JP2008292972A - 現像装置、画像形成装置、プロセスカートリッジおよび画像形成方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 仕切り部材の端部と現像剤担持体との間隙から現像剤が落下することによる不具合を防止することができる現像装置、プロセスカートリッジ、画像形成装置、及び画像形成方法を提供する。
【解決手段】潜像担持体である感光体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と、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と、回収搬送部材である回収スクリュ６を備えた回収搬送路７とを有し、現像ローラ５の軸線方向と直交する断面での端部である端部１３３ａが現像ローラ５表面と対向する仕切り部材１３３によって回収搬送路７と供給搬送路９とが仕切られ、供給搬送路９が仕切り部材１３３を挟んで回収搬送路７の上方に位置するように設けられた現像装置４で、端部１３３ａと現像ローラ５とが対向する位置での間隙Ｇｐを、１．４［ｍｍ］以下とする。
【選択図】 図２
【解決手段】潜像担持体である感光体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と、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と、回収搬送部材である回収スクリュ６を備えた回収搬送路７とを有し、現像ローラ５の軸線方向と直交する断面での端部である端部１３３ａが現像ローラ５表面と対向する仕切り部材１３３によって回収搬送路７と供給搬送路９とが仕切られ、供給搬送路９が仕切り部材１３３を挟んで回収搬送路７の上方に位置するように設けられた現像装置４で、端部１３３ａと現像ローラ５とが対向する位置での間隙Ｇｐを、１．４［ｍｍ］以下とする。
【選択図】 図２
Description
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等に用いられる現像装置に係り、詳しくは、トナーと磁性キャリアからなる二成分現像剤を用いる現像装置並びにこれを用いた画像形成装置、プロセスカートリッジ及び画像形成方法に関するものである。
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９に示す構造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。そして、この２つの現像剤搬送路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。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。
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。
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。
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搬送部材と現像領域を通過した現像剤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。
図１０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１０に示すように、端部１３３ａが現像ローラ５と対向する仕切り部材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。
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。
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１０に示すように、端部１３３ａが現像ローラ５と対向する仕切り部材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。
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。
図１１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１１に示すように、端部１３３ａが現像ローラ５と対向する仕切り部材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。
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。
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１１に示すように、端部１３３ａが現像ローラ５と対向する仕切り部材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。
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。
特許文献１や２のように、端部が現像ローラと対向する仕切り部材１３３を挟んで供給搬送路９が回収搬送路７の上方に位置する現像装置４では、端部１３３ａと現像ローラ５との間隙の広さによっては不具合が生じることがあった。
端部１３３ａと現像ローラ５との間隙が広すぎると、供給搬送路９内の現像剤の一部が現像ローラ５に供給されずに仕切り部材１３３の端部１３３ａと現像ローラ５との間隙から落下して回収搬送路７に到達する。
供給搬送路９から現像ローラ５に供給されることなく回収搬送路７に到達する現像剤があると、次のような不具合が懸念される。この供給搬送路９内から現像ローラ５へ供給される現像剤の他に、落下して回収搬送路７に到達する現像剤が存在するため、供給搬送路９内から消費される現像剤の量が増加する。これにより、供給搬送路９の搬送方向下流部では現像剤が不足し、現像ローラ５への現像剤の供給不足が生じるおそれがある。
供給搬送路９から現像ローラ５に供給されることなく回収搬送路７に到達する現像剤があると、次のような不具合が懸念される。この供給搬送路９内から現像ローラ５へ供給される現像剤の他に、落下して回収搬送路７に到達する現像剤が存在するため、供給搬送路９内から消費される現像剤の量が増加する。これにより、供給搬送路９の搬送方向下流部では現像剤が不足し、現像ローラ５への現像剤の供給不足が生じるおそれがある。
さらに、供給搬送路９内から現像ローラ５へ供給される現像剤の他に落下して回収搬送路７に到達する現像剤が存在することにより、回収搬送路７内の現像剤の量が増加する。これにより、回収搬送路７の搬送方向下流部では現像剤の嵩が高くなって、現像ローラ５表面上の現像剤が回収搬送路７へ落下することが阻害されるおそれがある。現像ローラ５から回収搬送路７への現像剤の落下することが阻害されると、現像領域を通過した現像剤が現像ローラ５に付着したまま現像ローラ５と供給搬送路９との対向部を通過して再び現像領域へ向かう、いわゆる連れ回りとなる。連れ回りの状態となった現像剤は現像領域の前に通過するドクタギャップを繰り返し通過することになり、摩擦によって劣化しやすいため、連れ回りが生じると現像剤の劣化具合のバラツキが生じる。さらに、ドクタギャップでは摩擦熱によって加熱されるため、低融点のトナーを用いた場合に連れ回りが生じると、ドクタギャップで温度が上昇したトナーが冷める前に再度ドクタギャップで加熱されることで、トナーが溶融するおそれが有る。現像ローラ５に担持される二成分の現像剤のトナーが溶融すると、トナーが現像ローラ５上に融着したり、トナー同士が凝集したりといった不具合に繋がる。
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、仕切り部材の端部と現像剤担持体との間隙から現像剤が落下することによる不具合を防止することができる現像装置、プロセスカートリッジ、画像形成装置、及び画像形成方法を提供することである。
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、トナーと磁性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、該潜像担持体と対向する箇所を通過後の該現像剤担持体上から回収された回収現像剤を該現像剤担持体の軸線方向に沿って搬送する回収搬送部材を備えた回収搬送路とを有し、該現像剤担持体の軸線方向と直交する断面での端部が該現像剤担持体表面と対向する仕切り部材によって該回収搬送路と該供給搬送路とが仕切られ、該供給搬送路が該仕切り部材を挟んで該回収搬送路の上方に位置するように設けられた現像装置において、該仕切り部材の端部と該現像剤担持体とが対向する位置での間隙が、０［ｍｍ］よりも大きく、１．４［ｍｍ］以下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、上記仕切り部材の端部と上記現像剤担持体とが対向する位置での間隙が、０［ｍｍ］よりも大きく、０．８［ｍｍ］以下であ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またはの２の現像装置において、上記現像剤担持体は内部に磁極配置を備え、該磁極配置のうち上記供給搬送路内の現像剤を該現像剤担持体上に汲み上げる汲み上げ磁極の磁束密度が、３５［ｍＴ］よりも大きい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、使用するトナーのガラス転移温度が３５［℃］以上、５５［℃］以下のトナーを用い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、上記回収搬送部材は上記供給搬送部材と同方向に現像剤を搬送し、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余剰現像剤と、該現像剤担持体から回収され該回収搬送路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、該現像剤担持体の軸線方向に沿って、且つ、該余剰現像剤と該回収現像剤とを攪拌現像剤として攪拌しながら該供給搬送部材とは逆方向に搬送する攪拌搬送部材を備え、該攪拌現像剤を該供給搬送路に供給する攪拌搬送路を有し、該回収搬送路、該供給搬送路及び該攪拌搬送路からなる３つの現像剤搬送路は、該供給搬送路と該攪拌搬送路とが第一仕切り壁によって仕切られ、該回収搬送路と該攪拌搬送路とが第二仕切り壁によって仕切られ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５の現像装置において、上記攪拌搬送路と上記回収搬送路とは略同じ高さに設けられ、上記供給搬送路は他の２つの現像剤搬送路よりも上方に位置するように設けられてい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５または６の現像装置において、上記供給搬送路が上記攪拌搬送路の斜め上方に位置することを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、請求項５、６または７の現像装置において、上記第一仕切り壁の上記供給搬送路の上流端側と上記攪拌搬送路の下流端側とを連通する開口部の上記現像剤担持体の軸線方向の位置が、該現像剤担持体の軸線方向について該現像剤担持体の両端部の位置の間となることを特徴とするものである。
