現像装置およびそれを備えた画像形成装置
【課題】二成分現像剤の劣化に伴うトナーの帯電不足を解消する。
【解決手段】トナーとキャリアからなる二成分現像剤を収容する現像槽と、前記現像槽の中で前記現像剤を撹拌する撹拌部材と、前記現像槽内に設けられ撹拌された前記現像剤を担持して感光体上の静電潜像をトナー像にするための現像ローラと、現像ローラに担持される前記現像剤の担持量を一定に規制して残余の前記現像剤を現像槽に戻す規制部材と、前記残余の現像剤が前記現像槽に戻される単位時間当りの量に対応する値を検出するセンサとを備えた現像装置。
【解決手段】トナーとキャリアからなる二成分現像剤を収容する現像槽と、前記現像槽の中で前記現像剤を撹拌する撹拌部材と、前記現像槽内に設けられ撹拌された前記現像剤を担持して感光体上の静電潜像をトナー像にするための現像ローラと、現像ローラに担持される前記現像剤の担持量を一定に規制して残余の前記現像剤を現像槽に戻す規制部材と、前記残余の現像剤が前記現像槽に戻される単位時間当りの量に対応する値を検出するセンサとを備えた現像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、現像装置およびそれを備えた画像形成装置に関し、詳しくは、感光体表面の静電潜像に二成分現像剤を供給して現像する現像装置と、それを備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
静電電子写真方式を利用した画像形成装置では、一般に帯電、露光、現像、転写、クリーニング、除電、及び定着の各工程が連続的に実施される。このような静電電子写真方式の画像形成装置では、画像を形成するにあたり、例えば、回転駆動される感光体ドラムの表面が帯電部によって均一に帯電された後、帯電した感光体表面に露光部からレーザ光が選択的に照射され静電潜像が形成される。続いて、現像部から供給される二成分現像剤によって感光体表面の静電潜像が現像され、静電潜像に対応したトナー像が形成される。
【０００３】
感光体表面に形成されたトナー像は転写部によって記録媒体上に転写され、その後、定着部によって加熱されることにより記録媒体上に定着させられる。また、感光体表面に残った残留トナーはクリーニング部により除去されて所定の回収部に回収され、クリーニングされた後の感光体表面は除電部により残留電荷が除去されて次の画像形成に備えられる。
【０００４】
感光体表面の静電潜像を現像する現像剤としては、トナーのみを用いる一成分現像剤や、トナーとキャリアとからなる二成分現像剤が一般に用いられる。一成分現像剤は、キャリアを用いないため、トナーとキャリアを均一に混合するための攪拌機構などを必要とせず、現像部の構成がシンプルになるといった利点を有する。しかし、トナーの帯電量が安定しにくい等の欠点がある。一方、二成分現像剤は、トナーとキャリアを均一に混合するための攪拌機構を必要とするが、帯電量の安定性に優れることから、高速画像形成装置やカラー画像形成装置には二成分現像剤が一般に使用される。
【０００５】
二成分現像剤を用いる現像装置としては、一般に、現像槽、攪拌部材、磁性部材を内蔵した現像ローラ、規制部材などで構成される。現像槽は、撹拌部材および現像ローラを回転可能に支持するとともに、内部にトナーとキャリアとからなる二成分現像剤を貯留する。
【０００６】
現像ローラは表面に二成分現像剤を層状に担持して回転し、規制部材は現像ローラの表面に担持された現像剤層の層厚を所定の厚さに規制することによって、感光体表面に一定量の二成分現像剤を供給する。撹拌部材は現像槽内のトナーとキャリアの混合比（トナー濃度）が一定になるように、二成分現像剤を均一に撹拌しつつ現像ローラに向けて搬送する。
【０００７】
ところが、二成分現像剤においては、摩耗や劣化等によりのその流動性が低下すると、二成分現像剤の撹拌効率も低下するため、補給されたトナーに十分な帯電量を付与するためには、二成分現像剤に対する撹拌性能を高める必要がある。そこで、現像剤の劣化度合い、すなわち二成分現像剤の現像槽内での嵩高さや累積使用時間に応じて、撹拌能力を高める方法が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００９−２５８１６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、従来の方法では二成分現像剤の流動性を正確に検知することが容易でないことから、撹拌不足により補給トナーに十分な帯電量を付与することができなかったり、撹拌過多により二成分現像剤の劣化を早めるなどの問題があった。
この発明は、このような事情を考慮してなされたもので、複雑な機構を設けることなく、二成分現像剤の流動性を精度よく検知できる現像装置およびそれを用いた画像形成装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明は、トナーとキャリアからなる二成分現像剤を収容する現像槽と、前記現像槽の中で前記現像剤を撹拌する撹拌部材と、前記現像槽内に設けられ撹拌された前記現像剤を担持して感光体上の静電潜像をトナー像にするための現像ローラと、現像ローラに担持される前記現像剤の担持量を一定に規制して残余の前記現像剤を現像槽に戻す規制部材と、前記残余の現像剤が前記現像槽に戻される単位時間当りの量に対応する値を検出するセンサとを備えた現像装置を提供するものである。
【発明の効果】
【００１１】
二成分現像剤の流動性が低下すると、現像ローラの前記現像剤の担持量が低下する。この発明によれば、現像ローラに担持される現像剤の担持量を一定に規制して残余の現像剤を現像槽に戻す規制部材と、前記残余の現像剤が前記現像槽に戻される単位時間当りの量に対応する値を検出するセンサを備えるので、センサの出力によって現像ローラの現像剤担持量の変化、つまり現像剤の流動性の変化を精度よく検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】この発明の現像装置を備える画像形成装置の構成説明図である。
【図２】この発明の現像装置の構成説明図である。
【図３】図２の現像装置における流し板の上面図である。
【図４】図１に示す画像形成装置の制御系のブロック図である。
【図５】図４に示す制御系の動作の要部を示すフローチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
この発明の現像装置は、トナーとキャリアからなる二成分現像剤を収容する現像槽と、前記現像槽の中で前記現像剤を撹拌する撹拌部材と、前記現像槽内に設けられ撹拌された前記現像剤を担持して感光体上の静電潜像をトナー像にするための現像ローラと、現像ローラに担持される前記現像剤の担持量を一定に規制して残余の前記現像剤を現像槽に戻す規制部材と、前記残余の現像剤が前記現像槽に戻される単位時間当りの量に対応する値を検出するセンサとを備えたことを特徴とする。
