JP7363337B2 - 現像装置および画像形成装置 - Google Patents

Description

本開示は、現像装置およびこれを備える画像形成装置に関する。

電子写真方式の画像形成装置は、現像剤、例えばトナーとキャリアを含む二成分現像剤を収容するハウジングを隔壁で第１収容室と第２収容室とに仕切り、隔壁に設けられた複数の連通孔を通じて第１収容室と第２収容室間で現像剤を循環搬送させつつ撹拌し、搬送中の現像剤を現像剤担持体に供給して、現像剤担持体に担持された現像剤により、感光体ドラムなどの像担持体上の静電潜像をトナーで現像する現像装置を備える。

二成分現像剤を用いた現像装置においては、現像時に現像剤中のトナーのみを消費する。ここで、二成分現像剤のトナー濃度、すなわちトナーとキャリアの混合比率は、画像品質を安定化させる上で重要な要素である。そこで、現像装置内のトナー濃度を検出し、現像装置内のトナー濃度が既定のトナー濃度よりも低いと判断された場合にその差分に基づいて現像装置にトナーを補給することで、一定のトナー濃度を維持するトナー濃度制御が行われている。

トナー濃度制御には、現像装置内のトナー濃度を検知する検知手段の違いなどにより、様々な方式のものが実用化されている。例えば、現像剤のキャリアとトナーの混合比率により透磁率が変化することを利用して、透磁率センサーに計測結果に基づいて現像装置内のトナー濃度を検知し、制御する方式がある。また、画像信号から印刷ドット数をカウントすることで、その画像の現像で消費されるトナー量を推測し、現像装置にトナー補給を行うドットカウント方式と呼ばれる方式がある。

透磁率センサーを用いたトナー濃度制御には、画像形成装置を長時間動作させず、現像剤を長時間放置した場合、画像形成装置の動作再開直後に、放置期間中の環境変動やトナー帯電量の変動等により、トナー濃度が変わっていないにもかかわらず、透磁率センサーの出力値が変化してしまう可能性があった。この問題に対し、特許文献１に記載の技術では、画像形成装置の起動直後は、ドットカウント方式によるトナー補給を優先させ、所定時間経過後に透磁率センサーの計測結果に基づいたトナー濃度制御に戻すことで、トナー濃度を安定化させている。

特開２００２－７２６６３号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術は、画像形成装置の起動直後のトナー濃度の安定化には有効であるが、通常の稼働時における透磁率センサーの誤検知には対応できない。すなわち、起動時からの印刷枚数が一定枚数になるまでの間に着目して、トナー濃度を制御しているが、これ以降の通常の稼働時に、現像装置内の実際のトナー濃度と透磁率センサーの測定結果に基づくトナー濃度とが異なる状況に陥ってしまった場合に、トナー濃度を安定化させることは困難である。

本開示は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、画像形成装置の通常稼働時に、現像装置内の実際のトナー濃度と透磁率センサーの測定結果に基づくトナー濃度が異なる状況でも、トナー濃度を安定化させることが可能な現像装置及び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、本開示の一形態に係る現像装置は、二成分現像剤を現像槽内で撹拌しつつ搬送する現像装置であって、前記現像槽内の現像剤の透磁率を計測する透磁率センサーと、前記透磁率センサーの検知域内で一部の現像剤が滞留している状態であるか否かを判定し、滞留していない場合は前記透磁率センサーの計測結果を用いた第１の方法で前記現像剤のトナー濃度を算出し、滞留している場合は前記第１の方法とは異なる第２の方法で前記現像剤のトナー濃度を算出し、算出されたトナー濃度に基づいて前記現像槽へのトナーの補給量を制御するトナー濃度制御部と、を備える。そして、前記トナー濃度制御部は、画像信号から推測される所定時間内のトナー消費量に対する前記所定時間内の前記現像槽内へのトナーの補給量の比率が所定の閾値を超える場合に、現像剤が滞留していると判定する。

また、前記トナー濃度制御部は、前記現像槽内へ補給するトナーが収容されたトナーボトル内のトナー残量が所定量未満の場合は、前記現像剤が滞留しているかの判定を禁止し、前記第１の方法でトナー濃度を算出し、算出されたトナー濃度に基づいて前記現像槽へのトナーの補給量を制御してもよい。

また、前記所定量は、トナーボトルに収容されている現在のトナーの量が、当該トナーボトルの新品時の１００％に対する３％に相当する量であってもよい。

本開示の一形態に係る現像装置は、二成分現像剤を現像槽内で撹拌しつつ搬送する現像装置であって、前記現像槽内の現像剤の透磁率を計測する透磁率センサーと、前記透磁率センサーの検知域内で一部の現像剤が滞留している状態であるか否かを判定し、滞留していない場合は前記透磁率センサーの計測結果を用いた第１の方法で前記現像剤のトナー濃度を算出し、滞留している場合は前記第１の方法とは異なる第２の方法で前記現像剤のトナー濃度を算出し、算出されたトナー濃度に基づいて前記現像槽へのトナーの補給量を制御するトナー濃度制御部と、を備える。そして、前記トナー濃度制御部は、所定量のトナーを補給してから所定時間経過するまでの間に前記透磁率センサーの計測結果に基づくトナー濃度が所定の閾値を超えない場合、現像剤が滞留していると判定する。

また、前記現像槽内には、撹拌搬送部材により現像剤が撹拌搬送される撹拌搬送経路が設けられ、前記所定量は、前記現像槽内の現像剤重量の０．５％またはそれよりも大きく、前記所定時間は、現像剤が前記撹拌搬送経路を２周する時間またはそれよりも長くてもよい。

また、前記第２の方法は、画像信号から推測されるトナー消費量に基づいてトナー濃度を計測する方法、所定の現像電圧でパッチ画像を作成したときの画像濃度に基づいてトナー濃度を計測する方法、所定の画像濃度のパッチ画像を作成したときの現像電圧に基づいてトナー濃度を計測する方法、及び、前記現像槽底面からの現像剤の液面の高さの検出結果に基づいてトナー濃度を計測する方法のいずれか、又は、複数を組み合わせた方法であってもよい。

また、前記第２の方法が画像信号から推測されるトナー消費量に基づいてトナー濃度を計測する方法であり、前記トナー濃度制御部は、前記第２の方法で算出されたトナー濃度に基づいてトナーの補給量を制御する場合、画像信号におけるエッジ比率に応じて、エッジ比率が高いほどトナーの補給量を増加させてもよい。

