JP2014106372A - 現像装置及びこれを用いた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】トナー保持体に対し供給部材を介してトナーを供給する態様において、供給部材に捕捉されるトナーとして帯電性の異なる新旧トナーの混在を抑制し、旧トナーを優先的に消費可能とする。
【解決手段】トナー補給手段３は、新規トナーＴｎが補給可能に収容される収容室６と、供給部材２及びトナー保持体１が配設される現像室７との間をトナー搬送経路５を介して接続し、トナー搬送経路５の現像室側開口９が当該トナー搬送経路５の収容室側開口８よりも下方に位置し、かつ、前記供給部材２の回転中心以下の領域に面して配置され、供給部材２はトナー搬送経路５の現像室側開口９に面した部位では下から上に向かって回転するようにする。
【選択図】図１

Description

本発明は、現像装置及びこれを用いた画像形成装置に関する。

従来における現像装置としては例えば特許文献１記載のものが既に知られている。
特許文献１には、現像装置内の逆転写トナーの割合が経時で増えるのを抑制することができ、色再現性を長期に亘って維持することを技術的課題とし、現像ローラ、供給ローラ、攪拌部材を有する現像槽の水平方向に隣接する供給槽とを仕切る仕切り壁の高さ（上端）を、供給ローラ、攪拌部材よりも高くして、現像槽内のトナーが、供給槽へ逆流するのを防止するように構成したり、あるいは、現像槽内のトナーの前記供給槽への逆流を防止する逆流防止手段を設け、これにより、逆転写トナーが現像槽に留まり、現像槽内の逆転写トナーの割合を安定させることができ、一定量の逆転写トナーを消費させることができる画像形成装置が開示されている（発明を実施するための最良の形態，図２，図４）。

特開２００９−０６９３６７号公報（発明を実施するための最良の形態，図２，図４）

本発明が解決しようとする技術的課題は、トナー保持体に対し供給部材を介してトナーを供給する態様において、供給部材に捕捉されるトナーとして帯電性の異なる新旧トナーの混在を抑制し、旧トナーを優先的に消費可能とす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にある。

請求項１に係る発明は、静電潜像を保持して循環移動する像保持体に対向して回転可能に設けられ、前記像保持体上の静電潜像を現像するように前記像保持体に対向する現像域に向けて非磁性一成分トナーを保持して搬送するトナー保持体と、弾性変形可能な弾性体の周面にトナーが捕捉可能な粗面を有し、前記トナー保持体に弾性的に接触して回転可能に設けられ、前記トナー保持体との接触域にてトナー保持体にトナーを供給する供給部材と、この供給部材のうち前記トナー保持体との接触域から離れた部位にある補給域に面して新規トナーを補給するトナー補給手段と、前記トナー保持体のうち、前記供給部材との接触域よりも回転方向下流側で且つ前記トナー保持体の現像域よりも回転方向上流側に設けられ、前記トナー保持体に保持されるトナーを摩擦帯電すると共に現像に供されるトナー量を規制する規制部材と、を備え、前記トナー補給手段は、新規トナーが補給可能に収容される収容室と、前記供給部材及び前記トナー保持体が配設される現像室との間をトナー搬送経路を介して接続し、このトナー搬送経路の現像室側開口が当該トナー搬送経路の収容室側開口よりも下方に位置し、かつ、前記供給部材の回転中心以下の領域に面して配置され、前記供給部材は前記トナー搬送経路の現像室側開口に面した部位では下から上に向かって回転することを特徴とする現像装置である。

請求項２に係る発明は、請求項１に係る現像装置において、前記トナー搬送経路の収容室側開口の下端位置は前記規制部材によるトナー規制部位よりも下方に配置されていることを特徴とする現像装置である。
請求項３に係る発明は、請求項１又は２に係る現像装置において、前記トナー搬送経路は、略鉛直方向に沿う縦方向に延びる縦通路と、この縦通路から屈曲して前記供給部材側に向かう横方向に延びる横通路とを有することを特徴とする現像装置である。
請求項４に係る発明は、請求項３に係る現像装置において、前記トナー搬送経路は、縦通路から横通路への屈曲部を湾曲状に形成したものであることを特徴とする現像装置である。
請求項５に係る発明は、請求項３に係る現像装置において、前記トナー搬送経路のうち、前記横通路の上側を区画する上壁は縦通路から供給部材側に向かって斜め下方に傾斜配置され、その水平方向に対する傾斜角度が使用トナーの安息角以下に設定されていることを特徴とする現像装置である。
請求項６に係る発明は、請求項１ないし５いずれかに係る現像装置において、前記トナー搬送経路は、収容室との間を第１の仕切り部材で仕切り、現像室との間を第２の仕切り部材で仕切ることで両仕切り部材間に形成されていることを特徴とする現像装置である。

請求項７に係る発明は、静電潜像を保持して循環移動する像保持体と、この像保持体に対向して配設され、前記像保持体上の静電潜像を現像する請求項１ないし６いずれかに係る現像装置と、を備えたことを特徴とする画像形成装置である。
請求項８に係る発明は、請求項７に係る画像形成装置において、更に、前記現像装置のトナー消費が制御可能な制御装置を備え、この制御装置は、予め決められた作像回数における消費されたトナー量を算出する算出部と、この算出部にて算出されたトナー量が予め定めた閾値以上であるか否かを判別する判別部と、この判別部にて判別されたトナー量が前記閾値未満である場合に現像装置内のトナーを予め定めた量だけ像保持体側に吐き出す吐出部と、この吐出部にて吐き出された像保持体上のトナーを清掃する清掃処理部と、を備えることを特徴とする画像形成装置である。

請求項１に係る発明によれば、トナー保持体に対し供給部材を介してトナーを供給する態様において、供給部材に捕捉されるトナーとして帯電性の異なる新旧トナーの混在を抑制し、旧トナーを優先的に消費可能とすることができる。
請求項２に係る発明によれば、本構成を有していない態様に比べて、トナー保持体に保持されているトナーに対する規制部材による帯電及びトナー量の規制動作を安定させることができる。
請求項３に係る発明によれば、本構成を有さない態様に比べて、トナー搬送経路内に所望の新規トナーの滞留部を容易に確保することができる。
請求項４に係る発明によれば、本構成を有さない態様に比べて、トナー搬送経路内で縦方向から横方向に向けて新規トナーの滞留部における自重による圧力方向を変化させることができる。
請求項５に係る発明によれば、本構成を有さない態様に比べて、トナー搬送経路内横通路に充填されている新規トナーの滞留部における圧力伝搬を有効に実現することができる。
請求項６に係る発明によれば、本構成を有さない態様に比べて、所望のトナー搬送経路を容易に形成することができる。
請求項７に係る発明によれば、トナー保持体に対し供給部材を介してトナーを供給する態様において、供給部材に捕捉されるトナーとして帯電性の異なる新旧トナーの混在を抑制し、旧トナーを優先的に消費可能とする現像装置が組み込まれた画像形成装置を容易に構築することができる。
請求項８に係る発明によれば、トナーの消費量が少ないことに起因して現像装置内に劣化トナーが生成されたと判断したときに、現像装置内の劣化トナーを強制的に吐き出すことができ、その分、劣化トナーによる現像不良を未然に防止することができる。

（ａ）は本発明が適用される現像装置を含む画像形成装置の実施の形態の概要を示す説明図、（ｂ）はトナー搬送経路と供給部材との相互関係を示す説明図である。 実施の形態１に係る画像形成装置の全体構成を示す説明図である。 実施の形態１で用いられる現像装置を示す説明図である。 図３に示す現像装置の要部を示す説明図である。 図４に示す現像装置の要部の詳細を示す説明図である。 （ａ）は供給ロールと現像ロールとの接触域周辺でのトナーの挙動を示す説明図、（ｂ）は剥離トナーの挙動を示す説明図である。 （ａ）は新規トナーの補給域周辺におけるトナーの挙動を示す説明図、（ｂ）は供給ロールに再搬送トナー（旧トナー）が十分に捕捉されている場合における新規トナーの補給域でのトナーの挙動を示す説明図、（ｃ）は供給ロールに再搬送トナー（旧トナー）が不足気味に捕捉されている場合における新規トナーの補給域でのトナーの挙動を示す説明図である。 トナー搬送経路内での経時使用に伴うトナーの挙動を示す説明図である。 比較の形態１に係る現像装置の一例を示す説明図である。 本実施の形態で採用されるトナー吐出制御処理を示すフローチャートである。 （ａ）〜（ｃ）は本実施の形態で用いられる付着機構の変形形態を示す説明図である。 （ａ）は実施の形態２に係る現像装置の要部を示す説明図、（ｂ）はその作用を示す説明図である。 （ａ）は実施の形態３に係る現像装置の要部を示す説明図、（ｂ）は（ａ）中Ｂ部分の詳細を示す説明図である。 実施例１及び比較例１〜３に係る現像装置の性能を評価した説明図である。

