画像形成装置
【課題】キャリアー供給部の耐久性を向上できるとともに、キャリアー供給部から一定量のキャリアーを精度よく現像部に供給できる現像装置を備えた画像形成装置を提供する。
【解決手段】二成分現像方式の現像部を備えた画像形成装置において、トナー供給部と独立して設けられたキャリアー供給部が、キャリアー容器と、キャリアー容器内に回転可能に支持され、周面上にキャリアーを保持して吸着位置から脱離位置まで搬送する計量スリーブと、計量スリーブの回転に伴いキャリアーが搬送されるように磁界を形成する磁石体と、吸着位置と脱離位置との間に、計量スリーブから所定距離だけ離間して対向配置され、計量スリーブ上に保持されたキャリアーの穂切りを行う層厚規制部材と、脱離位置で脱離して落下するキャリアーを現像部に案内するキャリアー案内部と、所定量のキャリアーが脱離位置に到達するように、計量スリーブの回転量を制御する制御部と、を備える。
【解決手段】二成分現像方式の現像部を備えた画像形成装置において、トナー供給部と独立して設けられたキャリアー供給部が、キャリアー容器と、キャリアー容器内に回転可能に支持され、周面上にキャリアーを保持して吸着位置から脱離位置まで搬送する計量スリーブと、計量スリーブの回転に伴いキャリアーが搬送されるように磁界を形成する磁石体と、吸着位置と脱離位置との間に、計量スリーブから所定距離だけ離間して対向配置され、計量スリーブ上に保持されたキャリアーの穂切りを行う層厚規制部材と、脱離位置で脱離して落下するキャリアーを現像部に案内するキャリアー案内部と、所定量のキャリアーが脱離位置に到達するように、計量スリーブの回転量を制御する制御部と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式の画像形成装置に関し、特に二成分現像方式の現像装置を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、電子写真方式の画像形成装置（プリンター、複写機、ファクシミリ等）は、帯電した感光体に対して、画像データに基づくレーザー光を照射（露光）することにより静電潜像を形成し、この静電潜像にトナーを付着させることにより静電潜像を可視化してトナー像を形成する。そして、このトナー像を直接又は間接的に用紙に転写させた後、加熱、加圧して定着させることにより用紙に画像を形成する。
【０００３】
感光体にトナー像を形成する現像方式には、現像剤の主成分としてトナーのみを用いる一成分現像方式と、現像剤の主成分としてトナーとキャリアーを用いる二成分現像方式がある。二成分現像方式では、トナーとキャリアーを混合して、攪拌することにより、トナーに摩擦帯電を生じさせる。トナーを安定的に帯電させるためには、キャリアーの表面が変化しないことが理想的である。
【０００４】
二成分現像方式の現像装置においては、トナーは現像工程によって消費される一方、キャリアーは消費されずに現像装置内に残る。そのため、キャリアーには、トナーとの接触による機械的ストレスや熱的ストレスが蓄積され、またトナーの付着により表面が汚染される。このように、キャリアーが経時的に劣化すると、トナーの帯電量が低下するため、かぶりが発生する等、画像品質が低下してしまう。
【０００５】
そこで、現像装置内の劣化した現像剤を、定期的に交換することが行われる。また、現像装置内のトナーとキャリアーの劣化程度は異なるため、トナーとキャリアーを独立して供給できる構成とした現像装置も提案されている（例えば特許文献１、２）。
【０００６】
具体的には、特許文献１には、周面に計量凹部が形成された補給ローラーを有し、この補給ローラーを回転させることにより、計量凹部に投入されたキャリアーを現像部に供給するキャリアー供給部を備えた現像装置が開示されている。
また、特許文献２には、キャリアー貯蔵容器の底部に設けたキャリアー補給用シャッターを開閉させることにより、現像部にキャリアーを供給するキャリアー供給部を備えた現像装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−２５０３４７号公報
【特許文献２】特開平１０−６３０７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１に記載の現像装置において、現像部に一定量のキャリアーを供給するためには、計量凹部に投入されたキャリアーが、補給ローラーとキャリアー通路の隙間から漏れ出さないようにする必要がある。しかしながら、補給ローラーとキャリアー通路間のシール性を高めると、補給ローラーがキャリアー通路に対して摺動することとなるため、耐久性の面で問題が生じる。すなわち、特許文献１に記載の現像装置では、補給ローラーの周縁部からの漏れを防ぐシール性と、補給ローラーの耐久性を両立させることが困難である。
【０００９】
特許文献２に記載の現像装置では、補給シャッターが開いた状態で開閉機能が不能となった場合に、現像部にキャリアーが流出し続けてしまう。また、特許文献２に記載の現像装置では、補給シャッターの開閉時間によりキャリアーの供給量が制御されるが、容器内のキャリアーの収容量が変化することに伴い、かさ密度が変化し、時間当たりの落下量が変化するため、高い定量性を得ることは困難である。
【００１０】
このように、現像部に一定量のキャリアーを精度よく供給できなければ、現像部内におけるトナー量とキャリアー量のバランスが崩れ、トナーの帯電量が不均一になる虞があり、その結果、画像品質が低下しかねない。
【００１１】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、キャリアー供給部の耐久性を向上できるとともに、キャリアー供給部から一定量のキャリアーを精度よく現像部に供給できる現像装置を備え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】
【００１２】
本発明に係る画像形成装置は、二成分現像方式により、感光体に形成された静電潜像をトナーとキャリアーからなる現像剤で現像して可視化されたトナー像を形成する現像部を備えた画像形成装置であって、
前記現像部に前記キャリアーを供給するキャリアー供給部と、前記現像部に前記トナーを供給するトナー供給部を、独立して備え、
前記キャリアー供給部が、前記キャリアーを収容するキャリアー容器と、
前記キャリアー容器内に回転可能に支持され、周面上に前記キャリアーを保持して吸着位置から脱離位置まで搬送する計量スリーブと、
前記計量スリーブに回転不能に内包され、前記計量スリーブの回転に伴い前記キャリアーが搬送されるように磁界を形成する磁石体と、
前記吸着位置と前記脱離位置との間に、前記計量スリーブから所定距離だけ離間して対向配置され、前記計量スリーブ上に保持された前記キャリアーの穂切りを行う層厚規制部材と、
前記脱離位置で脱離して落下する前記キャリアーを前記現像部に案内するキャリアー案内部と、
所定量の前記キャリアーが前記脱離位置に到達するように、前記計量スリーブの回転量を制御する制御部と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、キャリアー供給部の耐久性を向上できるとともに、キャリアー供給部から一定量のキャリアーを精度よく現像部に供給できる現像装置を備えた画像形成装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施の形態に係る画像形成装置の全体構成を概略的に示す図である。
【図２】実施の形態に係る画像形成装置の制御系の主要部を示す図である。
【図３】実施の形態に係る現像装置の構成を示す図である。
【図４】現像部の一例を示す図である。
【図５】第１の実施の形態に係るキャリアー計量部を示す図である。
【図６】第１の実施の形態における計量ローラーとキャリアー規制部材の位置関係を示す図である。
【図７】キャリアー案内部を上方から見た図である。
【図８】キャリアー案内部を斜め上方から見た図である。
【図９】キャリアー案内部を斜め下方から見た図である。
【図１０】キャリアー供給処理の一例を示すフローチャートである。
【図１１】第２の実施の形態に係るキャリアー計量部を示す図である。
【図１２】第２の実施の形態における計量ローラーとキャリアー規制部材の位置関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１６】
［第１の実施の形態］
図１は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置１の全体構成を概略的に示す図である。図２は、実施の形態に係る画像形成装置１の制御系の主要部を示すである。
図１、２に示す画像形成装置１は、電子写真プロセス技術を利用した中間転写方式のカラー画像形成装置である。すなわち、画像形成装置１は、感光体ドラム４１３上に形成されたＣ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）、Ｋ（ブラック）の各色トナー像を中間転写ベルト４２１に転写（一次転写）し、中間転写ベルト４２１上で４色のトナー像を重ね合わせた後、用紙に転写（二次転写）することにより、画像を形成する。
また、画像形成装置１には、ＣＭＹＫの４色に対応する感光体ドラム４１３を中間転写ベルト４２１の走行方向に直列配置し、中間転写ベルト４２１に一回の手順で各色トナー像を順次転写させるタンデム方式が採用されている。
【００１７】
図１、２に示すように、画像形成装置１は、画像読取部１０、操作表示部２０、画像処理部３０、画像形成部４０、搬送部５０、定着部６０、及び制御部１００を備える。
【００１８】
制御部１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０１、ＲＯＭ（Read Only Memory）１０２、ＲＡＭ（Random Access Memory）１０３等を備える。ＣＰＵ１０１は、ＲＯＭ１０２から処理内容に応じたプログラムを読み出してＲＡＭ１０３に展開し、展開したプログラムと協働して画像形成装置１の各ブロックの動作を集中制御する。このとき、記憶部７２に格納されている各種データが参照される。記憶部７２は、例えば不揮発性の半導体メモリ（いわゆるフラッシュメモリ）やハードディスクドライブで構成される。
【００１９】
制御部１００は、通信部７１を介して、ＬＡＮ（Local Area Network）、ＷＡＮ（Wide Area Network）等の通信ネットワークに接続された外部の装置（例えばパーソナルコンピュータ）との間で各種データの送受信を行う。制御部１００は、例えば、外部の装置から送信された画像データを受信し、この画像データ（入力画像データ）に基づいて用紙に画像を形成させる。通信部７１は、例えばＬＡＮカード等の通信制御カードで構成される。
【００２０】
画像読取部１０は、ＡＤＦ（Auto Document Feeder）と称される自動原稿給紙装置１１及び原稿画像走査装置（スキャナー）１２等を備えて構成される。
自動原稿給紙装置１１は、原稿トレイに載置された原稿Ｄを搬送機構により搬送して原稿画像走査装置１２へ送り出す。自動原稿給紙装置１１は、原稿トレイに載置された多数枚の原稿Ｄの画像（両面を含む）を連続して一挙に読み取ることができる。
原稿画像走査装置１２は、自動原稿給紙装置１１からコンタクトガラス上に搬送された原稿又はコンタクトガラス上に載置された原稿を光学的に走査し、原稿からの反射光をＣＣＤ（Charge Coupled Device）センサー１２ａの受光面上に結像させ、原稿画像を読み取る。画像読取部１０は、原稿画像走査装置１２による読取結果に基づいて入力画像データを生成する。この入力画像データには、画像処理部３０において所定の画像処理が施される。
【００２１】
操作表示部２０は、例えばタッチパネル付の液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）で構成され、表示部２１及び操作部２２として機能する。表示部２１は、制御部１００から入力される表示制御信号に従って、各種操作画面、画像の状態表示、各機能の動作状況等の表示を行う。操作部２２は、テンキー、スタートキー等の各種操作キーを備え、ユーザーによる各種入力操作を受け付けて、操作信号を制御部１００に出力する。
【００２２】
画像処理部３０は、入力画像データに対して、初期設定又はユーザー設定に応じたデジタル画像処理を行う回路等を備える。例えば、画像処理部３０は、制御部１００の制御下で、階調補正データ（階調補正テーブル）に基づいて階調補正を行う。また、画像処理部３０は、入力画像データに対して、階調補正の他、色補正、シェーディング補正等の各種補正処理や、圧縮処理等を施す。これらの処理が施された画像データに基づいて、画像形成部４０が制御される。
【００２３】
