(57)【要約】【課題】装置の放置時間が長くなっても、出力画像上に画像ムラが生じることのない、プレミックス現像方式の現像装置、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置を提供する。【解決手段】現像装置１３内に新たにキャリアＣを供給する供給手段２８、２９、８０、８１と、現像装置１３内に収容された現像剤Ｇの一部を外部に排出する排出手段１３ｄと、現像装置１３の稼動が停止している時間を検知する検知手段８５と、を備える。供給手段２８、２９、８０、８１は、検知手段８５の検知結果に応じて、現像工程が開始される前に現像装置１３内に新たにキャリアＣを供給する。【選択図】図２
2008292890.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャリアとトナーとを有する現像剤を収容するとともに、像担持体上に形成される潜像を現像する現像工程をおこなう現像装置であって、
装置内に新たにキャリアを供給する供給手段と、
装置内に収容された現像剤の一部を外部に排出する排出手段と、
装置の稼動が停止している時間を検知する検知手段と、
を備え、
前記供給手段は、前記検知手段の検知結果に応じて、現像工程が開始される前に装置内に新たにキャリアを供給することを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記供給手段は、前記検知手段によって検知された放置時間が所定値を超えたときに、現像工程が開始される前に装置内に新たにキャリアを供給す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】
装置の周囲の環境変動を検知する第２検知手段を備え、
前記供給手段は、前記第２検知手段の検知結果に応じて、現像工程が開始される前に装置内に新たにキャリアを供給することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の現像装置。
【請求項４】
前記第２検知手段は、装置の周囲の湿度変動を検知する湿度センサであって、
前記供給手段は、前記湿度センサによって検知された湿度変動が所定値を超えたときに、現像工程が開始される前に装置内に新たにキャリアを供給することを特徴とする請求項３に記載の現像装置。
【請求項５】
前記像担持体に対向するとともに、現像剤を担持する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に対向するとともに現像剤を長手方向に搬送しながら当該現像剤担持体に現像剤を供給する第１搬送部材と、
前記第１搬送部材の下方であって前記現像剤担持体に対向する位置に配設されるとともに当該現像剤担持体から離脱された現像剤を長手方向に搬送する第２搬送部材と、
前記第２搬送部材によって搬送された現像剤を前記第１搬送部材による搬送経路の上流側に搬送するとともに、前記第１搬送部材による搬送経路の下流側に達した現像剤を当該第１搬送部材による搬送経路の上流側に搬送する第３搬送部材と、
を備えたことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の現像装置。
【請求項６】
前記排出手段は、その位置に搬送される現像剤の剤面が所定高さを超えたときにその現像剤を外部に排出するための排出口を備えたことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の現像装置。
【請求項７】
前記トナーは、体積平均粒径が３〜８μｍの範囲内になるように形成されたことを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれかに記載の現像装置。
【請求項８】
前記トナーは、平均円形度が０．９３〜１．００の範囲内になるように形成されたことを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれかに記載の現像装置。
【請求項９】
前記トナーは、疎水性シリカが添加されたことを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれかに記載の現像装置。
【請求項１０】
前記疎水性シリカは、１次粒径が２０ｎｍ未満のものを含有するように形成されたことを特徴とする請求項９に記載の現像装置。
【請求項１１】
前記トナーに対する前記疎水性シリカの質量比が０．３〜５．０質量％になるように形成されたことを特徴とする請求項９又は請求項１０に記載の現像装置。
【請求項１２】
前記供給手段は、装置内に新たにトナーを前記キャリアとともに供給することを特徴とする請求項１〜請求項１１のいずれかに記載の現像装置。
【請求項１３】
画像形成装置の装置本体に対して着脱自在に設置されるプロセスカートリッジであって、
請求項１〜請求項１２のいずれかに記載の現像装置と前記像担持体とが一体化されたことを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項１４】
請求項１〜請求項１２のいずれかに記載の現像装置と前記像担持体とを備えた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】
この発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の電子写真方式を用いた画像形成装置とそこに設置される現像装置及びプロセスカートリッジとに関し、特に、現像装置内に新品のキャリアや現像剤を適宜に供給するプレミックス現像方式の現像装置、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、複写機、プリンタ等の画像形成装置において、トナーとキャリアとからなる２成分現像剤（添加剤等を添加する場合も含むものとする。）を収容した現像装置に、適宜に新しいキャリアを補給する技術（これをプレミックス現像方式という。）が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
２成分現像剤を用いた現像装置は、現像装置内におけるトナー消費に応じて、現像装置の一部に設けられたトナー補給口から現像装置内に適宜にトナーが補給される。補給されたトナーは、現像装置内の現像剤とともに、搬送スクリュ等の搬送部材（撹拌部材）によって撹拌・混合される。撹拌・混合された現像剤は、その一部が現像ローラ（現像剤担持体）に供給される。現像ローラに担持された現像剤は、ドクターブレードによって適量に規制された後に、その２成分現像剤中のトナーが感光体ドラムとの対向位置で感光体ドラム上の潜像に付着する。
【０００４】
このように、通常の現像工程において現像装置内に収容された２成分現像剤中のキャリアは消費されることなく現像装置内に残るために、キャリアに経時劣化が生じてしまう。詳しくは、キャリアが現像装置内で長時間かけて撹拌・混合されることでキャリアのコーティング層が磨耗又は剥離してキャリアの帯電能力が低下する「膜削れ現象」や、キャリアの表面にトナーの成分や添加剤が付着してキャリアの帯電能力が低下する「スペント現象」が生じてしまう。
【０００５】
プレミックス現像方式は、このようなキャリアの経時劣化による出力画像の画質低下を防止するためのものである。すなわち、現像装置内に新しいキャリア（又は新しい２成分現像剤）を適宜に補給するとともに、現像装置内に収容された２成分現像剤の一部を適宜に現像装置外に排出することで、現像装置内の劣化キャリアを減じて現像装置内に収容されたキャリアの量と帯電能力とを維持するものである。
このようなプレミックス現像方式を用いた画像形成装置は、キャリアの経時劣化が生じるごとに現像装置やキャリアを新品のものに交換する必要のある装置に比べて、経時においても出力画像の画質が安定化することになる。
【０００６】
