(57)【要約】      （修正有）【課題】画像が濃くなるのに伴い現像剤のトナーの供給量が増加してもトナーの帯電量低下が抑えられる現像装置を提供する。【解決手段】現像装置において、静電潜像が表面に形成される被現像体の表面に現像剤を供給する現像剤供給部と、現像剤供給部に収容されている現像剤を現像剤供給部から入手し、入手した現像剤を第１搬送路上で攪拌しながら搬送し、攪拌後の現像剤を現像剤供給部に戻す第１攪拌部と、現像剤供給部に収容されている現像剤を現像剤供給部から入手し、その入手した現像剤を、第１搬送路と並行した第２搬送路上で攪拌しながら搬送し、攪拌後の現像剤を現像剤供給部に戻す、入手してから戻すまでの現像剤の攪拌量が第１攪拌部における攪拌量よりも多い第２攪拌部と、第１攪拌部の動作と第２攪拌部の動作を、被現像体に形成される静電潜像における画像としての濃さに応じた動作に制御する動作制御部とを備えたことを特徴とする。【選択図】図３
2012133148.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電潜像が表面に形成され該静電潜像が現像剤で現像される被現像体の該表面に該現像剤を供給する、該現像剤を内部に収容した現像剤供給部と、
前記現像剤供給部に収容されている現像剤を該現像剤供給部から入手し、その入手した現像剤を第１搬送路上で攪拌しながら搬送し、攪拌後の現像剤を前記現像剤供給部に戻す第１攪拌部と、
前記現像剤供給部に収容されている現像剤を該現像剤供給部から入手し、その入手した現像剤を、前記第１搬送路と並行した第２搬送路上で攪拌しながら搬送し、攪拌後の現像剤を前記現像剤供給部に戻す、入手してから戻すまでの現像剤の攪拌量が前記第１攪拌部における攪拌量よりも多い第２攪拌部と、
前記第１攪拌部の動作と前記第２攪拌部の動作を、前記被現像体に形成される静電潜像における画像としての濃さに応じた動作に制御する動作制御部とを備えたことを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記第１攪拌部および前記第２攪拌部のそれぞれは、棒の回りに螺旋状の羽根が設けられ、回転によって前記現像剤を、搬送するとともに攪拌する攪拌部材を有するものであり、
前記第２攪拌部が有する攪拌部材の羽根の外径が、前記第１攪拌部が有する攪拌部材の羽根の外径より大きいことを特徴とする請求項１記載の現像装置。
【請求項３】
前記第１攪拌部および前記第２攪拌部のそれぞれは、棒の回りに螺旋状の羽根が設けられ、回転によって前記現像剤を、搬送するとともに攪拌する攪拌部材を有するものであり、
前記第２攪拌部が有する攪拌部材の羽根の螺旋のピッチが、前記第１攪拌部が有する攪拌部材の羽根の螺旋のピッチより狭いことを特徴とする請求項１または２記載の現像装置。
【請求項４】
静電潜像が表面に形成され該静電潜像が現像剤で現像される被現像体と、
前記被現像体の前記表面に前記現像剤を供給する、該現像剤を内部に収容した現像剤供給部と、
前記現像剤供給部に収容されている現像剤を該現像剤供給部から入手し、その入手した現像剤を第１搬送路上で攪拌しながら搬送し、攪拌後の現像剤を前記現像剤供給部に戻す第１攪拌部と、
前記現像剤供給部に収容されている現像剤を該現像剤供給部から入手し、その入手した現像剤を、前記第１搬送路と並行した第２搬送路上で攪拌しながら搬送し、攪拌後の現像剤を前記現像剤供給部に戻す、入手してから戻すまでの現像剤の攪拌量が前記第１攪拌部における攪拌量よりも多い第２攪拌部と、
前記第１攪拌部の動作と前記第２攪拌部の動作を、前記被現像体に形成される静電潜像における画像としての濃さに応じた動作に制御する動作制御部とを備えた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、現像装置および画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、帯電されたトナーを含んだ現像剤で静電的な潜像を現像することでトナー像を形成する画像形成装置や、その画像形成装置に用いられる現像装置が知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、感光体にトナーを供給する現像スリーブと、この現像スリーブにトナーを供給する現像剤収納部とを備え、現像剤の消費量に応じて現像剤収容部の底板部の傾斜角度を変化させる構成が示されている。
【０００４】
また、特許文献２には、現像剤を攪拌しつつ現像スリーブに現像剤を搬送する攪拌・搬送手段と、この攪拌・搬送手段に供給される現像剤を攪拌する攪拌手段とを備え、印字率に応じて攪拌手段の回転量を制御する構成が示されている。
