JP2005351969A

JP2005351969A - 現像装置

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Publication number: JP2005351969A
Application number: JP2004170004A
Authority: JP
Inventors: Yoshifumi Ozaki; 善史尾崎; Akihiko Noda; 明彦野田; Shota Oba; 正太大場; Masaaki Yamaura; 正彰山浦
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2004-06-08
Filing date: 2004-06-08
Publication date: 2005-12-22
Anticipated expiration: 2024-06-08
Also published as: JP4548000B2

Abstract

【課題】全面ハーフトーン画像等の高密度画像を連続して形成した場合でも、軸方向循環流と断面方向循環流とのバランスを保つと共に軸方向循環流の分断を抑制し、これにより現像装置の軸方向におけるトナー濃度を安定に維持して、画像かぶりや画像濃度ムラの少ない良質な画像を得ることができる現像装置及びこれを用いた画像形成装置を提供する。
【解決手段】複数の現像剤撹拌搬送部材３６ａ，３６ｂの間に、それぞれの現像剤撹拌搬送部材回りの二成分現像剤Ｇの断面方向の流動を可能とする、軸方向に沿って形成された突起部Ｗを備え、該突起部Ｗの高さは、現像剤担持体３２に最近接する現像剤撹拌搬送部材３６ａの搬送方向に沿って、漸増していることを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、複写機等の電子写真法による画像形成装置に用いられる現像装置に係り、特に、磁性キャリアとトナーとを含んだ二成分現像剤を用いて、トナー濃度を自律的に制御する現像装置及びこれを用いた画像形成装置に関する。

特開平０９−１９７８３３号公報特開２０００−０６６４９７号公報

従来、電子写真方式を適用した複写機、プリンタ、ファクシミリあるいはこれらの機能を兼ね備えた複合機等の画像形成装置で用いられる現像装置としては、感光体ドラム等の像担持体上に形成された静電潜像を現像剤にて可視像化するものが知られている。この種の現像装置に用いられる現像方式としては、現像剤として着色粒子であるトナーのみを用いる一成分現像方式と、現像剤として磁性体粒子と着色粒子であるトナーとを混合攪拌したものを用いる二成分現像方式とに大別される。

上記二成分現像方式の現像装置としては、画質、維持性、安定性など優れた点が多いことから、トナーを磁性キャリアに混合した現像剤を磁場によって搬送して現像する磁気ブラシ現像方法が広く用いられている。この磁気ブラシ現像方法では、トナーと磁性キャリアとの摩擦で発生した静電気力により、トナーが磁性キャリアの表面に担持されるが、このトナーは、像担持体上の静電潜像に接近すると、静電潜像担持体と現像剤担持体との間に形成される電界によって静電潜像上へ飛翔し、静電潜像を可視像化する。また、現像剤は、現像によって消費されたトナーを補充しながら反復使用される。

しかし、このような磁気ブラシ現像方式においては、トナー濃度（トナーと磁性キャリアの混合比）を一定範囲に保つ制御を行わないと、トナー濃度が上昇した場合には、トナー飛散やカブリが発生する一方、トナー濃度が低下した場合には、濃度斑や画像抜けなどが発生してしまう。したがって、安定した画像を得るためには、トナー濃度を一定に保つ必要がある。

そこで、従来の磁気ブラシ現像方式では、安定した画像を得るためにトナー濃度センサやトナー補給部材を現像装置に搭載して、トナー濃度を一定にする制御を行うように構成されている。例えば、トナー濃度センサによりトナー濃度を検知し、この検知情報に基づいてトナー濃度が低下したと判断した後、トナー補給部材によりトナー補給が行われる。

しかし、この種の磁気ブラシ現像方式にあっては、トナー濃度センサやトナー補給部材が必要不可欠であり、現像装置の大型化、高コスト化が避けられない。また、検知対象の濃度パッチを作成するなど、トナー濃度の検知システムが面倒であるという問題を有している。

このような問題を解決する先行技術としては、トナー濃度センサやトナー補給部材を用いずに、トナー濃度を一定に保つ現像装置が既に提案されている。この現像装置は、二成分現像剤を収容する現像剤収容部と、現像剤収容部と連通し且つトナーを収容するトナー収容部とを有し、現像剤担持体上の二成分現像剤量を規制部材で規制し、現像剤担持体上における二成分現像剤のトナー濃度変化によって、二成分現像剤のトナーの取り込みを自律的に制御することで、トナー濃度を調整するように構成したものである（例えば、特許文献１参照）。

この自律的なトナー濃度の制御方法は、現像剤担持体に担持搬送される現像剤移動層と、現像剤収容部内で現像剤が循環する現像剤循環層とを発生させ、現像剤収容部と連通しているトナー収容部からのトナーを取り込むというものである。つまり、現像工程において、トナーが消費されると、現像剤収容部内に収容された現像剤の嵩が減少し、減少した嵩分のトナーがトナー収容部から現像剤収容部に補給されることで、現像剤収容部内の現像剤は、トナー濃度を保つということである。

また、このような自律的にトナー濃度を調整する現像装置においては、現像剤収容部内に撹拌搬送部材を設け、この撹拌搬送部材により現像剤の撹拌不足による帯電不良を防止する現像装置も提案されている（例えば、特許文献２参照）。

しかし、上記先行技術にあっては、いずれもトナー濃度変化に対応した現像剤の体積変化と現像剤の動きとによって、トナー濃度の制御をしているため、現像剤の体積変化や現像剤の動きを顕著にする必要がある。

このような要請下においては、通常の二成分現像方式と比較して、少ない現像剤量で且つ現像剤担持体周辺の現像剤収容部内の現像剤密度を高くする必要があるため、現像剤の循環が悪く、現像剤の動きが活発な箇所と活発でない箇所とが存在して、トナーの取り込みが均一に行われない。また、現像剤量が少ないことから現像剤中に含まれるトナーの絶対量が少ないこと、現像剤密度が高いためトナー濃度が減少しても現像剤の体積変動は緩やかでありトナーの取り込みスピードが遅いことから、トナー消費の激しい高密度画像を連続で出力する際に現像剤担持体上へのトナーの供給が十分に行われず、所望の濃度が得られない。

また、予め現像剤量を少なく設定しなければならないため、１つの磁性キャリアにかかるストレスが大きくなり、磁性キャリアの寿命が短くなる。つまり、ランニングコストが上昇し、また、応答性が遅いため、高密度画像の濃度を確保できない。

さらに、現像装置が軸方向（長手方向）に傾斜して配置された場合には、軸方向におけるトナー濃度が不均一となり、画像むら等が発生するという問題を生じていた。

そこで、本出願人は、上記の問題点を解決するために、図１５に示されるような現像装置を既に提案している。

この特願２００４−１５４５０３号に係る現像装置１００は、図１５に示されるように、二成分現像剤を磁力により担持搬送する現像剤担持体１３２と、二成分現像剤を収容する現像剤収容部１３３と、トナーを現像剤収容部１３３に供給可能に収容するトナー収容部１３５と、現像剤収容部１３３に隣接し現像剤収容部１３３と連通する現像剤退避部１３４と、現像剤担持体１３２により担持搬送される二成分現像剤の一部を余剰現像剤としてせき止め、トナー濃度に応じて現像剤収容部１３３又は現像剤退避部１３４に余剰現像剤を分離する現像剤分離手段と、現像剤分離手段により分離された余剰現像剤を現像剤収容部１３３又は現像剤退避部１３４に導入すると共に互いを仕切る現像剤仕切部材１３９と、現像剤を撹拌搬送する複数の現像剤撹拌搬送部材１３６ａ，１３６ｂとを備え、現像剤仕切部材１３９の下端の軸方向略１／３の中央部領域には、トナー供給路１３７に連通するトナー供給口が形成されていると共に、軸方向両端部は、現像剤退避部１３４に導入された二成分現像剤が、トナー収容部１３５からのトナーを取り込まずに現像剤収容部１３３に流入するように構成したものである。そして、これにより、トナー濃度に応じた二成分現像剤の流動性変化、嵩変化に加えて、磁気吸引力の変化を利用して、自律的な濃度制御を実現すると共に、中央部に形成されたトナー供給口からのみトナー収容部１３５のトナーを取り込み、両端部においては、現像剤収容部１３３とトナー収容部１３５とを遮蔽することにより、現像装置が軸方向に傾斜配置された場合の、二成分現像剤の偏りによる軸方向のトナー濃度の不均一化の防止を図ったものである。

