JP2009036787A - 現像装置及びそれを備えた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】現像剤の流動性が低下した場合でも現像剤の滞留を効果的に解消でき、且つ現像剤の劣化も抑制できる現像装置及びそれを備えた画像形成装置を提供する。
【解決手段】現像装置１６は、現像剤が収容されるケーシング３１ａとカバー３１ｂとから構成される筐体３１内に、第１攪拌搬送部材３２、第２攪拌搬送部材３３、現像ローラ３５、規制ブレード３６、トナー濃度センサ４４を備えており、現像装置１６の駆動停止直後に第１攪拌搬送部材３２及び第２攪拌搬送部材３３を所定時間だけ逆回転させる。第１攪拌搬送部材３２、第２攪拌搬送部材３３の逆回転角度は絶対湿度Ｈ、累積駆動時間ｔ、及びトナー濃度Ｔに基づいて決定される。
【選択図】図３

Description

本発明は、電子写真方式を利用した複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に使用される現像装置に関し、特に現像装置内における現像剤の攪拌制御に関するものである。

従来、画像形成装置に使用される２成分現像装置１０１は、図１０に示すように感光体ドラム２００に対向するように配置され、現像剤を担持する現像ローラ１０２と、この現像ローラ１０２のスラスト方向に一方の端部から他端部へと現像剤を攪拌搬送する第１攪拌搬送部材１０３と、第１攪拌搬送部材１０３と平行に配置され、第１攪拌搬送部材１０３とは逆方向に現像剤を攪拌搬送する第２攪拌搬送部材１０４とを有している。

また、第１攪拌搬送部材１０３と第２攪拌搬送部材１０４との間には仕切板１０５が設けられ、第１貯留室１０６と第２貯留室１０７に区画されている。そして、図１１に示すように、現像装置１０１の左右の端部において、第１貯留室１０６と第２貯留室１０７の間を現像剤が移動することができるよう仕切板１０５のない領域が設けられており、現像剤は第１及び第２攪拌搬送部材１０３、１０４の回転によって第１貯留室１０６と第２貯留室１０７とを矢印Ａ、Ｂ方向に循環するように構成されている。

このような従来の現像装置１０１においては、第１及び第２攪拌搬送部材１０３、１０４の搬送力が伝達されにくい現像装置１０１の左右の端部に現像剤が嵩高く滞留することがある。その結果、現像剤レベルが不均一となって現像ローラ１０２上に形成される現像剤薄層に乱れが生じ、濃度むら等の不具合が発生するおそれがあった。また、このように滞留した現像剤は、現像装置の駆動停止時に攪拌搬送部材と装置筐体との間で圧縮されて内壁面に付着するため、現像剤の円滑な循環の妨げになるとともに、現像剤に加わる機械的ストレスの増大による現像剤の劣化の原因にもなっていた。

そこで、現像剤の圧縮による筐体への付着を防止する技術が提案されており、例えば特許文献１、２には、現像直前或いは現像終了後に攪拌搬送部材（搬送スクリュー）を一定時間逆回転させることにより現像剤溜まりを解消可能とした現像装置が開示されている。
特開平４−１９０３７９号公報 特開平８−２５４８９１号公報

上述したような現像剤溜まりは、特に現像剤の劣化や使用環境等により現像剤の流動性が低下した場合に発生し易くなる。しかしながら、特許文献１、２の方法では、攪拌搬送部材を逆回転させる時間（逆回転角度）が一定であるため、使用環境や現像装置の累積駆動時間によって現像剤の流動性が大幅に低下した場合に現像剤溜まりを効果的に解消できないことがあった。また、流動性の低下を考慮して逆回転角度を大きく設定した場合、現像剤に加わる機械的ストレスにより現像剤の劣化が速くなるという問題点があった。

本発明は、上記問題点に鑑み、現像剤の流動性が低下した場合でも現像剤の滞留を効果的に解消でき、且つ現像剤の劣化も抑制できる現像装置及びそれを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、現像剤を収容する筐体と、該筐体内に像担持体と対向するように配設された現像剤担持体と、該現像剤担持体と平行に配設され、前記筐体内の現像剤を攪拌搬送する攪拌搬送部材と、を備えた現像装置において、装置の駆動停止直後または駆動開始直前に前記攪拌搬送部材を通常駆動時と逆方向に所定角度だけ回転させるとともに、逆回転角度を現像剤の流動性に応じて変化させることを特徴としている。

