(57)【要約】【課題】現像剤の経時劣化をより正確に検知することで経時的な画質の低下を抑制する現像装置、画像形成装置及び画像形成方法の提供。【解決手段】少なくともトナーを含む現像剤を収容するケース５５Ｙと、ケース５５Ｙ内における現像剤を検知して現像剤の滞留を所定の基準値に基づいて検知するための滞留検知手段６６Ｙ、６７Ｙとを有し、滞留検知手段６６Ｙ、６７Ｙが現像剤の滞留を検知した場合に現像剤の流動性を調整する調整モードを行なう。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくともトナーを含む現像剤を収容するケースと、
前記ケース内における前記現像剤を検知して同現像剤の滞留を所定の基準値に基づいて検知するための滞留検知手段とを有し、
前記滞留検知手段が前記現像剤の滞留を検知した場合に前記現像剤の流動性を調整する調整モードを行なう現像装置。
【請求項２】
請求項１記載の現像装置において、前記調整モードが、現像剤中のトナーを排出するトナー排出モードを有することを特徴とする現像装置。
【請求項３】
請求項２記載の現像装置において、前記トナー排出モード時には、前記ケース内へのトナー補給が行われないことを特徴とする現像装置。
【請求項４】
請求項２又は３記載の現像装置において、前記トナー排出モード時に排出されるトナー量の上限値を設定され、前記トナー排出モードにおいて排出されたトナー量が前記上限値に達したときに前記トナー排出モードを終了することを特徴とする現像装置。
【請求項５】
請求項２又は３記載の現像装置において、前記トナー排出モード時におけるトナー濃度の下限値を設定され、前記トナー排出モードにおいてトナー濃度が前記下限値に達したときに前記トナー排出モードを終了することを特徴とする現像装置。
【請求項６】
請求項２又は３記載の現像装置において、前記トナー排出モード時に排出されるトナー量の上限値と、前記トナー排出モード時におけるトナー濃度の下限値とを設定され、前記トナー排出モードにおいて、排出されたトナー量が前記上限値に達したとき及び／又はトナー濃度が前記下限値に達したときに、前記トナー排出モードを終了することを特徴とする現像装置。
【請求項７】
請求項１ないし６の何れか１つに記載の現像装置において、
前記ケース内の前記現像剤にトナーを補給するトナー補給手段と、
前記ケース内の前記現像剤を攪拌する現像剤攪拌手段とを有し、
前記調整モードが、前記滞留検知手段により前記現像剤の滞留が検知された場合であってその後に前記滞留検知手段により前記現像剤の滞留が非検知となった場合に前記トナー補給手段によってトナーの補給を行うトナー補給モードと、前記トナー補給モードによる前記補給の開始後に前記現像剤攪拌手段によって前記現像剤を攪拌する攪拌モードとを有することを特徴とする現像装置。
【請求項８】
請求項１ないし７の何れか１つに記載の現像装置において、
前記ケースに収容された前記現像剤を担持する剤担持体を有し、
前記ケースが、前記現像剤が第１の方向に搬送されながら前記剤担持体に供給される第１の区画と、前記現像剤が第１の区画から搬送される第２の区画とを有し、
前記滞留検知手段が、前記現像剤が第１の区画から第２の区画に移動する箇所の第１の区画側に配設された第１の滞留検知手段を有することを特徴とする現像装置。
【請求項９】
請求項１ないし７の何れか１つに記載の現像装置において、
前記ケースに収容された前記現像剤を担持する剤担持体を有し、
前記ケースが、前記現像剤が第１の方向に搬送されながら前記剤担持体に供給される第１の区画と、前記現像剤が第２の方向に搬送されて第１の区画に供給される第３の区画とを有し、
前記滞留検知手段が、前記現像剤が第３の区画から第１の区画に移動する箇所の第１の区画側に配設された第２の滞留検知手段を有することを特徴とする現像装置。
【請求項１０】
請求項８記載の現像装置において、
前記ケースが、前記現像剤が第２の方向に搬送されて第１の区画に供給される第３の区画を有し、
前記滞留検知手段が、前記現像剤が第３の区画から第１の区画に移動する箇所の第１の区画側に配設された第２の滞留検知手段を有することを特徴とする現像装置。
【請求項１１】
請求項１０記載の現像装置において、
前記滞留検知手段が、第１の滞留検知手段によって検出した第１の検出値と第２の滞留検知手段によって検出した第２の検出値との差が前記所定の基準値以上となった場合に、前記滞留を検知することを特徴とする現像装置。
【請求項１２】
請求項１ないし１１の何れか１つに記載の現像装置において、
前記ケース内で前記現像剤を搬送する搬送手段を有し、
前記所定の基準値を、前記搬送手段が前記現像剤を搬送する速度に応じて変更制御する制御手段を有することを特徴とする現像装置。
【請求項１３】
請求項１ないし３の何れか１つ、または、請求項７ないし１２の何れか１つに記載の現像装置を有する画像形成装置。
【請求項１４】
請求項４記載の現像装置を有する画像形成装置。
【請求項１５】
請求項１４記載の画像形成装置において、前記上限値を変更することが可能な第１の入力手段を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１６】
請求項５記載の現像装置を有する画像形成装置。
【請求項１７】
請求項１６記載の画像形成装置において、前記下限値を変更することが可能な第２の入力手段を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１８】
請求項６記載の現像装置を有する画像形成装置。
【請求項１９】
請求項１８記載の画像形成装置において、前記上限値を変更することが可能な第１の入力手段と、前記下限値を変更することが可能な第２の入力手段とを有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２０】
請求項１３ないし１９の何れか１つに記載の画像形成装置において、
前記所定の基準値を変更することが可能な第３の入力手段を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２１】
請求項１３ないし２０の何れか１つに記載の画像形成装置において、
前記滞留検知手段による前記現像剤の滞留の検知を行うか否かを変更することが可能な第４の入力手段を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２２】
請求項１３ないし２１の何れか１つに記載の画像形成装置において、
前記調整モードの終了直後に画像濃度を調整するためのプロセスコントロールを行なうことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２３】
請求項１３ないし２２の何れか１つに記載の画像形成装置を用いて画像形成を行う画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置、これに用いる現像装置及びかかる画像形成装置による画像形成方法に関し、特に、経時的な画質の低下を抑制し得る現像装置、画像形成装置及び画像形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置は一般に、たとえば〔特許文献１〕、〔特許文献２〕等に記載されているように、感光体等の像担持体に形成された静電潜像等を現像剤に含まれるトナーによって現像する現像装置を備えている。
【０００３】
かかる現像装置においては、かかる静電潜像等を現像するために、現像剤を攪拌すること等によりトナーを帯電させるようになっている。現像剤の攪拌はトナーを帯電させる一般的な方法であるが、トナーは攪拌により次第に劣化することが知られている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２５０３４６号公報
【特許文献２】特許第３４３２６７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、トナーの消費率が低い画像形成、例えば画像面積率の低い画像形成を連続して行うと、トナーが消費される前に劣化し、流動性が低下し、現像性能が低下するという問題がある。
【０００６】
ここで、現像剤には、主に、トナーとキャリアとを含む２成分現像剤と、トナーを主成分とする１成分現像剤がある。かかる問題について、２成分現像剤を用いる現像装置を例にとって詳しく説明する。
【０００７】
かかる現像装置においては、その内部の現像剤に、トナーの消費度に応じてトナーが供給され、スクリュやパドル等の部材によって現像剤に混合される。現像剤はかかる部材によって搬送され、像担持体にトナーを供給するための現像ローラ等の現像剤担持体に供給される。その後、画像形成によってトナーが消費された現像剤にはトナーの消費度に応じてトナーが供給される。このようにして、新規なトナーと元々現像装置内に存在していた現像剤との混合、攪拌、搬送が繰り返される。
【０００８】
現像剤中のトナーとキャリアとの比率は、例えばトナーの透磁率等によって検知され、検知されたかかる比率に基づいてトナーの補給が制御され、現像剤中のトナー濃度が保たれるようになっている。
【０００９】
補給されたトナーと現像剤との攪拌は、補給されたトナーを帯電させることのみならずかかるトナーを現像剤に均一に分散させるために行なわれるが、この攪拌を行なうための構成としては、回転軸の周りにスパイラル状に突設されたスクリュを用いるスクリュ型、回転軸の周りに多数の羽根を傾斜させて連設した連設羽根型等の攪拌部材が知られている。
【００１０】
このような攪拌部材は現像剤を現像装置内で上述のように搬送する機能も備えており、現像剤を、トナーが補給されるエリアと、現像剤担持体に供給されるエリアとで循環搬送させている。
【００１１】
トナーの表面には、帯電を促進するための添加剤等が分散されていることが一般的である。攪拌を繰り返されることによるトナーの劣化は、攪拌によりかかる添加剤がトナーの中に埋没したり遊離したりすることで、トナーが固まり易くなることによって生じる。トナーが固まり易くなると、現像剤同士がトナーを介してまとまってしまい、トナーのみならずこれを含む現像剤全体の流動性が低下する。
【００１２】
トナーの劣化は、上述のように、画像面積率の低い画像形成を連続して行った場合等に生じるが、これを詳しく述べると次のようになる。
例えば、Ａ４サイズの用紙１枚当たりに使用されるトナーの最大量は、用紙全体にトナーを付着させて画像形成を行った場合の０．５ｇ程度である。現像装置は、この場合を想定して設計する必要があり、Ａ４サイズの用紙１枚につき、０．５ｇのトナーを供給する能力を持たせることを要する。しかし、実際の画像形成では、画像面積率が５％程度であることが多く、この場合のトナーの使用量は０．０１ｇであり、０．５ｇのトナーが消費されることは少ない。よって、トナーの大部分は、使用されるまでの間、長期にわたって繰り返し攪拌されることとなるのであり、流動性が低下し易い環境にあるといえる。
その他、現像装置の使用が長くなると、現像剤中におけるトナーの平均使用期間は確率的に長くなり、画像面積率の多少にかかわらず、流動性の低下が生じやすくなる。
【００１３】
現像剤は、攪拌部材によって循環搬送されるが、この経路には、通常、方向転換を生じる部分が存在する。上述のように現像剤の流動性が低下すると、現像剤はかかる部分において特に留まり易くなり、現像剤担持体への供給効率が低下することとなり、上述のような問題が発生する。
【００１４】
ところで、〔特許文献１〕においては、画像面積率の低い画像形成に対処すべく、所定回数の画像形成ごとに現像剤を排出させる技術を提案している。この技術をかかる問題に応用することも考えられるが、画像形成の回数だけで現像剤の劣化状況を予測することは困難な場合がある。
【００１５】
これは、画像面積率の多少のほかにも、画像形成を行う温湿度環境によって現像剤の劣化の度合いは異なり、また、カラー画像形成を行う場合には、各色の現像装置の使用頻度が色毎にまちまちであり、やはり現像剤の劣化の度合いが異なるため、現像剤の流動性の低下の予測をかなりの概算でしか行うことができないからである。
【００１６】
にもかかわらず、画像形成の回数によってかかる予測を行なうと、現像剤が実際には良好な状態であるにもかかわらず排出を行ってしまったり、逆に、現像剤が実際には劣化している状態であるにもかかわらず排出が行われなかったりすることとなる。
【００１７】
本発明は、現像剤の経時劣化をより正確に検知することで経時的な画質の低下を抑制し得る現像装置、画像形成装置及び画像形成方法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】
【００１８】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、少なくともトナーを含む現像剤を収容するケースと、前記ケース内における前記現像剤を検知して同現像剤の滞留を所定の基準値に基づいて検知するための滞留検知手段とを有し、前記滞留検知手段が前記現像剤の滞留を検知した場合に前記現像剤の流動性を調整する調整モードを行なう現像装置にある。
【００１９】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の現像装置において、前記調整モードが、現像剤中のトナーを排出するトナー排出モードを有することを特徴とする。
