(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体上の静電潜像を現像する現像部と、該現像部の外部に設けられ、前記現像部から排出される現像剤と前記現像部のトナー濃度の変化に応じて補給されるトナーとを撹拌混合する現像剤撹拌部とを備え、前記現像剤攪拌部から前記現像部へ空気圧を利用して現像剤を供給し、現像剤を循環させる現像装置において、
前記現像部は、前記像担持体の近傍に配置され、前記像担持体上の静電潜像を現像する現像剤担持体と、前記現像剤撹拌部から供給された現像剤を軸方向に搬送しながら前記現像剤担持体に供給する現像剤供給部材と、該現像剤供給部材が収容される現像剤供給路と、現像後の現像剤を回収する現像剤回収部材と、該現像剤回収部材が収容される現像剤回収路とを備え、前記現像剤供給部材により搬送される過程で前記現像剤担持体に供給されなかった余剰現像剤を、前記現像剤供給路の現像剤搬送方向下流に設けられた開口部から前記現像剤回収路に落下させて前記現像部内で現像剤を循環させる構成を有し、
前記開口部に、落下する余剰現像剤の量を検出する検出手段を設け、前記検出手段の検出結果に基づいて前記現像剤撹拌部から前記現像部へ供給する現像剤量を制御することを特徴とする現像装置。
【請求項２】
請求項１に記載の現像装置において、
前記検出手段は、落下する余剰現像剤により開閉する開閉部材と、前記開閉部材の開閉を検知する開閉検出手段とで構成され、前記開閉部材は、前記開閉部材上に落下する余剰現像剤の量が所定量以上になると、その重さにより前記開口部を開く向きに変位するように設けられていることを特徴とする現像装置。
【請求項３】
請求項２に記載の現像装置において、
前記開閉検出手段は、前記開閉部材が閉じた状態、あるいは、開いた状態のうち少なくとも１つの状態を検出するように設けられていることを特徴とする現像装置。
【請求項４】
請求項３に記載の現像装置において、
前記開閉検出手段が、所定時間内における前記開閉部材が完全に閉じた状態、あるいは、完全に開いた状態にあった割合を検出することにより余剰現像剤の量の増減を検出することを特徴とする現像装置。
【請求項５】
請求項２に記載の現像装置において、
前記開閉検出手段は、前記開閉部材の開度を検出するように設けられていることを特徴とする現像装置。
【請求項６】
請求項５に記載の現像装置において、
前記開閉検出手段は、余剰現像剤の量の変化に伴う前記開閉部材の開度の変化を検出することにより余剰現像剤の量の増減を検出することを特徴とする現像装置。
【請求項７】
請求項２〜６のうちのいずれか１つに記載の現像装置において、
前記開閉検出手段は、前記現像部を構成するケーシングの外部に設けられていることを特徴とする現像装置。
【請求項８】
請求項１〜７のうちのいずれか１つに記載の現像装置において、
前記開口部から落下する余剰現像剤の量が減少傾向であることを検知した場合、前記現像部へ現像剤を供給するための空気の供給量を増加させることを特徴とする現像装置。
【請求項９】
請求項１〜７のうちのいずれか１つに記載の現像装置において、
前記開口部から落下する余剰現像剤の量が減少傾向であることを検知した場合、前記現像剤撹拌部からの現像剤供給量を増加させることを特徴とする現像装置。
【請求項１０】
請求項１〜９のうちのいずれか１つに記載の現像装置を有する画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、像担持体上の静電潜像を現像する現像装置、該現像装置を備えた複写機、プリンタ、ファクシミリ、プロッタ、これらのうち少なくとも１つを備えた複合機等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現像装置として、トナーとキャリアから成る二成分現像剤を用いて潜像担持体上に形成された静電潜像を現像して可視化する装置が知られている。
現像領域で現像処理を終了してトナーが消費された現像剤は回収され、補給されるトナーと混合、攪拌され、再び現像に供される。このような構成の現像装置に用いられる現像剤は、安定したトナー画像を得るために、一定のトナー濃度と帯電量を維持する必要がある。
トナー濃度は現像で消費したトナーと補給トナー量により調整され、帯電量はキャリアとトナーとの混合時の摩擦帯電により付与される。現像装置では、トナーとキャリアから成る二成分現像剤の攪拌を充分に行い、トナー濃度分布を均一化するとともに、トナーに帯電を付与し、トナー画像の安定化を行っている。
【０００３】
一般的な現像装置では、トナーが補給された現像剤が現像スリーブに汲み上がるまでの僅かな時間の間に２本のスクリュの回転による攪拌効果を利用してトナーの分散・帯電付与を行っているため、特にトナーの収支が多い場合、補給されたトナーが十分に分散せずに、現像スリーブに汲み上がり、地汚れ、トナー飛散といった品質課題が発生している。
