JP7435291B2 - 現像装置、画像形成装置、駆動速度設定方法及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、現像装置、画像形成装置、駆動速度設定方法及びプログラムに関する。

従来、Ｙ（イエロー）Ｍ（マゼンタ）Ｃ（シアン）Ｋ（ブラック）の現像剤のトナーにより用紙に現像して定着することにより画像形成する電子写真方式の画像形成装置が知られている。現像剤は、トナー及びキャリアーを有し、現像部（現像器）に格納される。最近では、ＹＭＣＫのみならず、白などの特色トナーであったり、特殊用途にのみ使用するトナーの使用機会が増加し、画像形成装置の機械も、様々なトナーの資材（現像剤）への適用を望まれている。

現像剤を変えるその都度、機械構成を変えることはコストアップとなってしまうため、構成を変えずに、様々な資材を使いこなすことが必要となる。しかし、現像剤が変わると、流動性などの物性が異なるため、現像部内での挙動が同じ状態とはならず、現像部の中での現像剤の水位の片寄りが発生する場合がある。

現像部内の現像剤が片寄ると、画像濃度の傾きや、搬送部（搬送部材）によるムラ、現像剤溢れなどの不具合が生じるため、現像剤の水位は均一に保つ必要がある。水位は長い時間駆動した状態で安定させるのが好ましいが、時間がかかる上に、人が手動で決める場合には、人によるばらつきが生じる課題がある。

また、現像装置に設置されたトルクセンサーが基準値よりも高い場合に片寄りがあることを検知し、透磁率センサーによる検知データから透磁率センサー近傍の現像剤量を推測することで、軸方向のどちら側に片寄っているかを判断する画像形成装置が知られている（特許文献１参照）。片寄っていると判定された場合は、現像剤の多い側から少ない側に現像剤を多く搬送するように第１搬送スクリュー及び第２搬送スクリューを回転駆動させる。軸方向一方側から他方側への現像剤の搬送量を多くするには、第１搬送スクリュー及び第２搬送スクリューの回転速度比や回転方向を変えればよい。これにより、現像剤の片寄りが解消でき、またトナー凝集を抑制でき有用である。

また、一方向循環方式を用いる現像装置における、作像速度の変化、特に、低速側から高速側に切り換えられた直後での剤量のバランスを安定化させて異常画像の発生を防止できる構成を備えた画像形成装置が知られている（特許文献２参照）。高低２種類の速度切り換えが可能であり、低速側での画像出力後に高速側での画像出力を行うに際して、作像開始前に高速側の速度により一定時間駆動を継続される剤バランス調整モードを実行される。現像剤の嵩高さは、現像剤に含まれているトナーの量によって変化する。トナー量が低下して低濃度となった場合には嵩高さの片寄りが一層顕著となり、供給側では搬送方向下流側において高速での作像に要求される量のトナーが行き渡らなくなる。低速での作像終了後に高速での作像が開始される際のトナー濃度を検知した結果に応じて剤バランス調整モードを実行する。

特開２０１４－１２３０８１号公報 特開２０１４－２６１５７号公報

しかし、特許文献１に記載の画像形成装置は、トルクを検知手段に用い、片寄りの判断に用いる閾値を、現像剤特性が通常のものと大きく異なる場合や不明な場合に予め適正に設定することが困難であり、様々な特性の現像剤の片寄りに対応できない。

また、特許文献２に記載の画像形成装置は、トナー濃度変化から現像剤の片寄りの発生を予想し、バランスを調整するモードを実行するものであり、片寄りを検知はしておらず、また片寄り解消する方法が、トナー濃度を戻す手段として回転数を高速側で駆動するもののため、様々な特性の現像剤の片寄りに対応できない。

本発明の課題は、現像剤の特性によらず、片寄りの発生を抑制し、画質低下及び不具合を防止することである。

上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明の現像装置は、
トナー像を担持する像担持体にトナーを現像する現像部を備える現像装置であって、
前記現像部は、
前記現像部内を循環する現像剤を搬送する複数の搬送部と、
前記搬送部の現像剤の搬送方向に対して異なる位置に配置され、前記現像剤の水位を検知するための第１、第２の検知部と、を有し、
前記搬送部の駆動速度を変化させながら前記第１、第２の検知部の検知結果を参照し、前記第２の検知部の検知結果が上昇して、予め設定された所定の現像剤の所望以上の水位に対応する第１の閾値になった第１の駆動速度を取得し、前記第１の検知部の検知結果が低下して、予め設定された必要な現像剤の嵩の水位に対応する第２の閾値になった第２の駆動速度を取得し、前記第１の駆動速度と前記第２の駆動速度との間の駆動速度を前記現像剤の搬送のための第３の駆動速度として決定する制御部と、を備える。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の現像装置において、
前記制御部は、前記第１の駆動速度と前記第２の駆動速度との間の中央の駆動速度を前記第３の駆動速度に決定する。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の現像装置において、
前記制御部は、前記搬送部の駆動速度を大きく変化させながら、仮の前記第１の駆動速度と仮の前記第２の駆動速度とを取得した後、当該仮の第１の駆動速度及び当該仮の第２の駆動速度の近傍で前記搬送部の駆動速度を小さく変化させながら、前記第１の駆動速度及び前記第２の駆動速度を取得する。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の現像装置において、
前記制御部は、前記搬送部の駆動速度を大きく変化させながら、仮の前記第１の駆動速度と仮の前記第２の駆動速度を取得する第１のモードと、前記現像部内の現像剤の嵩状態を復帰させる第２のモードと、前記仮の第１の駆動速度と前記仮の第２の駆動速度の近傍で前記搬送部の駆動速度を小さく変化させながら、前記第１の駆動速度と前記第２の駆動速度を取得し、前記第３の駆動速度を決定する第３のモードと、とを実行する。

請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の現像装置において、
前記制御部は、前記搬送部を前記第１のモード及び前記第３のモードの駆動方向と逆方向に駆動させて前記第２のモードを実行する。

請求項６に記載の発明は、請求項１から５のいずれか一項に記載の現像装置において、
前記第１、第２の検知部は、少なくとも一つが、前記現像剤の透磁率を検知する透磁率センサーでありかつ前記現像剤のトナー濃度を検知する。

請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の現像装置において、
前記第１の検知部又は前記第２の検知部は、ピエゾ素子である。

請求項８に記載の発明は、請求項１から７のいずれか一項に記載の現像装置において、
前記複数の搬送部は、互いにパドル数、条数及びピッチの少なくとも一つが異なる。

請求項９に記載の発明の画像形成装置は、
請求項１から８のいずれか一項に記載の現像装置と、
前記像担持体及び前記現像部を含み、用紙に現像を含む画像形成をする画像形成部と、を備える。

請求項１０に記載の発明は、請求項９に記載の画像形成装置において、
前記制御部は、前記決定された第３の駆動速度に応じて、前記画像形成部による前記用紙の出力速度を決定する。

請求項１１に記載の発明は、請求項１０に記載の画像形成装置において、
前記制御部は、前記決定された第３の駆動速度と、投入されたジョブの前記用紙のカバレッジと、に応じて、前記画像形成部による前記用紙の出力速度を決定する。

