(57)【要約】【課題】現像剤の搬送速度を低下させることなしに、十分な現像剤の撹拌性能を得ることができ、従って、画質の高い画像を確実に形成することができる新規な構成の現像装置および画像形成装置の提供。【解決手段】現像装置は、ハウジング内において、二成分現像剤を循環搬送する第１および第２の撹拌手段が設けられていると共に、第２の撹拌手段の現像剤搬送方向の上流側部分に対応する位置に、軸方向長さが第２の撹拌手段より小さく、搬送能力が実質的に零である第３の撹拌手段が設けられており、ハウジングには、第２および第３の撹拌手段の両者の対向部分の上方であって、第２の撹拌手段の現像剤搬送方向の上流側の個所に、トナー補給用開口が形成されており、第３の撹拌手段は、その周面が上方から下方に向かって第２の撹拌手段と互いに順方向に移動されるよう、回転される。画像形成装置は、上記現像装置を備えてなる。【選択図】  図２
2005017742.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
前方に潜像担持体を臨む、回転されてトナーとキャリアとからなる現像剤を担持搬送する現像剤担持体と、回転されて現像剤を現像剤担持体に供給すると共に現像剤を現像剤担持体から回収する現像剤供給回収手段と、回転されて現像剤を循環搬送しながら撹拌する第１の現像剤撹拌手段および第２の現像剤撹拌手段とが、互いに平行に前後方向に対してこの順に並んだ状態で、ハウジング内に設けられてなる現像装置において、
第１の現像剤撹拌手段および第２の現像剤撹拌手段は、その回転軸方向に対する現像剤の搬送方向が互いに逆方向であり、かつ、現像剤の搬送能力が実質的に同一であるものであって、
ハウジング内の、第２の現像剤撹拌手段による現像剤の搬送方向の上流側部分に対応する位置には、回転軸方向の長さが第２の現像剤撹拌手段より小さく、回転軸方向に対する現像剤の搬送能力が実質的に零である第３の現像剤撹拌手段が、第２の現像剤撹拌手段と互いに対向して前後方向に並ぶよう配置されており、
ハウジングには、第２の現像剤撹拌手段および第３の現像剤撹拌手段が対向する部分の上方であって、第２の現像剤撹拌手段による現像剤の搬送方向の上流側に位置される個所に、トナー補給用開口が形成されており、
第３の現像剤撹拌手段は、その周面が第２の現像剤撹拌手段と対向する位置において上方から下方に向かって第２の現像剤撹拌手段と互いに順方向に移動されるよう、回転されることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前方に潜像担持体を臨む、回転されてトナーとキャリアとからなる現像剤を担持搬送する現像剤担持体と、回転されて現像剤を現像剤担持体に供給すると共に現像剤を現像剤担持体から回収する現像剤供給回収手段と、回転されて現像剤を循環搬送しながら撹拌する第１の現像剤撹拌手段および第２の現像剤撹拌手段とが、互いに平行に前後方向に対してこの順に並んだ状態で、ハウジング内に設けられてなる現像装置において、
第１の現像剤撹拌手段および第２の現像剤撹拌手段は、いずれも、軸部材の外周面の全周にわたって回転軸方向に螺旋状に延びる撹拌部材を有してなるものであって、回転軸方向に対する現像剤の搬送方向が互いに逆方向であり、かつ、現像剤の搬送能力が実質的に同一であるものであり、
ハウジング内の、第２の現像剤撹拌手段による現像剤の搬送方向の上流側部分に対応する位置には、回転軸方向の長さが第２の現像剤撹拌手段より小さく、回転軸方向に対する現像剤の搬送能力が実質的に零である第３の現像剤撹拌手段が、第２の現像剤撹拌手段と互いに対向して前後方向に並ぶよう配置されており、
ハウジングには、第２の現像剤撹拌手段および第３の現像剤撹拌手段が対向する部分の上方であって、第２の現像剤撹拌手段による現像剤の搬送方向の上流側に位置される個所に、トナー補給用開口が形成されており、
第３の現像剤撹拌手段は、複数の板状の撹拌部材が、当該撹拌部材の各々に軸部材が貫通する状態で、当該軸部材に対して互いに同方向に傾斜して設けられてなるものであり、その周面が第２の現像剤撹拌手段と対向する位置において上方から下方に向かって第２の現像剤撹拌手段と互いに順方向に移動されるよう、回転されることを特徴とする現像装置。
【請求項３】
前方に潜像担持体を臨む、回転されてトナーとキャリアとからなる現像剤を担持搬送する現像剤担持体と、回転されて現像剤を現像剤担持体に供給すると共に現像剤を現像剤担持体から回収する現像剤供給回収手段と、回転されて現像剤を循環搬送しながら撹拌する第１の現像剤撹拌手段および第２の現像剤撹拌手段とが、互いに平行に前後方向に対してこの順に並んだ状態で、ハウジング内に設けられてなる現像装置において、
第１の現像剤撹拌手段および第２の現像剤撹拌手段は、いずれも、軸部材の外周面の全周にわたって回転軸方向に螺旋状に延びる撹拌部材を有してなるものであって、その回転軸方向に対する現像剤の搬送方向が互いに逆方向であり、かつ、現像剤の搬送能力が実質的に同一であるものであり、
ハウジング内の、第２の現像剤撹拌手段による現像剤の搬送方向の上流側部分に対応する位置には、回転軸方向の長さが第２の現像剤撹拌手段より小さく、回転軸方向に対する現像剤の搬送能力が実質的に零である第３の現像剤撹拌手段が、第２の現像剤撹拌手段と互いに対向して前後方向に並ぶよう配置されており、
ハウジングには、第２の現像剤撹拌手段および第３の現像剤撹拌手段が対向する部分の上方であって、第２の現像剤撹拌手段による現像剤の搬送方向の上流側に位置される個所に、トナー補給用開口が形成されており、
第３の現像剤撹拌手段は、軸部材の外周面に、または軸部材と互いに径方向に離間した位置において、回転軸方向に沿って延びるように設けられたリブよりなる撹拌部材を有してなるものであり、その周面が第２の現像剤撹拌手段と対向する位置において上方から下方に向かって第２の現像剤撹拌手段と互いに順方向に移動されるよう、回転されることを特徴とする現像装置。
【請求項４】
現像剤担持体および現像剤供給回収手段の両者の周面が、現像剤担持体と現像剤供給回収手段とが対向する部分において、互いに逆方向に移動されることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の現像装置。
【請求項５】
体積平均粒径が３〜５μｍであるトナーと、トナーの体積平均粒径をＤｔ〔μｍ〕とするとき、体積平均粒径が５×Ｄｔ〜１０×Ｄｔ〔μｍ〕であるキャリアとからなる二成分現像剤が用いられることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の現像装置。
【請求項６】
潜像担持体と、当該潜像担持体上に形成される静電潜像を現像してトナー像を形成するトナー像形成手段とを有する画像形成装置において、
トナー像形成手段は、請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の現像装置よりなり、
潜像担持体の移動速度をＶ〔ｍｍ／ｓｅｃ〕、潜像担持体上に形成されるトナー像の単位面積当たりの最大付着量をＭ〔ｍｇ／ｃｍ２  〕、潜像担持体上に形成されるトナー像の当該潜像担持体の移動方向に直交する方向における最大幅をＬ〔ｍｍ〕、第１の現像剤撹拌手段によるその回転軸方向に対する現像剤移動量をＷ〔ｇ／ｓｅｃ〕、第１の現像剤撹拌手段の回転数をＲ〔ｒｐｍ〕とするとき、下記条件（イ）および条件（ロ）を満足することを特徴とする画像形成装置。
（条件イ）    Ｗ  ≧  Ｍ×Ｖ×Ｌ／１０００
（条件ロ）    Ｒ  ≦  ６００
【請求項７】
潜像担持体と、当該潜像担持体上に形成される静電潜像を現像してトナー像を形成するトナー像形成手段と、潜像担持体上のトナー像を転写材または中間転写体に転写する転写手段と、この転写手段による転写領域を通過して潜像担持体上に残留するトナーを除去するクリーニング手段と、潜像担持体より除去されたトナーをトナー像形成手段に回収して再利用するトナーリサイクル手段とを有する画像形成装置において、
トナー像形成手段は、請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の現像装置において、ハウジングの、第２の現像剤撹拌手段と第３の現像剤撹拌手段とが互いに対向する部分の上方に位置される個所であって、第２の現像剤撹拌手段による現像剤の搬送方向に対してトナー供給用開口より上流側に位置される個所に、トナーリサイクル手段によって回収されたトナーを混入するためのリサイクルトナー混入用開口が形成されてなるものよりなることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、現像装置およびこの現像装置を備えた画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、電子写真方式を利用したある種の画像形成装置においては、例えばトナーとキャリアとからなる二成分現像剤を用い、適宜の撹拌手段によって摩擦帯電されたトナーを現像領域に搬送し、トナーを潜像担持体上に形成された静電潜像に付着させることによりトナー像を形成する現像方法が利用されており、このような二成分現像剤を用いた現像方法においては、現像剤におけるトナー濃度を一定に維持するために、トナー消費量に応じて新たなトナーを補給することが行われている。
【０００３】
このような画像形成装置においては、画像の高画質化が求められており、このような要請に対して、例えば粒子径が小さいトナーが用いられるようになってきており、また、トナーの小粒径化に伴ってキャリアの小粒径化が図られている。
【０００４】
而して、粒子径が小さいトナーおよび粒子径が小さいキャリアを用いることによって画質の高い画像を形成することができる反面、現像剤それ自体の流動性が低下して現像剤を十分に撹拌することが困難となり、その結果、新たに補給されたトナーは、所定の帯電量を有する状態とならないまま、現像領域に供給されることとなり、かぶりやトナー飛散が発生しやすくなる、という問題がある。
そして、このような問題は、例えばカラー画像を形成する場合など印字率が高い画像を連続して出力する場合に、顕著に生ずる。
【０００５】
一方、近年においては、環境保全に関する社会的な意識の高まりなどに伴って、例えばトナーをリサイクルするなどして省資源化が図られるようになってきている。
しかしながら、一旦、現像に供された後に回収されたトナーは、その帯電特性が未使用のトナーに比して劣るものであるので、トナーの帯電量不足によるかぶりやトナー飛散が発生しやすくなる、という問題がある。
【０００６】
このような問題に対して、従来より、現像剤の撹拌効率を向上させる技術が多数提案されており、例えば補助撹拌部材として機能する部材を設けることにより撹拌手段を高い現像剤撹拌能力を有する構成のものとしたりすることが行われている（例えば特許文献１、特許文献２、特許文献３参照。）。
