JP2017058702A - 現像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】現像剤供給室４０１と現像剤回収室４０３が独立した現像容器２を備えた現像装置１０４において、現像剤供給室４０１の現像剤量が不足して、現像剤担持体６上に現像剤Ｔが供給できないために、画像の一部を現像できないことで生じる画像不良を抑制する。
【解決手段】現像剤担持体６の現像剤担持領域に対向する領域で現像剤搬送部材３ａによる単位時間当たりの搬送量が、その他の領域よりも小さい。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子写真方式や静電記録方式などで潜像担持体（感光体、誘電体など）に形成された静電潜像を二成分現像剤によりトナー像として現像する現像装置に関する。

転写式電子写真装置を例にして説明する。トナーを帯電させて静電気力を用いて画像形成を行う電子写真装置では、潜像担持体としての感光体に形成された静電潜像に対して現像装置から帯電したトナーを供給しトナー像として可視像化（現像）する。そのトナー像を記録材（紙など）に転写し、定着装置によりトナー像を記録材に熱と圧により固着画像として定着させ、画像形成物として出力する。

出力される画像濃度は主に単位面積当たりの記録材上のトナー量と定着後のトナーの特性によって決まる。本発明は、静電潜像に所望のトナー量を供給する現像装置に関するものなので、以下では現像されるトナー量に関して簡単に説明する。静電潜像が同一の場合には、トナーの帯電量が高いほど現像されるトナー量は少なく、逆に低いほど多くなる。このように、トナーの帯電量に依って出力画像の濃度が変化するため、安定した画像濃度を出力するためには、トナーの帯電量を適正に保つことが必要である。

電子写真ではその他の工程でも静電気力を用いてトナーを制御するため、トナーの帯電量を所望の値に保つことが重要となる。ただし、本発明は現像装置に関するものなので、以降は現像装置を中心に説明する。

現像装置は、通常の場合、現像剤を攪拌・搬送しつつ、現像容器内を循環させるスクリューが内蔵された現像容器と潜像担持体に対向し、現像剤を潜像担持体へと搬送する現像剤担持体を備えている。また、通常の場合、現像剤担持体に担持され潜像担持体付近に搬送される現像剤を所望の量にするために、現像容器と現像剤担持体の間隔を規制する現像剤規制部材が現像容器側に設けられている。

本発明では、現像剤として、非磁性トナーと磁性キャリアから成る二成分現像剤を使用する。二成分現像剤はトナーに磁性体を含ませなくてもよいため、色味が良好であるなどの理由から、カラー画像形成装置において広く用いられている。

二成分現像剤を扱う現像装置の場合、通常、現像剤担持体として現像剤担持能力を担うマグネットローラ（磁界発生手段）を内蔵した現像スリーブを用いる。現像スリーブはマグネットローラの磁力により現像剤を担持して、現像スリーブが回転することで現像剤を潜像担持体に搬送し、トナーを静電潜像に供給する。トナーはキャリアとの摩擦により帯電するため、トナーとキャリアの比率によりトナーの帯電量が異なる。現像容器内のトナーとキャリアは逆符号に帯電し、帯電量の総和は零になるため、現像剤中のトナー比率が高いほどトナーの帯電量は小さくなる。

つまり、同一の静電潜像であっても、トナー比率の変化によってトナーの帯電量が変化するので、現像されるトナー量が異なってしまう。このため、通常の場合、トナーの帯電量を略一定に制御するように、画像形成により消費されたトナーとほぼ同量のトナーが補給され、現像剤中のトナーとキャリアの比率はある一定の範囲内で用いる。現像剤のトナー比率が高すぎるとトナーの帯電量が低くなりトナーの飛散等の問題が発生する。逆に現像剤トナー比率が低すぎるとキャリアが潜像担持体に付き現像したトナー像が乱されたり、キャリアから潜像坦持体に電荷が流れ静電潜像が乱されたりする。

また、現像装置内のトナー比率が概ね所望通りであっても、現像剤担持体に搬送され静電潜像坦持体に供給される現像剤のトナー比率に局所的なムラがある場合、トナー比率のムラに応じて現像されるトナー量にムラが生ずる。従って、現像剤担持体上で搬送される現像前のトナー比率は極力一定であることが望ましい。

このような、課題に対して、特許文献１のように、潜像担持体に供給される現像剤のトナー比率が一定となるような現像装置構成が提案されている。

特許文献１の現像装置構成を説明するため、現像剤担持体上の現像剤のトナー比率を極力一定にするという観点から二成分現像装置の構成を大別すると、従来型現像装置と新型現像装置との二つに分けられる。この二つの構成は現像剤の循環経路と現像剤担持体の位置関係で異なる。

通常、現像装置には、現像剤を潜像担持体へと搬送する現像剤担持体と、現像剤を現像容器内で循環させる搬送スクリューが内蔵された現像容器が備えられている。現像容器を機能で区画して考えると、現像剤担持体に現像剤を供給する現像剤供給室、現像担持体により潜像担持体付近対向部に搬送し現像することでトナー比率が低下した現像剤を現像容器内に回収する回収室がある。また、回収した現像剤と現像したトナー量に応じた量の補給トナーを攪拌し現像容器内のトナー比率を略一定にする現像剤攪拌室がある。

また、現像剤攪拌室の現像剤搬送方向の下流と現像剤供給室の現像剤搬送方向の上流を連結する第一連結部を有する。また、現像剤供給室の現像剤搬送方向の下流と現像剤攪拌室の現像剤搬送方向の上流を連結する第二連結部を有する。そして、消費したトナー量に応じたトナーを補給するための補給部を有する。通常、現像剤供給室のトナー比率を略一定にするためトナー補給口は現像剤供給室の現像剤搬送方向の下流から現像剤攪拌室の現像剤搬送方向の上流との間の第二連結部付近に配置されている。

従来型現像装置は、供給機能と回収機能が兼備された現像剤供給室が現像剤を現像担持体に供給し、現像に使用した現像剤を回収する。このため、現像に使用しトナー比率の低下した現像剤が現像剤供給室に混入するので、局所的なトナー比率ムラも生じやすい。また、現像剤供給室の下流になるに従いトナー比率が低下する。

これに対して、新型現像装置は、供給機能と回収機能が独立している。このため、現像剤供給室に入ってくる現像剤のトナー比率が一定であれば、現像剤供給室全域でトナー比率は一定となり、トナー比率ムラ起因の画像不良が生じにくい。

特許第３１２７５９４号公報

しかしながら、上記記載の現像装置構成（新型現像装置）では、現像剤供給室で現像剤を回収しないため、現像剤供給室の現像剤量を維持しにくい傾向がある。現像剤供給室の現像剤量が不足すると現像剤担持体上に現像剤が供給できないため、画像の一部を現像できない問題が生じてしまう。

本発明は上記の従来技術を更に発展させたものである。その目的とするところは、供給機能と回収機能が独立した構成の現像容器を備えた現像装置において、現像剤供給室の現像剤量を維持しつつ、必要な現像剤量を抑えることができる現像装置を提供することにある。

