(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも無機微粒子を外添剤として含有するトナーとキャリアとからなる二成分の現像剤を表面上に担持して回転し、潜像担持体と対向する箇所で該潜像担持体の表面の潜像にトナーを供給して現像する現像剤担持体と、
該現像剤担持体の軸線方向に沿って該現像剤を搬送し、該現像剤担持体に現像剤を供給する供給搬送部材を備えた供給搬送路と、
該供給搬送路の搬送方向下流端に到達した現像剤を該供給搬送路の搬送方向上流端に搬送する循環搬送部材を備えた循環搬送路とを有し、
該供給搬送路と該循環搬送路とは仕切り部材によって仕切られ、該仕切り部材は該供給搬送路と該循環搬送路とを連通する開口部を備え、
該供給搬送路が該循環搬送路の上方に位置するように配置され、
該循環搬送部材は該現像剤担持体の軸線に平行に配置されたらせん状の羽部を供えたスクリュ形状であり、該循環搬送路の下流端に搬送された現像剤は循環搬送部材の回転で該開口部に押し込まれることにより該開口部から該供給搬送路に供給される現像装置において、
該現像剤の該トナーゆるみ見掛け密度が０．３９［ｇ／ｃｍ３］以下、
トナー母体に外添固着する外添剤の被覆率が該トナー母体の表面積の８０［％］以下、
該無機微粒子のうち平均一次粒子径が１００［ｎｍ］以上である無機微粒子の含有量が該トナー母体１００重量部に対して１．０重量部以下、
該トナーと該磁性キャリアとからなる二成分現像剤の見掛け密度が１．５５〜１．７０［ｇ／ｃｍ３］であることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
請求項１の現像装置において、
上記潜像担持体と対向する箇所を通過後の上記現像剤担持体上の現像剤を回収し、該現像剤担持体の軸線方向に沿って、且つ、上記供給搬送部材と同方向に搬送する回収搬送部材を備えた回収搬送路を有し、上記循環搬送路は、現像に用いられずに該供給搬送路の搬送方向の最下流側まで搬送された現像剤と、該回収搬送路の搬送方向の最下流側まで搬送された現像剤との供給を受け、供給された現像剤を該供給搬送路の搬送方向上流端に搬送することを特徴とする現像装置。
【請求項３】
請求項１の現像装置において、
上記潜像担持体と対向する箇所を通過後の上記現像剤担持体上の現像剤を上記循環搬送路で回収し、現像に用いられずに上記供給搬送路の搬送方向の最下流側まで搬送された現像剤とともに該供給搬送路の搬送方向上流端に搬送することを特徴とする現像装置。
【請求項４】
請求項１、２または３の現像装置において、
上記仕切り部材の上記軸方向の両端部に備える開口部のうちの少なくとも一方の開口部を、
上記現像剤担持体の該軸線方向の幅である現像剤担持体幅内に設けることを特徴とする現像装置。
【請求項５】
請求項１、２、３または４の現像装置において、
上記仕切り部材の上記軸方向の両端部に備える開口部のうちの少なくとも一方の開口部を、
上記現像剤担持体が上記潜像担持体にトナーを供給する現像領域の該軸線方向の幅である現像領域幅内に設けることを特徴とする現像装置。
【請求項６】
請求項１、２、３、４または５の現像装置において、
上記キャリアの重量平均粒径が２０〜５０［μｍ］であることを特徴とする現像装置。
【請求項７】
請求項１、２、３、４、５または６の現像装置において、
上記現像剤中のトナー濃度が５〜９［ｗｔ％］であることを特徴とする現像装置。
【請求項８】
少なくとも潜像担持体と、
該潜像担持体表面を帯電させるための帯電手段と、
該潜像担持体上に静電潜像を形成するための潜像形成手段と、
該静電潜像を現像してトナー像化するための現像手段とを有する画像形成装置において、
該現像手段として、請求項１、２、３、４、５、６または７に記載の現像装置を用いることを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
潜像を担持する潜像担持体と、該潜像担持体上の潜像を現像する現像手段とを備える画像形成装置における少なくとも該潜像担持体と該現像手段とを１つのユニットとして共通の保持体に保持させて画像形成装置本体に対して着脱可能にしたプロセスカートリッジにおいて、
上記現像手段として、請求項１、２、３、４、５、６または７に記載の現像装置を用いたことを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項１０】
少なくとも無機微粒子を外添剤として含有するトナーとキャリアとからなる二成分の現像剤を表面上に担持して回転し、潜像担持体と対向する箇所で該潜像担持体の表面の潜像にトナーを供給して現像する現像剤担持体と、
該現像剤担持体の軸線方向に沿って該現像剤を搬送し、該現像剤担持体に現像剤を供給する供給搬送部材を備えた供給搬送路と、
該供給搬送路の搬送方向下流端に到達した現像剤を該供給搬送路の搬送方向上流端に搬送する循環搬送部材を備えた循環搬送路とを有し、
該供給搬送路と該循環搬送路とは仕切り部材によって仕切られ、該仕切り部材は該供給搬送路と該循環搬送路とを連通する開口部を備え、
該供給搬送路が該循環搬送路の上方に位置するように配置され、
該循環搬送部材は該現像剤担持体の軸線に平行に配置されたらせん状の羽部を供えたスクリュ形状であり、該循環搬送路の下流端に搬送された現像剤は循環搬送部材の回転で該開口部に押し込まれることにより該開口部から該供給搬送路に供給される現像装置を用いて画像を形成する画像形成方法において、
該現像剤の該トナーのゆるみ見掛け密度が０．３９［ｇ／ｃｍ３］以下、
トナー母体に外添固着する外添剤の被覆率が該トナー母体の表面積の８０［％］以下、
該無機微粒子のうち平均一次粒子径が１００［ｎｍ］以上である無機微粒子の含有量が該トナー母体１００重量部に対して１．０重量部以下、
該トナーと該磁性キャリアとからなる二成分現像剤の見掛け密度が１．５５〜１．７０［ｇ／ｃｍ３］であることを特徴とする画像形成方法。
【請求項１１】
請求項１０の画像形成方法において、
上記キャリアの重量平均粒径が２０〜５０［μｍ］であることを特徴とする画像形成方法。
【請求項１２】
請求項１０または１２の画像形成方法において、
上記現像剤中のトナー濃度が５〜９［ｗｔ％］であることを特徴とする画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、感光体等の潜像担持体に担持された潜像を現像するためのトナーとキャリアとを含有する現像剤、並びにこれを用いて現像を行う現像装置、プロセスユニット、画像形成装置、及び画像形成方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、トナーと磁性キャリアからなる２成分現像剤を用いる現像装置として、図８に示す構造のものが知られている。この現像装置４では、供給回収スクリュ４０１を備える供給回収搬送路４０２と攪拌スクリュ１１を備える攪拌搬送路１０との２つの現像剤搬送路を備える。現像剤を現像ローラ５に供給しながら搬送する供給搬送路としての供給回収搬送路４０２と攪拌搬送路１０とは仕切り部材１３３によって仕切られている。この仕切り部材１３３は現像ローラ５の軸方向の両端部に供給回収搬送路４０２と攪拌搬送路１０とを連通する開口部を備え、供給回収搬送路４０２と攪拌搬送路１０とで現像剤を互いに逆方向に搬送することにより現像剤を循環させている。攪拌搬送路１０は供給回収搬送路４０２の搬送方向下流端に到達した現像剤を供給回収搬送路４０２の搬送方向上流端に搬送する循環搬送路としての機能を備える。
この現像装置４では供給回収搬送路４０２内の現像剤が現像ローラ５の表面に供給され、現像ローラ５と不図示の感光体との対向部である現像領域で現像に用いられる。そして、現像領域を通過した現像ローラ５上の現像剤は、供給回収搬送路４０２に回収される。すなわち、この現像装置４では、現像ローラ５に現像剤を供給する搬送路と、現像ローラ５に供給され現像領域を通過した現像剤を回収する搬送路とが共通である。よって、現像ローラに供給する搬送路の搬送方向下流側ほど現像ローラに供給する現像剤のトナー濃度が低下するという問題があった。現像ローラに供給するトナー濃度が低下すると、現像時の画像濃度も低下となる。
【０００３】
このような問題は、特許文献１及び特許文献２に記載された現像装置のように現像ローラへの現像剤の供給用の供給搬送部材と、現像領域を通過した現像剤の回収用の回収搬送部材とを異なる現像剤搬送路に設けることで解消することができる。以下、特許文献１及び特許文献２のそれぞれに記載された現像装置の構成について説明する。
【０００４】
図９は、特許文献１に記載の現像装置を示す。
この現像装置４は、現像ローラ５に現像剤を供給する供給搬送路９と現像領域を通過した現像剤を回収する回収搬送路７とを分けて設けている。図９に示すように、仕切り部材１３３を挟んで供給搬送路９と回収搬送路７とが現像ローラ５と対向し、供給搬送路９が仕切り部材１３３を挟んで回収搬送路７の上方に位置する。仕切り部材１３３は現像ローラ５の軸方向の両端部に供給搬送路９と回収搬送路７とを連通する開口部を備え、供給搬送路９と回収搬送路７とで現像剤を互いに逆方向に搬送することにより現像剤を循環させている。回収搬送路７は、現像ローラ５から回収する現像剤とともに、供給搬送路９の搬送方向下流端に到達した現像剤を供給搬送路９の搬送方向上流端に搬送する循環搬送路としての機能を備える。
このような現像装置４では、現像領域を通過した現像剤は回収搬送路７に送られるため、供給搬送路９に混入することがない。これにより、供給搬送路９内の現像剤のトナー濃度が変化することなく、現像ローラ５に供給される現像剤のトナー濃度も一定となる。
【０００５】
図１０は、特許文献２に記載の現像装置を示す。
