(57)【要約】【課題】現像剤の供給、回収及び攪拌の機能を分けた３つの現像剤搬送路を備えた現像装置および画像形成装置において、画像品質、耐久性、小型化等の性能を維持しながら現像剤の安定した循環搬送をおこなう。【解決手段】現像剤を搬送しながら現像ローラに供給する供給スクリュ１０４を有する供給搬送路１０５と、現像ローラから現像終了後の現像剤を回収するとともに供給スクリュと同方向へ搬送する回収スクリュ１０７を有する回収搬送路１０８と、供給搬送路の余剰現像剤と回収搬送路の回収現像剤との供給を受け、これらを攪拌しながら供給スクリュと逆方向に搬送する攪拌スクリュ１０８を有する攪拌搬送路１０９とを備え、回収搬送路は攪拌搬送路の重力方向上方に位置し、回収現像剤を自然落下で攪拌搬送路に供給するものにおいて、回収現像剤供給開口部１１４が回収搬送路の下流にいくに従い広くなる。【選択図】図１
2008116651.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャリアとトナーとからなる現像剤を表面に担持して回転し、潜像担持体と対向する領域で該潜像担持体の表面の潜像にトナーを供給して現像する現像剤担持体と、該現像剤担持体の軸方向に沿って該現像剤を搬送しながら該現像剤担持体に供給する現像剤供給搬送部材を有する供給搬送路と、該現像剤担持体から現像終了後の現像剤を回収するとともに、回収現像剤を該現像剤供給搬送部材と平行でかつ同方向へ搬送する現像剤回収搬送部材を有する回収搬送路と、現像に用いられずに該供給搬送路の搬送方向の最下流部まで搬送された余剰現像剤と、該現像剤担持体から回収され該回収搬送路の搬送方向の最下流部まで搬送された回収現像剤との供給を受け、該余剰現像剤と該回収現像剤とを攪拌しながら該現像剤供給搬送部材と平行でかつ逆方向に搬送する現像剤攪拌搬送部材を有する攪拌搬送路と、現像でトナー消費された該回収現像剤にトナーを補給するトナー補給手段と、該回収搬送路、該供給搬送路及び該攪拌搬送路の３つの現像剤搬送路をそれぞれ仕切る仕切り部材とを備え、該回収搬送路は該攪拌搬送路の重力方向上方に位置し、該回収搬送路の最下流部で該攪拌搬送路との間の仕切り部材に設けた回収現像剤供給開口部を介して該回収搬送路の回収現像剤を自然落下で該攪拌搬送路に供給し、該供給搬送路の最下流部で該攪拌搬送路との間の仕切り部材に設けた余剰現像剤供給開口部を介して該供給搬送路の該余剰現像剤を該攪拌搬送路に供給し、該攪拌搬送路の最下流部で該供給搬送路との間の仕切り部材に設けた攪拌現像剤開口部を介して該回収現像剤と該余剰現像剤とを攪拌した後の攪拌現像剤を該供給搬送路に供給することで現像剤を循環搬送する現像装置において、
上記回収現像剤供給開口部が上記回収搬送路の下流にいくに従い広くな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、上記回収現像剤供給開口部の上流端部が狭く、下流端部が広い台形形状であることを特徴とする現像装置。
【請求項３】
請求項１の現像装置において、上記回収現像剤供給開口部は、上記現像剤が通過容易な大きさの開口を複数の配置したものであり、下流にいくに従い該開口の数を増やしたものである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、上記余剰現像剤供給開口部は、上記供給搬送路の最下流部で上記攪拌搬送路との間の仕切り部材の下方で少なくとも上記現像剤攪拌搬送部材の中心軸より高さの低い部分を残して該仕切り部材に開口を設けたものであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項１、２、３または４の現像装置において、上記余剰現像剤開口部の開口幅を、上記現像剤攪拌搬送部材のスクリュピッチよりも狭くす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、上記供給搬送路を上記攪拌搬送路よりも上記現像剤供給搬送部材の高さの半分以内の範囲で高い位置に設けることを特徴とする現像装置。
【請求項７】
請求項１、２、３、４、５または６の現像装置において、上記現像剤はトナーとキャリアからなる二成分現像剤であり、該キャリアは体積平均粒径が２０〜６０［μｍ］であることを特徴とする現像装置。
【請求項８】
請求項１、２、３、４、５、６または７の現像装置において、上記現像剤はトナーとキャリアからなる二成分現像剤であり、該トナーは体積平均粒径が３〜８［μｍ］で、体積平均粒径（Ｄ4）と個数平均粒径（Ｄ１）との比（Ｄ4／Ｄ１）が１．００〜１．４０の範囲にあることを特徴とする現像装置。
【請求項９】
請求項８の現像装置において、上記トナーは、形状係数ＳＦ−１が１００〜１８０の範囲にあり、形状係数ＳＦ−２が１００〜１８０の範囲にあることを特徴とする現像装置。
【請求項１０】
請求項８の現像装置において、上記トナーはトナー母体粒子表面に平均一次粒径が５０〜５００ｎｍで、嵩密度が０．３ｇ/ｃｍ３以上の微粒子を外添加して得られたトナーであることを特徴とする現像装置。
【請求項１１】
静電潜像を担持する潜像担持体と、該潜像担持体上に静電潜像を形成する潜像形成手段と、該潜像担持体上の静電潜像をトナー像化する現像する現像手段と、該トナー像を非転写体に転写する転写手段とを備えた画像形成装置において、
上記現像手段として請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９または１０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１２】
請求項１１の画像形成装置において、複数の像担持体と該像担持体上にそれぞれトナー像を形成する現像装置とを有する第一画像形成ユニット群と、該第一画像形成ユニット群の複数の像担持体上に形成されたトナー像を順次転写された第一重ね合わせトナー像を担持する第一トナー像担持ベルトとを有する第一画像ステーションと、複数の像担持体と該像担持体上にそれぞれトナー像を形成する現像装置とを有する第二画像形成ユニット群と、該第二画像形成ユニット群の複数の像担持体上に形成されたトナー像を順次転写された第二重ね合わせトナー像を担持する第二トナー像担持ベルトとを有する第二画像ステーションとを備え、該第一画像ステーションにより形成された該第一重ね合わせトナー像を第一トナー像担持ベルトより記録媒体の第一面に、該第二画像ステーションにより形成された該第二重ね合わせトナー像を該第二トナー像担持ベルトより記録体の第二面に、同時もしくは順次に転写する両面転写方式であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１３】
請求項１２の画像形成装置において、上記複数の現像装置に補給する各色トナーを貯蔵するトナー貯蔵部を備え、第一画像形成ユニットで使用されるトナーと第二画像形成ユニットで使用されるトナーは、同一の各色のトナー貯蔵部から供給す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、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置、およびこれに採用される現像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、二成分現像剤を用いる現像装置として、現像剤担持体の軸方向に現像剤を搬送しながら現像剤担持体に供給する供給搬送路と、現像剤を攪拌しながら供給搬送路とは逆方向に搬送する攪拌搬送路とを設けて、供給搬送路と攪拌搬送路との間で現像剤を循環搬送させるものがあった。このような現像装置において、現像剤担持体に供給され、現像領域を通過した現像剤を供給搬送路で回収すると、現像でトナーが消費された回収現像剤と供給搬送路内の現像剤とが供給搬送路内で混ざることになる。この際、供給搬送路の下流側ほど現像領域を通過してトナーが消費された回収現像剤が多くなるため、下流側ほど現像剤担持体に供給する現像剤のトナー濃度が低下する。現像剤担持体に供給する現像剤のトナー濃度が低下すると、現像時の画像濃度も低下し、現像剤担持体に供給する搬送路の搬送方向上流側と下流側とで画像濃度が異なる濃度ムラという異常画像が発生する。
【０００３】
一方、回収現像剤を攪拌搬送路で回収すると、攪拌搬送路の搬送方向下流側で回収された現像剤ほど攪拌する時間が短くなる。攪拌搬送路の搬送方向下流側端部に到達した現像剤は供給搬送路の搬送方向上流側端部に受け渡されるため、攪拌搬送路の搬送方向下流側で回収された現像剤は、すぐに供給搬送路に供給されることになる。これにより、トナー消費量に応じてトナー補給が適切になされていたとしても、現像剤の攪拌が不十分になり、トナー濃度が不均一になったリ、トナー帯電量が不充分となって画像濃度の不均一や画像濃度の低下などの問題を生じてしまう。
【０００４】
上述のように回収現像剤を供給搬送路または攪拌搬送路で回収することに起因する問題は、特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４、特許文献５に記載の現像装置のように供給搬送路及び攪拌搬送路とは別に回収現像剤を回収する回収搬送路を設けることで解決することができる。これらの現像装置では、現像剤を搬送しながら現像剤担持体に供給する供給搬送路と、回収現像剤を回収しながら供給搬送路と同方向に搬送する回収搬送路とを備えている。さらに、供給搬送路の搬送方向最下流部まで到達した余剰現像剤と回収搬送路の搬送方向最下流部まで到達した回収現像剤とを攪拌する攪拌搬送路を備えている。供給搬送路、回収搬送路及び攪拌搬送路は、それぞれ仕切り部材によって仕切られている。また、供給搬送路の最下流部の攪拌搬送路との仕切り部材には攪拌搬送路に余剰現像剤を受け渡す余剰開口部、回収搬送路の下流側端部の攪拌搬送路との仕切り部材には攪拌搬送路に回収現像剤を受け渡す回収開口部を設けている。攪拌搬送路の最下流部の供給搬送路との仕切り部材には攪拌搬送路で攪拌された現像剤を供給搬送路に受け渡す攪拌開口部を設けている。この余剰開口部、回収開口部、攪拌開口部を介して３つの現像剤搬送路間で現像剤の受け渡しを行い、現像剤を循環搬送させる。このように、現像剤担持体への現像剤の供給と回収との機能を分離して行うことにより、現像剤担持体に供給する現像剤のトナー濃度が一定となり、濃度ムラの発生を防止することができる。また、現像剤の攪拌と回収との機能を分離して行うことにより、現像剤の攪拌を充分に行うことができ、画像濃度を安定させることができる。
