(57)【要約】【課題】現像剤の流動性から前記現像剤のトナーの劣化を適切に把握できる現像装置、並びに、この現像装置を備えたプロセスカートリッジ、及び、画像形成装置を提供する。【解決手段】本発明においては、ケース１２に収容された現像剤の嵩を検知するセンサ６２、または、接触する現像剤による圧力を検知する検知手段を備えている。ケース１２に収容された現像剤のトナーが劣化すると、前記現像剤の流動性は悪化するため、ケース１２に前記現像剤が滞留する部分が現れる。よって、その滞留する部分の現像剤の嵩が増える。このような嵩の変化をセンサ６２によって検知することで、トナーの劣化度合いがわかる。また、その滞留する部分の現像剤が、ケース１２の内壁を押す圧力が大きくなる。このような圧力の変化を前記検知手段によって検知することで、トナーの劣化度合いがわかる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナーとキャリアとを含む現像剤を収容する収容部と、
該現像剤を担持する現像剤担持体と、
該収容部の該現像剤を攪拌しながら搬送する攪拌搬送手段とを備えた現像装置において、
該収容部に収容された該現像剤の嵩を検知する検知手段を有することを特徴とする現像装置。
【請求項２】
トナーとキャリアとを含む現像剤を収容する収容部と、
該現像剤を担持する現像剤担持体と、
該収容部の該現像剤を攪拌しながら搬送する攪拌搬送手段とを備えた現像装置において、
該収容部に収容された該現像剤による圧力を検知する検知手段を有することを特徴とする現像装置。
【請求項３】
請求項１の現像装置において、
上記検知手段は、移動可能に設けられた、上記収容部に収容された上記現像剤の最上面と接触する接触部材を有しており、
該現像剤による該接触部材の移動によって、上記嵩を検知するものであることを特徴とする現像装置。
【請求項４】
請求項１、２または３の現像装置において、
上記収容部は、上記現像剤が循環する複数の現像剤搬送路によって構成されており、
上記検知手段は、各現像剤搬送路間で該現像剤の受け渡しを行う部分近傍に設けられていることを特徴とする現像装置。
【請求項５】
潜像を担持する潜像担持体と、
該潜像担持体上の潜像を現像剤によって現像する現像手段とを備えた画像形成装置において、
該現像手段として、請求項１、２、３または４の現像装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
現像手段と、潜像像担持体、帯電手段及びクリーニング手段より選ばれる少なくとも１つの手段とを一体に支持し、画像形成装置本体に着脱自在であるプロセスカートリッジにおいて、
該現像手段として、請求項１、２、３または４の現像装置を備えることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項７】
現像手段と、潜像像担持体、帯電手段及びクリーニング手段より選ばれる少なくとも１つの手段とを一体に支持し、画像形成装置本体に着脱自在であるプロセスカートリッジを備えた画像形成装置において、
該プロセスカートリッジとして、請求項６のプロセスカートリッジを備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項５または７の画像形成装置において、
上記検知手段の検知結果に基づいて、上記収容部に収容された上記現像剤のトナーを強制的に消費する制御を行う制御手段を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項５または７の画像形成装置において、
上記現像装置にトナーを補給するトナー補給手段と、
上記現像剤担持体に現像バイアスを印加する現像バイアス印加手段と、
上記検知手段の検知結果に基づいて、該トナー補給手段と該現像バイアス印加部材とを制御する制御手段とを備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
請求項８または９の画像形成装置において、
予め設定しておいた、上記制御手段が上記制御を行った回数と、上記検知手段の検知結果とに基づいて、上記収容部に収容された上記現像剤または上記現像装置の交換時期を判断する判断手段を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
請求項１０の画像形成装置において、
上記交換時期を表示する表示手段を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
請求項１０または１１の画像形成装置において、
上記判断手段が、上記交換時期と判断するための予め設定したおいた上記制御の回数は、変更可能であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１３】
請求項１０、１１または１２の画像形成装置において、
上記判断手段が、上記交換時期の判断を行った以降は、上記攪拌搬送手段による上記現像剤の攪拌条件及び搬送条件の少なくとも一方を変更することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１４】
請求項１０、１１、１２または１３の画像形成装置において、
上記判断手段が上記交換時期の判断を行った以降は、画像形成条件を制限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、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に係り、詳しくは、トナーとキャリアとを含む２成分現像剤を用いる現像装置並びにこれを備えたプロセスカートリッジ及び画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、画像形成装置に設けられた現像装置は、その内部に現像剤を収容しており、その現像剤を攪拌搬送して現像ローラに供給する構成が知られている。特に、トナーとキャリアとを混合した二成分系の現像剤を用いる現像装置では、トナー補給部から供給されたトナーが、スクリューやパドルなどによってキャリアに混合されながら搬送され、現像ローラに供給される。その後、画像形成によってトナーが消費された現像剤は、再度トナー補給部を通過するように搬送され、このトナー補給部でトナーが補給されて、再びキャリアとの混合、攪拌、搬送が繰り返される。
【０００３】
画像面積率の低い画像形成を継続して行った場合は、現像剤中のトナーの使用率が低いため、現像剤中のトナーがなかなか消費されない。例えば、Ａ４サイズの用紙１枚あたりに使用されるトナー量の最大は、用紙全面にトナーを付着させた画像において、０．５ｇ程度である。よって現像装置は、その０．５ｇ程度のトナーが消費されるのを想定して設計しなければならないので、Ａ４サイズの用紙一枚につき、０．５ｇのトナーを補填できる実力を持たせることになる。しかし、実際の使用においては、常にこのようなトナーの使用率となることはあまりなく、一般には、せいぜい用紙の面積に対して、５％程度の画像比率であることが多い。すなわち、０．５ｇの補給能力に対して、０．０１ｇしかトナーが使用されないことが多い。そのため、長い間、現像装置内に留まるトナーが多くなる。
【０００４】