これを解決するために、現像部から離れた場所に別途撹拌部（現像剤撹拌部）を設け、現像部と撹拌部とを現像剤循環手段によって接続し、撹拌部で現像剤の状態に応じた撹拌を行い、トナー濃度、帯電量を適切に調整した現像剤を現像部に供給する現像装置が提案されている。
【０００４】
撹拌部で調整（適正化）された現像剤はロータリフィーダ等で排出量を調節しながら、空気圧で現像部へ搬送（移送）するようになっている。
空気圧を用いた現像剤搬送方式では、搬送する現像剤のトナー濃度や使用状態の違いによる現像剤の嵩密度、流動性の変化により搬送量が変化する。現像剤の搬送量が変化すると、現像部と撹拌部、及び、搬送部の現像剤量のバランスが変化する。
搬送量が減少し現像部の剤容量が減少すると、現像スリーブに現像剤を供給するスクリュにおける現像剤の嵩が減少し、現像スリーブに十分な量の現像剤を供給することができず、ドクタブレード通過後の汲み上げ量が減少し、画像濃度ムラが発生する。
逆に、搬送量が増加し現像部の剤容量が増加すると、撹拌部の現像剤が減少し、現像剤を十分に攪拌するための時間を保持することができなくなる。この場合、攪拌不十分な現像剤が現像部に供給されてしまうため、画像の背景部に不必要なトナーが付着してしまう事象（以降、「地カブリ」と称する）が発生し、好ましくない。
従って、汲み上げ量、撹拌部と現像部の剤バランスを安定化させるため、現像剤の循環量を一定に制御する必要がある。
【０００５】
現像剤の循環量を一定に制御する従来の現像装置として、特許文献１では、前記現像部から離れた場所に設けた撹拌部内に貯留された現像剤の剤面の高さを検知するレベルセンサを前記撹拌部に設け、かつ、前記レベルセンサの検知結果に基づいて、前記撹拌部から現像部への現像剤搬送量を可変する部位であるロータリフィーダの回転数を可変することで、前記撹拌部内に貯留された現像剤面を一定範囲内に制御する方法が提案されている。
特許文献２には、現像部内の搬送スクリュ経路上に前記レベルセンサを配置し、現像剤の粉面の高さを検知し、現像部での剤量を安定に保持する方法が提案されている。
【０００６】
現像剤の粉面検出手段を備える現像装置としては、これらの他に、特許文献３や特許文献４に記載の如く、圧電振動素子や透磁率検知方式を用いた現像装置が提案されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１にて提案されている撹拌部内に貯留された現像剤面を一定範囲内に制御する方法は、前記撹拌部内の現像剤量を確保し、撹拌部での現像剤撹拌時間を保持する上では有効な方法であるが、現像剤の剤バランスは、前記現像部と前記攪拌部に加え、攪拌部と現像部とを連結する搬送経路上の剤量を加味してバランスが保たれる。
すなわち、攪拌部の剤容量が変化せず、搬送経路上での剤量が増加し、現像部自体の現像剤量が枯渇するような場合には対処できない。この場合、前記したように、現像スリーブに十分な量の現像剤を供給することができず、画像濃度ムラが発生する。
このような場合、現像部での剤量を安定に保持する方法が必要であり、その手段として、透磁率センサや圧電振動素子を用いて粉面の高さを検出する現像装置が提案されているが、透磁率センサを粉面検知手段として用いた場合、粉面の高さとトナー濃度の両方で出力が変化するため、正確なトナー濃度が分からなければ粉面を検知できない。
また、圧電振動素子は、現像剤の粉面が所定の高さ以上、或いは以下であることを判別するための素子であるため、所定値に対するリミッタとしては有効であるが、粉面が圧電振動素子が検知する所定の高さから、どの程度離れているのかを判別することができない。
【０００８】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、現像剤の嵩密度やトナー濃度に影響されることなく現像部内の現像剤の循環量を検知でき、現像部の現像剤量が枯渇することによる画像濃度ムラの発生や、逆に、現像部内の現像剤量過多に伴う撹拌部の現像剤減少、および、それにより現像剤が撹拌不十分となることでの地カブリの発生を防止することができる現像装置の提供を、その主な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、像担持体上の静電潜像を現像する現像部と、該現像部の外部に設けられ、前記現像部から排出される現像剤と前記現像部のトナー濃度の変化に応じて補給されるトナーとを撹拌混合する現像剤撹拌部とを備え、前記現像剤攪拌部から前記現像部へ空気圧を利用して現像剤を供給し、現像剤を循環させる現像装置において、前記現像部は、前記像担持体の近傍に配置され、前記像担