【０００５】
また、特許文献３には、トナーコンテナから補給口を通じてトナーが補給される現像装置において、補給口の開口面積を印字率に応じて可変するシャッタを備えた構成が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平６−１９４９５７号公報
【特許文献２】特開２００６−２３５２７１号公報
【特許文献３】特開２００８−２４１９５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、画像の濃さの変化に伴うトナーの帯電量の変動が抑えられる現像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に係る現像装置は、
静電潜像が表面に形成されこの静電潜像が現像剤で現像される被現像体のこの表面にこの現像剤を供給する、この現像剤を内部に収容した現像剤供給部と、
上記現像剤供給部に収容されている現像剤をこの現像剤供給部から入手し、その入手した現像剤を第１搬送路上で攪拌しながら搬送し、攪拌後の現像剤を上記現像剤供給部に戻す第１攪拌部と、
上記現像剤供給部に収容されている現像剤をこの現像剤供給部から入手し、その入手した現像剤を、上記第１搬送路と並行した第２搬送路上で攪拌しながら搬送し、攪拌後の現像剤を上記現像剤供給部に戻す、入手してから戻すまでの現像剤の攪拌量が上記第１攪拌部における攪拌量よりも多い第２攪拌部と、
上記第１攪拌部の動作と上記第２攪拌部の動作を、上記被現像体に形成される静電潜像における画像としての濃さに応じた動作に制御する動作制御部とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
請求項２に係る現像装置は、上記第１攪拌部および上記第２攪拌部のそれぞれが、棒の回りに螺旋状の羽根が設けられ、回転によって上記現像剤を、搬送するとともに攪拌する攪拌部材を有するものであり、
上記第２攪拌部が有する攪拌部材の羽根の外径が、上記第１攪拌部が有する攪拌部材の羽根の外径より大きいことを特徴とする。
【００１０】
請求項３に係る現像装置は、上記第１攪拌部および上記第２攪拌部のそれぞれが、棒の回りに螺旋状の羽根が設けられ、回転によって上記現像剤を、搬送するとともに攪拌する攪拌部材を有するものであり、
上記第２攪拌部が有する攪拌部材の羽根の螺旋のピッチが、上記第１攪拌部が有する攪拌部材の羽根の螺旋のピッチより狭いことを特徴とする。
【００１１】
請求項４に係る画像形成装置は、
静電潜像が表面に形成されこの静電潜像が現像剤で現像される被現像体と、
上記被現像体の上記表面に上記現像剤を供給する、この現像剤を内部に収容した現像剤供給部と、
上記現像剤供給部に収容されている現像剤をこの現像剤供給部から入手し、その入手した現像剤を第１搬送路上で攪拌しながら搬送し、攪拌後の現像剤を上記現像剤供給部に戻す第１攪拌部と、
上記現像剤供給部に収容されている現像剤をこの現像剤供給部から入手し、その入手した現像剤を、上記第１搬送路と並行した第２搬送路上で攪拌しながら搬送し、攪拌後の現像剤を上記現像剤供給部に戻す、入手してから戻すまでの現像剤の攪拌量が上記第１攪拌部における攪拌量よりも多い第２攪拌部と、
上記第１攪拌部の動作と上記第２攪拌部の動作を、上記被現像体に形成される静電潜像における画像としての濃さに応じた動作に制御する動作制御部とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に係る現像装置および請求項４に係る画像形成装置は、第２攪拌部および動作制御部を有していない場合と比較して、像の濃さの変化に伴うトナーの帯電量の変化が抑えられる。
【００１３】
請求項２および請求項３に係る現像装置は、本構成を有していない場合と比較してより簡潔な構造で第２攪拌部における攪拌量を増大させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】画像形成装置の第１実施形態であるプリンタの概略構成図である。
【図２】図１に示す現像器をレーザ露光器側から透視した透視図である。
【図３】図２に示す現像器の３−３線に沿った断面を示す断面図である。
【図４】図２に示す現像器を、現像ロール側とは反対側から透視した透視図である。
【図５】図４に示す現像器において、第２攪拌部３３に切換えがなされた状態を示す透視図である。
