(57)【要約】【課題】  トナー中に異物が混入した場合でも、適正なトナー濃度制御を行なうことができる現像装置及びこれを用いた画像形成装置を提供する。【解決手段】  現像剤担持体３２と、現像剤収容部３３と、トナー収容部３５と、トナー収容部内のトナーを現像剤収容部へ補給するトナー補給手段３８，４０と、濃度検出手段ＳＵとを備え、濃度検出手段ＳＵは、複数の発光源を有して複数の波長を発光し、少なくとも一の波長で二成分現像剤中のトナー濃度を測定すると共に、該一の波長と異なる波長で二成分現像剤中のトナー以外の混入異物の濃度を測定し、トナー補給手段は、濃度検出手段ＳＵによるトナー濃度及び異物濃度検出結果に基づいて、トナー補給量を変更することを特徴とする。【選択図】          図４
2006030273.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に磁界発生手段を有し、トナーと磁性キャリアとが含まれる二成分現像剤を担持搬送する現像剤担持体と、
現像剤担持体に隣接して二成分現像剤を収容する現像剤収容部と、
現像剤収容部にトナー補給路を介して連通し、トナーを収容するトナー収容部と、
トナー収容部内のトナーを現像剤収容部へ補給するトナー補給手段と、
二成分現像剤の濃度を光量によって検出する濃度検出手段と
を備え、
前記濃度検出手段は、複数の発光源を有して複数の波長を発光し、少なくとも一の波長で二成分現像剤中のトナー濃度を測定すると共に、該一の波長と異なる波長で二成分現像剤中のトナー以外の混入異物の濃度を測定し、
前記トナー補給手段は、前記濃度検出手段によるトナー濃度及び異物濃度検出結果に基づいて、トナー補給量を変更することを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記濃度検出手段は、少なくとも紫外光領域にその発光領域をもつ発光ダイオードを含むことを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
【請求項３】
前記濃度検出手段は、紫外光領域に発光領域をもつ発光ダイオードにより、トナー以外の混入異物の蛍光量を検出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】
前記濃度検出手段は、異なる二波長のそれぞれでトナー濃度を測定すると共に、一方の波長によりトナー濃度の測定ができないときには、他方の波長によりトナー濃度を測定することを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の現像装置。
【請求項５】
クリーニング回収トナー等を現像器に再度投入する場合に、投入後所定の期間内においてのみ紫外光領域に発光領域をもつ発光素子を作動させることを特徴とする請求項２に記載の現像装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかに記載の現像装置を備え、前記濃度検出手段により、少なくとも一波長によるトナー濃度あるいは異物濃度の検出結果が異常領域にある場合には、画像形成動作を停止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】
本発明は、複写機等の電子写真法による画像形成装置において、像担持体上の静電潜像を現像して可視化するのに使用する現像装置及びこれを用いた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
【特許文献１】特開平０５−０３５１０１号公報
【特許文献２】特開平０５−０３５１０４号公報
【０００３】
一般に、電子写真方式等の画像形成装置で用いられる現像装置としては、感光体ドラム等の像担持体上に形成された静電潜像を現像剤にて可視像化するものが知られている。この種の現像装置に用いられる現像方式としては、現像剤として着色剤粒子であるトナーのみを用いる一成分現像方式と、現像剤として磁性体粒子であるキャリアと着色体粒子であるトナーとを混合撹拌したものを用いる二成分現像方式とに大別される。
【０００４】