請求項１２に記載の発明の駆動速度設定方法は、
トナー像を担持する像担持体にトナーを現像する現像部内を循環する現像剤を搬送する搬送部の駆動速度設定方法であって、
前記現像部は、
複数の前記搬送部と、
前記搬送部の現像剤の搬送方向に対して異なる位置に配置され、前記現像剤の水位を検知するための第１、第２の検知部と、を有し、
前記搬送部の駆動速度を変化させながら前記第１、第２の検知部の検知結果を参照し、前記第２の検知部の検知結果が上昇して、予め設定された所定の現像剤の所望以上の水位に対応する第１の閾値になった第１の駆動速度を取得し、前記第１の検知部の検知結果が低下して、予め設定された必要な現像剤の嵩の水位に対応する第２の閾値になった第２の駆動速度を取得し、前記第１の駆動速度と前記第２の駆動速度との間の駆動速度を前記現像剤の搬送のための第３の駆動速度として決定する工程を含む。

請求項１３に記載の発明のプログラムは、
トナー像を担持する像担持体にトナーを現像する現像部が、
前記現像部内を循環する現像剤を搬送する複数の搬送部と、
前記搬送部の現像剤の搬送方向に対して異なる位置に配置され、前記現像剤の水位を検知するための第１、第２の検知部と、を有し、
前記現像部を備える現像装置のコンピューターを、
前記搬送部の駆動速度を変化させながら前記第１、第２の検知部の検知結果を参照し、前記第２の検知部の検知結果が上昇して、予め設定された所定の現像剤の所望以上の水位に対応する第１の閾値になった第１の駆動速度を取得し、前記第１の検知部の検知結果が低下して、予め設定された必要な現像剤の嵩の水位に対応する第２の閾値になった第２の駆動速度を取得し、前記第１の駆動速度と前記第２の駆動速度との間の駆動速度を前記現像剤の搬送のための第３の駆動速度として決定する制御部、
として機能させる。

本発明によれば、現像剤の特性によらず、片寄りの発生を抑制でき、画質低下及び不具合を防止できる。

本発明の実施の形態の画像形成装置の概略構成図である。 （ａ）は、実施の形態の現像部の平面構成を示す透過図である。（ｂ）は、実施の形態の現像部の側面構成を示す透過図である。 画像形成装置の機能構成を示すブロック図である。 回転数調整処理を示すフローチャートである。 第１モード処理を示すフローチャートである。 第２モード処理を示すフローチャートである。 第３モード処理を示すフローチャートである。 スクリュー回転数に対するセンサー出力を示す図である。 出力枚数設定処理を示すフローチャートである。 （ａ）は、変形例の現像剤の片寄りがある現像部の側面構成を示す透過図である。（ｂ）は、変形例の現像剤の片寄りがない現像部の側面構成を示す透過図である。

添付図面を参照して、本発明に係る実施の形態及び変形例を順に詳細に説明する。なお、本発明は、図示例に限定されるものではない。

（実施の形態）
図１～図９を参照して、本発明に係る実施の形態を説明する。まず、図１～図３を参照して、本実施の形態の装置構成を説明する。図１は、本実施の形態の画像形成装置１の概略構成図である。

本実施の形態の画像形成装置１は、外部装置から受信した画像データに基づいて、電子写真方式により用紙Ｐにカラー画像を形成する複合機（ＭＦＰ（MultiFunction Peripheral））である。なお、画像形成装置１は、プリンターなど、他の電子写真方式の画像形成装置としてもよい。

図１に示すように、画像形成装置１は、画像形成装置本体１００を備える。画像形成装置本体１００は、原稿読取部１５により生成された原稿の画像データ、又は外部装置から受信したジョブの画像データに基づいて、給紙部２０から供給された用紙Ｐにカラーのトナー像を形成し、加熱及び加圧により定着し、定着後の用紙Ｐを排紙する。

図１に示すように、画像形成装置本体１００は、原稿読取部１５、画像形成部１７、定着部１８、給紙部２０、用紙搬送部２１などを備える。

原稿読取部１５は、ＡＤＦ（Auto Document Feeder：自動原稿給紙装置）、スキャナー、光学系などを有し、セットされた原稿の画像を読み取ってＲ（赤）Ｇ（緑）Ｂ（青）の画像データを生成する。

画像形成部１７は、給紙部２０から供給された用紙Ｐ上に画像を形成する。画像形成部１７は、通常色としてのイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）と、特色としての白（Ｗ）と、の５色の色ごとの画像形成ユニット１７０Ｙ，１７０Ｍ，１７０Ｃ，１７０Ｋ，１７０Ｗと、転写部７と、を有する。画像形成ユニット１７０Ｙは、像担持体としての感光体ドラム１７１Ｙ、帯電部１７２Ｙ、露光部１７３Ｙ、現像部４Ｙ、１次転写ローラー１７５Ｙ、クリーニング部１７６Ｙを有する。画像形成ユニット１７０Ｍは、像担持体としての感光体ドラム１７１Ｍ、帯電部１７２Ｍ、露光部１７３Ｍ、現像部４Ｍ、１次転写ローラー１７５Ｍ、クリーニング部１７６Ｍを有する。画像形成ユニット１７０Ｃは、像担持体としての感光体ドラム１７１Ｃ、帯電部１７２Ｃ、露光部１７３Ｃ、現像部４Ｃ、１次転写ローラー１７５Ｃ、クリーニング部１７６Ｃを有する。画像形成ユニット１７０Ｋは、像担持体としての感光体ドラム１７１Ｋ、帯電部１７２Ｋ、露光部１７３Ｋ、現像部４Ｋ、１次転写ローラー１７５Ｋ、クリーニング部１７６Ｋを有する。画像形成ユニット１７０Ｗは、像担持体としての感光体ドラム１７１Ｗ、帯電部１７２Ｗ、露光部１７３Ｗ、現像部４Ｗ、１次転写ローラー１７５Ｗ、クリーニング部１７６Ｗを有する。転写部７は、中間転写ベルト７０、ローラー７１，７２，７３，７４、２次転写ローラー７５、クリーニング部７６を有する。

ここで、イエローの画像形成ユニット１７０Ｙの各部について説明する。感光体ドラム１７１Ｙは、イエローのトナー像が形成される回転体である。帯電部１７２Ｙは、感光体ドラム１７１Ｙを一様に帯電させる。露光部１７３Ｙは、画像形成に係る画像データのイエロー成分に基づいて、感光体ドラム１７１Ｙの表面をレーザー光などのビームにより走査露光して、静電潜像を形成する。現像部４Ｙは、イエローの現像剤を収納し、感光体ドラム１７１Ｙ上の静電潜像にイエローの現像剤のトナーを付着させ、現像を行う。現像剤は、トナーと、トナーを運ぶキャリアーと、を有する。１次転写ローラー１７５Ｙは、感光体ドラム１７１Ｙ上に形成されたイエローのトナー像を中間転写ベルト７０上に転写する（１次転写）。クリーニング部１７６Ｙは、感光体ドラム１７１Ｙに残ったトナーを除去する。白、マゼンタ、シアン、ブラックの画像形成ユニット１７０Ｗ，１７０Ｍ，１７０Ｃ，１７０Ｋの各部についても、扱う色（トナー）が異なるだけで、イエローの画像形成ユニット１７０Ｙの各部と同様である。

中間転写ベルト７０は、画像形成ユニット１７０Ｗ，１７０Ｙ，１７０Ｍ，１７０Ｃ，１７０Ｋの各色の感光体ドラム１７１Ｗ，１７１Ｙ，１７１Ｍ，１７１Ｃ，１７１Ｋ上に形成されたトナー像が順次転写される無端状のベルトであり、ローラー７１，７２，７３，７４に架けられて回転される。２次転写ローラー７５は、中間転写ベルト７０を挟んでローラー７４に対向してニップ部を形成するローラーであり、当該ニップ部を用紙Ｐが通過されることで、中間転写ベルト７０上に形成された５色のトナー像を用紙Ｐ上に転写する（２次転写）。クリーニング部７６は、中間転写ベルト７０に残ったトナーを除去する。

