(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
連通口を介して連通するように構成され現像剤を収容する第１室および第２室を有し、これら第１室と第２室の内部にそれぞれ少なくとも１つの第１室撹拌部材と第２室撹拌部材が配置された現像装置であって、
前記第１室は現像剤を担持する現像剤担持体を含み、
前記第１室撹拌部材と前記連通口とは長手方向位置が重なり合わずに位置するとともに、前記第２室撹拌部材と前記連通口とは長手方向位置が少なくとも一部が重なり合って位置し、
前記連通口の長手方向位置の少なくとも１個所において、前記連通口で最も低い部位は、前記第１室の内部で最も低い部位よりも高い位置となるように構成されていることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記第１室撹拌部材で最寄りの前記第１室の側壁から最も近い長手位置の直下における前記第１室の底面の高さ寸法をｈＢとし、前記第１室の側壁から底面までの長手距離をＬＢとし、前記連通口のうち前記第１室の側壁から最も離れている長手位置における最も低い部位の高さ寸法をｈＣとし、また前記第１室の側壁から最も低い部位までの長手距離をＬＣとして、トナーの安息角がθとした場合に、次の関係式（１）
５  ≦  （ＬＢ−ＬＣ）  ≦  （ｈＣ−ｈＢ）／  tanθ      ・・・（１）を満たしてなってい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】
前記現像剤の凝集度が５％以上４０％以下であ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】
前記現像剤が、一成分現像剤であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項５】
前記連通口の最下端が、前記第２室の最下端よりも、同じ高さかまたは低い位置にあることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項６】
前記第２室に備わる前記第２室撹拌部材の長手中央位置を回転中心にして、その回転中心から前記第２室撹拌部材の先端までの長さが、前記連通口が存在する長手端部位置における前記第２室撹拌部材の回転中心からその第２室撹拌部材の先端までの長さよりも小さいことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項７】
前記第２室に備わる前記第２室撹拌部材の長手中央位置における現像剤搬送力が、前記連通口が存在する長手端部位置における現像剤搬送力よりも大きいことを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１に記載の現像装置。
【請求項８】
前記第１室に備わる前記第１室撹拌部材の長手中央位置における回転中心から先端までの長さが、前記連通口が存在する長手端部位置における前記第１室撹拌部材の回転中心から先端までの長さよりも大きいことを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項９】
前記第１室に備わる前記第１室撹拌部材の長手中央位置における現像剤搬送力が、前記連通口が存在する長手端部位置における現像剤搬送力よりも小さいことを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項１０】
前記現像剤の層厚を規制する規制部材が導電性を有し、前記現像剤担持体上にコートされる現像剤の帯電極性をＰ、前記現像剤担持体の芯金に印加する電圧をＶｄｃ、前記規制部材に印加する電圧をＶｂ、とした場合に、
前記Ｖｂと前記Ｖｄｃとの差と前記Ｐが同極性であり、前記Ｖｂと前記Ｖｄｃとの差の絶対値が１００Ｖ以上になるように電圧を印加することを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項１１】
現像剤を供給する供給部材が導電性を有し、前記現像剤担持体上にコートされるトナーの帯電極性をＰ、前記現像剤担持体の芯金に印加する電圧をＶｄｃ、前記供給部材に印加する電圧をＶｓ、とした場合に、
前記Ｖｓと前記Ｖｄｃとの差と前記Ｐが同極性であり、前記Ｖｓと前記Ｖｄｃとの差の絶対値が１００Ｖ以上になるように電圧を印加することを特徴とする請求項１乃至請求項１０のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項１２】
前記現像剤は、平均一次粒径が５０ｎｍ以上２０００ｎｍ以下の外添剤を含むことを特徴とする請求項１乃至請求項１１のいずれか１項に記載の現像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真プロセスを利用して画像形成を行う電子写真画像形成装置（以下、単に「画像形成装置」という）に関し、その画像形成装置に装備されて電子写真感光体上の静電潜像を現像剤を用いて現像して可視像化する現像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真画像形成プロセスを利用した画像形成装置について多くの技術が提案されている（たとえば、特許文献１，２，３参照）。この種の画像形成装置である電子写真方式や静電記録方式を用いた複写機、プリンタ、ファクシミリなどでは、感光体ドラム上に画像露光を施してその画像情報に応じた静電潜像を形成する。静電潜像は現像装置によって可視像化され、可視像化されたトナー像を転写材上に転写して定着することで画像を形成する。
【０００３】
電子写真方式に用いられる現像方式には乾式現像方式と液体現像方式がある。液体現像方式の現像剤よりも乾式現像方式の現像剤が取り扱いやすいことから、一般には乾式現像方式が広く普及している。乾式現像方式には、トナーとキャリアを用いた二成分現像方式とトナーのみの一成分現像方式がある。一成分現像方式は、さらに磁性一成分現像方式と、非磁性一成分現像方式に分類される。二成分現像方式は、現像装置内においてキャリアとトナーとを混合撹拌させてトナーを帯電させ、内部にマグネットローラを設けた現像剤搬送部材に二成分現像剤として供給する。現像剤搬送部材は現像剤を像担持体と対向する現像領域まで搬送して、像担持体に形成された静電潜像にトナーを現像する。このような二成分現像方式では多くの場合、トナーを補給する方式が採用されており、長期間にわたって静電潜像に対して優れた現像特性を維持でき、高精細な現像が可能である。
【０００４】
反面、二成分現像方式は、トナーとキャリアの割合を制御するために、トナー濃度センサ、割合を一定に保つための混合撹拌機構、劣化したキャリアを新しいものに入れ替える機構などが必要となる。そのために装置が複雑化してコスト高となる問題がある。この問題を解消すべく、近年、キャリアを使用せずにトナーだけを用いるようにした一成分現像方式の現像装置が多く提案されている。一成分現像方式ではトナー濃度センサが不要であり、現像装置を簡素化できる利点がある。
【０００５】
図４２は、静電潜像保持体としての感光体ドラム表面に形成した静電潜像を一成分系現像剤としての磁性トナーによって顕像化する現像装置の一例を示す。図中の現像スリーブ５８には金属円筒管５６上に導電性の樹脂被覆層５７が設けられている。また、現像剤容器５３には、一成分系現像剤としての磁性トナー５４が保有されている。磁性トナー間の相互の粒子摩擦によって、さらには現像剤担持体としての現像スリーブ５８と磁性トナー粒子との間の摩擦によって感光体ドラム５１上に形成された静電潜像電荷と現像基準電位に対して逆極性の電荷を磁性トナー粒子に与える。磁性ブレード５２によって磁性トナーを現像スリーブ５８上に極めて薄く塗布して担持させ、感光体ドラム５１と現像スリーブ５８とで形成された現像領域Ｄへと搬送する。現像領域Ｄにおいては、現像スリーブ５８内に固着されている磁石５５による磁界の作用で、担持されている磁性トナーを飛翔させて感光体ドラム５１上の静電潜像を顕像化する。図４２中の符号Ａ，Ｂは、現像スリーブ５８及び感光体ドラム５１のそれぞれの回転方向を示す。現像時に現像バイアス電圧を印加する為の現像バイアス手段５９を有し、また現像剤容器５３中で磁性トナー５４を撹拌するための撹拌翼６０を有して構成されている。
【０００６】
一方、非磁性の一成分現像方式には、現像剤担持体を像担持体に接触させて現像を行う方式と、現像剤担持体と像担持体の間に一定の空隙を設けて非接触で現像を行う方式がある。すなわち、現像剤担持体に現像剤供給部材を近接もしくは圧接させる現像方式では、現像剤担持体上に現像剤を供給して静電気力で保持させ、これを現像剤層厚規制部材により薄層化し、像担持体上の静電潜像に現像剤を現像する。現像装置は簡易に構成にできるので低コスト化が可能である。図４３は、像担持体としての感光体ドラム表面に形成した静電潜像を一成分系現像剤としての非磁性トナーによって顕像化する現像装置の一例を示す。現像装置３は、一成分現像剤としての非磁性の非磁性トナーＴで現像を行う接触一成分現像装置である。現像容器８の開口部に感光体ドラム１と対向配置された矢印方向（反時計回り方向）に回転自在な現像剤担持体としての現像ローラ９を有している。また、この現像ローラ９に圧接する回転自在な現像剤供給部材としてのトナー供給ローラ１０を有している。また、現像ローラ９に当接する弾性を有する現像剤層厚規制部材としての規制ブレード１１が現像容器８内の非磁性トナーＴを撹拌する撹拌部材１２を備えている。規制ブレード１１は、現像ローラ９とトナー供給ローラ１０との圧接部に対して現像ローラ９の回転方向下流側で現像ローラ９に当接している。
【０００７】
撹拌部材１２で撹拌された非磁性トナーＴは、現像ローラ９に圧接して回転するトナー供給ローラ１０によって現像ローラ９表面に供給される。現像ローラ９の表面に供給されたトナーは、現像ローラ９の回転によって搬送され、規制ブレード１１と現像ローラ９の当接部で摩擦によって電荷を付与され、現像ローラ９表面に薄層化される。薄層化されたトナーは現像ローラ９の回転によって搬送され、感光体ドラム１との当接部（現像部）にて感光体ドラム１上に形成された静電潜像に付着して顕像化する。なお、現像ローラ９上の現像に寄与しなかったトナーは、トナー供給ローラ１０で剥ぎ取られる。
【０００８】
現像剤担持体としては、アルミニウムやＳＵＳステンレス鋼などの金属スリーブ、表面に樹脂層を被覆した金属スリーブまたはシリコーンゴムやＮＢＲ、ＥＰDＭなどにカーボン等の導電剤を分散させた弾性ゴムローラなどが使用されている。また、現像剤層厚規制部材としては、ウレタンゴムやシリコーンゴムなどの弾性ブレード、ＳＵＳステンレス鋼、リン青銅等の金属ブレードなどが使用されている。
【０００９】
一方、図４４に示す現像装置は、上記図４２および図４３の現像装置がトナー補給機構を装備しないものであったのに対して、トナー補給機構を装備した具体例を示している。
【００１０】
すなわち、現像装置３はトナー補給機構を備え、非磁性一成分トナーで現像を行う接触一成分現像装置である。現像装置３は、現像ローラ９を含む現像室３１と、連通口４２を介して現像室３１とつながっているトナー収容室３３を備えている。トナー収容室３３は、トナー収容室撹拌部材３４と、トナー補給ローラ４１を備える。トナー収容室撹拌部材３４で撹拌された非磁性トナーＴは、トナー補給ローラ４１に供給される。トナー補給ローラ４１は、後述のトナー補給制御時に回転し、連通口４２を介して、現像室３１に非磁性トナーＴを補給する。
【００１１】
また、現像室３１は、感光体ドラム１の対向位置に配置された矢印方向（反時計回り方向）に回転自在な現像剤担持体としての現像ローラ９、現像ローラ９に圧接する回転自在なトナー供給ローラ１０を備えている。さらに、現像室３１は現像ローラ９に当接する弾性を有する規制ブレード１１、現像室３１内の非磁性トナーＴを撹拌する現像室撹拌部材３２、現像室内のトナーの残量を検知するトナー残量検知センサ４３を備えている。規制ブレード１１は、現像ローラ９とトナー供給ローラ１０との圧接部に対して現像ローラ９の回転方向下流側で現像ローラ９に当接している。
【００１２】
現像室撹拌部材３２で撹拌された非磁性トナーＴは、現像ローラ９に圧接して回転するトナー供給ローラ１０によって現像ローラ９表面に供給される。現像ローラ９表面に供給されたトナーは、現像ローラ９の回転に伴い搬送され、規制ブレード１１と現像ローラ９の当接部で摩擦により電荷を付与されて、現像ローラ９表面に薄層化される。薄層化されたトナーは現像ローラ９の回転によって搬送され、感光体ドラム１との当接部（現像部）にて感光体ドラム１上に形成された静電潜像に付着して顕像化する。なお、現像ローラ９上の現像に寄与しなかったトナーは、トナー供給ローラ１０で剥ぎ取られる。
【００１３】
この場合のトナー補給制御は以下のように行われる。トナー残量検知センサ４３は常に現像室３１内のトナー残量を検知している。検知した値が、設定値を下回るとトナー補給ローラ４１を回転させ、連通口４２からトナーを通して現像室３１に補給する。そして、検知した値が設定値を上回ったときはトナー補給ローラ４１を停止させ、トナーの補給を停止する。したがって、そうした制御を行うにはトナー濃度検知センサを要し、トナー補給制御やトナー補給部がある場合は構成が複雑化するので、コスト高となる。
