(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくともトナーおよびキャリアを含んで構成される現像剤を用いて、画像形成装置に備わる潜像担持体表面に形成される静電潜像を現像する現像装置であって、
現像剤を収容し、トナー補給口が形成される現像槽と、
現像槽に潜像担持体を臨んで回転自在に設けられ、潜像担持体に現像剤を供給する現像ローラと、
現像槽に回転自在に設けられ、現像剤を攪拌混合して現像ローラに供給する第１の攪拌搬送部材および第２の攪拌搬送部材と、
第１の攪拌搬送部材と第２の攪拌搬送部材との間に設けられ、現像剤を搬送するための循環路を形成する仕切り部材であって、長手方向の長さが現像槽の長手方向の長さよりも小さく、かつ短手方向の長さが現像槽の深さと同じ大きさになるように構成される仕切り部材と、
現像槽の底面に設けられ、現像剤におけるトナー濃度を検出する透磁率センサとを備え、
第１の攪拌搬送部材は、第２の攪拌搬送部材よりも現像ローラに近い側に設けられ、透磁率センサは、第１の攪拌搬送部材側であって第１の攪拌搬送部材の搬送方向下流側の端部に設けられ、トナー補給口は、第２の攪拌搬送部材側であって透磁率センサの近傍に設けられ、トナー補給口の近傍であって、第１の攪拌搬送部材と第２の攪拌搬送部材との間の仕切り部材が存在しない部分に、ポリフェニレンエーテル樹脂で構成される板状部材である補給トナーせき止め手段が設けられ、
第１の攪拌搬送部材および第２の攪拌搬送部材は、互いに逆方向にそれぞれ同期して回転するように構成され、
仕切り部材を隔てて第１の攪拌搬送部材がある側を第１循環路Ａとし、第２の攪拌搬送部材がある側を第２循環路Ｂとしたときに、第１循環路Ａと第２循環路Ｂとは、仕切り部材によってその長手方向両端部分が互いに連通するようにして隔てられ、
トナーは、トナー補給口の位置ａから、第２循環路Ｂ内の第２の攪拌搬送部材の上流側ｂを経由して下流側ｃまで搬送されて現像剤と混合され、その後、第１循環路Ａ内の第１の攪拌搬送部材の上流側ｄから下流側ｅまで搬送された後、ｂ，ｃ，ｄ，ｅの順に繰り返し循環するように搬送されることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
第１の攪拌搬送部材および第２の攪拌搬送部材の長手方向の長さは、現像ローラの長手方向の長さよりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
【請求項３】
トナー補給口は、仕切り部材によって形成される循環路外に設けられ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】
第２の攪拌搬送部材は、その長手方向の長さが第１の攪拌搬送部材の長手方向の長さよりも大きくなるように構成され、かつその一端部が第１の攪拌搬送部材の一端部よりも突き出すように設けられ、
トナー補給口は、第２の攪拌搬送部材の第１の攪拌搬送部材の一端部よりも突き出した一端部の上方に設けられることを特徴とする請求項３に記載の現像装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１つに記載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】
少なくともトナーおよびキャリアを含んで構成される現像剤を循環搬送して、画像形成装置に備わる潜像担持体表面に形成される静電潜像を現像する現像装置に対してトナーを補給するトナーの補給方法であって、
請求項１〜４のいずれか１つに記載の現像装置を用い、現像直後の現像剤におけるトナー濃度を検出して、検出結果に基づいて、トナー濃度を検出した検出位置の近傍にトナーを補給することを特徴とするトナーの補給方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、現像装置およびそれを備える画像形成装置、ならびにトナーの補給方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式を用いる画像形成装置においては、帯電装置によって潜像担持体である感光体ドラム表面を一様に帯電させた後、帯電状態にある感光体ドラム表面に、たとえばレーザ光などの原稿像の信号光を投射して静電潜像を形成し、この静電潜像を現像装置によって現像することによりトナー像として可視像化する。そして、このトナー像を紙、ＯＨＰシートなどの記録紙に転写後、定着装置によってトナー像を加熱、加圧することによって記録紙上に定着させて、所望の画像を形成する。
【０００３】
近年、画像形成装置の小型化に対する市場的要望が強くなり、現像装置自体の小型化が図られている。それにともなって、現像によって消費されたトナーを補給する際に、現像装置の長手方向全面から補給する構造の現像装置よりも、一箇所から補給する構造の現像装置が多くなってきている。
【０００４】
図１０は、従来の現像装置２００の典型的な構成を示す図である。図１０Ａは、従来の現像装置２００の断面図であり、図１０Ｂは、従来の現像装置２００の上蓋を取り除いた状態における上面図である。
【０００５】
現像装置２００では、現像装置２００の長手方向一端部付近にトナー補給口２０１が設けられる。そして、トナーホッパ２０２からトナー補給口２０１を介して補給されるトナーは、第１攪拌搬送スクリュー２０３および第２攪拌搬送スクリュー２０４などの攪拌搬送部材によって現像剤と混合された後に、現像ローラ２０５へと搬送されて感光ドラム２０６表面に形成される静電潜像の現像を行う。現像によってトナーが消費された現像剤は、再度攪拌搬送部材によって循環搬送されて、トナーホッパ２０２から補給されるトナーとの混合攪拌および搬送が繰り返される。また、現像装置２００にはトナー濃度センサ２０７が設けられており、このトナー濃度センサ２０７によって現像剤におけるトナー濃度が検出され、得られた検出結果に基づいて、現像によって消費された分だけトナーが補給されて一定のトナー濃度が保たれるように構成されている。
【０００６】
以下、現像装置２００において、仕切り板２０８を隔てて第１攪拌搬送スクリュー２０３がある側を第１循環路Ａと記し、第２攪拌搬送スクリュー２０４がある側を第２循環路Ｂと記す。第１循環路Ａと第２循環路Ｂとは、仕切り板２０８によってその長手方向両端部分が互いに連通するようにして隔てられる。
【０００７】
トナー補給口２０１から補給されたトナーは、図１０Ｂに示すように、トナー補給口２０１の設置位置ａから、第２循環路Ｂ内の第２攪拌搬送スクリュー２０４の上流側ｂを経由して下流側ｃまで搬送されて現像剤と混合される。その後、第１循環路Ａ内の第１攪拌搬送スクリュー２０３の上流側ｄから下流側ｅまで搬送された後、ｂ，ｃ，ｄ，ｅの順に繰り返し循環するように搬送される。
