(57)【要約】【課題】現像剤を補給するとともに余剰現像剤を排出する現像部において、撹拌部材の回転速度が切り替わっても現像部内の現像剤量を安定させる画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置１は、第１の速度と該第１の速度よりも低速度の第２の速度で回転可能であって現像部２内で撹拌及び搬送した現像剤を現像ローラー２０に供給するとともに回転速度に応じて外部に排出する現像剤量を変化させる第２撹拌部材４４と、該第２撹拌部材４４を第２の速度で回転駆動したときの現像部２内で増加した現像剤量に基づいて第２撹拌部材４４の回転速度を第２の速度から第１の速度に切り替え、所定時間だけ第１の速度で回転駆動させる制御部７０と、を備える。【選択図】図７
2013037257.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャリアとトナーとを含む現像剤が補給され、余剰の現像剤を外部に排出する現像部を備えた画像形成装置であって、
第１の速度と該第１の速度よりも低速度の第２の速度で回転可能であって前記現像部内で撹拌及び搬送した現像剤を現像ローラーに供給するとともに回転速度に応じて外部に排出する現像剤量を変化させる撹拌部材と、
該撹拌部材を前記第２の速度で回転駆動したときの前記現像部内で増加した現像剤量に基づいて前記撹拌部材の回転速度を前記第２の速度から前記第１の速度に切り替え、所定時間だけ第１の速度で回転駆動させる制御手段と、を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記増加した現像剤が所定量に到達したことを検知可能であり、検知された現像剤量に基づいて前記撹拌部材を前記第１の速度で回転駆動させる時間を決定することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記撹拌部材と現像ローラーとを前記第２の速度で回転駆動させる画像形成モードと、前記撹拌部材を前記第１の速度で回転駆動させて前記現像部内の現像剤を強制的に排出する強制排出モードとに切り替え可能であり、前記画像形成モードにおいて増加した現像剤量が所定量に到達したことを検知した後に、前記強制排出モードにおいて前記増加した現像剤量に基づいて前記撹拌部材を所定時間だけ前記第１の速度で回転駆動させて、前記現像部から現像剤を排出させることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記撹拌部材が前記第２の速度で回転駆動する間に増加した現像剤量を検知可能であり、検知された現像剤量の増加分に基づいて前記撹拌部材を前記第１の速度で回転駆動させる時間を決定することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記撹拌部材と現像ローラーとを前記第１の速度で回転駆動させる第１画像形成モードと、前記撹拌部材と現像ローラーとを前記第２の速度で回転駆動させる第２画像形成モードと、前記撹拌部材を前記第１の速度で回転駆動させ前記現像部内の現像剤を強制的に排出する強制排出モードとに切り替え可能であり、前記第２画像形成モードにおいて前記撹拌部材が前記第２の速度で回転駆動する間に増加した現像剤量を検知した後に、前記強制排出モードに切り替えて、前記増加した現像剤量に基づいて前記撹拌部材を所定時間だけ前記第１の速度で回転駆動させて、前記現像部から現像剤を排出することを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記強制排出モードを非画像形成時に実行することを特徴とする請求項３または請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記制御手段は、前記撹拌部材が前記第２の速度で回転駆動しているときに印刷される記録媒体の印字率に基づいて前記現像部に補給する現像剤量を算出し、該補給した現像剤量を前記増加した現像剤量とすることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか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、複写機、プリンター、ファクシミリ、それらの複合機等の画像形成装置に関し、特に、トナーとキャリアとからなる２成分現像剤の補給を行うとともに余剰現像剤を排出する現像部を備えた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置は、感光体等からなる像担持体上に形成した潜像を、現像装置により現像しトナー像として可視化することを行っている。現像装置の一つとして、２成分現像剤を用いる２成分現像方式が採用されている。この種の現像装置は現像容器内にトナーとキャリアとからなる現像剤を収容し、像担持体に現像剤を供給する現像ローラーが配設されるとともに、現像容器内の現像剤を撹拌、搬送しながら現像ローラーへと供給する撹拌部材が配設されている。
【０００３】
この現像装置では、現像動作によってトナーは消費されていく一方、キャリアは消費されずに現像容器内に残る。従って、現像容器内でトナーとともに撹拌されるキャリアは撹拌頻度が多くなるにつれて劣化し、その結果トナーに対するキャリアの帯電付与性能が徐々に低下してしまう。そこで、現像容器内にキャリアを含む現像剤を補給するとともに、余剰となった現像剤を排出することで、帯電性能の低下を抑制するようにした現像装置が提案されている。
【０００４】
例えば、特許文献１の現像装置では、現像容器内で現像剤を撹拌、搬送する撹拌部材が設けられ、また、搬送方向の下流側に現像剤排出口が設けられ、さらに、撹拌部材と現像剤排出口との間には、撹拌部材の螺旋羽根とは逆向きで螺旋状に形成される規制部材が設けられている。この構成において、現像剤が現像容器内に補給されると、撹拌部材の回転により現像剤が撹拌されながら搬送方向の下流側まで搬送される。規制部材が撹拌部材と同方向に回転すると、撹拌部材による現像剤搬送方向に対して逆方向の搬送力が現像剤に付与される。この逆方向の搬送力によって、搬送方向下流側では現像剤が塞き止められて嵩高となることから、余剰の現像剤が規制部材を乗り越えて現像剤排出口に移動し現像容器から排出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−２６５０９８号公報（段落［００２０］〜［００２４］、［００２８］、第４図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した特許文献１の現像装置では、撹拌部材が一定の速度で回転しているとき、現像剤排出口から常に一定量の現像剤が排出され、現像容器内の現像剤量は安定している。しかし、現像装置には撹拌部材の回転速度が切り替わるものがあり、撹拌部材の回転速度が切り替わると、その回転速度に応じて現像剤排出口から排出される現像剤量が変動する。