また、請求項９の発明は、請求項５、６、７または８の現像装置において、上記第一仕切り壁の上記供給搬送路の下流端側と上記攪拌搬送路の上流端側とを連通する開口部の上記現像剤担持体の軸線方向の位置が、該現像剤担持体の軸線方向について該現像剤担持体の両端部の位置の間となることを特徴とするものである。
また、請求項１０の発明は、請求項５、６、７、８または９の現像装置において、上記攪拌搬送部材は、上記現像剤担持体と平行に配置されたらせん状のスクリュ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１、２、３または４の現像装置において、上記回収搬送部材は上記供給搬送部材と逆方向に現像剤を搬送して、上記回収搬送路の下流端に到達した現像剤を上記供給搬送路に供給す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１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０または１１の現像装置において、上記供給搬送部材及び上記回収搬送部材は、上記現像剤担持体と平行に配置されたらせん状のスクリュであることを特徴とするものである。
また、請求項１３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、７、８、９、１０、１１または１２の何れか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１４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、７、８、９、１０、１１または１２の何れか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１５の発明は、潜像担持体に形成された潜像を現像手段に用いて現像することで、画像を形成する画像形成方法において、上記現像手段が、１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１または１２の何れかに記載の現像装置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、上記仕切り部材の端部と上記現像剤担持体とが対向する位置での間隙が、０［ｍｍ］よりも大きく、０．８［ｍｍ］以下であ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またはの２の現像装置において、上記現像剤担持体は内部に磁極配置を備え、該磁極配置のうち上記供給搬送路内の現像剤を該現像剤担持体上に汲み上げる汲み上げ磁極の磁束密度が、３５［ｍＴ］よりも大きい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、使用するトナーのガラス転移温度が３５［℃］以上、５５［℃］以下のトナーを用い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、上記回収搬送部材は上記供給搬送部材と同方向に現像剤を搬送し、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余剰現像剤と、該現像剤担持体から回収され該回収搬送路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、該現像剤担持体の軸線方向に沿って、且つ、該余剰現像剤と該回収現像剤とを攪拌現像剤として攪拌しながら該供給搬送部材とは逆方向に搬送する攪拌搬送部材を備え、該攪拌現像剤を該供給搬送路に供給する攪拌搬送路を有し、該回収搬送路、該供給搬送路及び該攪拌搬送路からなる３つの現像剤搬送路は、該供給搬送路と該攪拌搬送路とが第一仕切り壁によって仕切られ、該回収搬送路と該攪拌搬送路とが第二仕切り壁によって仕切られ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５の現像装置において、上記攪拌搬送路と上記回収搬送路とは略同じ高さに設けられ、上記供給搬送路は他の２つの現像剤搬送路よりも上方に位置するように設けられてい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５または６の現像装置において、上記供給搬送路が上記攪拌搬送路の斜め上方に位置することを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、請求項５、６または７の現像装置において、上記第一仕切り壁の上記供給搬送路の上流端側と上記攪拌搬送路の下流端側とを連通する開口部の上記現像剤担持体の軸線方向の位置が、該現像剤担持体の軸線方向について該現像剤担持体の両端部の位置の間となることを特徴とするものである。
また、請求項９の発明は、請求項５、６、７または８の現像装置において、上記第一仕切り壁の上記供給搬送路の下流端側と上記攪拌搬送路の上流端側とを連通する開口部の上記現像剤担持体の軸線方向の位置が、該現像剤担持体の軸線方向について該現像剤担持体の両端部の位置の間となることを特徴とするものである。
また、請求項１０の発明は、請求項５、６、７、８または９の現像装置において、上記攪拌搬送部材は、上記現像剤担持体と平行に配置されたらせん状のスクリュ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１、２、３または４の現像装置において、上記回収搬送部材は上記供給搬送部材と逆方向に現像剤を搬送して、上記回収搬送路の下流端に到達した現像剤を上記供給搬送路に供給す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１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０または１１の現像装置において、上記供給搬送部材及び上記回収搬送部材は、上記現像剤担持体と平行に配置されたらせん状のスクリュであることを特徴とするものである。
また、請求項１３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、７、８、９、１０、１１または１２の何れか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１４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、７、８、９、１０、１１または１２の何れか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１５の発明は、潜像担持体に形成された潜像を現像手段に用いて現像することで、画像を形成する画像形成方法において、上記現像手段が、１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１または１２の何れかに記載の現像装置であることを特徴とするものである。
上記請求項１乃至１５の発明においては、図２及び表１を用いて後述する本発明者らの実験の結果、仕切り部材の端部と現像剤担持体とが対向する位置での間隙を、１．４［ｍｍ］以下とすることで、仕切り部材の端部と現像剤担持体との間の間隙から現像剤が落下することを防止することができることがわかった。
請求項１乃至１５の発明によれば、仕切り部材の端部と現像剤担持体との間隙から現像剤が落下することによる不具合を防止できるという優れた効果がある。
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。この複写機はプリンタ部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。
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。
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１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。
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。
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の北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（１８Ｍ，Ｃ，Ｋ）についても同様である。
帯電手段たる帯電器によって、感光体１Ｙの北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（１８Ｍ，Ｃ，Ｋ）についても同様である。
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。
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。
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。
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。
複写機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。
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。
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いける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。
定着装置２５内で定着処理が施された転写紙は、プリンタ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。
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の上にセットされる。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。
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。
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（１８Ｙ，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（４０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）上に、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナー像が形成される。これらトナー像は、中間転写ベルト１１０上に重ね合わせ転写された４色トナー像となる。
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枚ずつ分離されて反転給紙路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。
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（１Ｙ，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。
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。
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の表面は不図示の露光装置より照射されたレーザ光により静電潜像を形成された潜像に現像装置４からトナーを供給され、トナー像を形成する。
