(57)【要約】【課題】  現像剤が均一に充填された現像剤供給室内にトナー濃度検知センサを配設し、安定したトナー濃度検知が行える現像装置を備えた画像形成装置を提供すること。【解決手段】  現像ローラと、第１の現像剤撹拌手段と、第２の現像剤撹拌手段と、現像剤供給手段と、トナー濃度検知センサと、を備えた現像装置において、前記現像装置は、前記現像ローラと、前記現像装置内部の上面部を形成し、該上面部から下方に延びる側壁部を有する天板と、前記現像剤供給手段から前記現像ローラに向けて搬送供給される現像剤をガイドする現像剤ガイド部材と、前記現像剤供給手段と、により形成される現像剤供給室を有し、前記現像剤供給室は、該現像剤供給室の容積と実質的に同一体積の現像剤を常時内部に充填するように構成され、該現像剤供給室の内部に前記トナー濃度検知センサを配設することを特徴とする現像装置。【選択図】        図２
2007079409.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
担持する現像剤を現像領域に向けて回転しながら搬送する現像ローラと、
前記現像ローラと略平行な回転軸を有し、前記現像ローラに近接した位置に配設されて現像剤を撹拌する第１の現像剤撹拌手段と、
前記現像ローラと略平行な回転軸を有し、前記現像ローラから離間した位置に配設されて現像剤を搬送しながら撹拌する第２の現像剤撹拌手段と、
前記第１の現像剤撹拌手段の上方に配設され、前記現像ローラと略平行な回転軸を有し、前記第１の現像剤撹拌手段から搬送された現像剤を前記現像ローラに供給する現像剤供給手段と、
現像剤のトナー濃度を検知するトナー濃度検知センサと、
を備えた現像装置において、
前記現像ローラと、前記現像装置内部の上面部を形成し、該上面部から下方に延びる側壁部を有する天板と、前記現像剤供給手段から前記現像ローラに向けて搬送供給される現像剤をガイドする現像剤ガイド部材と、前記現像剤供給手段と、により囲まれて形成される現像剤供給室を有し、
前記現像剤供給室は、該現像剤供給室の容積と実質的に同一体積の現像剤を常時内部に充填するように構成され、該現像剤供給室の内部に前記トナー濃度検知センサが配設されていることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記現像剤供給手段は、固定されたマグネットと該マグネットの外周に設けられて回転するスリーブとを備えており、
前記マグネットには、少なくとも、現像剤を前記第１の現像剤撹拌手段から前記現像剤供給手段へ汲み上げる汲み上げ用磁極が形成され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】
前記現像剤供給室は、前記現像剤供給手段の前記汲み上げ用磁極による磁場の作用領域から、現像剤搬送方向に向けて前記現像ローラの表面に達するまでの間に含まれる空間により形成されることを特徴とする請求項１又は２に記載の現像装置。
【請求項４】
前記現像装置は前記現像ローラの表面に担持した現像剤の層厚を規制する層厚規制手段を有し、
該層厚規制手段は層厚規制手段保持部材により保持され、
前記現像剤供給室が、前記現像ローラと、前記天板と、前記現像剤ガイド部材と、前記現像剤供給手段と、前記層厚規制手段保持部材と、により囲まれて形成されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項５】
前記天板が前記層厚規制手段保持部材と一体的に結合されている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１の現像剤撹拌手段と前記第２の現像剤撹拌手段とは、それぞれ前記現像装置の底面部に近接した位置に配設され、
前記第１の現像剤撹拌手段と前記第２の現像剤撹拌手段との中間地点において前記底面部から上方に延びる隔壁部を有し、
前記隔壁部が、前記第１の現像剤撹拌手段及び前記第２の現像剤撹拌手段の両端部近傍において、現像剤が搬送される開口部を有していることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項７】
前記天板の側壁部の先端と前記隔壁部の先端とがほぼ隙間なく結合されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項８】