また本発明は、上記構成の現像装置において、前記逆回転角度は、装置の累積駆動時間、絶対湿度の少なくとも１つをパラメータとして決定されることを特徴としている。

また本発明は、上記構成の現像装置において、前記現像剤はトナーとキャリアから成る２成分現像剤であり、前記逆回転角度はトナー濃度をパラメータとして決定されることを特徴としている。

また本発明は、上記構成の現像装置が搭載された画像形成装置である。

本発明の第１の構成によれば、現像剤の流動性に応じて攪拌搬送部材の逆回転角度を調整できるため、現像剤の流動性が低下している条件下では逆回転角度を大きくして現像剤の滞留を十分に分散し、流動性が良好な条件下では過度の逆回転を抑制して現像剤に加わる機械的ストレスを低減することができる。

また、本発明の第２の構成によれば、上記第１の構成の現像装置において、現像剤の流動性に大きな影響を与える装置の累積駆動時間、絶対湿度の少なくとも１つをパラメータとして逆回転角度を決定することにより、現像剤の流動性に応じた最適な逆回転角度を簡単に設定することができる。

また、本発明の第３の構成によれば、上記第１又は第２の構成の現像装置において、２成分現像剤を用いる場合は流動性に大きな影響を与えるトナー濃度をパラメータとして逆回転角度を決定することにより、２成分現像剤の流動性に応じた最適な逆回転角度を簡単に設定することができる。

また、本発明の第４の構成によれば、上記第１乃至第３のいずれかに記載の構成の現像装置を画像形成装置に搭載することにより、現像剤の流動性が低下した場合でも現像剤の滞留を効果的に解消でき、現像開始時の現像剤レベルを一定に保持して濃度むら等の不具合の発生を抑制するとともに、逆回転角度を必要最低限に抑えることで現像剤寿命も長期化することができる。

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。図１は、本発明に係る現像装置を備えた画像形成装置の全体構成を示す概略構成図であり、右側を画像形成装置の前方側として図示している。図１に示すように、画像形成装置１００は、本体下部に積載された用紙を収容する給紙カセット２が備えられている。この給紙カセット２の上方には、本体前方から本体後方へ略水平に延び、更に上方へ延びて本体上面に形成された排紙部３に至る用紙搬送路４が形成されており、この用紙搬送路に沿って上流側から順に、ピックアップローラ５、フィードローラ６、中間搬送ローラ７、レジストローラ対８、画像形成部９、定着部１０及び排出ローラ対１１が配置されている。更に、画像形成装置１００内には、上記の各ローラ、画像形成部９、定着部１０等の動作を制御する制御部９０が配置されている。

給紙カセット２には、用紙搬送方向後端部に設けられた回動支点１２ａによって、給紙カセット２に対して回動自在に支持された用紙積載板１２が備えられており、用紙積載板１２上に積載された用紙がピックアップローラ５に押圧されるようになっている。また、給紙カセット２の前方側には、フィードローラ６に圧接するようにリタードローラ１３が配設されており、ピックアップローラ５によって複数枚の用紙が同時に給装された場合には、これらフィードローラ６とリタードローラ１３とによって用紙が捌かれ、最上位の１枚のみが搬送されるよう構成されている。

そして、フィードローラ６とリタードローラ１３とによって捌かれた用紙は、中間搬送ローラ７によって搬送方向を装置後方へと変えられてレジストローラ対８へと搬送され、レジストローラ対８によってタイミングを調整されて画像形成部９へと供給される。

画像形成部９は、電子写真プロセスによって用紙に所定のトナー像を形成するものであり、図１において時計方向に回転可能に軸支された像担持体である感光体ドラム１４と、この感光体ドラム１４の周囲に配置される帯電装置１５、現像装置１６、クリーニング装置１７、用紙搬送路４を挟んで感光体ドラム１４に対向するように配置される転写ローラ１８及び感光体ドラム１４の上方に配置される露光ユニット（ＬＳＵ）１９から構成されており、現像装置１６の上方には、現像装置１６へとトナーを補給するトナーコンテナ２０が配置されている。