しかしながら、上述のように構成した現像装置においては、例えば、全面ハーフトーン画像を連続形成すると、軸方向の端部略１／３に対応する領域と、他の２／３の軸方向領域とでは、プリント濃度に差が発生し、これに伴う画像濃度ムラや、いわゆるオーガーマークの発生といった現象が生じていた。

こうした現象は、上述の構成に伴う軸方向の循環流と仕切部材回りの循環流との相互作用により、これらの循環流のバランスが崩れて軸方向にトナー濃度差が生じたものと考えられる。

そこで、本発明は上記のような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、全面ハーフトーン画像等の高密度画像を連続して形成した場合でも、軸方向循環流と断面方向循環流とのバランスを保つと共に軸方向循環流の分断を抑制し、これにより現像装置の軸方向におけるトナー濃度を安定に維持して、画像かぶりや画像濃度ムラの少ない良質な画像を得ることができる現像装置及びこれを用いた画像形成装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の現像装置は、二成分現像剤を磁力により担持搬送する現像剤担持体と、現像剤担持体に隣接して二成分現像剤を収容する現像剤収容部と、現像剤収容部を介して現像剤担持体と連通して設けられトナーを供給可能に収容するトナー収容部と、現像剤収容部に隣接し現像剤収容部と連通する現像剤退避部と、現像剤収容部及び現像剤退避部に対して現像剤担持体の現像剤搬送方向下流側に設けられ、現像剤担持体により担持搬送される二成分現像剤の一部を余剰現像剤としてせき止め、トナー濃度に応じて現像剤収容部又は現像剤退避部に余剰現像剤を分離する現像剤分離手段と、現像剤分離手段により分離された前記余剰現像剤を現像剤収容部又は現像剤退避部に導入すると共に互いを仕切る現像剤仕切部材と、現像剤収容部内に設けられた複数の現像剤撹拌搬送部材とを有し、現像剤収容部のトナー濃度に応じて、現像剤退避部に導入された二成分現像剤が前記仕切部材の軸方向の略中央部に設けられた、現像剤収容部と連通しているトナー供給口を介して、トナー収容部から補給されたトナーを取り込みながら現像剤収容部に流入する現像装置において、前記複数の現像剤撹拌搬送部材の間に、それぞれの現像剤撹拌搬送部材回りの二成分現像剤の断面方向の流動を可能とする、軸方向に沿って形成された突起部を備え、該突起部の高さは、前記現像剤担持体に最近接する現像剤撹拌搬送部材の搬送方向に沿って漸増していることを特徴とする。

なお、本明細書中において、軸方向とは、現像剤担持体の回転軸方向に沿った方向をいうものとし、断面方向とは、この軸方向と直交する方向をいうものとする。

このように構成したトナー濃度を所定の値に保つように自律的に制御する現像装置においては、現像剤撹拌搬送部材の軸方向に沿った循環流と、この軸方向循環流と直交し、仕切部材回りに循環する断面方向循環流とが発生する。

そして、こうした二成分現像剤の軸方向循環流と断面方向循環流とが装置内で生じる場合において、現像剤担持体に最近接している現像剤撹拌搬送部材回りの二成分現像剤の軸方向のトナー濃度及び流量は、現像によるトナー消費に伴って、その搬送方向下流側に行くに従い低下する傾向がある。一方、この領域における仕切部材回りの断面方向循環流は、トナー濃度の低下に伴って、逆に増大する傾向がある。

従って、軸方向循環流と断面方向循環流との軸方向（搬送方向）の流量変化に伴い、二成分現像剤の流れのバランスが軸方向において崩れ、これにより、トナー濃度が現像装置の軸方向において不均一となる傾向が生じる。

また、現像剤撹拌搬送部材回りの二成分現像剤は、撹拌部材を取り囲む壁の高さが高いほど、その軸方向の搬送力が高まる。

そこで、上述のように構成した本発明に係る現像装置は、現像剤担持体と、現像剤収容部と、トナー収容部と、現像剤退避部と、現像剤分離手段と、現像剤仕切部材と、複数の現像剤撹拌搬送部材とを有し、現像剤収容部のトナー濃度に応じて、仕切部材の軸方向の略中央部に設けられたトナー供給口を介して、トナー収容部から補給されたトナーを取り込みながら現像剤収容部に流入する現像装置において、複数の現像剤撹拌搬送部材の間に、それぞれの現像剤撹拌搬送部材回りの二成分現像剤の断面方向の流動を可能とする、軸方向に沿って形成された突起部を備え、該突起部の高さは、現像剤担持体に最近接する現像剤撹拌搬送部材の搬送方向に沿って漸増しているので、現像剤担持体に最近接する現像剤撹拌搬送部材の搬送方向下流側の軸方向搬送力を高めることができ、これにより軸方向循環流と断面方向循環流とのバランスを保つと共に、軸方向循環流の分断を抑制し、全面ハーフトーン画像等の高密度画像を連続形成した場合でも、現像装置の軸方向におけるトナー濃度差の発生を抑制し、画像かぶりや画像濃度ムラの少ない良好な画像を得ることができる現像装置を提供することが可能となる。

また、本発明に係る現像装置は、二成分現像剤を磁力により担持搬送する現像剤担持体と、現像剤担持体に隣接して二成分現像剤を収容する現像剤収容部と、現像剤収容部を介して現像剤担持体と連通して設けられトナーを供給可能に収容するトナー収容部と、現像剤収容部に隣接し現像剤収容部と連通する現像剤退避部と、現像剤収容部及び現像剤退避部に対して現像剤担持体の現像剤搬送方向下流側に設けられ、現像剤担持体により担持搬送される二成分現像剤の一部を余剰現像剤としてせき止め、トナー濃度に応じて現像剤収容部又は現像剤退避部に余剰現像剤を分離する現像剤分離手段と、現像剤分離手段により分離された前記余剰現像剤を現像剤収容部又は現像剤退避部に導入すると共に互いを仕切る現像剤仕切部材と、現像剤収容部内に設けられた複数の現像剤撹拌搬送部材とを有し、現像剤収容部のトナー濃度に応じて、現像剤退避部に導入された二成分現像剤が前記仕切部材の軸方向の略中央部に設けられた、現像剤収容部と連通しているトナー供給口を介して、トナー収容部から補給されたトナーを取り込みながら現像剤収容部に流入する現像装置において、前記複数の現像剤撹拌搬送部材間には、それぞれの現像剤撹拌搬送部材回りの二成分現像剤の断面方向の流動を不能とする、軸方向の複数箇所に設けられた遮蔽壁と、この複数の遮蔽壁間において、それぞれの現像剤撹拌搬送部材回りの二成分現像剤の断面方向の流動を可能とする、軸方向に沿って設けられた複数の連通区間とが形成され、該連通区間の軸方向の長さは、前記現像剤担持体に最近接する現像剤撹拌搬送部材の搬送方向に沿って減少していることを特徴とする。

