(57)【要約】【課題】新たに部材を設けることなく現像ロールに供給される現像剤の濃度ムラを抑制することができる現像装置、及びこれを備えた画像形成装置を得る。【解決手段】現像剤汲み上げ極Ｓ３の磁力を３５ｍＴとすることで、汲み上げ極Ｓ３によって第１攪拌搬送オーガー８８に向かって形成される磁界は、現像剤溜部１００の表面がスパイラル羽根８８Ｂの外径よりも回転軸８８Ａ側に入り込まないように形成されている。これにより、現像ロール８６に供給される二成分現像剤Ｇは、現像剤溜部１００の内部で攪拌（図中矢印Ｂ）された二成分現像剤Ｇだけである。つまり、攪拌されて濃度のバラツキが抑制された二成分現像剤Ｇだけが現像ロール８６へ供給されることとなる。このように、新たに部材を設けることなく現像ロール８６に供給される二成分現像剤Ｇの濃度ムラを抑制することができる。【選択図】図１
2009210720.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に複数の磁極が設けられた固定の磁石を備えると共に、磁性キャリアとトナーとから成る現像剤を前記磁極の中の第１の磁極により汲み上げて保持して回転し、静電潜像が形成された感光体にトナーを供給して前記静電潜像を現像する現像ロールと、
前記現像ロールと対向して配置され、回転して前記現像ロールへ前記現像剤を供給して前記現像ロールの前記第１の磁極に対向する表面に現像剤溜部を形成する螺旋状の羽根と軸部とが設けられた供給部材と、
前記現像ロール上の現像剤量を規制する現像剤量規制部材と、
を備え、
前記供給部材および前記現像剤量規制部材は、前記現像ロールに対して、それぞれ鉛直下方に配設され、
前記第１の磁極によって前記供給部材に向かって形成される磁界は、前記現像ロールと前記供給部材とが対向する位置における前記現像剤溜部の表面が前記螺旋状の羽根の外径よりも前記軸部側に入り込まないように形成されることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
内部に複数の磁極が設けられた固定の磁石を備えると共に、磁性キャリアとトナーとから成る現像剤を前記磁極の中の第１の磁極により汲み上げて保持して回転し、静電潜像が形成された感光体にトナーを供給して前記静電潜像を現像する現像ロールと、
前記現像ロールと対向して配置され、回転して前記現像ロールへ前記現像剤を供給する螺旋状の羽根と軸部とが設けられた供給部材と、
前記現像ロール上の現像剤量を規制する現像剤量規制部材と、
を備え、
前記供給部材および前記現像剤量規制部材は、前記現像ロールに対して、それぞれ鉛直下方に配設され、
前記第１の磁極によって前記現像ロールの表面には第１の現像剤溜部が形成され、
前記供給部材の螺旋状の前記羽根と前記軸部とによって形成される空間部には、前記羽根の配設間隔に応じた第２の現像剤溜部が形成され、
前記供給部材が前記現像ロールに前記現像剤を供給する際に、前記第１の現像剤溜部の表面と前記第２の現像剤溜部とは、前記現像ロールと前記供給部材とが対向する位置において所定の距離をもって独立していることを特徴とする現像装置。
【請求項３】
前記現像剤の供給は、前記第１の磁極によって形成される磁界によって、前記第２の現像剤溜部から前記第１の現像剤溜部へ現像剤が移動することを特徴とする請求項２に記載の現像装置。
【請求項４】
光線によって静電潜像が書き込まれる感光体と、
前記感光体に現像剤を供給して前記静電潜像を現像する請求項１〜３何れか１項に記載の現像装置と、
を備える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、感光体上の静電潜像を現像剤で現像する現像装置と、この現像装置を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現像装置には、感光体上に現像剤を供給する現像ロールと、この現像ロールと対向して配置され、現像ロールへ現像剤を供給する供給部材が設けられている。そして、この供給部材は現像剤を回転して搬送するスクリュー形状のスパイラル羽根を備えている。
【０００３】
このスパイラル羽根によって、トナー濃度が低下した現像剤と他の現像剤とが充分に攪拌されない場合は、現像ロールに供給される現像剤にスクリューピッチ状の濃度ムラが生じる。
【０００４】
特許文献１の現像装置には、現像剤を攪拌する手段として、供給部材の近傍に磁石が配置されている。つまり、この磁石の磁力により、供給部材によって搬送される現像剤を攪拌することでスクリューピッチ状の濃度ムラを抑制するようになっている。
