(57)【要約】【課題】現像剤にかかるストレスを緩和して、現像剤の劣化を抑制でき、安定した画質の画像を得られる現像装置を提供する【解決手段】現像装置２は、マグネットローラ１２０を回転させるマグネットローラ切替モータを備えており、マグネットローラ１２０は、複数の磁極１２０ａ〜１２０ｇがマグネット固定軸１２６の周りに固定されて形成されており、かつ、現像剤の捕獲量が多くなる第１位置と現像剤の捕獲量が第１位置よりも少なくなる第２位置とに回転可能である。そして、マグネットローラ切替モータは、マグネットローラ１２０を回転させて上記第１位置と上記第２位置とを切り替える。【選択図】図１
2011128307.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナーとキャリアとを含む現像剤を収容する現像槽と、
像担持体と対向し、上記現像槽内部に回転可能に設けられる円筒状の現像スリーブ、及び、当該現像スリーブ内部に設けられマグネットローラを含み、上記現像槽内部の現像剤を磁力により上記現像スリーブ表面に捕獲して上記像担持体へ供給する現像ローラと、
上記現像スリーブ表面に捕獲された現像剤の層厚を一定にして、上記像担持体への現像剤供給量を規制する規制部材と、を備えた現像装置において、
上記マグネットローラを回転させる回転部を備え、
上記マグネットローラは、複数の磁極が交互に固定軸の周りに固定されて形成されており、かつ、上記現像剤の捕獲量が多くなる第１位置と、上記現像剤の捕獲量が上記第１位置よりも少なくなる第２位置とに回転可能であり、
上記回転部は、上記マグネットローラを回転させて上記第１位置と上記第２位置とを切り替えることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
上記マグネットローラには、磁極が設けられていない領域が存在し、
上記マグネットローラが上記第２位置にある場合には、上記磁極が設けられていない領域は、上記現像剤が上記現像スリーブ表面に捕獲される位置に対応する位置に配置されてい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】
上記回転部による上記マグネットローラの上記第１位置から上記第２位置への回転方向は、上記現像ローラによる現像剤の搬送方向と一致していることを特徴とする請求項１または２に記載の現像装置。
【請求項４】
表面に静電潜像が形成される像担持体と、当該像担持体表面にトナーを供給して静電潜像を現像する現像装置と、当該像担持体表面のトナー像を記録材に転写する転写装置と、当該トナー像を当該記録材に定着させる定着装置と、を備えた画像形成装置において、
上記現像装置は、請求項１から３のいずれか１項に記載の現像装置であり、
上記回転部は、上記静電潜像の現像時に上記マグネットローラを上記第１位置に切り替え、上記静電潜像の非現像時に上記マグネットローラを上記第２位置に切り替えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
上記回転部は、上記現像スリーブの非回転時には、上記マグネットローラを上記第２位置に固定することを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
上記現像槽におけるトナー濃度を検知するトナー濃度検知部と、
上記マグネットローラが上記第２位置にある場合、上記トナー濃度検知部による検知を停止する制御部と、を備えたことを特徴とする請求項４または５に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、現像装置とこれを備えた画像形成装置とに関し、特に、電子写真方式によりトナーを用いて画像形成を行う静電複写機、レーザープリンタ及びファクシミリ等の画像形成装置に採用される、トナーと磁性キャリアとを含む２成分現像剤を用いた現像装置、及びこれを備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、複写機、プリンタ及びファクシミリ等の電子写真方式の画像形成装置が知られている。電子写真方式の画像形成装置では、感光体ドラム（トナー像担持体）の表面に静電潜像を形成し、現像装置によって感光体ドラムにトナーを供給して前記静電潜像を現像する。そして、現像によって感光体ドラムに形成されたトナー像を用紙等のシートに転写し、定着装置によってシートにトナー像を定着させる。
【０００３】
このような画像形成装置において、フルカラー化や高画質化に対応した装置では、トナーの帯電安定性に優れる２成分現像剤（以下、単に「現像剤」と称する）がよく使用されている。この現像剤は、トナーとキャリアとからなる。これらを現像装置内で撹拌することによりトナーとキャリアとが摩擦され、この摩擦によって適正に帯電したトナーが得られる。
【０００４】
現像装置において、帯電したトナーは、現像剤担持部材、例えば、現像ローラの表面に供給される。この現像剤担持部材に供給されたトナーは、静電的吸引力によって感光体ドラムに形成された静電潜像に移動する。これにより、感光体ドラムの表面に静電潜像に基づいたトナー像が形成される。
【０００５】
さらに、近年では、画像形成装置のさらなる高画質化や省エネルギー化が要求されており、３０〜５０μｍの小粒径キャリアや５〜７μｍの軟化温度の低い小粒径トナーが使用されるようになってきている。このような現像剤は、熱やストレスによって凝集しやすいといった問題がある。
【０００６】
そこで、上記問題に対して、現像装置における現像剤にかかるストレスを緩和させるために、例えば、特許文献１には、次のような画像形成装置が提案されている。特許文献１の画像形成装置では、現像ローラ内に設けられる現像剤を汲み上げる汲み上げ磁極と対向する位置に、汲み上げ磁極とは逆極性となる磁極を形成する電磁石を配置している。そして、非画像形成時において、電磁石の駆動電流量を減少させて、現像ローラに供給する現像剤量を少なくすることで、現像剤にかかるストレスを低減させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−２４３１１３号公報（２００６年９月１４日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１の画像形成装置では、電磁石に現像剤が吸着されるため、現像剤が流動しにくいという問題がある。また、電磁石と汲み上げ磁極との間で形成される磁力線によって、現像ローラで搬送される現像剤が発熱して劣化し、現像剤の流動性が極端に低下する現象が発生するという問題があった。
【０００９】
そこで、本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであり、現像剤にかかるストレスを緩和して、現像剤の劣化を抑制でき、安定した画質の画像を得られる現像装置と、これを備えた画像形成装置とを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した課題を解決するための本発明に係る現像装置とこれを備えた画像形成装置の構成は、次の通りである。
【００１１】
本発明に係る現像装置は、トナーとキャリアとを含む現像剤を収容する現像槽と、像担持体と対向し、上記現像槽内部に回転可能に設けられる円筒状の現像スリーブ、及び、当該現像スリーブ内部に設けられマグネットローラを含み、上記現像槽内の現像剤を磁力により上記現像スリーブ表面に捕獲して上記像担持体へ供給する現像ローラと、上記現像スリーブ表面に捕獲された現像剤の層厚を一定にして、上記像担持体への現像剤供給量を規制する規制部材と、を備えた現像装置において、上記マグネットローラを回転させる回転部を備え、上記マグネットローラは、複数の磁極が交互に固定軸の周りに固定されて形成されており、かつ、上記現像剤の捕獲量が多くなる第１位置と、上記現像剤の捕獲量が上記第１位置よりも少なくなる第２位置とに回転可能であり、上記回転部は、上記マグネットローラを回転させて上記第１位置と上記第２位置とを切り替えることを特徴としている。
