JP2011048094A - 現像装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】色材と磁性粉とを含む現像剤を用いた現像装置において、その現像装置が現像剤を収容する空間以外の場所でその色材の濃度を測定する。
【解決手段】回収装置Ｅの回収路Ｅ４は、重力方向とは反対の方向に向けて開口した回収口Ｅ５を有している。回収口Ｅ５は、現像器Ｄｋに設けられた排出管Ｅ１ｋの管出口Ｅ３ｋとＸ軸方向に概ね等しい位置に設けられており、さらに現像器Ｄｋが０時の方向に位置する際に管出口Ｅ３ｋとＹ軸方向にも概ね等しくなる位置に設けられている。管出口Ｅ３ｋから重力方向に向かって排出された現像剤は、回収口Ｅ５によって回収され、回収路Ｅ４に設けられた磁気方式センサによってトナー濃度を測定される。
【選択図】図７

Description

本発明は、現像装置及び画像形成装置に関する。

色材であるトナーと磁性粉であるキャリアを含む現像剤（以降、２成分現像剤と称する）を使用する現像装置においては、現像装置内で２成分現像剤が長期にわたって攪拌されて劣化するのを防止するために、２成分現像剤の供給を受けつつ過剰な２成分現像剤を排出口から排出する方式（以降、トリクル方式と称する）を採るものがある。例えば、特許文献１には、トリクル方式を採る現像装置において、２成分現像剤の補給と排出を高精度で制御する技術が開示されている。
また、複数の現像器が一体的に回転移動しながら感光体の表面に形成された静電潜像を現像する現像装置（以降、ロータリー現像装置と称する）においては、収容する２成分現像剤の混合比を透磁率の変化により測定し、その混合比を制御することによって、画像の濃度を安定させているものがある。例えば、特許文献２には、ロータリー現像装置の現像器の内部に備えられた磁気方式センサが、非接触方式で供給された電力によって駆動され、さらに、このセンサによって測定された２成分現像剤の混合比を遠隔の通信手段によって伝達する技術が開示されている。

特開平０１−２５３７６９号公報 特開２０００−２３１２５５号公報

本発明は、色材と磁性粉とを含む現像剤を用いた現像装置において、その現像装置が現像剤を収容する空間以外の場所でその色材の濃度を測定することを目的とする。

請求項１に係る発明は、色材と磁性粉とを含む現像剤を収容する現像器であって、像を保持する像保持体が保持する静電潜像を当該色材によって現像する現像器と、前記現像器に収容された現像剤の一部を通路を介して当該現像器から回収する回収手段と、前記通路を通過する現像剤の磁気特性に応じて、当該現像剤に含まれる色材の濃度を測定する測定手段とを備えることを特徴とした現像装置である。
請求項２に係る発明は、請求項１記載の構成において、前記現像器は、色材と磁性粉とを含む複数の現像剤をそれぞれ収容する複数の現像器であって、像を保持する像保持体に順次接近するように移動して当該像保持体が保持する静電潜像を、当該静電潜像に対応する色材によってそれぞれ現像する複数の現像器であり、前記通路は、前記複数の現像器が移動した場合であっても位置及び姿勢が変わらず、且つ、当該複数の現像器のうちのいずれか１の現像器に収容されている現像剤の一部が通過する通路であることを特徴とした現像装置である。
請求項３に係る発明は、請求項２記載の構成において、前記複数の現像器は、有彩色の色材と磁性粉とを含む現像剤を収容する複数の有彩色現像器と、無彩色の色材と磁性粉とを含む現像剤を収容する無彩色現像器とを含み、前記通路は、前記無彩色現像器に収容されている現像剤のみが通ることを特徴とした現像装置である。
請求項４に係る発明は、請求項３記載の構成において、前記複数の現像器は、１の回転部に支持されており、当該回転部の回転に応じて移動して潜像保持体に順次接近し、前記通路は、開口部を有し、かつ、当該回転部の回転軸線上に当該回転部とは分離して設けられた、回転しない通路であって、前記無彩色現像器が前記回転部の回転に応じて移動して前記開口部と向かい合う位置に至ったときに、当該無彩色現像器に収容されている現像剤の一部が前記開口部を通過して前記通路へと落下することを特徴とした現像装置である。
請求項５に係る発明は、請求項３又は４に記載の構成において、前記複数の現像器は、有彩色の色材と磁性粉とを含む現像剤を収容する複数の有彩色現像器と、無彩色の色材と磁性粉とを含む現像剤を収容する無彩色現像器とを含み、前記回転部の回転に応じて移動する前記有彩色現像器に対向する位置に設けられ、当該有彩色現像器に収容された現像剤に含まれる色材の濃度を光学特性に応じて測定する有彩色濃度測定手段を備えることを特徴とした現像装置である。
請求項６に係る発明は、像を保持する像保持体と、前記像保持体を帯電させる帯電手段と、前記帯電手段により帯電させられた前記像保持体に露光を行って静電潜像を形成する静電潜像形成手段と前記静電潜像形成手段によって形成された静電潜像を現像する請求項１〜５のいずれかに記載の現像装置と、前記現像装置の現像によって得られた画像を記録媒体に転写する転写手段と、前記転写手段によって記録媒体に転写された画像を当該記録媒体に定着させる定着手段と、前記測定手段が測定した色材の濃度に応じて、前記現像器に収容される現像剤に含まれる色材の濃度を制御する制御手段とを備えることを特徴とする画像形成装置である。
請求項７に係る発明は、請求項６記載の構成において、前記回収手段は、前記現像器から回収した現像剤を回収容器に収容することを特徴とする画像形成装置である。

