(57)【要約】      （修正有）【課題】流動規制部材を含む現像装置において、体積平均粒子径３０〜６０μｍ程度に小径化されたキャリアを用いても、トナーとキャリアとの攪拌性および現像剤の流動性を両方とも高水準に維持し、画像の高画質化および画像形成速度の高速化に対応する。【解決手段】現像槽２、現像ローラ３、供給ローラ４、第１の攪拌部材５、第２の攪拌部材６、流過規制部材７、層厚規制部材８、角変位手段９、流過促進槽１５、流過促進部材１６、トナー濃度検知手段１７および角変位制御手段を含む現像装置１であって、角変位制御手段によって角変位手段９による流過規制部材７の角変位を制御し、流過規制部材７の水平方向１８に対する傾斜角θの角度量を制御する。【選択図】図１
2008096472.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に静電潜像が形成される感光体ドラムを含みかつ電子写真方式を利用して画像形成する画像形成装置に装着される現像装置において、
トナーとキャリアとを含む２成分現像剤を収容する内部空間を有する現像槽と、
感光体ドラムを臨むように設けられてかつ現像槽に回転自在に支持されて、トナーを含む現像剤層を表面に担持し、感光体ドラム表面に形成される静電潜像にトナーを供給して現像する現像ローラと、
短手方向の一端が現像槽に支持されかつ他端が現像ローラ表面に当接するかまたは現像ローラ表面に対して間隙を有して離隔するように設けられ、現像ローラ表面の現像剤層の層厚を規制する層厚規制部材と、
現像ローラの回転方向における層厚規制部材よりも上流側において、短手方向の一端が現像ローラ表面に近接し、他端が現像ローラから離反する方向に延び、現像ローラの軸線に平行な軸線回りに角変位可能に設けられる流過規制部材と、
流過規制部材を現像ローラの軸線に平行な軸線回りに角変位させる角変位手段と、
角変位手段による流過規制部材の角変位を制御することによって、流過規制部材の水平方向に対する傾斜角の角度量を制御する角変位制御手段とを含むことを特徴とする現像装置。
【請求項２】
角変位制御手段は、
キャリアの使用期間に応じて、角変位手段による流過規制部材の角変位を制御することによって、流過規制部材の水平方向に対する傾斜角の角度量を制御することを特徴とする請求項１記載の現像装置。
【請求項３】
角変位制御手段は、
キャリアの使用期間が長くなるに従って流過規制部材の水平方向に対する傾斜角の角度量が増加するように、角変位手段による流過規制部材の角変位を制御することを特徴とする請求項１または２記載の現像装置。
【請求項４】
流過規制部材の鉛直方向上面におけるトナー濃度を検知するトナー濃度検知手段をさらに含み、
角変位制御手段は、
トナー濃度検知手段による検知結果に応じて、角変位手段による流過規制部材の角変位を制御することによって、流過規制部材の水平方向に対する傾斜角の角度量を制御することを特徴とする請求項１記載の現像装置。
【請求項５】
角変位制御手段は、
流過規制部材の水平方向に対する傾斜角の角度量を２０°〜４０°の範囲で制御することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の現像装置。
【請求項６】
角変位手段は、
現像ローラの軸線と平行な軸線を有し、流過規制部材の短手方向における現像ローラに近接する端部において、流過規制部材を角変位可能に支持する支持部材と、
駆動力の伝達を受けて回転駆動するピニオン部材と、
ピニオン部材に噛合し、ピニオン部材の回転駆動を鉛直方向の直線運動に変換するように設けられるラック部材と、
ピニオン部材を回転させるピニオン駆動手段と、
現像ローラの長手方向において現像ローラに平行に延びるように設けられて、一端がラック部材に接続されかつ他端が流過規制部材に接続され、ラック部材の鉛直方向の直線運動を流過規制部材に伝達する伝達部材とを含むことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の現像装置。
【請求項７】
キャリアの体積平均粒子径が３０〜６０μｍであることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の現像装置。
【請求項８】
キャリアが表面に被覆層を有することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載の現像装置。
【請求項９】
表面に静電潜像を形成するための感光層を有する感光体ドラムと、感光体ドラム表面を帯電させる帯電手段と、感光体表面に画像情報に応じた静電潜像を形成する露光手段と、感光体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現像手段と、感光体表面のトナー像を記録媒体に転写する転写手段と、トナー像を記録媒体に定着させる定着手段とを含み、電子写真方式により画像形成する画像形成装置において、
現像手段は、
請求項１〜８のいずれか１つの現像装置であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
プロセス速度が４８０〜５３０ｍｍ／秒であることを特徴とする請求項９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、現像装置および画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置（以下単に「画像形成装置」とする）は、高画質画像を簡易な操作でかつ短時間の間に形成でき、保守管理も容易であることから、たとえば、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置などとして広く普及する。電子写真方式の画像形成装置は、たとえば、感光体と、帯電手段と、露光手段と、現像手段と、転写手段と、定着手段とを含む。感光体はその表面に感光層を有するローラ状部材である。帯電手段は感光体表面を所定電位に帯電させる。露光手段は帯電状態にある感光体表面に静電潜像を形成する。現像手段は、トナーを含む現像剤を収容する現像槽と帯電したトナーを静電潜像に供給する現像ローラとを含み、感光体表面の静電潜像をトナー像に現像する。転写手段は感光体表面のトナー像を記録媒体に転写する。定着手段はトナー像を記録媒体に熱定着させる。これによって、記録媒体上に画像が形成される。現像槽に収容される現像剤には、トナーのみからなる１成分現像剤と、トナーおよびキャリアを含む２成分現像剤とがあるけれども、現在では２成分現像剤が主流になりつつある。
【０００３】