【００１２】
上記構成によると、回転部により、複数の磁極が交互に固定軸の周りに固定されて形成されたマグネットローラが、現像剤の捕獲量が多くなる第１位置と、上記現像剤の捕獲量が上記第１位置よりも少なくなる第２位置とで、切り替えられる。
【００１３】
このような切り替えが可能であるため、像担持体への現像剤の供給が不要な場合には、マグネットローラを第２位置に切り替えることで、現像スリーブに捕獲される現像剤の量（捕獲量、汲み上げ量）を少なく、あるいは現像剤を捕獲しないようにすることができる。よって、像担持体への現像剤の供給が不要な場合には、規制部材に規制される現像剤の量、及び、像担持体への現像剤の供給量を少なくできる。
【００１４】
ゆえに、上記構成によると、規制部材により層厚を一定にされる際に生じる現像剤のストレス、及び、像担持体と現像ローラとの間を運ばれる際に生じる現像剤のストレスを、低減させることができる。さらに、像担持体の磨耗を抑制することができる。よって、長期的に安定した画質の画像を得ることが可能となる。また、各部材の寿命を延ばすことが可能となる。さらに、無用な現像剤のストレスを抑えることができる現像装置を安価な構成で達成できる。
【００１５】
また、本発明に係る現像装置では、上記構成に加え、上記マグネットローラには、磁極が設けられていない領域が存在し、上記マグネットローラが上記第２位置にある場合には、上記磁極が設けられていない領域は、上記現像剤が上記現像スリーブ表面に捕獲される位置に対応する位置に配置されていてもよい。
【００１６】
上記構成によると、マグネットローラにおける磁極が設けられていない領域が、上記現像剤が上記現像スリーブ表面に捕獲される位置に対応する位置に配置されると、現像スリーブが現像剤を略捕獲しない状態にすることができる。よって、簡易な構成にて、現像スリーブが現像剤を捕獲する状態から、略捕獲しない状態に切り替えることができる。
【００１７】
さらに、本発明に係る現像装置では、上記構成に加え、上記回転部による上記マグネットローラの上記第１位置から上記第２位置への回転方向は、上記現像ローラによる現像剤の搬送方向と一致していてもよい。
【００１８】
上記構成によると、現像剤を現像スリーブから剥離する際、現像剤の搬送（循環）方向と同じ方向にマグネットローラを回転させることで、徐々に現像スリーブ表面の現像剤がなくなる。よって、上記回転部がモータである場合、負荷トルクの軽減を行うことができる。また、第１位置と第２位置との切り替え時の現像剤の飛び散りを防止し、スムーズな切り替えを行うことができる。
【００１９】
本発明に係る画像形成装置は、表面に静電潜像が形成される像担持体と、当該像担持体表面にトナーを供給して静電潜像を現像する現像装置と、当該像担持体表面のトナー像を記録材に転写する転写装置と、当該トナー像を当該記録材に定着させる定着装置と、を備えた画像形成装置において、上記現像装置が、本発明に係る上記いずれか１つの現像装置であり、上記回転部は、上記静電潜像の現像時に上記マグネットローラを上記第１位置に切り替え、上記静電潜像の非現像時に上記マグネットローラを上記第２位置に切り替えることを特徴としている。
【００２０】
上記構成によると、本発明に係る画像形成装置が、本発明に係る現像装置を備えていることで、上記現像装置と同様の効果を奏し、静電潜像の非現像時には、マグネットローラが、現像剤の捕獲量が上記第１位置よりも少なくなる第２位置に切り替えられる。そのため、静電潜像の非現像時には、現像スリーブに捕獲される現像剤の量が少なくなる、あるいは、現像剤が汲み上げられない。よって、規制部材を通過する現像剤を少なくでき、現像剤のストレスを抑えることができる。
【００２１】
ゆえに、上記本発明に係る画像形成装置は、長期的に安定した画質の画像を形成することができる。また、このような効果を奏する画像形成装置を安価な構成で達成できる。
【００２２】
さらに、本発明に係る画像形成装置では、上記構成に加え、上記回転部は、上記現像スリーブの非回転時には、上記マグネットローラを上記第２位置に固定してもよい。
【００２３】
上記構成によると、現像スリーブの非回転時には、マグネットローラが第２位置に固定されるので、現像スリーブに捕獲される現像剤の量は少ない、あるいは現像剤は捕獲されない。現像スリーブの非回転時とは、現像ローラでの現像剤の搬送が必要ないときであるので、現像剤を捕獲する必要はない。よって、上記構成によると、現像ローラでの現像剤の搬送が必要ないときには、現像スリーブが現像剤を略捕獲しないようにすることができる。
【００２４】
さらに、本発明に係る画像形成装置では、上記構成に加え、上記現像槽におけるトナー濃度を検知するトナー濃度検知部と、上記マグネットローラが上記第２位置にある場合、上記トナー濃度検知部による検知を停止する制御部と、を備えていてもよい。
【００２５】
上記構成によると、マグネットローラが第２位置にある場合、制御部によりトナー濃度検知部による検知が停止されるので、トナー濃度は検知されない。ここで、マグネットローラが第２位置にある場合、現像スリーブに捕獲される現像剤の量が少ない、あるいは現像剤は捕獲されないので、現像槽のトナー濃度は略一定と考えられる。よって、トナー濃度検知部による検知を停止しても構わない。このように、トナー濃度の検知と、マグネットローラの第１位置と第２位置との切り替えと、を連動させてもよい。例えば、トナー濃度の検知を、透磁率検知センサへの電圧印加により行う場合、透磁率検知センサへ印加する制御電圧を、マグネットローラの切替時に連動して切り替えてもよい。
【発明の効果】
【００２６】
本発明に係る現像装置は、以上のように、上記マグネットローラを回転させる回転部を備え、上記マグネットローラは、複数の磁極が交互に固定軸の周りに固定されて形成されており、かつ、上記現像剤の捕獲量が多くなる第１位置と、上記現像剤の捕獲量が上記第１位置よりも少なくなる第２位置とに回転可能であり、上記回転部は、上記マグネットローラを回転させて上記第１位置と上記第２位置とを切り替える、構成である。
【００２７】
上記構成によると、回転部により、複数の磁極が交互に固定軸の周りに固定されて形成されたマグネットローラが、現像剤の捕獲量が多くなる第１位置と、上記現像剤の捕獲量が上記第１位置よりも少なくなる第２位置とで、切り替えられる。
【００２８】
このような切り替えが可能であるため、像担持体への現像剤の供給が不要な場合には、マグネットローラを第２位置に切り替えることで、現像スリーブに捕獲される現像剤の量（捕獲量、汲み上げ量）を少なく、あるいは現像剤を捕獲しないようにすることができる。よって、像担持体への現像剤の供給が不要な場合には、規制部材に規制される現像剤の量、及び、像担持体への現像剤の供給量を少なくできる。
【００２９】
ゆえに、上記構成によると、規制部材により層厚を一定にされる際に生じる現像剤のストレス、及び、像担持体と現像ローラとの間を運ばれる際に生じる現像剤のストレスを、低減させることができる。さらに、像担持体の磨耗を抑制することができる。よって、長期的に安定した画質の画像を得ることが可能となる。また、各部材の寿命を延ばすことが可能となる。さらに、無用な現像剤のストレスを抑えることができる現像装置を安価な構成で達成できる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置が備える現像装置の構成を示す断面図である。
