(57)【要約】【課題】背景部へのトナーのかぶりが生じることを防止することが可能な現像装置および画像形成装置を提供する。【解決手段】現像剤を収容するハウジング３０１と、ハウジング３０１内に設けられ、現像剤を搬送する搬送スクリュー（供給スクリュー２１１、攪拌スクリュー２１２）と、搬送スクリューの回転軸を支持する軸受部（ベアリング４１０）と、ハウジング３０１内において搬送スクリューの回転軸の軸方向に対向する位置に配置され、搬送スクリューの回転軸を周方向に囲んで配置されたリング状の磁気シール４１２と、磁気シール４１２と軸受部との間に形成される空間部４３０と、空間部４３０内の湿度を調整する湿度調整部（加湿器１８６、駆動部１８８）と、空間部４３０内の湿度とハウジング３０１内の湿度との大小関係に応じて、空間部４３０内の湿度を調整するよう湿度調整部を制御する制御部１０１とを備える。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤を収容するハウジングと、
前記ハウジング内に設けられ、前記現像剤を搬送する搬送スクリューと、
前記搬送スクリューの回転軸を支持する軸受部と、
前記ハウジング内において前記搬送スクリューの回転軸の軸方向に対向する位置に配置され、前記搬送スクリューの回転軸を周方向に囲んで配置されたリング状の磁気シールと、
前記磁気シールと前記軸受部との間に形成された空間部と、
前記空間部内の湿度を調整する湿度調整部と、
前記空間部内の湿度と前記ハウジング内の湿度との大小関係に応じて、前記空間部内の湿度を調整するよう前記湿度調整部を制御する制御部と、
を備える現像装置。
【請求項２】
前記湿度調整部は、
前記空間部内の湿度と前記ハウジング内の湿度との大小関係に応じて、前記制御部により設定された湿度の空気を前記空間部に供給する空気供給部を有する請求項１に記載の現像装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記空間部内の湿度が前記ハウジング内の湿度より大きい場合、前記空間部内の湿度が前記ハウジング内の湿度以下になるよう前記湿度調整部を制御する請求項１または２に記載の現像装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記空間部内の湿度が前記ハウジング内の湿度以下である場合、前記空間部内の湿度が前記ハウジング内の湿度より大きくなるよう前記湿度調整部を制御する請求項１または２に記載の現像装置。
【請求項５】
前記搬送スクリューより重力方向において下方に位置し、前記ハウジング内から前記空間部内に進入した前記現像剤を排出する排出口を備える請求項４に記載の現像装置。
【請求項６】
前記ハウジングは、
現像ローラーに前記現像剤を供給する供給槽と、
前記供給槽に接続して前記現像剤の循環経路を形成するとともに、前記現像ローラーから前記現像剤を回収する攪拌槽と、
を有し、
前記搬送スクリューは、
前記供給槽に設けられた供給スクリューと、
前記攪拌槽に設けられた攪拌スクリューと、
を有し、
前記空間部は、前記供給スクリューの両端部のうち、前記供給槽における前記現像剤の搬送方向において下流側に位置する端部近傍に形成されている請求項４または５に記載の現像装置。
【請求項７】
前記搬送スクリューは、
前記搬送スクリューのシャフトに設けられた螺旋羽根を有し、
前記磁気シール近傍に位置する前記搬送スクリューのシャフトには、前記螺旋羽根とは螺旋の向きが逆向きである螺旋羽根が設けられている請求項４〜６の何れか１項に記載の現像装置。
【請求項８】
請求項１〜７の何れか１項に記載の現像装置を備える画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、現像装置および画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンタ、複写機、ファクシミリおよびこれらの複合機等の画像形成装置には、像担持体に形成された静電潜像を現像させる現像装置が設けられている。現像装置においては、トナーとキャリアーとを含む現像剤を現像ローラーの外周面に保持させ、現像ローラーにより現像剤を感光体ドラムに搬送させて現像を行う。
【０００３】
現像装置に関する技術としては、現像剤を搬送する搬送部材の回転軸方向において、現像装置の端部の温度上昇を抑制する技術が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。特許文献１に記載の技術では、搬送部材の回転軸方向における軸受部とシール部材との間に形成されている空間部と現像装置の外部とを連通させる通気口によって、現像装置の端部で発生した熱を現像装置の外部に放熱させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−５７９２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に記載の技術では、通気口が現像装置の外部に常時開いており開閉手段を備えていない。よって、空間部における湿度は、現像装置の外部の湿度に依存してしまう。したがって、例えば現像装置を備えた画像形成装置を高湿度の環境下に移動させ、十分な調湿をせずに現像装置を駆動すると、高湿度の空気が通気口から空間部に進入し、現像装置内で撹拌および搬送されている現像剤がシール部材を通過して空間部に漏出してしまう。排出する必要のない新しい現像剤でも、この漏出現象は発生し、現像剤について無駄なコストがかかってしまう。また、現像剤が漏出すると現像装置内の温度が上昇するとともに、現像剤に含まれるトナーの帯電量が低下する結果、背景部へのトナーのかぶりが生じるという問題があった。
【０００６】
