(57)【要約】【課題】簡単な構成で現像装置内に補給されたトナーが溢れること無く現像装置内に供給でき、補給されたトナーと現像剤との混合撹拌を確実に行うことができる現像装置及びこれを用いた画像形成装置を提供する。【解決手段】現像剤が収容される筐体２３４と、静電潜像が形成される感光体ドラム２１にトナーを供給する現像ローラ２３１と、筐体２３４内の現像剤を撹拌、搬送する第１トナー搬送軸２３２と第２トナー搬送軸２３３とを備え、感光体ドラム２１に形成された静電潜像をトナーにより可視像化する現像装置２３において、筐体２３４に、外部からトナーを導入するトナー導入口２３４ａを設け、トナー導入口２３４ａに隣接してマグネット２５０を配置したことを特徴とするものとする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
帯電性のトナーと磁性キャリアを含有する現像剤が収容される現像剤収容部と、静電潜像が形成される静電潜像担持体にトナーを供給する現像ローラと、前記現像剤収容部内の現像剤を撹拌、搬送する撹拌搬送手段とを備え、前記静電潜像担持体に形成された静電潜像をトナーにより可視像化する現像装置において、
前記現像剤収容部に、外部から前記現像剤収容部内にトナーを導入するトナー導入口を設け、前記トナー導入口に隣接して磁力発生手段を配置したことを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記磁力発生手段は、前記現像剤収容部内に貯溜する現像剤の上層面より低い位置に配置され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】
前記磁力発生手段は、導入されるトナーの搬送経路の下方に配置され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】
前記撹拌搬送手段は、前記現像ローラの軸心方向に沿って配置されて回転動作により現像剤を撹拌搬送するように構成され、
前記磁力発生手段は、前記撹拌搬送手段に近接して、該撹拌搬送手段の回転動作が上方から下方に向かう側で回転方向上流側に配置されることを特徴とする請求項１乃至３のうちの何れか一項に記載の現像装置。
【請求項５】
前記磁力発生手段は、前記現像剤収容部の外部に配置されることを特徴とする請求項１乃至４のうちの何れか一項に記載の現像装置。
【請求項６】
前記磁力発生手段は、永久磁石を用いることを特徴とする請求項１乃至５のうちの何れか一項に記載の現像装置。
【請求項７】
前記永久磁石は、ネオジウム磁石、アルニコ磁石、フェライト磁石、またはサマコバ磁石を用い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】
前記磁力発生手段は、電気的磁力発生手段であって通電状態が入／切可能に構成されていることを特徴とする請求項１乃至５のうちの何れか一項に記載の現像装置。
【請求項９】
前記磁力発生手段は、導入されるトナー量に応じて磁力発生状態を可変可能に制御され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】
帯電性のトナーと磁性キャリアを含有する現像剤が収容される現像剤収容部と、静電潜像が形成される静電潜像担持体にトナーを供給する現像ローラと、前記現像剤収容部内の現像剤を撹拌、搬送する撹拌搬送手段とを具備し、前記静電潜像担持体に形成された静電潜像をトナーにより可視像化する現像装置を備え、電子写真方式により前記静電潜像担持体の表面に形成された現像剤像を転写媒体上に転写することで画像を出力する画像形成装置において、
前記現像装置として、請求項１乃至９のうちの何れか一項に記載の現像装置を用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、現像装置及びこれを用いた画像形成装置に係り、特に、帯電性のトナーと磁性キャリアを含有する現像剤が収容される現像剤収容部内の現像剤を撹拌、搬送する撹拌搬送手段とを備え、感光体ドラム上に形成された静電潜像をトナーによって可視像化する現像装置において、前記現像剤収容部内の現像剤をムラ無く撹拌するように構成した現像装置及びこれを用いた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、トナーを用いた複写装置やファクシミリ装置など画像形成装置では、トナーカートリッジなどのトナー補給装置により現像装置にトナーを供給して画像出力の連続運転を行うようにされている。
【０００３】
トナー補給装置による現像装置へのトナーの供給は、トナーカートリッジからトナー搬送装置を介してトナーが供給するようにした方式が知られている。このようなトナー搬送装置は、トナーカートリッジが現像装置の上方に設けられ、上下方向に延びるトナー搬送路が形成されて下方の現像装置にトナーを搬送するようになっている。
【０００４】
ところで、近年、画像形成装置では高画質化が進んでおり、これに伴ってトナーの粒径が微細化されている。微細なトナーは、一般に流動性が悪く、トナー搬送装置のトナー搬送路においてトナーの滞留や凝固が生じ易くなる。
【０００５】
また、トナーには低温定着性を確保するためにメイン樹脂に比べ低融点のＷＡＸが含まれているが、オイルレス定着及び近年の高速機対応のため、ＷＡＸをより多くを添加させたり低融点ＷＡＸを使用したりする傾向にある。それに伴いトナーの流動性が低下して凝集を起こし易くなる。
【０００６】
このようにトナー凝集状態が継続するとトナーの搬送能力が低下し、新たに補給されたトナーを現像装置内に送り込ませることができなくなるという問題が生じる。
特に、トナーの高速搬送時に発生する高い熱の影響により、最悪の場合には搬送部材等にトナーが付着／融着する現象が発生することがある。
【０００７】
従来、中間転写体を採用する画像形成装置では、トナーを補給するトナーホッパと現像装置（現像槽）とを分離する構造とすることが多く、トナーホッパから供給されるトナーを、搬送パイプを介してトナー補給口より現像槽内へ送り込むように構成されている。
【０００８】
トナー補給口より供給されたトナーは、現像槽内の現像剤と混合撹拌されて現像ローラへ搬送されていくことになるが、近年の装置の小型化に伴う現像槽自体の小容量化より、トナーと現像剤との混合撹拌スペースが十分に取れないため、更にトナーの凝集現象を起こし易くなり、場合によっては、トナーがトナー補給口より溢れ出すという問題が生じる。
【０００９】
そこで、このような従来の問題の対策として、例えば、トナーホッパ内にコイルばねを用いてトナー搬送の改善を図るようにした方法が提案されている。具体的には、トナーホッパのトナー補給口近傍のトナー凝集を防止するために、コイルばねを搬送軸のフィンに接触させて移動／復帰させるようにしたものである（特許文献１を参照）。
【特許文献１】特開平６−１６７８８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上記従来の構成では、トナーの搬送性を向上させることができるが、トナーホッパから補給されたトナーと現像剤との混合撹拌に寄与する構造になっていない。また、ＰＥＴ等のポリエチレン系樹脂よりなるシート状部材をトナー搬送部材の回転軸に巻きつけその回転力によりトナーを現像剤と混合させようとしても、トナーを取り込む能力が弱く充分な効果は得られない。
【００１１】
すなわち、従来の構成は、基本的にトナーのみの搬送であり、補給されたトナーと現像剤との混合撹拌についての考慮されていない。従って、現像槽でのトナー撹拌において比重の軽いトナーが現像剤の上部で上滑りが生じて、現像槽内に搬入されないトナーが溢れ出すことまでは想定されていなかった。
【００１２】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであって、簡単な構成で現像装置内に補給されたトナーが溢れること無く現像装置内に供給でき、補給されたトナーと現像剤との混合撹拌を確実に行うことができる現像装置とこれを用いた画像形成装置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】
