(57)【要約】【課題】簡単かつ安価な構成であるにも拘わらず、現像剤収容容器内の現像剤の劣化を防止しつつ、総量を安定させ、現像剤のスムーズな排出を実現可能とする。【解決手段】両端側の連通部で連通される第１収容部１７と第２収容部１８とに分割され、第２収容部１８に排出口２２を有し、現像剤が収容される現像剤収容容器１１と、現像剤収容容器１１内の現像剤を担持して像担持体７に付着させる現像剤担持体１５と、現像剤収容容器１１の第１収容部１７内の現像剤を攪拌しながら搬送する第１搬送部材１２と、現像剤収容容器１１の第２収容部１８内の現像剤を攪拌しながら搬送し、現像剤担持体に現像剤を供給する第２搬送部材１３と、第２搬送部材１３と排出口２２の間に配置される第３搬送部材１４と、第１搬送部材１２と第２搬送部材１３を回転駆動させる第１駆動部材２３と、第３搬送部材１４を、回転方向を変更可能に駆動させる第２駆動部材２４とを備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端側から他端側に延び、両端側の連通部で互いに連通される第１収容部と第２収容部とに分割され、第２収容部の一端側に排出口を有し、トナーとキャリアを含む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の現像剤を担持して像担持体に付着させる現像剤担持体と、
前記現像剤収容容器の第１収容部に配設され、収容された現像剤を攪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の第２収容部に配設され、収容された現像剤を攪拌しながら搬送し、かつ、前記現像剤担持体に現像剤を供給する第２搬送部材と、
前記第２搬送部材と前記排出口の間に配置される第３搬送部材と、
前記第１搬送部材と前記第２搬送部材を回転駆動させる第１駆動部材と、
前記第３搬送部材を、回転方向を変更可能に駆動させる第２駆動部材と、
を備えたことを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記連通部の一方を、前記第２搬送部材と前記第３搬送部材が隣接する領域の近傍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。
【請求項３】
前記現像剤収容容器内に収容される現像剤量を検出する現像剤量検出手段と、
前記現像剤量検出手段での検出現像剤量が基準範囲の上限値以上である場合、前記第２駆動部材を駆動制御することにより、前記第３搬送部材の回転方向を現像剤の排出方向である順方向とし、検出現像剤量が基準範囲の下限値以下である場合、前記第３搬送部材の回転方向を逆方向とする駆動制御手段と、
を備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の現像装置。
【請求項４】
前記駆動制御手段は、前記現像剤量検出手段での検出現像剤量が基準範囲から外れる場合、前記第２駆動部材を駆動制御することにより、基準範囲に対する現像剤量検出手段での検出現像剤量が離れれば離れるほど、前記第３搬送部材の回転速度を大きくすることを特徴とする請求項３に記載の現像装置。
【請求項５】
前記駆動制御手段は、前記現像剤量検出手段での検出現像剤量が基準範囲内である場合、前記第２駆動部材を停止させ、前記第３搬送部材による現像剤の搬送を中止して、第３搬送部材で現像剤を保持させることを特徴とする請求項３又は４に記載の現像装置。
【請求項６】
前記駆動制御手段は、前記現像剤量検出手段での検出現像剤量が基準範囲内である場合、前記第２駆動部材を駆動することにより、前記第３搬送部材の回転方向を現像剤の排出方向である順方向とし、第１設定速度で回転させ、前記現像剤量検出手段での検出現像剤量が基準範囲の上限値以上である場合、前記第２駆動部材を駆動制御することにより、前記第３搬送部材の回転方向を現像剤の排出方向である順方向とし、前記第１設定速度よりも速い第２設定速度で回転させることを特徴とする請求項３又は４に記載の現像装置。
【請求項７】
前記現像剤収容容器の傾きを検出する傾き検出手段と、
前記傾き検出手段での検出傾斜角度が基準範囲内である場合、前記第２駆動部材を駆動制御することにより、前記第３搬送部材の回転方向を現像剤の排出方向である順方向とし、第１設定速度で回転させ、排出口が形成される端部が上方側に位置する、検出傾斜角度が基準範囲の上限値以上である場合、前記第２駆動部材を駆動制御することにより、前記第３搬送部材の回転方向を現像剤の排出方向である順方向とし、前記第１設定速度よりも速い第２設定速度で回転させ、排出口が形成される端部が下方側に位置する、検出現像剤量が基準範囲の下限値以下である場合、前記第３搬送部材の回転方向を逆方向とする駆動制御手段と、
