(57)【要約】【課題】現像後の現像剤の均一混合性に優れた小型の縦循環方式の現像装置を提供する。【解決手段】第二の現像剤搬送路３から第一の現像剤搬送路４に、現像剤を汲み上げるマグネットローラ２３と、その外周面に接近して配置され、現像剤搬送方向に傾斜した傾斜面２５‘を有し、傾斜面２５’により、マグネットローラ２３上に保持された現像剤を剥離すると共に、第一の現像剤搬送手段１７に向かって搬送する剥離搬送手段とを具備し、マグネットローラ２３及びマグネットローラ２３近傍の第一の現像剤搬送手段１７と第一の現像剤搬送路４との開口断面積を、マグネットローラ２３近傍を除く、第一の現像剤搬送手段１７と第一の現像剤搬送路４との開口断面積よりも大きくする。【選択図】図７
2005352225.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に静電潜像を形成し、回転可能な静電潜像保持部材と、
前記静電潜像を可視化するために、トナーとキャリアとからなる二成分現像剤を、前記静電潜像保持部材表面に供給する現像剤保持部材と、
前記現像剤保持部材と平行に上下配置された２つの現像剤搬送路と、
前記現像剤搬送路の両端部に設けられ、上側に位置する第一の現像剤搬送路と、下側に位置する第二の現像剤搬送路とを相互に連通する２つの連通口と、
前記第一の現像剤搬送路に設置され、現像剤を第一の方向に搬送する第一の現像剤搬送手段と、前記第二の現像剤搬送路に配置され、現像剤を前記第一の方向とは逆の第二の方向に搬送するとともに、前記現像剤保持部材に供給する第二の現像剤搬送手段と、
前記一方の連通口上方かつ前記第一の現像剤搬送手段端部に配置され、前記第二の現像剤搬送路内を搬送されてきた現像剤を、前記第一の現像剤搬送路内へ汲み上げるマグネットローラと、
前記マグネットローラ表面に接触または近接して配置され、前記第一の現像剤搬送方向に傾斜した傾斜面を有し、前記傾斜面により、前記マグネットローラ上に保持された現像剤を剥離すると共に、前記第一の現像剤搬送手段に向かって搬送する剥離搬送手段と、を具備する現像装置であって、
前記マグネットローラ及びマグネットローラ近傍の第一の現像剤搬送手段と前記第一の現像剤搬送路との開口断面積が、前記マグネットローラ近傍を除く、前記第一の現像剤搬送手段と前記第一の現像剤搬送路との開口断面積よりも大きいことを特徴とする現像装置。
【請求項２】
第一及び第二の現像剤搬送手段がスクリューであって、少なくともマグネットローラ近傍における前記第一の現像剤搬送手段の現像剤搬送能力が、前記第二の現像剤搬送手段の現像剤搬送能力よりも小さいことを特徴とする、特許請求の範囲第１項記載の現像装置。
【請求項３】
少なくとも形状係数ＳＦ値が１４０以下であるトナーを用いることを特徴とする、特許請求の範囲第１項または第２項記載の現像装置。
【請求項４】
フッ素変性シリコーンを表面にコーティングした磁性体含有の樹脂キャリアを用いることを特徴とする、特許請求の範囲第１項から第３項のいずれかに記載の現像装置。
【請求項５】
トナー中に滑剤として、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸マグネシウムの金属石けんを少なくとも一つ以上含むことを特徴とする、特許請求の範囲第１項から第４項のいずれかに記載の現像装置。
【請求項６】
トナー補給口が、マグネットローラ直上に設けられたことを特徴とする、特許請求の範囲第１項から第５項のいずれかに記載の現像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に用いられる現像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、一様に帯電した感光体ドラムの外周面である原稿画像部を光走査して静電潜像を形成し、これを、着色樹脂であるトナーによって可視化する電子写真方式の画像形成装置は、高速の画像形成が可能であることからディジタル方式のプリンタや複写機などに広く採用されている。
【０００３】
近年、特にカラー化に対する要求が高まり、電子写真方式の画像形成装置においても、シアン、マゼンタ、イエローおよびブラックの４色のトナー像よりなるフルカラー画像形成装置が実現している。このような電子写真方式の画像形成装置においては、近年、高速・高画質化に加え、省スペースを達成するために、装置本体の小型化の要求が高まっている。
【０００４】
一方、静電潜像の現像に用いる現像剤としては、高画質、低ランニングコストの実現が可能な、キャリアとトナーとから成る二成分現像剤が広く使用されており、マグネット内蔵の現像スリーブを備えた現像装置により、前記現像剤を磁気ブラシの形で感光体ドラム表面に摺擦して、前記ドラム表面に形成される静電潜像の現像が行われている。
【０００５】
上記のような現像装置では、現像装置内にスクリューを２つ水平に配置し、これら２つのスクリュー間で現像剤を循環させることにより、トナーとキャリアとの均一混合及びトナーの摩擦帯電が十分行われるようになっている。
【０００６】
しかしながら、従来においては、上述のように、スクリューを２つ水平方向に配置していたため、現像装置を断面からみると、横方向に大きくなってしまっていた。このため、各トナー色に対応する画像形成ユニットを横方向に並べる４連タンデム方式の画像形成装置に、このような現像装置を用いると、隣り合う感光体ドラムピッチが大きくなってしまい、画像形成装置本体が大きくなってしまうという課題があった。
【０００７】
この課題を解決する現像装置として、例えば、特許文献１などには、縦循環方式の現像装置が開示されている。この現像装置では、現像スリーブを収容する現像ハウジングが、上下に区画されており、下部側に現像スリーブが配置されていると共に、上部側及び下部側のそれぞれに現像スリーブの軸方向に沿って、互いに反対方向に現像剤送りを行うスクリューが設けられている。さらに、現像剤を下部側のスクリューから上部側のスクリューに重力に逆らって汲み上げるために発生する、汲み上げ部での現像剤溜まり、及び現像剤ストレスに対し、マグネットローラを用いた汲み上げを行うことで、それを防止している。このようにして、縦方向の現像剤の搬送をスムーズに行うとともに、断面の横幅が狭い現像装置を実現している。
【特許文献１】特開平１０−３１３６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上述の先行技術に開示されている縦循環方式の現像装置は、汲み上げ後の現像剤をすぐに上部側に設けられたスクリューによって搬送してしまう為、汲み上げ部での現像剤の混合攪拌性が乏しく、現像によりトナー濃度が不均一になった現像剤を均一化するのに時間を要する。更に、汲み上げ部より下流側で行うトナー補給のタイミングによっては、現像剤のトナー濃度ムラをより促進してしまう恐れがある。特に、現像装置の更なる小型化を考えた場合、現像剤１循環当たりの攪拌時間が短くなる上、スクリューの小径化に伴ってスクリューの現像剤攪拌能力が低下するので、トナーが均一に混合されてトナー濃度が安定になるまでにかなりの時間を要する。このため、出力画像に濃度ムラを生じ易くなるという問題がある。
