JP2007193301A - 現像装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】効率的にトナーを撹拌し、帯電量を制御する。
【解決手段】感光体ドラムを現像する現像器と、現像剤であるトナーとキャリアを撹拌する撹拌部材５５を備えた撹拌装置５０とが別体に設けられ、現像器と撹拌装置５０を現像剤が循環する現像装置において、撹拌部材５５の撹拌力を調整しながら撹拌する。
【選択図】図３

Description

本発明は、トナーとキャリアを混合させた２成分現像剤で像担持体上に形成された潜像を現像する現像装置及びその現像装置を備えた画像形成装置に関する。

複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置において、トナーとキャリアとからなる２成分現像剤で感光体のような像担持体の表面の静電潜像の可視化、すなわち現像を行う現像装置が用いられている。このような現像装置の２成分現像剤を収容する現像容器においては、トナーは現像動作によって消費されていくため、新たなトナーが現像装置に補充され、トナーはキャリアと搬送されながら分散し、トナーへの帯電付与を行っている。補給されたトナーが現像ローラに供給されるまでに、分散、帯電が十分に行われないと、現像装置から帯電不良トナーの飛散、画像上の地汚れが発生する。

特に、高速機においては、現像装置内の現像剤の循環速度が速いため、トナーを十分に帯電させる時間が確保できない。トナーの帯電を十分に行うために、現像剤の容量を多くすれば、補給トナーは分散しやすくなるが、現像装置が大きくなり、機械本体が大型化してしまう。これらの課題を解決する現像技術として次のものがある。

そこで例えば特許文献１には、感光体ドラムの内部に現像剤の撹拌手段を設け、撹拌手段によって撹拌された現像剤をパイプによって現像剤容器に返送することが提案されている。また、例えば特許文献２には、現像部と現像剤撹拌部とを分離し、現像部と現像剤撹拌部を現像剤循環手段で接続することが提案されている。
実公平５−２１０８２号公報 特開平４−１９８９６６号公報

上述の従来技術は、いずれもトナーとキャリアを十分に撹拌し帯電するために、現像部以外に別の撹拌手段を設けて現像剤を帯電させているので、トナーを確実に帯電してから現像ローラに供給することができる。また現像剤の循環経路が長くなるため、トナーとキャリアの接触機会も増え、より帯電不良が発生しにくい。しかしながら、これら従来技術においては、トナーとキャリアは繰り返し撹拌されるので、ストレスを受け劣化してしまう。すなわち、トナーにおいては、トナー表面上の外添剤の剥がれ、トナーへの埋没が起き、トナーの帯電機能や流動性が悪化してしまう。また、キャリアにおいては表面のコート層の削れが発生する可能性がある。さらに、トナーの外添剤や樹脂成分の固着が起き、帯電付与能力の低下が起きる。

本発明はこのような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、効率的にトナーを撹拌し、帯電量を制御することである。

前記目的を達成するため、第１の手段は、像担持体を現像する現像部と、現像剤であるトナーとキャリアを撹拌する撹拌部材を備えた現像剤撹拌部とが別体に設けられ、前記現像部と前記現像剤撹拌部を前記現像剤が循環する現像装置において、前記撹拌部材の撹拌力を制御する制御手段を備えていることを特徴とする。

第２の手段は、第１の手段において、前記撹拌力が前記トナーの補給量に応じて調整されることを特徴とする。

第３の手段は、第１の手段において、前記撹拌力が出力画像の画像面積率に応じて調整されることを特徴とする。

第４の手段は、第１ないし第３のいずれかの手段において、前記撹拌部材が回転可能に設けられた羽根状部材で構成され、その回転数を制御することにより撹拌力が調整されることを特徴とする。

第５の手段は、第１ないし第３のいずれかの手段において、前記撹拌部材が前記現像剤の進行方向と逆向きに進むスクリュで構成され、その回転数を制御することにより撹拌力が調整されることを特徴とする。
第６の手段は、第１ないし第５のいずれかの手段において、前記現像剤撹拌部が複数の撹拌装置から構成され、それぞれの撹拌装置はその動作を個別に制御可能になっていることを特徴とする。

第７の手段は、第１ないし第６のいずれかの手段において、前記現像剤撹拌部には、前記トナーの濃度を検知するトナー濃度検知手段を備え、前記トナー濃度がばらつきに応じて撹拌動作が制御されることを特徴とする。