このように構成した本発明に係る現像装置の場合も、現像剤撹拌搬送部材間には、それぞれの現像剤撹拌搬送部材回りの二成分現像剤の断面方向の流動を不能とする、軸方向の複数箇所に設けられた遮蔽壁と、この複数の遮蔽壁間において、それぞれの現像剤撹拌搬送部材回りの二成分現像剤の断面方向の流動を可能とする、軸方向に沿って設けられた複数の連通区間とが形成され、該連通区間の軸方向の長さは、現像剤担持体に最近接する現像剤撹拌搬送部材の搬送方向に沿って減少しているので、現像剤担持体に最近接する現像剤撹拌搬送部材の搬送方向下流側の軸方向搬送力を高めることができ、これにより軸方向循環流と断面方向循環流とのバランスを保ち、軸方向循環流の分断を抑制し、全面ハーフトーン画像等の高密度画像を連続形成した場合でも、現像装置の軸方向におけるトナー濃度差の発生を抑制し、画像かぶりや画像濃度ムラの少ない良好な画像を得ることができる現像装置を提供することが可能となる。

ここで、前記複数の遮蔽壁のうち少なくとも一つは、前記トナー供給口の前記搬送方向下流側端部に対応する領域に配置されていてもよい。

この場合は、複数の遮蔽壁のうち少なくとも一つが、トナー供給口の搬送方向下流側端部に対応する領域に配置されているので、アドミックスオーガー側からサプライオーガー側への断面方向の二成分現像剤の流れを遮蔽することができ、軸方向濃度差の発生要因となる軸方向循環流の分断を、より確実に防止することができる。

また、前記複数の現像剤撹拌搬送部材のうち、現像剤担持体に最近接する現像剤撹拌搬送部材は、他の現像剤撹拌搬送部材より重力方向下方に配置されていてもよい。

この場合は、複数の現像剤撹拌搬送部材のうち、現像剤担持体に最近接する現像剤撹拌搬送部材は、他の現像剤撹拌搬送部材より重力方向下方に配置されているので、他の現像剤撹拌搬送部材から現像剤担持体に最近接する現像剤撹拌搬送部材への二成分現像剤の流れが促進され、最近接する現像剤撹拌搬送部材回りの二成分現像剤が仕切板を経由して流動することによる現像剤量の低下を抑制することができ、これにより現像剤担持体への二成分現像剤供給量を安定的に維持することができる。

以上において、前記現像剤仕切部材は、現像剤担持体に対して所定の距離を隔てて近接している、その一端側が他端側に比べ重力方向上部に位置してなる構成であってもよい。

また、本発明の画像形成装置は、上記現像装置を備えることを特徴とする。

本発明によれば、二成分現像剤を用い自律的にトナーを取り込み、現像剤のトナー濃度を一定に保つ自律トナー濃度制御現像方式の現像装置において、全面ハーフトーン画像等の高密度画像を連続形成した場合でも、軸方向循環流と断面方向循環流とのバランスを保つと共に、軸方向循環流の分断を抑制し、これにより現像装置の軸方向におけるトナー濃度差の発生を抑制して、画像かぶりや画像濃度ムラの少ない良質な画像を得ることができる。

＜実施の形態１＞

以下に、本発明に係る実施の形態を図面を参照して説明する。

まず、本発明の実施の形態１に係る現像装置を含む画像形成装置の概略構成について、図１を参照して説明する。

図１に示されるように、本発明に係る現像装置が適用される画像形成装置１０は、一様帯電後に像光を照射することにより表面に静電電位の差による潜像が形成される感光体ドラム２１を備えており、この周囲に、感光体ドラム２１の表面を一様に帯電させる帯電装置２２と、感光体ドラム２１に像光を照射して表面に潜像を形成する露光装置２３と、感光体ドラム２１上の潜像にトナーを選択的に転移させてトナー像を形成する現像装置２４と、感光体ドラム２１と対向し、被記録媒体２８を挟んで感光体ドラム２１との間に転写バイアス電界を生成する転写ロール２６と、トナー像の転写後に感光体ドラム２１に残留するトナーを除去するクリーニング装置２９とが設けられている。そして、感光体ドラム２１と転写ロール２６との対向部（ニップ部）の上流側から被記録媒体２８を供給するようになっており、下流側には被記録媒体２８上に転写された未定着トナー像を加熱溶融し被記録媒体２８に圧着する定着装置５０が設けられている。ここで、感光体ドラム２１は、矢印方向に回転する金属製ドラムの表面に有機感光材料、アモルファスセレン系感光材料、アモルファスシリコン系感光材料等からなる感光体層を形成したものを用いることができる。また、帯電装置２２は、ステンレススチール、アルミニウム等の導電性を有する金属のロールに高抵抗材料のコーティングを施したものであり、感光体ドラム２１に当接され、従動回転するようになっている。そして、所定の電圧が印加されることにより、該ロールと感光体ドラム２１との接触部近傍における微小間隙内で継続的な放電を生じ、感光体ドラム２１の表面をほぼ一様に帯電するものである。露光装置２３は、レーザ書込み装置やＬＥＤアレイを有し、画像信号に基づいて点滅するレーザ光を発生し、これをポリゴンミラーによって感光体ドラム２１の主走査方向にスキャンするものであり、これにより感光体ドラム２１の表面に静電潜像を形成する。この静電潜像は、光の当たった部分の感光体ドラム２１の表面電位が低下し、光の当たっていない高電位部分とのコントラストによる電位画像として形成される。また、現像装置２４は、ハウジング３１内に着色粒子であるトナー及び磁性キャリアからなる二成分現像剤を収容し、現像剤担持体３２に二成分現像剤を担持させ、この現像剤担持体３２にバイアス電源２５からの現像バイアスを印加することで、現像剤担持体３２を静電潜像の高電位部と低電位部との中間電位に保持し、静電潜像の画像部を帯電されたトナーにて現像するようにしたものである。さらに、転写装置２６は、例えば感光体ドラム２１に接触配置される転写ロールにて構成され、バイアス電源２７によって感光体ドラム２１上のトナー像が引き付けられる方向の転写バイアスが印加されることで、感光体ドラム２１上のトナー像を被記録媒体２８に転与させるようにしたものである。また、感光体ドラム２１上に残留したトナーは、例えばドクターブレード式のクリーニング装置２９によって除去される。

また、定着装置５０は、例えばヒートロール方式であり、加熱ロール５１と加圧ロール５２とを有し、この加熱ロール５１と加庄ロール５２との間に被記録媒体２８を通過させることによりトナー像を被記録媒体２８に定着するようになっている。

次に、本実施の形態に係る現像装置の詳細について、図２〜図６を参照して説明する。図２は本実施の形態に係る現像装置２４を示す平面図であり、簡単化のためせき止め部４１を取り外した状態で示している。また、図３は、図２のＸ−Ｘ線に沿った断面図であり、図４は、図２のＹ−Ｙ線に沿った断面図である。また、図５は現像剤撹拌搬送部材の構成を示す図であり、図６は本実施の形態における現像剤撹拌搬送部材間の突起部の形状を示す図である。

まず、実施の形態１に係る現像装置２４の概略構成について、図３及び図４を参照して説明する。

図３に示されるように、現像装置２４は、感光体ドラム２１に向かって開口するハウジング３１を有し、このハウジング３１の開口に面して現像剤担持体３２が配設され、ハウジング３１のうち、現像剤担持体３２に隣接した部位には収容された二成分現像剤Ｇを撹拌搬送する複数の現像剤撹拌搬送部材３６ａ，３６ｂを有する現像剤収容部３３と、現像剤担持体３２に隣接し、現像剤収容部３３に対して現像剤担持体３２の現像剤搬送方向下流側に設けられる現像剤退避部３４と、現像剤収容部３３を介して現像剤担持体３２に連通し、トナーＴ及び現像剤退避部３４から流出した二成分現像剤Ｇを収容するトナー収容部３５とが形成されている。また、トナー収容部３５には、トナーＴ及び現像剤退避部３４から流出する二成分現像剤Ｇをトナー収容部３５の底壁面に沿って掃き出すように撹拌搬送するトナー撹拌搬送部材３５１が設けられている。さらに、図４に最も良く示されるように、現像剤収容部３３とトナー収容部３５とは、軸方向端部において、両者間の二成分現像剤Ｇの流通が不能となるように、壁面４０により互いに遮蔽されている。