【０００５】
このように供給搬送路、攪拌搬送路、回収搬送路の３つの現像剤搬送路を設けて、現像剤を循環搬送する現像装置において、現像剤搬送路内での現像剤の滞留を抑制し、現像剤を安定して循環搬送することが重要な課題となる。これは、現像剤が滞留すると、現像剤に過剰なストレスがかかり現像剤の劣化の進行が早まり、結果として流動性の悪化を招いてしまう。現像剤の流動性が悪化すると、現像剤の循環性や補給トナーの拡散性が悪くなる。特に滞留部では、現像剤の撹拌性が非常に悪くなるため、回収現像剤、余剰現像剤、補給トナーが十分攪拌されずに、トナー濃度が不均一または帯電が不充分なままの現像剤が現像剤担持体に供給されてしまう虞がある。このため、画像濃度が不安定になってしまう。
【０００６】
ここで、現像剤の循環搬送には、供給搬送路、攪拌搬送路および回収搬送路の３つの配置が大きく影響すると考えられる。
例えば、上記特許文献１や、特許文献２、特許文献３に開示される現像装置は、回収搬送路と攪拌搬送路が現像装置の下部に位置し、供給搬送路が現像装置の上部に位置するものであり、縦配置型と呼ばれるものである。この縦配置型の現像装置では、回収搬送路にて現像剤担持体から回収され、攪拌搬送路にて攪拌された現像剤を、上部に位置する供給搬送路へ持ち上げて供給する。このため、攪拌搬送路の最下流部で現像剤を滞留させて、攪拌開口部から攪拌搬送路の上部の供給搬送路に現像剤をオーバーフローさせている。このように縦配置型の現像装置では、攪拌搬送路の最下流部で現像剤を滞留させているので、上述のように現像剤や補給トナーが十分攪拌されないままに供給搬送路に受け渡され、供給搬送路から現像剤担持体に供給されてしまう虞がある。
【０００７】
特許文献４に提案される現像装置は、回収搬送路と供給搬送路、供給搬送路と攪拌搬送路とが隣接しており、各搬送路がほぼ同じ高さに配置されるものであり、横配置型の現像装置と呼ばれるものである。この横配置型の現像装置では、回収搬送路から攪拌搬送路、供給搬送路から攪拌搬送路、及び、攪拌搬送路から供給搬送路への現像剤の供給は略水平な現像剤の移動であり、上述の縦配置型のように、現像剤持ち上げるために攪拌開口部付近で現像剤を滞留させる必要がなく、上記不具合は低減される。しかしながら、回収搬送路から攪拌路へと供給搬送路を跨いで回収現像剤を受け渡させなければならないので、全体の循環安定性は良くない。特に、回収搬送路から供給搬送路を跨いで攪拌搬送路に受け渡す位置では、供給搬送路の余剰現像剤が抵抗となり回収現像剤に滞留が生じてしまうことがある。このため、縦配置型ほどではないが、上述のように現像剤や補給トナーが十分攪拌されないままに現像剤担持体に供給されてしまう虞がある。
【０００８】
これに対し、特許文献５に開示される現像装置は、供給搬送路と攪拌搬送路とが現像装置の下部に位置し、回収搬送路が現像装置の上部に位置するものである。この現像装置では、回収搬送路で現像剤担持体から回収された回収現像剤を自然落下により攪拌搬送路に供給し、攪拌搬送路と供給搬送路との間では略水平な現像剤の受け渡しをおこなう。このため、上記２つの型の現像装置に比べて、現像剤を受け渡す位置での滞留を少なくすることができる。
【０００９】
【特許文献１】特開平１１−１６７２６０号公報
【特許文献２】特開２００１−２４９５４５号公報
【特許文献３】特許第３１２７５９４号公報
【特許文献４】特開２００６−２５１４４０号公報
【特許文献５】特開２００２−７２６４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上述のように、供給搬送路と攪拌搬送路とが現像装置の下部に位置し、回収搬送路が現像装置の上部に位置する現像装置では、現像剤の搬送性能が安定化に関して比較的課題が少ない。しかしながら、この現像装置においても、現像剤量が多くなると各搬送路間の現像剤を受け渡す位置で滞留が起き易くなり、これを低減するようにすることが望まれる。その一つとして、回収搬送路での回収現像剤の量が増えると、最下流部の攪拌搬送路への受け渡し部に回収現像剤が大量に滞留して受け渡しがスムーズにいかないという課題がある。
【００１１】
これを解決する方法として、現像剤回収搬送部材や、現像剤攪拌搬送部材のスクリュの径や回転数等で調整することが考えられるが、画質面の要求（現像ギャップ、剤密度等）から、これらの調整だけでは滞留を解決できない場合が多い。
【００１２】
そこで、回収搬送路から攪拌搬送路への受け渡しの回収開口部の大きさを広げて受け渡しをスムーズにおこない、滞留を解決することが有効と考えられる。回収開口部を広げる方法としては、回収開口部を搬送方向に広げることが考えられる。さらに、搬送方向に広げる方法としては、搬送方向に沿って画像領域外に向かって広げるとものと、画像領域内に向かって広げるものが考えられる。また、二成分現像装置では、現像により消費された分のトナー補給を、現像装置内の現像剤と補給されたトナーとを攪拌する時間を十分確保するため、攪拌搬送路の上流部、すなわち、回収搬送路の下流部側の位置でおこなっている。ここで、回収開口部を軸方向に沿って画像領域外に広げると、軸方向へ広げるスペースとトナー補給部とのレイアウトが難しくなり、結果として現像装置サイズを軸方向に広げなければなくなる。よって、機械が大型化してしまうという不具合が発生する。
【００１３】
一方、回収開口部を搬送方向に沿って画像領域内へ広げると、攪拌時間を短くすることになり、余剰現像剤と回収現像剤と補給されたトナーとを十分に攪拌できないままに供給搬送路へ供給してしまう可能性がある。このため、トナー濃度やトナーの帯電量が不均一となって画像濃度の不均一や画像濃度の低下などの問題が生じてしまう。
【００１４】
また、回収開口部を搬送方向に直行する横方向へ広げることが考えられる。しかし、回収開口部を横方向に広げて、多量の回収現像剤をいっきに受け渡すと、攪拌搬送路の上流部で滞留が起こってしまう。
【００１５】
本発明は、以上の背景に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、現像剤の供給、回収及び攪拌の機能を分けた３つの現像剤搬送路を備えた現像装置および画像形成装置において、画像品質、耐久性、小型化等の性能を維持しながら現像剤の安定した循環搬送をおこない安定した画像濃度を得ることのできる現像装置および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】
【００１６】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、キャリアとトナーとからなる現像剤を表面に担持して回転し、潜像担持体と対向する領域で該潜像担持体の表面の潜像にトナーを供給して現像する現像剤担持体と、該現像剤担持体の軸方向に沿って該現像剤を搬送しながら該現像剤担持体に供給する現像剤供給搬送部材を有する供給搬送路と、該現像剤担持体から現像終了後の現像剤を回収するとともに、回収現像剤を該現像剤供給搬送部材と平行でかつ同方向へ搬送する現像剤回収搬送部材を有する回収搬送路と、現像に用いられずに該供給搬送路の搬送方向の最下流部まで搬送された余剰現像剤と、該現像剤担持体から回収され該回収搬送路の搬送方向の最下流部まで搬送された回収現像剤との供給を受け、該余剰現像剤と該回収現像剤とを攪拌しながら該現像剤供給搬送部材と平行でかつ逆方向に搬送する現像剤攪拌搬送部材を有する攪拌搬送路と、現像でトナー消費された該回収現像剤にトナーを補給するトナー補給手段と、該回収搬送路、該供給搬送路及び該攪拌搬送路の３つの現像剤搬送路をそれぞれ仕切る仕切り部材とを備え、該回収搬送路は該攪拌搬送路の重力方向上方に位置し、該回収搬送路の最下流部で該攪拌搬送路との間の仕切り部材に設けた回収現像剤供給開口部を介して該回収搬送路の回収現像剤を自然落下で該攪拌搬送路に供給し、該供給搬送路の最下流部で該攪拌搬送路との間の仕切り部材に設けた余剰現像剤供給開口部を介して該供給搬送路の該余剰現像剤を該攪拌搬送路に供給し、該攪拌搬送路の最下流部で該供給搬送路との間の仕切り部材に設けた攪拌現像剤開口部を介して該回収現像剤と該余剰現像剤とを攪拌した後の攪拌現像剤を該供給搬送路に供給することで現像剤を循環搬送する現像装置において、上記回収現像剤供給開口部が上記回収搬送路の下流にいくに従い広くな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、上記回収現像剤供給開口部の上流端部が狭く、下流端部が広い台形形状である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の現像装置において、上記回収現像剤供給開口部は、上記現像剤が通過容易な大きさの開口を複数の配置したものであり、下流にいくに従い該開口の数を増やしたものである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、上記余剰現像剤供給開口部は、上記供給搬送路の最下流部で上記攪拌搬送路との間の仕切り部材の下方で少なくとも上記現像剤攪拌搬送部材の中心軸より高さの低い部分を残して該仕切り部材に開口を設けたもの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、上記余剰現像剤開口部の開口幅を、上記現像剤攪拌搬送部材のスクリュピッチよりも狭くす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、上記供給搬送路を上記攪拌搬送路よりも上記現像剤供給搬送部材の高さの半分以内の範囲で高い位置に設けることを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、請求項１、２、３、４、５または６の現像装置において、上記現像剤はトナーとキャリアからなる二成分現像剤であり、該キャリアは体積平均粒径が２０〜６０［μｍ］である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１、２、３、４、５、６または７の現像装置において、上記現像剤はトナーとキャリアからなる二成分現像剤であり、該トナーは体積平均粒径が３〜８［μｍ］で、体積平均粒径（Ｄ4）と個数平均粒径（Ｄ１）との比（Ｄ4／Ｄ１）が１．