【０００７】
例えば、厚み等の用紙の種類や高グロス印刷等の印刷モードなどによって、画像形成速度が切り替えられる。また、所定の仕様を備える一種類の現像装置が複数種の画像形成装置で共用されるとき、例えばＡ４サイズの記録媒体の印刷速度が画像形成装置の機種によって異なり、機種毎の印刷速度に応じて異なる画像形成速度に設定する必要がある。このように画像形成速度が切り替えられると、これにともなって撹拌部材の回転速度は切り替えられ、撹拌部材の回転速度に応じて現像剤排出口から排出される現像剤量が変動する。
【０００８】
撹拌部材の回転速度が速い場合、排出される現像剤量が増加し、現像容器内の現像剤量が減少する。一方、撹拌部材の回転速度が遅い場合、排出される現像剤量が減少し、現像容器内の現像剤量が増加する。現像容器内で現像剤が所定の範囲より減少すると、現像ローラー等の現像剤担持体に供給する現像剤量が低下することによる画像抜けが発生し、また、現像ローラーに供給する現像剤のムラによる不均一な画像が生成される。一方、現像容器内で現像剤が所定の範囲より増加すると、現像ローラーに供給される現像剤が多くなり過ぎて、現像ローラーから現像剤が分離し難くなり、現像ローラー上における現像剤のトナー濃度が低下することで、画像濃度が低下するという問題があった。
【０００９】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、新たな現像剤を補給するとともに余剰現像剤を排出する現像部において、撹拌部材の回転速度が切り替わっても現像部内の現像剤量を安定させる画像形成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】
【００１０】
上記目的を達成するために第１の発明は、キャリアとトナーとを含む現像剤が補給され、余剰の現像剤を外部に排出する現像部を備えた画像形成装置であって、第１の速度と該第１の速度よりも低速度の第２の速度で回転可能であって前記現像部内で撹拌及び搬送した現像剤を現像ローラーに供給するとともに回転速度に応じて外部に排出する現像剤量を変化させる撹拌部材と、該撹拌部材を前記第２の速度で回転駆動したときの前記現像部内で増加した現像剤量に基づいて前記撹拌部材の回転速度を前記第２の速度から前記第１の速度に切り替え、所定時間だけ第１の速度で回転駆動させる制御手段と、を備えることを特徴としている。
【００１１】
また、第２の発明では、上記の画像形成装置において、前記制御手段は、前記増加した現像剤が所定量に到達したことを検知可能であり、検知された現像剤量に基づいて前記撹拌部材を前記第１の速度で回転駆動させる時間を決定することを特徴としている。
【００１２】
また、第３の発明では、上記の画像形成装置において、前記制御手段は、前記撹拌部材と現像ローラーとを前記第２の速度で回転駆動させる画像形成モードと、前記撹拌部材を前記第１の速度で回転駆動させて前記現像部内の現像剤を強制的に排出する強制排出モードとに切り替え可能であり、前記画像形成モードにおいて増加した現像剤量が所定量に到達したことを検知した後に、前記強制排出モードにおいて前記増加した現像剤量に基づいて前記撹拌部材を所定時間だけ前記第１の速度で回転駆動させて、前記現像部から現像剤を排出させることを特徴としている。
【００１３】
また、第４の発明では、上記の画像形成装置において、前記制御手段は、前記撹拌部材が前記第２の速度で回転駆動する間に増加した現像剤量を検知可能であり、検知された現像剤量の増加分に基づいて前記撹拌部材を前記第１の速度で回転駆動させる時間を決定することを特徴としている。
【００１４】
また、第５の発明では、上記の画像形成装置において、前記制御手段は、前記撹拌部材と現像ローラーとを前記第１の速度で回転駆動させる第１画像形成モードと、前記撹拌部材と現像ローラーとを前記第２の速度で回転駆動させる第２画像形成モードと、前記撹拌部材を前記第１の速度で回転駆動させ前記現像部内の現像剤を強制的に排出する強制排出モードとに切り替え可能であり、前記第２画像形成モードにおいて前記撹拌部材が前記第２の速度で回転駆動する間に増加した現像剤量を検知した後に、前記強制排出モードに切り替えて、前記増加した現像剤量に基づいて前記撹拌部材を所定時間だけ前記第１の速度で回転駆動させて、前記現像部から現像剤を排出することを特徴としている。
【００１５】
また、第６の発明では、上記の画像形成装置において、前記制御手段は、前記強制排出モードを非画像形成時に実行することを特徴としている。
【００１６】
また、第７の発明では、上記の画像形成装置において、前記制御手段は、前記撹拌部材が前記第２の速度で回転駆動しているときに印刷される記録媒体の印字率に基づいて前記現像部に補給する現像剤量を算出し、該補給した現像剤量を前記増加した現像剤量とすることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１７】
撹拌部材が第１の速度よりも低速度の第２の速度で回転駆動しているとき、撹拌部材によって排出される現像剤は第１の速度で回転駆動する場合に比べて減少し、現像部内の現像剤は増加する。しかし、第１の発明によれば、制御手段は、第２の速度で回転駆動したことによって増加した現像部内の現像剤量を把握し、増加した現像剤量に基づいて、撹拌部材を第２の速度から第１の速度に切り替え、所定時間だけ第１の速度で回転駆動させる。この結果、撹拌部材は所定時間だけ高速度で回転駆動されることによって排出される現像剤が増加し、現像部内の現像剤の変動が抑えられる。これによって、現像部内の現像剤の増加にともなう画像不良を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１実施形態に係る現像部を備えた画像形成装置を概略図
【図２】第１実施形態に係る現像部を示す概略断面図
【図３】第１実施形態に係る現像部の撹拌部材を示す平面断面図
【図４】第１実施形態に係る撹拌部材の回転数に対する現像容器内の現像剤量の変動を示す図
【図５】第１実施形態に係る印刷枚数に応じた現像容器内の現像剤量の制御方法を示す図
【図６】第１実施形態に係る撹拌部材の第１の速度における回転駆動時間に対する排出現像剤量を示す図
【図７】第１実施形態に係る撹拌部材の駆動制御経路を示すブロック図
【図８】第２実施形態に係る撹拌部材の駆動制御経路を示すブロック図
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に本発明の実施形態について図面を参照して説明するが、本発明は、この実施形態に限定されない。また発明の用途やここで示す用語等はこれに限定されるものではない。
【００２０】
（第１実施形態）
