(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナーとキャリアとからなる現像剤が収容されるとともに、像担持体上に形成される潜像を現像する現像部と、
トナーを収容するトナー収容部と、
前記現像部から第１搬送部によって搬送されて現像剤供給口を介して供給された現像剤と、前記トナー収容部からトナー補給口を介して供給されたトナーと、を混合した後の現像剤を現像剤排出口から排出する現像剤混合部と、
前記現像剤排出口から排出された現像剤を前記現像部に向けて搬送する第２搬送部と、
を備え、
前記現像剤混合部は、前記現像剤供給口を介して供給される現像剤と前記トナー補給口を介して供給されるトナーとを自重落下させるとともに、その落下経路中に当該現像剤及び当該トナーが互いに衝突して分散・混合される分散・混合部を備え、
前記第１搬送部によって搬送された現像剤のトナー濃度を検知するトナー濃度検知手段を前記現像剤供給口の近傍に設けたことを特徴とする現像装置。
【請求項２】
トナーとキャリアとからなる現像剤が収容されるとともに、像担持体上に形成される潜像を現像する現像部と、
トナーを収容するトナー収容部と、
前記現像部から第１搬送部によって搬送されて現像剤供給口を介して供給された現像剤と、前記トナー収容部からトナー補給口を介して供給されたトナーと、を混合した後の現像剤を現像剤排出口から排出する現像剤混合部と、
前記現像剤排出口から排出された現像剤を前記現像部に向けて搬送する第２搬送部と、
を備え、
前記現像剤混合部は、
前記現像剤供給口を介して供給される現像剤と前記トナー補給口を介して供給されるトナーとを自重落下させるとともに、その落下経路中に当該現像剤及び当該トナーが互いに衝突して分散・混合される分散・混合部と、
その内部に気体を送入する気体送入手段と、
を具備したことを特徴とする現像装置。
【請求項３】
トナーとキャリアとからなる現像剤が収容されるとともに、像担持体上に形成される潜像を現像する現像部と、
トナーを収容するトナー収容部と、
前記現像部から第１搬送部によって搬送されて現像剤供給口を介して供給された現像剤と、前記トナー収容部からトナー補給口を介して供給されたトナーと、を混合した後の現像剤を現像剤排出口から排出する現像剤混合部と、
前記現像剤排出口から排出された現像剤を前記現像部に向けて搬送する第２搬送部と、
を備え、
前記現像剤混合部は、
前記現像剤供給口を介して供給される現像剤と前記トナー補給口を介して供給されるトナーとを自重落下させるとともに、その落下経路中に当該現像剤及び当該トナーが互いに衝突して分散・混合されるように複数の貫通穴が形成された板状部材と、
前記板状部材の鉛直方向上方又は鉛直方向下方に配設されるとともに、底部に貫通穴を有し、当該貫通穴に向かう傾斜面を有する傾斜部材と、
前記傾斜部材の鉛直方向下方に配設されるとともに、頂点を鉛直方向上方に向けた錐状部材と、
を具備したことを特徴とする現像装置。
【請求項４】
前記現像剤混合部は、前記板状部材を鉛直方向に複数備え、
前記複数の板状部材は、鉛直方向に隣り合う板状部材における前記複数の貫通穴が互いに鉛直方向に重ならないように配設されたことを特徴とする請求項３に記載の現像装置。
【請求項５】
前記現像剤混合部は、前記板状部材に振動を与える加振手段を備えたことを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の現像装置。
【請求項６】
前記現像剤供給口及び前記トナー補給口は、前記現像剤排出口に対して鉛直方向上方に配設され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】
前記現像部は、前記現像剤混合部に対して離間した位置に配設されるとともに当該現像剤混合部に対して着脱自在に構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】
新しいキャリア又は現像剤を収容するとともに、当該キャリア又は当該現像剤を前記現像剤混合部に供給するキャリア収容部をさらに備え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】
装置内の前記現像剤の一部又は全部を装置外に排出する現像剤排出手段をさらに備えたことを特徴とする請求項８に記載の現像装置。
【請求項１０】
請求項１〜請求項９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、トナーとキャリアとからなる２成分現像剤を用いた現像装置、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、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において、非磁性トナーと磁性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が多く用いられている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
このような２成分現像剤を用いた現像装置では、装置内に収容された現像剤中に、現像工程にともない消費されるトナーを補うために装置内に適宜に補給されるトナーを、充分に分散・混合する必要がある。補給トナーが現像剤中に充分に分散・混合されない場合には、補給トナーの摩擦帯電が不充分になって、トナー飛散や地肌汚れ（感光体ドラム上又は出力画像上の非画像領域にトナーが付着する現象である。）等の不具合が生じてしまう。このような現象は、ベタ画像等のように画像面積率が高い画像を連続して出力する場合に特に顕著にあらわれる。
【０００４】
このような問題を解決するために、特許文献１等には、現像手段（現像部）とは異なる位置に現像剤調合手段（現像剤混合部）を別体で設置する技術が開示されている。詳しくは、トナーとキャリアとをそれぞれ収納する収納手段から現像剤調合手段に供給されたトナー及びキャリアが撹拌部材で撹拌・混合された後に、現像手段に搬送される。
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−１４３１９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した特許文献１等の技術は、現像手段（現像部）とは異なる位置に配設された現像剤調合手段（現像剤混合部）で充分に撹拌・混合された後の現像剤が現像手段に供給されるために、トナー帯電不良によるトナー飛散や地肌汚れの発生を抑止する効果がある程度期待できる。
【０００７】
しかし、特許文献１等において、現像剤調合手段における現像剤の混合は、撹拌部材を回転駆動しておこなうものであるために、その分の駆動エネルギーが必要になるとともに、構造も複雑になっていた。さらには、撹拌部材によって撹拌されることによって、現像剤にストレスがかかってしまう可能性もあった。
【０００８】