帯電装置１５には、図示しない電源が接続された導電性ゴムローラ１５ａが備えられており、この導電性ゴムローラ１５ａが感光体ドラム１４に当接するよう配置されている。そして、感光体ドラム１４が回転すると、導電性ゴムローラ１５ａが感光体ドラム１４の表面に接触して従動回転し、この時、導電性ゴムローラ１５ａに所定の電圧を印加することにより、感光体ドラム１４の表面が一様に帯電させられることとなる。

次いで、露光ユニット（ＬＳＵ）１９からのレーザビームにより感光体ドラム１４上に入力された画像データに基づく静電潜像が形成され、現像装置１６により静電潜像にトナーが付着されて感光体ドラム１４の表面にトナー像が形成される。そして、トナー像の形成タイミングに合わせて感光体ドラム１４と転写ローラ１８とのニップ部に形成された転写位置に用紙が供給され、転写ローラ１８により感光体ドラム１４の表面のトナー像が用紙へと転写される。

トナー像が転写された用紙は、感光体ドラム１４から分離されて定着部１０に向けて搬送される。この定着部１０は、画像形成部９の用紙搬送方向の下流側に配置されており、画像形成部９においてトナー像が転写された用紙は、定着部１０に備えられた加熱ローラ２１、及びこの加熱ローラ２１に圧接される加圧ローラ２２によって加熱、加圧され、用紙に転写されたトナー像が定着される。

そして、画像形成部９及び定着部１０において画像形成がなされた用紙は、排出ローラ対１１によって排紙部３に排出される。一方、感光体ドラム１４の表面に残留しているトナーはクリーニング装置１７により除去される。そして、感光体ドラム１４は帯電装置１５によって再び帯電され、同様にして画像形成が行われることとなる。

続いて、図２及び図３を参照して本発明に係る現像装置１６について詳述する。図２は本発明の第１実施形態に係る現像装置の側面断面図であり、図３は第１実施形態の現像装置を上方から見た平面図である。なお、図２は図３におけるＸＸ′矢視断面図に相当し、図３においては説明の便宜上、カバー３１ｂを外した状態を示している。

図２及び図３に示すように、現像装置１６は、非磁性トナーと磁性キャリアとを含む２成分現像剤が収容されるケーシング３１ａと、ケーシング３１ａに収容された現像剤が外部に漏れないように封止するカバー３１ｂとから筐体３１が構成されており、この筐体３１内に、第１攪拌搬送部材３２、第２攪拌搬送部材３３、現像ローラ３５、規制ブレード３６、トナー濃度センサ４４が備えられている。

ケーシング３１ａの内部は、長手方向に延在する仕切板３７によって、第１貯留室３８と第２貯留室３９とに区画されており、第１貯留室３８には第１攪拌搬送部材３２が、第２貯留室３８には第２攪拌搬送部材３３がそれぞれ配設されている。また、仕切板３７は、図３に示すようにケーシング３１ａの左右両端部には設けられておらず、この部分が第１貯留室３８と第２貯留室３９の間を現像剤が移動する通路４０となっている。

第１攪拌搬送部材３２及び第２攪拌搬送部材３３は、それぞれ回転軸３２ａ、３３ａと、その外周面に一体形成された螺旋羽３２ｂ、３３ｂから構成され、互いに略平行となるようにケーシング３１ａ内に回転可能に軸支されており、第１攪拌搬送部材３２は回転することによって第１貯留室３８内の現像剤を矢印Ａ方向に搬送し、第２攪拌搬送部材３３は回転することによって第２貯留室３９内の現像剤を矢印Ｂ方向に搬送するよう構成されている。また、トナー濃度センサ４４の検出結果に応じてケーシング３１ａ内にトナーを補給できるように、カバー３１ｂにはトナーコンテナ２０（図１参照）からトナーが供給されるトナー補給口３４が設けられている。