従来、二成分現像方式の現像装置としては、画質、維持性や安定性など優れた点が多いことから、トナーを磁性キャリアに混合した現像剤を磁場によって搬送して現像する磁気ブラシ現像方法が広く用いられている。この磁気ブラシ現像方法では、トナーと磁性キャリアとの摩擦で発生した静電気力により、トナーが磁性キャリアの表面に担持されるが、このトナーは、像担持体上の静電潜像に接近すると、感光体ドラムと現像剤担持体との間に形成される電界によって静電潜像上へ飛翔し、静電潜像を可視像化する。また、現像剤は、現像によって消費されたトナーを補充しながら反復使用される。
【０００５】
このような磁気ブラシ現像方法を用いた現像装置において、安定した画像を得るためにはトナー濃度を一定に保つ必要がある。そこで、現像剤中のトナー濃度を検出するセンサーを設け、このセンサーの検出結果に基づき、トナー濃度を一定に保つためのトナー補給方法及びこれを用いた画像形成装置が提案されている（例えば、特許文献１，２参照）。
【０００６】
例えば、特許文献１では、適正な濃度のトナーを補給することができて、安定した画像を得ることができるトナー補給方法を提供することを目的として、初期設定時には、補給テーブルをコピー枚数により切り換えてトナー補給を行なったり、トナー濃度の変化量によって非線形の補給テーブルを用いてトナー補給を行なうことが提案されている。
【０００７】
また、特許文献２では、基準濃度となるトナー像が所定の濃度となるようにして、初期値のずれによるトナーと現像剤との重量比の変動を防止したトナー濃度制御方法が提案されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、近年は省資源化等の社会的な環境問題の高まりに応じて、クリーニングで回収された廃トナーを現像装置に戻して利用する、いわゆるトナーの再利用が行われるようになってきている。
【０００９】
そして、このようなトナーの再利用を行なう場合には、トナー中に異物が混入している場合が多く、特に、紙粉等の繊維質が現像剤中に混入すると、トナー自体の流動性が落ちて、現像効率が低下したり、トナーの供給過剰に伴う現像剤あふれや画像かぶれという問題が生じていた。
【００１０】
また、トナーの再利用に関わらず、現像装置自身が感光体上の紙粉等を拾って現像装置内部に取り込んでしまう場合や、紙粉を発生し易い、いわゆる再生紙等を用いる場合には、同様に現像効率の低下や、トナー濃度を正確に測定できないという問題が生じていた。
【００１１】
そして、上記先行技術においては、いずれもこのような問題を解決するものではなく、トナーの再利用等に伴う異物の混入に対しては、依然として上述のような問題が生じていた。
【００１２】
そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、トナー中に異物が混入した場合でも、適正なトナー濃度制御を行なうことができる現像装置及びこれを用いた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】
【００１３】
上記目的を達成するために、本発明に係る現像装置は、内部に磁界発生手段を有し、トナーと磁性キャリアとが含まれる二成分現像剤を担持搬送する現像剤担持体と、現像剤担持体に隣接して二成分現像剤を収容する現像剤収容部と、現像剤収容部にトナー補給路を介して連通し、トナーを収容するトナー収容部と、トナー収容部内のトナーを現像剤収容部へ補給するトナー補給手段と、二成分現像剤の濃度を光量によって検出する濃度検出手段とを備え、前記濃度検出手段は、複数の発光源を有して複数の波長を発光し、少なくとも一の波長で二成分現像剤中のトナー濃度を測定すると共に、該一の波長と異なる波長で二成分現像剤中のトナー以外の混入異物の濃度を測定し、前記トナー補給手段は、前記濃度検出手段によるトナー濃度及び異物濃度検出結果に基づいて、トナー補給量を変更することを特徴とする。
【００１４】
