JP2009192707A

JP2009192707A - 現像装置、画像形成装置及び画像形成方法

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Publication number: JP2009192707A
Application number: JP2008031803A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Uchitani; 武志内谷
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2008-02-13
Filing date: 2008-02-13
Publication date: 2009-08-27

Abstract

【課題】現像剤の経時劣化をより正確に検知することで経時的な画質の低下を抑制し得る、トナーとキャリアとを含む現像剤を用いる現像装置、画像形成装置及び画像形成方法の提供。
【解決手段】トナーとキャリアとを含む現像剤を収容するケース５５Ｙと、ケース５５Ｙ内における現像剤を検知して現像剤の滞留を所定の基準値に基づいて検知するための滞留検知手段６６Ｙ、６７Ｙとを有し、滞留検知手段６６Ｙ、６７Ｙが現像剤の滞留を検知した場合に現像剤の流動性を調整する調整モードを行なう。
【選択図】図７

Description

本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置、これに用いる現像装置及びかかる画像形成装置による画像形成方法に関し、特に、トナーとキャリアとを含む現像剤を用いる現像装置であって経時的な画質の低下を抑制し得る現像装置、画像形成装置及び画像形成方法に関する。

複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置は一般に、たとえば〔特許文献１〕、〔特許文献２〕等に記載されているように、感光体等の像担持体に形成された静電潜像等を現像剤を構成するトナーによって現像する現像装置を備えている。また、現像装置として、〔特許文献１〕、〔特許文献２〕にも記載されているように、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が知られている。

かかる現像装置においては、かかる静電潜像等を現像するために、現像剤を攪拌すること等によりトナーを帯電させるようになっている。現像剤の攪拌はトナーを帯電させる一般的な方法である。

特開２００５−２５０３４６号公報特許第３４３２６７３号公報

しかし、現像剤を攪拌すると、トナー、キャリアがそれぞれ次第に劣化することが知られている。トナーは、トナーの消費率が低い画像形成、例えば画像面積率の低い画像形成を連続して行われると、消費される前に劣化し、流動性が低下しやすい。また、キャリアは、トナーによるキャリアの汚染であるトナースペント等によって劣化し、流動性が低下する。トナーやキャリアの流動性が低下すると、現像性能が低下するという問題がある。この問題について詳しく説明すると次の通りである。

２成分現像剤を用いる現像装置においては、その内部の現像剤に、トナーの消費度に応じてトナーが供給され、スクリュやパドル等の部材によって現像剤に混合される。現像剤はかかる部材によって搬送され、像担持体にトナーを供給するための現像ローラ等の現像剤担持体に供給される。その後、画像形成によってトナーが消費された現像剤にはトナーの消費度に応じてトナーが供給される。このようにして、新規なトナーと元々現像装置内に存在していた現像剤との混合、攪拌、搬送が繰り返される。

現像剤中のトナーとキャリアとの比率は、例えばトナーの透磁率等によって検知され、検知されたかかる比率に基づいてトナーの補給が制御され、現像剤中のトナー濃度が保たれるようになっている。

補給されたトナーと現像剤との攪拌は、補給されたトナーを帯電させることのみならずかかるトナーを現像剤に均一に分散させるために行なわれるが、この攪拌を行なうための構成としては、回転軸の周りにスパイラル状に突設されたスクリュを用いるスクリュ型、回転軸の周りに多数の羽根を傾斜させて連設した連設羽根型等の攪拌部材が知られている。

このような攪拌部材は現像剤を現像装置内で上述のように搬送する機能も備えており、現像剤を、トナーが補給されるエリアと、現像剤担持体に供給されるエリアとで循環搬送させている。

トナーの表面には、帯電を促進するための添加剤等が分散されていることが一般的である。攪拌を繰り返されることによるトナーの劣化は、攪拌によりかかる添加剤がトナーの中に埋没したり遊離したりすることで、トナーの流動性が低下することによって生じる。トナーの流動性が低下すると、トナーのみならずこれを含む現像剤全体の流動性が低下する。

このような現象は、上述のように、画像面積率の低い画像形成を連続して行った場合等に生じやすいが、これを詳しく述べると次のようになる。
例えば、Ａ４サイズの用紙１枚当たりに使用されるトナーの最大量は、用紙全体にトナーを付着させて画像形成を行った場合の０．５ｇ程度である。現像装置は、この場合を想定して設計する必要があり、Ａ４サイズの用紙１枚につき、０．５ｇのトナーを供給する能力を持たせることを要する。しかし、実際の画像形成では、画像面積率が５％程度であることが多く、この場合のトナーの使用量は０．０１ｇであり、０．５ｇのトナーが消費されることは少ない。よって、トナーの大部分は、使用されるまでの間、長期にわたって繰り返し攪拌されることとなるのであり、流動性が低下し易い環境にあるといえる。
その他、現像装置の使用が長くなると、現像剤中におけるトナーの平均使用期間は確率的に長くなり、画像面積率の多少にかかわらず、流動性の低下が生じやすくなる。

現像剤は、攪拌部材によって循環搬送されるが、この経路には、通常、方向転換を生じる部分が存在する。上述のように現像剤の流動性が低下すると、現像剤はかかる部分において特に留まり易くなり、現像剤担持体への供給効率が低下することとなり、上述のような現像性能の低下という問題、具体的にはたとえば白抜け画像の発生といった問題が生じる。

また、キャリアは、かかる攪拌等に起因して、トナーによって汚染されるトナースペント等により劣化し、トナーと同様に流動性が低下する。キャリアの流動性低下も、現像剤の流動性を招き、結果として、やはり、現像剤担持体への供給効率が低下し、白抜け画像の発生等による現像性能の低下という問題が生じる。

ところで、〔特許文献１〕においては、画像面積率の低い画像形成に対処すべく、所定回数の画像形成ごとにトナーを排出させる技術を提案している。この技術をかかる問題に応用することも考えられるが、画像形成の回数だけで現像剤の劣化状況を予測することは困難な場合がある。

これは、画像面積率の多少のほかにも、画像形成を行う温湿度環境によって現像剤の劣化の度合いは異なり、また、カラー画像形成を行う場合には、各色の現像装置の使用頻度が色毎にまちまちであり、やはり現像剤の劣化の度合いが異なるため、現像剤の流動性の低下の予測をかなりの概算でしか行うことができないからである。

にもかかわらず、画像形成の回数によってかかる予測を行なうと、現像剤が実際には良好な状態であるにもかかわらず排出を行ってしまったり、逆に、現像剤が実際には劣化している状態であるにもかかわらず排出が行われなかったりすることとなる。

なお、出願人は、先願である特願２００７−２３９８７４において、現像剤中のトナーを排出することで現像剤の流動性を調整する技術を提案しているが、現像剤の流動性を低下させる原因としては、上述のように、トナーの劣化のみならず、キャリアの劣化も挙げられる。よって、トナーのみを排出しても、現像剤の流動性が十分に回復しない可能性がある。また、トナーのみの排出により現像剤の流動性を十分に回復させようとすると、トナーの排出量が多量となり、コストが上昇する可能性もある。

本発明は、現像剤の経時劣化をより正確に検知することで経時的な画質の低下を抑制し得る、トナーとキャリアとを含む現像剤を用いる現像装置、画像形成装置及び画像形成方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、トナーとキャリアとを含む現像剤を収容するケースと、前記ケース内における前記現像剤を検知して同現像剤の滞留を所定の基準値に基づいて検知するための滞留検知手段とを有し、前記滞留検知手段が前記現像剤の滞留を検知した場合に前記現像剤の流動性を調整する調整モードを行なう現像装置にある。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の現像装置において、前記ケース内に前記現像剤を補給する現像剤補給手段と、前記ケース内の前記現像剤を排出する現像剤排出手段とを有し、前記調整モードが、前記現像剤排出手段により前記ケース内の前記現像剤を排出する現像剤排出モードと、この現像剤排出モードの後に同現像剤排出モードに続いて行われ、前記現像剤補給手段により前記ケース内に前記現像剤を補給する現像剤補給モードとを有することを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項２記載の現像装置において、前記ケース内の前記現像剤にトナーを補給するトナー補給手段を有し、前記現像剤排出モード時及び前記現像剤補給モード時には、前記トナー補給手段による前記ケース内へのトナー補給が行われないことを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項２又は３記載の現像装置において、前記現像剤排出モード時に排出される現像剤量の上限値を設定され、前記現像剤排出モードにおいて排出された現像剤量が前記上限値に達したときに前記現像剤排出モードを終了することを特徴とする。

請求項５記載の発明は、請求項２ないし４の何れか１つに記載の現像装置において、前記ケース内の前記現像剤を攪拌する現像剤攪拌手段とを有し、前記調整モードが、前記現像剤補給モードによる前記ケース内への前記現像剤の補給の開始後に前記現像剤攪拌手段によって前記現像剤を攪拌する攪拌モードとを有することを特徴とする。

請求項６記載の発明は、請求項５記載の現像装置において、前記攪拌モードを、新規現像剤を攪拌するために定められた所定時間行うことを特徴とする。

請求項７記載の発明は、請求項１ないし６の何れか１つに記載の現像装置において、前記ケースに収容された前記現像剤を担持する剤担持体を有し、前記ケースが、前記現像剤が第１の方向に搬送されながら前記剤担持体に供給される第１の区画と、前記現像剤が第１の区画から搬送される第２の区画とを有し、前記滞留検知手段が、前記現像剤が第１の区画から第２の区画に移動する箇所の第１の区画側に配設された第１の滞留検知手段を有することを特徴とする。

請求項８記載の発明は、請求項１ないし６の何れか１つに記載の現像装置において、前記ケースに収容された前記現像剤を担持する剤担持体を有し、前記ケースが、前記現像剤が第１の方向に搬送されながら前記剤担持体に供給される第１の区画と、前記現像剤が第２の方向に搬送されて第１の区画に供給される第３の区画とを有し、前記滞留検知手段が、前記現像剤が第３の区画から第１の区画に移動する箇所の第１の区画側に配設された第２の滞留検知手段を有することを特徴とする。

請求項９記載の発明は、請求項７記載の現像装置において、前記ケースが、前記現像剤が第２の方向に搬送されて第１の区画に供給される第３の区画を有し、前記滞留検知手段が、前記現像剤が第３の区画から第１の区画に移動する箇所の第１の区画側に配設された第２の滞留検知手段を有することを特徴とする。

請求項１０記載の発明は、請求項９記載の現像装置において、前記滞留検知手段が、第１の滞留検知手段によって検出した第１の検出値と第２の滞留検知手段によって検出した第２の検出値との差が前記所定の基準値以上となった場合に、前記滞留を検知することを特徴とする。

請求項１１記載の発明は、請求項１ないし１０の何れか１つに記載の現像装置において、前記ケース内で前記現像剤を搬送する搬送手段を有し、前記所定の基準値を、前記搬送手段が前記現像剤を搬送する速度に応じて変更制御する制御手段を有することを特徴とする。

請求項１２記載の発明は、請求項１ないし３の何れか１つ、または、請求項５ないし１１の何れか１つに記載の現像装置を有する画像形成装置にある。

請求項１３記載の発明は、請求項４記載の現像装置を有する画像形成装置にある。

請求項１４記載の発明は、請求項１３記載の画像形成装置において、前記上限値を変更することが可能な第１の入力手段を有することを特徴とする。

請求項１５記載の発明は、請求項１２ないし１４の何れか１つに記載の画像形成装置において、前記所定の基準値を変更することが可能な第２の入力手段を有することを特徴とする。

請求項１６記載の発明は、請求項１２ないし１５の何れか１つに記載の画像形成装置において、前記滞留検知手段による前記現像剤の滞留の検知を行うか否かを変更することが可能な第３の入力手段を有することを特徴とする。

請求項１７記載の発明は、請求項１２ないし１６の何れか１つに記載の画像形成装置において、前記調整モードの終了直後に画像濃度を調整するためのプロセスコントロールを行なうことを特徴とする。

請求項１８記載の発明は、請求項１２ないし１７の何れか１つに記載の画像形成装置を用いて画像形成を行う画像形成方法にある。

本発明は、トナーとキャリアとを含む現像剤を収容するケースと、前記ケース内における前記現像剤を検知して同現像剤の滞留を所定の基準値に基づいて検知するための滞留検知手段とを有し、前記滞留検知手段が前記現像剤の滞留を検知した場合に前記現像剤の流動性を調整する調整モードを行なう現像装置にあるので、ケース内におけるトナーとキャリアとを含む現像剤を検知して現像剤の滞留を検知することで現像剤の経時劣化をより正確に検知することができ、現像剤の劣化を適切なタイミングで検知して現像剤の流動性を調整するので、効率的に現像剤の流動性が調整され、経時的に良好な現像を行うことができ、経時的な画質の低下を抑制することに寄与することができる現像装置を提供することができる。

前記ケース内に前記現像剤を補給する現像剤補給手段と、前記ケース内の前記現像剤を排出する現像剤排出手段とを有し、前記調整モードが、前記現像剤排出手段により前記ケース内の前記現像剤を排出する現像剤排出モードと、この現像剤排出モードの後に同現像剤排出モードに続いて行われ、前記現像剤補給手段により前記ケース内に前記現像剤を補給する現像剤補給モードとを有することとすれば、ケース内におけるトナーとキャリアとを含む現像剤を検知して現像剤の滞留を検知することで現像剤の経時劣化をより正確に検知することができ、現像剤の劣化を適切なタイミングで検知して劣化した現像剤を積極的に排出するとともに新規の現像剤を補給することで現像剤の流動性を調整するので、トナーのみを過剰に排出することなく効率的に現像剤の流動性が調整され、トナーの過剰排出によるコスト上昇を防止ないし抑制しつつ、経時的に良好な現像を行うことができ、経時的な画質の低下を抑制することに寄与することができる現像装置を提供することができる。