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の表面は不図示の露光装置より照射されたレーザ光により静電潜像を形成された潜像に現像装置４からトナーを供給され、トナー像を形成する。
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の手前方向に現像剤を搬送する供給搬送部材として、軸線方向に平行に配置されたらせん状の供給スクリュ８を有している。
現像ローラ５と供給スクリュ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、現像部を通過した現像剤を回収する回収搬送路７が現像ローラ５と対向する。回収搬送路７は、回収した回収現像剤を現像ローラ５の軸線方向に沿って供給スクリュ８と同方向に搬送する回収搬送部材として、軸線方向に平行に配置されたらせん状の回収スクリュ６を備えている。供給スクリュ８を備えた供給搬送路である供給搬送路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。
現像ローラ５と供給スクリュ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、現像部を通過した現像剤を回収する回収搬送路７が現像ローラ５と対向する。回収搬送路７は、回収した回収現像剤を現像ローラ５の軸線方向に沿って供給スクリュ８と同方向に搬送する回収搬送部材として、軸線方向に平行に配置されたらせん状の回収スクリュ６を備えている。供給スクリュ８を備えた供給搬送路である供給搬送路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。
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、攪拌搬送路である攪拌搬送路１０を設けている。攪拌搬送路１０は、現像ローラ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奥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攪拌スクリュ１１を備えている。
供給搬送路９と攪拌搬送路１０とは第一仕切り壁１３５によって仕切られている。第一仕切り壁１３５は、供給搬送路９内の供給スクリュ８の搬送方向上流端近傍と搬送方向下流端近傍とに供給搬送路９と攪拌搬送路１０とを連通する開口部を備えている。すなわち、第一仕切り壁１３５は図２中の手前側と奥側との両端近傍が開口部となっており、この開口部によって供給搬送路９と攪拌搬送路１０とが連通している。
また、攪拌搬送路１０と回収搬送路７との２つの現像剤搬送路は第二仕切り壁１３４によって仕切られている。第二仕切り壁１３４は、回収搬送路７内の回収スクリュ６の搬送方向下流端近傍に回収搬送路７と攪拌搬送路１０とを連通する開口部を備えている。すなわち、第二仕切り壁１３４は図２中の手前側の端部近傍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。
また、攪拌搬送路１０と回収搬送路７との２つの現像剤搬送路は第二仕切り壁１３４によって仕切られている。第二仕切り壁１３４は、回収搬送路７内の回収スクリュ６の搬送方向下流端近傍に回収搬送路７と攪拌搬送路１０とを連通する開口部を備えている。すなわち、第二仕切り壁１３４は図２中の手前側の端部近傍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。
供給搬送路９と回収搬送路７との２つの現像剤搬送路は、仕切り部材１３３によって仕切られている。仕切り部材１３３のには供給搬送路９と回収搬送路７とを連通する開口部を設けていない。
仕切り部材１３３は、現像ローラ５の軸線方向（図２中の手前−奥方向）と直交する断面（図２の紙面に平行な平面）での端部である端部１３３ａが現像ローラ５の表面と対向している。また、図２に示すように供給搬送路９は仕切り部材１３３を挟んで回収搬送路７の上方に位置するように配置されている。
仕切り部材１３３は、現像ローラ５の軸線方向（図２中の手前−奥方向）と直交する断面（図２の紙面に平行な平面）での端部である端部１３３ａが現像ローラ５の表面と対向している。また、図２に示すように供給搬送路９は仕切り部材１３３を挟んで回収搬送路７の上方に位置するように配置されている。
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は金属又は樹脂のスクリュからなっており、各スクリュ径は全てφ２２［ｍｍ］でスクリュピッチは２５［ｍｍ］、回転数は約７００［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溝あるいは電磁ブラスト処理されておりφ２５［ｍｍ］のＡｌ（アルミニウム）素管からなり、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）に設けられた第二仕切り壁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第二仕切り壁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。
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溝あるいは電磁ブラスト処理されておりφ２５［ｍｍ］のＡｌ（アルミニウム）素管からなり、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）に設けられた第二仕切り壁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第二仕切り壁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。
図２に示す現像装置４では供給搬送路９と回収搬送路７とを備え、現像剤の供給と回収とを異なる現像剤搬送路で行う。しかし、現像領域を通過した現像剤の一部が現像ローラ５の回転方向に慣性によって飛散し、再度現像領域に運ばれる。この現象は現像ローラ５の径が大きく、回転数が早いほど、また、現像剤の重量が小さいほど顕著に表れる。高速機では現像ローラ５の径を大きく、回転数を早くすることは必須であり、また、高画質の観点からキャリア粒径を小さくすることも必須である。そのため、この現象を防止するために、現像装置４では現像ローラ５と端部１３３ａとの間隔Ｇｐは０．７[ｍｍ]程度となっている。
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。
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。
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、第一仕切り壁１３５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第二仕切り壁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、第一仕切り壁１３５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）。
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第二仕切り壁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、第一仕切り壁１３５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）。
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。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。
現像装置４では、供給搬送路９と回収搬送路７とを備え、現像剤の供給と回収とを異なる現像剤搬送路で行うので、現像領域を通過した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、現像領域を通過した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。
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、現像剤に対してストレスを与えることになり、現像剤の寿命低下の一因となる。
このような、現像剤を下方から上方に持ち上げる際に現像剤にストレスがかかり、現像剤を下方から上方に持ち上げる箇所では現像剤中のキャリアの膜削れやトナーのスペント化等が発生し、それに伴い画像品質の安定性が保たれなくなってしまう。
よって、矢印Ｄで示す現像剤の移動における現像剤のストレスを軽減することで現像剤の長寿命化を図ることが出来る。現像剤の長寿命化を図ることにより、現像剤の劣化を防止して常に画像濃度ムラの無い画像品質の安定した現像装置を提供することができる。
このような現像剤の移動は、現像剤に対してストレスを与えることになり、現像剤の寿命低下の一因となる。
このような、現像剤を下方から上方に持ち上げる際に現像剤にストレスがかかり、現像剤を下方から上方に持ち上げる箇所では現像剤中のキャリアの膜削れやトナーのスペント化等が発生し、それに伴い画像品質の安定性が保たれなくなってしまう。
よって、矢印Ｄで示す現像剤の移動における現像剤のストレスを軽減することで現像剤の長寿命化を図ることが出来る。現像剤の長寿命化を図ることにより、現像剤の劣化を防止して常に画像濃度ムラの無い画像品質の安定した現像装置を提供することができる。
現像装置４では、図２に示すように、供給搬送路９を攪拌搬送路１０の斜め上方になるように配置している。斜め上方に配置することにより、供給搬送路９を攪拌搬送路１０の垂直上方に設け現像剤を持ち上げるものに比べて、矢印Ｄで示す現像剤の移動における現像剤のストレスを軽減することができる。
さらに、現像装置４では、供給搬送路９と攪拌搬送路１０とを斜めに配置することで、図２に示すように、攪拌搬送路１０の上部壁面が供給搬送路９の下部壁面よりも高い位置となるように配置している。
供給搬送路９を攪拌搬送路１０に対して垂直上方に持ち上げることは、重力に逆らって現像剤を攪拌スクリュ１１の圧によって持ち上げるので現像剤にストレスがかかる。一方、攪拌搬送路１０の上部壁面が供給搬送路９の下部壁面よりも高い位置となるように配置することで、攪拌搬送路１０の最高点に存在する現像剤が供給搬送路９の最下点に重力に逆らわず流れ込むことができるので、現像剤にかかるストレスを低減することができる。
なお、攪拌搬送路１０の現像剤搬送路下流側の、攪拌搬送路１０と供給搬送路９とが連通している部分の攪拌スクリュ１１の軸にフィン部材を設けても良い。このフィン部材は攪拌スクリュ１１の軸方向に平行な辺と、攪拌スクリュの軸方向とは垂直な辺とから構成される板状の部材である。このフィン部材で現像剤を掻き上げることにより、攪拌搬送路１０から供給搬送路９へ、より効率的な現像剤の受渡しを行うことができる。
さらに、現像装置４では、供給搬送路９と攪拌搬送路１０とを斜めに配置することで、図２に示すように、攪拌搬送路１０の上部壁面が供給搬送路９の下部壁面よりも高い位置となるように配置している。
