現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置
【課題】現像装置の現像剤循環路における現像剤のトナー濃度を精度よく検知して、正確なトナー補給量、及びトナー濃度の制御を実現し、画質を高めることが可能な現像装置、及びこれを搭載したプロセスカートリッジ、画像形成装置を提供する。
【解決手段】トナーとキャリアから成る２成分の現像剤と、同現像剤を吸着する現像剤担持体４１，４２と、軸４４１及び同軸に互いに離れてそれぞれ一体形成された複数の回転傾斜板４４２から成り、軸中心線Ｌｃ回りに回転することによって現像剤を攪拌してトナーを分散させる現像剤撹拌部材４４と、同現像剤撹拌部材の攪拌領域Ｅを移動する現像剤のトナー濃度を検知する磁気センサ４８を備え、現像剤撹拌部材４４の最大周速を４１５ｍｍ／ｓｅｃ以上６１０ｍｍ／ｓｅｃ以下に設定した。
【解決手段】トナーとキャリアから成る２成分の現像剤と、同現像剤を吸着する現像剤担持体４１，４２と、軸４４１及び同軸に互いに離れてそれぞれ一体形成された複数の回転傾斜板４４２から成り、軸中心線Ｌｃ回りに回転することによって現像剤を攪拌してトナーを分散させる現像剤撹拌部材４４と、同現像剤撹拌部材の攪拌領域Ｅを移動する現像剤のトナー濃度を検知する磁気センサ４８を備え、現像剤撹拌部材４４の最大周速を４１５ｍｍ／ｓｅｃ以上６１０ｍｍ／ｓｅｃ以下に設定した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンター等の電子写真プロセスにおける現像装置、及びこれを搭載したプロセスカートリッジ、画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
よく知られているように、画像形成装置においては、例えば感光体より成る潜像担持体に対し、電子写真方式あるいは静電記録方式等によって所定の静電潜像を作像し、この静電潜像をトナー像として可視像化している。この可視像化機能を達成する乾式現像剤を用いた現像装置では、磁性体を含んだ１成分現像剤と、トナーとキャリアを有する２成分系の現像剤を感光体面に供給して静電潜像を可視像化できるようにしたものがある。
【０００３】
このような現像装置の内、特に、２成分系の現像剤を用いる現像装置では、トナーが可視像化に利用されることにより、この現像剤中の非磁性トナーのみの濃度が低下する。そこで、現像剤中のトナーの濃度が低下すると、トナーホッパーから、トナーがトナー補給ローラの回転によって現像剤中に補給されるようになっている。ここで現像剤中に供給されたトナーはキャリアに対して摩擦帯電によって吸着されると共に均一に拡散するよう、現像剤循環路を移動中にキャリアと共に攪拌されている。
このように現像装置では、現像剤中のトナーの濃度の低下に応じて現像剤中にトナーを供給し、均一に拡散する必要があり、更に、トナーとキャリアを摩擦帯電によって吸着させるため、現像装置には現在の循環路及びこの循環路内でトナーとキャリアを攪拌する手段が設けられている。
【０００４】
例えば、特許文献１の画像形成装置では、感光体ドラム上に形成した画像面積が多い時には撹拌パドルの回転数を上昇させ、少ない時には回転数を下げて現像ローラへ供給する現像剤の量を少なくしている。更に、感光体上に付着するトナー濃度をトナー濃度検知手段（Ｐセンサ）により検知し、トナー濃度が低くなった場合には、トナー補給ローラを駆動してトナーを現像装置本体へ補給している。
更に、特許文献２の画像形成装置では、現像装置の駆動負荷が、現像剤の供給量に関連すると見做し、現像装置の駆動負荷に応じて現像剤供給部材の回転数を制御することにより、現像部材へ充分な現像剤を供給し、濃度ムラや濃度低下の発生を防止している。
【０００５】
更に、特許文献３の現像剤攪拌方法で用いる現像装置には、感光体ドラムにトナーを供給する現像スリーブにループ状の剤循環経路が接続される。この剤循環経路は並列配備された第１、第２の剤撹拌搬送部材を備え、これらの両端部は互いに連通されることで剤循環経路が形成される。この剤循環経路の一部にはトナー補給口と、その下流にトナー濃度を検知する剤濃度検知手段が配備され、これにより、適量の補給トナーを現像剤中へ拡散させている。
【０００６】
【特許文献１】特開平７−１７５３１１号公報
【特許文献２】特開平７−１８１７９４号公報
【特許文献３】特開２００１−３４３８２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
このように、従来の２成分系の現像剤を用いる現像装置では、補給のトナーを現像剤中に供給し、均一に拡散し、トナーとキャリアを摩擦帯電によって吸着させることができる。しかし、引用文献１の画像形成装置では、感光体ドラム上の画像面積に応じて撹拌パドルの回転数を制御し、剤循環経路のトナー濃度に応じてトナー補給ローラの回転を制御するというものであり、装置の複雑化を招く上に、剤濃度検知手段の検知精度が特に向上するというものではない。
更に、特許文献２の画像形成装置では現像装置の駆動負荷が経時的に変動し、あるいは外乱により変動した場合には、現像剤の濃度制御が不安定化し、濃度ムラや濃度低下を招く可能性がある。
【０００８】
更に、特許文献３の現像剤攪拌方法で用いる現像装置では、剤濃度検知手段を通過する現像剤の移動速度を低速化するが、上下の適正速度範囲内に規制するものではなく、比較的検知精度の低いものとなる。
本発明は、上述の問題点に着目してなされたもので、目的とするのは、現像装置の現像剤循環路における現像剤のトナー濃度を精度よく検知して、正確なトナー補給量、及びトナー濃度の制御を実現し、現像された画像の画質を高めることが可能な現像装置、及びこれを搭載したプロセスカートリッジ、画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は前記課題を達成するため以下の構成とした。
【００１０】
第１の発明である現像装置は、少なくとも、非磁性トナーと磁性キャリアから成る２成分の現像剤と、同現像剤を吸着する現像剤担持体と、軸及び同軸に互いに離れてそれぞれ一体形成された複数の回転傾斜板から成り、軸中心線回りに回転することによって現像剤を攪拌して前記トナーを分散させる現像剤撹拌部材と、同現像剤撹拌部材の攪拌領域を移動する現像剤のトナー濃度を検知する磁気センサを備えた現像装置において、前記現像剤撹拌部材の最大周速を４１５ｍｍ／ｓｅｃ以上６１０ｍｍ／ｓｅｃ以下にしたことを特徴とする。
【００１１】
第２の発明である現像装置は、請求項１記載の現像装置において、前記回転傾斜板は楕円板であり、前記現像剤撹拌部材の最大周速が前記楕円板の外周縁の値として算出され、同楕円板の軸方向の投影軌跡円での投影円直径をＤ（ｍｍ）、前記軸の回転数をＡ（ｒｐｍ）とすると、
最大周速（ｍｍ／ｓｅｃ）＝π＊Ｄ＊Ａ／６０
として算出されることを特徴とする。
【００１２】
第３の発明である現像装置は、請求項１又は２に記載の現像装置において、前記現像剤撹拌部材を枢支するケースの一部が前記回転傾斜板を囲む攪拌部材対向壁として形成され、同攪拌部材対向壁と前記回転傾斜板の隙間（ギャップ）を１ｍｍ以下としたことを特徴とする。
【００１３】
第４の発明である現像装置は、請求項１、２又は請求項３に記載の現像装置において、前記磁気センサのセンサ面が前記攪拌部材対向壁の内壁面よりも現像剤撹拌部材側に突設されたことを特徴とする。
【００１４】
第５の発明である現像装置は、請求項４に記載の現像装置において、前記磁気センサの現像剤撹拌部材側に突設されたセンサ面の周縁部分より前記攪拌部材対向壁の内壁面に向かって環状の傾斜壁を連続形成したことを特徴とする。
【００１５】
第６の発明である現像装置は、請求項５に記載の現像装置において、前記環状の傾斜壁と前記磁気センサのセンサ面との接続部及び前記環状の傾斜壁と前記攪拌部材対向壁の内壁面との接続部をそれぞれ滑らかに接続する（連続的に変化させる）ことを特徴とする。
【００１６】
第７の発明である現像装置は、請求項１乃至請求項６のいずれか一つに記載の現像装置において、前記磁性キャリアとして、重量平均粒径が６５μｍ以下の磁性キャリアを用いることを特徴とする、
第８の発明である現像装置は、請求項１乃至請求項７のいずれか一つに記載の現像装置において、前記非磁性トナーとして、重量平均粒径が５〜１０μｍであり、５μｍ以下のものが６０〜８０個数％含まれているトナーを用いることを特徴とする。
【００１７】
第９の発明であるプロセスカートリッジは、請求項１乃至請求項８のいずれか１つに記載の現像装置を搭載したことを特徴とする。
【００１８】
第１０の発明である画像形成装置は、請求項１乃至請求項８のいずれか１つに記載の現像装置、及び請求項９に記載のプロセスカートリッジを搭載したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の請求項１の効果は、現像剤撹拌部材の最大周速が許容下限値となる４１５ｍｍ／ｓｅｃを下回る場合には、現像剤撹拌部材８の現像剤攪拌能力が低下し、現像剤攪拌不良によるトナー濃度ムラが発生し、画像品質の劣化に繋がるが、ここでは、最大周速が許容下限値の４１５ｍｍ／ｓｅｃ以上に設定されるので、現像剤攪拌不良によるトナー濃度ムラを是正でき、画像品質の向上を図ることができる。更に、現像剤撹拌部材８の最大周速が許容上限値となる６１０ｍｍ／ｓｅｃを上回る場合には、トナー濃度の変化に対するセンサ１６の出力の変化が小さくなり（センサ感度が小さくなる）、トナー補給量、及びトナー濃度の制御が困難になり、画質の劣化に繋がるが、ここでは、最大周速が許容上限値の６１０ｍｍ／ｓｅｃ以下に設定されるので、センサ１６の感度低下を防止でき、正確なトナー補給量、及びトナー濃度の制御が実現でき、画像濃度ムラが是正され、画像品質の向上を図ることができる。
【００２０】
本発明の請求項２の効果は、楕円板の軸方向の投影軌跡円での投影円直径Ｄ（ｍｍ）と、軸の回転数Ａ（ｒｐｍ）とを選択的に設定することで、最大周速を許容下限値と許容上限値の間に比較的容易に設定でき、現像剤攪拌不良によるトナー濃度ムラを是正できると共にセンサ１６の感度低下を防止でき、正確なトナー補給量、及びトナー濃度の制御が実現でき、画像濃度ムラが是正され、画像品質の向上を図ることができる。
【００２１】
本発明の請求項３の効果は、回転傾斜板（楕円板）１５とケース１７の一部である攪拌部材対向壁との隙間を１ｍｍ以下としたので、画像濃度ムラが是正され、画像品質の向上を図ることができる。
【００２２】
本発明の請求項４の効果は、磁気センサ１６のセンサ面が攪拌部材対向壁の内壁面よりも現像剤撹拌部材側に突設されるので、センサ面上での現像剤の動きが容易化され、現像剤撹拌部材の回転傾斜板による攪拌を受けやすく、センサ面上に現像剤が滞留しにくくなるため、トナーの消費、補給に対して磁気センサが反応しやすい。その結果、正確なトナー補給量、及びトナー濃度の制御が実現でき、画像品質の向上を図ることができる。
【００２３】
本発明の請求項５の効果は、現像剤撹拌部材側に突設された磁気センサの部分があると、その突設された部分が障害となって、磁気センサの周辺の現像剤の動きが阻害されるが。ここでは、現像剤は環状の傾斜壁に沿って移動しやすくなり、磁気センサの突設された部分が障害物ではなくなるため、突設部分の周辺で現像剤の滞留が起こりにくくなり、磁気センサ１６のセンサ面上には常に循環している現像剤が存在する。つまり、磁気センサ１６が、循環している現像剤のトナー濃度を検知できるため、正確なトナー補給量、及びトナー濃度の制御が実現でき、画像品質の向上を図れる。
【００２４】
本発明の請求項６の効果は、磁気センサのセンサ面との接続部及び環状の傾斜壁と前記攪拌部材対向壁の内壁面との接続部での現像剤が移動しやすくなる。これにより、現像剤の滞留がより起こりにくくなり、磁気センサ１６のセンサ面上には循環している現像剤が存在しやすくなり、磁気センサ１６が循環している現像剤のトナー濃度を常に検知できる。その結果、正確なトナー補給量、及びトナー濃度の制御が実現でき、画像品質の向上を図れる。
【００２５】
本発明の請求項７の効果は、請求項７を満たすキャリアを用いることで、攪拌流動が適正になされ、正確なトナー補給量、及びトナー濃度の制御が実現でき、微細な画像（ドット）を現像することが可能になり、高画質化を図れる。
【００２６】
