(57)【要約】【課題】供給搬送部材下流部での現像剤の枯渇、回収搬送部材下流部での現像剤の剤あふれを防ぐ現像装置及び画像形成装置を提供すること、及び供給搬送部材上、回収搬送部材上の剤バランスの高低差を小さくすることができ、搬送部材回転数、搬送部材径を大きくせず、上記課題を解決できる現像装置及び画像形成装置を提供すること。【解決手段】供給搬送部材２０６上のうち直接現像剤担持体２０５へ現像剤を受け渡す範囲内に、供給搬送部材２０６による現像剤の搬送方向が反転する箇所が少なくとも１箇所あることを特徴とする現像装置５及び画像形成装置１００を提供することができる。【選択図】図１
2007183572.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
潜像を現像するために現像剤を担持し搬送する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体へ現像剤を供給する供給搬送部材と、
前記現像剤担持体から現像終了後の現像剤を回収する回収搬送部材と、
前記供給搬送部材から前記現像剤担持体に供給されなかった余剰現像剤をうけるとともに前記回収搬送部材から運ばれてきた現像剤をうけて撹拌搬送する撹拌搬送部材と、
で構成される現像装置において、
前記現像装置は、前記供給搬送部材上のうち直接前記現像剤担持体へ現像剤を受け渡す範囲内に、前記供給搬送部材による現像剤の搬送方向が反転する箇所が少なくとも１箇所あることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
潜像を現像するために現像剤を担持し搬送する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体へ現像剤を供給する供給搬送部材と、
前記現像剤担持体から現像終了後の現像剤を回収する回収搬送部材と、
前記供給搬送部材から前記現像剤担持体に供給されなかった余剰現像剤をうけるとともに前記回収搬送部材から運ばれてきた現像剤をうけて撹拌搬送する撹拌搬送部材と、
で構成される現像装置において、
前記現像装置は、前記回収搬送部材上のうち直接現像剤担持体から現像剤を受け渡される範囲内に、前記回収搬送部材の現像剤の搬送方向が反転する箇所が少なくとも１箇所ある
ことを特徴とする現像装置。
【請求項３】
潜像を現像するために現像剤を担持し搬送する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体へ現像剤を供給する供給搬送部材と、
前記現像剤担持体から現像終了後の現像剤を回収する回収搬送部材と、
前記供給搬送部材から前記現像剤担持体に供給されなかった余剰現像剤をうけるとともに前記回収搬送部材から運ばれてきた現像剤をうけて撹拌搬送する撹拌搬送部材と、
で構成される現像装置において、
前記現像装置は、前記回収搬送部材上のうち直接現像剤担持体から現像剤を受け渡される範囲内に、前記回収搬送部材と前記供給搬送部材の現像剤の搬送方向が反転する箇所が、各々少なくとも１箇所ある
ことを特徴とする現像装置。
【請求項４】
請求項１乃至３に記載の現像装置おいて、
前記現像装置は、
前記供給搬送部材、前記回収搬送部材とも現像剤の搬送方向の反転箇所はｎ箇所であり、
前記供給搬送部材、前記回収搬送部材の現像剤の搬送方向が逆転するのは、現像剤担持体長手方向に垂直であり現像剤担持体上現像剤付着領域をｎ＋１に分割するｎ個の仮想平面Ｓ１乃至Ｓｎと前記供給搬送部材、前記回収搬送部材が交わった箇所であり、
前記回収搬送部材の搬送方向は前記供給搬送部材と平行でかつ同方向である
ことを特徴とする現像装置。
【請求項５】
請求項４に記載の現像装置おいて、
前記現像装置は、仮想平面は現像剤担持体上現像剤付着領域をほぼｎ＋１等分することを特徴とする現像装置。
【請求項６】
請求項４に記載の現像装置おいて、
前記現像装置は、仮想平面で現像装置をわけたとき、各平面で区切られた領域に１つずつのトナー補給場所を有し、合計でｎ＋１箇所のトナー補給場所を持つ
ことを特徴とする現像装置。
【請求項７】
請求項５又は６に記載の現像装置おいて、
前記現像装置は、任意の平面Ｓｍに隣り合う２つのトナー補給場所が、平面Ｓｍに対し対称である
ことを特徴とする現像装置。
【請求項８】
請求項７に記載の現像装置おいて、
前記現像装置は、トナー補給のタイミングが、隣り合うトナー補給場所同士がずれる
ことを特徴とする現像装置。
【請求項９】
請求項８に記載の現像装置おいて、
前記現像装置は、トナー補給のタイミングが、隣り合うトナー補給場所の補給周期と半周期ずれる
ことを特徴とする現像装置。
【請求項１０】
請求項５に記載の現像装置おいて、
前記現像装置は、
ｎ＝１であり、
前記供給搬送部材、前記回収搬送部材の剤の搬送方向がスクリュの中央から両端へ向かって流れる方向であり、
前記供給搬送部材と前記撹拌搬送部材との仕切り板の中央部付近に開口部が設けられている
ことを特徴とする現像装置。
【請求項１１】
請求項５に記載の現像装置おいて、
前記現像装置は、
ｎ＝１であり、
前記供給搬送部材、前記回収搬送部材の剤の搬送方向がスクリュの両端から中央へ向かって流れる方向であり、
前記回収搬送部材と前記撹拌搬送部材との仕切り板の中央部付近に開口部が設けられている
ことを特徴とする現像装置。
【請求項１２】
請求項４に記載の現像装置おいて、
前記現像装置は、少なくとも１つの仮想平面を超えて隣の領域に現像剤が流れないように、少なくとも１つの仕切り板が設けられている
ことを特徴とする現像装置。
【請求項１３】
請求項１乃至１２のいずれか一つに記載の現像装置において、
前記現像装置は、前記供給搬送部材もしくは前記回収搬送部材の現像剤の搬送方向が、逆転する前後にピッチが小さくなっている
ことを特徴とする現像装置。
【請求項１４】
請求項１乃至１３のいずれか一つに記載の現像装置において、
前記現像装置は、前記回収搬送部材、前記供給搬送部材、前記撹拌搬送部材を順にほぼ横方向に配置している
ことを特徴とする現像装置。
【請求項１５】
請求項１乃至１３のいずれか一つに記載の現像装置において、
前記現像装置は、
前記供給搬送部材と、
前記供給搬送部材の下方に配置され前記供給搬送部材と平行にかつ反対方向に現像剤を搬送する前記撹拌搬送部材と、
現像剤担持体の下方に配置された前記回収搬送部材と、
を備えている
ことを特徴とする現像装置。
【請求項１６】
請求項１乃至１３のいずれか一つに記載の現像装置において、
前記現像装置は、
現像剤担持体の下方に配置された前記供給搬送部材と、
前記供給搬送部材とほぼ水平に配置され前記供給搬送部材と平行にかつ反対方向に現像剤を搬送する前記撹拌搬送部材と、
前記撹拌搬送部材の上方に配置された前記回収搬送部材と、
を備えている
ことを特徴とする現像装置。
【請求項１７】
請求項１乃至１６のいずれか一つに記載の現像装置において、
前記現像装置は、
未使用のあらかじめ混合した現像剤を供給する現像剤供給手段と、
現像装置内の現像剤を現像装置の外に排出する現像剤排出手段と、
を備えること
を特徴とする現像装置。
【請求項１８】
請求項１乃至１６のいずれか一つに記載の現像装置において、
前記現像装置は、
未使用のキャリアを補給するキャリア補給部と、
未使用のトナーを補給するトナー補給部から構成される現像剤補給手段と、
を有し、
キャリアの補給動作とトナーの補給動作が独立に制御される
ことを特徴とする現像装置。
【請求項１９】
カラー画像形成装置は、
表面に静電潜像が形成される像担持体と、
請求項１乃至１８のいずれか一つに記載の現像装置が複数備えられ、
記録材にカラー画像を形成する
ことを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項２０】
請求項１９に記載のカラー画像形成装置において、
前記カラー画像形成装置は、
用紙第一面（表面）に転写される第一トナー像が、各色毎に現像装置と感光体を少なくとも有する第一画像形成ユニット群と、
前記第一画像形成ユニット群にて形成された第一トナー像が転写され担持される第一トナー像担持ベルトからなる第一画像ステーションにより形成され、
用紙第二面（裏面）に転写される第二トナー像が、各色毎に現像装置と感光体を少なくとも有する第二画像形成ユニット群と、
前記第二画像形成ユニット群にて形成された第二トナー像が転写され担持される第二トナー像担持ベルトからなる第二画像ステーションにより形成され、
定着前において第一のトナー像と第二のトナー像が同時もしくは順次に用紙に転写される１パス両面転写方式である
ことを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項２１】
キャリアは、請求項１乃至１８のいずれか一つに記載の現像装置に用いられ、体積平均粒径が２０乃至６０μｍであることを特徴とするキャリア。
【請求項２２】
トナーは、請求項１乃至１８のいずれか一つに記載の現像装置に用いられ、体積平均粒径が３乃至８μｍで、体積平均粒径（Ｄ４）と個数平均粒径（Ｄ１）との比（Ｄ４／Ｄ１）が１．００乃至１．４０の範囲にあることを特徴とするトナー。
【請求項２３】
トナーは、請求項１乃至１８のいずれか一つに記載の現像装置に用いられ、形状係数ＳＦ−１が１００乃至１８０の範囲にあり、形状係数ＳＦ−２が１００乃至１８０の範囲にあることを特徴とするトナー。
【請求項２４】
トナーは、請求項１乃至１８のいずれか一つに記載の現像装置に用いられ、トナー母体粒子表面に平均一次粒径が５０乃至５００ｎｍで、嵩密度が０．３ｇ／ｃｍ３以上の微粒子が外添加されていることを特徴とするトナー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、現像剤を用いて現像を行う電子写真方式を利用した複写機、プリンタ、ＦＡＸ等の画像形成装置に使用される現像装置に関するものである。特にカラー作像が可能な複数の現像装置及び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】
