
図４を参照して磁界発生手段１３２を説明する。
【００６７】
前記に説明したように、磁界発生手段１３２はＮ磁極Ｎ１〜Ｎ３及びＳ磁極Ｓ１〜Ｓ４を有する。隣あう磁極が互いに反対極性となる配列においては、現像スリーブの回転により現像剤が搬送されるが、隣あう磁極が同極性となる配列、即ち、剥離極Ｓ１とキャッチ極Ｓ２との間では、反発磁界が形成されて現像スリーブ１６から現像剤が剥離される。この現像剤の剥離により、現像によりトナーが消費されて、トナー濃度が低下した現像剤が現像スリーブ１６から除去される。
【００６８】
この現像済み現像剤の剥離と第２スクリュー１３６から現像スリーブ１６への現像剤の供給を確実に行うためには、
現像スリーブ１６の回転中心と第２スクリューの回転中心とを結ぶ直線Ｌとキャッチ極Ｓ２の角度間の角度θ１が、２５°以上５０°以下であり（条件ｂ１）、且つ、直線Ｌと剥離極Ｓ１の角度間の角度θ２が６０°以上８０°以下である（条件ｃ）ことが必要である。
【００６９】
なお、現像スリーブ１６と磁界発生手段１３２の着磁中心とはほぼ一致している。
【００７０】
条件ｂ１において、角度θ１が２５°未満の場合、一旦現像スリーブ１６から剥離された現像剤がキャッチ極Ｓ２により現像スリーブ１６に戻されやすくなって、現像スリーブ１６上にトナー濃度の低い現像剤が付着し搬送されるために、濃度不足、特に、１頁の画像の後端部における濃度低下が発生する確率が高くなる。角度θ１を２５°以上とすることにより、このような問題が解決された。
【００７１】
角度θ１が５０°を超えると、現像剤の流動性が低下した場合に、キャッチ極Ｓ２に対する現像剤の受け渡しを左右する現像剤の液面が低下する傾向が出て、現像スリーブ１６への現像剤の供給量が低下してピッチムラが発生しやすくなる。
【００７２】
条件ｃにおいて、角度θ２が６０°未満の場合、一旦現像スリーブ１６から剥離された現像剤がキャッチ極Ｓ２により現像スリーブ１６に戻されやすくなって、現像スリーブ１６上にトナー濃度の低い現像剤が付着し搬送されるために、濃度不足、特に、１画面の後端部における濃度低下が発生する確率が高くなる。角度θ２を６０°以上とすることにより、このような問題が解決された。
【００７３】
角度θ２が８０を超える場合、供給回収室Ｒ２に現像剤が搬送されにくくなり、現像スリーブ１６の回転方向上流に現像剤が逆流して現像装置外に現像剤が漏れ出す現象が起きやすくなる。
＜現像剤の搬送＞
現像によりトナーが消費され、トナー濃度が低下した現像剤を現像スリーブ１６から除去するとともに、十分なトナー濃度の現像剤を十分な量で第２スクリュー１３６から現像スリーブ１６に供給する必要がある。このためには、第２スクリュー１３６の搬送力を十分に高くする必要がある。
【００７４】
このために、第２スクリューの径Ｒを２４ｍｍ以上３０ｍｍ以下、ピッチＰを３０ｍｍ以上４０ｍｍ以下、且つ、第２スクリュー１３６の回転速度を毎分３００回以上５００回以下とした（条件ａ）。
【００７５】
なお、第２スクリューの径は、スクリューの外径である。
【００７６】
こられの範囲の下限を下回ると、第２スクリュー１３６の搬送力が不足し、第２スクリュー１３６の回転軸方向の搬送下流側において濃度不足が発生する場合がある。なお、これらの範囲の上限は、画質の確保のための上限ではなく、装置の大きさや円滑な搬送性の確保、過度な速度による耐久性の低下等のように、一般的な機械使用上の限度で決定される上限である。
【００７７】
前記に説明したように、現像剤の搬送は、端部の通過穴ｊ、ｈを中心としたＵターン部において現像剤の搬送方向が反転するＵターン搬送であるが、このようなＵターン搬送において、前記Ｕターン直後における現像剤量の不足により、第２スクリュー１３６の上流側から下流側に供給される現像剤の量が不足すると、搬送手段の回転軸方向に現像剤の不均一が起こって、記録材の搬送幅方向の濃度の不均一が起こりやすくなる。
【００７８】
このために、第１スクリュー１３５の搬送力Ａを第２スクリュー１３６の搬送力Ｂよりも大きく設定し、両者の搬送力の比をＡ／Ｂ≧１．０４に設定することにより（条件ｄ）、第１、第２スクリューの回転軸方向、言い換えると、記録材の搬送幅方向の濃度ムラを防止することができる。
【００７９】
第１スクリュー１３５の搬送力を相対的に大きく設定することにより、Ｕターン部に十分な量の現像剤が保持されるようになり、第２スクリュー１３６の軸方向に均一な量の現像剤が供給され、結果として、現像スリーブ１６にその軸方向に均一に現像剤が供給されることになる。
