JP2014228757A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】現像装置に現像剤の偏りが生じているかどうかのみならず、現像剤の偏りが生じている場合に、回転軸方向のどちら側に現像剤が偏っているのかまで検知し、現像剤の偏りを解消してトナー凝集を抑制する。【解決手段】判定部１００ａが、透磁率センサーＳ１，Ｓ２による検知データから回転軸方向に現像剤量が均等にあるかどうかを判定する。そして、現像剤量が均等にないと判定された場合は、制御部１００によって、現像剤量の多い部分から少ない部分に現像剤を多く搬送するように第１搬送スクリュー２５及び第２搬送スクリュー２６を回転駆動させる。【選択図】図４

Description

本発明は画像形成装置に関するものである。

近年、画像形成装置の小型化などを図るため現像装置も小型化されている。現像装置が小型化されると、搬送スクリューの装置ハウジングとの隙間が狭くなり、当該隙間を搬送される現像剤に大きな圧力がかかりトナー凝集が生じることがある。また、現像剤の搬送経路が狭くなることで、現像剤の多い部分と少ない部分とが生じやすくなり現像剤の偏りが生じやすくなる。そして、現像剤が多く集まった部分では現像剤にかかる圧力が大きくなってトナー凝集が生じる。この凝集したトナーは画像上に白斑点などのノイズを発生させる。

ここで、例えば、特許文献１では、撹拌スクリューの回転トルクの変化によってトナー凝集を間接的に検知し、検知結果に基づいて現像スリーブに印加する現像バイアス電圧等を制御して感光体上のトナー付着量を一定に保つ技術が提案されている。

特開平11-352758号公報

前記特許文献１に記載のトナーの凝集は温湿度等の要因により搬送路全体においてトナー粒子同士がくっついた状態を指しており、こうした状態に対して現像バイアスや現像スリーブの回転速度変更等の現像条件を制御することで安定した画像濃度を得るようにしたものである。しかしながら、現像剤が偏った状態が現像器内で続く限り、現像器内で凝集の発生も継続されるため、画像上のノイズの原因となる物質を常に有する状態にあることは避けられない。

そこで、本発明の目的は、画像形成における上記白斑点などの部分的なノイズの問題を解決することを目的とする。

また、本発明の他の目的は、装置本体内のトナー濃度が均一かどうか及びトナー濃度の高低を検知し、トナー濃度の不均一を解消すると共に、トナー濃度を所定範囲に維持することにある。

前記目的を達成する本発明に係る画像形成装置は、キャリアとトナーを有する現像剤を担持し、像担持体と対向する位置に現像剤を回転搬送する現像剤担持体と、前記現像剤担持体の回転軸方向と平行で互いに異なる方向に現像剤を回転搬送する２つの搬送部材と、前記搬送部材の回転を制御する制御手段とを有する画像形成装置であって、前記搬送部材の回転軸方向両端部であって、互いに連通する撹拌搬送路に対し点対称の位置に配置された２つの透磁率センサーと、前記２つの透磁率センサーによる検知データに基づき、前記搬送部材による現像剤の搬送経路において回転軸方向に現像剤量に周期的な偏りがあるかどうかを判定する判定手段を備え、現像剤量に偏りがあると判定された場合は、前記制御手段によって、現像剤量の多い部分から少ない部分に現像剤を多く搬送するように前記搬送部材を回転制御することを特徴とする。

ここで、前記２つの搬送部材は、それぞれ独立して駆動可能であるとともに、それぞれ回転方向を切り替え可能であるのが好ましい。

前記判定手段により、前記２つの透磁率センサーの位置に現像剤が集中していると判断された場合は、前記２つの搬送部材をそれぞれ逆方向に回転させるのが好ましい。

前記判定手段により、第１の搬送路に設けられた第１の透磁率センサーの位置で現像剤が偏っており、第２の搬送路に設けられた第２の透磁率センサーの位置で現像剤が偏っていないと判定された場合は、前記第１の搬送路に設けられた搬送部材のみを逆回転させるのが好ましい。

ここで、装置本体に補給するトナーを貯留するトナーホッパーをさらに設け、前記２つの透磁率センサーでトナー濃度をさらに検知し、前記制御手段で、前記トナーホッパーから前記装置本体へのトナー供給量をさらに制御し、前記判定手段で、前記２つの透磁率センサーによる検知データから回転軸方向にトナー濃度が均一かどうか及び装置本体内のトナー濃度の高低を合わせて判定し、回転軸方向でトナー濃度が均一でないと判定された場合は、前記制御手段によって、トナー濃度が均一となるように前記搬送部材を回転制御し、装置本体内のトナー濃度が低いと判定された場合は、トナーホッパーからのトナー供給量を多くし、装置本体内のトナー濃度が高いと判定された場合は、トナーホッパーからのトナー供給量を少なくするのが好ましい。