◎実施の形態の概要
図１（ａ）は本発明が適用された現像装置を含む画像形成装置の実施の形態の概要を示す説明図である。
同図において、画像形成装置は、静電潜像を保持して循環移動する像保持体１５と、この像保持体１５に対向して配設され、前記像保持体１５上の静電潜像を現像する現像装置１６と、を備えている。
そして、本実施の形態で用いられる現像装置１６は、図１（ａ）（ｂ）に示すように、静電潜像を保持して循環移動する像保持体１５に対向して回転可能に設けられ、像保持体１５上の静電潜像を現像するように像保持体１５に対向する現像域Ｍに向けて非磁性一成分トナーを保持して搬送するトナー保持体１と、弾性変形可能な弾性体の周面にトナーが捕捉可能な粗面を有し、トナー保持体１に弾性的に接触して回転可能に設けられ、トナー保持体１との接触域Ｎにてトナー保持体１にトナーを供給する供給部材２と、この供給部材２のうちトナー保持体１との接触域Ｎから離れた部位にある補給域Ｘに面して新規トナーを補給するトナー補給手段３と、トナー保持体１のうち、供給部材２との接触域Ｎよりも回転方向下流側で且つトナー保持体１の現像域Ｍよりも回転方向上流側に設けられ、トナー保持体１に保持されるトナーを摩擦帯電すると共に現像に供されるトナー量を規制する規制部材４と、を備え、トナー補給手段３は、新規トナーＴｎが補給可能に収容される収容室６と、供給部材２及びトナー保持体１が配設される現像室７との間をトナー搬送経路５を介して接続し、このトナー搬送経路５の現像室側開口９が当該トナー搬送経路５の収容室側開口８よりも下方に位置し、かつ、供給部材２の回転中心（中心位置をＣで示す）以下の領域に面して配置され、供給部材２はトナー搬送経路５の現像室側開口９に面した部位では下から上に向かって回転するようにしたものである。

このような技術的手段において、トナー保持体１はトナーを保持して像保持体１５との間の現像域Ｍにトナーを供するものであれば適宜選定して差し支えない。
また、供給部材２はトナー保持体１との対向部位にて逆方向に回転してもよいし、同方向に回転してもよい。ここで、同方向に回転するときには、供給部材２からトナー保持体１にトナーを供給する上で両者間に速度差を有することが必要である。更に、供給部材２は、周面にトナーが捕捉されるような粗面（凹凸）を備えていればよく、代表的態様としては発泡体が挙げられるが、例えば弾性ゴム等の周面に溝等の凹部が形成されたものであってもよい。また、発泡体は連続気泡、独立気泡のいずれでもよいが、柔らかさやコストの面から連続気泡のものが好適である。
更にまた、トナー補給手段３は供給部材２のうち予め決められた補給域Ｘに新規トナーＴｎを補給するものであれば適宜選定して差し支えなく、供給部材２に隣接した部位に新規トナーＴｎの収容室６を設け、この収容室６の新規トナーＴｎをトナー搬送経路５を介して供給部材２の補給域Ｘに補給するようにすればよい。
ここで、トナー補給手段３による補給域Ｘは供給部材２とトナー保持体１との接触域Ｎから離れた部位に設定されているのは、トナー補給手段３による新規トナーＴｎが供給部材２とトナー保持体１との接触域Ｎに直接供給されると、供給部材２上に新旧トナーを積極的に混在させることになるのを回避するためである。

また、規制部材４は、トナー保持体１に保持されるトナーを摩擦帯電し、かつ、トナー量を予め決められた量に規制するものであれば、トナー保持体１の回転方向に対向するように延びて弾性的に接触する板状部材が代表的であるが、これに限らず、回転体など適宜選定して差し支えない。この規制部材４によって供給部材２からトナー保持体１に供給されたトナーを摩擦帯電するため、仮に、帯電性の異なる新規トナーＴｎと旧トナーＴｃとが混在している状況では、新旧トナーで帯電量が大きくばらつき、その帯電分布が拡がってしまう。この点、供給部材２に捕捉されるトナーの大部分が旧トナーＴｃである状況では、その帯電性は略等しいことから、帯電量がばらついたり、帯電分布が拡がったりする虞れはない。
また、トナー補給手段３としては、所定構造のトナー搬送経路５を有する態様に限られる。但し、以下の要件を満たしていれば、トナー搬送経路５の形状としては直線状、屈曲状、曲面状など適宜選定して差し支えない。
ここで、「トナー搬送経路５の現像室側開口９が収容室側開口８よりも下方にあること」はトナー搬送経路５に新規トナーＴｎが自重で滞留するための要件である。
更に、「トナー搬送経路５が供給部材２の回転中心以下の領域に面して配置されること」、及び、「供給部材２がトナー搬送通路５の現像室側開口９に面した部位では下から上に向かって回転していること」の要件による作用は以下の通りである。
つまり、本態様では、トナー搬送経路５には新規トナーＴｎが滞留した状態で充填されており、この新規トナーＴｎの滞留部が自重で供給部材２に面して配置されている。このため、新規トナーＴｎの滞留部と供給部材２の周面との間には界面（一種の壁）が形成され、供給部材２の周面に旧トナーＴｃが捕捉されている箇所では新規トナーＴｎは供給部材２には補給されず、供給部材２の周面のうち旧トナーＴｃが捕捉されていない箇所にだけ新規トナーＴｎが補給されるという挙動を示すものと推測される。また、供給部材２に捕捉されている旧トナーＴｃは新規トナーＴｎの滞留部で押圧されることから、供給部材２に捕捉されていた旧トナーＴｃが新規トナーＴｎの滞留部側に混入していくという懸念も少ない。
このため、例えばトナー保持体１と供給部材２との接触域Ｎで剥離された剥離トナーが供給部材２に付着して再搬送される場合には、新規トナーＴｎの滞留部に混在することなく、新規トナーＴｎの滞留部界面ｋに沿って移動する。このため、供給部材２に付着した旧トナーＴｃは供給部材２によって新規トナーＴｎよりも優先的に再搬送されて現像に供される。
更にまた、優先的に再搬送されたトナーが像保持体１５の現像域Ｍで現像に供されると、供給部材２周りの付着トナー量（再搬送トナー量に相当）が減少し、供給部材２の周面のうち再搬送トナーが減少した部位に凹みが形成され、この部分がトナー搬送経路５の現像室側開口９に面して通過すると、新規トナーＴｎの滞留部から新規トナーＴｎが供給部材２の周面の凹みに自律的に補給される。
尚、仮に、トナー搬送経路５の現像室側開口９が供給部材２の回転中心より上の領域に及んで形成されていた場合、あるいは、供給部材２の回転方向が逆方向であるとすれば、新規トナーＴｎの滞留部界面ｋが供給部材２の回転に引き込まれ易くなり、新規トナーＴｎが供給部材２を介して不必要に多く搬送されてしまう懸念がある。

次に、現像装置の代表的態様又は好ましい態様について説明する。
先ず、トナー搬送経路５の好ましい態様としては、前記トナー搬送経路５の収容室側開口８の下端位置は前記規制部材４によるトナー規制部位よりも下方に配置されている態様が挙げられる。
本態様は、トナー搬送経路５内の新規トナーＴｎの滞留部の自重に伴って現像室７内に存在するトナーが押されるが、現像室７内のトナーは規制部材４のトナー規制部位までは上昇しないことから、規制部材４が現像室７内のトナーによって押し付けられ、規制部材４による規制動作に悪影響を及ぼすことはない。
また、トナー搬送経路５の他の好ましい態様としては、略鉛直方向に沿う縦方向に延びる縦通路５ａと、この縦通路５ａから屈曲して前記供給部材２側に向かう横方向に延びる横通路５ｂとを有する態様が挙げられる。
本態様では、縦通路５ａの高さが高いほど新規トナーＴｎの滞留部による界面（一種の壁）での供給部材２の周面への圧力を高めることが可能である。また、横通路５ｂは供給部材２の周面に対向した部位に新規トナーＴｎの滞留部界面ｋを形成する上で、縦通路５ａから所望の方向に屈曲して延びるようにしたものである。

本態様において、更に好ましい態様としては、縦通路から横通路への屈曲部を湾曲状に形成したものが挙げられる。この場合、縦通路５ａと横通路５ｂとの屈曲部５ｃを湾曲状にすることで縦通路５ａから横通路５ｂへの滞留した新規トナーＴｎの移動抵抗が少なく抑えられる。
また、本態様における別の好ましい態様としては、前記トナー搬送経路５のうち、前記横通路５ｂの上側を区画する上壁５ｄは縦通路５ａから供給部材２側に向かって斜め下方に傾斜配置され、その水平方向に対する傾斜角度が使用トナーの安息角以下に設定されているものが挙げられる。ここでいうトナーの安息角とは流動性を示す指標であり、本態様では、横通路５ｂの上壁の傾斜角度が水平方向に対してトナーの安息角以下に設定されているから、その分、横通路５ｂに充填されている新規トナーＴｎの滞留部の各トナーは流動しにくくなり、縦通路５ａからの過剰な圧力を緩和させる作用があり、縦通路５ａの高さと横通路５ｂの長さと傾斜角度の組み合わせによって新規トナーＴｎの供給部材２に対する供給圧力を調整することが可能となる。
更に、トナー搬送経路５の代表的態様としては、収容室６との間を第１の仕切り部材１１で仕切り、現像室７との間を第２の仕切り部材１２で仕切ることで両仕切り部材１１，１２間に形成される態様が挙げられる。
本態様によれば、第１の仕切り部材１１の高さを調整したり、第２の仕切り部材１２の占有容積を調整することで、トナー搬送経路５での新規トナーＴｎの滞留量を規制することが可能である。尚、各仕切り部材１１，１２については、供給部材２やトナー保持体１周りの現像室の容量を規制することも可能である。

