(57)【要約】【課題】現像剤量を一定量に維持しながら現像剤の交換をコストアップを招くことなく、また装置の大型化を招くことがなく行える構成を備えた現像装置を提供する。【解決手段】潜像担持体２上に形成されている静電潜像に対してトナーとキャリアとを含む二成分系現像剤により可視像処理するための現像装置３において、潜像担持体２に向けて供給する上記二成分系現像剤を収容している現像槽３Ａと現像槽３Ａに向けて現像剤に含まれるキャリアの導入部と該現像槽３Ａから外部に向け上記キャリアを排出する排出手段８と、現像槽３Ａ内へのキャリアの導入量を検知するキャリア補給量検知手段１０１と、キャリア補給量検知手段１０１からの信号に基づきキャリアの補給量に対応した該キャリアの排出量を設定する制御部１００とを備えたことを特徴とする。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
潜像担持体上に形成されている静電潜像に対してトナーとキャリアとを含む二成分系現像剤により可視像処理に用いられる現像装置において、
上記潜像担持体に向けて供給する上記二成分系現像剤を収容している現像槽と上記現像槽に向けて上記現像剤に含まれるキャリアの導入部と該現像槽から外部に向け上記キャリアを排出する排出手段と、
上記現像槽内への上記キャリアの導入量を検知するキャリア補給量検知手段と、
上記キャリア補給量検知手段からの信号に基づき該キャリアの補給量に対応した該キャリアの排出量を設定する制御部とを備えたことを特徴とする現像装置。
【請求項２】
上記制御部は、上記キャリア補給量に基づき上記排出手段により排出タイミングと上記キャリアの導入タイミングとを設定することを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
【請求項３】
上記制御部は、上記排出手段の駆動開始に応じて上記キャリアの導入を開始することを特徴とする請求項１または２に記載の現像装置。
【請求項４】
上記現像槽には上記二成分系現像剤を移送する手段が設けられ、該現像剤移送手段が配置されている現像槽における上記二成分系現像剤の移送方向下流側には現像像内での現像剤の嵩を検知可能な剤センサが配置され、上記制御部は上記剤センサからの出力に基づき上記排出手段を駆動制御することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の現像装置。
【請求項５】
上記現像剤移送手段は、現像後に回収される現像剤を回収する回転可能な現像剤回収手段と上記潜像担持体に向け現像剤を供給する回転可能な現像剤供給手段とを備え、該現像槽における上記現像剤回収手段が配置されている現像剤回収室には上記現像剤供給手段から戻って貯留される二成分系現像剤の嵩を検知可能な回収剤検知センサが設けられ、上記制御部は、上記回収現像剤センサからの出力に基づき上記排出手段を駆動制御することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の現像装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかに記載の現像装置を用いることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
上記現像剤の導入部からは予めトナーとキャリアとを混合したプリミックス現像剤が導入されることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、現像装置および画像形成装置に関し、さらに詳しくは、二成分系現像剤を用いる場合の現像剤交換構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機やファクシミリあるいはプリンタさらには印刷機などの画像形成装置においては、潜像担持体である感光体上に担持されている静電潜像に対してトナーなどの現像剤を用いて可視像処理が行われる。
【０００３】
可視像処理に用いられる現像剤の一つとして、トナーとキャリアとからなる二成分系現像剤が知られている。  