画像形成装置の著しい普及に伴い、画像形成装置には画像のさらなる高画質化、画像形成速度の高速化などが望まれる。高画質化および高速化のために、たとえば、２成分現像剤におけるキャリアの小径化、トナーの感光体表面の静電潜像へのトナーの高速供給などが図られる。キャリアの小径化には、現像槽内に補給されるトナーと現像槽内のキャリアとが均一に分散するように攪拌性を向上させることが必要である。しかしながら、現像槽内におけるトナーとキャリアとの攪拌性を向上させたとしても、小径化されたキャリアを用いると、２成分現像剤の流動性が低下するため、２成分現像剤の高速供給が困難になる。したがって、現像槽内においてトナーとキャリアとの攪拌性と、２成分現像剤の流動性とを高い水準で両立させることが重要な課題になる。この課題を解決するために、現像槽内における現像ローラの鉛直方向上方に、短手方向の一端が現像ローラに近接しかつ他端が現像ローラから離反する方向に延びる板状部材である流過規制部材が設けられる。しかしながら、単に流過規制部材を設けるだけでは、流過規制部材の鉛直方向上面における２成分現像剤の滞留、キャリアの経時的な劣化による攪拌性および現像剤の流動性の低下といった問題がある。このため、流過規制部材を含む現像装置について、種々の提案がなされる。
【０００４】
たとえば、現像槽と、現像ローラと、第１攪拌ローラと、第２攪拌ローラと、層厚規制部材と、流過規制部材とを含む現像装置が提案される（たとえば、特許文献１参照）。現像槽は感光体ドラムを臨む側面に感光体ドラムと現像ローラとを近接配置するための開口が形成され、２成分現像剤を収容する。現像ローラは感光体ドラムに対して僅かな間隙を有して離隔するように設けられ、その表面に現像剤層を担持して感光体ドラム表面の静電潜像にトナーを供給する。第１攪拌ローラは現像ローラを介して感光体ドラムに対向する位置に設けられる。第２攪拌ローラは第１攪拌ローラを介して現像ローラに対向する位置に設けられる。第１および第２攪拌ローラは、現像槽内の２成分現像剤を現像ローラ周辺に送給する。層厚規制部材は現像ローラ表面の現像剤層の層厚を規制する。流過規制部材は、現像ローラの鉛直方向上方において、短手方向の一端部が現像ローラ表面に近接し、他端部が現像ローラから離反しかつ鉛直方向下方に下降するように延びて第１攪拌ローラと第２攪拌ローラとの間の鉛直方向上方に達するように設けられる。流過規制部材は、主に層厚規制部材によって現像ローラ表面から除去される２成分現像剤を第２供給ローラ近傍に送給する。
【０００５】
特許文献１の現像装置においては、現像ローラと流過規制部材の一端部との間隙が層厚規制部材によって現像ローラ表面から除去される現像剤で閉塞される。また、流過規制部材の他端部は第１および第２攪拌ローラの鉛直方向上方に存在する現像剤中に埋没する。したがって、流過規制部材を隔てて、流過規制部材の鉛直方向上方には閉空間に近い空間Ａが形成され、流過規制部材の鉛直方向下方には閉空間に近い空間Ｂが形成される。空間Ｂは、現像槽の感光体ドラムを臨む側面に形成される開口に連通する。空間Ｂの内圧は、現像ローラおよび第１，第２攪拌ローラの回転、２成分現像剤の流れなどによって空間Ａよりも高くなる。したがって、前記開口から現像剤が噴出して現像装置の周囲に飛散するという問題が発生する。これを防止するため、特許文献１の技術では、流過規制部材を厚み方向に貫通しかつ流過規制部材の長手方向に延びる通気孔を形成し、空間Ａと空間Ｂとを連通させ、空間Ｂの高圧空気を空間Ａに流過させることによって、空間Ｂ内部を減圧することが実施される。特許文献１の技術は前記開口から現像剤が飛散するのを防止するためには有効であるけれども、攪拌性と流動性とを両立しつつさらなる向上を図るような技術改良はなされていない。
【０００６】
また、現像槽と、第１および第２現像ローラと、第１、第２および第３攪拌ローラと、層厚規制部材と、流過規制部材とを含む現像装置が提案される（たとえば、特許文献２参照）。第１および第２現像ローラは、現像槽の感光体ドラムを臨む側面に形成される開口に、鉛直方向下方から上方にこの順番で連なるように設けられる。第１攪拌ローラは、第１現像ローラを介して感光体ドラムに対向するように設けられる。第２攪拌ローラは、第１攪拌ローラを介して第１現像ローラに対向するように設けられる。第３攪拌ローラは、第２攪拌ローラを介して第１攪拌ローラに対向するように設けられる。層厚規制部材は第１現像ローラ表面の現像剤層を規制するように設けられる。流過規制部材は短手方向において一端部が第２現像ローラに近接し、鉛直方向下方に向けて徐々に下降するように延び、他端部が第２攪拌ローラと第３攪拌ローラとの間の鉛直方向上方に位置するように設けられる。特許文献２の現像装置では、第２の現像ローラと流過規制部材の一端部との間隙を、キャリア粒子の直径の１０〜３０倍にすることによって、現像領域における第２現像ローラ表面からの現像剤の剥離性を向上させる。しかしながら、流過規制部材上での現像剤の滞留については特段の構成が採られないので、攪拌性と流動性の向上は望めない。
【０００７】
【特許文献１】特開平１０−４８９４８号公報
【特許文献２】特開平１１−１６１０３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、流動規制部材を含み、トナーとキャリアとの攪拌性および現像剤の流動性を高い水準で併せ持ち、画像の高画質化および画像形成速度の高速化に寄与し得る現像装置および該現像装置を含み、高画質の画像を高速で形成できる画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、
表面に静電潜像が形成される感光体ドラムを含みかつ電子写真方式を利用して画像形成する画像形成装置に装着される現像装置において、
トナーとキャリアとを含む２成分現像剤を収容する内部空間を有する現像槽と、
感光体ドラムを臨むように設けられてかつ現像槽に回転自在に支持されて、トナーを含む現像剤層を表面に担持し、感光体ドラム表面に形成される静電潜像にトナーを供給して現像する現像ローラと、
短手方向の一端が現像槽に支持されかつ他端が現像ローラ表面に当接するかまたは現像ローラ表面に対して間隙を有して離隔するように設けられ、現像ローラ表面の現像剤層の層厚を規制する層厚規制部材と、
現像ローラの回転方向における層厚規制部材よりも上流側において、短手方向の一端が現像ローラ表面に近接し、他端が現像ローラから離反する方向に延び、現像ローラの軸線に平行な軸線回りに角変位可能に設けられる流過規制部材と、
流過規制部材を現像ローラの軸線に平行な軸線回りに角変位させる角変位手段と、
角変位手段による流過規制部材の角変位を制御することによって、流過規制部材の水平方向に対する傾斜角の角度量を制御する角変位制御手段とを含むことを特徴とする現像装置である。
【００１０】
また本発明の現像装置は、
角変位制御手段が、
キャリアの使用期間に応じて、角変位手段による流過規制部材の角変位を制御することによって、流過規制部材の水平方向に対する傾斜角の角度量を制御することを特徴とする。
【００１１】
さらに本発明の現像装置は、
角変位制御手段が、
キャリアの使用期間が長くなるに従って流過規制部材の水平方向に対する傾斜角の角度量が増加するように、角変位手段による流過規制部材の角変位を制御することを特徴とする。
【００１２】
さらに本発明の現像装置は、
流過規制部材の鉛直方向上面におけるトナー濃度を検知するトナー濃度検知手段をさらに含み、
角変位制御手段が、
トナー濃度検知手段による検知結果に応じて、角変位手段による流過規制部材の角変位を制御することによって、流過規制部材の水平方向に対する傾斜角の角度量を制御することを特徴とする。
【００１３】
さらに本発明の現像装置は、
角変位制御手段が、