【特許文献１】特開２００４−１９１７６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、この現像装置では、新たに部材（磁石）を設けることで、現像剤の濃度ムラを抑制する構造となっているため、高価な装置となっている。
【０００６】
本発明は、上記事実を考慮し、新たに部材を設けることなく現像ロールに供給される現像剤の濃度ムラを抑制することが課題である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の請求項１に係る現像装置は、内部に複数の磁極が設けられた固定の磁石を備えると共に、磁性キャリアとトナーとから成る現像剤を前記磁極の中の第１の磁極により汲み上げて保持して回転し、静電潜像が形成された感光体にトナーを供給して前記静電潜像を現像する現像ロールと、前記現像ロールと対向して配置され、回転して前記現像ロールへ前記現像剤を供給して前記現像ロールの前記第１の磁極に対向する表面に現像剤溜部を形成する螺旋状の羽根と軸部とが設けられた供給部材と、前記現像ロール上の現像剤量を規制する現像剤量規制部材と、を備え、前記供給部材および前記現像剤量規制部材は、前記現像ロールに対して、それぞれ鉛直下方に配設され、前記第１の磁極によって前記供給部材に向かって形成される磁界は、前記現像ロールと前記供給部材とが対向する位置における前記現像剤溜部の表面が前記螺旋状の羽根の外径よりも前記軸部側に入り込まないように形成されることを特徴とする。
【０００８】
上記構成によれば、供給部材に設けられた螺旋状の羽根が、軸部を中心に回転して現像剤を現像ロールに搬送供給する。
【０００９】
さらに、現像ロールの内部に設けられた第１の磁極は、供給部材によって供給された現像剤を汲み上げて保持する。これにより、現像ロールの第１の磁極に対向する表面には、現像剤溜部が形成される。
【００１０】
ここで、第１の磁極によって供給部材に向かって形成される磁界は、現像剤溜部の表面が螺旋状の羽根の外径よりも軸部側に入り込まないように形成されている。そうすると、現像剤溜部において攪拌された現像剤に比べて帯電量が低い現像剤がスパイラル羽根の先端部を通り、現像剤溜部の表面を流れて直接現像ロールに供給されることはない。つまり、現像ロールに供給される現像剤は現像剤溜部の内部で攪拌された現像剤だけとなる。
【００１１】
このように、現像剤溜部の内部で攪拌された現像剤だけを現像ロールに供給することで、新たに部材を設けることなく現像ロールに供給される現像剤の濃度ムラを抑制することができる。
【００１２】
本発明の請求項２に係る現像装置は、内部に複数の磁極が設けられた固定の磁石を備えると共に、磁性キャリアとトナーとから成る現像剤を前記磁極の中の第１の磁極により汲み上げて保持して回転し、静電潜像が形成された感光体にトナーを供給して前記静電潜像を現像する現像ロールと、前記現像ロールと対向して配置され、回転して前記現像ロールへ前記現像剤を供給する螺旋状の羽根と軸部とが設けられた供給部材と、前記現像ロール上の現像剤量を規制する現像剤量規制部材と、を備え、前記供給部材および前記現像剤量規制部材は、前記現像ロールに対して、それぞれ鉛直下方に配設され、前記第１の磁極によって前記現像ロールの表面には第１の現像剤溜部が形成され、前記供給部材の螺旋状の前記羽根と前記軸部とによって形成される空間部には、前記羽根の配設間隔に応じた第２の現像剤溜部が形成され、前記供給部材が前記現像ロールに前記現像剤を供給する際に、前記第１の現像剤溜部の表面と前記第２の現像剤溜部とは、前記現像ロールと前記供給部材とが対向する位置において所定の距離をもって独立していることを特徴とする。
【００１３】
上記構成によれば、供給部材に設けられたスパイラル羽根が、軸部を中心に回転して現像剤を現像ロールに搬送供給する。
【００１４】
さらに、現像ロールの内部に設けられた第１の磁極は、供給部材によって供給された現像剤を汲み上げて保持する。これにより、現像ロールの第１の磁極に対向する表面には、第１の現像剤溜部が形成される。
【００１５】
一方、供給部材の螺旋状の羽根と軸部とによって形成される空間部には、羽根の配設間隔に応じた第２の現像剤溜部が形成される。そして、供給部材が現像ロールに現像剤を供給する際に、第１の現像剤溜部と第２の現像剤溜部とは所定の距離をおいて独立している。
【００１６】
第１の現像剤溜部と第２の現像剤溜部を独立させることで、現像剤がスパイラル羽根の先端部を通り、現像剤溜部の表面を流れて直接現像ロールに供給されることはない。つまり、現像ロールに供給される現像剤は現像剤溜部の内部で攪拌された現像剤だけとなる。