【０００７】
【特許文献１】
特開平０７−０１３４２０号公報
【特許文献２】
特開平０９−１６６９１８号公報
【特許文献３】
特開平０９−２８８４１２号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような技術においては、いずれのものも、現像剤の撹拌効率が向上する反面、現像装置内における現像剤の循環搬送速度が低下することとなり、その結果、現像剤担持体に供給される現像剤の、現像剤担持体の回転軸方向に対するトナー濃度が不均一となり、特に、印字率が高い画像を連続して出力する場合には、画像濃度むらが顕著に生じやすく、高い画質の画像を確実に形成することが困難である、という問題がある。
【０００９】
以上のように、補給された新トナーを十分な帯電量を有する状態とするために、現像剤の撹拌性能を向上させることによって、かぶりやトナー飛散の発生を防止しようとした場合には、現像剤の搬送性能が低下することによる画像濃度むらが発生しやすくなるという問題があり、結局、かぶりやトナー飛散の発生、および画像濃度むらの発生、という、いわば相反する２つの問題を同時に解決することが困難である、というのが実状である。
【００１０】
本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであって、その目的は、現像剤の搬送速度を低下させることなしに、十分な現像剤の撹拌性能を得ることができ、従って、画質の高い画像を確実に形成することができる新規な構成の現像装置および画像形成装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の現像装置は、前方に潜像担持体を臨む、回転されてトナーとキャリアとからなる現像剤を担持搬送する現像剤担持体と、回転されて現像剤を現像剤担持体に供給すると共に現像剤を現像剤担持体から回収する現像剤供給回収手段と、回転されて現像剤を循環搬送しながら撹拌する第１の現像剤撹拌手段および第２の現像剤撹拌手段とが、互いに平行に前後方向に対してこの順に並んだ状態で、ハウジング内に設けられてなる現像装置において、
第１の現像剤撹拌手段および第２の現像剤撹拌手段は、その回転軸方向に対する現像剤の搬送方向が互いに逆方向であり、かつ、現像剤の搬送能力が実質的に同一であるものであって、
ハウジング内の、第２の現像剤撹拌手段による現像剤の搬送方向の上流側部分に対応する位置には、回転軸方向の長さが第２の現像剤撹拌手段より小さく、回転軸方向に対する現像剤の搬送能力が実質的に零である第３の現像剤撹拌手段が、第２の現像剤撹拌手段と互いに対向して前後方向に並ぶよう配置されており、
ハウジングには、第２の現像剤撹拌手段および第３の現像剤撹拌手段が対向する部分の上方であって、第２の現像剤撹拌手段による現像剤の搬送方向の上流側に位置される個所に、トナー補給用開口が形成されており、
第３の現像剤撹拌手段は、その周面が第２の現像剤撹拌手段と対向する位置において上方から下方に向かって第２の現像剤撹拌手段と互いに順方向に移動されるよう、回転されることを特徴とする。
【００１２】
本発明の現像装置は、前方に潜像担持体を臨む、回転されてトナーとキャリアとからなる現像剤を担持搬送する現像剤担持体と、回転されて現像剤を現像剤担持体に供給すると共に現像剤を現像剤担持体から回収する現像剤供給回収手段と、回転されて現像剤を循環搬送しながら撹拌する第１の現像剤撹拌手段および第２の現像剤撹拌手段とが、互いに平行に前後方向に対してこの順に並んだ状態で、ハウジング内に設けられてなる現像装置において、
第１の現像剤撹拌手段および第２の現像剤撹拌手段は、いずれも、軸部材の外周面の全周にわたって回転軸方向に螺旋状に延びる撹拌部材を有してなるものであって、回転軸方向に対する現像剤の搬送方向が互いに逆方向であり、かつ、現像剤の搬送能力が実質的に同一であるものであり、
ハウジング内の、第２の現像剤撹拌手段による現像剤の搬送方向の上流側部分に対応する位置には、回転軸方向の長さが第２の現像剤撹拌手段より小さく、回転軸方向に対する現像剤の搬送能力が実質的に零である第３の現像剤撹拌手段が、第２の現像剤撹拌手段と互いに対向して前後方向に並ぶよう配置されており、
ハウジングには、第２の現像剤撹拌手段および第３の現像剤撹拌手段が対向する部分の上方であって、第２の現像剤撹拌手段による現像剤の搬送方向の上流側に位置される個所に、トナー補給用開口が形成されており、
第３の現像剤撹拌手段は、複数の板状の撹拌部材が、当該撹拌部材の各々に軸部材が貫通する状態で、当該軸部材に対して互いに同方向に傾斜して設けられてなるものであり、その周面が第２の現像剤撹拌手段と対向する位置において上方から下方に向かって第２の現像剤撹拌手段と互いに順方向に移動されるよう、回転されることを特徴とする。
【００１３】
本発明の現像装置は、前方に潜像担持体を臨む、回転されてトナーとキャリアとからなる現像剤を担持搬送する現像剤担持体と、回転されて現像剤を現像剤担持体に供給すると共に現像剤を現像剤担持体から回収する現像剤供給回収手段と、回転されて現像剤を循環搬送しながら撹拌する第１の現像剤撹拌手段および第２の現像剤撹拌手段とが、互いに平行に前後方向に対してこの順に並んだ状態で、ハウジング内に設けられてなる現像装置において、
第１の現像剤撹拌手段および第２の現像剤撹拌手段は、いずれも、軸部材の外周面の全周にわたって回転軸方向に螺旋状に延びる撹拌部材を有してなるものであって、その回転軸方向に対する現像剤の搬送方向が互いに逆方向であり、かつ、現像剤の搬送能力が実質的に同一であるものであり、
ハウジング内の、第２の現像剤撹拌手段による現像剤の搬送方向の上流側部分に対応する位置には、回転軸方向の長さが第２の現像剤撹拌手段より小さく、回転軸方向に対する現像剤の搬送能力が実質的に零である第３の現像剤撹拌手段が、第２の現像剤撹拌手段と互いに対向して前後方向に並ぶよう配置されており、
ハウジングには、第２の現像剤撹拌手段および第３の現像剤撹拌手段が対向する部分の上方であって、第２の現像剤撹拌手段による現像剤の搬送方向の上流側に位置される個所に、トナー補給用開口が形成されており、
第３の現像剤撹拌手段は、軸部材の外周面に、または軸部材と互いに径方向に離間した位置において、回転軸方向に沿って延びるように設けられたリブよりなる撹拌部材を有してなるものであり、その周面が第２の現像剤撹拌手段と対向する位置において上方から下方に向かって第２の現像剤撹拌手段と互いに順方向に移動されるよう、回転されることを特徴とする。
【００１４】
本発明の現像装置においては、現像剤担持体および現像剤供給回収手段の両者の周面が、現像剤担持体と現像剤供給回収手段とが対向する部分において、互いに逆方向に移動されることが好ましい。
【００１５】
また、本発明の現像装置においては、体積平均粒径が３〜５μｍであるトナーと、トナーの体積平均粒径をＤｔ〔μｍ〕とするとき、体積平均粒径が５×Ｄｔ〜１０×Ｄｔ〔μｍ〕であるキャリアとからなる二成分現像剤が用いられることが好ましい。
【００１６】
本発明の画像形成装置は、潜像担持体と、当該潜像担持体上に形成される静電潜像を現像してトナー像を形成するトナー像形成手段とを有する画像形成装置において、
トナー像形成手段は、上記のいずれかに記載の現像装置よりなり、
潜像担持体の移動速度をＶ〔ｍｍ／ｓｅｃ〕、潜像担持体上に形成されるトナー像の単位面積当たりの最大付着量をＭ〔ｍｇ／ｃｍ２  〕、潜像担持体上に形成されるトナー像の当該潜像担持体の移動方向に直交する方向における最大幅をＬ〔ｍｍ〕、第１の現像剤撹拌手段によるその回転軸方向に対する現像剤移動量をＷ〔ｇ／ｓｅｃ〕、第１の現像剤撹拌手段の回転数をＲ〔ｒｐｍ〕とするとき、下記条件（イ）および条件（ロ）を満足することを特徴とする。
【００１７】
（条件イ）    Ｗ  ≧  Ｍ×Ｖ×Ｌ／１０００
（条件ロ）    Ｒ  ≦  ６００
【００１８】
本発明の画像形成装置は、潜像担持体と、当該潜像担持体上に形成される静電潜像を現像してトナー像を形成するトナー像形成手段と、潜像担持体上のトナー像を転写材または中間転写体に転写する転写手段と、この転写手段による転写領域を通過して潜像担持体上に残留するトナーを除去するクリーニング手段と、潜像担持体より除去されたトナーをトナー像形成手段に回収して再利用するトナーリサイクル手段とを有する画像形成装置において、
トナー像形成手段は、上記のいずれかに記載の現像装置において、ハウジングの、第２の現像剤撹拌手段と第３の現像剤撹拌手段とが互いに対向する部分の上方に位置される個所であって、第２の現像剤撹拌手段による現像剤の搬送方向に対してトナー供給用開口より上流側に位置される個所に、トナーリサイクル手段によって回収されたトナーを混入するためのリサイクルトナー混入用開口が形成されてなるものよりなることを特徴とする。
【００１９】
【作用】
上記構成の現像装置によれば、第１の現像剤撹拌手段と第２の現像剤撹拌手段とによって現像剤搬送速度のバランスをとり、しかも、ハウジング内の、第２の現像剤撹拌手段による現像剤の搬送方向の上流側部分に対応する位置に、第３の現像剤撹拌手段を設け、第２の現像剤撹拌手段と第３の現像剤撹拌手段とが対向する部分において、各々の周面が上方から下方に向かって互いに順方向に移動するよう回転駆動させると共に、当該２つの現像剤撹拌手段の対向部分の上方からトナーを自由落下させて補給する構造とされていることにより、トナー補給位置における補給トナーの現像剤中への沈み込みが加速されるので、第１の現像剤撹拌手段および第２の現像剤撹拌手段によって搬送される過程において、補給トナーを確実に現像剤中に均一に分散させることができると共に、十分な混合、撹拌がなされて、トナーを所期の電荷（帯電量）を有する状態にまで帯電することができる。
従って、トナーが所期の帯電状態とされた現像剤が現像剤担持体にその軸方向に対して均一なトナー濃度で供給されるので、トナーの帯電不良によるかぶりやトナー飛散の発生が確実に防止されると共に、得られる可視画像における画像濃度むらの発生が確実に防止される。
【００２０】
また、第３の現像剤撹拌手段が、新トナーを現像剤中に均一に分散させる、という効果を十分に得るために必要とされる軸方向の長さが第２の現像剤撹拌手段より小さくてよいので、第３の現像剤撹拌手段を設けることによって画像形成装置それ自体が大幅に大型化することを防止することができる。