画像形成部４０は、入力画像データに基づいて、Ｙ成分、Ｍ成分、Ｃ成分、Ｋ成分の各有色トナーによる画像を形成するための画像形成ユニット４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋ、及び中間転写ユニット４２等を備える。
【００２４】
Ｙ成分、Ｍ成分、Ｃ成分、Ｋ成分用の画像形成ユニット４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋは、同様の構成を有する。図示及び説明の便宜上、共通する構成要素は同一の符号で示し、それぞれを区別する場合には符号にＹ、Ｍ、Ｃ、又はＫを添えて示すこととする。図１では、Ｙ成分用の画像形成ユニット４１Ｙの構成要素についてのみ符号を付し、その他の画像形成ユニット４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋの構成要素については符号を省略している。
【００２５】
画像形成ユニット４１は、露光装置４１１、現像装置４１２、感光体ドラム４１３、帯電装置４１４、及びドラムクリーニング装置４１５等を備える。
【００２６】
感光体ドラム４１３は、例えばアルミニウム製の導電性円筒体（アルミ素管）の周面に、アンダーコート層（ＵＣＬ：Under Coat Layer）、電荷発生層（ＣＧＬ：Charge Generation Layer）、電荷輸送層（ＣＴＬ：Charge Transport Layer）を順次積層した負帯電型の有機感光体（ＯＰＣ：Organic Photo-conductor）である。
【００２７】
帯電装置４１４は、光導電性を有する感光体ドラム４１３の表面を一様に負極性に帯電させる。
露光装置４１１は、例えば半導体レーザーで構成され、感光体ドラム４１３に対して各色成分の画像に対応するレーザー光を照射する。感光体ドラム４１３にレーザー光を照射すると、感光体ドラム４１３の電荷発生層で正電荷が発生し、電荷輸送層の表面まで輸送される。そして、感光体ドラム４１３の表面電荷（負電荷）が中和される。感光体ドラム４１３の表面には、周囲との電位差により各色成分の静電潜像が形成されることとなる。
【００２８】
現像装置４１２は、各色成分の現像剤（例えば、小粒径のトナーと磁性体とからなる二成分現像剤）を収容しており、感光体ドラム４１３の表面に各色成分のトナーを付着させることにより静電潜像を可視化してトナー像を形成する。現像装置４１２の詳細な構成については後述する。
【００２９】
ドラムクリーニング装置４１５は、感光体ドラム４１３の表面に摺接されるドラムクリーニングブレードを有する。一次転写後に感光体ドラム４１３の表面に残存する転写残トナーは、ドラムクリーニングブレードによって掻き取られ、除去される。
【００３０】
中間転写ユニット４２は、中間転写体となる中間転写ベルト４２１、一次転写ローラー４２２、二次転写ローラー４２３、駆動ローラー４２４、従動ローラー４２５、及びベルトクリーニング装置４２６等を備える。
【００３１】
中間転写ベルト４２１は無端状ベルトで構成され、駆動ローラー４２４及び従動ローラー４２５に張架される。中間転写ベルト４２１は、駆動ローラー４２４の回転により矢印Ａ方向に一定速度で走行する。一次転写ローラー４２２によって、中間転写ベルト４２１が感光体ドラム４１３に圧接されると、中間転写ベルト４２１に各色トナー像が順次重ねて一次転写される。そして、中間転写ベルト４２１が二次転写ローラー４２３によって用紙Ｓに圧接されると、中間転写ベルト４２１に一次転写されたトナー像が用紙Ｓに二次転写される。
ベルトクリーニング装置４２６は、中間転写ベルト４２１の表面に摺接されるベルトクリーニングブレードを有する。二次転写後に中間転写ベルト４２１の表面に残存する転写残トナーは、ベルトクリーニングブレードによって掻き取られ、除去される。
【００３２】
定着部６０は、搬送されてきた用紙Ｓをニップ部で加熱、加圧することにより、用紙Ｓにトナー像を定着させる。定着部６０には、例えば定着ユニット６１とエア分離ユニット６２を備えるエア分離式の定着装置が適用される。
【００３３】
搬送部５０は、給紙部５１、搬送機構５２、及び排紙部５３等を備える。給紙部５１を構成する２つの給紙トレイユニット５１ａ〜５１ｃには、用紙の坪量やサイズ等に基づいて識別された用紙（規格用紙、特殊用紙）Ｓが予め設定された種類ごとに収容される。
【００３４】
給紙トレイユニット５１ａ〜５１ｃに収容されている用紙Ｓは、最上部から一枚ずつ送出され、レジストローラー５２ａ等の複数の搬送ローラーを備えた搬送機構５２により画像形成部４０に搬送される。このとき、レジストローラー５２ａが配置されたレジスト部により、給紙された用紙Ｓの傾きが補正されるとともに搬送タイミングが調整される。
そして、画像形成部４０において、中間転写ベルト４２１のトナー像が用紙Ｓの一方の面に一括して二次転写され、定着部６０において定着工程が施される。画像形成された用紙Ｓは、排紙ローラー５３ａを備えた排紙部５３により機外に排紙される。
【００３５】
図３は、現像装置４１２の構成を示す図である。図３に示すように、現像装置４１２は、感光体ドラム４１３にトナー像を形成する現像部８１、現像部８１にトナーを供給するトナー供給部８２、及び現像部８１にキャリアーを供給するキャリアー供給部９０等を備える。すなわち、現像装置４１２は、現像部８１に、トナーとキャリアーを独立して供給できる構成を有する。
【００３６】
トナー供給部８２Ｙ、８２Ｍ、８２Ｃ、８２Ｋは、現像装置４１２Ｙ、４１２Ｍ、４１２Ｃ、４１２Ｋごとに設けられ、トナー流路８３Ｙ、８３Ｍ、８３Ｃ、８３Ｋを介して現像部８１Ｙ、８１Ｍ、８１Ｃ、８１Ｋに接続される。トナー供給部８２には、公知の技術を適用することができる。
【００３７】
キャリアー供給部９０は、現像装置４１２Ｙ、４１２Ｍ、４１２Ｃ、４１２Ｋに共通して一つだけ設けられる。自重によるキャリアーの自由落下運動を利用してキャリアーの供給を行うため、キャリアー供給部９０は現像部８１のすべてに対して上方に配置される。
【００３８】
図４は、現像部８１の一例を示す図である。図４に示すように、現像部８１は、現像ローラー８１１（トナー担持体）、搬送ローラー８１２（現像剤担持体）、攪拌部材８１３、８１４、現像剤規制部材８１５、及び現像容器８１６等を備える。すなわち、現像部８１は、二成分現像方式と一成分現像方式とを組み合わせた、いわゆるハイブリッド現像方式により感光体ドラム４１３にトナー像を形成する。
なお、図４に示す現像部８１の構成は一例であり、二成分現像剤を用いて、すなわち二成分現像方式（ハイブリッド現像方式を含む）により、感光体ドラム４１３にトナー像を形成するものであれば、特に制限はない。
【００３９】
現像容器８１６には、現像剤の搬送方向上流側から下流側（図４では右側から左側）に向かって、攪拌部材８１４、攪拌部材８１３、搬送ローラー８１２、現像ローラー８１１が順に配置される。
現像容器８１６は、現像剤を補給するための現像剤補給口８１６ａ（図４では攪拌部材８１４の略上方）を有する。トナー流路８３を流下してきたトナーと、キャリアー流路９３３を流下してきたキャリアーが混合され、現像剤補給口８１６ａを介して現像容器８１６に補給される。
【００４０】
また、現像容器８１６は、現像剤を排出する現像剤排出口８１６ｂ（図４では搬送ローラー８１２の略下方）を有する。現像容器８１６内の現像剤は、現像剤排出口８１６ｂを介して定期的に排出され、現像剤回収容器（図示略）に回収される。
【００４１】
攪拌部材８１３、８１４は、軸方向に延びる攪拌スクリューで構成され、攪拌室８１６ｃ、８１６ｄの間で現像剤を循環搬送しながら攪拌する。これにより、現像剤に含まれるトナーとキャリアーが摩擦接触し、互いに逆の極性に帯電する。ここでは、キャリアーは正極性、トナーは負極性に帯電されるものとする。
正極性に帯電したキャリアーの周囲に、負極性に帯電したトナーが、主として両者の電気的な吸引力により付着する。そして、現像剤は、攪拌部材８１３によって搬送される過程で、搬送ローラー８１２に供給される。
【００４２】
搬送ローラー８１２は、回転不能に固定された磁石体８１２ａと、磁石体８１２ａの周囲に回転可能に配置された円筒状の搬送スリーブ８１２ｂを有する、いわゆるマグネットローラーである。
搬送スリーブ８１２ｂの略上方には、現像剤規制部材８１５が、搬送スリーブ８１２ｂから所定距離だけ離間して対向は位置される。現像剤規制部材８１５は、ステンレス鋼材等の磁性体で形成された板状の部材であり、搬送ローラー８１２と平行に延在する。
磁石体８１２ａは、搬送ローラー８１２の軸方向に延在する、複数の磁極（図示略）を有する。これらの複数の磁極によって、搬送スリーブ８１２ｂで現像剤を搬送するための磁界（磁力線）が形成される。
【００４３】
搬送スリーブ８１２ｂに供給された現像剤は、磁石体８１２ａによって形成された磁力線に沿って穂立ちし、いわゆる磁気ブラシを形成する。そして、現像剤は、搬送スリーブ８１２ｂの回転に伴い反時計周りに搬送され、現像剤規制部材８１５とのギャップを通過することで一定厚に規制される。
【００４４】
現像ローラー８１１は、アルミニウム等の金属からなる導電性ローラーである。現像ローラー８１１は、導電性ローラーの外周面にポリエステル樹脂等のコーティングが形成されたものであってもよい。
現像ローラー８１１と搬送ローラー８１２との間に電界を形成することにより、搬送スリーブ８１２ｂで搬送されている現像剤からトナーだけが脱離して、現像ローラー８１１に供給される。そして、現像ローラー８１１は、感光体ドラム４１３にトナーを供給して、感光体ドラム４１３上の静電潜像を可視化する。
【００４５】
また、現像部８１には、現像剤を徐々に入れ替えるトリクル現像方式が採用される。すなわち、現像剤補給口８１６ａから現像剤を定期的に補給するとともに、余剰分の現像剤を現像剤排出口８１６ｂから排出するように、現像部８１は構成される（トリクル機構）。トリクル機構としては、公知の循環オーバーフロー型や液面オーバーフロー型のものを適用できる。
これにより、劣化したキャリアーが新しいキャリアーに入れ替わるので、現像容器８１６内のトナーは常に均一に帯電される。したがって、プリント枚数や環境変化に左右されず安定した画質を実現することができる。
【００４６】
図５は第１の実施の形態に係るキャリアー計量部９２を示す図であり、図６は計量ローラー９２２とキャリアー規制部材９２３の位置関係を示す図である。
図５に示すように、キャリアー計量部９２は、キャリアー容器９２１、計量ローラー９２２、キャリアー規制部材９２３、残量検出センサー９２４等を備える。
【００４７】
キャリアー容器９２１は、計量ローラー９２２の軸方向に延びる略直方体状に形成され、略上半部のキャリアー収容部９２１ａ（キャリアホッパー）と、略下半部のローラー収容部９２１ｂを有する。キャリアー収容部９２１ａの下部には、計量ローラー９２２の軸方向に延在する略長方形状のキャリアー供給口９２１ｃが形成される。このキャリアー供給口９２１ｃの下方に、計量ローラー９２２が配置される。
【００４８】
キャリアー供給口９２１ｃの一方の長辺から斜め上方に延びる側壁９２１ｄは、端部が計量ローラー９２２の周面から所定距離だけ離間するように形成される。この側壁９２１ｄに、層厚規制部材としてのキャリアー規制部材９２３が取り付けられる。
【００４９】
キャリアー規制部材９２３は、計量ローラー９２２の斜め上方に、計量スリーブ９２２ｂから所定距離Ｇだけ離間して対向配置される。キャリアー規制部材９２３と計量ローラー９２２との離間距離Ｇは、例えば０．１〜１．０ｍｍに設定される。キャリアー規制部材９２３は、ステンレス鋼材等の磁性体で形成された板状の部材であり、計量ローラー９２２と平行に延在する。
【００５０】
また、キャリアー供給口９２１ｃの他方の長辺から斜め上方に延びる側壁９２１ｅは、端部が計量ローラー９２２に近接するように形成される。側壁９２１ｅの端部には、計量ローラー９２２の表面に沿ってリブ９２１ｆが連設される。リブ９２１ｆの内面には、幅方向にＮ極とＳ極が交互に形成されたテープ状の磁気シール９２１ｇが、計量ローラー９２２の軸方向に沿って貼着される。リブ９２１ｆ（磁気シール９２１ｇ）と計量ローラー９２２とは非接触となっており、離間距離は例えば０．１〜１．５ｍｍに設定される。キャリアーは、磁気シール９２１ｇによって形成される磁界に拘束されるので、自由落下することなく保持される。
【００５１】
また、キャリアー容器９２１の上部には、キャリアーボトル９１が接続される。そして、残量検出センサー９２４により、キャリアー収容部９２１ａ内のキャリアー量が所定量以下となったことが検出された場合に、キャリアーボトル９１から自動的に一定量のキャリアーが補給されるようになっている。例えば、キャリアーボトル９１の供給口に開閉可能なシャッター部材（図示略）を設け、残量検出センサー９２４からの検出信号に基づいて、制御部１００がシャッター部材の開閉制御を行うようにすればよい。