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、現像剤に与えるストレスが小さく、比較的簡易な構成で駆動エネルギーの消費が少なく、補給トナーが充分に現像剤に分散・混合されてトナー飛散や地肌汚れ等の不具合が生じることのない、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】
【０００９】
この発明の請求項１記載の発明にかかる現像装置は、トナーとキャリアとからなる現像剤が収容されるとともに、像担持体上に形成される潜像を現像する現像部と、トナーを収容するトナー収容部と、前記現像部から第１搬送部によって搬送されて現像剤供給口を介して供給された現像剤と、前記トナー収容部からトナー補給口を介して供給されたトナーと、を混合した後の現像剤を現像剤排出口から排出する現像剤混合部と、前記現像剤排出口から排出された現像剤を前記現像部に向けて搬送する第２搬送部と、を備え、前記現像剤混合部は、前記現像剤供給口を介して供給される現像剤と前記トナー補給口を介して供給されるトナーとを自重落下させるとともに、その落下経路中に当該現像剤及び当該トナーが互いに衝突して分散・混合される分散・混合部を備え、前記第１搬送部によって搬送された現像剤のトナー濃度を検知するトナー濃度検知手段を前記現像剤供給口の近傍に設けたものである。
【００１０】
また、請求項２記載の発明にかかる現像装置は、トナーとキャリアとからなる現像剤が収容されるとともに、像担持体上に形成される潜像を現像する現像部と、トナーを収容するトナー収容部と、前記現像部から第１搬送部によって搬送されて現像剤供給口を介して供給された現像剤と、前記トナー収容部からトナー補給口を介して供給されたトナーと、を混合した後の現像剤を現像剤排出口から排出する現像剤混合部と、前記現像剤排出口から排出された現像剤を前記現像部に向けて搬送する第２搬送部と、を備え、前記現像剤混合部は、前記現像剤供給口を介して供給される現像剤と前記トナー補給口を介して供給されるトナーとを自重落下させるとともに、その落下経路中に当該現像剤及び当該トナーが互いに衝突して分散・混合される分散・混合部と、その内部に気体を送入する気体送入手段と、を具備したものである。
【００１１】
また、請求項３記載の発明にかかる現像装置は、トナーとキャリアとからなる現像剤が収容されるとともに、像担持体上に形成される潜像を現像する現像部と、トナーを収容するトナー収容部と、前記現像部から第１搬送部によって搬送されて現像剤供給口を介して供給された現像剤と、前記トナー収容部からトナー補給口を介して供給されたトナーと、を混合した後の現像剤を現像剤排出口から排出する現像剤混合部と、前記現像剤排出口から排出された現像剤を前記現像部に向けて搬送する第２搬送部と、を備え、前記現像剤混合部は、前記現像剤供給口を介して供給される現像剤と前記トナー補給口を介して供給されるトナーとを自重落下させるとともに、その落下経路中に当該現像剤及び当該トナーが互いに衝突して分散・混合されるように複数の貫通穴が形成された板状部材と、前記板状部材の鉛直方向上方又は鉛直方向下方に配設されるとともに、底部に貫通穴を有し、当該貫通穴に向かう傾斜面を有する傾斜部材と、前記傾斜部材の鉛直方向下方に配設されるとともに、頂点を鉛直方向上方に向けた錐状部材と、を具備したものである。
【００１２】
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、前記現像剤混合部は、前記板状部材を鉛直方向に複数備え、前記複数の板状部材は、鉛直方向に隣り合う板状部材における前記複数の貫通穴が互いに鉛直方向に重ならないように配設されたものである。
【００１３】
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３又は請求項４に記載の発明において、前記現像剤混合部は、前記板状部材に振動を与える加振手段を備えたものである。
【００１４】
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、前記現像剤供給口及び前記トナー補給口は、前記現像剤排出口に対して鉛直方向上方に配設されたものである。
【００１５】
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、前記現像部は、前記現像剤混合部に対して離間した位置に配設されるとともに当該現像剤混合部に対して着脱自在に構成されたものである。
【００１６】
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、新しいキャリア又は現像剤を収容するとともに、当該キャリア又は当該現像剤を前記現像剤混合部に供給するキャリア収容部をさらに備えたものである。
【００１７】
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８に記載の発明において、装置内の前記現像剤の一部又は全部を装置外に排出する現像剤排出手段をさらに備えたものである。
【００１８】
また、請求項１０記載の発明にかかる画像形成装置は、請求項１〜請求項９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。
【００２５】
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構成されたユニットと定義する。
【発明の効果】
【００２６】
本発明は、現像部とは別に現像剤混合部を設けて、その現像剤混合部において現像剤及びトナーを自重落下させて分散・混合部で現像剤及びトナーを互いに衝突させて分散・混合させている。これによって、現像剤に与えるストレスが小さく、比較的簡易な構成で駆動エネルギーの消費が少なく、補給トナーが充分に現像剤に分散・混合されてトナー飛散や地肌汚れ等の不具合が生じることのない、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】
【００２７】
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。
【００２８】
実施の形態１．
図１〜図６にて、この発明の実施の形態１について詳細に説明する。
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（露光部）、２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫは各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）に対応したプロセスカートリッジ、２１は各プロセスカートリッジ２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫにそれぞれ収容された像担持体としての感光体ドラム、２２は感光体ドラム２１上を帯電する帯電部、２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３ＢＫは感光体ドラム２１上に形成される静電潜像を現像する現像部、２４は感光体ドラム２１上に形成されたトナー像を中間転写ベルト２７に転写する転写バイアスローラ、２５は感光体ドラム２１上の未転写トナーを回収するクリーニング部を示す。
