JP3919683B2

JP3919683B2 - 現像装置

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Publication number: JP3919683B2
Application number: JP2003064200A
Authority: JP
Inventors: 和重西山
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2003-03-10
Filing date: 2003-03-10
Publication date: 2007-05-30
Anticipated expiration: 2023-03-10
Also published as: EP1462868A2; US20040179865A1; EP1462868A3; US7039344B2; CN100362433C; JP2004272017A; EP1462868B1; CN1530762A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、本発明は電子写真方式を用いた複写機、レーザービームプリンタ、ファクシミリ、印刷装置等に用いられる現像装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、像担持体上に形成された静電潜像を顕在化するに際して、非磁性トナーと磁性キャリアの二成分現像剤を用いた二成分現像方法が広く用いられている。この二成分現像方法は、現像装置内の攪拌手段によって攪拌された現像剤を内部に磁界発生手段であるマグネットを有する現像剤担持体に担持せしめ、この現像剤を用いて像担持体との対向部にて静電潜像を可視化するものである。
【０００３】
こうした二成分現像方法を採用した二成分現像装置は、別体に設けられたトナー補給容器からトナーのみを補給して使用することからできることから、二成分現像剤のトナー濃度（即ち、キャリア粒子とトナー粒子の合計重量に対するトナー粒子重量の割合）は、画像品質を安定化させる上で極めて重要な要素になっている。
【０００４】
ところで、現像剤のトナー粒子は現像時に消費されるので、トナー濃度は常に変化する。このため、現像剤濃度制御装置（ＡＴＲ）を使用して適時現像剤のトナー濃度を正確に検出し、トナー濃度の変化に応じてトナー補給を行い、十分に撹拌を行いトナー濃度を常に一定に制御して画像の品位を保持する必要がある。
【０００５】
このように、現像による現像装置内のトナー濃度の変化を補正するため、即ち、現像装置に補給するトナー量を制御するため、現像容器中の現像剤のトナー濃度検知装置及び濃度制御装置として、従来から種々の方式のものが実用化されている。
【０００６】
例えば、現像スリーブ或は現像容器の現像剤搬送経路に近接した位置に設置され、現像スリーブ上に搬送された現像剤か或は現像容器内の現像剤は、光を当てたときの反射率がトナー濃度により異なることを利用してトナー濃度を検知し制御する現像剤濃度制御装置、又は、現像剤の側壁に磁性キャリアと非磁性トナーの混合比率による見掛けの透磁率を検知してこれを電気信号に変換するインダクタンスヘッドからの検出信号によって、現像容器内のトナーの濃度を検知し、基準値との比較によってトナーを補給するようにしたインダクタンス検知方式の現像剤濃度制御装置が使用されている。
【０００７】
又、像担持体としての感光ドラム上に形成したパッチ画像濃度をその表面に対向した位置に設けた光源及びその反射光を受けるセンサにより読み取り、読み取った画像濃度をアナログ−デジタル変換器でデジタル信号に変換した後ＣＰＵに送り、ＣＰＵで初期設定値より濃度が高い場合、初期設定値に戻るまでトナー補給が停止され、初期設定値より濃度が低ければ初期設定値に戻るまで強制的にトナーが補給され、その結果、トナー濃度が間接的に所望の値に維持される方式等がある。
【０００８】
ここで、一般的な二成分現像装置について図１４（ａ）に基づき説明する。
【０００９】
図１４（ａ）において、現像装置４００は、現像剤を収容する現像容器１０と、回転する中空の円筒である現像剤担持体たる現像スリーブ１と、現像スリーブ１内にその回転に対して固定配置された磁界発生手段たるマグネットローラ２と、現像容器１０内に設置された現像剤の撹拌搬送手段たる搬送スクリュー４ａ、５ａと、現像剤を現像スリーブ１表面に薄層形成するために配置された現像剤層厚規制部材たる規制ブレード３と、で構成されている。
【００１０】
現像スリーブ１には、電源（図示せず）から直流バイアス及び交流バイアスが印加されるようになっている。一般に、交流バイアスを印加すると現像効率が増し、画像は高品位になる。
【００１１】
ここで、像担持体である感光ドラム１０３上に形成された静電潜像を、図１４（ａ）（ｂ）に示した現像装置４００を用いて二成分磁気ブラシ法により顕像化する現像工程と現像剤の循環系とについて説明する。
【００１２】
先ず、現像スリーブ１の回転に伴い磁極Ｎ１によって現像スリーブ１上に汲み上げられた現像剤は、磁極Ｎ１から磁極Ｓ１へと搬送される過程において、現像スリーブ１に担持される量を規制ブレード３によって規制され、現像スリーブ１上に薄層形成される。ここで、薄層形成された現像剤が、現像主極である磁極Ｓ１に搬送されてくると磁気力によって穂立ちが形成される。この穂状に形成された現像剤によって上記静電潜像が現像され、その後、マグネットローラ２の現像容器１０内部側に設置された磁極Ｎ１及び磁極Ｎ２による反発磁界によって現像スリーブ１上の現像剤は、現像容器１０内に戻される。
【００１３】
このように、二成分現像法による現像装置においては、現像容器１０内部側に、現像スリーブ１内部のマグネット２において互いに同極性の磁極を並べて配置することにより、現像後の現像剤を一旦現像スリーブ１から剥ぎとり、前の画像履歴を残さない構成としている。
【００１４】
現像剤にキャリアとトナーを有する二成分現像剤を用いる現像装置においては、トナーとキャリアが良好に攪拌されて搬送されるのが望ましい。ここでも、感光ドラム１０３へのトナーの供給側に位置する現像室４と、補給トナーの供給を受ける攪拌室５側とに仕切壁７で現像容器１０内を分割し、それぞれの空間部にスクリュー状の攪拌手段４ａ、５ａを互いに平行に配置した２軸攪拌方式が採用されている。そして、２軸攪拌方式の現像装置では、現像スリーブ１、トナー濃度センサ６、補給用トナー容器５０が設けられ、現像室４に配置された第一の攪拌手段４ａと、攪拌室５側に配置された第二の攪拌手段５ａとでそれぞれ現像剤を攪拌搬送する循環経路を構成し、搬送された現像剤を各攪拌手段４ａ、５ａの端部側に形成された受け渡し部から各室４、５内に送り込んで循環させている。