流過規制部材の水平方向に対する傾斜角の角度量を２０°〜４０°（２０°以上、４０°以下）の範囲で制御することを特徴とする。
【００１４】
さらに本発明の現像装置は、
角変位手段が、
現像ローラの軸線と平行な軸線を有し、流過規制部材の短手方向における現像ローラに近接する端部において、流過規制部材を角変位可能に支持する支持部材と、
駆動力の伝達を受けて回転駆動するピニオン部材と、
ピニオン部材に噛合し、ピニオン部材の回転駆動を鉛直方向の直線運動に変換するように設けられるラック部材と、
ピニオン部材を回転させるピニオン駆動手段と、
現像ローラの長手方向において現像ローラに平行に延びるように設けられて、一端がラック部材に接続されかつ他端が流過規制部材に接続され、ラック部材の鉛直方向の直線運動を流過規制部材に伝達する伝達部材とを含むことを特徴とする。
【００１５】
さらに本発明の現像装置は、キャリアの体積平均粒子径が３０〜６０μｍ（３０μｍ以上、６０μｍ以下）であることを特徴とする。
【００１６】
さらに本発明の現像装置は、キャリアが表面に被覆層を有することを特徴とする。
また本発明は、
表面に静電潜像を形成するための感光層を有する感光体ドラムと、感光体ドラム表面を帯電させる帯電手段と、感光体表面に画像情報に応じた静電潜像を形成する露光手段と、感光体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現像手段と、感光体表面のトナー像を記録媒体に転写する転写手段と、トナー像を記録媒体に定着させる定着手段とを含み、電子写真方式により画像形成する画像形成装置において、
現像手段が、
前述のいずれか１つの現像装置であることを特徴とする画像形成装置である。
【００１７】
さらに本発明の画像形成装置は、プロセス速度が４８０〜５３０ｍｍ／秒（４８０ｍｍ／秒以上、５３０ｍｍ／秒以下）であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、現像槽と、現像ローラと、流過規制部材と、層厚規制部材と、角変位手段と、角変位制御手段とを含む現像装置が提供される。現像槽は、その内部空間にトナーとキャリアとを含む２成分現像剤を収容する。現像ローラは感光体ドラムを臨むように設けられ、トナーを含む現像剤層を表面に担持し、感光体ドラム表面の静電潜像にトナーを供給して現像する。層厚規制部材は、短手方向の一端が現像槽に支持されかつ他端が現像ローラ表面に当接するかまたは現像ローラ表面に対して間隙を有して離隔するように設けられ、現像ローラ表面の現像剤層の層厚を規制する。流過規制部材は、短手方向の一端が現像ローラ表面に近接し、他端が現像ローラから離反する方向に延び、現像ローラの軸線に平行な軸線回りに角変位可能に設けられる。角変位手段は、流過規制部材を現像ローラの軸線に平行な軸線回りに角変位させる。角変位制御手段は、角変位手段による流過規制部材の角変位を制御することによって、流過規制部材の水平方向に対する傾斜角の角度量を制御する。本発明の現像装置によれば、流過規制部材を角変位可能に設けることによって、小径化されたキャリアを用いても、トナーとキャリアとの攪拌性および２成分現像剤の流動性をそれぞれ高い水準で確保できる。たとえば、流過規制部材の鉛直方向上面において現像剤の滞留が発生しても、流過規制部材を適切に角変位させることによって、解消できる。また、キャリアが劣化してもまたは小径化されていても、やはり流過規制部材を適切に角変位させることによって、攪拌性および流動性を調整できる。したがって、高画質化および画像形成速度の高速化への対応が可能になる。
【００１９】
本発明によれば、角変位制御手段が、キャリアの使用期間に応じて、流過規制部材の水平方向に対する傾斜角の角度量を制御することによって、キャリアの経時的な劣化による攪拌性および流動性の低下を補正し、常に高画質化および画像形成速度の高速化への対応が可能な現像装置が得られる。
【００２０】
本発明によれば、角変位制御手段が、キャリアの使用期間が長くなるに従って流過規制部材の水平方向に対する傾斜角の角度量が増加するように角変位手段を制御することによって、キャリアの経時的な劣化による攪拌性および流動性の低下を確実に防止することができる。
【００２１】
本発明によれば、本発明の現像装置が流過規制部材の鉛直方向上面におけるトナー濃度を検知するトナー濃度検知手段をさらに含み、角変位制御手段が、トナー濃度検知手段による検知結果に応じて、流過規制部材の水平方向に対する傾斜角の角度量を制御することによって、流過規制部材上で現像剤が滞留しても直ぐに解消できるので、攪拌性および流動性の低下を防止できる。加えて、滞留する現像剤が塊状化して現像装置の耐用期間を短縮するのを防止できる。この構成を採ることによって、現像剤が流過規制部材上で滞留状態になるのをいち早く察知して解消できるので、一時的でも攪拌性および流動性を低下させることがない。
【００２２】
本発明によれば、角変位制御手段が流過規制部材の水平方向に対する傾斜角の角度量を２０°〜４０°の範囲で制御するように構成することによって、現像装置の大型化を伴うことなく、攪拌性および流動性の高水準での両立が可能である。
【００２３】
本発明によれば、角変位手段として、支持部材と、ピニオン部材と、ラック部材と、ピニオン駆動手段と、伝達部材とを含む角変位手段が用いられる。支持部材は、現像ローラの軸線と平行な軸線を有し、流過規制部材の短手方向における現像ローラに近接する端部において、流過規制部材を角変位可能に支持する。ピニオン部材は駆動力の伝達を受けて回転駆動する。ラック部材は、ピニオン部材に噛合し、ピニオン部材の回転駆動を鉛直方向の直線運動に変換する。ピニオン駆動手段は、ピニオン部材を回転駆動させる。伝達部材は一端がラック部材に接続されかつ他端が流過規制部材に接続され、ラック部材の鉛直方向の直線運動を流過規制部材に伝達する。このような角変位手段は簡易な構造を有しかつ耐久性に優れるとともに、所望の角度量の角変位を確実に実施できるので、現像装置の耐用期間（ライフ）全般にわたって攪拌性および流動性の低下を防止でき、保守管理が容易で、製造コストもほとんど上昇しない。
【００２４】
本発明によれば、体積平均粒子径３０〜６０μｍ程度の小径化キャリアを用いても、高水準の攪拌性および流動性を保持できる。
【００２５】
本発明によれば、表面に被覆層を有するキャリアでも好適に使用できる。このようなキャリアは劣化し難く、トナーの充分な電荷を付与でき、トナーの凝集などを防止して現像剤の流動性を適度な水準に保持するのに有効である。しかしながら、その反面、トナーおよび他のキャリアとの摺擦によって被覆層が劣化してキャリア粒子から剥落し、また被覆層表面にトナーが固着してトナーに対する電荷付与性能が低下するという欠点を有する。このようなキャリアを本発明の現像装置に用いれば、攪拌性および流動性の低下が防止されることによって、被覆層の剥落および被覆層へのトナーの固着が防止され、その耐用寿命が一層延長される。
【００２６】
本発明によれば、本発明の画像形成装置は本発明の現像装置を含むことによって、プロセス速度を４８０〜５３０ｍｍ／秒に高速化かることが可能である。
【００２７】