を備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の現像装置。
【請求項８】
前記請求項１から７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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式の画像形成装置に用いられる現像装置、及び、この現像装置を用いた画像形成装置に関するものである。特に、本発明は、新規の現像剤を少しずつ供給すると共に、劣化した現像剤を少しずつ排出するというトリクル方式の現像装置、及び、この現像装置を用いた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置に用いられる現像方式として、新規の現像剤を少しずつ現像装置内に補給すると共に、帯電性能の劣化した現像剤を少しずつ現像装置から排出することによって、劣化したキャリアの増加を抑制するというトリクル方式の現像装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この種の現像装置では、現像剤の嵩変動を利用して、余剰となった劣化した現像剤を排出し、現像装置内の現像剤の嵩レベルをほぼ一定に維持している。そして、この種の現像装置によれば、現像装置内の劣化したキャリアを少しずつ新規のキャリアと交換して、現像装置内のキャリアの帯電性能をほぼ一定に維持することが可能である。
【０００３】
【特許文献１】特開昭５９−１００４７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記特許文献１に記載の構成では、画像形成装置が傾いて設置された場合、予定していた量を超える現像剤が排出されてしまい、結果として現像装置内の現像剤の総量が少なくなり、良好な現像が行えず、画像にかすれなどが発生していた。
【０００５】
そこで、本発明は、簡単かつ安価な構成であるにも拘わらず、現像剤収容容器内の現像剤の劣化を防止しつつ、総量を安定させ、現像剤のスムーズな排出を実現可能な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。
【０００６】
また、本発明は、２成分現像剤を用いたトリクル方式の現像装置が傾斜状態になった場合に、現像剤が過剰に排出されることを防止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。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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、
一端側から他端側に延び、両端側の連通部で互いに連通される第１収容部と第２収容部とに分割され、第２収容部の一端側に排出口を有し、トナーとキャリアを含む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の現像剤を担持して像担持体に付着させる現像剤担持体と、
前記現像剤収容容器の第１収容部に配設され、収容された現像剤を攪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の第２収容部に配設され、収容された現像剤を攪拌しながら搬送し、かつ、前記現像剤担持体に現像剤を供給する第２搬送部材と、
前記第２搬送部材と前記排出口の間に配置される第３搬送部材と、
前記第１搬送部材と前記第２搬送部材を回転駆動させる第１駆動部材と、
前記第３搬送部材を、回転方向を変更可能に駆動させる第２駆動部材と、
を備えた構成としたものである。
【０００８】
この構成により、第１駆動部材を駆動することにより第２搬送部材によって搬送されてきた現像剤を、第２駆動部材を駆動することにより第３搬送部材で排出口から排出するか、滞留させるか、あるいは、現像剤収容容器内に戻すかを選択することができる。
【０００９】
前記連通部の一方を、前記第２搬送部材と前記第３搬送部材が隣接する領域の近傍に配置するのが好ましい。
【００１０】
この構成により、第２搬送部材から第３搬送部材への現像剤の流れと、第２収容部から第１収容部への現像剤の流れとを共にスムーズなものとすることができる。
【００１１】
前記現像剤収容容器内に収容される現像剤量を検出する現像剤量検出手段と、