【００１４】
トナー補給機構を装備した現像装置の場合、感光体ドラムを備えたドラムカートリッジと、現像ローラを備えた現像カートリッジと、トナーカートリッジとを分離させることが可能である。
【００１５】
そのように分離できるようにすれば、感光体ドラムや現像ローラなど耐久性や寿命が異なる部材や機器の交換時期を設定しやすくなる。たとえば、画像印字比率が５％の場合に、ドラムカートリッジ寿命を４万枚、現像カートリッジ寿命を２万枚、トナーカートリッジ寿命を５千枚と設定できる。すると、各々の部材に適した総印字枚数を設定でき、各々の部材の使用限界に近い状態まで印字可能である。ちなみに、感光体ドラムや現像ローラ、トナー容器が一体型になっているカートリッジでは、カートリッジ内の一番寿命が短い部材が、カートリッジの寿命を制限することになる。したがって、カートリッジが寿命に達したら交換の必要のない部材まで交換しなければならず、不経済である。
【００１６】
このことからも、トナーを補給する制御を必要としない場合は、トナー補給機構を備えた現像装置の方が、トナー補給機構を装備しない現像装置よりも低コストで実現できる。さらに、トナー補給機構を備えた現像装置の利点として、現像室内の現像ローラにコートされた履歴を持つトナーと、トナー収容室内の現像ローラにコートされた履歴を持たないトナーが常に混合される。これにより、現像装置の使用初期から使用終了時まで、画像不良の発生を防止し、高品質な画像を出力し続けることができる。その点に関して、トナー補給機構を装備していない現像装置では、現像装置内のトナーが全て撹拌混合される。使用初期では、現像ローラにコートされた回数が少ないトナーが多く、トナーが劣化していないため、良好な画像出力が可能である。しかし、使用終了時には、現像ローラにコートされた回数が多いトナーが多く、トナーが劣化しているため、良好な画像出力ができない。すなわち、現像装置の使用初期から使用終了時まで、高品質な画像を出力し続けることができない。
【００１７】
トナー補給制御を必要とすることなく、トナー収容部から現像室にトナーを補給するようにした構造のものも提案されている（たとえば、特許文献４参照）。この場合、現像装置内を仕切る隔壁を設けて、この隔壁には連通口が開口されている。そうした連通口付きの隔壁によってトナーを収容するトナー収容部とトナー担持体にトナーを供給するトナー供給部とに分離している。トナー収容部内にはトナーを連通口に導く回転式のトナー送り部材が配置されている。また、トナー送り部材に接触しないようにして連通口を開閉するシャッター式開閉部材が設けられ、連通口まで押されてきたトナーの圧力でその開閉部材を押し開き、連通口を開通させるようにしている。
【００１８】
以上、トナーの補給機構や補給制御に関する従来の技術動向をみてきたが、トナーの凝集度に関して以下の技術が提案されている。
【００１９】
凝集度が４０％よりも高いトナーを用いた場合と、４０％よりも低いトナーを用いた場合ではそれぞれに以下の長短がある。
【００２０】
まず、４０％以上の凝集度のトナーを使用すると、現像室撹拌部材を備えていなくとも現像ローラ上にトナーが付着するコート層の厚さや量が安定する。そのため、ベタ画像先端と後端で大きな反射濃度変化が起きない利点がある。その理由として、凝集度が４０％よりも高いトナーは、トナー間の付着力が大きく、トナーとトナー供給ローラとの間の付着力や、トナーと現像ローラとの間の付着力が大きい。結果、ベタ画像出力時にトナー供給ローラに付着した多量のトナーを現像ローラに強く擦り付けることができ、現像ローラ上に多くのトナーを載せ続けることができる。さらに、凝集度が４０％よりも高いトナーは、流動性が悪く、トナーが混じりにくい。したがって、トナー収容室と現像室との間に、狭い開口や、開口弁がある構造になっていると、トナー収容室内のトナーと現像室内のトナーとが混合しにくい。結果として、トナーが現像室からトナー収容室に移動することがないので、トナー収容室内のトナーが常に新しい状態を保持できる。
【００２１】
この凝集度４０％以上のトナーを使用する技術について多くが提案されている（たとえば、特許文献５，６，７参照）。これらの特許文献に記載された技術によれば、現像室で使われたトナー量だけ、トナー収容室から現像室へ新しいトナーが補給される。すなわち、トナーの凝集度が４０％より高い場合、ベタ画像先端反射濃度と比べてもベタ画像後端反射濃度が低下せず、現像室からトナー収容室にトナーが移動しない。そのようにして現像室で使用したトナー量分だけトナー収容室から現像室へのトナー補給が簡易な構成でもって実現できる。
【００２２】
しかしその反面、凝集度が４０％以上のトナーを用いた場合、トナーと部材間の付着力が大きいため、９５％未満の低効率でしか転写できない。ベタ画像出力時には紙の厚みムラにより転写効率が変わる“転写ボソ”や、ライン画像出力時にはラインの中央部のトナーが紙に転写できない“中抜け”などの画像不良が発生するといった問題がある。
【００２３】
それに関する近年の傾向として、より高精細な画像を出力するために、凝集度が４０％以下の凝集度が低いトナーを使用する例が増えている。凝集度が低いトナーを用いると、トナー同士の付着力は小さい。感光体ドラム上の静電潜像に対して、１つ１つのトナー粒子が現像できるため、凝集度が高いトナーより高精細な画像を出力できる。また、感光体ドラム上から紙にトナーを転写する時には、凝集度が低いトナーは、トナー・部材間の付着力が小さいため、９５％以上の高効率で転写可能であり、ベタ画像やライン画像もきれいに転写できる。また、凝集度が低いトナーを用いると、高精細な画像出力が可能となる利点がある。
【００２４】
【特許文献１】米国特許第２２９７６９１号明細書
【特許文献２】特公昭４２−２３９１０号公報
【特許文献３】特公昭４３−２４７４８号公報
【特許文献４】特開２００１−３３１０２８号公報
【特許文献５】特開２００１−２７２８５４号公報
【特許文献６】特開２００２−４９２３９号公報
【特許文献７】特開２００３−２５５６８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２５】
しかしながら、前述のように、凝集度が４０％よりも低いトナーの使用については、以下の点が課題として残る。
【００２６】
トナー収容部または現像室に撹拌部材を装備していない場合、現像器内のすべてのトナーをトナー供給ローラの近傍に搬送することができない。また、撹拌部材を備えていなければ、現像ローラ上にトナーを載せるコート厚さや量を安定させることができない。その理由は、凝集度４０%以下のトナーはトナー間の付着力が小さく、トナーとトナー供給ローラと間の付着力や、トナーと現像ローラと間の付着力が小さい。そのため、ベタ画像出力時に、トナー供給ローラに付着した少量のトナーしか現像ローラに強く擦り付けることができず、現像ローラ上に必要な量のトナーを載せ続けることが困難なためである。
【００２７】
凝集度４０%以下のトナーの場合、流動性が良くてトナーが混じりやすい。したがって、トナー収容部と現像室の間に狭い連通口が開口されていたり、そこを開閉するシャッター部材や開閉弁のごとき開閉部材が設けてある場合でも、トナー収容部内のトナーと現像室内のトナーとが容易に混じる。しかし、それはトナー収容部内のトナーが常に新しい状態を維持できないということを意味する。その解消にむけて、上記特許文献１１〜１４の各装置では、装置が複雑化しない簡易な構造を目標に、現像室からトナー収容部に不用意にトナーが移動しないようにし、現像室で使用したトナー量分だけトナー収容部から現像室に新しいトナーを補給するものである。しかしその場合、トナー収容部内に未使用のトナーを残さないことが求められるが、それを上記特許文献１１〜１４の各装置では解決していない。
【００２８】
本発明の目的は、高流動性トナーを使用する場合でも、簡易な構造でもって現像室とトナー収容部の双方のトナーが混じり合うのを防ぎ、現像室での使用トナー量分だけトナー収容部から現像室に新しいトナーを補給できる改良された現像装置を提供することにある。
【００２９】
併せて、本発明の目的は、トナー収容部内に未使用トナーを残さないように改良された現像装置を提供し、同時にベタ画像先端反射濃度と比較してもベタ画像後端反射濃度が低下しない改良された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】
【００３０】
上記目的を達成するために本発明に係る代表的な現像装置は、連通口を介して連通するように構成され現像剤を収容する第１室および第２室を有し、これら第１室と第２室の内部にそれぞれ少なくとも１つの第１室撹拌部材と第２室撹拌部材が配置された現像装置であって、前記第１室は現像剤を担持する現像剤担持体を含み、前記第１室撹拌部材と前記連通口とは長手方向位置が重なり合わずに位置するとともに、前記第２室撹拌部材と前記連通口とは長手方向位置が少なくとも一部が重なり合って位置し、前記連通口の長手方向位置の少なくとも１個所において、前記連通口で最も低い部位は、前記第１室の内部で最も低い部位よりも高い位置となるように構成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００３１】
本発明の現像装置によれば、高流動性トナーを用いた場合でも、簡易な構成で第１室から第２室へのトナーの移動を防げ、また第１室で使用したトナー量分だけ第２室から第１室に新しいトナーを補給することができる。また、トナー収容部となるたとえば第２室において未使用トナーを残さないことを同時に実現できる。その場合、新しいトナーをたとえば第１室の現像室に補給することにより、一成分現像剤の流動性または帯電性を適正範囲に保ち高画質画像を安定して出力できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、本発明に係る現像装置および画像形成装置の好適な実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００３３】
≪画像形成装置≫
図１は、画像形成装置の具体例として、電子写真方式による４色フルカラーレーザビームプリンタの本体（以下、単に「装置本体２０」という）を示す。この場合の装置本体２０は、垂直方向に並設された４個の像担持体としての感光体ドラム１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄが備わっている。以下、説明中「感光体ドラム１」と略記する。同様に以下の各部材についても代表符号で略記する。
【００３４】
感光体ドラム１は、矢印方向に不図示の駆動モーターにより回転駆動される。感光体ドラム１の周囲にはその回転方向に従って順にプロセス手段を構成する以下の各部材が配置されている。感光体ドラム１の表面を均一に帯電するための帯電ローラ２を有し、画像情報に基づきレーザを照射して感光体ドラム１上に静電潜像を形成する露光装置６、すなわち静電的に潜像を生成する潜像形成装置を有する。また、静電潜像を現像剤像（トナー像）として顕像化する現像装置３を有し、感光体ドラム１上のトナー像を顕像化画像として転写材（記録媒体）Ｐに転写するための静電搬送転写装置１８が備わっている。さらに、転写後の感光体ドラム１表面に残った転写残トナーを除去するクリーニングブレード５などが備わっている。
【００３５】
また、各感光体ドラム１に対向して接触する位置に循環周回動する転写材搬送ベルトとしての静電搬送ベルト２２が配備されている。静電搬送ベルト２２の内側に当接し、４つの感光体ドラム１に対応して、転写部材としての転写ローラ４が併設される。これら転写ローラ４は感光体ドラム１と対向し、転写部を形成する。これら転写ローラ４から静電搬送ベルト２２を介して正極性の電荷が転写材に印加され、この電荷による電界により、感光体ドラム１に接触中の転写材に、感光体ドラム１上の負極性トナーが転写される。
【００３６】
定着装置７は、転写材Ｐに転写された複数のトナー像を定着させるものである。感光体ドラム１上のトナー像を転写した転写材Ｐは、定着装置７を通過する際に、熱および圧力を印加される。これにより、複数色のトナー像が転写材Ｐ表面に永久定着される。
【００３７】
上記感光体ドラム１と、この感光体ドラム１に作用する上記プロセス手段であるたとえば帯電ローラ２、現像装置３、そしてクリーニングブレード５を一体的にカートリッジ化し、装置本体２０に着脱自在なプロセスカートリッジ１９が構成されている。
【００３８】
本実施形態においては、プロセスカートリッジ１９はＹ（イエロー），Ｍ（マゼンタ），Ｃ（シアン），Ｋ（ブラック）の各色トナーを内包した４つのプロセスカートリッジ１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｃ，１９Ｄからなっており、全て同一の形状のものである。
【００３９】
