特許 6245034 現像装置及び画像形成装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6245034

(24)【登録日】2017年11月24日

(45)【発行日】2017年12月13日

(54)【発明の名称】現像装置及び画像形成装置

(51)【国際特許分類】

   G03G 15/08 20060101AFI20171204BHJP

【ＦＩ】

   G03G15/08 322B

   G03G15/08 310

【請求項の数】13

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2014-68695(P2014-68695)

(22)【出願日】2014年3月28日

(65)【公開番号】特開2015-191126(P2015-191126A)

(43)【公開日】2015年11月2日

【審査請求日】2016年12月21日

(73)【特許権者】

【識別番号】000001270

【氏名又は名称】コニカミノルタ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100111811

【弁理士】

【氏名又は名称】山田 茂樹

(72)【発明者】

【氏名】村田 久

(72)【発明者】

【氏名】廣井 俊顕

【審査官】 中澤 俊彦

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−２０３３３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平４−５０９８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平８−１４６７４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平８−１９４３７５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０３Ｇ １５／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

現像剤を撹拌する撹拌槽と、現像剤を現像ローラへ供給する供給槽とを有し、
前記撹拌槽と前記供給槽を含む循環路で現像剤を循環搬送する現像装置であって、
前記撹拌槽の上流側に現像剤を補給して前記循環路へ合流させる補給手段と、
前記供給槽の下流側で前記循環路から分岐した現像剤を排出させる排出手段と、
前記撹拌槽の下流寄りである第１位置での現像剤量を検知する第１検知手段と、
前記供給槽の下流寄りである第２位置での現像剤量を検知する第２検知手段と、
第１検知手段及び第２検知手段の検知結果に基づいて、現像剤の補給量と排出量の両方の調整を行う調整手段と
を備えたことを特徴とする現像装置。

【請求項2】

前記調整手段は、
第１検知手段及び第２検知手段の各検知結果を所定の基準値と比較し、該比較の結果に基づいて前記調整を行う請求項１記載の現像装置。

【請求項3】

前記調整手段は、
第１検知手段の検知結果が前記基準値より大きく、かつ、第２検知手段の検知結果が前記基準値より小さい場合に、
前記調整の処理として、前記排出量を減少させる第１調整処理と、第１調整処理の開始から所定の第１時間の経過後に前記排出量を増大させる第２調整処理とを行う請求項２記載の現像装置。

【請求項4】

前記調整手段は、
第１検知手段の検知結果が前記基準値より大きく、かつ、第２検知手段の検知結果が前記基準値より小さい場合に、
前記調整の処理として、前記補給量を減少させる第３調整処理と、第３調整処理の開始から所定の第２時間の経過後に前記補給量を増大させる第４調整処理とを行う請求項２記載の現像装置。

【請求項5】

前記調整手段は、
第１検知手段の検知結果が前記基準値より小さく、かつ、第２検知手段の検知結果が前記基準値より大きい場合に、
前記調整の処理として、前記排出量を増大させる第５調整処理と、第５調整処理の開始から所定の第１時間の経過後に前記排出量を減少させる第６調整処理とを行う請求項２記載の現像装置。

【請求項6】

前記調整手段は、
第１検知手段の検知結果が前記基準値より小さく、かつ、第２検知手段の検知結果が前記基準値より大きい場合に、
前記調整の処理として、前記補給量を増大させる第７調整処理と、第７調整処理の開始から所定の第２時間の経過後に前記補給量を減少させる第８調整処理とを行う請求項２記載の現像装置。

【請求項7】

第１時間は、第１位置から第２位置へ現像剤が搬送される時間に設定されている請求項３又は５のいずれかに記載の現像装置。

【請求項8】

第２時間は、第２位置から前記合流の位置へ現像剤が搬送される時間に設定されている請求項４又は６記載の現像装置。

【請求項9】

前記調整手段は、
第１検知手段と第２検知手段の検知結果がともに前記基準値より大きい場合に、
前記調整の処理として、第１検知手段又は第２検知手段の検知結果が前記基準値を下回るまで、前記排出量を増大させて前記補給量を減少させておく処理を行う請求項２から８のいずれかに記載の現像装置。

【請求項10】

前記調整手段は、
第１検知手段と第２検知手段の検知結果がともに前記基準値より小さい場合に、
前記調整の処理として、第１検知手段又は第２検知手段の検知結果が前記基準値を上回るまで、前記排出量を減少させて前記補給量を増大させておく処理を行う請求項２から９のいずれかに記載の現像装置。

【請求項11】

前記調整手段は、
現像剤が排出される排出口の開口幅を調整することにより、前記排出量を調整する請求項２から１０のいずれかに記載の現像装置。

【請求項12】

前記調整手段は、
前記循環路における現像剤の搬送速度又は流動性に影響を与える要因を監視し、
前記監視の結果に応じて前記調整の処理の内容を変更する請求項２から請求項１１のいずれかに記載の現像装置。

【請求項13】

請求項１から１２のいずれかに記載の現像装置を備える画像形成装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、現像剤の補給量及び排出量の少なくとも一方を調整する現像装置、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、トナーとキャリアを含んだ現像剤が用いられる二成分現像方式の現像装置として、一部の現像剤を排出しながら新しい現像剤を補給することにより現像剤の劣化を抑えるトリクル現像方式（ＡＲ［Auto-Refining Developing System］方式とも呼ばれる）の現像装置が利用されている。