本発明は、背景部へのトナーのかぶりが生じることを防止することが可能な現像装置および画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る現像装置は、
現像剤を収容するハウジングと、
前記ハウジング内に設けられ、前記現像剤を搬送する搬送スクリューと、
前記搬送スクリューの回転軸を支持する軸受部と、
前記ハウジング内において前記搬送スクリューの回転軸の軸方向に対向する位置に配置され、前記搬送スクリューの回転軸を周方向に囲んで配置されたリング状の磁気シールと、
前記磁気シールと前記軸受部との間に形成された空間部と、
前記空間部内の湿度を調整する湿度調整部と、
前記空間部内の湿度と前記ハウジング内の湿度との大小関係に応じて、前記空間部内の湿度を調整するよう前記湿度調整部を制御する制御部と、
を備える。
また、本発明に係る画像形成装置は、上記現像装置を備える。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、背景部へのトナーのかぶりが生じることを防止することが可能な現像装置および画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明に係る第１の実施の形態において画像形成装置の制御ブロック図である。
【図２】本発明に係る第１の実施の形態において画像形成部の構成を示す図である。
【図３】本発明に係る第１の実施の形態において現像装置の構成を示す図である。
【図４】本発明に係る第１の実施の形態において供給スクリューの軸端部の構成を示す図である。
【図５】本発明に係る第１の実施の形態において画像形成装置の動作例を示すフローチャートである。
【図６】本発明に係る第２の実施の形態において供給スクリューの軸端部の構成を示す図である。
【図７】本発明に係る第２の実施の形態において画像形成装置の動作例を示すフローチャートである。
【図８】第２の比較例の構成を示す図である。
【図９】実施例、第１の比較例および第２の比較例について評価実験の結果を示す図である。
【図１０】実施例、第１の比較例および第２の比較例について評価実験の結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（第１の実施の形態）
以下、本発明に係る第１の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
［画像形成装置１００の構成］
図１に示す画像形成装置１００は、電子写真プロセスにより記録用紙に画像を形成する。画像形成装置１００は、制御部１０１、原稿読取部１１０、操作表示部１２０、画像処理部１３０、画像形成部１４０、搬送部１５０、定着部１６０、第１湿度センサー１８０、第２湿度センサー１８２、第３湿度センサー１８４、加湿器１８６および駆動部１８８を備えている。
【００１１】
制御部１０１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）１０２、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）１０３、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）１０４等を備えている。ＣＰＵ１０２は、ＲＯＭ１０３から処理内容に応じたプログラムを読み出してＲＡＭ１０４に展開し、展開したプログラムと協働して画像形成装置１００の各ブロックの動作を集中制御する。このとき、記憶部１７２に格納されている各種データが参照される。記憶部１７２は、例えば不揮発性の半導体メモリ（いわゆるフラッシュメモリ）やハードディスクドライブで構成される。
【００１２】
制御部１０１は、通信部１７１を介して、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＷＡＮ（Ｗｉｄｅ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）等の通信ネットワークに接続された外部の装置（例えばパーソナルコンピューター）との間で、各種データの送受信を行う。制御部１０１は、例えば、外部の装置から送信された画像データを受信し、この画像データ（入力画像データ）に基づいて記録用紙に画像を形成させる。通信部１７１は、例えばＬＡＮカード等の通信制御カードで構成される。
【００１３】
原稿読取部１１０は、コンタクトガラス上に搬送された原稿を光学的に走査し、原稿からの反射光をＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）センサーの受光面上に結像させ、原稿を読み取る。なお、コンタクトガラス上への原稿の搬送は、自動原稿給紙装置（ＡＤＦ）により行われるが、手作業で原稿をコンタクトガラス上に載置する場合もある。
【００１４】
操作表示部１２０は、タッチパネル式の画面を有する。ユーザーが行う各種の指示および設定のための入力操作は、タッチパネル式の画面を介して行うことができる。これら指示・設定の情報は、ジョブ情報として制御部１０１により扱われる。
【００１５】
画像処理部１３０は、アナログディジタル（Ａ／Ｄ）変換処理を行う回路およびディジタル画像処理を行う回路を含む。画像処理部１３０は、原稿読取部１１０のＣＣＤセンサーにより取得されたアナログ画像信号から、Ａ／Ｄ変換処理によりディジタル画像データを生成して画像形成部１４０に出力する。
【００１６】
画像形成部１４０は、画像処理部１３０により生成されたディジタル画像データに基づいてレーザー光を発光し、当該発光したレーザー光を感光体ドラムに照射することにより、感光体ドラム上に静電潜像を形成する（露光工程）。
【００１７】
