(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に現像剤が充填される現像剤搬送領域と、その現像剤搬送領域内に設けられて回転することにより現像剤を搬送する搬送部材と、現像剤搬送領域内のトナー濃度を計測する濃度センサとを備える現像装置において、
当該搬送部材は回転軸とその回転軸に形成されるらせん形状とを有し、
当該回転軸は、その軸方向に少なくとも当該濃度センサと対峙する大径部分とその大径部分よりも直径の小さい小径部分とを有し、
前記現像剤搬送領域は、現像剤担持体に対峙する第一現像剤搬送領域と、現像剤担持体と離れ当該第一現像剤搬送領域に接している第二現像剤搬送領域とを備え、
前記搬送部材は、当該第一現像剤搬送領域内に設けられ現像剤を一の方向に搬送する第一搬送部材と、当該第二現像剤搬送領域内に設けられ現像剤を他の方向に搬送する第二搬送部材とを備え、
これら第一及び第二現像剤搬送領域の一の端部には、現像剤が第一現像剤搬送領域から第二現像剤搬送領域へ移動する第一開口部を備え、第一及び第二現像剤搬送領域の他の端部には、現像剤が第二現像剤搬送領域から第一現像剤搬送領域へ移動する第二開口部を備え、
予定された量よりも多く現像剤が当該第二搬送手段により搬送される場合に当該現像剤の一部を当該第二開口部に至る前に第一現像剤搬送領域へと移動させる補助開口部を当該第一開口部と第二開口部との間に設け、
前記濃度センサは、第二現像剤搬送領域内であり、現像剤の搬送方向の当該補助開口部よりも下流側かつ第二開口部よりも上流側に設けられることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記現像剤搬送領域内であって前記濃度センサに対して現像剤の搬送方向上流側の一部領域において、予定された量よりも多く現像剤が搬送される場合には、当該現像剤の一部分は当該濃度センサ側に搬送されずに、当該現像剤搬送領域を短縮して搬送される請求項１に記載の現像装置。
【請求項３】
少なくとも前記補助開口部においては、前記第一現像剤搬送領域内の現像剤の高さは、前記第二現像剤搬送領域内の現像剤の高さよりも低い請求項１又は２に記載の現像装置。
【請求項４】
前記第一現像剤搬送領域は、前記第二現像剤搬送領域と同一の高さ位置、又は前記第二現像剤搬送領域よりも高い位置に設けられる請求項１〜３の何れか１項に記載の現像装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、これらの複合機等の電子写真方式を用いた画像形成装置の現像装置に関し、より詳しくは、二成分現像剤を使用した現像装置において、現像剤の搬送経路中に設けられたトナー濃度検出手段により、現像剤中のトナー濃度を精度検出することを可能とした現像装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、上記電子写真方式を適用した複写機やプリンタ等の画像形成装置においては、例えば、感光体ドラム上に形成された静電潜像を、トナーとキャリアとからなる二成分現像剤を用いた現像装置によって現像して、感光体ドラム上にトナー像を形成し、この感光体ドラム上に形成されたトナー像を、転写用紙上に転写・定着することにより、画像を形成するように構成されている。
【０００３】
かかる画像形成装置に使用される現像装置では、感光体ドラム上に形成された静電潜像を現像していくに伴って、二成分現像剤中のトナーが消費され、トナー濃度が次第に低下していくため、現像装置内のトナー濃度をトナー濃度検出手段（トナー濃度センサ）によって検知し、当該現像装置内のトナー濃度が一定の範囲に入るように、トナーの補給動作を行なうように構成されている。
【０００４】
ところで、上記の如く二成分現像剤を用いた現像装置において、トナー濃度検出手段を現像剤の搬送経路中に設けた場合、現像装置内の現像剤量によって同じトナー濃度であっても、トナー濃度検出手段の出力電圧が異なる、つまりトナー濃度の検出誤差が生じることがわかっている。
【０００５】
そこで、かかる現像装置内の現像剤量によってトナー濃度の検出誤差が生じるという問題点を解決し得る技術としては、例えば、特開平５−１２７５３７号公報や特開平８−３６２９７号公報、特開平６−２５０５２４号公報などが開示されている。
【０００６】
上記特開平５−１２７５３７号公報に係る現像装置は、図１２に示すように、静電潜像形成媒体（図示せず）に近接し二成分現像剤１０１を該静電潜像形成媒体に搬送する現像ローラ１００と、現像剤１０１を該現像ローラ１００の軸と平行に循環移動させながら該現像ローラに供給しかつトナーを帯電させるための現像剤攪拌搬送手段１０２，１０３と、現像剤１０１のトナーの混合比を検知するトナー混合比検知手段１０４とを少なくとも備え、前記現像剤攪拌搬送手段１０２，１０３が、複数本の攪拌搬送部材１０２，１０３と、これらの間を仕切る仕切り板１０５とで構成され、前記トナー混合比検知手段１０４が、所定の前記攪拌搬送手段１０３の下部に設けられた現像装置において、前記所定の攪拌搬送部材１０３上の現像剤嵩変化を防止する嵩変化防止手段１０６を設けるように構成したものである。
【０００７】
また、特開平８−３６２９７号公報に係る現像装置は、トナーおよびキャリアから成る現像剤を収納する現像槽に、現像槽内の現像剤を攪拌すると共に搬送してなる攪拌手段および現像剤を感光体に供給する現像ローラが各々回転自在に設けられ、上記現像槽内に設けられたトナー濃度検出手段の検出出力に応じて、現像剤が現像剤補給部から現像槽に逐次補給される一方、現像槽内の現像剤が現像槽内に形成された現像剤排出開口部から排出される現像装置において、上記トナー濃度検出手段は、現像槽の底面に設けられ、現像剤を攪拌し搬送する手段が、現像剤を上記トナー濃度検出手段の配設位置近傍に集約搬送するように形成されているものである。
【０００８】
さらに、上記特開平６−２５０５２４号公報に係る現像装置は、トナーおよびキャリアから成る現像剤を収納する現像槽に、現像剤を攪拌する攪拌ローラおよび現像剤を感光体に供給する現像ローラが各々回転自在に設けられ、キャリアを含有するキャリア現像剤がキャリア補給部から現像槽に逐次補給され、現像槽に形成された排出部から現像槽内の現像剤が排出される一方、トナー濃度センサにより検出される現像槽内のトナー濃度に基づいてトナー補給部から現像槽内にトナーが補給される現像装置において、上記のトナー濃度センサは、上記の排出部の近傍の下方に設けられているものである。
【０００９】