なお、本実施の形態において、二成分現像剤Ｇは、トナーＴと磁性キャリアからなる現像剤であり、トナーＴは、例えば非磁性トナーを用いるが、磁性キャリアと磁気特性が異なるものであれば、磁性トナーを用いても差し支えない。

また、現像剤担持体３２は、反時計回りに回転する回転スリーブ３２１と、この回転スリーブの内部に固定的に配設された磁極ロール３２２とを備えている。そして、この磁極ロール３２２は、例えば７極の磁極（Ｓ１〜Ｓ３，Ｎ１〜Ｎ４）にて構成されている。

さらに、搬送磁極（Ｎ２）と現像磁極（Ｓ１）との間に、現像剤担持体３２と対向するようにせき止め部４１が配設されている。このせき止め部４１は、現像剤担持体３２と同程度の幅を有し、一端をハウジング３１により支持され、先端部を数十μｍ〜数百μｍ程度の間隙で現像剤担持体３２に近接させている。そして、例えば、せき止め部４１と現像剤担持体３２の磁極とにより、トナー濃度に応じて二成分現像剤Ｇを現像剤収容部３３又は現像剤退避部に分離する現像剤分離手段が構成されている。なお、本実施の形態では、せき止め部４１に多くの二成分現像剤Ｇを供給するために、後述する現像剤仕切部材３９と現像剤担持体３２との間隙は、せき止め部４１と現像剤担持体３２との間隙よりも広く設定されている。

また、現像剤収容部３３と、現像剤退避部３４との間には、両者を仕切っている現像剤仕切部材３９が配設されている。

この現像剤仕切部材３９は、現像剤担持体３２と同程度の軸方向の幅で形成され、現像剤担持体３２側が上方で、その反対側が下方となるように斜め下方に向かって傾斜配置（本実施の形態においては、水平方向に対して略３０°）されたベースプレート３９ａと、このベースプレート３９ａの下端から連接し、より急な傾斜角度（水平方向に対して略４５°）で斜め下方に傾斜配置されたベースプレート３９ｂとを備えている。このベースプレート３９ａ及び３９ｂの傾斜部長さは傾斜部上を流れる二成分現像剤Ｇが現像剤収容部３３に流れ込むような長さに設定されている。

このように、せき止め部４１に近接し、せき止め部４１から傾斜部上への二成分現像剤Ｇの押し出し圧力が作用し易いベースプレート３９ａを緩やかな傾斜にして、この押し出し圧力が作用し難いベースプレート３９ｂをより急な傾斜にすることにより、仕切部材３９上に流出した二成分現像剤Ｇを第二の現像剤撹拌部材側に円滑に流動させることができる。

そして、ベースプレート３９ａのうち、現像剤担持体３２側に位置する上端部３９ｄは、現像剤担持体３２内の搬送磁極（Ｎ１）の直上、あるいは搬送磁極（Ｎ１）から現像剤搬送方向上流側（時計回り方向側）において、現像剤担持体３２の表面と数百μｍ〜数ｍｍの位置で対向配置されている。

また、上端部３９ｄの反対側であるベースプレート３９ｂの下端部３９ｅには、図２及び図３に示されるように、トナー収容部３５側の側面の軸方向中央部の略１／３の領域１０Ｂにおいて、トナー収容部３５と現像剤収容部３３とを連通させると共に、トナー収容部３５からのトナーを巻き込みながら現像剤収容部３３へのトナー供給を可能とするトナー供給路３７に連通しているトナー供給口３７ａが形成されている。一方、下端部３９ｅの軸方向両端部の略１／３ずつの領域１０Ａ，１０Ｃにおいては、図２及び図４に示されるように、トナー収容部３５と現像剤収容部３３とを遮蔽する壁面４０との間に所定の離隔（約３ｍｍ〜６ｍｍ）が設定されており、この離隔により仕切部材３９上に流出した二成分現像剤Ｇがトナー収容部３５内のトナーを取り込まずに、仕切部材３９の傾斜面に沿って現像剤収容部３３に直接流入するように構成されている。また、下端部３９ｅの下面においては、第二の現像剤撹拌搬送部材３６ｂの外周面に倣って、この外周面と対向している対向面が、撹拌搬送部材３６ｂの外周面と約１．５ｍｍ〜２ｍｍの距離を隔てて形成されている。

このようにトナー供給路３７の開口３７ａを仕切部材３９の下端３９ｅの軸方向略中央部のみに設け、端部領域においては、現像剤収容部３３とトナー収容部３５とを隔壁４０で遮蔽することにより、二成分現像剤Ｇの片寄りによる影響を減少させることができる。さらに、二成分現像剤Ｇの仕切部材３９上の傾斜板フローを軸方向全域に亘って一様に流動させることができ、これにより、現像剤担持体３２上の現像剤量（ＭＯＳ：ＭａｓｓｏｎＳｌｅｅｖｅ）を一定に維持し、傾斜板フローの変動に伴うＭＯＳの変動による軸方向の画像濃度ムラを防止することができる。

また、現像剤収容部３３は二成分現像剤Ｇが収容されるスペースを有し、現像剤収容部３３内のうち現像剤担持体３２に近接した位置に第一の現像剤撹拌搬送部材３６ａ（以下、サプライオーガーともいう）が配設され、この第一の現像剤撹拌搬送部材３６ａと現像剤担持体３２の反対側に隣接し、その回転中心が第一の現像剤撹拌搬送部材３６ａの回転中心よりも重力方向上方(本実施の形態においては、オーガーシャフト径の略１／２の高さ分上方)に位置し、かつ、第一の現像剤撹拌搬送部材３６ａと略平行に配置された第二の現像剤撹拌搬送部材３６ｂ（以下、アドミックスオーガーともいう）が配設されている。そして、これらの第一及び第二の現像剤撹拌搬送部材３６ａ，３６ｂは、略同一の外径を有し、互いに逆方向に回転（例えば３６ａが反時計回り、３６ｂが時計回り）するように構成されており、これにより、現像装置２４の軸方向端部から端部へと現像剤が往復循環するような流れと、第一及び第二の現像剤撹拌搬送部材３６ａ，３６ｂのそれぞれの現像剤が互いに入れ替わるような流れとが形成可能となっている。

ここで、各現像剤撹拌搬送部材３６ａ，３６ｂは、図５に示されるようなシャフト部３６ｓと、このシャフト部３６ｓの表面にらせん状に形成された羽部３６ｔとを有する、いわゆるスパイラル状のオーガーで構成されている。このようなスパイラル状のオーガーを現像剤撹拌搬送部材として用いることにより、現像剤の周方向の撹拌と軸方向の搬送とをより効率的に行うことができる。

さらに、現像剤収容部３３の底部形状は、現像剤担持体３２、現像剤撹拌搬送部材３６ａ，３６ｂに沿った湾曲形状に形成されている。そして、現像剤担持体３２とサプライオーガー３６ａとの間には所定間隔の現像剤搬送路が確保されていると共に、サプライオーガー３６ａとアドミックスオーガー３６ｂとの中間には、それぞれの現像剤撹拌搬送部材３６ａ，３６ｂにより撹拌搬送される二成分現像剤Ｇが互いに入れ替わり可能なような連通路を形成しつつ、軸方向への搬送を可能とする軸方向の所定の領域に延在している突起部Ｗが形成されている。

この突起部Ｗは、具体的には、図２〜図４に示されるように、二成分現像剤Ｇの端部折り返し領域Ｒｅを除いた領域において軸方向に山形に延在し、その頂部Ｗａは仕切部材３９の下端面との間に所定の間隙を有し、現像剤撹拌搬送部材３６ａ，３６ｂの両者を完全には隔てないように形成されている。