前記ケース内の前記現像剤にトナーを補給するトナー補給手段を有し、前記現像剤排出モード時及び前記現像剤補給モード時には、前記トナー補給手段による前記ケース内へのトナー補給が行われないこととすれば、ケース内におけるトナーとキャリアとを含む現像剤を検知して現像剤の滞留を検知することで現像剤の経時劣化をより正確に検知することができ、現像剤の劣化を適切なタイミングで検知して新たなトナーの補給を行わずに劣化した現像剤を積極的に排出するとともに新規の現像剤を補給することで現像剤の流動性を調整するので、特に新規のトナーを過剰に排出することなく効率的に現像剤の流動性が調整され、トナーの過剰排出によるコスト上昇を防止ないし抑制しつつ、経時的に良好な現像を行うことができ、経時的な画質の低下を抑制することに寄与することができる現像装置を提供することができる。

前記現像剤排出モード時に排出される現像剤量の上限値を設定され、前記現像剤排出モードにおいて排出された現像剤量が前記上限値に達したときに前記現像剤排出モードを終了することとすれば、ケース内におけるトナーとキャリアとを含む現像剤を検知して現像剤の滞留を検知することで現像剤の経時劣化をより正確に検知することができ、現像剤の劣化を適切なタイミングで検知して劣化した現像剤を積極的に適量排出するとともに新規の現像剤を補給することで現像剤の流動性を調整するので、トナーや現像剤を過剰に排出することなく効率的に現像剤の流動性が調整され、トナーや現像剤の過剰排出によるコスト上昇を防止ないし抑制しつつ、経時的に良好な現像を行うことができ、経時的な画質の低下を抑制することに寄与することができる現像装置を提供することができる。

前記ケース内の前記現像剤を攪拌する現像剤攪拌手段とを有し、前記調整モードが、前記現像剤補給モードによる前記ケース内への前記現像剤の補給の開始後に前記現像剤攪拌手段によって前記現像剤を攪拌する攪拌モードとを有することとすれば、ケース内におけるトナーとキャリアとを含む現像剤を検知して現像剤の滞留を検知することで現像剤の経時劣化をより正確に検知することができ、現像剤の劣化を適切なタイミングで検知して劣化した現像剤を積極的に排出するとともに新規の現像剤を補給することで現像剤の流動性を調整するので、トナーのみを過剰に排出することなく効率的に現像剤の流動性が調整され、トナーの過剰排出によるコスト上昇を防止ないし抑制し、また、現像剤補給後におけるトナーの帯電を行うことで、経時的に良好な現像を行うことができ、経時的な画質の低下を抑制することに寄与することができる現像装置を提供することができる。

前記攪拌モードを、新規現像剤を攪拌するために定められた所定時間行うこととすれば、ケース内におけるトナーとキャリアとを含む現像剤を検知して現像剤の滞留を検知することで現像剤の経時劣化をより正確に検知することができ、現像剤の劣化を適切なタイミングで検知して劣化した現像剤を積極的に排出するとともに新規の現像剤を補給することで現像剤の流動性を調整するので、トナーのみを過剰に排出することなく効率的に現像剤の流動性が調整され、トナーの過剰排出によるコスト上昇を防止ないし抑制し、また、現像剤補給後におけるトナーの帯電を良好に行うことで、トナーの帯電不足による不良画像を抑制ないし防止し、また経時的に良好な現像を行うことができ、経時的な画質の低下を抑制することに寄与することができる現像装置を提供することができる。

前記ケースに収容された前記現像剤を担持する剤担持体を有し、前記ケースが、前記現像剤が第１の方向に搬送されながら前記剤担持体に供給される第１の区画と、前記現像剤が第１の区画から搬送される第２の区画とを有し、前記滞留検知手段が、前記現像剤が第１の区画から第２の区画に移動する箇所の第１の区画側に配設された第１の滞留検知手段を有することとすれば、第１の滞留検知手段を現像剤の滞留が生じやすく現像剤の滞留を検知しやすい位置に配設することで、ケース内におけるトナーとキャリアとを含む現像剤を検知して現像剤の滞留を検知することで現像剤の経時劣化をより正確に検知することができ、現像剤の劣化をより適切なタイミングで検知して現像剤の流動性を調整するので、効率的に現像剤の流動性が調整され、経時的に良好な現像を行うことができ、経時的な画質の低下を抑制することに寄与することができる現像装置を提供することができる。

前記ケースに収容された前記現像剤を担持する剤担持体を有し、前記ケースが、前記現像剤が第１の方向に搬送されながら前記剤担持体に供給される第１の区画と、前記現像剤が第２の方向に搬送されて第１の区画に供給される第３の区画とを有し、前記滞留検知手段が、前記現像剤が第３の区画から第１の区画に移動する箇所の第１の区画側に配設された第２の滞留検知手段を有することとすれば、第２の滞留検知手段を現像剤の滞留による現像剤の表面位置の低下が生じやすくかかる現像剤の表面位置の低下に基づく滞留を検知しやすい位置に配設することで、ケース内におけるトナーとキャリアとを含む現像剤を検知して現像剤の滞留を検知することで現像剤の経時劣化をより正確に検知することができ、現像剤の劣化をより適切なタイミングで検知して現像剤の流動性を調整するので、効率的に現像剤の流動性が調整され、経時的に良好な現像を行うことができ、経時的な画質の低下を抑制することに寄与することができる現像装置を提供することができる。

前記ケースが、前記現像剤が第２の方向に搬送されて第１の区画に供給される第３の区画を有し、前記滞留検知手段が、前記現像剤が第３の区画から第１の区画に移動する箇所の第１の区画側に配設された第２の滞留検知手段を有することとすれば、第１の滞留検知手段を現像剤の滞留が生じやすく現像剤の滞留を検知しやすい位置に配設するとともに、第２の滞留検知手段を現像剤の滞留による現像剤の表面位置の低下が生じやすくかかる現像剤の表面位置の低下に基づく滞留を検知しやすい位置に配設することで、ケース内におけるトナーとキャリアとを含む現像剤を検知して現像剤の滞留を検知することで現像剤の経時劣化をさらに正確に検知することができ、現像剤の劣化をさらに適切なタイミングで検知して現像剤の流動性を調整するので、効率的に現像剤の流動性が調整され、経時的に良好な現像を行うことができ、経時的な画質の低下を抑制することに寄与することができる現像装置を提供することができる。

前記滞留検知手段が、第１の滞留検知手段によって検出した第１の検出値と第２の滞留検知手段によって検出した第２の検出値との差が前記所定の基準値以上となった場合に、前記滞留を検知することとすれば、第１の滞留検知手段を現像剤の滞留が生じやすく現像剤の滞留を検知しやすい位置に配設するとともに、第２の滞留検知手段を現像剤の滞留による現像剤の表面位置の低下が生じやすくかかる現像剤の表面位置の低下に基づく滞留を検知しやすい位置に配設することで、ケース内におけるトナーとキャリアとを含む現像剤の複数個所における分布を考慮して現像剤の滞留を検知することで現像剤の経時劣化をさらに正確に検知することができ、現像剤の劣化をさらに適切なタイミングで検知して現像剤の流動性を調整するので、効率的に現像剤の流動性が調整され、経時的に良好な現像を行うことができ、経時的な画質の低下を抑制することに寄与することができる現像装置を提供することができる。

前記ケース内で前記現像剤を搬送する搬送手段を有し、前記所定の基準値を、前記搬送手段が前記現像剤を搬送する速度に応じて変更制御する制御手段を有することとすれば、現像剤の搬送速度に応じて変化する現像剤の状態を考慮し、ケース内におけるトナーとキャリアとを含む現像剤を検知して現像剤の搬送速度に応じた所定の基準値を用いて現像剤の滞留を検知することで現像剤の経時劣化をより正確に検知することができ、現像剤の劣化を適切なタイミングで検知して現像剤の流動性を調整するので、効率的に現像剤の流動性が調整され、経時的に良好な現像を行うことができ、経時的な画質の低下を抑制することに寄与することができる現像装置を提供することができる。

本発明は、かかる現像装置を有する画像形成装置にあるので、ケース内におけるトナーとキャリアとを含む現像剤を検知して現像剤の滞留を検知することで現像剤の経時劣化をより正確に検知することができ、現像剤の劣化を適切なタイミングで検知して現像剤の流動性を調整するので、効率的に現像剤の流動性が調整され、経時的に良好な現像を行うことができ、経時的な画質の低下を抑制することができる画像形成装置を提供することができる。

前記上限値を変更することが可能な第１の入力手段を有することとすれば、ケース内におけるトナーとキャリアとを含む現像剤を検知して現像剤の滞留を検知することで現像剤の経時劣化をより正確に検知することができ、現像剤の劣化を適切なタイミングで検知して劣化した現像剤を積極的に入力に応じた適量排出するとともに新規の現像剤を補給することで現像剤の流動性を調整するので、トナーや現像剤を過剰に排出することなく効率的に現像剤の流動性が調整され、トナーや現像剤の過剰排出によるコスト上昇を防止ないし抑制しつつ、経時的に良好な現像を行うことができ、経時的な画質の低下を抑制することができる画像形成装置を提供することができる。

前記所定の基準値を変更することが可能な第２の入力手段を有することとすれば、ケース内におけるトナーとキャリアとを含む現像剤を検知して現像剤の滞留をユーザーの好みや現像・画像形成環境等に応じて設定された所定の基準値を用いて検知することで現像剤の経時劣化をより正確に検知することができ、現像剤の劣化を適切なタイミングで検知して現像剤の流動性を調整するので、効率的に現像剤の流動性が調整され、経時的に良好な現像を行うことができ、経時的な画質の低下を抑制することができる画像形成装置を提供することができる。

前記滞留検知手段による前記現像剤の滞留の検知を行うか否かを変更することが可能な第３の入力手段を有することとすれば、必要に応じて、ケース内におけるトナーとキャリアとを含む現像剤を検知して現像剤の滞留を検知することで現像剤の経時劣化をより正確に検知することができ、現像剤の劣化を適切なタイミングで検知して現像剤の流動性を調整するので、検知の必要な状況下で、効率的に現像剤の流動性が調整され、経時的に良好な現像を行うことができ、経時的な画質の低下を抑制することができる画像形成装置を提供することができる。

前記調整モードの終了直後に画像濃度を調整するためのプロセスコントロールを行なうこととすれば、ケース内におけるトナーとキャリアとを含む現像剤を検知して現像剤の滞留を検知することで現像剤の経時劣化をより正確に検知することができ、現像剤の劣化を適切なタイミングで検知して現像剤の流動性を調整するので、効率的に現像剤の流動性が調整され、経時的に良好な現像を行うことができ、経時的な画質の低下を抑制することができ、さらには調整モードの前後でトナー濃度を不変とし不変の品質の画像を得ることが可能な画像形成装置を提供することができる。

本発明は、かかる画像形成装置を用いて画像形成を行う画像形成方法にあるので、ケース内におけるトナーとキャリアとを含む現像剤を検知して現像剤の滞留を検知することで現像剤の経時劣化をより正確に検知することができ、現像剤の劣化を適切なタイミングで検知して現像剤の流動性を調整するので、効率的に現像剤の流動性が調整され、経時的に良好な現像を行うことができ、経時的な画質の低下を抑制することができる画像形成方法を提供することができる。

図１に本発明を適用した画像形成装置の概略を示す。画像形成装置１００は、カラー画像を形成可能なカラーレーザプリンタであるが、他のタイプのプリンタ、ファクシミリ、複写機、複写機とプリンタとの複合機等、他の画像形成装置であっても良い。画像形成装置１００は、外部から受信した画像情報に対応する画像信号に基づき画像形成処理を行なう。画像形成装置１００は、一般にコピー等に用いられる普通紙の他、ＯＨＰシートや、カード、ハガキ等の厚紙や、封筒等の何れをもシート状の記録媒体として画像形成を行なうことが可能である。

画像形成装置１００は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に色分解された色にそれぞれ対応する像としての画像を形成可能な像担持体としての感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫを並設したタンデム構造、言い換えるとタンデム方式を採用している。各符号の数字の後に付されたＹ、Ｃ、Ｍ、ＢＫは、イエロー、シアン、マゼンタ、黒用の部材であることを示している。

感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫは、画像形成装置１００の本体９９の内部のほぼ中央部に配設された無端のベルトである中間転写体としての転写ベルト１１の外周面側すなわち作像面側に位置している。

転写ベルト１１は、各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫに対峙しながら矢印Ａ１方向に移動可能となっている。各感光体ドラム感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫは、Ａ１方向の上流側からこの順で並んでいる。

各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫに形成された可視像すなわちトナー像は、矢印Ａ１方向に移動する転写ベルト１１に対しそれぞれ重畳転写され、その後、記録媒体である転写紙Ｓに一括転写されるようになっている。よって、画像形成装置１００は中間転写方式の画像形成装置となっている。

転写ベルト１１は、その下側の部分が各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫに対向しており、この対向した部分が、各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫ上のトナー像を転写ベルト１１に転写する転写部９８を形成している。

転写ベルト１１に対する重畳転写は、転写ベルト１１がＡ１方向に移動する過程において、各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫに形成されたトナー像が、転写ベルト１１の同じ位置に重ねて転写されるよう、転写ベルト１１を挟んで各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫに対向する位置に配設された１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２ＢＫによる電圧印加によって、Ａ１方向上流側から下流側に向けてタイミングをずらして行われる。