第８の手段は、第７の手段において、前記トナー濃度検知手段が複数個のトナー濃度センサで構成されていることを特徴とする。

第９の手段は、第６ないし第８の手段のいずれかの手段において、前記現像剤撹拌部の２番目以降の撹拌装置は前記トナー濃度のばらつきが閾値以下のときは撹拌動作を行わないことを特徴とする。

第１０の手段は、第９の手段において、前記閾値は０．１ｗｔ％であることを特徴とする。

第１１の手段は、第９の手段において、前記閾値は印字カラー毎に設定されていることを特徴とする。

第１２の手段は、第１ないし第１１の手段の現像装置を画像形成装置が備えていることを特徴とする。

後述の実施形態では、像担持体は感光体ドラム１１７に、現像部は現像器１０に、撹拌部材は撹拌羽根５５及びスクリュ５６に、現像剤撹拌部は撹拌装置５０に、複数の撹拌装置は第１撹拌部５０−１と第２撹拌部５０−２に、トナー濃度検知手段はトナー濃度センサ６０に、制御手段は制御回路ＣＯＮに、それぞれ対応する。

本発明によれば、撹拌部材の撹拌力を制御し、トナー濃度やトナー補給量に応じて帯電量を制御することが可能なので、無駄なストレスを現像剤にかけることなく、トナーを帯電（分散）させることができる。

以下、図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。
図１は本発明の第１の実施形態に係る現像装置を示す斜視図、図２は図１の現像器の部分を切断して示す縦断面図、図３は図１の現像剤撹拌部の部分を切断して示す縦断面図である。

本実施形態に係る現像装置は、静電潜像をトナーで現像して、トナー像を形成するためのユニットである現像器１０と、トナーを収容する金属、合成樹脂で作られたトナー容器２０と、トナーとキャリアを撹拌する撹拌部５０とから主に構成されている。現像器１０と対向して設けられる像担持体である感光体（図１４における符号１１７）上に形成されたトナー像は、一般的な電子写真プロセスと同様に、転写紙上に転写され、定着装置によって転写紙上に定着固定されて画像が出力されることになる。

この現像器１０はいわゆる２成分現像器であり、現像器１０の内部にはトナーとキャリアを混合した現像剤が貯蔵されている。現像器１０は、図２に示すように、感光体１２と対向するように位置し、現像剤を磁力によってローラ表面に保持しながら潜像を現像してトナー像を作る現像ローラ１２と、現像剤を移送するための２本の搬送スクリュ１３ａ、１３ｂと、現像器１０と撹拌装置５０間を接続する金属、合成樹脂、ゴムなどで作られた２本のパイプ状の現像剤移送部材１６ａ、１６ｂとを備えている。現像剤移送部材１６ａ、１６ｂの内部には、それぞれ現像剤を移送するための軸のないオーガ１４ａ、１４ｂが配置され、各一端を搬送スクリュ１３ａ、１４ｂに接続し、搬送スクリュ１３ａ、１４ｂの回転に伴って回転する。

トナー容器２０と撹拌装置５０はパイプ状のトナー補給部材３０によって接続され、トナー補給部材３０の内部には、モータ２８によって回転するコイルスクリュ２１が設けられており、コイルスクリュ２１の回転によって撹拌装置５０にトナーを補給する。

撹拌装置５０は、図３に示すように、上部に現像剤移送部材１６ｂからの現像剤が流入する現像剤投入口５２とトナー補給部材３０からのトナーが流入するトナー補給口５７が、そして下部に現像剤移送部材１６ａに現像剤を流出させるための排出口５３がそれぞれ設けられている。撹拌装置５０の内部には、現像剤を撹拌するアジテータ５４が略垂直に配置され、外部のモータ５８によって回転する。このモータ５８にはモータの回転数を制御（調整）するための制御回路ＣＯＮ（図４）が接続されている。アジテータ５４には複数の撹拌羽５５が図示するように取り付けられ、撹拌羽根５５の回転により現像剤を撹拌する。なお、前記制御回路ＣＯＮはＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭを備え、ＣＰＵはＲＡＭをワークエリアとして使用しＲＯＭに格納されたプログラムを実行することにより、前記プログラムで設定された本実施形態における動作を実行する。