【図２】上記画像形成装置の全体構成を示す説明図である。
【図３】上記画像形成装置が備えるトナー補給装置の概略構成を示す断面図である。
【図４】図３に示すトナー補給装置のＣ−Ｃ矢視断面図である。
【図５】図１に示す現像装置のＡ−Ａ断面矢視図である。
【図６】図１に示す現像装置のＢ−Ｂ断面矢視図である。
【図７】上記現像装置においてマグネットローラの位置を第１位置に切り替えた後の現像装置の断面図である。
【図８】上記現像装置の切替機構を表す断面図である。
【図９】上記現像装置の切替機構を表す側面図である。
【図１０】上記現像装置の非画像形成動作中の切り替え機構の位置を説明する側面図である。
【図１１】上記現像装置の現像剤汲み上げ部を拡大した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明の実施形態について図１〜１１を参照して説明する。
【００３２】
＜画像形成装置＞
まず、本実施形態に係る現像装置が用いられた画像形成装置の全体構成について説明する。図２は、本実施形態に係る画像形成装置１００の概略構成を示す断面図である。画像形成装置１００は、外部から伝達される画像データに応じて所定のシート（記録用紙，記録媒体）に多色または単色の画像を形成するものである。なお、画像形成装置１００の上方にスキャナ等を備えてもよい。
【００３３】
なお、本実施形態では、本発明に係る画像形成装置を、外部から伝達された画像データに応じて記録用紙または記録用フィルム等の記録材に対して多色または単色の画像を形成するカラータンデム方式の画像形成装置１００に適用する場合について説明する。ただし、本発明の適用対象はこれに限るものではなく、２成分現像剤を使用する現像装置を備えた画像形成装置であれば適用することができる。
【００３４】
画像形成装置１００は、図２に示すように、露光ユニット１、４つの画像形成ステーション（画像形成部）３１Ａ〜３１Ｄ、中間転写ベルトユニット（転写装置）８、転写部３２、定着ユニット（定着装置）１２、内部給紙トレイ１０、手差し給紙トレイ２０、シート搬送路Ｓ、及び排紙トレイ１５を備えている。なお、画像形成装置１００に備えられる各部材の動作は、図示しないＣＰＵ等からなる主制御部によって制御される。
【００３５】
画像形成装置１００は、黒（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）及びイエロー（Ｙ）の色成分毎の画像データを取り扱い、黒画像、シアン画像、マゼンタ画像、イエロー画像を形成し、各々の色成分の画像を重畳することでカラー画像を形成する。
【００３６】
従って、画像形成装置１００は、図２に示すように、各色成分の画像を形成するように、現像装置２（２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ）、感光体（像担持体）３（３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ）、帯電器５（５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄ）、クリーナユニット４（４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ）がそれぞれ４つずつ設けられている。言い換えると、現像装置２と感光体３と帯電器５とクリーナユニット４とを１つずつ含む画像形成ステーション３１（３１Ａ〜３１Ｄ）が、ＣＭＹＫの色成分毎に設けられている。これら４つの画像形成ステーション３１Ａ〜３１Ｄによって形成された４色のトナー画像が中間転写ベルト７上で重ね合わされる。
【００３７】
なお、上記Ａ〜Ｄの符号は、Ａが黒画像形成用の部材、Ｂがシアン画像形成用の部材、Ｃがマゼンタ画像形成用の部材、Ｄがイエロー画像形成用の部材であることを示したものである。本実施形態では、黒画像形成用の部材、シアン画像形成用の部材、マゼンタ画像形成用の部材、イエロー画像形成用の部材において、同じ機能を有する部材には、簡略して部材番号にＡ〜Ｄを沿えずに説明する。
【００３８】
画像形成ステーション３１では、トナー画像担持体である回転可能に備えられた感光体３の周囲に、帯電器５、現像装置２、およびクリーナユニット４が感光体３の回転方向に沿ってこの順で配置されている。
【００３９】
帯電器５は、感光体３の表面を所定の電位に均一に帯電させるものである。帯電器５としては、図２に示す接触ローラ型の帯電器の他、接触ブラシ型の帯電器、或いは非接触チャージャー型の帯電器などを使用してもよい。
【００４０】
現像装置２は、感光体３表面に形成された静電潜像をトナーによって顕像化する現像処理を行う。現像装置２（２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ）は、トナー移送機構１０２（１０２Ａ，１０２Ｂ，１０２Ｃ，１０２Ｄ）、トナー補給装置２２（２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄ）、現像槽（現像剤収容部）１１１（１１１Ａ，１１１Ｂ，１１１Ｃ，１１１Ｄ）を備えている。
【００４１】
トナー補給装置２２は、現像槽１１１よりも上方に配され、未使用トナー（粉体状のトナー）を貯蔵している。トナー補給装置２２から現像槽１１１へトナー移送機構１０２を介してトナーが供給されるようになっている。
【００４２】
クリーナユニット４は、トナー画像を中間転写ベルト７に転写した後の感光体３表面に残留しているトナーを除去し、回収するものである。
【００４３】
露光ユニット１は、帯電器５によって帯電された感光体３を画像データに応じて露光することにより、感光体３の表面に画像データに応じた静電潜像を形成する。露光ユニット１は、図２に示すように、レーザ照射部及び反射ミラーを備えたレーザスキャニングユニット（ＬＳＵ）である。但し、レーザスキャニングユニット以外に、発光素子をアレイ状に並べたＥＬ（エレクトロルミネッセンス）やＬＥＤ書込みヘッドを露光ユニット１とすることもできる。露光ユニット１は、帯電された感光体３を入力された画像データに応じて露光することにより、感光体３の表面に画像データに応じた静電潜像を形成する。
【００４４】
中間転写ベルトユニット８は、感光体３の上方に配置されている。中間転写ベルトユニット８は、中間転写ローラ６（６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，６Ｄ）、中間転写ベルト７、中間転写ベルト駆動ローラ７１、中間転写ベルト従動ローラ７２、中間転写ベルトテンション機構７３、及び中間転写ベルトクリーニングユニット９を備えている。
【００４５】
中間転写ローラ６、中間転写ベルト駆動ローラ７１、中間転写ベルト従動ローラ７２、中間転写ベルトテンション機構７３は、中間転写ベルト７を張架し、図２の矢印Ｂ方向に中間転写ベルト７を回転駆動させるものである。
【００４６】
中間転写ローラ６は、中間転写ベルトユニット８の中間転写ベルトテンション機構７３における中間転写ローラ取付部に回転可能に支持されている。中間転写ローラ６には感光体３のトナー像を中間転写ベルト７上に転写するための転写バイアスが印加される。
【００４７】
中間転写ベルト７は、感光体３に接触するように設けられている。中間転写ベルト７上には、感光体３に形成された各色成分のトナー像が順次重ねて転写されることにより、カラーのトナー像（多色トナー像）が形成される。中間転写ベルト７は、厚さが例えば１００μｍ〜１５０μｍ程度のフィルムを用いて無端状に形成されている。
【００４８】