持体上の静電潜像を現像する現像剤担持体と、前記現像剤撹拌部から供給された現像剤を軸方向に搬送しながら前記現像剤担持体に供給する現像剤供給部材と、該現像剤供給部材が収容される現像剤供給路と、現像後の現像剤を回収する現像剤回収部材と、該現像剤回収部材が収容される現像剤回収路とを備え、前記現像剤供給部材により搬送される過程で前記現像剤担持体に供給されなかった余剰現像剤を、前記現像剤供給路の現像剤搬送方向下流に設けられた開口部から前記現像剤回収路に落下させて前記現像部内で現像剤を循環させる構成を有し、前記開口部に、落下する余剰現像剤の量を検出する検出手段を設け、前記検出手段の検出結果に基づいて前記現像剤撹拌部から前記現像部へ供給する現像剤量を制御することを特徴とする。
【００１０】
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、前記検出手段は、落下する余剰現像剤により開閉する開閉部材と、前記開閉部材の開閉を検知する開閉検出手段とで構成され、前記開閉部材は、前記開閉部材上に落下する余剰現像剤の量が所定量以上になると、その重さにより前記開口部を開く向きに変位するように設けられていることを特徴とする。
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の現像装置において、前記開閉検出手段は、前記開閉部材が閉じた状態、あるいは、開いた状態のうち少なくとも１つの状態を検出するように設けられていることを特徴とする。
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、前記開閉検出手段が、所定時間内における前記開閉部材が完全に閉じた状態、あるいは、完全に開いた状態にあった割合を検出することにより余剰現像剤の量の増減を検出することを特徴とする。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、請求項２に記載の現像装置において、前記開閉検出手段は、前記開閉部材の開度を検出するように設けられていることを特徴とする。
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の現像装置において、前記開閉検出手段は、余剰現像剤の量の変化に伴う前記開閉部材の開度の変化を検出することにより余剰現像剤の量の増減を検出することを特徴とする。
請求項７に記載の発明は、請求項２〜６のうちのいずれか１つに記載の現像装置において、前記開閉検出手段は、前記現像部を構成するケーシングの外部に設けられていることを特徴とする。
【００１２】
請求項８に記載の発明は、請求項１〜７のうちのいずれか１つに記載の現像装置において、前記開口部から落下する余剰現像剤の量が減少傾向であることを検知した場合、前記現像部へ現像剤を供給するための空気の供給量を増加させることを特徴とする。
請求項９に記載の発明は、請求項１〜７のうちのいずれか１つに記載の現像装置において、前記開口部から落下する余剰現像剤の量が減少傾向であることを検知した場合、前記現像剤撹拌部からの現像剤供給量を増加させることを特徴とする。
請求項１０に記載の発明は、画像形成装置において、請求項１〜９のうちのいずれか１つに記載の現像装置を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、現像剤の嵩密度やトナー濃度に影響されることなく、現像ローラ上の現像剤量が不十分となる状態、すなわち、現像部自体の現像剤量が枯渇するような状態を防ぐことができ、画像濃度ムラの発生を高精度に防止することができる。
また、現像部内の現像剤量が過多になることを防止することができ、現像剤撹拌部の現像剤減少により現像剤が撹拌不十分となることでの地カブリの発生を防止することができる。
また、循環する現像剤や、飛散するトナーの影響を受けることなく開閉部材の位置を検出することができ、より安定して現像部内における現像剤の循環量を制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置の概要構成図である。
【図２】現像装置の概要斜視図である。
【図３】現像部の断面図である。
【図４】現像剤撹拌部の断面図である。
【図５】現像部の長手方向の縦断面図である。
【図６】開口部における検出手段の構成及び動作を示す図である。
【図７】第２の実施形態における検出手段の構成及び開口部での動作を示す図である。
【図８】第３の実施形態における検出手段の構成及び開口部での動作を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態を図を参照して説明する。