この現像装置４も、現像ローラ５に現像剤を供給する供給搬送路９と現像領域を通過した現像剤を回収する回収搬送路７とを分けて設けている。さらに、供給搬送路９の最下流側まで搬送された現像剤と回収搬送路７の最下流側まで搬送された回収現像剤とを攪拌しながら供給搬送路９とは逆方向に現像剤を搬送する攪拌搬送路１０を備えている。図１０に示すように、供給搬送路９は仕切り部材１３３を挟んで攪拌搬送路１０の上方に位置する。仕切り部材１３３は現像ローラ５の軸方向の両端部に供給搬送路９と攪拌搬送路１０とを連通する開口部を備え、供給搬送路９と攪拌搬送路１０とで現像剤を互いに逆方向に搬送することにより現像剤を循環させている。攪拌搬送路１０は、回収搬送路７に回収されて回収搬送路７の搬送方向下流端まで到達した現像剤とともに、供給搬送路９の搬送方向下流端に到達した現像剤を供給搬送路９の搬送方向上流端に搬送する循環搬送路としての機能を備える。
このような現像装置４でも、現像領域を通過した現像剤は回収搬送路７に送られるため、供給搬送路９に混入することがない。これにより、供給搬送路９内の現像剤のトナー濃度が変化することなく、現像ローラ５に供給される現像剤のトナー濃度も一定となる。
【０００６】
【特許文献１】特許３１２７５９４号公報
【特許文献２】特開平１１−１６７２６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１及び特許文献２に記載の現像装置４では、経時でトナー飛散が発生し、飛散したトナーが感光体や記録体に付着することによる地汚れが発生する場合があった。これは以下のことが原因であると考えられる。
すなわち、特許文献１及び特許文献２に記載の現像装置４では、循環搬送路としての機能を備える現像剤搬送路から供給搬送路９に現像剤を受け渡すときに現像剤を持ち上げる必要がある。このため、循環搬送路内の現像剤に搬送力を付与する搬送スクリュによって循環搬送路の下流端部に現像剤を押し込むことにより、現像剤を盛り上らせて上方の供給搬送路９に現像剤を供給している。このように現像剤を押し込んで盛り上らせる構成の現像装置では、循環搬送路の下流端部に到達する現像剤の嵩が増加すると、潤滑搬送路の下流端から供給搬送路９へ現像剤を受け渡す仕切り部材１３３の開口部が現像剤で塞がれる場合がある。循環搬送路の下流端側の仕切り部材１３３の開口部が塞がると、現像装置内の気流を妨げるため、循環搬送路内の内圧が上昇する。
一方、現像剤は経時のストレスによって劣化し、流動性が低下することによって嵩が上昇する。そして、特許文献１及び特許文献２に記載の現像装置４で、経時で現像剤の嵩が上昇すると、循環搬送路内の内圧が上昇し、現像ローラ５との隙間やトナーの補給口などからトナーが漏れてトナー飛散となる。
また、近年の市場のニーズとして画像形成速度の更なる高速化が求められている。しかし、画像形成速度の高速化は現像装置内の現像剤中トナー濃度の低下速度を非常に早くする。そのため、トナーの分散不良による濃度ムラや十分に帯電していないトナーによる地肌かぶりなどが発生する問題がある。このため、現像装置内の現像剤容量を増加し、トナー濃度低下に対する余裕度を上げることが一般的である。しかし、現像装置内の現像剤容量を増加することは現像剤の嵩変動を大きくするため、使用時間が長期に渡ったときの現像剤の劣化が起こると現像剤の嵩が増加する割合が大きくなり、内圧上昇によるトナー飛散等の問題が発生し易くなる。
【０００８】
本発明は、以上の問題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、循環搬送路の上方に供給搬送路を備える現像装置で、経時でのトナー飛散に起因する地汚れの発生を防止することができる現像装置、この現像装置を用いる画像形成装置、プロセスカートリッジ、及び画像形成方法、ならびに、この現像装置及び画像形成方法に用いられる現像剤を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、少なくとも無機微粒子を外添剤として含有するトナーとキャリアとからなる二成分の現像剤を表面上に担持して回転し、潜像担持体と対向する箇所で該潜像担持体の表面の潜像にトナーを供給して現像する現像剤担持体と、該現像剤担持体の軸線方向に沿って該現像剤を搬送し、該現像剤担持体に現像剤を供給する供給搬送部材を備えた供給搬送路と、該供給搬送路の搬送方向下流端に到達した現像剤を該供給搬送路の搬送方向上流端に搬送する循環搬送部材を備えた循環搬送路とを有し、該供給搬送路と該循環搬送路とは仕切り部材によって仕切られ、該仕切り部材は該供給搬送路と該循環搬送路とを連通する開口部を備え、該供給搬送路が該循環搬送路の上方に位置するように配置され、該循環搬送部材は該現像剤担持体の軸線に平行に配置されたらせん状の羽部を供えたスクリュ形状であり、該循環搬送路の下流端に搬送された現像剤は循環搬送部材の回転で該開口部に押し込まれることにより該開口部から該供給搬送路に供給される現像装置において、該現像剤の該トナーのゆるみ見掛け密度が０．３９［ｇ／ｃｍ３］以下、トナー母体に外添固着する外添剤の被覆率が該トナー母体の表面積の８０［％］以下、該無機微粒子のうち平均一次粒子径が１００［ｎｍ］以上である無機微粒子の含有量が該トナー母体１００重量部に対して１．０重量部以下、該トナーと該磁性キャリアとからなる二成分現像剤の見掛け密度が１．５５〜１．７０［ｇ／ｃｍ３］であることを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の現像装置において、上記潜像担持体と対向する箇所を通過後の上記現像剤担持体上の現像剤を回収し、該現像剤担持体の軸線方向に沿って、且つ、上記供給搬送部材と同方向に搬送する回収搬送部材を備えた回収搬送路を有し、上記循環搬送路は、現像に用いられずに該供給搬送路の搬送方向の最下流側まで搬送された現像剤と、該回収搬送路の搬送方向の最下流側まで搬送された現像剤との供給を受け、供給された現像剤を該供給搬送路の搬送方向上流端に搬送することを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項１の現像装置において、上記潜像担持体と対向する箇所を通過後の上記現像剤担持体上の現像剤を上記循環搬送路で回収し、現像に用いられずに上記供給搬送路の搬送方向の最下流側まで搬送された現像剤とともに該供給搬送路の搬送方向上流端に搬送することを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項１、２または３の現像装置において、上記仕切り部材の上記軸方向の両端部に備える開口部のうちの少なくとも一方の開口部を、上記現像剤担持体の該軸線方向の幅である現像剤担持体幅内に設けることを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項１、２、３または４の現像装置において、上記仕切り部材の上記軸方向の両端部に備える開口部のうちの少なくとも一方の開口部を、上記現像剤担持体が上記潜像担持体にトナーを供給する現像領域の該軸線方向の幅である現像領域幅内に設けることを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項１、２、３、４または５の現像装置において、上記キャリアの重量平均粒径が２０〜５０［μｍ］であることを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、請求項１、２、３、４、５または６の現像装置において、上記現像剤中のトナー濃度が５〜９［ｗｔ％］であることを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、少なくとも潜像担持体と、該潜像担持体表面を帯電させるための帯電手段と、該潜像担持体上に静電潜像を形成するための潜像形成手段と、該静電潜像を現像してトナー像化するための現像手段とを有する画像形成装置において、該現像手段として、請求項１、２、３、４、５、６または７に記載の現像装置を用いることを特徴とするものである。
また、請求項９の発明は、潜像を担持する潜像担持体と、該潜像担持体上の潜像を現像する現像手段とを備える画像形成装置における少なくとも該潜像担持体と該現像手段とを１つのユニットとして共通の保持体に保持させて画像形成装置本体に対して着脱可能にしたプロセスカートリッジにおいて、上記現像手段として、請求項１、２、３、４、５、６または７に記載の現像装置を用いたことを特徴とするものである。
また、請求項１０の発明は、少なくとも無機微粒子を外添剤として含有するトナーとキャリアとからなる二成分の現像剤を表面上に担持して回転し、潜像担持体と対向する箇所で該潜像担持体の表面の潜像にトナーを供給して現像する現像剤担持体と、該現像剤担持体の軸線方向に沿って該現像剤を搬送し、該現像剤担持体に現像剤を供給する供給搬送部材を備えた供給搬送路と、該供給搬送路の搬送方向下流端に到達した現像剤を該供給搬送路の搬送方向上流端に搬送する循環搬送部材を備えた循環搬送路とを有し、該供給搬送路と該循環搬送路とは仕切り部材によって仕切られ、該仕切り部材は該供給搬送路と該循環搬送路とを連通する開口部を備え、該供給搬送路が該循環搬送路の上方に位置するように配置され、該循環搬送部材は該現像剤担持体の軸線に平行に配置されたらせん状の羽部を供えたスクリュ形状であり、該循環搬送路の下流端に搬送された現像剤は循環搬送部材の回転で該開口部に押し込まれることにより該開口部から該供給搬送路に供給される現像装置を用いて画像を形成する画像形成方法において、該現像剤の該トナーのゆるみ見掛け密度が０．３９［ｇ／ｃｍ３］以下、トナー母体に外添固着する外添剤の被覆率が該トナー母体の表面積の８０［％］以下、該無機微粒子のうち平均一次粒子径が１００［ｎｍ］以上である無機微粒子の含有量が該トナー母体１００重量部に対して１．０重量部以下、該トナーと該磁性キャリアとからなる二成分現像剤の見掛け密度が１．５５〜１．７０［ｇ／ｃｍ３］であることを特徴とするものである。
また、請求項１１の発明は、請求項１０の画像形成方法において、上記キャリアの重量平均粒径が２０〜５０［μｍ］であることを特徴とするものである。
また、請求項１２の発明は、請求項１０または１２の画像形成方法において、上記現像剤中のトナー濃度が５〜９［ｗｔ％］であることを特徴とするものである。
【００１０】