現像ローラ１２に供給された現像剤は、現像後スクリュ１３ａによって回収され、図２の矢印Ｃの方向に移送される。その後開口部Ｅでスクリュ１３ｂに受け渡され、矢印Ｄの方向に移送される。現像器１０の端部まで移送されると、オーガ１４ｂによって撹拌装置５０に搬送される。撹拌装置５０の内部には、予め現像剤が蓄えられている。現像剤投入口５２から現像剤が流入し、アジテータ５４によって撹拌される。現像剤は自重によって排出口５３から排出され、オーガ１４ａによって再び現像器１０に移送され、スクリュ１３ａに受け渡される。

現像器１０で画像が形成され、トナーが消費されると、現像剤のトナー濃度が減少する、トナー濃度は図示しないトナー濃度センサによって検知され、減少したトナー補充するためにトナー容器２０からトナー補給部材３０を通り撹拌装置５０に混合される。

アジテータ５４は、補給されたトナーとトナー濃度が減少した現像剤を撹拌し、速やかに分散、帯電させる機能を持つ。ところが、アジテータ５４によって撹拌されると、以下のような問題が発生する。すなわち、トナーとキャリアは繰り返し撹拌されることによりストレスを受け、劣化する。すなわち、トナーにおいては、トナー表面上の外添剤の剥がれ、トナーへの埋没が生じ、トナーの帯電機能や流動性が悪化する。キャリアにおいては、表面のコート層の削れ、または、トナーの外添剤や樹脂成分の固着が起き、帯電付与能力の低下が起きる。したがって、できるだけ無駄なストレスを現像剤に与えないことが、現像剤の長寿命化につながる。

現像装置においては、出力される画像はさまざまで、画像面積率が異なる。すなわち、使用するトナーの量が少ない場合は、補給するトナーも少ないため、撹拌装置５０に混合されるトナーも少ない。このよう場合、アジテータ５４による撹拌は、過度にする必要がない。一方、画像面積率が高く、使用トナー量が多いと、撹拌装置５０には多量のトナーが混合されるため、いち早く分散、帯電するためには、アジテータ５４による撹拌力を高める必要がある。本実施形態においては、アジテータ５４の回転数はモータ５８によって回転数を自在に制御することができるため、トナー補給量が多い場合は、回転数を早く、トナー補給量が少ない場合は、回転数を遅くするように、回転速度を変える。このようにトナー補給量に応じて、撹拌力を変えることによって、現像剤に無駄なストレスを与えず、効率的にトナーを分散させ、帯電させることができる。トナー補給が行われない場合にはアジテータ５４は回転しなくても良い。現像剤は自重によって排出口５３から落下するためである。

前述のようにモータ５８の回転数の制御は制御回路によって実行される。図４は本実施形態における画像形成装置の制御構成の概略を示すブロック図である。同図において、ＡＤＦ１０１、書込みユニット１１８、作像ユニット１１９、定着ユニット１２２、給紙部１４０、スキャナ部１０６の制御を制御回路ＣＯＮが司り、また、操作表示部１ａ、画像処理部１ｂ、画像メモリ１ｃ、不揮発メモリ１ｄ、トナー濃度センサ６０、各種センサ１００ｂがそれぞれ制御回路ＣＯＮに接続されている。制御回路ＣＯＮは、操作表示部１ａからの指示入力によりユーザが所望する制御を実行し、スキャナ部１０６で読み取った画像データを一旦画像メモリ１ｃに格納した上で、所定のあるいはユーザが所望する画像処理を画像処理部１ｂで実行する。画像処理部１ｂで処理された画像データは書込みユニット１１８に出力され、作像ユニット１１９で作像され、顕像化される。顕像化された画像は、給紙部１４０から給紙された記録媒体に転写され、定着ユニット１２２で定着された後、排紙され、あるいは反転ユニット１２５側に搬出される。これらの制御プログラムは前述のように不揮発メモリ（ＲＯＭ）１ｄに格納され、制御回路ＣＯＮに格納されたＣＰＵはこの制御プログラムにしたがって所定の制御を実行する。なお、後述の各フローチャートに示された制御手順も前記ＣＰＵによって実行される。