画像形成部１４０は、上記の露光工程に加え、露光工程前に行われる帯電工程、露光工程後に行われる現像工程、現像工程後の転写工程および転写工程後のクリーニング工程をそれぞれ実行するための構成を備えている。
【００１８】
帯電工程では、画像形成部１４０は、帯電装置からのコロナ放電により、感光体ドラムの表面を一様に帯電させる。現像工程では、画像形成部１４０は、現像装置内の現像剤に含まれるトナーを感光体ドラム上の静電潜像に付着させることにより、感光体ドラム上にトナー像を形成する。
【００１９】
転写工程では、画像形成部１４０は、感光体ドラム上のトナー像を中間転写ベルトに１次転写させる。また、画像形成部１４０は、中間転写ベルト上のトナー像を、搬送部１５０により搬送された記録用紙に２次転写する。クリーニング工程では、画像形成部１４０は、転写工程後の感光体ドラムに残留しているトナーを除去する。
【００２０】
定着部１６０は、加熱ローラー、定着ローラー、定着ベルトおよび加圧ローラーを備える。加熱ローラーおよび定着ローラーは、所定の距離だけ離間して配置されている。加熱ローラーおよび定着ローラーの間には、定着ベルトが掛け渡されている。加圧ローラーは、定着ベルトと定着ローラーとが接触している領域において定着ベルトと圧接した状態で配置されている。定着ベルトと加圧ローラーとが接する部位には定着ニップ部が形成されている。
【００２１】
定着部１６０は、定着ニップ部に導入された記録用紙上のトナー像に熱および圧力を加えること（加熱定着）により、トナー像を記録用紙に定着させる（定着工程）。この結果、記録用紙上には定着トナー像が形成される。定着部１６０により加熱定着された記録用紙は、画像形成装置１００の外部に排出される。
【００２２】
第１湿度センサー１８０は、現像装置内の湿度を計測し、その計測値を制御部１０１に出力する。第２湿度センサー１８２は、現像装置内の湿度を計測し、その計測値を制御部１０１に出力する。第３湿度センサー１８４は、現像装置内の湿度を計測し、その計測値を制御部１０１に出力する。
【００２３】
加湿器１８６は、制御部１０１の制御を受けて、所定湿度の空気を現像装置に供給する。なお、加湿器１８６は、空気供給部として機能する。
【００２４】
駆動部１８８は、制御部１０１の制御を受けて、後述のスライドカム４５０を回転させる。なお、加湿器１８６および駆動部１８８は、湿度調整部として機能する。
【００２５】
［画像形成部１４０の構成］
次に、画像形成部１４０の構成について説明する。図２に示すように、画像形成部１４０は、感光体ドラム２０１、帯電装置２０２、露光装置２０３、現像装置２０４およびクリーニング装置２０５を備える。なお、２次転写工程を実行するための構成については説明を省略する。
【００２６】
感光体ドラム２０１は、駆動手段（図示せず）によって回転駆動され、矢印Ｂ方向に回転する。帯電装置２０２は、コロナ放電によって感光体ドラム２０１の外周面を一様に帯電させる。
【００２７】
露光装置２０３は、半導体レーザー素子を有する。露光装置２０３は、一様に帯電した感光体ドラム２０１の外周面上に、レーザー光を照射することによって、感光体ドラム２０１の外周面上に静電潜像を形成する。
【００２８】
現像装置２０４は、トナーカートリッジ（図示せず）からトナーホッパー２０９を経由してトナー（平均粒径：６．５［μｍ］）の供給を受ける。現像装置２０４は、キャリアーホッパー２１０を経由してキャリアー（平均粒径：３３［μｍ］）の供給を受ける。現像装置２０４は、供給を受けたトナーとキャリアーとを攪拌スクリュー２１２にて攪拌してトナーを帯電させる。攪拌後の現像剤（トナーおよびキャリアー）は、供給スクリュー２１１により現像ローラー２０６に供給される。攪拌スクリュー２１２は、矢印Ｅ方向に回転する。供給スクリュー２１１は、矢印Ｄ方向に回転する。現像ローラー２０６は、矢印Ｃ方向に回転する。
【００２９】
現像ローラー２０６では、固定状態になったマグネットローラーの周囲を現像スリーブが回転しており、供給スクリュー２１１によって現像スリーブの外周面に現像剤が供給される。現像スリーブの外周面に供給される現像剤が現像スリーブの外周面を移動する際、マグネットローラーに設けられた磁極の磁力によってキャリアーが磁気ブラシを形成する。磁気ブラシに付着したトナーは、感光体ドラム２０１上の静電潜像に付着する。すなわち、感光体ドラム２０１の静電潜像がトナーによって現像される。
【００３０】
規制板２１３は、現像スリーブによって所定量の現像剤が搬送されるように、現像スリーブの外周面に付着する、現像剤の厚みを規制する。
【００３１】
クリーニング装置２０５は、イレーサーランプ２０７によって感光体ドラム２０１を露光することによって、感光体ドラム２０１の外周面を除電する。クリーニングブレード２０８は、感光体ドラム２０１の外周面に当接することによって、１次転写後に感光体ドラム２０１の外周面上に残留するトナーを機械的に掻き取って清掃する。
【００３２】
［現像装置２０４の構成］
次に、現像装置２０４の構成について説明する。図３に示すように、現像装置２０４は、現像剤を収容するハウジング３０１を備えている。ハウジング３０１の内部は、隔壁３０２によって攪拌槽３０３と供給槽３０４とに区画されており、トナーとキャリアーとを含む現像剤が収容されている。攪拌スクリュー２１２は、攪拌槽３０３内に配設されており、トナーとキャリアーとを矢印Ｆ方向に搬送しながら攪拌して、トナーを摩擦帯電させる。供給スクリュー２１１は、供給槽３０４内に配設されており、帯電したトナーを含む現像剤を矢印Ｈ方向に搬送しながら、現像ローラー２０６に供給する。
【００３３】
