(57)【要約】【課題】現像剤の量の変動を抑制可能なトリクル現像方式の現像装置を提供すること。【解決手段】二成分現像剤Ｄを搬送スクリュー５２により搬送しつつ排出路９２の排出口６２から排出させる構成において、円筒形状を有する排出路９２に、周面に透孔６６が設けられた有底円筒形のシャッター６３が外嵌され、シャッター６３の底部に搬送スクリュー５２の回転軸が固定される。搬送スクリュー５２に連動してシャッター６３が回転し、１回転の間にシャッター６３の透孔６６が排出口６２と重なった時間だけ排出路９２内の現像剤Ｄが排出される。搬送スクリュー５２の回転速度が低速から高速になると、シャッター６３も高速回転になり、透孔６６が排出口６２を通過する速度が低速時より速くなる。これにより現像剤Ｄの単位時間当たりの排出量が低速時より低減される。【選択図】図７
2011197442.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
収容されているキャリアとトナーを含む二成分の現像剤に補給用のキャリアを補給し、前記現像剤を搬送路を搬送させつつ搬送中の現像剤の一部を当該搬送路の途中で分岐する排出路を通して排出口から外部に排出する現像装置であって、
前記搬送路に配され、回転により前記現像剤を搬送する搬送部材と、
前記搬送部材の回転速度が第１速度のときに前記排出口からの現像剤の排出量が第１の量になり、前記第１速度より速い第２速度のときに前記排出量が前記第１の量より少ない第２の量になるように、前記現像剤の排出量を規制する規制手段と、
を備えることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記規制手段は、
前記排出口を覆うように移動して前記排出口を塞ぐシャッターと、
前記搬送部材の回転速度が前記第１速度のときに前記搬送部材の１回転当たりの、前記排出口の開口時間が第１の時間になり、前記搬送部材の回転速度が前記第２速度のときに前記開口時間が前記第１の時間より短い第２の時間になるように、前記シャッターを移動させる移動機構と、
を備え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】
前記排出路は、第１の円筒部材からなり、
前記排出口は、前記第１の円筒部材の周面に設けられており、
前記シャッターは、
周面の一部に透孔が設けられる第２の円筒部材からなり、前記第１の円筒部材に嵌められて前記第１の円筒部材に対して周方向に回転自在であると共に、前記第１の円筒部材の軸方向に前記透孔の少なくとも一部が前記排出口に重なる位置に配され、回転されたときに当該透孔が前記排出口に重ならないときに前記排出口を塞ぎ、
前記移動機構は、
前記シャッターを前記搬送部材に連動して前記搬送部材の回転と同方向に回転させる機構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】
前記搬送路は、
第１直線経路部と、当該第１直線経路部の現像剤搬送方向下流端から分岐する２本の経路のうち、一方の経路であり、前記第１直線経路部に対して屈曲する屈曲経路部を有し、
前記排出路は、
前記２本の経路のうち、他方の経路であり、前記第１直線経路部の現像剤搬送方向と同方向に延伸された第２直線経路部を有し、
前記搬送部材は、
前記第１直線経路部と前記第２直線経路部に挿通しており、
前記シャッターは、
前記軸方向に一方端が開口し、他方端に底部を有する有底円筒部材であり、当該開口側が前記第１の円筒部材に嵌められ、
前記底部が前記搬送部材の回転軸と係合して、当該係合部を介して前記搬送部材の回転駆動力が伝達されることにより、前記搬送部材に連動することを特徴とする請求項３に記載の現像装置。
【請求項５】
前記規制手段は、
前記排出口を覆うように移動して前記排出口を塞ぐシャッターと、
前記搬送部材の回転速度が第１速度のときに前記排出口の開口面積が第１の大きさになり、前記第１速度より速い第２速度のときに前記開口面積が前記第１の大きさより小さい第２の大きさになるように、前記シャッターを移動させる移動機構と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
【請求項６】
前記シャッターは、
前記搬送部材の回転軸の周りを回転自在に支持されており、
前記移動機構は、
前記搬送部材の回転軸と前記シャッターとを連結すると共に、前記回転軸に対して回転自在であり、当該回転軸との接触で生じる摩擦力により発生する回転方向の駆動力を前記シャッターに伝える連結部材と、
前記シャッターを前記搬送部材の回転方向の逆方向に付勢する付勢手段を有し、
前記シャッターが、前記搬送部材の回転時に前記連結部材を介して伝えられる前記搬送部材の回転駆動力により、前記シャッターに作用する前記付勢手段の付勢力に抗して、前記回転方向に前記回転速度に応じた大きさの角度だけ回転する構成であ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】
前記搬送路は、
第１直線経路部と、当該第１直線経路部の現像剤搬送方向下流端から分岐する２本の経路のうち、一方の経路であり、前記第１直線経路部に対して屈曲する屈曲経路部を有し、
前記排出路は、
第１の円筒部材からなり、前記２本の経路のうち、他方の経路であり、前記第１直線経路部の現像剤搬送方向と同方向に延伸された第２直線経路部を有し、
前記排出口は、前記第１の円筒部材の周面に設けられており、
前記シャッターは、
周面の一部に透孔が設けられ、前記軸方向に一方端が開口しており、他方端に底部を有する有底の第２の円筒部材であり、当該開口側が前記第１の円筒部材に嵌められ、前記第１の円筒部材に対して周方向に回転自在であると共に、前記第１の円筒部材の軸方向に前記透孔の少なくとも一部が前記排出口に重なる位置に配され、回転されたときに当該透孔が前記排出口に重ならないときに前記排出口を塞ぎ、
前記搬送部材は、
前記第１直線経路部と前記第２直線経路部に挿通しており、前記搬送部材の回転軸が前記シャッターの底部に設けられた係合孔に嵌められており、
前記シャッターの底部が前記連結部材を兼用することを特徴とする請求項６に記載の現像装置。
【請求項８】
前記排出路における第１の部位と、前記搬送路のうち、前記排出路が分岐する位置よりも現像剤搬送方向下流に位置する第２の部位とを繋ぎ、前記排出路を搬送されている現像剤を前記排出路の第１の部分から前記搬送路の第２の部分に導くバイパス路を備える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】
前記搬送路は、
第１直線経路部と、当該第１直線経路部の現像剤搬送方向下流端から分岐する２本の経路のうち、一方の経路であり、前記第１直線経路部に対して屈曲する屈曲経路部を有し、
前記排出路は、
前記２本の経路のうち、他方の経路であり、前記第１直線経路部の現像剤搬送方向と同方向に延伸された第２直線経路部を有し、
前記搬送部材は、
前記第１直線経路部と前記第２直線経路部に挿通しており、
前記第１の部位は、
前記第２直線経路部に接続され、前記搬送部材の回転軸よりも上方に位置することを特徴とする請求項８に記載の現像装置。
【請求項１０】
像担持体上の静電潜像を現像剤で現像する現像器を有する画像形成装置であって、
前記現像器として、請求項１から９のいずれか１項に記載の現像装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
請求項３または４に記載の現像装置と、
前記現像装置に備えられる搬送部材を回転駆動する駆動手段と、
回転駆動中の前記搬送部材を停止させる際に、前記現像装置の排出路の排出口が前記現像装置に備えられるシャッターにより塞がれた状態で前記搬送部材が停止するように、前記駆動手段を制御する制御手段と、
を備え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、感光体ドラムなどの像担持体上に形成された静電潜像を現像剤で現像する現像装置およびこれを備える画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機やプリンタなどの画像形成装置は、キャリアとトナーを含む現像剤が収容される現像器を備え、感光体ドラム上に形成された静電潜像を現像する。
現像方式の例としては、現像器のハウジングに設けられた補給口から補給用の新しいキャリアをハウジング内に少量ずつ補給しつつ、ハウジングに収容されている現像剤を搬送スクリューによりハウジング内を循環搬送すると共に、その搬送中に、キャリアの補給により過剰となった現像剤の一部をハウジングに設けられた排出口からオーバーフローにより器外に排出させる、いわゆるトリクル現像方式がある。
【０００３】
