JP2010223978A - 現像装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】現像剤のトナー濃度の変動が少なく、現像剤収容器の全体に亘って良好な状態とする。
【解決手段】現像剤収容容器１２は、第１搬送部材１３が配置される第１収容部２０と、第２搬送部材１４が配置される第２収容部２１と、第１収容部２０と第２収容部２１を、一端側で連通する第１連通部と、第１収容部２０と第２収容部２１を、他端側の２箇所で現像剤の搬送方向に位置をずらせて連通する第２連通部及び第３連通部と、第２収容部２１で、第２連通部と第３連通部の間に配置される、現像剤を排出するための排出部３１と、第１収容部２０で、第３連通部よりも現像剤の搬送方向下流側に配置される、現像剤を補給するための補給部とを備えた構成とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、現像装置及び画像形成装置に関するものである。

従来、劣化したキャリアを含む現像剤を排出し、新たな現像剤を補給するようにした、いわゆるトリクル方式の画像形成装置では、例えば、次のような構成のものが公知である。

すなわち、特許文献１には、第１収容室から第２収容室に現像剤を流入させる流入部を備えた構成が開示されている。この流入部は、２箇所の開口部（第１開口部及び第２開口部）で構成されている。第１開口部は、第１収容室に設けた第１搬送部材の逆巻き羽根の上流側近傍に配置され、第２開口部は、その下流側に形成されている。また、逆巻き羽根の途中には現像剤を排出するための排出部が形成され、その下流側近傍の第１収容室内には現像剤を補給するための補給部が形成されている。

特開２００８−２５０２９０号公報

しかしながら、前記特許文献１に記載された現像装置では、現像剤の補給部が第１収容室内に配置され、排出部の近傍に位置している。このため、補給された現像剤量が多いと、劣化していないにも拘わらず排出部から排出されてしまうという不具合がある。また、排出部は、逆巻き羽根が配置された領域、すなわち現像剤が留まりやすい領域に設けられているため、やはり排出部から必要以上に現像剤が排出されてしまう恐れがある。

そこで、本発明は、現像剤の必要以上の排出を防止して、内部の現像剤量を適正な値に維持して所望のトナー濃度とすることのできる現像装置及び画像形成装置を提供することを課題とする。

本発明は、前記課題を解決するための手段として、
現像装置を、
現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に沿って一端から他端に延び、現像剤が収容される現像剤収容容器と、
前記現像剤収容容器内に設けられ、収容された現像剤を撹拌しながら搬送する第１搬送部材と、
前記現像剤収容容器内に設けられ、前記現像剤担持体に現像剤を供給する第２搬送部材と、を備え、
前記現像剤収容容器は、
前記第１搬送部材が配置される第１収容部と、
前記第２搬送部材が配置される第２収容部と、
前記第１収容部と前記第２収容部を、一端側で連通する第１連通部と、
前記第１収容部と前記第２収容部を、他端側の２箇所で現像剤の搬送方向に位置をずらせて連通する第２連通部及び第３連通部と、
前記第２収容部で、第２連通部と第３連通部の間に配置される、現像剤を排出するための排出部と、
前記第１収容部で、第３連通部よりも現像剤の搬送方向下流側に配置される、現像剤を補給するための補給部と、
を備えた構成としたものである。

この構成により、第２収容部では第２搬送部材によって現像剤が第２連通部側と第３連通部側へと搬送される。第３連通部側へと搬送された現像剤は、その一部が排出部を介して排出された後、第３連通部を介して第１収容部へと流動する。第１収容部では、補給部を介して新たな現像剤が補給され、第３連通部を介して流動してきた現像剤と混合されて搬送される。このように、補給部を、排出部を設けた第２収容部ではなく、第１収容部側に設けているので、補給した現像剤が排出部から排出されることはない。したがって、現像剤収容容器内でのトナー濃度の調整を適切に行うことが可能となる。