【００２０】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の現像装置において、前記トナー排出モード時には、前記ケース内へのトナー補給が行われないことを特徴とする。
【００２１】
請求項４記載の発明は、請求項２又は３記載の現像装置において、前記トナー排出モード時に排出されるトナー量の上限値を設定され、前記トナー排出モードにおいて排出されたトナー量が前記上限値に達したときに前記トナー排出モードを終了することを特徴とする。
【００２２】
請求項５記載の発明は、請求項２又は３記載の現像装置において、前記トナー排出モード時におけるトナー濃度の下限値を設定され、前記トナー排出モードにおいてトナー濃度が前記下限値に達したときに前記トナー排出モードを終了することを特徴とする。
【００２３】
請求項６記載の発明は、請求項２又は３記載の現像装置において、前記トナー排出モード時に排出されるトナー量の上限値と、前記トナー排出モード時におけるトナー濃度の下限値とを設定され、前記トナー排出モードにおいて、排出されたトナー量が前記上限値に達したとき及び／又はトナー濃度が前記下限値に達したときに、前記トナー排出モードを終了することを特徴とする。
【００２４】
請求項７記載の発明は、請求項１ないし６の何れか１つに記載の現像装置において、前記ケース内の前記現像剤にトナーを補給するトナー補給手段と、前記ケース内の前記現像剤を攪拌する現像剤攪拌手段とを有し、前記調整モードが、前記滞留検知手段により前記現像剤の滞留が検知された場合であってその後に前記滞留検知手段により前記現像剤の滞留が非検知となった場合に前記トナー補給手段によってトナーの補給を行うトナー補給モードと、前記トナー補給モードによる前記補給の開始後に前記現像剤攪拌手段によって前記現像剤を攪拌する攪拌モードとを有することを特徴とする。
【００２５】
請求項８記載の発明は、請求項１ないし７の何れか１つに記載の現像装置において、前記ケースに収容された前記現像剤を担持する剤担持体を有し、前記ケースが、前記現像剤が第１の方向に搬送されながら前記剤担持体に供給される第１の区画と、前記現像剤が第１の区画から搬送される第２の区画とを有し、前記滞留検知手段が、前記現像剤が第１の区画から第２の区画に移動する箇所の第１の区画側に配設された第１の滞留検知手段を有することを特徴とする。
【００２６】
請求項９記載の発明は、請求項１ないし７の何れか１つに記載の現像装置において、前記ケースに収容された前記現像剤を担持する剤担持体を有し、前記ケースが、前記現像剤が第１の方向に搬送されながら前記剤担持体に供給される第１の区画と、前記現像剤が第２の方向に搬送されて第１の区画に供給される第３の区画とを有し、前記滞留検知手段が、前記現像剤が第３の区画から第１の区画に移動する箇所の第１の区画側に配設された第２の滞留検知手段を有することを特徴とする。
【００２７】
請求項１０記載の発明は、請求項８記載の現像装置において、前記ケースが、前記現像剤が第２の方向に搬送されて第１の区画に供給される第３の区画を有し、前記滞留検知手段が、前記現像剤が第３の区画から第１の区画に移動する箇所の第１の区画側に配設された第２の滞留検知手段を有することを特徴とする。
【００２８】
請求項１１記載の発明は、請求項１０記載の現像装置において、前記滞留検知手段が、第１の滞留検知手段によって検出した第１の検出値と第２の滞留検知手段によって検出した第２の検出値との差が前記所定の基準値以上となった場合に、前記滞留を検知することを特徴とする。
【００２９】
請求項１２記載の発明は、請求項１ないし１１の何れか１つに記載の現像装置において、前記ケース内で前記現像剤を搬送する搬送手段を有し、前記所定の基準値を、前記搬送手段が前記現像剤を搬送する速度に応じて変更制御する制御手段を有することを特徴とする。
【００３０】
請求項１３記載の発明は、請求項１ないし３の何れか１つ、または、請求項７ないし１２の何れか１つに記載の現像装置を有する画像形成装置にある。
【００３１】
請求項１４記載の発明は、請求項４記載の現像装置を有する画像形成装置にある。
【００３２】
請求項１５記載の発明は、請求項１４記載の画像形成装置において、前記上限値を変更することが可能な第１の入力手段を有することを特徴とする。
【００３３】
請求項１６記載の発明は、請求項５記載の現像装置を有する画像形成装置にある。
【００３４】
請求項１７記載の発明は、請求項１６記載の画像形成装置において、前記下限値を変更することが可能な第２の入力手段を有することを特徴とする。
【００３５】
請求項１８記載の発明は、請求項６記載の現像装置を有する画像形成装置にある。
【００３６】
請求項１９記載の発明は、請求項１８記載の画像形成装置において、前記上限値を変更することが可能な第１の入力手段と、前記下限値を変更することが可能な第２の入力手段とを有することを特徴とする。
【００３７】
請求項２０記載の発明は、請求項１３ないし１９の何れか１つに記載の画像形成装置において、前記所定の基準値を変更することが可能な第３の入力手段を有することを特徴とする。
【００３８】
請求項２１記載の発明は、請求項１３ないし２０の何れか１つに記載の画像形成装置において、前記滞留検知手段による前記現像剤の滞留の検知を行うか否かを変更することが可能な第４の入力手段を有することを特徴とする。
【００３９】
請求項２２記載の発明は、請求項１３ないし２１の何れか１つに記載の画像形成装置において、前記調整モードの終了直後に画像濃度を調整するためのプロセスコントロールを行なうことを特徴とする。
【００４０】
請求項２３記載の発明は、請求項１３ないし２２の何れか１つに記載の画像形成装置を用いて画像形成を行う画像形成方法にある。
【発明の効果】
【００４１】
本発明は、少なくともトナーを含む現像剤を収容するケースと、前記ケース内における前記現像剤を検知して同現像剤の滞留を所定の基準値に基づいて検知するための滞留検知手段とを有し、前記滞留検知手段が前記現像剤の滞留を検知した場合に前記現像剤の流動性を調整する調整モードを行なう現像装置にあるので、ケース内における現像剤を検知して現像剤の滞留を検知することで現像剤の経時劣化をより正確に検知することができ、現像剤の劣化を適切なタイミングで検知して現像剤の流動性を調整するので、低画像面積率での連続画像形成時等、現像剤の劣化が生じやすい場合であっても、経時的に良好な現像を行うことができ、経時的な画質の低下を抑制することに寄与することができる現像装置を提供することができる。
【００４２】
前記調整モードが、現像剤中のトナーを排出するトナー排出モードを有することとすれば、ケース内における現像剤を検知して現像剤の滞留を検知することで現像剤の経時劣化をより正確に検知することができ、現像剤の劣化を適切なタイミングで検知して現像剤中のトナーを排出することで劣化したトナーを積極的に排出し、現像剤の流動性を調整するので、低画像面積率での連続画像形成時等、現像剤の劣化が生じやすい場合であっても、経時的に良好な現像を行うことができ、経時的な画質の低下を抑制することに寄与することができる現像装置を提供することができる。
【００４３】
前記トナー排出モード時には、前記ケース内へのトナー補給が行われないこととすれば、ケース内における現像剤を検知して現像剤の滞留を検知することで現像剤の経時劣化をより正確に検知することができ、現像剤の劣化を適切なタイミングで検知して新たなトナーの補給を行わず現像剤中の劣化したトナーを積極的に排出することで劣化したトナーを効率よく排出して現像剤の流動性を速やかに調整するので、低画像面積率での連続画像形成時等、現像剤の劣化が生じやすい場合であっても、経時的に良好な現像を行うことができ、経時的な画質の低下を抑制することに寄与することができる現像装置を提供することができる。
【００４４】
前記トナー排出モード時に排出されるトナー量の上限値を設定され、前記トナー排出モードにおいて排出されたトナー量が前記上限値に達したときに前記トナー排出モードを終了することとすれば、ケース内における現像剤を検知して現像剤の滞留を検知することで現像剤の経時劣化をより正確に検知することができ、現像剤の劣化を適切なタイミングで検知して現像剤中のキャリアを排出しない程度に同現像剤中のトナーを排出することで劣化したトナーを積極的に排出し、現像剤の流動性を調整するので、低画像面積率での連続画像形成時等、現像剤の劣化が生じやすい場合であっても、経時的に良好な現像を行うことができ、また像担持体等の傷の防止に寄与して、経時的な画質の低下を抑制することに寄与することができる現像装置を提供することができる。
【００４５】
前記トナー排出モード時におけるトナー濃度の下限値を設定され、前記トナー排出モードにおいてトナー濃度が前記下限値に達したときに前記トナー排出モードを終了することとすれば、ケース内における現像剤を検知して現像剤の滞留を検知することで現像剤の経時劣化をより正確に検知することができ、現像剤の劣化を適切なタイミングで検知して現像剤中のキャリアを排出しない程度に同現像剤中のトナーを排出することで劣化したトナーを積極的に排出し、現像剤の流動性を調整するので、低画像面積率での連続画像形成時等、現像剤の劣化が生じやすい場合であっても、経時的に良好な現像を行うことができ、また像担持体等の傷の防止に寄与して、経時的な画質の低下を抑制することに寄与することができる現像装置を提供することができる。
【００４６】
前記トナー排出モード時に排出されるトナー量の上限値と、前記トナー排出モード時におけるトナー濃度の下限値とを設定され、前記トナー排出モードにおいて、排出されたトナー量が前記上限値に達したとき及び／又はトナー濃度が前記下限値に達したときに、前記トナー排出モードを終了することすることとすれば、ケース内における現像剤を検知して現像剤の滞留を検知することで現像剤の経時劣化をより正確に検知することができ、現像剤の劣化を適切なタイミングで検知して現像剤中のキャリアを排出しない程度に同現像剤中のトナーを排出することで劣化したトナーを積極的に排出し、現像剤の流動性を調整するので、低画像面積率での連続画像形成時等、現像剤の劣化が生じやすい場合であっても、経時的に良好な現像を行うことができ、また像担持体等の傷の防止に寄与して、経時的な画質の低下を抑制することに寄与することができる現像装置を提供することができる。
【００４７】
前記ケース内の前記現像剤にトナーを補給するトナー補給手段と、前記ケース内の前記現像剤を攪拌する現像剤攪拌手段とを有し、前記調整モードが、前記滞留検知手段により前記現像剤の滞留が検知された場合であってその後に前記滞留検知手段により前記現像剤の滞留が非検知となった場合に前記トナー補給手段によってトナーの補給を行うトナー補給モードと、前記トナー補給モードによる前記補給の開始後に前記現像剤攪拌手段によって前記現像剤を攪拌する攪拌モードとを有することとすれば、ケース内における現像剤を検知して現像剤の滞留を検知することで現像剤の経時劣化をより正確に検知することができ、トナーの補給による現像剤の滞留の増加を抑制ないし防止しつつ、現像剤の劣化を適切なタイミングで検知してトナーの補給を行うことで劣化したトナーの割合を低減し、現像剤の流動性を調整するので、低画像面積率での連続画像形成時等、現像剤の劣化が生じやすい場合であっても、経時的に良好な現像を行うことができ、経時的な画質の低下を抑制することに寄与することができる現像装置を提供することができる。
【００４８】
前記ケースに収容された前記現像剤を担持する剤担持体を有し、前記ケースが、前記現像剤が第１の方向に搬送されながら前記剤担持体に供給される第１の区画と、前記現像剤が第１の区画から搬送される第２の区画とを有し、前記滞留検知手段が、前記現像剤が第１の区画から第２の区画に移動する箇所の第１の区画側に配設された第１の滞留検知手段を有することとすれば、第１の滞留検知手段を現像剤の滞留が生じやすく現像剤の滞留を検知しやすい位置に配設することで、ケース内における現像剤を検知して現像剤の滞留を精度良く検知することで現像剤の経時劣化をより正確に検知することができ、現像剤の劣化をより適切なタイミングで検知して現像剤の流動性を調整するので、低画像面積率での連続画像形成時等、現像剤の劣化が生じやすい場合であっても、経時的に良好な現像を行うことができ、経時的な画質の低下を抑制することに寄与することができる現像装置を提供することができる。
【００４９】
前記ケースに収容された前記現像剤を担持する剤担持体を有し、前記ケースが、前記現像剤が第１の方向に搬送されながら前記剤担持体に供給される第１の区画と、前記現像剤が第２の方向に搬送されて第１の区画に供給される第３の区画とを有し、前記滞留検知手段が、前記現像剤が第３の区画から第１の区画に移動する箇所の第１の区画側に配設された第２の滞留検知手段を有することとすれば、第２の滞留検知手段を現像剤の滞留による現像剤の表面位置の低下が生じやすくかかる表面位置の低下に基づく現像剤の滞留を検知しやすい位置に配設することで、ケース内における現像剤を検知して現像剤の滞留を精度良く検知することで現像剤の経時劣化をより正確に検知することができ、現像剤の劣化をより適切なタイミングで検知して現像剤の流動性を調整するので、低画像面積率での連続画像形成時等、現像剤の劣化が生じやすい場合であっても、経時的に良好な現像を行うことができ、経時的な画質の低下を抑制することに寄与することができる現像装置を提供することができる。
