(57)【要約】【課題】内圧の上昇に伴う現像剤の噴出を防止することが可能な現像装置を提供すること。【解決手段】現像装置４２は、現像剤補給容器５０から空気圧により補給される現像剤を収容する現像容器３と、現像容器３との間に外部へ通じる隙間ｘを有して設けられ、現像容器３の現像剤を感光ドラム１に供給する現像スリーブ８と、現像剤を撹拌する撹拌部材１９と、現像剤補給容器５０による現像剤の補給タイミングと撹拌部材１９の動作タイミングとを判定し、現像剤補給容器５０からの空気圧により隙間ｘに現像剤が流れ込むのを撹拌部材１９により撹拌される現像剤で規制するように制御するＣＰＵ１３０と、を有する。【選択図】図２
2017211564.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤補給手段から空気圧により補給される現像剤を収容する現像剤収容手段と、
前記現像剤収容手段との間に外部へ通じる隙間を有して設けられ、前記現像剤収容手段の現像剤を像担持体に供給する現像剤供給手段と、
前記現像剤を撹拌する撹拌手段と、
前記現像剤補給手段による現像剤の補給タイミングと前記撹拌手段の動作タイミングとを判定し、前記現像剤補給手段からの空気圧により前記隙間に現像剤が流れ込むのを前記撹拌手段により撹拌される現像剤で規制するように制御する制御手段と、
を有することを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記制御手段は、
前記撹拌手段の撹拌位置に応じて、前記現像剤補給手段に現像剤の補給動作を行わせることを特徴とする請求項１記載の現像装置。
【請求項３】
前記撹拌手段は、
回転可能に設置され、
前記制御手段は、
前記撹拌部材の前記撹拌位置としての回転位置に応じて、前記現像剤補給手段に現像剤の補給動作を行わせることを特徴とする請求項２に記載の現像装置。
【請求項４】
前記制御手段は、
前記撹拌手段により撹拌される前記現像剤で前記隙間が覆われている期間に、前記現像剤補給手段からの空気圧が最大となるように制御する、
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項５】
像担持体と、
前記像担持体に形成された静電潜像を現像剤で現像する請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の現像装置と、
を有する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、像担持体に形成された静電潜像を現像する現像装置、及びこの現像装置を備えるファクシミリ、プリンタ又はこれらの機能を複数備えた複合機等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複写機等の電子写真式の画像形成装置では、微粉末の現像剤を使用して現像することにより画像形成を行っている。このような画像形成装置では、画像形成に伴い消費されてしまう現像剤を、現像剤補給容器から補給する構成を備えている。また、画像形成装置には、現像剤補給容器から現像剤を補給する場合、現像剤の補給過多による画像不良又は現像剤の補給不足による濃度追従性の悪化を防止するために、現像剤を均一に補給することが求められている。
【０００３】
これに対して、従来、エアを利用することにより、現像剤１ｇ〜１０gを現像剤補給容器から安定して排出させて、現像剤を均一に補給する画像形成装置が知られている。
【０００４】
例えば、特許文献１は、現像剤収容部の内圧を変化させるポンプ部と、現像剤収容部外への現像剤の流出を阻止しつつ現像剤収容部内外への通気を許容する通気部と、ポンプ部が動作するとき通気を阻止させる通気阻止部と、を有する現像剤補給容器を開示する。通気部は、現像剤収容部に形成された通気口と、現像剤の通過を阻止しつつ通気を許容するフィルタと、を有している。
【０００５】
これにより、物流又は環境の変化により気温又は外気圧が変化した場合であっても通気部を介して容器内が外部と通気されるため、容器内の圧力を常に外気圧と同じにすることができ、ポンプ部による動作を安定させることができる。また、フィルタにより現像剤の通過を阻止するため、現像装置から現像剤が噴出することによる画像品位の低下を防ぐことができる。一方、特許文献１の現像剤補給容器では、フィルタが現像剤により目詰まりした場合、容器内の圧力が上昇して、現像装置から現像剤が噴出する恐れがある。
【０００６】
これに対して、特許文献２は、駆動入力部に入力された駆動力により、排出口を介した排気動作と吸気動作とを交互に繰り返し行うように動作するポンプ部を有する現像剤補給容器を開示する。これにより、現像剤補給容器側への吸気動作時に、現像剤受入れ装置に設けられたフィルタから現像剤を払い落す逆洗効果が働き、フィルタの短時間での目詰まりを抑制して、現像剤補給容器の内圧が上昇して現像剤が吹き出すことを防止することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１３−０４７７１４号公報
