(57)【要約】【課題】一方向循環方式を用いる構成を対象として、現像剤の一部が滞留することが原因する現像剤供給量の供給量が不均一となるのを防止しして不均一となる場合に発生する異常画像の発生を防止することができる構成を備えた現像装置を提供する。【解決手段】現像剤担持体５Ａの近傍に配置されて現像剤を撹拌混合しながら搬送可能な現像剤供給用および現像剤回収用の第１，第２の現像剤搬送部材５２，５１とを備え、これら第１，第２の現像剤搬送部材５２，５１が該現像剤の搬送方向両側に連通部を有する仕切り部５０Ａにより隔絶された現像槽５０内の空間に配置されている現像装置５において、現像剤担持体５Ａおよび第１，第２の現像剤搬送部材５２，５１は、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ことを特徴とする。【選択図】図７
2014026157.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
潜像担持体に形成された静電潜像をトナーとキャリアとを含む二成分系現像剤により可視像処理する現像装置であって、
複数の磁極により前記二成分系現像剤をブラシ状に担持可能な現像剤担持体と、
前記現像剤担持体の近傍に配置されて現像剤を撹拌混合しながら搬送可能な第１，第２の現像剤搬送部材とを備え、該第１，第２の現像剤搬送部材の一方が現像剤担持体からの現像剤を回収する現像剤回収部材として用いられ、現像剤搬送部材の他方が現像剤供給部材として用いられ、これら第１，第２の現像剤搬送部材が該現像剤の搬送方向両側に連通部を有する仕切り部により隔絶された現像槽内の空間に配置されている現像装置において、
前記現像剤担持体および第１，第２の現像剤搬送部材は、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ことを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記剤バランス調整モードは、トナー濃度の変化に応じて設定されることを特徴とする請求項１記載の現像装置。
【請求項３】
少なくとも潜像担持体および現像装置を纏めて収容可能なプロセスカートリッジであって、
前記現像装置として請求項１または２記載の現像装置を用いることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項４】
複数の色画像を形成可能な画像形成装置であって、
各色の作像部に請求項３記載のプロセスカートリッジを用いる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、現像装置、これを用いるプロセスカートリッジおよび画像形成装置に関し、さらに詳しくは、二成分系現像剤の剤量制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機やプリンタあるいはファクシミリ装置や印刷機などの画像形成装置においては、潜像担持体である感光体上に形成された静電潜像を現像装置により可視像処理し、可視像をシートなどに転写することにより記録出力を得ることができる。
【０００３】
現像に用いられる現像剤には磁性あるいは非磁性トナーのみの一成分系現像剤の他にトナーとキャリアとを混合した二成分系現像剤がある。
二成分系現像剤は、トナーとこれを担持するキャリアとで構成され、攪拌混合時に生起される摩擦帯電作用によりトナーを帯電させて感光体上の静電潜像に対して静電吸着できる状態とされる。
【０００４】
二成分系現像剤を用いる現像装置の構成には、次の構成が多用されている。
つまり、感光体に対向する現像スリーブに対してスクリューオーガよりなる現像剤供給部材および現像剤回収部材を平行して配置し、現像スリーブに対する現像剤の供給および現像スリーブからのトナーの回収を行うと共に、各部材による現像剤の攪拌混合を行う構成である。
現像剤の供給部材および回収部材は相互における現像剤の搬送を一方向循環が行える構成とされており、現像剤の搬送過程において攪拌混合が行えるようになっている。
【０００５】
現像剤の一方向循環を行うための構成としては、次の構成が知られている。
つまり、各部材が配置されている空間を現像槽内で仕切り部により隔絶し、その仕切り部における長手方向両側には、仕切り部の一部を欠如させた連通部を設けて空間同士を連通させて現像剤を各空間同士で一方向に移動させる構成である。
そして、各部材を平行して配置する構成の一つとして、水平方向に並設した場合に同方向での設置スペースが大きくなるのを防止する目的で、上下方向に並設する構成が知られている（例えば、特許文献１〜５）
【０００６】
特許文献１，２には、感光体上に形成されたトナー像の転写形態に応じた各部材の配置構成が開示されており、具体的には次の構成が示されている。
特許文献１には、トナー像の転写位置を感光体の下部とした場合が示されている、具体的には、感光体に対峙する現像スリーブには現像剤の層厚を規定するドクターブレードが現像スリーブの上周面側に配置され、現像剤供給部材および現像剤回収部材が現像槽内の仕切り部を挟んで上下にそれぞれ配置された構成が開示されている。
【０００７】
