(57)【要約】      （修正有）【課題】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現像装置を備え、現像装置内の現像剤の劣化度合いに応じて新たな現像剤の補給を適切に行うことのできる画像形成装置を提供する。【解決手段】累積印字枚数が所定枚数に到達したとき、制御部は、感光体ドラム上に複数のパッチ画像を形成し、中間転写ベルト上に転写する。次に、濃度検知センサーにより各パッチ画像の濃度を検知し、検知結果に基づいてトナーの帯電量分布と仕事関数分布を計算する。そして、予め粒子シミュレーターで計算され、ＲＯＭに記憶されている現像剤の劣化ランクと仕事関数分布との関係を用いて、現像剤の劣化レベルを判定する。さらに、判定された劣化レベルに基づいて現像剤の補給レベル（補給量及び補給間隔）を決定する。【選択図】図６
2013205712.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナーとキャリアとを含む二成分現像剤が補給されるとともに余剰の現像剤を排出する現像装置を含む画像形成部と、
該画像形成部により形成されたパッチ画像の濃度を検知する検知手段と、
該検知手段の検知結果に基づいて現像剤の帯電量分布及び仕事関数分布を計算する仕事関数分布計算手段と、
該仕事関数分布計算手段により算出された装置の初期設定時及び所定枚数印字後における現像剤の仕事関数分布に基づいて現像剤の劣化レベルを判定するとともに、判定された現像剤の劣化レベルに基づいて前記現像装置への現像剤の補給パターンを決定する制御手段と、
を備えた画像形成装置。
【請求項２】
前記制御手段は、現像剤の劣化レベルと、現像剤の劣化レベル毎に予めシミュレートされた現像剤の補給パターンと地肌かぶり濃度との関係、若しくは現像剤の補給パターンと逆帯電トナー量との関係と、を用いて前記現像装置への現像剤の補給パターン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】
粒子シミュレーターにより現像剤の劣化レベル毎にシミュレートされた現像剤の補給パターンと地肌かぶり濃度との関係、若しくは現像剤の補給パターンと逆帯電トナー量との関係を記憶する記憶手段を備え、
前記制御手段は、判定された現像剤の劣化レベルと、前記記憶手段に記憶されたシミュレート結果とに基づいて前記現像装置への現像剤の補給パターンを決定することを特徴とする請求項２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、電子写真方式を利用した複写機、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用いる現像装置及びそれを備えた画像形成装置に関し、特に、トナーとキャリアとを含む二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装置及びそれを備えた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置においては、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。このような現像装置の一つとして、キャリアとトナーとを含む二成分現像剤を用いる二成分現像方式が採用されている。この種の現像装置は、現像容器内に二成分現像剤を収容し、像担持体に現像剤を供給する現像ローラーを配設するとともに、現像容器内部の現像剤を搬送攪拌しながら現像ローラーへと供給する攪拌部材を配設している。
【０００３】
二成分現像方式の現像装置では、現像剤中のトナーは現像動作によって消費されていく一方、キャリアは消費されずに現像装置内に残る。従って、現像容器内でトナーとともに攪拌されるキャリアは攪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。
【０００４】
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。
【０００５】
例えば、特許文献１では、回転軸とその外周に螺旋状に形成される螺旋羽根とを有する２つの攪拌部材が各搬送室内に平行に配置されている。各搬送室の間には仕切り部が設けられ、仕切り部の両端部には、現像剤を受け渡す連通部が設けられている。そして、現像剤搬送方向に対して搬送室の下流側に現像剤排出口が形成され、攪拌部材と現像剤排出口との間には、攪拌部材の螺旋羽根とは逆向きで螺旋状に形成される逆螺旋羽根が規制部として回転軸に一体に設けられている。
【０００６】
特許文献１の構成によれば、現像剤が現像容器内に補給されると、攪拌部材の回転により現像剤が攪拌されながら搬送室の下流側まで搬送される。逆螺旋羽根が攪拌部材と同方向に回転すると、逆螺旋羽根によって、攪拌部材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る。この逆方向の搬送力によって、搬送室の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、余剰の現像剤が逆螺旋羽根（規制部）を乗り越えて現像剤排出口に移動し外部へ排出される。
【０００７】
一方、出力画像の濃度を一定に保つために、二成分現像剤中のトナー濃度を一定に維持する方法が用いられている。例えば特許文献２には、トナーが非磁性であり、キャリアが磁性である特性を利用して、現像器に取り付けた透磁率センサーからの出力電圧のピーク値をトナー濃度検出信号としてトナー補給制御を行う画像形成装置が開示されている。
【０００８】
また、特許文献３には、トナー濃度検出手段で現像ローラー上のトナー濃度を読み取り、読み取られた検出信号値を濃度基準値と比較してトナー補給を行う画像形成装置において、現像剤の交換回数や現像装置の動作時間等の現像剤の履歴に基づいて濃度基準値を変更する技術が開示されている。特許文献３の方法によれば、現像装置内の現像剤の状態が変動してトナー濃度検出値が実際と異なっている場合でも、現像装置内の現像剤中のトナー濃度を安定化することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００１−２６５０９８号公報（段落［００２０］〜［００２４］、［００２８］、第４図参照）
【特許文献２】特開平１−１８２７５０号公報