上記の目的を達成するための本発明に係る現像装置の代表的な構成は、
潜像が形成された潜像担持体に非磁性トナーと磁性キャリアを有する二成分現像剤を適用して前記潜像をトナー像として現像する現像装置であって、
前記現像剤を収容する現像容器と、
前記現像容器に設けられた開口部に回転自在に配置されており、前記現像剤を担持して前記潜像を現像する現像剤担持体と、
前記現像容器の内部に隔壁を介して並設された、前記現像剤担持体に現像剤を供給する第一現像剤収容室および前記現像剤担持体から回収される現像剤を受け入れる第二現像剤収容室と、
前記第一現像剤収容室および第二現像剤収容室の前記現像剤担持体の軸線方向の一端側に配設された前記第一現像剤収容室と前記第二現像剤収容室とを連通させている第一連結部と、
前記第一現像剤収容室および第二現像剤収容室の前記現像剤担持体の軸線方向の他端側に配設された前記第一現像剤収容室と前記第二現像剤収容室とを連通させている第二連結部と、
前記第一現像剤収容室と前記第二現像剤収容室とにそれぞれ配設されている第一現像剤搬送部材および第二現像剤搬送部材であって、前記第一現像剤収容室と前記第二現像剤収容室における現像剤を搬送しつつ、前記第一連結部と前記第一現像剤収容室と前記第二連結部と前記第二現像剤収容室とで構成される現像剤循環経路を循環させる第一現像剤搬送部材および第二現像剤搬送部材と、
前記現像剤循環経路に補給用現像剤を補給する現像剤補給部と、
を備えていて、前記現像剤循環経路の経路内において、前記第一現像剤収容室の、前記現像剤担持体の現像剤担持能力のある領域と対向する位置における前記第一現像剤搬送部材による前記現像剤の循環方向への単位時間単位体積当たりの現像剤搬送量は、それ以外の部分よりも小さいことを特徴とする。

現像剤供給機能と現像剤回収機能が独立した構成の現像容器を備えた現像装置において、現像剤供給機能部である第一現像剤収容室の現像剤量を維持しつつ、必要な現像剤量を抑えることができる。これにより、第一現像剤収容室の現像剤供給室の現像剤量が不足して、現像剤担持体上に現像剤が供給できないために画像の一部が欠ける画像不良の発生が抑制される。

実施例１における画像形成装置の概略図 現像装置の横断面模式図 図２の（３）−（３）線矢視の断面模式図 本発明を適用する前の現像装置における長手方向の現像剤分布を示す図 実施例１の現像装置における長手方向の現像剤分布を示す図 実施例３の現像装置における長手方向の現像剤分布を示す図 実施例４を適用した現像装置における長手方向の断面図 （ａ）は実施例１に適用した搬送スクリューの特徴的な構成模式図、（ｂ）は従来の搬送スクリュー構成模式図 実施例２に適用した搬送スクリューの特徴的な構成模式図 実施例３に適用したスクリューの特徴的な構成模式図 （ａ）は実施例４に適用した現像剤供給室上流の断面模式図、（ｂ）は現像剤供給室下流の断面模式図 実施例５に適用した搬送スクリューの特徴的な構成模式図 実施例６に適用した搬送スクリューの特徴的な構成模式図

以下で、本発明の実施例を詳細に説明する。

［実施例１］
＜本発明の現像装置を適用できる画像形成装置の概要＞
図１は本実施例における画像形成装置の要部の概略構成図である。この画像形成装置は、インライン方式・中間転写方式の４色フルカラー電子写真装置である。電子写真装置の内部には、図面上、右側から左側に第一乃至第四の４つの画像形成ステーションＵ（ＵＹ、ＵＭ、ＵＣ、ＵＫ）が水平方向に並設されている。各画像形成部Ｕはそれぞれの現像装置に収容した二成分現像剤におけるトナーの色がイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）と異なるだけで、構成は互いに同じ電子写真画像形成機構である。

即ち、各画像形成ステーションＵは、それぞれ、潜像担持体（静電潜像担持体）としての電子写真感光ドラム（以下、ドラムと記す）１０１（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）を有する。また、このドラム１０１に作用するプロセス手段としての、一次帯電装置１０２（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）、レーザ露光装置１０３（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）、現像装置１０４（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）を有する。本実施例において一次帯電装置１０２は非接触式帯電であるコロナ帯電方式の装置である。また、一次転写ブレード１０５（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）、ドラムクリーナー１０９（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）を有する。

各画像形成ステーションＵのドラム１０１はそれぞれ矢印の時計方向に所定の速度で回転駆動される。そして、第一の画像形成ステーションＵＹのドラム１０１Ｙには形成するフルカラー画像のＹ色成分像に対応するＹ色トナー画像が形成される。第二の画像形成ステーションＵＭのドラム１０１ＭにはＭ色成分像に対応するＭ色トナー画像が形成される。

また、第三の画像形成ステーションＵＣのドラム１０１ＣにはＣ色成分像に対応するＣ色トナー画像が形成される。第四の画像形成ステーションＵＫのドラム１０１ＫにはＫ色成分像に対応するＫ色トナー画像が形成される。各画像形成ステーションＵのドラム１０１に対するトナー画像の電子写真画像形成プロセス・原理は公知に属するからその説明は省略する。

各画像形成ステーションＵの下側には中間転写ベルトユニット１２０が配設されている。このユニット１２０は、中間転写体としての可撓性を有する無端状の中間転写ベルト１２１を有する。ベルト１２１は、駆動ローラ１２２と、テンションローラ１２３と、二次転写対向ローラ１２４の３本のローラ間に懸回張設されている。ベルト１２１は駆動ローラ１２２が駆動されることで矢印の反時計方向にドラム１０１の回転速度に対応した速度で循環移動される。

二次転写対向ローラ１２４にはベルト１２１を介して二次転写ローラ１２５が所定の押圧力で当接している。ベルト１２１と二次転写ローラ１２５との当接部が二次転写ニップ部である。

各画像形成ステーションＵの一次転写ブレード１０５はベルト１２１の内側に配設されていて、それぞれ、ベルト１２１を介してドラム１０１の下面に当接している。各画像形成ステーションＵにおいてドラム１０１とベルト１２１との当接部が一次転写ニップ部である。一次転写ブレード１０５には所定の制御タイミングで所定の一次転写バイアスが印加される。

各画像形成ステーションＵのドラム１０１にそれぞれ形成されたＹ色トナー、Ｍ色トナー、Ｃ色トナー、Ｋ色トナーが循環移動するベルト１２１の表面に各一次転写ニップ部において順次に重畳されて一次転写される。これにより、ベルト１２１上にＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋ４色重ね合わせの未定着のフルカラートナー画像が合成形成されて、二次転写ニップ部へ搬送される。

一方、給紙機構部（不図示）から記録材（用紙）Ｐが給送されて所定の制御タイミングにて二次転写ニップ部に導入されて二次転写ニップ部で挟持搬送される。二次転写ローラ１２５には所定の二次転写バイアスが印加される。これにより、記録材Ｐに対してベルト１２１側のフルカラートナー画像が一括して順次に二次転写される。

そして、二次転写ニップ部を出た記録材Ｐはベルト１２１の面から分離されて、定着装置１３０に導入される。記録材Ｐは定着装置１３０の定着ローラ対１３１・１３２で挟持搬送されて加熱・加圧される。これにより、未定着トナー画像が記録材面に固着画像として定着される。定着装置１３０を出た記録材Ｐはフルカラー画像形成物として排出される。

各画像形成ステーションＵにおいてベルト１２１に対するトナー画像の一次転写後にドラム１０１の面に残ったトナーはドラムクリーナー１０９でドラム面から除去され、ドラム１０１は繰り返して画像形成に供される。また、記録材Ｐに対するトナー画像の二次転写後にベルト１２１の面に残ったトナーはベルトクリーナー１１４でベルト面から除去され、ベルト１２１は繰り返して画像形成に供される。

尚、本実施例の画像形成装置では、潜像担持体としてドラム状の感光体を使用したが、ベルト状の感光体を用いることも可能である。また、帯電方式、転写方式、クリーニング方式、定着方式に関しても、上記方式に限られるものではない。本発明は現像装置に関するものであり、各画像形成ステーションＵで同じ実施形態を適用できるため、以降は、一つの画像形成ステーションに注目して説明する。