転写ベルト１１は、ベース層を伸びの少ない材質で構成し、ベース層の表面を平滑性の良い材質によって覆ったコート層とし、ベース層にコート層を重ねて形成した多層構造となっている。ベース層の材質としては、たとえばフッ素樹脂、ＰＶＤシート、ポリイミド系樹脂が挙げられる。コート層の材質としては、たとえばフッ素系樹脂等が挙げられる。

転写ベルト１１は、その縁部にそれぞれ、寄り止め部材としての図示しない寄り止めガイドを有している。寄り止めガイドは、転写ベルト１１がＡ１方向に回転するときに、図１における紙面と垂直な何れかの方向に偏倚することを防止するために配設されている。寄り止めガイドは、ウレタンゴム製であるが、その他、シリコンゴムなど各種ゴム材料により構成することができる。

各感光体ドラム感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫはそれぞれ、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの画像を形成するための、画像形成部としてのトナー像形成部たる画像形成ユニット６０Ｙ、６０Ｃ、６０Ｍ、６０ＢＫに備えられている。

画像形成装置１００は、４つの画像形成ユニット６０Ｙ、６０Ｃ、６０Ｍ、６０ＢＫと、各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫの上方に対向して配設され、転写ベルト１１を備えたユニットとしての転写ベルトユニット１０と、転写ベルト１１に対向して配設され転写ベルト１１に従動し、連れ回りする転写部材としての２次転写ローラ５と、画像形成ユニット６０Ｙ、６０Ｃ、６０Ｍ、６０ＢＫの下方に対向して配設された書込ユニットとしての光走査装置８とを有している。

画像形成装置１００はまた、感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫと転写ベルト１１との間に向けて搬送される転写紙Ｓを積載した給紙カセットとしてのシート給送装置６１と、シート給送装置６１から搬送されてきた記録紙Ｓを、画像形成ユニット６０Ｙ、６０Ｃ、６０Ｍ、６０ＢＫによるトナー像の形成タイミングに合わせた所定のタイミングで、各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫと転写ベルト１１との間の転写部９８に向けて繰り出すレジストローラ対４と、転写紙Ｓの先端がレジストローラ対４に到達したことを検知する図示しないセンサとを有している。

画像形成装置１００はまた、トナー像を転写された転写紙Ｓに同トナー像を定着させるためのローラ定着方式の定着ユニットとしての定着装置６と、定着済みの転写紙Ｓを本体９９の外部に排出する排紙ローラ７と、本体９９の上側に配設され排出ローラ７により本体９９の外部に排出された転写紙Ｓを積載する排紙トレイ１７とを有している。

画像形成装置１００はまた、転写ベルトユニット１０の上方に配設され、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色のトナーを充填された、本体９９に着脱されるトナー補給部材としてのトナーボトル９Ｙ、９Ｃ、９Ｍ、９ＢＫと、トナーボトル９Ｙ、９Ｃ、９Ｍ、９ＢＫのそれぞれに隣り合う位置に配設され、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色のトナー及びキャリアを充填された、本体９９に着脱される現像剤補給部材としての現像剤ボトル１９Ｙ、１９Ｃ、１９Ｍ、１９ＢＫとを有している。

画像形成装置１００はまた、トナーボトル９Ｙ、９Ｃ、９Ｍ、９ＢＫ内のトナーをそれぞれ、画像形成ユニット６０Ｙ、６０Ｃ、６０Ｍ、６０ＢＫのそれぞれに備えられた、現像装置５０Ｙ、５０Ｃ、５０Ｍ、５０ＢＫに供給する、図１にその一部を示すトナー補給手段としてのトナー供給機構２１Ｙ、２１Ｃ、２１Ｍ、２１ＢＫと、現像剤ボトル１９Ｙ、１９Ｃ、１９Ｍ、１９ＢＫ内の現像剤をそれぞれ現像装置５０Ｙ、５０Ｃ、５０Ｍ、５０ＢＫに供給する、図１にその一部を示す現像剤補給手段としての現像剤供給機構２２Ｙ、２２Ｃ、２２Ｍ、２２ＢＫとを有している。

画像形成装置１００はまた、廃トナー、廃現像剤等の不要物を収納する廃剤タンク８２と、本体９９の上部前面に配設され画像形成装置１００に対する各種設定を行うための入力手段としての操作パネル１６と、画像形成装置１００全体の動作を制御する、図示しないＣＰＵ、メモリ、タイマ等を備えた制御手段１５とを有している。

転写ベルトユニット１０は、転写ベルト１１の他に、１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２ＢＫと、転写ベルト１１を巻き掛けられた、駆動部材である駆動ローラ７２と、転写入口ローラ７３と、クリーニング対向ローラ７４と、クリーニング対向ローラ７４を転写ベルト１１の張力を増加する方向に付勢する付勢手段としてのばね７５とを有している。

転写ベルトユニット１０はまた、本体９９に着脱自在に支持され、駆動ローラ７２、転写入口ローラ７３、クリーニング対向ローラ７４、ばね７５を保持し、転写ベルトユニット１０の筐体をなす中間転写ベルトケース１４と、中間転写ベルトケース１４と一体をなし、転写ベルト１１に対向して配設され転写ベルト１１上をクリーニングする中間転写ベルトクリーニング装置としてのクリーニング装置１３とを有している。

転写ベルトユニット１０はまた、駆動ローラ７２を回転駆動する図示しない駆動系と、１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２ＢＫに１次転写バイアスを印加する図示しない１次転写バイアス印加手段としての電源及びバイアス制御手段とを有している。

転写入口ローラ７３、クリーニング対向ローラ７４は、駆動ローラ７２によって回転駆動される転写ベルト１１に連れ回りする従動ローラとなっている。１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２ＢＫは、転写ベルト１１をその裏面から感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫに向けて押圧してそれぞれ１次転写ニップを形成する。この１次転写ニップは、転写ベルト１１の、転写入口ローラ７３、クリーニング対向ローラ７４の間に張り渡した部分において形成されている。転写入口ローラ７３、クリーニング対向ローラ７４は、１次転写ニップを安定化する機能を有する。

各１次転写ニップには、１次転写バイアスの作用により、感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫと１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２ＢＫとの間に１次転写電界が形成される。感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫ上に形成された各色のトナー像は、この１次転写電界やニップ圧の影響によって転写ベルト１１上に１次転写される。

駆動ローラ７２は、転写ベルト１１を介して２次転写ローラ５を当接されており、２次転写部９０を形成している。
クリーニング対向ローラ７４は、ばね７５の作用により、転写ベルト１１に、転写に適した所定の張力を与える加圧部材としてのテンションローラたる機能を有している。

クリーニング装置１３は、図１におけるクリーニング対向ローラ７４の左方の位置において、転写ベルト１１に対向するように配設されている。
クリーニング装置１３は、詳細な図示を省略するが、転写ベルト１１に対向、当接するように配設されたクリーニングブラシとクリーニングブレードとを有しており、転写ベルト１１上の残留トナー等の異物をクリーニングブラシとクリーニングブレードとにより掻き取り、除去して、転写ベルト１１をクリーニングするようになっている。このクリーニングにより生じた廃トナー等の不要物は、図示しない廃トナー経路を経て廃剤タンク８２に収納されるようになっている。

なおクリーニング装置１３、クリーニング対向ローラ７４は、黒色画像形成時には、１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍとともに下方に移動し、転写ベルト１１を、感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍから離間するように構成されている。

シート給送装置６１は、転写紙Ｓを複数枚重ねた転写紙束の状態で収容するものであり、本体９９の下部に配設され、最上位の転写紙Ｓの上面に当接する給紙ローラとしての給送ローラ３を有しており、給送ローラ３が反時計回り方向に回転駆動されることにより、最上位の転写紙Ｓをレジストローラ対４に向けて給送するようになっている。

レジストローラ対４は、作像速度、言い換えると転写ベルト１１の移動速度と、給紙の速度とを合わせるために、外径を精密に加工されている。その精度は外径で０．０３ｍｍ以内である。

２次転写部９０には、２次転写バイアスの作用により、駆動ローラ７２及び転写ベルト１１と、２次転写ローラ５との間に２次転写電界が形成される。転写ベルト１１上に形成されたトナー像は、この２次転写電界やニップ圧の影響によって転写紙Ｓ上に２次転写される。駆動ローラ７２は２次転写対向ローラを兼ねている。

定着装置６は、熱源を内部に有する定着ローラ６２と、定着ローラ６２に圧接された加圧ローラ６３とを有しており、トナー像を担持した転写紙Ｓを定着ローラ６２と加圧ローラ６３との圧接部である定着部に通すことで、熱と圧力との作用により、担持したトナー像を転写紙Ｓの表面に定着するようになっている。

トナーボトル９Ｙ、９Ｃ、９Ｍ、９ＢＫ内のイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色のトナーはそれぞれ、トナー供給機構２１Ｙ、２１Ｃ、２１Ｍ、２１ＢＫにより、所定の補給量だけ、画像形成ユニット６０Ｙ、６０Ｃ、６０Ｍ、６０ＢＫにそれぞれ備えられた現像装置５０Ｙ、５０Ｃ、５０Ｍ、５０ＢＫに補給される。トナーボトル９Ｙ、９Ｃ、９Ｍ、９ＢＫは、内部のトナーがなくなると交換される消耗品であり、トナーがなくなったとき等に本体９９に脱着され、交換される。

現像剤ボトル１９Ｙ、１９Ｃ、１９Ｍ、１９ＢＫにはそれぞれ、その内部に、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色のトナーとキャリアとが、現像に適した比率で均一に混合された状態で収容されている。現像剤ボトル１９Ｙ、１９Ｃ、１９Ｍ、１９ＢＫ内の、それぞれイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色のトナーを含んだ現像剤は、現像剤供給機構２２Ｙ、２２Ｃ、２２Ｍ、２２ＢＫにより、所定の補給量だけ、画像形成ユニット６０Ｙ、６０Ｃ、６０Ｍ、６０ＢＫにそれぞれ備えられた現像装置５０Ｙ、５０Ｃ、５０Ｍ、５０ＢＫに補給される。現像剤ボトル１９Ｙ、１９Ｃ、１９Ｍ、１９ＢＫは、内部の現像剤がなくなると交換される消耗品であり、現像剤がなくなったとき等に本体９９に脱着され、交換される。

操作パネル１６によって入力された各種の情報は、制御手段１５によって認識され、それぞれ識別される。操作パネル１６によって入力可能な情報としては、例えば、コピー等の画像形成開始、コピー枚数等の画像形成枚数、図７、８、１０に示して後述する滞留検知センサ６６Ｙ、６７Ｙによって現像剤の滞留を検知する際に用いる基準値等が挙げられる。操作パネル１６は、制御手段１５による制御によって所定の表示を行う出力手段としての図示しない表示部を有している。

廃剤タンク８２は、本体９９に対して着脱自在であり、本体９９から取り出すことで内部に収容している不要物を廃棄することができるようになっている。廃剤タンク８２は、収容している不要物が満杯近くになったこと言い換えるとニアエンドとなったこと及び満杯になったこと言い換えるとエンドになったことを検知する図示しないエンド検知センサを備えている。エンド検知センサによってニアエンド又はエンドが検知されたことは制御手段１５に入力され、このニアエンド又はエンドの旨は操作パネル１６の表示部に表示されて、廃剤タンク８２内の不要物を廃棄するべき旨の注意喚起がユーザーに対してなされるようになっている。

画像形成ユニット６０Ｙ、６０Ｃ、６０Ｍ、６０ＢＫについて、そのうちの一つの、感光体ドラム２０Ｙを備えた画像形成ユニット６０Ｙの構成を代表して構成を説明する。なお、他の画像形成ユニット画像形成ユニット６０Ｃ、６０Ｍ、６０ＢＫの構成に関しても実質的に同一であるので、以下の説明においては、便宜上、画像形成ユニット６０Ｙの構成に付した符号に対応する符号を、他の画像形成ユニット６０Ｃ、６０Ｍ、６０ＢＫの構成に付し、詳細な説明については適宜省略することとする。

図２に示すように、感光体ドラム２０Ｙを備えた画像形成ユニット６０Ｙは、感光体ドラム２０Ｙの周囲に、図中時計方向であるその回転方向Ｂ１に沿って、１次転写ローラ１２Ｙと、クリーニング手段としてのクリーニング装置４０Ｙと、帯電手段である帯電装置としての帯電装置３０Ｙと、現像手段としての現像ユニットである現像装置５０Ｙとを有している。

帯電装置３０Ｙは、感光体ドラム２０Ｙの表面に当接して従動回転する帯電ローラ３１Ｙと、帯電ローラ３１Ｙに当接し従動回転するクリーニングローラ３２Ｙとを有している。帯電ローラ３１Ｙには、直流に交流成分のバイアスを重畳印加する図示しない電圧印加手段が接続されており、感光体ドラム２０Ｙと対向する帯電領域において、感光体ドラム２０Ｙの表面を除電すると同時に、所定の極性に帯電するようになっている。

クリーニングローラ３２Ｙは帯電ローラ３１Ｙに従動回転することで帯電ローラ３１Ｙをクリーニングするようになっている。
このように、本形態では、接触ローラを用いた帯電システムを採用しているが、帯電システムは、近接ローラを用いたものであっても良いし、コロトロン方式を採用したものであっても良い。

現像装置５０Ｙは、感光体ドラム２０Ｙに近接対向して配設された現像ローラ５１Ｙを有し、現像ローラ５１Ｙと感光体ドラム２０Ｙとの間の現像領域において、イエロートナーが感光体ドラム２０Ｙの表面に形成された静電潜像に静電的に移行して、静電潜像をイエロートナー像として可視像化するものである。現像装置５０Ｙの詳細については後述する。