【特許文献３】特開平７−１３４２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、特許文献１のような、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現像装置を用いた場合、長期間に亘ってキャリアの帯電付与性能が維持されるが、低印字率の画像を連続して出力すると、トナー消費量が少ないためにトナーの累積攪拌時間が長くなり、トナーが過帯電状態となる。
【００１１】
この状態で、引き続き高印字率の画像を出力すると、現像容器内の僅かなトナーが一度に消費されるため、トナー収容容器からトナーが大量に供給される。このとき、新たに補給されたトナーの帯電が迅速且つ円滑に行われず、十分に帯電していないトナーが白紙部に付着して地肌かぶりを引き起こす可能性もある。
【００１２】
この現象は、図１３及び図１４を用いて説明することができる。図１３は、トナー（正帯電トナー）からキャリアへの電荷移動を模式的に示す図である。図１３において、トナーＴ及びキャリアＣは、それぞれ帯電サイト（帯電可能な面積）Ｓｔ、Ｓｃと、電子レベルでの仕事関数Ｗｔ、Ｗｃを有している。ここで、仕事関数とは、物質表面から１個の電子を無限遠まで取り出すのに必要な最小エネルギーであり、Ｗｔ＜Ｗｃであることから、トナーＴはキャリアＣに比べて表面電荷が移動し易いことを示している。
【００１３】
いま、トナーＴ及びキャリアＣが別々に存在する図１３（ａ）の状態から、図１３（ｂ）のようにトナーＴ及びキャリアＣを接触させたとする。仕事関数の異なる粒子を接触させると、接触部において仕事関数の大きさが揃うように電荷移動が起こるため、現像剤Ｄ全体としての仕事関数は平衡値Ｗｍｉｘとなる。
【００１４】
ここで、粒子の帯電量は、帯電サイトと仕事関数の変化量とに比例するため、トナーＴの帯電量Ｑｔ、及びキャリアＣの帯電量Ｑｃは以下の式（１）、（２）で表される。
Ｑｔ＝βＳｔ（Ｗｍｉｘ−Ｗｔ）・・・（１）
Ｑｃ＝βＳｃ（Ｗｃ−Ｗｍｉｘ）・・・（２）
【００１５】
次に、図１３に示した電荷移動を、補給トナーと補給キャリアからなる補給現像剤を現像器内に滞留するトナーとキャリアからなる滞留現像剤に補給する場合について考察する。図１４は、補給現像剤から滞留現像剤への電荷移動を模式的に示す図である。補給現像剤Ｄｓの仕事関数（補給トナーＴｓと補給キャリアＣｓの仕事関数の平衡値Ｗｓｍｉｘ）と、滞留現像剤の仕事関数（滞留トナーＴｐと滞留キャリアＣｐとの仕事関数の平衡値Ｗｐｍｉｘ）が異なるため、補給トナーＴｓから滞留トナーＴｐと滞留キャリアＣｐへ電子が流れ込む。
【００１６】
その結果、補給現像剤Ｄｓ中の補給トナーＴｓは電子を放出し帯電量が高くなり、滞留現像剤中の滞留トナーＴｐは電子を吸収し帯電量がより低下する。そして、混合された現像剤全体としての仕事関数は平衡値Ｗ（ｓ＋ｐ）ｍｉｘとなる。
【００１７】
即ち、図１４からわかるように、補給現像剤Ｄｓと滞留現像剤Ｄｐとで仕事関数の平衡レベルが異なるため、補給現像剤Ｄｓと滞留現像剤Ｄｐとを混合すると、滞留現像剤Ｄｐ中の滞留トナーＴｐの帯電量が低下して低帯電、或いは逆帯電（負帯電）になり、地肌かぶりを引き起こすものと考えられる。
【００１８】
本発明は、上記問題点に鑑み、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現像装置を備え、現像装置内の現像剤の劣化度合いに応じて新たな現像剤の補給を適切に行うことのでき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】
【００１９】
上記目的を達成するために本発明は、トナーとキャリアとを含む二成分現像剤が補給されるとともに余剰の現像剤を排出する現像装置を含む画像形成部と、該画像形成部により形成されたパッチ画像の濃度を検知する検知手段と、該検知手段の検知結果に基づいて現像剤の帯電量分布及び仕事関数分布を計算する仕事関数分布計算手段と、該仕事関数分布計算手段により算出された装置の初期設定時及び所定枚数印字後における現像剤の仕事関数分布に基づいて現像剤の劣化レベルを判定するとともに、判定された現像剤の劣化レベルに基づいて前記現像装置への現像剤の補給パターンを決定する制御手段と、を備えた画像形成装置である。
【００２０】
また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記制御手段は、現像剤の劣化レベルと、現像剤の劣化レベル毎に予めシミュレートされた現像剤の補給パターンと地肌かぶり濃度との関係、若しくは現像剤の補給パターンと逆帯電トナー量との関係と、を用いて前記現像装置への現像剤の補給パターンを決定することを特徴としている。
【００２１】
また本発明は、上記構成の画像形成装置において、粒子シミュレーターにより現像剤の劣化レベル毎にシミュレートされた現像剤の補給パターンと地肌かぶり濃度との関係、若しくは現像剤の補給パターンと逆帯電トナー量との関係を記憶する記憶手段を備え、前記制御手段は、判定された現像剤の劣化レベルと、前記記憶手段に記憶されたシミュレート結果とに基づいて前記現像装置への現像剤の補給パターンを決定することを特徴としている。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の第１の構成によれば、画像形成装置の初期設定時及び所定枚数印字後における現像剤の仕事関数分布に基づいて現像剤の劣化レベルを判定するとともに、判定された現像剤の劣化レベルに基づいて現像装置への現像剤の補給パターンを決定することにより、現像剤の劣化レベルに応じた適切な補給パターンが決定される。従って、劣化した現像剤に新たな現像剤が一度に多量に補給されることによるトナーの帯電不良、及び地肌かぶりの発生を効果的に抑制することができる。
【００２３】
また、本発明の第２の構成によれば、上記第１の構成の画像形成装置において、制御手段は、現像剤の劣化レベルと、現像剤の劣化レベル毎に予めシミュレートされた現像剤の補給パターンと地肌かぶり濃度との関係、若しくは現像剤の補給パターンと逆帯電トナー量との関係とを用いて現像装置への現像剤の補給パターンを決定することにより、現像剤の劣化レベルに応じて地肌かぶり濃度若しくは逆帯電トナー量が所定値以下となるような現像剤の補給パターンが決定される。従って、地肌かぶりの発生をより一層効果的に抑制することができる。
【００２４】