二成分系現像剤はトナーが消費されると、現像剤濃度の変化を防止するために新規トナーが補給される一方、キャリアは概ね新規トナーの補給に拘わらず使用されることが多い。このため、キャリアの経時的な変化として、攪拌頻度の増加による劣化がある。キャリアの劣化には、キャリア自体の摩滅などによる疲労、帯電性を上げるために表面に形成されている被覆層の破損さらには、トナーが表面に融着してしまうトナーフィルミングなどがあり、これら劣化現象によりトナーの帯電能力を損ねることがある。帯電能力の低下が一定レベルを下回ると帯電不足による浮遊トナーが増加し、そのトナーが地肌部に付着して地肌汚れを生じたり、飛散トナーによる周辺部の汚損が顕著となる。  
このようなキャリアの劣化によるトナーの帯電能力の低下を防止するための構成として、トナーの補給とは別にキャリアを補給するとともに補給により過剰となった現像剤を現像槽内から排出し、劣化したキャリアを含む現像剤を新規な現像剤に置換する、剤交換が可能な現像方式が提案されている（例えば、特許文献１）。
【０００４】
剤交換が可能な現像方式では、トナーカートリッジや補給手段とは別に新しい現像剤を貯めておくスペースや現像器に供給される手段が必要となることから、装置の大型化やコストアップを招く虞がある。
【０００５】
そこで、予め補給用現像剤を収容しているボトルカートリッジ内にキャリアを混合してプリミックス現像剤を構成し、補給時にはボトルカートリッジを回転させて内部に現像剤を流出させる構成が提案されている（例えば、特許文献２，３）。
【０００６】
【特許文献１】特公昭６０−０１８０６５号公報
【特許文献２】特公平２−２１５９１号公報
【特許文献３】特開２００４−２９３０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
補給トナーの移送構造として、近年多用されている構成にスクリューオーガを用いたオーガ方式があるが、オーガの敷設構造に関係して現像装置あるいはトナー収容容器と一体化若しくはきわめて近い位置に設ける必要がある。このため、構造が複雑となることによるコスト上昇を招くばかりでなく、メンテナンスに際しても必要な箇所のみでなく一体化部分をも対象として取り外し作業が必要となることで、ユーザによる交換作業が難しくなるという問題がある。
【０００８】
特に、特許文献３に開示されているように、溢れた現像剤を回収する部位にもスクリューを配置して回収する構成においては、現像槽に配置されているスクリューの回転により僅かながらも常時現像剤が跳ね上げられて溢れ出ることがある。このため、プリミックス現像剤を用いた場合には、印字率によって補給されないままであると、補給されないにもかかわらず現像槽内からは現像剤が徐々に排出されていることから現像剤量が低下して所定の画像濃度を得ることができないという問題がある。
【０００９】
これに対して、キャリアのみを単独で補給させるようにすると排出され続ける現像剤に対してキャリアを連続的に補給することになり、必要以上にキャリアの消費が進みコストアップに繋がる虞がある。
【００１０】
しかも、長期間放置したままであると、溢れ出る部位で現像剤が固まることもあり、塊状の現像剤によって回収部位が塞がれてしまい、現像剤の塊によって回収される流路とは異なる位置から溢れ出て周辺部を汚損してしまう虞がある。
【００１１】
本発明の目的は、上記従来の現像装置、特に補給時の問題に鑑み、現像剤量を一定量に維持しながら現像剤の交換をコストアップを招くことなく、また装置の大型化を招くことがなく行える構成を備えた現像装置および画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この目的を達成するため、本発明は以下の構成よりなる。  
（１）潜像担持体上に形成されている静電潜像に対してトナーとキャリアとを含む二成分系現像剤により可視像処理するための現像装置において、
上記潜像担持体に向けて供給する上記二成分系現像剤を収容している現像槽と上記現像槽に向けて上記現像剤に含まれるキャリアの導入部と該現像槽から外部に向け上記キャリアを排出する排出手段と、
上記現像槽内への上記キャリアの導入量を検知するキャリア補給量検知手段と、
上記キャリア補給量検知手段からの信号に基づき該キャリアの補給量に対応した該キャリアの排出量を設定する制御部とを備えたことを特徴とする現像装置。
【００１３】
（２）上記制御部は、上記キャリア補給量に基づき上記排出手段により排出タイミングと上記キャリアの導入タイミングとを設定することを特徴とする（１）に記載の現像装置。
【００１４】