本開示の一形態に係る現像装置は、二成分現像剤を現像槽内で撹拌しつつ搬送する現像装置であって、前記現像槽内の現像剤の透磁率を計測する透磁率センサーと、前記透磁率センサーの検知域内で一部の現像剤が滞留している状態であるか否かを判定し、滞留していない場合は前記透磁率センサーの計測結果を用いた第１の方法で前記現像剤のトナー濃度を算出し、滞留している場合は前記第１の方法とは異なる第２の方法で前記現像剤のトナー濃度を算出し、算出されたトナー濃度に基づいて前記現像槽へのトナーの補給量を制御するトナー濃度制御部と、を備える。そして、前記トナー濃度制御部は、前記第１の方法で算出されたトナー濃度に基づいてトナーの補給量を制御する場合、第１の時間間隔でトナー濃度の測定を行い、算出されたトナー濃度が第１の閾値を下回った場合に、第１のトナー量のトナーを補給し、前記第２の方法で算出されたトナー濃度に基づいてトナーの補給量を制御する場合、第２の時間間隔でトナー濃度の測定を行い、算出されたトナー濃度が第２の閾値を下回った場合に、第２のトナー量のトナーを補給し、前記第２の時間間隔が前記第１の時間間隔よりも短い、前記第２の閾値が前記第１の閾値よりも大きい、又は、前記第２のトナー量が前記第１のトナー量よりも少ない、のいずれかを満たす。

また、前記現像槽内には、回転軸の軸方向に沿って設けられたスクリュー羽根を有する撹拌搬送部材を回転することにより現像剤が撹拌搬送される撹拌搬送経路が設けられ、前記撹拌搬送部材は、前記透磁率センサーの検知域付近において、前記スクリュー羽根がない、又は、前記スクリュー羽根の外径が小さい、ことによって他の部分よりも搬送力が落とされていてもよい。

また、前記トナー濃度制御部は、現像剤が滞留していると判定された後、現像剤の滞留が解消されたと判定された場合は、前記第１の方法で算出されたトナー濃度に基づいてトナーの補給量を制御してもよい。

本開示によれば、透磁率センサーの検知域内に一部の現像剤が滞留し、滞留している現像剤のトナー濃度とその他の現像剤のトナー濃度が異なる状況に陥った場合に、透磁率センサーの計測結果を用いない第２の方法でトナー濃度を算出する。これにより、現像装置内の実際のトナー濃度と透磁率センサーの測定結果に基づくトナー濃度が異なる状況でも、トナー濃度を安定化させることができる。

実施の形態１に係る画像形成装置の構成を示す概略正面図である。 画像形成装置に備えられる現像部の構成例を示す横断面図である。 図２のＰ－Ｐ線における現像部の矢視断面図である。 図２のＱ－Ｑ線における現像部の矢視断面図である。 現像剤の２極化発生した時の、透磁率センサーに基づくトナー濃度と、現像ローラー上のトナー濃度と現像装置内へのトナー補給量の関係を示すグラフである。 現像剤の２極化の検出方法を説明するためのグラフである。 現像装置の構成例を示すブロック図である。 トナー濃度制御部の動作例を示すフローチャートである。 現像剤の２極化の検出方法を説明するためのグラフである。 現像装置の構成例を示すブロック図である。 トナー濃度制御部の動作例を示すフローチャートである。 トナー濃度と画像濃度と現像電圧の関係を示すグラフである。

［１］発明に至る経緯
発明者は、鋭意研究により、下記のようなメカニズムで、現像装置内の実際のトナー濃度と透磁率センサーの測定結果に基づくトナー濃度が異なる状況が発生しうることを知見した。

図４（ａ）は、現像装置において、現像剤を収容するハウジング３０の模式図であり、後述する図２のＱ－Ｑ線における矢視断面図になっている。図４（ａ）に示すように、ハウジング３０内の収容室３９には、現像剤を撹拌搬送させる撹拌スクリュー３３が収容されている。撹拌スクリュー３３は、回転軸（軸体）３３ａと、これの外周面に沿って螺旋状に設けられてなるスクリュー羽根３３ｂを有する。回転軸３３ａは、軸方向両端部が収容室３９の軸方向両側壁に軸受部材（不図示）などを介して回転自在に支持されると共に、左端側の軸部分３３ｚが側壁の外に延出されており、その軸部分３３ｚにギア（不図示）が取着され、ギアからの回転駆動力により回転駆動される。回転軸３３ａの外周面に設けられたスクリュー羽根３３ｂは、回転軸３３ａの回転により収容室３９内の現像剤に搬送方向（矢印Ｔ２Ａ、Ｔ２Ｂ方向）の搬送力を付与する。収容室３９の底部には透磁率センサー８Ｙが備えられ、検知域８１内の現像剤の透磁率を計測する。ここで、撹拌スクリュー３３は、透磁率センサー８（８Ｙ）の検知域８１付近においてスクリュー羽根３３ｂがない構成になっており、透磁率センサー８の検知域８１付近において現像剤に付与される搬送力Ｔ２Ｂは、スクリュー羽根３３ｂの存在する箇所で現像剤に付与される搬送力Ｔ２Ａよりも小さくなっている。このように透磁率センサー８の検知域８１付近で搬送力を落とすことにより、透磁率センサー８の測定精度を向上させている。

ここで、近年、画像形成装置本体の省スペース化が進んでおり、現像装置構成部品としても小型化が求められている。現像装置構成部品の小型化が進められると、より短い区間で現像剤を撹拌させる必要がある。そのために、撹拌スクリュー３３の回転量を大きくすると、摩擦帯電により、現像剤の帯電量が高くなる。また、低湿環境や低印字率で連続印字枚数が増加する等の条件により、現像剤の帯電量がさらに大きくなる。現像剤は、帯電量が大きくなると流動性が低下する。

透磁率センサー８の検知域８１付近において現像剤の搬送力が落とされていること、及び、現像剤の帯電量が大きくなって流動性が低下すること、この２点により、収容室３９内の透磁率センサー８の検知域８１付近の壁面に現像剤の一部がへばりついて滞留することが生じ易くなっている。この滞留が生じると、図４（ｂ）に示すように、透磁率センサー８の検知域８１付近に滞留して撹拌搬送されない現像剤８２と、通常通り撹拌搬送される現像剤８３とに現像剤が分離した状態になってしまう。このような状態で、透磁率センサー８にトナー濃度が低いと検出されてトナーが補給されると、補給されたばかりのトナーは帯電量が低く流動性が高いという性質があるので、滞留している現像剤８２には取り込まれ難い。検知域８１付近は、現像剤８２のトナー濃度が低いままなので、現像剤８３のトナー濃度が、実際には目標値まで上昇していてもトナー補給が継続されてしまい、現像剤８３のトナー濃度が目標値よりも高くなり、トナー過補給というという状況が起こる。

本開示では、上記のように、透磁率センサー８の検知域８１付近に一部の現像剤が滞留し、その他の部分とトナー濃度が異なる状況に陥ってしまうことを現像剤の２極化と呼ぶ。

図５は、現像剤の２極化が発生した時の、透磁率センサー８に基づくトナー濃度（現像剤８２のトナー濃度に相当）と、現像ローラー上のトナー濃度（現像剤８３のトナー濃度に相当）と現像装置内へのトナー補給量の関係を示すグラフである。図５に示すように、時刻ｔ１より後に、トナー補給量が上昇しても、透磁率センサー８に基づくトナー濃度は、目標トナー濃度よりも低いままであり、現像ローラー上のトナー濃度が目標トナー濃度を超えて上昇し続けるトナー過補給に陥っている。