【００５２】
すなわち、キャリアー供給部９０は、キャリアー容器９２１に収容されているキャリアーの量を検出する残量検出センサー９２４（キャリアー量検出部）と、残量検出センサー９２４による検出結果に基づいて、キャリアー容器９２１に所定量のキャリアーを補給するキャリアー補給部（キャリアーボトル９１、制御部１００）を備える。
これにより、キャリアー容器９２１内のキャリアーが不足して、現像部８１に一定量のキャリアーを供給できなくなるという不具合が生じるのを防止できる。
【００５３】
また、キャリアー容器９２１の下部には、キャリアー案内部９３が接続される。キャリアー計量部９２で計量されたキャリアーは、キャリアー案内部９３に落下し、供給先となる現像部８１に案内される（図３参照）。
【００５４】
計量ローラー９２２は、回転不能に固定された磁石体９２２ａと、磁石体９２２ａの周囲に回転可能に配置された円筒状の計量スリーブ９２２ｂを有する、いわゆるマグネットローラーである。
【００５５】
磁石体９２２ａは、計量ローラー９２２の軸方向に延在する、複数の磁極Ｎ１、Ｓ１、Ｎ２を有する。
【００５６】
磁極Ｎ１は、キャリアー規制部材９２３によってキャリアーの層厚を規制する層厚規制位置Ｐ３に対応して配置される。ここでは、層厚規制位置Ｐ３において計量スリーブ９２２ｂにキャリアーが吸着するので、層厚規制位置Ｐ３とキャリアーの吸着位置Ｐ１は同じとなる。
磁極Ｎ２は、キャリアーを脱離・落下させるキャリアーの脱離位置Ｐ２に対応して配置される。磁極Ｓ１は、磁極Ｎ１と磁極Ｎ２の中間に配置される。
【００５７】
ここで、磁極Ｎ１と垂直方向のなす角θ１（図６参照）は、４５°≦θ１≦５５°に設定されるのが望ましい。また、磁極Ｎ１と磁極Ｓ１のなす角θ２（図６参照）は、５０°≦θ２≦７０°に設定されるのが望ましい。また、磁極Ｓ１と磁極Ｎ２のなす角θ３（図６参照）は、５０°≦θ３≦８０°に設定されるのが望ましい。
これにより、キャリアーの搬送性と、脱離位置Ｐ２におけるキャリアーの剥離性能を確保することができる。
【００５８】
このように磁極Ｎ１、Ｓ１、Ｎ２を配置すると、計量スリーブ９２２ｂの近傍には以下のような磁界が形成される。
すなわち、キャリアー規制部材９２３の計量ローラー９２２側の端部は、磁極Ｎ１によって磁極Ｎ１と逆極性（Ｓ極）に磁化される。そして、層厚規制位置Ｐ３に、磁極Ｎ１からキャリアー規制部材９２３に向かう磁界（磁力線）が形成される。
【００５９】
磁極Ｎ１と磁極Ｓ１、及び磁極Ｓ１と磁極Ｎ２により、吸着位置Ｐ１から脱離位置Ｐ２にわたって、キャリアーを計量スリーブ９２２ｂに拘束する磁界が形成される。
また、磁極Ｎ２と磁極Ｎ１により、脱離位置Ｐ２のキャリアー搬送方向下流側に、反発磁界（キャリアーを計量スリーブ９２２ｂから離間させる磁界）が形成される。
【００６０】
キャリアー容器９２１に収容されているキャリアーは、吸着位置Ｐ１において磁極Ｎ１に引きつけられ、計量スリーブ９２２ｂに吸着する。このとき、磁極Ｎ１とキャリアー規制部材９２３により形成された磁界に沿って、計量スリーブ９２２ｂの法線方向にキャリアーの穂立ちが形成される。
キャリアーの穂立ちは、この状態を保持したまま、計量スリーブ９２２ｂの回転（反時計回り）に伴い層厚規制位置Ｐ３を通過する。キャリアー規制部材９２３と計量スリーブ９２２ｂとのギャップ（離間距離Ｇ）によって穂切りが行われ、計量スリーブ９２２ｂ上には一定厚のキャリアー層が形成される。
【００６１】
層厚を規制されたキャリアーは、磁極Ｎ１と磁極Ｓ１により形成される磁界、及び磁極Ｓ１と磁極Ｎ２により形成される磁界に沿って計量スリーブ９２２ｂ上に拘束され、計量スリーブ９２２ｂの回転に伴い吸着位置Ｐ１から脱離位置Ｐ２まで搬送される。
【００６２】
脱離位置Ｐ２まで搬送されたキャリアーは、自重により計量スリーブ９２２ｂから脱離し、キャリアー案内部９３に落下する。脱離位置Ｐ２には、磁極Ｎ２と磁極Ｎ１により反発磁界が形成されているので、脱離位置Ｐ２に到達したキャリアーは計量スリーブ９２２ｂ上に拘束されることなく、容易に計量スリーブ９２２ｂから脱離して、落下する。
【００６３】
このように、第１の実施の形態の磁石体９２２ａは、吸着位置Ｐ１から脱離位置Ｐ２にわたるキャリアーの搬送領域にキャリアーを拘束するための磁界を形成する磁極Ｎ１、Ｓ１、Ｎ２（第１の磁極）と、脱離位置Ｐ２にキャリアーを脱離させるための磁界（反発磁界）を形成する磁極Ｎ１、Ｎ２（第２の磁極）と、キャリアー規制部材９２３（層厚規制部材）が配置された層厚規制位置Ｐ３に対応して配置される磁極Ｎ１（第３の磁極）と、を有する。
これにより、一定量のキャリアーを確実に脱離位置Ｐ２まで搬送することができるとともに、容易に脱離させることができる。したがって、現像部８１に一定量のキャリアーを容易に供給することができる。
【００６４】
図７はキャリアー案内部９３を上方から見た図で、図８はキャリアー案内部９３を斜め上方から見た図で、図９はキャリアー案内部９３を斜め下方から見た図である。
図７〜図９に示すように、キャリアー案内部９３は、キャリアー計量部９２から落下してきたキャリアーを受ける漏斗部材９３１、漏斗部材９３１を回転可能に支持する漏斗受け部材９３２、キャリアーが流下するキャリアー流路９３３等を備える。
【００６５】
漏斗受け部材９３２には、同一円周上に４つのキャリアー流通口９３２ａ（Ｙ）、９３２ａ（Ｍ）、９３２ａ（Ｃ）、９３２ａ（Ｋ）と、１つのキャリアー受け部９３２ａ（Ｈ）が形成される。キャリアー流通口９３２ａ（Ｙ）、９３２ａ（Ｍ）、９３２ａ（Ｃ）、９３２ａ（Ｋ）には、それぞれキャリアー流路９３３Ｙ、９３３Ｍ、９３３Ｃ、９３３Ｋが接続される。キャリアー受け部９３２ａ（Ｈ）は閉塞されており、キャリアーが誤って流出してしまうのを防止する。
【００６６】
漏斗受け部材９３２は、中心に漏斗部材９３１を回転可能に支持する回転軸９３２ｂを有する。回転軸９３２ｂはモータ（図示略）に接続され、モータを回転駆動させることで、漏斗受け部材９３２の内周面に沿って漏斗部材９３１が回転するようになっている。
【００６７】
漏斗部材９３１の底部には、漏斗部材９３１の回転に伴い、漏斗受け部材９３２のキャリアー流通口９３２ａ（Ｙ）、９３２ａ（Ｍ）、９３２ａ（Ｃ）、９３２ａ（Ｋ）、又はキャリアー受け部９３２ａ（Ｈ）の何れかに一致するキャリアー補給口９３１ａが形成される。漏斗部材９３１の内面は、キャリアー補給口９３１ａに向けてテーパー状に形成される。このテーパー角は、キャリアーが転動可能な角度（安息角（例えば２０°）以上）に設定される。
【００６８】
キャリアー供給流路９３３は、弾性を有するフレキシブルチューブで構成される。キャリアー供給流路９３３の取付角度は、キャリアーが転動可能な角度（安息角（例えば２０°）以上）に設定される。
キャリアー供給流路９３３Ｙ、９３３Ｍ、９３３Ｃ、９３３Ｋの一端は、それぞれ漏斗受け部材９３２のキャリアー流通口９３２ａ（Ｙ）、９３２ａ（Ｍ）、９３２ａ（Ｃ）、９３２ａ（Ｋ）に接続される。キャリアー供給流路９３３Ｙ、９３３Ｍ、９３３Ｃ、９３３Ｋの他端は、トナー流路８３の途中に形成された補給口（図示略）に接続される。
【００６９】
キャリアー計量部９２から落下してきたキャリアーは、漏斗部材９３１のテーパー状の内面を転動し、キャリアー補給口９３１ａに集合される。そして、キャリアーは、選択されたキャリアー流路９３３を流下し、トナー流路８３を流下してきたトナーとともに現像部８１に供給される。
【００７０】
現像部８１にキャリアーを供給する際には、漏斗部材９３１のキャリアー補給口９３１ａが、キャリアー流通口９３２ａ（Ｙ）、９３２ａ（Ｍ）、９３２ａ（Ｃ）、９３２ａ（Ｋ）の何れかと一致するように、漏斗部材９３１が回転される。一方、現像部８１にキャリアーを供給しないときには、漏斗部材９３１のキャリアー補給口９３１ａが、キャリアー受け部９３２ａ（Ｈ）に位置するように、漏斗部材９３１が回転される（ホームポジション）。
具体的には、図１０に示すフローチャートに従って、キャリアーの供給が行われる。
【００７１】
図１０は、キャリアー供給処理の一例を示すフローチャートである。図１０に示すキャリアー供給処理は、例えば画像形成装置１において画像形成動作が開始されることに伴い、ＣＰＵ１０１がＲＯＭ１０２に格納されている所定のプログラムを実行することにより実現される。このキャリアー供給処理により、キャリアー供給部９０の各ブロックが制御される。
【００７２】
ステップＳ１０１において、制御部１００は、キャリアー供給条件が成立したか否かを判定する。そして、制御部１００は、キャリアー供給条件が成立するまで待機し、キャリアー供給条件が成立したと判定した場合にステップＳ１０２の処理に移行する。
キャリアー供給条件は、現像部８１内の現像剤が劣化したことを判断するために予め設定される指標であり、例えば画像形成が行われたプリント枚数（例えば１０００枚）等である。現像条件や環境条件に応じて、キャリアー供給条件は適宜に設定される。
【００７３】
ステップＳ１０２において、制御部１００は、漏斗部材９３１を回転させ、キャリアー補給口９３１ａをＹ用のキャリアー流通口９３３ａ（Ｙ）に合わせる。
ステップＳ１０３において、制御部１００は、計量スリーブ９２２ｂを回転させ、所定量のキャリアーをキャリアー案内部９３（漏斗部材９３１）に落下させる。落下してきたキャリアーは、漏斗部材９３１を介してキャリアー流路９３３Ｙ内を転動し、トナーとともに現像部８１Ｙに供給される。
【００７４】
ここで、キャリアー供給部９０から現像部８１に対して供給されるキャリアーの量は、脱離位置Ｐ２に到達したキャリアーの量、すなわちキャリアー規制部材９２３と計量スリーブ９２２ｂとの離間距離Ｇと、計量スリーブ９２２ｂの回転量によって制御される。キャリアー規制部材９２３と計量スリーブ９２２ｂとの離間距離は一定なので、計量スリーブ９２２ｂの回転量を高精度に制御することにより、一定量のキャリアーを精度よく落下させ、現像部８１に対して供給することができる。
【００７５】
ステップＳ１０２、Ｓ１０３と同様にして、現像部８１Ｍへのキャリアーの供給（ステップＳ１０４、Ｓ１０５）、現像部８１Ｃへのキャリアーの供給（ステップＳ１０６、Ｓ１０７）、現像部８１Ｋへのキャリアーの供給（ステップＳ１０８、Ｓ１０９）が行われる。
【００７６】
現像部８１Ｙ、８１Ｍ、８１Ｃ、８１Ｋへのキャリアーの供給が終了すると、ステップＳ１１０において、制御部１００は、漏斗部材９３１を回転させ、キャリアー補給口９３１ａをホームポジションであるキャリアー受け部９３３ａ（Ｈ）に戻す。
以降、キャリアー供給条件が成立するごと、例えば１０００枚の画像形成が行われるごとにキャリアーの供給が行われる。
【００７７】
以上のようにして、それぞれの現像部８１にキャリアーが供給される。
なお、現像部８１では、トリクル機構により、キャリアー及びトナーの供給に伴い、劣化したキャリアーを含む余剰分の現像剤が排出される。これにより、劣化したキャリアーが新しいキャリアーに入れ替わるので、常にトナーを均一に帯電することができ、プリント枚数や環境変化に左右されず安定した画質を実現することができる。
【００７８】
このように、画像形成装置１は、キャリアー容器９２１内に回転可能に支持され、周面上にキャリアーを保持して吸着位置Ｐ１から脱離位置Ｐ３まで搬送する計量スリーブ９２２ｂと、計量スリーブ９２２ｂに回転不能に内包され、計量スリーブ９２２ｂの回転に伴いキャリアーが搬送されるように磁界を形成する磁石体９２２ａと、吸着位置Ｐ１と脱離位置Ｐ２との間に、計量スリーブ９２２ｂから所定距離Ｇだけ離間して対向配置され、計量スリーブ９２２ｂ上に保持されたキャリアーの穂切りを行うキャリアー規制部材９２３（層厚規制部材）と、脱離位置Ｐ２で脱離して落下するキャリアーを現像部８１に案内するキャリアー案内部９３と、所定量のキャリアーが脱離位置Ｐ２に到達するように、計量スリーブ９２２ｂの回転量を制御する制御部１００と、を備える。
【００７９】
これにより、計量スリーブ９２２ｂの回転に伴い、層厚規制位置Ｐ３で一定厚に穂切りされたキャリアーが搬送され、脱離位置Ｐ２に到達した一定量のキャリアーが現像部８１に精度よく供給される。
また、キャリアーの磁化特性を利用し、磁石体９２２ａでキャリアーを着磁して搬送するため、計量ローラー９２２の周縁部からキャリアーが漏れ出すことはない。また、キャリアー容器９２１からキャリアーをそのまま落下させるわけではないので、キャリアー容器９２１内のキャリアー量（かさ密度）が変化しても、一定量のキャリアーを現像部８１に供給することができる。
【００８０】
また、磁石体９２２ａは、半永久的に磁力を保持するため、キャリアー供給部９０は高い耐久性を有する。さらには、キャリアー計量部９２において、キャリアー規制部材９２３以外にキャリアーに対して機械的ストレスを与える部位はないので、キャリアーの健全性が保持される。