図１は、本発明の実施形態に係る現像部を備えた画像形成装置の構成を示す図である。画像形成装置１はタンデム型のカラープリンターであり、回転自在である感光体１１ａ〜１１ｄは、感光層を形成する感光材料として、有機感光体（ＯＰＣ感光体）が用いられ、ブラック、イエロー、シアン、及びマゼンタの各色に対応させて配設される。各感光体１１ａ〜１１ｄの周囲に、現像部２ａ〜２ｄ、露光ユニット１２、帯電部１３ａ〜１３ｄ及びクリーニング装置１４ａ〜１４ｄが配設される。
【００２１】
現像部２ａ〜２ｄは、感光体１１ａ〜１１ｄの右方に夫々対向して配置され、感光体１１ａ〜１１ｄにトナーを供給する。帯電部１３ａ〜１３ｄは、感光体回転方向に対し現像部２ａ〜２ｄの上流側であって感光体１１ａ〜１１ｄの表面に対向して配置され、感光体１１ａ〜１１ｄの表面を一様に帯電させる。
【００２２】
露光ユニット１２は、パーソナルコンピューター等から画像入力部（図略）に入力された文字や絵柄などの画像データに基づいて、各感光体１１ａ〜１１ｄを走査露光するためのものであり、現像部２ａ〜２ｄの下方に設けられる。露光ユニット１２には、レーザー光源、ポリゴンミラーが設けられ、各感光体１１ａ〜１１ｄに対応して反射ミラー及びレンズが設けられる。レーザー光源から出射されたレーザー光が、ポリゴンミラー、反射ミラー及びレンズを介して、帯電部１３ａ〜１３ｄの感光体回転方向下流側から、各感光体１１ａ〜１１ｄの表面に照射される。照射されたレーザー光により、各感光体１１ａ〜１１ｄの表面には静電潜像が形成され、この静電潜像が各現像部２ａ〜２ｄによりトナー像に現像される。
【００２３】
無端状の中間転写ベルト１７は、テンションローラー６、駆動ローラー２５及び従動ローラー２７に張架されている。駆動ローラー２５は図示しないモーターによって回転駆動され、中間転写ベルト１７は駆動ローラー２５の回転によって循環駆動させられる。
【００２４】
この中間転写ベルト１７に接触するように各感光体１１ａ〜１１ｄが中間転写ベルト１７の下方で回転方向（図１の矢印方向）に沿って隣り合うように配列されている。１次転写ローラー２６ａ〜２６ｄは、中間転写ベルト１７を介して感光体１１ａ〜１１ｄと対向し、中間転写ベルト１７に圧接して１次転写部を形成する。この１次転写部において、中間転写ベルト１７の回転とともに所定のタイミングで各感光体１１ａ〜１１ｄのトナー像が中間転写ベルト１７に順次転写される。これにより、中間転写ベルト１７表面にはマゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの４色のトナー像が重ね合わされたトナー像が形成される。
【００２５】
２次転写ローラー３４は、中間転写ベルト１７を介して駆動ローラー２５と対向し、中間転写ベルト１７に圧接して２次転写部を形成する。この２次転写部において、中間転写ベルト１７表面のトナー像が用紙Ｐに転写される。転写後に、ベルトクリーニング装置３１が中間転写ベルト１７に残存するトナーを清掃する。
【００２６】
画像形成装置１内の下方には、用紙Ｐを収納する給紙カセット３２が配設され、給紙カセット３２の右方には、手差しの用紙Ｐを供給するスタックトレイ３５が配設される。給紙カセット３２の左方には、給紙カセット３２から繰り出された用紙Ｐを中間転写ベルト１７の２次転写部に搬送する第１用紙搬送路３３が配設される。また、スタックトレイ３５の左方には、スタックトレイ３５から繰り出された用紙Ｐを２次転写部に搬送する第２用紙搬送路３６が配設される。更に、画像形成装置１の左上方には、トナー像が形成された用紙Ｐに対して定着処理を行う定着部１８と、定着処理の行われた用紙Ｐを用紙排出部３７に搬送する第３用紙搬送路３９とが配設される。
【００２７】
給紙カセット３２は、装置の外部（図１の紙面表側）に引き出すことにより用紙Ｐの補充を可能にしたもので、収納されている用紙Ｐがピックアップローラー３３ｂ及び捌きローラー３３ａにより１枚ずつ第１用紙搬送路３３側に繰り出される。
【００２８】
第１用紙搬送路３３と第２用紙搬送路３６とはレジストローラー対３３ｃの手前で合流しており、レジストローラー対３３ｃにより、中間転写ベルト１７における画像形成動作と給紙動作とのタイミングを取って、用紙Ｐが２次転写部に搬送される。２次転写部に搬送された用紙Ｐは、バイアス電位が印加された２次転写ローラー３４によって、中間転写ベルト１７上のトナー像を２次転写され、定着部１８に搬送される。
【００２９】
定着部１８は、ヒーターにより加熱される定着ベルトと、定着ベルトに内接する定着ローラーと、定着ベルトを介して定着ローラーに圧接して配設された加圧ローラー等とを備え、未定着トナー像が転写された用紙Ｐを加熱及び加圧することにより定着処理を行う。用紙Ｐは、定着部１８によってトナー像が定着された後、必要に応じて第４用紙搬送路４０で反転されて用紙Ｐの裏面にも２次転写ローラー３４によってトナー像が２次転写され、定着部１８で定着される。トナー像が定着された用紙Ｐは第３用紙搬送路３９を通って、排出ローラー対１９ａにより用紙排出部３７に排出される。
【００３０】
図２は、上述の画像形成装置１に用いられる現像部の構成を示す断面図である。なお、以下の説明では、図１に示す感光体１１ａに対応する現像部２ａの構成及び動作について説明するが、現像部２ｂ〜２ｄの構成及び動作については現像部２ａと同様であり、説明を省略し、また各色の現像部及び感光体を示すａ〜ｄの符号を省略する。
【００３１】
現像部２は、現像ローラー２０と、磁気ローラー２１と、規制ブレード２４と、撹拌部材４２、現像容器２２等により構成されている。
【００３２】
現像容器２２は、樹脂によって現像部２の外郭を構成し、その下部で仕切り部２２ｂによって第１搬送路２２ｃと第２搬送路２２ｄに仕切られている。第１搬送路２２ｃ及び第２搬送路２２ｄには、磁性キャリアとトナーからなる現像剤が収容される。また、現像容器２２は、撹拌部材４２と磁気ローラー２１及び現像ローラー２０を回転可能に保持している。更に、現像容器２２には、現像ローラー２０を感光体１１に向けて露出させる開口２２ａが形成されている。
【００３３】
現像ローラー２０は、感光体１１に対向し、一定の間隔を隔てて感光体１１の右方に配設される。また、現像ローラー２０は、感光体１１に接近した対向位置において、感光体１１にトナーを供給する現像領域Ｄを形成している。磁気ローラー２１は、一定の間隔を隔てて現像ローラー２０に対向し、現像ローラー２０の右斜め下方に配設される。また、磁気ローラー２１は、現像ローラー２０に接近した対向位置において、現像ローラー２０にトナーを供給する。規制ブレード２４は磁気ローラー２１の左斜め下方にて現像容器２２に固定保持されている。撹拌部材４２は磁気ローラー２１の略下方に配設される。
【００３４】
撹拌部材４２は、第１撹拌部材４３と第２撹拌部材４４との２本で構成される。第２撹拌部材４４が磁気ローラー２１の下方で、第２搬送路２２ｄ内に設けられ、第１撹拌部材４３が第２撹拌部材４４の右方に隣接して、第１搬送路２２ｃ内に設けられる。
【００３５】