また、前記２つの透磁率センサーの一方の透磁率センサーは、現像剤を像担持体に供給する搬送部材の現像剤搬送方向下流側の端部に設け、他方の透磁率センサーは、もう一方の搬送部材の現像剤搬送方向下流側の端部に設けるのが好ましい。

本発明の画像形成装置によれば、現像装置に現像剤の偏りが生じているかどうかのみならず、現像剤の偏りが生じている場合に、回転軸方向のどちら側に現像剤が偏っているのかまで検知でき、前記制御手段が、現像剤の多い側から少ない側に現像剤を搬送するように前記搬送部材を回転制御するので、現像剤の偏りを解消してトナー凝集を抑制できる。これにより、画像形成における上記白斑点などの部分的なノイズの問題を解決できる。

また、前記２つの透磁率センサーでトナー濃度をさらに検知し、前記制御手段で、前記トナーホッパーから前記装置本体へのトナー供給量をさらに制御し、前記判定手段で、前記２つの透磁率センサーによる検知データから回転軸方向にトナー濃度が均一かどうか及び装置本体内のトナー濃度の高低を合わせて判定し、回転軸方向でトナー濃度が均一でないと判定された場合は、前記制御手段によって、トナー濃度が均一となるように前記搬送部材を回転制御し、装置本体内のトナー濃度が低いと判定された場合は、トナーホッパーからのトナー供給量を多くし、装置本体内のトナー濃度が高いと判定された場合は、トナーホッパーからのトナー供給量を少なくするようにすると、トナー濃度の不均一を解消でき、またトナー濃度を所定範囲に維持できる。

本発明に係る画像形成装置の一例を示す概説図である。 本発明で用いる現像装置の一例を示す概説図である。 透磁率センサーの出力値の経時変化を示す図である。 現像装置の制御例を示すフローチャートである。 本発明で用いる現像装置の他の例を示す概説図である。

以下、本発明に係る画像形成装置について図に基づいて説明するが、本発明はこれらの実施形態に何ら限定されるものではない。

図１は、本発明に係る画像形成装置の一例としてのタンデム型フルカラープリンター（以下、「プリンター」と記すことがある）の概説図である。以下、図を参照しながら説明する。

（プリンターの全体構成）
図１のプリンター１は、画像形成部２０と、制御部（制御手段）１００とを備えている。パーソナルコンピュータなどの周辺機器から送信されてきた各色成分の画像データは、制御部１００において各種のデータ処理が施され、更にＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各再現色（以下、各再現色に関連する構成部分の番号に、このＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋを添字として付加する）の画像データに変換される。変換された画像データは制御部１００内のメモリー（記憶手段）１００ｂに再現色ごとに格納され、記録媒体Ｐの供給と同期して１走査ラインごとに読み出され、感光体ドラム（像担持体）５１Ｙ〜５１Ｋを露光するレーザダイオード（不図示、以下、「ＬＤ」と表記する）の駆動信号となる。

画像形成部２０は、周知の電子写真方式により画像を形成するものであって、ローラ１１、ローラ１２、ローラ１３に巻き掛けられて図中反時計方向（図中矢印Ａ方向）に回転駆動される無端状の中間転写ベルト４１を備えた中間転写部４０と、中間転写ベルト４１に対向してその周回方向上流側（以下、単に「上流側」という）から周回方向下流側（以下、単に「下流側」という）に沿って所定間隔で配置されたＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色の画像プロセス部５０Ｙ〜５０Ｋとからなる。

他に、矢印Ｂ方向に沿った記録媒体Ｐの搬送経路上には、中間転写部４０の二次転写位置へ記録媒体Ｐを給送する給紙部７０と、中間転写部４０の二次転写位置の、記録媒体搬送方向下流側に配置された定着部８０とがある。

Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色の画像プロセス部５０Ｙ〜５０Ｋにおいて、露光走査部６０Ｙ〜６０Ｋは、それぞれ上記制御部１００から出力された駆動信号を受けてレーザー光を発するＬＤ（不図示）や、このレーザー光を偏向して感光体ドラム５１Ｙ〜５１Ｋ上を主走査方向に露光走査させるためのポリゴンミラー（不図示）等を備えている。また画像プロセス部５０Ｙ〜５０Ｋは、感光体ドラム５１Ｙ〜５１Ｋと、その周囲に配設された帯電チャージャ５２Ｙ〜５２Ｋ、現像装置２Ｙ〜２Ｋ（以下、「現像装置２」と総称することがある。）、転写ローラ５４Ｙ〜５４Ｋ及びクリーナ５５Ｙ〜５５Ｋなどからなる。

感光体ドラム５１Ｙ〜５１Ｋは、前記露光を受ける前にクリーナー５５Ｙ〜５５Ｋで表面の残存トナーが除去され、不図示のイレーサーランプに照射されて除電された後、帯電チャージャー５２Ｙ〜５２Ｋにより一様に帯電されており、このように帯電した状態で上記レーザー光により露光を受けると、感光体ドラム５１Ｙ〜５１Ｋの表面に静電潜像が形成される。

現像装置２Ｙ〜２Ｋには、それぞれの色のトナーをそれぞれ所定のトナー濃度で含有する二成分の現像剤が入っており、各静電潜像は、それぞれ各色の現像装置２Ｙ〜２Ｋにより各色のトナーで現像される。これにより感光体ドラム５１Ｙ〜５１Ｋの表面にＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋのトナー像がそれぞれ形成され、各転写位置において中間転写ベルト４１の裏面側に配設された転写ローラ５４Ｙ〜５４Ｋの作用により、矢印Ａ方向に周回している中間転写ベルト４１上に順次転写されていく。この際、各色の作像動作は、そのトナー像が、周回してくる中間転写ベルト４１上の同じ位置に重ね合せて転写されるように、上流側から下流側に向けてタイミングをずらして実行される。

各色のトナー像が多重転写された中間転写ベルト４１は、さらに周回して、中間転写ベルト４１が対向する二次転写ローラ４２と当接して転写ニップ部を形成する位置まで回転する。二次転写ローラ４２には二次転写電圧が電源４３から印加される。この転写ニップ部には、中間転写ベルト４１の周回と同期して記録媒体Ｐが給送されてきており、転写ニップ部で中間転写ベルト４１上の多重転写された各色のトナー像が、二次転写電圧の作用により記録媒体Ｐに転写される。なお、記録媒体Ｐに転写されず中間転写ベルト４１上に残存したトナーはクリーニングローラ４９で除去・回収される。

各色のトナー像が多重転写された記録媒体Ｐは、矢印Ｂ方向に定着部８０まで搬送される。定着部８０の定着ローラ８１は内部にヒータＨを備え、制御部１００により、ヒータＨへの通電が制御される。記録媒体Ｐは、定着ローラ８１により高温で加圧され、定着ローラ８１の表面のトナー粒子が記録媒体表面に融着して定着された後、排紙トレイ８２上に排出される。

図２に、本発明の現像装置の概説図を示す。この図に示す現像装置２は、磁性粒子からなるキャリアとトナーとを有する二成分系現像剤を用いて感光体５１（図１に図示）の静電潜像を現像するものである。この現像装置２は、回転自在の現像ローラ（現像剤担持体）２１と、現像ローラ２１に沿って形成された第１搬送路２３と、第１搬送路２３と仕切り板２７を隔てて平行に形成された第２搬送路２４と、第１搬送路２３及び第２搬送路２４に配置された、搬送部材としての第１搬送スクリュー２５及び第２搬送スクリュー２６を備える。仕切り板２７の長手方向両端部には第１連通口２７１及び第２連通口２７２が形成され、第１搬送路２３と第２搬送路２４とは長手方向両端部において連通している。

第１搬送スクリュー２５及び第２搬送スクリュー２６は、モーターＭ_１及びモーターＭ_２によって互いに独立して回転駆動する。通常は、第１搬送スクリュー２５及び第２搬送スクリュー２６は互いに逆方向に回転し、現像装置２内の現像剤は、第２搬送スクリュー２６の回転によって図の右方向に撹拌されながら搬送された後、第１連通口２７１を通って第１搬送路２３へ搬送される。第１搬送路２３では、第１搬送スクリュー２５の回転によって現像剤は図の左方向に撹拌されながら搬送される。そして、第２連通口２７２を通って再び第２搬送路２４へ搬送される。これにより、現像剤は、第１搬送路２３と第２搬送路２４とで構成される循環路内を循環し撹拌される。