１次転写ローラ１２Ｙには、１次転写バイアス印加手段によって、バイアス制御手段による制御に基づき、電源から、１次転写に適した所定の電圧が印加されるようになっている。

図１に示した光走査装置８は、図２に示すように、感光体ドラム２０Ｙにおける帯電領域と現像領域との間の領域に、光変調されたレーザー光Ｌを照射して帯電ローラ３１Ｙにより帯電された後の感光体ドラム２０Ｙの表面を露光し、露光部分の電位を低下させて感光体ドラム２０Ｙの表面上に静電的な電位差を設け、静電潜像を形成する。電位が低下した部分に現像装置５０Ｙによってイエロートナーが供給されて付着し、イエロートナー像として可視像化される。

クリーニング装置４０Ｙは、感光体ドラム２０Ｙに対向する部分に開口部を有するクリーニングケース４３Ｙと、感光体ドラム２０Ｙに当接し感光体ドラム２０Ｙ上の残留トナー、キャリア、紙粉等の不要物を掻き取ってクリーニングするクリーニングローラ４５Ｙと、感光体ドラム２０Ｙの回転方向Ｂ１において、クリーニングローラ４５Ｙよりも下流側の位置で感光体ドラム２０Ｙに当接し感光体ドラム２０Ｙ上の不要物を掻き取ってクリーニングするためのブレードとしてのクリーニングブレード４１Ｙとを有している。

クリーニング装置４０Ｙはまた、クリーニングケース４３Ｙに回転自在に支持され、クリーニングローラ４５Ｙ、クリーニングブレード４１Ｙによって掻き取られ、また除去されることによって生じた廃トナー等の不要物を廃剤タンク８２に向けて搬送するための図示しない廃トナー経路の一部を構成する排出スクリュ４２Ｙ等を有している。

画像形成ユニット６０Ｙを構成する、感光体ドラム２０Ｙと、１次転写ローラ１２Ｙと、クリーニング装置４０Ｙと、帯電装置３０Ｙと、現像装置５０Ｙとのうち、１次転写ローラ１２Ｙを除くもの、すなわち感光体ドラム２０Ｙと、クリーニング装置４０Ｙと、帯電装置３０Ｙと、現像装置５０Ｙとは、ユニットとしてのプロセスユニットであるプロセスカートリッジ９５Ｙを構成しており、プロセスカートリッジ９５Ｙは一体で、本体９９に対し、図１における紙面手前側に離脱自在であって、着脱自在である。

また、感光体ドラム２０Ｙは、単独で、本体９９に対し、図１における紙面手前側に離脱自在であって、着脱自在であるとともに、プロセスカートリッジ９５Ｙを構成する、感光体ドラム２０Ｙと、クリーニング装置４０Ｙと、帯電装置３０Ｙと、現像装置５０Ｙとのうち、感光体ドラム２０Ｙを除くもの、すなわち、クリーニング装置４０Ｙと、帯電装置３０Ｙと、現像装置５０Ｙとは、ユニットを構成しており、このユニットは一体で、本体９９に対し、図１における紙面手前側に離脱自在であって、着脱自在である。

また、現像装置５０Ｙは、現像剤の交換作業等のため、単独で、本体９９に対し、図１における紙面手前側に離脱自在であって、着脱自在であるとともに、プロセスカートリッジ９５Ｙを構成する、感光体ドラム２０Ｙと、クリーニング装置４０Ｙと、帯電装置３０Ｙと、現像装置５０Ｙとのうち、現像装置５０Ｙを除くもの、すなわち、感光体ドラム２０Ｙ、クリーニング装置４０Ｙと、帯電装置３０Ｙとは、ユニットを構成しており、このユニットは一体で、本体９９に対し、図１における紙面手前側に離脱自在であって、着脱自在である。

かかる構成の画像形成装置１００において、操作パネル１６に対する操作等によって、カラー画像を形成すべき旨の信号が入力されると、駆動ローラ７２が駆動され、転写ベルト１１、転写入口ローラ７３、クリーニング対向ローラ７４が従動回転するとともに、感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫがＢ１方向に回転駆動される。

感光体ドラム２０Ｙは、Ｂ１方向への回転に伴い、帯電ローラ３１Ｙにより表面を一様に帯電され、光走査装置８からのレーザー光Ｌの露光走査によりイエロー色に対応した静電潜像を形成され、この静電潜像を現像装置５０Ｙによりイエロー色のトナーにより現像され、現像により得られたイエロー色の単色画像であるトナー像を１次転写ローラ１２ＹによりＡ１方向に移動する転写ベルト１１に１次転写され、転写後に残留したトナーを含む不要物をクリーニング装置４０Ｙにより良好に除去されて帯電ローラ３１Ｙによる次の除電、帯電に供される。

他の感光体ドラム２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫにおいても同様に各色のトナー像が形成等され、形成された各色の単色画像であるトナー像は、１次転写ローラ１２Ｃ、１２Ｍ、１２ＢＫにより、Ａ１方向に移動する転写ベルト１１上の同じ位置に順次１次転写される。転写ベルト１１上に重ね合わされたトナー像は、転写ベルト１１のＡ１方向の回転に伴い、２次転写ローラ５との対向位置である２次転写部９０まで移動し、２次転写部９０において転写紙Ｓに２次転写される。

転写ベルト１１と２次転写ローラ５との間に搬送されてきた転写紙Ｓは、シート給送装置６１から給送ローラ３によって繰り出されてフィードされ、レジストローラ対４によって、センサによる検出信号に基づいて、転写ベルト１１上のトナー像の先端部が２次転写ローラ５に対向するタイミングで送り出されたものである。

転写紙Ｓは、すべての色のトナー像を転写され、担持すると、定着装置６に進入し、定着ローラ６２と加圧ローラ６３との間の定着部を通過する際、熱と圧力との作用により、担持したトナー像を定着され、転写紙Ｓ上に合成カラー画像であるカラー画像を定着される。定着装置６を通過した定着済みの転写紙Ｓは、排紙ローラ７を経て、本体９９の上部の排紙トレイ１７上にスタックされる。一方、２次転写を終えた転写ベルト１１は、クリーニング装置１３に備えられたクリーニングブラシ及びクリーニングブレードによってクリーニングされ、次の帯電工程、現像工程に備える。このような画像形成工程（図９（Ｓ１））は、操作パネル１６等で指定された画像形成枚数に達するまで繰り返される（図９（Ｓ２））。

このような画像形成工程（図９（Ｓ１））において、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色のトナーは、現像装置５０Ｙ、５０Ｃ、５０Ｍ、５０ＢＫにおいてそれぞれ消費されるため、消費に応じて、トナー供給機構２１Ｙ、２１Ｃ、２１Ｍ、２１ＢＫが、トナーボトル９Ｙ、９Ｃ、９Ｍ、９ＢＫ内のイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色のトナーを、所定の補給量だけ、それぞれ現像装置５０Ｙ、５０Ｃ、５０Ｍ、５０ＢＫに供給するようになっている。

現像装置５０Ｙ、５０Ｃ、５０Ｍ、５０ＢＫは、各色のトナーで各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫの静電潜像を現像するために、各色のトナーを帯電するようになっている。

現像装置５０Ｙ、５０Ｃ、５０Ｍ、５０ＢＫについて、そのうちの一つの、現像装置５０Ｙの構成を代表して説明する。なお、他の現像装置５０Ｃ、５０Ｍ、５０ＢＫの構成に関しても実質的に同一であるので、以下の説明においては、現像装置５０Ｙの構成について説明し、他の現像装置５０Ｃ、５０Ｍ、５０ＢＫの構成については省略する。

図２または図３に示すように、現像装置５０Ｙは、現像ローラ５１Ｙの他に、感光体ドラム２０Ｙに対向する部分に開口部を有する現像剤容器としてのケーシングであるケースとしての現像ケース５５Ｙと、現像ローラ５１Ｙ上の現像剤を一定の高さに規制する現像ブレード５２Ｙとを有している。

現像装置５０Ｙはまた、現像ケース５５Ｙの下部に互いに対向するように配設され、現像剤を循環するように搬送しつつ攪拌する、搬送手段である第１の搬送部材としての第１搬送スクリュ５３Ｙ及び搬送手段である第２の搬送部材としての第２攪拌スクリュ５４Ｙとを有している。

現像装置５０Ｙはまた、現像ケース５５Ｙ内の現像剤中に含まれるトナー濃度を検知するトナー濃度検知手段としてのトナー濃度検知センサ９２Ｙと、直流成分の現像バイアスを印加する図示しないバイアス印加手段等と、第１搬送スクリュ５３Ｙと第２攪拌スクリュ５４Ｙとを互いに同じ方向に回転駆動する駆動手段６４Ｙとを有している。

現像装置５０Ｙはまた、現像ケース５５Ｙ内の現像剤を廃剤タンク８２に向けて排出する現像剤排出手段としての電磁シャッタ６５Ｙと、現像装置５０Ｙの動作全般を制御する現像制御手段としての制御部１５Ｙと、トナー供給機構２１Ｙによって供給されたトナー及び現像剤供給機構２２Ｙによって供給された現像剤を現像ケース５５Ｙ内に導入する、図５に示す剤導入部８０Ｙとを有している。

現像装置５０Ｙは、非磁性トナーであるイエロートナーと、主に鉄粉で構成された磁性体であるキャリアとを含有する２成分現像剤たる現像剤を用いて現像を行うものであり、現像ケース５５Ｙ内にかかる現像剤を収容している。

現像ローラ５１Ｙは、現像ケース５５Ｙの開口部から感光体ドラム２０Ｙに臨むよう感光体ドラム２０Ｙに近接対向して配設されている。
図３に示すように、現像ローラ５１Ｙは、回転自在でありその表面に現像剤を担持する非磁性材料であるアルミニウムで構成された薄肉円筒状の現像スリーブとしてのスリーブ５６Ｙと、スリーブ５６Ｙの内部にスリーブ５６Ｙによって覆われるように固定配置されスリーブ５６Ｙに現像剤を担持させるための磁界を発生するマグネット５７Ｙとを有している。

図３又は図４に示すように、現像ケース５５Ｙは、第１搬送スクリュ５３Ｙを収容した現像室５８Ｙと、第２搬送スクリュ５４Ｙを収容した攪拌室５９Ｙと、現像室５８Ｙと攪拌室５９Ｙとを仕切り、区画する隔壁８１Ｙと、図５に示した剤導入部８０Ｙからイエロー色のトナー又はこれを含む現像剤を受け入れる供給口９１Ｙとを有している。

図２又は図５に示すように、第１搬送スクリュ５３Ｙが現像ローラ５１Ｙに現像剤を供給するよう、現像ローラ５１Ｙに対向しているため、図３に示すように、現像室５８Ｙと攪拌室５９Ｙとでは、現像室５８Ｙの方が現像ローラ５１Ｙに近くに位置している。

なお、図４及び図５では、説明の便宜上、現像ケース５５Ｙの上方が開口しているように図示しているが、実際には、図２及び図３に示すように、現像ケース５５Ｙは、現像ローラ５１Ｙが感光体ドラム２０Ｙに臨む開口部を除き、現像剤が外部に飛散することのないようにその内部を密封した構成となっている。このことは、後述する図７についても同様である。

図４又は図６に示すように、第１搬送スクリュ５３Ｙ、第２搬送スクリュ５４Ｙはそれぞれ、回転中心をなす回転軸８３Ｙ、８４Ｙと、回転軸８３Ｙ、８４Ｙ上に形成されたスパイラル状の突条によって構成されたスクリュ部８５Ｙ、８６Ｙとを有している。

スクリュ部８５Ｙ、８６Ｙは互いに逆向きの螺旋状をなしている。第１搬送スクリュ５３Ｙと第２搬送スクリュ５４Ｙとは、互いに平行に配設されており、且つ現像ローラ５１Ｙに平行に配設されている。

第１搬送スクリュ５３Ｙ、第２搬送スクリュ５４Ｙはそれぞれ、回転軸８３Ｙ、８４Ｙが駆動手段６４Ｙによって同方向に回転駆動され、この回転軸８３Ｙ、８４Ｙを中心とする回転により、スクリュ部８５Ｙ、８６Ｙの作用によって、その回転軸方向すなわち回転軸８３Ｙ、８４Ｙが延在する図２、図３における紙面と垂直な方向に、現像剤を搬送するようになっている。駆動手段６４Ｙの駆動制御は、制御部１５Ｙによって行われる。

第１搬送スクリュ５３Ｙ、第２搬送スクリュ５４Ｙによる現像剤の搬送方向をさらに具体的に説明すると、第１搬送スクリュ５３Ｙは、現像室５８Ｙにおいて、図２、図３における紙面奥側であって図４における左方側に対応する第１の方向に現像剤を搬送し、第２搬送スクリュ５４Ｙは、攪拌室５９Ｙにおいて、図２、図３における紙面手前側であって図４における右方側に対応する第２の方向に現像剤を搬送する。

現像室５８Ｙと攪拌室５９Ｙとは、隔壁８１Ｙによって区画されているが、隔壁８１Ｙの両端部は、現像ケース５５Ｙの側壁の内面との間に間隙を有しており、この間隙の部分において現像室５８Ｙと攪拌室５９Ｙとは連通している。

したがって、現像剤は、第１搬送スクリュ５３Ｙ、第２搬送スクリュ５４Ｙの回転により、かかる連通部分において、現像室５８Ｙから攪拌室５９Ｙへ、また攪拌室５９Ｙから現像室５８Ｙへと移動することで、現像室５８Ｙと攪拌室５９Ｙとにおいて図４における反時計方向である一定方向に循環するように搬送される。