また、トナーの表面には、一般に帯電を促進するような添加剤が分散されているが、前述した５％程度の画像比率で継続して画像形成を行う場合では、その添加剤が現像装置内に滞留する。そして、攪拌を繰り返されると、トナー表面の添加剤はトナーの中に埋没するか、遊離してしまう。これにより、トナーは攪拌されるたびに次第に劣化してしまう。このようにトナーが劣化すると、現像剤担持体へ現像剤が供給される際に、添加剤を介さずにトナーと現像剤担持体表面とが直接接触するようになり、現像剤担持体に対するトナーの非静電的付着力が増加する。そのため、現像開始電圧が高くなる方向にシフトして現像能力が低下し、画像濃度の低下が発生する。
【０００５】
また、一般に現像剤は現像装置に設けられた複数の現像剤搬送路を繰り返し移動しているが、各現像剤搬送路間での現像剤の受け渡しは、攪拌搬送部材の推進力の作動線から外れる方向転換部で行われる。なお、現像剤搬送路で現像剤が移動するための推進力は、攪拌搬送部材の回転よるものである。また、前記方向転換部においての現像剤の推進力は、後ろから来る他の現像剤が空間を埋め、空いている空間に移動しようとすることによるものである。このようにして、現像剤の粒はそれぞれ、周囲の現像剤の摩擦を受け流しながら、前記空間に向けて移動しようとする。このとき、トナーが劣化していると、各トナーの粒ごとの摩擦力が高まり、さらに、このようなトナーが多く集まることによって現像剤の流動性が悪化してしまう。そのため、現像剤はスムーズに移動ができないので、方向転換部での現像剤の動きは遅れ始め、方向転換部で現像剤が溜まり始めてしまう。このように、現像剤の流動性が悪化すると、現像ローラへの現像剤の付着が不均一になるため、現像不良が生じてしまう。
【０００６】
特許文献１に記載の画像形成装置では、現像剤の流動性に関する特性からトナーの劣化状態を判断するために、現像剤を搬送する搬送スクリューの回転駆動のトルクを検知するトルクセンサを備えている。トナーが劣化し現像剤の流動性が悪化すると、前記搬送スクリューの前記トルクは上昇する。このことから、特許文献１に記載の画像形成装置では、前記トルクセンサが前記搬送スクリューの前記トルクの上昇を検知することによって、トナーの劣化を判断している。
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−３０９５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、トルクセンサによって検知される搬送スクリューのトルクは、現像剤の抵抗のほかに、摩耗などによる搬送スクリューの劣化や、現像装置内でのトナー堆積などに影響される。また、大型の現像装置では、前記トルクに対し現像剤の抵抗の寄与する割合が小さくなる。そのため、特許文献１に記載の画像形成装置のようにトルクセンサを用いてトナーの劣化を把握する構成では、現像剤の流動性の変化からトナーの劣化を適切に把握できないといった問題が生じる。
【０００９】
本発明は、以上の問題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、現像剤の流動性から前記現像剤のトナーの劣化を適切に把握できる現像装置、並びに、この現像装置を備えたプロセスカートリッジ、及び、画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、トナーとキャリアとを含む現像剤を収容する収容部と、該現像剤を担持する現像剤担持体と、該収容部の該現像剤を攪拌しながら搬送する攪拌搬送手段とを備えた現像装置において、該収容部に収容された該現像剤の嵩を検知する検知手段を有することを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、トナーとキャリアとを含む現像剤を収容する収容部と、該現像剤を担持する現像剤担持体と、該収容部の該現像剤を攪拌しながら搬送する攪拌搬送手段とを備えた現像装置において、該収容部に収容された該現像剤による圧力を検知する検知手段を有することを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項１の現像装置において、上記検知手段は、移動可能に設けられた、上記収容部に収容された上記現像剤の最上面と接触する接触部材を有しており、該現像剤による該接触部材の移動によって、上記嵩を検知するものであることを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項１、２または３の現像装置において、上記収容部は、上記現像剤が循環する複数の現像剤搬送路によって構成されており、上記検知手段は、各現像剤搬送路間で該現像剤の受け渡しを行う部分近傍に設けられていることを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、潜像を担持する潜像担持体と、該潜像担持体上の潜像を現像剤によって現像する現像手段とを備えた画像形成装置において、該現像手段として、請求項１、２、３または４の現像装置を備えることを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、現像手段と、潜像像担持体、帯電手段及びクリーニング手段より選ばれる少なくとも１つの手段とを一体に支持し、画像形成装置本体に着脱自在であるプロセスカートリッジにおいて、該現像手段として、請求項１、２、３または４の現像装置を備えることを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、現像手段と、潜像像担持体、帯電手段及びクリーニング手段より選ばれる少なくとも１つの手段とを一体に支持し、画像形成装置本体に着脱自在であるプロセスカートリッジを備えた画像形成装置において、該プロセスカートリッジとして、請求項６のプロセスカートリッジを備えることを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、請求項５または７の画像形成装置において、上記検知手段の検知結果に基づいて、上記収容部に収容された上記現像剤のトナーを強制的に消費する制御を行う制御手段を有することを特徴とするものである。
また、請求項９の発明は、請求項５または７の画像形成装置において、上記現像装置にトナーを補給するトナー補給手段と、上記現像剤担持体に現像バイアスを印加する現像バイアス印加手段と、上記検知手段の検知結果に基づいて、該トナー補給手段と該現像バイアス印加部材とを制御する制御手段とを備えることを特徴とするものである。
また、請求項１０の発明は、請求項８または９の画像形成装置において、予め設定しておいた、上記制御手段が上記制御を行った回数と、上記検知手段の検知結果とに基づいて、上記収容部に収容された上記現像剤または上記現像装置の交換時期を判断する判断手段を有することを特徴とするものである。
また、請求項１１の発明は、請求項１０の画像形成装置において、上記交換時期を表示する表示手段を備えることを特徴とするものである。
また、請求項１２の発明は、請求項１０または１１の画像形成装置において、上記判断手段が、上記交換時期と判断するための予め設定したおいた上記制御の回数は、変更可能であることを特徴とするものである。