【００１５】
これを上から見たものが図１４（ｂ）である。現像スリーブ１、攪拌手段であるスクリュー４ａ、５ａを有し、スクリュー４ａ、５ａは、矢印Ａのように現像剤を循環し、撹拌性、搬送性を維持している。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、最近の白黒／カラープリンタ、白黒／カラーコピーの小型化に対して現像装置そのものの小型化が要求されており、小さい現像装置で基本機能を維持することの課題がある。
【００１７】
小型化に関しては現像装置自体を小さくしていった場合の課題として長手方向についてはトナー補給容器５０よりトナーを受け入れる（補給する）ためのトナー受け入れ口（補給口）８を現像スリーブ１長より外側に従来配置できていたのが、長手方向で現像スリーブ１長内に配置する必要がある。つまり、先の図１４（ｂ）に示すように現像剤が搬送される場合、ここで長手方向で現像スリーブ１に重なる領域より現像剤搬送方向上流側に、トナー補給口８を設置でき、現像スリーブ１に補給されたトナーが到達するのに十分の距離がとれていた。
【００１８】
それに対して小型化すると、図３（ｂ）で示されるようにトナー補給口８が、長手方向で現像スリーブ１と重なる領域に設置されることになり、補給されたトナーが十分攪拌されないで、現像スリーブ１から離れた方の第二の攪拌手段５ａから、現像スリーブ１に近接する方の第一の攪拌手段４ａへ現像剤が引き渡される前に十分攪拌できる距離がとれないため、補給されたトナーの帯電性が悪く、トナー飛散や画像かぶり、画像むらとなっていた。
【００１９】
尚、本明細書では、上記のような構成の現像装置に設けられた、第一の攪拌手段、第二の攪拌手段としては共にスクリュー部材が使用され、現像剤担持体である現像スリーブに近い方の第一の攪拌手段を「Ａスクリュー」と称し、遠い方の第二の攪拌手段を「Ｂスクリュー」と称す。
【００２０】
攪拌不良のためのトナーの帯電不良による画像不良の発生現象は耐久後、顕著に現れていた。又、現像装置の小型化に伴い、搬送スクリュー自体も小さくなることで、更にトナーの攪拌、搬送性が低下し、上記課題を解決困難なものにしていた。
【００２１】
従って、本発明の目的は、二成分現像装置の小型化を実現して、且つ、現像剤を十分に攪拌搬送して、トナー飛散や画像カブリ等の画像不良を防止し、良好な画像形成を行う現像装置を提供することである。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
上記目的は本発明に係る現像装置にて達成される。要約すれば、本発明は、トナー及びキャリアを含む現像剤を担持して像担持体へ搬送する現像剤担持体を備えた現像室と、
回転軸上にフィンが設けられ回転軸方向に現像剤を攪拌搬送するスクリュー部材、及び補給トナーを受け入れる受け入れ口を備え、前記現像室と現像剤の循環経路を構成する攪拌室と、を有する現像装置において、
前記スクリュー部材の前記回転軸方向において、前記受け入れ口と対向する領域よりも現像剤搬送方向下流方向の領域において前記フィンを設けない領域と、該フィンを設けない領域よりも更に現像剤搬送方向下流方向の領域において前記フィンを設けた領域とを備えることで、前記攪拌室内の現像剤面の高さが、前記フィンを設けた領域よりも前記フィンを設けない領域の方が低くなるようにし、
前記フィンは、前記回転軸に固定されるフィン板部分と、該フィン板部分における前記回転軸の回転方向に対して上流側に設けられた突起部分とを有することを特徴とする現像装置を提供する。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る現像装置を図面に則して更に詳しく説明する。
【００２４】
実施例１
本発明の実施例１について説明する。
【００２５】
図９は、本実施例に係る画像形成装置の電子写真方式のカラープリンタ（以下、「プリンタ」と称す。）の概略構成を示す模式的断面図である。
【００２６】
本実施例のプリンタにあっては、図９に示すように、矢印方向に回転する像担持体たる電子写真感光ドラム１０３（以下、「感光ドラム１０３」と称す。）を備え、感光ドラム１０３の周囲には、帯電器ローラ１０４、現像ロータリ１００ｃ、４個の現像装置１００、一次転写ローラ１０９、クリーニング手段１０６、中間転写ベルト１０８、二次転写ローラ１１０及び感光ドラム１０３の上方に配設された潜像形成手段の露光装置であるレーザービームスキャナ１１１、で構成される画像形成手段が配設される。
【００２７】
現像装置１００として、現像ロータリ１００ｃに、その回転周に沿って搭載された現像器１００Ｍ、１００Ｃ、１００Ｙ、１００Ｋを備え、各現像器１００Ｍ、１００Ｃ、１００Ｙ、１００Ｋは、トナー粒子とキャリア粒子とを含有する現像剤（二成分現像剤）を感光ドラム１０３表面に供給するようになっている。尚、現像器１００Ｍ、現像器１００Ｃ、現像器１００Ｙ、現像器１００Ｋは、それぞれマゼンタトナー、シアントナー、イエロートナー、ブラックトナーを含有する現像剤を使用するようになっている。
【００２８】
被複写原稿は、原稿読み取り装置（図示せず）で読み取られるようになっている。この読み取り装置は、ＣＣＤ等の、原稿画像を電気信号に変換する光電変換素子を有しており原稿のイエロー画像情報、マゼンタ画像情報、シアン画像情報、白黒画像情報に、それぞれ対応した画像信号を出力するようになっている。スキャナＬＳ（レーザスキャナ１１１）に内蔵された半導体レーザーは、これらの画像信号に対応して制御され、レーザビーム１０５を照射する。
【００２９】
次に、カラープリンタ全体のシーケンスについて、フルカラーモードの場合を例として簡単に説明する。
【００３０】
先ず、感光ドラム１０３の表面が、帯電ローラ１０４によって一様に帯電される。画像形成は感光体が帯電手段により例えば−６００Ｖに一様帯電された後、６００ｄｐｉで画像露光（レーザビーム）１０５がなされる。画像露光１０５は半導体レーザーを光源として露光部の表面電位を例えば−２００Ｖに減衰させて像状の潜像を形成する。