現像室５８Ｙは、現像剤が第１の方向に搬送されながら現像ローラ５１Ｙに供給される第１の区画をなし、攪拌室５９Ｙは、現像剤が現像室５８Ｙから搬送されてくる第２の区画をなしている。攪拌室５９Ｙはまた、現像剤を第２の方向に搬送されて現像室５８Ｙに供給される第３の区画としても機能している。

第２の区画、第３の区画は、本形態においては攪拌室５９Ｙとして共通の空間となっているが、これらは、現像剤の循環が行なわれるのであれば、別個の空間であっても良い。第１の方向と第２の方向とは本形態では互いに平行であるが、第２の方向が曲線を描いたり、第２の区画、第３の区画が別個の空間によって構成されている場合に屈曲したりするなど、互いに非平行であっても良い。

駆動手段６４Ｙは、制御手段１５の制御によって第１搬送スクリュ５３Ｙ、第２搬送スクリュ５４Ｙの回転速度を変更できるようになっており、第１搬送スクリュ５３Ｙ、第２搬送スクリュ５４Ｙの回転速度を変更することで現像剤の搬送速度を変更するようになっている。

トナー濃度検知センサ９２Ｙは、現像ケース５５Ｙ内の現像剤の透磁率を検知し、検知した値を換算することで、現像剤に含まれるトナー濃度を検知する。トナー濃度センサ９２Ｙは第２搬送スクリュ５４Ｙの下方に配設されているが、第１搬送スクリュ５３Ｙの下方に配設し、後述するように現像剤が現像ローラ５１Ｙから離脱して落下したときに、この落下直後の現像剤のトナー濃度を検知するようにしても良い。トナー濃度検知センサ９２Ｙで検知されたトナー濃度は、制御部１５Ｙに入力され、制御部１５Ｙによって認識される。

トナー供給機構２１Ｙは、図示しないコイルと、このコイルを回転駆動するコイル駆動手段とを備えている。
現像剤供給機構２２Ｙは、図示しないコイルと、このコイルを回転駆動するコイル駆動手段とを備えている。
これらコイル駆動手段の駆動制御は制御部１５Ｙによって独立して行われる。

トナー供給機構２１Ｙは、トナー濃度検知センサ９２Ｙによって検知された、現像ケース５５Ｙ内の現像剤に含まれるトナー濃度が、制御部１５Ｙによって、所定濃度よりも低下したと判断された場合、すなわちトナー濃度が不足していると判断された場合に、制御部１５Ｙによってコイルが回転駆動されることで、トナーボトル９Ｙから剤導入部８０Ｙ、供給口９１Ｙを経てイエロートナーを現像装置５０Ｙ内の既存の現像剤に適量補給、供給する。

現像剤供給機構２２Ｙは、後述する所定のタイミングで電磁シャッタ６５Ｙが開いて現像ケース５５Ｙ内の現像剤が排出された後に、制御部１５Ｙによってコイルが回転駆動されることで、現像剤ボトル１９Ｙから剤導入部８０Ｙ、供給口９１Ｙを経てイエロートナーを含む現像剤を現像装置５０Ｙ内の既存の現像剤に適量補給、供給する。

供給口９１Ｙを経て現像装置５０Ｙ本体内に供給された新規のトナー及び現像剤は、第２の区画たる攪拌室５９Ｙ内において第２搬送スクリュ５４Ｙ上に落下するようになっている。すなわち、供給口９１Ｙは、新規のトナー及び現像剤を第２搬送スクリュ５４Ｙに供給する位置に配設されている。

供給口９１Ｙから補給された新規のトナー又は現像剤は、第２搬送スクリュ５４Ｙ及び第１攪拌スクリュ５３Ｙによって既存の現像剤と攪拌混合され、攪拌混合された現像剤が現像ローラ５１Ｙに供給される。

新たに補給されたトナー及び現像剤と既存の現像剤との攪拌混合は、主に第２の区画たる攪拌室５９Ｙ内で行われるため、第２の区画たる攪拌室５９Ｙはトナー濃度調整スペース、現像剤撹拌スペースとして機能する。新たに補給されたトナー又は新たに補給された現像剤中のトナーは、攪拌混合の際にトナー同士又はキャリアとの摩擦により帯電作用を受け、帯電する。

第１搬送スクリュ５３Ｙ及び第２攪拌スクリュ５４Ｙは、現像ケース５５Ｙ内の現像剤を攪拌する現像剤攪拌手段として機能する。この攪拌作用は、現像剤がスクリュ部８５Ｙ、８６Ｙに沿って移動する際に上下にかき回される動きを生ずること等によって得られるものである。

現像装置５０Ｙにおいては、現像室５８Ｙ内の現像剤が、マグネット５７Ｙの磁力により、現像スリーブ５６Ｙ上に、穂状に担持される。現像ローラ５１Ｙは、現像ケース５５Ｙ内に収容された現像剤を担持する剤担持体として機能する。現像スリーブ５６Ｙによる現像剤の担持量は、現像ブレード５２Ｙによって規制される。

現像スリーブ５６Ｙ上において規制され適量とされた層状の現像剤は、現像スリーブ５６Ｙの矢印Ｃ１方向への回転により、現像ローラ５１Ｙと感光体ドラム２０Ｙとの間の現像領域に運ばれる。

現像領域において、第１搬送スクリュ５３Ｙ及び第２攪拌スクリュ５４Ｙの攪拌によって帯電している現像剤中のイエロートナーが、バイアス印加手段による現像バイアスの作用を受け、感光体ドラム２０Ｙの表面に形成された静電潜像に静電的に移行して、静電潜像をイエロートナー像として可視像化する。

このようにして感光体ドラム２０Ｙ表面上の静電潜像を現像することでイエロートナーを消費しイエロートナーの濃度が低下した現像剤は、現像スリーブ５６Ｙに担持されたまま現像スリーブ５６ＹのＣ１方向への回転によってさらに搬送され、マグネット５７Ｙの磁力の弱い部分において現像スリーブ５６Ｙから離脱して落下し、他の現像剤と攪拌混合される。

なお、本形態では、バイアス印加手段により直流成分の現像バイアスを印加しているが、現像バイアスは、交流成分であっても良いし、直流成分に交流成分を重畳したものであっても良い。

電磁シャッタ６５Ｙは、現像ケース５５Ｙの底部の、現像剤が現像室５８Ｙから攪拌室５９Ｙに移動する箇所の攪拌室５８Ｙ側の位置に配設されている。電磁シャッタ６５Ｙは、制御部１５Ｙによって開閉が制御される。電磁シャッタ６５Ｙが開くと、現像ケース５５Ｙ内の現像剤は、図示しない剤排出経路を経て廃剤タンク８２まで搬送され、廃剤タンク８２内に収容される。

制御部１５Ｙは、上述した、現像装置５０Ｙに備えられている各構成を制御するものであり、制御手段１５の一部として備えられている。ただし、制御部１５Ｙを、現像装置５０Ｙに専用の、制御手段１５とは分離されたものとして備えていても良い。

すでに述べたように、現像剤は、静電潜像を現像するために、これに含まれるトナーを帯電させるように攪拌されるが、トナー及びキャリアは攪拌により次第に劣化する。また、トナーの消費率が低い画像形成、例えば画像面積率の低い画像形成を連続して行うと、トナーが消費される前に劣化し易くなり、流動性が低下して滞留し、現像性能が低下する。またキャリアも劣化により流動性が低下して滞留し、現像性能が低下する。

このような不具合に対応すべく、現像剤の劣化を画像形成の回数で検知することも考えられるが、単に画像形成の回数で現像剤の劣化を検知しようとしても、現像剤の劣化の要因は画像形成の回数だけではないため、画像形成の回数だけで現像剤の劣化状況を予測することは困難な場合がある。

そこで、現像装置５０Ｙ、５０Ｃ、５０Ｍ、５０ＢＫは、現像剤の流動性の低下を滞留によって検知するようになっている。
これを行なうための手段、構成等は、現像装置５０Ｙ、５０Ｃ、５０Ｍ、５０ＢＫにそれぞれ、同様に備えられている。そこで、現像装置５０Ｙを代表して説明する。なお、他の現像装置５０Ｃ、５０Ｍ、５０ＢＫに関しても実質的に同一であるので、以下の説明においては、他の現像装置５０Ｃ、５０Ｍ、５０ＢＫの構成については省略する。

図７に示すように、現像装置５０Ｙは、現像ケース５５Ｙ内における現像剤を検知してこの現像剤の滞留を所定の基準値に基づいて検知する滞留検知手段として、第１の滞留検知手段としての第１の滞留検知センサ６６Ｙと、第２の滞留検知手段としての第２の滞留検知センサ６７Ｙとを有している。

現像装置５０Ｙは、これら一対の滞留検知センサ６６Ｙ、６７Ｙが現像剤の滞留を検知したとき（図９（Ｓ３））に、制御部１５Ｙによる制御に基づき、現像剤の流動性を調整する調整モード（図９（Ｓ４）〜（Ｓ８））を行うようになっている。

第１の滞留検知センサ６６Ｙは、現像剤が第１の区画たる現像室５８Ｙから第２の区画たる攪拌室５９Ｙに移動する箇所の現像室５８Ｙ側であって、現像ローラ５１Ｙの軸方向における現像室５８Ｙと攪拌室５９Ｙとの連通部分に対応する位置に配設されている。なおこの位置は電磁シャッタ６５Ｙの配設位置の直上位置となっている。

第２の滞留検知センサ６７Ｙは、現像剤が第３の区画たる攪拌室５９Ｙから第１の区画たる現像室５８Ｙに移動する箇所の現像室５８Ｙ側であって、現像ローラ５１Ｙの軸方向における現像室５８Ｙと攪拌室５９Ｙとの連通部分に対応する位置に配設されている。

図７又は図８に示すように、第１の滞留検知センサ６６Ｙ、第２の滞留検知センサ６７Ｙはそれぞれ、現像ローラ５１Ｙの軸方向における現像室５８Ｙと攪拌室５９Ｙとの連通部分に対応する位置において現像剤の表面に当接する当接部としてのフィラー６８Ｙ、６９Ｙと、フィラー６８Ｙ、６９Ｙをその周面において支持している円筒形状の支持部７０Ｙ、７１Ｙとを有している。

第１の滞留検知センサ６６Ｙ、第２の滞留検知センサ６７Ｙはまたそれぞれ、支持部７０Ｙ、７１Ｙの周面の、フィラー６８Ｙ、６９Ｙの配設位置と反対側に突設された平板状の被検出部７６Ｙ、７７Ｙと、被検出部７６Ｙ、７７Ｙを検出する検出部７８Ｙ、７９Ｙとを有している。

第１の滞留検知センサ６６Ｙ、第２の滞留検知センサ６７Ｙはまたそれぞれ、支持部７０Ｙ、７１Ｙを回転自在に支持した軸８７Ｙ、８８Ｙと、現像ケース５５Ｙに固定され軸８７Ｙ、８８Ｙ及び検出部７８Ｙ、７９Ｙを支持した支持体９３Ｙ、９４Ｙとを有している。

検出部７８Ｙ、７９Ｙは、図７に示すように、被検出部７６Ｙ、７７Ｙが進入することが可能な凹部と、この凹部内において上下方向に複数配設され、それぞれが被検出部７６Ｙ、７７Ｙを検知する図８に示す検知部Ｋとを有している。

各検知部Ｋは、図示しない発光素子とこの発光素子から出射された光を受信する受光素子とを有しており、被検出部７６Ｙ、７７Ｙが発光素子と受光素子との間に進入すると発光素子から出射された光が遮られて受光素子によって受信されなくなり被検出部７６Ｙ、７７Ｙが検出されたこととなる。被検出部７６Ｙ、７７Ｙの検出は、制御部１５Ｙによって認識される。

支持部７０Ｙ、７１Ｙが軸８７Ｙ、８８Ｙによって回転自在に支持されていることにより、フィラー６８Ｙ、６９Ｙは、現像剤の表面位置すなわち現像剤の嵩の高さに従って上下動する。

フィラー６８Ｙ、６９Ｙが上方に移動すると軸８７Ｙ、８８Ｙを中心とした支持部７０Ｙ、７１Ｙの一方向への回転により被検出部７６Ｙ、７７Ｙは下方に移動し、フィラー６８Ｙ、６９Ｙが下方に移動すると軸８７Ｙ、８８Ｙを中心とした支持部７０Ｙ、７１Ｙの他方向への回転により被検出部７６Ｙ、７７Ｙは上方に移動する。なお、フィラー６８Ｙ、６９Ｙ、被検出部７６Ｙ、７７Ｙの重さ、位置関係等は、このような動作をするように設計されている。

被検出部７６Ｙは、現像剤の嵩がある高さ以上になると、検知部Ｋによって検出される。一方、被検出部７７Ｙは、現像剤の嵩がある高さ以下になると、検知部Ｋによって検出される。制御部１５Ｙは、どの検知部Ｋによって被検出部７６Ｙ、７７Ｙが検出されたかに応じて、現像剤の表面位置がどのような高さにあるかを判断する。

ここで、現像剤の表面位置の高さと滞留との相関関係について説明する。
トナーを帯電させるために現像剤を攪拌するとトナー及びキャリアは次第に劣化し、摩擦係数が高くなって、現像剤の流動性が低下する。

現像装置５０Ｙにおいて現像剤の流動性が低下すると、循環している現像剤の方向転換が生じる、現像室５８Ｙと攪拌室５９Ｙとの間で現像剤が滞留する。現像剤が滞留すると、現像剤の滞留位置で現像剤の表面位置が上昇する。一方、現像剤の循環方向における現像剤の滞留位置の下流側では現像剤の表面位置が低下する。