００〜１．４０の範囲に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８の現像装置において、上記トナーは、形状係数ＳＦ−１が１００〜１８０の範囲にあり、形状係数ＳＦ−２が１００〜１８０の範囲にある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８の現像装置において、上記トナーはトナー母体粒子表面に平均一次粒径が５０〜５００ｎｍで、嵩密度が０．３ｇ/ｃｍ３以上の微粒子を外添加して得られたトナーであることを特徴とするものである。
また、請求項１１の発明は、静電潜像を担持する潜像担持体と、該潜像担持体上に静電潜像を形成する潜像形成手段と、該潜像担持体上の静電潜像をトナー像化する現像する現像手段と、該トナー像を非転写体に転写する転写手段とを備えた画像形成装置において、上記現像手段として請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９または１０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１２の発明は、請求項１１の画像形成装置において、複数の像担持体と該像担持体上にそれぞれトナー像を形成する現像装置とを有する第一画像形成ユニット群と、該第一画像形成ユニット群の複数の像担持体上に形成されたトナー像を順次転写された第一重ね合わせトナー像を担持する第一トナー像担持ベルトとを有する第一画像ステーションと、複数の像担持体と該像担持体上にそれぞれトナー像を形成する現像装置とを有する第二画像形成ユニット群と、該第二画像形成ユニット群の複数の像担持体上に形成されたトナー像を順次転写された第二重ね合わせトナー像を担持する第二トナー像担持ベルトとを有する第二画像ステーションとを備え、該第一画像ステーションにより形成された該第一重ね合わせトナー像を第一トナー像担持ベルトより記録媒体の第一面に、該第二画像ステーションにより形成された該第二重ね合わせトナー像を該第二トナー像担持ベルトより記録体の第二面に、同時もしくは順次に転写する両面転写方式である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１２の画像形成装置において、上記複数の現像装置に補給する各色トナーを貯蔵するトナー貯蔵部を備え、第一画像形成ユニットで使用されるトナーと第二画像形成ユニットで使用されるトナーは、同一の各色のトナー貯蔵部から供給することを特徴とするものである。
【００１７】
これらの発明においては、回収現像剤供給開口部を下流に行くに従い広げていくことにより、下流にいくに従い受け渡し量を徐々に増加させて、回収現像剤量に応じたスムーズな受け渡しを可能とする。すなわち、回収現像剤量の量が増えても、回収現像剤供給開口部の下流部の広い部分で多量に受け渡すことにより、回収搬送路の下流部での現像剤の滞留を抑制することができる。また、このような形状の回収現像剤供給開口部では、攪拌搬送路に一気に現像剤が一気に受け渡されるものではないので、攪拌搬送路の上流部で滞留を抑制することができる。よって、安定した現像剤の循環搬送が可能となる。さらに、回収現像剤の量によって回収現像剤供給開口部を搬送方向に沿って広げる必要がある場合でも、広げる大きさを小さくできるので、大型化や、攪拌時間不足という問題を抑制できる。  
【発明の効果】
【００１８】
以上、本発明によれば、現像剤の供給、回収及び攪拌の機能を分けた３つの現像剤搬送路を備えた現像装置および画像形成装置において、画像品質、耐久性、小型化等の性能を維持しながら現像剤の安定した循環搬送ができ安定した画像濃度を得ることが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】
【００１９】
以下、本発明をフルカラー用の画像形成装置に適用した実施形態について説明する。
まず、本実施形態の画像形成装置に採用される現像装置について説明する。図１は、本実施形態の画像形成装置に採用される現像装置の概略構成図である。図１の現像装置５は、回転しながら感光体１の表面の潜像にトナーを供給し、現像する現像剤担持体としての現像ローラ１０３と、現像ローラ１０３に供給された現像剤を現像に適した厚さに規制する現像剤規制部材としての現像ドクタ１１２を備えている。また、現像部の上流部で現像ローラ１０３に現像剤を供給しながら図１の奥方向に現像剤を搬送する現像剤供給搬送部材としての供給スクリュ１０４を備えた供給搬送路１０５と、現像部の下流部で現像ローラ１０３から現像済みの現像剤を回収し、回収した回収現像剤を供給スクリュ１０４と同方向に搬送する現像剤回収搬送部材としての回収スクリュ１０６を備えた回収搬送路１０７とを備えている。また、供給搬送路１０５に並列して、現像剤攪拌搬送路である攪拌搬送路１０９を備えている。これらの供給搬送路１０５、回収搬送路１０７、攪拌搬送路１０９はいずれも現像ローラ１０３の下方に配置されている。攪拌搬送路１０９は、現像剤を攪拌しながら供給スクリュ１０４とは逆方向である図中手前側に搬送する現像剤攪拌搬送部材としての攪拌スクリュ１０８を備えている。この攪拌搬送路１０９の上方に回収搬送路７が配置されることになる。供給搬送路５と攪拌搬送路１０９とは仕切り部材としての第一仕切り壁１１０によって仕切られている。第一仕切り壁１１０の供給搬送路１０５と攪拌搬送路１０９とを仕切る箇所は図中手前側と奥側との両端は現像剤受け渡し用の開口部１１２，１１３となっており、供給搬送路１０９と攪拌搬送路１０９とが連通している。すなわち、第一仕切り壁１１０は、供給搬送路１０５と攪拌搬送路１０９の両端部の開口部以外の箇所を隔離している。また、供給搬送路１０５と回収搬送路１０７とは、仕切り部材としての第二仕切り壁１１１によって仕切られているが、第二仕切り壁１１１の供給搬送路１０５と回収搬送路１０７とを仕切る箇所には開口部を設けていない。また、攪拌搬送路１０９と上方に位置する回収搬送路１０７とは、第２二仕切り壁１１１によって仕切られているが、第二仕切り壁１１１の攪拌搬送路１０４と回収搬送路１０７とを仕切る箇所の図中奥側の下方にも現像剤受け渡し用の開口部を設けている。
【００２０】
供給搬送路１０５では、現像ローラ１０３への現像剤供給量が供給スクリュ１０４の搬送方向の位置にかかわらず適正な量となるようにするため、供給搬送路１０５で搬送される現像剤の上部から確実に現像ローラ１０３への供給がおこなわれるように、現像ローラ１０３の近傍汲み上げ磁力の範囲内に供給スクリュ１０４の軸芯がくるように配置されている。このようにして、供給搬送路１０５から現像ローラ１０３上に供給された現像剤を現像ドクタ１０２によって薄層化した現像剤を感光体１との対向部である現像部まで搬送し現像を行う。また、回収搬送路１０７では、回収スクリュ１０６が連れ廻りにより現像ローラ１０３から現像済みの現像剤を回収する。このとき、回収搬送路１０７から供給搬送路１０５へ現像剤が進入しないように、回収搬送路１０７と現像ローラ１０３とは十分近接して、好ましくは間隙を１ｍｍ以下として配置することが好ましい。このように配置することにより、現像後の現像剤は現像ローラ１０３から回収搬送路１０７へ分離され、現像ローラ１０３に連れ回って供給搬送路１０５に進入することがなくなる。
【００２１】
このような現像装置５における３つの現像剤搬送路内での現像剤の循環について説明する。図２は現像剤搬送路内の現像剤の流れを説明する現像装置の斜視断面図である。図中の各矢印は現像剤の移動方向を示している。
【００２２】
供給搬送路１０５では、現像ローラ１０３に現像剤を供給しながら、供給スクリュ１０５の搬送方向下流側に現像剤を搬送する。そして、現像ローラ１０３に供給され現像に用いられず供給搬送路５の搬送方向下流端まで搬送された余剰現像剤は第一仕切り壁１１０の奥側開口部である余剰開口部１１２より攪拌搬送路１０９に供給される（図４中矢印Ｅ）。回収搬送路１０７では、現像ローラ１０３から現像済みの現像剤を回収しながら、回収スクリュ１０６により、供給スクリュ１０４と同方向に回収した回収現像剤を下流側に搬送する。そして、現像ローラ１０５から回収され、回収スクリュ１０６によって回収搬送路１０７の搬送方向下流端まで搬送された回収現像剤は第二仕切り壁１１１の奥側下面に設けられた開口部である回収開口部１１４より、下方に配置される攪拌搬送路１０４に自然落下により供給される（図４中矢印Ｆ）。そして、攪拌搬送路１０９は、供給された余剰現像剤と回収現像剤とを攪拌し、攪拌スクリュ１０８の搬送方向下流側であり、供給スクリュ１０５の搬送方向上流側に搬送し、第一仕切り壁１１０の手前側開口である供給開口部１１３より供給搬送路１０５に供給される（図４中矢印Ｄ）。
【００２３】