【０００９】
また、上述の先行技術に開示されているような縦循環方式の現像装置では、下部側から上部側へ現像剤を汲み上げる構造上、汲み上げ上部側に、下部側のスクリューによって搬送されてくる現像剤を十分受け取れるだけのスペース或いは搬送能力がないと、下部側のスクリュー端部で、現像剤の溜まりや詰まりが生じてしまう。この現像剤の溜まりが、スクリュー上の画像印字領域に相当する部分に存在すると、現像スリーブ上に層形成する現像剤量が変化してしまい、画像の濃度ムラが生じてしまうという欠点がある。また、現像剤溜まりにおいて、現像剤に大きなストレスがかかってしまい、現像剤の劣化が起きてしまうという問題も発生する。さらに、この部分で詰まりが発生すると、最悪の場合、スクリューが破断してしまい、現像装置として機能しなくなってしまう恐れもある。
【００１０】
特に、現像装置の更なる小型化を目指す場合、現像装置内のトナー量が、装置の大きさに比例して少なくなるため、現像によるトナー消費により、出力画像左右での濃度差が発生し易くなる。この時、この濃度差を発生させない為には、現像剤の循環スピードを速める必要があるが、その為には、汲み上げスピードも速める必要があり、上記現像剤の溜まり・詰まり、及び現像剤劣化がより発生し易くなる。
【００１１】
そこで本発明は、以上の技術的課題を解決するために為されたものであり、縦循環方式の現像装置を更に小型化した場合であっても、汲み上げ部での現像剤詰まり、溢れがなく、また、現像後の現像剤の均一混合性に優れ、さらに、トナーが補給されてから短時間で装置内のトナー濃度が一定値以上に安定し、長期間安定した画像品質を保持できる現像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】
この課題を解決するために、請求項１記載の発明は、表面に静電潜像を形成し、回転可能な静電潜像保持部材と、前記静電潜像を可視化するために、トナーとキャリアとからなる二成分現像剤を、前記静電潜像保持部材表面に供給する現像剤保持部材と、前記現像剤保持部材と平行に上下配置された２つの現像剤搬送路と、前記現像剤搬送路の両端部に設けられ、上側に位置する第一の現像剤搬送路と、下側に位置する第二の現像剤搬送路とを相互に連通する２つの連通口と、前記第一の現像剤搬送路に設置され、現像剤を第一の方向に搬送する第一の現像剤搬送手段と、前記第二の現像剤搬送路に配置され、現像剤を前記第一の方向とは逆の第二の方向に搬送するとともに、前記現像剤保持部材に供給する第二の現像剤搬送手段と、前記一方の連通口上方かつ前記第一の現像剤搬送手段端部に配置され、前記第二の現像剤搬送路内を搬送されてきた現像剤を、前記第一の現像剤搬送路内へ汲み上げるマグネットローラと、前記マグネットローラ表面に接触または近接して配置され、前記第一の現像剤搬送方向に傾斜した傾斜面を有し、前記傾斜面により、前記マグネットローラ上に保持された現像剤を剥離すると共に、前記第一の現像剤搬送手段に向かって搬送する剥離搬送手段と、を具備する現像装置であって、前記マグネットローラ及びマグネットローラ近傍の第一の現像剤搬送手段と前記第一の現像剤搬送路との開口断面積が、前記マグネットローラ近傍を除く、前記第一の現像剤搬送手段と前記第一の現像剤搬送路との開口断面積よりも大きいことを特徴とする。
本発明の現像装置においては、先行技術の現像装置と同様、上側に位置する第一の現像剤搬送路と下側に位置する第二の現像剤搬送路との間で、現像剤の縦循環搬送を行いながら、第二の現像剤搬送路に対面する現像剤保持部材に現像剤が供給されて現像が行われるが、第二の現像剤搬送路から第一の現像剤搬送路への現像剤の汲み上げ搬送は、第一の現像剤搬送手段端部に配置されたマグネットローラと、その外周面に接触または近接して配置され、第一の現像剤搬送方向に傾斜した傾斜面を有する剥離搬送手段とを用いて行われる。この時、マグネットローラ及びマグネットローラ近傍の第一の現像剤搬送手段と第一の現像剤搬送路との開口断面積を、マグネットローラ近傍を除く、第一の現像剤搬送手段と第一の現像剤搬送路との開口断面積よりも大きくとる、すなわち、汲み上げ後の現像剤をすぐに第一の現像剤搬送手段に送らないよう、マグネットローラ近傍に一時的に現像剤をバッファするスペースを設けたことが、本発明の顕著な特徴である。すなわち、ここで、先に汲み上げられた現像剤が一時的にバッファされ、後から汲み上げられる現像剤と、マグネットローラ上に形成される磁気ブラシの回転作用により、十分混合攪拌されることになり、汲み上げ後の現像剤の濃度均一化が促進される。また同時に、マグネットローラ近傍の十分なスペースの確保により、マグネットローラ下方に位置する第二の現像剤搬送路端部における、現像剤の溜まり、詰まり、或いは、それらにより引き起こされる画像濃度ムラ、現像剤劣化、スクリューの破断も有効に防止することができる。
【００１３】
また、請求項２記載の発明は、第一及び第二の現像剤搬送手段がスクリューであって、少なくともマグネットローラ近傍における前記第一の現像剤搬送手段の現像剤搬送能力が、前記第二の現像剤搬送手段の現像剤搬送能力よりも小さいことを特徴とする。
【００１４】
本発明の現像装置においては、現像剤搬送手段の搬送能力の違いにより、汲み上げ後の現像剤が、より長い時間、マグネットローラ近傍のバッファスペースに存在し混合攪拌されることになるので、汲み上げ後の現像剤の濃度均一化に対し、より有効な効果を得ることができる。
【００１５】
また、請求項３記載の発明は、少なくとも形状係数ＳＦ値が１４０以下であるトナーを用いることを特徴とする。
【００１６】
本発明の現像装置においては、球形度の高いトナーが、トナー同士或いはキャリアとの摩擦力を低減させる効果を発揮する。この為、現像剤の流動性が向上し、マグネットローラ近傍のバッファスペースにおける現像剤の混合攪拌性向上、すなわち汲み上げ後の現像剤の濃度均一化をより促進することができる。さらに、ストレスを受けた際も形状変化が起こりにくく、離形剤であるワックス成分のキャリアへの移行が発生しにくい為、キャリアの帯電性能低下も有効に防止することができる。
【００１７】
また、請求項４記載の発明は、フッ素変性シリコーンを表面にコーティングした磁性体含有の樹脂キャリアを用いることを特徴とする。
【００１８】
本発明の現像装置においては、滑り性の高いキャリアによって、キャリアのマグネットローラへの付着力及びキャリア同士の摩擦力が低減する為、現像剤のマグネットローラからの安定剥離が実現できると共に、マグネットローラ近傍のバッファスペースにおける現像剤の混合攪拌性も向上し、汲み上げ後の現像剤の濃度均一化をより促進することができる。さらに、キャリア表面にトナー外添剤が付着しにくくなり、キャリア自身の帯電性能を安定に保つことができ、長期に渡る印字においても、トナー帯電特性の安定化を実現できる。