本発明の請求項８の効果は、請求項８を満たすトナーを用いることで、攪拌流動が適正になされ、正確なトナー補給量、及びトナー濃度の制御が実現でき、微細な画像（ドット）を現像することが可能になり、高画質化を図れる。
【００２７】
本発明の請求項９の効果は、請求項１乃至請求項８のいずれか１つの作用効果を持ったプロセスカートリッジを実現できる。
【００２８】
本発明の請求項１０の効果は、請求項１乃至請求項９のいずれか１つの作用効果を持った画像形成装置を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
本発明を適用した「第１実施形態」としての現像装置を説明する。
ここで、図１は本発明に係る現像装置を備えた画像形成装置の一実施形態を示す概略構成図であり、画像形成部の構成例のみを図示してある。なお、画像形成装置が複写機やファクシミリ、あるいは複合機等の場合には、本体上部に原稿画像を読取る原稿読取装置（スキャナ）が付加される。
【００３０】
図１において、符号１は像担持体であるドラム状の感光体であり、帯電装置２による帯電と、光書込み装置３による画像情報に応じた光書込みによって感光体１の表面に静電潜像が形成される。現像装置４はトナーとキャリアからなる２成分現像剤を用いる。この現像装置４は現像剤担持体である一対の現像ローラ４１、４２を備え、これらにより現像剤を担持搬送し、感光体１上に形成された静電潜像をトナーによって現像して可視像を形成する。
【００３１】
図１に示す画像形成装置であるプリンター２０には、このような帯電装置２、光書込み装置３、現像装置４の他に、感光体１上のトナー像を記録紙等の転写材Ｐに転写する転写装置５、転写後の感光体表面をクリーニングするクリーニング装置６、感光体表面の残留電荷を除去する除電装置７、さらには記録紙等の転写材Ｐに転写後の画像を定着する定着装置８、定着後の転写材Ｐを排紙する排紙ローラ１５、排紙された転写材Ｐがストックされる排紙トレイ１６等が装備されている。
【００３２】
また、プリンター２０には、記録紙等の転写材Ｐを収納した多段の給紙カセット９−１、９−２と、各給紙カセット９−１、９−２から１枚づつ転写材Ｐを給紙するための給紙ローラ１０と分離ローラ対１１と、多段の給紙カセット９−１、９−２のうちの一つから選択的に給紙された転写材Ｐを搬送する搬送ローラ１２、１３と、画像形成にタイミングを合わせて転写材Ｐを感光体１と転写装置５の間の転写部に送り出すレジストローラ１４が設けられている。
【００３３】
図１、２に示すように、現像装置４内には、非磁性トナーと磁性キャリアを有する２成分系の現像剤が収容されていて、この現像剤中のトナーの濃度が低下すると、このトナーの濃度情報に応じて後述の制御装置６１によりトナーホッパー４９が駆動され、トナーがトナー補給ローラ５１の回転量に応じた量だけ、現像剤循環路Ｒ（図２中の２点鎖線参照）を移動中の現像剤に補給されるようになっている。
現像装置４の基枠を構成するケーシング４０の内部には、ドラム回転方向ｎ（図２参照）に沿って前後に並列配備された現像剤担持体としての一対の現像ローラ４１、４２が配備され、その近傍に現像ローラ４１に向けて現像剤を搬送するための現像剤搬送部材４５が設けられる。
【００３４】
図２に示すように、一対の現像ローラ４１、４２はほぼ同様に形成されることより、ここではドラム回転方向ｎで前側の現像ローラ４１を主に説明する。現像ローラ４１は、非磁性体を円筒形に形成した現像スリーブ４１１と、複数の磁極が着磁された磁石体（マグネットローラ）４１２からなり、現像スリーブ４１１の内側にマグネットローラ４１２が固定配置されている。現像剤搬送部材４５や現像剤撹拌部材４４によって現像剤循環路Ｒを循環しながら攪拌・混合されている現像剤は、現像ローラ４１内のマグネットローラ４１２の磁力により磁気的に吸着され、現像スリーブ４１１の図中矢印方向への回転に伴い、現像スリーブ表面に設けられた図示しない凹凸により担持搬送される。現像スリーブ４１１で担持搬送された現像剤は、ドクターブレード４７で現像材量と層厚を規制された後、感光体１と対向する現像領域に搬送され、感光体１上の静電潜像を現像剤中のトナーで現像する。なお、ドクターブレード４７で掻き取られた現像剤はセパレータ５２の方へと導かれる。
【００３５】
このような現像ローラ４１に対して、ドラム回転方向ｎでの下流側に現像ローラ４１とほぼ同様に、非磁性体を円筒形に形成した現像スリーブ４２１とマグネットローラ４２２を備えた現像ローラ４２が並列配備される。この現像ローラ４２はドラム回転方向ｎで上流側の現像ローラ４１と同方向に回転し、現像ローラ４１からの現像剤を受け取る。この現像ローラ４２に担持搬送される現像剤でも、感光体１上に作像された静電潜像がトナー像として可視像化される。
図１、２において、現像ローラ４１、４２の右側には現像剤搬送部材４５が並列配備される。現像剤搬送部材４５は図１、２において、反時計方向に回転駆動され、その右側に対向配備された現像剤撹拌部材４４は時計方向に回転駆動される。
【００３６】
現像剤搬送部材４５は現像剤を現像ローラ４１に供給するもので、図２、図１０に示すように、ケーシング４０に枢支された回転軸４５１を備え、同回転軸４５１の拡径部の外周面からは長片状の回転羽根４５２を回転方向に互いに等間隔で複数突き出すように形成される。なお、回転羽根４５２は、現像ローラ４１の軸方向長さと同等の長さを備え、これによって現像ローラ４１に対してその軸方向において現像剤を一様に供給できるように形成される。回転軸４５１の一端は不図示の回転駆動源に連結され、適時に回転して現像剤循環路Ｒの現像剤を現像ローラ４１に搬送するよう駆動する。
【００３７】
現像剤搬送部材４５により現像剤は反時計方向に回転する現像ローラ４１の周面に供給され、磁力により担持されつつ、回転方向に搬送される。現像ローラ４１により担持搬送される現像剤中のトナーにより、時計方向に回転する潜像担持体である感光体１上に作像された静電潜像がトナー像として可視像化される。
現像剤搬送部材４５の上方のセパレータ５２は、図３、図４に示すように、長枠状のセパレータ基枠５２１を備え、その内部に一定の角度ａをもって列設させたフィン５２２を備える。しかもセパレータ基枠５２１の一側端には、回転駆動される現像剤搬送スクリュー部材５３を備える。図３に示すように、セパレータ基枠５２１内に達した現像剤は複数のフィン５２２を通ることで移動方向を規制される。即ち、一方側より他方である図３に示す右側より左側に矢印ｆのように寄せられつつ搬送され、その上で現像剤撹拌部材４４の方向（図２中の符号ｆ１参照）に落とされる。
【００３８】
これと同時に、セパレータ５２に達する現像剤の内の一部はセパレータ開口５２３（図３参照）に流入し、同セパレータ開口５２３を通って現像剤搬送スクリュー部材５３の一端側に落下する。落下した現像剤は、現像剤搬送スクリュー部材５３によって破線矢印の向きに運ばれながら、他端側である図３において右端側に寄せられ、現像剤撹拌部材４４の方に落とされる。これによって、セパレータ５２に達する現像剤の現像剤搬送路Ｒの路幅方向（例えば、図３中での横方向）での攪拌を確実に行うこととなる。
【００３９】
図１、２に示すように、セパレータ５２とトナー補給ローラ５１の下方に現像剤撹拌部材４４が配備される。現像剤撹拌部材４４は、セパレータ５２からの現像剤、あるいは、この現像剤にトナーホッパー４９から適量供給されるトナーを受け取り、軸中心線（図５参照）Ｌｃ回りに回転することによって、現像剤を横撹拌（回転軸方向Ｙの往復運動）してトナーをキャリア中に均一に分散させる。
図５（ａ）、（ｂ）に示すように、現像剤撹拌部材４４は１本の軸４４１を備え、その軸４４１上に、多数の回転傾斜板としての楕円板４４２が、一定の間隔Ｊで一定の角度ｂをもって固定的に軸装される。
【００４０】
このような現像剤撹拌部材４４はその軸４４１の両端がケーシング４０に枢支される。しかも、軸４４１の一端は不図示の回転駆動源側に連結され、適正回転数Ａ（ｒｐｍ）で回転するように制御装置６１によって制御される。ここで、現像剤撹拌部材４４の回転時において、楕円板４４２の回転軌跡、即ち、楕円板４４２の軸方向の投影軌跡は円であり、その最大の投影円直径をＤ（図５（ｂ）参照）ｍｍとすると、その投影円直径をＤ（ｍｍ）より所定量大径の回転エリア（例えば、図６に２点鎖線ｄ１で示すエリア）が現像剤撹拌部材４４の攪拌領域Ｅとなる。即ち、攪拌領域Ｅは、ここに達した現像剤を回転する各楕円板４４２の影響により横撹拌（回転軸方向Ｙの往復運動）され、トナーとキャリアを摩擦帯電させると共に、トナーを均一に分散させることが可能な領域として設定される。
【００４１】
ところで、図２、図６に示すように、現像剤撹拌部材４４を枢支するケーシング４０の低壁側の一部であって、現像剤撹拌部材４４の攪拌領域Ｅと連続して対向する湾曲壁部４０１が形成される。湾曲壁部４０１は、その内壁面が現像剤撹拌部材４４の各楕円板４４２の最大外径部位との隙間（ギャップ）ｔを１ｍｍ以下に設定される。
このように隙間（ギャップ）ｔを設定したのは、次の理由による。
【００４２】
本発明者は、隙間（ギャップ）ｔの変化に対するベタ画像濃度ムラの大きさの変化特性を検討した。この結果、図１１に示すように、隙間（ギャップ）を１ｍｍ、１．５ｍｍ、２ｍｍと変化させた時、現像ベタ画像濃度ムラの大きさは、隙間ｔが２ｍｍ、１．５ｍｍ、１ｍｍと小さくなるにつれて、相対的にベタ画像濃度ムラは小さくなる。よって、現像剤撹拌部材４４の回転抵抗や、現像剤の形状特性等を考慮した上で、隙間ｔは１ｍｍ以下が好ましいこととなる。これによって、現像された画像のベタ画像濃度ムラは小さくなり、画像濃度ムラが是正され、画像品質の向上を図ることができる。
【００４３】
図６に示すように、ケーシング４０の湾曲壁部４０１の一部であって、現像剤撹拌部材４４の近傍、即ち、攪拌領域Ｅと対向する位置に、現像剤中のトナー濃度を検知する磁気センサ４８が取付けられている。この磁気センサ４８はセンサ面上の磁性キャリアの数（透磁率）に応じた電圧値を出力するよう機能する。つまり、トナー濃度が高くなるとセンサ面上の磁性キャリアの数が減り（透磁率が小さくなる）、センサ４８の出力値も小さくなる。この磁気センサ４８の検知信号は制御装置６１に出力され、制御装置６１はトナー濃度信号を利用して、トナー補給量、及び現像剤中のトナー濃度を制御している。
ところで、磁気センサ４８のセンサ面Ｆは、現像剤撹拌部材４４の攪拌領域Ｅと対向配備され、磁気センサ４８のセンサ面に対向する現像剤（図７、図８、図９では符号ｄｔとして説明する）の移動状態によって、センサ４８の出力値が変化することは明らかである。
【００４４】
そこで、磁気センサ４８のセンサ面上を移動する現像剤ｄｔ（図７参照）の流動状態が常に適正状態を維持するよう、即ち、磁気センサ４８のセンサ面Ｆに常に最新の現像剤ｄｔが流動し、滞留することがないような形状を採ることが有効である。即ち、磁気センサ４８のセンサ面Ｆの周壁部４８１は、図７（ｂ）に示すように、ケーシング４０の湾曲壁部４０１の内壁面より所定量ｈ１退却状態に取付けられると、そこに生じた凹みに現像剤が滞留し易くなることより、これを避けるため、図７（ａ）に示すように、センサ面Ｆの周壁部４８１は、現像剤撹拌部材４４との干渉を避けた上で、湾曲壁部４０１の内壁面より所定量突き出すように配備されることが望ましい。しかし、図７（ａ）に示すように、センサ面Ｆの周壁部４８１が内壁面より突き出すように配備されると、センサ面Ｆの周壁部４８１に現像剤ｄｔが係止されやすくなり、攪拌領域Ｅを流動する現像剤の流動抵抗が増加し、現像剤撹拌部材４４の駆動抵抗が増す。これを避けるため、ここでは、図８（ａ）、（ｂ）に示すように、磁気センサ４８の内壁面より突き出す周壁部４８１の周りに、環状の傾斜面ｓｃを成す環状壁部材４８２を一体的に取付ける。
【００４５】
この際、図９に示すように、環状壁部材４８２の突部側であるセンサ面Ｆの周壁部４８１との連結部は湾曲突面ｓｃ１に形成され、底部側である湾曲壁部４０１の内壁面との連結部は湾曲凹面ｓｃ２に形成される。これによって、周壁部４８１に現像剤ｄｔが係止されることによる現像剤ｄｔの流動抵抗の増加を防止し、現像剤撹拌部材４４の駆動抵抗増を抑制できる。なお、環状壁部材４８２は樹脂製あるいは金属性でよく、湾曲壁部４０１の内壁面及びセンサ面Ｆの周壁部４８１に確実に接着され、場合により、磁気センサ４８の周壁部４８１と一体形成されても良い。
【００４６】