また、本発明の第３の構成によれば、上記第２の構成の画像形成装置において、粒子シミュレーターにより現像剤の劣化レベル毎にシミュレートされた現像剤の補給パターンと地肌かぶり濃度若しくは逆帯電トナー量との関係を記憶する記憶手段を設けておき、現像剤の劣化レベルと記憶手段に記憶されたシミュレート結果とに基づいて現像装置への現像剤の補給パターンを決定することにより、現像剤の補給パターンと地肌かぶり濃度若しくは逆帯電トナー量との関係をその都度シミュレートする必要がない。従って、現像剤の劣化レベルに応じた最適な補給パターンを迅速に且つ精度良く決定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施形態に係るカラープリンター１００の全体構成を示す概略図
【図２】本発明のカラープリンター１００に搭載される現像装置３の側面断面図
【図３】現像装置３の攪拌部を示す平面断面図
【図４】コンテナ５ａを概略的に示す側面断面図
【図５】本発明のカラープリンター１００の制御経路を示すブロック図
【図６】本発明のカラープリンター１００において実行される現像剤の補給パターン決定手順の一例を示すフローチャート
【図７】初期設定時に出力されたパッチ画像の濃度と、所定枚数印字後（耐久後）に出力されたパッチ画像の濃度とを比較したグラフ
【図８】図７のデータに基づいて算出された初期設定時及び所定枚数印字後のトナーの帯電量分布を示すグラフ
【図９】図８のデータに基づいて算出された初期設定時及び所定枚数印字後の現像剤の仕事関数分布を比較したグラフ
【図１０】現像剤の劣化レベルと仕事関数分布との関係を示すグラフ
【図１１】劣化レベル５の現像剤に対して現像剤の補給レベルを変化させたときの印字枚数と地肌かぶり濃度との関係を示すグラフ
【図１２】劣化レベル５の現像剤に対して現像剤の補給レベルを変化させたときの現像剤の攪拌時間と逆帯電トナー量との関係を示すグラフ
【図１３】二成分現像剤におけるトナー（正帯電トナー）からキャリアへの電荷移動を模式的に示す図
【図１４】補給現像剤から滞留現像剤への電荷移動を模式的に示す図
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。図１は、本発明のカラープリンター１００の構成を示す概略図であり、ここではタンデム方式のカラー画像形成装置について示している。カラープリンター１００本体内には４つの画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ及びＰｄが、搬送方向上流側（図１では右側）から順に配設されている。これらの画像形成部Ｐａ〜Ｐｄは、異なる４色（マゼンタ、シアン、イエロー及びブラック）の画像に対応して設けられており、それぞれ帯電、露光、現像及び転写の各工程によりマゼンタ、シアン、イエロー及びブラックの画像を順次形成する。
【００２７】
これらの画像形成部Ｐａ〜Ｐｄには、各色の可視像（トナー像）を担持する感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ及び１ｄが配設されており、これらの感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に形成されたトナー像が、駆動手段（図示せず）により図１において時計回りに回転しながら各画像形成部に隣接して移動する中間転写ベルト８上に順次一次転写された後、二次転写ローラー９において用紙Ｓ上に二次転写され、さらに、定着部１３において用紙Ｓ上に定着された後、装置本体より排出される構成となっている。感光体ドラム１ａ〜１ｄを図１において反時計回りに回転させながら、各感光体ドラム１ａ〜１ｄに対する画像形成プロセスが実行される。
【００２８】
トナー像が転写される用紙Ｓは、装置下部の用紙カセット１６内に収容されており、給紙ローラー１２ａ及びレジストローラー対１２ｂを介して二次転写ローラー９へと搬送される。中間転写ベルト８には誘電体樹脂製のシートが用いられ、その両端部を互いに重ね合わせて接合しエンドレス形状にしたベルトや、継ぎ目を有しない（シームレス）ベルトが用いられる。また、二次転写ローラー９の下流側には中間転写ベルト８表面に残存するトナーを除去するためのブレード状のベルトクリーナー１９が配置されている。
【００２９】
次に、画像形成部Ｐａ〜Ｐｄについて説明する。回転自在に配設された感光体ドラム１ａ〜１ｄの周囲及び下方には、感光体ドラム１ａ〜１ｄを帯電させる帯電器２ａ、２ｂ、２ｃ及び２ｄと、各感光体ドラム１ａ〜１ｄに画像情報を露光する露光装置４と、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上にトナー像を形成する現像装置３ａ、３ｂ、３ｃ及び３ｄと、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に残留した現像剤（トナー）を除去するクリーニング部７ａ、７ｂ、７ｃ及び７ｄが設けられている。
【００３０】
パーソナルコンピューター等の上位装置から画像データが入力されると、先ず、帯電器２ａ〜２ｄによって感光体ドラム１ａ〜１ｄの表面を一様に帯電させ、次いで露光装置４によって光照射し、各感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に画像信号に応じた静電潜像を形成する。現像装置３ａ〜３ｄは、感光体ドラム１ａ〜１ｄに対向配置された現像ローラー（現像剤担持体）を備え、それぞれマゼンタ、シアン、イエロー及びブラックの各色のトナー及びキャリアから成る二成分現像剤がコンテナ５ａ〜５ｄによって所定量充填されている。このトナーは、現像装置３ａ〜３ｄの現像ローラーにより感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に供給され、静電的に付着することにより、露光装置４からの露光により形成された静電潜像に応じたトナー像が形成される。
【００３１】
そして、一次転写ローラー６ａ〜６ｄにより一次転写ローラー６ａ〜６ｄと感光体ドラム１ａ〜１ｄとの間に所定の転写電圧で電界が付与され、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上のシアン、マゼンタ、イエロー及びブラックのトナー像が中間転写ベルト８上に一次転写される。これらの４色の画像は、所定のフルカラー画像形成のために予め定められた所定の位置関係をもって形成される。その後、引き続き行われる新たな静電潜像の形成に備え、一次転写後に感光体ドラム１ａ〜１ｄの表面に残留したトナー等がクリーニング部７ａ〜７ｄにより除去される。
【００３２】