請求項１に記載の現像装置によれば、色材と磁性粉とを含む現像剤を用いた現像装置において、その現像装置が現像剤を収容する空間以外の場所でその色材の濃度を測定することができる。
請求項２に記載の現像装置によれば、複数の現像器が移動する構成であっても、現像装置が現像剤を収容する空間以外の場所でその色材の濃度を測定することができる。
請求項３に記載の現像装置によれば、有彩色の色材に比べて光学的特性では測定しづらい無彩色の色材の濃度を測定することができる。
請求項４に記載の現像装置によれば、複数の現像器が１の回転部に支持されており、当該回転軸の回転に応じて当該回転部の周りを移動して潜像保持体に順次接近して現像を行う方式の現像装置において、その現像装置が現像剤を収容する空間以外の場所で、現像剤に含まれる色材の濃度を測定することができる。
請求項５に記載の現像装置によれば、その現像装置が現像剤を収容する空間以外の場所で、現像剤に含まれる有彩色の色材の濃度を測定することができる。
請求項６に記載の画像形成装置によれば、色材と磁性粉とを含む現像剤を用いた現像装置において、その現像装置が現像剤を収容する空間以外の場所でその色材の濃度を測定することができる。
請求項７に記載の画像形成装置によれば、回収した現像剤を回収容器に収容することができる。

本発明の実施形態に係る画像形成装置１の構成を示すブロック図である。 同実施形態に係る画像形成装置１の構造を示す図である。 同実施形態に係る現像部１６４の構造を示す図である。 同実施形態に係る収容器Ｃｙｍｃと現像器Ｄｙｍｃの正面断面図である。 同実施形態に係る収容器Ｃｋと現像器Ｄｋの正面断面図である。 同実施形態に係る収容器Ｃｙｍｃと現像器Ｄｙｍｃの側面断面図である。 同実施形態に係る収容器Ｃｋと現像器Ｄｋの側面断面図である。 同実施形態に係るプリントを指示された画像形成装置１の動作を説明するフローチャートである。 変形例に係る現像部１６４ｈの構造を示す図である。 変形例に係る現像器Ｄｈの側面断面図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
（１）構成
図１は、画像形成装置１の構成を示すブロック図である。
画像形成装置１は、記録媒体の一例である記録用紙に色材の一例であるトナーを用いて画像を形成したり、記録用紙に形成された画像を読み込んだりするために、例えばプリントやスキャン、コピーなどの機能が集約された機器である。画像形成装置１は、制御部１１、記憶部１２、操作部１３、表示部１４、画像読取部１５、及び画像形成部１６を備えている。

制御部１１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＲＯＭ（Read Only Memory）と、ＲＡＭ（Random Access Memory）とを備えており、ＣＰＵがＲＯＭや記憶部１２に記憶されているプログラムを実行することによって画像形成装置１の各部を制御する。記憶部１２は、ＨＤ（Hard Disk）などの不揮発性の補助記憶装置であり、各種のプログラムやデータを記憶している。操作部１３は、電源スイッチや複数のキーを備えており、利用者の操作を受け付けてその操作に応じた信号を制御部１１に供給する。表示部１４は、ＶＲＡＭ（Video RAM）、液晶ディスプレイ及び液晶駆動回路を備えており、制御部１１から供給される情報に基づいて、処理の進行状況や利用者に操作を案内する情報などを表示する。画像読取部１５は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）により構成される光学系部材を備えており、記録用紙に形成されている画像を光学系部材によって読み取り、読み取った画像を表す画像データを生成する。画像形成部１６は、感光体ドラム１６１と、帯電部１６２と、露光部１６３と、光学方式センサＦ１及び磁気方式センサＦ２とを備える現像部１６４と、転写部１６５と、定着部１６６と、用紙供給部１６７とを備えており、画像読取部１５によって生成された画像データや、図示せぬ通信部がホスト装置など外部から受け取った画像データに基づいた画像を記録用紙に形成する。

図２は、画像形成装置１の構造を示す図である。
用紙供給部１６７は、記録用紙を収容する用紙供給源１６７ａと、用紙供給源１６７ａから図中の点線によって示される搬送路Ｓを経由して記録用紙を搬送するための搬送手段を有している。搬送手段は、記録用紙を搬送するために搬送ロールやレジストロールを備えている。感光体ドラム１６１は、像を保持する像保持体の一例であり、導電性のドラム基体と、このドラム基体の表面にＯＰＣ（Organic Photo Conductor：有機電子写真用感光体）を形成した光導電膜とを備えた、主走査方向が長手方向となる筒状の部材である。なお、主走査方向とは、露光部１６３がポリゴンミラーの回転に伴って露光走査を行うときの走査方向であり、記録用紙の搬送方向（副走査方向）と交差する方向である。感光体ドラム１６１は、中間転写ベルトと接触した状態を保ちながら、ドラム基体の中心を回転軸として、図中矢印ａの方向に予め決められた周速度で回転する。帯電部１６２は、その表面が感光体ドラム１６１の表面に接触した帯電部材であり、感光体ドラム１６１の回転に従って回転しつつ、感光体ドラム１６１の表面を予め決められた極性・電位に帯電させる帯電手段の一例として機能する。露光部１６３は、レーザ発光源やポリゴンミラー等を備え、感光体ドラム１６１の周面に向けて画像変調されたレーザ光を照射して静電潜像を形成する静電潜像形成手段の一例として機能する。なお、静電潜像とは、露光された領域の電位と露光されていない領域の電位との差によって形成される潜像である。

転写部１６５は、転写手段の一例であり、中間転写ベルト１６５ａ、支持ロール１６５ｂ、一次転写ロール１６５ｃ、二次転写ロール１６５ｄ及び対向ロール１６５ｅを備えている。中間転写ベルト１６５ａは、無端のベルト部材であり、その内周面を複数の支持ロール１６５ｂと一次転写ロール１６５ｃと二次転写ロール１６５ｄとによって張架された状態で、矢印ｃ方向に周回移動させられる。一次転写ロール１６５ｃは、中間転写ベルト１６５ａを挟んで感光体ドラム１６１と対向した位置に備えられ、感光体ドラム１６１表面に形成されたトナー像を中間転写ベルト１６５ａの外周面に一次転写する。二次転写ロール１６５ｄは、対向ロール１６５ｅとの間で中間転写ベルトを挟み込む領域において、中間転写ベルト１６５ａの外周面に転写されているトナー像を記録用紙に二次転写する。定着部１６６は、定着手段の一例であり、搬送路Ｓを挟んで互いに対向する加熱ロール１６６ａ及び加圧ロール１６６ｂを備えている。定着部１６６は、トナー像が二次転写された記録用紙に対し、加熱ロール１６６ａ及び加圧ロール１６６ｂによって圧力と熱を加えることによってトナー像を記録用紙に定着させる。