【００８０】
第１、第２スクリューの搬送力の比は、１．０７≦Ａ／Ｂ≦１．２０であることが好ましい。
【００８１】
比Ａ／Ｂが１．０４よりも小さいと、第２搬送スクリューの上流側、すなわち、図３における右端部において濃度が不足する不均一が起きやすくなる。また、比Ａ／Ｂが１．２０よりも大きいと、第１スクリュー１３５の下流部でパッキングによる現像剤ストレスが大きくなるという問題が起きやすい。
【００８２】
搬送力の測定は、図５に示す装置を用いて行った。
【００８３】
図５は模式図であるが、図２、３に示す現像装置を改造したものである。
【００８４】
即ち、図５におけるハウジング１３０、仕切１３１、第１スクリュー１３５、第２スクリュー１３６は図２に示したものである。前記に説明したように、第１、第２スクリュー１３５、１３６を回転駆動することにより、矢印Ｗ４、Ｗ５で示すような現像剤の流れが生ずる。
【００８５】
ハウジング１３０の攪拌室Ｒ１を形成する底部に穴ＡＰ１を形成し、供給回収室Ｒ２の底部に穴ＡＰ２を形成する。穴ＡＰ１、ＡＰ２は、互いに同一形状、同一大きさであればよく、例えば、同一の直径の円形穴であるが、第１スクリュー１３５と第２スクリュー１３６の相対的な搬送力を測定するので、穴直径数ｍｍ程度の適宜大きさ、適宜形状の穴である。
【００８６】
第１段階で、穴ＡＰ１、ＡＰ２を塞いだ状態で、第１、第２スクリュー１３５、１３６を５分間回転駆動する。
【００８７】
次の第２段階で、穴ＡＰ１をあけ、穴ＡＰ２を塞いだ状態で第１、第２スクリュー１３５、１３６を回転駆動し、
第２段階の開始後、５秒から１５秒までの１０秒間に穴ＡＰ１から落下した現像剤の量を第１スクリュー１３５の搬送力Ａとする。
【００８８】
同様な第１、第２段階を穴ＡＰ２を開け、穴ＡＰ１を塞いで行ったときの穴ＡＰ２からの現像剤の落下量を第スクリューの搬送力Ｂとする。
（２）実施の形態２
本実施の形態は、図１に示す全体構造を有し、図６に示す現像装置を装備している。
【００８９】
図６において、図２におけると同一の部品には同一の符号が付されており、これらについての説明は省略する。
【００９０】
１４０は矢印Ｗ７で示す方向に回転して現像剤を現像スリーブ１６に供給する供給用現像剤担持体としての供給スリーブ、１４１は供給スリーブ１４０内に配置され、現像剤を供給スリーブ１４０に保持させる磁界を発生する供給用磁界発生手段としてのマグネットロール、１４２は供給スリーブ１４０から現像スリーブ１６へ現像剤を案内する案内板である。このような現像スリーブ１６に現像剤を供給する供給手段は、供給スリーブ１４０及びマグネットロール１４１により構成される。
【００９１】
第２スクリュー１３６のＷ３で示す回転により現像剤が矢印Ｗ６で示すように上方に移動して、供給スリーブ１６上に移る。
【００９２】
反時計方向に回転する供給スリーブ１４０により現像剤が搬送されて矢印Ｗ８で示すように案内板１４２で案内されて現像スリーブ１６に供給される。
【００９３】
現像後の現像剤は第２スクリュー１３６へと移動し、更に、前記に説明したように第１スクリュー１３５に環流する。
【００９４】
本実施の形態においても、実施の形態１における前記条件ａ、ｃ及びｄを満たすように現像装置１３が構成されるが、本実施の形態においては、マグネットローラ１３２のキャッチ極Ｓ２の角度が図４の直線Ｌに対して、その下流側４０°以上６５°以下に形成される（条件ｂ２）。本実施の形態においては更に、第２スクリュー１３６と供給スリーブ１４０との間の配置関係に関する条件ｅを満たすように現像装置１３が構成される。
【００９５】
本実施の形態における磁極配置を図７に示す。本実施の形態においては、キャッチ極Ｓ２の直線Ｌに対する角度角度θ１が４０°以上６５°以下に設定される（条件ｂ２）。条件ｂ２は第１スクリュー１３６及び現像スリーブ１６の上方に配置された供給手段から供給された現像剤を現像スリーブ１６上にキャッチし、現像剤層を安定して形成するための条件である。
【００９６】
また、供給スリーブ１４０が第２スクリュー１３６の上方に配置され、供給スリーブ１４０と第２スクリュー１３６間の垂直方向の間隔Ｄを１．５ｍｍ以上４．０ｍｍ以下に設定する（条件ｅ）。間隔Ｄは図示のように、第２スクリュー１３６の頂部に引いた水平線と供給スリーブ１４０の底部に引いた水平線間の間隔である。この条件ｅによって、現像剤が安定して第２スクリュー１３６から供給スリーブ１４０に受け渡され、均一な現像が行われる。