図１乃至図６に基づいて第１の実施形態を説明する。まず、図１に基づいて本実施形態に係る現像装置（現像システム）を備えた画像形成装置の構成の概要を説明する。
中間転写ユニット１０における未定着像担持体としての中間転写ベルト８の下面に対向して、各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）に対応した作像部６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋが並設されている。これらの作像部６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋは、作像プロセスに用いられるトナーの色が異なる以外は同一構造である。
各作像部６は、像担持体としての感光体ドラム１と、感光体ドラム１の周囲に配設された図示しない帯電手段、現像装置５、図示しないクリーニング手段等で構成されている。
【００１６】
感光体ドラム１上で、作像プロセス（帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程、クリーニング工程）が行われ、感光体ドラム１上に所望のトナー像が形成される。
感光体ドラム１は、不図示の駆動部によって図中、時計回り方向に回転駆動され、帯電手段の位置で表面が一様に帯電される（帯電工程）。
その後、感光体ドラム１の表面は、不図示の露光部から発せられたレーザ光の照射位置に達して、この位置での露光走査によって静電潜像が形成される（露光工程）。
その後、感光体ドラム１の表面は、現像装置５との対向位置に達し、この位置で静電潜像が現像されて、所望のトナー像が形成される（現像工程）。
その後、感光体ドラム１の表面は、中間転写ベルト８及び１次転写バイアスローラ９との対向位置に達して、この位置で感光体ドラム１上のトナー像が中間転写ベルト８上に転写される（１次転写工程）。
その後、感光体ドラム１の表面は、クリーニング手段との対向位置に達し、この位置で感光体ドラム１上に残存した未転写トナーが回収される（クリーニング工程）。クリーニング後感光体ドラム１の表面は図示しない除電ローラにより電位を初期化される。こうして、感光体ドラム１上で行われる一連の作像プロセスが終了する。
【００１７】
上述した作像プロセスは、図１に示すように、４つの作像部６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋで、それぞれ行われる。すなわち、作像部の下方に配設された不図示の露光部（光書き込み装置）から、画像情報に基づいたレーザ光が、各作像部６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋの感光体ドラム上に向けて照射される。その後、現像工程を経て各感光体ドラム上に形成した各色のトナー像を、中間転写ベルト８上に重ねて転写する。こうして、中間転写ベルト８上にカラー画像が形成される。
【００１８】
４つの１次転写バイアスローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋは、それぞれ、中間転写ベルト８を感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋとの間に挟み込んで１次転写ニップを形成している。１次転写バイアスローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋにはトナーの極性とは逆極性の転写バイアスが印加される。
中間転写ベルト８は、矢印方向に走行して、各１次転写バイアスローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋの１次転写ニップを順次通過する。こうして、感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ上の各色のトナー像が、中間転写ベルト８上に重ねて１次転写される。
【００１９】
その後、各色のトナー像が重ねて転写された中間転写ベルト８は、２次転写手段としての２次転写ローラ１９との対向位置に達する。中間転写ベルト８上に形成されたカラートナー像は、２次転写ニップの位置に搬送された記録媒体としての転写紙Ｓ上に転写される。
こうして、中間転写ベルト８上で行われる、一連の転写プロセスが終了する。
装置本体１００の下部に配設された給紙部２６には転写紙Ｓが複数枚重ねて収納されており、給紙コロ２７により１枚ずつ分離されて給紙される。給紙された転写紙Ｓはレジストローラ対２８で一旦停止され、斜めずれを修正された後レジストローラ対２８により所定のタイミングで２次転写ニップに向けて搬送される。そして、上記のように、２次転写ニップにおいて転写紙Ｓ上に、所望のカラー画像が転写される。
【００２０】