しかも、第３の現像剤撹拌手段がその回転軸方向に対する現像剤の搬送能力が実質的に零であるものであることにより、現像剤が第２の現像剤撹拌手段により搬送される過程において、第２の現像剤撹拌手段と第３の現像剤撹拌手段との間で現像剤の入れ替えが行われて、第３の現像剤撹拌手段によって現像剤が回転軸方向に搬送されることなしに周方向に撹拌されてトナーの帯電を立ち上げる構成とされているので、十分な混合撹拌時間を確保することができ、トナーを所期の電荷（帯電量）を有する状態にまで確実に帯電させることができる。
【００２１】
上記構成の画像形成装置によれば、上記のような特定の構成の現像装置を備えてなり、現像プロセスが特定の動作設定条件を満足する状態で行われることにより、現像剤の十分な混合、撹拌が行われてトナーが所期の帯電量を有する状態に帯電された現像剤が回転軸方向に対して均一なトナー濃度で現像剤担持体に供給されて、潜像担持体上の潜像が現像されるので、例えば、印字率が高い画像を連続して出力することにより大量のトナー消費およびトナー補給が繰り返して行われた現像剤が用いられる場合や、未使用のトナーに比して帯電性能が劣るリサイクルトナーを含む現像剤が用いられる場合であっても、トナー飛散、かぶり、画像濃度むら等の問題が生じることが確実に防止され、画質の高い画像が確実に得られる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について図面を参照して詳細に説明する。
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の一例における構成の概略を示す説明図、図２は、本発明の現像装置の一例における構成の概略を示す部分断面図、図３は、図２に示す現像装置におけるＡ−Ａ断面を示す横断断面図、図４は、図２に示す現像装置におけるＢ−Ｂ断面を示す横断断面図である。
【００２３】
この画像形成装置は、複数の支持ローラ１１、１２、１３、１４群によって張架された状態で配設された、無端ベルト状の中間転写体（以下、「中間転写ベルト」という。）１０を備えており、この中間転写ベルト１０の外周面に沿って、互いに異なる色のトナー像を形成する４つのトナー像形成ユニット２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫが、中間転写ベルト１０が各色トナー像に係るトナー像形成ユニットにおける潜像担持体の各々に対接されながら循環移動されるよう、離間して並ぶよう設けられていると共に、中間転写ベルト１０の移動方向におけるトナー像形成ユニット配置領域より下流側の位置に二次転写機構２６が設けられて、構成されている。
【００２４】
イエロートナー像に係るトナー像形成ユニット２０Ｙは、潜像担持体である回転されるドラム状の感光体２１と、この感光体２１の外周面に沿って、各々、感光体２１の回転方向に対して動作順に並ぶよう配設された、帯電手段２２、露光手段２３、トナー像形成手段３０、一次転写機構２４、および感光体クリーニング手段２５とにより構成されている。
また、マゼンタトナー像、シアントナー像およびブラックトナー像に係るトナー像形成ユニット２０Ｍ、２０Ｃおよび２０ＢＫも、各々、イエロートナー像に係るトナー像形成ユニット２０Ｙと同様の構成を有するものとされている。
【００２５】
各々のトナー像形成ユニットにおける感光体２１、２１、２１、２１は、いずれも、例えば、有機光導電体を含有させた例えばポリカーボネイトなどの樹脂よりなる感光層がドラム状の金属基体の外周面に形成されてなるものにより構成されている。
【００２６】
各々のトナー像形成ユニットにおけるトナー像形成手段３０、３０、３０、３０は、例えば図２乃至図４に示される構成を有する現像装置により構成されている。以下、この現像装置について具体的に説明するが、本明細書においては、図２における左右方向を「前後方向」、図２における上下方向を「軸方向」、図３および図４における上下方向を「上下方向」というものとする。
【００２７】
この現像装置は、内部に現像剤供給回収部３２および現像剤撹拌部３３が、現像剤撹拌部３３が感光体２１に対して後方に位置されるよう前後方向に並んだ状態で形成されたハウジング３１を備えており、このハウジング３１内における現像剤供給回収部３２より前方の位置には、感光体２１を前方に臨む壁面に開口３１１を有する、現像剤担持体配置部３２Ａが形成されている。
このハウジング３１における現像剤撹拌部３３を形成する後方側部分には、現像剤供給回収部３２を形成する壁面の、軸方向における一方の外端を越えて軸方向外方に突出して延びる延出部分３１Ａが形成されている。
【００２８】
ハウジング３１における現像剤担持体配置部３２Ａには、回転されて現像剤をその周方向に担持、搬送する現像剤担持体３４が、ハウジング３１における開口３１１を介して感光体２１と対向して軸方向に延びるよう回転可能に軸支されて設けられている。
現像剤担持体３４は、例えば、回転可能に設けられた例えばアルミニウムなどの非磁性材料からなる現像スリーブと、この現像スリーブの内部に固定して設けられた、例えば複数の磁極を有する円柱状の磁石体とにより構成されている。
【００２９】
現像剤供給回収部３２には、回転されて現像剤を現像剤担持体３４に供給すると共に、トナーが消費された現像剤を回収して現像剤供給回収手段３５に担持されたままの現像剤と共に現像剤撹拌部３３に戻す現像剤供給回収手段３５が現像剤担持体３４の回転軸方向に沿って延びるよう回転可能に軸支されて設けられている。
現像剤撹拌部３３には、第１の現像剤撹拌手段３６および第２の現像剤手段３７が、前後方向に並んだ位置において、互いに対向して軸方向に延びるよう、回転可能に軸支されて設けられている。
【００３０】
現像剤供給回収手段３５は、例えば図５に示されるように、円柱状の軸部材４２の外周面に例えば４つの平板状の羽根部材４１、４１、４１、４１の各々が軸部材４２の外周面における周方向に互いに等間隔毎に離間した位置において径方向外方に延びるよう設けられてなる十字パドル形状の回転部材４０により構成されている。
【００３１】
現像剤供給回収手段３５は、現像剤担持体３４および現像剤供給回収手段３５の両者が対向する部分において現像剤担持体３４と互いに逆方向に移動されるよう、回転されることが好ましい。これにより、現像剤供給回収手段３５から現像剤担持体３４に供給される現像剤と、現像剤担持体３４上でトナーが消費され、現像剤供給回収手段３５に回収される現像剤との入れ替えを確実に行うことができ、従って、現像剤担持体３４上の現像剤のトナー濃度は均一となり、画像濃度むらの発生を確実に防止することができる。
【００３２】
第１の現像剤撹拌手段３６および第２の現像剤撹拌手段３７は、現像剤を軸方向に対して互いに逆方向に搬送しながら混合、撹拌するものであって、軸方向に対する現像剤の搬送能力が同等の大きさのものにより構成されており、これにより、現像剤が、第１の現像剤撹拌手段３６および第２の現像剤撹拌手段３７の両者によって搬送速度のバランスがとられた状態で、循環搬送される。
第１の現像剤撹拌手段３６および第２の現像剤撹拌手段３７は、いずれも、軸方向のトナー濃度むらの発生を防止するという観点から、軸方向に対する現像剤の搬送能力が高い回転部材により構成されていることが好ましい。
【００３３】
この例における第１の現像剤撹拌手段３６および第２の現像剤撹拌手段３７は、例えば図６に示されているように、円柱状の軸部材４６の外周面の全周にわたって軸方向に均一な大きさのピッチｐで螺旋状に延びるよう形成された螺旋状羽根部材よりなる撹拌部材４７を有するスクリュー形状の回転部材４５により構成されており、現像剤の搬送方向における下流側の端部部分（図２における下端側部分）が板状の羽根部材（図示せず）が軸部材４６の外周面に設けられてなるパドル状のものとされている。
【００３４】
上記の現像装置においては、ハウジング３１における第２の現像剤撹拌手段３７による現像剤の搬送方向の上流側部分に対応する部分、すなわち、ハウジング３１の延出部分３１Ａには、ハウジング３１の後端面より後方に突出して、いわば補給トナーの予備撹拌部ともいうべき撹拌領域を形成する突出部分３１Ｂが形成されており、この突出部分３１Ｂには、軸方向の長さが第２の現像剤撹拌手段３７より小さい第３の現像剤撹拌手段３８が、第２の現像剤撹拌手段３７と対向して軸方向に延びるよう回転可能に軸支されて設けられている。
【００３５】
突出部分３１Ｂの軸方向に対する領域の大きさ、換言すれば、突出部分３１Ｂに設けられる第３の現像剤撹拌手段３８の軸方向長さは、第２の現像剤撹拌手段３７と第３の現像剤撹拌手段３８との間で現像剤の入れ替えが行われる過程において、後述するトナー補給手段からの補給トナーを確実に現像剤中に分散させることができる程度の大きさであれば、特に制限されるものではなく、例えば５０〜２００ｍｍ程度とされる。
【００３６】
第３の現像剤撹拌手段３８は、軸方向に対する現像剤の搬送能力が実質的に零であるものにより構成される。
具体的には、第３の現像剤撹拌手段３８は、例えば図７に示されているように、複数の楕円板よりなる撹拌部材５２が、当該撹拌部材５２の各々に円柱状の軸部材５１が貫通する状態で、当該軸部材５１に対して互いに同方向に傾斜して設けられてなるパドル形状の回転部材５０により構成されており、各々の撹拌部材５２は、例えば所定の大きさの配置ピッチｐで等間隔毎に設けられている。
【００３７】
撹拌部材５２の現像剤に接触する面積の大きさ、撹拌部材５２の軸部材５１に対する取付角の大きさα、隣接する２つの撹拌部材５２、５２の軸方向に対する離間距離（配置ピッチ）の大きさｐおよびその他の構成は、目的に応じて適宜に設定することができる。
【００３８】
第２の現像剤撹拌手段３７および第３の現像剤撹拌手段３８は、これら２つの現像剤撹拌手段が互いに対向する部分において、各々の周面が上方から下方に向かって互いに順方向に移動されるよう、適宜の駆動機構によって回転される。この例においては、第２の現像剤撹拌手段３７および第３の現像剤撹拌手段３８がギアにより連動される構成とされているが、互いに独立した駆動機構により回転される構成であってもよい。
【００３９】
ハウジング３１の延出部分３１Ａにおける天面板３１Ｃの、第２の現像剤撹拌手段３７および第３の現像剤撹拌手段３８の両者が互いに対向する部分の上方に位置される個所には、図示しないトナー補給機構よりの未使用のトナー（以下においては、「新トナー」という。）を現像剤撹拌部３３に供給するためのトナー供給用開口３１Ｄが形成されている。
トナー補給機構は、現像により消費したトナー量に応じて新トナーを補給する機能を有し、これにより、現像剤におけるトナー濃度が一定となる状態に維持される。
【００４０】
この現像装置においては、トナーとキャリアとからなる二成分現像剤が用いられる。
二成分現像剤を構成するトナーは、体積平均粒径が３〜５μｍであるものであることが好ましい。体積平均粒径が３〜５μｍである小粒径トナーを使用することにより、高解像性と優れた細線再現性を有するトナー画像を確実に形成することができ、また、ソリッド部においては画像濃度の安定したトナー画像を確実に形成することができる。