【００３１】
又、原稿を読み込むスキャナ部、画像データを作成するイメージプロセッサ部は図示しないが、スキャナ部のＣＣＤ上に結像した原稿からの反射光はＡ／Ｄ変換されて６００ｄｐｉ、８ｂｉｔ（２５６階調）の画像の輝度信号に変換され、イメージプロセッサ部に送られる。
【００３２】
イメージプロセッサ部では、周知の輝度−濃度変換（Ｌｏｇ変換）を行い、画像信号を濃度信号に変換した後、必要ならばエッジ強調やスムージングや高周波成分の除去等のフィルター処理を通し、その後濃度補正処理（いわゆるγ変換）をかけてから、例えばディザ等の２値化処理や、ドット集中型のディザマトリックスによるスクリーン化処理を通して２値化（１ｂｉｔ）される。もちろん、８ｂｉｔのままで周知のＰＷＭ（パルス巾変調）法等でレーザを駆動し潜像を形成する方法もある。
【００３３】
その後、画像信号はレーザスキャナ１１１のレーザドライバに送られ信号に応じてレーザ１０５を駆動する。そのレーザ光１０５はコリメータレンズ、ポリゴンスキャナー、ｆθレンズ、折り返しミラー、防塵ガラス等を介してドラム１０３上に照射される。ドラム１０３上でのスポット径は６００ｄｐｉの１画素＝４２．３μｍよりも若干大きい５５μｍ程度のスポットサイズでドラム１０３上に結像し、画像部を先に述べたように、＋５０Ｖ程度に除電して、静電潜像を形成する。
【００３４】
次に、上述した画像露光１０５を行うレーザ１１１を制御する画像信号制御部の詳細構成を図１０に示し、説明する。
【００３５】
図１０において、画像処理部２０１にて、入力される画像信号に対して解像度変換等、操作者の所望する画像処理を施す。画像処理部２０１にて処理された信号は、γ補正部２０２にて、画像信号に対して、ルックアップテーブル（ＬＵＴ）を参照してγ補正を行う。そして、２値処理部２０３にて、それぞれγ補正後の画像信号に基づいて、レーザーの駆動信号を発生する。２値処理部２０３から出力される駆動信号に基づき、画像部に対応する画像露光１０５を行うレーザー部１１１とが駆動される。ＬＵＴ算出部２０５では、γ補正部２０２内のＬＵＴを現在の動作環境において適切となるように新たに算出し更新する。パターンジェネレータ２０６では、サンプルパターンの画像データを予め保持して、２値部２０３に送信している。
【００３６】
ＣＰＵ２０８では、画像信号制御部の各構成を、ＲＯＭ２０７に格納された制御プログラム等に従って統括的に制御する。ＲＡＭ２０９は、ＣＰＵ２０８の作業領域として使用される。
【００３７】
次に、上記の画像信号制御部の制御によって最初に送信されたシアン画像信号により、変調された画像露光を行った静電潜像に対して、シアン現像器１００Ｃによって反転現像される。
【００３８】
一方、中間転写ベルト１０８は、感光ドラム１０３と同期して図９に示す矢印方向に回転しており、シアン現像器１００Ｃで現像されたシアン顕画像は、転写部において転写帯電器１１０によって転写材に転写される。転写ドラム１０９はそのまま、回転を継続し、次の色（図９に示す本例においてはマゼンタ）の画像の転写にそなえる。
【００３９】
一方、感光ドラム１０３はクリーニング手段１０６によってクリーニングされ、再び帯電ローラ１０４によって帯電され、次の、同様に上記の画像信号制御部の制御によって送信された、マゼンタ画像信号により変調されたレーザービーム１０５により上述したのと同様に露光１０５を受け、静電潜像が形成される。この間に現像ロータリ１００ｃは回転して、その回転周に沿って搭載されたマゼンタ現像器１００Ｍが所定の現像位置に定置されていて、マゼンタに対応するドット分布静電潜像の反転現像を行ない、マゼンタ顕画像を形成する。
【００４０】
続いて、上述したような工程を、それぞれイエロー画像信号及びブラック画像信号に対して行ない、４色分顕画像（トナー像）の転写が終了すると、矢印の向きに搬送される転写材は二次転写ローラ部１１０で転写、分離され、その後、搬送ベルトで定着器１１７に送られる。定着器１１７は転写材上に重なっている４色の顕画像を加熱及び加圧により定着する。
【００４１】
このように、１連のフルカラープリントシーケンスが終了し、所望のフルカラープリント画像が形成される。
【００４２】
尚、本実施例に係る画像形成装置の構成は一例であって、例えば帯電器１０４はローラに限らず帯電ワイヤーであったり、転写ローラ１０９も転写ベルト、ワイヤーであったりと、様々な方式が適用可能であり、基本的には上記した様に帯電、露光、現像、転写、定着の工程で画像が形成される。
【００４３】
次に、上記に説明した画像形成装置に設置されている本実施例に係る現像装置１００について、４つのうちひとつの現像器１００Ｋを例に図に基づき説明する。尚、現像器１００Ｃ、１００Ｙ、１００Ｍの構成に関しては、使用される現像剤のみが異なり現像器１Ｋの構成と同様であるので、その説明を省略する。
【００４４】
図３（ａ）は、本発明の実施例に係る現像器１００Ｋを示す断面図であり、現像器１００Ｋを背面からみた図である。図３（ｂ）は上部からみた断面図である。現像器１００Ｋは、現像容器１０を備える。現像容器１０には、非磁性トナー（以下、「トナー」という）と、磁性キャリアと、を含有する二成分現像剤が収容されている。現像剤については詳しく後述する。
【００４５】
現像容器１０の内部は、隔壁７によって現像室（第１室）４と撹拌室（第２室）５とに区画され、撹拌室５の上方には現像装置１００とは別体のトナー貯蔵室５０が設けられ、トナー貯蔵室５０内には補給用トナー（非磁性トナー）が収容されている。尚、現像容器１０の攪拌室５上部には受け入れ口（トナー補給口）８が設けられ、トナー補給口８を経て消費されたトナーに見合った量の補給用トナーが撹拌室５内に落下補給される。ここで、この現像装置１００における二成分現像法式について説明する。
【００４６】
現像容器１０の感光ドラム１０３側の部位には開口部が形成され、現像剤担持体たる中空の円筒状の現像スリーブ１が該開口部から外部に突出するよう、現像スリーブ１は現像容器１０の開口部近傍に回転可能に組み込まれている。
【００４７】
尚、本実施例においては、現像スリーブ１の直径は２０ｍｍのものを用いている。又、現像スリーブ１は、例えば、ＳＵＳ３０５ＡＣのような、非磁性材から形成され、その内部には磁性発生手段たる磁石２が現像スリーブ１の回転に対して固定配置されている。
【００４８】