２次転写ニップの位置でカラー画像を転写された転写紙Ｓは、定着ユニット２０へ搬送され、ここで、定着ローラ及び圧力ローラによる熱と圧力とにより、表面に転写されたカラー画像を定着される。
定着を終えた転写紙Ｓは、排紙ローラ対２９により、装置本体上面に形成された排紙部３０へ出力画像として排出され、スタックされる。こうして、画像形成装置における一連の画像形成プロセスが完了する。
図１において、符号３２は読み取り部を示している。
【００２１】
次に、トナーとキャリアからなる２成分現像剤を収容した現像装置（現像システム）５の構成を詳細に説明する。
図２に現像装置５の全体構成を示す。なお、図１では現像装置５の現像部のみを示している。
図２に示すように、現像装置２は、感光体ドラム１上の静電潜像を現像する現像部１２と、現像部１２から離れた位置で現像剤の状態に応じた撹拌を行う現像剤現像剤撹拌部２１と、現像剤現像剤撹拌部２１にトナーを補給するためのトナーカートリッジ１３と、現像剤現像剤撹拌部２１の下方に設けられたロータリフィーダ２３と、現像剤を空気圧で搬送する現像剤循環駆動源としてのエアポンプ２４等を有している。
【００２２】
現像部１２と現像剤現像剤撹拌部２１との間は循環路２５で接続され、ロータリフィーダ２３と現像部１２との間は循環路１７で接続されている。トナーカートリッジ１３と現像剤現像剤撹拌部２１はトナー補給路１５で接続され、エアポンプ２４とロータリフィーダ２３は管路１８で接続されている。
図２において、符号１６はトナー補給駆動源としてのモータを、１４は撹拌駆動源としてのモータを、３１はロータリフィーダ２３の駆動源としてのモータを、３５はエアポンプ２４から排出される空気流量を調節する流量調整弁をそれぞれ示している。
現像剤現像剤撹拌部２１から空気圧により搬送された現像剤は、現像部１２に設けられた現像剤供給部３３を介して現像部１２へ供給される。
【００２３】
図３は現像部１２の断面図である。現像部１２は、現像部を構成するケーシング５０と、ケーシング５０内に回転可能に支持され、螺旋状のフィンを有する現像剤供給部材としての供給スクリュ５１、及び、現像剤回収部材としての回収スクリュ５２と、現像剤担持体としての現像ローラ５３等を有している。
現像剤供給部３３(図２参照)は、供給スクリュ５１の図中手前端部に構成されており、現像剤供給部３３から供給された現像剤は、供給スクリュ５１及び回収スクリュ５２によりケーシング５０内で循環搬送される。供給スクリュ５１によって、現像剤が図中手前から奥側に搬送され、この一部が、現像ローラ５３によって磁力で吸い上げられて吸着され、ドクタブレード５４で均一な厚さに均されてから、感光体ドラム１に接することで感光体ドラム１上の静電潜像をトナーで現像してトナー像が形成される。
【００２４】
図２に示すように、現像後の現像剤は回収スクリュ５２(図３参照)の端部に構成された排出口３４から、循環路２５を通って現像剤現像剤撹拌部２１に重力落下により搬送される。
回収スクリュ５２(図３参照)の最下流には図示しないトナー濃度検知手段が設置されており、その信号を基にトナーカートリッジ１３からトナー補給が行われる。トナー補給はモータ１６によってトナー補給路１５内の図示しないスクリュを回転させることで行われる。トナー補給は循環経路内で現像剤現像剤撹拌部２１の入り口直前の部位で行われる。
【００２５】
図４は現像剤現像剤撹拌部２１の断面図である。現像剤撹拌部２１の上面には循環路２５が接続される現像剤補給部３４が、下面には排出口６１が設けられており、攪拌部本体２１ａは、排出口６１に向かうほど径が細くなる逆円錐型の円筒形状を有している。
攪拌部本体２１ａ内の中心には下から上に剤を搬送するスクリュ６２が、その外側には回転可能な２本の板状の攪拌羽根を有する攪拌部材６３が設けられている。スクリュ６２と撹拌部材６３はモータ１４によって回転する。
スクリュ６２はモータ１４の回転軸１４ａと直結されており、撹拌部材６３は、減速ギヤ列６５を介して回転し、これらの撹拌部材の回転動作によって現像後の現像剤と補給されたトナーとが撹拌、混合され適切なトナー濃度と帯電量を持つ現像剤となる。
減速ギヤ列６５は、回転軸１４ａに固定された第１のギヤ６５ａと、フレーム６６に支持された軸６７に固定され第１のギヤ６５ａと噛み合う第２のギヤ６５ｂと、第２のギヤ６５ｂと共に軸６７に固定された第３のギヤ６５ｃと、回転軸１４ａに嵌挿され第３のギヤ６５ｃと噛み合う第４のギヤ６５ｄとから構成されている。
第４のギヤ６５ｄは回転軸１４ａに嵌挿された円筒軸６８の上端に固定されており、円筒軸６８の下端は撹拌部材６３に固定されている。
現像剤撹拌部２１にはバッファとして常に現像剤が存在するため、未混合の現像剤がそのまま排出されることはない。
【００２６】