更に、制御装置６１は、現像剤中のトナー濃度を制御するに安定した、信頼性のあるセンサ４８の出力値を得るため、ここでは磁気センサ４８のセンサ面Ｆに対向する現像剤の移動速度を適正値に制御する。
ここで、現像剤撹拌部材４４の楕円板４４２は、その軸方向Ｙの投影軌跡が円であり、その最大の投影円直径をＤ（図５（ｂ）参照）ｍｍ、軸４４１の回転数をＡｒｐｍとすると、現像剤撹拌部材４４の最大周速Ｖｎ（ｍｍ／ｓｅｃ）は下記（１）式で算出される。
【００４７】
最大周速：Ｖｎ（ｍｍ／ｓｅｃ）＝π＊Ｄ＊Ａ／６０・・・・・（１）
ここでは、現像剤撹拌部材４４の最大周速Ｖｎ（ｍｍ／ｓｅｃ）が、４１５ｍｍ／ｓｅｃ以上、６１０ｍｍ／ｓｅｃ以下になるよう、投影円直径Ｄ（ｍｍ）と、軸４４１の回転数Ａ（ｒｐｍ）とが設定される。
【００４８】
このような最大周速Ｖｎ（ｍｍ／ｓｅｃ）を設定する理由を下記する。
即ち、現像剤撹拌部材の最大周速Ｖｎが許容下限値となる４１５ｍｍ／ｓｅｃを下回る場合には、現像剤撹拌部材８の現像剤攪拌能力が低下し、現像剤攪拌不良による摩擦帯電不良によるトナー濃度ムラが発生し、画像品質の劣化に繋がる。そこで、最大周速Ｖｎが許容下限値ＶｎＬの４１５ｍｍ／ｓｅｃ以上に設定されることで、現像剤攪拌不良によるトナー濃度ムラを是正でき、画像品質の向上を図ることができる。
【００４９】
更に、現像剤撹拌部材８の最大周速Ｖｎが許容上限値ＶｎＨとなる６１０ｍｍ／ｓｅｃを上回る場合には、トナー濃度の変化に対するセンサ１６の出力の変化が小さくなり（センサ感度が小さくなる）、トナー補給量、及びトナー濃度の制御が困難になり、画質の劣化に繋がる。そこで、最大周速が許容上限値ＶｎＨの６１０ｍｍ／ｓｅｃ以下に設定されることで、センサ１６の感度低下を防止でき、正確なトナー補給量、及びトナー濃度の制御が実現でき、画像濃度ムラが是正され、画像品質の向上を図ることができる。
【００５０】
次に、プリンター２０の動作を説明する。
図示しない操作パネルのキー操作等により画像形成信号が送信されると制御装置６１により、帯電装置２、光書込み装置３、現像装置４の他、像担持体１上のトナー像を記録紙等の転写材Ｐに転写する転写装置５、転写後の感光体表面をクリーニングするクリーニング装置６、感光体表面の残留電荷を除去する除電装置７、さらには転写材Ｐに転写後の画像を定着する定着装置８、定着後の転写材Ｐを排紙する排紙ローラ１５が、それぞれの適正タイミングで駆動される。これによって、転写材Ｐ上にトナー像が形成される。
【００５１】
この際、原稿に応じて選択された転写材Ｐが給紙コロ１１により取り出され、レジストローラ対１４に送られた後、レジストローラ対１４により転写材Ｐの先端が像担持体１上のトナー像にタイミングを合わせて転写装置５の転写域に送られる。トナー像が形成された転写材Ｐは定着装置８を通り、このとき熱と圧力の作用によって、そのトナー像が転写材Ｓの表面に定着され、排紙トレイ１６に排出される。一方、クリーニング装置６は転写材Ｐに転写し切れずに像担持体１表面に残った残留トナーを除去、回収する。
【００５２】
このようなプリンター２０の１駆動サイクルが成される毎に、現像装置４では、現像剤撹拌部材４４が最大周速が許容下限値（４１５ｍｍ／ｓｅｃ）以上、許容上限値（６１０ｍｍ／ｓｅｃ）以下に設定されて駆動する。このため、現像剤攪拌不良によるトナー濃度ムラを是正でき、センサ１６の感度低下を防止でき、正確なトナー補給量及びトナー濃度の制御が実現でき、画像濃度ムラが是正され、画像品質の向上を図ることができる。
【００５３】
特に、現像剤撹拌部材４４が楕円板４４２を用いた場合、その軸方向の投影軌跡円での投影円直径Ｄ（ｍｍ）と、軸４４１の回転数Ａ（ｒｐｍ）とを、最大周速が許容下限値（４１５ｍｍ／ｓｅｃ）以上、許容上限値（６１０ｍｍ／ｓｅｃ）以下の間となるように、比較的容易に設定できる。この場合にも現像装置４では、トナー濃度ムラを是正できると共にセンサ１６の感度低下を防止でき、正確なトナー補給量、及びトナー濃度の制御が実現でき、画像濃度ムラが是正され、画像品質の向上を図ることができる。
なお、回転傾斜板は楕円板４４１として説明したが、場合により、楕円板４４１に代えて、例えば、繭形の回転傾斜板とした場合にも、ほぼ同様の作用効果を得ることができる。
【００５４】
更に、現像剤撹拌部材４４の回転傾斜板（楕円板）４４１とケーシング４０の一部である湾曲壁部４０１との隙間（ギャップ）ｔを１ｍｍ以下としたので、現像剤の摩擦帯電処理が適確に成され、画像濃度ムラが是正され、画像品質の向上を図ることができる。
更に、ケーシング４０の攪拌部材対向壁（湾曲壁部）４０１に磁気センサ１６のセンサ面Ｆが突設されるのでセンサ面Ｆ上に現像剤が滞留しにくくなるため、磁気センサが反応しやすく、正確なトナー補給量、及びトナー濃度の制御が実現でき、画像品質の向上を図ることができる。特に、磁気センサ１６の周辺に環状の傾斜面ｓｃを成す環状壁部材４８２を設けたので、突設部分の周辺で現像剤の滞留が起こりにくく、現像剤の流動抵抗を低減でき、磁気センサ１６が循環している現像剤のトナー濃度を確実に検知できるため、正確なトナー補給量、及びトナー濃度の制御が実現でき、画像品質の向上を図れる。
このように、図１の「第１実施形態」として、上述のような作用効果を持った現像装置４を備えた画像形成装置であるプリンター２０を容易に実現できる。
【００５５】
次に本発明の「第２実施形態」について説明する。
この「第２実施形態」である現像装置を備えた画像形成装置の概略的な全体構成を図１２に示す。
同図に示した画像形成装置は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）の各色毎に感光体、現像器およびクリーニング装置を持ち、各色のトナー像を転写紙に順次転写することにより、フルカラー画像を形成するタンデム方式のフルカラープリンター７０である。
【００５６】
図１２、図１３において、符号７１は画像形成装置本体、７２はドラム状の感光体として構成された４つの感光体、７３は転写材搬送装置、７４、７５、７６、７７は支持ローラ、７８は無端ベルトより成る転写ベルト、７９は転写装置、８０はシート給送装置、８１はカセット、８２はカセット内に配置された底板、８３は給送ローラ、８４はレジストローラ対、８５は定着ローラ、８６は加圧ローラ、８７は排紙トレイ、８８はプロセスカートリッジ、８９はユニットケース、９０は帯電ローラ、９１はレーザ書込みユニット、９２は現像装置、９３は現像ケース、９４，９５は現像ローラ、９６はドクターブレード、９７はクリーニング装置、９８はクリーニングケース、９９はクリーニングブラシ、１００はクリーニングブレードをそれぞれ示す。なお、各符号に付記されたＹ、Ｍ、Ｃ、ＢＫは現像に用いるトナーの色別記号、Ｌは書込光束としてのレーザビーム、Ｐは転写材を示す。
【００５７】
なお、ここでの現像装置９２は実質的に、図２の現像装置４と同様に形成され、トナーの色の違い以外は同等の構成を成すことより、ここではトナーの色の違いに応じた各現像装置９２の符号の後に色別記号を付し、重複説明を略す。
画像形成装置本体７１内には、４つの感光体７２Ｙ、７２Ｍ、７２Ｃ、７２ＢＫが、後述する転写材の搬送方向Ａ１に沿って配列されている。図示した例では転写材の搬送方向Ａ１の最上流側の感光体７２Ｙの表面にはイエロートナー像が形成され、次の感光体７２Ｍの表面にはマゼンタトナー像が、さらに次の感光体７２Ｃの表面にはシアントナー像が、さらにその次の感光体７２ＢＫの表面にはブラックトナー像がそれぞれ形成されるように構成され、これらの感光体はそれぞれ矢印Ｂ１方向に回転駆動される。
【００５８】
各感光体７２Ｙ、７２Ｍ、７２Ｃ、７２ＢＫに対向して転写材搬送装置７３が配置され、この転写材搬送装置７３は、支持ローラ７４、７５、７６、７７と、それら支持ローラに巻き掛けられた無端ベルトより成る転写ベルト７８とを有し、転写ベルト７８は転写材の搬送方向Ａ１に回転駆動される。かかる転写ベルト７８の表面に各感光体７２Ｙ、７２Ｍ、７２Ｃ、７２ＢＫが当接し、しかも転写ベルト７８を挟んで、各感光体に対向した位置には、転写装置７９Ｙ、７９Ｍ、７９Ｃ、７９ＢＫがそれぞれ配置されている。
【００５９】
一方、画像形成装置本体７１内の下部には、シート給送装置８０のカセット８１が配置され、そのカセット８１内の底板８２上に、例えば転写紙より成る転写材Ｓが積載されている。最上位の転写材Ｓの上面に当接した給送ローラ８３が反時計方向に回転駆動されることにより、その最上位の転写材Ｓが矢印Ｃ方向に給送され、その給送された転写材Ｓはレジストローラ対８４の回転によって所定のタイミングで各感光体７２Ｙ、７２Ｍ、７２Ｃ、７２ＢＫと転写ベルト７８との間の転写部に向けて給送される。
【００６０】
ここで、前述のようにイエロー用の感光体７２Ｙの表面にはイエロートナー像が形成されており、かかる感光体７２Ｙと転写ベルト７８の間の転写部を転写材Ｐが通過するとき転写装置７９Ｙの作用により、感光体７２Ｙの表面に形成されたイエロートナー像が転写材Ｐの表面に転写される。この転写材Ｐは引き続きマゼンタ用の感光体７２Ｍ、シアン用の感光体７２Ｃ、及びブラック用の感光体７２ＢＫと転写ベルト７８との間の各転写部を順次通過し、各転写装置７９Ｍ、７９Ｃ、７９ＢＫの作用により、各感光体７２Ｍ、７２Ｃ、７２ＢＫ上の各色のトナー像が、既に転写材Ｐ上に転写されたイエロートナー像上に重ね合せて順次転写される。
【００６１】
上述のようにして表面に４色の重ね合せトナー像が転写された転写材Ｐは、定着ローラ８５と加圧ローラ８６の間を通り、このとき熱と圧力の作用によって、そのトナー像が転写材Ｓの表面に定着される。次いで、この転写材Ｓは矢印Ｑで示すように排紙トレイ８７上にスタックされる。
各感光体７２Ｙ、７２Ｍ、７２Ｃ、７２ＢＫと、その表面にトナー像を形成する各要素は、それぞれ一体的なプロセスカートリッジ８８Ｙ、８８Ｍ、８８Ｃ、８８ＢＫとして構成され、これらが４色の各画像形成部を成している。なお、図１３にはイエロートナーでの可視像を形成する画像形成部としてのプロセスカートリッジ８８Ｙを示した。
【００６２】
このように、４色の各画像形成部がそれぞれプロセスカートリッジ形態を取ることで、画像形成装置に対して容易に着脱作業ができることで、ユーザ負荷低減に繋がる。
４色の各画像形成部を成す各プロセスカートリッジ８８Ｙ、８８Ｍ、８８Ｃ、８８ＢＫの構成は実質的に同一であるため、そのうちの１つのイエロー用の感光体７２Ｙを有するプロセスカートリッジ８８Ｙの構成と作用だけを図１２，１３を参照して説明する。
【００６３】
図１３に示すように、イエロー用の画像形成部を成すこのプロセスカートリッジ８８Ｙの感光体７２Ｙは、ユニットケース８９に回転自在に組み付けられて矢印Ｂ１方向に回転駆動される。感光体２Ｙの表面には、ユニットケース８９に回転自在に支持された帯電ローラ９０が回転しながら当接し、その帯電ローラ９０により感光体７２Ｙの表面が所定の極性に帯電される。
【００６４】
一方、図１２に示すように、画像形成装置本体７１内にはプロセスカートリッジ８８Ｙとは別にレーザ書込みユニット９１が配置され、このユニット９１から出射する光変調されたレーザビームＬによって、帯電後の感光体７２Ｙの表面が露光され、これによって感光体７２Ｙの表面にイエロー画像用の静電潜像が形成される。
【００６５】
静電潜像は現像装置９２Ｙによってイエロートナー像として可視像化される。
この現像装置９２Ｙは、第１実施形態で説明した現像装置４と現像剤が相違する点を除くと同様の構成を採り、重複説明を簡素化する。
現像装置９２はユニットケース８９の一部により構成された現像ケース９３と、この現像ケース９３に回転自在に支持されて反時計方向に回転駆動される一対の現像ローラ９４、９５とを有する。現像ケース９３にはイエロー色のトナーとキャリアを有する粉体状の二成分系現像剤ＤＹが収容されている。
【００６６】
現像剤ＤＹは、現像ローラ９４上に担持されて搬送され、ドクターブレード９６により量を規制されて一対の現像ローラ９４、９５と感光体７２Ｙとの間の現像領域に運ばれる。その現像剤中のトナーが感光体表面に形成された静電潜像に静電的に移行して静電潜像がイエロートナー像として可視像化される。
ここでの現像装置９２Ｙは第１実施形態で説明した現像装置４と同様に、現像ケース（ケーシング）９３の内壁面が現像剤撹拌部材１４４の最大外径部位との隙間（ギャップ）ｔを１ｍｍ以下に設定される。これにより、トナーとキャリアを確実に摩擦帯電させると共に、トナーを均一に分散させることができる。