更に、この種の現像装置１６を含む画像形成装置の好ましい態様としては、トナー消費が制御可能な制御装置（図示せず）を付加した態様が挙げられる。
この種の制御装置としては、例えば予め決められた作像回数における消費されたトナー量を算出する算出部と、この算出部にて算出されたトナー量が予め定めた閾値以上であるか否かを判別する判別部と、この判別部にて判別されたトナー量が前記閾値未満である場合に現像装置１６内のトナーを予め定めた量だけ像保持体１５側に吐き出す吐出部と、この吐出部にて吐き出された像保持体１５上のトナーを清掃する清掃処理部と、を備える態様がある。

本態様は、消費されたトナー量が少ない場合に、供給部材２上に旧トナーが消費されずに残存する状態が継続するため、トナーが劣化し易くなることに鑑み、このような劣化トナーを事前に把握し、これを取り除くことで現像品質を安定させることを企図したものである。
ここで、消費されたトナー量の算出部の代表的態様としては、画像密度に基づいて消費されたトナー量を算出する方式が挙げられる。作像回数としては、基準サイズに換算した記録材の出力枚数を計数してもよいし、現像装置の駆動時間を計数する等適宜選定して差し支えない。また、判別に供する閾値は例えば現像不良に至らない限界値（下限許容値）として、事前に実験等で求めておけばよい。更に、吐出部は、現像不良に至る可能性の高い条件に至ったときに、供給部材２に捕捉されているトナーが劣化したものとみなし、現像装置１６からトナーを強制的に吐き出すものであればよく、代表的には像保持体１５に吐き出し用の静電潜像を形成し、これを現像する形でトナーの吐き出し動作を行う。尚、吐き出し動作に当たって形成される画像は、特に限定されず、ベタ画像であってもよいし、他の画像であってもよい。また、消費されたトナー量に合わせて異なる画像を用いるものであってもよい。但し、消費されたトナー量が少ない場合により多くのトナーを吐き出すことが必要である。また、清掃処理部としては、像保持体１５側の清掃手段を利用する態様が一般的であるが、これに限られるものではなく、記録材に出力するようにしてもよいし、他の清掃部品を別途設けるようにしてもよい。

以下、添付図面に示す実施の形態に基づいて本発明をより詳細に説明する。
◎実施の形態１
−画像形成装置の全体構成−
図２は実施の形態１に係る画像形成装置の全体構成を示す説明図である。
同図において、画像形成装置２０は、像保持体としてのドラム状の感光体２１と、この感光体２１を帯電する帯電装置２２と、この帯電装置２２で帯電された感光体２１に静電潜像を光にて書き込む露光装置２３と、感光体２１上に書き込まれた静電潜像を現像剤（トナー）にて可視像化する現像装置２４と、この現像装置２４にて可視像化されたトナー像を転写媒体としての記録材２８に転写する転写装置２５と、この転写装置２５にて転写された後に感光体２１上に残留する残留トナーを清掃する清掃装置２６と、を備えている。
そして、本例では、記録材２８に転写された転写像は定着装置３０にて定着された後に排出される。また、符号１００は画像形成装置２０の各構成部品を制御する制御装置である。尚、本例では、転写媒体としては記録材２８が例示されているが、これに限られることなく、記録材２８に転写する前に一時的にトナー像を保持する中間転写体をも含む。

ここで、感光体２１はドラム状の金属製枠体上に感光層を形成したものである。
また、帯電装置２２は例えば帯電容器を有し、この帯電容器内に帯電部材として放電ワイヤを配設したものを示しているが、帯電装置２２としてはこれに限られるものではなく、例えばロール状の帯電部材を用いるなど適宜選定して差し支えない。
更に、露光装置２３としては、レーザ走査装置やＬＥＤアレイなどが使用される。
更にまた、現像装置２４としては、非磁性トナーを用いた一成分現像方式が採用されたものが用いられる。尚、現像装置２４の詳細については後述する。
また、転写装置２５としては、感光体２１上のトナー像を記録材２８側に静電転写させる転写電界を作用させるものであればよく、例えば転写電圧が印加されるロール状の転写部材が用いられるが、これに限られるものではなく、放電ワイヤを用いた転写コロトロンなど適宜選定して差し支えない。
また、清掃装置２６としては、感光体２１側が開口し且つ残留トナーが収容される清掃容器を有し、この清掃容器の開口のうち感光体２１の回転方向下流側縁にブレードやスクレーパ等の板状清掃部材２６１を配設すると共に、この板状清掃部材２６１の感光体２１の回転方向上流側にはブラシ状又はロール状の回転清掃部材２６２を配設したものが示されているが、これに限られるものではなく適宜選定して差し支えない。
尚、感光体２１、帯電装置２２、現像装置２４及び清掃装置２６の全部又は一部を画像形成組立体であるプロセスカートリッジとして予め組み付けておき、画像形成装置筐体に予め設けられた受部に対して着脱可能に装着するようにしてもよい。

−現像装置の基本構成−
本例において、現像装置２４は、図２ないし図５に示すように、非磁性トナーＴが収容され且つ感光体２１に対向して開口する現像容器４０を有し、この現像容器４０の開口に面して部位には現像ロール４１を配設すると共に、この現像ロール４１の背面には当該現像ロール４１に対し現像容器４０内の非磁性トナーＴが供給可能な供給ロール４２を配設し、更に、現像ロール４１のうち供給ロール４２によるトナー供給部位よりもトナー搬送方向下流側には板状の帯電ブレード４５を配設し、また、供給ロール４２の背面には当該供給ロール４２に対して非磁性の新規トナーＴｎが補給可能なトナー補給機構６０を設けたものである。
尚、現像容器４０の開口下縁には弾性部材からなるシール部材(図示せず)の一端が固定され、このシール部材の自由端が現像ロール４１に弾性的に接触配置され、現像ロール４１と現像容器４０との間の隙間を塞ぐようになっている。

−現像ロール・供給ロール−
本例では、現像ロール４１は感光体２１との対向部位にて感光体２１と同方向に回転するものであり、金属製の軸体４１ａの周りに予め定めた体積抵抗率の樹脂又はゴム製のロール本体層４１ｂを形成し、このロール本体層４１ｂの表面にはトナーが搬送可能な程度の表面粗さを持たせるようにしたものである。
また、供給ロール４２は、現像ロール４１との対向部位にて現像ロール４１と反対方向に回転するもので、金属製の軸体４２ａの周りに予め定めた体積抵抗率の弾性変形可能な弾性層４２ｂを形成したものである。この弾性層４２ｂは例えばウレタン発泡スポンジゴムなどの発泡体にて構成され、その表面はトナーを十分捕捉できる程度の粗面４２ｃ（図５参照）になっている。
本例では、このような供給ロール４２の弾性層４２ｂは現像ロール４１のロール本体層４１ｂより十分軟らかくなっているため、現像ロール４１と供給ロール４２とは供給ロール４２の弾性層４２ｂ側に現像ロール４１が予め決められた食い込み量で食い込むように配置されている。このような配置によって、両者の間には接触域Ｎ（ニップ域）が形成され、本例では、現像ロール４１と供給ロール４２との接触域Ｎでは供給ロール４２は上から下に向かう方向に回転し、現像ロール４１は下から上に向かう方向に回転するようになっている。
このため、供給ロール４２は、現像ロール４１との接触域Ｎにて現像ロール４１上の搬送トナーを剥離すると共に現像ロール４１に対して供給ロール４２側のトナーを供給する作用を奏するものである。そして、現像ロール４１は供給ロール４２から供給された非磁性トナーＴを保持して感光体２１に対向する現像域Ｍへと搬送し、当該現像域Ｍにて現像に供するようになっている。

−帯電ブレード−
帯電ブレード４５は、例えばりん青銅等の金属板にて構成され、一端が現像容器４０の開口縁に固定され、現像ロール４１の回転方向に対向する方向から突出するように延びて現像ロール４１の表面に所定の押圧力にて圧接配置されている。このため、現像ロール４１に保持されているトナーＴは、帯電ブレード４５と現像ロール４１との圧接部位を通過することで摩擦帯電されると共に予め決められた所定の搬送量に規制されるようになっている。尚、帯電ブレード４５は、現像容器４０の開口縁にブラケット４６を介して固定されている。

