(57)【要約】【課題】現像剤の流動性に関わらず、現像容器から現像剤を安定的に排出可能な現像装置の提供。【解決手段】現像スクリュー１５はばね部材８０に付勢され、現像室１１ａ内を移動可能である。そして、回転軸１５ａの外周にパドル部材７０を有する。パドル部材７０は、現像スクリュー１５の移動に応じて排出口６０と重なり合う範囲を変動可能なように、排出口６０の近傍に配置される。パドル部材７０と排出口６０との重なり合う範囲は、現像スクリュー１５が現像剤から受ける反力と、ばね部材８０の付勢力とによって決まる。現像容器１１内の現像剤量に応じて現像スクリュー１５が移動すると、パドル部材７０と排出口６０との重なり合う範囲が変動する。これにより、排出口６０からの現像剤の排出量が増減され、現像容器１１内の現像剤量は画像形成時に画像不良が生じ難い範囲に維持される。【選択図】図３
2017173638.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤を排出可能な排出口が形成された現像容器と、
回転軸と前記回転軸に形成された螺旋状の羽根とを有し、前記現像容器に回転自在に且つ回転軸線方向に移動可能に設けられ、前記現像容器内の現像剤を前記回転軸に沿って搬送する搬送スクリューと、
現像剤により前記搬送スクリューにかかる負荷の増大に応じて現像剤の搬送方向と反対方向に移動可能に、前記搬送スクリューを前記搬送方向に付勢する付勢部材と、
前記排出口から前記搬送方向下流側に外れた第一位置と、前記第一位置よりも現像剤の排出量が増える第二位置とに、前記搬送スクリューと共に移動可能に設けられた排出量調整部と、を備える、
ことを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記排出口は、現像剤をオーバーフローさせて排出可能な所定の高さ位置に形成され、
前記排出量調整部は、前記回転軸から径方向に突出し且つ前記回転軸線方向に延在する凸状部材であり、
前記凸状部材は、前記第一位置から前記第二位置への移動に伴い、前記回転軸線方向に関し前記排出口と重なる範囲を大きくするように配設されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
【請求項３】
前記排出口は、前記搬送スクリューの前記羽根が形成されていない軸部が貫通し、前記軸部の外周との間に隙間を有するように形成され、
前記軸部は、径の大きい大径軸部と、前記搬送方向下流側で前記大径軸部に隣接する前記大径軸部よりも径の小さい小径軸部とを同軸上に有し、
前記排出量調整部は前記軸部であり、前記第一位置から前記第二位置への移動に伴い、前記回転軸線方向に関し前記小径軸部と前記排出口との重なる範囲を大きくするように配設されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
【請求項４】
前記排出口は、前記現像容器の端部に設けられた前記軸部を貫通する第一排出口であり、
前記現像容器の端部に設けられ、前記軸部を支持する軸受を有し、前記軸受と前記第一排出口との間に侵入した現像剤を排出する第二排出口が形成された軸受部を備える、
ことを特徴とする請求項３に記載の現像装置。
【請求項５】
前記現像容器は、現像剤を受け入れる補給口が前記排出口よりも前記搬送方向上流側に形成され、
前記搬送スクリューは、前記第一位置で前記補給口に対向し、前記第二位置で前記補給口から外れるように、前記回転軸の前記羽根のピッチ間に形成されて現像剤を撹拌する補給口側リブを有する、
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項６】
前記現像剤は、非磁性トナーと磁性キャリアとを含み、
前記現像容器内に前記現像剤の透磁率を検出する検出部を備え、
前記搬送スクリューは、当該搬送スクリューの移動に関わらず前記検出部から外れているように、前記回転軸の前記羽根のピッチ間に形成されて現像剤を撹拌する検出部側リブを有する、
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項７】
前記第一位置と前記第二位置は、前記羽根の１ピッチ分離れ、
前記検出部側リブは、前記第二位置で前記検出部の前記搬送方向上流端に最も近接するように配設され、
前記搬送スクリューは、前記羽根の１ピッチ分移動する、
ことを特徴とする請求項６に記載の現像装置。
【請求項８】
前記搬送スクリューの前記回転軸線方向への移動に伴う変位を検出する位置検出手段を備える、
ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の現像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、現像容器内の現像剤を排出する排出口を有する現像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置では、感光ドラムに形成した静電像をトナー像に現像するために、非磁性トナーと磁性キャリアとを含む二成分現像剤（以下、単に現像剤と記す）を用いた現像装置が採用されている。現像装置では、キャリアとトナーとを摩擦帯電させるため、現像容器に収容されている現像剤を搬送スクリューに撹拌させながら循環搬送させている。そして、トナーは画像形成に伴って消費されるが、キャリアは消費されずに現像容器内を循環し続ける。そうすると、キャリアは次第に表面が汚染され、キャリアのトナーに対する帯電性能が劣化する。そこで、キャリアの帯電性能を回復すべく、補給剤を補給してキャリアをリフレッシュする制御（所謂、ＡＣＲ制御）が行われている（特許文献１）。そして、現像剤の補給に伴い現像容器に収容される現像剤の量は変動するが、余剰分の現像剤は排出口から現像容器外に排出される。こうして、現像容器に収容される現像剤は所定量に維持される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−４８１１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
現像剤の流動性が変わった場合、排出口から排出される現像剤の排出特性が変わり排出が安定しなくなり得る。一般的に、現像剤の流動性が低くなると現像剤が排出され難くなり、現像剤の流動性が高くなると現像剤が排出されやすくなる。それ故、現像剤の流動性が低い場合には、現像剤が過剰になりやすい。そこで、上述の特許文献１に記載の装置では、搬送スクリューによる現像剤の搬送速度を速くして現像剤を強制排出する制御が行われている。しかしながら、現像剤を強制排出する制御中は画像形成を行うことができないので、画像形成装置の効率的な運用が難しくなる。他方、現像剤の流動性が高い場合には、現像剤が不足気味となり画像不良を生じさせやすい。