【特許文献２】特開２０１２−０９３７３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献２においては、フィルタを長時間使用した場合、フィルタが現像剤により目詰まりして、フィルタの排気機能が損なわれることにより、現像装置の内圧が上昇して、現像装置から現像剤が噴出する恐れがある。そして、現像装置から現像剤が噴出した場合には、噴出した現像剤により画像形成装置内を汚染してしまい、この汚染により画像形成装置の出力媒体である紙が汚れることにより、画像品位の低下につながる恐れがあるという課題を有する。
【０００９】
本発明の目的は、内圧の上昇に伴う現像剤の噴出を防止することができる現像装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る現像装置は、現像剤補給手段から空気圧により補給される現像剤を収容する現像剤収容手段と、前記現像剤収容手段との間に外部へ通じる隙間を有して設けられ、前記現像剤収容手段の現像剤を像担持体に供給する現像剤供給手段と、前記現像剤を撹拌する撹拌手段と、前記現像剤補給手段による現像剤の補給タイミングと前記撹拌手段の動作タイミングとを判定し、前記現像剤補給手段からの空気圧により前記隙間に現像剤が流れ込むのを前記撹拌手段により撹拌される現像剤で規制するように制御する制御手段と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、内圧の上昇に伴う現像剤の噴出を防止することが可能な現像装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態１に係る画像形成装置の断面図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る現像装置の断面図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る現像装置の斜視図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係る現像装置の側面図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係る現像装置の平面図である。
【図６】本発明の実施の形態１に係る現像剤搬送路の構成を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態１に係る現像装置の構成を示すブロック図である。
【図８】本発明の実施の形態１に係るポンプ部が伸張した状態の現像剤補給容器の側面図である。
【図９】本発明の実施の形態１に係るポンプ部が収縮した状態の現像剤補給容器の側面図である。
【図１０】本発明の実施の形態１に係るポンプ部が伸張した状態の現像剤補給容器の平面図である。
【図１１】本発明の実施の形態１に係るポンプ部が収縮した状態の現像剤補給容器の平面図である。
【図１２】本発明の実施の形態１に係る現像容器内センサの斜視図である。
【図１３】本発明の実施の形態１に係る画像形成装置の動作を示すフロー図である。
【図１４】本発明の実施の形態１に係る現像容器内センサの出力電圧と現像剤の量との関係を示す図である。
【図１５】本発明の実施の形態１に係る現像容器内センサから出力される検出信号の電圧値を示す図である。
【図１６】本発明の実施の形態１に係る現像装置の動作を示すフロー図である。
【図１７】本発明の実施の形態１に係る現像容器内センサが現像剤の剤面に接している状態の現像容器の断面図である。
【図１８】本発明の実施の形態１に係る現像容器内センサが現像剤の剤面に接していない状態の現像容器の断面図である。
【図１９】本発明の実施の形態１に係る現像容器内センサから出力される検出信号の電圧値の時間推移を示す図である。
【図２０】本発明の実施の形態１に係る現像容器内センサから出力される検出信号の電圧値の時間推移の一部を拡大した図である。
【図２１】本発明の実施の形態２に係る現像装置の側面図である。
【図２２】本発明の実施の形態２に係る現像装置の構成を示すブロック図である。
【図２３】本発明の実施の形態２に係る現像装置の動作を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１４】
（実施の形態１）
＜画像形成装置の構成＞
本発明の実施の形態１に係る画像形成装置Ａの構成について、図１を参照しながら説明する。画像形成装置Ａは、ここではファクシミリ、プリンタ又はこれらの機能を複数備えた複合機等を例示する。
【００１５】
画像形成装置Ａは、感光ドラム１と、画像読込装置４０と、露光装置４１と、現像装置４２と、転写部４３と、定着装置４４と、回収機構４５と、を有している。
【００１６】
像担持体である感光ドラム１は、回転自在に支持されている。感光ドラム１は、図示しないメインモータによって回転駆動される。
【００１７】
画像読込装置４０は、原稿に記録されている画像を読み取り、読み取った画像の画像データをデジタル信号に変換して露光装置４１に出力する。
【００１８】
露光装置４１は、画像読込装置４０から入力したデジタル信号に基づいて、一様に帯電した感光ドラム１に対してレーザー光を照射し、図示しないポリゴンミラー及び反射ミラーを介して露光を行うことにより感光ドラム１に静電荷像を形成する。