プロセスカートリッジ１９は、装置本体２０において次のように作用する。
【００４０】
この場合のプロセスカートリッジ１９は、半導電性の現像ローラ、あるいは表面に誘電層を形成した現像ローラを用いて感光体表面層に押し当てる構成でもって現像を行う非磁性一成分ＤＣ接触現像方式のものが例示されている。
【００４１】
図２は、非磁性一成分ＤＣ接触現像方式現像装置３（以下、単に「現像装置」という）を備えた装置本体を示し、この場合Ｋ（ブラック）色のプロセスカートリッジのみが図示されている。すなわち、感光体ドラム１の周囲に帯電ローラ２、現像装置３、転写ローラ４、クリーニングブレード５が設置され、帯電ローラ２と現像装置３と間の外側に露光装置６が配置されている。また、感光体ドラム１と転写ローラ４との間の転写ニップに対して転写材搬送方向の下流側には定着装置７が配置されている。
【００４２】
感光体ドラム１は、直径30[mm]の負帯電の有機感光体で、いずれも図示しないアルミニウム製のドラム基体上に感光体層を有しており、所定の周速で矢印方向（時計回り方向）に回転駆動する。その回転過程において接触する帯電ローラ２により負極性の一様な帯電を受ける。
【００４３】
帯電手段としての帯電ローラ２は、感光体ドラム１表面に回転自在に接触し、帯電バイアス電源（図示略）から印加される帯電バイアスによって感光体ドラム１を負帯電の所定電位に均一に帯電する。
【００４４】
（実施例１）
図３〜図６は、上記現像装置３の実施例１による構成を示す。図３は現像室撹拌部材３２、トナー収容室撹拌部材３４および連通口３５の配置を示す。図４は図３中の符号(1)で示す長手中央の現像容器８の断面を、図５は図３中の符号(2)で示す長手端部の現像容器８の断面を、そして図６は図３中の符号(3)で示す長手端部の現像容器８の断面をそれぞれ示す。
【００４５】
この場合の現像装置３は、一成分現像剤としての非磁性トナーＴを用いて現像を行う。現像容器８を有し、この現像容器８の開口部に感光体ドラム１に対向して配置された図中矢印で示す反時計回り方向に回転自在な現像剤担持体としての現像ローラ９が備わっている。また、現像ローラ９に圧接する回転自在なトナー供給ローラ１０を有し、現像ローラ９に当接する弾性を有する規制ブレード（規制部材）１１を有している。また、現像ローラ９を含む現像室（第１室）３１が形成され、その第１室の内部である現像室３１内の非磁性トナーＴを撹拌する第１室撹拌部材３２を有している。さらに、連通口３５を介して現像室３１に連接しているトナー収容室（第２室）３３を有し、この第２室の内部であるトナー収容室３３内の非磁性トナーＴを撹拌する第２室撹拌部材３４を備えている。規制ブレード１１は、現像ローラ９とトナー供給ローラ１０との圧接部に対して現像ローラ９の回転方向下流側で現像ローラ９に当接している。
【００４６】
トナー収容室３３内の非磁性トナーＴは、第２室撹拌部材３４によって連通口３５を通って現像室３１に搬送される。第１室撹拌部材３２で撹拌された非磁性トナーＴは、現像ローラ９に圧接して回転するトナー供給ローラ１０によって現像ローラ９の表面に供給される。現像ローラ９に供給されたトナーは現像ローラ９の回転に伴って搬送され、規制ブレード１１と現像ローラ９の当接部での摩擦で電荷を付与され、現像ローラ９の表面に薄層化される。薄層化されたトナーは現像ローラ９の回転によって搬送され、感光体ドラム１との当接部（現像部）にて感光体ドラム１上に形成された静電潜像に付着して顕像化する。なお、現像ローラ９上の現像に寄与しなかったトナーは、トナー供給ローラ１０で剥ぎ取られる。
【００４７】
つぎに、現像装置３の各部の性能仕様や寸法サイズなど具体的に示す。
【００４８】
非磁性トナーＴを収容した現像容器８の長手方向に延在する開口部に感光体ドラム１に対向する位置に図中矢印で示す反時計回り方向に回転自在な直径１６ｍｍの現像ローラ９が配置されている。この現像ローラ９に圧接する回転自在なトナー供給ローラ１０を有し、また現像ローラ９に当接する弾性を有する規制ブレード１１と、非磁性トナーＴを撹拌する第１室撹拌部材３２などを備えている。
【００４９】
たとえば、直径サイズが１６ｍｍの現像ローラ９は感光体ドラム１に当接幅をもって接触し、感光体ドラム１の周速度（２００ｍｍ／ｓｅｃ）よりも大きいたとえば周速度３００ｍｍ／ｓｅｃで回転する。現像ローラ９の表面は非磁性トナーＴとの摺擦確率を高くし、且つ非磁性トナーＴを円滑に搬送すべく適度な凹凸による粗さを有している。ここでは、直径１６ｍｍで長さ２４０ｍｍ、そして肉厚４ｍｍのシリコンゴム層上にアクリルウレタン系の薄層をコート成形して構成されている。現像ローラ９には現像バイアス電圧を印加する電源Ｓ１が接続され、その電源Ｓ１によって現像ローラ９に負極性の所定電位の現像バイアス電圧を印加する。
【００５０】
さらに、現像ローラ９は、たとえば−１００Ｖの現像バイアス電圧が印加されたときの抵抗値を１０４ 〜１０６ Ω、算術平均粗さＲａが０．３〜５．０μｍ、硬度がアスカーＣ硬度で４０°〜７０℃（加重１ｋｇ）に調整される。抵抗値の測定は、直径３０ｍｍのアルミニウム製ローラ（図示略）と現像ローラ９を当接荷重５Ｎで長手方向全域に当接させ、そのアルミニウム製ローラを０．５ｒｐｓで回転させる。そして、現像ローラ９に−１００Ｖの直流電圧を印加してアース側に１０ｋΩの抵抗を配置する。その抵抗の両端の電圧を測定し、測定した電圧値から電流値を算出して現像ローラ９の抵抗を算出する。
【００５１】
また、現像ローラ９が感光体ドラム１の表面に当接する個所（現像部）に対して、現像ローラ９の回転方向の下流側に可撓性を有するシール部材２３が設けられている。このシール部材２３は、未現像トナーの現像容器８の内部への通過を許容すると共に、現像容器８内の非磁性トナーＴが現像ローラ９の感光体ドラム１の表面との当接部に対して現像ローラ９の回転方向の下流側から漏出するのを防止する。
【００５２】
トナー供給ローラ１０は、規制ブレード１１の現像ローラ９との当接部に対して現像ローラ９の回転方向の上流側に当接して矢印で示す反時計回り方向に回転する。また、トナー供給ローラ１０は、発泡骨格状スポンジ構造のものが、現像ローラ９への非磁性トナーＴの供給ならびに未現像トナーの剥ぎ取りの点から好ましい。本実施形態では、芯金上にポリウレタンフォームを設けた直径１６ｍｍのトナー供給ローラ１０が用いられている。トナー供給ローラ１０の現像ローラ９に対する当接幅としては１〜６ｍｍが有効であり、現像ローラ９に対してその当接部において相対速度を持たせることが好ましい。本実施形態では、現像ローラ９との当接幅を３ｍｍに設定するが、このときのトナー供給ローラ１０と現像ローラ９の線圧は４０Ｎ／ｍである。
【００５３】
トナー供給ローラ１０の周速度として、現像動作時に２００ｍｍ／ｓｅｃとなるように図示しない回転駆動源から回転動力を受けて所定タイミングで回転する。トナー供給ローラ１０と現像ローラ９との接触位置において、トナー供給ローラ１０の回転方向は現像ローラ９の回転方向と逆方向である。トナー供給ローラ１０の電位と現像ローラ９の電位は等電位である。
【００５４】
規制ブレード１１は、現像ローラ９のトナー供給ローラ１０の表面との当接部に対して、現像ローラ９の回転方向の上流側にて自由端側の先端近傍が現像ローラ９の外周面に面接触にて弾性を有して当接するよう設けられている。規制ブレード１１は、シリコン、ウレタンなどのゴム材料や、バネ弾性を有するＳＵＳまたはリン青銅の金属薄板を基体とし、現像ローラ９への当接面側にゴム材料等を接着して構成されている。本実施形態では、厚さ１．０ｍｍの板状のウレタンゴムで形成された規制ブレード１１が用いられている。また、規制ブレード１１の現像ローラ９に対する当接圧は、５〜３５Ｎ／ｍ（線圧の測定は、摩擦係数が既知の金属薄板を３枚当接部に挿入し、その中央の一枚をばね計りで引き抜いた値から換算した）に設定した。規制ブレード１１が現像ローラ９に当接する位置は、現像ローラ９との当接部よりも現像ローラ９の先端部がその回転方向の上流側に位置するいわゆるカウンタ方向となっている。
【００５５】
現像容器８内に充填されている非磁性トナーＴは、非磁性一成分現像剤であって転写性に優れているものである。また、その非磁性トナーＴは、転写されずに感光体ドラム１上に残存した転写残トナーをクリーニングブレード５でクリーニングする際、潤滑性が高いことから感光体ドラム１の摩耗の少ないなどの利点を有している。すなわち、球形状のトナーであって表面が平滑な非磁性トナーＴが用いられている。
【００５６】
トナーＴの形状係数として、ＳＦ−１が１００〜１８０であり、ＳＦ−２が１００〜１４０であるものを用いている。なお、このＳＦ−１、ＳＦ−２は、日立製作所ＦＥ−ＳＥＭ（Ｓ−８００）を用いてトナー像を無作為に１００個サンプリングした。その画像情報をインターフェイスを介してニコレ社製の画像解析装置（Ｌｕｚｅｘ３）に導入して解析を行い、下式より算出し得られた値を定義している。
【００５７】
ＳＦ−１＝（ＭＸＬＮＧ）2 ／（ＡＲＥＡ×（π／４）×１００）  …（１）
ＳＦ−２＝（ＰＥＲＩ）2 ／（ＡＲＥＡ×（π／４）×１００）    …（２）
ここで、ＡＲＥＡはトナー投影面積、ＭＸＬＮＧは絶対最大長、ＰＥＲＩは周長である。
【００５８】
この非磁性トナーＴの形状係数ＳＦ−１は球形度合を示し、１００から大きくなるにつれて球形から徐々に不定形となる。また、ＳＦ−２は凹凸度合を示し、１００から大きくなるにつれてトナー表面の凹凸が顕著になる。
【００５９】
非磁性トナーＴの製造方法としては、上記形状係数（ＳＦ−１、ＳＦ−２）の範囲内になれば、いわゆる粉砕方法による製造方法がある。たとえば、そうした製造方法は特開昭３６−１０２３１号公報や特開昭５９−５３８５６号公報に開示されている。すなわち、懸濁重合方法を用いて直接トナーを生成方法、単量体には可溶で得られる重合体が不溶な水系有機溶剤を用い直接トナーを生成する分散重合方法がある。あるいは水溶性極性重合開始剤存在下で直接重合しトナーを生成するソープフリー重合方法に代表される乳化重合方法等を用いてトナーを製造することも可能である。
【００６０】
この実施例１では、非磁性トナーＴの形状係数ＳＦー１を１００〜１８０に、ＳＦ−２を１００〜１４０に容易にコントロールでき、比較的容易に粒度分布がシャープで粒径が３〜９μｍの微粒子トナーが得られる常圧下での、又は加圧下での懸濁重合方法を用い、モノマーとしてスチレンとｎ−ブチルアクリレート、荷電制御剤としてサリチル酸金属化合物、極性レジンとして飽和ポリエステル、更にワックスと着色剤を加え、着色懸濁粒子を製造した。
【００６１】
そして、トナー母体１００重量部に対して、疎水性シリカを１重量部外添することによって、上述したような転写性に優れた負極性の非磁性トナーＴを製造した。この非磁性トナーＴのトナー体積抵抗値としては１０14Ω・ｃｍ以上である。
【００６２】
非磁性トナーＴの体積抵抗値の測定条件は、直径φ：６ｍｍ、測定電極板面積：０．２８３ｃｍ2 、圧力：１５００ｇの錘を用い、圧力：９６．１ｋＰａ、測定時の粉体層厚：０．５〜１．０ｍｍとする。４００Ｖの直流電圧を微小電流計（ＹＨＰ４１４０ｐＡ  ＭＥＴＥＲ／DＣ  ＶＯＬＴＡＧＥ  ＳＯＵＣＥ）で電流値を測定し、測定した電流値より体積抵抗値（比抵抗）を算出する。また、この非磁性トナーＴの凝集度は、２５％である。
【００６３】
非磁性トナーＴの凝集度測定には以下の方法を用いた。
【００６４】
本実施形態における凝集度は、従来公知のパウダーテスター（ホソカワミクロン株式会社製ＰＴ−Ｅ型）により以下の方法をとって測定した。測定環境を２３℃，５０％ＲＨとする。（１）トナー５．０ｇを正確に計り取る。（２）振動台に、上から１００メッシュ（目開き１５０μｍ）、２００メッシュ（目開き７５μｍ）、４００メッシュ（目開き３８μｍ）のふるいを重ねてセットする。（３）精秤した５．０ｇのトナーを静かにふるい（１００メッシュ上）にのせ、振動系に１８Ｖの電圧を印加して１５秒間振動させる。（４）静かに各ふるいの上に残ったトナー量を精秤する。
【００６５】
凝集度（％）＝ｘ＋ｙ＋ｚ
ｘ＝１００×（（１００メッシュ上に残ったトナー量[g]）／５）
ｙ＝１００×（（２００メッシュ上に残ったトナー量[g]）／５）×３／５
ｚ＝１００×（（４００メッシュ上に残ったトナー量[g]）／５）×１／５
また、トナーの安息角は２３°である。このトナーの安息角測定には、以下の方法を用いた。トナー１５０ｇを目開き７１０μｍのメッシュを通して直径８ｃｍの円形テーブルの上にトナーを堆積させる。このとき、テーブルの端部からトナーが溢れる程度に堆積させる。このときのテーブル上に堆積したトナーの稜線と円形テーブル面との間に形成された角度をレーザー光で測定することで安息角とした。
【００６６】
この実施例１においては、トナー結着樹脂のガラス転移温度（Ｔｇ）は、４０〜７０℃であることがよい。Ｔｇが４０℃未満の場合にはトナーの保存安定性や耐久安定性の面から問題が生じやすく、７０℃を超える場合にはトナーの定着点の上昇をもたらす。フルカラー画像を形成するためのカラートナーの場合においては各色トナーの定着時の混色性が低下し色再現性にやや劣り、ＯＨＰ画像の透明性が低下する。特に、４５〜６５℃であることが好ましい。本実施例ではＴｇが６０℃のトナーを用いた。