【０００８】
このような従来の現像装置２００において、トナー濃度センサ２０７は、現像ローラ２０５およびトナー補給口２０１から離れた位置、たとえば第２循環路Ｂ内の第２攪拌搬送スクリュー２０４の下流側ｃ付近に配置される。また、現像装置の長手方向全面にトナー補給口が設けられる構造の現像装置においても、現像ローラから離れた位置にトナー濃度センサが配置されることが一般的である。
【０００９】
たとえば、特許文献１に開示される現像装置においては、トナー濃度センサは、第２攪拌搬送スクリュー２０４に相当する現像剤搬送部材側において、２成分現像剤の搬送速度が互いに異なる２箇所に設けられている。
【００１０】
上述のような位置にトナー濃度センサ２０７が設けられる理由としては、トナー濃度センサ２０７が現像ローラ２０５の近くに設けられる場合には、印字される画像に応じて現像後のトナー濃度が大きく変動してしまうために、トナー濃度の平均的な値を得られにくいという点がある。また、トナー濃度センサ２０７がトナー補給口２０１から離れた位置に設けられることによって、補給されたトナーが現像剤と均一に混合される時間を確保することができ、正確なトナー濃度を安定して得ることができる点がある。
【００１１】
また特許文献２においては、軸方向に現像剤を搬送する供給搬送スクリュと、軸方向に現像処理後に回収した現像剤を搬送する回収搬送スクリュと、回収搬送スクリュの下流部から供給搬送スクリュの中間部に回収した現像剤を搬送するように構成され、供給搬送スクリュと回収搬送スクリュの合流位置、または合流位置より下流側にあって、第１攪拌搬送スクリュー２０３に相当する供給搬送スクリュに対向するように設けられたトナー濃度センサを有する現像手段について開示されている。
【００１２】
【特許文献１】特開２００６−１１９３５４号公報
【特許文献２】特開２００３−３０２８３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
特許文献１に開示される現像装置のように、現像ローラで消費される前の現像剤中のトナー濃度を検出する位置にトナー濃度センサが配置される場合には、トナー濃度センサの位置とトナー補給口との位置とが離れている構成であるため、トナー濃度検出後、トナーが補給されるまでに多くの時間を要してしまう。そのため、トナーの消費量の多い印字部分が偏っているような特定の画像を連続して印字する場合には、トナーの補給が適切に行えず、現像ムラが発生してしまうおそれがある。
【００１４】
また、上述した従来の現像装置２００を用いて、たとえば第１循環路Ａ内の第１攪拌搬送スクリュー２０３の上流側ｄ付近に対応する位置において局所的にベタ画像が多いような画像を印字する場合には、そのベタ画像部分に対応する現像ローラ２０５上のトナーのみが消費される。この場合、現像剤はｄ，ｅ，ｂ，ｃの順に循環搬送されるため、トナーが消費された部分であるｄ付近から約１周循環搬送された後に、トナー濃度センサ２０７が設けられるｃ付近においてトナー濃度の低下が検出される。そして、その後さらに約半周循環搬送された後に、トナー補給口２０１の設置位置ａにおいてトナーが補給される。すなわち、従来の現像装置２００では、トナー消費後、現像剤が約１周半循環搬送された後に、目標のトナー濃度となるようにトナー補給がなされることになる。したがって、トナー濃度の変動が大きい状態が続く場合には、トナー濃度の変動に起因する現像ムラが発生し続けてしまうおそれがある。
【００１５】
また特許文献２に開示される現像装置は、現像ローラで消費された後の現像剤中のトナー濃度を検出する位置にトナー濃度センサが配置されているが、トナー補給口が一箇所のみではなく、また供給搬送スクリュと回収搬送スクリュとは上下の２段構造となっているため、装置が大がかりになってしまうおそれがある。またこのような現像装置では、トナー濃度を平均的な値として検出しているため、トナー濃度の細かい変動に対応することができず、これにより現像ムラが発生してしまうおそれがある。
【００１６】
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、トナー濃度の変動の検出からトナー補給までを短時間で行うことができ、またトナー濃度の細かい変動に対応可能であって、現像濃度低下や現像ムラの発生を抑えることのできる現像装置およびそれを備えた画像形成装置、ならびにトナー補給方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明は、少なくともトナーおよびキャリアを含んで構成される現像剤を用いて、画像形成装置に備わる潜像担持体表面に形成される静電潜像を現像する現像装置であって、
現像剤を収容し、トナー補給口が形成される現像槽と、
現像槽に潜像担持体を臨んで回転自在に設けられ、潜像担持体に現像剤を供給する現像ローラと、
現像槽に回転自在に設けられ、現像剤を攪拌混合して現像ローラに供給する第１の攪拌搬送部材および第２の攪拌搬送部材と、
第１の攪拌搬送部材と第２の攪拌搬送部材との間に設けられ、現像剤を搬送するための循環路を形成する仕切り部材であって、長手方向の長さが現像槽の長手方向の長さよりも小さく、かつ短手方向の長さが現像槽の深さと同じ大きさになるように構成される仕切り部材と、
現像槽の底面に設けられ、現像剤におけるトナー濃度を検出する透磁率センサとを備え、
第１の攪拌搬送部材は、第２の攪拌搬送部材よりも現像ローラに近い側に設けられ、透磁率センサは、第１の攪拌搬送部材側であって第１の攪拌搬送部材の搬送方向下流側の端部に設けられ、トナー補給口は、第２の攪拌搬送部材側であって透磁率センサの近傍に設けられ、トナー補給口の近傍であって、第１の攪拌搬送部材と第２の攪拌搬送部材との間の仕切り部材が存在しない部分に、ポリフェニレンエーテル樹脂で構成される板状部材である補給トナーせき止め手段が設けられ、
第１の攪拌搬送部材および第２の攪拌搬送部材は、互いに逆方向にそれぞれ同期して回転するように構成され、
仕切り部材を隔てて第１の攪拌搬送部材がある側を第１循環路Ａとし、第２の攪拌搬送部材がある側を第２循環路Ｂとしたときに、第１循環路Ａと第２循環路Ｂとは、仕切り部材によってその長手方向両端部分が互いに連通するようにして隔てられ、
トナーは、トナー補給口の位置ａから、第２循環路Ｂ内の第２の攪拌搬送部材の上流側ｂを経由して下流側ｃまで搬送されて現像剤と混合され、その後、第１循環路Ａ内の第１の攪拌搬送部材の上流側ｄから下流側ｅまで搬送された後、ｂ，ｃ，ｄ，ｅの順に繰り返し循環するように搬送されることを特徴とする現像装置である。
【００１８】