【００１９】
現像装置４２は、感光ドラム１に形成された静電潜像を現像して感光ドラム１に現像剤像を形成する。なお、現像装置４２の構成の詳細については後述する。
【００２０】
転写部４３は、感光ドラム１に形成された現像剤像を紙等の転写材に転写させ、現像剤像が転写された転写材を定着装置４４に搬送する。
【００２１】
定着装置４４は、転写部４３から搬送されてきた転写材を加熱加圧することにより、転写材の表面に転写された現像剤像を転写材に定着させる。
【００２２】
回収機構４５は、転写材に転写されずに感光ドラム１上に残った現像剤を回収する。
【００２３】
＜現像装置の構成＞
本発明の実施の形態１に係る現像装置４２の構成について、図２から図７を参照しながら説明する。
【００２４】
現像装置４２は、現像容器３と、現像スリーブ８と、現像剤補給容器装着部９と、現像剤層厚規制部材１１と、現像剤搬送路内センサ１４と、現像容器内センサ１６と、搬送スクリュー部材１７と、撹拌部材１９と、を有している。また、現像装置４２は、ＣＰＵ３０と、電源３１と、現像剤補給容器駆動モータ３２と、撹拌部材駆動モータ３３と、搬送路駆動モータ３４と、現像剤搬送路６０と、を有している。
【００２５】
現像剤収容手段である現像容器３は、現像剤補給容器５０から空気圧により現像剤搬送路６０を介して補給される現像剤を収容している。
【００２６】
現像剤供給手段である現像スリーブ８は、図２に示すように、現像容器３との間に外部へ通じる隙間ｘを有して設けられている。現像スリーブ８は、現像容器３に収容されている現像剤を磁気吸引力により担持すると共に隙間ｘを介して搬送する。現像スリーブ８は、図示しない高圧印加基板から印加される電位と、感光ドラム１の所定領域の低下した電位と、の電位差により、搬送した現像剤を飛翔させて感光ドラム１に供給することにより現像を行う。
【００２７】
現像剤補給容器装着部９は、現像剤補給容器５０を回転可能及び着脱可能に支持している。
【００２８】
現像剤層厚規制部材１１は、現像スリーブ８に担持された現像剤の層厚を規制する。
【００２９】
現像剤搬送路内センサ１４は、現像剤搬送路６０に設けられ、現像剤搬送路６０に収容されている現像剤の量を検出する。
【００３０】
現像容器内センサ１６は、現像容器３の所定の位置に設けられ、この所定の位置における現像剤の量に応じた検出信号を出力する。現像容器内センサ１６は、ここでは透磁率センサを例示する。なお、現像容器内センサ１６の構成の詳細については後述する。
【００３１】
搬送スクリュー部材１７は、現像容器３に回転可能に設けられている。搬送スクリュー部材１７は、回転することにより、現像容器３に補給された現像剤を図３のＹ方向に搬送すると共に撹拌部材１９の方に搬送する。
【００３２】
撹拌手段である撹拌部材１９は、現像容器３に回転可能に設けられている。撹拌部材１９は、搬送スクリュー部材１７により搬送されてくる現像剤を、回転することにより撹拌して現像スリーブ８の方へ搬送する。
【００３３】
制御手段であるＣＰＵ３０は、図７に示すように、電源３１から電力の供給を受けて起動し、現像剤補給容器駆動モータ３２、撹拌部材駆動モータ３３及び搬送路駆動モータ３４の駆動を制御する。特に、ＣＰＵ３０は、現像剤搬送路内センサ１４又は現像容器内センサ１６から入力した検出信号に基づいて、現像剤補給容器５０による現像剤の補給タイミングと撹拌部材１９の動作タイミングとを判定する。ＣＰＵ３０は、この判定結果に基づいて、現像剤補給容器５０からの空気圧により隙間ｘに現像剤が流れ込むのを撹拌部材１９により撹拌される現像剤で規制するように、現像剤補給容器駆動モータ３２及び撹拌部材駆動モータ３３の駆動を制御する。
【００３４】
現像剤補給容器駆動モータ３２は、ＣＰＵ３０の制御により駆動して、後述する収容部５０Ｂを回転させる。
【００３５】
撹拌部材駆動モータ３３は、ＣＰＵ３０の制御により駆動して、撹拌部材１９を動作及び回転させる。
【００３６】
搬送路駆動モータ３４は、ＣＰＵ３０の制御により駆動して、現像剤搬送スクリュー１３を回転させる。
【００３７】
現像剤搬送路６０は、現像剤補給容器５０の排出口５２と連結している現像剤搬送路供給口６１を備えている。現像剤搬送路６０の内部には、現像容器３へ現像剤を搬送するための現像剤搬送スクリュー１３が設けられている。現像剤搬送路６０には、現像剤搬送スクリュー１３の近傍であって現像剤搬送路供給口６１の略真下に、現像剤搬送路内センサ１４が設けられている。
【００３８】
＜現像剤補給容器の構成＞
本発明の実施の形態１に係る現像剤補給容器５０の構成について、図８から図１１を参照しながら説明する。
【００３９】
現像剤補給手段である現像剤補給容器５０は、円筒状であり、現像容器３に補給する現像剤を収容している。現像剤補給容器５０は、撹拌部材１９の回転位置に基づいて現像剤補給容器５０の内圧を変化させて現像容器３に現像剤を補給する。現像剤補給容器５０は、回転駆動機構１０を備えている。現像剤補給容器５０は、図８に示すように、現像剤を収容する収容部５０Ｂと、現像剤を排出する排出部５０Ｃと、から構成されている。