【0003】

トリクル現像方式では、現像装置内の現像剤量は、現像剤の補給量や排出量によって変動する。また、装置の小型化や処理の高速化に伴って、主走査方向での現像剤量のバラツキが大きくなる傾向になる。これにより、現像剤の供給不良による濃度ムラや、現像剤の供給過剰による現像剤溢れ等が懸念される。また、現像剤量が偏ることによりトナーにかかるストレスが増大する結果、トナー凝集が生じやすくなり、これによる白斑点や規制部の目詰まりが問題となる。

【0004】

このような事情から、内部の現像剤量（剤面）を検知する検知手段が設けられ、現像剤量が多過ぎるときには現像剤を排出し、逆に少な過ぎるときには現像剤を補給する構成の現像装置が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開2005-292511号公報

【特許文献2】特開2013-37257号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

現像装置での現像剤量の偏りは、現像剤を現像ローラに供給する供給槽においてだけでなく、現像剤の撹拌が行われる撹拌槽においても生じ得る。撹拌槽内の現像剤量の偏りは、供給槽内の現像剤量の偏りにも影響する。そのため、現像剤の補給量や排出量を適切に調整するためには、供給槽内の現像剤量だけでなく、撹拌槽内の現像剤量も考慮されることが好ましい。

【0007】

本発明は上述した問題点に鑑みて、現像剤の補給量及び排出量の少なくとも一方を、より適切に調整することが可能となる現像装置、及びこれを備えた画像形成装置の提供を目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明に係る現像装置は、現像剤を撹拌する撹拌槽と、現像剤を現像ローラへ供給する供給槽とを有し、前記撹拌槽と前記供給槽を含む循環路で現像剤を循環搬送する現像装置であって、前記撹拌槽の上流側に現像剤を補給して前記循環路へ合流させる補給手段と、前記供給槽の下流側で前記循環路から分岐した現像剤を排出させる排出手段と、前記撹拌槽の下流寄りである第１位置での現像剤量を検知する第１検知手段と、前記供給槽の下流寄りである第２位置での現像剤量を検知する第２検知手段と、第１検知手段及び第２検知手段の検知結果に基づいて、現像剤の補給量と排出量の両方の調整を行う調整手段とを備えた構成とする。

【0009】

本構成によれば、現像剤の補給量と排出量の両方を、より適切に調整することが可能となる。なお、撹拌槽或いは供給槽の下流寄りとは、その中央よりも下流側であり、最下流である場合も含まれる。また、第１検知手段や第２検知手段による現像剤量の検知の形態は、現像剤量を直接的に検知する形態に限られず、現像剤量を間接的に検知する形態（例えば、現像剤の液面の位置を検知する形態など）であってもよい。

【0010】

また、上記構成としてより具体的には、前記調整手段は、第１検知手段及び第２検知手段の各検知結果を所定の基準値と比較し、該比較の結果に基づいて前記調整を行う構成としてもよい。

【0011】

また、上記構成としてより具体的には、前記調整手段は、第１検知手段の検知結果が前記基準値より大きく、かつ、第２検知手段の検知結果が前記基準値より小さい場合に、前記調整の処理として、前記排出量を減少させる第１調整処理と、第１調整処理の開始から所定の第１時間の経過後に前記排出量を増大させる第２調整処理とを行う構成としてもよい。

【0012】

また、上記構成としてより具体的には、前記調整手段は、第１検知手段の検知結果が前記基準値より大きく、かつ、第２検知手段の検知結果が前記基準値より小さい場合に、前記調整の処理として、前記補給量を減少させる第３調整処理と、第３調整処理の開始から所定の第２時間の経過後に前記補給量を増大させる第４調整処理とを行う構成としてもよい。

【0013】

また、上記構成としてより具体的には、前記調整手段は、第１検知手段の検知結果が前記基準値より小さく、かつ、第２検知手段の検知結果が前記基準値より大きい場合に、前記調整の処理として、前記排出量を増大させる第５調整処理と、第５調整処理の開始から所定の第１時間の経過後に前記排出量を減少させる第６調整処理とを行う構成としてもよい。

【0014】

また、上記構成としてより具体的には、前記調整手段は、第１検知手段の検知結果が前記基準値より小さく、かつ、第２検知手段の検知結果が前記基準値より大きい場合に、前記調整の処理として、前記補給量を増大させる第７調整処理と、第７調整処理の開始から所定の第２時間の経過後に前記補給量を減少させる第８調整処理とを行う構成としてもよい。

【0015】

また、上記構成としてより具体的には、第１時間は、第１位置から第２位置へ現像剤が搬送される時間に設定されている構成としてもよい。また、第２時間は、第２位置から前記合流の位置へ現像剤が搬送される時間に設定されてもよい。

【0016】

また、上記構成としてより具体的には、前記調整手段は、第１検知手段と第２検知手段の検知結果がともに前記基準値より大きい場合に、前記調整の処理として、第１検知手段又は第２検知手段の検知結果が前記基準値を下回るまで、前記排出量を増大させて前記補給量を減少させておく処理を行う構成としてもよい。

【0017】

また、上記構成としてより具体的には、前記調整手段は、第１検知手段と第２検知手段の検知結果がともに前記基準値より小さい場合に、前記調整の処理として、第１検知手段又は第２検知手段の検知結果が前記基準値を上回るまで、前記排出量を減少させて前記補給量を増大させておく処理を行う構成としてもよい。