本発明者らが鋭意検討を重ねたところ、現像剤は、経時の劣化によってその嵩が増加するが、その増加は徐々に鈍り、平衡状態に達することが分かった。そのため、現像剤を初期状態からこの平衡状態に近い状態とすることにより、現像剤の経時の嵩変動を最小限に抑えることができる。
上記請求項１乃至１２の発明においては、表１及び表２を用いて後述する本発明者らの実験の結果、循環搬送路の上方に供給搬送路を備える現像装置であっても、トナーのゆるみ見掛け密度が０．３９［ｇ／ｃｍ３］以下、トナー母体に外添固着する外添剤の被覆率がトナー母体の表面積の８０［％］以下、トナーと該磁性キャリアとからなる二成分現像剤の見掛け密度が１．５５〜１．７０［ｇ／ｃｍ３］の条件を満たす現像剤を用いることにより、経時でのトナー飛散を防止することができることが分かった。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１乃至１２の発明によれば、経時でのトナー飛散に起因する地汚れの発生を防止することができるという優れた効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明を適用した画像形成装置として、複数の感光体が並行配設されたタンデム型のカラーレーザー複写機（以下、単に「複写機５００」という）の一実施形態について説明する。
図１は、本実施形態に係る複写機５００の概略構成図である。複写機５００はプリンタ部１００、これを載せる給紙装置２００、プリンタ部１００の上に固定されたスキャナ３００などを備えている。また、このスキャナ３００の上に固定された原稿自動搬送装置４００なども備えている。
【００１３】
プリンタ部１００は、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色の画像を形成するための４組のプロセスカートリッジ１８Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋからなる画像形成ユニット２０を備えている。各符号の数字の後に付されたＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、イエロー、シアン、マゼンダ、ブラック用の部材であることを示している（以下同様）。プロセスカートリッジ１８Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの他には、光書込ユニット２１、中間転写ユニット１７、二次転写装置２２、レジストローラ対４９、ベルト定着方式の定着装置２５などが配設されている。
【００１４】
光書込ユニット２１は、図示しない光源、ポリゴンミラー、ｆ−θレンズ、反射ミラーなどを有し、画像データに基づいて後述の感光体の表面にレーザ光を照射する。
プロセスカートリッジ１８Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、ドラム状の感光体１、帯電器、現像装置４、ドラムクリーニング装置、除電器などを有している。
【００１５】
以下、イエロー用のプロセスカートリッジ１８について説明する。
帯電手段たる帯電器によって、感光体１Ｙの表面は一様帯電される。帯電処理が施された感光体１Ｙの表面には、光書込ユニット２１によって変調及び偏向されたレーザ光が照射される。すると、照射部（露光部）の電位が減衰する。この減衰により、感光体１Ｙ表面にＹ用の静電潜像が形成される。形成されたＹ用の静電潜像は現像手段たる現像装置４Ｙによって現像されてＹトナー像となる。
Ｙ用の感光体１Ｙ上に形成されたＹトナー像は、後述の中間転写ベルト１１０に一次転写される。一次転写後の感光体１Ｙの表面は、ドラムクリーニング装置によって転写残トナーがクリーニングされる。
Ｙ用のプロセスカートリッジ１８Ｙにおいて、ドラムクリーニング装置によってクリーニングされた感光体１Ｙは、除電器によって除電される。そして、帯電器によって一様帯電せしめられて、初期状態に戻る。以上のような一連のプロセスは、他のプロセスカートリッジ１８（Ｍ，Ｃ，Ｋ）についても同様である。
【００１６】
次に、中間転写ユニットについて説明する。
中間転写ユニット１７は、中間転写ベルト１１０やベルトクリーニング装置９０などを有している。また、張架ローラ１４、駆動ローラ１５、二次転写バックアップローラ１６、４つの一次転写バイアスローラ６２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋなども有している。
中間転写ベルト１１０は、張架ローラ１４を含む複数のローラによってテンション張架されている。そして、図示しないベルト駆動モータによって駆動される駆動ローラ１５の回転によって図中時計回りに無端移動せしめられる。
４つの一次転写バイアスローラ６２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、それぞれ中間転写ベルト１１０の内周面側に接触するように配設され、図示しない電源から一次転写バイアスの印加を受ける。また、中間転写ベルト１１０をその内周面側から感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋに向けて押圧してそれぞれ一次転写ニップを形成する。各一次転写ニップには、一次転写バイアスの影響により、感光体と一次転写バイアスローラとの間に一次転写電界が形成される。
Ｙ用の感光体１Ｙ上に形成された上述のＹトナー像は、この一次転写電界やニップ圧の影響によって中間転写ベルト１１０上に一次転写される。このＹトナー像の上には、Ｍ，Ｃ，Ｋ用の感光体１Ｍ，Ｃ，Ｋ上に形成されたＭ，Ｃ，Ｋトナー像が順次重ね合わせて一次転写される。この重ね合わせの一次転写により、中間転写ベルト１１０上には多重トナー像たる４色重ね合わせトナー像（以下、４色トナー像という）が形成される。
中間転写ベルト１１０上に重ね合わせ転写された４色トナー像は、後述の二次転写ニップで図示しない記録シートたる転写紙に二次転写される。二次転写ニップ通過後の中間転写ベルト１１０の表面に残留する転写残トナーは、図中左側の駆動ローラ１５との間にベルトを挟み込むベルトクリーニング装置９０によってクリーニングされる。
【００１７】
次に、二次転写装置２２について説明する。
中間転写ユニット１７の図中下方には、２本の張架ローラ２３によって紙搬送ベルト２４を張架している二次転写装置２２が配設されている。紙搬送ベルト２４は、少なくとも何れか一方の張架ローラ２３の回転駆動に伴って、図中反時計回りに無端移動せしめられる。２本の張架ローラ２３のうち、図中右側に配設された一方のローラは、中間転写ユニット１７の二次転写バックアップローラ１６との間に、中間転写ベルト１１０及び紙搬送ベルト２４を挟み込んでいる。この挟み込みにより、中間転写ユニット１７の中間転写ベルト１１０と、二次転写装置２２の紙搬送ベルト２４とが接触する二次転写ニップが形成されている。そして、この一方の張架ローラ２３には、トナーと逆極性の二次転写バイアスが図示しない電源によって印加される。この二次転写バイアスの印加により、二次転写ニップには中間転写ユニット１７の中間転写ベルト１１０上の４色トナー像をベルト側からこの一方の張架ローラ２３側に向けて静電移動させる二次転写電界が形成される。後述のレジストローラ対４９によって中間転写ベルト１１０上の４色トナー像に同期するように二次転写ニップに送り込まれた転写紙には、この二次転写電界やニップ圧の影響を受けた４色トナー像が二次転写せしめられる。なお、このように一方の張架ローラ２３に二次転写バイアスを印加する二次転写方式に代えて、転写紙を非接触でチャージさせるチャージャを設けてもよい。
【００１８】
複写機５００本体の下部に設けられた給紙装置２００には、内部に複数の転写紙を紙束の状態で複数枚重ねて収容可能な給紙カセット４４が、鉛直方向に複数重なるように配設されている。それぞれの給紙カセット４４は、紙束の一番上の転写紙に給紙ローラ４２を押し当てている。そして、給紙ローラ４２を回転させることにより、一番上の転写紙を給紙路４６に向けて送り出される。
【００１９】
給紙カセット４４から送り出された転写紙を受け入れる給紙路４６は、複数の搬送ローラ対４７と、その路内の末端付近に設けられたレジストローラ対４９とを有している。そして、転写紙をレジストローラ対４９に向けて搬送する。レジストローラ対４９に向けて搬送された転写紙は、レジストローラ対４９のローラ間に挟まれる。一方、中間転写ユニット１７において、中間転写ベルト１１０上に形成された４色トナー像は、ベルトの無端移動に伴って二次転写ニップに進入する。レジストローラ対４９は、ローラ間に挟み込んだ転写紙を二次転写ニップにて４色トナー像に密着させ得るタイミングで送り出す。これにより、二次転写ニップでは、中間転写ベルト１１０上の４色トナー像が転写紙に密着する。そして、転写紙上に二次転写されて、白色の転写紙上でフルカラー画像となる。このようにしてフルカラー画像が形成された転写紙は、紙搬送ベルト２４の無端移動に伴って二次転写ニップを出た後、紙搬送ベルト２４上から定着装置２５に送られる。
【００２０】
定着装置２５は、定着ベルト２６を２本のローラによって張架しながら無端移動せしめるベルトユニットと、このベルトユニットの一方のローラに向けて押圧される加圧ローラ２７とを備えている。これら定着ベルト２６と加圧ローラ２７とは互いに当接して定着ニップを形成しており、紙搬送ベルト２４から受け取った転写紙をここに挟み込む。ベルトユニットにおける２本のローラのうち、加圧ローラ２７から押圧される方のローラは、内部に図示しない熱源を有しており、これの発熱によって定着ベルト２６を加熱する。加熱された定着ベルト２６は、定着ニップに挟み込まれた転写紙を加熱する。この加熱やニップ圧の影響により、フルカラー画像が転写紙に定着せしめられる。
【００２１】
定着装置２５内で定着処理が施された転写紙は、プリンタ部の筐体の図中左側板に突設せしめられたスタック部５７上にスタックされるか、もう一方の面にもトナー像を形成するために上述の二次転写ニップに戻されるかする。
【００２２】