−現像容器−
現像容器４０は、現像ロール４１及び供給ロール４２が配設される現像室５１を有しており、この現像室５１に隣接した部位には現像室５１に対して補給可能な新規トナーＴｎが収容される収容室５２を有している。
本例において、現像容器４０内には現像室５１と収容室５２とを区画するブロック状の区画部材５３が現像容器４０の底壁から離れて設置されており、また、現像容器４０の底壁は下方に向かって張り出すように湾曲する二連の湾曲部４０ａ，４０ｂとして一体的にされており、各湾曲部４０ａ，４０ｂの境界部位に山型状の仕切り部５４が形成されている。
−トナー補給機構−
本例において、トナー補給機構６０は、現像容器４０の収容室５２に新規トナーＴｎを収容し、この収容室５２と現像室５１との間をトナー搬送経路６１を介して接続すると共に、収容室５２内には新規トナーＴｎが撹拌されながらトナー搬送経路６１を通じて現像室５１側に搬送される撹拌搬送部材としてのアジテータ６２を配設したものである。
尚、現像容器４０の底壁のうち収容室５２に対応する湾曲部４０ｂはアジテータ６２の回転自由端の軌跡に沿う曲率に湾曲するように形成されている。

＜トナー搬送経路＞
本例では、トナー搬送経路６１は、区画部材５３と現像容器４０の底壁の一部である一方の湾曲部４０ｂとの間に形成されている。
ここで、トナー搬送経路６１は、図５に示すように収容室側開口６５が現像室側開口６６よりも上方に位置し、かつ、収容室５２から現像室５１に向かって湾曲部４０ａに沿って湾曲した形状に形成されている。
また、トナー搬送経路６１の現像室側開口６６は供給ロール４２に面して配置されており、現像室５１への新規トナーＴｎの補給域Ｘになっている。
特に、本例では、トナー搬送経路６１の現像室側開口６６は、現像ロール４１と供給ロール４２との接触域Ｎから離れた部位（本例では約半周分離れた部位）に形成されており、供給ロール４２の中心位置Ｃよりも下側に設けられると共に、現像室側開口６６のうち供給ロール４２の回転方向に沿う方向の幅寸法ｗは、供給ロール４２側から見た投影面において供給ロール４２の外径ｄより狭くなるように設定されている。
そして、本例では、収容室５２内の新規トナーＴｎはアジテータ６２によってトナー搬送経路６１に搬送されることから、図５に一点鎖線で示すように、トナー搬送経路６１には新規トナーＴｎが自重によって滞留した状態で充填されており、現像室側開口６６を通じて供給ロール４２を押圧するようになっている。

−仕切り部・区画部材−
また、トナー搬送経路６１の収容室側開口６５は現像容器４０の底壁の一部に一体的に形成された山型状の仕切り部５４の頂部に対応した位置ｙｓに設けられているが、少なくとも帯電ブレード４５における現像ロール４１との接触位置ｙｂよりも下方に設定されることが好ましい。このような寸法関係に設定すれば、トナー搬送経路６１内に新規トナーＴｎが滞留した状態で充填されていたとしても、現像室５１内のトナーが新規トナーＴｎの滞留部による加圧によって帯電ブレード４５における現像ロール４１との接触位置ｙｂまで押し上げられる懸念はなく、現像室５１の帯電ブレード４５位置にトナーが充填されることに伴って帯電ブレード４５における現像ロール４１への圧接状態が変化することは有効に回避される。
更に、本例では、区画部材５３のうちトナー搬送経路６１の現像室側開口６６に隣接した部位には、供給ロール４２に対向して間隙ｇを介して供給ロール４２の周面に沿うように形成された湾曲状の規制面７０が形成されている。ここで、間隙ｇは供給ロール４２に捕捉すべきトナー層が規制可能な程度で選定されるものであれば適宜選定して差し支えないが、現像装置２４における単位時間当たりのトナーの最大消費量を満たす程度の間隙として設定される。本例では０．５ｍｍ〜１．０ｍｍの範囲で選定されている。この場合において、下限値（０．５ｍｍ）は、現像容器４０内に区画部材５３を取り付けるに当たり、取付公差を考慮して供給ロール４２と非接触状態が保たれる上で必要な寸法が選定され、上限値（１．０ｍｍ）は、供給ロール４２に捕捉すべきトナー層を規制する上で必要な寸法が選定されている。

−電界形成用電源−
本例では、現像ロール４１には感光体２１との間に現像電界を形成するための現像用電源８１が設けられ、また、供給ロール４２には非磁性トナーＴを現像ロール４１に供給する供給電界を形成するための供給用電源８２が設けられている。
ここで、現像用電源８１は、予め決められた直流成分に交流成分が重畳された現像電圧を現像ロール４１に印加するようになっており、また、供給用電源８２は、現像用電源８１の直流成分に対して予め決められた電位差（‘０’も含む）の直流成分を有し、当該直流成分に現像用電源８１の交流成分と同周期の交流成分が重畳された供給電圧を印加するようになっていればよい。
但し、現像ロール４１と供給ロール４２との間に供給電界を作用させなくても、両者間の接触域Ｎでのトナーの供給性が確保される場合には、供給用電源８２として現像用電源８１を共有する方式を採用し、両者間の電位差を略０にするようにしてもよいことは勿論である。

−付着機構−
特に、本実施の形態では、現像容器４０内の現像室５１のうち、現像ロール４１と供給ロール４２との接触域Ｎの下方には付着機構９０が設けられ、現像ロール４１及び供給ロール４２から剥離されたトナーを供給ロール４２に付着させるようになっている。
本例における付着機構９０は、図５に示すように、接触域Ｎを通過するときに剥離された剥離トナーＴｄが受け止められ且つ受け止められた剥離トナーＴｄが供給ロール４２側に向かって案内される案内部材９１を有し、供給ロール４２の周面と案内部材９１の一部とを圧接させることで案内部材９１にて受け止められた剥離トナーＴｄを供給ロール４２側に向かって移動させて供給ロール４２の周面に付着させるものである。
本例では、案内部材９１は弾性変形可能な弾性シート９２からなり、現像容器４０の底壁の一部に設けられた被取付部材９５に弾性シート９２の一端を固定し、弾性シート９２のうち剥離トナーＴｄの受け止め部位よりも供給ロール４２との圧接部位Ｓが下方に位置するように弾性シート９２を水平に対して角度θ程度で傾斜配置したものである。
この種の弾性シート９２としては、例えば熱可塑性ポリウレタンシート、ポリイミドシート、ポリエステルシート、ＰＥＴシート等が用いられる。また、弾性シート９２の傾斜角度θについては、下限値は剥離トナーＴｄが転動する上で必要な値（例えば１０°）が選定される。一方、傾斜角度θが過大に大きくなった場合、剥離トナーＴｄを受け止める部位の体積が減少してしまうことが想定されるので、上限値は受け止め部位におけるトナーの圧力上昇による供給ロール４２からの剥離不良を起こさない範囲（例えば４５°）に選定される。

特に、本例では、弾性シート９２の表面（剥離トナーＴｄを受け止める側の面に相当）は受け止められた剥離トナーＴｄが供給ロール４２側に向かって転動可能な平滑面９３を有していることが好ましい。ここでいう平滑面９３とは例えば算術平均粗さＲｚに関しＲｚ≦０．６μｍを満たすものであれば足りる。
また、本例では、弾性シート９２の圧接部位Ｓは弾性シート９２の先端付近であり、供給ロール４２に対する弾性シート９２の接触力は、現像ロール４１と供給ロール４２との接触域Ｎでの接触力よりも小さく設定されている。具体的には、弾性シート９２が弾性変形しないまっすぐな状態に対し、供給ロール４２に圧接したときの弾性変形量を食い込み量と定義すれば、弾性シート９２の弾性係数と食い込み量とによって接触力が算出されるので、これにより、弾性シート９２の接触力を適宜選定するようにすればよい。
更に、本例では、弾性シート９２の圧接部位Ｓは供給ロール４２の最下部よりも接触域Ｎ側に変位しており、このため、弾性シート９２の圧接部位Ｓでは弾性シート９２の先端側に向かって接触力が徐々に増加するようになっている。

−現像装置による基本動作−
本実施の形態における現像装置２４では、図３に示すように、供給ロール４２はトナーＴを捕捉した状態で回転し、現像ロール４１との接触域Ｎまで搬送する。
本例では、現像ロール４１と供給ロール４２とは接触域Ｎでは互いに反対方向に移動するため、供給ロール４２に捕捉されたトナーＴが接触域Ｎを通過するときに、トナーＴの一部は現像ロール４１に供給され、残りの部分は供給ロール４２に捕捉されたまま残存するか又は剥離されて下方に落下する。
このとき、現像ロール４１に供給されたトナーＴは現像ロール４１の回転に伴って帯電ブレード４５を通過し、この帯電ブレード４５を通過するときに摩擦帯電されると共に、予め決められた量に規制された後、現像ロール４１と感光体２１との現像域Ｍに搬送され、感光体２１上に形成された静電潜像に対して現像に供される。
そして、現像ロール４１の現像域Ｍを通過した未使用残トナーＴｅは現像ロール４１の回転に伴って現像ロール４１と供給ロール４２との接触域Ｎまで搬送され、この未使用残トナーＴｅの多くは前記接触域Ｎにて掻き取られて剥離する（図６（ａ）参照）。
また、現像ロール４１と供給ロール４２との接触域Ｎにて剥離された剥離トナーＴｄ（図６（ｂ）参照）は付着機構９０を介して供給ロール４２に付着され、供給ロール４２に残存した残トナーＴａ（図６（ｂ）参照）と共に捕捉された状態で供給ロール４２の回転に伴って再搬送される。
更に、トナー補給機構６０は供給ロール４２の周面に捕捉されているトナーが不足気味になると、供給ロール４２の周面に対し新規トナーＴｎ（図７参照）を適宜補給する。
このようにして、現像装置２４による一連の現像動作が実施される。