【０００５】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、現像剤の流動性に関わらず、現像容器から現像剤を安定的に排出可能な現像装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る現像装置は、現像剤を排出可能な排出口が形成された現像容器と、回転軸と前記回転軸に形成された螺旋状の羽根とを有し、前記現像容器に回転自在に且つ回転軸線方向に移動可能に設けられ、前記現像容器内の現像剤を前記回転軸に沿って搬送する搬送スクリューと、現像剤により前記搬送スクリューにかかる負荷の増大に応じて現像剤の搬送方向と反対方向に移動可能に、前記搬送スクリューを前記搬送方向に付勢する付勢部材と、前記排出口から前記搬送方向下流側に外れた第一位置と、前記第一位置よりも現像剤の排出量が増える第二位置とに、前記搬送スクリューと共に移動可能に設けられた排出量調整部と、を備える、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、付勢部材に付勢された搬送スクリューが現像剤によりかかる負荷の増大に応じて移動し、排出量調整部が排出口からの現像剤の排出量を増減することから、簡易な構成で現像剤の流動性に関わらず現像剤を安定的に排出できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本実施形態の現像装置を適用した画像形成装置の構成を示す概略図。
【図２】第一実施形態の現像装置の構成を示す断面図。
【図３】長手方向の垂直断面で見た第一実施形態の現像装置の構成を示す断面図。
【図４】軸受部の構成を示す断面図。
【図５】ばね部材について説明するグラフであり、（ａ）は現像剤量と反力との関係を、（ｂ）はばね加圧力とスクリューの変位量との関係を示す。
【図６】第二実施形態の現像装置の構成を示す断面図。
【図７】軸線方向を含む水平断面で見た第二実施形態の現像装置の構成を示す上面断面図であり、（ａ）は現像剤量が所定量よりも少ない場合、（ｂ）は現像剤量が所定量よりも多い場合を示す。
【図８】軸受部を示す拡大図であり、（ａ）は現像剤量が所定量よりも少ない場合、（ｂ）は現像剤量が所定量よりも多い場合を示す。
【図９】補給口の近傍を示す拡大図であり、（ａ）は現像剤量が所定量よりも少ない場合、（ｂ）は現像剤量が所定量よりも多い場合を示す。
【図１０】透磁率センサの近傍を示す拡大図であり、（ａ）は現像剤量が所定量よりも少ない場合、（ｂ）は現像剤量が所定量よりも多い場合を示す。
【図１１】第三実施形態の現像装置の構成を示す断面図。
【図１２】制御部により実行される画像形成処理を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本実施形態の現像装置について説明する。まず、本実施形態の現像装置を適用した画像形成装置の構成について、図１を用いて説明する。図１に示す画像形成装置１００は、中間転写ベルト２５に沿って画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫを配列したタンデム型中間転写方式のフルカラープリンタである。
【００１０】
［画像形成装置］
画像形成部ＰＹでは、感光ドラム１０Ｙにイエロートナー像が形成されて中間転写ベルト２５に転写される。画像形成部ＰＭでは、感光ドラム１０Ｍにマゼンタトナー像が形成されて中間転写ベルト２５に転写される。画像形成部ＰＣ、ＰＫでは、それぞれ感光ドラム１０Ｃ、１０Ｋにシアントナー像、ブラックトナー像が形成されて中間転写ベルト２５に転写される。中間転写ベルト２５に転写された四色のトナー像は、二次転写部（二次転写ニップ部）Ｔ２へ搬送されて記録材Ｓ（用紙、ＯＨＰシートなどのシート材など）へ一括二次転写される。
【００１１】
画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫは、現像装置１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋで用いるトナーの色がイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックと異なる以外は、ほぼ同一に構成される。以下では、画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫの区別を表す符号末尾のＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋを省略して、画像形成部ＰＹ〜ＰＫの構成及び動作を説明する。
【００１２】
画像形成部Ｐには、像担持体としての感光ドラム１０を囲んで、一次帯電ローラ２１、露光装置２２、現像装置１、転写ローラ２３、ドラムクリーニング装置２４が配置されている。感光ドラム１０は、アルミニウム製シリンダの外周面に感光層が形成されたものであり、所定のプロセススピードで図１の矢印Ｒ１方向に回転される。
【００１３】
一次帯電ローラ２１は、帯電バイアス電圧が印加されて感光ドラム１０に接触することで、感光ドラム１０を一様な負極性の暗部電位に帯電させる。露光装置２２は、各色の分解色画像を展開した走査線画像データをＯＮ−ＯＦＦ変調したレーザービームを回転ミラーで走査して、帯電した感光ドラム１０の表面に画像の静電像を書き込む。現像装置１は、トナーを感光ドラム１０に供給して静電像をトナー像に現像する。現像装置１については詳細を後述する。
【００１４】
転写ローラ２３は中間転写ベルト２５を押圧し、感光ドラム１０と中間転写ベルト２５との間にトナー像の一次転写部（一次転写ニップ部）を形成する。転写ローラ２３にトナーの帯電極性と逆極性の直流電圧が印加されることにより、感光ドラム１０に担持されたトナー像が中間転写ベルト２５へ一次転写される。ドラムクリーニング装置２４は、感光ドラム１０にクリーニングブレードを摺擦して、一次転写後に感光ドラム１０上に僅かに残る一次転写残トナーを除去する。
【００１５】
中間転写ベルト２５は、テンションローラ２６、二次転写内ローラ２７及び駆動ローラ２８等のローラに掛け渡して支持され、駆動ローラ２８に駆動されて図１の矢印Ｒ２方向に回転される。二次転写部Ｔ２は、二次転写外ローラ２９に支持された中間転写ベルト２５に二次転写内ローラ２７を当接して形成される記録材Ｓへのトナー像転写ニップ部である。二次転写部Ｔ２では、二次転写内ローラ２７に所定の二次転写電圧が印加されることで、トナー像が中間転写ベルト２５から二次転写部Ｔ２に挟持搬送される記録材Ｓへ二次転写される。二次転写後に中間転写ベルト２５に付着したまま残る二次転写残トナーは、ベルトクリーニング装置３０が中間転写ベルト２５を摺擦することにより除去される。ベルトクリーニング装置３０は、中間転写ベルト２５にクリーニングブレードを摺擦させて二次転写残トナーを除去する。
【００１６】
上述のようにして二次転写部Ｔ２により四色のトナー像が転写された記録材Ｓは、定着装置３１へと搬送される。定着装置３１は、対向するローラもしくはベルト等による圧力と、一般的にはヒータ等の熱源（不図示）による熱を加えて記録材Ｓ上にトナー像を溶融固着する。こうして表面にトナー像が定着された記録材Ｓは、機体外に排出される。
【００１７】
現像剤補給装置３２は、画像形成に伴い現像装置１のトナーが消費されることに応じて、消費されたトナー量に相当する分のトナーを現像装置１に補給可能である。本実施形態では、現像剤として負帯電特性の非磁性トナーと正帯電特性の磁性キャリアとを含む二成分現像剤が用いられる。現像装置１には、初期状態でトナーとキャリアとを重量比で約８：９２の割合で混合した約８％のトナー濃度（現像剤の全重量に占めるトナーの重量の割合（ＴＤ比））の二成分現像剤が所定量（例えば３００〜３７５ｇの範囲内）収容される。なお、ここでは説明を理解しやすくするために、現像容器１１内の現像剤量が所定量（３００〜３７５ｇ）にあれば、画像形成時に画像不良が生じないものとする。