図示しない原稿のコピーがとられる際には、例えばシート原稿の束が原稿自動搬送装置４００の原稿台３０上セットされる。但し、その原稿が本状に閉じられている片綴じ原稿である場合には、コンタクトガラス３２上にセットされる。このセットに先立ち、複写機５００本体に対して原稿自動搬送装置４００が開かれ、スキャナ３００のコンタクトガラス３２が露出される。この後、閉じられた原稿自動搬送装置４００によって片綴じ原稿が押さえられる。
【００２３】
このようにして原稿がセットされた後、図示しないコピースタートスイッチが押下されると、スキャナ３００による原稿読取動作がスタートする。但し、原稿自動搬送装置４００にシート原稿がセットされた場合には、この原稿読取動作に先立って、原稿自動搬送装置４００がシート原稿をコンタクトガラス３２まで自動移動させる。原稿読取動作では、まず、第１走行体３３と第２走行体３４とがともに走行を開始し、第１走行体３３に設けられた光源から光が発射される。そして、原稿面からの反射光が第２走行体３４内に設けられたミラーによって反射せしめられ、結像レンズ３５を通過した後、読取センサ３６に入射される。読取センサ３６は、入射光に基づいて画像情報を構築する。
【００２４】
このような原稿読取動作と並行して、各プロセスカートリッジ１８（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）内の各機器や、中間転写ユニット１７、二次転写装置２２、定着装置２５がそれぞれ駆動を開始する。そして、読取センサ３６によって構築された画像情報に基づいて、光書込ユニット２１が駆動制御されて、各感光体１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）上に、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナー像が形成される。これらのトナー像は、中間転写ベルト１１０上に重ね合わせ転写されて４色トナー像となる。
【００２５】
また、原稿読取動作の開始とほぼ同時に、給紙装置２００内では給紙動作が開始される。この給紙動作では、給紙ローラ４２の１つが選択回転せしめられ、ペーパーバンク４３内に多段に収容される給紙カセット４４の１つから転写紙が送り出される。送り出された転写紙は、分離ローラ４５で１枚ずつ分離されて給紙路４６に進入した後、搬送ローラ対４７によって二次転写ニップに向けて搬送される。このような給紙カセット４４からの給紙に代えて、手差しトレイ５１からの給紙が行われる場合もある。この場合、手差し給紙ローラ５０が選択回転せしめられて手差しトレイ５１上の転写紙を送り出した後、分離ローラ５２が転写紙を１枚ずつ分離してプリンタ部１００の手差し給紙路５３に給紙する。
【００２６】
複写機５００は、２色以上のトナーからなる他色画像を形成する場合には、中間転写ベルト１１０をその上部張架面がほぼ水平になる姿勢で張架して、上部張架面に全ての感光体１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）を接触させる。これに対し、Ｋトナーのみからなるモノクロ画像を形成する場合には、図示しない機構により、中間転写ベルト１１０を図中左下に傾けるような姿勢にして、その上部張架面をＹ，Ｍ，Ｃ用の感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃから離間させる。そして、４つの感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋのうち、Ｋ用の感光体１Ｋだけを図中反時計回りに回転させて、Ｋトナー像だけを作像する。この際、Ｙ，Ｍ，Ｃについては、感光体１だけでなく、現像装置４も駆動を停止させて、感光体１や現像装置４の各部材及び現像装置４内の現像剤の不要な消耗を防止する。
【００２７】
複写機５００は、複写機５００内の各機器の制御を司るＣＰＵ等から構成される図示しない制御部と、液晶ディスプレイや各種キーボタン等などから構成される図示しない操作表示部とを備えている。操作者は、この操作表示部に対するキー入力操作により、制御部に対して命令を送ることで、転写紙の片面だけに画像を形成するモードである片面プリントモードについて、３つのモードの中から１つを選択することができる。この３つの片面プリントモードとは、ダイレクト排出モードと、反転排出モードと、反転デカール排出モードとからなる。
【００２８】
図２は、４つプロセスカートリッジ１８（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）のうちの１つが備える現像装置４及び感光体１を示す拡大構成図である。４つのプロセスカートリッジ１８（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）は、それぞれ扱うトナーの色が異なる点の他がほぼ同様の構成になっているので、同図では「４」に付すＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋという添字を省略している。
図２に示すように感光体１は図中矢印Ｇ方向に回転しながら、その表面を不図示の帯電装置により帯電される。帯電された感光体１の表面は、露光装置としての光書込ユニット２１より照射されたレーザ光によって静電潜像が形成され、この静電潜像に現像装置４からトナーを供給されて、トナー像を形成する。
【００２９】
現像装置４は、図中矢印Ｉ方向に表面移動しながら感光体１の表面の潜像にトナーを供給し、現像する現像剤担持体としての現像ローラ５を有している。また、現像ローラ５に現像剤を供給しながら現像ローラ５の軸線方向に沿って図２の奥方向に現像剤を搬送する現像剤供給搬送部材として、軸方向に平行に配置されたらせん状の羽部を備える供給スクリュ８を有している。
現像ローラ５の供給スクリュ８との対向部から表面移動方向下流側には、現像ローラ５に供給された現像剤を現像に適した厚さに規制する現像剤規制部材としての現像ドクタ１２を備えている。
現像ローラ５の感光体１との対向部である現像領域から表面移動方向下流側には、現像領域を通過した現像済みの現像剤を回収し、回収した回収現像剤を供給スクリュ８と同方向に搬送する回収搬送部材としての回収スクリュ６を備えている。供給スクリュ８を備えた供給搬送路９は現像ローラ５の横方向に、回収スクリュ６を備えた回収搬送路７は現像ローラ５の下方に並設されている。
【００３０】
現像装置４は、供給搬送路９の下方で回収搬送路７に並列して、攪拌搬送路１０を設けている。攪拌搬送路１０は、現像ローラ５の軸線方向に沿って現像剤を攪拌しながら供給スクリュ８とは逆方向である図中手前側に搬送する攪拌搬送部材として、軸線方向に平行に配置されたらせん状の羽部を有する攪拌スクリュ１１を備えている。
【００３１】
供給搬送路９と攪拌搬送路１０とは仕切り部材１３３によって仕切られている。仕切り部材１３３の供給搬送路９と攪拌搬送路１０とを仕切る箇所は図中手前側と奥側との両端は開口部となっており、供給搬送路９と攪拌搬送路１０とが連通している。
また、図２に示すように、供給搬送路９は仕切り部材１３３を挟んで攪拌搬送路１０の上方に位置するように配置されている。
なお、供給搬送路９と回収搬送路７とも仕切り部材１３３によって仕切られているが、仕切り部材１３３の供給搬送路９と回収搬送路７とを仕切る箇所には開口部を設けていない。
また、攪拌搬送路１０と回収搬送路７との２つの搬送路は第二の仕切り部材としての仕切り壁１３４によって仕切られている。仕切り壁１３４は、図中手前側が開口部となっており、攪拌搬送路１０と回収搬送路７とが連通している。
【００３２】
現像剤搬送部材である供給スクリュ８、回収スクリュ６及び攪拌スクリュ１１は樹脂のスクリュからなっており、各スクリュ径は全てφ１８［ｍｍ］でスクリュピッチは２５［ｍｍ］、回転数は約６００［ｒｐｍ］に設定している。
現像ローラ５上にステンレスからなる現像ドクタ１２によって薄層化された現像剤を感光体１との対抗部である現像領域まで搬送し現像を行う。現像ローラ５の表面はＶ溝あるいはサンドブラスト処理されており、φ２５［ｍｍ］のＡｌ（アルミニウム）素管からなる。現像ローラ５の表面と現像ドクタ１２及び感光体１とのギャップは０．３［ｍｍ］程度となっている。
現像後の現像剤は回収搬送路７にて回収を行い、図２中の断面手前側に搬送され、非画像領域部（現像ローラ５の軸線方向について現像領域の端部よりも外側）に設けられた仕切り壁１３４の開口部で、攪拌搬送路１０へ現像剤が移送される。なお、攪拌搬送路１０における現像剤搬送方向上流側の仕切り壁１３４の開口部の付近で攪拌搬送路１０の上側に設けられたトナー補給口から攪拌搬送路１０にトナーが供給される。
【００３３】
次に、３つの現像剤搬送路内での現像剤の循環について説明する。
図３は現像剤搬送路内の現像剤の流れを説明する現像装置４の斜視断面図である。図中の各矢印は現像剤の移動方向を示している。
また、図４は、現像装置４内の現像剤の流れの模式図であり、図３と同様、図中の各矢印は現像剤の移動方向を示している。
【００３４】
攪拌搬送路１０から現像剤の供給を受けた供給搬送路９では、現像ローラ５に現像剤を供給しながら、供給スクリュ８の搬送方向下流側に現像剤を搬送する。そして、現像ローラ５に供給され現像に用いられず供給搬送路９の搬送方向下流端まで搬送された余剰現像剤は、仕切り部材１３３の図２及び図３中の手前側の開口部である余剰開口部９２より攪拌搬送路１０に供給される（図４中矢印Ｅ）。
現像ローラ５から回収搬送路７に送られ、回収スクリュ６によって回収搬送路７の搬送方向下流端まで搬送された回収現像剤は仕切り壁１３４の開口部である回収開口部９３より攪拌搬送路１０に供給される（図４中矢印Ｆ）。
そして、攪拌搬送路１０は、供給された余剰現像剤と回収現像剤とを攪拌し、攪拌スクリュ１１の搬送方向下流側であり、供給スクリュ８の搬送方向上流側に搬送する。攪拌スクリュ１１によって攪拌搬送路１０の搬送方向下流端まで搬送された攪拌現像剤は、仕切り部材１３３の図２及び図３中の奥側の開口部である供給開口部９１より供給搬送路９に供給される（図４中矢印Ｄ）。