【００１７】
このように、現像剤溜部の内部で攪拌された現像剤だけを現像ロールに供給することで、新たに部材を設けることなく現像ロールに供給される現像剤の濃度ムラを抑制することができる。
【００１８】
本発明の請求項３に係る現像装置は、請求項２記載において、前記現像剤の供給は、前記第１の磁極によって形成される磁界によって、前記第２の現像剤溜部から前記第１の現像剤溜部へ現像剤が移動することを特徴とする。
【００１９】
上記構成によれば、第１の磁極によって形成される磁界によって第２の現像剤溜部から第１の現像剤溜部へ現像剤が移動する。
【００２０】
本発明の請求項４に係る画像形成装置は、光線によって静電潜像が書き込まれる感光体と、前記感光体に現像剤を供給して前記静電潜像を現像する請求項１〜３何れか１項に記載の現像装置と、を備えることを特徴とする。
【００２１】
上記構成によれば、請求項１〜３何れか１項に記載された現像装置は、静電潜像が形成され感光体に現像剤を供給して静電潜像を現像する。
【００２２】
ここで、請求項１〜３何れか１項に記載された現像装置が採用されているため、現像ロールに供給される現像剤の濃度ムラが抑制されている。そうすると、現像ロールから感光体へ供給される現像剤の濃度ムラも抑制することができ、濃度ムラが抑制された出力画像を得ることができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、現像ロールに対して、現像剤量規制部材および供給部材が鉛直下方に配設されている現像装置において、供給部材の軸方向の羽根間隔で発生する濃度ムラを抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
本発明に係る実施形態の現像装置が採用された画像形成装置の一例を図１から図８に従って説明する。
（全体構成）
先ず、本実施形態に係る画像形成装置の全体構成を説明する。
【００２５】
図５に示されるように、画像形成装置１０には、４つの色（本実施形態では、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）のプロセスカートリッジ１４が左右方向に配列されている。
【００２６】
図３に示されるように、プロセスカートリッジ１４は、感光体１６と、現像装置６４を含んで構成されている。なお、現像装置６４については詳細を後述する。
【００２７】
図５に示されるように、画像形成装置１０の上部には、シート材Ｐが収納された給紙カセット２６が設けられている。給紙カセット２６の上側には、シート材Ｐを所定のタイミングで送り出すピックアップロール２８が設けられている。このピックアップロール２８によって給紙カセット２６から送り出されたシート材Ｐは、搬送ロール３０及びレジストレーションロール３２によって用紙搬送経路３４に沿って搬送され、後述する搬送装置４８へ送られる。
【００２８】
一方、プロセスカートリッジ１４は、用紙搬送経路３４の上流側からイエロー色、マゼンタ色、シアン色、ブラック色の順に配設されており、プロセスカートリッジ１４の下方には、プロセスカートリッジ１４に走査光を照射する露光装置３６が配設されている。
【００２９】
この露光装置３６は、筐体３８内に半導体レーザ（図示省略）、ポリゴンミラー４０、結像レンズ４４、及びミラー４６が配設されており、半導体レーザからの光線はポリゴンミラー４０で偏向走査され、結像レンズ４４とミラー４６を介して感光体１６に照射される。これにより、感光体１６に、画像情報に応じた静電潜像が形成されるようになっている。
【００３０】
また、感光体１６に対して用紙搬送経路３４を挟んで対向する位置には、搬送装置４８が配置されている。搬送装置４８は、複数個のプロセスカートリッジ１４に沿って設けられた一対の張架ロール５１、５２と、この張架ロール５１、５２に巻き掛けられた搬送ベルト５３とで構成されている。張架ロール５２は、図示しないモータによって回転され、搬送ベルト５３が移動するようになっている。
【００３１】
さらに、給紙カセット２６側に配置された張架ロール５１の近傍には、吸着ロール５５が配設されており、この吸着ロール５５に電圧が印加されることによって、搬送ベルト５３にシート材Ｐが静電的に吸着されるようになっている。
【００３２】
また、搬送ベルト５３の裏面であって各色の感光体１６に対向する位置には、それぞれ転写ロール５４が配設されている。この転写ロール５４によって、感光体１６上のトナー画像が、搬送ベルト５３によって搬送されるシート材Ｐに転写され、定着装置５６で定着される。そして、トナー画像が定着されたシート材Ｐは、排出ロール５８によって排出トレイ６０へ排出される構成となっている。