現像スリーブ１内部に、その回転に対して固定配置された磁石２は、感光ドラム１０３と現像スリーブ１との対向部である現像領域の近傍に配設される現像磁極である磁極Ｓ１と、現像スリーブ１上に担持された現像剤の層厚を規制する現像剤層厚規制部材である規制ブレード３に対向した現像剤層厚規制磁極である第一磁極たる磁極Ｎ１と、現像剤を現像スリーブ１上に担持させながら搬送するための磁極Ｎ２、Ｓ２、Ｎ３とを有する。
【００４９】
又、磁石２は、現像磁極である磁極Ｓ１が感光ドラム１０３に対してドラム１０３回転方向５°上流になるように現像スリーブ１内に配置されている。
【００５０】
磁極Ｓ１は、現像スリーブ１と感光ドラム１０３との間の現像部の近傍に磁界を形成させ、該磁界によって磁気ブラシを形成するようになっている。上記現像部において、現像スリーブ１の回転とともに、図３（ｂ）に示す矢印Ａの方向に運ばれてきた現像剤は感光ドラム１０３と接触し、感光ドラム１０３上の静電潜像は現像されることとなる。このとき、本実施例では、現像スリーブ１と感光ドラム１０３との近接位置（現像部）において、現像スリーブ１と感光ドラム１０３とは互いに逆方向に移動するようになっている。
【００５１】
磁極Ｓ１で現像を終了した現像剤は、磁極Ｎ１及び磁極Ｎ２により形成された反発磁界によって現像スリーブ１上から剥ぎとられ、現像室４に落下することとなる。
【００５２】
尚、現像スリーブ１には電源により、現像バイアスとして、交流電圧に直流電圧を重畳した振動バイアス電圧が印加される。感光ドラム１０３上の潜像の暗部電位（非露光部電位）と明部電位（露光部電位）とは、上記振動バイアス電位の最大値と最小値との間に位置している。これによって現像部に、向きが交互に変化する交番電界が形成される。この交番電界中でトナーと磁性キャリアとが激しく振動され、トナーが現像スリーブ１及び磁性キャリアヘの静電的拘束を振り切って潜像電位に対応した量のトナー量が感光ドラムに付着する。
【００５３】
尚、本実施例においては、感光ドラム１０３上の暗部電位を−６００Ｖ、明部電位を−２００Ｖとし、現像スリーブ１には、直流バイアスとして、−４５０Ｖの直流電圧が印加され、交流バイアスとして、Ｖｐｐ＝１．８ｋＶ、Ｆｒｑ．＝２ｋＨｚの交流電圧が印加されている。Ｄｕｔｙ比は現像飛翔側に３５％である。そして、図４に示すように、現像バイアスである振動バイアスは、最小値の電圧側に時間Ｔ１、最大値の方の電圧側に時間Ｔ２、交互にかけられるバイアスとすれば、Ｔ１：Ｔ２は６５：３５となる。
【００５４】
ここで、本実施例で用いたトナーについて説明する。
【００５５】
トナーの体積平均粒径は、４〜１０μｍのものが好適に使用できる。ここでトナーの体積平均粒径は、例えば、次の測定法で測定されたものを使用する。
【００５６】
ここで使用される測定法においては、測定装置としてはコールターカウンターＴＡ−ＩＩ型（コールター社製）を用い、個数平均分布、体積平均分布を出力するインターフェイス（日科機製）及びＣＸ−ｉパーソナルコンピュータ（キヤノン製）を接続し、電解液は一級塩化ナトリウムを用いて１％ＮａＣｌ水溶液を調整する。測定法としては、上記電解水溶液１００〜１５０ｍｌ中に分散剤として界面活性剤（好ましくはアルキルベンゼンスルホン酸塩）を０．１〜５ｍｌ加えさらに測定試料０．５〜５０ｍｇを加える。試料を懸濁した電解液は、超音波分散器で約１〜３分間分散処理を行ない、上記コールターカウンターＴＡ−ＩＩ型によりアパチャーとして１００μｍアパチャーを用いて２〜４０μｍの粒子の粒度分布を測定し体積分布を求める。これら求めた体積分布により、サンプルの体積平均粒径が得られる。
【００５７】
上述したようなトナーに対して、更には、（トナー）表面を外添剤で被覆することにより、ハード的に２つの効果がある。一つは、流動性が向上し、補給トナーが現像容器１０内の二成分現像剤と混合撹拌しやすくなることであり、もう一つは、外添剤がトナー表面に介在することにより、感光ドラム１０３上に現像されたトナーの感光ドラム１０３に対する離型性が上がり、転写効率が良化することである。
【００５８】
本発明に使用される外添剤としては、トナーに添加した時の耐久性の点から、トナー粒子の重量平均径に対して１／１０以下の粒径であることが好ましい。この外添剤の粒径とは、電子顕微鏡におけるトナー粒子の表面観察により求めたその平均粒径を意味する。
【００５９】
外添剤としては、例えば、金属酸化物（酸化アルミニウム、酸化チタン、チタン酸ストロンチウム、酸化セリウム、酸化マグネシウム、酸化クロム、酸化錫、酸化亜鉛等）、窒化物（窒化ケイ素等）、炭化物（炭化ケイ素等）金属塩（硫酸カルシウム、硫酸バリウム、炭酸カルシウム等）、脂肪酸金属塩（ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム等）、カーボンブラック、シリカ等が用いられる。
【００６０】
外添剤は、トナー粒子１００重量部に対し、０．０１〜１０重量部が用いられ、好ましくは、０．０５〜５重量部が用いられる。これら外添剤は、単独で用いても、又、複数併用しても良い。それぞれ、疎水化処理を行ったものが、より好ましい。本実施例においては、平均粒径２０ｎｍの酸化チタンを重量比１％外添したものを用いている。
【００６１】
磁性キャリアは、磁性体として従来の磁性キャリアにおけると同様の、鉄、クロム、ニッケル、コバルト等の金属、或いはそれらの化合物や合金、例えば、四三酸化鉄、γ−酸化第二鉄、二酸化クロム、酸化マンガン、フェライト、マンガン−銅系合金、といった強磁性体の粒子を球形化したり、又はそれらの磁性体粒子の表面をスチレン系樹脂、ビニル系樹脂、エチル系樹脂、ロジン変性樹脂、アクリル系樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂等の樹脂やパルミチン酸、ステアリン酸等の脂肪酸ワックスで球状に被覆するか、或いは、磁性体微粒子を分散して含有した樹脂や脂肪酸ワックスの球状粒子を作るかして得られた粒子を従来公知の平均粒径選別手段で粒径選別することによって得られる。
【００６２】