すなわち、第１の滞留検知センサ６６Ｙによって検知する現像剤の表面位置は、現像剤の滞留が生じると現像剤の表面位置が上昇し、第２の滞留検知センサ６７Ｙによって検知する現像剤の表面位置は、現像剤の滞留が生じると現像剤の表面位置が極端に低下する。

現像剤が攪拌室５９Ｙから現像室５８Ｙに移動する箇所の攪拌室５９Ｙ側の位置では、第２搬送スクリュ５４Ｙによる直接の現像剤の搬送作用が弱いため、現像剤の滞留が生じるが、現像剤の搬送方向においてこの位置の直下流側に位置する第２の滞留検知センサ６７Ｙの配設位置では、現像剤の表面位置が低下する傾向にあり、特に、現像剤の流動性が低下した場合には、第１の滞留検知センサ６６Ｙの配設位置において現像剤の滞留が生じ表面位置が上昇するにもかかわらず、現像剤の量は一定であるため、第２の滞留検知センサ６７Ｙの配設位置では、現像剤の表面位置が極端に低下する。

よって、現像剤の表面位置の低下を検知する第２の滞留検知センサ６７Ｙは、本形態の配設位置に配設すると、かかる低下を捕らえ易いため、かかる位置に配設することが好ましい。

現像剤の表面位置の上昇を検知する第１の滞留検知センサ６６Ｙは、本形態の配設位置に代えて、又は本形態の配設位置とともに、現像剤が第３の区画たる攪拌室５９Ｙから第１の区画たる現像室５８Ｙに移動する箇所の攪拌室５９Ｙ側に配設しても良い。

ただし、攪拌室５９Ｙには、供給口９１Ｙからトナー又は現像剤が補給されるため、現像剤の流動性の低下が生じにくく、現像剤が攪拌室５９Ｙから現像室５８Ｙに移動する箇所の攪拌室５９Ｙ側の位置においては、劣化した現像剤の滞留は、本形態の配設位置よりも生じにくく、滞留が生じた場合にもその程度が相対的に低く、現像剤の表面位置の上昇も相対的に低い。そのため、第１の滞留検知センサ６６Ｙは、その検知精度において、本形態の位置に配設するのが最も適している。

現像剤の表面位置の低下を検知する第２の滞留検知センサ６７Ｙの配設位置は、本形態の配設位置に限られる。これは、現像剤が第１の区画たる現像室５８Ｙから第２の区画たる攪拌室５９Ｙに移動する箇所の攪拌室５９Ｙ側には、供給口９１Ｙが配設されているためである。

供給口９１Ｙは、供給されたトナー又は現像剤が現像ローラ５７Ｙに至るまでに、長い距離で現像剤と攪拌混合されるように、トナー又は現像剤を第２搬送スクリュ５４Ｙに供給する位置であって、現像剤が現像室５８Ｙから攪拌室５９Ｙに移動する箇所の攪拌室５９Ｙ側の位置に配設されている。

トナー又は現像剤を第１搬送スクリュ５３Ｙに直接供給すると、既存の現像剤と十分に攪拌されることなく現像ローラ５１Ｙに供給されてしまい、現像ムラ等の不具合を生じることとなる。また、トナー又は現像剤を第２搬送スクリュ５４Ｙに供給する場合であっても、搬送の過程で攪拌される距離を稼ぐには、現像剤の搬送方向の最上流位置に対応するかかる位置に配設することが好ましい。

第１の滞留検知センサ６６Ｙ、第２の滞留検知センサ６７Ｙの配設位置は以上のような位置であるが、さらには、現像剤が、第１搬送スクリュ５３Ｙ、あるいは第２搬送スクリュ５４Ｙによる直接の搬送作用言い換えると推進力を受ける位置からずらした位置とすることが好ましい。

搬送作用を直接受ける位置に配設すると、現像剤が劣化していなくても、搬送作用が働いた瞬間の一時的な現像剤の表面位置の変化を第１の滞留検知センサ６６Ｙ、第２の滞留検知センサ６７Ｙによって拾ってしまい、現像剤の滞留の発生を誤検出し得るためである。

直接の搬送作用を受ける位置からずらすためには、第１搬送スクリュ５３Ｙ、あるいは第２搬送スクリュ５４Ｙの端部近傍の現像ケース５５Ｙ付近すなわち現像ローラ５１Ｙの軸方向における現像室５８Ｙと攪拌室５９Ｙとの連通部分に対応する位置にスクリュ部８５Ｙ、８６Ｙを設けないようにすることが有効である。

制御部１５Ｙは、第１の滞留検知センサ６６Ｙ、第２の滞留検知センサ６７Ｙのそれぞれの複数の検知部Ｋのうちの何れによって被検出部７６Ｙ、７７Ｙが検出されたかによって、現像剤の表面位置がどのような高さにあるかを判断するため、メモリに、複数の検知部Ｋによる検出状態と、現像剤の表面位置との対応関係を表したテーブルを有している。

第１の滞留検知センサ６６Ｙの複数の検知部Ｋによる検出状態は、第１の検出値としての所定の値に換算され、第２の滞留検知センサ６７Ｙの複数の検知部Ｋによる検出状態は、第２の検出値としての所定の値に換算される。

現像剤の表面位置がどの位置にあるかを判断するのには、第１の検出値、第２の検出値とそれぞれ比較される複数の基準値が用いられ、この複数の基準値と現像剤の表面位置とが関連付けられている。

制御部１５Ｙは、メモリからかかるテーブルを読み出し、第１の検出値、第２の検出値がテーブルにおける複数の基準値の何れを満たしているかを判別し、満たされている基準値によって現像剤の表面位置を判断する。

制御部１５Ｙは、第１の滞留検知センサ６６Ｙ、第２の滞留検知センサ６７Ｙからの信号に基づき、第１の滞留検知センサ６６Ｙ、第２の滞留検知センサ６７Ｙの配設位置における現像剤の表面位置を判断するが、第１の滞留検知センサ６６Ｙ、第２の滞留検知センサ６７Ｙの何れか一方を配設した位置において現像剤の表面位置が現像剤の滞留を示す位置である場合に現像剤の滞留が生じていると判断しても良いし、第１の滞留検知センサ６６Ｙ、第２の滞留検知センサ６７Ｙのそれぞれを配設した位置において現像剤の表面位置が現像剤の滞留を示す位置である場合に現像剤の滞留が生じていると判断しても良い。

ただし、第１の滞留検知センサ６６Ｙ、第２の滞留検知センサ６７Ｙは、第１搬送スクリュ５３Ｙの現像剤の搬送によって現像剤の表面が波打ったようになることの影響を受け得るため、第１の滞留検知センサ６６Ｙ、第２の滞留検知センサ６７Ｙのそれぞれを配設した位置において現像剤の表面位置が現像剤の滞留を示す位置である場合に現像剤の滞留が生じていると判断することが好ましい。

なお、第１の滞留検知センサ６６Ｙ、第２の滞留検知センサ６７Ｙは、その一方のみを配設しても良いが、同様の理由等により、現像剤の滞留が生じているか否かの検知精度の向上のためには、両者を配設することが好ましい。

両者を配設する場合には、第１の検出値と第２の検出値との差を算出し、この算出値に基づいて現像剤の滞留が生じているか否かを判断するようにしても良い。この場合には、算出値と比較される基準値が用いられ、この基準値が現像剤の滞留が生じているか否かと関連付けられている。基準値は１つでも複数でも良い。

メモリにはかかる関連付けを表したテーブルが記憶されており、制御部１５Ｙは、かかるテーブルを読み出し、算出値がテーブルの基準値を満たしているかを判別し、満たされている場合には現像剤の滞留が生じていると判断する。すなわち例えば第１の滞留検知センサ６６Ｙ、第２の滞留検知センサ６７Ｙの配設位置における現像剤の表面位置の差が一定以上に達したときに現像剤の滞留が生じていること、言い換えると現像剤が劣化していることを検知する。

このようにして現像剤の滞留を検知することで、現像ケース５５Ｙ、特に現像室５８Ｙの両端部における現像剤の表面位置を考慮した検知が行なわれる。すなわち、第１の滞留検知センサ６６Ｙ、第２の滞留検知センサ６７Ｙを配設した各部における現像剤の表面位置の相対関係により、比較的広範囲にわたる現像剤の分布を考慮した現像剤の滞留の検知が行なわれることとなり、検知精度が向上する。

第１の滞留検知センサ６６Ｙ、第２の滞留検知センサ６７Ｙによる現像剤の滞留の検知の向上策としては、上述したようなこれらの配設位置のほか、検知のタイミング言い換えると制御部１５Ｙによる判断のタイミングを限定することも有効である。

現像剤の攪拌開始直後や、攪拌速度の変更直後、攪拌の停止時、トナー、現像剤の補給直後などは、検知を避けることが好ましい。トナー、現像剤の補給後所定の時間が経過した後であって一定の搬送速度である程度搬送した状態においては、現像剤の状態は安定しておりその表面位置の大きな変動は少ないが、攪拌開始直後などの場合には、現像剤の状態が安定しているとは限らないためである。

攪拌の停止時も、攪拌の停止直前に現像剤の表面位置が何らかの原因で変動した場合、放置されてからの時間が長い場合、現像装置５０Ｙに振動が加わり、現像ケース５５Ｙ内での現像剤のバランスが悪い場合などには、現像剤の表面位置を誤検知することとなるため、検知を避けることが好ましい。

さらには、制御部１５Ｙが一瞬でも現像剤の滞留が生じたと判断すれば現像剤の滞留が生じたものとすることとしても良いし、制御部１５Ｙが所定時間以上、たとえば１０秒以上、現像剤の滞留が生じたと判断し続けなければ現像剤の滞留が生じたものとしないこととしても良いし、これらに加えて、画像形成を所定回数以上、たとえば３０００回以上行ったことを現像剤の滞留が生じたものとする条件としても良い。

このような条件を用いる場合は、上述のテーブルに、条件に対応した条件値として所定の基準値を加えることとなる。テーブルを構成する、第１の検出値、第２の検出値、算出値、条件値等は、操作パネル１６その他の入力手段によってユーザーの操作により変更可能とし、これらの値を変更することでより適切に現像剤の滞留を検知するようにしても良い。他の入力手段としては、画像形成装置１００にＵＳＢ接続等によって接続された外部端末を含む。このような入力手段によるかかる値の変更は、メモリに随時記憶される。

また、すでに述べたように、制御部１５Ｙは、第１搬送スクリュ５３Ｙ、第２搬送スクリュ５４Ｙの回転速度を変更することで現像剤の搬送速度を変更することが可能となっている。現像剤の搬送速度は、現像剤の使用期間等に応じて制御部１５Ｙにより自動的に変更されるものでも良いし、操作パネル１６等によってユーザーの操作により変更可能となっていても良い。

現像剤の搬送速度が変更されると、現像剤の搬送力が変わることから、同じ現像剤を用いても現像剤の表面位置が変化する。そのため、現像剤の滞留が生じているか否かの判断基準も変更する必要がある。

そこで、制御部１５Ｙは、現像剤の搬送速度を変更したときには、言い換えると現像剤の搬送速度に応じて、テーブルを構成する第１の検出値、第２の検出値、算出値、条件値を変更制御する。

制御部１５Ｙは、現像剤の滞留を検知したとき（図９（Ｓ３））に現像剤の流動性を調整する調整モードを行なう（図９（Ｓ４）〜（Ｓ８））。
具体的には、調整モード（図９（Ｓ４）〜（Ｓ８））においては、現像ケース５５Ｙ内の現像剤を排出する現像剤排出モード（図９（Ｓ５））と、現像剤供給機構２２Ｙにより現像ケース５５Ｙ内に現像剤を補給する現像剤補給モード（図９（Ｓ６））とを行う。現像剤補給モード（図９（Ｓ６））は、現像剤排出モード（図９（Ｓ５））の後に、現像剤排出モード（図９（Ｓ５））に続いて行われるようになっている。トナーのみならずトナーを含む現像剤を排出するのは、かりにトナーのみを排出するとすれば、現像剤の流動性が十分に回復しない可能性があり、トナーのみの排出により現像剤の流動性を十分に回復させようとすると、トナーの排出量が多量となり、コストが上昇する可能性もあるためである。

現像剤排出モード（図９（Ｓ５））は、電磁シャッタ６５Ｙを制御部１５Ｙにより開放することによって行う。現像ケース５５Ｙから排出される現像剤量は、電磁シャッタ６５Ｙの開放時間によって調整されるようになっている。制御部１５Ｙは、現像剤の滞留が生じていると判断すると、電磁シャッタ６５Ｙを開放して現像剤排出モード（図９（Ｓ５））の開始により調整モード（図９（Ｓ４）〜（Ｓ８））を開始する。上述のように、電磁シャッタ６５Ｙの配設位置が、現像剤の滞留を生じやすい位置である第１の滞留検知センサ６６Ｙの配設位置の真下であることにより、現像剤の排出効率は高い。

電磁シャッタ６５Ｙを開放すると、制御部１５Ｙは、内蔵しているタイマにより電磁シャッタ６５Ｙの開放時間を計測し、開放時間が所定時間に達したら、現像ケース５５Ｙから排出される現像剤量が設定値であるその上限値に達したとして、電磁シャッタ６５Ｙを閉塞し、現像剤排出モード（図９（Ｓ５））を終了する。