前記第１の現像剤撹拌手段から前記現像剤供給手段の汲み上げ用磁極へ向けて搬送供給される現像剤の単位時間当たりの供給量ｂは、前記現像ローラの表面と前記層厚規制手段の先端部との間から現像領域へと搬送供給される現像剤の単位時間当たりの供給量ａよりも大きいことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか１項に記載の現像装置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】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、及び複合機能を有する画像形成装置等に用いられ、像担持体上の静電潜像を現像する現像装置、及びこの現像装置を備えた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
二成分現像方式による従来の現像装置においては、回転する像担持体（感光体ドラム）に近接して、回転する現像ローラが配置されており、該現像ローラは、その内部に磁石を有し、現像ローラの外周表面にトナー粒子と磁性粒子（キャリア）とを混合した二成分現像剤を担持している。
【０００３】
この現像装置は、二成分現像剤を収容する現像装置本体、磁石などの磁界発生手段を内部に有する現像ローラ、現像ローラに現像剤を供給する現像剤供給部材、現像ローラ上の現像剤層厚を規制する現像剤層厚規制部材、及び現像剤を撹拌して現像剤供給部材に搬送する現像剤搬送撹拌部材等から構成されている。
【０００４】
現像装置本体の上部に設けられた開口であるトナー補給口部を通して、トナーカートリッジから現像装置本体内に補給されたトナーは、回転する現像剤搬送撹拌部材により現像装置本体内に収容された現像剤と撹拌、混合されて均一なトナー濃度になり、回転する現像剤供給部材により現像ローラの外周面上に供給され、現像ローラ上の現像剤のうち、トナーのみが現像領域で像担持体上に付着する。
【０００５】
現像ローラと現像剤搬送撹拌部材とが対峙する構成の現像装置においては、現像ローラと現像剤搬送撹拌部材との対向近接点を挟んで反発磁界を形成する事により、現像後の現像剤を現像ローラから除去すると共に、現像に供される現像剤を現像ローラに供給している。
【０００６】
このような構成の現像装置において、現像ローラと現像剤搬送撹拌部材との間隙が小さい場合、ベタ黒画像のようなトナー消費が多い画像においては、所謂スクリューピッチむらと呼ばれる現像剤搬送撹拌部材の螺旋状リブに起因する濃度むらが発生する。即ち、現像ローラの近傍に配置したスクリュー等で形成された現像剤搬送撹拌部材は、現像ローラに現像剤が吸い上げられるとき、スクリューの山と谷とにより粗密が生じ、現像ローラ上の現像剤に密度差ができ、これが像担持体対向点での磁気ブラシの粗密となり、画像むらとなる。
【０００７】
この画像むらを防止するため、現像剤を現像剤搬送撹拌部材から現像ローラへ受け渡す際に、新たに現像剤供給手段としての供給ローラを設ける技術がある（例えば、特許文献１参照）。この供給ローラは現像剤搬送撹拌部材の上方に設けられ、固定マグネットの外周に回転自在に設けたスリーブを回転させることにより、現像剤搬送撹拌部材から受け渡された現像剤を現像ローラへ供給するものである。しかしながら、現像剤搬送撹拌部材から供給ローラへと現像剤を受け渡す際に現像剤が落下する場合があり、トナー濃度検知センサを現像剤搬送撹拌部材に近接して取り付けた現像装置では落下した現像剤により、正常な検知ができなくなるという問題がある。この問題を解決するために、現像ローラの上方の位置にトナー濃度検知センサを配設した現像装置（例えば、特許文献２参照）がある。
【０００８】
しかしながら、特許文献２に開示された構成では搬送される現像剤の動きを規制するような構成が無いため、環境条件や現像剤の使用時間等の要因により現像剤の嵩密度が変動し易く、正確な濃度検知ができないという問題がある。
【特許文献１】特開昭６２−１８３４８０号公報
【特許文献２】特開２００２−４０８１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、現像剤の嵩密度の変動を抑える構成を有する現像剤供給室内にトナー濃度検知センサを配設することにより、安定した濃度検知を行うことができる現像装置を備えた画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の目的は、下記の構成により達成することが出来る。
【００１１】
（１）担持する現像剤を現像領域に向けて回転しながら搬送する現像ローラと、
前記現像ローラと略平行な回転軸を有し、前記現像ローラに近接した位置に配設されて現像剤を撹拌する第１の現像剤撹拌手段と、
前記現像ローラと略平行な回転軸を有し、前記現像ローラから離間した位置に配設されて現像剤を搬送しながら撹拌する第２の現像剤撹拌手段と、
前記第１の現像剤撹拌手段の上方に配設され、前記現像ローラと略平行な回転軸を有し、前記第１の現像剤撹拌手段から搬送された現像剤を前記現像ローラに供給する現像剤供給手段と、