【0018】

また、上記構成としてより具体的には、前記調整手段は、現像剤が排出される排出口の開口幅を調整することにより、前記排出量を調整する構成としてもよい。また、上記構成としてより具体的には、前記調整手段は、前記循環路における現像剤の搬送速度又は流動性に影響を与える要因を監視し、前記監視の結果に応じて前記調整の処理の内容を変更する構成としてもよい。

【0019】

また、本発明に係る画像形成装置は、上記構成の現像装置を備える構成とする。本構成によれば、上記構成の現像装置の利点を享受することが可能となる。

【発明の効果】

【0020】

本発明に係る現像装置によれば、現像剤の補給量と排出量の両方を、より適切に調整することが可能となる。また、本発明に係る画像形成装置によれば、本発明に係る現像装置の利点を享受することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】本実施形態に係るプリンターの全体構成図である。

【図2】本実施形態に係る現像装置の概略断面図（調整手段の説明を含む）である。

【図3】本実施形態に係るシャッターの構成例に関する説明図である。

【図4】排出口の開口幅を調節する機構に関する説明図である。

【図5】排出口の開口幅を調節する機構に関する説明図である。

【図6】磁気センサーの駆動時間とカウント値の関係を表すグラフである。

【図7】状況Ａでの循環路上の位置と現像剤量との関係を表すグラフである。

【図8】状況Ｂでの循環路上の位置と現像剤量との関係を表すグラフである。

【図9】状況Ｃでの循環路上の位置と現像剤量との関係を表すグラフである。

【図10】状況Ｄでの循環路上の位置と現像剤量との関係を表すグラフである。

【図11】現像剤の補給量及び排出量の調整に関するフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0022】

本発明の実施形態について、タンデム型デジタルカラープリンター（現像装置を利用する画像形成装置の一形態であり、以下、単に「プリンター」という）を例に挙げ、各図に基づいて説明する。但し本発明の内容は、当該実施形態に何ら限定されるものではない。

【0023】

［プリンターの全体構成］
図１は、本実施形態に係るプリンター１０の全体構成図である。プリンター１０は、その内部のほぼ中央部に中間転写ベルト１２を備えている。中間転写ベルト１２は、半導電性材料からなっており、３つのローラ（１４，１６，１８）の外周部に支持され、矢印Ａ方向に回転駆動されるようになっている。

【0024】

中間転写ベルト１２の下部水平部の下には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色トナーにそれぞれ対応する４つの作像ユニット（作像手段）（２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋ）が、中間転写ベルト１２に沿って並んで配置されている。

【0025】

各作像ユニット（２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋ）は、感光体ドラム（２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋ）をそれぞれ有している。各感光体ドラム（２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋ）の周囲には、その回転方向に沿って順に、帯電器（２４Ｙ，２４Ｍ，２４Ｃ，２４Ｋ）と、プリントヘッド部（２６Ｙ，２６Ｍ，２６Ｃ，２６Ｋ）と、現像装置（２８Ｙ，２８Ｍ，２８Ｃ，２８Ｋ）と、一次転写ローラ（一次転写部材）（３０Ｙ，３０Ｍ，３０Ｃ，３０Ｋ）と、クリーナー（３２Ｙ，３２Ｍ，３２Ｃ，３２Ｋ）とがそれぞれ配置されている。

【0026】

帯電器（２４Ｙ，２４Ｍ，２４Ｃ，２４Ｋ）は、感光体ドラム（２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋ）の表面を均一帯電させるものである。プリントヘッド部（２６Ｙ，２６Ｍ，２６Ｃ，２６Ｋ）は、均一帯電した感光体ドラム表面を各色画像データに応じて露光することにより、静電潜像を形成するものである。現像装置（２８Ｙ，２８Ｍ，２８Ｃ，２８Ｋ）は、感光体ドラム表面に形成された静電潜像を各色トナーで現像して、トナー画像とするものである。

【0027】

一次転写ローラ（３０Ｙ，３０Ｍ，３０Ｃ，３０Ｋ）は、中間転写ベルト１２を挟んで各感光体ドラム（２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋ）に対向する位置に、中間転写ベルト１２の内側に接触してそれぞれ設けられ、感光体ドラム表面に形成されたトナー画像を中間転写ベルト１２上に一次転写するためのものである。クリーナー（３２Ｙ，３２Ｍ，３２Ｃ，３２Ｋ）は、一次転写後に感光体ドラム表面に残留するトナーを回収して、クリーニングするものである。

【0028】

ここで、現像装置（２８Ｙ，２８Ｍ，２８Ｃ，２８Ｋ）には、図示しないトナーボトル内に収容されたトナーとキャリアからなる現像剤が補給される。また、現像装置（２８Ｙ，２８Ｍ，２８Ｃ，２８Ｋ）には、現像剤の排出口が設けられており、現像装置内で過剰となった現像剤を廃トナーボックス４０内に排出するトリクル現像方式（ＡＲ方式）の機構が設けられている。現像装置（２８Ｙ，２８Ｍ，２８Ｃ，２８Ｋ）の構成や動作については、改めて詳細に説明する。

【0029】

プリントヘッド部（２６Ｙ，２６Ｍ，２６Ｃ，２６Ｋ）は、感光体ドラムの軸方向と平行な主走査方向に並べられた多数のＬＥＤから構成されている。中間転写ベルト１２のローラ１８で支持された部分の外側には、二次転写ローラ（二次転写部材）３４が圧接されている。

