(57)【要約】【課題】現像装置内の現像剤のトナー濃度の調整を容易に行うことが可能な現像装置を提供する。【解決手段】本開示の一態様にかかる現像装置（５）は、複数のトナー補給口（４５、４６）と、各トナー補給口（４５、４６）から個別にトナーを現像装置（５）内に補給する補給手段（４１、４３、４２、４４）と、を有することを特徴とする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナーとキャリアとからなる現像剤を収容する現像装置であって、
複数のトナー補給口と、
各トナー補給口から個別にトナーを前記現像装置内に補給する補給手段と、を有することを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記トナー補給口は、第１のトナー補給口と第２のトナー補給口とを有し、
前記第１のトナー補給口は、像担持体に形成された潜像にトナーを付与してトナー像を形成する現像領域を通過して前記トナー像の現像に寄与した現像済みの現像剤に対してトナーを補給する位置に設けられており、
前記第２のトナー補給口は、前記現像領域を通過する前の未現像の現像剤に対してトナーを補給する位置に設けられている、ことを特徴とする請求項１記載の現像装置。
【請求項３】
前記現像装置内の現像剤のトナー濃度を検知するトナー濃度検知手段と、
前記像担持体に潜像を形成する際に用いる画像情報を取得する画像情報取得手段と、を有し、
前記補給手段は、
前記トナー濃度検知手段で検知したトナー濃度に応じたトナーを前記第１のトナー補給口から補給する第１の補給手段と、
前記画像情報取得手段が取得した画像情報に応じたトナーを前記第２のトナー補給口から補給する第２の補給手段と、を有することを特徴とする請求項２記載の現像装置。
【請求項４】
前記現像装置内の現像剤のトナー濃度を検知するトナー濃度検知手段を有し、
前記補給手段は、
前記トナー濃度検知手段で検知したトナー濃度に応じたトナーを前記第１のトナー補給口から補給する第１の補給手段と、
前記第１の補給手段によってトナーが補給された現像剤を前記トナー濃度検知手段で検知した前記現像剤のトナー濃度に応じたトナーを前記第２のトナー補給口から補給する第２の補給手段と、を有することを特徴とする請求項２記載の現像装置。
【請求項５】
トナーを貯蔵するトナー容器と、
前記トナー容器から供給されるトナーを貯蔵する中間貯蔵部と、
前記中間貯蔵部に貯蔵されたトナーを各トナー補給口に搬送する搬送経路と、を有し、
前記搬送経路は、各トナー補給口に向かって枝分かれしている、ことを特徴とする請求項１から請求項４の何れか１項に記載の現像装置。
【請求項６】
トナーとキャリアとからなる現像剤を収容する現像部を有するプロセスカートリッジであって、
前記現像部は、
複数のトナー補給口と、
各トナー補給口から個別にトナーを前記現像部内に補給する補給手段と、を有することを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項７】
トナーとキャリアとからなる現像剤を収容する現像部を有する画像形成装置であって、
前記現像部は、
複数のトナー補給口と、
各トナー補給口から個別にトナーを前記現像部内に補給する補給手段と、を有す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】
本開示は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等に用いられる現像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、トナーとキャリアとからなる２成分現像剤を用いる現像装置がある。
【０００３】
この種の現像装置は、現像装置内の２成分現像剤（以下、現像剤という）中のトナーが画像形成によって消費されると、その消費分のトナーをトナー補給手段により現像剤に補給するようにしている。
【０００４】
このトナー補給の際に採用される従来のトナー補給方法としては、次のような方法がある。
【０００５】
例えば、感光体ドラムなどの担持体上に露光装置が潜像を形成する際に用いる画像情報に基づいて、その担持体上に形成された潜像を現像することで消費すると予想されるトナーの消費量を算出する。そして、その算出したトナーの消費量に見合った量のトナーを一括して、又は、一定間隔で断続的に現像剤に補給するという方法である。
【０００６】
また、現像装置内にトナー濃度センサを設ける。そして、トナー濃度センサで現像装置内の現像剤のトナー濃度を測定し、そのトナー濃度が目標の所定のトナー濃度となるように、トナーを一括して、又は、一定間隔で断続的に現像剤に補給するという方法もある。
【０００７】
上述したトナー補給方法は、現像装置全体での現像剤中のトナー濃度を所望のトナー濃度に維持することができる。しかし、現像装置内を循環搬送される現像剤の循環方向におけるトナー濃度ムラ（以下、トナー濃度ムラという）が生じやすい。これは、現像によりトナーが消費された現像剤の存在位置とは何ら関係のないタイミングで、トナーを現像剤へ補給するためである。
【０００８】
この不具合を軽減できる画像形成装置として、例えば、特許文献１（特開２００８−２９９３１５号公報）に開示された画像形成装置がある。
【０００９】
特許文献１の画像形成装置は、感光体ドラムなどの担持体上に露光装置が潜像を形成する際に用いる画像情報に基づいて、その画像情報に対応する潜像を現像することで消費すると予想されるトナーの消費量を予測する。そして、その予測したトナーの消費量から現像剤循環搬送路内の特定箇所における現像剤のトナー濃度の時間変化を示す予測データを算出する。そして、その予測データに基づいて当該特定箇所を通過する現像剤のトナー濃度の時間変化を無くすように補給制御を行う。この特定箇所は、現像剤循環搬送路の一部を構成する現像剤供給搬送路（現像ローラなどの現像剤担持体へ供給しながら現像剤を現像剤担持体回転軸方向へ搬送する搬送路）よりも現像剤循環方向上流側であって所定の補給箇所よりも現像剤循環方向下流側に位置している。したがって、この画像形成装置によれば、トナー濃度ムラが解消された現像剤を現像剤供給搬送路へ送り込むことができ、トナー濃度ムラが解消された現像剤を現像剤担持体へ供給して現像に用いることができる。