第１及び第２の撹拌部材４３、４４は現像剤を撹拌して現像剤中のトナーを所定のレベルに帯電させる。これによりトナーは磁性キャリアに保持される。また、第１搬送路２２ｃと第２搬送路２２ｄを仕切る仕切り部２２ｂの長手方向（図２の紙面表裏方向）の両端部側には、連通部（図略）が設けられており、第１撹拌部材４３が回転すると、帯電した現像剤は、仕切り部２２ｂに設けた一方の連通部から第２搬送路２２ｄ内に搬送され、第１搬送路２２ｃ内と第２搬送路２２ｄ内とを循環する。そして、第２撹拌部材４４から磁気ローラー２１に現像剤が供給される。
【００３６】
磁気ローラー２１は、ローラー軸２１ａと磁極部材Ｍ及び非磁性材からなる回転スリーブ２１ｂを備え、第２撹拌部材４４により供給された現像剤を担持し、担持した現像剤からトナーのみを現像ローラー２０に供給するものである。磁極部材Ｍは、断面扇形に形成された外周部の極性の異なる複数の磁石からなり、ローラー軸２１ａに接着等により固着される。ローラー軸２１ａは、回転スリーブ２１ｂ内で、磁極部材Ｍと回転スリーブ２１ｂの間に所定の間隔を隔てて、現像容器２２に回転不能に支持される。回転スリーブ２１ｂは、図示しないモーターと歯車からなる駆動機構により矢印方向（時計回り方向）に回転し、また直流電圧５６ａに交流電圧５６ｂを重畳したバイアス５６を印加される。回転スリーブ２１ｂの表面において、帯電した現像剤は磁極部材Ｍの磁力によって磁気ブラシを形成して担持され、磁気ブラシは規制ブレード２４によって所定の高さに調節される。
【００３７】
回転スリーブ２１ｂの回転にともなって、磁気ブラシは、回転スリーブ２１ｂの表面に担持されて搬送され、現像ローラー２０に設けた磁極部材２０ｂにて磁気ブラシが立ち上がり現像ローラー２０に接触すると、磁気ブラシのトナーのみが、回転スリーブ２１ｂに印加されたバイアス５６に応じて、現像ローラー２０に供給される。
【００３８】
現像ローラー２０は、固定軸２０ａと、磁極部材２０ｂと、非磁性の金属材料で円筒状に形成される現像スリーブ２０ｃ等を備えて構成されている。
【００３９】
固定軸２０ａは現像容器２２に回転不能に支持される。この固定軸２０ａには、現像スリーブ２０ｃが回転自在に保持され、さらに、磁石よりなる磁極部材２０ｂが磁気ローラー２１と対向する位置に現像スリーブ２０ｃと所定の間隔を隔てて、接着等により固着される。現像スリーブ２０ｃは、図示しないモーターと歯車からなる駆動機構により、図２の矢印方向（時計回り方向）に回転させられる。また、現像スリーブ２０ｃには、直流電圧５７ａに交流電圧５７ｂを重畳した現像バイアス５７が印加される。
【００４０】
現像バイアス５７が現像スリーブ２０ｃに印加されると、現像バイアス電位と感光体１１の露光部位の電位との電位差により、現像スリーブ２０ｃの表面に担持されたトナーが現像領域Ｄにおいて感光体１１に向けて飛翔する。飛翔したトナーは矢印Ａ方向（反時計回り方向）に回転する感光体１１上の露光部位に順次付着し、感光体１１上の静電潜像が現像される。
【００４１】
次に、図３を用いて撹拌部について詳しく説明する。図３は撹拌部を上側から見た平面断面図である。
【００４２】
現像容器２２には、前述のように、第１搬送路２２ｃと、第２搬送路２２ｄと、仕切り部２２ｂと、上流側連通部２２ｅ、及び下流側連通部２２ｆが形成され、その他に、現像剤補給口２２ｇと、現像剤排出口２２ｈと、上流側壁部２２ｉ、及び下流側壁部２２ｊが形成されている。
【００４３】
仕切り部２２ｂは、現像容器２２の長手方向に延びて第１搬送路２２ｃと第２搬送路２２ｄを並列させるように仕切っている。仕切り部２２ｂの長手方向の両端部分には、上流側連通部２２ｅと下流側連通部２２ｆが設けられており、現像剤は、第１搬送路２２ｃと、上流側連通部２２ｅと、第２搬送路２２ｄ、及び下流側連通部２２ｆ内を循環することが可能である。
【００４４】
現像剤補給口２２ｇは、現像容器２２の上部に設けられた現像剤コンテナ（図略）から新たなトナー及び磁性キャリアを現像容器２２内に補給するための開口であり、第１搬送路２２ｃの上流側（図３の左側、破線で示す）に配置される。
【００４５】
現像剤排出口２２ｈは、現像剤補給口２２ｇからの現像剤の補給によって、第１及び第２搬送路２２ｃ、２２ｄ内で余剰となった現像剤を排出するためのものであり、第２搬送路２２ｄの下流側の側面部に設けられる開口である。
【００４６】
第１搬送路２２ｃ内には第１撹拌部材４３が配設され、第２搬送路２２ｄ内には第２撹拌部材４４が配設されている。
【００４７】
第１撹拌部材４３は、回転軸４３ｂと、回転軸４３ｂに一体に設けられ、回転軸４３ｂの軸方向に一定のピッチで螺旋状に形成される第１螺旋羽根４３ａとを有する。また、第１螺旋羽根４３ａは、第１搬送路２２ｃの長手方向の両端部側まで延び、上流側及び下流側連通部２２ｅ、２２ｆにも対向して設けられている。回転軸４３ｂは現像容器２２の上流側壁部２２ｉと下流側壁部２２ｊに回転可能に軸支されている。
【００４８】
第２撹拌部材４４は、回転軸４４ｂと、回転軸４４ｂに一体に設けられ、回転軸４４ｂの軸方向に第１螺旋羽根４３ａと同じピッチで第１螺旋羽根４３ａとは逆方向の羽根で螺旋状に形成される第２螺旋羽根４４ａとを有する。また、第２螺旋羽根４４ａは、磁気ローラー２１の軸方向長さ以上の長さを有し、上流側連通部２２ｅ及び下流側連通部２２ｆに対向して設けられている。回転軸４４ｂは、回転軸４３ｂと平行に配置され、現像容器２２の上流側壁部２２ｉと下流側壁部２２ｊに回転可能に軸支されている。
【００４９】
また、回転軸４４ｂには、第２螺旋羽根４４ａとともに、排出する現像剤量を規制する逆螺旋羽根５２及び排出羽根５３が一体に配設されている。
【００５０】
逆螺旋羽根５２は、現像剤排出口２２ｈに対向し、現像剤排出口２２ｈと第２螺旋羽根４４ａとの間に配置されるとともに、逆螺旋羽根５２の外縁は、下流側壁部２２ｊにおける第２搬送路２２ｄの内周面と所定の間隔を隔てて配設される。また、逆螺旋羽根５２は、第２螺旋羽根４４ａの外縁と略同じ外周長さで第２螺旋羽根４４ａに対して逆方向を向く（逆位相の）羽根で螺旋状に形成され、且つ、第２螺旋羽根４４ａよりピッチが小さい２〜３巻きの羽根で形成されている。従って、回転軸４４ｂが回転すると、逆螺旋羽根５２によって、第２螺旋羽根４４ａによる現像剤搬送方向とは逆方向の搬送力が現像剤に付与され、現像剤が塞き止められる。塞き止められた現像剤は、下流側連通部２２ｆに搬送されるとともに、現像容器２２内の余剰の現像剤として逆螺旋羽根５２の外縁を乗り越えて現像剤排出口２２ｈに排出されることになる。
【００５１】
回転軸４４ｂは現像剤排出口２２ｈから更に現像剤排出部２２ｌ内まで延び、現像剤排出部２２ｌ内の回転軸４４ｂには排出羽根５３が設けられている。排出羽根５３は、第２螺旋羽根４４ａと同じ位相方向の螺旋状の羽根からなるが、第２螺旋羽根４４ａよりピッチが小さく、また羽根の外縁サイズが小さくなっている。回転軸４４ｂが回転すると、排出羽根５３も回転し、現像剤排出口２２ｈから現像剤排出部２２ｌ内に収容された余剰現像剤は、現像剤排出部２２ｌ内を左方に搬送され現像容器２２外に排出される。