前記現像剤量検出手段での検出現像剤量が基準範囲の上限値以上である場合、前記第２駆動部材を駆動制御することにより、前記第３搬送部材の回転方向を現像剤の排出方向である順方向とし、検出現像剤量が基準範囲の下限値以下である場合、前記第３搬送部材の回転方向を逆方向とする駆動制御手段と、
を備えるのが好ましい。
【００１２】
この構成により、現像剤収容容器内の現像剤の総量が多くなれば、第３搬送部材を順方向に回転させて積極的に現像剤を排出することができる。また逆に、現像剤収容容器内の現像剤の総量が少なくなれば、第３搬送部材を逆方向に回転させて現像剤を逆流させることにより排出量を抑えることができる。つまり、現像剤収容容器内の現像剤量に基づいて、現像剤の排出量を適切な値とすることができ、現像剤収容容器内の現像剤の総量を安定させ、現像ムラの発生原因を抑制することが可能となる。
【００１３】
前記駆動制御手段は、前記現像剤量検出手段での検出現像剤量が基準範囲から外れる場合、前記第２駆動部材を駆動制御することにより、基準範囲に対する現像剤量検出手段での検出現像剤量が離れれば離れるほど、前記第３搬送部材の回転速度を大きくするのが好ましい。
【００１４】
この構成により、現像剤収容容器内の現像剤の総量が多ければ多いほど積極的に排出し、逆に少なければ少ないほど積極的に第３搬送部材で滞留している現像剤を現像剤収容容器内に逆流させることができ、早期に現像剤収容容器内の現像剤の総量を所望の値とすることが可能となる。
【００１５】
前記駆動制御手段は、前記現像剤量検出手段での検出現像剤量が基準範囲内である場合、前記第２駆動部材を停止させ、前記第３搬送部材による現像剤の搬送を中止して、第３搬送部材で現像剤を保持させるのが好ましい。
【００１６】
この構成により、現像剤収容容器からの現像剤の無駄な廃棄を抑えることが可能となる。
【００１７】
前記駆動制御手段は、前記現像剤量検出手段での検出現像剤量が基準範囲内である場合、前記第２駆動部材を駆動することにより、前記第３搬送部材の回転方向を現像剤の排出方向である順方向とし、第１設定速度で回転させ、前記現像剤量検出手段での検出現像剤量が基準範囲の上限値以上である場合、前記第２駆動部材を駆動制御することにより、前記第３搬送部材の回転方向を現像剤の排出方向である順方向とし、前記第１設定速度よりも速い第２設定速度で回転させるのが好ましい。
【００１８】
この構成により、現像剤収容容器内の現像剤量が基準範囲内であれば、第３搬送部材を順方向に回転させることにより、常に劣化した現像剤を排出することができる。そして、現像剤量が基準範囲の上限値以上となれば、積極的に現像剤を排出して、現像剤収容容器内の現像剤の総量を即座に安定させることが可能である。
【００１９】
前記現像剤収容容器の傾きを検出する傾き検出手段と、
前記傾き検出手段での検出傾斜角度が基準範囲内である場合、前記第２駆動部材を駆動制御することにより、前記第３搬送部材の回転方向を現像剤の排出方向である順方向とし、第１設定速度で回転させ、排出口が形成される端部が上方側に位置する、検出傾斜角度が基準範囲の上限値以上である場合、前記第２駆動部材を駆動制御することにより、前記第３搬送部材の回転方向を現像剤の排出方向である順方向とし、前記第１設定速度よりも速い第２設定速度で回転させ、排出口が形成される端部が下方側に位置する、検出現像剤量が基準範囲の下限値以下である場合、前記第３搬送部材の回転方向を逆方向とする駆動制御手段と、
を備えるのが好ましい。
【００２０】
この構成により、設置条件の違いにより現像剤収容容器が傾いて配置されることがあったとしても、第３搬送部材の回転速度を調整したり、逆回転させたりすることにより、現像剤収容容器内の現像剤の総量を安定させることが可能となる。
【００２１】
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、前記いずれかの構成の現像装置を備えた構成としたものである。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、第３搬送部材を、現像剤収容容器内で現像剤を攪拌及び搬送する第１及び第２搬送部材とは別駆動させるようにしたので、現像剤収容容器内の現像剤の状態に応じて現像剤を排出させたり、第３搬送部材に滞留させたり、あるいは、現像剤収容容器内に逆流させたりすることができる。したがって、現像剤収容容器内の現像剤の総量を常に安定させることができ、画像形成処理を良好なものとすることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
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」及びそれらの用語を含む別の用語）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。