しかし、上記従来技術の場合には、次のような問題点を有している。すなわち、上記特開平５−１２７５３７号公報に係る現像装置の場合は、図１２に示すように、嵩変化防止手段としての摺り切り板１０６により、現像剤搬送経路の断面積を制御して、トナー濃度検出領域に流入する現像剤量を制御するように構成したものである。上記特開平５−１２７５３７号公報において、現像装置内の現像剤量によるトナー濃度検出手段の出力電圧変化は、現像剤の嵩の変化によると記載されているが、実際には現像剤の嵩の変化により生じるのではなく、少なくとも現像剤がトナー濃度検出手段近傍に十分ある場合には、本発明者らの研究によれば、現像剤の嵩の変化によって生じる密度の変化により生じるものなのである。
【００１０】
したがって、上記特開平５−１２７５３７号公報に係る現像装置の場合には、嵩変化防止手段としての摺り切り板１０６により、現像剤搬送経路の断面積を制御して、現像剤の摺り切りを行なった時点では、一時的に現像剤の嵩はほぼ揃うが、この時点で生じている密度の差は解消されない。
【００１１】
図１３は、現像剤層の横断面を模式的に示す図面である。図１３（ａ）の右は現像剤量が少ない状態を、同図の左は現像剤量が多い状態をそれぞれ示している。なお、同図において、色が濃いほどトナーの密度が高いことを表しており、現像剤量が多いほど下層のトナー密度は高くなっている。
【００１２】
次に、図１３（ａ）に示すような現像剤を、摺り切り板１０６によって一定の摺り切り高さで、現像剤の量を制御すると、図１３（ｂ）に示すようになる。図１３（ｂ）の右は、現像剤量が少なかった場合であり、現像剤の密度は低く、換言するとキャリアの密度が低い為、トナー濃度としては高めに検出される。一方、図１３（ｂ）の左は、現像剤量が多かった場合であり、現像剤密度は高く、換言するとキャリアの密度が高い為、トナー濃度としては低めに検出される。なお、図１３（ｂ）に示すように、現像剤が同じ嵩になるところで分けても、密度が異なるため、現像剤量は等しくならない、つまり、摺り切りを行なっても同じ量にはならない。
【００１３】
このように、現像剤搬送経路に存在する現像剤の量そのものに応じて、現像剤の高さ方向における密度分布が異なり、現像剤の摺り切りを行なって、現像剤の嵩を揃えようとしても、現像剤中のトナー密度を揃えることはできないのである。
【００１４】
また、上記の如く、実際には現像剤を搬送経路中で塞き止めてしまと、小さい現像剤量の変化の場合は起こりづらいが、大きい現像剤量の変化が生じると、その箇所の負荷が上昇して現像剤にストレスを与えたり、モーター回転トルクの上昇、強いてはギアの破損や駆動のロックを招くという問題点を有している。実際にこのような問題が生じるのは、同公報中に、溜まった現像剤の搬送を行なう目的の補助的な搬送部材について触れられていることからも明らかである。但し、前記公報中に記載された補助的な搬送部材では、実際には摺り切りを行なう前に、補助的な搬送部材側へ現像剤が流出してしまうため、補助的な搬送部材が無い場合と変わらないという問題点もあった。
【００１５】
いづれにしても、上記特開平５−１２７５３７号公報に係る現像装置の場合には、現像剤の密度によるトナー濃度の変化は解消されないという問題点を有している。
【００１６】
また、上記特開平８−３６２９７号公報に係る現像装置の場合には、トナー濃度検出手段としての透磁率センサによって検出される透磁率は、一定体積中に含まれるキャリア量によって決まるので、トナーとキャリアとの混合比率が一定であっても、現像剤の密度が変化すれば透磁率、つまりトナー濃度検出手段の出力電圧が変化する点が記載されている。
【００１７】
しかし、上記特開平８−３６２９７号公報に係る現像装置の場合には、現像剤量の変化の発生原因として、基本的には複写機の移動等による現像剤の偏りを想定しており、課題の解決手段も、現像剤を攪拌し搬送する手段が、現像剤をトナー濃度検出手段の配設位置近傍に集約搬送するように構成したものである。また、実際の効果を見ても現像剤量に対する出力電圧の変化に対する感度が緩和されているにとどまり、解消はされていないことから、この発明では、現像剤の密度によるトナー濃度の変化を解消できていないことがわかる。
【００１８】
さらに、上記特開平６−２５０５２４号公報に係る現像装置の場合には、新たな問題点として、現像剤の補給、排出を行なうことによる現像槽内の現像剤の変動、および排出口からの移動等による現像剤の流出を挙げている。
【００１９】
しかし、上記特開平６−２５０５２４号公報においては、現像剤の排出を行なう現像装置において、最も現像剤の嵩の変化しにくい位置、つまり排出部の近傍の下方に、トナー濃度センサを取り付けることを特徴としたものであり、積極的に現像剤の嵩の変化を抑制しようとするものではなく、現像剤の嵩の変化に起因する現像剤の密度のバラツキによるトナー濃度の変化を解消することはできないという問題点を有している。この点、上記特開平６−２５０５２４号公報の明細書中には、現像剤の嵩密度の変化を抑えると記載されているが、現像剤排出口近傍には、嵩・密度ともに異なった現像剤が搬送されるため、現象は緩和される傾向にはあるが、解決することはできない。この点では、むしろ排出口近傍下流側にトナー濃度検知手段が配設されるほうがより効果的である。しかし、どちらにしても、本発明者らが現像剤嵩・密度の変動要因として考えるトナー濃度の変化は考慮されておらず、前述した欠点を除外した場合にも、トナー濃度を変化させた場合には、トナー濃度を正確に測定することはできないという問題点を有している。つまり、例えばトナー濃度を下げると現像剤嵩が減少するため、トナー排出口から現像剤が排出されることは無くなるため、排出口が無い場合と同じ状態になる。加えて現像剤の補給がある場合は、排出口から現像剤が排出される現像剤の嵩まで現像剤は増え続けるため、顕著な現像剤量の変化が発生することになる。
【００２０】
このように、現像剤の嵩が変化するのは、複写機の移動等による現像剤の偏りによるもののように一時的なものではなく、大きいのは、トナーが補給されたときに、現像剤のトナー濃度が変化することが挙げられる。特に、トリクル方式（ディスペンスするトナー中にキャリアを混合して供給する一方、現像剤の排出を行ない、現像剤のトータル的な寿命を延ばす技術）を用いた場合は、同じトナー濃度でも、例えば、コントロールされていたトナー濃度からトナー濃度が下がると嵩が減り、トリクルの排出が行なわれなくなる。そのあと、現像剤のディスペンスが行なわれるにつれて、現像剤量が増していき、トリクルの排出が行なわれるようになって、現像剤量が平衡状態になる。よって、トナー濃度を正しく検知するには、少なくとも現像機内で同じトナー濃度で存在する現像剤量において同じ出力が得られる必要がある。
【００２１】
このような従来技術の課題に鑑みて、現像剤の量が変化した場合であっても、トナー濃度を精度良く検出することが可能な現像装置を提供するため、本出願人は既に特開２０００−１７５３００号において、上記の課題をトナー濃度検出手段の検出領域に搬送される現像剤の密度と嵩を一定にする次のような発明を提案している。
【００２２】