【図６】中央制御部による現像器の制御を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の現像装置および画像形成装置に対する具体的な実施形態を、以下図面を参照して説明する。
【００１６】
図１は、画像形成装置の第１実施形態であるプリンタの概略構成図である。
【００１７】
図１に示すプリンタ１は、矢印Ａ方向に回転する感光体１０と、この感光体１０の表面に電荷を付与する帯電器１１と、外部から送信されてきた画像データに基づいたレーザ光を生成するレーザ露光器１２とを備えている。これら帯電器１１とレーザ露光器１２によって感光体１０の表面に静電的な潜像が形成される。感光体１０は像を保持する像保持体の機能を有し、帯電器１１およびレーザ露光器１２は潜像形成部の機能を有する。
【００１８】
図１に示すプリンタ１は更に、トナーを含む現像剤を内部に収容し、感光体１０表面の潜像をその現像剤中のトナーで現像することでトナー像を形成する現像器３０と、現像器３０にトナーを補給する補給器２０とを備えている。この現像器３０は、本発明の現像装置の一実施形態に相当する。また、現像器３０によって表面が現像される感光体１０は、本発明にいう被現像体の一例に相当する。現像器３０は、現像剤を表面に保持し、感光体１０に対向して回転することで現像剤を感光体１０との間に搬送する現像ロール３１１を有している。この現像ロール３１１は、感光体１０の表面に沿って延びていて、現像剤を、その延びた方向に交わる方向へと搬送する。この現像器３０に収容されている現像剤には、トナーの他に、このトナーとの摩擦によりトナーを摩擦帯電させる電荷付与粒子であり磁性粒子でもある磁性キャリアも含まれている。さらに現像剤には、トナーの帯電性を制御する帯電制御剤等というような外添剤も含まれている。
【００１９】
更に、プリンタ１は、記録用紙を収容した用紙カセット１６と、用紙カセット１６から記録用紙を引き出して矢印Ｂ方向に搬送する用紙搬送装置１７と、搬送されてきた記録用紙上に感光体１０上のトナー像を転写する転写ロール１４と、記録用紙上のトナー像を加熱および加圧することでその記録用紙上にそのトナー像を定着させる定着器１５とを備えている。
【００２０】
更にまた、プリンタ１は、プリンタ１内の各部の動作を制御する中央制御部１００と、感光体ロール１０の表面から不要なトナーなどを除去するクリーニング装置５０とを備えている。クリーニング装置５０は、感光体ロール１０表面の、トナー像の転写を終えた部分に対向した位置、即ち、矢印Ａの向きの回転における転写ロール１４よりも下流側、かつ帯電器１１よりも上流側の位置に配備されており、クリーニングブレード５１と付着物収容箱５２を有している。クリーニングブレード５１は、感光体１０の回転中心に沿った全幅にわたって先端が感光体１０表面に接触していて、トナーや紙粉などといった付着物を掻き取って感光体１０表面から除去するものであり、付着物収容箱５２は、除去された付着物を収容するものである。中央制御部１００は、本発明にいう、動作制御部の一例に相当する。
【００２１】
ここで、このプリンタ１における画像形成の動作の流れを簡単に説明する。
【００２２】
図１に示すプリンタ１では、感光体１０の表面に帯電器１１により電荷が付与され、電荷が付与された感光体１０の表面に、外部から送信されてきた画像データに基づいたレーザ光がレーザ露光器１２により照射される。この照射により、感光体１０の表面に付与された電荷の一部が除電されて、感光体１０の表面に静電的な潜像が形成される。
【００２３】
現像器３０に収容されている現像剤は現像ロール３１１によって、現像器３０と感光体１０との間の領域に運ばれ、運ばれた現像剤中のトナーが感光体１０の表面の潜像に静電的に付着することでこの潜像は現像される。この現像により得られたトナー像が、矢印Ｂ方向に搬送されてきた記録用紙上に転写ロール１４によって転写される。そして、記録用紙上のトナー像が定着器１５により加熱および加圧されることによって溶融されて記録用紙上に定着される。
【００２４】
このような動作によってプリンタ１は記録用紙上に画像を形成する。なお、このプリンタ１は、モノクロ画像専用機であるが、本発明は、カラー画像機に適用されてもよい。
【００２５】
以下、現像器３０の詳細構造について説明する。
【００２６】
図２は、図１に示す現像器をレーザ露光器側から透視した透視図である。また図３は、図２に示す現像器の３−３線に沿った断面を示す断面図である。
【００２７】
現像器３０は、現像剤供給部３１と、第１攪拌部３２と、第２攪拌部３３とを備えている。
【００２８】
［現像剤供給部］