【００８１】
このように、キャリアー供給部９０の耐久性を向上できるとともに、キャリアー供給部９０から一定量のキャリアーを精度よく現像部８１に供給できる現像装置４１２が実現される。また、画像形成装置１においては、現像装置４１２でトナーが均一に帯電されることとなるので、画質の安定性が格段に向上する。
さらには、サービスマンによる現像剤の定期交換が不要となるので、マシンのダウンタイムを低減することができる。
【００８２】
また、画像形成装置１は、キャリアーの供給先としてキャリアー流路９３３Ｙ、９３３Ｍ、９３３Ｃ、９３３Ｋの何れか一つを選択するゲート選択部（漏斗部材９３１、漏斗受け部材９３２）を備える。
これにより、一つのキャリアー供給部９０を設けるだけで、複数の現像部８１にキャリアーを供給することができるので、装置構成が簡単になる。
【００８３】
また、画像形成装置１において、キャリアー供給部９０は、現像部８１よりも上方に位置し、計量スリーブ９２２ｂから脱離したキャリアーが、自由落下運動によりキャリアー案内部９３を流下する。
これにより、キャリアーを搬送するための部材（搬送スクリュー等）を別途設ける必要はないので、装置構成がさらに簡単になる。
【００８４】
［第２の実施の形態］
図１１は第２の実施の形態に係るキャリアー計量部９２を示す図であり、図１２は計量ローラー９２２とキャリアー規制部材９２３の位置関係を示す図である。
第２の実施の形態は、第１の実施の形態に比較して、キャリアー計量部９２の構成が異なり、その他の構成は同じである。したがって、キャリアー計量部９２についてのみ説明する。また、第１の実施の形態と同一又は対応する構成要素には同一の符号を付し、これらの説明は簡略化する。
【００８５】
図１１に示すように、キャリアー計量部９２は、キャリアー容器９２５、計量ローラー９２２、キャリアー規制部材９２３、残量検出センサー９２４、羽根車９２６等を備える。
【００８６】
キャリアー容器９２５は、計量ローラー９２２の軸方向に延びる略直方体状に形成され、略右半部のキャリアー収容部９２５ａ（キャリアホッパー）と、略下半部のローラー収容部９２５ｂを有する。
キャリアー収容部９２５ａには羽根車９２６が回転可能に配置される。キャリアー収容部９２５ａの右側は計量ローラー９２２によって閉塞される（層厚規制位置Ｐ３を除く）。キャリアー収容部９２５ａに収容されているキャリアーは、羽根車９２６により計量ローラー９２２まで効率よく搬送される。
【００８７】
キャリアー容器９２５には、底部から斜め上方に延びる側壁９２５ｃが形成され、この側壁９２５ｃに層厚規制部材としてのキャリアー規制部材９２３が取り付けられる。
キャリアー規制部材９２３は、計量ローラー９２２の斜め下方に、計量スリーブ９２２ｂから所定距離Ｇだけ離間して対向配置されることになる。キャリアー規制部材９２３と計量ローラー９２２との離間距離Ｇは、例えば０．１〜１．０ｍｍに設定される。キャリアー規制部材９２３は、ステンレス鋼材等の磁性体で形成された板状の部材であり、計量ローラー９２２と平行に延在する。
【００８８】
また、キャリアー容器９２５（キャリアー収容部９２５ａ）の上部には、キャリアーボトル９１が接続される。そして、残量検出センサー９２４により、キャリアー収容部９２５ａ内のキャリアー量が所定量以下となったことが検出された場合に、キャリアーボトル９１から自動的に一定量のキャリアーが補給されるようになっている。
【００８９】
また、計量スリーブ９２２ｂで搬送されたキャリアーが落下できるように、ローラー収容部９２５ｂの下方は開放され、キャリアー案内部９３が接続される。キャリアー計量部９２で計量されたキャリアーは、キャリアー案内部９３に落下し、供給先となる現像部８１に案内される。
【００９０】
計量ローラー９２２は、回転不能に固定された磁石体９２２ａの外周に、円筒状の計量スリーブ９２２ｂを回転可能に取り付けた、いわゆるマグネットローラーである。
【００９１】
磁石体９２２ａは、計量ローラー９２２の軸方向に延在する、複数の磁極Ｓ１、Ｎ１、Ｓ２を有する。
【００９２】
磁極Ｓ１は、キャリアーを計量スリーブ９２２ｂに吸着させる吸着位置Ｐ１に対応して配置される。磁極Ｎ１は、キャリアー規制部材９２３によってキャリアーの層厚を規制する層厚規制位置Ｐ３に対応して配置される。磁極Ｓ１は、キャリアーを脱離・落下させるキャリアーの脱離位置Ｐ２に対応して配置される。
【００９３】
ここで、磁極Ｓ１と磁極Ｎ１のなす角θ１（図１２参照）は、３５°≦θ１≦４５°に設定されるのが望ましい。また、磁極Ｎ１と磁極Ｓ２のなす角θ２（図１２参照）は、３５°≦θ２≦４５°に設定されるのが望ましい。また、磁極Ｓ１と水平方向のなす角θ３（図１２参照）は、８０°≦θ３≦９０°に設定されるのが望ましい。
これにより、キャリアーの搬送性と、脱離位置Ｐ２におけるキャリアーの剥離性能を確保することができる。
【００９４】
このように磁極Ｓ１、Ｎ１、Ｓ２を配置すると、計量スリーブ９２２ｂの近傍には以下のような磁界が形成される。
すなわち、キャリアー規制部材９２３の計量ローラー９２２側の端部は、磁極Ｎ１によって磁極Ｎ１と逆極性（Ｓ極）に磁化される。そして、層厚規制位置Ｐ３に、磁極Ｎ１からキャリアー規制部材９２３に向かう磁界（磁力線）が形成される。
【００９５】
磁極Ｓ１と磁極Ｎ１、及び磁極Ｎ１と磁極Ｓ２により、吸着位置Ｐ１から脱離位置Ｐ２にわたって、キャリアーを計量スリーブ９２２ｂに拘束する磁界が形成される。
また、磁極Ｓ２と磁極Ｓ１により、脱離位置Ｐ２のキャリアー搬送方向下流側に、反発磁界（キャリアーを計量スリーブ９２２ｂから離間させる磁界）が形成される。
【００９６】
キャリアー容器９２５に収容されているキャリアーは、吸着位置Ｐ１において磁極Ｓ１に引きつけられ、計量スリーブ９２２ｂに吸着する。吸着したキャリアーは、磁極Ｓ１と磁極Ｎ１により形成される磁界に沿って計量スリーブ９２２ｂ上に拘束され、計量スリーブ９２２ｂの回転に伴い吸着位置Ｐ１から層厚規制位置Ｐ３まで搬送される。
層厚規制位置Ｐ３では、磁極Ｎ１とキャリアー規制部材９２３により形成された磁界に沿って、計量スリーブ９２２ｂの法線方向にキャリアーの穂立ちが形成される。キャリアーの穂立ちは、この状態を保持したまま、計量スリーブ９２２ｂの回転（反時計回り）に伴い層厚規制位置Ｐ３を通過する。キャリアー規制部材９２３と計量スリーブ９２２ｂとのギャップ（離間距離Ｇ）によって穂切りが行われ、計量スリーブ９２２ｂ上には一定厚のキャリアー層が形成される。
【００９７】
層厚を規制されたキャリアーは、磁極Ｎ１と磁極Ｓ２により形成される磁界に沿って計量スリーブ９２２ｂ上に拘束され、計量スリーブ９２２ｂの回転に伴い層厚規制位置Ｐ３から脱離位置Ｐ２まで搬送される。
【００９８】
脱離位置Ｐ２まで搬送されたキャリアーは、自重により計量スリーブ９２２ｂから脱離し、キャリアー案内部９３に落下する。脱離位置Ｐ２には、磁極Ｓ２と磁極Ｓ１により反発磁界が形成されているので、脱離位置Ｐ２に到達したキャリアーは計量スリーブ９２２ｂ上に拘束されることなく、容易に計量スリーブ９２２ｂから脱離して、落下する。
【００９９】
このように、第２の実施の形態の磁石体９２２ａは、吸着位置Ｐ１から脱離位置Ｐ２にわたるキャリアーの搬送領域にキャリアーを拘束するための磁界を形成する磁極Ｓ１、Ｎ１、Ｓ２（第１の磁極）と、脱離位置Ｐ２にキャリアーを脱離させるための磁界（反発磁界）を形成する磁極Ｓ１、Ｓ２（第２の磁極）と、キャリアー規制部材９２３（層厚規制部材）が配置された層厚規制位置Ｐ３に対応して配置される磁極Ｎ１（第３の磁極）と、を有する。
これにより、一定量のキャリアーを確実に脱離位置Ｐ２まで搬送することができるとともに、容易に脱離させることができる。したがって、現像部８１に一定量のキャリアーを容易に供給することができる。
【０１００】
また、第１の実施の形態と同様に、キャリアー供給部９０の耐久性を向上できるとともに、キャリアー供給部９０から一定量のキャリアーを精度よく現像部８１に供給できる現像装置４１２が実現される。また、画像形成装置１においては、現像装置４１２でトナーが均一に帯電されることとなるので、画質の安定性が格段に向上する。さらには、サービスマンによる現像剤の定期交換が不要となるので、マシンのダウンタイムを低減することができる。
【０１０１】
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づいて具体的に説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
例えば、計量ローラー９２２の磁石体９２２ａの磁極の構成は、上記実施の形態で示した構成に限定されない。
また、上記実施の形態では、複数の現像装置４１２Ｙ、４１２Ｍ、４１２Ｃ、４１２Ｋを備えたカラー画像形成装置を例示したが、本発明は、現像装置を一つだけ備えるモノクロ画像形成装置にも適用することができる。この場合、キャリアーの供給先を選択するためのゲート選択部（漏斗部材９３１、９３２）は不要となる。
【０１０２】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０１０３】
１ 画像形成装置
１０ 画像読取部
２０ 操作表示部
３０ 画像処理部
４０ 画像形成部
５０ 搬送部
６０ 定着部
８１ 現像部
８２ トナー供給部
８３ トナー流路
９０ キャリアー供給部
９１ キャリアーボトル
９２ キャリアー計量部
９２１ キャリアー容器
９２２ 計量ローラー
９２２ａ 磁石体
９２２ｂ 計量スリーブ
９２３ キャリアー規制部材
９２４ 残量検出センサー
９３ キャリアー案内部
１００ 制御部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式の画像形成装置に関し、特に二成分現像方式の現像装置を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、電子写真方式の画像形成装置（プリンター、複写機、ファクシミリ等）は、帯電した感光体に対して、画像データに基づくレーザー光を照射（露光）することにより静電潜像を形成し、この静電潜像にトナーを付着させることにより静電潜像を可視化してトナー像を形成する。そして、このトナー像を直接又は間接的に用紙に転写させた後、加熱、加圧して定着させることにより用紙に画像を形成する。
【０００３】
感光体にトナー像を形成する現像方式には、現像剤の主成分としてトナーのみを用いる一成分現像方式と、現像剤の主成分としてトナーとキャリアーを用いる二成分現像方式がある。二成分現像方式では、トナーとキャリアーを混合して、攪拌することにより、トナーに摩擦帯電を生じさせる。トナーを安定的に帯電させるためには、キャリアーの表面が変化しないことが理想的である。
【０００４】
二成分現像方式の現像装置においては、トナーは現像工程によって消費される一方、キャリアーは消費されずに現像装置内に残る。そのため、キャリアーには、トナーとの接触による機械的ストレスや熱的ストレスが蓄積され、またトナーの付着により表面が汚染される。このように、キャリアーが経時的に劣化すると、トナーの帯電量が低下するため、かぶりが発生する等、画像品質が低下してしまう。
【０００５】
そこで、現像装置内の劣化した現像剤を、定期的に交換することが行われる。また、現像装置内のトナーとキャリアーの劣化程度は異なるため、トナーとキャリアーを独立して供給できる構成とした現像装置も提案されている（例えば特許文献１、２）。
【０００６】
具体的には、特許文献１には、周面に計量凹部が形成された補給ローラーを有し、この補給ローラーを回転させることにより、計量凹部に投入されたキャリアーを現像部に供給するキャリアー供給部を備えた現像装置が開示されている。
また、特許文献２には、キャリアー貯蔵容器の底部に設けたキャリアー補給用シャッターを開閉させることにより、現像部にキャリアーを供給するキャリアー供給部を備えた現像装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−２５０３４７号公報
【特許文献２】特開平１０−６３０７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１に記載の現像装置において、現像部に一定量のキャリアーを供給するためには、計量凹部に投入されたキャリアーが、補給ローラーとキャリアー通路の隙間から漏れ出さないようにする必要がある。しかしながら、補給ローラーとキャリアー通路間のシール性を高めると、補給ローラーがキャリアー通路に対して摺動することとなるため、耐久性の面で問題が生じる。すなわち、特許文献１に記載の現像装置では、補給ローラーの周縁部からの漏れを防ぐシール性と、補給ローラーの耐久性を両立させることが困難である。