供給スクリュー２１１および攪拌スクリュー２１２は、シャフトのほぼ全域に亘って、所定のピッチの螺旋羽根が設けられたスパイラルスクリューになっている。現像ローラー２０６、供給スクリュー２１１および攪拌スクリュー２１２は、回転軸が互いに平行になるように配置されている。
【００３４】
攪拌槽３０３は、現像剤搬送方向（矢印Ｆ方向）における下流部で、供給槽３０４の現像剤搬送方向（矢印Ｈ方向）の上流部と連通し、現像剤が矢印Ｇ方向へ搬送される。また、供給槽３０４は、現像剤の搬送方向（矢印Ｈ方向）における下流部で、攪拌槽３０３の現像剤搬送方向（矢印Ｆ方向）の上流部と連通し、現像剤が矢印Ｉ方向へ搬送される。つまり、現像剤は、ハウジング３０１内を循環するように搬送される。
【００３５】
攪拌槽３０３の現像剤搬送方向における上流側には、現像剤流入部３０５が設けられている。現像剤流入部３０５は、キャリアー補給口３０６とトナー補給口３０８とを備える。キャリアー補給口３０６では、キャリアーホッパー２１０を介してキャリアーの補給を受ける。トナー補給口３０８では、トナーホッパー２０９を介してトナーの補給を受ける。
【００３６】
攪拌槽３０３の底部には、トナー濃度を検出する透磁センサー３０７が設けられている。制御部１０１は、透磁センサー３０７の検出信号に基づいて、トナーホッパー２０９内に設けられた補給用スクリュー（図示せず）を制御して、現像装置２０４にトナーを補給する。制御部１０１は、形成すべき画像に応じてトナーを補給する。制御部１０１は、所定枚数の画像形成処理を実行する毎に所定量のキャリアーを、キャリアーホッパー２１０を介して現像装置２０４に補給する。
【００３７】
［供給スクリュー２１１の軸端部の構成］
次に、図４を参照し、供給スクリュー２１１の軸端部（図３の領域３１０を参照）の構成について説明する。図４において、４００は、供給スクリュー２１１のシャフトである。シャフト４００には、現像剤搬送方向に沿って、複数の螺旋羽根４０６が設けられている。また、シャフト４００には、供給スクリュー２１１の軸端部近傍において、螺旋羽根４０６とは螺旋の向きが逆向きである、２つの螺旋羽根４０２，４０４が設けられている。
【００３８】
４１０は、シャフト４００を回転可能に支持するための軸受部（ベアリング）である。４１２は、供給槽３０４内の現像剤が供給スクリュー２１１の軸端部に漏れることを防止するための、リング状の磁気シール（磁石）である。
【００３９】
磁気シール４１２は、外径が１２〜１８［ｍｍ］、内径が７［ｍｍ］、厚みが８［ｍｍ］である。磁気シール４１２の材質は、異方性湿式フェライトである。磁気シール４１２の表面磁束密度（磁力）は、接触測定の場合、１３０〜１４０［ｍＴ］である。表面磁束密度の下限値は、現像剤をシールするために必要な磁力である。磁気シール４１２の着磁方向は、磁気シール４１２の厚み方向に一致する。磁気シール４１２とシャフト４００との間隙は、０．５［ｍｍ］である。
【００４０】
なお、磁気シール４１２の厚みは２［ｍｍ］以上が良く、６〜１２［ｍｍ］が好ましい。磁気シール４１２の材質は、異方性湿式フェライト以外でも良い。磁気シール４１２の表面磁束密度は、１３０〜４９０［ｍＴ］であれば良く、１３０〜１５０［ｍＴ］が好ましい。磁気シール４１２とシャフト４００との間隙は、０．２５〜１．０［ｍｍ］が好ましい。
【００４１】
ゴムシール４１４は、供給槽３０４内の現像剤が仮に供給スクリュー２１１の軸端部に漏れた場合、この漏れた現像剤をベアリング４１０の前でシールする。ベアリング４１０と磁気シール４１２との間には、スペーサー４２０，４２２が介在している。スペーサー４２０と磁気シール４１２との間には、開口部４２６が設けられている。すなわち、開口部４２６は、供給スクリュー２１１のシャフト４００より重力方向において下方に位置する。開口部４２６のサイズは４［ｍｍ］×５［ｍｍ］である。
【００４２】
磁気シール４１２の近傍には、第１湿度センサー１８０が配置されている。第１湿度センサー１８０は、供給槽３０４内の湿度を計測し、その計測値を制御部１０１に出力する。
【００４３】
スペーサー４２０の近傍には、第２湿度センサー１８２が配置されている。第２湿度センサー１８２は、点線で囲まれる空間部４３０内の湿度を計測し、その計測値を制御部１０１に出力する。
【００４４】
４４０は、Ｌ字状のシャッターであり、ベアリング４１０およびスペーサー４２０に隣接している。シャッター４４０の左端部には、スライドカム４５０が設けられている。スライドカム４５０は、支点４５２を中心として回転することができる。駆動部１８８は、制御部１０１から駆動命令を受けた場合、スライドカム４５０を回転させる。スライドカム４５０の回転によってシャッター４４０は図中左右方向に移動する。シャッター４４０は、空間部４３０を下から塞ぐ閉鎖位置と空間部４３０を下から塞がない開放位置とを含む範囲を、図中左右方向にスライド可能に設けられている。なお、シャッター４４０のデフォルト位置は閉鎖位置である。
【００４５】
４６０は、シャッター４４０が開放位置に位置する場合、加湿器１８６から供給された所定湿度の空気を、開口部４２６を介して空間部４３０に流入させるための流路である。流路４６０には、開口部４６２が設けられている。シャッター４４０が開放位置に位置する場合、流路４６０の外側、すなわち現像装置２０４の外部と空間部４３０とは、開口部４６２を介して連通する。開口部４６２近傍には、第３湿度センサー１８４が配置されている。第３湿度センサー１８４は、現像装置２０４の外部の湿度を計測し、その計測値を制御部１０１に出力する。
【００４６】
［画像形成装置１００の動作］
次に、図５のフローチャートを参照し、画像形成装置１００の動作について説明する。ステップＳ１００の処理は画像形成装置１００が起動することにより開始する。
【００４７】