（要部構成）
次に本実施形態における現像装置６４について説明する。
【００３３】
図３に示されるように、現像装置６４は、感光体１６に対向し且つ感光体１６上の静電潜像を非磁性トナーＴ及び磁性キャリアからなる二成分現像剤Ｇで可視像化する現像ユニット６８と、この現像ユニット６８に対して非磁性トナーＴを補給するメイントナー補給ユニット７０で構成とされている。
【００３４】
現像ユニット６８は、ハウジング８０を有している。ハウジング８０は感光体１６の下方側に設けられており、感光体１６側に向かって開口する開口部８２が形成されている。また、このハウジング８０内には現像剤収容室８４が形成されており、この現像剤収容室８４内には、非磁性トナーＴ及び磁性キャリアからなる二成分現像剤Ｇが収容可能とされている。
【００３５】
さらに、ハウジング８０内には、ハウジング８０の開口部８２から一部が露出するようにして直径１８ｍｍの現像ロール８６が設けられており、現像ロール８６はハウジング８０に回転可能に軸支されている。また、現像ロール８６の端部には、ギア８６Ｃ（図４参照）が固定されており、モータからの回転力がギア８６Ｃへ伝達されギア８６Ｃを介して現像ロール８６が回転するようになっている。また、現像ロール８６の周速度は、感光体１６上の静電潜像を１．８倍の速度比で摺擦し、二成分現像剤Ｇで可視化するように設定されている。
【００３６】
さらに、現像ロール８６は、回転可能とされ、表面に深さ９０μｍの５０本から１００本のＶ形状溝加工を施したアルミ製の薄肉円筒状のスリーブ８６Ａと、固定された円柱状のマグネットロール８６Ｂとを備えている。
【００３７】
詳細には、図１に示されるように、現像ロール８６のマグネットロール８６Ｂは、Ｎ極性のＮ１、Ｎ２及びＳ極性のＳ１、Ｓ２、Ｓ３の合計５つの磁極を有し、周方向Ｓ１、Ｎ１、Ｓ２，Ｓ３，Ｎ２の順に決められた間隔で配置されている。
【００３８】
そして、感光体１６の現像領域に対向する位置には現像極Ｓ１が配置されており、この現像極Ｓ１の現像ロール８６の回転方向上流側には、非磁性のスリーブ８６Ａ表面の現像剤量を規制する磁力７５０ｍＴ（ミリテスラ）の現像剤規制極Ｎ２が、二成分現像剤Ｇの層厚を規制する板状の現像剤規制板５０に対向して配置されている。現像剤規制板５０は現像ロール８６の鉛直方向略下方に配設されている。
【００３９】
また、現像極Ｓ１よりも下流側で現像剤規制極Ｎ２よりも上流側には、現像剤剥離極Ｓ２、及び磁力３５ｍＴ（ミリテスラ）とされた現像剤汲み上げ極Ｓ３（第１の磁極）が配置されており、現像極Ｓ１と現像剤剥離極Ｓ２との間には搬送極Ｎ１が配置されている。
【００４０】
この構成により、現像極Ｓ１は、現像ロール８６上の二成分現像剤Ｇを感光体１６方向に移行させる方向の磁力線を発生させる。また、同極の現像剤剥離極Ｓ２と現像剤汲み上げ極Ｓ３とが隣接していることで、現像ロール８６上の二成分現像剤Ｇを現像ロール８６から離間させる方向の磁力線を発生させる。さらに、現像剤汲み上げ極Ｓ３は、後述する現像剤溜部１００（第１の現像剤溜部）の二成分現像剤Ｇを現像ロール８６に吸着させる方向の磁力線を発生させる。また、現像剤規制極Ｎ２は、二成分現像剤Ｇを現像剤規制板５０に向かわせる方向の磁力線を発生させる。
【００４１】
つまり、現像剤汲み上げ極Ｓ３の近傍においてスリーブ８６Ａの表面に吸着された二成分現像剤Ｇは、スリーブ８６Ａが回転方向（矢印Ａ）に沿って回転する。これに伴い、現像剤規制極Ｎ２→現像極Ｓ１→搬送極Ｎ１へと搬送される。現像剤規制極Ｎ２を通過するときに現像剤規制板５０によって二成分現像剤Ｇの層厚が揃えられ、現像極Ｓ１近傍において磁気ブラシ上の非磁性トナーＴが感光体１６に移行し、スリーブ８６Ａの表面には殆ど磁性キャリアだけになった磁気ブラシが残る。磁性キャリアだけになった磁気ブラシは、スリーブ８６Ａの回転に伴い、現像剤剥離極Ｓ２でスリーブ８６Ａの表面から脱落して現像剤溜部１００に戻るようになっている。
【００４２】
なお、現像剤規制板５０とスリーブ８６Ａとの距離は、現像剤規制板５０とスリーブ８６Ａとの隙間を通過した二成分現像剤Ｇが３００〜７００ｇ／ｍ２に規制されるように決められている。
【００４３】
一方、現像ロール８６の鉛直下方には、現像ロール８６の軸方向に沿って供給部材としての直径１８ｍｍの第１攪拌搬送オーガー８８が、現像ロール８６との７．６ｍｍの距離をあけて配置されている。さらに、第１攪拌搬送オーガー８８に隣接して直径１８ｍｍ第２攪拌搬送オーガー８９が配置されている。