特許文献２〜４には、トナー像の転写位置を感光体の下部とした場合が示されている、具体的には、前述したドクターブレードが現像スリーブの下周面側に配置され、前述した仕切り部を挟んで下部空間に現像剤供給部材が、そして上部空間に現像剤回収部材が配置された構成が開示されている。
【０００８】
特許文献２〜４に開示されている構成では、現像後のトナーが現像スリーブの上周面側から現像剤回収部材に向け移動し、現像剤回収部材の長手方向に移動した後、現像剤供給部材に受け渡されて再度現像スリーブに向けて供給される。
【０００９】
特許文献２〜４に開示されている構成では、特許文献１に開示されている構成において現像剤の搬送方向下流側において反重力方向に現像剤持ち上げることが原因する駆動系への負荷増加を抑制することができる。
つまり、現像剤は、供給側空間においてトナー消費により搬送方向下流側に向けて剤量が減少し、回収側空間では搬送方向下流側で剤量が増加する傾向となる。
【００１０】
このため、回収側空間において補給されたトナーと共に攪拌混合された現像剤が供給側空間に向けて反重力方向に移送される際に増量した現像剤を反重力方向に持ち上げることになり、これが駆動系への負荷増加を招く。
また、現像剤の担持量に関して、現像スリーブ表面で現像剤を均一担持される構成として、搬送部材に用いられるスクリュー部材のスクリューピッチに応じた担持高さの変化を均すようにした構成も提案されている(例えば、特許文献５)。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ところで、現像装置では、上述した構成に開示されているような供給室側の空間と回収室側の空間において搬送される現像剤の剤量をバランスさせることが重要となる。これは、上記両空間内での剤量バランスが崩れると、回収室側の空間においては剤溢れが生じたり、供給室側の空間では剤、特にトナーの枯渇が生じた場合に異常画像の発生原因となることが理由となる。
【００１２】
一方、近年では、画像形成装置において高画質モードや厚紙を対象とした印字モードなどが設定されるようになってきている。
このような各種モードは、速度や定着温度制御に加えて作像速度を調整することで対処するようになっており、例えば、高画質あるいは厚紙を対象とした場合には作像速度を下げて対応するようになっている。
【００１３】
これとは別に、作像速度を変化させる場合として、連続複写スピードやファーストコピータイムなどを要求された場合があり、この場合には、作像速度を上げて対応する。
【００１４】
作像速度の変化は前述した剤量バランスに影響を及ぼし、特に、低速による作像後に高速による作像を開始する場合等のように速度変化が発生した直後に顕著となる。
【００１５】
これは、供給室側および回収室側それぞれにおいて現像剤の搬送速度が急変し、これに伴い現像剤の搬送量も大きく変化してしまい、特に、供給室側の空間ではトナー消費により剤量が減少する傾向が大きくなり、濃度変化を来した異常画像が発生することが原因となる。
低速から高速に切り換えられた後に作像処理が継続された時点では、定常状態となり、各空間内での現像剤の剤量は均衡化する。
【００１６】
本発明の目的は、上記従来の現像装置における問題に鑑み、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現像装置およびこれを用いるプロセスカートリッジ、画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
この目的を達成するための、本発明は、潜像担持体に形成された静電潜像をトナーとキャリアとを含む二成分系現像剤により可視像処理する現像装置であって、
複数の磁極により前記二成分系現像剤をブラシ状に担持可能な現像剤担持体と、
前記現像剤担持体の近傍に配置されて現像剤を撹拌混合しながら搬送可能な第１，第２の現像剤搬送部材とを備え、該第１，第２の現像剤搬送部材の一方が現像剤担持体からの現像剤を回収する現像剤回収部材として用いられ、現像剤搬送部材の他方が現像剤供給部材として用いられ、これら第１，第２の現像剤搬送部材が該現像剤の搬送方向両側に連通部を有する仕切り部により隔絶された現像槽内の空間に配置されている現像装置において、
前記現像剤担持体および第１，第２の現像剤搬送部材は、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ことを特徴とする現像装置にある。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、低速側から高速側に画像出力速度が実行される際に、少なくとも第１，第２の現像剤搬送部材が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ので、剤量バランスを強制的に均衡化した上で作像処理に移行することができる。これにより、既存構成部材である駆動源を用いるだけの簡単な構成により高速に転じた直後での剤、特にトナーが不足した場合の枯渇を防止して異常画像の発生を防ぐことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施の形態にかかる画像形成装置の全体構成を説明するための模式図である。
【図２】図１に用いられるプロセスカートリッジの構成を説明するための断面図である。
【図３】図２に示したプロセスカートリッジに用いられる現像装置の要部構成を説明するための図である。
