現像装置及びこれを備えた画像形成装置
【課題】トナー補給部内に補給用トナーを疎密なく均一に充填して現像剤収容部に補給用トナーを経時的に安定して供給することができる現像装置を提供する。
【解決手段】トナー収容部１７７内に回転自在に形成され、軸方向に沿って配設されたフィルム状の搬送羽根１７８ｂを有し、補給用トナーＴをトナー補給部１７５に充填供給するトナー充填部材１７８と、トナー補給部１７５内に配設され、充填された補給用トナーＴを現像剤収容部１７３に供給する回転自在に形成されたトナー搬送部材１７５ａと、トナー充填部材１７８の搬送羽根１７８ｂの周回位置を検出する周回位置検出手段ＰＭと、周回位置検出手段ＰＭによって検出されたトナー充填部材１７８の搬送羽根１７８ｂの周回位置に基づいて、トナー搬送部材１７５ａ及び／又はトナー充填部材１７８の回転状態を変更制御する回転状態変更制御手段ＣＣＭとを備える。
【解決手段】トナー収容部１７７内に回転自在に形成され、軸方向に沿って配設されたフィルム状の搬送羽根１７８ｂを有し、補給用トナーＴをトナー補給部１７５に充填供給するトナー充填部材１７８と、トナー補給部１７５内に配設され、充填された補給用トナーＴを現像剤収容部１７３に供給する回転自在に形成されたトナー搬送部材１７５ａと、トナー充填部材１７８の搬送羽根１７８ｂの周回位置を検出する周回位置検出手段ＰＭと、周回位置検出手段ＰＭによって検出されたトナー充填部材１７８の搬送羽根１７８ｂの周回位置に基づいて、トナー搬送部材１７５ａ及び／又はトナー充填部材１７８の回転状態を変更制御する回転状態変更制御手段ＣＣＭとを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トナー補給部を介してトナー収容部から現像収容部へと補給用トナーを供給する現像装置の改良及びこれを備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
【特許文献１】特開２００６−２７６８１０号公報
【０００３】
従来、電子写真方式を適用した複写機、プリンタ、ファクシミリあるいはこれらの機能を兼ね備えた複合機等の画像形成装置として、トナーと磁性キャリアとを含む、いわゆる二成分現像剤を使用するものが広く普及している。この種の画像形成装置では、二成分現像剤を収容した現像装置を像保持体に対向配置し、像保持体の表面にトナーを転移させて静電潜像を可視像化するようになっている。また、このような画像形成装置では、トナータンクを現像装置と一体化し、画像形成装置の本体に対して着脱可能とし、所定量の画像形成が行われると現像装置を含むユニット又はカートリッジを画像形成装置の本体から取り出して交換することが行われている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
ここで、特許文献１には、ハウジング内にトナー収容部と現像剤収容部とこれらを連通するトナー補給部とを備え、トナー収容部内に配設されたアジテータにより、トナー収容部とトナー補給部との間に設けられたトナー充填口へ補給用トナーを供給し、かかるトナー補給部内に配設されたオーガーにより、補給用トナーを軸方向に撹拌搬送し、トナー補給部と現像剤収容部との間に形成されたトナー供給口から当該補給用トナーを現像剤収容部へ供給するように構成した現像装置が開示されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的とするところは、トナー収容部からトナー補給部を介して現像剤収容部に補給用トナーを供給する現像装置において、当該トナー補給部内に補給用トナーを疎密なく均一に充填して現像剤収容部に補給用トナーを経時的に安定して供給することができる現像装置及びこれを備えた画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載された現像装置は、その内部に磁界発生手段を有して、トナーと磁性キャリアとが含まれる二成分現像剤を搬送保持する現像剤保持体と、該現像剤保持体に隣接して二成分現像剤を収容する現像剤収容部と、該現像剤収容部にトナー補給部を介して連通すると共に、このトナー補給部を通じて補給用トナーを現像剤収容部に供給可能に収容するトナー収容部とを有する現像装置において、前記トナー収容部内に回転自在に形成され、軸方向に沿って配設されたフィルム状の搬送羽根を有し、前記補給用トナーをトナー補給部に充填供給するトナー充填部材と、前記トナー補給部内に配設され、充填された補給用トナーを前記現像剤収容部に供給する回転自在に形成されたトナー搬送部材と、前記トナー充填部材の搬送羽根の周回位置を検出する周回位置検出手段と、前記周回位置検出手段によって検出された前記トナー充填部材の搬送羽根の周回位置に基づいて、前記トナー搬送部材及び／又はトナー充填部材の回転状態を変更制御する回転状態変更制御手段とを備えることを特徴とするものである。
【０００７】
請求項２に記載の現像装置は、請求項１に記載の構成において、前記回転状態変更制御手段は、前記周回位置検出手段が、前記トナー充填部材の搬送羽根の周回位置を、少なくともトナー充填口の開口領域に対応する所定の周回領域内で検出した場合には、前記トナー搬送部材の駆動を許容する一方、該所定の周回領域外で検出した場合には、前記トナー搬送部材の駆動を禁止することを特徴とするものである。
【０００８】
請求項３に記載された現像装置は、請求項１又は２に記載の構成において、前記回転状態変更制御手段は、さらに、前記周回位置検出手段により検出された前記トナー充填部材の搬送羽根の周回位置に基づいて、前記トナー充填部材の回転速度を変更制御することを特徴とするものである。
【０００９】
請求項４に記載の現像装置は、請求項３に記載の構成において、前記回転状態変更制御手段は、前記周回位置検出手段がトナー充填口の開口領域に対応する所定の周回領域を検出している間は、該所定の周回領域外を検出している間に比し、前記トナー充填部材の回転速度を相対的に遅くすることを特徴とするものである。
【００１０】
請求項５に記載の現像装置は、請求項１ないし４のいずれかに記載の構成において、形成した画像のピクセル数を累積カウントするカウント手段をさらに備え、前記回転状態変更制御手段は、前記カウント手段の累積ピクセルカウント数が設定値を超えた場合に、前記トナー充填部材の搬送羽根の周回位置に基づいた前記トナー搬送部材及び／又はトナー充填部材の回転状態の変更制御を行うことを特徴とするものである。
【００１１】
請求項６に記載の現像装置は、請求項５に記載の構成において、前記設定値は、補給用トナーの複数の水位に対応させて複数設けられており、前記回転状態変更制御手段は、前記カウント手段の累積ピクセルカウント数に基づいて、前記各設定値ごとに前記トナー搬送部材の駆動を許容する前記トナー充填部材の所定の周回領域を変更することを特徴とするものである。
【００１２】
請求項７に記載の現像装置は、請求項１ないし６のいずれかに記載の構成において、前記周回位置検出手段は、前記トナー充填部材の駆動軸の回転角度を検出することにより、前記トナー充填部材の搬送羽根の周回位置を検出することを特徴とするものである。
【００１３】
請求項８に記載の現像装置は、請求項７に記載の構成において、前記周回位置検出手段は、前記駆動軸を駆動するギアに設けられた穴を検出することにより、前記駆動軸の回転角度を検出することを特徴とするものである。
【００１４】
請求項９に記載の現像装置は、請求項８に記載の構成において、前記穴は、ギアと同心円状に形成された円弧状の穴であることを特徴とするものである。
【００１５】
請求項１０に記載の現像装置は、請求項７に記載の構成において、前記周回位置検出手段は、前記駆動軸を駆動するギアに設けられた反射板を検出することにより、前記駆動軸の回転角度を検出することを特徴とするものである。
【００１６】
請求項１１に記載の現像装置は、請求項１ないし１０のいずれかに記載の構成において、前記トナー充填部材の搬送羽根を複数枚設けたことを特徴とするものである。
【００１７】
請求項１２に記載の画像形成装置は、請求項１ないし１１のいずれかに記載の現像装置と、記録用紙に所定の画像を形成する画像形成手段とを備えることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１に記載の発明によれば、トナー充填部材の搬送羽根の周回位置に応じて変動する補給用トナーの供給量を、当該周回位置に基づいてトナー搬送部材及び／又はトナー充填部材の回転状態を変更することにより効果的に変動抑制して、補給用トナーの経時的に安定した定量供給性の向上に寄与することができる。
【００１９】
請求項２に記載の発明によれば、トナー搬送部材を駆動する際には、トナー充填部材の搬送羽根がトナー充填口近傍に位置することとなり、トナー補給部内に補給用トナーが確実に供給されてトナー補給部から現像剤収容部への補給用トナーの供給性能の向上に寄与することができる。
【００２０】
請求項３に記載の発明によれば、トナー充填部材とトナー搬送部材の間での補給用トナーの適切な受け渡しを可能とするトナー充填部材の回転速度を、トナー充填部材の搬送羽根の周回位置に基づいて適切に設定することができる。
【００２１】
請求項４に記載の発明によれば、トナー搬送部材の駆動が禁止されている時間を短くして、トナー搬送部材の駆動制限に伴う補給用トナーの応答性の低下を未然に防止し、高密度画像を形成する場合などの多量のトナー消費に対して十分なトナー補給性能を確保することができる。
【００２２】
請求項５に記載の発明によれば、トナー充填部材からトナー搬送部材への補給用トナーの受け渡しが円滑に行われる段階でのトナー搬送部材の駆動制限を不要とし、駆動制限に伴うトナー追従能力のむやみな低下を未然に防止することができる。
【００２３】
請求項６に記載の発明によれば、トナー収容部内の補給用トナーの残量に応じたトナー充填部材及びトナー搬送部材のより適切な協調動作により、一層安定した補給用トナーの定量供給性能の向上に寄与することができる。
【００２４】
請求項７に記載の発明によれば、搬送羽根の周回位置を検出することができる周回位置検出手段を容易に実現することができる。
【００２５】
請求項８に記載の発明によれば、搬送羽根の周回位置を検出する周回位置検出手段を簡易な構成で容易に実現することができる。
【００２６】
請求項９に記載の発明によれば、搬送羽根の周回位置を検出する周回位置検出手段を簡易な構成で容易に実現することができる。
【００２７】
請求項１０に記載の発明によれば、搬送羽根の周回位置を検出する周回位置検出手段を簡易な構成で容易に実現することができる。
【００２８】
請求項１１に記載の発明によれば、トナー充填部材が一周回転する間のトナー搬送部材の駆動禁止時間を簡易な構成で容易に短縮することができる。
【００２９】
請求項１２に記載の発明によれば、上記いずれかの現像装置を画像形成装置に好適に適用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下に、本発明の一実施の形態について図面を参照して説明する。
【００３１】
まず、本発明が適用可能な画像形成装置の一実施形態について、図１を参照して説明する。ここで、図１は本発明が適用可能なタンデム型カラー画像形成装置の概略構成図である。
【００３２】
本実施の形態に係る画像形成装置は、例えば、原稿読取装置により読み取られたカラー原稿のカラー画像情報、図示しないパーソナルコンピュータや画像データ入力装置等から送られてくるカラー画像情報等が入力され、入力された画像情報に対して画像処理が行われるようになっている。
【００３３】
図１において、１はタンデム型のデジタルカラー画像形成装置の本体を示すものであり、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。
【００３４】
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うようになっている。
【００３５】
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（Ｒａｓｔｅｒ Ｏｕｔｐｕｔ Ｓｃａｎｎｅｒ）１４に送られ、露光手段である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。