（３）上記制御部は、上記排出手段の駆動開始に応じて上記キャリアの導入を開始することを特徴とする（１）または（２）に記載の現像装置。
【００１５】
（４）上記現像槽には上記二成分系現像剤を移送する手段が設けられ、該現像剤移送手段が配置されている現像槽における上記二成分系現像剤の移送方向下流側に現像像内での現像剤の嵩を検知可能な剤センサを配置し、上記制御部は上記剤センサからの出力に基づき上記排出手段を駆動制御することを特徴とする（１）乃至（３）のいずれかに記載の現像装置。
【００１６】
（５）上記現像剤移送手段は、現像後に回収される現像剤を回収する回転可能な現像剤回収手段と上記潜像担持体に向け現像剤を供給する回転可能な現像剤供給手段とを備え、該現像槽における上記現像剤回収手段が配置されている現像剤回収室には上記現像剤供給手段から戻って貯留される二成分系現像剤の嵩を検知可能な回収剤検知センサが設けられ、上記制御部は、上記回収現像剤センサからの出力に基づき上記排出手段を駆動制御することを特徴とする（１）乃至（３）のいずれかに記載の現像装置。
【００１７】
（６）（１）乃至（５）のいずれかに記載の現像装置を用いることを特徴とする画像形成装置。
【００１８】
（７）上記現像剤の導入部からは予めトナーとキャリアとを混合したプリミックス現像剤が導入されることを特徴とする（６）に記載の画像形成装置。
【発明の効果】
【００１９】
請求項１記載の発明によれば、キャリアの導入量を検知するキャリア補給量検知手段からの信号に基づき補給されたキャリアの量に対応するキャリアの排出量を制御できるので、キャリアのみが排出されて現像剤での混合比が変化するのを防止して画像濃度が悪化するのを防止することができる。
【００２０】
請求項２記載の発明によれば、キャリアの排出タイミングと導入タイミングとを制御することにより、キャリアの補給量と排出量との差が原因する画像不良、つまり、所定濃度の画像が得られなくなることを防止できるとともに過剰な現像剤による飛散を防止することができる。
【００２１】
請求項３記載の発明によれば、排出手段の駆動開始時期に応じてキャリアの導入を開始することにより、補給キャリアが現像槽内に移動する時間を見込んでキャリアを排出することができるので、補給されたキャリアがそのまま排出されてしまうのを防止することができる。
【００２２】
請求項４および５記載の発明によれば、現像剤の嵩を検知することにより、補給される現像剤の使用環境によって現像剤の流動性が異なる場合でも、供給不足による異常画像の生成を防止すると共に、供給過剰による飛散を防止することができる。
【００２３】
請求項６および７記載の発明によれば、劣化した現像剤中のキャリアの交換時に導入量と排出量とを適正化してそれら両者が不均一となるのを防止して画像出力を良好にすると共に飛散による装置内の汚損を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、図を用いて本発明を実施するための最良の形態について説明する。
【実施例】
【００２５】
図１は、本発明実施例による現像装置を用いる画像形成装置の要部を示す模式図であり、同図において、画像形成装置１は、潜像担持体として用いられる感光体ドラム２を備え、感光体ドラム２の周囲には、画像形成装置を実行するための帯電装置（図示されず）、書込み装置（図示されず）、現像装置３およびクリーニング装置（図示されず）が配置されている。
【００２６】
現像装置３は、現像槽３Ａが形成されている筐体を備え、感光体ドラム２に対向する位置に現像スリーブ４が、現像スリーブ４を挟んで感光体ドラム２と対向する位置にスクリューで構成された供給スクリュー５が、また、現像スリーブ４および供給スクリュー５の下方に、現像剤の移動方向を相反する方向に設定する撹拌スクリュー６および回収スクリュー７が、さらに供給スクリュー５の側方には余剰現像剤排出スクリュー８がそれぞれ配置されている。なお、図１において符号９は、現像スリーブ４に担持される現像剤の層厚を規定するドクター部材を示し、符号１０は、現像剤の飛散を防止する封止シール部材を示している。また、矢印Ｆは現像剤排出方向を、そして矢印Ｓは補給方向をそれぞれ示している。
【００２７】