【００６７】
トナーに含まれるワックスの最大吸熱ピークは、４５〜７５℃であることが好ましい。ワックスの最大吸熱ピークが４５℃未満の場合、本発明に用いられる樹脂のガラス転移温度よりも低くなるために、高温環境に放置した際にトナー表面に溶け出すため、耐ブロッキング性能が大幅に悪くなる。一方、最大吸熱ピークが７５℃より大きい場合、トナー定着溶融時にワックスが迅速に溶融トナー表面に移行できず、離型性が悪くなるために、高温オフセットが発生し易くなる。特に、５０〜７０℃であることが好ましい。本実施例では、最大吸熱ピークが６５℃のトナーを用いた。
【００６８】
なお、実施例１におけるＴｇの測定には、たとえばパーキンエルマー社製示差走査熱量計「ＤＳＣ−７」を用いて、ＡＳＴＭ  Ｄ３４１８−８２に準じて測定する。装置検出部の温度補正はインジウムと亜鉛の融点を用い、熱量の補正についてはインジウムの融解熱を用いる。測定試料は２〜１０ｍｇ、好ましくは５ｍｇを精密に秤量する。測定試料はアルミニウム製パンを用い対照用に空パンをセットし、測定温度範囲３０〜２００℃の間で、昇温速度１０℃／ｍｉｎで常温常湿下測定を行う。２回目の昇温過程で得られる、温度３０〜２００℃の範囲におけるＤＳＣ曲線をもって解析を行う。
【００６９】
ガラス転移温度（Ｔｇ）については、得られたＤＳＣ曲線より中点法で解析を行った値を用いる。また、ワックスの融点ついては、得られたＤＳＣ曲線の吸熱メインピークの温度値を用いる。
【００７０】
つぎに、実施例１として示した現像装置３の現像動作について説明する。
【００７１】
現像動作時には、現像容器８内の非磁性トナーＴは、第１室撹拌部材３２の回転に伴いトナー供給ローラ１０側に送られる。この非磁性トナーＴは、トナー供給ローラ１０の矢印で示す反時計回り方向への回転によって現像ローラ９近傍に搬送される。そして、現像ローラ９とトナー供給ローラ１０との当接部において、トナー供給ローラ１０上に担持されている非磁性トナーＴは、現像ローラ９と摺擦されることによって摩擦帯電を受け、現像ローラ９上に付着する。
【００７２】
そして、現像ローラ９の矢印で示す反時計回り方向への回転に伴い、非磁性トナーＴが規制ブレード１１の圧接下に送られ、現像ローラ９上に薄層形成され、感光体ドラム１との対向部である現像部へ搬送される。本実施の形態では、非磁性トナーＴの良好な帯電電荷量として−３０〜−５μＣ／ｇとなるように設定している。
【００７３】
この現像部において、現像ローラ９上に薄層形成された非磁性トナーＴが、−３００Ｖの現像バイアスが印加された現像ローラ９によって感光体ドラム１上に形成されている静電潜像に付着し、トナー像として現像される。
【００７４】
また、現像ローラ９上の現像に寄与しなかったトナーは、トナー供給ローラ１０との当接部において現像ローラ９表面から剥ぎ取られる。この剥ぎ取られたトナーの大部分は、トナー供給ローラ１０の回転に伴い搬送され現像容器８内の非磁性トナーＴと混ざりあい、非磁性トナーＴの帯電電荷が分散される。そして、同時にトナー供給ローラ１０の回転により現像ローラ９上に新たな非磁性トナーＴが供給され、上述した現像動作を繰り返す。
【００７５】
つぎに、この実施例１において、第１室である現像室３１の第１室撹拌部材３２と、第２室（現像剤収容室）であるトナー収容室３３の第２室撹拌部材３４について説明する。
【００７６】
図３〜図６で示す第１室撹拌部材３２と第２室撹拌部材３４には、撹拌軸３９に厚さ１００μｍのＰＰＳシートを貼り付けた部材を用いた。
【００７７】
図３に示すように、第１室撹拌部材３２のＰＰＳシート長手端部から現像室の側壁３６までの長手距離は２０ｍｍである。第２室撹拌部材３４のＰＰＳシート長手端部からトナー収容室の側壁３７までの長手距離は２ｍｍである。連通口３５のうち、現像室側壁３６から最も離れている位置から現像室側壁３６までの長手距離は１０ｍｍである。現像室側壁３６とトナー収容室側壁３７の長手位置は同一である。撹拌軸３９のみで、ＰＰＳシートが貼られていない長手位置においては、トナーを撹拌する能力が無い。したがって、撹拌能力がある第１室撹拌部材３２の長手位置と、連通口３５が所在する長手位置は異なり、撹拌能力がある第２室撹拌部材３４の長手位置と、連通口３５の長手位置は一部が重なっている。
【００７８】
図６は、第２室撹拌部材３４の長手位置と、連通口３５の長手位置が重なっている長手位置の断面図である。図６において、連通口３５の最も低い部位を中心とするたとえば半径Ｒの円と第１室とが重なり合う空間の位置をＡ、現像室３１内で最も低い位置をＥ、Ａの高さをｈＡ、Ｅの高さをｈＥとすると、（ｈＡ−ｈＥ）＝１０ｍｍであり、
ｈＡ  ＞  ｈＥ
を満たす。
【００７９】
転写ローラ４は感光体ドラム１と対向し、静電搬送ベルト２２を介して、感光体ドラム１に所定の押圧力で接触して転写部を形成する。転写ローラ４には、転写バイアス電源（不図示）から転写バイアスが印加される。これにより転写ローラ４から静電搬送ベルト２２を介して正極性の電荷が転写材Pに印加され、この電荷による電界により、感光体ドラム１に接触中の転写材Pに、感光体ドラム１上の負極性トナーが転写される。
【００８０】
クリーニングブレード５の材料としては、シリコーンゴム、ニトリルゴム、クロロプレンゴム等のゴム弾性を有するものが挙げられるが、耐摩耗性や永久変形性などの観点から、ポリウレタンゴムが好ましい。
【００８１】
このクリーニングブレード５の先端部は、矢印の方向に回転する感光体ドラム１表面に対し、回転方向下流に向かって徐々に離間する方向、つまり感光体ドラム１の回転方向と対向した、所謂カウンタ方向に所定の圧力をもって当接されている。
【００８２】
そしてクリーニングブレード５の先端部には、回転する感光体ドラム１表面との摩擦力を低減することを目的とし、予め潤滑剤としての微粉体が塗布されることで付与されている。
【００８３】
微粉体としては、様々な材質、形状のものが提案されている。本実施の形態においては、クリーニングブレード５の先端部分に予め塗布される潤滑剤として次を用いた。球形を有する平均粒径３μｍ、円形度０．９３のシリコーン樹脂粒子（商品名トスパール：東芝シリコーン社製）と、不定形、具体的には鱗片形状を有する平均粒径２μｍのフッ化黒鉛（商品名セフボン：セントラル硝子社製）と、を所定の割合で混合したものである。円形度に関しては、例えば東亜医用電子社製フロー式粒子像分析装置ＦＰＩＡ−１０００等を用いて測定することが可能である。微粉体を塗布する方法としては、これら単一物質をアルコール等の揮発性液体に分散し、この溶液をクリーニングブレード５の先端部に塗布する方法を用いた。なお、クリーニングブレード５のエッジ先端からの塗布幅としては、概ね１ｍｍとした。クリーニングブレード５は、転写後に感光体ドラム１表面に残った転写残トナーを除去する。
【００８４】
露光装置６は、いずれも図示しないレーザドライバ、レーザダイオード、ポリゴンミラー１４などを備えている。レーザドライバに入力される画像情報の時系列電気デジタル画像信号に対応して変調されたレーザ光はレーザダイオードから出力される。その出力されたレーザ光は高速回転するポリゴンミラー１４でレーザ光を走査し、光学レンズ系１５を介して感光体ドラム１表面を画像露光Ｌして画像情報に対応した静電潜像を形成する。
【００８５】
定着装置７は、回転自在な定着ローラ７ａと加圧ローラ７ｂを有しており、定着ローラ７ａと加圧ローラ７ｂ間の定着ニップにてシートＰを挟持搬送しながら、シートＰの表面に転写されたトナー像を加熱、加圧して熱定着する。
【００８６】
以上の構成から、装置本体２０では次のように画像形成動作が行われる。
【００８７】
画像形成オンの作動信号が送信されると、感光体ドラム１は回転駆動源（図示略）から回転動力を受けて図中矢印で示す時計回り方向にたとえば周速度２００[mm/s]で回転する。そして、帯電ローラ２にはたとえば−１３００Ｖの帯電バイアス電圧であるＤＣ電圧が印加され、帯電ローラ２の表面を一様に帯電する。帯電された感光体ドラム１上に露光装置６から画像露光Ｌが照射され、入力される画像情報に応じた静電潜像が形成される。その際、感光体ドラム１上の画像露光Ｌがされない部分の暗部電位はたとえば−７００Ｖ、画像露光Ｌされた部分の明部電位は−１５０Ｖとなるように露光装置６のレーザパワーが調整されている。
【００８８】
現像装置３では、現像ローラ９によって感光体ドラム１上のかかる静電潜像をトナー像として可視化する。すなわち、現像ローラ９には感光体ドラム１の帯電極性（負極性）と同極性の現像バイアス電圧が印加され、感光体ドラム１の帯電極性（負極性）と同極性に帯電された一成分現像剤としての後述する非磁性トナーＴを付着させて反転現像する。そのようにして静電潜像をトナー像として可視化する。
【００８９】
感光体ドラム１上のトナー像がその感光体ドラム１と転写ローラ４との間の転写ニップに達すると、そのタイミングに合わせて記録用紙などのシートＰがピックアップローラ１６によって一枚ずつ給送される。給送されてきたシートＰはレジストローラ（図示略）などによって転写ニップに送り込まれる。非磁性トナーＴと逆極性（正極性）の転写バイアス電圧が転写ローラ４に印加され、感光体ドラム１上のトナー像が転写される。トナー像が転写されたシートＰは定着装置７に搬送され、定着ローラ７ａと加圧ローラ７ｂとの間の定着ニップにてトナー像をシートＰに加熱しかつ加圧して永久定着させ、熱定着を終えると排紙トレイ１７上へと排出される。また、トナー像転写後の感光体ドラム１表面に残留している転写残トナーは、クリーニングブレード５によって除去されて、廃トナー収納容器１３内に回収される。
【００９０】
つぎに、上記実施例１の比較例として以下数例を示す。
【００９１】
（比較例１・１／比較例１・２／比較例１・３）
図７は、第１室である現像室３１と、第２室であるトナー収容室３３が長手全域にわたって連通口３５を介して連続した構造において、ｈ＝１０ｍｍの場合を比較例１・１、ｈ＝３ｍｍの場合を比較例１・２、ｈ＝１ｍｍの場合を比較例１・３として示す。
【００９２】
（比較例１・４／比較例１・５／比較例１・６）
図８，図９，図１０は、現像室３１とトナー収容室３３が長手全域にわたって連通口３５を介して連続した構造における比較例１・４、比較例１・５、比較例１・６を示す。
【００９３】
（比較例１・７）
図１１は、比較例１・７の断面図を示す。現像室３１とトナー収容室３３が長手全域にわたって連通口３５を介して繋がっており、その連通口に開閉部材３８を設けている。開閉部材３８は上端が固定されて下端が開閉する機構を備えている。開閉部材３８が閉まっているときはトナー収容室３３から現像室３１へのトナーの移動はない。撹拌部材１２に押されて開閉部材３８が開いているときはトナー収容室３３から現像室３１へのトナー移動があり、同時に現像室３１からトナー収容室３３へのトナー移動がある。
【００９４】
（比較例１・８）
図１２は、比較例１・８を示す。第１室撹拌部材３２のＰＰＳシート長手端部から、現像室側壁３６までの長手距離は２０ｍｍ、第２室撹拌部材３４のＰＰＳシート長手端部からトナー収容室側壁３７までの長手距離は２ｍｍとした。連通口３５のうち、現像室側壁３６から最も離れている位置から、現像室側壁３６までの長手距離は３０ｍｍである。ここで、現像室側壁３６とトナー収容室側壁３７の長手位置は同一である。このように、撹拌能力を持つ第１室室撹拌部材３２の長手位置と、連通口の長手位置の一部が重なっている。
【００９５】
（比較例１・９）
図１３は、比較例１・９の断面図を示し、この場合は第２室撹拌部材３４を有していない。ここで、連通口の最も低い位置をＡ、トナー収容室底面の最も高い位置をＦとすると、ＡＦは直線であり、ＡＦと水平線のなす角をα、トナーの安息角をθとすると、
α＝３０°、θ＝２３°であり、α＞θを満たす。
【００９６】
（比較例１・１０）
図１４は、比較例１・１０の断面図を示し、この場合は第１室撹拌部材３２を有していない。ここで、連通口の最も低い位置をＧ、トナー供給ローラ付近の現像室底面をＨとすると、ＧＨは直線であり、ＧＨと水平線のなす角をβ、トナーの安息角をθとすると、
β＝３０°、θ＝２３°であり、β＞θを満たす。
【００９７】
ベタ画像先端反射濃度と比べてベタ画像後端反射濃度が低下せず、現像室で使われたトナー量だけ、トナー収容室から現像室へ新しいトナーを補給できることを確認するために、以下の方法で各々の現像装置を評価した。
【００９８】
現像装置へのトナーの充填方法を説明する。現像室にシアントナーを100g充填した。入りきらない分は、トナー収容室に入れた。その後で、トナー収容室にマゼンタトナーを100g充填した。入りきらない場合は、最大限マゼンタトナーが入るところまで充填した。
【００９９】
（評価１）：現像室トナー混入
現像室からトナーが消費されない状態で、トナー収容室（第２室）から現像室（第１室）にトナーが混入するかどうかを確認した。現像室からトナーが消費されない状態で現像装置を２時間駆動し、駆動開始から０分、１０分、３０分、６０分、１２０分の各時間経過ごとにベタ画像を出力し、ベタ画像中のＭ（マゼンタ）トナーとＣ（シアン）トナーの混色を評価した。評価基準は以下の通りである。