図３は、現像部１６４の構造を示す図である。
ここで、利用者が画像形成装置１を正面から見たときの前後方向をＸ軸方向、左右方向をＹ軸方向、上下方向をＺ軸方向とする。そして、矢印Ｘ，−Ｘ，Ｙ，−Ｙ，Ｚ，−Ｚで示す方向または示す側をそれぞれ、Ｘ軸正方向、Ｘ軸負方向、Ｙ軸正方向、Ｙ軸負方向、Ｚ軸正方向、Ｚ軸負方向、という。Ｘ軸方向は、画像形成装置１における主走査方向であり、Ｙ軸方向は、画像形成装置１における副走査方向であり、Ｚ軸方向は重力方向である。また、図中、「○」の中に「・」が記載されたものは紙面の裏から表に向かう方向の矢印を意味し、「○」の中に「×」が記載されたものは紙面の表から裏に向かう方向の矢印を意味する。また、以降の説明において「Ｘ」時の方向とは、現像部１６４の回転軸Ｄ１２を中心として対象部材を見たときの方向を、時計の時針の向きで表現したものである。例えば、図３の現像器Ｄｋは、０時の方向に位置する。

現像部１６４は、ポリエステル樹脂をベースとして染料または顔料を含むトナーと、磁性粉の一例であるキャリアとを有する２成分現像剤を用い、複数の現像器が回転軸Ｄ１２を中心として一体的に回転移動しながら感光体ドラム１６１の表面に保持された静電潜像を現像する現像装置（以降、ロータリー現像装置と称する）である。なお、以下において、トナーとキャリアとを有する２成分現像剤に対するトナーの量の割合をトナー濃度と称する。回転軸Ｄ１２の周囲には、９０度ずつの間隔をおいてイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナーを収容する収容器Ｃｙ,Ｃｍ,Ｃｃ,Ｃｋを備える現像器Ｄｙ，Ｄｍ，Ｄｃ，Ｄｋが配置されている。つまり、現像器Ｄｙ，Ｄｍ，Ｄｃは、有彩色の色材と磁性粉とを含む現像剤を収容する有彩色現像器の一例であり、現像器Ｄｋは、無彩色の色材と磁性粉とを含む現像剤を収容する無彩色現像器の一例である。現像器Ｄｙ，Ｄｍ，Ｄｃ，Ｄｋは、回転軸Ｄ１２を中心として図中矢印ｂの方向に回転することで、感光体ドラム１６１と対向する予め決められた現像位置Ｐに順次移動して感光体ドラム１６１に順次接近し、感光体ドラム１６１上に形成された静電潜像を現像する。現像器Ｄｙ，Ｄｍ，Ｄｃの内部のトナー濃度は、各現像器に対向する位置に配置され、光学的特性の変化を測定するセンサ（以降、光学方式センサＦ１と称する）によって測定される。光学方式センサは、各現像器Ｄｙ，Ｄｍ，Ｄｃの現像剤収容空間に露出している必要はなく、例えば光の透過率が閾値以上の透明部材を介して現像剤収容空間をセンシングすることも可能であるから、各現像器Ｄｙ，Ｄｍ，Ｄｃの現像剤収容空間から離れた位置からでも、現像剤中のトナー濃度を測定し得る。よって、光学方式センサは、これらの現像器Ｄｙ，Ｄｍ，Ｄｃとは別体の構成としてもよい。しかし、光学方式センサは、キャリアとトナーが同系色である場合には光学的特性の変化を測定し難いから、共に無彩色であるキャリアとブラックのトナーを内蔵する現像器Ｄｋのトナー濃度を測定することが出来ない。したがって、現像器Ｄｋの内部のトナー濃度は、キャリアの量に応じて変化する磁気特性の一例である透磁率を測定するセンサ（以降、磁気方式センサと称する）を用いて測定される。磁気方式センサの検出面は、現像剤が収容されている空間に対して露出していなければならないが、本実施形態に係る磁気方式センサＦ２は、回転軸Ｄ１２からみてＸ軸の負方向の位置において、現像器Ｄｋから不要なトナーを回収するために設けられた回収装置Ｅの内部に備えられている。したがって、収容器Ｃｙ,Ｃｍ,Ｃｃ及び現像器Ｄｙ，Ｄｍ，Ｄｃと、収容器Ｃｋ及び現像器Ｄｋとは、トナー濃度の測定方法の違いによって構成が一部異なる。

以降、収容器Ｃｙ，Ｃｍ，Ｃｃ，Ｃｋと現像器Ｄｙ，Ｄｍ，Ｄｃ，Ｄｋを特に区別して説明する必要の無い場合には、収容器Ｃと現像器Ｄと称する。更に、各符号の末尾にｙ,ｍ，ｃ，ｋの文字がふられた部材は、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）に対応していることを意味しており、収容器Ｃｙ，Ｃｍ，Ｃｃ，Ｃｋと現像器Ｄｙ，Ｄｍ，Ｄｃ，Ｄｋを構成することを示している。また、収容器Ｃｙ，Ｃｍ，Ｃｃと現像器Ｄｙ，Ｄｍ，Ｄｃを特に区別して説明する必要の無い場合には、収容器Ｃｙｍｃと現像器Ｄｙｍｃと称する。また、以下の図４から図７の説明において各収容器Ｃと現像器Ｄは、感光体ドラム１６１と対向した現像位置Ｐに位置している状態とする。

図４は、画像形成装置１を正面側から見たときの、収容器Ｃｙｍｃと現像器Ｄｙｍｃの正面断面図であり、図５は、収容器Ｃｋと現像器Ｄｋの正面断面図である。
まず、収容器Ｃｙｍｃと収容器Ｃｋ、及び現像器Ｄｙｍｃと現像器Ｄｋにおいて、共通する構成について説明する。収容器Ｃは、現像部１６４に着脱自在な部材であり、各色のトナーを収容した筒状の筐体Ｃ１と、その筐体Ｃ１内に収容された搬送具Ｃ２とを備えている。筐体Ｃ１はＸ軸方向に長手方向を有する部材であり、搬送具Ｃ２は、例えば針金を筐体Ｃ１の内径に合わせて、Ｘ軸方向に螺旋状に延びるように巻いたものである。搬送具Ｃ２は、図中矢印ｉの方向に回転させられることにより、筐体Ｃ１に収容されているトナーを、その筐体Ｃ１の端部に設けられた開口部である排出口Ｃ３へと攪拌しながら搬送する。収容器Ｃの排出口Ｃ３から排出されたトナーは、現像器Ｄの調整室Ｄ１に補給されることになる。