すなわち、図１４に示すように、現像剤担持体０１と、現像剤０２を内部で循環させる搬送手段０３を配置した搬送経路０４と、前記搬送経路０３に設けたトナー濃度検出手段０５とからなる現像装置において、前記搬送経路０３上であって、前記トナー濃度検出手段０５の上流側の一定領域にて、現像剤０２が一時的に予め決められた以上を通過する場合は、前記現像剤０２の一部は前記トナー濃度検出手段０５の方向に搬送されずに、前記搬送経路０４を短縮（０６）させて搬送させる現像装置を提案している。
【００２３】
また前記搬送経路とは複数の搬送方向の異なる搬送手段が壁により仕切られて配置されているもの、また前記搬送経路を短縮させるために、前記一定領域に前記壁の高さを他の領域より低くさせたもの、また前記トナー濃度検出手段と現像剤供給手段は、搬送経路の異なる端部側近部に配置されているもの、さらに前記搬送経路を短縮させることにより、前記現像剤担持体に現像剤が近くなるものが提案されている。
【００２４】
この提案においては、図１４に示すように、搬送経路０４上であって、前記トナー濃度検出手段０５の上流側の一定領域にて、現像剤０２が一時的に予め決められた以上を通過する場合は、前記現像剤０２の一部は前記トナー濃度検出手段０５の方向に搬送されずに、前記搬送経路０４を短縮（０６）させて搬送させるように構成したので、現像剤が補給されることによって、現像剤の量が多い場合であっても、現像剤が消費されることによって、現像剤の量が少ない場合であっても、図１５（ａ）（ｂ）に示すように、予め決められた以上の現像剤０２は、短縮された搬送経路０６を介して搬送されるため、トナー濃度検出手段０５に到達する現像剤０２の量は、常に一定になる。
【００２５】
しかも、現像剤の量が多い場合であっても、少ない場合であっても、現像剤の密度は、トナー（現像剤）の供給部側では、上層部が低く、下層部が高くなるが、現像剤は、搬送経路０４を搬送手段０３によって搬送される間に、予め決められた以上の現像剤０２は、短縮された搬送経路０６を介して搬送され、トナー濃度検出手段０５には到達しないため、当該トナー濃度検出手段０５に到達する現像剤の量も、常に一定になるが、これと同時に現像剤の密度も略一定となる。したがって、上記トナー濃度検出手段０５によって現像剤中のトナー濃度を精度良く検出することが可能となる。
【００２６】
この提案を適用する以前の状態では、図１６のＭに示すように、トナー濃度検出手段０５の出力電圧が、トナー濃度が一定であっても、現像剤量の増加に伴って上昇してしまい、トナー濃度を精度良く検出することができなかった。なお、図１６に示すように、トナー濃度検出手段０５の出力電圧が途中から２本図示されているのは、トナー濃度検出手段０５として異なったセンサーを使用した場合の出力電圧を示すものであり、いずれにしても、トナー濃度が一定であっても、現像剤量の増加に伴って上昇していることがわかる。
【００２７】
これに対して、この提案を適用した場合には、図１６のＮに示すように、トナー濃度検出手段０５の出力電圧が、トナー濃度が一定であれば、現像剤量が増加しても一定となる領域があり、現像剤量にかかわらず、トナー濃度に応じて一定の出力電圧を得ることができる、つまり現像剤中のトナー濃度を精度良く検出することが可能であることがわかる。
【００２８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このように本出願人が特願２０００−１７５３００号において提案している発明では、現像剤０２が一時的に予め決められた以上を通過する場合は、前記現像剤０２の一部は前記トナー濃度検出手段０５の方向に搬送されずに、前記搬送経路０４を短縮（０６）させて搬送させることが重要となる。また、余剰な現像剤０２が搬送経路０４を短縮（０６）させて搬送させるためには、短縮（０６）される搬送経路０４中に高低差が存在することが必要である。この高低差を生じさせる方法としては、例えば、搬送手段０３のスパイラルのピッチを狭く構成し、軸方向への現像剤０２の搬送能力を低下させ短縮された搬送経路０６近傍に現像剤０４を滞留させる方法が考えられる。
【００２９】
しかし、かかる方法には次のような技術的な課題が存在する。第一に、現像剤０４を滞留させることで現像剤０４の圧力が上昇し、その結果現像剤０４に余計なストレスを加えてしまう。第二に、滞留による現像剤０４の圧力上昇のばらつきによりトナー濃度検知手段０５の出力電圧が変動してしまい、高精度の検出を妨げる虞がある。第三に、滞留による現像剤０４の圧力上昇を一定にするためには搬送経路０４の形状（主にその断面積）や搬送手段０３の形状（主にその断面積）を厳密に規定する必要があるが、それらに高い部品精度及び取り付け精度を要求するのはコスト的に不利となる。
【００３０】
本発明はこのような技術的な課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、現像剤を滞留させることなく短縮された搬送経路０６付近に現像剤の高低差を設け、高精度のトナー濃度検出が可能な現像装置を低コストで提供することにある。
【００３１】
【課題を解決するための手段】
すなわち本発明は、図１に示すように、内部に現像剤０２（図１においては簡単のためその一部のみを示す）が充填される現像剤搬送領域０４と、その現像剤搬送領域０４内に設けられて回転することにより現像剤を搬送する搬送部材０３と、現像剤搬送領域０４内のトナー濃度を計測する濃度センサ０５とを備える現像装置において、当該搬送部材０３は回転軸０３１とその回転軸０３１に形成されるらせん形状０３２とを有し、当該回転軸０３１は、その軸方向に少なくとも当該濃度センサ０５と対峙する大径部分０３１ｂとその大径部分０３１ｂよりも直径の小さい小径部分０３１ｓとを有するものである。
【００３２】
また、前記現像剤搬送領域０４内であって前記濃度センサ０５に対して現像剤０２の搬送方向上流側の一部領域において、予定された量よりも多く現像剤０２が搬送される場合には、当該現像剤０２の一部分は当該濃度センサ０５側に搬送されずに、当該現像剤搬送領域０４を短縮（０６）させて搬送されるものでもある。なお、この際、前記大径部分０３１ｂは、現像剤搬送領域内の短縮（０６）部分に対峙するように設けることができる。
【００３３】