【０１００】
シアントナーのみのベタ画像のマゼンタ反射濃度をＤ１、各々の時間におけるベタ画像のマゼンタ反射濃度をＤ２とする。（Ｄ２−Ｄ１）の最大値が０．１未満ならば「○」、（Ｄ２−Ｄ１）の最大値が０．１以上０．２未満ならば「△」、（Ｄ２−Ｄ１）の最大値が０．２以上ならば「×」の各記号で評価を表した。
【０１０１】
（評価２）：ベタ先後端濃度差
評価１の終了後に、ベタ画像を出力し、ベタ画像後半で反射濃度が低下しないかどうかを確認した。画像の反射濃度は「マクベス反射濃度計」（マクベス社製）を用いて、原稿濃度が０．００の白地部分のプリントアウト画像に対する相対濃度を測定した。
【０１０２】
具体的には、ベタ画像先端５０ｍｍの平均濃度と、ベタ画像後端５０ｍｍの平均濃度の差を算出した。評価基準は以下の通りである。
【０１０３】
シアンの反射濃度差が０．１未満ならば「○」、シアンの反射濃度差が０．１以上０．２未満ならば「△」、シアンの反射濃度差が０．２以上ならば「×」の各記号で評価を表した。
【０１０４】
（評価３）：トナー収容室残量
評価２の終了後にベタ画像を連続出力して、ベタ画像が印字できなくなるまでトナーを消費する。印字できなくなった時の現像装置のトナー残量を測定した。評価基準は以下の通りである。
【０１０５】
トナー残量が３０ｇ未満ならば「○」、トナー残量が３０ｇ以上５０ｇ未満ならば「△」、トナー残量が５０ｇ以上ならば「×」の各記号で評価を表した。
【０１０６】
上記評価１〜評価３の全てがクリアできれば、高流動性トナーを用いた場合でも、簡易な構成で、現像室からトナー収容室へのトナー移動が無い。また、現像室で使われたトナー量だけトナー収容室から現像室へ新しいトナーを補給することと、トナー収容室内に未使用トナーを残さないことを同時に実現できる。また、ベタ画像先端反射濃度と比べてもベタ画像後端反射濃度が低下しないことも実現できる。
【０１０７】
そこで、〔表１〕として図１５に示す総合評価を行う。この総合評価の評価基準はつぎのとおりである。
【０１０８】
評価１、評価２、評価３の全てが「○」であるならば総合評価は「○」である。評価１、評価２、評価３のいずれかが「△」であり、他が「△」または「○」であるならば総合評価は「△」である。そして、評価１、評価２、評価３のいずれかが「×」であるならば総合評価は「×」である。実施例１と、比較例１・１〜比較例１・１０の評価結果を図１５の〔表１〕に示す。
【０１０９】
それによると、実施例１の総合評価は「○」であった。すなわち、高流動性トナーを用いた場合でも、簡易な構成で現像室からトナー収容室へのトナー移動がみられない。そしてさらに、現像室で使われたトナー量だけトナー収容室から現像室へ新しいトナーを補給することと、トナー収容室内に未使用トナーを残さないことを同時に実現できる。
【０１１０】
比較例１・１〜比較例１・６と、比較例１・８のように、第１室撹拌部材３２の長手位置と、連通口の長手位置が重なる場合、現像室内トナーとトナー収容室内トナーの混合が発生する。したがって、トナー収容室内のトナーを新しい状態に保てない。また、比較例１・７のように、連通口に開閉弁をつけても、現像室内トナーとトナー収容室内トナーの混合が発生する。したがって、トナー収容室内のトナーを新しい状態に保てない。また、比較例１・９のように、トナー収容室内に撹拌部材を持たない場合、トナー収容室の底面を安息角以上に設定しても、壁面にトナーが付着するため、自重のみでトナーを現像室に搬送することはできない。したがって、トナー収容室内に多くの未使用トナーを残す。同様に、比較例１・１０のように、現像室内に撹拌部材を持たない場合、現像室の底面を安息角以上に設定しても、壁面にトナーが付着するため、自重のみでトナーをトナー供給ローラに搬送することはできない。したがって、ベタ画像の先端と後端で濃度差が発生し、現像室内に多くの未使用トナーを残す。
【０１１１】
このように、比較例１・１〜比較例１・１０によって比較を試みた場合でも、高流動性トナーを用いた場合でも、簡易な構成で、現像室からトナー収容室へのトナー移動が無い。また、現像室で使われたトナー量だけトナー収容室から現像室へ新しいトナーを補給することと、トナー収容室内に未使用トナーを残さないことを同時に実現できない。
【０１１２】
そこで、高流動性トナー入りの実施例１の現像装置を用いて、印字率１％の文字画像を２枚印字したら５秒停止する耐久試験を行ったところ、転写効率が安定し、画質を安定にすることができた。これが意味するところは、常にトナー収容室から現像室へ新しいトナーが補給されていることを示す。すなわち、トナー収容室内のトナーは新しい状態を保持しており、現像室からトナー収容室へのトナー移動が無いことを示す。
【０１１３】
また、高流動性トナー入りの比較例１・１〜比較例１・４の現像装置を用いて、印字率１％の文字画像を２枚印字したら５秒停止する耐久試験を行ったところ、転写効率が徐々に落ち、画質の劣化を防止することができなかった。これが意味するところは、トナー収容室から現像室へ新しいトナーが補給されていないことを示す。すなわち、トナー収容室内のトナーは新しい状態を保持できず、現像室からトナー収容室へのトナー移動が有ることを示す。
【０１１４】
以上のように、現像装置内に現像室と、連通口を介して現像室と連通しているトナー収容室と、第１室撹拌部材と、第２室撹拌部材とを備えている場合に、第１室撹拌部材の長手位置と連通口の長手位置は異なる。また、第２室撹拌部材の長手位置と連通口の長手位置は一部が重なる。連通口が存在する長手位置において連通口で最も低い位置をＡ、現像室内で最も低い位置をＥ、Ａの高さをｈＡ、Ｅの高さをｈＥとすると、
ｈＡ＞ｈＥ
を満たす実施例１を実施することにより、高流動性トナーを用いた場合でも、簡易な構成で、現像室からトナー収容室へのトナー移動がみられない。そして、現像室で使われたトナー量だけトナー収容室から現像室へ新しいトナーを補給することと、トナー収容室内に未使用トナーを残さないことを同時に実現できる。
【０１１５】
（実施例２）
実施例１では、連通口で最も低い位置をＡとすると、現像室内で最も低い位置Ｅはほぼ第１室撹拌部材３２の直下であり、ＡＥ間の現像室底面はＡからＥに下る傾斜になっている。このような場合、位置Ａに到達したトナーは、位置Ｅに向かって自重で移動することができる。
【０１１６】
しかし、図１６に示すように、位置Ｅに向かって自重で移動できる位置Ｆが、位置Ａから遠い場合、トナーは自重で移動することが困難になる。
【０１１７】
実施例１では、Ｎ／Ｎ環境（温度２３℃湿度５０％ＲＨ）でのみ試験を行ったが、Ｈ／Ｈ環境（温度３０℃湿度８０％ＲＨ）やＬ／Ｌ環境（温度１５℃湿度１０％ＲＨ）では、トナーの凝集度は変化する。各々の環境におけるトナー凝集度でも性能を発揮できるように、現像装置を設定しなければならない。
【０１１８】
以下で、位置Ｆと位置Ａの距離を変化させて、トナーが自重で現像室内に移動できるか否かを、Ｎ／Ｎ環境（温度２３℃湿度５０％ＲＨ）、Ｈ／Ｈ環境（温度３０℃湿度８０％ＲＨ）、Ｌ／Ｌ環境（温度１５℃湿度１０％ＲＨ）で確認した。
【０１１９】
図１６は、実験例の長手端部の断面図を示す。実施例１と同様に、撹拌能力がある第１室撹拌部材３２の長手位置と、連通口の長手位置は異なり、撹拌能力がある第２室撹拌部材の長手位置と、連通口の長手位置は一部重なっている。ここで、ＡＦは現像室底面であり、ＡＦは直線であり、ＡＦと水平線のなす角は０°である。トナーは位置Ｆに到達すれば、位置Ｅに向かって自重で移動できる。
【０１２０】
線分ＡＦ＝５ｍｍ、１０ｍｍ、１５ｍｍ、２０ｍｍの４条件で、実施例１で行った現像装置評価を実施した。
【０１２１】
ここで、Ｎ／Ｎ環境、Ｈ／Ｈ環境、Ｌ／Ｌ環境の全てが「○」であるならば、評価は「○」である。Ｎ／Ｎ環境、Ｈ／Ｈ環境、Ｌ／Ｌ環境の一つが「△」で、他が「△」または「○」であるならば、評価は「△」である。そして、Ｎ／Ｎ環境、Ｈ／Ｈ環境、Ｌ／Ｌ環境のいずれかが「×」であるならば、評価は「×」とした。その評価結果を図１７に〔表２〕として示す。
【０１２２】
ＡＦ＝５ｍｍ、１０ｍｍの時には、全ての環境で連通口付近のトナーが自重で現像室内に移動できる。この場合、トナー収容室から現像室にトナーを送り込むことができる。したがって、トナー収容室内にトナーを残さない。
【０１２３】
これに対して、ＡＦ＝１５ｍｍ、２０ｍｍでは、連通口付近のトナーが自重で現像室内に移動できない環境がある。この場合、トナー収容室から現像室にトナーを送り込むことができない。したがって、トナー収容室内に多くの未使用トナーを残す。
【０１２４】
すなわち、連通口が所在する長手位置のうち、少なくとも１個所の長手位置において、連通口で最も低い位置をＡとし、Ａの最下端の高さ寸法をｈＡとする。その場合、位置Ａを中心とした半径１０ｍｍの球内と第一室が重なり合う空間に、ｈＡより低い空間を含むことを満たす。その場合に、Ｈ／Ｈ環境（温度３０℃湿度８０％ＲＨ）からＬ／Ｌ環境（温度１５℃湿度１０％ＲＨ）まで高流動性トナーを用いた場合でも、簡易な構成で、現像室からトナー収容室へのトナー移動が無い。また、現像室で使われたトナー量だけトナー収容室から現像室へ新しいトナーを補給することと、トナー収容室内に未使用トナーを残さないことを同時に実現できる。
【０１２５】
（実施例３）
撹拌部材は、撹拌軸にＰＰＳシートを貼り付けた部材であり、ＰＰＳシートが付いている長手位置は撹拌能力があり、付いていない長手位置は撹拌能力が無い。
【０１２６】
実施例１では、第１室撹拌部材３２に撹拌能力がある長手位置と連通口の長手位置とは異なり、第２室撹拌部材３４に撹拌能力がある長手位置と、連通口の長手位置は、一部が重なる例を挙げた。これは、連通口が存在する全ての長手位置において、第１室撹拌部材３２は、連通口近傍のトナーを撹拌することができないことを意味する。さらに、連通口が存在する長手位置のうち、少なくとも一ヶ所の長手位置において、第２室撹拌部材３４は、連通口近傍のトナーを撹拌することができることを意味する。連通口近傍のトナーを撹拌することができるか否かは、撹拌部材と連通口の最短距離に依存する。
【０１２７】
この実施例３においては、撹拌部材と連通口の最短距離と、撹拌能力の関係について記載する。
【０１２８】
第１室撹拌部材３２と連通口の最短距離をＬ１、第２室撹拌部材３４と連通口の最短距離をＬ２として、Ｌ１＝０ｍｍ、５ｍｍ、１０ｍｍの３条件、Ｌ２＝０ｍｍ、５ｍｍ、１０ｍｍの３条件、合計３×３＝９通りの条件を設定する。これらの条件でもってトナー攪拌能力を確認するために実施例１で試みた現像装置評価を実施した。なお、Ｌ１、Ｌ２はＰＰＳシートの長さを変えて調整した。この実施例３における３・１〜３・４の４通りと、比較例３・１〜３・５との評価結果を図１８に〔表３〕として示す。
【０１２９】
評価結果では、連通口が存在する全ての長手位置において、第１室撹拌部材３２と連通口の最短距離が設定長さの５ｍｍより長い。連通口が所在する長手位置のうち少なくとも１個所の長手位置に、第２室撹拌部材３４と連通口の最短距離が設定長さよりも短い５ｍｍ以下であることを満たすようにする。そのようにすることで高流動性トナーを用いた場合でも、簡易な構成で、現像室からトナー収容室へのトナー移動がみられない。そして、現像室で使われたトナー量だけトナー収容室から現像室へ新しいトナーを補給することと、トナー収容室内に未使用トナーを残さないことを同時に実現できる。但し、連通口の底面の傾斜角や、連通口近傍の現像室底面の傾斜角、連通口近傍のトナー収容室底面の傾斜角によって、第１室撹拌部材３２と連通口の最短距離の適切な値や、第２室撹拌部材３４と連通口の最短距離の適切な値は変わる。
【０１３０】
たとえば、連通口の底面の傾斜角、連通口近傍の現像室底面の傾斜角、連通口近傍のトナー収容室底面の傾斜角が、トナーが自重でトナー収容室から現像室側に移動する角度になっている場合、第１室撹拌部材３２と連通口の最短距離を５ｍｍより短くしても良い。また、第２室撹拌部材３４と連通口の最短距離を５ｍｍより長くしても良い。
【０１３１】
（実施例４）
次に、連通口の長手位置と、第１室撹拌部材３２の長手位置の関係により、トナー収容室から現像室へのトナー補給がどのように変化するかを示す。
【０１３２】
図１９は、第１室撹拌部材３２の撹拌軸を含み、水平線に直交する平面図を示す。また、図２０に示す連通口のうち、最寄りの現像室の側壁（第１室の側壁）から最も離れている長手位置における断面図を示す。
【０１３３】
第１室撹拌部材３２のうち、最寄りの現像室側壁から最も近い長手位置で、第１室撹拌部材３２直下の現像室底面をＢとし、位置Ｂの高さをｈＢとする。実施例１中のｈEとｈＢは同じである。連通口のうち、最寄りの現像室側壁から最も離れている長手位置で、最も低い位置をＣとし、位置Ｃの最下端の高さ寸法をｈＣとする。実施例１中のｈAとｈCは同じである。
【０１３４】