現像器Ｄの調整室Ｄ１は、Ｘ軸方向に長手方向を有する筒状に形成されている。調整室Ｄ１においては、収容器Ｃの排出口Ｃ３に通じる調整室入口Ｄ３と、現像室Ｄ２に通じる調整室出口Ｄ４とが、調整室Ｄ１の長手方向の両端に形成され、その内部に搬送部材である補給スクリューＤ５が設けられている。補給スクリューＤ５は、図中矢印ｅの方向に回転させられると調整室Ｄ１内のトナーを調整室入口Ｄ３から調整室出口Ｄ４に向けて搬送するための螺旋形状の羽根を有している。調整室Ｄ１内に十分なトナーが存在している場合において、補給スクリューＤ５は、１回転すると調整室Ｄ１から現像室Ｄ２に対して予め決められた量のトナーを補給する。
以上説明した構成において、制御部１１，筐体Ｃ１、搬送具Ｃ２、調整室Ｄ１及び補給スクリューＤ５は、送出手段の一例として機能する。また、制御部１１は、搬送具Ｃ２や補給スクリューＤ５などの回転部材の回転速度や回転時間といった現像器Ｄに収容された現像剤に含まれるトナー濃度に影響を与える要素を制御する。これにより、現像器に収容される現像剤に含まれるトナーの濃度が制御されるから、制御部１１は、現像器内の現像剤中のトナー濃度を制御する制御手段の一例として機能する。

現像器Ｄの現像室Ｄ２には、調整室Ｄ１からトナーが補給され、図示せぬ供給源からキャリアが供給される。現像室Ｄ２には主走査方向に延びる隔壁Ｄ１１が設けられており、隔壁Ｄ１１によって、現像室Ｄ２が第１の現像室Ｄ９と第２の現像室Ｄ１０とに区分されている。ただし、隔壁Ｄ１１において長手方向の一方の端部と他方の端部には、それぞれ孔が設けられており、この孔によって、第１の現像室Ｄ９と第２の現像室Ｄ１０とが通じている。第１の現像室Ｄ９には、主走査方向に長手方向を有する第１の攪拌スクリューＤ６が設けられている。第１の攪拌スクリューＤ６は、図中矢印ｆの方向に回転することで、第１の現像室Ｄ９内のトナーとキャリア（以下、現像剤と総称する）をＸ軸の正方向に搬送する搬送部材である。また、第２の現像室Ｄ１０には、主走査方向に長手方向を有する第２の攪拌スクリューＤ７が設けられている。第２の攪拌スクリューＤ７は、図中矢印ｇの方向に回転することで、第２の現像室Ｄ１０内の現像剤をＸ軸の負方向に搬送する搬送部材である。つまり、第１の攪拌スクリューＤ６と第２の攪拌スクリューＤ７とは、それぞれ反対方向に現像剤を搬送するように構成されていることで、現像剤を現像室Ｄ２に中で循環させるように設けられている。また、第１の攪拌スクリューＤ６と第２の攪拌スクリューＤ７は、現像剤を搬送しながら攪拌することで、現像剤を帯電させる。現像ロールＤ８は、内部に固定した状態で配置されたマグネットロールと、そのマグネットロールの外周に回転自在に設けられた現像スリーブとから構成されている。また、現像ロールＤ８は、マグネットロールの磁気吸引力によって現像剤を表面に吸着するとともに、感光体ドラム１６１の表面に形成された静電潜像に対応する領域にトナーを付着させることで現像を行う。回収装置Ｅは、回収手段の一例であり、トナーと共に攪拌され続けることで帯電性能が低下したキャリアや収容器Ｃから補給されたトナーにより過剰となった現像剤を現像器Ｄの現像室Ｄ２から回収し排出する目的で設けられている。回収装置Ｅは、収容器Ｃｙｍｃと収容器Ｃｋ、及び現像器Ｄｙｍｃと現像器Ｄｋとにおいて構成が異なる。次に、それぞれの構成の相違について説明する。

図６は、収容器Ｃｙｍｃと現像器Ｄｙｍｃの側面断面図であり、図７は、収容器Ｃｋと現像器Ｄｋの側面断面図である。
図６の回収装置Ｅｙｍｃは、現像室Ｄ２内の現像剤を回収するための管入口Ｅ２ｙｍｃと、その現像剤を収容器Ｃｙｍｃに排出するための管出口Ｅ３ｙｍｃと、管入口Ｅ２ｙｍｃと管出口Ｅ３ｙｍｃとを通じさせる排出管Ｅ１ｙｍｃとを備えている。排出管Ｅ１ｙｍｃの一端である管入口Ｅ２ｙｍｃは、現像室Ｄ２の内部のＸ軸正方向の端部に設けられている。管入口Ｅ２ｙｍｃは、第１の攪拌スクリューＤ６及び第２の攪拌スクリューＤ７によって循環搬送される現像剤の少なくとも一部を掬い取って回収する為に、Ｙ軸正方向に開口部を向けた状態で設けられている。一方、排出管Ｅ１ｙｍｃの他端である管出口Ｅ３ｙｍｃは、管入口Ｅ２ｙｍｃから回収された現像剤を収容器Ｃｙｍｃの内部に排出する為に、収容器Ｃｙｍｃの筐体Ｃ１ｙｍｃに設けられている（図４、図６参照）。
収容器Ｃｙｍｃには、第１の収容室Ｃ４ｙｍｃと、第２の収容室Ｃ５ｙｍｃとが設けられている。第１の収容室Ｃ４ｙｍｃには、現像器Ｄｙｍｃに補給するためのトナーが収容されている。また、第２の収容室Ｃ５ｙｍｃには、排出管Ｅ１ｙｍｃの一端である管出口Ｅ３ｙｍｃが設けられており、現像器Ｄｙｍｃから回収された現像剤が収容される。第１の収容室Ｃ４ｙｍｃと第２の収容室Ｃ５ｙｍｃとは、直接には通じておらず、現像器Ｄｙｍｃを通じてのみこれらの収容室間で現像剤が移動させられる。