従来知られている電子写真方式の複写機等の画像形成装置は、像担持体に帯電及び露光を行い、静電潜像を形成する。像担持体上に形成された潜像は現像装置によりトナー像となり、転写手段により用紙上に転写される。その後、定着装置により熱定着され、画像が形成される。そして、現像装置は、トナーとキャリアから成る２成分現像剤を用いて像担持体上に形成された静電潜像を現像して可視化している。
そして、現像領域で現像処理を終了してトナーが消費された現像剤は回収され、補給されるトナーと混合、攪拌され、再び現像に供される。このような構成の現像装置に用いられる現像剤は、安定したトナー画像を得るために、一定のトナー濃度と帯電量を維持する必要がある。トナー濃度は現像で消費したトナーと補給トナー分布により決定される。帯電量はキャリアとトナーとの混合時の摩擦帯電により決定される。現像装置は、トナーとキャリアから成る２成分現像剤の攪拌を充分に行い、トナー濃度分布を均一化するとともに、トナーに付与する帯電量を飽和させて、トナー画像の安定化を行っている。
【０００３】
そこで、従来、２軸搬送タイプの現像装置が開示されている（図２３参照）。具体的には、現像ローラへの現像剤供給及び回収用のオーガ及び供給回収搬送路とトナー補給後の搬送攪拌用オーガ及び攪拌搬送搬送路の２つの搬送オーガ及び２つの搬送路で構成し、現像ローラの下方に水平方向に配置することが、開示されている。しかしながら、２軸方式では、一方向循環方式に比べて現像剤寿命の点でも劣るという問題点があった。
【０００４】
そこで、特許文献１、又は２には、３軸搬送タイプの現像装置が開示されている。具体的には、特許文献１には、第１の搬送路からの余剰現像剤と、第２の搬送路からの回収現像剤とを合流し、攪拌搬送した後第１の搬送路側に循環供給する第３の搬送路を設け、第１の搬送路に循環供給される攪拌現像剤のより一層のトナー濃度の均一化により高印字率の画像においても濃度が一定で画像ムラの無い高品位の画像を得ることが、開示されている（図２０参照）。
また、特許文献２には、静電潜像を担持する像担持体に対向して配置され、回転可能に支持された現像剤担持体と、前記現像剤担持体の内部に配置された複数個の磁極を有する磁界発生手段と、前記現像剤担持体上の現像剤を剥ぎ取る剥ぎ取り手段と、前記現像剤担持体に現像剤を供給する回転可能な供給搬送部材と、前記供給搬送部材の上方に平行配置され前記現像剤担持体から剥ぎ取られた現像剤を回収して搬送する回転可能な回収搬送部材と、前記供給搬送部材を収容する現像剤供給室と、前記回収搬送部材を収容する現像剤回収室と、前記現像剤供給室と現像剤回収室とを仕切る隔壁と、前記現像剤回収室の現像剤搬送下流側と前記現像剤供給室の現像剤搬送下流側とを連通させるため前記隔壁に穿設された開口部と、を備え、前記剥ぎ取り手段により前記現像剤担持体から剥ぎ取られた現像剤を前記現像剤回収室内に回収し、前記回収搬送部材により回収現像剤を攪拌しつつ現像剤搬送下流側に搬送し、前記隔壁に穿設された開口部から前記現像剤供給室内に還流し、前記供給搬送部材により現像剤を攪拌しつつ放出して前記現像剤担持体に供給することを特徴とする現像装置（図２１参照）が、開示されている。これにより、印字率の高い原稿に対し、トナー濃度分布のムラ発生を防止し、プリント用紙面内、或いはプリント用紙間で発生する画像濃度ムラを解消することができる。
【０００５】
しかしながら、上記の３軸搬送タイプの現像装置のように、現像後のトナー濃度の低下した現像剤を再び供給搬送部材に戻すのでなく、回収搬送部材に回収させるという剤循環をつくることにより、「供給搬送部材下流部で現像剤のトナー濃度が低下し現像剤担持体上左右でトナー濃度偏差が生じる」という従来の２軸搬送タイプの現像装置で起こっていた問題は防げるようになったが、代わりに「供給搬送部材の下流部で現像剤が少なくなりスリーブ上で現像剤が枯渇する」、「回収搬送部材の下流部で現像剤が多すぎて回収しきれなくなり、剤が詰まったり現像剤担持体に再付着してしまったりする」という剤バランスの問題点があった。
また、この問題に対し、剤速度を上げる（スクリュ回転数を上げる）、スクリュ径を大きくする等の解決方法が考えられるが、スクリュ軸受の耐久性やスペースの関係で限界があり、特に高プロセス線速、広幅用等の場合、上記課題をクリアする条件は非現実的なものであるという問題点があった。
【０００６】
これに対し、特許文献３（図２４）又は４（図２５）には、上記記載の３軸搬送タイプの現像装置とは異なり、撹拌経路を長くするために、撹拌搬送部材を２つ設けており、供給と回収搬送部材は１つのスクリュで兼用している現像装置に対し、撹拌経路をさらに長く、また現像剤担持体左右のトナー濃度偏差を小さくするために、現像剤幅方向の中央部に現像剤移送口を設けていることが、開示されている。
しかしながら、３軸搬送タイプの現像装置における剤バランスの課題を解決するには、至っていなかった。
【０００７】
【特許文献１】特開平１１−１６７２６０号公報
【特許文献２】特開２００１−２９０３６９号公報
【特許文献３】特開平１１−２４４０３号公報
【特許文献４】特許第２９８１８１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、その課題は、供給搬送部材下流部での現像剤の枯渇、回収搬送部材下流部での現像剤の剤あふれを防ぐ現像装置及び画像形成装置を提供することである。また、供給搬送部材上、回収搬送部材上の剤バランスの高低差を小さくすることができ、搬送部材回転数、搬送部材径を大きくせず、上記課題を解決できる現像装置及び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】
【０００９】
上記課題を解決する手段である本発明の特徴を以下に挙げる。
本発明は、潜像を現像するために現像剤を担持し搬送する現像剤担持体と、前記現像剤担持体へ現像剤を供給する供給搬送部材と、前記現像剤担持体から現像終了後の現像剤を回収する回収搬送部材と、前記供給搬送部材から前記現像剤担持体に供給されなかった余剰現像剤をうけるとともに前記回収搬送部材から運ばれてきた現像剤をうけて撹拌搬送する撹拌搬送部材と、で構成される現像装置において、前記供給搬送部材上のうち直接前記現像剤担持体へ現像剤を受け渡す範囲内に、前記供給搬送部材による現像剤の搬送方向が反転する箇所が少なくとも１箇所あることを特徴とする現像装置である。
本発明は、潜像を現像するために現像剤を担持し搬送する現像剤担持体と、前記現像剤担持体へ現像剤を供給する供給搬送部材と、前記現像剤担持体から現像終了後の現像剤を回収する回収搬送部材と、前記供給搬送部材から前記現像剤担持体に供給されなかった余剰現像剤をうけるとともに前記回収搬送部材から運ばれてきた現像剤をうけて撹拌搬送する撹拌搬送部材と、で構成される現像装置において、前記回収搬送部材上のうち直接現像剤担持体から現像剤を受け渡される範囲内に、前記回収搬送部材の現像剤の搬送方向が反転する箇所が少なくとも１箇所あることを特徴とする現像装置である。
本発明は、潜像を現像するために現像剤を担持し搬送する現像剤担持体と、前記現像剤担持体へ現像剤を供給する供給搬送部材と、前記現像剤担持体から現像終了後の現像剤を回収する回収搬送部材と、前記供給搬送部材から前記現像剤担持体に供給されなかった余剰現像剤をうけるとともに前記回収搬送部材から運ばれてきた現像剤をうけて撹拌搬送する撹拌搬送部材と、で構成される現像装置において、前記回収搬送部材上のうち直接現像剤担持体から現像剤を受け渡される範囲内に、前記回収搬送部材と前記供給搬送部材の現像剤の搬送方向が反転する箇所が、各々少なくとも１箇所あることを特徴とする現像装置である。
【００１０】
本発明は、前記供給搬送部材、前記回収搬送部材とも現像剤の搬送方向の反転箇所はｎ箇所であり、前記供給搬送部材、前記回収搬送部材の現像剤の搬送方向が逆転するのは、現像剤担持体長手方向に垂直であり現像剤担持体上現像剤付着領域をｎ＋１に分割するｎ個の仮想平面Ｓ１乃至Ｓｎと前記供給搬送部材、前記回収搬送部材が交わった箇所であり、前記回収搬送部材の搬送方向は前記供給搬送部材と平行でかつ同方向であることを特徴とする。なお、本発明でｎは、１、２、３などの自然数である。
本発明は、仮想平面は現像剤担持体上現像剤付着領域をほぼｎ＋１等分することを特徴とする。
本発明は、仮想平面で現像装置をわけたとき、各平面で区切られた領域に１つずつのトナー補給場所を有し、合計でｎ＋１箇所のトナー補給場所を持つことを特徴とする。
【００１１】
本発明は、任意の平面Ｓｍに隣り合う２つのトナー補給場所が、平面Ｓｍに対し対称であることを特徴とする。なお、本発明でｍは、１、２、３などの自然数である。
本発明は、トナー補給のタイミングが、隣り合うトナー補給場所同士がずれることを特徴とする。
本発明は、トナー補給のタイミングが、隣り合うトナー補給場所の補給周期と半周期ずれることを特徴とする。
【００１２】
本発明は、ｎ＝１であり、前記供給搬送部材、前記回収搬送部材の剤の搬送方向がスクリュの中央から両端へ向かって流れる方向であり、前記供給搬送部材と前記撹拌搬送部材との仕切り板の中央部付近に開口部が設けられていることを特徴とする。
本発明は、ｎ＝１であり、前記供給搬送部材、前記回収搬送部材の剤の搬送方向がスクリュの両端から中央へ向かって流れる方向であり、前記回収搬送部材と前記撹拌搬送部材との仕切り板の中央部付近に開口部が設けられていることを特徴とする。
本発明は、少なくとも１つの仮想平面を超えて隣の領域に現像剤が流れないように、少なくとも１つの仕切り板が設けられていることを特徴とする。
【００１３】
本発明は、前記供給搬送部材もしくは前記回収搬送部材の現像剤の搬送方向が、逆転する前後にピッチが小さくなっていることを特徴とする。