中間転写ベルト８は、従動ローラー１０及び駆動ローラー１１に掛け渡されており、駆動モーター（図示せず）による駆動ローラー１１の回転に伴い中間転写ベルト８が時計回りに回転を開始すると、用紙Ｓがレジストローラー対１２ｂから所定のタイミングで中間転写ベルト８に隣接して設けられた二次転写ローラー９へ搬送され、中間転写ベルト８とのニップ部（二次転写ニップ部）において用紙Ｓ上にフルカラー画像が二次転写される。トナー像が転写された用紙Ｓは定着部１３へと搬送される。
【００３３】
定着部１３に搬送された用紙Ｓは、定着ローラー対１３のニップ部（定着ニップ部）を通過する際に加熱及び加圧されてトナー像が用紙Ｓの表面に定着され、所定のフルカラー画像が形成される。フルカラー画像が形成された用紙Ｓは、複数方向に分岐した分岐部１４によって搬送方向が振り分けられる。用紙Ｓの片面のみに画像を形成する場合は、そのまま排出ローラー１５によって排出トレイ１７に排出される。
【００３４】
一方、用紙Ｓの両面に画像を形成する場合は、定着部１３を通過した用紙Ｓの一部を一旦排出ローラー１５から装置外部にまで突出させる。その後、用紙Ｓは排出ローラー１５を逆回転させることにより分岐部１４で反転搬送路１８に振り分けられ、画像面を反転させた状態で二次転写ローラー９に再搬送される。そして、中間転写ベルト８上に形成された次の画像が二次転写ローラー９により用紙Ｓの画像が形成されていない面に転写され、定着部１３に搬送されてトナー像が定着された後、排出トレイ１７に排出される。
【００３５】
画像形成部Ｐｄの下流側且つ二次転写ローラー９の上流側直近には濃度検知センサー２１が配置されている。濃度検知センサー２１は、画像形成部Ｐａ〜Ｐｄにおいて中間転写ベルト８上に形成されるパッチ画像に測定光を照射し、各パッチ画像からの反射光量を検出する。検出結果は受光出力信号として後述する制御部６２に送信される。濃度検知センサー２１としては、一般にＬＥＤ等から成る発光素子と、フォトダイオード等から成る受光素子を備えた光学センサーが用いられる。パッチ画像の濃度を測定する際、発光素子から中間転写ベルト８上の各パッチ画像に対し順次測定光を照射すると、測定光はトナーによって反射される光、及びベルト表面によって反射される光として受光素子に入射する。
【００３６】
トナーの付着量が多い場合には、ベルト表面からの反射光がトナーによって遮光されるので、受光素子の受光量が減少する。一方、トナーの付着量が少ない場合には、逆にベルト表面からの反射光が多くなる結果、受光素子の受光量が増大する。従って、受光した反射光量に基づく受光信号の出力値により各色のパッチ画像のトナー付着量（画像濃度）を検知し、検知結果に基づいて各色の現像剤の仕事関数分布を計算することにより、各色の現像剤の劣化レベルが判定される。
【００３７】
濃度検知センサー２１は、測定対象物までの距離を厳密に規定しておく必要があるため、図１に示すように、中間転写ベルト８表面までの距離変動の少ない駆動ローラー１１に対抗するような位置に配置されており、中間転写ベルト８上の濃度補正パターンの形成位置に合わせて中間転写ベルト８の幅方向に位置決めされている。
【００３８】
なお、濃度検知センサー２１は中間転写ベルト８上のパッチ画像を検知可能な他の位置に配置しても良いが、例えば二次転写ローラー９よりも下流側に配置した場合、画像形成部Ｐａ〜Ｐｄによりパッチ画像が形成されてから濃度検知が行われるまでの時間が長くなり、さらにパッチ画像が二次転写ローラー９と接触することによりパッチ画像の表面状態が変化するおそれもある。そのため、図１のように画像形成部Ｐｄよりも下流側且つ二次転写ローラー９の接触位置よりも上流側に配置することが好ましい。
【００３９】
図２は、上述のカラープリンター１００に用いられる現像装置の構成を示す断面平面図である。なお、以下の説明では、図１に示す感光体ドラム１ａに対応する現像装置３ａの構成及び動作について説明するが、現像装置３ｂ〜３ｄの構成及び動作については現像装置３ａと同様であり、説明を省略し、また各色の現像装置及び感光体を示すａ〜ｄの符号を省略する。
【００４０】
図２に示すように、現像装置３は、現像ローラー３０と、磁気ローラー３１と、現像容器３２と、規制ブレード３４、及び攪拌部材４２等により構成されている。
【００４１】
現像容器３２は、現像装置３の外郭を構成し、その下部で仕切り部３２ｂによって第１搬送室３２ｃと第２搬送室３２ｄに仕切っている。第１搬送室３２ｃ及び第２搬送室３２ｄには、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３２は、攪拌部材４２と磁気ローラー３１及び現像ローラー３０を回転可能に保持している。更に、現像容器３２には、現像ローラー３０を感光体ドラム１に向けて露出させる開口３２ａが形成されている。
【００４２】
現像ローラー３０は、感光体ドラム１に対向し、一定の間隔を設けて感光体ドラム１の右方に配設される。また、現像ローラー３０は、感光体ドラム１に接近した対向位置において、感光体ドラム１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３１は、一定の間隔を設けて現像ローラー３０に対向し、現像ローラー３０の右斜め下方に配設される。また、磁気ローラー３１は、現像ローラー３０に接近した対向位置において、現像ローラー３０にトナーを供給する。攪拌部材４２は磁気ローラー３１の略下方に配設される。また、規制ブレード３４は磁気ローラー３１の左斜め下方にて現像容器３２に固定保持されている。
【００４３】
攪拌部材４２は、第１スパイラル４３と第２スパイラル４４の２本で構成される。第２スパイラル４４が磁気ローラー３１の下方で、第２搬送室３２ｄ内に設けられ、第１スパイラル４３が第２スパイラル４４の右方に隣接して、第１搬送室３２ｃ内に設けられる。
【００４４】
第１及び第２スパイラル４３、４４は現像剤を攪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キャリアに保持される。また、第１搬送室３２ｃと第２搬送室３２ｄを仕切る仕切り部３２ｂの長手方向（図２の紙面表裏方向）の両端部分には、連通部（図略）が設けられており、第１スパイラル４３が回転すると、帯電した現像剤が仕切り部３２ｂに設けた一方の連通部から第２スパイラル４４に搬送され、現像剤が第１搬送室３２ｃ内と第２搬送室３２ｄ内とを循環する。そして、第２スパイラル４４から磁気ローラー３１に現像剤が供給される。
【００４５】