特許文献１等には、プレミックス現像方式を用いた現像装置であって、現像装置から外部への現像剤の排出手段としてオーバーフロー方式を用いたものが開示されている。詳しくは、現像装置に排出口（穴部）を設けて、その位置に搬送される現像剤の剤面が所定高さを超えたときにその現像剤（キャリアの補給によって余剰分となった現像剤である。）が排出口から外部に排出される。
【０００７】
一方、特許文献２等には、現像剤の排出手段としてオーバーフロー方式を用いたプレミックス現像方式の現像装置であって、現像剤の排出口の高さを可変できるように構成して、装置の稼動時に環境センサの検出値に応じて排出口の高さを調整する技術が開示されている。この技術は、装置の稼働中に、雰囲気中の水分量の変化にともない装置内の現像剤の嵩が変動して、装置の駆動トルクが変動したり、トナーの撹拌不良により出力画像の画質が低下したりする不具合を抑止することを目的としたものである。
【０００８】
また、特許文献３等には、２成分現像剤を用いた現像装置（プレミックス現像方式を用いない現像装置である。）であって、装置の放置時間と湿度変動とに応じて、ウォーミングアップ時の回転時間を補正する技術が開示されている。この技術は、装置の放置時間が長く湿度変動も大きい場合に、装置内に収容された現像剤中のトナーの帯電量が変化して異常画像が発生してしまう不具合を抑止することを目的としたものである。
【０００９】
【特許文献１】特開２００１−１８３８９３号公報
【特許文献２】特開２００３−１５４１８号公報
【特許文献３】特開平１１−２１２３４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上述した特許文献１等のプレミックス現像方式の現像装置は、装置の放置時間（稼動を停止している時間である。）が長くなると、装置内に収容された現像剤の剤面の高さが低下していく現象があった。詳しくは、現像剤中のトナーは現像剤を嵩高くしやすいものであるが、静置により空隙を埋めるようにトナーが沈み込んでいくため、装置内に収容された現像剤は、静的な状態が長時間続くと全体の嵩が低下してしまっていた。
特に、放置前に低湿度の環境下で装置が稼動されている場合には、現像剤の帯電量が高くなってトナー濃度（現像剤中のトナーの割合である。）が高めに制御されるために、現像剤の嵩が増加して多量の現像剤が排出口から外部に排出されてしまう。そのため、長時間放置された後に、装置内に収容された現像剤の嵩が低下する現象が顕著になっていた。
【００１１】
そして、このように現像剤の嵩が低下した状態で現像工程をおこなうと、搬送部材によって現像ローラに供給される現像剤量（汲上げ量）にムラが生じて、出力画像上に画像ムラが生じてしまっていた。具体的には、出力画像上に搬送部材のスクリュのピッチに対応した画像ムラ（これを「スクリュピッチムラ」という。）が生じてしまっていた。図７を参照して、この「スクリュピッチムラＭ」は、記録媒体Ｐ上における、現像剤量の供給が不足しやすい搬送方向下流側の端部で特に顕著になっていた。
このような現象は、プレミックス現像方式に特有のものである。すなわち、装置の放置前（稼動時）にはその状態で適正量を超えた現像剤が排出口から排出されていて、長時間の放置により現像剤の嵩が低下した状態で装置を稼動させても現像剤の嵩が復帰しにくい。
【００１２】
また、本願発明者が研究を重ねた結果、上述の現象は、放置前と放置後との環境変動が大きい場合に、特に顕著になることを実験的に確認した。具体的に、放置中に装置の周囲の湿度が大きく低下したときには、装置内に収容された現像剤の嵩が大きく低下することを知得した。
【００１３】
一方、上述した特許文献２等の技術は、装置の稼働中に生じる環境変化にともなう不具合を解決するためのものであって、上述した長時間の放置にともなう不具合を解決するものではない。
また、上述した特許文献３等の技術は、装置の放置時間と湿度変動とに応じてウォーミングアップ時の現像剤の撹拌時間を補正するものであって、上述したプレミックス現像方式に特有の不具合を解決するものではない。
【００１４】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、装置の放置時間が長くなっても、出力画像上に画像ムラが生じることのない、プレミックス現像方式の現像装置、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
この発明の請求項１記載の発明にかかる現像装置は、キャリアとトナーとを有する現像剤を収容するとともに、像担持体上に形成される潜像を現像する現像工程をおこなう現像装置であって、装置内に新たにキャリアを供給する供給手段と、装置内に収容された現像剤の一部を外部に排出する排出手段と、装置の稼動が停止している時間を検知する検知手段と、を備え、前記供給手段は、前記検知手段の検知結果に応じて、現像工程が開始される前に装置内に新たにキャリアを供給するものである。
【００１６】
また、請求項２記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項１に記載の発明において、前記供給手段は、前記検知手段によって検知された放置時間が所定値を超えたときに、現像工程が開始される前に装置内に新たにキャリアを供給するものである。
【００１７】
また、請求項３記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項１又は請求項２に記載の発明において、装置の周囲の環境変動を検知する第２検知手段を備え、
前記供給手段は、前記第２検知手段の検知結果に応じて、現像工程が開始される前に装置内に新たにキャリアを供給するものである。
【００１８】
また、請求項４記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項３に記載の発明において、前記第２検知手段は、装置の周囲の湿度変動を検知する湿度センサであって、前記供給手段は、前記湿度センサによって検知された湿度変動が所定値を超えたときに、現像工程が開始される前に装置内に新たにキャリアを供給するものである。
【００１９】
また、請求項５記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項１〜請求項４のいずれかに記載の発明において、前記像担持体に対向するとともに、現像剤を担持する現像剤担持体と、前記現像剤担持体に対向するとともに現像剤を長手方向に搬送しながら当該現像剤担持体に現像剤を供給する第１搬送部材と、前記第１搬送部材の下方であって前記現像剤担持体に対向する位置に配設されるとともに当該現像剤担持体から離脱された現像剤を長手方向に搬送する第２搬送部材と、前記第２搬送部材によって搬送された現像剤を前記第１搬送部材による搬送経路の上流側に搬送するとともに、前記第１搬送部材による搬送経路の下流側に達した現像剤を当該第１搬送部材による搬送経路の上流側に搬送する第３搬送部材と、を備えたものである。
【００２０】
また、請求項６記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項１〜請求項５のいずれかに記載の発明において、前記排出手段は、その位置に搬送される現像剤の剤面が所定高さを超えたときにその現像剤を外部に排出するための排出口を備えたものである。
【００２１】
また、請求項７記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項１〜請求項６のいずれかに記載の発明において、前記トナーは、体積平均粒径が３〜８μｍの範囲内になるように形成されたものである。
【００２２】
また、請求項８記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項１〜請求項７のいずれかに記載の発明において、前記トナーは、平均円形度が０．９３〜１．００の範囲内になるように形成されたものである。
【００２３】
また、請求項９記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項１〜請求項８のいずれかに記載の発明において、前記トナーは、疎水性シリカが添加されたものである。
【００２４】