本発明は、前記回収搬送部材、前記供給搬送部材、前記撹拌搬送部材を順にほぼ横方向に配置していることを特徴とする。
本発明は、前記供給搬送部材と、前記供給搬送部材の下方に配置され前記供給搬送部材と平行にかつ反対方向に現像剤を搬送する前記撹拌搬送部材と、現像剤担持体の下方に配置された前記回収搬送部材と、を備えていることを特徴とする。
現像剤担持体の下方に配置された前記供給搬送部材と、前記供給搬送部材とほぼ水平に配置され前記供給搬送部材と平行にかつ反対方向に現像剤を搬送する前記撹拌搬送部材と、前記撹拌搬送部材の上方に配置された前記回収搬送部材と、を備えていることを特徴とする。
【００１４】
本発明は、未使用のあらかじめ混合した現像剤を供給する現像剤供給手段と、現像装置内の現像剤を現像装置の外に排出する現像剤排出手段と、を備えることを特徴とする。
本発明は、未使用のキャリアを補給するキャリア補給部と、未使用のトナーを補給するトナー補給部から構成される現像剤補給手段と、を有し、キャリアの補給動作とトナーの補給動作が独立に制御されることを特徴とする（図１８参照）。
【００１５】
本発明は、カラー画像形成装置は、表面に静電潜像が形成される像担持体と、前記記載の現像装置が複数備えられ、記録材にカラー画像を形成することを特徴とするカラー画像形成装置である。
本発明は、用紙第一面（表面）に転写される第一トナー像が、各色毎に現像装置と感光体を少なくとも有する第一画像形成ユニット群と、前記第一画像形成ユニット群にて形成された第一トナー像が転写され担持される第一トナー像担持ベルトからなる第一画像ステーションにより形成され、用紙第二面（裏面）に転写される第二トナー像が、各色毎に現像装置と感光体を少なくとも有する第二画像形成ユニット群と、前記第二画像形成ユニット群にて形成された第二トナー像が転写され担持される第二トナー像担持ベルトからなる第二画像ステーションにより形成され、定着前において第一のトナー像と第二のトナー像が同時もしくは順次に用紙に転写される１パス両面転写方式であることを特徴とするカラー画像形成装置である。
【００１６】
本発明は、前記記載の現像装置に用いられ、体積平均粒径が２０乃至６０μｍであることを特徴とするキャリアである。
本発明は、前記記載の現像装置に用いられ、体積平均粒径が３乃至８μｍで、体積平均粒径（Ｄ４）と個数平均粒径（Ｄ１）との比（Ｄ４／Ｄ１）が１．００乃至１．４０の範囲にあることを特徴とするトナーである。
本発明は、前記記載の現像装置に用いられ、形状係数ＳＦ−１が１００乃至１８０の範囲にあり、形状係数ＳＦ−２が１００乃至１８０の範囲にあることを特徴とするトナーである。
本発明は、前記記載の現像装置に用いられ、トナー母体粒子表面に平均一次粒径が５０乃至５００ｎｍで、嵩密度が０．３ｇ／ｃｍ３以上の微粒子が外添加されていることを特徴とするトナーである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明は、上記解決するための手段によって、供給搬送部材下流部での現像剤の枯渇、回収搬送部材下流部での現像剤の剤あふれを防ぐ現像装置及び画像形成装置を提供することが可能となった。また、供給搬送部材上、回収搬送部材上の剤バランスの高低差を小さくすることができ、搬送部材回転数、搬送部材径を大きくせず、上記課題を解決できる現像装置及び画像形成装置を提供することが可能となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下に、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。なお、いわゆる当業者は特許請求の範囲内における本発明を変更・修正をして他の実施形態をなすことは容易であり、これらの変更・修正はこの特許請求の範囲に含まれるものであり、以下の説明はこの発明における最良の形態の例であって、この特許請求の範囲を限定するものではない。
【００１９】
本発明の供給搬送部材、回収搬送部材、撹拌搬送部材は、搬送可能な部材であれば、特に形状は限定されないが、好ましくはスクリュ形状である。以下の実施の形態においては、供給スクリュ・回収スクリュ・撹拌スクリュと記載することもある。また現像剤担持体はスリーブと記載する。
また、本発明でいう仮想平面とは、次のような意味である。各搬送部材の搬送方向が切り替わると、切り替わり箇所の前後で剤の流れが変わるために剤の循環が分割される。この様子が、あたかもその部分に剤の循環を分割する平面があるかのようなので、この実在しない平面を仮想平面Ｓｎと呼び、「仮想平面の数」などといった表現を用いて剤循環の分割の様子を表現することにしたものである。
【００２０】
従来技術の特許文献３（図２４）、特許文献４（図２５）は、形状としては今回の発明と似ている。しかしながら、最も異なる点は、本発明が供給スクリュ・回収スクリュ・撹拌スクリュからなる３軸搬送タイプの現像装置との組み合わせであるのに対し、特許文献３、特許文献４の発明は、供給兼回収スクリュ（現像後の現像剤を回収スクリュに分離しない）・撹拌スクリュ１・撹拌スクリュ２の３本のスクリュにからなる現像装置と組み合わせであるという点である。従って、本発明は３軸搬送タイプの現像装置における剤バランスの課題を解決するのに対し、前記特許文献３、特許文献４の発明は、現像剤の撹拌性をあげる、あるいはスリーブ左右の供給と回収とを兼ねてしまっていることにより生じているトナー濃度偏差を小さくする、というように、期待する効果も異なっている。
【００２１】
本発明は、供給スクリュの現像剤の搬送方向を途中で反転させることにより、供給スクリュ上の剤面の高低差を小さし、供給スクリュ下流部での剤の枯渇を防ぐことができる。また、回収スクリュの現像剤の搬送方向を途中で反転させることにより、回収スクリュ上の剤面の高低差を小さし、回収スクリュ下流部での剤の溢れを防ぐことができる。
さらに、供給スクリュ、撹拌スクリュ、回収スクリュからなる現像装置は、供給枯渇と回収溢れをどちらも防止することが望ましいが、本発明により、どちらも同時に防止することができる。
【００２２】
本発明は、回収スクリュと供給スクリュとの現像剤の搬送方向の反転箇所が同一であることにより、撹拌スクリュの長手方向をすべて有効に使って撹拌を行なうことができる。また供給スクリュと回収スクリュの規格の統一ができ、コスト削減につながる。
さらに、各平面で分割される空間内に含まれるスリーブ現像剤付着領域の長さが等しいことにより、供給・撹拌・回収の各スクリュでの剤面の上限、下限を統一することができ、各スクリュの空間を有効に生かすことができる。
また、トナー補給場所を各領域に設けることにより、確実に各領域にトナーを行き渡させることができる。また、トナー補給を従来のように１箇所ではなく数箇所に増やすことにより、１箇所あたりのトナー補給速度を低減させることができ、補給トナーの拡散性の増加、トナー飛散量の低減などの効果が期待できる。特に、高プロセス線速や広幅など、消費トナーが多い場合には非常に効果的である。
さらに、本発明のように任意平面Ｓｍに対し対称な位置にトナー補給場所を設けることにより、各トナー補給場所でトナー補給してからスリーブに届くまでの時間が同じになりトナー補給制御がしやすくなる。
また、トナー濃度変動を小さくするためには、トナー補給を連続的に行うことが理想であるが、実際にはトナー補給量の制御のため、補給は間欠的になってしまっている。
ある２つの仮想平面で区切られた領域内で補給されたトナーは現像装置内を一周する間におよそ半分は隣の領域に移動する。よってそれを考慮し、隣同士でトナー補給のタイミングをずらすことにより、実際には間欠的なトナー補給でも供給部からみると連続的なものとなり、トナー濃度変動は非常に小さくなる。
さらに、本発明の条件の中でも、隣り合うトナー補給場所からの補給タイミングを半周期ずらすことがトナー濃度変動を抑えるのに最も効果的である。
【００２３】
本発明は、ｎ＝１の場合であるので本発明の中でも最も簡単な構成の１つであり、ｎが大きいときと比較して、トナー補給してからスリーブに到達するまでの経路が長くなり補給トナーをスクリュ上で撹拌するのに有利である。また、回収スクリュの下流部が２手に分かれることにより、回収下流部のスクリュ間受け渡し部で剤がつまることなくスムーズに撹拌スクリュまで搬送することができる。さらに、トナー補給位置を回収スクリュ下流部もしくは撹拌スクリュ下流部に設けることにより、前記のような効果的なトナー補給が可能になる。
本発明では、撹拌スクリュの下流部が２手に分かれることにより、スクリュ間受け渡し部で現像剤がつまることなくスムーズに供給スクリュへ搬送することができる。これは、撹拌スクリュから供給スクリュへ現像剤を剤圧で持ち上げて搬送しなければならないタイプの現像装置に特に効果的であり、剤のストレスを大きく低減させることができる。
【００２４】
本発明は、仕切り板を設けることにより、仮想平面で囲まれた各領域に存在する剤重量が固定されるため、剤重量の幅方向での偏差が生じる恐れがなくなり、剤バランスはより安定する。
また、滑らかな速度変化をさせることにより、現像剤の摩擦を減らし、剤ストレスを小さくすることができる。特に、供給スクリュを連続可変ピッチにすることにより、上記効果に加え供給スクリュ下流での現像剤の剤面の高さを上げるという効果も生まれる。
さらに、回収スクリュから撹拌スクリュへのスクリュ間の受け渡し部が分割される、つまり受け渡し部を流れる剤の量が分散されるため、効率が悪くても十分搬送できる。
また、本発明は、撹拌スクリュから供給スクリュへ現像剤を持ち上げる部分が分割されるため、各持ち上げ部分での剤重量が分散され、剤ストレスも低減する。
さらに、回収スクリュ下流部の単位長さ当たりの剤が減るので、再付着を防ぐことができる。
【００２５】