【００９７】
前記間隔Ｄは、供給スリーブ１４０の外周と第２スクリュー１３６の外周との間の垂直方向の間隔である。第１、第２スクリュー１３５、１３６はその回転時に現像剤との摩擦により、回転軸に直角な方向の力を受けて撓む場合がある。Ｄが１．５ｍｍよりも小さい場合、この撓みにより、第２スクリュー１３６が供給スクリュー１３６に接触する場合がある。
【００９８】
また、間隔Ｄが４０ｍｍよりも大きい場合、第２スクリュー１３６から供給スリーブ１４０への現像剤の受け渡しが不安定になり、画像濃度ムラが生じやすくなる。
（３）実施の形態３
図８は、図２に示した現像装置１３を図２における右方から見た模式図である。
【００９９】
１６Ｘは現像スリーブ１６の回転軸、１３６Ｘは第２スクリュー１３６の回転軸をそれぞれ示す。また、１３６Ｘａは、第２スクリュー１３６の搬送方向Ｗ５の上流側を、１３６Ｘｂは第２スクリュー１３６の搬送方向Ｗ５の下流側をそれぞれ示す。
【０１００】
図示のように、第２スクリュー１３６がその搬送方向下流側１３６Ｘｂが高くなるように、０．２５°≦α≦１．０°、の角度α傾けて設置される。このような第２スクユー１３６の設定は、現像装置１３全体を角度α傾けることにより実現されるが、第１、第２スクリュー１３５、１３６のみを傾けてもよい。また、現像装置１３全体を傾けることにより、第２スクリュー１３６の水平に対する角度αが前記した条件を満たすようにすることも可能である。
【０１０１】
このような第２スクリュー１３６の傾斜設置により、現像剤の量を少なくしても、第２スクリュー１３６の回転軸方向、言い換えると、記録材の搬送幅方向及び記録材の搬送方向に均一な濃度の画像を形成することが可能になる。
【実施例】
【０１０２】
図２、３に示す現像装置を用い、基本的に下記の共通条件に設定した。
・感光体：負帯電性のＯＰＣ感光体
・感光体帯電電位：−７００Ｖ
・白地電位：−８０Ｖ
・磁界発生手段：後に説明するように、キャッチ極Ｓ２及び剥離極Ｓ１の角度を種々変えて設定した実験を行った。その場合、他の磁極の角度もキャッチ極Ｓ２、剥離極Ｓ１の角度に対応した角度に設定されるが、表１に各磁極の角度の代表的な例を示す。
【０１０３】
【表１】
2006126545.tif 000003
【０１０４】
・第１スクリュー１３５
直径２７ｍｍ、ピッチ：３５ｍｍ、回転速度：毎分４２８回
・第２スクリュー１３６
直径２７ｍｍ、ピッチ：３５ｍｍ、回転速度：毎分４００回
・現像バイアス
直流成分：−５００Ｖ、交流成分電圧（ｐ−ｐ）１．０ｋＶ、交流成分周波数５ｋＨｚ
・トナー：体積平均粒径６．５μｍの非磁性トナー
・キャリア：体積平均粒径３３μｍの磁性キャリア
・現像剤嵩密度：１．６ｇ／ｃｍ3
・現像スリーブ１６の線速度：３００ｍｍ／ｓｅｃ
以下に説明する各実施例において、画像の評価を行った。評価結果が○は良好な結果を示し、△は、問題はあるが実用上許容出来る範囲、即ち、透過濃度差０．０５以下であることを示し、×は不良であることを示す。
（１）実施例１
第２スクリュー１３６の直径を表２のように種々変えた他は、前記共通条件の元で画像を形成した。
【０１０５】
表２に示すように、第２スクリュー１３６の径が２４ｍｍ未満では、第２スクリュー１３６の搬送力不足により、画像のスクリュー軸方向の端部における濃度不足が発生した。
【０１０６】
【表２】
2006126545.tif 000004
【０１０７】
（２）実施例２
第２スクリュー１３６のピッチを表３のように種々変えるとともに、第２スクリューの径を２４ｍｍ（２４φ）、３０ｍｍ（３０φ）とした他は、前記共通条件で画像を形成した。
【０１０８】
表３に示すように、第２スクリュー１３６のピッチが３０ｍｍ未満では、第２スクリュー１３６の搬送力不足により、スクリュー軸方向後端部における濃度不足が発生した。
【０１０９】
【表３】
2006126545.tif 000005
【０１１０】
（３）実施例３
第２スクリュー１３６の回転速度を表４のように種々変えた他は、前記共通条件で画像を形成した。
【０１１１】
表４に示すように、第２スクリュー１３６の回転速度が毎分３００回未満では、第２スクリュー１３６の搬送力不足により、スクリュー軸方向端部における濃度不足が発生した。
【０１１２】
【表４】
2006126545.tif 000006
【０１１３】
（４）実施例４