現像剤撹拌部２１の下方には、現像剤搬送経路に現像剤を供給する機構であるロータリフィーダ２３が攪拌部本体２１ａと連通するように配置されている。ロータリフィーダ２３は、ステータ７０と、複数の羽根を持つロータ７１とからなり、ロータ７１は、ステータ７０内に回転自在に支持されて配置されている。ロータ７１は、モータ３１(図２参照)によって回転されることで、撹拌部本体２１ａ内からの現像剤を一定量ずつの現像剤を下方に排出する構成となっている。
ロータリフィーダ２３の下方には、合流部７３が配置されている。合流部７３には、空気供給手段となるエアポンプ２４と繋がる管路１８と、現像部１２に繋がる循環路１７が接続されており、ロータリフィーダ２３によって排出された一定量の現像剤をエアポンプ２４から供給された空気に乗せることで、現像剤を現像部１２へと空気搬送するように構成されている。
エアポンプ２４に繋がる管路１８の途中には、エアポンプ２４からの空気流量を調節可能な流量調整弁３５が設けられている。
【００２７】
現像部１２への現像剤の供給量はロータリフィーダ２３のロータ７１の回転速度とエアポンプ２４から排出される空気流量により定まる。従って、流量調整弁３５の開放状態を可変してエアポンプ２４からの空気流量を調節し、また、ロータリフィーダ２３のロータ７１を駆動するモータ３１の回転数を可変してロータ７１の回転速度を調整することで、現像部１２への現像剤の供給量を制御することができる。
【００２８】
図５は現像部１２の縦断面図である。
循環路１７に接続される現像剤供給部３３は、供給スクリュ５１が収容された現像剤供給路８０の図中左端部に構成されており、現像剤供給部３３から供給された現像剤は供給スクリュ５１により図中右方向に搬送される。
前述のように現像剤は搬送されながら一部が現像ローラ５３(図３参照)によって磁力で吸い上げられて吸着、保持されるので、搬送されるに従い供給スクリュ５１で搬送される現像剤は減少していく。
一般的に、現像ローラ５３上の現像剤量を常に十分な量に保つため、供給スクリュ５１には、現像ローラ５３に吸着される現像剤量よりも多い現像剤が供給されている。
現像ローラ５３に吸着されなかった余剰現像剤は、現像剤供給路８０と、現像剤供給路８０の下側に設けられ回収スクリュ５２を収容する現像剤回収路８１とを供給スクリュ５１の現像剤搬送方向下流端部で連通させる開口部８２から現像剤回収路８１に落下する。
現像剤供給路８０と現像剤回収路８１は仕切り板７５によって区画されている。
【００２９】
開口部８２には、落下する余剰現像剤の量を検出する検出手段７８が設けられている。検出手段７８は、落下する余剰現像剤により開閉する開閉部材８３と、該開閉部材８３の開閉を検出する開閉検出手段としてのセンサ８６とを有している。
開閉部材８３は、図６に示すように、開口部８２の側面に支持されたシャフト８３ａと、開口部８２を塞ぐ面積を有し、シャフト８３ａに回動可能に支持された開閉プレート８３ｂと、開閉プレート８３ｂとの間の開き角（間隔）を維持するようにシャフト８３ａの端部に固定された金属製の遮蔽板８５と、開閉プレート８３ｂを開口部８２の閉じ位置に復帰させる弾性復元力源としてのねじりコイルバネ８７とを備えている。
【００３０】
遮蔽板８５と、該遮蔽板８５の有無を検出するセンサ８６(例えば、フォトインタラプタ)は、ケーシング５０の外部に設けられている。
遮蔽板８５の有無を検出するセンサ８６は、開閉プレート８３ｂが開口部８２を開く位置にある状態における遮蔽板８５の位置を検出する位置に設けられている。開閉プレート８３ｂは、現像剤の循環が停止している状態、すなわち、余剰現像剤の落下が無い状態では、ねじりコイルバネ８７のばね力により開口部８２に設けた段差部としての突起８８に押し付けられることで開口部８２を閉じた状態になっている。突起８８は開口部８２を形成する仕切り板７５の垂直片７５ａに形成されている。
【００３１】
現像装置が起動すると、供給スクリュ５１により現像剤が搬送される。それに伴い、現像ローラ５３に吸着されなかった余剰現像剤は開口部８２に落下する。
図６（ａ）に示すように、開閉プレート８３ｂは、上部から落下してくる余剰現像剤の重さにより開口部８２を開く方向に変位（回動）する。ここで、ねじりコイルバネ８７のばね力は、通常の現像剤循環状態において開口部８２から落下する現像剤量において、開閉プレート８３ｂが常に開いている状態となるように設定されている。
現像剤供給部３３から供給スクリュ５１に供給される現像剤が減少すると、開口部８２に落下する余剰現像剤量が減少する。開口部８２に落下する余剰現像剤量が減少し、余剰現像剤の重さがねじりコイルバネ８７のばね力に抗する規定値以下になると、図６（ｂ）に示すように、開閉プレート８３ｂが次第に閉まる方向に回動し、開閉プレート８３ｂを支持するシャフト８３ａに設けられている遮蔽板８５が、センサ８６の検出位置から外れ、開口部８２に落下する余剰現像剤の量が減少したことを検知する。