そして、第１攪拌搬送部材３２及び第２攪拌搬送部材３３の回転軸３２ａ、３３ａには駆動入力ギヤ４１ａ、４１ｂが連結されており、駆動入力ギヤ４１ａ、４１ｂは駆動力の伝達方向を切り換え可能なクラッチ４２を介してモータ４３が接続されている。このクラッチ４２及びモータ４３により第１及び第２攪拌搬送部材３２、３３を所定方向に回転駆動することによって、現像剤が第１貯留室３８及び第２貯留室３９内を搬送され、また、上述したようにケーシング３１ａの左右両端部に設けられた通路４０を通過して、第１貯留室３８と第２貯留室３９とを循環するようになっている。

現像ローラ３５は、第１攪拌搬送部材３２及び第２攪拌搬送部材３３と略平行となるようにケーシング３１ａに回転可能に軸支されている。この現像ローラ３５には、内面に永久磁石から成る磁界発生部材（図示せず）が固定されており、感光体ドラム１４の回転に応じて現像ローラ３５の回転自在なスリーブが回転すると、磁界発生部材の磁力により現像ローラ３５の表面に現像剤が付着（担持）されて現像剤層が形成される。そして、所定の現像域において現像ローラ３５に付着した現像剤中のトナーが、感光体ドラム１４の表面電位と現像ローラ３５に印加される現像バイアスとの電位差により感光体ドラム１４へと飛翔して感光層に付着し、感光体ドラム１４表面にトナー像が形成される。

規制ブレード３６は、感光体ドラム１４に供給するトナー量、すなわち現像ローラ３５への現像剤付着量を規制するものであり、例えばＳＵＳ３０３等の非磁性体のＳＵＳ（ステンレス）が用いられる。そして、規制ブレード３６は、その先端と現像ローラ３５との間に所定の隙間が形成されるように配設されており、この規制ブレード３６と現像ローラ３５との隙間によって現像ローラ３５への現像剤付着量が規制され、現像ローラ３５の表面には数百ミクロンの現像剤薄層が形成される。

トナー濃度センサ４４は、現像剤中のトナー濃度を検知するものである。トナー濃度とは２成分現像剤中の磁性キャリアに対するトナーの比率のことであり、ここではトナー濃度センサ４４として、ケーシング３１ａ内におけるトナーと磁性キャリアからなる２成分現像剤の透磁率を検出する透磁率センサが用いられている。本実施形態においては、トナー濃度センサ４４は現像剤の透磁率を検出し、その検出結果に相当する電圧値を制御部９０に出力するよう構成されており、制御部９０によってトナー濃度センサ４４の出力値からトナー濃度が決定されるようになっている。

トナー濃度センサ４４は、トナー補給後の現像剤のトナー濃度を検出することができるように、トナー補給口３４の下流側且つ現像ローラ３５の上流側に配設されている。なお、本発明ではトナー濃度センサ４４は、第２貯留室３９の現像剤搬送方向下流端部に配設されており、これによって、トナー補給後の現像剤はトナー濃度センサ４４に到達するまでに第２撹拌搬送部材３３によって十分に撹拌されるため、トナー補給後の現像剤中のトナー濃度をより精確に検出できるようになっている。

図４は、図３における第２貯留室３９の下流側周辺の部分拡大図である。必要に応じて図１〜図３を参照しながら、図４を用いて本実施形態の現像装置の駆動制御について説明する。

画像形成動作が開始されると、モータ４３からクラッチ４２、駆動入力ギヤ４１ａ、４１ｂを介して第１攪拌搬送部材３２及び第２攪拌搬送部材３３に駆動力が入力され、現像剤は第１貯留室３８内を矢印Ａ方向に、第２貯留室３９内を矢印Ｂ方向に循環する。装置外部の温湿度変化や現像装置１６の長時間の駆動により現像剤の流動性が低下すると、図４（ａ）に示すように、現像剤の循環方向が直角に曲がる通路４０の直前、即ち第２貯留室３９の現像剤搬送方向下流端部において現像剤の滞留部分Ｃ（図の濃色部分）が発生する。なお、ここでは図示しないが、第１貯留室３８の現像剤搬送方向下流端部（図３の左端）においても現像剤の滞留部分Ｃが発生する。