【００３５】
攪拌搬送路１０では攪拌スクリュ１１によって、回収現像剤、余剰現像剤及び移送部で必要に応じて補給されるトナーを、回収搬送路７及び供給搬送路９の現像剤と逆方向に攪拌搬送する。そして、搬送方向下流側で連通している供給搬送路９の搬送方向上流側に攪拌された現像剤を移送する。このように、攪拌搬送路１０は、供給搬送路９の搬送方向下流端に到達した現像剤を供給搬送路９の搬送方向上流端に搬送する循環搬送路として機能する。なお、攪拌搬送路１０の下方には、不図示のトナー濃度センサが設けられ、センサ出力により不図示のトナー補給制御装置を作動し、不図示のトナー収容部からトナー補給を行っている。
【００３６】
現像装置４では、供給搬送路９と回収搬送路７とを備え、現像ローラ５への現像剤の供給と現像ローラ５からの現像剤の回収とを異なる現像剤搬送路で行うので、現像済みの現像剤が供給搬送路９に混入することがない。よって、供給搬送路９の搬送方向下流側ほど現像ローラ５に供給される現像剤のトナー濃度が低下することを防止することができる。また、回収搬送路７と攪拌搬送路１０とを備え、現像剤の回収と攪拌とを異なる現像剤搬送路で行うので、現像済みの現像剤が攪拌の途中に落ちることがない。よって、十分に攪拌がなされた現像剤が供給搬送路９に供給されるため、供給搬送路９に供給されるの現像剤が攪拌不足となることを防止することができる。このように、供給搬送路９内の現像剤のトナー濃度が低下することを防止し、供給搬送路９内の現像剤が攪拌不足となることを防止することができるので現像時の画像濃度を一定にすることができる。
【００３７】
図２に示すように、攪拌搬送路１０と回収搬送路７とを略同じ高さに設けることにより、回収搬送路７から攪拌搬送路１０への回収現像剤の受渡しで現像剤を持ち上げる必要が無く、現像剤にかかるストレスを抑制することができる。また、供給搬送路９を攪拌搬送路１０及び回収搬送路７よりも上方に設けることにより、同じ高さに３つの現像剤搬送路を配置するものに比べて水平方向の省スペース化を図ることができる。
【００３８】
図５は、現像装置４の供給スクリュ８の回転中心における断面を図３中の矢印Ｊ方向から見た断面説明図である。図中Ｈは、現像剤担持体である現像ローラ５が、潜像担持体である感光体１にトナーを供給する現像領域を示している。この現像領域Ｈの現像ローラ５の回転軸の軸線方向の幅が現像領域幅αである。
図５に示すように、仕切り部材１３３の供給搬送路９の搬送方向上流端と攪拌搬送路１０の搬送方向下流端とを連通する供給開口部９１の現像ローラ５の軸線方向の位置が現像領域幅α内となっている。すなわち、供給開口部９１の軸線方向の位置は、現像ローラ５の軸線方向について現像ローラ５の両端部の間となっている。また、仕切り部材１３３の供給搬送路９の搬送方向下流端と攪拌搬送路１０の搬送方向上流端とを連通する余剰開口部９２の現像ローラ５の軸線方向の位置も現像領域幅α内となっている。すなわち、余剰開口部９２の軸線方向の位置は、現像ローラ５の軸線方向について現像ローラ５の両端部の間となっている。
現像装置４は攪拌搬送路１０から供給搬送路９に現像剤を持ち上げる箇所である供給開口部９１と、供給搬送路９から攪拌搬送路１０に現像剤を落下させる余剰開口部９２との軸線方向に位置がともに現像領域幅α内となっている。
【００３９】
図６は、供給開口部９１と余剰開口部９２との軸線方向の位置が現像領域幅αの外側である現像装置４内の現像剤の流れの模式図である。
図６に示すように供給開口部９１の軸線方向の位置が現像領域幅αの外側となっているため、供給搬送路９の搬送方向上流側は現像ローラ５よりも供給搬送路上流側領域β分長くなっている。また、余剰開口部９２の軸線方向の位置が現像領域幅αの外側となっているため、供給搬送路９の搬送方向下流側は現像ローラ５よりも供給搬送路下流側領域γ分長くなっている。
【００４０】
一方、図４に示す本実施形態の現像装置４では、供給開口部９１の軸線方向の位置が現像領域幅α内となっているため、供給搬送路９の搬送方向上流側は図６に示す現像装置４よりも供給搬送路上流側領域β分短くすることができる。また、余剰開口部９２の軸線方向の位置が現像領域幅α内となっているため、供給搬送路９の搬送方向下流側は図６に示す現像装置４よりも供給搬送路下流側領域γ分短くすることができる。
このように、本実施形態の現像装置４は供給開口部９１と余剰開口部９２との軸線方向の位置が現像領域幅α内となっているため、図６に示す現像装置４に比べて、現像装置４の上部の省スペース化を図ることが出来る。
【００４１】
次に、現像装置４の供給搬送路９、攪拌搬送路１０及び回収搬送路７からなる現像剤搬送路へのトナーを補給する位置について説明する。図７は、現像装置４の外観斜視図である。
図７に示すように、トナーを補給するトナー補給口９５は攪拌スクリュ１１を備える攪拌搬送路１０の搬送方向上流側端部の上方に設けている。このトナー補給口９５は現像ローラ５の幅方向端部よりも外側に設けてあるので、現像領域幅αよりも外側となっている。
この、トナー補給口９５を設けた箇所は供給搬送路９の搬送方向の延長線上であり、図６における供給搬送路下流側領域γの空いたスペースに該当する。余剰開口部９２を現像領域幅α内に設けることで空いたスペースにトナー補給口９５を設けることにより、現像装置４の小型化を図ることが出来る。
また、トナー補給口９５としては、攪拌搬送路１０の搬送方向上流側端部の上方に限らず、回収搬送路７の下流側端部の上方に設けても良い。
さらに、回収搬送路７から攪拌搬送路１０へ現像剤の受渡しを行う箇所である回収開口部９３の真上にトナー補給口９５を設けるようにしても良い。回収開口部９３の真上のスペースも余剰開口部９２を現像領域幅α内に設けることで空いたスペースであるので、この位置にトナー補給口９５を設けることにより、現像装置４の小型化を図ることができる。さらに、受渡し部である回収開口部９３では現像剤が混ざりやすいため、この位置で補給を行うことによりより効率よく現像剤の攪拌を行うことができる。
【００４２】
なお、図４に示すように、現像装置４の下部から上部への現像剤の移動は矢印Ｄのみである。矢印Ｄで示す現像剤の移動は、攪拌スクリュ１１の回転で現像剤を押し込むことにより、現像剤を盛り上がらせて供給搬送路９に現像剤を供給するものである。
このような現像剤の移動は、現像装置内の気流を妨げ、内圧を上昇させる原因となる。特に図４の攪拌搬送路１０では現像剤の流入が多いのに対して、流出は現像剤を持ち上げる部位のみである。そのため、現像剤の嵩変動により嵩が増えると剤容量が搬送路の容積に対して非常に高い割合となり内圧が上昇しやすい。その結果、トナー飛散や補給口からの吹き出しといった問題が発生するおそれがある。
また、現像装置４は、攪拌搬送路１０は密閉された空間の片側が供給搬送路９への現像剤の持ち上げ部となるために事実上ふさがれており、もう片側から現像剤が搬送されてくるため、攪拌搬送路１０には気流の逃げ場が存在しない。そのため、嵩が増加した現像剤が流入すると、非常に内圧が高くなるという問題が発生する。
このように現像装置４内の内圧が上昇することによるトナー飛散は、小粒径トナー及び小粒径キャリアを用いた時や全体の現像剤容量が多いときに顕著になる。
【００４３】
このような、現像剤の嵩が増えることにより、現像装置の内圧が上昇し、トナー飛散が生じる問題を解決するために、従来より様々な改良が行われている。
特開平１１−２８８１５８号公報では現像剤の補充又は回収を行なう溜まり部を設けることにより現像剤の嵩変動に対応している。しかし、この方法では現像ローラに現像剤を安定して供給することは可能だが、内圧上昇に対する対策とはなりえない。また、溜まり部を現像装置毎に必要とするため、装置が大型となるデメリットがある。さらには、小粒径トナー及びキャリアを使用し、現像剤重量が増加した状態では十分であるとは言えない。
特開２００３−９８７７２号公報では透磁率を検出するセンサを２つ設け、１つを現像剤の嵩を検出するセンサとすることにより、嵩が変動しても現像性の低下を防止している。しかし、この方法では現像性の低下を防ぐことは可能だが、現像剤の嵩変動による内圧上昇には対応できていない。このため、トナー飛散を防ぐのに十分であるとは言えない。
特開２００１−６６８７２号公報では予めトナーとキャリアとを所要時間混合させた現像剤を用い、この現像剤の嵩密度が極大となるように調整した現像剤を初期の現像剤として使用している。この方法であれば単純な劣化による嵩上昇を原因とするトナー飛散には効果がある。しかし、長時間放置後に嵩減衰した場合に現像ローラに十分な現像剤を供給できず、画像不良となる懸念がある。また、トナー濃度の変動に対しては対策とはなっておらず、小粒径トナー及びキャリアを使用し、現像剤重量が増加した状態では十分であるとは言えない。
【００４４】
また、内圧上昇に対する対策としては、気流制御やフィルタを使用する等の方法が一般的である。しかし、フィルタを使用しただけでは現像剤容量が多い時の内圧上昇に対しては十分とは言えず、特許文献１及び特許文献２に記載の現像装置や本実施形態の現像装置４の場合にはフィルタを下部に取り付けることは難しい。また、気流制御では現像装置が大型化してしまうデメリットがある。さらには、特許文献１及び特許文献２に記載の現像装置や本実施形態の現像装置４の場合には搬送部の片側が現像剤持ち上げ部となっているため、気流を通すことは難しい。特開２００６−２５０９７３号公報には空気抜き孔から気流を排出する内圧上昇対策が示されている。トナーの目詰まり等により維持性に問題があるフィルタとの分離を容易にし、かつ小型化も可能な構成としている。しかしながら、この構成は現像剤搬送部が横並びの場合には効果があるが、特許文献１及び特許文献２に記載の現像装置や本実施形態の現像装置４の場合には、現像剤が搬送経路の容量の大半を占めるために空気抜き孔を設けることは難しい。
【００４５】
次に、本発明の特徴部について説明する。
本実施形態の現像装置４のように、現像剤を下方から上方に持ち上げる構造を有する現像装置では嵩変動を原因とする内圧の上昇と、それに伴うトナー飛散は必然となる。しかし、トナーの流動性を抑え、経時での遊離外添剤を抑制し、初期剤のＡＤ（見掛け密度）を調整することにより、現像剤の嵩変動を最小限に抑えることができる。