【００１９】
また、請求項５記載の発明は、トナー中に滑剤として、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸マグネシウムの金属石けんを少なくとも一つ以上含むことを特徴とする。
【００２０】
本発明の現像装置においては、金属石けんの作用によって、トナー同士或いはキャリアとの摩擦力が低減する為、現像剤の流動性が向上し、マグネットローラ近傍のバッファスペースにおける現像剤の混合攪拌性向上、すなわち汲み上げ後の現像剤の濃度均一化をより促進することができる。
【００２１】
また、請求項６記載の発明は、トナー補給口が、マグネットローラ直上に設けられたことを特徴とした。
【００２２】
本発明の現像装置においては、新しく補給されたトナーを、磁気ブラシが形成されたマグネットローラ上に補給することになる為、磁気ブラシの回転作用と、マグネットローラ近傍のバッファスペースにおける混合攪拌作用により、迅速に現像剤中に均一に分散されることとなり、トナーが補給されてから短時間で装置内のトナー濃度が一定値以上に安定し、長期間安定した画像品質を保持できる。
【発明の効果】
【００２３】
以上説明したように、本発明の現像装置によれば、縦循環方式の現像装置を更に小型化した場合であっても、汲み上げ部での現像剤詰まり、溢れがなく、また、現像後の現像剤の均一混合性に優れ、さらに、トナーが補給されてから短時間で装置内のトナー濃度が一定値以上に安定し、長期間安定した画像品質を保持できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態について、添付図面に示す具体例に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明の実施の形態１における現像装置の概略を示す斜視図であり、図２は、図１の現像装置を矢印Ａ方向から示した要部断面図であり、図３は、図２のＡ−Ａ側断面を感光体ドラムと共に示す図であり、図４は、図２のＢ−Ｂ側断面を感光体ドラムと共に示す図であり、図５は、図２のＣで示す領域の部分断面図であり、図６は、本実施の形態２における現像装置の、第一及び第二の現像剤搬送手段を示す図であり、図７は、本発明の実施の形態６における現像装置の、図２に示す実施の形態１のＢ−Ｂ位置に相当する側断面を感光体と共に示す図である。なお、これらの図面において同一の部材には同一の符号を付しており、重複した説明は省略されている。また、以下に示す実施の形態は、単なる例示にすぎず、本発明を何ら限定するものではない。従って、本発明は当然に、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能である。
【００２５】
（実施の形態１）
図１乃至図５に示すように、本実施の形態にかかる現像装置は、全体として１で示す、ＡＢＳなどの樹脂材料からなる現像ハウジングを備えており、特に図２及び図３の断面図から明らかな通り、この現像ハウジングは、仕切り壁２によって下部側の現像剤搬送路３（第二の現像剤搬送路）と上部側の現像剤搬送路４（第一の現像剤搬送路）とに区画されている。下部側の現像剤搬送路３には、外側への張り出し部３’が形成されており、この張り出し部３’内には、現像ローラ５（現像剤保持部材）が突出して設けられており、且つ現像ローラ５の表面との間に一定間隔を置いて、穂切りブレード６が配置されている。ここで、この現像ローラ５は、所定数の磁極が配列された固定磁石ローラをアルミ等の非磁性現像スリーブ内に内蔵した構成となっており、穂切りブレード６によって一定の長さに調整された現像剤の磁気ブラシを、現像スリーブの回転により、現像域に搬送させるものである。また、穂切りブレード６は、現像スリーブ上を搬送される現像剤搬送量を、現像ローラ５とのギャップにより規制するものであるが、本実施の形態においては、この穂切りブレード６として、現像ローラ５との軸間調整により比較的容易にギャップの管理、すなわち穂立ち高さの管理が可能な、非磁性の円形シャフト（ＳＵＳ３０３、Φ５）を用いた。また、この現像ローラ５と穂切りブレード６は、張り出し部３‘に固定配置されるポリアセタールなどの樹脂部材からなる軸受け８を介して、現像ハウジング１の張り出し部３’内に固定される。なお、本実施の形態では、穂切りブレード６と現像ローラ５とのギャップを０．４ｍｍに設定した。
【００２６】
一方、前記現像ローラ５は、図３に示すように、回転感光体ドラム１０（静電潜像保持部材）に対面するように配置される。この時、現像ローラ５と感光体ドラム１０とのギャップ調整は、図１、図４、及び図５に示す、軸受け８の両サイドに設けた樹脂製のギャップコロ７の径を変更して行う。なお、本実施の形態では、感光体ドラム１０表面と現像ローラ５表面とのギャップを０．３ｍｍに設定した。また、図示されていないが、感光体ドラム１０の回転方向上流側には、主帯電装置及び画像露光を行う光学系が配置されており、その下流側には、スコロトロン等の転写器或いは転写ローラから成る転写機構、除電機構及びクリーニングブレード等のクリーニング装置が配置されている。すなわち、主帯電装置により感光体ドラム１０表面が一様に帯電され、光学系による画像露光により感光体ドラム１０表面に静電潜像が形成され、前述した現像ローラ５により現像域（現像ローラ５と感光体ドラム１０との間）に搬送された現像剤の磁気ブラシが静電潜像に摺擦され、その結果、感光体ドラム１０の表面にトナー像が形成される。このトナー像は、転写機構により、所定の転写紙表面に転写される。転写トナー像は、転写紙の排出経路上に設けられている定着機構により、熱、圧力等の公知の手段により、転写紙表面に定着される。一方、トナー像の転写が終了した後の感光体ドラム１０の表面は、除電機構により除電されて主帯電前の電位に戻され、更にクリーニング機構により、感光体ドラム表面に残存するトナーが除去され、これにより、画像形成の１サイクルが完了する。
【００２７】
特に、図２乃至図４に示すように、現像ハウジング１の下部側の現像剤搬送路３内には、現像ローラ５と間隔を置いて、その軸方向に沿って延びる下部側スクリュー１５（第二の現像剤搬送手段）が設けられている。更に、上部側の現像剤搬送路４内には、例えば、現像剤の透磁率から現像剤中のトナー濃度を検知するセンサ１６が配置されていると共に、やはり現像ローラ５の軸方向に沿って延びている上部側スクリュー１７（第一の現像剤搬送手段）が設けられている。また、図２に示すように、下部側の現像剤搬送路３内の下部側スクリュー１５と、上部側の現像剤搬送路４内の上部側スクリュー１７とは、現像ローラ５の軸方向に沿って互いに反対方向に現像剤を搬送するように、その羽根或いは回転方向が設定されており、例えば上部側スクリュー１７は、図２中の矢印Ｘの方向（第一の現像剤搬送方向）に現像剤の攪拌送りを行い、下部側スクリュー１５は、図２中の矢印Ｙの方向（第二の現像剤搬送方向）に現像剤の搬送送りを行うように設定されている。なお、本実施の形態では、上部側スクリュー１７、下部側スクリュー１５として、軸径（Φ５）、スクリュー外径（Φ１２）、スクリューピッチ（２５ｍｍ）が同じで、巻き方向と長さがそれぞれ異なる（上部側スクリュー：右巻き、２４６ｍｍ、下部側スクリュー：左巻き、２６５ｍｍ）ものを用い、それらを同回転数（１５１ｒｐｍ）で回転するよう、ギア列を介して連結した。