感光体３から中間転写ベルト７へのトナー像の転写は、中間転写ベルト７の裏側に接触している中間転写ローラ６によって行われる。中間転写ローラ６には、トナー像を転写するために転写バイアスが印加される。この転写バイアスは、トナーの帯電極性（−）とは逆極性（＋）の高電圧である。
【００４９】
中間転写ローラ６は、直径が例えば８〜１０ｍｍの金属（例えばステンレス）軸をベースとして形成され、表面が導電性の弾性材（例えばＥＰＤＭ，発泡ウレタン等）により覆われている。この導電性の弾性材により、中間転写ローラ６は中間転写ベルト７に対して均一に高電圧を印加することができる。本実施形態では、転写電極としてローラ形状の中間転写ローラ６を使用しているが、これ以外にブラシなども用いることが可能である。
【００５０】
上述のように各感光体３Ａ〜３Ｄ上の静電潜像は各色成分に応じたトナーにより顕像化されてそれぞれトナー像となり、これらトナー像は中間転写ベルト７上に重ねて合わされ積層される。このように、積層されたトナー像は、中間転写ベルト７の回転によって、搬送されてきた用紙と中間転写ベルト７との接触位置（転写部２０）に移動し、この位置に配置されている転写ローラ１１によって用紙上に転写される。この場合、中間転写ベルト７と転写ローラ１１とは所定ニップで互いに圧接されるとともに、転写ローラ１１にはトナー像を用紙に転写させるための電圧が印加される。この電圧は、トナーの帯電極性（−）とは逆極性（＋）の高電圧である。
【００５１】
上記ニップを定常的に得るために、転写ローラ１１もしくは中間転写ベルト駆動ローラ７１の何れか一方は金属等の硬質材料から形成され、他方は弾性ローラ等の軟質材料、例えば、弾性ゴムローラまたは発泡性樹脂ローラ等から形成される。
【００５２】
中間転写ベルト７と感光体３との接触により中間転写ベルト７に付着したトナー、及び中間転写ベルト７から用紙へのトナー像の転写の際に転写されずに中間転写ベルト７上に残存したトナーは、次工程でトナーの混色を発生させる原因となる。そのため、中間転写ベルトクリーニングユニット９によって除去され回収される。
【００５３】
中間転写ベルトクリーニングユニット９には、例えば、中間転写ベルト７に接触するクリーニングブレードが備えられている。中間転写ベルト７におけるクリーニングブレードに接触している部分は、裏側から中間転写ベルト従動ローラ７２にて支持される。
【００５４】
内部給紙トレイ１０は、画像形成に使用する記録用紙等のシート（記録材）を蓄積しておくためのものである。内部給紙トレイ１０は、本実施形態では、各画像形成ステーション３１Ａ〜３１Ｄ及び露光ユニット１の下方に設けられている。また、手差し給紙トレイ２０は、画像形成装置１００の側壁に折り畳み自在に設けられ、手差しによる給紙を行うためのものである。一方、画像形成装置１００の上部に設けられている排紙トレイ１５は、画像形成済みのシートを載置するためのものである。
【００５５】
また、画像形成装置１００には、内部給紙トレイ１０のシート及び手差し給紙トレイ２０のシートを転写部や定着ユニット１２を経由させて排紙トレイ１５に案内するためのシート搬送路Ｓが設けられている。
【００５６】
さらに、シート搬送路Ｓには、ピックアップローラ１６（１６ａ，１６ｂ）、レジストローラ１４、転写部、定着ユニット１２、搬送ローラ２５（２５ａ〜２５ｈ）等が配置されている。
【００５７】
搬送ローラ２５は、シートの搬送を促進・補助するための小型のローラであり、シート搬送路Ｓに沿って複数設けられている。ピックアップローラ１６ａは、内部給紙トレイ１０の端部に備えられ、内部給紙トレイ１０からシートを１枚ずつシート搬送路Ｓに供給する呼び込みローラである。ピックアップローラ１６ｂは、手差し給紙トレイ２０の近傍に備えられ、手差し給紙トレイ２０からシートを１枚ずつシート搬送路Ｓに供給する呼び込みローラである。レジストローラ１４は、シート搬送路Ｓを搬送されているシートを一旦保持し、中間転写ベルト７上のトナー像の先端とシートの先端とを合わせるタイミングでシートを転写部に搬送するものである。
【００５８】
定着ユニット１２は、ヒートローラ８１及び加圧ローラ８２等を備え、これらヒートローラ８１及び加圧ローラ８２はシートを挟んで回転する。ヒートローラ８１は、所定の定着温度となるように制御部（図示せず）によって制御される。この制御部は温度検出器（図示せず）からの検出信号に基づいてヒートローラ８１の温度を制御する。
【００５９】
ヒートローラ８１は、加圧ローラ８２とともにシートを熱圧着することにより、シートに転写されている各色トナー像を溶融、混合、圧接させ、シートに対して熱定着させる。なお、多色トナー像（各色トナー像）が定着されたシートは、複数の搬送ローラ２５によってシート搬送路Ｓの反転排紙経路に搬送され、反転された状態（多色トナー像を下側に向けた状態）にて、排紙トレイ１５上に排出される。
【００６０】
次に、シート搬送路Ｓによるシート搬送動作について説明する。
【００６１】
片面印字の場合は、内部給紙トレイ１０から搬送されるシートは、シート搬送路Ｓ中の搬送ローラ２５ａによってレジストローラ１４まで搬送され、レジストローラ１４によりシートの先端と中間転写ベルト７上の積層されたトナー像の先端とが整合するタイミングで転写部（転写ローラ１１と中間転写ベルト７との接触位置）に搬送される。転写部ではシート上にトナー像が転写され、このトナー像は定着ユニット１２にてシート上に定着される。その後、シートは、搬送ローラ２５ｂを経て排紙ローラ２５ｃから排紙トレイ１５上に排出される。
【００６２】
また、手差し給紙トレイ２０から搬送されるシートは、複数の搬送ローラ２５（２５ｆ，２５ｅ，２５ｄ）によってレジストローラ１４まで搬送される。それ以降のシート搬送動作は、上述した内部給紙トレイ１０から供給されるシートと同様の経過を経て排紙トレイ１５に排出される。
【００６３】
一方、両面印字の場合は、上記のようにして片面印字が終了し定着ユニット１２を通過したシートは、後端が排紙ローラ２５ｃにてチャックされる。次に、シートは、排紙ローラ２５ｃが逆回転することによって搬送ローラ２５ｇ，２５ｈに導かれ、再びレジストローラ１４を経て裏面印字が行われた後に、排紙トレイ１５に排出される。
【００６４】
次に、トナー補給装置２２の構成について具体的に説明する。
【００６５】
図３は画像形成装置１００が有するトナー補給装置２２の概略構成を示す断面図、図４は図３のＣ−Ｃ矢視断面図である。
【００６６】
トナー補給装置２２は、図３に示すように、トナー収容容器１２１、トナー攪拌部材１２５、トナー排出部材１２２およびトナー排出口１２３を含む。トナー補給装置２２は、現像槽１１１の上側に配され、未使用トナー（粉体状のトナー）を貯蔵している。トナー補給装置２２内のトナーは、トナー排出部材（排出スクリュー）１２２を回転させることによって、トナー排出口１２３からトナー移送機構１０２を介して現像槽１１１へ供給されるようになっている。
【００６７】
トナー収容容器１２１は、内部空間を有するほぼ半円筒状の容器部材であり、トナー攪拌部材１２５、トナー排出部材１２２を回転自在に支持し、トナーを収容する。トナー排出口１２３は、トナー排出部材１２２の下部、軸方向中央部よりに設けられる略長方形の開口部であり、トナー移送機構１０２を臨む位置に配置される。
【００６８】
トナー攪拌部材１２５は、回転軸１２５ａを中心に回転することにより、トナー収容容器１２１内に収容されるトナーを攪拌しながら、トナー収容容器１２１内のトナーを汲み上げてトナー排出部材１２２へ搬送する板状の部材で、先端にトナー汲み上げ部材１２５ｂを備える。トナー汲み上げ部材１２５ｂは、例えば、可撓性を有するポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）シートからなり、トナー攪拌部材１２５の両端に取付けられる。
【００６９】