本発明によれば、感光体ドラムと、帯電手段と、露光手段と、本発明の現像装置と、転写手段と、定着手段とを含み、電子写真方式により画像形成する画像形成装置が提供される。本発明の画像形成装置によれば、高画質画像を高速で印刷できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
図１は、本発明の実施の第１形態である現像装置１の構成を模式的に示す図面である。図１（ａ）は現像装置１を鉛直方向上方から見た上面図である。なお、図１（ａ）においては現像槽２の鉛直方向上面壁の図示を省略する。図１（ｂ）は現像装置１の断面図である。なお、図１（ｂ）は、主として各部材の位置関係を模式的に示す図面であり、各部材間の間隔を正確に示すものではない。各部材間の間隔は適宜調整が可能である。現像装置１は、電子写真方式を利用して画像形成する画像形成装置に装着され、感光体ドラムの表面に形成される静電潜像にトナーを供給してトナー像を形成する。現像装置１は、現像槽２と、現像ローラ３と、供給ローラ４と、第１の攪拌部材５と、第２の攪拌部材６と、流過規制部材７と、層厚規制部材８と、角変位手段９と、流過促進槽１５と、流過促進部材１６と、トナー濃度検知手段１７とを含む。
【００２９】
現像槽２は内部空間を有する容器状部材であり、その内部空間に現像剤を収容する。現像剤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」とする）である。キャリアは特に制限されないけれども、形成される画像の高画質化を考慮すると、好ましくは体積平均粒子径３０〜６０μｍ、さらに好ましくは４０〜６０μｍの小径化キャリアである。なお、体積平均粒子径は次のようにして求められる値である。測定用試料は、電解液（商品名：ＩＳＯＴＯＮ−ＩＩ、ベックマン・コールター社製）５０ｍｌに、キャリア２０ｍｇおよびアルキルエーテル硫酸エステルナトリウム１ｍｌを加え、超音波分散器により超音波周波数２０ｋｚで３分間分散処理させることによって調製される。この測定用試料について、粒度分布測定装置（商品名：Ｍｕｌｔｉｓｉｚｅｒ２、ベックマン・コールター社製）を用い、アパーチャ径：１００μｍ、測定粒子数：５００００カウントの条件下に測定することによって体積平均粒子径を求める。また、キャリアは、その表面に樹脂被覆層を有してもよい。樹脂被覆層を有するキャリアを用いても、現像装置１では樹脂被覆層のキャリア粒子からの剥離、樹脂被覆層へのトナーの固着などはほとんど起こらない。
【００３０】
また、現像槽２は現像ローラ３、供給ローラ４ならびに第１および第２の攪拌部材５，６を収容して回転自在に支持しかつ層厚規制部材８および層厚規制部材８を支持する。また、現像槽２を構成する現像槽壁のうち、図示しない感光体ドラムを臨む側面には、開口２ａが形成される。開口２ａを介して感光体ドラムと現像ローラ３とが対向する。また、現像槽壁の鉛直方向上壁には、トナー受入口である図示しない開口が形成される。開口の鉛直方向上部に連接して、図２に示す画像形成装置２０におけるトナーホッパ７０の図示しないトナー補給口が鉛直方向においてトナー受入口に連通するように設けられる。現像槽２内のトナー消費状況（後述するトナー濃度検知手段１７による検知結果）に応じて、トナーホッパ７０からトナー受入口を介して現像槽２内にトナーが補給される。トナーホッパ７０から現像槽２へのトナーの補給は、図２に示すトナー補給ローラ７０ａの回転によって行われる。トナー補給ローラ７０ａは、トナー補給口の鉛直方向上方において、その回転時にトナー補給口に摺擦するように設けられる。現像槽２は、たとえば、合成樹脂、好ましくは射出成形可能な熱可塑性樹脂によって形成される。
【００３１】
現像ローラ３は、図示しない駆動手段によって軸線回りに回転駆動するローラ部材である。現像ローラ３は、現像槽２の開口部２ａ近傍に配置されて図２に示す画像形成装置２０の感光体ドラム４３を臨み、感光体ドラム４３に対して間隙を有して離隔し、かつ感光体ドラム４３の軸線と現像ローラ３の軸線とが平行になるように設けられる。本実施の形態では、感光体ドラム４３と現像ローラ３との最近接部（現像ニップ部）における間隙は、約１ｍｍである。また本実施の形態では、感光体ドラム４３と現像ローラ３とが間隙を有して離隔するように設けられるけれども、それに限定されず、両者が圧接するように設けてもよい。現像ローラ３はその表面にトナー層を担持して回転駆動し、現像ニップ部において、感光体ドラム４３表面の静電潜像にトナーを供給して現像し、トナー像を形成する。現像ローラ３から感光体ドラム４３へトナーを移行させる際には、図示しない電源から現像ローラ３に現像バイアス電圧が印加される。
【００３２】
供給ローラ４は、現像ローラ３を介して感光体ドラム４３に対向するように設けられるローラ部材である。供給ローラ４は、回転軸と、フィンとを含む。回転軸は図示しない駆動手段によって軸線回りに回転駆動する。フィンは、回転軸の軸線に対して垂直な方向において、回転軸の表面から回転軸の外方に向けて延びるように設けられる軸体であり、回転軸上に複数設けられる。供給ローラ４は、その回転駆動によって、現像槽２の内部空間に収容されるトナーとキャリアとを摺擦してトナーを帯電させるとともに、現像ローラ３周辺に搬送する。
【００３３】
第１の攪拌部材５は、供給ローラ４を介して現像ローラ３に対向するように設けられ、図示しない駆動手段によって軸線回りに回転駆動する回転部材である。また、第２の攪拌部材６は、第１の攪拌部材５を介して供給ローラに対向するように設けられ、図示しない駆動手段よって軸線回りに回転駆動するスクリュー部材である。第１の攪拌部材５および第２の攪拌部材６は、その回転駆動によって、トナー受入口を介して現像槽２内に供給されるトナーと、現像槽２内に元々存在するトナーとを均一に混合する。また、流過規制部材７の表面を流過して戻される現像剤と第１，第２の攪拌部材５，６の周辺に存在する現像剤とを均一に混合する。これによってトナーとキャリアとが均一に分散した現像剤が得られ、とともに、供給ローラ４の周辺に搬送される。
【００３４】
流過規制部材７は、現像槽２内において、現像ローラ３の回転方向における層厚規制部材８よりも上流側であって、供給ローラ４および第１の攪拌部材５の鉛直方向上方に設けられる板状部材である。流過規制部材７は、短手方向の一端が現像ローラ３表面に近接し、他端が現像ローラ３から離反する方向に延びる。本実施の形態では、流過規制部材７の一端部と現像ローラ３との間隙は約３ｍｍである。また、本実施の形態では、流過規制部材７は、短手方向において現像ローラ３側の端部およびその近傍が水平方向に対して平行になり、それ以外の部分が現像ローラ３から離反するにつれて鉛直方向下方に下降するように設けられる。また、流過規制部材７は、後述する角変位手段９によって、短手方向の現像ローラ３側端部近傍を支点とし、現像ローラ３から離反する側の端部が鉛直方向に上下動して角変位するように設けられる。なお、流過規制部材７の角変位機構については、後に詳述する。流過規制部材７を設けることによって、現像槽２内において現像剤の円滑な流れが発生し、トナーの不均一な帯電、トナーのブロッキングなどの発生が防止される。また、角変位可能な流過規制部材７を設けることによって、キャリア粒子の小径化、キャリアの経時的な劣化などによる攪拌性および／または流動性の低下を防止できる。