このような制御を行うため、制御部１５Ｙのメモリには、かかる上限値として、電磁シャッタ６５Ｙの開放時間が記憶されている。かかる開放時間は、たとえば排出されたのと同様の新規の現像剤を供給すれば現像剤の滞留が十分に解消される程度となるように定められたものである。メモリは、かかる開放時間を記憶することに関して現像剤排出時間記憶手段、現像剤排出量記憶手段として機能する。

かかる開放時間は、廃剤タンク８２のエンド検知センサにより少なくとも１回はニアエンドが検知されてからエンドが検知されるように設定されることが好ましい。一度の現像剤排出モード（図９（Ｓ５））で排出される現像剤量が、ニアエンドが検知される不要物量とエンドが検知される不要物量との差分の量より多い場合には、ニアエンドが検知されることなくエンドが検知される状態となることとなり、ユーザーが、ニアエンド状態において、廃剤タンク８２から不要物を廃棄するタイミングを失するためである。

たとえばかかる差分の量が２０ｇである場合には、一度の現像剤排出モード（図９（Ｓ５））で排出される現像剤量をたとえば１５ｇとするなどして、ニアエンドとエンドとが連続して発生しないようにすることで、廃剤タンク８２が満杯となって不要物が収容できなくなったり廃剤タンク８２から不要物があふれたりするといった不具合が防止され、ユーザーにとって信頼性の高い構成となる。なお、逆に言えば、エンド検知センサによるニアエンドとエンドとの間隔を、現像剤の滞留を十分に解消するための現像剤の排出量より大きくすることによっても、これが達成される。

かかる開放時間は、操作パネル１６その他の入力手段によってユーザーの操作により変更可能とし、これらの値を変更することでより適切に過剰な現像剤の排出を防止するようにしても良い。他の入力手段としては、画像形成装置１００にＵＳＢ接続等によって接続された外部端末を含む。このような入力手段によるかかる設定値の変更は、現像剤排出時間記憶手段、現像剤排出量記憶手段としてのメモリに随時記憶される。

現像剤排出モード（図９（Ｓ５））においては、トナー供給機構２１Ｙによるトナー補給及び現像剤供給機構２２Ｙによる現像剤補給を行わない。これにより、補給されたばかりの新規なトナーが、現像剤の排出によって、劣化した現像剤とともに排出されてしまうことが防止され、新規のトナー、現像剤が現像剤排出モード（図９（Ｓ５））において排出されることが防止されるとともに、劣化した現像剤の排出が効率的に行われる。そして、現像剤排出モード（図９（Ｓ５））の終了後に行われる現像剤補給モード（図９（Ｓ６））で新規な現像剤の補給を行うことで、現像剤の交換が効率よく行なわれる。

なお、現像剤排出モード（図９（Ｓ５））においては、かりにトナー濃度検知センサ９２Ｙがトナー濃度の低下を検知したとしても、同様の理由により、トナー供給機構２１Ｙによるトナー補給は行わない。また、現像剤の排出効率を向上するべく、制御部１５Ｙは、駆動手段６４Ｙにより第１搬送スクリュ５３Ｙと第２攪拌スクリュ５４Ｙと回転駆動するようにしても良い。この場合の電磁シャッタ６５Ｙの開放時間は第１搬送スクリュ５３Ｙ、第２攪拌スクリュ５４Ｙの回転駆動を行わない場合に比べて短くすることが可能である。また、第１搬送スクリュ５３Ｙ、第２攪拌スクリュ５４Ｙの回転駆動を行う場合の電磁シャッタ６５Ｙの開放時間は、第１搬送スクリュ５３Ｙ、第２攪拌スクリュ５４Ｙの回転速度が速い場合には短くするなど、かかる回転速度に応じて増減ずることが可能である。

このようにして劣化した現像剤を一定量排出すると、制御部１５Ｙは、排出により減少した量の現像剤を補うべく、現像剤排出モード（図９（Ｓ５））に連続して、現像剤供給機構２２Ｙを駆動して現像剤補給モード（図９（Ｓ６））を行う。具体的には、現像剤供給機構２２Ｙのコイルを、現像剤排出モード（図９（Ｓ５））において排出した現像剤量と同量の現像剤が現像ケース５５Ｙ内に供給される時間だけ駆動する。

調整モード（図９（Ｓ４）〜（Ｓ８））においては、かかる現像剤補給モード（図９（Ｓ６））の開始以降に、トナーを帯電させるために、制御部１５Ｙにより駆動手段６４Ｙを駆動して第１搬送スクリュ５３Ｙ、第２搬送スクリュ５４Ｙによって現像剤を攪拌する攪拌モード（図９（Ｓ７））を行う。

攪拌モード（図９（Ｓ７））は、現像剤補給モード（図９（Ｓ６））の開始後すなわち現像剤補給モード（図９（Ｓ６））の開始と同時又は開始より後に行う。攪拌モード（図９（Ｓ７））の継続時間は、現像剤補給モード（図９（Ｓ６））によって補給される新規現像剤の補給量、現像剤の滞留度合い、第１搬送スクリュ５３Ｙ、第２搬送スクリュ５４Ｙの回転速度等に応じて、新規現像剤を撹拌してトナーの帯電を十分に行うのに必要な所定時間とされる。

トナーの帯電が不十分であると、感光体ドラム２０Ｙへのトナーの付着量が不安定となり、地汚れ言い換えるとカブリ、１つの形成画像における濃度ムラ、複数画像形成における濃度変動等が生じるが、撹拌モード（図９（Ｓ７））を行ってトナーを十分に帯電させることにより、これらの不具合が防止ないし抑制される。

攪拌モード（図９（Ｓ７））の開始タイミングは、補給されたトナーを速やかに帯電させる点では現像剤補給モード（図９（Ｓ６））の開始と同時であることが好ましく、トナーの劣化を軽減する点では、現像剤補給モード（図９（Ｓ６））の開始より後であることが好ましく、さらには現像剤補給モード（図９（Ｓ６））の終了後であることが好ましい。撹拌モード（図９（Ｓ７））が終了することで、調整モード（図９（Ｓ４）〜（Ｓ８））が終了する。

このように、調整モード（図９（Ｓ４）〜（Ｓ８））においては、現像剤の交換によって劣化した現像剤の濃度を低減し、現像剤の流動性を調整することで現像剤の滞留を解消ないし緩和し、言い換えると、現像剤の流動性を回復ないし向上することで現像性能を回復ないし向上して、経時的に良好な現像及び画像形成を行う。

制御部１５Ｙは、これらの調整モード（図９（Ｓ４）〜（Ｓ８））を行った後、調整モード（図９（Ｓ４）〜（Ｓ８））の終了直後に、感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫや転写紙Ｓ上に形成されるトナー像のトナー濃度言い換えると画像濃度を調整するためのプロセスコントロール（図９（Ｓ９））を行う。

これは、調整モード（図９（Ｓ４）〜（Ｓ８））を実行することにより、現像剤や現像剤中のトナーが入れ替わる等するため、調整モード（図９（Ｓ４）〜（Ｓ８））の前後で同トナーの帯電量が異なってしまう可能性があるためである。攪拌モードはかかる帯電量の変化を防止ないし抑制するために行うのであるが、単に現像剤の攪拌を行う攪拌モード（図９（Ｓ７））のみを行うことによって、調整モード（図９（Ｓ４）〜（Ｓ８））の前後でトナーの帯電量を同一とし、またかかる画像濃度を同一とすることは困難な場合があるためである。

調整モード（図９（Ｓ４）〜（Ｓ８））の前後で現像剤中のトナーの帯電量が異なった場合、現像ポテンシャル等の作像条件が調整モード（図９（Ｓ４）〜（Ｓ８））を実行する前と同じであると、かかる画像濃度が異なってしまうが、プロセスコントロール（図９（Ｓ９））を行うことで、調整モード（図９（Ｓ４）〜（Ｓ８））後におけるトナーの帯電量に見合った作像条件に調整がなされ、調整モード（図９（Ｓ４）〜（Ｓ８））の前後でかかる画像濃度が同一となり、経時的に均一な画像形成が行われる。プロセスコントロールが終了すると、所定の画像形成枚数に達するまで画像形成が行われる（図９（Ｓ１）〜（Ｓ２））。

なお、調整モード（図９（Ｓ４）〜（Ｓ８））の終了直後とは、調整モード（図９（Ｓ４）〜（Ｓ８））の終了と同時であっても調整モード（図９（Ｓ４）〜（Ｓ８））の終了より後であってもよいが、少なくとも、調整モード（図９（Ｓ４）〜（Ｓ８））の終了後、ユーザーの指示による１回目の画像形成（図９（Ｓ１））を行うより前とされる。

制御部１５Ｙは、調整モード（図９（Ｓ４）〜（Ｓ８））を行った回数をカウントし、メモリに記憶する。制御部１５Ｙは、この回数又は単位時間あたりのこの回数と、所定の基準値とを比較し、この基準値を超えた場合には、現像剤全体としての劣化が進んだと判断して、現像剤又はプロセスカートリッジ９５Ｙ、９５Ｃ、９５Ｍ、９５ＢＫのうち少なくとも現像装置５０Ｙ、５０Ｃ、５０Ｍ、５０ＢＫを含む部分を交換するべき旨を、操作パネル１６の表示部等の出力手段によって表示し、ユーザーに報知する。

かかる基準値は、操作パネル１６その他の入力手段によってユーザーにより変更可能とされている。これにより、ユーザーは、形成される画像の画像濃度等の画質に応じて、かかる基準値を変更し、かかる交換を行うべき旨が報知される時期を調整することが可能となっている。

また特殊な環境や使用方法で現像、画像形成を行う場合にも、適切な時期にかかる旨を報知するように調整することが可能となっている。特殊な環境や使用方法には、画像面積率や使用Ｄｕｔｙ等が想定外な状態で現像・画像形成が行われる場合を含む。他の入力手段としては、画像形成装置１００にＵＳＢ接続等によって接続された外部端末を含む。このような入力手段によるかかる基準値の変更は、メモリに随時記憶される。

また、制御部１５Ｙは、現像剤の劣化が進んだと判断した場合やかかる旨を表示した場合には、それ以降、攪拌の時間を減らしたり、現像剤の搬送速度を低下させたり、調整モード（図９（Ｓ４）〜（Ｓ８））を頻繁に行うよう制御したり、トナー濃度が不足していると判断する際に用いる所定濃度を上昇させたり、所期の画像濃度よりも画像濃度が上昇するものの画像濃度を上昇させてトナーの使用率を上げたりすることで、現像剤の滞留を抑制するとともに、現像剤への負荷を低減して現像剤の長寿命化を図る。

図１０に、滞留検知手段たる第１の滞留検知センサ６６Ｙ、第２の滞留検知センサ６７Ｙの別の構成例を示す。この第１の滞留検知センサ６６Ｙ、第２の滞留検知センサ６７Ｙは、図７、図８に示した第１の滞留検知センサ６６Ｙ、第２の滞留検知センサ６７Ｙと同様に、現像剤との接触により現像剤の滞留を検知するものであるが、図７、図８に示した第１の滞留検知センサ６６Ｙ、第２の滞留検知センサ６７Ｙが現像剤の表面位置を検出することによって現像剤の滞留を検知するのに対し、この第１の滞留検知センサ６６Ｙ、第２の滞留検知センサ６７Ｙは、現像剤の圧力、具体的には内圧を検出することによって現像剤の滞留を検知するようになっている。

この第１の滞留検知センサ６６Ｙ、第２の滞留検知センサ６７Ｙは、プッシュスイッチの一種となっており、それぞれ、現像ケース５５Ｙの底部に穿たれたスライド孔３５Ｙ、３６Ｙに沿ってスライドする棒状のロッド３５Ｙ、３６Ｙと、ロッド３５Ｙ、３６Ｙの一端に設けられ、現像ケース５５Ｙの内部側に位置し、主にその表面側で現像ケース５５Ｙ内部の現像剤の圧力を受ける平板状の被押圧部３７Ｙ、３８Ｙとを有している。

第１の滞留検知センサ６６Ｙ、第２の滞留検知センサ６７Ｙはまた、ロッド３５Ｙ、３６Ｙに巻き付けられ、その一端が被押圧部３７Ｙ、３８Ｙの裏面に当接し、その他端が現像ケース５５Ｙの内壁面に当接した押圧バネ４６Ｙ、４７Ｙと、現像ケース５５Ｙの外部に配設され、ロッド３５Ｙ、３６Ｙの他端が進入ことがある孔９６Ｙ、９７Ｙを有する検出部４８Ｙ、４９Ｙとを有している。

検出部４８Ｙ、４９Ｙは、図示しないが、孔９６Ｙ、９７Ｙ内においてロッド３５Ｙ、３６Ｙの進入する方向に沿って複数配設されそれぞれがロッド３５Ｙ、３６Ｙを検知する、図８に示した検知部Ｋと同様の検知部を有している。

各検知部は、図示しない発光素子とこの発光素子から出射された光を受信する受光素子とを有しており、ロッド３５Ｙ、３６Ｙが発光素子と受光素子との間に進入すると発光素子から出射された光が遮られて受光素子によって受信されなくなりロッド３５Ｙ、３６Ｙが検出されたこととなる。ロッド３５Ｙ、３６Ｙの検出は、制御部１５Ｙによって認識される。

押圧バネ４６Ｙ、４７Ｙが被押圧部３７Ｙ、３８Ｙの裏面と現像ケース５５Ｙの内壁面との間に介在していることで、被押圧部３７Ｙ、３８Ｙは現像ケース５５Ｙの内壁面から離間する方向に付勢されており、ロッド３５Ｙ、３６Ｙは孔９６Ｙ、９７Ｙから離脱する方向に付勢されている。