【００３２】
余剰現像剤量の減少を検知した場合、図４に示した現像剤撹拌部２１から現像部１２へ現像剤を搬送するためのエアポンプ２４からロータリフィーダ２３の下方にある合流部７３に繋がる管路１８の途中に設けた流量調整弁３５の開放状態を可変してエアポンプ２４からの空気流量を増加させる、あるいは、ロータリフィーダ２３のロータ７１を駆動するモータ３１の回転数を上げることで、現像剤撹拌部２１から現像部１２へ搬送する現像剤量を増加させて、現像部１２内の現像剤の循環量を所定の量に復帰させることで、現像ローラ５３上の現像剤量が不十分となる状態、すなわち、現像部１２自体の現像剤量が不足するような状態を防ぐことができ、画像濃度ムラの発生を防止することができる。
【００３３】
また、所定時間内において、センサ８６が遮蔽板８５の無しを検知した状態、すなわち、余剰現像剤の量が減少し、開閉プレート８３ｂが閉じるように回動した状態にある割合を逐次検出することにより、現像部１２内を循環する現像剤の減少が一時的なものであるか、又は、実際に減少傾向となっているかを判断し、その結果を元に現像剤撹拌部２１から現像部１へ搬送する現像剤量を調整することで、現像剤の過剰搬送も防止することができるので、現像部１２内の現像剤の循環量をより適正に制御することが可能となる。
これにより、現像部１２内の現像剤量過多に伴う現像剤撹拌部２１の現像剤減少及びそれにより現像剤が撹拌不十分となることでの地カブリの発生を防止することができる。
【００３４】
具体的な検出方法としては、センサ８６の出力を一定時間間隔(例えば０．２ｓｅｃ間隔)でサンプリングを行い、さらに規定時間(例えば５ｓｅｃ間)、又は、規定サンプリング数(例えば２５回)ごとにセンサ８６が遮蔽板８５無し、あるいは、有りを検知した出力の割合を算出する。
前記規定時間での算出結果において開閉プレート８３ｂが閉じた状態を検知した場合の出力割合が、規定割合(例えば３０％)を上回った場合、現像部１２内を循環する現像剤の量が減少傾向したと判断し、エアポンプ２４からの空気流量を増加、あるいは、現像剤撹拌部２１からの現像剤供給量を増加し、現像部１２への現像剤供給量を増加させる。
そして、前記規定時間での算出結果において開閉プレート８３ｂが閉じた状態にある割合が、規定割合(例えば３０％)を下回ったら、現像部１２内を循環する現像剤の量が規定以上となった判断し、現像部１２への現像剤供給量の増加を停止する。
これにより、現像部１２自体の現像剤量が不足することを防止するだけでなく、過剰搬送も防止することができる。
【００３５】
また、現像部１２内の現像剤の循環量をより適正に制御する方法としては、前記した規定時間、又は、規定サンプリング数ごとのセンサ８６の出力の割合が所定回数(例えば３回)続けて開閉プレート８３ｂが閉じた状態にある割合が、現像剤増加判断基準割合(例えば３０％)を超えた場合に、現像部１２内の現像剤循環量が減少したと判断し、エアポンプ２４からの空気流量を増加、あるいは、現像剤撹拌部２１からの現像剤供給量を増加し、現像部１２への現像剤供給量を増加させる。
このとき、開閉プレート８３ｂが閉じた状態にある割合が、現像剤増加判断基準割合(例えば３０％)を境として増減を繰り返す場合においては、現像剤量の増減は一時的なものと判断し、現像部１２へ搬送する現像剤の量の増加は行わない。
【００３６】
ただし、一時的に大幅に現像剤供給量低下した場合を想定して下限割合(例えば６０％)を設定し、開閉プレート８３ｂが閉じた状態にある割合が前記下限割合を１回越えた場合においては、現像部１２内の現像剤循環量が減少したと判断し、エアポンプ２４からの空気流量を増加、あるいは、現像剤撹拌部２１からの現像剤供給量を増加し、現像部１２への現像剤供給量を増加させる。これにより現像部１２において現像剤量が不足することを防止することができる。
次に、現像部１２への現像剤供給量を増加させたことにより現像部１２内の循環現像剤量が増加し、センサ８６の出力割合が、開閉プレート８３ｂが開いた状態を検知した場合の出力割合が次第に高くなる。
そして、現像部１２内の循環現像剤量が復帰し、その結果として開閉プレート８３ｂが閉じた状態にある割合が、上限割合(例えば０％)となった時点で現像部１２への現像剤供給量の増加を停止する。
これにより現像部１２への現像剤の過剰搬送も防止することができるので、現像部１２内の現像剤の循環量をより適正に制御することができる。
【００３７】
開閉プレート８３ｂの端部に設けられた遮蔽板８５の有無を検出するセンサ８６を、開閉プレート８３ｂが開口部８２を閉じる位置にある状態を検出する位置に設け、定時間内において、センサ８６が遮蔽板８５を検出している割合を逐次検出し、その結果を元に現像剤撹拌部２１から現像部１２へ搬送する現像剤量を調整することでも、同様の効果を得ることができる。