【００２４】
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、給紙ユニット４、クリーニングユニット５、制御ユニット６（図６参照）、等を備える。
【００２５】
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２９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２９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７の周囲に、帯電装置８、現像装置９、クリーニング装置１０、等を備える。
【００２６】
帯電装置８は、感光体ドラム７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。
【００２７】
現像装置９は、図２及び図３に示すように、現像剤収容容器１１内に、第１搬送部材である攪拌スクリュー１２、第２搬送部材である供給スクリュー１３、第３搬送部材である排出スクリュー１４、及び、現像ローラ１５をそれぞれ収容したものである。
【００２８】
現像剤収容容器１１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、内部は仕切壁１６によって長手方向に沿って第１収容部１７と第２収容部１８とに２分割されている。但し、第１収容部１７と第２収容部１８の両端側は連通部１９ａ、１９ｂによってそれぞれ連通され、収容された現像剤は攪拌されながら循環移動するようになっている。
【００２９】
現像剤収容容器１１には、排出スクリュー１４の近傍に、現像剤量検出手段としての圧電センサ２０（図６参照）が設けられている。この圧電センサ２０は、現像剤収容容器１１内に収容された現像剤からの圧力を受けて電気信号に変換し、後述する制御ユニット６で現像剤の液面位置を検出する。
【００３０】
第１収容部１７の一端側には現像剤補給口２１が形成され、後述するように、対応する現像剤補給容器２７から現像剤が補給される。ここでは、現像剤には、トナーとキャリアとを含む２成分現像剤が使用されている。但し、現像剤にはさらに外添剤等を含めるようにしても構わない。
【００３１】
一方、第２収容部１８の一端側には現像剤排出口２２が形成され、適宜、現像剤を排出することにより劣化したキャリアが長期間に亘って現像剤収容容器１１内に残留しないようにしている。
【００３２】
攪拌スクリュー１２は、回転軸１２ａの周囲に螺旋状の羽根１２ｂを備えた構成で、第１収容部１７に配置されている。攪拌スクリュー１２は、回転駆動することにより、一端側から他端側へと現像剤を搬送しながら撹拌する。
【００３３】
供給スクリュー１３は、前記攪拌スクリュー１２と同様に、回転軸１３ａの周囲に螺旋状の羽根１３ｂを備えた構成で、第２収容部１８に配置されている。供給スクリュー１３は、回転駆動することにより、現像剤を連通部１９ｂ側から連通部１９ａ側へと移送すると共に、現像ローラ１５へと供給する。
【００３４】
攪拌スクリュー１２と供給スクリュー１３は、一端側から突出する回転軸１２ａ、１３ａにそれぞれ設けたギア１２ｃ、１３ｃが互いに噛合し、第１駆動部材である第１モータ２３の回転軸に設けたギア２３ａを介して駆動力が伝達されることにより同期して回転駆動する。
【００３５】
排出スクリュー１４は、図３及び図４に示すように、回転軸１４ａの周囲に螺旋状の羽根１４ｂを備えた構成である。そして、この排出スクリュー１４は、攪拌スクリュー１２と供給スクリュー１３を駆動する第１モータ２３とは別に設けた第２駆動部材である第２モータ２４からの駆動力が、ギア２４ａから回転軸１４ａに設けたギア１４ｃを介して伝達されることにより正逆回転駆動する。
【００３６】
現像ローラ１５は、図２に示すように、円筒状のスリーブ２５内に複数の永久磁石２６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２５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。
【００３７】
現像装置９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２７が着脱可能となっている。
【００３８】
クリーニング装置１０は、図２に示すように、感光体ドラム７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。
【００３９】