＜現像装置の概要＞
図２は現像装置１０４の横断面模式図、図３は図２の（３）−（３）線矢視の断面模式図である。この現像装置１０４は、潜像が形成されたドラム（潜像担持体）１０１に非磁性トナーｔと磁性キャリアｃを有する二成分現像剤Ｔを適用して潜像をトナー像として現像する装置であり、ドラム１０１の回転軸線方向に並行な方向を長手方向とする横長な装置である。

現像装置１０４は、現像剤Ｔを収容する横長な現像容器２と、現像剤Ｔを担持して対向するドラム１０１に対して現像剤Ｔを適用（供給）する現像剤担持体６を有する。現像剤担持体６は、現像容器２に設けられた開口部２ａに回転自在に配置されている。現像剤担持体６の回転軸線はドラム１０１の回転軸線に対してほぼ並行である。

本実施例では、現像剤担持体６として、磁界発生手段としてのマグネットローラ（以下、マグローラと記す）６ｍを内包した現像スリーブ６を用いた。現像スリーブ６は内包するマグローラ６ｍの磁力により現像剤Ｔを担持し、回転することで現像剤Ｔを現像剤搬送方向ｂに搬送し、ドラム１０１と対面する現像領域Ａにおいてドラム１０１の面に形成された静電潜像に対し現像剤を供給する。

現像容器２の内部は隔壁３００を介して上下に水平に並設された上側の第一現像剤収容室としての現像剤供給室（現像室）４０１と下側の第二現像剤収容室としての現像剤攪拌室４０３とに区画されている。現像剤供給室４０１は現像剤担持体６に現像剤Ｔを供給する機能室である。現像剤攪拌室４０３は現像スリーブ６から回収された現像剤Ｔと補給された補給用現像剤とを受け入れて攪拌する機能室である。

現像剤供給室４０１および現像剤攪拌室４０３の現像スリーブ６の軸線方向の一端側には現像剤供給室４０１と現像剤攪拌室４０３とを連通させている第一連結部分４０４を有する。また、現像剤供給室４０１および現像剤攪拌室４０３の現像剤担持体の軸線方向の他端側には現像剤供給室４０１と現像剤攪拌室４０３とを連通させている第二連結部分４０２を有する。

また、現像剤供給室４０１と現像剤攪拌室４０３とにそれぞれ配設されている第一現像剤搬送部材としての第一搬送スクリュー３ａおよび第二現像剤搬送部材としての第二搬送スクリュー３ｂを有する。図３においては、第一搬送スクリュー３ａおよび第二搬送スクリュー３ａ，３ｂは省略されている。

第一搬送スクリュー３ａおよび第二搬送スクリュー３ａは現像剤供給室４０１と現像剤攪拌室４０３における現像剤Ｔを搬送しつつ、第一連結部４０４と現像剤供給室４０１と第二連結部４０２と現像剤攪拌室４０３とで構成される現像剤循環経路を循環させる。即ち、現像容器２は、現像剤Ｔを攪拌・搬送しつつ現像容器内の上記像剤循環路を循環させる機構構成を有している。また、本実施例においては、現像剤攪拌室４０３の他端側に現像剤攪拌室４０３に補給用現像剤を補給する現像剤補給部１２を有する。

＜現像剤の概要＞
ここで、本実施例で用いた二成分現像剤Ｔのトナーｔとキャリアｃについて説明する。トナーｔは、結着樹脂と、着色剤と、必要に応じてシリカ等の添加剤とを有している。トナーｔの樹脂は、例えば負帯電性ポリエステル系樹脂があり、体積平均粒径は４μｍ以上、１０μｍ以下が好ましく、本実施例では体積平均粒径が７μｍのトナーｔを用いた。

トナーｔの粒径は小さすぎるとキャリアｃと摩擦し難くなるため帯電量を制御しづらくなり、大きすぎると精細なトナー像を形成できなくなる。また、近年のトナーにおいては、定着性を良くするために低融点のトナー或いは低ガラス転移点Ｔｇ（例えばＴｇ≦７０℃）のトナーが用いられることが多い。さらに定着後の分離性を良くするためにトナーにワックスを含有させている場合もある。

キャリアｃは、表面酸化或は未酸化の鉄、ニッケル、コバルト、マンガン、クロム、希土類などの金属、およびそれらの合金、或は酸化物フェライトなどが好適に使用可能であり、これらの磁性粒子の製造法は特に制限されない。キャリアｃは、平均体積粒径が２０〜６０μｍが好ましく、本実施例では平均体積粒径が４０μｍのキャリアを用いた。キャリアｃの粒径は小さすぎると現像時にキャリアｃがドラム１０１に付着する問題が起き、大きすぎると現像時にキャリアｃがトナー像を乱す問題が起こる。

＜現像装置の断面の構成＞
本実施例の現像装置１０４において、現像容器２にはドラム１０１に対向した現像領域Ａに相当する位置に開口部２ａがあり、この開口部２ａにおいて現像スリーブ６がドラム１０１の方向に一部露出するように回転自在に配設されている。現像スリーブ６に内包されたマグローラ６ｍは非回転に固定されている。現像スリーブ６の現像容器側は現像剤供給室４０１と現像剤攪拌室４０３に臨んでいる。

図２の装置横断面での現像剤Ｔの流れを説明する。まず、現像剤供給室４０１において、第一搬送スクリュー３ａによる現像剤搬送に伴って現像剤Ｔが跳ね上がり、現像剤Ｔが現像スリーブ６に供給される。現像剤Ｔは磁性キャリアｃが混合されているため現像スリーブ近傍の現像剤Ｔが現像スリーブ６内のマグローラ６ｍが発生している磁力に拘束されて現像スリーブ６の表面に現像剤層として担持される。

そして、現像スリーブ６の回転に伴って現像スリーブ６上の現像剤は、先端部を現像スリーブ６に所定の隙間を存して対向させて現像容器２に固定して配設されている規制部材（現像剤層規制部材）５と現像スリーブ６との隙間部を通過する。これにより、現像スリーブ６上の現像剤の量が所定の適量に規制される。本実施例では３０ｍｇ／ｃｍ^２の適量に規制される。量規制された現像剤は引き続く現像スリーブ６の回転によりドラム１０１に対向する現像領域Ａへ搬送され、現像領域Ａにおいてドラム１０１に適用される。これにより、ドラム１０１側の潜像が現像剤Ｔのトナーｔによりトナー像として現像される。

現像領域Ａを通過した現像剤Ａは引き続く現像スリーブ６の回転により現像容器２内に戻し搬送され、マグローラ６ｍの反発磁極Ｎ３，Ｎ２による剥離磁界により現像スリーブ６から離脱して現像剤攪拌室４０３の第二搬送スクリュー３ｂに回収される。

＜現像スリーブについて＞
現像スリーブ６の表面性と現像剤搬送性について説明する。まず、現像スリーブ６の表面が鏡面のような平滑な場合は、現像剤Ｔと現像スリーブ６の表面との摩擦が極端に少ない為に、現像剤は殆ど搬送されない。そこで、現像スリーブ６の表面に適度な凹凸を作り、この凹凸によって現像剤と現像スリーブ６の表面との摩擦を意図的に作り出し、現像剤の搬送量を確保するような構成が一般的に用いられている。本実施例では、現像スリーブ６の表面に適度な凹凸を作成する手法としてブラスト処理を用いた。

ブラスト処理とは、所定の粒度分布を有する砥粉やガラスビーズ等の粒子を高圧で吹き付ける加工法である。以下、ブラスト加工した部分をブラスト領域と呼び、ブラスト加工していない端部を非ブラスト領域と呼ぶ。現像スリーブ６には画像形成可能領域よりもやや広い範囲の現像剤搬送能力のあるブラスト領域と、両端部に現像剤搬送能力のない非ブラスト領域がある。図３においては、現像スリーブ６は記載されていないけれども、５０１は現像スリーブ６の現像剤搬送能力のあるブラスト領域（以下、現像スリーブ６の現像剤担持領域と記す）を示している。

