(57)【要約】【課題】現像槽内に補給されたトナーの二成分現像剤に対する混合性を向上させる。【解決手段】現像ローラ３と対向する位置に配置される端部９ａから端部９ａよりも搬送部材６側に配置される端部９ｂに向かって水平方向よりも下方に傾斜した傾斜面を有し、現像ローラ３に担持されて開口部２ａを通過した二成分現像剤を、上記傾斜面を端部９ａから端部９ｂに向かって重力により移動させて搬送部材６に案内する流し板９と、上記傾斜面上を移動する二成分現像剤を堰き止める状態と堰き止めを解除した状態とに切り替える搬送制御ローラ５２とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
二成分現像剤を収容する現像槽と、上記現像槽の側面に設けられた開口部から一部が露出するように設けられ、上記現像槽内に収容されている二成分現像剤を担持して回転することで上記二成分現像剤を上記開口部に搬送する現像剤担持体とを備え、上記開口部に対向する位置に配置される画像形成装置の潜像担持体上に形成されている静電潜像を上記開口部に搬送した二成分現像剤によって現像する現像装置であって、
上記現像槽の上面における上記開口部が設けられている側面とは反対側の側面の近傍に設けられたトナー補給部と、
上記現像槽内における上記トナー補給部の下方に設けられ、回転することによって上記トナー補給部から供給されたトナーと上記現像槽内に収容されている二成分現像剤とを搬送する搬送部材と、
上記現像剤担持体と対向する位置に配置される一端部から当該一端部よりも上記搬送部材側に配置される他端部に向かって水平方向よりも下方に傾斜した傾斜面を有し、上記現像剤担持体に担持されて上記開口部を通過した二成分現像剤を、上記傾斜面上を上記一端部から上記他端部に向かって重力により移動させることで上記搬送部材に案内する流し部材と、
上記傾斜面上を移動する上記二成分現像剤を堰き止める状態と堰き止めを解除した状態とに切り替える堰止状態切替部とを備えていることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
上記堰止状態切替部は、上記傾斜面上に磁界を発生させる磁界発生手段を有しており、上記傾斜面上の上記二成分現像剤を磁力により保持して堰き止めることを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
【請求項３】
上記流し部材は、上記傾斜面を構成する板状部材からなる流し板を備えており、
上記磁界発生手段は、上記流し板における上記二成分現像剤が移動する表面とは反対側の表面に対向するように配置された電磁石であることを特徴とする請求項２に記載の現像装置。
【請求項４】
上記流し部材は、上記傾斜面を構成する板状部材からなる流し板を備えており、
上記磁界発生手段は、上記流し板における上記二成分現像剤が移動する表面とは反対側の表面に対向する位置に傾斜面に対して平行になるように配置された回転軸と、上記回転軸に取り付けられた永久磁石とを備え、上記回転軸を所定角度回転させることで上記永久磁石と上記傾斜面との相対位置を変化させて上記傾斜面上に磁界が発生する状態と磁界が発生しない状態とに切り替えることを特徴とする請求項２に記載の現像装置。
【請求項５】
上記搬送部材は、回転軸とこの回転軸の周囲に取り付けられた羽根部とを有し、かつ上記現像槽における上記開口部が設けられている側面とは反対側の側面および上記現像槽の底面に対向する位置に配置され、かつ上記羽根部の先端が鉛直方向の最高到達点から上記現像槽の側面との対向部を通って上記現像槽の底面との対向部に至る方向に回転駆動されるようになっており、
上記現像槽における上記搬送部材との対向部は、上記搬送部材における上記羽根部の回転軌道に沿った形状を有し、かつ回転する上記羽根部に接触しないための隙間を介して上記搬送部材に対向していることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の現像装置。
【請求項６】
上記現像剤担持体、上記搬送部材、上記トナー補給部、および上記堰止状態切換部の動作を制御する制御部を備え、
上記制御部は、
上記現像槽内にトナーを補給する際、上記現像剤担持体および上記搬送部材を回転させた状態で上記堰止状態切換部によって上記傾斜面上を移動する上記二成分現像剤を堰き止めさせることで上記搬送部材の周囲における二成分現像剤の嵩を低下させてから上記トナー補給部に上記現像槽内へのトナーの補給を行わせ、上記トナー補給部によるトナーの補給が開始されてから上記堰止状態切替部による上記二成分現像剤の堰き止めを解除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】
上記現像剤担持体、上記搬送部材、上記トナー補給部、および上記堰止状態切換部の動作を制御する制御部を備え、
上記制御部は、
上記画像形成装置の電源が投入されてから上記静電潜像の現像を開始するまでのウォーミングアップ期間内に、上記現像剤担持体および上記搬送部材を回転させた状態で上記堰止状態切換部によって上記傾斜面上を移動する上記二成分現像剤を堰き止めた後、堰き止めを解除する処理を１回以上行うことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項８】
上記現像剤担持体、上記搬送部材、上記トナー補給部、および上記堰止状態切換部の動作を制御する制御部を備え、
上記制御部は、
上記静電潜像の現像処理を行う前、および上記静電潜像の現像処理を行った後のうちの少なくとも一方に、上記現像剤担持体および上記搬送部材を回転させた状態で上記堰止状態切換部によって上記傾斜面上を移動する上記二成分現像剤を堰き止めた後、堰き止めを解除する処理を１回以上行うことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項９】
上記現像槽における上記搬送部材と上記現像剤担持体との間の領域において上記現像槽内の二成分現像剤のトナー濃度を検出するトナー濃度検知センサを備えていることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項１０】
表面に静電潜像が形成される潜像担持体と、上記静電潜像を現像するための請求項１から９のいずれか１項に記載の現像装置とを備えていることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二成分現像剤を用いる現像装置およびそれを用いた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
静電電子写真方式を利用した画像形成装置では、一般に、帯電、露光、現像、転写、クリーニング、除電、および定着の各工程が行われる。
【０００３】
具体的には、画像を形成する際には、例えば、回転駆動される感光体ドラムの表面を帯電装置によって均一に帯電し、帯電した感光体ドラムの表面に画像データに応じて露光装置によりレーザ光を照射することで画像データに応じた静電潜像を形成する。そして、感光体ドラム上の静電潜像を現像装置によって現像することで感光体ドラム上にトナー像を形成する。その後、感光体ドラム上に形成したトナー像を転写装置によって転写材上に転写し、転写材上に転写したトナー像を定着装置によって加熱することで上記トナー像を転写材上に固定させる。また、感光体ドラム上に残った転写残留トナーをクリーニング装置により除去して所定の回収部に回収すると共に、クリーニング後の感光体ドラム表面の残留電荷を除電装置により除去して次の画像形成に備える。
【０００４】
感光体ドラム上の静電潜像を現像する現像剤としては、トナーのみからなる一成分現像剤、あるいはトナーとキャリアとからなる二成分現像剤が一般に用いられる。
【０００５】
一成分現像剤は、キャリアを用いないため、トナーとキャリアとを均一に混合するための攪拌機構などを必要とせず、現像装置がシンプルになるといった利点を有するが、トナーの帯電量が安定しにくい等の欠点がある。