【００５０】
前記ケースが、前記現像剤が第１の方向に搬送されながら前記剤担持体に供給される第１の区画と、前記現像剤が第１の区画から搬送される第２の区画と、前記現像剤が第２の方向に搬送されて第１の区画に供給される第３の区画を有し、前記滞留検知手段が、前記現像剤が第１の区画から第２の区画に移動する箇所の第１の区画側に配設された第１の滞留検知手段と、前記現像剤が第３の区画から第１の区画に移動する箇所の第１の区画側に配設された第２の滞留検知手段とを有することとすれば、第１の滞留検知手段を現像剤の滞留が生じやすく現像剤の滞留を検知しやすい位置に配設するとともに、第２の滞留検知手段を現像剤の滞留による現像剤の表面位置の低下が生じやすくかかる表面位置の低下に基づく現像剤の滞留を検知しやすい位置に配設することで、ケース内における現像剤を検知して現像剤の滞留をさらに精度良く検知することで現像剤の経時劣化をさらに正確に検知することができ、現像剤の劣化をさらに適切なタイミングで検知して現像剤の流動性を調整するので、低画像面積率での連続画像形成時等、現像剤の劣化が生じやすい場合であっても、経時的に良好な現像を行うことができ、経時的な画質の低下を抑制することに寄与することができる現像装置を提供することができる。
【００５１】
前記滞留検知手段が、第１の滞留検知手段によって検出した第１の検出値と第２の滞留検知手段によって検出した第２の検出値との差が前記所定の基準値以上となった場合に、前記滞留を検知することとすれば、第１の滞留検知手段を現像剤の滞留が生じやすく現像剤の滞留を検知しやすい位置に配設するとともに、第２の滞留検知手段を現像剤の滞留による現像剤の表面位置の低下が生じやすくかかる表面位置の低下に基づく現像剤の滞留を検知しやすい位置に配設することで、ケース内における現像剤の複数箇所における分布を考慮した現像剤の検知を行うことで、現像剤の滞留をさらに精度良く検知することで現像剤の経時劣化をさらに正確に検知することができ、現像剤の劣化をさらに適切なタイミングで検知して現像剤の流動性を調整するので、低画像面積率での連続画像形成時等、現像剤の劣化が生じやすい場合であっても、経時的に良好な現像を行うことができ、経時的な画質の低下を抑制することに寄与することができる現像装置を提供することができる。
【００５２】
前記ケース内で前記現像剤を搬送する搬送手段を有し、前記所定の基準値を、前記搬送手段が前記現像剤を搬送する速度に応じて変更制御する制御手段を有することとすれば、現像剤の搬送速度に応じて変化する現像剤の状態を考慮し、ケース内における現像剤を検知して現像剤の搬送速度に応じた所定の基準値を用いて現像剤の滞留をより適切なタイミングで検知して現像剤の経時劣化をより正確に検知することができ、現像剤の劣化を検知したときに現像剤の流動性を調整するので、低画像面積率での連続画像形成時等、現像剤の劣化が生じやすい場合であっても、経時的に良好な現像を行うことができ、経時的な画質の低下を抑制することに寄与することができる現像装置を提供することができる。
【００５３】
本発明は、かかる現像装置を有する画像形成装置にあるので、ケース内における現像剤を検知して現像剤の滞留を検知することで現像剤の経時劣化をより正確に検知することができ、現像剤の劣化を適切なタイミングで検知して現像剤の流動性を調整するので、低画像面積率での連続画像形成時等、現像剤の劣化が生じやすい場合であっても、経時的に良好な現像を行うことができ、経時的な画質の低下を抑制することができる画像形成装置を提供することができる。
【００５４】
前記上限値を変更することが可能な第１の入力手段を有することとすれば、ケース内における現像剤を検知して現像剤の滞留を検知することで現像剤の経時劣化をより正確に検知することができ、現像剤の劣化を適切なタイミングで検知してたとえば現像剤中のキャリアを排出しない程度に適量に調整して同現像剤中のトナーを排出することで劣化したトナーを積極的に排出し、現像剤の流動性を調整するので、低画像面積率での連続画像形成時等、現像剤の劣化が生じやすい場合であっても、経時的に良好な現像を行うことができ、また像担持体等の傷の防止に寄与して、経時的な画質の低下を抑制することができる画像形成装置を提供することができる。
【００５５】
前記下限値を変更することが可能な第２の入力手段を有することとすれば、ケース内における現像剤を検知して現像剤の滞留を検知することで現像剤の経時劣化をより正確に検知することができ、現像剤の劣化を適切なタイミングで検知してたとえば現像剤中のキャリアを排出しない程度に適量に調整して同現像剤中のトナーを排出することで劣化したトナーを積極的に排出し、現像剤の流動性を調整するので、低画像面積率での連続画像形成時等、現像剤の劣化が生じやすい場合であっても、経時的に良好な現像を行うことができ、また像担持体等の傷の防止に寄与して、経時的な画質の低下を抑制することができる画像形成装置を提供することができる。
【００５６】
前記上限値を変更することが可能な第１の入力手段と、前記下限値を変更することが可能な第２の入力手段とを有することとすれば、ケース内における現像剤を検知して現像剤の滞留を検知することで現像剤の経時劣化をより正確に検知することができ、現像剤の劣化を適切なタイミングで検知してたとえば現像剤中のキャリアを排出しない程度により適量に調整して同現像剤中のトナーを排出することで劣化したトナーを積極的に排出し、現像剤の流動性を調整するので、低画像面積率での連続画像形成時等、現像剤の劣化が生じやすい場合であっても、経時的に良好な現像を行うことができ、また像担持体等の傷の防止に高度に寄与して、経時的な画質の低下を抑制することができる画像形成装置を提供することができる。
【００５７】
前記所定の基準値を変更することが可能な第３の入力手段を有することとすれば、ケース内における現像剤を検知して現像剤の滞留をユーザーの好みや現像・画像形成環境等に応じて設定された所定の基準値を用いて検知することで現像剤の経時劣化をより正確に検知することができ、現像剤の劣化をより適切なタイミングで検知して現像剤の流動性を調整するので、低画像面積率での連続画像形成時等、現像剤の劣化が生じやすい場合であっても、経時的に良好な現像を行うことができ、経時的な画質の低下を抑制することができる画像形成装置を提供することができる。
【００５８】
前記滞留検知手段による前記現像剤の滞留の検知を行うか否かを変更することが可能な第４の入力手段を有することとすれば、必要に応じて、ケース内における現像剤を検知して現像剤の滞留を検知することで現像剤の経時劣化をより正確に検知することができ、現像剤の劣化を適切なタイミングで検知して現像剤の流動性を調整するので、低画像面積率での連続画像形成時等、現像剤の劣化が生じやすい場合などの、検知の必要な状況下で、経時的に良好な現像を行うことができ、無駄な検知を行うことなく、経時的な画質の低下を抑制することができる画像形成装置を提供することができる。
【００５９】
前記調整モードの終了直後に画像濃度を調整するためのプロセスコントロールを行なうこととすれば、ケース内における現像剤を検知して現像剤の滞留を検知することで現像剤の経時劣化をより正確に検知することができ、現像剤の劣化を適切なタイミングで検知して現像剤の流動性を調整するので、低画像面積率での連続画像形成時等、現像剤の劣化が生じやすい場合であっても、経時的に良好な現像を行うことができ、経時的な画質の低下を抑制することができ、さらには調整モードの前後でトナー濃度を不変とし不変の品質の画像を得ることが可能な画像形成装置を提供することができる。
【００６０】
本発明は、かかる画像形成装置を用いて画像形成を行う画像形成方法にあるので、ケース内における現像剤を検知して現像剤の滞留を検知することで現像剤の経時劣化をより正確に検知することができ、現像剤の劣化を適切なタイミングで検知して現像剤の流動性を調整するので、低画像面積率での連続画像形成時等、現像剤の劣化が生じやすい場合であっても、経時的に良好な現像を行うことができ、経時的な画質の低下を抑制することができる画像形成方法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】
【００６１】
図１に本発明を適用した画像形成装置の概略を示す。画像形成装置１００は、カラー画像を形成可能であるカラーレーザプリンタであるが、他のタイプのプリンタ、ファクシミリ、複写機、複写機とプリンタとの複合機等、他の画像形成装置であっても良い。画像形成装置１００は、外部から受信した画像情報に対応する画像信号に基づき画像形成処理を行なう。画像形成装置１００は、一般にコピー等に用いられる普通紙の他、ＯＨＰシートや、カード、ハガキ等の厚紙や、封筒等の何れをもシート状の記録媒体として画像形成を行なうことが可能である。
【００６２】
画像形成装置１００は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に色分解された色にそれぞれ対応する像としての画像を形成可能な像担持体としての感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫを並設したタンデム構造、言い換えるとタンデム方式を採用している。各符号の数字の後に付されたＹ、Ｃ、Ｍ、ＢＫは、イエロー、シアン、マゼンタ、黒用の部材であることを示している。
【００６３】
感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫは、画像形成装置１００の本体９９の内部のほぼ中央部に配設された無端のベルトである中間転写体としての転写ベルト１１の外周面側すなわち作像面側に位置している。
【００６４】
転写ベルト１１は、各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫに対峙しながら矢印Ａ１方向に移動可能となっている。各感光体ドラム感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫは、Ａ１方向の上流側からこの順で並んでいる。
【００６５】
各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫに形成された可視像すなわちトナー像は、矢印Ａ１方向に移動する転写ベルト１１に対しそれぞれ重畳転写され、その後、記録媒体である転写紙Ｓに一括転写されるようになっている。よって、画像形成装置１００は中間転写方式の画像形成装置となっている。
【００６６】
転写ベルト１１は、その下側の部分が各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫに対向しており、この対向した部分が、各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫ上のトナー像を転写ベルト１１に転写する転写部９８を形成している。
【００６７】
転写ベルト１１に対する重畳転写は、転写ベルト１１がＡ１方向に移動する過程において、各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫに形成されたトナー像が、転写ベルト１１の同じ位置に重ねて転写されるよう、転写ベルト１１を挟んで各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫに対向する位置に配設された１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２ＢＫによる電圧印加によって、Ａ１方向上流側から下流側に向けてタイミングをずらして行われる。
【００６８】
転写ベルト１１は、ベース層を伸びの少ない材質で構成し、ベース層の表面を平滑性の良い材質によって覆ったコート層とし、ベース層にコート層を重ねて形成した多層構造となっている。ベース層の材質としては、たとえばフッ素樹脂、ＰＶＤシート、ポリイミド系樹脂が挙げられる。コート層の材質としては、たとえばフッ素系樹脂等が挙げられる。
【００６９】
転写ベルト１１は、その縁部にそれぞれ、寄り止め部材としての図示しない寄り止めガイドを有している。寄り止めガイドは、転写ベルト１１がＡ１方向に回転するときに、図１における紙面と垂直な何れかの方向に偏倚することを防止するために配設されている。寄り止めガイドは、ウレタンゴム製であるが、その他、シリコンゴムなど各種ゴム材料により構成することができる。
【００７０】
各感光体ドラム感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫはそれぞれ、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの画像を形成するための、画像形成部としてのトナー像形成部たる画像形成ユニット６０Ｙ、６０Ｃ、６０Ｍ、６０ＢＫに備えられている。
【００７１】
画像形成装置１００は、４つの画像形成ユニット６０Ｙ、６０Ｃ、６０Ｍ、６０ＢＫと、各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫの上方に対向して配設され、転写ベルト１１を備えたユニットとしての転写ベルトユニット１０と、転写ベルト１１に対向して配設され転写ベルト１１に従動し、連れ回りする転写部材としての２次転写ローラ５と、画像形成ユニット６０Ｙ、６０Ｃ、６０Ｍ、６０ＢＫの下方に対向して配設された書込ユニットとしての光走査装置８とを有している。