現像剤のトナー濃度を検知するトナー濃度検知センサと、
を備えた現像装置において、
前記現像ローラと、前記現像装置内部の上面部を形成し、該上面部から下方に延びる側壁部を有する天板と、前記現像剤供給手段から前記現像ローラに向けて搬送供給される現像剤をガイドする現像剤ガイド部材と、前記現像剤供給手段と、により囲まれて形成される現像剤供給室を有し、
前記現像剤供給室は、該現像剤供給室の容積と実質的に同一体積の現像剤を常時内部に充填するように構成され、該現像剤供給室の内部に前記トナー濃度検知センサが配設されていることを特徴とする現像装置。
【００１２】
（２）前記現像剤供給手段は、固定されたマグネットと該マグネットの外周に設けられて回転するスリーブとを備えており、
前記マグネットには、少なくとも、現像剤を前記第１の現像剤撹拌手段から前記現像剤供給手段へ汲み上げる汲み上げ用磁極が形成されていることを特徴とする（１）に記載の現像装置。
【００１３】
（３）前記現像剤供給室は、前記現像剤供給手段の前記汲み上げ用磁極による磁場の作用領域から、現像剤搬送方向に向けて前記現像ローラの表面に達するまでの間に含まれる空間により形成されることを特徴とする（１）又は（２）に記載の現像装置。
【００１４】
（４）前記現像装置は前記現像ローラの表面に担持した現像剤の層厚を規制する層厚規制手段を有し、
該層厚規制手段は層厚規制手段保持部材により保持され、
前記現像剤供給室が、前記現像ローラと、前記天板と、前記現像剤ガイド部材と、前記現像剤供給手段と、前記層厚規制手段保持部材と、により囲まれて形成されることを特徴とする（１）乃至（３）のいずれか１項に記載の現像装置。
【００１５】
（５）前記天板が前記層厚規制手段保持部材と一体的に結合されていることを特徴とする（４）に記載の現像装置。
【００１６】
（６）前記第１の現像剤撹拌手段と前記第２の現像剤撹拌手段とは、それぞれ前記現像装置の底面部に近接した位置に配設され、
前記第１の現像剤撹拌手段と前記第２の現像剤撹拌手段との中間地点において前記底面部から上方に延びる隔壁部を有し、
前記隔壁部が、前記第１の現像剤撹拌手段及び前記第２の現像剤撹拌手段の両端部近傍において、現像剤が搬送される開口部を有していることを特徴とする（１）乃至（５）のいずれか１項に記載の現像装置。
【００１７】
（７）前記天板の側壁部の先端と前記隔壁部の先端とがほぼ隙間なく結合されていることを特徴とする（１）乃至（６）のいずれか１項に記載の現像装置。
【００１８】
（８）前記第１の現像剤撹拌手段から前記現像剤供給手段の汲み上げ用磁極へ向けて搬送供給される現像剤の単位時間当たりの供給量ｂは、前記現像ローラの表面と前記層厚規制手段の先端部との間から現像領域へと搬送供給される現像剤の単位時間当たりの供給量ａよりも大きいことを特徴とする（１）乃至（７）のいずれか１項に記載の現像装置。
【００１９】
（９）（１）乃至（８）のいずれか１項に記載の現像装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、現像装置は、現像剤供給室の内部に現像剤供給室の容積と実質的に同一体積の現像剤を常時フルに充填する構成を有し、その現像剤供給室内にトナー濃度検知センサを配設しているため、嵩密度の変動が少ない状態で現像剤のトナー濃度検知を行うことができ、信頼性の高い安定したトナー濃度検知が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる現像装置を備えた画像形成装置を実施するための最良の形態について説明する。なお、これにより本発明が限定されるものではない。
【００２２】
図１は、本発明に係る現像装置を備えた画像形成装置の構成図である。
【００２３】
画像形成装置Ａは、タンデム型カラー画像形成装置と称せられるもので、複数組の画像形成手段１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋと、ベルト状の中間転写体６と給紙装置２０及び定着装置３０とから構成されている。
【００２４】
画像形成装置Ａの上部には、画像読取装置ＳＣが設置されている。原稿台上に載置された原稿は画像読取装置ＳＣの原稿画像走査露光装置の光学系により画像が走査露光され、ラインイメージセンサに読み込まれる。ラインイメージセンサにより光電変換されたアナログ信号は、画像処理部において、アナログ処理、Ａ／Ｄ変換、シェーディング補正、画像圧縮処理等を行った後、光書込手段３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋに入力される。
【００２５】