【００６７】
更に、現像ケース（ケーシング）９３の内壁面で現像剤撹拌部材１４４の攪拌領域Ｅとの対向部に磁気センサ１４８が取付けられている。この磁気センサ１４８の検知信号は制御手段１６１に出力され、制御手段１６１はトナー濃度信号を利用して、トナー補給量、及び現像剤中のトナー濃度を制御している。なお、ここでの磁気センサ１４８も、図８（ａ）、（ｂ）に示すような環状の傾斜面ｓｃを成す環状壁部材４８２を一体的に取付け、攪拌領域Ｅを流動する現像剤の流動抵抗増を防止するように形成されている。
【００６８】
更に、現像剤撹拌部材１４４は第１実施形態で説明した現像剤撹拌部材４４と同様に、最大周速Ｖｎ（ｍｍ／ｓｅｃ）が、４１５ｍｍ／ｓｅｃ以上６１０ｍｍ／ｓｅｃ以下になるよう、投影円直径Ｄ（ｍｍ）と、回転数Ａ（ｒｐｍ）とが設定される。これによって、現像剤攪拌不良によるトナー濃度ムラを是正でき、センサ１４８の感度低下を防止でき、正確なトナー補給量、及びトナー濃度の制御が実現でき、画像濃度ムラが是正され、画像品質の向上を図ることができる。
なお、現像装置９２Ｙの現像ローラ９４、９５、現像剤搬送部材１４５、現像剤撹拌部材１４４は制御装置１６１に制御される不図示の駆動源により回転駆動される。
【００６９】
イエロートナー像は前述のようにして転写材Ｐの表面に転写され、その転写後に感光体表面に付着している転写残トナーは、クリーニング装置９７により除去される。このクリーニング装置９７は、ユニットケース８９の一部により構成されたクリーニングケース９８と、そのクリーニングケース９８に回転自在に支持されて矢印方向に回転駆動されるクリーニングブラシ９９と、基端部がクリーニングケース９８に固定されたクリーニングブレード１００とを有し、そのクリーニングブラシ９９とクリーニングブレード１００が感光体７２Ｙの表面に当接してその表面の転写残トナーを掻き取り、不図示の収容タンク側に連通する開口１０１側に除去される。なお、クリーニング装置９７のクリーニングブラシ９９は制御装置６１に制御される不図示の駆動源に駆動される。
【００７０】
このようなフルカラープリンター７０の作動を説明する。
図示しない操作パネルのキー操作等によりフルカラー画像形成の信号が送信されると、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｂｋ）の各画像形成部を成す各プロセスカートリッジ８８Ｙ、８８Ｍ、８８Ｃ、８８ＢＫが所定のタイミングでそれぞれ作動して、各感光体７２Ｙ、７２Ｍ、７２Ｃ、７２ＢＫ上に各色のトナー像が形成される。
【００７１】
一方、給紙カセット８１にセットされた転写材Ｐは、給紙コロ８３により取り出され、転写材搬送路に沿ってレジストローラ対８４に送られた後、レジストローラ対８４により転写材Ｐの先端が感光体７２Ｙ上に形成された一色目のイエロー（Ｙ）のトナー像にタイミングを合わせて感光体７２Ｙの転写部の転写領域に送られる。
【００７２】
一色目のイエロー（Ｙ）のトナー像転写位置において、転写装置７９Ｙにより形成される電界の作用で、イエロー（Ｙ）のトナー像が転写材Ｐに転写され、その転写が行なわれると同時に、転写材Ｐは搬送転写ベルト７８に静電吸着されて搬送される。このようにしてイエロー（Ｙ）のトナー像が転写された転写材Ｐは、各色毎に順に設けられた転写装置７９Ｍ、７９Ｃ、７９Ｂｋと各感光体７２Ｍ、７２Ｃ、７２Ｂｋとの間の転写位置に順次搬送され、各感光体ドラム上に形成されたシアン（Ｃ）のトナー像、マゼンタ（Ｍ）のトナー像、ブラック（Ｂｋ）のトナー像が転写材Ｐ上に順次転写される。こうして全ての色のトナー像が転写材Ｐ上に転写されることでフルカラーのトナー像が転写材Ｐ上に形成される。
【００７３】
フルカラーのトナー像が形成された転写材Ｐは、定着ローラ８５と加圧ローラ８６の間を通り、このとき熱と圧力の作用によって、そのトナー像が転写材Ｓの表面に定着され、フルカラー画像が完成し、排紙トレイ８７上に排出される。
一方、クリーニング装置９７Ｙは、転写材Ｐに転写し切れずに感光体７２Ｍ表面に残った残留トナーを除去、回収する。
【００７４】
この「第２実施形態」である現像装置を備えた画像形成装置であるフルカラープリンター７０の場合も、第１実施形態に係る現像装置を備えた画像形成装置の場合と同様の作用、効果が得られる。更に、上述のような作用効果を持ったフルカラープリンター７０を容易に実現できる。特に、フルカラープリンター７０は４色の各画像形成部を、それぞれ一体的なプロセスカートリッジ８８Ｙ、８８Ｍ、８８Ｃ、８８ＢＫとして形成した。このため、フルカラープリンター７０に対して容易に着脱作業ができることで、ユーザ負荷低減に寄与できる。
【実施例】
【００７５】
次に、「第１実施形態」として図１で説明したプリンター２０に用いる現像装置４の実施例を説明する。
ここでの現像装置４が用いた現像剤撹拌部材４４は、その楕円板４４２の軸４４１の方向への投影円の直径が３２ｍｍに形成された。更に、現像剤撹拌部材４４の軸４４１の回転数Ａ（ｒｐｍ）が３００ｒｐｍに設定された。
【００７６】
このような駆動条件で制御装置６１が現像剤撹拌部材４４を回転駆動した。この際、各楕円板４４２の最大周速Ｖｎは、約５０３ｍｍ／ｓｅｃとなった。この最大周速Ｖｎは許容下限値ＶｎＬとなる４１５ｍｍ／ｓｅｃと許容上限値ＶｎＨとなる６１０ｍｍ／ｓｅｃの間に保持された。
このため、現像装置４は現像剤攪拌不良によるトナー濃度ムラを是正できる。しかも、センサ１６の感度低下を防止でき、正確なトナー補給量、及びトナー濃度の制御が実現でき、画像濃度ムラが是正され、画像品質の向上を図ることができた。
【００７７】
更に、ここで用いた現像装置のケーシング４０は、その底部側の湾曲壁部４０１の内壁面と各楕円板４４２の最大外径部位との隙間（ギャップ）ｔが１ｍｍに設定された。これにより、現像剤撹拌部材４４の攪拌領域Ｅにおける回転駆動にあたり、その回転抵抗を過度に高めることなく、現像剤を横撹拌（回転軸方向の往復運動）することができ、トナーとキャリアを確実に摩擦帯電させると共に、トナーを均一に分散させることができた。
【００７８】
しかも、隙間（ギャップ）ｔが１ｍｍに設定されたことによって、この隙間ｔの区間における現像剤循環路（２点鎖線Ｒ参照）でのトナーとキャリアの摩擦帯電や、均一攪拌の特性が高まり、結果として、現像された画像のベタ画像濃度ムラは小さくなり、画像濃度ムラが是正され、画像品質の向上を図ることができた。
特に、ここで現像装置のケーシング４０内に供給された現像剤は、磁性キャリアとして、重量平均粒径が６５μｍ以下の磁性キャリアを用いた。
【００７９】
更に、非磁性トナーとして、重量平均粒径が５〜１０μｍであり、５μｍ以下のものが６０〜８０個数％含まれているトナーを用いた。
このように、重量平均粒径が６５μｍ以下の磁性キャリアを用いることで、攪拌流動が適正になされ、過度の攪拌抵抗を発生することもない。しかも、現像剤撹拌部材４４及び現像剤搬送部材４５による現像剤の現像ローラ４１側への供給を正確にでき、正確なトナー補給量、及びトナー濃度の制御が実現でき、微細な画像（ドット）を現像することが可能になり、高画質化を図れた。
【００８０】
更に、重量平均粒径が５〜１０μｍで、５μｍ以下のものが６０〜８０個数％含まれたトナーを用いたことで、攪拌流動が適正になされ、正確なトナー補給量、及びトナー濃度の制御が実現でき、微細な画像（ドット）を現像することが可能になり、高画質化を図れた。
なお、上述の各実施形態では画像形成装置としては単色のプリンター２０及びフルカラープリンター７０を説明したが、これに代えて、その他のデジタル複写機、ファクシミリ等に同様に本発明を適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明を適用した現像装置を備えたプリンターの概略構成図である。
【図２】図１のプリンターで用いる現像装置の概略拡大断面図である。
【図３】図２の現像装置で用いるセパレータの機能説明図である。
【図４】図３のセパレータの斜視図である。
【図５】図２の現像装置で用いる現像剤撹拌部材を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は側面図である。
【図６】図２の現像装置で用いる現像剤撹拌部材と湾曲壁部の隙間（ギャップ）の説明図である。
【図７】図２の現像装置で用いるケーシングに取付けられる磁気センサに対する現像剤の流動特性を説明する図で、（ａ）は流動特性が高い取付け状態説明図、（ｂ）は流動特性が低い取付け状態説明図である。
【図８】図２の現像装置で用いる磁気センサを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は側断面図である。
【図９】図８の磁気センサに取付けられる環状壁部材の要部の形状説明図である。
【図１０】図２の現像装置で用いる現像剤搬送部材の拡大斜視図である。
【図１１】図１のプリンターで用いる現像装置の現像剤撹拌部材と湾曲壁部の隙間の変化に対するベタ画像濃度ムラの大きさの変化特性線図である。
【図１２】本発明の他の実施形態で用いる現像装置を備えたフルカラープリンターの概略構成図である。
【図１３】図１２のフルカラープリンターで用いる現像装置の概略拡大断面図である。
【符号の説明】
【００８２】
１ 感光体(像担持体)
２ 帯電装置
４ 現像装置
２０ プリンター（画像形成装置）
４０ ケーシング
４０１ 湾曲壁部
４１，４２ 現像ローラ（現像剤担持体）
４４ 現像剤撹拌部材
４４１ 現像剤撹拌部材の軸
４４２ 楕円板（回転傾斜板）
４８ 磁気センサ
７０ フルカラープリンター（画像形成装置）
ｓｃ 傾斜面
ｔ 隙間（ギャップ）
Ａ 軸の回転数（ｒｐｍ）
Ｄ 回転傾斜板の投影円直径（ｍｍ）、
Ｅ 攪拌領域
Ｆ センサ面
Ｌｃ 軸中心線
Ｒ 現像剤循環路
Ｙ 軸中心線方向
Ｖｎ 最大周速（ｍｍ／ｓｅｃ）
ＶｎＬ 最大周速の許容下限値
ＶｎＨ 最大周速の許容上限値
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンター等の電子写真プロセスにおける現像装置、及びこれを搭載したプロセスカートリッジ、画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
よく知られているように、画像形成装置においては、例えば感光体より成る潜像担持体に対し、電子写真方式あるいは静電記録方式等によって所定の静電潜像を作像し、この静電潜像をトナー像として可視像化している。この可視像化機能を達成する乾式現像剤を用いた現像装置では、磁性体を含んだ１成分現像剤と、トナーとキャリアを有する２成分系の現像剤を感光体面に供給して静電潜像を可視像化できるようにしたものがある。
【０００３】
このような現像装置の内、特に、２成分系の現像剤を用いる現像装置では、トナーが可視像化に利用されることにより、この現像剤中の非磁性トナーのみの濃度が低下する。そこで、現像剤中のトナーの濃度が低下すると、トナーホッパーから、トナーがトナー補給ローラの回転によって現像剤中に補給されるようになっている。ここで現像剤中に供給されたトナーはキャリアに対して摩擦帯電によって吸着されると共に均一に拡散するよう、現像剤循環路を移動中にキャリアと共に攪拌されている。
このように現像装置では、現像剤中のトナーの濃度の低下に応じて現像剤中にトナーを供給し、均一に拡散する必要があり、更に、トナーとキャリアを摩擦帯電によって吸着させるため、現像装置には現在の循環路及びこの循環路内でトナーとキャリアを攪拌する手段が設けられている。
【０００４】
例えば、特許文献１の画像形成装置では、感光体ドラム上に形成した画像面積が多い時には撹拌パドルの回転数を上昇させ、少ない時には回転数を下げて現像ローラへ供給する現像剤の量を少なくしている。更に、感光体上に付着するトナー濃度をトナー濃度検知手段（Ｐセンサ）により検知し、トナー濃度が低くなった場合には、トナー補給ローラを駆動してトナーを現像装置本体へ補給している。
更に、特許文献２の画像形成装置では、現像装置の駆動負荷が、現像剤の供給量に関連すると見做し、現像装置の駆動負荷に応じて現像剤供給部材の回転数を制御することにより、現像部材へ充分な現像剤を供給し、濃度ムラや濃度低下の発生を防止している。
【０００５】