本発明は、劣化した現像剤を排出し未使用のあらかじめ混合した現像剤を供給することで、現像装置内の剤容量をほぼ一定に保ちながら常に劣化の少ない現像剤で像形成が行える。よって、現像剤特性変動が少なくなり、長期にわたり安定した画像濃度の得られる現像装置を得ることができる。さらには、あらかじめ混合した現像剤を使用することにより現像剤補給に必要な収容容器数を減らすことができ、省スペース化、制御簡略化を達成することができる。
また、キャリアの補給動作とトナーの補給動作を独立に制御することで、トナーの消費状況に応じた剤補給が可能となり、現像装置内のトナー濃度を常に一定に保ちながら劣化の少ない現像剤で像形成が行える。よって、現像剤特性変動が少なくなり、長期にわたり安定した画像濃度の得られる現像装置を得ることができる。
【００２６】
本発明の現像装置を用いることで長期間にわたって常に安定したトナー付着量を得ることができるので、画像濃度の安定性が高く、色再現性やカラーバランスの優れた高画質カラー画像を得ることのできる画像形成装置を提供することが可能になる。
また、本発明の現像装置を１パス両面構成の画像形成装置に用いることにより、長期的に濃度安定性に優れたカラー画像を非常に生産性高く得ることが可能となる。それにより表裏での画質差がなく、常に画質の安定したカラー両面画像を得ることが可能となる。
【００２７】
本発明は、小粒径なキャリアを用いることで、磁気ブラシの緻密化により現像能力の向上が図れるため、現像に必要な現像剤量（汲み上げ量）を低減することができる。それにより回収部におけるスクリュ回転数低減が図れ、剤循環によるストレス低減に寄与する。またストレスのかかる現像剤規制部材を通過する現像剤量が少なくなることから、長寿命化に寄与する。さらにはキャリアの低容量化がなされるため、キャリア貯蔵部等の装置の小型化が図れる。さらには現像領域における磁気ブラシがより緻密になるために高画質化や画質の安定性が達成される。
なおキャリアの平均粒径が６０μｍより大きいと現像剤循環部でオーバーフローする現像剤が多くなり、安定な剤循環が行えない。さらには磁気ブラシが粗くなるため満足のいく画質を得ることができない。また２０μｍより小さいと感光体にキャリアが付着したり、現像器からキャリアが飛散したりしやすくなるという不具合が発生する。
本発明は、粒径が小さくかつ粒径分布のシャープなトナーを用いることで、トナー粒子間の間隙が小さくなるため、色再現性を損なうことなくトナーの必要付着量を低減することができる。よって現像における濃度変動を小さくすることができる。また微小なドット画像の安定再現性が向上し、長期間安定した高画質を得ることができる。なお、平均粒径（Ｄ４）が３μｍ未満では、転写効率の低下、ブレードクリーニング性の低下といった不具合が発生しやすい。平均粒径（Ｄ４）が８μｍを超えると、現像剤の流動性が悪化するとともに、文字やラインの飛び散りを抑えることが難しく、長期間画質を安定に維持することが困難となる。
また、トナーが球形に近いことにより、現像剤の流動性がよくなることで、剤循環におけるストレスが小さくなり、長期的に安定した剤循環と現像を行うことが可能となる。
さらに、トナーにおける外添剤の埋没が少なく、経時にて現像剤の流動性および帯電特性の変化が小さいため、長期的に安定した剤循環と現像を行うことが可能となる。
【００２８】
（実施例）
剤バランスについて、本発明と従来の３軸搬送タイプの現像装置との比較を行う。
図１９は、実施形態に係る３軸搬送タイプの現像装置を示した図である。３軸搬送タイプの現像装置であり、スリーブ２０５へ現像剤を供給する供給スクリュ２０８と、スリーブからの現像剤を回収する回収スクリュ２０６と、撹拌搬送用の撹拌スクリュ２１１との３つのスクリュから構成され、回収用スクリュ２０６、供給用スクリュ２０８、撹拌用スクリュ２１１の順でほぼ水平方向に配置されている。
図１９及び従来の３軸搬送タイプの現像装置（図２０、２１）の剤の流れを模式化したものが図２２である。白矢印が剤の流れの方向を、黒点の塗りつぶしが剤バランスを表している。なお、図において、説明を簡単にするため、各スクリュとスリーブの画像領域の長さを同じと近似している。
回収スクリュ下流部での単位長さ当たりの現像剤重量Ｍ回、供給部下流部での単位長さあたりの現像剤重量ｍ供は、スリーブ画像領域の長さをＬ［ｍ］、スリーブ上の現像剤汲み上げ量をρ［ｋｇ／ｍ２］、スリーブ線速をｖ［ｍ／ｓ］、供給スクリュ上流部での単位長さ当たりの現像剤重量Ｍ供［ｋｇ／ｍ］、回収部での剤速度をｕ３［ｍ／ｓ］、供給部での剤速度をｕ１［ｍ／ｓ］とすると、それぞれ
Ｍ回＝ρｖＬ／ｕ３            
ｍ供＝Ｍ供−ρｖＬ／ｕ１    
と計算できる。
ここで、スリーブ画像領域の長さＬとは、スリーブ上に現像剤が担持されている領域の長手方向長さであり、現像が行なわれる現像領域よりも長いことが多いが、現像領域の長さと等しくても良い。
また、汲み上げ量、スリーブ線速、スリーブ画像領域の長さが決まっている場合、回収スクリュ下流部での剤重量Ｍ回を少なく、また供給スクリュ下流部での剤重量ｍ供を多くしようとしたら回収部での剤速度ｕ３、供給部での剤速度ｕ１を大きくしなければいけないことになる。
【００２９】
一方、図１は、スリーブを（１−α）とαに内分する位置１箇所で反転させた場合（０＜α＜１）の現像剤の搬送方向の剤バランスを図示したものである。回収スクリュ２０６・供給スクリュ２０８下流部の単位長さ当たりの剤重量は、
Ｍ回＝ρｖ（１−α）Ｌ／ｕ３        
ｍ供＝Ｍ供−ρｖ（１−α）Ｌ／ｕ１      
Ｍ回’＝ρｖαＬ／ｕ３’            
ｍ供’＝Ｍ供−ρｖαＬ／ｕ１’      
と計算できる。スクリュの現像剤の搬送方向を反転させることは、スリーブ２０５の長さを短くするのに相当する効果があり、剤速度ｕ１、ｕ１’、ｕ３、ｕ３’を大きくしなくてもｍ供、ｍ供’、Ｍ回、Ｍ回’を小さくすることができる。
【００３０】
次に、考えられる構成について、図示する。
（１）図２は、供給スクリュのみ現像剤の搬送方向が反転する箇所がある場合を示した図である。
（２）図３は、回収スクリュのみ現像剤の搬送方向が反転する箇所がある場合を示した図である。
（３）図４は、供給・回収スクリュとも現像剤の搬送方向が反転する箇所があり、その数が供給と回収とで異なる場合を示した図である。
（１）乃至（３）（図２乃至４）のように、供給スクリュ２０８と回収スクリュ２０６とで、スクリュの現像剤の搬送方向が反転する箇所の個数が異なる場合、撹拌スクリュ２１１上の場所により搬送する剤重量が異なってしまい、ある部分では、供給スクリュ２０８からの余剰剤だけを搬送することとになり、ある部分では供給スクリュ２０８の余剰剤と回収スクリュ２０６から回収されてきた現像剤の両方を搬送することになる。その結果として、撹拌スクリュ２１１上のスペースを有効に活用できていない。
【００３１】
（４）図５は、供給・回収スクリュとも現像剤の搬送方向が反転する箇所があり、その数が供給と回収とで共通の場合を示した図である。
（１）乃至（３）と比較すると、（４）のように現像剤の搬送方向が反転する箇所の数が、供給と回収とで共通の場合は、撹拌スクリュ２１１上の全範囲で供給スクリュ２０８からの余剰剤と回収スクリュ２０６から運ばれてきた剤の両方を搬送することになり、スペースを有効に使えている。
図６は、仮想平面を２箇所設けた場合の図である。ｎ＝２の場合であり、仮想平面Ｓ１、Ｓ２として区切っている。そのため図６のように、現像剤の搬送方向が反転する箇所がスリーブ２０５を等分し、かつ現像剤速度がｕ１＝ｕ１’＝ｕ１’’、ｕ２＝ｕ２’＝ｕ２’’、ｕ３＝ｕ３’＝ｕ３’’の関係にあり、撹拌スクリュ２１１上の単位長さ当たりの剤重量がすべての範囲で一定になり、供給スクリュ２０８の剤重量の上限と下限が各場所で一定になり、回収スクリュ２０６の上限が各場所で一定となるため、もっとも各スクリュのスペースを有効活用することができる。
（５）図７、８は、（４）で現像剤の搬送方向が反転する箇所が１箇所である場合を示した図である。（４）の構成の中でも、最も単純であり、また回収スクリュ２０６で回収されたトナーがスリーブ２０５へ到達するまでの経路が最も長いため、スクリュ上でのトナーの拡散も十分に行なうことができる。
上記構成でのスクリュ間の剤の受け渡し部分は、既存の方式（パドルをとりつける等）を用いる。
【００３２】
次に、トナー補給について説明する。通常、現像装置におけるトナー補給場所は、回収スクリュ２０６上、もしくは撹拌スクリュ２１１上流に１箇所設けられている。しかし、今回の発明のように、回収スクリュ２０６、供給スクリュ２０８の巻きの方向を逆転させることによって、現像剤の循環を現像装置内で分割した場合、トナー補給が１箇所であると問題がある。トナー補給場所から遠い方の循環にトナー補給をうまく行なうことができず、スリーブ２０５左右にトナー濃度偏差を生じてしまうのである。
この現象の一例を示したのが図９である。図中、補給トナーの流れを白三角矢印で示す。図９（ａ）では、回収スクリュ２０６、供給スクリュ２０８の現像剤の搬送方向を２箇所で反転させることによって循環を３つに分割しているが、トナー補給場所が１箇所であるため、補給場所から最も遠い左側の循環では現像後のトナー濃度低下した剤（黒三角矢印）が補給トナーと混ざる前にスリーブ２０５に到達してしまっている。
補給場所を分割された各々の循環に対し設けることにより、図９（ｂ）のように全領域で補給トナーとまざることが可能になる。補給場所を分割された各々の循環に対し設ける場合、回収スクリュ２０６下流部もしくは撹拌スクリュ２１１上流部など、各循環に対して同等の位置におくべきである。同等の位置に置くことにより、制御、設計が容易になる。
【００３３】
図１０は、各々の循環に対しトナー補給場所を回収スクリュ２０６下流部に設けた場合のトナー補給の様子を示した図である。２箇所のトナー補給場所で補給のタイミングを半周期ずらし、間欠的な補給を行なっている。これにより、図１０（ｄ）の点線で囲んだ供給スクリュ２０８上の範囲では、連続的にトナー補給されているのと同じ状況がつくられている。従って、スリーブ２０５上のトナー濃度変動はかなり小さくなる。