【００１０】
図１０は、特許文献１に記載された画像形成装置が採用するトナー補給方法によりトナー濃度ムラを解消できる現像装置の一構成例を模式的に表した説明図である。
【００１１】
この現像装置は、現像領域でトナーを消費した現像ローラ１２上の現像済み現像剤を再び現像剤供給搬送路１４へ戻す供給回収一体方式を採用したものである。この現像装置において、図示しない搬送部材によって現像剤供給搬送路１４内を搬送される現像剤は、図中白抜き矢印（上向き）で示すように現像ローラ１２に順次汲上げられ、現像ローラ１２の回転に伴って現像領域へ搬送される。そして、現像領域を通過して現像に寄与した現像済み現像剤は、図中白抜き矢印（下向き）で示すように、現像ローラ１２から離脱して現像剤供給搬送路１４へ回収される。現像剤供給搬送路１４の下流端まで搬送された現像剤は、現像剤攪拌搬送路９の上流端へ移動し、図示しない搬送部材によって現像剤攪拌搬送路９内を搬送される。現像剤攪拌搬送路９の上流端の上方にはトナー補給口１７が開口しており、そのトナー補給口１７から補給用トナーが落下してトナー補給が行われる。そして、補給されたトナーは、現像剤供給搬送路１４から移動してきた現像剤（トナー濃度が低い状態の現像剤）と一緒に現像剤攪拌搬送路９内の図示しない搬送部材により搬送されることで、攪拌混合され、現像剤内に分散する。現像剤攪拌搬送路９の下流端まで搬送された現像剤は、現像剤供給搬送路１４の上流端へ移動し、再び、現像剤供給搬送路１４内を搬送される。
【００１２】
このように、この現像装置の循環経路は図１０に示す循環経路Ａの１つだけであり、現像ローラ１２から回収された現像済み現像剤は、すべて、現像剤供給搬送路１４の下流端から現像剤攪拌搬送路９の上流端へ達し、トナー補給口１７からトナー補給を受けることができる。よって、担持体上に露光装置が潜像を形成する際に用いる画像情報から予測した予測データに基づいて、これにより把握されるトナー消費量分のトナーを消費した現像済み現像剤の部分がトナー補給口１７との対向位置に到達するタイミングを特定し、そのタイミングで当該トナー消費量分のトナーを補給するようにすることで、トナー濃度ムラを解消することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかし、特許文献１に記載された画像形成装置が採用するトナー補給方法であっても、トナー濃度ムラを解消できない場合がある。
【００１４】
通常、トナー補給口１７から供給した補給トナーを十分に攪拌するためには、現像位置から離れた位置にトナー補給口１７を設ける必要がある。現像位置は、現像ローラ１２の回転に伴って現像領域へ現像剤が搬送される位置である。図１０に示す現像装置は、トナー補給口１７から供給された補給トナーを現像剤攪拌搬送路９から現像剤供給搬送路１４に搬送し、現像ローラ１２に搬送することになる。
【００１５】
しかし、現像位置から離れた位置にトナー補給口１７を設けた場合は、トナー補給口１７から供給された補給トナーが現像位置に搬送されるまでに、次の画像の現像が行われることになり、結果的に、トナー濃度ムラが発生してしまうことになる。
【００１６】
逆に、現像位置から近い位置にトナー補給口１７を設けた場合は、トナー補給口１７から供給された補給トナーの十分な攪拌が行われずに現像ローラ１２に補給トナーが搬送されるため、現像位置でのトナー飛散が発生してしまうことになる。
【００１７】
即ち、従来の現像装置は、トナー補給口１７を１つしか設けていないため、そのトナー補給口１７からトナーを補給して現像装置内の現像剤のトナー濃度を調整しなければならず、トナー濃度の調整が困難であった。
【００１８】
本開示の目的は、現像装置内の現像剤のトナー濃度の調整を容易に行うことが可能な現像装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本開示の現像装置は、
トナーとキャリアとからなる現像剤を収容する現像装置であって、
複数のトナー補給口と、
各トナー補給口から個別にトナーを前記現像装置内に補給する補給手段と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本開示の一態様によれば、現像装置内の現像剤のトナー濃度の調整を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】画像形成装置１００の全体構成例を示す図である。
【図２】プロセスカートリッジ６の構成例を示す図である。
【図３】本実施形態の現像部５の構成例を示す図である。
【図４】従来の現像部５Ａの構成例を示す図である。
【図５】従来の現像部５Ａのトナー補給例を示す図である。
【図６】本実施形態の現像部５のトナー補給例を示す図である。
【図７】従来の現像部５Ａのトナー補給例を示す図である。
【図８】本実施形態の現像部５のトナー補給例を示す図である。
【図９】現像部５の他の構成例を示す図である。
【図１０】従来の現像装置の構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
（本開示の一態様にかかる現像装置５の実施形態の概要）
まず、図３を参照しながら、本開示の一態様にかかる現像装置５の概要について説明する。図３は、本開示の一態様にかかる現像装置５の概略構成例を示す。
【００２３】