現像剤供給部３１は、感光体１０の表面に現像剤を供給する、現像剤を内部に収容した部位であり、上述した現像ロール３１１と、現像剤を収容し搬送する供給搬送路３１２と、供給搬送路３１２の内部で現像剤を攪拌しながら搬送する攪拌搬送部材３１３とを備えている。
【００２９】
図３に示すように、現像ロール３１１は、矢印Ｃ方向に回転する円筒部材３１１Ａと、この円筒部材３１１Ａの内部に、この円筒部材３１１Ａとは独立に固定された永久磁石ロール３１１Ｂとを有している。永久磁石ロール３１１Ｂは、円筒部材３１１Ａの周回方向に複数の磁極が配列されたものであり、現像剤の吸着および解放を規定する磁力分布を有している。現像ロール３１１は、供給搬送路３１２から一部が露出した状態に保持されており、円筒部材３１１Ａはモータ３１１Ｍ（図２参照）に駆動されて回転するのに伴って、供給搬送路３１２の内部と外部とを交互に通過する。また、円筒部材３１１Ａには、永久磁石ロール３１１Ｂの磁力分布により、供給搬送路３１２内を通過中に表面に現像剤が供給され、この供給された現像剤を、現像ロール３１１と感光体１０との対面箇所へと搬送する。
【００３０】
図２に示すように、供給搬送路３１２および攪拌搬送部材３１３は、現像ロール３１１の回転軸が延びる幅方向Ｗに延びている。攪拌搬送部材３１３は、螺旋状の羽根（フィン）３１３Ｂが棒３１３Ａの周囲に備えられた構造を有している。この棒３１３Ａに、モータ３１３Ｍによって回転駆動力が加えられることで攪拌搬送部材３１３は棒３１３Ａを中心として回転する。攪拌搬送部材３１３が回転することで、供給搬送路３１２内の現像剤は、幅方向Ｗに沿って矢印Ｄに示す向きに搬送される。現像剤は、供給搬送路３１２内を搬送される途中でその一部が現像ロール３１１に供給される。現像剤は、攪拌搬送部材３１３によって搬送されながら攪拌もされる。
【００３１】
［第１攪拌部］
第１攪拌部３２および第２攪拌部３３のそれぞれは、現像剤供給部３１に収容されている現像剤を現像剤供給部３１から入手し、その入手した現像剤を攪拌しながら搬送して、現像剤供給部３１に戻す。これら２つの攪拌部のうち、第２攪拌部３３は、予め定めた値よりも高い画像密度を有する高画像密度の画像の現像で使用されるものであり、第１攪拌部３２は、高画像密度以外の通常の画像密度の画像の現像で使用されるものである。現像器３０内の現像剤は、現像剤供給部３１内を矢印Ｄに下流側まで搬送された後、第１攪拌部３２または第２攪拌部３３を経由して供給搬送路３１２の上流側に戻され、現像器３０内を循環するように移動する。
【００３２】
第１攪拌部３２は、供給搬送路３１２および攪拌搬送部材３１３を挟んで、現像ロール３１１の反対側に設けられている。第１攪拌部３２は、第１搬送路３２２および攪拌搬送部材３２３を有する。
【００３３】
第１搬送路３２２および攪拌搬送部材３２３は、現像剤供給部３１の供給搬送路３１２および攪拌搬送部材３１３と並行して幅方向Ｗに延びている。供給搬送路３１２と第１搬送路３２２とは、幅方向Ｗに延びた立壁３４によって仕切られている。ただし、立壁３４の幅方向Ｗにおける両端は開放され２つの通路３４ａ，３４ｂが形成されている。
【００３４】
第１攪拌部３２の攪拌搬送部材３２３は、現像剤供給部３１の攪拌搬送部材３１３と同様に、螺旋状の羽根（フィン）３２３Ｂが棒３２３Ａの周囲に備えられた構造を有しており、中央制御部１００（図１参照）の制御を受けるモータ３２３Ｍによって回転駆動力が加えられることで、棒３２３Ａを中心として回転する。攪拌搬送部材３２３は、第１搬送路３２２内の現像剤を攪拌しながら搬送する。攪拌搬送部材３２３は、第１搬送路３２２内の現像剤を、供給搬送路３１２内とは反対の、矢印Ｅに示す向きに搬送するよう回転する。
【００３５】
［第２攪拌部］
第２攪拌部３３は、現像剤供給部３１および第１攪拌部３２よりも下に配置されている。
【００３６】
図４は、図２に示す現像器を、現像ロール３１１側とは反対側から透視した透視図である。図４には、第１攪拌部３２の下にある第２攪拌部３３が示されている。図２〜４を参照して説明を続ける。
【００３７】
第２攪拌部３３は、第２搬送路３３２および攪拌搬送部材３３３を有する。
【００３８】
第２搬送路３３２および攪拌搬送部材３３３は、第１攪拌部３２の第１搬送路３２２および攪拌搬送部材３２３と並行して幅方向Ｗに延びている。すなわち、第２攪拌部３３の第２搬送路３３２および攪拌搬送部材３３３、第１攪拌部３２の第１搬送路３２２および攪拌搬送部材３２３、ならびに現像剤供給部３１の供給搬送路３１２および攪拌搬送部材３１３は、互いに並行して現像ロール３１１の回転軸が延びる幅方向Ｗに延びている。
【００３９】
［第２搬送路のゲート］