【００２９】
また、２７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、２８は中間転写ベルト２７上に形成されたトナー像を記録媒体Ｐに転写する第２転写バイアスローラ、２９は中間転写ベルト２７上の未転写トナーを回収する中間転写ベルトクリーニング部、３０は４色カラーのトナー像が転写された記録媒体Ｐを搬送する搬送ベルト、４４Ｙ、４４Ｍ、４４Ｃ、４４ＢＫは各現像部２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３ＢＫに補給するための各色のトナーが収容されたトナー収容部、５１は原稿Ｄを原稿読込部５５に搬送する原稿搬送部、５５は原稿Ｄの画像情報を読み込む原稿読込部（スキャナ）、６１は転写紙等の記録媒体Ｐが収納される給紙部、６６は記録媒体Ｐ上の未定着画像を定着する定着部を示す。
【００３０】
ここで、各プロセスカートリッジ２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫは、それぞれ、感光体ドラム２１、帯電部２２、クリーニング部２５が、一体化されたものである。
各プロセスカートリッジ２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫにおける感光体ドラム２１上では、それぞれ、各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）の画像形成がおこなわれる。
【００３１】
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。
まず、原稿Ｄは、原稿搬送部５１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５５のコンタクトガラス５３上に載置される。そして、原稿読込部５５で、コンタクトガラス５３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。
【００３２】
詳しくは、原稿読込部５５は、コンタクトガラス５３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（不図示である。）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。
【００３３】
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（露光光）が、それぞれ、対応するプロセスカートリッジ２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫの感光体ドラム２１上に向けて発せられる。
【００３４】
一方、４つの感光体ドラム２１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２１の表面は、帯電部２２との対向位置で、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２１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２１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、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射出される。レーザ光は、ポリゴンミラー３に入射して反射した後に、レンズ４、５を透過する。レンズ４、５を透過した後のレーザ光は、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。）。
【００３５】
イエロー成分に対応したレーザ光は、ミラー６〜８で反射された後に、紙面左側から１番目のプロセスカートリッジ２０Ｙの感光体ドラム２１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３により、感光体ドラム２１の回転軸方向（主走査方向）に走査される。こうして、帯電部２２にて帯電された後の感光体ドラム２１上には、イエロー成分に対応した静電潜像が形成される。
【００３６】
同様に、マゼンタ成分に対応したレーザ光は、ミラー９〜１１で反射された後に、紙面左から２番目のプロセスカートリッジ２０Ｍの感光体ドラム２１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、ミラー１２〜１４で反射された後に、紙面左から３番目のプロセスカートリッジ２０Ｃの感光体ドラム１２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、ミラー１５で反射された後に、紙面左から４番目のプロセスカートリッジ２０ＢＫの感光体ドラム２１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。
【００３７】
その後、各色の静電潜像が形成された感光体ドラム２１表面は、それぞれ、現像部２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３ＢＫとの対向位置に達する。そして、各現像部２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３ＢＫから感光体ドラム２１上に各色のトナーが供給されて、感光体ドラム２１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２１表面は、それぞれ、中間転写ベルト２７との対向位置に達する。ここで、それぞれの対向位置には、中間転写ベルト２７の内周面に当接するように転写バイアスローラ２４が設置されている。そして、転写バイアスローラ２４の位置で、中間転写ベルト２７上に、感光体ドラム２１上に形成された各色の画像が、順次重ねて転写される（第１転写工程である。）。
【００３８】
そして、第１転写工程後の感光体ドラム２１表面は、それぞれ、クリーニング部２５との対向位置に達する。そして、クリーニング部２５で、感光体ドラム２１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２１表面は、不図示の除電部を通過して、感光体ドラム２１における一連の作像プロセスが終了する。
【００３９】
他方、感光体ドラム２１上の各色の画像が重ねて転写された中間転写ベルト２７表面は、図中の矢印方向に走行して、第２転写バイアスローラ２８の位置に達する。そして、第２転写バイアスローラ２８の位置で、記録媒体Ｐ上に中間転写ベルト２７上のフルカラーの画像が２次転写される（第２転写工程である。）。
その後、中間転写ベルト２７表面は、中間転写ベルトクリーニング部２９の位置に達する。そして、中間転写ベルト２７上の未転写トナーが中間転写ベルトクリーニング部２９に回収されて、中間転写ベルト２７上の一連の転写プロセスが完了する。