本開示の一態様にかかる現像装置５は、トナーとキャリアとからなる現像剤を収容する現像装置５である。本開示の一態様にかかる現像装置５は、複数のトナー補給口４５、４６と、各トナー補給口４５、４６から個別にトナーを現像装置５内に補給する補給手段４１、４３、４２、４４と、を有することを特徴とする。第１トナー補給口４５からトナーを現像装置５内に補給する補給手段４１、４３は、第１トナー搬送経路４１、第１駆動モータ４３が機能する。第２トナー補給口４６からトナーを現像装置５内に補給する補給手段４２、４４は、第２トナー搬送経路４２、第２駆動モータ４４が機能する。
【００２４】
本開示の現像装置５は、各トナー補給口４５、４６から個別にトナーを現像装置５内に補給する補給手段４１、４２、４３、４４を有するため、現像装置５内の現像剤のトナー濃度の調整を容易に行うことができる。以下、添付図面を参照しながら、本開示の一態様にかかる現像装置５について詳細に説明する。なお、以下の実施形態では、本開示の一態様にかかる現像装置５である現像部５を搭載した画像形成装置１００を例に説明する。
【００２５】
＜画像形成装置１００の構成例＞
まず、図１、図２を参照しながら、本実施形態の画像形成装置１００の構成例について説明する。図１は、本実施形態の画像形成装置１００の構成例を示す図である。図２は、プロセスカートリッジ６の構成例を示す図である。
【００２６】
本実施形態の画像形成装置１００は、中間転写ユニット１５の中間転写ベルト８に対向するように、各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）に対応した作像部としてのプロセスカートリッジ６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋが並設されている。なお、画像形成装置１００に設置される４つのプロセスカートリッジ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ほぼ同一構造で構成する。プロセスカートリッジ６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋの構成例を図２に示す。図２は、プロセスカートリッジ６、感光体ドラム１、１次転写バイアスローラ９における符号のアルファベット（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）を省略している。
【００２７】
プロセスカートリッジ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帯電部４、現像部５（現像装置）、クリーニング部２と、が一体化されたものであって、画像形成装置１００に対して着脱自在に構成されている。このように作像部の構成部を一体化することで、作像部のメンテナンス性が向上する。そして、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、除電工程）が行われて、感光体ドラム１上に所望のトナー像が形成されることになる。
【００２８】
なお、本実施形態では、感光体ドラム１、帯電部４、現像部５、クリーニング部２を、一体化してプロセスカートリッジ６を構成したが、各構成部を単独のユニットとして、画像形成装置１００に着脱自在に設置することもできる。具体的に、現像部５を、単独のユニットとして、画像形成装置１００に対して着脱自在に構成することもできる。さらに、感光体ドラム１、帯電部４、クリーニング部２のうち少なくとも１つと、現像部５と、を一体化したユニットとして、画像形成装置１００に対して着脱自在に構成することもできる。
【００２９】
感光体ドラム１は、不図示の駆動部によって回転駆動される。そして、帯電部４の位置で、感光体ドラム１の表面が一様に帯電される。その後、感光体ドラム１の表面は、露光部７（図１参照）から発せられたレーザ光Ｌ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。
【００３０】
その後、感光体ドラム１の表面は、現像部５との対向位置に達して、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。
【００３１】
現像部５内には、トナーとキャリアとからなる２成分の現像剤Ｇが収容されている。現像部５内の現像剤Ｇは、トナー濃度センサ５７によって検知されるトナー濃度が所定のトナー濃度になるように調整される。この場合、制御部７０は、現像部５内のトナー消費量に応じたトナーをトナー搬送経路からトナー補給口を介して第２搬送経路５４内に補給するように制御する。なお、トナー濃度センサ５７は、そのトナー濃度センサ５７の周囲を流動する現像剤の透磁率の変化からトナー濃度の変化を検知するセンサである。
【００３２】
トナー搬送経路は、後述するサブホッパ８０を介して画像形成装置１００の上方のボトル収容部３１に設置されたトナーボトル３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋのうち対応するトナーボトルに連通している。このため、トナーボトルに収容されたトナーがトナー搬送経路、トナー補給口を介して第２搬送経路５４内に補給される。
【００３３】
第２搬送経路５４内に補給されたトナーは、第２搬送スクリュ５６及び第１搬送スクリュ５５によって、現像剤Ｇと共に混合・撹拌されながら、仕切部材５８で隔絶された第１搬送経路５３、第２搬送経路５４を循環する。
【００３４】
なお、２つの搬送スクリュ５５、５６は、現像ローラ５１と共に駆動手段としての現像駆動モータ７１によって回転駆動される。現像駆動モータ７１は、画像形成装置１００本体におけるその他の回転部材（感光体ドラム１等である）を回転駆動する駆動部とは独立した駆動系であり、制御部７０が制御する。
【００３５】
第１搬送経路５３、第２搬送経路５４を循環する現像剤Ｇ中のトナーは、キャリアとの摩擦帯電によりキャリアに吸着して、現像ローラ５１上に形成された複数の磁極によってキャリアと共に現像ローラ５１上に担持される。