【００３６】
４つの画像形成ユニット１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋは、複数の張架ロールにより張架された無端状の中間転写ベルト２５の進行方向に沿って水平方向に一定の間隔をおいて並列的に配置されており、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。なお、これらの各画像形成ユニット１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋは、全て同様に構成されているため、以下、各構成部材の符号は総称表記（例えば、感光ドラム１５）とする。
【００３７】
各画像形成ユニット１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋは、大別して、所定の速度（例えば、２００ｍｍ／ｓｅｃ）で回転駆動される像保持体としての感光ドラム１５と、この感光ドラム１５の表面を一様に帯電する帯電手段としての帯電ロール１６と、当該感光ドラム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露光手段としてのＲＯＳ１４と、感光ドラム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手段としての現像装置１７と、感光ドラム１５の表面を清掃するクリーニング手段としてのドラムクリーニング装置１８等とから構成されている。なお、本実施の形態において、感光ドラム１５とその周辺に配置される各構成機器は、一体的にユニット化されており本体１から個別に交換可能に構成されている。
【００３８】
本実施の形態において、ＲＯＳ１４は、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照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レンズを介してポリゴンミラー１９に照射され、このポリゴンミラー１９によって偏向走査される。上記ポリゴンミラー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、図示しない結像レンズ及び複数枚のミラーを介して、感光ドラム１５上の露光ポイントに、斜め下方から走査露光される。
【００３９】
本実施の形態において、上記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共に、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。
【００４０】
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。上記感光ドラム１５上に形成された静電潜像は、現像装置１７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。
【００４１】
上記各画像形成ユニット１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋの感光ドラム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転写ユニット２２の中間転写ベルト（ベルト状の中間転写体）２５上に、４つの一次転写ロール２６Ｙ，２６Ｍ，２６Ｃ，２６Ｋによって順次多重に転写される。これらの一次転写ロール２６Ｙ，２６Ｍ，２６Ｃ，２６Ｋは、各画像形成ユニット１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋの感光ドラム１５に対応した中間転写ベルト２５の裏面側に配設されている。ここで、各一次転写ロール２６Ｙ，２６Ｍ，２６Ｃ，２６Ｋは、所望の体積抵抗値に調整されており、これらの一次転写ロール２６Ｙ，２６Ｍ，２６Ｃ，２６Ｋには、不図示の転写バイアス電源が接続されており、所定のトナー極性とは逆極性（本実施の形態では正極性）の転写バイアスが所定のタイミングで印加されるようになっている。
【００４２】
また、上記中間転写ベルト２５は、ドライブロール２７と、テンションロール２４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は、例えば、チャージアップを起こさないべルト素材（ゴムまたは樹脂）にて抵抗調整されたものが使用されている。
【００４３】
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、当該中間転写ベルト２５の側面に配置された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、圧接力及び静電吸引力により記録媒体としての記録用紙Ｐ上に二次転写され、これら各色のトナー像が転写された記録用紙Ｐは、上方に位置する定着装置３０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、鉛直方向の下方から上方に搬送される記録用紙Ｐ上に、各色のトナー像を二次転写するようになっている。
【００４４】
上記記録用紙Ｐは、装置本体１の内部に配設された給紙カセット３４から、所定のサイズのものが、ナジャーロール３５及び用紙分離搬送用のフィードロール３６により、１枚ずつ分離された状態で用紙搬送路３７に設けられたレジストロール３８まで一旦搬送され停止される。上記給紙カセット３４から供給された記録用紙Ｐ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２５の二次転写位置へ送出される。
【００４５】
なお、本実施の形態に係るデジタルカラー画像形成装置において、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記録用紙Ｐ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ローラ対により、記録用紙Ｐ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、当該記録用紙Ｐ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。
【００４６】
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、感光ドラム１５を備えており、これらの感光ドラム１５の表面は、帯電用の帯電ロール１６によって一様に帯電される。その後、上記感光ドラム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。上記感光ドラム１５上に走査露光されるレーザ光ＬＢは、当該感光ドラム１５の直下よりやや右側寄りの斜め下方から露光されるように設定されている。上記感光ドラム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。
【００４７】
なお、トナー像の転写工程が終了した後の感光ドラム１５の表面は、ドラムクリーニング装置１８によって残留トナー等が除去されて、次の画像形成プロセスに備える。上記ドラムクリーニング装置１８は、不図示のクリーニングブレードによって感光ドラム１５上の残留トナー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、クリーニングブラシ４３ａ及びクリーニングブレード４３ｂを備えたベルトクリーニング装置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。
【００４８】
このような中間転写ベルト２５等が装備された画像形成装置１では、感光ドラム１５上のトナー像が一次転写位置で中間転写ベルト２５に静電的に一次転写される。この際、単色画像を形成する場合には、中間転写ベルト２５に一次転写されたトナー像が二次転写位置で直ちに記録用紙Ｐへ静電的に二次転写される。これに対し、カラー画像を形成する場合には、複数色のトナー像が中間転写ベルト２５に順次一次転写されて重ね合わされた後に、二次転写位置で記録用紙Ｐに一括して二次転写される。
【００４９】
そして、中間転写ベルト２５上から各色のトナー像が二次転写された記録用紙Ｐは、中間転写ベルト２５から分離された後、二次転写手段の下流側に配設された定着装置３０へと搬送され、この定着装置３０によって熱及び圧力でトナー像が記録用紙Ｐ上に定着されるようになっている。定着後の記録用紙Ｐは、排出ロール３２を介して排出トレイ３３上に排出される。このような一連の画像形成プロセスを経て単色画像又はカラー画像の形成が行われる。
【００５０】
次に、本実施の形態に係る現像装置１７の構成について、図面を参照してさらに説明する。ここで、図２は、本実施の形態に係る現像装置の構成を説明するための模式的側断面図であり、図３は、本実施の形態に係る現像装置の構成を説明するための模式的平面図である。なお、図２においては、明瞭化のために各開口部Ｃ1（Ｃ2），Ｓ0，Ｄ0を通る断面にて表示している。
【００５１】
本実施の形態に係る現像装置１７は、いわゆる二成分現像方式を採用したものであって、図２に示すように、感光ドラム１５の下方に感光ドラム１５側に開口する現像ハウジング１７０を有し、この現像ハウジング１７０内には、トナー及びキャリアからなる二成分現像剤Ｇ（以下、単に現像剤Ｇとも称する）を収容する現像剤収容部１７３と、補給用トナーＴを現像剤収容部１７３に定量的に供給可能とするトナー補給部１７５と、補給用トナーＴをトナー補給部１７５を介して現像剤収容部１７３に供給可能に収容するトナー収容部１７７とが各々区画形成されている。より具体的には、現像剤収容部１７３とトナー収容部１７７とは、仕切壁Ｗ1を介して隣接配置されていると共に、仕切壁Ｗ1の下部には、トンネル通路状の中空の空間が形成されており、このトンネル通路状の中空空間をトナー補給部１７５として、かかるトナー補給部１７５を介してトナー収容部１７７に収容された補給用トナーＴを現像剤収容部１７３に定量的に供給（補給）するようになっている。
【００５２】
現像剤収容部１７３（現像ハウジング１７０）の開口に面した部位には、感光ドラム１５と略平行に対向配置され回転自在に形成された現像剤保持体としての現像ロール１７１が配設されている。この現像ロール１７１は、その内部に磁界発生手段１７１ａと、その外周部に非磁性材料からなる回転可能に形成されたスリーブ１７１ｂとを有して現像剤Ｇの搬送保持を行うものであり、現像ロール１７１により搬送された現像剤Ｇは、現像剤規制部材１７２により層厚が規制された後、感光ドラム１５上の静電潜像をトナーで可視像化するようになっている。
【００５３】
また、本実施の形態において、現像剤収容部１７３は、図３に示すように、上記現像ロール１７１の軸方向（長手方向）全域に渡って軸方向に沿って設けられていると共に、現像ロール１７１の軸方向に沿って延びる仕切壁Ｗ0にて区分されており、さらに、区分された現像剤収容部１７３には一対の撹拌搬送オーガー１７３ａ，１７３ｂが仕切壁Ｗ0を介して現像ロール１７１の軸方向に沿って配設されている。そして、仕切壁Ｗ0の軸方向（長手方向）両端部に連通口Ｃ1，Ｃ2を開設することにより現像剤収容部１７３内に現像剤循環路を形成し、一対の撹拌搬送オーガー１７３ａ，１７３ｂにより現像剤循環路内の現像剤Ｇを撹拌しながら循環搬送するようになっている。
【００５４】
ここで、現像ロール１７１側の撹拌搬送オーガー１７３ａはトナーの撹拌混合機能に加えて現像ロール１７１への現像剤供給機能を担ったサプライオーガーであり、他方の撹拌搬送オーガー１７３ｂは既存の現像剤Ｇに補給されたトナーＴを撹拌混合することを主眼としたアドミックスオーガーである。なお、本実施の形態では、現像ロール１７１寄りの撹拌搬送オーガー１７３ａが現像ロール１７１への現像剤供給機能を兼用しているが、撹拌搬送オーガー１７３ａとは別に現像剤供給部材（ロールやパドル等）を付加してもよい。
【００５５】