【０００６】
二成分現像剤は、トナーとキャリアとを均一に混合するための攪拌機構などを必要とすることから、現像装置の構成が一成分現像剤を用いる構成に比べて複雑になるといった欠点を有するが、帯電量の安定性に優れることから、高速画像形成装置やカラー画像形成装置によく使用されている。
【０００７】
二成分現像剤を用いる現像装置としては、一般に、現像槽、現像ローラ、撹拌部材、規制部材、トナー濃度検知センサなどを有する現像装置が用いられる。
【０００８】
現像槽は、現像ローラおよび撹拌部材を回転自在に支持するとともに、当該現像槽の内部に現像剤を貯留する。現像ローラは表面に現像剤層を担持して回転することで感光体ドラム表面の静電潜像にトナーを供給してトナー像を形成する。撹拌部材は現像槽内の現像剤を撹拌して現像ローラに向けて搬送する。規制部材は現像ローラ表面に担持されて感光体ドラムとの対向部に搬送される現像剤層の層厚を規制する。トナー濃度検知センサは、現像槽内のトナー濃度を検出する。
【０００９】
また、特許文献１には、規制部材の近傍に滞留する現像剤の過剰分を現像槽内における現像ローラから遠い側の端部方向へ案内する流し板と、流し板によって搬送された現像剤と現像槽内に新たに補給されてくるトナーとを撹拌する補助撹拌ローラとを備えた現像装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開昭６１−１２２６７４号公報（昭和６１年６月１０日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ところで、二成分現像剤を用いる現像装置において長期にわたって安定した現像処理を実現させるためには、現像剤中のトナー濃度を安定してコントロールする必要がある。このため、二成分現像剤を用いる現像装置では、一般に、トナー濃度を正確に検出するために、現像ローラ表面に担持されて感光体ドラムとの対向部に搬送され、現像処理に用いられずに感光体ドラムとの対向部を通過した二成分現像剤を流し板によって撹拌ローラに撹拌される位置に循環搬送するとともに、トナー濃度検知センサを撹拌ローラに対向する位置に配置し、トナー濃度の検出結果に応じて現像槽へのトナーの補給を制御するようになっている。
【００１２】
ところが、近年の画像形成装置では、印刷速度の高速化やカラー化、さらには省エネルギー化に対応するため、トナーの小粒径化や低軟化点化が進んでおり、それに起因してトナー濃度の誤検知が生じやすいという問題がある。これは、小粒径のトナーおよび低軟化点のトナーを含む現像剤は、補給したトナーが均一に混合されにくく、現像槽内壁と攪拌ローラとのクリアランス（所謂、デッドスペース）における流動しにくい箇所に堆積しやすいためである。
【００１３】
トナー濃度の誤検知が生じると、補給トナーの過不足が生じ、画像かぶりやトナー飛散などの問題が生じてしまう。
【００１４】
そこで、現像槽内壁と撹拌ローラとのクリアランスを狭くしたり、攪拌ローラの外周部分に可撓性シートあるいはマグネットシートを設け、上記シートによってセンサヘッド面を摺擦する構成にしたりすることで誤検知の防止を図ることが考えられる。
【００１５】
しかしながら、現像槽内壁と撹拌ローラとのクリアランスを狭くする方法では、攪拌ローラの円周方向についての振れに起因して現像槽内壁と撹拌ローラとが接触することを回避する必要があるために上記クリアランスをゼロにすることはできず、デッドスペースを完全に無くすことができない。このため、上記デッドスペースにおけるトナーの堆積を適切に防止することができない。
【００１６】
また、攪拌ローラの外周部分に可撓性シートやマグネットシートを設ける方法では、シート自体の耐久性の低下や現像剤の凝集が発生して現像不良が生じる場合がある。
【００１７】
本願発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、現像槽内に補給されたトナーの二成分現像剤に対する混合性を向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明の現像装置は、上記の課題を解決するために、二成分現像剤を収容する現像槽と、上記現像槽の側面に設けられた開口部から一部が露出するように設けられ、上記現像槽内に収容されている二成分現像剤を担持して回転することで上記二成分現像剤を上記開口部に搬送する現像剤担持体とを備え、上記開口部に対向する位置に配置される画像形成装置の潜像担持体上に形成されている静電潜像を上記開口部に搬送した二成分現像剤によって現像する現像装置であって、上記現像槽の上面における上記開口部が設けられている側面とは反対側の側面の近傍に設けられたトナー補給部と、上記現像槽内における上記トナー補給部の下方に設けられ、回転することによって上記トナー補給部から供給されたトナーと上記現像槽内に収容されている二成分現像剤とを搬送する搬送部材と、上記現像剤担持体と対向する位置に配置される一端部から当該一端部よりも上記搬送部材側に配置される他端部に向かって水平方向よりも下方に傾斜した傾斜面を有し、上記現像剤担持体に担持されて上記開口部を通過した二成分現像剤を、上記傾斜面上を上記一端部から上記他端部に向かって重力により移動させることで上記搬送部材に案内する流し部材と、上記傾斜面上を移動する上記二成分現像剤を堰き止めた状態と堰き止めを解除した状態とに切り替える堰止状態切替部とを備えていることを特徴としている。
【００１９】
上記の構成によれば、堰止状態切替部が上記傾斜面上を移動する上記二成分現像剤を堰き止めた状態と堰き止めを解除した状態とに切り替えることにより、搬送部材の周囲における二成分現像剤の嵩を変動させることができる。これにより、搬送部材の回転によって二成分現像剤およびトナー補給部から供給されたトナーに作用する搬送力を変動させることができるので、現像槽内に供給されたトナーの二成分現像剤に対する混合性を向上させることができる。
【００２０】
また、上記堰止状態切替部は、上記傾斜面上に磁界を発生させる磁界発生手段を有しており、上記傾斜面上の上記二成分現像剤を磁力により保持して堰き止める構成としてもよい。
【００２１】
例えば、上記流し部材は、上記傾斜面を構成する板状部材からなる流し板を備えており、上記磁界発生手段は、上記流し板における上記二成分現像剤が移動する表面とは反対側の表面に対向するように配置された電磁石である構成としてもよい。
【００２２】
また、上記流し部材は、上記傾斜面を構成する板状部材からなる流し板を備えており、上記磁界発生手段は、上記流し板における上記二成分現像剤が移動する表面とは反対側の表面に対向する位置に傾斜面に対して平行になるように配置された回転軸と、上記回転軸に取り付けられた永久磁石とを備え、上記回転軸を所定角度回転させることで上記永久磁石と上記傾斜面との相対位置を変化させて上記傾斜面上に磁界が発生する状態と磁界が発生しない状態とに切り替える構成としてもよい。
【００２３】
上記の各構成によれば、上記傾斜面上を移動する上記二成分現像剤を堰き止める状態と堰き止めを解除した状態とに切り替える堰止状態切替部を容易に実現することができる。
【００２４】
また、上記搬送部材は、回転軸とこの回転軸の周囲に取り付けられた羽根部とを有し、かつ上記現像槽における上記開口部が設けられている側面とは反対側の側面および上記現像槽の底面に対向する位置に配置され、かつ上記羽根部の先端が鉛直方向の最高到達点から上記現像槽の側面との対向部を通って上記現像槽の底面との対向部に至る方向に回転駆動されるようになっており、上記現像槽における上記搬送部材との対向部は、上記搬送部材における上記羽根部の回転軌道に沿った形状を有し、かつ回転する上記羽根部に接触しないための隙間を介して上記搬送部材に対向している構成であってもよい。
【００２５】