本実施例における現像装置３は、トナーとキャリアとを含む二成分系現像剤が用いられ、トナーとキャリアとの混合比率が１．５から５．０トナー重量％に設定されて現像が行われる。現像により現像剤が消費されるのに伴い、現像剤の濃度を維持するための新たな現像剤が後述する補給部から補給されるようになっており、本実施例では、予め、トナーとキャリアとの混合比率が設定されて両者が混合されているプリミックス現像剤が補給現像剤として用いられる。
【００２８】
供給スクリュー５，撹拌スクリュー６，回収スクリュー７および余剰現像剤排出スクリュー８は、いずれも軸方向に沿って現像剤を移送可能な螺旋羽根を備えており、各スクリューのうちで撹拌スクリュー６と回収スクリュー７とは相反する方向にリード方向が設定されている。
【００２９】
余剰現像剤排出スクリュー８を除いて各スクリュー５，６，７が配置されている撹拌搬送路同士は現像槽３Ａ内に設けられた仕切り壁３Ａ１，３Ａ２によって区分されており、それら仕切り壁の一部に設けた壁欠損部を連通部としている。
【００３０】
このため、撹拌スクリュー６に対しては回収スクリュー７の軸方向一端側から現像剤が循環し、供給スクリュー５に対しては回収スクリュー７からの循環位置とは反対側で撹拌スクリュー６の軸方向一端側から現像剤が循環する。
【００３１】
現像槽３Ａの側方には、図２に示すように、筐体１Ａに連続して位置する現像剤補給部３Ｂが設けられており、現像剤補給部３Ｂには図示しないトナーホッパなどに接続された補給路からの補給現像剤が導入される導入口３Ｂ１が設けられている。
【００３２】
導入口３Ｂ１の位置には、図１に示した撹拌スクリュー６および回収スクリュー７の軸方向端部が延長されて対向している。
【００３３】
余剰現像剤排出スクリュー８は、供給スクリュー５が配置されている現像槽内で現像剤の嵩が所定高さ以上に達した場合に現像剤を排出する位置に設けられており、供給スクリュー５が位置する現像剤搬送路内での現像剤量が所定量以上に達した場合に回転駆動されて現像剤を軸方向一端側から図示しない排出路に向け現像剤を排出するようになっている。
【００３４】
図３は現像装置３の内部での現像剤の動きを説明するために、図１において現像スリーブ４および回収スクリュー８の中心同士を結ぶ線を基準として図１において現像スリーブ４の中心を支点として符号ＯＰで示す方向に回収スクリュー７を開き、また供給スクリュー５および撹拌スクリュー６の中心同士を結ぶ線を基準として供給スクリュー５の中心を支点として図１において符号ＯＰ’で示す方向に開いた状態を模式的に示す展開図である。
【００３５】
図３において現像装置３では、現像槽３Ａ内の現像剤が撹拌スクリュー６および回収スクリュー７により相対方向に移動しながら撹拌混合されてトナーの摩擦帯電が行われ、撹拌スクリュー６から供給スクリュー５に受け渡された現像剤が現像スリーブ４上で感光体ドラム２に対向する前にドクター部材９（図１参照）によって担持量に対応する層厚を規定されたうえで感光体ドラム２に向け供給される。
【００３６】
感光体ドラム２に対する現像に用いられずに現像スリーブ４上で残った現像剤は、現像スリーブ４の内部に有する反撥磁極によって現像スリーブ４の周面から脱落され、回収スクリュー７の位置に落下すると撹拌スクリュー６と相反する方向に移送されて現像槽１Ａに有する仕切り壁３Ａ１（図１，３参照）の一部に設けてある連通部（図３中、符号３Ａ１０で示す位置）を介して撹拌スクリュー６の配置空間に循環される。
【００３７】
本実施例の特徴は、余剰現像剤の排出制御にあり、特に現像剤に含まれるキャリアの補給量に応じてキャリアの排出量を制御することにある。  
図４は、排出制御に用いられる構成を説明するためのブロック図であり、同図において制御部１００は、画像形成シーケンスを実行するための制御部が用いられ、本実施例と関係する構成として、入力側にはキャリア補給量検知手段１０１および現像剤濃度検知手段１０２、貯留されている現像剤の嵩のうちで下限レベルを検知する剤センサに相当する現像剤下限検知手段１０３および現像スリーブ４から回収されてくる現像剤の嵩のうちで上限レベルを検知する回収剤センサに相当する回収現像剤上限検知手段１０４が接続され、出力側には余剰現像剤排出スクリュー８の駆動源（図４においては便宜上、余剰現像剤排出スクリューと表示してある）が接続されている。現像剤下限検知手段１０３として用いられる剤センサとしては、キャリアの含有量に応じて変化する透磁率を検知可能なＴセンサーや透明な窓から出射する光が現像剤の高さにより遮光されるのを利用してレベル検知が可能なフォトセンサなどの光学的検知手段あるいは所定高さ位置に設置されて剤による圧力変化を検知可能な圧電素子などが用いられる。