なお、攪拌搬送路１０７の回収開口部１１４の手前には、トナー濃度センサ１１５が設けられ、センサ出力により不図示のトナー補給制御装置を作動し、必要に応じて不図示のトナー補給手段から矢印で示されたトナー補給位置１１６へトナー補給を行う。図２に示すように、トナー濃度センサ１１５をトナー補給位置１１６の上流側の回収搬送路１０７内に設けることで、現像後の濃度の低下した現像剤のトナー濃度を正確に検知することができる。これにより消費トナー量に応じて適切な補給トナー量を補給することができ、トナー濃度制御が安定化する。また、トナー補給位置１１５は回収搬送路１０７のトナー濃度センサ１１５よりも下流側であり、トナー濃度の下がった現像後の現像剤と補給トナーを混合できるため、より拡散しやすくなるとともに、補給トナーが現像剤と攪拌される時間が多くなり、十分な攪拌が行われる。トナー補給動作は、トナー濃度センサ１１５の検知結果に基づき随時に行うことにより、迅速な適正な量のトナー補給を素早く行うことができるため、タイムラグがなくオンデマンドなトナー補給が可能となる。また、トナー補給のトナー補給手段としては、公知のモーノポンプを用いる方式が採用できる。モーノポンプを用いる方式のトナー補給手段は、トナーカートリッジの設置場所の制約が少ないため、画像形成装置内部のスペース配分に対し有利である。またトナーが適時補給できるため、現像装置に大きなトナー貯留スペースを設けなくてすみ、現像装置の小型化がはかれる。
【００２４】
このように、回収搬送路１０７の下流側のトナー補給位置１１６から補給されたトナーと回収現像剤とは、回収開口部１１４を介して下方の攪拌搬送路１０９に自然落下する。攪拌搬送路１０９では攪拌スクリュ１０８によって、回収現像剤、余剰現像剤及び必要に応じて補給されたトナーを、回収搬送路１０７及び供給搬送路１０５の現像剤と逆方向に攪拌搬送する。そして、搬送方向下流側で連通している供給搬送路１０９の搬送方向上流側に十分に攪拌された現像剤を移送する。      
【００２５】
現像剤搬送部材である供給スクリュ１０４、回収スクリュ１０６及び攪拌スクリュ１０８は、一般的な２軸攪拌方式と同様であり、樹脂もしくは金属のスクリュからなっている。これらのスクリュは、現像剤搬送方向に向かって現像剤を攪拌搬送する搬送用スクリュ部、現像剤を隣接する搬送路側に移送する移送用パドル部、及び下流の軸受部に現像剤を送り込まないように、搬送用スクリュ部と逆の巻方向の逆転スクリュ部が設けられている。この現像装置では、各スクリュウは以下のものを用いたが、この値に限定するものではない。
供給スクリュ１０４：外径φ１５、ピッチ２５（1条）
回収スクリュ１０６：外径φ１２、ピッチ２０（2条）
撹拌スクリュ１０８：外径φ１５、ピッチ２５（1条）
【００２６】
この現像装置５では、供給搬送路１０５と回収搬送路１０７とを備え、現像剤の供給と回収とを異なる現像剤搬送路で行うので、現像済みの現像剤が供給搬送路５に混入することがない。よって、供給搬送路５の搬送方向下流側ほど現像ローラ３に供給される現像剤のトナー濃度が低下することを防止することができる。また、回収搬送路１０７と攪拌搬送路１０９とを備え、現像剤の回収と攪拌とを異なる現像剤搬送路で行うので、現像済みの現像剤が攪拌の途中に落ちることがない。よって、十分に攪拌がなされた現像剤が供給搬送路１０５に供給されるため、供給搬送路１０５に供給される現像剤が攪拌不足となることを防止することができる。このように、供給搬送路１０５内の現像剤のトナー濃度が低下することを防止し、供給搬送路１０５内の現像剤が攪拌不足となることを防止することができるので現像時の画像濃度を一定にすることができる。
【００２７】
この現像装置５は、供給搬送路１０５と攪拌搬送路１０９とが現像装置５の下部に位置し、回収搬送路１０７が現像装置５の上部に位置する現像装置である。このため、図中矢印で示すように、搬送路間での現像剤の下部から上部への移動はなく、自然落下または、略水平の移動のみである。このような現像剤の移動は、現像剤に対して与えるストレスを少なくすることができる。また、現像剤の搬送性能が安定化に関して比較的課題が少ない。しかしながら、この現像装置５においても、各搬送路間の現像剤を受け渡す位置では滞留が生じることがあり、これを低減するようにすることが望まれる。その一つとして、回収搬送路１０７での回収現像剤の量が増えると、最下流部の攪拌搬送路１０９への受け渡し部は大量に滞留して回収開口部１１４による受け渡しがスムーズにいかないという課題がある。
【００２８】
そこで、本発明では、回収開口部１１４の形状を以下のようにした。回収搬送路１０７から攪拌搬送路１０９への受け渡しは、回収開口部１１４の大きさを広げて受け渡しをスムーズにおこなうことが、滞留を解決するために有効と考えられる。ここで、回収開口部１１４を回収搬送路１０７の下流に行くに従い広くなるような形状にする。これにより、下流にいくに従い受け渡し量を徐々に増加させるようにし、回収現像剤の量が増えても回収現像剤量に応じたスムーズな受け渡しを可能とする。また、この形状の開口部では、攪拌搬送路１０５に一気に回収現像剤が一気に受け渡されるものではないので、攪拌搬送路１０５の上流部で滞留を抑制することができる。さらに、回収現像剤の量によって搬送方向に沿って広げる必要がある場合でも、広げる大きさを小さくできるので、大型化や、攪拌時間不足という問題を抑制できる。このようにして、現像剤の循環を安定的に行い、現像剤の滞留を防止して、トナー濃度の安定化と現像ローラへの現像剤の安定供給をおこなう。
【００２９】
なお、回収開口部１１４を回収搬送路１０７の下流に行くに従い広くなる形状とは、図２（ａ）に示すように、回収開口部１１４の上流端部が狭く、下流端部が広い台形形状がある。
【００３０】
また、図２（ｂ）、（ｃ）に示すように、現像剤の通過容易な大きさの１ミリから１０ミリ程度の辺または径の方形又は円形の開口を複数の配置したものであり、下流になるにつれて開口の数を増やしたものである。このような形状にすることで、現像装置の大きさ及び現像剤容量などの現像装置の制約に応じた受け渡し量が設定可能である。
【００３１】
また、この現像装置５では、供給搬送路１０５から攪拌搬送路１０９に余剰開口部１１２を介して余剰現像剤を略水平方向に受け渡す。ここで、供給搬送路１０５では、現像ローラ１０３に供給されなかった現像剤が最下流部まで搬送されて余剰現像剤として攪拌搬送路１０９に受け渡されるので、余剰現像剤の量は少ない。また、攪拌搬送路１０９の上流部では、上述のように、回収搬送路１０７から受け渡される現像剤が多量になったり、トナー補給が行われたりして、現像剤が多量になることがある。このため、攪拌搬送路１０９から余剰開口部１２を介して現像剤が供給搬送路１０５に逆流してしまう虞がある。これを防止するために、余剰開口部１１２は、第１仕切り壁１１０の下方で少なくとも攪拌スクリュウ１０８の中心軸より高さの低い部分を残して、第１仕切り壁１１０の上部に開口を設けたものとする。このように、余剰開口部１１２下部の第１仕切り壁１１０を残すことで、攪拌搬送路１０９から余剰開口部１１２を介して現像剤が供給搬送路１０５に逆流することを防止する。これにより、安定的に現像剤の循環搬送ができるようにする。
【００３２】
また、余剰開口部１１２の開口幅を攪拌スクリュ１０８のスクリュウピッチよりも狭くしてもよい。このような開口幅にすることで、攪拌スクリュ１０８により余剰開口部１１２側に送り出す現像剤量を減少させる。これにより、供給搬送路１０５の下流側での、攪拌搬送路１０９から余剰開口部１１２を介して現像剤が供給搬送路１０５に逆流することを防止する。
【００３３】
さらに、供給搬送路１０５の高さを攪拌搬送路１０９よりも攪拌スクリュウ１０８の径の半分以内の範囲で高さを高くする。このような配置とすることで、攪拌搬送路１０９から余剰開口部１１２を介して現像剤が供給搬送路１０５に逆流することを防止する。これにより、安定的に現像剤の循環搬送ができるようにする。
【００３４】
次に、本実施形態の現像装置に用いられるキャリアとトナーからなる二成分現像剤の特性について説明する。
キャリアは、体積平均粒径２０〜６０［μｍ］のものが好ましい。体積平均粒径が６０［μｍ］以下の小粒径のキャリアを用いることで、現像能力を低下させることなく、汲み上げ量の低減をすることができる。これは、キャリア間の間隙が小さくなり現像領域における磁気ブラシがより緻密になり、少ない汲み上げ量で十分な現像が行えることによるものである。また、回収搬送路７における現像剤の搬送性が向上し、補給されるトナーの分散性の向上にも繋がる。一方、キャリアの平均粒径が６０［μｍ］より大きいと、回収搬送路７で現像剤のオーバーフローがおきやすくなり、安定な現像剤循環が行えず、トナー濃度変動が生じてしまう。また２０［μｍ］より小さいと、感光体１にキャリアが付着したり、現像装置からキャリアが飛散しやすくなるという不具合が発生する。キャリアの平均粒径測定については、マイクロトラック粒度分析計（日機装株式会社）のＳＲＡタイプを使用し、０．７［μｍ］以上、１２５［μｍ］以下のレンジ設定で行うことができる。
【００３５】
トナーは、体積平均粒径（Ｄ４）は３〜８［μｍ］のものが好ましい。平均粒径が８［μｍ］以下の小粒径トナーを用いることで、現像剤の嵩密度を高めることができ、安定した現像剤搬送が可能となる。また、回収搬送路における補給トナーの拡散性が向上する。また、粒径分布がシャープであることから、現像剤の流動性が良く、長期的に安定した現像剤循環を行うことが可能となり、補給トナーの拡散性が向上する。一方、トナー同士の間隙が小さくなり画像中のトナーのうまりが良くなるので必要なトナー付着量およびトナー像の高さ（パイルハイト）の低減が図れる。また６００ｄｐｉ以上の微少ドットの再現性について、この範囲では、微小な潜像ドットに対して、十分に小さい粒径のトナー粒子を有していることから、ドット再現性に優れる。よって、画像の安定性が高くなる。一方、体積平均粒径（Ｄ４）が３［μｍ］未満では、転写効率の低下、ブレードクリーニング性の低下といった現象が発生しやすい。体積平均粒径（Ｄ４）が８［μｍ］を超えると、画像のパイルハイトが大きくなり、文字やラインの飛び散りを抑えることが難しい。
【００３６】