上記の構成によれば、搬送部材の回転によって二成分現像剤およびトナー補給部から供給されたトナーに作用する搬送力を変動させることができるので、供給されたトナーの二成分現像剤に対する混合性を向上させ、搬送部材と現像槽との間の間隙に二成分現像剤に混合されていないトナーが堆積してしまうことを防止できる。また、仮に上記間隙にトナーが堆積した場合であっても、搬送部材の回転によって二成分現像剤およびトナー補給部から供給されたトナーに作用する搬送力を変動させることにより、堆積したトナーを二成分現像剤と混合して搬送することができる。
【００２６】
また、上記現像剤担持体、上記搬送部材、上記トナー補給部、および上記堰止状態切換部の動作を制御する制御部を備え、上記制御部は、上記現像槽内にトナーを補給する際、上記現像剤担持体および上記搬送部材を回転させた状態で上記堰止状態切換部によって上記傾斜面上を移動する上記二成分現像剤を堰き止めさせることで上記搬送部材の周囲における二成分現像剤の嵩を低下させてから上記トナー補給部に上記現像槽内へのトナーの補給を行わせ、上記トナー補給部によるトナーの補給が開始されてから上記堰止状態切替部による上記二成分現像剤の堰き止めを解除させる構成としてもよい。
【００２７】
上記の構成によれば、搬送部材の周囲における二成分現像剤の嵩を低下させた状態でこの搬送部材上にトナーを供給することにより、搬送部材の回転駆動力を二成分現像剤および供給されたトナーにより好適に作用させることができる。また、供給されたトナーが二成分現像剤層の上に堆積したまま搬送部材の回転によって搬送され、搬送部材と現像槽との間隙に堆積することを抑制できる。
【００２８】
また、上記現像剤担持体、上記搬送部材、上記トナー補給部、および上記堰止状態切換部の動作を制御する制御部を備え、上記制御部は、上記画像形成装置の電源が投入されてから上記静電潜像の現像を開始するまでのウォーミングアップ期間内に、上記現像剤担持体および上記搬送部材を回転させた状態で上記堰止状態切換部によって上記傾斜面上を移動する上記二成分現像剤を堰き止めた後、堰き止めを解除する処理を１回以上行う構成としてもよい。
【００２９】
上記の構成によれば、現像処理の開始前に搬送部材を回転させた状態で搬送部材の周囲における二成分現像剤の嵩を変動させることができるので、二成分現像剤に対するトナーの混合性を向上させることができる。また、現像装置を長期間使用せずに放置した後であっても、搬送部材による搬送力を二成分現像剤に適切に作用させて二成分現像剤の流動性を均一化することができる。
【００３０】
また、上記現像剤担持体、上記搬送部材、上記トナー補給部、および上記堰止状態切換部の動作を制御する制御部を備え、上記制御部は、上記静電潜像の現像処理を行う前、および上記静電潜像の現像処理を行った後のうちの少なくとも一方に、上記現像剤担持体および上記搬送部材を回転させた状態で上記堰止状態切換部によって上記傾斜面上を移動する上記二成分現像剤を堰き止めた後、堰き止めを解除する処理を１回以上行う構成としてもよい。
【００３１】
上記の構成によれば、現像処理の前および現像処理の後の少なくとも一方において、搬送部材を回転させた状態で搬送部材の周囲における二成分現像剤の嵩を変動させることができるので、二成分現像剤に対するトナーの混合性を向上させることができる。これにより、現像処理特性を複数の現像処理機会にわたって安定化させることができる。
【００３２】
また、上記現像槽における上記搬送部材と上記現像剤担持体との間の領域において上記現像槽内の二成分現像剤のトナー濃度を検出するトナー濃度検知センサを備えている構成としてもよい。
【００３３】
上記の構成によれば、上記トナー供給部から供給されたトナーを上記搬送部材によって二成分現像剤に適切に混合することができるので、現像槽内の二成分現像剤のトナー濃度を適切に検出することができる。
【００３４】
本発明の画像形成装置は、表面に静電潜像が形成される潜像担持体と、上記静電潜像を現像するための上記したいずれかの現像装置とを備えていることを特徴としている。
【００３５】
上記の構成によれば、これにより、現像装置における二成分現像剤の混合性を向上させることができるので、静電潜像を適切に現像することができる。
【発明の効果】
【００３６】
以上のように、本発明の現像装置は、上記現像槽の上面における上記開口部が設けられている側面とは反対側の側面の近傍に設けられたトナー補給部と、上記現像槽内における上記トナー補給部の下方に設けられ、回転することによって上記トナー補給部から供給されたトナーと上記現像槽内に収容されている二成分現像剤とを搬送する搬送部材と、上記現像剤担持体と対向する位置に配置される一端部から当該一端部よりも上記搬送部材側に配置される他端部に向かって水平方向よりも下方に傾斜した傾斜面を有し、上記現像剤担持体に担持されて上記開口部を通過した二成分現像剤を、上記斜面上を上記一端部から上記他端部に向かって重力により移動させることで上記搬送部材に案内する流し部材と、上記傾斜面上を移動する上記二成分現像剤を堰き止める状態と堰き止めを解除した状態とに切り替える堰止状態切替部とを備えている。
【００３７】
それゆえ、現像槽内に供給された供給されたトナーの二成分現像剤に対する混合性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の一実施形態にかかる現像装置の断面模式図である。
【図２】図１の現像装置を備えた画像形成装置の断面模式図である。
【図３】図１の現像装置の機能ブロック図である。
【図４】図１の現像装置に備えられる流し部材の構成を示す断面模式図である。
【図５】図１の現像装置を上方から見た断面模式図である。
【図６】（ａ）は図１に示した現像装置において流し板上を流れる現像剤の滞留を解除した状態を示す説明図であり、（ｂ）は図１に示した現像装置において流し板上を流れる現像剤を滞留させた状態を示す説明図である。
【図７】図１の現像装置に備えられる流し部材の変形例を示す断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
本発明の一実施形態について説明する。
【００４０】
（１−１．画像形成装置１００の全体構成）
図２は、本実施形態にかかる画像形成装置１００の概略構成を示す断面模式図である。この画像形成装置１００は、原稿を読み取って取得した原稿画像データ、あるいは通信可能に接続された外部装置から受信した画像データに応じた画像を記録材上に形成するものである。なお、本実施形態では、画像データに応じたモノクロ画像を形成する画像形成装置を例として説明するが、本発明の適用対象はこれに限るものではなく、カラー画像形成装置に適用することもできる。
【００４１】
図２に示したように、画像形成装置１００は、原稿搬送部（ＡＤＦ）１０１、画像読取部１０２、印字部１０３、記録材搬送部１０４、および給紙部１０５を備えている。
【００４２】
原稿搬送部１０１は、原稿セットトレイ１１と、排紙トレイ１０と、原稿セットトレイ１１と排紙トレイ１０とを結ぶ原稿搬送路と、原稿搬送路に沿って原稿を搬送するためのローラ部材等からなる搬送手段とを備えている。そして、原稿が原稿セットトレイ１１にセットされると、搬送手段が原稿を１枚ずつ原稿セットトレイ１１から引き出して原稿搬送路に沿って搬送し、この原稿を画像読取部１０２の原稿読取窓１０２ａとの対向部に導いて通過させ、排紙トレイ１０に排出するようになっている。
【００４３】
原稿読取窓１０２ａの上方には、ＣＩＳ（Contact Image Sensor）が配設されている。このＣＩＳ３０は、原稿読取窓１０２ａを原稿が通過する際に、原稿裏面の画像を主走査方向に繰り返し読み取り、原稿用紙裏面の画像を示す画像データを出力する。
【００４４】
画像読取部１０２は、原稿を読み取ってこの原稿の画像データである原稿画像データを取得するものであり、第１走査ユニット１５、第２走査ユニット１６、結像レンズ１７、およびＣＣＤ（Charge Coupled Device）１８を備えている。
【００４５】