図７（ａ）の回収装置Ｅｋは、図６の回収装置Ｅｙｍｃと比較して、排出管Ｅ１ｋの形状が異なるとともに、現像室Ｄ２から回収した現像剤を図７（ｂ）に示す回収路Ｅ４に排出させる点で異なる。まず、図７（ａ）の回収装置Ｅｋは、現像室Ｄ２内の現像剤を回収するための管入口Ｅ２ｋと、その現像剤を回収路Ｅ４に排出させるための管出口Ｅ３ｋと、管入口Ｅ２ｋと管出口Ｅ３ｋとを通じさせる排出管Ｅ１ｋとを備えている。排出管Ｅ１ｋの一端である管入口Ｅ２ｋは、現像室Ｄ２の内部のＸ軸正方向の端部に設けられている。管入口Ｅ２ｋは、第１の攪拌スクリューＤ６及び第２の攪拌スクリューＤ７によって循環搬送される現像剤の少なくとも一部を掬い取って回収する為に、Ｙ軸正方向に開口部を向けた状態で設けられている。一方、排出管Ｅ１ｋの他端である管出口Ｅ３ｋは、現像部１６４が回転することによって現像器Ｄｋが０時の方向に位置した際に、重力方向に向かって開口する姿勢となるような位置に設けられている（図５、図７参照）。
図７（ｂ）に示す回収路Ｅ４は、現像部１６４全体の回転軸Ｄ１２をＸ軸方向に延長した位置に、つまり、回転軸Ｄ１２の軸線上に、現像部１６４が回転軸Ｄ１２を中心に回転したとしてもそれに従属して回転しないように、回転軸Ｄ１２とは分離した状態で、固定して設けられている。つまり、回収路Ｅ４は、現像部１６４の各現像器が移動した場合であっても、位置及び姿勢が変わらないような現像剤の通路である。回収路Ｅ４は、重力方向とは反対の方向（Ｚ軸の正方向）に向けて開口した回収口Ｅ５を有している。回収口Ｅ５は、排出管Ｅ１ｋの一端である管出口Ｅ３ｋとＸ軸方向に概ね等しい位置に設けられており、さらに現像器Ｄｋが０時の方向に位置する際に管出口Ｅ３ｋとＹ軸方向にも概ね等しくなる位置に設けられている。つまり、回収口Ｅ５と管出口Ｅ３ｋとがＸ軸方向とＹ軸方向とに概ね等しくなる位置移動した場合においては、管出口Ｅ３ｋから重力方向に向かって排出された現像剤が、回収口Ｅ５によって受け止められて回収されることとなる。また、回収口Ｅ５と通じる回収路Ｅ４には、Ｘ軸の正方向へと現像剤を搬送する為の搬送スクリューＥ６と、磁性粉であるキャリアの量に応じて透磁率が変化するのを測定する測定手段の一例として機能する磁気方式センサＦ２が設けられている。なお、Ｘ軸の正方向へと搬送された現像剤は、回収容器Ｅ７に回収される。

以上のようにブラック（Ｋ）のトナー濃度を測定する磁気方式センサＦ２が、回収装置Ｅｋの内部に設けられる理由について説明する。磁気方式センサは、現像剤に直接接触して電気的な計測を行うことで透磁率を測定するから、その検出面が現像剤の収容空間に露出して現像剤に直接接触する位置に設けられる必要があるが、ロータリー現像装置においては、現像器が回転軸の回転に伴って回転軸の周囲を移動する。このため、現像器の内部に磁気方式センサを設けようとした場合、その磁気方式センサに対して電力を供給したり、磁気方式センサから透磁率の測定結果を取得したりするための機構として、現像器の移動を阻害しないような複雑な構成のものを採用しなければならない。これに対し、本実施形態の現像装置のように、現像器Ｄｋが回転軸Ｄ１２を中心に回転移動したとしてもその回転移動に従属して回転しないように固定されている回収装置Ｅｋの回収路Ｅ４に磁気方式センサＦ２を設けるようにすると、電力の供給や、測定結果を取得するための機構が上記の場合に比較して複雑にならない。
一方、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）のトナー濃度を測定する光学方式センサＦ１は、各現像器に対向する位置に配置しておけばよく、磁気方式センサＦ２のように現像剤に直接接触する位置に設ける必要がない。

（２）動作
図８は、プリントを指示された画像形成装置１の動作を説明するフローチャートである。
画像形成装置１の制御部１１は、プリントの指示がされたか否かを判断しており（ステップＳ８１）、プリントの指示を検知するまでステップＳ８１の処理を繰り返す（ステップＳ８１；ＮＯ）。ここで、利用者は、操作部１３を操作して、画像データのプリントを指示すると、制御部１１は、プリントの指示を検知し（ステップＳ８１；ＹＥＳ）、画像形成部１６を制御して画像データに応じた画像を記録用紙に形成させる（ステップＳ８２）。ステップＳ８２の処理において制御部１１は、回転軸Ｄ１２を中心として各現像器Ｄを一体的に回転移動させながら、各現像器Ｄに、感光体ドラム１６１の表面に形成された静電潜像を現像させる。なお、現像器Ｄｙｍｃと現像器Ｄｋでは、ステップＳ８２の処理以降の動作が異なるからそれぞれについて分けて説明する。