【００１３】
上述した課題を解決するための本発明に係る現像装置およびこれを用いた画像形成装置の各構成は、次の通りである。
【００１４】
請求項１に記載した現像装置は、帯電性のトナーと磁性キャリアを含有する現像剤が収容される現像剤収容部と、静電潜像が形成される静電潜像担持体にトナーを供給する現像ローラと、前記現像剤収容部内の現像剤を撹拌、搬送する撹拌搬送手段とを備え、前記静電潜像担持体に形成された静電潜像をトナーにより可視像化する現像装置において、前記現像剤収容部に、外部から前記現像剤収容部内にトナーを導入するトナー導入口を設け、前記トナー導入口に隣接して、磁性キャリアによる磁気ブラシを形成する磁力発生手段を配置したことを特徴とするものである。
【００１５】
請求項２に記載した現像装置は、請求項１に記載した構成に加えて、前記磁力発生手段を、前記現像剤収容部内に貯溜する現像剤の上層面より低い位置に配置することを特徴とするものである。
【００１６】
請求項３に記載した現像装置は、請求項１または２に記載した構成に加えて、前記磁力発生手段を、導入されるトナーの搬送経路の下方に配置することを特徴とするものである。
【００１７】
請求項４に記載した現像装置は、請求項１乃至３のうちの何れか一項に記載した構成に加えて、前記撹拌搬送手段を、前記現像ローラの軸心方向に沿って配置されて回転動作により現像剤を撹拌搬送するように構成し、前記磁力発生手段を、前記撹拌搬送手段に近接して、該撹拌搬送手段の回転動作が上方から下方に向かう側で回転方向上流側に配置することを特徴とするものである。
【００１８】
請求項５に記載した現像装置は、請求項１乃至４のうちの何れか一項に記載した構成に加えて、前記磁力発生手段を、前記現像剤収容部の外部に配置することを特徴とするものである。
【００１９】
請求項６に記載した現像装置は、請求項１乃至５のうちの何れか一項に記載した構成に加えて、前記磁力発生手段として永久磁石を用いることを特徴とするものである。
【００２０】
請求項７に記載した現像装置は、請求項６に記載した構成に加えて、前記永久磁石としてネオジウム磁石、アルニコ磁石、フェライト磁石、またはサマコバ磁石を用いることを特徴とするものである。
【００２１】
請求項８に記載した現像装置は、請求項１乃至５のうちの何れか一項に記載した構成に加えて、前記磁力発生手段を、電気的磁力発生手段、例えば電磁石を用いて通電状態が入／切可能に構成することを特徴とするものである。
【００２２】
請求項９に記載した現像装置は、請求項８に記載した構成に加えて、前記磁力発生手段を、導入されるトナー量に応じて磁力発生状態を可変可能に制御することを特徴とするものである。
【００２３】
また、請求項１０に記載した画像形成装置は、帯電性のトナーと磁性キャリアを含有する現像剤が収容される現像剤収容部と、静電潜像が形成される静電潜像担持体にトナーを供給する現像ローラと、前記現像剤収容部内の現像剤を撹拌、搬送する撹拌搬送手段とを具備し、前記静電潜像担持体に形成された静電潜像をトナーにより可視像化する現像装置を備え、電子写真方式により前記静電潜像担持体の表面に形成された現像剤像を転写媒体上に転写することで画像を出力する画像形成装置において、前記現像装置として、請求項１乃至９のうちの何れか一項に記載の現像装置を用いることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２４】
請求項１に記載した発明によれば、帯電性のトナーと磁性キャリアを含有する現像剤が収容される現像剤収容部と、静電潜像が形成される静電潜像担持体にトナーを供給する現像ローラと、前記現像剤収容部内の現像剤を撹拌、搬送する撹拌搬送手段とを備え、前記静電潜像担持体に形成された静電潜像をトナーにより可視像化する現像装置において、前記現像剤収容部に、外部から前記現像剤収容部内にトナーを導入するトナー導入口を設け、前記トナー導入口に隣接して磁力発生手段を配置したことで、導入されたトナーを前記磁力発生手段により形成された磁性キャリアによる磁気ブラシによってスムーズに現像剤と混ざり合わせることができるので、短時間で適正な現像剤濃度（トナー濃度）に到達できる。また、前記磁力発生手段による磁気ブラシにより、トナー導入口付近でトナーが滞留することがないため、トナー導入口においてトナー詰まりを防止することができる。さらに、前記磁力発生手段により、現像剤収納部の撹拌搬送手段により撹拌されにくいコーナー部の現像剤にも磁力の影響を及ぼすことができるので、現像に寄与しない停滞した現像剤を発生させることなく、効果的に現像剤を撹拌することができる。
【００２５】
また、請求項１〜１０に記載の発明で得られる上記共通の効果に加え、各請求項に記載の発明によれば次の効果を得ることができる。
【００２６】
詳しくは、請求項２に記載した発明によれば、請求項１に記載の発明で得られる効果に加え、前記磁力発生手段を、前記現像剤収容部内に貯溜する現像剤の上層面より低い位置に配置することで、現像剤内で広範囲に磁気ブラシを形成できるので効率よくトナーと現像剤を混合して撹拌することができる。
すなわち、現像剤より高い位置に配置すれば、磁気ブラシの形成量が少なくなるため、トナーと現像剤の混合攪拌性が低下するので、現像剤の上層面より低い位置に配置することで、磁気ブラシの形成量を多くすることができる。
【００２７】
請求項３に記載した現像装置は、請求項１または２に記載の発明で得られる効果に加えて、前記磁力発生手段を導入されるトナーの搬送経路の下方に配置することで、上方から落下してくる補給トナーを効率良く撹拌することができる。
【００２８】
請求項４に記載した現像装置は、請求項１乃至３のうちの何れか一項に記載の発明で得られる効果に加えて、前記撹拌搬送手段を、前記現像ローラの軸心方向に沿って配置されて回転動作により現像剤を撹拌搬送するように構成し、前記磁力発生手段を、前記撹拌搬送手段に近接して、該撹拌搬送手段の回転動作が上方から下方に向かう側で回転方向上流側に配置することで、導入されたトナーを下方に向かい撹拌搬送することができるので、効果的に撹拌を行うことができる。
【００２９】
請求項５に記載した現像装置は、請求項１乃至４のうちの何れか一項に記載の発明で得られる効果に加えて、前記磁力発生手段を、前記現像剤収容部の外部に配置することで、現像剤の撹拌搬送の邪魔になること無く撹拌搬送を効率良く行うことができる。
【００３０】
請求項６に記載した現像装置は、請求項１乃至５のうちの何れか一項に記載の発明で得られる効果に加えて、前記磁力発生手段として永久磁石を用いることで、装置構成を複雑にすることなく簡単に構成できる。
【００３１】
請求項７に記載した現像装置は、請求項６に記載の発明で得られる効果に加えて、前記永久磁石として、焼結磁石の中で磁力が高いネオジウム磁石、アルニコ磁石、フェライト磁石、またはサマコバ磁石を用いることで、現像剤収容部の外側からでも大きな磁気ブラシを形成できるのでトナーと現像剤の混合撹拌効果を得ることができる。
【００３２】
請求項８に記載した現像装置は、請求項１乃至５のうちの何れか一項に記載の発明で得られる効果に加えて、前記磁力発生手段を、電気的磁力発生手段、例えば電磁石を用いて通電状態が入／切可能に構成することで、トナーの撹拌状態に応じて磁力発生手段によるトナー撹拌作用を調整することができる。
【００３３】
請求項９に記載した現像装置は、請求項８に記載の発明で得られる効果に加えて、前記磁力発生手段を、導入されるトナー量に応じて磁力発生状態を可変可能に制御することで、トナーの供給量に応じて効果的にトナーを撹拌することができる。
尚、前記磁力発生手段の可変制御は、装置の運転時間や出力枚数に応じて制御するようにしても良い。
【００３４】