【００４４】
図４に示されるように、第１攪拌搬送オーガー８８及び第２攪拌搬送オーガー８９は、それぞれ回転軸８８Ａ、８９Ａを備えており、ハウジング８０の周壁にそれぞれ回転可能に軸支されている。また、第１攪拌搬送オーガー８８及び第２攪拌搬送オーガー８９の回転軸８８Ａ、回転軸８９Ａには、スクリュー状で所定のピッチで螺旋状のスパイラル羽根８８Ｂ、８９Ｂが螺旋状に巻き付けられて形成されている。
【００４５】
さらに、回転軸８８Ａ、回転軸８９Ａの端部には、それぞれギア８８Ｃ、ギア８９Ｃが固定されており、図示しないモータからの回転力がギアへ伝達され、ギアを介して第１攪拌搬送オーガー８８及び第２攪拌搬送オーガー８９がそれぞれ回転する。第１攪拌搬送オーガー８８及び第２攪拌搬送オーガー８９が回転すると、スパイラル羽根８８Ｂ、スパイラル羽根８９Ｂによって、現像剤収容室８４内に収容された二成分現像剤Ｇが攪拌されながら図４の矢印方向へ搬送されるようになっている。
【００４６】
第１攪拌搬送オーガー８８と第２攪拌搬送オーガー８９の間には仕切壁９０が形成されており、この仕切壁９０によって現像剤収容室８４内は、第１攪拌搬送オーガー８８が配設された領域（第１攪拌路）９２と、第２攪拌搬送オーガー８９が配設された領域（第２攪拌路）９３とに二分されている。
【００４７】
仕切壁９０の長手方向の両端部には、連通口９４、連通口９５が形成されている。この連通口９４、９５によって第１攪拌路９２と第２攪拌路９３とが連通されており、現像剤収容室８４内の二成分現像剤Ｇは、第１攪拌搬送オーガー８８及び第２攪拌搬送オーガー８９の回転によってそれぞれ第１攪拌路９２及び第２攪拌路９３内を攪拌されながら搬送されて、第１攪拌路９２と第２攪拌路９３との間を二成分現像剤Ｇが循環するようになっている。
【００４８】
さらに、図１に示されるように、第１攪拌搬送オーガー８８によって搬送される二成分現像剤Ｇは、現像ロール８６へ供給され、現像ロール８６の周りに現像剤溜部１００が形成されるようになっている。そして、現像剤溜部１００の二成分現像剤Ｇは、現像剤溜部１００の内部で攪拌（図中矢印Ｂ）され、現像ロール８６のスリーブ８６Ａへ供給されるようになっている。
【００４９】
ここで、図２には、図１における現像ロール８６及び第１攪拌搬送オーガー８８を矢印Ｐ方向から見た図が記載されている。現像剤溜部１００から二成分現像剤Ｇを汲み上げてスリーブ８６Ａの表面に付着させる現像剤汲み上げ極Ｓ３の磁力を３５ｍＴとすることで、汲み上げ極Ｓ３によって第１攪拌搬送オーガー８８に向かって形成される磁界は、現像剤溜部１００の表面１００Ａがスパイラル羽根８８Ｂの外径よりも回転軸８８Ａ側に入り込まないように形成されている。
【００５０】
一方、第１攪拌搬送オーガー８８によって攪拌搬送される現像剤Ｇは、スパイラル羽根８８Ｂの配設間隔（いわゆるスパイラル羽根８８Ｂのピッチ）に応じた略三形状の現像剤溜部１０１（第２の現像剤溜部）を形成する。
【００５１】
つまり、第１攪拌搬送オーガー８８が現像ロール８６に現像剤Ｇを供給する際は、現像剤溜部１００の表面１００Ａと現像剤溜部１０１とは、所定の距離をおいて独立している。
【００５２】
これにより、図１に示されるように、現像剤溜部１００の内部で攪拌（図中矢印Ｂ）され二成分現像剤Ｇだけが現像ロール８６のスリーブ８６Ａへ供給されるようになっている。
【００５３】
一方、図３に示されるように、現像ユニット６８に隣接したメイントナー補給ユニット７０には、補給用非磁性トナーＴが収容されるトナー収容室１５０が設けられている。トナー収容室１５０には、現像ロール８６の軸方向に沿ってトナー攪拌搬送部材１５２が設けられている。
【００５４】
トナー攪拌搬送部材１５２は回転軸１５２Ａを備え、ハウジング８０の周壁に回転可能に軸支されている。この回転軸１５２Ａには、所定のピッチで羽根１５２Ｂが形成されている。
【００５５】
回転軸１５２Ａの端部には、図示しないギアが固定されており、図示しないモータからの回転力がギアへ伝達され、ギアを介してトナー攪拌搬送部材１５２が回転すると、羽根１５２Ｂによってトナー収容室１５０内の非磁性トナーＴが攪拌されながら図４の矢印方向へ搬送されるようになっている。
【００５６】
一方、図３に示されるように、トナー収容室１５０の現像剤収容室８４側には、壁部１５４が設けられている。壁部１５４の下部からは、湾曲壁１５６がトナー収容室１５０側へ延び、また、仕切壁１５７が現像剤収容室８４側へ延びることで、ハウジング８０の底板の間に、トンネル状のディスペンス室１５８が設けられている。
【００５７】