現像剤の嵩変動はトナーとキャリアがストレスによって表面が劣化することと、トナーに付着させた無機微粒子が離脱しキャリアに付着することによる流動性の変化が原因と考えられている。しかしながら、現像剤の嵩はこれらの原因によって増加するが、徐々にその増加は鈍り、平衡状態に達する。そのため、現像剤を初期状態からこの平衡状態に近い状態とすることにより、現像剤の嵩変動を最小限に抑えられる。
【００４６】
後述する実験の結果より、本発明では、現像装置４に使用する現像剤のトナーのゆるみ見掛け密度を０．３９［ｇ／ｃｍ３］以下としている。
トナーのゆるみ見掛け密度が０．３９［ｇ／ｃｍ３］以上であると、現像剤の初期時点での嵩が低くなってしまい、経時での現像剤の劣化や無機微粒子のスペントなどによる嵩の増加が大きくなってしまう。トナーのゆるみ見掛け密度を下げるためには、小粒径シリカなどの無機微粒子量を減らす、トナー表面のワックス量を増やす等の方法がある。
【００４７】
なお、ゆるみ見掛け密度とは、トナーを篩にかけてふるい落としたままの状態での密度であり、トナーの流動性を表すものである。本実施形態で用いるトナーにおいては、トナー１０［ｇ］を５０［ｍｌ］メスシリンダー内に入れ、蓋をして５０回振り、蓋をあけて１０分間静置後に目盛りを読み取り、計量したトナー量との比を、ゆるみ見掛け密度の測定値とした。なお、ゆるみ見掛け密度は同様の原理法則によって求められるのであれば、特に上記の条件で測定されたものでなくても良い。
【００４８】
後述する実験の結果より、本発明では、現像装置４に使用する現像剤のトナーとしては、トナー母体に外添固着する外添剤の被覆率が、トナー母体の表面積の８０［％］以下となるトナーを用いる。
外添剤の被覆率がトナー母体の表面積の８０［％］以上である場合には、遊離外添剤量著しく増加する。そのため、キャリアなどへの付着が増加し、結果として現像剤の嵩増加を大きくすることとなる。なお、本実施形態では、１［ｇ］当りのトナーの表面積にトナーの重量％を掛けた数値と、１［ｇ］当りの外添剤の投影面積に外添剤の重量％を掛けた数値の比を取って外添剤の被覆率とする。
【００４９】
後述する実験の結果より、本発明では、現像装置４に使用する現像剤としては、初期のＡＤ（見掛け密度）が、１．５５〜１．７０［ｇ／ｃｍ３］である二成分現像剤を用いる。二成分現像剤のＡＤ（見掛け密度）は前記の通り、使用していくに連れて平衡状態となる。そのため、初期の現像剤のＡＤ（見掛け密度）を１．５５〜１．７０［ｇ／ｃｍ３］とすることにより、嵩変動を抑えられる。ＡＤ（見掛け密度）が１．７０［ｇ／ｃｍ３］以上の場合は嵩の増加が著しく、内圧の増加も伴ってトナー飛散が発生する。また、１．５５［ｇ／ｃｍ３］以下の場合には経時での長期放置後には現像剤の嵩が減少し、濃度ムラ等の異常画像が発生する。
なお、ＡＤ(見掛け密度)は以下の方法によって測定した。
磁性キャリアとトナーとを、現像剤重量が２００［ｇ］、トナー濃度が７［ｗｔ％］となるように計量する。これらを５００［ｍｌ］の軟膏瓶に入れ、ターブラー・シェーカー・ミキサーを使用して７１［ｒｐｍ］の回転数で２５分間攪拌する。このようにして作成された現像剤を、ＪＩＳ  Ｚ２５０４に規定される『金属粉の見掛け密度試験法』に準拠して測定した。
【００５０】
本発明では、現像装置４に使用する現像剤が含有キャリアとしては、重量平均粒径が２０〜５０［μｍ］であることが望ましい。キャリア平均粒径が２０［μｍ］以下の場合は現像剤の嵩がより増加するため、トナー飛散を起こしてしまう。また、５０［μｍ］以上では必要となるＡＤ（見掛け密度）の条件を満たすことが難しい。
本発明では平均一次粒子径が１００［ｎｍ］以上である無機微粒子の含有量が、トナー母体１００重量部に対して１．０重量部以下であることが望ましい。平均一次粒子径の大きい無機微粒子は被覆率が低くても遊離しやすい。キャリアにスペントすることも少ないが、遊離した状態で現像剤中に存在するため、現像剤の嵩を増加させる原因となる。
【００５１】
次に、実施例により本発明を更に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
以下、部は重量部を示す。
二成分系現像剤で画像評価する場合は、以下のように、シリコーン樹脂により０．５［μｍ］の平均厚さでコーティングされた平均粒径３５［μｍ］のフェライトキャリアを用い、キャリア１００重量部に対し各色トナー７重量部を容器が転動して攪拌される型式のターブラーミキサーを用いて均一混合し帯電させて、現像剤を作成した。
【００５２】
〔キャリアの製造例〕
・芯材
Ｍｎフェライト粒子（重量平均径：３５［μｍ］）        ５０００部
・コート材
トルエン                                                ４５０部
シリコーン樹脂ＳＲ２４００（東レ・ダウコーニング・シリコーン製、不揮発分５０［％］）        ４５０部
アミノシランＳＨ６０２０（東レ・ダウコーニング・シリコーン製）             １０部
【００５３】
上記コート材を１０分間スターラーで分散してコート液を調整し、このコート液と芯材を流動床内に回転式底板ディスクと攪拌羽根を設けた旋回流を形成させながらコートを行うコーティング装置に投入して、当該コート液を芯材上に塗布した。得られた塗布物を電気炉で２５０［℃］、２時間焼成し上記キャリアを得た。
【００５４】
〔トナーの製造例〕
・有機微粒子エマルションの合成：製造例１
撹拌棒および温度計をセットした反応容器に、水６８３部、メタクリル酸エチレンオキサイド付加物硫酸エステルのナトリウム塩（エレミノールＲＳ−３０、三洋化成工業製）１１部、メタクリル酸１６６部、アクリル酸ブチル１１０部、過硫酸アンモニウム１部を仕込み、３８００［回転／分］で３０分間撹拌したところ、白色の乳濁液が得られた。加熱して、系内温度７５［℃］まで昇温し４時間反応させた。さらに、１％過硫酸アンモニウム水溶液３０部加え、７５［℃］で６時間熟成してビニル系樹脂（メタクリル酸−アクリル酸ブチル−メタクリル酸エチレンオキサイド付加物硫酸エステルのナトリウム塩の共重合体）の水性分散液［微粒子分散液１］を得た。［微粒子分散液１］をＬＡ−９２０で測定した体積平均粒径は、１１０［ｎｍ］であった。［微粒子分散液１］の一部を乾燥して樹脂分を単離した。該樹脂分のＴｇは５８［℃］であり、重量平均分子量は１３万であった。
【００５５】
・水相の調整：製造例２
水９９０部、[微粒子分散液１]８３部、ドデシルジフェニルェーテルジスルホン酸ナトリウムの４８．３％水溶液（エレミノールＭＯＮ−７）：三洋化成工業製)３７部、酢酸エチル９０部を混合撹拌し、乳白色の液体を得た。これを[水相１]とする。
【００５６】
・低分子ポリエステルの合成：製造例３
冷却管、撹拌機および窒素導入管の付いた反応容器中に、ビスフェノールＡエチレンオキサイド２モル付加物２２９部、ビスフェノールＡプロピレンオキサイド３モル付加物５２９部、テレフタル酸２０８部、アジピン酸４６部およびジブチルチンオキサイド２部を入れ、常圧で２３０［℃］で７時間反応し、さらに１０〜１５［ｍｍＨｇ］の減圧で５時聞反応した後、反応容器に無水トリメリット酸４４部を入れ、１８０［℃］、常圧で３時間反応し、［低分子ポリエステル１］を得た。［低分子ポリエステル１］は、数平均分子量２３００、重量平均分子量６７０、Ｔｇ４３［℃］、酸価２５であった。
【００５７】
・中間体ポリエステルの合成：製造例４
冷却管、撹拌機および窒索導入管の付いた反応容器中に、ビスフェノールＡエチレンオキサイド２モル付加物６８２部、ビスフェノールＡプロピレンオキサイド２モル付加物８１部、テレフタル酸２８３部、無水トリメリット酸２２部およびジブチルチンオキサイド２部を入れ、常圧で２３０［℃］で７時間反応し、さらに１０〜１５［ｍｍＨｇ］の減圧で５時間反応した［中間体ポリエステル１］を得た。［中間体ポリエステル１］は、数平均分子量２２００、重量平均分子量９７００、Ｔｇ５４［℃］、酸価０．５、水酸基価５２であった。
次に、冷却管、撹拌機および窒素導入管の付いた反応容器中に、［中間体ポリエステル１］４１０部、イソホロンジイソシアネート８９部、酢酸エチル５００部を入れ１００［℃］で５時間反応し、［プレポリマー１］を得た。［プレポリマー１］の遊離イソシアネート重量％は、１．５３［％］であった。
【００５８】
・ケチミンの合成：製造例５
撹拌棒および温度計をセットした反応容器に、イソホロンジアミン１７０部とメチルエチルケトン７５部を仕込み、５０［℃］で４時間半反応を行い、［ケチミン化合物１］を得た。［ケチミン化合物１］のアミン価は４１７であった。
【００５９】
・マスターバッチ（ＭＢ）の合成：製造例６
水１２００部、カーボンブラック（Ｐｒｉｎｔｅｘ３５  デクサ製）５４０部（ＤＢＰ吸油量＝４２［ｍｌ／１００ｍｇ］、ｐＨ＝９．５）、 ポリエステル樹脂１２００部を加え、ヘンシェルミキサー（三井鉱山社製）で混合し、混合物を２本ロールを用いて１３０［℃］で１時間混練後、圧延冷却しパルペライザーで粉砕、［マスターバッチ１］を得た。
【００６０】
・油相の作成：製造例７
撹拌棒および温度計をセットした容器に、［低分子ポリエステル１］３７８部、カルナバＷＡＸ１００部、酢酸エチル９４７部を仕込み、撹拌下８０［℃］に昇温し、８０［℃］のまま５時間保持した後、１時間で３０［℃］に冷却した。次いで容器に［マスターバッチ１］５００部、酢酸エチル５００部を仕込み、１時間混合し［原料溶解液１］を得た。
［原料溶解液１］１３２４部を容器に移し、ビーズミル(ウルトラビスコミル、アイメックス社製)を用いて、送液速度１［ｋｇ／ｈｒ］、ディスク周速度６［ｍ／秒］、０．５ｍｍジルコニアビーズを８０［体積％］充填、３パスの条件で、カーボンブラック、ＷＡＸの分散を行った。次いで、［低分子ポリエステル１］の６５％酢酸エチル溶液１３２４部加え、上記条件のビーズミルで２パスし、［顔料・ＷＡＸ分散液１］を得た。［顔料・ＷＡＸ分散液１］の固形分濃度（１３０［℃］、３０分）は５０［％］であった。
