JP2000019821A

JP2000019821A - 現像装置、現像方法及び画像形成装置

Info

Publication number: JP2000019821A
Application number: JP10182253A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiko Sato; 和彦佐藤
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1998-06-29
Filing date: 1998-06-29
Publication date: 2000-01-21

Abstract

(57)【要約】【課題】現像装置内の二成分現像剤が、攪拌不足だっ
たり、劣化することで、現像剤の帯電量不足や、画像濃
度の低下や、放置混色や、細線再現性の低下等の問題が
発生する。【解決手段】現像スリーブと複数の現像剤攪拌搬送部
材とを有する現像装置において、複数の現像剤攪拌搬送
部材は、現像スリーブ１４１より最遠部に配置されたト
ナー補給側攪拌スクリュー１４６の外周軌跡の垂直方向
最上端位置Ａ１における回転接線方向の速度ベクトルＶ
１の方向と、像担持体１０とトナー補給側攪拌スクリュ
ー１４６の中間に配置されたスリーブ側攪拌スクリュー
１４７の外周軌跡の垂直方向最上端位置Ａ２における回
転接線方向の速度ベクトルＶ２の方向とが、現像スリー
ブ１４１に対向する側とは反対の方向の現像器本体内壁
の最遠部に指向している現像装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式の複
写機、プリンタ、ファクシミリ等に備えられ、静電潜像
を現像する現像装置、現像方法及び画像形成装置に関
し、特に、現像装置の現像剤攪拌搬送手段の改良に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】電子写真装置の現像方式には、通常の電
子写真複写機等に用いられる正規現像方式と、デジタル
プリンタやデジタル電子写真複写機等に用いられる反転
現像方式が知られている。反転現像方式には、一般にレ
ーザ、ＬＥＤ等を光源として用い、帯電、露光により像
担持体上に形成された潜像を、像担持体の帯電極性と同
極性に帯電したトナーにより現像して、トナー像とする
方式である。例えば、像担持体の帯電極性が負の場合、
トナーの極性も負であり、露光により生じた電位差を利
用して現像し、像担持体上にトナー像を形成する方式で
ある。

【０００３】現像処理後に、コロナ放電等を用いる転写
装置により被転写材をトナーの極性と逆極性に帯電さ
せ、像担持体上のトナー像を被転写材に転写させる。そ
の後、ＡＣコロナまたはＤＣコロナ放電により転写材の
電位を下げ、被転写材と像担持体との付着力を低減させ
たのち、像担持体表面から被転写材を剥離し、次のプロ
セスに移行する。

【０００４】従来の現像装置においては、回転する像担
持体に近接して回転する現像剤担持体が配置されてい
る。該現像剤担持体は中空円筒体状に形成されて、前記
像担持体に対向する側に開口部を有する現像器本体に収
納されている。該現像剤担持体には、例えば−６００Ｖ
の直流電圧に、２７００Ｖ，８０００Ｈｚの交流電圧が
重畳された現像バイアス電圧が印加される。該現像剤担
持体は、その内部に固定の磁界発生手段を有し、現像剤
担持体の外周表面は、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する。

【０００５】現像装置は、前記トナーとキャリアとから
成る二成分現像剤を収容する現像器本体、回転可能な現
像剤搬送手段である現像剤担持体、該現像剤担持体上に
現像剤を供給する現像剤供給部材、前記現像剤担持体上
の現像剤層厚を所定量に規制する現像剤層厚規制部材、
補給トナーと現像剤を攪拌して前記現像剤供給部材に現
像剤を搬送する現像剤攪拌搬送部材等から構成されてい
る。

【０００６】前記現像器本体の上部に開口したトナー補
給口部でトナー補給装置から前記現像器本体内に補給さ
れたトナーは、回転する前記現像剤攪拌搬送部材により
前記現像器本体内に収容された現像剤と攪拌、混合され
て均一なトナー濃度になり、回転する前記現像剤供給部
材により前記現像剤担持体の外周面上に供給される。

【０００７】近年は、これらの分野においてもカラー化
の要望が強く、電子写真方式によるカラー画像形成方法
及び装置の研究が盛んにされてきている。その中で、コ
ンパクトな機構であり、高画質な画像も得られることか
ら、像担持体上に一様帯電、像露光を行い形成された潜
像を反転現像する一連の工程を繰り返し行って、重ね合
わせカラー画像を形成後、転写体上に一括転写する画像
形成方式（いわゆるＫＮＣ方式）が注目され多くの技術
検討がなされている。

【０００８】代表的な特許としては、特開昭６０−７６
７６６号公報等があるが、特開昭６０−９５４５６号公
報には、現像剤搬送担持体と像担持体の間に形成された
振動電界により、該像担持体上に形成されている潜像を
非接触現像する工程を２回以上繰り返し、重ね合わせカ
ラー像を作製する画像形成方法において、レーザー光等
によりドット露光によって静電潜像を作製し、イエロ
ー、マゼンタ、シアンの色像の各ドットを重ね合わせる
ことによってより良い画質が得られるという技術が開示
されている。

【０００９】特に、上記のＫＮＣ方式では、現像剤担持
体上に２００〜６００μｍ程度の薄い現像剤層を形成す
る必要から、現像剤を劣化させることなく攪拌、搬送し
て現像剤担持体表面まで運ぶことは安定した画像を得る
ために非常に重要である。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】電子写真方式の複写機
やプリンタ等の画像形成装置にとって、現像装置内の二
成分現像剤が、攪拌不足だったり、劣化することで、現
像剤の帯電量不足や、画像濃度の低下や、長時間画像形
成を中断した後に画像形成を再開した時に生じるトナー
像の混色（放置混色）や、細線再現性の低下や、浮遊ト
ナーの飛散による現像装置本体内外の汚染や、細線やエ
ッジ部のトナー画像不良（文字チリ）などの問題が発生
する。

【００１１】電子写真方式の複写機やプリンタ等の画像
形成装置を小型化するため、現像装置を小型化する必要
がある。特に、複数の現像装置を配置するカラー画像形
成装置においては、小径の像担持体を達成するためにも
現像装置の小型化が必要である。現像装置を小型化する
ことによって、現像装置内に補給されたトナーと、現像
装置内の現像剤とを攪拌、混合して搬送する現像剤攪拌
搬送部材の収納スペースが少なくなるので、現像剤攪拌
搬送部材を小径化しなければならない。しかし、従来の
小型化された現像剤攪拌搬送部材では、攪拌不足を引き
起こし、現像剤の攪拌、混合が不充分なため均一なトナ
ー濃度にならなかったり、ランニングとともに帯電量分
布がブロード分布になることで、現像処理中に現像性低
下を発生し、画像濃度低下、放置混色、細線再現性低
下、文字チリ、画像かぶり、浮遊トナーの飛散等を引き
起こし、画像が低下する。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述の問題点
を解決するためになされたものであり、攪拌手段（現像
剤攪拌搬送部材）を改善することにより、補給トナーを
現像する前に十分に攪拌混合することで所定の帯電量に
立ち上がらせることで文字チリや混色、濃度変動を防止
し、高画質の画像を形成可能にするとともに、現像剤劣
化を低減することで長期にわたり安定した画像が得られ
る現像装置、現像方法、画像形成装置を提供することを
目的とするものである。