そして、図６（ｃ）〜（ｅ）に最も良く示されるように、この突起部Ｗの頂部Ｗａの高さは、現像剤担持体３２に近接しているサプライオーガー３６ａの搬送方向に沿って、その高さが漸増するように形成されている。すなわち、突起部Ｗの頂部Ｗａと仕切部材３９の下端面との間隙は、サプライオーガー３６ａの搬送方向下流側にいくほど、狭くなるように設定されている。

ここで、本実施形態においては、現像剤撹拌搬送部材として、２個の撹拌搬送部材３６ａ，３６ｂを用いているが、配設数については２個に限定されるものではなく、外径についても必ずしも同一である必要はない。

また、トナー収容部にはトナー供給路３７に対応したトナー撹拌搬送部材であるアジテータ３５１が収容されている。すなわち、このアジテータ３５１は、図２に示されるように、領域１０Ｂに対応する軸方向中央部の略１／３の領域においては、トナー及び／又は高濃度現像剤（以下、トナー等ともいう）をトナー供給路３７側に搬送する搬送羽根３５１ａが支持部材３５１ｃに取り付けられている。一方、領域１０Ａ，１０Ｃに対応する中央部１／３以外の端部領域においては、トナー収容部３５のトナー等を中央部１／３の領域に集めるような羽根が軸線に対して傾斜して折り曲げた形状の掻き寄せフィン３５１ｂとして支持部材３５１ｃに取り付けられている。なお、この端部領域の羽根は、掻き寄せフィンの代わりにコイルオーガー形状であっても差し支えない。

このようにトナー収容部３５内のトナー等が、トナー供給口３７ａの幅に対応する軸方向の領域１０Ｂに集約するように形成されているので、十分に撹拌混合されたトナー等を所定のトナー供給路３７へ速やかに供給することができる。

また、トナー供給路３７を形成しているトナー収容部３５側の壁面４０には、図３に示されるように、中央領域１０Ｂに平坦な頂部を有する規制部４０ａが形成されており、これにより、トナーあるいは高濃度現像剤が現像剤収容部３３側に過剰に押し込まれないように、この規制部４０ａにてトナー供給路３７の上部に一旦トナーを溜める構造となっている。

次に、本実施の形態に係る現像装置２４の作動の概要について、図２を参照して説明する。

図２において、現像剤収容部３３における二成分現像剤Ｇは、現像剤撹拌搬送部材３６により撹拌され、現像剤担持体３２内の汲み取り磁極（Ｎ３）によって捕獲される。この後、捕獲された二成分現像剤Ｇは、汲み取り磁極（Ｎ３）及び搬送磁極（Ｓ３）の磁気吸引力と現像剤担持体３２表面との摩擦力により、現像剤担持体３２（回転スリーブ３２１）の回転方向に搬送される。この搬送された二成分現像剤Ｇは、現像剤分離手段の一部を構成するせき止め部４１の近傍に到達すると、トリミング磁極として作用する搬送磁極（Ｎ１）により穂立ちを形成する。さらに、この二成分現像剤Ｇの穂立ちは、せき止め部４１にて規制されることにより、現像剤層として現像剤担持体３２上に形成され、この現像剤層は、現像領域に搬送される。そしてさらに、現像領域に搬送された二成分現像剤Ｇの現像剤層は、現像磁極（Ｓ１）の磁気吸引力により磁気ブラシを形成し、この磁気ブラシを形成する二成分現像剤ＧにおけるトナーＴは、感光体ドラム２１と現像剤担持体３２との間に形成される現像電界によって、感光体ドラム２１上の静電潜像を可視像化する。

そして、上述のように構成された現像装置２４において、例えば、トナー濃度が低い二成分現像剤Ｇの場合は、相対的に単位体積当たりの磁性キャリア密度が大きいので、見掛けの透磁率が上昇し、現像剤担持体３２に対して現像剤単位体積あたりの磁気吸引力が大きくなる。このため現像剤担持体３２との摩擦力が大きくなり、搬送力が大きくなるため、現像剤担持体３２により、せき止め部４１まで確実に搬送され、せき止め部４１のせき止め力に打ち勝って、せき止め部４１近傍に滞留している滞留現像剤を押し出す。この押し出された滞留現像剤は、落下現像剤となって現像剤仕切部材３９上に落下し、現像剤退避部３４を経て、その後、現像剤収容部３３又はトナー収容部３５へ流れ込む。

このように、トナー濃度の低い二成分現像剤Ｇが現像剤退避部３４に導かれた場合、現像剤収容部３３内にはその分だけスペースが作られ、その結果、トナー収容部３５から現像剤収容部３３に至るまでのトナー供給路３７にあった二成分現像剤Ｇは、現像剤撹拌搬送部材３６の搬送力と二成分現像剤Ｇの自重により、上記スペースに速やかに引き込まれ、トナー供給路３７付近の二成分現像剤Ｇが流動する。これにより、トナー供給路３７は、トナー収容部３５からのトナーＴ及び非常に高いトナー濃度の二成分現像剤Ｇを受け入れ、このトナーＴ及び非常に高いトナー濃度の二成分現像剤Ｇは、トナー供給路３７を経て現像剤収容部３３へと速やかに供給される。ここで、非常に高いトナー濃度の二成分現像剤Ｇとは、現像剤退避部３４からトナー収容部３５に流出した二成分現像剤が該トナー収容部３５内のトナーと撹拌混合され、磁性キャリアに対するトナー比率が非常に高い二成分現像剤のことである。

一方、トナー濃度が高い二成分現像剤Ｇの場合は、相対的に単位体積当たりの磁性キャリア密度が小さいので、見掛けの透磁率が低下し、現像剤担持体３２に対して現像剤単位体積あたりの磁気吸引力が小さくなる。このため現像剤担持体３２による搬送力が小さくなるため、現像剤担持体３２上の二成分現像剤Ｇの多くは、現像剤担持体３２の回転方向に対して現像剤仕切部材３９の先端よりも上流側の位置で落下してしまう。この結果、二成分現像剤Ｇは、せき止め部４１近傍に滞留している滞留現像剤を押し出すことなく、現像剤仕切部材３９の上端部３９ｄより上流側の位置で落下し、直接現像剤収容部３３へ戻る。このとき、トナー濃度が低い場合と異なり、現像剤収容部３３内にスペースが作られず、トナー供給路３７付近の二成分現像剤Ｇは流動しないので、二成分現像剤Ｇによりトナー供給路３７がふさがれている状態となり、トナー収容部３５からトナーＴ及び非常に高いトナー濃度の二成分現像剤Ｇは供給されない。

以上のように、本実施の形態に係るトナー補給メカニズムは、トナー濃度に応じた二成分現像剤Ｇの流動性変化、嵩変化に加えて磁気吸引力の変化を利用したものであり、トナー濃度が低い二成分現像剤Ｇに対してはトナー補給が行われ、トナー濃度が高い二成分現像剤Ｇに対してはトナー補給が行われない構成になっている。

このように構成した現像装置２４においては、現像剤収容部３３内に、トナー収容部３５内のトナーＴ及び非常に高い濃度の二成分現像剤Ｇをすばやく取り込むことができるので、高密度画像の連続出力に対応することができると共に、現像剤に対するストレスが軽減され、現像剤の長寿命化、低ランニングコスト化を実現することができる。

また、現像剤収容部３３とトナー収容部３５の軸方向端部は、両者における二成分現像剤Ｇの流通を防止するように壁面４０により互いに遮蔽されていると共に、現像剤退避部３４に分離された二成分現像剤Ｇは、仕切部材３９の下端部３９ｅの略中央部に設けられたトナー供給口３７ａを介して、トナー収容部３５内のトナーを取り込み及びながら現像剤収容部３３に供給されるように構成されているので、現像装置２４が軸方向に傾斜して配置された場合でも、傾斜配置に伴う現像剤収容部３３側からトナー収容部３５側への現像剤の逆流や、トナー収容部３５側から現像剤収容部３３側への過剰なトナーの流入を防止すると共に、傾斜に伴うトナー供給路３７の軸方向両端部における現像剤の高低差が低減される。これにより、軸方向の傾斜配置に伴う軸方向のトナー濃度差の発生を抑制し、画像かぶりや画像濃度ムラの少ない良質な画像が得られる現像装置を提供することができる。