そこで、画像形成終了時（現像装置１６の駆動停止直後）、或いは画像形成直前（現像装置１６の駆動開始直前）に、制御部９０からクラッチ４２（図３参照）に制御信号を送信して第１攪拌搬送部材３２及び第２攪拌搬送部材３３を所定角度（所定時間）だけ逆回転させる。その結果、図４（ｂ）に示すように、第１及び第２攪拌搬送部材３２、３３の螺旋羽３２ｂ、３３ｂの位相の進行方向が切り換わり、第１貯留室３８内の現像剤は所定量だけ矢印Ａ′方向に搬送され、第２貯留室３９内の現像剤は所定量だけ矢印Ｂ′方向に搬送されるため、図４（ｃ）に示すように、現像剤が分散されて滞留部分Ｃが解消する。

これにより、ケーシング３１ａ内の現像剤レベル（嵩高さ）が均一に保持されるとともに、第１及び第２攪拌搬送部材３２、３３と筐体３１との間で圧縮されて内壁面に付着した現像剤が画像形成に先だってほぐされるため、現像剤の安定且つ円滑な循環が確保され現像不良を抑制することができる。また、第１及び第２攪拌搬送部材３２、３３の通常の駆動では攪拌できないケーシング３１ａ内のデッドスペースの攪拌も可能となる。

また、螺旋羽３２ｂ、３３ｂとケーシング３１ａ内面との間での圧縮力が低減されるため、現像剤に加えられるストレスも緩和されて現像剤寿命も長くなる。さらに、回転軸３２ａ、３３ａの端部に加わる圧力も減少するため、第１攪拌搬送部材３２及び第２攪拌搬送部材３３の軸受け部からの現像剤の漏れも抑制できる。

ここで、現像剤の流動性は画像形成装置の使用環境（特に絶対湿度）や現像装置の累積駆動時間、現像剤中のトナー濃度によって変化する。累積駆動時間ｔ（ｍｉｎ）、絶対湿度Ｈ（ｇ／ｍ³）、及びトナー濃度Ｔ（ｗｔ％）と、現像剤を分散させるために必要な第１及び第２攪拌搬送部材３２、３３の逆回転角度θ（°）との関係を図５〜図７に示す。図５〜図７から、ｔ、Ｈ、及びＴの各パラメータ値が増加するに従って現像剤の流動性は悪くなるため、逆回転角度θ（逆回転時間）を増やす必要があることがわかる。

次に、本発明の現像装置が搭載された画像形成装置の制御経路について説明する。図８は、本発明の画像形成装置に用いられる制御経路の一例を示すブロック図である。なお、画像形成装置１００を使用する上で装置各部の様々な制御がなされるため、画像形成装置１００全体の制御経路は複雑なものとなる。そこで、ここでは制御経路のうち、本発明の実施に必要となる部分を重点的に説明する。

制御部９０は、中央演算処理装置としてのＣＰＵ（Central Processing Unit）９１、読み出し専用の記憶部であるＲＯＭ（Read Only Memory）９２、読み書き自在の記憶部であるＲＡＭ（Random Access Memory）９３、一時的に画像データ等を記憶する一時記憶部９４、カウンタ９５、画像形成装置１００内の各装置に制御信号を送信したり操作部５０からの入力信号を受信したりする複数（ここでは２つ）のＩ／Ｆ（インターフェイス）９６を少なくとも備えている。また、制御部９０は、画像形成装置１００内部の任意の場所に配置可能である。

ＲＯＭ９２には、画像形成装置１００の制御用プログラムや、制御上の必要な数値等、画像形成装置１００の使用中に変更されることがないようなデータ等が収められている。ＲＡＭ９３には、画像形成装置１００の制御途中で発生した必要なデータや、画像形成装置１００の制御に一時的に必要となるデータ等が記憶される。また、ＲＯＭ９２（或いはＲＡＭ９３）には、機外湿度（絶対湿度）、現像装置１６の累積駆動時間、及び現像装置１６内のトナー濃度と第１及び第２攪拌搬送部材３２、３３（図３参照）の逆回転角度とを関連づけて記憶した環境補正テーブル（後述）が格納されている。タイマー９５は、現像装置１６の累積駆動時間を計測するのに用いられる。