前記補給部は、第２連通部と第３連通部の間に配置するのが好ましい。

この構成により、補給部を介して補給された新たな現像剤は、まず、排出部で排出されて減少した現像剤の残余と混合される。したがって、補給部からの現像剤の補給をスムーズに行うことができる。さらに、現像剤の残余と新たに補給された現像剤とは、第２連通部を介して循環する現像剤と混合される。したがって、現像剤のトナー濃度の変動が少なく、現像剤収容容器の全体に亘って良好な状態とすることができる。

前記排出部に対して、現像剤の搬送方向上流側近傍に、現像剤の搬送を妨げる搬送抑制部を設けるのが好ましい。

この構成により、搬送抑制部を超えた余剰の現像剤のみが排出部へと搬送される。排出部では、現像剤の一部が排出された後、残余がそのまま搬送されて第３連通部を介して第１収容部へと流動する。したがって、排出部での排出量が必要以上に多くなるといった不具合の発生を防止することができる。

前記排出部の開度を調整する開度調整手段を備えるのが好ましい。

この構成により、現像剤を排出する必要がない場合、開度調整手段によって排出部の開度を小さく、あるいは、閉鎖しておくことができる。排出部を通過する現像剤は、第３連通部を介して第１収容部へと流動し、第２連通部を介して循環する現像剤と合流して循環移動を続ける。したがって、現像剤収容容器内の全ての領域において現像剤を搬送させることができるので、現像剤が滞留することがない。このため、搬送部材に無理な負荷がかかって損傷させる等の不具合の発生を防止することができる。

前記現像剤収容容器内の現像剤重量を推測する現像剤重量推測手段と、
前記現像剤重量推測手段で推測した現像剤重量に基づいて、前記開度調整手段を駆動制御して排出部の開度の調整を行わせる開度制御手段と、
をさらに備えるのが好ましい。

この構成により、排出部を介して排出する現像剤重量を、現像剤収容容器内の現像剤重量に基づいて適切な値とすることが可能となる。

また、本発明は、前記課題を解決するための手段として、画像形成装置を、前記いずれかに記載の現像装置を備えた構成としたものである。

本発明によれば、第２連通部を超えた第２収容部内の位置に排出部を設け、第３連通部を超えた第１収容部内の位置に補給部を設けるようにしたので、補給部から補給した現像剤が排出部から直接排出されてしまうといった不具合の発生を防止することができる。したがって、現像剤収容容器内のトナー濃度の調整を適切に行うことが可能となる。

本実施形態に係る画像形成装置の概略を示す正面図である。 図１の画像形成ユニットの概略を示す正面断面図である。 図２の現像装置の概略を示す平面断面図である。 本実施形態に係る画像形成装置のブロック図である。 トナー濃度センサの出力とトナー濃度との関係を示すグラフである。 攪拌スクリューの回転に伴うトナー濃度センサの出力値の変化を示すグラフである。 トナー濃度センサの近傍での攪拌スクリューの回転に伴う現像剤の状態を示す横断面図である。 トナー濃度センサでの検出される信号波形の振幅とトナー濃度とに基づいて現像剤収容容器内の現像剤重量を推測するためのデータテーブルである。 図１の現像装置での制御内容を示すフローチャートである。 トナー濃度センサでの検出される信号波形の周期の変動比とトナー濃度とに基づいて現像剤収容容器内の現像剤重量を推測するためのデータテーブルである。 圧力センサでの検出結果に基づいて現像剤収容容器内の現像剤重量を推測するためのデータテーブルである。

以下、本発明に係る実施形態を添付図面に従って説明する。なお、以下の説明では、必要に応じて特定の方向や位置を示す用語（例えば、「上」、「下」、「側」、「端」を含む用語）を用いるが、それらの用語の使用は図面を参照した発明の理解を容易にするためであって、それらの用語の意味によって本発明の技術的範囲が限定されるものではない。

（１．全体構成）
図１は、２成分現像剤を用いた電子写真方式のうち、特に、トナーのみではなく現像剤を補給するようにした、いわゆるトリクル方式の画像形成装置を示す。この画像形成装置は、大略、画像形成ユニット１、転写ユニット２、露光ユニット３、定着ユニット４、給紙ユニット５、クリーニングユニット６、制御ユニット７（図４参照）等を備える。なお、画像形成装置は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、及び、それらの機能を複合的に備えた複合機のいずれであってもよい。