供給搬送路９を攪拌搬送路１０に対して垂直上方に持ち上げることは、重力に逆らって現像剤を攪拌スクリュ１１の圧によって持ち上げるので現像剤にストレスがかかる。一方、攪拌搬送路１０の上部壁面が供給搬送路９の下部壁面よりも高い位置となるように配置することで、攪拌搬送路１０の最高点に存在する現像剤が供給搬送路９の最下点に重力に逆らわず流れ込むことができるので、現像剤にかかるストレスを低減することができる。
なお、攪拌搬送路１０の現像剤搬送路下流側の、攪拌搬送路１０と供給搬送路９とが連通している部分の攪拌スクリュ１１の軸にフィン部材を設けても良い。このフィン部材は攪拌スクリュ１１の軸方向に平行な辺と、攪拌スクリュの軸方向とは垂直な辺とから構成される板状の部材である。このフィン部材で現像剤を掻き上げることにより、攪拌搬送路１０から供給搬送路９へ、より効率的な現像剤の受渡しを行うことができる。
また、現像装置４では、現像ローラ５と供給搬送路９との中心間距離Ａが、現像ローラ５と攪拌搬送路１０との中心間距離Ｂよりも短くなるように、供給搬送路９と攪拌搬送路１０とを配置している。これにより供給搬送路９から現像ローラ５に現像剤を無理無く供給することができ、装置の小型化を図ることもできる。
また、攪拌スクリュ１１は、図２中の手前側から見て反時計回り方向（図中矢印Ｃ方向）に回転しており、現像剤は攪拌スクリュ１１の形状に沿って現像剤を持ち上げて供給搬送路９に移送させている。これにより、現像剤を効率良く持ち上げることが可能となり現像剤にかかるストレスもより低減することができる。
また、攪拌スクリュ１１は、図２中の手前側から見て反時計回り方向（図中矢印Ｃ方向）に回転しており、現像剤は攪拌スクリュ１１の形状に沿って現像剤を持ち上げて供給搬送路９に移送させている。これにより、現像剤を効率良く持ち上げることが可能となり現像剤にかかるストレスもより低減することができる。
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。
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、第一仕切り壁１３５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、第一仕切り壁１３５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。
図５に示すように、第一仕切り壁１３５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、第一仕切り壁１３５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。
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。
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。
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従来の現像装置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従来の現像装置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。
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。
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ってより効率よく現像剤の攪拌を行うことができる。
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ってより効率よく現像剤の攪拌を行うことができる。
次に、現像ローラ５と端部１３３ａとの間隔Ｇｐについて説明する。
端部１３３ａと現像ローラ５との間隙Ｇｐが広すぎると、供給搬送路９内の現像剤の一部が現像ローラ５に供給されずに間隙Ｇｐから落下して現像領域を通過することなく回収搬送路７に到達する。
供給搬送路９から現像ローラ５に供給されることなく回収搬送路７に到達する現像剤があると、次のような不具合が懸念される。
端部１３３ａと現像ローラ５との間隙Ｇｐが広すぎると、供給搬送路９内の現像剤の一部が現像ローラ５に供給されずに間隙Ｇｐから落下して現像領域を通過することなく回収搬送路７に到達する。
供給搬送路９から現像ローラ５に供給されることなく回収搬送路７に到達する現像剤があると、次のような不具合が懸念される。
供給搬送路９内から現像ローラ５へ供給される現像剤の他に、落下して回収搬送路７に到達する現像剤が存在するため、供給搬送路９内から消費される現像剤の量が増加する。これにより、供給搬送路９の搬送方向下流部では現像剤が不足し、現像ローラ５への現像剤の供給不足が生じるおそれがある。現像ローラ５への現像剤の供給不足が生じると所望の画像濃度が得られず、画像不良となる。また、現像装置４のように供給搬送部材としてスクリュを用いる場合、供給搬送路９内の現像剤が不足すると、現像ローラ５への現像剤の供給量が供給スクリュ８のピッチに応じたムラとなる。この現像剤の供給量のムラが現像にも影響し、スクリュピッチムラの画像不良となる。
さらに、供給搬送路９内から現像ローラ５へ供給される現像剤の他に落下して回収搬送路７に到達する現像剤が存在することにより、回収搬送路７内の現像剤の量が増加する。これにより、回収搬送路７の搬送方向下流部では現像剤の嵩が高くなって、現像ローラ５表面上の現像剤が回収搬送路７へ落下することが阻害されるおそれがある。現像ローラ５表面上の現像剤が回収搬送路７へ落下することが阻害されると、現像領域を通過した現像剤が、現像ローラ５表面に付着したまま現像ローラ５と供給搬送路９との対向部まで到達して再び現像領域へ向かう、いわゆる連れ回りとなる。連れ回りの状態となった現像剤は現像領域の前に通過するドクタギャップを繰り返し通過することになり、摩擦によって劣化しやすいため、連れ回りが生じると現像剤の劣化具合のバラツキが生じる。
一方、端部１３３ａと現像ローラ５との間隙Ｇｐが狭すぎると、製造誤差によって現像ローラ５と端部１３３ａとが接触し、仕切り部材１３３または現像ローラ５が破損することが懸念される。
よって、端部１３３ａと現像ローラ５との間隙Ｇｐは適切な広さにする必要がある。
一方、端部１３３ａと現像ローラ５との間隙Ｇｐが狭すぎると、製造誤差によって現像ローラ５と端部１３３ａとが接触し、仕切り部材１３３または現像ローラ５が破損することが懸念される。
よって、端部１３３ａと現像ローラ５との間隙Ｇｐは適切な広さにする必要がある。
〔実験１〕
実験１として、図２に示す現像装置４の仕切り部材１３３を取り替え可能な装置と、端部１３３ａの位置が異なる複数の仕切り部材１３３とを用意して、仕切り部材１３３を取り替えることで端部１３３ａと現像ローラ５との間隙Ｇｐの幅を変化させて、現像装置４を１０分間駆動させたときに現像剤の落下が発生しているかどうかの判別を行った。
現像剤の落下が発生しているかどうかは、間隙Ｇｐのすぐ下で粘着面が上方を向くように、仕切り部材１３３の回収搬送路７側の壁面に粘着テープを貼り付け、テープの粘着面にキャリアが付着しているかどうかで判別した。
実験１として、図２に示す現像装置４の仕切り部材１３３を取り替え可能な装置と、端部１３３ａの位置が異なる複数の仕切り部材１３３とを用意して、仕切り部材１３３を取り替えることで端部１３３ａと現像ローラ５との間隙Ｇｐの幅を変化させて、現像装置４を１０分間駆動させたときに現像剤の落下が発生しているかどうかの判別を行った。
現像剤の落下が発生しているかどうかは、間隙Ｇｐのすぐ下で粘着面が上方を向くように、仕切り部材１３３の回収搬送路７側の壁面に粘着テープを貼り付け、テープの粘着面にキャリアが付着しているかどうかで判別した。
粘着テープを間隙Ｇｐのすぐ下で粘着面が上方を向くように配置するのは以下の理由による。
回収搬送路７内に粘着テープを配置するものであるが、現像ローラ５に担持され現像領域を通過した現像剤が付着し得る箇所に粘着テープを配置すると、間隙Ｇｐから現像剤が落下したかどうかの判別を行うことができない。現像ローラ５の表面に担持され現像領域を通過した現像剤は、現像ローラ５と回収スクリュ６とが対向する位置の近傍で、現像ローラ５内の不図示のマグネットローラの磁極配置によって離間する。回収スクリュ６と対向する位置の近傍で離間し切れなかった現像剤は、間隙Ｇｐの近傍になると、供給搬送路９内の現像剤を汲み上げる現像ローラ５内の不図示の汲み上げ磁極によって現像ローラ５に引き寄せられるため落下しない。よって、間隙Ｇｐのすぐ下あたりに落下してくる現像剤は間隙Ｇｐから落下してきたものと考えることができる。
また、粘着面にトナーのみが付着している状態は、間隙Ｇｐから落下したものではなく、トナー飛散によって付着したものであることが考えられるため、粘着面にキャリアが付着しているかどうかで判別を行う。本実験１では、粘着面にキャリアが微量でも付着していることが確認された場合は、間隙Ｇｐからの現像剤の落下が発生していると判断し、実験結果を「×」と評価した。また、粘着面にキャリアの付着が確認されなかった場合は、実験結果を「〇」と評価した。
回収搬送路７内に粘着テープを配置するものであるが、現像ローラ５に担持され現像領域を通過した現像剤が付着し得る箇所に粘着テープを配置すると、間隙Ｇｐから現像剤が落下したかどうかの判別を行うことができない。現像ローラ５の表面に担持され現像領域を通過した現像剤は、現像ローラ５と回収スクリュ６とが対向する位置の近傍で、現像ローラ５内の不図示のマグネットローラの磁極配置によって離間する。回収スクリュ６と対向する位置の近傍で離間し切れなかった現像剤は、間隙Ｇｐの近傍になると、供給搬送路９内の現像剤を汲み上げる現像ローラ５内の不図示の汲み上げ磁極によって現像ローラ５に引き寄せられるため落下しない。よって、間隙Ｇｐのすぐ下あたりに落下してくる現像剤は間隙Ｇｐから落下してきたものと考えることができる。
また、粘着面にトナーのみが付着している状態は、間隙Ｇｐから落下したものではなく、トナー飛散によって付着したものであることが考えられるため、粘着面にキャリアが付着しているかどうかで判別を行う。本実験１では、粘着面にキャリアが微量でも付着していることが確認された場合は、間隙Ｇｐからの現像剤の落下が発生していると判断し、実験結果を「×」と評価した。また、粘着面にキャリアの付着が確認されなかった場合は、実験結果を「〇」と評価した。
実験条件を以下に示す。
キャリア平均粒径：３５［μｍ］
トナー平均粒径：５．０［μｍ］
供給スクリュ回転速度：６９２［ｒｐｍ］
また現像ローラ５については、現像ローラ５を停止させて供給スクリュを回転させた場合、現像ローラ５を４３０［ｒｐｍ］の回転速度で回転させて供給スクリュを回転させた場合、及び現像ローラ５を２１５［ｒｐｍ］の回転速度で回転させて供給スクリュを回転させた場合で評価した。
また、現像ローラ５のマグネットローラの磁極配置について、供給搬送路９内の現像剤を汲み上げる汲み上げ磁極は、感光体１の中心軸と現像ローラ５の中心軸とを結んだ線を０［°］として現像ローラ５が回転する方向に角度を取ったときに、１８５［°］となる位置に配置され、現像ローラ５の表面上で３５．３［ｍＴ］の磁束密度を持つものである。
実験結果を表１に示す。
キャリア平均粒径：３５［μｍ］
トナー平均粒径：５．０［μｍ］
供給スクリュ回転速度：６９２［ｒｐｍ］
また現像ローラ５については、現像ローラ５を停止させて供給スクリュを回転させた場合、現像ローラ５を４３０［ｒｐｍ］の回転速度で回転させて供給スクリュを回転させた場合、及び現像ローラ５を２１５［ｒｐｍ］の回転速度で回転させて供給スクリュを回転させた場合で評価した。