＜マグローラについて＞
マグローラ６ｍについて、図２を参照にして説明する。現像スリーブ６内に内包されたローラ状の磁界発生手段であるマグネットローラ６ｍは現像容器２に非回転に固定して配置されている。このマグローラ６ｍは、現像領域Ａに対向する位置に現像磁極Ｓ１を有している。現像領域Ａで形成するＳ１極の磁界により現像剤Ｔが穂立ちした磁気ブラシを形成する。この磁気ブラシが、現像領域Ａで矢印ａの時計方向に回転するドラム１０１に接触しつつ、帯電したトナーｔを静電気的な力によって静電潜像に選択的に付着させてトナー像として現像する。

マグローラ６ｍは上記現像磁極Ｓ１極の他にＮ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｓ２極の合計５極を有している。マグローラ６ｍの各磁極の役割と断面での現像剤の流れを説明する。

まず、現像剤供給室４０１の第一搬送スクリュー３ａの現像剤搬送に伴って、現像剤Ｔが跳ね上がり、現像スリーブ６に供給される。現像剤Ｔは磁性キャリアが混合されているためＮ２極に拘束される。

次に、現像スリーブ６の回転に伴って、規制部材５に対向するＳ２極を通過し、現像剤が適量に規制される。量規制された現像剤はＮ１極を通過し、ドラム１０１に対向するＳ１極へ至る。現像領域Ａを通過し、静電潜像の現像のためにトナーｔを消費した現像剤は現像容器２内に戻し搬送される。そして、反発磁極であるＮ３極とＮ２極の極間において、磁極による磁気拘束力から解放されて現像スリーブ６から離脱し現像剤攪拌室４０３の第二搬送スクリュー３ｂに回収される。

＜規制部材について＞
規制部材５は現像スリーブ６に担持されて静電潜像に供給される現像剤Ｔを適量にするため、現像スリーブ６の回転方向の現像領域上流において現像スリーブ６と対向するように配置されている。そして、現像スリーブ６上の現像剤Ｔが現像容器２から現像領域方向へ通過できる間隔を規定する。

本実施例では規制部材５として、現像スリーブ６の軸線方向に沿って延在した板状の規制ブレードを用いた。この規制ブレード５の材質としては、アルミニウムやステンレス等の非磁性材料、またはＳＰＣＣ等の磁性低炭素鋼材料、或いは前記非磁性材料と前記磁性材料との張り合わせ部材が用いられる。また、規制ブレード５は、ドラム１０１よりも現像スリーブ回転方向上流においてブレード先端が現像スリーブ６の中心を向くように現像容器２側に配設している。

現像スリーブ６が回転することで、現像スリーブ６上の現像剤Ｔは、規制ブレード５の先端部と現像スリーブ６の間を通過して現像領域Ａへと送られる。従って、規制ブレード５と現像スリーブ６の表面との間隙を調整することによって、現像スリーブ６上に担持され現像領域Ａへ搬送される現像剤量が調整される。

なお、規制ブレード５と現像スリーブ６の間隙が狭すぎる現像剤内の異物やトナーの凝集塊が詰まりやすいので好ましくない。また、現像スリーブ６上を搬送される現像剤の単位面積当たりの質量が多過ぎると、ドラム１０１対向位置近傍で現像剤が詰まったり、静電潜像坦持体にキャリアが付着したりする等の問題が起こる。少なすぎると所望のトナー像を現像できず、画像濃度が低下する問題が起きる。本実施例においては、３０ｍｇ／ｃｍ^２となるように、規制ブレード５と現像スリーブ６の間隔を４００μｍに設定した。

＜現像領域について＞
本実施例にて、現像スリーブ６の直径は２０ｍｍ、ドラム１０１の直径は８０ｍｍである。また、現像スリーブ６とドラム１０１との最近接領域を４００μｍに設定した。この構成によって、現像領域Ａに搬送した現像剤をドラム１０１と接触させた状態で、現像が行なえるように設定されている。なお、現像スリーブ６は非磁性のアルミニウムで構成され、その内部には磁界発生手段であるマグローラ６ｍが非回転状態で設置されている。現像領域Ａにおいてドラム対向位置のＳ１極の磁界により現像剤が磁気ブラシを形成する。

上記構成にて、現像スリーブ６は、現像時に図２に示したように矢印ｂの反時計方向に回転し、規制ブレード５によって適量に規制された現像剤をドラム１０１と対向した現像領域Ａに搬送する。現像領域Ａにおいて現像剤Ｔはマグローラ６ｍの磁界によって磁気ブラシを形成し、ドラム１０１上に形成された静電潜像にトナーを供給し、トナー像を得る。

この時、現像スリーブ６には現像バイアス電源Ｅから直流電圧と交流電圧を重畳した現像バイアス電圧が印加される。本実施例では、−５００Ｖの直流電圧と、矩形波でピーク・ツウ・ピーク電圧Ｖｐｐが１８００Ｖ、周波数ｆが１２ｋＨｚの交流電圧とした。しかし、直流電圧値、交流電圧波形はこれに限られるものではない。

又、現像領域Ａにおいては、現像スリーブ６は、ドラム１０１の移動方向（回転方向）ａと順方向ｂで移動（回転）し、周速比は、対ドラム２．０倍で移動している。この周速比に関しては、通常１．０〜３．０倍の間で設定される。周速比は、大きくなればなるほど現像性が良くなるが、あまり大きすぎると、トナー飛散、現像剤劣化等の問題点が発生するので、上記の範囲内で設定することが好ましい。

＜現像装置の長手方向の構成＞
現像装置１０４の長手方向の構成について図２と図３を参照して説明する。現像容器２の内部は、隔壁３００を介して重力方向において上下に水平に並設された上側の現像剤供給室４０１と下側の現像剤攪拌室４０３とに区画されており、現像剤Ｔは現像剤供給室４０１および現像剤攪拌室４０３に収容されている。

現像剤供給室４０１および現像剤攪拌室４０３には、それぞれ、現像剤攪拌・搬送手段としての搬送部材である第一送スクリュー３ａおよび第二搬送スクリュー３ｂが配置されている。第一搬送スクリュー３ａは、現像剤供給室４０１の底部に現像スリーブ６の軸方向に沿って配置されており、回転することで現像剤供給室４０１内の現像剤を軸線方向ｃに沿って搬送しつつ、現像スリーブ６に現像剤Ｔを供給する。また、第二搬送スクリュー３ｂは、現像剤攪拌室４０３内の底部に現像スリーブ６の軸方向に沿って配置され、現像剤攪拌室４０３内の現像剤Ｔを第一搬送スクリュー３ａとは反対の軸方向ｄに搬送する。

現像剤供給室４０１と現像剤攪拌室４０３は、現像スリーブ６の軸線方向の他端側において連通している。即ち、現像剤供給室４０１から現像スリーブ６に供給されずに現像剤供給室４０１を通過した現像剤を現像剤攪拌室４０３に汲み落とす汲み落とし部（第二連結部）４０２で連通している。

また、現像剤供給室４０１と現像剤攪拌室４０３は、現像スリーブ６の軸線方向の一端側において連通している。即ち、現像剤攪拌室４０３で現像スリーブ６から回収した現像剤と現像剤供給室４０１から汲み落とされた現像剤を現像剤供給室４０１に汲み上げる汲み上げ部（第一連結部）４０４で連通している。

第一搬送スクリュー３ａおよび第二搬送スクリュー３ｂの回転による現像剤Ｔの搬送によって、現像剤Ｔが隔壁３００の長手方両端部の連通部である汲み上げ部４０４、汲み下げ部４０２を通じて現像剤供給室４０１と現像剤攪拌室４０３との間で循環される。ｆは現像剤Ｔが汲み上げ部４０４を通じて現像剤攪拌室４０３から現像剤供給室４０１へ搬送される方向、ｅは汲み上げ部４０２を通じて現像剤供給室４０１から現像剤攪拌室４０３へ搬送される方向を示している。