【００５２】
上流側壁部２２ｉ及び下流側壁部２２ｊの外面には、歯車６１〜６４が配設されている。歯車６１、６２は回転軸４３ｂに固着され、歯車６４は回転軸４４ｂに固着され、また歯車６３は、上流側壁部２２ｉに回転可能に保持されて、歯車６２、６４に噛合している。歯車６１は、図示しない歯車列を介して撹拌モーター６５によって回転駆動される。
【００５３】
撹拌モーター６５は、さらに現像ローラー２０（図２参照）と、磁気ローラー２１と、感光体１１の夫々所定の歯車列に接続されている。画像形成時に撹拌モーター６５が回転駆動すると、感光体１１、現像ローラー２０、磁気ローラー２１とともに第１及び第２撹拌部材４３、４４が回転する。また、撹拌モーター６５は、印刷する用紙の種類や印刷モード、或いは印刷速度に応じて回転速度が切り替えられる。
【００５４】
撹拌モーター６５の回転駆動によって、歯車６１が回転すると、回転軸４３ｂとともに第１螺旋羽根４３ａが回転し、第１螺旋羽根４３ａは第１搬送路２２ｃ内の現像剤を矢印Ｐ方向に搬送する。さらに、歯車６２〜６４の歯車列によって、回転軸４４ｂとともに第２螺旋羽根４４ａが回転すると、第２螺旋羽根４４ａは第２搬送路２２ｄ内の現像剤を矢印Ｑ方向に搬送し、現像剤は、第１搬送路２２ｃから上流側連通部２２ｅ、第２搬送路２２ｄ、及び下流側連通部２２ｆと循環しながら撹拌される。そして、撹拌された現像剤が磁気ローラー２１に供給される。
【００５５】
次に、現像容器２２への現像剤の補給及び排出について説明する。現像によってトナーが消費されると、トナー及び磁性キャリアを含む現像剤が図示しないコンテナから現像剤補給口２２ｇを介して現像容器２２内に補給される。現像剤は印刷する画像の印字率に応じて補給される。尚、補給現像剤量の制御については後述する。
【００５６】
補給された現像剤は、第１搬送路２２ｃから上流側連通部２２ｅ、第２搬送路２２ｄ、及び下流側連通部２２ｆと循環搬送しながら撹拌されるが、現像容器２２内の余剰の現像剤は逆螺旋羽根５２を乗り越えて現像剤排出口２２ｈに排出される。これによって、現像容器２２には適量の現像剤が常に収容され、第２撹拌部材４４による磁気ローラー２１への供給ムラが発生することなく、安定して均一に磁気ローラー２１へ供給することが可能となる。
【００５７】
近年、所定の仕様を備える現像装置２が種々の画像形成装置に汎用的に用いられるようになってきている。例えば、高速機に用いていた現像装置２を低速機にも用いる場合、低速機では高速機に比べて印刷速度が遅いために、画像形成速度を遅くしなくてはならず、これにともなって第１及び第２撹拌部材４３、４４の回転速度が遅くなる。
【００５８】
第１及び第２撹拌部材４３、４４の回転速度、特に現像剤排出口２２ｈ側に配置された第２撹拌部材４４の回転速度が切り替えられると、現像剤排出口２２ｈから排出される現像剤量が図４に示すように変動する。
【００５９】
図４は、第２撹拌部材４４の回転数に対する現像容器２２内の現像剤量の変動を示すグラフであり、横軸に第２撹拌部材４４の回転数（単位：ｒｐｍ）をとり、縦軸に現像容器２２内の現像剤量（単位：ｇ）をとっている。
【００６０】
図４に示すように、第２撹拌部材４４の回転数が小さい場合、第２撹拌部材４４の回転数が大きい場合に比べて、現像剤排出口２２ｈから排出される現像剤量が減少し、これにともなって現像容器２２内の現像剤量が増加する。
【００６１】
現像容器２２内の現像剤が、例えば現像剤量Ｇａから現像剤量Ｇｂの範囲にあると、所定の仕様を備える現像装置２では良好な画像が得られる。しかし、現像容器２２内の現像剤が現像剤量Ｇａを下回ると、磁気ローラー２１に供給する現像剤量が減少することによる画像抜けが発生し、また、磁気ローラー２１に供給する現像剤のムラによる不均一な画像が生成される。一方、現像容器２２内の現像剤が現像剤量Ｇｂを上回ると、磁気ローラー２１に供給される現像剤量が多くなり過ぎて、磁気ローラー２１から現像剤が分離し難くなり、その結果、画像濃度が低下する。現像装置２を高速機の画像形成装置１に用いる場合には、現像容器２２内の現像剤が現像剤量Ｇａから現像剤量Ｇｂの範囲にある。しかし、現像装置２を低速機の画像形成装置１に用いる場合には、第２撹拌部材４４の回転数が小さくなるので、現像容器２２内の現像剤が現像剤量Ｇｂを超え、画像不良が発生することがある。
【００６２】
具体的には、現像装置２を高速機の画像形成装置１に用いると、高速機の印刷速度に対応する第２撹拌部材４４の回転速度は、図４に示す第１の速度である回転数Ｈに設定される。現像によってトナーが消費されると、現像剤が補給され現像容器２２内に余剰の現像剤があっても、第２撹拌部材４４を回転数Ｈで回転させると、現像剤が現像容器２２から排出され、現像容器２２内の現像剤は現像剤量ＧＨに安定する。現像剤量ＧＨは現像剤量Ｇａから現像剤量Ｇｂの範囲にあり、高速機の画像形成装置１では良好な画像が得られる。
【００６３】
一方、上記の現像装置２を低速機の画像形成装置１に用いた場合、低速機の印刷速度に対応する第２撹拌部材４４の回転速度は、第２の速度である回転数Ｌに設定される。回転数Ｌは回転数Ｈよりも低速度である。現像によってトナーが消費されると、現像剤が補給され現像容器２２内に余剰の現像剤は、回転数Ｌで回転する第２撹拌部材４４によって現像容器２２から排出され、現像容器２２内の現像剤は現像剤量ＧＬに安定する。現像剤量ＧＬは良好な画像が得られる許容範囲の上限現像剤量Ｇｂを超えており、現像容器２２内には多量の現像剤が残存し、画像濃度の低下等の画像不良が発生することなる。
【００６４】
そこで、現像装置２を低速機に用いる場合、図５に示すように現像容器２２内の現像剤量を制御する。図５は、印刷枚数に応じて現像容器２２内の現像剤量を制御することで、現像容器２２内の現像剤量が変動することを示すグラフであり、参考例Ｘと実施形態Ｙとを示している。グラフの横軸は印刷枚数（単位：枚数）であり、グラフの縦軸は現像容器２２内の現像剤量（単位：ｇ）である。
【００６５】
図５に示す参考例Ｘでは、低速機の印刷速度に対応させるために、第２撹拌部材４４の回転速度が回転数Ｌに設定され、また現像容器２２には許容範囲の現像剤量Ｇａ〜Ｇｂに収まる現像剤量ＧＨが収容されている。画像形成が開始され、現像にともなってトナーが消費されると、印刷した用紙Ｐの印字率に基づいて現像容器２２に現像剤が補給されるとともに、現像剤排出口２２ｈから排出される。第２撹拌部材４４の回転速度が回転数Ｌに設定されているために、補給される現像剤量に対して、排出される現像剤量が少なく、印刷枚数が増加するにしたがって、現像容器２２内の現像剤量が徐々に増え、所定の枚数に至ると現像容器２２内では現像剤量ＧＬで安定する。この現像剤量ＧＬは許容範囲の現像剤量Ｇａ〜Ｇｂを超えているので、所定の枚数以上の印刷では画像濃度の低下等の画像不良が発生する。