また、同時に重量平均粒径（Ｄ4）と個数平均粒径（Ｄ１）との比（Ｄ4／Ｄ１）は１．００〜１．３０の範囲にあることが好ましい。（Ｄ4／Ｄ１）が１．００に近いほど粒径分布がシャープであることを示す。このような小粒径で粒径分布の狭いトナーでは、トナーの帯電量分布が均一になり、地肌かぶりの少ない高品位な画像を得ることができ、また、静電転写方式では転写率を高くすることができる。
【００３７】
次に、トナー粒子の粒度分布の測定方法について説明する。
コールターカウンター法によるトナー粒子の粒度分布の測定装置としては、コールターカウンターＴＡ−ＩＩやコールターマルチサイザーＩＩ（いずれもコールター社製）があげられる。以下に測定方法について述べる。
まず、電解水溶液１００〜１５０ｍｌ中に分散剤として界面活性剤（好ましくはアルキルベンゼンスルフォン酸塩）を０．１〜５ｍｌ加える。ここで、電解液とは１級塩化ナトリウムを用いて約１％ＮａＣｌ水溶液を調製したもので、例えばＩＳＯＴＯＮ−ＩＩ（コールター社製）が使用できる。ここで、更に測定試料を２〜２０ｍｇ加える。試料を懸濁した電解液は、超音波分散器で約１〜３分間分散処理を行ない、前記測定装置により、アパーチャーとして１００［μｍ］アパーチャーを用いて、トナー粒子又はトナーの体積、個数を測定して、体積分布と個数分布を算出する。得られた分布から、トナーの重量平均粒径（Ｄ４）、個数平均粒径（Ｄ１）を求めることができる。チャンネルとしては、２．００〜２．５２［μｍ］未満；２．５２〜３．１７［μｍ］未満；３．１７〜４．００［μｍ］未満；４．００〜５．０４［μｍ］未満；５．０４〜６．３５［μｍ］未満；６．３５〜８．００［μｍ］未満；８．００〜１０．０８［μｍ］未満；１０．０８〜１２．７０［μｍ］未満；１２．７０〜１６．００［μｍ］未満；１６．００〜２０．２０［μｍ］未満；２０．２０〜２５．４０［μｍ］未満；２５．４０〜３２．００［μｍ］未満；３２．００〜４０．３０［μｍ］未満の１３チャンネルを使用し、粒径２．００［μｍ］以上乃至４０．３０［μｍ］未満の粒子を対象とする。
【００３８】
トナーの形状係数ＳＦ−１は１００〜１８０、形状係数ＳＦ−２は１００〜１８０の範囲にあることが好ましい。図３、図４は、形状係数ＳＦ−１、形状係数ＳＦ−２を説明するためにトナーの形状を模式的に表した図である。形状係数ＳＦ−１は、トナー形状の丸さの割合を示すものであり、下記式（１）で表される。トナーを２次元平面に投影してできる形状の最大長ＭＸＬＮＧの二乗を図形面積ＡＲＥＡで除して、１００π／４を乗じた値である。
ＳＦ−１＝｛（ＭＸＬＮＧ）２／ＡＲＥＡ｝×（１００π／４）  ・・・式（１）
ＳＦ−１の値が１００の場合トナーの形状は真球となり、ＳＦ−１の値が大きくなるほど不定形になる。
【００３９】
また、形状係数ＳＦ−２は、トナーの形状の凹凸の割合を示すものであり、下記式（２）で表される。トナーを２次元平面に投影してできる図形の周長ＰＥＲＩの二乗を図形面積ＡＲＥＡで除して、１００／４πを乗じた値である。
ＳＦ−２＝｛（ＰＥＲＩ）２／ＡＲＥＡ｝×（１００／４π）  ・・・式（２）
ＳＦ−２の値が１００の場合トナー表面に凹凸が存在しなくなり、ＳＦ−２の値が大きくなるほどトナー表面の凹凸が顕著になる。
形状係数の測定は、具体的には、走査型電子顕微鏡（Ｓ−８００：日立製作所製）でトナーの写真を撮り、これを画像解析装置（ＬＵＳＥＸ３：ニレコ社製）に導入して解析して計算した。トナーの形状が球形に近くなると、トナー間の接触状態が点接触となるためにトナー同士の吸着力は弱まりしたがって流動性が高くなる。ゆえに現像剤の循環性が向上するとともに補給トナーの拡散性が向上する。また、トナーと感光体との接触状態が点接触になるために、トナーと感光体との吸着力も弱くなって、転写率は高くなり高画質化に寄与する。一方、形状係数ＳＦ−１、ＳＦ−２のいずれかが１８０を超えると、流動性が悪化し、剤循環性および補給トナーの拡散性が悪いために好ましくない。また転写率が低下するため好ましくない。
【００４０】
また、このトナーは、トナーの粒子表面に平均一次粒径が５０〜５００ｎｍで、嵩密度が０．３ｍｇ／ｃｍ3以上の微粒子（以下、単に微粒子という）を付着させたものである。なお、通常の流動性向上剤にシリカ等がよく用いられるが、例えば、このシリカの平均一次粒径は通常１０〜３０ｎｍ、嵩密度が０．１〜０．２ｍｇ／ｃｍ３である。このように、トナーの表面に適切な特性の微粒子が存在することで、トナー粒子と対象体との間に適度な空隙が形成される。また、微粒子は、トナー粒子、感光体、搬送ベルト等との接触面積が非常に小さく、均等に接触するので付着力低減効果が大きく、搬送ベルトに面した未定着像のトナーが搬送ベルトに付着しづらいために画像の乱れが少ない。また現像・転写効率が向上し、ドットの再現性が向上するため画像が安定して搬送時の乱れに対して余裕度が高くなる。さらに、コロの役割を果たすため、感光体を摩耗または損傷させることなく、クリーニングブレードと感光体との高ストレス（高荷重、高速度等）下でのクリーニングの際も、トナー粒子に埋没し難く、あるいは少々埋没しても離脱、復帰が可能であるので、長期間にわたって安定した特性を得ることができる。さらに、トナーの表面から適度に脱離し、クリーニングブレードの先端部に蓄積し、いわゆるダム効果によって、ブレードからトナーが通過する現象を防止する効果がある。これらの特性は、トナー粒子の受けるシェアを低減させる作用を示すので、高速定着（低エネルギー定着）のためトナーに含有されている低レオロジー成分によるトナー自身のフィルミングの低減効果を発揮する。しかも、微粒子として、平均一次粒径が５０〜５００［μｍ］の範囲のものを用いると、十分にその優れたクリーニング性能を活かすことができる上、極めて小粒径であるため、トナーの粉体流動性を低下させることがない。さらに、詳細は明らかでないが、表面処理された微粒子はトナーに外部添加されても、仮にキャリアを汚染した場合においても現像剤劣化の度合が少ない。よって経時的にトナーの流動性および帯電性の変化が少ないため、長期的に現像剤の循環および補給トナーの拡散を安定に行うことができる。また画質の安定性も高くなる。
【００４１】
微粒子の平均一次粒径（以下、平均粒径という）は、５０〜５００ｎｍのものが用いられ、特に１００〜４００ｎｍのものが好ましい。５０ｎｍ未満であると、微粒子がトナー表面の凹凸の凹部分に埋没してコロの役割を低下する場合が生じる。一方、５００［μｍ］よりも大きいと、微粒子がブレードと感光体表面の間に位置した場合、トナー自身の接触面積と同レベルのオーダーとなり、クリーニングされるべきトナー粒子を通過させる、即ちクリーニング不良を発生させやすくなる。
【００４２】
嵩密度が０．３ｍｇ／ｃｍ3未満では、流動性向上への寄与はあるものの、トナー及び微粒子の飛散性および付着性が高くなるために、トナーとコロとしての効果や、クリーニング部で蓄積して、トナーのクリーニング不良を防止するいわゆるダム効果といった働きが低下してしまう。
【００４３】
微粒子としては、無機化合物としては、ＳｉＯ2 、ＴｉＯ2 、Ａｌ2 Ｏ3 、ＭｇＯ、ＣｕＯ、ＺｎＯ、ＳｎＯ2 、ＣｅＯ2 、Ｆｅ2Ｏ3 、ＢａＯ、ＣａＯ、Ｋ2Ｏ、Ｎａ２Ｏ、ＺｒＯ２、ＣａＯ・ＳｉＯ２、Ｋ２Ｏ（ＴｉＯ２）ｎ、Ａｌ２Ｏ３・２ＳｉＯ２ 、ＣａＣＯ３、ＭｇＣＯ３、ＢａＳＯ４、ＭｇＳＯ４、ＳｒＴｉＯ３等を例示することができ、好ましくは、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３があげられる。特にこれら無機化合物は各種のカップリング剤、ヘキサメチルジシラザン、ジメチルジクロロシラン、オクチルトリメトキシシラン等で疎水化処理が施されていてもよい。
また，有機化合物の微粒子としては、熱可塑性樹脂でも熱硬化性樹脂でもよく、例えばビニル系樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ケイ素系樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、アニリン樹脂、アイオノマー樹脂、ポリカーボネート樹脂等が挙げられる。樹脂微粒子としては、上記の樹脂を２ 種以上併用しても差し支えない。このうち好ましいのは、微細球状樹脂粒子の水性分散体が得られやすい点から、ビニル系樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂及びそれらの併用が好ましい。
ビニル系樹脂の具体的な例としては、ビニル系モノマーを単独重合また共重合したポリマーで、例えば、スチレン−（メタ）アクリル酸エステル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、（メタ）アクリル酸−アクリル酸エステル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、スチレン−（メタ）アクリル酸共重合体等が挙げられる。
【００４４】
なお、微粒子の嵩密度は下記の方法により測定した。１００ｍｌのメスシリンダーを用いて、微粒子を徐々に加え１００ｍｌにした。その際、振動は与えなかった。このメスシリンダーの微粒子を入れる前後の重量差により嵩密度を測定した。 
嵩密度（ｇ／ｃｍ３）＝微粒子量（ｇ／１００ｍｌ）÷１００
この微粒子を、トナー表面に外添加し付着させる方法としては、トナー母体粒子と微粒子を各種の公知の混合装置を用いて、機械的に混合して付着させる方法や、液相中でトナー母体粒子と微粒子を界面活性剤などで均一に分散させ、付着処理後、乾燥させる方法などがある。
【００４５】