さらに、前記現像剤搬送領域０４は、現像剤担持体０１に対峙する第一現像剤搬送領域０４ａと、現像剤担持体０１と離れ当該第一現像剤搬送領域０４ａに接している第二現像剤搬送領域０４ｂとを備え、前記搬送部材０３は、当該第一現像剤搬送領域０４ａ内に設けられ現像剤０２を一の方向Ａに搬送する第一搬送部材０３ａと、当該第二現像剤搬送領域０４ｂ内に設けられ現像剤を他の方向Ｂに搬送する第二搬送部材０３ｂとを備え、これら第一及び第二現像剤搬送領域０４（０４ａ、０４ｂ）の一の端部には、現像剤０２が第一現像剤搬送領域０４ａから第二現像剤搬送領域０４ｂへ移動する第一開口部０７ａを備え、第一及び第二現像剤搬送領域０４（０４ａ、０４ｂ）の他の端部には、現像剤０２が第二現像剤搬送領域０４ｂから第一現像剤搬送領域０４ａへ移動する第二開口部０７ｂを備え、予定された量よりも多く現像剤０２が当該第二搬送手段０３ｂにより搬送される場合に当該現像剤０２の一部を当該第二開口部０７ｂに至る前に第一現像剤搬送領域０４ａへと移動させる補助開口部０６を当該第一開口部０７ａと第二開口部０７ｂとの間に設け、前記濃度センサ０５は、第二現像剤搬送領域０４ｂ内であり、現像剤０２の搬送方向Ｂの当該補助開口部０６よりも下流側かつ第二開口部０７ｂよりも上流側に設けられるものでもある。なお、この際、前記大径部分０３１ｂは、補助開口部０６部分に対峙するように設けることができる。
【００３４】
このように現像装置を構成することにより、少なくとも前記補助開口部０６付近においては現像剤０２が嵩上げされ、前記第二現像剤搬送領域０４ｂ内の現像剤０２の高さは、前記第一現像剤搬送領域０４ａ内の現像剤０２の高さよりも高く、すなわち前記第一現像剤搬送領域０４ａ内の現像剤０２の高さは、前記第二現像剤搬送領域０４ｂ内の現像剤０２の高さよりも低くなる。そのため、補助開口部０６の周辺で現像剤０２の高低差が生じ、その補助開口部０６を介して現像剤０２のサブフローを安定して形成することができる。この現像剤０２の高低差は現像剤０２を現像剤搬送領域０４内に滞留させることで生じさせるものではないため、現像剤０２に余計ないストレスを与えることもなく、加えて現像剤搬送領域０４や搬送部材０３を構成する部品に厳格な精度が求められることもない。
【００３５】
また、このように現像剤０２を嵩上げする構成は、前記第一現像剤搬送領域０４ａが第二現像剤搬送領域０４ｂより低い位置に設けられる現像装置に適用されるよりも、むしろ  第一現像剤搬送領域０４ａが前記第二現像剤搬送領域０４ｂと同一の高さ位置、又は前記第二現像剤搬送領域０４ｂよりも高い位置に設けられる現像装置に適用される方がその必要性が高い。
【００３６】
なお、前記大径部分０３１ｂは、前記補助開口部０６よりも現像剤０２の搬送方向上流及び下流に前記らせん形状０３２の１ピッチ分以上の幅を有するものとすることができる。
【００３７】
【発明の実施による態様】
以下に、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００３８】
図２はこの発明の実施の形態１に係る現像装置を適用した画像形成装置としてのタンデム型のデジタルカラープリンターを示すものである。また、図３はこの発明の実施の形態１に係る現像装置を適用した画像形成装置としてのタンデム型のデジタルカラー複写機を示すものである。
【００３９】
図２及び図３において、１はタンデム型のデジタルカラープリンター及び複写機の本体を示すものであり、デジタルカラー複写機の場合には、図３に示すように、本体１の上部に、原稿２を一枚ずつ分離した状態で自動的に搬送する自動原稿搬送装置（ＡＤＦ）３と、当該自動原稿搬送装置３によって搬送される原稿２の画像を読み取る原稿読取装置４が配設されている。この原稿読取装置４は、プラテンガラス５上に載置された原稿２を光源６によって照明し、原稿２からの反射光像を、フルレートミラー７及びハーフレートミラー８、９及び結像レンズ１０からなる縮小光学系を介してＣＣＤ等からなる画像読取素子１１上に走査露光して、この画像読取素子１１によって原稿２の色材反射光像を所定のドット密度（例えば、１６ドット／ｍｍ）で読み取るようになっている。
【００４０】
上記原稿読取装置４によって読み取られた原稿２の色材反射光像は、例えば、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）（各８ｂｉｔ）の３色の原稿反射率データとしてＩＰＳ（Ｉｍａｇｅ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）１２に送られ、このＩＰＳ１２では、原稿２の反射率データに対して、シェーデイング補正、位置ズレ補正、明度／色空間変換、ガンマ補正、枠消し、色／移動編集等の所定の画像処理が施される。また、ＩＰＳ１２は、パーソナルコンピュータ等から送られてくる画像データに対しても、所定の画像処理を行なうようになっている。
【００４１】
そして、上記の如くＩＰＳ１２で所定の画像処理が施された画像データは、同じくＩＰＳ１２によって、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）（各８ビット）の４色の原稿再現色材階調データに変換され、次に述べるように、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色の画像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３ＫのＲＯＳ（Ｒａｓｅｒ  Ｏｕｔｐｕｔ  Ｓｃａｎｎｅｒ）１４に送られ、この画像露光装置としてのＲＯＳ１４では、所定の色の原稿再現色材階調データに応じてレーザ光ＬＢによる画像露光が行われる。
【００４２】
ところで、上記タンデム型のデジタルカラープリンター及び複写機本体１の内部には、図２及び図３に示すように、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の４つの画像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋが、水平方向に一定の間隔をおいて並列的に配置されている。
【００４３】
これらの４つの画像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋは、すべて同様に構成されており、大別して、所定の速度で回転駆動される像担持体としての感光体ドラム１５と、この感光体ドラム１５の表面を一様に帯電する一次帯電用の帯電ロール１６と、当該感光体ドラム１５の表面に所定の色に対応した画像を露光して静電潜像を形成する画像露光装置としてのＲＯＳ１４と、感光体ドラム１５上に形成された静電潜像を所定の色のトナーで現像する現像装置１７と、感光体ドラム１５の表面を清掃するクリーニング装置１８とから構成されている。
【００４４】
上記ＲＯＳ１４は、図２及び図３に示すように、４つの画像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋに共通に構成されており、図示しない４つの半導体レーザを各色の原稿再現色材階調データに応じて変調して、これらの半導体レーザからレーザ光ＬＢ−Ｙ、ＬＢ−Ｍ、ＬＢ−Ｃ、ＬＢ−Ｋを階調データに応じて出射するように構成されている。なお、上記ＲＯＳ１４は、複数の画像形成ユニット毎に個別に構成しても勿論よい。上記半導体レーザから出射されたレーザ光ＬＢ−Ｙ、ＬＢ−Ｍ、ＬＢ−Ｃ、ＬＢ−Ｋは、図示しないｆ−θレンズを介して回転多面鏡１９に照射され、この回転多面鏡１９によって偏向走査される。上記回転多面鏡１９によって偏向走査されたレーザ光ＬＢ−Ｙ、ＬＢ−Ｍ、ＬＢ−Ｃ、ＬＢ−Ｋは、図示しない複数枚の反射ミラーを介して感光体ドラム１５上に、斜め下方から走査露光される。