まず、図３，４を用いて現像器Ｄｙｍｃの動作について説明する。
制御部１１は、回転軸Ｄ１２を回転させることで、現像器Ｄｙｍｃを９時の方向の現像位置Ｐに移動させる。そして、制御部１１は、現像器Ｄｙｍｃを制御して、感光体ドラム１６１の表面に形成された静電潜像を現像させる。次に、制御部１１は、回転軸Ｄ１２を回転させることで、現像器Ｄｙｍｃを９時の方向から６時の方向に移動させる。この間に、現像室Ｄ２ｙｍｃにおける余剰分の現像剤が、現像器Ｄｙｍｃに設けられた回収装置Ｅｙｍｃによって掬い取られて管入口Ｅ２ｙｍｃから排出管Ｅ１ｙｍｃへと流入する。次に、制御部１１は、回転軸Ｄ１２を回転させることで、現像器Ｄｙｍｃを６時の方向から３時の方向に移動させる。この間に、排出管Ｅ１ｙｍｃの内部の現像剤が、重力の作用によって管出口Ｅ３ｙｍｃから６時の方向へと流出し、更に第２の収容室Ｃ５ｙｍｃに収容される。次に、制御部１１は、回転軸Ｄ１２を回転させることで、現像器Ｄｙｍｃを３時の方向から９時の方向に移動させる。この間に、制御部１１は、第１の攪拌スクリューＤ６及び第２の攪拌スクリューＤ７の回転を制御して、現像器Ｄｙｍｃの回転に伴って第１の現像室Ｄ９に溜まった現像剤を第２の現像室Ｄ１０ｙｍｃとの間で循環搬送させる。

図８の説明に戻る。次に、制御部１１は、各現像器Ｄｙｍｃ内のトナーの濃度を測定するタイミングが否かを判断する（ステップＳ８３）。予め決められたタイミングとは、予め決められた時間毎でもよいし、記録用紙に画像を形成する毎でもよい。制御部１１が、トナーの濃度を測定するタイミングではないと判断すると（ステップＳ８３；ＮＯ）、以降のステップＳ８４〜ステップＳ８６の処理を実施せずに処理を終了する。一方、制御部１１が、トナーの濃度を測定するタイミングであると判断した場合には（ステップＳ８３；ＹＥＳ）、現像室Ｄ２内のトナーの濃度を測定する（ステップＳ８４）。まず、制御部１１は、回転軸Ｄ１２を回転させることで、現像器Ｄｙｍｃを光学方式センサＦ１に対向する０時の方向の位置に移動させる。次に、制御部１１は、光学方式センサＦ１を制御して、各現像室Ｄ２ｙｍｃ内の光学的特性の変化を測定させることにより各現像室Ｄ２ｙｍｃ内のトナーの濃度を算出する。制御部１１は、ステップＳ８４で測定した各現像室Ｄ２ｙｍｃ内のトナーの濃度と記憶部１２に予め記憶されているトナーの濃度の閾値とを比較することにより、現像室Ｄ２ｙｍｃにトナーの補給が必要か否かを判断する（ステップＳ８５）。制御部１１が、現像室Ｄ２ｙｍｃ内のトナーの濃度がトナーの濃度の閾値以上であり、現像室Ｄ２ｙｍｃにトナーの補給が必要では無いと判断すると（ステップＳ８５；ＮＯ）、以降のステップＳ８６の処理を実施せずに処理を終了する。一方、制御部１１は、現像室Ｄ２ｙｍｃ内のトナーの濃度がトナーの濃度の閾値未満であり、現像室Ｄ２ｙｍｃにトナーの補給が必要であると判断すると（ステップＳ８５；ＹＥＳ）、収容器Ｃｙｍｃ内の搬送具Ｃ２及び調整室Ｄ１ｙｍｃ内の補給スクリューＤ５ｙｍｃの回転を制御することで、収容器Ｃｙｍｃのトナーを現像室Ｄ２ｙｍｃへと補給させる（ステップＳ８６）。

次に、図３，５を用いて現像器Ｄｋの動作について説明する。
制御部１１は、回転軸Ｄ１２を回転させることで、現像器Ｄｋを９時の方向の現像位置Ｐに移動させる。そして、制御部１１は、現像器Ｄｋを制御して、感光体ドラム１６１の表面に形成された静電潜像を現像させる。次に、制御部１１は、回転軸Ｄ１２を回転させることで、現像器Ｄｋを９時の方向から６時の方向に移動させる。この間に、現像室Ｄ２ｋにおける余剰分の現像剤が、現像器Ｄｋに設けられた回収装置Ｅｋによって掬い取られて管入口Ｅ２ｋから排出管Ｅ１ｋへと流入する。次に、制御部１１は、回転軸Ｄ１２を回転させることで、現像器Ｄｋを６時の方向から０時の方向に移動させる。この間に、排出管Ｅ１ｋの内部の現像剤が、重力の作用によって管出口Ｅ３ｋから６時の方向へと流出し、更に回収口Ｅ５から回収路Ｅ４に回収される。次に、制御部１１は、回転軸Ｄ１２を回転させることで、現像器Ｄｋを０時の方向から９時の方向に移動させる。この間に、制御部１１は、第１の攪拌スクリューＤ６及び第２の攪拌スクリューＤ７の回転を制御することで、現像器Ｄｋの回転に伴って第１の現像室Ｄ９に溜まった現像剤を第２の現像室Ｄ１０ｋとの間で循環搬送させる。

次に、制御部１１は、現像室Ｄ２ｋ内のトナーの濃度を測定するタイミングが否かを判断する（ステップＳ８３）。制御部１１が、トナーの濃度を測定するタイミングではないと判断すると（ステップＳ８３；ＮＯ）、以降のステップＳ８４〜ステップＳ８６の処理を実施せずに処理を終了する。一方、制御部１１が、トナーの濃度を測定するタイミングであると判断した場合には（ステップＳ８３；ＹＥＳ）、現像室Ｄ２ｋ内のトナーの濃度を測定する（ステップＳ８４）。まず、制御部１１は、回収路Ｅ４内の搬送スクリューＥ６の回転を制御することで、回収路Ｅ４内の現像剤をＸ軸の正方向へと搬送させる。そして、制御部１１は、磁気方式センサＦ２を制御して、回収路Ｅ４内の透磁率の変化を測定させることにより回収路Ｅ４内のトナーの濃度を算出する。ここでは回収路Ｅ４内のトナーの濃度が測定されることになるが、現像室Ｄ２において余剰となった現像剤がそのまま回収路Ｅ４に回収されていることから、回収路Ｅ４内のトナーの測定濃度は、現像室Ｄ２内のトナー濃度に概ね等しい。次に、制御部１１は、ステップＳ８４で測定した現像室Ｄ２ｋ内のトナーの濃度と記憶部１２に予め記憶されているトナーの濃度の閾値とを比較することにより、現像室Ｄ２ｋにトナーの補給が必要か否かを判断する（ステップＳ８５）。制御部１１は、現像室Ｄ２ｋ内のトナーの濃度がトナーの濃度の閾値以上であり、現像室Ｄ２ｋにトナーの補給が必要では無いと判断すると（ステップＳ８５；ＮＯ）、以降のステップＳ８６の処理を実施せずに処理を終了する。一方、制御部１１は、現像室Ｄ２ｋ内のトナーの濃度がトナーの濃度の閾値未満であり、現像室Ｄ２ｋにトナーの補給が必要であると判断すると（ステップＳ８５；ＹＥＳ）、収容器Ｃｋ内の搬送具Ｃ２ｋ及び調整室Ｄ１ｋ内の補給スクリューＤ５ｋの回転を制御することで、収容器Ｃｋのトナーを現像室Ｄ２ｋへと補給させる（ステップＳ８６）。