−付着機構によるトナーの挙動−
このような現像装置２４の現像動作過程において、付着機構９０によるトナーの挙動は以下のようである。
図６（ａ）に示すように、現像ロール４１と供給ロール４２との接触域Ｎでは、供給ロール４２は例えば発泡体からなる弾性層４２ｂを有しているため、現像ロール４１の表面に沿う形で凹み、接触域Ｎを通過した後に弾性変形前の元の状態に復元する。このため、供給ロール４２は接触域Ｎを通過した後の復元変形に伴って周面の線速が増加し、また、弾性層４２ｂの復元に伴う反発力が生じ、これに伴って、供給ロール４２の周面の粗面４２ｃに捕捉されているトナーＴの一部が剥離される。
一方、現像ロール４１の現像域Ｍで現像に供されなかった未使用残トナーＴｅは現像ロール４１の回転に伴って接触域Ｎに搬送されるが、接触域Ｎにおける現像ロール４１の回転方向上流側（供給ロール４２の回転方向下流側に相当）に位置する部分にて現像ロール４１上に保持されている未使用残トナーＴｅが掻き取られて剥離する。
このようにして、接触域Ｎで剥離した剥離トナーＴｄは、図６（ｂ）に矢印Ａで示すように、下方に落下するが、付着機構９０の要素である案内部材９１としての弾性シート９２上に受け止められて堆積する。

この状態において、弾性シート９２は表面が平滑面９３を有し、かつ、剥離トナーＴｄの受け止め部位に対して供給ロール４２との圧接部位Ｓに向かって斜め下方に傾斜配置されていることから、弾性シート９２上に受け止められた剥離トナーＴｄは、図６（ｂ）に矢印Ｂで示すように、弾性シート９２の傾斜した平滑面９３に沿って転動して供給ロール４２との圧接部位Ｓに向かって移動する。
そして、弾性シート９２の圧接部位Ｓでの接触力Ｐは、供給ロール４２の周面の曲率によって弾性シート９２の先端に向かって徐々に増加することから、弾性シート９２の表面を移動してきた剥離トナーＴｄは、弾性シート９２の圧接部位Ｓに至ると徐々に押圧され、弾性シート９２と供給ロール４２との間で摩擦帯電され、供給ロール４２の周面の粗面４２ｃに残存した残トナーＴａと共に捕捉される。
このとき、弾性シート９２の接触力Ｐは供給ロール４２の軸方向に沿う圧接部位Ｓに亘って略均等に配分されることから、供給ロール４２の周面でのトナー搬送量は弾性シート９２によって安定的に決まり、かつ、軸方向に対して均される。このため、供給ロール４２には、残トナーＴａに加えて剥離トナーＴｄが弾性シート９２による接触力Ｐにて押し付けられ、トナーの鏡像力によって供給ロール４２の周面に吸着されて付着する。この結果、弾性シート９２の圧接部位Ｓを通過すると、残トナーＴａ及び剥離トナーＴｄを含む旧トナーＴｃが供給ロール４２の周面に捕捉され、供給ロール４２の回転に伴って再搬送されることになる。
このように、剥離トナーＴｄはほとんどが供給ロール４２の周面に付着することから、接触域Ｎの下方に位置する現像室５１に剥離トナーＴｄが堆積される事態は回避される。

−トナー補給機構によるトナーの挙動−
＜補給域における新規トナー・旧トナーの挙動＞
このようにして、供給ロール４２は新規トナーＴｎではない旧トナーＴｃを再搬送し、図７（ａ）に示すように、トナー補給機構６０による補給域Ｘに到達する。
本例では、トナー補給機構６０は、収容室５２と現像室５１とが接続される湾曲状のトナー搬送経路６１を有し、トナー搬送経路６１の現像室側開口６６を供給ロール４２に面して配置し、かつ、トナー搬送経路６１の収容室側開口６５よりも現像室側開口６６を下方に配置したものである。
このため、トナー搬送経路６１には略一定量の新規トナーＴｎが滞留した状態で充填されることになり、現像室側開口６６には新規トナーＴｎの滞留部（図７（ａ）中一点鎖線で示す部分）の自重による加圧力がかかり、現像室５１内のトナーとの間に新規トナーＴｎの滞留部による界面が形成される。
尚、収容室５２に収容されている新規トナーＴｎはアジテータ６２によってトナー搬送経路６１側に搬送されるが、トナー搬送経路６１には既に新規トナーＴｎが滞留した状態で充填されているため、トナー搬送経路６１内の滞留した新規トナーＴｎの充填量はほとんど変化しない。

更に、本例では、トナー搬送経路６１の現像室側開口６６は供給ロール４２の中心位置Ｃより下方に形成され、また、トナー搬送経路６１は湾曲状に形成され、現像室側開口６６に至る部位では僅かに斜め下方に向かって横方向に延びている。
一方、供給ロール４２の周りには供給ロール４２に捕捉された旧トナーＴｃの層が形成され、供給ロール４２の回転に伴ってトナー搬送経路６１の現像室側開口６６に面して移動する。
そして、現像室側開口６６に面した部位では、供給ロール４２は下から上に向かってトナー搬送経路６１に接近する方向に回転するため、トナー搬送経路６１の現像室側開口６６からの新規トナーＴｎによる押圧方向と供給ロール４２の回転方向とが相対向する方向になり、供給ロール４２によって再搬送されている旧トナーＴｃは、付着機構９０によって平滑に付着した状態で再搬送されている。このため、現像室側開口６６においては、トナー搬送経路６１の新規トナーＴｎの滞留部の滞留部による界面に沿って新旧トナーの混合が抑えられた状態で、供給ロール４２上の旧トナーＴｃは移動する。

この点、本実施の形態において、仮に、トナー搬送経路６１の現像室側開口６６が供給ロール４２の中心位置Ｃより上の領域に及んで形成された場合には、供給ロール４２の中心位置Ｃより上の領域では、供給ロール４２がトナー搬送経路６１から離れる方向に回転するため、新規トナーＴｎの滞留部の界面に位置する新規トナーＴｎが供給ロール４２の回転に伴って引き込まれ易くなり、その分、新規トナーＴｎが供給ロール４２側に混入し易くなる虞れがある点で、本実施の形態が好ましいことが理解される。
尚、供給ロール４２の回転方向が逆方向（現像室側開口６６に面した部位で上から下に回転する方向）である場合にも、新規トナーＴｎの滞留部の界面が供給ロール４２の回転に引き込まれ、新規トナーＴｎが供給ロール４２側に混入し易くなる虞れがある点で、本実施の形態が好ましいことが理解される。

＜供給ロールによる旧トナーの捕捉状態Ｉ（十分）＞
このような状態において、図７（ｂ）に示すように、供給ロール４２に再搬送トナーである旧トナーＴｃが十分に捕捉されている場合には、供給ロール４２の周面に余分なトナー捕捉スペースが存在しないことから、トナー搬送経路６１に滞留している新規トナーＴｎが供給ロール４２の周面に捕捉されにくくなっている。
また、トナー搬送経路６１に滞留した新規トナーＴｎは供給ロール４２の周面を押圧していることから、供給ロール４２に捕捉されている旧トナーＴｃはトナー搬送経路６１内に滞留した新規トナーＴｎの界面によってせき止められ、トナー搬送経路６１内の新規トナーＴｎの中に混入する懸念は少ない。

＜供給ロールによる旧トナーの捕捉状態ＩＩ（不足気味）＞
一方、図７（ｃ）に示すように、供給ロール４２に捕捉されている再搬送トナーである旧トナーＴｃが不足気味になる場合には、トナー搬送経路６１に滞留している新規トナーＴｎが自重によって供給ロール４２の周面を加圧しているため、供給ロール４２のうち旧トナーＴｃが捕捉されていない箇所に新規トナーＴｎが補給される。
このように、供給ロール４２には旧トナーＴｃが十分に捕捉されている場合には新規トナーＴｎが補給されず、旧トナーＴｃが不足気味に至った場合に新規トナーＴｎが補給されるため、供給ロール４２の周面において、旧トナーＴｃと新規トナーＴｎとが不必要に混在することはなく、旧トナーＴｃから優先的に消費されるようになっている。