【０００９】
特許文献２に記載の現像装置では、補給シャッターが開いた状態で開閉機能が不能となった場合に、現像部にキャリアーが流出し続けてしまう。また、特許文献２に記載の現像装置では、補給シャッターの開閉時間によりキャリアーの供給量が制御されるが、容器内のキャリアーの収容量が変化することに伴い、かさ密度が変化し、時間当たりの落下量が変化するため、高い定量性を得ることは困難である。
【００１０】
このように、現像部に一定量のキャリアーを精度よく供給できなければ、現像部内におけるトナー量とキャリアー量のバランスが崩れ、トナーの帯電量が不均一になる虞があり、その結果、画像品質が低下しかねない。
【００１１】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、キャリアー供給部の耐久性を向上できるとともに、キャリアー供給部から一定量のキャリアーを精度よく現像部に供給できる現像装置を備え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】
【００１２】
本発明に係る画像形成装置は、二成分現像方式により、感光体に形成された静電潜像をトナーとキャリアーからなる現像剤で現像して可視化されたトナー像を形成する現像部を備えた画像形成装置であって、
前記現像部に前記キャリアーを供給するキャリアー供給部と、前記現像部に前記トナーを供給するトナー供給部を、独立して備え、
前記キャリアー供給部が、前記キャリアーを収容するキャリアー容器と、
前記キャリアー容器内に回転可能に支持され、周面上に前記キャリアーを保持して吸着位置から脱離位置まで搬送する計量スリーブと、
前記計量スリーブに回転不能に内包され、前記計量スリーブの回転に伴い前記キャリアーが搬送されるように磁界を形成する磁石体と、
前記吸着位置と前記脱離位置との間に、前記計量スリーブから所定距離だけ離間して対向配置され、前記計量スリーブ上に保持された前記キャリアーの穂切りを行う層厚規制部材と、
前記脱離位置で脱離して落下する前記キャリアーを前記現像部に案内するキャリアー案内部と、
所定量の前記キャリアーが前記脱離位置に到達するように、前記計量スリーブの回転量を制御する制御部と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、キャリアー供給部の耐久性を向上できるとともに、キャリアー供給部から一定量のキャリアーを精度よく現像部に供給できる現像装置を備えた画像形成装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施の形態に係る画像形成装置の全体構成を概略的に示す図である。
【図２】実施の形態に係る画像形成装置の制御系の主要部を示す図である。
【図３】実施の形態に係る現像装置の構成を示す図である。
【図４】現像部の一例を示す図である。
【図５】第１の実施の形態に係るキャリアー計量部を示す図である。
【図６】第１の実施の形態における計量ローラーとキャリアー規制部材の位置関係を示す図である。
【図７】キャリアー案内部を上方から見た図である。
【図８】キャリアー案内部を斜め上方から見た図である。
【図９】キャリアー案内部を斜め下方から見た図である。
【図１０】キャリアー供給処理の一例を示すフローチャートである。
【図１１】第２の実施の形態に係るキャリアー計量部を示す図である。
【図１２】第２の実施の形態における計量ローラーとキャリアー規制部材の位置関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１６】
［第１の実施の形態］
図１は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置１の全体構成を概略的に示す図である。図２は、実施の形態に係る画像形成装置１の制御系の主要部を示すである。
図１、２に示す画像形成装置１は、電子写真プロセス技術を利用した中間転写方式のカラー画像形成装置である。すなわち、画像形成装置１は、感光体ドラム４１３上に形成されたＣ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）、Ｋ（ブラック）の各色トナー像を中間転写ベルト４２１に転写（一次転写）し、中間転写ベルト４２１上で４色のトナー像を重ね合わせた後、用紙に転写（二次転写）することにより、画像を形成する。
また、画像形成装置１には、ＣＭＹＫの４色に対応する感光体ドラム４１３を中間転写ベルト４２１の走行方向に直列配置し、中間転写ベルト４２１に一回の手順で各色トナー像を順次転写させるタンデム方式が採用されている。
【００１７】
図１、２に示すように、画像形成装置１は、画像読取部１０、操作表示部２０、画像処理部３０、画像形成部４０、搬送部５０、定着部６０、及び制御部１００を備える。
【００１８】
制御部１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０１、ＲＯＭ（Read Only Memory）１０２、ＲＡＭ（Random Access Memory）１０３等を備える。ＣＰＵ１０１は、ＲＯＭ１０２から処理内容に応じたプログラムを読み出してＲＡＭ１０３に展開し、展開したプログラムと協働して画像形成装置１の各ブロックの動作を集中制御する。このとき、記憶部７２に格納されている各種データが参照される。記憶部７２は、例えば不揮発性の半導体メモリ（いわゆるフラッシュメモリ）やハードディスクドライブで構成される。
【００１９】
制御部１００は、通信部７１を介して、ＬＡＮ（Local Area Network）、ＷＡＮ（Wide Area Network）等の通信ネットワークに接続された外部の装置（例えばパーソナルコンピュータ）との間で各種データの送受信を行う。制御部１００は、例えば、外部の装置から送信された画像データを受信し、この画像データ（入力画像データ）に基づいて用紙に画像を形成させる。通信部７１は、例えばＬＡＮカード等の通信制御カードで構成される。
【００２０】
画像読取部１０は、ＡＤＦ（Auto Document Feeder）と称される自動原稿給紙装置１１及び原稿画像走査装置（スキャナー）１２等を備えて構成される。
自動原稿給紙装置１１は、原稿トレイに載置された原稿Ｄを搬送機構により搬送して原稿画像走査装置１２へ送り出す。自動原稿給紙装置１１は、原稿トレイに載置された多数枚の原稿Ｄの画像（両面を含む）を連続して一挙に読み取ることができる。
原稿画像走査装置１２は、自動原稿給紙装置１１からコンタクトガラス上に搬送された原稿又はコンタクトガラス上に載置された原稿を光学的に走査し、原稿からの反射光をＣＣＤ（Charge Coupled Device）センサー１２ａの受光面上に結像させ、原稿画像を読み取る。画像読取部１０は、原稿画像走査装置１２による読取結果に基づいて入力画像データを生成する。この入力画像データには、画像処理部３０において所定の画像処理が施される。
【００２１】
操作表示部２０は、例えばタッチパネル付の液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）で構成され、表示部２１及び操作部２２として機能する。表示部２１は、制御部１００から入力される表示制御信号に従って、各種操作画面、画像の状態表示、各機能の動作状況等の表示を行う。操作部２２は、テンキー、スタートキー等の各種操作キーを備え、ユーザーによる各種入力操作を受け付けて、操作信号を制御部１００に出力する。
【００２２】
画像処理部３０は、入力画像データに対して、初期設定又はユーザー設定に応じたデジタル画像処理を行う回路等を備える。例えば、画像処理部３０は、制御部１００の制御下で、階調補正データ（階調補正テーブル）に基づいて階調補正を行う。また、画像処理部３０は、入力画像データに対して、階調補正の他、色補正、シェーディング補正等の各種補正処理や、圧縮処理等を施す。これらの処理が施された画像データに基づいて、画像形成部４０が制御される。
【００２３】
画像形成部４０は、入力画像データに基づいて、Ｙ成分、Ｍ成分、Ｃ成分、Ｋ成分の各有色トナーによる画像を形成するための画像形成ユニット４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋ、及び中間転写ユニット４２等を備える。
【００２４】
Ｙ成分、Ｍ成分、Ｃ成分、Ｋ成分用の画像形成ユニット４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋは、同様の構成を有する。図示及び説明の便宜上、共通する構成要素は同一の符号で示し、それぞれを区別する場合には符号にＹ、Ｍ、Ｃ、又はＫを添えて示すこととする。図１では、Ｙ成分用の画像形成ユニット４１Ｙの構成要素についてのみ符号を付し、その他の画像形成ユニット４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋの構成要素については符号を省略している。
【００２５】
画像形成ユニット４１は、露光装置４１１、現像装置４１２、感光体ドラム４１３、帯電装置４１４、及びドラムクリーニング装置４１５等を備える。
【００２６】
感光体ドラム４１３は、例えばアルミニウム製の導電性円筒体（アルミ素管）の周面に、アンダーコート層（ＵＣＬ：Under Coat Layer）、電荷発生層（ＣＧＬ：Charge Generation Layer）、電荷輸送層（ＣＴＬ：Charge Transport Layer）を順次積層した負帯電型の有機感光体（ＯＰＣ：Organic Photo-conductor）である。
【００２７】
帯電装置４１４は、光導電性を有する感光体ドラム４１３の表面を一様に負極性に帯電させる。
露光装置４１１は、例えば半導体レーザーで構成され、感光体ドラム４１３に対して各色成分の画像に対応するレーザー光を照射する。感光体ドラム４１３にレーザー光を照射すると、感光体ドラム４１３の電荷発生層で正電荷が発生し、電荷輸送層の表面まで輸送される。そして、感光体ドラム４１３の表面電荷（負電荷）が中和される。感光体ドラム４１３の表面には、周囲との電位差により各色成分の静電潜像が形成されることとなる。
【００２８】
現像装置４１２は、各色成分の現像剤（例えば、小粒径のトナーと磁性体とからなる二成分現像剤）を収容しており、感光体ドラム４１３の表面に各色成分のトナーを付着させることにより静電潜像を可視化してトナー像を形成する。現像装置４１２の詳細な構成については後述する。
【００２９】
ドラムクリーニング装置４１５は、感光体ドラム４１３の表面に摺接されるドラムクリーニングブレードを有する。一次転写後に感光体ドラム４１３の表面に残存する転写残トナーは、ドラムクリーニングブレードによって掻き取られ、除去される。
【００３０】
中間転写ユニット４２は、中間転写体となる中間転写ベルト４２１、一次転写ローラー４２２、二次転写ローラー４２３、駆動ローラー４２４、従動ローラー４２５、及びベルトクリーニング装置４２６等を備える。
【００３１】
中間転写ベルト４２１は無端状ベルトで構成され、駆動ローラー４２４及び従動ローラー４２５に張架される。中間転写ベルト４２１は、駆動ローラー４２４の回転により矢印Ａ方向に一定速度で走行する。一次転写ローラー４２２によって、中間転写ベルト４２１が感光体ドラム４１３に圧接されると、中間転写ベルト４２１に各色トナー像が順次重ねて一次転写される。そして、中間転写ベルト４２１が二次転写ローラー４２３によって用紙Ｓに圧接されると、中間転写ベルト４２１に一次転写されたトナー像が用紙Ｓに二次転写される。
ベルトクリーニング装置４２６は、中間転写ベルト４２１の表面に摺接されるベルトクリーニングブレードを有する。二次転写後に中間転写ベルト４２１の表面に残存する転写残トナーは、ベルトクリーニングブレードによって掻き取られ、除去される。
【００３２】
定着部６０は、搬送されてきた用紙Ｓをニップ部で加熱、加圧することにより、用紙Ｓにトナー像を定着させる。定着部６０には、例えば定着ユニット６１とエア分離ユニット６２を備えるエア分離式の定着装置が適用される。
【００３３】
搬送部５０は、給紙部５１、搬送機構５２、及び排紙部５３等を備える。給紙部５１を構成する２つの給紙トレイユニット５１ａ〜５１ｃには、用紙の坪量やサイズ等に基づいて識別された用紙（規格用紙、特殊用紙）Ｓが予め設定された種類ごとに収容される。
【００３４】
給紙トレイユニット５１ａ〜５１ｃに収容されている用紙Ｓは、最上部から一枚ずつ送出され、レジストローラー５２ａ等の複数の搬送ローラーを備えた搬送機構５２により画像形成部４０に搬送される。このとき、レジストローラー５２ａが配置されたレジスト部により、給紙された用紙Ｓの傾きが補正されるとともに搬送タイミングが調整される。