【００３４】
次に、スクリュ形状について説明する。供給スクリュ２０８の現像剤の搬送方向をスクリュの途中で反転させることにより、スクリュ上で反対の速度をもった剤同士が衝突するような状況が生じる。例えば、図７の撹拌スクリュ２１１や図８の供給スクリュ２０８、回収スクリュ２０６などがそうである。このことは、現像剤にストレスを増加させる恐れがある。衝突によるストレスを抑えるためには、図１１のようにスクリュの現像剤の搬送方向反転部の前後で、スクリュピッチを連続可変にするとよい。特に、供給スクリュ２０８を連続可変ピッチにすることは、供給スクリュ２０８下流部での剤面をあげることにつながるため非常に効果が高い。
次に、仕切りについて説明する。仕切り板は、本発明の仮想平面Ｓｎの役目を担っている。仕切り板は、組み立てが容易なように、スクリュを挟んで上側と下側（図１２中１１、１２）とで分割できるようにする。また仕切り板とスクリュ軸を接触させてしまっては摩擦が大きくなってしまうので、スクリュ軸径より少し大きめに仕切り板に穴をあけ、軸径と仕切り板との隙間にスポンジをいれる。
【００３５】
本発明を適応できる現像装置の構成について説明する。本発明は、従来技術に記載したすべての３軸搬送タイプの現像装置（図２０、２１）及び前記実施形態の現像装置（図１９参照）に対し適応できる。
以下、本発明に係る実施の形態をまず構成、あとで作動を図により詳細に説明する。
図１３は、本発明が適用される画像形成装置の内部の構成を示した略中央断面図である。図１３に示す画像形成装置本体１００の内部において、記録体搬送路４３Ａを境にして、上部には矢印方向に無端移動する第１像担持ベルト２１を備えた第１像担持体ユニット２０を、下部には矢印方向に無端移動する第２像担持ベルト３１を備えた第２像担持体ユニット３０が配備されている。第１像担持ベルト２１の上部張架面には、４個の第１画像形成ユニット８０Ｙ、８０Ｃ、８０Ｍ、８０Ｋが、第２像担持ベルト３１の傾斜した張架面には、４個の第２画像形成ユニット８１Ｙ、８１Ｃ、８１Ｍ、８１Ｋが配備されている。これら第１、第２画像形成ユニットの番号に沿えたＹ、Ｃ、Ｍ、Ｋは、扱うトナーの色と対応させているもので、Ｙはイエロー、Ｃはシアン、Ｍはマゼンタ、Ｋはブラックを意味している。第１、第２画像形成ユニットに備えられ、第１像担持ベルト２１と第２像担持ベルト３１とともに回転する感光体１に対しても同じ意味あいでＹ、Ｃ、Ｍ、Ｋを沿えている。なお感光体１Ｙから１Ｋは同間隔で配置され、少なくとも画像形成時にはそれぞれ像担持ベルト２１、３１との張架部の一部と接触する。
【００３６】
図１４は、本発明の画像形成装置の要部を示した図である。図１４において、画像形成装置１００の動作時に、不図示の駆動源により、矢印方向に回転するよう回転可能に支持された円筒状の感光体１の周囲に、静電写真プロセスに従い帯電手段であるスコロトロンチャージャ３、露光装置４、現像装置５、クリーニング装置２、光除電装置Ｑ等の作像部材や電位センサＳＥ１、画像センサＳＥ２が配設されている。
感光体１は、例えば直径３０乃至１２０ｍｍ程度のアルミニウム円筒表面に光導電性物質である有機感光層（ＯＰＣ）を形成したものである。アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）層を形成した感光体も採用可能である。またベルト状の感光体も採用できる。クリーニング装置２は、クリーニングブラシ２ａ、クリーニングブレード２ｂ、回収部材２ｃを備え、感光体表面に残留するトナー等の異物を除去、回収する。
露光装置４は、各色毎の画像データ対応の光を、帯電手段で一様に帯電済みの各感光体１の表面に走査し、静電潜像を形成する。図示例の露光装置４は、発光素子としてＬＥＤ（発光ダイオード）アレイと結像素子からなる露光装置であるが、レーザ光源、ポリゴンミラー等を用い、形成すべき画像データに応じて変調したビーム光によるレーザスキャン方式の露光装置も採用できる。
帯電手段として、チャージャ３のほかに、感光体１の表面に接触させるタイプ、たとえば帯電ローラも採用できる。
本実施例の現像は、トナーとキャリアからなる２成分現像剤を採用している現像方式である。負荷電の感光体１に対しレーザビームにより各感光体１の表面に形成された色毎の静電潜像は、感光体の帯電極性と同極性（マイナス極性）の所定の色のトナーで現像され、顕像となる。いわゆる反転現像がおこなわれる。現像装置の構成の詳細説明については前述したとおりである。
【００３７】
複数のローラ２３、２４、２５、２６（２個）、２７、２８、２９により支持されて矢印方向に走行する、像担持体としての第１像担持ベルト２１が、第１の画像形成ユニット８０Ｙ乃至８０Ｋにおける感光体１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋの下部に設けられている。この像担持ベルト２１は無端状で、各感光体１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋの現像工程後の一部が接触するように張架、配置されている。また第１像担持ベルト２１の内周部には各感光体１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋに対向させて１次転写ローラ２２が設けられている。
第１像担持ベルト２１の外周部には、ローラ２３に対向する位置にクリーニング装置２０Ａが設けられている。このクリーニング装置２０Ａは、像担持ベルト２１の表面に残留する不要なトナーや、紙粉などの異物を拭い去る。
上記の像担持ベルト２１に関連する部材は、第１像担持体ユニット２０として一体的に構成してあり、画像形成装置１００に対し着脱が可能となっている。
【００３８】
複数のローラ３３、３４、３５、３６（２個）、３７、３８により支持されて矢印方向に走行する、像担持体としての第２像担持ベルト３１が、第２の画像形成ユニット８１Ｙ乃至８１Ｋにおける感光体１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋに接触して、設けられている。この像担持ベルト３１は無端状で、各感光体の現像工程後の一部が接触するように張架、配置されている。像担持ベルト３１の内周部には各感光体１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋに対向させて１次転写ローラ３２が設けられている。
第２像担持ベルト３１の外周部には、ローラ３３に対向する位置にクリーニング装置３０Ａが設けられている。このクリーニング装置３０Ａは、像担持ベルト３１の表面に残留する不要なトナーや、紙粉などの異物を拭い去る。
上記の像担持ベルト３１に関連する部材は、第２像担持体ユニット３０として一体的に構成してあり、画像形成装置１００に対し着脱が可能となっている。
【００３９】
さらに上記第１像担持ベルト２１の外周で、支持ローラ２８の近傍には、第１の２次転写ローラ４６が設けてある。第１像担持ベルト２１と２次転写ローラ４６の間に記録媒体（以下用紙Ｐ）を通過させながら、第１の２次転写ローラ４６にバイアスを印加することで第１像担持ベルト２１が担持するトナーによる画像が用紙Ｐに転写される。
上記第２像担持ベルト３１の外周で、支持ローラ３４の近傍には、第２の２次転写手段である転写チャージャ４７が設けてある。転写チャージャ４７は公知のタイプで、タングステンや金の細い線を放電電極とし、ケーシングで保持し、放電電極に不図示の電源から転写電流が印加される。像担持ベルト３１と転写チャージャ４７の間に用紙Ｐを通過させながら、転写電流を印加することで第２像担持ベルト３１が担持するトナーによる画像が用紙Ｐに転写される。上記転写ローラ４６と転写チャージャ４７に印加される転写電流の極性は、ともにトナーの極性と逆のプラス極性である。
【００４０】
画像形成装置１００の右側には用紙を供給可能に収納した給紙装置４０が配備されており、確実に一枚だけが複数の搬送ローラ対４２Ｂにより記録体搬送経路４３Ｂや４３Ａに送られる。
記録体搬送路４３Ａの延長上に、前記第２の転写ステーションを通過した用紙を、記録体の搬送方向下流に備えた定着装置６０における定着ニップまで、平面状態を保って搬送させるための、記録体移送手段５０を備えている。記録体移送手段５０は、矢印方向に無端移動する搬送ベルト５１を支持するローラ５２、５３、５４、５５、５６を有し、搬送ベルト５１の外側には、ローラ５５に対向させてクリーニング装置５０Ａ、ローラ５６に対向させて記録体Ｐを吸着させるための吸着用チャージャ５７、ローラ５４に対向させて除電・分離チャージャ５８を備えている。
未定着のトナー画像と接触しながら記録体Ｐとともに移動する搬送ベルト５１は、前記吸着用チャージャ５７により、トナーの極性と同極性のマイナス帯電が施される。搬送ベルト５１として、金属ベルト、ポリイミドベルト、ポリアミドベルトなどが採用できる。表面にトナーとの離型性を与えるとともに、帯電可能の抵抗値を備える。このベルト５１の走行速度は、定着装置における記録体の走行速度と合わせてある。
【００４１】
記録体搬送手段５０の用紙搬送方向下流側には、加熱手段を有する定着装置６０が設けられている。ローラ内部にヒータを備えるタイプ、加熱されるベルトを走行させるベルト定着装置、また加熱の方式に誘導加熱を採用した定着装置などが採用できる。用紙両面の画像の色合い、光沢度を同じにするため、定着ローラ、定着ベルトの材質、硬度、表面性などを上下同等にしてある。また、フルカラーとモノクロ画像、あるいは片面か両面かにより定着条件を制御したり、用紙の種類に応じて最適な定着条件となるよう、不図示の制御手段により制御される。定着の終了した用紙を冷却し、不安定なトナーの状態を早期に安定させるため、冷却機能を有した冷却ローラ対７０を定着後の搬送路に備えている。放熱部を有するヒートパイプ構造のローラが採用できる。冷却された用紙は、排紙ローラ対７１により、画像形成装置１００の左側に設けた排紙スタック部７５に排紙、スタックさせる。この排紙スタック部は、大量の用紙をスタック可能にするため、不図示のエレベータ機構により、スタックレベルに応じて、受け部材が上下する機構を採用している。なお排紙スタック部７５を通過させ、別の後処理装置に向けて用紙を搬送させることもできる。別の後処理装置としては、穴あけ、断裁、折、綴じなど製本のための装置である。