そして、画像読取部１０２は、原稿搬送部１０１によって搬送されている原稿が原稿読取窓１０２ａを通過する際に、第１走査ユニット１５のランプによって原稿用紙表面を露光し、第１走査ユニット１５および第２走査ユニット１６のミラーによって原稿からの反射光を結像レンズ１７へと導き、結像レンズ１７によって原稿用紙表面の画像をＣＣＤ１８上に結像する。ＣＣＤ１８は、結像レンズ１７を介して入射される原稿からの反射光を電気信号に変換し、原稿画像データを生成する。
【００４６】
また、画像読取部１０２は、上面にプラテンガラス（原稿載置ガラス）５６を備えており、このプラテンガラス５６上に載置された原稿を読み取る機能を有している。原稿がプラテンガラス５６上に載置されると、第１走査ユニット１５および第２走査ユニット１６を相互に所定の速度関係を維持しつつプラテンガラス５６に対して略平行に移動させ、第１走査ユニット１５によってプラテンガラス５６上の原稿表面を露光し、第１走査ユニット１５および第２走査ユニット１６によって原稿表面からの反射光を結像レンズ１７へと導き、結像レンズ１７によって原稿表面の画像をＣＣＤ１８上に結像する。
【００４７】
ＣＩＳ３０もしくはＣＣＤ１８から出力された画像データは、マイクロコンピュータ等の制御回路（画像処理部、図示せず）により各種の画像処理を施されてから、印字部１０３に出力される。
【００４８】
印字部１０３は、画像データに応じた画像を記録材上に形成（印刷）するするものであり、感光体ドラム（潜像担持体）２０、帯電器２２、光書込ユニット２３、現像装置１、転写ユニット２５、クリーニングユニット２４、および定着ユニット２７等を備えている。
【００４９】
感光体ドラム２０は、一方向に回転しており、その表面をクリーニングユニット２４によりクリーニングされてから、その表面を帯電器２２により均一に帯電される。帯電器２２は、感光体ドラム２０を非接触で帯電させるものであっても、感光体ドラム２０に接触するローラ型やブラシ型のものであってもよい。
【００５０】
光書込ユニット２３は、２つのレーザ照射部２８ａ、２８ｂ、および２つのミラー群２９ａ、２９ｂを備えるレーザスキャニングユニット（ＬＳＵ）である。この光書込ユニット２３は、画像データに応じたレーザ光を各レーザ照射部２８ａ、２８ｂからそれぞれ出射し、これらのレーザ光を各ミラー群２９ａ、２９ｂ介して感光体ドラム２０に照射することにより、均一に帯電された感光体ドラム２０の表面を露光し、感光体ドラム２０の表面に静電潜像を形成する。本実施形態では、光書込ユニット２３として、２つのレーザ照射部２８ａ、２８ｂを備えた２ビーム方式のものを採用しており、これによって高速印字処理に伴う照射タイミングの高速化による負担を軽減している。なお、光書込ユニット２３として、レーザスキャニングユニットの代わりに、発光素子をアレイ状に並べたＥＬ書き込みヘッドやＬＥＤ書き込みヘッドを用いることもできる。
【００５１】
現像装置１は、トナーを感光体ドラム２０の表面に供給して、感光体ドラム２０に表面に形成された静電潜像を現像することで感光体ドラム２０の表面にトナー像を形成する。なお、本実施形態ではトナーとキャリアとからなる二成分現像剤を用いる現像装置を採用している。現像装置１の詳細については後述する。
【００５２】
転写ユニット２５は、感光体ドラム２０の表面に形成されたトナー像を記録材搬送部１０４により搬送されてきた記録材に転写する。具体的には、転写ユニット２５は、転写ベルト３１、駆動ローラ３２、従動ローラ３３、および弾性導電性ローラ３４等を備えており、転写ベルト３１を該各ローラ３２〜３４と他のローラに張架して回転させている。転写ベルト３１は、所定の抵抗値（例えば、１×１０９〜１×１０１３Ω／ｃｍ）を有しており、その表面に載せられた記録材を搬送する。弾性導電性ローラ３４は、転写ベルト３１を介して感光体ドラム２０の表面に押し付けられており、転写ベルト３１上の記録材を感光体ドラム２０の表面に押し付ける。この弾性導電性ローラ３４には、感光体ドラム２０の表面のトナー像の電荷とは逆極性の電界が印加されており、この逆極性の電界により感光体ドラム２０の表面のトナー像が転写ベルト３１上の記録材に転写される。例えば、トナー像が（−）極性の電荷を有している場合は、弾性導電性ローラ３４に印加されている電界の極性が（＋）極性にされる。
【００５３】
定着ユニット２７は、トナー像が転写された記録材を加熱および加圧して、記録材上のトナー像をこの記録材に定着させる。具体的には、定着ユニット２７は、加熱ローラ３５および加圧ローラ３６を備えている。加熱ローラ３５の内部には、加熱ローラ３５の表面を所定温度（定着温度：概ね１６０〜２００℃）に加熱するための熱源を設けている。また、加熱ローラ３５に対して加圧ローラ３６が所定圧で圧接されるように、加圧ローラ３６の両端に図示しない加圧部材を配置している。加熱ローラ３５と加圧ローラ３６間の圧接部（定着ニップ部）に記録材が搬送されると、これら各ローラ３５、３６により記録材が搬送されつつ、記録材上の未定着トナー像が加熱溶融および加圧されて記録材上に定着される。
【００５４】
トナー像が定着された記録材は、記録材搬送部１０４により排紙トレイ４７へと搬送されて排出される。
【００５５】
クリーニングユニット２４は、現像、転写後に感光体ドラム２０の表面に残留したトナーを除去して回収する。
【００５６】
記録材搬送部１０４は、記録材を搬送するための複数対の搬送ローラ４１、一対のレジストローラ４２、搬送経路４３、反転搬送経路４４、複数の分岐爪４５、および一対の排紙ローラ４６等を備えている。
【００５７】
搬送経路４３では、記録材を給紙部１０５から受け取り、記録材の先端がレジストローラ４２に達するまでこの記録材を搬送する。このときレジストローラ４２を一時的に停止させているので、記録材の先端がレジストローラ４２に当接し、記録材が撓む。この撓んだ記録材の弾性力により記録材の先端をレジストローラ４２と平行に揃える。この後、レジストローラ４２の回転を開始して、レジストローラ４２により記録材を印字部１０３の転写ユニット２５へと搬送し、さらに排紙ローラ４６により記録材を排紙トレイ４７へと搬送する。
【００５８】
レジストローラ４２の停止および回転は、レジストローラ４２と駆動軸間のクラッチをオンオフに切り替えたり、レジストローラ４２の駆動源であるモータをオンオフに切り替えたりすることによってなされる。
【００５９】
また、記録材の裏面にも画像を記録する場合は、複数の分岐爪４５を回転させて、搬送経路４３と反転搬送経路４４の分岐路を切り替え、反転搬送経路４４で記録材の表裏を反転させてから、反転搬送経路４４を介して搬送経路４３のレジストローラ４２へと記録材を戻す。これにより、記録材の裏面にも画像が記録される。
【００６０】
搬送経路４３および反転搬送経路４４においては、記録材の位置等を検出するセンサを各所に配置し、各センサにより検出された記録材の位置に基づいて搬送ローラやレジストローラを駆動制御して、記録用紙の搬送及び位置決めを行っている。
【００６１】
給紙部１０５は、複数の給紙トレイ４０を備えている。各給紙トレイ４０は、記録材を蓄積しておくためのトレイであり、画像形成装置１００の下方に設けられている。また、各給紙トレイ４０は、記録材を一枚ずつ引き出すためのピックアップローラ等を備えており、引き出した記録材を記録材搬送部１０４の搬送経路４３へと送り出す。
【００６２】
なお、本実施形態にかかる画像形成装置１００は高速印字処理を目的としており、各給紙トレイ４０には、定型サイズの記録材を５００〜１５００枚収納可能な容積を確保している。
【００６３】
また、画像形成装置１００の側面には、複数種の記録材を多量に収納可能な大容量給紙カセット（ＬＣＣ）４８、および主として不定型サイズの記録材を供給するための手差しトレイ４９を設けている。
【００６４】
排紙トレイ４７は、手差しトレイ４９とは反対側の側面に配置されている。この排紙トレイ４７に代えて、画像形成後の記録材に対する後処理装置（ステープル、パンチ処理等々）や、複数段の排紙トレイをオプションとして配置することも可能な構成となっている。
【００６５】