更に、特許文献３の現像剤攪拌方法で用いる現像装置には、感光体ドラムにトナーを供給する現像スリーブにループ状の剤循環経路が接続される。この剤循環経路は並列配備された第１、第２の剤撹拌搬送部材を備え、これらの両端部は互いに連通されることで剤循環経路が形成される。この剤循環経路の一部にはトナー補給口と、その下流にトナー濃度を検知する剤濃度検知手段が配備され、これにより、適量の補給トナーを現像剤中へ拡散させている。
【０００６】
【特許文献１】特開平７−１７５３１１号公報
【特許文献２】特開平７−１８１７９４号公報
【特許文献３】特開２００１−３４３８２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
このように、従来の２成分系の現像剤を用いる現像装置では、補給のトナーを現像剤中に供給し、均一に拡散し、トナーとキャリアを摩擦帯電によって吸着させることができる。しかし、引用文献１の画像形成装置では、感光体ドラム上の画像面積に応じて撹拌パドルの回転数を制御し、剤循環経路のトナー濃度に応じてトナー補給ローラの回転を制御するというものであり、装置の複雑化を招く上に、剤濃度検知手段の検知精度が特に向上するというものではない。
更に、特許文献２の画像形成装置では現像装置の駆動負荷が経時的に変動し、あるいは外乱により変動した場合には、現像剤の濃度制御が不安定化し、濃度ムラや濃度低下を招く可能性がある。
【０００８】
更に、特許文献３の現像剤攪拌方法で用いる現像装置では、剤濃度検知手段を通過する現像剤の移動速度を低速化するが、上下の適正速度範囲内に規制するものではなく、比較的検知精度の低いものとなる。
本発明は、上述の問題点に着目してなされたもので、目的とするのは、現像装置の現像剤循環路における現像剤のトナー濃度を精度よく検知して、正確なトナー補給量、及びトナー濃度の制御を実現し、現像された画像の画質を高めることが可能な現像装置、及びこれを搭載したプロセスカートリッジ、画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は前記課題を達成するため以下の構成とした。
【００１０】
第１の発明である現像装置は、少なくとも、非磁性トナーと磁性キャリアから成る２成分の現像剤と、同現像剤を吸着する現像剤担持体と、軸及び同軸に互いに離れてそれぞれ一体形成された複数の回転傾斜板から成り、軸中心線回りに回転することによって現像剤を攪拌して前記トナーを分散させる現像剤撹拌部材と、同現像剤撹拌部材の攪拌領域を移動する現像剤のトナー濃度を検知する磁気センサを備えた現像装置において、前記現像剤撹拌部材の最大周速を４１５ｍｍ／ｓｅｃ以上６１０ｍｍ／ｓｅｃ以下にしたことを特徴とする。
【００１１】
第２の発明である現像装置は、請求項１記載の現像装置において、前記回転傾斜板は楕円板であり、前記現像剤撹拌部材の最大周速が前記楕円板の外周縁の値として算出され、同楕円板の軸方向の投影軌跡円での投影円直径をＤ（ｍｍ）、前記軸の回転数をＡ（ｒｐｍ）とすると、
最大周速（ｍｍ／ｓｅｃ）＝π＊Ｄ＊Ａ／６０
として算出されることを特徴とする。
【００１２】
第３の発明である現像装置は、請求項１又は２に記載の現像装置において、前記現像剤撹拌部材を枢支するケースの一部が前記回転傾斜板を囲む攪拌部材対向壁として形成され、同攪拌部材対向壁と前記回転傾斜板の隙間（ギャップ）を１ｍｍ以下としたことを特徴とする。
【００１３】
第４の発明である現像装置は、請求項１、２又は請求項３に記載の現像装置において、前記磁気センサのセンサ面が前記攪拌部材対向壁の内壁面よりも現像剤撹拌部材側に突設されたことを特徴とする。
【００１４】
第５の発明である現像装置は、請求項４に記載の現像装置において、前記磁気センサの現像剤撹拌部材側に突設されたセンサ面の周縁部分より前記攪拌部材対向壁の内壁面に向かって環状の傾斜壁を連続形成したことを特徴とする。
【００１５】
第６の発明である現像装置は、請求項５に記載の現像装置において、前記環状の傾斜壁と前記磁気センサのセンサ面との接続部及び前記環状の傾斜壁と前記攪拌部材対向壁の内壁面との接続部をそれぞれ滑らかに接続する（連続的に変化させる）ことを特徴とする。
【００１６】
第７の発明である現像装置は、請求項１乃至請求項６のいずれか一つに記載の現像装置において、前記磁性キャリアとして、重量平均粒径が６５μｍ以下の磁性キャリアを用いることを特徴とする、
第８の発明である現像装置は、請求項１乃至請求項７のいずれか一つに記載の現像装置において、前記非磁性トナーとして、重量平均粒径が５〜１０μｍであり、５μｍ以下のものが６０〜８０個数％含まれているトナーを用いることを特徴とする。
【００１７】
第９の発明であるプロセスカートリッジは、請求項１乃至請求項８のいずれか１つに記載の現像装置を搭載したことを特徴とする。
【００１８】
第１０の発明である画像形成装置は、請求項１乃至請求項８のいずれか１つに記載の現像装置、及び請求項９に記載のプロセスカートリッジを搭載したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の請求項１の効果は、現像剤撹拌部材の最大周速が許容下限値となる４１５ｍｍ／ｓｅｃを下回る場合には、現像剤撹拌部材８の現像剤攪拌能力が低下し、現像剤攪拌不良によるトナー濃度ムラが発生し、画像品質の劣化に繋がるが、ここでは、最大周速が許容下限値の４１５ｍｍ／ｓｅｃ以上に設定されるので、現像剤攪拌不良によるトナー濃度ムラを是正でき、画像品質の向上を図ることができる。更に、現像剤撹拌部材８の最大周速が許容上限値となる６１０ｍｍ／ｓｅｃを上回る場合には、トナー濃度の変化に対するセンサ１６の出力の変化が小さくなり（センサ感度が小さくなる）、トナー補給量、及びトナー濃度の制御が困難になり、画質の劣化に繋がるが、ここでは、最大周速が許容上限値の６１０ｍｍ／ｓｅｃ以下に設定されるので、センサ１６の感度低下を防止でき、正確なトナー補給量、及びトナー濃度の制御が実現でき、画像濃度ムラが是正され、画像品質の向上を図ることができる。
【００２０】
本発明の請求項２の効果は、楕円板の軸方向の投影軌跡円での投影円直径Ｄ（ｍｍ）と、軸の回転数Ａ（ｒｐｍ）とを選択的に設定することで、最大周速を許容下限値と許容上限値の間に比較的容易に設定でき、現像剤攪拌不良によるトナー濃度ムラを是正できると共にセンサ１６の感度低下を防止でき、正確なトナー補給量、及びトナー濃度の制御が実現でき、画像濃度ムラが是正され、画像品質の向上を図ることができる。
【００２１】
本発明の請求項３の効果は、回転傾斜板（楕円板）１５とケース１７の一部である攪拌部材対向壁との隙間を１ｍｍ以下としたので、画像濃度ムラが是正され、画像品質の向上を図ることができる。
【００２２】
本発明の請求項４の効果は、磁気センサ１６のセンサ面が攪拌部材対向壁の内壁面よりも現像剤撹拌部材側に突設されるので、センサ面上での現像剤の動きが容易化され、現像剤撹拌部材の回転傾斜板による攪拌を受けやすく、センサ面上に現像剤が滞留しにくくなるため、トナーの消費、補給に対して磁気センサが反応しやすい。その結果、正確なトナー補給量、及びトナー濃度の制御が実現でき、画像品質の向上を図ることができる。
【００２３】
本発明の請求項５の効果は、現像剤撹拌部材側に突設された磁気センサの部分があると、その突設された部分が障害となって、磁気センサの周辺の現像剤の動きが阻害されるが。ここでは、現像剤は環状の傾斜壁に沿って移動しやすくなり、磁気センサの突設された部分が障害物ではなくなるため、突設部分の周辺で現像剤の滞留が起こりにくくなり、磁気センサ１６のセンサ面上には常に循環している現像剤が存在する。つまり、磁気センサ１６が、循環している現像剤のトナー濃度を検知できるため、正確なトナー補給量、及びトナー濃度の制御が実現でき、画像品質の向上を図れる。
【００２４】
本発明の請求項６の効果は、磁気センサのセンサ面との接続部及び環状の傾斜壁と前記攪拌部材対向壁の内壁面との接続部での現像剤が移動しやすくなる。これにより、現像剤の滞留がより起こりにくくなり、磁気センサ１６のセンサ面上には循環している現像剤が存在しやすくなり、磁気センサ１６が循環している現像剤のトナー濃度を常に検知できる。その結果、正確なトナー補給量、及びトナー濃度の制御が実現でき、画像品質の向上を図れる。
【００２５】
本発明の請求項７の効果は、請求項７を満たすキャリアを用いることで、攪拌流動が適正になされ、正確なトナー補給量、及びトナー濃度の制御が実現でき、微細な画像（ドット）を現像することが可能になり、高画質化を図れる。
【００２６】
本発明の請求項８の効果は、請求項８を満たすトナーを用いることで、攪拌流動が適正になされ、正確なトナー補給量、及びトナー濃度の制御が実現でき、微細な画像（ドット）を現像することが可能になり、高画質化を図れる。
【００２７】
本発明の請求項９の効果は、請求項１乃至請求項８のいずれか１つの作用効果を持ったプロセスカートリッジを実現できる。
【００２８】
本発明の請求項１０の効果は、請求項１乃至請求項９のいずれか１つの作用効果を持った画像形成装置を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
本発明を適用した「第１実施形態」としての現像装置を説明する。
ここで、図１は本発明に係る現像装置を備えた画像形成装置の一実施形態を示す概略構成図であり、画像形成部の構成例のみを図示してある。なお、画像形成装置が複写機やファクシミリ、あるいは複合機等の場合には、本体上部に原稿画像を読取る原稿読取装置（スキャナ）が付加される。
【００３０】
図１において、符号１は像担持体であるドラム状の感光体であり、帯電装置２による帯電と、光書込み装置３による画像情報に応じた光書込みによって感光体１の表面に静電潜像が形成される。現像装置４はトナーとキャリアからなる２成分現像剤を用いる。この現像装置４は現像剤担持体である一対の現像ローラ４１、４２を備え、これらにより現像剤を担持搬送し、感光体１上に形成された静電潜像をトナーによって現像して可視像を形成する。
【００３１】
図１に示す画像形成装置であるプリンター２０には、このような帯電装置２、光書込み装置３、現像装置４の他に、感光体１上のトナー像を記録紙等の転写材Ｐに転写する転写装置５、転写後の感光体表面をクリーニングするクリーニング装置６、感光体表面の残留電荷を除去する除電装置７、さらには記録紙等の転写材Ｐに転写後の画像を定着する定着装置８、定着後の転写材Ｐを排紙する排紙ローラ１５、排紙された転写材Ｐがストックされる排紙トレイ１６等が装備されている。
【００３２】
また、プリンター２０には、記録紙等の転写材Ｐを収納した多段の給紙カセット９−１、９−２と、各給紙カセット９−１、９−２から１枚づつ転写材Ｐを給紙するための給紙ローラ１０と分離ローラ対１１と、多段の給紙カセット９−１、９−２のうちの一つから選択的に給紙された転写材Ｐを搬送する搬送ローラ１２、１３と、画像形成にタイミングを合わせて転写材Ｐを感光体１と転写装置５の間の転写部に送り出すレジストローラ１４が設けられている。
【００３３】
図１、２に示すように、現像装置４内には、非磁性トナーと磁性キャリアを有する２成分系の現像剤が収容されていて、この現像剤中のトナーの濃度が低下すると、このトナーの濃度情報に応じて後述の制御装置６１によりトナーホッパー４９が駆動され、トナーがトナー補給ローラ５１の回転量に応じた量だけ、現像剤循環路Ｒ（図２中の２点鎖線参照）を移動中の現像剤に補給されるようになっている。
現像装置４の基枠を構成するケーシング４０の内部には、ドラム回転方向ｎ（図２参照）に沿って前後に並列配備された現像剤担持体としての一対の現像ローラ４１、４２が配備され、その近傍に現像ローラ４１に向けて現像剤を搬送するための現像剤搬送部材４５が設けられる。
【００３４】
図２に示すように、一対の現像ローラ４１、４２はほぼ同様に形成されることより、ここではドラム回転方向ｎで前側の現像ローラ４１を主に説明する。現像ローラ４１は、非磁性体を円筒形に形成した現像スリーブ４１１と、複数の磁極が着磁された磁石体（マグネットローラ）４１２からなり、現像スリーブ４１１の内側にマグネットローラ４１２が固定配置されている。現像剤搬送部材４５や現像剤撹拌部材４４によって現像剤循環路Ｒを循環しながら攪拌・混合されている現像剤は、現像ローラ４１内のマグネットローラ４１２の磁力により磁気的に吸着され、現像スリーブ４１１の図中矢印方向への回転に伴い、現像スリーブ表面に設けられた図示しない凹凸により担持搬送される。現像スリーブ４１１で担持搬送された現像剤は、ドクターブレード４７で現像材量と層厚を規制された後、感光体１と対向する現像領域に搬送され、感光体１上の静電潜像を現像剤中のトナーで現像する。なお、ドクターブレード４７で掻き取られた現像剤はセパレータ５２の方へと導かれる。