【図４】現像装置に用いられる現像剤搬送部材の構成を説明するための図である。
【図５】現像装置内での現像剤の流動状態を説明するための模式図である。
【図６】本発明の実施形態に係る現像装置に用いられる制御部の構成を説明するためのブロック図である。
【図７】図６に示した制御部の作用を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図示実施例に基づき本発明を説明する。
図１は、本実施例による画像形成装置を示す模式図であり、同図に示す画像形成装置は、装置本体１００の筐体内に複数の色の画像形成部が転写部材として用いられる中間転写ベルト８の展張面に沿って複数並置されたタンデム方式のフルカラープリンタである。
【００２１】
図１において、画像形成装置本体１００には、中間転写ユニット１０１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、６Ｂｋが並設されている。
【００２２】
これらの作像部６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｂｋ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６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｂｋは、潜像担持体としての感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋ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５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｂｋ、図示しないクリーニング手段等で構成されている。
【００２３】
感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋ上で、作像プロセスとして、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順次行われ、感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋ上に所望のトナー像が形成される。
【００２４】
帯電工程では、感光体ドラム１が、図示しない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。
露光工程では、感光体ドラム１の表面が、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すると、この位置での露光走査されることにより静電潜像を上記表面に形成される。
【００２５】
現像工程では、感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋの表面が、現像装置５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｂｋ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。
【００２６】
転写工程は、中間転写ベルト８に対して順次画像を重ねて転写する１次転写工程と、重畳された画像を記録媒体としての転写紙Ｐに一括転写する２次転写工程とが用いられ、１次転写工程では、感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋの表面が、中間転写ベルト８０及び１次転写バイアスローラ９０との対向位置に達すると、この位置で感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋ上のトナー像が中間転写ベルト８上に転写される。
【００２７】
２次転写工程では、後述するように、２次転写手段としての２次転写ローラ１９により中間転写ベルト８上の重畳画像が転写紙Ｐに対して一括転写される。
【００２８】
１次転写後に実行されるクリーニング工程では、感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋの表面が、クリーニング手段との対向位置に達すると、この位置で感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋ上に残存した未転写トナーが回収される。
クリーニング後、感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋ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。このような工程を経て、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。
【００２９】
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、６Ｂｋにおいてそれぞれ行われる。
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、６Ｂｋの感光体ドラム１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１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋ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。