【0030】

二次転写ローラ３４と中間転写ベルト１２との接触部は、転写領域３６となっている。二次転写ローラ３４は、図示しない退避機構により、中間転写ベルト１２と非接触となる位置へ退避可能になっている。

【0031】

一次転写ローラ（３０Ｙ，３０Ｍ，３０Ｃ，３０Ｋ）には、不図示の電源により一次転写電圧Ｖ1が印加される。この一次転写電圧Ｖ1の作用により、各作像ユニット（２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋ）の感光体ドラム（２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋ）の表面に形成された各色トナー画像が静電的に引き付けられて、中間転写ベルト１２上に一次転写される。

【0032】

また、二次転写ローラ３４は不図示の電源により二次転写電圧Ｖ2が印加され、中間転写ベルト１２を支持するローラ１８は接地されている。この二次転写電圧Ｖ2の作用により、中間転写ベルト１２上に形成されたトナー画像は、後述するように転写領域３６に搬送されてきた用紙に静電的に引き付けられて、二次転写される。

【0033】

中間転写ベルト１２のローラ１６で支持された部分には、クリーナー３８（クリーニングブラシローラ）が圧接されている。このクリーナー３８は、二次転写後に中間転写ベルト１２上に残留するトナーを掻きとって、廃トナーボックス４０内に回収するためのものである。クリーナー３８もまた、二次転写ローラ３４と同様に、図示しない退避機構により中間転写ベルト１２と非接触となる位置へ退避可能になっている。

【0034】

プリンター１０の下部には、給紙カセット４２が着脱可能に配置されている。給紙カセット４２内に積載収容された用紙Ｓは、給紙ローラ４４の回転によって最上部のものから１枚ずつ搬送路４６に送り出されることになる。

【0035】

搬送路４６は、給紙カセット４２から、タイミングローラ対４８のニップ部、二次転写領域３６、及び定着ユニット５０を通って排紙トレイ１１まで伸びている。タイミングローラ対４８は、給紙カセット４２から送られてきた用紙Ｓを、中間転写ベルト１２上の画像と同期をとって転写領域３６に給紙するためのものである。

【0036】

タイミングローラ対４８の近傍には、タイミングセンサー５２が配置されている。タイミングセンサー５２は、給紙カセット４２から搬送路４６へ送り出された用紙Ｓの先端がタイミングローラ対４８でニップされたことを検出するためのものである。タイミングセンサー５２により用紙Ｓの先端が検出されると、タイミングローラ対４８はその回転を一旦停止し、その後、中間転写ベルト１２上のトナー画像と同期をとって用紙Ｓを転写領域３６に給紙する。

【0037】

また、タイミングローラ対４８の一方のローラ４８ａに対向して、紙厚センサー５４が配置されている。紙厚センサー５４は、タイミングローラ対４８に用紙先端がニップされたときの前記ローラ４８ａの移動量を検知するもので、これにより用紙が普通紙であるか、厚みのある厚紙又はＯＨＰシートであるかを判別できるようになっている。

【0038】

定着ユニット５０は、一対のローラ（５６，５８）に支持されて矢印Ｂ方向に回転駆動される定着ベルト６０と、この定着ベルト６０を介してローラ５６に圧接されて矢印方向に従動回転する定着口−ラ６２を備えている。また、トナー画像が二次転写された用紙が通過する定着ベルト６０と定着ローラ６２とのニップ部が、定着領域６４となっている。定着ベルト６０は、図示しないヒータにより加熱される。

【0039】

［プリンターの動作概略］
次に、以上の構成からなるプリンター１０の動作について説明する。外部装置（例えばパソコン）からプリンター１０の画像信号処理部（図示せず）に画像信号が入力されると、画像信号処理部ではこの画像信号をイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックに色変換したデジタル画像信号を作成し、この信号をプリントヘッド用ＬＥＤドライブ回路に伝達する。

【0040】

このドライブ回路は、入力されたデジタル信号に基づいて、各作像ユニット（２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋ）のプリントヘッド部（２６Ｙ，２６Ｍ，２６Ｃ，２６Ｋ）を発光させて露光を行う。この露光は、プリントヘッド部（２６Ｙ，２６Ｍ，２６Ｃ，２６Ｋ）の順にそれぞれ時間差をもって行われる。これにより、各感光体ドラム（２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋ）の表面に各色用の静電潜像がそれぞれ形成される。

【0041】

各感光体ドラム（２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋ）上に形成された静電潜像は、各現像装置（２８Ｙ，２８Ｍ，２８Ｃ，２８Ｋ）によりそれぞれ現像されて各色のトナー画像となる。そして各色のトナー画像は、正極性の一次転写電圧が印加された各一次転写ローラ（３０Ｙ，３０Ｍ，３０Ｃ，３０Ｋ）の作用により、矢印Ａ方向に移動する中間転写ベルト１２上に順次重ね合わせて一次転写される。

【0042】

このようにして、中間転写ベルト１２上に形成された重ね合わせトナー画像は、中間転写ベルト１２の移動にしたがって転写領域３６に達する。重ね合わされた各色トナー画像は、一次転写電圧と同極性の二次転写電圧が印加された二次転写口−ラ３４の作用により、給紙カセット４２から搬送路４６に送り出される。そしてこの各色トナー画像は、タイミングローラ対４８の駆動により、転写領域３６を通過する用紙Ｓに一括して二次転写される。なお、二次転写後に中間転写ベルト１２上に残留するトナーは、正極性のクリーニング電流が印加されたクリーナー３８の作用により回収され、クリーニングユニットに移動する。