【００３５】
このような現像ローラ４１に対して、ドラム回転方向ｎでの下流側に現像ローラ４１とほぼ同様に、非磁性体を円筒形に形成した現像スリーブ４２１とマグネットローラ４２２を備えた現像ローラ４２が並列配備される。この現像ローラ４２はドラム回転方向ｎで上流側の現像ローラ４１と同方向に回転し、現像ローラ４１からの現像剤を受け取る。この現像ローラ４２に担持搬送される現像剤でも、感光体１上に作像された静電潜像がトナー像として可視像化される。
図１、２において、現像ローラ４１、４２の右側には現像剤搬送部材４５が並列配備される。現像剤搬送部材４５は図１、２において、反時計方向に回転駆動され、その右側に対向配備された現像剤撹拌部材４４は時計方向に回転駆動される。
【００３６】
現像剤搬送部材４５は現像剤を現像ローラ４１に供給するもので、図２、図１０に示すように、ケーシング４０に枢支された回転軸４５１を備え、同回転軸４５１の拡径部の外周面からは長片状の回転羽根４５２を回転方向に互いに等間隔で複数突き出すように形成される。なお、回転羽根４５２は、現像ローラ４１の軸方向長さと同等の長さを備え、これによって現像ローラ４１に対してその軸方向において現像剤を一様に供給できるように形成される。回転軸４５１の一端は不図示の回転駆動源に連結され、適時に回転して現像剤循環路Ｒの現像剤を現像ローラ４１に搬送するよう駆動する。
【００３７】
現像剤搬送部材４５により現像剤は反時計方向に回転する現像ローラ４１の周面に供給され、磁力により担持されつつ、回転方向に搬送される。現像ローラ４１により担持搬送される現像剤中のトナーにより、時計方向に回転する潜像担持体である感光体１上に作像された静電潜像がトナー像として可視像化される。
現像剤搬送部材４５の上方のセパレータ５２は、図３、図４に示すように、長枠状のセパレータ基枠５２１を備え、その内部に一定の角度ａをもって列設させたフィン５２２を備える。しかもセパレータ基枠５２１の一側端には、回転駆動される現像剤搬送スクリュー部材５３を備える。図３に示すように、セパレータ基枠５２１内に達した現像剤は複数のフィン５２２を通ることで移動方向を規制される。即ち、一方側より他方である図３に示す右側より左側に矢印ｆのように寄せられつつ搬送され、その上で現像剤撹拌部材４４の方向（図２中の符号ｆ１参照）に落とされる。
【００３８】
これと同時に、セパレータ５２に達する現像剤の内の一部はセパレータ開口５２３（図３参照）に流入し、同セパレータ開口５２３を通って現像剤搬送スクリュー部材５３の一端側に落下する。落下した現像剤は、現像剤搬送スクリュー部材５３によって破線矢印の向きに運ばれながら、他端側である図３において右端側に寄せられ、現像剤撹拌部材４４の方に落とされる。これによって、セパレータ５２に達する現像剤の現像剤搬送路Ｒの路幅方向（例えば、図３中での横方向）での攪拌を確実に行うこととなる。
【００３９】
図１、２に示すように、セパレータ５２とトナー補給ローラ５１の下方に現像剤撹拌部材４４が配備される。現像剤撹拌部材４４は、セパレータ５２からの現像剤、あるいは、この現像剤にトナーホッパー４９から適量供給されるトナーを受け取り、軸中心線（図５参照）Ｌｃ回りに回転することによって、現像剤を横撹拌（回転軸方向Ｙの往復運動）してトナーをキャリア中に均一に分散させる。
図５（ａ）、（ｂ）に示すように、現像剤撹拌部材４４は１本の軸４４１を備え、その軸４４１上に、多数の回転傾斜板としての楕円板４４２が、一定の間隔Ｊで一定の角度ｂをもって固定的に軸装される。
【００４０】
このような現像剤撹拌部材４４はその軸４４１の両端がケーシング４０に枢支される。しかも、軸４４１の一端は不図示の回転駆動源側に連結され、適正回転数Ａ（ｒｐｍ）で回転するように制御装置６１によって制御される。ここで、現像剤撹拌部材４４の回転時において、楕円板４４２の回転軌跡、即ち、楕円板４４２の軸方向の投影軌跡は円であり、その最大の投影円直径をＤ（図５（ｂ）参照）ｍｍとすると、その投影円直径をＤ（ｍｍ）より所定量大径の回転エリア（例えば、図６に２点鎖線ｄ１で示すエリア）が現像剤撹拌部材４４の攪拌領域Ｅとなる。即ち、攪拌領域Ｅは、ここに達した現像剤を回転する各楕円板４４２の影響により横撹拌（回転軸方向Ｙの往復運動）され、トナーとキャリアを摩擦帯電させると共に、トナーを均一に分散させることが可能な領域として設定される。
【００４１】
ところで、図２、図６に示すように、現像剤撹拌部材４４を枢支するケーシング４０の低壁側の一部であって、現像剤撹拌部材４４の攪拌領域Ｅと連続して対向する湾曲壁部４０１が形成される。湾曲壁部４０１は、その内壁面が現像剤撹拌部材４４の各楕円板４４２の最大外径部位との隙間（ギャップ）ｔを１ｍｍ以下に設定される。
このように隙間（ギャップ）ｔを設定したのは、次の理由による。
【００４２】
本発明者は、隙間（ギャップ）ｔの変化に対するベタ画像濃度ムラの大きさの変化特性を検討した。この結果、図１１に示すように、隙間（ギャップ）を１ｍｍ、１．５ｍｍ、２ｍｍと変化させた時、現像ベタ画像濃度ムラの大きさは、隙間ｔが２ｍｍ、１．５ｍｍ、１ｍｍと小さくなるにつれて、相対的にベタ画像濃度ムラは小さくなる。よって、現像剤撹拌部材４４の回転抵抗や、現像剤の形状特性等を考慮した上で、隙間ｔは１ｍｍ以下が好ましいこととなる。これによって、現像された画像のベタ画像濃度ムラは小さくなり、画像濃度ムラが是正され、画像品質の向上を図ることができる。
【００４３】
図６に示すように、ケーシング４０の湾曲壁部４０１の一部であって、現像剤撹拌部材４４の近傍、即ち、攪拌領域Ｅと対向する位置に、現像剤中のトナー濃度を検知する磁気センサ４８が取付けられている。この磁気センサ４８はセンサ面上の磁性キャリアの数（透磁率）に応じた電圧値を出力するよう機能する。つまり、トナー濃度が高くなるとセンサ面上の磁性キャリアの数が減り（透磁率が小さくなる）、センサ４８の出力値も小さくなる。この磁気センサ４８の検知信号は制御装置６１に出力され、制御装置６１はトナー濃度信号を利用して、トナー補給量、及び現像剤中のトナー濃度を制御している。
ところで、磁気センサ４８のセンサ面Ｆは、現像剤撹拌部材４４の攪拌領域Ｅと対向配備され、磁気センサ４８のセンサ面に対向する現像剤（図７、図８、図９では符号ｄｔとして説明する）の移動状態によって、センサ４８の出力値が変化することは明らかである。
【００４４】
そこで、磁気センサ４８のセンサ面上を移動する現像剤ｄｔ（図７参照）の流動状態が常に適正状態を維持するよう、即ち、磁気センサ４８のセンサ面Ｆに常に最新の現像剤ｄｔが流動し、滞留することがないような形状を採ることが有効である。即ち、磁気センサ４８のセンサ面Ｆの周壁部４８１は、図７（ｂ）に示すように、ケーシング４０の湾曲壁部４０１の内壁面より所定量ｈ１退却状態に取付けられると、そこに生じた凹みに現像剤が滞留し易くなることより、これを避けるため、図７（ａ）に示すように、センサ面Ｆの周壁部４８１は、現像剤撹拌部材４４との干渉を避けた上で、湾曲壁部４０１の内壁面より所定量突き出すように配備されることが望ましい。しかし、図７（ａ）に示すように、センサ面Ｆの周壁部４８１が内壁面より突き出すように配備されると、センサ面Ｆの周壁部４８１に現像剤ｄｔが係止されやすくなり、攪拌領域Ｅを流動する現像剤の流動抵抗が増加し、現像剤撹拌部材４４の駆動抵抗が増す。これを避けるため、ここでは、図８（ａ）、（ｂ）に示すように、磁気センサ４８の内壁面より突き出す周壁部４８１の周りに、環状の傾斜面ｓｃを成す環状壁部材４８２を一体的に取付ける。
【００４５】
この際、図９に示すように、環状壁部材４８２の突部側であるセンサ面Ｆの周壁部４８１との連結部は湾曲突面ｓｃ１に形成され、底部側である湾曲壁部４０１の内壁面との連結部は湾曲凹面ｓｃ２に形成される。これによって、周壁部４８１に現像剤ｄｔが係止されることによる現像剤ｄｔの流動抵抗の増加を防止し、現像剤撹拌部材４４の駆動抵抗増を抑制できる。なお、環状壁部材４８２は樹脂製あるいは金属性でよく、湾曲壁部４０１の内壁面及びセンサ面Ｆの周壁部４８１に確実に接着され、場合により、磁気センサ４８の周壁部４８１と一体形成されても良い。
【００４６】
更に、制御装置６１は、現像剤中のトナー濃度を制御するに安定した、信頼性のあるセンサ４８の出力値を得るため、ここでは磁気センサ４８のセンサ面Ｆに対向する現像剤の移動速度を適正値に制御する。
ここで、現像剤撹拌部材４４の楕円板４４２は、その軸方向Ｙの投影軌跡が円であり、その最大の投影円直径をＤ（図５（ｂ）参照）ｍｍ、軸４４１の回転数をＡｒｐｍとすると、現像剤撹拌部材４４の最大周速Ｖｎ（ｍｍ／ｓｅｃ）は下記（１）式で算出される。
【００４７】
最大周速：Ｖｎ（ｍｍ／ｓｅｃ）＝π＊Ｄ＊Ａ／６０・・・・・（１）
ここでは、現像剤撹拌部材４４の最大周速Ｖｎ（ｍｍ／ｓｅｃ）が、４１５ｍｍ／ｓｅｃ以上、６１０ｍｍ／ｓｅｃ以下になるよう、投影円直径Ｄ（ｍｍ）と、軸４４１の回転数Ａ（ｒｐｍ）とが設定される。
【００４８】
このような最大周速Ｖｎ（ｍｍ／ｓｅｃ）を設定する理由を下記する。
即ち、現像剤撹拌部材の最大周速Ｖｎが許容下限値となる４１５ｍｍ／ｓｅｃを下回る場合には、現像剤撹拌部材８の現像剤攪拌能力が低下し、現像剤攪拌不良による摩擦帯電不良によるトナー濃度ムラが発生し、画像品質の劣化に繋がる。そこで、最大周速Ｖｎが許容下限値ＶｎＬの４１５ｍｍ／ｓｅｃ以上に設定されることで、現像剤攪拌不良によるトナー濃度ムラを是正でき、画像品質の向上を図ることができる。
【００４９】
更に、現像剤撹拌部材８の最大周速Ｖｎが許容上限値ＶｎＨとなる６１０ｍｍ／ｓｅｃを上回る場合には、トナー濃度の変化に対するセンサ１６の出力の変化が小さくなり（センサ感度が小さくなる）、トナー補給量、及びトナー濃度の制御が困難になり、画質の劣化に繋がる。そこで、最大周速が許容上限値ＶｎＨの６１０ｍｍ／ｓｅｃ以下に設定されることで、センサ１６の感度低下を防止でき、正確なトナー補給量、及びトナー濃度の制御が実現でき、画像濃度ムラが是正され、画像品質の向上を図ることができる。
【００５０】
次に、プリンター２０の動作を説明する。
図示しない操作パネルのキー操作等により画像形成信号が送信されると制御装置６１により、帯電装置２、光書込み装置３、現像装置４の他、像担持体１上のトナー像を記録紙等の転写材Ｐに転写する転写装置５、転写後の感光体表面をクリーニングするクリーニング装置６、感光体表面の残留電荷を除去する除電装置７、さらには転写材Ｐに転写後の画像を定着する定着装置８、定着後の転写材Ｐを排紙する排紙ローラ１５が、それぞれの適正タイミングで駆動される。これによって、転写材Ｐ上にトナー像が形成される。
【００５１】
この際、原稿に応じて選択された転写材Ｐが給紙コロ１１により取り出され、レジストローラ対１４に送られた後、レジストローラ対１４により転写材Ｐの先端が像担持体１上のトナー像にタイミングを合わせて転写装置５の転写域に送られる。トナー像が形成された転写材Ｐは定着装置８を通り、このとき熱と圧力の作用によって、そのトナー像が転写材Ｓの表面に定着され、排紙トレイ１６に排出される。一方、クリーニング装置６は転写材Ｐに転写し切れずに像担持体１表面に残った残留トナーを除去、回収する。
【００５２】
このようなプリンター２０の１駆動サイクルが成される毎に、現像装置４では、現像剤撹拌部材４４が最大周速が許容下限値（４１５ｍｍ／ｓｅｃ）以上、許容上限値（６１０ｍｍ／ｓｅｃ）以下に設定されて駆動する。このため、現像剤攪拌不良によるトナー濃度ムラを是正でき、センサ１６の感度低下を防止でき、正確なトナー補給量及びトナー濃度の制御が実現でき、画像濃度ムラが是正され、画像品質の向上を図ることができる。
【００５３】
特に、現像剤撹拌部材４４が楕円板４４２を用いた場合、その軸方向の投影軌跡円での投影円直径Ｄ（ｍｍ）と、軸４４１の回転数Ａ（ｒｐｍ）とを、最大周速が許容下限値（４１５ｍｍ／ｓｅｃ）以上、許容上限値（６１０ｍｍ／ｓｅｃ）以下の間となるように、比較的容易に設定できる。この場合にも現像装置４では、トナー濃度ムラを是正できると共にセンサ１６の感度低下を防止でき、正確なトナー補給量、及びトナー濃度の制御が実現でき、画像濃度ムラが是正され、画像品質の向上を図ることができる。