また、制御部９０は、画像形成装置１００における各部分、装置に対し、ＣＰＵ９１からＩ／Ｆ９６を通じて制御信号を送信する。また、各部分、装置からその状態を示す信号や、入力信号がＩ／Ｆ９６を通じてＣＰＵ９１に送信される。制御部９０が制御する各部分、装置としては、例えば、給紙カセット２、定着部１０、感光体ドラム１４、現像装置１６、露光ユニット１９、操作部５０等が挙げられる。

操作部５０には、液晶表示部５１、各種の状態を示すＬＥＤ５２、テンキー５３が設けられており、ユーザは操作部５０を操作して指示を入力することで、画像形成装置１００の各種の設定をし、画像形成等の各種機能を実行させる。液晶表示部５１は、画像形成装置１００の状態を示したり、画像形成状況や印刷部数を表示したり、タッチパネルとして、両面印刷や白黒反転等の機能や倍率設定、濃度設定など各種設定を行えるようになっている。テンキー５３は、印刷部数の設定や、画像形成装置１００がＦＡＸ機能も有する場合に相手方のＦＡＸ番号を入力等するためのものである。

その他、操作部５０には、画像形成を開始するようにユーザが指示するスタートボタン、画像形成を中止する際等に使用するストップ／クリアボタン、画像形成装置１００の各種設定をデフォルト状態にする際に使用するリセットボタン等が設けられている。

トナー濃度センサ４４は、現像装置１６内のトナー濃度を検知するものであり、図３に示すように第２貯留室３９の現像剤搬送方向下流端部に配置される。機外湿度センサ９８は、装置外部の湿度を検知するものであり、例えば発熱部分の影響を受けにくい図１の給紙カセット２側方の吸気ダクト（図示せず）近辺に設置されるが、装置外部の湿度を正確に検出可能な他の場所に設置することもできる。

機外湿度センサ９８は、装置外部の湿度を所定時間毎に継続して検出している。操作部５０からＣＰＵ９１に画像出力が指示されると、機外湿度センサ９８により検出された装置外部の絶対湿度Ｈ、及びトナー濃度センサ４４により検知された現像装置１６内のトナー濃度ＴがＩ／Ｆ９６を介してＣＰＵ９１に送信される。ＣＰＵ９１は、絶対湿度Ｈ、トナー濃度Ｔ、及びタイマー９５により計測された現像装置１６の累積駆動時間ｔを用いて環境補正テーブルにより第１及び第２攪拌搬送部材３２、３３の逆回転角度を決定する。

これにより、現像装置１６内の第１及び第２攪拌搬送部材３２、３３の逆回転角度θを絶対湿度Ｈ、累積駆動時間ｔ、及びトナー濃度Ｔに基づいて決定することができるため、Ｈ、ｔ、Ｔの値が大きく現像剤の流動性が低下している条件下ではθを大きくして現像剤の滞留を十分に分散し、Ｈ、ｔ、Ｔの値が小さく現像剤の流動性が良好な条件下ではθを小さくして過度の逆回転を抑制することができる。即ち、周囲環境や装置の状態に応じて最適な逆回転角度を設定し、現像剤の分散に必要最低限の角度だけ逆回転させることにより、現像開始時又は現像終了時における現像剤の片寄りや凝集を解消しつつ、現像剤の劣化も抑制することができる。本発明に用いられる環境補正テーブルの一例を表１に示す。

表１において、環境補正テーブルの１列目には現像装置の累積駆動時間の実測値ｔ［ｍｉｎ］と基準値（＝０ｍｉｎ）との差が最小レベル（０〜１００ｍｉｎ）から最大レベル（５０，０００ｍｉｎ以上）まで７段階に区分けされ、２列目には累積駆動時間ｔの各段階に対応する逆回転角度θの補正量Δθ［°］が記憶されている。同様に、３列目には絶対湿度の実測値Ｈ［ｇ／ｍ³］と基準値（＝１０ｇ／ｍ³）との差が最小レベル（−１０〜−９ｇ／ｍ³）から最大レベル（＋１８ｇ／ｍ³以上）まで１１段階に区分けされ、４列目には絶対湿度Ｈの各段階に対応する逆回転角度θの補正量Δθ［°］が記憶されている。５列目にはトナー濃度の実測値Ｔ［重量％］と基準値（＝１０重量％）との差が最小レベル（−５〜−４重量％）から最大レベル（＋５重量％以上）まで１１段階に区分けされ、６列目にはトナー濃度Ｔの各段階に対応する逆回転角度θの補正量Δθ［°］が記憶されている。累積駆動時間ｔ、絶対湿度Ｈ、及びトナー濃度Ｔの各段階に対応する逆回転角度θの補正量は、図５〜図７に示したｔ−θ曲線、Ｈ−θ曲線、及びＴ−θ曲線から求められる。