トナー補給量の検知は、トナー補給用のモータ２８により検出することが可能であるが、出力される画像の画素カウントからトナー消費量を予め検知して、撹拌力を制御することもできる。したがって、モータ５８を制御する制御回路ＣＯＮに画像形成装置本体から画像の画素数情報を取得して、トナー消費量を考慮してトナーの補充を行うようにすれば良い。また、このモータ５８の制御回路に画像装置本体から印刷出力枚数の情報を受け取るようにし、出力枚数に応じてモータ５８の回転数を変えるようにしても良い。さらに、画素数情報と印刷出力枚数の情報を組み合わせて利用しても良い。

図５はこのときのアジテータ５４の回転制御手順を示すフローチャートである。同図において、トナー補給用のモータ２８、出力画像の画素カウント値あるいは出力枚数の情報を取得し（ステップＳ１０１）、取得情報からトナー補給量を算出し（ステップＳ１０２）、トナー補給量の多寡を判断する（ステップＳ１０３）。この判断でトナー補給量が多い場合にはアジテータ５４の回転数を上げ（ステップＳ１０４）、少ない場合には回転数を下げる。この場合の多寡の判断は適正値が基準となる。これにより適正なトナー補給が可能となる。

図６は撹拌部の別の形式を切断して示す従断面図である。すなわち、撹拌部はアジテータ５４に代えてスクリュ５６で構成されている。このスクリュ５６は回転によって、現像剤を図面において上方に送り出すように構成されている。内部の現像剤は自重によって落下しようとするものと、スクリュ５６によって上方に進もうとする現像剤が、摺擦するため、撹拌されると共に、トナーが帯電しやすい。本実施の形態においても。スクリュ５６の回転数は任意に制御することが可能で、回転数を早くすると、すばやくトナーを帯電させることができる。

このように、適正に撹拌力を制御することにより、確実にトナーを分散させ、帯電させるとともに、現像剤を長寿命化することができるが、徐々に現像剤は劣化していき、キャリアの帯電付与能力は低下していく、よって、画像形成装置の総出力枚数によって、撹拌力を変える（寿命に近づくにしたがって撹拌力を上げていく）ことによって帯電不足をカバーすることも可能である。

図７はこのときのスクリュの制御処理の処理手順を示すフローチャートである。同図において、まず、画像形成装置の総出力枚数を取得し（ステップＳ２０１）、画像形成装置の総出力枚数と予め設定された目標枚数Ｎとを比較する（ステップＳ２０２）。画像形成装置の総出力枚数が前記目標枚数Ｎより多い場合には、スクリュ５６の回転数を不足する帯電量に応じて設定された設定値分上昇させ（ステップＳ２０３）、目標値Ｎに次の目標値分（例えば１００枚）増分して（ステップＳ２０４）処理を終える。なお、ステップＳ２０２で目標枚数より取得した枚数が少ない場合にはそのまま処理を終える。これにより帯電不足をカバーすることができる。

図８は本発明に係る現像装置の第２の実施の形態を示す図である。この第２の実施の形態においては、撹拌装置５０は２つの撹拌部５０−１，５０−２から構成されており、各撹拌部５０−１，５０−２内には、水平方向に撹拌羽根５５がそれぞれ複数配設されている。各撹拌羽根５５はモータ５８の回転によってそれぞれ独立に旋回するようになっている。撹拌羽根５５の旋回運動によって撹拌装置に投入された現像剤とトナーが撹拌混合される。

現像剤とトナーは装置上の現像剤の現像剤投入口５２とトナー補給口５７から投入され、自重で下方向に移動していき、装置下部の排出口５３から排出される。現像剤は投入されてから排出口５３まで移動中に撹拌羽根５５によって混合される構造になっており、撹拌羽根５５を作動させなくても現像剤を移送できる。羽根５５の形状はプロペラやリボンなどがある。撹拌羽根の回転数はトナー補給量や、画像面積に応じて変化させることができる。具体的には画像面積率が高く、トナー補給量が多いときは回転数を上げて良く撹拌し、画像面積率が低く、トナー補給量が少ないときは回転数を下げて撹拌を抑制する。

現像終了後、現像剤のトナー濃度はばらつきが大きくなる。例えば、図９の画像により説明すると、網目状の画像（ａ）と、太い横縞状の画像（ｂ）とを比較すると、同じ画像面積でも、（ｂ）の方がトナー濃度の差が大きく、均一に混ぜるのに撹拌量を多くする必要がある。そのため、トナー濃度のばらつきに応じて撹拌力を変えた方が良い。