なお、回転傾斜板は楕円板４４１として説明したが、場合により、楕円板４４１に代えて、例えば、繭形の回転傾斜板とした場合にも、ほぼ同様の作用効果を得ることができる。
【００５４】
更に、現像剤撹拌部材４４の回転傾斜板（楕円板）４４１とケーシング４０の一部である湾曲壁部４０１との隙間（ギャップ）ｔを１ｍｍ以下としたので、現像剤の摩擦帯電処理が適確に成され、画像濃度ムラが是正され、画像品質の向上を図ることができる。
更に、ケーシング４０の攪拌部材対向壁（湾曲壁部）４０１に磁気センサ１６のセンサ面Ｆが突設されるのでセンサ面Ｆ上に現像剤が滞留しにくくなるため、磁気センサが反応しやすく、正確なトナー補給量、及びトナー濃度の制御が実現でき、画像品質の向上を図ることができる。特に、磁気センサ１６の周辺に環状の傾斜面ｓｃを成す環状壁部材４８２を設けたので、突設部分の周辺で現像剤の滞留が起こりにくく、現像剤の流動抵抗を低減でき、磁気センサ１６が循環している現像剤のトナー濃度を確実に検知できるため、正確なトナー補給量、及びトナー濃度の制御が実現でき、画像品質の向上を図れる。
このように、図１の「第１実施形態」として、上述のような作用効果を持った現像装置４を備えた画像形成装置であるプリンター２０を容易に実現できる。
【００５５】
次に本発明の「第２実施形態」について説明する。
この「第２実施形態」である現像装置を備えた画像形成装置の概略的な全体構成を図１２に示す。
同図に示した画像形成装置は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）の各色毎に感光体、現像器およびクリーニング装置を持ち、各色のトナー像を転写紙に順次転写することにより、フルカラー画像を形成するタンデム方式のフルカラープリンター７０である。
【００５６】
図１２、図１３において、符号７１は画像形成装置本体、７２はドラム状の感光体として構成された４つの感光体、７３は転写材搬送装置、７４、７５、７６、７７は支持ローラ、７８は無端ベルトより成る転写ベルト、７９は転写装置、８０はシート給送装置、８１はカセット、８２はカセット内に配置された底板、８３は給送ローラ、８４はレジストローラ対、８５は定着ローラ、８６は加圧ローラ、８７は排紙トレイ、８８はプロセスカートリッジ、８９はユニットケース、９０は帯電ローラ、９１はレーザ書込みユニット、９２は現像装置、９３は現像ケース、９４，９５は現像ローラ、９６はドクターブレード、９７はクリーニング装置、９８はクリーニングケース、９９はクリーニングブラシ、１００はクリーニングブレードをそれぞれ示す。なお、各符号に付記されたＹ、Ｍ、Ｃ、ＢＫは現像に用いるトナーの色別記号、Ｌは書込光束としてのレーザビーム、Ｐは転写材を示す。
【００５７】
なお、ここでの現像装置９２は実質的に、図２の現像装置４と同様に形成され、トナーの色の違い以外は同等の構成を成すことより、ここではトナーの色の違いに応じた各現像装置９２の符号の後に色別記号を付し、重複説明を略す。
画像形成装置本体７１内には、４つの感光体７２Ｙ、７２Ｍ、７２Ｃ、７２ＢＫが、後述する転写材の搬送方向Ａ１に沿って配列されている。図示した例では転写材の搬送方向Ａ１の最上流側の感光体７２Ｙの表面にはイエロートナー像が形成され、次の感光体７２Ｍの表面にはマゼンタトナー像が、さらに次の感光体７２Ｃの表面にはシアントナー像が、さらにその次の感光体７２ＢＫの表面にはブラックトナー像がそれぞれ形成されるように構成され、これらの感光体はそれぞれ矢印Ｂ１方向に回転駆動される。
【００５８】
各感光体７２Ｙ、７２Ｍ、７２Ｃ、７２ＢＫに対向して転写材搬送装置７３が配置され、この転写材搬送装置７３は、支持ローラ７４、７５、７６、７７と、それら支持ローラに巻き掛けられた無端ベルトより成る転写ベルト７８とを有し、転写ベルト７８は転写材の搬送方向Ａ１に回転駆動される。かかる転写ベルト７８の表面に各感光体７２Ｙ、７２Ｍ、７２Ｃ、７２ＢＫが当接し、しかも転写ベルト７８を挟んで、各感光体に対向した位置には、転写装置７９Ｙ、７９Ｍ、７９Ｃ、７９ＢＫがそれぞれ配置されている。
【００５９】
一方、画像形成装置本体７１内の下部には、シート給送装置８０のカセット８１が配置され、そのカセット８１内の底板８２上に、例えば転写紙より成る転写材Ｓが積載されている。最上位の転写材Ｓの上面に当接した給送ローラ８３が反時計方向に回転駆動されることにより、その最上位の転写材Ｓが矢印Ｃ方向に給送され、その給送された転写材Ｓはレジストローラ対８４の回転によって所定のタイミングで各感光体７２Ｙ、７２Ｍ、７２Ｃ、７２ＢＫと転写ベルト７８との間の転写部に向けて給送される。
【００６０】
ここで、前述のようにイエロー用の感光体７２Ｙの表面にはイエロートナー像が形成されており、かかる感光体７２Ｙと転写ベルト７８の間の転写部を転写材Ｐが通過するとき転写装置７９Ｙの作用により、感光体７２Ｙの表面に形成されたイエロートナー像が転写材Ｐの表面に転写される。この転写材Ｐは引き続きマゼンタ用の感光体７２Ｍ、シアン用の感光体７２Ｃ、及びブラック用の感光体７２ＢＫと転写ベルト７８との間の各転写部を順次通過し、各転写装置７９Ｍ、７９Ｃ、７９ＢＫの作用により、各感光体７２Ｍ、７２Ｃ、７２ＢＫ上の各色のトナー像が、既に転写材Ｐ上に転写されたイエロートナー像上に重ね合せて順次転写される。
【００６１】
上述のようにして表面に４色の重ね合せトナー像が転写された転写材Ｐは、定着ローラ８５と加圧ローラ８６の間を通り、このとき熱と圧力の作用によって、そのトナー像が転写材Ｓの表面に定着される。次いで、この転写材Ｓは矢印Ｑで示すように排紙トレイ８７上にスタックされる。
各感光体７２Ｙ、７２Ｍ、７２Ｃ、７２ＢＫと、その表面にトナー像を形成する各要素は、それぞれ一体的なプロセスカートリッジ８８Ｙ、８８Ｍ、８８Ｃ、８８ＢＫとして構成され、これらが４色の各画像形成部を成している。なお、図１３にはイエロートナーでの可視像を形成する画像形成部としてのプロセスカートリッジ８８Ｙを示した。
【００６２】
このように、４色の各画像形成部がそれぞれプロセスカートリッジ形態を取ることで、画像形成装置に対して容易に着脱作業ができることで、ユーザ負荷低減に繋がる。
４色の各画像形成部を成す各プロセスカートリッジ８８Ｙ、８８Ｍ、８８Ｃ、８８ＢＫの構成は実質的に同一であるため、そのうちの１つのイエロー用の感光体７２Ｙを有するプロセスカートリッジ８８Ｙの構成と作用だけを図１２，１３を参照して説明する。
【００６３】
図１３に示すように、イエロー用の画像形成部を成すこのプロセスカートリッジ８８Ｙの感光体７２Ｙは、ユニットケース８９に回転自在に組み付けられて矢印Ｂ１方向に回転駆動される。感光体２Ｙの表面には、ユニットケース８９に回転自在に支持された帯電ローラ９０が回転しながら当接し、その帯電ローラ９０により感光体７２Ｙの表面が所定の極性に帯電される。
【００６４】
一方、図１２に示すように、画像形成装置本体７１内にはプロセスカートリッジ８８Ｙとは別にレーザ書込みユニット９１が配置され、このユニット９１から出射する光変調されたレーザビームＬによって、帯電後の感光体７２Ｙの表面が露光され、これによって感光体７２Ｙの表面にイエロー画像用の静電潜像が形成される。
【００６５】
静電潜像は現像装置９２Ｙによってイエロートナー像として可視像化される。
この現像装置９２Ｙは、第１実施形態で説明した現像装置４と現像剤が相違する点を除くと同様の構成を採り、重複説明を簡素化する。
現像装置９２はユニットケース８９の一部により構成された現像ケース９３と、この現像ケース９３に回転自在に支持されて反時計方向に回転駆動される一対の現像ローラ９４、９５とを有する。現像ケース９３にはイエロー色のトナーとキャリアを有する粉体状の二成分系現像剤ＤＹが収容されている。
【００６６】
現像剤ＤＹは、現像ローラ９４上に担持されて搬送され、ドクターブレード９６により量を規制されて一対の現像ローラ９４、９５と感光体７２Ｙとの間の現像領域に運ばれる。その現像剤中のトナーが感光体表面に形成された静電潜像に静電的に移行して静電潜像がイエロートナー像として可視像化される。
ここでの現像装置９２Ｙは第１実施形態で説明した現像装置４と同様に、現像ケース（ケーシング）９３の内壁面が現像剤撹拌部材１４４の最大外径部位との隙間（ギャップ）ｔを１ｍｍ以下に設定される。これにより、トナーとキャリアを確実に摩擦帯電させると共に、トナーを均一に分散させることができる。
【００６７】
更に、現像ケース（ケーシング）９３の内壁面で現像剤撹拌部材１４４の攪拌領域Ｅとの対向部に磁気センサ１４８が取付けられている。この磁気センサ１４８の検知信号は制御手段１６１に出力され、制御手段１６１はトナー濃度信号を利用して、トナー補給量、及び現像剤中のトナー濃度を制御している。なお、ここでの磁気センサ１４８も、図８（ａ）、（ｂ）に示すような環状の傾斜面ｓｃを成す環状壁部材４８２を一体的に取付け、攪拌領域Ｅを流動する現像剤の流動抵抗増を防止するように形成されている。
【００６８】
更に、現像剤撹拌部材１４４は第１実施形態で説明した現像剤撹拌部材４４と同様に、最大周速Ｖｎ（ｍｍ／ｓｅｃ）が、４１５ｍｍ／ｓｅｃ以上６１０ｍｍ／ｓｅｃ以下になるよう、投影円直径Ｄ（ｍｍ）と、回転数Ａ（ｒｐｍ）とが設定される。これによって、現像剤攪拌不良によるトナー濃度ムラを是正でき、センサ１４８の感度低下を防止でき、正確なトナー補給量、及びトナー濃度の制御が実現でき、画像濃度ムラが是正され、画像品質の向上を図ることができる。
なお、現像装置９２Ｙの現像ローラ９４、９５、現像剤搬送部材１４５、現像剤撹拌部材１４４は制御装置１６１に制御される不図示の駆動源により回転駆動される。
【００６９】
イエロートナー像は前述のようにして転写材Ｐの表面に転写され、その転写後に感光体表面に付着している転写残トナーは、クリーニング装置９７により除去される。このクリーニング装置９７は、ユニットケース８９の一部により構成されたクリーニングケース９８と、そのクリーニングケース９８に回転自在に支持されて矢印方向に回転駆動されるクリーニングブラシ９９と、基端部がクリーニングケース９８に固定されたクリーニングブレード１００とを有し、そのクリーニングブラシ９９とクリーニングブレード１００が感光体７２Ｙの表面に当接してその表面の転写残トナーを掻き取り、不図示の収容タンク側に連通する開口１０１側に除去される。なお、クリーニング装置９７のクリーニングブラシ９９は制御装置６１に制御される不図示の駆動源に駆動される。
【００７０】
このようなフルカラープリンター７０の作動を説明する。
図示しない操作パネルのキー操作等によりフルカラー画像形成の信号が送信されると、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｂｋ）の各画像形成部を成す各プロセスカートリッジ８８Ｙ、８８Ｍ、８８Ｃ、８８ＢＫが所定のタイミングでそれぞれ作動して、各感光体７２Ｙ、７２Ｍ、７２Ｃ、７２ＢＫ上に各色のトナー像が形成される。
【００７１】
一方、給紙カセット８１にセットされた転写材Ｐは、給紙コロ８３により取り出され、転写材搬送路に沿ってレジストローラ対８４に送られた後、レジストローラ対８４により転写材Ｐの先端が感光体７２Ｙ上に形成された一色目のイエロー（Ｙ）のトナー像にタイミングを合わせて感光体７２Ｙの転写部の転写領域に送られる。
【００７２】
一色目のイエロー（Ｙ）のトナー像転写位置において、転写装置７９Ｙにより形成される電界の作用で、イエロー（Ｙ）のトナー像が転写材Ｐに転写され、その転写が行なわれると同時に、転写材Ｐは搬送転写ベルト７８に静電吸着されて搬送される。このようにしてイエロー（Ｙ）のトナー像が転写された転写材Ｐは、各色毎に順に設けられた転写装置７９Ｍ、７９Ｃ、７９Ｂｋと各感光体７２Ｍ、７２Ｃ、７２Ｂｋとの間の転写位置に順次搬送され、各感光体ドラム上に形成されたシアン（Ｃ）のトナー像、マゼンタ（Ｍ）のトナー像、ブラック（Ｂｋ）のトナー像が転写材Ｐ上に順次転写される。こうして全ての色のトナー像が転写材Ｐ上に転写されることでフルカラーのトナー像が転写材Ｐ上に形成される。
【００７３】
フルカラーのトナー像が形成された転写材Ｐは、定着ローラ８５と加圧ローラ８６の間を通り、このとき熱と圧力の作用によって、そのトナー像が転写材Ｓの表面に定着され、フルカラー画像が完成し、排紙トレイ８７上に排出される。