【００１８】
［二成分現像剤］
二成分現像剤について説明する。二成分現像剤は、非磁性トナーと磁性キャリアとを含む。非磁性トナーは、スチレン系樹脂やポリエステル樹脂等の結着樹脂、カーボンブラックや染料、顔料等の着色剤、さらには必要に応じてその他の添加剤を含む着色樹脂粒子と、酸化チタンやシリカなどの微粉末の外添剤が外添されている着色粒子とを有する。トナーの体積平均粒径は４μｍ〜１０μｍが好ましく、６μｍ程度がより好ましい。他方、磁性キャリアは、例えば表面酸化あるいは未酸化の鉄、ニッケル、コバルト、マンガン、クロム、希土類などの金属、及びそれらの合金、或は酸化物フェライトなどが好適に使用可能である。キャリアの体積平均粒径は２０〜６０μｍが好ましく、３０〜５０μｍ程度がより好ましい。
【００１９】
＜第一実施形態＞
第一実施形態の現像装置１について、図２乃至図４を用いて説明する。図２に示す現像装置１は、後述する現像室１１ａと撹拌室１１ｂとを鉛直方向上下に配置した縦撹拌タイプの現像装置である。現像装置１は、ハウジングを形成する現像容器１１、現像剤担持体としての現像スリーブ１２、規制ブレード１４、現像スクリュー１５、撹拌スクリュー１６を備える。
【００２０】
図２に示すように、現像容器１１は、感光ドラム１０に対向した一部分が開口しており、そこから一部が露出するようにして現像剤担持体としての現像スリーブ１２が回転可能に配置されている。現像スリーブ１２は、アルミニウム合金などの非磁性材料で円筒状に形成され、図２の矢印Ｒ３方向に回転駆動される。現像スリーブ１２の内側には、複数の磁極により構成されたマグネットローラ１３が回転不能に配置されている。
【００２１】
マグネットローラ１３は、現像極である磁極Ｓ１と、現像剤を担持して搬送するための磁極Ｓ２，Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３とを有する。ここでは現像領域Ａで感光ドラム１０に対向させて磁極Ｓ１が配置され、規制ブレード１４に対向させて磁極Ｓ２が配置されている。また、磁極Ｓ１，Ｓ２の間に磁極Ｎ１が配置され、磁極Ｓ２の現像スリーブ回転方向上流側に磁極Ｎ２が配置され、磁極Ｓ１の現像スリーブ回転方向下流側に磁極Ｎ３が配置されている。これら各磁極の磁力によって、現像スリーブ１２の表面には現像剤の磁気穂（又は磁気ブラシ）が形成される。ただし、同極である磁極Ｎ２と磁極Ｎ３とが隣り合う位置に配置されているので、これらの極間では反発磁界が形成される。この反発磁界によって現像スリーブ１２の表面から現像剤が離間され、離間された現像剤は撹拌室１１ｂに回収される。
【００２２】
上述したように、現像スリーブ１２の表面には現像剤の磁気穂が形成される。この磁気穂は、規制ブレード１４により層厚が規制されて現像領域Ａへと送られる。規制ブレード１４はアルミニウムなどの非磁性材料で構成された板状部材であって、感光ドラム１０よりも現像スリーブ１２の回転方向上流側に、現像スリーブ１２の長手方向に沿って配設されている。また、規制ブレード１４は、先端が現像スリーブ１２の回転中心を向くように配設されている。この規制ブレード１４の先端と現像スリーブ１２の表面との間隙（ギャップ）を調整することによって、現像スリーブ１２の表面に形成された磁気穂の穂切り量が規制され、現像領域Ａへ搬送される現像剤量が調整される。
【００２３】
現像スリーブ１２は、規制ブレード１４による磁気穂の穂切りによって層厚を規制された現像剤を担持したまま、対向する感光ドラム１０と同一方向（矢印Ｒ３方向）に回転し、担持した現像剤を現像領域Ａに搬送する。現像領域Ａでは磁気穂の先端が感光ドラム１０を摺擦し、感光ドラム１０に形成された静電潜像にトナーを供給して静電潜像をトナー像に現像する。
【００２４】
［現像容器］
現像容器１１は、略中央部において図２の図面垂直方向に延在する隔壁１７によって上段の現像室１１ａと下段の撹拌室１１ｂとに区画されている。現像室１１ａと撹拌室１１ｂとは、図３に示すように、両端部で上下に連通して現像剤の循環経路を形成している。第一室としての現像室１１ａには、現像室１１ａで現像剤を一方向に搬送する現像スクリュー１５が回転自在に設けられている。第二室としての撹拌室１１ｂには、撹拌室１１ｂで現像スクリュー１５と反対方向に現像剤を搬送する撹拌スクリュー１６が回転自在に設けられている。現像スクリュー１５と撹拌スクリュー１６は、不図示の駆動ギア列によって連結駆動される構成になっていて、不図示の駆動モータからのギア列を介してそれぞれ回転する。
【００２５】
搬送スクリューとしての現像スクリュー１５及び撹拌スクリュー１６は、回転軸１５ａ，１６ａの外周に非磁性材料で構成された螺旋状の羽根１５ｂ，１６ｂが形成されたスクリュー構造である。それ故、現像スクリュー１５と撹拌スクリュー１６とが回転することによって、現像剤は撹拌されながら現像容器１１内を循環搬送される。現像剤が撹拌されることに伴い、トナーは負極性に、キャリアは正極性に帯電する。
【００２６】
［軸受部］
現像スクリュー１５及び撹拌スクリュー１６は、現像容器１１の端部に取り付けられた軸受部３５に回転可能且つ回転軸線方向に移動可能に軸支されている。この場合、軸受部３５から現像剤が漏れ出す虞があるため、回転軸１５ａ，１６ａと軸受部３５との隙間が磁気シールによって封止されている。図４に、磁気シール構成の軸受部を示す。
【００２７】
図４に示すように、軸受部３５は軸受３６とリングマグネット３７とを有する。軸受３６は、回転軸１５ａ，１６ａを回転可能且つ回転軸線方向に移動可能に支持する。リングマグネット３７は、ストッパー３８によって回転軸１５ａ，１６ａの周方向に回転軸１５ａ，１６ａの外周に沿う形で非接触に配置されるようにして、保持部材３９に固定されている。リングマグネット３７、ストッパー３８、保持部材３９は、現像容器１１に取り付けられた状態で回転軸１５ａ，１６ａを通す貫通孔６１を形成するように、環状になっている。
【００２８】
本実施形態において、回転軸１５ａ，１６ａは磁性あるいは非磁性の金属を用いて例えば直径が４ｍｍに形成される。他方、リングマグネット３７は磁石であり、例えば内径６ｍｍ、外径１２ｍｍ、厚さ２ｍｍに形成される。つまり、リングマグネット３７の内径は回転軸１５ａの直径よりも大きい。これら回転軸１５ａ，１６ａとリングマグネット３７との間には磁力が発生するので、回転軸１５ａ，１６ａとリングマグネット３７との間に侵入した現像剤は磁気穂を形成する。この磁気穂が回転軸１５ａ，１６ａと軸受部３５との隙間を塞ぐことになって、軸受部３５からの現像剤漏れを防止する。また、こうした磁気シールによる非接触式シール構成の軸受部３５は、オイルシール等の接触式シール構成の軸受部に比べると、現像スクリュー１５の回転軸線方向への移動を妨げにくい、という利点がある。
【００２９】
[現像剤の補給]
既に述べたように、現像装置１ではトナーとキャリアとを有する二成分現像剤を用いて現像を行っている。この場合に、トナーは現像動作により随時消費されていくのに対し、キャリアは消費されずに現像装置内に残って搬送され続ける。そして、長時間使用されたキャリアは、表面がトナーやトナーの外添剤の付着により汚染される。その結果、キャリアのトナーに対する帯電性能（帯電量付与能力）が下がり、トナーの帯電量が低下して、濃度変動や飛散かぶり等の画像不良が生じ得る。そこで、キャリアの帯電性能を回復すべく、現像装置１へ補給剤を補給することによりキャリアをリフレッシュする制御（ＡＣＲ制御）が行われている。その際には、例えばトナーとキャリアをＴＤ比で９：１に混合した補給剤が現像装置１に補給される。