また、画像形成装置１００は、この画像形成装置１００に備えられる各部の動作を制御する主制御部１２０と、画像形成装置１００の各部に電力を供給する電源回路１２１とを備えている（後述する図３参照）。主制御部１２０は、例えば、記憶部、演算部、および制御信号生成部（いずれも図示せず）を含む。記憶部は、各種センサによる検知結果、設定値、画像情報、テーブルデータ、プログラムなどを記憶する記憶手段である。記憶部としては、この分野で常用されるものを使用でき、例えば、リードオンリィメモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）などを用いることができる。演算部は、記憶部に入力される各種データ（印刷指令、検知結果、画像情報など）および各種制御を実施するためのプログラムを取り出し、各種検知および判定を行う。制御部は、演算部における判定結果に応じて該当する装置に対する制御信号を生成して送付し、それら各装置の動作制御を行う。制御部および演算部は、たとえば、中央処理装置（ＣＰＵ（Central Processing Unit））を備えたマイクロコンピュータ、マイクロプロセッサなどによって実現される処理回路である。
【００６６】
（１−２．現像装置１の構成）
次に、現像装置１の詳細について説明する。図１は現像装置１の断面図であり、図３は現像装置１の機能ブロック図である。の図１に示すように、現像装置１は、現像槽２、現像ローラ（現像剤担持体）３、第１撹拌部材４、第２撹拌部材５、搬送部材６、規制部材７、固定部材８、流し部材９０、およびトナー濃度検知センサ１２を備えている。
【００６７】
また、図３に示すように、現像装置１は、現像制御部（制御部）１１１、現像ローラ駆動部１１２、第１撹拌部材（第１撹拌ローラ）駆動部１０３、第２撹拌部材（第２撹拌ローラ）駆動部１０４、搬送部材（搬送ローラ）駆動部１０５、トナー補給ローラ駆動部１１６、搬送制御ローラ駆動部１１７、およびトナーカートリッジ駆動部１１８を備えている。上記各駆動部は、図示しないモータやギア等によって構成され、それぞれに対応する部材を回転駆動する。なお、上記各駆動部のうちの一部または全部は、共通のモータによって発生した駆動力をギア等によってそれぞれに対応する部材に伝達するものであってもよい。
【００６８】
現像制御部１１１は、画像形成装置１００の主制御部から入力される制御信号やトナー濃度検知センサ１２の検知結果などに基づいて、現像装置１に備えられる各部の動作を制御するものである。現像制御部１１１は、例えば、記憶部、演算部、および制御信号生成部（いずれも図示せず）を含む。記憶部は、各種センサによる検知結果、設定値、画像情報、テーブルデータ、プログラムなどを記憶する記憶手段である。記憶部としては、この分野で常用されるものを使用でき、例えば、リードオンリィメモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）などを用いることができる。演算部は、記憶部に入力される各種データ（印刷指令、検知結果、画像情報など）および各種制御を実施するためのプログラムを取り出し、各種検知および判定を行う。制御部は、演算部における判定結果に応じて該当する装置に対する制御信号を生成して送付し、それら各装置の動作制御を行う。制御部および演算部は、たとえば、中央処理装置（ＣＰＵ（Central Processing Unit））を備えたマイクロコンピュータ、マイクロプロセッサなどによって実現される処理回路である。
【００６９】
なお、現像制御部１１１は、画像形成装置１００の主制御部１２０とは別に設けられた現像装置１専用のものであってもよく、主制御部１２０の一部として備えられるものであってもよい。
【００７０】
現像槽２は内部空間を有するほぼ角柱状の容器部材であり、この内部空間にトナーと磁性体粉であるキャリアとを含む二成分現像剤を収容するようになっている。また、現像槽２の内部空間には、現像ローラ３、第１撹拌部材４、第２撹拌部材５、および搬送部材６が回転自在に備えられている。また、現像槽２の内部には、規制部材７および流し部材９０が備えられている。
【００７１】
なお、現像槽２における、現像装置１を電子写真方式の画像形成装置１００に装着したときに感光体ドラム２０を臨む側面には開口部２ａが形成されており、現像ローラ３の現像剤担持面がこの開口部２ａから露出して感光体ドラム２０に対向するようになっている。
【００７２】
また、現像槽２の鉛直方向上面にはトナー補給口２ｂが設けられており、トナー補給口２ｂの鉛直方向上方にはトナーホッパ２６が設けられており、さらにその上方にはトナーカートリッジ（図示せず）が配置されるようになっている。すなわち、鉛直方向上方から下方に向けて、トナーカートリッジ、トナーホッパ２６、および現像槽２がこの順番で設けられる。
【００７３】
トナーカートリッジは、その内部空間にトナーを収容し、画像形成装置１００に対して着脱可能に設けられる。また、トナーカートリッジは、トナーカートリッジ駆動部１１８によって、軸線回りに回転駆動する。トナーカートリッジの長手方向側面には長手方向に延びる細長い開口が形成され、トナーカートリッジの回転に伴って前記細長い開口からトナーが落下してトナーホッパ２６に供給される。
【００７４】
トナーホッパ２６は、底面に現像槽２のトナー補給口（トナー補給部）２ｂと連通するように設けられたトナー供給口を有している。また、トナーホッパ２６内におけるトナー供給口の鉛直方向上方には、トナー補給ローラ駆動部（トナー補給部）１１６によって回転駆動されるトナー補給ローラ（トナー補給部）１９が設けられている。現像制御部１１１は、トナー濃度検知センサ１２による現像槽２内のトナー濃度の検知結果に応じてトナー補給ローラ駆動部１１６の動作を制御することにより、トナー補給ローラ１９の回転駆動を制御する。トナー補給ローラ１９の回転駆動により、トナー供給口およびトナー補給口２ｂを介して、トナーホッパ２６から現像槽２内にトナーが補給される。
【００７５】
現像ローラ３は現像ローラ駆動部１１２によって軸心回りに回転駆動するローラ状部材である。また、現像ローラ３は、現像槽２の開口部２ａを介して感光体ドラム２０に間隙を介して対向する。現像ローラ３における感光体ドラム２０との最近接部分である現像ニップ部において、現像ローラ３表面の図示しない二成分現像剤層から感光体ドラム２０表面の静電潜像にトナーが供給される。なお、現像制御部１１１は、現像ローラ駆動部１１２を制御して現像ローラ３を回転駆動させるとともに、電源回路１２１から現像ローラ３に現像バイアス電圧を印加させる。これにより、現像ニップ部では、現像ローラ３表面の二成分現像剤層から感光体ドラム２０表面の静電潜像へのトナーの移行が円滑に進行する。
【００７６】
現像ローラ３は、マグネットローラ１３とスリーブ１４とを含む。マグネットローラ１３は、その長手方向の両端部が現像槽２の現像槽壁によって支持され、現像ローラ３の周方向位置に軸方向に垂直な断面の断面形状が長方形である複数の棒磁石からなれる磁極Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３および磁極Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４が互いに離隔して現像ローラ３の半径方向に放射状に配置される多極着磁型マグネットローラである。各磁極は、感光体ドラム２０との対向部に磁極Ｎ１が設けられ、現像ローラ３（スリーブ１４）の回転方向とは逆方向に沿って磁極Ｎ１、磁極Ｓ１、磁極Ｎ２、磁極Ｓ２、磁極Ｓ３、磁極Ｎ３、磁極Ｓ４の順番に設けられている。
【００７７】
スリーブ１４は、非磁性材料を用いて形成される。本実施形態では、スリーブ１４は図１の時計回り（現像槽２内の二成分現像剤を汲み上げて感光体ドラム２０との対向部に搬送し、感光体ドラム２０との対向部よりも上方の位置で現像槽２内に収容される方向）に回転し、感光体ドラム２０は図１の時計回りに回転する。
【００７８】