次に、本実施形態に係る画像形成装置全体について説明する。図５は、上記現像装置が採用される画像形成装置の概略構成図である。この画像形成装置は、記録体の両面に１パスでフルカラー画像を形成可能な画像形成装置である。図５に示す画像形成装置本体１００の内部において、記録体搬送路４３Ａを境にして、上部には矢印方向に無端移動する第１像担持ベルト２１を備えた第１像担持体ユニット２０を、下部には矢印方向に無端移動する第２像担持ベルト３１を備えた第２像担持体ユニット３０が配備されている。第１像担持ベルト２１の上部張架面には、４個の第１画像形成ユニット８０Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋが、第２像担持ベルト３１の傾斜した張架面には、４個の第２画像形成ユニット８１Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋが配備されている。これら第１、第２画像形成ユニットの番号に沿えたＹ、Ｃ、Ｍ、Ｋは、扱うトナーの色と対応させているもので、Ｙはイエロー、Ｃはシアン、Ｍはマゼンタ、Ｋはブラックを意味している。第１、第２画像形成ユニットに備えられ、第１像担持ベルト２１と第２像担持ベルト３１とともに回転する感光体１に対しても同じ意味あいでＹ、Ｃ、Ｍ、Ｋを沿えている。なお感光体１Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋは同間隔で配置され、少なくとも画像形成時にはそれぞれ像担持ベルト２１、３１との張架部の一部と接触する。ここで、第１、第２画像形成ユニットは収容されるトナーの色が異なるだけで、他の構成、動作は同じであるので、画像形成ユニットに関しては以下添字を省略して説明する。
【００４６】
図６は画像形成ユニットの概略構成図である。図６において、画像形成装置１００の動作時に、不図示の駆動源により、矢印方向に回転するよう回転可能に支持された円筒状の感光体１の周囲に、静電写真プロセスに従い帯電手段であるスコロトロンチャージャ３、露光装置４、現像装置５、クリーニング装置２、光除電装置Q等の作像部材や電位センサＳ１、画像センサＳ２が配設されている。感光体１は、例えば直径３０〜１２０ｍｍ 程度のアルミニウム円筒表面に光導電性物質である有機感光層（ＯＰＣ）を形成したものである。アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）層を形成した感光体も採用可能である。またベルト状の感光体も採用できる。クリーニング装置２は、クリーニングブラシ２ａ、クリーニングブレード２ｂ、回収部材２ｃを備え、感光体表面に残留するトナー等の異物を除去、回収する。露光装置４は、各色毎の画像データ対応の光を、帯電手段で一様に帯電済みの各感光体１の表面に走査し、静電潜像を形成する。図示例の露光装置４は、発光素子としてＬＥＤ（発光ダイオード）アレイと結像素子からなる露光装置であるが、レーザ光源、ポリゴンミラー等を用い、形成すべき画像データに応じて変調したビーム光によるレーザスキャン方式の露光装置も採用できる。帯電手段として、上記チャージャ３のほかに、感光体１の表面に接触させるタイプ、たとえば帯電ローラも採用できる。現像装置５は、トナーとキャリヤからなるニ成分現像剤を用いたものである。この画像形成装置１００では、負荷電の感光体１に対しレーザビームにより各感光体１の表面に形成された色毎の静電潜像は、感光体の帯電極性と同極性（マイナス極性）の所定の色のトナーで現像され、顕像となる、いわゆる反転現像をおこなうものである。現像装置５の構成の詳細説明については前述したとおりである。
【００４７】
また、複数のローラ２３、２４、２５、２６（２個）、２７、２８、２９により支持されて矢印方向に走行する、像担持体としての第１像担持ベルト２１が、第１画像形成ユニット８０Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋにおける感光体１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの下部に設けられている。この第１像担持ベルト２１は無端状で、各感光体の現像工程後の一部が接触するように張架、配置されている。また第１像担持ベルト２１の内周部には各感光体１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋに対向させて１次転写ローラ２２が設けられている。第１像担持ベルト２１の外周部には、ローラ２３に対向する位置にクリーニング装置２０Ａが設けられている。このクリーニング装置２０Ａは、第１像担持ベルト２１の表面に残留する不要なトナーや、紙粉などの異物を拭い去る。上記の第１像担持ベルト２１に関連する部材は、第１像担持体ユニット２０として一体的に構成してあり、画像形成装置１００に対し着脱が可能となっている。
【００４８】
また、複数のローラ３３、３４、３５、３６（２個）、３７、３８により支持されて矢印方向に走行する、像担持体としての第２像担持ベルト３１が、第２画像形成ユニット８１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋにおける感光体１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋに接触して設けられている。この第２像担持ベルト３１は無端状で、各感光体の現像工程後の一部が接触するように張架、配置されている。第２像担持ベルト３１の内周部には各感光体１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋに対向させて１次転写ローラ３２が設けられている。第２像担持ベルト３１の外周部には、ローラ３３に対向する位置にクリーニング装置３０Ａが設けられている。このクリーニング装置３０Ａは、第２像担持ベルトベルト３１の表面に残留する不要なトナーや、紙粉などの異物を拭い去る。上記の第２像担持ベルト３１に関連する部材は、第２像担持体ユニット３０として一体的に構成してあり、画像形成装置１００に対し着脱が可能となっている。
【００４９】
さらに、上記第１像担持ベルト２１の外周で、支持ローラ２８の近傍には、第１の２次転写手段としての２次転写ローラ４６が設けてある。第１像担持ベルト２１と２次転写ローラ４６の間に記録媒体（以下用紙Ｐ）を通過させながら、２次転写ローラ４６にバイアスを印加することで第１像担持ベルト２１が担持するトナーによる画像が用紙Ｐに転写される。
【００５０】
上記第２像担持ベルト３１の外周で、支持ローラ３４の近傍には、第２の２次転写手段である２次転写チャージャ４７が設けてある。２次転写チャージャ４７は公知のタイプで、タングステンや金の細い線を放電電極とし、ケーシングで保持し、放電電極に不図示の電源から転写電流が印加される。第２像担持ベルト３１と２次転写チャージャ４７の間に用紙Ｐを通過させながら、転写電流を印加することで第２像担持ベルト３１が担持するトナーによる画像が用紙Ｐに転写される。上記２次転写ローラ４６と２次転写チャージャ４７に印加される転写電流の極性は、ともにトナーの極性と逆のプラス極性である。
【００５１】
画像形成装置１００の右側には用紙を供給可能に収納した給紙装置４０が配備されており、確実に一枚だけが複数の搬送ローラ対４２Ｂにより記録体搬送経路４３Ｂや４３Ａに送られる。
【００５２】
記録体搬送路４３Ａの延長上に、上記第２転写ステーションを通過した用紙を、記録体の搬送方向下流に備えた定着装置６０における定着ニップまで、平面状態を保って搬送させるための、記録体移送手段５０を備えている。記録体移送手段５０は、矢印方向に無端移動する搬送ベルト５１を支持するローラ５２、５３，５４，５５，５６を有し、搬送ベルト５１の外側には、ローラ５５に対向させてクリーニング装置５０Ａ，ローラ５６に対向させて記録体Ｐを吸着させるための吸着用チャージャ５７、ローラ５７に対向させて除電・分離チャージャ５８を備えている。未定着のトナー画像と接触しながら記録体Ｐとともに移動する搬送ベルト５１は、前記吸着用チャージャ５７により、トナーの極性と同極性のマイナス帯電が施される。搬送ベルト５１として、金属ベルト、ポリイミドベルト、ポリアミドベルトなどが採用できる。表面にトナーとの離型性を与えるとともに、帯電可能の抵抗値を備える。このベルト５１の走行速度は、定着装置における記録体の走行速度と合わせてある。
【００５３】
記録体搬送手段５０の用紙搬送方向下流側には、加熱手段を有する定着装置６０が設けられている。ローラ内部にヒータを備えるタイプ、加熱されるベルトを走行させるベルト定着装置、また加熱の方式に誘導加熱を採用した定着装置などが採用できる。用紙両面の画像の色合い、光沢度を同じにするため、定着ローラ、定着ベルトの材質、硬度、表面性などを上下同等にしてある。また、フルカラーとモノクロ画像、あるいは片面か両面かにより定着条件を制御したり、用紙の種類に応じて最適な定着条件となるよう、不図示の制御手段により制御したりされる。定着の終了した用紙を冷却し、不安定なトナーの状態を早期に安定させるため、冷却機能を有した冷却ローラ対７０を定着後の搬送路に備えている。放熱部を有するヒートパイプ構造のローラが採用できる。冷却された用紙は、排紙ローラ対７１により、画像形成装置１００の左側に設けた排紙スタック部７５に排紙、スタックさせる。この排紙スタック部は、大量の用紙をスタック可能にするため、不図示のエレベータ機構により、スタックレベルに応じて、受け部材が上下する機構を採用している。なお排紙スタック部７５を通過させ、別の後処理装置に向けて用紙を搬送させることもできる。別の後処理装置としては、穴あけ、断裁、折、綴じなど製本のための装置である。
【００５４】
未使用のトナーが収納された各色のトナーカートリッジ８６Ｙ，８６Ｃ，８６Ｍ、８６Ｋが、着脱可能に空間８５に収納される。前述したようなモーノポンプやエアーポンプなどのトナー搬送手段により、各現像装置に必要に応じトナーを供給するようになっている。本実施例の構成は、上下に配された画像形成ユニット８０、８１に対し、トナーカートリッジは共通にしている。これにより補給トナーは同じ特性のものが各面に対応する現像装置に移送され、同様な拡散性を持つために、安定した画質の両面画像をえることが可能となる。また消耗の多いブラックトナー用のトナーカートリッジ８６Ｋを、特に大容量としておくことも可能である。この収納空間８５は、画像形成装置上面で操作方向から見て奥側にあって、画像形成装置上面の手前側は平面部分が確保されているため、作業台として利用できる。