（１−１．画像形成ユニット１）
画像形成ユニット１は、転写ユニット２の中間転写ベルト４４に沿って４箇所に配置され、それぞれ左側よりイエロー(Ｙ)、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）の画像形成を行なうことにより、中間転写ベルト４４の表面にカラー画像を形成する。各画像形成ユニット１は、図２に示すように、感光体ドラム８の周囲に、帯電装置９、現像装置１０、クリーニング装置１１、等を備える。

帯電装置９は、感光体ドラム８の表面に所定の表面電位を形成する。この表面電位は、露光ユニット３によって露光されることにより静電潜像となる。ここでは、帯電装置９として非接触式のスコロトロン帯電器を使用しているが、例えば、ブレード状、ブラシ状等の接触式のものを使用することもできるし、帯電ローラを使用することも可能である。

現像装置１０は、図２及び図３に示すように、現像剤収容容器１２内に、攪拌スクリュー１３、供給スクリュー１４、及び、現像剤担持体である現像ローラ１５をそれぞれ収容したものである。

現像剤収容容器１２は、図３に示すように、一端側から他端側へと延びる長尺な箱形状で、本体部１６と、その一端側開口部に装着される筒状部１７とで構成されている。現像剤収容容器１２内は、長手方向に沿って、本体部１６内に形成した第１仕切壁１８と、筒状部１７内に形成した第２仕切壁１９とによって第１収容部２０と第２収容部２１とに２分割されている。第１収容部２０に対して第２収容部２１は斜め上方に位置している。第１収容部２０と第２収容部２１の一端側は第１仕切壁１８に形成した第１連通部２２によって連通されている。また、第１収容部２０と第２収容部２１の他端側は、第１仕切壁１８と第２仕切壁１９の間に形成される第２連通部２３と、第２仕切壁１９に形成される第３連通部２４とによってそれぞれ連通されている。第２仕切壁１９によって第２収容部２１の他端側に現像剤の流入規制領域２５が形成されている。筒状部１７は、筒状本体２６と蓋体２７とからなる。蓋体２７には２箇所に軸受部２８ａ、２８ｂがそれぞれ形成され、攪拌スクリュー１３及び供給スクリュー１４の一端部が回転可能に支持されている。

第１収容部２０には、単位体積当たりのトナー量を検出するための手段として、トナー濃度センサ２９が設けられている。トナー濃度センサ２９は、現像剤（キャリアに含まれる鉄分）の透磁率の違いを周波数として出力させ、トナー濃度（現像剤に対するトナーの重量比率）を演算する従来周知のものである。

また、第１収容部２０の一部（筒状部１７によって構成される部分）には、第２連通部２３と第３連通部２４の間に現像剤補給口３０が形成されている。そして、現像剤補給口３０を介して後述する現像剤補給容器４２から新たな現像剤が、適宜、補給されるようになっている。

第２収容部２１の一部（筒状部１７によって構成される部分）には、図２に示すように、第２連通部２３と第３連通部２４の間に現像剤排出口３１が形成されている。現像剤排出口３１は、開度調整プレート３２によって開閉され、適宜、開放することにより、現像剤を排出して劣化したキャリアが長期間に亘って現像剤収容容器１２内に残留することを防止する。

攪拌スクリュー１３は、図３に示すように、攪拌側回転軸３３の周囲に螺旋状の攪拌羽根３４を備えた構成で、第１収容部２０内に配置されている。攪拌スクリュー１３は、攪拌側回転軸３３の両端部を、第１収容部２０を構成する両端壁（本体部１６の一端壁の軸受部１６ｂと蓋体２７の軸受部２８ｂ）にそれぞれ回転可能に支持されている。攪拌スクリュー１３が回転すると、その攪拌羽根３４で現像剤を第２連通部２３側から第１連通部２２側へと攪拌しながら搬送する。なお、攪拌側回転軸３３の外周面には、適宜、攪拌パドル（図示せず）を形成し、第１連通部２２を介して第１収容部２０から第２収容部２１に現像剤を強制的に移動させるようにしてもよい。