前記センサには、圧電センサや透磁率検出センサなどを用いることができる。
【００１４】
この発明は、前記残余の現像剤を前記規制部材から撹拌部材の方向へ流す流し板をさらに備え、前記センサが流し板に設けられてもよい。
【００１５】
この発明は、前記流し板が上面に現像剤を案内するための複数の平行な整流板を備え、前記センサが隣接する２つの整流板の間に設けられてもよい。
【００１６】
この発明は、別の観点から、感光体と、感光体表面を帯電させる帯電装置と、感光体表面に静電潜像を形成する露光装置と、上記現像装置と、感光体上のトナー像を記録媒体に転写する転写装置と、転写されたトナー像を記録媒体に定着させる定着装置と、前記現像装置の撹拌部材を駆動する駆動部材と、前記センサに検出される値に応じて前記撹拌部材の撹拌能力が変化するように前記駆動部材を制御する制御部とを備える画像形成装置を提供するものである。
【００１７】
前記制御部はセンサの検出する値が小さい程、前記撹拌能力が増大するように駆動部材を制御してもよい。
【００１８】
撹拌部材が撹拌羽根車であり駆動部材がモータであり、前記制御部は前記センサの値が小さい程、モータの回転速度を増大させてもよい。
前記駆動部材をモータと減速ギヤで構成し、制御部はモータの回転速度を制御せずに、減速ギヤの減速比を切替えるようにしてもよい。
【００１９】
以下、図面に示す実施形態を用いて、この発明を詳述する。
図１はこの発明の現像装置を備える画像形成装置を示す構成説明図である。図１に示されるように画像形成装置１００は、感光体ドラム２０、感光体ドラム２０の表面を帯電させる帯電装置２１、感光体ドラム２０の表面に静電潜像を形成する露光装置２２を備える。
【００２０】
さらに、二成分現像剤を収容し、感光体ドラム２０の表面に形成された静電潜像にトナーを供給してトナー像を形成する現像装置１、現像装置１にトナーを補給するトナー補給装置１１、感光体ドラム２０の表面に形成されたトナー像を記録媒体に転写する転写装置２３を備える。トナー像を転写した後の感光体ドラム２０の表面を清浄化するクリーニング装置２４、転写されたトナー像を記録媒体に定着させる定着装置２５、記録用紙などの記録媒体を収容する給紙装置２８、原稿の画像情報を読み取る原稿読取装置２９、および画像形成がなされた記録媒体が排出される排紙トレイ３０を備える。なお、給紙トレイ２８から転写装置２３および定着装置２５への記録媒体の搬送は複数の搬送ローラによって行われる。
【００２１】
画像形成装置１００は、原稿読取装置２９において読み取られる原稿の画像情報、或いは外部機器からネットワークを介して画像形成装置１００に送信される画像情報に応じてそれに対応する画像を記録媒体上に印刷するデジタル複写機である。
【００２２】
感光体ドラム２０は、画像形成装置１００のケーシング内に回転可能に設けられ、形成すべき画像に対応した静電潜像や、静電潜像を顕像化したトナー像が形成されるローラ状の部材である。感光体ドラム２０としては、例えば、円筒状導電性基体の表面に感光膜が形成されたものを用いることができる。感光膜としては、有機感光膜、無機感光膜などが挙げられる。
【００２３】
帯電装置２１は図示しない電源から電圧の印加を受けて感光体ドラム２０の表面を所定の極性および電位に帯電させる。この実施形態では、帯電装置２１としてチャージャー型帯電器を用いているが、これに限定されるものではなく、例えば、帯電ブラシ型帯電器、ローラ状帯電器、鋸歯型帯電器、磁気ブラシなどの帯電器が帯電装置２１として使用されてもよい。
【００２４】
露光装置２２には、原稿読取装置２９によって読み取られた原稿の画像情報または外部機器から送信された画像情報が入力され、画像情報に応じた光信号が帯電状態にある感光体ドラム２０の表面に照射される。これによって、感光体ドラム２０の表面に画像情報に応じた静電潜像が形成される。露光装置２２としては、光源を含むレーザスキャニング装置が用いられる。
【００２５】
レーザスキャニング装置は、例えば、光源、ポリゴンミラー、ｆθレンズ、反射ミラーなどが組み合わされた装置である。光源としては、例えば、半導体レーザ、ＬＥＤアレイ、エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）素子などを使用することができる。
現像装置１は二成分現像剤を感光体ドラム２０の表面に供給して静電潜像をトナーで顕像化するものである。
【００２６】
トナー補給装置１１は、補給容器内部に補給用トナーを収容し、現像装置１に収容される二成分現像剤のトナー濃度に応じて、現像装置１内にトナーを補給する装置である。
転写装置２３は、画像形成装置１００のケーシング内に回転可能に設けられ、記録媒体を介して感光体ドラム２０の表面に圧接するよう配置されたローラ状部材である。転写装置２３としては、例えば、直径８〜１０ｍｍの芯金の表面に導電性弾性層が積層されたローラ状部材を用いることができる。
【００２７】
芯金を形成する金属材料としては、例えば、ステンレス鋼、アルミニウムなどを使用することができる。導電性弾性層としては、エチレン−プロピレンゴム（ＥＰＤＭ）、発泡ＥＰＤＭ、発泡ウレタンなどのゴム材料にカーボンブラックなどの導電材を配合したゴム材料を使用することができる。
【００２８】
感光体ドラム２０の回転によって感光体ドラム２０と転写装置２３との圧接部（転写ニップ部）に顕像化されたトナー像が搬送されるのに同期して、給紙トレイ２８からピックアップローラおよびレジストローラを含む搬送ローラを介して記録媒体が１枚ずつ供給される。
【００２９】
記録媒体が転写ニップ部を通過することによって、感光体ドラム２０表面のトナー像が記録媒体に転写される。転写装置２３には図示しない電源が接続されており、トナー像を記録媒体に転写する際に、トナー像を構成するトナーの帯電極性とは逆極性の電圧が転写装置２３に印加される。これによって、トナー像が記録媒体に円滑に転写される。
【００３０】
クリーニング装置２４は、図示しないクリーニングブレードおよびトナー貯留槽を備える。クリーニングブレードは、感光体ドラム２０の長手方向に平行に設けられた長方形の弾性板状材であり、その対向する長辺の一方が感光体ドラム２０の表面に当接するように、他方の長辺がトナー貯留槽の開口部に沿って取り付けられている。
【００３１】
クリーニングブレードは、記録媒体へトナー像を転写した後の感光体ドラム２０の表面に残留するトナー、紙粉などを除去する。トナー貯留槽は、内部空間を有する容器状部材であり、クリーニングブレードによって除去されたトナーを前記開口部から内部に導いて一時的に貯留する。このようなクリーニング装置２４によって、トナー像を転写した後の感光体ドラム２０の表面が清浄化される。