【００１３】上記の目的は、下記の本発明により達成さ
れる。

【００１４】（１）本発明の請求項１に記載の現像装置
は、静電潜像を担持する像担持体に対向して配置され回
転可能な現像剤担持体と、該現像剤担持体の回転軸に平
行する回転軸を有する複数の現像剤攪拌搬送部材とを備
えた現像装置において、前記複数の現像剤攪拌搬送部材
は、前記現像剤担持体より最遠部に配置された第１の現
像剤攪拌搬送部材と、前記像担持体と前記第１の現像剤
攪拌搬送部材との中間に配置された第２の現像剤攪拌搬
送部材とから成り、前記第１の現像剤攪拌搬送部材及び
前記第２の現像剤攪拌搬送部材の各外周軌跡の垂直方向
最上端位置における回転接線方向の速度ベクトルの方向
が、前記現像剤担持体に対向する側とは反対の方向の現
像器本体内壁の最遠部に指向していることを特徴とする
ものである。

【００１５】（２）本発明の請求項７に記載の現像方法
は、トナー補給装置から補給されたトナーと現像装置内
の現像剤とを攪拌、搬送して現像剤担持体に供給する現
像方法において、前記請求項１に記載の回転接線方向の
速度ベクトルを有する第１の現像剤攪拌搬送部材及び第
２の現像剤攪拌搬送部材により、補給トナーと現像剤を
攪拌、搬送して現像剤担持体に供給することを特徴とす
るものである。

【００１６】（３）本発明の請求項８に記載の画像形成
装置は、像担持体上に形成された静電潜像を、請求項１
に記載の回転接線方向の速度ベクトルを有する第１の現
像剤攪拌搬送部材及び第２の現像剤攪拌搬送部材によ
り、現像剤を攪拌、搬送して現像剤担持体に供給してト
ナー像を形成し、該トナー像を被転写材に転写すること
を特徴とするものである。

【００１７】（４）本発明の請求項１１に記載の画像形
成装置は、異なる色の現像剤をそれぞれ収容した複数の
現像装置により、像担持体上に複数色のトナー像を重ね
合わせて形成し、該重ね合わせトナー像を転写手段によ
り被転写材に転写してカラー画像を形成する画像形成装
置において、前記請求項１に記載の回転接線方向の速度
ベクトルを有する第１の現像剤攪拌搬送部材及び第２の
現像剤攪拌搬送部材により、現像剤を攪拌、搬送して現
像剤担持体に供給してトナー像を形成し、該トナー像を
被転写材に転写することを特徴とするものである。

【００１８】本発明は、現像装置内の現像剤攪拌搬送部
材の形状を、トナー補給側の現像剤攪拌搬送部材と現像
剤担持体側の現像剤攪拌搬送部材とを、それぞれ最適化
することで、現像剤攪拌搬送性能が向上して、プリント
中の現像剤の帯電量分布が安定し、画像濃度低下、放置
混色、細線再現性低下などの問題点を解決することがで
きた。

【００１９】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態の説明に先立
って、本発明の現像装置を複数組搭載した画像形成装置
の一例であるカラープリンタの構成とその作用を図１の
断面構成図によって説明する。

【００２０】図１は、本実施の形態の現像装置及びこの
現像装置を搭載した画像形成装置であるカラープリンタ
を示す断面構成図である。

【００２１】このカラープリンタは、像担持体上に順次
形成される各色トナー像を重ね合わせたのち、転写部で
記録紙上に１回で転写してカラー画像を形成し、その
後、記録紙を像担持体面から剥離する方式のカラー画像
形成装置である。

【００２２】このカラープリンタは、像担持体である可
撓性の無端ベルト状の感光体（以下、ベルト感光体と称
す）１０の周囲に、４組のスコロトロン帯電器（以下、
帯電器と称す）１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋ、４組
の像露光装置１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋ、４組の
現像器１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｋとから成る画像
形成ユニットを複数組（図示の４組）縦列に配設したも
のである。像露光装置１３（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）としてレ
ーザビーム走査光学装置を使用した。

【００２３】ベルト感光体１０は、駆動ローラ１０１及
び回動ローラ１０２，１０３に張架され、テンションロ
ーラ１０４の作用により緊張状態にされ、内周面に設け
られたバックアップ部材１０５により局部的に当接しな
がら、図示の時計方向に回動する。バックアップ部材１
０５は、ベルト感光体１０の背面に当接して、現像剤担
持体（以下、現像スリーブと称す）１４１（Ｙ，Ｍ，
Ｃ，Ｋ）の現像領域及び像露光装置１３（Ｙ，Ｍ，Ｃ，
Ｋ）の結像位置にベルト感光体１０を規制している。

【００２４】画像記録のスタートにより、駆動モータが
回動して駆動ローラ１０１を介してベルト感光体１０は
図示の時計方向へと回動し、帯電器１１Ｙの帯電作用に
よりベルト感光体１０への電位の付与が開始される。ベ
ルト感光体１０は電位を付与されたあと、像露光装置１
３Ｙにおいて第１の色信号すなわちイエロー（Ｙ）の画
像信号に対応する電気信号による露光が開始され、ベル
トの回転（副走査）によってその表面の感光層に現像画
像のイエロー（Ｙ）の画像に対応する静電潜像を形成す
る。この潜像は現像器１４Ｙにより現像スリーブ１４１
Ｙ上に付着搬送された現像剤が、現像領域において非接
触の状態で反転現像され、ベルト感光体１０の回転に対
応してイエロー（Ｙ）のトナー像が形成される。

【００２５】次いでベルト感光体１０はイエロー（Ｙ）
のトナー像の上にさらに帯電器１１Ｍの帯電作用により
電位が付与され、像露光装置１３Ｍの第２の色信号すな
わちマゼンタ（Ｍ）の画像信号に対応する電気信号によ
る露光が行われ、現像器１４Ｍによる非接触の反転現像
によって前記のイエロー（Ｙ）のトナー像の上にマゼン
タ（Ｍ）のトナー像が重ね合わせて形成される。

【００２６】同様のプロセスにより帯電器１１Ｃ、像露
光装置１３Ｃ及び現像器１４Ｃによってさらに第３の色
信号に対応するシアン（Ｃ）のトナー像が形成される。
さらに帯電器１１Ｋ、像露光装置１３Ｋ及び現像器１４
Ｋによって第４の色信号に対応する黒色（Ｋ）のトナー
像が順次重ね合わせて形成され、ベルト感光体１０の一
回転以内にその周面上にカラーのトナー像が形成され
る。

【００２７】現像器１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃ及び１４Ｋ
による現像作用に際しては、それぞれ現像スリーブ１４
１Ｙ，１４１Ｍ，１４１Ｃ及び１４１Ｋに対し、ベルト
感光体１０の帯電と同極性の直流バイアス、あるいは直
流バイアスに交流を重畳した現像バイアスが印加され、
現像スリーブ１４１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）上に付着した二
成分現像剤による非接触反転現像が行われて、導電層を
接地したベルト感光体１０上の露光部にトナーを付着さ
せる。

【００２８】かくして、ベルト感光体１０の周面上に形
成されたカラーのトナー像は帯電器１１Ｆによって付着
トナーの電位が揃えられたのち転写前露光器によって除
電が行われ、転写部において、給紙装置である給紙カセ
ット２０Ａ，２０Ｂ或いは手差し給紙部２０Ｃから、そ
れぞれ給紙手段２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃにより送り出さ
れ、レジストローラ対２３へと搬送され、レジストロー
ラ対２３の駆動によってベルト感光体１０上のトナー像
領域と同期して給紙される転写紙上に、ベルト感光体１
０の駆動用の駆動ローラ１０１の下部に対向して配置さ
れた転写装置（転写ローラ）１７により転写される。