さらに、トナー取り込み可能なトナー供給口３７ａの軸方向幅以外の端部領域においては、現像剤仕切部材３９上に導入された二成分現像剤が、トナー収容部３５からのトナーを取り込まずに現像剤収容部３３に流入し、仕切部材３９上の二成分現像剤Ｇの傾斜板フローが幅方向全域に亘って均一に存在するように構成しているので、仕切部材３９上を流れる現像剤フローの流下スピードが現像剤担持体３２の軸方向で一様となり、仕切部材３９上の傾斜板フローの不均一に基づく、現像剤担持体３２上の部分的な層形成量変動が発生せず、一様なプリント濃度を得ることができる。

ところで、上述の複数のオーガー３６ａ，３６ｂのうち、現像剤担持体３２に近接したサプライオーガー３６ａは、例えば、図７に例示されるように、図中右方向に二成分現像剤Ｇを搬送し、遠い側のアドミックスオーガー３６ｂは、図中左側に二成分現像剤Ｇを搬送することにより、軸方向のトナー濃度ムラを解消する役割を果たす。また、現像剤収容部３３内のトナー濃度が低下した際には、仕切部材３９の回りを循環するフロー（以下、断面方向フローと称する）を発生させ、トナー収容部３５からのトナーを取り込む役割を果たす。

そして、このような２種類のフローが同時に発生する搬送方式において、特有の、軸方向のトナー濃度差の発生という現象が生じることが判明した。

以下、この現象について図８及び図１５に示される比較構成例に基づく現像装置を参照して説明する。ここで、図８及び図１５に示される比較構成例に係る現像装置は、サプライオーガー１３６ａとアドミックスオーガー１３６ｂとが略水平に配置され、かつ、サプライオーガー１３６ａとアドミックスオーガー１３６ｂとの間に形成された突起部Ｗの頂部Ｗａの高さが軸方向に一定に形成されたものである。

この比較構成例における二成分現像剤Ｇの流れは、図８に示されるように、軸方向１０Ｂの幅領域においては、仕切部材１３９上をフローする二成分現像剤Ｇが、トナー収容部１３５からのトナーを取り込みながら、再び現像剤収容部１３３内のアドミックスオーガー１３６ｂへ流入する。そして、このアドミックスオーガー１３６ｂに流入したトナー又は高濃度現像剤の一部は、突起部Ｗを超えてサプライオーガー１３６ａ側へ流出すると共に、残りの現像剤は、アドミックスオーガー１３６ｂにより図中左方向へ搬送され、現像剤端部折り返し部Ｒｅにて、折り返されてサプライオーガー１３６ａにより図中右方向に搬送される。ここで、サプライオーガー１３６ａは、現像剤担持体１３２に現像剤を供給しつつ、現像剤を軸方向右側に搬送する役割を持つので、現像剤担持体１３２上の現像剤が現像に寄与してトナーが消費されると、現像剤担持体１３２上の現像剤トナー濃度はサプライオーガー１３６ａの搬送方向上流から下流（図中左から右）に行くに従って、その濃度が低下していく傾向がある。

一方、断面方向フロー量は、前述の作動原理に基づいて、トナー濃度が低下していくサプライオーガー１３６ａの下流側に行くに従って増加していく傾向がある。なお、図中１０Ｂの幅領域においては、断面方向フローがトナー収容部１３５からのトナーを取り込みながら断面方向をフローしているので、現像剤担持体１３２上のトナー濃度の低下は抑制され、１０Ａと１０Ｂの幅領域においては、両者のトナー濃度差は、それほど顕著には発生しない。

しかしながら、１０Ｃの幅領域では、図８に示されるようなフローＲが発生するため、１０Ａ，１０Ｂ領域と１０Ｃ領域とでは、軸方向循環流の分断現象が起きてしまう。このフローＲは、以下のようなメカニズムに従って発生するものである。（１）アドミックスオーガー１３６ｂ側の１０Ｂ，１０Ｃ領域の境界位置近傍では、仕切部材１３９上の傾斜板フロー及びこれに伴うトナー収容部１３５からのトナーの取り込みにより、現像剤の嵩が高い状態にある。従って、アドミックスオーガー１３６ｂにより、１０Ｃ領域から１０Ｂ領域に搬送されるべき現像剤は、境界位置近傍の嵩が高い現像剤に妨げられ、１０Ｃ領域内でサプライオーガー１３６ａ側にＵターンしてしまう。（２）一方、サプライオーガー１３６ａ側の１０Ｂ領域から１０Ｃ領域への現像剤搬送量は、１０Ｂ領域で発生している断面方向フローにより、１０Ｃ領域への軸方向搬送量が減少し、１０Ｃ領域を満たすほど十分な現像剤が供給されていない。以上、（１），（２）により、１０Ｃ領域内で独立した軸方向循環流が形成される。

このため、１０Ｃ領域ではトナー収容部１３５からのトナーの取り込みがない状態で現像によりトナーが消費されるため、この領域におけるトナー濃度が部分的に低下し、プリント濃度の軸方向ムラが発生してしまう。

そこで、本実施の形態に係る現像装置２４においては、サプライオーガー３６ａとアドミックスオーガー３６ｂとの間に形成された突起部Ｗの頂部Ｗａの高さを、前述したように、サプライオーガー３６ａの搬送方向に沿って漸増させることにより、次のようにして軸方向のトナー濃度のムラの発生を抑制することができる。

図９（ａ）に示されるように、一般に、オーガーは、螺旋部（羽根部）３６ｔの傾斜面を現像剤が重力にしたがって滑り落ちることで軸方向の搬送力を得ている。そして、その搬送量はオーガーを取り囲む壁の形状や壁とオーガーの距離により大きく変化する。例えば、図９（ｂ）に示されるように、壁がオーガーのシャフト３６ｓの軸線高さの場合では軸線高さより高い位置の螺旋部上の現像剤は半径方向（断面方向）に逃げてしまい軸方向の搬送に寄与しない。従って、図９（ｃ）に示されるように、壁の高さがオーガー径の頂上高さに近づくほどオーガーの軸方向の搬送性が向上する。本実施の形態では図６に示されるように２つの攪拌搬送部材３６ａ，３６ｂの間に位置する突起部Ｗの頂部Ｗａの高さがサプライオーガー３６ａの搬送方向に沿って漸増しているために、サプライオーガー３６ａの搬送方向下流側に行くほど、現像剤の軸方向搬送量が増加する。一方、断面方向フロー量はトナー消費に伴ってサプライオーガー３６ａの搬送方向下流側で増大し、軸方向循環流量とのバランスを崩していたが、このように突起部Ｗの高さをサプライオーガー３６ａの搬送方向に沿って漸増するように形成することにより、断面方向循環流量と軸方向循環流量とのバランスを保つと共に、前述した軸方向循環流が分断されるという現象を防ぐことができる。

また、本実施の形態のように、仕切部材３９上の傾斜板フローが軸方向に一様に存在する場合、サプライオーガー３６ａからの現像剤が仕切部材３９上を経由してアドミックスオーガー３６ｂ側に流動するため、サプライオーガー３６ａ側の現像剤量はアドミックスオーガー３６ｂ側の現像剤量に比較して少なくなる傾向をもつが、本実施の形態では、さらに、サプライオーガー３６ａをアドミックスオーガー３６ｂに比し、重力方向下方に配置しているので、アドミックスオーガー３６ｂからサプライオーガー３６ａへの現像剤の流れが促進され、サプライオーガー３６ａ回りの現像剤が仕切部材３９を経由して流動することによる現像剤量の低下や、これに伴う搬送方向下流側端部へのトナー補給の遅れを防ぎ、安定した搬送性能を維持することができる。また、現像剤担持体３２への現像剤供給量を安定的に維持できオーガーマークの発生を防止することができる。
＜実施の形態２＞