トナー排出部材１２２は、トナー収容容器１２１内のトナーをトナー排出口１２３から現像槽１１１に供給するもので、図４に示すように、トナー搬送羽根１２２ａとトナー排出部材回転軸１２２ｂとを含むスクリューオーガで構成されている。トナー排出部材１２２は、トナー排出部材駆動モータ１３４によって回転駆動されるようになっている。スクリューオーガの向きは、トナー排出部材１２２の軸方向両端からトナー排出口１２３側に向けて、トナーが搬送されるように設定されている。
【００７０】
トナー排出部材１２２とトナー攪拌部材１２５との間には、トナー排出部材隔壁１２４が設けられる。これによって、トナー攪拌部材１２５によって汲み上げられたトナーがトナー排出部材１２２の周辺に適量のトナーを保持できる。
【００７１】
トナー攪拌部材１２５は、図３に示すように、矢印Ｚ方向に回転してトナーを撹拌し、トナー排出部材１２２の方へ汲み上げる。このとき、トナー汲み上げ部材１２５ｂは、その可撓性によってトナー収容容器１２１の内壁に沿って摺動して変形しつつ回転し、トナーをトナー排出部材１２２側に供給する。そして、トナー排出部材１２２が回転することにより、供給されたトナーをトナー排出口１２３へと導くようになっている。
【００７２】
＜現像装置＞
次に、本実施形態の特徴的な現像装置２について図面を参照して説明する。図１は本実施形態の画像形成装置１００が備えた本実施形態の現像装置２の構成を示す断面図、図５は図１のＡ−Ａ断面矢視図、図６は図１のＢ−Ｂ断面矢視図である。
【００７３】
現像装置２は、図１に示すように、現像槽１１１、現像ローラ１１４、現像槽カバー１１５、トナー補給口１１５ａ、ドクターブレード（規制部材）１１６、第１搬送部材１１２、第２搬送部材１１３、仕切り板１１７、透磁率センサ（トナー濃度検知部）１１８を備えている。
【００７４】
現像ローラ１１４は、現像槽１１１内で、感光体３と対向するように配置されている。現像装置２は、この現像ローラ１１４によって感光体３の表面にトナーを供給して、感光体３の表面に形成された静電潜像を顕像化する（現像する）装置である。
【００７５】
現像槽１１１は、トナーとキャリアとを含む２成分現像剤（以下、単に「現像剤」と称する）を収容する槽である。また、現像槽１１１には、現像ローラ１１４、第１搬送部材１１２、第２搬送部材１１３等が配設されている。
【００７６】
本実施形態のキャリアとしては、磁性を有する粒子が使用される。磁性を有する粒子の具体例としては、例えば、鉄、フェライトおよびマグネタイトなどの金属、これらの金属とアルミニウムまたは鉛などの金属との合金などが挙げられる。これらの中でも、フェライトが好ましい。
【００７７】
磁性を有する粒子に樹脂を被覆した樹脂被覆キャリア、または樹脂に磁性を有する粒子を分散させた樹脂分散型キャリアなどを、２成分現像剤に用いてもよい。樹脂被覆キャリアに用いられる樹脂としては、特に制限はないが、例えば、オレフィン系樹脂、スチレン系樹脂、スチレン／アクリル系樹脂、シリコン系樹脂、エステル系樹脂、およびフッ素含有重合体系樹脂などを用いることが好ましい。また樹脂分散型キャリアに用いられる樹脂としては、特に制限されないが、たとえば、スチレンアクリル樹脂、ポリエステル樹脂、フッ素系樹脂、およびフェノール樹脂などが好ましい。
【００７８】
キャリアの形状は、球形または扁平形状が好ましい。キャリアの体積平均粒子径は、特に制限されないが、高画質化を考慮すると、１０μｍ以上１００μｍ以下であることが好ましく、３０μｍ以上５０μｍ以下であることがより好ましい。キャリアの体積平均粒子径が１０μｍ未満である場合には、キャリアの体積平均粒子径が１０μｍ以上である場合と比較して、キャリアと現像ローラとの間の磁力が弱くなるので、現像工程において、キャリアがトナーと一緒に現像されやすくなる。一方、キャリアの体積平均粒子径が１００μｍを超えると、個々のトナー粒子を充分に帯電させることができないおそれがある。それゆえ、キャリアの体積平均粒子径が１０μｍ以上１００μｍ以下であることによって、キャリアの体積平均粒子径が１００μｍを超える場合と比較して、トナーとキャリアとの接触機会を増やすことができる。よって、キャリアの体積平均粒子径が上記範囲内であると、個々のトナー粒子の帯電を制御し、トナーに充分な帯電性能を付与することができる。したがって、トナーの現像性が良好な２成分現像剤を得ることができる。さらに、キャリアの体積平均粒子径が３０μｍ以上５０μｍ以下であることによって、上記の効果をより安定して発揮することができる。
【００７９】
なお、キャリアの体積平均粒子径は、レーザ回折、散乱式粒度分布測定装置マイクロトラック（商品名：マイクロトラックＭＴ３０００、日機装株式会社製）等を用いて測定できる。
【００８０】
現像槽１１１の上側には、図１に示すように、取り外し可能な現像槽カバー１１５が設けられている。さらに、現像槽カバー１１５には、現像槽１１１内に未使用のトナーを補給するためのトナー補給口１１５ａが形成されている。トナー補給口１１５ａは、トナー補給装置２２のトナー移送機構１０２に接続しており、トナー補給装置２２に収容されているトナーは、トナー移送機構１０２及びトナー補給口１１５ａを介して現像槽１１１内に移送される。これにより現像槽１１１にトナーが補給される。
【００８１】
現像槽１１１には、図１，図５に示すように、第１搬送部材１１２と第２搬送部材１１３との間に仕切り板１１７が配設されている。仕切り板１１７は、第１搬送部材１１２及び第２搬送部材１１３の各軸方向（各回転軸方向）に平行に延設されている。現像槽１１１の内部は、仕切り板１１７によって、第１搬送部材１１２が配されている第１搬送路Ｐと、第２搬送部材１１３が配されている第２搬送路Ｑとに区画される。
【００８２】
仕切り板１１７は、図５に示すように、第１搬送部材１１２及び第２搬送部材１１３の各軸方向の両端部において、現像槽１１１の内側の壁面から離間して配置されている。これにより、現像槽１１１には、第１搬送部材１１２及び第２搬送部材１１３の各軸方向の両端部付近において、第１搬送路Ｐと第２搬送路Ｑとを連通する連通路が形成されている。以下では、図５に示すように、矢印Ｘ方向側に形成されている連通路を第１連通路１１７ａ、矢印Ｙ方向側に形成されている連通路を第２連通路１１７ｂと称する。
【００８３】
第１搬送部材１１２及び第２搬送部材１１３は、互いの周面同士が仕切り板１１７を介して対向するように且つ互いの軸同士が平行になるように並列され、互いに逆方向に回転するように設定されている。そして、第１搬送部材１１２は、図５に示すように、矢印Ｘ方向に現像剤を搬送し、第２搬送部材１１３は、矢印Ｘ方向とは逆の矢印Ｙ方向に現像剤を搬送するように設定されている。
【００８４】
第１搬送部材１１２は、図５に示すように、螺旋状の第１搬送羽根１１２ａと第１回転軸１１２ｂからなるスクリューオーガにより構成されている。第２搬送部材１１３は、図５に示すように、螺旋状の第２搬送羽根１１３ａと第２回転軸１１３ｂからなるスクリューオーガにより構成されている。第１搬送部材１１２及び第２搬送部材１１３は、モータ等の駆動手段（図示せず）によって回転駆動することにより現像剤を撹拌すると共に搬送するようになっている。
【００８５】
現像ローラ１１４は、図１に示すように、感光体３に対向して配置され、感光体３に対して間隙を有して離隔するように設けられる。現像ローラ１１４で搬送される現像剤は最近接部分で感光体３と接触する。この接触領域が現像ニップ部ｎであり、現像ニップ部ｎでは、現像ローラ１１４に接続される図示しない電源から現像ローラ１１４に対して現像バイアス電圧が印加され、現像ローラ１１４表面の現像剤から感光体３表面の静電潜像へトナーが供給される。
【００８６】