また、請求項１３の発明は、請求項１０、１１または１２の画像形成装置において、上記判断手段が、上記交換時期の判断を行った以降は、上記攪拌搬送手段による上記現像剤の攪拌条件及び搬送条件の少なくとも一方を変更することを特徴とするものである。
また、請求項１４の発明は、請求項１０、１１、１２または１３の画像形成装置において、上記判断手段が上記交換時期の判断を行った以降は、画像形成条件を制限することを特徴とするものである。
【００１１】
請求項１の発明においては、収容部に収容された現像剤の嵩を検知する検知手段を備えている。前記収容部に収容された現像剤のトナーが劣化すると、前記現像剤の流動性は悪化するため、前記収容部に前記現像剤が滞留する部分が現れる。よって、その滞留する部分の現像剤の嵩が増える。また、前記滞留する部分が現れることにより、他の収容部を搬送される現像剤の量は減少する。したがって、前記他の収容部での現像剤の嵩が減る。このような嵩の変化を前記検知手段によって検知することで、トナーの劣化度合いがわかる。
請求項２の発明においては、接触する現像剤による圧力を検知する検知手段を備えている。前記収容部に収容された現像剤のトナーが劣化すると、前記現像剤の流動性は悪化するため、前記収容部に前記現像剤が滞留する部分が現れる。よって、その滞留する部分の現像剤が、前記収容部の内壁を押す圧力が大きくなる。また、前記滞留する部分が現れることにより、他の収容部を搬送される現像剤の量は減少する。したがって、前記他の収容部の現像剤が、前記収容部の内壁を押す圧力も変化する。このような圧力の変化を前記検知手段によって検知することで、トナーの劣化度合いがわかる。
【発明の効果】
【００１２】
以上、本発明によれば、上記検知手段の検知結果から、上記収容部に収容された現像剤のトナーの劣化度合いがわかるという優れた効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明を、画像形成装置であるカラーレーザプリンタ（以下、単に「プリンタ１００」という）に適用した実施形態について説明する。図２は、本実施形態のプリンタ１００の概略構成図である。このプリンタは、イエロー、シアン、マゼンタ、黒の４つの画像形成手段としてのプロセスカートリッジ１０１Ｙ，１０１Ｃ，１０１Ｍ，１０１Ｋを横に並べて配置してタンデム画像形成部を構成する。タンデム画像形成部においては、プロセスカートリッジ１０１Ｙ，１０１Ｃ，１０１Ｍ，１０１Ｋが、図２中の左側から順に配置されている。ここで、各符号の添字Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋは、それぞれイエロー、シアン、マゼンタ、黒用の部材であることを示す。また、タンデム画像形成部において、個々プロセスカートリッジ１０１Ｙ，１０１Ｃ，１０１Ｍ，１０１Ｋは、潜像担持体としてのドラム状の感光体２１Ｙ，２１Ｃ，２１Ｍ，２１Ｋのまわりに、帯電装置、現像装置１０Ｙ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｋ、感光体クリーニング装置等を備えている。プリンタ１００の上部には、イエロー、シアン、マゼンタ、黒の各色トナーが充填されたトナーボトル２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｋが配置されている。そして、このトナーボトル２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｋから図示しない搬送経路によって、所定の補給量だけ各色現像装置１０Ｙ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｋ、に各色トナーが補給される。
【００１４】
また、タンデム画像形成部の下部に潜像形成手段としての光書込ユニット９を設ける。この光書込ユニット９は、光源、ポリゴンミラー、ｆ−θレンズ、反射ミラー等を備え、画像データに基づいて各感光体２１Ｙ，２１Ｃ，２１Ｍ，２１Ｋの表面にレーザ光を走査しながら照射するように構成されている。
【００１５】
また、タンデム画像形成部の直ぐ上には、中間転写体として無端ベルト状の中間転写ベルト１を設けている。この中間転写ベルト１は、支持ローラ１ａ、１ｂに掛け回され、この支持ローラのうち駆動ローラ１ａの回転軸には駆動源としての図示しない駆動モータが連結されている。この駆動モータを駆動させると、中間転写ベルト１が図中反時計回りに回転移動するとともに、従動可能な支持ローラ１ｂが回転する。中間転写ベルト１の内側には、感光体２１Ｙ，２１Ｃ，２１Ｍ，２１Ｋ上に形成されたトナー像を中間転写ベルト１上に転写するための一次転写ローラ１１Ｙ，１１Ｃ，１１Ｍ，１１Ｋを設ける。
【００１６】
また、一次転写ローラ１１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋより中間転写ベルト１の駆動方向下流に二次転写装置としての二次転写ローラ５を設ける。この二次転写ローラ５と中間転写ベルト１を挟んで反対の側には、支持ローラ１ｂが配置されており、押部材としての機能を果たしている。
また、光書込ユニット９の下方には、給紙カセット８、給紙コロ７を備えており、給紙コロ７の搬送方向下流側には、レジストローラ６等を備えている。さらに、二次転写ローラ５によりトナー像を転写された転写紙Ｐの進行方向について二次転写ローラ５の下流側には、転写紙Ｐ上のトナー像を定着する定着装置４と、トナー象を定着された転写紙Ｐを排紙する排紙ローラ３を備えている。
【００１７】
図３は、プリンタ１００における電気回路の一部を示すブロック図である。図３において、演算手段たるＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）２００ａ、情報記憶手段たるＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）２００ｂ、情報記憶手段たるＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）２００ｃ等から構成される制御部２００は、プリンタ全体の制御を司っている。ＲＡＭ２００ｂあるいはＲＯＭ２００ｃ内には、プリンタ内における各装置や各手段を制御するための制御プログラムを格納している。そして、その制御プログラムに基づいて各装置や各手段など、例えば操作部２４や、現像バイアス印加手段２２や、トナー補給装置２３や、攪拌搬送部材駆動手段５７などを制御している。また、各センサ、例えば後で詳しく述べる、センサ６２やセンサ６３などからの出力信号に基づいて各種特性などの把握や判断をしたりする。
【００１８】
つぎに、プリンタ１００の動作を説明する。個々のプロセスカートリッジ１０１Ｙ，１０１Ｃ，１０１Ｍ，１０１Ｋでその感光体２１Ｙ，２１Ｃ，２１Ｍ，２１Ｋを回転し、この回転とともに、まず帯電装置の帯電ローラ１７Ｙ，１７Ｃ，１７Ｍ，１７Ｋで感光体２１Ｙ，２１Ｃ，２１Ｍ，２１Ｋの表面を一様に帯電する。次いで画像データを光書込ユニット９からのレーザによる書込み光を照射して感光体２１Ｙ，２１Ｃ，２１Ｍ，２１Ｋ上に静電潜像を形成する。その後、現像装置１０Ｙ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｋによりトナーが付着され静電潜像を可視像化することで各感光体２１Ｙ，２１Ｃ，２１Ｍ，２１Ｋ上にそれぞれ、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの単色画像を形成する。