まず、制御部１０１は、第１湿度センサー１８０の計測値と第２湿度センサー１８２の計測値とを参照し、供給槽３０４内の湿度が空間部４３０内の湿度未満であるか否かについて判定する（ステップＳ１００）。もし、供給槽３０４内の湿度が空間部４３０内の湿度未満でないと制御部１０１にて判定された場合（ステップＳ１００、ＮＯ）、処理はステップＳ１００に遷移する。
【００４８】
一方、供給槽３０４内の湿度が空間部４３０内の湿度未満であると判定された場合（ステップＳ１００、ＹＥＳ）、制御部１０１は、駆動部１８８を制御することによって、シャッター４４０を開放位置に移動させる（ステップＳ１２０）。次に、制御部１０１は、第１湿度センサー１８０の計測値と第３湿度センサー１８４の計測値とを参照し、現像装置２０４の外部の湿度が供給槽３０４内の湿度より所定湿度（例えば、２０［％］）以上低いか否かについて判定する（ステップＳ１４０）。
【００４９】
もし、現像装置２０４の外部の湿度が供給槽３０４内の湿度より所定湿度以上低いと制御部１０１にて判定された場合（ステップＳ１４０、ＹＥＳ）、制御部１０１は、第１湿度センサー１８０の計測値と第２湿度センサー１８２の計測値とを参照し、供給槽３０４内の湿度が空間部４３０内の湿度以上であるか否かについて判定する（ステップＳ１６０）。
【００５０】
もし、供給槽３０４内の湿度が空間部４３０内の湿度以上でないと制御部１０１にて判定された場合（ステップＳ１６０、ＮＯ）、処理はステップＳ１６０に遷移する。つまり、現像装置２０４の外部の空気が空間部４３０内に流入し、供給槽３０４内の湿度が空間部４３０内の湿度以上になるまで、ステップＳ１６０の判定処理は繰り返し行われる。
【００５１】
一方、供給槽３０４内の湿度が空間部４３０内の湿度以上であると判定された場合（ステップＳ１６０、ＹＥＳ）、制御部１０１は、駆動部１８８を制御することによって、シャッター４４０を閉鎖位置に移動させる（ステップＳ１８０）。その後、処理はステップＳ１００に遷移する。
【００５２】
ステップＳ１４０の判定処理に戻り、現像装置２０４の外部の湿度が供給槽３０４内の湿度より所定湿度以上低くないと判定された場合（ステップＳ１４０、ＮＯ）、制御部１０１は、加湿器１８６を制御し、供給槽３０４内の湿度より所定湿度低い空気を空間部４３０内に供給する動作を開始させる（ステップＳ２００）。
【００５３】
次に、制御部１０１は、第１湿度センサー１８０の計測値と第２湿度センサー１８２の計測値とを参照し、供給槽３０４内の湿度が空間部４３０内の湿度以上であるか否かについて判定する（ステップＳ２２０）。
【００５４】
もし、供給槽３０４内の湿度が空間部４３０内の湿度以上でないと制御部１０１にて判定された場合（ステップＳ２２０、ＮＯ）、処理はステップＳ２２０に遷移する。つまり、加湿器１８６から供給された空気が空間部４３０内に流入し、供給槽３０４内の湿度が空間部４３０内の湿度以上になるまで、ステップＳ２２０の判定処理は繰り返し行われる。
【００５５】
一方、供給槽３０４内の湿度が空間部４３０内の湿度以上であると判定された場合（ステップＳ２２０、ＹＥＳ）、制御部１０１は、加湿器１８６を制御し、供給槽３０４内の湿度より所定湿度低い空気を空間部４３０内に供給する動作を終了させる（ステップＳ２４０）。その後、処理はステップＳ１８０に遷移する。
【００５６】
以上詳しく説明したように、第１の実施の形態では、現像剤を収容するハウジング３０１と、ハウジング３０１内に設けられ、現像剤を搬送する搬送スクリュー（供給スクリュー２１１、攪拌スクリュー２１２）と、搬送スクリューの回転軸を支持する軸受部（ベアリング４１０）と、ハウジング３０１内において搬送スクリューの回転軸の軸方向に対向する位置に配置され、搬送スクリューの回転軸を周方向に囲んで配置されたリング状の磁気シール４１２と、磁気シール４１２と軸受部との間に形成される空間部４３０と、空間部４３０内の湿度を調整する湿度調整部（加湿器１８６、駆動部１８８）と、空間部４３０内の湿度とハウジング３０１内の湿度との大小関係に応じて、空間部４３０内の湿度を調整するよう湿度調整部を制御する制御部１０１とを備える。制御部１０１は、空間部４３０内の湿度がハウジング３０１内の湿度より大きい場合、空間部４３０内の湿度がハウジング４３０内の湿度以下になるよう湿度調整部を制御する。
【００５７】
このように構成した第１の実施の形態によれば、空間部４３０内の湿度がハウジング３０１内の湿度以下に制御されるため、ハウジング３０１内の現像剤は磁気シール４１２を通過せず、空間部４３０に漏出しない。よって、現像装置２０４内の温度上昇が防止できるとともに、現像剤に含まれるトナーの帯電量低下を防止することができる。その結果、背景部へのトナーのかぶりが生じることを防止することができる。
【００５８】
（第２の実施の形態）
以下、本発明に係る第２の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。本実施の形態における画像形成装置１００の動作は、現像剤が劣化しやすい低カバレッジ（低印字率ともいう）の画像形成処理を連続的に行った場合、当該現像剤を供給スクリュー２１１の軸端部から強制的に排出する点において、第１の実施の形態における動作とは異なっている。なお、第１の実施の形態における各部構成と同様のものについては同一の符号を付し、その説明を省略する。
［供給スクリュー２１１の軸端部の構成］
次に、図６を参照し、供給スクリュー２１１の軸端部の構成について説明する。図６において、５００は、シャッター４４０が開放位置に位置する場合、供給槽３０４から空間部４３０に進入した現像剤が、開口部４２６（以下、排出口４２６という）を介して廃トナーボックス５１０に搬送される搬送経路である。搬送経路５００と流路４６０とは連通している。
【００５９】