このように構成した本発明に係る現像装置においては、現像剤担持体と、現像剤収容部と、トナー収容部と、トナー補給手段と、濃度検出手段とを備え、濃度検出手段は、複数の発光源を有して複数の波長を発光し、少なくとも一の波長で二成分現像剤中のトナー濃度を測定すると共に、該一の波長と異なる波長で二成分現像剤中のトナー以外の混入異物の濃度を測定し、トナー補給手段は、濃度検出手段によるトナー濃度及び異物濃度検出結果に基づいて、トナー補給量を変更するので、二成分現像剤中に混入した紙粉等の異物の影響を考慮して、トナー補給量を変更することが可能となり、より適正なトナー濃度制御を実現することができる。
【００１５】
ここで、前記濃度検出手段は、少なくとも紫外光領域にその発光領域をもつ発光ダイオードを含んでもよい。
【００１６】
この場合は、濃度検出手段が、少なくとも紫外光領域に発光領域をもつ発光ダイオードを含むので、透過性の高い紫外光により現像剤中に潜在するトナー以外の異物をより確実に検出することが可能となる。
【００１７】
また、前記濃度検出手段は、紫外光領域に発光領域をもつ発光ダイオードにより、トナー以外の混入異物の蛍光量を検出してもよい。
【００１８】
一般に、画像形成装置に用いられる紙材、特にいわゆる再生紙には白みを増すために、蛍光増白剤が用いられている。そして、このような再生紙等を用いる場合に、多量の紙粉が発生し、トナー濃度の検出精度を劣化させる。
【００１９】
そこで、濃度検出手段が、紫外光領域に発光領域をもつ発光ダイオードにより、トナー以外の紙粉等の混入異物の蛍光剤を発光させ、その蛍光量を検出することにより、確実にトナー以外の混入異物である紙粉を検出することができる。
【００２０】
以上において、前記濃度検出手段は、異なる二波長のそれぞれでトナー濃度を測定すると共に、一方の波長によりトナー濃度の測定ができないときには、他方の波長によりトナー濃度を測定してもよい。
【００２１】
一般に、紫外光領域に発光領域をもつ発光ダイオードは、紫外光のみならず、可視光も発光する。そして、例えば、故障等のため他の可視光発光ダイオード若しくは赤外光発光ダイオードによりトナー濃度が検出できなかった場合でも、紫外光発光ダイオードの可視光を有効に活用することにより、トナー濃度検出の安定性を向上させることができる。
【００２２】
また、クリーニング回収トナー等を現像器に再度投入する場合に、投入後所定の期間内においてのみ紫外光領域に発光領域をもつ発光素子を作動させてもよい。
【００２３】
この場合は、異物が混入しやすいトナーの再投入時のみ、投入後所定の期間内において紫外光を発光させることにより、部材等に劣化をもたらす虞のある紫外光の照射を必要最小限に抑えると共に、効率的な異物検出を行なうことができる。
【００２４】
また、本発明に係る画像形成装置は、上記いずれかの現像装置を備え、前記濃度検出手段により、少なくとも一波長によるトナー濃度あるいは異物濃度の検出結果が異常領域にある場合には、画像形成動作を停止することを特徴とする。
【００２５】
この場合は、濃度検出手段により、少なくとも一波長によるトナー濃度あるいは異物濃度の検出結果が異常領域にある場合には、画像形成動作を停止するので、画像形成不良や、現像剤のあふれ、さらには構成機器へのダメージを未然に防止することができる画像形成装置を提供することが可能となる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、トナー濃度及び混入異物の濃度に基づいて、トナー補給量を制御するので、トナー中に異物が混入した場合でも、現像剤あふれ等を防止すると共に、適正なトナー濃度制御を行なうことができる現像装置及びこれを用いた画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下に、本発明に係る実施の形態を図面を参照して説明する。
【００２８】
まず、本発明に係る現像装置を含む画像形成装置の概略構成について、図１を参照して説明する。
【００２９】