また、不図示の駆動モータで駆動ローラ１ａを回転駆動して他の従動ローラ１ｂ、二次転写ローラ５を従動回転し、中間転写ベルト１を回転搬送して、その可視像を一次転写ローラ１１Ｙ，１１Ｃ，１１Ｍ，１１Ｋで中間転写ベルト１上に順次転写する。これによって中間転写ベルト１上にフルカラーのトナー像を形成する。画像転写後の感光体２１Ｙ，２１Ｃ，２１Ｍ，２１Ｋの表面は感光体クリーニング装置で残留トナーを除去して清掃して次の画像形成に備える。
【００１９】
また、画像形成のタイミングにあわせて、第一給紙カセット８ａまたは第二給紙カセット８ｂからは転写紙Ｐの先端が第一給紙コロ７ａまたは第二給紙コロ７ｂにより繰り出され、レジストローラ６まで搬送され、一旦停止する。そして、中間転写ベルト１上に画像形成動作とタイミングを取りながら、二次転写ローラ５と中間転写ベルト１との間に搬送される。ここで、中間転写ベルト１と二次転写ローラ５とは転写紙Ｐを挟んでいわゆる二次転写ニップを形成し、二次転写ローラ５にて中間転写ベルト１上のトナー像を転写紙Ｐ上に二次転写する。
【００２０】
画像転写後の転写紙Ｐは定着装置４へと送り込まれ、定着装置４で熱と圧力とを加えて転写画像を定着して機外へ排出される。一方、画像転写後の中間転写ベルト１は、中間転写体クリーニング装置１２で、画像転写後に中間転写ベルト１上に残留する残留トナーを除去し、タンデム画像形成部による再度の画像形成に備える。
【００２１】
なお、各色のプロセスカートリッジ１０１Ｙ、１０１Ｃ、１０１Ｍ、１０１Ｋは、感光体２１Ｙ、２１Ｃ、２１Ｍ、２１Ｋ、帯電装置、感光体クリーニング装置、現像装置１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｋなどを一体的に形成し、プリンタ１００本体に着脱可能となっている。
【００２２】
ここで、各プロセスカートリッジ１０１Ｙ、１０１Ｃ、１０１Ｍ、１０１Ｋは、それぞれ同じ構成、動作をおこなうものとなっている。そこで、以下各符号の添字Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋを省略し、プロセスカートリッジ１０１の説明を詳細におこなう。
図４は、プロセスカートリッジ１０１の概略断面図である。図４において、図中時計方向に回転する感光体２１のまわりに、帯電装置の帯電ローラ１７、現像装置１０、感光体クリーニング装置２８のファーブラシ３６、クリーニングブレード３３等が順に配置されている。このように、プリンタ１００では、帯電ローラ１７は感光体２１の鉛直下方に配置されている。また、帯電ローラ１７の下方には帯電ローラ１７の表面に連れ周りで回転可能に当接してクリーニングする帯電クリーニングローラとしてのクリーナローラ１８を備えている。
また、感光体クリーニング装置２８はファーブラシ３６、クリーニングブレード３３を備えている。さらに、感光体クリーニング装置２８は、感光体２１より掻き取られた転写残トナーをプロセスカートリッジ１０１外に排出する粉体搬送コイルとしてのトナー搬送コイル３４を備える粉体搬送装置としてのトナー搬送装置３０と接続している。４つのプロセスカートリッジ１０１それぞれが、トナー搬送装置３０を備えており、４つのトナー搬送装置３０によって搬送される転写残トナーは、廃トナーとして図示しない廃トナー回収ボトルに集められる。なお、中間転写体クリーニング装置１２によって回収された転写残トナーも廃トナーとして、不図示のトナー搬送装置によって廃トナー回収ボトルへ搬送される。
【００２３】
次に、本実施形態に係るプリンタ１００の特徴部である現像装置１０について説明する。
現像装置１０は、感光体２１に対向して、中央部に磁石を配置し外周をアルミの薄肉円筒部材で覆った現像ローラ１３と、主に鉄粉などで構成された磁性体である現像剤を収容したケース１２と、現像剤を現像ローラ１３周辺に逐次搬送しながら攪拌している攪拌搬送部材５５、５６と、ケース１２内に現像剤に対向して設置された現像剤中のトナー濃度を現像剤の透磁率などから検出する濃度検出手段６１とが設けられている。また、濃度検出手段６１の出力に応じて、画像形成装置本体に設けられたトナー補給手段であるトナー補給装置２３から供給されるトナーを取り入れる取り入れ口５８も設けられている。なお、現像ローラ１３には、現像バイアス印加手段２２が接続されている。
【００２４】
次に、現像装置１０内での現像剤の流れを図５を用いて説明する。また、図５（ａ）は、説明のためにケース１２の上側を開いた形状で示してあるが、本来はケース１２の上側にもカバーが設置され、現像剤が周囲に飛び散らないようにしている。また、図中の矢印は現像剤の流れを示している。
現像ローラ１３は、中央に設けられた磁石を固定し、周囲のアルミの筒部のみ回転させるよう、駆動されている。ケース１２に収容された現像剤は、図５（ｂ）の矢印ｂ１で示すように、磁力で現像ローラ１３表面に引き付けられる。その後、現像ローラ１３表面の回転により、感光体２１の対向位置まで運ばれ、感光体２１に接触したところで、トナーを感光体２１上に付着させる。感光体２１に接触した後、現像剤は、さらに現像ローラ１３の回転により再びケース１２部内に戻り、図５（ｂ）の矢印ｂ２に示すように、現像ローラ１３から振り落とされて、ケース１２に戻る。
【００２５】
ケース１２は、現像ローラ１３近辺と濃度調整部に仕切り５９により区別されている。感光体２１でトナーを使った現像剤は、現像ローラ１３の近辺下方へ落下し、ケース１２内の現像剤中へ混合される。ケース１２には、現像剤の攪拌搬送手段である攪拌搬送部材５５，５６が設けられている。攪拌搬送部材５５，５６は、図５（ｃ）に示すように軸状の周囲に一定の間隔でらせん状の突起を持っている。そして、その軸を図示しない攪拌搬送部材駆動手段５７によって回転動作させることにより、現像剤は攪拌搬送部材５５，５６のらせん状の壁に押される。これにより、現像剤は一方向へ移動する力を得るので、攪拌搬送部材５５，５６によって現像剤を一方向へ移動させることができる。またこの際、現像剤はらせん状に沿って移動することで、上下にかき回されるような動きを受け、攪拌されている。
【００２６】
現像剤は、図５（ｄ）に示すようにケース１２内を移動し、現像ローラ１３近辺から別の仕切り５９に区切られた濃度調整スペース５４へと移動する。ここで、現像剤は濃度検出手段６１の検知により、必要であればトナーの補給を受ける。その後、同様にらせん状部材の回転により、攪拌されながら搬送されて、再び現像ローラ１３近辺へと移動してくる。なお、濃度検出手段６１は、図５（ａ）のごとき、トナー補給後に測定する位置にても可であるし、現像ローラ１３から現像剤が離間した直後で測定しても良い。これらは、濃度の判断を行う制御やトナー補給の方法により、それぞれの対処が異なるが、本発明には影響しないので、ここでは詳細の説明は省く。
【００２７】
［構成例１］