【００６６】
一方、実施形態Ｙでは、低速機の印刷速度に対応させるために、第２撹拌部材４４の回転速度が回転数Ｌに設定され、また現像容器２２には現像剤量ＧＨが収容されている。画像形成が開始され、現像にともなってトナーが消費されると、印刷した用紙Ｐの印字率に基づいて現像容器２２に現像剤が補給されるとともに、現像剤排出口２２ｈから排出される。第２撹拌部材４４の回転速度が回転数Ｌに設定されているために、補給される現像剤量に対して、排出される現像剤量が少なく、印刷枚数が増加するにしたがって、現像容器２２内の現像剤量が徐々に増える。そこで、現像容器２２内で増加した現像剤量が所定量まで到達したことを把握し、増加現像剤量に基づいて第２撹拌部材４４の回転速度を回転数Ｌから回転数Ｈに切り替え、そして、現像容器２２内の現像剤量が現像剤量ＧＨに低下するまでの所定時間だけ第２撹拌部材４４を回転数Ｈで回転駆動させる。この制御を繰り返すことによって、現像容器２２内の現像剤量は常に許容範囲の現像剤量Ｇａ〜Ｇｂ内に収まり、参考例Ｘのように現像剤の増加にともなう画像不良を防ぐことができる。
【００６７】
現像容器２２内の現像剤量を常に許容範囲の現像剤量Ｇａ〜Ｇｂに収めるために、第２撹拌部材４４の回転数Ｈでの駆動時間は、図６に示すグラフに基づいて制御される。図６は回転数Ｈ（単位：ｒｐｍ）における第２撹拌部材４４の駆動時間と排出現像剤量との関係を示すグラフであり、グラフの横軸に第２撹拌部材４４の駆動時間（単位：秒）をとり、グラフの縦軸に排出現像剤量（単位：ｇ）をとっている。
【００６８】
このグラフによれば第２撹拌部材４４の回転駆動時間が長くなると、排出現像剤は増加する、つまり現像容器２２内の現像剤が減少する。そこで、現像容器２２内の増加した現像剤量を検知或いは算出し、増加した現像剤量とこのグラフとに基づいて、第２撹拌部材４４の回転速度を回転数Ｌから回転数Ｈに切り替え、そして回転数Ｈにおける第２撹拌部材４４の駆動時間を設定する。これによって、現像容器２２内の現像剤を現像剤量ＧＨに戻すことができる。
【００６９】
具体的には、図７に示すような制御経路で第２撹拌部材４４の駆動時間を制御する。図７は第２撹拌部材４４の駆動制御経路を示すブロック図である。制御部７０は、印刷する画像の印字率に応じて現像部２に補給する現像剤量を制御するとともに、現像部２内の現像剤量を適切な範囲に制御し、画像形成を行う。制御部７０の周辺には、撹拌モーター６５を駆動させる駆動回路７８と、現像剤を補給するためのコンテナモーター９２を駆動させるコンテナ駆動回路９１と、印刷する画像データを外部から入力する画像入力部６７と、印刷枚数や用紙サイズ等の設定と、印刷の指示とを行うことができる操作パネル６８とが設けられる。画像形成装置１は、出荷時に現像剤量ＧＨ（図５参照）の現像剤を現像部２内に収容している。第２撹拌部材４４の回転速度は、第１の速度である回転数Ｈと第２の速度である回転数Ｌとに切り替え可能であり、回転数Ｌは回転数Ｈよりも低速度である。第２撹拌部材４４の回転速度は、低速機向けの印刷速度に対応させて画像形成時には回転数Ｌに設定され、余剰の現像剤を強制的に排出するときには回転数Ｈに設定される。
【００７０】
制御部７０は、マイクロコンピューター、ＲＡＭ及びＲＯＭ等の記憶素子、制御上の各種時間を計時するための計時部等で構成され、記憶素子に設定されたプログラム及びデータに従って、また画像入力部６７及び操作パネル６８から入力される情報に基づき、駆動回路７８及びコンテナ駆動回路９１を制御する。また、制御部７０は、印字率算出部７２と、補給量算出部７３と、増加量判定部７４と、駆動制御部７５と、第１参照テーブル８１と、第２参照テーブル８２と、第３参照テーブル８３との各機能ブロックとを備え、さらに画像形成モードと、現像部２内の現像剤を強制的に排出する強制排出モードとを切り替え可能である。
【００７１】
第１参照テーブル８１には、例えばＡ４サイズの用紙Ｐの所定の印字率に対するトナー消費量と、補給現像剤のトナーに対するキャリアの比率のデータが保管されている。第２参照テーブル８２には、現像剤量ＧＨに対して増加した増加現像剤量Ｋのデータが保管されている。尚、増加現像剤量Ｋは、出荷時に収容される現像剤量に基づいて上限現像剤量Ｇｂ（図５参照）と下限現像剤量Ｇａの差分以下に設定される。第３参照テーブル８３には、回転数Ｈにおける第２撹拌部材４４の駆動時間と排出現像剤量との関係を示す駆動時間算出表（図６参照）において、増加現像剤量Ｋに対応する駆動時間Ｔが保管されている。
【００７２】
印字率算出部７２は、操作パネル６８から印刷の指示があると、画像入力部６７から送られる画像データに基づいて、画像形成する用紙全体に対する文字等の印字するデータの割合（印字率）を算出する。
【００７３】
補給量算出部７３は印字率に応じた現像部２への補給現像剤量を算出する。具体的には、補給量算出部７３は、印字率算出部７２から送られる印字率と、操作パネル６８から入力される印刷する用紙サイズと、第１参照テーブル８１に格納されている所定の印字率に対するトナー消費量、及び補給現像剤のトナーに対するキャリアの比率に基づいて、用紙Ｐ毎に対応させて補給する現像剤量を算出する。次に、補給量算出部７３は、算出した補給現像剤量となるようにコンテナ駆動回路９１に回転駆動信号を送る。この回転駆動信号に基づいてコンテナモーター９２が所定の回転数だけ回転することで、所定量の現像剤が現像部２に補給される。また、補給量算出部７３は、算出した補給現像剤量を増加量判定部７４に送る。尚、算出した補給現像剤量は、出荷時の現像部２内の現像剤量ＧＨに対して増加した現像剤量Ｋｘに相当する。
【００７４】
増加量判定部７４は、第２撹拌部材４４が回転数Ｌで駆動したとき、増加した現像剤が所定量に到達するのを把握するものである。具体的には、出荷時に現像部２内には現像剤量ＧＨの現像剤が収容され、画像形成モードでは第２撹拌部材４４は回転数Ｌで駆動しているので、現像部２内の現像剤が現像剤量ＧＨから増加する。そこで、増加量判定部７４は、出荷後の最初の画像形成を起点として増加した現像剤量Ｋｘと、第２参照テーブル８２に格納されている増加現像剤量Ｋとを比較し、現像剤量Ｋｘが増加現像剤量Ｋに到達したならば、駆動制御部７５に切り替え信号を送る。尚、増加した現像剤量Ｋｘが増加現像剤量Ｋに到達したか否かを判定するのは、最初の画像形成を起点とした現像剤量ＧＨに対する増加量で把握したが、許容範囲の現像剤量Ｇａ〜Ｇｂを超えることがなければ所望の増加現像剤量Ｋを設定し、定期的に増加現像剤量を判定すればよい。
【００７５】