発明者は、更に、研究を続け、下記に示すようにすることで、現像剤の２極化を検出できることを知見した。

図６は、図５における現像装置内へのトナー補給量を、トナー補給量に対するドットカウント方式に基づいて算出したトナー消費量の比率に変更したグラフである。このように、現像剤の２極化が発生すると、トナー補給量に対するドットカウント方式に基づいて算出したトナー消費量の比率が低下するため、この比率が所定の閾値（同図の例では５０％）を下回った場合又は以下になった場合に、現像剤の２極化が発生していると判断することが可能である。

また、現像剤の２極化の別の検出方法として、現像装置内に、現像装置内のトナー濃度を目標トナー濃度まで上昇させるために十分な量を補給したにもかかわらず、所定時間経過しても、透磁率センサー８に基づくトナー濃度が目標トナー濃度まで上昇していないことを検出した場合に、現像剤の２極化が発生していると判断することができる。図９は、現像装置内に、現像装置内のトナー濃度を目標トナー濃度まで上昇させるために十分と想定される量（例えば、現像槽内の現像剤重量の０．５％）を補給後の、透磁率センサー８に基づくトナー濃度を示すグラフである。図９に示すように、現像剤が現像装置内を２周する程度の時間経過しても、透磁率センサー８に基づくトナー濃度が目標トナー濃度まで上昇しない場合に現像剤の２極化が発生していると判断することができる。

上記のような現像剤の２極化が発生した場合、透磁率センサー８を用いたトナー補給を行い続けるとトナー過補給の状況に陥いる恐れがある。しかしながら、現像剤の２極化が発生した場合でも、トナー補給を停止してしばらくすると、現像剤の２極化が解消することがわかった。これには、以下の要因が考えられる。トナー補給を停止してしばらくすると、現像装置内のトナーが消費されるため、撹拌搬送される現像剤８３のトナー濃度が低くなり、滞留している現像剤８２のトナー濃度と同程度になり、現像剤８３と現像剤８２とが混じりやすくなる。また、現像剤８３が撹拌搬送されるうちにトナーの帯電量が徐々に大きくなり、キャリアに取り込まれやすくなるので、滞留している現像剤８２にもトナーが取り込まれ易くなる。このようにして現像剤８２が現像剤８３に取り込まれていき、滞留する現像剤８２の量が徐々に少なくなっていくことで、現像剤の２極化が解消すると考えられる。

本開示は、上述の知見に基づいてなされたものである。

以下、本開示に係る画像形成装置の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

［２］第１の実施の形態
（２－１）画像形成装置の構成
図１は、画像形成装置１の構成を示す概略正面図である。

同図に示すように、画像形成装置１は、イエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），ブラック（Ｋ）の再現色に対応した作像部２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋと、中間転写部３と、給送部４と、定着部５などを備えている。

画像形成装置１は、ネットワーク（例えば、ＬＡＮ）に接続され、外部の端末装置（不図示）からプリントジョブの実行指示を受け付けると、その指示に基づいてイエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ）およびブラック（Ｋ）のトナー像を形成し、形成したトナー像を記録用のシートＳへ転写してカラー画像を形成する。また、ブラック（Ｋ）のトナー像のみのモノクロ画像の形成を選択的に実行することもできる。

作像部２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋは、この順に中間転写部３の中間転写ベルト１５の走行方向（矢印Ｂ方向）に沿って並置されている。

作像部２Ｋは、矢印Ａ方向に回転する感光体ドラム１０Ｋと、帯電部１１Ｋと、現像部１３Ｋと、クリーナー１４Ｋなどを有しており、感光体ドラム１０Ｋ上にＫ色のトナー像を作像する。他の作像部２Ｙ，２Ｍ，２Ｃは、作像部２Ｙと基本的に同様の構成であり、感光体ドラム１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃと、帯電部１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃと、現像部１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃと、クリーナー１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃなどを有し、感光体ドラム１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ上にＹ，Ｍ，Ｃ色のトナー像を作像する。

現像部１３Ｙ～１３Ｋの具体的な構成については、後述する。

中間転写部３は、作像部２Ｙ～２Ｋよりも上に配置される中間転写ベルト１５に加えて、駆動ローラー１６と、従動ローラー１７と、一次転写ローラー１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋと、二次転写ローラー１９と、クリーナー２０などを有している。

中間転写ベルト１５は、駆動ローラー１６と従動ローラー１７と一次転写ローラー１８Ｙ～１８Ｋに張架されて矢印Ｂ方向に周回駆動される。

一次転写ローラー１８Ｙ～１８Ｋは、対応する感光体ドラム１０Ｙ～１０Ｋに中間転写ベルト１５を介して対向配置されている。二次転写ローラー１９は、中間転写ベルト１５を介して駆動ローラー１６に対向配置されている。二次転写ローラー１９が中間転写ベルト１５に接する位置１９ａが二次転写位置になる。

作像部２Ｙ～２Ｋよりも下に位置する露光部１２は、不図示の制御部からの駆動信号によりＹ～Ｋ色の画像形成のための光ビームＬを発光素子から発する。

作像部ごとに、帯電部１１Ｙ～１１Ｋにより帯電された感光体ドラム１０Ｙ～１０Ｋが露光部１２から発せられた光ビームＬにより露光走査されて感光体ドラム１０Ｙ～１０Ｋ上に静電潜像が形成され、その静電潜像が現像部１３Ｙ～１３Ｋの現像剤、ここではトナーとキャリアを含む二成分現像剤により現像され、対応する色のトナー像が感光体ドラム１０Ｙ～１０Ｋ上に形成される。

感光体ドラム１０Ｙ～１０Ｋ上に形成されたＹ～Ｋ色のトナー像は、一次転写ローラー１８Ｙ～１８Ｋの静電作用により中間転写ベルト１５に一次転写される。この際、各色の作像動作は、そのトナー像が中間転写ベルト１５上の同じ位置に重ね合わせて転写されるようにタイミングをずらして実行される。なお、一次転写の際に、感光体ドラム１０Ｙ～１０Ｋ上のトナー像のうち、中間転写ベルト１５に転写されずに感光体ドラム上に残った残留トナーは、クリーナー１４Ｙ～１４Ｋにより除去される。