【００４２】
未使用のキャリアを含む現像剤が収納された各色のカートリッジ８６Ｙ，８６Ｃ，８６Ｍ、８６Ｋが、着脱可能に空間８５に収納される。不図示の現像剤搬送手段により、各現像装置に必要に応じ現像剤を供給するようになっている。本実施例の構成は、上下に配された画像形成ユニット８０、８１に対し、カートリッジは共通にしているが、別々にすることもできる。消耗の多いブラックトナー用のカートリッジ８６Ｋを、特に大容量としておくことも可能である。この収納空間８５は、画像形成装置上面で操作方向から見て奥側にあって、画像形成装置上面の手前側は平面部分が確保されているため、作業台として利用できる。
【００４３】
上記の構成において、用紙Ｐの片面にフルカラー画像を形成する片面記録時の動作について説明する。
片面記録の方法は基本的に２種類あって、選択が可能となっている。２種類のうちの一つは、第１の像担持ベルト２１に担持させた画像を用紙の片面に直接転写する方法であり、他の方法は、第２の像担持ベルト３１に担持させた画像を用紙の片面に直接転写する方法である。本実施の形態では画像形成装置１００の構成から、第１の像担持ベルト２１に担持させた画像を用紙の片面に直接転写する場合には、画像が用紙の上面に、第２の像担持ベルト３１に担持させた画像を用紙の片面に直接転写する場合には、画像が用紙の下面に形成される。記録するべきデータが複数の頁になるケースでは、排紙スタック部７５上で頁が揃うように作像順序を制御するのが好都合である。
【００４４】
最後の頁の画像データから順に記録して頁順を揃わせるよう、第１の像担持ベルト２１に画像を担持させた後、用紙に転写させる方法について説明する。
画像形成装置１００を稼動させると、第１の像担持ベルト２１と第１の画像形成ユニット８０Ｙ乃至８０Ｋにおける感光体１Ｙ，１Ｃ、１Ｍ，１Ｋが回動する。同時に第２の像担持ベルト３１が回動するが、第２の画像形成ユニット８１Ｙ乃至８１Ｋにおける感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋは第２の像担持ベルト３１と離間されるとともに不回転状態にされる。まず、画像形成ユニット８０Ｙによる画像形成から開始される。ＬＥＤ（発光ダイオード）アレイと結像素子からなる露光装置４の作動により、ＬＥＤから出射されたイエロー用の画像データ対応の光が、帯電装置３により一様帯電された感光体１Ｙの表面に照射されて静電潜像が形成される。
静電潜像は現像ローラ５ａによりイエロートナーで現像され、可視像となり、１次転写ローラ２２の転写作用により感光体１Ｙと同期して移動する第１像担持ベルト２１上に静電的に１次転写される。このような潜像形成、現像、１次転写動作が感光体１Ｃ、１Ｍ、１Ｋ側でもタイミングをとって順次同様に行われる。
この結果、第１像担持ベルト２１上には、イエロー、シアン、マゼンタ及びブラックの各色トナー画像が、順次重なり合ったフルカラートナー画像として担持され、第１像担持ベルト２１とともに矢印の方向に移動される。
【００４５】
同時に給紙装置４０のなかの給紙トレイ４０ａあるいは給紙カセット４０ｂ乃至４０ｄから、記録に使われる用紙Ｐがその供給のための給紙・分離手段４１Ａから４１Ｄの一つにより繰り出され、搬送ローラ対４２Ｂ，４２Ｃにより記録体搬送路４３Ｃに搬送される。用紙の先端がレジストローラ対４５に咥えられない前に、ジョガー４４は、用紙の搬送方向に対し両方の横方向から、用紙の両辺を押すように作動し、用紙横方向の位置整合がはかられる。レジストローラ対４５は静止しており、用紙の先端はレジストローラ対４５のニップに入り込んだ状態で静止するが、第１像担持ベルト２１上の画像との位置が正規なものとなるよう、タイミングをとってレジストローラ対４５が回転し、用紙を転写領域に搬送する。
【００４６】
第１像担持ベルト２１上のこのフルカラートナー画像は、第１像担持ベルト２１と同期して搬送される用紙Ｐの上面に、２次転写ローラ４６による転写作用を受けて転写される。２次転写ローラ４６に与えられるバイアスは、トナーの帯電極性と逆のプラス極性である。
その後、第１像担持ベルト２１の表面が、ベルトクリーニング装置２０Ａによりクリーニングされる。また１次転写を終了した第１の画像形成ユニット８０Ｙ乃至８０Ｋにおける感光体１Ｙ，１Ｃ、１Ｍ，１Ｋの表面に残留するトナー等の異物はクリーニング装置２のクリーニングブラシ２ａ、クリーニングブレード２ｂにより、各感光体の表面から除去される。各感光体の表面は除電装置Ｑによる残留電位の除電作用がおこなわれて次の作像・転写工程に備える。除去されたトナー等の異物は、回収手段２ｃにより、回収部８７に送られる。なおセンサＳＥ１、ＳＥ２は、感光体表面の露光後の表面電位と、現像工程後の感光体表面に付着しているトナーの濃度が適切なものであるかを検知し、適宜作像条件の設定、制御のために不図示の制御手段に情報を出す。
【００４７】
像担持ベルト２１に重ねられて担持されていたトナー画像が転写された用紙Ｐは、記録体搬送手段５０の搬送ベルト５１により定着装置６０に向け移送される。用紙Ｐを確実に搬送ベルト５１とともに移送できるよう、あらかじめ搬送ベルト５１の表面を、用紙の吸着用チャージャ５７により帯電する。用紙Ｐが搬送ベルト５１から分離され、確実に定着装置６０に送られるよう、除電・分離チャージャ５８が作動する。
用紙Ｐ上に重ねられていた各色のトナーが定着装置６０の熱による定着作用を受け、溶融、混色されて完全にカラー画像となる。用紙の片面（上面）だけにトナーを有しているので、両面にトナーを有している両面記録時に比べ、定着に要する熱エネルギーは少なくて済む。不図示の制御手段が画像に応じて定着装置の使用する電力を最適に制御する。定着されたトナーも用紙上で完全に固着するまでは、搬送路のガイド部材等にこすられ、画像が欠落したり、乱れたりする。この不具合を防止するため、冷却手段である冷却ローラ対７０が作動し、トナーと用紙を冷却する。その後、排紙ローラ７１により排紙スタック部７５に、画像面が上向きとなって排紙される。排紙スタック部７５では若い頁の記録物が順次上に重ねられるようにスタックされるよう、作像順序がプログラムされているので、頁順が揃う。排紙スタック部７５は、排紙される用紙の増加に従って、下降するので、用紙は整然と確実にスタックでき、頁順が乱れることがない。記録済みの用紙を排紙スタック部７５に直接スタックする代わりに、穴あけ加工処理を実施するとか、ソータ、コレータや綴じ装置や折り装置など後処理装置に搬送することもできる。
用紙Ｐの片面に画像を形成させる他の方法では、第１の画像形成ユニット８０Ｙ乃至８０Ｋにおける画像の形成をおこなわないようにするのと、頁揃えのために若い頁の画像データから順に像形成をさせる点が異なるが、基本的には上記の片面記録の工程と同じである。
【００４８】
つぎに用紙Ｐの両面に画像を形成する両面記録時の動作について説明する。画像形成装置に開始信号が入力されると、上記、片面記録の動作で説明した第１の画像形成ユニット８０Ｙ、８０Ｃ、８０Ｍ、８０Ｋで順次形成する各色ごとの画像を、第１像担持ベルト２１に順次１次転写させ、第１の画像として担持させる工程とほぼ平行して、第２の画像形成ユニット８１Ｙ、８１Ｃ、８１Ｍ、８１Ｋで順次形成する各色ごとの画像を第２像担持ベルト３１に順次１次転写させ、第２の画像として担持させる工程がおこなわれる。図１３に示す構成なので、上記第１の画像と第２の画像が、用紙の搬送方向先端で位置的に合致するためには、第１の画像の形成開始より遅れて第２の画像の形成が開始される。また用紙はレジストローラ対４５で静止と再送がおこなわれるので、その時間も見込んで給紙され、ジョガー４４で整合される。レジストローラ対４５は、タイミングをとって用紙を第１の２次転写手段である転写ローラ４６と第１像担持ベルト２１で構成された第１転写ステーションに搬送する。転写ローラ４６にプラス極性の転写電流が印加され、第１像担持ベルトから用紙Ｐの片面（図では上面）に画像が転写される。
このようにして片面に画像を有した用紙Ｐは、転写ローラ４６の搬送作用により、引き続き第２の２次転写手段たる転写チャージャ４７のある第２転写ステーションに送られる。そしてチャージャにプラス極性の転写電流が印加されることにより、第２像担持ベルト３１にあらかじめ担持されているフルカラーの第２の画像が、一括して用紙Ｐの下面に転写される。
【００４９】
このようにして両面にフルカラートナー像が転写された用紙Ｐは、搬送ベルト５１により定着装置６０へと移送される。吸着用チャージャにより、搬送ベルト５１の表面はトナーの極性と同じマイナス極性で帯電される。用紙下面の未定着のトナーがベルトに移らないようにしている。除電・分離チャージャ５８には、交流が印加され、用紙はベルト５１から分離され、定着装置６０へと移送される。定着装置６０の熱による定着処理を受け、用紙の両面のトナー画像が溶融、混合される。用紙は引き続いて冷却ローラ対を通過し、排紙ローラ７１により排紙スタック部７５上に排紙される。
複数の頁の用紙に両面記録する場合、若い頁の画像が下面となって排紙スタック部７５にスタックされるように作像順序を制御すると、そこから取り出し、上下面を逆にしたとき記録物は上から順に１頁、その裏に２頁、２枚目が３頁、その裏が４頁となり頁順が揃う。このような作像順序の制御や、定着装置に入力する電力を片面記録時より増やすなどの制御は、制御手段（不図示）により実行される。