定着部１８は、画像形成部１７によりトナー像が形成された用紙Ｐが搬送され、加熱・加圧によりトナー像を用紙Ｐに定着させる。

給紙部２０は、給紙トレイＴ１，Ｔ２，Ｔ３、給紙ローラー２０１などを有する。各給紙トレイＴ１～Ｔ３には、予め定められた紙種やサイズの用紙Ｐが収納されている。給紙ローラー２０１は、その回転により、給紙トレイＴ１，Ｔ２，Ｔ３に格納された用紙Ｐを画像形成部１７側に供給する。

用紙搬送部２１は、搬送ローラー２１１，２１２，２１３，２１４、レジストローラー２１５、排紙ローラー２１６、反転部２１７などを有する。搬送ローラー２１１，２１２，２１３，２１４、レジストローラー２１５は、給紙部２０から供給された用紙Ｐを画像形成部１７のローラー７４及び２次転写ローラー７５に搬送するローラーである。排紙ローラー２１６は、画像形成部１７により画像形成され、定着部１８により定着された用紙Ｐを排紙トレイＴ４に排出するローラーである。反転部２１７は、画像形成部１７により片面に画像形成され定着部１８により定着された用紙Ｐを反転して再度画像形成部１７に搬送し、用紙Ｐの反転後の片面に画像形成させる機構である。

排紙トレイＴ４は、画像形成装置本体１００から搬送された画像形成及び定着後の用紙Ｐを載置するトレイである。

なお、画像形成装置１の本体から筐体８を支持レール８２Ｌ，８２Ｒを介して引き出し可能にしてある。筐体８は、画像形成部１７と、転写部７と、からなる。

ついで、図２を参照して、現像部４Ｗの構成を説明する。図２（ａ）は、本実施の形態の現像部４Ｗの平面構成を示す透過図である。図２（ｂ）は、本実施の形態の現像部４Ｗの側面構成を示す透過図である。現像部４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋは、現像部４Ｗと同様の構成とする。

現像部４Ｗは、白色の現像剤ＤＷにより現像する現像部とするが、他の特色トナー（例えば、金色、銀色のトナー）や、特殊用途のトナー（例えば、チャイナレッドのトナー、磁性トナー）の現像剤の現像部に交換が可能とする。

図２（ａ）に示すように、現像部４Ｗは、筐体４１と、現像ローラー４２と、攪拌パドル４３と、搬送部としてのスクリュー４４，４５と、動力伝達部４６と、仕切り板４７と、取っ手部４８と、第１、第２の検知部としてのセンサー５１，５２と、トナー補給部（図示略）と、を有する。

筐体４１は、現像部４Ｗの筐体である。現像ローラー４２は、スクリュー４５により搬送された現像剤（トナー及びキャリアー）ＤＷが表面に付着され、付着された現像剤ＤＷのトナーを感光体ドラム１７１Ｗに付着させるローラーである。現像ローラー４２の軸方向は、図上の左（機械（画像形成装置１）手前側）右（機械（画像形成装置１）奥側）方向にとられている。

攪拌パドル４３は、補給のためのトナーを格納するトナー補給部からトナー補給口ＳＵに補給されたトナーと、スクリュー４４，４５により搬送された現像剤ＤＷと、を攪拌し、軸に攪拌用のパドルが設けられた構成を有する。攪拌パドル４３は、軸方向が現像ローラー４２の軸方向と平行に配置されている。

スクリュー４４は、左（機械手前側）から右（機械奥側）へ現像剤ＤＷを搬送するスクリューであり、軸に搬送用のパドルが設けられた構成を有する。スクリュー４４の現像剤ＤＷの右方向への搬送に対応する回転方向を正回転方向とする。スクリュー４４は、軸方向が現像ローラー４２の軸方向と平行にされ、かつ攪拌パドル４３の隣に配置されている。スクリュー４４は、例えば、画像領域に対向する長さの１枚のパドルを有し、条数が１条であるものとする。

スクリュー４５は、右（機械奥側）から左（機械手前側）へ現像剤ＤＷを搬送するスクリューであり、軸に搬送用のパドルが設けられた構成を有する。スクリュー４５の現像剤の左方向への搬送に対応する回転方向を正回転方向とする。スクリュー４５は、軸方向が現像ローラー４２の軸方向と平行にされ、かつ現像ローラー４２及びスクリュー４４の間に配置されている。スクリュー４５は、例えば、画像領域に対向する長さの２枚のパドルを有し、条数が３条であるものとする。このように、スクリュー４４とスクリュー４５との回転方向は逆である。また、スクリューのパドル数、条数、ピッチは、大きくなるほど現像剤の搬送力が大きい。現像ローラー４２に近いスクリュー４５の現像剤ＤＷの搬送力を大きくすることで、高速印刷にも対応できる。ただし、スクリュー４４，４５の現像剤ＤＷの搬送力の差が大きいと、軸方向の現像剤ＤＷの片寄りが発生しやすくなる。

動力伝達部４６は、現像ローラー４２、攪拌パドル４３、スクリュー４４，４５に、駆動モーター（図示略）の回転力を伝達するギアなどからなる。スクリュー４４，４５、攪拌パドル４３について、回転力を供給する駆動モーターは共通であり、動力伝達部４６により、スクリュー４４，４５が互いに逆方向に回転され、その回転数比は１：１である。スクリュー４４，４５、攪拌パドル４３の駆動モーターは、現像ローラー４２の駆動モーター（図示略）から独立している。通常、スクリュー４４，４５の回転数は４００［ｒｐｍ（revolutions per minute）］とするように後述する制御部１１により制御される。

仕切り板４７は、スクリュー４４，４５の間かつ軸方向の両端部を除く部分に、それらの軸方向に沿って配置され、現像剤ＤＷを仕切っている。このように、スクリュー４４，４５は、両端部に開口があり、当該開口を介して現像剤ＤＷを循環している。取っ手部４８は、現像部４Ｗの取っ手部分である。

センサー５１，５２は、それぞれ、透磁率センサーであり、近傍の現像剤ＤＷのキャリアー量に対応する透磁率を検知し、検知した透磁率に対応するトナーの濃度（現像剤ＤＷの水位Ｗ１）を示す電圧信号をセンサー出力として後述する制御部１１に出力する。画質確保や画像形成装置１の機内の汚れ抑制のために適正なトナー帯電量を維持する必要があり、そのために現像部４Ｗのトナー濃度を適正範囲に制御する必要がある。このため、制御部１１は、センサー５１，５２で検知されたトナー濃度を、現像部４Ｗのトナー濃度制御に用いる。制御部１１は、検知したトナー濃度が低いと判断した場合に、トナー補給部によりトナーを補給してトナー濃度低下を防ぎ、適正範囲内と判断した場合には、それ以上トナーを補給しないことで現像部４Ｗのトナー濃度を制御している。本実施の形態では、トナー濃度調整に加えて、後述する回転数調整処理に、センサー５１，５２のセンサー出力を用いる。

図２（ａ）、図２（ｂ）に示すように、センサー５１は、現像部４Ｗの底面で、スクリュー４４の左端近傍（トナー補給口ＳＵ近傍）の位置に配置されている。センサー５２は、現像部４Ｗの底面で、スクリュー４４の右端近傍の位置に配置されている。このように、センサー５１，５２は、スクリュー４４の軸方向に沿って同じ水平高さに配置されている。センサー５１，５２は、それぞれ、近傍の現像剤ＤＷの水位Ｗ１に対応する電圧信号を出力する。