【００７２】
画像形成装置１００はまた、感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫと転写ベルト１１との間に向けて搬送される転写紙Ｓを積載した給紙カセットとしてのシート給送装置６１と、シート給送装置６１から搬送されてきた記録紙Ｓを、画像形成ユニット６０Ｙ、６０Ｃ、６０Ｍ、６０ＢＫによるトナー像の形成タイミングに合わせた所定のタイミングで、各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫと転写ベルト１１との間の転写部９８に向けて繰り出すレジストローラ対４と、転写紙Ｓの先端がレジストローラ対４に到達したことを検知する図示しないセンサとを有している。
【００７３】
画像形成装置１００はまた、トナー像を転写された転写紙Ｓに同トナー像を定着させるためのローラ定着方式の定着ユニットとしての定着装置６と、定着済みの転写紙Ｓを本体９９の外部に排出する排紙ローラ７と、転写ベルトユニット１０の上方に配設され、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色のトナーを充填された、本体９９に着脱されるトナー補給部材としてのトナーボトル９Ｙ、９Ｃ、９Ｍ、９ＢＫと、本体９９の上側に配設され排出ローラ７により本体９９の外部に排出された転写紙Ｓを積載する排紙トレイ１７と、廃トナー等の不要物を収納する廃トナータンク８３とを有している。
【００７４】
画像形成装置１００はまた、トナーボトル９Ｙ、９Ｃ、９Ｍ、９ＢＫ内のトナーを画像形成ユニット６０Ｙ、６０Ｃ、６０Ｍ、６０ＢＫのそれぞれに備えられた、現像装置５０Ｙ、５０Ｃ、５０Ｍ、５０ＢＫに供給する、図５に示すトナー補給手段としてのトナー供給機構８０とを有している。
【００７５】
画像形成装置１００はまた、画像形成装置１００に対する各種設定を行うための入力手段としての図示しない操作パネルと、画像形成装置１００全体の動作を制御する、図示しないＣＰＵ、メモリ等を備えた制御手段とを有している。
【００７６】
転写ベルトユニット１０は、転写ベルト１１の他に、１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２ＢＫと、転写ベルト１１を巻き掛けられた、駆動部材である駆動ローラ７２と、転写入口ローラ７３と、クリーニング対向ローラ７４と、クリーニング対向ローラ７４を転写ベルト１１の張力を増加する方向に付勢する付勢手段としてのばね７５とを有している。
【００７７】
転写ベルトユニット１０はまた、本体９９に着脱自在に支持され、駆動ローラ７２、転写入口ローラ７３、クリーニング対向ローラ７４、ばね７５を保持し、転写ベルトユニット１０の筐体をなす中間転写ベルトケース１４と、中間転写ベルトケース１４と一体をなし、転写ベルト１１に対向して配設され転写ベルト１１上をクリーニングする中間転写ベルトクリーニング装置としてのクリーニング装置１３とを有している。
【００７８】
転写ベルトユニット１０はまた、駆動ローラ７２を回転駆動する図示しない駆動系と、１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２ＢＫに１次転写バイアスを印加する図示しない１次転写バイアス印加手段としての電源及びバイアス制御手段とを有している。
【００７９】
転写入口ローラ７３、クリーニング対向ローラ７４は、駆動ローラ７２によって回転駆動される転写ベルト１１に連れ回りする従動ローラとなっている。１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２ＢＫは、転写ベルト１１をその裏面から感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫに向けて押圧してそれぞれ１次転写ニップを形成する。この１次転写ニップは、転写ベルト１１の、転写入口ローラ７３、クリーニング対向ローラ７４の間に張り渡した部分において形成されている。転写入口ローラ７３、クリーニング対向ローラ７４は、１次転写ニップを安定化する機能を有する。
【００８０】
各１次転写ニップには、１次転写バイアスの作用により、感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫと１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２ＢＫとの間に１次転写電界が形成される。感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫ上に形成された各色のトナー像は、この１次転写電界やニップ圧の影響によって転写ベルト１１上に１次転写される。
【００８１】
駆動ローラ７２は、転写ベルト１１を介して２次転写ローラ５を当接されており、２次転写部９０を形成している。
クリーニング対向ローラ７４は、ばね７５の作用により、転写ベルト１１に、転写に適した所定の張力を与える加圧部材としてのテンションローラたる機能を有している。
【００８２】
クリーニング装置１３は、図１におけるクリーニング対向ローラ７４の左方の位置において、転写ベルト１１に対向するように配設されている。
クリーニング装置１３は、詳細な図示を省略するが、転写ベルト１１に対向、当接するように配設されたクリーニングブラシとクリーニングブレードとを有しており、転写ベルト１１上の残留トナー等の異物をクリーニングブラシとクリーニングブレードとにより掻き取り、除去して、転写ベルト１１をクリーニングするようになっている。このクリーニングにより生じた廃トナー等の不要物は、図示しない廃トナー経路を経て廃トナータンク８３に収納されるようになっている。
【００８３】
シート給送装置６１は、転写紙Ｓを複数枚重ねた転写紙束の状態で収容するものであり、本体９９の下部に配設され、最上位の転写紙Ｓの上面に当接する給紙ローラとしての給送ローラ３を有しており、給送ローラ３が反時計回り方向に回転駆動されることにより、最上位の転写紙Ｓをレジストローラ対４に向けて給送するようになっている。
【００８４】
レジストローラ対４は、作像速度、言い換えると転写ベルト１１の移動速度と、給紙の速度とを合わせるために、外径を精密に加工されている。その精度は外径で０．０３ｍｍ以内である。
【００８５】
２次転写部９０には、２次転写バイアスの作用により、駆動ローラ７２及び転写ベルト１１と、２次転写ローラ５との間に２次転写電界が形成される。転写ベルト１１上に形成されたトナー像は、この２次転写電界やニップ圧の影響によって転写紙Ｓ上に２次転写される。駆動ローラ７２は２次転写対向ローラを兼ねている。
【００８６】
定着装置６は、熱源を内部に有する定着ローラ６２と、定着ローラ６２に圧接された加圧ローラ６３とを有しており、トナー像を担持した転写紙Ｓを定着ローラ６２と加圧ローラ６３との圧接部である定着部に通すことで、熱と圧力との作用により、担持したトナー像を転写紙Ｓの表面に定着するようになっている。
【００８７】
トナーボトル９Ｙ、９Ｃ、９Ｍ、９ＢＫ内のイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色のトナーは、図５に示すトナー供給機構８０により、所定の補給量だけ、画像形成ユニット６０Ｙ、６０Ｃ、６０Ｍ、６０ＢＫにそれぞれ備えられた現像装置５０Ｙ、５０Ｃ、５０Ｍ、５０ＢＫに補給される。トナーボトル９Ｙ、９Ｃ、９Ｍ、９ＢＫは、内部のトナーがなくなると交換される消耗品であり、トナーがなくなったとき等に本体９９に脱着され、交換される。
【００８８】
なおクリーニング装置１３、クリーニング対向ローラ７４は、黒色画像形成時には、１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍとともに下方に移動し、転写ベルト１１を、感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍから離間するように構成されている。
【００８９】
操作パネルによって入力された各種の情報は、制御手段によって認識され、それぞれ識別される。操作パネルによって入力可能な情報としては、例えば、図７ないし図９に示して後述する滞留検知センサ６６Ｙ、６７Ｙによって現像剤の滞留を検知する際に用いる基準値等が挙げられる。操作パネルは、制御手段による制御によって所定の表示を行う出力手段としての表示部を有している。
【００９０】
画像形成ユニット６０Ｙ、６０Ｃ、６０Ｍ、６０ＢＫについて、そのうちの一つの、感光体ドラム２０Ｙを備えた画像形成ユニット６０Ｙの構成を代表して構成を説明する。なお、他の画像形成ユニット画像形成ユニット６０Ｃ、６０Ｍ、６０ＢＫの構成に関しても実質的に同一であるので、以下の説明においては、便宜上、画像形成ユニット６０Ｙの構成に付した符号に対応する符号を、他の画像形成ユニット６０Ｃ、６０Ｍ、６０ＢＫの構成に付し、詳細な説明については適宜省略することとする。
【００９１】
図２に示すように、感光体ドラム２０Ｙを備えた画像形成ユニット６０Ｙは、感光体ドラム２０Ｙの周囲に、図中時計方向であるその回転方向Ｂ１に沿って、１次転写ローラ１２Ｙと、クリーニング手段としてのクリーニング装置４０Ｙと、帯電手段である帯電装置としての帯電装置３０Ｙと、現像手段としての現像ユニットである現像装置５０Ｙとを有している。
【００９２】
帯電装置３０Ｙは、感光体ドラム２０Ｙの表面に当接して従動回転する帯電ローラ３１Ｙと、帯電ローラ３１Ｙに当接し従動回転するクリーニングローラ３２Ｙとを有している。帯電ローラ３１Ｙには、直流に交流成分のバイアスを重畳印加する図示しない電圧印加手段が接続されており、感光体ドラム２０Ｙと対向する帯電領域において、感光体ドラム２０Ｙの表面を除電すると同時に、所定の極性に帯電するようになっている。
【００９３】
クリーニングローラ３２Ｙは帯電ローラ３１Ｙに従動回転することで帯電ローラ３１Ｙをクリーニングするようになっている。
このように、本形態では、接触ローラを用いた帯電システムを採用しているが、帯電システムは、近接ローラを用いたものであっても良いし、コロトロン方式を採用したものであっても良い。
【００９４】
現像装置５０Ｙは、感光体ドラム２０Ｙに近接対向して配設された現像ローラ５１Ｙを有し、現像ローラ５１Ｙと感光体ドラム２０Ｙとの間の現像領域において、イエロートナーが感光体ドラム２０Ｙの表面に形成された静電潜像に静電的に移行して、静電潜像をイエロートナー像として可視像化するものである。現像装置５０Ｙの詳細については後述する。
【００９５】
１次転写ローラ１２Ｙには、１次転写バイアス印加手段によって、バイアス制御手段による制御に基づき、電源から、１次転写に適した所定の電圧が印加されるようになっている。
【００９６】
図１に示した光走査装置８は、図２に示すように、感光体ドラム２０Ｙにおける帯電領域と現像領域との間の領域に、光変調されたレーザー光Ｌを照射して帯電ローラ３１Ｙにより帯電された後の感光体ドラム２０Ｙの表面を露光し、露光部分の電位を低下させて感光体ドラム２０Ｙの表面上に静電的な電位差を設け、静電潜像を形成する。電位が低下した部分に現像装置５０Ｙによってイエロートナーが供給されて付着し、イエロートナー像として可視像化される。
【００９７】
クリーニング装置４０Ｙは、感光体ドラム２０Ｙに対向する部分に開口部を有するクリーニングケース４３Ｙと、感光体ドラム２０Ｙに当接し感光体ドラム２０Ｙ上の残留トナー、キャリア、紙粉等の不要物を掻き取ってクリーニングするクリーニングローラ４５Ｙと、感光体ドラム２０Ｙの回転方向Ｂ１において、クリーニングローラ４５Ｙよりも下流側の位置で感光体ドラム２０Ｙに当接し感光体ドラム２０Ｙ上の不要物を掻き取ってクリーニングするためのブレードとしてのクリーニングブレード４１Ｙとを有している。
【００９８】
クリーニング装置４０Ｙはまた、クリーニングケース４３Ｙに回転自在に支持され、クリーニングローラ４５Ｙ、クリーニングブレード４１Ｙによって掻き取られ、また除去されることによって生じた廃トナー等の不要物を廃トナータンク８３に向けて搬送するための図示しない廃トナー経路の一部を構成する排出スクリュ４２Ｙ等を有している。
【００９９】
画像形成ユニット６０Ｙを構成する、感光体ドラム２０Ｙと、１次転写ローラ１２Ｙと、クリーニング装置４０Ｙと、帯電装置３０Ｙと、現像装置５０Ｙとのうち、１次転写ローラ１２Ｙを除くもの、すなわち感光体ドラム２０Ｙと、クリーニング装置４０Ｙと、帯電装置３０Ｙと、現像装置５０Ｙとは、ユニットとしてのプロセスユニットであるプロセスカートリッジ９５Ｙを構成しており、プロセスカートリッジ９５Ｙは一体で、画像形成装置１００本体に対し、図１における紙面手前側に離脱自在であって、着脱自在である。
【０１００】
また、感光体ドラム２０Ｙは、単独で、画像形成装置１００本体に対し、図１における紙面手前側に離脱自在であって、着脱自在であるとともに、プロセスカートリッジ９５Ｙを構成する、感光体ドラム２０Ｙと、クリーニング装置４０Ｙと、帯電装置３０Ｙと、現像装置５０Ｙとのうち、感光体ドラム２０Ｙを除くもの、すなわち、クリーニング装置４０Ｙと、帯電装置３０Ｙと、現像装置５０Ｙとは、ユニットを構成しており、このユニットは一体で、画像形成装置１００本体に対し、図１における紙面手前側に離脱自在であって、着脱自在である。