また、現像ローラ５のマグネットローラの磁極配置について、供給搬送路９内の現像剤を汲み上げる汲み上げ磁極は、感光体１の中心軸と現像ローラ５の中心軸とを結んだ線を０［°］として現像ローラ５が回転する方向に角度を取ったときに、１８５［°］となる位置に配置され、現像ローラ５の表面上で３５．３［ｍＴ］の磁束密度を持つものである。
実験結果を表１に示す。
表１に示すように、間隙Ｇｐが、１．８［ｍｍ］及び１．５［ｍｍ］の場合では、間隙Ｇｐからの現像剤の落下が確認されたためＮＧと判断する。一方、間隙Ｇｐを１．３２［ｍｍ］以下とした場合は、間隙Ｇｐからの現像剤の落下が確認されなかったため、ＯＫと判断する。この実験より、間隙Ｇｐからの現像剤の落下を防止するためには、端部１３３ａと現像ローラ５との間隙Ｇｐの幅を、１．４［ｍｍ］以下とすることが適切であることが確認された。
また、端部１３３ａと現像ローラ５との間隙Ｇｐの幅が０［ｍｍ］であると、現像ローラ５と仕切り部材１３３とが接触するため、現像ローラ５と仕切り部材１３３とが互いに損傷するおそれがある。よって、間隙Ｇｐの幅は０［ｍｍ］よりも大きい必要がある。さらに、間隙Ｇｐの幅が狭すぎると、各部品の製造誤差の公差積み上げにより、現像ローラ５と仕切り部材１３３とが接触するおそれがある。これに対して、間隙Ｇｐを０．２［ｍｍ］以上とすることで現像ローラ５と仕切り部材１３３との接触を防止することができる。
よって、端部１３３ａと現像ローラ５との間隙Ｇｐの幅を、０．２［ｍｍ］以上、１．４［ｍｍ］以下とすることにより、現像ローラ５と仕切り部材１３３との接触に起因する部材の損傷を防止しつつ、間隙Ｇｐから現像剤が落下することに起因する不具合の発生を防止することができる。
よって、端部１３３ａと現像ローラ５との間隙Ｇｐの幅を、０．２［ｍｍ］以上、１．４［ｍｍ］以下とすることにより、現像ローラ５と仕切り部材１３３との接触に起因する部材の損傷を防止しつつ、間隙Ｇｐから現像剤が落下することに起因する不具合の発生を防止することができる。
実験で用いたキャリアは平均粒径が３５［μｍ］である。キャリアは大きいほど重量が重くなり、間隙Ｇｐから落下しやすくなる。よって、キャリアの平均粒径３５［μｍ］以下であれば、本実験１のように、端部１３３ａと現像ローラ５との間隙Ｇｐの幅を１．４［ｍｍ］以下とすることにより、間隙Ｇｐから現像剤が落下することを防止できると考えられる。
また、本実験１の現像ローラ５表面上での間隙Ｇｐにおける磁束密度は１．０［ｍＴ］〜２．０［ｍＴ］（現像ローラ５の軸線方向でバラツキが生じる）であった。現像領域を通過した後の現像剤が通過したあとの現像剤が回収搬送路７に落下せずに現像ローラ５に付着したままとなる、連れ回りを防止するためには間隙Ｇｐにおける磁束密度は３［ｍＴ］以下であることが望ましい。しかし、間隙Ｇｐにおける磁束密度が小さすぎると間隙Ｇｐから現像剤が落下しやすくなる。間隙Ｇｐにおける磁束密度は３［ｍＴ］以下であっても、端部１３３ａと現像ローラ５との間隙Ｇｐの幅を１．４［ｍｍ］以下とし、磁束密度を１．０［ｍＴ］以上とすることで間隙Ｇｐからの現像剤の落下を防止できることが本実験１によって確認された。
また、本実験１の現像ローラ５表面上での間隙Ｇｐにおける磁束密度は１．０［ｍＴ］〜２．０［ｍＴ］（現像ローラ５の軸線方向でバラツキが生じる）であった。現像領域を通過した後の現像剤が通過したあとの現像剤が回収搬送路７に落下せずに現像ローラ５に付着したままとなる、連れ回りを防止するためには間隙Ｇｐにおける磁束密度は３［ｍＴ］以下であることが望ましい。しかし、間隙Ｇｐにおける磁束密度が小さすぎると間隙Ｇｐから現像剤が落下しやすくなる。間隙Ｇｐにおける磁束密度は３［ｍＴ］以下であっても、端部１３３ａと現像ローラ５との間隙Ｇｐの幅を１．４［ｍｍ］以下とし、磁束密度を１．０［ｍＴ］以上とすることで間隙Ｇｐからの現像剤の落下を防止できることが本実験１によって確認された。
実験１では１．４［ｍｍ］以下とすることにより、実験結果が「〇」となったが、実機においては同じ条件としても製造誤差などによってある程度のバラツキが生じるおそれがあるので、確実に防止するために、間隙Ｇｐの幅は０．８［ｍｍ］以下とすることが好ましい。
本実施形態の現像装置４では上述したように間隙Ｇｐの幅を０．７［ｍｍ］としているので間隙Ｇｐからの現像剤の落下を確実に防止することができる。
本実施形態の現像装置４では上述したように間隙Ｇｐの幅を０．７［ｍｍ］としているので間隙Ｇｐからの現像剤の落下を確実に防止することができる。
［実験２］
次に、実験２として、ギャップ幅Ｇｐを１．３２［ｍｍ］に固定し、汲み上げ磁極の磁束密度を変えて、実験１と同様の実験を行った。
実験２の実験結果を表２に示す。表２中の磁束密度は、現像ローラ５の表面上での値である。
次に、実験２として、ギャップ幅Ｇｐを１．３２［ｍｍ］に固定し、汲み上げ磁極の磁束密度を変えて、実験１と同様の実験を行った。
実験２の実験結果を表２に示す。表２中の磁束密度は、現像ローラ５の表面上での値である。
表２に示すように、汲み上げ磁極の磁束密度が、３４．１［ｍＴ］の場合では、間隙Ｇｐからの現像剤の落下が確認されたためＮＧと判断する。一方、汲み上げ磁極の磁束密度を３５．３［ｍＴ］以上とした場合は、間隙Ｇｐからの現像剤の落下が確認されなかったため、ＯＫと判断する。この実験より、間隙Ｇｐからの現像剤の落下を防止するためには、汲み上げ磁極の磁束密度を、３５［ｍＴ］よりも大きくなるように設定することが適切であることが確認された。
また、本実施形態の現像装置４を、２成分の現像剤のトナーとして、ガラス転移温度が３５［℃］以上、５５［℃］以下の低融点のトナー専用の現像装置としてもよい。
ここで低融点トナーについて説明する。
ここで低融点トナーについて説明する。
電子写真法における定着方式としては、そのエネルギー効率の良さから、加熱ヒートローラー方式が広く一般に用いられている。この加熱ヒートローラー方式を用いる場合に、特に近年、省エネルギーのためにトナーには低温定着が要求され、特に高いエネルギーを必要とする高速複写方式にはその要求は強い。そのために定着時にトナーに与えられる熱エネルギーをより小さくする試みが盛んに行なわれている。特に、省エネルギーのために、画像形成装置を使用可能な状態にしてから画像形成が可能となるまでの待機時間（装置のウオームアップ（リカバリー）タイム）に要する電力量を可能な限り小さくするために、待機時間の短縮が強く要望されている。
また、１９９９年度の国際エネルギー機関（ＩＥＡ）のＤＳＭ（Ｄｅｍａｎｄ−ｓｉｄｅ−Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ）プログラム中には、次世代複写機の技術調達プロジェクトが存在し、その要求仕様が公表され、３０［ｃｐｍ］以上の複写機については、前述した待機時間が１０秒以内、待機時の消費電力が１０〜３０ワット以下（複写速度で異なる）とするよう、従来の複写機に比べて飛躍的な省エネ化の達成が要求されている。この要求を達成するためのやり方の一つとして、加熱ヒートローラー等の定着部材を低熱容量化させて、トナーの温度応答性を向上させる方法が考えられるが、十分満足できるものではない。このため、前述した要求を達成し待機時間を極小にするためには、トナー自体の定着温度を下げ、使用可能時のトナー定着温度を低下させることが必須の技術的達成事項であると考えられる。
また、１９９９年度の国際エネルギー機関（ＩＥＡ）のＤＳＭ（Ｄｅｍａｎｄ−ｓｉｄｅ−Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ）プログラム中には、次世代複写機の技術調達プロジェクトが存在し、その要求仕様が公表され、３０［ｃｐｍ］以上の複写機については、前述した待機時間が１０秒以内、待機時の消費電力が１０〜３０ワット以下（複写速度で異なる）とするよう、従来の複写機に比べて飛躍的な省エネ化の達成が要求されている。この要求を達成するためのやり方の一つとして、加熱ヒートローラー等の定着部材を低熱容量化させて、トナーの温度応答性を向上させる方法が考えられるが、十分満足できるものではない。このため、前述した要求を達成し待機時間を極小にするためには、トナー自体の定着温度を下げ、使用可能時のトナー定着温度を低下させることが必須の技術的達成事項であると考えられる。
一方で、近年、市場では高品質の画像の要求が高まり、従来のような体積平均粒径が１０〜１５［μｍ］のトナーでは十分な高画質が得られなくなってきており、さらなるトナーの小粒径化が求められている。しかしながら、トナー粒径は微粒子化が進めば進むほど、画像以外の部分において種々の問題が発生し、特に定着工程においては、ハ―フトーン部における紙等の被定着材へのトナー付着量が減少して、被定着材の凹部に転写されたトナー対して加熱部材から与えられる熱量が極端に少なくなるため、オフセット現象を発生し易くなる等の欠点がある。そのため、オフセット防止のためにトナー中にワックスのような離型剤を含有させ、定着時にそれを染み出させることが一般的になっている。
このように、トナーの低温定着化及びトナー中への離型剤の含有が一般的になる一方で、その副作用として耐熱保存性の悪化やトナーへの様々なストレスに対する脆弱性が問題となってきている。特にトナーとキャリアとからなる２成分現像剤を用いる場合、現像装置内での攪拌及び現像磁気ブラシを均一な厚さにするための金属部材との衝突によるストレスなどにより、離型剤の含有された低融点トナーの融着や凝集といった課題が存在する。これらの課題は、より低温定着が可能となるポリエステルを中心とした結着樹脂を使用した場合に現れる新しい問題である。
このように、トナーの低温定着化及びトナー中への離型剤の含有が一般的になる一方で、その副作用として耐熱保存性の悪化やトナーへの様々なストレスに対する脆弱性が問題となってきている。特にトナーとキャリアとからなる２成分現像剤を用いる場合、現像装置内での攪拌及び現像磁気ブラシを均一な厚さにするための金属部材との衝突によるストレスなどにより、離型剤の含有された低融点トナーの融着や凝集といった課題が存在する。これらの課題は、より低温定着が可能となるポリエステルを中心とした結着樹脂を使用した場合に現れる新しい問題である。
近年の技術（特開２０００−８９５１４号公報、特開２００１−３５６５２７号公報、特開２００２−８２４８４号公報、特開２００２−１６２７７３号公報、特開２００２−２８７４００公報、特開２００２−３５１１４３号公報、等）では、ポリエステルを中心とした結着樹脂を使用してＴＨＦやクロロホルムへの不溶分により低温定着と耐熱保存性を満足させるトナーを規定したものなどが存在する。しかしながら、結晶性ポリエステルなど、有機溶剤種によっては、ほとんど不溶ながら高性能の低温定着性を有する結着樹脂が存在する。有機溶剤種により溶解度が異なることから、１種類の有機溶剤に対する不溶分では、現在、求められている低温定着性と耐熱保存性、耐ストレス性を両立させるトナーを規定することは不可能である。
ところで、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９に示す構造ものが知られている。図９に示す現像装置４は、現像ローラ５に現像剤を供給する供給回収搬送路４０２と現像剤を攪拌する攪拌搬送路１０とを分けて設けており、２つの搬送路で現像剤を逆方向に搬送することにより現像剤を循環させている。