【００６１】
・乳化⇒脱溶剤：製造例８
［顔料・ＷＡＸ分散液１］７４９部、［プレポリマー１］を１１５部、［ケチミン化合物１］２．９部を容器に入れ、ＴＫホモミキサー（特殊機化製）で５，０００［ｒｐｍ］で２分間混合した後、容器に［水相１］１２００部を加え、ＴＫホモミキサーで、回転数１３，０００［ｒｐｍ］で２５分間混合し［乳化スラリー１］を得た。
撹拌機および温度計をセットした容器に、［乳化スラリー１］を投入し、３０［℃］で８時間脱溶剤した後、４５［℃］で７時間熟成を行い、［分散スラリー１］を得た。
【００６２】
・洗浄⇒乾燥：製造例９
［分散スラリー１］１００部を減圧濾過した後、
（１）:濾過ケーキにイオン交換水１００部を加え、ＴＫホモミキサーで混合（回転数１２，０００［ｒｐｍ］で１０分間）した後濾過した。
（２）：（１）の濾過ケーキに１０％水酸化ナトリウム水溶液１００部を加え、ＴＫホモミキサーで混合（回転数１２，０００［ｒｐｍ］で３０分間）した後、減圧濾過した。
（３）:（２）の濾過ケーキに１０％塩酸１００部を加え、ＴＫホモミキサーで混合（回転数１２，０００［ｒｐｍ］で１０分間）した後濾過した。
（４）：（３）の濾過ケーキにイオン交換水３００部を加え、ＴＫホモミキサーで混合（回転数１２，０００［ｒｐｍ］で１０分間）した後濾過する操作を２回行い［濾過ケーキ１］を得た。
［濾過ケーキ１］を循風乾燥機にて４５［℃］で４８時間乾燥した。その後目開き７５［μｍ］メッシュで篩い［トナー母体粒子１］を得た。
【００６３】
〔実験〕
下記の実施例１〜５及び比較例１〜３の電子写真用トナーを用い、トナー飛散、現像剤枯渇、地肌かぶり、及び濃度ムラの評価項目について、下記の条件で評価を行った。
【００６４】
実施例１〜５及び比較例１〜３の電子写真用トナーの説明を以下に示す。
・実施例１
上記［トナー母粒子１］のトナー母体１００重量部に対して平均一次粒子径１０［ｎｍ］のシリカ微粒子を０．７重量部、平均一次粒子径１２０［ｎｍ］のシリカ微粒子を１．０重量部、平均一次粒子径１５［ｎｍ］の酸化チタン微粒子を０．７重量部となるように配合し、外添剤をスーパーミキサー（回転数２４００［ｒｐｍ］、混合時間  ２分、１サイクル）によって撹拌混合処理して電子写真用トナーとして使用した。
・比較例１
上記［トナー母粒子１］のトナー母体１００重量部に対して平均一次粒子径１０［ｎｍ］のシリカ微粒子を０．９重量部、平均一次粒子径１２０［ｎｍ］のシリカ微粒子を０．５重量部、平均一次粒子径１５［ｎｍ］の酸化チタン微粒子を０．５重量部となるように配合し、外添剤をスーパーミキサー（回転数２４００［ｒｐｍ］、混合時間  ２分、１サイクル）によって撹拌混合処理して電子写真用トナーとして使用した。
・比較例２
上記［トナー母粒子１］のトナー母体１００重量部に対して平均一次粒子径１０［ｎｍ］のシリカ微粒子を０．７重量部、平均一次粒子径１２０［ｎｍ］のシリカ微粒子を３．０重量部、平均一次粒子径１５［ｎｍ］の酸化チタン微粒子を０．７重量部となるように配合し、外添剤をスーパーミキサー（回転数２４００［ｒｐｍ］、混合時間  ２分、１サイクル）によって撹拌混合処理して電子写真用トナーとして使用した。
・比較例３
上記［トナー母粒子１］のトナー母体１００重量部に対して平均一次粒子径１０［ｎｍ］のシリカ微粒子を０．２重量部、平均一次粒子径１２０［ｎｍ］のシリカ微粒子を１．０重量部、平均一次粒子径１５［ｎｍ］の酸化チタン微粒子を０．７重量部となるように配合し、外添剤をスーパーミキサー（回転数２４００［ｒｐｍ］、混合時間  ２分、１サイクル）によって撹拌混合処理して電子写真用トナーとして使用した。
・実施例２
粉砕法で作成したトナー母体１００重量部に対して平均一次粒子径１０［ｎｍ］のシリカ微粒子を０．５重量部、平均一次粒子径１２０［ｎｍ］のシリカ微粒子を１．０重量部、平均一次粒子径１５［ｎｍ］の酸化チタン微粒子を０．７重量部となるように配合し、外添剤をスーパーミキサー（回転数２４００［ｒｐｍ］、混合時間  ２分、１サイクル）によって撹拌混合処理して電子写真用トナーとして使用した。
・実施例３
上記［トナー母粒子１］のトナー母体１００重量部に対して平均一次粒子径１５［ｎｍ］のシリカ微粒子を０．７重量部、平均一次粒子径１５０［ｎｍ］のシリカ微粒子を１．０重量部、平均一次粒子径１５［ｎｍ］の酸化チタン微粒子を０．７重量部となるように配合し、外添剤をスーパーミキサー（回転数２４００［ｒｐｍ］、混合時間  ２分、１サイクル）によって撹拌混合処理して電子写真用トナーとして使用した。
・実施例４
上述した［トナー母粒子１］の製造工程の製造例８において、水槽を加えた後の混合時間を２５分から３０分に変更し、それ以外の製造工程は［トナー母粒子１］と同じ条件で得た［トナー母粒子２］のトナー母体１００重量部に対して、平均一次粒子径１０［ｎｍ］のシリカ微粒子を０．７重量部、平均一次粒子径１２０［ｎｍ］のシリカ微粒子を１．０重量部、平均一次粒子径１５［ｎｍ］の酸化チタン微粒子を０．７重量部となるように配合し、外添剤をスーパーミキサー(回転数２４００［ｒｐｍ］、混合時間  ２分、１サイクル）によって撹拌混合処理して電子写真用トナーとして使用した。
・実施例５
上記［トナー母粒子１］のトナー母体１００重量部に対して平均一次粒子径１０［ｎｍ］のシリカ微粒子を０．７重量部、平均一次粒子径１２０［ｎｍ］のシリカ微粒子を１．０重量部、平均一次粒子径１５［ｎｍ］の酸化チタン微粒子を０．７重量部となるように配合し、外添剤をスーパーミキサー（回転数２４００［ｒｐｍ］、混合時間  ２分、１サイクル）によって撹拌混合処理して電子写真用トナーとして使用した。なお、キャリアとしてアミノシランＳＨ６０２０を１５部加えたキャリアを使用した。
得られたトナーの物性を表１に示す。
【００６５】
【表１】
0004940092.tif 000002
【００６６】
トナー飛散、現像剤枯渇、地肌かぶり、及び濃度ムラの評価項目についての説明を以下に示す。
・トナー飛散
本実施形態の画像形成装置である複写機５００を用いて画像面積率１０％チャート連続５００００枚出力試験を実施し、出力後のトナー飛散を目視にて評価した。「◎」は全くトナー飛散が見られない状態、「○」はわずかにトナー飛散が観察されるが問題とはならない状態、「△」はトナー飛散がやや目立ち許容範囲ぎりぎりの状態、「×」は許容範囲外でトナー飛散が非常に目立つ状態となる。
・現像剤枯渇
本実施形態の画像形成装置である複写機５００を用いて画像面積率１０％チャート連続５００００枚出力試験を実施し、出力中の画像を観察して現像剤枯渇を目視にて評価した。「○」は画像上には全く見えない状態、「△」は画像端部にうっすらとスジが観察される状態、「×」は画像端部にはっきりとした現像スクリュピッチのスジ観察される状態となる。
・地肌かぶり
本実施形態の画像形成装置である複写機５００を用いて画像面積率１０％チャート連続５００００枚出力試験を出力後、白紙画像を現像中に停止させ、現像後の感光体上の現像剤をテープ転写し、未転写のテープの画像濃度との差を９３８スペクトロデンシトメーター（Ｘ−Ｒｉｔｅ社製）により測定を行なった。画像濃度の差が少ない方が地肌汚れが良い。「◎」はΔＩＤが０．００５未満、「○」ならΔＩＤが０．００５〜０．０１、「△」ならΔＩＤが０．０１〜０．０２、「×」ならΔＩＤが０．０２以上である。
・濃度ムラ
本実施形態の画像形成装置である複写機５００を用いて画像面積率１０％チャート連続５００００枚出力試験を実施し、出力中の画像を観察して濃度ムラを目視にて評価した。「○」は画像上に濃度ムラが全く見えない状態、「△」は濃度ムラがわずかに観察される状態、「×」は濃度ムラが画像全面に観察される状態となる。
評価結果を表２に示す。
【００６７】
【表２】
0004940092.tif 000003
【００６８】
実施例１〜５のように、トナーのゆるみ見掛け密度が０．３９［ｇ／ｃｍ３］以下、トナー母体に外添固着する外添剤の被覆率がトナー母体の表面積の８０［％］以下、トナーと磁性キャリアとからなる二成分現像剤の見掛け密度が１．５５〜１．７０［ｇ／ｃｍ３］である現像剤を用いることにより、小粒径のトナーとキャリアを使用し、現像剤量が多量の場合においても、長期に渡って現像剤の嵩変動が最小限に抑えられ、内圧上昇を防ぎ、トナー飛散や地肌かぶりといった問題が起こらず、良好な画像品質を保つことが可能となる。
【００６９】
上述の本実施形態の画像形成装置である複写機５００が備える現像装置４は、図１０を用いて説明した特許文献２に記載の現像装置４と同様に、供給搬送路９、回収搬送路７、及び循環搬送路として攪拌搬送路１０の３つの現像剤搬送路を備える現像装置である。
本実施形態で用いた現像剤のように、嵩変動を抑制することができる現像剤は、図９を用いて説明した特許文献１に記載の現像装置４のように、供給搬送路９と循環搬送路として回収搬送路７との２つの現像剤搬送路を備える現像装置であっても適用可能である。
図９を用いて説明した二つの現像剤搬送路を備える現像装置４で用いる現像剤として、ナーのゆるみ見掛け密度が０．３９［ｇ／ｃｍ３］以下、トナー母体に外添固着する外添剤の被覆率がトナー母体の表面積の８０［％］以下、トナーと磁性キャリアとからなる二成分現像剤の見掛け密度が１．５５〜１．７０［ｇ／ｃｍ３］である現像剤を用いることにより、小粒径のトナーとキャリアを使用し、現像剤量が多量の場合においても、長期に渡って現像剤の嵩変動が最小限に抑えられ、内圧上昇を防ぎ、トナー飛散や地肌かぶりといった問題が起こらず、良好な画像品質を保つことが可能となる。
また、図９を用いて説明した現像装置４の場合、不図示のトナー補給装置によって回収搬送路７内にトナーの補給が成される。
また、図９を用いて説明した現像装置４であれば、３つの現像剤搬送路を備える現像装置に比べて、水平方向の省スペース化を図ることができる。
【００７０】
なお図９の現像装置４では、回収搬送路７に送られた現像剤をすぐに供給搬送路９に供給するため、トナーの補給がなされトナー濃度が適切に保たれていても、攪拌が不十分となり、現像時の画像濃度の不均一や濃度低下が発生するという問題がある。このような問題は、回収現像剤のトナー濃度が低下する高印字率の画像ほど顕著となる。