また、現像室側壁から位置Ｃまでの長手距離をＬＣとし、第１室撹拌部材３２の端部から現像室側壁までの長手距離をＬＢとし、トナーの安息角をθとする。実施例１では、（ｈＣ−ｈＢ）＝１０ｍｍ、（ＬＢ−ＬＣ）＝１０ｍｍの例を挙げた。実施例１で用いたトナーの安息角θは２３°である。
【０１３５】
トナー撹拌及び補給能力を確認するために、（ＬＢ−ＬＣ）＝０ｍｍ、５ｍｍ、１０ｍｍ、２０ｍｍ、３０ｍｍの５条件で、実施例１で行った現像装置評価を実施した。なお、ＬＣは固定で、ＬＢのみ変化させ、条件を変更した。その結果を〔表４〕として図２１に示す。ここで、（ｈＣ−ｈＢ）／tanθ＝２３．５６である。
【０１３６】
評価結果より、関係式tanθ  ≦  （ｈＣ−ｈＢ）／（ＬＢ−ＬＣ）５  ≦  （ＬＢ−ＬＣ）を満たすようにする。そうすることで高流動性トナーを用いた場合でも、簡易な構成で、現像室からトナー収容室へのトナー移動がみられない。そして、現像室で使われたトナー量だけトナー収容室から現像室へ新しいトナーを補給することと、トナー収容室内に未使用トナーを残さないことを同時に実現できる。
【０１３７】
ここで、tanθ  ≦  （ｈＣ−ｈＢ）／（ＬＢ−ＬＣ）の意味を説明する。連通口近傍の現像室長手端部に堆積したトナー溜まりは、端部から中央に向かって下る傾斜を形成する。現像室長手内側でトナーが消費されたときに、トナーの安息角にしたがって、現像室長手端部に堆積したトナー溜まりの一番上の部分が内側に移動する。現像室長手端部に堆積したトナー溜まりの端部から中央への最大傾斜は、現像室内にトナーが無くなった時かつ、現像室長手端部にトナーが最大限溜まったときである。現像室長手端部にトナーが溜まった状態を図１９に示す。
【０１３８】
連通口のうち、最寄りの現像室側壁から最も離れている長手位置において、第１室撹拌部材３２の撹拌軸真下で、トナー溜まりの最も高い位置をＤとした。
【０１３９】
位置Ｄの高さをｈＤとすると、少なくとも、（ｈＤ−ｈＣ）≒０であり、通常は、（ｈＤ−ｈＣ）≧０を満たすこと、つまり最下端の高さ寸法と同等または小さいことを確認した。すなわち、線分ＢＤの水平線に対する傾斜角が、現像室長手端部に堆積したトナー溜まりの端部から中央への最大傾斜角となる。
【０１４０】
tanθ≦（ｈＣ−ｈＢ）／（ＬＢ−ＬＣ）は、現像室長手端部に堆積したトナー溜まりの端部から中央への最大傾斜角が、トナー安息角より大きいことを示す。また、５＞（ＬＢ−ＬＣ）の意味を説明する。これは、第１室撹拌部材３２と連通口の長手位置が近すぎると、一部の連通口近傍の現像室長手端部にトナー溜まりを形成することができず、現像室からトナー収容室へのトナー移動が起こることを示す。したがって、５≦（ＬＢ−ＬＣ）を満たすことで、全ての連通口近傍の現像室長手端部にトナー溜まりを形成することができ、現像室からトナー収容室へのトナー移動が起こることを防止できる。
【０１４１】
（実施例５）
実施例５では、連通口の形状に関して記載する。現像装置内で、連通口が存在する長手端部の断面図を図２２に、現像ローラ側から見た連通口を図２３に示す。連通口の幅（壁の厚み）をｗ、連通口高さをｈ、連通口長さ（連通口の長手長さ）をＬと規定する。
【０１４２】
実施例１では、ｗ＝１ｍｍ、ｈ＝５ｍｍ、Ｌ＝１０ｍｍで、（ＬＢ−ＬＣ）＝１０ｍｍ、
トナー凝集度＝２５％、トナー安息角＝２３°の例を挙げた。しかし、必ずしもこの限りではない。実施例１から、ｗ＝１ｍｍ、５ｍｍ、１５ｍｍ、２０ｍｍの４条件変化させて、実施例１で行った現像装置評価を実施した。図２４に〔表５〕として評価結果を示す。
【０１４３】
評価結果より、ｗは１５ｍｍ以下を満たすことで、トナー収容室内のトナーを全て現像室に送ることができる。ｗの下限は、現像室とトナー収容室を仕切る壁の強度の設定値で決められる。実施例１から、ｈ＝０．５ｍｍ、１ｍｍ、５ｍｍ、１５ｍｍ、２０ｍｍの５条件変化させて、実施例１で行った現像装置評価を実施した。図２５に〔表６〕として評価結果を示す。
【０１４４】
評価結果より、ｈは１ｍｍ以上１５ｍｍ以下を満たすことで、高流動性トナーを用いた場合でも、簡易な構成で、現像室からトナー収容室へのトナー移動がみられなない。そして、現像室で使われたトナー量だけトナー収容室から現像室へ新しいトナーを補給することと、トナー収容室内に未使用トナーを残さないことを同時に実現できる。実施例１から、Ｌ＝１ｍｍ、３ｍｍ、５ｍｍ、１０ｍｍの４条件変化させて、実施例１で行った現像装置評価を実施した。図２６に〔表７〕としてその評価結果を示す。評価結果より、Ｌは３ｍｍ以上を満たすことで、トナー収容室内のトナーを新しい状態に保ち、トナー収容室内のトナーを全て現像室に送ることができる。
【０１４５】
（実施例６）
実施例６では、画像印字領域の長手位置と、第１室撹拌部材３２の長手位置の関係により、ベタ画像先後端濃度差がどのように変化するかを示す。画像印字領域の長手左端をＰ、長手右端をＴ、第１室撹拌部材３２の長手左端をＱ、長手右端をＲとし、ＰＱ＝ＲＴとする。
【０１４６】
実施例１では、ＰＱ＝０ｍｍに設定した。この実施例６では、ＰＱ＝１０ｍｍ、２０ｍｍ、３０ｍｍでベタ画像先後端濃度差を確認した。但し、（ＬＢ−ＬＣ）＝１０ｍｍに保つように、連通口幅Ｌを変更した。その他の設定は実施例１と同様である。評価結果を図２７に〔表８〕として示す。それによれば、線分ＰＱが長いほど、ベタ画像の長手端部において、ベタ画像先後端濃度差が発生した。したがって、線分ＰＱ  ≦  ２０ｍｍ  かつ、線分ＲＴ≦２０ｍｍを満たす場合には、ベタ画像の長手全領域で、ベタ画像先後端濃度差が０．２未満である。
【０１４７】
（実施例７）
実施例７では、第１室撹拌部材３２の先端とトナー供給ローラ表面の距離により、ベタ画像先後端濃度差がどのように変化するかを示す。第１室撹拌部材３２とトナー供給ローラの最近接距離をＬ４とする。実施例１では、Ｌ４＝５ｍｍに設定した。それに対して、実施例７では、Ｌ４＝１ｍｍ、５ｍｍ、１０ｍｍ、１５ｍｍでベタ画像先後端濃度差を確認した。その他の設定は実施例１と同様である。評価結果を図２８に〔表９〕として示す。したがって、Ｌ４≦１０ｍｍを満たす場合には、ベタ画像先後端濃度差が０．２未満である。
【０１４８】
（実施例８）
実施例１では、第１室が現像ローラを含む現像室、第２室がトナー収容室である例を挙げた。この場合、現像装置内の部屋数を最小の２つにでき、簡易な構成にできる。但し、必ずしもこの限りではない。例えば、現像室とトナー収容室の間にトナー撹拌室を設けて、第１室をトナー撹拌室、第２室をトナー収容室としてもよい。この場合、トナー撹拌室内において、現像室内の現像ローラにコートされた履歴を持ったトナーと、トナー収容室内の現像ローラにコートされた履歴を持たないトナーを均一に混ぜることができ、濃度ムラの少ない画像を出力できる。
【０１４９】
（実施例９）
実施例１では、トナー凝集度が２５％のトナーを用いたが、本発明に適したトナー凝集度の範囲を以下で説明する。図２９に〔表１０〕として示すように、トナー凝集度３％、５％、１０％、２５％、４０％、５０％の６種類のトナーを用いて、実施例１で行った現像装置評価を実施した。但し、新たにクリーニング不良も評価した。評価方法を以下に示す。
【０１５０】
評価４：クリーニング不良ベタ画像出力時に、クリーニングブレードをすり抜けた場合に生じる縦スジ状の画像不良を評価した。評価基準は以下の通りである。画像不良が発生しない場合は「○」、画像不良が軽微に発生した場合は「△」、そして画像不良が著しく発生した場合は「×」の各記号で評価を表す。その評価結果を〔表１０〕に示す。
【０１５１】
評価結果から、トナー凝集度は５％以上４０％以下を満たすことで、高流動性トナーを用いた場合でも、簡易な構成で、現像室からトナー収容室へのトナー移動がみられない。そして現像室で使われたトナー量だけトナー収容室から現像室へ新しいトナーを補給することと、トナー収容室内に未使用トナーを残さないことを同時に実現できる。
【０１５２】
（実施例１０）
実施例１では、非磁性一成分現像剤を用いた。これにより、部材の少ない簡易な現像装置を使うことができる。但し、必ずしもこの限りではない。磁性一成分現像剤を用いた現像装置にも適用できる。また、キャリアとトナーを混合した二成分現像剤を用いた現像装置に、本発明を適用してもよい。この場合、現像室内に長く滞留したキャリアを排出するための排出口を設けることが好ましい。
【０１５３】
（実施例１１）
実施例１では、連通口の最も低い位置の高さ＞トナー収容室の最も低い位置の高さを満たす例を挙げた。しかし、必ずしもこの限りではない。通常、トナー収容室内のトナーを十分に撹拌すれば、空気を含んでトナーの流動性が上がり、トナーの自重で、トナー収容室の最も低い位置に移動しやすくなる。さらに、連通口の最も低い位置の高さ≦トナー収容室の最も低い位置の高さを満たす場合、トナー収容室の最も低い位置から、連通口の最も低い位置にスムーズに移動でき、確実にトナー収容室内のトナーを現像室に送ることができる。
【０１５４】
（実施例１２）
図３０(ａ)，（ｂ）において、実施例１では、第２室撹拌部材３４としてこの回転中心から撹拌部材先端までの長さＬ５が３０ｍｍで、長手でＬ５が一定な部材を用いたが、必ずしもこの限りではない。たとえば、長手中央位置における第２室撹拌部材３４の回転中心から撹拌部材先端までの長さをＬｃ、第２室撹拌部材３４の長手端部位置における回転中心から撹拌部材先端までの長さをＬｅ、とする。図３０（ａ）に示すように、Ｌｃ＝２５ｍｍ、Ｌｅ＝３０ｍｍで、長手中央から長手端部に向かって徐々にＬ５が長くなる撹拌部材を用いてもよい。これにより、第２室撹拌部材３４の先端は、長手中央の方が長手端部より先に回転するため、長手中央から長手端部へのトナーの流れを生むことができる。
【０１５５】
すなわち、上記撹拌部材は、長手中央から長手端部にトナーを搬送することができる。また、図３０（ｂ）に示すように、長手中央の一部をＬｃ＝２５ｍｍ、長手端部の一部をＬｅ＝３０ｍｍとしてもよい。上記の例以外にも、第２室撹拌部材３４について長手中央位置における回転中心から撹拌部材先端までの長さをＬｃ、連通口が存在する長手端部位置における第２室撹拌部材３４の回転中心から撹拌部材先端までの長さをＬｅとする。その場合、Ｌｃ＜Ｌｅを満たす場合、長手中央から長手端部にトナーを搬送することができる。これにより、確実にトナー収容室から現像室へトナーを搬送することができる。以上から、現像剤収容室に備わる第２室攪拌部材の長手中央位置における現像剤搬送力は、連通口が所在する長手端部位置における現像剤搬送力よりも大きい。また、現像室に備わる第１室攪拌部材の長手中央位置における現像剤搬送力は、連通口が所在する長手端部位置における現像剤搬送力よりも小さいといえる。
【０１５６】
（実施例１３）
実施例１では、第２室撹拌部材３４として、撹拌軸にＰＰＳシートを貼り付けた部材を用いた。ＰＰＳシートの厚みは長手で一定にした。しかし、必ずしもこの限りではない。たとえば、図３１(ａ)，（ｂ）において、図３１（ａ）に示すように、長手中央位置のＰＰＳシート厚み＝０．１ｍｍ、連通口が存在する長手端部位置のＰＰＳシート厚み＝０．０５ｍｍである撹拌部材を用いてもよい。これにより、長手中央の方が、長手端部よりトナー搬送力が高いため、長手中央から長手端部へのトナーの流れを生むことができる。すなわち、上記撹拌部材は、長手中央から長手端部にトナーを搬送することができる。また、図３１（ｂ）に示すように、長手中央位置のＰＰＳシートの穴の面積＜連通口が存在する長手端部位置のＰＰＳシートの穴の面積である撹拌部材を用いてもよい。上記の例以外にも、第２室撹拌部材３４について長手中央位置におけるトナー搬送力＞連通口が存在する長手端部位置におけるトナー搬送力を満たす場合、長手中央から長手端部にトナーを搬送することができる。
【０１５７】
（実施例１４）
実施例１では、第１室撹拌部材３２としてこの回転中心から撹拌部材先端までの長さＬが２０ｍｍで、長手でＬが一定な部材を用いた。トナー凝集度の低いトナーは、現像装置内で撹拌され空気を含むと容易に拡散する。したがって、トナー収容室端部から現像室端部へ補給されたトナーは、第１室撹拌部材３２によって現像室長手中央に拡散することができる。但し、必ずしもこの限りではない。
【０１５８】
たとえば、長手中央位置における現像室撹拌部材３２の回転中心から撹拌部材先端までの長さをＬｃ、現像室撹拌部材の長手端部位置における、現像室撹拌部材の回転中心から撹拌部材先端までの長さをＬｅとする。その場合、図３２(ａ)に示すように、Ｌｃ＝２５ｍｍ、Ｌｅ＝２０ｍｍで、長手中央から長手端部に向かって徐々にＬが短くなる撹拌部材を用いてもよい。
【０１５９】
これにより、現像室撹拌部材３２の先端は、長手端部の方が、長手中央より先に回転するため、長手端部から長手中央へのトナーの流れを生むことができる。すなわち、上記撹拌部材は、長手中央から長手端部にトナーを搬送することができる。また、図３２（ｂ）に示すように、長手中央の一部をＬｃ＝２５ｍｍ、長手端部の一部をＬｅ＝２０ｍｍとしてもよい。
【０１６０】