ついで、図３を参照して、画像形成装置１の機能構成を説明する。図３は、画像形成装置１の機能構成を示すブロック図である。

図３に示すように、画像形成装置１は、制御部１１と、操作部１２と、表示部１３と、記憶部１４と、原稿読取部１５と、画像処理部１６と、画像形成部１７と、定着部１８と、通信部１９と、給紙部２０と、用紙搬送部２１と、を備える。画像形成装置１の図３の各部は、バス２２を介して接続されている。

制御部１１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read only Memory）などにより構成され、画像形成装置１の各部を制御する。制御部１１は、ＲＯＭに記憶されている各種プログラムを読み出してＲＡＭに展開し、展開されたプログラムとＣＰＵとの協働で、各種処理を実行する。例えば、制御部１１のＲＯＭには、後述する回転数調整処理を実行するための回転数調整プログラム、後述する出力枚数設定処理を実行するための出力枚数設定プログラム、が記憶されているものとする。

操作部１２は、表示部１３の表示画面に一体的に設けられたタッチパネルや、数字ボタン、スタートボタンなどの各種操作ボタンを有し、ユーザーからのタッチ入力、ボタン押下入力を受け付け、その操作情報を制御部１１に出力する。

表示部１３は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）、ＥＬ（Electro-Luminescence）ディスプレイなどの表示パネルを有し、制御部１１から入力される表示情報に応じて、表示パネルに表示情報を表示する。

記憶部１４は、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）やフラッシュメモリーなどの不揮発性の記憶装置により構成され、画像データなどの各種データを記憶する。

原稿読取部１５は、制御部１１の制御に従い、セットされた原稿を読み取りその画像データを生成して出力する。

画像処理部１６は、制御部１１の制御に従い、原稿読取部１５で生成された原稿の画像データや、通信部１９を介して外部装置から受信された画像データに適宜画像処理を施す。画像処理は、例えば、ラスタライズ処理、色変換処理、階調補正処理、ハーフトーン処理を含む。

画像形成部１７は、制御部１１の制御に従い、原稿読取部１５から、又は通信部１９を介して外部装置から入力され適宜画像処理部１６により画像処理された画像データに基づいて、給紙部２０から給紙された用紙にトナー像の画像形成を行う。画像形成部１７は、現像部４Ｗ，４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋを含む。制御部１１及び現像部４Ｗ，４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋは、現像装置Ｄ１として機能するものとする。

定着部１８は、制御部１１の制御に従い、画像形成部１７によりトナー像が形成された用紙を加熱及び加圧して、トナー像を用紙に定着する。

通信部１９は、ＬＡＮ（Local Area Network）などの通信ネットワークを介して接続されたＰＣ（Personal Computer）などの外部装置との間でデータの送受信を行う。制御部１１は、通信部１９を介して、外部装置とデータを送受信する。例えば、通信部１９は、外部装置から印刷用の画像データを含むジョブを受信する。

給紙部２０は、制御部１１の制御に従い、給紙トレイＴ１、Ｔ２又はＴ３に格納された用紙を取り出して画像形成部１７に供給する。また、給紙部２０は、手差しトレイＴ５にセットされた用紙を取り出して画像形成部１７に供給することも可能である。

用紙搬送部２１は、制御部１１の制御に従い、搬送ローラー２１１～２１５により給紙部２０から供給された用紙を画像形成部１７に搬送し、排紙ローラー２１６により定着部１８でトナー像が定着された用紙を排紙トレイＴ４に搬送し、また必要に応じて反転部２１７により定着された用紙を反転して画像形成部１７に搬送する。

つぎに、図４～図９を参照して、画像形成装置１の動作を説明する。図４は、回転数調整処理を示すフローチャートである。図５は、第１モード処理を示すフローチャートである。図６は、第２モード処理を示すフローチャートである。図７は、第３モード処理を示すフローチャートである。図８は、スクリュー回転数に対するセンサー出力を示す図である。図９は、出力枚数設定処理を示すフローチャートである。

画像形成装置１において、画像形成ユニットの現像部に通常色（ＹＭＣＫなど）の現像剤の代わりに特色（白色など）の現像剤を投入すると、スクリュー４４，４５の通常のスクリュー回転速度では、現像部内奥側のスクリュー４４，４５の位置に現像剤が溜まり傾向が見られた。そこで、本実施の形態では、対応として、特色などの現像剤投入直後に回転数調整処理を行い、現像部のスクリュー回転数を決定する。ここでは、画像形成ユニット１７０Ｗに特色としての白色の現像剤を含む現像部４Ｗを新たに取り付けた場合に、回転数調整処理を行う例を説明する。

画像形成装置１において、例えば、操作部１２を介してユーザーから現像部４Ｗに対する回転数調整処理の実行指示が入力されたことをトリガーとして、制御部１１は、ＲＯＭに記憶されている回転数調整プログラムに従い、回転数調整処理を実行する。

図４に示すように、まず、制御部１１は、回転数調整モードは、現像部４Ｗのスクリュー４４，４５のスクリュー回転数を大き目に変化させて凡そのスクリュー回転数に対するセンサー５１，５２のセンサー出力を検知する第１モード処理を実行する（ステップＳＴ１）。ここで、図５を参照して、ステップＳＴ１の第１モード処理を説明する。

図５に示すように、まず、制御部１１は、所定のスクリュー回転数（ここでは、例えば１００［ｒｐｍ］とする）で所定時間（ここでは、例えば３０［ｓ］とする）、現像部４Ｗのスクリュー４４，４５を正回転方向に回転駆動し、１００［ｒｐｍ］の安定状態とする（ステップＳＴ１１）。１００［ｒｐｍ］の安定状態では、現像部４Ｗの現像剤は機械手前側に寄っていることが確認でき、その時点ではセンサー５１のセンサー出力は高く、センサー５２のセンサー出力は低い状態である。

そして、制御部１１は、現像部４Ｗのセンサー５１，５２のセンサー出力（それぞれ、センサー出力Ｓ１，Ｓ２［Ｖ］とする）のモニターを開始する（ステップＳＴ１２）。そして、制御部１１は、現像部４Ｗのセンサー５１，５２の初期値のセンサー出力（それぞれ、センサー出力Ｓ１＿ｓ，Ｓ２＿ｓ［Ｖ］とする）を取得し、記憶部１４に記憶する（ステップＳＴ１３）。

そして、制御部１１は、現像部４Ｗのスクリュー４４，４５のスクリュー回転数を所定上昇率（ここでは、例えば５［ｒｐｍ／ｓ］とする）で正回転方向に速度アップ駆動を開始する（ステップＳＴ１４）。そして、制御部１１は、モニター中のセンサー出力Ｓ２が、所定の閾値ａ［Ｖ］以上であるか否かを判別する（ステップＳＴ１５）。ここで、閾値ａとは、スクリュー４４に所望以上の現像剤が存在するときのセンサー５２のセンサー出力の値であり、予め実験的に求めておいたものである。

徐々にスクリュー４４，４５のスクリュー回転数を上げると、センサー５２のセンサー出力Ｓ２は徐々に大きくなって行く。Ｓ２＜ａの場合（ステップＳＴ１５；ＮＯ）、ステップＳＴ１５に移行される。Ｓ２≧ａの場合（ステップＳＴ１５；ＹＥＳ）、制御部１１は、そのときのスクリュー４４，４５のスクリュー回転数をスクリュー回転数Ａ’［ｒｐｍ］として記憶部１４に記憶する（ステップＳＴ１６）。ここで、図８に、現像部４Ｗのスクリュー４４，４５のスクリュー回転数［ｒｐｍ］に対するセンサー５１，５２のセンサー出力Ｓ１，Ｓ２［Ｖ］を示す。このように、スクリュー回転数を上げていくと、センサー出力Ｓ２は、閾値ａ以上となったところでほぼ飽和し、それ以上はセンサー出力Ｓ２に変動がない状態となる。