中間転写ベルト１５上に多重転写されたＹ～Ｋ色のトナー像は、中間転写ベルト１５の周回走行により二次転写位置１９ａまで移動する。

給送部４は、給紙カセット（不図示）に収容された記録用のシートＳを繰り出しローラー２１で搬送路（破線）に繰り出して、停止中のタイミングローラー２２まで搬送する。

タイミングローラー２２は、周回する中間転写ベルト１５上に多重転写されたＹ～Ｋ色トナー像が二次転写位置１９ａに到達するタイミングに合わせて、回転を開始し、シートＳを二次転写位置１９ａに搬送する。

シートＳが二次転写位置１９ａを通過する際に、中間転写ベルト１５上に多重転写されたＹ～Ｋ色のトナー像が二次転写ローラー１９の静電作用によりシートＳ上に二次転写される。これにより、シートＳ上にカラートナー像が形成される。なお、二次転写の際に、中間転写ベルト１５上のトナー像のうち、シートＳに転写されずに中間転写ベルト１５上に残った残留トナーは、中間転写ベルト１５の周回走行によりクリーナー２０まで搬送され、クリーナー２０により中間転写ベルト１５上から除去される。

二次転写位置１９ａでカラートナー像が二次転写されたシートＳは、定着部５に搬送される。定着部５は、加熱ローラー５ａとこれに圧接して定着ニップを形成する加圧ローラー５ｂとを有し、二次転写ローラー１９により搬送されて来るシートＳが定着ニップを通過する際に、シートＳ上のカラートナー像（未定着画像）を加熱、加圧により熱定着する。定着部５を通過したシートＳは、排出ローラー２３により機外に排出され、排紙トレイ２４に収容される。

上記では、カラープリントの動作について説明したが、モノクロプリントでは、作像部２ＫのみによるＫ色のトナー像の感光体ドラム１０Ｋへの作像の後、感光体ドラム１０Ｋから中間転写ベルト１５への一次転写、シートＳへの二次転写、シートＳへの定着の順に、帯電、露光、現像、転写、定着の各プロセスが実行される。

現像部１３Ｙ～１３Ｋの直上の位置には、それぞれの現像部に補充用のトナーを供給するトナーホッパー７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋが配置されている。

トナーホッパー７Ｙは、後述のトナー濃度制御部９Ｙから指示されるＹ色のトナー補給量に応じて補充用の新たなＹ色のトナーを現像部１３Ｙに供給する。他のトナーホッパー７Ｍ～７Ｋについても、トナーホッパー７Ｙと基本的に同様の構成であり、トナーホッパー７Ｍ，７Ｃ，７Ｋは、対応する現像部１３Ｍ、１３Ｃ，１３Ｋに補充用の新たなＭ，Ｃ，Ｋ色のトナーを供給する。

現像部１３Ｙ～１３Ｋの近傍には、トナーホッパー７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋからそれぞれの現像部に供給するトナー量を制御してそれぞれの現像部におけるトナー濃度を一定に制御するトナー濃度制御部９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ，９Ｋが配置されている。なお、現像部１３Ｙとトナー濃度制御部９Ｙとを合わせて現像装置６Ｙ（図７）とも称す。同様に、現像部１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋとトナー濃度制御部９Ｍ、９Ｃ、９Ｋとをそれぞれ合わせてＭ、Ｃ、Ｋ色用の現像装置を構成する。

トナー濃度制御部９Ｙは、不図示の制御部から入力される画像信号及び現像部１３Ｙに設けられている透磁率センサー８Ｙなどに基づいて現像部１３Ｙ内で現像剤の２極化が発生しているか否かを判定し、判定結果に応じて異なる方法で現像部１３Ｙに補充するトナーの補給量を決定し、トナーホッパー７Ｙに指示する。なお、他のトナー濃度制御部９Ｍ～９Ｋについても、トナー濃度制御部９Ｙと基本的に同様の構成であり、トナー濃度制御部９Ｍ，９Ｃ，９Ｋは、対応する現像部１３Ｍ、１３Ｃ，１３Ｋに補充するトナーの補給量を制御する。

以下、Ｙ色用の現像部１３Ｙの構成を説明する。なお、現像部１３Ｍ，１３Ｃ１３Ｋは、基本的に現像部１３Ｙと同じ構成なので、説明を省略する。

（２－２）現像部１３Ｙの全体構成
図２は、現像部１３Ｙの構成例を示す横断面図である。

同図に示すように現像部１３Ｙは、現像槽の一例であるハウジング３０と、現像ローラー３１と、供給スクリュー３２と、撹拌スクリュー３３と、規制部材３４などを備える。ハウジング３０～規制部材３４のそれぞれは、現像ローラー３１の軸方向（紙面垂直方向：以下、軸方向という。）に沿って長尺状になっている。なお、この軸方向は、感光体ドラム１０Ｙの回転軸方向に平行である。以下、供給スクリュー３２の位置を基準に上下方向を規定する。

ハウジング３０は、例えばＡＢＳ（アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合合成樹脂）などの樹脂製であり、その内部に二成分現像剤Ｄが収容されており、隔壁（仕切り）３７を介して区画されている第１収容室３８と第２収容室３９を有する。同図ではハウジング３０内の現像剤Ｄのうち第２収容室３９に存する一部を代表して示している。

第１収容室３８には、現像ローラー３１と供給スクリュー３２が収容され、第２収容室３９には、撹拌スクリュー３３が収容されている。

現像ローラー３１の斜め下方に供給スクリュー３２が配置され、供給スクリュー３２の斜め下方に撹拌スクリュー３３が配置される。また、第１収容室３８と第２収容室３９とを仕切る隔壁３７が鉛直方向に対して傾斜した姿勢で立設され、その隔壁３７を挟んで第１収容室３８の斜め下方に第２収容室３９が配置される位置関係になっている。

現像ローラー３１は、供給スクリュー３２の位置する側とは反対側の部分が第１収容室３８の、感光体ドラム１０Ｙに対向する位置に設けられた開口部から外に出ており、円筒形の現像スリーブ３１ａの内部に軸方向に沿って挿通される円柱状のマグネット体３１ｂが設けられている。

マグネット体３１ｂは、複数の磁極、例えばＳ１、Ｎ１・・の形成された部分が周方向に順に並ぶように設けられてなり、回転不可となるように軸方向の端部がハウジング３０に固定されている。各磁極は、軸方向に沿って延在されている。

現像スリーブ３１ａは、ハウジング３０の開口部を介して感光体ドラム１０Ｙと対向する部分が開口部から露出した状態で矢印Ｅ方向に回転して、静止しているマグネット体３１ｂ周りを、マグネット体３１ｂの磁力により表面に現像剤Ｄを保持（担持）しつつ回転する。

供給スクリュー３２は、矢印Ｆ方向に回転することにより、第１収容室３８内の現像剤Ｄを軸方向に沿って搬送しつつ、その搬送中に現像剤Ｄの一部を現像ローラー３１に供給する。