次に本発明の実施の形態２に係る現像装置について、図１０を参照して説明する。図９は本実施の形態に係る現像装置２４Ａを示す正面図である。

本実施の形態に係る現像装置２４Ａは、先の実施の形態に係る突起部Ｗを変更し、現像剤撹拌搬送部材３６ａ，３６ｂ間に複数の連通区間を設けるように構成したものであり、先の実施の形態と同様な部材には、同様な符号を付し、その説明は省略する。また、本実施の形態に係る現像装置が適用可能な画像形成装置も先の実施の形態と同様であるので、その説明は省略する。

図１０に示されるように、本実施の形態に係る現像装置２４Ａは、サプライオーガー３６ａとアドミックスオーガー３６ｂとの間の所定の領域において、部分隔壁ＰＷが形成されている。この部分隔壁ＰＷは、具体的には、サプライオーガー３６ａとアドミックスオーガー３６ｂとの間の二成分現像剤Ｇの断面方向の流動を可能とするように、現像剤収容部３２の底部から突出し、その頂部高さがアドミックスオーガー３６ｂの回転軸高さと略同等の高さに形成された突起部Ｄと、この突起部Ｄの延在領域の複数箇所において、サプライオーガー３６ａとアドミックスオーガー３６ｂとの間の二成分現像剤Ｇの断面方向の流動を不能とするように、現像剤収容部３２の底部から突出し、仕切部材３９の下端面と連接している規制部Ｋ１〜Ｋ３とにより構成されている。さらに、規制部Ｋ１〜Ｋ３により、サプライオーガー３６ａ、アドミックスオーガー３６ｂ間が、複数の連通区間Ａ１〜Ａ３に画成されていると共に、この連通区間Ａ１〜Ａ３は、サプライオーガー３６ａの搬送方向下流側に行くに従って狭くなるように、規制部Ｋ１〜Ｋ３が配置されている。すなわち、連通区間Ａ１〜Ａ３の軸方向の幅は、Ａ１＞Ａ２＞Ａ３となるように形成されている。

さらに、規制部Ｋ１〜Ｋ３のうち、少なくとも１つの規制部（図中では、Ｋ２）については、トナー供給口３７ａのサプライオーガー３６ａの搬送方向下流側の端部３７ｒに対応する領域に配置されている。より具体的には、この規制部Ｋ２は、トナー供給口３７ａの下流側端部３７ｒに対応する領域を１０ｍｍ〜２０ｍｍ塞ぐように配置されている。

このように突起部Ｄと規制部Ｋ１〜Ｋ３とにより、サプライオーガー３６ａの搬送方向下流側に行くに従って狭くなる連通区間Ａ１〜Ａ３を形成した本実施の形態２に係る現像装置２４Ａについても、先の実施の形態と同様な効果を得ることができる。

また、規制部Ｋ２が、トナー供給口３７ａのサプライオーガー３６ａの搬送方向下流側端部３７ｒに対応する領域に、アドミックスオーガー３６ｂからサプライオーガー３６ａへの現像剤の断面方向の流れを遮蔽するように配置されているので、前述した軸方向の循環流を分断するような断面方向フローＲ（図８参照）をより確実に遮断することができ、軸方向循環流と断面方向循環流とのバランスが崩れて軸方向のトナー濃度が不均一となる現象を防止することができる。これにより、軸方向のトナー濃度の安定化を実現し、軸方向の濃度ムラの少ない画像を得ることができる。

次に、本実施の形態に係る現像装置２４，２４Ａについて、性能検証した結果を実施例として以下に示す。

まず、本実施例において用いた現像装置の具体的仕様について、図３を参照して説明する。

図３において、現像剤担持体３２の磁極ロール３２２（Ａｌ製で、表面粗さＲｚ＝２０μｍ）はφ１６ｍｍとし、７極の磁極を配置し、回転数は４０６ｒｐｍに設定して、図１１に示されるような着磁パターンを有するものを用いた。

また、サプライオーガー３６ａ、アドミックスオーガー３６ｂは、共に、外径φ１０ｍｍ、シャフト径５ｍｍ、ピッチ１４ｍｍのものを用い、回転数は４６０ｒｐｍとした。

アジテータ３５１は、両端のフィン部及び中央のシート部ともに、厚さ０．１ｍｍのＰＥＴフィルムを用い、回転数は２０ｒｐｍとした。

せき止め部（層規制部材）４１は、厚さ１．５ｍｍのＳＵＳ製とし、規制後の単位面積重量が３５ｍｇ／ｃｍ²となるように現像剤担持体３２とのギャップを０．３ｍｍに設定した。

トナーは磁性粉２０％含有の体積平均粒径６．５μｍのポリエステル系トナーを用いた。キャリアは体積平均粒径５０μｍのフェライト系キャリアを用いた。現像剤量は２００ｇとした。

また、現像領域における感光体ドラム２１と現像剤担持体３２との距離（ＤＲＳ）は０．３ｍｍとし、現像極設定角度（ＭＳＡ）は３°、帯電電位（Ｖｈ）は−５５０Ｖ、潜像電位（ＶＬ）は−１００Ｖ〜―１２０Ｖ、現像バイアス（ＤＣ）は−４４０Ｖに設定し、中央部のトナー供給口３７ａの軸方向幅は９２ｍｍとした。
＜検証評価１＞

以上の条件で、まず、実施の形態１に係る現像装置２４に基づき、トナーの取り込み性能について性能検証を行った。検証結果を図１２に示す。

図１２に示されるように、現像装置２４の軸方向における駆動部側（駆動機構が取り付けられている側）、中央部、反駆動部側ともに、現像装置２４駆動後、速やかに、所定の飽和トナー濃度の濃度（約１０％）に収束し、その後、安定してこの飽和トナー濃度を維持していることが理解される。

これは、本実施の形態のように現像装置を構成した場合には、現像剤の軸方向循環流と断面方向循環流とのバランスを損なうことなく、安定してトナーを取り込むことができると共に、軸方向でのトナー濃度が均一に安定していることを示すものである。なお、実施の形態２に係る現像装置２４Ａについても、同様な検証結果が得られた。
＜検証評価２＞

次に、比較構成例に係る現像装置１００と、実施の形態１に係る現像装置２４とを用い、それぞれ、Ａ４ベタ画像を連続５枚形成した後に、Ｃｉｎ３３％（画像電子データ上における全ドット数に対する黒ドット数の割合が３３％）のハーフトーン画像を作成し、軸方向におけるプリント濃度の分布を測定して比較評価を行った。測定結果を図１３に示す。

図１３に示されるように、比較構成例に係る現像装置１００においては、軸方向端部において、ハーフトーン濃度が低下し、濃度差が最大０．１程度発生しているのに対し、実施の形態１に係る現像装置２４においては、軸方のハーフトーン濃度がほぼ均一であり、濃度差は最大０．０２程度であることがわかる。なお、実施の形態２に係る現像装置２４Ａについても、同様な検証結果が得られた。
＜検証評価３＞

次に、Ａ４ベタ画像を連続５枚形成した後の軸方向トナー濃度分布について、比較構成例に係る現像装置１００、実施の形態１に係る現像装置２４及び実施の形態２に係る現像装置２４Ａのそれぞれについて、測定を行った。測定結果を図１４に示す。