以上の実施形態によれば、制御部１１は、回収路Ｅ４内に設けられた磁気方式センサＦ２を制御することによって、現像室Ｄ２ｋにおけるトナーの濃度を算出する。したがって、無彩色の２成分現像剤を用いた現像器において、現像器の現像室に磁気方式センサを配置しなくても、現像室に収容されたトナーの濃度が測定される。

（３）変形例
（３−１）変形例１
上記実施形態において、回転軸Ｄ１２の周囲には、９０度ずつの角間隔をおいて各色のトナーを封入した収容器Ｃｙ,Ｃｍ,Ｃｃ,Ｃｋを備える現像器Ｄｙ，Ｄｍ，Ｄｃ，Ｄｋが配置されているものとした。また、回収装置Ｅｙｍｃは、現像器Ｄｙｍｃの現像室Ｄ２ｙｍｃから余剰分の現像剤を回収して収容器Ｃｙｍｃの第２の収容室Ｃ５ｙｍｃに排出した。しかし、収容器Ｃの配置、及び回収した現像剤の排出方法は、これに限らない。
図９は、変形例に係る現像部１６４ｈの正面図である。
現像部１６４ｈは、複数の現像器が回転板Ｄ１３に備えられており、回転板Ｄ１３の中心を回転軸として一体的に回転移動しながら感光体の表面に形成された静電潜像を２成分現像剤で現像するロータリー現像装置である。現像部１６４ｈには、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナーが調整室Ｄ１ｈに設けられた補給スクリューＤ５ｈによって補給される現像器Ｄｙｈ，Ｄｍｈ，Ｄｃｈ，Ｄｋｈが配置されている。したがって、現像器Ｄｙｍｃｈは、収容器Ｃからではなく、図示せぬトナー補給源からトナーを調整室Ｄ１ｈに補給される点で、上記実施形態の現像器Ｄと相違する。また、ＹＭＣのトナーを有する現像器Ｄｙｍｃｈに設けられた回収装置Ｅｙｍｃｈは、回収した現像剤を、上記実施形態においてＫのトナーを有する現像器Ｄｋに設けられた回収装置Ｅｋと同様に回収路Ｅ４ｈに排出する点においても相違する。
図１０は、変形例に係る現像器Ｄｈの側面断面図である。
図１０（ａ）は、現像器Ｄｋｈの側面断面図であり、図１０（ｂ）は、現像器Ｄｙｍｃｈの側面断面図である。回収装置Ｅｋと回収装置Ｅｙｍｃｈとでは、それぞれ現像剤を回収路Ｅ４ｈに排出するＸ軸方向における位置が異なる。本変形例においては、Ｘ軸の正方向に向かって回収装置Ｅｙｍｃｈの管出口Ｅ３ｙｍｃｈ、回収装置Ｅｋの管出口Ｅ３ｋの順に設けられている。
図１０（ｃ）は、回収路Ｅ４ｈを示す図である。回収路Ｅ４ｈは、現像器Ｄｋｈから排出される現像剤を回収する回収路Ｅ４１ｈと、現像器Ｄｙｍｃｋから排出される現像剤を回収する回収路Ｅ４２ｈとを有している。現像器Ｄｋｈから排出される現像剤を回収する回収路Ｅ４１ｈに関しては、上記本実施形態で説明した回収路Ｅ４の構成と相違がないから説明を省略する。また、回収路Ｅ４２ｈは、現像部１６４が回転軸Ｄ１２を中心に回転したとしても従属して回転しないように固定して設けられており、重力方向とは反対の方向（Ｚ軸の正方向）に向けて開口した回収口Ｅ５２ｈを有している。また、回収口Ｅ５２ｈは、管出口Ｅ３ｙｍｃｈとＸ軸方向に概ね等しい位置に設けられており、さらに現像器Ｄｙｍｃｈが０時の方向に位置する際に管出口Ｅ３ｙｍｃｈとＹ軸方向にも概ね等しくなる位置に設けられている。したがって、管出口Ｅ３ｙｍｃｈから重力方向に向かって排出された現像剤は、回収口Ｅ５２ｈによって受け止められて回収されることとなる。また、回収口Ｅ５２ｈと通じる回収路Ｅ４２ｈには、Ｘ軸の負方向へと現像剤を搬送する為の搬送スクリューＥ６２ｈが設けられている。なお、Ｘ軸の負方向へと搬送された現像剤は、回収容器Ｅ７２ｈに回収される。
以上の変形例によれば、収容器を備えない無彩色の２成分現像剤を用いた現像器の現像室に磁気方式センサを配置しなくても、現像室に収容されたトナーの濃度が測定される。

（３−２）変形例２
上記実施形態において、現像剤を搬送する部材としては、搬送具Ｃ２、補給スクリューＤ５、第１の攪拌スクリューＤ６、第２の攪拌スクリューＤ７、及び搬送スクリューＥ６を用いた。しかし、現像剤を搬送する部材としては、制御部１１からの制御に対応して現像剤の搬送を可能とする部材であれば特に限定されない。