転写ユニット２は、一対の支持ローラ２８に中間転写ベルト２９を架け渡し、図示しない駆動手段により支持ローラ２８を駆動させ、中間転写ベルト２９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３０、及び、２次転写部３１を備える。
【００４０】
露光ユニット３は、前記感光体ドラム７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。
【００４１】
給紙ユニット４は、カセット３２に収容した記録媒体３３を、順次、搬送ローラ３４を介して２次転写部３１へと搬送する。２次転写部３１に搬送された記録媒体３３には、トナー像が転写され、定着ユニット３５で転写させたトナー像が定着された後、排出トレイ３６へと搬出される。
【００４２】
クリーニングユニット５は、中間転写ベルト２９に接離可能で、接近することにより中間転写ベルト２９に残留するトナーを回収してクリーニングする。
【００４３】
制御ユニット６は、圧電センサ２０等からの入力信号に基づいて、後述するようにして、現像装置９での排出スクリュー１４等を駆動制御する。
【００４４】
（動作）
次に、前記構成からなる画像形成装置の動作について説明する。
【００４５】
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。
【００４６】
各画像形成ユニット１では、それぞれの感光体ドラム７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９から感光体ドラム７にトナーを供給する。
【００４７】
現像装置９では、後述するように、攪拌スクリュー１２、供給スクリュー１３及び排出スクリュー１４を回転駆動させることにより、現像剤収容容器１１内に収容された現像剤を攪拌しながら循環させ、適宜、現像剤を廃棄する。また、供給スクリュー１３から現像ローラ１５にトナーを供給し、規制部材１１ａによって掻き落として一定量とした後、感光体ドラム７へと搬送する。
【００４８】
これにより、各感光体ドラム７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３０で、移動する中間転写ベルト２９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２９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２９の移動に従って２次転写部３１へと移動する。
【００４９】
また、給紙ユニット４から記録媒体３３が供給される。供給された記録媒体３３は、搬送ローラ３４によって２次転写部３１と中間転写ベルト２９の間へと搬送され、中間転写ベルト２９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３３は、さらに定着装置へと搬送され、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３６へと排出される。
【００５０】
ところで、現像装置９では、圧電センサ２０からの検出信号に基づいて、攪拌スクリュー１２、供給スクリュー１３、及び、排出スクリュー１４を駆動制御する。以下の説明では、本発明の特徴部分である排出スクリュー１４の駆動制御についてのみ言及する。
【００５１】
すなわち、図７のフローチャートに示すように、画像形成処理が開始されれば（ステップＳ１）、圧電センサ２０から入力される検出電圧に基づいて現像剤収容容器１１内の現像剤の液面を算出する（ステップＳ２）。そして、算出された液面高さが設定範囲（ここでは、基準液面高さから、液面高さの変位可能な範囲（０からフル状態の範囲）に対する割合が−３％から＋３％の範囲）内であるか否かを判断する（ステップＳ３）。液面高さが設定範囲内であれば、排出スクリュー１４の回転を停止させる（ステップＳ４）。これにより、排出スクリュー１４が位置する領域に現像剤が滞留し、現像剤排出口２２からの現像剤の排出が抑制される。勿論、排出スクリュー１４で滞留し切れなかった現像剤は現像剤排出口２２を介して排出される。
【００５２】
また、算出された液面高さが設定範囲を外れ、設定範囲の上限値以上である場合（ステップＳ５：ＹＥＳ）、排出スクリュー１４を順方向に回転させる（ステップＳ６）。この場合、排出スクリュー１４の回転速度は、液面高さが高ければ高い程、大きくなるように調整するようにするのが好ましい。これにより、現像剤は図３及び４の右向きの矢印で示す方向に搬送され、現像剤収容容器１１内の現像剤量を迅速に基準量まで減少させることができ、画像形成処理を適切な状態で行わせることが可能となる。
【００５３】