次に、図１を用いて現像剤の状態の検知について説明する。現像ローラ近傍スペース５３から、濃度調整スペース５４への現像剤の方向転換部に、現像剤の状態を判断する検知手段をおく。本構成例においては、図１（ａ）のように方向転換部Ａ，Ｂの上部付近に、現像剤の嵩を検知するフィラー６４を設けたセンサ６２を配置する。画像比率が少ない現像の繰り返しや、現像剤の使用が継続された状態で、古いトナーが現像剤中に多く残り、摩擦力が上昇し、方向転換部Ａで現像剤が滞留して嵩が増えると、図１（ｂ）に示すようにフィラー６４が現像剤に押しのけられて移動する。そして、このフィラー６４の移動によってセンサ６２が現像剤の嵩が一定以上のレベルを超えたことを検知する。また、現像剤の摩擦力が高くなると、前述のように現像剤が滞留するのは、濃度調整スペース５４から現像ローラ近傍スペース５３への方向転換部Ｂでも起こりうる。そのため、現像剤が滞留して方向転換部Ｂの現像剤の嵩が上昇し、それにより、設置されたフィラー６４が動作することで、センサ６２が現像剤の嵩が一定以上になったことを検知するという同様の効果を得ることができる。
【００２８】
また、方向転換部Ａまたは方向転換部Ｂの現像剤が滞留してくると、方向転換部Ａまたは方向転換部Ｂの直後では、周囲より、極端に現像剤の嵩が低下するので、センサ６２のフィラー６４を、この現像剤方向転換部の直後に備え付けても良い。一般には、トナー補給がされる濃度調整スペース５４の方が、現像剤中には、新しいトナーが多くあるので、摩擦力の上昇が起こりにくく流動性が良い。そのため、濃度調整スペース５４にある方向転換部Ｂでは、あまり顕著に現像剤の嵩が増えにくい。現像剤の嵩が上昇しやすいのは、その意味で、現像ローラ近傍スペース５３の終端部である。また、現像装置１０中にある現像剤の量は一定であるため、一箇所に現像剤が滞留し始めることで、その他の部分の現像剤の嵩は減少していく。したがって、濃度調整スペース５４の現像剤の嵩は初期よりも減少する。さらに、濃度調整スペース５４からの方向転換後Ｂｂはさらに顕著に現像剤の嵩が低下する。これは、攪拌搬送部材に現像剤が運ばれる部分よりも、方向転換部の方が、直接の現像剤推進力が弱いため、搬送力は低く、それによって、方向転換部Ｂ直後は常に周囲より現像剤の嵩が減る傾向にある。よって、この方向転換部Ｂの直後であるＢｂにセンサ６２のフィラー６４を設置した場合は、現像剤の嵩が経時で変化したところを捕らえやすい。
【００２９】
また、センサ６２の設置場所は、現像剤が攪拌搬送部材５２，５３により推進力を受ける直接の部分から、ずらした位置に設置することが望ましい。これは、攪拌搬送部材５５，５６により、推進力を受ける部分に直接、センサ６２を置いてしまうと、攪拌搬送部材５５，５６による現像剤の搬送時には、らせんに沿って現像剤が波打ったようになるため、現像剤が劣化していなくても、その推進力が働いた瞬間の一時的な現像剤の嵩の増加を間違って滞留と検知してしまう可能性があるからである。しかしながら、センサ６２によって現像剤の嵩の増加を検知する場合は、センサ６２を方向転換後におく事はあまり推奨できない。単純ではあるが、現像剤の摩擦力が増してくると、方向転換性能が落ちるので、方向転換後には状態が伝わりにくいことであるのは言うまでもない。
【００３０】
また、現像ローラ近傍スペース５３の攪拌搬送部材５５終端部と、それに加えて濃度調整スペース５４の終端部方向転換直後との２箇所に検知手段を設けることでも、検知精度の向上が見込める。現像剤の摩擦力が上昇すると、現像ローラ近傍スペース５３の方向転換部は現像剤の嵩が増加しやすく、また、濃度調整スペース５４の終端後の方向転換部直後では現像剤の嵩が低下しやすいことはすでに説明した。すなわち、両方の特性を利用して、いずれの現象とも捉えた場合に、現像剤の劣化が進んだとして、判断することも、有効である。また、現像ローラ近傍終端の現像剤の嵩と濃度調整スペース５４終端後の方向転換直後の現像剤の嵩の比較により、例えば、お互いの現像剤の嵩の差が一定以上に達したときに現像剤が劣化したと判断することも有効である。また、その高さの差を、あらかじめ設定した判断値と比較し、補給や攪拌、濃度・画像条件調整などの制御を行うようにする。
【００３１】
検知精度の向上策としては、現像剤の状態を検知するタイミングにも言えることで、現像剤の攪拌開始直後や、攪拌速度の変更直後や、攪拌停止時などでは、検知を避けることが望ましい。攪拌が一定の時間を越えたときに検知すれば、その時の状態を安定して検知ができる。しかし、攪拌開始直後などでは、その前の動作時期によっては、現像剤が安定して搬送されているとは限らない。例えば、現像剤が放置されている時間が長いことや、装置に振動が加わり、現像剤のケース１２内でのバランス状態が悪いなどにより、誤って現像剤の滞留を検知してしまう可能性がある。
【００３２】
次に、現像剤が滞留（トナーが劣化）し始めたことを検知した場合、その滞留を無くすための制御について説明する。一例として、図６にフローチャートを示す。センサ６２により、現像剤の嵩が正常な高さか否かを検知する（Ｓ１）。このとき、嵩が正常な高さであれば継続して嵩の高さの検知を行う（Ｓ１でＹ）。また、嵩が正常な高さでなければ（Ｓ１でＮ）、現像剤中のトナーの強制排出を行う（Ｓ２）。具体的には、感光体２１に通常の作像の指示とは別に、トナー画像を作ることで、現像剤中の古いトナーを使用する。これにより、現像剤中の古いトナーは消費され、現像剤中のトナーを入れ替えることができる。次に、トナーの強制排出を行い古いトナーを消費したことで現像剤の嵩が正常な高さになったか否かを検知する（Ｓ３）。嵩が正常な高さでなければ、再度トナー強制排出を行う（Ｓ３でＮ）。また、嵩が正常な高さであれば（Ｓ３でＹ）、一連の制御を終了する。なお、このトナー強制排出を行うときのトナー画像は、現像可能な全ての面積に画像を作る所謂全面ベタ画像でも良いし、部分的に画像を作らせることでも良い。前者は、短時間で古いトナーを消費させる効果がある反面、現像剤中のトナー濃度を急激に減少させるため、場合によっては補給、再調整が難しく、また急激にトナーを大量に送り込むため、攪拌性能が高いことを前提に行う必要がある。一方後者は、現像剤の濃度を急激に変化させないことができるため、制御が容易である反面、古いトナーの消費が十分にできないか、または、時間がかかる可能性がある。いずれの場合も、強制排出のタイミングにより、効果と副作用があるので、装置の使用方法や、初期から使用の経時のどのタイミングで使うかを設定することが望ましい。例えば、現像装置１０の使用初期においては、劣化トナーの割り合いが低いため、部分排出を選択して、様子を見、数回繰り返しても滞留が改善されない場合には、全面排出を選択するなどの制御である。
【００３３】
また、方向転換部Ａまたは方向転換部Ｂなどでの、現像剤の嵩が一定レベルよりも上昇した場合は、トナーの補給を一旦待たせる。そして、その後の画像形成後などに、現像剤のレベルが下がっていたら、現像装置１０へのトナー補給動作を許可する。これは、方向転換部Ａまたは方向転換部Ｂで現像剤の嵩が上昇した際にトナー補給を行うことで、現像装置１０内の現像剤の体積が増加し、方向転換部Ａまたは方向転換部Ｂで、ケース１２内への負荷が高まり、現像剤の塊ができることを防ぐのに有効となる。この場合、すでに滞留があることで、方向転換部の現像剤の嵩が増えているので、トナー補給動作と同時または補給後に攪拌動作を取り入れることが望ましい。
【００３４】