また、請求項１０に記載した画像形成装置は、帯電性のトナーと磁性キャリアを含有する現像剤が収容される現像剤収容部と、静電潜像が形成される静電潜像担持体にトナーを供給する現像ローラと、前記現像剤収容部内の現像剤を撹拌、搬送する撹拌搬送手段とを具備し、前記静電潜像担持体に形成された静電潜像をトナーにより可視像化する現像装置を備え、電子写真方式により前記静電潜像担持体の表面に形成された現像剤像を転写媒体上に転写することで画像を出力する画像形成装置において、前記現像装置として、請求項１乃至９のうちの何れか一項に記載の現像装置を用いることで、導入されたトナーを前記磁力発生手段により形成された磁性キャリアによる磁気ブラシによってスムーズに現像剤と混ざり合わせることができるので、短時間で適正な現像剤濃度（トナー濃度）に到達できるので、常に安定した現像剤濃度による高品位の画像を出力することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して説明する。
【００３６】
図１は発明を実施する形態の一例であって、本発明に係る現像装置が採用された画像形成装置の全体の構成を示す説明図である。
【００３７】
本実施形態は、図１に示すように、現像ローラ２３１により供給される現像剤によって画像データに基づき感光体ドラム２１（２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ）に形成された現像剤像を転写行程を経て記録用紙に転写する画像形成装置１に用いられる現像装置２３（２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ）であって、トナーが収納されるトナーボトル（トナー収容部）２００（２００ａ，２００ｂ，２００ｃ，２００ｄ）と、該トナーボトル２００から供給されるトナーを貯留して撹拌した後に現像装置２３に供給するトナー供給装置としてトナー補給部装着機構６００（６００ａ，６００ｂ，６００ｃ，６００ｄ）とトナー搬送装置として補給用通路体６１２（６１２ａ，６１２ｂ，６１２ｃ，６１２ｄ）とを備えたトナー補給装置１００（１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄ）を搭載して、該現像装置２３にトナーを自動供給するようにしたものである。
【００３８】
本実施形態に係る現像装置２３が装着される画像形成装置１は、図１に示すように、色分解された画像情報に応じて各色相に合致した現像剤（以下、トナーと称する。）により形成される現像剤像（以下、トナー像と称する。）が形成される感光体ドラム２１（２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ）と、この感光体ドラム２１の表面に前記現像剤を供給する現像装置２３（２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ）とを備えた複数のプロセス印刷ユニット（画像形成手段）２０（２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ）を備え、さらに、画像情報に基づいて色毎に各々の感光体ドラム２１上にレーザ光（ビーム）を照射して静電潜像を生成する露光ユニット（光走査装置）１０と、供給された記録用紙を搬送する無端の転写ベルト３１を備えた転写ベルトユニット３０と、加熱ローラ２７ａと加圧ローラ２７ｂとにより記録用紙に転写されたトナー像を熱定着させる定着ユニット２７とを備えている。
【００３９】
まず、画像形成装置１の全体構成について説明する。
【００４０】
本実施形態に係る画像形成装置１は、図１に示すように、画像情報を色分解して色相毎に画像を形成してカラー画像を出力するようにした、いわゆるデジタルカラープリンタであって、大略的に画像形成部１０８と給紙部１０９とにより構成され、外部に接続されたパーソナルコンピュータ等の情報処理装置（図示省略）からの印刷ジョブに基づいて多色画像又は単色画像を記録用紙上に形成するものである。
【００４１】
画像形成部１０８は、電子写真方式で、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（ＢＫ）の各色を用いて多色画像を形成するものであって、主に、露光ユニット１０、プロセス印刷ユニット２０、定着ユニット２７、転写ベルト３１を備える転写手段としての転写ベルトユニット３０、転写ローラ３６、転写ベルトクリーニングユニット３７とにより構成されている。
【００４２】
画像形成部１０８の概略構成は、画像形成装置１の筐体１ａの一端側の上部に定着ユニット２７を配置し、該定着ユニット２７の下方に筐体１ａの一端側から他端側に渡り転写ベルトユニット３０を配置するとともに、該転写ベルトユニット３０の下方にプロセス印刷ユニット２０を配置し、さらに該プロセス印刷ユニット２０の下方に露光ユニット１０を配置している。
【００４３】
また、転写ベルトユニット３０の他端側には転写ベルトクリーニングユニット３７が設けられている。さらに、画像形成部１０８の上部には定着ユニット２７に隣接して排紙トレイ４３が設けられている。そして、この画像形成部１０８の下側に給紙部１０９が構成されている。
【００４４】
本実施形態では、プロセス印刷ユニット２０として、ブラック（ＢＫ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各色に対応した４個のプロセス印刷ユニット２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄが転写ベルト３１に沿って順次設けられている。
【００４５】
これらプロセス印刷ユニット２０（２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ）は、筐体１ａ内で略水平方向（図中の左右方向）に平行して並設され、色毎に像担持体たる感光体ドラム２１（２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ）、該感光体ドラム２１を帯電させる帯電器（帯電手段）２２（２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ）、現像装置（現像手段）２３（２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ）、クリーナユニット２４（２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ）等をそれぞれ備えている。
【００４６】
ここで、色毎に対応する構成要素に付したａ，ｂ，ｃ，ｄの記号は、それぞれブラック（ＢＫ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各色に対応するように記載したものであるが、以下の説明において、特定の色に対応する構成要素を指定して説明する場合を除き、各色に対して設けられている構成要素をまとめて、感光体ドラム２１、帯電器２２、現像装置２３、クリーナユニット２４と記載するものとする。
【００４７】
感光体ドラム２１は、外周面の一部が転写ベルト３１の表面に接触するように配置されるとともに、ドラムの外周面に沿って電界発生部としての帯電器２２、現像装置２３、及びクリーナユニット２４が近接配置されている。
【００４８】
帯電器２２は、コロナワイヤーチャージャー型帯電器が用いられ、感光体ドラム２１を挟んで転写ベルトユニット３０が配置する位置と略反対側で感光体ドラム２１の外周面に沿って近接配置されている。尚、本実施形態では帯電器２２としてコロナワイヤーチャージャー型帯電器を用いているが、コロナワイヤーチャージャー型帯電器の代わりにファーブラシ型帯電器、磁気ブラシ型帯電器、ローラ型帯電器、ノコ歯型帯電器、イオン発生帯電装置等、感光体ドラムに所望の帯電性を付与できるものであれば特に限定せず使用可能である。
【００４９】
現像装置２３は、ブラック（ＢＫ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各色のトナーが各色ずつ現像装置２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ毎に収納されており、感光体ドラム回転方向（図中の矢印Ａ方向）で帯電器２２より下流側に配置されている。
【００５０】