撹拌スクリュー３３は、矢印Ｇ方向に回転することにより、第２収容室３９内の現像剤Ｄを供給スクリュー３２による搬送方向とは反対の方向に攪拌しつつ搬送する。

規制部材３４は、その先端が現像ローラー３１の表面との間に所定の間隙を有するように配置され、感光体ドラム１０Ｙと現像ローラー３１とが対向する現像位置２９で現像ローラー３１の表面上の現像剤量が適切な量になるようにその間隙を通る現像剤Ｄの量を規制する。

（２－３）現像部１３Ｙの内部構成
図３は、図２のＰ－Ｐ線で切断した現像部１３Ｙの一部を分解して示す斜視図であ。図３において、供給スクリュー３２と撹拌スクリュー３３の並ぶ方向をＸ軸方向、現像ローラー３１の軸方向をＺ軸方向、Ｘ軸とＺ軸の双方に直交する方向をＹ軸方向とする。

図３に示すように、ハウジング３０に設けられている第１収容室３８と第２収容室３９は、軸方向（Ｚ軸方向）に沿って長尺で筒状に形成され、隔壁３７により仕切られており、隔壁３７の軸方向一方端側に設けられた連通孔３７ａ、他方端側に設けられた連通孔３７ｂをそれぞれ介して相互に連通する構成になっている。

（２－３－１）供給スクリュー３２について
供給スクリュー３２は、回転軸（軸体）３２ａと、これの外周面に沿って螺旋状に設けられてなるスクリュー羽根３２ｂを有する。回転軸３２ａは、軸方向両端部が第１収容室３８の軸方向両側壁に軸受部材（不図示）などを介して回転自在に支持されると共に、左端側の軸部分３２ｚが側壁の外に延出されており、その軸部分３２ｚにギア（不図示）が取着され、ギアからの回転駆動力により矢印Ｆ方向に回転駆動される。回転軸３２ａの外周面に設けられたスクリュー羽根３２ｂは、回転軸３２ａの回転により第１収容室３８内の現像剤Ｄに搬送方向（矢印Ｔ１方向）の搬送力を付与する。

（２－３－２）撹拌スクリュー３３について
撹拌スクリュー３３については、図４（ａ）を用いてすでに説明している。

回転軸３３ａの外周面に設けられたスクリュー羽根３３ｂは、回転軸３３ａの回転により第２収容室３９内の現像剤Ｄに搬送方向（矢印Ｔ１とは逆方向の矢印Ｔ２方向）の搬送力を付与する。

供給スクリュー３２、撹拌スクリュー３３は、例えば鉄やアルミなどの金属またはＡＢＳなどの樹脂からなり、例えば、回転軸の径が５ｍｍ、スクリュー羽根の外径が１２ｍｍ、ピッチが２５ｍｍになっている。なお、第１収容室３８と第２収容室３９のそれぞれでは、現像剤Ｄの嵩高さ（液面高さ）が供給スクリュー３２、撹拌スクリュー３３の回転軸３２ａ、３３ａよりも少し上になる位置になっている。また、図３において第２収容室３９の右端に示す破線３９ａは、トナーホッパー７Ｙから新たに供給される補充用のＹ色トナーを受け入れる受入口を示している。

（２－３－３）現像剤の流れの説明
現像ローラー３１、供給スクリュー３２、撹拌スクリュー３３がそれぞれ回転駆動されることにより、ハウジング３０内の現像剤Ｄが図３に示す矢印の方向に搬送される。

具体的には、第１収容室３８内の現像剤Ｄは、供給スクリュー３２により矢印Ｔ１方向（同図の右方向）に搬送され、現像剤搬送方向下流側の端部まで搬送されると、第１収容室３８よりも斜め下方に位置する第２収容室３９に、重力の作用により、隔壁３７の連通孔３７ｂを介して落下する。これにより、第１収容室３８内の現像剤Ｄが隔壁３７の連通孔３７ｂを通じて矢印Ｔ３方向に第２収容室３９に搬送される。

第２収容室３９に搬送された現像剤Ｄは、撹拌スクリュー３３により矢印Ｔ２方向（同図の左方向）に撹拌されつつ搬送される。なお、第２収容室３９において現像剤搬送方向上流側の端部には、受入口３９ａを介してトナーホッパー７Ｙから新たな補充用のＹ色のトナーが供給されるので、元々第２収容室３９内に存していた現像剤Ｄと新たに供給された補充用のトナーとが混合しつつ撹拌スクリュー３３により撹拌搬送される。

第２収容室３９を搬送中の現像剤Ｄが現像剤搬送方向の下流端であるハウジング３０の側壁３０ｚまで搬送されると、第２収容室３９の下流端部分３９ｚに溜まりつつ、第２収容室３９よりも斜め上方に位置する第１収容室３８に、重力に逆らって、隔壁３７の連通孔３７ａを通じて矢印Ｔ４方向に第１収容室３８に搬送される。

第２収容室３９から連通孔３７ａを通じて第１収容室３８に搬送された現像剤Ｄは、供給スクリュー３２により矢印Ｔ１方向に搬送される。

このように第１収容室３８における現像剤搬送方向の下流側と第２収容室３９における現像剤搬送方向の上流側とを連通孔３７ｂで連通しつつ、第２収容室３９における現像剤搬送方向の下流側と第１収容室３８における現像剤搬送方向の上流側とを連通孔３７ａで連通することにより、供給スクリュー３２により現像剤Ｄが搬送される第１搬送路９８と、撹拌スクリュー３３により現像剤Ｄが搬送される第２搬送路９９とが、連通孔３７ａ、３７ｂ（第１、第２連通路）を介して連通する。これにより、ハウジング３０内に現像剤Ｄの循環路（現像剤Ｄが矢印Ｔ１、Ｔ３、Ｔ２、Ｔ４の順に搬送される経路）が形成され、この循環路を現像剤Ｄが循環搬送される。

循環路上において第１収容室３８内を供給スクリュー３２により現像剤Ｄが搬送される際に、現像剤Ｄの一部が供給スクリュー３２に隣接配置されている現像ローラー３１に供給される。現像ローラー３１に供給された現像剤は、感光体ドラム１０Ｙ上の静電潜像をトナーで顕像化するのに用いられる。

（２－４）現像装置６Ｙの構成
以下、Ｙ色用の現像装置６Ｙの構成についてさらに説明する。なお、Ｍ、Ｃ、Ｋ色用の現像装置は、基本的に現像装置６Ｙと同じ構成なので、説明を省略する。

図７は、現像装置６Ｙの構成を示すブロック図である。図７に示すように、現像装置６Ｙは、現像部１３Ｙと、透磁率センサー８（８Ｙ）と、トナー濃度制御部９Ｙとを備え、トナーホッパー７Ｙによる現像部１３ＹへのＹ色のトナーの補給量を制御する。