図１に示されるように、本発明に係る画像形成装置１０は、一様帯電後に像光を照射することにより表面に静電電位の差による潜像が形成される感光体ドラム２１を備えており、この周囲に、感光体ドラム２１の表面を一様に帯電させる帯電装置２２と、感光体ドラム２１に像光を照射して表面に潜像を形成する露光装置２３と、感光体ドラム２１上の潜像にトナーを選択的に転移させてトナー像を形成する現像装置２４と、感光体ドラム２１と対向し、被記録媒体２８を挟んで感光体ドラム２１との間に転写バイアス電界を生成する転写体ロール２６と、トナー像の転写後に感光体ドラム２１に残留するトナーを除去するクリーニング装置２９とが設けられている。そして、感光体ドラム２１と転写体ロール２６との対向部（ニップ部）の上流側から被記録媒体２８を供給するようになっており、下流側には被記録媒体２８上に転写された未定着トナー像を加熱溶融し被記録媒体２８に圧着する定着装置５０が設けられている。ここで、感光体ドラム２１は、矢印方向に回転する金属製ドラムの表面に有機感光材料、アモルファスセレン系感光材料、アモルファスシリコン系感光材料等からなる感光体層を形成したものを用いることができる。また、帯電装置２２は、例えば、タングステンなどからなる細いワイヤーに高電圧を印加すると共にそれと離間したアルミなどからなるシールド及び感光体ドラム２１側に隙間のあるグリッド電極を配置したスコロトロンを用いることができる。露光装置２３は、レーザ書込み装置や発光ダイオード（ＬＥＤ）アレイを有し、画像信号に基づいて点滅する露光光を発生し、これをポリゴンミラーによって感光体ドラム２１の主走査方向にスキャンするものであり、これにより感光体ドラム２１の表面に静電潜像を形成する。この静電潜像は、光の当たった部分の感光体ドラム２１の表面電位が低下し、光の当たっていない高電位部分とのコントラストによる電位画像として形成される。また、現像装置２４は、ハウジング３１内に着色粒子であるトナー及び磁性キャリアからなる二成分現像剤を収容し、現像剤担持体３２に二成分現像剤を担持させ、この現像剤担持体３２にバイアス電源２５からの現像バイアスを印加することで、現像剤担持体３２を静電潜像の高電位部と低電位部との中間電位に保持し、静電潜像の画像部を帯電されたトナーにて現像するようにしたものである。さらに、転写装置２６は、例えば感光体ドラム２１に接触配置される転写体ロールにて構成され、バイアス電源２７によって感光体ドラム２１上のトナー像が引き付けられる方向の転写バイアスが印加されることで、感光体ドラム２１上のトナー像を紙材等の被記録媒体２８に転写させるようにしたものである。また、感光体ドラム２１上に残留したトナーは、例えばドクターブレード式のクリーニング装置２９によって除去される。さらに、定着装置５０は、例えばヒートロール方式であり、加熱ロール５１と加圧ロール５２とを有し、この加熱ロール５１と加庄ロール５２との間に被記録媒体２８を通過させることによりトナー像を被記録媒体２８に定着するようになっている。
【００３０】
次に、本発明に係る現像装置の一実施形態について、図２を参照して説明する。図２は本実施の形態に係る現像装置２４の概要を示す構成図である。
【００３１】
図２に示されるように、現像装置２４は、感光体ドラム２１に向かって開口する現像ハウジング３１を有し、この現像ハウジング３１の開口に面して現像剤担持体３２を配設し、現像ハウジング３１のうち、現像剤担持体３２に隣接した部位には二成分現像剤が収容される第一現像剤収容部３３ａと、この第一現像剤収容部３３ａに隔壁を隔てて隣接し、軸方向両端部領域において第一現像剤収容部３３ａと連通する第二現像剤収容部３３ｂと、トナー補給路３７を介して第二現像剤収容部３３ｂに連通し且つ第二現像剤収容部３３ｂへ供給するトナーを収容するトナー収容部３５とを形成したものである。
【００３２】
ここで、現像剤担持体３２は、回転自在に形成された回転スリーブと、この回転スリーブの内部に固定的に配設された、複数の磁極からなる磁極ロールとを備えている。また、感光体ドラム２１と現像剤担持体３２とが対向している現像領域に対して、現像剤担持体３２の回転方向上流側には、現像剤担持体３２と対向するように層厚規制部材４１が配設されている。
【００３３】
また、層厚規制部材４１に対して、現像剤担持体３２の現像剤搬送方向上流側には現像剤退避部３４が設けられている。この層厚規制部材４１は、現像剤担持体３２と同程度の幅を有し、一端をハウジング３１により支持され、先端部を数十μｍ〜数百μｍ程度の間隙で現像剤担持体３２に近接させている。そして、例えば、層厚規制部材４１と現像剤担持体３２の磁極とにより、トナー濃度に応じた二成分現像剤を第一現像剤収容部３３ａ又は現像剤退避部３４に分離することが可能となっている。