【００３６】
現像ローラ５１は、内部に固設されてローラ周面に複数の磁極を形成するマグネットと、マグネットの周囲を回転するスリーブと、で構成される。そして、複数の磁極が形成されたマグネットの周囲をスリーブが回転することで、その回転に伴い現像剤Ｇが現像ローラ５１上を移動することになる。なお、現像ローラ５１は、スリーブの軸部に連結された現像駆動モータ７１によって図２の矢印方向（反時計方向）に回転駆動される。
【００３７】
現像ローラ５１上に担持された現像剤Ｇは、現像ローラ５１の矢印方向の回転に伴って搬送されて、ドクターブレード５２（現像ローラ５１の下方に配設されている）の位置に達する。そして、現像ローラ５１上の現像剤Ｇは、この位置で適量に規制された後に、感光体ドラム１との対向位置（現像領域である）まで搬送される。そして、現像領域に形成された現像電界によって、感光体ドラム１上に形成された潜像にトナーが吸着される。
【００３８】
マグネットによって現像ローラ５１の周囲には、複数の磁極が形成されている。複数の磁極は、以下の磁極などで構成する。感光体ドラム１との対向位置に形成された主磁極。第１搬送スクリュ５５との対向位置からドクターブレード５２との対向位置にかけて形成された汲上げ磁極（ドクタ対向磁極）。第１搬送経路５３の上方に形成された剤離れ磁極。主磁極と剤離れ磁極との間に形成された搬送磁極。
【００３９】
まず、汲上げ磁極が磁性体としてのキャリアに作用して、第１搬送経路５３内を移動する現像剤Ｇの一部が現像ローラ５１上に担持される。現像ローラ５１上に担持された現像剤Ｇは、その一部がドクターブレード５２の位置で掻き取られて、第１搬送経路５３に戻される。一方、現像ローラ５１上に担持された現像剤Ｇは、主磁極の位置で穂立ちして現像領域において感光体ドラム１に摺接する。こうして、現像ローラ５１に担持された現像剤Ｇ中のトナーが感光体ドラム１上の潜像に付着する。その後、主磁極の位置を通過した現像剤Ｇは、搬送磁極によって剤離れ磁極の位置まで搬送される。そして、剤離れ磁極の位置で、反発磁界がキャリアに作用して、現像ローラ５１上に担持されていた現像工程後の現像剤Ｇが現像ローラ５１から脱離される。脱離後の現像剤Ｇは、再び、第１搬送経路５３に戻されて、第１搬送経路５３の下流側に向けて搬送され、第２搬送経路５４の上流側に移動する。さらに、第２搬送経路５４の上流側に移動した現像剤は、トナー補給口から補給された補給トナーと共に、第２搬送経路５４の下流側に達して、第１搬送経路５３の上流側に移動する。このような一連の現像剤Ｇの循環が繰り返される。
【００４０】
上述した現像工程の後、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。このとき、感光体ドラム１上には、僅かながら未転写トナーが残存する。
【００４１】
その後、感光体ドラム１の表面は、クリーニング部２との対向位置に達して、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クリーニングブレード２ａによって回収される。最後に、感光体ドラム１の表面は、不図示の除電部との対向位置に達して、この位置で感光体ドラム１上の残留電位が除去される。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。
【００４２】
なお、上述した作像プロセスは、４つのプロセスカートリッジ６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋで行われる。すなわち、プロセスカートリッジ６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋの下方に配設された露光部７から、画像情報に基づいたレーザ光が、各プロセスカートリッジ６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋの感光体ドラム１上に向けて照射される。その後、各感光体ドラム１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。
【００４３】
中間転写ユニット１５は、中間転写ベルト８、４つの１次転写バイアスローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋ、２次転写バックアップローラ１２、対向ローラ１３、テンションローラ１４、クリーニング部１０等で構成される。
【００４４】
中間転写ベルト８は、３つのローラ部材１２〜１４によって張架・支持されると共に、１つのローラ部材１２の回転駆動によって図１中の矢印方向に無端移動される。
【００４５】
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。そして、１次転写バイアスローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋに、トナーの極性とは逆極性の転写バイアスが印加される。そして、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。
【００４６】
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次転写ローラ１９との対向位置に達する。この位置では、２次転写バックアップローラ１２が、２次転写ローラ１９との間に中間転写ベルト８を挟み込んで２次転写ニップを形成している。そして、中間転写ベルト８上に形成されたカラートナー像は、この２次転写ニップの位置に搬送された転写紙等の記録媒体Ｐ上に転写される。このとき、中間転写ベルト８には、記録媒体Ｐに転写されなかった未転写トナーが残存する。
【００４７】