また、請求項１０記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項９に記載の発明において、前記疎水性シリカは、１次粒径が２０ｎｍ未満のものを含有するように形成されたものである。
【００２５】
また、請求項１１記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項９又は請求項１０に記載の発明において、前記トナーに対する前記疎水性シリカの質量比が０．３〜５．０質量％になるように形成されたものである。
【００２６】
また、請求項１２記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項１〜請求項１１のいずれかに記載の発明において、前記供給手段は、装置内に新たにトナーを前記キャリアとともに供給するものである。
【００２７】
また、この発明の請求項１３記載の発明にかかるプロセスカートリッジは、画像形成装置の装置本体に対して着脱自在に設置されるプロセスカートリッジであって、請求項１〜請求項１２のいずれかに記載の現像装置と前記像担持体とが一体化されたものである。
【００２８】
また、この発明の請求項１４記載の発明にかかる画像形成装置は、請求項１〜請求項１２のいずれかに記載の現像装置と前記像担持体とを備えたものである。
【００２９】
なお、本願において、「プロセスカートリッジ」とは、像担持体を帯電する帯電部と、像担持体上に形成された潜像を現像する現像部（現像装置）と、像担持体上をクリーニングするクリーニング部とのうち、少なくとも１つと、像担持体とが、一体化されて、画像形成装置本体に対して着脱自在に設置されるユニットと定義する。
【発明の効果】
【００３０】
本発明は、装置の稼動が停止している時間に応じて、現像工程が開始される前に装置内に新たにキャリアを供給しているために、装置の放置時間が長くなっても、出力画像上に画像ムラが生じることのない、プレミックス現像方式の現像装置、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
実施の形態．
以下、この発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。
【００３２】
まず、図１にて、画像形成装置全体の構成・動作について説明する。
図１において、１は画像形成装置としてのタンデム型カラー複写機の装置本体、２は入力画像情報に基づいたレーザ光を発する書込み部、３は原稿Ｄを原稿読込部４に搬送する原稿搬送部、４は原稿Ｄの画像情報を読み込む原稿読込部、７は転写紙等の記録媒体Ｐが収容される給紙部、９は記録媒体Ｐの搬送タイミングを調整するレジストローラ、１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫは各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）のトナー像が形成される感光体ドラム、１２は各感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上を帯電する帯電部、１３は各感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上に形成される静電潜像を現像する現像装置、１４は各感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上に形成されたトナー像を記録媒体Ｐ上に重ねて転写する転写バイアスローラ（１次転写バイアスローラ）、１５は各感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上の未転写トナーを回収するクリーニング部、を示す。
【００３３】
また、１６は中間転写ベルト１７を清掃する中間転写ベルトクリーニング部、１７は複数色のトナー像が重ねて転写される中間転写ベルト、１８は中間転写ベルト１７上のカラートナー像を記録媒体Ｐ上に転写するための２次転写バイアスローラ、２０は記録媒体Ｐ上の未定着画像を定着する定着装置、を示す。
なお、図示は省略するが、各感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｃ、１１Ｍ、１１ＢＫの上方には、キャリア（磁性キャリア）と各色（イエロー、シアン、マゼンタ、ブラック）のトナー（トナー粒子）とを現像装置１３に供給する供給手段としての各色の剤カートリッジがそれぞれ設置されている。
【００３４】
以下、画像形成装置における、通常のカラー画像形成時の動作について説明する。なお、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上でおこなわれる作像プロセスについては、図２をも参照することができる。
まず、原稿Ｄは、原稿搬送部３の搬送ローラによって、原稿台から図中の矢印方向に搬送されて、原稿読込部４のコンタクトガラス５上に載置される。そして、原稿読込部４で、コンタクトガラス５上に載置された原稿Ｄの画像情報が光学的に読み取られる。
【００３５】
詳しくは、原稿読込部４は、コンタクトガラス５上の原稿Ｄの画像に対して、照明ランプから発した光を照射しながら走査させる。そして、原稿Ｄにて反射した光を、ミラー群及びレンズを介して、カラーセンサに結像する。原稿Ｄのカラー画像情報は、カラーセンサにてＲＧＢ（レッド、グリーン、ブルー）の色分解光ごとに読み取られた後に、電気的な画像信号に変換される。さらに、ＲＧＢの色分解画像信号をもとにして画像処理部で色変換処理、色補正処理、空間周波数補正処理等の処理をおこない、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのカラー画像情報を得る。
【００３６】
そして、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の画像情報は、書込み部２に送信される。そして、書込み部２からは、各色の画像情報に基づいたレーザ光Ｌ（図２を参照できる。）が、それぞれ、対応する感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上に向けて発せられる。
【００３７】
一方、４つの感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫは、それぞれ、図１の時計方向に回転している。そして、まず、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫの表面は、帯電部１２との対向部で、一様に帯電される（帯電工程である。）。こうして、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上には、帯電電位が形成される。その後、帯電された感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ表面は、それぞれのレーザ光の照射位置に達する。
書込み部２において、４つの光源から画像信号に対応したレーザ光が各色に対応してそれぞれ射出される。各レーザ光は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色成分ごとに別の光路を通過することになる（露光工程である。）。
【００３８】
イエロー成分に対応したレーザ光は、紙面左側から１番目の感光体ドラム１１Ｙ表面に照射される。このとき、イエロー成分のレーザ光は、高速回転するポリゴンミラーにより、感光体ドラム１１Ｙの回転軸方向（主走査方向）に走査される。こうして、帯電部１２にて帯電された後の感光体ドラム１１Ｙ上には、イエロー成分に対応した静電潜像が形成される。
【００３９】
同様に、マゼンタ成分に対応したレーザ光は、紙面左から２番目の感光体ドラム１１Ｍ表面に照射されて、マゼンタ成分に対応した静電潜像が形成される。シアン成分のレーザ光は、紙面左から３番目の感光体ドラム１１Ｃ表面に照射されて、シアン成分の静電潜像が形成される。ブラック成分のレーザ光は、紙面左から４番目の感光体ドラム１１ＢＫ表面に照射されて、ブラック成分の静電潜像が形成される。