【００２８】
図１に示すように、現像ローラ５が収容されている下部側の現像剤搬送路３の張り出し部３’は、現像ハウジング１の長手方向の一部に形成されており、上下現像剤搬送路の長手方向両端に位置する部分には、張り出し部３’（現像ローラ５）は配置されていない。これは、連通口２０、２１では、現像剤の流れが不均一となりやすいため、現像ローラ５が隣接していると、現像ローラ５への現像剤の供給ムラを生じやすくなる為である。
【００２９】
また、図２に示すように、現像ハウジング１の長手方向両端部には、上下現像剤搬送路を連通する連通口２０、２１が形成されている。上部側スクリュー１７の現像剤搬送方向（矢印Ｘ方向）の先端部分に位置する連通口２０においては、仕切り壁２に適切な大きさの開口（幅６．５ｍｍ×長さ２０ｍｍ）が形成されており、この開口を介して、上部側スクリュー１７によって攪拌搬送されてきた現像剤が自重により、上部側の現像剤搬送路４から下部側の現像剤搬送路３内に落下するようになっている。
【００３０】
一方、下部側スクリュー１５の現像剤搬送方向（矢印Ｙ方向）の先端部分に位置する連通口２１（幅１０ｍｍ×長さ２０ｍｍ）上方には、前記上部側スクリュー端部２２に連結される形でマグネットローラ２３が設置されている。このマグネットローラ２３は、その軸が前記上部側スクリュー１７の回転軸と同軸になるように連結されており、その外径を上部側スクリュー１７の外径（Φ１２）と略一致させている。そして、図４に示すように、マグネットローラ２３を前記上部側スクリュー１７の回転と共に同方向に回転させ、下部側の現像剤搬送路３内の現像剤を磁気ブラシの形で上部側の現像剤搬送路４内に汲み上げている。なお、本実施の形態では、マグネットローラ２３として、ニトロルゴム等のゴム素材にバリュウムフェライトの粉末を混ぜ合わせたゴム磁石ローラであり、おおよそ９０°毎に、異極同磁力（６５ｍＴ）の磁極を合計４極（Ｎ、Ｓ、Ｎ、Ｓ）着磁した、長さ１８ｍｍのものを用いた。また、その両端面には、マグネットローラ２３と外径の等しいＳＵＳ４３０などの磁性プレート（不図示、厚み０．５ｍｍ）が貼り付けられており、現像剤が磁石ローラ２３の両端面に付着することや、それに伴う現像剤の詰まりや滞留を防止している。
【００３１】
また図４に示すように、マグネットローラ２３の垂直上方位置ａに対して、その回転方向下流側に、マグネットローラ２３表面に近接する状態で、スクレーパ２５（剥離搬送手段）が設けられている。なお、本実施の形態では、マグネットローラ２３外周面とスクレーパ２５とのギャップを０．２ｍｍとした。このスクレーパ２５は、図５に示すように、マグネットローラ２３の回転軸１７‘を通る水平面を、矢印Ｘ方向（第一の現像剤搬送方向）に傾斜させた傾斜面２５‘を有し、現像ハウジング１と一体的に構成されている。なお、この傾斜面の傾斜角α（前述の水平面基準）は、マグネットローラ近傍に一時的にバッファされる現像剤量と、スクレーパ２５により上部側スクリュー１７へ搬送される現像剤量とのバランスなどを考慮し、１０°以上３０°以下（１０°＜α＜３０°）の範囲に設定することが好ましい。傾斜角αが１０°より小さいと、傾斜面２５’を利用した剥離現像剤の矢印Ｘ方向へ搬送力が弱くなり、汲み上げ部での現像剤詰まり、溢れが発生する。反対に傾斜角αが３０°より大きいと、傾斜面２５‘を利用した剥離現像剤の矢印Ｘ方向への搬送力が大きくなり、後述のマグネットローラ２３近傍の現像剤バッファスペースにおける、現像剤攪拌時間が短くなってしまう為、バッファスペースにおける現像剤の混合攪拌効果が弱くなる。なお、この傾斜角αは、マグネットローラ２３による現像剤汲み上げ量、マグネットローラ２３の長さ、現像剤条件などの条件に応じて実験的に求められる。本実施の形態では、これらの条件を考慮して、傾斜角αを２５°に設定した。
【００３２】
さらに、図４及び図５に示すように、マグネットローラ２３と、それと連続して繋がる上部側スクリュー１７の一部を取り囲む、上部側現像剤搬送路４の空間の広さ（開口断面積）を、上部側スクリュー１７の残りの部分を取り囲む、上部側現像剤搬送路４の空間の広さ（開口断面積）よりも広くとる（ドーム形状）ことで、汲み上げ後の現像剤を一時的にバッファできるスペースを設けた。またこの時、マグネットローラ２３による現像剤の汲み上げをスムーズに行う為、図４に示すように、下部側の現像剤搬送路３から上部側の現像剤搬送路４に繋がる壁面と、マグネットローラ２３外周面との隙間（隙間Ｄ）を、スクリュー外周面とその回りの壁面との隙間よりも広くした。この隙間Ｄは、下部側スクリューの単位時間当たりの現像剤搬送量、マグネットローラ２３の現像剤汲み上げ性能、現像剤条件などの条件に応じて実験的に求めることができる。なお、本実施の形態では、それら条件を考慮して、隙間Ｄを３．５ｍｍとした。
【００３３】
また、図１及び図２に示すように、この汲み上げ部の下流側に、トナー補給口３０を設けた。現像の繰り返しによるトナー消費により、現像装置内のトナー濃度が所定値以下に減少したことがセンサ１６によって検知されると、不図示のトナーカートリッジから、このトナー補給口３０’を介して、上側の現像剤搬送路４内に所定量のトナーが補給され、一定のトナー濃度が確保される。
【００３４】
次に、本実施の形態において、上記各条件を決定するに当たって用いたトナー及びキャリアについて説明する。
【００３５】
本実施の形態で用いたトナーは、マゼンタトナーであり、ポリエステル樹脂８６重量％にマゼンタ着色剤であるアゾ系顔料５重量％、離型剤カルナウバワックス６重量％、および、サルチル酸系亜鉛からなる電荷制御剤３重量％を予備混合、溶融混練し、粗粉砕後に微粉砕、分級し、平均粒径が７．１μｍの非磁性のトナー母体粒子を得た後、このトナー母体粒子９８．５重量％に外添剤として疎水性シリカ１．０重量％と疎水性のチタニア０．５重量％を外添（混合）処理したものである。
【００３６】
また、本実施の形態で用いたキャリアは、磁性体含有の樹脂キャリア（以下、樹脂キャリアと称す）であり、主成分として熱硬化性のフェノール樹脂１２重量％に、平均粒径０．２μｍのマグネタイト８８重量％を分散させ、平均粒径を３５μｍとしたものである。さらに、キャリア表面は、ジメチルシリコーン樹脂でコート処理を行い、体積抵抗値を１×１０13Ω・ｃｍとした。この時、比重は３．７ｇ／ｃｍ３、飽和磁化は６０．２Ａｍ２／Ｋｇとなった。
【００３７】
本実施の形態においては、上記トナーと樹脂キャリアで構成される、トナー濃度１０．５％の現像剤１２０ｇを現像装置内に充填した。