（３−３）変形例３
上記実施形態では、現像器Ｄｋが収容しているブラックの現像剤を回収する通路に磁気方式センサを設けていたが、磁気方式センサが設けられた通路を通過する現像剤はブラックの現像剤に限らず、透磁率で測定可能なものであれば、その他の色の現像剤であってもよい。要するに、複数の現像器のうちの少なくともいずれか１の現像器に収容されている現像剤の一部を回収する通路に磁気方式センサが設けられていればよい。なお、複数の現像器に収容されている現像剤を回収する通路に磁気方式センサが設ける場合には、例えば、図７（ａ）に示したような、回転軸Ｄ１２の軸線上にあるような回収機構をその軸線方向に複数個並べるようにすればよい。例えば、図１０に示した如くである。

（３−４）変形例４
上記実施形態では、回収路Ｅ４は、開口部である回収口Ｅ５を有し、回転軸Ｄ１２の軸線上に設けられており、現像器Ｄｋが回転軸Ｄ１２の周りを移動して回収口Ｅ５と向かい合う位置に至ったときに、ブラックの現像剤が回収口Ｅ５を通過して回収路Ｅ４へと落下するような構成であった。回収路の構成は、上記の例に限らず、要するに、現像器が移動した場合であっても位置及び姿勢が変わらないような通路であればよい。

（３−５）変形例５
上記実施形態においては、現像器Ｄには、収容器Ｃから色材としてのトナーが供給され、図示せぬ供給源から磁性粉としてのキャリアが供給される構成とした。しかし、収容器Ｃが、トナーだけでなくキャリアを収容しており、これらを現像器Ｄに対して供給するようにしてもよい。

１…画像形成装置、１１…制御部、１２…記憶部、１３…操作部、１４…表示部、１５…画像読取部、１６…画像形成部、１６１…感光体ドラム、１６２…帯電部、１６３…露光部、１６４…現像部、Ｃ…収容器、Ｃ１…筐体、Ｃ２…搬送具、Ｃ３…排出口、Ｃ４…第１の収容室、Ｃ５…第２の収容室、Ｄ…現像器、Ｄ１…調整室、Ｄ２…現像室、Ｄ３…調整室入口、Ｄ４…調整室出口、Ｄ５…補給スクリュー、Ｄ６…第１の攪拌スクリュー、Ｄ７…第２の攪拌スクリュー、Ｄ８…現像ロール、Ｄ９…第１の現像室、Ｄ１０…第２の現像室、Ｄ１１…隔壁、Ｄ１２…回転軸、Ｅ…回収装置、Ｅ１…排出管、Ｅ２…管入口、Ｅ３…管出口、Ｅ４…回収路、Ｅ５…回収口、Ｅ６…搬送スクリュー、Ｅ７…回収容器、Ｆ１…光学方式センサ、Ｆ２…磁気方式センサ、１６５…転写部、１６５ａ…中間転写ベルト、１６５ｂ…支持ロール、１６５ｃ…一次転写ロール、１６５ｄ…二次転写ロール、１６５ｅ…対向ロール、１６６…定着部、１６６ａ…加熱ロール、１６６ｂ…加圧ロール、１６７…用紙供給部、１６７ａ…用紙供給源、Ｓ…搬送路。

Claims (7)

1. 色材と磁性粉とを含む現像剤を収容する現像器であって、像を保持する像保持体が保持する静電潜像を当該色材によって現像する現像器と、
   前記現像器に収容された現像剤の一部を通路を介して当該現像器から回収する回収手段と、
   前記通路を通過する現像剤の磁気特性に応じて、当該現像剤に含まれる色材の濃度を測定する測定手段と
   を備えることを特徴とした現像装置。
2. 前記現像器は、色材と磁性粉とを含む複数の現像剤をそれぞれ収容する複数の現像器であって、像を保持する像保持体に順次接近するように移動して当該像保持体が保持する静電潜像を、当該静電潜像に対応する色材によってそれぞれ現像する複数の現像器であり、
   前記通路は、前記複数の現像器が移動した場合であっても位置及び姿勢が変わらず、且つ、当該複数の現像器のうちのいずれか１の現像器に収容されている現像剤の一部が通過する通路である
   ことを特徴とした請求項１記載の現像装置。
3. 前記複数の現像器は、有彩色の色材と磁性粉とを含む現像剤を収容する複数の有彩色現像器と、無彩色の色材と磁性粉とを含む現像剤を収容する無彩色現像器とを含み、
   前記通路は、前記無彩色現像器に収容されている現像剤のみが通る
   ことを特徴とした請求項２記載の現像装置。
4. 前記複数の現像器は、１の回転部に支持されており、当該回転部の回転に応じて移動して潜像保持体に順次接近し、
   前記通路は、開口部を有し、かつ、当該回転部の回転軸線上に当該回転部とは分離して設けられた、回転しない通路であって、
   前記無彩色現像器が前記回転部の回転に応じて移動して前記開口部と向かい合う位置に至ったときに、当該無彩色現像器に収容されている現像剤の一部が前記開口部を通過して前記通路へと落下する
   ことを特徴とした請求項３記載の現像装置。
5. 前記複数の現像器は、有彩色の色材と磁性粉とを含む現像剤を収容する複数の有彩色現像器と、無彩色の色材と磁性粉とを含む現像剤を収容する無彩色現像器とを含み、
   移動する前記有彩色現像器に対向する位置に設けられ、当該有彩色現像器に収容された現像剤に含まれる色材の濃度を光学特性に応じて測定する有彩色濃度測定手段を備える
   ことを特徴とした請求項３又は４に記載の現像装置。
6. 像を保持する像保持体と、
   前記像保持体を帯電させる帯電手段と、
   前記帯電手段により帯電させられた前記像保持体に露光を行って静電潜像を形成する静電潜像形成手段と
   前記静電潜像形成手段によって形成された静電潜像を現像する請求項１〜５のいずれかに記載の現像装置と、
   前記現像装置の現像によって得られた画像を記録媒体に転写する転写手段と、
   前記転写手段によって記録媒体に転写された画像を当該記録媒体に定着させる定着手段と、
   前記測定手段が測定した色材の濃度に応じて、前記現像器に収容される現像剤に含まれる色材の濃度を制御する制御手段と
   を備えることを特徴とする画像形成装置。
7. 前記回収手段は、前記現像器から回収した現像剤を回収容器に収容する
   ことを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。

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