(57)【要約】【課題】  比較的簡易な構成で、現像剤に与えるストレスを増大することなく、現像剤中に補給トナーを効率的に分散させることができて、地肌汚れ等の画質劣化やトナー飛散の発生が経時においても安定的に抑止される、現像装置、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置を提供する。【解決手段】  第１搬送部材２３ｂの搬送方向とは逆の方向に現像剤を搬送して第１搬送部材２３ｂとともに現像剤の循環経路を形成する第２搬送部材２３ｃと、循環経路を循環する現像剤中にトナーを補給するために第２搬送部材２３ｃの上方に配設された補給口２３ｆと、を備える。そして、第２搬送手段２３ｃは、補給口２３ｆの下方位置Ｍを通過する現像剤の高さが、少なくとも下方位置Ｍの下流側を通過する現像剤の高さよりも低くなるように、現像剤を搬送する。【選択図】        図３
2007072347.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー及びキャリアを有する現像剤を収容するとともに、像担持体上に形成される潜像を現像する現像装置であって、
前記像担持体に対向するとともに、前記現像剤が担持される現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に対向するとともに、長手方向に前記現像剤を搬送する第１搬送部材と、
仕切部材を介して前記第１搬送部材に対向するとともに、前記第１搬送部材の搬送方向とは逆の方向に前記現像剤を搬送して該第１搬送部材とともに前記現像剤の循環経路を形成する第２搬送部材と、
前記循環経路を循環する前記現像剤中にトナーを補給するために前記第２搬送部材の上方に配設された補給口と、を備え、
前記第２搬送手段は、前記補給口の下方位置を通過する前記現像剤の高さが少なくとも当該下方位置の下流側を通過する前記現像剤の高さよりも低くなるように前記現像剤を搬送することを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記第２搬送手段は、前記補給口の下方位置を通過する前記現像剤の高さが当該下方位置以外の位置を通過する前記現像剤の高さよりも低くなるように前記現像剤を搬送することを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
【請求項３】
前記第２搬送手段は、前記補給口の下方位置を通過する前記現像剤の搬送速度を速めることで当該下方位置における前記現像剤の高さを低くすることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の現像装置。
【請求項４】
前記第２搬送手段は、軸部とスクリュ部とを具備し、前記補給口の下方位置における前記軸部及び前記スクリュ部のなすスクリュ角度を変化させることで当該下方位置における前記現像剤の搬送速度を速めることを特徴とする請求項３に記載の現像装置。
【請求項５】
前記第２搬送手段は、前記スクリュ角度が４０度以上９０度未満となるように構成されるとともに、前記補給口の下方位置における前記スクリュ角度が当該下方位置以外の位置における前記スクリュ角度よりも小さくなるように構成されたことを特徴とする請求項４に記載の現像装置。
【請求項６】
前記第２搬送手段は、前記補給口の下方位置において占有する体積を小さくすることで当該下方位置における前記現像剤の高さを低くすることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の現像装置。
【請求項７】
前記第２搬送手段は、軸部とスクリュ部とを具備し、前記補給口の下方位置における前記軸部の軸径が小さくなるように構成することで当該下方位置における前記体積を小さくすることを特徴とする請求項６に記載の現像装置。
【請求項８】
前記補給口は、前記第２搬送手段による前記循環経路の最上流部の上方に配設されたことを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれかに記載の現像装置。
【請求項９】
装置内に新たにキャリアを補給するキャリア補給手段と、
装置内に収容された前記現像剤の一部を排出する現像剤排出手段と、
をさらに備えたことを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれかに記載の現像装置。
【請求項１０】
前記キャリア補給手段は、キャリアとともにトナーを装置内に新たに補給することを特徴とする請求項９に記載の現像装置。
【請求項１１】
画像形成装置の装置本体に対して着脱自在に設置されるプロセスカートリッジであって、
請求項１〜請求項１０のいずれかに記載の現像装置と前記像担持体とが一体化されたことを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項１２】
請求項１〜請求項１０のいずれかに記載の現像装置と前記像担持体とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の電子写真方式を用いた画像形成装置とそこに設置される現像装置及びプロセスカートリッジとに関し、特に、トナーとキャリアとからなる２成分現像剤を用いた現像装置、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の電子写真方式を用いた画像形成装置において、非磁性トナーと磁性キャリアとからなる２成分現像剤（外添剤等を添加する場合も含むものとする。）を収容した現像装置が多く用いられている。
このような２成分現像方式の現像装置において、装置の小型化を目的として、搬送スクリュによって現像剤を現像装置の長手方向に循環させながら、現像ローラに現像剤を供給する技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
詳しくは、現像装置は、現像ローラ（現像剤担持体）、２つの搬送スクリュ（第１搬送部材及び第２搬送部材）等で構成される。
そして、現像装置内におけるトナー消費に応じて、現像装置の上方に設けられたトナー補給口（補給口）から装置内に適宜にトナーが補給される。補給されたトナーは、現像装置内の現像剤とともに、２つの搬送スクリュによって、装置内を長手方向（現像ローラの回転軸方向と同方向である。）に循環しながら混合される。その混合された現像剤は、その一部が、現像ローラに対向する搬送スクリュによって、現像ローラに供給される。現像ローラに担持された現像剤は、ドクターブレードによって適量に規制された後に、その現像剤中のトナーが感光体ドラム（像担持体）との対向位置で感光体ドラム上の潜像に付着する。
【０００４】
このような搬送スクリュを搭載した現像装置は、現像剤を装置の長手方向に積極的に循環搬送しているので、現像剤の長手方向の片寄りが発生しにくい。これにより、トナー補給口を、長手方向の全域に設けるのではなく、長手方向の一部に設けることができる。また、搬送スクリュは、短手方向（長手方向に直交する方向である。）の設置スペースをそれほど必要としない。したがって、現像装置及び画像形成装置を小型化することができる。
【０００５】