また、算出された液面高さが設定範囲を外れ、設定範囲の下限値以下である場合（ステップＳ５：ＮＯ）、排出スクリュー１４を逆方向に回転させる（ステップＳ７）。この場合も、前記同様、排出スクリュー１４の回転速度は、液面高さが低ければ低い程、大きくなるように調整するようにするのが好ましい。これにより、図３及び４の左向きの矢印で示すように、排出スクリュー１４で滞留している現像剤を現像剤収容容器１１内へと戻すことができ、現像剤補給容器２７から現像剤を補給するまでもなく、現像剤量を安定させることが可能となる。また、排出スクリュー１４を逆方向に回転させて滞留している現像剤を戻すだけでは不十分な場合には、現像剤補給容器２７から現像剤を補給するようにすればよい。これにより、現像剤が無駄に消費されることを適切に防止することが可能となる。なお、現像剤収容容器１１内の現像剤中のトナー濃度は現像剤補給容器２７からの現像剤の補給によって一定となるように制御されるが、この濃度制御そのものは本発明とは直接関係しないため、その説明を省略する。
【００５４】
前記各スクリューの駆動制御は、次のようにしてもよい。但し、以下の説明では、同一処理については、対応するステップ番号を付してその説明を省略する。
【００５５】
すなわち、図８のフローチャートに示すように、液面高さが設定範囲内にあるとき、排出スクリュー１４を停止させるのではなく、順方向に回転させる（ステップＳ１１）。そして、液面高さが上限値以上となれば、排出スクリュー１４の順方向への回転速度を、前記ステップＳ１１の場合に比べて増大させる（ステップＳ１２）。これによれば、液面高さが設定範囲内であっても、排出スクリュー１４によって現像剤が排出されるので、劣化したキャリアが現像剤収容容器１１内に残留しにくく、常に画像形成処理の状態を安定させることが可能となる。
【００５６】
（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。
【００５７】
前記実施形態では、現像剤収容容器１１に圧電センサ２０を設けて現像剤の液面高さを検出するようにしたが、傾斜センサや重量センサ等の他の検出手段を設け、現像剤収容容器１１内の現像剤の総量を安定させるようにすることも可能である。
【００５８】
傾斜センサを使用する場合、現像剤収容容器１１の水平面に対する長手方向の傾斜角度を検出し、この検出結果に基づいて、図９のフローチャートに従って排出スクリュー１４を駆動制御する。
【００５９】
すなわち、画像形成処理が開始されれば（ステップＳ２１）、傾斜センサでの検出信号に基づいて現像剤収容容器１１の傾斜角度を算出する（ステップＳ２２）。そして、算出された現像剤収容容器１１の傾斜角度Ｘが設定範囲（−３°＜Ｘ＜＋３°）内であるか否かを判断する（ステップＳ２３）。現像剤収容容器１１の傾斜角度が設定範囲内であれば、現像剤収容容器１１内に収容された現像剤に偏りがなく、現像剤の流れがスムーズで画像形成処理を適切に行えると判断し、排出スクリュー１４を順方向に第１設定速度で回転させる（ステップＳ２４）。なお、第１設定速度には、消費分に相当するトナーを含む現像剤を補給することができる値を使用する。
【００６０】
現像剤収容容器１１の傾斜角度が設定上限値（＋３°）以上である場合（ステップＳ２５：ＹＥＳ）、すなわち現像剤収容容器１１の現像剤排出口側が高くなって傾斜角度が水平面に対して３°以上傾いている場合、排出スクリュー１４の順方向への回転速度を、前記第１設定速度よりも速い第２設定速度とする（ステップＳ２６）。これにより、現像剤排出口側が高くなって現像剤の排出がされなくなり、その結果、現像剤収容容器１１内に収容される現像剤の総量が必要以上に増えるといった不具合を回避することができる。
【００６１】
一方、現像剤収容容器１１の傾斜角度が設定下限値（−３°）以下となれば（ステップＳ５：ＮＯ）、すなわち現像剤収容容器１１の現像剤排出口側が低くなって傾斜角度が水平面に対して３°以上傾けば、排出スクリュー１４の回転方向を逆方向に切り替える（ステップＳ２７）。これにより、現像剤排出口側が低くなって偏った現像剤が大量に排出され、その結果、現像剤収容容器１１内に収容される現像剤の総量が減少し過ぎるといった不具合を回避することができる。なお、余剰の現像剤は、逆回転している排出スクリュー１４を乗り越えて排出される。
【００６２】
このように、傾斜センサからの検出信号に基づいて排出スクリュー１４を駆動制御するようにしたので、画像形成装置の設置場所や現像剤収容容器１１の装着状態の違いにより現像剤収容容器１１が傾斜していたとしても、現像剤収容容器１１内の現像剤の総量が一定値となるように調整することが可能となる。
【００６３】