図４に示されるように、湾曲壁１５６の長手方向の一方の端部近傍には、トナー収容室１５０とディスペンス室１５８とを連通するようにして開口部１６２が形成されている。これにより、トナー収容室１５０内に収容された非磁性トナーＴは、トナー攪拌搬送部材１５２によって攪拌されながらトナー収容室１５０内を搬送され、開口部１６２からディスペンス室１５８へ送り込まれるようになっている。
【００５８】
一方、仕切壁１５７の長手方向の他方の端部近傍には、ディスペンス室１５８と現像剤収容室８４とを連通するようにしてトナー供給口１６４が形成されている。これにより、ディスペンス室１５８内の非磁性トナーＴは、ディスペンスオーガー１６０によって攪拌されながらディスペンス室１５８内を搬送され、トナー供給口１６４から現像剤収容室８４へ送り込まれるようになっている。
【００５９】
図３に示されるように、トナー供給口１６４は、下端部が現像剤収容室８４に収容されている二成分現像剤Ｇの表面位置よりも下方に位置するようにして形成されている。これにより、トナー供給口１６４の少なくとも一部が、現像剤収容室８４に収容された二成分現像剤Ｇに埋もれた状態となっており、ディスペンス室１５８から現像剤収容室８４へ送り込まれた非磁性トナーＴが二成分現像剤Ｇの中に潜り込み、現像剤収容室８４に収容された二成分現像剤Ｇと混合しやすくなっている。このように、ディスペンスオーガー１６０、第１攪拌搬送オーガー８８及び第２攪拌搬送オーガー８９によって攪拌された二成分現像剤Ｇが現像ロール８６の表面に磁力により吸着される構成となっている。
（作用）
上記構成による画像形成装置１０では、次のようにして画像が形成される。
【００６０】
先ず、帯電ロール（図示省略）は、感光体１６の表面を予定の帯電部電位で一様にマイナス帯電する。
【００６１】
次に、図３に示されるように、帯電された感光体１６上の画像部分が予定の露光部電位になるように露光装置３６（図５参照）で露光を行ない静電潜像が形成される。つまり、図示しない制御装置から供給される画像データに基づき、半導体レーザ（図示省略）をオン・オフして変調することによって画像に対応した潜像が感光体１６上に形成される。
【００６２】
さらに、現像装置６４の現像ロール８６の非磁性のスリーブ８６Ａには、ディスペンスオーガー１６０、第１攪拌搬送オーガー８８、及び第２攪拌搬送オーガー８９によって攪拌された二成分現像剤Ｇがマグネットロール８６Ｂに設けられた現像剤汲み上げ極Ｓ３の磁力で吸着される。また、非磁性のスリーブ８６Ａに吸着された二成分現像剤Ｇは、現像剤規制板５０と現像ロール８６との隙間を通ることで余剰分が擦り切られ、二成分現像剤Ｇの層厚が均一となる。
【００６３】
さらに、現像ロール８６には各色毎に所定の現像バイアス電圧が電源装置（図示省略）から印加されており、感光体１６上の静電潜像は、現像ロール８６の位置を通過する時に、静電潜像に二成分現像剤Ｇの非磁性トナーＴが電気力によって付着しトナー画像として可視化される。
【００６４】
そこで、図５に示されるように、給紙カセット２６に載置されたシート材Ｐが、ピックアップロール２８によって用紙搬送経路３４に送りだされ、さらに、搬送ロール３０及びレジストレーションロール３２によって所定のタイミングで搬送される。そして、シート材Ｐは、感光体１６と転写ロール５４との間を通り、トナー画像がシート材Ｐに転写される。この転写されたトナー画像は定着装置５６で定着され、トナー画像が定着されたシート材Ｐは、排出ロール５８によって排出トレイ６０へ排出される。
【００６５】
ここで、図２に示されるように、現像剤汲み上げ極Ｓ３の磁力を３５ｍＴとすることで、汲み上げ極Ｓ３によって第１攪拌搬送オーガー８８に向かって形成される磁界は、現像剤溜部１００の表面１００Ａがスパイラル羽根８８Ｂの外径よりも回転軸８８Ａ側に入り込まないように形成されている。
【００６６】
これにより、図１に示されるように、現像ロール８６に供給される二成分現像剤Ｇは、現像剤溜部１００の内部で攪拌（図中矢印Ｂ）され、攪拌された二成分現像剤Ｇだけが現像ロール８６のスリーブ８６Ａへ供給される。つまり、攪拌されて濃度のバラツキが抑制された二成分現像剤Ｇだけが現像ロール８６へ供給されることとなる。
【００６７】
このように、新たに部材を設けることなく現像ロール８６に供給される二成分現像剤Ｇの濃度ムラを抑制することができる。
【００６８】
また、現像ロール８６に供給される二成分現像剤Ｇの濃度ムラが抑制されることで、シート材Ｐに転写されるトナー画像の濃度ムラも抑制することができる。
【００６９】