図９に示す現像装置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。そのため、一度現像領域を通過して供給回収搬送路４０２に回収された現像剤が、回収された後すぐに現像ローラ５に供給されることがある。回収された後すぐに現像ローラ５に供給される現像剤が存在すると、現像剤の中でドクタ部５ａを通過する回数にばらつきが発生する。ドクタ部５ａは現像剤に最もストレスを与えるため、通過回数が多いほど現像剤は劣化する。また、ドクタ部５ａでは摩擦熱によって通過する現像剤が加熱されるため、ドクタ部５ａを連続して通過すると現像剤の温度が上昇する。
図９に示す現像装置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。そのため、一度現像領域を通過して供給回収搬送路４０２に回収された現像剤が、回収された後すぐに現像ローラ５に供給されることがある。回収された後すぐに現像ローラ５に供給される現像剤が存在すると、現像剤の中でドクタ部５ａを通過する回数にばらつきが発生する。ドクタ部５ａは現像剤に最もストレスを与えるため、通過回数が多いほど現像剤は劣化する。また、ドクタ部５ａでは摩擦熱によって通過する現像剤が加熱されるため、ドクタ部５ａを連続して通過すると現像剤の温度が上昇する。
図８は、ドクタ通過回数とその通過回数となる現像剤の頻度を模式的示したグラフである。
図８中のグラフ（ａ）はドクタ部５ａの通過回数にバラツキが少ない現像剤を示している。図８中のグラフ（ｂ）はドクタ部５ａの通過回数にバラツキがある現像剤を示しており、ドクタ部５ａの通過回数が特に多い領域（ｃ）に含まれる現像剤は劣化し易い。そして、トナーとして低融点の低温定着トナーを用いると、領域（ｃ）に含まれる現像剤は、トナーが熱によって融着、凝集を起こしてしまう。現像ローラ５上の現像剤が融着、凝集を起こしてしまうと、しろ帯等の不良画像の原因となる。
図９に示すような現像装置４では、現像ローラ５から回収されたすぐ後の現像剤が再び現像ローラ５に供給されることがあるため、ドクタ部５ａを通過する回数にばらつきが生じ、図８中の領域（ｃ）に含まれる現像剤が生じやすい。このため、図９に示すような現像装置４に低温定着トナーを使用すると、トナーの融着、凝集が発生するおそれがあるので、図９に示す現像装置４には低温定着トナーを使用することは困難である。
図８中のグラフ（ａ）はドクタ部５ａの通過回数にバラツキが少ない現像剤を示している。図８中のグラフ（ｂ）はドクタ部５ａの通過回数にバラツキがある現像剤を示しており、ドクタ部５ａの通過回数が特に多い領域（ｃ）に含まれる現像剤は劣化し易い。そして、トナーとして低融点の低温定着トナーを用いると、領域（ｃ）に含まれる現像剤は、トナーが熱によって融着、凝集を起こしてしまう。現像ローラ５上の現像剤が融着、凝集を起こしてしまうと、しろ帯等の不良画像の原因となる。
図９に示すような現像装置４では、現像ローラ５から回収されたすぐ後の現像剤が再び現像ローラ５に供給されることがあるため、ドクタ部５ａを通過する回数にばらつきが生じ、図８中の領域（ｃ）に含まれる現像剤が生じやすい。このため、図９に示すような現像装置４に低温定着トナーを使用すると、トナーの融着、凝集が発生するおそれがあるので、図９に示す現像装置４には低温定着トナーを使用することは困難である。
現像ローラ５から回収されたすぐ後の現像剤が再び現像ローラ５に供給されることにより、ドクタ部５ａを通過する回数にばらつきが生じる不具合は、図１０、図１１及び図２に示すような現像装置４で解消することができる。
図１０に示す現像装置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。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、現像領域を通過して現像ローラ５から回収されたすぐ後の現像剤が再び現像ローラ５に供給されることがなく、ドクタ部５ａの通過回数のばらつきが抑えられる。
図２及び図１１に示す現像装置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。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、現像領域を通過して現像ローラ５から回収されたすぐ後の現像剤が再び現像ローラ５に供給されることがなく、ドクタ部５ａの通過回数のばらつきが抑えられる。
また、このような現像装置４では、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。また、一度現像領域を通過したトナーが再び現像領域に達するまでに十分な時間を確保できるため、ドクタ部５ａの通過間隔が開き、現像剤は十分に放熱できる。
また、このような現像装置４では、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。また、一度現像領域を通過したトナーが再び現像領域に達するまでに十分な時間を確保できるため、ドクタ部５ａの通過間隔が開き、現像剤は十分に放熱できる。
しかし、図２及び図１１に示すような現像装置４であっても、供給搬送路９から現像ローラ５に供給され、現像領域を通過した現像剤の一部が現像ローラ５の回転によって持ち上げられて、連れ回りとなる場合がある。連れ回りの状態となった現像剤は、連続してドクタ部５ａを通過することになるため、トナーの融着、凝集が発生し、異常画像の発生、現像剤寿命の低下などが起こることになる。
図２及び図１１に示すような現像装置４で連れ回りが生じる原因としては次のことが考えられる。
端部１３３ａと現像ローラ５との間隙Ｇｐが広すぎる場合、供給搬送路９内から現像ローラ５へ供給される現像剤の他に落下して回収搬送路７に到達する現像剤が存在することにより、回収搬送路７内の現像剤の量が増加する。これにより、回収搬送路７の搬送方向下流部では現像剤の嵩が高くなって、現像ローラ５表面上の現像剤が回収搬送路７へ落下することが阻害される。現像ローラ５から回収搬送路７への現像剤の落下することが阻害されると、現像領域を通過した現像剤が現像ローラ５に付着したまま現像ローラ５と供給搬送路９との対向部を通過して再び現像領域へ向かって連れ回りとなる。
また、回収搬送路７内の現像剤の嵩が高くなると、現像ローラ５から回収搬送路７に回収された現像剤が現像ローラ５に再付着するおそれがある。現像ローラ５への再付着が発生すると、図９に示すような現像装置４と同様に現像ローラ５から回収されたすぐ後の現像剤が再び現像ローラ５に供給されることがあるため、ドクタ部５ａを通過する回数にばらつきが生じる。これにより、低温定着トナーを使用した場合に、トナーの融着、凝集が発生するおそれがある。
端部１３３ａと現像ローラ５との間隙Ｇｐが広すぎる場合、供給搬送路９内から現像ローラ５へ供給される現像剤の他に落下して回収搬送路７に到達する現像剤が存在することにより、回収搬送路７内の現像剤の量が増加する。これにより、回収搬送路７の搬送方向下流部では現像剤の嵩が高くなって、現像ローラ５表面上の現像剤が回収搬送路７へ落下することが阻害される。現像ローラ５から回収搬送路７への現像剤の落下することが阻害されると、現像領域を通過した現像剤が現像ローラ５に付着したまま現像ローラ５と供給搬送路９との対向部を通過して再び現像領域へ向かって連れ回りとなる。
また、回収搬送路７内の現像剤の嵩が高くなると、現像ローラ５から回収搬送路７に回収された現像剤が現像ローラ５に再付着するおそれがある。現像ローラ５への再付着が発生すると、図９に示すような現像装置４と同様に現像ローラ５から回収されたすぐ後の現像剤が再び現像ローラ５に供給されることがあるため、ドクタ部５ａを通過する回数にばらつきが生じる。これにより、低温定着トナーを使用した場合に、トナーの融着、凝集が発生するおそれがある。
このような不具合に対して、本実施形態の現像装置４では、端部１３３ａと現像ローラ５との間隙Ｇｐの幅を、１．４［ｍｍ］以下とすることにより、間隙Ｇｐから現像剤が落下することを防止している。これにより、回収搬送路７の搬送方向下流部で現像剤の嵩が高くなることを防止し、現像領域を通過した現像剤の連れ回りや、回収搬送路７内の現像剤の再付着を防止することができる。このため、現像剤のドクタ部５ａを通過する回数にバラツキが生じることを防止でき、現像剤の一部がドクタ部５ａで摩擦熱によって繰り返し加熱されることを防止することができる。
よって、本実施形態の現像装置４では２成分の現像剤のトナーとして低温定着トナーを使用したとしても、トナーの融着、凝集の発生を防止することができる。このため、画像形成の省エネルギー化を図りつつ、良好な画像品質を維持することができる。
なお、本実施形態の現像装置４では、低温定着トナーとして、ガラス転移温度が４０［℃］以上、５０［℃］以下のトナーを用いる。
よって、本実施形態の現像装置４では２成分の現像剤のトナーとして低温定着トナーを使用したとしても、トナーの融着、凝集の発生を防止することができる。このため、画像形成の省エネルギー化を図りつつ、良好な画像品質を維持することができる。
なお、本実施形態の現像装置４では、低温定着トナーとして、ガラス転移温度が４０［℃］以上、５０［℃］以下のトナーを用いる。
〔変形例〕
上述の実施形態では、現像装置４として、供給搬送路９、回収搬送路７、及び攪拌搬送路１０の３つの現像剤搬送路を備える構成について説明した。端部１３３ａと現像ローラ５との間隙Ｇｐを適切な広さとする構成は、図１０に示すような供給搬送路９と回収搬送路７との２つの現像剤搬送路を備えた現像装置４にも適用可能である。以下、変形例として、図１０に示す現像装置４の端部１３３ａと現像ローラ５との間隙Ｇｐを適切な広さとする構成について説明する。
本変形例では、図１０に示す現像装置４において、供給スクリュ８を、スクリュ径：φ２２［ｍｍ］、スクリュピッチ：２５［ｍｍ］、回転速度：６９２［ｒｐｍ］に設定した。また、現像ローラ５を、φ２５［ｍｍ］、回転速度：４３０［ｒｐｍ］に設定した。さらに、使用する二成分現像剤は、キャリア平均粒径：３５［μｍ］、トナー平均粒径：５．０［μｍ］となるものを用いた。
このような変形例の現像装置４では、端部１３３ａと現像ローラ５との間隙Ｇｐの幅を、０．２［ｍｍ］以上、１．４［ｍｍ］以下とすることにより、上述の実施形態と同様に、現像ローラ５と仕切り部材１３３との接触に起因する部材の損傷を防止しつつ、間隙Ｇｐから現像剤が落下することに起因する不具合の発生を防止することができる。
上述の実施形態では、現像装置４として、供給搬送路９、回収搬送路７、及び攪拌搬送路１０の３つの現像剤搬送路を備える構成について説明した。端部１３３ａと現像ローラ５との間隙Ｇｐを適切な広さとする構成は、図１０に示すような供給搬送路９と回収搬送路７との２つの現像剤搬送路を備えた現像装置４にも適用可能である。以下、変形例として、図１０に示す現像装置４の端部１３３ａと現像ローラ５との間隙Ｇｐを適切な広さとする構成について説明する。
本変形例では、図１０に示す現像装置４において、供給スクリュ８を、スクリュ径：φ２２［ｍｍ］、スクリュピッチ：２５［ｍｍ］、回転速度：６９２［ｒｐｍ］に設定した。また、現像ローラ５を、φ２５［ｍｍ］、回転速度：４３０［ｒｐｍ］に設定した。さらに、使用する二成分現像剤は、キャリア平均粒径：３５［μｍ］、トナー平均粒径：５．０［μｍ］となるものを用いた。
このような変形例の現像装置４では、端部１３３ａと現像ローラ５との間隙Ｇｐの幅を、０．２［ｍｍ］以上、１．４［ｍｍ］以下とすることにより、上述の実施形態と同様に、現像ローラ５と仕切り部材１３３との接触に起因する部材の損傷を防止しつつ、間隙Ｇｐから現像剤が落下することに起因する不具合の発生を防止することができる。