【００４５】
上記ＲＯＳ１４は、図２及び図３に示すように、下方から感光体ドラム１５上に画像を走査露光するものであるため、このＲＯＳ１４には、上方に位置する４つの画像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋの現像装置１７などからトナー等が落下して、汚損される虞れを有している。そのため、ＲＯＳ１４は、その周囲が直方体状のフレーム２０によって密閉されているとともに、当該フレーム２０の上部には、４本のレーザ光ＬＢ−Ｙ、ＬＢ−Ｍ、ＬＢ−Ｃ、ＬＢ−Ｋを、各画像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋの感光体ドラム１５上に露光するため、シールド部材としての透明なガラス製のウインドウ２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｋが設けられている。そして、これらのガラス製のウインドウ２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｋは、画像露光装置としてのＲＯＳ１４のレーザ光ＬＢに沿った光路上において、最も上方に位置する部材となっている。
【００４６】
上記ＩＰＳ１２からは、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色の画像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋに共通して設けられたＲＯＳ１４に、各色の画像データが順次出力され、このＲＯＳ１４から画像データに応じて出射されたレーザ光ＬＢ−Ｙ、ＬＢ−Ｍ、ＬＢ−Ｃ、ＬＢ−Ｋは、対応する感光体ドラム１５の表面に走査露光され、静電潜像が形成される。上記感光体ドラム１５上に形成された静電潜像は、現像装置１７Ｙ、１７Ｍ、１７Ｃ、１７Ｋによって、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色のトナー像として現像される。
【００４７】
上記各画像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋの感光体ドラム１５上に、順次形成されたイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色のトナー像は、各画像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋの上方にわたって配置された中間転写ベルト２５上に、一次転写ロール２６によって多重に転写される。この中間転写ベルト２５は、ドライブロール２７と、バックアップロール２８との間に一定のテンションで掛け回されており、図示しない定速性に優れた専用の駆動モーターによって回転駆動されるドライブロール２７により、矢印方向に所定の速度で循環駆動されるようになっている。上記中間転写ベルト２５としては、例えば、可撓性を有するＰＥＴ等の合成樹脂フィルムを帯状に形成し、この帯状に形成された合成樹脂フィルムの両端を溶着等の手段によって接続することにより、無端ベルト状に形成したものが用いられる。
【００４８】
上記中間転写ベルト２５上に多重に転写されたイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色のトナー像は、バックアップロール２８に圧接する二次転写ロール２９によって、圧接力及び静電気力で転写用紙３０上に二次転写され、これらの各色のトナー像が転写された転写用紙３０は、上方に位置する定着器３１へと搬送される。上記二次転写ロール２９は、バックアップロール２８の側方に圧接しており、下方から上方に搬送される転写用紙３０上に、各色のトナー像を二次転写するようになっている。そして、上記各色のトナー像が転写された転写用紙３０は、定着器３１によって熱及び圧力で定着処理を受けた後、排出ロール３２によって本体１の上部に設けられた排出トレイ３３上に排出される。
【００４９】
上記転写用紙３０は、図２及び図３に示すように、給紙カセット３４から所定のサイズのものが、給紙ローラ３５及び用紙分離搬送用のローラ対３６により用紙搬送路３７を介して、レジストロール３８まで一旦搬送され、停止される。上記給紙カセット３４から供給された転写用紙３０は、所定のタイミングで回転するレジストロール３８によって中間転写ベルト３５の二次転写位置へ送出される。
【００５０】
なお、上記デジタルカラープリンター及び複写機において、フルカラー等の両面コピーをとる場合には、片面に画像が定着された転写用紙３０を、排出ロール３２によって排出トレイ３３上にそのまま排出せずに、図示しない切替ゲートによって搬送方向を切り替え、用紙搬送用のローラ対３９を介して両面用搬送ユニット４０へと搬送する。そして、この両面用搬送ユニット４０では、搬送径路４１に沿って設けられた図示しない搬送用のローラ対により、転写用紙３０の表裏が反転された状態で、再度レジストロール３８へと搬送され、今度は、当該転写用紙３０の裏面に画像が転写・定着された後、排出トレイ３３上に排出される。
【００５１】
図２及び図３中、４４Ｙ、４４Ｍ、４４Ｃ，４４Ｋは、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色の現像装置１７に、所定の色のトナーを供給するトナーカートリッジをそれぞれ示している。
【００５２】
図４は上記デジタルカラープリンター及び複写機の各画像形成ユニットを示すものである。上記イエロー色、マゼンタ色、シアン色及び黒色の４つの画像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋは、図４に示すように、すべてが同様に構成されており、これらの４つの画像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋでは、上述したように、それぞれイエロー色、マゼンタ色、シアン色及び黒色のトナー像が所定のタイミングで順次形成されるように構成されている。上記各色の画像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ，１３Ｃ、１３Ｋは、上述したように、感光体ドラム１５を備えており、これらの感光体ドラム１５の表面は、一次帯電用の帯電ロール１６によって一様に帯電される。
【００５３】