そして、画像形成部４０において、中間転写ベルト４２１のトナー像が用紙Ｓの一方の面に一括して二次転写され、定着部６０において定着工程が施される。画像形成された用紙Ｓは、排紙ローラー５３ａを備えた排紙部５３により機外に排紙される。
【００３５】
図３は、現像装置４１２の構成を示す図である。図３に示すように、現像装置４１２は、感光体ドラム４１３にトナー像を形成する現像部８１、現像部８１にトナーを供給するトナー供給部８２、及び現像部８１にキャリアーを供給するキャリアー供給部９０等を備える。すなわち、現像装置４１２は、現像部８１に、トナーとキャリアーを独立して供給できる構成を有する。
【００３６】
トナー供給部８２Ｙ、８２Ｍ、８２Ｃ、８２Ｋは、現像装置４１２Ｙ、４１２Ｍ、４１２Ｃ、４１２Ｋごとに設けられ、トナー流路８３Ｙ、８３Ｍ、８３Ｃ、８３Ｋを介して現像部８１Ｙ、８１Ｍ、８１Ｃ、８１Ｋに接続される。トナー供給部８２には、公知の技術を適用することができる。
【００３７】
キャリアー供給部９０は、現像装置４１２Ｙ、４１２Ｍ、４１２Ｃ、４１２Ｋに共通して一つだけ設けられる。自重によるキャリアーの自由落下運動を利用してキャリアーの供給を行うため、キャリアー供給部９０は現像部８１のすべてに対して上方に配置される。
【００３８】
図４は、現像部８１の一例を示す図である。図４に示すように、現像部８１は、現像ローラー８１１（トナー担持体）、搬送ローラー８１２（現像剤担持体）、攪拌部材８１３、８１４、現像剤規制部材８１５、及び現像容器８１６等を備える。すなわち、現像部８１は、二成分現像方式と一成分現像方式とを組み合わせた、いわゆるハイブリッド現像方式により感光体ドラム４１３にトナー像を形成する。
なお、図４に示す現像部８１の構成は一例であり、二成分現像剤を用いて、すなわち二成分現像方式（ハイブリッド現像方式を含む）により、感光体ドラム４１３にトナー像を形成するものであれば、特に制限はない。
【００３９】
現像容器８１６には、現像剤の搬送方向上流側から下流側（図４では右側から左側）に向かって、攪拌部材８１４、攪拌部材８１３、搬送ローラー８１２、現像ローラー８１１が順に配置される。
現像容器８１６は、現像剤を補給するための現像剤補給口８１６ａ（図４では攪拌部材８１４の略上方）を有する。トナー流路８３を流下してきたトナーと、キャリアー流路９３３を流下してきたキャリアーが混合され、現像剤補給口８１６ａを介して現像容器８１６に補給される。
【００４０】
また、現像容器８１６は、現像剤を排出する現像剤排出口８１６ｂ（図４では搬送ローラー８１２の略下方）を有する。現像容器８１６内の現像剤は、現像剤排出口８１６ｂを介して定期的に排出され、現像剤回収容器（図示略）に回収される。
【００４１】
攪拌部材８１３、８１４は、軸方向に延びる攪拌スクリューで構成され、攪拌室８１６ｃ、８１６ｄの間で現像剤を循環搬送しながら攪拌する。これにより、現像剤に含まれるトナーとキャリアーが摩擦接触し、互いに逆の極性に帯電する。ここでは、キャリアーは正極性、トナーは負極性に帯電されるものとする。
正極性に帯電したキャリアーの周囲に、負極性に帯電したトナーが、主として両者の電気的な吸引力により付着する。そして、現像剤は、攪拌部材８１３によって搬送される過程で、搬送ローラー８１２に供給される。
【００４２】
搬送ローラー８１２は、回転不能に固定された磁石体８１２ａと、磁石体８１２ａの周囲に回転可能に配置された円筒状の搬送スリーブ８１２ｂを有する、いわゆるマグネットローラーである。
搬送スリーブ８１２ｂの略上方には、現像剤規制部材８１５が、搬送スリーブ８１２ｂから所定距離だけ離間して対向は位置される。現像剤規制部材８１５は、ステンレス鋼材等の磁性体で形成された板状の部材であり、搬送ローラー８１２と平行に延在する。
磁石体８１２ａは、搬送ローラー８１２の軸方向に延在する、複数の磁極（図示略）を有する。これらの複数の磁極によって、搬送スリーブ８１２ｂで現像剤を搬送するための磁界（磁力線）が形成される。
【００４３】
搬送スリーブ８１２ｂに供給された現像剤は、磁石体８１２ａによって形成された磁力線に沿って穂立ちし、いわゆる磁気ブラシを形成する。そして、現像剤は、搬送スリーブ８１２ｂの回転に伴い反時計周りに搬送され、現像剤規制部材８１５とのギャップを通過することで一定厚に規制される。
【００４４】
現像ローラー８１１は、アルミニウム等の金属からなる導電性ローラーである。現像ローラー８１１は、導電性ローラーの外周面にポリエステル樹脂等のコーティングが形成されたものであってもよい。
現像ローラー８１１と搬送ローラー８１２との間に電界を形成することにより、搬送スリーブ８１２ｂで搬送されている現像剤からトナーだけが脱離して、現像ローラー８１１に供給される。そして、現像ローラー８１１は、感光体ドラム４１３にトナーを供給して、感光体ドラム４１３上の静電潜像を可視化する。
【００４５】
また、現像部８１には、現像剤を徐々に入れ替えるトリクル現像方式が採用される。すなわち、現像剤補給口８１６ａから現像剤を定期的に補給するとともに、余剰分の現像剤を現像剤排出口８１６ｂから排出するように、現像部８１は構成される（トリクル機構）。トリクル機構としては、公知の循環オーバーフロー型や液面オーバーフロー型のものを適用できる。
これにより、劣化したキャリアーが新しいキャリアーに入れ替わるので、現像容器８１６内のトナーは常に均一に帯電される。したがって、プリント枚数や環境変化に左右されず安定した画質を実現することができる。
【００４６】
図５は第１の実施の形態に係るキャリアー計量部９２を示す図であり、図６は計量ローラー９２２とキャリアー規制部材９２３の位置関係を示す図である。
図５に示すように、キャリアー計量部９２は、キャリアー容器９２１、計量ローラー９２２、キャリアー規制部材９２３、残量検出センサー９２４等を備える。
【００４７】
キャリアー容器９２１は、計量ローラー９２２の軸方向に延びる略直方体状に形成され、略上半部のキャリアー収容部９２１ａ（キャリアホッパー）と、略下半部のローラー収容部９２１ｂを有する。キャリアー収容部９２１ａの下部には、計量ローラー９２２の軸方向に延在する略長方形状のキャリアー供給口９２１ｃが形成される。このキャリアー供給口９２１ｃの下方に、計量ローラー９２２が配置される。
【００４８】
キャリアー供給口９２１ｃの一方の長辺から斜め上方に延びる側壁９２１ｄは、端部が計量ローラー９２２の周面から所定距離だけ離間するように形成される。この側壁９２１ｄに、層厚規制部材としてのキャリアー規制部材９２３が取り付けられる。
【００４９】
キャリアー規制部材９２３は、計量ローラー９２２の斜め上方に、計量スリーブ９２２ｂから所定距離Ｇだけ離間して対向配置される。キャリアー規制部材９２３と計量ローラー９２２との離間距離Ｇは、例えば０．１〜１．０ｍｍに設定される。キャリアー規制部材９２３は、ステンレス鋼材等の磁性体で形成された板状の部材であり、計量ローラー９２２と平行に延在する。
【００５０】
また、キャリアー供給口９２１ｃの他方の長辺から斜め上方に延びる側壁９２１ｅは、端部が計量ローラー９２２に近接するように形成される。側壁９２１ｅの端部には、計量ローラー９２２の表面に沿ってリブ９２１ｆが連設される。リブ９２１ｆの内面には、幅方向にＮ極とＳ極が交互に形成されたテープ状の磁気シール９２１ｇが、計量ローラー９２２の軸方向に沿って貼着される。リブ９２１ｆ（磁気シール９２１ｇ）と計量ローラー９２２とは非接触となっており、離間距離は例えば０．１〜１．５ｍｍに設定される。キャリアーは、磁気シール９２１ｇによって形成される磁界に拘束されるので、自由落下することなく保持される。
【００５１】
また、キャリアー容器９２１の上部には、キャリアーボトル９１が接続される。そして、残量検出センサー９２４により、キャリアー収容部９２１ａ内のキャリアー量が所定量以下となったことが検出された場合に、キャリアーボトル９１から自動的に一定量のキャリアーが補給されるようになっている。例えば、キャリアーボトル９１の供給口に開閉可能なシャッター部材（図示略）を設け、残量検出センサー９２４からの検出信号に基づいて、制御部１００がシャッター部材の開閉制御を行うようにすればよい。
【００５２】
すなわち、キャリアー供給部９０は、キャリアー容器９２１に収容されているキャリアーの量を検出する残量検出センサー９２４（キャリアー量検出部）と、残量検出センサー９２４による検出結果に基づいて、キャリアー容器９２１に所定量のキャリアーを補給するキャリアー補給部（キャリアーボトル９１、制御部１００）を備える。
これにより、キャリアー容器９２１内のキャリアーが不足して、現像部８１に一定量のキャリアーを供給できなくなるという不具合が生じるのを防止できる。
【００５３】
また、キャリアー容器９２１の下部には、キャリアー案内部９３が接続される。キャリアー計量部９２で計量されたキャリアーは、キャリアー案内部９３に落下し、供給先となる現像部８１に案内される（図３参照）。
【００５４】
計量ローラー９２２は、回転不能に固定された磁石体９２２ａと、磁石体９２２ａの周囲に回転可能に配置された円筒状の計量スリーブ９２２ｂを有する、いわゆるマグネットローラーである。
【００５５】
磁石体９２２ａは、計量ローラー９２２の軸方向に延在する、複数の磁極Ｎ１、Ｓ１、Ｎ２を有する。
【００５６】
磁極Ｎ１は、キャリアー規制部材９２３によってキャリアーの層厚を規制する層厚規制位置Ｐ３に対応して配置される。ここでは、層厚規制位置Ｐ３において計量スリーブ９２２ｂにキャリアーが吸着するので、層厚規制位置Ｐ３とキャリアーの吸着位置Ｐ１は同じとなる。
磁極Ｎ２は、キャリアーを脱離・落下させるキャリアーの脱離位置Ｐ２に対応して配置される。磁極Ｓ１は、磁極Ｎ１と磁極Ｎ２の中間に配置される。
【００５７】
ここで、磁極Ｎ１と垂直方向のなす角θ１（図６参照）は、４５°≦θ１≦５５°に設定されるのが望ましい。また、磁極Ｎ１と磁極Ｓ１のなす角θ２（図６参照）は、５０°≦θ２≦７０°に設定されるのが望ましい。また、磁極Ｓ１と磁極Ｎ２のなす角θ３（図６参照）は、５０°≦θ３≦８０°に設定されるのが望ましい。
これにより、キャリアーの搬送性と、脱離位置Ｐ２におけるキャリアーの剥離性能を確保することができる。
【００５８】
このように磁極Ｎ１、Ｓ１、Ｎ２を配置すると、計量スリーブ９２２ｂの近傍には以下のような磁界が形成される。
すなわち、キャリアー規制部材９２３の計量ローラー９２２側の端部は、磁極Ｎ１によって磁極Ｎ１と逆極性（Ｓ極）に磁化される。そして、層厚規制位置Ｐ３に、磁極Ｎ１からキャリアー規制部材９２３に向かう磁界（磁力線）が形成される。
【００５９】
磁極Ｎ１と磁極Ｓ１、及び磁極Ｓ１と磁極Ｎ２により、吸着位置Ｐ１から脱離位置Ｐ２にわたって、キャリアーを計量スリーブ９２２ｂに拘束する磁界が形成される。
また、磁極Ｎ２と磁極Ｎ１により、脱離位置Ｐ２のキャリアー搬送方向下流側に、反発磁界（キャリアーを計量スリーブ９２２ｂから離間させる磁界）が形成される。
【００６０】
キャリアー容器９２１に収容されているキャリアーは、吸着位置Ｐ１において磁極Ｎ１に引きつけられ、計量スリーブ９２２ｂに吸着する。このとき、磁極Ｎ１とキャリアー規制部材９２３により形成された磁界に沿って、計量スリーブ９２２ｂの法線方向にキャリアーの穂立ちが形成される。
キャリアーの穂立ちは、この状態を保持したまま、計量スリーブ９２２ｂの回転（反時計回り）に伴い層厚規制位置Ｐ３を通過する。キャリアー規制部材９２３と計量スリーブ９２２ｂとのギャップ（離間距離Ｇ）によって穂切りが行われ、計量スリーブ９２２ｂ上には一定厚のキャリアー層が形成される。
【００６１】
層厚を規制されたキャリアーは、磁極Ｎ１と磁極Ｓ１により形成される磁界、及び磁極Ｓ１と磁極Ｎ２により形成される磁界に沿って計量スリーブ９２２ｂ上に拘束され、計量スリーブ９２２ｂの回転に伴い吸着位置Ｐ１から脱離位置Ｐ２まで搬送される。
【００６２】
脱離位置Ｐ２まで搬送されたキャリアーは、自重により計量スリーブ９２２ｂから脱離し、キャリアー案内部９３に落下する。脱離位置Ｐ２には、磁極Ｎ２と磁極Ｎ１により反発磁界が形成されているので、脱離位置Ｐ２に到達したキャリアーは計量スリーブ９２２ｂ上に拘束されることなく、容易に計量スリーブ９２２ｂから脱離して、落下する。
【００６３】
このように、第１の実施の形態の磁石体９２２ａは、吸着位置Ｐ１から脱離位置Ｐ２にわたるキャリアーの搬送領域にキャリアーを拘束するための磁界を形成する磁極Ｎ１、Ｓ１、Ｎ２（第１の磁極）と、脱離位置Ｐ２にキャリアーを脱離させるための磁界（反発磁界）を形成する磁極Ｎ１、Ｎ２（第２の磁極）と、キャリアー規制部材９２３（層厚規制部材）が配置された層厚規制位置Ｐ３に対応して配置される磁極Ｎ１（第３の磁極）と、を有する。