現像部１３Ｙは、上述した通りである。

透磁率センサー８Ｙは、現像部１３Ｙの第２収容室３９に設けられ、図４（ａ）に示す検知域８１内の現像剤の透磁率を計測する。

トナー濃度制御部９Ｙは、２極化判定部９２と補給量算出部９１とを備える。

２極化判定部９２は、画像形成動作中に補給量算出部の算出したトナー補給量と、不図示の制御部から入力される画像信号から算出されるトナー消費量に基づいて、現像部１３Ｙ内で現像剤の２極化が発生しているか否かを判定する。

補給量算出部９１は、現像部１３Ｙ内で現像剤の２極化が発生していないと判定される場合は、透磁率センサー８Ｙの測定結果に基づいて現像部１３Ｙ内のトナー濃度を算出し、現像部１３Ｙ内のトナー濃度を目標トナー濃度にするためのトナー補給量を決定し、トナーホッパー７Ｙに指示する。また、補給量算出部９１は、現像部１３Ｙ内で現像剤の２極化が発生してると判定される場合は、画像信号からトナー消費量を推測し、推測結果に基づいて現像部１３Ｙ内のトナー濃度を算出し、現像部１３Ｙ内のトナー濃度を目標トナー濃度にするためのトナー補給量を決定し、トナーホッパー７Ｙに指示する。

（２－５）トナー濃度制御部９Ｙの動作
図８は、トナー濃度制御部９Ｙの動作を示すフローチャートである。

２極化判定部９２は、補給量算出部９１の算出した補給量を取得する（ステップＳ１）。この取得は、１回のジョブによる画像形成動作の開始以後、終了までの間に亘って、一定時間（例えば５秒）ごとに行う。２極化判定部９２は、所定期間（例えば、直近６０秒間）におけるトナー補給量の合計値を算出する。

２極化判定部９２は、入力される画像信号に基づいてドットカウント方式により画像の形成に要すると想定されるトナー消費量を算出する（ステップＳ２）。２極化判定部９２は、例えば、上記の所定期間におけるトナー消費量の合計値を算出する。

２極化判定部９２は、トナー補給量とトナー消費量との比率を算出し、算出した比率に基づいて現像部１３Ｙ内で現像剤の２極化が発生しているか否かを判定する（ステップＳ３）。２極化判定部９２は、例えば、（所定期間におけるトナー消費量の合計値）／（所定期間におけるトナー補給量の合計値）を算出し、この値が所定の閾値（例えば０．５）を下回る場合に、現像部１３Ｙ内で現像剤の２極化が発生していると判定する。この閾値は、２極化の発生の判定に適した値として、予め実験を行うことで求められる。

２極化が発生していないと判定される場合（ステップＳ４：Ｎｏ）、補給量算出部９１は、透磁率センサー８Ｙの測定結果に基づいて現像部１３Ｙ内で現像剤のトナー濃度を算出する（ステップＳ５）。

２極化が発生していると判定される場合（ステップＳ４：Ｙｅｓ）、補給量算出部９１は、画像信号に基づいてドットカウント方式によりトナー消費量を算出し、算出したトナー消費量に基づいて現像部１３Ｙ内で現像剤のトナー濃度を算出する（ステップＳ６）。

補給量算出部９１は、ステップＳ５又はステップＳ６で算出されたトナー濃度に基づいて、現像部１３Ｙに補給するトナーのトナー補給量を決定する（ステップＳ７）。補給量算出部９１は、決定したトナー補給量をトナーホッパー７Ｙに指示する。これにより、指示した量のＹ色のトナーがトナーホッパー７Ｙから現像部１３Ｙ内に補給される。画像形成動作が継続している場合、上記の所定時間ごとにＳ１～Ｓ７の処理が繰り返される。画像形成動作が終了すると、当該補給動作も終了する。次のジョブの実行に伴って、補給動作が再開される。

（２－６）効果
上述のように、本実施の形態の画像形成装置は、トナー補給量とトナー消費量との比率に基づいて、現像剤の２極化を検出し、現像剤が２極化しているときは、ドットカウント方式によりトナー補給を行うことを特徴とする。この特徴により、現像部１３Ｙ－Ｋ内で現像剤の２極化が発生して場合でも、現像部１３Ｙ－Ｋ内のトナー濃度を安定させることが可能である。

また、現像剤の２極化が発生した後に、その状態が解消され、判定条件を満たさなくなると、再度、透磁率センサー８に基づくトナー補給に切り替えるので、現像剤の２極化が発生していないときは、透磁率センサー８に基づくより高精度のトナー補給により現像部１３Ｙ－Ｋ内のトナー濃度を安定させることが可能である。

［３］変形例
以上、本開示を実施の形態に基づいて説明してきたが、本開示は、上述の構成に限定されないのは勿論であり、以下のような変形例が考えられる。

（３－１）上述の実施の形態では、トナー補給量とトナー消費量との比率に基づいて、現像剤の２極化を検出していたが、現像剤の２極化の検出方法はこの限りではない。

すでに述べたように、現像剤の２極化は、現像装置内のトナー濃度を目標トナー濃度まで上昇させるために十分な量を補給したにもかかわらず、所定時間経過しても、透磁率センサー８に基づくトナー濃度が目標トナー濃度まで上昇していないことを検出した場合に、現像剤の２極化が発生していると判断することができる。

図１０は、この検出方法により現像剤の２極化を検出する現像装置１０６Ｙの構成を示すブロック図である。図１０に示すように、現像装置１０６Ｙは、現像部１３Ｙと、透磁率センサー８Ｙと、トナー濃度制御部１０９Ｙとを備え、トナーホッパー７Ｙによる現像部１３ＹへのＹ色のトナーの補給量を制御する。

トナー濃度制御部１０９Ｙは、２極化判定部９４と補給量算出部９３とを備える。

２極化判定部９４は、補給量算出部９３の算出したトナー補給量と、透磁率センサー８Ｙの測定結果に基づいて、現像部１３Ｙ内で現像剤の２極化が発生しているか否かを判定する。

補給量算出部９３は、第１の実施の形態の補給量算出部９１と同様に、現像剤の２極化が発生していないと判定される場合は、透磁率センサー８Ｙの測定結果に基づいて補給量を決定し、現像剤の２極化が発生してると判定される場合は、ドットカウント方式により補給量を決定する。

図１１は、トナー濃度制御部１０９Ｙの動作を示すフローチャートであり、図８のＳ１～Ｓ３に代えてＳ１１～Ｓ１５が実行される。

補給量算出部９３は、所定量のトナーを補給するようにトナーホッパー７Ｙに指示する（ステップＳ１１）。補給量算出部９３は、例えば、現像部１３Ｙ内の現像剤重量の０．５％の量のトナーを補給するように、トナーホッパー７Ｙに指示する。現像部１３Ｙ内の現像剤重量は、例えば、現像部１３Ｙの底面から現像剤の液面までの高さを光学センサーなどで検出することで得られる現像剤の体積から算出することができる。