【００３４】
そして、この層厚規制部材４１の近傍のハウジング３１内には、反射光量によりトナー濃度及び混入異物の濃度を検出する濃度検出手段であるセンサーユニットＳＵが配設されている。
【００３５】
さらに、現像剤退避部３４と第一現像剤収容部３３ａ及び第二現像剤収容部３３ｂとの間には、層厚規制部材４１により堰き止められた余剰現像剤を第一現像剤収容部３３ａ側又は現像剤退避部３４側に導入すると共に互いを仕切り、さらに、現像剤退避部３４側に導入された二成分現像剤を第二現像剤収容部３３ｂ側に導入する仕切部材３９が配設されている。そして、この仕切部材３９回りに、第一現像剤収容部３３ａから現像剤担持体３２により汲み上げられた二成分現像剤が、現像剤退避部３４を経由して、第二現像剤収容部３３ｂ及び第一現像剤収容部３３ａへと還流する二成分現像剤の循環経路が形成されている。
【００３６】
また、第一及び第二現像剤収容部３３ａ，３３ｂは二成分現像剤が収容されるスペースを有し、第一現像剤収容部３３ａ内のうち現像剤担持体３２に近接した位置にサプライオーガー３６ａが配設され、第二現像剤収容部３３ｂ内のサプライオーガー３６ａと略水平な位置に、アドミックスオーガー３６ｂが配設されている。
【００３７】
本実施の形態において、トナー収容部３５の底部には、トナー補給路３７へ至るスクリューフィーダー３８が設けられており、このスクリューフィーダー３８が、駆動部４０により回転駆動されることにより、トナー収容部３５内のトナーが、トナー補給路３７を介して、第二現像剤収容部３３ｂへと供給される。また、この駆動部４０は、前述したセンサーユニットＳＵによる濃度検出結果に応じて、不図示の装置コントローラにより駆動制御され、これによりトナー補給量が制御されるようになっている。すなわち、スクリューフィーダー３８及び駆動部４０が、センサーユニットＳＵによる濃度検出結果に応じて駆動制御されることにより、トナー補給手段が構成されている。本実施の形態においては、具体的には、センサーユニットＳＵの検出結果に基づいて、駆動部４０によるスクリューフィーダー３８の駆動時間を制御することにより、トナー及び異物の検出濃度に応じた適正なトナー量が現像剤収容部３３へ供給されるようになっている。なお、このセンサーユニットＳＵに基づいたトナー補給量の制御については後述する。
【００３８】
次に、本発明に係る濃度検出手段について、図３を参照してさらに説明する。図３は、センサーユニットＳＵの概略構成を示す模式図である。
【００３９】
図３に示されるように、濃度検出手段であるセンサーユニットＳＵは、層厚規制部材４１近傍のハウジング３１内に設けられ、不図示の発光素子制御回路からの発光命令により発光し、例えば、水平方向に配置された透明ガラス窓Ｗと、その上方に配置された２つの発光ダイオード素子ＵＶ−ＬＥＤ，ＩＲ−ＬＥＤ及び２つの受光素子であるフォトダイオードＰＤ１，ＰＤ２、透過フィルターＬＰＦから構成されている。
【００４０】
そして、２つの受光素子ＰＤ１，ＰＤ２のうち、一方は正反射光を読み取る正反射光受光フォトダイオードＰＤ１であり、他方は拡散反射光を読み取る拡散反射光受光フォトダイオードＰＤ２である。また、２つの発光素子のうち、一方は紫外線発光ダイオード（ＵＶ−ＬＥＤ）であり、他方は赤外線発光ダイオード（ＩＲ−ＬＥＤ）である。このように構成した本実施の形態に係るセンサーユニットＳＵにおいては、赤外線発光素子ＩＲ−ＬＥＤによりトナー濃度を検出し、紫外線発光素子ＵＶ−ＬＥＤにより現像剤中に混入した異物を検出するようになっている。
【００４１】
ここで、現像剤中に混入した異物としては、トナーの再利用の際に混入したり、感光体ドラム２１上に付着し現像剤中に混入した紙粉等が挙げられる。このように、異物検出のために透過性の高い紫外線を用いて、現像剤中に潜在混入する異物の反射光の光量を検知することにより、現像剤中の異物濃度を検出することができる。特に、紙粉等の場合には、蛍光増白剤が塗布されている場合が多く、このような蛍光剤が付着した紙粉に紫外線を照射することにより蛍光量を検知し、発光量をより確実に検出することができる。