【００３２】
定着装置２５は、定着ローラ２６と、加圧ローラ２７とを有している。定着ローラ２６は画像形成装置１００のケーシング内に回転可能に設けられたローラ状部材である。
定着ローラ２６は、その内部に加熱部材を有し、転写ニップ部から搬送されてきた記録媒体上の未定着トナーを加熱し、溶融させて記録媒体に定着させる。
【００３３】
定着ローラ２６としては、例えば、芯金が弾性層にて覆われたローラ状部材を使用することができる。芯金は、例えば、鉄、ステンレス鋼、アルミニウムなどの金属材料によって形成される。弾性層は、例えば、シリコーンゴム、フッ素ゴムなどの弾性材料で形成される。加熱部材は、図示しない電源から電圧を受けて発熱するものであり、例えば、ハロゲンランプ、赤外線ランプなどを使用することができる。
【００３４】
加圧ローラ２７は、ケーシング内に回転可能に設けられ、図示しない加圧部材によって定着ローラ２６に対して圧接するように配置されたローラ状部材であり、定着ローラ２６の回転に伴って従動回転する。定着ローラ２６と加圧ローラ２７との圧接部が定着ニップ部である。
【００３５】
加圧ローラ２７は、定着ローラ２６によるトナー像の記録媒体への加熱定着に際し、溶融状態にあるトナーを記録媒体に対して押圧することによって、トナー像の記録媒体への定着を促進する。加圧ローラ２７としては、定着ローラ２６と同じ構成のローラ状部材を使用することができ、さらに、内部に加熱部材を設けてもよい。
【００３６】
この加熱部材としては定着ローラ２６の内部に設けられた加熱部材と同様のものを使用することができる。
定着装置２５の定着ニップ部を通過してトナー像が定着した記録媒体は、排紙トレイ３０に排出される。
【００３７】
給紙装置２８は、普通紙、コート紙、カラーコピー用紙、ＯＨＰフィルムなどの記録媒体を収容するトレイを備える。給紙トレイは複数設けられ、それぞれの給紙トレイにサイズの異なる記録媒体が収容される。記録媒体のサイズにはＡ３、Ａ４、Ｂ５、Ｂ４などがある。また、複数の給紙トレイ２８に同じサイズの記録媒体が収容されてもよい。
【００３８】
用紙搬送路の最上流側にはピックアップローラおよび搬送ローラが設けられており、上述のとおり、感光体ドラム２０表面のトナー像が転写ニップ部に搬送されるのに同期して、ピックアップローラおよび搬送ローラによって給紙装置２８から記録媒体が１枚ずつ転写ニップ部に給送される。
【００３９】
原稿読取装置２９は、図示しない原稿セットトレイ、ＲＡＤＦ（自動反転原稿搬送装置）およびスキャナーを備えている。
自動反転原稿搬送装置は、前記原稿セットトレイに載置された原稿をスキャナーの原稿載置台に搬送する。
【００４０】
スキャナーは、前記原稿載置台、原稿走査装置、反射部材と、光学レンズ、ＣＣＤ（光電変換素子）、ラインセンサを含む。原稿載置台は、画像を読み取るべき原稿が載置されるガラス製板状部材である。原稿走査装置は、図示しない光源と第１の反射ミラーとから構成されるユニットであり、原稿載置台の下面に沿って、前記下面と平行に一定速度Ｖで往復移動できる。
【００４１】
反射部材は、図示しない第２の反射ミラーと第３の反射ミラーとから構成されるユニットであり、原稿走査装置の往復移動に追随してＶ／２の速度で往復移動できる。光学レンズは反射部材から反射されてきた原稿の画像をＣＣＤラインセンサ上に結像させるものである。
【００４２】
自動原稿反転搬送装置を用いて自動的に原稿を原稿載置台に搬送して原稿の画像を読み取る原稿移動読取方式の場合、原稿走査装置と反射部材はそれぞれホームポジションに静止したまま、原稿載置台を通過する原稿に対して光を照射し、原稿から反射してきた反射光像を光学レンズへ向けて反射し、ＣＣＤラインセンサ上に結像させて原稿の画像を読み取る。
【００４３】
一方、ユーザーが原稿載置台に原稿を載置して原稿の画像を読み取らせる原稿固定読取方式の場合、原稿走査装置は、原稿載置台の下面に沿って一定速度Ｖで移動しながら原稿載置台に載置された原稿に対して光を照射し、反射部材は原稿走査装置の移動に追随してＶ／２の速度で移動しながら反射光像を光学レンズに向けて反射し、ＣＣＤラインセンサ上に結像させて原稿の画像を読み取る。
【００４４】
ＣＣＤラインセンサは、光学レンズによって結像された反射光像を電気信号に光電変換する図示しないＣＣＤ回路を有し、画像情報である電気信号を制御部１４（図４参照）に出力する。制御部１４は、スキャナーまたはパーソナルコンピュータなどの外部装置から入力される画像情報を電気信号に変換し、露光装置２２に出力する。
【００４５】
この発明に係る現像装置１について以下に説明する。図２は現像装置１の構成説明図、図３は図２に示す現像装置の流し板の上面図である。
図２および図３に示されるように、現像装置１は、トナーとキャリアからなる二成分現像剤を収容する現像槽２、反時計方向に回転して二成分現像剤を攪拌する第１攪拌部材４、時計方向に回転する第２撹拌部材５および第３撹拌部材６、二成分現像剤を担持して反時計方向に回転する現像ローラ３、現像ローラ３に担持された二成分現像剤の担持量を規制して残余の現像剤を現像槽２０へ戻す規制部材７、規制部材７により戻された二成分現像剤を第３撹拌部材６の方向へ流させる流し板８、流し板８の上面に立設される複数の平行な整流板９、および流し板８の上面を流れる二成分現像剤の単位時間当りの重量を検知する圧電センサ１０を備える。
【００４６】
現像槽２は有底の容器状部材であり、画像形成装置１００に装着された際に感光体ドラム２０（図１）に対向する位置に開口２ａが形成されている。
現像ローラ３は開口２ａを介して感光体ドラム２０を臨むように現像槽２に回転可能に支持されている。
【００４７】
第１攪拌部材４は、二成分現像剤を撹拌しながら現像ローラ３へ供給する撹拌羽根車であり、現像ローラ３に対して平行に回転可能に現像槽２に支持されている。
第２攪拌部材５は、二成分現像剤を撹拌しながら第１攪拌部材４へ供給する撹拌羽根車であり、第１攪拌部材４に対して平行に回転可能に現像槽２に支持されている。
【００４８】
第３撹拌部材６は、トナー補給装置１１から補給されるトナーと二成分現像剤を撹拌しながら第２攪拌部材５へ供給する撹拌羽根車であり、第２攪拌部材５に対して平行に回転可能に現像槽２に支持されている。
【００４９】
現像ローラ３は、駆動ギアおよび駆動モータを介して駆動され、第１攪拌部材４、第２攪拌部材および第３撹拌部材６は、別の駆動ギアおよび別の駆動モータを介して連動して駆動されるようになっている。また、第１攪拌部材４、第２攪拌部材および第３撹拌部材６の回転速度は、制御部１４（図４）により制御される。
【００５０】
第３撹拌部材６の上方にはトナー補給口２ｂが形成されており、現像槽２の底に設けられたトナー濃度検知センサ１２の検知結果に基づいてトナー補給装置１１（図１）からトナーが適宜補給されるようになっている。