供給スクリュー１４は、図３に示すように、供給側回転軸３５の周囲に螺旋状の供給羽根３６を備えた構成である。供給側回転軸３５の両端部は、第２収容部２１を構成する両端壁（本体部一端壁の軸受部１６ａと蓋体２７の軸受部２８ａ）に回転可能に支持されている。また、供給羽根３６は、第１羽根部３７、第２羽根部３８、及び、第３羽根部３９で構成されている。第１羽根部３７は、供給側回転軸３５の回転により、第２収容部２１内の現像剤を、第１連通部２２側から第２連通部２３側へと攪拌しながら搬送できるように形成されており、その搬送過程で現像剤を現像ローラ１５へと供給する。第２羽根部３８は、第１羽根部３７とは逆巻きで、第２連通部２３の近傍に形成され、流入規制領域２５への現像剤の流入を規制する。つまり、第２羽根部３８は、現像剤排出口３１側に向かう現像剤に対して一定の抵抗力を付与する。これにより、現像剤排出口３１からは余剰の現像剤のみが排出される。第２羽根部３８は、第１羽根部３７に比べて外径寸法が小さく、又、供給側回転軸３５に直交する平面に対する傾きが抑制されることにより、流路制限部の当接面との角度が小さくなるように形成されている。第３羽根部３９は、第１羽根部３７とは巻き方向が同じで、流路制限部内に配置される小径のものである。なお、供給側回転軸３５の外周面には、適宜、供給パドル（図示せず）を形成し、第２連通部２３あるいは第３連通部２４を介して第２収容部２１から第１収容部２０に現像剤を強制的に移動させるようにしてもよい。

現像ローラ１５は、図２に示すように、円筒状のスリーブ４０内に複数の永久磁石４１を収容したものである（ここでは、５つの永久磁石Ｓ２，Ｎ２，Ｓ１，Ｎ１，Ｓ３を、この順で時計回り方向に配置している。）。スリーブ４０は、図示しないスリーブ駆動手段によって図中矢印方向に回転するように構成されている。

現像装置１０の上方には、図１に示すように、トナーとキャリアからなる補給用２成分現像剤（以下、単に現像剤と記載する。）を補給する現像剤補給容器４２が着脱可能となっている。現像剤補給容器４２から補給される現像剤は、前記現像剤収容容器１２に形成した現像剤補給口３０を介して第１収容部２０へと流入するようになっている。なお、予め現像剤収容容器１２に収容する現像剤のトナー濃度は７％、現像剤補給容器４２から補給する現像剤のトナー濃度は８０％（キャリア濃度は２０％、通常１０〜２０％）である。

クリーニング装置１１は、図１に示すように、感光体ドラム８の表面への転写後、この表面に残留するトナーを回収してクリーニングする。ここでは、クリーニング装置１１として板状のブレードが使用されており、その一端側が感光体の外周面に接触している。なお、クリーニング装置１１はブレードに限られるものでなく、その他のクリーニング部材（例えば、固定ブラシ、回転ブラシ、ローラ）を使用することもできる。また、複数のクリーニング装置１１を併せて使用したり、クリーニング装置１１の代わりに現像装置１０により未転写トナーを回収するクリーナレス方式を採用したりしてもよい。

（１−２．転写ユニット２）
転写ユニット２は、図１に示すように、一対の支持ローラ４３に中間転写ベルト４４を架け渡し、図示しない駆動手段により支持ローラ４３を駆動させ、中間転写ベルト４４を矢印方向に循環移動させるようにしたもので、１次転写部４５、及び、２次転写部４６を備える。

（１−３．露光ユニット３）
露光ユニット３は、図１に示すように、前記感光体ドラム８に対してレーザ光を照射し、図示しないスキャナで読み取った画像データに対応する静電潜像を形成する。露光ユニット３としては、例えばレーザ又は発光ダイオード等が使用可能である。