イエロー（Ｙ）色の画像を形成する画像形成手段１０Ｙは、像担持体としての感光体ドラム１Ｙの周囲に配置された帯電手段２Ｙ、光書込手段３Ｙ、現像装置４Ｙ及びクリーニング手段５Ｙを有する。マゼンタ（Ｍ）色の画像を形成する画像形成手段１０Ｍは、像担持体としての感光体ドラム１Ｍ、帯電手段２Ｍ、光書込手段３Ｍ、現像装置４Ｍ及びクリーニング手段５Ｍを有する。シアン（Ｃ）色の画像を形成する画像形成手段１０Ｃは、像担持体としての感光体ドラム１Ｃ、帯電手段２Ｃ、光書込手段３Ｃ、現像装置４Ｃ及びクリーニング手段５Ｃを有する。黒（Ｋ）色の画像を形成する画像形成手段１０Ｋは、像担持体としての感光体ドラム１Ｋ、帯電手段２Ｋ、光書込手段３Ｋ、現像装置４Ｋ及びクリーニング手段５Ｋを有する。
【００２６】
帯電手段２Ｙと光書込手段３Ｙ、帯電手段２Ｍと光書込手段３Ｍ、帯電手段２Ｃと光書込手段３Ｃ及び帯電手段２Ｋと光書込手段３Ｋとは、潜像形成手段を構成する。
【００２７】
４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋは、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及び黒（Ｋ）の小粒径トナーとキャリアからなる二成分現像剤を収容する現像装置である。
【００２８】
中間転写体６は、複数のローラにより巻回され、回動可能に支持されている。
【００２９】
画像形成手段１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋより形成された各色の画像は、回動する中間転写体６上に一次転写手段７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋにより逐次転写されて、合成されたカラー画像が形成される。
【００３０】
給紙装置２０の給紙カセット２１内に収容された記録媒体（以下、記録紙と称す）Ｐは、給紙手段（第１給紙部）２２により給紙され、給紙ローラ２３、２４、２５、２６、レジストローラ（第２給紙部）２７等を経て、二次転写手段９に搬送され、記録紙Ｐ上にカラー画像が転写される。
【００３１】
なお、画像形成装置Ａの下部に鉛直方向に縦列配置された３段の給紙カセット２１は、ほぼ同一の構成をなす。また、３段の給紙手段２２も、ほぼ同一の構成をなす。給紙カセット２１、給紙手段２２を含めて給紙装置２０と称す。
【００３２】
カラー画像が転写された記録紙Ｐは、定着装置３０において記録紙Ｐが挟持され、熱と圧力とを加えることにより記録紙Ｐ上のカラートナー像（或いはトナー像）が定着されて記録紙Ｐ上に固定され、排紙ローラ２８に挟持されて機外の排紙トレイ２９上に載置される。
【００３３】
一方、二次転写手段９により記録紙Ｐにカラー画像を転写した後、記録紙Ｐを曲率分離した中間転写体６は、クリーニング手段８により残留トナーが除去される。
【００３４】
なお、画像形成装置Ａの説明においては、カラー画像形成にて説明したが、モノクロ画像を形成する場合も本発明に含まれるものである。
【００３５】
以下、感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋを像担持体（以下、感光体ドラムと記す）１と称し、帯電手段２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋを帯電手段２と称し、光書込手段３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋを光書込手段３と称し、現像装置４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋを現像装置４と称す。
【００３６】
図２は、本発明に係る現像装置の第１の実施形態を示す断面図、図３は図２に示す現像装置から下部ケーシング４０を除いたときの下面図である。
【００３７】
現像装置４の筐体は下方の下部ケーシング４０と、上方の上部ケーシング５０とから成
る二分割構成をなし、開閉可能である。
【００３８】
現像装置４の下部ケーシング４０内には、現像ローラ４１、第１及び第２の現像剤撹拌手段である、第１の現像剤搬送撹拌部材４３及び第２の現像剤搬送撹拌部材４４、現像剤供給手段である、現像剤供給ローラ４５及び現像剤ガイド部材４６、等が配置されている。
【００３９】
下部ケーシング４０は、第１の現像剤搬送撹拌部材４３を収容する現像剤搬送供給室４０１と、第２の現像剤搬送撹拌部材４４を収容する現像剤撹拌室４０２とから成る。現像剤搬送供給室４０１と現像剤撹拌室４０２とは、下部ケーシング４０の底面部４０４から直立した隔壁部４０３を挟んで両側に形成されている。
【００４０】