磁気ローラー３１は、ローラー軸３１ａと磁極部材Ｍ及び非磁性材からなる非磁性スリーブ３１ｂを備え、攪拌部材４２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３０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が交互に配設され、ローラー軸３１ａに接着等により固着される。ローラー軸３１ａは、非磁性スリーブ３１ｂ内で、磁極部材Ｍと非磁性スリーブ３１ｂの間に所定の間隔を設けて、現像容器３２に回転不能に支持される。非磁性スリーブ３１ｂは、図示しないモーターと歯車からなる駆動機構により、現像ローラー３０と同方向（図２の時計回り方向）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。非磁性スリーブ３１ｂ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３４によって所定の高さに調節される。
【００４６】
非磁性スリーブ３１ｂが回転すると、磁気ブラシは、磁極部材Ｍによって非磁性スリーブ３１ｂ表面に担持されて搬送され、現像ローラー３０に接触すると、磁気ブラシのトナーのみが、非磁性スリーブ３１ｂに印加されたバイアス５６に応じて、現像ローラー３０に供給される。
【００４７】
現像ローラー３０は、固定軸３０ａと、磁極部材３０ｂ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３０ｃ等を備えて構成されている。
【００４８】
固定軸３０ａは現像容器３２に回転不能に支持される。この固定軸３０ａには、現像スリーブ３０ｃが回転自在に保持され、更に、磁石よりなる磁極部材３０ｂが磁気ローラー３１と対向する位置に現像スリーブ３０ｃと所定の間隔を設けて、接着等により固着される。現像スリーブ３０ｃ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）に回転する。また、現像スリーブ３０ｃには、直流電圧５５ａに交流電圧５５ｂを重畳した現像バイアス５５が印加される。
【００４９】
現像バイアス５５を印加された現像スリーブ３０ｃが図２の時計回り方向に回転すると、現像領域Ｄにおいて、現像バイアス電位と感光体ドラムの露光部位の電位との電位差により、現像スリーブ３０ｃ表面に担持されたトナーが感光体ドラムに飛翔する。飛翔したトナーは矢印Ａ方向（反時計回り方向）に回転する感光体ドラム上の露光部位に順次付着し、感光体ドラム上の静電潜像が現像される。
【００５０】
次に、図３を用いて、現像装置の攪拌部について詳しく説明する。図３は攪拌部を示す平面断面図（図２のＸＸ′矢視断面図）である。
【００５１】
現像容器３２には、前述のように、第１搬送室３２ｃと、第２搬送室３２ｄと、仕切り部３２ｂと、上流側連通部３２ｅ、及び下流側連通部３２ｆが形成され、その他に、現像剤補給口３２ｇと、現像剤排出口３２ｈと、上流側壁部３２ｉ、及び下流側壁部３２ｊが形成されている。なお、第１搬送室３２ｃにおいて、図３の左側を上流側、図３の右側を下流側とし、また、第２搬送室３２ｄにおいて、図３の右側を上流側、図３の左側を下流側とする。従って、連通部及び側壁部は、第２搬送室３２ｄを基準として、上流及び下流と呼称している。
【００５２】
仕切り部３２ｂは、現像容器３２の長手方向に延びて第１搬送室３２ｃと第２搬送室３２ｄを並列させるように仕切っている。仕切り部３２ｂの長手方向の右側端部は、上流側壁部３２ｉの内壁部とともに上流側連通部３２ｅを形成し、一方、仕切り部３２ｂの長手方向の左側端部は、下流側壁部３２ｊの内壁部とともに下流側連通部３２ｆを形成している。そして現像剤は、第１搬送室３２ｃと、上流側連通部３２ｅと、第２搬送室３２ｄ、及び下流側連通部３２ｆ内を循環することが可能である。
【００５３】
現像剤補給口３２ｇは、現像容器３２の上部に設けられたコンテナ５ａ〜５ｄ（図１参照）から新たな現像剤を現像容器３２内に補給するための開口であり、第１搬送室３２ｃの上流側（図３の左側）に配置される。
【００５４】
現像剤排出口３２ｈは、現像剤の補給によって、第１及び第２搬送室３２ｃ、３２ｄ内で余剰となった現像剤を排出するための開口であり、第２搬送室３２ｄの下流側で第２搬送室３２ｄの長手方向に連続して設けられる。
【００５５】
第１搬送室３２ｃ内には第１スパイラル４３が配設され、第２搬送室３２ｄ内には第２スパイラル４４が配設されている。
【００５６】
第１スパイラル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搬送室３２ｃ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３２ｅ、３２ｆにも対向して設けられている。回転軸４３ｂは現像容器３２の上流側壁部３２ｉと下流側壁部３２ｊに回転可能に軸支されている。
【００５７】
第２スパイラル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とは逆方向を向く（逆位相の）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３１の軸方向長さ以上の長さを有し、更に、上流側連通部３２ｅに対向する位置まで延びて設けられている。回転軸４４ｂは、回転軸４３ｂと平行に配置され、現像容器３２の上流側壁部３２ｉと下流側壁部３２ｊに回転可能に軸支されている。
【００５８】
また、回転軸４４ｂには、第２螺旋羽根４４ａとともに、規制部５２及び排出羽根５３が一体に配設されている。
【００５９】
規制部５２は、第２搬送室３２ｄ内で下流側に搬送された現像剤を塞き止め、且つ、所定量以上になった現像剤を現像剤排出口３２ｈに搬送することを可能にするものである。規制部５２は、回転軸４４ｂに設けられる螺旋羽根からなり、第２螺旋羽根４４ａと逆方向を向く（逆位相の）羽根で螺旋状に形成され、且つ、第２螺旋羽根４４ａの外径と略同じで第２螺旋羽根４４ａのピッチより小さく設定されている。また、規制部５２は、下流側壁部３２ｊ等の現像容器３２の内壁部と規制部５２の外周部において所定量の隙間を形成している。この隙間から余剰の現像剤が排出されることになる。
【００６０】
回転軸４４ｂは現像剤排出口３２ｈ内まで延びている。現像剤排出口３２ｈ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と同じ方向を向く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、また羽根の外周が小さくなっている。従って、回転軸４４ｂが回転すると、排出羽根５３も回転し、規制部５２を乗り越えて現像剤排出口３２ｈ内に搬送された余剰現像剤は、図３の左側に送られて、現像容器３２外に排出されるようになっている。なお、排出羽根５３、規制部５２、及び第２螺旋羽根４４ａは合成樹脂によって回転軸４４ｂと一体に成型される。