これにより、一定量のキャリアーを確実に脱離位置Ｐ２まで搬送することができるとともに、容易に脱離させることができる。したがって、現像部８１に一定量のキャリアーを容易に供給することができる。
【００６４】
図７はキャリアー案内部９３を上方から見た図で、図８はキャリアー案内部９３を斜め上方から見た図で、図９はキャリアー案内部９３を斜め下方から見た図である。
図７〜図９に示すように、キャリアー案内部９３は、キャリアー計量部９２から落下してきたキャリアーを受ける漏斗部材９３１、漏斗部材９３１を回転可能に支持する漏斗受け部材９３２、キャリアーが流下するキャリアー流路９３３等を備える。
【００６５】
漏斗受け部材９３２には、同一円周上に４つのキャリアー流通口９３２ａ（Ｙ）、９３２ａ（Ｍ）、９３２ａ（Ｃ）、９３２ａ（Ｋ）と、１つのキャリアー受け部９３２ａ（Ｈ）が形成される。キャリアー流通口９３２ａ（Ｙ）、９３２ａ（Ｍ）、９３２ａ（Ｃ）、９３２ａ（Ｋ）には、それぞれキャリアー流路９３３Ｙ、９３３Ｍ、９３３Ｃ、９３３Ｋが接続される。キャリアー受け部９３２ａ（Ｈ）は閉塞されており、キャリアーが誤って流出してしまうのを防止する。
【００６６】
漏斗受け部材９３２は、中心に漏斗部材９３１を回転可能に支持する回転軸９３２ｂを有する。回転軸９３２ｂはモータ（図示略）に接続され、モータを回転駆動させることで、漏斗受け部材９３２の内周面に沿って漏斗部材９３１が回転するようになっている。
【００６７】
漏斗部材９３１の底部には、漏斗部材９３１の回転に伴い、漏斗受け部材９３２のキャリアー流通口９３２ａ（Ｙ）、９３２ａ（Ｍ）、９３２ａ（Ｃ）、９３２ａ（Ｋ）、又はキャリアー受け部９３２ａ（Ｈ）の何れかに一致するキャリアー補給口９３１ａが形成される。漏斗部材９３１の内面は、キャリアー補給口９３１ａに向けてテーパー状に形成される。このテーパー角は、キャリアーが転動可能な角度（安息角（例えば２０°）以上）に設定される。
【００６８】
キャリアー供給流路９３３は、弾性を有するフレキシブルチューブで構成される。キャリアー供給流路９３３の取付角度は、キャリアーが転動可能な角度（安息角（例えば２０°）以上）に設定される。
キャリアー供給流路９３３Ｙ、９３３Ｍ、９３３Ｃ、９３３Ｋの一端は、それぞれ漏斗受け部材９３２のキャリアー流通口９３２ａ（Ｙ）、９３２ａ（Ｍ）、９３２ａ（Ｃ）、９３２ａ（Ｋ）に接続される。キャリアー供給流路９３３Ｙ、９３３Ｍ、９３３Ｃ、９３３Ｋの他端は、トナー流路８３の途中に形成された補給口（図示略）に接続される。
【００６９】
キャリアー計量部９２から落下してきたキャリアーは、漏斗部材９３１のテーパー状の内面を転動し、キャリアー補給口９３１ａに集合される。そして、キャリアーは、選択されたキャリアー流路９３３を流下し、トナー流路８３を流下してきたトナーとともに現像部８１に供給される。
【００７０】
現像部８１にキャリアーを供給する際には、漏斗部材９３１のキャリアー補給口９３１ａが、キャリアー流通口９３２ａ（Ｙ）、９３２ａ（Ｍ）、９３２ａ（Ｃ）、９３２ａ（Ｋ）の何れかと一致するように、漏斗部材９３１が回転される。一方、現像部８１にキャリアーを供給しないときには、漏斗部材９３１のキャリアー補給口９３１ａが、キャリアー受け部９３２ａ（Ｈ）に位置するように、漏斗部材９３１が回転される（ホームポジション）。
具体的には、図１０に示すフローチャートに従って、キャリアーの供給が行われる。
【００７１】
図１０は、キャリアー供給処理の一例を示すフローチャートである。図１０に示すキャリアー供給処理は、例えば画像形成装置１において画像形成動作が開始されることに伴い、ＣＰＵ１０１がＲＯＭ１０２に格納されている所定のプログラムを実行することにより実現される。このキャリアー供給処理により、キャリアー供給部９０の各ブロックが制御される。
【００７２】
ステップＳ１０１において、制御部１００は、キャリアー供給条件が成立したか否かを判定する。そして、制御部１００は、キャリアー供給条件が成立するまで待機し、キャリアー供給条件が成立したと判定した場合にステップＳ１０２の処理に移行する。
キャリアー供給条件は、現像部８１内の現像剤が劣化したことを判断するために予め設定される指標であり、例えば画像形成が行われたプリント枚数（例えば１０００枚）等である。現像条件や環境条件に応じて、キャリアー供給条件は適宜に設定される。
【００７３】
ステップＳ１０２において、制御部１００は、漏斗部材９３１を回転させ、キャリアー補給口９３１ａをＹ用のキャリアー流通口９３３ａ（Ｙ）に合わせる。
ステップＳ１０３において、制御部１００は、計量スリーブ９２２ｂを回転させ、所定量のキャリアーをキャリアー案内部９３（漏斗部材９３１）に落下させる。落下してきたキャリアーは、漏斗部材９３１を介してキャリアー流路９３３Ｙ内を転動し、トナーとともに現像部８１Ｙに供給される。
【００７４】
ここで、キャリアー供給部９０から現像部８１に対して供給されるキャリアーの量は、脱離位置Ｐ２に到達したキャリアーの量、すなわちキャリアー規制部材９２３と計量スリーブ９２２ｂとの離間距離Ｇと、計量スリーブ９２２ｂの回転量によって制御される。キャリアー規制部材９２３と計量スリーブ９２２ｂとの離間距離は一定なので、計量スリーブ９２２ｂの回転量を高精度に制御することにより、一定量のキャリアーを精度よく落下させ、現像部８１に対して供給することができる。
【００７５】
ステップＳ１０２、Ｓ１０３と同様にして、現像部８１Ｍへのキャリアーの供給（ステップＳ１０４、Ｓ１０５）、現像部８１Ｃへのキャリアーの供給（ステップＳ１０６、Ｓ１０７）、現像部８１Ｋへのキャリアーの供給（ステップＳ１０８、Ｓ１０９）が行われる。
【００７６】
現像部８１Ｙ、８１Ｍ、８１Ｃ、８１Ｋへのキャリアーの供給が終了すると、ステップＳ１１０において、制御部１００は、漏斗部材９３１を回転させ、キャリアー補給口９３１ａをホームポジションであるキャリアー受け部９３３ａ（Ｈ）に戻す。
以降、キャリアー供給条件が成立するごと、例えば１０００枚の画像形成が行われるごとにキャリアーの供給が行われる。
【００７７】
以上のようにして、それぞれの現像部８１にキャリアーが供給される。
なお、現像部８１では、トリクル機構により、キャリアー及びトナーの供給に伴い、劣化したキャリアーを含む余剰分の現像剤が排出される。これにより、劣化したキャリアーが新しいキャリアーに入れ替わるので、常にトナーを均一に帯電することができ、プリント枚数や環境変化に左右されず安定した画質を実現することができる。
【００７８】
このように、画像形成装置１は、キャリアー容器９２１内に回転可能に支持され、周面上にキャリアーを保持して吸着位置Ｐ１から脱離位置Ｐ３まで搬送する計量スリーブ９２２ｂと、計量スリーブ９２２ｂに回転不能に内包され、計量スリーブ９２２ｂの回転に伴いキャリアーが搬送されるように磁界を形成する磁石体９２２ａと、吸着位置Ｐ１と脱離位置Ｐ２との間に、計量スリーブ９２２ｂから所定距離Ｇだけ離間して対向配置され、計量スリーブ９２２ｂ上に保持されたキャリアーの穂切りを行うキャリアー規制部材９２３（層厚規制部材）と、脱離位置Ｐ２で脱離して落下するキャリアーを現像部８１に案内するキャリアー案内部９３と、所定量のキャリアーが脱離位置Ｐ２に到達するように、計量スリーブ９２２ｂの回転量を制御する制御部１００と、を備える。
【００７９】
これにより、計量スリーブ９２２ｂの回転に伴い、層厚規制位置Ｐ３で一定厚に穂切りされたキャリアーが搬送され、脱離位置Ｐ２に到達した一定量のキャリアーが現像部８１に精度よく供給される。
また、キャリアーの磁化特性を利用し、磁石体９２２ａでキャリアーを着磁して搬送するため、計量ローラー９２２の周縁部からキャリアーが漏れ出すことはない。また、キャリアー容器９２１からキャリアーをそのまま落下させるわけではないので、キャリアー容器９２１内のキャリアー量（かさ密度）が変化しても、一定量のキャリアーを現像部８１に供給することができる。
【００８０】
また、磁石体９２２ａは、半永久的に磁力を保持するため、キャリアー供給部９０は高い耐久性を有する。さらには、キャリアー計量部９２において、キャリアー規制部材９２３以外にキャリアーに対して機械的ストレスを与える部位はないので、キャリアーの健全性が保持される。
【００８１】
このように、キャリアー供給部９０の耐久性を向上できるとともに、キャリアー供給部９０から一定量のキャリアーを精度よく現像部８１に供給できる現像装置４１２が実現される。また、画像形成装置１においては、現像装置４１２でトナーが均一に帯電されることとなるので、画質の安定性が格段に向上する。
さらには、サービスマンによる現像剤の定期交換が不要となるので、マシンのダウンタイムを低減することができる。
【００８２】
また、画像形成装置１は、キャリアーの供給先としてキャリアー流路９３３Ｙ、９３３Ｍ、９３３Ｃ、９３３Ｋの何れか一つを選択するゲート選択部（漏斗部材９３１、漏斗受け部材９３２）を備える。
これにより、一つのキャリアー供給部９０を設けるだけで、複数の現像部８１にキャリアーを供給することができるので、装置構成が簡単になる。
【００８３】
また、画像形成装置１において、キャリアー供給部９０は、現像部８１よりも上方に位置し、計量スリーブ９２２ｂから脱離したキャリアーが、自由落下運動によりキャリアー案内部９３を流下する。
これにより、キャリアーを搬送するための部材（搬送スクリュー等）を別途設ける必要はないので、装置構成がさらに簡単になる。
【００８４】
［第２の実施の形態］
図１１は第２の実施の形態に係るキャリアー計量部９２を示す図であり、図１２は計量ローラー９２２とキャリアー規制部材９２３の位置関係を示す図である。
第２の実施の形態は、第１の実施の形態に比較して、キャリアー計量部９２の構成が異なり、その他の構成は同じである。したがって、キャリアー計量部９２についてのみ説明する。また、第１の実施の形態と同一又は対応する構成要素には同一の符号を付し、これらの説明は簡略化する。
【００８５】
図１１に示すように、キャリアー計量部９２は、キャリアー容器９２５、計量ローラー９２２、キャリアー規制部材９２３、残量検出センサー９２４、羽根車９２６等を備える。
【００８６】
キャリアー容器９２５は、計量ローラー９２２の軸方向に延びる略直方体状に形成され、略右半部のキャリアー収容部９２５ａ（キャリアホッパー）と、略下半部のローラー収容部９２５ｂを有する。
キャリアー収容部９２５ａには羽根車９２６が回転可能に配置される。キャリアー収容部９２５ａの右側は計量ローラー９２２によって閉塞される（層厚規制位置Ｐ３を除く）。キャリアー収容部９２５ａに収容されているキャリアーは、羽根車９２６により計量ローラー９２２まで効率よく搬送される。
【００８７】
キャリアー容器９２５には、底部から斜め上方に延びる側壁９２５ｃが形成され、この側壁９２５ｃに層厚規制部材としてのキャリアー規制部材９２３が取り付けられる。
キャリアー規制部材９２３は、計量ローラー９２２の斜め下方に、計量スリーブ９２２ｂから所定距離Ｇだけ離間して対向配置されることになる。キャリアー規制部材９２３と計量ローラー９２２との離間距離Ｇは、例えば０．１〜１．０ｍｍに設定される。キャリアー規制部材９２３は、ステンレス鋼材等の磁性体で形成された板状の部材であり、計量ローラー９２２と平行に延在する。
【００８８】
また、キャリアー容器９２５（キャリアー収容部９２５ａ）の上部には、キャリアーボトル９１が接続される。そして、残量検出センサー９２４により、キャリアー収容部９２５ａ内のキャリアー量が所定量以下となったことが検出された場合に、キャリアーボトル９１から自動的に一定量のキャリアーが補給されるようになっている。
【００８９】
また、計量スリーブ９２２ｂで搬送されたキャリアーが落下できるように、ローラー収容部９２５ｂの下方は開放され、キャリアー案内部９３が接続される。キャリアー計量部９２で計量されたキャリアーは、キャリアー案内部９３に落下し、供給先となる現像部８１に案内される。
【００９０】
計量ローラー９２２は、回転不能に固定された磁石体９２２ａの外周に、円筒状の計量スリーブ９２２ｂを回転可能に取り付けた、いわゆるマグネットローラーである。
【００９１】
磁石体９２２ａは、計量ローラー９２２の軸方向に延在する、複数の磁極Ｓ１、Ｎ１、Ｓ２を有する。
【００９２】
磁極Ｓ１は、キャリアーを計量スリーブ９２２ｂに吸着させる吸着位置Ｐ１に対応して配置される。磁極Ｎ１は、キャリアー規制部材９２３によってキャリアーの層厚を規制する層厚規制位置Ｐ３に対応して配置される。磁極Ｓ１は、キャリアーを脱離・落下させるキャリアーの脱離位置Ｐ２に対応して配置される。
【００９３】
ここで、磁極Ｓ１と磁極Ｎ１のなす角θ１（図１２参照）は、３５°≦θ１≦４５°に設定されるのが望ましい。また、磁極Ｎ１と磁極Ｓ２のなす角θ２（図１２参照）は、３５°≦θ２≦４５°に設定されるのが望ましい。また、磁極Ｓ１と水平方向のなす角θ３（図１２参照）は、８０°≦θ３≦９０°に設定されるのが望ましい。