本実施の形態において、トナー補給部１７５は、安定したディスペンス性能（定量供給性能）を確保するという観点から、現像剤収容部１７３と同様に軸方向全域に渡って設けられており、その内部には螺旋状の羽根を有するトナー搬送部材としてのディスペンスオーガー１７５ａが現像剤収容部１７３内の撹拌搬送オーガー１７３ａ，１７３ｂと略平行に配設されている。このディスペンスオーガー１７５ａは、回転軸の周りに所定の方向に巻回形成された螺旋羽根を有しており、トナー補給部１７５内のトナーＴを所定の軸方向（図中、矢印方向）に搬送するようになっている。また、本実施の形態では、ディスペンスオーガー１７５ａの駆動量に応じて補給用トナーＴを精度良く定量的に供給するという観点から、ディスペンスオーガー１７５ａは現像剤収容部１７３内の撹拌搬送オーガー１７３ａ，１７３ｂと略同径かそれ以下の螺旋羽根を備えたものとなっており、さらに、ディスペンスオーガー１７５ａのピッチが撹拌搬送オーガー１７３ａ，１７３ｂのピッチ以下に設定されている。
【００５６】
さらに、本実施の形態に係るトナー補給部１７５においては、上記ディスペンスオーガー１７５ａの搬送方向下流側の現像剤収容部１７３側に、トナー供給口Ｓ0が開口されている。一方、上記ディスペンスオーガー１７５ａの搬送方向上流側のトナー収容部１７７側の軸方向端部には、トナー収容部１７７に収容されているトナーＴを受け入れるトナー充填口Ｄ0が開口されている。
【００５７】
また、図２に最も良く示されるように、現像剤収容部１７３とトナー収容部１７７とを区画すると共に、トナー補給部１７５を形成する上記仕切壁Ｗ1は薄肉部Ｗ10を有し、この薄肉部Ｗ10の下方が末広がり状に形成されている。
【００５８】
具体的には、薄肉部Ｗ10の下方は、ディスペンスオーガー１７５ａの回転軌跡に倣うような円弧状の湾曲部Ｗ11が現像剤収容部１７３側に形成されていると共に、トナー収容部１７７側にも同様にディスペンスオーガー１７５ａの回転軌跡に倣うような厚肉部Ｗ12が現像ハウジング１７０と一体的な接合が可能なように形成されており、これにより、ディスペンスオーガー１７５ａの外周径と略同等な断面略円形の長尺通路（トンネル状通路）を軸方向に渡って構成して、ディスペンスオーガー１７５ａの駆動量に応じた補給用トナーＴの定量供給性能を確保している。
【００５９】
なお、トナー収容部１７７に面した厚肉部Ｗ12の軸方向端部には、トナー充填口Ｄ0が開口形成されており、かかる厚肉部Ｗ12の外壁面（トナー収容部１７７の内面の一部）を、後述するアジテータ１７８の回転軌跡に略倣うように形成することにより、トナー収容部１７７内のトナーＴがアジテータ１７８の回転により円滑にトナー充填口Ｄ0を介してトナー補給部１７５に充填供給されるようになっている。
【００６０】
また、本実施の形態において、トナー供給口Ｓ0は、その下端が現像剤収容部１７３に収容される現像剤Ｇの表面位置よりも下方に位置するように開口形成されている。より具体的には、トナー供給口Ｓ0の下端がアドミックスオーガー１７３ｂの回転中心より下方に設定されており、これにより、アドミックスオーガー１７３ｂの回転中心より下方からトナーＴが補給されることとなり、補給されたトナーＴがアドミックスオーガー１７３ｂに巻き込まれて、現像剤Ｇの表面に浮かび上がることを抑制すると共に、速やかな現像剤Ｇとの撹拌混合を可能としている。
【００６１】
さらに、本実施の形態では、トナー補給部１７５内の補給用トナーＴがトナー供給口Ｓ0から押し出される押圧力が現像剤収容部１７３の現像剤Ｇによる内圧よりも大きくなるように設定されている。具体的には、トナー充填口Ｄ0からのトナー充填量がトナー供給口Ｓ0から排出されるトナー供給量より多くなるようにトナー充填口Ｄ0、トナー供給口Ｓ0の長手方向長が設定されていると共に、ディスペンスオーガー１７５ａの径寸法や羽根ピッチ、回転数などについては、ディスペンスオーガー１７５ａによるトナーの搬送力に基づくトナー内圧がトナー供給口Ｓ0にかかる現像剤収容部１７３内の現像剤Ｇの内圧に比べて大きくなるように選定されている。
【００６２】
本実施の形態におけるトナー収容部１７７は、図２に示すように、補給用トナーＴを撹拌搬送するためのアジテータ１７９と、このアジテータ１７９にて撹拌搬送されたトナーＴをトナー補給部１７５壁面に沿ってトナー充填口Ｄ0に向けて撹拌搬送するトナー充填部材であるアジテータ１７８とを備えており、これらのアジテータ１７８，１７９が協働してトナー収容部１７７内の補給用トナーＴをトナー補給部１７５に供給するようになっている。
【００６３】
ここで、各アジテータ１７８，１７９は、それぞれ回転軸１７８ａ，１７９ａの軸方向に沿って径方向に突出するように取り付けられたＰＥＴフィルム等からなるアジテートフィルム（搬送羽根）１７８ｂ，１７９ｂを有し、このアジテートフィルム１７８ｂ，１７９ｂによりトナーＴを撹拌搬送するようになっている。
【００６４】
なお、本実施の形態では、アジテータ１７８，１７９の回転中心は、トナー充填口Ｄ0、トナー供給口Ｓ0、ディスペンスオーガー１７５ａ及び撹拌搬送オーガー１７３ａ，１７３ｂよりも上方に位置するように配置されている。これにより、トナー収容部１７７からトナー補給部１７５、現像剤収容部１７３までトナーＴを持ち上げる必要がないため、トナー補給部１７５でのトナー内圧を損なうことなく、現像剤収容部１７３へのトナー補給をスムーズに行うことができる。
【００６５】
ところで、上述のように構成した現像装置１７においては、図２に模式的に示すようにトナー収容部１７７内の補給用トナーＴが多いときにはアジテータ１７８からディスペンスオーガー１７５ａへの補給用トナーＴの受け渡しが間断なく比較的スムーズに行われるが、図４に模式的に示すようにトナーＴの残量が少なくなってくると、アジテータ１７８がトナー充填口Ｄ0から離れてしまっている間はトナーＴの受け渡しが全くできなくなり、図５に模式的に示すようにアジテータ１７８がトナーを掻き集めてトナー充填口Ｄ0近傍まで周回して来たときにしかディスペンスオーガー１７５ａにトナーＴが受け渡されなくなってしまう。その一方でディスペンスオーガー１７５ａは、トナー収容部１７７内の状態に関わらず画像形成により消費されたトナーＴの消費量分を補給したり画像形成装置の状態変化をトナー濃度で補正する必要が生じた際に随時駆動されていた。このため、ディスペンスオーガー１７５ａが駆動される際の、アジテータ１７８の搬送羽根（アジテートフィルム）１７８ｂのトナー収容部１７７内における周回位置によって、アジテータ１７８からディスペンスオーガー１７５ａへ受け渡される補給用トナーＴの受け渡し量に差が発生してしまい、トナー補給部１７５内でトナーの疎密ができ易くなってしまうという問題が生じていた。このことは、現像剤収容部１７３へのトナー供給が不安定になることを意味しており、結果として画像濃度の不安定化や、濃度調整が頻繁に入ることによる生産性低下を招いたり、補給用トナーＴのライフ予測を困難にさせる原因となっていた。
【００６６】
そこで本実施の形態に係る現像装置１７では、アジテータ１７８のフィルム状の搬送羽根１７８ｂのトナー収容部１７７内の周回位置を検出する周回位置検出手段ＰＭを設け、さらに、この周回位置検出手段ＰＭの検出結果に基づいて、ディスペンスオーガー１７５ａ及び／又はアジテータ１７８の回転状態（駆動状態）を変更制御する次のような回転状態変更制御手段ＣＣＭを設けることによりトナー補給部１７５内のトナー濃度を均一に維持すると共に、補給用トナーＴの即応性（応答性）、定量供給性の向上を図っている。
【００６７】
具体的には、本実施の形態における周回位置検出手段ＰＭは、例えば図７（ａ）に示すように、アジテータ１７８を駆動する駆動軸１７８ａに取り付けられたギアＧｒの同心円上に角度領域θの円弧状に設けられた穴Ｈａ（被検出部）と、この穴Ｈａを検出可能にギアＧｒを挟み込むように設置された透過型光電センサＳｎとで構成されている。
【００６８】
ここで、穴Ｈａは、アジテータ１７８の周回（回転）方向に沿って、図５に示すようなアジテータ１７８がトナー充填口Ｄ0の上流側近傍に対応する位置（搬送羽根１７８ｂがトナー充填口Ｄ0の下端に到達する直前の搬送羽根１７８ｂの周回位置）と、図６に示すようなアジテータ１７８がトナー充填口Ｄ0の下流側近傍に対応する位置（搬送羽根１７８ｂがトナー充填口Ｄ0の上端を通過した直後の搬送羽根１７８ｂの周回位置）に相当するギアＧｒの回転領域θに渡って円弧状に形成されている。そして、図８に模式的に示すように、透過型光電センサＳｎによりギアＧｒに形成された円弧状穴Ｈａが通過するタイミングを検出し、回転領域θを検出することにより、対応する駆動軸１７８ａの回転角度、すなわちアジテータ１７８の搬送羽根１７８ｂのトナー収容部１７７内における周回位置を検出するようになっている。なお、上述したアジテータ１７８の搬送羽根１７８の周回位置に対応する周回領域θは、適宜任意に設定することができる。
【００６９】
また、本発明に係る周回位置検出手段ＰＭは、上述のような形態に限定されるものではなく、アジテータ１７８の搬送羽根１７８ｂの周回位置を少なくとも一箇所特定し、この特定位置を基準にして、上記所定の周回領域θをアジテータ１７８の周回速度を基に算出するように構成してもよい。例えば、図７（ｂ）に例示するように、搬送羽根１７８ｂの特定位置に対応する穴Ｈｂを少なくとも一箇所ギアＧｒ上に設け、この穴Ｈｂを透過型光電センサＳｎにより検出するように構成してもよいし、周回領域θの両端部に対応する個所にそれぞれ穴Ｈｂを設ける構成としてもよい。また、図７（ｃ）に例示するように、搬送羽根１７８ｂの特定位置に対応する反射板Ｍを少なくとも一箇所ギアＧｒ上に貼り付け、この反射板Ｍを反射型光学センサＳｎ1にて検出するように構成してもよい。あるいは、図示は省略するが、ギアＧｒに突起を設けてそれを接触式センサで検知させることで、搬送羽根１７８ｂの特定位置に対応するギアＧｒの円周上の位置を検出する構成としてもよい。
【００７０】
そして、本実施の形態に係る回転状態変更制御手段ＣＣＭは、上述した周回位置検出手段ＰＭにより検出されたアジテータ１７８の搬送羽根１７８ｂの周回位置に基づいて、ディスペンスオーガー１７５ａの回転状態を変更制御するようになっている。
【００７１】
具体的には、周回位置検出手段ＰＭにより穴Ｈａが検知されている場合（アジテータ１７８の搬送羽根１７８ｂの周回位置がトナー充填口Ｄ0の開口領域に対応する周回領域θ内に存在する場合）には、回転状態変更制御手段ＣＣＭにより、ディスペンスオーガー１７５ａの駆動を許容し、穴Ｈａが検知されていないときには、ディスペンスオーガー１７５ａを駆動しないように不図示の装置コントローラを介してディスペンスオーガー１７５ａの回転状態を変更制御している。なお、本発明に係る回転状態変更制御手段ＣＣＭは、上記周回位置検出手段ＰＭによる検出結果を用いて、例えば、既存の装置コントローラによる構成機器（本例では、ディスペンスオーガー１７５ａ）の制御機能を流用することにより容易に実現することができる。
【００７２】
このように、所定の周回領域θをディスペンスオーガー１７５ａの駆動許容領域とすると共に、その他の領域を駆動禁止領域とすることにより、ディスペンスオーガー１７５ａを駆動する際には、トナー充填口Ｄ0近傍に位置するアジテータ１７８の搬送羽根１７８ｂにより、確実にトナー補給部１７５内に補給用トナーＴが供給されることとなるので、トナー補給部１７５から現像剤収容部１７３への補給用トナーＴの安定した供給に寄与することができる。
【００７３】
さらに、本実施の形態に係る回転状態変更制御手段ＣＣＭは、アジテータ１７８の搬送羽根１７８ｂの周回位置がディスペンスオーガー１７５ａの駆動許容領域θにあるときにはアジテータ１７８の回転速度（周回速度）を、穴Ｈａが検知されていないときに比し、相対的に遅く回転させる（駆動許容領域θ外のときにはアジテータ１７８を相対的に速く回転させる）ように不図示の装置コントローラを介してアジテータ１７８を回転制御している。
【００７４】
これにより、ディスペンスオーガー１７５ａの駆動が禁止されている時間を短くして、ディスペンスオーガー１７５ａの駆動制限に伴うトナーＴの補給追従性の低下を未然に防止して、高密度画像を形成する場合などの多量のトナー消費に対して十分なトナー補給性能の確保を可能としている。
【００７５】