廃トナーボックス５１０は、搬送された現像剤を回収して溜める。搬送経路５００内には、現像剤を廃トナーボックス５１０に搬送する排出スクリュー５２０が設けられている。５３０は、供給槽３０４から空間部４３０に進入した現像剤が廃トナーボックス５１０に搬送される際、当該現像剤が流路４６０に進入することを防止するためのフィルターである。
【００６０】
［画像形成装置１００の動作］
次に、図７のフローチャートを参照し、画像形成装置１００の動作について説明する。ステップＳ３００の処理は、制御部１０１が、現像剤が交換されたことを検知することにより開始する。一般的に、現像剤は、現像装置２０４を画像形成装置１００に装着したまま交換される。現像装置２０４内に設けられた透磁センサー３０７は、現像剤の履歴に応じて補正される。そのため、透磁センサー３０７は、現像剤が交換された際、初期調整として透磁センサー３０７の電圧が交換された現像剤（新品現像剤）に対応した値になるよう調整される。よって、制御部１０１は、この調整が行われたか否かによって、現像装置２０４、すなわち現像剤が交換されたか否かを検知することができる。
【００６１】
まず、制御部１０１は、駆動部１８８を制御し、シャッター４４０を閉鎖位置に移動させることによって、排出口４２６を閉める（ステップＳ３００）。次に、制御部１０１は、ジョブ情報を参照し、１ジョブ分の画像形成処理を行うよう画像形成部１４０を制御する（ステップＳ３２０）。
【００６２】
次に、制御部１０１は、現像剤が交換されていないか否かについて判定する（ステップＳ３４０）。もし、現像剤が交換されていると制御部１０１にて判定された場合（ステップＳ３４０、ＮＯ）、画像形成装置１００は図７における処理を終了する。一方、現像剤が交換されていないと判定された場合（ステップＳ３４０、ＹＥＳ）、制御部１０１は、前回、現像剤が交換された後のプリント枚数が５０００［枚］より大きいか否かについて判定する（ステップＳ３６０）。
【００６３】
もし、現像剤が交換された後のプリント枚数が５０００［枚］より大きくないと制御部１０１にて判定された場合（ステップＳ３６０、ＮＯ）、処理はステップＳ３２０に遷移する。一方、現像剤が交換された後のプリント枚数が５０００［枚］より大きいと判定された場合（ステップＳ３６０、ＹＥＳ）、制御部１０１は、直近で画像形成された５０００［枚］分の画像の平均印字率が５［％］より小さいか否かについて判定する（ステップＳ３８０）。
【００６４】
もし、平均印字率が５［％］より小さいと制御部１０１にて判定された場合（ステップＳ３８０、ＹＥＳ）、制御部１０１は、駆動部１８８を制御し、シャッター４４０を開放位置に移動させることによって、排出口４２６を開ける（ステップＳ４００）。次に、制御部１０１は、第３湿度センサー１８４の計測値を参照し、直近で５０００［枚］分の画像が画像形成される間に、現像装置２０４の外部における湿度の増加量が２０［％］より小さいか否かについて判定する（ステップＳ４２０）。
【００６５】
もし、現像装置２０４の外部における湿度の増加量が２０［％］より小さいと制御部１０１にて判定された場合（ステップＳ４２０、ＹＥＳ）、制御部１０１は、加湿器１８６を制御し、湿度８５［％］の空気を空間部４３０内に供給する動作を開始させる（ステップＳ４４０）。次に、ステップＳ４４０の処理後におけるプリント枚数が８０００［枚］より小さいか否かについて判定する（ステップＳ４６０）。
【００６６】
もし、ステップＳ４４０の処理後におけるプリント枚数が８０００［枚］より小さくないと制御部１０１にて判定された場合（ステップＳ４６０、ＮＯ）、制御部１０１は、加湿器１８６を制御し、湿度８５［％］の空気を空間部４３０内に供給する動作を終了させる（ステップＳ５２０）。その後、処理はステップＳ３２０に遷移する。
【００６７】
一方、ステップＳ４４０の処理後におけるプリント枚数が８０００［枚］より小さいと判定された場合（ステップＳ４６０、ＹＥＳ）、制御部１０１は、操作表示部１２０を介して画像形成装置１００の電源オフ操作が行われていないか否かについて判定する（ステップＳ４８０）。もし、画像形成装置１００の電源オフ操作が行われたと制御部１０１にて判定された場合（ステップＳ４８０、ＮＯ）、処理はステップＳ５２０に遷移する。
【００６８】
一方、画像形成装置１００の電源オフ操作が行われていないと判定された場合（ステップＳ４８０、ＹＥＳ）、制御部１０１は、ジョブ情報を参照し、１ジョブ分の画像形成処理を行うよう画像形成部１４０を制御する（ステップＳ５００）。その後、処理はステップＳ４６０に遷移する。
【００６９】
ステップＳ４２０の判定処理に戻り、現像装置２０４の外部における湿度の増加量が２０［％］より小さくないと制御部１０１にて判定された場合（ステップＳ４２０、ＮＯ）、処理はステップＳ３２０に遷移する。この際、現像装置２０４の外部の高湿空気が空間部４３０内に流入することとなる。
【００７０】
ステップＳ３８０の判定処理に戻り、平均印字率が５［％］より小さくないと判定された場合（ステップＳ３８０、ＮＯ）、制御部１０１は、直近で画像形成された５０００［枚］分の画像の平均印字率が５０［％］より大きいか否かについて判定する（ステップＳ５４０）。もし、平均印字率が５０［％］より大きくないと制御部１０１にて判定された場合（ステップＳ５４０、ＮＯ）、処理はステップＳ３２０に遷移する。
【００７１】
一方、平均印字率が５０［％］より大きいと判定された場合、すなわち画像形成処理に多くのトナーが使われて現像剤の劣化が発生しにくい状況である場合（ステップＳ５４０、ＹＥＳ）、制御部１０１は、駆動部１８８の動作履歴を参照し、排出口４２６が開いているか否かについて判定する（ステップＳ５６０）。もし、排出口４２６が開いていないと制御部１０１にて判定された場合（ステップＳ５６０、ＮＯ）、処理はステップＳ３２０に遷移する。