【００３５】
層厚規制部材８は、短手方向の一端が現像槽２に支持されかつ他端が遊端部になって現像ローラ３表面に対して間隙を有して離隔するように設けられる板状部材である。本実施の形態では、層厚規制部材８の他端と現像ローラ３との間隙は約１ｍｍである。層厚規制部材８は、現像ローラ３表面に担持される現像剤層の厚さが所望の値になるように調整する。層厚規制部材８はたとえば弾性材料によって形成される。弾性材料としては特に制限はないけれども、たとえば、金属、合成樹脂、ゴムなどが挙げられる。これらの中でも、感光体ドラム４３の損傷などの可能性を考慮すると、ゴムが好ましい。なお、本実施の形態では、層厚規制部材８と現像ローラ３とは間隙を有して離隔するように設けられるけれども、それに限定されず、層厚規制部材８の遊端部が現像ローラ３表面に当接するように構成しても良い。
【００３６】
角変位手段９は、支持部材１０と、ピニオン部材１１と、ラック部材１２と、ピニオン駆動手段１３と、伝達部材１４とを含む。支持部材１０は現像槽２の長手方向に延び、現像ローラ３の軸線に平行な軸線を有し、流過規制部材７の短手方向における現像ローラ３に近接する側の端部の鉛直方向下面に接するように設けられ、該端部を支持する。支持部材１０によって支持される点を支点として流過規制部材７は角変位する。ピニオン部材１１は、現像槽２の外部であって、現像槽２の長手方向に垂直な方向における一方の側面近傍に配置されて、後述するピニオン駆動手段１３から駆動力の伝達を受けて回転駆動する。ピニオン部材１１には、たとえば、歯車が用いられる。ラック部材１２は、ピニオン部材１１に噛合するように設けられて、ピニオン部材１１の回転駆動を鉛直方向の直線運動すなわち上下動に変換する。ラック部材１２のピニオン部材１１と噛合する鉛直方向の側面には、複数の歯が形成され、ピニオン部材１１と噛合する歯の鉛直方向の位置によって流過規制部材７の角変位量が調整される。ピニオン駆動手段１３は、ピニオン部材１１に接続される回転軸を有し、図示しない電源から電圧の印加を受けて回転駆動してピニオン部材１１を回転させる。ピニオン駆動手段１３には、一般的なモータを使用でき、その中でもステッピングモータが好ましい。伝達部材１４は、現像槽２の長手方向に垂直な方向におけるピニオン部材１１、ラック部材１２およびピニオン駆動手段１３が配置される側の側面に形成される図示しない開口に挿通されて現像槽２の外方から現像槽２の内部に延びるように設けられる棒状部材である。該開口は、鉛直方向に幅を有するように形成される。これによって、伝達部材１４は鉛直方向に上下動可能に設けられる。該開口の周囲には図示しないシール部材が設けられる。これによって、該開口から現像剤が流出するのを防止できる。シール部材には、たとえば、モルトプレンなどを使用できる。また、伝達部材１４は、その軸線が現像ローラ２の軸線に平行になるように設けられる。また、伝達部材１４の長手方向の一端はラック部材１２に接続される。伝達部材１４の長手方向の他端は、流過規制部材７の短手方向における現像ローラ３から離反する側の端部近傍における、現像槽２の壁を介してピニオン部材１１などを臨む側面に接続される。伝達部材１４は、ラック部材１２の鉛直方向の直線運動を流過規制部材７に伝達する。角変位手段９によれば、支持部材１０によって流過規制部材７の短手方向における現像ローラ３側の端部近傍を支持し、これを支点とし、さらにピニオン駆動手段１３から発生する回転駆動力をピニオン部材１１、ラック部材１２および伝達部材１４を介して鉛直方向の上下動に変換し、流過規制部材７の短手方向における現像ローラ３から離反する側の端部近傍に伝達することによって、流過規制部材７を角変位させる。
【００３７】
流過促進槽１５は、流過規制部材７の長手方向に延びかつ厚み方向に貫通するように形成される図示しない現像剤落下口の鉛直方向下方であって、流過規制部材７の鉛直方向下面に接して閉空間を形成するように設けられる。流過促進槽１５の長手方向における一方の端部の底面には現像剤排出口である開口が形成される。流過促進槽１５の内部には、流過促進部材１６が設けられる。流過促進部材１６は軸体と攪拌羽根とを含む。軸体は現像ローラ３の軸線と平行な軸線を有し、流過促進槽１５によって回転自在に支持され、図示しない駆動手段によって回転駆動可能に設けられる。攪拌羽根は軸体表面に設けられ、軸体の回転に伴って回転し、流過促進槽１５内部の現像剤を流過促進槽１５の現像剤排出口に向けて搬送する。流過規制部材７の鉛直方向上面を現像ローラ３から離反する方向に流過する現像剤の一部が現像剤落下口から流過促進槽１５内に落下し、流過促進部材１６の回転によって現像剤排出口から流過促進槽１５の外部に排出される。流過促進槽１５および流過促進部材を設けることによって、現像槽２内において現像剤が円滑に流過する。なお、本実施の形態では、流過促進槽１５および流過促進部材１６を設けるけれども、それに限定されず、これらを設けなくてもよい。
【００３８】
トナー濃度検知手段１７は、鉛直方向における現像槽２の下壁における、第１の攪拌部材５の鉛直方向下方に形成される開口に、センサ面が現像槽２内に露出しかつ第１の攪拌部材５に接触しないように設けられる。トナー濃度検知手段１７には、たとえば、透磁率センサなどの一般的なトナー濃度検知センサを使用できる。トナー濃度検知手段１７による検知結果は、現像装置１専用に設けられる制御手段または現像装置１が装着される画像形成装置に設けられる制御手段に送られる。制御手段においてはその検知結果が現像槽２内の基準トナー濃度と比較され、検知結果が基準トナー濃度よりも低い場合は、トナーホッパ７０から現像槽２にトナーが補給される。基準トナー濃度は、現像装置１の設計時に決定される。制御手段については後述する。なお、図示しないけれども、流過規制部材７の鉛直方向上面において現像剤の滞留を検知するために、現像槽２の適切な位置に別のトナー濃度検知手段を設けてもよい。
【００３９】
角変位制御手段は、図示しない制御手段内に設けられる。制御手段は、現像装置１専用のものを設けてもよく、また現像装置１が装着される画像形成装置に設けられる制御手段を兼用してもよい。制御手段は、たとえば、記憶部と演算部と制御部とを含む。記憶部には、検知結果、設定値、画像情報、テーブルデータ、プログラムなどが書き込まれる。検知結果には、たとえば、トナー濃度検知手段１７による検知結果などがある。設定値には、たとえば、現像槽２内における基準トナー濃度、その時点での流過規制部材７の角変位量などがある。データテーブルには、たとえば、キャリアの使用期間と流過規制部材７の角変位量との関係を示す第１のデータテーブルなどがある。プログラムは各種制御を実施するためのものであり、プログラムが演算部に展開されることによって、判定、演算などが実施され、その結果に基づいて各種制御が実施される。プログラムには、たとえば、角変位制御手段、時間計測手段のプログラムなどがある。時間計測手段はキャリアの使用開始からの時間を計測し、その計測結果を記憶部に入力する。記憶部には、この分野で常用されるものを使用でき、たとえば、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）などが挙げられる。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／または判定を行う。制御部は、演算部における判定結果に応じて該当装置に制御信号を送付し、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）を備える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。制御手段は、記憶部、演算部および制御部とともに主電源を含む。