本実施例では、微粒フェライトを樹脂中に７０ｗｔ％分散した重量平均粒径が３５μｍ、１００ｍＴにおける磁化の値が５０Ａｍ²／ｋｇ、抵抗率が１０¹⁴Ωｃｍ以上の熱による球形化処理を行った磁性キャリアを用い、トナーにスチレン・アクリル樹脂（三洋化成製ハイマーｕｐ１１０）１００重量部、カーボンブラック（三菱化成製ＭＡ−１００）１０重量部、ニグロシン５重量部を含む重量平均粒径が５μｍの粉砕造粒法によって得られた非磁性粒子に平均粒径２０ｎｍの酸化チタンを重量比１％外添したものを用い、現像剤溜まりにおける現像剤のトナー比率がキャリアに対して８ｗｔ％になる条件で現像を行った。トナーの平均帯電量は２０μＣ／ｇであった。尚、本実施例においては、磁性キャリアとして、重量平均粒径が２０〜６０μｍが好ましく、更に、２０〜５０μｍのものが好ましく用いられる。
【００６３】
上記の現像装置１００において、本発明の特徴部分について説明する。
【００６４】
現像容器１０内には、現像スリーブ１に近い方の現像室４には、現像スリーブ１と略平行に第一攪拌手段であるＡスクリュー４ａが配置されており、遠い方の攪拌室５には、第二の攪拌手段であるＢスクリュー５ａが配置されている。そして、このＡスクリュー４ａ及びＢスクリュー５ａによって、現像剤が搬送及び撹拌され、現像容器１０内を循環する。Ａスクリュー４ａとＢスクリュー５ａの間には端部で現像室４と攪拌室５とで連絡可能な仕切壁７が設けられている。
【００６５】
図３（ｂ）を参照して説明する。図３（ｂ）に示すように、Ａスクリュー４ａとＢスクリュー５ｂは略平行に配置され、それらの間はＡスクリュー４ａとＢスクリュー５ｂの間を現像剤が行き来しないように仕切るための仕切壁７によって仕切られている。長手両端部は仕切壁７がなく、現像剤がＡスクリュー４ａとＢスクリュー５ａ間を行き来できるようになっている。Ａスクリュー４ａとＢスクリュー５ａはそれぞれ反対方向に現像剤を搬送するようになっているため、現像容器１０内には現像剤が途切れることなく回るような循環経路が形成される。
【００６６】
又、Ｂスクリュー５ａの後方の壁面には、つまり現像剤搬送方向上流側に、トナー濃度センサ６が設けられている。トナー濃度センサ６としては、本実施例では、トナーとキヤリアび見掛けの透磁率の変化を検知するインダクタンス検知方式のトナー検出方式を採用したものを使用した。よって、センサ面に対して現像剤が滞留すると、現像剤のトナー濃度を正確に検出できなくなるため、センサ面に現像剤が滞留しないように、このトナー濃度センサ６はそのセンサ面がＢスクリュー５ａの近傍で現像剤面に垂直になるように配置されている。尚、トナー濃度とは、キャリアとトナーの混合比であり、Ｔ／Ｄ比と称されるものである。
【００６７】
このように、攪拌室５において、トナー濃度センサ６をＢスクリュー５ａ現像剤搬送方向上流側に設けているのは、画像形成にトナーが使用されてトナー濃度が下がった現像剤に対して直ちにトナー濃度を検出するためである。
【００６８】
而して、Ａスクリュー４ａ側に存在して画像形成に用いられた現像剤は前述した循環によりＢスクリュー側５ａに送られ、トナー濃度センサ６によりトナー濃度が検出される。そして、その検出結果に基づいてトナー濃度センサ６の下流側に設けられたトナー補給口８を通じてトナー補給機構から適正量のトナーが補給され、これによって現像剤のトナー濃度が常に一定に保たれる。
【００６９】
このとき、順調に現像剤を攪拌及び搬送でき、更に良好な画像形成を行うために、第１に、図３（ａ）において、現像室４であるＡスクリュー４ａ側の現像剤の表面の高さ、即ち現像剤高さ（以下、「剤面」と略称する。）を所定の高さに維持する必要がある。
【００７０】
この剤面の高さが低過ぎると、Ａスクリュー４ａから搬送される現像剤量が全体量として少な過ぎることによって、現像スリーブ１に供給される現像剤が規制ブレード３の規制部にて滞留する量が減少し、この部分でのＡスクリュー４ａからの供給ムラを招き易くなる。より具体的には、Ａスクリュー４ａで現像剤の供給ムラを生じ易くなる。その結果、スクリューピッチで画像に濃度ムラができる所謂スクリューピッチムラが生じる。
【００７１】
逆に剤面が高過ぎて現像スリーブ１の現像剤が引き剥がされる部分を完全に現像剤が覆ってしまった場合、剥がされた現像剤が覆われた現像剤により押さえ付けられて現像スリーブ１上に戻ってしまう。その場合にＡスクリュー４ａのスクリュー羽根の近傍部で現像剤の引き剥がしが比較的良好に行われるのに対して、それ以外の部分が引き剥がされないでいるためにベタ画像印字時のスクリューピッチムラの発生を招いてしまう。従って、剤面高さは反発極間を完全に覆うことなく、規制ブレード３の規制部を十分に覆うような高さとするのが望ましい。
【００７２】
第２に、Ｂスクリュー５ａ側の剤面はＢスクリュー５ａの羽根５ｃ（図１）の最上部よりも低い位置にある方が良い。
【００７３】
なぜならば、Ｂスクリュー５ａ側は、補給された新しいトナーと現像容器１０内の現像剤の混合撹拌という目的があり、剤面がＢスクリュー５ａより高くなってしまうと、Ｂスクリュー５ａより高い位置にある現像剤は撹拌されにくいためである。特に、トナー補給を行うときに、剤面がＢスクリュー５ａより高い位置にある場合、現像剤より比重の小さいトナーは剤面に浮いたままになってしまうことがある。こうなると、補給されたトナーは既に現像室５内にある現像剤とはなかなか混ざらず、殆ど未帯電のトナーが現像スリーブ１側に供給されてしまい、カブリや濃度不良等の問題が発生する。
【００７４】
図８（ａ）に撹拌長と飛散トナーの関係、図８（ｂ）に撹拌長と画像かぶりの関係を定性的に示す。攪拌長とは、Ａ又はＢスクリューの回転範囲の最外径である。
【００７５】
このように撹拌長が短ければ短いほど飛散、かぶりとも悪くなる。現像装置１００の小型化によりこの撹拌長はますます短くなり、許容の飛散量、かぶりを越えてしまう。
【００７６】
ここで、図７を用いて、トナーの帯電付与性について説明する。図７は図３に示す構成の現像装置１００に収容されたトナー粒子分布に対するトナー帯電量分布を表す。縦軸はトナー粒子分布数で横軸は帯電量で右側がプラス、左側がマイナスである。破線は耐久後のトナーの帯電量分布で実線は初期の帯電量分布である。ＢスクリューからＡスクリューへ剤を受けわたす部分を測定ポイントとする。
【００７７】
図７（ｂ）は従来の２軸攪拌方式の二成分現像装置に収容されたトナーのトナー帯電量分布を示す。本件のトナーは負極性であるので０よりマイナス側が好ましい。しかし、２つのピークがあり、そのうちのひとつが０近傍にあることがわかる。即ち帯電が不十分なトナーが多いということになる。つまり、帯電付与が十分できていないために、上記、飛散、かぶりが生じるのである。
【００７８】