ところが、投入される現像剤のトナー濃度のばらつきに応じて撹拌強度を変えるように制御しても、トナー補給量が多い場合などは内部で補給トナーが長い間空中を舞い、混ざり難く、絶えずトナーが補給される中で撹拌するため、確実に混合できるとはいえない。そこで、この第２の実施形態では、前述したように、撹拌装置を２個設けて、２番目以降の撹拌装置についてトナーは補給せず撹拌のみを行うようにしている。なお、撹拌装置の撹拌動作はそれぞれ個別に制御できる。

このような撹拌装置の動作は以下の通りである。現像終了後のトナーがばらついた現像剤が第１の撹拌部５０−１に投入され、トナー濃度を適切な値に戻すためトナーも同時に補給される。それを第１の撹拌部５０−１で撹拌し、ある程度均一の現像剤にする。その状態で第２の撹拌部５０−２に投入される。第２の撹拌部５０−２では第１の撹拌装置から排出される現像剤のトナー濃度のばらつきに応じて撹拌動作を制御する。第２の撹拌部５０−２ではトナーは新たに補給されないため、トナー濃度のばらつきに応じて撹拌すれば、確実に均一のトナー濃度の現像剤を作成できる。

具体的な制御としては、第１の撹拌部５０−１から第２の撹拌部５０−２への排出口５９にトナー濃度センサ６０を設け、このトナー濃度の変動をトナー濃度比較器６１に記録する。トナー濃度比較器６１にはトナー濃度センサ６０から、トナー濃度センサ６０上を通過していく現像剤のトナー濃度データが随時送信される。送信されたトナー濃度の変動によって第２の撹拌部５０−２内部にある撹拌羽根５５の回転を制御するモータ５８の回転数を変化させる。

なお、トナー濃度比較器６１は上述の制御回路ＣＯＮでも良いし、制御回路ＣＯＮとは別個の回路でも良い。

図１０はこのときの撹拌羽根制御処理の処理手順を示すフローチャートである。この処理手順では、トナー濃度センサ６０からのデータを随時読み込み（ステップＳ３０１）、トナー補給がなされた場合に（ステップＳ３０２−ｙ）、トナー濃度変動データを読み込み（ステップＳ３０３）、トナー濃度の変動ΔＴの大小を判断する（ステップＳ３０４）。この判断でトナー濃度の変動ΔＴが大きい場合には撹拌羽根５５の回転数を上げ（ステップＳ３０５）、小さい場合には回転数を下げる（ステップＳ３０６）。これにより均一なトナー濃度の現像剤を確実に作成することができる。

トナー濃度の変動ΔＴＣが大きいときは、現像剤は均一に混合されていないと判断し、第２の撹拌部５０−２の撹拌羽根の回転数を上げる。トナー濃度の変動ΔＴＣが小さいときは回転数を下げる。このように、トナー濃度の変動に応じて第２撹拌装置５０−２で撹拌を行うことができるため、確実にトナーと現像剤の混合を行うことができ、帯電量も安定する。

しかしながら、トナーとキャリアは繰り返し、撹拌されることによりストレスを受け、劣化する。すなわち、トナーにおいては、トナー表面上の外添剤の剥がれ、トナーへの埋没が起き、トナーの帯電機能や流動性が悪化する。キャリアにおいては、表面のコート層の削れ、または、トナーの外添剤や樹脂成分の固着が起き、帯電付与能力の低下が起きる。したがって、できるだけ無駄なストレスを現像剤に与えないことが、現像剤の長寿命化につながる。したがって、現像剤を撹拌するのは最低限にとどめることが重要となり、撹拌はトナーが補給されたときのみ行う方が良い。

図１１は第２の撹拌部５０−２の撹拌羽根５５の回転数とトナー濃度のばらつきの関係を示すグラフである。すなわち前述したように、本実施形態において、撹拌装置では投入される現像剤のトナー濃度変動ΔＴＣが小さいときは撹拌羽根の回転数を下げるようにしているが、特にトナー濃度変動が予め設定しておいた閾値より小さいときは、図１１に示すように、第２の撹拌部５０−２は撹拌羽根５８の回転数をゼロにし、撹拌動作を停止する。このように制御することで、撹拌時に現像剤に与えるストレスを最小限に抑えることができ、現像剤の長寿命化につながる。