第２搬送路３３２と、第１搬送路３２２および供給搬送路３１２とは、第１搬送路３２２の底板３５によって仕切られている。ただし、底板３５のうち、第２搬送路３３２の幅方向Ｗにおける両端には、２つの穴３５ａ，３５ｂが形成されている。これら２つの穴３５ａ，３５ｂは、立壁３４の幅方向Ｗにおける両端に設けられた、第１搬送路３２２と供給搬送路３１２との間を繋ぐ通路３４ａ，３４ｂの付近に配置されている。
【００４０】
第２搬送路３３２に向けて開口した２つの穴３５ａ，３５ｂのそれぞれには、各穴３５ａ，３５ｂを閉鎖および開放する各ゲート部材３６ａ，３６ｂが設けられている。ゲート部材３６ａ，３６ｂは板状の部材であり、中央制御部１００（図１参照）の制御を受けるソレノイド駆動装置３６１ａ，３６１ｂで駆動されることで、穴３５ａ，３５ｂを塞ぐ位置と、開放する位置との間でスライドする。図４には、ゲート部材３６ａ，３６ｂが穴３５ａ，３５ｂを塞いだ状態が示されている。
【００４１】
第２攪拌部３３の攪拌搬送部材３３３は、螺旋状の羽根（フィン）３３３Ｂが棒３３３Ａの周囲に備えられた構造を有しており、中央制御部１００（図１参照）の制御を受けるモータ３３３Ｍによって回転駆動力が加えられることで、棒３３３Ａを中心として回転する。攪拌搬送部材３３３は、第２搬送路３３２内の現像剤を攪拌しながら搬送する。攪拌搬送部材３１３は、第２搬送路３３２内の現像剤を、第１搬送路３２２内と略同じ、矢印Ｆに示す向きに搬送するよう回転する。
【００４２】
［攪拌量の差］
ここで、図４に示すように、第２攪拌部３３の攪拌搬送部材３３３は、第１攪拌部３２の攪拌搬送部材３２３と同様に、螺旋状の羽根３３３Ｂを有しており、また、幅方向Ｗの長さもほぼ等しい。しかし、第２攪拌部３３の攪拌搬送部材３３３は、第１攪拌部３２の攪拌搬送部材３２３に比べて、螺旋状の羽根３３３Ｂの外径ｄが大きく、また、羽根３３３Ｂの螺旋のピッチｐが小さい。
【００４３】
羽根３３３Ｂの外径ｄがより大きい第２攪拌部３３の攪拌搬送部材３３３は、仮に第１攪拌部３２の攪拌搬送部材３２３と同じ回転数で回転した場合に、羽根３３３Ｂの外周付近の移動速度が、第１攪拌部３２の攪拌搬送部材３２３の場合に比べて早い。このため、羽根３３３Ｂで攪拌される現像剤の攪拌量がより多い。
【００４４】
また、第１攪拌部３２の攪拌搬送部材３２３と比べ、螺旋のピッチｐがより小さい第２攪拌部３３の攪拌搬送部材３３３は、回転数あたりの現像剤の搬送距離が小さい。このことに対応して、第２攪拌部３３の攪拌搬送部材３３３は、第１攪拌部３２の攪拌搬送部材３２３と同等の、時間当たり距離を搬送する程度に、第１攪拌部３２の攪拌搬送部材３２３より速い回転速度で回転する。このため、現像剤の攪拌量は第１攪拌部３２の攪拌搬送部材３２３より多い。
【００４５】
［現像器３０内の現像剤の全体的な流れ  −  第１攪拌部による攪拌］
現像器３０内の現像剤の流れを説明する。まず、図４に示すように、ゲート部材３６ａ，３６ｂが穴３５ａ，３５ｂを塞いだ状態で、第１攪拌部３２の攪拌搬送部材３２３が動作し、第２攪拌部３３の攪拌搬送部材３３３が停止している場合について説明する。
【００４６】
この場合、第１攪拌部３２は、現像剤供給部３１内を矢印Ｄで示す向きに搬送された現像剤を、通路３４ａを介して現像剤供給部３１から入手し、その入手した現像剤を第１攪拌部３２の第１搬送路３２２上で攪拌しながら搬送する。第１搬送路３２２の上流部分には、補給器２０（図１参照）から続くトナー補給管２１ａが接続されており、トナーが補給される。第１攪拌部３２は、補給されたトナーを攪拌搬送部材３１３によって攪拌しながら矢印Ｅで示す向きに搬送する。攪拌搬送部材３１３によってトナーと磁性キャリアとが攪拌されることで、第１搬送路３２２の内部でトナーがマイナス帯電し、磁性キャリアはプラス帯電する。このため、マイナス帯電したトナーは磁性キャリアに静電的に付着する。これにより、第１搬送路３２２の内部では、トナーと磁性キャリアが渾然一体となっている。
【００４７】
第１攪拌部３２は、攪拌後の現像剤を、通路３４ｂを介して、現像剤供給部３１の矢印Ｄ（図２参照）で示す方向の搬送における上流に戻す。現像剤供給部３１では、現像剤が、現像ロール３１１を介して感光体１０に供給され、現像剤中のトナーが感光体１０に付着して消費される。現像剤供給部３１の下流には、トナーの濃度が薄くなった現像剤が搬送されてくる。このようにして、現像剤が、現像剤供給部３１と第１攪拌部３２とを循環するように移動する。
【００４８】