【００４２】
また、一般に、このような紫外線発光ダイオードは、紫外光領域及び可視光領域に発光波長のピークを有し、本実施の形態においては、紫外線発光素子として、３６０ｎｍ（紫外光領域）及び５５０ｎｍ（可視光領域）に波長のピークを有するナイトライドセミコンダクタ社製のＵＶ−ＬＥＤを使用している。
【００４３】
一方、トナー濃度を検出する発光素子として、本実施の形態においては、赤外線発光素子ＩＲ−ＬＥＤを用いているが、この発光素子としては、可視光領域の波長を発光する可視光発光ダイオードを用いても良い。なお、本実施の形態のように、トナー濃度を検出する発光素子として、赤外線発光素子を用いることにより、可視光発光ダイオードを用いる場合に比し、より安価に濃度検出手段を構成することができる。
【００４４】
さらに、本実施の形態における紫外線発光素子ＵＶ−ＬＥＤの５５０ｎｍの可視光波長を有効に活用し、この波長成分を赤外線発光素子ＩＲ−ＬＥＤの発光波長と共に用いて、それぞれの波長でトナー濃度を検出することにより、例えば、赤外線発光素子ＩＲ−ＬＥＤの不良により、トナー濃度検出が不能となった場合でも、紫外線発光素子ＵＶ−ＬＥＤの可視光波長によりトナー濃度検出をバックアップすることができ、トナー濃度検出の安定性を向上させることができる。
【００４５】
なお、本実施の形態においては、センサーユニットＳＵを、層厚規制部材４１近傍を流動する二成分現像剤中のトナー濃度及び異物濃度（以下、トナー濃度等ともいう）を検出するように配置しているが、当然に、配置箇所は当該箇所に限定されるものではなく、例えば、第一現像剤収容部３３ａの底部ハウジング内に配置しても良く、仕切部材３９の下端部に配置しても良い。すなわち、センサーユニットＳＵは、そのセンシング面に、トナーが押し付けられるような圧力が加わると共に、常にトナーが流動するような循環経路中の隘路部に設ければよい。
【００４６】
また、センサーユニットＳＵは、現像剤担持体３２上の二成分現像剤中のトナー濃度等を検出するように配設しても良いし、感光体ドラム２１上のトナー濃度等を検出するように配置しても良い。さらに、現像装置２４の外部においても、例えば、不図示の転写体もしくは、中間転写体上のトナー濃度を検出するように配置しても良い。
【００４７】
次に、本画像形成装置の作動について、図２を参照して説明する。
【００４８】
図２において、第一現像剤収容部３３ａにおける二成分現像剤は、サプライオーガー３６ａにより撹拌され、現像剤担持体３２内のピックアップ磁極によって捕獲される。この後、捕獲された二成分現像剤は、ピックアップ磁極及び搬送磁極の磁気吸引力と現像剤担持体３２表面との摩擦力により、現像剤担持体３２（回転スリーブ）の回転方向に搬送される。この搬送された二成分現像剤は、層厚規制部材４１の近傍に到達すると、搬送磁極により穂立ちを形成する。さらに、この二成分現像剤の穂立ちは、層厚規制部材４１にて規制されることにより、現像剤層として現像剤担持体３２上に形成され、この現像剤層は、現像領域に搬送される。さらに、現像領域に搬送された二成分現像剤の現像剤層は、現像磁極の磁気吸引力により磁気ブラシを形成し、この磁気ブラシを形成する二成分現像剤におけるトナーは、感光体ドラム２１と現像剤担持体３２との間に形成される現像電界によって、感光体ドラム２１上の静電潜像を可視像化する。一方、層厚規制部材４１により堰き止められた余剰現像剤は、現像剤退避部３４を経由して、仕切部材３９回りを第二現像剤収容部３３ｂ、第一現像剤収容部３３ａと亘って循環する。
【００４９】
そして、本実施の形態においては、層厚規制部材４１近傍に配置されたセンサーユニットＳＵにより、現像剤退避部３４へと流動する二成分現像剤のトナー濃度及び紙粉等の異物濃度が検知され、この検出結果に基づいて、トナー収容部３５のスクリューフィーダー３８が所定の時間駆動され、検出濃度に応じたトナー量が第二現像剤収容部３３ｂへ補給される。
【００５０】