【００４０】
その後、各色の静電潜像が形成された感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ表面は、それぞれ、現像装置１３との対向位置に達する。そして、各現像装置１３から感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上に各色のトナーが供給されて、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上の潜像が現像される（現像工程である。）。
その後、現像工程後の感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ表面は、それぞれ、中間転写ベルト１７との対向部に達する。ここで、それぞれの対向部には、中間転写ベルト１７の内周面に当接するように転写バイアスローラ１４が設置されている。そして、転写バイアスローラ１４の位置で、中間転写ベルト１７上に、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上に形成された各色のトナー像が、順次重ねて転写される（１次転写工程である。）。
【００４１】
そして、転写工程後の感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ表面は、それぞれ、クリーニング部１５との対向位置に達する。そして、クリーニング部１５で、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上に残存する未転写トナーが回収される（クリーニング工程である。）。
その後、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ表面は、不図示の除電部を通過して、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫにおける一連の作像プロセスが終了する。
【００４２】
他方、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上の各色のトナーが重ねて転写（担持）された中間転写ベルト１７は、図中の時計方向に走行して、２次転写バイアスローラ１８との対向位置に達する。そして、２次転写バイアスローラ１８との対向位置で、記録媒体Ｐ上に中間転写ベルト１７上に担持されたカラーのトナー像が転写される（２次転写工程である。）。
その後、中間転写ベルト１７表面は、中間転写ベルトクリーニング部１６の位置に達する。そして、中間転写ベルト１７上に付着した未転写トナーが中間転写ベルトクリーニング部１６に回収されて、中間転写ベルト１７における一連の転写プロセスが終了する。
【００４３】
ここで、中間転写ベルト１７と２次転写バイアスローラ１８との間（２次転写ニップである。）に搬送される記録媒体Ｐは、給紙部７からレジストローラ９等を経由して搬送されたものである。
詳しくは、記録媒体Ｐを収納する給紙部７から、給紙ローラ８により給送された記録媒体Ｐが、搬送ガイドを通過した後に、レジストローラ９に導かれる。レジストローラ９に達した記録媒体Ｐは、タイミングを合わせて、２次転写ニップに向けて搬送される。
【００４４】
そして、フルカラー画像が転写された記録媒体Ｐは、搬送ベルトによって定着装置２０に導かれる。定着装置２０では、定着ベルトと加圧ローラとのニップにて、カラー画像（トナー）が記録媒体Ｐ上に定着される。
そして、定着工程後の記録媒体Ｐは、排紙ローラによって、装置本体１外に出力画像として排出されて、一連の画像形成プロセスが完了する。
【００４５】
次に、図２〜図４にて、画像形成装置における作像部について詳述する。
図２は、作像部及び剤カートリッジ２８を示す構成図である。図３（Ａ）は現像装置１３の上部（第１搬送スクリュ１３ｂ１の位置である。）を長手方向にみた概略断面図であって、図３（Ｂ）は現像装置１３の下部（第２搬送スクリュ１３ｂ２及び第３搬送スクリュ１３ｂ３の位置である。）を長手方向にみた概略断面図である。図４は、現像装置１３の端部（第３中継部１３ｈの位置である。）を示す断面図である。
なお、各作像部はほぼ同一構造であって、各剤カートリッジもほぼ同一構造であるために、図２〜図４にて作像部及び剤カートリッジは符号のアルファベット（Ｙ、Ｃ、Ｍ、ＢＫ）を除して図示する。
【００４６】
図２に示すように、作像部は、像担持体としての感光体ドラム１１、帯電部１２、現像装置１３（現像部）、クリーニング部１５、等で構成される。
像担持体としての感光体ドラム１１は、負帯電の有機感光体であって、不図示の回転駆動機構によって反時計方向に回転駆動される。
【００４７】
帯電部１２は、芯金上に、ウレタン樹脂、導電性粒子としてのカーボンブラック、硫化剤、発泡剤等を処方した中抵抗の発泡ウレタン層をローラ状に形成した弾性を有する帯電ローラである。帯電部１２の中抵抗層の材質としては、ウレタン、エチレン−プロピレン−ジエンポリエチレン（ＥＰＤＭ）、ブタジエンアクリロニトリルゴム（ＮＢＲ）、シリコーンゴムや、イソプレンゴム等に抵抗調整のためにカーボンブラックや金属酸化物等の導電性物質を分散したゴム材や、またこれらを発泡させたものを用いることもできる。
クリーニング部１５は、感光体ドラム１１に摺接するクリーニングブラシ（又は、クリーニングブレード）が設置されていて、感光体ドラム１１上の未転写トナーを機械的に除去・回収する。
【００４８】
現像装置１３は、現像剤担持体としての現像ローラ１３ａが感光体ドラム１１に近接するように配置されていて、双方の対向部分には感光体ドラム１１と磁気ブラシとが接触する現像領域が形成される。現像装置１３内には、トナーＴとキャリアＣとからなる現像剤Ｇ（２成分現像剤）が収容されている。そして、現像装置１３は、感光体ドラム１１上に形成される静電潜像を現像する（トナー像を形成する。）。なお、現像装置１３の構成・動作については、後で詳しく説明する。
【００４９】
ここで、本実施の形態における現像装置１３は、プレミックス現像方式のものであって、現像装置１３内に適宜に新品のキャリアＣ（現像剤Ｇ）が剤カートリッジ２８から供給されるとともに、劣化した現像剤Ｇが現像装置１３の外部に設置された剤貯留容器７０に向けて排出される。
図２を参照して、剤カートリッジ２８は、その内部に現像装置１３内に供給するための現像剤Ｇ（トナーＴ及びキャリアＣ）を収容している。そして、剤カートリッジ２８は、現像装置１３に新品のトナーＴを供給するトナーカートリッジとして機能するとともに、現像装置１３に新品のキャリアＣを供給する供給手段として機能する。具体的に、現像装置１３に設置された磁気センサ（不図示である。）によって検知されるトナー濃度（現像剤Ｇ中のトナーの割合である。）の情報に基いて、シャッタ駆動部８１によってシャッタ機構８０の開閉動作をおこなって、供給手段としての剤カートリッジ２８から現像装置１３内に向けて現像剤Ｇを適宜に供給する。ここで、本実施の形態では、剤カートリッジ２８の現像剤Ｇにおける、キャリアＣに対するトナーＴの混合率（トナー濃度）が比較的高く設定されている。
なお、現像剤Ｇの供給は、トナー濃度の情報に限定されず、感光体ベルトや中間転写ベルト等に形成されたトナー像の反射率等から検知される画像濃度の情報に基づいて実施されてもよい。また、これらの異なる情報を組み合わせて、現像剤Ｇの供給の実施を判断してもよい。
【００５０】
供給手段としての供給管２９は、剤カートリッジ２８から供給される現像剤Ｇ（トナーＴ及びキャリアＣ）を現像装置１３内に確実に導くためのものである。すなわち、剤カートリッジ２８から排出された現像剤Ｇは、供給管２９を介して、補給口１３ｅから現像装置１３内に供給される。
【００５１】
以下、画像形成装置における現像装置１３について詳述する。
図２〜図４を参照して、現像装置１３は、現像剤担持体としての現像ローラ１３ａ、搬送部材としての搬送スクリュ１３ｂ１〜１３ｂ３（オーガスクリュ）、ドクターブレード１３ｃ、等で構成されている。