本実施例は、現像剤供給室４０１と現像剤攪拌室４０３は重力方向において上下に配置される。しかし、従来よく用いられるような現像剤供給室４０１と現像剤攪拌室４０３が水平に配置された現像装置、或いは、その他の形態の現像装置においても、本発明は適用可能である。

＜現像剤の搬送経路について＞
現像剤Ｔの攪拌・搬送される経路としては、現像に寄与する循環経路である第一の経路と、現像に寄与しない現像容器内の循環経路である第二の経路がある。第一の経路は、第１現像剤供給室４０１→現像スリーブ６→現像剤攪拌室４０３→汲み上げ部４０４→現像剤供給室４０１の経路である。第二の経路は、現像剤供給室４０１→組み下げ部４０２→現像剤攪拌室４０３→組み上げ部４０４→現像剤供給室４０１の経路である。

＜現像剤の補給方法について＞
本実施例における現像剤の補給方法について図３を用いて説明する。現像剤攪拌室４０３の他端側において現像剤攪拌室４０３に補給用現像剤を補給する現像剤補給部１２を有する。本実施例においては現像剤補給部１２はトナーとキャリアを含む補給剤（補給用現像剤）を収容するホッパーとしてあらわしている。

ホッパー１２は、下部にスクリュー状の補給剤搬送部材１２ａを備え、補給剤搬送部材１２ａの一端が現像剤攪拌室４０３の他端側に設けられた補給口１１の位置まで延びている。制御部（不図示）は補給剤搬送部材１２ａを制御して、画像形成によって消費された分と同程度のトナーを含む補給剤をホッパー１２から送り出して補給口１１から現像剤攪拌室４０３に補給する。

即ち、補給剤はホッパー１２から矢印ｇ方向へ搬送され、現像剤攪拌室４０３に内に入る。補給口１１は現像剤供給室４０１より下流に設けられる。これは、補給された現像剤が攪拌される前に現像スリーブ６に供給されるのを防ぐためである。

＜従来技術の課題＞
上記のような構成の現像装置１０４は、現像スリーブ６で搬送されドラム１０１に供給される現像剤のトナー比率のムラを抑制する機能がある。しかし、現像剤供給室４０１では現像スリーブ６の現像剤を回収しないため、現像剤供給室４０１の現像剤量を維持しにくい傾向がある。現像スリーブ６の一部に現像剤を供給できないほど、現像剤供給室４０１の現像剤量が不足すると、一部の画像を現像できない問題が生じる。

この課題は、本実施例で説明するような現像剤供給室４０１と現像剤攪拌室４０３が上下に配置された構成において顕著に起こる。ここで、以下の説明において、上流と下流は現像剤搬送方向において上流と下流である。一般に現像剤供給室４０１の上流に流入する現像剤は、第一連結部４０４の現像剤が現像剤攪拌室４０３の下流の現像剤に押し出されることで搬送されてくる。

本構成の現像剤循環経路の場合、現像剤供給室４０１の上流に搬送される第一連結部４０４の現像剤には第一連結部４０４の搬送経路と逆向きの自重がかかる。そのため、現像剤攪拌室４０３の下流の現像剤が第一連結部４０４の現像剤を押し出すには、現像剤供給室４０１と現像剤攪拌室４０３が横並び（左右）に配置された現像装置よりも余分な力が必要となる。結果として、第一連結部４０４と現像剤攪拌室４０３下流には現像剤が詰まった状態になり、現像剤は現像剤攪拌室４０３に過多、現像剤供給室４０１に不足気味になる。

図４を参照して現像容器２内の現像剤分布を説明する。図４において、破線は現像剤供給室４０１および現像剤攪拌室４０３のそれぞれにおける現像剤面を示している。前記の通り、第一連結部４０４の現像剤Ｔは搬送方向ｆと反対方向に自重がかかるため、現像剤攪拌室４０３の下流から現像剤供給室４０１の上流にかけて現像剤は詰まった状態にある。

第一連結部４０４から押し出された現像剤Ｔは崩れるように現像剤供給室４０１の上流に流入する。現像剤供給室４０１では現像スリーブ６に現像剤Ｔを供給しつつ下流へ搬送するため、下流に行くに従って現像剤は減少し、現像剤面は徐々に低下していく。現像剤供給室４０１を通過した現像剤は第二連結部４０２を経由し、現像剤攪拌室４０３に搬送される。現像剤攪拌室４０３では、現像スリーブ６から現像剤を回収しつつ搬送するため、下流に行くに従って現像剤は増加し、現像剤面は徐々に増加していく。

このような現像剤分布は、さまざまな要因から変化する。ここでは画像形成装置本体の傾き、使用環境、出力画像動作等の要因について説明する。画像形成装置本体が傾くと、現像装置１０４の現像剤にかかる搬送経路に沿った自重の影響が変化するために、現像剤分布は変化する。特に、本実施例の構成において第一連結部４０４が第二連結部４０２に比べて低くなるような傾きで画像形成装置本体が配置された場合、現像剤攪拌室４０３の下流と現像剤供給室４０１の上流に現像剤が過多の状態になる。そのため、現像剤供給室４０１の下流で現像剤担持体６に現像剤が供給できず、画像不良が生じることがある。

一般に使用環境が変化すると、現像剤Ｔのトナーｔとキャリアｃの帯電量が変化する。これは、使用環境によって、現像剤周りの温湿度が異なり、キャリアｃの帯電可能量が変化するからだと考えられる。通常の場合、高温多湿環境下になると、キャリアｃの帯電可能量が低下する。この変化に伴って現像剤Ｔの密度が高くなる。

本実施例の構成の場合、現像剤Ｔの密度が高くなると、第一連結部４０４の現像剤全体にかかる自重の合計が増加し、現像剤供給室４０１に押し出す力がより必要になるため、現像剤が現像剤供給室４０１に不足な状況になる。従って、高温多湿環境下で使用した場合に画像不良が生じやすい。

画像形成が連続して行われた場合、第一搬送スクリュー３ａおよび第二搬送スクリュー３ｂと現像スリーブ６の駆動が安定し現像剤循環経路と現像剤搬送経路の両方ともが平衡するような現像剤分布に落ち着く。逆に言うと、第一搬送スクリュー３ａおよび第二の搬送スクリュー３ｂと現像スリーブ剤担持体６の駆動速度が変化しているうちは、平衡状態にはならない。

従って、第一搬送スクリュー３ａおよび第二搬送スクリュー３ｂと現像スリーブ６の駆動速度が変化する画像形成の最初と最後は、平衡状態にはなっていない。このため、数枚の画像形成が断続して行われると、現像剤分布が安定しない状態が相対的に長くなる。

画像形成終了時の、第一搬送スクリュー３ａおよび第二搬送スクリュー３ａの駆動停止に伴い、第一連結部４０４の現像剤を現像剤供給室４０１に押し出す力が弱まるため、現像剤が現像剤攪拌室４０３に過多、現像剤供給室４０１に不足な状況になる。このため、数枚の画像形成を断続して行った場合に、画像不良が起きやすい。

本発明では、現像剤供給室４０１の現像剤を安定的に維持し、画像の一部が欠ける画像不良を抑制する現像装置を提案する。

＜本発明の特徴的な構成＞
これから本発明の特徴的な構成を説明する。本発明は、供給機能と回収機能が独立した構成の現像容器２を備えた現像装置１０４において、現像剤供給室４０１の現像剤量を維持しつつ、必要な現像剤量を抑えることを目的としている。