（１−４．定着ユニット４）
定着ユニット４は、図示しないが、定着ローラ及び加圧ローラを回転可能に支持したものである。定着ローラは導電性材料からなり、図示しないモータによって回転駆動され、図示しない励磁コイルによって誘導加熱される。加圧ローラは、定着ローラに圧接され、記録媒体４８を挟み込む。これにより、記録媒体４８に、転写ユニット２で転写されたトナーを定着させることができる。

（１−５．給紙ユニット５）
給紙ユニット５は、図１に示すように、カセット４７に収容した記録媒体４８を、順次、搬送ローラ４９を介して２次転写部４６へと搬送する。２次転写部４６に搬送された記録媒体４８には、トナー像が転写され、定着ユニット４で転写させたトナー像が定着された後、排出トレイ５０へと搬出される。

（１−６．クリーニングユニット６）
クリーニングユニット６は、中間転写ベルト４４に接離可能で、接近することにより中間転写ベルト４４に残留するトナーを回収してクリーニングする。

（１−７．制御ユニット７）
制御ユニット７は、図４に示すように、入力信号に基づいて画像形成処理を実行する。画像形成処理では、詳細については後述するが、攪拌スクリュー１３及び供給スクリュー１４を回転駆動し、現像剤を攪拌しながら循環させる。この過程で、現像ローラ１５を介して感光体ドラム８にトナーを供給し、トナー濃度センサ２９で検出される現像剤収容容器１２内のトナー濃度に基づいて、適宜、現像剤補給容器４２から新たな現像剤を補給する。そして、適宜、開度調整プレート３２を開放することにより、現像剤収容容器１２から劣化した現像剤を排出する。

（２．全体動作）
次に、前記構成の画像形成装置の動作について説明する。

画像形成時には、画像を読み取って得られたカラープリントデータ、又はパーソナルコンピュータ等から出力された画像データは、所定の信号処理が施された後、イエロー(Ｙ)、マゼンタ(Ｍ)、シアン(Ｃ)、ブラック(Ｂｋ)の各色の画像信号として、各画像形成ユニット１に送信される。

各画像形成ユニット１では、それぞれの感光体ドラム８上に画像信号で変調されたレーザ光を投射して画像潜像を形成する。そして、現像装置１０から感光体ドラム８にトナーを供給する。

現像装置１０では、次のようにして現像処理が行われる。すなわち、攪拌スクリュー１３及び供給スクリュー１４を回転駆動することにより、現像剤収容容器１２内に収容された現像剤を攪拌しながら循環させる。そして、供給スクリュー１４から現像ローラ１５にトナーを供給し、規制部材１２ａによって掻き落として一定量とした後、感光体ドラム８へと搬送する。なお、現像処理の詳細については後述する。

これにより、各感光体ドラム８上にはイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー画像がそれぞれ形成される。形成されたイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー画像は、１次転写部４５で、移動する中間転写ベルト４４上に順次重ね合わせて１次転写される。このようにして中間転写ベルト４４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４４の移動に従って２次転写部４６へと移動する。

また、給紙ユニット５から記録媒体４８が供給される。供給された記録媒体４８は、搬送ローラ４９によって２次転写部４６と中間転写ベルト４４の間へと搬送され、中間転写ベルト４４に形成されたトナー画像が転写される。トナー画像を転写された記録媒体４８は、さらに定着ユニット４へと搬送され、そこで、転写されたトナー画像が定着された後、排出トレイ５０へと排出される。

（２−１．現像処理）
現像処理では、攪拌スクリュー１３及び供給スクリュー１４を回転駆動することにより、現像剤収容容器１２内に収容された現像剤を攪拌させながら循環移動させる。この過程で、供給スクリュー１４によって現像ローラ１５にトナーが供給される。