【００４０】
回転駆動機構１０は、駆動することにより現像剤補給容器５０の収容部５０Ｂのみを回転させる。
【００４１】
収容部５０Ｂの内部の内周面には、螺旋状の突起５０Ａが収容部５０Ｂの内方に突出して形成されている。
【００４２】
排出部５０Ｃは、ポンプ部５１と、排出口５２と、ギア部５３と、往復動部材５４と、カム溝５５と、係合突起５６と、円筒部５７と、を備えている。
【００４３】
ポンプ部５１は、往復動作により、現像剤補給容器５０の容積を可変にする樹脂製の容積可変型ポンプ（蛇腹状ポンプ）である。ポンプ部５１には、山折り部と谷折り部とが周期的に交互に複数形成されている。ポンプ部５１は、円筒部５７の回転方向に回転しないように排出部５０Ｃに設けられている。
【００４４】
ポンプ部５１は、回転駆動機構１０からの駆動力により、収縮と伸張とを交互に繰り返して伸縮する。具体的には、ポンプ部５１は、図８及び図１０に示す最大限伸張された状態と、図９及び図１１に示す最大限収縮された状態と、の間の往復動作により、現像剤補給容器５０の容積を可変にする。現像剤補給容器５０の容積は、ポンプ部５１が伸びた場合に大きくなり、最大に伸びた場合に最大となると共に、ポンプ部５１が縮んだ場合に小さくなり、最大に縮んだ場合に最小となる。ポンプ部５１の伸縮時の現像剤補給容器５０の容積変化量は、ここでは１７ｃｍ^３（ｃｃ）を例示する。また、ポンプ部５１の収縮の周期は、ここでは０．３（ｓｅｃ）を例示する。
【００４５】
ポンプ部５１は、現像剤補給容器５０の外部の空気を排出口５２から現像剤補給容器５０の内部に吸気する吸気動作と、現像剤補給容器５０の内部の空気を排出口５２から現像剤補給容器５０の外部に排気する排気動作と、を交互に行う。即ち、ポンプ部５１は、現像剤補給容器５０の外部から排出口５２を介して現像剤補給容器５０の内部に向かう気流と、現像剤補給容器５０の内部から排出口５２を介して現像剤補給容器５０の外部に向かう気流と、を交互に繰り返し発生させる。
【００４６】
排出口５２は、小径であると共に、現像剤搬送路供給口６１に連結しており、ポンプ部５１の上記の排気動作により、現像剤補給容器５０に収容されている現像剤を、現像剤搬送路供給口６１を介して現像剤搬送路６０に排出する。排出口５２の直径は、ここでは約２ｍｍを例示する。なお、排出口５２の形状は、円形に限らず、四角形又は三角形等の円形以外の任意の形状にすることができる。
【００４７】
ギア部５３は、回転駆動機構１０からの回転駆動力により回転して円筒部５７を回転させる。
【００４８】
往復動部材５４は、円筒部５７の回転方向に回転しないように排出部５０Ｃに固定されている。往復動部材５４の長手方向の一端には、カム溝５５に係合する係合突起５６が設けられている。なお、往復動部材５４は、ガタ程度の回転は許容される。往復動部材５４は、ここではポンプ部５１の周囲に１８０°間隔で２つ設ける場合を例示する。
【００４９】
往復動部材５４には、カム溝５５にスライド可能に係合する係合突起５６が設けられている。なお、係合突起５６は、少なくとも１つ設けられていればよい。但し、係合突起５６を１つ設ける場合には、ポンプ部５１の伸縮時の抗力により駆動変換機構等にモーメントが発生し、スムーズな往復動が行われない恐れがあるため、カム溝５５の形状との関係が破綻しないように係合突起５６を複数設けるのが好ましい。
【００５０】
カム溝５５は、収容部５０Ｂの回転駆動力をポンプ部５１を往復動作させる方向への力に変換する。
【００５１】
円筒部５７には、カム溝５５が形成されている。円筒部５７は、ギア部５３が回転駆動することにより回転する。
【００５２】
＜現像容器内センサの構成＞
本発明の実施の形態１に係る現像容器内センサ１６の構成について、図１２を参照しながら説明する。現像容器内センサ１６として磁気ブリッジ型センサ（透磁率センサ）を用いる場合を例に説明する。なお、現像容器内センサ１６として磁気ブリッジ型センサを用いる場合には、現像剤として磁性一成分現像剤を使用する。
【００５３】
現像容器内センサ１６は、図１２に示すように、本体部１６ａと、検知ヘッド１６ｂと、信号線１６ｃと、を備えている。現像容器内センサ１６は、本体部１６ａの上に円柱状の検知ヘッド１６ｂが載っている形状を有している。本体部１６ａと検知ヘッド１６ｂとは、一体に構成されている。現像容器内センサ１６は、入出力用の信号線１６ｃを介してＣＰＵ３０との間で信号の送受信を行う。
【００５４】
検知ヘッド１６ｂの内部には、検知トランスが埋め込まれている。この検知トランスは、１つの１次巻線と、基準巻線及び検知巻線から成る２つの２次巻線と、の合計３つの巻線で構成されている。検知巻線は検知ヘッド１６ｂの天面側に位置し、基準巻線は検知ヘッド１６ｂの裏側に位置している。１次巻線は、基準巻線と検知巻線とに挟まれている。
【００５５】
本体部１６ａ内に設けられた発信器から一定波形の信号を持つ電流が１次巻線に入力されると、基準巻線及び検知巻線から成る２つの２次巻線に電磁誘導によって所定の波形の信号を持つ電流が流れる。１次巻線に入力される発信器からの一定波形の信号と、電磁誘導によって検知巻線に流れる電流の所定の波形の信号と、を本体部１６ａ内に設けた比較回路で比較することにより、検知ヘッド１６ｂの天面側に存在する磁性体の密度を検知する。即ち、現像容器内センサ１６は、検知ヘッド１６ｂの天面側に磁性体が有る場合と無い場合とで、異なる電圧値の検出信号を出力する。