【００５１】
規制部材７は、ステンレス鋼、アルミニウムなどの非磁性金属、或いは、合成樹脂などによって形成現像ローラ３の長手方向に沿って延びる細長い板状の部材で、その幅方向の縁（エッジ）が現像ローラ３に対して所定の間隔をもって対向するように、現像槽２に固定されている。
【００５２】
流し板８は、規制部材７によって規制された余剰現像剤を受けとめ、現像ローラ３の周面から隔離し、第３攪拌部材６に向けて流下させるように形成した二成分現像剤の案内部材である。流し板８は、水平に対し３０°〜４５°の傾斜角で、第１攪拌部材４および第２攪拌部材５の上方に配置されている。流し板８の材質としては、非磁性のステンレス鋼やアルミニウム、或いは、合成樹脂などで形成されたものを用いることができる。
【００５３】
図３に示すように、整流板９は、流し板８表面に垂直に立設される複数の薄板からなり、現像済の流れ方向（矢印Ａ方向）に対して、角度θ（例えば３０°）で、互いに平行に配置される。整流板９の材質としては、非磁性のステンレス鋼やアルミニウム、或いは、合成樹脂などで形成されたものを用いることができる。
【００５４】
圧電センサ１０は、圧電体に加えられた力を電圧に変換する圧電素子を用いたセンサであり、検出面が流し板８の上面に露出するように設置され、流れる二成分現像剤の圧力（重力）を検知する。
【００５５】
圧電センサ１０の配設位置としては、整流板９の上端９ａを通り矢印Ａに平行な線Ｆａと、整流板９の下端９ｂを通り矢印Ａに平行な線Ｆｂと、隣接する２つの整流板９の上端９ａを結ぶ線Ｈａと、隣接する２つの整流板９のＦ端９ｂを結ぶ線とで囲まれる領域Ｒに設置される。
【００５６】
二成分現像剤の密度を安定化させ、かつ、測定結果を安定化させるためには、圧電センサ１０を図３に示すように線Ｆａ上に設置することがさらに好ましい。このような位置に設置することにより、二成分現像剤の流動性が高い時には圧電センサ上を流れる二成分現像剤の単位時間当りの重量が多くなり、二成分現像剤の流動性が低い時には圧電センサ上を流れる二成分現像剤の単位時間当りの重量が少なくなり、その値が圧電センサ１０に検出される。
【００５７】
図４は、図１に示す画像形成装置の制御系を示すブロック図である。
入力部１５は各種印刷条件の設定キーや起動スイッチなどを備える。制御部１４はＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭからなるマイクロコンピュータや、各種モータおよびクラッチなどを駆動するドライバー回路などを備える。
【００５８】
制御部１４は入力部１５からの出力を受けて、原稿読取装置２９，露光装置２２，給紙装置２８，搬送ローラやレジストローラやピックアップローラなどを含む搬送装置３０，定着装置２５，転写装置２３，クリーニング装置２４，帯電装置２１，現像装置１，トナー補給装置１１および感光体ドラム駆動部３ａを制御するようになっている。
【００５９】
なお、現像装置１は、現像ローラ２０を駆動するモータやギヤを備える現像ローラ駆動部３ａ，第１〜第３撹拌部材４〜６を駆動するモータやギヤを備える撹拌部材駆動部４ａ，圧電センサ１０およびトナー濃度センサ１２などを備える。
【００６０】
図５は、図４に示す制御系の要部の動作を示すフローチャートである。
ステップＳ１において入力部１５の起動スイッチが操作されると、画像形成装置１００（図１）が起動して、現像ローラ３が駆動しているか否かが確認される（ステップＳ２）。
【００６１】
現像ローラ３が駆動していると、圧電センサ１０の検出値Ｓが確認され、Ｓ≧Ａであると（ステップＳ３）、第１〜第３撹拌部材（羽根車）４〜６の回転速度ＮはＮ＝Ｎ１に設定される（ステップＳ４）。
【００６２】
ステップＳ３においてＳがＡより小さくなり、Ｂ≦Ｓ＜Ａ（Ｂ＜Ａ）である場合には（ステップＳ５）、第１〜第３撹拌部材４〜６の回転速度ＮはＮ＝Ｎ２（Ｎ２＞Ｎ１）に設定される。そして、ステップＳ５においてＳがＢより小さくなると、第１〜第３撹拌部材４〜６の回転速度ＮはＮ＝Ｎ３（Ｎ３＞Ｎ２）に設定される。
【００６３】
現像装置１において、現像剤の流動性が低下すると、第１撹拌部材４から現像ローラ２０への現像剤供給量が減少し、それに伴って、規制部材７によって現像槽２へ戻される残余現像剤の量が減少する。
【００６４】
この発明によれば、図５に示すように圧電センサ１０により、残余現像剤の量を監視して、その量の減少（つまり現像剤の流動性の低下）に伴って第１〜第３撹拌部材４〜６の回転速度を増大させるので、現像剤の流動性の低下に伴うトナー帯電量の不足を確実に補うことができる。
【符号の説明】
【００６５】
１ 現像装置
２ 現像槽
２ａ 開口
２ｂ トナー補給口
３ 現像ローラ
４ 第１撹拌部材
５ 第２撹拌部材
６ 第３撹拌部材
７ 規制部材
８ 流し板
９ 整流板
１０ 圧電センサ
１１ トナー補給装置
１２ トナー濃度検知センサ
２０ 感光体ドラム
２１ 帯電装置
２２ 露光装置
２３ 転写装置
２４ クリーニング装置
２５ 定着装置
２６ 定着ローラ
２７ 加圧ローラ
２８ 給紙装置
２９ 原稿読取装置
３０ 排紙トレイ
１００ 画像形成装置
【技術分野】
【０００１】
この発明は、現像装置およびそれを備えた画像形成装置に関し、詳しくは、感光体表面の静電潜像に二成分現像剤を供給して現像する現像装置と、それを備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
静電電子写真方式を利用した画像形成装置では、一般に帯電、露光、現像、転写、クリーニング、除電、及び定着の各工程が連続的に実施される。このような静電電子写真方式の画像形成装置では、画像を形成するにあたり、例えば、回転駆動される感光体ドラムの表面が帯電部によって均一に帯電された後、帯電した感光体表面に露光部からレーザ光が選択的に照射され静電潜像が形成される。続いて、現像部から供給される二成分現像剤によって感光体表面の静電潜像が現像され、静電潜像に対応したトナー像が形成される。
【０００３】
感光体表面に形成されたトナー像は転写部によって記録媒体上に転写され、その後、定着部によって加熱されることにより記録媒体上に定着させられる。また、感光体表面に残った残留トナーはクリーニング部により除去されて所定の回収部に回収され、クリーニングされた後の感光体表面は除電部により残留電荷が除去されて次の画像形成に備えられる。
【０００４】
感光体表面の静電潜像を現像する現像剤としては、トナーのみを用いる一成分現像剤や、トナーとキャリアとからなる二成分現像剤が一般に用いられる。一成分現像剤は、キャリアを用いないため、トナーとキャリアを均一に混合するための攪拌機構などを必要とせず、現像部の構成がシンプルになるといった利点を有する。しかし、トナーの帯電量が安定しにくい等の欠点がある。一方、二成分現像剤は、トナーとキャリアを均一に混合するための攪拌機構を必要とするが、帯電量の安定性に優れることから、高速画像形成装置やカラー画像形成装置には二成分現像剤が一般に使用される。