また、重量センサを使用する場合、現像剤収容容器１１の重量から収容される現像剤の総重量を算出し、算出された現像剤の総重量が設定範囲内に維持されるように排出スクリュー１４を正逆回転駆動制御すればよい。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】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２】図１の現像装置の概略を示す正面断面図である。
【図３】図２の現像剤収容容器を示す断面図である。
【図４】図３の部分拡大図である。
【図５】図４の排出スクリューの側面図である。
【図６】本実施形態に係る画像形成装置のブロック図である。
【図７】本実施形態に係る排出スクリューの駆動制御を示すフローチャートである。
【図８】他の実施形態に係る排出スクリューの駆動制御を示すフローチャートである。
【図９】他の実施形態に係る排出スクリューの駆動制御を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６５】
１…画像形成ユニット
２…転写ユニット
３…露光ユニット
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…感光体ドラム（像担持体）
８…帯電装置
９…現像装置
１０…クリーニング装置
１１…現像剤収容容器
１２…攪拌スクリュー（第１搬送部材）
１３…供給スクリュー（第２搬送部材）
１４…排出スクリュー（第３搬送部材）
１５…現像ローラ（現像剤担持体）
１６…仕切壁
１７…第１収容部
１８…第２収容部
１９ａ、１９ｂ…連通部
２０…圧電センサ
２１…現像剤補給口
２２…現像剤排出口
２３…第１モータ（第１駆動部材）
２４…第２モータ（第２駆動部材）
２５…スリーブ
２６…永久磁石
２７…現像剤補給容器
２８…支持ローラ
２９…中間転写ベルト
３０…１次転写部
３１…２次転写部
３２…カセット
３３…記録媒体
３４…搬送ローラ
３５…定着ユニット
３６…排出トレイ
【図１】
2010072430.tif 000003
【図２】
2010072430.tif 000004
【図３】
2010072430.tif 000005
【図４】
2010072430.tif 000006
【図５】
2010072430.tif 000007
【図６】
2010072430.tif 000008
【図７】
2010072430.tif 000009
【図８】
2010072430.tif 000010
【図９】
2010072430.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成21年12月24日(2009.12.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端側から他端側に延び、両端側の連通部で互いに連通される第１収容部と第２収容部とに分割され、第２収容部の一端側に排出口を有し、トナーとキャリアを含む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の現像剤を担持して像担持体に付着させる現像剤担持体と、
前記現像剤収容容器の第１収容部に配設され、収容された現像剤を攪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の第２収容部に配設され、収容された現像剤を攪拌しながら搬送し、かつ、前記現像剤担持体に現像剤を供給する第２搬送部材と、
前記第２搬送部材と前記排出口の間に配置される第３搬送部材と、
前記第１搬送部材と前記第２搬送部材を回転駆動させる第１駆動部材と、
前記第３搬送部材を、回転方向を変更可能に駆動させる第２駆動部材と、
を備え、
前記連通部の一方を、前記第２搬送部材と前記第３搬送部材が隣接する領域の近傍に配置し、前記第３搬送部材を順方向に回転させることにより、前記現像剤収容容器内の現像剤を、前記排出口から装置外へと排出すると共に、前記第３搬送部材を逆方向に回転させることにより、前記第３搬送部材が位置する領域に滞留した現像剤を、前記現像剤収容容器内へと戻すようにしたことを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記現像剤収容容器内に収容される現像剤量を検出する現像剤量検出手段と、
前記現像剤量検出手段での検出現像剤量が基準範囲の上限値以上である場合、前記第２駆動部材を駆動制御することにより、前記第３搬送部材の回転方向を現像剤の排出方向である順方向とし、検出現像剤量が基準範囲の下限値以下である場合、前記第３搬送部材の回転方向を逆方向とする駆動制御手段と、