【００５６】
なお、現像容器内センサ１６は、検知しようとする磁性体の密度等の違いに対応するため、検知トランスの中心部にフェライト製のネジコアを移動可能に設けてあり、このネジコアの位置を調節することによって、適正に磁性体の密度を検知可能である。また、現像容器内センサ１６の検知ヘッド１６ｂによる検知範囲は、現像容器３において現像剤を最大に充填した場合と現像剤が空である場合との範囲より大きく設定されている。
【００５７】
＜画像形成装置の動作＞
本発明の実施の形態１に係る画像形成装置Ａの動作について、図１３から図１５を参照しながら説明する。なお、現像容器内センサ１６として透磁率センサを使用する場合を例に説明する。
【００５８】
まず、画像形成装置Ａは、電源がＯＮされることにより（Ｓ１）、画像形成動作を開始する（Ｓ２）。
【００５９】
次に、ＣＰＵ３０は、電源３１から電力の供給を受けて駆動する（Ｓ３）。
【００６０】
次に、ＣＰＵ３０は、現像容器内センサ１６から入力した検出信号を、所定期間において所定回数モニタリングし、このモニタリングの結果に応じて現像剤有りか否かを判定する（Ｓ４）。所定期間は、ここでは１００ｍｓｅｃを例示する。また、所定回数は、ここでは１５回を例示する。
【００６１】
現像容器内センサ１６からＣＰＵ３０に入力した検出信号の電圧値は、図１４に示すように、現像容器３に対する現像剤の最大充填時（Ｆｕｌｌ時）に最も高く、現像容器３に現像剤が収容されていない空の時（Ｅｍｐｔｙ時）に最も低い。また、現像容器内センサ１６からＣＰＵ３０に入力される検出信号の電圧値は、現像剤の量に１対１に対応した直線若しくは曲線で表される。従って、ＣＰＵ３０は、現像容器３内の現像容器内センサ１６が設けられた位置における現像剤の量に応じた電圧値の検出信号を、現像容器内センサ１６から得ることができる。
【００６２】
ＣＰＵ３０は、所定回数のモニタリングにおいて、現像容器内センサ１６から入力した検出信号の電圧値が所定値以下である回数が閾値以下である場合には現像剤無しと判定する（Ｓ４：Ｎｏ）。閾値は、ここでは２回を例示する。例えば、ＣＰＵ３０は、１５回のモニタリングにおいて、検出信号の電圧値が所定値より大きいモニタリング結果を取得した回数が２回以下である図１５（１）、図１５（２）及び図１５（３）の場合に、現像剤無しと判定する。そして、ＣＰＵ３０は、搬送路駆動モータ３４を駆動させて、現像剤搬送スクリュー１３を回転させる（Ｓ５）。これにより、現像剤搬送路６０から現像容器３に現像剤が供給される。
【００６３】
ＣＰＵ３０は、所定時間において現像剤搬送スクリュー１３を回転させても、現像容器内センサ１６における検出結果より現像剤有りを検知しない場合、現像剤Ｅｎｄとし、画像形成動作を禁止させ、ユーザーに対して現像剤補給容器５０の交換を促す。
【００６４】
次に、ＣＰＵ３０は、現像剤搬送路内センサ１４における検出結果より現像剤有りか否かを判定する（Ｓ６）。
【００６５】
ＣＰＵ３０は、現像剤搬送路内センサ１４における検出結果より現像剤有りと判定した場合（Ｓ６：Ｙｅｓ）、動作を終了する。
【００６６】
一方、ＣＰＵ３０は、現像剤搬送路内センサ１４における検出結果より現像剤無しと判定した場合（Ｓ６：Ｎｏ）、現像剤補給容器駆動モータ３２を駆動させて（Ｓ７）、収容部５０Ｂを回転させる。これにより、現像剤補給容器５０から現像剤搬送路６０に現像剤が供給される。
【００６７】
ＣＰＵ３０は、所定時間において収容部５０Ｂを回転させても、現像剤搬送路内センサ１４における検出結果より現像剤有りと判定できない場合、現像剤Ｌｏｗとする。そして、ＣＰＵ３０は、画像形成動作は継続させるものの、ユーザーに対して現像剤補給容器５０の現像剤の残量がゼロである旨を警告する。
【００６８】
また、ＣＰＵ３０は、所定回数のモニタリングにおいて、現像容器内センサ１６から入力した検出信号の電圧値が所定値以下である回数が閾値より大きい場合には現像剤有りと判定し（Ｓ４：Ｙｅｓ）、Ｓ５の動作をスキップしてＳ６の動作を行う。閾値は、ここでは２回を例示する。例えば、ＣＰＵ３０は、１５回のモニタリングにおいて、検出信号の電圧値が所定値より大きいモニタリング結果を取得した回数が２回より多い図１５（４）の場合に、現像剤有りと判定する。
【００６９】
更に、ＣＰＵ３０は、Ｓ４の動作において現像剤有りと判定した場合、画像動作に影響無いと判断し、画像形成動作を停止しない。
【００７０】
＜現像剤補給容器の動作＞
本発明の実施の形態１に係る現像剤補給容器５０の動作について説明する。
【００７１】
現像剤補給容器５０に収容されている現像剤は、収容部５０Ｂが回転駆動機構１０により回転駆動されることに伴って、突起５０Ａにより収容部５０Ｂから排出部５０Ｃへ案内される。
【００７２】