また本発明の現像装置は、第１の攪拌搬送部材および第２の攪拌搬送部材の長手方向の長さは、現像ローラの長手方向の長さよりも大きいことを特徴とする。
【００２０】
また本発明の現像装置は、トナー補給口は、仕切り部材によって形成される循環路外に設けられることを特徴とする。
【００２１】
また本発明の現像装置は、第２の攪拌搬送部材は、その長手方向の長さが第１の攪拌搬送部材の長手方向の長さよりも大きくなるように構成され、かつその一端部が第１の攪拌搬送部材の一端部よりも突き出すように設けられ、
トナー補給口は、第２の攪拌搬送部材の第１の攪拌搬送部材の一端部よりも突き出した一端部の上方に設けられることを特徴とする。
【００２３】
また本発明は、前記現像装置を備えることを特徴とする画像形成装置である。
また本発明は、少なくともトナーおよびキャリアを含んで構成される現像剤を循環搬送して、画像形成装置に備わる潜像担持体表面に形成される静電潜像を現像する現像装置に対してトナーを補給するトナーの補給方法であって、
前記現像装置を用い、現像直後の現像剤におけるトナー濃度を検出して、検出結果に基づいて、トナー濃度を検出した検出位置の近傍にトナーを補給することを特徴とするトナーの補給方法である。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、少なくともトナーおよびキャリアを含んで構成される現像剤を用いて、画像形成装置に備わる潜像担持体表面に形成される静電潜像を現像する現像装置において、現像剤を収容し、トナー補給口が形成される現像槽と、現像槽に潜像担持体を臨んで回転自在に設けられ、潜像担持体に現像剤を供給する現像ローラと、現像槽に回転自在に設けられ、現像剤を攪拌混合して現像ローラに供給する第１の攪拌搬送部材および第２の攪拌搬送部材と、第１の攪拌搬送部材と第２の攪拌搬送部材との間に設けられ、現像剤を搬送するための循環路を形成する仕切り部材と、現像槽の底面に設けられ、現像剤におけるトナー濃度を検出する透磁率センサとを備える。
【００２５】
そして、第１の攪拌搬送部材は、第２の攪拌搬送部材よりも現像ローラに近い側に設けられ、トナー濃度検出手段は、第１の攪拌搬送部材側であって第１の攪拌搬送部材の搬送方向下流側の端部に設けられる。すなわち、現像直後のトナー濃度を検出できる位置に設けられる。したがって、現像後のトナー濃度の変動を検出するまでの時間を短くすることができ、トナー濃度が低下している時間を短くすることができるため、現像濃度低下や現像ムラの発生を抑えることができる。また、現像直後のトナー濃度を検出することができるため、トナー濃度の細かい変動に対応して現像槽内のトナー濃度の変動を抑えることができる。
【００２６】
またトナー補給口は、第２の攪拌搬送部材側であってトナー濃度検出手段の近傍に設けられる。したがって、トナー濃度の変動の検出からトナー補給までを短時間で行うことができ、トナー濃度が低下している時間を短くすることができるため、現像濃度低下や現像ムラの発生を抑えることができる。
【００２７】
したがって、本発明の現像装置は、トナー濃度の変動の検出からトナー補給までを短時間で行うことができ、またトナー濃度の細かい変動に対応可能であって、現像濃度低下や現像ムラの発生を抑えることができる。
また、仕切り部材は、長手方向の長さが現像槽の長手方向の長さよりも小さく、かつ短手方向の長さが現像槽の深さと同じ大きさになるように構成されることが好ましい。これにより、現像剤を搬送するための循環路を形成しつつ、補給されたトナーとの混合が不充分でトナー濃度の不均一な現像剤が、現像ローラ側に移動することを防ぐことができる。したがって、トナー濃度が不均一になることにより生じる現像ムラの発生を抑えることができる。
また、トナー補給口の近傍であって、第１の攪拌搬送部材と第２の攪拌搬送部材との間の仕切り部材が存在しない部分には、ポリフェニレンエーテル樹脂で構成される板状部材である補給トナーせき止め手段が設けられることが好ましい。これにより、補給されたトナーが、第１の攪拌搬送部材側に逆流するのを防ぐことができるため、透磁率センサは、補給されるトナーの影響を受けることなくトナー濃度を検出することができ、より高い精度でトナー濃度を検出することができる。
【００２８】
また本発明によれば、第１の攪拌搬送部材および第２の攪拌搬送部材の長手方向の長さは、現像ローラの長手方向の長さよりも大きいことが好ましい。これにより、補給されたトナーや現像剤を搬送するための循環路の距離が長くなるため、現像剤の循環搬送がより円滑に行えるようになる。また、補給されたトナーと現像剤との混合攪拌をより長く行えるようになるため、均一なトナー濃度をより安定して確保することができる。
【００３０】
また本発明によれば、トナー補給口は、仕切り部材によって形成される循環路外に設けられることが好ましい。これにより、循環路内に設けられるトナー濃度検出手段は、補給されるトナーの影響を受けることなくトナー濃度を検出することができるため、高い精度でトナー濃度を検出することができる。
【００３１】
また本発明によれば、第２の攪拌搬送部材は、その長手方向の長さが第１の攪拌搬送部材の長手方向の長さよりも大きくなるように構成され、かつその一端部が第１の攪拌搬送部材の一端部よりも突き出すように設けられ、トナー補給口は、第２の攪拌搬送部材の第１の攪拌搬送部材の一端部よりも突き出した一端部の上方に設けられることが好ましい。これにより、循環路内に設けられるトナー濃度検出手段は、補給されるトナーの影響を受けることなくトナー濃度を検出することができるため、より高い精度でトナー濃度を検出することができる。
【００３３】
また本発明によれば、本発明の画像形成装置は、前記現像装置を備えることにより、現像濃度低下や現像ムラ発生の少ない高品位な画像を形成することができる。
【００３４】
また本発明によれば、少なくともトナーおよびキャリアを含んで構成される現像剤を循環搬送して、画像形成装置に備わる潜像担持体表面に形成される静電潜像を現像する現像装置に対してトナーを補給するトナーの補給方法において、本発明の現像装置を用い、現像直後の現像剤におけるトナー濃度を検出して、検出結果に基づいて、トナー濃度を検出した検出位置の近傍にトナーを補給する。
【００３５】
これにより、トナー濃度の変動を検出するまでの時間を短くすることができ、トナー濃度が低下している時間を短くすることができるため、現像濃度低下や現像ムラの発生を抑えることができる。また、現像直後のトナー濃度を検出することができるため、トナー濃度の細かい変動に対応して現像槽内のトナー濃度の変動を抑えることができる。
【００３６】