【００４０】
角変位制御手段は、キャリアの使用期間に応じて、角変位手段９による流過規制部材７の角変位を制御することによって、流過規制部材７の水平方向１８に対する傾斜角θの角度量、すなわち角変位量を制御する。より具体的には、角変位制御手段は、制御手段の記憶部から、その時点での流過規制部材７の角変位量（以下「現時点角変位量」とする）、キャリアの使用期間と流過規制部材７の角変位量との関係を示す第１のデータテーブルおよび時間計測手段によるキャリア使用期間の計測結果を取り出す。第１のデータテーブルにおいては、キャリアの使用期間が長くなるに従って、流過規制部材７の角変位量が増加するデータが記載される。また、第１のデータテーブルは、使用するキャリアの体積平均粒子径、現像装置１の各部材の設計、プロセス速度などによって適宜変更する必要がある。したがって、現像装置１の設計が完了した時点で、実機試験を行って決定される。第１のデータテーブルと計測結果とから、流過規制部材７の最適な角変位量（以下「最適角変位量」とする）が求められる。次に、最適角変位量と現時点角変位量とを比較する。最適角変位量と現時点角変位量とが一致する場合には、制御動作を停止する。最適角変位量が現時点角変位よりも大きい場合、角変位制御手段はピニオン駆動手段１３に駆動電圧を印加する図示しない電源に制御信号を送り、角変位手段９によって最適角変位量と現時点角変位量との差だけ流過規制部材７の短手方向の他端部を鉛直方向において下降するように、流過規制部材７を角変位させる。同様にして、現時点角変位量が最適角変位量よりも大きい場合は、角変位手段９によって現時点角変位量と最適角変位量との差だけ、流過規制部材７の短手方向の他端部が鉛直方向において上昇するように、流過規制部材７を角変位させる。なお、現時点角変位量が最適角変位量よりも大きい場合とは、たとえば、流過規制部材７の鉛直方向上面に現像剤の滞留が発生し、一時的に流過規制部材７の角変位量を大きくした場合などである。
【００４１】
また、角変位制御手段は、現像装置１が鉛直方向上面における現像剤のトナー濃度を検知するトナー濃度検知手段を含む場合に、前記トナー濃度検知手段による検知結果に応じて角変位手段９を制御し、流過規制部材７の水平方向１８に対する傾斜角θの角度量、すなわち角変位量を制御するように構成してもよい。角変位制御手段は、制御手段の記憶部から前記とナー濃度検知手段による検知結果および基準トナー濃度とを取り出して比較する。検知結果が基準トナー濃度よりも高い場合は、流過規制部材７上で現像剤の滞留が発生していると判定する。そして、その判定結果に基づいて、ピニオン駆動手段１３に駆動電圧を印加する図示しない電源に制御信号を送り、角変位手段９によって、流過規制部材７の短手方向の他端部を鉛直方向において下降するように、流過規制部材７を角変位させる。この時の角変位量は、検知結果に応じて適宜変更するように構成してもよく、また、一定量でもよい。
【００４２】
本実施の形態では、角変位制御手段によって制御される流過規制部材７の角変位量が、２０°〜４０°の範囲から選択されるように設定するのが好ましい。一般に用いられるキャリアの体積平均粒子径、現像装置１の耐用期間（ライフ）などを考慮すると、角変位量を前記範囲で制御すれば、現像装置の耐用期間にわたって、攪拌性および流動性をともに高い水準で維持できる。２０°未満では攪拌性および／または流動性が低下するおそれがある。４０°を超えると、現像装置１の寸法の大型化が必要になって好ましくない。
【００４３】
現像装置１によれば、流過規制部材７を角変位させる角変位手段９と、角変位手段９による流過規制部材７の角変位を制御する角変位制御手段とを設けることによって、現像装置１の耐用期間全般にわたって、現像槽２内のトナーとキャリアとの攪拌性および現像剤の流動性が両方とも高い水準で保持され、画像の高画質化および画像形成速度の高速化への対応が可能になる。
【００４４】
図２は、本発明の別の実施形態である画像形成装置２０の構成を模式的に示す断面図である。図２に示す画像形成装置２０は、本発明の実施の第１形態である現像装置１を含む以外は従来の画像形成装置と同様の構成を有し、たとえば、パーソナルコンピュータ、デジタルカメラ、ＤＶＤレコーダなどの外部機器からネットワークを介して伝達される画像情報、画像形成装置２０に備えられる図示しないスキャナ装置により読み取られる画像情報などに応じて、記録紙などの記録媒体上に単色画像を形成する。本実施の形態では、画像形成装置２０は単色画像を形成するプリンタとして構成されるけれども、それに限定されず、多色画像を形成するプリンタ、複写機、ファクシミリ装置などとして構成することができる。画像形成装置２０は、原稿搬送手段３０と、原稿読み取り手段３１と、画像形成手段３２と、排紙手段３３と、給紙手段３４と、図示しない制御手段とを含む。
【００４５】
原稿搬送手段３０は、第１の原稿セットトレイ３５と、第２の原稿セットトレイ３６と、自動原稿搬送装置（ＲＡＤＦ、Reversing Automatic Document Feeder）３７とを含む。本実施の形態では、第１の原稿セットトレイ３５、第２の原稿セットトレイ３６および自動原稿搬送装置３７とは一体的に形成される。第１，第２の原稿セットトレイ３５，３６には原稿が載置される。自動原稿搬送装置３７は、内部に後述する原稿読み取り手段３１が設けられる筺体に取り付けられる図示しないヒンジによって、原稿読み取り手段３１の図示しない原稿載置台の鉛直方向上方に位置するように設けられる。また、自動原稿搬送装置３７は、ヒンジを中心にして回動可能に設けられる。自動原稿搬送装置３７は、第１，第２の原稿セットトレイ３５，３６に載置される原稿を原稿載置台に１枚ずつ搬送する。自動原稿搬送装置３７は、原稿載置台上で画像を読み取られた原稿を裏返し、再び原稿載置台に搬送する機能をも有する。さらに、自動原稿搬送装置３７をヒンジを中心にして回動させ、原稿載置台の鉛直方向上方を開放することによって、手動によって原稿載置台に原稿を載置することもできる。
【００４６】