収容部５０Ｂの回転駆動力は、ギア部５３によりポンプ部５１が往復動作するための駆動力に変換される。具体的には、収容部５０Ｂが回転することにより、ギア部５３及び円筒部５７が回転すると共に、円筒部５７に設けられているカム溝５５が回転し、カム溝５５に係合している係合突起５６がカム溝５５に沿って移動することにより、往復動部材５４が往復動する。これにより、ポンプ部５１は、図６に示す伸張した状態と図７に示す収縮した状態とを所定の周期で交互に繰り返し、現像剤補給容器５０の容積を所定の周期で変化させる。従って、現像剤補給容器５０は、小径の排出口５２から現像剤を効率良く排出することができる。
【００７３】
本実施の形態では、収容部５０Ｂの回転駆動力をカム溝５５によりポンプ部５１を往復動作させる方向への力に変換する。これにより、収容部５０Ｂを回転させる回転駆動機構と、ポンプ部５１を往復動作させる往復動作駆動機構と、を現像剤補給容器５０に別々に設ける場合に比べて、現像剤補給容器５０の構成を簡易化することができる。
【００７４】
＜現像装置の動作＞
本発明の実施の形態１に係る現像装置４２の動作について、図１６から図２０を参照しながら説明する。なお、現像容器内センサ１６として透磁率センサを使用する場合を例に説明する。
【００７５】
現像装置４２において現像スリーブ８と現像容器３との隙間ｘは、ポンプ部５１により現像剤補給容器５０の内圧を上昇させて現像剤補給容器５０より現像剤を補給する際に、現像剤が最も流れ込み易く且つ噴出し易い部分になっている。従って、現像剤補給容器５０は、隙間ｘが現像剤により塞がれたタイミングでポンプ部５１により内圧を上昇させて現像容器３に現像剤を補給する。
【００７６】
まず、ＣＰＵ３０は、撹拌部材駆動モータ３３を駆動させて撹拌部材１９を駆動させ、現像剤搬送路内センサ１４における検出結果より、現像剤無しと判定した場合（Ｓ１１）、現像容器内センサ１６から入力した検出信号のモニタリングを開始する（Ｓ１２）。
【００７７】
現像容器内センサ１６から出力された検出信号の電圧値は、磁性体が多いほど高く、磁性体が少ないほど小さい。従って、現像容器内センサ１６から出力された検出信号の電圧値が低いほど現像剤が少ないことを表している。
【００７８】
ここで、図１９に示すように、現像容器内センサ１６から出力された検出信号の電圧値が最大値の場合、撹拌部材１９により現像剤２１が移動していないため、図１７に示すように現像剤２１の剤面２１ａは現像容器内センサ１６に接している。従って、現像容器内センサ１６から出力された検出信号の電圧値が最大値の場合は、現像剤２１により隙間ｘを塞いでいない状態である。この状態において、ポンプ部５１により内圧を上昇させて現像剤を補給すると、内圧の上昇に伴う圧力が隙間ｘに直接加わるため、隙間ｘに現像剤が流れ込み易く且つ隙間ｘから現像剤を噴出し易くなる。
【００７９】
一方、図１９に示すように、現像容器内センサ１６から出力された検出信号の電圧値が最小値の場合、撹拌部材１９により現像剤２１を押し上げているため、図１８に示すように現像剤２１の剤面２１ａは現像容器内センサ１６に接していない。従って、現像容器内センサ１６から出力された検出信号の電圧値が最小値の場合は、現像剤２１により隙間ｘを塞いでいる状態である。この状態において、ポンプ部５１により内圧を上昇させて現像剤を補給すると、内圧の上昇に伴う圧力が現像剤に阻止されて隙間ｘに直接加わらないため、隙間ｘに現像剤が流れ込むこと及び隙間ｘからの現像剤の噴出を防止することができる。
【００８０】
次に、ＣＰＵ３０は、画像形成動作前の前回転において１周期の撹拌中に取得して記憶しておいた最大値と、現像容器内センサ１６から出力される検出信号の電圧値と、を比較して、電圧値が最大値であるか否かを判定する（Ｓ１３）。
【００８１】
ＣＰＵ３０は、現像容器内センサ１６から出力される検出信号の電圧値が最大値でない場合（Ｓ１３：Ｎｏ）、Ｓ１２の動作に戻る。これにより、ＣＰＵ３０は、現像剤補給容器５０から現像剤搬送路６０への現像剤の補給を行わず、現像容器内センサ１６から入力する検出信号のモニタリングを継続する。
【００８２】
一方、ＣＰＵ３０は、現像容器内センサ１６から出力される検出信号の電圧値が最大値である場合（Ｓ１３：Ｙｅｓ）、現像剤補給容器駆動モータ３２を駆動させて、現像剤補給容器５０から現像剤搬送路６０への現像剤の補給を開始する（Ｓ１４）。
【００８３】
具体的には、図２０より、ポンプ部５１の伸縮周期ａが０．３０（ｓｅｃ）の場合、ポンプ部５１が最大限伸張した状態から最大限収縮した状態になるまでの時間ｂは、伸縮周期ａの半分の０．１５（ｓｅｃ）である。また、現像容器内センサ１６から出力される検出信号の電圧値が最大値から最小値に低下するまでの時間ｃは０．１８（ｓｅｃ）である。
【００８４】
これより、現像容器内センサ１６から出力される検出信号の電圧値が最小値となるタイミングで、ポンプ部５１が最大限収縮した状態になるようにすることにより、隙間ｘに現像剤が流れ込むこと及び隙間ｘからの現像剤の噴出を防止することができる。
【００８５】
従って、ＣＰＵ３０は、撹拌部材１９が図１７に示す回転位置にあることにより、現像容器内センサ１６からの検出信号の電圧値が最大値を示した際に、現像剤補給容器駆動モータ３２の駆動を開始してポンプ部５１の収縮を開始させる。これにより、現像剤補給容器５０は、現像剤の補給動作を開始する。また、ポンプ部５１の収縮に伴って現像剤補給容器５０内の内圧が徐々に上昇する。