補給器２０によるトナーの補給量は、現像によって消費されたトナーを補う量になるように、上述した中央制御部１００によって制御されている。具体的には、図示を省略した濃度センサによって現像器３０内のトナー濃度が検知されていて、このトナー濃度が目標濃度に一致するように補給量が制御されている。画像の画像密度が高いほど、現像によって消費されるトナーの量が増加し、より多くのトナーが補給器２０から現像器３０に補給される。
【００４９】
現像器３０に補給されたトナーは、第１攪拌部３２で、通路３４ａから入手された現像剤と混合され、攪拌搬送部材３２３によって現像剤中の磁性キャリアとともに攪拌されることで帯電し、現像剤供給部３１に戻される。ここで、現像器３０に補給される、帯電していないトナーの量が増加すると、攪拌量が相対的に不足し、第１攪拌部３２によって攪拌されても、帯電量が不足したトナーが増加するという問題が生じる。また、第１攪拌部３２では、帯電量が極端に不足したトナーや、逆極化した逆極トナーも混在した状態となり得る。その理由としては次のように考えられる。画像密度の低い画像形成が長く続き、新たなトナーの補給があまり行われない状況も続くと、既存のトナーと磁性キャリアとの度重なる攪拌により、トナー表面の外添剤がトナー表面に対して埋没あるいは離脱することとなり、現像器内部のトナーの帯電性能の劣化が早まる。帯電性能が劣化したトナーは、磁性キャリアと摩擦されても帯電量の上昇は鈍い。ここで例えば高画像密度の画像形成が行われると、多量の新たなトナーが供給されることとなる。供給される新たなトナーは、帯電性能が劣化トナーよりも高く、未だ帯電されていないトナーである。このため、現像器３０に収容されている劣化したトナーが有する電荷は、新たに供給されてきたトナーに急速に奪い取られる。そして、現像器３０内の現像剤は、新たに供給されてきたトナーに電荷を奪われた上に、劣化のために磁性キャリアとの摩擦によっても帯電量の上昇が鈍い低帯電トナーと、電荷を奪われたことで逆極化した逆極トナーも混在した状態となる。
【００５０】
このように現像剤供給部３１に戻されるトナーの帯電量が不足すると、感光体１０上の静電潜像に付着せず、白抜けと称する画像欠陥が生じ、画像の品質が低下する可能性が生じる。また、逆極性に転じた逆極トナーは、感光体１０の表面に形成された潜像以外の部分である背景領域に付着してカブリの原因となり、画像の品質が低下する可能性が生じる。
【００５１】
ここで、第１攪拌部３２の攪拌搬送部材３２３の回転を単純に高速にした場合には、攪拌搬送部材３２３による現像剤の搬送の速度が速くなり、攪拌搬送部材３２３による搬送量すなわち攪拌搬送部材３２３に戻される現像剤の時間当たりの量は増加するものの、攪拌搬送部材３２３による現像剤の攪拌量は変わらない。むしろ攪拌搬送部材３２３を短い時間で通過するため却って帯電量が減少するおそれもある。
【００５２】
本実施形態の現像器３０では、第１攪拌部３２の動作と第２攪拌部３３の動作が、静電潜像における画像としての濃さに応じた動作に制御される。ここで、画像としての濃さとは、現像によって形成されたトナー像あるいは記録用紙上に形成される画像のうちトナーの部分の割合を示す画像密度であり、静電潜像については、レーザ露光器１２による潜像形成時に光が照射される部分の割合である。画像密度は、形成される画像に応じて異なり、例えば、記録用紙上の、画像を形成し得る領域全体がトナーで黒く塗りつぶされる場合（ベタ）が最も高い。静電潜像における画像としての濃さ、すなわち画像密度は、中央制御部１００によって画像データから把握される。
【００５３】
［第２攪拌部３３による攪拌］
図５は、図４に示す現像器において、第２攪拌部３３に切換えがなされた状態を示す透視図である。
【００５４】
本実施形態の現像器３０では、感光体１０に形成される静電潜像の画像としての濃さが濃い場合には、補給器２０から受けたトナーの攪拌を担う攪拌部が、中央制御部１００の制御によって、第１攪拌部３２から第２攪拌部３３に切り換えられる。具体的には、図４に示したゲート部材３６ａ，３６ｂが退避して、図５に示すように穴３５ａ，３５ｂを開放する。また、第１攪拌部３２の攪拌搬送部材３２３が停止し、第２攪拌部３３の攪拌搬送部材３３３が動作する。
【００５５】
この場合、第２攪拌部３３は、現像剤供給部３１内（図２参照）を矢印Ｄで示す向きに搬送された現像剤を、穴３５ａを介して現像剤供給部３１から入手する。具体的には、現像剤が、穴３５ａから重力によって第２攪拌部３３の第２搬送路３３２に落下してくる。第２攪拌部３３は、入手した現像剤を第２搬送路３３２上で攪拌しながら搬送する。第２搬送路３３２の上流部分には、補給器２０（図１参照）から続くトナー補給管２１ｂ（図３参照）が接続されており、トナーが補給される。第２攪拌部３３は、補給されたトナーを攪拌搬送部材３３３によって攪拌しながら矢印Ｆで示す向きに搬送する。攪拌搬送部材３３３によってトナーと磁性キャリアとが攪拌されることで、第２搬送路３３２の内部でトナーおよび磁性キャリアが帯電する。