現像装置２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄには、高速、且つ大量印刷に対応可能にするために、それぞれの現像装置２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄに現像剤を補給するための５個のトナー補給部５００ａ，５００ｂ，５００ｃ，５００ｄを備えたトナー補給装置１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄが設けられ、それぞれ現像ローラ２３１ａ，２３１ｂ，２３１ｃ，２３１ｄが感光体ドラム２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄに対向して配置されて、それぞれ感光体ドラム２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄの外周面に形成された静電潜像に各色のトナーを供給して顕像化（可視像化）するように構成されている。
【００５１】
補給用の現像剤として、トナー補給部５００ａにはブラック（ＢＫ）の現像剤、トナー補給部５００ｂにはシアン（Ｃ）の現像剤、トナー補給部５００ｃにはマゼンタ（Ｍ）の現像剤、トナー補給部５００ｄにはイエロー（Ｙ）の現像剤が収納されている。
【００５２】
尚、ブラック（ＢＫ）の現像剤用のトナー補給部５００ａは、通常多く用いられるモノ黒印字を考慮して大量印刷が可能なように並列して２個設けられている。
【００５３】
そして、各トナー補給部５００は、それぞれ対応する現像剤を用いて現像する現像装置２３のほぼ真上に配置されており、対応する現像装置２３それぞれに対して、現像剤の補給用通路体（トナー搬送装置）６１２（６１２ａ，６１２ｂ，６１２ｃ，６１２ｄ）を介して接続されている。
【００５４】
なお、ブラック（ＢＫ）の現像剤を補給するための補給用通路体６１２ａは、２つのトナー補給装置１００ａ，１００ａからの現像剤を一つにまとめて現像装置２３ａに補給するような構造となっている。
【００５５】
クリーナユニット２４は、感光体ドラム回転方向で帯電器２２より上流側に配置されている。また、クリーナユニット２４は、クリーニングブレード２４１を備え、該クリーニングブレード２４１を感光体ドラム２１の外周面に沿って当接配置し、該感光体ドラム２１上の残留トナーを掻き取り回収するように構成されている。図中の符号２４２は回収したトナーを搬送する搬送スクリューである。
【００５６】
本実施例ではクリーニングブレード２４１を用いたが、特にこれらの構成に限定されるものではなく、クリーニングブレードは１つ以上用いても良いし、ファーブラシや磁気ブラシを単独で用いても良い。またクリーニングブレードとファーブラシ、磁気ブラシを併用しても良い。該感光体ドラム２１上の残留トナーを掻き取り回収するように構成されるものであれば使用できる。
【００５７】
露光ユニット１０は、主に、箱状に形成された筐体１０ａと、その内部に配置されるレーザ照射部１１ａを備えたレーザスキャニングユニット（ＬＳＵ）１１、ポリゴンミラー１２、及び色毎にレーザ光を反射する反射ミラー１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ，１４ａ，１４ｂ，１４ｃ等により構成されている。
【００５８】
レーザスキャニングユニット１１のレーザ照射部から発せられたレーザ光は、図示しないポリゴンミラー及びｆθレンズにより色分解された後、反射ミラー１３ａ〜１３ｃで反射して、色毎にそれぞれの感光体ドラム２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ上に照射されるようになっている。
【００５９】
尚、レーザスキャニングユニット１１は、レーザ照射部の代わりにＥＬ（Electro Luminescence）、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の発光素子をアレイ状に並べた書込ヘッドを用いる構成であっても良いし、光源と液晶シャッターを用いた構成であっても良く、該感光体ドラム２１上に静電潜像を形成できる手段であれば使用できる。
【００６０】
転写ベルトユニット３０は、図１に示すように、主に、転写ベルト３１、転写ベルト駆動ローラ３２、転写ベルト従動ローラ３３、中間転写ローラ３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄとにより構成されている。
【００６１】
尚、以下の説明においては、中間転写ローラ３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄを総じて用いる場合には中間転写ローラ３５と記載するものとする。
【００６２】
転写ベルト３１は、厚さ７５μｍ〜１２０μｍ程度のフィルムを用いて無端状に形成されている。転写ベルト３１の材質は、主にポリイミド、ポリカーボネイト、サーモプラスチックエラストマーアロイ等が用いられている。
【００６３】
また、転写ベルト３１は、その表面が感光体ドラム２１の外周面と接触するように、転写ベルト駆動ローラ３２、転写ベルト従動ローラ３３、中間転写ローラ３５により張架され、該転写ベルト駆動ローラ３２の駆動力により副走査方向（図中の矢印Ｂ方向）へ移動するように構成されている。
【００６４】
転写ベルト駆動ローラ３２は、筐体１ａの一端側に配置され、転写ベルト３１に駆動を掛けて該転写ベルト３１を搬送するとともに、転写ベルト３１と記録用紙とを重ね合わせた状態で転写ローラ３６とで挟み込んで圧接しながら記録用紙を搬送するように設けられている。
【００６５】
転写ベルト従動ローラ３３は、筐体１ａの他端側に配置され、転写ベルト駆動ローラ３２とともに転写ベルト３１を定着ユニット２７側から筐体１ａの他端側に渡り略水平に架設しているが、図１中の画像形成装置１の横幅方向の寸法を小さくする場合、いわゆる幅方向の設置面積を省スペース化する場合には、転写ベルト駆動ローラ３２とともに転写ベルト３１を定着ユニット２７側から筐体１ａの他端側に渡り、いずれか一方に傾斜を持たせることも可能であり、それに伴う感光体、現像、レーザ照射部、定着等、種々適切な配置、大きさ等に、適宜設定しても構わない。
【００６６】
中間転写ローラ３５は、転写ベルト駆動ローラ３２から転写ベルト従動ローラ３３に渡り巻回された転写ベルト３１の内側空間に配置されているが、軸心を感光体ドラム２１に対して図中左右方向に転写ベルト３１の移動方向下流側にずらした位置に配置され、転写ベルト３１の内側面を押圧して、前記転写ベルト３１の外側面が感光体ドラム２１の外周面の一部を巻回して所定のニップ量を得るように設けてもよい。
【００６７】
また、中間転写ローラ３５は、直径８〜１０ｍｍの金属類（例えば、ステンレス）軸を備え、その金属軸の外周面にＥＰＤＭ、発泡ウレタン等の導電性を有する弾性材が被覆されているが、これら弾性材に限定しなくとも良い。
【００６８】
このように構成された中間転写ローラ３５は、感光体ドラム２１に形成されたトナー像を転写ベルト３１に転写するために高電圧の転写バイアス、すなわち、トナーの帯電極性（−）とは逆極性（＋）の高電圧が印加され、弾性材により転写ベルト３１に対して均一的に高電圧を印加するようにされている。
【００６９】
上述の各感光体ドラム２１上で各色相に応じた顕像化されトナー像（静電像）が転写ベルト３１で積層され、装置に入力された画像情報となる。このように積層された画像情報は、転写ベルト３１の接触位置に配置される転写ローラ３６によって記録用紙に転写されるようになっている。
【００７０】
転写手段を構成する転写ローラ３６は、転写ベルト３１に転写された現像剤像を記録用紙に転写する転写手段を構成するものであって、転写ベルト駆動ローラ３２に対して略水平で平行に対向し、該転写ベルト駆動ローラ３２に巻回される転写ベルト３１に対して所定のニップで圧接するように配設され、該転写ベルト３１上に形成された多色トナー像を記録用紙上に転写させるための電圧、すなわち、トナーの帯電極性（−）とは逆極性（＋）の高電圧が印加されるように構成されている。