現像ローラ１３ａは、アルミニウム、真鍮、ステンレス、導電性樹脂等の非磁性体を円筒形に形成してなるスリーブが不図示の回転駆動機構によって時計方向に回転されるように構成されている。図３を参照して、現像ローラ１３ａのスリーブ１３ａ２内には、スリーブの周面に現像剤Ｇの穂立ちを生じるように磁界を形成するマグネット１３ａ１が固設されている。マグネット１３ａ１から発せられる法線方向磁力線に沿うように、現像剤Ｇ中のキャリアＣがスリーブ１３ａ２上にチェーン状に穂立ちする。このチェーン状に穂立ちしたキャリアＣに帯電したトナーＴが付着されて、磁気ブラシが形成される。磁気ブラシは、スリーブ１３ａ２の回転によってスリーブ１３ａ２と同方向（時計方向）に移送される。
【００５２】
図２を参照して、ドクターブレード１３ｃは、現像領域の上流側に設置されていて、現像ローラ１３ａ上の現像剤Ｇを適量に規制する。
３つの搬送スクリュ１３ｂ１〜１３ｂ３は、現像装置１３内に収容された現像剤Ｇを長手方向（図２の紙面垂直方向である。）に循環しながら撹拌・混合する。
第１搬送部材としての第１搬送スクリュ１３ｂ１は、現像ローラ１３ａに対向する位置に配設されていて、現像剤Ｇを水平方向に搬送する（図３（Ａ）の破線矢印に示す右方向の搬送である。）とともに、現像ローラ１３ａ上に現像剤Ｇを供給（図３（Ａ）の白矢印方向の供給である。）する。
【００５３】
第２搬送部材としての第２搬送スクリュ１３ｂ２は、第１搬送スクリュ１３ｂ１の下方であって現像ローラ１３ａに対向する位置に配設されている。そして、現像ローラ１３ａから離脱した現像剤Ｇ（現像工程後に剤離れ極によって現像ローラ１３ａ上から強制的に離脱された現像剤Ｇであって、図３（Ｂ）の白矢印方向に離脱するものある。）を水平方向に搬送する（図３（Ｂ）の破線矢印に示す右方向の搬送である。）。
【００５４】
第３搬送部材としての第３搬送スクリュ１３ｂ３は、第２搬送スクリュ１３ｂ２に隣接する位置であって、第１搬送部材１３ｂ１の斜め下方に配設されている。そして、第３搬送スクリュ１３ｂ３は、第２搬送スクリュ１３ｂ２によって搬送された現像剤Ｇを第１搬送部材１３ｂ１による搬送経路の上流側に搬送するとともに、第１搬送スクリュ１３ｂ１による搬送経路の下流側から第１中継部１３ｆを介して循環される現像剤Ｇを第１搬送部材１３ｂ１による搬送経路の上流側に搬送する（図３（Ｂ）の破線矢印に示す左方向の搬送である。）。
３つの搬送スクリュ１３ｂ１〜１３ｂ３は、現像ローラ１３ａや感光体ドラム１１と同様に、回転軸がほぼ水平になるように配設されている。
【００５５】
なお、第１搬送スクリュ１３ｂ１による搬送経路と、第２搬送スクリュ１３ｂ２による搬送経路と、第３搬送スクリュ１３ｂ３による搬送経路と、は壁部によって隔絶されている。
図３（Ｂ）を参照して、第２搬送スクリュ１３ｂ２による搬送経路の下流側と、第３搬送スクリュ１３ｂ３による搬送経路の上流側と、は第２中継部１３ｇを介して連通している。また、図３（Ａ）及び図３（Ｂ）を参照して、第１搬送スクリュ１３ｂ１による搬送経路の下流側と、第３搬送スクリュ１３ｂ３による搬送経路の上流側と、は第１中継部１３ｆを介して連通している。また、図３（Ａ）及び図３（Ｂ）、図４を参照して、第３搬送スクリュ１３ｂ３による搬送経路の下流側と、第１搬送スクリュ１３ｂ１による搬送経路の上流側と、は第３中継部１３ｈを介して連通している。図４を参照して、第３搬送スクリュ１３ｂ３による搬送経路において第３中継部１３ｈの近傍に滞留して盛り上がった現像剤Ｇが、第３中継部１３ｈを介して第１搬送スクリュ１３ｂ１による搬送経路の上流側に搬送（供給）されることになる。
【００５６】
このような構成により、３つの搬送スクリュ１３ｂ１〜１３ｂ３によって、現像装置１３において現像剤Ｇを長手方向に循環させる循環経路が形成されることになる。すなわち、現像装置１３が稼動されると、装置内に収容された現像剤Ｇは図３中の破線矢印の方向に流動する。そして、このように、現像ローラ１３ａに対する現像剤Ｇの供給経路（第１搬送スクリュ１３ａ１による搬送経路である。）と、現像ローラ１３ａから離脱する現像剤Ｇの回収経路（第２搬送スクリュ１３ａ２による搬送経路である。）と、を分離することで、感光体ドラム１１上に形成するトナー像の濃度偏差を小さくすることができる。
なお、図示は省略するが、第３搬送スクリュ１３ｂ３による搬送経路中には、装置内を循環する現像剤のトナー濃度を検知する磁気センサが設置されている。そして、磁気センサによって検知されるトナー濃度の情報に基いて、供給手段としての剤カートリッジ２８から補給口１３ｅを介して現像装置１３内に向けて所定のトナー濃度の現像剤Ｇが供給される。
【００５７】
ここで、図２及び図３を参照して、第１搬送スクリュ１３ｂ１による搬送経路中には、現像装置１３内に収容された現像剤Ｇの一部を外部（剤貯溜容器７０）に排出する排出手段としての排出口１３ｄが設けられている。詳しくは、排出口１３ｄは、供給手段２８、２９、８０、８１によって現像装置１３内に現像剤Ｇが供給されて装置内の現像剤量が増加してその位置に搬送される現像剤の剤面（上面）が所定高さを超えたときに、その余剰分の現像剤Ｇを剤貯留容器７０に向けて排出するためのものである。すなわち、余剰分の現像剤Ｇは、排出口１３ｄの下部の高さを超えて、排出口１３ｄから排出されて排出経路を経由して剤貯留容器７０に向けて自重落下していく。このように、トナーＴの母体樹脂や外添剤によって汚染されて劣化したキャリアが自動的に現像装置の外部に排出されるので、経時においても画像品質の劣化を抑止することができる。
なお、本実施の形態では、補給口１３ｅや排出口１３ｄを第１搬送スクリュ１３ａ１による搬送経路中に配設したが、補給口１３ｅや排出口１３ｄの位置はこれに限定されるものではない。
【００５８】
ここで、本実施の形態では、現像工程に用いるトナーＴとして、体積平均粒径が３〜８μｍの範囲内になるように形成された小粒径トナーを用いている。これにより、出力画像の解像度が高まり高画質化が達成される。
また、トナーＴとして、平均円形度が０．９３〜１．００の範囲内になるように形成された略球形トナーを用いている。これにより、転写性が高まり高画質化が達成される。
さらに、トナーＴには、１次粒径が２０ｎｍ未満のものを含有するように形成された疎水性シリカを、質量比（トナーに対する疎水性シリカの質量比である。）が０．３〜５．０質量％になるように外添剤として添加している。これにより、小粒径トナーを用いた場合であっても、トナーの流動性を確保することができる。
【００５９】
ここで、上述したトナーの体積平均粒径は、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を用いて測定することができる。これらの測定装置として、「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）を使用できる。ここで、さらに測定試料を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分間分散処理をおこない、上述した測定装置により、アパーチャーとして１００μｍのものを用いて、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、トナーの体積平均粒径（Ｄ4）及び個数平均粒径（Ｄ1）を求めることができる。
チャンネルとしては、２．００〜２．５２μｍ未満；２．５２〜３．１７μｍ未満；３．１７〜４．００μｍ未満；４．００〜５．０４μｍ未満；５．０４〜６．３５μｍ未満；６．３５〜８．００μｍ未満；８．００〜１０．０８μｍ未満；１０．０８〜１２．７０μｍ未満；１２．７０〜１６．００μｍ未満；１６．００〜２０．２０μｍ未満；２０．２０〜２５．４０μｍ未満；２５．４０〜３２．００μｍ未満；３２．００〜４０．３０μｍ未満の１３チャンネルを使用し、粒径２．００μｍ以上乃至４０．３０μｍ未満の粒子を対象とする。
【００６０】