下部ケーシング４０の上部を覆う上部ケーシング５０内には、現像剤層厚規制手段である現像剤層厚規制部材４２、現像剤層厚規制部材４２を支持する層厚規制部材取付板５１、等が配置されている。
【００４１】
現像ローラ４１は回転可能な現像スリーブ４１Ａと固定されたマグネットロール（磁界発生手段）４１Ｂとから構成されている。
【００４２】
現像スリーブ４１Ａと第１の現像剤搬送撹拌部材４３との対向近接点において、現像スリーブ４１Ａは下方から上方に回動し、第１の現像剤搬送撹拌部材４３は上方から下方に回動する。
【００４３】
上部ケーシング５０の内部の天井部には、現像剤層厚規制部材４２を保持する層厚規制部材取付板５１と搬送される現像剤をガイドする現像剤上面ガイド板５２とが固定されている。現像剤上面ガイド板５２には下方に延びる側壁部５２ａが形成されており、下部ケーシング４０と上部ケーシング５０とを結合するとき、側壁部５２ａの先端は隔壁部４０３の先端に隙間なく当接される。なお、側壁部５２ａを含む現像剤上面ガイド板５２は、現像剤供給ローラ４５の駆動トルクを増加させない範囲で、現像剤供給ローラ４５に近接させた方が良い。しかしながら、現像剤供給ローラ４５と現像剤上面ガイド板５２との間隔は、狭すぎると現像剤の流れが規制されるために現像剤供給ローラ４５の駆動トルクを増加させてしまい、広すぎると現像剤の量が増加して駆動トルクを増加させてしまう。本実施の形態における現像剤供給ローラ４５と現像剤上面ガイド板５２との間隔は、使用可能な範囲では２〜６ｍｍであり、好ましくは３〜５ｍｍである。
【００４４】
現像剤供給ローラ４５は、５極の磁極ｎ１、ｎ２、ｎ３、ｓ１、ｓ２を有する固定磁石極からなるマグネットロールを備え、第１の現像剤搬送撹拌部材４３から搬送される現像剤を汲み上げ用磁極であるｓ１で保持して現像スリーブ４１Ａに供給する。
【００４５】
現像剤供給ローラ４５と現像ローラ４１との中間に、現像剤供給ローラ４５から現像ローラ４１へ搬送される現像剤をガイドする現像剤ガイド部材４６が配設される。
【００４６】
現像剤供給室４９は、現像剤供給ローラ４５と、現像剤上面ガイド板５２と、層厚規制部材取付板５１と、現像剤ガイド部材４６と、現像ローラ４１と、で構成される空間からなり、具体的には、現像剤供給ローラ４５の汲み上げ用磁極ｓ１から現像剤搬送方向下流に向けて現像ローラ４１表面までの間に形成される空間からなる（図２参照）。
【００４７】
本発明に係る実施の形態における現像装置４において、現像剤供給ローラ４５を配設したことにより、現像ローラ上に濃度むらやピッチむらのない現像剤の層を形成することができる。
【００４８】
図２及び図３において、隔壁部４０３の一端には、矢印Ｖ１で示す現像剤搬送経路上を移動する現像剤を、現像剤撹拌室４０２から現像剤搬送供給室４０１へと搬送する現像剤搬送経路Ｖ２の通路を確保するため、隔壁部４０３の現像剤搬送方向下流側に第１の開口部４０４が形成されている。一方、隔壁部４０３の他端には、矢印Ｖ３に示す現像剤搬送経路上を移動する現像剤と現像領域で現像を終えて回収される現像剤とを第１の現像剤搬送撹拌部材４３により混合して撹拌しながら下流方向へ搬送し、現像剤搬送供給室４０１から現像剤撹拌室４０２へと搬送する現像剤搬送経路Ｖ８の通路を確保するため、隔壁部４０３の現像剤搬送方向下流側に第２の開口部４０５が形成されている。
【００４９】
現像剤搬送供給室４０１内において、第１の現像剤搬送撹拌部材４３により現像剤搬送経路Ｖ３上を搬送される現像剤は、現像剤供給ローラ４５の汲み上げ用磁極ｓ１により第１の現像剤搬送撹拌部材４３から矢印Ｖ４に示す現像剤受け渡し経路を経て現像剤供給ローラ４５へと汲み上げられ、現像剤供給室４９内に搬送される。
【００５０】
現像剤供給室４９内に搬送された現像剤は、現像剤供給ローラ４５の回転により搬送され、現像剤供給ローラ４５に沿って矢印Ｖ５で示す現像剤搬送経路上を移動し、現像剤ガイド部材４６の傾斜面に沿って矢印Ｖ６で示す現像剤搬送経路を搬送される。現像剤ガイド部材４６上を通過した現像剤は、後続する現像剤に押し出され、回転する現像スリーブ４１Ａに引き込まれて担持され、現像剤層厚規制部材４２によって現像剤層厚が規制されて均一な層厚となり、矢印Ｖ７で示す現像剤搬送経路上を搬送される。一方、現像剤層厚規制部材４２により規制されて現像剤搬送経路Ｖ７に進めなかった現像剤は、再び現像剤供給室４９内に戻され、現像剤搬送経路Ｖ９へと搬送される。現像剤搬送経路Ｖ９へと搬送された現像剤は、現像剤搬送経路Ｖ１０へ搬送されるものと現像剤搬送経路Ｖ６へ搬送されるものとに分かれる。現像剤搬送経路Ｖ１０へ搬送された現像剤は、現像剤供給ローラ４５の回転により再び現像剤搬送経路Ｖ５上に戻されるものと現像剤搬送経路Ｖ１１から現像剤搬送供給室４０１へ落下するものとに分かれる。