【0043】

トナー画像が二次転写された用紙Ｓは、搬送路４６を通って定着ユニット５０に送られ、そこで定着領域６４を通過することにより、トナー画像が用紙Ｓに加熱定着される。そして、用紙Ｓは排紙トレイ１１に排出される。

【0044】

カラー画像形成動作はこのようにして行われるが、モノクロ画像の場合には入力されたモノクロ画像データに基づき、作像ユニット２０Ｋだけが動作して中間転写ベルト１２上にブラックトナー画像が形成される。その後は同様に、ブラックトナー画像は転写領域３６で用紙Ｓに二次転写され、定着ユニット５０で加熱定着されて、用紙Ｓが排紙トレイ１１に排出される。

【0045】

［現像装置の構成及び動作］
先述した各現像装置（２８Ｙ，２８Ｍ，２８Ｃ，２８Ｋ）は、基本的に同一の構成であり、同じ動作を行うように設定されている。以下、当該現像装置（現像装置２８と総称する）の構成及び動作について詳細に説明する。図２は、現像装置２８の概略断面図（調整手段９２の説明を含む）である。

【0046】

図２に示すように現像装置２８は、筐体８０内に、撹拌スクリュー８１、供給スクリュー８２、及び現像ローラ８３が収容された構成となっている。撹拌スクリュー８１、供給スクリュー８２、及び現像ローラ８３は、それぞれ回転軸が同じ方向（図２での左右方向）となるように、筐体８０に回転可能に取り付けられている。

【0047】

また、筐体８０内には、撹拌スクリュー８１と供給スクリュー８２の間を仕切る隔壁８４が設置されている。そのため筐体８０内には、隔壁８４を境にして、撹拌スクリュー８１が位置する側の撹拌槽８５、及び、供給スクリュー８２が位置する側の供給槽８６が形成されている。なお、現像ローラ８３は、供給槽８６における隔壁８４と対向する位置にあり、供給槽８６内に露出する格好となっている。

【0048】

但し隔壁８４は、その両端側（図２での左右両側）において、撹拌槽８５と供給槽８６を連通させる連通部が設けられた形態となっている。これにより筐体８０内には、撹拌槽８５と供給槽８６を含む循環路が形成されている。撹拌スクリュー８１及び供給スクリュー８２はスパイラル型のスクリューとなっており、これらが回転することによって、図２に破線矢印で示すように、当該循環路で現像剤が循環搬送される。なお、以下の説明で用いる「上流」及び「下流」の用語は、この循環搬送の流れについての「上流」及び「下流」を意味する。

【0049】

撹拌槽８５では、撹拌スクリュー８１の回転によって、現像剤が撹拌されながら搬送される。また、供給槽８６では、供給スクリュー８２の回転によって現像剤が搬送されるが、その過程で、一部の現像剤は現像ローラ８３に供給される。現像ローラ８３は、供給槽８６から供給された現像剤を用いて、感光体ドラム上に形成された静電潜像を現像させることになる。

【0050】

撹拌槽８５の上流側には、現像剤が補給される補給口８７が設けられている。補給口８７は、概ね図２に破線で示す位置に、筐体８０を開口させることによって形成されている。補給口８７から撹拌槽８５の上流側に補給された現像剤は、循環路へ合流することになる。なお、補給口８７から補給される現像剤の量（補給量）は、調整可能となっている。

【0051】

また、供給槽８６には、供給槽８６の下流側で循環路から分岐した現像剤（循環路で過剰となった分の現像剤）が排出される排出口８８が設けられている。排出口８８は、供給槽８６の下流側端部に、筐体８０を開口させることによって形成されている。また、排出口８８には、その開口幅を調節可能とするシャッター８９が設けられている。

【0052】

図３は、シャッター８９の構成例を示した図（図２のＡ方向に見た場合の図）である。本図に示すようにシャッター８９は、例えば、シャッター８９の動く方向に伸びているガイド８９ａによって両側を支持されており、このガイド８９ａに沿って動くことにより、排出口８８の開口幅の調節（排出口８８を閉じることも含む）が可能である。排出口８８の開口幅が広いほど、そこから現像剤が排出され易くなる。そのため排出口８８の開口幅が調節されることにより、排出口８８から排出される現像剤の量（排出量）が調整されることになる。

【0053】

なお、排出口８８の開口幅を調節する機構としては、上記以外の機構が採用されても良い。一例を挙げると、図４や図５に示すように、排出口８８の近傍に調節用蓋９０が設けられても良い。図４に示す調節用蓋９０は板状であり、その一端側に設けられた軸９１を中心に回動することによって、排出口８８の開口幅が調節される。また、図５に示す調節用蓋９０は、その中央部に設けられた軸９１を中心に回動し、これによって排出口８８の開口幅が調節される。

【0054】

また、図２に示すように、撹拌槽８５の下流寄りである所定位置には、その位置での現像剤量を検知する第１検知手段Ｓ１が設置されている。また、供給槽８６の下流寄りである所定位置には、その位置での現像剤量を検知する第２検知手段Ｓ２が設置されている。第１検知手段Ｓ１は撹拌槽８５の最下流に設置されていても良く、第２検知手段Ｓ２は供給槽８６の最下流に設置されていても良い。