【００３８】
なお、上記トナー及び樹脂キャリアの物性値は、以下の方法を用いて測定した。
【００３９】
まず、トナーの粒度分布は、コールターカウンター（コールターカウンター社製）を用いて測定した。
【００４０】
次に、キャリアの磁化の強さは、振動試料型磁力計（東英工業株式会社：ＶＳＭ−Ｐ７−１５型）を用いて測定した。なお、測定磁界は７９．５８ｋＡ／ｍ（１ｋＯｅ）、測定環境は温度２３℃／湿度５０％とした。
【００４１】
また、キャリア抵抗は、極超絶縁抵抗計（東亜ＤＫＫ社製：ＳＭ−８２１０）を用いて測定した。なお、電極間距離を０．４ｍｍとし、電極のそれぞれの外側部分に幅３０ｍｍ×１３ｍｍの断面積を有する磁石を貼り付けて対向させた。電極内部の磁力はガウスメータ（東洋磁気工業社製：ＨＧＭ８９００）で測定したところ６０ｍＴであった。電極間に０．２ｇのキャリアを投入し、５０Ｖの電圧を印加し、３０秒後の抵抗値を測定した。電極面積と電極間距離から体積抵抗率を計算した。測定環境は温度２３℃／湿度５０％とした。
【００４２】
また、キャリアの比重は、ベッグマン社製の空気比較式比重計を用いて測定した。なお、サンプル量は３０ｇとして測定した。
【００４３】
また、キャリアの粒度分布は、レーザー回折／散乱の原理を使用した粒度分布測定装置（堀場製作所製：ＬＡ−９２０）を用いて測定した。なお、界面活性剤ラウリル硫酸ナトリウムを添加した分散液中でキャリア粒径の測定を行った。
以上、かかる構成によれば、下部側の現像剤搬送路を搬送されてきた現像剤は、マグネットローラ２３の回転により、磁気ブラシの形で隙間Ｄを通過して上部側の現像剤搬送路にスムーズに汲み上げられる。その後、この現像剤は、スクレーパ２５の傾斜面２５‘を利用してマグネットローラ２３表面から剥離される。この時、傾斜面２５’上で剥離された現像剤は、マグネットローラ２３及びマグネットローラ２３近傍のスクリュー１７の回りに設けられたスペースに一時的にバッファされ、マグネットローラ２３上に形成される磁気ブラシの回転作用を利用して、後から剥離されてくる現像剤と十分混合攪拌されながら、傾斜面２５‘の傾斜を利用して、上部側のスクリュー１７に送られる。これにより、現像によるトナー消費で濃度不均一となった現像剤は、この汲み上げ部における混合攪拌効果により、速やかに均一化される。また、隙間Ｄ及びマグネットローラ近傍に十分なスペースを確保したことで、マグネットローラ下方に位置する第二の現像剤搬送路端部における、現像剤の溜まり、詰まり、或いは、それらにより引き起こされる画像濃度ムラ、現像剤劣化、スクリューの破断等も有効に防止できる。
【００４４】
また、汲み上げ部より下流側に設けられたトナー補給口から新しく補給されたトナーは、マグネットローラ近傍のバッファスペースで濃度均一化が図られた現像剤と混合されることになる為、トナーが補給されてから、比較的短時間で装置内のトナー濃度が一定値以上に安定し、長期間安定した画像品質を保持できる。
【００４５】
なお、本実施の形態において、穂切りブレード６として非磁性円形シャフトを用いたが、現像剤条件、規定ライフ、現像ローラ５の磁極配置などの条件に応じて、非磁性の板ブレードや、磁性の円形シャフト、板ブレード、あるいは磁性、非磁性の板ブレードを重ね合わせたもの等を用いても良い。
【００４６】
なお、本実施の形態では、下部側スクリュー１５の回転軸が、現像ローラ５の回転軸に比べ、上方に配置されている例で説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、下部側のスクリューから上部側のスクリューへ現像剤を汲み上げる形態であれば、下部側スクリュー１５の回転軸を、現像ローラ５の回転軸と同じ高さ、或いは下方に配置しても良い。
【００４７】
なお、本実施の形態において、マグネットローラ２３としてニトロルゴム等のゴム素材にバリュウムフェライトの粉末を混ぜ合わせたゴム磁石ローラを用いたが、ニトロルゴム等のゴム素材のかわりに、ナイロンなどの合成樹脂を結合して用いたプラスチック磁石ローラを用いても良いし、アルミ等の非磁性のスリーブ内にプラスチック磁石等の複数の磁極を内蔵したマグネットローラを用いても良い。なおスリーブ内に複数の磁極を内蔵したマグネットローラを用いる場合は、スリーブを固定して、内部の磁極を回転する構成、或いはスリーブを回転して、内部の磁極を固定する構成、或いはスリーブ、内部の磁極とも回転させる構成の、いずれの構成としても良い。
【００４８】
なお、本実施の形態では、マグネットローラ２３として、４極着磁（おおよそ９０°毎）、磁力６５ｍＴのマグネットローラを用いたが、本発明はこれに限定されるものではなく、下部側スクリューによって搬送されてくる現像剤を、安定して汲み上げることができれば、着磁数、磁力、磁極配置の異なるものを用いても良い。
【００４９】
なお、本実施の形態では、マグネットローラ２３が、上部側スクリュー１７端部に連結固定され、上部側スクリュー１７と共に回転するものを用いたが、マグネットローラ２３を、上部側スクリュー１７と独立して回転させるものを用いても良い。なおこの場合は、上部側スクリュー１７とは別に、マグネットローラ２３を駆動する手段が必要となるが、マグネットローラ２３の回転速度調整でも汲み上げ量が調整でき、またマグネットローラ２３の回転速度を速めることで、現像剤の更なる混合攪拌効果が期待できる。
【００５０】
なお、本実施の形態では、スクレーパ２５を現像ハウジング１と一体的に形成したものを用いたが、スクレーパ２５を別部材とし、現像ハウジング１に取付ける構成としても良い。また、本実施の形態では、スクレーパ２５を現像ハウジング１と同じ樹脂部材で構成しているが、ウレタンゴム等からなるゴム部材で構成しても良いし、アルミやステンレスなどの金属部材で構成しても良い。また、本実施の形態では、スクレーパ２５をマグネットローラ２３に近接して配置したが、スクレーパ２５をマグネットローラ２３に接触させて配置しても良い。この場合、マグネットローラ２３表面に保持された現像剤がより確実に剥離され、現像剤の汲み上げ効率を高めることができる。ただしこの構成では、マグネットローラ２３の駆動トルクの増加、及びスクレーパ２５及びマグネットローラ２３表面の劣化が発生するので、これを防止する為、マグネットローラ２３として、金属スリーブ内に複数の磁極を配置した、磁極回転―スリーブ固定のマグネットローラを用いることが望ましい。
【００５１】
なお、本実施の形態においては、下部側の現像剤搬送路から上部側の現像剤搬送路へ繋がる壁面を、マグネットローラ２３外周面から離して設けることで、図４に示す隙間Ｄを確保したが、マグネットローラ２３の外径を小さくすること、またはそれらを組み合わせることで、前述の隙間Ｄを確保しても良い。またこの場合は、マグネットローラ２３周辺の現像剤バッファスペースも同時に拡大することができる。ただし、マグネットローラ２３の径を小さくする場合は、マグネットローラ２３と下部側スクリューとの距離が広がること、マグネットローラ２３の表面積が減少することなどを考慮し、マグネットローラ２３の長さや、着磁磁力を調節することが望ましい。