その後、中間転写ベルト８は、中間転写ベルト８用のクリーニング部１０の位置に達する。そして、この位置で、中間転写ベルト８上の未転写トナーが回収される。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。
【００４８】
ここで、２次転写ニップの位置に搬送された記録媒体Ｐは、画像形成装置１００の下方に配設された給紙部２６から、給紙ローラ２７やレジストローラ２８などを経由して搬送されたものである。給紙部２６には、転写紙等の記録媒体Ｐが複数枚重ねて収納されている。そして、給紙ローラ２７が図１中の反時計方向に回転駆動されると、一番上の記録媒体Ｐがレジストローラ２８のローラ間に向けて給送される。
【００４９】
レジストローラ２８に搬送された記録媒体Ｐは、回転駆動を停止したレジストローラ２８のローラニップの位置で一旦停止する。そして、中間転写ベルト８上のカラー画像にタイミングを合わせて、レジストローラ２８が回転駆動されて、記録媒体Ｐが２次転写ニップに向けて搬送される。こうして、記録媒体Ｐ上に、所望のカラー画像が転写される。
【００５０】
その後、２次転写ニップの位置でカラー画像が転写された記録媒体Ｐは、定着部２０の位置に搬送される。そして、この位置で、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が記録媒体Ｐ上に定着される。
【００５１】
その後、記録媒体Ｐは、排紙ローラ２９のローラ間を経て、画像形成装置１００の外へと排出される。排紙ローラ２９によって画像形成装置１００外に排出された記録媒体Ｐは、印刷後の出力画像として、スタック部３０上に順次スタックされる。こうして、画像形成装置１００における一連の画像形成動作（画像形成プロセス）が完了する。
【００５２】
＜現像部５の構成例＞
次に、図３を参照しながら、本実施形態の現像部５の構成例について説明する。図３は、本実施形態の現像部５の構成例を示す図である。
【００５３】
本実施形態の現像部５は、トナーとキャリアとからなる現像剤を収容しており、その現像剤を第２搬送経路５４から第１搬送経路５３に搬送し、現像ローラ５１に供給する。現像ローラ５１に供給された現像剤のトナーは、静電潜像が形成された感光体ドラム１に付与され、その付与されたトナーで感光体ドラム１にトナー像が形成される。このトナー像が形成される領域が現像領域となる。また、現像ローラ５１に現像剤が供給される位置が現像位置となる。現像領域を通過してトナー像の現像に寄与した現像済みの現像剤は、現像ローラ５１から第１搬送経路５３に戻され、第２搬送経路５４に搬送される。本実施形態の現像部５は、現像部５に収容された現像剤を第２搬送経路５４と第１搬送経路５３とで循環させている。
【００５４】
第２搬送経路５４、第１搬送経路５３には、搬送スクリュ５６、５５が各々設けられており、その搬送スクリュ５６、５５を回転させることで、現像剤を攪拌しながら循環させている。第２搬送経路５４には、第２搬送スクリュ５６が設けられており、第１搬送経路５３には、第１搬送スクリュ５５が設けられている。
【００５５】
本実施形態の現像部５は、サブホッパ８０からトナーが供給される。サブホッパ８０には、トナーボトル３２からトナーが供給される。
【００５６】
トナーボトル３２は、トナーを貯蔵しており、そのトナーをサブホッパ８０に供給する。サブホッパ８０は、トナーボトル３２から供給されたトナーを貯蔵する中間貯蔵部であり、サブホッパ８０に貯蔵されたトナーを現像部５に供給する。現像部５は、サブホッパ８０から供給されたトナーによって、現像部５内の現像剤のトナー濃度が所定の濃度になるようにしている。
【００５７】
本実施形態の現像部５は、サブホッパ８０に設けられたトナーエンドセンサ８１から「トナー減少」の信号が出力された時に、トナーボトル３２に設けられたトナー容器駆動モータ３３を駆動して、トナーボトル３２からサブホッパ８０にトナーを供給する。これにより、トナーボトル３２のトナーがなくならない限り、サブホッパ８０は、一定量のトナーで満たされている状態にすることができる。
【００５８】
また、本実施形態の現像部５は、サブホッパ８０から現像部５へのトナー搬送経路４１、４２が２経路に枝分かれしており、それぞれのトナー搬送経路４１、４２には、駆動モータ４３、４４が設けられている。それぞれの駆動モータ４３、４４は独立して駆動し、現像部５内に個別にトナーを供給する。
【００５９】
本実施形態の現像部５は、第１トナー搬送経路４１に設けられた第１駆動モータ４３を駆動することで、第１トナー補給口４５からトナーを第２搬送経路５４内に補給する。また、第２トナー搬送経路４２に設けられた第２駆動モータ４４を駆動することで、第２トナー補給口４６からトナーを第１搬送経路５３内に補給する。
【００６０】
第１トナー補給口４５は、第２搬送経路５４の上流側に設けられており、現像位置から最も遠い箇所に設けられている。このため、第１トナー補給口４５は、感光体ドラム１に形成された潜像にトナーを付与してトナー像を形成する現像領域を通過してトナー像の現像に寄与した現像済みの現像剤に対してトナーを補給する位置に設けられている。また、第２トナー補給口４６は、第１搬送経路５３の上流側に設けられており、現像位置に近い箇所に設けられている。このため、第２トナー補給口４６は、現像領域を通過する前の未現像の現像剤に対してトナーを補給する位置に設けられている。
【００６１】
第１トナー補給口４５からトナーを補給する場合は、トナー濃度センサ５７で検知したトナー濃度を制御部７０が取得する。そして、制御部７０は、そのトナー濃度センサ５７で検知したトナー濃度が所定の濃度になるようにトナーを補給するように制御する。
【００６２】
第２トナー補給口４６からトナーを補給する場合は、感光体ドラム１に潜像を形成する際に用いる画像情報を制御部７０が取得する。そして、制御部７０は、その画像情報に基づいて、感光体ドラム１上の所定の位置に形成された潜像を現像することで消費すると予想されるトナー消費量を算出する。そして、その算出したトナー消費量を基に、感光体ドラム１上の所定の位置よりも下流側の現像領域でのトナー濃度ムラが小さくなるようにトナーを補給するように制御する。このため、第２トナー補給口４６は、以下の条件を満足するように設けることになる。