＜トナー搬送経路内での経時使用に伴うトナーの挙動＞
本実施の形態では、トナー搬送経路６１に滞留する新規トナーＴｎは、現像室側開口６６から僅かに斜め下方に向かって加圧され、一方、この現像室側開口６６に面した部位では、供給ロール４２に捕捉されている旧トナーＴｃ（図７参照）が下から上に向かって回転移動し、新旧トナーが接触する現象が見られる。
このような新旧トナーの接触現象が経時使用に伴って繰り返し起こると、図８に示すように、トナー搬送経路６１の現像室側開口６６の下縁近傍には、新規トナーＴｎの滞留部と、供給ロール４２に捕捉されている旧トナーＴｃとが合流する箇所が生ずる。この場合、新規トナーＴｎの滞留部の自重による加圧力が供給ロール４２の周面に働き、一方、供給ロール４２に捕捉されている旧トナーＴｃの回転力によって新規トナーＴｎの滞留部が押し付けられるため、両者の合流箇所では両トナーが次第に堆積してソフトブロッキング状に固まり、トナーによる略三角形状の堆積壁１１０（所謂デットトナー）が形成される。
このように、経時使用に伴って、トナー搬送経路６１の現像室側開口６６の下縁近傍にトナーによる堆積壁１１０が形成されると、供給ロール４２に捕捉されている旧トナーＴｃが現像室側開口６６に到達した直後に堆積壁１１０に突き当たることから、トナー搬送経路６１側に旧トナーＴｃが逆流する事態はより有効に阻止される。
また、このようなトナーによる堆積壁１１０が形成されると、現像室側開口６６の幅寸法ｗがもともとｗ１であったものが堆積壁１１０の形成に伴って実質的にｗ２（ｗ２＞ｗ１）に変化することになるため、トナーによる堆積壁１１０が形成される事態を想定して設計することが好ましい。
尚、トナーによる堆積壁１１０は経時使用に伴って形成されるものであるが、現像容器４０内に新規トナーＴｎによる堆積壁１１０に相当する区画部材を別途設置してもよいことは勿論である。

−供給ロールの捕捉トナー量規制−
また、本実施の形態では、供給ロール４２の回転に伴って供給ロール４２の周面には捕捉されている旧トナーＴｃに対し、周りのトナーが粘性などにより追従して移動する懸念はある。
しかしながら、本実施の形態では、トナー搬送経路６１の現像室側開口６６に隣接する区画部材５３には所定の間隙ｇをもって供給ロール４２の周面に沿う湾曲状の規制面７０が形成されていることから、例えばトナー搬送経路６１の現像室側開口６６や現像容器４０の底壁に面した部位で、供給ロール４２の周囲に捕捉されているトナーの他に余剰なトナーが追従して移動しようとしたとしても、区画部材５３の規制面７０を通過するときに、供給ロール４２の周面に捕捉されているトナーのうち余剰分は掻き取られ、供給ロール４２に捕捉されるトナー量は必要な量に規制される。

−比較の形態１−
次に、実施の形態１の現像装置の性能を評価するために、比較の形態１に係る現像装置を例に挙げてその性能を説明する。
図９は比較の形態１に係る現像装置を示す。
同図において、現像装置２４’は、現像容器４０’内に仕切り壁５５’を設けることで、現像室５１’と新規トナーＴｎの収容室５２’とを仕切り、この仕切り壁５５’の一部にトナー搬送孔５６’を開設し、現像室５１’には、現像ロール４１’、供給ロール４２’及び帯電ブレード４５’配設する一方、収容室５２’にはトナー補給機構６０’としてのアジテータ６２’を配設したものであって、実施の形態１に係る現像装置２４で採用されていた要素として、‘規制面７０を有する区画部材５３’、‘新規トナー滞留型のトナー搬送経路６１’、‘付着機構９０’を採用しないものである。
本比較の形態にあっては、以下のような作用を奏する。
つまり、アジテータ６２’によってトナー補給動作を開始すると、トナー搬送孔５６’から現像室５１’内に収容室５２’内の新規トナーＴｎが補給され、現像室５１’内のトナー量が増えてトナー搬送孔５６’の高さを超えると、現像室５１’内から旧トナーＴｃが収容室５２’内に逆流する。
また、現像室５１’内には現像ロール４１’と供給ロール４２’との接触域Ｎ’にて剥離した剥離トナーが次第に堆積し、消費されないまま供給ロール４２’との摩擦ストレスを受け、新規トナーＴｎと混在した状態に至る。
更に、現像室５１’内で新規トナーＴｎと旧トナーＴｃとが混在すると、旧トナーＴｃの外添剤が引き剥がされたり、外添剤がトナー粒子基体に埋まり込んでしまうため、新規トナーＴｎに比べて被覆レベルが大きく相違する。このため、両者が混在していると、帯電ブレード４５’により相互の帯電が引き起こされ、新規トナーＴｎ、旧トナーＴｃの帯電分布が大きく相違する。このため、帯電不良トナーが生じ易くなり、記録材の背景部などに帯電不良トナーが不必要に飛散するというかぶり現象が起こり易い。
このように、本比較の形態にあっては、供給ロール４２’上での新旧トナーが不必要に混在する事態を抑制することができないのに対し、実施の形態１では、新規トナー滞留型のトナー補給機構６０や付着機構９０を採用することで、比較の形態１に係る現像装置の不具合を改善することは可能であることが理解される。

−トナー吐出制御−
本実施の形態において、制御装置１００は、消費されたトナー量が予め定めた規定量よりも少ない場合に、現像装置２４内のトナーを強制的に吐き出すトナー吐出制御を実施するようになっている。
本例の現像装置２４の構成（図３参照）においては、画像出力が少なく、トナーの消費量が少な過ぎる場合には、供給ロール４２上のトナー又は現像ロール４１上の未使用残トナーは現像ロール４１と供給ロール４２との接触域Ｎを繰り返し通過し、一部のトナーは剥離されるものの付着機構９０を介して再び供給ロール４２に付着されて再搬送されることから、新規トナー以外の旧トナーが消費されないまま現像ロール４１上及び／又は供給ロール４２上を循環する可能性がある。このような状態においては、トナーに対しては余分なストレスが加わり、例えばトナーの外添剤がトナーの内部に押し込められたり、外添剤がトナーから剥離したりするため、トナーの帯電特性が変化したり、トナーの流動性が変化する傾向が多くなる。トナーにこのような特性変化が生じると、トナーの帯電量が低下することで地肌かぶりが生じたり、トナーの流動性が低下することで帯電ブレード４５へのトナーの固着による画像乱れ（例えば筋状画像乱れ）が発生する懸念がある。

そこで、本実施の形態では、図１０に示すようなトナー吐出制御を実施するようになっている。
トナー吐出制御を実施するには、図１０に示すように、先ず、出力枚数が例えば５００枚等の予め定めた規定枚数に達したか否かを判定する。規定枚数に達するまではこれを継続し、規定枚数に達したと判定されると、それまでの画像情報から、総ドットカウント数（１枚毎の画像部の総ドット数を累積したもの）を出力した総面積（１枚当たりの画像形成領域に対応する画像部及び非画像部を含む総ドット数と出力枚数との積）で除し、出力１枚当たりの平均印字率を算出する。
次に、算出された平均印字率が予め定めた閾値未満か否かを判別する。このとき、算出された平均印字率が閾値以上であると判別されれば、トナーの消費がある程度なされており、トナーの劣化の懸念がないものと判断し、トナー吐出制御を終了する。
一方、算出された平均印字率が閾値以上ではない、つまり、平均印字率が閾値未満であると判別された場合には、トナーの劣化が進行しているものと判断し、平均印字率に応じたトナー吐出量を算出する。このとき、トナー吐出量の算出方式としては、平均印字率が小さい場合には、平均印字率が大きい場合に比べて、より多くの吐き出し量となる方式を採用すればよく、平均印字率とトナー吐出量との関係を算出する計算式を事前に求めておき、この計算式に従って求めるようにしてもよいし、平均印字率を幾つかのグループに予め分けておき、各グループに対応した夫々のトナー吐出量を事前に決めておいてもよい。
そして、トナー吐出量を算出すると、帯電装置２２、露光装置２３、現像装置２４、転写装置２５を制御し、感光体２１上に算出されたトナー吐出量に応じた吐き出し用の静電潜像を形成し、これを現像装置２４で現像する形でトナーの吐出動作を実施するようにすればよい。このようなトナーの吐き出しによって、現像ロール４１上のトナーのみならず、供給ロール４２上に付着していたトナーも消費されるようになり、現像装置２４内の劣化の虞れのある旧トナーが除去される。
また、感光体２１上に吐き出されたトナーは清掃装置２６によって清掃される。

このようなトナー吐出動作は、通常の画像を出力するタイミングとは異なるタイミングでなされている。例えば画像出力休止期間、画像形成装置の動作開始時、動作停止時などの通常の画像形成に使用のない範囲で適宜行うようにすればよい。また、このようなトナーの吐出動作を行うに当たり、清掃装置２６にて感光体２１上のトナーを清掃する場合には、感光体２１上のトナーが転写装置２５側に転移しないように、転写装置２５を稼働させないようにしたり、あるいは、接触型の転写装置２５であれば、感光体２１から転写装置２５を離したり、転写装置２５と感光体２１との間で転写装置２５側にトナーが付着しない方向の電界を作用させるようにしておけばよい。更に、本例では、このようなトナーの吐き出し動作によって感光体２１上に吐き出されたトナーを清掃装置２６で除去するようにしているが、これに代えて、例えば記録材２８上に転写させるようにしたり、あるいは、他の清掃装置を設けて除去するようにしてもよい。