なお、十分なトナー補給性能を確保するという観点からは、図９に示すように、トナー充填口Ｄ0に近接するアジテータ１７８の回転軸１７８ａに沿って配設されたフィルム状の搬送羽根１７８ｂを、回転軸１７８ａ周りに複数枚（本例では、２枚の搬送羽根１７８ｂ1，１７８ｂ2）設けることで、アジテータ１７８が一周回転する間のディスペンスオーガー１７５ａの駆動禁止時間を簡易な構成でさらに短くすることができる。
【００７６】
さらにまた、本実施の形態に係る回転状態変更制御手段ＣＣＭは、形成した画像のピクセル数を累積カウントするカウント手段を用いて、このカウント手段による累積ピクセル数が所定の設定値を超えるまでは、上述したディスペンスオーガー１７５ａやアジテータ１７８の回転状態の変更制御を行わない（補給用トナーＴの表面高さが所定の高さとなってから、回転状態の変更制御を行う）ようにすることもできる。ここで、上記カウント手段としては、画像形成した際の画像のピクセル数を累積カウントする、不図示の装置コントローラの既存の機能を流用することができる。
【００７７】
具体的には、画像形成装置１が印刷した形成画像のピクセル数を累積でカウントしておくと共に、例えば、補給用トナーＴの水位（表面高さ）が初期状態（トナー収容部１７７内の補給用トナーＴが満充填されている状態）からトナー充填口Ｄ0の上端に対応する高さまで下がった状態になるまでに消費するトナー量に相当する累積ピクセルカウント数をあらかじめ設定しておき、かかる累積ピクセルカウント数が設定値以上になるまでディスペンスオーガー１７５ａの駆動制限を発動させないように制御してもよい。
【００７８】
これにより、トナー収容部１７７内に十分な補給用トナーＴが収容されている間は、ディスペンスオーガー１７５ａの駆動制限を不要として、アジテータ１７８からディスペンスオーガー１７５ａへの補給用トナーＴの受け渡しが円滑に行われる期間での駆動制限に伴うトナー追従能力のむやみな低下を未然に防止することができる。
【００７９】
また、補給用トナーＴの水位に対応させた累積ピクセル数に基づく設定値を複数用いることで、補給用トナーＴの残量に応じてディスペンスオーガー１７５ａの駆動制限角度範囲を段階的に変更することも可能となり、よりきめ細かい制御ができるようになる。
【００８０】
以下に具体例を挙げると、例えば、トナー収容部１７７に１００ｇのトナーが収容できるとして、それが３００万ピクセル（＝３００万ドット）分印字できる量と仮定した場合、
［段階１］残量３０ｇ＝消費量７０ｇ＝累積２１０万ピクセルに達するまでは、ディスペンスオーガー１７５ａの回転（駆動）規制を行わない。
［段階２］残量２５ｇ＝消費量７５ｇ＝累積２２５万ピクセルに達するまでは、アジテータ１７８の周回位置が９０°〜３００°のときディスペンスオーガー１７５ａの駆動を許容する。ここで、アジテータ１７８（アジテートフィルム１７８ｂ）の周回位置が、回転軸１７８ａの鉛直上方にあるときを基準位置０°とし、反時計周り方向（図２参照）を正とする。また、本例では、アジテータ１７８の搬送羽根１７８ｂがトナー充填口Ｄ0の開口部を通過する範囲は、２７５°〜３００°に設定されている。
［段階３］残量２０ｇ＝消費量８０ｇ＝累積２４０万ピクセルに達するまでは、アジテータ１７８の周回位置が１２０°〜３００°のときディスペンスオーガー１７５ａの駆動を許容する。
［段階４］残量１５ｇ＝消費量８５ｇ＝累積２５５万ピクセルに達するまでは、アジテータ１７８の周回位置が１８０°〜３００°のときディスペンスオーガー１７５ａの駆動を許容する。
［段階５］残量１０ｇ＝消費量９０ｇ＝累積２７０万ピクセルに達するまでは、アジテータ１７８の周回位置が２４０°〜３００°のときディスペンスオーガー１７５ａの駆動を許容する。
［段階６］残量５ｇ＝消費量９５ｇ＝累積２８５万ピクセルに達するまでは、アジテータ１７８の周回位置が２７０°〜３００°のときディスペンスオーガー１７５ａの駆動を許容する。
というように、例えばアジテータ１７８の所定の周回領域（駆動許容領域）θの設定値を複数設け、これに対応する累積ピクセルカウント数に基づいて、アジテータ１７８の周回領域（ディスペンスオーガー１７５ａの駆動許容領域）θを変更する（本例では、補給用トナーＴの残量が減少するに伴って、ディスペンスオーガー１７５ａの駆動許容領域θを狭める）ことにより、トナー収容部１７７内の補給用トナーＴの残量に応じたアジテータ１７８及びディスペンスオーガー１７５ａのより適切な協調動作が可能となり、より安定した補給用トナーＴの定量供給性能の向上に寄与することができる。
【００８１】
以上説明した様に、本実施の形態に係る現像装置によれば、アジテータ１７８のトナー収容部１７７内における周回位置を検知し、設定した周回範囲にあるときにディスペンスオーガー１７５ａの駆動を許容するように制御することで、トナー補給部１７５に補給用トナーＴを疎密なく充填させることが可能となった。これにより、現像剤収容部１７３に経時的に安定して補給用トナーＴを供給することができ、トナーライフを全うするまでに亘って、画像濃度の不安定化や生産性の低下を招くことなく、その性能を安定的に維持することが可能となった。また、ディスペンスオーガー１７５ａによる安定した定量供給性が得られることより、トナーライフの正確な予測が可能となる。併せて、ライフカウントの進み具合に応じて制御に用いる周回領域θを変更したり、設定周回領域θの内外でアジテータ１７８の周回速度を変更したり、あるいはアジテータ１７８の羽根１７８ｂを複数枚設けることにより、トナー供給の待ち時間を容易に低減することができる。
【００８２】
なお、本発明の技術的範囲は詳述した実施形態の範囲に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の趣旨に逸脱しない範囲において多様な変更もしくは改良を加え得るものであり、当然に、上述した実施形態において例示した各具体例を適宜組み合わせてもよいし、それぞれ単独で実施してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本発明が適用可能な画像形成装置の一実施形態を示す構成図である。
【図２】本発明に係る現像装置の構成を説明するための模式的側断面図である。
【図３】本発明に係る現像装置の構成を説明するための模式的平面図である。
【図４】トナー収容部内のトナーが減少した際の補給用トナーの供給状態を説明するための模式的側断面図である。
【図５】トナー収容部内のアジテータがトナー充填口の下端に到達する直前の搬送羽根の周回位置を示す模式的側断面図である。
【図６】トナー収容部内のアジテータがトナー充填口の上端を通過した直後の搬送羽根の周回位置を示す模式的側断面図である。
【図７】本発明に係る周回位置検出手段の構成を説明するための模式的構成図である。
【図８】周回位置検出手段による搬送羽根の検出動作を示す模式図である。
【図９】アジテータの回転軸周りに複数枚の搬送羽根を設けた構成例を示す模式的側断面図である。
【符号の説明】
【００８４】
１：画像形成装置、１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋ：画像形成ユニット、１４：ＲＯＳ、１５Ｙ，１５Ｍ，１５Ｃ，１５Ｋ：感光ドラム、１６Ｙ，１６Ｍ，１６Ｃ，１６Ｋ：帯電ロール、１７Ｙ，１７Ｍ，１７Ｃ，１７Ｋ：現像装置、１８：ドラムクリーニング装置、２５：中間転写ベルト、２６Ｙ，２６Ｍ，２６Ｃ，２６Ｋ：一次転写ロール、２８：バックアップロール、２９：二次転写ロール、３０：定着装置、３４：給紙カセット、３８：レジストロール、４０：両面用搬送ユニット、４３：ベルトクリーニング装置、１７０：現像ハウジング、１７１：現像ロール、１７３：現像剤収容部、１７３ａ：サプライオーガー、１７３ｂ：アドミックスオーガー、１７５：トナー補給部、１７５ａ：ディスペンスオーガー、１７７：トナー収容部、１７８，１７９：アジテータ、１７８ａ，１７９ａ：回転軸、１７８ｂ，１７９ｂ：アジテートフィルム、Ｃ1，Ｃ2：連通口、Ｄ0：トナー充填口、Ｓ0：トナー供給口、Ｇ：二成分現像剤、Ｇｒ：ギア、Ｈａ，Ｈｂ：穴、Ｐ：記録用紙、Ｓｎ：透過型光電センサ、Ｓｎ1：反射型光学センサ、Ｔ：補給用トナー、Ｗ0，Ｗ1：仕切壁、θ：駆動許容領域、ＰＭ：周回位置検出手段、ＣＣＭ：回転状態変更制御手段
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トナー補給部を介してトナー収容部から現像収容部へと補給用トナーを供給する現像装置の改良及びこれを備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
【特許文献１】特開２００６−２７６８１０号公報
【０００３】
従来、電子写真方式を適用した複写機、プリンタ、ファクシミリあるいはこれらの機能を兼ね備えた複合機等の画像形成装置として、トナーと磁性キャリアとを含む、いわゆる二成分現像剤を使用するものが広く普及している。この種の画像形成装置では、二成分現像剤を収容した現像装置を像保持体に対向配置し、像保持体の表面にトナーを転移させて静電潜像を可視像化するようになっている。また、このような画像形成装置では、トナータンクを現像装置と一体化し、画像形成装置の本体に対して着脱可能とし、所定量の画像形成が行われると現像装置を含むユニット又はカートリッジを画像形成装置の本体から取り出して交換することが行われている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
ここで、特許文献１には、ハウジング内にトナー収容部と現像剤収容部とこれらを連通するトナー補給部とを備え、トナー収容部内に配設されたアジテータにより、トナー収容部とトナー補給部との間に設けられたトナー充填口へ補給用トナーを供給し、かかるトナー補給部内に配設されたオーガーにより、補給用トナーを軸方向に撹拌搬送し、トナー補給部と現像剤収容部との間に形成されたトナー供給口から当該補給用トナーを現像剤収容部へ供給するように構成した現像装置が開示されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的とするところは、トナー収容部からトナー補給部を介して現像剤収容部に補給用トナーを供給する現像装置において、当該トナー補給部内に補給用トナーを疎密なく均一に充填して現像剤収容部に補給用トナーを経時的に安定して供給することができる現像装置及びこれを備えた画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載された現像装置は、その内部に磁界発生手段を有して、トナーと磁性キャリアとが含まれる二成分現像剤を搬送保持する現像剤保持体と、該現像剤保持体に隣接して二成分現像剤を収容する現像剤収容部と、該現像剤収容部にトナー補給部を介して連通すると共に、このトナー補給部を通じて補給用トナーを現像剤収容部に供給可能に収容するトナー収容部とを有する現像装置において、前記トナー収容部内に回転自在に形成され、軸方向に沿って配設されたフィルム状の搬送羽根を有し、前記補給用トナーをトナー補給部に充填供給するトナー充填部材と、前記トナー補給部内に配設され、充填された補給用トナーを前記現像剤収容部に供給する回転自在に形成されたトナー搬送部材と、前記トナー充填部材の搬送羽根の周回位置を検出する周回位置検出手段と、前記周回位置検出手段によって検出された前記トナー充填部材の搬送羽根の周回位置に基づいて、前記トナー搬送部材及び／又はトナー充填部材の回転状態を変更制御する回転状態変更制御手段とを備えることを特徴とするものである。
【０００７】
請求項２に記載の現像装置は、請求項１に記載の構成において、前記回転状態変更制御手段は、前記周回位置検出手段が、前記トナー充填部材の搬送羽根の周回位置を、少なくともトナー充填口の開口領域に対応する所定の周回領域内で検出した場合には、前記トナー搬送部材の駆動を許容する一方、該所定の周回領域外で検出した場合には、前記トナー搬送部材の駆動を禁止することを特徴とするものである。
【０００８】
請求項３に記載された現像装置は、請求項１又は２に記載の構成において、前記回転状態変更制御手段は、さらに、前記周回位置検出手段により検出された前記トナー充填部材の搬送羽根の周回位置に基づいて、前記トナー充填部材の回転速度を変更制御することを特徴とするものである。