原稿読み取り手段３１は、図示しない原稿載置台と、原稿走査ユニット４０と、反射手段４１と、光電変換素子（Charge Coupled Device、以下「ＣＣＤ」という）ライセンサ４２とを含み、原稿載置台に載置される原稿の画像情報を複数ライン毎、たとえば１０ライン毎に読み取る。原稿載置台は、画像情報を読み取る原稿を載置するためのガラス製板状部材である。原稿走査ユニット４０は図示しない光源と第１の反射ミラーとを含み、原稿載置台の鉛直方向下面に沿って平行に一定速度Ｖで往復移動し、原稿載置台に載置される原稿の画像形成面に光を照射する。光の照射によって反射光像が得られる。光源は原稿載置台に載置される原稿に照射する光の光源である。第１の反射ミラーは反射光像を反射手段４１に向けて反射する。反射手段４１は、図示しない第２の反射ミラーと第３の反射ミラーと光学レンズとを含み、原稿走査ユニット４０で得られる反射光像を光電変換素子ライセンサ４２上で結像させる。反射手段４１は原稿走査ユニット４０の往復移動に追随してＶ／２の速度で往復移動する。第２，第３の反射ミラーは反射光像が光学レンズに向うように反射光像を反射させる。光学レンズは反射光像を光電変換素子ライセンサ４２上に結像させる。ＣＣＤライセンサ４２は、光学レンズによって結像される反射光像を電気信号に光電変換する図示しないＣＣＤ回路を含み、画像情報である電気信号を制御手段の中の画像処理部に出力する。画像処理部は、原稿読み取り手段３１またはパーソナルコンピュータなどの外部装置から入力される画像情報を各色の電気信号に変換し、画像形成手段３２の露光ユニット４５にそれぞれ出力する。
【００４７】
画像形成手段３２は、感光体ドラム４３と、帯電手段４４と、露光ユニット４５と、現像装置１と、転写手段４６と、クリーニングユニット４７と、定着手段４８とを含む。帯電手段４４、露光ユニット４５、現像装置１、転写手段４６およびクリーニングユニット４７は、感光体ドラム４３の周囲にこの順番で配置される。感光体ドラム４３は、図示しない駆動手段によって軸線回りに回転駆動可能に設けられるローラ部材である。感光体ドラム４３には、たとえば、芯金と、該芯金の表面に形成される感光層とを含むローラ部材が用いられる。芯金は、アルミニウム、ステンレス鋼などの金属によって形成される。感光層には、たとえば、電荷発生物質を含む樹脂層と電荷輸送物質を含む樹脂層との積層体を使用できる。感光層には、後記するように静電潜像ひいてはトナー像が形成される。帯電手段４４は、感光体ドラム４３の表面を所定の極性および電位に帯電させる。帯電手段４４には、たとえば、チャージャ型帯電器、ローラ型帯電器、ブラシ型帯電器などの接触式または非接触式の帯電器を使用できる。
【００４８】
露光ユニット４５は、帯電手段４４によって帯電状態にある感光体ドラム４３の表面に画像情報に応じた信号光を照射し、感光体ドラム４３の表面に静電潜像を形成する。露光ユニット４５には、たとえば、半導体レーザなどを含むレーザ照射部５０ａ，５０ｂと反射ミラー５１ａ，５１ｂとを含むレーザスキャニングユニット（ＬＳＵ、Laser 
Scanning Unit）を使用できる。半導体レーザ素子は画像処理手段から入力される画素信号に応じて変調されるドット光であるレーザ光（信号光）を出射する。反射ミラーは半導体レーザ素子から出射されるレーザ光を各色の感光体４３表面に導く。露光手段１７は、帯電状態にある感光体４３表面に画像情報に応じた信号光を照射し、感光体４３表面に静電潜像を形成する。現像装置１は、感光体ドラム４３表面の静電潜像にトナーを供給して現像し、可視像であるトナー像を形成する。
【００４９】
転写手段４６は、転写ローラ５２と、駆動ローラ５３と、テンションローラ５４と、搬送ベルト５５とを含む。転写ローラ５２は、搬送ベルト５５を介して感光体ドラム４３表面に圧接し、図示しない支持手段によって回転自在に支持され、かつ図示しない駆動手段によって回転駆動可能に設けられるローラ状部材である。転写ローラ５２と感光体ドラム４３との圧接部が転写ニップ部である。転写ローラ５２には図示しない電源が接続され、転写バイアスが印加される。駆動ローラ５３は、図示しない駆動手段によって回転可能に設けられ、搬送ベルト５５を回転駆動させる。テンションローラ５４は回転自在に支持され、搬送ベルト５５が円滑に回転駆動するように搬送ベルト５５に適切な張力を付与する。搬送ベルト５５は、転写ローラ５２、駆動ローラ５３およびテンションローラ５４に張架されてループ状の移動経路を形成する無端ベルト部材である。搬送ベルト５５は、転写ニップ部から定着手段４８に向う方向に回転し、転写ニップ部においてトナー像が転写される記録媒体を定着手段４８に搬送する。転写手段４６によれば、記録媒体の転写ローラ５２側から転写バイアス電圧を印加して記録媒体を帯電させるとともに、転写ローラ５２により記録媒体を加圧することによって、感光体ドラム４３表面上のトナー像を記録媒体に転写し、定着手段４８に向けて搬送する。なお、記録媒体は、露光ユニット４５による露光に同期して、後述する給紙手段３４から転写ニップ部に送給される。
【００５０】
クリーニングユニット４７は、図示しないクリーニングブレードを含む。クリーニングブレードは、たとえば弾性材料からなり、感光体ドラム４３表面に当接するように設けられる板状部材である。クリーニングブレードは、トナー像を記録媒体に転写した後に、感光体ドラム４３表面に残留するトナー、紙粉などを除去する。
【００５１】
定着手段４８は定着ローラ５６と加圧ローラ５７とを含む。定着ローラ５６は図示しない駆動手段によって回転駆動可能に設けられるローラ状部材であり、その内部に加熱手段を有する。加熱手段には、ハロゲンランプ、赤外線ランプなどを使用できる。加圧ローラ５７は回転自在に支持され、定着ローラ５６に圧接するように設けられるローラ状部材である。定着ローラ５６と加圧ローラ５７との圧接部が定着ニップ部である。定着ニップ部を通過する記録媒体は定着ローラ５６からの加熱と加圧ローラ５７からの加圧とを受ける。定着手段４８では、画像形成手段３２の転写手段４６によってトナー像が転写された記録媒体が、定着ニップ部に送給されて加熱加圧を受け、トナー像が記録媒体に定着され、画像が形成される。
【００５２】
画像形成手段３２では、帯電手段４４によって感光体ドムラ４３表面を帯電状態とし、これに露光ユニット４５から画像情報に応じた信号光を照射することによって、感光体ドラム４３表面に静電潜像が形成される。この静電潜像に現像装置１からトナーが供給されてトナー像が形成され、トナー像は転写手段４６により記録媒体に転写される。トナー転写後の感光体ドラム４３表面は、クリーニングユニット４７による残留トナーなどの除去を受け、清浄化される。この一連の操作が繰返し実行され、画像が形成される。そして、トナー像が転写された記録媒体は定着手段４８に搬送され、トナー像が記録媒体に定着される。
【００５３】
排紙手段３３は、複数の搬送ローラ６０と、切換えゲート６４と、積載トレイ６５と、第１の搬送路６６と、第２の搬送路６７とを含む。搬送ローラ６０は、第１の搬送路６６および第２の搬送路６７に複数設けられ、記録媒体を所定の方向に搬送する。切換えゲート６４は、記録媒体の搬送経路を第１の搬送経路６６または第２の搬送経路６７のいずれかに振り分ける。記録媒体の片面のみに画像を形成する場合または両面に画像が形成された記録媒体を搬送する場合は、記録媒体を第１の搬送経路６６に導いて積載トレイ６５に排出する。片面のみに画像が形成され、もう一方の面にも画像を形成しようとする記録媒体を搬送する場合は、記録媒体を第２の搬送経路６７に導く。積載トレイ６５は、画像形成装置２０の鉛直方向側面から画像形成装置２０の外方に延びるように設けられ、画像形成装置２０内部から排出される画像形成済の記録媒体を積載して、一時的に貯留する。第１の搬送経路６６は、画像形成が終了した記録媒体を排出する経路である。第２の搬送経路６７は、片面に画像形成し、さらにもう片面にも画像形成する場合の経路であり、後述する給紙経路５９に接続される。排紙手段３３によれば、画像形成が終了した記録媒体は積載トレイ６５に排出され、両面に画像形成する場合は記録媒体が第２の搬送経路６７を介して給紙経路５９に戻される。