次に、このようなトナー濃度及び異物濃度の検出結果に基づく、トナー補給のセンサーフィードバック制御についての具体例を図４を参照してさらに説明する。ここで、図４は現像剤濃度変化量に対するスクリューフィーダーの駆動時間との関係を示す補給テーブルを表す図である。なお、図中一点鎖線（ａ）は、通常のトナー濃度センサーを用いて、トナー補給を行なった場合の現像剤濃度変化量（ｗｔ％）に対するトナー補給量、すなわちスクリューフィーダーの駆動時間との関係を示し、図中実線（ｂ）は、本発明に係るセンサーユニットＳＵを用いた場合の、現像剤濃度変化量（ｗｔ％）に対するトナー補給量の関係を示す。
【００５１】
図４（ａ）に示されるように、通常のトナー濃度センサーを用いた場合には、現像剤変化量に対するトナー補給量は、線形の比例関係を満たすように設定されている。なお、ここで所定の現像剤変化量ｂ１（ｗｔ％）以上の変化に対して駆動時間がｂ２で一定となっているのは、これ以上駆動時間を長くして、補給量を増加させると現像剤が溢れ出したり、そのときの圧力で構成機器にダメージを与えたりすることを防止するためである。
【００５２】
これに対して、本発明に係るセンサーユニットＳＵを用いた場合には、現像剤中の異物の濃度に応じて、この補給テーブルが変更される。例えば、紙粉等の異物が５％混入していると検出された際には、図中実線（ｂ）で示されたような補給曲線に変更してトナー補給量を制御する。具体的には、異物が混入した場合には、急激な圧力上昇等が発生する虞が生じるので、通常の場合より少ない変化量でトナー補給量を飽和させるように補給テーブルを変更する。
【００５３】
なお、この異物濃度に応じた補給テーブル（補給曲線）は、事前に関係式を設定しておくことにより、センサーユニットＳＵの検出結果に応じて適宜算出しても良いし、事前に数種類の補給曲線をテーブルの形でメモリーに記憶しておき、適宜補間法等を用いて、検出結果に応じて算出若しくは参照することにより、トナー補給量を変更制御しても良い。
【００５４】
また、トナー濃度若しくは異物濃度が異常値を示したときは、トナーの再利用を一時的にストップしたり、直ちに画像形成を停止するように画像形成装置を制御することにより、画像形成不良や、現像剤のあふれ、構成機器へのダメージを未然に防ぐことが可能となる。また、クリーニング回収トナー等を現像装置に再投入した場合等、異物が混入してトナー濃度が不安定となる所定の期間のみ、紫外線発光ダイオードを発光させることにより、紫外線の発光を必要最小限に抑えて、効率的な異物検出を行なうことができる。
【００５５】
さらに、変形例としては、複数の異なる駆動源を設け、センサーユニットＳＵの検出結果に応じて、これらの駆動源を適宜選択し、スクリューフィーダー３８の回転数をさらに制御することにより、より精度の高いトナー補給量制御を行なっても良いし、画像形成枚数に応じて補給テーブルに不連続点を設け、トナーの初期投入時におけるトナー濃度の安定化を図っても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明に係る画像形成装置の構成を示す模式図である。
【図２】本発明に係る現像装置の概略構成を示す図である。
【図３】本発明に係るセンサーユニットの構成を模式的に示す図である。
【図４】現像剤濃度変化量とトナー補給量との関係を示すトナー補給テーブルを説明する図である。
【符号の説明】
【００５７】
１０：画像形成装置、２１：感光体ドラム、２２：帯電装置、２３：露光装置、２４：現像装置、２５：バイアス電源、２６：転写装置、２７：バイアス電源、２８：被記録媒体、２９：クリーニング装置、３１：ハウジング、３２：現像剤担持体、３３ａ：第一現像剤収容部、３３ｂ：第二現像剤収容部、３４：現像剤退避部、３５：トナー収容部、３６ａ：サプライオーガー、３６ｂ：アドミックスオーガー、３７：トナー補給路、３８：スクリューフィーダー、３９：仕切部材、４０：駆動部、４１：層厚規制部材、５０：定着装置、５１：加熱ロール、５２：加圧ロール、ＩＲ−ＬＥＤ：赤外線発光素子、ＵＶ−ＬＥＤ：紫外線発光素子、ＰＤ１：正反射光受光フォトダイオード、ＰＤ２：拡散反射光受光フォトダイオード、ＳＵ：センサーユニット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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