その後、上記感光体ドラム１５の表面は、ＲＯＳ１４から画像データに応じて出射される画像形成用のレーザ光ＬＢが走査露光されて、各色に対応した静電潜像が形成される。上記感光体ドラム１５上に走査露光されるレーザ光ＬＢは、当該感光体ドラム１５の直下よりやや右側寄りの斜め下方から、所定の傾斜角度αで露光されるように設定されている。上記感光体ドラム１５上に形成された静電潜像は、各画像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋの現像装置１７の現像ロール１７ａによってそれぞれイエロー色、マゼンタ色、シアン色、黒色の各色のトナーにより現像されて可視トナー像となり、これらの可視トナー像は、一次転写ロール２６の帯電によって中間転写ベルト２５上に順次多重に転写される。
【００５４】
なお、トナー像の転写工程が終了した後の感光体ドラム１５の表面は、クリーニング装置１８によって残留トナーや紙粉等が除去されて、次の画像形成プロセスに備える。上記クリーニング装置１８は、クリーニングブレード４２を備えており、このクリーニングブレード４２によって、感光体ドラム１５上の残留トナーや紙粉等を除去するようになっている。また、トナー像の転写工程が終了した後の中間転写ベルト２５の表面は、図２及び図３に示すように、クリーニング装置４３によって残留トナーや紙粉等が除去されて、次の画像形成プロセスに備える。上記クリーニング装置４３は、クリーニングブラシ４３ａ及びクリーニングブレード４３ｂを備えており、これらのクリーニングブラシ４３ａ及びブレード４２によって、中間転写ベルト２５上の残留トナーや紙粉等を除去するようになっている。
【００５５】
図５及び図６は上記各画像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ，１３Ｃ、１３Ｋに使用される現像装置１７を示すものである。この現像装置１７は、図５及び図６に示すように、対応する画像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ，１３Ｃ、１３Ｋの色のトナーとキャリアとからなる二成分系の現像剤４６を有する現像装置にて形成されており、その構造は、現像装置ハウジング４７の感光体ドラム１５側に配設される現像剤担持体としての現像ロール４８と、搬送部材としての第一オーガ（第一搬送部材）５０、第二オーガ（第二搬送部材）５１と、現像ロール４８により搬送される現像剤４６を層厚規制するブレード５２とを備えている。
【００５６】
また、第一オーガ５０、第二オーガ５１は、現像剤搬送領域としての第一現像剤搬送路（第一現像剤搬送領域）６０、第二現像剤搬送経路（第二現像剤搬送領域）６１内にそれぞれ配置されており、これら第一現像剤搬送路６０と第二現像剤搬送路６１とは、仕切り板５３によって互いに仕切られている。この場合、上記現像ロール４８は、例えば、アルミニウム合金やステンレス鋼等の非磁性導電性部材からなる図示しない現像スリーブと、その内部に固定状態に配置された図示しないマグネットロールとから構成されている。
【００５７】
また、上記現像装置１７の内部には、当該現像装置１７とは別体に構成されたトナーボックスから、トナー補給用のモータを回転駆動することにより、図示しない補給用のオーガによって、図６に示すように、所定の色のトナー中にキャリアを混合した現像剤が第二オーガ５１の一端部５１ａに供給されるようになっている。この現像装置１７の内部に供給されたトナーを多く含む現像剤は、第二オーガ５１によって、当該現像装置１７の長手方向に沿って搬送されつつ現像剤４６と攪拌混合され、仕切り板５３の端部に設けられた通路（第二開口部）５４を通して、他方の第一オーガ５０に受け渡される。この第一オーガ５０に受け渡された現像剤４６は、第一オーガ５０の軸方向に沿って搬送されつつ現像剤４６と攪拌混合され、仕切り板５３の他方の端部に設けられた通路（第一開口部）５５を通して、一方の第二オーガ５１に再度供給される。このように、上記現像装置１７の内部に供給された現像剤は、現像装置１７内の現像剤４６と共に、２つのオーガ５０、５１によって搬送され攪拌混合されるとともに、キャリアによって所定の極性の帯電量に摩擦帯電され、現像ロール４８へと搬送され、感光体ドラム１５上の静電潜像の現像に使用される。
【００５８】
なお、上記現像装置１７では、図６に示すように、第一オーガ５０の軸方向の端部に設けられた排出口６２から、劣化した現像剤４６の一部を所定のタイミングで排出することにより、現像剤の寿命を延ばすことが可能な、所謂トリクル現像方式を採用している。しかし、この発明は、トリクル現像方式を採用した現像装置に限定されるものではなく、通常の現像方式を採用した現像装置にも適用できることは勿論である。
【００５９】
この実施の形態では、現像装置１７内の二成分現像剤４６のトナー濃度を検知する濃度センサとして、二成分現像剤４６中のトナー濃度を透磁率によって検出する透磁率センサー５６が用いられている。この透磁率センサー５６は、図５及び図６に示すように、現像装置ハウジング４７の第二オーガ５１の外側であって、図６に示すように、第二オーガ５１の軸方向に沿ったトナー供給側５１ａと反対側の端部近傍の外壁に取り付けられている。この現像装置ハウジング４７の外壁には、図５に示すように、透磁率センサー５６を取り付けるための取付部５７が設けられている。この取付部は、透磁率センサー５６を取り付ける側の面５７ａが平坦状に形成されており、当該平坦状の面５７ａに透磁率センサー５６がネジ止め等によって取り付けられている。上記透磁率センサー５６は、二成分現像剤４６中のトナー濃度に応じて、例えば、アナログ出力電圧が変化するため、当該アナログ出力電圧を検出することによって、トナー濃度を検知するものである。
【００６０】
また、この実施の形態では、図７及び図８に示すように、透磁率センサー５６よりも所定の距離だけ上流側において、現像剤搬送路６０、６１を仕切る仕切り壁５３に、現像剤が一時的に予め決められた以上を通過する場合は、現像剤搬送路６１を搬送される現像剤の一部を、透磁率センサー５６の方向に搬送せずに、現像剤搬送路６１を短縮させて搬送させるように構成されている。
【００６１】
具体的には、図７及び図８に示すように、第二現像剤搬送路６１を短縮させるために、前記仕切り壁５３の一定領域に前記壁の高さを他の領域より低くさせた短縮経路部７０（補助開口部）が設けられている。そして、上記第二現像剤搬送路６１は、当該現像剤搬送路６１を短縮させることにより、前記現像ロールに現像剤４６が近くなる、つまり現像剤搬送路６１を搬送される現像剤４６が通常の状態よりも、現像ロール４８に短い搬送経路７０で供給されるように構成されている。
【００６２】