現像ローラ１１４は、図１に示すように、現像スリーブ１１９とマグネットローラ１２０とを有する。現像ローラ１１４は、現像槽１１１内の現像剤をマグネットローラ１２０の磁力により現像スリーブ１１９表面に汲み上げて担持し（捕獲して）、この担持されている現像剤に含まれるトナーを、感光体３に供給するものである。
【００８７】
現像スリーブ１１９は、現像ローラ１１４の外周部を構成するアルミ製あるいはステンレス製等の非磁性材質による円筒状部材である。現像スリーブ１１９は、マグネットローラ１２０の外側を一方向（図１においては時計回り）に、図示しない駆動手段によって軸心回りに回転することによって、マグネットローラ１２０の磁力を頼りに現像剤を保持しながら搬送する。
【００８８】
マグネットローラ１２０は、本実施形態では、７つの磁極（第１磁極１２０ａ〜第７磁極１２０ｇ）がマグネット固定軸１２６に固定されて形成されている。つまり、７つの磁極は一体となっている。また、マグネットローラ１２０は、現像スリーブ１１９と同軸にて正逆回転可能に構成されている。
【００８９】
後段で詳細に説明するが、本実施形態では、このマグネットローラ１２０は、現像剤の汲み上げ量（捕獲量）が多くなる第１位置と、現像剤の汲み上げ量が上記第１位置よりも少なくなる第２位置とに回転可能となっている。画像形成装置１００による画像形成動作が行われる際（画像形成動作時、現像時）には、マグネットローラ１２０が第１位置に配置され、画像形成動作時以外（非画像形成動作時、非現像時）には、マグネットローラ１２０は第２位置に配置される。
【００９０】
ドクターブレード１１６は、図１に示すように、現像スリーブ１１９の表面に近接する位置に配される。ドクターブレード１１６は、現像スリーブ１１９表面に汲み上げられた現像剤を一定層厚にし、感光体３への現像剤供給量を規制するものである。本実施形態では、図１１に示すよう、現像スリーブ１１９の軸線方向に平行に延びる板状部材として設けられ、その材質が磁性ステンレス鋼（ＳＵＳ４３０等）であり、厚さ０．５ｍｍの薄板を使用する。
【００９１】
本実施形態では、図１１に示す、ドクターブレード１１６表面と現像スリーブ１１９表面との間隙であるドクターギャップＴａを０．５ｍｍ以上０．８ｍｍ以下になるよう調整し、ドクターブレード１１６を現像槽１１１側に固定する。また、剛性を待たせるため、図１１に示すように、ドクターブレード１１６を非磁性ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）１１６ａにスポット溶接してもよい。
【００９２】
次に、マグネットローラ１２０の各磁極（第１磁極１２０ａ〜第７磁極１２０ｇ）と、このマグネットローラ１２０による現像剤の搬送とについて、図１を用いて詳細に説明する。図１は、画像形成動作時のマグネットローラ１２０を示している。
【００９３】
第１磁極１２０ａは、第２搬送部材１１３により攪拌及び搬送される現像剤を、現像スリーブ１１９に汲み上げる（捕獲させる、吸着させる）ための汲み上げ用磁極である。第１磁極１２０ａは、画像形成動作時は、現像槽１１１内で攪拌及び搬送される現像剤と対向する位置、具体的には第２搬送部材１１３に対向する位置に配置されている。第１磁極１２０ａは、本実施形態では、Ｎ極である。なお、第１磁極１２０ａ〜第７磁極１２０ｇはＮ極とＳ極とが交互に配置されていれば、汲み上げ用磁極がＳ極であっても構わない。また、磁極の数は例えば５つであってもよい。
【００９４】
まず、第１磁極１２０ａにて形成された磁力線により、現像槽１１１内の現像剤が、現像ローラ１１４側に汲み上げられる。
【００９５】
第２磁極１２０ｂは、現像スリーブ１１９の回転方向（図１において時計回り）の下流側にて、第１磁極１２０ａの隣に設けられる。第２磁極１２０ｂはＳ極であり、現像ローラ１１４の軸方向への磁力ピークをドクターブレード１１６に略対向させている。第２磁極１２０ｂにて形成される磁力線により、現像スリーブ１１９表面に汲み上げられた現像剤は、現像スリーブ１１９の回転方向下流に安定に搬送される。搬送される現像スリーブ１１９表面の現像剤は、ドクターブレード１１６にて一定の層厚にされる。
【００９６】
第３磁極１２０ｃは、現像スリーブ１１９の回転方向下流側にて、第２磁極１２０ｂの隣に設けられる。第３磁極１２０ｃはＮ極である。第３磁極１２０ｃにて形成される磁力線は、ドクターブレード１１６により現像スリーブ上に形成された一定の層厚の現像剤を、現像スリーブ１１９の回転方向下流に安定に搬送するのに寄与する。
【００９７】
第４磁極１２０ｄは、現像スリーブ１１９の回転方向下流側にて、第３磁極１２０ｃの隣に設けられる。第４磁極１２０ｄはＳ極であり、感光体３に対向して配設され、画像を形成させる主磁極として作用する。第４磁極１２０ｄの磁力線により、現像剤を搬送し、現像剤にて形成される磁気ブラシにて、感光体３を摺擦する。
【００９８】
第５磁極１２０ｅは、現像スリーブ１１９の回転方向下流側にて、第４磁極１２０ｄの隣に設けられる。第５磁極１２０ｅはＮ極である。第５磁極１２０ｅにて形成される磁力線により、第４磁極１２０ｄの位置から搬送された現像剤は、現像スリーブ１１９に保持され、さらに下流に搬送される。
【００９９】
第６磁極１２０ｆは、現像スリーブ１１９の回転方向下流側にて、第５磁極１２０ｅの隣に設けられる。第６磁極１２０ｆはＳ極である。第６磁極１２０ｆにて形成される磁力線により、第５磁極１２０ｅの位置から搬送された現像剤は、現像スリーブ１１９に保持され、さらに下流に搬送される。
【０１００】
第７磁極１２０ｇは、現像スリーブ１１９の回転方向下流側にて、第６磁極１２０ｆの隣に設けられる。第７磁極１２０ｇはＮ極である。
【０１０１】
第１磁極１２０ａの磁極と第７磁極１２０ｇの磁極とが同じ（本実施形態においてはＮ極）であるため、現像スリーブ１１９上において第７磁極１２０ｇと第１磁極１２０ａとの間の領域１２７では磁極が設けられておらず磁力線が形成されない。よって、第７磁極１２０ｇで保持されていた現像剤は、現像スリーブ１１９上から落下する。このようにして、現像剤は、現像槽１１１内へ回収される。以降では、領域１２７を磁力線の形成されない領域（磁極が設けられていない領域）１２７と称する。
【０１０２】
なお、本実施形態では磁力線の形成されない領域１２７の画像形成動作中の中央位置は、図１に示すように、マグネット固定軸１２６を中心として、マグネット固定軸１２６の中心と第２搬送部材１１３の中心を結ぶ直線に対して、現像スリーブ１１９の回転方向下流の、約６０°の位置とした。ここで、本実施形態では、磁力線の形成されない領域１２７の定義は、上下流の磁極と同極であり、かつ、５ｍＴ以下の磁力までの範囲としている。つまり、磁力線の形成されない領域１２７の磁力は、現像スリーブ１１９表面に現像剤が捕獲されない磁力となっている。
【０１０３】
次に、画像形成時以外（非画像形成時）のマグネットローラ１２０の位置である第２位置について、図１及び７を用いて説明する。画像形成時以外（非画像形成時）は、マグネット固定軸１２６を、図１のＬ方向（図中時計周り）約６０°回転させ、図７に示すように、マグネット固定軸１２６の中心と第２搬送部材１１３の中心とを結ぶ現像剤汲み上げ位置に、磁力線の形成されない領域１２７の中央位置を合わせる。このとき、マグネットローラ１２０が図１のＬ方向に約６０°回転し、図７に示すように、磁力線の形成されない領域１２７が、第２搬送部材１１３に最接近して配置され、つまり、磁力線の形成されない領域１２７が、現像剤が現像スリーブ１１９表面に捕獲される位置に対応する位置に配置されている。また、このとき第１磁極１２０ａは、ドクターブレード１１６近傍に配置される。このようにマグネットローラ１２０が配置された位置が、第２位置である。
【０１０４】