【００８６】
そして、ＣＰＵ３０は、撹拌部材１９が図１８に示す回転位置まで回転して、現像容器内センサ１６からの検出信号の電圧値が最小値を示した際に、現像剤補給容器駆動モータ３２の駆動を停止してポンプ部５１の収縮動作を停止させる。この際、ポンプ部５１は、最大限収縮した状態になっている。これにより、現像剤補給容器５０の内圧の上昇が停止し、現像剤補給容器５０は現像剤の補給動作を停止する。このように、ＣＰＵ３０は、撹拌部材１９の撹拌位置である回転位置に応じて、現像剤補給容器５０に現像剤の補給動作を行わせる。
【００８７】
次に、ＣＰＵ３０は、現像剤搬送路内センサ１４における検出結果より、現像剤搬送路６０に現像剤が有るか否かを判定する（Ｓ１５）。
【００８８】
ＣＰＵ３０は、現像剤搬送路６０に現像剤が無い場合（Ｓ１５：Ｎｏ）、Ｓ１２の動作に戻って、現像容器内センサ１６から入力する検出信号のモニタリングを行う。
【００８９】
一方、ＣＰＵ３０は、現像剤搬送路６０に現像剤が有る場合（Ｓ１５：Ｙｅｓ）、動作を終了する。これにより、現像剤補給容器５０から現像剤搬送路６０への現像剤の補給が停止する。
【００９０】
ポンプ部５１は、上記の現像剤の補給停止後、隙間ｘを塞いでいる現像剤が撹拌部材１９の回転により取り除かれる前に、再び伸張して現像容器３内の空気を吸引する。これにより、隙間ｘに現像剤が流れ込むこと及び隙間ｘからの現像剤の噴出を防ぐことができる。
【００９１】
具体的には、ポンプ部５１が収縮を終えた状態から再び最大限伸張した状態に戻るまでの時間ｅは、伸縮周期ａの半分の０．１５（ｓｅｃ）である。また、現像容器内センサ１６から出力される検出信号の電圧値が再び最大値を示す時刻は、図２０に示すように、時間ｅよりも更に時間ｄ（０．６０（ｓｅｃ））経過後である。これより、隙間ｘを塞いでいる現像剤が取り除かれるまでに、現像容器３の上昇した内圧が減少するため、現像剤の補給終了後も隙間ｘに現像剤が流れ込まないと共に隙間ｘより現像剤が噴出しない。
【００９２】
なお、上記で説明した現像装置４２の動作は、画像形成装置Ａの設置後において、空の現像容器３に現像剤が投入された後に行う。その理由は、画像形成装置Ａの設置後の現像容器３に現像剤が投入される前には、現像容器３内に現像剤が少なく、現像容器３内における空気の占める割合が多いので、ポンプ部５１により内圧を上昇させても現像剤が噴出し難いためである。
【００９３】
このように、本実施の形態では、現像剤補給容器５０による現像剤の補給タイミングと撹拌部材１９の動作タイミングとを判定し、現像剤補給容器５０からの空気圧により隙間ｘに現像剤が流れ込むのを撹拌部材１９により撹拌される現像剤で規制するように制御する。これにより、内圧の上昇に伴う現像剤の噴出を防止することが可能な現像装置を提供することができる。
【００９４】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２に係る画像形成装置の構成は図１と同一構成であるので、その説明を省略する。
【００９５】
＜現像装置の構成＞
本発明の実施の形態２に係る現像装置１４２の構成について、図２１及び図２２を参照しながら説明する。
【００９６】
なお、図２１及び図２２において、図２から図５と同一構成である部分については同一符号を付して、その説明を省略する。
【００９７】
現像装置１４２は、現像容器３と、現像スリーブ８と、現像剤補給容器装着部９と、現像剤層厚規制部材１１と、現像剤搬送路内センサ１４と、現像容器内センサ１６と、搬送スクリュー部材１７と、を有している。また、現像装置１４２は、撹拌部材１９と、撹拌位置センサ２２と、電源３１と、現像剤補給容器駆動モータ３２と、撹拌部材駆動モータ３３と、搬送路駆動モータ３４と、現像剤搬送路６０と、ＣＰＵ１３０と、を有している。
【００９８】
センサ部である撹拌位置センサ２２は、撹拌部材１９の回転に応じた検出信号を出力する。撹拌位置センサ２２は、ここではロータリーエンコーダを例示する。
【００９９】
ＣＰＵ１３０は、電源３１から電力の供給を受けて起動し、現像剤補給容器駆動モータ３２、撹拌部材駆動モータ３３及び搬送路駆動モータ３４の駆動を制御する。特に、ＣＰＵ１３０は、撹拌位置センサ２２から入力した検出信号に基づいて現像剤補給容器駆動モータ３２の駆動を制御する。
【０１００】
ＣＰＵ１３０は、画像形成装置Ａの生産時点でポンプ部５１の伸縮周期と、撹拌位置センサ２２からの検出信号より判定する撹拌部材１９の回転位置、及び現像容器３の内部の現像剤の剤面と、の関係を決定する。そして、ＣＰＵ１３０は、決定した関係に基づいて、ポンプ部５１の収縮を開始すると共に現像剤の補給を開始する撹拌部材１９の回転位置を決定する。具体的には、ＣＰＵ１３０は、上記実施の形態１と同様に、撹拌部材１９の図１７に示す所定の回転位置を、ポンプ部５１の収縮を開始すると共に現像剤の補給を開始する撹拌部材１９の回転位置と決定する。
【０１０１】
なお、現像装置１４２における上記以外の構成は現像装置４２と同一構成であるので、その説明を省略する。
【０１０２】
＜現像装置の動作＞