なお、変形例の現像装置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おそれがある。このような現像時の画像濃度の不均一や濃度低下は、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、実施形態の現像装置４では、回収搬送路７の下流端に到達した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。このため、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、変形例の現像装置４よりも、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、変形例の現像装置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、現像剤の温度が十分に低下しないうちに再び供給されてしまうという問題がある。このため、連続印刷枚数が少なく、長時間現像装置が駆動しない時は問題ないが、連続印刷枚数が多い場合はトナーの融着や凝集といった問題が発生し得る。これは現像剤の搬送速度が速い高速機や、トナーの入れ替えが少ない低印字率の画像ほど顕著となる。また、一度現像領域を通過した現像剤の一部が現像剤担持体の回転によって持ち上げられて連れ回りとなる問題も発生する。これは現像剤坦持体の回転数が早く、現像剤坦持体の直径が大きいほど連れ回る現像剤が増加し、搬送速度の速い高速機では特に顕著となる。
一方、実施形態の現像装置４では、回収搬送路７に送られた現像剤は、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。このため、攪拌搬送路１０で攪拌している間に、ドクタ部５ａで温度が上昇したトナーが冷めることができ、連続印刷枚数が多い場合でも、トナーの融着や凝集といった問題の発生を防止することができる。
一方、実施形態の現像装置４では、回収搬送路７に送られた現像剤は、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。このため、攪拌搬送路１０で攪拌している間に、ドクタ部５ａで温度が上昇したトナーが冷めることができ、連続印刷枚数が多い場合でも、トナーの融着や凝集といった問題の発生を防止することができる。
以上、本実施形態によれば、トナーと磁性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と、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と、感光体１と対向する箇所を通過後の現像ローラ５表面から回収された回収現像剤を現像ローラ５の軸線方向に沿って搬送する回収搬送部材である回収スクリュ６を備えた回収搬送路７とを有し、現像ローラ５の軸線方向と直交する断面での端部である端部１３３ａが現像ローラ５表面と対向する仕切り部材１３３によって回収搬送路７と供給搬送路９とが仕切られ、供給搬送路９が仕切り部材１３３を挟んで回収搬送路７の上方に位置するように設けられた現像装置４で、端部１３３ａと現像ローラ５とが対向する位置での間隙Ｇｐを、１．４［ｍｍ］以下とすることにより、間隙Ｇｐから現像剤が落下することに起因する不具合の発生を防止することができる。
また、端部１３３ａと現像ローラ５との間隙Ｇｐを、０．８［ｍｍ］以下とすることにより、間隙Ｇｐから現像剤が落下することを防止することができる。
また、現像剤担持体である現像ローラ５は、磁極配置を構成するマグネットローラを備え、磁極配置のうちの汲み上げ磁極の現像ローラ５表面上での磁束密度が、３５［ｍＴ］よりも大きくなるように設定することにより、間隙Ｇｐからの現像剤の落下をより確実に防止することができる。
また、現像装置４でトナーとしてガラス転移温度が３５［℃］以上、５５［℃］以下の低融点の低温定着トナーを用いることにより、画像形成の省エネルギー化を図りつつ、良好な画像品質を維持することができる。
また、図２に示すように、回収スクリュ６が供給スクリュ８と同方向に現像剤を搬送し、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、現像ローラ５から回収され回収搬送路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、現像ローラ５の軸線方向に沿って、且つ、余剰現像剤と回収現像剤とを攪拌現像剤として攪拌しながら供給スクリュ８とは逆方向に搬送する攪拌搬送部材である攪拌スクリュ１１を備え、攪拌現像剤を供給搬送路９に供給する攪拌搬送路１０を有し、回収搬送路７、供給搬送路９及び攪拌搬送路１０からなる３つの現像剤搬送路は、供給搬送路９と攪拌搬送路１０とが第一仕切り壁１３５によって仕切られ、回収搬送路７と攪拌搬送路１０とが第二仕切り壁１３４によって仕切られるため、現像剤の回収と攪拌とを異なる現像剤搬送路で行うことができ、現像領域を通過した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安定させることができる。
また、図２に示すように、攪拌搬送路１０と回収搬送路７とは略同じ高さに設けられ、供給搬送路９は他の２つの現像剤搬送路よりも上方に位置するように設けられているため、現像剤にかかるストレスを低減することができ、水平方向の省スペース化を図ることができる。
また、図２に示すように、供給搬送路９が攪拌搬送路１０の斜め上方に位置することにより、供給搬送路９が攪拌搬送路１０よりも上方にある現像装置４であっても、供給搬送路９が攪拌搬送路１０の鉛直上方に配置されるものに比べて、現像剤にかかるストレスを低減することができる。
また、図４及び図５に示すように、供給搬送路９の上流端側と攪拌搬送路１０の下流端側とを連通する第一仕切り壁１３５の開口部である供給開口部９１の現像ローラ５の軸線方向の位置が、現像ローラ５の軸線方向について現像ローラ５の両端部の位置の間となることにより、現像装置４の上部の省スペース化を図ることができる。
また、図４及び図５に示すように、供給搬送路９の下流端側と攪拌搬送路１０の上流端側とを連通する第一仕切り壁１３５の開口部である余剰開口部９２の現像ローラ５の軸線方向の位置が、現像ローラ５の軸線方向について現像ローラ５の両端部の位置の間となることにより、現像装置４の上部の省スペース化を図ることができる。
また、攪拌搬送部材が、現像ローラ５と平行に配置されたらせん状の攪拌スクリュ１１であることにより、攪拌搬送路１０内で現像剤を攪拌しながら搬送する構成を実現することができる。
また、供給搬送部材及び回収搬送部材は、現像ローラ５と平行に配置されたらせん状の供給スクリュ８及び回収スクリュ６であることにより、供給搬送路９内の現像剤を現像ローラ５に供給しながら搬送し、且つ、現像ローラ５から回収搬送路７に回収された現像剤を搬送する構成を実現することができる。
また、潜像担持体としての感光体１と、感光体１表面を帯電させるための帯電手段である不図示の帯電器と、感光体１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としての複写機５００が、現像手段として、実施形態で説明した現像装置４を用いることにより、現像ローラ５への現像剤の供給不足、トナーの融着・凝集を防止することができるので、安定した画像形成を行うことができる。
また、潜像を担持する潜像担持体である感光体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が、現像手段として、実施形態で説明した現像装置４を用いることにより、安定した画像形成を行うことができる現像装置４と感光体１とを容易に交換することができる。
また、潜像担持体である感光体１に形成された潜像を現像手段に用いて現像することで、画像を形成する画像形成方法で、現像手段として、実施形態で説明した現像装置４を用いることにより、現像ローラ５への現像剤の供給不足、トナーの融着・凝集を防止することができるので、安定した画像形成を行うことができる。
また、変形例の現像装置４のように、回収搬送部材である回収スクリュ６が供給搬送部材である供給スクリュ８と逆方向に現像剤を搬送して、回収搬送路７の下流端に到達した現像剤を供給搬送路９に供給する図１０に示すような供給搬送路９と回収搬送路７との２つの現像剤搬送路を備えた現像装置４であっても、端部１３３ａと現像ローラ５とが対向する位置での間隙Ｇｐを、１．４［ｍｍ］以下とすることにより、間隙Ｇｐから現像剤が落下することに起因する不具合の発生を防止することができる。
また、端部１３３ａと現像ローラ５との間隙Ｇｐを、０．８［ｍｍ］以下とすることにより、間隙Ｇｐから現像剤が落下することを防止することができる。
また、現像剤担持体である現像ローラ５は、磁極配置を構成するマグネットローラを備え、磁極配置のうちの汲み上げ磁極の現像ローラ５表面上での磁束密度が、３５［ｍＴ］よりも大きくなるように設定することにより、間隙Ｇｐからの現像剤の落下をより確実に防止することができる。
また、現像装置４でトナーとしてガラス転移温度が３５［℃］以上、５５［℃］以下の低融点の低温定着トナーを用いることにより、画像形成の省エネルギー化を図りつつ、良好な画像品質を維持することができる。
また、図２に示すように、回収スクリュ６が供給スクリュ８と同方向に現像剤を搬送し、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、現像ローラ５から回収され回収搬送路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、現像ローラ５の軸線方向に沿って、且つ、余剰現像剤と回収現像剤とを攪拌現像剤として攪拌しながら供給スクリュ８とは逆方向に搬送する攪拌搬送部材である攪拌スクリュ１１を備え、攪拌現像剤を供給搬送路９に供給する攪拌搬送路１０を有し、回収搬送路７、供給搬送路９及び攪拌搬送路１０からなる３つの現像剤搬送路は、供給搬送路９と攪拌搬送路１０とが第一仕切り壁１３５によって仕切られ、回収搬送路７と攪拌搬送路１０とが第二仕切り壁１３４によって仕切られるため、現像剤の回収と攪拌とを異なる現像剤搬送路で行うことができ、現像領域を通過した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安定させることができる。
また、図２に示すように、攪拌搬送路１０と回収搬送路７とは略同じ高さに設けられ、供給搬送路９は他の２つの現像剤搬送路よりも上方に位置するように設けられているため、現像剤にかかるストレスを低減することができ、水平方向の省スペース化を図ることができる。
また、図２に示すように、供給搬送路９が攪拌搬送路１０の斜め上方に位置することにより、供給搬送路９が攪拌搬送路１０よりも上方にある現像装置４であっても、供給搬送路９が攪拌搬送路１０の鉛直上方に配置されるものに比べて、現像剤にかかるストレスを低減することができる。
また、図４及び図５に示すように、供給搬送路９の上流端側と攪拌搬送路１０の下流端側とを連通する第一仕切り壁１３５の開口部である供給開口部９１の現像ローラ５の軸線方向の位置が、現像ローラ５の軸線方向について現像ローラ５の両端部の位置の間となることにより、現像装置４の上部の省スペース化を図ることができる。
また、図４及び図５に示すように、供給搬送路９の下流端側と攪拌搬送路１０の上流端側とを連通する第一仕切り壁１３５の開口部である余剰開口部９２の現像ローラ５の軸線方向の位置が、現像ローラ５の軸線方向について現像ローラ５の両端部の位置の間となることにより、現像装置４の上部の省スペース化を図ることができる。
また、攪拌搬送部材が、現像ローラ５と平行に配置されたらせん状の攪拌スクリュ１１であることにより、攪拌搬送路１０内で現像剤を攪拌しながら搬送する構成を実現することができる。