また、上述したトナーの円形度は、下式より得られた値である。この円形度はトナー粒子の凹凸の度合いの指標であり、トナーが完全な球形の場合には１．００を示し、表面形状が複雑になるほど円形度は小さな値となる。
円形度ａ＝Ｌ0／Ｌ
ただし、上式において、Ｌ0は粒子像と同じ投影面積をもつ円の周囲長を示し、Ｌは粒子の投影像の周囲長を示す。
円形度は、「フロー式粒子像分析装置ＦＰＩＡ−１０００」（東亜医用電子社製）を用いて測定することができる。
具体的な測定方法としては、容器中の予め不純固形物を除去した水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フォン酸塩を０．１〜０．５ｍｌ加え、さらに測定試料を０．１〜０．５ｇ程度加える。試料を分散した懸濁液は超音波分散器で約１〜３分間分散処理をおこない、分散液濃度を３０００〜１００００個／μｌとして上述した装置によりトナーの形状を測定する。
【００６１】
以下、現像装置１３でおこなわれる特徴的な制御について詳述する。
図２を参照して、本実施の形態では、現像装置１３の稼動が停止している時間（放置時間）を検知する検知手段としてのタイマー８５を設置している。そして、タイマー８５（検知手段）の検知結果に応じて、供給手段２８、２９、８０、８１によって、現像工程が開始される前に現像装置１３内に新たにキャリアＣ（現像剤Ｇ）を供給している。具体的には、タイマー８５によって検知された放置時間が所定値（本実施の形態では、８時間に設定している。）を超えたときに、現像工程が再開される前のウォーミングアップ時に、剤カートリッジ２８から現像装置１３に向けて現像剤Ｇが供給される。
これにより、プレミックス現像方式の現像装置１３において、装置の放置時間が長くなって装置内に収容された現像剤Ｇの剤面の高さ（嵩）が低下しても、現像工程がおこなわれるときには装置内に現像剤Ｇが補給されて正常な嵩に復帰しているために、現像ローラ１３ａへの現像剤供給不良にともなう「スクリュピッチムラ」（第１搬送スクリュ２３ｂ１のスクリュの回転ピッチに対応した画像ムラであって、図７を参照できる。）が記録媒体Ｐの画像上に生じる不具合を抑止することができる。
【００６２】
さらに、本実施の形態では、現像装置１３の周囲の環境変動を検知する第２検知手段としての湿度センサ８６を設置している。そして、湿度センサ８６（第２検知手段）の検知結果に応じて、供給手段２８、２９、８０、８１によって、現像工程が開始される前に現像装置１３内に新たにキャリアＣ（現像剤Ｇ）を供給している。具体的には、湿度センサ８６によって検知された湿度変動が所定値（本実施の形態では、２０％に設定している。）を超えたときに、現像工程が再開される前のウォーミングアップ時に、剤カートリッジ２８から現像装置１３に向けて現像剤Ｇが供給される。
これにより、プレミックス現像方式の現像装置１３において、放置中に装置の周囲の湿度が大きく低下することにより装置内に収容された現像剤Ｇの剤面の高さ（嵩）がさらに低下しても、現像工程がおこなわれるときには装置内に現像剤Ｇが補給されて正常な嵩に復帰しているために、現像ローラ１３ａへの現像剤供給不良にともなう「スクリュピッチムラ」が記録媒体Ｐの画像上に生じる不具合を抑止することができる。
【００６３】
特に、本実施の形態における現像装置１３は、現像ローラ１３ａに対する現像剤Ｇの供給経路（第１搬送スクリュ１３ａ１による搬送経路である。）と、現像ローラ１３ａから離脱する現像剤Ｇの回収経路（第２搬送スクリュ１３ａ２による搬送経路である。）と、を分離しているために、搬送経路中の剤バランスが不均一化しやすく、剤の嵩が低下するとスクリュピッチムラが現われやすくなる。したがって、放置時間や環境変動に応じて、現像工程開始前に現像装置１３内に現像剤Ｇを供給することによる効果が大きくなる。
【００６４】
また、本実施の形態では、小粒径トナーを用いているために、装置の稼動中には現像剤の嵩が増加しやすく、装置の放置中には現像剤中の空隙が小さくなって現像剤の嵩が低下しやすい。また、小粒径トナーは表面積が比較的大きいため帯電量が高くなりやすく、現像装置内の現像剤のトナー濃度が高めに制御されてしまう。そのため、放置前（稼動時）と放置後との現像剤の嵩変動が大きくなりやすい。また、本実施の形態では、略球形トナーを用いているために、現像剤が細密に充填された状態になりやすく、放置後の嵩の低下が大きくなる。したがって、放置時間に応じて、現像工程開始前に現像装置１３内に現像剤Ｇを供給することによる効果が大きくなる。
【００６５】
さらに、本実施の形態では、トナーの外添剤として、トナー流動性を向上させる効果が高い小粒径の疎水性シリカを用いている。このような小粒径の疎水性シリカは比表面積が大きく吸湿性が高いために、環境によるトナーの帯電量変化が大きくなる。したがって、環境変動に応じて、現像工程開始前に現像装置１３内に現像剤Ｇを供給することによる効果が大きくなる。
【００６６】
以下、図５のフローチャートを用いて、現像装置１３でおこなわれる具体的な制御について詳述する。
まず、タイマー８５によって、現像装置１３の放置時間が所定時間Ｔ１以上であるかが判別される（ステップＳ１〜Ｓ２）。なお、本実施の形態では、所定時間Ｔ１を８時間に設定している。
その結果、放置時間が所定時間Ｔ１以上ではないと判別された場合には、現像剤の嵩の低下が大きくないものとして、作像条件の調整（現像バイアス、帯電バイアス、露光量、トナー濃度等の調整である。）をおこなって（ステップＳ１０）、ウォーミングアップを終了する（ステップＳ１１）。
【００６７】
これに対して、ステップＳ２にて、放置時間が所定時間Ｔ１以上であると判別された場合には、現像剤の嵩の低下が小さくないものとして、さらに現像装置１３の周囲の湿度変動が所定値Ａ以上であるかが判別される（ステップＳ３）。なお、本実施の形態では、所定値Ａを２０％に設定している。
その結果、湿度変動が所定値Ａ以上ではないと判別された場合には、現像剤の嵩の低下がそれほど大きくないものとして、作像条件の調整をおこなって（ステップＳ１０）、ウォーミングアップを終了する（ステップＳ１１）。
【００６８】
これに対して、ステップＳ３にて、湿度変動が所定値Ａ以上であると判別された場合には、現像剤の嵩の低下が大きいものとして、まず現像装置１３を空駆動して現像剤の撹拌・混合をおこなう（ステップＳ４）。その後、磁気センサによって現像装置１３内の現像剤のトナー濃度を検知して（ステップＳ５）、その検知結果Ｃが所定値Ｂ以上であるかを判別する（ステップＳ６）。ここで、所定値Ｂは、４％程度に設定されている。
その結果、トナー濃度が所定値Ｂ以上ではないものと判別された場合には、剤カートリッジ２８から現像装置１３内にキャリアＣ（現像剤Ｇ）を補給して（ステップＳ１２）、ステップＳ５以降のフローを繰り返す。すなわち、トナー濃度が所定値Ｂに達するまで、剤カートリッジ２８から現像装置１３内にキャリアＣ（現像剤Ｇ）を補給する。このとき、現像剤の嵩は高くなる。
【００６９】
これに対して、ステップＳ６にて、トナー濃度が所定値Ｂ以上であるものと判別された場合には、そのときのトナー濃度Ｃを維持しつつ現像剤の嵩を復帰させるために、感光体ドラム１１上に帯パターン（走査方向×副走査方向が、最大現像幅×３ｃｍ程度のベタ画像である。）を作成して現像装置１３からトナーを排出しながら（ステップＳ７）、トナー濃度Ｃ付近となるように剤カートリッジ２８から現像装置１３内にキャリアＣ（現像剤Ｇ）を補給する（ステップＳ８）。そして、キャリアの補給量の合計が所定値Ｄに達したかが判別される（ステップＳ９）。その結果、キャリアの補給量合計が所定値Ｄに達していないものと判別された場合には、ステップＳ７以降のフロー（帯作成によるトナー排出と現像剤の補給とである。）が繰り返される。なお、上述した所定値Ｄは、実験に基づいて予め決定された値である。また、ステップＳ９におけるキャリア補給量合計には、ステップＳ６にてトナー濃度が所定値Ｂ以上でないと判断された場合にステップＳ１２にて補給したキャリア量も含まれる。これにより、トナー濃度を維持しつつ、増えたキャリア量に応じて嵩が高くなることになる。