【００３０】
４つの１次転写バイアスローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｂｋは、それぞれ、中間転写ベルト８０を感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋ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、９Ｂｋ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。
【００３１】
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、９Ｂｋ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、１Ｂｋ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。
【００３２】
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上に担持されているカラートナー像は、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Ｐ上に転写される。このような手順を経て一連の転写プロセスが終了する。
【００３３】
装置本体１００の下部に配設された給紙部２６には転写紙Ｐ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Ｐ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、２次転写ニップにおいて転写紙Ｐ上に、中間転写ベルト８０に担持されている画像が一括転写され、中間転写ベルト８上の画像が色毎の重畳画像である場合には所望のカラー画像が転写される。
【００３４】
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Ｐは、定着部１１０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。
【００３５】
定着を終えた転写紙Ｐ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。
【００３６】
各色の画像形成を行う作像部６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｂｋには、図２に示す構成を備えたプロセスカートリッジ１０２が用いられている。
【００３７】
プロセスカートリッジ１０２は、装置本体１００に対して着脱可能なユニットで構成されており、内部には、画像形成処理に用いられる感光体（便宜上、符号１で示す）が配置されている。
【００３８】
感光体１の周囲には、図示矢印方向に沿って画像形成処理工程を実行するための帯電装置７、書き込み装置（便宜上、書き込み光を符号Ｌで示す）、図３以降の図において詳細を説明する現像装置５、クリーニング装置１０が配置されている。
【００３９】
帯電装置７は、感光体に近接して回転可能な帯電ローラが用いられ、またクリーニング装置１０には、転写後の感光体１から残留トナーを掻き取るクリーニングブレード１０Ａおよび感光体１の摩擦係数低減のための潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布装置１０Ｂが設けられている。なお、図２において符号７Ａは、帯電ローラのクリーニングを行うクリーニングローラを示している。
【００４０】
図２において、現像装置５は、現像剤を収容可能な空間を有する現像槽５０の内部に配置されて現像剤担持体として用いられる現像スリーブ５Ａ、現像スリーブ５Ａの近傍、本実施形態では現像スリーブ５Ａの近傍上下に配置されて現像槽５０に設けられた仕切り部５０Ａにより隔絶された空間内に配置されている第１，第２の現像剤搬送部材５１，５２と、現像スリーブ５Ａの下周面に対向して配置された層厚規定用のドクターブレード５３とを備えている。
【００４１】
現像スリーブ５Ａは、図３に示すように、周方向に沿って複数の磁極Ｐ１〜Ｐ５を設けたマグネットローラ５Ａ１の外周囲において回転可能に設けられたスリーブを備えている。
マグネットローラ５Ａ１に設けられた各磁極は、符号Ｎ，Ｓで示す磁極の配置系列に応じた磁力線を生成するようになっており、磁力線に沿って形成された磁気ブラシ中のキャリアがスリーブの回転に伴いスリーブ周面上を転動するようになっている。
【００４２】
一方、現像槽５０は、図３に示すように、仕切り部５０Ａによって上下に隔絶された空間を備えている。仕切り部５０Ａを境にして上部の空間ＳＲは、現像剤回収側空間として設けられ、下部の空間ＳＦは現像剤供給側空間として設けられている。なお、図３において符号ＮＲは、トナー濃度センサを示している。
【００４３】
各空間には第１，第２の現像剤搬送部材５１，５２が配置されている。
第１，第２の現像剤搬送部材５１，５２は、軸線方向を平行させたスクリューオーガが用いられ、回転と共に軸方向に現像剤を撹拌しながら搬送できる部材である。