【００４０】
ここで、第２転写バイアスローラ２８位置の記録媒体Ｐは、給紙部６１から搬送ガイド６３、レジストローラ６４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６１から、給紙ローラ６２により給送された転写紙Ｐが、搬送ガイド６３を通過した後に、レジストローラ６４に導かれる。レジストローラ６４に達した記録媒体Ｐは、中間転写ベルト２７上のトナー像とタイミングを合わせて、第２転写バイアスローラ２８の位置に向けて搬送される。
【００４１】
その後、フルカラー画像が転写された記録媒体Ｐは、搬送ベルト３０により、定着部６６に導かれる。定着部６６では、加熱ローラ６７と加圧ローラ６８とのニップにて、カラー画像が記録媒体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６９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。
【００４２】
次に、図２を用いて、画像形成装置の作像部について詳述する。図２は作像部を示す断面図である。
なお、装置本体１に設置される４つの作像部は、作像プロセスに用いられるトナーＴの色が異なる以外はほぼ同一構造であるので、プロセスカートリッジや現像装置（現像部、現像剤混合部、トナー収容部等で構成される。）における符号のアルファベット（Ｙ、Ｍ、Ｃ、ＢＫ）を省略して図示する。
【００４３】
図２に示すように、プロセスカートリッジ２０には、主として、像担持体としての感光体ドラム２１と、帯電部２２と、クリーニング部２５とが、ケース２６に一体的に収納されている。クリーニング部２５には、感光体ドラム２１に当接するクリーニングブレード２５ａ及びクリーニングローラ２５ｂが設置されている。
【００４４】
現像装置は、主として、現像部２３、トナー収容部４４（トナーカートリッジ）、現像剤混合部３４、回収管（第１搬送部）３２、供給管（第２搬送部）３３等で構成されている。
現像部２３は、現像剤混合部３４やトナー収容部４４に対して離間した位置に設置されているとともに、現像剤混合部３４（回収管３２や供給管３３）に対して着脱自在に構成されている。すなわち、現像部２３、現像剤混合部３４等の現像装置の各部のレイアウトの自由度が高く、現像装置の各部に対するメンテナンス作業性が高い装置になっている。
【００４５】
現像部２３は、主として、感光体ドラム２１に対向する現像ローラ２３ａと、現像ローラ２３ａに対向する供給スクリュ２３ｂと、仕切部材を介して供給スクリュ２３ｂの下方に配設された回収スクリュ２３ｃと、現像ローラ２３ａに対向するドクターブレード２３ｄ（現像剤規制部材）と、で構成される。
【００４６】
現像部２３には、仕切部材で隔絶された供給部２３ｅと回収部２３ｆとが設けられている。供給部２３ｅには、供給管３３から供給される現像剤Ｇを長手方向（図２の紙面垂直方向である。）に搬送しながら現像ローラ２３ａ上に現像剤を供給する供給スクリュ２３ｂが配設されている。回収部２３ｆには、現像ローラ２３ａから離脱した現像工程後の現像剤Ｇを回収管３２の入口（長手方向端部に配設されている。）に向けて搬送する回収スクリュ２３ｃが配設されている。
【００４７】
現像ローラ２３ａは、内部に固設されてローラ周面に磁極を形成するマグネットと、非磁性材料からなりマグネットの周囲を回転するスリーブと、で構成される。マグネットによって現像ローラ２３ａ（スリーブ）上に複数の磁極（主極、搬送極、汲み上げ極、剤切り極等である。）が形成される。
【００４８】
現像ローラ２３ａ（スリーブ）は、装置本体１に設置された駆動源に連結されていて、駆動源によって回転駆動される。また、現像ローラ２３ａと、供給スクリュ２３ｂ及び回収スクリュ２３ｃとは、ギア列によって駆動連結されている。これにより、現像ローラ２３ａが駆動源によって回転駆動されるのにともない、それに従動して供給スクリュ２３ｂ及び回収スクリュ２３ｃも回転駆動される。
【００４９】
現像部２３内には、トナーＴとキャリアＣとからなる２成分現像剤Ｇが収容されている。
本実施の形態１におけるトナーＴ（現像剤Ｇ中のトナーとトナー補給部３２内のトナーとである。）は、樹脂及び着色剤からなるトナー母体粒子や添加剤を含有する。
また、本実施の形態１におけるトナーＴは、単量体を使用して乳化重合、懸濁重合等の重合反応によって合成する方法や、樹脂自体を熱等によって熔融し噴霧して微粒子化する方法や、水中等へ分散することによって所定の粒子サイズにして得られる母体粒子に添加剤をヘンシェルミキサー等で混合付着させる方法によって製造することができる。
【００５０】
トナーＴに含有される樹脂としては、ポリスチレン、ポリクロロスチレン、ポリビニルトルエン等のスチレン及びその置換体の単重合体；スチレン／ｐ−クロロスチレン共重合体、スチレン／プロピレン共重合体、スチレン／ビニルトルエン共重合体、スチレン／ビニルナフタリン共重合体、スチレン／アクリル酸メチル共重合体、スチレン／アクリル酸エチル共重合体、スチレン／アクリル酸ブチル共重合体、スチレン／アクリル酸オクチル共重合体、スチレン／メタクリル酸メチル共重合体、スチレン／メタクリル酸エチル共重合体、スチレン／メタクリル酸ブチル共重合体、スチレン／α−クロルメタクリル酸メチル共重合体、スチレン／アクリロニトリル共重合体、スチレン／ビニルメチルエーテル共重合体、スチレン／ビニルエチルエーテル共重合体、スチレン／ビニルメチルケトン共重合体、スチレン／ブタジエン共重合体、スチレン／イソプレン共重合体、スチレン／アクリロニトリル／インデン共重合体、スチレン／マレイン酸共重合体、スチレン／マレイン酸エステル共重合体等のスチレン系共重合体；ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリビニルブチルブチラール、ポリアクリル酸樹脂、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、フェノール樹脂、脂肪族又は脂環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂、塩素化パラフィン、パラフィンワックス等を単独又は２種以上混合して用いることができる。
【００５１】
トナーＴに用いられる黒色の着色剤としては、カーボンブラック、アニリンブラック、ファーネスブラック、ランプブラック等が用いられる。シアンの着色剤としては、フタロシアニンブルー、メチルレンブルー、ビクトリアブルー、メチルバイオレット、アニリンブルー、ウルトラマリンブルー等が用いられる。マゼンタの着色剤としては、ローダミン６Ｇレーキ、ジメチルキナクリドン、ウォッチングレッド、ローズベンガル、ローダミンＢ、アリザリンレーキ等が用いられる。イエローの着色剤としては、クロムイエロー、ベンジジンイエロー、ハンザイエロー、ナフトールイエロー、モリブデンオレンジ、キノリンイエロー、タートラジン等が用いられる。
【００５２】