これにより、キャリアーの搬送性と、脱離位置Ｐ２におけるキャリアーの剥離性能を確保することができる。
【００９４】
このように磁極Ｓ１、Ｎ１、Ｓ２を配置すると、計量スリーブ９２２ｂの近傍には以下のような磁界が形成される。
すなわち、キャリアー規制部材９２３の計量ローラー９２２側の端部は、磁極Ｎ１によって磁極Ｎ１と逆極性（Ｓ極）に磁化される。そして、層厚規制位置Ｐ３に、磁極Ｎ１からキャリアー規制部材９２３に向かう磁界（磁力線）が形成される。
【００９５】
磁極Ｓ１と磁極Ｎ１、及び磁極Ｎ１と磁極Ｓ２により、吸着位置Ｐ１から脱離位置Ｐ２にわたって、キャリアーを計量スリーブ９２２ｂに拘束する磁界が形成される。
また、磁極Ｓ２と磁極Ｓ１により、脱離位置Ｐ２のキャリアー搬送方向下流側に、反発磁界（キャリアーを計量スリーブ９２２ｂから離間させる磁界）が形成される。
【００９６】
キャリアー容器９２５に収容されているキャリアーは、吸着位置Ｐ１において磁極Ｓ１に引きつけられ、計量スリーブ９２２ｂに吸着する。吸着したキャリアーは、磁極Ｓ１と磁極Ｎ１により形成される磁界に沿って計量スリーブ９２２ｂ上に拘束され、計量スリーブ９２２ｂの回転に伴い吸着位置Ｐ１から層厚規制位置Ｐ３まで搬送される。
層厚規制位置Ｐ３では、磁極Ｎ１とキャリアー規制部材９２３により形成された磁界に沿って、計量スリーブ９２２ｂの法線方向にキャリアーの穂立ちが形成される。キャリアーの穂立ちは、この状態を保持したまま、計量スリーブ９２２ｂの回転（反時計回り）に伴い層厚規制位置Ｐ３を通過する。キャリアー規制部材９２３と計量スリーブ９２２ｂとのギャップ（離間距離Ｇ）によって穂切りが行われ、計量スリーブ９２２ｂ上には一定厚のキャリアー層が形成される。
【００９７】
層厚を規制されたキャリアーは、磁極Ｎ１と磁極Ｓ２により形成される磁界に沿って計量スリーブ９２２ｂ上に拘束され、計量スリーブ９２２ｂの回転に伴い層厚規制位置Ｐ３から脱離位置Ｐ２まで搬送される。
【００９８】
脱離位置Ｐ２まで搬送されたキャリアーは、自重により計量スリーブ９２２ｂから脱離し、キャリアー案内部９３に落下する。脱離位置Ｐ２には、磁極Ｓ２と磁極Ｓ１により反発磁界が形成されているので、脱離位置Ｐ２に到達したキャリアーは計量スリーブ９２２ｂ上に拘束されることなく、容易に計量スリーブ９２２ｂから脱離して、落下する。
【００９９】
このように、第２の実施の形態の磁石体９２２ａは、吸着位置Ｐ１から脱離位置Ｐ２にわたるキャリアーの搬送領域にキャリアーを拘束するための磁界を形成する磁極Ｓ１、Ｎ１、Ｓ２（第１の磁極）と、脱離位置Ｐ２にキャリアーを脱離させるための磁界（反発磁界）を形成する磁極Ｓ１、Ｓ２（第２の磁極）と、キャリアー規制部材９２３（層厚規制部材）が配置された層厚規制位置Ｐ３に対応して配置される磁極Ｎ１（第３の磁極）と、を有する。
これにより、一定量のキャリアーを確実に脱離位置Ｐ２まで搬送することができるとともに、容易に脱離させることができる。したがって、現像部８１に一定量のキャリアーを容易に供給することができる。
【０１００】
また、第１の実施の形態と同様に、キャリアー供給部９０の耐久性を向上できるとともに、キャリアー供給部９０から一定量のキャリアーを精度よく現像部８１に供給できる現像装置４１２が実現される。また、画像形成装置１においては、現像装置４１２でトナーが均一に帯電されることとなるので、画質の安定性が格段に向上する。さらには、サービスマンによる現像剤の定期交換が不要となるので、マシンのダウンタイムを低減することができる。
【０１０１】
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づいて具体的に説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
例えば、計量ローラー９２２の磁石体９２２ａの磁極の構成は、上記実施の形態で示した構成に限定されない。
また、上記実施の形態では、複数の現像装置４１２Ｙ、４１２Ｍ、４１２Ｃ、４１２Ｋを備えたカラー画像形成装置を例示したが、本発明は、現像装置を一つだけ備えるモノクロ画像形成装置にも適用することができる。この場合、キャリアーの供給先を選択するためのゲート選択部（漏斗部材９３１、９３２）は不要となる。
【０１０２】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０１０３】
１ 画像形成装置
１０ 画像読取部
２０ 操作表示部
３０ 画像処理部
４０ 画像形成部
５０ 搬送部
６０ 定着部
８１ 現像部
８２ トナー供給部
８３ トナー流路
９０ キャリアー供給部
９１ キャリアーボトル
９２ キャリアー計量部
９２１ キャリアー容器
９２２ 計量ローラー
９２２ａ 磁石体
９２２ｂ 計量スリーブ
９２３ キャリアー規制部材
９２４ 残量検出センサー
９３ キャリアー案内部
１００ 制御部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
二成分現像方式により、感光体に形成された静電潜像をトナーとキャリアーからなる現像剤で現像して可視化されたトナー像を形成する現像部を備えた画像形成装置であって、
前記現像部に前記キャリアーを供給するキャリアー供給部と、前記現像部に前記トナーを供給するトナー供給部を、独立して備え、
前記キャリアー供給部が、前記キャリアーを収容するキャリアー容器と、
前記キャリアー容器内に回転可能に支持され、周面上に前記キャリアーを保持して吸着位置から脱離位置まで搬送する計量スリーブと、
前記計量スリーブに回転不能に内包され、前記計量スリーブの回転に伴い前記キャリアーが搬送されるように磁界を形成する磁石体と、
前記吸着位置と前記脱離位置との間に、前記計量スリーブから所定距離だけ離間して対向配置され、前記計量スリーブ上に保持された前記キャリアーの穂切りを行う層厚規制部材と、
前記脱離位置で脱離して落下する前記キャリアーを前記現像部に案内するキャリアー案内部と、
所定量の前記キャリアーが前記脱離位置に到達するように、前記計量スリーブの回転量を制御する制御部と、を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記磁石体が、前記吸着位置から前記脱離位置にわたる前記キャリアーの搬送領域に、前記キャリアーを拘束するための磁界を形成する第１の磁極と、
前記脱離位置に、前記キャリアーを脱離させるための磁界を形成する第２の磁極と、
前記層厚規制部材が配置された層厚規制位置に対応して配置される第３の磁極と、を有することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
異なる色成分に対応して複数の前記現像部を備え、
前記キャリアー案内部が、前記現像部のそれぞれに接続される複数のキャリアー流路と、
前記キャリアーの供給先として前記キャリアー流路の何れか一つを選択するゲート選択部を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記ゲート選択部が、前記計量スリーブから脱離した前記キャリアーを受ける漏斗部材と、
前記キャリアー流路のそれぞれに通じる複数の接続口が同一円周上に形成され、前記漏斗部材を回転可能に支持する漏斗受け部材と、を有し、
前記漏斗部材に形成された前記キャリアーの流下口が前記接続口の何れかに一致するように前記漏斗部材が回転することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記キャリアー供給部が、前記現像部よりも上方に位置し、
前記計量スリーブから脱離した前記キャリアーが、自由落下運動により前記キャリアー案内部を流下することを特徴とする請求項１から４の何れか一項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記キャリアー供給部が、前記キャリアー容器に収容されている前記キャリアーの量を検出するキャリアー量検出部と、
前記キャリアー量検出部による検出結果に基づいて、前記キャリアー容器に所定量の前記キャリアーを補給するキャリアー補給部と、を備えることを特徴とする請求項１から５の何れか一項に記載の画像形成装置。
【請求項１】
二成分現像方式により、感光体に形成された静電潜像をトナーとキャリアーからなる現像剤で現像して可視化されたトナー像を形成する現像部を備えた画像形成装置であって、
前記現像部に前記キャリアーを供給するキャリアー供給部と、前記現像部に前記トナーを供給するトナー供給部を、独立して備え、
前記キャリアー供給部が、前記キャリアーを収容するキャリアー容器と、
前記キャリアー容器内に回転可能に支持され、周面上に前記キャリアーを保持して吸着位置から脱離位置まで搬送する計量スリーブと、
前記計量スリーブに回転不能に内包され、前記計量スリーブの回転に伴い前記キャリアーが搬送されるように磁界を形成する磁石体と、
前記吸着位置と前記脱離位置との間に、前記計量スリーブから所定距離だけ離間して対向配置され、前記計量スリーブ上に保持された前記キャリアーの穂切りを行う層厚規制部材と、
前記脱離位置で脱離して落下する前記キャリアーを前記現像部に案内するキャリアー案内部と、
所定量の前記キャリアーが前記脱離位置に到達するように、前記計量スリーブの回転量を制御する制御部と、を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記磁石体が、前記吸着位置から前記脱離位置にわたる前記キャリアーの搬送領域に、前記キャリアーを拘束するための磁界を形成する第１の磁極と、
前記脱離位置に、前記キャリアーを脱離させるための磁界を形成する第２の磁極と、
前記層厚規制部材が配置された層厚規制位置に対応して配置される第３の磁極と、を有することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
異なる色成分に対応して複数の前記現像部を備え、
前記キャリアー案内部が、前記現像部のそれぞれに接続される複数のキャリアー流路と、
前記キャリアーの供給先として前記キャリアー流路の何れか一つを選択するゲート選択部を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記ゲート選択部が、前記計量スリーブから脱離した前記キャリアーを受ける漏斗部材と、
前記キャリアー流路のそれぞれに通じる複数の接続口が同一円周上に形成され、前記漏斗部材を回転可能に支持する漏斗受け部材と、を有し、
前記漏斗部材に形成された前記キャリアーの流下口が前記接続口の何れかに一致するように前記漏斗部材が回転することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記キャリアー供給部が、前記現像部よりも上方に位置し、
前記計量スリーブから脱離した前記キャリアーが、自由落下運動により前記キャリアー案内部を流下することを特徴とする請求項１から４の何れか一項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記キャリアー供給部が、前記キャリアー容器に収容されている前記キャリアーの量を検出するキャリアー量検出部と、
前記キャリアー量検出部による検出結果に基づいて、前記キャリアー容器に所定量の前記キャリアーを補給するキャリアー補給部と、を備えることを特徴とする請求項１から５の何れか一項に記載の画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１３−８３８１６（Ｐ２０１３−８３８１６Ａ）
【公開日】平成２５年５月９日（２０１３．５．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２２３９８０（Ｐ２０１１−２２３９８０）
【出願日】平成２３年１０月１１日（２０１１．１０．１１）
【出願人】（３０３０００３７２）コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 (12,802)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月９日（２０１３．５．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月１１日（２０１１．１０．１１）
【出願人】（３０３０００３７２）コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 (12,802)
【Ｆターム（参考）】
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