また、トナー濃度の変動の検出からトナー補給までを短時間で行うことができ、トナー濃度が低下している時間を短くすることができるため、現像濃度低下や現像ムラの発生を抑えることができる。
【００３７】
したがって、本発明のトナーの補給方法は、トナー濃度の変動の検出からトナー補給までを短時間で行うことができ、またトナー濃度の細かい変動に対応可能であって、現像濃度低下や現像ムラの発生を抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
本発明は、少なくともトナーおよびキャリアを含んで構成される現像剤を用いて、画像形成装置に備わる潜像担持体表面に形成される静電潜像を現像する現像装置であって、現像剤を収容し、トナー補給口が形成される現像槽と、現像槽に潜像担持体を臨んで回転自在に設けられ、潜像担持体に現像剤を供給する現像ローラと、現像槽に回転自在に設けられ、現像剤を攪拌混合して現像ローラに供給する第１の攪拌搬送部材および第２の攪拌搬送部材と、第１の攪拌搬送部材と第２の攪拌搬送部材との間に設けられ、現像剤を搬送するための循環路を形成する仕切り部材と、現像剤におけるトナー濃度を検出するトナー濃度検出手段とを備える。
【００３９】
そして、第１の攪拌搬送部材は、第２の攪拌搬送部材よりも現像ローラに近い側に設けられ、トナー濃度検出手段は、第１の攪拌搬送部材側であって第１の攪拌搬送部材の搬送方向下流側の端部に設けられる。したがって、トナー濃度の変動を検出するまでの時間を短くすることができ、トナー濃度が低下している時間を短くすることができるため、現像濃度低下や現像ムラの発生を抑えることができる。また、現像直後のトナー濃度を検出することができるため、トナー濃度の細かい変動に対応して現像槽内のトナー濃度の変動を抑えることができる。
【００４０】
またトナー補給口は、第２の攪拌搬送部材側であってトナー濃度検出手段の近傍に設けられる。したがって、トナー濃度の変動の検出からトナー補給までを短時間で行うことができ、トナー濃度が低下している時間を短くすることができるため、現像濃度低下や現像ムラの発生を抑えることができる。
【００４１】
したがって、本発明の現像装置は、トナー濃度の変動の検出からトナー補給までを短時間で行うことができ、またトナー濃度の細かい変動に対応可能であって、現像濃度低下や現像ムラの発生を抑えることができる。
【００４２】
以下に実施の形態を挙げ、本発明を具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り特に限定されるものではない。
【００４３】
〔現像装置〕
図１は、現像装置１の構成を簡略化して示す断面図であり、図２は、現像装置１の斜視図であり、図３は、現像装置１の上面図である。
【００４４】
現像装置１は、トナーおよびキャリアを含んで構成される２成分現像剤を用いて、後述する画像形成装置１００に備わる感光体ドラム１２１の表面に形成される静電潜像を現像してトナー像を形成する装置であって、図１〜図３に示すように、現像槽１１、現像ローラ１２、第１攪拌搬送スクリュー１３、第２攪拌搬送スクリュー１４、仕切り板１５およびトナー濃度センサ１６を備える。
【００４５】
現像槽１１は、感光体ドラム１２１の回転軸線が延びる方向に対して平行に細長く伸びて設けられる容器状部材であり、内部に２成分現像剤を収容する。現像槽１１は、たとえばポリフェニレンエーテル樹脂（ＰＰＥ樹脂）などの硬質樹脂などから構成される。
【００４６】
現像槽１１の上部には、現像槽１１の上方開口部を開閉するための上蓋１１ａが設けられ、この上蓋１１ａの長手方向一端部付近にはトナーホッパ１７からトナーを補給するためのトナー補給口１１ｂが形成される。また現像槽１１には、感光体ドラム１２１を臨み、現像槽１１が延びる方向と平行に細長く延びる長方形状の開口部１１ｃが形成される。
【００４７】
現像ローラ１２は、現像槽１１の開口部１１ｃを介して、その回転軸線が感光体ドラム１２１の回転軸線と平行になるように、感光体ドラム１２１を臨んで回転自在に現像槽１１に設けられる。現像ローラ１２は、たとえばステンレス鋼などの非磁性金属材料から構成されて略円筒状に形成される円筒体スリーブ（図示せず）と、その内部に多数の永久磁石を回転しないように保持するマグネット枠体（図示せず）とを含み、円筒体スリーブのみが回転可能になるように構成される。現像ローラ１２は、マグネット枠体に保持される永久磁石の磁力によって、磁性を有するキャリアに担持されるトナーをキャリアとともにその外周面上に吸着させて磁気ブラシとも呼ばれる現像剤の穂を形成し、図１の矢符に示すように反時計方向に回転して、感光体ドラム１２１の表面に形成される静電潜像に現像剤を供給することによって、静電潜像に対応するトナー像を形成する。トナー像形成後、現像ローラ１２に残留したトナーは、永久磁石の反発磁界領域において、現像ローラ１２の表面から落下して現像槽１１内に回収される。
【００４８】
第１攪拌搬送スクリュー１３および第２攪拌搬送スクリュー１４はスパイラルスクリューであり、現像槽１１に回転自在に設けられ、現像剤を攪拌混合して現像ローラ１２に搬送する。
【００４９】
図４は、現像装置１の上蓋１１ａを取り除いた状態における上面図である。第１攪拌搬送スクリュー１３および第２攪拌搬送スクリュー１４は、図４に示すように、現像ローラ１２に近い側からこの順に並んで配置される。第１攪拌搬送スクリュー１３は、中心軸１３ａと螺旋状フィン１３ｂとを含んで構成され、第２攪拌搬送スクリュー１４も同様に、中心軸１４ａと螺旋状フィン１４ｂとを含んで構成される。
【００５０】
中心軸１３ａ，１４ａは、たとえばＡＢＳ（Acrylonitrile Butadiene Styrene）樹脂などから構成される丸棒状の部材であり、現像ローラ１２の回転軸線と平行になるように、現像槽１１に回転自在に設けられる。螺旋状フィン１３ｂ，１４ｂは、たとえばＡＢＳ樹脂などから構成される部材であり、中心軸１３ａ，１４ａと一体になるように、中心軸１３ａ，１４ａの外周部にそれぞれ形成される。
【００５１】
第１攪拌搬送スクリュー１３および第２攪拌搬送スクリュー１４は、それぞれの長手方向一端部に互いにかみ合うようにして設けられる駆動歯車１９，２０が図示しない駆動手段の駆動力で回転することによって、互いに逆方向にそれぞれ同期して回転するように構成される。このようにして、第１攪拌搬送スクリュー１３および第２攪拌搬送スクリュー１４は、中心軸１３ａ，１４ａ回りに回転することによって、現像槽１１内に収容される現像剤中のトナーとキャリアとを攪拌混合するとともに、現像剤を回転軸方向に搬送して現像ローラ１２に供給する。
【００５２】