その一方で、トナー補給口から補給されたトナーは、その比重が現像剤のものに比べて小さいために、補給直後に装置内を循環する現像剤の上面側を浮遊して、現像剤中に分散（混合）されにくくなるという問題が知られている（例えば、特許文献１参照。）。このように、補給トナー（フレッシュトナー）が現像剤中に分散されないと、キャリアとの摩擦による補給トナーの帯電が不充分になって、地肌汚れ（かぶり）等の画質劣化やトナー飛散が発生する。
【０００６】
これに対して、特許文献１等には、循環経路中におけるトナー補給口の下流側であって、第２搬送スクリュの側方又は下方に、磁界発生手段を設置する技術が開示されている。
すなわち、磁界発生手段によって、現像剤及び補給トナーの循環経路中に現像剤の穂を形成する。そして、この現像剤の穂に補給トナーを衝突させることで、補給トナーを現像剤中に分散させる。
【０００７】
また、特許文献２等には、現像剤の帯電量不足等を抑止することを目的として、搬送部材（現像剤撹拌搬送部材）の回転軸部に複数の突起部材を設ける技術が開示されている。
【０００８】
【特許文献１】特開２０００−８９５５０号公報
【特許文献２】特開２０００−１９８２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従来の現像装置は、複雑な構成になっていたり、現像剤に与えるストレスが増大したりしていて、現像剤中に補給トナーを効率的に分散させることができなかった。
【００１０】
特許文献１等の技術は、現像剤中に補給トナーを分散させるために、磁界発生手段を設ける必要があって、現像装置が複雑化、高コスト化していた。
また、磁界発生手段が第２搬送スクリュの側方又は下方に設置されているので、補給トナーの分散性を向上しようとしたときに、磁界発生手段による磁界の強さをかなり大きくする必要があった。そのため、第２搬送スクリュの側方又は下方に強固な現像剤の穂が形成されて現像剤の搬送が停滞してしまう可能性があった。現像剤の搬送が停滞すると、第１搬送スクリュから現像ローラへの現像剤の供給量が減少して出力画像の濃度低下や濃度偏差が発生したり、第２搬送スクリュに大きな負荷がかかったりすることになる。
【００１１】
また、特許文献２等の技術は、搬送部材の回転軸部にスクリュ部とは別に複数の突起部材を設けることで、現像剤の分散性を向上して帯電量不足等を抑止しようというものである。しかし、搬送部材に突起部材を設けることで、現像剤（キャリア）に与えるストレスが増大してしまう。したがって、キャリアの帯電能力が比較的早期に低下してしまい、補給トナーを長期間安定的に帯電させることができなかった。
【００１２】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、比較的簡易な構成で、現像剤に与えるストレスを増大することなく、現像剤中に補給トナーを効率的に分散させることができて、地肌汚れ等の画質劣化やトナー飛散の発生が経時においても安定的に抑止される、現像装置、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
この発明の請求項１記載の発明にかかる現像装置は、トナー及びキャリアを有する現像剤を収容するとともに、像担持体上に形成される潜像を現像する現像装置であって、前記像担持体に対向するとともに、前記現像剤が担持される現像剤担持体と、前記現像剤担持体に対向するとともに、長手方向に前記現像剤を搬送する第１搬送部材と、仕切部材を介して前記第１搬送部材に対向するとともに、前記第１搬送部材の搬送方向とは逆の方向に前記現像剤を搬送して該第１搬送部材とともに前記現像剤の循環経路を形成する第２搬送部材と、前記循環経路を循環する前記現像剤中にトナーを補給するために前記第２搬送部材の上方に配設された補給口と、を備え、前記第２搬送手段は、前記補給口の下方位置を通過する前記現像剤の高さが少なくとも当該下方位置の下流側を通過する前記現像剤の高さよりも低くなるように前記現像剤を搬送するものである。
【００１４】
また、請求項２記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項１に記載の発明において、前記第２搬送手段は、前記補給口の下方位置を通過する前記現像剤の高さが当該下方位置以外の位置を通過する前記現像剤の高さよりも低くなるように前記現像剤を搬送するものである。
【００１５】
また、請求項３記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記第２搬送手段は、前記補給口の下方位置を通過する前記現像剤の搬送速度を速めることで当該下方位置における前記現像剤の高さを低くするものである。
【００１６】
また、請求項４記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項３に記載の発明において、前記第２搬送手段は、軸部とスクリュ部とを具備し、前記補給口の下方位置における前記軸部及び前記スクリュ部のなすスクリュ角度を変化させることで当該下方位置における前記現像剤の搬送速度を速めるものである。
【００１７】
また、請求項５記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項４に記載の発明において、前記第２搬送手段は、前記スクリュ角度が４０度以上９０度未満となるように構成されるとともに、前記補給口の下方位置における前記スクリュ角度が当該下方位置以外の位置における前記スクリュ角度よりも小さくなるように構成されたものである。
【００１８】
また、請求項６記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項１〜請求項５のいずれかに記載の発明において、前記第２搬送手段は、前記補給口の下方位置において占有する体積を小さくすることで当該下方位置における前記現像剤の高さを低くするものである。
【００１９】
また、請求項７記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項６に記載の発明において、前記第２搬送手段は、軸部とスクリュ部とを具備し、前記補給口の下方位置における前記軸部の軸径が小さくなるように構成することで当該下方位置における前記体積を小さくするものである。
【００２０】
また、請求項８記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項１〜請求項７のいずれかに記載の発明において、前記補給口は、前記第２搬送手段による前記循環経路の最上流部の上方に配設されたものである。
【００２１】
また、請求項９記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項１〜請求項８のいずれかに記載の発明において、装置内に新たにキャリアを補給するキャリア補給手段と、装置内に収容された前記現像剤の一部を排出する現像剤排出手段と、をさらに備えたものである。
【００２２】
また、請求項１０記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項９に記載の発明において、前記キャリア補給手段は、キャリアとともにトナーを装置内に新たに補給するものである。
【００２３】
また、この発明の請求項１１記載の発明にかかるプロセスカートリッジは、画像形成装置の装置本体に対して着脱自在に設置されるプロセスカートリッジであって、請求項１〜請求項１０のいずれかに記載の現像装置と前記像担持体とが一体化されたものである。