駆動制御部７５は、撹拌モーター６５を駆動させる駆動回路７８を制御するものであり、駆動回路７８に低速駆動可能信号と高速駆動信号との何れかを出力する。画像形成モードでは低速駆動可能信号が出力され、強制排出モードでは高速駆動信号が出力される。低速駆動可能信号が駆動制御部７５から出力されると、駆動回路７８は撹拌モーター６５を低速で駆動可能とし、その結果、第２撹拌部材４４は回転数Ｌで回転可能な状態となる。一方、高速駆動信号が駆動制御部７５から出力されると、駆動回路７８は撹拌モーター６５を強制的に高速駆動させ、その結果、第２撹拌部材４４は回転数Ｈで回転する。画像形成装置１の出荷時には駆動制御部７５から駆動回路７８に低速駆動可能信号が出力されるように設定され、強制排出モードに切り替えられて高速駆動信号が入力されない限り、撹拌モーター６５が低速で駆動可能な画像形成モードに保持されている。画像形成モードにおいて、操作パネル６８から駆動制御部７５に印刷を指示する信号が入力されると、駆動回路７８が撹拌モーター６５を低速で駆動させる。撹拌モーター６５の駆動によって、第２撹拌部材４４が回転数Ｌで回転し、また、現像ローラー２０や感光体１１が回転駆動し、画像形成が実行される。
【００７６】
増加量判定部７４から切り替え信号が出力されると、強制排出モードの実行が可能となる。強制排出モードにおいて、駆動制御部７５は、前述の増加量判定部７４からの切り替え信号と、第３参照テーブル８３に格納されている駆動時間Ｔとに基づいて、低速駆動可能信号を高速駆動信号に切り替え、駆動回路７８に高速駆動信号を所定時間Ｔだけ送る。駆動回路７８は、画像形成装置１の出荷時から撹拌モーター６５が低速で駆動可能な状態にあったが、この高速駆動信号に基づいて、撹拌モーター６５を強制的に高速回転させ、第２撹拌部材４４を回転数Ｈで所定時間Ｔだけ回転させる。第２撹拌部材４４が回転数Ｈで所定時間Ｔだけ回転駆動させられることで、現像部２内の現像剤が現像剤排出部２２ｌに徐々に排出され、所定時間Ｔ後に現像部２内の現像剤が現像剤量ＧＨに戻っている。尚、現像部２による画像形成の終了後や画像形成装置１のスリープモード等の画像形成を行っていないときに強制排出モードを実行すると、画像形成の妨げになることがない。
【００７７】
強制排出モードにおいて駆動回路７８が所定時間Ｔだけ撹拌モーター６５を高速回転させた後、画像形成モードに切り替えられ、駆動制御部７５は駆動回路７８に低速駆動可能信号を出力する。第２撹拌部材４４は回転数Ｌで回転可能な状態にあり、操作パネル６８から印刷の指示があると、駆動回路７８が撹拌モーター６５を低速で駆動させ、撹拌モーター６５の回転駆動によって現像部２や感光体１１が駆動し、画像形成が実行される。そして、画像形成にともなって現像部２内の現像剤量が増加すると、増加した現像剤量を把握した後、強制排出モードにおいて増加現像剤量に基づいて撹拌モーター６５を強制的に所定時間Ｔだけ高速回転させることで、第２撹拌部材４４は所定時間Ｔだけ回転数Ｈで回転する。この強制排出モードを繰り返し実行することで、現像部２内の現像剤が許容範囲の現像剤量Ｇａ〜Ｇｂに収まり、一種類の現像部２が高速機や低速機等の複数種の画像形成装置１で共用されても、常に良好な画像が得られる。
【００７８】
（第２実施形態）
図８は、第２実施形態に係る第２撹拌部材４４の駆動制御経路を示すブロック図である。第２実施形態は、印刷モード或いは用紙Ｐの種類に応じて画像形成の速度が切り替えられる画像形成装置１に適用される。従って、第２実施形態では第２撹拌部材４４の回転速度が印刷モード或いは用紙Ｐの種類に応じて切り替わる点が第１実施形態と異なり、第１実施形態と異なる第２撹拌部材４４の回転速度の切り替え制御について主に説明し、以降、第１実施形態と同じ部分の説明を省略する。
【００７９】
制御部７０は、印刷する画像の印字率に応じて現像部２に補給する現像剤量を制御するとともに、現像部２内の現像剤量を許容範囲に制御し、画像形成を行う。制御部７０の周辺には、撹拌モーター６５を駆動させる駆動回路７８と、現像剤を補給するためのコンテナモーター９２を駆動させるコンテナ駆動回路９１と、印刷する画像データを外部から入力する画像入力部６７と、印刷モードと印刷枚数と用紙サイズ及び種類との設定と、印刷の指示とを行うことができる操作パネル６８とが設けられる。画像形成装置１は、出荷時に現像剤量ＧＨ（図５参照）の現像剤を現像部２内に収容している。第２撹拌部材４４の回転速度は、第１の速度である回転数Ｈと第２の速度である回転数Ｌとに切り替え可能であり、回転数Ｌは回転数Ｈよりも低速度である。第２撹拌部材４４の回転速度は、画像形成時には印刷モード或いは用紙Ｐの種類に応じて回転数Ｌと回転数Ｈとに切り替えられ、さらに、余剰の現像剤を強制的に排出するときには回転数Ｈに切り替えられる。尚、普通紙の印刷では第２撹拌部材４４は回転数Ｈに設定され、厚紙の印刷や高グロスモードの印刷では第２撹拌部材４４は回転数Ｌに設定される。
【００８０】
制御部７０は、マイクロコンピューター、ＲＡＭ及びＲＯＭ等の記憶素子、制御上の各種時間を計時するための計時部等で構成され、記憶素子に設定されたプログラム及びデータに従って、また画像入力部６７及び操作パネル６８から入力される情報に基づき、駆動回路７８及びコンテナ駆動回路９１を制御する。また、制御部７０は、印字率算出部７２と、補給量算出部７３と、増加量判定部７４と、駆動制御部７５と、第１参照テーブル８１と、第２参照テーブル８２と、第３参照テーブル８３との各機能ブロックとを備え、さらに普通紙の印刷を行う第１画像形成モードと、厚紙の印刷或いは高グロスモードの印刷を行う第２画像形成モードと、現像部２内の現像剤を強制的に排出する強制排出モードとを切り替え可能である。
【００８１】
第１参照テーブル８１には、例えばＡ４サイズの用紙Ｐの所定の印字率に対するトナー消費量と、補給現像剤のトナーに対するキャリアの比率のデータが保管されている。第２参照テーブル８２には、画像形成装置１の出荷時に現像部２に収容されて現像剤量ＧＨと、現像部２に収容される上限現像剤量Ｇｂ（図５参照）のデータが保管されている。第３参照テーブル８３には、回転数Ｈにおける第２撹拌部材４４の駆動時間と排出現像剤量との関係を示す駆動時間算出表（図６参照）が保管されている。
【００８２】
印字率算出部７２は、操作パネル６８から印刷の指示があると、画像入力部６７から送られる画像データに基づいて、画像形成する用紙全体に対する文字等の印字するデータの割合（印字率）を算出する。
【００８３】
補給量算出部７３は印字率に応じた現像部２への補給現像剤量を算出する。具体的には、補給量算出部７３は、印字率算出部７２から送られる印字率と、操作パネル６８から入力される印刷する用紙サイズと、第１参照テーブル８１に格納されている所定の印字率に対するトナー消費量、及び補給現像剤のトナーに対するキャリアの比率に基づいて、印刷する用紙Ｐ毎に対応させて補給する現像剤量を算出する。次に、補給量算出部７３は、算出した補給現像剤量となるようにコンテナ駆動回路９１に回転駆動信号を送る。この回転駆動信号に基づいてコンテナモーター９２が所定の回転数だけ回転することで、所定量の現像剤が現像部２に補給される。また、補給量算出部７３は、算出した補給現像剤量を増加量判定部７４に送る。