【００５２】
なお、本実施の形態においては、結着樹脂としてポリエステル樹脂を用いたが、スチレンアクリル樹脂、エポキシ樹脂等を用いても構わない。
【００５３】
また、本実施の形態においては、使用可能な顔料としては、カーボンブラック、鉄黒、グラファイト、ニグロシン、アゾ染料の金属錯体の黒顔料、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー１，３，７４，９７，９８等のアセト酢酸アリールアミド系モノアゾ黄色顔料、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー１２，１３，１４，１７等のアセト酢酸アリールアミド系ジスアゾ黄色顔料、Ｃ．Ｉ．ソルベントイエロー１９，７７，７９、Ｃ．Ｉ．ディスパース・イエロー１６４、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド４８，４９：１，５３：１，５７，５７：１，８１，１２２，５等の赤色顔料、Ｃ．Ｉ．ソルベント・レッド４９，５２，５８，８等の赤色染料、Ｃ．Ｉ．ピグネント・ブルー１５：３等のフタロシアニン及びその誘導体の青色染顔料が１種類又は２種類以上で配合される。添加量は結着樹脂１００重量部に対し、３〜８重量部が好ましい。
【００５４】
また、トナーを帯電させる目的で必要に応じて１種類以上の帯電制御剤を添加してもよい。１〜７重量％程度の材料を負帯電、正帯電の目的に応じて添加を行うことができる。
【００５５】
また、トナーの帯電や流動性の向上を目的としてシリカ、アルミナ、チタニア等の平均粒径が５〜２００ｎｍの微粒子の添加を行う。必要に応じて微粒子表面に疎水化や帯電制御を目的としてシランカップリング剤、シリコーンオイル等により表面処理を行うことができる。
【００５６】
また、トナー平均粒径は３〜１２μｍが望ましい。粒径が大きいと高解像度の実現が難しくなる。また、粒径が小さすぎるとトナー流動性が悪く、キャリアとの混合攪拌性が悪くなる。
【００５７】
なお、本実施の形態において、キャリアは、樹脂と磁性体の混合型、もしくは、磁性体単独型が使用可能である。混合型で使用される樹脂としては、フェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂等が用いることができる。特にフェノール樹脂に代表される熱硬化性樹脂は、熱可塑性樹脂に比べ、耐久性、耐衝撃性、耐熱性に優れているので、これらの利点を生かした磁性体と熱硬化性樹脂からなる樹脂キャリアが望まれる。
【００５８】
また、本実施の形態に用いる強磁性鉄化合物粒子粉末としては、マグネタイト、マグヘマイト等の強磁性酸化鉄粒子粉末、鉄以外の金属（Ｍｎ，Ｎｉ，Ｚｎ，Ｍｇ，Ｃｕ等）を一種又は二種以上含有するスピネルフェライト粒子粉末、バリウムフェライト等のマグネトプランバイト型フェライト粒子粉末、表面に酸化被膜を有する鉄や鉄合金の微粒子粉末を用いることができる。好ましくはマグネタイト等の強磁性酸化鉄粒子粉末である。前記強磁性鉄化合物粒子の粒径は、０．０２〜５μｍであることが望ましい。その形状は、粒状、球状、針状のいずれであってもよい。
【００５９】
樹脂中の磁性体添加量は５０重量％以上が望ましく、樹脂キャリアにおいては、７０％〜９０重量％が特に望ましい。一方、５０重量％に満たない場合、キャリアの磁気力が小さくなりトナー保持部材へキャリアが付着しやすくなる問題が発生する。
【００６０】
また、本実施の形態において、キャリア表面の被覆層を形成する樹脂としては、１種又は２種以上の樹脂であり、より具体的には、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、スチレン系樹脂、シリコーン樹脂及びフッ素樹脂等から選ばれた樹脂の１種又は２種以上の樹脂が好ましい。
【００６１】
また、本実施の形態において、キャリア表面の樹脂による被覆層の形成は、例えばスプレードライヤーを用いて磁性体分散粒子に樹脂を吹きつける方法、ヘンシェルミキサー、ハイスピードミキサー等を用いて磁性体分散粒子と樹脂とを乾式混合する方法、樹脂を含む溶剤中に球状複合体芯粒子を含浸する方法等のいずれの方法であってもよい。
【００６２】
なお、本実施の形態において、キャリアとして、樹脂と磁性体の混合型の樹脂キャリアを用いたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、コア材として、平均粒径３５μｍのＭｎ−Ｚｎフェライトを用い、さらに表面にシリコーン樹脂をコートした磁性体単独型キャリアを用いても良い。
【００６３】
（実施の形態２）
本実施の形態の現像装置は、実施の形態１に示す現像剤バッファスペースにおいて、より長い時間、現像剤が混合攪拌されるよう、マグネットローラ２３近傍の上部側スクリュー１７と、下部側スクリュー１５で現像剤搬送能力に差を設けたものである。すなわち、本実施の形態に係る現像装置では、図６に示すように、（ａ）下部側スクリュー１５のスクリューピッチＰ２に対して、（ｂ）上部側スクリュー１７のマグネットローラ２３近傍のスクリューピッチＰ１が小さく設定されている。
【００６４】
その一方、現像装置のギア列は、下部側スクリュー１５と上部側スクリュー１７とで回転速度が同一になるようにされている。他の部分は、前記した実施の形態１の場合と特に変わるところはない。
【００６５】
かかる現像装置では、画像形成装置本体側からの制御により、モータを回転させると、
下部側スクリュー１５及び上部側スクリュー１７が回転し、この上部側スクリュー１７及び下部側スクリュー１５の回転により、前記した実施の形態１の場合のように、現像装置内の現像剤が循環させられ、これにより、現像ローラ５への現像剤の供給が行われる。
【００６６】
この現像剤の循環において、マグネットローラ２３近傍の上部側スクリュー１７のスクリューピッチが、下部側スクリュー１５のスクリューピッチより小さいので、マグネットローラ２３前後での現像剤を搬送する能力自体は、下部側スクリュー１５の方がより大きい。
【００６７】
このように、かかる構成によれば、現像剤循環路における、マグネットローラ２３前後のスクリュー搬送能力が異なる、すなわち、下部側スクリューの現像剤搬送量が、マグネットローラ２３近傍の上部側スクリューの現像剤搬送量よりも多くなる為、汲み上げ後の現像剤が、マグネットローラ近傍のバッファスペースに滞留しやすくなり、その結果、より長い時間、ここで混合攪拌されることになるので、汲み上げ後の現像剤の濃度均一化に対し、より有効な効果を得ることができる。
【００６８】