第１攪拌搬送スクリュー１３および第２攪拌搬送スクリュー１４の長手方向の長さは、現像ローラ１２の長手方向の長さよりも大きいことが好ましい。これにより、補給されたトナーや現像剤を搬送するための循環路の距離が長くなるため、現像剤の循環搬送がより円滑に行えるようになる。また、補給されたトナーと現像剤との混合攪拌をより長く行えるようになるため、均一なトナー濃度をより安定して確保することができる。
【００５３】
また、第２攪拌搬送スクリュー１４の長手方向の長さは、第１攪拌搬送スクリュー１３の長手方向の長さよりも大きくなるように構成される。そして、第１攪拌搬送スクリュー１３の一端と第２攪拌搬送スクリュー１４の一端とが揃うように、すなわち第２攪拌搬送スクリュー１４の他端が、第１攪拌搬送スクリュー１３の他端よりも突き出すように配置される。第１攪拌搬送スクリュー１３および第２攪拌搬送スクリュー１４は、それぞれ第１の攪拌搬送部材および第２の攪拌搬送部材に相当する。
【００５４】
第１攪拌搬送スクリュー１３と第２攪拌搬送スクリュー１４との間には、仕切り板１５が設けられる。仕切り板１５は、たとえばＡＢＳ樹脂などから構成される板状部材であり、現像槽１１の底部から直立するように形成される。
【００５５】
仕切り板１５は、その長手方向の長さが現像槽１１の長手方向の長さよりも小さくなるように構成され、かつ短手方向の長さが現像槽１１の深さと同じ大きさになるように構成されることが好ましい。これにより、現像剤を搬送するための循環路を形成しつつ、補給されたトナーとの混合が不充分でトナー濃度の不均一な現像剤が、現像ローラ側に移動することを防ぐことができる。したがって、トナー濃度が不均一になることにより生じる現像ムラの発生を抑えることができる。仕切り板１５は、仕切り部材に相当する。
【００５６】
以下、現像槽１１において、仕切り板１５を隔てて第１攪拌搬送スクリュー１３がある側、すなわち現像ローラ１２に近い側を第１循環路Ａと記し、第２攪拌搬送スクリュー１４がある側、すなわち現像ローラ１２から離れた側を第２循環路Ｂと記す。第１循環路Ａと第２循環路Ｂとは、仕切り板１５によってその長手方向両端部分が互いに連通するようにして隔てられる。このようにして、仕切り板１５は、現像剤を搬送するための後述する循環路を形成する。
【００５７】
トナー補給口１１ｂから補給されたトナーは、図４に示すように、トナー補給口１１ｂの設置位置ａから、第２循環路Ｂ内の第２攪拌搬送スクリュー１４の上流側ｂを経由して下流側ｃまで搬送されて現像剤と混合される。その後、第１循環路Ａ内の第１攪拌搬送スクリュー１３の上流側ｄから下流側ｅまで搬送された後、ｂ，ｃ，ｄ，ｅの順に繰り返し循環するように搬送される。なお、仕切り板１５によって形成される循環路とは、上記ｂ，ｃ，ｄ，ｅで示される循環路を示す。
【００５８】
なお、トナー補給口１１ｂから補給されたトナーは、現像剤よりも比重が軽いために補給された直後は現像剤の上部に乗った状態であるが、第２攪拌搬送スクリュー１４によって現像剤と攪拌混合されつつ、第２攪拌搬送スクリュー１４の下流側に移動するにしたがって、均一に混合されるようになる。したがって、第２攪拌搬送スクリュー１４の上流側ｂではトナー濃度が不均一であり、下流側ｃではトナー濃度が均一になっている。
【００５９】
トナー濃度センサ１６は、現像槽１１の底部であって、第１循環路Ａ内の第１攪拌搬送スクリュー１３の下流側ｅ付近の端部近傍に、第１攪拌搬送スクリュー１３に臨むように、すなわち現像槽１１の内部空間側に検出面を向けるようにして配置される。本実施形態では、トナー濃度センサ１６は、たとえば差動トランス式の透磁率センサである。トナー濃度センサ１６は、現像剤中のキャリアが磁性を有し、トナーが磁性を有しないことを利用して、現像槽１１内に収容される現像剤におけるトナー濃度［トナー重量／現像剤重量（＝トナー重量＋キャリア重量）］を検出し、得られた検出結果を、現像装置１の動作を制御する制御手段（図示せず）に入力する。トナー濃度センサ１３は、トナー濃度検出手段に相当する。
【００６０】
このように、トナー濃度センサ１６は、第１攪拌搬送スクリュー１３側であって、第１攪拌搬送スクリュー１３の搬送方向下流側の端部に設けられる。したがって、トナー濃度の変動を検出するまでの時間を短くすることができ、トナー濃度が低下している時間を短くすることができるため、現像濃度低下や現像ムラの発生を抑えることができる。また、現像直後のトナー濃度を検出することができるため、トナー濃度の細かい変動に対応して現像槽内のトナー濃度の変動を抑えることができる。
【００６１】
トナーホッパ１７は、トナー補給口１１ｂの上方に現像槽１１に接するようにして設けられる。トナーホッパ１７は、トナーボトル１７ａと、中間ホッパ１７ｂと、トナー補給路１７ｃとを含んで構成される。
【００６２】
トナーボトル１７ａは、たとえばポリエチレン樹脂（ＰＥ樹脂）などの硬質樹脂から構成される容器状部材であり、２成分現像剤の一成分であるトナーを内部に収容し、トナーモータ（補給用モータ）などの駆動手段（図示せず）の駆動力によって回転させることによって、収容するトナーをその開口部から中間ホッパ１７ｂへと補給する。
【００６３】
中間ホッパ１７ｂは、たとえばハイインパクトポリスチレン樹脂（ＨＩＰＳ樹脂）などの硬質樹脂から構成される容器状部材であり、トナーボトル１７ａの下方にトナーボトル１７ａに連結されるようにして設けられる。中間ホッパ１７ｂは、トナーボトル１７ａから供給されるトナーを一時的に蓄えて、トナー濃度センサ１６の検出結果に基づいて、その開口部からトナーを吐出して、トナー補給路１７ｃおよびトナー補給口１１ｂを介して現像槽１１に適宜トナーを補給する。
【００６４】
トナー補給路１７ｃは、たとえばハイインパクトポリスチレン樹脂（ＨＩＰＳ樹脂）などの硬質樹脂から構成される円筒状部材であり、中間ホッパ１７ｂの下方に設けられ、中間ホッパ１７ｃの開口部と現像槽１１のトナー補給口１１ｂとを連結して、中間ホッパ１７ｂから補給されるトナーをトナー補給口１１ｂを介して現像槽１１に補給する。
【００６５】
なお、トナーボトル１７ａは、中間ホッパ１７ｂに対して着脱自在に設けられ、内部に収容されるトナーが全て消費されると、順次新しいトナーボトル１７ａと交換可能に構成される。
【００６６】
トナーホッパ１７から現像槽１１へ補給されたトナーは、前述のように第１攪拌搬送スクリュー１３および第２攪拌搬送スクリュー１４によって循環路ｂ，ｃ，ｄ，ｅを循環搬送されることによって、現像槽１１内にあらかじめ収容されている現像剤と攪拌混合されて現像剤中のトナー濃度が均一になるように調節される。その後、現像剤は、第１攪拌搬送スクリュー１３および第２攪拌搬送スクリュー１４によって現像ローラ１２に供給される。トナーホッパ１７は、トナー補給手段に相当する。
【００６７】