【００２４】
また、この発明の請求項１２記載の発明にかかる画像形成装置は、請求項１〜請求項１０のいずれかに記載の現像装置と前記像担持体とを備えたものである。
【００２５】
なお、本願において、「プロセスカートリッジ」とは、像担持体を帯電する帯電部と、像担持体上に形成された潜像を現像する現像装置（現像部）と、像担持体上をクリーニングするクリーニング部とのうち、少なくとも１つと、像担持体とが、一体化されて、画像形成装置本体に対して着脱自在に構成されたユニットと定義する。
【発明の効果】
【００２６】
本発明は、補給口の下方位置を通過する現像剤の高さが、下方位置の下流側を通過する現像剤の高さよりも低くなるように、第２搬送手段が現像剤を搬送するものである。これによって、比較的簡易な構成で、現像剤に与えるストレスを増大することなく、現像剤中に補給トナーを効率的に分散させることができて、地肌汚れ等の画質劣化やトナー飛散の発生が経時においても安定的に抑止される、現像装置、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、この発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。
【００２８】
実施の形態１．
図１〜図８にて、この発明の実施の形態１について詳細に説明する。
まず、図１にて、画像形成装置全体の構成・動作について説明する。
図１において、１は画像形成装置としてのカラー複写機の装置本体、２は入力画像情報に基づいたレーザ光を発する書込み部、２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫは各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）に対応したプロセスカートリッジ、２１は各プロセスカートリッジ２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫにそれぞれ収容された像担持体としての感光体ドラム、２２は感光体ドラム２１上を帯電する帯電部、２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３ＢＫは感光体ドラム２１上に形成される静電潜像を現像する現像装置（現像部）、２４は感光体ドラム２１上に形成されたトナー像を中間転写ベルト２７に転写する転写バイアスローラ、２５は感光体ドラム２１上の未転写トナーを回収するクリーニング部を示す。
【００２９】
また、２７は複数色のトナー像が重ねて転写される中間転写ベルト、２８は中間転写ベルト２７上に形成されたトナー像を記録媒体Ｐに転写する第２転写バイアスローラ、２９は中間転写ベルト２７上の未転写トナーを回収する中間転写ベルトクリーニング部、３０は４色カラーのトナー像が転写された記録媒体Ｐを搬送する搬送ベルト、３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２ＢＫは各現像装置２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３ＢＫに各色のトナーを補給するトナー補給部、５１は原稿Ｄを原稿読込部５５に搬送する原稿搬送部、５５は原稿Ｄの画像情報を読み込む原稿読込部（スキャナ）、６１は転写紙等の記録媒体Ｐが収納される給紙部、６６は記録媒体Ｐ上の未定着画像を定着する定着部を示す。
【００３０】
ここで、各プロセスカートリッジ２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫは、それぞれ、感光体ドラム２１、帯電部２２、クリーニング部２５が、一体化されたものである。
各プロセスカートリッジ２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫにおける感光体ドラム２１上では、それぞれ、各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）の画像形成がおこなわれる。
【００３１】
以下、画像形成装置における、４色フルカラー画像形成時の動作について説明する。
まず、原稿Ｄは、原稿搬送部５１の搬送ローラによって、原稿台から図中の矢印方向に搬送されて、原稿読込部５５のコンタクトガラス５３上に載置される。そして、原稿読込部５５で、コンタクトガラス５３上に載置された原稿Ｄの画像情報が光学的に読み取られる。
【００３２】
詳しくは、原稿読込部５５は、コンタクトガラス５３上の原稿Ｄの画像に対して、照明ランプから発した光を照射しながら走査させる。そして、原稿Ｄにて反射した光を、ミラー群及びレンズを介して、カラーセンサに結像する。原稿Ｄのカラー画像情報は、カラーセンサにてＲＧＢ（レッド、グリーン、ブルー）の色分解光ごとに読み取られた後に、電気的な画像信号に変換される。さらに、ＲＧＢの色分解画像信号をもとにして画像処理部（不図示である。）で色変換処理、色補正処理、空間周波数補正処理等の処理をおこない、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのカラー画像情報を得る。
【００３３】
そして、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の画像情報は、書込み部２に送信される。そして、書込み部２からは、各色の画像情報に基づいたレーザ光（露光光）が、それぞれ、対応するプロセスカートリッジ２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫの感光体ドラム２１（像担持体）上に向けて発せられる。
【００３４】
一方、４つの感光体ドラム２１は、それぞれ、図１の時計方向に回転している。そして、まず、感光体ドラム２１の表面は、帯電部２２との対向位置で、一様に帯電される（帯電工程である。）。こうして、感光体ドラム２１上には、帯電電位が形成される。その後、帯電された感光体ドラム２１表面は、それぞれのレーザ光の照射位置に達する。
書込み部２において、光源から画像信号に対応したレーザ光が各色に対応して射出される。レーザ光は、ポリゴンミラー３に入射して反射した後に、レンズ４、５を透過する。レンズ４、５を透過した後のレーザ光は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色成分ごとに別の光路を通過することになる（露光工程である。）。
【００３５】
イエロー成分に対応したレーザ光は、ミラー６〜８で反射された後に、紙面左側から１番目のプロセスカートリッジ２０Ｙの感光体ドラム２１表面に照射される。このとき、イエロー成分のレーザ光は、高速回転するポリゴンミラー３により、感光体ドラム２１の回転軸方向（主走査方向）に走査される。こうして、帯電部２２にて帯電された後の感光体ドラム２１上には、イエロー成分に対応した静電潜像が形成される。
【００３６】
同様に、マゼンタ成分に対応したレーザ光は、ミラー９〜１１で反射された後に、紙面左から２番目のプロセスカートリッジ２０Ｍの感光体ドラム２１表面に照射されて、マゼンタ成分に対応した静電潜像が形成される。シアン成分のレーザ光は、ミラー１２〜１４で反射された後に、紙面左から３番目のプロセスカートリッジ２０Ｃの感光体ドラム１２表面に照射されて、シアン成分の静電潜像が形成される。ブラック成分のレーザ光は、ミラー１５で反射された後に、紙面左から４番目のプロセスカートリッジ２０ＢＫの感光体ドラム２１表面に照射されて、ブラック成分の静電潜像が形成される。