【００７１】
また、転写ベルト３１と転写ローラ３６との間のニップを定常的に得るために、転写ベルト駆動ローラ３２又は転写ローラ３６の何れか一方のローラを金属等の硬質材料により構成し、他方のローラを弾性ゴム、発泡性樹脂等の軟質材料により構成するようにしている。
【００７２】
転写ベルト駆動ローラ３２と転写ローラ３６の下方にはレジストローラ２６が設けられている。レジストローラ２６は、給紙部１０９から供給された記録用紙の先端と転写ベルト３１上のトナー像の先端とを整合して転写ローラ３６側へ搬送するように構成されている。
【００７３】
また上記のように、感光体ドラム２１との接触により転写ベルト３１に付着したトナー、または転写ローラ３６によって記録用紙上に転写画行われずに転写ベルト３１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ため、転写ベルトクリーニングユニット３７によって除去・回収されるように設定されている。
【００７４】
転写ベルトクリーニングユニット３７は、転写ベルト従動ローラ３３の近傍に設けられ、転写ベルト３１に当接（または摺接）するように配置したクリーニングブレード３７ａと、該クリーニングブレード３７ａにより転写ベルト３１上の残留トナーを掻き取ったトナー（廃トナー）を一旦収納するボックス状のトナー回収部３７ｂとを備え、転写ベルト３１上の残留トナーを掻き取り回収するようにされている。
【００７５】
また、転写ベルトクリーニングユニット３７は、プロセス印刷ユニット２０ａより転写ベルト３１の移動方向上流側で該プロセス印刷ユニット２０ａに近接して配置されている。また、転写ベルト３１のクリーニングブレード３７ａが外側面に接触する部分は、その内側面が転写ベルト従動ローラ３３で支持されている。
【００７６】
定着ユニット２７は、図１に示すように、加熱ローラ２７ａと加圧ローラ２７ｂとにより構成された一対の定着ローラ２７１と、その定着ローラ２７１の上方に搬送ローラ２７ｃを備え、記録用紙を定着ローラ２７１の下方より搬入して、搬送ローラ２７ｃの上方に搬出するようにされている。
【００７７】
さらに、定着ユニット２７の上方には排紙ローラ２８が設けられ、搬送ローラ２７ｃから搬送された記録用紙を該排紙ローラ２８により排紙トレイ４３上に記録用紙を排紙するようにされている。
【００７８】
定着ユニット２７によるトナー像の定着は、加熱ローラ２７ａの内部若しくは近接して設けられたヒータランプ等の加熱手段（図示省略）を温度検出器（図示省略）の検出値に基づいて制御することにより、加熱ローラ２７ａを所定の温度（定着温度）に保つとともに、トナー像が転写された記録用紙を加熱ローラ２７ａと加圧ローラ２７ｂとにより挟んで回転搬送しながら加熱・加圧することで記録用紙上にトナー像を熱定着するようにされている。
【００７９】
また、定着ユニット２７に隣接して、両面印刷用の両面原稿搬送路Ｓ３が定着ユニット２７の後方から下方に向かい給紙部１０９付近まで構成され、その両面原稿搬送路Ｓ３上に上下方向で並設された搬送ローラ２９ａ，２９ｂにより記録用紙を反転させた状態で、再び転写ローラ３６に向かい搬送するようになっている。
【００８０】
具体的には、搬送ローラ２９ａは定着ユニット２７の後方に配置され、搬送ローラ２９ｂは、上下方向で搬送ローラ２９ａの下方に位置するとともに、横方向でレジストローラ２６と略同じ位置に配置されている。
【００８１】
本実施例ではヒータランプ等の加熱手段の加熱ローラ２７ａと加圧ローラ２７ｂを用いたが、誘導加熱方式を用いても良いし、併用しても構わない。また加圧にローラ状のものを用いなくとも良く、記録用紙上にトナー像を乱すことなく一様に熱定着できる適切な方法であれば特に手段は選ばない。
【００８２】
給紙部１０９は、画像形成に使用する記録用紙を収容するための手差トレイ４１、給紙カセット４２を備え、手差トレイ４１、給紙カセット４２から記録用紙を一枚ずつ画像形成部１０８に供給するようにされている。
【００８３】
手差トレイ４１は、図１に示すように、画像形成装置１の筐体１ａの一側端（図中で右側）に、使用時には外方に拡開され、未使用時には一側端に収納可能に設けられ、利用者が所望する種類の記録用紙を少数枚（必要とする枚数）だけ載置して画像形成装置１の筐体１ａ内部に１枚ずつ取込むものである。
【００８４】
手差トレイ４１による記録用紙の給紙方向（図中の矢印Ｃ方向）下流側の画像形成装置１の筐体１ａ内には、露光ユニット１０の側方にピックアップローラ４１ａが設けられ、さらに給紙方向下流側に搬送ローラ４１ｂが略水平に設けられている。
【００８５】
ピックアップローラ４１ａは、手差トレイ４１から給紙された記録用紙の一端部の表面と接触して、ローラの摩擦抵抗により一枚ずつ確実に搬送するようになっている。
【００８６】
前述したピックアップローラ４１ａ及び搬送ローラ４１ｂ，４１ｃ，４１ｄによって記録用紙搬送路Ｓ１が構成されている。
【００８７】
一方、給紙カセット４２は、筐体１ａ内の画像形成部１０８及び露光ユニット１０の下側に設けられ、装置の仕様により規定されたサイズ、又は利用者が予め定めたサイズの記録用紙を大量に収容可能となっている。
【００８８】
給紙カセット４２の一端部（図中の左側端部）の上にはピックアップローラ４２ａが設けられ、該ピックアップローラ４２ａの記録用紙搬送方向下流側には搬送ローラ４２ｂが設けられている。
【００８９】
ピックアップローラ４２ａは、出力要求に応じて給紙カセット４２にセットされた記録用紙の最上部にある記録用紙の一端部の表面と接触して、ローラの摩擦抵抗により一枚ずつ確実に繰り出して搬送するようになっている。
【００９０】
搬送ローラ４２ｂは、ピックアップローラ４２ａから繰り出された記録用紙を、筐体１ａ内の一端側に形成された記録用紙搬送路Ｓ２に沿って上方に向かい画像形成部１０８に搬送するようになっている。
【００９１】
次に、本実施形態に係る画像形成装置を構成するトナー補給装置１００と特徴的な現像装置２３の構成について図面を参照して詳細に説明する。
図２は本実施形態の画像形成装置を構成する現像装置とトナー補給装置の構成を示す概略側面断面図、図３は前記現像装置とトナー補給装置の構成を示す正面から見た概略図である。
【００９２】
トナー補給装置１００は、図２，図３に示すように、主に、現像剤であるトナーを収容しているトナーボトル（トナー収容部）２００、該トナーボトル２００を一端部側で回動可能に支持するボトル支持部材３００とを有するトナー補給部５００、このトナー補給部５００が装着されて現像装置２３にトナーを供給するトナー補給部装着機構（トナー供給装置）６００、及び補給用通路体６１２により構成されている。
【００９３】
本実施形態では、画像形成装置１に搭載されるトナー補給装置１００（１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄ）を構成するトナー補給部５００ａ，５００ｂ，５００ｃ，５００ｄは何れも同じ構造とする。
【００９４】
トナーボトル２００は、略円筒状に形成された本体部２０１からなり、その先端部がボトル支持部材３００により支持されている。ボトル支持部材３００は、略円筒形状に形成されており、本体部２０１の先端部を覆うよう構成されている。
【００９５】
トナー補給部装着機構６００は、図１に示すように、トナー補給部５００を、転写ベルトユニット３０を挟んで現像装置２３と略平行に対向して配置するように構成され、図３に示すように、転写ベルト搬送方向に対して略直角方向（転写ベルト幅方向）に長く延設されている。黒色トナー用のトナー補給部装着機構６００には、黒色トナーを収容するトナー補給部５００ａが２個まとめて装着できるようになっている。
【００９６】
トナー補給部装着機構６００において、トナー補給部５００のボトル支持部材３００が装着される一端側にはトナー導入口６１１が形成され、下側面には該トナー導入口６１１からトナー補給部装着機構６００の下方に設けられている現像装置２３に連通するトナー搬送用の補給用通路体６１２（６１２ａ，６１２ｂ，６１２ｃ，６１２ｄ）が設けられている。
【００９７】