【００７２】
一方、排出口４２６が開いていると判定された場合（ステップＳ５６０、ＹＥＳ）、制御部１０１は、第３湿度センサー１８４の計測値を参照し、直近で５０００［枚］分の画像が画像形成される間に、現像装置２０４の外部における湿度の増加量が２０［％］より小さいか否かについて判定する（ステップＳ５８０）。もし、現像装置２０４の外部における湿度の増加量が２０［％］より小さくないと制御部１０１にて判定された場合（ステップＳ５８０、ＮＯ）、処理はステップＳ３２０に遷移する。一方、現像装置２０４の外部における湿度の増加量が２０［％］より小さいと判定された場合（ステップＳ５８０、ＹＥＳ）、制御部１０１は、駆動部１８８を制御し、シャッター４４０を閉鎖位置に移動させることによって、排出口４２６を閉める（ステップＳ６００）。その後、処理はステップＳ３２０に遷移する。
【００７３】
以上詳しく説明したように、第２の実施の形態では、制御部１０１は、空間部４３０内の湿度が、ハウジング３０１内の湿度以下である場合、空間部４３０内の湿度がハウジング３０１内の湿度より大きくなるよう湿度調整部（加湿器１８６、駆動部１８８）を制御する。さらに、供給スクリュー２１１より重力方向において下方に位置し、ハウジング３０１内から空間部４３０内に進入した現像剤を排出する排出口４２６を備える。
【００７４】
このように構成した第２の実施の形態によれば、空間部４３０内の湿度がハウジング３０１内の湿度より大きくなるよう制御されるため、ハウジング３０１内の現像剤は磁気シール４１２を通過して空間部４３０に押し出される。空間部４３０に押し出された現像剤は空間部４３０に溜まることなく、排出口４２６から排出される。そのため、現像剤が劣化しやすい低カバレッジの画像形成処理を連続的に行った場合、現像剤に含まれるトナーの帯電量が低下する前に、当該現像剤を供給スクリュー２１１の軸端部から強制的に排出することができる。よって、背景部へのトナーのかぶりが生じることを防止することができる。また、現像剤はゴムシール４１４に接触する前に排出口４２６から排出されるため、ゴムシール４１４の摩耗を防止することができる。
【００７５】
従来は、紙間でトナーを感光体ドラム２０１に現像し、感光体ドラム２０１にクリーニングブレード２０８を当接させることによって、劣化したトナーを機械的に排出を行っていた。そのため、クリーニングブレード２０８が摩耗して劣化しやすかった。これに対して、第２の実施の形態では、クリーニングブレード２０８に負担をかけることなく、劣化したトナーを排出することができ、クリーニングブレード２０８の寿命を延ばすことができる。
【００７６】
また、第２の実施の形態では、空間部４３０は、供給スクリュー２１１の両端部のうち、供給槽３０４における現像剤の搬送方向において下流側に位置する端部近傍に形成されている。つまり、空間部４３０の位置は、現像剤搬送方向においてトナー補給口３０８から最も遠い位置にある。そのため、排出する現像剤のうち劣化した現像剤の割合が、空間部４３０を他の場所に設けるよりも多くなり、排出すべきでない（交換されて間もない）現像剤の排出量を低減することができる。
【００７７】
また、第２の実施の形態では、供給スクリュー２１１は、供給スクリュー２１１の外周面に設けられた螺旋羽根４０６を有し、磁気シール４１２近傍に位置する供給スクリュー２１１の外周面には、螺旋羽根４０６とは螺旋の向きが逆向きである螺旋羽根４０２，４０４が設けられている。そのため、供給槽３０４内において現像剤搬送方向とは逆向きの力がキャリアーに多く作用し、排出される現像剤のうちトナーの割合を選択的に多くすることができる。よって、トナーのかぶりに起因しないキャリアーが不必要に排出されるのを防止することができる。
【００７８】
また、第２の実施の形態では、現像剤の交換直後に排出口４２６が閉められるため、現像剤が排出口４２６から不必要に排出されることを防止することができる。
【００７９】
なお、上記第１および第２の実施の形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
【００８０】
最後に、本発明者が行った、上記第２の実施の形態における有効性を確認する実験の結果について説明する。
【００８１】
［実施例に係る供給スクリュー２１１の軸端部の構成］
実施例に係る供給スクリュー２１１の軸端部の構成は、上記第２の実施の形態で説明した構成と同様である。
【００８２】
［第１の比較例に係る供給スクリュー２１１の軸端部の構成］
第１の比較例に係る供給スクリュー２１１の軸端部の構成では、磁気シール４１２、空間部４３０、排出口４２６の何れも存在しない。供給スクリュー２１１の軸端部をシールするためのゴムシールは存在する。
【００８３】
第１の比較例では、紙間でトナーを感光体ドラム２０１に現像し、感光体ドラム２０１にクリーニングブレード２０８を当接させることによって、劣化したトナーを機械的に掻き取って清掃する。具体的には、紙間で常に、Ａ４用紙における印字率２［％］に相当するベタパッチを感光体ドラム２０１に現像することによって現像装置２０４内のトナーを感光体ドラム２０１に排出し、クリーニング手段で回収した後、廃トナーボックス５１０へ排出する。
【００８４】
［第２の比較例に係る供給スクリュー２１１の軸端部の構成］
図８を参照し、第２の比較例に係る供給スクリュー２１１の軸端部の構成について説明する。なお、実施例における各部構成と同様のものについては同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００８５】