ここで、本出願の発明者は、従来の現像装置を備える画像形成装置と、本実施形態に係る画像形成装置１０とを試験してシート材Ｐに出力されたトナー画像の濃度ムラを確認した。
【００７０】
先ず、確認方法等について説明する。
【００７１】
二成分現像剤Ｇには、樹脂分散型の平均径３５μｍの球形磁性キャリアと、重合方式で作成された不定形で平均径５．５μｍのトナーとを使用し、トナー濃度８％で混合した二成分現像剤Ｇを１８０ｇを使用した。
【００７２】
現像装置を画像形成装置に取付け、シート材Ｐ１００枚に印字カバレッジ５％で画像を形成させる。画像形成の間、現像装置へのトナー補給は第２攪拌搬送オーガーの端部から行い、初期トナー濃度８％を維持するようにした。シート材Ｐ１００枚に画像を形成後、現像装置を取り出して現像剤溜部の状態を確認する。
【００７３】
さらに、現像装置を画像形成装置に戻し、オーガーピッチによる画像濃度ムラを検出しやすい印字カバレッジ８０％の全面ハーフトーンでシート材Ｐ１０枚に連続的に画像を形成させて出力画像の濃度ムラを確認した。
【００７４】
そして、前述した確認方法に基づいて、従来の現像装置２００及びこの現像装置２００を画像形成装置に取り付けて出力画像の濃度ムラ等を確認した。
【００７５】
図６に示されるように、従来の現像ロール２０２に設けれた現像剤汲み上げ極Ｓ３の磁力は、多くの二成分現像剤Ｇを現像剤溜部２０４から汲み上げるため、５５ｍＴとされている。
【００７６】
先ず、シート材Ｐ１００枚に画像形成後、現像装置２００を取り出して現像剤溜部２０４の状態を確認した。図７は、図６を矢印Ｑ方向から見た図面である。図７に示されるように、現像剤汲み上げ極Ｓ３が多くの二成分現像剤Ｇを汲み上げることで、現像剤溜部２０４が大きくなり、現像剤溜部２０４の表面２０４Ａが第１攪拌搬送オーガー２０６のスパイラル羽根２０６Ａの外径より回転軸側に入り込んでいるのを確認した。
【００７７】
次に、この現像装置２００を画像形成装置に戻し、オーガーピッチによる画像濃度ムラを検出しやすい印字カバレッジ８０％の全面ハーフトーンでシート材Ｐ１０枚に連続的に画像を形成させて出力画像の濃度ムラを確認した。図８に示すように、出力画像には、傾斜方向に濃度ムラが生じていた。
【００７８】
つまり、現像ロールに対して、現像剤規制板５０および供給部材としての第１攪拌搬送オーガー８８が鉛直下方に配設されている場合、（第１の）現像剤溜部１００は、現像ロール５０と第１攪拌搬送オーガー８８とが対向する位置に、近接または侵入した形で形成される。そして、図６に示されるように、第１攪拌搬送オーガー２０６によって搬送される二成分現像剤Ｇが、スパイラル羽根２０６Ａの先端部を伝って、直接、現像剤溜部２０４の表面２０４Ａに供給されている。詳細には、現像剤溜部２０４の表面２０４Ａに直接供給された二成分現像剤Ｇは、表面２０４Ａに沿って移動（図６に示す矢印Ｃ）し、現像剤溜部２０４の内部で攪拌されることなく現像ロール２０２に供給される。
【００７９】
これにより、現像剤溜部２０４の内部で攪拌されることなく現像ロール２０２の表面に供給された二成分現像剤Ｇと、現像剤溜部２０４の内部で攪拌（図６に示す矢印Ｄ）された二成分現像剤Ｇとが、現像ロール２０２に供給される。前者の現像剤は、後者の現像剤に比べて帯電性が低いため、感光体上の同一電位の潜像に対して、現像されやすく、濃度が高くなる傾向がある。従って、第１攪拌搬送オーガー８８の軸方向に配設された羽根の間隔に応じた傾斜方向の濃度むらが、画像上に形成されることとなる（図８）。
【００８０】
次に、前述した確認方法に基づいて、本願の現像装置６４及びこの現像装置６４を画像形成装置１０に取り付けて出力画像の濃度ムラ等を確認した。
【００８１】
図１に示されるように、本願の現像ロール８６に設けれた現像剤汲み上げ極Ｓ３の磁力は、従来の現像剤汲み上げ極Ｓ３より弱く３５ｍＴとされている。
【００８２】
先ず、シート材Ｐ１００枚に画像形成後、現像装置６４を取り出して現像剤溜部１００の状態を確認した。図２に示されるように、現像剤汲み上げ極Ｓ３の磁力を従来の現像剤汲み上げ極Ｓ３の磁力より弱くすることで、現像剤溜部１００が小さくなり、前述したように、現像剤溜部１００の表面１００Ａ（図１参照）が第１攪拌搬送オーガー８８のスパイラル羽根８８Ｂの外径よりも回転軸８８Ａ側に入り込まないようになっている。
【００８３】
次に、この現像装置６４を画像形成装置１０に戻し、オーガーピッチによる画像濃度ムラを検出しやすい印字カバレッジ８０％の全面ハーフトーンでシート材Ｐ１０枚に連続的に画像を形成させて出力画像の濃度ムラを確認した。出力画像には、濃度ムラが生じていなかった。