現像剤は装置の上部から投入され、下部から排出される構成のため、装置上部では現像剤とトナーが十分混ざっておらず、下部に来ると比較的混ざった状態になっている。そこで、この第２の実施形態においては、第１及び第２の撹拌部５０−１，５０−２の各内部の撹拌羽根５８は、１つの撹拌羽根５８につき、１つのモータ５８がセットになっており、装置上部の撹拌羽根５５は速く回転させ、下の方の撹拌羽根５５は遅く回転させれば、撹拌装置内部でも混合状態に応じた撹拌制御を行うことができるためさらに効果的である。

図１２は第２の実施形態におけるトナー濃度センサの他の実施例を示す図である。すなわち、トナー濃度の変動を調べる方法として、トナー濃度センサを複数個設置してさらに正確な制御を行うものである。そこで、図１２の例では、第１の撹拌部５０−１から第２の撹拌部５０−２への排出口５９には３個のトナー濃度センサ６０が適当な間隔を空けて取り付けられている。各トナー濃度センサ６０はそれぞれの取り付け位置近傍における現像剤の磁性強度に基づいた電圧を出力するようになっている。（したがって、トナー濃度センサの出力は磁性体であるキャリアの割合が多ければ高電圧になり、キャリアの割合が少なくなれば低電圧になる。）複数個設置することで濃度を測定できるエリアが広がり、より正確な濃度変動を把握できる。

各トナー濃度センサ６０の出力はトナー濃度比較器６１に集められる。図１３の撹拌用モータ５８の制御手順を示すフローチャートに示すように、トナー濃度比較器６１ではトナー濃度センサの値を比較し（ステップＳ４０１）、出力値の差が大きいときは（ステップＳ４０２−ｙ）撹拌用モータ５８の回転数を上げ（ステップＳ４０３）、出力値の差がほとんどない場合は（ステップＳ４０４−ｙ）モータの回転数を下げる（ステップＳ４０５）。出力値にほとんど差がなくなり（ステップＳ４０４−ｎ）、現像剤のトナー濃度が均一になればモータ５８の回転数をさらに下げ、撹拌を停止する（ステップＳ４０６）。

このように複数のトナー濃度センサ６０を取り付けることで、装置内の径方向にトナー濃度のばらつきがある場合でもトナー濃度のばらつきが正確に検知でき、それに応じて撹拌できるため、効率的に撹拌が行える。なお、センサ６０の数は多いほど測定できる現像剤の量が多くなるため、精度が向上する。

本出願人らの研究によると、撹拌装置から排出される現像剤のトナー濃度のばらつきΔＴＣが０．１ｗｔ％以下であれば、現像時にトナー飛散や地汚れが起こらないことがわかった。したがって、トナー濃度変動が０．１ｗｔ％以下になればそれ以上撹拌する必要はない。また、カラー画像形成装置においては、各色のトナー、例えばシアン、マゼンタ、イエローそしてブラックによって混ざりやすさ、帯電のしやすさは異なるため、各色の撹拌装置毎に閾値を設定して帯電の立ち上がりにくい場合は閾値を下げて何度も撹拌するようにした方が良い。

以上ように、現像器と別に設けられた現像剤撹拌部において、現像剤の撹拌力を制御することによって、常にトナーとキャリアの混合状態を一定にすると共に、現像剤に与えるストレスは最小限にできる。
図１４は本発明の現像装置が適用される画像形成装置全体のシステム構成の概略を示す図である。この画像形成装置は、複写機能とこれ以外の機能、例えばプリンタ機能やファクシミリ機能等を有する複合機の場合を例に取っている。この複合機は、図示しない操作部のアプリケーション切り替えキーにより複写機能、プリンタ機能、ファクシミリ機能を順次に切り替えて選択することが可能である。複写機能の選択時には複写モードとなり、プリンタ機能の選択時にはプリントモードとなり、ファクシミリモードの選択時にはファクシミリモードとなる。

本画像形成装置はモノクロ画像形成用のもので、本体１００と、この本体１００の上部に設置された書込みユニット１１８と、この書込みユニット１１８上に設置された画像読取装置１０６と、さらにその上に設置された自動原稿送り装置（以下、「ＡＤＦ」と称する）１０１とから基本的に構成されている。