【０１０１】
また、現像装置５０Ｙは、現像剤の交換作業等のため、単独で、画像形成装置１００本体に対し、図１における紙面手前側に離脱自在であって、着脱自在であるとともに、プロセスカートリッジ９５Ｙを構成する、感光体ドラム２０Ｙと、クリーニング装置４０Ｙと、帯電装置３０Ｙと、現像装置５０Ｙとのうち、現像装置５０Ｙを除くもの、すなわち、感光体ドラム２０Ｙ、クリーニング装置４０Ｙと、帯電装置３０Ｙとは、ユニットを構成しており、このユニットは一体で、画像形成装置１００本体に対し、図１における紙面手前側に離脱自在であって、着脱自在である。
【０１０２】
かかる構成の画像形成装置１００において、カラー画像を形成すべき旨の信号が入力されると、駆動ローラ７２が駆動され、転写ベルト１１、転写入口ローラ７３、クリーニング対向ローラ７４が従動回転するとともに、感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫがＢ１方向に回転駆動される。
【０１０３】
感光体ドラム２０Ｙは、Ｂ１方向への回転に伴い、帯電ローラ３１Ｙにより表面を一様に帯電され、光走査装置８からのレーザー光Ｌの露光走査によりイエロー色に対応した静電潜像を形成され、この静電潜像を現像装置５０Ｙによりイエロー色のトナーにより現像され、現像により得られたイエロー色の単色画像であるトナー像を１次転写ローラ１２ＹによりＡ１方向に移動する転写ベルト１１に１次転写され、転写後に残留したトナーを含む不要物をクリーニング装置４０Ｙにより良好に除去されて帯電ローラ３１Ｙによる次の除電、帯電に供される。
【０１０４】
他の感光体ドラム２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫにおいても同様に各色のトナー像が形成等され、形成された各色の単色画像であるトナー像は、１次転写ローラ１２Ｃ、１２Ｍ、１２ＢＫにより、Ａ１方向に移動する転写ベルト１１上の同じ位置に順次１次転写される。転写ベルト１１上に重ね合わされたトナー像は、転写ベルト１１のＡ１方向の回転に伴い、２次転写ローラ５との対向位置である２次転写部９０まで移動し、２次転写部９０において転写紙Ｓに２次転写される。
【０１０５】
転写ベルト１１と２次転写ローラ５との間に搬送されてきた転写紙Ｓは、シート給送装置６１から給送ローラ３によって繰り出されてフィードされ、レジストローラ対４によって、センサによる検出信号に基づいて、転写ベルト１１上のトナー像の先端部が２次転写ローラ５に対向するタイミングで送り出されたものである。
【０１０６】
転写紙Ｓは、すべての色のトナー像を転写され、担持すると、定着装置６に進入し、定着ローラ６２と加圧ローラ６３との間の定着部を通過する際、熱と圧力との作用により、担持したトナー像を定着され、転写紙Ｓ上に合成カラー画像であるカラー画像を定着される。定着装置６を通過した定着済みの転写紙Ｓは、排紙ローラ７を経て、本体９９の上部の排紙トレイ１７上にスタックされる。一方、２次転写を終えた転写ベルト１１は、クリーニング装置１３に備えられたクリーニングブラシ及びクリーニングブレードによってクリーニングされ、次の帯電工程、現像工程に備える。
【０１０７】
このような画像形成工程において、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色のトナーは、現像装置５０Ｙ、５０Ｃ、５０Ｍ、５０ＢＫにおいてそれぞれ消費されるため、消費に応じて、図５に示すトナー供給機構８０が、トナーボトル９Ｙ、９Ｃ、９Ｍ、９ＢＫ内のイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色のトナーを、所定の補給量だけ、それぞれ現像装置５０Ｙ、５０Ｃ、５０Ｍ、５０ＢＫに供給するようになっている。
【０１０８】
現像装置５０Ｙ、５０Ｃ、５０Ｍ、５０ＢＫは、各色のトナーで各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫの静電潜像を現像するために、各色のトナーを帯電するようになっている。
【０１０９】
現像装置５０Ｙ、５０Ｃ、５０Ｍ、５０ＢＫについて、そのうちの一つの、現像装置５０Ｙの構成を代表して説明する。なお、他の現像装置５０Ｃ、５０Ｍ、５０ＢＫの構成に関しても実質的に同一であるので、以下の説明においては、現像装置５０Ｙの構成について説明し、他の現像装置５０Ｃ、５０Ｍ、５０ＢＫの構成については省略する。
【０１１０】
図２または図３に示すように、現像装置５０Ｙは、現像ローラ５１Ｙの他に、感光体ドラム２０Ｙに対向する部分に開口部を有する現像剤容器としてのケーシングであるケースとしての現像ケース５５Ｙと、現像ローラ５１Ｙ上の現像剤を一定の高さに規制する現像ブレード５２Ｙとを有している。
【０１１１】
現像装置５０Ｙはまた、現像ケース５５Ｙの下部に互いに対向するように配設され、現像剤を循環するように搬送しつつ攪拌する、搬送手段である第１の搬送部材としての第１搬送スクリュ５３Ｙ及び搬送手段である第２の搬送部材としての第２攪拌スクリュ５４Ｙとを有している。
【０１１２】
現像装置５０Ｙはまた、現像ケース５５Ｙ内の現像剤中に含まれるトナー濃度を検知するトナー濃度検知手段としてのトナー濃度検知センサ９２Ｙと、直流成分の現像バイアスを印加する図示しないバイアス印加手段等と、第１搬送スクリュ５３Ｙと第２攪拌スクリュ５４Ｙとを互いに同じ方向に回転駆動する図示しない駆動手段とを有している。
【０１１３】
現像装置５０Ｙは、非磁性トナーであるイエロートナーと、主に鉄粉で構成された磁性体であるキャリアとを含有する２成分現像剤たる現像剤を用いて現像を行うものであり、現像ケース５５Ｙ内にかかる現像剤を収容している。
【０１１４】
現像ローラ５１Ｙは、現像ケース５５Ｙの開口部から感光体ドラム２０Ｙに臨むよう感光体ドラム２０Ｙに近接対向して配設されている。
図３に示すように、現像ローラ５１Ｙは、回転自在でありその表面に現像剤を担持する非磁性材料であるアルミニウムで構成された薄肉円筒状の現像スリーブとしてのスリーブ５６Ｙと、スリーブ５６Ｙの内部にスリーブ５６Ｙによって覆われるように固定配置されスリーブ５６Ｙに現像剤を担持させるための磁界を発生するマグネット５７Ｙとを有している。
【０１１５】
図３又は図４に示すように、現像ケース５５Ｙは、第１搬送スクリュ５３Ｙを収容した現像室５８Ｙと、第２搬送スクリュ５４Ｙを収容した攪拌室５９Ｙと、現像室５８Ｙと攪拌室５９Ｙとを仕切り、区画する隔壁８１Ｙと、図５に示すトナー供給機構８０を介して図１に示したトナーボトル９Ｙからイエロー色のトナーを受け入れる供給口９１Ｙとを有している。
【０１１６】
図３又は図５に示すように、第１搬送スクリュ５３Ｙが現像ローラ５１Ｙに現像剤を供給するよう、現像ローラ５１Ｙに対向しているため、現像室５８Ｙと攪拌室５９Ｙとでは、現像室５８Ｙの方が現像ローラ５１Ｙに近くに位置している。
【０１１７】
なお、図４及び図５では、説明の便宜上、現像ケース５５Ｙの上方が開口しているように図示しているが、実際には、図２及び図３に示すように、現像ケース５５Ｙは、現像ローラ５１Ｙが感光体ドラム２０Ｙに臨む開口部を除き、現像剤が外部に飛散することのないようにその内部を密封した構成となっている。このことは、後述する図７についても同様である。
【０１１８】
図４又は図６に示すように、第１搬送スクリュ５３Ｙ、第２搬送スクリュ５４Ｙはそれぞれ、回転中心をなす回転軸８３Ｙ、８４Ｙと、回転軸８３Ｙ、８４Ｙ上に形成されたスパイラル状の突条によって構成されたスクリュ部８５Ｙ、８６Ｙとを有している。
【０１１９】
スクリュ部８５Ｙ、８６Ｙは互いに逆向きの螺旋状をなしている。第１搬送スクリュ５３Ｙと第２搬送スクリュ５４Ｙとは、互いに平行に配設されており、且つ現像ローラ５１Ｙに平行に配設されている。
【０１２０】
第１搬送スクリュ５３Ｙ、第２搬送スクリュ５４Ｙはそれぞれ、回転軸８３Ｙ、８４Ｙが駆動手段によって同方向に回転駆動され、この回転軸８３Ｙ、８４Ｙを中心とする回転により、スクリュ部８５Ｙ、８６Ｙの作用によって、その回転軸方向すなわち回転軸８３Ｙ、８４Ｙが延在する図２、図３における紙面と垂直な方向に、現像剤を搬送するようになっている。
【０１２１】
第１搬送スクリュ５３Ｙ、第２搬送スクリュ５４Ｙによる現像剤の搬送方向をさらに具体的に説明すると、第１搬送スクリュ５３Ｙは、現像室５８Ｙにおいて、図２、図３における紙面奥側であって図４における左方側に対応する第１の方向に現像剤を搬送し、第２搬送スクリュ５４Ｙは、攪拌質５９Ｙにおいて、図２、図３における紙面手前側であって図４における右方側に対応する第２の方向に現像剤を搬送する。
【０１２２】
現像室５８Ｙと攪拌室５９Ｙとは、隔壁８１Ｙによって区画されているが、隔壁８１Ｙの両端部は、現像ケース５５Ｙの側壁の内面との間に間隙を有しており、この間隙の部分において現像室５８Ｙと攪拌室５９Ｙとは連通している。
【０１２３】
したがって、現像剤は、第１搬送スクリュ５３Ｙ、第２搬送スクリュ５４Ｙの回転により、かかる連通部分において、現像室５８Ｙから攪拌室５９Ｙへ、また攪拌室５９Ｙから現像室５８Ｙへと移動することで、現像室５８Ｙと攪拌室５９Ｙとにおいて図４における反時計方向である一定方向に循環するように搬送される。
【０１２４】
現像室５８Ｙは、現像剤が第１の方向に搬送されながら現像ローラ５１Ｙに供給される第１の区画をなし、攪拌室５９Ｙは、現像剤が現像室５８Ｙから搬送されてくる第２の区画をなしている。攪拌室５９Ｙはまた、現像剤を第２の方向に搬送されて現像室５８Ｙに供給される第３の区画としても機能している。
【０１２５】
第２の区画、第３の区画は、本形態においては攪拌室５９Ｙとして共通の空間となっているが、これらは、現像剤の循環が行なわれるのであれば、別個の空間であっても良い。第１の方向と第２の方向とは本形態では互いに平行であるが、第２の方向が曲線を描いたり、第２の区画、第３の区画が別個の空間によって構成されている場合に屈曲したりするなど、互いに非平行であっても良い。
【０１２６】
駆動手段は、制御手段の制御によって第１搬送スクリュ５３Ｙ、第２搬送スクリュ５４Ｙの回転速度を変更できるようになっており、第１搬送スクリュ５３Ｙ、第２搬送スクリュ５４Ｙの回転速度を変更することで現像剤の搬送速度を変更するようになっている。
【０１２７】
トナー濃度検知センサ９２Ｙは、現像ケース５５Ｙ内の現像剤の透磁率を検知し、検知した値を換算することで、現像剤に含まれるトナー濃度を検知する。トナー濃度センサ９２Ｙは第２搬送スクリュ５４Ｙの下方に配設されているが、第１搬送スクリュ５３Ｙの下方に配設し、後述するように現像剤が現像ローラ５１Ｙから離脱して落下したときに、この落下直後の現像剤のトナー濃度を検知するようにしても良い。
【０１２８】
トナー供給機構８０は、図示しないコイルと、このコイルを回転駆動するコイル駆動手段とを備えている。
トナー供給機構８０は、トナー濃度検知センサ９２Ｙが、現像ケース５５Ｙ内の現像剤に含まれるトナー濃度が所定濃度よりも低下した場合に、トナー濃度が不足していると判断してコイルを回転駆動し、トナーボトル９Ｙから供給口９１Ｙを経てイエロートナーを現像装置５０Ｙ内の現像剤に適量補給、供給する。
【０１２９】
供給口９１Ｙを経て現像装置５０Ｙ本体内に供給されたトナーは、第２の区画たる攪拌室５９Ｙ内において第２搬送スクリュ５４Ｙ上に落下するようになっている。すなわち、供給口９１Ｙは、トナーを第２搬送スクリュ５４Ｙに供給する位置に配設されている。
【０１３０】
供給口９１Ｙから補給されたイエロートナーは、第２搬送スクリュ５４Ｙ及び第１攪拌スクリュ５３Ｙによって現像剤と攪拌混合され、攪拌混合された現像剤が現像ローラ５１Ｙに供給される。
【０１３１】
新たに補給されたトナーと現像剤との攪拌混合は、主に第２の区画たる攪拌室５９Ｙ内で行われるため、第２の区画たる攪拌室５９Ｙはトナー濃度調整スペースとして機能する。新たに補給されたトナーは、攪拌混合の際にトナー同士又はキャリアとの摩擦により帯電作用を受け、帯電する。
【０１３２】
第１搬送スクリュ５３Ｙ及び第２攪拌スクリュ５４Ｙは、現像ケース５５Ｙ内の現像剤を攪拌する現像剤攪拌手段として機能する。この攪拌作用は、現像剤がスクリュ部８５Ｙ、８６Ｙに沿って移動する際に上下にかき回される動きを生ずること等によって得られるものである。
【０１３３】
現像装置５０Ｙにおいては、現像室５８Ｙ内の現像剤が、マグネット５７Ｙの磁力により、現像スリーブ５６Ｙ上に、穂状に担持される。現像ローラ５１Ｙは、現像ケース５５Ｙ内に収容された現像剤を担持する剤担持体として機能する。現像スリーブ５６Ｙによる現像剤の担持量は、現像ブレード５２Ｙによって規制される。
【０１３４】
現像スリーブ５６Ｙ上において規制され適量とされた層状の現像剤は、現像スリーブ５６Ｙの矢印Ｃ１方向への回転により、現像ローラ５１Ｙと感光体ドラム２０Ｙとの間の現像領域に運ばれる。
【０１３５】
現像領域において、第１搬送スクリュ５３Ｙ及び第２攪拌スクリュ５４Ｙの攪拌によって帯電している現像剤中のイエロートナーが、バイアス印加手段による現像バイアスの作用を受け、感光体ドラム２０Ｙの表面に形成された静電潜像に静電的に移行して、静電潜像をイエロートナー像として可視像化する。
【０１３６】