マグネットローラ１２０が第２位置まで回転されると、第２搬送部材１１３部の対向位置（最接近位置）に、磁力線の形成されない域１２７が配置されるため、現像剤の汲み上げは略停止する。第２搬送部材１１３から現像剤の汲み上げが停止するので、ドクターブレード１１６方向への新たな現像剤の供給はない。よって、現像スリーブ１１９が１回転することで、現像スリーブ１１９に保持されている現像剤の大半は、現像槽１１１に回収され、図５に示す第２搬送路Ｑから第１搬送路Ｐの間でのみの循環となる。
【０１０５】
以上のように、本実施形態では、画像形成動作時の現像スリーブ１１９を介した現像剤の搬送及び循環と、画像形成動作時以外（非画像形成動作時）の、現像スリーブ１１９を介さない現像剤の循環とを切り替えるために、マグネットローラ１２０を回転させ第１位置と第２位置とを切り替えている。
【０１０６】
次に、マグネットローラ１２０を第１位置と第２位置とで切り替える切替機構の詳細を、図８〜図１０を用いて説明する。
【０１０７】
図８は、現像ローラ１１４中心軸からの断面図であり、マグネットローラ１２０の回転駆動部を表している。
【０１０８】
マグネットローラ１２０のマグネット固定軸１２６は、その片端１２６ａを現像スリーブ１１９より外部へ貫通させ現像槽１１１に位置決めされている。一方、現像スリーブ１１９と同軸に固定された現像ローラ駆動軸１２８は、駆動ギヤ１２９と画像形成装置１００本体との駆動連結手段にて回転自在に構成されている。マグネットローラ１２０は現像スリーブ１１９両端に設けられた軸受け１３０に、マグネット固定軸１２６が回転自在に支持されている。従って、現像スリーブ１１９が駆動しても、マグネットローラ１２０は連動しない。
【０１０９】
マグネット固定軸１２６の端部には固定軸駆動ギヤ１４１が設けられている。現像槽１１１に取り付けられているモーターカバー（図示せず）にはマグネットローラ切替モータ（回転部）１４２が取り付けられている。固定軸駆動ギヤ１４１は、マグネットローラ切替モータ１４２に取り付けたモータギヤ１４３に連結している。マグネットローラ切替モータ１４２は画像形成装置１００からの信号により回転して、マグネット固定軸１２６を駆動させる構成である。
【０１１０】
図９は、マグネットローラ切替モータ１４２及び駆動連結部を示す側面図である。図中の位置関係は現像スリーブ１１９を含む現像剤の循環状態（画像形成動作時、通常印字動作時）の位置関係である。このとき、マグネットローラ１２０は第１位置にある。
【０１１１】
マグネット固定軸１２６に装着した固定軸駆動ギヤ１４１には歯車形状の扇型ギヤ部１４１ａを設けられている。扇型ギヤ部１４１ａは、本実施形態では、モジュール１にて全周２９枚のうち６枚を使用する扇型とした。
【０１１２】
また、マグネット固定軸１２６にキックバネ１４４を設けている。キックバネ１４４の第１端部１４４ａを現像槽１１１、第２端部１４４ｂを固定軸駆動ギヤ１４１に掛けており、固定軸駆動ギヤ１４１はマグネット固定軸１２６を中心として図中時計回り方向への復帰力を持たせている。
【０１１３】
マグネットローラ切替モータ１４２に装着したモータギヤ１４３にも歯車形状の扇型ギヤ部１４３ａを設けられている。扇型ギヤ部１４３ａは、本実施形態では、モジュール１にて全周で２０枚のうち５枚を使用する扇型とした。
【０１１４】
図９に示すように、画像形成動作時は、扇型ギヤ部１４１ａと扇型ギヤ部１４３ａとはギヤ連結させておらず、キックバネ１４４により端部１４１ｂが端部１４３ｂ部に突き当たることで、マグネット固定軸１２６の現像槽１１１に対する相対角度を決定できるように構成されている。
【０１１５】
図１０はマグネットローラ切替モータ１４２にて駆動連部の位置関係を切り替えた後の状態を表している。このとき、マグネットローラ１２０は第２位置にある。画像形成装置１００からの信号によりマグネットローラ切替モータは図中時計回りに回転することで、モータギヤ１４３の扇型ギヤ部１４３ａと固定軸駆動ギヤ１４１の扇型ギヤ部１４１ａは連結し、固定軸駆動ギヤ１４１は反時計周りに回転する。
【０１１６】
反時計回りに回転する固定軸駆動ギヤ１４１の下流には停止制御スイッチ１４５が設けられている。画像形成装置１００からの信号で駆動するマグネットローラ切替モータ１４２、固定軸駆動ギヤ１４１のレバー部先端部１４１ｃにより停止制御スイッチ１４５のレバー部１４５ｂが押され、スイッチ部１４５ａが押し込まれるまで継続される。本実施形態ではこの駆動ギヤの回転角度を６０°としている。
【０１１７】
非画像形成動作時の第２位置から、画像形成動作時の第１配置に戻す場合は、画像形成装置１００からの信号により、マグネットローラ切替モータ１４２を一定時間回転させることで固定軸駆動ギヤ１４１との連結が解除され、キックバネ１４４により固定軸駆動ギヤ１４１は時計周り方向に回転し、図９で表す位置に復帰する。
【０１１８】
以上の構成により、画像形成動作時には、マグネットローラ１２０を第１位置に配置させ、現像槽１１１内の現像剤を汲み上げるように、これに対して、非画像形成動作時には、マグネットローラ１２０を第２位置に回転させ、現像槽１１１内の現像剤を汲み上げないようにしている。
【０１１９】
ここで、マグネットローラ切替モータ１４２によるマグネットローラ１２０の第１位置から第２位置への回転方向は、現像ローラ１１４による現像剤の搬送方向と一致している。このように、一致していると、現像剤を現像スリーブ１１９から剥離する際、現像剤の搬送（循環）方向と同じ方向にマグネットローラ１２０を回転させることで、徐々に現像スリーブ１１９表面の現像剤がなくなる。よって、マグネットローラ切替モータ１４２の負荷トルクの軽減を行うことができる。また、第１位置と第２位置との切り替え時の現像剤の飛び散りを防止し、スムーズな切り替えを行うことができる。
【０１２０】
なお、本実施形態において、非画像形成動作中とは、現像ローラ１１４、第１搬送部材１１２および第２搬送部材１１３などは回転しているが、感光体３に静電潜像が形成されていない状態を言う。ここで、非画像形成動作中に現像ローラ１１４を回転させておくのは、画像形成装置の駆動連結が簡素化できるからである。別駆動であれば、クラッチあるいは専用モータが必要となり、コストアップとなる。
【０１２１】
また、現像スリーブ１１９の非回転時には、マグネットローラ１２０を第２位置に固定しておいてもよい。現像スリーブ１１９の非回転時とは、現像ローラ１１４での現像剤の搬送が必要ないときであるので、現像剤を汲み上げる必要はない。よって、現像ローラ１１４での現像剤の搬送が必要ないときには、マグネットローラ１２０を第２位置に固定しておくことで、現像スリーブ１１９に現像剤を汲み上げないようにすることができる。
【０１２２】
透磁率センサ１１８は、図１に示すように、第２搬送部材１１３下方の現像槽１１１底面に装着され、センサ面が現像槽１１１の内部に露出するように設けられる。透磁率センサ１１８は図示しないトナー濃度制御手段に電気的に接続される。トナー濃度制御手段は、透磁率センサ１１８が検知するトナー濃度測定値に応じて、図３に示す、トナー排出部材１２２を回転駆動させ、トナー排出口１２３を介して現像槽１１１内部にトナーを供給するように制御する。
【０１２３】
このトナー濃度制御手段は、透磁率センサ１１８によるトナー濃度測定値がトナー濃度設定値よりも低いと判定すると、トナー排出部材１２２を回転駆動させる駆動手段に制御信号を送り、トナー排出部材１２２を回転駆動させる。
【０１２４】
透磁率センサ１１８には一般的な透磁率センサを使用でき、例えば、透過光検知センサ、反射光検知センサ、透磁率検知センサなどが挙げられる。これらの中でも、透磁率検知センサが好ましい。
【０１２５】