【００２９】トナー像の転写を受けた被転写材（転写
紙）は、駆動ローラ１０１の曲率に沿ったベルト感光体
１０周面より分離されたのち、定着装置２４へ搬送さ
れ、定着装置２４において加熱・圧着されてトナーが転
写紙上に溶着・定着されて定着装置２４より排出され、
排紙ローラ対２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃにより搬送され
て、上部に設けられた排紙トレイ２６上に転写紙のトナ
ー像面を下面にして排出される。

【００３０】一方、転写紙を分離したベルト感光体１０
はクリーニング装置１９においてクリーニングブレード
１９１によってベルト感光体１０面の摺擦がなされ、残
留トナーの除去・清掃がなされて、次の原稿画像のトナ
ー像の形成を続行するか、もしくは一旦停止して待機す
る。なお、次の原稿画像のトナー像の形成が続いて行わ
れるときは、帯電前除電器１２によるベルト感光体１０
の感光体面への露光が行われて前歴の除去がなされる。

【００３１】前記複数の現像器１４Ｙ，１４Ｍ，１４
Ｃ，１４Ｋは、ほぼ同じ構成をなすから、以下、これら
の現像器を代表して現像装置１４と称して説明する。

【００３２】図２は本発明の現像装置１４の断面図であ
る。

【００３３】図において、１４０はトナーとキャリアと
から成る二成分現像剤を収容する現像器本体、１４１は
現像スリーブ、１４２は現像スリーブ１４１の内部に配
置され現像器本体１４０に固定された磁界発生手段（以
下、マグネットロールと称す）、１４３は現像スリーブ
１４１上の現像剤層厚を所定量に規制する現像剤層厚規
制部材、１４４は現像スリーブ１４１に現像剤を供給す
るパドル形状の現像剤供給部材（以下、パドルホイール
とも称す）である。１４６，１４７は、スクリュー形状
をなす現像剤攪拌搬送部材であり、１４６は第１の現像
剤攪拌搬送部材（以下、トナー補給側攪拌スクリューと
称す）、１４７は第２の現像剤攪拌搬送部材（以下、ス
リーブ側攪拌スクリューと称す）である。

【００３４】なお、現像剤供給部材１４４は複数のパド
ル部材が回転軸に立設されたパドルホイールに限定され
るものではなく、現像剤を効率良く搬送する他の形状で
もよい。また、図示の矢印は各ローラの回転方向を示
す。Ｅ１はＡＣ電源、Ｅ２はＤＣ電源である。

【００３５】上記の現像器１４（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の各
現像スリーブ１４１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）は、図２に示す
ような複数個の磁極Ｓ１，Ｓ２、Ｎ１〜Ｎ３を有し、こ
れらの複数個の磁極のうち互いに隣接する同極性の磁極
Ｎ２，Ｎ３により反発磁界を形成して、後述の所定条件
を満たす位置に配置されたパドルホイール１４４との相
乗効果により、現像スリーブ１４１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）
上の現像剤を剥ぎ取り、現像スリーブ１４１上の画像履
歴を消去する。

【００３６】トナー補給側攪拌スクリュー１４６とスリ
ーブ側攪拌スクリュー１４７とは、現像器本体１４０の
底部から直立した仕切り壁１４０ａを挟んで両側に形成
された第１の攪拌室１４０ｂ及び第２の攪拌室１４０ｃ
内にそれぞれ平行に配置され、図３に示す中間歯車Ｇ６
を介して、互いに同方向に駆動回転される。なお、トナ
ー補給側攪拌スクリュー１４６とスリーブ側攪拌スクリ
ュー１４７とは、スクリュー形状の螺旋方向が逆に形成
され、各回転軸方向の現像剤搬送方向が互いに逆向きで
ある。

【００３７】第１の攪拌室１４０ｂ及び第２の攪拌室１
４０ｃの上部は、上蓋部材１４８により閉蓋されてい
る。

【００３８】図１に示すトナーカートリッジ１５Ｙ，１
５Ｍ，１５Ｃ，１５Ｋから補給されたトナーは、現像装
置１４の上蓋部材１４８に穿設されたトナー補給口部
（図３の１４０ｆ）から第１の攪拌室１４０ｂ内に投
入、補給される。

【００３９】現像スリーブ１４１内には、複数個の磁極
Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３，Ｓ１，Ｓ２が交互に配置されたマグ
ネットロール１４２が固設されている。これらの複数個
の磁極のうち、互いに隣接する２極Ｎ２，Ｎ３は同極性
に配置され、この隣接する同極性の磁極（剥ぎ取り磁
極）Ｎ２，Ｎ３により反発磁界が形成され、現像スリー
ブ１４１上の現像剤を剥ぎ取る剥ぎ取り磁極部分が形成
されている。

【００４０】現像スリーブ１４１の外径は、φ８ｍｍ以
上、φ６０ｍｍ以下が望ましい。外径が、φ８ｍｍ以上
であると、画像形成に必要な磁極Ｎ１，Ｓ２、剥ぎ取り
磁極Ｎ２，Ｎ３及び磁極Ｓ１から成る少なくとも５極の
磁極を有するマグネットロール１４２を形成することが
可能である。また、現像スリーブ１４１の外径がφ６０
ｍｍ以下であると、現像装置の小型化に有効である。特
に、複数組の現像装置（例えば現像器１４（Ｙ，Ｍ，
Ｃ，Ｋ））を有するカラープリンタ（図１参照）におい
ては、複数の現像装置１４が小型化すると、ベルト感光
体１０を短くすることが可能になり、画像形成部を小型
にすることができる。

【００４１】図３は本発明の現像装置１４の水平断面図
である。

【００４２】図において、現像スリーブ１４１の両軸端
近傍は、玉軸受Ｂ１，Ｂ２により回転可能に支持されて
いる。複数の磁極を有するマグネットロール１４２の両
軸端は固定支持されている。図示しない駆動源に接続さ
れるカップリングＫと同軸の歯車Ｇ１は、現像スリーブ
１４１の一方の軸端に固定された歯車Ｇ２を回転させ
る。現像スリーブ１４１の他方の軸端に固定された駆動
歯車Ｇ３は、図示しない中間歯車を介して、パドルホイ
ール１４４の一方の軸端に固定された駆動歯車Ｇ４を回
転させる。駆動歯車Ｇ４は図示しない中間歯車を介し
て、スリーブ側攪拌スクリュー１４７（以下、攪拌スク
リュー１４７とも称す）の回転軸部１４７Ａに固定され
た駆動歯車Ｇ５に駆動を伝達する。駆動歯車Ｇ５は、中
間歯車（アイドラーギア）Ｇ６を介してトナー補給側攪
拌スクリュー１４６（以下、攪拌スクリュー１４６とも
称す）の回転軸部１４６Ａに固定された駆動歯車Ｇ７に
駆動を伝達する。

【００４３】このようにして、歯車Ｇ１の駆動回転によ
り、現像スリーブ１４１、パドルホイール１４４、攪拌
スクリュー１４６，１４７がそれぞれ図２に示す矢印方
向に同時に同方向に回転される。また、トナー補給側攪
拌スクリュー１４６とスリーブ側攪拌スクリュー１４７
とは、スクリューの螺旋方向が逆に形成されているか
ら、補給トナー及び現像剤は、図３に示す白抜き矢印方
向に循環搬送される。

【００４４】攪拌スクリュー１４６は、トナー補給装置
から補給されたトナーをトナー補給口部１４０ｆより受
容して回転軸方向に搬送する。トナー補給口部１４０ｆ
はトナー補給側攪拌スクリュー１４６の一方の端部であ
って、現像剤中のキャリアが実質的に存在しない部位で
ある。