【0055】

なお、第１検知手段Ｓ１及び第２検知手段Ｓ２としては、非接触タイプの磁気センサーが用いられており、トナー濃度検知センサーの役割を兼ねている。また、現像装置２８には、第１検知手段Ｓ１により検知された現像剤量（第１検知量Ｘ１）と第２検知手段Ｓ２により検知された現像剤量（第２検知量Ｘ２）に基づいて、現像剤の補給量及び排出量の調整を行う調整手段９２が設けられている。

【0056】

調整手段９２は、例えばマイクロコンピューター等により構成されており、磁気センサーである各検知手段（Ｓ１，Ｓ２）の出力に基づいて、現像剤量とトナー濃度の両方を把握することが可能である。この原理について以下に説明する。

【0057】

調整手段９２は、磁気センサーの駆動中においてその磁気センサーの出力を常にカウントするようになっており、図６に例示する波形（駆動時間とカウント値の関係を示すグラフ）の情報を得ることができる。ここで、カウント値の絶対値が大きい場合にはキャリアの量が少ないと判断することができ、このことから現像剤のトナー率が高いか、或いは現像剤量が少ないと判断することができる。逆にカウント値の絶対値が小さい場合にはキャリアの量が多いと判断することができ、このことから現像剤のトナー率が低いか、或いは現像剤量が多いと判断することができる。

【0058】

さらに図６に示す波形の幅が広い場合には、キャリア量が不安定であり、現像剤が少ないと判断することができる。逆にその幅が狭い場合には、キャリア量が安定しており、現像剤量が多いと判断することができる。上記のことから調整手段９２は、カウント値の絶対値と幅に基づいて、磁気センサーの位置での現像剤量を把握することが可能である。また、最初に測定されたカウント値を基準値として、次に測定したカウント値のズレ量を算出し、更にこの算出結果に所定の係数を乗じることによって、トナー濃度が計算される。なお、このようにして現像剤量やトナー濃度を導き出す処理は、各検知手段（Ｓ１，Ｓ２）自体が行うようにしても良い。

【0059】

次に、調整手段９２によって行われる現像剤の補給量及び排出量の調整について、より具体的に説明する。この調整は、第１検知量Ｘ１及び第２検知量Ｘ２のそれぞれを、適正な現像剤量を示す所定の基準値Ｙと比較した結果に基づいて行われる。

【0060】

より具体的に説明すると、調整手段９２は、第１検知量Ｘ１と第２検知量Ｘ２の両方が基準値Ｙより大きい状況（状況Ａ）、第１検知量Ｘ１と第２検知量Ｘ２の両方が基準値Ｙより小さい状況（状況Ｂ）、第１検知量Ｘ１が基準値Ｙより大きく第２検知量Ｘ２が基準値Ｙより小さい状況（状況Ｃ）、及び、第１検知量Ｘ１が基準値Ｙより小さく第２検知量Ｘ２が基準値Ｙより大きい状況（状況Ｄ）の何れであるかに応じて、調整の内容を切替える。

【0061】

以下、当該調整の内容について、図７〜図１０に示すグラフを参照しながら説明する。なお、図７〜図１０に示すグラフは、各状況下での循環路上の位置（横軸）と現像剤量（縦軸）との関係を表すグラフであって、基準値Ｙを破線で示し、各検知手段（Ｓ１，Ｓ２）の検知結果から推察される現像剤量を実線で示している。

【0062】

まず、第１検知量Ｘ１と第２検知量Ｘ２の両方が基準値Ｙより大きい状況（状況Ａ）では、図７のグラフに示すように、循環路の大部分の範囲で現像剤量が基準値Ｙより大きいと言える。そのため調整手段９２は、状況Ａに対応した調整の処理として、通常より現像剤の排出量を増大させて補給量を減少させておく処理を行う。なお、このとき、排出量が最大となるようにしても良く、補給量が最小となるようにしても良い。

【0063】

これにより、循環路での現像剤量は徐々に小さくなり、基準値Ｙへ近づくことになる。なお、当該処理は、第１検知量Ｘ１と第２検知量Ｘ２の少なくとも一方が基準値Ｙを下回るまで行われるようにしても良く、これらの両方が基準値Ｙを下回るまで行われるようにしても良い。

【0064】

また、第１検知量Ｘ１と第２検知量Ｘ２の両方が基準値Ｙより小さい状況（状況Ｂ）では、図８のグラフに示すように、循環路の大部分の範囲で現像剤量が基準値Ｙより小さいと言える。そのため調整手段９２は、状況Ｂに対応した調整の処理として、通常より現像剤の排出量を減少させて補給量を増大させておく処理を行う。なお、このとき、排出量が最小となるようにしても良く、補給量が最大となるようにしても良い。

【0065】

これにより、循環路での現像剤量は徐々に大きくなり、基準値Ｙへ近づくことになる。なお、当該処理は、第１検知量Ｘ１と第２検知量Ｘ２の少なくとも一方が基準値Ｙを上回るまで行われるようにしても良く、これらの両方が基準値Ｙを上回るまで行われるようにしても良い。

【0066】

また、第１検知量Ｘ１が基準値Ｙより大きく第２検知量Ｘ２が基準値Ｙより小さい状況（状況Ｃ）では、循環路上の現像剤量は概ね図９のグラフに示すようになっている。この状況では、現像剤の補給が過剰であり、かつ、現像剤の排出も過剰であると言える。この場合に調整手段９２は、状況Ｃに対応した調整の処理として、次の第１〜第４調整処理を行う。