ここで、トナー補給口１１ｂの配置位置について述べる。トナー補給口１１ｂは、図４に示すように、第２攪拌搬送スクリュー１４の、第１攪拌搬送スクリュー１３の一端部よりも突き出した一端部の上方に設けられる。すなわち、トナー補給口１１ｂの設置位置ａは、仕切り板１５によって形成される循環路ｂ，ｃ，ｄ，ｅ外に設けられる。これにより、循環路ｂ，ｃ，ｄ，ｅ内に設けられるトナー濃度センサ１６は、補給されるトナーの影響を受けることなくトナー濃度を検出することができるため、高い精度でトナー濃度を検出することができる。
【００６８】
またトナー補給口１１ｂは、上述のように第２攪拌搬送スクリュー１４側であってトナー濃度センサ１６の近傍、すなわち第２攪拌搬送スクリュー１４の搬送方向上流側の端部近傍に設けられる。したがって、トナー濃度の変動の検出からトナー補給までを短時間で行うことができ、トナー濃度が低下している時間を短くすることができるため、現像濃度低下や現像ムラの発生を抑えることができる。
【００６９】
層厚規制部材１８は、たとえば弾性を有する金属や合成樹脂などの弾性材料から構成される薄板状部材であり、その短手方向の一端が現像槽１１の開口部１１ｃに支持され、他端が遊端部となって現像ローラ１２表面に当接するように設けられる。他端である遊端部の先端部は、現像ローラ１２への当接部分において、現像ローラ１２表面から外方に向う方向に屈曲する鉤状に形成される。層厚規制部材１８は、現像ローラ１２表面に担持されるトナー層の厚さが所望の値になるように調整する。
【００７０】
制御手段（図示せず）は、マイクロコンピュータを主体とする中央演算処理装置（以下、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と記す）などから構成され、トナー濃度センサ１６の検出値に基づいて、トナーホッパ１７によるトナーの補給、すなわち、トナー補給の時機および補給するトナー量などを制御する。
【００７１】
以下に本発明の実施形態である現像装置２について説明する。本発明の実施形態の現像装置２においては、現像槽１１の上蓋１１ａに、補給トナーせき止め部材２１が設けられる点以外は、現像装置１と同様の構成である。以下、現像装置１と同一のものには同一の符号を付し、説明を省略する。補給トナーせき止め部材２１は補給トナーせき止め手段に相当する。
【００７２】
図５（ａ）は、本発明の実施形態である現像装置２の現像槽１１の上蓋１１ａの構成を示す側面図であり、図５（ｂ）は、本発明の実施形態である現像装置２の上蓋１１ａを取り除いた状態における上面図である。現像装置２において、図５（ａ）に示すように、現像槽１１の上蓋１１ａには、補給トナーせき止め部材２１が設けられる。補給トナーせき止め部材２１は、たとえばポリフェニレンエーテル樹脂（ＰＰＥ樹脂）などから構成される板状部材であり、その短手方向一端が上蓋１１ａに支持され、他端は変位可能な遊端部となるように構成される。
【００７３】
上蓋１１ａにおける補給トナーせき止め部材２１が支持される位置としては、図５（ｂ）に示すように、現像槽１１において、第２循環路Ｂ内の第２攪拌搬送スクリュー１４の上流側ｂ付近、または第１循環路Ａ内の第１攪拌搬送スクリュー１３の下流側ｅ付近であって、仕切り板１５が存在しない部分に相当する位置である。すなわち、補給トナーせき止め部材２１は、トナー補給口１１ｂの近傍であって、第１攪拌搬送スクリュー１３と第２攪拌搬送スクリュー１４との間の仕切り部材１５が存在しない部分に設けられる。これにより、補給されたトナーが、第１攪拌搬送スクリュー１３側、すなわち現像ローラ１２側に逆流するのを防ぐことができるため、循環路内に設けられるトナー濃度センサ１６は、補給されるトナーの影響を受けることなくトナー濃度を検出することができるため、より高い精度でトナー濃度を検出することができる。
【００７４】
上述したように、本発明の現像装置１（２）は、現像剤を収容し、トナー補給口１１ｂが形成される現像槽１１と、現像槽１１に感光ドラム１２１を臨んで回転自在に設けられ、感光ドラム１２１に現像剤を供給する現像ローラ１２と、現像槽１１に回転自在に設けられ、現像剤を攪拌混合して現像ローラ１２に供給する第１攪拌搬送スクリュー１３および第２攪拌搬送スクリュー１４と、第１攪拌搬送スクリュー１３と第２攪拌搬送スクリュー１４との間に設けられ、現像剤を搬送するための循環路を形成する仕切り板１５と、現像剤におけるトナー濃度を検出するトナー濃度センサ１６とを備える。
【００７５】
そして、第１攪拌搬送スクリュー１３は、第２攪拌搬送スクリュー１４よりも現像ローラ１２に近い側に設けられ、トナー濃度センサ１６は、第１攪拌搬送スクリュー１３側であって第１攪拌搬送スクリュー１３の搬送方向下流側の端部に設けられ、トナー補給口１１ｂは、第２攪拌搬送スクリュー１４側であってトナー濃度センサ１６の近傍に設けられる。
【００７６】
これにより、現像直後の現像剤におけるトナー濃度を検出して、その検出結果に基づいて、トナー濃度を検出した検出位置の近傍にトナーを補給することができる。
【００７７】
したがって、トナー濃度の変動の検出からトナー補給までを短時間で行うことができ、またトナー濃度の細かい変動に対応可能であって、現像濃度低下や現像ムラの発生を抑えることができる現像装置を実現できる。
【００７８】
〔画像形成装置〕
図６は、現像装置１を備える画像形成装置１００の構成の一例を示す概略図である。以下、画像形成装置１００が備える現像装置について、現像装置１を代表例として示すが、現像装置２を、現像装置１に代えて使用することもできる。
【００７９】
画像形成装置１００は、画像読取部（スキャナ部）１１０と、画像形成部１２０と、給紙デスク部１３０と、定着装置１４０とを備える。画像形成装置１００は、画像読取部１１０によって得られた画像データ、あるいは、たとえばネットワーク上の各端末装置などの外部から伝達された画像データに応じて、記録紙に対してモノクロまたはフルカラー画像を形成可能なデジタル複合機である。
【００８０】
画像読取部（スキャナ部）１１０は、原稿台と、光学ユニットとを含んで構成される。
原稿台は、その上面が原稿台に対して開閉可能な状態で支持され、原稿が載置される原稿載置面が設けられる。原稿台への原稿の載置は、ユーザーによって手動で行われるものであってもよく、図示しない自動原稿送り装置によって行われてもよい。
【００８１】
光学ユニットは、光電変換素子であるＣＣＤ（Charge Coupled Device）ラインセンサなどを含む。ＣＣＤラインセンサは、白黒画像あるいはカラー画像を読み取り、該画像の画像情報を各色の電気信号に変換して後述する光学ユニット１２２に出力する。
【００８２】