【００３８】
図７に第２の実施形態を示す。なお、上記実施形態と同一部分は同一符号で示し、特に必要がない限り既にした構成上及び機能上の説明は省略して要部のみ説明する（以下の他の実施形態において同じ）。
本実施形態では、遮蔽板８５の有無を検出するセンサ８６を、開閉プレート８３ｂが開口部８２を開いた位置にある状態、および、閉じた位置にある状態を検出する位置の両方に設けた構成としている。
センサ８６の配置位置を、開閉プレート８３ｂが開口部８２を開いた位置にある状態を検出するセンサ８６ａは、通常の現像剤循環状態よりも現像剤の循環量が多い状態(例えば、現像剤の循環量が通常より１０％多い状態)における開閉プレート８３ｂの位置を検出する位置に、開閉プレート８３ｂが開口部８２を閉じた位置にある状態を検出するセンサ８６ｂは、通常の現像剤循環状態よりも現像剤の循環量が少ない状態(例えば、現像剤の循環量が通常より１０％少ない状態)における開閉プレート８３ｂの位置を検出する位置にそれぞれ配置する。
【００３９】
センサ８６ａ、および、８６ｂの出力を一定時間間隔(例えば０．２ｓｅｃ間隔)でサンプリングを行い、さらに規定時間(例えば５ｓｅｃ間)、又は、規定サンプリング数(例えば２５回)ごとにセンサ８６が遮蔽板８５を検出した出力の割合を算出する。それにより、現像剤の循環量が増加し、センサ８６ａが検出している割合が増えた場合には、現像部１２に搬送する現像剤を減らすようにエアポンプ２４からの空気の供給量や現像剤撹拌部からの現像剤供給量を制御し、逆に、現像剤の循環量が減少し、センサ８６ｂが検出している割合が増えた場合には、現像部１２に搬送する現像剤を増やすように制御することで、現像部１２内の現像剤の循環量をより適正に制御することが可能となる。
【００４０】
図８に第３の実施形態を示す。本実施形態では開閉検知手段として、遮蔽板８５に代えてエンコーダスリット板８９を使用している。
すなわち、図８（ａ）に示すように、開閉プレート８３ｂが完全に閉じた状態から、図８（ｂ）に示すように、開閉プレート８３ｂが完全に開いた状態までの開閉プレート８３ｂの開度を逐次検出する構成としている。
開度の程度に応じて、流量調整弁３５の開放状態を可変してエアポンプ２４からの空気流量を調節し、また、ロータリフィーダ２３のロータ７１を駆動するモータ３１の回転数を調整することで、現像剤撹拌部２１から現像部１２へ搬送する現像剤量をより精度よく調整することがでる。
これにより、現像部１２内の現像剤の循環量をより適正に制御することができるので、現像ローラ５３上の現像剤量が不十分となる状態、すなわち、現像部１２自体の現像剤量が枯渇するような状態や、現像部１２内の現像剤量過多に伴う現像剤撹拌部２１の現像剤減少を防ぐことができ、画像濃度ムラの発生や地カブリの発生を防止することができる。
【００４１】
開口部８２に落下する余剰現像剤により開閉する開閉部材８３の開閉を検出する開閉検出手段を構成する遮蔽板８５やエンコーダスリット板８９、及び、それらを検知するセンサ８６を、現像部１２を構成するケーシング５０の外部に構成することで、循環する現像剤や、飛散するトナーの影響を受けることなく開閉部材８３の位置を検出することができるので、より安定して現像部１２内における現像剤の循環量を制御することができる。
【符号の説明】
【００４２】
１  像担持体としての感光体ドラム
５  現像装置
１２  現像部
２１  現像剤撹拌部
５０  ケーシング
５１  現像剤供給部材としての供給スクリュ
５２  現像剤回収部材としての回収スクリュ
５３  現像剤担持体としての現像ローラ
７８  検出手段
８０  現像剤供給路
８１  現像剤回収路
８２  開口部
８３  開閉部材
８６  開閉検出手段としてのセンサ
【先行技術文献】
【特許文献】
【００４３】
【特許文献１】特開２００９−２０４６３０号公報
【特許文献２】特開２００９‐０５８９３９号公報
【特許文献３】特開平８−３６２９４号公報
【特許文献４】特開２００９−１９８９６７号公報
【図１】
0005598248.tif 000002
【図２】
0005598248.tif 000003
【図３】
0005598248.tif 000004
【図４】
0005598248.tif 000005
【図５】
0005598248.tif 000006
【図６】
0005598248.tif 000007
【図７】
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【図８】
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