そして、制御部１１は、モニター中のセンサー出力Ｓ１が、所定の閾値ｂ［Ｖ］以下であるか否かを判別する（ステップＳＴ１７）。ここで、閾値ｂは、センサー５１の位置ではやや現像剤水位が低くなり始めているが、それよりも少し内側の画像領域の現像剤水位は必要な現像剤の嵩が得られており、画像上に不具合のない状態である現像剤水位であるセンサー出力Ｓ１の値に予め設定されている。Ｓ１＜ｂの場合（ステップＳＴ１７；ＹＥＳ）、ステップＳＴ１７に移行される。スクリュー回転数Ａ’［ｒｐｍ］よりも更にスクリュー回転数を大きくして行くと、次にセンサー５１のセンサー出力Ｓ１が低下し始める。

Ｓ１≧ｂの場合（ステップＳＴ１７；ＹＥＳ）、制御部１１は、そのときのスクリュー４４，４５のスクリュー回転数をスクリュー回転数Ｂ’［ｒｐｍ］として記憶部１４に記憶する（ステップＳＴ１８）。そして、制御部１１は、記憶部１４に記憶された初期値のセンサー出力Ｓ１＿ｓを参照し、初期値のセンサー出力Ｓ１＿ｓからのモニター中のセンサー出力Ｓ１の変化が、所定の閾値としての１［Ｖ］以上であるか否かを判別する（ステップＳＴ１９）。センサー出力Ｓ１の変化＜１［Ｖ］である場合（ステップＳＴ１９；ＮＯ）、ステップＳＴ１９に移行される。このように、更にスクリュー回転数を上げるとセンサー出力Ｓ１は更に低下する。

センサー出力Ｓ１の変化≧１［Ｖ］である場合（ステップＳＴ１９；ＹＥＳ）、制御部１１は、現像部４Ｗのスクリュー４４，４５の回転を停止する（ステップＳＴ２０）。そして、制御部１１は、現像部４Ｗのセンサー５１の終値のセンサー出力（センサー出力Ｓ１＿ｅ［Ｖ］とする）を取得し、記憶部１４に記憶し（ステップＳＴ２１）、第１モード処理を終了する。図８に示すように、初期値のセンサー出力Ｓ１＿ｓからのセンサー出力Ｓ１の変化が１［Ｖ］以上となった場合（センサー出力Ｓ１＿ｓ－１とする）のスクリュー回転数Ｃでは、開始時のセンサー出力Ｓ１＿ｓに対し大きく差があるセンサー出力Ｓ１＿ｅまで低下する。実験でのＡ’、Ｂ’、Ｃ点のスクリュー回転数は、それぞれ、２５０、３４０、４００［ｒｐｍ］であった。

第１のモード処理での現象は、スクリュー回転数を徐々に速くすることにより、現像剤の片寄りが機械手前側から機械奥側に変わることを表している。ただし、スクリュー回転数の速度増加が大きい場合、現像剤水位の変化までに応答遅れが発生しやすく、センサー検知が実際の片寄りに対し遅れて反応するため、センサー出力と回転数との関係が正確には検知できない。しかし、速度増加を小さくすると調整時間が長くなってしまう。そこで本制御では、第１のモード処理では大き目に速度増加させて大まかにＡ、Ｂ、Ｃ点を検出した後で、後述する第３のモードで微調整を行うこととする。第１のモード処理終了時、センサー出力は、第１のモード処理開始時とは出力値が異なるため、次の第２のモード処理が実行される。

図４に戻り、制御部１１は、第１モード処理で現像部４Ｗのスクリュー４４，４５のスクリュー回転数を変化させる前の現像剤水位の状態に戻す第２のモード処理を実行する（ステップＳＴ２）。ここで、図６を参照して、ステップＳＴ２の第２モード処理を説明する。

図６に示すように、まず、制御部１１は、現像部４Ｗのスクリュー４４，４５のスクリュー回転数を逆回転方向に回転駆動させる（ステップＳＴ３１）。そして、制御部１１は、記憶部１４に記憶された初期値のセンサー出力Ｓ１＿ｓ，Ｓ２＿ｓを参照し、モニター中のセンサー出力Ｓ１，Ｓ２が、それぞれ初期値のセンサー出力Ｓ１＿ｓ，Ｓ２＿ｓに戻ったか否かを判別する（ステップＳＴ３２）。センサー出力Ｓ１，Ｓ２が初期値に戻っていない場合（ステップＳＴ３２；ＮＯ）、ステップＳＴ３２に移行される。

センサー出力Ｓ１，Ｓ２が初期値に戻った場合（ステップＳＴ３２；ＹＥＳ）、制御部１１は、現像部４Ｗのスクリュー４４，４５をさらに所定時間（ここでは、例えば、１［ｓ］）とする）逆回転方向に回転駆動して停止し（ステップＳＴ３３）、第２のモード処理を終了する。第２のモード処理では、スクリュー回転数を維持したまま現像部４Ｗのスクリュー４４，４５を逆回転し逆方向に現像剤を搬送することにより、再び機械手前側に現像剤を片寄った第１のモード処理の初期の状態に戻し、センサー出力Ｓ１，Ｓ２が初期値となる時点まで逆回転駆動する。

図４に戻り、制御部１１は、第１のモード処理よりもスクリュー回転数を小さく変化させ、正確にスクリュー回転数に対するセンサー出力を検出する第３のモード処理を実行し（ステップＳＴ３）、回転数調整処理を終了する。ここで、図７を参照して、ステップＳＴ３の第３モード処理を説明する。

図７に示すように、まず、制御部１１は、記憶部１４に記憶されたスクリュー回転数Ａ’を参照して、スクリュー回転数Ａ’－３０［ｒｐｍ］で現像部４Ｗのスクリュー４４，４５を正回転方向に回転駆動する（ステップＳＴ４１）。ステップＳＴ４２は、図５のステップＳＴ１２と同様である。そして、制御部１１は、現像部４Ｗのスクリュー４４，４５のスクリュー回転数を所定上昇率（ここでは、図５のステップＳＴ１４よりも小さい値、例えば１［ｒｐｍ／ｓ］とする）で正回転方向に速度アップ駆動を開始する（ステップＳＴ４３）。

ステップＳＴ４４は、図５のステップＳＴ１５と同様である。Ｓ２≧ａの場合（ステップＳＴ４４；ＹＥＳ）、制御部１１は、そのときのスクリュー４４，４５のスクリュー回転数をスクリュー回転数Ａ［ｒｐｍ］として記憶部１４に記憶する（ステップＳＴ４５）。そして、制御部１１は、記憶部１４に記憶されたスクリュー回転数Ｂ’を参照して、スクリュー回転数Ｂ’－３０［ｒｐｍ］で現像部４Ｗのスクリュー４４，４５を正回転方向に回転駆動する（ステップＳＴ４６）。ステップＳＴ４７，ＳＴ４８は、ステップＳＴ４３、図５のステップＳＴ１７と同様である。