トナー補給部装着機構６００は、図３に示すように、転写ベルト搬送方向に対して直角方向の転写ベルト幅Ｗより外側に設けられたトナー導入口６１１よりトナー補給部５００から供給されるトナーを導入するようになっている。
【００９８】
トナー補給部装着機構６００は、転写ベルト幅方向に長い箱状で形成された筐体６１０ａを備え、その筐体６１０ａの内部にはトナーを撹拌するためのトナー撹拌シャフト（図示省略）が配置されている。このトナー撹拌シャフトは、図示しない駆動モータ（図示省略）により回転するようになっている。
【００９９】
筐体６１０ａの一端側６１０ａ１には、上方に配置されたトナーボトル２００から供給されるトナーを導入するトナー導入口６１１と、下方に配置されて現像装置２３にトナーを導入する補給用通路体６１２に筐体６１０ａ内部のトナーを供給するトナー供給口６１０ａ４とが設けられている。
【０１００】
補給用通路体６１２の上部にはトナーを導入するためのトナー導入口６１２ｂ１が開口形成され、このトナー導入口６１２ｂ１から下部に形成されたトナー排出口６１２ａ１に渡りトナーを通過させるトナー通路（トナー搬送路）６１２ｃ１が上下方向で略直線状に設けられている。
【０１０１】
次に、本実施形態に係る特徴的な現像装置２３ｂについて図面を参照して説明する。
図４は本実施形態に係る現像装置の構成を示す説明図であって図２のＥ−Ｅ断面図、図５は図４のＦ矢視図である。
【０１０２】
現像装置２３は、図２，図３に示すように、外装部を形成するとともに現像剤が貯溜される筐体（現像剤収容部）２３４を備え、該筐体２３４の上部には補給されるトナーを導入するためのトナー導入口２３４ａが開口形成され、該筐体２３４内部には撹拌搬送手段として第１トナー搬送軸２３２、第２トナー搬送軸２３３、及び現像ローラ２３１が配置され、該現像ローラ２３１を感光体ドラム２１と対向させて当接または近接させた状態で画像形成装置本体に装着される。トナー導入口２３４ａは、トナー補給部装着機構６００のトナー導入口６１１と同一側で転写ベルト幅Ｗよりも外側に形成されている。
【０１０３】
筐体２３４は、画像形成装置本体に装着した状態で、転写する方向（転写ベルト搬送方向）に対して直角の方向（転写ベルト幅方向）に長い箱状を呈し、現像装置２３を画像形成装置本体に装着した状態で内在する現像ローラ２３１と感光体ドラム２１とが対向するように開口部２３５が開口形成されている。
【０１０４】
開口部２３５は、少なくとも現像ローラ２３１が感光体ドラム２１と対向して当接可能に現像ローラ２３１の軸心方向に沿って筐体２３４の幅方向に長く開口形成されている。開口部２３５の図中下側端縁には、現像ローラ２３１に軸心方向に沿ってブレード２３６が設けられている。ブレード２３６は、該ブレード２３６の端縁と現像ローラ２３１の表面との間に所定の隙間を形成するように設けられ、この隙間より現像ローラ２３１の表面に所定量のトナーを供給するようになっている。
【０１０５】
第１トナー搬送軸２３２及び第２トナー搬送軸２３３は、筐体２３４内の底部側で互いに現像ローラ２３１の軸心方向に沿って平行に配置され、筐体２３４内に供給されたトナーを現像剤とともに撹拌しながら現像ローラ２３１に搬送するようになっている。現像ローラ２３１は、第２トナー搬送軸２３３の上側で開口部２３５から露出した状態で配置されている。
【０１０６】
第１トナー搬送軸２３２と第２トナー搬送軸２３３との間には、隔壁体２３４ｂが配置され、筐体２３４内部を第１トナー搬送軸２３２側と第２トナー搬送軸２３３側とに軸線方向に沿って分割している。
【０１０７】
第１トナー搬送軸２３２及び第２トナー搬送軸２３３は、それぞれトナーを撹拌、搬送するためのスクリュー体２３２ａ，２３３ａが設けられ、筐体２３４の他端側２３４ｃ２に設けられた駆動ギア２３２ｂ，２３３ｂを介して駆動モータ（図示省略）により回転駆動される。
【０１０８】
第１トナー搬送軸２３２は、図４に示すように、筐体２３４の一端側２３４ｃ１の端部が第２トナー搬送軸２３３よりも長く構成されている。
筐体２３４の一端側２３４ｃ１には、第１トナー搬送軸２３２の長く構成された端部に対応してトナー導入部２３４ｄが側方に突出形成され、このトナー導入部２３４ｄの上部には、トナー導入口２３４ａが開口形成されている。このトナー導入口２３４ａから第１トナー搬送軸２３２側に補給トナーが供給されるようになっている。
【０１０９】
トナー導入部２３４ｄの外側には、図４，図５に示すように、マグネット（磁力発生手段）２５０が配置されている。マグネット２５０は、トナー導入部２３４ｄの現像ローラ２３１が配置される側（感光体ドラム２１側）に対して反対側のトナー導入口２３４ａの下方で、且つ、筐体２３４内に貯溜された現像剤の上層面２３Ｇより低い位置に配置されている。すなわち、マグネット２５０は、第１トナー搬送軸２３２側に補給されるトナーの搬送経路の下方に配置されている。
【０１１０】
さらに、マグネット２５０は、図５に示すように、第１トナー搬送軸２３２の軸線（回転中心）より下側で近接対向する位置で、該第１トナー搬送軸２３２の回転動作（矢印Ａ１）が上方から下方に向かう側で回転方向上流側に配置されている。
このように構成された現像装置２３の上側にトナー補給装置１００が配設されている。
【０１１１】
次に、本実施形態に係る現像装置２３による補給トナーの撹拌作用について図面を参照して説明する。
現像装置２３及びトナー補給装置１００は、筐体２３４内の現像剤のトナー濃度は筐体２３４内に配置されたトナー濃度センサ（図示省略）により検出され、運転中に現像装置２３内の現像剤のトナー濃度が低下すると該トナー濃度センサからのトナー補給信号を受けて、トナー補給装置１００から現像装置２３にトナーを補給するように制御されている。
【０１１２】
トナー補給装置１００から供給されるトナーは、図２に示すように、補給用通路体６１２を介して現像装置２３のトナー導入口２３４ａを通って筐体２３４上部から内部に供給される。供給されたトナーは、第１トナー搬送軸２３２を覆うように貯溜されている現像剤の上部に投入される。
【０１１３】
この時、第１トナー搬送軸２３２上部付近の現像剤のトナー濃度は非常に高い状態となっている。これは、通常トナーの比重が現像剤を構成するキャリア等のその他の材料と比較して小さいため、投入されたトナーの内の多くのトナーが現像剤の中には入り込まないで現像剤の表面付近に存在してしまうためである。
【０１１４】
筐体２３４内に投入されたトナー（以下、補給トナーと称する。）は、貯溜されている現像剤とともに第１トナー搬送軸２３２により撹拌搬送される。この時、現像剤内部では、図４に示すように、第１トナー搬送軸２３２の側方の下方に配置されたマグネット２５０により磁気ブラシ２５０ａが形成されている。
【０１１５】
補給トナーは、図５に示すように、第１トナー搬送軸２３２が矢印Ａ１方向に回転することにより、貯溜されている現像剤上部から時計回り方向（図中）で現像剤内部に向かって撹拌搬送され、磁気ブラシ２５０ａにより現像剤内部で保持される。
【０１１６】
現像剤内部においてマグネット２５０により形成された磁気ブラシ２５０ａに保持された補給トナーは、第１トナー搬送軸２３２のスクリュー体２３２ａの搬送作用によって現像剤内部でさらに撹拌されながら搬送されるので、トナー搬送方向上流側の現像剤と効果的に混合撹拌が行われる。すなわち、第１トナー搬送軸２３２によって現像剤内部に撹拌搬送された補給トナーは、マグネット２５０の磁力の影響によって浮き上がることなく現像剤と混合撹拌されながら搬送される。
【０１１７】
現像剤内部の磁気ブラシ２５０ａが形成された部分では隙間が開いた状態となり、現像剤密度は見かけ上低くなる。その隙間に補給トナーが入り込むことで現像剤と補給トナーの混合が行われる。そして、補給トナーは第１搬送軸２３２が回転することによりスクリュー体２３２ａの回転力や搬送作用により筐体２３４内の現像剤底部方向に押し込まれていくことになる。
【０１１８】