【００５５】
次に、上述のように構成された画像形成装置１００の動作について説明する。
【００５６】
＜片面記録の動作＞
まず、上記の構成において、用紙Ｐの片面にフルカラー画像を形成する片面記録時の動作について説明する。片面記録の方法は基本的に２種類あって、選択が可能となっている。２種類のうちの一つは、第１像担持ベルト２１に担持させた画像を用紙の片面に直接転写する方法であり、他の方法は、第２像担持ベルト３１に担持させた画像を用紙の片面に直接転写する方法である。本実施の形態では画像形成装置１００の構成から、第１像担持ベルト２１に担持させた画像を用紙の片面に直接転写する場合には、画像が用紙の上面に、第２像担持ベルト３１に担持させた画像を用紙の片面に直接転写する場合には、画像が用紙の下面に形成される。記録するべきデータが複数の頁になるケースでは、排紙スタック部７５上で頁が揃うように作像順序を制御するのが好都合である。最後の頁の画像データから順に記録して頁順を揃わせるよう、第１像担持ベルト２１に画像を担持させた後、用紙に転写させる方法について説明する。
【００５７】
画像形成装置１００を稼動させると、第１像担持ベルト２１と第１画像形成ユニット８０Ｙ，Ｃ、Ｍ，Ｋにおける感光体１Ｙ，Ｃ、Ｍ，Ｋが回動する。同時に第２像担持ベルト３１が回動するが、第２画像形成ユニット８１Ｙ，Ｃ、Ｍ，Ｋにおける感光体１Ｙ，Ｃ、Ｍ，Ｋは第２像担持ベルト３１と離間されるとともに不回転状態にされる。まず、画像形成ユニット８０Ｙによる画像形成から開始される。ＬＥＤ（発光ダイオード）アレイと結像素子からなる露光装置４の作動により、ＬＥＤから出射されたイエロー用の画像データ対応の光が、帯電装置３により一様帯電された感光体１Ｙの表面に照射されて静電潜像が形成される。静電潜像は現像ローラ５ａによりイエロートナーで現像され、可視像となり、１次転写ローラ２２の転写作用により感光体１Ｙと同期して移動する第１像担持ベルト２１上に静電的に１次転写される。このような潜像形成、現像、１次転写動作が感光体１Ｃ，１Ｍ，１Ｋ側でもタイミングをとって順次同様に行われる。この結果、第１像担持ベルト２１上には、イエロー、シアン、マゼンタ及びブラックの各色トナー画像が、順次重なり合ったフルカラートナー画像として担持され、第１像担持ベルト２１とともに矢印の方向に移動される。
【００５８】
同時に給紙装置４０のなかの給紙トレイ４０ａあるいは給紙カセット４０ｂ〜４０ｄから、記録に使われる用紙Ｐがその供給のための給紙・分離手段４１Ａから４１Ｄの一つにより繰り出され、搬送ローラ対４２Ｂ，４２Ｃにより記録体搬送路４３Ｃに搬送される。用紙の先端がレジストローラ対４５に咥えられない前に、ジョガー４４は、用紙の搬送方向に対し両方の横方向から、用紙の両辺を押すように作動し、用紙横方向の位置整合がはかられる。レジストローラ対４５は静止しており、用紙の先端はレジストローラ対４５のニップに入り込んだ状態で静止するが、第１像担持ベルト２１上の画像との位置が正規なものとなるよう、タイミングをとってレジストローラ対４５が回転し、用紙を転写領域に搬送する。
【００５９】
第１像担持ベルト２１上のこのフルカラートナー画像は、第１像担持ベルト２１と同期して搬送される用紙Ｐの上面に、２次転写ローラ４６による転写作用を受けて転写される。２次転写ローラ４６に与えられるバイアスは、トナーの帯電極性と逆のプラス極性である。その後、第１像担持ベルト２１の表面が、ベルトクリーニング装置２０Ａによりクリーニングされる。また１次転写を終了した第１画像形成ユニット８０Ｙ，Ｃ、Ｍ，Ｋにおける感光体１Ｙ，Ｃ、Ｍ，Ｋの表面に残留するトナー等の異物はクリーニング装置２のクリーニングブラシ２ａ、クリーニングブレード２ｂにより、各感光体の表面から除去される。各感光体の表面は除電装置Ｑによる残留電位の除電作用がおこなわれて次の作像・転写工程に備える。除去されたトナー等の異物は、回収手段２ｃにより、回収部８７に送られる。なおセンサＳ１、Ｓ２は、感光体表面の露光後の表面電位と、現像工程後の感光体表面に付着しているトナーの濃度が適切なものであるかを検知し、適宜作像条件の設定、制御のために不図示の制御手段に情報を出す。
【００６０】
第１像担持ベルト２１に重ねられて担持されていたトナー画像が転写された用紙Ｐは、搬送装置５０の搬送ベルト５１により定着装置６０に向け移送される。用紙Ｐを確実に搬送ベルト５１とともに移送できるよう、あらかじめ移送ベルト５１の表面を、用紙の吸着用チャージャ５７により帯電する。用紙Ｐが搬送ベルト５１から分離され、確実に定着装置６０に送られるよう、除電・分離チャージャ５８が作動する。用紙Ｐ上に重ねられていた各色のトナーが定着装置６０の熱による定着作用を受け、溶融、混色されて完全にカラー画像となる。用紙の片面（上面）だけにトナーを有しているので、両面にトナーを有している両面記録時に比べ、定着に要する熱エネルギは少なくて済む。不図示の制御手段が画像に応じて定着装置の使用する電力を最適に制御する。定着されたトナーも用紙上で完全に固着するまでは、搬送路のガイド部材等にこすられ、画像が欠落したり、乱れたりする。この不具合を防止するため、冷却手段である冷却ローラ対７０が作動し、トナーと用紙を冷却する。その後、排紙ローラ７１により排紙スタック部７５に、画像面が上向きとなって排紙される。排紙スタック部７５では若い頁の記録物が順次上に重ねられるようにスタックされるよう、作像順序がプログラムされているので、頁順が揃う。排紙スタック部７５は、排紙される用紙の増加に従って、下降するので、用紙は整然と確実にスタックでき、頁順が乱れることがない。記録済みの用紙を排紙スタック部７５に直接スタックする代わりに、穴あけ加工処理を実施するとか、ソータ、コレータや綴じ装置や折り装置など後処理装置に搬送することもできる。
【００６１】
用紙Ｐの片面に画像を形成させる他の方法では、第１画像形成ユニット８０Ｙ，Ｃ、Ｍ，Ｋにおける画像の形成をおこなわないようにするのと、頁揃えのために若い頁の画像データから順に像形成をさせる点が異なるが、基本的には上記の片面記録の工程と同じなので、詳細を省く。
【００６２】
＜両面記録時の作動＞
次に、用紙Ｐの両面に画像を形成する両面記録時の動作について説明する。画像形成装置に開始信号が入力されると、上記、片面記録の動作で説明した第１画像形成ユニット８０Ｙ，Ｃ、Ｍ，Ｋで順次形成する各色毎の画像を、第１像担持ベルト２１に順次１次転写させ、第１の画像として担持させる工程とほぼ平行して、第２画像形成ユニット８１Ｙ，Ｃ、Ｍ，Ｋで順次形成する各色毎の画像を第２像担持ベルト３１に順次１次転写させ、第２の画像として担持させる工程がおこなわれる。図５に示す構成なので、上記第１の画像と第２の画像が、用紙の搬送方向先端で位置的に合致するためには、第１の画像の形成開始より遅れて第２の画像の形成が開始される。また用紙はレジストローラ対４５で静止と再送がおこなわれるので、その時間も見込んで給紙され、ジョガー４４で整合される。レジストローラ対４５は、タイミングをとって用紙を第１の２次転写手段である転写ローラ４６と第１像担持ベルト２１で構成された第１転写ステーションに搬送する。転写ローラ４６にプラス極性の転写電流が印加され、第１像担持ベルトから用紙Ｐの片面（図では上面）に画像が転写される。このようにして片面に画像を有した用紙Ｐは、転写ローラ４６の搬送作用により、引き続き第２二次転写手段たる転写チャージャ４７のある第２転写ステーションに送られる。そしてチャージャにプラス極性の転写電流が印加されることにより、第２像担持ベルト３１にあらかじめ担持されているフルカラーの第２の画像が、一括して用紙Ｐの下面に転写される。
【００６３】
このようにして両面にフルカラートナー像が転写された用紙Ｐは、搬送ベルト５１により定着装置６０へと移送される。吸着用チャージャにより、搬送ベルト５１の表面はトナーの極性と同じマイナス極性で帯電される。用紙下面の未定着のトナーがベルトに移らないようにしている。除電・分離チャージャ５８には、交流が印加され、用紙はベルト５１から分離され、定着装置６０へと移送される。定着装置６０の熱による定着処理を受け、用紙の両面のトナー画像が溶融、混合される。用紙は引き続いて冷却ローラ対を通過し、排紙ローラ７１により排紙スタック部７５上に排紙される。複数の頁の用紙に両面記録する場合、若い頁の画像が下面となって排紙スタック部７５にスタックされるように作像順序を制御すると、そこから取り出し、上下面を逆にしたとき記録物は上から順に１頁、その裏に２頁、２枚目が３頁、その裏が４頁となり頁順が揃う。このような作像順序の制御や、定着装置に入力する電力を片面記録時より増やすなどの制御は、制御手段（不図示）により実行される。片面記録、両面記録動作に関して、フルカラー記録を実行させる例で説明したが、ブラックトナーだけによるモノクロ記録も可能である。
【００６４】
このような１パス両面転写方式の画像形成装置に、上述の画像形成装置を用いることで生産性が増すとともに、長期的に濃度が安定した高画質画像を得ることが可能となる。これにより、表裏での画質差がなく、常に安定した両面画像を得ることが可能となる。
【００６５】
以上、本実施形態の画像形成装置によれば、回収開口部１１４を回収搬送路１０７の下流に行くに従い広くすることにより、下流にいくに従い受け渡し量を徐々に増加させることで、回収現像剤量に応じたスムーズな受け渡しを可能とする。すなわち、回収現像剤量の量が増えても、回収開口部１１４下流部の広い部分で多量に受け渡すことにより、スムーズな受け渡しを可能とし、回収搬送路１０７の下流部での現像剤の滞留を抑制できる。また、このような形状の回収開口部１１４では、攪拌搬送路１０９に一気に回収現像剤が一気に受け渡されるものではないので、攪拌搬送路１０９の上流部での現像剤の滞留を抑制することができる。これらにより、安定した現像剤の循環搬送が可能となる。また、回収現像剤の量によっては、回収開口部１１４を搬送方向に沿って広げる必要がある場合でも、広げる大きさを小さくできるので、大型化や、攪拌時間不足という問題を抑制できる。