このトリクル現像方式では、ハウジング内の現像剤に含まれるキャリアが少しずつ古いものから新しいものに入れ替わるので、劣化したキャリアがハウジング内に残り続けることが少なく、現像剤の劣化を抑制して高画質化を実現することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特公平２−２１５９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のようなトリクル現像方式の現像器では、画像形成条件によってハウジング内に現に収容されている現像剤の量が変動し易いという問題がある。
すなわち、現像剤は、搬送スクリューの回転による搬送力により排出口まで搬送されるので、現像剤の排出量は、搬送スクリューの回転速度に依存される。例えば、搬送スクリューの回転速度が速ければ、搬送スクリューによる単位時間当たりの現像剤の搬送量が多くなり、排出口に送り込まれる現像剤の量が多くなって排出量が増える。逆に、搬送スクリューの回転速度が遅ければ、排出量は減ることになる。
【０００６】
現像器が備えられる複写機などは、通常、各種のコピーモード、例えばカラーモードとモノクロモードを選択するモードなどが選択可能に設けられている。このような各種モードは、モード毎にシステムスピードが異なることが多い。例えば、カラーモードのシステムスピードを基準とすると、モノクロモードでは、コピー生産性の観点から基準よりも速いシステムスピードに切り替えられる。
【０００７】
複写機内の感光体ドラムや現像器の搬送スクリューなどの回転部材は、通常、モード毎にそのモードでのシステムスピードに応じた速度で回転制御される。すなわち、システムスピードが変われば、搬送スクリューの回転速度も変わる構成になっている。
例えば、コピーモードがカラーモードからモノクロモードに切り替えられると、システムスピードが高速に切り替えられ、搬送スクリューが高速回転される。
【０００８】
搬送スクリューが高速回転されると、高速回転に切り替わる前に比べて、搬送スクリューによる単位時間当たりの現像剤の搬送量が上がって、現像剤の排出口からの排出量が増えることになる。現像剤の排出口からの排出量が増えると、その分、ハウジング内の現像剤の全体量が減って現像剤の量に変動が生じてしまう。
搬送スクリューの高速回転によりハウジング内の現像剤の全体量が減ると、現像剤の液面が下がり、現像剤の液面が下がる状態が続けば、現像剤の供給不足が発生して、現像の際の濃度低下による画質劣化が発生し易くなる。
【０００９】
逆に、搬送スクリューが低速に切り替えられる場合もある。例えば、使用される用紙種類として普通紙の場合を基準とすると、厚紙を使用するモードでは普通紙よりも定着に多くの熱量を要することから基準よりも低速のシステムスピードに切り替える場合である。
この場合、搬送スクリューが低速回転になり、切り替わる前に比べて、搬送スクリューによる単位時間当たりの現像剤の搬送量が下がるから、現像剤の排出量が減ることになる。現像剤の排出量が減ると、その分、ハウジング内の現像剤の全体量が増加して、現像剤の増加が続ければ、ハウジング内の現像剤量が過多になり、搬送スクリューの駆動トルクが上昇して駆動モータに大きな負荷がかかり回転ムラが生じたり、現像剤がハウジングから溢れたりするおそれがある。
【００１０】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであって、トリクル現像方式において現像剤の量の変動を極力抑制することができる現像装置およびこれを備える画像形成装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
（１）上記目的を達成するため、本発明に係る現像装置は、収容されているキャリアとトナーを含む二成分の現像剤に補給用のキャリアを補給し、前記現像剤を搬送路を搬送させつつ搬送中の現像剤の一部を当該搬送路の途中で分岐する排出路を通して排出口から外部に排出する現像装置であって、前記搬送路に配され、回転により前記現像剤を搬送する搬送部材と、前記搬送部材の回転速度が第１速度のときに前記排出口からの現像剤の排出量が第１の量になり、前記第１速度より速い第２速度のときに前記排出量が前記第１の量より少ない第２の量になるように、前記現像剤の排出量を規制する規制手段と、を備えることを特徴とする。
【００１２】
（２）前記規制手段は、前記排出口を覆うように移動して前記排出口を塞ぐシャッターと、前記搬送部材の回転速度が前記第１速度のときに前記搬送部材の１回転当たりの、前記排出口の開口時間が第１の時間になり、前記搬送部材の回転速度が前記第２速度のときに前記開口時間が前記第１の時間より短い第２の時間になるように、前記シャッターを移動させる移動機構と、を備えることを特徴とする。
【００１３】
（３）ここで、前記排出路は、第１の円筒部材からなり、前記排出口は、前記第１の円筒部材の周面に設けられており、前記シャッターは、周面の一部に透孔が設けられる第２の円筒部材からなり、前記第１の円筒部材に嵌められて前記第１の円筒部材に対して周方向に回転自在であると共に、前記第１の円筒部材の軸方向に前記透孔の少なくとも一部が前記排出口に重なる位置に配され、回転されたときに当該透孔が前記排出口に重ならないときに前記排出口を塞ぎ、前記移動機構は、前記シャッターを前記搬送部材に連動して前記搬送部材の回転と同方向に回転させる機構であることを特徴とする。
【００１４】
（４）さらに、前記搬送路は、第１直線経路部と、当該第１直線経路部の現像剤搬送方向下流端から分岐する２本の経路のうち、一方の経路であり、前記第１直線経路部に対して屈曲する屈曲経路部を有し、前記排出路は、前記２本の経路のうち、他方の経路であり、前記第１直線経路部の現像剤搬送方向と同方向に延伸された第２直線経路部を有し、前記搬送部材は、前記第１直線経路部と前記第２直線経路部に挿通しており、前記シャッターは、前記軸方向に一方端が開口し、他方端に底部を有する有底円筒部材であり、当該開口側が前記第１の円筒部材に嵌められ、前記底部が前記搬送部材の回転軸と係合して、当該係合部を介して前記搬送部材の回転駆動力が伝達されることにより、前記搬送部材に連動することを特徴とする。
【００１５】
（５）また、前記規制手段は、前記排出口を覆うように移動して前記排出口を塞ぐシャッターと、前記搬送部材の回転速度が第１速度のときに前記排出口の開口面積が第１の大きさになり、前記第１速度より速い第２速度のときに前記開口面積が前記第１の大きさより小さい第２の大きさになるように、前記シャッターを移動させる移動機構と、を備えることを特徴とする。
【００１６】
（６）ここで、前記シャッターは、前記搬送部材の回転軸の周りを回転自在に支持されており、前記移動機構は、前記搬送部材の回転軸と前記シャッターとを連結すると共に、前記回転軸に対して回転自在であり、当該回転軸との接触で生じる摩擦力により発生する回転方向の駆動力を前記シャッターに伝える連結部材と、前記シャッターを前記搬送部材の回転方向の逆方向に付勢する付勢手段を有し、前記シャッターが、前記搬送部材の回転時に前記連結部材を介して伝えられる前記搬送部材の回転駆動力により、前記シャッターに作用する前記付勢手段の付勢力に抗して、前記回転方向に前記回転速度に応じた大きさの角度だけ回転する構成であることを特徴とする。
【００１７】
（７）ここで、前記搬送路は、第１直線経路部と、当該第１直線経路部の現像剤搬送方向下流端から分岐する２本の経路のうち、一方の経路であり、前記第１直線経路部に対して屈曲する屈曲経路部を有し、前記排出路は、第１の円筒部材からなり、前記２本の経路のうち、他方の経路であり、前記第１直線経路部の現像剤搬送方向と同方向に延伸された第２直線経路部を有し、前記排出口は、前記第１の円筒部材の周面に設けられており、前記シャッターは、周面の一部に透孔が設けられ、前記軸方向に一方端が開口しており、他方端に底部を有する有底の第２円筒部材であり、当該開口側が前記第１の円筒部材に嵌められ、前記第１の円筒部材に対して周方向に回転自在であると共に、前記第１の円筒部材の軸方向に前記透孔の少なくとも一部が前記排出口に重なる位置に配され、回転されたときに当該透孔が前記排出口に重ならないときに前記排出口を塞ぎ、前記搬送部材は、前記第１直線経路部と前記第２直線経路部に挿通しており、前記搬送部材の回転軸が前記シャッターの底部に設けられた係合孔に嵌められており、前記シャッターの底部が前記連結部材を兼用することを特徴とする。
【００１８】
（８）また、前記排出路における第１の部位と、前記搬送路のうち、前記排出路が分岐する位置よりも現像剤搬送方向下流に位置する第２の部位とを繋ぎ、前記排出路を搬送されている現像剤を前記排出路の第１の部分から前記搬送路の第２の部分に導くバイパス路を備えることを特徴とする。
（９）ここで、前記搬送路は、第１直線経路部と、当該第１直線経路部の現像剤搬送方向下流端から分岐する２本の経路のうち、一方の経路であり、前記第１直線経路部に対して屈曲する屈曲経路部を有し、前記排出路は、前記２本の経路のうち、他方の経路であり、前記第１直線経路部の現像剤搬送方向と同方向に延伸された第２直線経路部を有し、前記搬送部材は、前記第１直線経路部と前記第２直線経路部に挿通しており、前記第１の部位は、前記第２直線経路部に接続され、前記搬送部材の回転軸よりも上方に位置することを特徴とする。