キャリアは、トナーの体積平均粒径をＤｔ〔μｍ〕とするとき、体積平均粒径が５×Ｄｔ〜１０×Ｄｔ〔μｍ〕であるものであることが好ましい。体積平均粒径がトナーの体積平均粒径の５倍〜１０倍の大きさであるキャリアを使用することにより、小粒径トナーを用いた場合でもキャリア表面の帯電付与性能を向上させることができ、これにより、かぶりやトナー飛散の発生を確実に防止することができ、しかも、キャリア付着の発生を確実に防止することができ、従って、均一な画像濃度を有すると共にきめの細かい画質の高い画像を確実に得ることができる。
【００４１】
以上の画像形成装置においては、トナー像形成手段３０による現像処理が、下記条件（イ）および条件（ロ）を満足する動作設定条件に調整された状態において、行われる。
条件（イ）；  Ｗ  ≧  Ｍ×Ｖ×Ｌ／１０００
条件（ロ）；  Ｒ  ≦  ６００
【００４２】
上記条件（イ）および条件（ロ）において、Ｖは、感光体２１の周速度〔ｍｍ／ｓｅｃ〕、Ｍは、感光体２１上に形成されるトナー像の単位面積当たりの最大付着量〔ｍｇ／ｃｍ２  〕、Ｌは、感光体２１上に形成されるトナー像の、感光体２１の移動方向に直交する方向（軸方向）の最大幅〔ｍｍ〕、Ｗは、第１の現像剤撹拌手段３６による軸方向に対する現像剤移動量〔ｇ／ｓｅｃ〕、Ｒは、第１の現像剤撹拌手段３６の回転数を、それぞれ示す。
【００４３】
第１の現像剤撹拌手段３６による軸方向に対する現像剤移動量Ｗが過小である場合には、第１の現像剤撹拌手段３６による現像剤の搬送方向における下流側の現像剤供給領域において、現像剤中のトナー濃度が低下して十分な量のトナーを現像領域に供給することが困難となり、画像濃度むらが発生しやすくなる。
第１の現像剤撹拌手段３６の回転数Ｒが過大である場合には、ハウジング３１によって支持されている軸部が加熱されることによって現像剤が劣化しやすくなり、画質の高い画像を確実に形成することが困難である。
【００４４】
上記の画像形成装置においては、次のようにして画像形成動作が行われる。
すなわち、先ず、トナー像形成ユニット２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫの各々において、帯電手段２２による帯電処理および露光手段２３による露光処理が行われて感光体２１上に原稿画像に対応した静電潜像が形成され、トナー像形成手段３０による現像処理が行われて感光体２１の各々に各色トナー像が形成される。
【００４５】
具体的には、トナー像形成手段３０による静電潜像の現像処理が行われるに際しては、現像剤撹拌部３３において、現像剤が、第１の現像剤撹拌手段３６および第２の現像剤撹拌手段３７によって循環搬送される過程において、これら２つの現像剤撹拌手段によって混合、撹拌され、これにより、トナーが所定の大きさの帯電量を有する状態に摩擦帯電された状態で、現像剤供給回収手段３５によって現像剤担持体３４の表面に軸方向の全域にわたって供給され、そして、現像剤担持体３４上に磁気ブラシが形成されながら周方向に担持搬送され、現像剤規制部材３９によって磁気ブラシが穂切りされて現像剤搬送量が適正な量に規制された状態で、現像領域において、磁気ブラシが感光体２１の表面に接触されると共に適正な大きさに制御された現像バイアスが印加されることにより感光体２１上に形成された静電潜像に従ってトナーが付着して現像が行われ、これにより、トナー像が形成される。
現像領域においてトナーが消費された現像剤は、現像剤供給回収手段３５によって回収されて現像剤担持体３４に供給されずに現像剤供給回収手段３５に担持されたままの状態の現像剤（現像剤供給回収部３２に残留する現像剤）とともに現像剤撹拌部３３に戻され、例えば、第１の現像剤撹拌手段３６の、その現像剤の搬送方向の下流側の位置に設けられたトナー濃度センサにより現像剤の透磁率を検知することにより検出されるトナー濃度に基づいて、トナーの消費量に応じた新トナーがトナー補給機構により現像剤撹拌部３３に補給される。
【００４６】
そして、一次転写機構２４により各色トナー像が中間転写ベルト１０上に順次に一次転写されて重ね合わせられることにより中間転写ベルト１０上にカラートナー像が形成され、このカラートナー像は中間転写ベルト１０に担持されたままの状態で二次転写領域に搬送され、二次転写領域において、搬送されてきた転写材Ｐ上に二次転写機構２６によって二次転写され、その後、図示しない定着手段による定着処理が行われ、これにより、可視画像が形成される。
【００４７】
而して、上記構成の画像形成装置によれば、トナー像形成手段３０が、第１の現像剤撹拌手段３６と第２の現像剤撹拌手段３７とによって現像剤搬送速度のバランスをとり、しかも、ハウジング３１内の、第２の現像剤撹拌手段３７による現像剤の搬送方向の上流側部分に対応する位置に、第３の現像剤撹拌手段３８を設け、第２の現像剤撹拌手段３７と第３の現像剤撹拌手段３８とが対向する部分において、各々の周面が上方から下方に向かって互いに順方向に移動するよう回転駆動させると共に、当該２つの現像剤撹拌手段の対向部分の上方からトナーを自由落下させて補給する構造とされていることにより、トナー補給位置における新トナーの現像剤中への沈み込みが加速されるので、第１の現像剤撹拌手段３６および第２の現像剤撹拌手段３７によって搬送される過程において、新トナーを確実に現像剤中に均一に分散させることができ、しかも、十分な混合、撹拌がなされ、現像剤の搬送速度を低下させることなしに、トナーが所期の電荷を有する状態にまで帯電させることができる。
【００４８】
すなわち、トナー補給機構からの新トナーを、第２の現像剤撹拌手段３７および第３の現像剤撹拌手段３８の撹拌動作によって延出部分３１Ａ（補給位置）において現像剤中に沈み込ませた状態で、第２の現像剤撹拌手段３７と第３の現像剤撹拌手段３８との間で現像剤の入れ替えが、現像剤が一定の距離だけ軸方向に移動する間に繰り返し行われ、第３の現像剤撹拌手段３８によって軸方向に搬送されることなしに周方向に撹拌されて、いわば予備混合撹拌が行われた後、第２の現像剤撹拌手段３７によって撹拌されながら軸方向に搬送されることとなり、その結果、十分な混合撹拌時間が確保され、撹拌性能が高い回転部材を単に第１の現像剤撹拌手段３６および第２の現像剤撹拌手段３７として用いた構成とするだけでは、トナーを速やかに所期の帯電状態とすること（トナーの帯電立ち上がり特性を急峻なものとすること）が困難である、という問題が生ずることが確実に防止されて、現像剤が、トナーが現像剤中に均一に分散され、かつ、所期の電荷（帯電量）を有する状態にまで帯電された状態で、現像剤供給回収手段３５によって現像剤担持体３４に供給される。
従って、トナーが所期の帯電状態とされた現像剤が現像剤担持体３４に軸方向に対して均一なトナー濃度で供給された状態において、感光体２１上の静電潜像が現像されるので、トナーの帯電不良によるかぶりやトナー飛散の発生が確実に防止されると共に、得られる可視画像における画像濃度むらの発生が確実に防止され、画像濃度やカラーバランスの整った画質の高い画像が確実に得られる。
【００４９】
また、ハウジング３１が延出部分３１Ａを有することにより、基本的に、より一層長い現像剤の循環搬送路が得られて現像剤の混合撹拌時間を長くすることができ、しかも、延出部分３１Ａにトナー補給用開口３１Ｄを形成することによって、新トナーが不十分な帯電状態のまま現像領域に供給されて悪影響を与えることが確実に防止される。
【００５０】
また、特定の条件（イ）および条件（ロ）を満足する状態で現像プロセスが行われることにより、現像剤を、軸方向に対するトナー濃度むらがない、換言すれば軸方向のトナー濃度差が極めて小さい状態で、現像領域に供給することができ、画像濃度むらのない均一な画像濃度を有する画像を得ることができる。また、第１の現像剤撹拌手段３６の回転数Ｒが６００ｒｐｍ以下に設定されること（条件（ロ））により、第１の現像剤撹拌手段３６を高速に回転させた場合に軸部が加熱されることによって現像剤が劣化することを確実に防止することができる。
【００５１】
更に、第３の現像剤撹拌手段３８は、新トナーを現像剤中に均一に分散させる、という効果を十分に得るために必要とされる軸方向の長さが第２の現像剤撹拌手段３７より小さく、しかも、画像形成装置本体に設けられる補給用トナーを収容する容器を設置することに伴って不可避的に形成される空間を利用してハウジング３１の突出部分３１Ｂを合理的に配置することができるので、第３の現像剤撹拌手段３８を設けることに起因して画像形成装置それ自体が大幅に大型化することを防止することができる。
【００５２】
以上のように、上記構成の画像形成装置によれば、トナーとキャリアとが十分に混合撹拌されて、十分なトナーの帯電立ち上がり特性が得られ、しかも、現像剤が軸方向に対して均一なトナー濃度で現像領域に供給されるので、例えば、印字率が高い画像を連続して出力することにより大量のトナー消費とトナー補給が繰り返し行われた現像剤が用いられる場合や、高速、例えば１分間当たりのプリント枚数が５０枚以上となるようなプロセス速度で画像形成動作が行われる場合であっても、かぶりやトナー飛散が生ずることがなく、しかも画像濃度むらのない均一な画像濃度の画像を確実に形成することができる。
【００５３】
以上、本発明の好適な一実施形態について説明したが、本発明の現像装置においては、第１の現像剤撹拌手段３６、第２の現像剤撹拌手段３７および第３の現像剤撹拌手段３８は、いずれも、上記構成のものに限定されるものではなく、第１の現像剤撹拌手段３６および第２の現像剤撹拌手段３７が、同等の軸方向に対する現像剤の搬送能力を有する構成のもの、また、第３の現像剤撹拌手段３８が、軸方向に対する現像剤の搬送能力が実質的に零である構成のものであれば、実用上十分な効果を得ることができる。
【００５４】
例えば、第１の現像剤撹拌手段３６および第２の現像剤撹拌手段３７は、図８および図９に示される構成の回転部材により構成されてもよい。
具体的に説明すると、図８および図９に示されている回転部材５５、６０は、いずれも、軸方向に対するトナー濃度むらの発生を防止するために必要とされる十分な現像剤搬送能力を有し、かつ、現像剤撹拌能力が図６に示されている通常のスクリュー形状の回転部材４５より高いものとされている。
【００５５】
図８に示されている回転部材５５は、円柱状の軸部材５６の外周面の全周にわたって軸方向に均一な大きさのピッチｐで螺旋状に延びる螺旋状羽根部材よりなる主撹拌部材５７が形成されていると共に、軸部材５６の外周面に径方向外方に向かって延びる棒状または板状の垂直羽根部材よりなる補助撹拌部材５８がスクリューピッチｐ間毎に例えば一つずつ設けられてなるものである。この例においては、補助撹拌部材５８は、主撹拌部材５７のスクリューピッチｐ間の回転軸方向における中央位置に配設されている。