【００６１】
現像容器３２の外壁には、歯車６１〜６４が配設されている。歯車６１、６２は回転軸４３ａに固着され、歯車６４は回転軸４４ｂに固着され、歯車６３は、現像容器３２に回転可能に保持されて、歯車６２、６４に噛合している。
【００６２】
新たに現像剤を補給していない現像時には、モーター等の駆動源によって、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によって、現像剤は、第１搬送室３２ｃ内の現像剤を矢印Ｐ方向に搬送され、その後、上流側連通部３２ｅを通って第２搬送室３２ｄ内に搬送される。更に、回転軸４４ｂと連動する回転軸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によって、現像剤は、第２搬送室３２ｄ内の現像剤を矢印Ｑ方向に搬送される。従って、現像剤はその嵩高を大きく変動させながら第１搬送室３２ｃから上流側連通部３２ｅを通って第２搬送室３２ｄ内に搬送され、規制部５２を乗り越えることなく、下流側連通部３２ｆを通って第１搬送室３２ｃに搬送される。
【００６３】
このように現像剤は、第１搬送室３２ｃから、上流側連通部３２ｅ、第２搬送室３２ｄ、及び下流側連通部３２ｆと循環しながら攪拌されて、攪拌された現像剤が磁気ローラー３１に供給される。
【００６４】
次に、現像剤補給口３２ｇから現像剤が補給される場合について説明する。現像によってトナーが消費されると、現像剤補給口３２ｇから第１搬送室３２ｃ内にキャリアを含む現像剤が補給される。
【００６５】
補給された現像剤は、現像時と同様に、第１螺旋羽根４３ａによって、第１搬送室３２ｃ内を矢印Ｐ方向に搬送され、その後、上流側連通部３２ｅを通って第２搬送室３２ｄ内に搬送される。更に、第２螺旋羽根４４ａによって、現像剤は、第２搬送室３２ｄ内の現像剤を矢印Ｑ方向に搬送される。回転軸４４ｂの回転にともなって規制部５２が回転すると、規制部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る。この規制部５２によって現像剤が塞き止められて嵩高となり、余剰の現像剤が規制部５２を乗り越えて、現像剤排出口３２ｈを介して現像容器３２外に排出される。
【００６６】
図４は、コンテナ５ａを概略的に示す側面断面図である。なお、ここではマゼンタの現像剤を貯留するコンテナ５ａについて説明するが、シアン、イエロー、ブラックの現像剤を貯留するコンテナ５ｂ〜５ｄについても同様の構成である。コンテナ５ａは、未使用の現像剤を貯留するコンテナ容器５１、搬送スクリュー５２、攪拌パドル５３、現像剤補給モーター２７、攪拌モーター２８を備える。
【００６７】
コンテナ容器５１の底部の長手方向（図４の紙面と垂直な方向）の一端部には、現像容器３２の現像剤補給口３２ｇ（図３参照）に連結される供給口５１ａが形成されている。攪拌パドル５３は、その軸部から径方向の片側に延び、且つ容器の長手方向に展開されるフィルム状の攪拌羽根５３ａを有する。攪拌羽根５３ａの回転によって、コンテナ容器５１内の現像剤が攪拌され、攪拌された現像剤が搬送スクリュー５２側に移送される。
【００６８】
搬送スクリュー５２は、その軸部の周りに長手方向に一定の位相（ピッチ）で螺旋状に形成される螺旋羽５２ａを有し、コンテナ容器５１内の底部に供給口５１ａに対向して配置されている。搬送スクリュー５２が回転すると、攪拌パドル５３によって攪拌された現像剤が螺旋羽５２ａの位相の進行により供給口５１ａに向かって搬送され、供給口５１ａを介して現像容器３２に補給される。
【００６９】
現像剤補給モーター２７、攪拌モーター２８は、それぞれ搬送スクリュー５２、攪拌パドル５３を回転させるＤＣモーターからなり、例えば、ブリッジ回路にパルス電圧を印加してパルス電圧のオンとオフを繰り返すことによって回転駆動させられる。攪拌パドル５３の攪拌羽根５３ａは、その軸部から半径方向に搬送スクリュー５２の外縁まで延び、螺旋羽５２ａに接触可能である。
【００７０】
コンテナ容器５１内に現像剤が十分に貯留されている場合には、攪拌パドル５３はトナーを攪拌して搬送スクリュー５２に供給する。そして、現像剤補給モーター２７が定速で回転駆動すると、搬送スクリュー５２はその回転速度に応じた一定量の現像剤を供給口５１ａから現像容器３２内に補給する。
【００７１】
図５は、本発明のカラープリンター１００の制御経路を示すブロック図である。図１と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。カラープリンター１００は、画像形成部Ｐａ〜Ｐｄ、濃度検知センサー２１、現像剤補給モーター２７、画像入力部６０、ＡＤ変換部６１、制御部６２、記憶部６３、操作部６５等を含む構成である。
【００７２】
画像入力部６０は、パーソナルコンピューター等から送信される画像データを受信する受信部である。画像入力部６０より入力された画像信号はＡＤ変換部６１においてデジタル信号に変換された後、記憶部６３内の画像メモリ７０に送出される。
【００７３】
記憶部６３は、画像入力部６０から入力されＡＤ変換部６１においてデジタル変換された印刷画像データをページ単位で記憶する画像メモリ７０、カラープリンター１００の制御途中で発生した必要なデータやカラープリンター１００の制御に一時的に必要となるデータ等が記憶される読み書き自在のＲＡＭ（Random Access Memory）７１、及びカラープリンター１００の制御用プログラムや制御上の必要な数値等のカラープリンター１００の使用中に変更されることがないデータ等が収められる読み出し専用のＲＯＭ（Read Only Memory）７２を備えている。
【００７４】
例えば、ＲＡＭ７１には、カラープリンター１００の初期設定時及び後述する現像剤補給パターンの決定時に出力されるパッチ画像の濃度検出値（階調値）や、パッチ画像の濃度検出値から算出される仕事関数分布等が記憶されている。また、ＲＯＭ７２には、現像剤の仕事関数分布と、予め粒子シミュレーターを用いて計算された劣化レベルとの関係や、補給１回当りの現像剤の補給量及び補給回数を規定する補給レベル（補給パターン）と地肌かぶり濃度との関係を現像剤の劣化レベル毎に記憶した補給レベル設定テーブル等が記憶されている。
【００７５】
演算部６４は、濃度検知センサー２１により検知されたパッチ画像の濃度検出値を用いて現像剤の仕事関数分布を計算する。仕事関数分布の具体的な計算方法については後述する。