【００３８】
現像剤下限検知手段１０３は、図１において、現像剤移送手段のうちで供給スクリュー５から現像剤の補給方向Ｓに沿って撹拌スクリュー６に向けて現像剤が移送される方向の下流側である撹拌スクリュー６が配置されている箇所（図１中、符号Ｓ１で示す）に配置され、撹拌対象となる現像剤の嵩を検知するようになっており、また、回収現像剤上限検知手段１０４は、現像スリーブ４から回収された現像剤が戻ってくる回収室に配置されており（図１中、符号Ｓ２で示す）、回収される現像剤の嵩を検知するようになっている。
【００３９】
キャリア補給量検出手段１０１は、図示しないが、キャリア補給モータの回転回数をカウントするカウンタあるいは回転時間の計時が可能なタイマが用いられている。
【００４０】
制御部１００では、（Ａ）カウンタあるいはタイマからの出力を用いてキャリアの補給量を割り出すことによりキャリアの排出量を設定する場合、（Ｂ）トナー補給量からキャリアの補給量を割り出したうえでキャリアの排出量を設定する場合、（Ｃ）記録ドット数を用いた印字率によるトナー消費量に対するトナー補給量を割り出し、この補給量に基づきキャリアの補給量を割り出したうえでキャリアの排出量を設定する場合のいずれかが選択できるようになっている。
【００４１】
（Ａ）の場合には、カウンタあるいはタイマからの出力を関数または参照テーブルによってキャリアの補給量に変換するようになっており、この変換値から、（キャリア補給量）／（１−ＴＣ）＝（現像剤排出量）を決定するようになっている。この場合のＴＣは、現像装置内での現像剤のトナー濃度であり、この濃度はキャリアとトナーとの混合率で変化するインピーダンスを検知可能な周知構造の現像剤濃度検知手段１０２からの出力電圧をトナー濃度に換算して求めるようになっている。
【００４２】
制御部１００では、上述した現像剤排出量の決定値に応じた時間の間、余剰現像剤排出スクリュー８を駆動して現像剤を排出する。
【００４３】
一方、（Ｂ）の場合には、キャリアを補給トナー内に予め混合させたプリミックス現像剤を用いる場合が対象となり、混合されるキャリア濃度をＣＣとした場合、トナー補給量によりキャリアの供給量が、（トナー補給量）×ＣＣにより算出されるようになっている。この場合のキャリア補給量は、トナー補給駆動源として用いられる補給モータの回転数または駆動時間により求められ、これに応じた排出量に対応する余剰現像剤排出スクリュー８の駆動時間が設定される。
【００４４】
さらに（Ｃ）の場合には、記録ドットをカウントしてこの合計から消費トナー量を算出し、上述した方式と同様にキャリア排出量を求める。
【００４５】
上記（Ａ）〜（Ｃ）の場合いずれにおいても、制御部１００は、補給量に基づき余剰現像剤排出スクリュー８による排出タイミングが経過した後に現像剤を導入するようにタイミング設定するようになっている。換言すれば、キャリアの排出が開始されるタイミングに応じてキャリアの導入を開始するタイミングが設定されるようになっている。これにより、キャリアの量の低減を防ぐことができる。
【００４６】
図５は、（Ａ）〜（Ｃ）に示す場合の作用を説明するためのフローチャートである。
【００４７】
図５（Ａ）においては、キャリア補給モータの回転数を積算してキャリア補給量に換算し、現像剤濃度検知手段からの出力によるトナー濃度を算出した後、キャリアの排出量に相当する現像剤の排出量を決定し、この決定時間に対応する時間の間、余剰現像剤排出スクリューを駆動し、キャリア補給モータの回転数カウント値をクリアする。
【００４８】
図５（Ｂ）においては、トナー補給モータの回転数を積算して現像剤補給量に換算し、キャリア濃度の出力に基づきキャリア補給量を算出し、これ以降の処理は図５（Ａ）に示す場合と同様な処理が実行される。
【００４９】
図５（Ｃ）においては、記録ドット数を積算してトナー消費量が算出され、キャリア濃度の出力値に基づきキャリア補給量が算出され、その後の処理は図５（Ａ）に示す場合と同様な処理が実行される。
【００５０】
本実施例によれば、現像剤の補給量に対応したキャリアの補給量に見合うキャリアの排出量が設定できるので、キャリアのみが排出されてキャリアの量が少なくなるのを防止することができ、一様なキャリアとトナーとの混合率を維持することができる。