【００５１】
第１の現像剤搬送撹拌部材４３から現像剤受け渡し経路Ｖ４に供給される現像剤の単位時間当たりの供給量をｂ（ｇ／ｓ）で表し、現像剤搬送経路Ｖ７を介し、現像スリーブ４１Ａ表面と現像剤層厚規制部材４２とで形成される間隙を通過して現像領域へと搬送供給される単位時間当たりの供給量をａ（ｇ／ｓ）で表すと、供給量ｂは供給量ａより大きくなるように設定されている。従って、現像剤搬送経路Ｖ１１から現像剤搬送供給室４０１へ落下する現像剤の単位時間当たりの供給量は、ｂ−ａ（ｇ／ｓ）で表わされる。
【００５２】
また、現像剤供給室４９を構成する各部は高い剛性を有する部材により構成されており、現像剤供給室４９内には現像剤供給室４９の容積と実質的に同一体積の現像剤しか充填されないため、余った現像剤は汲み上げ用磁極Ｓ１１により現像剤供給室４９内に取り入れられることなく、現像剤搬送供給室４０１内へ落下する。
【００５３】
即ち、本発明に係る現像装置４は、現像剤供給室４９内に、現像剤供給室４９の容積と実質的に同一の体積を有する現像剤を常時フルに充填できる構成を有しているため、現像剤供給室４９内に充填されている現像剤は常に一定の嵩密度を保つことが可能になっている。
【００５４】
そのため、現像剤供給室４９内に配設された透磁率測定方式のトナー濃度検知センサ４８により、精度の高い安定したトナー濃度検知を行うことができる。
【００５５】
現像剤供給室４９内に取り入れられることなく下方へ落下した現像剤は、現像領域から回収される現像済みの現像剤と混合されて第１の現像剤搬送撹拌部材４３により撹拌されながら現像剤搬送経路Ｖ３上を移動し、隔壁部４０３の現像剤搬送方向下流側に形成された第２開口部４０５を介して矢印Ｖ１４で示す現像剤搬送経路上に搬送されて現像剤撹拌室４０２へと移動する。
【００５６】
一方、上部ケーシング５０と層厚規制部材取付板５１と現像剤上面ガイド板５２との３部材は分割して設置した構成としているが、３部材の内のいずれかの２部材を一体化しても良いし、３部材の全てを一体化しても良い。
【００５７】
また、現像ローラ４１は、静電潜像を担持する感光体ドラム１に対向して配置され、図示しない駆動源により駆動回転される。現像スリーブ４１Ａには、現像バイアスとして交流電源Ｅ１による交流電圧と、直流電源Ｅ２による直流電圧とが重畳される。
【００５８】
マグネットロール４１Ｂは、現像スリーブ４１Ａの内方に配置され、７極の磁極Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４を有する。磁極Ｎ１は主磁極、磁極Ｓ１は剥取磁極、磁極Ｓ２は汲上磁極である。現像剤層厚規制部材４２はマグネットロール４１Ｂの磁極Ｎ２の近傍に配置されている。
【００５９】
マグネットロール４１Ｂの複数個の磁極のうち互いに隣接する２磁極Ｓ１、Ｓ２は、同極性に配置され反発磁界を形成している。現像剤剥ぎ取り用の剥取磁極Ｓ１は、現像スリーブ４１Ａ上の現像剤を剥ぎ取り飛散させる。現像スリーブ４１Ａから剥ぎ取られた現像剤は、第１の現像剤搬送撹拌部材４３に受け渡されて現像ローラ４１の回転軸に平行な方向に搬送されながら撹拌される。現像剤受け入れ用の汲上磁極Ｓ２は、現像剤供給ローラ４５により供給された現像剤を汲み上げて現像スリーブ４１Ａ上に付着させる。
【００６０】
第１の現像剤搬送撹拌部材４３は、第２の現像剤搬送撹拌部材４４から搬送された現像剤を撹拌して搬送し、現像剤供給ローラ４５に均一に供給する。第１の現像剤搬送撹拌部材４３、第２の現像剤搬送撹拌部材４４は何れも螺旋状のスクリュー部材からなる。
【００６１】
第２の現像剤搬送撹拌部材４４は第１の現像剤搬送撹拌部材４３に平行配置され、トナー補給手段４７から補給される新規トナーと現像スリーブ４１Ａから還流された現像剤とを混合、撹拌して第１の現像剤搬送撹拌部材４３の上流部に搬送する。
【００６２】
第１の現像剤搬送撹拌部材４３は回転軸方向に現像剤を搬送するとともに、回転軸のほぼ直角方向に現像剤を放出する。
【００６３】
図２に示す現像装置４の現像ローラ４１は、７極の固定磁石を有するマグネットロール４１Ｂを備えている。現像剤層厚規制部材４２は磁性体より成り、現像スリーブ４１Ａ上の現像剤の層厚を規制する。
【００６４】
現像スリーブ４１Ａと第１の現像剤搬送撹拌部材４３との対向近接点の近傍に、現像スリーブ４１Ａから剥ぎ取られて図２に示す白抜き矢印方向に搬送される下方の現像剤と、現像スリーブ４１Ａに供給される上方の現像剤とを隔てるとともに、現像剤供給ローラ４５により搬送される現像剤を堆積して現像ローラ４１へとガイドする現像剤ガイド部材４６を傾斜状に配置した。
【００６５】