【００４５】トナー補給側攪拌スクリュー１４６の外周
軌跡の垂直方向最上端位置Ａ１（以下、最上端位置Ａ１
と称す）における回転接線方向の速度ベクトルＶ１の指
向方向は、現像スリーブ１４１に対向する側とは反対の
方向に指向し、現像スリーブ１４１から遠ざかる方向で
ある。

【００４６】また、スリーブ側攪拌スクリュー１４７の
外周軌跡の垂直方向最上端位置Ａ２（以下、最上端位置
Ａ２と称す）における回転接線方向の速度ベクトルＶ２
の指向方向も、現像スリーブ１４１に対向する側とは反
対の方向に指向し、現像スリーブ１４１から遠ざかる方
向である。

【００４７】従って、攪拌スクリュー１４６，１４７
は、何れも同方向に回転する。また、攪拌スクリュー１
４６，１４７の回転方向は、現像スリーブ１４１の回転
方向と同一である。なお、現像スリーブ１４１の表面
は、ベルト感光体１０との対向位置において、ベルト感
光体１０の移動方向と逆方向に回転される（図２参
照）。

【００４８】駆動歯車Ｇ３，Ｇ４，Ｇ５，Ｇ７及び中間
歯車Ｇ６等は、現像器本体１４０内の一方に、仕切り壁
により形成された駆動部室１４０ｇ内に収容されてい
る。

【００４９】トナーカートリッジ１５（Ｙ，Ｍ，Ｃ，
Ｋ）と、図示しないトナーホッパ、トナー搬送手段から
成るトナー補給装置から現像装置のトナー補給口部１４
０ｆに投入されたトナーは、駆動回転される攪拌スクリ
ュー１４６により第１の攪拌室１４０ｂにおいて現像器
本体１４０内の現像剤と攪拌されながら攪拌スクリュー
１４６の回転軸方向に搬送され（図示の左向き白抜き矢
印）、仕切り壁１４０ａ末端の左端の開口部１４０ｄを
通過して第２の攪拌室１４０ｃ内に移送される（図示の
上向き白抜き矢印）。

【００５０】第２の攪拌室１４０ｃ内に送り込まれた現
像剤は、駆動回転される攪拌スクリュー１４７により回
転軸方向に攪拌、搬送され（図示の右向き白抜き矢
印）、図示右端の開口部１４０ｅにおいて第１の攪拌室
１４０ｂ内に移送される（図示の下向き白抜き矢印）。

【００５１】補給されたトナーは、第１の攪拌室１４０
ｂ及び第２の攪拌室１４０ｃ内に収容された現像剤と攪
拌、混合、搬送され、駆動回転されるパドルホイール１
４４により現像スリーブ１４１に供給される。

【００５２】現像スリーブ１４１の周面上に供給された
現像剤は、現像剤層厚規制部材１４３により現像剤層厚
を所定量に規制されたのち、ベルト感光体１０に対向す
る現像領域において現像処理される。現像処理後の残余
の現像剤は、前記剥ぎ取り磁極Ｎ２，Ｎ３による反発磁
界により現像スリーブ１４１面上から剥ぎ取られ、パド
ルホイール１４４により搬送されて、スリーブ側攪拌ス
クリュー１４７に送られ攪拌される。

【００５３】現像器本体１４０の底部には、トナー濃度
検出装置１４９が固定されている。トナー濃度検出装置
１４９は、現像器本体１４０の第２の攪拌室１４０ｃ又
は第１の攪拌室１４０ｂに取り付けられ、トナー濃度検
出装置１４９による検出結果に基づいて、トナー補給口
部１４０ｆから現像装置内にトナーが補給される。トナ
ー補給口部１４０ｆは、攪拌スクリュー１４６の現像剤
搬送方向の上流側で、攪拌スクリュー１４６の端部より
現像剤中のキャリアが実質的に存在しない部位に設けら
れて入る。

【００５４】パドルホイール１４４の一方の回転軸部１
４４Ａは、軸受部材Ｂ３に嵌入され、回転可能に支持さ
れている。パドルホイール１４４の他方の回転軸部１４
４Ｂは、軸受部材Ｂ４に嵌入され、回転可能に支持され
ている。

【００５５】攪拌スクリュー１４６の一方の軸端の回転
軸部１４６Ａは軸受部材Ｂ７に、他方の軸端の回転軸部
１４６Ｂは軸受部材Ｂ８に嵌入され、攪拌スクリュー１
４６は回転可能に両端支持されている。同様に、攪拌ス
クリュー１４７の両端の回転軸部１４７Ａ，１４７Ｂ
も、それぞれ軸受部材Ｂ５，Ｂ６に嵌入され、回転可能
に両端支持されている。

【００５６】攪拌スクリュー１４６，１４７を形成する
材料としては、樹脂にガラス繊維を添加したエフライト
ＦＬ２０２（日本エフテービー社製）を使用した。この
他、エフライトＦＬ３０２、エフライトＦＬ２０１、エ
フライトＦＬ３６２、エフライトＦＬ２０１（何れも日
本エフテービー社製）でもよい。更に、ＡＢＳ、変性Ｐ
ＰＥ、ＰＣ、ＰＥ、ＰＥＴＰ、ＰＦ、ＰＯＭ、ＰＳ、Ｐ
ＢＴ、ＰＰ、ＰＡ、ＰＭＭＡ、ＰＡＩ、ＰＰＳ、ＰＰ
Ｏ、ＰＡＲ、ＰＳＦ、ＰＥＳ、ＰＥＩ、ＰＯＢ、ＰＥＥ
Ｋ等の樹脂材でもよい。更にまた、鉄合金、銅合金、ス
テンレス鋼、アルミニウム合金、ニッケル合金などの金
属でもよい。

【００５７】パドルホイール１４４は、ＡＢＳ樹脂又は
その他の樹脂、ガラス繊維入りの樹脂、金属等により形
成される。

【００５８】現像スリーブ１４１は、ステンレス鋼、ア
ルミニウム合金等により形成される。

【００５９】図４は比較例及び実施例の現像装置の模式
図である。以下、比較例、実施例の攪拌スクリュー１４
６，１４７の回転方向を比較説明する。

【００６０】図４（ａ）に示す比較例１の現像装置１４
ａは、スリーブ側攪拌スクリュー１４７が、現像スリー
ブ１４１、パドルホイール１４４と同方向に回転し（図
示の右回転）、トナー補給側攪拌スクリュー１４６が逆
方向回転（図示の左回転）するものである。

【００６１】即ち、攪拌スクリュー１４６の最上端位置
Ａ１における回転接線方向の速度ベクトルＶ１の指向方
向は、現像スリーブ１４１の配置位置に向かう方向であ
る。これに対して、スリーブ側攪拌スクリュー１４７の
最上端位置Ａ２における回転接線方向の速度ベクトルＶ
２の指向方向は、現像スリーブ１４１の配置位置と反対
方向で、現像スリーブ１４１から遠ざかる方向である。

【００６２】従って、攪拌スクリュー１４６の最上端位
置Ａ１における速度ベクトルＶ１の指向方向と、攪拌ス
クリュー１４７の最上端位置Ａ２における速度ベクトル
Ｖ２の指向方向とは、図示のように逆方向で対向する方
向である。