図９は、本発明の現像装置１６の駆動制御手順例を示すフローチャートである。図１〜図４、図８及び表１を参照しながら、印刷命令が入力されてから印刷が実行されるまでを図９のステップに沿って説明する。先ず、ユーザによる操作パネル５０或いはパソコン等の操作により印刷命令が入力されると（ステップＳ１）、第１及び第２攪拌搬送部材３２、３３を現像ローラ３５と共に通常回転させて印刷を実行する（ステップＳ２）。

印刷終了後、機外湿度センサ９８により継続検知される絶対湿度Ｈが制御部９０に送信される（ステップＳ３）。また、トナー濃度センサ４４による現像装置１６内のトナー濃度も検知され（ステップＳ４）、検知結果はＩ／Ｆ９６を介して制御部９０内のＣＰＵ９１に送信される。同時に、タイマー９５により現像装置１６の累積駆動時間ｔも計測される（ステップＳ５）。

ＣＰＵ９１は、ＲＯＭ９２内に記憶された環境補正テーブル（表１参照）を用いて絶対湿度Ｈ、トナー濃度Ｔ、累積駆動時間ｔに対応する位置の逆回転角度の補正量Δθを算出する（ステップＳ６）。例えば、累積駆動時間ｔが１，０００ｍｉｎ、絶対湿度Ｈが７ｇ／ｍ³、トナー濃度Ｔが１２重量％のときは、基準値との差はそれぞれ１，０００ｍｉｎ、−３ｇ／ｍ³、＋２重量％であるから、Δθとして＋５０°、−１０°、＋４０°が選定され、実際の補正量はそれらを加算した５０＋（−１０）＋４０＝８０°となる。

次に、ステップＳ６で算出した補正量を逆回転角度の基準値に加算して実際の逆回転角度θを決定する（ステップＳ７）。例えば基準値を１８０°とすると、θ＝１８０＋８０＝２６０°となる。そして、制御部９０からクラッチ４２及びモータ４３に制御信号が送信され、第１及び第２攪拌搬送部材３２、３３を２６０°だけ逆回転させて（ステップＳ８）、処理を終了する。

図９に示した例では、第１及び第２攪拌搬送部材３２、３３を逆回転させるタイミングを印刷終了直後としたが、例えば印刷開始直前としても良いし、印刷開始直前と印刷終了直後の両方で逆回転させても良い。また、この例では環境補正テーブルを用いて逆回転角度θを決定したが、絶対湿度Ｈ、トナー濃度Ｔ、累積駆動時間ｔから補正量Δθをその都度算出して逆回転角度θを決定しても良い。

その他本発明は、上記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば上記実施形態では、絶対湿度Ｈ、トナー濃度Ｔ、累積駆動時間ｔに応じた逆回転角度の補正量Δθを算出したが、絶対湿度Ｈ、トナー濃度Ｔ、累積駆動時間ｔの全てのパラメータを用いる必要はなく、いずれか１つ以上のパラメータを用いて補正量Δθを算出しても良い。また、逆回転角度に代えて、絶対湿度Ｈ、トナー濃度Ｔ、累積駆動時間ｔに応じた逆回転時間を決定することもできる。

また、上記実施形態では、トナーとキャリアとを含む２成分現像剤を用いる現像装置を例に挙げて説明したが、トナーのみから成る１成分現像剤を用いる現像装置にも同様に適用可能である。１成分現像剤の場合トナー濃度は変化しないため、上記のパラメータのうち絶対湿度Ｈ及び累積駆動時間ｔの少なくとも１つを用いて逆回転角度を決定することができる。