【０００５】
二成分現像剤を用いる現像装置としては、一般に、現像槽、攪拌部材、磁性部材を内蔵した現像ローラ、規制部材などで構成される。現像槽は、撹拌部材および現像ローラを回転可能に支持するとともに、内部にトナーとキャリアとからなる二成分現像剤を貯留する。
【０００６】
現像ローラは表面に二成分現像剤を層状に担持して回転し、規制部材は現像ローラの表面に担持された現像剤層の層厚を所定の厚さに規制することによって、感光体表面に一定量の二成分現像剤を供給する。撹拌部材は現像槽内のトナーとキャリアの混合比（トナー濃度）が一定になるように、二成分現像剤を均一に撹拌しつつ現像ローラに向けて搬送する。
【０００７】
ところが、二成分現像剤においては、摩耗や劣化等によりのその流動性が低下すると、二成分現像剤の撹拌効率も低下するため、補給されたトナーに十分な帯電量を付与するためには、二成分現像剤に対する撹拌性能を高める必要がある。そこで、現像剤の劣化度合い、すなわち二成分現像剤の現像槽内での嵩高さや累積使用時間に応じて、撹拌能力を高める方法が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００９−２５８１６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、従来の方法では二成分現像剤の流動性を正確に検知することが容易でないことから、撹拌不足により補給トナーに十分な帯電量を付与することができなかったり、撹拌過多により二成分現像剤の劣化を早めるなどの問題があった。
この発明は、このような事情を考慮してなされたもので、複雑な機構を設けることなく、二成分現像剤の流動性を精度よく検知できる現像装置およびそれを用いた画像形成装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明は、トナーとキャリアからなる二成分現像剤を収容する現像槽と、前記現像槽の中で前記現像剤を撹拌する撹拌部材と、前記現像槽内に設けられ撹拌された前記現像剤を担持して感光体上の静電潜像をトナー像にするための現像ローラと、現像ローラに担持される前記現像剤の担持量を一定に規制して残余の前記現像剤を現像槽に戻す規制部材と、前記残余の現像剤が前記現像槽に戻される単位時間当りの量に対応する値を検出するセンサとを備えた現像装置を提供するものである。
【発明の効果】
【００１１】
二成分現像剤の流動性が低下すると、現像ローラの前記現像剤の担持量が低下する。この発明によれば、現像ローラに担持される現像剤の担持量を一定に規制して残余の現像剤を現像槽に戻す規制部材と、前記残余の現像剤が前記現像槽に戻される単位時間当りの量に対応する値を検出するセンサを備えるので、センサの出力によって現像ローラの現像剤担持量の変化、つまり現像剤の流動性の変化を精度よく検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】この発明の現像装置を備える画像形成装置の構成説明図である。
【図２】この発明の現像装置の構成説明図である。
【図３】図２の現像装置における流し板の上面図である。
【図４】図１に示す画像形成装置の制御系のブロック図である。
【図５】図４に示す制御系の動作の要部を示すフローチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
この発明の現像装置は、トナーとキャリアからなる二成分現像剤を収容する現像槽と、前記現像槽の中で前記現像剤を撹拌する撹拌部材と、前記現像槽内に設けられ撹拌された前記現像剤を担持して感光体上の静電潜像をトナー像にするための現像ローラと、現像ローラに担持される前記現像剤の担持量を一定に規制して残余の前記現像剤を現像槽に戻す規制部材と、前記残余の現像剤が前記現像槽に戻される単位時間当りの量に対応する値を検出するセンサとを備えたことを特徴とする。
前記センサには、圧電センサや透磁率検出センサなどを用いることができる。
【００１４】
この発明は、前記残余の現像剤を前記規制部材から撹拌部材の方向へ流す流し板をさらに備え、前記センサが流し板に設けられてもよい。
【００１５】
この発明は、前記流し板が上面に現像剤を案内するための複数の平行な整流板を備え、前記センサが隣接する２つの整流板の間に設けられてもよい。
【００１６】
この発明は、別の観点から、感光体と、感光体表面を帯電させる帯電装置と、感光体表面に静電潜像を形成する露光装置と、上記現像装置と、感光体上のトナー像を記録媒体に転写する転写装置と、転写されたトナー像を記録媒体に定着させる定着装置と、前記現像装置の撹拌部材を駆動する駆動部材と、前記センサに検出される値に応じて前記撹拌部材の撹拌能力が変化するように前記駆動部材を制御する制御部とを備える画像形成装置を提供するものである。
【００１７】
前記制御部はセンサの検出する値が小さい程、前記撹拌能力が増大するように駆動部材を制御してもよい。
【００１８】
撹拌部材が撹拌羽根車であり駆動部材がモータであり、前記制御部は前記センサの値が小さい程、モータの回転速度を増大させてもよい。
前記駆動部材をモータと減速ギヤで構成し、制御部はモータの回転速度を制御せずに、減速ギヤの減速比を切替えるようにしてもよい。
【００１９】
以下、図面に示す実施形態を用いて、この発明を詳述する。
図１はこの発明の現像装置を備える画像形成装置を示す構成説明図である。図１に示されるように画像形成装置１００は、感光体ドラム２０、感光体ドラム２０の表面を帯電させる帯電装置２１、感光体ドラム２０の表面に静電潜像を形成する露光装置２２を備える。
【００２０】
さらに、二成分現像剤を収容し、感光体ドラム２０の表面に形成された静電潜像にトナーを供給してトナー像を形成する現像装置１、現像装置１にトナーを補給するトナー補給装置１１、感光体ドラム２０の表面に形成されたトナー像を記録媒体に転写する転写装置２３を備える。トナー像を転写した後の感光体ドラム２０の表面を清浄化するクリーニング装置２４、転写されたトナー像を記録媒体に定着させる定着装置２５、記録用紙などの記録媒体を収容する給紙装置２８、原稿の画像情報を読み取る原稿読取装置２９、および画像形成がなされた記録媒体が排出される排紙トレイ３０を備える。なお、給紙トレイ２８から転写装置２３および定着装置２５への記録媒体の搬送は複数の搬送ローラによって行われる。
【００２１】
画像形成装置１００は、原稿読取装置２９において読み取られる原稿の画像情報、或いは外部機器からネットワークを介して画像形成装置１００に送信される画像情報に応じてそれに対応する画像を記録媒体上に印刷するデジタル複写機である。