キャッチ極Ｓ２の図４における直線Ｌに対する角度θ１を表５に示すように種々変えた他は前記共通条件で画像を形成した。
【０１１４】
表５に示すように、角度θ１が２５°未満では、１頁の画像後端部における濃度が低下し、また、角度θ１が４５°を超えた場合、ピッチムラが発生した。ピッチムラは第２スクリュー１３６のピッチに対応した濃度ムラが画像上に現れる現象である。
【０１１５】
【表５】
2006126545.tif 000007
【０１１６】
（５）実施例５
剥離極Ｓ１の図４における直線Ｌに対する角度θ２を表６に示すように種々変えた他は前記共通条件で画像を形成した。
【０１１７】
表６に示すように、角度θ２が６０°未満では、１頁の画像後端部における濃度低下があった。また、角度θ２が上限８０°を超えた場合には、現像剤の漏れだしが発生した。
【０１１８】
【表６】
2006126545.tif 000008
【０１１９】
（６）実施例６
第１スクリュー１３５の搬送力Ａと第２スクリュー１３６の搬送力Ｂとの比Ａ／Ｂを表７に示すように種々変えて、画像を形成し評価した。
【０１２０】
その結果、表７に示すように、比Ａ／Ｂが１．０４未満では、第２スクリュー１３６の上流側に対応する部分における画像濃度が低下してベタ画像の均一性が低下することが判明した。また、比Ａ／Ｂが１．２０を超えるた場合にも画像間に濃度差が出る傾向が見られた。なお、表７において、連続コピー時の追随性は、連続画像形成時の画像間の濃度ムラに関する評価であり、追随性○は画像間に濃度差がほぼないことを示し、△は許容レベル内の濃度差であることを示し、×は、濃度差があり不良であることを示し、××は濃度ムラが顕著であることを示す。
【０１２１】
【表７】
2006126545.tif 000009
【０１２２】
（７）実施例７
図６に示す現像装置を用い、前記共通条件で、且つ、第２スクリュー１３６と供給スリーブ１４０との垂直方向の間隔Ｄを表８に示すように種々変えて画像形成を行った。また、供給用マグネットローラとして表９に示す磁極配置のものを用いた。
【０１２３】
その結果、表８に示すように、間隔Ｄが５．０ｍｍの場合は、ベタ画像におけるピッチムラからなる濃度ムラが顕著であった。
【０１２４】
なお、間隔Ｄが、１．０ｍｍの場合及び１．５ｍｍの場合ともに画像濃度の面では良好であった。
【０１２５】
しかしながら、間隔Ｄが１．５ｍｍを下回った場合、第２スクリュー１３６が回転時に撓んだときに、供給スクリュー１４０に接触する可能性がある。
【０１２６】
【表８】
2006126545.tif 000010
【０１２７】
【表９】
2006126545.tif 000011
【０１２８】
（８）実施例８
第２スクリュー１３６の回転軸の水平に対する角度αを表１０に示すように種々変えて画像を形成し評価した。表１０における連続コピー時の追随性も表７におけるものと同様な意味である。
【０１２９】
その結果、角度αが０．２５°未満では、ベタ画像の均一性及び連続コピー時の追随性において問題があり、０．２５°以上では良好な画像が形成された。
【０１３０】
【表１０】
2006126545.tif 000012
【図面の簡単な説明】
【０１３１】
【図１】本発明の実施の形態に係る画像形成装置の全体構成の一例を示す模式図である。
【図２】本発明の実施の形態１における現像装置の断面を拡大した図である。
【図３】現像装置全体を上方から視た断面図である。
【図４】本発明の実施の形態１におけるマグネットロールの磁極配置示す図である。
【図５】搬送手段の搬送力の測定装置を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態２における現像装置を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態２におけるマグネットロールの磁極配置示す図である。
【図８】本発明の実施の形態３における現像装置の模式図である。
【符号の説明】
【０１３２】
１  画像形成手段
１０  感光体
１３  現像装置
１３２  磁界発生手段
１３５  第１スクリュー
１３６  第２スクリュー
Ｎ１  主磁極
Ｓ１  剥離極
Ｓ２  キャッチ極
【図１】
2006126545.tif 000013
【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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