を備えたことを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
【請求項３】
前記駆動制御手段は、前記現像剤量検出手段での検出現像剤量が基準範囲から外れる場合、前記第２駆動部材を駆動制御することにより、基準範囲に対する現像剤量検出手段での検出現像剤量が離れれば離れるほど、前記第３搬送部材の回転速度を大きくすることを特徴とする請求項２に記載の現像装置。
【請求項４】
前記駆動制御手段は、前記現像剤量検出手段での検出現像剤量が基準範囲内である場合、前記第２駆動部材を停止させ、前記第３搬送部材による現像剤の搬送を中止して、第３搬送部材で現像剤を保持させることを特徴とする請求項２又は３に記載の現像装置。
【請求項５】
前記駆動制御手段は、前記現像剤量検出手段での検出現像剤量が基準範囲内である場合、前記第２駆動部材を駆動することにより、前記第３搬送部材の回転方向を現像剤の排出方向である順方向とし、第１設定速度で回転させ、前記現像剤量検出手段での検出現像剤量が基準範囲の上限値以上である場合、前記第２駆動部材を駆動制御することにより、前記第３搬送部材の回転方向を現像剤の排出方向である順方向とし、前記第１設定速度よりも速い第２設定速度で回転させることを特徴とする請求項２又は３に記載の現像装置。
【請求項６】
前記現像剤収容容器の傾きを検出する傾き検出手段と、
前記傾き検出手段での検出傾斜角度が基準範囲内である場合、前記第２駆動部材を駆動制御することにより、前記第３搬送部材の回転方向を現像剤の排出方向である順方向とし、第１設定速度で回転させ、排出口が形成される端部が上方側に位置する、検出傾斜角度が基準範囲の上限値以上である場合、前記第２駆動部材を駆動制御することにより、前記第３搬送部材の回転方向を現像剤の排出方向である順方向とし、前記第１設定速度よりも速い第２設定速度で回転させ、排出口が形成される端部が下方側に位置する、検出現像剤量が基準範囲の下限値以下である場合、前記第３搬送部材の回転方向を逆方向とする駆動制御手段と、
を備えたことを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
【請求項７】
前記請求項１から６のいずれか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。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
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、
一端側から他端側に延び、両端側の連通部で互いに連通される第１収容部と第２収容部とに分割され、第２収容部の一端側に排出口を有し、トナーとキャリアを含む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の現像剤を担持して像担持体に付着させる現像剤担持体と、
前記現像剤収容容器の第１収容部に配設され、収容された現像剤を攪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の第２収容部に配設され、収容された現像剤を攪拌しながら搬送し、かつ、前記現像剤担持体に現像剤を供給する第２搬送部材と、
前記第２搬送部材と前記排出口の間に配置される第３搬送部材と、
前記第１搬送部材と前記第２搬送部材を回転駆動させる第１駆動部材と、
前記第３搬送部材を、回転方向を変更可能に駆動させる第２駆動部材と、
を備え、
前記連通部の一方を、前記第２搬送部材と前記第３搬送部材が隣接する領域の近傍に配置し、前記第３搬送部材を順方向に回転させることにより、前記現像剤収容容器内の現像剤を、前記排出口から装置外へと排出すると共に、前記第３搬送部材を逆方向に回転させることにより、前記第３搬送部材が位置する領域に滞留した現像剤を、前記現像剤収容容器内へと戻すようにしたものである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
この構成により、第１駆動部材を駆動することにより第２搬送部材によって搬送されてきた現像剤を、第２駆動部材を駆動することにより第３搬送部材で排出口から排出するか、滞留させるか、あるいは、現像剤収容容器内に戻すかを選択することができる。また、第２搬送部材から第３搬送部材への現像剤の流れと、第２収容部から第１収容部への現像剤の流れとを共にスムーズなものとすることができる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】削除
【補正の内容】