【００２２】
感光体ドラム２０は、画像形成装置１００のケーシング内に回転可能に設けられ、形成すべき画像に対応した静電潜像や、静電潜像を顕像化したトナー像が形成されるローラ状の部材である。感光体ドラム２０としては、例えば、円筒状導電性基体の表面に感光膜が形成されたものを用いることができる。感光膜としては、有機感光膜、無機感光膜などが挙げられる。
【００２３】
帯電装置２１は図示しない電源から電圧の印加を受けて感光体ドラム２０の表面を所定の極性および電位に帯電させる。この実施形態では、帯電装置２１としてチャージャー型帯電器を用いているが、これに限定されるものではなく、例えば、帯電ブラシ型帯電器、ローラ状帯電器、鋸歯型帯電器、磁気ブラシなどの帯電器が帯電装置２１として使用されてもよい。
【００２４】
露光装置２２には、原稿読取装置２９によって読み取られた原稿の画像情報または外部機器から送信された画像情報が入力され、画像情報に応じた光信号が帯電状態にある感光体ドラム２０の表面に照射される。これによって、感光体ドラム２０の表面に画像情報に応じた静電潜像が形成される。露光装置２２としては、光源を含むレーザスキャニング装置が用いられる。
【００２５】
レーザスキャニング装置は、例えば、光源、ポリゴンミラー、ｆθレンズ、反射ミラーなどが組み合わされた装置である。光源としては、例えば、半導体レーザ、ＬＥＤアレイ、エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）素子などを使用することができる。
現像装置１は二成分現像剤を感光体ドラム２０の表面に供給して静電潜像をトナーで顕像化するものである。
【００２６】
トナー補給装置１１は、補給容器内部に補給用トナーを収容し、現像装置１に収容される二成分現像剤のトナー濃度に応じて、現像装置１内にトナーを補給する装置である。
転写装置２３は、画像形成装置１００のケーシング内に回転可能に設けられ、記録媒体を介して感光体ドラム２０の表面に圧接するよう配置されたローラ状部材である。転写装置２３としては、例えば、直径８〜１０ｍｍの芯金の表面に導電性弾性層が積層されたローラ状部材を用いることができる。
【００２７】
芯金を形成する金属材料としては、例えば、ステンレス鋼、アルミニウムなどを使用することができる。導電性弾性層としては、エチレン−プロピレンゴム（ＥＰＤＭ）、発泡ＥＰＤＭ、発泡ウレタンなどのゴム材料にカーボンブラックなどの導電材を配合したゴム材料を使用することができる。
【００２８】
感光体ドラム２０の回転によって感光体ドラム２０と転写装置２３との圧接部（転写ニップ部）に顕像化されたトナー像が搬送されるのに同期して、給紙トレイ２８からピックアップローラおよびレジストローラを含む搬送ローラを介して記録媒体が１枚ずつ供給される。
【００２９】
記録媒体が転写ニップ部を通過することによって、感光体ドラム２０表面のトナー像が記録媒体に転写される。転写装置２３には図示しない電源が接続されており、トナー像を記録媒体に転写する際に、トナー像を構成するトナーの帯電極性とは逆極性の電圧が転写装置２３に印加される。これによって、トナー像が記録媒体に円滑に転写される。
【００３０】
クリーニング装置２４は、図示しないクリーニングブレードおよびトナー貯留槽を備える。クリーニングブレードは、感光体ドラム２０の長手方向に平行に設けられた長方形の弾性板状材であり、その対向する長辺の一方が感光体ドラム２０の表面に当接するように、他方の長辺がトナー貯留槽の開口部に沿って取り付けられている。
【００３１】
クリーニングブレードは、記録媒体へトナー像を転写した後の感光体ドラム２０の表面に残留するトナー、紙粉などを除去する。トナー貯留槽は、内部空間を有する容器状部材であり、クリーニングブレードによって除去されたトナーを前記開口部から内部に導いて一時的に貯留する。このようなクリーニング装置２４によって、トナー像を転写した後の感光体ドラム２０の表面が清浄化される。
【００３２】
定着装置２５は、定着ローラ２６と、加圧ローラ２７とを有している。定着ローラ２６は画像形成装置１００のケーシング内に回転可能に設けられたローラ状部材である。
定着ローラ２６は、その内部に加熱部材を有し、転写ニップ部から搬送されてきた記録媒体上の未定着トナーを加熱し、溶融させて記録媒体に定着させる。
【００３３】
定着ローラ２６としては、例えば、芯金が弾性層にて覆われたローラ状部材を使用することができる。芯金は、例えば、鉄、ステンレス鋼、アルミニウムなどの金属材料によって形成される。弾性層は、例えば、シリコーンゴム、フッ素ゴムなどの弾性材料で形成される。加熱部材は、図示しない電源から電圧を受けて発熱するものであり、例えば、ハロゲンランプ、赤外線ランプなどを使用することができる。
【００３４】
加圧ローラ２７は、ケーシング内に回転可能に設けられ、図示しない加圧部材によって定着ローラ２６に対して圧接するように配置されたローラ状部材であり、定着ローラ２６の回転に伴って従動回転する。定着ローラ２６と加圧ローラ２７との圧接部が定着ニップ部である。
【００３５】
加圧ローラ２７は、定着ローラ２６によるトナー像の記録媒体への加熱定着に際し、溶融状態にあるトナーを記録媒体に対して押圧することによって、トナー像の記録媒体への定着を促進する。加圧ローラ２７としては、定着ローラ２６と同じ構成のローラ状部材を使用することができ、さらに、内部に加熱部材を設けてもよい。
【００３６】
この加熱部材としては定着ローラ２６の内部に設けられた加熱部材と同様のものを使用することができる。
定着装置２５の定着ニップ部を通過してトナー像が定着した記録媒体は、排紙トレイ３０に排出される。
【００３７】
給紙装置２８は、普通紙、コート紙、カラーコピー用紙、ＯＨＰフィルムなどの記録媒体を収容するトレイを備える。給紙トレイは複数設けられ、それぞれの給紙トレイにサイズの異なる記録媒体が収容される。記録媒体のサイズにはＡ３、Ａ４、Ｂ５、Ｂ４などがある。また、複数の給紙トレイ２８に同じサイズの記録媒体が収容されてもよい。
【００３８】
用紙搬送路の最上流側にはピックアップローラおよび搬送ローラが設けられており、上述のとおり、感光体ドラム２０表面のトナー像が転写ニップ部に搬送されるのに同期して、ピックアップローラおよび搬送ローラによって給紙装置２８から記録媒体が１枚ずつ転写ニップ部に給送される。
【００３９】
原稿読取装置２９は、図示しない原稿セットトレイ、ＲＡＤＦ（自動反転原稿搬送装置）およびスキャナーを備えている。
自動反転原稿搬送装置は、前記原稿セットトレイに載置された原稿をスキャナーの原稿載置台に搬送する。
【００４０】