【００５６】
第２攪拌部３３は、攪拌後の現像剤を、穴３５ｂを介して現像剤供給部３１の、矢印Ｄ（図２参照）で示す搬送の方向の上流に戻す。より詳細には、第２攪拌部３３によって矢印Ｆで示す方向に搬送された現像剤が穴３５ｂを通って押し上げられ、現像剤供給部３１に戻される。このようにして、現像剤が、現像剤供給部３１と第２攪拌部３３とを循環するように移動する。
【００５７】
第２攪拌部３３の攪拌搬送部材３３３は、第１攪拌部３２の攪拌搬送部材３２３に比べて羽根の螺旋のピッチが狭い分だけ速く回転している。例えば、第２攪拌部３３における攪拌搬送部材３３３の羽根の螺旋のピッチが、第１攪拌部３２における攪拌搬送部材３２３の羽根の螺旋のピッチに対し２０％狭い場合、回転速度は２０％増しとする。これで、現像剤が第２攪拌部３３を通過する時間と第１攪拌部３２を通過する時間とが合わせられる。
【００５８】
第２攪拌部３３の攪拌搬送部材３３３は、先に説明したように、第１攪拌部３２の攪拌搬送部材３２３に比べて、螺旋状の羽根３３３Ｂの外径ｄが大きく、また、羽根３３３Ｂの螺旋のピッチｐが小さい。このため、第２攪拌部３３の攪拌搬送部材３３３は、第１攪拌部３２の攪拌搬送部材３２３に比べて、現像剤を入手してから戻すまでの現像剤の攪拌量が多い。
【００５９】
攪拌を担う攪拌部が、第１攪拌部３２から第２攪拌部３３に切り換えられることによって、高画像密度の画像の形成に伴い多量の新たなトナーが供給されても、トナーの攪拌量が増加するので、第１攪拌部３２で攪拌される場合に比べ、帯電量の低下が少ない。したがって、画像欠陥が生じることが抑えられる。また、新たなトナーの供給が少量に戻った場合には、攪拌を担う攪拌部が第２攪拌部３３から第１攪拌部３２に切り換えられることによってトナーの攪拌量が減少するので、トナーの過剰な帯電やトナーの摩耗による帯電性能の劣化が少ない。
【００６０】
［現像器の制御］
図６は、中央制御部による現像器の制御を示すフローチャートである。
【００６１】
中央制御部１００は、外部から画像データが送信されてくると、図６に示す一連の処理を実行する。
【００６２】
外部から画像データが送信されてくると、中央制御部１００は、まず現像剤供給部３１の動作を開始させる（ステップＳ１１）。より詳細には、現像ロール３１１および攪拌搬送部材３１３をそれぞれ回転させる。
【００６３】
次に、中央制御部１００は、外部から送信されてきた画像データを解析し、画像データの像密度が予め定めた値以上か否か、すなわち、レーザ露光器１２（図１参照）によって感光体１０表面に形成させる潜像の画像としての濃さが予め定めた濃さ以上に濃いか否かを判別する（ステップＳ１２）。ここでは、像密度が２０％以上か否か判別される。
【００６４】
像密度が２０％以上の場合（ステップＳ１２でＹｅｓ）、中央制御部１００は、像密度が予め定めた値以上の画像を、予め定めた枚数以上連続して形成するか否かを判別する（ステップＳ１３）。ここでは、像密度が２０％以上の画像を連続して５０枚以上の用紙に形成するか否か判別される。
【００６５】
像密度が２０％以上の画像を連続して５０枚以上の用紙に形成する場合（ステップＳ１３でＹｅｓ）、現像によって多量のトナーが消費され、消費量に相当する多量の新たなトナーが現像器３０に補給されることになる。したがって、この場合、中央制御部１００は、高画像密度用攪拌部材である第２攪拌部３３の攪拌搬送部材３３３の回転を開始させ（ステップＳ１４）、また、ゲート部材３６ａ，３６ｂを、穴３５ａ，３５ｂを開放（オープン）する位置に移動させる（ステップＳ１５）。
【００６６】
この後、画像形成の処理を行う（ステップＳ１６）。現像器３０に関しては、感光体１０の表面に形成された潜像を現像剤で現像させる。この処理では、像密度が２０％以上となる画像の潜像を用紙５０枚分以上連続して現像する。このため、多量のトナーが現像で消費され、消費量に相当する多量の新たなトナーが現像器３０に補給されてくる。この新たなトナーは、トナーの攪拌量が第１攪拌部３２よりも多い第２攪拌部３３によって攪拌されるため、第１攪拌部３２で攪拌される場合に比べ、帯電量の低下が小さい。この結果、用紙に形成される画像において、白抜けと称する画像欠陥が少ない。
【００６７】