また、現像剤の滞留（トナーの劣化）の状態を判断するセンサ６２の設定を、予め制御部１００に記憶させておく。例えば、単純にフィラー６４が動作したら劣化とする。また、フィラー６４が所定の時間以上動作し続けたら劣化とする。また、画像形成を所定の回数以上行った後にフィラー６４が動作したら劣化とする。また、画像形成を所定の回数以上行った後にフィラー６４が所定の時間以上動作したら劣化とする、などである。なお、所定の時間や、所定の画像形成回数や、方向転換部Ａでの現像剤の嵩と、Ｂｂ部分での現像剤の嵩との演算から得られる、現像剤の状態を判断する各値などは、設定を自在に変更できるようにしておく。その変更の手段は装置本体の操作部２４からの変更でも良いし、別の装置から、変更の指令を送付し、装置が変更に対応する方式でもよい。
【００３５】
また、現像剤の滞留（トナーの劣化）の状態を判断し、トナー強制排出を実行した場合に、そのトナー強制排出を行った回数Ｎをカウントし記憶させる。そして、その回数が予め設定しておいた回数Ｎ０以上になったときに現像剤または現像装置１０の交換時期であると判断を行う。このときの制御の一例として、図７にフローチャートを示す。センサ６２により、現像剤の嵩が正常な高さか否かを検知する（Ｓ´１）。嵩が正常な高さでなければ（Ｓ´１でＮ）、現像剤中のトナーの強制排出を行う（Ｓ´２）。そして、トナー強制排出を実行した回数Ｎをカウントする（Ｓ´３）。このＮの値を制御部２００で記憶する（Ｓ´４）。次に、トナーの強制排出を行ったことにより古いトナーを消費したことで現像剤の嵩が正常な高さになったか否かを検知する（Ｓ´５）。嵩が正常な高さであれば（Ｓ´５でＹ）、一連の制御を終了する。また、嵩が正常な高さでなければ（Ｓ´５でＮ）、Ｎがあらかじめ設定された値Ｎ０を超えたか否かを判断する（Ｓ´６）。Ｎ＜Ｎ０であれば、再度トナー強制排出を行う（Ｓ´６でＮ）。Ｎ≧Ｎ０の場合には（Ｓ´６でＹ）、現像剤の劣化が進んだとして、現像剤もしくは現像装置１０の交換時期だと判断する（Ｓ´７）。そして、装置本体に指示し（Ｓ´８）、ユーザーに現像剤または現像装置１０が交換時期であることを知らせるために装置本体に設けた操作部２４などで交換時期であることを表示する（Ｓ´９）。
【００３６】
なお、前記交換時期の判断を行う場合には、前述したものだけではなく、初期からのトナー強制排出を実行した回数Ｎを単純に総カウントし、設定値Ｎ０以上であれば、交換時期であると判断することでも良い。なお、現像剤もしくは現像装置１０の交換または交換時期が近いことを装置本体に指示する設定値は、装置の設定を自在に変更できるようにしておく。その変更の手段は装置の操作部２４からの変更でも良いし、別の装置から、変更の指令を送付し、装置が変更に対応する方式でもよい。また、上記のように現像剤または現像装置１０の交換時期を判断や表示した場合、それ以後は、攪拌の時間を減らすことや、トナーの補給と強制排出を増やすことや、現像のトナー使用率を上げることや、搬送速度を遅らせて圧力を軽減することなどの制御変更を行う。これにより、前記交換時期を判断や表示した時点以上に、現像剤の方向転換部での現像剤の嵩の偏り増加を防止する。
【００３７】
［構成例２］
構成例１では、現像剤の滞留をフィラー６４を有したセンサ６２を用いて検知する方法について説明したが、構成例２では、現像剤の嵩が増えたことで、ケース１２内のその部分の圧力変化を捕らえて、現像剤が滞留していることを検知する方法を説明する。つまり、方向転換部Ａまたは方向転換部Ｂに圧力を検知するセンサ６３を設けて、一定の圧力以上がかかると、現像剤が滞留していることを判断する。詳しくは、圧力を受けると抵抗が変わる素材を用い、それによる電流や電圧の変化を圧力変化に換算する。例えば、図８のように、現像剤に対向してバネなどの弾性部材Ｃにより一定の力で加圧された対向部材Ｄを当てておく。現像剤の滞留が起きにくい状態では、その部材を加圧バネに勝って押しのける状態にはなく動かない。しかし、滞留してその部分の現像剤が圧力を増してくると、対向部材Ｄが現像剤に押しのけられて動作し、ＳＷなどを操作、その動作で圧力が高まったことを検知する。
【００３８】
次に、圧力で検知する方法において、その検知の場所は、現像剤が攪拌搬送部材により推進力を受ける直接の部分から、ずらした位置に設置することが望ましい。攪拌搬送部材５５や５６により、推進力を受ける部分に直接検知部材を置いてしまうと、現像剤が劣化していなくても、その推進力が働いた瞬間の一時的な圧力の上昇を間違って滞留と検知してしまう可能性がある。しかしながら、センサ６３によって圧力の上昇を検知する場合は、センサ６３を方向転換後におく事は、あまり推奨できない。単純ではあるが、現像剤の摩擦力が増してくると、方向転換性能が落ちるので、方向転換後には状態が伝わりにくいことであるのは言うまでもない。さらに、現像ローラ近傍スペース５３の攪拌搬送部材５５終端部と、それに加えて濃度調整スペース５４の終端部方向転換直後の２箇所に６３を設けることでも、検知精度の向上が見込める。また、現像ローラ近傍スペース５３終端の圧力と、濃度調整スペース５４終端後の方向転換直後の圧力との比較により、例えば、お互いの圧力の差が一定以上に達したときに現像剤が劣化したと判断することも有効である。
【００３９】
検知精度の向上策としては、現像剤の状態を検知するタイミングにも言えることで、現像剤の攪拌開始直後や、攪拌速度の変更直後、攪拌停止時などは、検知を避けることが望ましい。攪拌が一定の時間を越えたときに検知すれば、その時の状態を安定して検知ができる。しかし、攪拌開始直後などでは、その前の動作時期によっては、現像剤が安定して搬送されているとは限らない。例えば、放置されている時間が長いことや、装置に振動が加わり、現像剤のケース１２内でのバランス状態が悪いなどにより、誤って検知してしまう可能性がある。
【００４０】
次に、現像剤が滞留（トナーが劣化）し始めたことを検知した場合、その滞留を無くすための制御について説明する。一例として、図９にフローチャートを示す。センサ６３により、現像剤によってケース１２にかかる圧力が正常か否かを検知する（Ｓ１´´）。このとき、圧力が正常であれば継続して圧力の検知を行う（Ｓ１´´でＹ）。また、圧力が正常でなければ（Ｓ１´´でＮ）、現像剤中のトナーの強制排出を行う（Ｓ２´´）。具体的には、感光体２１に通常の作像の指示とは別に、トナー画像を作ることで、現像剤中の古いトナーを使用する。これにより、現像剤中の古いトナーは消費され、現像剤中のトナーを入れ替えることができる。次に、トナーの強制排出を行い古いトナーを消費したことで現像剤によってケース１２にかかる圧力が正常になったか否かを検知する（Ｓ３´´）。圧力が正常でなければ、再度トナー強制排出を行う（Ｓ３´´でＮ）。また、圧力が正常であれば（Ｓ３´´でＹ）、一連の制御を終了する。なお、このトナー強制排出を行うときのトナー画像は、現像可能な全ての面積に画像を作る所謂全面ベタ画像でも良いし、部分的に画像を作らせることでも良い。前者は、短時間で古いトナーを消費させる効果がある反面、現像剤中のトナー濃度を急激に減少させるため、場合によっては補給、再調整が難しく、また急激にトナーを大量に送り込むため、攪拌性能が高いことを前提に行う必要がある。一方後者は、現像剤の濃度を急激に変化させないことができるため、制御が容易である反面、古いトナーの消費が十分にできないか、または、時間がかかる可能性がある。いずれの場合も、強制排出のタイミングにより、効果と副作用があるので、装置の使用方法や、初期から使用の経時のどのタイミングで使うかを設定することが望ましい。例えば、現像装置１０の使用初期においては、劣化トナーの割り合いが低いため、部分排出を選択して、様子を見、数回繰り返しても滞留が改善されない場合には、全面排出を選択するなどの制御である。