そのために、第一連結部４０４と現像剤供給室４０１と第二連結部４０２と現像剤攪拌室４０３とで構成される現像剤循環経路の経路内において、現像剤搬送量を次のようにしている。

即ち、現像剤供給室４０１の、現像スリーブ６の現像剤担持能力のある領域と対向する位置における第一搬送スクリュー３ａによる現像剤の循環方向への単位時間単位体積当たりの平均現像剤搬送量は、それ以外の第一搬送スクリュー３ａの部分よりも小さくする。つまり、現像剤供給室４０１において現像スリーブ６の現像剤担持領域５０１に対向する位置に配置された第一搬送スクリュー３ａの部分による単位時間単位体積当たりの平均現像剤搬送量を、現像剤循環経路の経路内におけるその他の領域と比較して小さくする。

これにより、現像剤供給室４０１における現像スリーブ６の現像剤担持領域５０１に対向する領域における現像剤が現像剤循環経路の経路内における他の領域よりも相対的に増加する。本実施例の構成により、現像剤供給室４０１における現像スリーブ６の現像剤担持領域５０１のある領域と対向する部分の現像剤搬送方向への搬送量が低下し、相対的に現像剤面が高くなる。この現像剤供給室４０１における現像剤面状態を図５に破線で示した。本構成を適用する前の図４と比較して現像剤供給室４０１の現像剤面は高い状態にある。

この構成により、現像剤供給室４０１の現像剤を安定的に維持し、現像剤を現像スリーブ６に安定的に供給することで、現像スリーブ６の現像剤搬送不良による画像不良を抑制することができる。

従来の現像装置構成、つまり現像剤供給室４０１において現像に寄与した現像剤を回収する構成においては、搬送経路下流になるに従ってトナー比率は低下する傾向が顕著になる。即ち、現像スリーブの現像剤担持領域と対向する位置の現像剤搬送部材による現像剤搬送量を低下させると、現像剤供給室で回収された現像剤が現像剤担持体の現像剤担持領域と対向する付近に留まることになる。そのため、現像剤搬送経路において現像剤のトナー比率の変化が生じやすい。

また、回収された直後の、トナー比率が低下した現像剤が、現像剤供給室内の現像剤と均一になる前に現像スリーブに供給されやすくなるため、トナー比率ムラによる濃度ムラが生じ易い。

これに対して、新型現像装置は、現像剤の供給機能と回収機能が独立している。そのため、現像剤供給室４０１に入ってくる現像剤Ｔのトナー比率が一定であれば、現像剤供給室全域でトナー比率は一定となり、現像剤供給室内の現像剤搬送部材の構成に関わらず現像剤供給室内でトナー比率ムラは生じない。そのため、本発明の構成は優位な機能を備えることができる。

＜本実施例の特徴的な構成＞
これから本実施例の特徴的な構成を図８を用いて説明する。本実施例においては、第一および第二の現像剤搬送部材３ａ，３ｂとして、現像スリーブ６の軸線にほぼ平行な回転軸３１と、該回転軸３１の外周面に形成され、現像剤を搬送する向きに螺旋状に巻かれた攪拌翼（スクリュー翼）３２を備えた搬送スクリューを用いる。Ｐ１は攪拌翼の螺旋間隔（ピッチ）である。

現像剤供給室４０１の第一搬送スクリュー３ａについては、前記の現像剤循環経路の経路内において、図８の（ａ）のように、現像スリーブ６の現像剤担持領域５０１と対向する位置に現像剤が搬送方向と垂直な方向に向かうようなリブ部材６０１を設ける。一方、前記の現像剤循環経路の経路内において、第一搬送スクリュー３ａのそれ以外の領域にはリブ部材を設けない。（ｂ）はリブ部材６０１を設けていない従来の搬送スクリューである。

第一のス搬送クリュー３ａが回転することで現像剤供給室４０１の現像剤は現像剤搬送方向の下流へ搬送されるが、リブ部材６０１の部分では、現像剤搬送方向とは垂直な方向に現像剤を押し出す。そのため、搬送方向に向かう現像剤搬送量は他の部分（リブ部材６０１を設けていない部分）よりも相対的に少なくなる。

これにより、現像剤供給室４０１における現像スリーブ６の現像剤担持領域５０１に対向する領域の現像剤は、他の領域よりも相対的に増加して現像剤供給室４０１の現像剤を安定的に維持することができる。結果を模式的に表すと、図５のようになり、現像剤供給室４０１における、現像スリーブ６の現像剤担持領域５０１に対応する現像剤面（破線）は図４の現像剤面（破線）よりも高くなる。

本実施例の構成により、現像剤供給室４０１の現像剤面が上昇し、画像形成に必要な現像剤量は減少する。本実施例では、画像形成に必要な現像剤量を現像装置１０４が連続的に駆動し続けた状態で常に現像剤が現像スリーブ６に担持されるのに必要な現像剤量とした。ここで、連続的に駆動し続けた状態で判断した理由は、上記のように連続駆動した場合に現像剤分布が安定するからである。

具体的には、従来のスクリュー構成（図８の（ｂ）：螺旋間隔と回転数は（ａ）と同じ）の場合に必要な現像剤量は３００ｇであったが、本実施例の構成では２７０ｇとなり、現像剤供給室４０１には従来よりも３０ｇ余裕の現像剤が維持される。これにより、現像スリーブ６に現像剤が供給されないことで生じる画像不良を抑制することができた。

［実施例２］
本実施例における画像形成装置の基本構成は実施例１と同じなのでその説明割愛する。異なる構成は、現像剤供給室４０１の現像剤搬送部材（搬送スクリュー３ａ）における現像スリーブ６の現像剤担持領域５０１と対向位置にある部分の構成である。

＜本実施例の特徴的な構成＞
本実施例においても、第一現像剤搬送部材３ａおよび第二現像剤搬送部材３ｂとして、現像スリーブ６の軸線にほぼ平行な回転軸３１と、該回転軸３１の外周面に形成され、現像剤を搬送する向きに螺旋状に巻かれた攪拌翼３２を備えた搬送スクリューを用いる。

現像剤供給室４０１の第一搬送スクリュー３ａについては次ぎのようにしている。即ち、前記の現像剤循環経路の経路内において、図９のように、螺旋状の攪拌翼３１は、現像スリーブ６の現像剤担持能力のある領域５０１と対向する位置における螺旋間隔Ｐ２が、それ以外の部分における螺旋間隔Ｐ１よりも短いことを特徴とする。

第一搬送スクリュー３ａが回転することで現像剤供給室４０１の現像剤は現像剤搬送方向の下流へ搬送されるが、搬送スクリューの回転数が同じ場合、攪拌翼３１の螺旋間隔に応じて搬送される距離が変化する。本実施例のように、部分的に螺旋間隔を短くした領域（螺旋間隔Ｐ２の領域）は現像剤搬送方向へ搬送量が他の領域（螺旋間隔Ｐ１の領域）よりも相対的に少なくなる。本実施例の特徴的な部分は図９のようにその他の部分を表した図８の（ｂ）よりも螺旋間隔が短くなっている（Ｐ２＞Ｐ１）。

これにより、現像剤供給室４０１における現像スリーブ６の現像剤担持領域５０１に対向する領域の現像剤が、他の領域よりも相対的に増加して現像剤供給室４０１の現像剤を安定的に維持することができる。現像剤の分布は実施例１の図５と同様となる。

本実施例の構成により、現像剤供給室４０１の現像剤面が上昇し、画像形成に必要な現像剤量は減少する。具体的には、従来のスクリュー構成（図８の（ｂ））の場合に必要な現像剤量は３００ｇであったが、本実施例の構成では２７０ｇとなり、現像容器２には従来よりも３０ｇ余裕の現像剤が維持される。これにより、現像スリーブ６に現像剤が供給されないことで生じる画像不良を抑制することができた。