【００５６】
図９に示されている回転部材６０は、円柱状の軸部材６１の外周面の全周にわたって軸方向に所定の大きさのピッチｐで螺旋状に伸びるよう形成された螺旋状羽根部材よりなる撹拌部材６２を有してなり、撹拌部材６２の外周縁部に軸方向に貫通して延びる切欠部６３が形成されてなるものである。この例においては、切欠部６３は、例えば１スクリューピッチ当たりに４箇所ずつ、周方向に互いに等間隔毎に離間した位置に形成されている。
【００５７】
以上のような回転部材５５、６０により第１の現像剤撹拌手段３６および第２の現像剤撹拌手段３７が構成された現像装置によれば、基本的には、十分な大きさの現像剤の搬送速度が得られて現像剤担持体３４に供給される現像剤の軸方向に対するトナー濃度むらの発生が防止され、しかも、十分なトナーの帯電立ち上がり特性が一層確実に得られ、トナー飛散、かぶり、画像濃度むら等の問題が生じることが確実に防止される。
【００５８】
本発明においては、第３の現像剤撹拌手段３８は、トナー補給位置において、新トナーを沈み込ませて確実に現像剤中に分散させることができ、その結果、第２の現像剤撹拌手段３７によって現像剤が搬送される過程において、十分なトナーの帯電立ち上がり特性が確実に得られるという観点から、現像剤撹拌能力が高いものである程、好ましい。
【００５９】
図１０および図１１は、本発明の現像装置において第３の現像剤撹拌手段３８として用いられる回転部材の一層好適な構成例を示す斜視図である。
【００６０】
図１０に示されている回転部材７０は、互いに平行に軸方向に延びる複数（例えば４つ）の板状のリブ部材７１の各々がその両端部が円板状のフランジ部材７２、７２に固定されて設けられてなるフレーム７０Ａを備え、複数の楕円板状の撹拌部材７３がフレーム７０Ａの回転中心軸に対して互いに同方向に傾斜した状態でリブ部材７１によって支持されて構成されており、各々の撹拌部材７３は、所定の大きさの配置ピッチｐで等間隔毎に設けられている。
この回転部材７０は、軸方向外方に向かって延びる軸部材（図示せず）がフランジ部材７２、７２の各々に設けられて現像装置におけるハウジング３１により回転可能に軸支されて設けられ、軸部材を中心に回転されることにより、現像剤撹拌部３３における現像剤が第２の現像剤撹拌手段３７により搬送される過程において、主撹拌部材として機能する楕円板状の撹拌部材７３により周方向に撹拌されると共に補助撹拌部材としてのリブ部材７１により周方向に撹拌される。
【００６１】
図１１に示されている回転部材８０は、回転軸方向に延びる円柱状の軸部材８１と、この軸部材８１をその両端部において保持する２つの円板状のフランジ部材８２、８２と、これらのフランジ部材８２、８２に固定されて設けられた、各々、軸部材８１とその径方向に離間した位置において、軸部材８１に沿って軸方向に延びる板状のリブ部材８３と、軸部材８１に垂直な平面に沿って、軸部材８１が貫通する状態でリブ部材８３により支持されて設けられた複数の板状の主撹拌部材８４とにより構成されている。
各々の主撹拌部材８４は、いずれも、中心角が所定の大きさの切欠部８４Ａを有する円板状のものであって、隣接する２つの主撹拌部材８４、８４における切欠部８４Ａ、８４Ａが軸部材８１の互いに反対方向の周縁位置に位置されるよう、互いに軸方向に所定の大きさの配置ピッチｐで等間隔毎に離間して並んだ位置において設けられている。
【００６２】
以上のような回転部材７０、８０により第３の現像剤撹拌手段３８が構成される場合においては、主撹拌部材７３、８４の現像剤に接触する面積の大きさ、隣接する２つの主撹拌部材の軸方向に対する離間距離（ピッチ）ｐの大きさ、リブ部材７１、８３の現像剤に接触する面積の大きさおよびその他の構成は、目的に応じて適宜に設定することができる。
【００６３】
上記のような補助撹拌部材７１、８３を有する回転部材７０、８０により第３の現像剤撹拌手段３８が構成されてなる現像装置によれば、上述したような作用、効果が一層確実に得られ、トナーの帯電不良によるかぶりやトナー飛散が生ずることが確実に防止されると共に、現像剤担持体３４に供給される現像剤の軸方向に対するトナー濃度の不均一性による画像濃度むらが生ずることが確実に防止される。
従って、このような現像装置を備えてなる画像形成装置によれば、十分な撹拌が行われてトナーが所期の帯電量を有する状態に帯電された現像剤が現像剤担持体３４に軸方向に対して均一なトナー濃度で供給され、感光体２１上の静電潜像が現像されるので、トナー飛散、かぶり、画像濃度むら等の問題が生じることが確実に防止され、画質の高い画像が確実に得られる。
【００６４】
以上においては、本発明を複数のトナー像形成ユニットを備えてなるカラー画像形成用の画像形成装置に適用した場合について説明したが、このような構成の画像形成装置に限定されるものではなく、種々の構成のものに有効に適用することができ、例えばモノクロ画像形成用の画像形成装置に適用した場合であっても、上記のような作用、効果が減じられるものではない。
【００６５】
＜第２実施形態＞
本発明の第２実施形態に係る画像形成装置は、感光体クリーニング手段により除去されたトナーをトナー像形成手段に回収して再利用するトナーリサイクル手段を有するものとされている。
図１２は、本発明の第２実施形態に係る画像形成装置における構成の概略を示す説明図である。
この画像形成装置は、潜像担持体である回転されるドラム状の感光体１１０を備えてなり、この感光体１１０の外周面に沿って、帯電手段１１１、露光手段１１２、トナー像形成手段１２０、転写手段１１３、分離手段１１４、および感光体クリーニング手段１１５が、各々、感光体１１０の回転方向に対して動作順に並んで配置されて構成されており、感光体クリーニング手段１１５によって感光体１１０より除去されたトナーをトナー像形成手段１２０に回収する回収搬送手段１３１を有するトナーリサイクル手段１３０が設けられている。図１２における１３２は、感光体クリーニング手段１１５によって感光体１１０上より掻き取られたトナーを、感光体１１０の軸方向に搬送する搬送手段である。
この画像形成装置におけるトナー像形成手段１２０は、例えば図１３に示されているように、基本的な構成は、上記第１実施形態における現像装置（図２乃至図４）と同様のものとされており、ハウジング３１の延出部分３１Ａの天面板３１Ｃにおける、第２の現像剤撹拌手段３７および第３の現像剤撹拌手段３８が互いに対向する部分の上方位置であって、第２の現像剤撹拌手段３７による現像剤の搬送方向におけるトナー供給用開口３１Ｄより上流側の位置に、トナーリサイクル手段１３０によって回収されたトナー（以下、「リサイクルトナー」という。）を混入するためのリサイクルトナー混入用開口１３３が形成されている。
【００６６】
リサイクルトナー混入用開口１３３が形成される軸方向における位置は、第２の現像剤撹拌手段３７による現像剤の搬送方向に対してトナー補給機構による新トナーのトナー供給用開口３１Ｄの形成位置と所定の順序を満足する状態で形成されてさえいれば、特に制限されないが、第２の現像剤撹拌手段３７による現像剤の搬送方向に対してトナー供給用開口３１Ｄの形成位置より５〜３０ｍｍ上流側の位置に形成されていることが実用上好ましい。
【００６７】
リサイクルトナーは、現像剤におけるリサイクルトナーの新トナーに対する比率（リサイクルトナー比率）が５０質量％以下である状態が維持されるよう、その供給量が調整された状態において現像剤撹拌部３３に混入される。
【００６８】
上記構成の現像装置によれば、基本的には、上述したように、新トナーは、トナー補給位置において、第２の現像剤撹拌手段３７および第３の現像剤撹拌手段３８の撹拌動作（回転）によって現像剤中への沈み込みが加速され、現像剤が、第１の現像剤撹拌手段３６および第２の現像剤撹拌手段３７によって搬送される過程において、トナーが現像剤中に均一に分散され、しかも、現像剤の搬送速度を低下させることなしに十分に混合、撹拌されるので、トナーが所期の電荷（帯電量）を有する状態にまで帯電された状態で、現像剤を現像剤供給回収手段３５によって軸方向に対して均一なトナー濃度で現像剤担持体３４に供給することができ、しかも、リサイクルトナー混入用開口１３３が現像剤撹拌部３３における現像剤の搬送方向におけるトナー供給用開口３１Ｄより上流側に形成されていることにより、新トナーに比して流動性が悪く帯電性が低い（帯電しにくい、帯電立ち上がりが悪い）リサイクルトナーについても十分な混合、撹拌がなされるので、リサイクルトナーについても十分な帯電立ち上がり特性を得ることができ、従って、トナーの帯電不良によるかぶりやトナー飛散の発生を確実に防止することができると共に、得られる可視画像における画像濃度むらの発生を確実に防止することができる。
【００６９】
従って、このような現像装置を備えてなる画像形成装置によれば、トナーとキャリアとが十分に混合撹拌されて、十分なトナーの帯電立ち上がり特性が得られ、しかも、現像剤が軸方向に対して均一なトナー濃度で現像領域に供給されるので、例えば、印字率が高い画像を連続して出力することにより大量のトナー消費とリサイクルトナーを含むトナー補給が繰り返し行われた現像剤が用いられる場合や、高速、例えば１分間当たりのプリント枚数が５０枚以上となるようなプロセス速度で画像形成動作が行われる場合であっても、かぶりやトナー飛散が生ずることがなく、しかも画像濃度むらのない均一な画像濃度を有する画質の高い画像を確実に形成することができる。
【００７０】
また、第３の現像剤撹拌手段３８は、新トナーを現像剤中に均一に分散させる、という効果を十分に得るために必要とされる軸方向の長さが第２の現像剤撹拌手段３７より小さくてよく、しかも、画像形成装置本体に設けられる補給用トナーを収容する容器やトナーリサイクル手段１３０を設置することに伴って不可避的に形成される空間を利用してハウジング３１における突出部分３１Ｂを合理的に配置することができるので、第３の現像剤撹拌手段３８を設けることに起因して画像形成装置それ自体が大幅に大型化することを防止することができる。
【００７１】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記の態様に限定されるものではなく、種々の変更を加えることができる。
例えば、現像剤供給回収手段、第１の現像剤撹拌手段、第２の現像剤撹拌手段および第３の現像剤撹拌手段を構成する回転部材の具体的な構成、例えば、螺旋状羽根部材のピッチの大きさ、板状の撹拌部材の配置ピッチの大きさ、板状の撹拌部材の軸部材または回転中心軸に対する取付角の大きさ、補助撹拌部材の形状および大きさ、回転部材の回転数（現像剤の軸方向に対する搬送速度）およびその他の構成は目的に応じて適宜設定することができる。