スキャナーは、前記原稿載置台、原稿走査装置、反射部材と、光学レンズ、ＣＣＤ（光電変換素子）、ラインセンサを含む。原稿載置台は、画像を読み取るべき原稿が載置されるガラス製板状部材である。原稿走査装置は、図示しない光源と第１の反射ミラーとから構成されるユニットであり、原稿載置台の下面に沿って、前記下面と平行に一定速度Ｖで往復移動できる。
【００４１】
反射部材は、図示しない第２の反射ミラーと第３の反射ミラーとから構成されるユニットであり、原稿走査装置の往復移動に追随してＶ／２の速度で往復移動できる。光学レンズは反射部材から反射されてきた原稿の画像をＣＣＤラインセンサ上に結像させるものである。
【００４２】
自動原稿反転搬送装置を用いて自動的に原稿を原稿載置台に搬送して原稿の画像を読み取る原稿移動読取方式の場合、原稿走査装置と反射部材はそれぞれホームポジションに静止したまま、原稿載置台を通過する原稿に対して光を照射し、原稿から反射してきた反射光像を光学レンズへ向けて反射し、ＣＣＤラインセンサ上に結像させて原稿の画像を読み取る。
【００４３】
一方、ユーザーが原稿載置台に原稿を載置して原稿の画像を読み取らせる原稿固定読取方式の場合、原稿走査装置は、原稿載置台の下面に沿って一定速度Ｖで移動しながら原稿載置台に載置された原稿に対して光を照射し、反射部材は原稿走査装置の移動に追随してＶ／２の速度で移動しながら反射光像を光学レンズに向けて反射し、ＣＣＤラインセンサ上に結像させて原稿の画像を読み取る。
【００４４】
ＣＣＤラインセンサは、光学レンズによって結像された反射光像を電気信号に光電変換する図示しないＣＣＤ回路を有し、画像情報である電気信号を制御部１４（図４参照）に出力する。制御部１４は、スキャナーまたはパーソナルコンピュータなどの外部装置から入力される画像情報を電気信号に変換し、露光装置２２に出力する。
【００４５】
この発明に係る現像装置１について以下に説明する。図２は現像装置１の構成説明図、図３は図２に示す現像装置の流し板の上面図である。
図２および図３に示されるように、現像装置１は、トナーとキャリアからなる二成分現像剤を収容する現像槽２、反時計方向に回転して二成分現像剤を攪拌する第１攪拌部材４、時計方向に回転する第２撹拌部材５および第３撹拌部材６、二成分現像剤を担持して反時計方向に回転する現像ローラ３、現像ローラ３に担持された二成分現像剤の担持量を規制して残余の現像剤を現像槽２０へ戻す規制部材７、規制部材７により戻された二成分現像剤を第３撹拌部材６の方向へ流させる流し板８、流し板８の上面に立設される複数の平行な整流板９、および流し板８の上面を流れる二成分現像剤の単位時間当りの重量を検知する圧電センサ１０を備える。
【００４６】
現像槽２は有底の容器状部材であり、画像形成装置１００に装着された際に感光体ドラム２０（図１）に対向する位置に開口２ａが形成されている。
現像ローラ３は開口２ａを介して感光体ドラム２０を臨むように現像槽２に回転可能に支持されている。
【００４７】
第１攪拌部材４は、二成分現像剤を撹拌しながら現像ローラ３へ供給する撹拌羽根車であり、現像ローラ３に対して平行に回転可能に現像槽２に支持されている。
第２攪拌部材５は、二成分現像剤を撹拌しながら第１攪拌部材４へ供給する撹拌羽根車であり、第１攪拌部材４に対して平行に回転可能に現像槽２に支持されている。
【００４８】
第３撹拌部材６は、トナー補給装置１１から補給されるトナーと二成分現像剤を撹拌しながら第２攪拌部材５へ供給する撹拌羽根車であり、第２攪拌部材５に対して平行に回転可能に現像槽２に支持されている。
【００４９】
現像ローラ３は、駆動ギアおよび駆動モータを介して駆動され、第１攪拌部材４、第２攪拌部材および第３撹拌部材６は、別の駆動ギアおよび別の駆動モータを介して連動して駆動されるようになっている。また、第１攪拌部材４、第２攪拌部材および第３撹拌部材６の回転速度は、制御部１４（図４）により制御される。
【００５０】
第３撹拌部材６の上方にはトナー補給口２ｂが形成されており、現像槽２の底に設けられたトナー濃度検知センサ１２の検知結果に基づいてトナー補給装置１１（図１）からトナーが適宜補給されるようになっている。
【００５１】
規制部材７は、ステンレス鋼、アルミニウムなどの非磁性金属、或いは、合成樹脂などによって形成現像ローラ３の長手方向に沿って延びる細長い板状の部材で、その幅方向の縁（エッジ）が現像ローラ３に対して所定の間隔をもって対向するように、現像槽２に固定されている。
【００５２】
流し板８は、規制部材７によって規制された余剰現像剤を受けとめ、現像ローラ３の周面から隔離し、第３攪拌部材６に向けて流下させるように形成した二成分現像剤の案内部材である。流し板８は、水平に対し３０°〜４５°の傾斜角で、第１攪拌部材４および第２攪拌部材５の上方に配置されている。流し板８の材質としては、非磁性のステンレス鋼やアルミニウム、或いは、合成樹脂などで形成されたものを用いることができる。
【００５３】
図３に示すように、整流板９は、流し板８表面に垂直に立設される複数の薄板からなり、現像済の流れ方向（矢印Ａ方向）に対して、角度θ（例えば３０°）で、互いに平行に配置される。整流板９の材質としては、非磁性のステンレス鋼やアルミニウム、或いは、合成樹脂などで形成されたものを用いることができる。
【００５４】
圧電センサ１０は、圧電体に加えられた力を電圧に変換する圧電素子を用いたセンサであり、検出面が流し板８の上面に露出するように設置され、流れる二成分現像剤の圧力（重力）を検知する。
【００５５】
圧電センサ１０の配設位置としては、整流板９の上端９ａを通り矢印Ａに平行な線Ｆａと、整流板９の下端９ｂを通り矢印Ａに平行な線Ｆｂと、隣接する２つの整流板９の上端９ａを結ぶ線Ｈａと、隣接する２つの整流板９のＦ端９ｂを結ぶ線とで囲まれる領域Ｒに設置される。
【００５６】
二成分現像剤の密度を安定化させ、かつ、測定結果を安定化させるためには、圧電センサ１０を図３に示すように線Ｆａ上に設置することがさらに好ましい。このような位置に設置することにより、二成分現像剤の流動性が高い時には圧電センサ上を流れる二成分現像剤の単位時間当りの重量が多くなり、二成分現像剤の流動性が低い時には圧電センサ上を流れる二成分現像剤の単位時間当りの重量が少なくなり、その値が圧電センサ１０に検出される。
【００５７】
図４は、図１に示す画像形成装置の制御系を示すブロック図である。
入力部１５は各種印刷条件の設定キーや起動スイッチなどを備える。制御部１４はＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭからなるマイクロコンピュータや、各種モータおよびクラッチなどを駆動するドライバー回路などを備える。
【００５８】