これらのトナーＴには、効率的に帯電を付与するために、少量の帯電付与剤（例えば、染顔料、極性制御剤等である。）を含有させることができる。極性制御剤としては、モノアゾ染料の金属錯塩、ニトロフミン酸及びその塩、サリチル酸、ナフトエ酸、ジカルボン酸のＣｏ、Ｃｒ又はＦｅ等の金属錯体、有機染料、四級アンモニウム塩等を用いることができる。
なお、トナー母体粒子やトナー粒子の平均帯電量とは、任意のトナー母体粒子やトナー粒子（添加剤付加後のものである。）について、同一キャリアと同条件で混合撹拌してブローオフ測定によって測定したものである。
【００５３】
また、トナーＴには、アルミナ、ジルコニア等の研磨剤微粒子を含有させることができる。このようにトナーＴ中に研磨剤微粒子（複合酸化物の研磨剤微粒子）を含有させることで、キャリア表面に付着した添加剤を掻きおとす効果が向上する。
【００５４】
また、トナーＴに含有される添加剤は、その添加量がトナー母体粒子に対して０．５〜５重量％となるように設定されている。これによって、添加剤がトナーに埋没したりキャリアに蓄積したりする不具合が軽減されて、トナーの帯電特性が劣化する不具合が軽減される。
添加剤の添加量が、トナー母体粒子に対して０．５重量％以上であれば、現像装置内でトナーがストレスを受け続けた場合にも添加剤の埋没がある一定レベルに保たれる。これに対して、添加剤の添加量が、トナー母体粒子に対して０．５重量％未満の場合には、トナーがストレスを受けたときにほとんどの添加剤がトナーに埋没してしまい、添加剤としての機能が発揮されなくなってしまう。
添加剤の添加量が、トナー母体粒子に対して５重量％以下であれば、キャリア表面への添加剤蓄積量がある一定レベルに抑制される。これに対して、添加剤の添加量が、トナー母体粒子に対して５重量％を超える場合には、ストレスを付与してもキャリア表面上の添加剤蓄積物が過多であるために、それらを充分に掻き落とすことができなくなってしまう。
【００５５】
このような添加剤としては、粒径の異なる複数の無機微粒子を含有したものを用いることが好ましい。これにより、トナーに対する添加剤の埋没がさらに軽減されることになる。なお、このように複数の無機微粒子（添加剤）を用いた場合、上述の添加剤の添加量は各添加剤の添加量の総量になる。
添加剤として用いられる無機微粒子としては、シリカ、アルミナ、酸化チタン、チタン酸バリウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、酸化鉄、酸化銅、酸化亜鉛、酸化スズ、ケイ砂、クレー、雲母、ケイ灰石、ケイソウ土、酸化クロム、酸化セリウム、ペンガラ、三酸化アンチモン、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、硫酸パリウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素等を用いることができる。その中でも、シリカ、酸化チタンの２種を用いる場合には、トナーに対して添加剤の埋没を抑制する効果と、トナーの帯電を安定させる効果と、が特に大きく発揮される。
【００５６】
また、本実施の形態１における現像剤Ｇ中のキャリアＣは、磁性を有する核体粒子に被覆層が形成されたものである。
キャリアＣの核体粒子としては、鉄、コバルト、ニッケル等の強磁性金属やマグネタイト、ヘマタイト、フェライト等の合金又はその化合物等が用いられる。
【００５７】
キャリアＣの被覆層を形成するための樹脂としては、ポリオレフィン樹脂、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、塩素化ポリエチレン及びクロロスルホン化ポリエチレン；ポリビニル及びポリビニリデン系樹脂、例えばポリスチレン、アクリル樹脂（例えばポリメチルメタクリレート）、ポリアクリロニトリル、ポリビニルアセテート、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリ塩化ビニル、ポリビニルカルバゾール、ポリビニルエーテル及びポリビニルケトン；塩化ビニル／酢酸ビニル共重合体；スチレン／アクリル酸共重合体；オルガノシロキサン結合からなるストレートシリコン樹脂のようなシリコン樹脂又はその変性品（例えばアルキド樹脂、ポリエステル、エポキシ樹脂、ポリウレタン等による変性品）；弗素樹脂、例えばポリテトラフルオロエチレン、ポリ弗化ビニル、ポリ弗化ビニリデン、ポリクロロトリフルオロエチレン；ポリアミド；ポリエステル、例えばポリエチレンテレフタレート；ポリウレタン；ポリカーボネート；アミノ樹脂、例えば尿素・ホルムアルデヒド樹脂；エポキシ樹脂等を用いることができる。これらの樹脂の中でも、トナースペントを防止する点で好ましいのは、アクリル樹脂、シリコン樹脂又はその変性品及び弗素樹脂である（特に、シリコン樹脂又はその変性品が好ましい。）。被覆層の形成方法としては、キャリア核体粒子の表面に噴霧法、浸漬法等によって樹脂を塗布するものが用いられる。
【００５８】
また、キャリアＣには、キャリア抵抗の調整等をおこなうために、被覆層中に微粉末を添加することができる。被覆層中に分散される微粉末は、０．０１〜５．０μｍ程度の粒径のものが好ましい。また、微粉末は、被覆樹脂１００重量部に対して２〜３０重量部（特に、５〜２０重量部）添加されることが好ましい。微粉末としては、シリカ、アルミナ、チタニア等の金属酸化物やカーボンブラック等の顔料を用いることができる。
【００５９】
図２及び図３を参照して、現像剤混合部３４は、第１搬送部としての回収管３２と第２搬送部としての供給管３３とを介して現像部２３に連通している。さらに、現像剤混合部３４は、トナー補給口３４ｄを介してトナー収容部４４に連通している。
現像剤混合部３４は、現像部２３から回収管３２内を移動して現像剤供給口３４ａを介して供給された現像剤Ｇと、トナー収容部４４からトナー補給口３４ｂを介して新しく補給されたトナーＴと、を混合して、トナー濃度（現像剤Ｇ中のトナーＴの割合である。）を均一化するものである。
【００６０】
現像剤混合部３４で混合されて適切なトナー濃度に調整された現像剤は、充分に摩擦帯電した状態で現像剤排出口３４ｃから排出されて、第２搬送部としての供給管３３内を移動して現像部２３に供給される。現像部２３に供給された現像剤Ｇは、供給スクリュ２３ｂによって長手方向に移送されながら、現像ローラ２３ａ上に担持される。図２中の反時計方向に回転する現像ローラ２３ａに担持された現像剤は、その後にドクターブレード２３ｄの位置に達する。そして、現像ローラ２３ａ上の現像剤Ｇは、ドクターブレード２３ｄの位置で適量に調整された後に、感光体ドラム２１との対向位置（現像領域である。）に達する。
【００６１】
その後、現像領域において、現像剤Ｇ中のトナーＴが、感光体ドラム２１表面に形成された静電潜像に付着する。詳しくは、レーザ光Ｌが照射された画像部の潜像電位（露光電位）と、現像ローラ２３ａに印加された現像バイアスとの、電位差（現像ポテンシャル）によって形成される電界によって、トナーＴが潜像に付着する。
【００６２】