【０００９】
請求項４に記載の現像装置は、請求項３に記載の構成において、前記回転状態変更制御手段は、前記周回位置検出手段がトナー充填口の開口領域に対応する所定の周回領域を検出している間は、該所定の周回領域外を検出している間に比し、前記トナー充填部材の回転速度を相対的に遅くすることを特徴とするものである。
【００１０】
請求項５に記載の現像装置は、請求項１ないし４のいずれかに記載の構成において、形成した画像のピクセル数を累積カウントするカウント手段をさらに備え、前記回転状態変更制御手段は、前記カウント手段の累積ピクセルカウント数が設定値を超えた場合に、前記トナー充填部材の搬送羽根の周回位置に基づいた前記トナー搬送部材及び／又はトナー充填部材の回転状態の変更制御を行うことを特徴とするものである。
【００１１】
請求項６に記載の現像装置は、請求項５に記載の構成において、前記設定値は、補給用トナーの複数の水位に対応させて複数設けられており、前記回転状態変更制御手段は、前記カウント手段の累積ピクセルカウント数に基づいて、前記各設定値ごとに前記トナー搬送部材の駆動を許容する前記トナー充填部材の所定の周回領域を変更することを特徴とするものである。
【００１２】
請求項７に記載の現像装置は、請求項１ないし６のいずれかに記載の構成において、前記周回位置検出手段は、前記トナー充填部材の駆動軸の回転角度を検出することにより、前記トナー充填部材の搬送羽根の周回位置を検出することを特徴とするものである。
【００１３】
請求項８に記載の現像装置は、請求項７に記載の構成において、前記周回位置検出手段は、前記駆動軸を駆動するギアに設けられた穴を検出することにより、前記駆動軸の回転角度を検出することを特徴とするものである。
【００１４】
請求項９に記載の現像装置は、請求項８に記載の構成において、前記穴は、ギアと同心円状に形成された円弧状の穴であることを特徴とするものである。
【００１５】
請求項１０に記載の現像装置は、請求項７に記載の構成において、前記周回位置検出手段は、前記駆動軸を駆動するギアに設けられた反射板を検出することにより、前記駆動軸の回転角度を検出することを特徴とするものである。
【００１６】
請求項１１に記載の現像装置は、請求項１ないし１０のいずれかに記載の構成において、前記トナー充填部材の搬送羽根を複数枚設けたことを特徴とするものである。
【００１７】
請求項１２に記載の画像形成装置は、請求項１ないし１１のいずれかに記載の現像装置と、記録用紙に所定の画像を形成する画像形成手段とを備えることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１に記載の発明によれば、トナー充填部材の搬送羽根の周回位置に応じて変動する補給用トナーの供給量を、当該周回位置に基づいてトナー搬送部材及び／又はトナー充填部材の回転状態を変更することにより効果的に変動抑制して、補給用トナーの経時的に安定した定量供給性の向上に寄与することができる。
【００１９】
請求項２に記載の発明によれば、トナー搬送部材を駆動する際には、トナー充填部材の搬送羽根がトナー充填口近傍に位置することとなり、トナー補給部内に補給用トナーが確実に供給されてトナー補給部から現像剤収容部への補給用トナーの供給性能の向上に寄与することができる。
【００２０】
請求項３に記載の発明によれば、トナー充填部材とトナー搬送部材の間での補給用トナーの適切な受け渡しを可能とするトナー充填部材の回転速度を、トナー充填部材の搬送羽根の周回位置に基づいて適切に設定することができる。
【００２１】
請求項４に記載の発明によれば、トナー搬送部材の駆動が禁止されている時間を短くして、トナー搬送部材の駆動制限に伴う補給用トナーの応答性の低下を未然に防止し、高密度画像を形成する場合などの多量のトナー消費に対して十分なトナー補給性能を確保することができる。
【００２２】
請求項５に記載の発明によれば、トナー充填部材からトナー搬送部材への補給用トナーの受け渡しが円滑に行われる段階でのトナー搬送部材の駆動制限を不要とし、駆動制限に伴うトナー追従能力のむやみな低下を未然に防止することができる。
【００２３】
請求項６に記載の発明によれば、トナー収容部内の補給用トナーの残量に応じたトナー充填部材及びトナー搬送部材のより適切な協調動作により、一層安定した補給用トナーの定量供給性能の向上に寄与することができる。
【００２４】
請求項７に記載の発明によれば、搬送羽根の周回位置を検出することができる周回位置検出手段を容易に実現することができる。
【００２５】
請求項８に記載の発明によれば、搬送羽根の周回位置を検出する周回位置検出手段を簡易な構成で容易に実現することができる。
【００２６】
請求項９に記載の発明によれば、搬送羽根の周回位置を検出する周回位置検出手段を簡易な構成で容易に実現することができる。
【００２７】
請求項１０に記載の発明によれば、搬送羽根の周回位置を検出する周回位置検出手段を簡易な構成で容易に実現することができる。
【００２８】
請求項１１に記載の発明によれば、トナー充填部材が一周回転する間のトナー搬送部材の駆動禁止時間を簡易な構成で容易に短縮することができる。
【００２９】
請求項１２に記載の発明によれば、上記いずれかの現像装置を画像形成装置に好適に適用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下に、本発明の一実施の形態について図面を参照して説明する。
【００３１】
まず、本発明が適用可能な画像形成装置の一実施形態について、図１を参照して説明する。ここで、図１は本発明が適用可能なタンデム型カラー画像形成装置の概略構成図である。
【００３２】
本実施の形態に係る画像形成装置は、例えば、原稿読取装置により読み取られたカラー原稿のカラー画像情報、図示しないパーソナルコンピュータや画像データ入力装置等から送られてくるカラー画像情報等が入力され、入力された画像情報に対して画像処理が行われるようになっている。
【００３３】
図１において、１はタンデム型のデジタルカラー画像形成装置の本体を示すものであり、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。
【００３４】
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うようになっている。
【００３５】
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（Ｒａｓｔｅｒ Ｏｕｔｐｕｔ Ｓｃａｎｎｅｒ）１４に送られ、露光手段である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。
【００３６】
４つの画像形成ユニット１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋは、複数の張架ロールにより張架された無端状の中間転写ベルト２５の進行方向に沿って水平方向に一定の間隔をおいて並列的に配置されており、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。なお、これらの各画像形成ユニット１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋは、全て同様に構成されているため、以下、各構成部材の符号は総称表記（例えば、感光ドラム１５）とする。
【００３７】
各画像形成ユニット１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋは、大別して、所定の速度（例えば、２００ｍｍ／ｓｅｃ）で回転駆動される像保持体としての感光ドラム１５と、この感光ドラム１５の表面を一様に帯電する帯電手段としての帯電ロール１６と、当該感光ドラム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露光手段としてのＲＯＳ１４と、感光ドラム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手段としての現像装置１７と、感光ドラム１５の表面を清掃するクリーニング手段としてのドラムクリーニング装置１８等とから構成されている。なお、本実施の形態において、感光ドラム１５とその周辺に配置される各構成機器は、一体的にユニット化されており本体１から個別に交換可能に構成されている。
【００３８】
本実施の形態において、ＲＯＳ１４は、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照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レンズを介してポリゴンミラー１９に照射され、このポリゴンミラー１９によって偏向走査される。上記ポリゴンミラー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、図示しない結像レンズ及び複数枚のミラーを介して、感光ドラム１５上の露光ポイントに、斜め下方から走査露光される。
【００３９】
本実施の形態において、上記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共に、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。
【００４０】
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。上記感光ドラム１５上に形成された静電潜像は、現像装置１７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。
【００４１】
上記各画像形成ユニット１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋの感光ドラム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転写ユニット２２の中間転写ベルト（ベルト状の中間転写体）２５上に、４つの一次転写ロール２６Ｙ，２６Ｍ，２６Ｃ，２６Ｋによって順次多重に転写される。これらの一次転写ロール２６Ｙ，２６Ｍ，２６Ｃ，２６Ｋは、各画像形成ユニット１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋの感光ドラム１５に対応した中間転写ベルト２５の裏面側に配設されている。ここで、各一次転写ロール２６Ｙ，２６Ｍ，２６Ｃ，２６Ｋは、所望の体積抵抗値に調整されており、これらの一次転写ロール２６Ｙ，２６Ｍ，２６Ｃ，２６Ｋには、不図示の転写バイアス電源が接続されており、所定のトナー極性とは逆極性（本実施の形態では正極性）の転写バイアスが所定のタイミングで印加されるようになっている。
【００４２】
また、上記中間転写ベルト２５は、ドライブロール２７と、テンションロール２４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は、例えば、チャージアップを起こさないべルト素材（ゴムまたは樹脂）にて抵抗調整されたものが使用されている。
【００４３】
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、当該中間転写ベルト２５の側面に配置された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、圧接力及び静電吸引力により記録媒体としての記録用紙Ｐ上に二次転写され、これら各色のトナー像が転写された記録用紙Ｐは、上方に位置する定着装置３０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、鉛直方向の下方から上方に搬送される記録用紙Ｐ上に、各色のトナー像を二次転写するようになっている。
【００４４】