【００６３】攪拌スクリュー１４６，１４７がこのよう
な回転方向に配置された現像装置１４ａでは、互いに逆
回転する攪拌スクリュー１４６，１４７が対向する近接
領域の開口部１４０ｅにおいて、現像剤が対向する速度
ベクトルＶ１，Ｖ２に沿って、矢示方向に搬送され、開
口部１４０ｅの上部に滞留して現像剤の混合不足が発生
する。このような現像装置１４ａでは、駆動開始時に現
像剤の帯電量不足、連続現像時に帯電量低下を発生す
る。また、画像濃度の変化、細線再現性の低下、放置混
色の増大等の問題が発生する。帯電量の変動、画像濃度
の変化、細線再現性、放置混色の計測は、後述の実施例
において説明する。

【００６４】図４（ｂ）に示す比較例２の現像装置１４
ｂは、トナー補給側攪拌スクリュー１４６が、現像スリ
ーブ１４１、パドルホイール１４４と同方向に回転し
（図示の右回転）、スリーブ側攪拌スクリュー１４７が
逆方向回転（図示の左回転）するものである。

【００６５】即ち、攪拌スクリュー１４６の最上端位置
Ａ１における回転接線方向の速度ベクトルＶ１の指向方
向は、現像スリーブ１４１の配置位置から遠ざかる方向
である。これに対して、スリーブ側攪拌スクリュー１４
７の最上端位置Ａ２における回転接線方向の速度ベクト
ルＶ２の指向方向は、現像スリーブ１４１の配置位置に
向かう方向である。

【００６６】従って、攪拌スクリュー１４６の最上端位
置Ａ１における速度ベクトルＶ１の指向方向と、攪拌ス
クリュー１４７の最上端位置Ａ２における速度ベクトル
Ｖ２の指向方向とは、図示のように逆方向で互いに離間
する方向である。なお、パドルホイール１４４の外周軌
跡の垂直方向最上端位置Ａ３における速度ベクトルＶ３
の指向方向は、現像スリーブ１４１の配置位置から遠ざ
かる方向である。

【００６７】攪拌スクリュー１４７とパドルホイール１
４４がこのような逆回転方向に配置された現像装置１４
ｂでは、開口部１４０ｄ，１４０ｅ上部における現像剤
滞留はないが、互いに逆回転する攪拌スクリュー１４７
とパドルホイール１４４との対向位置の上方位置ｂで
は、現像剤が逆方向から搬送されて到達して衝突するか
ら、現像剤劣化が著しい。

【００６８】このため、現像装置１４ｂの駆動開始時の
現像剤の帯電量不足や連続現像時の帯電量低下を発生す
る。また、連続プリント画像形成時に、画像濃度の低
下、画像線幅の低下を発生する。さらに、カラー画像形
成装置においては、放置混色を発生する。

【００６９】図４（ｃ）に示す実施例の現像装置１４ｃ
は、トナー補給側攪拌スクリュー１４６とスリーブ側攪
拌スクリュー１４７とが、現像スリーブ１４１、パドル
ホイール１４４と同方向（図示の右回転）に回転するも
のである。

【００７０】即ち、攪拌スクリュー１４６の最上端位置
Ａ１における回転接線方向の速度ベクトルＶ１の指向方
向は、現像スリーブ１４１の配置位置と反対方向で、現
像スリーブ１４１から遠ざかる方向である。また、スリ
ーブ側攪拌スクリュー１４７の最上端位置Ａ２における
回転接線方向の速度ベクトルＶ２の指向方向も、現像ス
リーブ１４１の配置位置と反対方向で、現像スリーブ１
４１から遠ざかる方向である。

【００７１】従って、攪拌スクリュー１４６の最上端位
置Ａ１における速度ベクトルＶ１の指向方向と、攪拌ス
クリュー１４７の最上端位置Ａ２における速度ベクトル
Ｖ２の指向方向とは、図示のように同方向である。

【００７２】攪拌スクリュー１４６，１４７がこのよう
な回転方向に配置された本発明の現像装置１４ｃは、同
方向に回転する攪拌スクリュー１４６，１４７が対向す
る位置ｃでは、現像剤の流れが図示の矢示のように上下
逆方向になる。

【００７３】図３に示す仕切り壁１４０ａ末端の開口部
１４０ｅにおいては、攪拌スクリュー１４６により搬送
される現像剤が、攪拌スクリュー１４７に転送され、現
像器本体１４０の開口部１４０ｅの上部に滞留すること
はないから、補給トナーを含む現像剤の搬送が円滑に搬
送され、現像スリーブ１４１に供給される。

【００７４】現像装置１４ｃの駆動開始時の現像剤の帯
電量不足や連続現像時の帯電量低下が防止される。ま
た、開口部１４０ｄの近傍に設けられたトナー濃度検出
装置１４９の検出面付近に現像剤が堆積することはない
から、トナー濃度検出が正確になり、連続プリント画像
形成時に、画像濃度の低下、画像線幅の低下を発生する
ことはない。さらに、カラー画像形成装置においては、
放置混色の発生も極めて少ない。

【００７５】現像装置１４ｃの構成部材の一実施例の諸
元を下記に示す。

【００７６】・攪拌スクリュー１４６，１４７の諸元外径：１６ｍｍ、軸径：６ｍｍ、ピッチ：１４ｍｍ、回転速度：２００ｒｐｍ、搬送スクリュー１４６のベクトルＶ１＝１００６０ｍｍ
／ｓｅｃ．搬送スクリュー１４７のベクトルＶ２＝１００６０ｍｍ
／ｓｅｃ．・パドルホイール１４４の諸元外径：１４ｍｍ、軸径：６ｍｍ、４枚羽根回転速度：２５０ｒｐｍ、速度ベクトルＶ３＝１１０００ｍｍ／ｓｅｃ．・現像スリーブ１４１の諸元外径：２０ｍｍ、表面粗さＲｚ＝８μｍ、磁極配置：５
極、回転速度：３５０ｒｐｍ、速度ベクトルＶ４＝２２０００ｍｍ／ｓｅｃ．・速度ベクトル比：Ｖ１：Ｖ２：Ｖ３：Ｖ４＝１：１：
１．１：２．２以下、実施例をあげて、本発明の現像装置の現像性につ
いて説明する。

【００７７】本発明には磁性キャリア、特にはコーティ
ング磁性キャリアと非磁性樹脂トナーの組み合わせによ
るいわゆる二成分現像剤が好ましく用いられることが出
来る。また、磁性粒子を樹脂中に分散した樹脂分散磁性
キャリアと非磁性樹脂トナーの組み合わせによる二成分
現像剤も好ましく用いられることが出来る。

【００７８】この現像剤用キャリアの磁性粒子（コーテ
ィングキャリアの場合は芯材粒子）としては、鉄、フェ
ライト、マグネタイト等の金属、それらの金属とアルミ
ニウム、鉛等の金属との合金等の従来から公知の材料を
用いることができる。上記芯材粒子を被覆したキャリア
の体積平均粒径としては１０μｍ以上、１００μｍ以
下、特に２０μｍ以上、４０μｍ以下のものが好まし
い。

【００７９】コーティング膜厚は０．５〜３μｍが良
く、樹脂にカーボンなどの導電性物質を添加してもよ
い。また磁性体芯材にコーティング樹脂が密着するよう
シランカップリング剤などを添加してもよい。

【００８０】キャリアの体積平均粒径の測定は、代表的
には湿式分散機を備えたレーザ回折式粒度分布測定装置
「ヘロス（ＨＥＬＯＳ）」（シンパチィク（ＳＹＭＰＡ
ＴＥＣ）社製）により測定される。

【００８１】トナーの体積平均粒径の測定には通常コー
ルターカウンターが用いられる。コールターカウンター
は例えばＣｏｕｌｔｅｒＴＡ−II（コールター社製）
を用いる。測定はトナーを電界液ＩＳＯＴＯＮＥ−II
（（株）日科機製）に溶解、分散し、前述のコールター
カウンターで行った。