本実施の形態では、予め定めた出力枚数に達したときの累積消費されたトナー量から、１枚当たりの平均印字率を算出してトナーの劣化度合を判断する態様を示したが、トナーの劣化度合の判断はこれに限られず、次のようにしてもよい。
例えば、現像装置２４の稼働時間が予め定めた時間に達するまでに消費されたトナー量から単位時間当たりのトナー量を算出し、この単位時間当たりのトナー量が予め定めた閾値以上か否かでトナーの劣化度合を判断するようにしてもよい。この場合、単位時間当たりのトナー量が少ない場合に、トナーの吐出動作を行うようにすればよい。
また、１枚当たりの消費されたトナー量が予め定めた閾値未満である出力が、どの程度連続するかによって、トナーの劣化度合を判断するようにしてもよい。通常、写真画像出力と文字画像出力とが混在する画像出力では、平均印字率が写真画像出力に影響されて高くなる。そのため、例えば殆どの出力が文字画像で、写真画像が少し混じっている場合、印字率の小さい出力が連続することも想定される。したがって、出力枚数のうち消費されたトナー量の少ない出力が連続する状態を把握して、連続し過ぎる場合に、トナーに劣化の虞れがあるものと判断し、トナーの吐き出しを行うようにしてもよい。
更には、トナーの劣化度合に環境条件を加味するようにしてもよい。

−付着機構の変形形態−
本実施の形態では、付着機構９０は、案内部材９１として弾性シート９２を用い、この弾性シート９２の一端側を固定すると共に、その他端側を供給ロール４２の周面に圧接させる方式を採用しているが、これに限られるものではなく、図１１（ａ）〜（ｃ）に示す変形の形態１−１〜１−３のように適宜設計変更しても差し支えない。
◎変形の形態１−１
図１１（ａ）に示す付着機構９０は、案内部材９１として撓み変形可能なシート部材９６を用い、このシート部材９６の一端を被取付部材９５に固定し、その自由端側を供給ロール４２に圧接させ、更に、シート部材９６の供給ロール４２への圧接部位に対応した部分と現像容器４０の内壁との間に、シート部材９６を供給ロール４２側に押し付ける方向に付勢する付勢部材９７を設けたものである。ここで、付勢部材９７としては弾性体や板ばねなどを用いるようにすればよい。
このような付勢部材９７を用いることで、供給ロール４２に対するシート部材９６の圧接条件が略一定に維持される。これにより、シート部材９６の圧接部位Ｓに到達した剥離トナーがより安定した接触力による作用で、供給ロール４２に付着される。
尚、変形の形態１では、シート部材９６は実施の形態１で用いた弾性シート９２であっても差し支えないが、弾性シート９２のように、それ自体が供給ロール４２に圧接配置される必要は必ずしもなく、少なくとも、剥離トナーが転動可能な表面性を具備し、付勢部材９７に押し付けられて撓み変形可能であれば、金属製（例えばＳＵＳ）の板ばねなど適宜選定して差し支えない。

◎変形の形態１−２
また、図１１（ｂ）の付着機構９０は、案内部材９１として撓み変形可能なシート部材９６を用い、供給ロール４２と現像ロール４１との接触域Ｎの下方領域から供給ロール最下部を挟んだ反対側領域まで及ぶように、供給ロール４２に対向してシート部材９６を配置し、現像容器４０に設けられた被取付部材９５（９５ａ，９５ｂ）にシート部材９６の両端付近を夫々固定し、供給ロール４２の最下部付近にシート部材９６の中間部を圧接させるようにしたものである。ここで、シート部材９６による接触力を調整する方法としては、例えばシート部材９６として面方向に弾性変形可能な素材を用い、被取付部材９５に対するシート部材９６の引張状態を調整する方法が挙げられる。
本態様においては、シート部材９６は供給ロール４２の最下部を跨がって設けられることから、シート部材９６による供給ロール４２への圧接部位Ｓは広く確保される。また、本態様では、シート部材９６のうち供給ロール４２の最下部より回転方向上流側部分は、現像ロール４１と供給ロール４２との接触域Ｎの下方に対応する剥離トナーの受け止め部位から供給ロール４２の最下部に向かって斜め下方に傾斜配置されていることが必要である。これにより、シート部材９６に受け止められた剥離トナーは、供給ロール４２との圧接部位Ｓにて十分に圧接されて付着される。

◎変形の形態１−３
図１１（ｃ）に示す付着機構９０は、案内部材９１として表面が平滑な回転ロール９８を用い、現像ロール４１と供給ロール４２との接触域Ｎの下方に対応して供給ロール４２の周面に圧接した状態で回転ロール９８を配置し、供給ロール４２の回転に追従して回転ロール９８を従動回転させるようにしたものである。
本例では、回転ロール９８の周面のうち、回転ロール９８の最上部よりも供給ロール４２側に位置する領域は、現像ロール４１と供給ロール４２との接触域Ｎから剥離される剥離トナーを受け止めることが可能な位置に配置されている。
本例では、回転ロール９８は供給ロール４２の回転に追従して回転することから、接触域Ｎから剥離された剥離トナーは回転ロール９８の周面に落下すると、回転ロール９８と供給ロール４２との圧接部位Ｓに案内されて供給ロール４２に付着される。

◎実施の形態２
図１２（ａ）は実施の形態２に係る現像装置の要部を示す。
同図において、現像装置２４の基本的構成は、実施の形態１と略同様であるが、実施の形態１と異なる付着機構９０を備えている。尚、実施の形態１と同様の構成要素には同様の符号を付し、ここではその詳細な説明は省略する。
本例の付着機構９０は、実施の形態１と略同様に、案内部材９１として片持ち支持構造の弾性シート９２を用いたものであるが、更に、弾性シート９２に導電性を付与すると共に、弾性シート９２と供給ロール４２との間に介在するトナーＴが供給ロール４２側に吸引可能な吸引電界を作用させるために、弾性シート９２には吸引電界形成用の吸引電圧が印加可能な吸引用電源８３を接続したものである。
本例では、弾性シート９２としては、例えば導電性フィラーを分散することで予め決められた体積抵抗率に調整されたものを用いるようにすればよい。また、吸引電界については、供給ロール４２に印加される供給電圧との兼ね合いを考慮し、供給ロール４２と弾性シート９２との間にて不必要な放電が生じない範囲で、トナーの吸着性をより促進させるという観点から適宜選定するようにすればよい。

本実施の形態では、図１２（ａ）（ｂ）に示すように、吸引用電源８３によって、供給ロール４２と弾性シート９２との間に対し、供給ロール４２側にトナーが吸引される方向の吸引電界Ｅｐ（弾性シート９２側がトナーの帯電極性と同じ極性方向となる電界）が作用している。そのため、弾性シート９２の圧接部位Ｓに到達した剥離トナーＴｄ（Ｔ）は供給ロール４２側に作用する電界によって吸引される方向の力を受けると共に、両者の間でより強く擦られるようになる。これにより、弾性シート９２上の剥離トナーＴｄはより強く帯電し、供給ロール４２に一層付着され易くなる。その結果、剥離トナーＴｄは供給ロール４２に安定して保持されて、供給ロール４２に保持されたトナーが供給ロール４２の回転に伴ってトナー補給機構６０の補給域Ｘ（トナー搬送経路６１の現像室側開口６６に相当）に向けて搬送される。

尚、本実施の形態では、弾性シート９２の全体を導電性の構成とする態様を示したが、これに限られず、弾性シート９２として、供給ロール４２に面する側を例えば１０^９Ω・ｃｍ以上の体積抵抗率を有する高抵抗層とし、反対側を導電層とする積層構成としたものを適用するようにしてもよい。この場合、吸引用電源８３の吸引電圧の大きさも、高抵抗層を備える分、弾性シート９２の全体を導電性の構成とする場合に比べて、大きくしてもよい。また、吸引用電源８３によって、高抵抗層が誘電分極し易くなり、その分、供給ロール４２側に弾性シート９２を吸引する作用も期待される。更に、本実施の形態では、付着機構９０は、案内部材９１として片持ち支持型の弾性シート９２を用いたものを示したが、これに限られるものではなく、前述した変形の形態１−１〜１−３のような構成を採用してもよいことは言うまでもない。

◎実施の形態３
図１３（ａ）は実施の形態３に係る現像装置の要部を示す。
同図において、現像装置２４の基本的構成は、実施の形態１と略同様であるが、トナー補給機構６０のうちトナー搬送経路６１の構造が実施の形態１と異なっている。尚、実施の形態１と同様な構成要素については、実施の形態１と同様な符号を付してここではその詳細な説明を省略する。
本実施の形態において、トナー搬送経路６１は、図１３（ａ）（ｂ）に示すように、収容室側開口６５よりも現像室側開口６６を下方に配置する点は実施の形態１と同様であるが、実施の形態１と形状が異なり、略鉛直方向に沿う縦方向に延びる縦通路６１１と、この縦通路６１１から屈曲して供給ロール４２側に向かう横方向に延びる横通路６１２とを有するものである。
本例では、縦通路６１１の高さが高いほど新規トナーＴｎの滞留部による界面（一種の壁）での供給ロール４２の周面への圧力を高めることが可能である。また、縦通路６１１の形状を上方に向かって横断面幅が拡開するようにすれば、当該縦通路６１１内に充填される新規トナーＴｎの容量が増加することから、このようにしても、新規トナーＴｎの滞留部による界面での圧力を増加させることは可能である。
また、横通路６１２は供給ロール４２の周面に対向した部位に新規トナーＴの滞留部による界面を形成する上で、縦通路６１１から所望の方向に屈曲して延びるようにしたものである。