【００３０】
［補給口］
図３に示すように、撹拌室１１ｂには、撹拌スクリュー１６の現像剤搬送方向上流側の上面に補給口５０が形成されている。補給口５０には、不図示の補給経路を介して現像剤補給装置３２（図１参照）が接続される。これにより、補給剤は現像剤補給装置３２から補給口５０を通って撹拌室１１ｂに供給される。撹拌室１１ｂに供給された補給剤は、撹拌スクリュー１６によって撹拌室１１ｂ内の現像剤と混合される。
【００３１】
［排出口］
現像装置１では上述のように現像剤補給装置３２から補給剤が補給されるが、現像容器１１内（現像容器内）の現像剤が多くなり過ぎると、現像剤の撹拌が不十分となって濃度変動や飛散かぶり等の画像不良が生じやすくなる。そこで、補給剤の補給に伴い余剰になった現像剤が現像容器１１から排出されるように、現像容器１１には現像剤を排出する排出口６０が形成されている。排出口６０から排出された現像剤は、不図示の回収容器などに回収される。
【００３２】
図３に示すように、排出口６０は現像室１１ａに、隔壁１７の中央よりも現像スクリュー１５の現像剤搬送方向下流側に形成される。補給剤の補給に伴い余剰となった現像剤は、排出口６０から溢れ出して（オーバーフローして）排出される。即ち、現像剤の剤面が排出口６０よりも高くなると、高くなった分の現像剤が排出口６０から溢れ出して現像容器１１外へ排出される。排出口６０は、通常、現像容器１１に収容されている現像剤が所定量である場合の、画像形成時における剤面が安定した状態（定常状態）に至ったときの剤面の高さにあわせて、その高さ位置が決められている。画像形成時、図３に示すように、撹拌室１１ｂでは、撹拌スクリュー１６の現像剤搬送方向の上流から下流に向かって剤面が漸次に高くなっている。他方、現像室１１ａでは現像スクリュー１５の現像剤搬送方向の上流から下流に向かって剤面が漸次に低くなっており、剤面は排出口６０付近で排出口６０とほぼ同等の高さとなっている。
【００３３】
ところで、現像剤は撹拌された時間が長くなると、酸化チタンやシリカなどの外添剤がトナーから離脱したりあるいはトナーに埋没したりする。そうなると、現像剤は流動性が低下する。特に画像印字率が１０％より低い低画像印字率で画像形成が行われた場合、補給剤の補給が行われてもトナーが入れ替わり難いため、画像形成時間の経過に伴って現像剤の流動性が下がる。現像剤の流動性が下がると、排出口６０からの現像剤の排出が進まずに現像容器１１内の現像剤量が増える。即ち、排出口６０から排出される現像剤は、現像スクリュー１５の回転によるはね上げなどの影響が多少あるにせよ、主に排出口６０よりも高くなった分の現像剤が溢れ出すことによるものである。従来、現像剤の流動性が低くなると、現像剤は排出口６０を越えても崩れ難くなり、その剤面は現像剤の流動性が低くなる前に比べて高くなり得る。剤面が高くなった現像剤はいずれ崩れて排出口６０から排出されるが、それまでは排出口６０から排出され難く、現像容器１１内の現像剤量は増加し得る。
【００３４】
そして、現像容器１１内の現像剤量が所定量よりも多くなると、撹拌スクリュー１６や現像スクリュー１５の一部が現像剤の中に埋没されてしまい、補給口５０から補給された補給剤を現像容器１１内の現像剤と十分に混合できなくなる。そうなると、キャリアの帯電性能を回復できないので、濃度変動や飛散かぶり等の画像不良や、現像スリーブ１２からの現像剤あふれなどの弊害が生じ得る。このような弊害は、現像剤量が所定量の上限（例えば３７５ｇ）を越えると生じやすい。
【００３５】
他方、画像印字率が１０％以上の高画像印字率で画像形成が行われた場合には、画像形成時間の経過に伴って現像剤の流動性が高くなる。従来、現像剤の流動性が高くなると、現像スクリュー１５の回転によるはね上げの影響を受けて排出口６０から排出される現像剤量が増え、現像容器１１内の現像剤量は減少しやすくなる。そして、現像容器１１内の現像剤量が所定量よりも少なくなると、現像スリーブ１２へ十分な量の現像剤を供給し得なくなり、スクリュー形状の濃度ムラが発生するなどの画像不良が生じ得る。このような画像不良は、現像剤量が所定量の下限（例えば３００ｇ）より低くなると生じやすい。
【００３６】
そこで、本実施形態では上記点に鑑み、現像剤の流動性が低くてもあるいは高くても、その時々の現像容器１１内の現像剤量に応じて排出口６０から現像剤を安定的に排出可能にして、現像剤量が所定量（３００〜３７５ｇ）から逸脱しないようにしている。以下、説明する。
【００３７】
［ばね部材］
図３に示すように、現像スクリュー１５には、現像スクリュー１５の現像剤搬送方向上流側の端部にばね部材８０が配設されている。付勢部材としてのばね部材８０は、現像スクリュー１５を現像スクリュー１５の現像剤搬送方向（矢印Ｒ４方向）に付勢する。現像スクリュー１５はばね部材８０に付勢されることで、現像室１１ａ内を現像スクリュー１５の回転軸線方向に移動可能である。
【００３８】
［パドル部材］
現像スクリュー１５は、螺旋状の羽根１５ｂの他に回転軸１５ａの外周にパドル部材７０を有している。排出量調整部としてのパドル部材７０は、回転軸１５ａから径方向に突出し現像スクリュー１５の回転軸線方向に所定幅で延在する凸状部材であり、現像スクリュー１５の回転に伴い現像剤を跳ね上げる機能を持つ。本実施形態では、排出口６０が現像室１１ａの現像スクリュー１５の現像剤搬送方向下流側に形成されているので、パドル部材７０は排出口６０よりも現像スクリュー１５の現像剤搬送方向下流側に形成されている。また、パドル部材７０は現像スクリュー１５の回転軸線方向に関し、現像スクリュー１５の移動に応じて排出口６０と重なり合う範囲を変動可能なように、排出口６０の近傍に配置される。そして、パドル部材７０と排出口６０との重なり合う範囲、言い換えればパドル部材７０の排出口６０に対する相対位置は、現像スクリュー１５が現像剤から受ける反力と、ばね部材８０の付勢力とによって決まる。
【００３９】
現像スクリュー１５は現像剤から、現像スクリュー１５にかかる負荷に応じた大きさの反力を受ける。現像スクリュー１５にかかる負荷は現像室１１ａ内の現像剤量や現像剤の流動性によって変わり得るが、特には現像剤量に大きく左右される。現像スクリュー１５は現像剤によりかかる負荷の増大に応じて、現像室１１ａ内を現像スクリュー１５の現像剤搬送方向と反対方向に移動され得る。ここで、図５（ａ）に、現像容器内の現像剤量と現像剤から受ける反力との関係を示す。図５（ｂ）に、ばね部材８０の付勢力（ばね加圧力）と現像スクリュー１５の変位量との関係を示す。図５（ａ）に示すように、現像剤から受ける反力は現像容器内の現像剤量に比例するが、現像剤量が２５０ｇ以上になると現像剤量が２５０ｇより少ない場合に比べ、反力の増加率が約４倍になる。図５（ｂ）に示すように、ばね部材８０の付勢力と現像スクリュー１５の変位量とは比例関係にある。なお、現像剤から受ける反力は、汎用の押し引きばねばかり（例えば、（株）島津理化ＰＳＢ−４Ａ）等を用いて測定できる。
【００４０】