【００１９】
（１０）本発明に係る画像形成装置は、像担持体上の静電潜像を現像剤で現像する現像器を有する画像形成装置であって、前記現像器として、上記の現像装置を備えることを特徴とする。
（１１）ここで、前記画像形成装置は、上記（３）または（４）に係る現像装置と、前記現像装置に備えられる搬送部材を回転駆動する駆動手段と、回転駆動中の前記搬送部材を停止させる際に、前記現像装置の排出路の排出口が前記現像装置に備えられるシャッターにより塞がれた状態で前記搬送部材が停止するように、前記駆動手段を制御する制御手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
このようにすれば、例えば搬送スクリューが第１速度からこれよりも高速の第２速度に切り替えられた場合に、現像剤の排出量が、搬送スクリューの第１速度のときにおける第１の量よりも少ない第２の量に規制されるので、搬送スクリューの高速回転による現像剤の搬送量の増加に起因する現像剤の排出量の過多により現像剤の量が低減して、現像剤の供給不足により画質劣化が生じるといったことを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】実施の形態に係るプリンタの全体構成を示す概略図である。
【図２】プリンタに備えられる現像部の構成例を示す横断面図である。
【図３】図２のＣ−Ｃ線における現像部の矢視断面図である。
【図４】現像部に備えられるシャッターの外観斜視図である。
【図５】シャッターの外観分解斜視図である。
【図６】駆動制御の内容を示すフローチャートである。
【図７】現像ハウジングの装置後側の端部において現像剤が搬送される様子を模式的に示した図である。
【図８】実施の形態と比較例における低速時と高速時の現像剤の排出量を説明するための図である。
【図９】実施例１に係る現像部の一部の構成を示す断面図である。
【図１０】比較例１に係る現像部の一部の構成を示す断面図である。
【図１１】比較例２に係る現像部の一部の構成を示す断面図である。
【図１２】実施例１、比較例１、２において、高速時と低速時それぞれについての現像剤の排出量を計測した結果を示す図である。
【図１３】排出路から攪拌室に現像剤を送る迂回路としてのバイパスを設けた構成例を示す図である。
【図１４】変形例に係るシャッターの構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明に係る画像形成装置の実施の形態を、タンデム型カラーデジタルプリンタ（以下、単に「プリンタ」という。）に適用した場合を例にして説明する。
＜プリンタの全体構成＞
図１は、本実施の形態に係るプリンタ１の全体構成を示す概略図である。
同図に示すようにプリンタ１は、周知の電子写真方式により画像を形成するものであり、画像プロセス部１０と、中間転写部２０と、給送部３０と、定着部４０および制御部４５を備え、ネットワーク（例えばＬＡＮ）を介して外部の端末装置（不図示）からのジョブの要求に基づき、カラーおよびモノクロのプリントを選択的に実行することができる。
【００２３】
画像プロセス部１０は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）およびブラック（Ｋ）の現像色に対応した作像部１０Ｙ〜１０Ｋを有する。作像部１０Ｙは、感光体ドラム１１と、その周囲に配された帯電器１２、露光部１３、現像部１４、一次転写ローラ１５、クリーナ１６などを備えている。
帯電器１２は、矢印Ａで示す方向に回転する感光体ドラム１１の周面を帯電させる。
【００２４】
露光部１３は、帯電された感光体ドラム１１をレーザ光により露光走査して、感光体ドラム１１上に静電潜像を形成する。
現像部１４は、トリクル現像方式によるものであり、キャリアとトナーを含む二成分現像剤が収容され、感光体ドラム１１上の静電潜像をトナーで現像する。これにより感光体ドラム１１上にＹ色のトナー像が作像される。
【００２５】
一次転写ローラ１５は、感光体ドラム１１上のＹ色トナー像を中間転写ベルト２１上に静電作用により転写させる。クリーナ１６は、転写後に感光体ドラム１１Ｙ上に残った残留トナーを清掃する。他の作像部１０Ｍ〜１０Ｋについても作像部１０Ｙと同様の構成であり、同図では符号が省略されている。
本実施の形態では、各作像部１０Ｙ〜１０Ｋが一次転写ローラ１５を除くほとんどの部分がユニット化され、作像ユニットとしてユニット単位で装置本体に対し着脱自在になっている。ユーザは、作像ユニットを古いものから新しいものに交換することができる。
【００２６】
中間転写部２０は、駆動ローラと従動ローラに張架されて矢印方向に循環走行される中間転写ベルト２１を備える。
カラーのプリント（カラーモード）を実行する場合には、作像部１０Ｍ〜１０Ｋ毎に、対応する色のトナーが感光体ドラム１１上に作像され、その作像されたトナー像それぞれが中間転写ベルト２１上に転写される。このＹ〜Ｋの各色の作像動作は、各色のトナー像が、走行する中間転写ベルト２１の同じ位置に重ね合わせて転写されるように上流側から下流側に向けてタイミングをずらして実行される。
【００２７】
給送部３０は、上記の作像タイミングに合わせて、給紙カセットからシートＳを１枚ずつ繰り出して、繰り出されたシートＳを搬送路３１上を二次転写ローラ２２に送る。
２次転写ローラ２２に送られたシートＳが二次転写ローラ２２と中間転写ベルト２１の間を通過する際に、中間転写ベルト２１の上に形成された各色トナー像が２次転写ローラ２２の静電作用によりシートＳに一括して二次転写される。
【００２８】
各色トナー像が二次転写された後のシートＳは、定着部４０まで搬送され、定着部４０において加熱、加圧されることにより、その表面のトナーがシートＳの表面に融着して定着された後、排紙ローラ３２によって排紙トレイ３３上に排出される。
上記ではカラーモードを実行する場合の動作を説明したが、モノクロ、例えばブラック色のプリント（モノクロモード）を実行する場合には、ブラック色用の作像部１０Ｋだけが駆動され、上記と同様の動作によりブラック色に対する帯電、露光、現像、転写、定着の各工程を経てシートＳにブラック色の画像形成（プリント）が実行される。なお、ブラック色以外の他の１色をモノクロモードとしても良い。
【００２９】
本実施の形態では、カラーモードとモノクロモードとで、システムスピード（感光体ドラム１１や現像部１４などの各回転部材の回転速度）が可変されるようになっている。ここでは、システムスピードがカラーモードの場合に低速、モノクロモードの場合に高速に切り替えられる。システムスピードをカラーモードで低速にするのは、形成されるカラー画像の画質を優先させるためであり、モノクロモードで高速にするのは、単色であり色ずれが生じないことなどから、より高速化して生産性を優先させるためである。
【００３０】
感光体ドラム１１などの各回転部材は、駆動モータ１８により回転駆動され、駆動モータ１８の回転速度がモードに応じて低速と高速に切り替えられるようになっている。この切り替えは、制御部４５が担当する。
装置本体の正面側かつ上側であり、ユーザの操作し易い位置に、操作パネル３５が配置されている。操作パネル３５は、カラーモードやモノクロモードなどモードの選択をユーザから受け付けるボタンやタッチパネル式の液晶表示部などを備えており、受け付けたモードの選択などの各種情報を制御部４５に伝える。
【００３１】
制御部４５は、ネットワークを介して外部の端末装置から受け付けたプリントジョブのデータに基づき各部を制御して円滑なプリント動作を実行させる。この際、操作パネル３５からのモードの選択などの情報を受信して、ユーザによりカラーとモノクロのモード選択がなされている場合には、その選択されたモードのプリントを実行する。
なお、操作パネル３５からモードの選択を受け付ける構成に限られず、例えば外部からのプリントジョブのデータにカラーなどのモードを指定する情報が含まれている場合には、その情報を読み取ることにより、実行すべきモードを判断するとしても良い。
＜現像部の構成＞
図２は、現像部１４の構成例を示す横断面図である。
【００３２】
同図に示すように現像部１４は、現像ハウジング５０と、現像ローラ５１と、搬送スクリュー５２と、攪拌スクリュー５３、規制部材５４、トナー濃度検出センサ５５および補給部５６などを備える。
現像ハウジング５０は、現像ローラ５１の軸方向（紙面垂直方向：以下「軸方向」という。）に沿って長尺状であり、内部に現像剤Ｄとして、キャリアとトナーを含む二成分現像剤が収容されており、上下方向に隔壁５０３を介して上部の現像室５０１と下部の攪拌室５０２に分けられている。
【００３３】
現像室５０１と攪拌室５０２は、軸方向の一方端側（以下、「装置前側」という。）に位置する部分同士が第１連通部を介して連通し、他方端側（以下、「装置後側」という。）に位置する部分同士が第２連通部を介して連通しており、現像ハウジング５０内に収容されている現像剤Ｄの循環搬送路を構成している。