本発明の実施の形態２に係る現像装置１４２の動作について、図２３を参照しながら説明する。
【０１０３】
まず、ＣＰＵ１３０は、撹拌部材駆動モータ３３を駆動させて撹拌部材１９を駆動させ、現像剤搬送路内センサ１４における検出結果より、現像剤無しと判定した場合（Ｓ２１）、撹拌位置センサ２２から入力した検出信号のモニタリングを開始する（Ｓ２２）。
【０１０４】
次に、ＣＰＵ１３０は、撹拌位置センサ２２から入力した検出信号より、撹拌部材１９の回転位置が所定の回転位置であるか否かを判定する（Ｓ２３）。
【０１０５】
ＣＰＵ１３０は、撹拌部材１９の回転位置が所定の回転位置ではない場合（Ｓ２３：Ｎｏ）、Ｓ２２の動作に戻って、現像剤補給容器５０から現像剤搬送路６０への現像剤の補給を行わず、撹拌位置センサ２２から入力する検出信号のモニタリングを継続する。
【０１０６】
一方、ＣＰＵ１３０は、撹拌部材１９の回転位置が所定の回転位置である場合（Ｓ２３：Ｙｅｓ）、現像剤補給容器駆動モータ３２を駆動させて、現像剤補給容器５０から現像剤搬送路６０への現像剤の補給を行う（Ｓ２４）。
【０１０７】
次に、ＣＰＵ１３０は、現像剤搬送路６０への現像剤の補給動作終了後、現像剤搬送路内センサ１４における検出結果より、現像剤搬送路６０に現像剤が有るか否かを判定する（Ｓ２５）。
【０１０８】
ＣＰＵ１３０は、現像剤搬送路６０に現像剤が無い場合（Ｓ２５：Ｎｏ）、Ｓ２２の動作に戻って、撹拌位置センサ２２から入力する検出信号のモニタリングを継続する。
【０１０９】
一方、ＣＰＵ１３０は、現像剤搬送路６０に現像剤が有る場合（Ｓ２５：Ｙｅｓ）、動作を終了する。
【０１１０】
このように、本実施の形態では、現像剤補給容器５０による現像剤の補給タイミングと撹拌部材１９の動作タイミングとを判定し、現像剤補給容器５０からの空気圧により隙間ｘに現像剤が流れ込むのを撹拌部材１９により撹拌される現像剤で規制するように制御する。これにより、内圧の上昇に伴う現像剤の噴出を防止することが可能な現像装置を提供することができる。
【０１１１】
なお、上記実施の形態１及び実施の形態２において、現像容器内センサ１６として透磁率センサを用いる場合を例に説明したが、現像容器内センサ１６として透磁率センサ以外のセンサを用いてもよい。
【０１１２】
また、上記実施の形態１及び実施の形態２において、撹拌部材１９を回転させて現像剤を撹拌したが、撹拌部材を回転させずに揺動等させて現像剤を撹拌してもよい。撹拌部材を揺動等して現像剤を撹拌する場合には、現像剤補給容器５０からの空気圧により隙間ｘに現像剤が流れ込むのを、揺動等する撹拌部材により撹拌される現像剤で規制する。
【符号の説明】
【０１１３】
Ａ  画像形成装置
１  感光ドラム
３  現像容器
８  現像スリーブ
９  現像剤補給容器装着部
１０  回転駆動機構
１１  現像剤層厚規制部材
１３  現像剤搬送スクリュー
１４  現像剤搬送路内センサ
１６  現像容器内センサ
１６ａ  本体部
１６ｂ  検知ヘッド
１６ｃ  信号線
１７  搬送スクリュー部材
１９  撹拌部材
２１  現像剤
２１ａ  剤面
２２  撹拌位置センサ
３０  ＣＰＵ
３１  電源
３２  現像剤補給容器駆動モータ
３３  撹拌部材駆動モータ
３４  搬送路駆動モータ
４０  画像読込装置
４１  露光装置
４２  現像装置
４３  転写部
４４  定着装置
４５  回収機構
５０  現像剤補給容器
５０Ａ  突起
５０Ｂ  収容部
５０Ｃ  排出部
５１  ポンプ部
５２  排出口
５３  ギア部
５４  往復動部材
５５  カム溝
５６  係合突起
５７  円筒部
６０  現像剤搬送路
６１  現像剤搬送路供給口
１３０  ＣＰＵ
１４２  現像装置
【図１】
2017211564.tif 000003
【図２】
2017211564.tif 000004
【図３】
2017211564.tif 000005
【図４】
2017211564.tif 000006
【図５】
2017211564.tif 000007
【図６】
2017211564.tif 000008
【図７】
2017211564.tif 000009
【図８】
2017211564.tif 000010
【図９】
2017211564.tif 000011
【図１０】
2017211564.tif 000012
【図１１】
2017211564.tif 000013
【図１２】
2017211564.tif 000014
【図１３】
2017211564.tif 000015
【図１４】
2017211564.tif 000016
【図１５】
2017211564.tif 000017
【図１６】
2017211564.tif 000018
【図１７】
2017211564.tif 000019
【図１８】
2017211564.tif 000020
【図１９】
2017211564.tif 000021
【図２０】
2017211564.tif 000022
【図２１】
2017211564.tif 000023
【図２２】
2017211564.tif 000024
【図２３】
2017211564.tif 000025