【００６３】
制御部７０が画像情報を取得した時間からその画像情報による現像を開始するまでに要する時間≧第２トナー補給口４６から現像位置までのトナーの搬送に要する時間
【００６４】
本実施形態の現像部５は、上記条件を満足するように第２トナー補給口４６を現像部５に設ける。そして、制御部７０が取得した画像情報に応じたトナーを第２トナー補給口４６から補給する。これにより、感光体ドラム１上の所定の位置よりも下流側の現像領域でのトナー濃度ムラが小さくなるようにトナーを補給することができる。
【００６５】
図４は、従来の現像部５Ａの構成例を示す。従来の現像部５Ａは、現像剤を第２搬送経路５４Ａから第１搬送経路５３Ａに搬送し、現像ローラ５１Ａに供給する。現像ローラ５１Ａに供給された現像剤は、静電潜像が形成された感光体ドラムに付与され、その付与された現像剤で感光体ドラムにトナー像が形成される。このトナー像が形成される領域が現像領域となる。また、現像ローラ５１Ａに現像剤が供給される位置が現像位置となる。現像領域を通過してトナー像の現像に寄与した現像済みの現像剤は、現像ローラ５１Ａから第１搬送経路５３Ａに戻され、第２搬送経路５４Ａに搬送される。従来の現像部５Ａも、現像部５Ａに収容された現像剤を第２搬送経路５４Ａと第１搬送経路５３Ａとで循環させている。
【００６６】
第２搬送経路５４Ａ、第１搬送経路５３Ａには、搬送スクリュ５６Ａ、５５Ａが各々設けられており、その搬送スクリュ５６Ａ、５５Ａを回転させることで、現像剤を攪拌しながら循環させている。第２搬送経路５４Ａには、第２搬送スクリュ５６Ａが設けられており、第１搬送経路５３Ａには、第１搬送スクリュ５５Ａが設けられている。
【００６７】
従来の現像部５Ａは、第１トナー補給口４５Ａのみを有しており、トナー濃度センサ５７Ａで検知したトナー濃度が所定の濃度になるようにトナーを第１トナー補給口４５Ａから補給するように制御する。
【００６８】
＜従来の現像部５Ａと、本実施形態の現像部５と、の比較＞
次に、図５、図６を参照しながら、従来の現像部５Ａと、本実施形態の現像部５と、の違いについて説明する。図５は、従来の現像部５Ａのトナー補給制御を示し、図６は、本実施形態の現像部５のトナー補給制御を示す。
【００６９】
従来の現像部５Ａも、本実施形態の現像部５においても、トナー濃度センサ５７Ａ、５７で検知したトナー濃度が所定の濃度になるようにトナーを第１トナー補給口４５Ａ、４５から補給するように制御している。このため、第１トナー補給口４５Ａ、４５を通過した現像剤は、第１トナー補給口４５Ａ、４５から補給されたトナーによってトナー濃度が７％になる。
【００７０】
従来の現像部５Ａは、図５に示すように、感光体ドラムに形成された第１の潜像にトナー像を形成することで、トナー濃度が１％減少し、６％のトナー濃度の現像剤になる。その６％のトナー濃度に減少した現像剤が、後からくる７％のトナー濃度の現像剤と混ざり、感光体ドラムに形成された第２の潜像に到達する時には、６．５％のトナー濃度の現像剤になっている。このため、従来の現像部５Ａは、第１の潜像と第２の潜像との間での画像濃度差：ΔＩＤ＝０．０７が生じることになる。画像濃度差：ΔＩＤは、印刷画像をＸ−ＬＩＴＥの機器で測定して得られた値である。
【００７１】
本実施形態の現像部５は、図６に示すように、感光体ドラムに形成された第１の潜像にトナー像を形成することで、トナー濃度が１％減少し、６％のトナー濃度の現像剤になる。その６％のトナー濃度に減少した現像剤が、第２トナー補給口４６から補給されたトナーによって８％のトナー濃度に調整された現像剤と混ざり、感光体ドラムに形成された第２の潜像に到達する時には、７％のトナー濃度の現像剤になっている。これにより、本実施形態の現像部５は、第１潜像と第２の潜像との間での画像濃度差：ΔＩＤ＝０．０２まで低減することができる。
【００７２】
なお、本実施形態の現像部５において、第１トナー補給口４５からのトナー補給を行わず、第２トナー補給口４６からのみトナー補給を行うことも可能である。この場合は、トナー濃度センサ５７で検知したトナー濃度が所定の濃度になるようにトナーを補給すると共に、感光体ドラム１に潜像を形成する際に用いる画像情報に基づいて、現像位置でのトナー濃度のムラが発生しないようにトナーを補給するように制御する。但し、このトナー補給制御を行うと、第２トナー補給口４６から大量のトナーを現像部５内に補給することになる。第２トナー補給口４６から大量のトナーを現像部５内に補給すると、そのトナーを十分に攪拌する経路も時間もないため、現像位置でのトナー飛散が悪化することになる。このため、本実施形態の現像部５においては、第１トナー補給口４５と第２トナー補給口４６とから各々独立してトナーを現像部５内に補給するようにすることが好ましい。これにより、現像部５内の現像剤のトナー濃度の調整を容易に行うことができる。また、トナー濃度ムラの発生やトナー飛散の発生を防止することができる。
【００７３】
＜本実施形態の画像形成装置１００の作用・効果＞
このように、本実施形態の画像形成装置１００は、複数のトナー補給口４５、４６が設けられた現像部５を有し、その各トナー補給口４５、４６から個別にトナーを現像部５内に補給する。これにより、現像部５内の現像剤のトナー濃度の調整を容易に行うことができる。
【００７４】