【0067】

現像剤の排出に関する処理として、まず、通常より排出量を減少させる第１調整処理が行われる。但し、第１検知手段Ｓ１の検知結果より、撹拌槽８５の下流側では現像剤が多いことが分かっている。そのため、第１調整処理の開始から所定の第１時間の経過後に、現状より排出量を増大させる第２調整処理が行われる。なお、第１時間は、第１検知手段Ｓ１が設置された位置から第２検知手段Ｓ２が設置された位置へ、現像剤が搬送される時間（実験や計算等によって予め求められている）に設定されている。

【0068】

また、現像剤の補給に関する処理として、まず、通常より補給量を減少させる第３調整処理が行われる。但し、第２検知手段Ｓ２の検知結果より、供給槽８６の下流側では現像剤が少ないことが分かっている。そのため、第３調整処理の開始から所定の第２時間の経過後に、現状より補給量を増大させる第４調整処理が行われる。なお、この第２時間は、第２検知手段Ｓ２が設置された位置から補給された現像剤が循環路に合流する位置へ、現像剤が搬送される時間（実験や計算等によって予め求められている）に設定されている。

【0069】

また、第１検知量Ｘ１が基準値Ｙより小さく第２検知量Ｘ２が基準値Ｙより大きい状況（状況Ｄ）では、循環路上の現像剤量は概ね図１０のグラフに示すようになっている。この状況では、現像剤の補給が不足しており、かつ、現像剤の排出も不足していると言える。この場合に調整手段９２は、状況Ｄに対応した調整の処理として、次の第５〜第８調整処理を行う。

【0070】

現像剤の排出に関する処理として、まず、通常より排出量を増大させる第５調整処理が行われる。但し、第１検知手段Ｓ１の検知結果より、撹拌槽８５の下流側では現像剤が少ないことが分かっている。そのため、第１調整処理の開始から先述した第１時間の経過後に、現状より排出量を減少させる第６調整処理が行われる。

【0071】

また、現像剤の補給に関する処理として、まず、通常より補給量を増大させる第７調整処理が行われる。但し、第２検知手段Ｓ２の検知結果より、供給槽８６の下流側では現像剤が多いことが分かっている。そのため、第７調整処理の開始から先述した第２時間の経過後に、現状より補給量を減少させる第８調整処理が行われる。

【0072】

なお、循環路における現像剤の偏りや過不足の発生し易さ等は、循環路における現像剤の搬送速度や流動性によって左右される。現像剤の搬送速度に影響を与える要因としては、例えば、印字モード（普通紙モード／厚紙モード）の設定切替が挙げられる。すなわち、普通紙モード（高線速）の場合には現像剤の搬送速度が比較的速く、厚紙モード（低線速）の場合には現像剤の搬送速度が比較的遅くなる。現像剤の搬送速度が速くなると、現像剤を排出口８８に押す力が強くなって排出量が増え、逆に現像剤の搬送速度が遅くなると、現像剤を排出口８８に押す力が弱くなって排出量が減る。

【0073】

また、現像剤の流動性に影響を与える要因としては、例えば、環境温度などの環境条件の変動が挙げられる。排出口８８の開口幅が同じであっても、現像剤の流動性が高くなると、現像剤が排出口８８から流出し易くなって排出量が増え、現像剤の流動性が低くなると、現像剤が排出口８８から流出し難くなって排出量が減る。

【0074】

上記の事情を考慮して、調整手段９２は、循環路における現像剤の搬送速度又は流動性に影響を与える要因（上述した印字モードや環境条件など）を監視し、この監視の結果に応じて先述した調整の処理の内容を変更する。例えば調整手段９２は、上述した印字モードや環境条件が変化した場合に、先述した第１時間の長さ、第２時間の長さ、及び、第１〜第８調整処理の動作量（補給量或いは排出量の増減の程度）の一部又は全部を、変化後の印字モードや環境条件に合うように変更する。

【0075】

これにより、現像剤の搬送速度又は流動性に変動が生じても、現像剤の補給量や排出量の調整精度を良好に維持することが可能となる。そのため、現像剤の供給不良による濃度ムラや供給過剰による現像剤溢れといった不具合を抑えることが出来る。

【0076】

次に、現像剤の補給量及び排出量の調整に関する制御フローについて、図１１に示すフローチャートを参照しながら説明する。

【0077】

当該制御が開始された段階では、現像剤の排出量及び補給量は通常の量（既定量）に設定されている。そしてまず、各検知手段（Ｓ１，Ｓ２）によりその位置での現像剤量が検知され、第１検知量Ｘ１及び第２検知量Ｘ２が把握される（ステップＳ１）。次に調整手段９２は、第１検知量Ｘ１が基準値Ｙより大きいか否かを判別し（ステップＳ２）、更に、第２検知量Ｘ２が基準値Ｙより大きいか否かを判別する（ステップＳ３又はＳ４）。

【0078】

第１検知量Ｘ１が基準値Ｙより大きく（ステップＳ２のＹｅｓ）、かつ、第２検知量Ｘ２が基準値Ｙより大きい（ステップＳ３のＹｅｓ）場合、すなわち状況Ａである場合には、調整手段９２は、既に説明済みの状況Ａに対応した調整の処理を実行する（ステップＳ５）。また、第１検知量Ｘ１が基準値Ｙより大きく（ステップＳ２のＹｅｓ）、かつ、第２検知量Ｘ２が基準値Ｙより小さい（ステップＳ３のＮｏ）場合、すなわち状況Ｃである場合には、調整手段９２は、既に説明済みの状況Ｃに対応した調整の処理を実行する（ステップＳ６）。