すなわち、第２収容部２１では、供給スクリュー１４の第１羽根部３７によって現像剤が、第１連通部２２側から第２連通部２３側へと攪拌されながら搬送されると共に、現像ローラ１５へと供給される。現像剤は、第２連通部２３の近傍に至ると、逆巻きの第２羽根部３８によって流動抵抗を受ける。これにより、現像剤は主に、第２連通部２３を介して第１収容部２０へと流動する。また、現像剤の一部（余剰の現像剤）は、第２羽根部３８を乗り越えて流入規制領域２５へと流動する。第２羽根部３８を乗り越えた位置には第３羽根部３９が設けられ、現像剤の攪拌及び流動が再び順方向となる。そして、この第３羽根部３９による流動領域の途中に現像剤排出口３１が形成されている。このため、現像剤排出口３１の近傍で現像剤の搬送速度が低下せず、現像剤排出口３１を介して排出される現像剤の量が必要以上に多くなることがない。現像剤排出口３１から排出されなかった現像剤は、第３連通部２４を介して第１収容部２０へと流動する。なお、現像剤排出口３１は、後述するように、現像処理の条件の違いによって開度調整プレート３２によって開度を調整する。

第１収容部２０では、トナー濃度センサ２９によってトナーが消費されたことが検出されており、この検出信号に基づいて、適宜、現像剤補給容器４２から現像剤収容容器１２へと現像剤が補給される。現像剤の補給は、第１収容部２０に形成した現像剤補給口３０を介して行われる。現像剤補給口３０は、第２連通部２３と第３連通部２４の間に形成され、現像剤の循環移動方向に対して、第３連通部２４の下流側に位置している。このため、現像剤排出口３１から排出されずに第３連通部２４を介して流動する現像剤と共に攪拌されながら流動した後、第２連通部２３を介して循環移動する現像剤に合流する。したがって、補給した新たな現像剤と循環移動する現像剤とを無理なくスムーズに混合することができ、トナー濃度のバラツキの発生を抑えることができる。また、従来のように、補給した現像剤が現像剤排出口３１に至ることもない。

（２−２．現像剤排出口３１の開度制御）
前記開度調整プレート３２の開閉動作は、例えば、次のようにして制御すればよい。

すなわち、トナー濃度センサ２９での検出信号に基づいて現像剤収容容器１２内の現像剤重量を推測し、推測した現像剤量の違いにより開度調整プレート３２による開放位置を決定することにより、現像剤排出口３１の開度を調整する。

（２−２−１．現像剤重量の推測方法）
現像剤収容容器１２内の現像剤量の推測では、図９に示すように、印刷処理が開始されると（ステップＳ１）、攪拌スクリュー１３及び供給スクリュー１４を同期して回転させながら、トナー濃度センサ２９での検出信号を読み込む（ステップＳ２）。読み込まれた検出信号は、攪拌スクリュー１３の回転により、図６に示すようなリップル波形となる。これは、攪拌スクリュー１３の回転によって、図７に示すように、トナー濃度センサ２９の検出範囲内での現像剤重量の変動に伴い、検出される透磁率が周期的に変化するからである。

そこで、検出範囲での現像剤重量が最小値となった図７（ｂ）に示す状態での検出値に基づいて、図５のグラフに従ってトナー濃度を算出する（ステップＳ３）。そして、トナー濃度センサ２９での検出信号に基づいて、検出範囲での現像剤重量が最大値となった図７（ａ）に示す状態での検出値と、検出範囲での現像剤重量が最小値となった図７（ｂ）に示す状態での検出値とから信号波形の振幅（最大振幅）を算出する（ステップＳ４）。

続いて、算出された振幅と、トナー濃度センサ２９で検出されるトナー濃度とに基づいて、図８に示すデータテーブルに従って現像剤重量を推測する（ステップＳ５）。すなわち、振幅が小さくなれば小さくなるほど、現像剤重量が多いと判断する。これは、現像剤収容容器１２内の現像剤重量が多いと、攪拌スクリュー１３を回転させたとしても、トナー濃度センサ２９の検出範囲内に於ける現像剤重量がそれほど変化せず、透磁率がそれほど変動しないと考えられるからである。また、振幅が大きくなれば大きくなるほど、現像剤重量が少ないと判断する。これは、現像剤収容容器１２内の現像剤重量が少ないと、攪拌スクリュー１３の回転により、検出範囲内の現像剤重量が変化しやすく、透磁率が大きく変動すると考えられるからである。さらに、トナー濃度が低ければ低いほど、現像剤重量は多いと判断する。これは、現像剤収容容器１２内の現像剤重量が多いと、現像剤に含まれるキャリアがトナー濃度センサ２９の検出範囲に集まりやすくなり、相対的に検出範囲でのトナー濃度が低くなるからである。さらにまた、トナー濃度が高ければ高いほど、現像剤重量は少ないと判断する。これは、現像剤収容容器１２内の現像剤重量が少ないと、現像剤が十分に攪拌され、相対的にトナー濃度が高くなると考えられるからである。なお、図８では、重量小２、重量小１、適正、重量大１、重量大２の順で現像剤重量が多くなるように５段階で区分けしている。