また本発明は、図２及び図３に示したような現像装置１６に限らず、例えば第１攪拌搬送部材３２と現像ローラ３５との間に攪拌パドルを備えた現像装置であっても良いし、第１攪拌搬送部材３２と現像ローラ３５との間に供給ローラ（磁気ローラ）を備えたタッチダウン方式の現像装置であっても良い。また、２本の攪拌搬送部材３２、３３を備えた構成に限らず、例えば１本の攪拌搬送部材を備えた現像装置にも適用できる。さらに、本発明の現像装置が搭載される画像形成装置としては、図１に示したようなモノクロプリンタに限らず、モノクロ及びカラー複写機、カラープリンタ、ファクシミリ等の他の画像形成装置であっても良い。

本発明は、現像剤を収容する筐体と、該筐体内に像担持体と対向するように配設された現像剤担持体と、該現像剤担持体と平行に配設され、筐体内の現像剤を攪拌搬送する攪拌搬送部材とを備え、装置の駆動停止直後または駆動開始直前に攪拌搬送部材を通常駆動時と逆方向に所定角度だけ回転させるとともに、逆回転角度を現像剤の流動性に応じて変化させる現像装置である。

これにより、装置の駆動停止直後または駆動開始直前に攪拌搬送部材を逆回転させる際の回転角度を現像剤の流動性に応じて調整できるため、現像開始時の現像剤レベルを一定に保持するとともに現像剤の循環を円滑にし、且つ過度の逆回転を抑えて現像剤の長寿命化も達成できる現像装置を簡単な構成で提供することができる。

また、このときの逆回転角度は、現像剤の流動性変化の重要なファクターとなる装置の累積駆動時間、絶対湿度の少なくとも１つをパラメータとして決定し、２成分現像剤を用いる場合はトナー濃度もパラメータに加えて決定するので、現像剤の流動性に応じた最適な逆回転角度を簡単に設定することができる。

は、本発明の現像装置を備えた画像形成装置の全体構成を示す概略構成図である。 は、本発明の現像装置の側面断面図である。 は、本発明の現像装置を上方から見た平面図である。 は、図３におけるケーシング右端部周辺の部分拡大図である。 は、逆回転角度θと累積駆動時間ｔとの関係を示すグラフ（ｔ−θ曲線）である。 は、逆回転角度θと絶対湿度Ｈとの関係を示すグラフ（Ｈ−θ曲線）である。 は、逆回転角度θとトナー濃度Ｔとの関係を示すグラフ（Ｔ−θ曲線）である。 は、本発明の現像装置を備えた画像形成装置の制御経路の一例を示すブロック図である。 は、本発明の現像装置の駆動制御手順を示すフローチャートである。 は、従来の現像装置の側面断面図である。 は、従来の現像装置を上方から見た平面図である。

符号の説明

１４ 感光体ドラム（像担持体）
１６ 現像装置
３１ 筐体
３１ａ ケーシング
３１ｂ カバー
３２ 第１攪拌搬送部材
３３ 第２攪拌搬送部材
３５ 現像ローラ（現像剤担持体）
３６ 規制ブレード
３７ 仕切板
３８ 第１貯留室
３９ 第２貯留室
４０ 通路
４２ クラッチ
４３ モータ
４４ トナー濃度センサ
９０ 制御部
９５ タイマー
９８ 機外湿度センサ
１００ 画像形成装置
ｔ （現像装置の）累積駆動時間
Ｈ 絶対湿度
Ｔ トナー濃度

Claims (4)

1. 現像剤を収容する筐体と、
   該筐体内に像担持体と対向するように配設された現像剤担持体と、
   該現像剤担持体と平行に配設され、前記筐体内の現像剤を攪拌搬送する攪拌搬送部材と、を備えた現像装置において、
   装置の駆動停止直後または駆動開始直前に前記攪拌搬送部材を通常駆動時と逆方向に所定角度だけ回転させるとともに、逆回転角度を現像剤の流動性に応じて変化させることを特徴とする現像装置。
2. 前記逆回転角度は、装置の累積駆動時間、絶対湿度の少なくとも１つをパラメータとして決定されることを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
3. 前記現像剤は、トナーとキャリアから成る２成分現像剤であり、前記逆回転角度はトナー濃度をパラメータとして決定されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の現像装置。
4. 請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の現像装置が搭載された画像形成装置。