この様にして、新たに供給された補給トナーは、第１トナー搬送軸２３２による撹拌、搬送作用を続けることでトナー導入口２３４ａ付近に留まることなく順次筐体２３４内の奥側に撹拌されながら送り込まれる。具体的には、図４に示すように、補給トナーが第１搬送軸２３２に沿って徐々に右側に送られ、右側にある現像剤と混合されることでトナー濃度を下げていき、折り返して第２搬送軸２３３に移る時点では規定されたトナー濃度６．０重量％になるようにされている。
【０１１９】
以上のように構成したので、本実施形態に係る現像装置２３によれば、マグネット２５０を設けない場合には４０〜７０Ｋ枚でトナーが溢れ出したものが、マグネット２５０を配備することで１５０Ｋ枚以上でもトナーが溢れることなく装置運転を行うことができた。
【０１２０】
ここで、現像装置２３の筐体２３４にマグネット２５０を配置した実施例について図面を参照して説明する。
図６は本実施形態に係る現像装置の筐体に配置したマグネットの仕様に応じた表面磁束依存性を示す比較表、図７は前記マグネットの取付位置に応じたマグネット配置依存性を示す比較表、図８は前記マグネットとして採用した複数種類の永久磁石に応じた磁石依存性を示す比較表である。
【０１２１】
実施例では、筐体２３４を形成する樹脂剤としてＡＢＳを用い、トナーが導入されるトナー導入部２３４ｄの長さ：Ｌ２＝３５ｍｍ、トナー導入部２３４ｄの幅：Ｗ２＝２０ｍｍ、マグネット２５０が配置される壁面厚さ：ｔ２＝２ｍｍ、という仕様で構成している。
【０１２２】
マグネット２５０として、磁力１０００Ｇのネオジム磁石（永久磁石）を用い、厚さ：ｔ＝３ｍｍ、現像剤の深さ方向に沿った高さ：ｈ＝５ｍｍ、第１トナー搬送軸２３２に軸線方向の幅：Ｌ＝１１ｍｍ、という仕様で、現像剤の液面（上層面）よりも下方の位置で、マグネット２５０の中心を通る中心線ＣＬ１が第１トナー搬送軸２３２に対して鉛直方向（鉛直線ＣＬ２）から６０°傾斜した位置になるように配置している。
【０１２３】
現像剤のキャリアとして６０μｍ、６５ｅｍｕのフェライトキャリアを用いている。このマグネット２５０により現像剤内にフェライトキャリアによる磁気ブラシを形成する。
【０１２４】
まず、本実施例におけるマグネット２５０による表面磁束密度依存性について、マグネット２５０の厚さを変化させて検証した。
図６に示すように、トナー補給量を５ｇとして、マグネット２５０を装着しない場合と、マグネット２５０を装着した状態でマグネット２５０の厚さをそれぞれ１ｍｍ，１．５ｍｍ，２ｍｍ，２，５ｍｍ，３ｍｍ，５ｍｍとした場合の７条件について、筐体２３４の中央部と他端部のトナーの濃度を計測して比較した。
【０１２５】
尚、本実施例において、マグネット２５０には（株）二六製作所製のネオジム磁石を採用し、投入するトナー濃度を５．５ｗｔ％とし、残留磁束密度（Ｂｒ）を１．２Ｔ（１２ｋＧ）、１Ｔ（テスラ）＝１００００Ｇ（ガウス）とする。
【０１２６】
測定結果によると、本実施例の条件において、マグネット２５０の厚さが１．５〜３ｍｍの時に、表面磁束密度が０．１１９０〜０．１８５９（Ｔ）となり、筐体２３４内の現像剤のトナー濃度が５．９〜６．０ｗｔ％で略均一になることが解る。
【０１２７】
一方、マグネット２５０を装着しない場合やマグネット２５０の厚さが１ｍｍと薄い場合は、表面磁束密度が０〜０．０８６８（Ｔ）となり、トナー濃度が５．６〜５．７ｗｔ％となって補給トナーと現像剤との混合撹拌の効果が少ない。
【０１２８】
また、マグネット２５０の厚さが５ｍｍと厚い場合は、表面磁束密度が０〜０．０８６８となり、トナー濃度が５．６〜５．７ｗｔ％となって、キャリア穂立ちが強すぎて補給トナーと現像剤との混合撹拌の効果が少ない。
【０１２９】
このことから、マグネット２５０を装着することで補給トナーと現像剤との混合撹拌作用が促進され、特に、マグネット２５０の設置条件やマグネット２５０の厚さにより表面磁束密度を設定し、トナー補給量等を含めて最適な条件を設定することで、補給トナーと現像剤とを均一に混合撹拌することができることが解る。
【０１３０】
次に、本実施例におけるマグネット２５０の配置依存性について、マグネット２５０の配置角度を変化させて検証した。
図７に示すように、トナー補給量を５ｇとして、マグネット２５０を装着しない場合と、マグネット２５０を装着した状態でマグネット２５０の設置角度をそれぞれ４０°，４５°，６０°，７５°，９０°，１０５°，１２０°とした場合の８条件について、筐体２３４の中央部と他端部のトナーの濃度を計測して比較した。
【０１３１】
測定結果によると、本実施例の条件において、マグネット２５０の設置角度が４０°，４５°，６０°，７５°，９０°の時に、筐体２３４内の現像剤のトナー濃度が５．９〜６．０ｗｔ％で略均一になることが解る。
【０１３２】
一方、マグネット２５０を装着しない場合やマグネット２５０の設置角度が４０°と傾斜が少なく底部に近い位置に設置された場合は、トナー濃度が５．６〜５．８ｗｔ％となって補給トナーと現像剤との混合撹拌の効果が少ない。すなわち、現像剤内の上部にある補給トナーへの磁気ブラシによる影響が少ない。
【０１３３】
また、マグネット２５０の設置角度が１０５°，１２０°と水平状態よりも高い位置に設置された場合は、トナー濃度が５．７〜５．８ｗｔ％，５．６〜５．７ｗｔ％となって、高い位置に設置するほど補給トナーと現像剤との混合撹拌の効果が少ない。すなわち、現像剤内の上部にある補給トナーへの磁気ブラシによる影響が大き過ぎて、トナーが現像剤内の下方への撹拌を妨げている。
【０１３４】
次に、本実施例におけるマグネット２５０による磁石依存性について、マグネット２５０に用いる磁石の種類を換えて検証した。
図８に示すように、トナー補給量を５ｇとして、マグネット２５０にそれぞれネオジム磁石，フェライト磁石，サマコバ磁石，アルニコ磁石を用いた場合の４条件について、筐体２３４の中央部と他端部のトナーの濃度を計測して比較した。
【０１３５】
測定結果によると、本実施例の条件において、マグネット２５０にネオジム磁石とアルニコ磁石を用いた場合に、筐体２３４内の現像剤のトナー濃度が６．０〜６．１ｗｔ％で略均一になることが解る。
【０１３６】
一方、マグネット２５０にフェライト磁石とサマコバ磁石を用いた場合は、トナー濃度が５．８〜５．９ｗｔ％となって補給トナーと現像剤との混合撹拌の効果が少ない。尚、フェライト磁石は、混合撹拌の効果が良好な２種類と比較すると安価であり、サマコバ磁石は、割れ易い。また、アルニコ磁石は、混合撹拌の効果は良好であり寸法精度は高いが減磁し易いという欠点を有する。
【０１３７】
以上のように構成したので、本実施形態及び実施例によれば、現像装置２３において、現像剤収容部である筐体２３４に外部から筐体２３４内のトナー導入口２３４ａに隣接してマグネット２５０を配置したことで、マグネット２５０により形成された磁性キャリアによる磁気ブラシ２５０ａによってスムーズに補給トナーと現像剤とを混合撹拌させることができるので、短時間で適正な現像剤のトナー濃度に到達できる。
【０１３８】
また、本実施形態によれば、現像装置２３を構成する磁力発生手段としてマグネット（永久磁石）２５０を採用し、さらに、マグネット２５０にネオジム磁石を用いることで、簡単な構成で、しかも安価で効率よく補給トナーと現像剤とを混合撹拌することができる。
【０１３９】
さらに、実施形態によれば、マグネット２５０を第１トナー搬送軸２３２の回転動作が上方から下方に向かう側で回転方向上流側に配置したので、補給トナーを現像剤内部の下方に向かい撹拌搬送することができるので、効果的に混合撹拌を行うことができる。
【０１４０】
尚、本実施形態及び実施例では、マグネット２５０を筐体２３４の外側に設けているが、第１トナー搬送軸２３２による現像剤の撹拌、搬送に影響を及ぼさない範囲で筐体２３４内に配置することも可能である。
【０１４１】
また、本実施形態及び実施例では、本発明に係る磁力発生手段としてマグネット２５０に永久磁石を用いているが、本発明は、磁力発生手段の構成に限定されるものではなく、例えば、変形例として、マグネット２５０に換えて電気的磁力発生手段として電磁石を採用するものであっても良い。
【０１４２】
以下に、変形例として前述した実施形態に係るマグネット２５０に換わり電気的磁力発生手段として電磁石を採用した現像装置について図面を参照して詳細に説明する。