本件はこれらの問題を、以下の（一）、（二）の構成により、特に（二）の構成により解決することを提案するものである。
【００７９】
（一）まず、本実施例ではＡスクリューピッチを１５ｍｍ、Ｂスクリューピッチを２４ｍｍとして、Ａスクリュー側の剤面を適正にした。つまり、ＡスクリューピッチをＢスクリューピッチより狭くし、攪拌性を低くした。尚、この時のスクリュー径は、両Ａ、Ｂスクリューとも１８ｍｍとし、スクリュー軸径は、８ｍｍとした。
【００８０】
（二）スクリュー形状として、Ｂスクリュー５ａが図１（ａ）に示すような、トナー補給口８の近傍で、現像剤搬送方向の直下流に、スクリュー軸５ｂに攪拌羽根５ｃの取付部分間に設けられている板状部材であるフィン５ｄを取り付けないフィン無し部分である第１領域Ｂを設け、トナー補給口８より所定距離分下流に板状部材（フィン）５ｄをスクリュー軸５ｂの周状に放射状に、第１領域Ｂよりもフィンを多く設けた、ここでは、４方向にスクリュー軸５ｂ長手方向に沿って２０個設けたフィン付き部分である第２領域Ｃとした構成にした。即ち、スクリュー５ａを軸中心からみると４つのフィン５ｄがついた構成とした。そして、尚且つ、Ａスクリュー４ａはフィンがない形状にした。フィン５ｄの形状は図２（ａ）正面図（ｂ）厚さ方向から見た図に示すように、幅５ｍｍ、スクリュー軸からの長さ５ｍｍ、厚さ１ｍｍのものにした。
【００８１】
次に図５は従来構成におけるＢスクリューの剤面を示す。図５は現像スリーブ１と反対側から現像装置１００をみた断面図であり、剤は矢印Ａ側に向かう。トナー補給口８からトナーが供給される。
【００８２】
ここで、図６に、図５を簡略化して、模式的に剤面を示す。剤面に関しては一般には攪拌室５における剤面はほぼ水平にした方が良いと従来考えられていた。そこで、Ａスクリュー４ａとＢスクリュー５ａのピッチを変えたり、回転数を変える等をして循環のバランスを変えて剤面の調整をしており、結果としては攪拌前は、図６（ａ）に示すような水平な剤面を、撹拌性を向上させるために図６（ｃ）のように下げて撹拌、帯電性を向上させてきたが、撹拌長が短いために、これでは不十分であった。具体的には１０ｋ耐久において、べた画像をとると画像かぶりは許容値２％に対して５％であった。通常べた画像コピーでは大量なトナーが現像容器１０へ入るため、撹拌が一番厳しい。
【００８３】
本件では図１（ａ）のような、補給口８の近傍、現像剤搬送方向下流部分の第１領域において、攪拌搬送性を落としたスクリューをＢスクリュー５ａに用いることでトナー補給口部８で剤面の高さを低くし、供給トナーを撹拌スクリュー軸５ｂ中心に取り込むとともに、搬送方向下流部で最大限撹拌させるためにスクリュー軸５ｂに撹拌用フィン５ｄを放射状につけ、撹拌性、帯電付与性を向上させた。
【００８４】
この状態でスクリュー５ａを回転させた状態が、トナー補給口８の存在するトナー補給口８の位置で、それより現像剤搬送方向下流部分が上流部分より剤面が高くなる、図６（ｂ）に示す剤面となる。このようにトナー補給口８とその下流で段差を生じさせる。この段差の上流がトナー取り込み、下流が撹拌ｕｐという機能分離化型撹拌スクリューとなる。その結果、画像上かぶりは１０ｋ耐久後にべた画像１０枚後でも１％と格段によくなる。実際の画像も長手方向でむらが生じることがなく、均一な画像を形成することができた。
【００８５】
その理由として、実際にトナーの帯電量分布を測定すると図７（ａ）に示すように、帯電量０のピークが低くなっており、初期も１０ｋ耐久後も未帯電トナーを減らすことができている。
【００８６】
比較例として、似たような構成として、トナー補給口８の位置で現像剤の剤面が上昇するのではなく、段差なく徐々に現像剤搬送方向下流になるに連れ剤面が上昇していく図６（ｄ）に示す剤面になるようにＡ、Ｂスクリューピッチを調整しても、不十分であり、かぶりも４．５％となり、剤面が適正でない場合と代わらなかった。スクリューの形状に関しては図１（ｂ）に示すような全体にフィンを設けた場合でも不十分で、かぶりは６．２％と更に悪かった。それは、剤面と形状としては図６（ａ）に相当する、攪拌前の剤面の形状と同様となり、この場合は補給された剤は現像剤内に入らず、剤面の上面を這って下流側に流れていくためである。
【００８７】
次に剤面について述べる。本件ではスクリュー４ａ、５ａと現像容器１０の底面との距離は１ｍｍであるため、実際のトナー補給口部８直下の剤面は高さとして現像容器１０の底面から１３ｍｍであった。それに対して下流では１９ｍｍであった。差としては６ｍｍとなる。
【００８８】
こうした剤面の高さは、トナー補給口８の下流部のフィン５ｄを設けない第１領域の所定距離により変化させることができる。撹拌性には、まずトナーをスクリュー５ａ内部に全部取り込むことが重要で、剤面としては軸５ｂからスクリュー５ａの半径の半分より低いことが好ましい。その点でフィンなし部Ｂの所定距離を最低スクリューの２ピッチ分を確保するのが好ましい。本件では３ピッチ分とした。
【００８９】
次に第２領域におけるフィン５ｄの数については、補給口８近傍の第１領域より多いことが条件であるが、スクリュー軸５ｂに対して放射状にフィンを設ける際に、軸５ｃ中心を上からみて１ピッチに最低３個以上にすることが好ましい。つまり１２０度ごとに１個のフィンを設けることになる。本件では前述のとおり、９０度ごとに４つ設けた。
【００９０】
トナーの取り込みに関して本件では補給口８直下に１個のフィンを設け、取り込みに関して安定させた。多数のフィン５ｄを設けると剤面があがるため好適でなく、直下には２個以下にするのが好ましい。以上の構成にすることで５０ｋ耐久および低湿、高湿環境においても画像かぶりとしては最大１．２％以下に抑えることができた。
【００９１】
以上のように、小型二成分現像装置においてトナーの撹拌不良を防ぎ、トナーの帯電性、撹拌性を維持することで飛散、かぶりを防止し、画像むらのない高画質画像を耐久においても提供することができた。
【００９２】
実施例２
本実施例の特徴は、図１１に示す構成のリユース画像形成装置３００に本発明の現像装置１００を適用したことである。リユース系トナーは基本的には転写されずに残りクリーニングで回収された廃トナーであるために、劣化でＮｅｗトナーと比較して、トリボが極端に小さいために反転成分トナー量が多いため、帯電安定性が更に悪くなる。廃トナーは凝集度が高いため、トナーの機械的シェアは更に増す。本実施例はこれらのことを鑑みて実施したものである。