また、トナー濃度センサ２９での検出トナー濃度と、予め記憶してある目標トナー濃度との差に基づいて、現像剤の補給量を算出する（ステップＳ６）。そして、算出された補給量の現像剤を現像剤補給容器４２から補給する補給処理を開始する（ステップＳ７）。

（２−２−２．排出量の調整方法）
その後、補給処理が終了すれば（ステップＳ８）、推測された現像剤重量のレベルに応じて開度調整プレート３２を駆動制御することにより現像剤排出口３１の開度を調整する（ステップＳ９）。ここでは、現像剤重量を５段階で推測しているので、開度調整プレート３２により現像剤排出口３１を全開する場合と、全閉する場合とを含めて５段階で開度を調整するようにしている。

ところで、現像剤排出口３１の開度が小さくなった（場合によっては閉鎖された）としても、第３連通部２４を介して現像剤がスムーズに第２収容部２１から第１収容部２０へと流動する。したがって、供給スクリュー１４に無理な負荷がかかって駆動トルクが増大するといったことがないので、損傷に至ることはない。

（３．他の実施形態）
なお、本発明は、前記実施形態に記載された構成に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。

例えば、前記実施形態では、現像剤補給口３０を第２連通部２３と第３連通部２４の間に配置するようにしたが、第１収容部２０内の位置であれば、どの位置であっても構わない。場合によっては、現像剤補給口３０を第２収容部２１の上流側（第１連通部２２から第２連通部２３の間）に配置するようにしてもよい。但し、現像剤補給口３０を第２連通部２３と第３連通部２４の間に配置することにより、前述のように、現像剤の混合状態を良好にしてトナー濃度のバラツキの発生を防止することができる。

また、前記実施形態では、現像剤排出口３１の開度を開度調整プレート３２によって調整するようにしたが、レンズの絞りのような他の構成を採用しても構わない。

また、前記実施形態では、供給スクリュー１４を、供給側回転軸３５に第１羽根部３７、第２羽根部３８及び第３羽根部３９を形成してなる構成としたが、これらは独立して駆動するようにしてもよし、第１羽根部３７と、第２羽根部３８及び第３羽根部３９とを独立して駆動することも可能である。この場合、第２羽根部３８の回転速度を制御することにより、第１羽根部３７による現像剤の搬送能力に拘わらず、流入規制領域２５への現像剤の流入量を調整することが可能となる（場合によっては、開度調整プレート３２は不要としてもよい。）。

また、前記実施形態では、現像剤収容容器１２内の現像剤重量をトナー濃度センサ２９から入力される信号波形の振幅とトナー濃度とに基づいて推測するようにしたが、次のようにして推測することも可能である。

例えば、トナー濃度センサ２９から入力される信号波形の周期の変動比と、トナー濃度とに基づいて、図１０のデータテーブルに従って現像剤収容容器１２内の現像剤重量を推測するようにしてもよい。すなわち、現像剤収容容器１２内の現像剤重量が増大すると、攪拌スクリュー１３に作用する負荷が大きくなり、回転速度が低下する。このため、トナー濃度センサ２９から出力される信号波形の周期が長くなる（変動比が大きく（プラスに）なる。）。一方、現像剤収容容器１２内の現像剤重量が減少すると、攪拌スクリュー１３に作用する負荷が小さくなり、回転速度が上昇する。このため、トナー濃度センサ２９から出力される信号波形の周期が短くなる（変動比が小さく（マイナスに）なる。）。そこで、信号波形の周期の変動比と、検出されるトナー濃度とから図１０のデータテーブルに従って現像剤収容容器１２内の現像剤重量を推測すればよい。