一方、クリーニング装置９７Ｙは、転写材Ｐに転写し切れずに感光体７２Ｍ表面に残った残留トナーを除去、回収する。
【００７４】
この「第２実施形態」である現像装置を備えた画像形成装置であるフルカラープリンター７０の場合も、第１実施形態に係る現像装置を備えた画像形成装置の場合と同様の作用、効果が得られる。更に、上述のような作用効果を持ったフルカラープリンター７０を容易に実現できる。特に、フルカラープリンター７０は４色の各画像形成部を、それぞれ一体的なプロセスカートリッジ８８Ｙ、８８Ｍ、８８Ｃ、８８ＢＫとして形成した。このため、フルカラープリンター７０に対して容易に着脱作業ができることで、ユーザ負荷低減に寄与できる。
【実施例】
【００７５】
次に、「第１実施形態」として図１で説明したプリンター２０に用いる現像装置４の実施例を説明する。
ここでの現像装置４が用いた現像剤撹拌部材４４は、その楕円板４４２の軸４４１の方向への投影円の直径が３２ｍｍに形成された。更に、現像剤撹拌部材４４の軸４４１の回転数Ａ（ｒｐｍ）が３００ｒｐｍに設定された。
【００７６】
このような駆動条件で制御装置６１が現像剤撹拌部材４４を回転駆動した。この際、各楕円板４４２の最大周速Ｖｎは、約５０３ｍｍ／ｓｅｃとなった。この最大周速Ｖｎは許容下限値ＶｎＬとなる４１５ｍｍ／ｓｅｃと許容上限値ＶｎＨとなる６１０ｍｍ／ｓｅｃの間に保持された。
このため、現像装置４は現像剤攪拌不良によるトナー濃度ムラを是正できる。しかも、センサ１６の感度低下を防止でき、正確なトナー補給量、及びトナー濃度の制御が実現でき、画像濃度ムラが是正され、画像品質の向上を図ることができた。
【００７７】
更に、ここで用いた現像装置のケーシング４０は、その底部側の湾曲壁部４０１の内壁面と各楕円板４４２の最大外径部位との隙間（ギャップ）ｔが１ｍｍに設定された。これにより、現像剤撹拌部材４４の攪拌領域Ｅにおける回転駆動にあたり、その回転抵抗を過度に高めることなく、現像剤を横撹拌（回転軸方向の往復運動）することができ、トナーとキャリアを確実に摩擦帯電させると共に、トナーを均一に分散させることができた。
【００７８】
しかも、隙間（ギャップ）ｔが１ｍｍに設定されたことによって、この隙間ｔの区間における現像剤循環路（２点鎖線Ｒ参照）でのトナーとキャリアの摩擦帯電や、均一攪拌の特性が高まり、結果として、現像された画像のベタ画像濃度ムラは小さくなり、画像濃度ムラが是正され、画像品質の向上を図ることができた。
特に、ここで現像装置のケーシング４０内に供給された現像剤は、磁性キャリアとして、重量平均粒径が６５μｍ以下の磁性キャリアを用いた。
【００７９】
更に、非磁性トナーとして、重量平均粒径が５〜１０μｍであり、５μｍ以下のものが６０〜８０個数％含まれているトナーを用いた。
このように、重量平均粒径が６５μｍ以下の磁性キャリアを用いることで、攪拌流動が適正になされ、過度の攪拌抵抗を発生することもない。しかも、現像剤撹拌部材４４及び現像剤搬送部材４５による現像剤の現像ローラ４１側への供給を正確にでき、正確なトナー補給量、及びトナー濃度の制御が実現でき、微細な画像（ドット）を現像することが可能になり、高画質化を図れた。
【００８０】
更に、重量平均粒径が５〜１０μｍで、５μｍ以下のものが６０〜８０個数％含まれたトナーを用いたことで、攪拌流動が適正になされ、正確なトナー補給量、及びトナー濃度の制御が実現でき、微細な画像（ドット）を現像することが可能になり、高画質化を図れた。
なお、上述の各実施形態では画像形成装置としては単色のプリンター２０及びフルカラープリンター７０を説明したが、これに代えて、その他のデジタル複写機、ファクシミリ等に同様に本発明を適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明を適用した現像装置を備えたプリンターの概略構成図である。
【図２】図１のプリンターで用いる現像装置の概略拡大断面図である。
【図３】図２の現像装置で用いるセパレータの機能説明図である。
【図４】図３のセパレータの斜視図である。
【図５】図２の現像装置で用いる現像剤撹拌部材を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は側面図である。
【図６】図２の現像装置で用いる現像剤撹拌部材と湾曲壁部の隙間（ギャップ）の説明図である。
【図７】図２の現像装置で用いるケーシングに取付けられる磁気センサに対する現像剤の流動特性を説明する図で、（ａ）は流動特性が高い取付け状態説明図、（ｂ）は流動特性が低い取付け状態説明図である。
【図８】図２の現像装置で用いる磁気センサを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は側断面図である。
【図９】図８の磁気センサに取付けられる環状壁部材の要部の形状説明図である。
【図１０】図２の現像装置で用いる現像剤搬送部材の拡大斜視図である。
【図１１】図１のプリンターで用いる現像装置の現像剤撹拌部材と湾曲壁部の隙間の変化に対するベタ画像濃度ムラの大きさの変化特性線図である。
【図１２】本発明の他の実施形態で用いる現像装置を備えたフルカラープリンターの概略構成図である。
【図１３】図１２のフルカラープリンターで用いる現像装置の概略拡大断面図である。
【符号の説明】
【００８２】
１ 感光体(像担持体)
２ 帯電装置
４ 現像装置
２０ プリンター（画像形成装置）
４０ ケーシング
４０１ 湾曲壁部
４１，４２ 現像ローラ（現像剤担持体）
４４ 現像剤撹拌部材
４４１ 現像剤撹拌部材の軸
４４２ 楕円板（回転傾斜板）
４８ 磁気センサ
７０ フルカラープリンター（画像形成装置）
ｓｃ 傾斜面
ｔ 隙間（ギャップ）
Ａ 軸の回転数（ｒｐｍ）
Ｄ 回転傾斜板の投影円直径（ｍｍ）、
Ｅ 攪拌領域
Ｆ センサ面
Ｌｃ 軸中心線
Ｒ 現像剤循環路
Ｙ 軸中心線方向
Ｖｎ 最大周速（ｍｍ／ｓｅｃ）
ＶｎＬ 最大周速の許容下限値
ＶｎＨ 最大周速の許容上限値
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、非磁性トナーと磁性キャリアから成る２成分の現像剤と、同現像剤を吸着する現像剤担持体と、軸及び同軸に互いに離れてそれぞれ一体形成された複数の回転傾斜板から成り、軸中心線回りに回転することによって現像剤を攪拌して前記トナーを分散させる現像剤撹拌部材と、同現像剤撹拌部材の攪拌領域を移動する現像剤のトナー濃度を検知する磁気センサを備えた現像装置において、前記現像剤撹拌部材の最大周速を４１５ｍｍ／ｓｅｃ以上６１０ｍｍ／ｓｅｃ以下にしたことを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記回転傾斜板は楕円板であり、前記現像剤撹拌部材の最大周速が前記楕円板の外周縁の値として算出され、同楕円板の軸方向の投影軌跡円での投影円直径をＤ（ｍｍ）、前記軸の回転数をＡ（ｒｐｍ）とすると、
最大周速（ｍｍ／ｓｅｃ）＝π＊Ｄ＊Ａ／６０
として算出されることを特徴とする請求項１記載の現像装置。
【請求項３】
前記現像剤撹拌部材を枢支するケースの一部が前記回転傾斜板を囲む攪拌部材対向壁として形成され、同攪拌部材対向壁と前記回転傾斜板の隙間（ギャップ）を１ｍｍ以下としたことを特徴とする請求項１又は２に記載の現像装置。
【請求項４】
前記磁気センサのセンサ面が前記攪拌部材対向壁の内壁面よりも現像剤撹拌部材側に突設されたことを特徴とする、請求項１、２又は請求項３に記載の現像装置。
【請求項５】
前記磁気センサの現像剤撹拌部材側に突設されたセンサ面の周縁部分より前記攪拌部材対向壁の内壁面に向かって環状の傾斜壁を連続形成したことを特徴とする、請求項４に記載の現像装置。
【請求項６】
前記環状の傾斜壁と前記磁気センサのセンサ面との接続部及び前記環状の傾斜壁と前記攪拌部材対向壁の内壁面との接続部をそれぞれ滑らかに接続する（連続的に変化させる）ことを特徴とする請求項５に記載の現像装置。
【請求項７】
前記磁性キャリアとして、重量平均粒径が６５μｍ以下の磁性キャリアを用いることを特徴とする、請求項１乃至請求項６のいずれか一つに記載の現像装置。
【請求項８】
前記非磁性トナーとして、重量平均粒径が５〜１０μｍであり、５μｍ以下のものが６０〜８０個数％含まれているトナーを用いることを特徴とする、請求項１乃至請求項７のいずれか一つに記載の現像装置。
【請求項９】
請求項１乃至請求項８のいずれか１つに記載の現像装置を搭載したことを特徴とする、プロセスカートリッジ。
【請求項１０】
請求項１乃至請求項８のいずれか１つに記載の現像装置、及び請求項９に記載のプロセスカートリッジを搭載したことを特徴とする、画像形成装置。
【請求項１】
少なくとも、非磁性トナーと磁性キャリアから成る２成分の現像剤と、同現像剤を吸着する現像剤担持体と、軸及び同軸に互いに離れてそれぞれ一体形成された複数の回転傾斜板から成り、軸中心線回りに回転することによって現像剤を攪拌して前記トナーを分散させる現像剤撹拌部材と、同現像剤撹拌部材の攪拌領域を移動する現像剤のトナー濃度を検知する磁気センサを備えた現像装置において、前記現像剤撹拌部材の最大周速を４１５ｍｍ／ｓｅｃ以上６１０ｍｍ／ｓｅｃ以下にしたことを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記回転傾斜板は楕円板であり、前記現像剤撹拌部材の最大周速が前記楕円板の外周縁の値として算出され、同楕円板の軸方向の投影軌跡円での投影円直径をＤ（ｍｍ）、前記軸の回転数をＡ（ｒｐｍ）とすると、
最大周速（ｍｍ／ｓｅｃ）＝π＊Ｄ＊Ａ／６０
として算出されることを特徴とする請求項１記載の現像装置。
【請求項３】
前記現像剤撹拌部材を枢支するケースの一部が前記回転傾斜板を囲む攪拌部材対向壁として形成され、同攪拌部材対向壁と前記回転傾斜板の隙間（ギャップ）を１ｍｍ以下としたことを特徴とする請求項１又は２に記載の現像装置。
【請求項４】
前記磁気センサのセンサ面が前記攪拌部材対向壁の内壁面よりも現像剤撹拌部材側に突設されたことを特徴とする、請求項１、２又は請求項３に記載の現像装置。
【請求項５】
前記磁気センサの現像剤撹拌部材側に突設されたセンサ面の周縁部分より前記攪拌部材対向壁の内壁面に向かって環状の傾斜壁を連続形成したことを特徴とする、請求項４に記載の現像装置。
【請求項６】
前記環状の傾斜壁と前記磁気センサのセンサ面との接続部及び前記環状の傾斜壁と前記攪拌部材対向壁の内壁面との接続部をそれぞれ滑らかに接続する（連続的に変化させる）ことを特徴とする請求項５に記載の現像装置。
【請求項７】
前記磁性キャリアとして、重量平均粒径が６５μｍ以下の磁性キャリアを用いることを特徴とする、請求項１乃至請求項６のいずれか一つに記載の現像装置。
【請求項８】
前記非磁性トナーとして、重量平均粒径が５〜１０μｍであり、５μｍ以下のものが６０〜８０個数％含まれているトナーを用いることを特徴とする、請求項１乃至請求項７のいずれか一つに記載の現像装置。
【請求項９】
請求項１乃至請求項８のいずれか１つに記載の現像装置を搭載したことを特徴とする、プロセスカートリッジ。
【請求項１０】
請求項１乃至請求項８のいずれか１つに記載の現像装置、及び請求項９に記載のプロセスカートリッジを搭載したことを特徴とする、画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２００８−２９９２７３（Ｐ２００８−２９９２７３Ａ）
【公開日】平成２０年１２月１１日（２００８．１２．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１４８２９０（Ｐ２００７−１４８２９０）
【出願日】平成１９年６月４日（２００７．６．４）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１２月１１日（２００８．１２．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年６月４日（２００７．６．４）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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