第１撹拌部材４および第２撹拌部材５は、第１撹拌部材駆動部１１３および第２撹拌部材駆動部１１４によって軸心回りに回転駆動されるローラ状部材である。本実施形態では、第１撹拌部材４は図１における反時計回りに回転し、第２撹拌部材５は図１における時計回りに回転する。第１撹拌部材４は、現像ローラ３よりも鉛直方向下方の位置において現像ローラ３に対向するように設けられている。第２撹拌部材５は、第１撹拌部材４に対して水平方向に隣接する位置において第１撹拌部材４に対向するように設けられている。第１撹拌部材４および第２撹拌部材５は、現像槽２内に貯留される二成分現像剤を撹拌してトナーに均一な電荷を付与するとともに、帯電状態にある二成分現像剤を汲み上げて現像ローラ３の周囲に送給する。
【００７９】
搬送部材６は、ローラ状部材からなる回転軸６ａと、回転軸６ａに取り付けられた羽根部６ｂとを有しており、搬送部材駆動部１１５によって回転駆動される。搬送部材６は、トナー補給口２ｂの鉛直方向下方、かつ第２撹拌部材５に対して水平方向に隣接する位置において第２撹拌部材５に対向するように設けられている。なお、現像ローラ３、第１撹拌部材４、第２撹拌部材５、および搬送部材６は、互いの軸方向が略平行になるように配置されている。
【００８０】
そして、搬送部材６は、搬送部材駆動部１１５によって回転駆動されることにより、トナー補給口２ｂを介して現像槽２内に補給されるトナーを、第２撹拌部材５の周囲に搬送する。なお、現像槽２における搬送部材６との対向面は、搬送部材６における羽根部６ｂの先端の回転軌道に沿った形状を有している。また、搬送部材６は、回転時に触れが生じた場合でも現像槽２に接触しないようにするための最小限の間隙（クリアランス）を介して現像槽２に対向配置されている。
【００８１】
トナー濃度検知センサ１２は、現像槽２内のトナー濃度を検出するためのセンサである。本実施形態では、トナー濃度検知センサ１２は、第２撹拌部材５の鉛直方向下方の現像槽２底面において、センサ面が現像槽２の内部に露出して第２撹拌部材５と対向するように設けられている。また、トナー濃度検知センサ１２は現像制御部１１１に電気的に接続されており、トナー濃度検知センサ１２の検知結果は現像制御部１１１に伝達される。これにより、現像制御部１１１がトナー濃度検知センサ１２による検知結果に応じてトナー補給ローラ駆動部１１６を制御してトナー補給ローラ１９を回転駆動させ、現像槽２内部にトナーを補給するように制御する。より詳細には、現像制御部１１１は、トナー濃度検知センサ１２による検知結果がトナー濃度設定値よりも低いと判定すると、トナーカートリッジ駆動部１１８を制御してトナーカートリッジを回転駆動させ、トナー補給ローラ駆動部１１６を制御してトナー補給ローラ１９を回転駆動させて現像槽２にトナーを補給させる。
【００８２】
なお、本実施形態では、トナー濃度検知センサ１２として透磁率検知センサを用いている。より詳細には、トナー濃度検知センサ１２は、電源回路１２１に接続され、この電源回路１２１から当該センサを駆動させるための駆動電圧、およびトナー濃度の検知結果を現像制御部１１１に出力するための制御電圧が印加される。なお、電源回路１２１から透磁率検知センサへの電圧の印加は、現像制御部１１１によって制御される。このように、本実施形態にかかるトナー濃度検知センサ１２は、制御電圧の印加を受けてトナー濃度の検知結果を出力電圧値として出力する型式のセンサである。このような型式の透磁率検知センサは市販されており、例えば、ＴＳ−Ｌ、ＴＳ−Ａ、ＴＳ−Ｋ（いずれも商品名、ＴＤＫ（株）製）などが挙げられる。なお、透磁率検知センサは、出力電圧の中央値近傍が最も感度がよいため、本実施形態ではその付近の出力電圧が得られるような制御電圧を印加するようになっている。
【００８３】
なお、トナー濃度検知センサ１２は透磁率検知センサに限るものではなく、例えば、反射光検知センサ、透磁率検知センサなど、他の検知方式のトナー濃度検知センサを用いてもよい。
【００８４】
規制部材７は、略直方体形状の板状部材であり、長手方向が現像ローラ３の軸線方向に平行になり、短手方向の先端部に設けられたエッジ部７ａが現像ローラ３の表面に対して所定の間隙を介して対向するように固定部材８によって現像槽２に固定されている。これにより、現像ローラ３の表面に担持されて感光体ドラム２０との対向部に搬送される現像剤の層厚を規制するようになっている。規制部材７としては、例えば、ステンレス鋼、アルミニウムなどの弾性を有する非磁性金属、合成樹脂などによって形成される。本実施形態では、規制部材７として薄板状のステンレス鋼を使用する。
【００８５】
（１−３．流し部材９０の構成）
流し部材９０は、現像ローラ３に担持されて感光体ドラム２０との対向部に搬送された後、現像処理に用いられずに感光体ドラム２０との対向部を通過した二成分現像剤を搬送部材６へと導くためのものである。
【００８６】
図４は流し部材９０の断面図である。図１および図４に示したように、流し部材９０は、第１撹拌部材４および第２撹拌部材５よりも鉛直方向上方、かつ現像ローラ３に対して水平方向に対向する位置に設けられた、延伸方向に垂直な断面が中空形状の略三角形をなす管状部材である。流し部材９０の材質は、非磁性で熱伝導性のよいものが好ましい。本実施形態では、押し出し成型で製造されるアルミ合金（アルミサッシ）からなる平均肉厚１．５ｍｍの流し部材９０を用いている。
【００８７】
また、流し部材９０は、長手方向が現像ローラ３の軸方向に水平になり、かつ流し部材９０の一側面を構成する板状部材からなる流し板（傾斜面）９の短手方向の一方の端部（一端部）９ａが現像ローラ３における当該現像ローラ３の表面が回転によって鉛直方向の最高到達点を通過した後、鉛直方向下方へ向かって回動する位置に対向するように配置されている。また、流し部材９０には、流し板９における現像ローラ３側の一方の端部９ａから当該端部９ａよりも現像ローラ３から遠い側に配置される他方の端部（他端部）９ｂにかけて鉛直方向下方へ傾斜する傾斜面が形成されるように配置されている。また、上記端部９ｂは第２撹拌部材５の上方に配置されており、流し板９の表面（上記傾斜面）における端部９ａから端部９ｂへ向かう方向の延長線上には搬送部材６が配置されている。これにより、流し板９上を流れてきた現像剤は搬送部材６またはその近傍に落ち、搬送部材６の周囲に流れ込むようになっている。
【００８８】
なお、流し部材９の上記端部９ａは、現像ローラ３に対して、現像ローラ３の回転時に触れが生じても現像ローラ３と端部９ａとが接触しない範囲に設定される微小な隙間を隔てて対向している。また、現像ローラ３のマグネットローラ１３は、端部９ａと対向する現像ローラ３の表面において磁界が作用しないか、あるいは作用する磁界の強度が低くなるように各磁極が配置されている。これにより、現像ローラ３に担持されて感光体ドラム２０との対向部に搬送された後、現像処理に用いられずに感光体ドラム２０との対向部を通過した二成分現像剤は、流し部材９０の端部９ａとの対向部近傍において現像ローラ３からリリースされ、現像ローラ３の表面から流し部材９の流し板９上に移行するようになっている。その後、流し板９上に移行した二成分現像剤は、流し板９上を端部９ａから端部９ｂの方向に重力によって移動し、搬送部材６の方向へ流れ込む。
【００８９】
また、流し部材９０の中空部９ｃにおける流し板９に近接する位置には、搬送制御ローラ（堰止状態切替部、磁界発生手段）５２が設けられている。
【００９０】
図４に示したように、搬送制御ローラ５２は、マグネット固定軸（回転軸）５２ａと、マグネット固定軸５２ａの周囲に取り付けられたＳ１極（永久磁石）５２ｃ、Ｎ１極（永久磁石）５２ｂ、およびＳ２極（永久磁石）５２ｄとを備えている。Ｓ１極５２ｃ、Ｎ１極５２ｂ、およびＳ２極５２ｄは略扇型の形状を有しており、マグネット固定軸５２ａの周方向に沿ってこの順で配置されている。また、Ｓ１極５２ｃとＳ２極５２ｄとの間には、これら両Ｓ極の反発磁界により磁気的吸引力がほとんど存在しない無磁界領域５２ｅが設けられている。そして、搬送制御ローラ５２は、搬送制御ローラ駆動部（堰止状態切替部、磁界発生手段）１１７により、図４に示したようにＮ１極５２ｂが流し板９側に配置される位置と、無磁界領域５２ｅが流し板９側に配置される位置とに移動させられるようになっている。