なお、本実施の形態においては、マグネットローラ２３前後のスクリュー搬送能力に差を付ける手段として、下部側スクリュー１５のスクリューピッチとマグネットローラ２３近傍の上部側スクリュー１７のスクリューピッチに差を設ける例を示したが、本発明はこれに限定されるものではない。従って、本発明は当然に、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能である。例えば、マグネットローラ２３近傍の上部側スクリュー１７のスクリュー外径を、下部側スクリュー１５のスクリュー外径に比べ、小さくする、或いはマグネットローラ２３近傍の上部側スクリュー１７の軸径を、下部側スクリュー１５の軸径より大きくすることによっても同様の効果が得られる。また、マグネットローラ２３近傍の上部側スクリュー１７にパドルを付与した場合は、上記と同様の効果が得られるばかりではなく、パドルにより、現像剤混合攪拌効果を更に高めることができる。
【００６９】
（実施の形態３）
本実施の形態の現像装置は、前記実施の形態１において、少なくとも形状係数ＳＦ値が１４０以下であるトナーを用いたものであり、他の部分は、前述した実施の形態１の場合と特に変わるところはない。この形状係数ＳＦ値は、トナーの球形度を示すものであり、画像解析装置により、光学顕微鏡による各トナー粒子の投影面積（Ａ）と最大長（ＭＬ）から、以下の（数１）により算出した。実際には５００個を計測後に平均値を求めた。
【００７０】
【数１】
2005352225.tif 000003
【００７１】
ここで、本発明の効果を確認する為、以下の実験を行った。
（実験）まず、粉砕、分球工程を経た後の形状係数ＳＦ値１６０のトナー母体を、熱を利用したサフュージング装置（日本ニューマチック社製）にて３５０度，３２０度，２９０度．２６０度，２３０度，２００度，処理無しの７条件で球形処理を行った。この時、トナー母体の形状係数ＳＦ値は１０１，１０７，１２１，１３２，１４０，１４９，１６０となった。このトナー母体に対し、実施の形態１記載の外添処方を施した後、同記載の樹脂キャリアと混合し、トナー濃度１０．５％の現像剤１２０ｇを７種類準備した。
【００７２】
この現像剤をそれぞれ、実施の形態１記載の現像装置に充填した後、市販のレーザプリンター（Ｐａｎａｓｏｎｉｃ社製：ＫＸ−ＣＬ５００）を改造したものに搭載した。本機のプロセス速度は１００ｍｍ／ｓであり、Ａ４用紙がカラー約１６枚／分印字可能である。  
【００７３】
実施の形態１における現像装置の現像ローラ５は、感光体ドラム１０に対して周速度比１．１３で同方向に回転すると共に、その対向位置である現像領域に約４０ｇ／ｍ２の現像剤を搬送する。この時、現像ローラ５に対して、現像バイアス電源（不図示）から、周波数が６ｋＨｚ、ピーク・ピーク値Ｖｐｐが１．３ｋＶの矩形波からなる交番電圧と、−５００Ｖの直流電圧とを重畳させた現像バイアス電圧を印可させる。また、感光体ドラム１０の回転方向上流側に配置されている、不図示の主帯電装置に、周波数が２ｋＨｚ、ピーク・ピーク値Ｖｐｐが２ｋＶの矩形波からなる交番電圧と、―６３５Ｖの直流電圧とを重畳させた帯電バイアス電圧を印可し、感光体ドラム表面を一様に帯電させる。この時、感光体ドラム１０の表面電位を、表面電位計（Ｔｒｅｋ社製：ＭＯＤＥＬ３４４）で測定したところ、−６５０Ｖであった。また、主帯電装置と同じく、感光体ドラム１０の回転方向上流側に配置される光学系として、６００ＤＰＩ（ｄｏｔ／ｉｎｃｈ）の解像度を有するレーザスキャニングユニット（不図示）を用い、所望の画像に対する静電潜像形成を行った。このレーザスキャニングユニットにより、ベタ画像を露光して、その部分の表面電位を測定したところ、−１００Ｖであった。以上の帯電、露光、現像工程により、感光体ドラム１０上に形成されたトナー像を、ポリカーボネートフィルムから作成した中間転写ベルト（不図示）上へ、ベルト背面に位置する一次転写ローラ（不図示）に＋６００Ｖの電圧を印可することにより移動された。その後、中間転写ベルト上でイエロー、マゼンタ、シアン、ブラック各色の色重ねを行って形成されたカラートナー像を、二次転写位置に運ばれてきた紙上へ、紙の背面に位置する二次転写ローラ（不図示）に＋１０００Ｖの電圧を印可することで移動させた。そして最後に、紙を定着器（不図示）に通して定着して、カラー画像を形成した。一方、トナー像の転写が終了した後の感光体ドラム１０の表面は、除電機構により除電されて主帯電前の電位に戻され、更にウレタンゴムからなるクリーニングブレードなどを用いたクリーニング機構により、感光体ドラム表面に残存するトナーが除去される。
【００７４】
本実験では、汲み上げ直後の現像剤の濃度バラツキ評価を行うために、上述の画像形成プロセスを用いて、トナー補給を行わずに、Ａ４サイズの紙を長手方向に送って、黒画率１００％のベタ画像を１枚出力した。その後、上部側の搬送路４内の現像剤を、マグネットローラ２３と上部側スクリュー１７との連結部２２から５ｍｍピッチ間隔で１０ポイント、各約０．２ｇずつ採取し、それぞれトナー濃度を測定した。なお、トナー濃度は、ブローオフ粉体帯電量測定装置（東芝ケミカル社製）を用いて、トナー吸引前後の現像剤質量を測定することにより算出した。
【００７５】
この測定を、前述の形状係数ＳＦ値が異なるトナーを用いて行い、それぞれのトナー濃度平均値Ｃ、標準偏差σ、変動係数σ／Ｃを算出した。現像後の現像剤が、汲み上げ部で十分混合攪拌されているほど、この変動係数σ／Ｃは小さくなる。形状係数ＳＦ値と変動係数σ／Ｃとの関係を（表１）に、汲み上げ直後の現像剤の濃度バラツキ評価結果、及び下部側の搬送路端部での現像剤の溢れ、詰まり、溜まり評価結果を（表２）に示す。なお、現像剤の濃度バラツキに関しては、変動係数σ／Ｃ［×１０−３］が、１０以下の場合を◎、１０〜３５の場合を○、３５〜５０の場合を△、５０以上の場合を×とし、下部側の現像剤搬送路での現像剤の溢れ、詰まり、溜まりに関しては、何れも発生しない場合を○、現像剤の溜まりのみが発生する場合を△、全て発生する場合は×で示した。
【００７６】
なお、比較例として、実施の形態１で説明したバッファスペースが設けられていない現像装置を用いた例（比較例１）、比較例１の現像装置と形状係数１２５の実施の形態１記載のトナーを用いた例（比較例２）、比較例１の現像装置とフッ素変成シリコーンを表面にコーティングした実施の形態１記載の樹脂キャリアを用いた例（比較例３）、比較例１の現像装置と外添剤としてステアリン酸亜鉛を１．５重量％添加した実施の形態１記載のトナーを用いた例（比較例４）をそれぞれ表１に示した。
【００７７】
【表１】
2005352225.tif 000004
【００７８】
【表２】
2005352225.tif 000005
【００７９】
図１の結果から明らかのように、形状係数ＳＦ値が１４０以下において、現像剤濃度バラツキ評価が◎となり、良好な結果が得られた。一方、バッファスペースが設けられていない現像装置を用いる場合は、比較例２に示すように、形状係数ＳＦ値が１２５のトナーを用いたとしても、現像剤濃度バラツキを小さくすることはできなかった。
【００８０】