【００７６】
操作部６５は、液晶表示部、各種の状態を示すＬＥＤ等が設けられており、カラープリンター１００の状態を示したり、画像形成状況や印字部数を表示したりするようになっている。カラープリンター１００の各種設定はパーソナルコンピューターのプリンタードライバーから行われる。
【００７７】
その他、操作部６５には、画像形成を開始するようにユーザーが指示するスタートボタン、画像形成を中止する際等に使用するストップ／クリアボタン、カラープリンター１００の各種設定をデフォルト状態にする際に使用するリセットボタン等が設けられている。
【００７８】
制御部６２は、例えば中央処理装置（ＣＰＵ）であり、設定されたプログラムに従って画像入力部６０、画像形成部Ｐａ〜Ｐｄ、定着部１３、及び用紙カセット１６（図１参照）からの用紙の搬送、現像剤補給モーター２７の駆動等を全般的に制御するとともに、画像入力部６０から入力された画像信号を、必要に応じて変倍処理或いは階調処理して画像データに変換する。
【００７９】
さらに制御部６２は、現像剤補給パターンの決定時に、濃度検知センサー２１からの出力信号を受信し、各パッチ画像のセンサー出力値に基づいて仕事関数分布を算出する機能、算出された仕事関数分布をＲＡＭ７１に記憶された初期設定時の仕事関数分布と比較する機能、比較結果とＲＯＭ７２に記憶された粒子シミュレーターによる計算データとに基づいて現像剤の劣化レベルを判定し、さらに現像剤の劣化レベルに基づいて現像剤の補給パターンを決定する機能を有している。なお、現像剤補給パターンの決定は、ユーザーによるマニュアル設定の他、装置の電源ＯＮ時や所定枚数の画像形成処理が終了した時にも自動的に実行されるようにしてもよい。
【００８０】
図６は、本発明のカラープリンター１００において実行される現像剤の補給パターン決定手順の一例を示すフローチャートである。必要に応じて図１〜図５を参照しながら、図６のステップに沿って現像剤の補給パターンの決定手順について説明する。なお、ここでは図１の画像形成部Ｐａにおけるマゼンタの現像剤の補給パターンの決定手順を例に挙げて説明するが、画像形成部Ｐｂ〜Ｐｄにおけるシアン、イエロー、ブラックの現像剤の補給パターンの決定についても全く同様に説明される。
【００８１】
先ず、カラープリンター１００の初期設定を行う際に、感光体ドラム１ａ上に濃度の異なる複数のパッチ画像を形成し、中間転写ベルト８上に転写する（ステップＳ１）。次に、濃度検知センサー２１により各パッチ画像の濃度を検知する（ステップＳ２）。そして、検知結果に基づいて初期トナーの帯電量分布と仕事関数分布を計算する（ステップＳ３）。具体的には、各パッチ画像の濃度の差分からトナーの帯電量Ｑの分布を計算し、さらに帯電量Ｑの分布を仕事関数分布に変換する。ステップＳ３で算出された仕事関数分布データは初期データとしてＲＡＭ７１に記憶される（ステップＳ４）。
【００８２】
カラープリンター１００の初期設定が終了すると、印字が開始される（ステップＳ５）。その後、制御部６２において累積印字枚数が所定枚数に到達したか否かが判断され（ステップＳ６）、所定枚数に到達したときは、制御部６２はステップＳ１と同様に、感光体ドラム１ａ上に複数（８段階）のパッチ画像を形成し、中間転写ベルト８上に転写する（ステップＳ７）。次に、濃度検知センサー２１により各パッチ画像の濃度を検知し（ステップＳ８）、検知結果に基づいてステップＳ３と同様の手順でトナーの帯電量分布と仕事関数分布を計算する（ステップＳ９）。このとき、ＲＡＭ７１に記憶されている初期データと比較することで（ステップＳ１０）、使用環境による現像剤の帯電特性のばらつきに関係なく、常に正確な仕事関数分布を計算することができる。
【００８３】
図７は、初期設定時に出力されたパッチ画像の濃度と、所定枚数印字後（耐久後）に出力されたパッチ画像の濃度とを比較したグラフ、図８は、図７のデータに基づいて算出された初期設定時及び所定枚数印字後のトナーの帯電量分布を比較したグラフ、図９は、図８のデータに基づいて算出された初期設定時及び所定枚数印字後の現像剤の仕事関数分布を比較したグラフである。なお、図７〜図９においては、初期現像剤を○のデータ系列、所定枚数印字後（耐久後）の現像剤を◇のデータ系列で示している。
【００８４】
図７から、初期設定時に出力された複数（ここでは０〜７の８パターン）のパッチ画像は段階的に濃度（階調値）が変化しており、耐久後に出力されたパッチ画像の濃度は、パターン１、２、４〜６において初期設定時に出力されたパッチ画像の濃度からずれていることがわかる。
【００８５】
また、図８から、所定枚数印字後のトナーの帯電量は初期設定時に比べて負側（マイナス側）にシフトしており、帯電量分布の幅も狭くなっていることがわかる。さらに、図９から、初期現像剤の仕事関数分布においてピーク値を示す仕事関数は５．０５（ｅＶ）であり、耐久後の現像剤ではピーク値を示す仕事関数が５．０５（ｅＶ）から５．１２（ｅＶ）に上昇していることがわかる。
【００８６】
次に、制御部６２は、予め粒子シミュレーターで計算され、ＲＯＭ７２に記憶されている現像剤の劣化ランクと仕事関数分布との関係を用いて、現像剤の劣化レベルを判定する（ステップＳ１１）。さらに、判定された劣化レベルに基づいて現像剤の補給レベル（補給量及び補給間隔）を決定する（ステップＳ１２）。
【００８７】
図１０は、現像剤の劣化レベルと仕事関数分布との関係を示すグラフである。例えば、図９において耐久後の現像剤の仕事関数分布においてピーク値を示す仕事関数は約５．１２（ｅＶ）であるから、劣化レベルは１０であると判定される。
【００８８】
図１１は、劣化レベル５の現像剤に対して現像剤の補給レベルを変化させたときの印字枚数と地肌かぶり濃度との関係を示すグラフである。なお、図１１においては、補給レベルを１〜６の６段階とし、補給レベル１を□のデータ系列、補給レベル２を◆のデータ系列、補給レベル３を△のデータ系列、補給レベル４を×のデータ系列、補給レベル５を＊のデータ系列、補給レベル６を○のデータ系列で示している。
【００８９】
補給レベルは、補給１回当りの現像剤の補給量（現像剤補給モーター２７のＯＮ時間）と、補給間隔（現像剤補給モーター２７のＯＦＦ時間）とを示すものである。各補給レベルと現像剤補給モーター２７の駆動時間との関係を表１に示す。
【００９０】
【表１】
2013205712.tif 000003
【００９１】