その後、現像工程にて感光体ドラム２１に付着したトナーＴは、そのほとんどが中間転写ベルト２７上に転写される。そして、感光体ドラム２１上に残存した未転写のトナーＴが、クリーニングブレード２５ａ及びクリーニングローラ２５ｂによってクリーニング部２５内に回収される。
【００６３】
他方、現像領域を通過した現像ローラ２３ａ上の現像剤（トナー濃度が低下した状態になっている。）は、回収部２３ｆの位置で現像ローラ２３ａから離脱される。現像ローラ２３ａから離脱された現像剤Ｇは、回収スクリュ２３ｃによって回収されて、その後に回収管３２によって現像剤混合部３４に移送される。現像剤混合部３４に供給された現像剤は、トナー収容部４４から供給された補給トナーと混合されて適切なトナー濃度に調整された後に、再び現像部２３に供給される。このような現像剤の一連の循環サイクルが、現像装置内で繰り返される。
なお、第１搬送部としての回収管３２や第２搬送部としての供給管３３は、例えば、吐出型の粉体ポンプや搬送スクリュを用いることができる。
【００６４】
ここで、現像剤混合部３４の上方に設けられたトナー収容部４４（トナーカートリッジ）は、交換自在に構成されていて、その内部にはトナーＴ（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのいずれかである。）が収容されている。
トナー収容部３４内のトナーＴは、現像部２３内のトナーＴの消費にともない、トナー補給口３４ｂから現像剤混合部３４（現像装置）内に適宜に補給されるものである。現像部２３内のトナーＴの消費は、回収管３２上であって現像剤供給口３４ａ近傍に設置された透磁率センサ４０（トナー濃度検知手段）によって検知される。そして、トナー濃度（ＴＣ）が所定範囲内になるように制御される。
【００６５】
具体的には、透磁率センサ４０の出力値が所定値以下であるときにはその値に応じてトナー収容部部４４から現像剤混合部３４へのトナー補給がおこなわれ、透磁率センサ４０の出力値が所定値を超えるときにはトナー収容部部４４から現像剤混合部３４へのトナー補給が停止される。
本実施の形態１では、トナー濃度検知手段としての透磁率センサ４０を回収管３２の出口（現像剤供給口３４ｂ）の近傍に配設しているために、現像剤混合部３４に供給された現像剤のトナー濃度を正確に調整制御することができる。
【００６６】
以下、図２〜図６を参照して、現像剤混合部３４についてさらに詳しく説明する。
現像剤混合部３４は、現像剤供給口３４ａを介して供給される現像剤と、トナー補給口３４ｂを介して供給されるトナーと、が自重落下するように構成されている。具体的には、現像剤供給口３４ａ及びトナー補給口３４ｂは、現像剤排出口３４ｃに対して鉛直方向上方に配設されている。
さらに、現像剤混合部３４には、その落下経路中にて現像剤及び補給トナーが互いに衝突して分散・混合されるための分散・混合部としての分散板（板状部材）３５Ａ、３５Ｂが設置されている。
【００６７】
分散・混合部としての分散板３５Ａ、３５Ｂは、複数の貫通穴３６が形成された板状部材である。本実施の形態１では、現像剤混合部３４に２つの分散板３５Ａ、３５Ｂが設置されている。
図４を参照して、２つの分散板３５Ａ、３５Ｂ（所定距離をあけて鉛直方向に隣り合う板状部材である。）は、それぞれに形成された複数の貫通穴３６が互いに鉛直方向に重ならないように（鉛直方向に投影させた場合に互いの貫通穴３６が重ならないように）配設されている。すなわち、上方の分散板３６Ａの貫通穴３６を通過して下方に自重落下する現像剤が、下方の分散板３５Ｂの貫通穴３６をそのまま通過せずに、下方の分散板３５Ｂに一度衝突した後にその貫通穴３６から下方に自重落下するように、双方の分散板３５Ａ、３５Ｂの貫通穴３６の位置をずらして配設している。これにより、現像剤混合部３４において、現像部２３から供給された現像剤と、トナー収容部４４から供給されたトナーと、の分散性及び混合性を高めることができる。
【００６８】
なお、分散板３５に形成される貫通穴３６の形状は、図５（Ａ）に示すように円形にすることもできるし、図５（Ｂ）に示すように多角形（ここでは四角形である。）にすることもできる。また、一枚の分散板３５における複数の貫通穴３６は、互い違いに配置することもできるし、螺旋を描くように配置することもできるし、一定の間隔で規則正しく配置することもできる。さらに、分散板３５として、メッシュ等を使用することもできる。
【００６９】
また、本実施の形態１では、分散板３５に形成される貫通穴３６の大きさが、キャリアＣの粒径の５〜２０倍になるように設定されている。具体的に、図５（Ａ）に示すように、貫通穴３６が円形である場合には、貫通穴３６の直径がキャリアＣの粒径の５〜２０倍になるように設定する。また、図５（Ｂ）に示すように、貫通穴３６が多角形である場合には、貫通穴３６の内接円の直径がキャリアＣの粒径の５〜２０倍になるように設定する。
貫通穴３６の大きさが小さすぎると現像剤が貫通穴３６で詰まってしまい、大きすぎると分散板３５の混合能力が低下してしまう。本願発明者が粒径の異なるキャリアとトナーとを組み合わせて実験したところ、貫通穴３６の大きさが上述の範囲にあるときに、現像剤及び補給トナーが積極的に接触して、現像剤混合部３４から現像部２３に供給される現像剤の混合状態が良好で帯電量が均一化されることを知得した。
【００７０】
ここで、分散板３５Ａ、３５Ｂを含めて現像剤混合部３４を構成する部材は、非磁性ステンレス等の非磁性材料で形成されている。これにより、現像剤混合部３４の構成部材は磁化しないために、鉄を主成分とする現像剤が構成部材に付着・滞留して現像剤の流れをせき止める不具合が抑止される。さらに、現像剤混合部３４の構成部材は、トナーの帯電に対する影響を少なくするために、導電性材料で形成することが好ましい。
【００７１】
以下、現像剤混合部３４で現像剤中に補給トナーが分散・混合されるメカニズムについて詳述する。
まず、現像剤混合部３４の上方（鉛直方向上方）に配設された現像剤供給口３４ａ及びトナー補給口３４ｂから、それぞれ、現像剤（現像工程後でトナー濃度が低下した現像剤である。）とトナー（補給トナー）とが現像剤混合部３４内に供給される。
【００７２】
そして、供給された現像剤及び補給トナーは、第１の分散板３５Ａ上に自重落下する。そして、現像剤及び補給トナーは分散板３５Ａに衝突して、その自重や順次上方から落下してくる現像剤及び補給トナーの重量等の作用によって、周囲に一定間隔で配設された複数の貫通穴４６に向けて分割（分散）される（図６（Ａ）の矢印方向の移動である。）。その後、個々の貫通穴４６では、複数の衝突位置で分割された現像剤及び補給トナーが合流（混合）されて（図６（Ｂ）の矢印方向の移動である。）、貫通穴４６を通過した後に第２の分散板３５Ｂ上に自重落下する。
【００７３】
そして、第２の分散板３５Ｂ上でも、第１の分散板３５Ａ上での動作と同様に、現像剤及び補給トナーの分割・合流（分散・混合）がおこなわれる。このとき、上下に配設された２つの分散板３５Ａ、３５Ｂの貫通穴３６は、それぞれ鉛直方向に重ならないように配設されているために、第１の分散板３５Ａを通過した現像剤が自重落下してそのまま第２の分散板３５Ｂを通過することはない。したがって、現像剤の分散・混合が促進されることになる。