【００４４】
仕切り部５０Ａを境にした上部の現像剤回収側空間ＳＲに位置する現像剤搬送部材５１が現像剤回収部材として用いられ、下部の現像剤供給側空間ＳＦに位置する現像剤搬送部材５２が現像剤供給部材として用いられるようになっている。
【００４５】
現像槽５０に設けられている仕切り部５０Ａは、図４に示すように、現像剤搬送部材５１，５２による現像剤搬送方向両側が欠除されて各空間同士を連通する連通部５０Ｂ、５０Ｃが設けられている。
【００４６】
このような構成において、現像剤は、図４において矢印Ｆ，Ｆ’，Ｒ，Ｒ’で示すように、各現像剤搬送部材５１，５２の軸線方向に移動すると共に、連通部５０Ｂ，５０Ｃを経由して隣り合う空間内に移動することで一方向循環するようになっている。
【００４７】
なお、図４（Ａ）は、現像スリーブ５Ａを除いて各現像剤搬送部材５１，５２を表示した図であり、図４（Ｂ）は、現像スリーブ５Ａが配置されている状態で現像スリーブ５Ａ上での現像剤の移動状態を矢印で示した図である。
【００４８】
本実施例において使用される現像剤は、ポリエステル樹脂を主成分とするトナ（粒径＝５．８μｍ）と磁性微粒子からなるキャリア（３５μｍ）とを７ｗｔ％に均一混合した二成分系現像剤が現像槽５０内に収容されて用いられている。
【００４９】
現像槽５０内では、現像剤回収側空間ＳＲおよび現像剤供給側空間ＳＦにおいて現像剤が現像剤搬送部材５１，５２により撹拌されながら軸方向に搬送されることによりトナーの摩擦帯電が行われながら上述したような一方向循環が実行されるようになっている。
【００５０】
図４において連通部５０Ｂ，５０Ｃに対面する第１，第２の現像剤搬送部材５１，５２には、各空間内での現像剤の流動を可能にするために、空間内での移動を行うスクリューオーガのスクリュー羽根の向きとは逆方向の関係を有するスクリュー羽根が設けられている。
【００５１】
第１，第２の現像剤搬送部材５１，５２により撹拌搬送される現像剤は、その移動方向において堆積状態が変化する。
図５は、各現像剤搬送部材５１，５２が配置されている供給側および回収側の空間での現像剤の堆積状態を示す図である。
【００５２】
同図において各空間での現像剤は、供給側において搬送方向下流側が減少し、回収側において搬送方向下流側で増加するために、表面が傾斜した状態となる。
供給側での現像剤の搬送量（Ｗｍ）は、供給側の現像剤搬送部材５２のスクリュー径、スクリュウピッチおよび回転数から求められ、現像スリーブ５Ａでの現像剤搬送量（Ｗｍ）との関係が、Ｗｍ＞Ｗｓとなることで現像スリーブ５Ａに対して一様に現像剤が供給されることになる。
【００５３】
トナー濃度を補正するために補給されるトナーは、回収側に設けられた補給口Ｔから導入され、現像スリーブ５Ａから回収された現像剤と共に攪拌混合されて搬送される。
攪拌混合されて搬送される現像剤は、搬送方向一方端に位置する連通部Ｕ１から供給側に受け渡され、搬送方向他方単に位置する連通口Ｕ２を介して供給側から回収側に受け渡される。
【００５４】
本実施形態では、第１，第２現像剤搬送部材５１，５２が、いずれも軸径を６〜１０ｍｍ程度に設定された軸部に外径２０ｍｍ程度のスクリュー羽根(スクリューピッチ：４０ｍｍ程度、条数：１条または２条）を備えたスクリューオーガであり、回転数が通常印刷時には６００〜９００ｒｐｍに設定されている。
【００５５】
上述した構成の現像剤を対象として本実施形態での特徴を説明すると次の通りである。
本実施形態での特徴は、低速での作像終了後に高速での作像に切り換えられた直後には、画像形成前に高速条件下により現像装置を稼働することにある。
つまり、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する剤バランス調整モードを実行することを特徴としている。
【００５６】
この理由は、低速での各像終了後に高速での作像を開始した場合、図５に示した供給側および回収側での剤バランスが変化するのを防止することにある。
図５において、低速での作像時が該当する通常作像時での第１，第２現像剤搬送部材の回転条件により供給側での剤枯渇を防止した搬送状態から高速稼働されると、供給側および回収側でそれまでの搬送速度とは異なる速度で現像剤が移動することになる。
このため、供給側においては搬送速度が高速になることで低速側で十分とされていた剤量では供給量が追いつかない状態となり、剤不足、特にトナー量が不足した枯渇状態が発生し、回収側では低速時での回収量よりも回収量が増加することにより剤溢れが発生する虞がある。
【００５７】
そこで、本実施形態では、低速での作像終了後に高速での作像開始に際して、一定時間の間、現像装置に装備されている各稼働部分を稼働させて現像剤の剤バランスを均衡化させる剤バランス調整モードを実行するようになっている。これにより、供給側および回収側での剤バランスは高速での作像時に必要とされる剤バランスに落ち着くことで現像剤、特にトナーの枯渇による異常画像の発生や剤溢れを防止するようになっている。
【００５８】
図６は、切り換え時に剤バランス調整モードを実行するために用いられる制御部の構成を示している。
同図において、制御部２００は、画像形成シーケンス処理を行うプロセッサが用いられ、本実施形態と関係する構成として、入力側に作像モードを指定する操作パネル２０１、タイマー２０２が接続され、出力側には現像装置に装備されている各部材の駆動源（便宜上、符号２０３で示す）が接続されている。