２極化判定部９４は、補給した補給量に基づいてトナー濃度の目標値を算出する（ステップＳ１２）。２極化判定部９４は、現在の現像部１３Ｙの現像剤重量及び透磁率センサー８Ｙの測定結果に基づいて算出されたトナー濃度に対して、ステップＳ１１で補給された現像剤重量の０．５％の量のトナーを補給した後のトナー濃度を算出し、トナー濃度の目標値とする。

２極化判定部９４は、ステップＳ１１において所定量のトナーを補給した後所定時間以内に、透磁率センサー８Ｙの測定結果に基づくトナー濃度が目標値まで上昇したか否かを判定する（ステップＳ１３）。２極化判定部９４は、例えば、現像部１３Ｙの現像剤の循環路（図３の矢印Ｔ１、Ｔ３、Ｔ２、Ｔ４の順に搬送される経路）を２周する程度の時間（ここでは、２０秒）以内に、透磁率センサー８Ｙに基づくトナー濃度が目標値まで情報したか否かを判定する。

所定時間以内に透磁率センサー８Ｙの測定結果に基づくトナー濃度が目標値まで上昇した場合（ステップＳ１３：Ｙｅｓ）、２極化判定部９４は、現像剤の２極化が判定していないと判定する（ステップＳ１４）。

所定時間以内に透磁率センサー８Ｙの測定結果に基づくトナー濃度が目標値まで上昇しない場合（ステップＳ１３：Ｎｏ）、２極化判定部９４は、現像剤の２極化が判定していると判定する（ステップＳ１５）。

上記のようにして、現像剤の２極化を判定してもよい。

（３－２）上述の実施の形態では、現像剤の２極化が発生していると判定された場合、ドットカウント方式によりトナー濃度の測定を行うとしているが、トナー濃度の測定方法はこれに限られない。

図１２は、感光体ドラム上に形成されたトナーのパッチ画像の画像濃度と、現像部内のトナー濃度と、パッチ画像の形成に用いられた現像バイアス電圧との関係を示すグラフである。以下、現像バイアス電圧を、単に、現像電圧と称する。

図１２に示すように、現像電圧を固定とした場合に、パッチ画像の画像濃度と、現像部内のトナー濃度は、比例関係を有する。従って、現像電圧を固定して感光体ドラムの静電潜像を現像してドラム上にパッチ画像を形成し、形成したパッチ画像の画像濃度を光学センサーで検出し、検出した画像濃度に対するトナー濃度を読み取ることで、現像部内のトナー濃度を推測することが可能である。

また、図１２に示すように、パッチ画像の画像濃度を固定としたとき、現像電圧が大きければトナー濃度は小さく、現像電圧が小さければトナー濃度は大きいという関係を有する。従って、感光体ドラム上の静電潜像に対して現像電圧を変えながら各現像電圧に対するパッチ画像を順次形成していき、形成した各パッチ画像の画像濃度を光学センサーで検出し、各パッチ画像のうちの所望の画像濃度のパッチ画像を現像したときの現像電圧を求め、求めた現像電圧とその所望の画像濃度とから、現像部内のトナー濃度を推測することが可能である。

また、トナー濃度の測定方法としては、現像部内の現像剤の体積（嵩）、つまり、ハウジングの底面から現像剤の液面までの高さを光学センサー等で検出することにより、トナー濃度を推測してもよい。

また、ドットカウント方式とこれらの方式とを組み合わせてトナー濃度を計測してもよい。

（３－３）上述の実施の形態において、トナー補給量とトナー消費量との比率に基づいて、現像剤の２極化を検出している。ここで、トナーホッパーへ指示したトナー補給量と実際にトナーホッパーからの補給された量のばらつきについて、トナーホッパーに収容されているトナーボトル内のトナー残量が大きければバラつきは小さいが、トナー残量が少なければバラつきが大きくなる。

なぜなら、トナーボトルを用いる構成では、トナーボトルを回転させて、ボトル内のボトル内のトナーをボトルの排出口から排出するものがあり、トナーボトルを何回転させると、ボトルからどれだけの量のトナーが排出されて現像部に補給されるかが予め関係付けされる。この関係から、ボトルの総回転数を計測することにより、ボトル内のトナー残量を推定できるが、ボトル内のトナー残量が少なくなると、１回転当たりに排出されるべき量に満たない量しかトナーが排出されないことが多くなるからである。このことは、トナーボトルを回転させる構成に代えて、ボトル内のスクリューなどのトナー搬送部材を動かすことでボトル内のトナーを排出する構成でも同様である。これにより、トナー残量が少ない場合は、現像剤の２極化が発生していないにも関わらず、発生していると判定してしまう誤検出の可能性が高まる。

そこで、トナー残量が所定の量よりも少ない場合は、２極化の判定を禁止して、又は、判定結果に関わらず、常に透磁率センサー８によりトナー濃度を測定するとしてもよい。また、これに対して、トナー残量が所定の量よりも少ない場合は、常に透磁率センサー８以外の方法でトナー濃度を測定してもよい。上記の所定の量は、トナーボトルに収容されているトナー量を、新品時を基準に１００％としたときの、３％であってもよいが、これに限られず、装置構成に応じて適した値が予め決められる。

（３－４）上述のように、現像剤の２極化が発生している場合、透磁率センサー以外の方法でトナー濃度を計測して補給することになるが、透磁率センサーよりもトナー濃度の測定精度が低く、また、パッチ画像を作成してトナー濃度を測定する場合はリアルタイムの測定ができなくなるという弊害がある。そのような場合でも、現像部内のトナー濃度を安定化させるため、現像部にトナーを補給する間隔を短くしたり、一度に補給する量を少なくしたり、生産性を落としてゆっくり補給してもよい。

例えば、透磁率センサーの測定結果に基づいて、トナー補給制御をする場合は、第１の時間間隔で透磁率センサーの測定結果に基づいてトナー濃度を計測し、トナー濃度が第１の閾値以下（未満）であった場合に、第１補給量のトナーを補給する。そして、透磁率センサー以外の方法で計測したトナー濃度に基づいて、トナー補給制御をする場合は、第２の時間間隔で透磁率センサーの測定結果に基づいてトナー濃度を計測し、トナー濃度が第２の閾値以下（未満）であった場合に、第２補給量のトナーを補給する。このとき、第２の時間間隔を第１の時間間隔よりも短くしたり、第２の閾値を第１閾値よりも大きくしたり、第２補給量を第１補給量よりも少なくすることで、より細かなトナー濃度制御が可能になり、透磁率センサー以外の方法でも、現像部内のトナー濃度を安定化させることができる。

（３－５）上述の実施の形態では、現像剤の２極化が発生している場合、ドットカウント方式でトナー補給を行っている。このとき、エッジ効果により画像のエッジ比率に応じてトナー付着量が増えるため、画像信号から画像のエッジ比率を算出し、このエッジ比率が高いほど、トナー補給量を増加させるように制御することで、より現像部内のトナー濃度を安定化させることができる。