【００８２】〔実施例１〕トナー飽和時間〈トナー飽和時間の計測〉トナー補給口部１４０ｆに補
給トナーを挿入し、その補給したトナーと現像剤とが攪
拌、混合されて所定のトナー濃度値に達するまでの時間
（トナー飽和時間）を計測した。トナー飽和の判断は、
フォトメータを用いて測定した電圧値による。フォトメ
ータの動作原理は、基本的には、ある粉体の混ざり具合
（濃度）を０〜５Ｖの出力電圧値として表示するもので
ある。即ち、粉体がよく混ざっていない場合には、出力
電圧値にバラツキが発生する。粉体がよく混ざってくる
と、出力電圧値が揃ってくる。この電圧値が±５％以下
になるまでの時間をトナー飽和時間と定義している。

【００８３】現像装置１４の諸元を以下に示す。

【００８４】現像装置１４内の初期の現像剤量：２５０
ｇ現像剤中のトナー濃度：１２％補給トナー：１ｇ現像スリーブ１４１の回転速度：３５０ｒｐｍパドルホイール１４４の回転速度：２５０ｒｐｍ

【００８５】

【表１】

【００８６】表１は、トナー飽和時間を、図４に示す比
較例１、比較例２、実施例の３種の現像装置（１４ａ，
１４ｂ，１４ｃ）について実験、計測した結果をまとめ
たものである。

【００８７】攪拌スクリュー１４６，１４７の回転速度
を１００〜３００ｒｐｍの範囲内で５段階に変化させ、
比較例１、比較例２、実施例の各現像装置のトナー飽和
時間を比較検討した。

【００８８】表１に示すように、比較例１及び比較例２
では、補給トナーと初期の現像剤との攪拌、混合に時間
を要し、トナー飽和時間（出力電圧が±５％以下に到達
する時間）が２２〜４５秒と長時間である。本発明の実
施例の現像装置１４ｃは、トナー飽和時間が４〜６秒
で、極めて短時間で補給されたトナーが攪拌、搬送され
て、所定濃度値に達するから、トナー補給攪拌効率が高
いことが判る。

【００８９】〔実施例２〕帯電量の変動攪拌スクリュー１４６，１４７による攪拌時間を変え
て、現像剤の帯電量との関係を測定した。

【００９０】〈帯電量の測定方法〉トナーとキャリアと
を混合した現像剤試料を、ステンレス鋼製のメッシュス
クリーンをセットした測定用セルに入れ、窒素ガスを用
いて内圧が、０．２ｋｇ／ｃｍ²となる圧力で６秒間ブ
ローオフし、飛散した粉体の電荷と質量から測定する。

【００９１】〈帯電量の変動と攪拌時間との関係〉攪拌
スクリュー１４６，１４７を備えた前記現像装置１４ａ
（比較例１）、１４ｂ（比較例２）、１４ｃ（実施例）
を所定方向に回転させて現像剤を攪拌、搬送し、攪拌時
間と、上記の測定装置を用いて帯電量を測定して比較し
た結果を、表２及び図５、図６の特性図に示した。

【００９２】

【表２】

【００９３】図５は、攪拌時間が、５秒から６０秒まで
の範囲内での初期の帯電量変化である。図６は、攪拌時
間が、１分から１２０分までの範囲内での帯電量変化で
ある。

【００９４】１２０分までのテストを実施した。

【００９５】表２は攪拌時間が、５秒から１２０分まで
の範囲内での帯電量変化を一表にまとめたものである。

【００９６】比較例１の現像装置１４ａ及び比較例２の
現像装置１４ｂでは、図５に示すように、現像装置の始
動時の帯電量立ち上がりが遅く、かつ、図６に示すよう
に、長時間連続現像処理したときの、帯電量低下が大き
い。

【００９７】実施例の現像装置１４ｃは、現像装置の始
動時の帯電量立ち上がりが早く、かつ、長時間連続現像
処理したときの帯電量低下も少ない。

【００９８】〔実施例３〕画像濃度の変化〈プリント画像の反射濃度の測定〉マクベス反射濃度計
を用いて測定した。

【００９９】攪拌スクリュー１４６，１４７を備えた前
記現像装置１４ａ（比較例１）、１４ｂ（比較例２）、
１４ｃ（実施例）を所定方向に回転させて現像剤を攪
拌、搬送し、図１の画像形成装置を使用して、連続プリ
ントを実施し、上記の濃度計を用いて画像の反射濃度を
測定して比較した結果を、表３及び図７の特性図に示し
た。何れも５万枚プリントまでのテストを実施した。

【０１００】

【表３】

【０１０１】実施例の現像装置１４ｃでは、５万枚プリ
ントまで、画像濃度は殆ど変化がなかった。比較例１及
び比較例２では、画像濃度が次第に低下し、５万枚プリ
ント時には、濃度値１．３８から１．０まで低下した。

【０１０２】〔実施例４〕放置混色〈放置混色の測定〉イエロー色のパッチ画像を現像器１
４Ｙにより現像したのち、現像バイアスが印加された現
像器１４Ｋを通過するときに、イエロー色パッチ画像上
に分散された黒色トナーの混色を、マイクロスコープに
より拡大観察し、任意１０点の１ｍｍ²当たりの混色ト
ナー数を測定計測し、平均値をとって放置混色を評価し
た。

【０１０３】放置混色を測定して比較した結果を、表４
及び図８に示した。何れも５万枚プリントまでのテスト
を実施した。

【０１０４】

【表４】

【０１０５】実施例の現像装置１４ｃでは、５万枚プリ
ントまで、混色数は３４個／ｍｍ²以下の少数で、か
つ、プリント数が増大しても混色数の変化が少なく、良
好な画質が得られた。比較例１及び比較例２では、混色
数が３６〜２４３個／ｍｍ²と多く、特に、プリント数
の増大に従って、混色数が著しく増加し、画質の低下が
目立った。

【０１０６】〔実施例５〕細線再現性〈細線幅の測定〉２ｄｏｔ（３００ｄｐｉ）＝１７０μ
ｍラインを出力して、その画像をマイクロスコープで拡
大してライン幅を計測した。

【０１０７】細線幅を測定して比較した結果を、表５及
び図９に示した。何れも５万枚プリントまでのテストを
実施した。

【０１０８】

【表５】

【０１０９】実施例の現像装置１４ｃでは、５万枚プリ
ントまで、細線幅の変動は、上記の１７０μｍラインに
対して、１７０±３μｍの範囲内で、かつ、プリント数
が増大しても細線幅の変化が少なく、鮮鋭で良好な画質
が得られた。比較例１及び比較例２では、細線幅が１２
８〜１６９μｍと変動が大きく、特に、プリント数の増
大に従って、細線幅の減少が著しく、細線再現性の低下
が目立った。

【０１１０】図１０は本発明の現像装置を搭載したカラ
ープリンタの他の実施の形態を示す断面構成図である。
なお、図面に使用されている符号について、図１と同じ
機能を有する部分には、同符号を付している。以下、前
記の実施の形態１と異なる点を説明する。

【０１１１】このカラープリンタは、１個の帯電器１１
と、１個の像露光装置１３と、４個の現像器１４（Ｙ，
Ｍ，Ｃ，Ｋ）とにより、像担持体（感光体ドラム）１０
上に順次形成される各色トナー像を重ね合わせたのち、
転写部で記録紙上に１回で転写してカラー画像を形成
し、その後、分離手段により像担持体面から剥離する方
式のカラー画像形成装置である。