さらに、この実施形態では、図９に示すように、第二オーガ５１の回転軸は、その軸方向に比較的その径が太い大径部分５１０ｂと、比較的その径が細い小径部分５１０ｓとを備えている。この大径部分５１０ｂは、取り付け状態において、透磁率センサ５６に対峙するとともに、短縮経路部７０とも対峙するような部分に設けられている。より詳細には、この大径部分５１０の軸方向長さは、短縮経路部７０の軸方向長さよりも現像剤４６の搬送方向の上流側及び下流側にそれぞれ第二オーガ５１の搬送羽（らせん形状）の１ピッチ分以上大きく設計されている。
【００６３】
なお、短縮経路部７０は透磁率センサー５６より第二オーガ５１の搬送羽根の１ピッチ程度上流側に、同じく第二オーガ５１の搬送羽根の１ピッチ程度の長さに渡って形成されている。なお、上記短縮経路部７０の位置や長さ及び深さは、適宜設定され、種々変更可能であることは勿論である。
【００６４】
以上の構成において、この実施の形態では、次のようにして、キャリアを含む現像剤の補給及び排出を行なうように構成した現像装置においても、現像剤の量が変化した場合でも、トナー濃度を精度良く検出することが可能となっている。
【００６５】
すなわち、上記現像装置１７では、図５及び図６に示すように、現像装置ハウジング４７内に収容された現像剤４６が、オーガ５０、５１によって、現像剤搬送路６０、６１内を循環するように搬送される間に、現像剤４６中のトナーとキャリアが十分に攪拌され、トナーが所定の極性及び帯電量に摩擦帯電される。そして、オーガ５１によって現像剤４６が搬送される間に、現像剤搬送用パドル４９を介して現像ロール４８に現像剤４６が供給され、当該現像ロール４８上の現像剤４６によって、感光体ドラム１５上に形成された静電潜像が現像される。上記現像装置１７では、現像工程に伴って、現像装置ハウジング４７内に収容された現像剤４６中のトナーが徐々に消費される。この現像装置ハウジング４７内に収容された現像剤４６中のトナー濃度は透磁率センサー５６によって検出され、当該現像剤４６中のトナー濃度が所定の値より低下した場合には、図示しないトナー補給装置によって、トナーが所定濃度のキャリアとともに、新しい現像剤として現像装置ハウジング４７の内部に供給される。
【００６６】
その際、上記現像装置ハウジング４７の内部には、トナーが所定濃度のキャリアと一緒に新しい現像剤として供給され、トナー濃度が上昇するとともに、現像剤４６の量が増加する。上記現像装置ハウジング４７の内部に供給された新しい現像剤は、第二オーガ５１によって搬送される間に、当該現像装置ハウジング４７内に収容された現像剤４６と攪拌される。このとき、第二オーガ５１によって搬送される現像剤４６は、第二現像剤搬送路６１に沿って移動する間に、第二現像剤搬送路６１上であって、透磁率センサ５６の上流側の一定領域にて、現像剤４６が一時的に予め決められた以上を通過する場合は、前記現像剤４６の一部は前記透磁率センサ５６の方向に搬送されずに、第二現像剤搬送路６１を短絡経路７０により短縮させて、第一現像剤搬送路６０側に搬送される。
【００６７】
そのため、現像装置ハウジング４７内に新しい現像剤が補給されることによって、当該現像装置ハウジング４７内の現像剤４６量が多い場合であっても、あるいは少ない場合であっても、図１０（ａ）（ｂ）に示すように、予め決められた以上の現像剤４６は、切り欠き部によって短縮された搬送経路を介して搬送されるため、トナー濃度センサーに到達する現像剤４６の量は、常に一定になる。
【００６８】
しかも、現像剤の量が多い場合であっても、少ない場合であっても、現像剤の密度は、トナー（現像剤）の供給部側では、上層部が低く、下層部が高くなるが、現像剤４６は、第二現像剤搬送路６１を第二オーガ５１によって搬送される間に、予め決められた以上の現像剤４６は、短縮された搬送経路を介して搬送され、トナー濃度センサーには到達しないため、当該透磁率センサ５６に到達する現像剤４６の量も、常に一定になるが、これと同時に現像剤４６の密度も略一定となる。したがって、透磁率センサ５６によって現像剤４６中のトナー濃度を精度良く検出することが可能となる。
【００６９】
さらに、大径部分５１０ｂの存在により、少なくとも短縮経路７０付近においては現像剤４６が嵩上げされ、第二現像剤搬送路６１内の現像剤４６の高さは、第一現像剤搬送路６０の高さよりも高くなる。そのため、短縮経路７０の周辺で現像剤４６の高低差が生じ、その短縮経路７０を介して現像剤４６のサブフローを安定して形成することができる。この現像剤４６の高低差は現像剤４６を第二現像剤搬送路６１内に滞留させることで生じさせるものではないため、現像剤４６に余計ないストレスを与えることもなく、加えて第二現像剤搬送路６１や第二オーガ５１を構成する部品などに厳格な精度が求められることもない。
【００７０】
◎実験例
次に、本発明者らは、図５乃至図９に示すような現像装置１７を試作し、トナー濃度を一定にして、現像装置ハウジング４７内に収容される現像剤４６の量を、種種変化させた場合に、トナー濃度センサー５６の出力電圧がどのように変化するかを確認する実験を行なった。なお、この実験は、トナー濃度（ＴＣ）を５．５％、８．５％、１１．４％にそれぞれ一定に調合した３種類の現像剤４６を用いて行なった。
【００７１】
図１１は上記実験の結果を示すものである。この図１１から明らかなように、各トナー濃度（ＴＣ）の現像剤４６においても、現像剤４６の量が変化しても、トナー濃度センサーの出力電圧が変化しない領域があることがわかる。つまり、現像装置ハウジング４７内の現像剤４６の量が一定量以上になると、仕切り壁５３に設けた切り欠き７０によるサブフローの効果が現れ、現像装置ハウジング４７内の現像剤４６の量によらずに、トナー濃度センサーによって現像剤４６中のトナー濃度を精度良く検出することが可能となることがわかる。
【００７２】
上記サブフローの効果が現れる現像剤量は、現像剤の嵩によって決まっていると考えられるため、各トナー濃度の現像剤において、サブフローの効果が現れるポイントを結んだ直線Ｌが、仮想的な等体積線であると考えられる。
【００７３】
また、図１１において、現像剤量が多い方における仮想的な等体積線Ｌ２は、トリクル現像方式において、劣化した現像剤の排出が行なわれる現像剤量の上限値によって決定される。この仮想的な等体積線Ｌ２より現像剤の量が多い領域は、トリクル現像方式において、劣化した現像剤の排出が行なわれるため、トリクル排出速度が十分に速ければ、実際には存在しない現像剤量の領域となる。
【００７４】
ところで、上記現像装置１７においては、例えば初期の状態で（工場からの出荷時に）、現像装置ハウジング４７内に所定量の現像剤（本例では、トナー濃度８．５％、３２０ｇ）、即ちスタートアップ現像剤量が収容されている。
【００７５】
上記スタートアップ現像剤量から現像装置１７の使用を開始して、スタートアップ現像剤と同じトナー濃度で維持される場合、トナーの使用と共にキャリアも補充されるため、徐々に現像装置中の現像剤量は増加して行き、図１１に示すように、トリクルの排出ラインである等体積線Ｌ２との交点の標準的なコントロールポイントに到達し、これ以上はトリクルにより現像装置外に排出されるため現像剤量は増加せずに安定する。すなわち同じ現像剤濃度において異なる現像剤量（体積・ 密度）となる場合が連続的に存在するが、本発明適用の現像装置においては、現像剤の増減により濃度センサの出力が変化することが無い為、正確にトナー濃度をコントロールすることができる、