【００４１】
また、方向転換部Ａまたは方向転換部Ｂなどでの、圧力が一定レベルよりも、上昇した場合は、トナーの補給を一旦待たせる。そして、その後の画像形成後などに、圧力のレベルが下がっていたら、現像装置１０へのトナー補給動作を許可する。これは、方向転換部Ａまたは方向転換部Ｂで圧力が上昇、つまり現像剤の嵩が上昇した際にトナー補給を行うことで、現像装置１０内の現像剤の体積が増加し、方向転換部Ａまたは方向転換部Ｂでケース１２内への負荷が高まり、現像剤の塊ができることを防ぐのに有効となる。この場合、すでに滞留があることで、方向転換部Ａまたは方向転換部Ｂの現像剤の嵩が増えているので、トナー補給動作と同時または補給後に攪拌動作を取り入れることが望ましい。
【００４２】
また、現像剤の滞留（トナーの劣化）の状態を判断するセンサ６３の設定を、予め処理部２００に記憶させておく。例えば、単純にセンサ６３が一定以上の圧力を検知したら劣化とする。また、センサ６３が所定の時間以上一定以上の圧力を検知し続けたら劣化とする。また、画像形成を所定の回数以上行った後にセンサ６３が一定以上の圧力を検知したら劣化とする。また、画像形成を所定の回数以上行った後にセンサ６３が所定の時間以上一定以上の圧力を検知したら劣化とする、などである。なお、前記所定の時間や、前記画像形成の所定の回数や、現像剤の状態を判断する各値などは、設定を自在に変更できるようにしておく。変更の手段は装置の操作部２４からの変更でも良いし、別の装置から、変更の指令を送付し、装置が変更に対応する方式でもよい。
【００４３】
また、現像剤の滞留（トナーの劣化）の状態を判断し、トナー強制排出を実行した場合に、そのトナー強制排出を行った回数Ｎ´をカウントし記憶する。そして、その回数が予め設定しておいた回数Ｎ０´以上になったときに現像剤または現像装置１０の交換時期であると判断を行う。このときの制御の一例として、図１０にフローチャートを示す。センサ６３により、現像剤によってケース１２にかかる圧力が正常か否かを検知する（Ｓ１´´´）。圧力が正常なければ（Ｓ１´´´でＮ）、現像剤中のトナーの強制排出を行う（Ｓ２´´´）。そして、トナー強制排出を実行した回数Ｎ´をカウントする（Ｓ３´´´）。また、このＮ´の値を制御部２００で記憶する（Ｓ４´´´）。次に、トナーの強制排出を行ったことにより古いトナーを消費したことで現像剤によってケース１２にかかる圧力が正常になったか否かを検知する（Ｓ５´´´）。圧力が正常であれば（Ｓ５´´´でＹ）、一連の制御を終了する。また、圧力が正常でなければ（Ｓ５´´´でＮ）、トナー強制排出を実行した回数Ｎ´があらかじめ設定された値Ｎ０´を超えたか否かを判断する（Ｓ６´´´）。Ｎ´＜Ｎ０´であれば、再度トナー強制排出を行う（Ｓ６´´´でＮ）。Ｎ´≧Ｎ０´の場合には（Ｓ６´´´でＹ）、現像剤の劣化が進んだとして、現像剤または現像装置１０の交換時期だと判断する（Ｓ７´´´）。そして、装置本体に指示し（Ｓ８´´´）、ユーザーに現像剤または現像装置１０が交換時期であることを知らせるために装置本体に設けた操作部２４などで交換時期であることを表示する（Ｓ９´´´）。
【００４４】
なお、前記交換時期の判断を行う場合には、前述したものだけではなく、初期からのトナー強制排出を実行した回数Ｎ´を単純に総カウントし、設定値Ｎ０´以上であれば、交換時期であると判断することでも良い。なお、現像剤もしくは現像装置１０の交換または交換時期が近いことを装置本体に指示する設定値は、装置の設定を自在に変更できるようにしておく。その変更の手段は装置の操作部２４からの変更でも良いし、別の装置から、変更の指令を送付し、装置が変更に対応する方式でもよい。また、上記のように現像剤または現像装置１０の交換時期を判断や表示した場合、それ以後は、攪拌の時間を減らすことや、トナーの補給と強制排出を増やすことや、現像のトナー使用率を上げることや、搬送速度を遅らせて圧力を軽減することなどの制御変更を行う。これにより、前記交換時期を判断や表示した時点以上に、現像剤の方向転換部での現像剤の嵩の偏り増加を防止する。
【００４５】
［変形例］
上述した、現像剤の嵩をフィラー６４で検知する方法や、圧力で検知する方法で、現像剤が滞留（トナー劣化）し始めたことを検知した場合、現像装置１０へのトナー補給を制限し、且つ、現像ローラ１３の現像バイアスを現像バイアス印加手段２２によって上げて適切な現像ポテンシャルを確保するような構成にして良い。現像剤が滞留しているということは、使用されていない古いトナーつまり劣化したトナーが現像装置１０内に多く存在しているためである。そのため、その中へ新しいトナーを補給しても、古いトナーと新しいトナーとの帯電性の違いから新しいトナーから先に使われてしまう。よって、現像装置１０内には劣化したトナーが余計に増えてしまう。したがって、現像装置１０へのトナー補給を制限することにより、画像形成には劣化したトナーが使用されるので、現像装置１０の現像剤から劣化したトナーを消費することができる。また、このとき、現像ローラの現像バイアスを現像バイアス印加手段によって上げ、適切な現像ポテンシャルの確保を行う。これにより、帯電が不十分な劣化したトナーを使用することによる、現像ムラなどが生じるのを抑制することができる。
【００４６】
また、現像剤または現像装置１０の交換時期の判断を行う場合は、構成例１や構成例２で示した制御を適用することができる。この際、トナー強制排出を行う代わりに、上述した現像装置１０へのトナー補給を制限し、且つ、現像ローラ１３の現像バイアスを現像バイアス印加手段２２によって上げて適切な現像ポテンシャルを確保する制御を行う。
【００４７】
以上、本実施形態によれば、トナーとキャリアとを含む現像剤を収容する収容部であるケース１２と、前記現像剤を担持する現像剤担持体である現像ローラ１３と、ケース１２の現像剤を攪拌しながら搬送する攪拌搬送手段である攪拌搬送部材５５，５６とを備えた現像装置１０において、ケース１２に収容された現像剤の嵩を検知する検知手段であるセンサ６２を有している。ケース１２に収容された現像剤のトナーが劣化すると、前記現像剤の流動性は悪化するため、ケース１２に前記現像剤が滞留する部分が現れる。よって、その滞留した部分の現像剤の嵩が増える。また、前記滞留部分が現れることにより、ケース１２の他の部分を搬送される現像剤の量は減少する。したがって、前記他の部分での現像剤の嵩が減る。これにより、このような嵩の変化をセンサ６２によって検知することで、トナーの劣化度合いがわかる。
また、本実施形態によれば、トナーとキャリアとを含む現像剤を収容するケース１２と、前記現像剤を担持する現像ローラ１３と、ケース１２の現像剤を攪拌しながら搬送する攪拌搬送部材５５，５６とを備えた現像装置１０において、ケース１２に収容された前記現像剤による圧力を検知する検知手段であるセンサ６３を有している。ケース１２に収容された現像剤のトナーが劣化すると、前記現像剤の流動性は悪化するため、ケース１２に前記現像剤が滞留する部分が現れる。よって、その滞留する部分の現像剤が、ケース１２の内壁を押す圧力が大きくなる。また、前記滞留する部分が現れることにより、ケース１２の他の部分を搬送される現像剤の量は減少する。したがって、前記他の部分の現像剤が、前記収容部の内壁を押す圧力も変化する。このような圧力の変化をセンサ６３によって検知することで、トナーの劣化度合いがわかる。