【００３７】
その後、各色の静電潜像が形成された感光体ドラム２１表面は、それぞれ、現像装置２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３ＢＫとの対向位置に達する。そして、各現像装置２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３ＢＫから感光体ドラム２１上に各色のトナーが供給されて、感光体ドラム２１上の潜像が現像される（現像工程である。）。
その後、現像工程後の感光体ドラム２１表面は、それぞれ、中間転写ベルト２７との対向位置に達する。ここで、それぞれの対向位置には、中間転写ベルト２７の内周面に当接するように転写バイアスローラ２４が設置されている。そして、転写バイアスローラ２４の位置で、中間転写ベルト２７上に、感光体ドラム２１上に形成された各色の画像が、順次重ねて転写される（第１転写工程である。）。
【００３８】
そして、第１転写工程後の感光体ドラム２１表面は、それぞれ、クリーニング部２５との対向位置に達する。そして、クリーニング部２５で、感光体ドラム２１上に残存する未転写トナーが回収される（クリーニング工程である。）。
その後、感光体ドラム２１表面は、不図示の除電部を通過して、感光体ドラム２１における一連の作像プロセスが終了する。
【００３９】
他方、感光体ドラム２１上の各色の画像が重ねて転写された中間転写ベルト２７表面は、図中の矢印方向に走行して、第２転写バイアスローラ２８の位置に達する。そして、第２転写バイアスローラ２８の位置で、記録媒体Ｐ上に中間転写ベルト２７上のフルカラーの画像が２次転写される（第２転写工程である。）。
その後、中間転写ベルト２７表面は、中間転写ベルトクリーニング部２９の位置に達する。そして、中間転写ベルト２７上の未転写トナーが中間転写ベルトクリーニング部２９に回収されて、中間転写ベルト２７上の一連の転写プロセスが完了する。
【００４０】
ここで、第２転写バイアスローラ２８位置の記録媒体Ｐは、給紙部６１から搬送ガイド６３、レジストローラ６４等を経由して搬送されたものである。
詳しくは、記録媒体Ｐを収納する給紙部６１から、給紙ローラ６２により給送された転写紙Ｐが、搬送ガイド６３を通過した後に、レジストローラ６４に導かれる。レジストローラ６４に達した記録媒体Ｐは、中間転写ベルト２７上のトナー像とタイミングを合わせて、第２転写バイアスローラ２８の位置に向けて搬送される。
【００４１】
その後、フルカラー画像が転写された記録媒体Ｐは、搬送ベルト３０により、定着部６６に導かれる。定着部６６では、加熱ローラ６７と加圧ローラ６８とのニップにて、カラー画像が記録媒体Ｐ上に定着される。
そして、定着工程後の記録媒体Ｐは、排紙ローラ６９によって、装置本体１外に出力画像として排出されて、一連の画像形成プロセスが完了する。
なお、モノクロ画像形成時や３色カラー画像形成時における画像形成装置の動作は、画像が形成される作像部の数が異なるだけで、基本的な動作は上述の４色フルカラー画像形成時のものと同様である。
【００４２】
次に、図２及び図３にて、画像形成装置の作像部について詳述する。
図２は作像部を示す断面図であり、図３はその現像装置を示す長手方向（図２の紙面垂直方向である。）の断面図である。
なお、装置本体１に設置される４つの作像部は、作像プロセスに用いられるトナーＴの色が異なる以外はほぼ同一構造であるので、プロセスカートリッジ及び現像装置及びトナー補給部における符号のアルファベット（Ｙ、Ｍ、Ｃ、ＢＫ）を省略して図示する。
【００４３】
図２に示すように、プロセスカートリッジ２０には、主として、像担持体としての感光体ドラム２１と、帯電部２２と、クリーニング部２５とが、ケース２６に一体的に収納されている。クリーニング部２５には、感光体ドラム２１に当接するクリーニングブレード２５ａ及びクリーニングローラ２５ｂが設置されている。なお、本実施の形態１において、感光体ドラム２１の外径は３０ｍｍであって、外周面における線速は２４０ｍｍ／秒に設定されている。
【００４４】
現像装置２３は、主として、感光体ドラム２１に対向する現像剤担持体としての現像ローラ２３ａと、現像ローラ２３ａに対向する第１搬送部材としての第１搬送スクリュ２３ｂと、仕切部材２３ｅを介して第１搬送スクリュ２３ｂに対向する第２搬送部材としての第２搬送スクリュ２３ｃと、現像ローラ２３ａに対向するドクターブレード２３ｄ（現像剤規制部材）と、で構成される。
【００４５】
また、現像装置２３には、仕切部材２３ｅで隔絶された第１現像剤収容部２３ｇと第２現像剤収容部２３ｈとが設けられている。図３を参照して、第１現像剤収容部２３ｇと第２現像剤収容部２３ｈとは長手方向両端部（仕切部材２３ｅが介在しない範囲である。）で連通して、現像剤の循環経路を形成している。第１現像剤収容部２３ｇには、現像ローラ２３ａ、第１搬送スクリュ２３ｂ、ドクターブレード２３ｄ、等が配設されている。第２現像剤収容部２３ｈには、第２搬送スクリュ２３ｃ、磁気センサ４０、等が配設されている。
【００４６】
図３を参照して、現像ローラ２３ａは、内部に固設されてローラ周面に磁極を形成するマグネット２３ａ１と、非磁性材料からなりマグネット２３ａ１の周囲を回転するスリーブ２３ａ２と、で構成される。マグネット２３ａ１によって現像ローラ２３ａ（スリーブ２３ａ２）上に複数の磁極（主極、搬送極、汲み上げ極、剤切り極等である。）が形成される。
【００４７】
現像ローラ２３ａ（スリーブ２３ａ２）は、装置本体１に設置された不図示の駆動モータに連結されていて、駆動モータによって回転駆動される。また、図示は省略するが、現像ローラ２３ａと、第１搬送スクリュ２３ｂ及び第２搬送スクリュ２３ｃとは、ギア列によって駆動連結されている。これにより、現像ローラ２３ａが駆動モータによって回転駆動されるのにともない、それに従動して第１搬送スクリュ２３ｂ及び第２搬送スクリュ２３ｃも回転駆動される。
【００４８】
なお、本実施の形態１において、現像ローラ２３ａの外径は１８ｍｍであって、感光体ドラム２１とのギャップ（現像ギャップ）は０．３ｍｍであって、現像ローラ２３ａの外周面における線速は４０８ｍｍ／秒に設定されている。
さらに、第１搬送スクリュ２３ｂ及び第２搬送スクリュ２３ｃは、主として軸部とスクリュ部（一条スクリュである。）とで構成されている。第１搬送スクリュ２３ｂ及び第２搬送スクリュ２３ｃは、軸部の軸径が６ｍｍになっていて、スクリュ部の外径が１２ｍｍになっていて、回転数が４００ｒｐｍに設定されている。
【００４９】
現像装置２３内には、トナーＴとキャリアＣとからなる２成分現像剤Ｇが収容されている。
本実施の形態１におけるトナーＴ（現像剤Ｇ中のトナーとトナー補給部３２内のトナーとである。）は、樹脂及び着色剤からなるトナー母体粒子や添加剤を含有する。トナーＴの粒径は、５．５μｍになっている。
また、本実施の形態１におけるトナーＴは、単量体を使用して乳化重合、懸濁重合等の重合反応によって合成する方法や、樹脂自体を熱等によって熔融し噴霧して微粒子化する方法や、水中等へ分散することによって所定の粒子サイズにして得られる母体粒子に添加剤をヘンシェルミキサー等で混合付着させる方法によって製造することができる。