［実施例３］
本実施例における画像形成装置の基本構成は実施例１と同じなのでその説明は割愛する。異なる構成は、実施例１で設けたリブ部材６０１を現像剤供給室４０１の下流になるに従って、大きくすることである。図１０は、下流に行くに従ってリブ部材６０１の幅を大きくしている（Ｗ１＜Ｗ２＜Ｗ３）。

即ち、前記の現像剤循環経路の経路内において、第一搬送スクリュー３ａによる現像剤搬送量を次のようにしている。現像スリーブ６の現像剤担持能力のある領域５０１と対向する位置における第一搬送スクリュー３ａによる現像剤の循環方向への単位時間単位体積当たりの現像剤搬送量を現像剤の搬送方向下流に行くに従って徐々に小さくなるようにしている。

＜本実施例の特徴的な構成＞
上記リブ部材６０１が上下流で同一であると、リブ部材６０１のある部分において現像剤搬送方向への現像剤搬送機能は等しい。現像剤供給室４０１の下流に行くに従って現像剤は現像スリーブ６に供給されていくので、徐々に現像剤面が低下する。従来のスクリュー構成の傾向と比較すると良化はしているが傾向は同じである。従って、同一リブ構成の場合、現像容器２内の現像剤を減らしていくと現像剤供給室４０１の下流で現像剤が不足する。つまり、現像剤供給室４０１の下流において現像剤が不足しなければ、必要な現像剤量を更に減らすことができる。

結果を模式的に表すと、図６のようになり、現像剤供給室４０１における現像剤面（破線）は図５の場合よりもさらに上下流での現像剤面分布が良化している。

本実施例の構成により、下流に行くに従ってリブ部材６０１が搬送方向と垂直な向きに押し出す量が増え、現像剤搬送方向への搬送量が低下する。従って、現像剤供給室４０１の下流の現像剤面が上昇し、画像形成に必要な現像剤量は減少する。具体的には、同一リブ構成の場合（図８の（ａ））に必要な現像剤量は２７０ｇであったが、本実施例の構成では２５０ｇとなり、現像容器１０４には同一リブの場合よりも２０ｇ余裕の現像剤が維持される。そのため、現像剤担持体６に現像剤が供給されないことで生じる画像不良を抑制することができる。

［実施例４］
本実施例における画像形成装置の基本構成は実施例１と同じなのでその説明は割愛する。また、本実施例では、第一搬送スクリュー３ａは、実施例１〜３のいずれか、もしくはそれらの組み合わせたものを用いている。異なる構成は、現像剤供給室４０１の現像剤搬送方向と垂直な向きにおいて、現像剤供給室４０１の下流の断面積を小さくすることである。その他はすべて同じ構成を用いる。

即ち、前記の現像剤循環経路の経路内において、現像スリーブ６の現像剤担持能力のある領域と対向する位置におおける現像剤供給室４０１の現像剤搬送方向と垂直な断面積は、それ以外の部分以上であることを特徴とする。

＜本実施例の特徴的な構成＞
本実施例では、現像剤供給室４０１の現像剤搬送方向と垂直な向きにおいて、現像剤担持領域５０１と対向する位置はその下流と比較して搬送方向の搬送量が小さい。従って、現像剤担持領域５０１と対向する位置よりも下流では、現像剤面が対向領域と比べ低いので、断面積を小さくすることができる。そして、本実施例では、現像剤供給室４０１の下流の天井が低くなったスペースに現像装置に現像剤を補給する現像剤補給装置（不図示）を配置し、スペースの有効化を図っている。

図７はこの例の模式図である。図１１の（ａ）は図７における（ａ）−（ａ）線矢視の断面模式図（現像剤供給室上流側の現像剤搬送方向と垂直な断面図）、（ｂ）は図７における（ｂ）−（ｂ）線矢視の断面模式図（現像剤供給室下流側の現像剤搬送方向と垂直な断面図）である。

本実施例では、現像剤供給室４０１の現像剤搬送方向と垂直な向きにおいて、現像剤担持体６と対向する位置とその上流の下断面を次ぎのようにした。第一搬送スクリュー３ａの攪拌翼（スクリュー翼）３１の半径からクリアランス分１ｍｍ大きい半円、上断面をスクリュー翼直径から２ｍｍ大きい辺を有する正方形（スクリュー軸中心と半円の中心は同一）とする。下流では断面をスクリュー翼半径からクリアランス分１ｍｍ大きい半径の円とした。搬送スクリュー軸中心と断面の中心は同一である。

この構成によって、現像剤供給室４０１の現像剤担持領域５０１と対向する位置での現像剤量を維持しつつ、それよりも下流の領域では、現像容器１０４の容積を小さくすることができる。

［実施例５］
第一搬送スクリュー３ａの螺旋状の攪拌翼３２について、前記の現像剤循環経路の経路内において、現像スリーブ６の現像剤担持能力のある領域５０１と対向する位置における翼径を、それ以外の部分における翼径よりも短くする。即ち、図１２の（ａ）と（ｂ）のように、現像スリーブ６の現像剤担持能力のある領域５０１と対向する位置における攪拌翼３２の翼径Ｒ３２ａをそれ以外の部分における攪拌翼３２の翼径Ｒ３２ｂよりも短くする。

上記のような第一搬送スクリュー３ａの構成によっても、実施例１乃至４の手段構成と同様の作用・効果を得ことができる。即ち、第一現像剤収容室４０１の、現像スリーブ６の現像剤担持能力のある領域５０１と対向する位置において第一搬送スクリュー３ａによる現像剤の循環方向への単位時間単位体積当たりの現像剤搬送量を、それ以外の部分よりも小さくすることができる。そのため、現像剤担持体６に現像剤が供給されないことで生じる画像不良を抑制することができる。

［実施例６］
第一搬送スクリュー３ａの回転軸３１について、前記の現像剤循環経路の経路内において、現像スリーブ６の現像剤担持能力のある領域５０１と対向する位置における太さを、それ以外の部分における太さよりも太くする。即ち、図１３の（ａ）と（ｂ）のように、現像スリーブ６の現像剤担持能力のある領域５０１と対向する位置における回転軸３１の太さＲ３１ａをそれ以外の部分における回転軸３１の太さＲ３１ｂよりも太くする。尚、螺旋羽根の外径は、図１３の（ａ）と（ｂ）で同一である。

上記のような第一搬送スクリュー３ａの構成によっても、実施例１乃至５の手段構成と同様の作用・効果を得ことができる。即ち、前記の現像剤循環経路の経路内において第一搬送スクリュー３ａによる現像剤搬送量を次のようにすることができる。第一現像剤収容室４０１の、現像スリーブ６の現像剤担持能力のある領域５０１と対向する位置における第一搬送スクリュー３ａによる現像剤の循環方向への単位時間単位体積当たりの現像剤搬送量を、それ以外の部分よりも小さくすることができる。現像剤担持体６に現像剤が供給されないことで生じる画像不良を抑制することができる。

［その他の事項］
（１）実施例１乃至６の手段構成を適宜に組み合わせて実施することもできる。

（２）本発明の現像装置が適用可能な画像形成装置の構成は、実施例１の画像形成装置構成に限ったものではない。様々な画像形成装置、現像装置、および現像剤に適用可能である。具体的には、現像剤供給室と現像剤攪拌室の位置関係（上下配置や左右配置など）、現像剤搬送部材や現像剤担持体の形状、トナーやキャリアの種類等は実施例１−４に限定されるものではない。

（３）潜像が形成される像担持体は、電子写真画像形成プロセスにおける感光体に限られない。静電記録画像形成プロセスにおける誘電体、磁気記録画像形成プロセスにおける磁性体、抵抗模様潜像を形成する部材などであってもよい。