【００７４】
以上説明したように、現像剤及び補給トナーが複数の分散板３５Ａ、３５Ｂを通過することで、現像剤中における補給トナーの分散・混合が繰り返されて、現像剤混合部３４の現像剤排出口３４ｃから排出されて現像部２３に供給される現像剤は帯電量及びトナー濃度が均一化される。すなわち、現像部２３にて現像工程に用いられる現像剤の帯電量及びトナー濃度が均一化されて、高画質の画像が安定的に出力されることになる。
【００７５】
現像剤混合部３４の上端から補給された補給トナーＴと現像部２３から回収された現像剤とは、自重落下して移動する間に均一に混合されて、適切なトナー濃度に調整されて現像剤排出口３４ｃから排出される。
この現像剤混合部３４は、駆動源を有することなく、重力によって現像剤及び補給トナーを混合させる方式である。したがって、現像剤混合時に駆動エネルギーが消費されることもなく、故障もほとんどない。現像装置全体としても、現像部２３の現像ローラ２３ａ、供給スクリュ２３ｂ、回収スクリュ２３ｃを駆動するだけでよいので、現像装置全体として高信頼性化、省電力化、消音化が図れる。
また、本実施の形態１における現像剤混合部３４は、スクリュ（撹拌部材）等を用いて混合・撹拌する方式のものに比べて、現像剤にかかるストレスが少ないために、現像剤の寿命が延びることになる。
【００７６】
また、現像剤混合部３４は、現像部２３とは別体でユニット化されていて、供給管３３、回収管３２、トナー収納部４４に連結されているために、そのレイアウト上の制約が少ない。
２成分現像剤のキャリアは、画像形成を繰り返すとトナーや添加剤が表面に付着して汚染されたり、表面の膜がけずれたりして、帯電能力が経時的に劣化する。したがって、キャリアの耐久寿命は、５〜１３万枚／ｋｇとなっている。本実施の形態１における現像装置は、キャリア（現像剤）の交換時に、わざわざ現像部を分解する必要がなく、現像剤混合部３４の供給管３３、回収管３２を外すだけで現像部２３内に収容されていた現像剤を容易に排出することができる。そのため、現像剤の交換作業が効率化、簡素化される。
【００７７】
以上説明したように、本実施の形態１によれば、現像部２３とは別に現像剤混合部３４を設けて、その現像剤混合部３４において現像剤及びトナーを自重落下させて分散板３５Ａ、３５Ｂ（分散・混合部）で現像剤及びトナーを互いに衝突させて分散・混合させている。これによって、現像剤に与えるストレスが小さくなり、比較的簡易な構成で駆動エネルギーの消費が少なくなり、補給トナーが充分に現像剤に分散・混合されてトナー飛散や地肌汚れ等の不具合を確実に軽減することができる。
【００７８】
なお、本実施の形態１では、各プロセスカートリッジ２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫを、それぞれ、感光体ドラム２１、帯電部２２、クリーニング部２５を一体化して構成した。また、各現像部２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３ＢＫを、単体のユニットとして構成した。これに対して、各現像部２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３ＢＫを、各プロセスカートリッジ２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫと一体化することもできる。すなわち、プロセスカートリッジ２０を、感光体ドラム２１、帯電部２２、現像部２３、クリーニング部２５で構成することもできる。この場合にも、本実施の形態１と同様の効果を奏することになる。さらには、作像部のメンテナンス性が向上する。
【００７９】
実施の形態２．
図７にて、この発明の実施の形態２について詳細に説明する。
図７は、実施の形態２における現像装置とその近傍とを示す断面図である。本実施の形態２の現像装置は、現像装置にキャリアを補給するキャリア収容部４５と現像装置から現像剤を排出する現像剤排出手段とが設けられている点が、前記実施の形態１のものとは相違する。
【００８０】
図７に示すように、本実施の形態２における現像装置は、現像剤混合部３４の上方に、トナー収容部４４に加えてキャリア収容部４５が設置されている。キャリア収容部４５には新品のキャリア（又は現像剤）が収容されていて、キャリア補給口３４ｄを介して現像剤混合部３４（現像装置）に適宜にキャリアを供給する。
さらに、現像剤混合部３４の底部には、現像剤排出手段として、現像装置内の現像剤の一部又は全部を現像装置外に排出するための開口と、その開口を開閉するシャッタ３４ｅと、が設けられている。
【００８１】
そして、経時でキャリアが劣化したときに、シャッタ３４ｅを開放して現像剤混合部３４（現像装置）から劣化現像剤を排出して、キャリア収容部４５から新しいキャリアを補給する。これにより、現像装置内を循環するキャリアが適宜に新しいキャリアと入れ替えられるために、高画質の出力画像を経時においても安定的に提供することができる。
【００８２】
以上説明したように、本実施の形態２においても、前記実施の形態１と同様に、現像部２３とは別に現像剤混合部３４を設けて、その現像剤混合部３４において現像剤及びトナーを自重落下させて分散板３５Ａ、３５Ｂ（分散・混合部）で現像剤及びトナーを互いに衝突させて分散・混合させている。これによって、現像剤に与えるストレスが小さくなり、比較的簡易な構成で駆動エネルギーの消費が少なくなり、補給トナーが充分に現像剤に分散・混合されてトナー飛散や地肌汚れ等の不具合を確実に軽減することができる。
【００８３】
実施の形態３．
図８にて、この発明の実施の形態３について詳細に説明する。
図８は、実施の形態３における現像装置の現像剤混合部の一部を示す断面図であって、前記実施の形態１における図４に対応する図ある。本実施の形態３の現像装置は、分散板３５Ａ、３５Ｂに振動を与える加振手段４６が設置されている点が、前記実施の形態１のものとは相違する。
【００８４】
本実施の形態３では、現像剤混合部３４に加振手段４６（加振装置）が設置されている。加振手段４６は、分散板３５Ａ、３５Ｂを矢印方向に揺動して、分散板３５Ａ、３５Ｂに振動を与える。
このような構成により、経時に現像剤が劣化により流動性が低下して分散板３５Ａ、３５Ｂ上に現像剤が堆積するような不具合が抑止される。すなわち、加振手段４６により分散板３５Ａ、３５Ｂに振動を与えることで、現像剤が分散板３５Ａ、３５Ｂを通過する速度を上げることができる。
【００８５】
以上説明したように、本実施の形態３においても、前記各実施の形態と同様に、現像部２３とは別に現像剤混合部３４を設けて、その現像剤混合部３４において現像剤及びトナーを自重落下させて分散板３５Ａ、３５Ｂ（分散・混合部）で現像剤及びトナーを互いに衝突させて分散・混合させている。これによって、現像剤に与えるストレスが小さくなり、比較的簡易な構成で駆動エネルギーの消費が少なくなり、補給トナーが充分に現像剤に分散・混合されてトナー飛散や地肌汚れ等の不具合を確実に軽減することができる。
【００８６】