画像読取部１１０によれば、原稿台に載置される原稿から画像情報を読み取り、該画像情報を各色の電気信号（画像データ）に変換して光学ユニット１２２に出力する。
【００８３】
画像形成部１２０には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各色に対応した３つのカラー用感光体ドラム１２１Ｙ，１２１Ｍ，１２１Ｃと、これらのカラー用感光体ドラムより大きいサイズのブラック（Ｋ）用感光体ドラム１２１Ｋとが並設されている。感光体ドラム１２１Ｙ，１２１Ｍ，１２１Ｃ，１２１Ｋ（以下、総称して「感光体ドラム１２１」と記すことがある）は、形成されるトナー像を担持する。
【００８４】
感光体ドラム１２１Ｙ，１２１Ｍ，１２１Ｃ，１２１Ｋの周囲には、帯電装置、光学ユニット（レーザスキャナユニット、ＬＳＵ）１２２、現像装置１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ（以下、総称して「現像装置１」と記すことがある）、転写装置およびクリーニング装置がそれぞれ設けられている。画像形成部１２０には、これらのカールソンプロセスに用いられる各部材とともに、転写ベルト１２３と、２次転写ユニット１２４とを含んで構成される。
【００８５】
帯電装置は、感光体ドラム１２１の表面を所定の電位に均一に帯電させる。光学ユニット（ＬＳＵ）１２２は、画像形成装置１００に入力された画像データに応じて、帯電装置によって帯電された感光体ドラム１２１の表面を露光して、該感光体ドラム１２１の表面に静電潜像を書き込む。静電潜像の書き込みは、デジタル制御される。
【００８６】
現像装置１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋには、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の現像剤がそれぞれ収容され、感光体ドラム１２１Ｙ，１２１Ｍ，１２１Ｃ，１２１Ｋの表面に形成された静電潜像を、各色のトナーによってそれぞれ可視像化する。本実施形態では、現像剤としてトナーとキャリアとから構成される２成分現像剤を使用する。
【００８７】
現像装置１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋには、転写ベルト１２３の上方に設けられる、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各トナーを収容したカラー用トナーボトル１７ａ（Ｙ），１７ａ（Ｍ），１７ａ（Ｃ）と、カラー用トナーボトルに比して一回り大きいサイズのブラック（Ｋ）のトナーを収容した２つのトナーボトル１７ａ（Ｋ）が、各色に対応してそれぞれ備えられる。以下、各トナーボトル１７ａ（Ｙ），１７ａ（Ｍ），１７ａ（Ｃ），１７ａ（Ｋ）を総称して「トナーボトル１７ａ」と記すことがある。トナーボトル１７ａは、個々に対応する現像装置１にトナーを補給するものである。
【００８８】
なお、現像装置１において、ブラック（Ｋ）に対応する現像装置１Ｋは、他の三色に対応する現像装置１Ｙ，１Ｍ，１Ｃとは、トナーボトル１７ａ（Ｋ）が２つ配置される点で、構造が若干異なる。
【００８９】
転写装置には、トナーとは逆極性のバイアス電圧が印加されており、感光体ドラム１２１Ｙ，１２１Ｍ，１２１Ｃ，１２１Ｋと接触可能に設けられる転写ベルト１２３に、形成されたトナー像を転写させる。クリーニング装置は、現像装置１での現像処理および感光体ドラム１２１に形成されたトナー像の転写後に、感光体ドラム１２１の表面に残留したトナーを、除去回収する。以上のような、転写ベルト１２３に対するトナー像の転写は、４色について４回繰り返される。
【００９０】
画像形成部１２０によれば、以下のようにしてトナー像を記録紙上に形成する。すなわち、感光体ドラム１２１表面を帯電装置で均一に帯電した後、入力された画像データに応じて光学ユニット（ＬＳＵ）１２２により感光体ドラム１２１表面を露光して静電潜像を書き込む。その後、現像装置１により感光体ドラム１２１表面の静電潜像を現像してトナー像を可視像化し、可視像化されたトナー像をトナーとは逆極性のバイアス電圧が印加された転写装置によって、転写ベルト１２３に各色トナー像を順次多重転写する。そして、２次転写ユニット１２４にて、転写ベルト１２３に転写されたトナー像は、後述する給紙デスク部１３０によって搬送される記録紙に転写される。
【００９１】
給紙デスク部１３０は、給紙カセット１３１、ピックアップローラ１３２などを備え、記録紙に画像形成部１２０で形成されたトナー像が転写されるように、画像形成部１２０に記録紙を順次供給する。給紙カセット１３１は、複数の記録紙を貯留する。ピックアップローラ１３２は、給紙カセット１３１に貯留された複数の記録紙を１枚ずつ分離して、画像形成部１２０に向かう搬送路に供給する。
【００９２】
給紙デスク部１３０によれば、給紙カセット１３１内に貯留される記録紙が、ピックアップローラ１３２によって１枚ずつ画像形成部１２０に向かう搬送路に送給される。
【００９３】
定着装置１４０は、定着ローラを備え、記録紙に適度な熱と圧力とを与えて、トナーを溶融して記録紙表面に固定することで、フルカラー画像を形成する。
【００９４】
定着装置１４０によれば、画像形成部１２０における２次転写ユニット１２４を通過して表面にトナー像が転写された記録紙は、その搬送方向前方に配置される定着装置１４０に搬送されて、定着装置１４０を通過することで記録紙表面にトナー像が固定され、フルカラー画像が形成される。
【００９５】
このようにしてフルカラー画像が形成された記録紙は、その後、画像読取部１１０と画像形成部１２０との間に設けられる空間に排出されるか、または両面印字される場合には、スイッチバック搬送されて、再度２次転写ユニット１２４へと搬送され、上記動作を繰り返す。
【００９６】
このように、本発明の画像形成装置１００は、本発明の現像装置１を備えることにより、現像濃度低下や現像ムラ発生の少ない高品位な画像を形成することができる。
【００９７】
なお、上記構成においては、記録媒体として記録紙を使用したが、特にこれに限定されるものではなく、たとえばＯＨＰ（オーバーヘッドプロジェクタ）用フィルムや葉書などであってもよい。
【実施例】
【００９８】
以下、本発明の実施例について説明する。
（試験例１）
試験例１では、トナー濃度センサ１６の配置位置の、トナー濃度センサ１６のトナー濃度の変動の検出時間に対する影響について検討した。
【００９９】