そして、Ｓ１≦ｂの場合（ステップＳＴ４８；ＹＥＳ）、制御部１１は、そのときのスクリュー４４，４５のスクリュー回転数をスクリュー回転数Ｂ［ｒｐｍ］として記憶部１４に記憶する（ステップＳＴ４９）。そして、制御部１１は、記憶部１４に記憶された初期値のセンサー出力Ｓ１＿ｓ、終値のセンサー出力Ｓ１＿ｅを参照して、モニター中のセンサー出力Ｓ１が、（Ｓ１＿ｓ＋Ｓ１＿ｅ）／２であるか（以下であるか）否かを判別する（ステップＳＴ５０）。Ｓ１＝（Ｓ１＿ｓ＋Ｓ１＿ｅ）／２でない場合（ステップＳＴ５０；ＮＯ）、ステップＳＴ５０に移行される。

Ｓ１＝（Ｓ１＿ｓ＋Ｓ１＿ｅ）／２である場合（ステップＳＴ５０；ＹＥＳ）、ステップＳＴ５１が実行される。ステップＳＴ５１は、図５のステップＳＴ２０と同様である。そして、制御部１１は、記憶部１４に記憶されたスクリュー回転数Ａ，Ｂ［ｒｐｍ］を参照し、現像部４Ｗのスクリュー４４，４５のスクリュー回転数を（Ａ＋Ｂ）／２に決定して記憶部１４に記憶し（ステップＳＴ５２）、第３モード処理を終了する。

実験では、第１モード処理において、スクリュー回転数Ａ’＝２５０［ｒｐｍ］であった。このとき、第３モード処理において、ステップＳＴ４１でスクリュー回転数を２２０［ｒｐｍ］からステップＳＴ４３で１［ｒｐｍ／ｓ］で上昇させ、ステップＳＴ４５でスクリュー回転数Ａ＝２３５［ｒｐｍ］であった。そこから、ステップＳＴ４７でスクリュー回転数をＢ’＝３４０［ｒｐｍ］より少し低回転数の３１０［ｒｐｍ］まで一気に上昇させ、ステップＳＴ４７で１［ｒｐｍ／ｓ］の速度増加でセンサー出力Ｓ１を検知し、センサー出力Ｓ１が下がり始めるスクリュー回転数Ｂ＝３３０［ｒｐｍ］を決定し、Ｃの点までスクリュー回転数を速くする必要がないため、Ｄの点で、スクリューを回転停止した。決定されたスクリュー回転数は、２８２．５［ｒｐｍ］であった。

以上の結果から、この現像剤に最適なスクリュー回転数が、Ａ点とＢ点との中間の回転数である２８２．５［ｒｐｍ］に決定された。この状態では、センサー出力Ｓ１，Ｓ２が両方ともほぼ閾値ａと同じ値となり、現像部４Ｗ内の現像剤水位は均一な状態となった。画像上の濃度傾きやスクリュームラの発生もなく、良好な画像が得られた。スクリュー回転数は、スクリュー回転数Ａ，Ｂの中間に設定したが、スクリュー回転数Ａ，Ｂの間の回転数領域においては現像剤の水位傾きは均一に保たれており、回転数領域のスクリュー回転数も適用可能である。

現像剤の片寄りはスクリュー４４，４５の両端の開口幅などによっても変わるが、２本のスクリュー４４，４５の条数が異なる系では顕著になる。スクリューに現像剤の撹拌や現像ローラー４２への現像剤供給機能を持たせるためのパドル部材を追加するためにスクリューのピッチ、条数を変更した場合には、回転数に対する軸方向への現像剤搬送力が異なるため、回転数によって現像剤の水位傾きが変化する。

また、この現像剤に最適スクリュー回転数として、通常機において４００［ｒｐｍ］で駆動しているところを２８２．５［ｒｐｍ］に設定したため、現像剤の循環速度は約８０％に低下した。したがって、補給されたトナーの撹拌性、トナー消費への追従性を確保するためには、通常機の単位時間当たりの出力枚数に対し、現像部４Ｗに対応する単位時間当たりの出力枚数を８０％とするのが適当である。画像形成ユニット１７０Ｗのみを考えた場合、単位時間当たりの出力枚数を、通常１３６［ｐｐｍ（paper per minute）］（Ａ４）のところ、１０８［ｐｐｍ］に低下させたところ、高カバレッジの画像にも濃度低下なく、トナー荷電不足によるかぶりやトナーこぼれの発生もなく良好な用紙上の画像が得られた。カバレッジは、用紙の面積に対する印刷画像領域の面積の割合［％］である。上記の例では、２本のスクリュー４４，４５でパドル数及び条数の異なる系を使用したが、例えば１本のスクリューの中で条数が異なる部分を有する系についても適用可能である。また、スクリュー４４，４５でパドル数、条数及びピッチの少なくとも一つが異なる構成としてもよい。

ついで、図９を参照して、画像形成装置１で実行される出力枚数設定処理を説明する。あらかじめ、画像形成装置１において、上記回転数調整処理により、特色の現像剤の現像部４Ｗのスクリュー４４，４５の回転数［ｒｐｍ］が決定されて記憶部１４に記憶され、また、通常色の現像剤の現像部４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋについてもスクリュー４４，４５の回転数が設定されて記憶部１４に記憶されているものとする。

そして、画像形成装置１において、原稿読取部１５を用いたコピー処理のジョブ、又は通信部１９を介する外部装置からの印刷ジョブが投入されたことをトリガーとして、制御部１１は、ＲＯＭに記憶された出力枚数設定プログラムに従い、出力枚数設定処理を実行する。

図９に示すように、まず、制御部１１は、投入されたジョブから印刷する用紙ごとの各色（ＷＹＭＣＫ）のカバレッジを取得する（ステップＳＴ５１）。そして、制御部１１は、投入されたジョブの次に出力する用紙を選択し、記憶部１４に記憶された現像部４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋの各色のスクリュー４４，４５の回転数を参照し、選択中の用紙の各色のカバレッジと、読み出した各色のスクリュー４４，４５の回転数とに応じて、選択中の用紙の各色の単位時間当たりの出力枚数を算出する（ステップＳＴ５２）。

現像部４Ｗにおいて、単位時間当たりの出力枚数の低減は、トナー消費量が多い条件に対して問題発生を抑制するために行うが、低カバレッジの場合は１３６［ｐｐｍ］のままでも追従性、トナー荷電性が得られるため、生産性は使用されるカバレッジに応じて決めることも可能である。例えば、製品仕様で最大カバレッジが５０％に制限されている機械の場合、カバレッジ４０％以下であれば生産性１３６［ｐｐｍ］のままでも成立するため、カバレッジにより生産性を制御することにより生産性低下を最小限に抑えることができる。

そして、制御部１１は、ステップＳＴ５２で算出された選択中の用紙の各色の単位時間当たりの出力枚数のうち最も遅いものを、選択中の用紙の単位時間当たりの出力枚数に設定する（ステップＳＴ５３）。そして、投入されたジョブに未選択の次に出力する用紙があるか否かを判別する（ステップＳＴ５４）。次に出力する用紙がある場合（ステップＳＴ５４；ＹＥＳ）、ステップＳＴ５２に移行される。次に出力する用紙がない場合（ステップＳＴ５４；ＮＯ）、出力枚数設定処理が終了する。制御部１１は、画像形成部１７、定着部１８、給紙部２０、用紙搬送部２１を制御して、設定された単位時間当たりの出力枚数に応じて、用紙に画像形成させる。