【００５１】
一方、現像槽内に貯留されている現像剤は適正な量を維持されることが必要であり、少なすぎると現像スリーブ４への供給量が少なくなりすぎて適正な画像濃度を維持することができず、また過剰な場合には現像槽内から溢れ出て周辺部を汚損する虞がある。そこで、本実施例では、現像槽へのキャリアの補給量に上限を設け、この上限値に達する前のタイミングでキャリア補給を停止させた後にキャリアを排出するようになっている。この場合での排出停止タイミングは、図５に示したキャリア補給量から算出した排出量の排出が終わるタイミングとされている。
【００５２】
図６は、この場合の作用を説明するためのフローチャートであり、（Ａ）〜（Ｃ）は、図５において説明した（Ａ）〜（Ｃ）の場合に相当している。
【００５３】
図６においては、（Ａ）〜（Ｃ）のいずれの場合にも、現像剤の供給量が上限値に達したかどうかを判別し、上限値に達した場合あるいはその直前に現像剤の排出を開始する。
【００５４】
ところで、キャリアの補給と排出とを同期させた場合、補給されたキャリアがそのまま排出される虞もある。つまり、キャリアの排出と補給とが同時に行われている場合、補給されたキャリアが撹拌スクリュー６により供給スクリュー５に向けて移送されるとその位置に設けてある余剰現像剤排出スクリュー８によってそのまま排出される機会が多くなる。そこで本実施例においては、補給されるキャリアをそのまま現像槽内に導入するのでなく、現像槽に補給される前に一旦貯留しておき、余剰現像剤排出スクリューが駆動開始された後に現像槽内への導入を行うようにしている。つまり、補給キャリアを直接、現像槽内に導入しないで、現像槽に対して連通および遮断できるシャッター等を用いたバッファーエリアに一旦貯留できるようにし、キャリアの排出が開始時から遅延させたタイミングで現像槽内へのキャリアの補給を行うようになっている。これにより、劣化していない新しいキャリアが補給された途端に排出されてしまうような防止でき、効率よくキャリアを含む現像剤の交換が行えることになる。
【００５５】
キャリア補給を遅延する方法としては、上述したようにバッファーエリアを設けてシャッターの開閉を利用する方法だけでなく、キャリア補給量検知手段の検知開始時から現像装置３の補給部３Ｂに至る移動時間での遅れを利用したり、キャリア補給口から現像剤排出口までの補給キャリアの移動時間分の遅れを利用することもできる。
【００５６】
また、プリミックス現像剤を用いる場合には、トナーの補給の際のモータの回転数あるいは回転時間を計測するトナー補給量検知手段での検知開始時から現像槽の補給部３Ｂに至るまでの移動時間分での遅れを利用したり、トナー補給部から現像槽の補給部に至る補給トナーの移動時間分の遅れを利用することもできる。これらの場合における検知開始時から補給部に至る時間分は、現像剤濃度検知手段による濃度変化が起こるまでの時間を用いることに相当している。
補給部３Ｂを移動する現像剤の移動時間分を、現像槽内から排出を開始される時期に対する遅延分として用いることもでき、また、補給部３Ｂの補給口３Ｂ１から余剰現像剤排出部前の移動する時間分を上記の遅延分とすることもできる。
【００５７】
図７は、この場合の作用を説明するためのフローチャートであり、（Ａ）〜（Ｃ）は、図５において説明した（Ａ）〜（Ｃ）の場合に相当している。
【００５８】
図７に示すフローチャートでは、バッファーエリアでの貯留方式としてシャッターを用いた場合を対象として示している。
【００５９】
図５に示した場合と同様にキャリア排出量が決定され現像剤の排出作業が実行されると遅延した時間経過後にシャッターが開放されて現像剤が補給される。
【００６０】
一方、現像剤の補給量と排出量とを均等化することで現像剤量を一定に維持するようにした場合でも、実使用時には環境条件の変動あるいは経時的な現像剤の帯電特性の変化によって現像剤の濃度や流動性が変化することがある。これにより、適正な現像剤量を設定したにも拘わらず、現像剤の嵩が変動してしまい、現像スリーブに向けた現像剤の供給が十分でなかったり、逆に過剰となることで溢れてしまうことがある。そこで、本実施例においては、現像剤を一方向に循環させる構成である場合を対象として、実使用時での現像剤の嵩を検知し、その出力に基づいて現像剤量が所定量となるように補給量および排出量を制御するようになっている。