現像ローラ５１は、現像室５０１の、感光体ドラム１１に対向する位置に設けられた開口５７の部分に矢印Ｂで示す方向に回転自在に支持され、表面に現像剤Ｄを担持して感光体ドラム１１と対向する現像位置（現像ニップ）に搬送する。
【００３４】
搬送スクリュー５２は、現像室５０１内において現像ローラ５１を挟んで感光体ドラム１１に対向する位置に配置され、軸方向に沿って平行な姿勢で回転自在に支持されており、現像室５０１に収容されている現像剤Ｄを軸方向に沿って装置前側から後側に向けて搬送しつつ、搬送中の現像剤Ｄを現像ローラ５１に供給する。搬送スクリュー５２により現像室５０１内を装置後側に向けて搬送された現像剤Ｄは、第２連通部を通って下方に位置する攪拌室５０２に送られる。
【００３５】
攪拌スクリュー５３は、攪拌室５０２に配置され、軸方向に沿って平行な姿勢で回転自在に支持されており、現像室５０１から第２連通部を介して送られて来た現像剤Ｄを攪拌室５０２内において固化を防ぐと共に流動性が保持されるように、搬送スクリュー５２の搬送方向とは逆方向、すなわち装置前側に向けて搬送しつつ攪拌する。
攪拌スクリュー５３により装置前側に向けて搬送された現像剤Ｄは、第１連通部を通って上方に位置する現像室５０１に送られ、現像室５０１に配置されている搬送スクリュー５２により、再び、装置後側に向けて搬送される。これら現像ローラ５１、搬送スクリュー５２、攪拌スクリュー５３は、それぞれが駆動モータ１８の駆動力を受けて同図の矢印で示す方向に回転駆動され、カラーとモノクロのモード実行時にはそのモードに応じて回転速度が低速と高速に切り替えられる。なお、１つの駆動モータ１８ではなく、別々のモータで現像ローラ５１、搬送スクリュー５２などを別々に回転駆動するとしても良い。
【００３６】
規制部材５４は、その先端が現像ローラ５１の表面との間に所定の間隙を有するように配置され、現像位置において現像ローラ５１の表面上の現像剤量が適切な量になるようにその間隙を通る現像剤量を規制する。
トナー濃度検出センサ５５は、現像剤Ｄの濃度を検出するセンサであり、検出部５５１が現像ハウジング５０に設けられた孔を介して現像ハウジング５０の内部に延出されており、検出部５５１により現像ハウジング５０内の現像剤Ｄのトナーとキャリアの比率を検出して、その検出信号を制御部４５に出力する。
【００３７】
補給部５６は、少なくともキャリアを含む補給用の現像剤を収容する現像剤収容部と、補給用のトナーを収容するトナー収容部とを備え、補給用の現像剤と補給用のトナーを別々に現像ハウジング５０内、ここでは攪拌室５０２に補給する。
具体的に、補給用の現像剤については、現像ローラ５１、搬送スクリュー５２、攪拌スクリュー５３の回転中に一定量、一定時間（例えば数秒）毎に補給する。現像剤の補給により、現像ハウジング５０内の現像剤Ｄの量が増加することになるが、トリクル現像方式として、補給量に相当する量の現像剤が排出口６２（図７参照）から外部に排出されるので、現像剤Ｄの量が増加し続けることがなく、略一定量に維持される。
【００３８】
補給用のトナーについては、制御部４５からの指示により補給動作を行う。すなわち、制御部４５は、画像形成動作時など現像ローラ５１、搬送スクリュー５２等の回転駆動中にトナー濃度検出センサ５５によりトナーとキャリアの比率を検出し、検出された比率からトナー量が少ないことを判断すると、予め決められた比率になるように補給部５６に対しトナーの補給を指示する。補給部５６は、制御部４５からの指示を受けると、指示された量のトナーを補給する。なお、上記の補給制御方法は一例であり、これに限られず、トリクル現像方式を実現できる方法であれば、他の補給制御方法を用いるとしても良い。
【００３９】
なお、図２に示すように制御部４５は、位置検出センサ１９からの検出信号を受信して搬送スクリュー５２の回転方向における停止位置を制御する機能を有している。この制御に内容については後述する。
図３は、図２のＣ−Ｃ線における現像部１４の矢視断面図であり、現像ハウジング５０の装置後側の端部だけを示している。
【００４０】
図３に示すように、現像室５０１は、軸方向長さが攪拌室５０２よりも装置後側に向かって長くなっており、攪拌室５０２と略同じ長さの部分９１が現像剤Ｄの搬送路（以下、「搬送路９１」という。）に相当し、長くなっている部分９２が現像剤Ｄの排出路（以下、「排出路９２」という。）に相当する。
現像室５０１と攪拌室５０２間に介在する隔壁５０３には、現像室５０１と攪拌室５０２を装置後側の部分で連通させるための連通孔５９が設けられている。この連通孔５９は、上記の第２連通部に相当する。
【００４１】
搬送路９１は、現像室５０１から連通孔５９を介して攪拌室５０２に連続するように設けられており、現像室５０１内において現像剤Ｄが搬送スクリュー５２により連通孔５９まで搬送される間の経路を構成する直線経路部５８８と、直線経路部５８８に対して屈曲して搬送方向に連通孔５９を介して攪拌室５０２に向かう屈曲経路部５８９を有する。
排出路９２は、搬送路９１の途中から分岐する分岐路であり、直線経路部５８８が延長されたように直線経路部５８８と直線状になるように設けられた直線経路部５８７を有する。屈曲経路部５８９は、直線経路部５８８の現像剤Ｄの搬送方向下流端から分岐する２本の経路のうち、一方の経路に相当し、直線経路部５８７は、他方の経路であり、直線経路部５８８の現像剤Ｄの搬送方向と同方向に延伸された経路に相当する。
【００４２】
現像室５０１に配される搬送スクリュー５２は、回転軸５２０上に軸方向に巻き回された螺旋羽根が設けられてなり、直線経路部５８８と５８７に挿通するように現像室５０１の装置前側の端部から後側の端部までの間に亘る長さになっている。
搬送スクリュー５２の螺旋羽根は、連通孔５９に対向する部分５２１を除いて、現像室５０１に収容されている現像剤を装置前側から後側に向かう方向（同図の右方向）に搬送する向きに形成されているが、部分５２１だけ逆向き、すなわち装置後側から前側に向かう方向（同図の左方向）に搬送する向きに形成されている。以下、螺旋羽根のうち、部分５２１を逆巻き部５２１という。
【００４３】
逆巻き部５２１を設けているのは、搬送スクリュー５２が高速回転になった場合に低速回転時よりも単位時間当たりの搬送量が増加することに起因して、搬送路９１から排出路９２に送り込まれる現像剤量が多くなり、排出路９２から外部に排出される現像剤量が多くなりすぎるといったことを防止するためである。
現像室５０１のうち、排出路９２を構成するハウジング部分６１は、断面が円形状の円筒部材になっており、その周面の最下の部分に透孔としての排出口６２が設けられている。このハウジング部分６１には、ハウジング部分６１に設けられた排出口６２を開閉するための円筒状のシャッター６３が外嵌されている。
＜シャッターの構成＞
図４は、シャッター６３の外観斜視図であり、図５は、シャッター６３の外観分解斜視図である。
【００４４】
両図に示すように、シャッター６３は、円筒部６４と、円筒部６４の一方端を塞ぐ底部６５とを有する有底円筒部材であり、円筒部６４の周面の一部には、透孔６６が設けられている。透孔６６の大きさは、ハウジング部分６１に設けられた排出口６２の大きさと略同じになっている。
円筒部６４の内径は、ハウジング部分６１の外径と略同じであり、シャッター６３は、円筒部６４の内周面がハウジング部分６１の外周面に略接触した状態で回転軸５２０を中心に軸周りに回転自在になるようにハウジング部分６１に支持されている。
【００４５】
シャッター６３の底部６５の回転中心に当たる部分には、Ｄ字状の透孔６７が設けられ、搬送スクリュー５２の回転軸５２０の端部には、透孔６７の形状と略同じ形状の断面Ｄ字状の部分５２１が設けられており、回転軸５２０の断面Ｄ字状の端部５２１が底部６５の透孔６７に嵌合することにより、シャッター６３と搬送スクリュー５２とが連結される構成になっている。
【００４６】
搬送スクリュー５２が回転すると、その回転駆動力が回転軸５２０を介してシャッター６３に伝わり、シャッター６３が搬送スクリュー５２と一体になってハウジング部分６１の周囲を搬送スクリュー５２と同方向に回転する。シャッター６３の回転駆動力を搬送スクリュー５２から得ることができるので、他の回転駆動機構を設けなくて済み、構成の簡素化を図れる。
【００４７】
シャッター６３の円筒部６４の周面に設けられた透孔６６は、軸方向にハウジング部分６１に設けられた排出口６２と略同じ位置になっている。従って、シャッター６３が１回転する間に、シャッター６３の透孔６６がハウジング部分６１の排出口６２と重なる状態（開状態）と、重ならない状態（閉状態）が存在する。
シャッター６３の回転により、シャッター６３の透孔６６がハウジング部分６１の排出口６２の少なくとも一部と重なる状態が生じたときに、排出路９２の内部が排出口６２、透孔６６を介して現像ハウジング５０の外部と連通することにより、排出口６２が開口した状態になる。逆に、全く重ならない状態では、シャッター６３の円筒部６４の周面が排出口６２の蓋の機能を果たし、排出口６２は塞がれた状態になる。
【００４８】