【００５９】
制御部２００では、操作パネル２０１からの指定により低速での作像時から高速での作像モードが選択された場合、高速での作像を開始する前に、上述した剤バランスモードを実行する。
このときの一定時間の経過はタイマー２０２により計時される。
【００６０】
図７は、制御部２００の作用を説明するためのフローチャートである。
同図において制御部２００では、操作パネル２０１からの作像モード入力により低速での作像時から高速での作像に変更されたかどうかが判別される（Ｓ１）。
ステップＳ１において高速での作像モードに切り換えられていない場合には、低速での定常稼働が行われる。この場合の判別は、モード指定に限らず、スイッチのオンオフ入力によっても可能である。
【００６１】
ステップＳ１において低速から高速での作像モードに切り換えられたと判別した場合には、少なくとも供給側および回収側での剤バランスを矯正する部材である第１，第２現像剤搬送部材５１，５２を一定時間の間稼働させる（Ｓ２）。
これにより、供給側および回収側では、現像剤が高速移動しながらも高速での剤バランスに落ち着く。
【００６２】
剤バランス調整モード実行時の経過時間がタイマー２０２からの経時情報により判別され（Ｓ３）、一定時間家化したと判別した場合には、高速での画像形成処理のために現像装置を始めとして他の機器を稼働させる（Ｓ４）。
【００６３】
発明者は、剤バランス調整モードを実行した場合としない場合とを対比実験したところ、表１に示す結果を得た。
表１において、「○」は、出力画像に異常がない場合を示し、「△」は、出力画像に剤の枯渇が原因となるスジが僅かに発生している場合を示し、そして、「×」は、出力画像に剤枯渇が画像全面に発生している場合をそれぞれ示している。
【００６４】
【表１】
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【００６５】
上記実施形態においては、既存構成部材である第１，第２の現像剤搬送部材５１，５２を対象とした簡単な構成により、一定時間の間、高速運転をするだけで剤枯渇および剤溢れを防止することができる。
【００６６】
一方、前述した剤バランス調整モードは、速度切り換え時での現像剤濃度に基づいて実行することも可能である。
つまり、低速での作像終了後に高速での作像が開始される際には、トナー濃度が低濃度である場合に強制的に剤バランス調整モードを実行する。
これにより、供給側での剤不足、特にトナーの枯渇による異常画像の発生を未然に防止することができる。
【００６７】
この理由は次の通りである。
低速での作像時には、図５において説明したように現像剤お方より、いわゆる、搬送方向に沿った現像剤方面の傾きが継続されるが、その傾き状態は、トナーの濃度によって変化する。換言すれば、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。
このため、トナー量が低下して低濃度となった場合には上述した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。
【００６８】
そこで、本実施形態では、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上述した剤バランス調整モードを実行することで、高速時での供給側での搬送方向下流側のトナー量不足を解消するようになっている。
【００６９】
上述した作業は、図７に示すフローチャートにおいて、ステップＳ５を追加するだけで可能となる。
【００７０】
上述した実施形態では、低速と高速の２種類の作像モードを対象としたが、本発明では、これに限ることなく、例えば、低速、中速および高速などの段階付けの作像モード対象とすることも可能である。
この場合には、低速側からこれ以上の速度での作像開始時および低濃度時に前述した剤バランス調整モードを実行することになる。
【００７１】
なお、剤バランス調整モードを実行するための条件の一つであるトナー濃度は、現像装置の大きさ、スクリューの回転数などに関連するので、予め、実験などにより高速時での必要濃度に対応するトナー量を割り出しておくが望ましい。また、剤バランス調整モードの実行時間に関しても同様に実験等により速度との関係を割り出しておくことが望ましい。
【符号の説明】
【００７２】
５  現像装置
５Ａ  現像スリーブ
５０  現像槽
５０Ａ  仕切り部
５１  第１の現像剤搬送部材（現像剤回収部材）
５２  第２の現像剤搬送部材（現像剤供給部材）
５３  ドクターブレード
５４  スリット
ＳＲ  現像剤回収側空間
ＳＦ  現像剤供給側空間
１００  画像形成装置本体
１０２  プロセスカートリッジ
【先行技術文献】
【特許文献】
【００７３】
【特許文献１】特開平０５−３３６９１号公報
【特許文献２】特開平１１−１７４８１０号公報
【特許文献３】特許第３９５９７３５号
【特許文献４】特開２００８−２６４０８号公報
【特許文献５】特開２０１１−０２８２１６号公報
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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