このようにして感光体ドラム２０Ｙ表面上の静電潜像を現像することでイエロートナーを消費しイエロートナーの濃度が低下した現像剤は、現像スリーブ５６Ｙに担持されたまま現像スリーブ５６ＹのＣ１方向への回転によってさらに搬送され、マグネット５７Ｙの磁力の弱い部分において現像スリーブ５６Ｙから離脱して落下し、他の現像剤と攪拌混合される。
【０１３７】
なお、本形態では、バイアス印加手段により直流成分の現像バイアスを印加しているが、現像バイアスは、交流成分であっても良いし、直流成分に交流成分を重畳したものであっても良い。
【０１３８】
すでに述べたように、現像剤は、静電潜像を現像するために、これに含まれるトナーを帯電させるために攪拌されるが、トナーは攪拌により次第に劣化する。一方、トナーの消費率が低い画像形成、例えば画像面積率の低い画像形成を連続して行うと、トナーが消費される前に劣化し易くなり、流動性が低下して滞留し、現像性能が低下する。
【０１３９】
そこで、現像装置５０Ｙ、５０Ｃ、５０Ｍ、５０ＢＫは、現像剤の流動性の低下を滞留によって検知し、滞留を検知したときに現像剤中のトナー濃度を調整することでかかる不具合を防止ないし抑制するようになっている。
【０１４０】
これを行なうための手段、構成等は、現像装置５０Ｙ、５０Ｃ、５０Ｍ、５０ＢＫにそれぞれ、同様に備えられている。そこで、現像装置５０Ｙを代表して説明する。なお、他の現像装置５０Ｃ、５０Ｍ、５０ＢＫに関しても実質的に同一であるので、以下の説明においては、他の現像装置５０Ｃ、５０Ｍ、５０ＢＫの構成については省略する。
【０１４１】
図７に示すように、現像装置５０Ｙは、現像ケース５５Ｙ内における現像剤を検知してこの現像剤の滞留を所定の基準値に基づいて検知する滞留検知手段として、第１の滞留検知手段としての第１の滞留検知センサ６６Ｙと、第２の滞留検知手段としての第２の滞留検知センサ６７Ｙとを有している。
【０１４２】
現像装置５０Ｙは、これら一対の滞留検知センサ６６Ｙ、６７Ｙが現像剤の滞留を検知したときに、制御手段による制御に基づき、現像剤の流動性を調整する調整モードを行うようになっている。
【０１４３】
第１の滞留検知センサ６６Ｙは、現像剤が第１の区画たる現像室５８Ｙから第２の区画たる攪拌室５９Ｙに移動する箇所の現像室５８Ｙ側であって、現像ローラ５１Ｙの軸方向における現像室５８Ｙと攪拌室５９Ｙとの連通部分に対応する位置に配設されている。
【０１４４】
第２の滞留検知センサ６７Ｙは、現像剤が第３の区画たる攪拌室５９Ｙから第１の区画たる現像室５８Ｙに移動する箇所の現像室５８Ｙ側であって、現像ローラ５１Ｙの軸方向における現像室５８Ｙと攪拌室５９Ｙとの連通部分に対応する位置に配設されている。
【０１４５】
図７又は図８に示すように、第１の滞留検知センサ６６Ｙ、第２の滞留検知センサ６７Ｙはそれぞれ、現像ローラ５１Ｙの軸方向における現像室５８Ｙと攪拌室５９Ｙとの連通部分に対応する位置において現像剤の表面に当接する当接部としてのフィラー６８Ｙ、６９Ｙと、フィラー６８Ｙ、６９Ｙをその周面において支持している円筒形状の支持部７０Ｙ、７１Ｙとを有している。
【０１４６】
第１の滞留検知センサ６６Ｙ、第２の滞留検知センサ６７Ｙはまたそれぞれ、支持部７０Ｙ、７１Ｙの周面の、フィラー６８Ｙ、６９Ｙの配設位置と反対側に突設された平板状の被検出部７６Ｙ、７７Ｙと、被検出部７６Ｙ、７７Ｙを検出する検出部７８Ｙ、７９Ｙとを有している。
【０１４７】
第１の滞留検知センサ６６Ｙ、第２の滞留検知センサ６７Ｙはまたそれぞれ、支持部７０Ｙ、７１Ｙを回転自在に支持した軸８７Ｙ、８８Ｙと、現像ケース５５Ｙに固定され軸８７Ｙ、８８Ｙ及び検出部７８Ｙ、７９Ｙを支持した支持体９３Ｙ、９４Ｙとを有している。
【０１４８】
検出部７８Ｙ、７９Ｙは、図７に示すように、被検出部７６Ｙ、７７Ｙが進入することが可能な凹部と、この凹部内において上下方向に複数配設され、それぞれが被検出部７６Ｙ、７７Ｙを検知する図８に示す検知部Ｋとを有している。
【０１４９】
各検知部Ｋは、図示しない発光素子とこの発光素子から出射された光を受信する受光素子とを有しており、被検出部７６Ｙ、７７Ｙが発光素子と受光素子との間に進入すると発光素子から出射された光が遮られて受光素子によって受信されなくなり被検出部７６Ｙ、７７Ｙが検出されたこととなる。被検出部７６Ｙ、７７Ｙの検出は、制御手段によって認識される。
【０１５０】
支持部７０Ｙ、７１Ｙが軸８７Ｙ、８８Ｙによって回転自在に支持されていることにより、フィラー６８Ｙ、６９Ｙは、現像剤の表面位置すなわち現像剤の嵩の高さに従って上下動する。
【０１５１】
フィラー６８Ｙ、６９Ｙが上方に移動すると軸８７Ｙ、８８Ｙを中心とした支持部７０Ｙ、７１Ｙの一方向への回転により被検出部７６Ｙ、７７Ｙは下方に移動し、フィラー６８Ｙ、６９Ｙが下方に移動すると軸８７Ｙ、８８Ｙを中心とした支持部７０Ｙ、７１Ｙの他方向への回転により被検出部７６Ｙ、７７Ｙは上方に移動する。なお、フィラー６８Ｙ、６９Ｙ、被検出部７６Ｙ、７７Ｙの重さ、位置関係等は、このような動作をするように設計されている。
【０１５２】
被検出部７６Ｙは、現像剤の嵩がある高さ以上になると、検知部Ｋによって検出される。一方、被検出部７７Ｙは、現像剤の嵩がある高さ以下になると、検知部Ｋによって検出される。制御手段は、どの検知部Ｋによって被検出部７６Ｙ、７７Ｙが検出されたかに応じて、現像剤の表面位置がどのような高さにあるかを判断する。
【０１５３】
ここで、現像剤の表面位置の高さと滞留との相関関係について説明する。
トナーを帯電させるために現像剤を攪拌するとトナーは次第に劣化し、摩擦係数が高くなって、現像剤の流動性が低下する。このトナーの劣化は、トナーの消費率が低い画像面積率の低い画像形成を連続して行ったり、現像剤が継続して使用されたりして、古いトナーが現像剤中に多く残ったときに生じる。
【０１５４】
現像装置５０Ｙにおいて現像剤の流動性が低下すると、循環している現像剤の方向転換が生じる、現像室５８Ｙと攪拌室５９Ｙとの間で現像剤が滞留する。現像剤が滞留すると、現像剤の滞留位置で現像剤の表面位置が上昇する。一方、現像剤の循環方向における現像剤の滞留位置の下流側では現像剤の表面位置が低下する。
【０１５５】
すなわち、第１の滞留検知センサ６６Ｙによって検知する現像剤の表面位置は、現像剤の滞留が生じると現像剤の表面位置が上昇し、第２の滞留検知センサ６７Ｙによって検知する現像剤の表面位置は、現像剤の滞留が生じると現像剤の表面位置が極端に低下する。
【０１５６】
現像剤が攪拌室５９Ｙから現像室５８Ｙに移動する箇所の攪拌室５９Ｙ側の位置では、第２搬送スクリュ５４Ｙによる直接の現像剤の搬送作用が弱いため、現像剤の滞留が生じるが、現像剤の搬送方向においてこの位置の直下流側に位置する第２の滞留検知センサ６７Ｙの配設位置では、現像剤の表面位置が低下する傾向にあり、特に、現像剤の流動性が低下した場合には、第１の滞留検知センサ６６Ｙの配設位置において現像剤の滞留が生じ表面位置が上昇するにもかかわらず、現像剤の量は一定であるため、第２の滞留検知センサ６７Ｙの配設位置では、現像剤の表面位置が極端に低下する。
【０１５７】
よって、現像剤の表面位置の低下を検知する第２の滞留検知センサ６７Ｙは、本形態の配設位置に配設すると、かかる低下を捕らえ易いため、かかる位置に配設することが好ましい。
【０１５８】
現像剤の表面位置の上昇を検知する第１の滞留検知センサ６６Ｙは、本形態の配設位置に代えて、又は本形態の配設位置とともに、現像剤が第３の区画たる攪拌室５９Ｙから第１の区画たる現像室５８Ｙに移動する箇所の攪拌室５９Ｙ側に配設しても良い。
【０１５９】
ただし、攪拌室５９Ｙには、供給口９１Ｙからトナーが補給されるため、劣化したトナーによる現像剤の流動性の低下が生じにくく、現像剤が攪拌室５９Ｙから現像室５８Ｙに移動する箇所の攪拌室５９Ｙ側の位置においては、劣化したトナーによる現像剤の滞留は、本形態の配設位置よりも生じにくく、滞留が生じた場合にもその程度が相対的に低く、現像剤の表面位置の上昇も相対的に低い。そのため、第１の滞留検知センサ６６Ｙは、その検知精度において、本形態の位置に配設するのが最も適している。
【０１６０】
現像剤の表面位置の低下を検知する第２の滞留検知センサ６７Ｙの配設位置は、本形態の配設位置に限られる。これは、現像剤が第１の区画たる現像室５８Ｙから第２の区画たる攪拌室５９Ｙに移動する箇所の攪拌室５９Ｙ側には、供給口９１Ｙが配設されているためである。
【０１６１】
供給口９１Ｙは、供給されたトナーが現像ローラ５７Ｙに至るまでに、長い距離で現像剤と攪拌混合されるように、トナーを第２搬送スクリュ５４Ｙに供給する位置であって、現像剤が現像室５８Ｙから攪拌室５９Ｙに移動する箇所の攪拌室５９Ｙ側の位置に配設されている。
【０１６２】
トナーを第１搬送スクリュ５３Ｙに直接供給すると、トナーが現像剤と十分に攪拌されることなく現像ローラ５１Ｙに供給されてしまい、現像ムラ等の不具合を生じることとなる。また、トナーを第２搬送スクリュ５４Ｙに供給する場合であっても、搬送の過程で攪拌される距離を稼ぐには、現像剤の搬送方向の最上流位置に対応するかかる位置に配設することが好ましい。
【０１６３】
第１の滞留検知センサ６６Ｙ、第２の滞留検知センサ６７Ｙの配設位置は以上のような位置であるが、さらには、現像剤が、第１搬送スクリュ５３Ｙ、あるいは第２搬送スクリュ５４Ｙによる直接の搬送作用言い換えると推進力を受ける位置からずらした位置とすることが好ましい。
【０１６４】
搬送作用を直接受ける位置に配設すると、現像剤が劣化していなくても、搬送作用が働いた瞬間の一時的な現像剤の表面位置の変化を第１の滞留検知センサ６６Ｙ、第２の滞留検知センサ６７Ｙによって拾ってしまい、現像剤の滞留の発生を誤検出し得るためである。
【０１６５】
直接の搬送作用を受ける位置からずらすためには、第１搬送スクリュ５３Ｙ、あるいは第２搬送スクリュ５４Ｙの端部近傍の現像ケース５５Ｙ付近すなわち現像ローラ５１Ｙの軸方向における現像室５８Ｙと攪拌室５９Ｙとの連通部分に対応する位置にスクリュ部８５Ｙ、８６Ｙを設けないようにすることが有効である。
【０１６６】
制御手段は、第１の滞留検知センサ６６Ｙ、第２の滞留検知センサ６７Ｙのそれぞれの複数の検知部Ｋのうちの何れによって被検出部７６Ｙ、７７Ｙが検出されたかによって、現像剤の表面位置がどのような高さにあるかを判断するため、メモリに、複数の検知部Ｋによる検出状態と、現像剤の表面位置との対応関係を表したテーブルを有している。
【０１６７】
第１の滞留検知センサ６６Ｙの複数の検知部Ｋによる検出状態は、第１の検出値としての所定の値に換算され、第２の滞留検知センサ６７Ｙの複数の検知部Ｋによる検出状態は、第２の検出値としての所定の値に換算される。
【０１６８】
現像剤の表面位置がどの位置にあるかを判断するのには、第１の検出値、第２の検出値とそれぞれ比較される複数の基準値が用いられ、この複数の基準値と現像剤の表面位置とが関連付けられている。
【０１６９】
制御手段は、メモリからかかるテーブルを読み出し、第１の検出値、第２の検出値がテーブルにおける複数の基準値の何れを満たしているかを判別し、満たされている基準値によって現像剤の表面位置を判断する。
【０１７０】
制御手段は、第１の滞留検知センサ６６Ｙ、第２の滞留検知センサ６７Ｙからの信号に基づき、第１の滞留検知センサ６６Ｙ、第２の滞留検知センサ６７Ｙの配設位置における現像剤の表面位置を判断するが、第１の滞留検知センサ６６Ｙ、第２の滞留検知センサ６７Ｙの何れか一方を配設した位置において現像剤の表面位置が現像剤の滞留を示す位置である場合に現像剤の滞留が生じていると判断しても良いし、第１の滞留検知センサ６６Ｙ、第２の滞留検知センサ６７Ｙのそれぞれを配設した位置において現像剤の表面位置が現像剤の滞留を示す位置である場合に現像剤の滞留が生じていると判断しても良い。
【０１７１】
ただし、第１の滞留検知センサ６６Ｙ、第２の滞留検知センサ６７Ｙは、第１搬送スクリュ５３Ｙの現像剤の搬送によって現像剤の表面が波打ったようになることの影響を受け得るため、第１の滞留検知センサ６６Ｙ、第２の滞留検知センサ６７Ｙのそれぞれを配設した位置において現像剤の表面位置が現像剤の滞留を示す位置である場合に現像剤の滞留が生じていると判断することが好ましい。
【０１７２】
なお、第１の滞留検知センサ６６Ｙ、第２の滞留検知センサ６７Ｙは、その一方のみを配設しても良いが、同様の理由等により、現像剤の滞留が生じているか否かの検知精度の向上のためには、両者を配設することが好ましい。
【０１７３】
両者を配設する場合には、第１の検出値と第２の検出値との差を算出し、この算出値に基づいて現像剤の滞留が生じているか否かを判断するようにしても良い。この場合には、算出値と比較される基準値が用いられ、この基準値が現像剤の滞留が生じているか否かと関連付けられている。基準値は１つでも複数でも良い。
【０１７４】
メモリにはかかる関連付けを表したテーブルが記憶されており、制御手段は、かかるテーブルを読み出し、算出値がテーブルの基準値を満たしているかを判別し、満たされている場合には現像剤の滞留が生じていると判断する。すなわち例えば第１の滞留検知センサ６６Ｙ、第２の滞留検知センサ６７Ｙの配設位置における現像剤の表面位置の差が一定以上に達したときに現像剤の滞留が生じていること、言い換えると現像剤が劣化していることを検知する。
【０１７５】