【００９１】
図５は、現像装置１を上方から見た断面模式図である。この図に示すように、流し部材９０の両端は現像槽の内壁２ｃ，２ｄを貫通している。また、流し部材９０の延伸方向両端部には流し板カバー５３が取り付けられており、搬送制御ローラ５２の一端側は流し板カバー５３によって位置決めされるとともに回転可能に軸支され、他端側は流し板カバー５３を貫通して搬送制御ローラ駆動部１１７の一例である搬送制御モータ５４に連結されている。搬送制御モータ５４は、図示しない現像ハーネスを介して現像制御部１１１と電気的に接続されており、現像制御部１１１からの指示に基づいて所定角度回転し、搬送制御ローラ５２の流し板９に対する相対位置を変更させる。例えば、現像制御部１１１は、搬送制御モータ５４を一定間隔で一定量ずつ回転させる駆動制御を行うことにより、搬送制御ローラ５２の円周方向磁力分布の流し板９に対する相対位置関係を切り替える。
【００９２】
図６（ａ）は搬送制御ローラ５２における無磁界領域５２ｅを流し板９に対向する位置に配置した状態を示す断面模式図であり、図６（ｂ）は搬送制御ローラ５２におけるＮ１極５２ｂを流し板９に対向する位置に配置した状態を示す断面模式図である。
【００９３】
図６（ａ）に示したように、無磁界領域５２ｅを流し板９に対向する位置に配置した状態では、搬送制御ローラ５２の磁界は流し板９上の二成分現像剤Ｄに作用せず、流し板９上の二成分現像剤Ｄは流し板９上を流れて流し板９の傾斜面の延長線上にある搬送部材６へと流れ込む。
【００９４】
一方、Ｎ１極５２ｂを流し板９に対向する位置に配置した状態では、図４に示したようにＮ１極５２ｂによる磁界が流し板９上の二成分現像剤Ｄに作用し、図６（ｂ）に示したように流し板９上の二成分現像剤Ｄは搬送制御ローラ５２に近接する位置に滞留する。つまり、現像ローラ３に担持されて感光体ドラム２０との対向部に搬送され、現像処理に用いられずに感光体ドラム２０との対向部を通過した二成分現像剤Ｄは流し板９上に移行し、流し板９上を傾斜面に沿って流れるが、搬送制御ローラ５２の近傍に達すると搬送制御ローラ５２のＮ１極５２ｂによって形成される磁界によって吸引されて堰き止められる。
【００９５】
そして、流し板９上で二成分現像剤Ｄが堰き止められることにより、図６（ｂ）に一点鎖線で示したように、搬送部材６および第２撹拌部材５の周囲における二成分現像剤の嵩が下がる。そして、搬送制御ローラ５２によって流し板９上の二成分現像剤Ｄを所定時間堰き止めた後、搬送制御ローラ５２を回動させて無磁界領域５２ｅを流し板９に対向する位置に配置することにより、堰き止められていた二成分現像剤Ｄは流し板９上を流れて流し板９の傾斜面の延長線上にある搬送部材６へと流れ込む。
【００９６】
（１−４．搬送制御ローラ５２の制御方法）
（１−４−１．トナー補給時の制御）
現像制御部１１１は、現像槽２へのトナー補給を行う際、搬送部材６、第２撹拌部材５、第１撹拌部材４、現像ローラ３を回転駆動させるとともに、搬送制御ローラ５２を回動させてＮ１極５２ｂを流し板９に対向する位置に配置させることで流し板９上に現像剤を滞留させる。これにより、図６（ｂ）に一点鎖線で示したように、搬送部材６の周囲の二成分現像剤の嵩が低下する。
【００９７】
そして、現像制御部１１１は、搬送部材６の周囲における現像剤の嵩が下がった状態でトナー補給ローラ１９の回動を開始させて現像槽２内にトナーＴを補給させる。その後、現像制御部１１１は、搬送制御ローラ５２を回動させて無磁界領域５２ｅを流し板９に対向する位置に配置することで流し板９における二成分現像剤Ｄの滞留を解除させる。これにより、搬送部材６の回転によって補給されたトナーＴを現像剤により好適に練り込んで混合することができる。
【００９８】
つまり、図６（ａ）に示したように搬送部材６周囲の現像剤の嵩が高い状態では、トナー補給口２ｂを介して搬送部材６上に供給された補給トナーに搬送部材６の回転による撹拌力を十分に作用させることができず、現像剤に混じり合わずに現像剤層の上面に浮遊したまま搬送部材６と現像槽２とのギャップ部分を通って第２撹拌部材５へと搬送されてしまう割合が多くなる。
【００９９】
これに対して、図６（ｂ）に示したように搬送部材６周囲の現像剤の嵩が低くした状態でトナーを補給することにより、搬送部材６に備えられる羽根部（アジテータ）６ｂの軌道内におけるより深い位置に落下させて搬送部材６の撹拌力を現像剤および補給トナーに十分に作用させることができ、補給トナーを現像剤に練り込んで好適に混合することができる。これにより、補給トナーを現像剤に適切に混ざり込ませることができるので、搬送部材６と現像槽２との間にトナーが堆積するデッドスペースが生じることを抑制できる。また、搬送部材６と現像槽２との間の領域に現像剤に混合されていないトナーが滞留することを防止できるので、当該領域を通過する現像剤に作用するストレスを低減できる。
【０１００】
また、トナーを補給した後、流し板９における現像剤の滞留を解除することで、搬送部材６の近傍における補給直後のトナー上に流し板９から現像剤が供給される。これにより、流し板９の斜面を滑りながら重力によって加速された現像剤を補給直後のトナー上に供給できるので、現像剤と補給トナーとをより好適に混合させることができ、またトナーの帯電量を低下し難くすることができる。
【０１０１】
また、流し板９上において現像剤を堰き止めたり堰き止めを解除したりすることにより、搬送部材６周囲の現像剤の嵩を低くしたり高くしたりすることができるので、搬送部材６から現像剤に伝達される搬送力（撹拌力）を波状に（周期的に）変化させることができる。これにより、搬送部材６と現像槽２との間のクリアランス部分に現像剤が滞留することを防止してデッドスペースの発生を抑制することができるので、現像剤と補給トナーとを適切に混合し、トナー濃度検知センサ１２によるトナー濃度の検知精度を向上させることができる。
【０１０２】
（１−４−２．ウォームアップ時の制御）
現像制御部１１１は、画像形成装置１００の電源が投入された後のウォームアップ時に、搬送部材６、第２撹拌部材５、第１撹拌部材４、現像ローラ３を回転駆動させるとともに、Ｎ１極５２ｂを流し板９に対向する位置に配置させて流し板９上の現像剤を堰き止める動作と、無磁界領域５２ｅを流し板９に対向する位置に配置することで流し板９における現像剤の滞留を解除する動作とを１回以上行う。
【０１０３】
これにより、流し板９の斜面を滑りながら重力によって加速された現像剤を搬送部材６の周囲に供給できるので、現像剤をより好適に混合することができる。
【０１０４】
また、搬送部材６から現像剤に伝達される搬送力を波状に変化させることができるので、搬送部材６と現像槽２との間のクリアランス部分に現像剤が滞留することを防止してデッドスペースの発生を抑制することができる。
【０１０５】
したがって、現像装置１を長時間使用していなかった場合であっても、現像剤を適切に混合し、現像槽２内における現像剤の流動性を均一化することができ、トナー濃度検知センサ１２によるトナー濃度の検知精度を向上させることができる。
【０１０６】
なお、現像剤の流動性に起因するトナー濃度検知センサ１２の誤検知をより好適に防止するためには、流し板９上に現像剤を滞留させる動作と滞留を解除させる動作との繰り返し回数をより多くすることが好ましい。また、上記両動作の切り替え回数を１分間あたり１５回以上６０回以下の範囲とし、１回あたりの現像剤の滞留時間を０．５秒以上２秒以下に設定することが好ましい。
【０１０７】
（１−４−３．画像形成動作（現像動作）の前後における制御）