図５（ａ）と図５（ｂ）とを比較して理解できるように、現像容器１１内の現像剤量が３００ｇより少ない場合には、ばね部材８０の付勢力（０.５Ｎ）が現像剤から受ける反力に勝っている。それ故、現像容器１１内の現像剤量が３００ｇより少ない場合は、現像スクリュー１５の変位量は０ｍｍ、つまり現像スクリュー１５は移動せず、ばね部材８０は伸びた状態のままである。そして、現像容器１１内の現像剤量が３００ｇから増えて現像剤から受ける反力が大きくなるにつれ、現像スクリュー１５の変位量が大きくなる。つまり、現像剤から受ける反力とばね部材８０の付勢力との釣り合いをとるべく、ばね部材８０が縮むので、現像スクリュー１５は移動する。例えば、現像剤量が３５０ｇである場合の反力は０．７Ｎであることから、現像スクリュー１５は約３．５ｍｍ移動する。言い換えれば、ばね部材８０が３．５ｍｍ縮む。さらに、現像容器１１内の現像剤量が３７５ｇより多くなると、現像剤から受ける反力がばね部材８０の最大付勢力（０.８Ｎ）に勝り、現像スクリュー１５は約５．０ｍｍ移動する。この場合、ばね部材８０はそれ以上に縮まない状態である。
【００４１】
パドル部材７０は、ばね部材８０が伸びるにつれて排出口６０から外れた状態の第一位置に移動し、ばね部材８０が縮むと排出口６０に重なった状態の第二位置に移動する。即ち、パドル部材７０は第一位置から第二位置への移動に伴い、排出口６０と重なる範囲を大きくするように配設されている。パドル部材７０と排出口６０との重なり合う範囲は、ばね部材８０がそれ以上に縮まない状態で最大となる。そして、上述のように、現像スクリュー１５は現像容器１１内の現像剤量が３００〜３７５ｇの範囲で変動した場合に移動する。
【００４２】
これによれば、低画像印字率で画像形成が行われて現像剤の流動性が低くなったとしても、現像容器１１内の現像剤量が３００〜３７５ｇの範囲で増えるにつれ、現像スクリュー１５はパドル部材７０と排出口６０との重なり合う範囲を大きくすべく移動する。パドル部材７０と排出口６０との重なり合う範囲が大きくなれば、つまり第二位置に移動すると、パドル部材７０により排出口６０から排出される現像剤の排出量は増える。他方、高画像印字率で画像形成が行われて現像剤の流動性が高くなったとしても、現像容器１１内の現像剤量が３００〜３７５ｇの範囲で減るにつれ、現像スクリュー１５はパドル部材７０と排出口６０との重なり合う範囲を小さくするべく移動する。パドル部材７０と排出口６０との重なり合う範囲が小さくなれば、パドル部材７０により排出口６０から排出される現像剤の排出量は減る。このようにして、現像剤の流動性が変わったとしても、現像容器１１内の現像剤量は概ね３００〜３７５ｇに維持される。
【００４３】
以上のように、本実施形態では、現像容器１１内の現像剤量に応じて現像スクリュー１５を自律的に移動させ、パドル部材７０と排出口６０との重なり合う範囲を変動させることによって、排出口６０からの現像剤の排出量を増減させている。ここでは、現像容器１１内の現像剤量が増すと排出口６０からの現像剤の排出量を増やす一方で、現像容器１１内の現像剤量が減ると排出口６０からの現像剤の排出量を減らしている。これにより、現像剤の流動性に関わらず安定的な現像剤の排出を行うことが簡易な構成で実現でき、もって現像容器１１内の現像剤量は画像形成時に画像不良が生じ難い範囲に維持される、という効果が得られる。
【００４４】
なお、図２に示した現像室１１ａと撹拌室１１ｂとが上下で入れ替えられても、上述した効果が得られる。即ち、現像室１１ａと撹拌室１１ｂのいずれか一方の室が上に他方が下になるように配置されていればよい。ただし、その場合、上述した説明において現像室１１ａと撹拌室１１ｂ、現像スクリュー１５と撹拌スクリュー１６、回転軸１５ａ，１６ａ、羽根１５ｂ，１６ｂとを読み替える。
【００４５】
＜第二実施形態＞
第二実施形態について、図６乃至図７（ｂ）を用いて説明する。第二実施形態の現像装置１Ａは、現像室４０ａと撹拌室４０ｂとを水平に配置した横撹拌型の現像装置である。なお、図６乃至図７（ｂ）において、上述した第一実施形態の現像装置１の構成要素に対応する構成要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００４６】
図６に示すように、第二実施形態の現像装置１Ａでは、隔壁１７が現像容器１１内を現像室１１ａと撹拌室１１ｂとに水平方向に区画している。隔壁１７は、現像スリーブ１２の回転軸線方向（長手方向）に沿って延在されている。ここに示す隔壁１７は、図７（ａ）及び図７（ｂ）に示すように、両端が現像容器１１の長手方向両端部の内壁まで達しておらず、これにより現像室１１ａと撹拌室１１ｂとを連通する第一連通部７３と第二連通部７４が形成される。隔壁１７の上部には、図６に示すように、現像スリーブ１２に近接するように延設され、現像スリーブ１２から回収された現像剤を撹拌室１１ｂ内に案内する案内部材１７１が設けられている。
【００４７】
現像室１１ｂａは現像剤を現像スリーブ１２に供給し、撹拌室１１ｂは現像スリーブ１２より剥離された現像剤を回収する。即ち、現像室１１ａ内の現像剤は、現像スクリュー１５により搬送されつつ、マグネットローラ１３の汲み上げ磁極Ｎ１極の位置で現像スリーブ１２に吸着される。一方、隔壁１７の上部に設けられた案内部材１７１は、隔壁１７の上端から現像スリーブ１２の無磁力帯付近で現像スリーブ１２に近接するように延設されている。そのため、剥ぎ取り磁極Ｎ３で現像スリーブ１２より剥離された現像剤は、現像室１１ａに戻ることなく撹拌室１１ｂに収容される。撹拌室１１ｂでは、現像剤を回収しつつ、回収された現像剤が撹拌スクリュー１６により搬送される。
【００４８】
本実施形態の現像装置１Ａは、上述した現像装置１と同様に、現像室１１ａで現像スリーブ１２に現像剤を供給し、撹拌室１１ｂで現像スリーブ１２から現像剤を回収する、機能分離型の構成を有する。機能分離型の場合、現像スリーブ１２上の現像剤が撹拌室１１ｂの長手方向に渡って回収される。即ち、現像剤は、現像スリーブ１２を介さずに現像室１１ａから撹拌室１１ｂに搬送される第一の経路と、現像スリーブ１２から直接、撹拌室１１ｂに搬送される第二の経路との二つの経路を介して循環される。このようにすると、現像スリーブ１２より剥離された現像剤、つまり現像に供されたばかりの現像剤が現像室１１ａの現像剤と混じらない。そのため、連続して高画像印字率で画像形成を行ってもトナー濃度にムラが生じ難く、その結果、画像濃度の均一性が保たれやすい。
【００４９】
本実施形態では画像形成時に、撹拌室１１ｂでは撹拌スクリュー１６の現像剤搬送方向の上流から下流に向かって剤面が漸次に高くなり、現像室１１ａでは現像スクリュー１５の現像剤搬送方向の上流から下流に向かって剤面が漸次に低くなる。しかし、そうなるが故に、従来では、現像剤の流動性の変化に伴い現像容器１１内の現像剤量が変動してしまうと、現像剤量不足による現像スリーブ１２へのコートムラや現像剤過多による現像剤劣化などが生じていた。
【００５０】
そこで、本実施形態の場合にも上述した第一実施形態のように、現像剤の流動性に関わらず、その時々の現像容器１１内の現像剤量に応じて排出口６０から現像剤を安定的に排出可能にすることで、現像剤量不足や現像剤過多が生じないようにできる。以下、説明する。
【００５１】
［補給口と排出口］
図７（ａ）及び図７（ｂ）に示すように、本実施形態の場合、補給口５０は撹拌室１１ｂに、隔壁１７の中央から第二連通部７４までの間（撹拌スクリュー１６の現像剤搬送方向上流側）に形成されている。他方、排出口６０は補給口５０が形成されたのと同じ撹拌室１１ｂに、隔壁１７の中央から第一連通部７３までの間（撹拌スクリュー１６の現像剤搬送方向下流側）に形成されている。つまり、補給口５０は排出口６０よりも搬送方向上流側に形成されている。