【００７６】
また、上記の様な同じ現像剤濃度で現像剤量（体積・ 密度）が異なる場合はスタートアップ時に限ったことではない。例えば、前記標準的なコントロールでトナー濃度がコントロールされているとする。ここで、仮に環境の変化や現像剤の状態変化により、現像剤濃度のコントロール濃度を変化させた場合を考える。仮に現像剤が非常にプリントの濃度が出やすい状態になってコントロールするトナ濃度が８．５％から５．５％に変化した場合には、現像剤中のトナーの重量の変化は３％に過ぎない為、ほとんど重量としては変化しないが、キャリアとの比重の違いにより体積は大幅に変化する。すなわちトリクルにより排出される体積よりかなり小さい体積となる。このトナー濃度で連続してコントロールされた場合、スタート時と同様に、トナーの使用と共にキャリアが補充され徐々に現像装置内の現像剤量は増加していく。すなわちこの場合も同じトナー濃度で異なる現像剤量となる場合が存在することになる。このように、通常の使用においてもトリクル現像方式においては同じトナー濃度で現像剤量が異なる場合が存在する為、現像剤量（体積・ 密度）によりトナー濃度センサの出力が変化しないことが、トナー濃度を正確にコントロールする上に非常に重量である。
【００７７】
なお、図１１に関してはトナー濃度の急激な変化は３％程度を最大として仮定している。仮にさらに大きいトナー濃度の変化を許容する必要がある場合には、より現像剤量の広い領域で濃度センサの出力が変化しない設計が必要となる。
【００７８】
この等体積線と図１１に示すデータを基にして、実験に使用した現像装置、ひいては画像形成装置に使用される現像装置の現像剤フローが、システムとして成り立つ条件を検討すると、次に示すようになる。
【００７９】
▲１▼現像装置中で変化すると考えられる現像剤量の領域で、使用されるトナー濃度の全域にわたり、現像剤量に対してフラットな出力が得られていること。つまり、現像剤最小体積線Ｌ１より現像剤量が少ない領域では、トナー濃度が５．５％及び８．５％の場合において、現像剤量の減少に応じてトナー濃度センサーの出力電圧が低下するため、この領域では、本発明のサブフローによる効果が得られていないため、当該領域は正確なトナー濃度を判断するうえであまり望ましくない。ただし、仕切り壁５３に設けた切り欠き７０の深さを適宜設定することにより、現像剤最小体積線Ｌ１を現像剤量が少ない側にシフトさせることは可能である。
【００８０】
▲２▼最小体積となる現像剤量で問題なく、層形成できること。つまり、現像装置において最小体積となる現像剤量で、トナーを十分に摩擦帯電でき、現像ロール上に問題なく層形成できることが必要である。
【００８１】
▲３▼現像装置の容積に十分な余裕がある場合を除き、トリクル排出速度が十分に速いこと。つまり、トリクル現像方式による現像剤の排出速度が遅い場合には、現像装置ハウジング４７内の現像剤４６の量が一定量以上になった場合に、サブフローによる効果が十分得られず、トナー濃度センサー側に所定量以上の現像剤が搬送される虞れがあるため、トリクル排出速度が十分に速いことが必要である。ただし、現像装置の容積に十分な余裕があり、サブフローの効果が常に確保される場合であれば、トリクル排出速度は、ある程度遅くとも良い。
【００８２】
▲４▼スタートアップ現像剤量が現像剤最小体積線上より多いこと。つまり、現像装置の使用が開始されるスタートアップ時の現像剤量が、現像剤最小体積線上より多くないと、本発明によるサブフローの効果が得られず、トナー濃度センサーに検出誤差が生じるため、スタートアップ現像剤量が現像剤最小体積線上より多いことが必要となる。
【００８３】
このような現像剤フローを実現することにより、現像装置１７内の現像剤量が変化しても、安定した正確なトナー濃度を検出することができる現像装置を提供することが可能となる。
【００８４】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、現像剤を滞留させることなく短縮された搬送経路付近に現像剤の高低差を設け、高精度のトナー濃度検出が可能な現像装置を低コストで提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  図１はこの発明に係る現像装置を示す模式図である。
【図２】  図２はこの発明の実施の形態に係る現像装置を適用した画像形成装置としてのカラープリンタを示す構成図である。
【図３】  図３はこの発明の実施の形態に係る現像装置を適用した画像形成装置としてのカラー複写機を示す構成図である。
【図４】  図４はこの発明の実施の形態に係る現像装置を適用した画像形成装置としてのカラープリンタ及び複写機の画像形成部を示す構成図である。
【図５】  図５はこの発明の実施の形態に係る現像装置を示す構成図である。
【図６】  図６はこの発明の実施の形態に係る現像装置を示す構成図である。
【図７】  図７はこの発明の実施の形態に係る現像装置を示す外観斜視図である。
【図８】  図８はこの発明の実施の形態に係る現像装置の要部を示す構成図である。
【図９】  図９はこの発明の実施の形態に係る現像装置の第二オーガを示す斜視図である。
【図１０】  図１０（ａ）（ｂ）はこの発明の実施の形態１に係る現像装置の作用をそれぞれ示す説明図である。
【図１１】  図１１はこの発明の実施の形態に係る現像装置の動作状態を示すグラフである。
【図１２】  図１２（Ａ）（Ｂ）は従来の現像装置をそれぞれ示す構成図である。
【図１３】  図３（ａ）（ｂ）は従来の現像装置の作用をそれぞれ示す説明図である。
【図１４】  図１４は既に出願人が提案した現像装置を示す模式図である。
【図１５】  図１５（ａ）（ｂ）は図１４に示す現像装置の作用をそれぞれ示す模式図である。
【図１６】  図１６は図１４に示す現像装置及びこの発明に係る現像装置の濃度センサの出力電圧を示すグラフである。
【符号の説明】
０１…現像剤担持体、０２…現像剤、０３…搬送部材、０３ａ…第一搬送部材、０３ｂ…第二搬送部材、０４…現像剤搬送領域、０４ａ…第一現像剤搬送領域、０４ｂ…第二現像剤搬送領域、０５…濃度センサ、０３１ｂ…大径部分、０３１ｓ…小径部分、０７ａ…第一開口部、０７ｂ…第二開口部、０６…補助開口部
【図１】
0004055355.tif 000002
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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