【００８４】
増加量判定部７４は、第２撹拌部材４４が回転数Ｌで駆動する間に増加した現像剤量を把握するものである。具体的には、操作パネル６８から厚紙の印刷或いは高グロスモード印刷が多数枚連続して指示された場合、その間では、第２撹拌部材４４は回転数Ｌで回転駆動しているので、現像部２内の現像剤が増加する。従って、増加量判定部７４は、第２撹拌部材４４が回転数Ｌで回転を始めてから終了するまでの間に、補給量算出部７３から送られた補給現像剤量を把握し、この把握した現像剤量を増加した現像剤量Ｋｙとして扱う。また、増加量判定部７４は、増加した現像剤量Ｋｙに出荷時の現像剤量ＧＨ（第２参照テーブル８２に格納）を加算した現像剤量が、第２参照テーブル８２に格納された上限現像剤量Ｇｂを超えているか否かを判定し、加算した現像剤量が超えていれば、操作パネル６８にてその旨を警告するが、加算した現像剤量が超えていなければ、増加現像剤量Ｋｙを駆動制御部７５に送る。この増加現像剤量Ｋｙは、現像部２内の現像剤を現像剤量ＧＨに戻すために排出すべき現像剤量である。尚、増加現像剤量Ｋｙは現像剤量ＧＨを起点として把握したが、許容範囲の現像剤量Ｇａ〜Ｇｂの所定の現像剤量を起点として把握してもよい。
【００８５】
駆動制御部７５は、撹拌モーター６５を駆動させる駆動回路７８を制御するものであり、操作パネル６８から入力される用紙の種類や印刷モードに基づいて、駆動回路７８に高速駆動信号と低速駆動信号との何れかを出力する。高速駆動信号が駆動制御部７５から出力されると、駆動回路７８は撹拌モーター６５を高速で駆動し、その結果、第２撹拌部材４４は回転数Ｈで回転する。また、撹拌モーター６５の高速駆動によって、現像ローラー２０、感光体１１、定着部１８が所定速度で回転駆動し、画像形成が実行される。一方、低速駆動信号が駆動制御部７５から出力されると、駆動回路７８は撹拌モーター６５を低速で駆動し、その結果、第２撹拌部材４４は回転数Ｌで回転する。また、撹拌モーター６５の低速駆動によって、現像ローラー２０、感光体１１、定着部１８等が低速度で回転駆動し、厚紙や高グロスの画像形成が実行される。
【００８６】
増加量判定部７４から増加現像剤量Ｋｙの信号が出力されると、強制排出モードの実行が可能となる。強制排出モードにおいて、駆動制御部７５は、増加現像剤量Ｋｙの信号に基づいて低速駆動信号を高速駆動信号に切り替え、また、増加現像剤量Ｋｙの信号と、第３参照テーブル８３に格納されている駆動時間算出表（図６参照）とに基づいて、増加現像剤量Ｋｙ（排出現像剤量）に対応する第２撹拌部材４４の所定時間である駆動時間Ｔｙを算出する。駆動回路７８は、この高速駆動信号に基づいて、撹拌モーター６５を高速回転させ、第２撹拌部材４４を回転数Ｈで所定時間Ｔｙだけ回転させる。第２撹拌部材４４が回転数Ｈで所定時間Ｔｙだけ回転駆動させられることで、現像部２内の現像剤が現像剤排出部２２ｌに徐々に排出され、所定時間Ｔｙ後に現像部２内の現像剤が現像剤量ＧＨに戻っている。尚、現像部２による画像形成の終了後や画像形成装置１のスリープモード等の画像形成を行っていないときに強制排出モードを実行すると、画像形成の妨げになることがない。
【００８７】
強制排出モードにおいて駆動回路７８が所定時間Ｔｙだけ撹拌モーター６５を高速回転させた後、画像形成モードに切り替えられ、駆動制御部７５は操作パネル６８から印刷の指示入力があるまで待機状態にある。操作パネル６８から連続した厚紙印刷や高グロスモードの印刷の指示があると、駆動回路７８が撹拌モーター６５を低速で駆動させ、撹拌モーター６５の回転駆動によって現像部２や定着部１８が駆動し、画像形成が実行される。そして、撹拌モーター６５が連続して低速回転している間における増加現像剤量が把握される。その後、強制排出モードにおいて増加現像剤量に基づいて撹拌モーター６５を所定時間Ｔｙだけ高速回転させることで、第２撹拌部材４４は所定時間Ｔｙだけ回転数Ｈで回転する。この強制排出モードを繰り返し実行することで、現像部２内の現像剤が許容範囲の現像剤量Ｇａ〜Ｇｂに収まり、常に良好な画像が得られる。
【００８８】
尚、上記第１及び第２実施形態では、撹拌部材４２から現像剤が供給される磁気ローラー２１と、感光体１１にトナーを供給する現像ローラー２０とを備える現像装置に適用した例を示したが、本発明はこれに限らず、撹拌部材４２によって現像剤が磁気ローラー２１に供給され、磁気ローラー２１上で規制ブレード２４によって現像剤が所定の層厚に規制され、磁気ローラー２１から感光体１１にトナーが供給される現像装置に適用してもよい。
【００８９】
また、上記第１及び第２実施形態では、画像形成する画像データの印字率に基づいて補給現像剤量を算出し、この補給現像剤量を増加した現像剤量として扱う構成を示したが、本発明はこれに限らず、現像容器２２内にトナーと磁性キャリアとからなる２成分現像剤の透磁率を測定する透磁率センサーを配設し、透磁率センサーが現像剤量によって変動する透磁率を測定することによって、増加した現像剤量を算出する構成にしてもよい。
【００９０】
また、上記第１及び第２実施形態では、排出する現像剤量を規制する逆螺旋羽根５２が第２撹拌部材４４と一体に設けられ、第２撹拌部材４４と現像剤排出口２２ｈとの間に配置される構成を示したが、本発明はこれに限らず、排出する現像剤量を規制する規制部材は、第２撹拌部材４４と別設してもよく、また、現像剤排出口２２ｈに対向して固設され所定量の現像剤が乗り越えるように構成した平板でもよい。
【産業上の利用可能性】
【００９１】
本発明は、複写機、プリンター、ファクシミリ、それらの複合機等の画像形成装置に利用することができ、特に、トナーとキャリアとからなる２成分現像剤の補給を行うとともに余剰現像剤を排出する現像部を備えた画像形成装置に利用することができる。
【符号の説明】
【００９２】
１    画像形成装置
２ａ〜２ｄ、２    現像部
２０    現像ローラー
２２    現像容器
２２ｇ    現像剤補給口
２２ｈ    現像剤排出口
２２ｌ    現像剤排出部
４２    撹拌部材
４３    第１撹拌部材
４４    第２撹拌部材
５２    逆螺旋羽根
５３    排出羽根
６５    撹拌モーター
６７    画像入力部
６８    操作パネル
７０    制御部（制御手段）
７２    印字率算出部
７３    補給量算出部
７４    増加量判定部
７５    駆動制御部
７８    駆動回路
８１    第１参照テーブル
８２    第２参照テーブル
８３    第３参照テーブル
９１    コンテナ駆動回路
９２    コンテナモーター
Ｇａ    許容範囲の下限現像剤量
Ｇｂ    許容範囲の上限現像剤量
【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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