【０１１２】図１０において、１０は像担持体である感
光体ドラムで、ＯＰＣ感光体（有機感光体）をドラム基
体上に塗布形成したもので、接地されて図示の時計方向
に駆動回転される。１１は帯電器で、感光体ドラム１０
周面に対し高電位Ｖ_Hの一様な帯電をグリッド電位Ｖ_Gに
電位保持されたグリッドとコロナ放電ワイヤによるコロ
ナ放電によって与えられる。この帯電器１１による帯電
に先だって、前プリントまでの感光体の履歴をなくすた
めに発光ダイオード等を用いた帯電前除電器（ＰＣＬ）
１２による露光を行って感光体周面の除電をしておく。
上記の感光体の履歴とは、先行した画像形成時の帯電、
画像露光で作像した感光体上に残留した画像パターンを
いい、感光体メモリーとも称す。

【０１１３】感光体ドラム１０への一様帯電ののち、像
露光装置１３により画像信号に基づいた像露光が行われ
る。像露光装置１３は図示しないレーザーダイオードを
発光光源とし回転するポリゴンミラー、ｆθレンズ、シ
リンドリカルレンズを経て反射ミラーにより光路を曲げ
られ走査がなされるもので、感光体ドラム１０の回転に
よって潜像が形成される。本実施の形態では文字部に対
して露光を行い、露光部電位Ｖ_Lの方が帯電電位Ｖ_Hより
も低電位となるような反転潜像を形成する。

【０１１４】感光体ドラム１０の周縁には、イエロー
（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），黒色（Ｋ）等
のトナーとキャリアとから成る二成分現像剤をそれぞれ
内蔵した現像器１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｋから成
る現像装置１４が設けられている。現像器１４Ｙ，１４
Ｍ，１４Ｃ，１４Ｋ内には、本発明の速度ベクトル方向
を有するトナー補給側攪拌スクリュー１４６及びスリー
ブ側攪拌スクリュー１４７が設けられている。

【０１１５】図１１は、本発明の現像装置を搭載したカ
ラープリンタの更に他の実施の形態を示す断面構成図で
ある。なお、図面に使用されている符号について、図１
と同じ機能を有する部分には、同符号を付している。以
下、前記の実施の形態１と異なる点を説明する。

【０１１６】ドラム状の像担持体である感光体ドラム１
０は、例えば、透明アクリル樹脂の透明部材によって形
成される円筒状の透明樹脂基体を内側に設け、透明の導
電層及び有機感光体層（ＯＰＣ）を該基体の外周に形成
したものであり、接地された状態で図１１の矢印で示す
方向に回転される。

【０１１７】本発明に係わるカラー画像形成装置は、感
光体ドラム１０の外周側に複数の帯電器１１（Ｙ，Ｍ，
Ｃ，Ｋ）と複数の現像器１４（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）を、感
光体ドラム１０の内周側に複数の像露光装置１３（Ｙ，
Ｍ，Ｃ，Ｋ）を配置した画像形成ユニットを備えたカラ
ープリンタである。

【０１１８】帯電器１１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）は、感光体
ドラム１０の前述した有機感光体層に対し所定の電位に
保持されたグリッドと放電ワイヤによるコロナ放電とに
よって帯電作用を行い、感光体ドラム１０に対し一様な
電位を与える。

【０１１９】１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋは、画像
信号に基づいた像露光を行う像露光装置で、感光体ドラ
ム１０の軸方向に配列したＬＥＤと等倍結像系であるセ
ルフォックレンズとから構成される露光光学系で、別体
の画像読み取り装置によって読み取られた各色の画像信
号がメモリーより順次取り出されて前記の各像露光装置
１３（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）にそれぞれ電気信号として入力
され、感光体ドラム１０の回転（副走査）によって潜像
を形成する。各像露光装置１３（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）は何
れも光学系支持手段として設けた支持部材１３０に取り
付けられて前記感光体ドラム１０の透明基体内部に収容
される。

【０１２０】各現像器１４（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）は、前述
した帯電器１１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）による帯電、像露光
装置１３（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）による像露光によって形成
される感光体ドラム１０上の静電潜像を現像バイアス電
圧の印加により非接触の状態で反転現像する。現像器１
４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｋ内には、本発明によるト
ナー補給側攪拌スクリュー１４６及びスリーブ側攪拌ス
クリュー１４７が設けられている。

【０１２１】各現像器１４（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）による現
像作用に際しては、それぞれ現像スリーブ１４１に対し
て直流或いは更に交流を加えた現像バイアスが印加さ
れ、現像器１４（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）に収容された二成分
現像剤により感光体ドラム１０に対して非接触の反転現
像が行われるようになっている。

【０１２２】感光体ドラム１０の周面上に形成されたカ
ラーのトナー像は、一旦、中間転写手段として設けた中
間転写ベルト３０の周面に転写される。

【０１２３】中間転写ベルト３０はローラ３１，３２，
３３及び３４の間に張架され、ローラ３４に伝達される
動力により感光体ドラム１０の周速度に同期して時計方
向に循環して搬送される。

【０１２４】一方、給紙カセットの給紙ローラの作動に
より転写材Ｐが搬出されてタイミングローラ２３に給送
され、中間転写ベルト３０上のカラートナー像の搬送に
同期して転写ローラ３５の転写域へと給紙される。

【０１２５】転写ローラ３５は中間転写ベルト３０の周
速度に同期して反時計方向に回動されていて、給紙され
た転写材Ｐは転写ローラ３５と接地状態にあるローラ３
３の間のニップ部の形成する転写域において中間転写ベ
ルト３０上のカラートナー像に密着され転写ローラ３５
への１〜２ｋＶのトナーと反対極性のバイアス電圧の印
加により順次カラートナー像は転写材Ｐ上に転写され
る。

【０１２６】カラートナー像の転写を受けた転写材Ｐは
除電され、定着装置２４に搬送、加熱され、トナーを溶
着して定着がなされたのち排紙ローラ２５Ａを介して装
置外部に排出される。

【０１２７】図１２は、カラープリンタの更に他の実施
の形態を示し、本発明の現像装置１４（Ｙ，Ｍ，Ｃ，
Ｋ）を搭載し、中間転写ドラム６０を備えたカラー画像
形成装置の断面構成図である。

【０１２８】この中間転写ドラム６０を使用した場合に
は、回動する感光体ドラム１０上に形成された静電潜像
を現像器１４Ｙにより現像してＹ色トナー像を形成し、
このＹ色トナー像を感光体ドラム１０から中間転写ドラ
ム６０に転写し、同様にして、感光体ドラム１０上に形
成された静電潜像を現像器１４Ｍにより現像してＭ色ト
ナー像を形成し、このＭ色トナー像を感光体ドラム１０
から中間転写ドラム６０に転写し、以下同様にして、Ｃ
色トナー像及びＫ色トナー像を感光体ドラム１０から中
間転写ドラム６０に順次転写する。更に、中間転写ドラ
ム６０と転写ローラ１７とが接する転写部において、多
色トナー像（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）を転写材Ｐに一括して静
電転写したのち、分離手段１８により分離して、定着装
置２４により画像を定着する。

【０１２９】各現像器１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｋ
内には、本発明によるトナー補給側攪拌スクリュー１４
６及びスリーブ側攪拌スクリュー１４７が設けられ、現
像剤を攪拌、搬送する。