このように、かかる構成によれば、球形度の高いトナーが、トナー同士或いはキャリアとの摩擦力が低減させる効果を発揮する。この為、現像剤の流動性が向上し、マグネットローラ近傍のバッファスペースにおける現像剤の混合攪拌性向上、すなわち汲み上げ後の現像剤の濃度均一化をより促進することができる。さらに、ストレスを受けた際も形状変化が起こりにくく、離形剤であるワックス成分のキャリアへの移行が発生しにくい為、キャリアの帯電性能低下も有効に防止することができる。
【００８１】
なお、本実施の形態においては、トナーの球形化度を高める方法として熱処理方法を用いたが、トナー母体を作成する方法として、懸濁重合法、乳化重合法などを用いても構わない。
【００８２】
（実施の形態４）
本実施の形態の現像装置は、前記実施の形態１の樹脂キャリアにおいて、表面にフッ素変成シリコーン樹脂をコートしたキャリアを使用した。他の部分は、前記実施の形態１の場合と特に変わるところはない。なお、前記実施の形態３と同様の実験にて得られた、汲み上げ直後の現像剤の濃度バラツキ評価結果、及び下部側の搬送路端部での現像剤の溢れ、詰まり、溜まり評価結果を（表２）に示す。本結果から、キャリアのコート剤としてフッ素変性シリコーン樹脂を用いることで、前記実施の形態１における、汲み上げ部での現像剤混合攪拌に更に効果があることが判った。一方、バッファスペースが設けられていない現像装置を用いる場合は、（表２）の比較例３に示すように、フッ素変性シリコーンを表面にコーティングした磁性分散型キャリアを用いたとしても、現像剤濃度バラツキを小さくすることはできなかった。
【００８３】
このように、かかる構成によれば、滑り性の高いキャリアによって、キャリアのマグネットローラへの付着力及びキャリア同士の摩擦力が低減する為、現像剤のマグネットローラからの安定剥離が実現できると共に、マグネットローラ近傍のバッファスペースにおける現像剤の混合攪拌性も向上し、汲み上げ後の現像剤の濃度均一化をより促進することができる。さらに、キャリア表面にトナー外添剤が付着しにくくなり、キャリア自身の帯電性能を安定に保つことができ、長期に渡る印字においても、トナー帯電特性の安定化を実現できる。
【００８４】
（実施の形態５）
本実施の形態の現像装置は、前記実施の形態１のトナーにおいて、外添剤としてステアリン酸亜鉛を１．５重量％添加した。他の部分は、前記実施の形態１の場合と特に変わるところはない。なお、前記実施の形態３と同様の実験にて得られた、汲み上げ直後の現像剤の濃度バラツキ評価結果、及び下部側の搬送路端部での現像剤の溢れ、詰まり、溜まり評価結果を（表２）に示す。本結果から、トナーの外添剤としてステアリン酸亜鉛を用いることで、前記実施の形態１における、汲み上げ部での現像剤混合攪拌に更に効果があることが判った。一方、バッファスペースが設けられていない現像装置を用いる場合は、（表２）の比較例４に示すように、外添剤としてステアリン酸亜鉛を１．５重量％添加したトナーを用いたとしても、現像剤濃度バラツキを小さくすることはできなかった。
【００８５】
このように、かかる構成によれば、金属石けんの作用によって、トナー同士或いはキャリアとの摩擦力が低減する為、現像剤の流動性が向上し、マグネットローラ近傍のバッファスペースにおける現像剤の混合攪拌性向上、すなわち汲み上げ後の現像剤の濃度均一化をより促進することができる。
【００８６】
（実施の形態６）
図７に示すように、本実施の形態の現像装置は、トナー補給口の位置が前述した実施の形態１におけるものと異なっているだけであり、その他の点は実施の形態１と特に変わるところはない。
【００８７】
本実施の形態においては、図７に示すように、上側に位置する現像剤搬送路４のマグネットローラ２３上方に、トナー補給口３０’が設けられており、このトナー補給口３０’を介して所定のトナーが補給されるようになっている。
【００８８】
すなわち、現像の繰り返しによるトナー消費によって、現像装置内のトナー濃度が所定値以下に減少したことがセンサ１６によって検知された場合、不図示のトナーカートリッジから、トナー補給口３０’を介して、上側の現像剤搬送路４内に所定量のトナーが補給され、これにより、再び一定のトナー濃度を確保するようになっている。
【００８９】
かかる構成によれば、新しく補給されたトナーが、磁気ブラシが形成されたマグネットローラ２３上に補給されることになるため、磁気ブラシの回転作用と、マグネットローラ２３近傍のバッファスペースにおける混合攪拌作用により、迅速に現像剤中に均一に分散されることとなり、トナーが補給されてから短時間で装置内のトナー濃度が一定値以上に安定し、長期間安定した画像品質を保持できる。
【００９０】
特に、マグネットローラ２３としてアルミ等の非磁性のスリーブ内に複数の磁極を内蔵したマグネットローラを用い、スリーブのみを回転させる構成、又は磁極、スリーブとも周速差を持たせて回転させる構成とした場合は、スリーブ上で磁気ブラシが回転するといった新たな混合攪乱作用が生まれるので、新しく補給されたトナーを更に迅速に現像剤中に均一に分散させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００９１】
本発明の小型の縦型循環方式の現像装置は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の電子写真方式の画像形成装置に適用が可能である。また、プリント基板のパターン作成等の用途にも応用できる。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】本発明の実施の形態１における現像装置の概略を示す斜視図
【図２】図１の現像装置を矢印Ａ方向から示す要部断面図
【図３】図２のＡ−Ａ断面を感光体ドラムと共に示す図
【図４】図２のＢ−Ｂ断面を感光体ドラムと共に示す図
【図５】図２のＣで示す部分の部分断面図
【図６】（ａ）本発明の実施の形態２に係る現像装置における下部側のスクリューのスクリュー羽根形状を示す図（ｂ）本発明の実施の形態２に係る現像装置における上部側のスクリューのスクリュー羽根形状を示す図
【図７】本発明の実施の形態６における、図２のＢ−Ｂ位置に相当する側断面を感光体ドラムと共に示す図
【符号の説明】
【００９３】
３、４    現像剤搬送路
５    現像ローラ（現像剤保持部材）
１０    感光体ドラム（潜像保持部材）
１５、１７    スクリュー（現像剤搬送手段）
２０、２１    連通口
２３    マグネットローラ
２５    スクレーパ（剥離搬送手段）
【図１】
2005352225.tif 000006
【図２】
2005352225.tif 000007
【図３】
2005352225.tif 000008
【図４】
2005352225.tif 000009
【図５】
2005352225.tif 000010
【図６】
2005352225.tif 000011
【図７】
2005352225.tif 000012