図４は本発明に係る現像装置４における現像剤が循環搬送される経路を示す模式図である。以下、現像剤が循環搬送される経路について図２及び図４を用いて説明する。
【００６６】
（１）  現像剤撹拌室４０２の現像剤搬送方向上流側において、現像剤搬送供給室４０１から還流される現像剤と、トナー補給手段４７から補給される新規トナーとが搬入され、第２の現像剤搬送撹拌部材４４により撹拌、混合され、矢印Ｖ１で示す現像剤搬送経路上を搬送される。
【００６７】
（２）  現像剤搬送供給室４０１からの現像剤とトナーを混合された現像剤は、現像剤撹拌室４０２の下流側の第１開口部４０４を通過して、矢印Ｖ２で示す現像剤搬送経路上を搬送され、現像剤搬送供給室４０１の上流側に導入される。現像剤搬送供給室４０１内において、現像剤は第１の現像剤搬送撹拌部材４３により矢印Ｖ３で示す現像剤搬送経路上を搬送されつつ撹拌される。
【００６８】
（３）  第１の現像剤搬送撹拌部材４３は現像剤搬送経路Ｖ３上を現像剤を搬送しつつ、現像剤を現像剤供給ローラ４５に向けて矢印Ｖ４に示す現像剤受け渡し経路に放出する。
【００６９】
（４）  現像剤供給ローラ４５上に担持された現像剤は、現像剤供給室４９内に搬送され、矢印Ｖ５で示す現像剤搬送経路に沿って移動して現像剤供給ローラ４５の回転により搬送され、現像剤ガイド部材４６の傾斜面上を矢印Ｖ６で示す現像剤搬送経路に沿って搬送される。
【００７０】
（５）  現像剤ガイド部材４６上を通過した現像剤は、後続する現像剤に押し出され、回転する現像スリーブ４１Ａに引き込まれて担持され、現像剤層厚規制部材４２によって現像剤層厚が規制されて均一な層厚となり、矢印Ｖ７で示す現像剤搬送経路上を搬送される。一方、現像剤層厚規制部材４２により規制されて現像剤搬送経路Ｖ７に進めなかった現像剤は、前述したように、現像剤搬送経路Ｖ９、現像剤搬送経路Ｖ１０を経て現像剤搬送経路Ｖ１１から現像剤搬送供給室４０１へ落下するものと、再び現像剤供給室４９内の現像剤搬送経路Ｖ６へと循環するものとに分かれる。
【００７１】
（６）  現像スリーブ４１Ａ上に均一な層厚で担持された現像剤は、感光体ドラム１と対向する現像領域において現像処理される。現像処理後にトナー濃度が低下した現像剤は、剥取磁極Ｓ１により、現像ローラ４１から剥ぎ取られる。
【００７２】
（７）  剥ぎ取られた現像剤は、矢印Ｖ１２に示す現像剤搬送経路上を搬送されて現像剤搬送供給室４０１内に搬入される。
【００７３】
（８）  現像剤搬送供給室４０１内に搬送された現像剤は、第１の現像剤搬送撹拌部材４３によって矢印Ｖ１３に示す現像剤搬送経路上を搬送され、第２開口部４０５を通過して矢印Ｖ１４に示す現像剤搬送経路に進み、現像剤撹拌室４０２の上流側に導入される。
【００７４】
（９）  現像剤撹拌室４０２において、トナー濃度検知センサ４８のトナー濃度検知信号によりトナー補給手段４７によるトナー補給が行われ、トナーを補給された現像剤は現像剤搬送経路Ｖ１に搬送される現像剤に合流する。
【００７５】
現像剤は上述のような循環系で搬送されるが、一部の現像剤は現像領域に搬送されずに現像剤搬送供給室４０１と現像剤撹拌室４０２間を現像剤搬送経路Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ６、Ｖ７、Ｖ８で示す順に循環する。
【００７６】
次に、本発明に係る現像装置の実施形態に基づいて作成した現像装置（実施例）と従来方式の現像装置（比較例）とを用いて行った実験の設定条件及び結果について説明する。
（実施例）
［画像形成条件］
画像形成装置：Ａ４判用紙、フルカラー、毎分５１枚出力、タンデム型フルカラー複写機（コニカミノルタ８０５０（登録商標）、図１参照）
［現像装置］
現像スリーブ４１Ａの直径：φ３０ｍｍ
磁界発生手段４１Ｂの磁極配置：７極（図２参照）
第１現像剤攪拌搬送部材４３、第２現像剤攪拌搬送部材４４
外径：φ３０ｍｍ、回転軸の直径：φ８ｍｍ、回転数：４７０ｒｐｍ
螺旋羽根の高さＨ：１１ｍｍ
現像ローラ４１、現像剤ガイド部材４６間の間隙：２ｍｍ以下
現像剤供給ローラ４５、現像剤ガイド部材４６間の間隙：１．５ｍｍ以下
トナー濃度検知センサの配設位置：現像剤供給室４９内、現像剤上面ガイド板５２に取り付け（図２参照）
トナー濃度検知センサのピーク出力値（最大値）：２．５Ｖ
現像剤上面ガイド部材５２：上部ケーシングに配設し、隔壁部４０３と当接（図２参照）
現像剤供給室４９内に収容される現像剤の量の変動：２％以下
［現像バイアス印加手段］
ＤＣバイアス（Ｅ２）：ー２００〜−７００Ｖ
ＡＣバイアス（Ｅ１）：０．５ｋｖｐｐ〜−２．０ｋｖｐｐ、２〜７ｋＨｚ
［現像剤］
キャリアの平均粒径：２０〜６０μｍ
重合トナーの平均粒径：３〜７μｍ