複写モードでは、次のように動作する。ＡＤＦ１０１は、原稿台１０２に画像面が上になるように原稿束が置かれ、操作部（図示しない）上のスタートキーが押下されると、一番下の原稿が給送ローラ１０３、給送ベルト１０４によってコンタクトガラスからなる原稿台１０５上の所定の位置に給送される。ＡＤＦ１０１は一枚の原稿の給送完了毎に原稿枚数をカウントアップするカウント機能を有する。コンタクトガラス１０５上の原稿は、画像入力手段としての画像読取装置（スキャナ部）１０６によって画像情報が読み取られた後に、給送ベルト１０４、排送ローラ１０７によって排紙台１０８上に排出される。

原稿セット検知器１０９にて原稿台１０２上に次の原稿があることが検知された場合には、同様に原稿台１０２上の一番下の原稿が給紙ローラ１０３、給送ベルト１０４によってコンタクトガラス１０５上の所定の位置に給送される。これら給送ローラ１０３、給送ベルト１０４及び排送ローラ１０７は搬送モータ（図示しない）によって駆動される。

画像読取装置（スキャナ部）１０６は、コンタクトガラス１０５上の原稿を照射する２つのランプ１２８で照射しながら原稿の画像情報を副走査方向にライン走査し、その反射光を画像データとして第１ミラー１２９、第２ミラー１３０、第３ミラー１３１により所定の方向に反射させ、画像を縮小結像させるレンズユニット１３２を介して、光電変換装置であるＣＣＤイメージセンサ１３３等から構成される。

この画像読取装置１０６によって原稿から読み込まれた画像データは、図示しない画像処理手段を介して書込み手段としての書込みユニット１１８によって原稿画像に対応した光書込みを行い、感光体ドラム１１７に静電潜像を形成する。書込みユニット１１８は、レーザ発光装置１３４、ｆθレンズ１３５、反射ミラー１３６等で構成されている。なお、露光光源としてはレーザ光としているがこれに限ったものではなく、例えばＬＥＤアレイ等でも良い。

本体１００は、感光体ドラム１１７、現像装置１０、定着ユニット１２１、排紙ユニット１２２、第１〜第３給紙装置１１０〜１１２、縦搬送ユニット１１６等から構成されている。感光体ドラム１１７は、図示しない帯電器により一様に帯電された後に書込みユニット１１８からの光情報で露光されて静電潜像が形成される。この感光体ドラム１１７上の静電潜像は現像装置１０により現像されてトナー像となる。なお、感光体ドラム１１７、現像装置１０に加えて帯電装置、搬送ベルト（転写装置）１２０、クリーニング装置及び除電装置によって作像ユニット１１９が構成され、縦搬送路１１６、反転ユニット１２５、第１給紙装置１１０、第２給紙装置１１１、第３給紙装置１１２等の給紙要素全体によって給紙部１４０が構成されている。

感光体ドラム１１７の下方には搬送ベルト１２０が配設されている。この搬送ベルト１２０は、記録媒体である転写紙の搬送手段及び転写手段を兼ねており、電源（図示しない）から転写バイアスが印加され、縦搬送ユニット１１６からの転写紙を感光体ドラム１１７と等速で搬送しながら、感光体ドラム１１７上のトナー像を転写紙２０７に転写させる。転写紙上のトナー像は定着部１２１により定着され、排紙ユニット１２２により排紙トレイ１２３に排出される。感光体ドラム１１７はトナー像転写後に図示しないクリーニング装置によりクリーニングされる。ここに、感光体ドラム１１７、帯電器、書込みユニット１１８、現像装置１０、転写手段は画像データにより画像を転写紙上に形成する画像形成手段を構成している。感光体ドラム１１７は、メインモータにより一定速度で回転駆動される。

排紙ユニット１２２には、両面搬送路が設けられている。すなわち、排紙ユニット１２２の途中から搬送ローラ対１２４により送り込まれる反転ユニット１２５と、反転ユニット１２５で反転した転写紙を再度縦搬送ユニット１１６側に搬送する画像形成側搬送路１２６と、反転した転写紙を再度排紙ユニット１２２側に戻す排紙搬送路１２７とが配置されている。この両面搬送路により転写紙の両面に画像を形成し、あるいは画像が形成された面を下にして排紙トレイ１２３に排紙することができる。

給紙手段としての第１給紙装置１１０、第２給紙装置１１１、第３給紙装置１１２は、選択されたときに各々第１トレイ１１３、第２トレイ１１４、第３トレイ１１５に積載された転写紙を給紙し、転写紙は縦搬送ユニット１１６によって感光体１１７に当接する位置まで搬送される。