また、ハウジング３１に延出部分３１Ａを形成すると共に、この延出部分３１Ａの後端部に後方に突出する突出部分３１Ｂを形成して第３の現像剤撹拌手段３８を配置した構成とされているが、延出部分を有さない構成のものであってもよく、例えば、第１の現像剤撹拌手段と第２の現像剤撹拌手段との間に隔壁を設け、第２の現像剤撹拌手段による現像剤の搬送方向の上流側部分に対応する位置に後方突出部分を形成して第３の現像剤撹拌手段を後方突出部分に配置した構成とすることができる。このような構成の現像装置においても、実用上十分な効果が得られる。
【００７２】
以下に、本発明の効果を確認するために行った実験例について説明する。
【００７３】
〔回転部材の作製〕
現像剤供給回収手段、第１の現像剤撹拌手段、第２の現像剤撹拌手段および第３の現像剤撹拌手段として用いられる回転部材（回転部材Ａ〜Ｐ）を作製した。
【００７４】
（回転部材Ａ）
図６に示される構成に従って、螺旋状羽根部材（撹拌部材）が右上方に巻き上がるように（左巻き）軸部材の外周面に形成された螺旋状スクリューを作製すると共に、この螺旋状羽根部材による現像剤の搬送方向下流側の長さ３０ｍｍにわたる端部領域を４つの平板状羽根部材よりなる撹拌部材が軸部材の外周面に径方向外方に延びる状態で設けられてなるパドル形状とした回転部材Ａを作製した。そして、この回転部材Ａの両端部に、外径寸法が２４ｍｍである円板状のフランジ部材を軸部材を挿通させた状態で設けた。この回転部材Ａの具体的な諸元は、以下に示す通りである。
最大外径（ｄ）：２４ｍｍ、軸部を除く回転軸方向長さ（螺旋状羽根部材および板状羽根部材が設けられた領域の大きさ）：４４０ｍｍ、軸部材の外径：６ｍｍ、螺旋状羽根部材のスクリューピッチ（ｐ）：３０ｍｍ、螺旋状羽根部材の厚み：１ｍｍ
【００７５】
（回転部材Ｂ）
回転部材Ａにおいて、螺旋状羽根部材を左上方に巻き上がるように（右巻き）軸部材の外周面に形成したことの他は回転部材Ａと同様の構成を有する回転部材Ｂを作製した。
【００７６】
（回転部材Ｃ）
図９に示される構成に従って、螺旋状羽根部材（撹拌部材）が右上方に巻き上がるように（左巻き）軸部材の外周面に形成され、この螺旋状羽根部材の外周縁部に切欠部が形成されてなる螺旋状スクリューを作製すると共に、この螺旋状羽根部材による現像剤の搬送方向下流側の長さ３０ｍｍにわたる端部領域を４つの平板状の撹拌部材が軸部材の外周面に径方向外方に延びる状態で設けられてなるパドル形状とした回転部材Ｃを作製した。そして、この回転部材Ｃの両端部に、外径寸法が２４ｍｍである円板状のフランジ部材を軸部材を挿通させた状態で設けた。この回転部材Ｃの具体的な諸元は、以下に示す通りである。
最大外径（ｄ）：２４ｍｍ、軸部を除く回転軸方向長さ（螺旋状羽根部材が設けられた領域の大きさ）：４４０ｍｍ、軸部材の外径：６ｍｍ、螺旋状羽根部材のスクリューピッチ（ｐ）：３０ｍｍ、螺旋状羽根部材の厚み：１ｍｍ、切欠部の径方向長さ（ｔ）：５ｍｍ、切欠部の周方向長さ（ｗ）：２ｍｍ、切欠部の形成箇所：１ピッチ当たり４箇所ずつ周方向に対して等間隔毎に形成
【００７７】
（回転部材Ｄ）
図８に示される構成に従って、右上方に巻き上がるように（左巻き）軸部材の外周面に形成された螺旋状羽根部材（主撹拌部材）を有すると共に、径方向外方に延びる複数の板状の垂直羽根部材（補助撹拌部材）を有する螺旋状スクリューを作製すると共に、この螺旋状羽根部材による現像剤の搬送方向下流側の長さ３０ｍｍにわたる端部領域を４つの平板状の撹拌部材が軸部材の外周面に径方向外方に延びる状態で設けられてなるパドル形状とした回転部材Ｄを作製した。そして、この回転部材Ｄの両端部に、外径寸法が２４ｍｍである円板状のフランジ部材を軸部材を挿通させた状態で設けた。この回転部材Ｄの具体的な諸元は、以下に示す通りである。
最大外径（ｄ）：２４ｍｍ、軸部を除く回転軸方向長さ（螺旋状羽根部材が設けられた領域の大きさ）：４４０ｍｍ、軸部材の外径：６ｍｍ、螺旋状羽根部材のスクリューピッチ（ｐ）：３０ｍｍ、螺旋状羽根部材の厚み：１ｍｍ、垂直羽根部材の配置位置：１ピッチ当たりに１つずつ、螺旋状羽根部材のピッチ間の中央位置に配置、垂直羽根部材の回転軸方向長さ（ｗ）：３ｍｍ、垂直羽根部材の径方向長さ（ｈ）：８ｍｍ、垂直羽根部材の厚み：１ｍｍ
【００７８】
（回転部材Ｅ）
回転部材Ｄにおいて、垂直羽根部材の回転軸方向長さ（ｗ）を１２ｍｍとし、垂直羽根部材を、１ピッチ当たりに４つずつ周方向に対して等間隔毎に、螺旋状羽根部材のピッチ間の中央位置に配置したことの他は回転部材Ｄと同様の構成を有する回転部材Ｅを作製した。
【００７９】
（回転部材Ｆ）
回転部材Ｄにおいて、垂直羽根部材の回転軸方向長さ（ｗ）を２０ｍｍとし、垂直羽根部材を、１ピッチ当たりに４つずつ周方向に対して等間隔毎に、螺旋状羽根部材のピッチ間の中央位置に配置したことの他は回転部材Ｄと同様の構成を有する回転部材Ｆを作製した。
【００８０】
（回転部材Ｇ）
図１４に示される構成に従って、右上方に巻き上がるように（左巻き）軸部材（６６）の外周面に形成された螺旋状羽根部材（６７）を有すると共に、螺旋状羽根部材の外周縁における軸部材を挟んで対向した位置に形成された、各々、回転軸方向に延びる２つの平板状のリブ部材（６８）を有する螺旋状スクリュー  （６５）を作製すると共に、この螺旋状羽根部材による現像剤の搬送方向下流側の長さ３０ｍｍにわたる端部領域を４つの平板状の撹拌部材が軸部材の外周面に径方向外方に延びる状態で設けられてなるパドル形状とした回転部材Ｇを作製した。そして、この回転部材Ｇの両端部に、外径寸法が２４ｍｍである円板状のフランジ部材を軸部材を挿通させた状態で設けた。この回転部材Ｇの具体的な諸元は、以下に示す通りである。
最大外径：２４ｍｍ、軸部を除く回転軸方向長さ（螺旋状羽根部材および板状羽根部材が設けられた領域の大きさ）：４４０ｍｍ、軸部材の外径：６ｍｍ、螺旋状羽根部材のスクリューピッチ（ｐ）：３０ｍｍ、螺旋状羽根部材の厚み：１ｍｍ、リブ部材の径方向長さ（ｔ）：３ｍｍ、リブ部材の厚み：１ｍｍ
【００８１】
（回転部材Ｈ）
回転部材Ｇにおいて、リブ部材の各々の径方向長さを５ｍｍとしたことの他は回転部材Ｇと同様の構成を有する回転部材Ｈを作製した。
【００８２】
（回転部材Ｉ）
回転部材Ｇにおいて、４つのリブ部材を螺旋状羽根部材の外周縁における、周方向に対して等間隔毎に離間した位置に、設けたことの他は回転部材Ｇと同様の構成を有する回転部材Ｉを作製した。
【００８３】
（回転部材Ｊ）
図５に示される構成に従って、軸部材の外周面に４つの平板状のリブ部材（撹拌部材）を有する十字パドル形状の回転部材Ｊを作製した。そして、この回転部材Ｊの両端部に、外径寸法が２４ｍｍである円板状のフランジ部材を軸部材を挿通させた状態で設けた。この回転部材Ｊの具体的な諸元は、以下に示す通りである。
最大外径（ｄ）：２４ｍｍ、軸部を除く軸方向長さ（撹拌部材が設けられた領域の軸方向長さ）：１１０ｍｍ、軸部材の外径：６ｍｍ、リブ部材の径方向長さ（ｌ）：９ｍｍ、リブ部材の厚み：１ｍｍ
【００８４】
（回転部材Ｋ）
図１１に示される構成に従って、複数の板状部材（主撹拌部材）を有すると共に、４つの平板状のリブ部材（補助撹拌部材）が、板状部材の外周縁における、周方向に対して等間隔毎に離間した位置において、回転軸方向に延びるよう設けられた、パドル形状の回転部材Ｋを作製した。そして、この回転部材Ｋの両端部に、外径寸法が２４ｍｍである円板状のフランジ部材を軸部材を挿通させた状態で設けた。この回転部材Ｋの具体的な諸元は、以下に示す通りである。
最大外径（ｄ）：２４ｍｍ、軸部を除く軸方向長さ（撹拌部材が設けられた領域の大きさ）：１１０ｍｍ、軸部材の外径：６ｍｍ、板状部材の配置ピッチ（ｐ）：２５ｍｍ、板状部材の軸部材に対する取付角度：９０゜、板状部材の中心角（板状部材が設けられる軸部材の角度領域）：２７０゜、板状部材の厚み：１ｍｍ、リブ部材の径方向長さ（ｔ）：５ｍｍ、リブ部材の厚み：１ｍｍ
【００８５】
（回転部材Ｌ）
図７に示される構成に従って、複数の楕円板状部材（撹拌部材）を有するパドル形状の回転部材Ｌを作製した。そして、この回転部材Ｌの両端部に、外径寸法が２４ｍｍである円板状のフランジ部材を軸部材を挿通させた状態で設けた。この回転部材Ｌの具体的な諸元は、以下に示す通りである。
最大外径（ｄ）：２４ｍｍ、軸部を除く回転軸方向長さ（楕円板状部材が設けられた領域の大きさ）：１１０ｍｍ、軸部材の外径：６ｍｍ、楕円板状部材の軸部材に対する取付角度（α）：４５°、楕円板状部材の配置ピッチ（ｐ）：２５ｍｍ、楕円板状部材の厚み：１ｍｍ
【００８６】
（回転部材Ｍ）
図１０に示される構成に従って、複数の楕円板状部材（主撹拌部材）を有すると共に、４つの平板状のリブ部材（補助撹拌部材）が、楕円板状部材の外周縁における、周方向に対して等間隔毎に離間した位置において、回転軸方向に延びるよう設けられた、パドル形状の回転部材Ｍを作製した。そして、この回転部材Ｍの両端部に、外径寸法が２４ｍｍである円板状のフランジ部材を軸部材を挿通させた状態で設けた。この回転部材Ｍの具体的な諸元は、以下に示す通りである。
最大外径（ｄ）：２４ｍｍ、軸部を除く回転軸方向長さ（楕円板状部材が設けられた領域の大きさ）：１１０ｍｍ、軸部材の外径：６ｍｍ、楕円板状部材の軸部材に対する取付角度（α）：４５°、楕円板状部材の配置ピッチ（ｐ）：２５ｍｍ、楕円板状部材の厚み：１ｍｍ、リブ部材の径方向長さ（ｔ）：３ｍｍ、リブ部材の厚み：１ｍｍ
【００８７】
（回転部材Ｎ）
図１５に示される構成に従って、軸部材（１５１）に垂直な平面に対して互いに異なる方向に傾斜する第１および第２の撹拌部材配置用レベル平面の各々に沿って設けられた複数の半楕円板よりなる第１の撹拌部材（１５２Ａ）群および第２の撹拌部材（１５２Ｂ）群を有する回転部材（１５０）Ｎを作製した。そして、この回転部材Ｎの両端部に、外径寸法が２４ｍｍである円板状のフランジ部材（１５３）を軸部材を挿通させた状態で設けた。この回転部材Ｎの具体的な諸元は、以下に示す通りである。
最大外径（ｄ）：２４ｍｍ、軸部を除く回転軸方向長さ（撹拌部材が設けられた領域の大きさ）：４４０ｍｍ、軸部材の外径：６ｍｍ、第１の撹拌部材群の軸部材に対する取付角度（α１）：４５°、第２の撹拌部材群の軸部材に対する取付角度（α２）：４５°、撹拌部材の配置ピッチ（ｐ）：２５ｍｍ、撹拌部材の厚み：１ｍｍ
【００８８】
（回転部材Ｏ）
回転部材Ｎにおいて、各々、径方向長さが３ｍｍである４つの平板状のリブ部材（補助撹拌部材）を、第１の撹拌部材および第２の撹拌部材により形成される外周縁における周方向に対して等間隔毎に離間した位置において、回転軸方向に延びるよう設けたことの他は回転部材Ｎと同様の構成を有する回転部材Ｏを作製した。