【００５２】
［ばね部材］
付勢部材としてのばね部材８０は、撹拌スクリュー１６の現像剤搬送方向上流側の端部に配設されている。付勢部材としてのばね部材８０は、撹拌スクリュー１６を撹拌スクリュー１６の現像剤搬送方向に付勢する。撹拌スクリュー１６はばね部材８０に付勢されることで、撹拌室１１ｂ内を撹拌スクリュー１６の回転軸線方向に移動可能である。
【００５３】
［パドル部材］
撹拌スクリュー１６は、螺旋状の羽根１６ｂの他に回転軸１６ａの外周にパドル部材７０を有している。本実施形態では、排出口６０が撹拌室１１ｂの撹拌スクリュー１６の現像剤搬送方向下流側に形成されているので、パドル部材７０は、排出口６０よりも撹拌スクリュー１６の現像剤搬送方向下流側に形成される。パドル部材７０は、撹拌スクリュー１６の移動に応じて排出口６０と重なり合う範囲を変動可能に移動し得る。
【００５４】
撹拌スクリュー１６は現像剤を搬送する際に、撹拌室１１ｂ内の現像剤量に応じた大きさの反力を現像剤から受ける。撹拌スクリュー１６は現像剤から反力を受けることで、撹拌室１１ｂ内を撹拌スクリュー１６の現像剤搬送方向と反対方向に移動され得る。これに応じて、パドル部材７０は移動するが、パドル部材７０と排出口６０との重なり合う範囲は、図７（ａ）に示すばね部材８０が伸びた状態で最少となり、図７（ｂ）に示すばね部材８０がそれ以上に縮まない状態で最大となる。
【００５５】
これによれば、現像剤の流動性が低くなった場合に、撹拌スクリュー１６はパドル部材７０と排出口６０との重なり合う範囲を大きくすべく移動するので、パドル部材７０により排出口６０から排出される現像剤の排出量は増える。他方、現像剤の流動性が高くなった場合に、撹拌スクリュー１６はパドル部材７０と排出口６０との重なり合う範囲を小さくするべく移動するので、パドル部材７０により排出口６０から排出される現像剤の排出量は減る。このように、本実施形態でも、現像剤の流動性に関わらずに安定的な現像剤の排出を行うことが簡易な構成で実現できる、という上述した第一実施形態と同様の効果が得られるので、現像容器１１内の現像剤量は画像形成時に画像不良が生じ難い範囲に維持される。
【００５６】
また、図７（ａ）と図７（ｂ）とを比較して理解できるように、現像剤量が少ない場合は、撹拌スクリュー１６の移動に伴い、撹拌室１１ｂの撹拌スクリュー１６の現像剤搬送方向上流端に羽根１６ｂのない軸部が位置している。そのため、この箇所での現像剤の搬送能力が著しく低下し、現像室１１ａから搬送されてきた現像剤が滞留しやすくなる。つまり、撹拌室１１ｂの現像剤量が多くなって剤面が上昇する。他方、現像剤量が多い場合は、撹拌スクリュー１６の移動に伴い、撹拌室１１ｂの撹拌スクリュー１６の現像剤搬送方向下流端に羽根１６ｂのない軸部が位置している。そのため、この箇所での現像剤の搬送能力が著しく低下し、現像室１１ａへ搬送する現像剤が撹拌室１１ｂに滞留しやすくなる。つまり、現像室１１ａの現像剤量が減少する。これにより、従来生じていた現像剤量不足による現像スリーブ１２へのコートムラや現像剤過多による現像剤劣化などを抑制できる、という効果が得られる。
【００５７】
上述したように、現像スクリュー１５や撹拌スクリュー１６は、現像容器１１の端部に取り付けられた軸受部３５に回転可能且つ回転軸線方向に移動可能に軸支されている。また、回転軸１５ａ，１６ａと軸受部３５との隙間は、磁気シールによって封止されている。ただし、回転軸１５ａ，１６ａと軸受部３５との隙間からあえて現像剤を排出させることもある。その場合、排出した現像剤を不図示の回収容器に回収するために、該回収容器に通じた開口部が軸受部３５に設けられている。図８（ａ）及び図８（ｂ）に、開口部が設けられた軸受部３５１を示す。本実施形態において、軸受部３５１は、ばね部材８０が配設された撹拌スクリュー１６の現像剤搬送方向上流側の端部に配置されている。
【００５８】
図８（ａ）及び図８（ｂ）に示すように、撹拌スクリュー１６は、回転軸１６ａに羽根１６ｂが形成されていない軸部（７８,７９）を有する。排出量調整部としての軸部は、径が大きい大径軸部７８と、現像剤搬送方向下流側で大径軸部７８に隣接する大径軸部７８よりも径の小さい小径軸部７９とを同軸上に有している。例えば、大径軸部７８は外径４ｍｍに、小径軸部７９は外径３ｍｍに形成されている。回転軸１６ａは、大径軸部７８と小径軸部７９とを有する軸部が貫通孔６１に対向するようにして、軸受部３５１に軸支されている。そして、環状のストッパー３８と保持部材３９には、重力方向下方の底面が開口され第二排出口３５ａ（開口部）が形成されている。これにより、第一排出口としての貫通孔６１から軸受部３５１内に侵入した現像剤は、第二排出口３５ａを通じ不図示の回収容器に回収される。なお、貫通孔６１は、軸部（７８，７９）の外周との間に隙間を有する大きさに形成されている。
【００５９】
現像剤量が少ない場合、図８（ａ）に示すように、撹拌スクリュー１６はばね部材８０の付勢力により、撹拌スクリュー１６の回転軸線方向に関し大径軸部７８と貫通孔６１とが重なり合うように図面下側に移動する。これにより、貫通孔６１に占める大径軸部７８の面積が大きくなるので、貫通孔６１は相対的に狭くなる。貫通孔６１が相対的に狭くなれば、大径軸部７８と軸受部３５との隙間を現像剤が通り難くなるので、現像剤を回収容器に排出させ難くできる。
【００６０】
現像剤量が多い場合、図８（ｂ）に示すように、撹拌スクリュー１６は現像剤から受ける反力により、撹拌スクリュー１６の回転軸線方向に関し大径軸部７８と貫通孔６１との重なり合いを解消すべく図面上側に移動する。この場合、撹拌スクリュー１６の移動に応じ、大径軸部７８の代わりに小径軸部７９と貫通孔６１とが重なり合う。これにより、貫通孔６１に占める小径軸部７９の面積が小さくなるので、貫通孔６１は相対的に広くなる。貫通孔６１が相対的に広くなれば、上述の貫通孔６１が相対的に狭くなった場合に比べ、小径軸部７９と軸受部３５との隙間を現像剤が通やすくなるので、現像剤を回収容器に排出させやすくできる。このように、特に現像剤が増えた場合に軸受部３５１を通じて現像剤を排出できるようにしても、現像容器１１内の現像剤量は画像形成時に画像不良が生じ難い範囲に維持される。
【００６１】
なお、ここでは、径の異なる大径軸部７８と小径軸部７９とを用いて、貫通孔６１を相対的に狭くしたり広くしたりするようにしたが、これに限らない。例えば、軸部の径が回転軸線方向に沿って徐々に異なるようにしてもよい。図８（ａ）の場合、ばね部材８０側の径を太く、回転軸１６ａ側の径を細くするように、回転軸線に沿って徐々に径を異ならせるように軸部を形成してもよい。
【００６２】
［補給口側リブ］
既に述べたように、補給口５０から補給剤が補給され、補給された補給剤は撹拌スクリュー１６によって現像容器１１内の現像剤と混合される。ただし、補給時に補給口５０の下方に存する現像剤の剤面は高すぎても低すぎても好ましくない。これは、剤面が低すぎると、補給剤を混合させる現像剤が少なすぎ、現像剤のトナー濃度が局所的に高くなりやすいからである。反対に剤面が高すぎると、撹拌スクリュー１６が現像剤に埋もれ、補給剤がほとんど混合されずに搬送されてしまい、キャリアがリフレッシュされ難くなるからである。
【００６３】