【００５４】
給紙手段３４は、給紙トレイ５８と、ピックアップローラ５８ａと、給紙経路５９と、搬送ローラ６０と、レジストローラ６１、手差しトレイ６２と、給紙装置（ＬＣＣ、
Large Capacity Cassette）６３とを含む。給紙トレイ５８は、普通紙、コート紙、カラーコピー用紙、ＯＨＰフィルムなどの記録媒体を収容するトレイである。給紙トレイ５８は複数設けられ、それぞれの給紙トレイ５８にサイズの異なる記録媒体が収容される。記録媒体のサイズには、Ａ３、Ａ４、Ｂ５、Ｂ４などがある。また、複数の給紙トレイ５８に同じサイズの記録媒体を収容してもよい。給紙トレイ５８への記録媒体の補給は、画像形成装置２０の正面側（操作側）に給紙トレイ５８を引き出して行われる。ピックアップローラ５８ａは、給紙トレイ５８内の記録媒体を１枚ずつ分離して給紙経路５９に供給する。搬送ローラ６０は給紙経路５９に沿って複数設けられ、記録媒体をレジストローラ６１に向けて送給する。レジストローラ６１は記録媒体を一時的に挟持して保持し、画像形成手段３２における露光ユニット４５の感光体ドラム４３表面への露光に同期して、記録媒体を転写ニップ部に順次送給する。手差しトレイ６２はたとえばサイズが規格外の記録媒体を給紙経路５９に供給する。給紙装置６３は大容量の給紙トレイであり、たとえば、Ａ４サイズなどの使用頻度の高い記録媒体が収容され、画像形成の途中で用紙切れが起こるのを防止する。給紙手段３４によれば、給紙トレイ５８に収容される記録媒体は、ピックアップローラ５８ａおよびレジストローラ３９を介して、画像形成手段３２に供給される。
【００５５】
制御手段は、たとえば、画像形成装置２０の内部空間における上部に設けられ、記憶部と演算部と制御部とを含む。記憶部には、検知結果、各種設定値、画像情報、テーブルデータ、プログラムなどが書き込まれる。記憶部には、この分野で常用されるものを使用でき、たとえば、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）などが挙げられる。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／または判定を行う。制御部は、演算部における判定結果に応じて該当装置に制御信号を送付し、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）を備える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。制御手段は、記憶部、演算部および制御部とともに主電源を含む。
【００５６】
本実施の形態では、画像形成装置２０のプロセス速度を４８０〜５３０ｍｍ／秒の範囲から選択するのが好ましい。これによって、攪拌性および流動性が現像装置の耐用期間全般にわたって実質的に損なわれることなく、画像の高画質化および現像装置１が装着される画像形成装置における画像形成速度の高速化に充分対応できる。４８０ｍｍ／秒未満では、画像形成速度の高速化に対応できないおそれがある。また、５３０ｍｍ／秒を超えると、本発明の現像装置１におけるように流過規制部材７を角変位させる機構を採用しても、攪拌性および／または流動性が低下するおそれがある。表１および表２に、流過規制部材７の角変位量と画像形成装置２０のプロセス速度との関係を示す実験データを示す。表１は、画像形成装置２０のプロセス速度が４８０ｍｍ／秒である実機データを示す。表２は、画像形成装置２０のプロセス速度が５３０ｍｍ／秒である実機データを示す。画像形成装置２０としては、市販画像形成装置（商品名：ＭＸ５５００Ｎ、シャープ（株）製）において、現像装置を現像装置１に交換した改造機を用いた。現像剤は、ＭＸ５５００Ｎ用２成分現像剤（キャリアの体積平均粒子径５０μｍ、トナー濃度６重量％）を用いた。また、現像装置１における現像ローラ３は径３０ｍｍの７極着磁型ローラであり、現像ローラ３と感光体ドラム４３との周速比（現像ローラ３の周速／感光体ドラム４３の周速）は「２」とした。また、表１および表２における評価は、つぎの通りである。
○：現像装置１において、流過規制部材７と層厚規制部材８との間の現像ローラ３上に現像剤の滞留が発生せず、現像剤が円滑に流過する。
△：流過規制部材７と層厚規制部材８との間の現像ローラ３上に現像剤の滞留が多少発生するものの、現像ローラ３の回転トルクの増大などがなく、実使用上問題がない。
×１：流過規制部材７と層厚規制部材８との間の現像ローラ３上に発生する現像剤の滞留が高温に晒されて凝固して現像ローラ３の回転トルクを増大させ、現像ローラ３が回転不能になる。これは現像剤の流動性の著しい低下の結果である。
×２：現像濃度が低い。これは形成させる画像を目視判定した結果である。これも、現像剤の流動性の低下による高速供給不能を示す。
【００５７】
【表１】
2008096472.tif 000003
【００５８】
【表２】
2008096472.tif 000004
【００５９】
表１および表２から、体積平均粒子径４０〜６０μｍの小径化キャリアを用いても、流過規制部材７の角変位量を２０〜４０°の範囲で制御すれば、画像形成速度（プロセス速度）の高速化への対応が可能であることが明らかである。なお、体積平均粒子径４０〜６０μｍの小径化キャリアを用いることによって、画像の高画質化への対応も可能である。
【００６０】
画像形成装置２０によれば、本発明の現像装置１を備えることによって、画像形成速度を高速化しても、高画質画像を安定的に形成できる。
【００６１】
なお、本実施の形態では、駆動力の伝達を受けて回転駆動するピニオン部材と、ピニオン部材に噛合し、ピニオン部材の回転駆動を鉛直方向の直線運動に変換するように設けられるラック部材とを現像槽の外部に設けるように構成するけれども、現像剤やプロセス速度の組合せによっては、これらを現像槽内部に配備して傾斜角の角度量を制御することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の実施の第１形態である現像装置の構成を模式的に示す図面である。図１（ａ）は上面図、図１（ｂ）は断面図である。
【図２】本発明の別の実施形態である画像形成装置の構成を模式的に示す断面図である。
【符号の説明】
【００６３】
１  現像装置
２  現像槽
３  現像ローラ
４  供給ローラ
５  第１の攪拌部材
６  第２の攪拌部材
７  流過規制部材
８  層厚規制部材
９  角変位手段
２０  画像形成装置
３０  原稿供給手段
３１  原稿読み取り手段
３２  画像形成手段
３３  排出手段
３４  給紙手段
【図１】
2008096472.tif 000005
【図２】
2008096472.tif 000006