ただし、押圧バネ４６Ｙ、４７Ｙの付勢力は、ロッド３５Ｙ、３６Ｙがスライド孔３５Ｙ、３６Ｙから離脱することのないように調整されている。スライド孔３５Ｙ、３６Ｙは現像剤が現像ケース５５Ｙの外部に漏れることのない構造とされている。

第１の滞留検知センサ６６Ｙ、第２の滞留検知センサ６７Ｙにおいては、現像剤の圧力が上昇すると、被押圧部３７Ｙ、３８Ｙが受ける圧力が増加し、押圧バネ４６Ｙ、４７Ｙの付勢力に抗して、ロッド３５Ｙ、３６Ｙが現像ケース５５Ｙの外方に向けて押し出され、圧力がある圧力以上になるとその先端が検出部４８Ｙ、４９Ｙによって検出される。

現像剤の圧力が低下すると、被押圧部３７Ｙ、３８Ｙが受ける圧力が低下し、押圧バネ４６Ｙ、４７Ｙの付勢力によって、ロッド３５Ｙ、３６Ｙが現像ケース５５Ｙの内方に向けてスライドし、圧力が上記の圧力を下回るとその先端が検出部４８Ｙ、４９Ｙによって検出されなくなる。

このように、現像剤の圧力に応じて、ロッド３５Ｙ、３６Ｙが孔９６Ｙ、９７Ｙに進退する。また、ロッド３５Ｙ、３６Ｙが孔９６Ｙ、９７Ｙに進入している場合には、この進入量は検出部によって検出され、制御部１５Ｙによって認識される。

ここで、現像剤の圧力と滞留との相関関係について説明する。
トナーを帯電させるために現像剤を攪拌するとトナーは次第に劣化し、摩擦係数が高くなって、現像剤の流動性が低下する。このトナーの劣化の原因については既に述べたとおりである。

現像装置５０Ｙにおいて現像剤の流動性が低下すると、循環している現像剤の方向転換が生じる、現像室５８Ｙと攪拌室５９Ｙとの間で現像剤が滞留する。現像剤が滞留すると、これ自身によって、またこれに加えて現像剤の滞留位置で現像剤の表面位置が上昇することによって、現像剤の内部の圧力が上昇する。

一方、現像剤の循環方向における現像剤の滞留位置の下流側では現像剤が搬送されにくくなることによって、またこれに加えて現像剤の表面位置が低下することによって、現像剤の内部の圧力が低下する。

すなわち、第１の滞留検知センサ６６Ｙによって検知する現像剤の圧力は、現像剤の滞留が生じると上昇し、第２の滞留検知センサ６７Ｙによって検知する現像剤の圧力は、現像剤の滞留が生じると極端に低下する。この理由については既に述べたとおりである。
よって、ロッド３５Ｙ、３６Ｙが孔９６Ｙ、９７Ｙに進退する際における進入量を検出部で検出することで現像剤の圧力を検出すれば、現像剤の滞留が検出される。

第１の滞留検知センサ６６Ｙ、第２の滞留検知センサ６７Ｙの配設位置、例えば特に被押圧部３７Ｙ、３８Ｙを現像ローラ５１Ｙの軸方向における現像室５８Ｙと攪拌室５９Ｙとの連通部分に対応する位置に配設すべきこと、その他、検知のタイミング、滞留が生じているか否かの判断基準を含む判断方法等の検知方法などは、図７、図８に示した第１の滞留検知センサ６６Ｙ、第２の滞留検知センサ６７Ｙと同様であるため、説明を省略する。

ただし、検知部に代えて、受ける圧力によって抵抗値が変化する圧力センサを用い、孔９６Ｙ、９７Ｙの底部のロッド３５Ｙ、３６Ｙの先端が突き当たる位置にかかる圧力センサを配設し、この圧力センサを介した電流値や電圧値の変化を圧力の大きさとして検出して、現像剤の滞留が起こっているか否か及び現像剤の滞留の度合いを検出するようにしてもよい。

このような圧力センサは、図７、図８に示した第１の滞留検知センサ６６Ｙ、第２の滞留検知センサ６７Ｙにおいて、検知部Ｋに代えて、被検出部７６Ｙ、７７Ｙが当接する位置に配設するようにしてもよい。

以上述べた、現像剤の流動性の低下を滞留によって検知するか否か、すなわち第１の滞留検知センサ６６Ｙ、第２の滞留検知センサ６７Ｙ等によって現像ケース５５Ｙ内の現像剤が滞留したことを検知するか否か、また調整モード（図９（Ｓ４）〜（Ｓ８））を行うか否かといったオン・オフは、操作パネル１６その他の入力手段によってユーザーの操作により変更可能としても良い。他の入力手段としては、画像形成装置１００にＵＳＢ接続等によって接続された外部端末を含む。このような入力手段によるかかる変更は、メモリに随時記憶される。

調整モード（図９（Ｓ４）〜（Ｓ８））を必要とする状況は、主に、ユーザーの画像形成装置１００の使用頻度などの、使用環境や使用条件が現像装置５０Ｙにとって負荷のかかる場合であるため、必要なときにのみ、第１の滞留検知センサ６６Ｙ、第２の滞留検知センサ６７Ｙ等によって現像ケース５５Ｙ内の現像剤が滞留したことを検知したり、調整モード（図９（Ｓ４）〜（Ｓ８））への移行を行ったりすればよいためである。

現像装置５０Ｙにとって負荷のかかる場合とは、その他、高温高湿環境化、低画像面積率、低Ｄｕｔｙなどによる状況下での使用が続いた場合等が挙げられる。そして、たとえば、デフォルト設定はオフとしておき、顧客の使用状況に応じてサービスマンがオンに変更するといった態様でかかる変更を行う。不要なときにオフとしておくことで、滞留の検知に待ち時間を要する構成の場合にはユーザーのかかる待ち時間がなくなり、またオフによってたとえば第１の滞留検知センサ６６Ｙ、第２の滞留検知センサ６７Ｙへの通電が切れるように構成すれば消費電力が低減される。

以上本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、上述の説明で特に限定していない限り、特許請求の範囲に記載された本発明の趣旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

たとえば、上記の説明における滞留検知手段は、現像剤との接触により現像剤の滞留を検知するものであったが、滞留検知手段は現像剤の滞留を検知できるものであれば現像剤と非接触であってもよい。例えば、現像剤の表面位置を光学的に検知するセンサである。

このセンサは、例えば、発光素子と受光素子との組を鉛直方向に複数配設した、検知部Ｋと同様の構成であって現像剤によって発光素子の光が遮られるものでもよいし、現像剤の表面に向けて発光する発光素子と現像剤の表面からの反射光を受光する受光素子を有し、受光素子が受けた光の強度に応じて現像剤の表面位置を検知し現像剤の滞留を検知する構成であってもよい。

このように、滞留検知手段は、現像ケース内の現像剤との何らかの干渉を行い、現像剤の滞留を検知するものであればよい。また、各種の方法によって現像剤の滞留を検知する滞留検知手段を適宜組み合わせて配設し用いるようにしてもよい。

また、本発明は、画像形成装置１００のようないわゆるタンデム方式の画像形成装置ではなく、１つの感光体ドラム上に順次各色のトナー像を形成して各色トナー像を順次重ね合わせてカラー画像を得るいわゆる１ドラム方式の画像形成装置にも同様に適用することができ、また、カラー画像形成装置でなく、モノクロ画像形成装置にも適用することができる。

本発明の実施の形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。

本発明を適用した画像形成装置の概略正面図である。図１に示した画像形成装置に備えられた、現像装置を含むプロセスカートリッジ及び同現像装置の制御ブロックを示す概略図である。図３に示した現像装置の拡大正面図である。図３に示した現像装置の一部の平面図である。図３に示した現像装置の一部の斜視図である。図３に示した現像装置に備えられた攪拌搬送手段の斜視図である。図３に示した現像装置の一部の、滞留検知手段を含む斜視図である。図７に示した滞留検知手段の動作を示す概略側面図である。図１に示した画像形成装置において行う調整モード及びその前後の制御を示したフローチャートである。他の滞留検知手段の概略図である。

符号の説明

１５、１５Ｙ制御手段
１６第１の入力手段、第２の入力手段、第３の入力手段
２１Ｙ、２１Ｃ、２１Ｍ、２１ＢＫトナー補給手段
２２Ｙ、２２Ｃ、２２Ｍ、２２ＢＫ現像剤補給手段
５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０ＢＫ現像装置
５１Ｙ剤担持体
５３Ｙ、５４Ｙ現像剤攪拌手段、搬送手段
５５Ｙケース
５８Ｙ第１の区画
５９Ｙ第２の区画、第３の区画
６５Ｙ現像剤排出手段
６６Ｙ滞留検知手段、第１の滞留検知手段
６７Ｙ滞留検知手段、第２の滞留検知手段
１００画像形成装置
Ｓ４〜Ｓ８調整モード
Ｓ５現像剤排出モード
Ｓ６現像剤補給モード
Ｓ７撹拌モード
Ｓ９プロセスコントロール

Claims

トナーとキャリアとを含む現像剤を収容するケースと、
前記ケース内における前記現像剤を検知して同現像剤の滞留を所定の基準値に基づいて検知するための滞留検知手段とを有し、
前記滞留検知手段が前記現像剤の滞留を検知した場合に前記現像剤の流動性を調整する調整モードを行なう現像装置。
請求項１記載の現像装置において、
前記ケース内に前記現像剤を補給する現像剤補給手段と、
前記ケース内の前記現像剤を排出する現像剤排出手段とを有し、
前記調整モードが、前記現像剤排出手段により前記ケース内の前記現像剤を排出する現像剤排出モードと、この現像剤排出モードの後に同現像剤排出モードに続いて行われ、前記現像剤補給手段により前記ケース内に前記現像剤を補給する現像剤補給モードとを有することを特徴とする現像装置。
請求項２記載の現像装置において、
前記ケース内の前記現像剤にトナーを補給するトナー補給手段を有し、
前記現像剤排出モード時及び前記現像剤補給モード時には、前記トナー補給手段による前記ケース内へのトナー補給が行われないことを特徴とする現像装置。
請求項２又は３記載の現像装置において、前記現像剤排出モード時に排出される現像剤量の上限値を設定され、前記現像剤排出モードにおいて排出された現像剤量が前記上限値に達したときに前記現像剤排出モードを終了することを特徴とする現像装置。
請求項２ないし４の何れか１つに記載の現像装置において、
前記ケース内の前記現像剤を攪拌する現像剤攪拌手段とを有し、
前記調整モードが、前記現像剤補給モードによる前記ケース内への前記現像剤の補給の開始後に前記現像剤攪拌手段によって前記現像剤を攪拌する攪拌モードとを有することを特徴とする現像装置。
請求項５記載の現像装置において、
前記攪拌モードを、新規現像剤を攪拌するために定められた所定時間行うことを特徴とする現像装置。
請求項１ないし６の何れか１つに記載の現像装置において、
前記ケースに収容された前記現像剤を担持する剤担持体を有し、
前記ケースが、前記現像剤が第１の方向に搬送されながら前記剤担持体に供給される第１の区画と、前記現像剤が第１の区画から搬送される第２の区画とを有し、
前記滞留検知手段が、前記現像剤が第１の区画から第２の区画に移動する箇所の第１の区画側に配設された第１の滞留検知手段を有することを特徴とする現像装置。
請求項１ないし６の何れか１つに記載の現像装置において、
前記ケースに収容された前記現像剤を担持する剤担持体を有し、
前記ケースが、前記現像剤が第１の方向に搬送されながら前記剤担持体に供給される第１の区画と、前記現像剤が第２の方向に搬送されて第１の区画に供給される第３の区画とを有し、
前記滞留検知手段が、前記現像剤が第３の区画から第１の区画に移動する箇所の第１の区画側に配設された第２の滞留検知手段を有することを特徴とする現像装置。
請求項７記載の現像装置において、
前記ケースが、前記現像剤が第２の方向に搬送されて第１の区画に供給される第３の区画を有し、
前記滞留検知手段が、前記現像剤が第３の区画から第１の区画に移動する箇所の第１の区画側に配設された第２の滞留検知手段を有することを特徴とする現像装置。
請求項９記載の現像装置において、
前記滞留検知手段が、第１の滞留検知手段によって検出した第１の検出値と第２の滞留検知手段によって検出した第２の検出値との差が前記所定の基準値以上となった場合に、前記滞留を検知することを特徴とする現像装置。
請求項１ないし１０の何れか１つに記載の現像装置において、
前記ケース内で前記現像剤を搬送する搬送手段を有し、
前記所定の基準値を、前記搬送手段が前記現像剤を搬送する速度に応じて変更制御する制御手段を有することを特徴とする現像装置。
請求項１ないし３の何れか１つ、または、請求項５ないし１１の何れか１つに記載の現像装置を有する画像形成装置。
請求項４記載の現像装置を有する画像形成装置。
請求項１３記載の画像形成装置において、前記上限値を変更することが可能な第１の入力手段を有することを特徴とする画像形成装置。
請求項１２ないし１４の何れか１つに記載の画像形成装置において、
前記所定の基準値を変更することが可能な第２の入力手段を有することを特徴とする画像形成装置。
請求項１２ないし１５の何れか１つに記載の画像形成装置において、
前記滞留検知手段による前記現像剤の滞留の検知を行うか否かを変更することが可能な第３の入力手段を有することを特徴とする画像形成装置。
請求項１２ないし１６の何れか１つに記載の画像形成装置において、
前記調整モードの終了直後に画像濃度を調整するためのプロセスコントロールを行なうことを特徴とする画像形成装置。
請求項１２ないし１７の何れか１つに記載の画像形成装置を用いて画像形成を行う画像形成方法。