制御部１４は入力部１５からの出力を受けて、原稿読取装置２９，露光装置２２，給紙装置２８，搬送ローラやレジストローラやピックアップローラなどを含む搬送装置３０，定着装置２５，転写装置２３，クリーニング装置２４，帯電装置２１，現像装置１，トナー補給装置１１および感光体ドラム駆動部３ａを制御するようになっている。
【００５９】
なお、現像装置１は、現像ローラ２０を駆動するモータやギヤを備える現像ローラ駆動部３ａ，第１〜第３撹拌部材４〜６を駆動するモータやギヤを備える撹拌部材駆動部４ａ，圧電センサ１０およびトナー濃度センサ１２などを備える。
【００６０】
図５は、図４に示す制御系の要部の動作を示すフローチャートである。
ステップＳ１において入力部１５の起動スイッチが操作されると、画像形成装置１００（図１）が起動して、現像ローラ３が駆動しているか否かが確認される（ステップＳ２）。
【００６１】
現像ローラ３が駆動していると、圧電センサ１０の検出値Ｓが確認され、Ｓ≧Ａであると（ステップＳ３）、第１〜第３撹拌部材（羽根車）４〜６の回転速度ＮはＮ＝Ｎ１に設定される（ステップＳ４）。
【００６２】
ステップＳ３においてＳがＡより小さくなり、Ｂ≦Ｓ＜Ａ（Ｂ＜Ａ）である場合には（ステップＳ５）、第１〜第３撹拌部材４〜６の回転速度ＮはＮ＝Ｎ２（Ｎ２＞Ｎ１）に設定される。そして、ステップＳ５においてＳがＢより小さくなると、第１〜第３撹拌部材４〜６の回転速度ＮはＮ＝Ｎ３（Ｎ３＞Ｎ２）に設定される。
【００６３】
現像装置１において、現像剤の流動性が低下すると、第１撹拌部材４から現像ローラ２０への現像剤供給量が減少し、それに伴って、規制部材７によって現像槽２へ戻される残余現像剤の量が減少する。
【００６４】
この発明によれば、図５に示すように圧電センサ１０により、残余現像剤の量を監視して、その量の減少（つまり現像剤の流動性の低下）に伴って第１〜第３撹拌部材４〜６の回転速度を増大させるので、現像剤の流動性の低下に伴うトナー帯電量の不足を確実に補うことができる。
【符号の説明】
【００６５】
１ 現像装置
２ 現像槽
２ａ 開口
２ｂ トナー補給口
３ 現像ローラ
４ 第１撹拌部材
５ 第２撹拌部材
６ 第３撹拌部材
７ 規制部材
８ 流し板
９ 整流板
１０ 圧電センサ
１１ トナー補給装置
１２ トナー濃度検知センサ
２０ 感光体ドラム
２１ 帯電装置
２２ 露光装置
２３ 転写装置
２４ クリーニング装置
２５ 定着装置
２６ 定着ローラ
２７ 加圧ローラ
２８ 給紙装置
２９ 原稿読取装置
３０ 排紙トレイ
１００ 画像形成装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナーとキャリアからなる二成分現像剤を収容する現像槽と、前記現像槽の中で前記現像剤を撹拌する撹拌部材と、前記現像槽内に設けられ撹拌された前記現像剤を担持して感光体上の静電潜像をトナー像にするための現像ローラと、現像ローラに担持される前記現像剤の担持量を一定に規制して残余の前記現像剤を現像槽に戻す規制部材と、前記残余の現像剤が前記現像槽に戻される単位時間当りの量に対応する値を検出するセンサとを備えた現像装置。
【請求項２】
前記残余の現像剤を前記規制部材から撹拌部材の方向へ流す流し板をさらに備え、前記センサが流し板に設けられている請求項１記載の現像装置。
【請求項３】
前記流し板が上面に現像剤を案内するための複数の平行な整流板を備え、前記センサが隣接する２つの整流板の間に設けられている請求項２記載の現像装置。
【請求項４】
感光体と、感光体表面を帯電させる帯電装置と、感光体表面に静電潜像を形成する露光装置と、請求項１〜３のいずれか１つに記載の現像装置と、感光体上のトナー像を記録媒体に転写する転写装置と、転写されたトナー像を記録媒体に定着させる定着装置と、前記現像装置の撹拌部材を駆動する駆動部材と、前記センサに検出される値に応じて前記撹拌部材の撹拌能力が変化するように前記駆動部材を制御する制御部とを備える画像形成装置。
【請求項５】
前記制御部はセンサの検出する値が小さい程、前記撹拌能力が増大するように駆動部材を制御する請求項４記載の画像形成装置。
【請求項６】
撹拌部材が撹拌羽根車であり、駆動部材がモータであり、前記制御部は前記センサの値が小さい程、モータの回転速度を増大させる請求項４又は５記載の画像形成装置。
【請求項１】
トナーとキャリアからなる二成分現像剤を収容する現像槽と、前記現像槽の中で前記現像剤を撹拌する撹拌部材と、前記現像槽内に設けられ撹拌された前記現像剤を担持して感光体上の静電潜像をトナー像にするための現像ローラと、現像ローラに担持される前記現像剤の担持量を一定に規制して残余の前記現像剤を現像槽に戻す規制部材と、前記残余の現像剤が前記現像槽に戻される単位時間当りの量に対応する値を検出するセンサとを備えた現像装置。
【請求項２】
前記残余の現像剤を前記規制部材から撹拌部材の方向へ流す流し板をさらに備え、前記センサが流し板に設けられている請求項１記載の現像装置。
【請求項３】
前記流し板が上面に現像剤を案内するための複数の平行な整流板を備え、前記センサが隣接する２つの整流板の間に設けられている請求項２記載の現像装置。
【請求項４】
感光体と、感光体表面を帯電させる帯電装置と、感光体表面に静電潜像を形成する露光装置と、請求項１〜３のいずれか１つに記載の現像装置と、感光体上のトナー像を記録媒体に転写する転写装置と、転写されたトナー像を記録媒体に定着させる定着装置と、前記現像装置の撹拌部材を駆動する駆動部材と、前記センサに検出される値に応じて前記撹拌部材の撹拌能力が変化するように前記駆動部材を制御する制御部とを備える画像形成装置。
【請求項５】
前記制御部はセンサの検出する値が小さい程、前記撹拌能力が増大するように駆動部材を制御する請求項４記載の画像形成装置。
【請求項６】
撹拌部材が撹拌羽根車であり、駆動部材がモータであり、前記制御部は前記センサの値が小さい程、モータの回転速度を増大させる請求項４又は５記載の画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１３−４１１５０（Ｐ２０１３−４１１５０Ａ）
【公開日】平成２５年２月２８日（２０１３．２．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１７８４３１（Ｐ２０１１−１７８４３１）
【出願日】平成２３年８月１７日（２０１１．８．１７）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月２８日（２０１３．２．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月１７日（２０１１．８．１７）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
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