また、トナー濃度センサ２９とは別に圧力センサ（図示せず）を設け、この圧力センサで、現像剤収容容器１２内の現像剤から直接受ける圧力を検出し、その検出結果に基づいて、図１１のデータテーブルに従って現像剤収容容器１２内の現像剤重量を推測するようにしてもよい。

また、前記各実施形態では、トナー濃度センサ２９から入力される信号波形の振幅あるいは周期と、トナー濃度とから現像剤重量を推測するようにしたが、多少精度は落ちるものの、現像剤重量は、信号波形の振幅のみ、周期のみ、あるいは、圧力のみから推測するようにしてもよい。

１…画像形成ユニット
２…転写ユニット
３…露光ユニット
４…定着ユニット
５…給紙ユニット
６…クリーニングユニット
７…制御ユニット
８…感光体ドラム
９…帯電装置
１０…現像装置
１１…クリーニング装置
１２…現像剤収容容器
１３…攪拌スクリュー（第１搬送部材）
１４…供給スクリュー（第２搬送部材）
１５…現像ローラ（現像剤担持体）
１６…本体部
１７…筒状部
１８…第１仕切壁
１９…第２仕切壁
２０…第１収容部
２１…第２収容部
２２…第１連通部
２３…第２連通部
２４…第３連通部
２５…流入規制領域
２６…筒状本体
２７…蓋体
２８…軸受部
２９…トナー濃度センサ
３０…現像剤補給口（補給部）
３１…現像剤排出口（排出部）
３２…開度調整プレート
３３…攪拌側回転軸
３４…攪拌羽根
３５…供給側回転軸
３６…供給羽根
３７…第１羽根部
３８…第２羽根部
３９…第３羽根部
４０…スリーブ
４１…永久磁石
４２…現像剤補給容器
４３…支持ローラ
４４…中間転写ベルト
４５…１次転写部
４６…２次転写部
４７…カセット
４８…記録媒体
４９…搬送ローラ
５０…排出トレイ

Claims (6)

1. 現像剤担持体と、
   前記現像剤担持体に沿って一端から他端に延び、現像剤が収容される現像剤収容容器と、
   前記現像剤収容容器内に設けられ、収容された現像剤を撹拌しながら搬送する第１搬送部材と、
   前記現像剤収容容器内に設けられ、前記現像剤担持体に現像剤を供給する第２搬送部材と、を備え、
   前記現像剤収容容器は、
   前記第１搬送部材が配置される第１収容部と、
   前記第２搬送部材が配置される第２収容部と、
   前記第１収容部と前記第２収容部を、一端側で連通する第１連通部と、
   前記第１収容部と前記第２収容部を、他端側の２箇所で現像剤の搬送方向に位置をずらせて連通する第２連通部及び第３連通部と、
   前記第２収容部で、第２連通部と第３連通部の間に配置される、現像剤を排出するための排出部と、
   前記第１収容部で、第３連通部よりも現像剤の搬送方向下流側に配置される、現像剤を補給するための補給部と、
   を備えたことを特徴とする現像装置。
2. 前記補給部は、第２連通部と第３連通部の間に配置したことを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
3. 前記排出部に対して、現像剤の搬送方向上流側近傍に、現像剤の搬送を妨げる搬送抑制部を設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載の現像装置。
4. 前記排出部の開度を調整する開度調整手段を備えたことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の現像装置。
5. 前記現像剤収容容器内の現像剤重量を推測する現像剤重量推測手段と、
   前記現像剤重量推測手段で推測した現像剤重量に基づいて、前記開度調整手段を駆動制御して排出部の開度の調整を行わせる開度制御手段と、
   をさらに備えたことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の現像装置。
6. 請求項１から５のいずれか１項に記載の現像装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。

Images