【００５０】
トナーＴに含有される樹脂としては、ポリスチレン、ポリクロロスチレン、ポリビニルトルエン等のスチレン及びその置換体の単重合体；スチレン／ｐ−クロロスチレン共重合体、スチレン／プロピレン共重合体、スチレン／ビニルトルエン共重合体、スチレン／ビニルナフタリン共重合体、スチレン／アクリル酸メチル共重合体、スチレン／アクリル酸エチル共重合体、スチレン／アクリル酸ブチル共重合体、スチレン／アクリル酸オクチル共重合体、スチレン／メタクリル酸メチル共重合体、スチレン／メタクリル酸エチル共重合体、スチレン／メタクリル酸ブチル共重合体、スチレン／α−クロルメタクリル酸メチル共重合体、スチレン／アクリロニトリル共重合体、スチレン／ビニルメチルエーテル共重合体、スチレン／ビニルエチルエーテル共重合体、スチレン／ビニルメチルケトン共重合体、スチレン／ブタジエン共重合体、スチレン／イソプレン共重合体、スチレン／アクリロニトリル／インデン共重合体、スチレン／マレイン酸共重合体、スチレン／マレイン酸エステル共重合体等のスチレン系共重合体；ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリビニルブチルブチラール、ポリアクリル酸樹脂、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、フェノール樹脂、脂肪族又は脂環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂、塩素化パラフィン、パラフィンワックス等を単独又は２種以上混合して用いることができる。
【００５１】
トナーＴに用いられる黒色の着色剤としては、カーボンブラック、アニリンブラック、ファーネスブラック、ランプブラック等が用いられる。シアンの着色剤としては、フタロシアニンブルー、メチルレンブルー、ビクトリアブルー、メチルバイオレット、アニリンブルー、ウルトラマリンブルー等が用いられる。マゼンタの着色剤としては、ローダミン６Ｇレーキ、ジメチルキナクリドン、ウォッチングレッド、ローズベンガル、ローダミンＢ、アリザリンレーキ等が用いられる。イエローの着色剤としては、クロムイエロー、ベンジジンイエロー、ハンザイエロー、ナフトールイエロー、モリブデンオレンジ、キノリンイエロー、タートラジン等が用いられる。
【００５２】
これらのトナーＴには、効率的に帯電を付与するために、少量の帯電付与剤（例えば、染顔料、極性制御剤等である。）を含有させることができる。極性制御剤としては、モノアゾ染料の金属錯塩、ニトロフミン酸及びその塩、サリチル酸、ナフトエ酸、ジカルボン酸のＣｏ、Ｃｒ又はＦｅ等の金属錯体、有機染料、四級アンモニウム塩等を用いることができる。
【００５３】
添加剤として用いられる無機微粒子としては、シリカ、アルミナ、酸化チタン、チタン酸バリウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、酸化鉄、酸化銅、酸化亜鉛、酸化スズ、ケイ砂、クレー、雲母、ケイ灰石、ケイソウ土、酸化クロム、酸化セリウム、ペンガラ、三酸化アンチモン、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、硫酸パリウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素等を用いることができる。その中でも、シリカ、酸化チタンの２種を用いる場合には、トナーに対して添加剤の埋没を抑制する効果と、トナーの帯電を安定させる効果と、が特に大きく発揮される。
【００５４】
また、本実施の形態１における現像剤Ｇ中のキャリアＣは、磁性を有する核体粒子に被覆層が形成されたものである。キャリアＣの粒径は、３５μｍになっている。
キャリアＣの核体粒子としては、鉄、コバルト、ニッケル等の強磁性金属やマグネタイト、ヘマタイト、フェライト等の合金又はその化合物等が用いられる。
【００５５】
キャリアＣの被覆層を形成するための樹脂としては、ポリオレフィン樹脂、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、塩素化ポリエチレン及びクロロスルホン化ポリエチレン；ポリビニル及びポリビニリデン系樹脂、例えばポリスチレン、アクリル樹脂（例えばポリメチルメタクリレート）、ポリアクリロニトリル、ポリビニルアセテート、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリ塩化ビニル、ポリビニルカルバゾール、ポリビニルエーテル及びポリビニルケトン；塩化ビニル／酢酸ビニル共重合体；スチレン／アクリル酸共重合体；オルガノシロキサン結合からなるストレートシリコン樹脂のようなシリコン樹脂又はその変性品（例えばアルキド樹脂、ポリエステル、エポキシ樹脂、ポリウレタン等による変性品）；弗素樹脂、例えばポリテトラフルオロエチレン、ポリ弗化ビニル、ポリ弗化ビニリデン、ポリクロロトリフルオロエチレン；ポリアミド；ポリエステル、例えばポリエチレンテレフタレート；ポリウレタン；ポリカーボネート；アミノ樹脂、例えば尿素・ホルムアルデヒド樹脂；エポキシ樹脂等を用いることができる。これらの樹脂の中でも、トナースペントを防止する点で好ましいのは、アクリル樹脂、シリコン樹脂又はその変性品及び弗素樹脂である（特に、シリコン樹脂又はその変性品が好ましい。）。被覆層の形成方法としては、キャリア核体粒子の表面に噴霧法、浸漬法等によって樹脂を塗布するものが用いられる。
【００５６】
また、キャリアＣには、キャリア抵抗の調整等をおこなうために、被覆層中に微粉末を添加することができる。被覆層中に分散される微粉末は、０．０１〜５．０μｍ程度の粒径のものが好ましい。また、微粉末は、被覆樹脂１００重量部に対して２〜３０重量部（特に、５〜２０重量部）添加されることが好ましい。微粉末としては、シリカ、アルミナ、チタニア等の金属酸化物やカーボンブラック等の顔料を用いることができる。
【００５７】
先に述べた作像プロセスを、現像工程を中心にしてさらに詳しく説明する。
現像ローラ２３ａは、図２中の矢印方向に回転している。現像装置２３内の現像剤Ｇは、図３に示すように、間に仕切部材２３ｅを介在するように配設された第１搬送スクリュ２３ｂ及び第２搬送スクリュ２３ｃの矢印方向の回転によって、トナー補給部３２から補給口２３ｆを介して補給されたトナーＴ（新品トナー）とともに撹拌混合されながら長手方向に循環する（図３中の破線矢印方向の循環である。）。第１搬送スクリュ２３ｂ（第１搬送部材）は現像剤Ｇを図３中の左側に搬送して、第２搬送スクリュ２３ｃ（第２搬送部材）は現像剤Ｇを図３中の右側（第１搬送スクリュ２３ｂの搬送方向とは逆の方向である。）に搬送する。
【００５８】
なお、本実施の形態１において、補給口２３ｆは、第２搬送スクリュ２３ｃによる現像剤の循環経路（搬送経路）の最上流部（図３中の左端であって、第１現像剤収容部２３ｇから第２現像剤収容部２３ｈへの現像剤の受け渡しがおこなわれる位置近傍である。）の上方に配設されている。これによって、補給後のトナーＴが、第１現像剤収容部２３ｇに達するまでに、現像剤Ｇ中に分散される時間を最大限に確保することができる。したがって、現像剤中に分散されることにともなう補給トナーの摩擦帯電が充分におこなわれて、地肌汚れ等の画質劣化やトナー飛散の発生が抑止される。
【００５９】