一方、図１０に現像装置４や本実施形態の複写機５００が備える現像装置４であれば、回収現像剤をすぐに供給搬送路９に供給するのではなく、攪拌搬送路１０で攪拌した後で供給搬送路９に現像剤を供給するため、十分に攪拌された状態の現像剤を供給搬送路に供給することができる。これにより、図９で説明した現像装置４の問題点であった、現像時の画像濃度の不均一や画像濃度の低下を防止することができる。
【００７１】
以上、本実施形態によれば、現像装置４は、現像剤を表面上に担持して回転し、潜像担持体である感光体１と対向する箇所で感光体１の表面の潜像にトナーを供給して現像する現像剤担持体である現像ローラ５を有する。また、現像ローラ５の軸線方向に沿って現像剤を搬送し、現像ローラ５に現像剤を供給する供給搬送部材である供給スクリュ８を備えた供給搬送路９を有する。また、供給搬送路９の搬送方向下流端に到達した現像剤を供給搬送路９の搬送方向上流端に搬送する循環搬送部材である攪拌スクリュ１１を備えた循環搬送路である攪拌搬送路１０を有する。供給搬送路９と攪拌搬送路１０とは仕切り部材１３３によって仕切られ、仕切り部材１３３は供給搬送路９と攪拌送路１０とを連通する開口部を軸方向の両端部に備える。また、供給搬送路９が攪拌搬送路１０の上方に位置するように配置されている。このような現像装置４で用いる現像剤として、少なくとも無機微粒子を外添剤として含有するトナーと磁性キャリアとからなる二成分の静電荷像現像用の現像剤で、トナーのゆるみ見掛け密度が０．３９［ｇ／ｃｍ３］以下、トナー母体に外添固着する外添剤の被覆率がトナー母体の表面積の８０［％］以下、トナーと該磁性キャリアとからなる二成分現像剤の見掛け密度が１．５５〜１．７０［ｇ／ｃｍ３］であることものを用いる。これにより、小粒径のトナーとキャリアを使用し、現像剤量が多量の場合においても、長期に渡って現像剤の嵩変動が最小限に抑えられ、内圧上昇を防ぎ、トナー飛散や地肌かぶりといった問題が起こらず、良好な画像品質を保つことが可能となる。
また、現像剤のキャリアの重量平均粒径が２０〜５０［μｍ］であり、キャリアの重量平均粒径が２０［μｍ］以上であることによって現像剤の嵩の増加を抑制し、トナー飛散を防止することができる。また、キャリアの重量平均粒径が５０［μｍ］以下であることにより、必要となるＡＤ（見掛け密度）の条件を満たすことが可能となる。
また、平均一次粒子径の大きい無機微粒子は被覆率が低くても遊離しやすいため、無機微粒子のうち平均一次粒子径が１００［ｎｍ］以上である無機微粒子の含有量がトナー母体１００重量部に対して１．０重量部以下とすることにより、無機微粒子が遊離した状態で現像剤中に存在することを抑制し、現像剤の嵩の増加を抑制することができる。
また、現像剤中のトナー濃度を５〜９［ｗｔ％］としている。トナー濃度が高すぎると飛散や地汚れが悪化し、トナー濃度が低すぎるとベタ埋まりが悪く、キャリア付着も目立つようになる。トナー濃度を５〜９［ｗｔ％］をすることにより、これらの不具合を抑制することができる。
また、現像装置４が、感光体１と対向する箇所を通過後の現像ローラ５上の現像剤を回収し、現像ローラ５の軸線方向に沿って、且つ、供給スクリュ８と同方向に搬送する回収搬送部材としての回収スクリュ６を備えた回収搬送路７を有する。また、循環搬送路である攪拌搬送路１０は、現像に用いられずに供給搬送路９の搬送方向の最下流側まで搬送された余剰現像剤と、回収搬送路７の搬送方向の最下流側まで搬送された回収現像剤との供給を受け、供給された現像剤を供給搬送路９の搬送方向上流端に搬送する。回収現像剤をすぐに供給搬送路９に供給するのではなく、攪拌搬送路１０で攪拌した後で供給搬送路９に現像剤を供給するため、十分に攪拌された状態の現像剤を供給搬送路に供給することができる。これにより、図９で説明した現像装置４の問題点であった、現像時の画像濃度の不均一や画像濃度の低下を防止することができる。
また、感光体１と対向する箇所を通過後の現像ローラ５上の現像剤を循環搬送路である回収搬送路７で回収し、現像に用いられずに供給搬送路の搬送方向の最下流側まで搬送された現像剤とともに供給搬送路の搬送方向上流端に搬送する図９を用いて説明した現像装置４の現像剤として、本発明の現像剤を用いることにより、小粒径のトナーとキャリアを使用し、現像剤量が多量の場合においても、長期に渡って現像剤の嵩変動が最小限に抑えられ、内圧上昇を防ぎ、トナー飛散や地肌かぶりといった問題が起こらず、良好な画像品質を保つことが可能となる。さらに、図９を用いて説明した現像装置４であれば、３つの現像剤搬送路を備える現像装置に比べて、水平方向の省スペース化を図ることができる。
また、仕切り部材１３３の軸方向の両端部に備える開口部のうちの少なくとも一方の開口部を、現像ローラ５の軸線方向の幅である現像剤担持体幅内に設けることによって、供給搬送路９と現像ローラ５とを備える現像装置４の上部の幅を現像ローラ５の幅内に収めることができ、現像装置４の省スペース化を図ることができる。
特に、仕切り部材１３３が備える、攪拌搬送路１０の搬送方向下流端から供給搬送路９の搬送方向上流端に現像剤を受け渡す供給開口部９１と、供給搬送路９の下流端から攪拌搬送路１０の搬送方向上流端に現像剤を受け渡す余剰開口部９２とを現像領域幅α内に設けているため、図４を用いて説明した現像装置４に比べて、現像装置４の上部の省スペース化を図ることが出来、現像装置４全体の省スペース化を図ることが出来る。
また、循環搬送部材が、現像ローラ５の軸線に平行に配置されたらせん状の羽部を供えたスクリュ形状の攪拌スクリュ１１であることにより、攪拌搬送路１０内の現像剤を効率良く搬送することができる。
また、少なくとも潜像担持体である感光体１と、感光体１表面を帯電させるための帯電手段である帯電器と、感光体１体上に静電潜像を形成するための潜像形成手段である光書込ユニット２１と、静電潜像を現像してトナー像化するための現像手段とを有する画像形成装置である複写機５００において、現像手段として現像装置４を備えることにより、小粒径のトナーとキャリアを使用し、現像剤量が多量の場合においても、長期に渡って現像剤の嵩変動が最小限に抑えられ、内圧上昇を防ぎ、トナー飛散や地肌かぶりといった問題が起こらず、良好な画像品質を保つことが可能となる。
また、感光体１と、感光体１上の潜像を現像する現像手段とを備える複写機５００における少なくとも感光体１と現像手段とを１つのユニットとして共通の保持体に保持させて複写機５００本体に対して着脱可能にしたプロセスカートリッジ１８において、現像手段として、現像装置４を用いることにより、長期に渡って良好な画像品質を保つことが可能な現像装置４を交換しやすくすることができる。
また、供給搬送路９と循環搬送路である攪拌搬送路１０とが仕切り部材１３３によって仕切られ、仕切り部材１３３は供給搬送路９と攪拌搬送路１０とを連通する開口部を軸方向の両端部に備え、供給搬送路９が攪拌搬送路１０の上方に位置するように配置された現像装置４を用いて画像を形成する画像形成方法において、トナーのゆるみ見掛け密度が０．３９［ｇ／ｃｍ３］以下、トナー母体に外添固着する外添剤の被覆率がトナー母体の表面積の８０［％］以下、トナーと該磁性キャリアとからなる二成分現像剤の見掛け密度が１．５５〜１．７０［ｇ／ｃｍ３］であることものを用いる。これにより、小粒径のトナーとキャリアを使用し、現像剤量が多量の場合においても、長期に渡って現像剤の嵩変動が最小限に抑えられ、内圧上昇を防ぎ、トナー飛散や地肌かぶりといった問題が起こらず、良好な画像品質を保つことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本実施形態に係る複写機の概略構成図。
【図２】現像装置及び感光体の概略構成図。
【図３】現像剤の流れを説明する現像装置の斜視断面図。
【図４】現像装置内の現像剤の流れの模式図。
【図５】現像装置の断面説明図。
【図６】従来の現像装置内の現像剤の流れの模式図。
【図７】現像装置の外観斜視図。
【図８】従来から知られている現像装置の概略構成図。
【図９】特許文献１に記載の現像装置の概略構成図。
【図１０】特許文献２に記載の現像装置の概略構成図。
【符号の説明】
【００７３】
１      感光体
４      現像装置
５      現像ローラ
５ａ    ドクタ部
６      回収スクリュ
７      回収搬送路
８      供給スクリュ
９      供給搬送路
１０    攪拌搬送路
１１    攪拌スクリュ
１２    現像ドクタ
１４    張架ローラ
１５    駆動ローラ
１６    二次転写バックアップローラ
１７    中間転写ユニット
１８    プロセスカートリッジ
２０    画像形成ユニット
２１    光書込ユニット
２２    二次転写装置
２３    張架ローラ
２４    紙搬送ベルト
２５    定着装置
２６    定着ベルト
２７    加圧ローラ
３０    原稿台
３２    コンタクトガラス
３３    第１走行体
３４    第２走行体
３５    結像レンズ
３６    読取センサ
４２    給紙ローラ
４４    給紙カセット
４６    給紙路
４７    搬送ローラ対
４９    レジストローラ対
５７    スタック部
６２    一次転写バイアスローラ
９０    ベルトクリーニング装置
９１    供給開口部
９２    余剰開口部
９３    回収開口部
９５    トナー補給口
１００  プリンタ部
１１０  中間転写ベルト
１３３  仕切り部材
１３４  仕切り壁
２００  給紙装置
３００  スキャナ
４００  原稿自動搬送装置
４０１  供給回収スクリュ
４０２  供給回収搬送路
５００  複写機
【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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