【００６１】
この場合に用いられる構成としては、図４に示した現像剤下限検知手段１０３が用いられ、この検知手段１０３は、現像剤の移送方向で供給スクリュー５の下流側、つまり、図１において供給スクリュー５側から撹拌スクリュー６に向け現像剤が循環移動する位置に配置されている。この配置位置は、軸方向で現像スリーブ４に供給された後で最も移送量が少ない位置に相当し、嵩の下限を検知するのに都合の良い位置である。
【００６２】
図８は、この場合の動作を説明するためのフローチャートであり、（Ａ）〜（Ｃ）は、図５において説明した（Ａ）〜（Ｃ）の場合に相当している。
【００６３】
図８に示すように、図５に示した場合と同様に現像剤排出作業が実行されると、現像剤下限検知手段１０３からの出力が読み込まれ、その結果において嵩高さが下限値であるかどうか判断され、下限値でない場合には現像剤排出作業を監視され、下限値である場合には現像剤排出作業を停止するようになっている。これにより、嵩が下限値以下となるのを防止してキャリアの減少を抑えてトナーとの混合比が低下するのを防止できる。
【００６４】
図８に示した環境条件の変化や帯電特性の変動による現像剤量の変化を監視する方法としては、下限値に代えて上限値を判断基準とすることもできる。この場合には、現像剤量の変化が著しい位置で現像剤量を検知することが望ましく本実施例では、現像スリーブ４から回収される現像剤が導入される位置である回収スクリュー７が配置されている回収室に嵩の上限を判別するための回収剤センサとして用いられる回収現像剤検知手段１０４が設けられている。現像剤の回収室に設けた理由は、現像スリーブ４から回収された現像剤の嵩が高くなると一度使用されて濃度が低くなっている現像剤が再度現像スリーブ４に接触して再付着した状態で連れ回るのを防ぐためである。これにより、濃度低下を来している回収現像剤が現像スリーブ４に再付着した際の濃度ムラの発生を防止することができる。
【００６５】
図９は、この場合の動作を説明するためのフローチャートであり、（Ａ）〜（Ｃ）は、図５において説明した（Ａ）〜（Ｃ）の場合に相当している。
【００６６】
図９において、補給量が算出された時点で回収剤センサである回収現像剤上限検知手段１０４からの出力が読み込まれ、上限に達しているか判断され、その結果において上限値である場合には現像剤の排出作業が行われ、上限値にない場合には上限値に達するまで監視された後、現像剤の排出作業が行われる。
【００６７】
なお、現像剤の上下各限界値の両者を組み合わせて現像剤の排出制御を行うようにすることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明実施例による現像装置を用いた画像形成装置の要部構成を説明するための模式図である。
【図２】本実施例による現像装置の外観図である。
【図３】図１に示した現像装置の展開図である。
【図４】本実施例による現像装置における現像剤排出制御のための構成を説明するためのブロック図である。
【図５】図４に示した制御部で実行される動作の一態様を説明するためのフローチャートである。
【図６】図４に示した制御部で実行される動作の他の態様を説明するためのフローチャートである。
【図７】図４に示した制御部で実行される動作の別の態様を説明するためのフローチャートである。
【図８】図４に示した制御部で実行される動作のさらに他の態様を説明するためのフローチャートである。
【図９】図４に示した制御部で実行される動作のさらに別の態様を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
【００６９】
１  画像形成装置
２  感光体ドラム
３  現像装置
３Ａ  現像槽
４  現像スリーブ
５  供給スクリュー
６  撹拌スクリュー
７  回収スクリュー
８  余剰現像剤排出スクリュー
１００  制御部
１０１  キャリア補給量検知手段
１０２  現像剤濃度検知手段
１０３  現像剤下限検知手段
１０４  回収現像剤上限検知手段
【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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