【００９３】
本実施例では図１１に示す画像形成システムで像担持体である感光ドラム３０３としてＯＰＣドラムを用いたデジタル複写機について説明する。プロセススピードは、５００ｍｍ／ｓの１１０枚／分である。この感光ドラム３０３の表面を、一次帯電器３０４により−７００Ｖに一様帯電する。ついで、波長６８０μｍの半導体レーザー（不図示）で６００ｄｐｉでＰＷＭによる露光３０５を行って、感光ドラム３０３上に静電潜像を形成する。次に、現像装置１００により反転現像し、トナー像として可視化する。現像剤は二成分現像を行い、ネガトナーを用いた反転現像をする。トナー粒径は８．０μｍである。現像バイアスは周波数２４００Ｈｚ、交流で電圧１５００Ｖｐｐ、Ｄｕｔｙ５０％の交流電圧に＋２００Ｖの直流電圧を重畳したバイアス電圧を印加する。Ｓ−Ｂｇａｐは３５０μｍ、でＳ−Ｄｇａｐは３５０μｍとした。その後、ポスト帯電器３０８で総電流−２００μＡ流してトナー像を帯電させた後、矢印方向に進む転写材Ｐに転写帯電器３０９により転写し、定着器３１７に送ってトナー像を定着する。
【００９４】
一方、感光ドラム３０３上の転写残りのトナーをクリーニング装置３０６により除去、回収して搬送パイプ３１０を通して廃トナー（リユーストナー）を現像ホッパー３１１Ｂに戻す。搬送パイプ３１０にはスクリュー状の搬送部材（不図示）が内部にあり、回転することでリユーストナーを運ぶ。更に詳細を述べると図１１に示すように、運ばれたリユーストナーは現像ホッパー３１１Ｂに入れられ再利用される。また別にＮｅｗトナーはホッパー３１１Ａに入れられ、供給ローラ３１２が回転することにより現像装置１００内にトナーは運ばれる。
【００９５】
本実施例ではリユーストナーとＮｅｗトナーを現像装置１００内で混ぜる方法を採用したが、ホッパー３１１Ａ又は３１１Ｂ内に混合するスペースを設け混ぜても構わない。現像装置１００内で混ぜられたトナーは再び現像スリーブ１に送られ、感光ドラム３０３上に現像される。ホッパー３１１Ａの供給ローラ３１２の通常の回転速度は２回転／分でローラの回転速度を変化させる。補給量は画像データ（ビデオカウント）によりローラ回転を制御する。
【００９６】
本件では更に帯電しにくい廃トナーを十分撹拌させる必要がある。そこでＢスクリュー５ａとして、図１（ａ）に示すスクリュー軸５ｂに図１２に示すフィン５ｅを設けた。そして、その形状を厚さ方向の断面図である図１２（ｂ）に示すように、フィン板部分５ｆの上部にフィン板部部分５ｆと垂直にスクリュー５ａ回転方向に対して上流部に突起部分５ｇを設けたものとした。この突起部分５ｇを取り付けてスクリュー軸５ｂを回転することで、５ｆと５ｇによって囲まれた領域の現像剤を更に十分攪拌することができる。
【００９７】
このフィン５ｅを設けたＢスクリュー５ａが設置された攪拌室５の剤面はトナー補給口８直下はスクリュー軸５ｂが回転中に剤面より上部に浮き出た形状となった。つまり剤面より軸５ｂが高い。
【００９８】
本実施例のようにリユース画像形成装置に使用され、廃トナーが混在した補給トナーは凝集度が通常１０％程度に対して３倍程度となっているため、剤へのトナー取り込みに対しても不利なので上記のようなフィン５ｅを設置したＢスクリュー５ａを用いた構成にした。
【００９９】
尚、スクリュー５ｂにおけるフィン５ｅの取付位置や、数は、実施例１同様に、補給口８近傍の第１領域Ｂよりも補給口８から現像剤搬送方向下流側に所定距離離れた位置以降の第２領域にフィン５ｅを多く設ける条件に沿ったものとした。
【０１００】
このように、スクリュー軸５ｂがみえる剤面にすることが好ましく、こうすることで、廃トナーが混在したトナーでも十分に撹拌をすることができた。実際には５０ｋの耐久後でべた画像を１０枚とった後のかぶりは８％と製品化が困難だったのに対して、本実施例では１．５％程度に抑えることができた。
【０１０１】
以上の構成にすることで、トナーリユース画像形成装置における小型現像装置においてもトナーの撹拌不良を防ぎ、トナーの帯電性、撹拌性を維持することで飛散、かぶりを防止し、画像むらのない高画質画像を耐久においても維持することができ、廃棄物を出さないという点で、環境に優しい現像装置を提供することができた。
【０１０２】
実施例３
本件は実施例１と同様の構成の小型現像装置において、トナー補給口８の下流にて現像剤を現像容器１０より外部に排出する構成をとる場合である。これは二成分現像の現像剤の剤寿命を長寿命化するため、補給するトナーにあらかじめキヤリアを少量混ぜるとともに、現像容器１０内の劣化したキヤリアを現像容器１０外へ排出し、結果として劣化したキヤリアを含む剤が新しい剤と入れ替わるので、現像剤そのものの寿命を延ばすことができるシステムである。
【０１０３】
本実施例ではそのような長寿命化を図った現像装置において、トナー補給口８部分の攪拌スクリュー５ａによる現像剤搬送方向下流部分側における剤面を上昇させる本発明を実施した。画像形成装置、現像装置の基本構成は実施例１と同様であり、図５において、現像剤の回収口１８を、攪拌室５の現像剤搬送方向下流端部分のＰ０領域における現像容器１０壁面に設ける。このような場合、現像剤排出口１８近傍の剤面は排出口１８の最上点より高くなければいけない。これは剤面が低いとキヤリアを含んだ補給現像剤が蓄積されても排出されないためである。尚、本実施例の排出方法は搬送スクリュー５ａが回転することで剤が動き排出動作がされることを利用する。
【０１０４】
本構成にて、開口部が１５ｍｍ×５ｍｍとして排出口１８を図５のＰ０領域で現像容器１０底面からの高さを１９ｍｍにし、現像剤排出量を記した際の排出特性を図１３に示す。比較例は図６（ａ）の形状の水平な剤面で、出来るだけ剤面を上昇させたものである。いずれも、現像剤が増えてくると所定高さ以上の現像剤が排出されるしくみである。横軸は現像装置１００内の現像剤量である。
【０１０５】
べた画像をとり続けた場合、補給現像剤中のキヤリアが急激に現像装置１００内に入る。その際に現像装置１００内に蓄積した現像剤で満タンにならないように所定時間で所定量排出する必要がある。
【０１０６】
本実施例では補給剤中のキヤリアの比率は重量比で２０％とした。べた画像連続時に必要な排出量は２００ｍｇである。この量以下だと満タンになる。この点を考慮し、図１３より、実施例では現像剤量２８０ｇで３００ｍｇ排出しているのに対して、比較例ではほとんど排出されない。