実施の形態４．
図９にて、この発明の実施の形態４について詳細に説明する。
図９は、実施の形態４における現像装置の現像剤混合部の一部を示す断面図であって、前記実施の形態１における図４に対応する図ある。本実施の形態４の現像装置は、現像剤混合部３４の内部に気体を送入する気体送入手段４７が設置されている点が、前記実施の形態１のものとは相違する。
【００８７】
図９に示すように、本実施の形態４では、現像剤混合部３４に気体送入手段４７（送気装置）が設置されている。気体送入手段４７は、現像剤混合部３４内において第２の分散板３５Ｂの下方から上方に向けて空気を送入する。これにより、２つの分散板３５Ａ、３５Ｂの間で対流が生じて、現像剤が気流に乗って持ち上げられた後に落下する。このとき、トナーとキャリアとの重さが異なるために、それぞれ対流する速度も異なってトナーとキャリアとの接触回数が増加する。そのため、トナーとキャリアとの摩擦が促進されて、最終的に現像剤混合部３４から排出される現像剤の帯電性が向上する。
【００８８】
以上説明したように、本実施の形態４においても、前記各実施の形態と同様に、現像部２３とは別に現像剤混合部３４を設けて、その現像剤混合部３４において現像剤及びトナーを自重落下させて分散板３５Ａ、３５Ｂ（分散・混合部）で現像剤及びトナーを互いに衝突させて分散・混合させている。これによって、現像剤に与えるストレスが小さくなり、比較的簡易な構成で駆動エネルギーの消費が少なくなり、補給トナーが充分に現像剤に分散・混合されてトナー飛散や地肌汚れ等の不具合を確実に軽減することができる。
【００８９】
実施の形態５．
図１０及び図１１にて、この発明の実施の形態５について詳細に説明する。
図１０は、実施の形態５における現像装置の現像剤混合部の一部を示す断面図であって、前記実施の形態１における図４に対応する図ある。図１１は、現像剤混合部の一部を示す斜視図である。本実施の形態５の現像装置は、２つの分散板３５Ａ、３５Ｂの間にすり鉢状部材３７と円錐状部材３８とが設置されている点が、前記実施の形態１のものとは相違する。
【００９０】
図１０及び図１１に示すように、本実施の形態５では、現像剤混合部３４にすり鉢状部材３７（傾斜部材）及び円錐状部材３８が設置されている。すり鉢状部材３７は、第１の分散板３５Ａの鉛直方向下方に配設されるとともに、その底部に貫通穴３７ａが形成されている。円錐状部材３８は、すり鉢状部材３７の鉛直方向下方であって第２の分散板３５Ｂの鉛直方向上方に複数配設されている。複数の円錐状部材３８は、その頂点が鉛直方向上方（すり鉢状部材３７の側である。）に向くように配設されている。
【００９１】
このような構成により、第１の分散板３５Ａを通過した現像剤は、すり鉢状部材３７の傾斜面に沿って貫通穴３７ａの位置に集まる。そして、現像剤は貫通穴３７ａから下方に落下して、複数の円錐状部材３８の頂点に衝突しながら水平方向に均等に分散される。このように、本実施の形態５における現像剤混合部３４では、現像剤混合部３４の壁面近傍の現像剤と中心部近傍の現像剤とが強制的に混合されるために、最終的に現像剤混合部３４から排出される現像剤の混合状態がさらに向上する。
【００９２】
以上説明したように、本実施の形態５においても、前記各実施の形態と同様に、現像部２３とは別に現像剤混合部３４を設けて、その現像剤混合部３４において現像剤及びトナーを自重落下させて分散板３５Ａ、３５Ｂ（分散・混合部）で現像剤及びトナーを互いに衝突させて分散・混合させている。これによって、現像剤に与えるストレスが小さくなり、比較的簡易な構成で駆動エネルギーの消費が少なくなり、補給トナーが充分に現像剤に分散・混合されてトナー飛散や地肌汚れ等の不具合を確実に軽減することができる。
【００９３】
なお、本発明が前記各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、前記各実施の形態の中で示唆した以外にも、前記各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、形状等は前記各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】
【００９４】
【図１】この発明の実施の形態１における画像形成装置を示す全体構成図である。
【図２】図１の画像形成装置における作像部を示す断面図である。
【図３】現像剤混合部を示す斜視図である。
【図４】現像剤混合部の一部を示す断面図である。
【図５】分散・混合部を示す上面図である。
【図６】貫通穴を通過する現像剤を示す模式図である。
【図７】この発明の実施の形態２における現像装置の近傍を示す断面図である。
【図８】この発明の実施の形態３における現像剤混合部の一部を示す断面図である。
【図９】この発明の実施の形態４における現像剤混合部の一部を示す断面図である。
【図１０】この発明の実施の形態５における現像剤混合部の一部を示す断面図である。
【図１１】図１０の現像剤混合部を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００９５】
１  画像形成装置本体（装置本体）、
２０、２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫ  プロセスカートリッジ、
２１  感光体ドラム（像担持体）、
２３、２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３ＢＫ  現像部、
２３ａ  現像ローラ、  ２３ｂ  供給スクリュ、  ２３ｃ  回収スクリュ、
２３ｄ  ドクターブレード、  ２３ｅ  供給部、  ２３ｆ  回収部、
３２  回収管（第１搬送部）、  ３３  供給管（第２搬送部）、
３４  現像剤混合部、
３４ａ  現像剤供給口、  ３４ｂ  トナー補給口、
３４ｃ  現像剤排出口、  ３４ｄ  キャリア補給口、
３４ｅ  シャッタ（現像剤排出手段）、
３５、３５Ａ、３５Ｂ  分散板（分散・混合部、板状部材）、  ３６  貫通穴、
３７  すり鉢状部材、  ３７ａ  貫通穴、
３８  円錐状部材、  ４０  透磁率センサ（トナー濃度検知手段）、
４４、４４Ｙ、４４Ｍ、４４Ｃ、４４Ｂ  トナー収容部、
４５  キャリア収容部、  ４６  加振手段、  ４７  気体送入手段、
Ｇ  ２成分現像剤（現像剤）、  Ｃ  キャリア、  Ｔ  トナー。
【図１】
0004721426.tif 000002
【図２】
0004721426.tif 000003
【図３】
0004721426.tif 000004
【図４】
0004721426.tif 000005
【図５】
0004721426.tif 000006
【図６】
0004721426.tif 000007
【図７】
0004721426.tif 000008
【図８】
0004721426.tif 000009
【図９】
0004721426.tif 000010
【図１０】
0004721426.tif 000011
【図１１】
0004721426.tif 000012