透磁率検知センサは、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。透磁率検知センサは、基本的に出力電圧の中央値近傍の感度がよいため、その付近の出力電圧が得られるような制御電圧を印加して用いられる。そのため、透磁率検知センサには図示しない電源が接続される。この電源は、透磁率検知センサを駆動させるための駆動電圧、及びトナー濃度の検知結果を制御手段に出力するための制御電圧を透磁率検知センサに印加する。電源による透磁率検知センサへの電圧の印加は、制御手段によって制御される。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）社製）などが挙げられる。
【０１２６】
本実施形態では、透磁率センサ１１８として透磁率検知センサを用い、透磁率検知センサへ印加する制御電圧を、磁極配置の切替時にも連動して切り替えられるようにしている。この場合、第２位置では、透磁率検知センサへ電圧を印加しないように制御してもよい。つまり、第２位置では、現像剤がほぼ汲み上げられないので、現像槽１１１のトナー濃度はほぼ一定と考えられるため、透磁率検知センサを稼動させなくてよい。
【０１２７】
次に、現像装置２の現像槽１１１における現像剤の搬送について説明する。
【０１２８】
図２に示すように、トナー補給装置２２に収容されているトナーは、トナー移送機構１０２及びトナー補給口１１５ａを介して現像槽１１１内に移送され、これにより現像槽１１１にトナーが補給される。トナー補給口１１５ａは、図５及び６に示すように、第１搬送路Ｐにおいて、かつ、第２連通路１１７ｂよりも現像剤搬送方向の下流側に形成されている。このトナー補給口１１５ａから、第１搬送路Ｐにトナーが補給される。
【０１２９】
現像槽１１１では、第１搬送部材１１２及び第２搬送部材１１３は、モータ等の駆動手段（図示せず）によって回転駆動し、現像剤を搬送する。具体的には、第１搬送路Ｐにおいて、現像剤は、第１搬送部材１１２によって撹拌されながら矢印Ｘ方向へ搬送され、第１連通路１１７ａに到達する。第１連通路１１７ａに到達した現像剤は、第１連通路１１７ａを通過して第２搬送路Ｑへ搬送される。
【０１３０】
第２搬送路Ｑへ搬送された現像剤は、第２搬送部材１１３によって、撹拌されながら矢印Ｙ方向へ搬送され、第２連通路１１７ｂに到達する。そして、第２連通路１１７ｂに到達した現像剤は、第２連通路１１７ｂを通過して第１搬送路Ｐへ戻される。
【０１３１】
つまり、第１搬送部材１１２と第２搬送部材１１３とは、互いに逆方向に現像剤を撹拌しながら搬送する。
【０１３２】
このように、現像剤は、現像槽１１１において、第１搬送路Ｐと第１連通路１１７ａと第２搬送路Ｑと第２連通路１１７ｂとを、この順序にて循環移動する。そして、現像剤は、第２搬送路Ｑを搬送されている間に、現像ローラ１１４の回転にてその表面に担持されて汲み上げられる。そして、汲み上げられた現像剤中のトナーが現像スリーブ１１９から感光体３へと移動して、順次消費されていく。なお、本実施形態では、図１１に示す、現像スリーブ１１９表面と感光体３表面との間隔Ｔｂを０．４ｍｍ〜０．６ｍｍとしている。
【０１３３】
以上のように消費されるトナーを補うべく、未使用のトナーがトナー補給口１１５ａから第１搬送路Ｐへ補給される。補給されたトナーは第１搬送路Ｐにおいて従前より存在する現像剤と混合撹拌される。
【０１３４】
また、第１搬送部材１１２と第２搬送部材１１３とが図５及び６に示すようにスクリューオーガであることから、本実施形態では、図１１に示す、第２搬送部材１１３表面と現像スリーブ１１９表面との間隔Ｔｃを、５ｍｍ〜８ｍｍとしている。
【０１３５】
以上の実施形態からわかるように、マグネットローラ切替モータ１４２により、複数の磁極が交互に固定軸の周りに固定されて形成されたマグネットローラ１２０が、現像剤の汲み上げ量（捕獲量）が多くなる第１位置と、現像剤の汲み上げが第１位置よりも少なくなる第２位置とで、切り替えられる。
【０１３６】
現像装置２では、感光体３への現像剤の供給が不要な場合には、マグネットローラ１２０を第２位置に切り替えることで、現像スリーブ１１９に汲み上げられる現像剤の量（捕獲量、汲み上げ量）を少なく、あるいは現像剤を汲み上げないようにすることができる。よって、感光体３への現像剤の供給が不要な場合には、ドクターブレード１１６に規制される現像剤の量、及び、感光体３への現像剤の供給量を少なくできる。
【０１３７】
ゆえに、現像装置２では、現像剤がドクターブレード１１６を通過する時間、及び、感光体３への摺擦時間を大幅に減少させることでき、ドクターブレード１１６により層厚を一定にされる際に生じる現像剤のストレス、及び、感光体３と現像ローラ１１４との間を運ばれる際に生じる現像剤のストレスを、低減させることができる。さらに、感光体３表面の磨耗を抑制することができる。よって、画像形成装置１００では、長期的に安定した画質の画像を得ることが可能となる。また、各部材の寿命を延ばすことが可能となる。さらに、安価で容易な構成にて現像装置２を形成することができる。
【０１３８】
なお、上述した実施形態では、本発明に係る現像装置２を図２に示すような画像形成装置１００に適用した例について説明したが、現像槽１１１内で撹拌された現像剤を現像ローラ１１４により担持するようにした現像装置を用いる画像形成装置であれば、上述したような構成の画像形成装置や複写機に限定されるものではなく、その他の画像形成装置等に展開が可能である。
【０１３９】
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、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において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】
【０１４０】
本発明は、例えば、プリンタ、複写機、ファクシミリ、ＭＦＰ（Multi Function Printer）等の電子写真方式の画像形成装置に備えられる現像装置に、また、その画像形成装置に適用可能である。
【符号の説明】
【０１４１】
２    現像装置
３    感光体（像担持体）
１００    画像形成装置
１１１    現像槽
１１２    第１搬送部材
１１３    第２搬送部材
１１４    現像ローラ
１１６    ドクターブレード（規制部材）
１１７    仕切り板
１１８    透磁率センサ（トナー濃度検知部）
１１９    現像スリーブ
１２０    マグネットローラ
１２０ａ  第１磁極
１２０ｂ  第２磁極
１２０ｃ  第３磁極
１２０ｄ  第４磁極
１２０ｅ  第５磁極
１２０ｆ  第６磁極
１２０ｇ  第７磁極
１２６    マグネット固定軸（固定軸）
１２７    磁力線の形成されない領域（磁極が設けられていない領域）
１２８    現像ローラ駆動軸
１２９    駆動ギヤ
１４１    固定軸駆動ギヤ
１４２    マグネットローラ切替モータ（回転部）
１４３    モータギヤ
Ｔａ    ドクターギャップ 
【図１】
2011128307.tif 000003
【図２】
2011128307.tif 000004
【図３】
2011128307.tif 000005
【図４】
2011128307.tif 000006
【図５】
2011128307.tif 000007
【図６】
2011128307.tif 000008
【図７】
2011128307.tif 000009
【図８】
2011128307.tif 000010
【図９】
2011128307.tif 000011
【図１０】
2011128307.tif 000012
【図１１】
2011128307.tif 000013