（３－６）上述の実施の形態では、撹拌スクリュー３３は、透磁率センサー８（８Ｙ）の検知域８１付近においてスクリュー羽根３３ｂがない構成としているが、透磁率センサー８（８Ｙ）の検知域８１付近において現像剤の搬送力を小さくする構成であればこれに限らない。例えば、検知域８１付近におけるスクリュー羽根３３ｂの外径を、他の部分よりも小さくすることで搬送力を落としてもよい。

本開示は、画像形成装置に備えられる現像装置に広く適用することができる。

１ 画像形成装置
６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋ 現像装置
８Ｙ，８Ｍ，８Ｃ，８Ｋ 透磁率センサー
９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ，９Ｋ トナー濃度制御部
１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋ 現像部
９１ 補給量算出部
９２ ２極化判定部

Claims (11)

1. 二成分現像剤を現像槽内で撹拌しつつ搬送する現像装置であって、
   前記現像槽内の現像剤の透磁率を計測する透磁率センサーと、
   前記透磁率センサーの検知域内で一部の現像剤が滞留している状態であるか否かを判定し、滞留していない場合は前記透磁率センサーの計測結果を用いた第１の方法で前記現像剤のトナー濃度を算出し、滞留している場合は前記第１の方法とは異なる第２の方法で前記現像剤のトナー濃度を算出し、算出されたトナー濃度に基づいて前記現像槽へのトナーの補給量を制御するトナー濃度制御部と、
   を備え、
   前記トナー濃度制御部は、画像信号から推測される所定時間内のトナー消費量に対する前記所定時間内の前記現像槽内へのトナーの補給量の比率が所定の閾値を超える場合に、現像剤が滞留していると判定する
   現像装置。
2. 前記トナー濃度制御部は、前記現像槽内へ補給するトナーが収容されたトナーボトル内のトナー残量が所定量未満の場合は、前記現像剤が滞留しているかの判定を禁止し、前記第１の方法でトナー濃度を算出し、算出されたトナー濃度に基づいて前記現像槽へのトナーの補給量を制御する
   請求項１に記載の現像装置。
3. 前記所定量は、トナーボトルに収容されている現在のトナーの量が、当該トナーボトルの新品時の１００％に対する３％に相当する量である
   請求項２に記載の現像装置。
4. 二成分現像剤を現像槽内で撹拌しつつ搬送する現像装置であって、
   前記現像槽内の現像剤の透磁率を計測する透磁率センサーと、
   前記透磁率センサーの検知域内で一部の現像剤が滞留している状態であるか否かを判定し、滞留していない場合は前記透磁率センサーの計測結果を用いた第１の方法で前記現像剤のトナー濃度を算出し、滞留している場合は前記第１の方法とは異なる第２の方法で前記現像剤のトナー濃度を算出し、算出されたトナー濃度に基づいて前記現像槽へのトナーの補給量を制御するトナー濃度制御部と、
   を備え、
   前記トナー濃度制御部は、所定量のトナーを補給してから所定時間経過するまでの間に前記透磁率センサーの計測結果に基づくトナー濃度が所定の閾値を超えない場合、現像剤が滞留していると判定する
   現像装置。
5. 前記現像槽内には、撹拌搬送部材により現像剤が撹拌搬送される撹拌搬送経路が設けられ、
   前記所定量は、前記現像槽内の現像剤重量の０．５％またはそれよりも大きく、
   前記所定時間は、現像剤が前記撹拌搬送経路を２周する時間またはそれよりも長い、
   請求項４に記載の現像装置。
6. 前記第２の方法は、画像信号から推測されるトナー消費量に基づいてトナー濃度を計測する方法、所定の現像電圧でパッチ画像を作成したときの画像濃度に基づいてトナー濃度を計測する方法、所定の画像濃度のパッチ画像を作成したときの現像電圧に基づいてトナー濃度を計測する方法、及び、前記現像槽底面からの現像剤の液面の高さの検出結果に基づいてトナー濃度を計測する方法のいずれか、又は、複数を組み合わせた方法である
   請求項１～５のいずれかに記載の現像装置。
7. 前記第２の方法が画像信号から推測されるトナー消費量に基づいてトナー濃度を計測する方法であり、
   前記トナー濃度制御部は、前記第２の方法で算出されたトナー濃度に基づいてトナーの補給量を制御する場合、画像信号におけるエッジ比率に応じて、エッジ比率が高いほどトナーの補給量を増加させる
   請求項６に記載の現像装置。
8. 二成分現像剤を現像槽内で撹拌しつつ搬送する現像装置であって、
   前記現像槽内の現像剤の透磁率を計測する透磁率センサーと、
   前記透磁率センサーの検知域内で一部の現像剤が滞留している状態であるか否かを判定し、滞留していない場合は前記透磁率センサーの計測結果を用いた第１の方法で前記現像剤のトナー濃度を算出し、滞留している場合は前記第１の方法とは異なる第２の方法で前記現像剤のトナー濃度を算出し、算出されたトナー濃度に基づいて前記現像槽へのトナーの補給量を制御するトナー濃度制御部と、
   を備え、
   前記トナー濃度制御部は、前記第１の方法で算出されたトナー濃度に基づいてトナーの補給量を制御する場合、第１の時間間隔でトナー濃度の測定を行い、算出されたトナー濃度が第１の閾値を下回った場合に、第１のトナー量のトナーを補給し、前記第２の方法で算出されたトナー濃度に基づいてトナーの補給量を制御する場合、第２の時間間隔でトナー濃度の測定を行い、算出されたトナー濃度が第２の閾値を下回った場合に、第２のトナー量のトナーを補給し、
   前記第２の時間間隔が前記第１の時間間隔よりも短い、前記第２の閾値が前記第１の閾値よりも大きい、又は、前記第２のトナー量が前記第１のトナー量よりも少ない、のいずれかを満たす
   現像装置。
9. 前記現像槽内には、回転軸の軸方向に沿って設けられたスクリュー羽根を有する撹拌搬送部材を回転することにより現像剤が撹拌搬送される撹拌搬送経路が設けられ、
   前記撹拌搬送部材は、前記透磁率センサーの検知域付近において、前記スクリュー羽根がない、又は、前記スクリュー羽根の外径が小さい、ことによって他の部分よりも搬送力が落とされている
   請求項１～８のいずれかに記載の現像装置。
10. 前記トナー濃度制御部は、現像剤が滞留していると判定された後、現像剤の滞留が解消されたと判定された場合は、前記第１の方法で算出されたトナー濃度に基づいてトナーの補給量を制御する
    請求項１～９のいずれかに記載の現像装置。
11. 感光体上の静電潜像をトナーで現像する現像部として、請求項１～１０のいずれかの現像装置を備える画像形成装置。

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