【００８９】
（回転部材Ｐ）
回転部材Ｊにおいて、軸部を除く回転軸方向長さ（撹拌部材が設けられた領域の大きさ）を３６０ｍｍとしたことの他は回転部材Ｊと同様の構成を有する回転部材Ｐを作製した。
【００９０】
＜実験例１＞
〔現像装置の作製〕
図２乃至図４に示される構成に従って、第１の現像剤撹拌手段、第２の現像剤撹拌手段および第３の現像剤撹拌手段が下記表１に従って選ばれた回転部材により構成された本発明に係る現像装置１〜６を作製した。
また、下記表１に従って選ばれた第２の現像剤撹拌手段および第３の現像剤撹拌手段を、互いに対向する部分において各々の周面が下方から上方に向かって順方向に移動するよう回転させるよう設定した比較用の現像装置７を作製した。
さらに、図１６に示されるように、第３の現像剤撹拌手段を有さないことの他は図２に示されるものと同様の構成を有し、第１の現像剤撹拌手段および第２の現像剤撹拌手段が下記表１に示す組み合わせに従って選ばれた回転部材により構成された比較用の現像装置８〜１７を作製した。
表１における第１の現像剤撹拌手段の回転方向は、現像剤供給回収手段との対向部分における第１の現像剤撹拌手段の周面の移動方向を示し、現像剤供給回収手段と互いに逆方向に移動されるよう回転される。
【００９１】
現像剤担持体を構成する現像スリーブは、外径が３０ｍｍ、軸方向長さが３３０ｍｍであるものである。
現像剤供給回収手段としては、上記回転部材Ｐ（十字パドル形状のもの）を用いた。
本発明に係る現像装置１〜６および比較用の現像装置７におけるトナー供給用開口の形成位置は、第２の現像剤撹拌手段と第３の現像剤撹拌手段とが互いに対向する部分の上方位置であって、第２の現像剤撹拌手段による現像剤の搬送方向における上流側の端縁から１５ｍｍ下流側の位置である。
比較用の現像装置８〜１７の各々におけるトナー供給用開口の形成位置は、第２の現像剤撹拌手段の後方側の端縁部分の上方位置であって、第２の現像剤撹拌手段による現像剤の搬送方向における上流側の端縁から１５ｍｍ下流側の位置である。
【００９２】
現像剤としては、イエロートナー、マゼンタトナー、シアントナーおよびブラックトナーの各々に係る現像剤のいずれのものも、トナー濃度が７質量％である二成分現像剤を用い、本発明に係る現像装置１〜６および比較用の現像装置７には１１００ｇ、比較用の現像装置８〜１７には１０００ｇの現像剤を、それぞれ充填した。
トナーは、イエロートナー、マゼンタトナー、シアントナーおよびブラックトナーのいずれのものも、体積平均粒径が４．５±０．１５μｍ、粒径分布の標準偏差（ａ）と平均粒径（ｂ）とにより示されるＣＶ値〔ａ／ｂ×１００％〕が１８±２％である各色の重合トナーに、大粒径シリカ０．８質量％、小粒径シリカ０．２質量％、大粒径チタニア０．２質量％、小粒径チタニア０．４質量％、ステアリン酸カルシウム０．０５質量％を外添処理したものを用いた。
キャリアは、イエロートナー、マゼンタトナー、シアントナーおよびブラックトナーの各々に係る現像剤のいずれのものも、体積平均粒径が２５μｍ、飽和磁化６０ｅｍｕ／ｇのフェライト粒子の表面に、アクリル系樹脂をフェライト粒子に対する被覆量が３質量％となる状態でコーティングしたものを用いた。
【００９３】
本発明に係る現像装置１〜６および比較用の現像装置７〜１７の各々を適宜の単体駆動機に装着し、第１の現像剤撹拌手段、第２の現像剤撹拌手段および第３の現像剤撹拌手段のそれぞれの回転速度を、いずれも、４００ｒｐｍに設定し、第１の現像剤撹拌手段による軸方向の現像剤移動量を測定した。結果を下記表１に示す。
現像剤移動量の測定は、現像スリーブおよび現像剤供給回収手段は駆動させずに、第１の現像剤撹拌手段、第２の現像剤撹拌手段および第２の現像剤撹拌手段のみ（現像剤撹拌部）を駆動し、第１の現像剤撹拌手段の、その現像剤搬送方向下流側の現像器ハウジングの底面に現像剤排出口を設け、この現像剤排出口から単位時間当たりに排出される現像剤の重量を測定することにより行った。
【００９４】
【表１】
2005017742.tif 000003
【００９５】
〔画像形成装置〕
図１に示される構成に従って、上記の本発明に係る現像装置１〜６および比較用の現像装置７〜１７の各々が搭載されたカラー画像形成用の画像形成装置１〜１７を製造し、画像出力テストを以下の画像形成条件にて行った。画像形成条件は、各色トナー像に係るトナー像形成ユニットのいずれのものも同じに設定した。
【００９６】
＜画像形成条件＞
・プロセス速度（Ｖ）：２２０ｍｍ／ｓｅｃ（１分間当たりの画像出力枚数が５０枚）
・現像剤供給回収手段の回転速度：４００ｒｐｍ
・第１の現像剤撹拌手段の回転速度：４００ｒｐｍ
・第２の現像剤撹拌手段の回転速度：４００ｒｐｍ
・第３の現像剤撹拌手段の回転速度：４００ｒｐｍ
・現像スリーブ回転数：２１０〜２８０ｒｐｍの範囲内で調整して、潜像担持体上の単位面積当たりのトナー付着量（Ｍ）が０．４ｍｇ／ｃｍ２  となる状態とした。
・感光体と現像スリーブとの最近接距離（現像ギャップ）：０．３ｍｍ
・現像バイアス：交流バイアス（ＡＣ）成分を直流バイアス成分（ＤＣ）に重畳したもの、
交流バイアス成分；Ｖａｃ＝１ｋＶｐｐ、ｆａｃ＝５ｋＨｚ、波形＝正弦波
直流バイアス成分；感光体における最大露光部の表面電位ＶＬの検知結果に応じてＶｄｃ＝ＶＬ−５００Ｖとなる状態に制御した。
・現像スリーブによる現像剤搬送量：２５±２ｍｇ／ｃｍ２  
・現像スリーブの軸方向における磁気ブラシの形成幅：３２０ｍｍ
・トナー補給制御：第１の現像剤撹拌手段による現像剤の搬送方向の下流側の端縁から８０ｍｍ上流側の位置にトナー濃度センサ（透磁率センサ）を設けてその検知結果に応じてトナー補給モータを制御した。
トナー補給速度：最大３０ｇ／ｍｉｎ
・感光体表面電位：
最大露光部電位（ＶＬ）：−５０Ｖ〜−１００Ｖ
帯電電位（未露光部電位）（ＶＨ）：現像バイアスにおける直流バイアス成分の設定値に応じてＶＨ＝Ｖｄｃ−１５０Ｖとなる状態に制御
【００９７】
画像出力テストは、下記（１）〜（６）の画像出力を４回繰り返して行い（トータルＡ４×２０００枚）、文字／ラインパターンのかぶり（画像のかぶり）の発生有無、文字散りの発生有無、ソリッドパターンの画像濃度むらの発生有無、および機内汚れの発生有無の評価を下記評価基準に基づいて行った。結果を下記表２に示す。
（１）シアン（Ｃ）単色の文字／ライン＋中間調（１０段）パターン（印字率３０％）を連続して５０枚出力する手順。
（２）シアン（Ｃ）のソリッドパターン（印字率８０％）連続１５０枚出力する手順。
（３）シアン（Ｃ）単色の文字／ラインパターン（印字率７％）を連続して５０枚出力する手順。
（４）青（マゼンタ（Ｍ）＋シアン（Ｃ））単色の文字／ライン＋中間調（１０段）パターン（Ｍ、Ｃとも印字率３０％）を連続して５０枚出力する手順。
（５）青（マゼンタ（Ｍ）＋シアン（Ｃ））単色のソリッドパターン（マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）とも印字率８０％）を連続して１５０枚出力する手順。
（６）青（マゼンタ（Ｍ）＋シアン（Ｃ））単色の文字／ラインパターン（マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）とも印字率７％）を連続して５０枚出力する手順。
【００９８】
＜評価基準＞
（イ）画像のかぶり：
画像のかぶりは、未使用の用紙の反射濃度を０としたときの、文字／ラインパターン白地部の相対反射濃度を測定し、相対反射濃度が０．００４以下である場合を「○」、相対反射濃度が０．００４を超え、０．００６以下である場合を  「△」、相対反射濃度が０．００６を超える場合を「×」として評価した。
【００９９】
（ロ）文字散り：
文字散りは、４ポイントの「鐘」という文字を拡大して観察したときの、文字輪郭のシャープさおよび文字の滲み度合の状態を評価した。
そして、「鐘」の文字の空間部がすっきりと抜けていて文字の輪郭が明瞭であり、文字周辺部のトナー散りも極めて少ない場合を「○」、「鐘」の文字の空間部がややつぶれいる（トナー散りでやや埋まっている）が、文字周辺部のトナー散りは少ない場合を「△」、「鐘」の文字の空間部がつぶれており（トナー散りで埋まっている）、しかも、文字周辺部のトナー散りが多く、文字の輪郭が滲んでいる場合を「×」とした。
【０１００】
（ハ）画像濃度むら：
画像濃度むらは、シアン単色のソリッドパターンまたは青単色のソリッドパターンのページ内における任意の９箇所の色差（Ｌ＊ａ＊ｂ＊空間での距離）により評価した。シアン単色のソリッドパターンについての９箇所の色差が３以下であり、かつ、青単色のソリッドパターンについての９箇所の色差が７以下である場合を「○」、シアン単色のソリッドパターンについての９箇所の色差が３を超え、５以下であり、かつ、青単色のソリッドパターンについての９箇所の色差が７以下である場合、または、シアン単色のソリッドパターンについての９箇所の色差が３以下であり、かつ、青単色のソリッドパターンについての９箇所の色差が７を超え、９以下である場合を「△」、シアン単色のソリッドパターンについての９箇所の色差が３を超え、かつ、青単色のソリッドパターンについての９箇所の色差が９を超える場合を「×」とした。
【０１０１】
（ニ）機内汚れ：
機内汚れは、画像出力テスト終了後に現像装置を取り外し、現像装置装着部近傍の汚れの状態を目視にて観察して評価した。
そして、機内汚れが認められない場合、または現像装置装着部のみに極軽微な汚れがみられる場合を「○」、現像装置装着部の近傍（例えば両端部等）にわずかな汚れがみられる場合を「△」、現像装置装着部の汚れが周辺部（例えば帯電装置等）にまで拡大している場合を「×」とした。
【０１０２】
【表２】
2005017742.tif 000004
【０１０３】
＜実験例２＞
実験例１で用いた画像形成装置１〜６の各々について、現像装置における現像剤供給回収手段、第１の現像剤撹拌手段、第２の現像剤撹拌手段および第３の現像剤撹拌手段の回転速度を、いずれも、３００ｒｐｍに設定したことの他は実験例１と同様の画像出力テストを行った。結果を下記表３に示す。
【０１０４】
【表３】
2005017742.tif 000005
【０１０５】
＜実験例３＞
〔現像装置の作製〕
実験例１で用いた、本発明に係る現像装置１、３、４および比較用の現像装置８〜１７の各々において、第２の現像剤撹拌手段による現像剤の搬送方向におけるトナー供給口より８ｍｍ上流側の位置にリサイクルトナー混入用開口を形成したことの他は現像装置１、３、４と同様の構成を有する本発明に係る現像装置１８〜２０、および比較用の現像装置８〜１７と同様の構成を有する比較用の現像装置２１〜３０を作製した。