供給スクリュー２１１のシャフト４００には、現像剤搬送方向に沿って、螺旋の向きが同じである、複数の螺旋羽根４０６，４０８，４０９が設けられている。ゴムシール６００は、ベアリング４１０と一体型である。ベアリング４１０と磁気シール４１２との間には、スペーサー６１０が介在している。スペーサー６１０と磁気シール４１２との間には、排出口６３０が設けられている。すなわち、排出口６３０は、供給スクリュー２１１のシャフト４００より重力方向において上方に位置する。排出口６３０のサイズは４［ｍｍ］×５［ｍｍ］である。
【００８６】
実験では、５００００［枚］のプリント処理を行い、クリーニングブレード２０８の摩耗による画像不良が発生するかについて確認した。クリーニングブレード２０８が所定量以上摩耗すると、画像上に筋状の濃度ムラが生じる。この濃度ムラを目視で評価し、良好であればクリーニングブレード２０８の耐久性も十分であると判断した。図９は、濃度ムラの発生状況を下記評価基準により評価した結果を示す。
【００８７】
（濃度ムラの発生状況）
○：筋状の濃度ムラが発生せず、良好である。
△：筋状の濃度ムラが確認できるが用途によっては許容できるレベルである。例えば、プロダクションプリント等、画像品質の要求が強い場合には、許容できないレベルである。
×：筋状の濃度ムラが発生し、実用上問題となるレベルである。
【００８８】
図８に示すように、第１の比較例では、２５０００［枚］のプリント処理が行われた時点において筋状の濃度ムラが確認された。第２の比較例では、実施例と同様に、トナーを供給スクリュー２１１の軸端部から強制的に排出しているため（すなわちトナーの排出にクリーニングブレード２０８を使用しないため）、筋状の濃度ムラは発生しなかった。
【００８９】
また、実験では、低カバレッジ（印字率３［％］）の画像を５００００［枚］プリントする間のかぶり、およびトナー帯電量［ｑ／ｍ］について確認した。実験途中において、ＮＮ環境（２０［℃］、相対湿度５０［％］）およびＨＨ環境（３０［℃］、相対湿度８０［％］）に切り替えた。具体的には、それぞれの動作環境に設定された試験室でプリント処理を行った。動作環境を切り替える際は、プリント処理を一旦停止し、被試験機（画像形成装置１００）を切り替えたい動作環境に設定された試験室に移動させることで行った。移動後は被試験機を停止させて３０［分］調温してから評価を再開した。図１０は、かぶりを下記評価基準により評価した結果を示す。
【００９０】
（かぶり）
○：画像背景部に付着した黒色トナーの画像面積率が０．０４［％］未満であり、良好である。
△：画像背景部に付着した黒色トナーの画像面積率が０．０５［％］以上、かつ、０．０７［％］未満であり、用途によっては許容できるレベルである。例えば、プロダクションプリント等、画像品質の要求が強い場合には、許容できないレベルである。
×：画像背景部に付着した黒色トナーの画像面積率が０．０７［％］以上であり、実用上問題となるレベルである。
【００９１】
図１０に示すように、第１の比較例では、２５０００［枚］のプリント処理が行われた時点から、クリーニングブレード２０８の摩耗によって、クリーニングブレード２０８からトナーがすり抜ける現象が徐々に発生し、画像背景部にトナーが付着した。このトナーの付着が、かぶりとして検出された。第１の比較例におけるトナー帯電量は、実施例におけるトナー帯電量と同等であった。
【００９２】
第２の比較例では、動作環境がＨＨ環境に切り替わってから、供給槽３０４内のトナーが磁気シール４１２を通過して空間部４３０内に漏れ出し、空間部４３０内がトナーに満たされた状態（すなわち、トナーが排出されない状態）で、プリント処理が続けられた。その結果、ゴムシール６００とシャフト４００との摺擦部において発熱し、実施例や第１の比較例よりも現像装置２０４内の温度が上昇するとともにトナー帯電量が低下した。このトナー帯電量の低下によって、プリント枚数の増加に伴い、かぶりが悪化した。実施例では、５００００［枚］のプリント処理が行われるまで、良好な画像を出力できた。
【符号の説明】
【００９３】
１００  画像形成装置
１０１  制御部
１０２  ＣＰＵ
１０３  ＲＯＭ
１０４  ＲＡＭ
１１０  原稿読取部
１２０  操作表示部
１３０  画像処理部
１４０  画像形成部
１５０  搬送部
１６０  定着部
１７１  通信部
１７２  記憶部
１８０  第１湿度センサー
１８２  第２湿度センサー
１８４  第３湿度センサー
１８６  加湿器
１８８  駆動部
２０１  感光体ドラム
２０２  帯電装置
２０３  露光装置
２０４  現像装置
２０５  クリーニング装置
２０６  現像ローラー
２０７  イレーサーランプ
２０８  クリーニングブレード
２０９  トナーホッパー
２１０  キャリアーホッパー
２１１  供給スクリュー
２１２  攪拌スクリュー
２１３  規制板
３０１  ハウジング
３０２  隔壁
３０３  攪拌槽
３０４  供給槽
３０５  現像剤流入部
３０６  キャリアー補給口
３０７  透磁センサー
３０８  トナー補給口
３１０  領域
４００  シャフト
４０２，４０４，４０６  螺旋羽根
４１０  ベアリング
４１２  磁気シール
４１４  ゴムシール
４２０，４２２  スペーサー
４２６，４６２  開口部
４３０  空間部
４４０  シャッター
４５０  スライドカム
４５２  支点
４６０  流路
５００  搬送経路
５１０  廃トナーボックス
５２０  排出スクリュー
５３０  フィルター
【図１】
2014002247.tif 000003
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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