上記の例以外にも、現像室撹拌部材について、長手中央位置における、現像室撹拌部材３２の回転中心から撹拌部材先端までの長さをＬｃ、連通口が存在する長手端部位置における現像室撹拌部材の回転中心から撹拌部材先端までの長さをＬｅ、とする。その場合、Ｌｃ＞Ｌｅを満たす場合、長手端部から長手中央にトナーを搬送することができる。これにより、トナー収容室端部から現像室端部へ補給されたトナーを、確実に現像室長手中央に搬送することができる。
【０１６１】
（実施例１５）
実施例１では、現像室撹拌部材３２として、撹拌軸にＰＰＳシートを貼り付けた部材を用いた。ＰＰＳシートの厚みは長手で一定にした。しかし、必ずしもこの限りではない。
【０１６２】
たとえば、図３３(ａ)，（ｂ）において、図３３（ａ）に示すように、長手中央位置のＰＰＳシート厚み＝０．０５ｍｍ、連通口が存在する長手端部位置のＰＰＳシート厚み＝０．１０ｍｍである撹拌部材を用いてもよい。これにより、長手端部の方が、長手中央よりトナー搬送力が高いため、長手端部から長手中央へのトナーの流れを生むことができる。すなわち、上記撹拌部材は、長手端部から長手中央にトナーを搬送することができる。また、図３３（ｂ）に示すように、長手中央位置のＰＰＳシートの穴の面積＞長手端部位置のＰＰＳシートの穴の面積である撹拌部材を用いてもよい。
【０１６３】
上記の例以外にも、現像室撹拌部材３２について、長手中央位置におけるトナー搬送力＜長手端部位置におけるトナー搬送力を満たす場合、長手端部から長手中央にトナーを搬送することができる。
【０１６４】
（実施例１６）
実施例１６では、本発明に適切な規制ブレードとトナー供給ローラの設定について記載する。実施例１では、規制ブレードには絶縁性ウレタンゴムを用い、トナー供給ローラには、芯金上に絶縁性ポリウレタンスポンジを設けた。この実施例１６では、規制ブレードにはＳＵＳ（金属）を用い、トナー供給ローラには、芯金上に導電性ポリウレタンスポンジを設けた。本実施例では、導電性トナー供給ローラの抵抗は、芯金への印加電圧（Ｖｄｃ）とした場合、−１００Ｖ印加時で１０7 Ωである。それ以外の設定は実施例１と同様である。
【０１６５】
ここで、ΔＶｂ＝規制ブレードに印加した電圧−現像ローラ芯金に印加した電圧（Ｖｄｃ）、ΔＶｓ＝トナー供給ローラに印加した電圧−現像ローラ芯金に印加した電圧と定義する。
【０１６６】
以下で、本発明の現像装置に適切なΔＶｂ、ΔＶｓの範囲を説明する。適切なΔＶｂ、ΔＶｓの範囲を調べるために、耐久試験を行い、その耐久試験条件の詳細を次に説明する。
【０１６７】
現像容器８に、Ａ４画像の印字率５％で８０００枚相当分のトナーとして、２００ｇ充填して、Ｎ／Ｎ環境（２３℃５０％ＲＨ）で、耐久試験を行った。低印字率でも画像不良が発生しないか確認するために、画像はＡ４で、印字率１％の文字パターンとした。また、２枚画像出力するごとに１回５秒停止する間欠モードとした。
【０１６８】
耐久試験は、絶対値が１００Ｖ以上になるように、ΔＶｂ＝＋１００Ｖ、０Ｖ、−１００Ｖ、−２００Ｖの４条件、ΔＶｓ＝０Ｖ、−１００Ｖの２条件、合計４×２＝８条件で行った。印字率１％の文字パターンを１６０００枚画像出力後に、評価を行った。評価項目は３つである。
【０１６９】
１つ目は、“ブレード融着”である。規制ブレードにトナーが融着すると、現像ローラ上にスジ状にトナーがコートされ、ベタ画像を出したときに、縦スジ状の画像不良が発生する。ここで、ベタ画像に縦スジ状の画像不良が無いならば「○」、ベタ画像に縦スジ状の画像不良が軽微にあるならば「△」、そしてベタ画像に縦スジ状の画像不良があるならば「×」の各記号で評価する。
【０１７０】
２つ目は、“かぶり”である。現像室内の現像ローラにコートされた履歴を持ったトナーと、トナー収容室内の現像ローラにコートされた履歴を持たないトナーは、帯電性が異なるため、現像室内のトナーがプラス極性に、またトナー収容室内のトナーがマイナス極性に帯電し、静電凝集しやすい。静電凝集したまま現像部に到達すると、感光体ドラム上の画像露光されていないベタ白部に、ポジトナーが現像され、かぶりになる。ここで、ベタ白部のかぶり反射率が３％未満ならば「○」、ベタ白部のかぶり反射率が３％以上５％未満ならば「△」、そしてベタ白部のかぶり反射率が５％以上ならば「×」の各記号で評価する。かぶり反射率の測定方法を以下に示す。
【０１７１】
「ＲＥＦＬＥＣＴＭＥＴＥＲ  ＭＯＤＥＬ  ＴＣ−６ＤＳ」（東京電色社製）により測定したプリントアウト画像の白地部分の白色度（反射率Ｄｓ（％））と転写紙の白色度（平均反射率Ｄｒ（％））の差から、カブリ濃度（％）（＝Ｄｒ（％）−Ｄｓ（％））を算出し、耐久評価終了時の画像カブリを評価した。フィルターは、シアンの場合はアンバーライト、イエローの場合はブルー、マゼンタ及びブラックではグリーンフィルターを用いた。
【０１７２】
３つ目は、“ベタ先後端濃度差”である。現像室内の現像ローラにコートされた履歴を持ったトナーと、トナー収容室内の現像ローラにコートされた履歴を持たないトナーは、帯電性が異なるため、現像室内のトナーがプラス極性に、またトナー収容室内のトナーがマイナス極性に帯電して静電凝集しやすい。トナーが凝集していない場合、トナー供給ローラはベタ画像出力時でも、トナー供給ローラ近傍のトナーを取り込み、現像ローラに供給することができる。しかし、トナーが凝集している場合、トナー供給ローラはベタ画像出力時に、トナー供給ローラ近傍のトナーを取り込めず、十分な量のトナーを現像ローラに供給することができない。これにより、ベタ画像出力時に、ベタ画像先端に比べて、ベタ画像後端の反射濃度が低下する。ベタ画像先端は、印字開始から５０ｍｍ印字後まで、ベタ画像後端は、印字終了から５０ｍｍ印字前までとする。
【０１７３】
ここで、（ベタ画像先端反射濃度−ベタ画像後端反射濃度）が０．１未満ならば「○」、（ベタ画像先端反射濃度−ベタ画像後端反射濃度）が０．１以上０．２未満ならば「△」、（ベタ画像先端反射濃度−ベタ画像後端反射濃度）が０．２以上ならば「×」の各記号で表す。図３４に〔表１１〕としてその耐久試験の結果を示す。
【０１７４】
このように、ΔＶｂを−１００Ｖ以上に設定すると、“ブレード融着”、“かぶり”、“ベタ先後端濃度差”の全てが基準を達成できる。ΔＶｂを−１００Ｖ以上に設定すると、“ブレード融着”が発生しないのは、現像ローラと規制ブレードの当接部を通過できるトナー量が増え、規制ブレードに付着したものをすぐに出口側に押し流すことができるためである。
【０１７５】
また、ΔＶｂを−１００Ｖ以上に設定すると、“かぶり”が基準値以下になる理由は、現像ローラと規制ブレードの当接部を通過できるのは、大半がマイナス極性に帯電したトナーであることにある。また、“ベタ先後端濃度差”はΔＶｓ＝０Ｖでも可能だが、ΔＶｂを−１００Ｖ以上に設定すると、現像ローラトナーコート量が増えるため、０．１以上０．２未満ベタ濃度低下が見られた。しかし、ΔＶｓを−１００Ｖに設定すると、トナー供給ローラから現像ローラへのマイナス極性に帯電したトナーの供給量が増加し、ΔＶｂを−１００Ｖ以上に設定してもベタ濃度低下が見られなかった。
【０１７６】
この実施例１６では、現像ローラの抵抗は、−１００Ｖ印加時で１０5 Ωである。現像ローラ・規制ブレード間または、現像ローラ・トナー供給ローラ間でトナーが受ける力は、電界に依存する。したがって、現像ローラの抵抗によって、画像不良が発生しないために最適なΔＶｂ、ΔＶｓは変化する。すなわち、現像ローラの抵抗値によって、ΔＶｂ、ΔＶｓを調整する必要がある。
【０１７７】
（実施例１７）
この実施例１７では、本発明に適したトナー母体表面に付着させる外添剤について記載する。特に、平均一次粒径５０ｎｍ以上の外添剤について記載する。外添剤の平均一次粒径は、次のようにして測定したものである。
【０１７８】
走査型電子顕微鏡ＦＥ−ＳＥＭ（日立製作所（株）製  Ｓ−８００）を用いて、無作為に１００個以上の外添剤一次粒子を撮影する。各々の一次粒子の一次粒径は、最長辺をａ、最短辺をｂとしたとき、（ａ＋ｂ）／２で求めた。その後、測定値の平均値（個数平均一次粒径）を算出した。
【０１７９】
実施例１では、トナー母体に付着させる外添剤として、平均一次粒径が１０ｎｍの疎水性シリカを用いた。外添剤の一次粒径が５０ｎｍ未満の場合、現像室内の現像ローラ・規制ブレード間や、現像ローラ・トナー供給ローラ間でトナーが摺擦されても、トナー母体から遊離しにくい。しかし、外添剤の一次粒径が５０ｎｍ以上の場合、現像室内の現像ローラ・規制ブレード間や、現像ローラ・トナー供給ローラ間でトナーが摺擦されると、トナー母体から遊離する。トナー母体から遊離した外添剤は、現像部から感光体ドラムに転移し、現像室から失われる。
【０１８０】
現像室・トナー収容室間でトナーが循環する現像装置の場合、現像装置全体から遊離外添剤が失われる。外添剤が失われると、トナーの流動性、帯電性が変化し、現像不良、転写不良、クリーニング不良が発生する。これに対し、本発明による現像室・トナー収容室間でトナーが循環しない現像装置の場合、現像室からのみ遊離外添剤が失われる。すなわち、トナー収容室内に遊離外添剤を保持することができる。そして、新しいトナーとともに遊離外添剤も現像室に補給することができる。これにより、トナーの流動性、帯電性変化を防止し、現像不良、転写不良、クリーニング不良を防止できる。
【０１８１】
たとえば、トナーの流動性を上げるために、一次粒径が５０ｎｍの酸化チタンを外添してもよい。また、規制ブレードへのトナー融着を防止するために、一次粒径が５０ｎｍの疎水性シリカ粒子を外添してもよい。また、感光体ドラムから紙へ転写しやすくするために、一次粒径が１００ｎｍの疎水性シリカ粒子を外添してもよい。また、たとえばトナーを帯電させるために、一次粒径が２００ｎｍの荷電制御剤を外添してもよい。また、たとえばトナーを感光体ドラムからクリーニングしやすくするために、一次粒径が３００ｎｍの樹脂粒子を外添してもよい。さらに、たとえばトナーを帯電させるために、一次粒径が２０００ｎｍの帯電促進粒子を外添してもよい。このように、一次粒径が５０ｎｍ以上２０００ｎｍ以下の大粒径外添剤をトナー母体に外添してもよい。
【０１８２】
（実施例１８）
次に、現像室端部にトナー溜まりを形成するための壁について記載する。図３５に示すように、連通口が存在する長手位置において現像室内に壁を配置し、壁と連通口との最短距離をＬ３とする。ここで、Ｌ３＝８ｍｍ、１２ｍｍ、２０ｍｍ、３０ｍｍに設定して、実施例１で行った現像装置評価を実施した。なお、現像室撹拌部材３２の撹拌軸は、上記の壁と連通口の中間に配置した。実施例１では、Ｌ３＝２０ｍｍである。図３６に〔表１２〕としてその評価結果を示す。
【０１８３】
評価結果より、１２ｍｍ≦Ｌ３を満たすことで、高流動性トナーを用いた場合でも、簡易な構成で、現像室からトナー収容室へのトナー移動が見られない。そして、現像室で使われたトナー量だけトナー収容室から現像室へ新しいトナーを補給することと、トナー収容室内に未使用トナーを残さないことを同時に実現できる。Ｌ３＝８ｍｍの場合、現像室端部において、トナー収容室からのトナー供給により壁近傍のトナーが動き、現像室端部にトナー溜まりができない。これにより、トナー収容室と現像室の間でトナーの入れ替わりが発生する。
【０１８４】
（他の実施例として）
図６で示したように、実施例１では連通口の最も低い位置Ａから現像室底面の最も低い位置であるＥまで、常にトナーが下る傾斜になっている。すなわち、連通口まで送られたトナーがスムーズに現像室内に自重で移動できる。このように、連通口の最も低い位置Ａから、現像室底面の最も低い位置Ｅまで、常にトナーが下る傾斜になっていることが好ましい。また、実施例１では、感光体ドラム、帯電ローラ、クリーニングブレード、現像室、トナー収容室が一体になったプロセスカートリッジを例に挙げたが、この限りではない。
【０１８５】
たとえば、トナー収容室にトナーホッパーを連結可能にするトナー補給カートリッジを採用してもよい。この場合、トナーホッパーからトナー収容室への補給には補給制御を用いてもよい。また、感光体ドラムカートリッジと現像カートリッジに分離してもよい。さらに、現像カートリッジは、現像ローラを含む現像ユニットとトナー容器に分離してもよい。これらを実施することにより、各々の部材を使用限界まで有効利用することができる。これにより、一枚当たりの印字コストを下げることができる。
【０１８６】
本発明による現像装置では、現像室に最大でも８０ｇしかトナーが入らない。したがって、低印字率画像を出力し続けた場合、現像室の狭い範囲内でトナー劣化が進み、規制ブレードや現像ローラへトナー融着することがある。これを防止するために、現像室から劣化したトナーを感光体ドラムに現像するシーケンスを設けてもよい。現像室から劣化したトナーを感光体ドラムに現像すると、現像室内のトナー量が減り、トナー収容室から現像室に新しいトナーを補給することができる。これにより、部材劣化を防止できる。
【０１８７】
実施例１で行った耐久試験では、トナー収容室内のトナーを使い切ってからも画像形成し続けた。しかし、トナー収容室内に新しいトナーが残っている状態でのみ画像形成を行うことが望ましい。これは、新しいトナーが現像室内にあると、部材にトナー融着しにくくなるためである。原因は、新しいトナー・劣化トナー間に働く力が大きいため、部材に付着した劣化トナーを新しいトナーが剥がす役割を担うためと考えられる。