表１に示すように、補給レベル１のときは比較的多量の現像剤が１回で補給され、補給レベル２〜６に向かうにつれて補給１回当りの補給量（現像剤補給モーター２７のＯＮ時間）が減少し、補給間隔（現像剤補給モーター２７のＯＦＦ時間）が長くなっている。
【００９２】
図１１に示すように、補給レベル１から補給レベル６まで６段階に変化させると地肌かぶりの発生も変化することがわかる。また、かぶり濃度が０．０２以下の場合に実用上問題のないレベルであることが確認されている。
【００９３】
従って、図６のステップＳ１１で現像剤の劣化レベルが５と判定されたとすると、補給レベル５または６で補給することで地肌かぶりの発生を実用上問題のないレベルまで抑制することができる。
【００９４】
上記のような制御によれば、現像剤の劣化ランクに応じた適切な現像剤の補給パターン（補給量及び補給間隔）が決定される。その結果、逆帯電トナーの発生、及びそれに伴う地肌かぶりの発生を効果的に抑制することができる。
【００９５】
なお、ここでは図１１に示すような、現像剤の劣化レベル毎に記憶された補給レベルと地肌かぶり濃度の関係を用いて現像剤の補給レベルを決定しているが、例えば、図１２に示すような、地肌かぶり濃度と相関する逆帯電トナー量と補給レベルとの関係を用いて現像剤の補給レベルを決定することもできる。
【００９６】
図１２は、劣化レベル５の現像剤に対して現像剤の補給レベルを変化させたときの現像剤の攪拌時間と逆帯電トナー量との関係を示すグラフである。補給レベルとデータ系列との対応関係は図１１と同様である。図１２に示すように、補給レベル１から補給レベル６まで６段階に変化させると発生する逆帯電トナー量も変化することがわかる。また、逆帯電トナー量が１重量％以下である場合は地肌かぶりが実用上問題のないレベルであることが実験により確認されているため、逆帯電トナー量が１重量％以下となるような補給レベル５または６を選択することで地肌かぶりの発生を抑制できることがわかる。
【００９７】
その他本発明は、上記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、本発明は図２に示したような磁気ローラー３１と現像ローラー３０を備えた現像装置に限定されるものではなく、トナーとキャリアとを含む二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種々の現像装置に適用可能である。
【００９８】
例えば、上記各実施形態では現像容器３２内の現像剤循環経路として、互いに並列配置される第１搬送室３２ｃと第２搬送室３２ｄとを備えた２軸搬送式の現像装置について説明したが、磁気ローラー３１から引き剥がされた現像際を回収して第２搬送室３２ｄに合流させる回収搬送室を備えた３軸搬送式の現像装置にも適用可能である。また、磁気ローラー３１を設けず現像ローラー３０のみを設け、現像ローラー３０上に形成された磁気ブラシを感光体ドラム表面に接触させて静電潜像を現像する現像装置にも適用することができる。
【００９９】
また、上記実施形態では、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に濃度の異なる複数のパッチ画像を形成し、中間転写ベルト８上に転写した後、濃度検知センサー２１でパッチ画像の濃度を測定して現像剤の仕事関数分布を計算したが、濃度検知センサー２１を感光体ドラム１ａ〜１ｄに対向する位置に配置し、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に形成されたパッチ画像の濃度を直接測定するようにしても良い。
【０１００】
また、本発明は図１に示したタンデム式のカラープリンター１００に限らず、デジタル或いはアナログ方式のモノクロ複写機、モノクロプリンター、カラー複写機、ファクシミリ等、二成分現像方式を用いた種々の画像形成装置に適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１０１】
本発明は、電子写真方式を利用した複写機、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用いる現像装置及びそれを備えた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二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装置及びそれ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】
【０１０２】
１ａ〜１ｄ            感光体ドラム
３ａ〜３ｄ            現像装置
５ａ〜５ｄ            コンテナ
２１                  濃度検知センサー（検知手段）
２７                  現像剤補給モーター
３０                  現像ローラー
３１                  磁気ローラー
３２                  現像容器
３２ｃ                第１搬送室
３２ｄ                第２搬送室
３２ｇ                現像剤補給口
３２ｈ                現像剤排出口
６２                  制御部（制御手段）
６３                  記憶部（記憶手段）
６４                  演算部（仕事関数分布計算手段）
７１                  ＲＡＭ
７２                  ＲＯＭ
１００                カラープリンター
Ｐａ〜Ｐｄ            画像形成部
【図１】
2013205712.tif 000004
【図２】
2013205712.tif 000005
【図３】
2013205712.tif 000006
【図４】
2013205712.tif 000007
【図５】
2013205712.tif 000008
【図６】
2013205712.tif 000009
【図７】
2013205712.tif 000010
【図８】
2013205712.tif 000011
【図９】
2013205712.tif 000012
【図１０】
2013205712.tif 000013
【図１１】
2013205712.tif 000014
【図１２】
2013205712.tif 000015
【図１３】
2013205712.tif 000016
【図１４】
2013205712.tif 000017