以上、本実施の形態によれば、現像装置Ｄ１は、トナー像を担持する感光体ドラム１７１Ｗにトナーを現像する現像部４Ｗを備える。現像部４Ｗは、現像部４Ｗ内を循環する現像剤を搬送するスクリュー４４，４５と、スクリュー４４の現像剤の搬送方向に対して異なる位置に配置され、現像剤の水位を検知するためのセンサー５１，５２と、を有する。現像装置Ｄ１は、スクリュー４４，４５の駆動速度としての単位時間当たりのスクリュー回転数（回転速度）を変化させながらセンサー５１，５２の検知結果を参照し、センサー５２の検知結果が上昇して、予め設定された所定の現像剤の所望以上の水位に対応する閾値ａになったスクリュー回転数Ａを取得し、センサー５１の検知結果が低下して、予め設定された必要な現像剤の嵩の水位に対応する閾値ｂになったスクリュー回転数Ｂを取得し、スクリュー回転数Ａとスクリュー回転数Ｂとの間のスクリュー回転数を現像剤の搬送のためのスクリュー回転数として決定する制御部１１を備える。

このため、白色など特色トナーや、特殊用途にのみ使用するトナーの現像剤を使用する場合においても、現像剤に合ったスクリュー４４，４５のスクリュー回転数を機械（現像装置Ｄ１）が自動で決定するため、流動性などの物性の違いによる現像部４Ｗ内の現像剤の片寄りの発生を抑制でき、印刷物における画像濃度の傾きや、搬送部としてのスクリュー４４，４５によるムラによる画質低下や、現像剤溢れなどの不具合を防止できる。

また、制御部１１は、スクリュー回転数Ａとスクリュー回転数Ｂとの中間のスクリュー回転数を現像剤の搬送のためのスクリュー回転数に決定する。このため、現像剤の搬送のためのより適切なスクリュー回転数を決定できる。

また、制御部１１は、スクリュー４４，４５の回転数を大きく（５［ｒｐｍ／ｓ］）変化させながら、仮のスクリュー回転数Ａ’とスクリュー回転数Ｂ’とを取得した後、スクリュー回転数Ａ’及びスクリュー回転数Ｂ’の近傍でスクリュー４４，４５のスクリュー回転数を小さく（１［ｒｐｍ／ｓ］）変化させながら、スクリュー回転数Ａ及びスクリュー回転数Ｂを取得する。このため、短時間で効率よくスクリュー回転数Ａ及びスクリュー回転数Ｂを取得でき、現像剤の搬送のためのスクリュー回転数を決定できる。

また、制御部１１は、スクリュー４４，４５の回転数を大きく変化させながら、仮のスクリュー回転数Ａ’とスクリュー回転数Ｂ’とを取得する第１のモード処理と、現像部４Ｗ内の現像剤の嵩状態を復帰させる第２のモード処理と、スクリュー回転数Ａ’及びスクリュー回転数Ｂ’の近傍でスクリュー４４，４５のスクリュー回転数を小さく変化させながら、スクリュー回転数Ａ及びスクリュー回転数Ｂを取得し、現像剤の搬送のためのスクリュー回転数を決定する第３のモード処理と、とを実行する。このため、短時間で効率よく、適正なスクリュー回転数Ａ及びスクリュー回転数Ｂを取得でき、現像剤の搬送のためのスクリュー回転数を適正に決定できる。

また、制御部１１は、スクリュー４４，４５を第１のモード処理及び第３のモード処理の正回転方向と逆方向の逆回転方向に駆動させて第２のモードを実行する。このため、短時間で効率よく、より適正なスクリュー回転数Ａ及びスクリュー回転数Ｂを取得でき、現像剤の搬送のためのスクリュー回転数をより適正に決定できる。

また、センサー５１，５２は、現像剤の透磁率を検知する透磁率センサーでありかつ現像剤のトナー濃度を検知する。このため、現像剤の水位Ｗ１を正確に検知でき、現像剤のトナー濃度を検知できる。

また、スクリュー４４，４５は、互いにパドル数及び条数が異なる。このため、スクリュー４４，４５で現像剤の搬送力に差ができ片寄りが発生しやすいため、現像剤の特性によらず、現像剤の片寄りの発生を抑制でき、画質低下及び不具合を防止できる効果をより高くすることができる。

また、画像形成装置１は、現像装置Ｄ１と、感光体ドラム１７１Ｗ及び現像部４Ｗを含み、用紙に現像を画像形成する画像形成部１７（画像形成ユニット１７０Ｗ）と、を備える。このため、現像剤の特性によらず、現像剤の片寄りの発生を抑制でき、画質低下及び不具合を防止でき、画像形成を適切に行うことができる。

また、制御部１１は、決定された現像剤の搬送のためのスクリュー回転数に応じて、画像形成部１７による用紙の単位時間当たりの出力枚数（出力速度）を決定する。このため、現像剤の搬送のためのスクリュー回転数に応じた適切な用紙の出力枚数に応じて用紙を画像形成して出力でき、印刷物の生産性の低下を抑制できる。

また、制御部１１は、決定された現像剤の搬送のためのスクリュー回転数と、投入されたジョブの用紙のカバレッジと、に応じて、画像形成部１７などによる用紙の単位時間当たりの出力枚数を決定する。このため、現像剤の搬送のためのスクリュー回転数及び用紙のカバレッジに応じたより適切な用紙の出力枚数に応じて用紙を画像形成して出力でき、印刷物の生産性の低下をより抑制できる。

（変形例）
図１０を参照して、上記実施の形態の変形例を説明する。図１０（ａ）は、本変形例の現像剤ＤＷの片寄りがある現像部４Ｗ１の側面構成を示す透過図である。図１０（ｂ）は、本変形例の現像剤ＤＷの片寄りがない現像部４Ｗ１の側面構成を示す透過図である。

上記実施の形態では、画像形成装置１の現像部４Ｗにおいて、現像剤の水位検知センサーとして、透磁率センサーであるセンサー５１，５２を用いたが、本変形例では、ピエゾ素子のセンサーを用いる。

具体的には、本変形例は、画像形成装置１において、現像部４Ｗを現像部４Ｗ１に代えた構成を用いる。図１０（ａ）に示すように、現像部４Ｗ１は、現像部４Ｗにおけるセンサー５２に代えて、センサー５２Ｐを備える構成である。

センサー５２Ｐは、ピエゾ素子による近傍の現像剤ＤＷの水位検知センサーである。ピエゾ素子のセンサー５２Ｐの場合は、現像剤ＤＷの水位Ｗ１の検知信号をＯＮ／ＯＦＦで出力する。例えば、図１０（ｂ）に示すように、現像剤ＤＷの水位Ｗ１がスクリュー４４の軸方向に均一の状態の場合、センサー５２Ｐは、現像剤ＤＷに隠れた状態となるためＯＮの検知信号を出力する。スクリュー４４，４５を回転駆動して、図１０（ａ）に示すように、センサー５２Ｐ近傍の現像剤ＤＷの水位Ｗ１が低くなり、センサー５２Ｐ部分に現像剤ＤＷがない状態の場合、センサー５２Ｐは、ＯＦＦの検知信号を出力する。このため、センサー５２Ｐとしては、センサー５２と同様な制御が可能である。例えば、図５の第１モード処理のステップＳＴ１５では、制御部１１は、センサー５２Ｐの出力信号がＯＮであるか否かを判別する。ＯＦＦである場合（ステップＳＴ１５；ＮＯ）、ステップＳＴ１５に移行される。ＯＮである場合（ステップＳＴ１５；ＹＥＳ）、ステップＳＴ１６に移行される。また、図７の第３モード処理のステップＳＴ４４は、上記変更したステップＳＴ１５と同様である。

この構成では、透磁率センサーとしてのセンサー５１をトナー濃度センサーとして兼用することで、最小限のセンサー構成で制御を成立させることが可能となる。

以上、本変形例によれば、現像部４Ｗ１のセンサー５１は、現像剤の透磁率を検知する透磁率センサーでありかつ現像剤のトナー濃度を検知する。このため、現像剤の水位を検知できるとともに、現像剤のトナー濃度を検知できる。