また、本実施形態の画像形成装置１００は、第１トナー補給口４５からトナーを補給する場合は、トナー濃度センサ５７で検知したトナー濃度を取得し、そのトナー濃度センサ５７で検知したトナー濃度が所定の濃度になるようにトナーを補給するように制御する。また、第２トナー補給口４６からトナーを補給する場合は、感光体ドラム１に潜像を形成する際に用いる画像情報を取得する。そして、その取得した画像情報に基づいて、感光体ドラム１上の所定の位置に形成された潜像を現像することで消費すると予想されるトナー消費量を算出する。そして、その算出したトナー消費量を基に、感光体ドラム１上の所定の位置よりも下流側の現像領域でのトナー濃度ムラが小さくなるようにトナーを補給するように制御する。これにより、トナー濃度ムラの発生やトナー飛散の発生を防止することができる。
【００７５】
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態について説明する。
【００７６】
第１の実施形態は、第１トナー補給口４５からトナーを補給する場合は、トナー濃度センサ５７で検知したトナー濃度に応じたトナーを第１トナー補給口４５から補給している。また、第２トナー補給口４６からトナーを補給する場合は、感光体ドラム１に潜像を形成する際に用いる画像情報に応じたトナーを第２トナー補給口４６から補給している。
【００７７】
第２の実施形態は、第１トナー補給口４５からトナーを補給する場合は、トナー濃度センサ５７で検知したトナー濃度に応じたトナーを第１トナー補給口４５から補給している。また、第２トナー補給口４６からトナーを補給する場合は、第１トナー補給口４５からトナーが補給された現像剤をトナー濃度センサ５７で検知した現像剤のトナー濃度に応じたトナーを第２トナー補給口４６から補給するようにする。これにより、トナー濃度ムラの発生やトナー飛散の発生を防止することができる。以下、図３、図７、図８を参照しながら、本実施形態の現像部５について説明する。
【００７８】
＜現像部５の構成例＞
まず、図３を参照しながら、本実施形態の現像部５の構成例について説明する。図３は、本実施形態の現像部５の構成例を示す図である。本実施形態の現像部５の構成は、第１の実施形態と同様に構成し、トナー補給制御が第１の実施形態と異なる。
【００７９】
本実施形態では、第１トナー補給口４５からトナーを補給する場合は、トナー濃度センサ５７で検知したトナー濃度を制御部７０が取得する。そして、制御部７０は、そのトナー濃度センサ５７で検知したトナー濃度が所定の濃度よりも任意の濃度だけ小さい値の濃度になるようにトナーを補給するように制御する。なお、任意の濃度は、任意に設定することが可能である。
【００８０】
第２トナー補給口４６からトナーを第１搬送経路５３内に補給する場合は、トナー濃度センサ５７で検知したトナー濃度が第２トナー補給口４６を通過した際に所定の濃度になるようにトナーを第２トナー補給口４６から補給するように制御する。
【００８１】
＜従来の現像部５Ａと、本実施形態の現像部５と、の比較＞
次に、図７、図８を参照しながら、従来の現像部５Ａと、本実施形態の現像部５と、の違いについて説明する。図７は、従来の現像部５Ａのトナー補給制御を示し、図８は、本実施形態の現像部５のトナー補給制御を示す。
【００８２】
従来の現像部５Ａは、第１トナー補給口４５Ａのみを設け、トナー濃度センサ５７Ａで検知したトナー濃度に基づいて、トナー濃度センサ５７Ａで検知したトナー濃度が所定の濃度になるようにトナーを第１トナー補給口４５Ａから供給するように制御している。このため、従来の現像部５Ａは、トナー濃度センサ５７Ａで検知したトナー濃度が一気に狙いの所定の濃度になるように第１トナー補給口４５Ａからトナーを補給すると、その第１トナー補給口４５Ａ以降の現像剤のトナー濃度がばらついてしまう。その結果として、画像濃度のばらつきが生じてしまうことになる。図７では、トナー濃度センサ５７Ａで検知したトナー濃度が一気に狙いの７％のトナー濃度になるように第１トナー補給口４５Ａからトナーを補給するようにしている。
【００８３】
本実施形態の現像部５は、第１トナー補給口４５と第２トナー補給口４６とを設け、トナー濃度センサ５７で検知したトナー濃度が所定の濃度よりも任意の濃度だけ小さい値の濃度になるようにトナーを第１トナー補給口４５から補給するように制御する。そして、トナー濃度センサ５７で検知したトナー濃度が第２トナー補給口４６を通過した際に所定の濃度になるようにトナーを第２トナー補給口４６から補給するように制御する。
【００８４】
第１トナー補給口４５からのトナー補給は、所定の濃度を超えない程度のトナー濃度となるように行う。また、第２トナー補給口４６からのトナー補給は、トナー濃度センサ５７で検知した現像剤のトナー濃度が第２トナー補給口４６を通過した際に所定の濃度のトナー濃度になるように行う。なお、第１トナー補給口４５において所定の濃度を超えない程度のトナー濃度となるようにトナー補給を行うのは、所定の濃度を超えた分は、第２トナー補給口４６からのトナー補給で調整できないためである。また、現像領域直前の第２トナー補給口４６でのトナー補給量を可能な限り少なくし、トナーの分散性を確保するためである。図８では、トナー濃度センサ５７で検知したトナー濃度が狙いの７％のトナー濃度よりも任意の濃度だけ小さい値の濃度となるように第１トナー補給口４５Ａからトナーを補給するようにしている。そして、トナー濃度センサ５７で検知した現像剤のトナー濃度が第２トナー補給口４６を通過した際に狙いの７％のトナー濃度になるようにトナーを第２トナー補給口４６から補給するように制御している。図８では、トナー濃度センサ５７で検知したトナー濃度が６．２％であるため、その不足分である０．８％のトナー濃度分のトナーを第２トナー補給口４６から補給するように制御している。
【００８５】
＜本実施形態の画像形成装置１００の作用・効果＞
このように、本実施形態の画像形成装置１００は、第１トナー補給口４５からトナーを補給する場合は、トナー濃度センサ５７で検知したトナー濃度を取得する。そして、そのトナー濃度センサ５７で検知したトナー濃度が所定の濃度よりも任意の濃度だけ小さい値の濃度になるようにトナーを補給するように制御する。また、第２トナー補給口４６からトナーを補給する場合は、トナー濃度センサ５７で検知したトナー濃度が第２トナー補給口４６を通過した際に所定の濃度になるようにトナーを第２トナー補給口４６から補給するように制御する。これにより、トナー濃度ムラの発生やトナー飛散の発生を防止することができる。