シャッター６３の外周面には、突起６８が設けられている。この突起６８は、搬送スクリュー５２が停止されたときにシャッター６３の透孔６６が排出口６２に重ならない位置、ここでは透孔６６が回転軸５２０の周方向において最上位に来るようにシャッター６３の回転方向における停止位置を決めるための部材である。
透孔６６が最上位に来たときに突起６８も最上位の位置に来て、そのときにだけ上記の位置検出センサ１９により突起６８が検出されるようになっている。
【００４９】
位置検出センサ１９が突起６８を検出すると、その検出信号が制御部４５に送られる。
制御部４５では、回転駆動中の搬送スクリュー５２の回転を停止させる際に、位置検出センサ１９の検出信号に基づいて駆動モータ１８の駆動制御を行う。
図６は、駆動制御の内容を示すフローチャートである。当該制御は、回転駆動中の搬送スクリュー５２の回転を停止する条件が満たされたときに実行される。この条件は、予め決められており、例えば現像動作の終了、プリント終了などが条件になる。
【００５０】
ステップＳ１では、駆動モータ１８を停止させる。
ステップＳ２では、シャッター６３の突起６８が位置検出センサ１９により検出されているか否かを判断する。シャッター６３の突起６８が位置検出センサ１９により検出されている場合には（ステップＳ２で「ＹＥＳ」）、当該制御を終了する。
検出されていない場合には（ステップＳ２で「ＮＯ」）、検出されるまで駆動モータ１８を駆動させた後、駆動を停止して（ステップＳ３）、当該制御を終了する。このときの駆動モータ１８の回転速度は、シャッター６３の突起６８が位置検出センサ１９の検出位置に入ってから通り過ぎる前に駆動停止を行えるように低速にすることが望ましい。
【００５１】
これにより、透孔６６が排出口６２と重ならない状態、すなわち排出口６２がシャッター６３により塞がれた状態で搬送スクリュー５２が停止される。
このようにシャッター６３により排出口６２が塞がれた状態になるように駆動モータ１８を制御することにより、ユーザが作像ユニットを交換する作業中に現像ハウジング５０内の現像剤Ｄが排出口６２から漏れ出すことを防止することができる。
【００５２】
なお、駆動制御は、上記の方法に限られない。回転駆動中の搬送スクリュー５２を停止させる際に、排出口６２がシャッター６３により塞がれた状態で搬送スクリュー５２が停止するように、駆動モータ１８の回転駆動を制御する構成であれば良い。
例えば、別の構成としてシャッター６３の透孔６６が排出口６２に重なるときにのみ突起６８を検出するようにして、搬送スクリュー５２の停止時に突起６８が検出されていなければそのまま停止状態を維持し、検出されていれば、透孔６６を排出口６２からずらすために駆動モータ１８を搬送スクリュー５２を約半回転させるのに要する回転数だけ回転させる制御を実行するとしても良い。
【００５３】
位置検出センサ１９としては、例えば発光部と受光部を有する反射型の光学センサを用いることができる。発光部から発せられた光が突起６８に当たってその反射光を受光部で受光することにより、突起６８を検出することができる。突起６８を検出できれば良く、他の種類のセンサやスイッチなどの検出器を用いるとしても良い。また、突起６８を用いる構成に限られず、排出口６２がシャッター６３により塞がれた状態になっていることを検出可能であれば、他の構成をとるとしても良い。
【００５４】
また、現像剤Ｄを排出することができれば良いので、シャッター６３の位置は、軸方向に透孔６６の少なくとも一部が排出口６２に重なる位置であれば良い。また、透孔６６と排出口６２の大きさも同じに限られることもない。
図７は、現像ハウジング５０の装置後側の端部において現像剤Ｄが搬送される様子を模式的に示した図であり、シャッター６３の透孔６６が排出路９２の排出口６２と重なり合って排出口６２が開口している状態を示している。
【００５５】
同図に示すように、現像室５０１に収容されている現像剤Ｄは、搬送スクリュー５２の回転により搬送路９１を同図の右方向に沿って搬送される。搬送路９１を搬送される現像剤Ｄは、搬送スクリュー５２の逆巻き部５２１のところで逆向きの搬送力を受けるため、搬送路９１を通り過ぎて排出路９２に入る現像剤Ｄの量が制限されて、ほとんどの現像剤Ｄが連通孔５９を介して攪拌室５０２に落下する。攪拌室５０２に落下した現像剤Ｄは、攪拌室５０２に配された攪拌スクリュー５３により同図の左方向（装置後側から前側に向かう方向）に搬送される。
【００５６】
搬送スクリュー５２の逆巻き部５２１を通過して排出路９２に送られた一部の現像剤Ｄは、正巻き部５２２により排出路９２内を排出口６２に向けて同図の右方向に搬送される。排出口６２まで搬送された現像剤Ｄは、同図に示すように排出口６２が開口しているときには、排出口６２を介して現像部１４の外部に排出され、外部に設けられた回収タンク（不図示）に回収される。排出口６２がシャッター６３により塞がれた状態では外部に排出されず、排出路９２内で一時的に滞留することになる。
【００５７】
排出口６２は、シャッター６３が１回転する間に、その回転速度に応じた時間だけ開口し、開口時間は、シャッター６３の回転速度である搬送スクリュー５２の回転速度に依存する。搬送スクリュー５２の回転速度は、カラーモードとモノクロモードとでシステムスピードの切り替えに応じて低速と高速に切り替えられる。
搬送スクリュー５２の回転速度が低速から高速に切り替えられると、現像剤Ｄの単位時間当たりの搬送量は、増速した分だけ多くなる。
【００５８】
仮に、搬送スクリュー５２の回転速度を低速Ａ、高速を２×Ａ、単位時間当たりの搬送量を低速時Ｂとすると、高速時の単位時間当たりの搬送量は、２×Ｂになる。
排出口６２の大きさが、単位時間当たりの搬送量である２×Ｂの現像剤量を排出できる大きさであれば、単位時間当たりの排出量は、低速時でＢ、高速時で２×Ｂになり、回転速度に比例して計算上では２倍になるはずである。
【００５９】
しかしながら、本実施の形態のようにシャッター６３の回転により排出口６２の閉塞と開放を順に繰り返す構成では、高速時の排出量が低速時の２倍にならず、２倍の量よりもある程度、少ない量になる。これは、次の理由による。
すなわち、搬送スクリュー５２の回転速度が低速から高速に切り替えられると、搬送スクリュー５２の１回転当たりの排出口６２の開口時間は、低速のときよりも短くなる。
【００６０】
排出口６２の１回の開口時間が短くなるということは、シャッター６３の透孔６６が排出口６２を通過する速度が速くなり、通過するのに要する時間が短くなることを意味する。このことは、閉じられている排出口６２の一部が開き始めてから排出口６２の開口面積が徐々に広くなり、やがて排出口６２の全体が開き、その後、徐々に開口面積が狭くなり、再び排出口６２が完全に塞がれるまでに要する時間が短くなることを意味する。
【００６１】
排出口６２から排出される現像剤Ｄは、キャリアとトナーなどの粉体からなり、排出口６２が閉じられているときは、排出口６２の上部付近で溜まるためにやや凝集された状態になっている。この状態で排出口６２が開き始めた場合、現像剤Ｄの凝集した部分が崩れていき、キャリアとトナーの粒子が重力落下により排出口６２に入り、排出口６２を通過して下方に落下する現像剤Ｄの流れが起きて排出される現象が生じ易い。
【００６２】
排出口６２の１回の開口時間が長ければ、排出口６２が開き始めてからの現像剤Ｄの流れにより、排出口６２の上部付近で溜まっていた現像剤Ｄの多くが排出口６２から流出される。しかし、１回の開口時間が短くなると、重力落下中の現像剤Ｄのうち、排出口６２に入ろうとする直前で排出口６２が閉じられたために、開口時間が長ければ排出口６２を通過していたであろう現像剤Ｄが排出されずに排出路９２内に残ることが生じ易くなる。この「残る分」が、上記のある程度「少ない量」に相当する。
【００６３】
上記の例のようにシャッター６３の高速時の回転速度が低速時の２倍であり、シャッター６３の１回転における開口時間を低速時Ｘとすると、高速時の開口時間は、Ｘ／２になり、単位時間当たりのトータルの開口時間は、低速回転でも高速回転でも同じになる。
開口時間が低速時でも高速時でも同じということは、開口時間だけをみれば、従来の排出口が常時開いている構成と同じといえる。
【００６４】
開口時間が低速時と高速時で変わらず、高速時における搬送スクリュー５２による現像剤Ｄの単位時間当たりの搬送量が低速時の２倍になるとすると、排出口が常時開いている従来構成では、現像剤Ｄの単位時間当たりの排出量も計算上では２倍になるはずであるが、本実施の形態のシャッター６３を備える構成では、現像剤Ｄの重力落下中に排出口６２が閉じられたために排出口６２を通過できなかった分だけ２倍の量よりも少なくなる。
【００６５】
高速回転により現像剤の単位時間当たりの搬送量が増え、現像剤の搬送量が増えた分だけ現像剤の単位時間当たりの排出量も増えるはずであるところ、高速回転になったことにより１回の開口時間が短くなり、現像剤Ｄのうち、重力落下中に排出口６２を通過できなかった分を差し引かれた量が排出口６２から排出されることが発生し易くなる。このことは排出口６２が１回、開口するごとに行われる。