このようにして現像剤の滞留を検知することで、現像ケース５５Ｙ、特に現像室５８Ｙの両端部における現像剤の表面位置を考慮した検知が行なわれる。すなわち、第１の滞留検知センサ６６Ｙ、第２の滞留検知センサ６７Ｙを配設した各部における現像剤の表面位置の相対関係により、比較的広範囲にわたる現像剤の分布を考慮した現像剤の滞留の検知が行なわれることとなり、検知精度が向上する。
【０１７６】
第１の滞留検知センサ６６Ｙ、第２の滞留検知センサ６７Ｙによる現像剤の滞留の検知の向上策としては、上述したようなこれらの配設位置のほか、検知のタイミング言い換えると制御手段による判断のタイミングを限定することも有効である。
【０１７７】
現像剤の攪拌開始直後や、攪拌速度の変更直後、攪拌の停止時、トナーの補給直後などは、検知を避けることが好ましい。トナーの補給後所定の時間が経過した後であって一定の搬送速度である程度搬送した状態においては、現像剤の状態は安定しておりその表面位置の大きな変動は少ないが、攪拌開始直後などの場合には、現像剤の状態が安定しているとは限らないためである。
【０１７８】
攪拌の停止時も、攪拌の停止直前に現像剤の表面位置が何らかの原因で変動した場合、放置されてからの時間が長い場合、現像装置５０Ｙに振動が加わり、現像ケース５５Ｙ内での現像剤のバランスが悪い場合などには、現像剤の表面位置を誤検知することとなるため、検知を避けることが好ましい。
【０１７９】
さらには、制御手段が一瞬でも現像剤の滞留が生じたと判断すれば現像剤の滞留が生じたものとすることとしても良いし、制御手段が所定時間以上現像剤の滞留が生じたと判断し続けなければ現像剤の滞留が生じたものとしないこととしても良いし、これらに加えて、画像形成を所定回数以上行ったことを現像剤の滞留が生じたものとする条件としても良い。
【０１８０】
このような条件を用いる場合は、上述のテーブルに、条件に対応した条件値として所定の基準値を加えることとなる。テーブルを構成する、第１の検出値、第２の検出値、算出値、条件値等は、操作パネルその他の入力手段によってユーザーの操作により変更可能とし、これらの値を変更することでより適切に現像剤の滞留を検知するようにしても良い。他の入力手段としては、画像形成装置１００にＵＳＢ接続等によって接続された外部端末を含む。このような入力手段によるかかる値の変更は、メモリに随時記憶される。
【０１８１】
また、すでに述べたように、制御手段は、第１搬送スクリュ５３Ｙ、第２搬送スクリュ５４Ｙの回転速度を変更することで現像剤の搬送速度を変更することが可能となっている。現像剤の搬送速度は、現像剤の使用期間等に応じて制御手段により自動的に変更されるものでも良いし、操作パネル等によってユーザーの操作により変更可能となっていても良い。
【０１８２】
現像剤の搬送速度が変更されると、現像剤の搬送力が変わることから、同じ現像剤を用いても現像剤の表面位置が変化する。そのため、現像剤の滞留が生じているか否かの判断基準も変更する必要がある。
【０１８３】
そこで、制御手段は、現像剤の搬送速度を変更したときには、言い換えると現像剤の搬送速度に応じて、テーブルを構成する第１の検出値、第２の検出値、算出値、条件値を変更制御する。
【０１８４】
制御手段は、現像剤の滞留を検知したときに現像剤中のトナー濃度を調整することで現像剤の流動性を調整する調整モードを行なう。
具体的には、調整モードにおいては、現像剤中のトナーを排出するトナー排出モードを行う。トナーの排出は、ユーザーが指定した画像形成とは別の画像形成によりトナーを強制的に消費させることによって行なう。
【０１８５】
トナー排出モードにおいては、トナー濃度検知センサ９２Ｙがトナー濃度の低下を検知しても、トナーの補給を行なわない。これにより、トナーの排出時に補給されたばかりの新規なトナーが劣化したトナーとともに排出されてしまうことが防止され、劣化したトナーの排出が効率的に行われるとともに、新規のトナーがトナー排出モードにおいて排出されることが防止される。トナー排出モードの終了後に新規なトナーの補給を行うことで、トナーの交換が効率よく行なわれる。
【０１８６】
トナー排出モードにおける画像形成は、トナー像の形成が可能な全ての範囲にトナー像を形成するいわゆる全面ベタ画像の形成であっても良いし、部分的な画像の形成であっても良い。
【０１８７】
前者では、短時間で劣化したトナーを消費させ得る。ただし、現像剤中のトナーを大量に消費するため、現像剤中のトナー濃度の偏りが生じる可能性がある。そのため、現像剤の攪拌性能が要求される。
【０１８８】
後者は、現像剤中のトナー濃度の偏りが前者に比べて生じにくいため、現像剤の攪拌性能が前者に比べて低くても良い。ただし、劣化したトナーの排出が十分に行えない可能性がある、劣化したトナーの排出に時間がかかる、といった可能性がある。
【０１８９】
前者後者ともに一長一短があるため、現像剤の使用開始からの経過時間等に応じて、これらを組み合わせて用いることが望ましい。例えば、現像剤の使用開始からの初期においては、劣化したトナーの割合が低いため、まずは後者によるトナー排出モードを行なって劣化したトナーの割合を漸減させることで現像剤の滞留の回復を見て、後者によるトナー排出モードを数回繰り返しても現像剤の滞留の回復が十分でないときあるいは回復度合いが低いときには前者によるトナー排出モードを行う。現像剤の使用開始から相当の時間が経過しているときには前者によるトナー排出モードを行い、現像剤の滞留の回復が見られた場合には必要に応じて後者によるトナー排出モードを行う。
【０１９０】
画像形成の例としては、感光体ドラム２０Ｙにベタ画像を形成する潜像の電位を帯電装置３０Ｙによって形成し、たとえばこの電位ＶＤを−７００Ｖし、バイアス印加手段による現像バイアスＶｂを−５５０Ｖとして現像を行い、画像部電位ＶＬを−５０Ｖとすることで、ベタ画像を感光体ドラム２０Ｙ上に形成することが挙げられる。
【０１９１】
このようにして劣化したトナーを排出して現像剤の滞留を解消ないし緩和することで、言い換えると、現像剤の流動性を回復ないし向上することで、現像性能が回復ないし向上し、経時的に良好な現像及び画像形成を行う。
【０１９２】
トナー排出モードにおいて感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫ上に形成したトナー像は、転写ベルト１１に転写した後、転写紙Ｓに対する２次転写を行うことなく、クリーニング装置１３によってクリーニングして転写ベルト１１上から除去する。クリーニングはクリーニング装置４０Ｙにより感光体ドラム２０Ｙ上において直接行ってもよい。これは、転写紙Ｓの無駄や定着装置６における電力消費の無駄を防止するためである。
【０１９３】
トナー排出モードは、排出されたトナー量が所定の量に達したこと、現像ケース５５Ｙ内の現像剤のトナー濃度が所定の値まで低下したことを条件として終了する。これらの条件は、必要に応じて、何れか一方、または両方が用いられる。
【０１９４】
これらを条件とするのは、トナー排出モードにおいてトナーを排出しすぎると、現像ケース５５Ｙのトナー濃度が低下してしまい、たとえばトナーと一緒にキャリアまでもが排出され得るためである。よって、かかる条件の下にトナー排出モードを終了することで、たとえばキャリアの排出に至らない程度でトナー排出が行われる。
【０１９５】
そのため、メモリには、トナー排出モード時において排出されるトナー量の上限値、トナー排出モード時におけるトナー濃度の下限値が、用いられる条件に応じて記憶されている。かかる上限値、下限値は、たとえばキャリアの排出に至らない程度となるように定められたものである。メモリは、かかる上限値を記憶する場合には排出トナー量記憶手段として機能し、かかる下限値を記憶する場合には排出時トナー濃度記憶手段として機能する。
【０１９６】
排出されたトナー量すなわち排出トナー量が上限値に達したか否かは、上述したベタ画像等の、排出されるトナーが付着する画像の面積その他の画像形成条件によって制御手段によって算出された排出トナー量に基づいて、制御手段によって判断される。排出トナー量はトナー濃度検知センサ９２Ｙによる検知に基づいて制御手段によって算出してもよい。よって、トナー排出モード時におけるトナー排出量はかかる上限値を超えることがなく、たとえばキャリアが排出されることが防止される。
【０１９７】
トナー排出モード時におけるトナー濃度すなわち排出時トナー濃度がかかる下限値に達したか否かは、トナー濃度検知センサ９２Ｙによる検知に基づいて制御手段によって判断する。よって、トナー排出モード時におけるトナー濃度はかかる下限値を下回ることがなく、たとえばキャリアが排出されることが防止される。
【０１９８】
かかる上限値、下限値、その他かかる下限値と上限値との何れを用いるかは、操作パネルその他の入力手段によってユーザーの操作により変更可能とし、これらの値を変更することでより適切にたとえばキャリアの排出を防止するようにしても良い。他の入力手段としては、画像形成装置１００にＵＳＢ接続等によって接続された外部端末を含む。このような入力手段によるかかる設定値の変更は、メモリに随時記憶される。
【０１９９】
かかる変更を行えば、たとえば、トナー濃度検知センサ９２Ｙによる検知誤差等に起因する排出トナー量の算出誤差、トナー濃度検知センサ９２Ｙによる排出時トナー濃度の検知誤差が修正されることによって、たとえばキャリアが感光体ドラム２０Ｙに付着することを早期に防止、解消し、この場合には感光体ドラム２０Ｙ、転写ベルト１１の損傷が必要最小限に抑制される。
【０２００】
調整モードにおいては、かかるトナー排出モードと併せてあるいはこれに代えて、トナー供給機構８０によって新規のトナーの補給を行うトナー補給モードと、このトナー補給モードによる新規のトナーの補給の開始後に第１搬送スクリュ５３Ｙ、第２搬送スクリュ５４Ｙによって現像剤を攪拌する攪拌モードとを行うようにしても良い。
【０２０１】
これらのモードは、上述のようにして現像剤の滞留が検知された場合であって、その後に現像剤の滞留が非検知となった場合に行う。現像剤の滞留が非検知となってからトナー補給モードを行うのは、現像剤の滞留が生じているときにトナーを補給すると、現像ケース５５Ｙ内の現像剤の量が増加するために、現像剤の滞留が生じている部分において現像剤相互間の圧力、言い換えると負荷が高まり、現像剤の塊が生じ得るためである。
【０２０２】
現像剤の滞留が検知されなくなってからトナーを補給することで、現像剤の塊が生じることが防止ないし抑制され、現像剤の流動性の低下を防止ないし抑制し、現像性能を維持して、経時的に良好な現像及び画像形成を行う。
【０２０３】
また、新規のトナーを補給することで、現像剤中における劣化したトナーの濃度言い換えると比率を低減し、現像剤の流動性を向上させることにより、現像性能が維持され、経時的に良好な現像及び画像形成が行われる。
【０２０４】
攪拌モードは、トナーを帯電させるために、トナー補給モードの開始後すなわちトナー補給モードの開始と同時又は開始より後に行う。攪拌モードの継続時間は、トナー補給モードによって補給されるトナーの補給量、現像剤の滞留度合い、第１搬送スクリュ５３Ｙ、第２搬送スクリュ５４Ｙの回転速度等に応じて決定される。
【０２０５】
攪拌モードの開始タイミングは、補給されたトナーを速やかに帯電させる点ではトナー補給モードの開始と同時であることが好ましく、トナーの劣化を軽減する点ではトナー補給モードの開始より後であることが好ましい。
【０２０６】
トナー補給モード及び攪拌モードをトナー排出モードと併せて行う場合には、トナー補給モード及び攪拌モードはトナー排出モードの終了後に行う。これは、トナー排出モードにおいて、トナー濃度検知センサ９２Ｙがトナー濃度の低下を検知しても、トナーの補給を行なわないのと同様の理由による。
【０２０７】
このように、調整モードにおいては、現像剤に対するトナーの加減によって現像剤中のトナー濃度を調整し、特に現像剤中の劣化したトナーの濃度を低減し、現像剤の流動性を調整することで、現像性能を維持して、経時的に良好な現像及び画像形成を行う。
【０２０８】
制御手段は、これらの調整モードを行った後、調整モードの終了直後に、感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫや転写紙Ｓ上に形成されるトナー像のトナー濃度言い換えると画像濃度を調整するためのプロセスコントロールを行う。
【０２０９】
これは、調整モードを実行することにより、現像剤中のトナーが入れ替わる等するため、調整モードの前後で同トナーの帯電量が異なってしまう可能性があるためである。攪拌モードはかかる帯電量の変化を防止ないし抑制するために行うのであるが、単に現像剤の攪拌を行う攪拌モードのみで調整モードの前後でトナーの帯電量を同一とし、またかかる画像濃度を同一とすることは困難な場合があるためである。
【０２１０】
調整モードの前後で現像剤中のトナーの帯電量が異なった場合、現像ポテンシャル等の作像条件が調整モードを実行する前と同じであると、かかる画像濃度が異なってしまうが、プロセスコントロールを行うことで、調整モード後におけるトナーの帯電量に見合った作像条件に調整がなされ、調整モードの前後でかかる画像濃度が同一となり、経時的に均一な画像形成が行われる。
【０２１１】
なお、調整モードの終了直後とは、調整モードの終了と同時であっても調整モードの終了より後であってもよいが、少なくとも、調整モードの終了後、ユーザーの指示による１回目の画像形成を行うより前とされる。
【０２１２】