また、現像部４Ｗ１のセンサー５２Ｐは、ピエゾ素子である。このため、センサー５２ＰのＯＮ／ＯＦＦ信号により、現像剤の水位と閾値ａとの比較（現像剤の水位が所望以上であることの判別）を容易に行うことができる。

なお、上記実施の形態及び変形例における記述は、本発明に係る好適な現像装置、画像形成装置、駆動速度設定方法及びプログラムの一例であり、これに限定されるものではない。

また、以上の実施の形態における画像形成装置１を構成する各部の細部構成及び細部動作に関して本発明の趣旨を逸脱することのない範囲で適宜変更可能である。

１ 画像形成装置
１１ 制御部
１２ 操作部
１３ 表示部
１４ 記憶部
１５ 原稿読取部
１６ 画像処理部
８ 筐体
８２Ｌ，８２Ｒ 支持レール
１７ 画像形成部
１７０Ｗ，１７０Ｙ，１７０Ｍ，１７０Ｃ，１７０Ｋ 画像形成ユニット
１７１Ｗ，１７１Ｙ，１７１Ｍ，１７１Ｃ，１７１Ｋ 感光体ドラム
１７２Ｗ，１７２Ｙ，１７２Ｍ，１７２Ｃ，１７２Ｋ 帯電部
１７３Ｗ，１７３Ｙ，１７３Ｍ，１７３Ｃ，１７３Ｋ 露光部
４Ｗ，４Ｗ１，４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ 現像部
４１ 筐体
４２ 現像ローラー
４３ 攪拌パドル
４４，４５ スクリュー
４６ 動力伝達部
４７ 仕切り板
４８ 取っ手部
５１，５２，５２Ｐ センサー
１７５Ｗ，１７５Ｙ，１７５Ｍ，１７５Ｃ，１７５Ｋ １次転写ローラー
１７６Ｗ，１７６Ｙ，１７６Ｍ，１７６Ｃ，１７６Ｋ クリーニング部
７ 転写部
７０ 中間転写ベルト
７１，７２，７３，７４ ローラー
７５ ２次転写ローラー
７６ クリーニング部
１８ 定着部
１９ 通信部
２０ 給紙部
Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３ 給紙トレイ
２０１ 給紙ローラー
２１ 用紙搬送部
２２ バス
Ｔ４ 排紙トレイ
Ｔ５ 手差しトレイ

Claims (13)

1. トナー像を担持する像担持体にトナーを現像する現像部を備える現像装置であって、
   前記現像部は、
   前記現像部内を循環する現像剤を搬送する複数の搬送部と、
   前記搬送部の現像剤の搬送方向に対して異なる位置に配置され、前記現像剤の水位を検知するための第１、第２の検知部と、を有し、
   前記搬送部の駆動速度を変化させながら前記第１、第２の検知部の検知結果を参照し、前記第２の検知部の検知結果が上昇して、予め設定された所定の現像剤の所望以上の水位に対応する第１の閾値になった第１の駆動速度を取得し、前記第１の検知部の検知結果が低下して、予め設定された必要な現像剤の嵩の水位に対応する第２の閾値になった第２の駆動速度を取得し、前記第１の駆動速度と前記第２の駆動速度との間の駆動速度を前記現像剤の搬送のための第３の駆動速度として決定する制御部と、を備える現像装置。
2. 前記制御部は、前記第１の駆動速度と前記第２の駆動速度との間の中央の駆動速度を前記第３の駆動速度に決定する請求項１に記載の現像装置。
3. 前記制御部は、前記搬送部の駆動速度を大きく変化させながら、仮の前記第１の駆動速度と仮の前記第２の駆動速度とを取得した後、当該仮の第１の駆動速度及び当該仮の第２の駆動速度の近傍で前記搬送部の駆動速度を小さく変化させながら、前記第１の駆動速度及び前記第２の駆動速度を取得する請求項１又は２に記載の現像装置。
4. 前記制御部は、前記搬送部の駆動速度を大きく変化させながら、仮の前記第１の駆動速度と仮の前記第２の駆動速度を取得する第１のモードと、前記現像部内の現像剤の嵩状態を復帰させる第２のモードと、前記仮の第１の駆動速度と前記仮の第２の駆動速度の近傍で前記搬送部の駆動速度を小さく変化させながら、前記第１の駆動速度と前記第２の駆動速度を取得し、前記第３の駆動速度を決定する第３のモードと、とを実行する請求項３に記載の現像装置。
5. 前記制御部は、前記搬送部を前記第１のモード及び前記第３のモードの駆動方向と逆方向に駆動させて前記第２のモードを実行する請求項４に記載の現像装置。
6. 前記第１、第２の検知部は、少なくとも一つが、前記現像剤の透磁率を検知する透磁率センサーでありかつ前記現像剤のトナー濃度を検知する請求項１から５のいずれか一項に記載の現像装置。
7. 前記第１の検知部又は前記第２の検知部は、ピエゾ素子である請求項６に記載の現像装置。
8. 前記複数の搬送部は、互いにパドル数、条数及びピッチの少なくとも一つが異なる請求項１から７のいずれか一項に記載の現像装置。
9. 請求項１から８のいずれか一項に記載の現像装置と、
   前記像担持体及び前記現像部を含み、用紙に現像を含む画像形成をする画像形成部と、を備える画像形成装置。
10. 前記制御部は、前記決定された第３の駆動速度に応じて、前記画像形成部による前記用紙の出力速度を決定する請求項９に記載の画像形成装置。
11. 前記制御部は、前記決定された第３の駆動速度と、投入されたジョブの前記用紙のカバレッジと、に応じて、前記画像形成部による前記用紙の出力速度を決定する請求項１０に記載の画像形成装置。
12. トナー像を担持する像担持体にトナーを現像する現像部内を循環する現像剤を搬送する搬送部の駆動速度設定方法であって、
    前記現像部は、
    複数の前記搬送部と、
    前記搬送部の現像剤の搬送方向に対して異なる位置に配置され、前記現像剤の水位を検知するための第１、第２の検知部と、を有し、
    前記搬送部の駆動速度を変化させながら前記第１、第２の検知部の検知結果を参照し、前記第２の検知部の検知結果が上昇して、予め設定された所定の現像剤の所望以上の水位に対応する第１の閾値になった第１の駆動速度を取得し、前記第１の検知部の検知結果が低下して、予め設定された必要な現像剤の嵩の水位に対応する第２の閾値になった第２の駆動速度を取得し、前記第１の駆動速度と前記第２の駆動速度との間の駆動速度を前記現像剤の搬送のための第３の駆動速度として決定する工程を含む駆動速度設定方法。
13. トナー像を担持する像担持体にトナーを現像する現像部が、
    前記現像部内を循環する現像剤を搬送する複数の搬送部と、
    前記搬送部の現像剤の搬送方向に対して異なる位置に配置され、前記現像剤の水位を検知するための第１、第２の検知部と、を有し、
    前記現像部を備える現像装置のコンピューターを、
    前記搬送部の駆動速度を変化させながら前記第１、第２の検知部の検知結果を参照し、前記第２の検知部の検知結果が上昇して、予め設定された所定の現像剤の所望以上の水位に対応する第１の閾値になった第１の駆動速度を取得し、前記第１の検知部の検知結果が低下して、予め設定された必要な現像剤の嵩の水位に対応する第２の閾値になった第２の駆動速度を取得し、前記第１の駆動速度と前記第２の駆動速度との間の駆動速度を前記現像剤の搬送のための第３の駆動速度として決定する制御部、
    として機能させるためのプログラム。

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