更に、トナー搬送経路６１は区画部材５３と現像容器４０の底壁の一部である湾曲部４０ａとの間で区画形成されているが、区画部材５３のうち、横通路６１２の上側を区画する上壁は縦通路６１１から供給ロール４２側に向かって斜め下方に傾斜配置され、その水平方向に対する傾斜角度ηが使用トナーの安息角以下に設定されている。
ここで、トナーの安息角とは流動性を示す指標であり、本態様では、横通路６１２の上壁の傾斜角度ηが水平方向に対してトナーの安息角以下に設定されているから、その分、横通路６１２に充填されている新規トナーＴｎの滞留部の各トナーは流動しにくくなり、縦通路６１１からの過剰な圧力を緩和させる作用があり、縦通路６１１の高さと横通路６１２の長さと傾斜角度ηの組み合わせによって新規トナーＴｎの供給ロール４２に対する供給圧力を調整することが可能となる。
更に、本実施の形態では、区画部材５３のうち縦通路６１１から横通路６１２との屈曲部６１３は角部をもった形状になっているが、縦通路６１１から横通路６１２への滞留した新規トナーＴｎの移動抵抗を少なく抑えるという観点からすれば、屈曲部６１３を湾曲状に形成してもよい。

◎実施例１
本実施例は、実施の形態１に係る現像装置（図３〜図７参照）を具現化したもので、トナー搬送経路の現像室側開口からの新規トナーの供給ロールへの進入位置を水平（０°）に設定し、新規トナーの供給性、新旧トナーの混合防止性について評価するようにしたものである。
ここで、実施例１に係る現像装置の性能を評価するに当たり、新規トナーの供給ロールへの進入位置を適宜振った態様（具体的には、水平に対し２１°斜め上、水平に対し５０°斜め上、水平に対し８６°上）を比較例１〜３とし、実施例１と同様な評価をすることにした。尚、比較例１〜３はいずれも供給ロールの中心位置よりも上の領域にトナー搬送経路の現像室側開口を対向配置したレイアウトになっている。
実施例及び比較例１〜３の各要素の構成条件は次の通りである。
・現像ロール：φ５ｍｍのシャフト（軸部）の周囲にシリコーンゴム層を有するφ１２ｍｍのもので、表面粗さＲａが１．２μｍのもの
・供給ロール：φ５ｍｍのシャフトの周囲にウレタン発泡スポンジゴム層を有するφ１１ｍｍのもので、平均セル径が３００μｍ、アスカーＣ硬度が２０のもの
・印加電圧（現像電圧、供給電圧）：現像ロール及び供給ロール共にＤＣ−１６０Ｖを印加
・帯電ブレード材：板厚０．０８ｍｍのステンレス製で線圧が４０ｍＮ／ｍｍ（≒４ｇｆ／ｍｍ）のもの
・トナー：乳化重合によって作製した平均粒径６．５μｍの負帯電トナー

新規トナーの供給性（図１４中では‘供給性’と表記）及び新旧トナーの混合防止性（図１４中では‘混合防止’と表記）についての評価は以下のように行った。
実施例１及び比較例１〜３に係る現像装置に対し、先ず、現像容器の現像室内にＭ色（マゼンタ）トナーを充填し、空運転を行って、定常状態とした後、収容室にＣ色（シアン）トナーを投入して、全面ベタ画像を出力する。次いで、この出力された画像サンプルから、濃度計にてＣ色濃度、Ｍ色濃度を計測し、夫々の色濃度から現像に供された新旧トナーの使用比率に基づいて判断した。尚、本例では、新規トナーＴｎがＣ色トナー、旧トナーＴｃがＭ色トナーである。
結果は、図１４に示す通りである。
新規トナーの供給性ついては全ケースで良好な結果が得られたが、新旧トナーの混合防止性の観点では、実施例１以外では、混合防止、つまり新旧トナーの混ざりが大きくなる傾向が確認された。これは、新規トナーＴｎ（Ｃ色トナー）がその自重により供給ロールの周面に沿って壁を形成するが、現像室側の旧トナーＴｃ（Ｍ色トナー：先入れトナー）が、新規トナー壁に沿って供給ロールの上半分の領域を下方から上方へ搬送されると、供給ロールの回転に伴って供給ロールの周面に新規トナーが引き込まれ易くなることが要因であると推測される。
よって、実施例１に示すように、トナー搬送経路内の新規トナーが略水平方向から供給ロールに向かって進入する方式が好ましく、その一態様としては、供給ロールの中心位置以下にトナー搬送経路の現像室側開口を開設する態様が好ましいことが理解される。

１…トナー保持体，２…供給部材，３…トナー補給手段，４…規制部材，５…トナー搬送経路，５ａ…縦通路，５ｂ…横通路，５ｃ…屈曲部，５ｄ…上壁，６…収容室，７…現像室，８…収容室側開口，９…現像室側開口，１１…第１の仕切り部材，１２…第２の仕切り部材，１５…像保持体，１６…現像装置，Ｍ…現像域，Ｎ…接触域，Ｘ…補給域，Ｔｎ…新規トナー，Ｔｃ…旧トナー，ｋ…滞留部界面

Claims (8)

1. 静電潜像を保持して循環移動する像保持体に対向して回転可能に設けられ、前記像保持体上の静電潜像を現像するように前記像保持体に対向する現像域に向けて非磁性一成分トナーを保持して搬送するトナー保持体と、
   弾性変形可能な弾性体の周面にトナーが捕捉可能な粗面を有し、前記トナー保持体に弾性的に接触して回転可能に設けられ、前記トナー保持体との接触域にてトナー保持体にトナーを供給する供給部材と、
   この供給部材のうち前記トナー保持体との接触域から離れた部位にある補給域に面して新規トナーを補給するトナー補給手段と、
   前記トナー保持体のうち、前記供給部材との接触域よりも回転方向下流側で且つ前記トナー保持体の現像域よりも回転方向上流側に設けられ、前記トナー保持体に保持されるトナーを摩擦帯電すると共に現像に供されるトナー量を規制する規制部材と、を備え、
   前記トナー補給手段は、新規トナーが補給可能に収容される収容室と、前記供給部材及び前記トナー保持体が配設される現像室との間をトナー搬送経路を介して接続し、
   このトナー搬送経路の現像室側開口が当該トナー搬送経路の収容室側開口よりも下方に位置し、かつ、前記供給部材の回転中心以下の領域に面して配置され、
   前記供給部材は前記トナー搬送経路の現像室側開口に面した部位では下から上に向かって回転することを特徴とする現像装置。
2. 請求項１記載の現像装置において、
   前記トナー搬送経路の収容室側開口の下端位置は前記規制部材によるトナー規制部位よりも下方に配置されていることを特徴とする現像装置。
3. 請求項１又は２記載の現像装置において、
   前記トナー搬送経路は、略鉛直方向に沿う縦方向に延びる縦通路と、この縦通路から屈曲して前記供給部材側に向かう横方向に延びる横通路とを有することを特徴とする現像装置。
4. 請求項３記載の現像装置において、
   前記トナー搬送経路は、縦通路から横通路への屈曲部を湾曲状に形成したものであることを特徴とする現像装置。
5. 請求項３記載の現像装置において、
   前記トナー搬送経路のうち、前記横通路の上側を区画する上壁は縦通路から供給部材側に向かって斜め下方に傾斜配置され、その水平方向に対する傾斜角度が使用トナーの安息角以下に設定されていることを特徴とする現像装置。
6. 請求項１ないし５いずれかに記載の現像装置において、
   前記トナー搬送経路は、収容室との間を第１の仕切り部材で仕切り、現像室との間を第２の仕切り部材で仕切ることで両仕切り部材間に形成されていることを特徴とする現像装置。
7. 静電潜像を保持して循環移動する像保持体と、
   この像保持体に対向して配設され、前記像保持体上の静電潜像を現像する請求項１ないし６いずれかに記載の現像装置と、
   を備えたことを特徴とする画像形成装置。
8. 請求項７記載の画像形成装置において、
   更に、前記現像装置のトナー消費が制御可能な制御装置を備え、
   この制御装置は、予め決められた作像回数における消費されたトナー量を算出する算出部と、
   この算出部にて算出されたトナー量が予め定めた閾値以上であるか否かを判別する判別部と、
   この判別部にて判別されたトナー量が前記閾値未満である場合に現像装置内のトナーを予め定めた量だけ像保持体側に吐き出す吐出部と、
   この吐出部にて吐き出された像保持体上のトナーを清掃する清掃処理部と、
   を備えることを特徴とする画像形成装置。

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