【００８４】
つまり、図１に示されるように、現像剤溜部１００の内部で攪拌（図中矢印Ｂ）され二成分現像剤Ｇだけが現像ロール８６のスリーブ８６Ａへ供給される。このため、現像ロール８６に供給される二成分現像剤Ｇの濃度ムラを抑制することで、出力画像の濃度ムラが抑制される。
【００８５】
このように、本願発明者の確認結果からも分るように、現像剤汲み上げ極Ｓ３の磁力を３５ｍＴとすることで、汲み上げ極Ｓ３によって第１攪拌搬送オーガー８８に向かって形成される磁界が、現像剤溜部１００の表面がスパイラル羽根８８Ｂの外径よりも回転軸８８Ａ側に入り込まないように形成されることで、現像ロール８６に供給される二成分現像剤Ｇの濃度ムラが抑制されることが分る。
【００８６】
なお、現像剤溜部と第１攪拌搬送オーガーとの位置関係を確認するには、シート材Ｐ数十枚から百枚程度に画像を形成させ、およそ二成分現像剤Ｇの現像装置６４内での流れが安定したところで確認すればよい。実際の画像形成装置１０の使用時においてはトナー濃度の変動、感光体１６へのキャリア付着など現像剤量の変動があるが、初期状態で本発明の範囲を満たせばよい。何故なら、キャリア流出による現像剤量の低下はオーガーで搬送される現像剤の量が減り、現像剤溜部１００の表面１００Ａと第１攪拌搬送オーガー８８の先端部の位置関係が変わることはない。逆にトナー濃度が上がった場合は現像剤の体積が増加するが現像剤としての磁化も低下するため現像剤溜部１００の表面１００Ａと第１攪拌搬送オーガー８８の先端部の位置関係が変わることはない。
【００８７】
なお、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかである。例えば、上記実施形態では、現像剤汲み上げ極Ｓ３の磁力を変えることで、現像剤溜部１００の表面１００Ａがスパイラル羽根８８Ｂの外径よりも回転軸８８Ａ側に入り込まないようにしたが、第１攪拌搬送オーガーの配置位置を調整したり、スパイラル羽根の直径を変えて、現像剤溜部１００の表面１００Ａがスパイラル羽根８８Ｂの外径よりも回転軸８８Ａ側に入り込まないようにしてもよい。さらに、磁性キャリアの磁力や比重を変えることで、現像剤溜部１００の表面１００Ａがスパイラル羽根８８Ｂの外径よりも回転軸８８Ａ側に入り込まないようにしてもよく、これらのパラメータを組み合わせであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】本発明の実施形態に係る現像装置に採用された現像ロール及び第１攪拌搬送オーガー等を示した側面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る現像装置に採用された現像ロール、第１攪拌搬送オーガー、現像剤溜部を示した正面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る現像装置が採用されたプロセスカートリッジを示した側面図である。
【図４】本発明の実施形態に係る現像装置の内部を上方から見た断面図である。
【図５】本発明の実施形態に係る画像形成装置を示した概略構成図である。
【図６】本発明の実施形態の比較例としての現像装置に採用された現像ロール及び第１攪拌搬送オーガー等を示した側面図である。
【図７】本発明の実施形態の比較例としての現像装置に採用された現像ロール、第１攪拌搬送オーガー、現像剤溜部を示した正面図である。
【図８】本発明の実施形態の比較例としての現像装置によって出力された出力画像を示した図面である。
【符号の説明】
【００８９】
１０          画像形成装置
１６          感光体
６４          現像装置
８６          現像ロール
８６Ｂ        マグネットロール（磁石）
８８          第１攪拌搬送オーガー（供給部材）
８８Ａ        回転軸（軸部）
８８Ｂ        スパイラル羽根（螺旋状の羽根）
１００        現像剤溜部（第１の現像剤溜部）
１００Ａ      表面
１０１        現像剤溜部（第２の現像剤溜部）
【図１】
2009210720.tif 000003
【図２】
2009210720.tif 000004
【図３】
2009210720.tif 000005
【図４】
2009210720.tif 000006
【図５】
2009210720.tif 000007
【図６】
2009210720.tif 000008
【図７】
2009210720.tif 000009
【図８】
2009210720.tif 000010