片面記録、両面記録動作に関して、フルカラー記録を実行させる例で説明したが、ブラックトナーだけによるモノクロ記録も可能である。
【００５０】
次に実施の他の形態について図１５に示す。図１５は、本発明のタンデム型の画像形成装置を示した図である。これは前述の図１３に対して通常の片面のみを一度に作像するカラー方式である、いわゆるタンデム構成である。概略構成を以下に示す。
図１５のカラー画像形成装置は、いわゆるタンデム方式といわれ、各色毎のプロセスカートリッジ１０が直列に配置された構成になっている。各色毎のプロセスカートリッジは、感光体１を中心に帯電装置３、現像装置５、クリーニング装置２等から構成される。また各プロセスカートリッジの感光体１に対し、露光装置４、中間転写装置６が配置されており、その他に、用紙搬送部、紙転写装置８、定着装置９などを備えている。本発明においては、上述の感光体１、帯電装置３、現像装置５及びクリ−ニング装置２等の構成要素のうち、複数のものをプロセスカ−トリッジとして一体に結合して構成し、このプロセスカ−トリッジを複写機やプリンタ−等の画像形成装置本体に対して着脱可能に構成する。
これらの作像動作は前述の図１３において裏面（第二面）の作像がないだけである。
【００５１】
キャリアについては、体積平均粒径が２０乃至６０μｍが好ましい。平均粒径が６０μｍ以下の小粒径のキャリアを用いることで、現像能力を低下させることなく、くみあげ量を低減することができ、現像装置内で循環する現像剤量を低減することができる。特にストレスのかかる現像剤規制部材を通過する現像剤量が少なくなることから、長寿命化に寄与する。またキャリアの低容量化がなされるため、キャリア貯蔵部等の装置の小型化が図れる。さらには現像領域における磁気ブラシがより緻密になるために高画質化や画質の安定性が達成される。なおキャリアの平均粒径が６０μｍより大きいと現像剤循環部でオーバーフローがおきやすくなり、安定な剤循環が行えない。また２０μｍより小さいと感光体１にキャリアが付着したり、現像装置からキャリアが飛散しやすくなるという不具合が発生する。
キャリアの平均粒径測定については、マイクロトラック粒度分析計（日機装株式会社）のＳＲＡタイプを使用し、０．７［μｍ］以上、１２５［μｍ］以下のレンジ設定で行うことができる。
【００５２】
粒径について、トナーの体積平均粒径は３乃至８μｍが好ましい。粒径が小さくかつ粒径分布のシャープなトナーを用いることで、トナー粒子間の間隙が小さくなるため、色再現性を損なうことなくトナーの必要付着量を低減することができる。よって現像における濃度変動を小さくすることができる。また６００ｄｐｉ以上の微小なドット画像の安定再現性が向上し、長期間安定した高画質を得ることができる。一方、体積平均粒径（Ｄ４）が３μｍ未満では、転写効率の低下、ブレードクリーニング性の低下といった現象が発生しやすい。体積平均粒径（Ｄ４）が８μｍを超えると、画像のパイルハイトが大きくなり、文字やラインの飛び散りを抑えることが難しい。また、同時に重量平均粒径（Ｄ４）と個数平均粒径（Ｄ１）との比（Ｄ４／Ｄ１）は１．００乃至１．３０の範囲にあることが好ましい。
（Ｄ４／Ｄ１）が１．００に近いほど粒径分布がシャープであることを示す。このような小粒径で粒径分布の狭いトナーでは、トナーの帯電量分布が均一になり、地肌かぶりの少ない高品位な画像を得ることができ、また、静電転写方式では転写率を高くすることができる。
【００５３】
次に、トナー粒子の粒度分布の測定方法について説明する。
コールターカウンター法によるトナー粒子の粒度分布の測定装置としては、コールターカウンターＴＡ−ＩＩやコールターマルチサイザーＩＩ（いずれもコールター社製）があげられる。以下に測定方法について述べる。
まず、電解水溶液１００乃至１５０ｍＬ中に分散剤として界面活性剤（好ましくはアルキルベンゼンスルフォン酸塩）を０．１乃至５ｍＬ加える。ここで、電解液とは１級塩化ナトリウムを用いて約１％ＮａＣｌ水溶液を調製したもので、例えばＩＳＯＴＯＮ−ＩＩ（コールター社製）が使用できる。ここで、更に測定試料を２乃至２０ｍｇ加える。試料を懸濁した電解液は、超音波分散器で約１〜３分間分散処理を行ない、前記測定装置により、アパーチャーとして１００μｍアパーチャーを用いて、トナー粒子又はトナーの体積、個数を測定して、体積分布と個数分布を算出する。得られた分布から、トナーの重量平均粒径（Ｄ４）、個数平均粒径（Ｄ１）を求めることができる。
チャンネルとしては、２．００〜２．５２μｍ未満；２．５２〜３．１７μｍ未満；３．１７〜４．００μｍ未満；４．００〜５．０４μｍ未満；５．０４〜６．３５μｍ未満；６．３５〜８．００μｍ未満；８．００〜１０．０８μｍ未満；１０．０８〜１２．７０μｍ未満；１２．７０〜１６．００μｍ未満；１６．００〜２０．２０μｍ未満；２０．２０〜２５．４０μｍ未満；２５．４０〜３２．００μｍ未満；３２．００〜４０．３０μｍ未満の１３チャンネルを使用し、粒径２．００μｍ以上乃至４０．３０μｍ未満の粒子を対象とする。
【００５４】
トナーの形状係数ＳＦ−１は１００乃至１８０、形状係数ＳＦ−２は１００乃至１８０の範囲にあることが好ましい。図１６、図１７は、形状係数ＳＦ−１、形状係数ＳＦ−２を説明するためにトナーの形状を模式的に表した図である。形状係数ＳＦ−１は、トナー形状の丸さの割合を示すものであり、下記式（１）で表される。トナーを２次元平面に投影してできる形状の最大長ＭＸＬＮＧの二乗を図形面積ＡＲＥＡで除して、１００π／４を乗じた値である。
ＳＦ−１＝｛（ＭＸＬＮＧ）２／ＡＲＥＡ｝×（１００π／４）  ・・・式（１）
ＳＦ−１の値が１００の場合トナーの形状は真球となり、ＳＦ−１の値が大きくなるほど不定形になる。
また、形状係数ＳＦ−２は、トナーの形状の凹凸の割合を示すものであり、下記式（２）で表される。トナーを２次元平面に投影してできる図形の周長ＰＥＲＩの二乗を図形面積ＡＲＥＡで除して、１００／４πを乗じた値である。
ＳＦ−２＝｛（ＰＥＲＩ）２／ＡＲＥＡ｝×（１００／４π）  ・・・式（２）
ＳＦ−２の値が１００の場合トナー表面に凹凸が存在しなくなり、ＳＦ−２の値が大きくなるほどトナー表面の凹凸が顕著になる。
形状係数の測定は、具体的には、走査型電子顕微鏡（Ｓ−８００：日立製作所製）でトナーの写真を撮り、これを画像解析装置（ＬＵＳＥＸ３：ニレコ社製）に導入して解析して計算した。
トナーの形状が球形に近くなると、トナー間の接触状態が点接触となるためにトナー同士の吸着力は弱まりしたがって流動性が高くなる。ゆえに剤の循環性が向上するため、ストレスが小さくなり、長期的に安定した一方向循環を行うことが可能となる。また、トナーと感光体との接触状態が点接触になるために、トナーと感光体との吸着力も弱くなって、転写率は高くなり高画質化に寄与する。一方、形状係数ＳＦ−１、ＳＦ−２のいずれかが１８０を超えると、流動性が悪化し、剤循環性が悪いために好ましくない。また転写率が低下するため好ましくない。
【００５５】
本発明のトナーは、トナーの粒子表面に平均一次粒径が５０乃至５００ｎｍで、嵩密度が０．３ｍｇ／ｃｍ３以上の微粒子（以下、単に微粒子という）を付着させたものである。
なお、通常の流動性向上剤にシリカ等がよく用いられるが、例えば、このシリカの平均一次粒径は通常１０乃至３０ｎｍ、嵩密度が０．１乃至０．２ｍｇ／ｃｍ３である。
本発明において、トナーの表面に適切な特性の微粒子が存在することで、トナー粒子と対象体との間に適度な空隙が形成される。また、微粒子は、トナー粒子、感光体、帯電付与部材との接触面積が非常に小さく、均等に接触するので付着力低減効果が大きく、現像・転写効率の向上に有効である。また現像剤の流動性が高まるためストレスの低減効果があり、長寿命化にも寄与する。さらに、コロの役割を果たすため、感光体を摩耗または損傷させることなく、クリーニングブレードと感光体との高ストレス（高荷重、高速度等）下でのクリーニングの際も、トナー粒子に埋没し難く、あるいは少々埋没しても離脱、復帰が可能であるので、長期間にわたって安定した特性を得ることができる。さらに、トナーの表面から適度に脱離し、クリーニングブレードの先端部に蓄積し、いわゆるダム効果によって、ブレードからトナーが通過する現象を防止する効果がある。これらの特性は、トナー粒子の受けるシェアを低減させる作用を示すので、高速定着（低エネルギー定着）のためトナーに含有されている低レオロジー成分によるトナー自身のフィルミングの低減効果を発揮する。しかも、微粒子として、平均一次粒径が５０乃至５００μｍの範囲のものを用いると、十分にその優れたクリーニング性能を活かすことができる上、極めて小粒径であるため、トナーの粉体流動性を低下させることがない。さらに、詳細は明らかでないが、表面処理された微粒子はトナーに外部添加されても、仮にキャリアを汚染した場合においても現像剤劣化の度合が少ない。よって経時的にトナーの流動性および帯電性の変化が少ないため、長期的に現像剤の循環を安定に行うことができる。また画質の安定性も高くなる。
【００５６】
微粒子の平均一次粒径（以下、平均粒径という）は、５０乃至５００ｎｍのものが用いられ、特に１００乃至４００ｎｍのものが好ましい。５０ｎｍ未満であると、微粒子がトナー表面の凹凸の凹部分に埋没してコロの役割を低下する場合が生じる。一方、５００μｍよりも大きいと、微粒子がブレードと感光体表面の間に位置した場合、トナー自身の接触面積と同レベルのオーダーとなり、クリーニングされるべきトナー粒子を通過させる、即ちクリーニング不良を発生させやすくなる。
嵩密度が０．３ｍｇ／ｃｍ３未満では、流動性向上への寄与はあるものの、トナー及び微粒子の飛散性および付着性が高くなるために、トナーとコロとしての効果や、クリーニング部で蓄積して、トナーのクリーニング不良を防止するいわゆるダム効果といった働きが低下してしまう。
【００５７】