そして、摩擦帯電してキャリアＣに吸着したトナーＴは、キャリアＣとともに現像ローラ２３ａ上に担持される。現像ローラ２３ａ上に担持された現像剤Ｇは、その後にドクターブレード２３ｄの位置に達する。そして、現像ローラ２３ａ上の現像剤Ｇは、ドクターブレード２３ｄの位置で適量に調整された後に、感光体ドラム２１との対向位置（現像領域である。）に達する。
【００６０】
その後、現像領域において、現像剤Ｇ中のトナーＴが、感光体ドラム２１表面に形成された静電潜像に付着する。詳しくは、レーザ光Ｌが照射された画像部の潜像電位（露光電位）と、現像ローラ２３ａに印加された現像バイアスとの、電位差（現像ポテンシャル）によって形成される電界によって、トナーＴが潜像に付着する。
【００６１】
その後、現像工程にて感光体ドラム２１に付着したトナーＴは、そのほとんどが中間転写ベルト２７上に転写される。そして、感光体ドラム２１上に残存した未転写のトナーＴが、クリーニングブレード２５ａ及びクリーニングローラ２５ｂによってクリーニング部２５内に回収される。
【００６２】
ここで、装置本体１に設けられたトナー補給部３２は、交換自在に構成されたトナーカートリッジ３３と、トナーカートリッジ３３から排出された新品トナー（補給トナー）Ｔを現像装置２３に導くトナー補給経路３４と、で構成されている。また、トナーカートリッジ３３内には、新品のトナーＴ（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのいずれかである。）が収容されている。
【００６３】
なお、トナーカートリッジ３３内のトナーＴは、現像装置２３内のトナーＴの消費にともない、補給口２３ｆから現像装置２３内に適宜に補給されるものである。現像装置２３内のトナーＴの消費は、現像装置２３の第２搬送スクリュ２３ｃの下方に設置された磁気センサ４０（トナー濃度検知手段）や、感光体ドラム２１に対向するフォトセンサ（不図示である。）によって検出される。そして、磁気センサ４０やフォトセンサの検知結果が狙いのトナー濃度（現像剤Ｇ中のトナーＴの割合である。）の範囲に対応する出力値になるように、トナー補給部３２から補給口２３ｆを介して現像装置２３にトナーが補給される。
図示は省略するが、現像装置２３に補給するトナー補給量の調整は、トナー補給経路３４内に配置したスクリュの回転量をパルス駆動モータ（トナー輸送用モータ）で制御することによっておこなわれる。なお、トナー補給経路３４における搬送手段としては、上述したスクリュ機構の他に、粉体ポンプ機構を用いることもできる。
【００６４】
以下、本実施の形態１の現像装置２３における、特徴的な構成・動作について説明する。
図３を参照して、第２搬送スクリュ２３ｃは、補給口２３ｆの下方位置Ｍを通過する現像剤の搬送速度が、下方位置Ｍ以外の位置を通過する現像剤の搬送速度よりも速くなるように構成されている。
具体的には、第２搬送スクリュ２３ｃは、補給口２３ｆの下方位置Ｍにおけるスクリュ角度α２が、下方位置Ｍ以外におけるスクリュ角度α１よりも小さくなるように構成されている（α２＜α１である。）。また、いずれのスクリュ角度α１、α２も、４０度以上９０度未満になるように構成されている。詳しくは、補給口２３ｆの下方位置Ｍにおけるスクリュ角度α２は４０度となっていて、下方位置Ｍ以外におけるスクリュ角度α１は７２度になっている。
なお、「スクリュ角度」とは、第２搬送スクリュ２３ｃにおける軸部（軸線である。）とスクリュ部（外周線である。）とが搬送方向になす角度と定義する。
【００６５】
ここで、現像剤が搬送される速度（現像剤搬送速度）は、主に、搬送スクリュ（第２搬送スクリュ２３ｃ）の回転数とスクリュ角度αとによって決定される。すなわち、回転数が一定であれば、特定位置におけるスクリュ角度αを変化させることでその位置の現像剤搬送速度を可変することができる。
図４は、スクリュ角度αと現像剤搬送速度との関係を模式的に示すグラフである。図４に示すように、スクリュ角度αを小さくすると現像剤搬送速度は上がるが、スクリュ角度αが所定値（本実施の形態１では４０度である。）以下になると搬送速度が低下してしまう。これは、スクリュ角度αが所定値以下になると、搬送スクリュが横方向に送る力に対して、縦方向に撹拌する力が上回るようになるためである。
【００６６】
このような搬送スクリュの特性から、本実施の形態１では、補給口２３ｆの下方位置Ｍにおけるスクリュ角度α２を４０度以上の範囲で小さくすることで、その位置における現像剤搬送速度を高めている。これによって、補給口２３ｆの下方位置Ｍにおける現像剤の高さ（剤面）は、下方位置Ｍ以外の位置における現像剤の高さ（剤面）よりも低くなる（図５を参照できる。）。
【００６７】
図５は、第２現像剤収容部２３ｈを長手方向に現像装置２３の後方からみた断面図である。
図５を参照して、下方位置Ｍの下流側には、現像剤搬送速度の速度差によって現像剤の段部Ｆが形成される。その結果、補給口２３ｆから補給された補給トナーＴ１は、還流する現像剤Ｔ、Ｃの上面側を浮遊しても、その後に下方位置Ｍの下流側の段部Ｆに衝突してその進路が下方に向けられる。さらに、補給口２３ｆから補給された補給トナーＴ１は、剤面が低くなってスクリュ部の一部が露呈した第２搬送スクリュ２３ｃによって即座に還流する現像剤中に取り込まれる。こうして、補給口２３ｆから補給された補給トナーＴ１は、現像剤Ｔ、Ｃ中に短時間に効率的に分散・混合されて、キャリアＣとの充分な摩擦帯電がおこなわれる。これにより、地肌汚れ等の画質劣化やトナー飛散の発生を軽減することができる。
【００６８】
さらに詳しくは、下方位置Ｍの剤面が高い場合（従来の構成である。）、剤面上に補給されたトナーＴ１が第２搬送スクリュ２３ｃのスクリュ部（羽根）による下方向への力を受けにくくなるために、補給トナーＴ１は現像剤中に潜り込みにくくなる。その結果、補給トナーＴ１は、第２搬送スクリュ２３ｃの上方を滑って現像剤と混合されないまま搬送されてしまう。
これに対して、本実施の形態１では、下方位置Ｍの剤面が低くなっているために、補給トナーＴ１が第２搬送スクリュ２３ｃによる下方向への力を多く受けて、現像剤中に容易に潜り込むことになる。その結果、補給トナーＴ１と現像剤との混合が促進される。また、現像部２３内に収容された現像剤の剤面を全体的に低くしてしまうと現像剤容量が少なくなってしまうので、下方位置Ｍのみ部分的に現像剤面を低くする本実施の形態１の構成は、現像部の小型化と現像剤容量の多量化とを両立させることになる。
【００６９】
なお、本実施の形態１では、スクリュ角度の差異を形成するために、第２搬送スクリュ２３ｃは、補給口２３ｆの下方位置ＭにおけるスクリュピッチＮ２が、下方位置Ｍ以外におけるスクリュピッチＮ１よりも大きくなるように構成されている。
また、現像装置内の２つの現像剤収容部２３ｇ、２３ｈ間における現像剤量のバランスをとるように、２つの搬送スクリュ２３ｂ、２３ｃによる平均的な現像剤搬送速度は同等に設定されている。
【００７０】
以下、補給トナーとトナー飛散及び地肌汚れとの関係について詳述する。
補給口３２ｆから新たに補給されたトナーは、現像ローラ２３ａ上に汲み上げられるまでに、充分に現像剤中に分散されキャリアと接触して、キャリアとは逆極性に一定値以上の帯電量を有している必要がある。補給トナーが充分に帯電されない場合には、現像ローラ２３ａに汲み上げられた直後にキャリアから離脱しやすくなって、トナー飛散や地肌汚れの原因となってしまう。