その後、作像条件の調整をおこなって（ステップＳ１０）、ウォーミングアップを終了する（ステップＳ１１）。
【００７０】
なお、上述の制御では、放置時間に関する条件と湿度変動に関する条件との双方を満足するときに、剤カートリッジ２８から現像装置１３内に現像剤Ｇを補給したが、双方の条件のうちいずれかの条件を満足するとき（特に、放置時間に関する条件を満足するとき）に、剤カートリッジ２８から現像装置１３内に現像剤Ｇを補給するように制御することもできる。
また、ステップＳ５〜Ｓ６でおこなわれるトナー濃度検知による判断基準と、ステップＳ１０の作像条件調整時におこなわれるトナー濃度調整の判断基準と、は同じ必要はない。
【００７１】
以下、図６を用いて、上述した本実施の形態における効果を確認するためにおこなった実験について説明する。
図６は、実施例１〜６、比較例１〜６の１２通りの実験についての、実験結果を示す表図である。実施例１〜６では本実施の形態における画像形成装置本体を用いて上述した制御（現像工程開始前に現像剤を補給する制御である。）をおこない、比較例１〜６では本実施の形態における画像形成装置本体を用いて上述した制御をおこなわなかった（従来の制御をおこなった。）。
【００７２】
詳しくは、実施例１〜６、比較例１〜６において、２５℃５０％の環境下で画像面積率５％の画像を５０００枚プリントした。その後、環境を１０℃１５％にかえて、１２時間放置した。放置後、装置本体１の電源を入れたときに、検知された放置時間が所定時間Ｔ１以上であって、検知された湿度変動が所定値Ａ以上であること確認した。
さらに、実施例１〜６では、その後に、現像装置を空駆動して、磁気センサによりトナー濃度が所定値Ｂよりも高いことを確認した。そこで、一定面積の帯パターンを作成して現像装置内のトナーを排出しながら、トナー濃度を維持できる量の現像剤を補給する動作を繰り返した。
そして、実施例１〜６、比較例１〜６において、放置後に形成された出力画像上にスクリュピッチムラが発生しているかを確認した。さらに、スクリュピッチムラが発生していない場合には、ベタ画像の画像濃度、細線再現性、地肌汚れ、転写性、についても評価した。
【００７３】
（１）スクリュピッチムラの評価
Ａ３サイズの記録媒体３枚にそれぞれベタ画像を形成して、スクリュピッチムラの有無を観察した。図６中、「○」は、スクリュピッチムラが発生しない状態である。「△」は、スクリュピッチムラが発生しているが、画像の先端から後端までにスクリュピッチムラがない部分があり、スクリュピッチムラの発生部分は画像端部から幅１ｃｍ未満である。「×」は、スクリュピッチムラが全域にわたって発生している状態である。○以外の結果は、許容できないレベルとした。
【００７４】
（２）画像濃度の評価
Ａ３サイズの記録媒体にベタ画像を形成して、ベタ画像の計６点（両端より４ｃｍかつ上端又は下端から４ｃｍの位置４点、中央部かつ上端又は下端から１０ｃｍの位置２点）について画像濃度を測定した。測定には、分光計「９３８  スペクトロデンシトメータ」（Ｘ−ライト社製）を用いた。ここで測定した６点の平均値及びバラツキを計算して、以下のランク付けをおこなった。なお、バラツキは、最大値と最小値との差を平均値で割った値に１００を乗じたものである。
図６中の平均値について、「○」は１．４以上、「△」は１．２以上１．４未満、「×」は１．２未満である。また、バラツキについて、「○」は１０％未満、「△」は１０％以上２０％未満、「×」は２０％以上である。いずれも、×以外の結果は、許容できるレベルとした。
【００７５】
（３）細線再現性の評価
主走査、副走査方向ともに、６００ドット／インチ、１５０ライン／インチの１ドット格子ライン画像を出力して、ライン画像の切れ、かすれを３段階で目視評価した。図６中、「○」は良いレベル、「△」は普通のレベル、「×」は悪いレベルである。
【００７６】
（４）地肌汚れの評価
記録媒体としてＡ４サイズのＰＰＣ用紙「タイプ６２００」（リコー社製）を用いて、白ベタ画像を出力して、任意の５点について画像濃度を測定した。同時に、画像形成装置を通さない同じ種類の白紙について、任意の５点について画像濃度を測定した。そして、それぞれの平均値から地肌汚れの評価をおこなった。ここで、画像濃度が紙の濃度と同等の値を示す場合は地肌汚れがまったくない状態であり、画像濃度差が大きいほど地肌汚れが悪いことになる。
図６中、「○」は白紙濃度からの増加量が０．００５未満、「△」は白紙濃度からの増加量が０．００５以上０．０１未満、「×」は白紙濃度からの増加量が０．０１以上である。×以外の結果は、許容できるレベルとした。
【００７７】
（５）転写性の評価
感光体ドラム１１上に１インチ×１インチの黒ベタ部が地肌部をはさんで４列×４行に並んだ画像を形成する途中で、画像形成装置を強制的に停止して、感光体ドラム上に転写前のベタ部があり、中間転写ベルト上にも転写後のベタ部がある状態とする。転写前後のベタ部について、トナー付着量を比較することにより転写率を算出する。なお、トナー付着量は、テープにベタ部のトナーを転写（付着）させて、転写後のテープ重量から転写前のテープ重量を引いた値である。転写率は、以下の式により算出される。
転写率（％）＝１００−[転写後のベタ部付着量（ｍｇ）÷転写前のベタ部付着量（ｍｇ）]×１００
図６中、「○」は転写率が９５％以上、「△」は転写率が９０％以上９５％未満、「×」は転写率が９０％未満である。×以外の結果は、許容できるレベルとした。
【００７８】
ここで、実験において、５種類のトナーａ〜ｅと、２種類の現像装置ａ〜ｂを用意した。
（１）トナーａについて
トナー母体を構成する材料は、樹脂：ポリエステル樹脂が９５部、離型剤：カルナバワックスが５部、帯電制御剤：サリチル酸ジルコニウム塩が１部、着色剤：カーボンブラックが１０部である。これらの材料をヘンシェルミキサー「ＭＦ２０Ｃ／Ｉ型」（三井三池加工機社製）に仕込み、充分撹拌混合した後、２軸押出機（東芝機械社製）にて溶融混練して、冷却した。次いで、体積平均粒径（Ｄ４）が９．０±０．５μｍ、体積平均粒径と個数平均粒径（Ｄ１）との比（Ｄ４／Ｄ１）が１．１５〜１．２０となるように、粉砕、分級をおこない、トナー母体を作製した。このトナー母体１００部に対して、添加剤（１次粒径が２０ｎｍの酸化チタン：１．０部）をヘンシェルミキサーにて添加混合して、トナーａとした。このトナーａの平均円形度は０．９１であった。
【００７９】
（２）トナーｂについて
トナーａと同じトナー母体構成材料を用いて、体積平均粒径（Ｄ４）が５．５±０．５μｍとなるようにする以外は、トナーａと同じ方法でトナー母体を作製した。このトナー母体１００部に対して、添加剤（１次粒径が２０ｎｍの酸化チタン：２．０部）をヘンシェルミキサーにて添加混合して、トナーｂとした。このトナーｂの平均円形度は０．９１であった。
【００８０】
（３）トナーｃについて
冷却管、撹拌機、窒素導入管の付いた反応槽中に、ビスフェノールＡエチレンオキサイド２モル付加物７２４部、イソフタル酸２７６部及びジブチルチンオキサイド２部を入れて、常圧下、２３０℃で８時間反応させ、さらに１０〜１５ｍｍＨｇの減圧で５時間反応させた後、１６０℃まで冷却して、これに３２部の無水フタル酸を加えて２時間反応させた。次いで、８０℃まで冷却して、酢酸エチル中にてイソホロンジイソシアネート１８８部と２時間反応をおこないイソシアネート含有プレポリマー（１）を得た。次いで、プレポリマー（１）２６７部とイソホロンジアミン１４部を５０℃で２時間反応させて、質量平均分子量６４０００のウレア変性ポリエステル樹脂（１）を得た。上記と同様にビスフェノールＡエチレンオキサイド２モル付加物７２４部、テレフタル酸２７６部を常圧下、２３０℃で８時間重縮合し、次いで１０〜１５ｍｍＨｇの減圧で５時間反応させて、ピーク分子量５０００の変性されていないポリエステル樹脂（ａ）を合成した。