以下、本試験例１における評価方法について述べる。図７は、本試験例１で使用した印字原稿を示す概略図である。図７に示すように、本試験例１では、第１循環路Ａ内の第１攪拌搬送スクリュー１３の上流側ｄ付近に対応する位置において局所的にベタ画像が多い印字画像を使用して、参考例１および比較例１の現像装置において連続して印字を行い、印字開始後からトナー濃度センサ１６がトナー濃度不足を示すまでの時間（経過時間）およびそのときのトナー濃度を測定した。その結果を表１に示す。なお、印字には、初期トナー濃度が５重量％である現像剤を用いた。
【０１００】
（参考例１）
トナー濃度センサ１６が第１循環路Ａ内の第１攪拌搬送スクリュー１３の下流側ｅ付近に設けられた現像装置１を使用した。
【０１０１】
（比較例１）
トナー濃度センサ１６の位置を、第２循環路Ｂ内の第２攪拌搬送スクリュー１４の下流側ｃ付近に設けた以外は、実施例１と同様の現像装置を使用した。
【０１０２】
【表１】
0005269379.tif 000002
【０１０３】
表１に示す結果から、参考例１の現像装置１は、トナー濃度センサ１６を現像ローラ１２で消費された後の現像剤中のトナー濃度を検出できる位置であって、かつ現像ローラ１２の近くに設けたために、印字開始後からトナー濃度センサ１６がトナー濃度不足を示すまでの時間を短くすることができ、トナー濃度が低下している時間を短くすることができるため、現像濃度低下や現像ムラの発生を抑えることができることがわかる。
【０１０４】
一方、比較例１の現像装置は、トナー濃度センサ１６を現像ローラ１２で消費される前の現像剤中のトナー濃度を検出できる位置であって、かつ現像ローラ１２から離れた位置に設けたために、印字開始後からトナー濃度センサ１６がトナー濃度不足を示すまでの時間が長く、トナー濃度が低下している時間が長い。したがって、現像濃度低下や現像ムラの発生を抑えることができない。
【０１０５】
（試験例２）
試験例２では、参考例１で用いた現像装置１において、図４に示すように、第２循環路Ｂ内の第２攪拌搬送スクリュー１４の上流側ｂ付近に新たなトナー濃度センサ３６を設け、２つのトナー濃度センサ１６，３６を用いてトナー補給によるトナー濃度の変動に対する影響について検討した。検討結果を図８および図９に示す。
【０１０６】
図８は、トナー補給前における、現像装置１稼動後の経過時間とトナー濃度センサ１６によって検出されたトナー濃度との関係を示すグラフであり、図９は、トナー補給後の経過時間とトナー濃度センサ３６によって検出されたトナー濃度との関係を示すグラフである。
【０１０７】
なお、トナー濃度センサ１６，３６には、１／１０００秒（ｍｓｅｃ）オーダーで測定可能であって、検出値（出力値：Ｖ）が８ビット（０〜２５５５）の指数値で示される出力値に変換されるものを使用し、またトナーボトル１７ａを回転させるトナーモータ（補給用モータ）には、瞬時の回転制御が可能であって周波数制御によるモータ（商品名：ＰＭ３５Ｓ、ミネベアモーター株式会社製）を使用した。
【０１０８】
図８および図９に示すグラフにおいて、横軸は現像装置１稼動後またはトナー補給後の経過時間（ｓｅｃ）を示し、縦軸はトナー濃度センサ１６または３６によって検出されたトナー濃度を示す出力値（指数値）を示す。また、トナー濃度センサ１６，３６の出力値を指数の中心値である１２８を基準として示し、基準値１２８からのズレ量を変位量として確認できるようにした。
【０１０９】
なお、本試験例２では、トナー濃度センサ１６の出力値が基準となる１２８を超える領域（図８のグラフにおいて、山を形成する部分）において、トナーの補給を行うように制御する。
【０１１０】
図８および図９のグラフからわかるように、現像装置１は、トナー濃度センサ１６をトナー補給口１１ｂの近くに設けたために、トナー濃度の変動の検出からトナー補給までを短時間で行うことができ、トナー濃度センサ１６通過直後においてもトナー濃度の変動を抑え、一定のトナー濃度に維持することができる。
【０１１１】
また、現像直後のトナー濃度を検出することができるため、トナー濃度の平均的な値ではなくトナー濃度の細かい変動に基づいてトナー補給を制御することができ、トナー濃度の細かい変動に対応して現像槽内のトナー濃度の変動を抑えることができる。
【０１１２】
さらに、トナー補給口１１ｂは、第２攪拌搬送スクリュー１４の、第１攪拌搬送スクリュー１３の一端部よりも突き出した一端部の上方部分、すなわち仕切り板１５によって形成される循環路外に設けられるため、補給されるトナーの影響を受けることなくトナー濃度を高い精度で検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１３】
【図１】現像装置１の構成を簡略化して示す断面図である。
【図２】現像装置１の斜視図である。
【図３】現像装置１の上面図である。
【図４】現像装置１の上蓋を取り除いた状態における上面図である。
【図５】図５（ａ）は本発明の実施形態である現像装置２の現像槽の上蓋の構成を示す側面図であり、図５（ｂ）は本発明の実施形態である現像装置２の上蓋を取り除いた状態における上面図である。
【図６】現像装置１を備える画像形成装置の構成の一例を示す概略図である。
【図７】本試験例１で使用した印字原稿を示す概略図である。
【図８】トナー補給前における、現像装置１稼動後の経過時間とトナー濃度センサによって検出されたトナー濃度との関係を示すグラフである。
【図９】トナー補給後の経過時間とトナー濃度センサ３６によって検出されたトナー濃度との関係を示すグラフである。
【図１０Ａ】従来の現像装置の断面図である。
【図１０Ｂ】従来の現像装置の上蓋を取り除いた状態における上面図である。
【符号の説明】
【０１１４】
１，２  現像装置
１１  現像槽
１２  現像ローラ
１３  第１攪拌搬送スクリュー
１４  第２攪拌搬送スクリュー
１５  仕切り板
１６  トナー濃度センサ
１７  トナーホッパ
１８  層厚規制部材
１９，２０  駆動歯車
２１  補給トナーせき止め部材
１００  画像形成装置
１１０  画像読取部
１２０  画像形成部
１２１  感光体ドラム
１２２  光学ユニット
１２３  転写ベルト
１２４  ２次転写ユニット
１３０  給紙デスク部
１３１  給紙カセット
１３２  ピックアップローラ
１４０  定着装置
【図１】
0005269379.tif 000003
【図２】
0005269379.tif 000004
【図３】
0005269379.tif 000005
【図４】
0005269379.tif 000006
【図５】
0005269379.tif 000007
【図６】
0005269379.tif 000008
【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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