【００７１】
図６は、現像剤中のトナーの帯電量分布を示す。トナーの帯電量分布測定には、レーザードップラー速度計を使用したトナー粒子帯電量分布測定装置「Ｅスパートアナライザ」（ホソカワミクロン社製）を用いた。本実施の形態１で用いているトナーは負極性トナーであるために、マイナス側にあるほどトナーが充分に帯電されていることになる。ここで、帯電量の低い弱帯電トナーを、−１ｆｃ／１０μｍ以上のトナー（斜線部の領域にあるトナーである。）とした。
図７は、弱帯電トナーの比率とトナー飛散量との関係を示すグラフである。図７において、横軸は弱帯電トナーの比率を示し、縦軸はトナー飛散の量を示す。弱帯電トナーの比率は、図６で定めた弱帯電トナーの個数を全個数に対する比として百分率で表したものである。図７から、現像剤中における弱帯電トナーの量が増加するにつれて、トナー飛散が増量していることがわかる。
【００７２】
図８は、トナー補給後の現像装置の駆動時間と、現像ローラ上に担持された現像剤中の弱帯電トナー比率（帯電量分布）と、の関係を示すグラフである。図８から、補給口２３ｆから補給された補給トナーが循環経路に沿って移動して約８秒後に現像ローラ２３ａ上に達して、それと同時に弱帯電トナー量がピーク（図８中の破線丸印部である。）になることがわかる。したがって、このピークの値が図７のトナー飛散許容範囲内（図７中の「ＯＫ」と付した矢印の範囲である。）に抑えられれば、トナー補給にともなうトナー飛散の発生を軽減することが可能となる。
【００７３】
本実施の形態１では、上述したように、補給口２３ｆの下方位置Ｍにおける現像剤の高さが、少なくとも、下方位置Ｍの下流側における現像剤の高さよりも低くなるように（段部Ｆが形成されるように）構成されていて、補給トナーの分散性が高められてキャリアとの充分な摩擦帯電がおこなわれる。すなわち、図８における弱帯電トナー率のピークが小さくなるために、トナー補給にともなうトナー飛散の発生量を確実に軽減することができる。
なお、地肌汚れも、トナー飛散と同様に、弱帯電トナー率の増加にともない増加するものであるために、本実施の形態１の構成によってトナー補給にともなう地肌汚れの発生量を確実に軽減することができる。
【００７４】
以上説明したように、本実施の形態１の構成によれば、補給口２３ｆの下方位置Ｍを通過する現像剤Ｇの高さが、下方位置Ｍの下流側を通過する現像剤Ｇの高さよりも低くなるように、第２搬送スクリュ２３ｃが現像剤Ｇを搬送する。これによって、比較的簡易な構成で、現像剤に与えるストレスを増大することなく、現像剤中に補給トナーを効率的に分散させることができて、地肌汚れ等の画質劣化やトナー飛散の発生を経時においても安定的に抑止することができる。
【００７５】
なお、本実施の形態１では、各プロセスカートリッジ２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫを、それぞれ、感光体ドラム２１、帯電部２２、クリーニング部２５を一体化して構成した。また、各現像装置２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３ＢＫを、単体のユニットとして構成した。これに対して、各現像装置２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３ＢＫを、各プロセスカートリッジ２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫと一体化することもできる。すなわち、プロセスカートリッジ２０を、感光体ドラム２１、帯電部２２、現像装置２３、クリーニング部２５で構成することもできる。この場合にも、本実施の形態１と同様の効果を奏することになる。さらには、作像部のメンテナンス性が向上する。
【００７６】
また、本実施の形態１では、第２搬送スクリュ２３ｃによって形成される搬送経路において、補給口２３ｆの下方位置Ｍを通過する現像剤の搬送速度を速めることで、下方位置Ｍにおける現像剤の高さを低くして、補給トナーの分散性を高めた。
これに対して、第２搬送スクリュ２３ｃによって形成される搬送経路において、補給口２３ｆの下方位置Ｍにおいて第２搬送スクリュ２３ｃが占有する体積を小さくすることもできる。例えば、下方位置Ｍにおいて第２搬送スクリュ２３ｃの軸部の軸径が小さくなるように構成することで、下方位置Ｍにおける第２搬送スクリュ２３ｃの占有体積を小さくする。この場合にも、下方位置Ｍにおける現像剤の高さを低くすることができるために、本実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【００７７】
実施の形態２．
図９にて、この発明の実施の形態２について詳細に説明する。
図９は、実施の形態２における現像装置とその近傍を示す断面図であって、前記実施の形態１における図２に対応するものである。本実施の形態２における画像形成装置は、現像装置２３内に新たにキャリアを補給するキャリア補給手段４７と現像装置２３内に収容された現像剤の一部を排出する現像剤排出手段２３ｋとが設置されている点が、前記実施の形態１のものとは相違する。
【００７８】
本実施の形態２における現像装置２３は、トリクル現像方式が用いられている。
図９に示すように、本実施の形態２における画像形成装置には、現像装置２３内に収容された現像剤Ｇの一部を現像装置２３外に排出する現像剤排出手段２３ｋと、現像装置２３内に新たにキャリアＣを補給するキャリア補給手段としてのキャリア補給部４７と、が設けられている。
【００７９】
詳しくは、第２現像剤収容部２３ｈの上方には、トナー補給部３２とは別に、キャリア補給手段としてのキャリア補給部４７が設けられている。キャリア補給部４７は、交換自在に構成されたキャリアカートリッジ４８と、キャリアカートリッジ４８から排出された新品キャリアＣを補給口２３ｆを介して現像装置２３に導くキャリア補給経路４９と、で構成されている。キャリアカートリッジ４８内には、新品キャリアＣが収容されている。そして、所定のタイミングで、キャリア補給部４７から現像装置２３内に適宜にキャリアが補給されることになる。
図示は省略するが、現像装置２３に補給するキャリア補給量の調整は、キャリア補給経路４９内に配置したスクリュの稼動時間又は稼動回数をパルス駆動モータで制御することによっておこなわれる。なお、キャリア補給経路４９における搬送手段としては、上述したスクリュ機構の他に、粉体ポンプ機構を用いることもできる。
【００８０】
一方、第２現像剤収容部２３ｈにおける壁面の上端近傍であって補給口２３ｆの下流側には、現像剤排出手段としての現像剤排出口２３ｋが設けられている。
そして、キャリア補給部４７から現像装置２３内に新品キャリアＣが補給されて現像装置２３内の現像剤量が所定量を超えると、過剰になった現像剤Ｇが現像剤排出口２３ｋから現像装置２３外に排出される。現像剤排出口２３ｋから排出された現像剤Ｇは、現像剤回収経路４３を経由して現像剤回収部４４まで搬送される。
このように、新品キャリアＣの補給にともない現像剤の剤面（高さ）が上昇して、現像剤排出口２３ｋの高さを超えた現像剤Ｇが現像装置２３外に排出されるので、現像装置２３内の現像剤量は常に一定に保たれることになる。