【００８６】
なお、上述する実施形態は、本発明の好適な実施形態であり、上記実施形態のみに本発明の範囲を限定するものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更を施した形態での実施が可能である。
【００８７】
例えば、図３に示す現像部５は、現像剤が２方向に循環する方式の現像部であるが、例えば、図９に示すような、１方向に循環する方式の現像部５においても複数のトナー補給口４５、４６を設けることも可能である。複数のトナー補給口４５、４６を設けることで、現像部５内の現像剤のトナー濃度の調整を容易に行うことができる。
【００８８】
図９に示す現像部５は、３つの搬送経路５３、５４、６１を有している。また、３つの搬送スクリュ５５、５６、６２を有している。図９に示す現像部５は、第３搬送スクリュ６２、第２搬送スクリュ５６、第１搬送スクリュ５５を回転させることで、第３搬送経路６１、第２搬送経路５４、第１搬送経路５３を経由して現像ローラ５１の位置に現像剤が搬送される。現像ローラ５１に供給された現像剤は、第２搬送経路５４に戻らず、第３搬送経路６１に戻される。このため、図９に示す現像部５においては、現像領域でのトナー消費の影響がない。その結果、図９に示す現像部５の構成の場合は、図３に示す現像部５におけるトナー補給制御を行わなくとも、全現像領域で所定のトナー濃度の均一を図ることができる。なお、図９に示す現像部５の構成では、第１トナー補給口４５は、第３搬送経路６１の上流側に設けられており、現像位置から最も遠い箇所に設けられている。また、第１トナー補給口４５は、感光体ドラム１に形成された潜像にトナーを付与してトナー像を形成する現像領域を通過してトナー像の現像に寄与した現像済みの現像剤に対してトナーを補給する位置に設けられている。また、第２トナー補給口４６は、第１搬送経路５３の上流側に設けられており、現像位置に近い箇所に設けられている。また、第２トナー補給口４６は、現像領域を通過する前の未現像の現像剤に対してトナーを補給する位置に設けられている。
【００８９】
図３に示す現像部５では、現像領域の下流側に行くほど、現像領域の上流側でトナー像の形成によりトナーが消費された現像剤の割合が高くなる。このため、図３に示す現像部５では、複数のトナー補給口４５、４６から上述したトナー補給を行い、現像剤のトナー濃度差の発生を防止することにしている。
【００９０】
図９に示す現像部５では、現像領域内の上流側でトナー像の形成によりトナーが消費された現像剤によるトナー濃度差が生じない。このため、現像領域に送られる現像剤を均一にすることで、現像領域全域で所定のトナー濃度の均一を図ることができる。
【００９１】
また、上記実施形態の画像形成装置１００を構成する各装置における制御動作は、ハードウェア、ソフトウェア、あるいは、両者の複合構成を用いて実行することも可能である。
【００９２】
なお、ソフトウェアを用いて処理を実行する場合には、処理シーケンスを記録したプログラムを、専用のハードウェアに組み込まれているコンピュータ内のメモリにインストールして実行させることが可能である。あるいは、各種処理が実行可能な汎用コンピュータ内のメモリにインストールして実行させることが可能である。
【００９３】
例えば、プログラムは、記録媒体としてのハードディスクやROM（Read Only Memory）に予め記録しておくことが可能である。あるいは、プログラムは、リムーバブル記録媒体に一時的、あるいは、永続的に格納（記録）しておくことが可能である。このようなリムーバブル記録媒体は、いわゆるパッケージソフトウエアとして提供することが可能である。リムーバブル記録媒体は、磁気ディスク、半導体メモリなどの各種記録媒体があげられる。
【００９４】
なお、プログラムは、上述したようなリムーバブル記録媒体からコンピュータにインストールすることになる。また、ダウンロードサイトからコンピュータに無線転送することになる。また、ネットワークを介してコンピュータに有線で転送することになる。
【００９５】
また、上記実施形態の画像形成装置１００を構成する各装置は、上記実施形態で説明した処理動作に従って時系列的に処理を実行するだけに限定するものでない。例えば、処理を実行する装置の処理能力、あるいは、必要に応じて並列的にあるいは個別に処理を実行するように構築することも可能である。
【符号の説明】
【００９６】
１００    画像形成装置
５    現像部
５１    現像ローラ
５３    第１搬送経路
５４    第２搬送経路
６１    第３搬送経路
５５    第１搬送スクリュ
５６    第２搬送スクリュ
６２    第３搬送スクリュ
５７    トナー濃度センサ
５８    仕切部材
４１    第１トナー搬送経路
４２    第２トナー搬送経路
４３    第１駆動モータ
４４    第２駆動モータ
４５    第１トナー補給口
４６    第２トナー補給口
【先行技術文献】
【特許文献】
【００９７】
【特許文献１】特開２００８−２９９３１５号公報
【図１】
2014149471.tif 000003
【図２】
2014149471.tif 000004
【図３】
2014149471.tif 000005
【図４】
2014149471.tif 000006
【図５】
2014149471.tif 000007
【図６】
2014149471.tif 000008
【図７】
2014149471.tif 000009
【図８】
2014149471.tif 000010
【図９】
2014149471.tif 000011
【図１０】
2014149471.tif 000012