【００６６】
このように低速よりも高速の方が排出路９２に残る量が増え、単位時間当たりの排出量の、単位時間当たりの搬送量に対する比が少なくなる。
従って、本実施の形態のシャッター６３を備える構成を採用することにより、モード切り替えによりシステムスピードが低速から高速に切り替わった場合に、従来の排出口が常時開口している構成に比べて、現像剤Ｄの排出量を抑制することができるようになる。
【００６７】
図８は、実施の形態のシャッター６３を設けた構成（実施例）と、シャッターが設けられておらず排出路の排出口が常時、開口している従来相当の構成（比較例）における低速時と高速時の現像剤の排出量を説明するための図である。
図８（ａ）は、搬送スクリュー５２による単位時間当たりの現像剤の搬送量と搬送スクリュー５２の回転速度との関係を示す図である。現像剤の搬送量が、搬送スクリュー５２の回転速度が低速時よりも高速時の方が多いことは、実施例でも比較例でも同じある。
【００６８】
図８（ｂ）は、単位時間当たりの排出口６２の開口量と搬送スクリュー５２の回転速度の関係を示す図であり、実施例では上記のように搬送スクリュー５２の回転速度が低速時でも高速時でも同じになる。開口量とは、閉じている排出口６２が開き始めてから排出口６２の全部が開口した後、完全に閉じられるまでに要する搬送スクリュー５２の１回転当たりの時間に、単位時間当たりの回転数を乗算した値を示す。なお、比較例は、排出口が常時、開口している構成なので、開口量は一定になる。
【００６９】
図８（ｃ）は、単位時間当たりの現像剤の排出量と搬送スクリュー５２の回転速度の関係を示す図であり、実施例と比較例の排出量を見ると、低速回転時では差分が少ないが、高速回転時では差分が大変大きくなっている。
低速回転時には、実施例でも排出口６２の開口時間をある程度長くとれるので排出量をある程度多くとれ、シャッター６３の回転による排出口６２の閉塞時間が存在することから、常時開口している比較例の排出量よりは少ないが、これに近い量になっている。
【００７０】
高速回転時には、比較例では単位時間当たりに搬送される現像剤量が多くなると、それだけ排出量が多くなっている。これに対して、実施例では比較例よりもグラフの傾きが小さくなっている。これは、高速回転により現像剤の搬送量が増大するが、上記の低速回転時よりも高速回転時に生じ易い現象、すなわち重力落下中に排出口６２を通過できずに排出路９２に現像剤が残るという現象により、排出路９２内に残った分だけ、排出量が少なくなっていることによるものである。
【００７１】
図８（ｄ）は、現像ハウジング５０内の現像剤量と搬送スクリュー５２の回転速度の関係を示す図であり、図８（ｃ）に対応しており、比較例よりも実施例の方が高速回転時には現像剤Ｄの単位時間当たりの排出量が少なくなる分、現像ハウジング５０内の現像剤量が多くなっている。すなわち、実施例は、比較例のように現像ハウジング５０内の現像剤量が低減することが生じないことになる。
【００７２】
図８（ｃ）の現像剤の排出量と搬送スクリュー５２の回転速度の関係から判ったように、実施例では搬送スクリュー５２が高速時でも現像剤の排出量を少なくすることができるので、その分、高速により現像剤の搬送量が増加した場合でも現像ハウジング５０内における現像剤量の低減を抑制することができ、低速時の現像剤量との差分を少なくして、現像剤量の変動を抑えることができる。
【００７３】
比較例では、図８（ｃ）に示すように高速時に現像剤の排出量が増大するので、それだけ、現像ハウジング５０内の現像剤量が少なくなり、現像剤の液面が下がり、現像剤の供給不足が発生し易くなるが、実施例の構成をとることにより、現像ハウジング５０内の現像剤量の低減を抑えて、現像剤の液面低下による現像剤の供給不足が防止される。
また、現像剤量の変動を抑えられることにより、搬送スクリュー５２の回転速度が低速と高速のいずれであっても、すなわちカラーモードとモノクロモードのいずれであっても、現像ハウジング５０内の現像剤量が現像に適した範囲内に収まり易くなり、いずれのモードでも適正な現像を実行することが可能になる。
＜実施例と比較例における現像剤の排出量の測定＞
次に、図９〜図１２を用いて、実施例と比較例の実際の構成において実験により現像剤の排出量を測定した結果を説明する。
【００７４】
図９は、実施例（以下、「実施例１」という。）の構成であり、上記の図７とは逆巻き部５２１の巻き数が２．５巻きになっている点が異なるが、これ以外の構成は、図３と同じである。具体的に、搬送スクリュー５２と攪拌スクリュー５３のそれぞれは、螺旋羽根のピッチが３０〔ｍｍ〕、螺旋羽根の外径が１６〔ｍｍ〕、高速時の回転数が３２０〔ｒｐｍ〕、低速時の回転数が１２０〔ｒｐｍ〕、排出口６２と透孔６６それぞれの大きさが１０〔ｍｍ〕×５〔ｍｍ〕、現像ローラ５１の径が２５〔ｍｍ〕の構成になっている。
【００７５】
図１０は、比較例１として、図９の実施例１からシャッター６３を取り除いた構成（排出口６２が常時、開口している構成）を示す図であり、図１１は、比較例２として、比較例１に対して逆巻き部５２１が設けられていない構成を示す図である。
なお、本実験は、実施例１、比較例１、２において現像ハウジングを、排出口６２側（装置後側）を装置前側に対し、水平姿勢から３〔°〕だけ下方に傾けた傾斜姿勢にして、水平姿勢のときよりも現像剤Ｄが重力の影響を受けて排出口６２に向かって移動し易い状態で行った。このような傾斜姿勢で実験を行ったのは、現像剤の排出量が多くなり易い状態としたときの実施例と比較例での排出量の差分を確認するためである。
【００７６】
図１２は、実施例１、比較例１、２において、高速時と低速時それぞれについて、現像剤Ｄを４５０〔ｇ〕投入してから所定時間経過後の現像剤の排出量を計測した結果のグラフを示す図である。ここで、所定時間は８分としており、この時間は現像剤投入から現像剤が現像ハウジング５０内を循環搬送されて現像ハウジング５０内に十分に行き渡る（安定する）のに要する時間に相当する。
【００７７】
図１２から明らかなように、実施例１、比較例１、２の低速時における排出量を見ると、実施例１が最も少なく、比較例２が最も多くなっているが、その差分はあまり大きくなっていない。これは、低速時は、搬送スクリュー５２による単位時間当たりの現像剤Ｄの搬送量が少ないので、単位時間当たりに搬送路９１から排出路９２に送り込まれる現像剤量も少なくなる。比較例２の排出量を基準とすれば、比較例１では、逆巻き部５２１があることにより比較例２よりも排出路９２に送られる現像剤量が少なくなるので、その分、排出量が少なくなっている。
【００７８】
実施例１では、比較例１に対してシャッター６３が設けられており、搬送スクリュー５２の１回転中に１回だけ排出口６２が開口して現像剤Ｄが排出されることになるので、その分、常時開口している比較例１よりも排出量が少なくなっている。
一方、高速時においては、実施例１、比較例１、２とで差分が大変大きくなっている。比較例１と２の差分は、低速時と同様に逆巻き部５２１の有無によるものであるが、搬送スクリュー５２の高速回転により単位時間当たりに搬送される現像剤量が低速時よりも大幅に増加しているので、比較例１、２とも排出される現像剤量が低速時より多くなり、比較例１と２の排出量の差分についても、低速時での差分より多くなっている。
【００７９】
実施例１は、比較例１よりも排出量が大幅に少なくなっている。搬送スクリュー５２の高速回転により単位時間当たりに搬送される現像剤量が低速時より大幅に増加していることは、比較例１と同じ条件であるが、実施例１では、シャッター６３により排出口６２の開口量が制限されており、比較例１よりも排出量が低減されていることが判る。
また、実施例１では、低速回転と高速回転の排出量の差分も比較例１、２に比べて大幅に小さくなっている。排出量の差分が小さいということは、現像ハウジング５０に収容されている現像剤量の変動を抑えられることになり、現像剤量を低速回転（カラーモード）では十分な量を確保できても高速回転（モノクロモード）に切り替えられると現像剤量が低減して現像剤の供給不足を起こすといった現象を防止することできる。
【００８０】
逆に、高速回転から低速回転に切り替えられたときには、高速回転時よりも現像剤の単位時間当たりの排出量が増えるので、高速回転中の現像剤量の排出規制により現像ハウジング５０内の現像剤量がやや増えた状態になっていても、現像剤Ｄの排出が促進されて現像剤量が高速回転開始前の状態に戻り易く、現像剤Ｄの液面の位置が安定する。
このように現像ハウジングを、現像剤Ｄが重力により排出口に移動し易い傾斜姿勢にした場合でも、現像剤Ｄの液面の位置を安定することができ、もちろん傾斜による重力の影響を受けない水平姿勢でも同様の効果を得ることができる。
【００８１】
なお、シャッター６３を配することにより搬送スクリュー５２の高速回転時に現像剤Ｄの排出量を抑制することができるが、装置構成によっては、排出量の低減により、排出されずに残った現像剤Ｄが排出路９２内で増えることが生じる場合がある。