なお、本実施の形態２では、現像装置２３から現像剤を排出する現像剤排出手段としてオーバーフロー法を用いたが、現像剤排出口２３ｋに開閉自在なシャッタを設けて、シャッタの開閉によって現像剤の排出をおこなうこともできる。
【００８１】
また、本実施の形態２でも、前記実施の形態１と同様に、第２搬送スクリュ２３ｃによって形成される搬送経路において、補給口２３ｆの下方位置Ｍを通過する現像剤の搬送速度が速められている。これによって、補給トナーの分散性が高められて、弱帯電トナーの発生量を軽減することができる。
また、補給トナーは分散性が高められているために（現像剤上面を浮遊しにくいために）、補給直後のトナーが現像剤排出口２３ｋからオーバーフローして排出される不具合が抑止される。
さらに、本実施の形態２では、トリクル現像方式が用いられていて、帯電能力が低下した劣化キャリアが現像装置２３内から適宜に排出されるために、キャリアの経時劣化にともなう弱帯電トナーの発生量を軽減することができる。
【００８２】
以上説明したように、本実施の形態２の構成によれば、前記実施の形態１と同様に、比較的簡易な構成で、現像剤に与えるストレスを増大することなく、現像剤中に補給トナーを効率的に分散させることができて、地肌汚れ等の画質劣化やトナー飛散の発生を経時においても安定的に抑止することができる。
【００８３】
なお、本実施の形態２では、キャリア補給部４７から新品のキャリアＣを補給したが、キャリア補給部４７から新品の現像剤Ｇを補給する構成にすることもできる。この場合にも、本実施の形態２と同様の効果を奏することになる。
【００８４】
実施例．
図１０及び図１１にて、上述した各実施の形態における効果を確認するための実験（実施例及び比較例）について説明する。
図１０は、実験機の構成を示す概略断面図であって、第２現像剤収容部２３ｈを長手方向に現像装置２３の後方からみた図である。図１１は、実験結果を示す表図である。
【００８５】
図１０（Ａ）は、比較例に係わる実験機を示す図である。比較例では、実施の形態１の現像装置における第２搬送スクリュ２３ｃのスクリュ角度を７２度に均一化したものを用いている（従来の現像装置の構成である。）。
図１０（Ｂ）は、実施例１に係わる実験機を示す図である。実施例１では、実施の形態１の現像装置における第２搬送スクリュ２３ｃのスクリュ角度α２（下方位置Ｍのスクリュ角度である。）を５０度にするとともに、補給口２３ｆの位置を最上流部よりも下流側に設けたものを用いている。
図１０（Ｃ）は、実施例２に係わる実験機を示す図である。実施例２では、実施例１の現像装置における第２搬送スクリュ２３ｃの下方位置Ｍにおける軸部の軸径Ｄ２を４ｍｍとしたものを用いている。なお、下方位置Ｍ以外の位置における軸部の軸径Ｄ１は６ｍｍとなっている。
図１０（Ｄ）は、実施例３に係わる実験機を示す図である。実施例３では、実施例２の現像装置における第２搬送スクリュ２３ｃのスクリュ角度α２（下方位置Ｍのスクリュ角度である。）を４０度にするとともに、補給口２３ｆの位置を最上流部に設けたものを用いている（実施の形態１の現像装置に対して軸径Ｄ２のみ異なる。）。
また、図示は省略するが、実施例４では、実施例３の現像装置においてキャリア補給手段及び現像剤排出手段を設けたものを用いている（実施の形態２の現像装置に対して軸径Ｄ２のみ異なる。）。
【００８６】
図１１は、比較例、実施例１〜４の実験機をそれぞれ用いて、画像面積率が５％の画像を１０万枚連続的に出力した前後のトナー帯電量分布測定をおこなった結果を示したものである。詳しくは、ランニングテスト前（初期）におけるトナー補給前後の弱帯電トナー量のピーク値（図８の破線丸印部における値である。）と、ランニングテスト後（経時）におけるトナー補給前後の弱帯電トナー量のピーク値と、を測定した。なお、弱帯電トナー量が１５個数％以下であればトナー飛散が発生しないことが知得されている。
【００８７】
図１１から、トナー飛散が生じる比較例に比べて、実施例１〜４ではトナー飛散が生じないレベルまで弱帯電トナー量が軽減されていることがわかる。しかも、実施例１〜４にかけて弱帯電トナー量が徐々に軽減されていることがわかる。これらの結果は、先に各実施の形態で述べた理由によるものである。
なお、各実験機における補給口２３ｆの下方位置Ｍの現像剤高さを目視で確認したところ、比較例は下方位置Ｍの現像剤高さが他の位置のものと同等であった。また、実施例１は下方位置Ｍの現像剤高さが他の位置のものよりも低くなっていて、実施例２は下方位置Ｍの現像剤高さが実施例１よりもさらに低くなっていた。
【００８８】
なお、本発明が前記各実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、前記各実施の形態の中で示唆した以外にも、前記各実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、前記構成部材の数、位置、形状等は前記各実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】この発明の実施の形態１における画像形成装置を示す全体構成図である。
【図２】図１の画像形成装置における作像部を示す断面図である。
【図３】現像装置を長手方向にみた断面図である。
【図４】第２搬送部材におけるスクリュ角度と現像剤搬送速度との関係を示すフグラフである。
【図５】第２現像剤収容部を長手方向に現像装置の後方からみた断面図である。
【図６】現像剤中のトナーの帯電量分布を示す分布図である。
【図７】弱帯電トナーの比率とトナー飛散量との関係を示すグラフである。
【図８】トナー補給後の駆動時間と現像剤担持体上に担持された現像剤中の弱帯電トナーの比率との関係を示すグラフである。
【図９】この発明の実施の形態２における現像装置を示す断面図である。
【図１０】実験機における第２現像剤収容部の構成を示す概略断面図である。
【図１１】実験結果を示す表図である。
【符号の説明】
【００９０】
１  画像形成装置本体（装置本体）、
２０、２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫ  プロセスカートリッジ、
２１  感光体ドラム（像担持体）、  ２２  帯電部、
２３、２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３ＢＫ  現像装置（現像部）、
２３ａ  現像ローラ（現像剤担持体）、
２３ｂ  第１搬送スクリュ（第１搬送部材）、
２３ｃ  第２搬送スクリュ（第２搬送部材）、
２３ｄ  ドクターブレード、  ２３ｆ  補給口（トナー補給口）、
２３ｇ  第１現像剤収容部、  ２３ｈ  第２現像剤収容部、
２３ｋ  現像剤排出口（現像剤排出手段）、
３２、３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２ＢＫ  トナー補給部、
３３  トナーカートリッジ、  ３４  トナー補給経路、
４３  現像剤回収経路、  ４４  現像剤回収部、
４７  キャリア補給部（キャリア補給手段）、
４８  キャリアカートリッジ、  ４９  キャリア補給経路、
Ｇ  ２成分現像剤（現像剤）、  Ｃ  キャリア、  Ｔ  トナー。
【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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