図９は本発明に係る現像装置を構成する磁力発生手段の変形例の構成を示す説明図、図１０は前記現像装置におけるトナー補給制御に係る構成を示すブロック図である。
【０１４３】
変形例の現像装置１２３は、図９に示すように、上述した実施形態に係る現像装置２３のマグネット２５０に換えて電気的磁力発生手段として電磁石３５０を採用したものである。尚、現像装置１２３において、上述した実施形態に係る現像装置２３と同様な構成を有するものは同一の符号を付することで説明を省略する。
【０１４４】
現像装置１２３を構成する筐体２３４には、上述した実施形態と同様にトナー導入部２３４ｄ形成され、トナー導入部２３４ｄの外側には、図８に示すように、電磁石（電気的磁力発生手段）３５０が配置されている。
【０１４５】
電磁石３５０は、トナー導入部２３４ｄの現像ローラ２３１が配置される側（感光体ドラム２１側）に対して反対側のトナー導入口２３４ａの下方で、且つ、筐体２３４内に貯溜された現像剤の上層面２３Ｇより低い位置に配置されている。すなわち、電磁石３５０は、第１トナー搬送軸２３２側に補給されるトナーの搬送経路の下方に配置されている。
【０１４６】
また、電磁石３５０は、第１トナー搬送軸２３２の軸線（回転中心）より下側で近接対向する位置で、該第１トナー搬送軸２３２の回転動作（矢印Ａ１）が上方から下方に向かう側で回転方向上流側に配置されている。
以上のように構成された電磁石３５０は、電磁石駆動手段３５１によって通電状態が入／切可能に運転制御されている。
【０１４７】
次に、電磁石３５０の運転制御について、ブロック図を参照して説明する。
電磁石３５０の運転制御は、図１０に示すように、現像装置２３の駆動に関わる各駆動部を制御する制御部４００によって制御されている。
【０１４８】
制御部４００は、現像装置２３内の現像剤のトナー濃度が適正か否かを判定する判定手段４１０と、その判定手段４１０による判定結果に基づきトナー補給装置１００の運転を制御するトナー供給制御手段４２０を備えている。
【０１４９】
判定手段４１０は、筐体２３４内に配置されたトナー濃度センサ４３０からの検出信号に基づきトナー濃度が適正な値であるか否か判定するものである。
トナー供給制御手段４２０は、判定手段４１０よる判定結果に基づきトナー補給装置１００を駆動するトナー補給駆動手段４４０の運転を制御するとともに、現像ローラ２３１，第１トナー搬送軸２３２，第２トナー搬送軸２３３を駆動する現像駆動手段４５０の運転を制御するものである。
【０１５０】
トナー補給駆動手段４４０によりトナーの供給動作が行われると、電磁石駆動手段３５１を駆動してトナーの補給に応じて電磁石３５０の通電を行うようにされている。
尚、電磁石駆動手段３５１による電磁石３５０の通電操作は、トナー補給装置１００から供給されるトナー量に応じて磁力発生状態を可変可能に制御するようにしても良い。
【０１５１】
以上のように構成したので、現像装置１２３に電磁石３５０を備えたことにより、補給トナーの供給量に応じて効果的に補給トナーと現像剤とを混合撹拌することができる。さらに、電磁石駆動手段３５１による電磁石３５０の磁力発生状態を可変制御することで、補給トナーや現像剤の撹拌状態に応じて最適な磁気ブラシを形成して補給トナーを混合撹拌することができる。
【０１５２】
このように、電気的磁力発生手段を採用することで、現像装置の運転時間や用紙出力枚数に応じて運転制御したり、磁力発生状態を可変制御することが可能となり、装置環境、現像剤の状態、運転状況に応じた詳細な運転制御が可能になる。
【０１５３】
尚、上述した実施形態や実施例、変形例では、現像装置２３，１２３を図１に示すような画像形成装置に適用した例について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、図１１に示すような複写機１０１に適用してもよい。
【０１５４】
複写機１０１は、図１１に示すように、本実施形態に係る画像形成装置１と略同様な構成を有する画像形成部１０８の上方に画像読取り装置（スキャナー）１１０を配置し、この画像形成部１０８の下側に複数種類の用紙に対応した第１給紙カセット１４２ａ，第２給紙カセット１４２ｂ，第３給紙カセット１４２ｃ，第４給紙カセット１４２ｄを配置して、それぞれ現像装置を備えたプロセス印刷ユニット２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄにトナー補給を行いながら多種、大量印刷を自動で行うようにしたものである。
図中の符号１２０は、廃トナーを回収する廃トナーボックスである。
尚、複写機１０１において、上述した実施形態に係る画像形成装置１と同様な構成を有するものは同一の符号を付することで説明を省略する。
【０１５５】
以上のように構成した複写機１０１によれば、本発明に係る現像装置を採用することで、上述した実施形態に係る画像形成装置１と同様な効果を奏し得る。
【０１５６】
さらに、本発明は、トナーを補給する現像装置を有す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。
【０１５７】
以上のように、本発明は、上述した実施形態や実施例、変形例等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。
【０１５８】
例えば、上述した実施形態では、複数の現像装置を設置するカラー用の画像形成装置に本発明が適用されているが、本発明をモノクロ用の現像装置を設置する画像形成装置に適用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１５９】
【図１】本発明に係る現像装置が採用された画像形成装置の全体の構成を示す説明図である。
【図２】前記画像形成装置を構成する現像装置とトナー補給装置の構成を示す概略側面断面図である。
【図３】前記現像装置とトナー補給装置の構成を示す正面から見た概略図である。
【図４】前記現像装置の構成を示す説明図であって図２のＥ−Ｅ断面図である。
【図５】図４のＦ矢視図である。
【図６】前記現像装置の筐体に配置したマグネットの仕様に応じた表面磁束依存性を示す比較表である。
【図７】前記マグネットの取付位置に応じたマグネット配置依存性を示す比較表である。
【図８】前記マグネットとして採用した複数種類の永久磁石に応じた磁石依存性を示す比較表である。
【図９】本発明に係る現像装置を構成する磁力発生手段の変形例の構成を示す説明図である。
【図１０】前記現像装置におけるトナー補給制御に係る構成を示すブロック図である。
【図１１】本発明のその他の実施形態に係る複写機の全体の構成を示す説明図である。
【符号の説明】
【０１６０】
１  画像形成装置
２０，２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ  プロセス印刷ユニット
２３，２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ  現像装置
２３Ｇ  上層面
１００，１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄ  トナー補給装置
１０１  複写機
１２３  現像装置
２３１  現像ローラ
２３２  第１トナー搬送軸（撹拌搬送手段）
２３２ａ，２３３ａ  スクリュー体
２３２ｂ，２３３ｂ  駆動ギア
２３３  第２トナー搬送軸（撹拌搬送手段）
２３４  筐体（現像剤収容部）
２３４ａ  トナー導入口
２３４ｂ  隔壁体
２３４ｄ  トナー導入部
２５０  マグネット（磁力発生手段）
２５０ａ  磁気ブラシ
３５０  電磁石（電気的磁力発生手段）
３５１  電磁石駆動手段
４００  制御部
４１０  判定手段
４２０  トナー供給制御手段
４３０  トナー濃度センサ
４４０  トナー補給駆動手段
４５０  現像駆動手段
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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