上記点に鑑み、撹拌スクリュー１６には補給口側リブが設けられている。図９（ａ）及び図９（ｂ）に示すように、撹拌スクリュー１６は、回転軸１６ａの外周に羽根１６ｂのピッチ間に形成されて現像剤を撹拌可能な補給口側リブ１６ｃを有している。補給口側リブ１６ｃは現像剤を撹拌スクリュー１６の回転軸線方向に交差する方向に撹拌するので、羽根１６ｂによる現像剤の流れを乱し搬送速度を遅くし得る。搬送速度が遅くなれば、剤面は高くなりやすい。
【００６４】
本実施形態において、撹拌スクリュー１６は補給口側リブ１６ｃが設けられている領域と補給口側リブ１６ｃが設けられていない領域とを有する。この場合、補給口側リブ１６ｃが設けられている領域から補給口側リブ１６ｃが設けられていない領域にかけて、剤面は次第に低くなる。補給口側リブ１６ｃは、パドル部材７０が第一位置にある場合に補給口５０に対向し（図９（ａ）参照）、パドル部材７０が第二位置にある場合に補給口５０から外れるように（図９（ｂ）参照）、撹拌スクリュー１６に配設されている。この場合、現像剤量に応じて撹拌スクリュー１６が移動することに伴い、パドル部材７０の排出口６０に対する位置変動と同じようにして（図７（ａ）及び図７（ｂ）参照）、補給口側リブ１６ｃは補給口５０に対する位置が変わり得る。
【００６５】
現像剤量が少ない場合、図９（ａ）に示すように、撹拌スクリュー１６がばね部材８０の付勢力により図面右側に移動することに応じ、補給口側リブ１６ｃは補給口５０に対向する位置に移動する。これにより、現像剤量が少ない場合でも、補給口５０下方で補給口側リブ１６ｃによって剤面が高くなりやすい。従って、補給剤と現像剤とを十分に混合させることができる。つまり、トナー濃度が局所的に高くなるのを抑制できる。
【００６６】
現像剤量が多い場合、図９（ｂ）に示すように、撹拌スクリュー１６が現像剤から受ける反力により図面左側に移動することに応じ、補給口側リブ１６ｃは補給口５０に対向する位置から外れるように移動する。これによれば、現像剤量が多い場合には、補給口側リブ１６ｃが設けられていない領域が補給口５０に対向する位置に移動することから、補給口５０下方で剤面が低くなりやすい。従って、補給剤は現像剤に混合されながら搬送されるので、キャリアはリフレッシュされることになる。
【００６７】
なお、補給口５０の下方に存する現像剤の剤面の高さ調整は、上述した補給口側リブ１６ｃによるものに限られない。例えば、羽根１６ｂの径や形状、ピッチ、回転軸１６ａの軸径、補給口側リブ１６ｃの形状など、撹拌スクリュー１６の回転に伴い、現像剤を撹拌スクリュー１６の回転軸線方向に交差する方向に移動する力を生じさせ得る構成であればよい。
【００６８】
［透磁率センサ］
現像剤補給装置３２から補給する補給剤の量や補給タイミングは、現像剤のトナー濃度によって決められる。そのため、現像容器１１には透磁率センサが設けられている。図１０（ａ）乃至図１０（ｂ）に示すように、検出部としての透磁率センサ９０は補給口５０が形成された撹拌室１１ｂに、補給口５０よりも現像剤搬送方向下流側に配置されている。透磁率センサ９０はコイルのインダクタンスを利用して、現像剤の透磁率（より正しくは磁化量）に応じた電圧値を出力可能なセンサである。透磁率センサ９０では、現像剤のトナー濃度が小さい場合、単位体積中の現像剤に含まれる磁性キャリアの割合が大きくなり、現像剤中のみかけの透磁率が高くなって電圧値が高くなる。反対に、現像剤のトナー濃度が大きい場合、単位体積中の現像剤に含まれる磁性キャリアの割合が小さくなり、現像剤中のみかけの透磁率が低くなって電圧値が低くなる。透磁率センサ９０の電圧値に基づいて現像剤のトナー濃度が検出されるので、現像剤補給装置３２は現像剤のトナー濃度を所定の濃度（約８％）に維持すべく補給剤を補給する。
【００６９】
透磁率センサ９０（詳しくはコイルが設けられた検出面）は、撹拌室１１ｂの底面よりも側面に配置されるのが好ましい。透磁率センサ９０が撹拌室１１ｂの底面に配置された場合、撹拌室１１ｂと撹拌スクリュー１６との隙間に現像剤の不動層が生じやすく、現像剤の不動層が生じて現像剤の流動性が確保され難くなると、現像剤のトナー濃度を正しく検出し得ないからである。ただし、透磁率センサ９０が撹拌室１１ｂの側面に配置されていても、透磁率センサ９０（詳しくは検出面）に接する現像剤の嵩密度の変動が大きければ、現像剤のトナー濃度を正しく検出することが難しくなる。これは、現像剤のトナー濃度が変わらずとも現像剤の嵩密度が変われば、現像剤の透磁率は変化するからである。即ち、現像剤の嵩密度が高い場合には、単位体積中の現像剤に含まれる磁性キャリアの密度が高くなり、現像剤中のみかけの透磁率が高くなって透磁率センサ９０の電圧値が高くなる。反対に、現像剤の嵩密度が低い場合には、単位体積中の現像剤に含まれる磁性キャリアの密度が低くなり、現像剤中のみかけの透磁率が低くなって透磁率センサ９０の電圧値が低くなる。
【００７０】
こうした透磁率センサ９０を用いる場合、撹拌スクリュー１６の回転に応じて周期的に透磁率センサ９０の電圧値が変化するので、スクリュー回転１周期毎の平均値に従ってトナー濃度は検出される。これは、羽根１６ｂが透磁率センサ９０に近接するに連れて現像剤の嵩密度が高くなって電圧値が上がる一方で、羽根１６ｂが透磁率センサ９０から遠ざかるに連れて現像剤の嵩密度が低くなって電圧値が下がるからである。
【００７１】
［検出部側リブ］
そこで、撹拌スクリュー１６に現像剤を撹拌するための検出部側リブ１６ｄが設けられている場合（図１０（ａ）及び図１０（ｂ）参照）、従来のように検出部側リブ１６ｄの影響を受けてしまうと、透磁率センサ９０の電圧値にリップルが含まれ得る。上記のように、トナー濃度はスクリュー回転１周期毎の平均値に従って検出されることから、リップルが生じていると正しくトナー濃度を検出し得ない。この点に鑑み、本実施形態では、現像剤量に応じた撹拌スクリュー１６の移動に関わらず、検出部側リブ１６ｄが透磁率センサ９０から外れた位置にあるように、撹拌スクリュー１６に検出部側リブ１６ｄが配設されている。
【００７２】
現像剤量が少ない場合、図１０（ａ）に示すように、撹拌スクリュー１６がばね部材８０の付勢力により図面右側に移動しても、検出部側リブ１６ｄは透磁率センサ９０に対向する位置から外れた位置にある。他方、現像剤量が多い場合、図１０（ｂ）に示すように、撹拌スクリュー１６が現像剤から受ける反力により図面左側に移動しても、検出部側リブ１６ｄは透磁率センサ９０に対向する位置から外れた位置にある。このように、検出部側リブ１６ｄは、パドル部材７０が第一位置と第二位置のどちらにある場合でも透磁率センサ９０に対向する位置から外れている。つまり、撹拌スクリュー１６の移動に関わらず、透磁率センサ９０から外れている。こうすることにより、透磁率センサ９０は検出部側リブ１６ｄの影響を受け難くなる。
【００７３】
ただし、上述のように、透磁率センサ９０を用いる場合、現像剤の流動性が確保されなければ現像剤のトナー濃度を正しく検出することが難しくなる。そこで、本実施形態の場合、検出部側リブ１６ｄは、ばね部材８０が伸びた状態で透磁率センサ９０に最も近づき、ばね部材８０がそれ以上に縮まない状態で透磁率センサ９０から最も離れるようにしている。そして、撹拌スクリュー１６の現像剤搬送方向の最下流の検出部側リブ１６ｄは、透磁率センサ９０から最も離れた場合でも透磁率センサ９０から羽根１６ｂの１ピッチの範囲内にあるように、撹拌スクリュー１６に配設されている。言い換えれば、この場合、第一位置と第二位置は羽根１６ｂの１ピッチ分離れている。そして、検出部側リブ１６ｄは、第二位置で透磁率センサ９０の搬送方向上流端に最も近接するように配設されている。また、この場合、撹拌スクリュー１６は羽根１６ｂの１ピッチ分移動し得るように、ばね部材８０によって付勢される。