なお、プリントモードでは、画像処理手段からの画像データの代りに外部からの画像データが書込みユニット１１８に入力されて、画像形成手段により転写紙上に画像が形成される。また、ファクシミリモードでは、上記画像読取装置１０６からの画像データが図示しないファクシミリ送受信部により相手に送信され、相手からの画像データがファクシミリ送受信部で受信されて画像処理手段からの画像データの代りに書込みユニット１１８に入力されることにより、画像形成手段により転写紙上に画像が形成される。

本発明の第１の実施形態に係る現像装置の視図である。 図１の現像器の部分を切断して示す縦断面図である。 図１の現像剤撹拌部の部分を切断して示す縦断面図である。 第１の実施形態における画像形成装置の制御構成の概略を示すブロック図である。 第１の実施形態におけるアジテータの回転制御手順を示すフローチャートである。 撹拌部の別の形式を切断して示す従断面図である。 第１の実施形態におけるスクリュの制御処理の処理手順を示すフローチャートである。 第２の実施形態に係る現像装置の斜視図である。 印字される画像の状況を説明するための図で、（ａ）は横縞の画像、（ｂ）は網目模様を示す。 第２の実施形態における撹拌羽根制御処理の処理手順を示すフローチャートである。 第２の撹拌装置の撹拌羽根の回転数とトナー濃度のばらつきの関係を示すグラフである。 第２の実施形態におけるトナー濃度センサの別の実施例を示す図である。 第２の実施形態における撹拌用モータの制御手順を示すフローチャートである。 本発明の現像装置が適用される画像形成装置全体のシステム構成の概略を示す図である。

符号の説明

１０ 現像器
２０ トナー容器
５０ 撹拌装置
５０−１ 第１の撹拌部
５０−２ 第２の撹拌部
５２ 現像剤投入口
５３ 現像剤排出口
５４ アジテータ
５５ 撹拌羽根
５６ スクリュ
５７ トナー補給口
５８ モータ
６０ トナー濃度センサ
６１ トナー濃度比較器
１００ 本体
１０６ 画像読取装置
１１７ 感光体ドラム
１１８ 書込みユニット
１２１ 定着部
ＣＯＮ 制御回路

Claims (12)

1. 像担持体を現像する現像部と、現像剤であるトナーとキャリアを撹拌する撹拌部材を備えた現像剤撹拌部とが別体に設けられ、前記現像部と前記現像剤撹拌部を前記現像剤が循環する現像装置において、
   前記撹拌部材の撹拌力を制御する制御手段を備えていることを特徴とする現像装置。
2. 前記制御手段は前記撹拌力を前記トナーの補給量に応じて調整することを特徴とする請求項１記載の現像装置。
3. 前記制御手段は前記撹拌力を出力画像の画像面積率に応じて調整することを特徴とする請求項１記載の現像装置。
4. 前記撹拌部材は回転可能に設けられた羽根状部材で構成され、前記制御手段は前記羽根状部材の回転数を制御することにより前記撹拌力を調整することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の現像装置。
5. 前記撹拌部材は前記現像剤の進行方向と逆向きに進むスクリュで構成され、前記制御手段は前記スクリュの回転数を制御することにより撹拌力を調整することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の現像装置。
6. 前記現像剤撹拌部は複数の撹拌装置から構成され、それぞれの撹拌装置はその動作を個別に制御可能になっていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の現像装置。
7. 前記現像剤撹拌部には、前記トナーの濃度を検知するトナー濃度検知手段を備え、前記トナー濃度がばらつきに応じて撹拌動作が制御されることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の現像装置。
8. 前記トナー濃度検知手段は、複数個のトナー濃度センサで構成されていることを特徴とする請求項７記載の現像装置。
9. 前記現像剤撹拌部の２番目以降の撹拌装置は前記トナー濃度のばらつきが閾値以下のときは撹拌動作を行わないことを特徴とする請求項６ないし８のいずれか１項に記載の現像装置。
10. 前記閾値は０．１ｗｔ％であることを特徴とする請求項９記載の現像装置。
11. 前記閾値は印字カラー毎に設定されていることを特徴とする請求項９記載の現像装置。
12. 請求項１ないし１１のいずれか１項に記載の現像装置を備えていることを特徴とする画像形成装置。

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