現像剤量：１２００ｇ
現像剤嵩密度：１．４〜１．９ｇ／ｃｍ3
現像剤のトナー濃度：８質量％
［感光体ドラム］
ＶＨ電位：−２５０〜−９００Ｖ
ＶＬ電位：−４０〜−１５０Ｖ
（比較例）
図５は、現像剤供給ローラ４５を用いて現像剤を現像ローラ４１へ搬送供給する、従来の現像装置の例（比較例）である。図２で説明した本発明の現像装置と異なる点は、現像剤上面ガイド部材５２が無いため、トナー濃度検知センサ４８が層厚規制部材取付板５１に取り付けられている点である。現像剤上面ガイド部材５２が無いため現像剤供給室が構成されず、現像剤供給ローラ４５から現像剤搬送方向下流側に収容される現像剤の量の変動が大きい。
【００７７】
［画像形成条件］
画像形成装置：Ａ４判用紙、フルカラー、毎分５１枚出力、タンデム型フルカラー複写機（コニカミノルタ８０５０（登録商標）、図１参照）
［現像装置］
現像スリーブ４１Ａの直径：φ３０ｍｍ
磁界発生手段４１Ｂの磁極配置：７極（図５参照）
第１現像剤攪拌搬送部材４３、第２現像剤攪拌搬送部材４４
外径：φ３０ｍｍ、回転軸の直径：φ８ｍｍ、回転数：４７０ｒｐｍ
螺旋羽根の高さＨ：１１ｍｍ
現像ローラ４１、現像剤ガイド部材４６間の間隙：２ｍｍ以下
現像剤供給ローラ４５、現像剤ガイド部材４６間の間隙：１．５ｍｍ以下
トナー濃度検知センサの配設位置：層厚規制部材取付板５１に取り付け（図５参照）
トナー濃度検知センサのピーク出力値（最大値）：２．５Ｖ
現像剤供給ローラ４５から現像剤搬送方向下流側に収容される現像剤の量の変動：４％以上
［現像バイアス印加手段］
ＤＣバイアス（Ｅ２）：ー２００〜−７００Ｖ
ＡＣバイアス（Ｅ１）：０．５ｋｖｐｐ〜−２．０ｋｖｐｐ、２〜７ｋＨｚ
［現像剤］
キャリアの平均粒径：２０〜６０μｍ
重合トナーの平均粒径：３〜７μｍ
現像剤量：１２００ｇ
現像剤嵩密度：１．４〜１．９ｇ／ｃｍ3
現像剤のトナー濃度：８質量％
［感光体ドラム］
ＶＨ電位：−２５０〜−９００Ｖ
ＶＬ電位：−４０〜−１５０Ｖ
以上のような条件下で作製した現像装置４を前記タンデム型フルカラー複写機に搭載して画像出力を行い、全面ベタ画像と全面ハーフトーン画像で現像むらを評価した。結果を表１に示す。
【００７８】
【表１】
2007079409.tif 000003
【００７９】
表１に示すように、比較例ではトナー濃度のバラツキが０．４質量％以上だったのに対し、実施例ではトナー濃度のバラツキが０．２質量％以下に抑えられた。従って、現像むら、カブリ、及びトナー飛散の評価としては、比較例が×（不合格）で、実施例は△（合格限度内）又は○（合格）となった。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本発明に係る現像装置を備えた画像形成装置の構成図である。
【図２】本発明に係る現像装置の実施形態を示す断面図である。
【図３】図２に示す現像装置から下部ケーシング４０を除いたときの下面図である。
【図４】本発明に係る現像装置における現像剤が循環搬送される経路を示す模式図である。
【図５】従来例の現像装置の断面図である。
【符号の説明】
【００８１】
１，１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ  感光体ドラム（像担持体）
４，４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ  現像装置
４１  現像ローラ
４１Ａ  現像スリーブ
４１Ｂ  マグネットロール（磁界発生手段）
４２  現像剤層厚規制部材（現像剤層厚規制手段）
４３  第１の現像剤搬送撹拌部材（第１の現像剤撹拌手段）
４４  第２の現像剤搬送撹拌部材（第２の現像剤撹拌手段）
４５  現像剤供給ローラ（現像剤供給手段）
４６  現像剤ガイド部材
４８  トナー濃度検知センサ
４９  現像剤供給室
５２  現像剤上面ガイド板
５２ａ  側壁部
４０１  現像剤搬送供給室
４０２  現像剤撹拌室
４０３  隔壁部
Ａ  画像形成装置
ａ  現像剤搬送経路Ｖ５に搬送供給される単位時間当たりの供給量
ｂ  現像剤受け渡し経路Ｖ４に供給される単位時間当たりの供給量
ＭＡ  磁場
ｓ１  汲み上げ用磁極
Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ５、Ｖ６、Ｖ７、Ｖ８  現像剤搬送経路
Ｖ４  現像剤受け渡し経路
【図１】
2007079409.tif 000004
【図２】
2007079409.tif 000005
【図３】
2007079409.tif 000006
【図４】
2007079409.tif 000007
【図５】
2007079409.tif 000008