上記記録用紙Ｐは、装置本体１の内部に配設された給紙カセット３４から、所定のサイズのものが、ナジャーロール３５及び用紙分離搬送用のフィードロール３６により、１枚ずつ分離された状態で用紙搬送路３７に設けられたレジストロール３８まで一旦搬送され停止される。上記給紙カセット３４から供給された記録用紙Ｐ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２５の二次転写位置へ送出される。
【００４５】
なお、本実施の形態に係るデジタルカラー画像形成装置において、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記録用紙Ｐ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ローラ対により、記録用紙Ｐ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、当該記録用紙Ｐ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。
【００４６】
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、感光ドラム１５を備えており、これらの感光ドラム１５の表面は、帯電用の帯電ロール１６によって一様に帯電される。その後、上記感光ドラム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。上記感光ドラム１５上に走査露光されるレーザ光ＬＢは、当該感光ドラム１５の直下よりやや右側寄りの斜め下方から露光されるように設定されている。上記感光ドラム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。
【００４７】
なお、トナー像の転写工程が終了した後の感光ドラム１５の表面は、ドラムクリーニング装置１８によって残留トナー等が除去されて、次の画像形成プロセスに備える。上記ドラムクリーニング装置１８は、不図示のクリーニングブレードによって感光ドラム１５上の残留トナー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、クリーニングブラシ４３ａ及びクリーニングブレード４３ｂを備えたベルトクリーニング装置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。
【００４８】
このような中間転写ベルト２５等が装備された画像形成装置１では、感光ドラム１５上のトナー像が一次転写位置で中間転写ベルト２５に静電的に一次転写される。この際、単色画像を形成する場合には、中間転写ベルト２５に一次転写されたトナー像が二次転写位置で直ちに記録用紙Ｐへ静電的に二次転写される。これに対し、カラー画像を形成する場合には、複数色のトナー像が中間転写ベルト２５に順次一次転写されて重ね合わされた後に、二次転写位置で記録用紙Ｐに一括して二次転写される。
【００４９】
そして、中間転写ベルト２５上から各色のトナー像が二次転写された記録用紙Ｐは、中間転写ベルト２５から分離された後、二次転写手段の下流側に配設された定着装置３０へと搬送され、この定着装置３０によって熱及び圧力でトナー像が記録用紙Ｐ上に定着されるようになっている。定着後の記録用紙Ｐは、排出ロール３２を介して排出トレイ３３上に排出される。このような一連の画像形成プロセスを経て単色画像又はカラー画像の形成が行われる。
【００５０】
次に、本実施の形態に係る現像装置１７の構成について、図面を参照してさらに説明する。ここで、図２は、本実施の形態に係る現像装置の構成を説明するための模式的側断面図であり、図３は、本実施の形態に係る現像装置の構成を説明するための模式的平面図である。なお、図２においては、明瞭化のために各開口部Ｃ1（Ｃ2），Ｓ0，Ｄ0を通る断面にて表示している。
【００５１】
本実施の形態に係る現像装置１７は、いわゆる二成分現像方式を採用したものであって、図２に示すように、感光ドラム１５の下方に感光ドラム１５側に開口する現像ハウジング１７０を有し、この現像ハウジング１７０内には、トナー及びキャリアからなる二成分現像剤Ｇ（以下、単に現像剤Ｇとも称する）を収容する現像剤収容部１７３と、補給用トナーＴを現像剤収容部１７３に定量的に供給可能とするトナー補給部１７５と、補給用トナーＴをトナー補給部１７５を介して現像剤収容部１７３に供給可能に収容するトナー収容部１７７とが各々区画形成されている。より具体的には、現像剤収容部１７３とトナー収容部１７７とは、仕切壁Ｗ1を介して隣接配置されていると共に、仕切壁Ｗ1の下部には、トンネル通路状の中空の空間が形成されており、このトンネル通路状の中空空間をトナー補給部１７５として、かかるトナー補給部１７５を介してトナー収容部１７７に収容された補給用トナーＴを現像剤収容部１７３に定量的に供給（補給）するようになっている。
【００５２】
現像剤収容部１７３（現像ハウジング１７０）の開口に面した部位には、感光ドラム１５と略平行に対向配置され回転自在に形成された現像剤保持体としての現像ロール１７１が配設されている。この現像ロール１７１は、その内部に磁界発生手段１７１ａと、その外周部に非磁性材料からなる回転可能に形成されたスリーブ１７１ｂとを有して現像剤Ｇの搬送保持を行うものであり、現像ロール１７１により搬送された現像剤Ｇは、現像剤規制部材１７２により層厚が規制された後、感光ドラム１５上の静電潜像をトナーで可視像化するようになっている。
【００５３】
また、本実施の形態において、現像剤収容部１７３は、図３に示すように、上記現像ロール１７１の軸方向（長手方向）全域に渡って軸方向に沿って設けられていると共に、現像ロール１７１の軸方向に沿って延びる仕切壁Ｗ0にて区分されており、さらに、区分された現像剤収容部１７３には一対の撹拌搬送オーガー１７３ａ，１７３ｂが仕切壁Ｗ0を介して現像ロール１７１の軸方向に沿って配設されている。そして、仕切壁Ｗ0の軸方向（長手方向）両端部に連通口Ｃ1，Ｃ2を開設することにより現像剤収容部１７３内に現像剤循環路を形成し、一対の撹拌搬送オーガー１７３ａ，１７３ｂにより現像剤循環路内の現像剤Ｇを撹拌しながら循環搬送するようになっている。
【００５４】
ここで、現像ロール１７１側の撹拌搬送オーガー１７３ａはトナーの撹拌混合機能に加えて現像ロール１７１への現像剤供給機能を担ったサプライオーガーであり、他方の撹拌搬送オーガー１７３ｂは既存の現像剤Ｇに補給されたトナーＴを撹拌混合することを主眼としたアドミックスオーガーである。なお、本実施の形態では、現像ロール１７１寄りの撹拌搬送オーガー１７３ａが現像ロール１７１への現像剤供給機能を兼用しているが、撹拌搬送オーガー１７３ａとは別に現像剤供給部材（ロールやパドル等）を付加してもよい。
【００５５】
本実施の形態において、トナー補給部１７５は、安定したディスペンス性能（定量供給性能）を確保するという観点から、現像剤収容部１７３と同様に軸方向全域に渡って設けられており、その内部には螺旋状の羽根を有するトナー搬送部材としてのディスペンスオーガー１７５ａが現像剤収容部１７３内の撹拌搬送オーガー１７３ａ，１７３ｂと略平行に配設されている。このディスペンスオーガー１７５ａは、回転軸の周りに所定の方向に巻回形成された螺旋羽根を有しており、トナー補給部１７５内のトナーＴを所定の軸方向（図中、矢印方向）に搬送するようになっている。また、本実施の形態では、ディスペンスオーガー１７５ａの駆動量に応じて補給用トナーＴを精度良く定量的に供給するという観点から、ディスペンスオーガー１７５ａは現像剤収容部１７３内の撹拌搬送オーガー１７３ａ，１７３ｂと略同径かそれ以下の螺旋羽根を備えたものとなっており、さらに、ディスペンスオーガー１７５ａのピッチが撹拌搬送オーガー１７３ａ，１７３ｂのピッチ以下に設定されている。
【００５６】
さらに、本実施の形態に係るトナー補給部１７５においては、上記ディスペンスオーガー１７５ａの搬送方向下流側の現像剤収容部１７３側に、トナー供給口Ｓ0が開口されている。一方、上記ディスペンスオーガー１７５ａの搬送方向上流側のトナー収容部１７７側の軸方向端部には、トナー収容部１７７に収容されているトナーＴを受け入れるトナー充填口Ｄ0が開口されている。
【００５７】
また、図２に最も良く示されるように、現像剤収容部１７３とトナー収容部１７７とを区画すると共に、トナー補給部１７５を形成する上記仕切壁Ｗ1は薄肉部Ｗ10を有し、この薄肉部Ｗ10の下方が末広がり状に形成されている。
【００５８】
具体的には、薄肉部Ｗ10の下方は、ディスペンスオーガー１７５ａの回転軌跡に倣うような円弧状の湾曲部Ｗ11が現像剤収容部１７３側に形成されていると共に、トナー収容部１７７側にも同様にディスペンスオーガー１７５ａの回転軌跡に倣うような厚肉部Ｗ12が現像ハウジング１７０と一体的な接合が可能なように形成されており、これにより、ディスペンスオーガー１７５ａの外周径と略同等な断面略円形の長尺通路（トンネル状通路）を軸方向に渡って構成して、ディスペンスオーガー１７５ａの駆動量に応じた補給用トナーＴの定量供給性能を確保している。
【００５９】
なお、トナー収容部１７７に面した厚肉部Ｗ12の軸方向端部には、トナー充填口Ｄ0が開口形成されており、かかる厚肉部Ｗ12の外壁面（トナー収容部１７７の内面の一部）を、後述するアジテータ１７８の回転軌跡に略倣うように形成することにより、トナー収容部１７７内のトナーＴがアジテータ１７８の回転により円滑にトナー充填口Ｄ0を介してトナー補給部１７５に充填供給されるようになっている。
【００６０】
また、本実施の形態において、トナー供給口Ｓ0は、その下端が現像剤収容部１７３に収容される現像剤Ｇの表面位置よりも下方に位置するように開口形成されている。より具体的には、トナー供給口Ｓ0の下端がアドミックスオーガー１７３ｂの回転中心より下方に設定されており、これにより、アドミックスオーガー１７３ｂの回転中心より下方からトナーＴが補給されることとなり、補給されたトナーＴがアドミックスオーガー１７３ｂに巻き込まれて、現像剤Ｇの表面に浮かび上がることを抑制すると共に、速やかな現像剤Ｇとの撹拌混合を可能としている。
【００６１】
さらに、本実施の形態では、トナー補給部１７５内の補給用トナーＴがトナー供給口Ｓ0から押し出される押圧力が現像剤収容部１７３の現像剤Ｇによる内圧よりも大きくなるように設定されている。具体的には、トナー充填口Ｄ0からのトナー充填量がトナー供給口Ｓ0から排出されるトナー供給量より多くなるようにトナー充填口Ｄ0、トナー供給口Ｓ0の長手方向長が設定されていると共に、ディスペンスオーガー１７５ａの径寸法や羽根ピッチ、回転数などについては、ディスペンスオーガー１７５ａによるトナーの搬送力に基づくトナー内圧がトナー供給口Ｓ0にかかる現像剤収容部１７３内の現像剤Ｇの内圧に比べて大きくなるように選定されている。
【００６２】
本実施の形態におけるトナー収容部１７７は、図２に示すように、補給用トナーＴを撹拌搬送するためのアジテータ１７９と、このアジテータ１７９にて撹拌搬送されたトナーＴをトナー補給部１７５壁面に沿ってトナー充填口Ｄ0に向けて撹拌搬送するトナー充填部材であるアジテータ１７８とを備えており、これらのアジテータ１７８，１７９が協働してトナー収容部１７７内の補給用トナーＴをトナー補給部１７５に供給するようになっている。
【００６３】
ここで、各アジテータ１７８，１７９は、それぞれ回転軸１７８ａ，１７９ａの軸方向に沿って径方向に突出するように取り付けられたＰＥＴフィルム等からなるアジテートフィルム（搬送羽根）１７８ｂ，１７９ｂを有し、このアジテートフィルム１７８ｂ，１７９ｂによりトナーＴを撹拌搬送するようになっている。
【００６４】
なお、本実施の形態では、アジテータ１７８，１７９の回転中心は、トナー充填口Ｄ0、トナー供給口Ｓ0、ディスペンスオーガー１７５ａ及び撹拌搬送オーガー１７３ａ，１７３ｂよりも上方に位置するように配置されている。これにより、トナー収容部１７７からトナー補給部１７５、現像剤収容部１７３までトナーＴを持ち上げる必要がないため、トナー補給部１７５でのトナー内圧を損なうことなく、現像剤収容部１７３へのトナー補給をスムーズに行うことができる。
【００６５】