【０１０６】
図１２に示される構成に従って、上記の本発明に係る現像装置１８〜２０および比較用の現像装置２１〜３０の各々が搭載された、トナーリサイクル手段を有するモノクロ画像形成用の画像形成装置１８〜３０を製造した。トナーリサイクル手段は、リサイクルトナーを現像装置に搬送するための搬送手段が、単位時間当たりのトナー搬送量が最大で３０ｇ／ｍｉｎであるものにより構成されてなるものである。
そして、画像形成装置１８〜３０の各々について、プロセス速度を３２０ｍｍ／ｓｅｃ（１分間当たりの画像出力枚数が６５枚）に設定すると共に、第１の現像剤撹拌手段、第２の現像剤撹拌手段および第３の現像剤撹拌手段の各々の回転速度を下記表４に示す条件に従って設定したことの他は、実験例１のブラックトナー像に係るトナー像形成ユニットと同一の画像形成条件で、下記（７）〜（９）の画像出力を８回繰り返して行う（トータルＡ４×２０００枚）画像出力テストを行うことにより、文字／ラインパターンのかぶり（画像のかぶり）の発生有無、文字散りの発生有無、および機内汚れの発生有無の評価を上記評価基準に基づいて行うと共に、ソリッドパターンの画像濃度むらの発生有無の評価を下記評価基準に基づいて行った。結果を下記表５に示す。
【０１０７】
（７）黒（ＢＫ）単色の文字／ライン＋中間調（１０段）パターン（印字率３０％）を連続して５０枚出力する手順。
（８）黒（ＢＫ）単色のソリッドパターン（印字率８０％）を連続して１５０枚出力する手順。
（９）黒（ＢＫ）単色の文字／ラインパターン（印字率７％）を連続して５０枚出力する手順。
【０１０８】
＜評価基準＞
画像濃度むらは、黒（ＢＫ）単色のソリッドパターンのページ内における任意の９箇所の相対反射濃度を測定し、黒（ＢＫ）単色のパターンについての９箇所の相対反射濃度がいずれも１．３以上であり、かつ、最大値と最小値との差が０．１以下である場合を「○」、相対反射濃度の最小値が１．２以上１．３未満であり、かつ、最大値と最小値との差が０．１以下である場合を「△」、相対反射濃度の最小値が１．２未満、または最大値と最小値との差が０．１５を超える場合を「×」として評価した。
【０１０９】
【表４】
2005017742.tif 000006
【０１１０】
【表５】
2005017742.tif 000007
【０１１１】
以上の結果から明らかなように、本発明に係る画像形成装置によれば、印字率が高い画像を連続して出力することにより大量のトナー消費とリサイクルトナーを含むトナー補給が繰り返し行われた現像剤が用いられる場合であっても、現像剤について十分な帯電立ち上がり特性が得られると共に現像剤を軸方向に対して均一なトナー濃度で現像剤担持体に供給することができ、かぶり、文字散りおよび画像濃度むら等の画像欠陥の発生が確実に防止されると共に、トナー飛散による機内汚れの発生が確実に防止され、画質の高い画像を確実に形成することができることが確認された。
これに対して、比較用の画像形成装置においては、画像かぶり、文字散り、画像濃度むらおよび機内汚れの少なくとも一つ以上の問題が発生しており、画質の高い画像を確実に得ることができないことが確認された。
特に、トナーリサイクル機構を備えたモノクロ画像形成装置（実験例３）において、回転部材の回転速度を高くして十分な現像剤の移動速度を得、これにより、軸方向に対する画像濃度むらの発生を防止する構成とされた場合（画像形成装置２４〜３０）には、撹拌トルクが大幅に増加したため、画像出力テストを中止せざるをえず、出力画像を得ることができなかった。この理由について調査したところ、軸部に現像剤が融着し始めていることが確認された。
【０１１２】
【発明の効果】
本発明の現像装置によれば、第１の現像剤撹拌手段と第２の現像剤撹拌手段とによって現像剤搬送速度のバランスをとり、しかも、ハウジング内の、第２の現像剤撹拌手段による現像剤の搬送方向の上流側部分に対応する位置に、第３の現像剤撹拌手段を設け、第２の現像剤撹拌手段と第３の現像剤撹拌手段とが対向する部分において、各々の周面が上方から下方に向かって互いに順方向に移動するよう回転駆動させると共に、当該２つの現像剤撹拌手段の対向部分の上方からトナーを自由落下させて補給する構造とされていることにより、トナー補給位置における補給トナーの現像剤中への沈み込みが加速されるので、第１の現像剤撹拌手段および第２の現像剤撹拌手段によって搬送される過程において、補給トナーを確実に現像剤中に均一に分散させることができると共に、十分な混合、撹拌がなされて、トナーを所期の電荷（帯電量）を有する状態にまで帯電することができる。
従って、トナーが所期の帯電状態とされた現像剤が現像剤担持体にその軸方向に対して均一なトナー濃度で供給されるので、トナーの帯電不良によるかぶりやトナー飛散の発生が確実に防止されると共に、得られる可視画像における画像濃度むらの発生が確実に防止される。
【０１１３】
また、第３の現像剤撹拌手段が、補給トナーを現像剤中に均一に分散させる、という効果を十分に得るために必要とされる軸方向の長さが第２の現像剤撹拌手段より小さくてよく、しかも、画像形成装置本体に設けられる補給用トナーを収容する容器やトナーリサイクル手段を設置することに伴って不可避的に形成される空間を利用して現像装置を合理的に配置することができるので、第３の現像剤撹拌手段を設けることに起因して画像形成装置それ自体が大幅に大型化することを防止することができる。
しかも、第３の現像剤撹拌手段がその回転軸方向に対する現像剤の搬送能力が実質的に零であるものであることにより、現像剤が第２の現像剤撹拌手段により搬送される過程において、第２の現像剤撹拌手段と第３の現像剤撹拌手段との間で現像剤の入れ替えが行われて、第３の現像剤撹拌手段によって現像剤が回転軸方向に搬送されることなしに周方向に撹拌されてトナーの帯電を立ち上げる構成とされているので、十分な混合撹拌時間を確保することができ、トナーを所期の電荷（帯電量）を有する状態にまで確実に帯電させることができる。
【０１１４】
本発明の画像形成装置によれば、上記のような特定の構成を有する現像装置を備えてなり、特定の動作設定条件を満足する状態で現像プロセスが行われることにより、現像剤の十分な混合、撹拌が行われてトナーが所期の帯電量を有する状態に帯電された現像剤が回転軸方向に対して均一なトナー濃度で現像剤担持体に供給されて、潜像担持体上の潜像が現像されるので、例えば、印字率が高い画像を連続して出力することにより大量のトナー消費およびトナー補給が繰り返して行われた現像剤が用いられる場合や、未使用のトナーに比して帯電性能が劣るリサイクルトナーを含む現像剤が用いられる場合であっても、トナー飛散、かぶり、画像濃度むら等の問題が生じることが確実に防止され、画質の高い画像が確実に得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の一例における構成の概略を示す説明図である。
【図２】本発明の現像装置の一例における構成の概略を示す部分断面図である。
【図３】図２に示す現像装置におけるＡ−Ａ断面の横断断面図である。
【図４】図２に示す現像装置におけるＢ−Ｂ断面の横断断面図である。
【図５】図２に示す現像装置における現像剤供給回収手段および第３の現像剤撹拌手段を構成する回転部材の一構成例を示す平面図である。
【図６】図２に示す現像装置における第１の現像剤撹拌手段および第２の現像剤撹拌手段を構成する回転部材の一構成例を示す斜視図である。
【図７】図２に示す現像装置における第３の現像剤撹拌手段を構成する回転部材の一構成例を示す斜視図である。
【図８】第１の現像剤撹拌手段および第２の現像剤撹拌手段を構成する回転部材の他の構成例を示す平面図である。
【図９】第１の現像剤撹拌手段および第２の現像剤撹拌手段を構成する回転部材の更に他の構成例を示す斜視図である。
【図１０】第３の現像剤撹拌手段を構成する回転部材の他の構成例を示す斜視図である。
【図１１】第３の現像剤撹拌手段を構成する回転部材の更に他の構成例を示す斜視図である。
【図１２】本発明の第２実施形態に係る画像形成装置の一例における構成の概略を示す説明図である。
【図１３】本発明の現像装置の他の例における構成の概略を示す部分断面図である。
【図１４】実験例において用いた回転部材の一構成例を示す斜視図である。
【図１５】実験例において用いた回転部材の一構成例を示す斜視図である。
【図１６】実験例において用いた比較用の現像装置の構成の概略を示す説明図であり、（イ）は部分断面図、（ロ）は（イ）におけるａ−ａ断面の縦断断面図、（ハ）は（イ）におけるｂ−ｂ断面の縦断断面図である。
【符号の説明】
１０  中間転写体（中間転写ベルト）
１１、１２、１３、１４  支持ローラ
２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫ  トナー像形成ユニット
２１  感光体
２２  帯電手段
２３  露光手段
２４  一次転写機構
２５  感光体クリーニング手段
２６  二次転写機構
３０  トナー像形成手段
３１  ハウジング
３１１  開口
３１Ａ  延出部分
３１Ｂ  突出部分
３１Ｃ  天面板
３１Ｄ  トナー供給用開口
３２  現像剤供給回収部
３２Ａ  現像剤担持体配置部
３３  現像剤撹拌部
３４  現像剤担持体
３５  現像剤供給回収手段
３６  第１の現像剤撹拌手段
３７  第２の現像剤撹拌手段
３８  第３の現像剤撹拌手段
３９  現像剤規制部材
４０  回転部材
４１  撹拌部材
４２  軸部材
４５  回転部材
４６  軸部材
４７  撹拌部材
５０  回転部材
５１  軸部材
５２  撹拌部材
Ｐ  転写材
５５、６０  回転部材
５６、６１  軸部材
５７  主撹拌部材
５８  補助撹拌部材
６２  撹拌部材
６３  切欠部
７０、８０  回転部材
７０Ａ  フレーム
７１、８３  リブ部材
７２、８２  フランジ部材
７３  撹拌部材
８１  軸部材
８４  主撹拌部材
８４Ａ  切欠部
１１０  感光体
１１１  帯電手段
１１２  露光手段
１１３  転写手段
１１４  分離手段
１１５  感光体クリーニング手段
１２０  トナー像形成手段
１３０  トナーリサイクル手段
１３１  回収搬送手段
１３２  搬送手段
１３３  リサイクルトナー混入用開口
６５  回転部材
６６  軸部材
６７  主撹拌部材
６８  補助撹拌部材
１５０  回転部材
１５１  軸部材
１５２Ａ  第１の撹拌部材
１５２Ｂ  第２の撹拌部材
１５３  フランジ部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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