【0079】

また第１検知量Ｘ１が基準値Ｙより小さく（ステップＳ２のＮｏ）、かつ、第２検知量Ｘ２が基準値Ｙより大きい（ステップＳ４のＹｅｓ）場合、すなわち状況Ｄである場合には、調整手段９２は、既に説明済みの状況Ｄに対応した調整の処理を実行する（ステップＳ７）。また、第１検知量Ｘ１が基準値Ｙより小さく（ステップＳ２のＮｏ）、かつ、第２検知量Ｘ２が基準値Ｙより小さい（ステップＳ４のＮｏ）場合、すなわち状況Ｂである場合には、調整手段９２は、既に説明済みの状況Ｂに対応した調整の処理を実行する（ステップＳ８）。

【0080】

ステップＳ５〜Ｓ８の何れかの処理の実行後、各検知手段の両方（又は一方）の検知量が基準値Ｙに達した場合には（ステップＳ９のＹｅｓ）、現状での各設定値（例えば、第１時間の長さ、第２時間の長さ、及び第１〜第８調整処理の動作量に関する設定値）が保存された上で（ステップＳ１０）、今回の制御が停止される。一方で、基準値Ｙに達していない場合には（ステップＳ９のＮｏ）、再びステップＳ１の処理が行われる。このようにして、現像剤の補給量及び排出量が適切に調整される。但し上述したステップＳ１〜Ｓ１０の一連の処理は、現像剤の補給量及び排出量の調整に関する制御フローの一例に過ぎず、当該制御フローの内容はこれに限定されない。

【0081】

［その他］
以上に説明したように現像装置２８は、現像剤を撹拌する撹拌槽８５と、現像剤を現像ローラ８３へ供給する供給槽８６とを有し、撹拌槽８５と供給槽８６を含む循環路で現像剤を循環搬送する。また、現像装置２８は、撹拌槽８５の上流側に現像剤を補給して循環路へ合流させる補給手段と、供給槽８６の下流側で循環路から分岐した現像剤を排出させる排出手段と、撹拌槽８５の下流寄りである所定位置での現像剤量を検知する第１検知手段Ｓ１と、供給槽８６の下流寄りである所定位置での現像剤量を検知する第２検知手段Ｓ２とを備えている。

【0082】

そして更に現像装置２８は、第１検知手段Ｓ１及び第２検知手段Ｓ２の検知結果に基づいて、現像剤の補給量及び排出量の調整を行う調整手段９２を備えている。そのため現像装置２８によれば、例えば一つだけの検知手段の検知結果に基づいて調整を行うもの等に比べ、現像剤の補給量及び排出量をより適切に調整することが可能である。なお、本実施形態では、第１検知手段Ｓ１及び第２検知手段Ｓ２の検知結果に基づいて、現像剤の補給量と排出量の両方の調整が行われるが、その代わりに、補給量と排出量の一方のみの調整が行われるようにしても良い。

【0083】

また、現像剤を排出するための排出口に関しては、本実施形態のように一つの排出口だけが設けられる形態に限られず、主となる排出口以外に現像剤量を調整するための排出口が別に設けられた形態としても良い。また、本実施形態では、現像剤量を検知する手段として磁気センサーを用いたが、現像装置内部に配置される液面センサー（圧電センサー）や光学センサー等が用いられても構わない。但し、本実施形態のように磁気センサーを用いる場合には、これをトナー濃度検知センサーとして利用することもでき、製造コストを抑えることが可能となる点で好ましい。

【産業上の利用可能性】

【0084】

本発明は、例えばトリクル現像方式を採用した現像装置などにおいて利用可能である。

【符号の説明】

【0085】

１０ プリンター（画像形成装置）
１１ 排紙トレイ
１２ 中間転写ベルト
１４，１６，１８ ローラ
２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋ 作像ユニット
２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋ 感光体ドラム
２４Ｙ，２４Ｍ，２４Ｃ，２４Ｋ 帯電器
２６Ｙ，２６Ｍ，２６Ｃ，２６Ｋ プリントヘッド部
２８Ｙ，２８Ｍ，２８Ｃ，２８Ｋ，２８ 現像装置
３０Ｙ，３０Ｍ，３０Ｃ，３０Ｋ 一次転写ローラ
３２Ｙ，３２Ｍ，３２Ｃ，３２Ｋ クリーナー
３４ 二次転写ローラ
３６ 転写領域
３８ クリーナー
４０ 廃トナーボックス
４２ 給紙カセット
４４ 給紙ローラ
４６ 搬送路
４８ タイミングローラ対
４８ａ ローラ
５０ 定着ユニット
５２ タイミングセンサー
５４ 厚紙センサー
５６，５８ ローラ
６０ 定着ベルト
６２ 定着ローラ
６４ 定着領域
８０ 筐体
８１ 撹拌スクリュー
８２ 供給スクリュー
８３ 現像ローラ
８４ 隔壁
８５ 撹拌槽
８６ 供給槽
８７ 補給口
８８ 排出口
８９ シャッター
８９ａ ガイド
９０ 調節用蓋
９１ 軸
９２ 調整手段
Ｓ１ 第１検知手段
Ｓ２ 第２検知手段

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】