この場合、搬送スクリュー５２の高速回転により搬送路９１から排出路９２に送られる現像剤Ｄの量が増えているので、排出路９２内の現像剤量は、搬送路９１からの現像剤と排出されなかった現像剤が足し合わされたものになり、徐々に増加していく。
【００８２】
排出路９２内の現像剤量が増加しすぎると、搬送スクリュー５２の駆動負荷が増大し、搬送スクリュー５２の駆動トルクが上昇して駆動モータ１８に負担がかかり、回転ムラを生じさせる要因になるおそれがある。
このような排出路９２内の現像剤量の増加を防止する構成として、例えば図１３に示す構成をとることができる。
【００８３】
図１３（ａ）は、排出路９２から攪拌室５０２に現像剤を送る迂回路としてのバイパス路８１が設けられた構成の側面図であり、図１３（ｂ）は、図１３（ａ）のＥ−Ｅ線で切断したときの矢視断面図である。
両図に示すように、バイパス路８１は、パイプ状の部材からなり、一方端が排出路９２を構成するハウジング部分６１において、搬送スクリュー５２の回転軸５２０よりも上に位置する部分（第１の部位）に接続され、他方端が搬送路９１上において排出路９２との分岐位置より現像剤Ｄの搬送方向下流に位置する攪拌室５０２の側壁８２の一部（第２の部位）に接続されている。排出路９２と攪拌室５０２は、バイパス路８１を介して繋がれており、バイパス路８１の内部が現像剤Ｄの搬送路を構成するようになっている。
【００８４】
排出路９２内の現像剤Ｄが増加して、現像剤の液面が回転軸５２０よりも上の位置に上がり、バイパス路８１の一方端がハウジング部分６１と接続されている部位（入口）に至ると、図１３（ｂ）の実線の矢印で示すように現像剤Ｄがバイパス路８１の入口からバイパス路８１の内部を通って、攪拌室５０２内に送り込まれるようになっている。
従って、排出路９２内では現像剤Ｄの液面がバイパス路８１の入口よりも上に上がることがなく、排出路９２内の現像剤量が増えすぎることによる搬送スクリュー５２の駆動負荷の増大を防止して、駆動負荷増大に起因する搬送スクリュー５２の回転ムラの発生を防止することができる。
【００８５】
なお、第１の部位が搬送スクリュー５２の回転軸５２０よりも上の位置であるとしたが、これに限られない。例えば、回転軸５２０と略同じ高さとすることができる。また、回転軸５２０よりも下の位置とすることもできるが、接続位置が低くなればそれだけ現像剤Ｄが排出路９２から搬送路９１に戻される現像剤量が多くなり易いので、現像剤Ｄの戻り量が必要な量になるようにバイパス路８１の接続位置および管径などが決められる。
【００８６】
＜変形例＞
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明は、上述の実施の形態に限定されないのは勿論であり、以下のような変形例が考えられる。
（１）上記実施の形態では、搬送スクリュー５２と一体となって同方向に回転するシャッター６３を配する構成例を説明したが、これに限られない。搬送スクリュー５２の高速回転時に排出路９２に搬入される現像剤Ｄの単位時間当たりの搬送量が増えるのに抗して、排出口６２からの現像剤の排出量を規制することができる構成であれば良い。
【００８７】
例えば、図１４に示す構成をとることができる。
図１４（ａ）と図１４（ｂ）は、変形例に係るシャッター２０１を装置後側から見たときの構成を示す図であり、図１４（ｃ）は、図１４（ａ）のＦ−Ｆ線でシャッター２０１を切断したときの断面図を示している。
各図に示すように、シャッター２０１は、基本的に上記実施の形態におけるシャッター６３と同じ形状であるが、底部２０２に設けられた透孔２０３の形状が円形になっている点がシャッター６３と異なっている。なお、透孔２０３が円形であることに合わせて、搬送スクリュー５２の回転軸５２０の端部の断面形状も円形になっている。
【００８８】
搬送スクリュー５２の回転軸５２０は、その径が底部２０２の透孔２０３の径が略同じであり、透孔２０３に嵌められており、底部２０２との間にある程度の摩擦力が発生する状態で回転可能に支持される構成になっている。
従って、回転軸５２０が回転すると、その回転駆動力のうち、シャッター２０１の底部２０２との間に生じる摩擦力に応じた力がシャッター２０１に伝わって、シャッター２０１が従動回転することになる。
【００８９】
シャッター２０１の外周面の最上部には、突起２１１が設けられており、突起２１１から周方向に透孔６６までの間の位置には、ピン２１２が立設されている。ピン２１２には、付勢手段の一例としての引っ張りバネ２１３の一方端が掛けられており、引っ張りバネ２１３の他方端は、現像ハウジング５０に設けられた支持部２１４に掛けられている。
引っ張りバネ２１３の引っ張り力（付勢力）は、搬送スクリュー５２が低速回転しているときにシャッター２０１と搬送スクリュー５２の回転軸５２０との間で生じる摩擦力よりもやや大きくなるように設定されている。
【００９０】
従って、図１４（ａ）に示すように搬送スクリュー５２が低速回転しているときには、シャッター２０１は、搬送スクリュー５２に従動回転せず、引っ張りバネ２１３の引っ張り力により回転軸５２０の回転方向の逆方向に力を受けつつ、突起２１１が現像ハウジング５０に設けられた停止片２２１に係合した状態で停止する第１姿勢を維持する。
第１姿勢では、シャッター２０１の透孔６６の略全部が排出口６２と重なり合う位置になるように、回転軸５２０を中心とした回転方向における停止片２２１の位置が調整されている。これにより、搬送スクリュー５２の低速回転時には、排出口６２の開口幅がＷ１になった状態で現像剤Ｄが排出される。
【００９１】
これに対して、図１４（ｂ）に示すように搬送スクリュー５２が高速回転に切り替わると、シャッター２０１と搬送スクリュー５２の回転軸５２０との間で生じる摩擦力が低速回転時よりも大きくなり、引っ張りバネ２１３の引っ張り力を上回るようになる。
これにより、シャッター２０１は、引っ張りバネ２１３の引っ張り力に抗しながら搬送スクリュー５２に従動回転して、突起２１１が現像ハウジング５０に設けられた停止片２２２に係合した状態で停止する第２姿勢を維持する。
【００９２】
第２姿勢では、シャッター２０１の透孔６６の約半分が排出口６２と重なり合い、排出口６２の半分がシャッター２０１により塞がれるように停止片２２２の位置が調整されているので、搬送スクリュー５２の高速回転時には、排出口６２の開口幅がＷ１の略半分であるＷ２になった状態で現像剤Ｄが排出される。
排出口６２の開口幅（開口面積に相当）が狭いほど、排出口６２からの現像剤Ｄの単位時間当たりの排出量も少なくなるので、高速回転時の方が低速回転時よりも現像剤のトータルの排出量が少なくなる。なお、搬送スクリュー５２が高速回転から低速回転に切り替えられると、シャッター２０１は、図１４（ａ）に示す第１姿勢に戻り、開口幅Ｗ１の状態で現像剤Ｄが排出されることになる。
【００９３】
（２）上記実施の形態では、搬送スクリュー５２の回転速度が切り替わる条件を、カラーモードとモノクロモードの切り替えとした例を説明したが、これに限られない。搬送スクリュー５２の回転速度が第１速度からこれとは異なる第２速度に切り替わる契機となる条件であれば良い。例えば、使用されるシートＳの種類とすることができる。
シート種類としては、例えば普通紙、薄紙、厚紙がある。薄紙の場合は、定着時の熱量が普通紙よりも少なく済むので、システムスピードを普通紙よりも速くする制御が考えられる。また、厚紙は、普通紙よりも定着時に多くの熱量が必要になるので、システムスピードを普通紙よりも遅くする制御が考えられる。
【００９４】
この厚紙を使用する制御を実行する場合、実施の形態の構成と、比較例（排出口が常時開口している構成）とでは、次のような違いが生じる。
すなわち、システムスピードが基準のときに現像ハウジング５０内の現像剤量がある液面レベルになるように現像剤の排出量が決められていると仮定し、厚紙使用時に搬送スクリュー５２の回転速度が普通紙の使用時よりも低下した場合における現像ハウジング５０内の現像剤量を比較例と実施例で比較する。
【００９５】
比較例では、上記のように搬送スクリュー５２の高速回転と低速回転とで現像剤Ｄの単位時間当たりの排出量の差が大きく、高速から低速になると、その速度低下分、現像剤の排出量が減少して、排出路９２を含めて現像ハウジング５０内の現像剤量が増加する。
現像ハウジング５０内の現像剤量の増加が続くと、やがて現像ハウジング５０内の現像剤量が増えすぎてしまい、現像ローラ５１、搬送スクリュー５２、攪拌スクリュー５３の駆動負荷が大きくなって駆動トルクが上昇し、駆動モータ１８に負担がかかり回転ムラの原因になったり、現像ローラ５１への現像剤の供給過多になって現像剤Ｄが現像ハウジング５０の開口５７から溢れたりすることが生じ易くなる。
【００９６】
これに対して、実施の形態の構成では、搬送スクリュー５２の高速回転と低速回転とで現像剤Ｄの単位時間当たりの排出量の差が比較例よりも小さくなるので、低速回転になった場合、比較例よりも現像ハウジング５０内において現像剤量が増加する量を少なく抑えることができる。現像剤量の増加が抑制されることにより、比較例のように現像ハウジング５０内の現像剤量が増えすぎることが生じ難くなり、駆動モータ１８の回転ムラや現像剤Ｄの溢れも生じ難くなる。