また、供給搬送部材及び回収搬送部材は、現像ローラ５と平行に配置されたらせん状の供給スクリュ８及び回収スクリュ６であることにより、供給搬送路９内の現像剤を現像ローラ５に供給しながら搬送し、且つ、現像ローラ５から回収搬送路７に回収された現像剤を搬送する構成を実現することができる。
また、潜像担持体としての感光体１と、感光体１表面を帯電させるための帯電手段である不図示の帯電器と、感光体１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としての複写機５００が、現像手段として、実施形態で説明した現像装置４を用いることにより、現像ローラ５への現像剤の供給不足、トナーの融着・凝集を防止することができるので、安定した画像形成を行うことができる。
また、潜像を担持する潜像担持体である感光体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が、現像手段として、実施形態で説明した現像装置４を用いることにより、安定した画像形成を行うことができる現像装置４と感光体１とを容易に交換することができる。
また、潜像担持体である感光体１に形成された潜像を現像手段に用いて現像することで、画像を形成する画像形成方法で、現像手段として、実施形態で説明した現像装置４を用いることにより、現像ローラ５への現像剤の供給不足、トナーの融着・凝集を防止することができるので、安定した画像形成を行うことができる。
また、変形例の現像装置４のように、回収搬送部材である回収スクリュ６が供給搬送部材である供給スクリュ８と逆方向に現像剤を搬送して、回収搬送路７の下流端に到達した現像剤を供給搬送路９に供給する図１０に示すような供給搬送路９と回収搬送路７との２つの現像剤搬送路を備えた現像装置４であっても、端部１３３ａと現像ローラ５とが対向する位置での間隙Ｇｐを、１．４［ｍｍ］以下とすることにより、間隙Ｇｐから現像剤が落下することに起因する不具合の発生を防止することができる。
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
１３３ａ 端部
１３４ 第二仕切り壁
１３５ 第一仕切り壁
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
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
１３３ａ 端部
１３４ 第二仕切り壁
１３５ 第一仕切り壁
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
Claims (15)
- トナーと磁性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、
該潜像担持体と対向する箇所を通過後の該現像剤担持体上から回収された回収現像剤を該現像剤担持体の軸線方向に沿って搬送する回収搬送部材を備えた回収搬送路とを有し、
該現像剤担持体の軸線方向と直交する断面での端部が該現像剤担持体表面と対向する仕切り部材によって該回収搬送路と該供給搬送路とが仕切られ、
該供給搬送路が該仕切り部材を挟んで該回収搬送路の上方に位置するように設けられた現像装置において、
該仕切り部材の端部と該現像剤担持体とが対向する位置での間隙が、０［ｍｍ］よりも大きく、１．４［ｍｍ］以下であることを特徴とする現像装置。 - 請求項１の現像装置において、
上記仕切り部材の端部と上記現像剤担持体とが対向する位置での間隙が、０［ｍｍ］よりも大きく、０．８［ｍｍ］以下であることを特徴とする現像装置。 - 請求項１またはの２の現像装置において、
上記現像剤担持体は内部に磁極配置を備え、該磁極配置のうち上記供給搬送路内の現像剤を該現像剤担持体上に汲み上げる、汲み上げ磁極の磁束密度が、３５［ｍＴ］よりも大きいことを特徴とする現像装置。 - 請求項１、２または３の現像装置において、
使用するトナーのガラス転移温度が３５［℃］以上、５５［℃］以下のトナーを用いることを特徴とする現像装置。 - 請求項１、２、３または４の現像装置において、
上記回収搬送部材は上記供給搬送部材と同方向に現像剤を搬送し、
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余剰現像剤と、該現像剤担持体から回収され該回収搬送路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、該現像剤担持体の軸線方向に沿って、且つ、該余剰現像剤と該回収現像剤とを攪拌現像剤として攪拌しながら該供給搬送部材とは逆方向に搬送する攪拌搬送部材を備え、該攪拌現像剤を該供給搬送路に供給する攪拌搬送路を有し、
該回収搬送路、該供給搬送路及び該攪拌搬送路からなる３つの現像剤搬送路は、該供給搬送路と該攪拌搬送路とが第一仕切り壁によって仕切られ、該回収搬送路と該攪拌搬送路とが第二仕切り壁によって仕切られることを特徴とする現像装置。 - 請求項５の現像装置において、
上記攪拌搬送路と上記回収搬送路とは略同じ高さに設けられ、上記供給搬送路は他の２つの現像剤搬送路よりも上方に位置するように設けられていることを特徴とする現像装置。 - 請求項５または６の現像装置において、
上記供給搬送路が上記攪拌搬送路の斜め上方に位置することを特徴とする現像装置。 - 請求項５、６または７の現像装置において、
上記第一仕切り壁の上記供給搬送路の上流端側と上記攪拌搬送路の下流端側とを連通する開口部の上記現像剤担持体の軸線方向の位置が、該現像剤担持体の軸線方向について該現像剤担持体の両端部の位置の間となることを特徴とする現像装置。 - 請求項５、６、７または８の現像装置において、
上記第一仕切り壁の上記供給搬送路の下流端側と上記攪拌搬送路の上流端側とを連通する開口部の上記現像剤担持体の軸線方向の位置が、該現像剤担持体の軸線方向について該現像剤担持体の両端部の位置の間となることを特徴とする現像装置。 - 請求項５、６、７、８または９の現像装置において、
上記攪拌搬送部材は、上記現像剤担持体と平行に配置されたらせん状のスクリュであることを特徴とする現像装置。 - 請求項１、２、３または４の現像装置において、
上記回収搬送部材は上記供給搬送部材と逆方向に現像剤を搬送して、上記回収搬送路の下流端に到達した現像剤を上記供給搬送路に供給することを特徴とする現像装置。 - 請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０または１１の現像装置において、
上記供給搬送部材及び上記回収搬送部材は、上記現像剤担持体と平行に配置されたらせん状のスクリュであることを特徴とする現像装置。 - 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、７、８、９、１０、１１または１２の何れか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。 - 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、７、８、９、１０、１１または１２の何れか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。 - 潜像担持体に形成された潜像を現像手段に用いて現像することで、画像を形成する画像形成方法において、
上記現像手段が、１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１または１２の何れかに記載の現像装置であることを特徴とする画像形成方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2007274206A JP2008292972A (ja) | 2007-04-27 | 2007-10-22 | 現像装置、画像形成装置、プロセスカートリッジおよび画像形成方法 |
| US12/110,055 US8045892B2 (en) | 2007-04-27 | 2008-04-25 | Developing unit, process cartridge, and image forming method and apparatus incorporating an agitation compartment |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2007118351 | 2007-04-27 | ||
| JP2007274206A JP2008292972A (ja) | 2007-04-27 | 2007-10-22 | 現像装置、画像形成装置、プロセスカートリッジおよび画像形成方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2008292972A true JP2008292972A (ja) | 2008-12-04 |
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ID=40167710
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|---|---|---|---|
| JP2007274206A Pending JP2008292972A (ja) | 2007-04-27 | 2007-10-22 | 現像装置、画像形成装置、プロセスカートリッジおよび画像形成方法 |
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| JP (1) | JP2008292972A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014112191A (ja) * | 2012-11-01 | 2014-06-19 | Ricoh Co Ltd | 現像剤用キャリア、トナー、現像剤、現像装置、現像剤入り容器、及び画像形成装置 |
| US8879965B2 (en) | 2011-11-29 | 2014-11-04 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Developing device having conveyer for conveying toner from toner chamber to developing chamber |
| US8903270B2 (en) | 2011-03-11 | 2014-12-02 | Ricoh Company, Ltd. | Developing device, image forming apparatus, and process cartridge |
| JP2016075876A (ja) * | 2014-10-09 | 2016-05-12 | 株式会社リコー | 現像装置および画像形成装置 |
Citations (5)
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| JP2006276075A (ja) * | 2005-03-25 | 2006-10-12 | Fuji Xerox Co Ltd | フルカラー画像形成方法 |
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2007
- 2007-10-22 JP JP2007274206A patent/JP2008292972A/ja active Pending
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