（４）転写式の画像形成装置に限られない。像担持体として感光紙や静電記録紙を用い
る直接方式の画像形成装置であってもよい。像担持体としての画像表示部材にトナー像を形成する画像表示装置（ディスプレイ装置）であってもよい。

１０１・・潜像担持体、１０４・・現像装置、Ｔ・・二成分現像剤、ｔ・・非磁性トナー、ｃ・・磁性キャリア、２・・現像容器、２ａ・・開口部、６・・現像剤担持体、３００・・隔壁、４０１・・第一現像剤収容室、４０３・・第二現像剤収容室、４０４・・第一連結部、４０２・・第二連結部、３ａ・・第一現像剤搬送部材、３ｂ・・第二現像剤搬送部材、１２・・現像剤補給部、５０１・・現像剤担持体６の現像剤担持能力のある領域

上記の目的を達成するための本発明に係る現像装置の代表的な構成は、
回転可能に設けられ、トナーと磁性キャリアを含む現像剤を担持して像担持体と対向する現像領域に前記現像剤を搬送する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に現像剤を供給する供給室と、
前記現像剤担持体と対向して設けられ、重力方向に関して前記供給室の下方に配置され、前記現像領域を通過した前記現像剤を前記現像剤担持体から回収する回収室と、
前記供給室と前記回収室とを隔てる隔壁と、
前記回収室の現像剤を前記回収室から前記供給室に連通可能な第１連通部と、
前記供給室の現像剤を前記供給室から前記回収室に連通可能な第２連通部と、
前記供給室に回転可能に設けられた回転軸を備え、前記供給室の現像剤を搬送する第１スクリュー部と、
前記回収室の現像剤を前記第１スクリュー部とは逆方向に搬送する第２スクリュー部と、
を備えた現像装置において、
重力方向に関して前記現像剤担持体の回転中心の上方に前記第１スクリュー部の回転中心が配置され、
前記第１スクリュー部による現像剤搬送方向において前記第１連通部よりも下流側かつ前記第２連通部よりも上流側であって、前記第１スクリュー部の前記現像剤担持体に現像剤が担持される領域と対向する対向領域には、前記現像剤担持体に向けて現像剤を供給するための複数のリブが前記回転軸から径方向に突出するように形成されている
ことを特徴とする。

現像剤供給機能と現像剤回収機能が独立した構成の現像容器を備えた現像装置において、現像剤供給機能部である供給室の現像剤量を維持しつつ、必要な現像剤量を抑えることができる。これにより、供給室の現像剤供給室の現像剤量が不足して、現像剤担持体上に現像剤が供給できないために画像の一部が欠ける画像不良の発生が抑制される。

現像容器２の内部は隔壁３００を介して上下に水平に並設された上側の第一現像剤収容室としての現像剤供給室（現像室）４０１と下側の第二現像剤収容室としての現像剤攪拌室（回収室）４０３とに区画されている。現像剤供給室４０１は現像剤担持体６に現像剤Ｔを供給する機能室である。現像剤攪拌室４０３は現像スリーブ６から回収された現像剤Ｔと補給された補給用現像剤とを受け入れて攪拌する機能室である。

現像剤供給室４０１および現像剤攪拌室４０３の現像スリーブ６の軸線方向の一端側には現像剤供給室４０１と現像剤攪拌室４０３とを連通させている第一連結部分（第１連通部）４０４を有する。また、現像剤供給室４０１および現像剤攪拌室４０３の現像剤担持体の軸線方向の他端側には現像剤供給室４０１と現像剤攪拌室４０３とを連通させている第二連結部分（第２連通部）４０２を有する。

また、現像剤供給室４０１と現像剤攪拌室４０３とにそれぞれ配設されている第一現像剤搬送部材としての第一搬送スクリュー（第１スクリュー部）３ａおよび第二現像剤搬送部材としての第二搬送スクリュー（第２スクリュー部）３ｂを有する。図３においては、第一搬送スクリュー３ａおよび第二搬送スクリュー３ａ，３ｂは省略されている。

Claims (9)

1. 潜像が形成された潜像担持体に非磁性トナーと磁性キャリアを有する二成分現像剤を適用して前記潜像をトナー像として現像する現像装置であって、
   前記現像剤を収容する現像容器と、
   前記現像容器に設けられた開口部に回転自在に配置されており、前記現像剤を担持して前記潜像を現像する現像剤担持体と、
   前記現像容器の内部に隔壁を介して並設された、前記現像剤担持体に現像剤を供給する第一現像剤収容室および前記現像剤担持体から回収される現像剤を受け入れる第二現像剤収容室と、
   前記第一現像剤収容室および第二現像剤収容室の前記現像剤担持体の軸線方向の一端側に配設された前記第一現像剤収容室と前記第二現像剤収容室とを連通させている第一連結部と、
   前記第一現像剤収容室および第二現像剤収容室の前記現像剤担持体の軸線方向の他端側に配設された前記第一現像剤収容室と前記第二現像剤収容室とを連通させている第二連結部と、
   前記第一現像剤収容室と前記第二現像剤収容室とにそれぞれ配設されている第一現像剤搬送部材および第二現像剤搬送部材であって、前記第一現像剤収容室と前記第二現像剤収容室における現像剤を搬送しつつ、前記第一連結部と前記第一現像剤収容室と前記第二連結部と前記第二現像剤収容室とで構成される現像剤循環経路を循環させる第一現像剤搬送部材および第二現像剤搬送部材と、
   前記現像剤循環経路に補給用現像剤を補給する現像剤補給部と、
   を備えていて、前記現像剤循環経路の経路内において、前記第一現像剤収容室の、前記現像剤担持体の現像剤担持能力のある領域と対向する位置における前記第一現像剤搬送部材による前記現像剤の循環方向への単位時間単位体積当たりの現像剤搬送量は、それ以外の部分よりも小さいことを特徴とする現像装置。
2. 前記現像剤担持体の現像剤担持能力のある領域と対向する位置における第一現像剤搬送部材による前記現像剤の循環方向への単位時間単位体積当たりの現像剤搬送量は前記現像剤の搬送方向下流に行くに従って徐々に小さくなっていくことを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
3. 前記第一現像剤搬送部材は、前記現像剤担持体の軸線にほぼ平行な回転軸と、前記回転軸の外周面に形成され、現像剤を搬送する向きに螺旋状に巻かれた攪拌翼を備えていることを特徴とする請求項１または２に記載の現像装置。
4. 前記現像剤担持体の現像剤担持能力のある領域と対向する位置において、前記第一現像剤搬送部材には前記現像剤を搬送方向と垂直な成分を持つ向きに押し出すようなリブ部材が設置されていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の現像装置。
5. 前記螺旋状の攪拌翼は、前記現像剤担持体の現像剤担持能力のある領域と対向する位置における螺旋間隔が、それ以外の部分における螺旋間隔よりも短いことを特徴とする請求項３に記載の現像装置。
6. 前記螺旋状の攪拌翼は、前記現像剤担持体の現像剤担持能力のある領域と対向する位置における翼径が、それ以外の部分における翼径よりも短いことを特徴とする請求項３に記載の現像装置。
7. 前記回転軸は、前記現像剤担持体の現像剤担持能力のある領域と対向する位置における太さが、それ以外の部分における太さよりも太いことを特徴とする請求項３に記載の現像装置。
8. 前記現像剤担持体の現像剤担持能力のある領域と対向する位置において、前記第一現像剤収容室の現像剤搬送方向と垂直な断面積は、それ以外の部分以上であることを特徴とする請求項１乃至７の何れか一項に記載の現像装置。
9. 前記現像剤補給部は前記第二現像剤収容室に補給用現像剤を補給することを特徴とする請求項１乃至８の何れか一項に記載の現像装置。

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