画像形成の処理が終了すると、中央制御部１００は、ゲート部材３６ａ，３６ｂを、穴３５ａ，３５ｂを塞ぐ（クローズ）位置に移動させる（ステップＳ１７）。つまり、ゲート部材３６ａ，３６ｂは、初期位置（デフォルト）において、穴３５ａ，３５ｂを塞ぐ位置となっており、必要とされる場合にのみ（ステップＳ１５）開放位置に移動している。
【００６８】
この後、中央制御部１００は、回転している攪拌搬送部材および現像ロール３１１の動作を停止し（ステップＳ１８）、一連の処理を終了する。
【００６９】
上記ステップＳ１２，Ｓ１３の処理で、像密度が２０％以上の画像を５０枚以上の用紙に連続して形成するのでない場合（ステップＳ１２でＮｏまたはＳ１３でＮｏ）、中央制御部１００は、通常画像密度用攪拌部材である第１攪拌部３２の攪拌搬送部材３２３の回転を開始させ（ステップＳ１９）、画像形成の処理を行う（ステップＳ２０）。この場合には、現像で消費されるトナーは、ステップＳ１６の処理で説明した場合に比べ少ない。消費に対応して供給される新たなトナーは、トナーの攪拌量が第２攪拌部３３よりも少ない第１攪拌部３２によって攪拌されるが、新たなトナーの供給量も少ないため、第１攪拌部３２の攪拌によって、現像に必要な帯電量が得られる。また、トナーの過剰な帯電や、現像で消費されずに現像器３０内に残るトナーの、摩耗による劣化が少ない。
【００７０】
なお、上述した実施形態では、本発明の現像装置の例として、穴を開閉するシャッタを備え、このシャッタに現像剤を案内させる構成を示したが、本発明の現像装置はこれに限られるものではなく、例えば、現像装置はシャッタを備えておらず、攪拌搬送部材の回転の制御のみによって、現像剤の流れを案内させるものであってもよい。
【００７１】
また、上述した実施形態では、本発明の動作制御部の例として、現像剤の攪拌を担う攪拌部を第１攪拌部３２と第２攪拌部３３との間で切り換える処理を説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、例えば動作制御部は、第１攪拌部３２と第２攪拌部３３を完全に切り替えるのではなく、いずれも回転させ、回転速度の差を変化させるものであってもよい。
【００７２】
また、上述した実施形態では、本発明の第２攪拌部が有する攪拌搬送部材の例として、第１攪拌部３２の攪拌搬送部材３２３と比べ、螺旋状の羽根３３３Ｂの外径ｄが大きく、羽根３３３Ｂの螺旋のピッチｐが小さい第２攪拌部３３の攪拌搬送部材３３３を示したが、本発明はこれに限られるものではなく、第２攪拌部が有する攪拌搬送部材は、第１攪拌部の攪拌搬送部材と比べて羽根の外径が大きいか、または羽根の螺旋のピッチが小さいかのいずれであってもよい。またさらに、第２攪拌部が有する攪拌搬送部材は、例えば第１攪拌部の攪拌搬送部材と比べて羽根の外径も羽根の螺旋のピッチもほぼ等しいものであって、第１攪拌部よりも長い曲がった経路に配置された、第１攪拌部の攪拌搬送部材よりも長い全長を有するものであってもよい。
【００７３】
また、上述した実施形態では、静電潜像における画像としての濃さに応じた動作に制御する動作制御部の例として、画像密度に応じた動作に制御する中央制御部を示したが、本発明はこれに限られず、例えば、動作制御部は、トナーが付着すべき領域に付着する量である濃度に応じて動作を制御するものであってもよい。
【００７４】
また、上述した実施形態では、画像形成装置の例としてプリンタを示したが、本発明にいう画像形成装置はプリンタに限られず、例えば、複写機やファクシミリであってもよい。
【符号の説明】
【００７５】
１    プリンタ
１０    感光体
１００    中央制御部
３０    現像器
３１    現像剤供給部
３１１    現像ロール
３１２    供給搬送路
３１３    攪拌搬送部材
３２    第１攪拌部
３２２    第１搬送路
３２３    攪拌搬送部材
３２３Ａ    棒
３２３Ｂ    羽根
３３２    第２搬送路
３３    第２攪拌部
３３３    攪拌搬送部材
３３３Ａ    棒
３３３Ｂ    羽根
３４ａ，３４ｂ    通路
３５ａ，３５ｂ    穴
３６ａ，３６ｂ    ゲート部材
【図１】
2012133148.tif 000003
【図２】
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【図３】
2012133148.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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