【０１８８】
本実施例では、撹拌部材として撹拌軸にＰＰＳシートを貼り付けた部材を用いたが、この限りではない。剛性の低い材質、例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）または、ＰＥ（ポリエチレン）または、ＰＰ（ポリプロピレン）シート等可撓性有する部材を用いても良い。そして厚さは約５０μｍ〜５００μｍ程度が好ましく、特に好ましくは１００μｍ〜３００μｍが好適である。
【０１８９】
また、ＰＰＳシートの一部に穴を開け、トナーに過剰な負荷がかかることを防止してもよい。
【０１９０】
（応用例）
また、以上の各実施例の他にも本発明は次の各応用例も可能である。
【０１９１】
すなわち、応用例１として図３７に示すように、撹拌軸にシートを貼り付けた部材以外に撹拌部材３９を用いてもよいし、スクリュー状の撹拌部材を用いてもよい。
【０１９２】
実施例１では、第１室撹拌部材３２と第２室撹拌部材３４は、各々ひとつずつ配置したが、この限りではない。たとえば、トナー収容室の形状が水平方向に長い場合には、二つ以上のトナー収容室撹拌部材を設けてもよい。また、既述の通り、現像室とトナー収容室の間にトナー撹拌室を設けて、第１室をトナー撹拌室、第２室をトナー収容室としてもよい。この場合、連通口位置は必ずしも端部に限定しない。
【０１９３】
連通口が中央にあって、第２室撹拌部材３４はその部分に撹拌能力を持たず、トナー収容室撹拌部材は中央部に撹拌能力を持っていれば良い。このようにすれば、トナー撹拌室からトナー収容室へのトナー移動を防止し、トナー収容室からトナー撹拌室へ新しいトナーを補給できる。
【０１９４】
また、実施例１では連通口を両端に設けたが、片側のみに設けても良い。実施例１では、第２撹拌部材３４と第１室撹拌部材３３２の回転数は同じであったが、この限りではない。例えば、第２室撹拌部材３４の回転数を第１室撹拌部材３２の回転数より小さくしてもよい。また、第２室撹拌部材３４を一定間隔で間欠的に回転させてもよい。これにより、トナー収容室内のトナーにかかる負荷を減らすことができる。また、実施例１では、紙を垂直に搬送する例を挙げたが、この限りではない。紙を横に搬送する方式でも、斜めに搬送する方式でもよい。紙を横に搬送する方式の場合は、トナー収容室を現像室の上に配置する方式が好ましい。図３８に長手中央の断面図、図３９に長手端部の断面図を示す。図中の第１室撹拌部材３２と第２室撹拌部材３４はともに時計回り方向に回転する。
【０１９５】
紙を斜めに搬送する方式の場合は、現像装置を斜めに傾ける方式が好ましい。図４０に長手中央の断面図、図４１に長手端部の断面図を示す。図中の第１撹拌部材３２と第２室撹拌部材３４はともに、時計回り方向に回転する。
【０１９６】
実施例１では、Ｎ／Ｎ環境（温度２３℃湿度５０％ＲＨ）でのみ耐久試験を行ったが、Ｈ／Ｈ環境（温度３０℃湿度８０％ＲＨ）やＬ／Ｌ環境（温度１５℃湿度１０％ＲＨ）では、トナーの凝集度は変化する。各々の環境におけるトナー凝集度に対応するように、連通口の大きさや配置を設定しなければならない。実施例１では、現像室：トナー収容室＝８０ｇ：１２０ｇ＝２：３にしたが、現像室をより小さくした方が好ましい。これにより、トナーを補給したときに、画像を良化させる効果を高めることができる。
【０１９７】
但し、現像室が小さすぎると、局所的なトナー劣化が起きて、部材を劣化させ画像不良が発生したり、トナー補給の影響で極端に画像が変化したりする場合がある。現像室の容積は、２０ｇ以上１００ｇ以下が好ましい。上記のことを鑑みると、現像室：トナー収容室＝５０ｇ：１５０ｇ＝1：３、または、現像室：トナー収容室＝４０ｇ：１６０ｇ＝1：４にすることが好ましい。
【０１９８】
実施例１では、現像ローラには、導電性ゴムを用いたが、この限りではない。現像剤担持体として、金属に樹脂コートスリーブ、金属スリーブを用いてもよい。ただし、これらのスリーブを用いる場合は、硬くて弾性が無いので、接触現像方式よりは非接触現像方式を用いたほうがよい。
【０１９９】
実施例１では、トナー供給ローラには、絶縁性スポンジを用いたが、この限りではない。実施例１６のように、現像ローラへのトナー供給量を上げたい場合は、導電性スポンジを用い、現像ローラとトナー供給ローラの間に電位差を設けてもよい。
【０２００】
実施例１では、規制ブレードには、シリコンゴムを用いたが、この限りではない。たとえば、りん青銅等の他の金属材料を用いてもよい。また、金属ブレード表面に導電樹脂層を設けてもよいし、金属ブレード表面に絶縁層を設けてもよい。
【０２０１】
これまでに記載した本実施形態による現像装置を画像形成装置に搭載すると、高流動性トナーを用いた場合でも、簡易な構成で、現像室からトナー収容室へのトナー移動が無い。そして、現像室で使われたトナー量だけトナー収容室から現像室へ新しいトナーを補給することと、トナー収容室内に未使用トナーを残さないことを同時に実現できる。
【０２０２】
以下は、上記実施例や応用例のまとめである。
【０２０３】
ａ）Ｈ／Ｈ環境（温度３０℃湿度８０％ＲＨ）からＬ／Ｌ環境（温度１５℃湿度１０％ＲＨ）まで、高流動性トナーを用いた場合でも、簡易な構成で現像室からトナー収容室へのトナー移動は防げる。そして、現像室で使用したトナー量分だけトナー収容室から現像室へ新しいトナーを補給するとともに、トナー収容室内に未使用トナーを残さない。
【０２０４】
ｂ）現像室の長手端部近傍にトナー溜まりを設けることができ、トナー収容室内のトナーを新しいままに保持でき、現像室で使われたトナー量だけ、トナー収容室から現像室へ新しいトナーを補給できる。
【０２０５】
ｃ）撹拌部材の数を最小に抑えることができるので、コスト削減が実現できる。
【０２０６】
ｄ）ベタ画像先端反射濃度と比べてもベタ画像後端反射濃度が低下しない。すなわち、面内の反射濃度が均一なベタ画像を出力することができる。
【０２０７】
ｅ）高画質画像を安定して出力し続けられる。
【０２０８】
ｆ）トナー収容室内で撹拌されたトナーは自重で開口付近まで移動することができる。これにより、トナー収容室内のトナーを確実に現像室に搬送することができる。
【０２０９】
ｇ）トナー収容室内において、長手中央から長手端部へのトナーの流れを発生させることができる。これにより、トナー収容室内のトナーを確実に現像室に搬送することができる。
【０２１０】
ｈ）現像室内において、長手端部から長手中央へのトナーの流れを発生させることができる。これにより、現像室内長手中央のトナー不足に伴う長手中央濃度薄を解消することができる。
【０２１１】
ｉ）現像剤層厚規制部材と現像剤担持体の当接部を通過した後の、現像剤担持体上のトナーの大半は、正規極性に帯電する。これにより、ベタ白部に反転極性のトナーが付着する“かぶり”を防止できる。ここで、正規極性がマイナスの場合、反転極性はプラスとする。
【０２１２】
ｊ）現像剤供給部材から現像剤担持体に十分な量のトナーを供給することができ、現像剤担持体上のトナーコート量を安定させることができる。これにより、ベタ画像先端反射濃度と比べてもベタ画像後端反射濃度が低下しない。
【０２１３】
ｋ）現像室内に遊離外添剤を補給することができ、現像室内の一成分現像剤の摺擦された表面に補給外添剤を付着させることができる。これにより、一成分現像剤の流動性または帯電性を適正範囲に保ち高画質画像を安定して出力できる。
【０２１４】
ｌ）一成分現像剤の流動性または帯電性を適正範囲に保ち高画質画像を安定して出力できる。
【０２１５】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲内でその他の実施形態、応用例、変形例およびそれらの組み合わせも可能である。
【図面の簡単な説明】
【０２１６】
【図１】本発明の実施例１に係る現像装置を装備した４色フルカラー画像形成装置の長手中央における断面を示す図。
【図２】実施例１に係る現像装置を用いた画像形成装置の長手中央における断面を示す図。
【図３】実施例１の現像装置を示す図。
【図４】実施例１の現像装置長手中央の断面を示す図。
【図５】実施例１の現像装置長手端部の断面を示す図。
【図６】実施例１の現像装置長手端部の断面を示す図。
【図７】比較例１・１から比較例１・３に係る現像装置の長手中央の断面を示す図。
【図８】比較例１・４に係る現像装置の長手中央の断面を示す図。
【図９】比較例１・５に係る現像装置長手中央の断面を示す図。
【図１０】比較例１・６に係る現像装置長手中央の断面を示す図。
【図１１】比較例１・７に係る現像装置長手中央の断面を示す図。
【図１２】比較例１・８に係る現像装置を示す図。
【図１３】比較例１・９に係る現像装置長手中央の断面を示す図。
【図１４】比較例１・１０に係る現像装置長手中央の断面を示す図。
【図１５】実施例１の評価結果を示す≪表１≫。
【図１６】実施例２に係る現像装置長手端部の断面を示す図。
【図１７】実施例２の評価結果を示す≪表２≫。
【図１８】実施例３の評価結果を示す≪表３≫。
【図１９】実施例４に係る現像装置において第１室撹拌部材の撹拌軸を含み水平線に直交する平面を示す図。
【図２０】実施例４に係る現像装置の連通口のうち最寄りの現像室側壁から最も離れている長手位置における断面を示す図。
【図２１】実施例４の評価結果を示す≪表４≫。
【図２２】実施例５に係る現像装置長手端部の断面を示す図。
【図２３】実施例５に係る現像装置の現像ローラ側から見た連通口を示す図。
【図２４】実施例５の評価結果を示す≪表５≫。
【図２５】実施例５の評価結果を示す≪表６≫。
【図２６】実施例５の評価結果を示す≪表７≫。
【図２７】実施例６の評価結果を示す≪表８≫。
【図２８】実施例７の評価結果を示す≪表９≫。
【図２９】実施例９の評価結果を示す≪表１０≫。
【図３０】同図(ａ)，（ｂ）は実施例１２に係る第２室撹拌部材を示す図。
【図３１】同図(ａ)，（ｂ）は実施例１３に係る第２室撹拌部材を示す図。
【図３２】同図(ａ)，（ｂ）は実施例１４に係る第２室撹拌部材を示す図。
【図３３】同図(ａ)，（ｂ）は実施例１５に係る第２室撹拌部材を示す図。
【図３４】実施例１６の評価結果を示す≪表１１≫。
【図３５】実施例１８に係る第１室撹拌部材を示す図。
【図３６】実施例１８の評価結果を示す≪表１２≫。
【図３７】本発明の応用例として示す現像室の撹拌部材の図。
【図３８】応用例に係る紙を横搬送する構造方式を示す図。
【図３９】応用例に係る紙を横搬送する構造方式を示す図。
【図４０】応用例に係る紙を斜め搬送する構造方式を示す図。
【図４１】応用例に係る紙を斜め搬送する構造方式を示す図。
【図４２】従来の磁性一成分現像装置を示す図。
【図４３】従来の非磁性一成分現像装置を示す図。
【図４４】従来のトナーを補給する機構を備えた非磁性一成分現像装置を示す図。
【符号の説明】
【０２１７】
１        感光体ドラム（像担持体）
２        帯電ローラ
３        現像装置
４        転写ローラ
５        クリーニングブレード
６        露光装置
７        定着装置
８        現像容器
９        現像ローラ（現像剤担持体）
１０      トナー供給ローラ（現像剤供給部材）
１１      規制ブレード（現像剤層厚規制部材）
１２      攪拌部材
１３      廃トナー収納容器
１４      ポリゴンミラー
１５      光学レンズ系
１６      ピックアップローラ
１７      排紙トレイ
１８      静電搬送転写装置
１９      プロセスカートリッジ
２０      フルカラー画像形成装置
２２      静電搬送ベルト
２３      シール部材
３１      現像室（第１室）
３２      第１室撹拌部材
３３      トナー収容室（第２室）
３４      第２室撹拌部材
３５      連通口
３６      現像室側壁
３７      トナー収容室側壁
３８      開閉弁
３９      撹拌軸
４１      トナー補給ローラ
４２      連通口
４３      トナー残量検知センサ
５１      感光体ドラム（像担持体）
５２      磁性規制ブレード
５３      ホッパー（現像剤容器）
５４      現像剤（トナー）
５５      マグネットローラ
５６      金属円筒管
５７      導電性樹脂被覆層
５８      現像スリーブ
５９      現像バイアス電源
６０      撹拌翼
Ｎ１、Ｎ２、Ｓ１、Ｓ２：磁極
Ｐ        シート（転写材）
【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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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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