また、本実施形態によれば、上記センサ６２は、移動可能に設けられた、ケース１２に収容された上記現像剤の最上面と接触する接触部材であるフィラー６４を有しており、前記現像剤によるフィラー６３の移動によって、上記嵩を検知するものである。これにより、前記現像剤が滞留して嵩が増えると、フィラー６４が現像剤に押しのけられて移動し、フィラー６４の移動を検知したセンサ６２により、現像剤の嵩が一定以上のレベルを超えたことを検知できる。よって、前記レベルを超えたときに、トナーが劣化していると判断することができる。また、現像剤が滞留してくると、現像剤の供給が間に合わずに周囲より極端に現像剤の嵩が低下する部分がある。これにより、その部分の現像剤の嵩の高さをセンサ６２で検知し、現像剤の嵩が一定以上のレベルを下回ったときに、トナーが劣化していると判断することができる。
また、本実施形態によれば、上記ケース１２は、上記現像剤が循環する複数の現像剤搬送路である、現像ローラ近傍スペース５３と濃度調整スペース５４とによって構成されており、センサ６２，６３は、現像ローラ近傍スペース５３と濃度調整スペース５４との間で現像剤の受け渡しを行う部分である方向転換部Ａ，Ｂの少なくとも一方に設けられている。現像剤は流動方向が大きく変化する方向転換部Ａ，Ｂ近傍で滞留しやすい。そのため、方向転換部Ａ，Ｂ近傍では現像剤の嵩が増える。また、方向転換部Ａ直後の部分や方向転換部Ｂ直後の部分では、方向転換部Ａ，Ｂで現像剤が滞留するため現像剤の供給量が減少する。そのため、方向転換部Ａ直後の部分や方向転換部Ｂ直後の部分では現像剤の嵩が低くなる。よって、前述したトナーの滞留の影響が顕著に表れる箇所にセンサ６２，６３を設けることにより、前記トナーの劣化を把握し易くなる。
上記センサ６２，６３の検知結果に基づいて、ケース１２に収容された上記現像剤のトナーを強制的に消費する制御を行う制御手段である制御部２００を有している。現像剤が滞留（トナーが劣化）し始めたことを上記センサ６２，６３で検知した場合、感光体２１に通常の作像の指示とは別に、トナー画像を作る。これにより、現像剤中の劣化したトナーを強制的に使用して、現像剤中の劣化したトナーを消費することができる。
また、本実施形態によれば、現像装置１０にトナーを補給するトナー補給手段であるトナー補給装置２３と、上記現像ローラ１３に現像バイアスを印加する現像バイアス印加手段２２と、センサ６２，６３の検知結果に基づいて、前記トナー補給装置２３と前記現像バイアス印加手段２２とを制御する制御手段である制御部２００とを有している。現像剤が滞留しているということは、使用されていない古いトナーつまり劣化したトナーが現像装置１０内に多く存在しているためであるが、その中へ新しいトナーを補給しても、古いトナーと新しいトナーとの帯電性の違いから新しいトナーから先に使われてしまう。そのため、現像装置１０内に劣化したトナーが余計に増加してしまう。したがって、現像装置１０へのトナー補給を制限することにより、現像装置１０の古いトナーが画像形成に使用されるので、現像装置１０内の古いトナーを消費することができる。また、このとき、現像ローラ１３の現像バイアスを現像バイアス印加手段２２によって上げ、適切な現像ポテンシャルの確保を行うことにより、帯電が不十分な古いトナーを使用することによる、現像ムラなどが生じるのを抑制することができる。
また、本実施形態によれば、上記制御部２００は予め設定しておいた、上記制御を行った回数と、上記センサ６２，６３の検知結果とに基づいて、上記ケースに収容された上記現像剤または上記現像装置１０の交換時期の判断を行う。これにより、ケース１２に収容した現像剤をリフレッシュさせるような前記制御を予め設定しておいた回数繰り返し行っても、現像剤の滞留が改善されないときには、現像剤のトナーの劣化が進んだとして、前記現像剤または現像装置１０が交換時期にあると判断することができる。よって、交換時期と判断された場合には、前記現像剤または現像装置１０の交換を行うことにより、良好な画像形成を行うことができる。
また、本実施形態によれば、上記交換時期を表示する表示手段を備えている。これにより、トナーが劣化したことによる、現像剤または現像装置１０の交換時期をユーザーに知らせることができる。
また、本実施形態によれば、上記交換時期と判断するための予め設定したおいた上記制御の回数は、変更可能である。これにより、装置本体の使われ方により変わる現像剤の特性に合わせて、前記交換時期を変更できるので、適切な寿命で現像剤または現像装置１０の交換を行うことができる。
また、本実施形態によれば、上記制御部２００が、上記交換時期の判断を行った以降は、上記攪拌搬送部材５５，５６による現像剤の攪拌条件及び搬送条件の少なくとも一方を変更する。これにより、攪拌の時間を減らすことや、搬送速度を遅らせて圧力を軽減するなどの条件変更を行い、前記交換時期と判断した時点以上に現像剤の方向転換部Ａまたは方向転換部Ｂでの現像剤の偏り増加を防止することができる。
また、本実施形態によれば、上記制御部２００が上記交換時期の判断を行った以降は、画像形成条件を制限する。これにより、画像形成条件を制限することにより、現像剤または現像装置１０の交換までの間、極端に現像条件が低下して画像に不具合が生じるのを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】（ａ）本発明の特徴部である現像装置の概略構成図。（ｂ）現像剤によるフィラーの移動を示した説明図。
【図２】本実施形態に係るプリンタの概略構成図。
【図３】プリンタにおける電気回路の一部を示すブロック図。
【図４】プロセスカートリッジ１０１の概略断面図。
【図５】（ａ）現像装置内での現像剤の流れを示した説明図。（ｂ）現像装置の断面概略構成図。（ｃ）攪拌搬送部材の概略構成図。（ｄ）現像装置の平面概略構成図。
【図６】現像剤の滞留を無くす制御のフローチャート。
【図７】現像剤または現像装置の寿命時期の判断を行なう制御のフローチャート。
【図８】構成例２で用いた検知手段である圧力を検知するセンサの概略構成図。
【図９】現像剤の滞留を無くす制御のフローチャート。
【図１０】現像剤または現像装置の寿命時期の判断を行なう制御のフローチャート。
【符号の説明】
【００４９】
１０      現像装置
１２      ケース
１３      現像ローラ
２２      現像バイアス印加手段
５３      現像ローラ近傍スペース
５４      濃度調整スペース
５５      攪拌搬送部材
５６      攪拌搬送部材
６２      センサ
６３      センサ
６４      フィラー
１００    プリンタ
２００    制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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