図１４より理解されるように、比較構成例に係る現像装置１００においては、反駆動部側でトナー濃度が低下していることが分かる。これは、現像装置１００においては、反駆動部側が、サプライオーガー３６ａの搬送方向下流側に位置し、前述したような軸方向循環流の分断現象により、搬送方向下流側の領域に対応するトナー濃度が低下したものと考えられる。

これに対して、実施の形態１及び実施の形態２に係る現像装置２４，２４Ａのいずれにおいても、比較構成例において見られたような、サプライオーガー３６ａの搬送方向下流側でのトナー濃度の低下は見られず、いずれの実施の形態に係る現像装置においても、軸方向循環流の分断現象が改善され、軸方向に安定したトナー濃度を維持していることが分かる。

このように、本実施の形態に係る現像装置２４，２４Ａによれば、軸方向循環流と断面方向循環流とが併存する場合でも、安定して軸方向のトナー濃度を維持することができ、軸方向のトナー濃度ムラによる形成画像の品質低下を防止することができる。

本発明に係る画像形成装置の概略構成を示す構成図である。本発明の実施の形態１に係る現像装置を示す平面図である。図２のＸ−Ｘ線に沿った断面図である。図２のＹ−Ｙ線に沿った断面図である。現像剤撹拌搬送部材の構成を示す概略構成図である。本発明の実施の形態１に係る現像装置を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）〜（ｅ）は、軸方向における各断面図である。二成分現像剤の軸方向循環フローと断面方向循環フローの状況を説明する図である。軸方向循環流の分断現象を説明する図である。現像剤撹拌搬送部材による現像剤の搬送状況を説明する図であり、（ａ）は搬送状況を示す模式図、（ｂ），（ｃ）は現像剤撹拌搬送部材と壁との関係を説明する模式図である。実施の形態２に係る現像装置の構成を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。実施例で用いた現像装置の７極磁極ロールの着磁パターンを示す図である。実施の形態１に係る現像装置のトナー取り込み特性を示す図である。比較構成例及び実施の形態１に係る現像装置を用いて、べた画像連続５枚形成後にハーフトーン画像を形成した際の、各現像装置における軸方向のプリント濃度の測定結果を示す図である。比較構成例、実施の形態１及び２に係る現像装置を用いて、べた画像連続５枚形成後の各現像装置における軸方向のトナー濃度分布の測定結果を示す図である。比較構成例に係る現像装置の構成を示す概略構成図である。

符号の説明

１０：画像形成装置、２１：感光体ドラム、２２：帯電装置、２３：露光装置、２４，２４Ａ：現像装置、２５：バイアス電源、２６：転写装置、２７：バイアス電源、２８：被記録媒体、２９、クリーニング装置、３１：ハウジング、３２：現像剤担持体、３３：現像剤収容部、３４：現像剤退避部、３５：トナー収容部、３６ａ：サプライオーガー、３６ｂ：アドミックスオーガー、３６ｓ：シャフト部、３６ｔ：羽部、３７：トナー供給路、３７ａ：トナー供給口、３９：現像剤仕切部材、３９ａ，３９ｂ：ベースプレート、３９ｄ：上端部、３９ｅ：下端部、４０：壁面、４０ａ：規制部、４１：せき止め部、５０：定着装置、５１：加熱ロール、５２：加圧ロール１００：現像装置、１３２：現像剤担持体、１３３：現像剤収容部、１３４：現像剤退避部、１３５：トナー収容部、１３６：現像剤撹拌搬送部材、１３７：トナー補給路、１３９：現像剤仕切部材、３２１：回転スリーブ、３２２：磁極ロール、３５１：アジテータ、３５１：トナー撹拌搬送部材、３５１ａ：搬送羽根、３５１ｂ：フィン、３５１ｃ：支持部材、Ａ１，Ａ２，Ａ３：連通区間、Ｄ：突起部、Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３：規制部、ＰＷ：部分隔壁、Ｒ：断面方向フロー、Ｒｅ：折り返し領域、Ｗ：突起部、Ｗａ：頂部

Claims

二成分現像剤を磁力により担持搬送する現像剤担持体と、現像剤担持体に隣接して二成分現像剤を収容する現像剤収容部と、現像剤収容部を介して現像剤担持体と連通して設けられトナーを供給可能に収容するトナー収容部と、現像剤収容部に隣接し現像剤収容部と連通する現像剤退避部と、現像剤収容部及び現像剤退避部に対して現像剤担持体の現像剤搬送方向下流側に設けられ、現像剤担持体により担持搬送される二成分現像剤の一部を余剰現像剤としてせき止め、トナー濃度に応じて現像剤収容部又は現像剤退避部に余剰現像剤を分離する現像剤分離手段と、現像剤分離手段により分離された前記余剰現像剤を現像剤収容部又は現像剤退避部に導入すると共に互いを仕切る現像剤仕切部材と、現像剤収容部内に設けられた複数の現像剤撹拌搬送部材とを有し、現像剤収容部のトナー濃度に応じて、現像剤退避部に導入された二成分現像剤が前記仕切部材の軸方向の略中央部に設けられた、現像剤収容部と連通しているトナー供給口を介して、トナー収容部から補給されたトナーを取り込みながら現像剤収容部に流入する現像装置において、
前記複数の現像剤撹拌搬送部材の間に、それぞれの現像剤撹拌搬送部材回りの二成分現像剤の断面方向の流動を可能とする、軸方向に沿って形成された突起部を備え、該突起部の高さは、前記現像剤担持体に最近接する現像剤撹拌搬送部材の搬送方向に沿って漸増していることを特徴とする現像装置。
二成分現像剤を磁力により担持搬送する現像剤担持体と、現像剤担持体に隣接して二成分現像剤を収容する現像剤収容部と、現像剤収容部を介して現像剤担持体と連通して設けられトナーを供給可能に収容するトナー収容部と、現像剤収容部に隣接し現像剤収容部と連通する現像剤退避部と、現像剤収容部及び現像剤退避部に対して現像剤担持体の現像剤搬送方向下流側に設けられ、現像剤担持体により担持搬送される二成分現像剤の一部を余剰現像剤としてせき止め、トナー濃度に応じて現像剤収容部又は現像剤退避部に余剰現像剤を分離する現像剤分離手段と、現像剤分離手段により分離された前記余剰現像剤を現像剤収容部又は現像剤退避部に導入すると共に互いを仕切る現像剤仕切部材と、現像剤収容部内に設けられた複数の現像剤撹拌搬送部材とを有し、現像剤収容部のトナー濃度に応じて、現像剤退避部に導入された二成分現像剤が前記仕切部材の軸方向の略中央部に設けられた、現像剤収容部と連通しているトナー供給口を介して、トナー収容部から補給されたトナーを取り込みながら現像剤収容部に流入する現像装置において、
前記複数の現像剤撹拌搬送部材間には、それぞれの現像剤撹拌搬送部材回りの二成分現像剤の断面方向の流動を不能とする、軸方向の複数箇所に設けられた遮蔽壁と、この複数の遮蔽壁間において、それぞれの現像剤撹拌搬送部材回りの二成分現像剤の断面方向の流動を可能とする、軸方向に沿って設けられた複数の連通区間とが形成され、該連通区間の軸方向の長さは、前記現像剤担持体に最近接する現像剤撹拌搬送部材の搬送方向に沿って減少していることを特徴とする現像装置。
前記複数の遮蔽壁のうち少なくとも一つは、前記トナー供給口の前記搬送方向下流側端部に対応する領域に配置されていることを特徴とする請求項２に記載の現像装置。
前記複数の現像剤撹拌搬送部材のうち、現像剤担持体に最近接する現像剤撹拌搬送部材は、他の現像剤撹拌搬送部材より重力方向下方に配置されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の現像装置。
前記現像剤仕切部材は、現像剤担持体に対して所定の距離を隔てて近接している、その一端側が他端側に比べ重力方向上部に位置してなる構成であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の現像装置。
請求項１ないし５のいずれかに記載の現像装置を備えることを特徴とする画像形成装置。