現像制御部１１１は、画像形成動作（現像動作）を行う前、あるいは画像形成動作を行った後、あるいは画像形成動作を行う前および画像形成動作を行った後の両方において、流し板９上の現像剤を滞留させる動作と滞留を解除させる動作との切替処理を繰り返し行う。例えば、１枚または複数枚の記録材に印刷する印刷ジョブにおける現像処理の前および／または後に上記の切替処理を１回以上行う。
【０１０８】
これにより、流し板９の斜面を滑りながら重力によって加速された現像剤を搬送部材６の周囲に供給できるので、現像剤をより好適に混合することができる。
【０１０９】
また、搬送部材６から現像剤に伝達される搬送力を波状に変化させることができるので、搬送部材６と現像槽２との間のクリアランス部分に現像剤が滞留することを防止してデッドスペースの発生を抑制することができる。
【０１１０】
したがって、現像槽２内における現像材の濃度を均一化し、現像槽２の長手方向に沿ったトナー濃度ムラが生じることを抑制できる。
【０１１１】
なお、トナー濃度ムラをより好適に防止するためには、流し板９上に現像剤を滞留させる動作と滞留を解除させる動作との繰り返し回数をより多くすることが好ましい。また、上記両動作の切り替え回数を１分間あたり１５回以上６０回以下の範囲とし、１回あたりの現像剤の滞留時間を０．５秒以上２秒以下に設定することが好ましい。
【０１１２】
以上のように、本実施形態にかかる現像装置１は、現像ローラ３との対向位置から水平方向よりも鉛直方向下向き、かつ搬送部材６の近傍に向かう方向に傾斜した傾斜面（流し板９）を有する中空形状の流し部材９０と、流し部材９０の内部（中空部分）における流し板９に対向する位置に備えられた搬送制御ローラ５２とを備えている。そして、搬送制御ローラ５２を回動させることにより、流し板９上を流れる現像剤に磁界が作用する状態と作用しない状態とに切り替える。
【０１１３】
これにより、流し板９上を流れる現像剤を滞留させる動作と、滞留を解除する動作とを行うことができる。したがって、搬送部材６の周囲における現像剤とトナーとの混合を促進させ、トナー濃度検知センサ１２の誤検知を抑制することができる。
【０１１４】
また、中空形状の流し部材９０の内部に複数本の磁石を備えた搬送制御ローラ５２を設け、各磁石の流し板９に対する相対位置を変化させるだけでよいので、流し板９上の現像剤の滞留および滞留解除を簡便な構成で実現できる。
【０１１５】
なお、本実施形態では、流し板９上を流れる現像剤の滞留および滞留解除を切り替える手段として搬送制御ローラ５２を設けているが、上記手段はこれに限るものではない。例えば、図７に示すように、流し部材９０の中空部分における流し板９との対向部に、搬送制御ローラ５２に代えて電磁石（堰止状態切替部、磁界発生手段）５５を備え、現像制御部１１１が電源回路１２１から電磁石５５に供給する電力のオン／オフを切り替えることで流し板９上を流れる現像剤の滞留および滞留解除を切り替えるようにしてもよい。つまり、電磁石５５への電力供給をオンにすることで電磁石５５によって磁界を生じさせて流し板９上に現像剤を滞留させ、電磁石５５への電力供給をオフにすることで磁界を消滅させて現像剤の滞留を解除する構成としてもよい。この構成では、搬送制御ローラ５２を備える構成のように回転駆動を行う必要がないので、装置構成をより簡略化できる。
【０１１６】
なお、上記実施形態において、現像制御部１１１および／または主制御部１２０を、ＣＰＵ等のプロセッサを用いてソフトウェアによって実現してもよい。この場合、画像形成装置１００は、現像装置１および／または画像形成装置１００の各機能を実現する制御プログラムの命令を実行するＣＰＵ（central processing unit）、上記プログラムを格納したＲＯＭ（read only memory）、上記プログラムを展開するＲＡＭ（random access memory）、上記プログラムおよび各種データを格納するメモリ等の記憶装置（記録媒体）などを備えている。そして、本発明の目的は、上述した機能を実現するソフトウェアである現像装置１および／または画像形成装置１００の制御プログラムのプログラムコード（実行形式プログラム、中間コードプログラム、ソースプログラム）をコンピュータで読み取り可能に記録した記録媒体を、画像形成装置１００に供給し、そのコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記録媒体に記録されているプログラムコードを読み出し実行することによって達成される。
【０１１７】
上記記録媒体としては、例えば、磁気テープやカセットテープ等のテープ系、フロッピー（登録商標）ディスク／ハードディスク等の磁気ディスクやＣＤ−ＲＯＭ／ＭＯ／ＭＤ／ＤＶＤ／ＣＤ−Ｒ等の光ディスクを含むディスク系、ＩＣカード（メモリカードを含む）／光カード等のカード系、あるいはマスクＲＯＭ／ＥＰＲＯＭ／ＥＥＰＲＯＭ／フラッシュＲＯＭ等の半導体メモリ系などを用いることができる。
【０１１８】
また、画像形成装置１００を通信ネットワークと接続可能に構成し、通信ネットワークを介して上記プログラムコードを供給してもよい。この通信ネットワークとしては、特に限定されず、例えば、インターネット、イントラネット、エキストラネット、ＬＡＮ、ＩＳＤＮ、ＶＡＮ、ＣＡＴＶ通信網、仮想専用網（virtual private network）、電話回線網、移動体通信網、衛星通信網等が利用可能である。また、通信ネットワークを構成する伝送媒体としては、特に限定されず、例えば、ＩＥＥＥ１３９４、ＵＳＢ、電力線搬送、ケーブルＴＶ回線、電話線、ＡＤＳＬ回線等の有線でも、ＩｒＤＡやリモコンのような赤外線、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、８０２．１１無線、ＨＤＲ、携帯電話網、衛星回線、地上波デジタル網等の無線でも利用可能である。なお、本発明は、上記プログラムコードが電子的な伝送で具現化された、搬送波に埋め込まれたコンピュータデータ信号の形態でも実現され得る。
【０１１９】
また、現像制御部１１１および／または主制御部１２０は、ソフトウェアを用いて実現されるものに限らず、ハードウェアロジックによって構成されるものであってもよく、処理の一部を行うハードウェアと当該ハードウェアの制御や残余の処理を行うソフトウェアを実行する演算手段とを組み合わせたものであってもよい。
【０１２０】
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１２１】
本発明は、成分現像剤を用いる現像装置およびそれを用いた画像形成装置に適用できる。
【符号の説明】
【０１２２】
１  現像装置
２  現像槽
２ａ  開口部
２ｂ  トナー補給口（トナー補給部）
３  現像ローラ（現像剤担持体）
４  第１撹拌部材
５  第２撹拌部材
６  搬送部材
７  規制部材
７ａ  エッジ部
８  固定部材
９  流し板（傾斜面）
９ａ  端部（一端部）
９ｂ  端部（他端部）
９ｃ  中空部
１２  トナー濃度検知センサ
１９  トナー補給ローラ（トナー補給部）
２０  感光体ドラム（潜像担持体）
２６  トナーホッパ（トナー補給部）
５２  搬送制御ローラ（堰止状態切替部、磁界発生手段）
５２ａ  マグネット固定軸（回転軸）
５２ｂ  Ｎ１極（永久磁石）
５２ｃ  Ｓ１極（永久磁石）
５２ｄ  Ｓ２極（永久磁石）
５２ｅ  無磁界領域
５３  流し板カバー
５４  搬送制御モータ（堰止状態切替部、磁界発生手段）
５５  電磁石（堰止状態切替部、磁界発生手段）
９０  流し部材
１００  画像形成装置
１１１  現像制御部（制御部）
１１２  現像ローラ駆動部
１１３  第１撹拌部材駆動部
１１４  第２撹拌部材駆動部
１１５  搬送部材駆動部
１１６  トナー補給ローラ駆動部（トナー補給部）
１１７  搬送制御ローラ駆動部（堰止状態切替部、磁界発生手段）
１２０  主制御部
１２１  電源回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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