ウレア変性ポリエステル樹脂（１）２００部と、上述の変性されていないポリエステル樹脂（ａ）８００部を酢酸エチル／ＭＥＫ（１／１）混合溶剤２０００部に溶解・混合して、トナーバインダー樹脂（１）の酢酸エチル／ＭＥＫ溶液を得た。一部減圧乾燥し、トナーバインダー樹脂（１）を単離した。ビーカー内に上述のトナーバインダー樹脂（１）の酢酸エチル／ＭＥＫ溶液２４０部、ペンタエリスリトールテトラベヘネート（融点８１℃、溶融粘度２５ｃｐｓ）２０部、カーボンブラック１０部を入れて、６０℃にてＴＫ式ホモミキサーを用いて１２０００ｒｐｍで撹拌して、均一に溶解・分散させた。 
次に、ビーカー内にイオン交換水７０６部、ハイドロキシアパタイト１０％懸濁液「スーパタイト１０」（日本化学工業株式会社製）２９４部、及びドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム０．２部を入れて均一に溶解した。次いで、６０℃に昇温し、ＴＫ式ホモミキサーで１２０００ｒｐｍに撹拌しながら、上述のトナー材料溶液を投入して１０分間撹拌した。
次に、得られた混合液を撹拌棒及び温度計付きのコルベンに移して、９８℃まで昇温して一部溶剤を除去して、室温に戻してから同ホモミキサーを用いて１２０００ｒｐｍで撹拌をおこないトナーの形状を球形から変形させて、さらに溶剤を完全に除去した。次いで、濾別、洗浄、乾燥した後、風力分級して、トナー母体粒子を得た。得られたトナー母体粒子１００部に酸化チタン（１次粒径２０ｎｍ）２．０部をヘンシェルミキサーにて混合して、トナーｃを作製した。このトナーｃの体積平均粒径は５．５４、Ｄｖ／Ｄｎは１．１４、平均円形度は０．９７８であった。
【００８１】
（４）トナーｄ／トナーｅについて
トナーｃと同じ方法でトナー母体粒子を得て、外添剤のみ以下のものに変えてトナーｄ、トナーｅを作製した。
トナーｄ用の外添剤：疎水性シリカ（１次粒径  ５０ｎｍ）が２．０部
トナーｅ用の外添剤：疎水性シリカ（１次粒径  １５ｎｍ）が０．７部
酸化チタン（１次粒径  １５ｎｍ）が０．７部
【００８２】
なお、現像剤は、各トナー７質量％と、シリコーン樹脂を被覆した平均粒子径が４０μｍの銅−亜鉛フェライトキャリア９５質量％と、をターブラーシェーカーミキサーで混合することで作製した。
さらに、補給用の現像剤は、各トナーとキャリアとをキャリア濃度１０質量％になるようにして、剤カートリッジ２８に充填した。
【００８３】
（１）現像装置ａについて
プレミックス現像方式のものであって、搬送部材としての搬送スクリュが２つ設置された現像装置（例えば、特許文献３等の現像装置であって、プレミックス現像方式のものである。）である。
（２）現像装置ｂについて
プレミックス現像方式のものであって、搬送部材としての搬送スクリュが３つ設置された現像装置（本実施の形態における現像装置である。）である。
【００８４】
また、実施例１〜６、比較例１〜６は、以下の条件でおこなった。
（１）実施例１、比較例１
現像装置ａ、トナーａを用いた。
（２）実施例２、比較例２
現像装置ｂ、トナーａを用いた。
（３）実施例３、比較例３
現像装置ｂ、トナーｂを用いた。
（４）実施例４、比較例４
現像装置ｂ、トナーｃを用いた。
（５）実施例５、比較例５
現像装置ｂ、トナーｄを用いた。
（６）実施例６、比較例６
現像装置ｂ、トナーｅを用いた。
【００８５】
図６の実験結果より、実施例１〜６のいずれもスクリュピッチムラは発生しなかった。また、実施例１に比べて実施例２では、ベタ画像の濃度偏差が少なくなった。さらに、実施例２に比べて実施例３〜６では、全体的に画質が向上した。
これに対して、本実施の形態における制御をおこなわない比較例１〜６では、程度の差はあるものの、いずれもスクリュピッチムラが発生した。
【００８６】
以上説明したように、本実施の形態では、現像装置１３の稼動が停止している時間に応じて、現像工程が開始される前に現像装置１３内に新たに現像剤Ｇ（キャリアＣ）を供給しているために、現像装置１３の放置時間が長くなっても、出力画像上に画像ムラが生じるのを抑止することができる。
【００８７】
なお、本実施の形態では、搬送部材としての搬送スクリュ１３ｂ１〜１３ｂ３が３つ設置された現像装置１３に対して本発明を適用したが、搬送スクリュが２つ又は４つ以上設置された現像装置に対しても本発明を適用することができる。その場合も、放置時間や環境変動に応じて、現像工程が開始される前に現像装置１３内に新たに現像剤Ｇを供給することで、本実施の形態と同様の効果を得ることができる。
また、本実施の形態では、第３搬送スクリュ１３ｂ３を水平に配設したが、第３搬送スクリュ１３ｂ３を水平方向に対して斜めに配設することもできる。
【００８８】
また、本実施の形態では、供給手段としての剤カートリッジ２８から現像装置１３に向けて現像剤Ｇ（トナーＴ及びキャリアＣ）を供給したが、供給手段からキャリアＣのみを現像装置１３に向けて供給することもできる。その場合、トナーのみが収容されたトナーカートリッジを剤カートリッジ（キャリアカートリッジ）とは別に設置して、現像装置１３に設置された磁気センサの検知結果に基いてトナーカートリッジに収容されたトナーを現像装置１３に向けて適宜に補給することになる。このような場合であっても、本実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００８９】
また、本実施の形態においては、現像装置１３が単体で画像形成装置本体に着脱されるユニットして構成されている画像形成装置に対して、本発明を適用した。しかし、本発明の適用はこれに限定されることなく、作像部がプロセスカートリッジ化されている画像形成装置に対しても、当然に本発明を適用することができる。
【００９０】
また、本実施の形態では、湿度変動に応じて現像工程が開始される前に現像装置１３内に新たに現像剤Ｇを供給したが、温度変動や気圧変動等の環境変動によって現像装置１３内の現像剤の嵩が変動する場合には、温度変動や気圧変動等に応じて現像工程が開始される前に現像装置１３内に新たに現像剤Ｇを供給してもよい。
【００９１】
なお、本発明が本実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、本実施の形態の中で示唆した以外にも、本実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、前記構成部材の数、位置、形状等は本実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】この発明の実施の形態における画像形成装置を示す全体構成図である。
【図２】作像部を示す構成図である。
【図３】（Ａ）現像装置の上部を長手方向にみた概略断面図と、（Ｂ）現像装置の下部を長手方向にみた概略断面図と、である。
【図４】現像装置の端部を示す断面図である。
【図５】現像装置でおこなわれる制御を示すフローチャートである。
【図６】実験結果を示す表図である。
【図７】出力画像上にスクリュピッチムラが生じた状態を示す概略図である。
【符号の説明】
【００９３】
１  画像形成装置本体（装置本体）、
１１、１１Ｙ、１１Ｃ、１１Ｍ、１１ＢＫ  感光体ドラム（像担持体）、
１３  現像装置（現像部）、
１３ａ  現像ローラ（現像剤担持体）、
１３ｂ１  第１搬送スクリュ（第１搬送部材）、
１３ｂ２  第２搬送スクリュ（第２搬送部材）、
１３ｂ３  第３搬送スクリュ（第３搬送部材）、
１３ｃ  ドクターブレード、
１３ｄ  排出口（排出手段）、
１３ｅ  補給口、
１３ｆ  第１中継部、  １３ｇ  第２中継部、  １３ｈ  第３中継部、
２８  剤カートリッジ（供給手段）、
２９  供給管（供給手段）、  ７０  剤貯溜容器、
８５  タイマー（検知手段）、
８６  湿度センサ（第２検知手段）、
Ｇ  現像剤（２成分現像剤）、  Ｔ  トナー、  Ｃ  キャリア、
Ｐ  記録媒体。
【図１】
2008292890.tif 000003
【図２】
2008292890.tif 000004
【図３】
2008292890.tif 000005
【図４】
2008292890.tif 000006
【図５】
2008292890.tif 000007
【図６】
2008292890.tif 000008
【図７】
2008292890.tif 000009