【０１３０】なお、本発明の現像装置は、複数の現像器
を備えたカラー画像形成装置に限定されず、現像装置１
個のモノクロ画像形成装置にも適用可能である。

【０１３１】

【発明の効果】本発明の請求項１〜８に記載の現像装
置、現像方法及び画像形成装置は、トナー補給側攪拌ス
クリューとスリーブ側攪拌スクリューとによる攪拌、搬
送を改善することにより、現像装置を小型化し、かつ、
現像装置に補給された補給トナーの攪拌性を向上し、ラ
ンニングによる現像性低下を解消することができ、画像
濃度を一定化して安定し、高解像度の画像、調和のとれ
た鮮明なカラー画像が得られた。特に、連続現像処理に
おける現像剤の劣化、現像剤の帯電量不足、画像濃度の
低下、放置混色、細線再現性の低下等の問題が解消され
た。

【０１３２】また、本発明の請求項９に記載の反転現像
方式の画像形成装置、請求項１０に記載の非接触現像方
式の画像形成装置、請求項１１に記載の像担持体上に複
数色のトナー像を重ね合わせるカラー画像形成装置にお
いて、上記の現像装置により、現像剤の攪拌搬送性が向
上し、連続多数枚プリントしても、トナー帯電量が低下
することはなく、画像濃度が低下することもないから高
画質の画像が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の現像装置を搭載した画像形成装置の一
例であるカラープリンタの断面構成図。

【図２】現像装置の断面図。

【図３】現像装置の水平断面図。

【図４】比較例及び実施例の現像装置の模式図。

【図５】攪拌スクリューによる攪拌時間と帯電量の変動
との関係を示す特性図。

【図６】攪拌スクリューによる攪拌時間と帯電量の変動
との関係を示す特性図。

【図７】５万枚連続プリントにおけるプリント画像の反
射濃度の変動を示す特性図。

【図８】５万枚連続プリントにおけるプリント画像の混
色の変動を示す特性図。

【図９】５万枚連続プリントにおけるプリント画像の細
線再現性の変動を示す特性図。

【図１０】本発明の現像装置を搭載したカラープリンタ
の他の実施の形態を示す断面構成図。

【図１１】本発明の現像装置を搭載したカラープリンタ
の更に他の実施の形態を示す断面構成図。

【図１２】本発明の現像装置を搭載したカラープリンタ
の更に他の実施の形態を示す断面構成図。

【符号の説明】

１０像担持体（ベルト感光体、感光体ドラム）１４，１４ａ，１４ｂ，１４ｃ現像装置１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｋ現像器１４０現像器本体１４０ａ仕切り壁１４０ｂ第１の攪拌室１４０ｃ第２の攪拌室１４０ｄ，１４０ｅ開口部１４０ｆトナー補給口部１４１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）現像剤担持体（現像スリー
ブ）１４２磁界発生手段（マグネットロール）１４３現像剤層厚規制部材（層厚規制部材）１４４現像剤供給部材（パドルホイール）１４６第１の現像剤攪拌搬送部材（トナー補給側攪拌
スクリュー、攪拌スクリュー）１４６Ａ，１４６Ｂ，１４７Ａ，１４７Ｂ回転軸部１４６Ｃ，１４７Ｃ螺旋状羽根部１４７第２の現像剤攪拌搬送部材（スリーブ側攪拌ス
クリュー、攪拌スクリュー）１４８上蓋部材１４９トナー濃度検出装置Ａ１，Ａ２攪拌スクリューの外周軌跡の垂直方向最上
端位置Ｖ１，Ｖ２速度ベクトル

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】静電潜像を担持する像担持体に対向して
配置され回転可能な現像剤担持体と、該現像剤担持体の
回転軸に平行する回転軸を有する複数の現像剤攪拌搬送
部材とを備えた現像装置において、前記複数の現像剤攪
拌搬送部材は、前記現像剤担持体より最遠部に配置され
た第１の現像剤攪拌搬送部材と、前記像担持体と前記第
１の現像剤攪拌搬送部材との中間に配置された第２の現
像剤攪拌搬送部材とから成り、前記第１の現像剤攪拌搬
送部材及び前記第２の現像剤攪拌搬送部材の各外周軌跡
の垂直方向最上端位置における回転接線方向の速度ベク
トルの方向が、前記現像剤担持体に対向する側とは反対
の方向の現像器本体内壁の最遠部に指向していることを
特徴とする現像装置。
【請求項２】前記第１の現像剤攪拌搬送部材が、トナ
ー補給装置から補給されたトナーと現像装置内の現像剤
とを攪拌して第１の回転軸方向に搬送し、前記第２の現
像剤攪拌搬送部材が、前記第１の回転軸方向と反対の回
転軸方向に現像剤を攪拌して搬送することを特徴とする
請求項１に記載の現像装置。
【請求項３】前記第１の現像剤攪拌搬送部材及び前記
第２の現像剤攪拌搬送部材の各回転方向が、前記現像剤
担持体の回転方向と同一であ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】前記現像剤が磁性キャリア粒子とトナー
粒子とから成る二成分現像剤であることを特徴とする請
求項１に記載の現像装置。
【請求項５】前記第１の現像剤攪拌搬送部材のトナー
補給位置が、前記第１の現像剤攪拌搬送部材の一方の端
部であって、現像剤中のキャリアが実質的に存在しない
部位であることを特徴とする請求項１に記載の現像装
置。
【請求項６】前記第１の現像剤攪拌搬送部材及び前記
第２の現像剤攪拌搬送部材の形状が、螺旋状羽根部を有
するスクリューであることを特徴とする請求項１に記載
の現像装置。
【請求項７】トナー補給装置から補給されたトナーと
現像装置内の現像剤とを攪拌、搬送して現像剤担持体に
供給する現像方法において、前記請求項１に記載の回転
接線方向の速度ベクトルを有する第１の現像剤攪拌搬送
部材及び第２の現像剤攪拌搬送部材により、補給トナー
と現像剤を攪拌、搬送して現像剤担持体に供給すること
を特徴とする現像方法。
【請求項８】像担持体上に形成された静電潜像を、請
求項１に記載の回転接線方向の速度ベクトルを有する第
１の現像剤攪拌搬送部材及び第２の現像剤攪拌搬送部材
により、現像剤を攪拌、搬送して現像剤担持体に供給し
てトナー像を形成し、該トナー像を被転写材に転写する
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】請求項１に記載の現像装置により像担持
体上にトナー像を形成する現像装置が、前記像担持体上
の均一帯電面から光ビームにより電荷が除去された潜像
部分に現像剤を付着させる反転現像方式の現像装置であ
ることを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
【請求項１０】請求項１に記載の現像装置により像担
持体上にトナー像を形成する現像装置が、前記現像剤担
持体に、直流成分に交流成分を重畳させるバイアス電界
を印加し、前記現像剤担持体上の二成分現像剤のトナー
を前記像担持体上の静電潜像上へ飛翔させ、該静電潜像
を顕像化する非接触現像方式の現像装置であることを特
徴とする請求項８又は９に記載の画像形成装置。
【請求項１１】異なる色の現像剤をそれぞれ収容した
複数の現像装置により、像担持体上に複数色のトナー像
を重ね合わせて形成し、該重ね合わせトナー像を転写手
段により被転写材に転写してカラー画像を形成する画像
形成装置において、前記請求項１に記載の回転接線方向
の速度ベクトルを有する第１の現像剤攪拌搬送部材及び
第２の現像剤攪拌搬送部材により、現像剤を攪拌、搬送
して現像剤担持体に供給してトナー像を形成し、該トナ
ー像を被転写材に転写することを特徴とする画像形成装
置。