また、回収開口部１１４を上流端部が狭く、下流端部が広い台形形状とする。これにより、回収開口部１１４を回収搬送路１０７の下流に行くに従い広くなる一体化した台形形状の受け渡し開口部とすることで、回収搬送路１０７から攪拌搬送路１０９への現像剤の受け渡しを簡易な方法で安定的に行うことができる。
また、現像剤の通過容易な大きさの１ミリから１０ミリ程度の辺または径の方形又は円形の開口を複数の配置したものであり、下流になるにつれて開口の数を増やしたものである。このような形状にすることで、現像装置の大きさ及び現像剤容量などの現像装置の制約に応じた受け渡し量が設定可能である。
また、この現像装置５では、供給搬送路１０５から攪拌搬送路１０９に余剰開口部１１２を介して余剰現像剤を略水平方向に受け渡している。ここで、供給搬送路１０５の下流部では、現像ローラ１０３に供給されずに下流部まで搬送される余剰現像剤の量は少ない。一方、攪拌搬送路１０９の上流部では回収搬送路１０７から受け渡される現像剤が多量になったり、トナー補給が行われたりして、現像剤が多量になる。このため、攪拌搬送路１０９から余剰開口部１２を介して現像剤が供給搬送路１０５に逆流してしまう虞がある。これを防止するために、余剰開口部１１２は、第１仕切り壁１１０の下方で少なくとも攪拌スクリュウ１０８の中心軸より高さの低い部分を残して、第１仕切り壁１１０の上部に開口を設けたものとする。このように、余剰開口部１１２下部の第１仕切り壁１１０を残すことで、攪拌搬送路１０９から余剰開口部１１２を介して現像剤が供給搬送路１０５に逆流することを防止する。これにより、安定的に現像剤の循環搬送ができるようにする。
また、余剰開口部１１２の開口幅を攪拌スクリュ１０８のスクリュウピッチよりも狭くしてもよい。このような開口幅にすることで、攪拌スクリュ１０８により余剰開口部１１２側に送り出す現像剤量を減少させる。これにより、供給搬送路１０５の下流側での、攪拌搬送路１０９から余剰開口部１１２を介して現像剤が供給搬送路１０５に逆流することを防止する。
また、供給搬送路１０５の高さを攪拌搬送路１０９よりも攪拌スクリュウ１０８の径の半分以内の範囲で高さを高くする。このような配置とすることで、攪拌搬送路１０９から余剰開口部１１２を介して現像剤が供給搬送路１０５に逆流することを防止する。これにより、安定的に現像剤の循環搬送ができるようにする。
また、現像剤のキャリアの体積平均粒径が２０〜６０［μｍ］とする。小粒径なキャリアを用いることで、現像能力を低下させることなく、現像ローラ３へのくみあげ量を低減することができ、この結果、回収搬送路７の下流部での現像剤量の過多を抑制し、滞留し難くし、安定した循環搬送をおこなう。よって、回収搬送路７にて補給されたトナーが効率よく拡散し、トナー濃度の均一化に寄与する。なおキャリアの平均粒径が６０［μｍ］より大きいと回収部でオーバーフローがおきやすくなり、安定な剤循環が行えず、補給トナーの拡散性が悪化する。また２０［μｍ］より小さいと感光体にキャリアが付着したり、現像器からキャリアが飛散したりしやすくなるという不具合が発生する。
また、トナーの体積平均粒径が３〜８［μｍ］で、体積平均粒径（Ｄ4）と個数平均粒径（Ｄ１）との比（Ｄ4／Ｄ１）が１．００〜１．４０の範囲にあるものを用いる。平均粒径が８［μｍ］以下の小粒径トナーを用いることで、現像剤の嵩密度を高めることができ、安定した現像剤搬送が可能となると共に、回収搬送路７下流部にて現像剤がオーバーフローして供給搬送路５に進入してしまう不具合も防止される。よって回収搬送路における補給トナーの拡散性が向上する。また、粒径分布がシャープであることから、現像剤の流動性が良く、長期的に安定した現像剤循環を行うことが可能となり、補給トナーの拡散性が向上する。一方、トナー同士の間隙が小さくなり画像中のトナーのうまりが良くなるので必要なトナー付着量およびトナー像の高さ（パイルハイト）の低減が図れる。また６００ｄｐｉ以上の微少ドットの再現性について、この範囲では、微小な潜像ドットに対して、十分に小さい粒径のトナー粒子を有していることから、ドット再現性に優れる。よって、画像の安定性が高くなる。一方、体積平均粒径（Ｄ４）が３［μｍ］未満では、転写効率の低下、ブレードクリーニング性の低下といった現象が発生しやすい。体積平均粒径（Ｄ４）が８［μｍ］を超えると、画像のパイルハイトが大きくなり、文字やラインの飛び散りを抑えることが難しい。また、同時に重量平均粒径（Ｄ４）と個数平均粒径（Ｄ1）との比（Ｄ4／Ｄ１）は１．００〜１．３０の範囲にあることが好ましい。（Ｄ4／Ｄ１）が１．００に近いほど粒径分布がシャープであることを示す。このような小粒径で粒径分布の狭いトナーでは、トナーの帯電量分布が均一になり、地肌かぶりの少ない高品位な画像を得ることができ、また、静電転写方式では転写率を高くすることができる。
また、トナーは、形状係数ＳＦ−１が１００〜１８０の範囲にあり、形状係数ＳＦ−２が１００〜１８０の範囲にあるものを用いる。このように球形に近いトナーを用いることで、現像剤の流動性がよくなり、長期的に安定した現像剤の循環搬送および良好な補給トナー拡散が可能となる。
また、トナーは、トナー母体粒子表面に平均一次粒径が５０〜５００ｎｍで、嵩密度が０．３ｇ/ｃｍ３以上の微粒子を外添加して得られたものを用いる。これにより、外添剤の埋没が少なく、経時にて現像剤の流動性の変化が小さいため、長期的に安定した現像剤の循環搬送および良好な補給トナー拡散が可能となる。
また、記録体搬送路４３Ａを境にして、無端移動する第１像担持ベルト２１を備えた第１像担持体ユニット２０を、下部には第２像担持ベルト３１を備えた第２像担持体ユニット３０が配置し、第１像担持ベルト２１に対向して４個の第１画像形成ユニット８０Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋが、第２像担持ベルト３１に対向して４個の第２画像形成ユニット８１８０Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋが配置する。そして、第１画像形成ユニットにより第１像担持ベルト２１上に形成された第一重ね合わせトナー像を第１像担持ベルト２１より記録媒体の表面に、第二画像形成ユニットにより第二像担持ベルト上に形成された第二重ね合わせトナー像を記録体の裏面に、同時もしくは順次に転写する１パス両面転写方式の画像形成装置に上記現像装置を採用する。このような１パス両面転写方式であることにより生産性が増すとともに、長期的に濃度安定性に優れた画像を得ることが可能となる。よって、表裏での画質差がなく、常に安定した両面画像を得ることが可能となる。
また、複数の現像装置に補給する各色トナーを貯蔵するトナー貯蔵部を備え、第一画像形成ユニットで使用されるトナーと第二画像形成ユニットで使用されるトナーは、各色ごとに同一のトナー貯蔵部から供給する。これにより、表面及び裏面に画像形成する現像装置に補給する各色のトナーを同一のものとすることにより、補給トナーの拡散性を等しくなる。よって、両面画像の各面において画質の差異が少なく、画像濃度の安定した両面画像をえることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本実施形態の画像形成装置に採用される現像装置内の現像剤の流れを説明する断面図。
【図２】同現像装置内での現像剤の流れを説明する斜視図であり、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は回収開口部の形状の一例を示す図。
【図３】形状係数ＳＦ−１を説明するためにトナーの形状を模式的に表した図。
【図４】形状係数ＳＦ−１を説明するためにトナーの形状を模式的に表した図。
【図５】本発明の実施の形態に係る画像形成装置の概略図。
【図６】画像形成ユニットの概略構成図。
【符号の説明】
【００６７】
１        感光体
２        クリーニング装置
３        帯電装置
４        露光装置
５        現像装置
２０      第１像担持体ユニット
２１      第１像担持体ベルト
３０      第２像担持体ユニット
３１      第２像担持体ベルト
４３Ａ，Ｂ    記録体搬送経路
４６    ２次転写ローラ
４７    ２次転写チャージャ
８０Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋ    第１画像形成ユニット    
８１Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋ    第２画像形成ユニット
１００    画像形成装置      
１０２    現像ドクタ
１０３    現像ローラ
１０４    供給スクリュ
１０５    供給搬送路
１０６    回収スクリュ
１０７    回収搬送路
１０８    攪拌スクリュ
１０９    攪拌搬送路
１１０    第１仕切り壁
１１１    第２仕切り壁
１１２    余剰開口部
１１３    攪拌開口部
１１４    回収開口部
１１５    トナー濃度センサ
１１６    トナー補給位置
【図１】
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【図２】
2008116651.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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