制御手段は、調整モードを行った回数をカウントし、メモリに記憶する。制御手段は、この回数又は単位時間あたりのこの回数と、所定の基準値とを比較し、この基準値を超えた場合には、トナーのみならずキャリアなど、現像剤全体としての劣化が進んだと判断して、現像剤又はプロセスカートリッジ９５Ｙ、９５Ｃ、９５Ｍ、９５ＢＫのうち少なくとも現像装置５０Ｙ、５０Ｃ、５０Ｍ、５０ＢＫを含む部分を交換するべき旨を、操作パネルの表示部等の出力手段によって表示し、ユーザーに報知する。
【０２１３】
かかる基準値は、操作パネルその他の入力手段によってユーザーにより変更可能とされている。これにより、ユーザーは、形成される画像の画像濃度等の画質に応じて、かかる基準値を変更し、かかる交換を行うべき旨が報知される時期を調整することが可能となっている。
【０２１４】
また特殊な環境や使用方法で現像、画像形成を行う場合にも、適切な時期にかかる旨を報知するように調整することが可能となっている。特殊な環境や使用方法には、画像面積率や使用Ｄｕｔｙ等が想定外な状態で現像・画像形成が行われる場合を含む。他の入力手段としては、画像形成装置１００にＵＳＢ接続等によって接続された外部端末を含む。他の入力手段としては、画像形成装置１００にＵＳＢ接続等によって接続された外部端末を含む。このような入力手段によるかかる基準値の変更は、メモリに随時記憶される。
【０２１５】
また、制御手段は、現像剤の劣化が進んだと判断した場合やかかる旨を表示した場合には、それ以降、攪拌の時間を減らしたり、現像剤の搬送速度を低下させたり、調整モードを頻繁に行うよう制御したり、トナー濃度が不足していると判断する際に用いる所定濃度を上昇させたり、所期の画像濃度よりも画像濃度が上昇するものの画像濃度を上昇させてトナーの使用率を上げたりすることで、現像剤の滞留を抑制するとともに、現像剤、特にトナーへの負荷を低減して現像剤の長寿命化を図る。
【０２１６】
図９に、滞留検知手段たる第１の滞留検知センサ６６Ｙ、第２の滞留検知センサ６７Ｙの別の構成例を示す。この第１の滞留検知センサ６６Ｙ、第２の滞留検知センサ６７Ｙは、図７、図８に示した第１の滞留検知センサ６６Ｙ、第２の滞留検知センサ６７Ｙと同様に、現像剤との接触により現像剤の滞留を検知するものであるが、図７、図８に示した第１の滞留検知センサ６６Ｙ、第２の滞留検知センサ６７Ｙが現像剤の表面位置を検出することによって現像剤の滞留を検知するのに対し、この第１の滞留検知センサ６６Ｙ、第２の滞留検知センサ６７Ｙは、現像剤の圧力、具体的には内圧を検出することによって現像剤の滞留を検知するようになっている。
【０２１７】
この第１の滞留検知センサ６６Ｙ、第２の滞留検知センサ６７Ｙは、プッシュスイッチの一種となっており、それぞれ、現像ケース５５Ｙの底部に穿たれたスライド孔３５Ｙ、３６Ｙに沿ってスライドする棒状のロッド３５Ｙ、３６Ｙと、ロッド３５Ｙ、３６Ｙの一端に設けられ、現像ケース５５Ｙの内部側に位置し、主にその表面側で現像ケース５５Ｙ内部の現像剤の圧力を受ける平板状の被押圧部３７Ｙ、３８Ｙとを有している。
【０２１８】
第１の滞留検知センサ６６Ｙ、第２の滞留検知センサ６７Ｙはまた、ロッド３５Ｙ、３６Ｙに巻き付けられ、その一端が被押圧部３７Ｙ、３８Ｙの裏面に当接し、その他端が現像ケース５５Ｙの内壁面に当接した押圧バネ４６Ｙ、４７Ｙと、現像ケース５５Ｙの外部に配設され、ロッド３５Ｙ、３６Ｙの他端が進入ことがある孔９６Ｙ、９７Ｙを有する検出部４８Ｙ、４９Ｙとを有している。
【０２１９】
検出部４８Ｙ、４９Ｙは、図示しないが、孔９６Ｙ、９７Ｙ内においてロッド３５Ｙ、３６Ｙの進入する方向に沿って複数配設されそれぞれがロッド３５Ｙ、３６Ｙを検知する、図８に示した検知部Ｋと同様の検知部を有している。
【０２２０】
各検知部は、図示しない発光素子とこの発光素子から出射された光を受信する受光素子とを有しており、ロッド３５Ｙ、３６Ｙが発光素子と受光素子との間に進入すると発光素子から出射された光が遮られて受光素子によって受信されなくなりロッド３５Ｙ、３６Ｙが検出されたこととなる。ロッド３５Ｙ、３６Ｙの検出は、制御手段によって認識される。
【０２２１】
押圧バネ４６Ｙ、４７Ｙが被押圧部３７Ｙ、３８Ｙの裏面と現像ケース５５Ｙの内壁面との間に介在していることで、被押圧部３７Ｙ、３８Ｙは現像ケース５５Ｙの内壁面から離間する方向に付勢されており、ロッド３５Ｙ、３６Ｙは孔９６Ｙ、９７Ｙから離脱する方向に付勢されている。
【０２２２】
ただし、押圧バネ４６Ｙ、４７Ｙの付勢力は、ロッド３５Ｙ、３６Ｙがスライド孔３５Ｙ、３６Ｙから離脱することのないように調整されている。スライド孔３５Ｙ、３６Ｙは現像剤が現像ケース５５Ｙの外部に漏れることのない構造とされている。
【０２２３】
第１の滞留検知センサ６６Ｙ、第２の滞留検知センサ６７Ｙにおいては、現像剤の圧力が上昇すると、被押圧部３７Ｙ、３８Ｙが受ける圧力が増加し、押圧バネ４６Ｙ、４７Ｙの付勢力に抗して、ロッド３５Ｙ、３６Ｙが現像ケース５５Ｙの外方に向けて押し出され、圧力がある圧力以上になるとその先端が検出部４８Ｙ、４９Ｙによって検出される。
【０２２４】
現像剤の圧力が低下すると、被押圧部３７Ｙ、３８Ｙが受ける圧力が低下し、押圧バネ４６Ｙ、４７Ｙの付勢力によって、ロッド３５Ｙ、３６Ｙが現像ケース５５Ｙの内方に向けてスライドし、圧力が上記の圧力を下回るとその先端が検出部４８Ｙ、４９Ｙによって検出されなくなる。
【０２２５】
このように、現像剤の圧力に応じて、ロッド３５Ｙ、３６Ｙが孔９６Ｙ、９７Ｙに進退する。また、ロッド３５Ｙ、３６Ｙが孔９６Ｙ、９７Ｙに進入している場合には、この進入量は検出部によって検出され、制御手段によって認識される。
【０２２６】
ここで、現像剤の圧力と滞留との相関関係について説明する。
トナーを帯電させるために現像剤を攪拌するとトナーは次第に劣化し、摩擦係数が高くなって、現像剤の流動性が低下する。このトナーの劣化の原因については既に述べたとおりである。
【０２２７】
現像装置５０Ｙにおいて現像剤の流動性が低下すると、循環している現像剤の方向転換が生じる、現像室５８Ｙと攪拌室５９Ｙとの間で現像剤が滞留する。現像剤が滞留すると、これ自身によって、またこれに加えて現像剤の滞留位置で現像剤の表面位置が上昇することによって、現像剤の内部の圧力が上昇する。
【０２２８】
一方、現像剤の循環方向における現像剤の滞留位置の下流側では現像剤が搬送されにくくなることによって、またこれに加えて現像剤の表面位置が低下することによって、現像剤の内部の圧力が低下する。
【０２２９】
すなわち、第１の滞留検知センサ６６Ｙによって検知する現像剤の圧力は、現像剤の滞留が生じると上昇し、第２の滞留検知センサ６７Ｙによって検知する現像剤の圧力は、現像剤の滞留が生じると極端に低下する。この理由については既に述べたとおりである。
よって、ロッド３５Ｙ、３６Ｙが孔９６Ｙ、９７Ｙに進退する際における進入量を検出部で検出することで現像剤の圧力を検出すれば、現像剤の滞留が検出される。
【０２３０】
第１の滞留検知センサ６６Ｙ、第２の滞留検知センサ６７Ｙの配設位置、例えば特に被押圧部３７Ｙ、３８Ｙを現像ローラ５１Ｙの軸方向における現像室５８Ｙと攪拌室５９Ｙとの連通部分に対応する位置に配設すべきこと、その他、検知のタイミング、滞留が生じているか否かの判断基準を含む判断方法等の検知方法などは、図７、図８に示した第１の滞留検知センサ６６Ｙ、第２の滞留検知センサ６７Ｙと同様であるため、説明を省略する。
【０２３１】
ただし、検知部に代えて、受ける圧力によって抵抗値が変化する圧力センサを用い、孔９６Ｙ、９７Ｙの底部のロッド３５Ｙ、３６Ｙの先端が突き当たる位置にかかる圧力センサを配設し、この圧力センサを介した電流値や電圧値の変化を圧力の大きさとして検出して、現像剤の滞留が起こっているか否か及び現像剤の滞留の度合いを検出するようにしてもよい。
【０２３２】
このような圧力センサは、図７、図８に示した第１の滞留検知センサ６６Ｙ、第２の滞留検知センサ６７Ｙにおいて、検知部Ｋに代えて、被検出部７６Ｙ、７７Ｙが当接する位置に配設するようにしてもよい。
【０２３３】
以上述べた、現像剤の流動性の低下を滞留によって検知するか否か、すなわち第１の滞留検知センサ６６Ｙ、第２の滞留検知センサ６７Ｙ等によって現像ケース５５Ｙ内の現像剤が滞留したことを検知するか否か、また調整モードを行うか否かといったオン・オフは、操作パネルその他の入力手段によってユーザーの操作により変更可能としても良い。他の入力手段としては、画像形成装置１００にＵＳＢ接続等によって接続された外部端末を含む。このような入力手段によるかかる変更は、メモリに随時記憶される。
【０２３４】
調整モードを必要とする状況は、主に、ユーザーの画像形成装置１００の使用頻度などの、使用環境や使用条件が現像装置５０Ｙにとって負荷のかかる場合であるため、必要なときにのみ、第１の滞留検知センサ６６Ｙ、第２の滞留検知センサ６７Ｙ等によって現像ケース５５Ｙ内の現像剤が滞留したことを検知したり、調整モードへの移行を行ったりすればよいためである。
【０２３５】
現像装置５０Ｙにとって負荷のかかる場合とは、その他、高温高湿環境化、低画像面積率、低Ｄｕｔｙなどによる状況下での使用が続いた場合等が挙げられる。そして、たとえば、デフォルト設定はオフとしておき、顧客の使用状況に応じてサービスマンがオンに変更するといった態様でかかる変更を行う。不要なときにオフとしておくことで、滞留の検知に待ち時間を要する構成の場合にはユーザーのかかる待ち時間がなくなり、またオフによってたとえば第１の滞留検知センサ６６Ｙ、第２の滞留検知センサ６７Ｙへの通電が切れるように構成すれば消費電力が低減される。
【０２３６】
以上本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、上述の説明で特に限定していない限り、特許請求の範囲に記載された本発明の趣旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【０２３７】
たとえば、上記の説明における滞留検知手段は、現像剤との接触により現像剤の滞留を検知するものであったが、滞留検知手段は現像剤の滞留を検知できるものであれば現像剤と非接触であってもよい。例えば、現像剤の表面位置を光学的に検知するセンサである。
【０２３８】
このセンサは、例えば、発光素子と受光素子との組を鉛直方向に複数配設した、検知部Ｋと同様の構成であって現像剤によって発光素子の光が遮られるものでもよいし、現像剤の表面に向けて発光する発光素子と現像剤の表面からの反射光を受光する受光素子を有し、受光素子が受けた光の強度に応じて現像剤の表面位置を検知し現像剤の滞留を検知する構成であってもよい。
【０２３９】
このように、滞留検知手段は、現像ケース内の現像剤との何らかの干渉を行い、現像剤の滞留を検知するものであればよい。また、各種の方法によって現像剤の滞留を検知する滞留検知手段を適宜組み合わせて配設し用いるようにしてもよい。
【０２４０】
また、以上述べた形態においては、現像剤として、トナーとともにキャリアを含む２成分現像剤を用いているが、現像剤は、少なくともトナーを含むものであればよいのであり、１成分現像剤であってもよい。
【０２４１】
また、本発明は、画像形成装置１００のようないわゆるタンデム方式の画像形成装置ではなく、１つの感光体ドラム上に順次各色のトナー像を形成して各色トナー像を順次重ね合わせてカラー画像を得るいわゆる１ドラム方式の画像形成装置にも同様に適用することができ、また、カラー画像形成装置でなく、モノクロ画像形成装置にも適用することができる。
【０２４２】
本発明の実施の形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【０２４３】
【図１】本発明を適用した画像形成装置の概略正面図である。
【図２】図１に示した画像形成装置に備えられた、現像装置を含むプロセスカートリッジを示す概略正面図である。
【図３】図３に示した現像装置の拡大正面図である。
【図４】図３に示した現像装置の一部の平面図である。
【図５】図３に示した現像装置の一部の斜視図である。
【図６】図３に示した現像装置に備えられた攪拌搬送手段の斜視図である。
【図７】図３に示した現像装置の一部の、滞留検知手段を含む斜視図である。
【図８】図７に示した滞留検知手段の動作を示す概略側面図である。
【図９】他の滞留検知手段の概略図である。
【符号の説明】
【０２４４】
５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０ＢＫ    現像装置
５１Ｙ    剤担持体
５３Ｙ、５４Ｙ    現像剤攪拌手段、搬送手段
５５Ｙ    ケース
５８Ｙ    第１の区画
５９Ｙ    第２の区画、第３の区画
６６Ｙ    滞留検知手段、第１の滞留検知手段
６７Ｙ    滞留検知手段、第２の滞留検知手段
８０    トナー補給手段
１００    画像形成装置
【図１】
2008191640.tif 000003
【図２】
2008191640.tif 000004
【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】
2008191640.tif 000009
【図８】
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【図９】
2008191640.tif 000011