ところで、上述のように構成した現像装置１７においては、図２に模式的に示すようにトナー収容部１７７内の補給用トナーＴが多いときにはアジテータ１７８からディスペンスオーガー１７５ａへの補給用トナーＴの受け渡しが間断なく比較的スムーズに行われるが、図４に模式的に示すようにトナーＴの残量が少なくなってくると、アジテータ１７８がトナー充填口Ｄ0から離れてしまっている間はトナーＴの受け渡しが全くできなくなり、図５に模式的に示すようにアジテータ１７８がトナーを掻き集めてトナー充填口Ｄ0近傍まで周回して来たときにしかディスペンスオーガー１７５ａにトナーＴが受け渡されなくなってしまう。その一方でディスペンスオーガー１７５ａは、トナー収容部１７７内の状態に関わらず画像形成により消費されたトナーＴの消費量分を補給したり画像形成装置の状態変化をトナー濃度で補正する必要が生じた際に随時駆動されていた。このため、ディスペンスオーガー１７５ａが駆動される際の、アジテータ１７８の搬送羽根（アジテートフィルム）１７８ｂのトナー収容部１７７内における周回位置によって、アジテータ１７８からディスペンスオーガー１７５ａへ受け渡される補給用トナーＴの受け渡し量に差が発生してしまい、トナー補給部１７５内でトナーの疎密ができ易くなってしまうという問題が生じていた。このことは、現像剤収容部１７３へのトナー供給が不安定になることを意味しており、結果として画像濃度の不安定化や、濃度調整が頻繁に入ることによる生産性低下を招いたり、補給用トナーＴのライフ予測を困難にさせる原因となっていた。
【００６６】
そこで本実施の形態に係る現像装置１７では、アジテータ１７８のフィルム状の搬送羽根１７８ｂのトナー収容部１７７内の周回位置を検出する周回位置検出手段ＰＭを設け、さらに、この周回位置検出手段ＰＭの検出結果に基づいて、ディスペンスオーガー１７５ａ及び／又はアジテータ１７８の回転状態（駆動状態）を変更制御する次のような回転状態変更制御手段ＣＣＭを設けることによりトナー補給部１７５内のトナー濃度を均一に維持すると共に、補給用トナーＴの即応性（応答性）、定量供給性の向上を図っている。
【００６７】
具体的には、本実施の形態における周回位置検出手段ＰＭは、例えば図７（ａ）に示すように、アジテータ１７８を駆動する駆動軸１７８ａに取り付けられたギアＧｒの同心円上に角度領域θの円弧状に設けられた穴Ｈａ（被検出部）と、この穴Ｈａを検出可能にギアＧｒを挟み込むように設置された透過型光電センサＳｎとで構成されている。
【００６８】
ここで、穴Ｈａは、アジテータ１７８の周回（回転）方向に沿って、図５に示すようなアジテータ１７８がトナー充填口Ｄ0の上流側近傍に対応する位置（搬送羽根１７８ｂがトナー充填口Ｄ0の下端に到達する直前の搬送羽根１７８ｂの周回位置）と、図６に示すようなアジテータ１７８がトナー充填口Ｄ0の下流側近傍に対応する位置（搬送羽根１７８ｂがトナー充填口Ｄ0の上端を通過した直後の搬送羽根１７８ｂの周回位置）に相当するギアＧｒの回転領域θに渡って円弧状に形成されている。そして、図８に模式的に示すように、透過型光電センサＳｎによりギアＧｒに形成された円弧状穴Ｈａが通過するタイミングを検出し、回転領域θを検出することにより、対応する駆動軸１７８ａの回転角度、すなわちアジテータ１７８の搬送羽根１７８ｂのトナー収容部１７７内における周回位置を検出するようになっている。なお、上述したアジテータ１７８の搬送羽根１７８の周回位置に対応する周回領域θは、適宜任意に設定することができる。
【００６９】
また、本発明に係る周回位置検出手段ＰＭは、上述のような形態に限定されるものではなく、アジテータ１７８の搬送羽根１７８ｂの周回位置を少なくとも一箇所特定し、この特定位置を基準にして、上記所定の周回領域θをアジテータ１７８の周回速度を基に算出するように構成してもよい。例えば、図７（ｂ）に例示するように、搬送羽根１７８ｂの特定位置に対応する穴Ｈｂを少なくとも一箇所ギアＧｒ上に設け、この穴Ｈｂを透過型光電センサＳｎにより検出するように構成してもよいし、周回領域θの両端部に対応する個所にそれぞれ穴Ｈｂを設ける構成としてもよい。また、図７（ｃ）に例示するように、搬送羽根１７８ｂの特定位置に対応する反射板Ｍを少なくとも一箇所ギアＧｒ上に貼り付け、この反射板Ｍを反射型光学センサＳｎ1にて検出するように構成してもよい。あるいは、図示は省略するが、ギアＧｒに突起を設けてそれを接触式センサで検知させることで、搬送羽根１７８ｂの特定位置に対応するギアＧｒの円周上の位置を検出する構成としてもよい。
【００７０】
そして、本実施の形態に係る回転状態変更制御手段ＣＣＭは、上述した周回位置検出手段ＰＭにより検出されたアジテータ１７８の搬送羽根１７８ｂの周回位置に基づいて、ディスペンスオーガー１７５ａの回転状態を変更制御するようになっている。
【００７１】
具体的には、周回位置検出手段ＰＭにより穴Ｈａが検知されている場合（アジテータ１７８の搬送羽根１７８ｂの周回位置がトナー充填口Ｄ0の開口領域に対応する周回領域θ内に存在する場合）には、回転状態変更制御手段ＣＣＭにより、ディスペンスオーガー１７５ａの駆動を許容し、穴Ｈａが検知されていないときには、ディスペンスオーガー１７５ａを駆動しないように不図示の装置コントローラを介してディスペンスオーガー１７５ａの回転状態を変更制御している。なお、本発明に係る回転状態変更制御手段ＣＣＭは、上記周回位置検出手段ＰＭによる検出結果を用いて、例えば、既存の装置コントローラによる構成機器（本例では、ディスペンスオーガー１７５ａ）の制御機能を流用することにより容易に実現することができる。
【００７２】
このように、所定の周回領域θをディスペンスオーガー１７５ａの駆動許容領域とすると共に、その他の領域を駆動禁止領域とすることにより、ディスペンスオーガー１７５ａを駆動する際には、トナー充填口Ｄ0近傍に位置するアジテータ１７８の搬送羽根１７８ｂにより、確実にトナー補給部１７５内に補給用トナーＴが供給されることとなるので、トナー補給部１７５から現像剤収容部１７３への補給用トナーＴの安定した供給に寄与することができる。
【００７３】
さらに、本実施の形態に係る回転状態変更制御手段ＣＣＭは、アジテータ１７８の搬送羽根１７８ｂの周回位置がディスペンスオーガー１７５ａの駆動許容領域θにあるときにはアジテータ１７８の回転速度（周回速度）を、穴Ｈａが検知されていないときに比し、相対的に遅く回転させる（駆動許容領域θ外のときにはアジテータ１７８を相対的に速く回転させる）ように不図示の装置コントローラを介してアジテータ１７８を回転制御している。
【００７４】
これにより、ディスペンスオーガー１７５ａの駆動が禁止されている時間を短くして、ディスペンスオーガー１７５ａの駆動制限に伴うトナーＴの補給追従性の低下を未然に防止して、高密度画像を形成する場合などの多量のトナー消費に対して十分なトナー補給性能の確保を可能としている。
【００７５】
なお、十分なトナー補給性能を確保するという観点からは、図９に示すように、トナー充填口Ｄ0に近接するアジテータ１７８の回転軸１７８ａに沿って配設されたフィルム状の搬送羽根１７８ｂを、回転軸１７８ａ周りに複数枚（本例では、２枚の搬送羽根１７８ｂ1，１７８ｂ2）設けることで、アジテータ１７８が一周回転する間のディスペンスオーガー１７５ａの駆動禁止時間を簡易な構成でさらに短くすることができる。
【００７６】
さらにまた、本実施の形態に係る回転状態変更制御手段ＣＣＭは、形成した画像のピクセル数を累積カウントするカウント手段を用いて、このカウント手段による累積ピクセル数が所定の設定値を超えるまでは、上述したディスペンスオーガー１７５ａやアジテータ１７８の回転状態の変更制御を行わない（補給用トナーＴの表面高さが所定の高さとなってから、回転状態の変更制御を行う）ようにすることもできる。ここで、上記カウント手段としては、画像形成した際の画像のピクセル数を累積カウントする、不図示の装置コントローラの既存の機能を流用することができる。
【００７７】
具体的には、画像形成装置１が印刷した形成画像のピクセル数を累積でカウントしておくと共に、例えば、補給用トナーＴの水位（表面高さ）が初期状態（トナー収容部１７７内の補給用トナーＴが満充填されている状態）からトナー充填口Ｄ0の上端に対応する高さまで下がった状態になるまでに消費するトナー量に相当する累積ピクセルカウント数をあらかじめ設定しておき、かかる累積ピクセルカウント数が設定値以上になるまでディスペンスオーガー１７５ａの駆動制限を発動させないように制御してもよい。
【００７８】
これにより、トナー収容部１７７内に十分な補給用トナーＴが収容されている間は、ディスペンスオーガー１７５ａの駆動制限を不要として、アジテータ１７８からディスペンスオーガー１７５ａへの補給用トナーＴの受け渡しが円滑に行われる期間での駆動制限に伴うトナー追従能力のむやみな低下を未然に防止することができる。
【００７９】
また、補給用トナーＴの水位に対応させた累積ピクセル数に基づく設定値を複数用いることで、補給用トナーＴの残量に応じてディスペンスオーガー１７５ａの駆動制限角度範囲を段階的に変更することも可能となり、よりきめ細かい制御ができるようになる。
【００８０】
以下に具体例を挙げると、例えば、トナー収容部１７７に１００ｇのトナーが収容できるとして、それが３００万ピクセル（＝３００万ドット）分印字できる量と仮定した場合、
［段階１］残量３０ｇ＝消費量７０ｇ＝累積２１０万ピクセルに達するまでは、ディスペンスオーガー１７５ａの回転（駆動）規制を行わない。
［段階２］残量２５ｇ＝消費量７５ｇ＝累積２２５万ピクセルに達するまでは、アジテータ１７８の周回位置が９０°〜３００°のときディスペンスオーガー１７５ａの駆動を許容する。ここで、アジテータ１７８（アジテートフィルム１７８ｂ）の周回位置が、回転軸１７８ａの鉛直上方にあるときを基準位置０°とし、反時計周り方向（図２参照）を正とする。また、本例では、アジテータ１７８の搬送羽根１７８ｂがトナー充填口Ｄ0の開口部を通過する範囲は、２７５°〜３００°に設定されている。
［段階３］残量２０ｇ＝消費量８０ｇ＝累積２４０万ピクセルに達するまでは、アジテータ１７８の周回位置が１２０°〜３００°のときディスペンスオーガー１７５ａの駆動を許容する。
［段階４］残量１５ｇ＝消費量８５ｇ＝累積２５５万ピクセルに達するまでは、アジテータ１７８の周回位置が１８０°〜３００°のときディスペンスオーガー１７５ａの駆動を許容する。
［段階５］残量１０ｇ＝消費量９０ｇ＝累積２７０万ピクセルに達するまでは、アジテータ１７８の周回位置が２４０°〜３００°のときディスペンスオーガー１７５ａの駆動を許容する。
［段階６］残量５ｇ＝消費量９５ｇ＝累積２８５万ピクセルに達するまでは、アジテータ１７８の周回位置が２７０°〜３００°のときディスペンスオーガー１７５ａの駆動を許容する。
というように、例えばアジテータ１７８の所定の周回領域（駆動許容領域）θの設定値を複数設け、これに対応する累積ピクセルカウント数に基づいて、アジテータ１７８の周回領域（ディスペンスオーガー１７５ａの駆動許容領域）θを変更する（本例では、補給用トナーＴの残量が減少するに伴って、ディスペンスオーガー１７５ａの駆動許容領域θを狭める）ことにより、トナー収容部１７７内の補給用トナーＴの残量に応じたアジテータ１７８及びディスペンスオーガー１７５ａのより適切な協調動作が可能となり、より安定した補給用トナーＴの定量供給性能の向上に寄与することができる。
【００８１】
以上説明した様に、本実施の形態に係る現像装置によれば、アジテータ１７８のトナー収容部１７７内における周回位置を検知し、設定した周回範囲にあるときにディスペンスオーガー１７５ａの駆動を許容するように制御することで、トナー補給部１７５に補給用トナーＴを疎密なく充填させることが可能となった。これにより、現像剤収容部１７３に経時的に安定して補給用トナーＴを供給することができ、トナーライフを全うするまでに亘って、画像濃度の不安定化や生産性の低下を招くことなく、その性能を安定的に維持することが可能となった。また、ディスペンスオーガー１７５ａによる安定した定量供給性が得られることより、トナーライフの正確な予測が可能となる。併せて、ライフカウントの進み具合に応じて制御に用いる周回領域θを変更したり、設定周回領域θの内外でアジテータ１７８の周回速度を変更したり、あるいはアジテータ１７８の羽根１７８ｂを複数枚設けることにより、トナー供給の待ち時間を容易に低減することができる。