【００９７】
このように実施の形態の構成をとれば、現像ハウジング５０内の現像剤量を普通紙使用時でも厚紙使用時でも大きく変動させないようにして適正な現像を実現できる。
（３）上記実施の形態では、円筒形のハウジング部分６１に円筒形のシャッター６３を外嵌する構成としたが、シャッター６３がハウジング部分６１に対して回転可能なように嵌められていれば外嵌に限られず、例えば内側に嵌める内嵌であっても良い。
【００９８】
また、シャッター６３が、一方端が開放され、他方端に底部を有する有底円筒形としたが、例えば底部を有しない（両端側が開口された）円筒形のものを用いる構成としても良い。この構成をとる場合、上記の底部６５の代わりになる部材で搬送スクリュー５２の回転軸５２０と円筒形のシャッターとを連結する、具体的には回転軸５２０の端部がハウジング６１の端部に設けられた透孔を介して外部に延出する構成をとり、外部に延出された軸部分を棒状などの連結部材で円筒形のシャッターと連結する構成をとることもできる。
【００９９】
さらに、外部に当該円筒形のシャッターを回転駆動する駆動機構を設け、その駆動機構によりシャッターの回転速度を、モードに応じて可変する構成をとるとしても良い。
また、ハウジング部分６１とシャッター６３が上記のような円筒形に限られることもない。搬送スクリュー５２の回転速度が第１速度のときに現像剤の排出量が第１の量になり、第１速度より速い第２速度のときに現像剤の排出量が第１の量より少ない第２の量になるように現像剤の排出量を規制する構成であれば良い。
【０１００】
例えば、ハウジング部分６１（排出路９２）とシャッター６３を角筒形にして相互に嵌合させた状態で軸方向にスライド移動を自在に支持する構成としても良い。この場合、ハウジング部分６１とシャッター６３それぞれの対向する側面同士に排出口６２と透孔６６を設け、シャッター６３を直動モータなどのアクチュエータの駆動力によりスライド移動させ、透孔６６が排出口６２に重なるときにだけ現像剤が排出され、重ならないときには排出口６２が塞がれるように移動させる構成をとることができる。
【０１０１】
搬送スクリュー５２の回転速度が第１速度のときにシャッター６３の移動による排出口６２の開口時間が第１の時間になり、第２速度のときに排出口６２の開口時間が第１の時間よりも短い第２時間になるようにシャッター６３が移動される。ハウジング部分６１とシャッター６３の形状を、角筒形を含む筒状としても良い。
さらに上記とは別に、例えば排出路９２の排出口６２に、複数枚の絞り羽根を移動させて開口量（開口面積）を可変する絞り機構を配置して、搬送スクリュー５２の回転速度が第１速度のときに開口量が第１の大きさになり、第２速度のときに開口量が第１の大きさより小さい第２の大きさになるように複数枚の絞り羽根の位置を制御する構成をとることもできる。この構成であれば、シャッターを回転させる機構が不要になる。また、排出口６２が絞り機構を兼ねる構成であっても良いし、絞り機構を採用する場合におけるハウジング部分６１の形状を円筒形、角筒形などの筒状としても良い。上記のそれぞれの構成例は、変形例（１）の構成においても同様に適用することができる。
【０１０２】
（４）上記実施の形態では、本発明に係る現像装置と画像形成装置をタンデム型カラーデジタルプリンタに適用した場合の例を説明したが、これに限られない。カラーやモノクロの画像形成に関わらず、収容されているキャリアとトナーを含む二成分の現像剤に補給用のキャリアを補給する動作と、搬送路に配される搬送スクリューを回転させて搬送路上を現像剤を搬送させつつ搬送中の現像剤の一部を搬送路の途中で分岐する排出路を通して排出口から外部に排出する動作を行うトリクル現像方式の現像装置、およびこれを備える画像形成装置、例えば複写機、ファクシミリ装置、ＭＦＰ（Multiple Function Peripheral）等に適用できる。また、像担持体の例として感光体ドラムを用いるとしたが、像担持体はこれに限られず、例えば円筒状や円柱状の他、ベルト状の部材であっても良い。
【０１０３】
また、高速回転時に特に現像剤Ｄの搬送を抑制する機能を発揮する逆巻き部５２１を搬送スクリュー５２に設けるとしたが、装置構成によっては、逆巻き部５２１を設けない構成としても良い。さらに、回転により現像剤Ｄを搬送する搬送部材として、螺旋羽根を有する搬送スクリュー５２を用いた例を説明したが、回転により現像剤Ｄを搬送することができる部材であれば、これに限られない。
【０１０４】
また、搬送スクリュー５２が現像室５０１に配された構成例としたが、例えば攪拌室５０２に配され、攪拌室５０２の一方端側に排出路を有する構成にも適用できる。さらに、現像室５０１が攪拌室５０２の上方に位置する構成例としたが、これに限られず、一方を他方の斜め上方に配する構成としても良いし、現像室５０１と攪拌室５０２を水平面に沿って配する構成としても良い。
【０１０５】
さらに、搬送路９１が、現像室５０１の直線経路部５８８と、攪拌室５０２の直線経路部と、これらの一方と他方のそれぞれの端部同士を結ぶ２つの連通部とから構成されるとしたが、搬送路９１がこの形状に限られることはない。
また、搬送路９１に連続する排出路９２の形状が直線状であるとしたが、これに限られることもない。排出路９２は、搬送路９１の途中から分岐して、搬送路９１を搬送される現像剤Ｄの一部を搬送しつつ外部に排出する経路であれば良い。
【０１０６】
さらに、１本の搬送スクリュー５２が搬送路９１と排出路９２内を挿通して搬送路９１と排出路９２を跨るように設けられ、搬送路９１における現像剤Ｄの搬送と排出路９２における現像剤Ｄの搬送を行うとしたが、搬送路９１と排出路９２が別々のスクリューにより現像剤Ｄの搬送を行う構成としても良い。
例えば、上記のように搬送路９１の直線経路部５８８と排出路９２とが直線状に繋がる構成ではなく、排出路９２が搬送路９１の分岐位置から搬送路９１に対して斜めの方向に延出される構成などに適用することができる。さらに、例えば排出路９２が短く、搬送路９１における搬送力により現像剤Ｄを排出口６２まで搬送することが可能な構成であれば、排出路９２に搬送スクリューが設けられない構成をとることも可能であろう。
【０１０７】
また、上記では、搬送スクリュー５２が停止したときに排出口６２がシャッター６３により塞がれた状態になるように駆動モータ１８を停止制御する構成をとることにより、ユーザによる作像ユニットの交換作業中に現像剤Ｄが排出口６２から漏れ出すことを防止するとしたが、これに限られない。作像ユニットがユーザにより交換されない構成や、ユーザにより交換される場合でも現像剤Ｄの漏れのおそれがほとんどないような構成などでは、停止制御を行わない構成をとるとしても構わない。
【０１０８】
さらに、キャリアとトナーを含む二成分現像剤は、キャリアとトナーからなるものでも良いし、キャリアとトナーの他に添加剤などが混ぜられるものであっても良い。
また、上記実施の形態及び上記変形例の内容をそれぞれ組み合わせるとしても良い。
【産業上の利用可能性】
【０１０９】
本発明は、キャリアとトナーを含む二成分の現像剤が収容されるトリクル現像方式の現像装置および画像形成装置に広く適用することができる。
【符号の説明】
【０１１０】
１      プリンタ
１１      感光体ドラム
１４      現像部
１８      駆動モータ
５０      現像ハウジング
５１      現像ローラ
５２      搬送スクリュー
５３      攪拌スクリュー
６１      円筒形のハウジング部分
６２      排出口
６３、２０１      シャッター
６４      円筒部
６５      底部
６６      透孔
８１      バイパス路
９１      搬送路
９２      排出路
２０３      透孔
２１３      引っ張りバネ
５０１      現像室
５０２      攪拌室
５２０      回転軸
５２１      回転軸の端部
５８７、５８８      直線経路部
５８９      屈曲経路部
Ｄ      現像剤
【図１】
2011197442.tif 000003
【図２】
2011197442.tif 000004
【図３】
2011197442.tif 000005
【図４】
2011197442.tif 000006
【図５】
2011197442.tif 000007
【図６】
2011197442.tif 000008
【図７】
2011197442.tif 000009
【図８】
2011197442.tif 000010
【図９】
2011197442.tif 000011
【図１０】
2011197442.tif 000012
【図１１】
2011197442.tif 000013
【図１２】
2011197442.tif 000014
【図１３】
2011197442.tif 000015
【図１４】
2011197442.tif 000016