【００７４】
こうすると、図１０（ａ）に示した現像剤量が少ない場合と、図１０（ｂ）に示した現像剤量が多い場合とで、透磁率センサ９０に接する現像剤量はほとんど変わらないことから、透磁率センサ９０は現像剤の嵩密度が同じ状態で検出を行い得る。また、剤面が次第に低くなっている箇所で透磁率センサ９０に現像剤が接することから、透磁率センサ９０は現像剤の流動性が比較的に高い箇所で検出を行い得る。こうして、透磁率センサ９０は撹拌スクリュー１６の移動に関わらずつまりは現像剤量の多い少ないに関わらず、現像剤の嵩密度が一定で且つ現像剤の流動性が高い箇所で現像剤の透磁率を検出することができる。この場合、透磁率センサ９０の電圧値にリップルが含まれ難いことから、現像剤のトナー濃度が正しく検出される。
【００７５】
＜第三実施形態＞
図１１は、第三実施形態の現像装置の構成を示す断面図である。図１１に示す現像装置１Ｂは図６に示した現像装置１Ａと比較して、隔壁１７に案内部材１７１が設けられていない点が異なる。ここでは、上述した第二実施形態の現像装置１Ａと同一の構成要素には同じ符号を付し、説明を省略する。
【００７６】
図１１に示す現像装置１Ｂの場合、隔壁１７に案内部材１７１が設けられていないため、現像室１１ａは現像剤を現像スリーブ１２に供給するだけでなく、現像スリーブ１２より剥離された現像剤を回収する。こうした機能分離型でない現像装置１Ｂであっても、上述した第二実施形態の現像装置１Ａと同様の構成とすることで、現像剤の流動性に関わらずに安定的な現像剤の排出を行うことが簡易な構成で実現できる、という効果が得られる。
【００７７】
＜他の実施形態＞
図１に示すように、画像形成装置１００は制御部４０を備えている。制御部４０は、画像形成などの本画像形成装置１００の各種制御を行う例えばＣＰＵ等である。制御部４０は画像形成処理や現像剤補給処理などの各種制御プログラムを実行可能であり、それら制御プログラムの実行に伴い画像形成装置１００を制御する。例えば、制御部４０は、画像形成部ＰＹ〜ＰＫによる画像形成、中間転写ベルト２５への一次転写、記録材Ｓへの二次転写、記録材Ｓの搬送、現像剤補給装置３２による補給剤の補給などの各種動作の制御を行い得る。また、透磁率センサ９０の電圧値に基づき現像剤のトナー濃度を決めたり、トナー濃度に基づき現像剤補給装置３２から補給する補給剤の量や補給タイミングなどを決めたりし得る。
【００７８】
図１２に、制御部４０により実行される画像形成処理を示した。図１２に示す画像形成処理は、プリント命令信号に基づいて行われる処理である。図１２に示すように、制御部４０は１ページ目のプリントを開始する（Ｓ１）。制御部４０は、１枚目のプリントが開始されると、画像印字率（％）を検出する（Ｓ２）。そして、制御部４０は画像印字率が７０（％）より大きいか否かを判定する（Ｓ３）。画像印字率が７０（％）より大きいと判定した場合（Ｓ３のＹＥＳ）、制御部４０は剤量検出信号が０か否かを判定する（Ｓ４）。
【００７９】
剤量検出信号について簡単に説明する。図７（ａ）及び図７（ｂ）に示すように、撹拌スクリュー１６のばね部材８０が配設された端部と反対側の端部には、位置検出手段としてのフォトインタラプタ２００が設けられている。フォトインタラプタ２００は、撹拌スクリュー１６の回転軸線方向への移動に伴う変位を検出する。即ち、フォトインタラプタ２００は、光を発する発光部と、発光部から発せられた光を受光する受光部とを有する。フォトインタラプタ２００は、現像剤量が少ない場合に撹拌スクリュー１６の回転軸１６ａにより発光部と受光部間の光路が遮られて、受光部の受光量が減るように構成されている。フォトインタラプタ２００は制御部４０に接続され、検出結果としての受光量に応じた電圧値を制御部４０に送る。制御部４０は、フォトインタラプタ２００の電圧値によって剤量検出信号が１又は０のいずれかであると判定する。ここでは、現像剤量が約３３０ｇより少なくなると、フォトインタラプタ２００が発光部と受光部間の光路を遮って、剤量検出信号が０であると判定する。
【００８０】
図１２の説明に戻って、剤量検出信号が０であると判定した場合（Ｓ４のＹＥＳ）、制御部４０は画像間隔を１２０ｍｍに設定する（Ｓ５）。他方、画像印字率が７０（％）以下と判定した場合（Ｓ３のＮＯ）、あるいは剤量検出信号が１であると判定した場合（Ｓ４のＮＯ）、制御部４０は画像間隔を８０ｍｍに設定する（Ｓ８）。このように、現像剤量が少なめ且つ高画像印字率で画像形成が行われた場合には、画像間隔つまり画像形成する記録材Ｓの間隔（紙間）を長くして現像剤の混合時間を延ばすことにより、画像濃度の変化を抑制することができる。
【００８１】
Ｓ５又はＳ８の処理後、制御部４０は全ページのプリントが終了したか否かを判定する（Ｓ６）。全ページのプリントが終了していないと判定した場合（Ｓ６のＮＯ）、制御部４０は次ページのプリントを開始するためにＳ２に戻り、本画像形成処理を繰り返す。全ページのプリントが終了したと判定した場合（Ｓ６のＹＥＳ）、制御部４０は本画像形成処理を終了する。
【００８２】
なお、上述のフォトインタラプタ２００のようにして撹拌スクリュー１６の変位を検出可能とすることで、現像容器１１内の現像剤量が把握される。そして、上述した画像形成処理以外にも様々な制御に現像剤量を利用してよい。例えば、現像剤の補給制御、現像剤の湿度を予測する制御、透磁率センサを用いた場合のトナー濃度の補正制御、あるいは現像剤が不足／過剰となった場合に警告を発する制御などが考えられる。また、撹拌スクリュー１６の変位を連続量として検出できるようにすれば、よりきめ細い制御を行うことができるようになる。さらに、現像スクリュー１５の変位をも検出できるようにすると、より広いレンジでの現像剤量の検出が可能である。
【００８３】
なお、上述した各実施形態では、各色の感光ドラム１０から中間転写ベルト２５に各色のトナー像を一次転写した後に、記録材Ｓに各色の複合トナー像を一括して二次転写する中間転写方式の画像形成装置１００を説明したが、これに限らない。例えば、転写材搬送ベルトに担持され搬送される記録材Ｓに感光ドラム１０から直接転写する直接転写方式の画像形成装置に、上述したような各実施形態の現像装置を適用してよい。
【符号の説明】
【００８４】
１（１Ｙ〜１Ｋ）…現像装置、１１…現像容器、１５…搬送スクリュー（現像スクリュー）、１５ａ…軸部（回転軸）、１５ｂ…羽根、１６…搬送スクリュー（撹拌スクリュー）、１６ａ…軸部（回転軸）、１６ｂ…羽根、１６ｃ…補給口側リブ、１６ｄ…検出部側リブ、３５ａ…第二排出口、３６…軸受、５０…補給口、６０…排出口、６１…第一排出口（貫通孔）、７０…排出量調整部（凸状部材、パドル部材）、７８…排出量調整部（軸部、大径軸部）、７９…排出量調整部（軸部、小径軸部）、８０…付勢部材（ばね部材）、９０…検出部（透磁率センサ）、３５１…軸受部、２００…位置検出手段（フォトインタラプタ）
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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