【０１０７】
比較例で排出量が少ないのは、現像装置１００内の剤体積の増加に対しての感度が少ないためである。通常は例えば３０ｇの剤を現像装置１００内に加えると全体的に分散するために、剤面としては変化が少ない。それに対して、実施例１と同様のスクリュー５ａを用い、トナー補給口８の下流でフィン５ｄが多く存在する第２領域に排出口１８を設けると、この構成ではもともと第２領域に剤を集める特性があるために、加えた３０ｇの多くの割合がこの場所にたまり、結果として現像装置の剤量に対して排出特性の感度が高くなるのである。
【０１０８】
別の比較例として、図１（ｂ）に示した構成の全体にフィン５ｄがついたものでも排出量は５０ｍｇであり排出量が少ない。この場合は、スクリュー５ａの全域において同じ形状であるので、剤面としては均一に分散するためである。更には、画像においては、トナー補給口８部の剤面が上昇ため、画像かぶり、飛散が非常に悪いため製品化できない。本実施例では、現像剤の寿命としては通常５０ｋ枚程度に対して、３００ｋの寿命を達成させることができた。又、このような現像剤面の制約を受けても、補給トナーを十分に撹拌できるため、耐久によってもかぶりのない高画質を維持することができた。
【０１０９】
以上のように、現像容器に所定の高さにトナー回収口を設けた小型二成分現像装置においても、現像剤の長寿命化を達成するとともに、トナーの撹拌不良を防ぎ、トナーの帯電性、撹拌性を維持することで飛散、かぶりを防止し、画像むらのない高画質画像を耐久においても提供することができた。
【０１１０】
以上、実施例１〜３に説明した構成によって、小型二成分現像装置、及びそれを備えた画像形成装置においてトナーの撹拌不良を防ぎ、トナーの帯電性、撹拌性を維持することで飛散、かぶりを防止し、耐久後も、画像むらのない高画質画像を提供するこがきる。
【０１１１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、トナー及びキャリアを含む現像剤を担持して像担持体へ搬送する現像剤担持体を備えた現像室と、回転軸上にフィンが設けられ回転軸方向に現像剤を攪拌搬送するスクリュー部材、及び補給トナーを受け入れる受け入れ口を備え、前記現像室と現像剤の循環経路を構成する攪拌室と、を有する現像装置において、前記スクリュー部材の前記回転軸方向において、前記受け入れ口と対向する領域よりも現像剤搬送方向下流方向の領域において前記フィンを設けない領域と、該フィンを設けない領域よりも更に現像剤搬送方向下流方向の領域において前記フィンを設けた領域とを備えることで、前記攪拌室内の現像剤面の高さが、前記フィンを設けた領域よりも前記フィンを設けない領域の方が低くなるようにし、前記フィンは、前記回転軸に固定されるフィン板部分と、該フィン板部分における前記回転軸の回転方向に対して上流側に設けられた突起部分とを有する構成とされるので、現像装置を小型化しても、現像剤の撹拌不良を防止しトナーの帯電性を向上することで、飛散やかぶりといった現象を防止し、画像むらのない高画質画像を長期に亘って提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る第二の攪拌手段の一例（図１（ａ））と比較例（図１（ｂ））を示す正面図である。
【図２】本発明に係るフィン部材の一例を示す正面図（図２（ａ））と断面図（図２（ｂ））である。
【図３】本発明に係る現像装置の一例を示す横断面図（図３（ａ））と縦断面図（図３（ｂ））である。
【図４】本発明に係る現像装置の一例による現像バイアスを示す説明図である。
【図５】本発明に係る現像装置の一例を示す長手方向横断面図である。
【図６】本発明に係る現像容器における剤面を説明する説明図である。
【図７】本発明に係る現像容器内におけるトナー帯電量分布の一例（図７（ａ））と比較例（図７（ｂ））を示すグラフである。
【図８】攪拌長とトナー飛散量との関係を示すグラフである。
【図９】本発明に係る画像形成装置の一例を示す概略構成図である。
【図１０】本発明に係る画像形成装置の一例による画像信号制御部の構成を示すブロック図である。
【図１１】本発明に係る画像形成装置の他の例を示す概略構成図である。
【図１２】本発明に係るフィン部材の他の例を示す正面図（図１２（ａ））と断面図（図１２（ｂ））である。
【図１３】本発明に係る画像形成装置の他の例及び比較例による現像剤排出量と現像容器内の現像剤量との関係を示すグラフである。
【図１４】従来の現像装置の一例を示す横断面図（図３（ａ））と縦断面図（図３（ｂ））である。
【符号の説明】
１現像スリーブ（現像剤担持体）
２磁石
３規制ブレード
４現像室
４ａＡスクリュー（第一の攪拌手段）
５攪拌室
５ａＢスクリュー（第二の攪拌手段）
５ｂスクリュー軸
５ｃスクリュー羽根
５ｄ、５ｅフィン部材
６トナー濃度センサ
７仕切壁
８トナー補給口（受け入れ口）
１００現像装置
１０３感光ドラム（像担持体）

Claims

トナー及びキャリアを含む現像剤を担持して像担持体へ搬送する現像剤担持体を備えた現像室と、
回転軸上にフィンが設けられ回転軸方向に現像剤を攪拌搬送するスクリュー部材、及び補給トナーを受け入れる受け入れ口を備え、前記現像室と現像剤の循環経路を構成する攪拌室と、を有する現像装置において、
前記スクリュー部材の前記回転軸方向において、前記受け入れ口と対向する領域よりも現像剤搬送方向下流方向の領域において前記フィンを設けない領域と、該フィンを設けない領域よりも更に現像剤搬送方向下流方向の領域において前記フィンを設けた領域とを備えることで、前記攪拌室内の現像剤面の高さが、前記フィンを設けた領域よりも前記フィンを設けない領域の方が低くなるようにし、
前記フィンは、前記回転軸に固定されるフィン板部分と、該フィン板部分における前記回転軸の回転方向に対して上流側に設けられた突起部分とを有することを特徴とする現像装置。
前記攪拌室内において、前記フィンを設けない領域の現像剤面の高さは、前記回転軸よりも低いことを特徴とする請求項１の現像装置。
前記フィンを設けない領域は、前記回転軸方向においてスクリュー２ピッチ以上の長さを有することを特徴とする請求項１の現像装置。
前記フィンを設けた領域において、前記フィンは、前記回転軸方向におけるスクリュー１ピッチの中に３個以上設けられることを特徴とする請求項１〜３のいずれかの項に記載の現像装置。