【００８２】
なお、本発明の技術的範囲は詳述した実施形態の範囲に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の趣旨に逸脱しない範囲において多様な変更もしくは改良を加え得るものであり、当然に、上述した実施形態において例示した各具体例を適宜組み合わせてもよいし、それぞれ単独で実施してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本発明が適用可能な画像形成装置の一実施形態を示す構成図である。
【図２】本発明に係る現像装置の構成を説明するための模式的側断面図である。
【図３】本発明に係る現像装置の構成を説明するための模式的平面図である。
【図４】トナー収容部内のトナーが減少した際の補給用トナーの供給状態を説明するための模式的側断面図である。
【図５】トナー収容部内のアジテータがトナー充填口の下端に到達する直前の搬送羽根の周回位置を示す模式的側断面図である。
【図６】トナー収容部内のアジテータがトナー充填口の上端を通過した直後の搬送羽根の周回位置を示す模式的側断面図である。
【図７】本発明に係る周回位置検出手段の構成を説明するための模式的構成図である。
【図８】周回位置検出手段による搬送羽根の検出動作を示す模式図である。
【図９】アジテータの回転軸周りに複数枚の搬送羽根を設けた構成例を示す模式的側断面図である。
【符号の説明】
【００８４】
１：画像形成装置、１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋ：画像形成ユニット、１４：ＲＯＳ、１５Ｙ，１５Ｍ，１５Ｃ，１５Ｋ：感光ドラム、１６Ｙ，１６Ｍ，１６Ｃ，１６Ｋ：帯電ロール、１７Ｙ，１７Ｍ，１７Ｃ，１７Ｋ：現像装置、１８：ドラムクリーニング装置、２５：中間転写ベルト、２６Ｙ，２６Ｍ，２６Ｃ，２６Ｋ：一次転写ロール、２８：バックアップロール、２９：二次転写ロール、３０：定着装置、３４：給紙カセット、３８：レジストロール、４０：両面用搬送ユニット、４３：ベルトクリーニング装置、１７０：現像ハウジング、１７１：現像ロール、１７３：現像剤収容部、１７３ａ：サプライオーガー、１７３ｂ：アドミックスオーガー、１７５：トナー補給部、１７５ａ：ディスペンスオーガー、１７７：トナー収容部、１７８，１７９：アジテータ、１７８ａ，１７９ａ：回転軸、１７８ｂ，１７９ｂ：アジテートフィルム、Ｃ1，Ｃ2：連通口、Ｄ0：トナー充填口、Ｓ0：トナー供給口、Ｇ：二成分現像剤、Ｇｒ：ギア、Ｈａ，Ｈｂ：穴、Ｐ：記録用紙、Ｓｎ：透過型光電センサ、Ｓｎ1：反射型光学センサ、Ｔ：補給用トナー、Ｗ0，Ｗ1：仕切壁、θ：駆動許容領域、ＰＭ：周回位置検出手段、ＣＣＭ：回転状態変更制御手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
その内部に磁界発生手段を有して、トナーと磁性キャリアとが含まれる二成分現像剤を搬送保持する現像剤保持体と、該現像剤保持体に隣接して二成分現像剤を収容する現像剤収容部と、該現像剤収容部にトナー補給部を介して連通すると共に、このトナー補給部を通じて補給用トナーを現像剤収容部に供給可能に収容するトナー収容部とを有する現像装置において、
前記トナー収容部内に回転自在に形成され、軸方向に沿って配設されたフィルム状の搬送羽根を有し、前記補給用トナーをトナー補給部に充填供給するトナー充填部材と、
前記トナー補給部内に配設され、充填された補給用トナーを前記現像剤収容部に供給する回転自在に形成されたトナー搬送部材と、
前記トナー充填部材の搬送羽根の周回位置を検出する周回位置検出手段と、
前記周回位置検出手段によって検出された前記トナー充填部材の搬送羽根の周回位置に基づいて、前記トナー搬送部材及び／又はトナー充填部材の回転状態を変更制御する回転状態変更制御手段と
を備えることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記回転状態変更制御手段は、前記周回位置検出手段が、前記トナー充填部材の搬送羽根の周回位置を、少なくともトナー充填口の開口領域に対応する所定の周回領域内で検出した場合には、前記トナー搬送部材の駆動を許容する一方、該所定の周回領域外で検出した場合には、前記トナー搬送部材の駆動を禁止す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】
前記回転状態変更制御手段は、さらに、前記周回位置検出手段により検出された前記トナー充填部材の搬送羽根の周回位置に基づいて、前記トナー充填部材の回転速度を変更制御することを特徴とする請求項１又は２に記載の現像装置。
【請求項４】
前記回転状態変更制御手段は、前記周回位置検出手段がトナー充填口の開口領域に対応する所定の周回領域を検出している間は、該所定の周回領域外を検出している間に比し、前記トナー充填部材の回転速度を相対的に遅くす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】
形成した画像のピクセル数を累積カウントするカウント手段をさらに備え、前記回転状態変更制御手段は、前記カウント手段の累積ピクセルカウント数が設定値を超えた場合に、前記トナー充填部材の搬送羽根の周回位置に基づいた前記トナー搬送部材及び／又はトナー充填部材の回転状態の変更制御を行うことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の現像装置。
【請求項６】
前記設定値は、補給用トナーの複数の水位に対応させて複数設けられており、前記回転状態変更制御手段は、前記カウント手段の累積ピクセルカウント数に基づいて、前記各設定値ごとに前記トナー搬送部材の駆動を許容する前記トナー充填部材の所定の周回領域を変更することを特徴とする請求項５に記載の現像装置。
【請求項７】
前記周回位置検出手段は、前記トナー充填部材の駆動軸の回転角度を検出することにより、前記トナー充填部材の搬送羽根の周回位置を検出することを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の現像装置。
【請求項８】
前記周回位置検出手段は、前記駆動軸を駆動するギアに設けられた穴を検出することにより、前記駆動軸の回転角度を検出することを特徴とする請求項７に記載の現像装置。
【請求項９】
前記穴は、ギアと同心円状に形成された円弧状の穴であることを特徴とする請求項８に記載の現像装置。
【請求項１０】
前記周回位置検出手段は、前記駆動軸を駆動するギアに設けられた反射板を検出することにより、前記駆動軸の回転角度を検出することを特徴とする請求項７に記載の現像装置。
【請求項１１】
前記トナー充填部材の搬送羽根を複数枚設けたことを特徴とする請求項１ないし１０のいずれかに記載の現像装置。
【請求項１２】
請求項１ないし１１のいずれかに記載の現像装置と、記録用紙に所定の画像を形成する画像形成手段とを備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
その内部に磁界発生手段を有して、トナーと磁性キャリアとが含まれる二成分現像剤を搬送保持する現像剤保持体と、該現像剤保持体に隣接して二成分現像剤を収容する現像剤収容部と、該現像剤収容部にトナー補給部を介して連通すると共に、このトナー補給部を通じて補給用トナーを現像剤収容部に供給可能に収容するトナー収容部とを有する現像装置において、
前記トナー収容部内に回転自在に形成され、軸方向に沿って配設されたフィルム状の搬送羽根を有し、前記補給用トナーをトナー補給部に充填供給するトナー充填部材と、
前記トナー補給部内に配設され、充填された補給用トナーを前記現像剤収容部に供給する回転自在に形成されたトナー搬送部材と、
前記トナー充填部材の搬送羽根の周回位置を検出する周回位置検出手段と、
前記周回位置検出手段によって検出された前記トナー充填部材の搬送羽根の周回位置に基づいて、前記トナー搬送部材及び／又はトナー充填部材の回転状態を変更制御する回転状態変更制御手段と
を備えることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記回転状態変更制御手段は、前記周回位置検出手段が、前記トナー充填部材の搬送羽根の周回位置を、少なくともトナー充填口の開口領域に対応する所定の周回領域内で検出した場合には、前記トナー搬送部材の駆動を許容する一方、該所定の周回領域外で検出した場合には、前記トナー搬送部材の駆動を禁止す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】
前記回転状態変更制御手段は、さらに、前記周回位置検出手段により検出された前記トナー充填部材の搬送羽根の周回位置に基づいて、前記トナー充填部材の回転速度を変更制御することを特徴とする請求項１又は２に記載の現像装置。
【請求項４】
前記回転状態変更制御手段は、前記周回位置検出手段がトナー充填口の開口領域に対応する所定の周回領域を検出している間は、該所定の周回領域外を検出している間に比し、前記トナー充填部材の回転速度を相対的に遅くす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】
形成した画像のピクセル数を累積カウントするカウント手段をさらに備え、前記回転状態変更制御手段は、前記カウント手段の累積ピクセルカウント数が設定値を超えた場合に、前記トナー充填部材の搬送羽根の周回位置に基づいた前記トナー搬送部材及び／又はトナー充填部材の回転状態の変更制御を行うことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の現像装置。
【請求項６】
前記設定値は、補給用トナーの複数の水位に対応させて複数設けられており、前記回転状態変更制御手段は、前記カウント手段の累積ピクセルカウント数に基づいて、前記各設定値ごとに前記トナー搬送部材の駆動を許容する前記トナー充填部材の所定の周回領域を変更することを特徴とする請求項５に記載の現像装置。
【請求項７】
前記周回位置検出手段は、前記トナー充填部材の駆動軸の回転角度を検出することにより、前記トナー充填部材の搬送羽根の周回位置を検出することを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の現像装置。
【請求項８】
前記周回位置検出手段は、前記駆動軸を駆動するギアに設けられた穴を検出することにより、前記駆動軸の回転角度を検出することを特徴とする請求項７に記載の現像装置。
【請求項９】
前記穴は、ギアと同心円状に形成された円弧状の穴であることを特徴とする請求項８に記載の現像装置。
【請求項１０】
前記周回位置検出手段は、前記駆動軸を駆動するギアに設けられた反射板を検出することにより、前記駆動軸の回転角度を検出することを特徴とする請求項７に記載の現像装置。
【請求項１１】
前記トナー充填部材の搬送羽根を複数枚設けたことを特徴とする請求項１ないし１０のいずれかに記載の現像装置。
【請求項１２】
請求項１ないし１１のいずれかに記載の現像装置と、記録用紙に所定の画像を形成する画像形成手段とを備えることを特徴とする画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００９−３００８７６（Ｐ２００９−３００８７６Ａ）
【公開日】平成２１年１２月２４日（２００９．１２．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１５６８９４（Ｐ２００８−１５６８９４）
【出願日】平成２０年６月１６日（２００８．６．１６）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１２月２４日（２００９．１２．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年６月１６日（２００８．６．１６）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
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