本発明の微粒子において、無機化合物としては、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＭｇＯ、ＣｕＯ、ＺｎＯ、ＳｎＯ２、ＣｅＯ２、Ｆｅ２Ｏ３、ＢａＯ、ＣａＯ、Ｋ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、ＺｒＯ２、ＣａＯ・ＳｉＯ２、Ｋ２Ｏ（ＴｉＯ２）ｎ、Ａｌ２Ｏ３・２ＳｉＯ２、ＣａＣＯ３、ＭｇＣＯ３、ＢａＳＯ4、ＭｇＳＯ４、ＳｒＴｉＯ３等を例示することができ、好ましくは、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３があげられる。特にこれら無機化合物は各種のカップリング剤、ヘキサメチルジシラザン、ジメチルジクロロシラン、オクチルトリメトキシシラン等で疎水化処理が施されていてもよい。
また，有機化合物の微粒子としては、熱可塑性樹脂でも熱硬化性樹脂でもよく、例えばビニル系樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ケイ素系樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、アニリン樹脂、アイオノマー樹脂、ポリカーボネート樹脂等が挙げられる。樹脂微粒子としては、上記の樹脂を２種以上併用しても差し支えない。このうち好ましいのは、微細球状樹脂粒子の水性分散体が得られやすい点から、ビニル系樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂及びそれらの併用が好ましい。
ビニル系樹脂の具体的な例としては、ビニル系モノマーを単独重合また共重合したポリマーで、例えば、スチレン−（メタ）アクリル酸エステル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、（メタ）アクリル酸−アクリル酸エステル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、スチレン−（メタ）アクリル酸共重合体等が挙げられる。
【００５８】
なお、微粒子の嵩密度は下記の方法により測定した。１００ｍＬのメスシリンダーを用いて、微粒子を徐々に加え１００ｍＬにした。その際、振動は与えなかった。このメスシリンダーの微粒子を入れる前後の重量差により嵩密度を測定した。
嵩密度（ｇ／ｃｍ３）＝微粒子量（ｇ／１００ｍＬ）÷１００
本発明の微粒子を、トナー表面に外添加し付着させる方法としては、トナー母体粒子と微粒子を各種の公知の混合装置を用いて、機械的に混合して付着させる方法や、液相中でトナー母体粒子と微粒子を界面活性剤などで均一に分散させ、付着処理後、乾燥させる方法などがある。
【００５９】
現像剤補給手段について図１８（ａ）を用いて説明する。
現像剤補給手段は、内部に未使用のトナーが収納されているトナー収納容器を備えたトナー補給手段と、内部に未使用のキャリアが収納されているキャリア収納容器を備えたキャリア補給手段とトナー補給制御手段とキャリア補給制御手段と現像剤補給搬送路とからなる。トナー収納容器とキャリア収納容器は搬送路の途中で合流し、現像剤として搬送され現像装置の現像剤補給口につながっている。トナーの補給量はトナー補給手段で、キャリア補給量はキャリア補給手段でそれぞれ制御される。
トナー補給手段とキャリア補給手段は、例えば回転体に穴が取り付けられており、回転体の回転によりシャッターが開閉されて、その回転数によりトナーもしくはキャリア補給量が制御されるようにすればよい。
攪拌搬送路の下方には、トナー濃度センサが設けられており、このセンサ出力により現像剤の補給制御が行われる。補給量の制御は、トナーは画像によるトナー消費量に応じて行い、キャリアはキャリアの劣化度に応じてキャリアを補給する。
この方式によればトナーカートリッジの設置場所の制約が少ないため、画像形成装置内部のスペース配分に対し有利である。またトナーが適時補給できるため、現像装置に大きなトナー貯留スペースを設けなくてすみ、現像装置の小型化がはかれる。
【００６０】
現像剤補給手段を図１８（ｂ）の補給手段とする場合について説明する。
現像剤補給手段は、内部に未使用の現像剤（トナーとキャリアが予め混合されている状態の）が収容されている現像剤収容容器と、現像剤補給手段、および現像剤補給搬送路からなり、現像装置の現像剤補給口につながっている。ここで未使用の現像剤は現像剤中のトナーの重量比（トナー濃度）で１５ｗｔ％前後のトナーが混合されているものである。なお、このトナー濃度の値は限定するものでなく、現像装置や収納容器の容量や設定寿命等に合わせて適宜設定されるものである。現像剤補給量は補給手段で制御される。現像剤補給手段は、例えば一軸偏心スクリューポンプ（通称：モーノポンプ）を使用することができる。攪拌搬送路の下方には、トナー濃度センサが設けられており、このセンサ出力により現像剤の補給制御が行われる。
この方式によればトナーカートリッジの設置場所の制約が少ないため、画像形成装置内部のスペース配分に対し有利である。また現像剤が適時補給できるため、現像装置に大きな現像剤貯留スペースを設けなくてすみ、現像装置の小型化がはかれる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】スリーブを（１−α）とαに内分する位置１箇所で反転させた場合（０＜α＜１）の現像剤の搬送方向の剤バランスを図示したものである。
【図２】供給スクリュのみ現像剤の搬送方向が反転する箇所がある場合を示した図である。
【図３】回収スクリュのみ現像剤の搬送方向が反転する箇所がある場合を示した図である。
【図４】供給・回収スクリュとも現像剤の搬送方向が反転する箇所があり、その数が供給と回収とで異なる場合を示した図である。
【図５】供給・回収スクリュとも現像剤の搬送方向が反転する箇所があり、その数が供給と回収とで共通の場合を示した図である。
【図６】仮想平面を２箇所（ｎ＝２）設けた場合の図である。
【図７】（４）で現像剤の搬送方向が反転する箇所が１箇所である場合を示した図である。
【図８】（４）で現像剤の搬送方向が反転する箇所が１箇所である場合を示した図である。
【図９】トナー補給が１箇所である場合の問題を示した図である。
【図１０】各々の循環に対しトナー補給場所を回収スクリュ下流部に設けた場合のトナー補給の様子を示した図である。
【図１１】スクリュの巻き方向反転部の前後で、スクリュピッチを連続可変にした図である。
【図１２】仕切り板を示した図である。
【図１３】本発明が適用される画像形成装置の内部の構成を示した略中央断面図である。
【図１４】本発明の画像形成装置の要部を示した図である。
【図１５】本発明のタンデム型の画像形成装置を示した図である。
【図１６】形状係数ＳＦ−１を説明するためにトナーの形状を模式的に表した図である。
【図１７】形状係数ＳＦ−２を説明するためにトナーの形状を模式的に表した図である。
【図１８】現像剤補給手段について説明した図である。
【図１９】実施形態に係る３軸搬送タイプの現像装置を示した図である。
【図２０】従来の３軸搬送タイプの現像装置を示した図である。
【図２１】従来の３軸搬送タイプの現像装置を示した図である。
【図２２】従来の３軸搬送タイプの現像装置の剤の流れを模式化した図である。
【図２３】従来の２軸搬送タイプの現像装置を示す図である。
【図２４】従来の現像装置を示す図である。
【図２５】従来の現像装置を示す図である。
【符号の説明】
【００６２】
１  感光体
２  クリーニング装置
２ａ  クリーニングブラシ
２ｂ  クリーニングブレード
２ｃ  回収部材
３  スコロトロンチャージャ（帯電手段）
４  露光装置
５  現像装置
５ａ  現像ローラ
６  中間転写装置
８  紙転写装置
９  定着装置
１０  プロセスカートリッジ
２０  第１像担持体ユニット
２０Ａ  クリーニング装置
２１  第１像担持ベルト
２２  １次転写ローラ
２３  ローラ
２４  ローラ
２５  ローラ
２６  ローラ
２７  ローラ
２８  ローラ
２９  ローラ
３０  第２像担持体ユニット
３０Ａ  クリーニング装置
３１  第２像担持ベルト
３２  １次転写ローラ
３３  ローラ
３４  ローラ
３５  ローラ
３６  ローラ
３７  ローラ
３８  ローラ
４０  給紙装置
４０ａ  給紙トレイ
４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ  給紙カセット
４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃ、４１Ｄ  給紙・分離手段
４２Ｂ、４２Ｃ  搬送ローラ対
４３Ａ、４３Ｂ、４３Ｃ  記録体搬送路
４４  ジョガー
４５  レジストローラ対
４６  ２次転写ローラ
４７  転写チャージャ
５０  記録体移送手段
５０Ａ  クリーニング装置
５１  搬送ベルト
５２  ローラ
５３  ローラ
５４  ローラ
５５  ローラ
５６  ローラ
５７  吸着用チャージャ
５８  除電・分離チャージャ
６０  定着装置
７０  冷却ローラ対
７１  排紙ローラ対
７５  排紙スタック部
８０Ｙ、８０Ｃ、８０Ｍ、８０Ｋ  第１画像形成ユニット
８１Ｙ、８１Ｃ、８１Ｍ、８１Ｋ  第２画像形成ユニット
８５  収納空間
８６Ｙ，８６Ｃ，８６Ｍ、８６Ｋ  カートリッジ
８７  回収部
１００  画像形成装置本体
２０５  現像剤担持体（スリーブ）
２０６  回収スクリュ
２０８  供給スクリュ
２１１  撹拌スクリュ
Ｐ  用紙
Ｑ  光除電装置
ＳＥ１  電位センサ
ＳＥ２  画像センサ
【図１】
2007183572.tif 000003
【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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