第１搬送路２３の現像剤搬送方向下流側の第２連通路２７２の手前には、現像剤のトナー濃度を検知する透磁率センサーＳ１が側壁に設けられ、第２搬送路２４の現像剤搬送方向下流側の第１連通路２７１の手前にも透磁率センサーＳ２が側壁に設けられている。透磁率センサーＳ１，Ｓ２の検知データは集積部に送られる。

本発明では、透磁率センサーＳ１，Ｓ２によって、現像剤のトナー濃度を検知するとともに透磁率センサーＳ１，Ｓ２の近傍の現像剤量を推測する。図３に、透磁率センサーＳ１，Ｓ２の出力値の経時変化例を示す。透磁率センサーＳ１，Ｓ２の出力値の絶対値が大きい場合は、透磁率センサーＳ１，Ｓ２近傍のキャリア量が少ない場合であって、現像剤量が少ないと推測される。一方、透磁率センサーＳ１，Ｓ２の出力値の絶対値が小さい場合は、透磁率センサーＳ１，Ｓ２近傍のキャリア量が多い場合であって、現像剤量が多いと推測される。また、透磁率センサーＳ１，Ｓ２の出力値の振れ幅が広い場合は、キャリア量が不安定である場合であって現像剤量が少ないと推測される。一方、透磁率センサーＳ１，Ｓ２の出力値の振れ幅が狭い場合は、キャリア量が安定している場合であって現像剤量は多いと推測される。なお、透磁率センサーの出力値の絶対値とは、例えば、所定時間のサンプリングにおける出力値の平均値をいうものとする。

したがって、透磁率センサーＳ１，Ｓ２の出力値の絶対値の大小及び振れ幅から、透磁率センサーＳ１，Ｓ２近傍の現像剤量が推測される。表１に各透磁率センサーＳ１，Ｓ２の出力値の絶対値と振れ幅に基づく現像剤量の大小の判別のテーブルを示す。例えば、透磁率センサーＳ１，Ｓ２の出力値の絶対値が大きく且つ透磁率センサーＳ１，Ｓ２の出力値の振れ幅が大きい場合は、判定部（判定手段）１００ａ（図１に図示）において、透磁率センサーＳ１，Ｓ２近傍の現像剤量は少ないと推測される。反対に、透磁率センサーＳ１，Ｓ２の出力値の絶対値が小さく且つ透磁率センサーＳ１，Ｓ２の出力値の振れ幅が小さい場合は、判定部１００ａにおいて、透磁率センサーＳ１，Ｓ２近傍の現像剤量は多いと推測される。

透磁率センサーＳ１，Ｓ２近傍の現像剤量を、透磁率センサーＳ１，Ｓ２の出力値の絶対値及び振れ幅から推測する場合、前述のように、それぞれの値から直接的に現像剤量を推測してもよいが、現像剤に回転軸方向に偏りがなく均等であるときの透磁率センサーＳ１，Ｓ２の出力値の絶対値及び振れ幅を予め測定して、これを基準検知データとしてメモリー１００ｂ（図１に図示）に記憶させておき、この基準検知データとの差から現像剤量を推測するのが好ましい。すなわち、透磁率センサーＳ１，Ｓ２の出力値の絶対値が基準検知データよりも大きく、且つ、透磁率センサーＳ１の出力値の振れ幅が基準値よりも大きい場合は、判定部１００ａにおいて、透磁率センサーＳ１，Ｓ２近傍の現像剤量は少ないと推測される。反対に、透磁率センサーＳ１，Ｓ２の出力値の絶対値が基準検知データより小さく、且つ、透磁率センサーＳ１，Ｓ２の出力値の振れ幅が基準検知データより小さい場合は、判定部１００ａにおいて、透磁率センサーＳ１，Ｓ２近傍の現像剤量は多いと推測される。

なお、現像剤のトナー濃度は、最初に測定した透磁率センサーＳ１，Ｓ２の出力値を基準値として、次に測定した出力値に対してズレ量が算出され、これに係数を掛けて算出される。

現像剤量の状態は、透磁率センサーＳ１，Ｓ２による検知データから以下に示す４つの状態Ａ１〜Ａ４に場合分けされる。

Ａ１．透磁率センサーＳ１，Ｓ２の検知データが共に基準検知データと等しい場合、及び透磁率センサーＳ１，Ｓ２の一方の透磁率センサーの検知データが基準検知データと等しく、且つ、もう一方の透磁率センサーの検知データが基準検知データよりも大きい場合は、回転軸方向に現像剤は実質的に均等にあり、トナー凝集のおそれはないと判定する。

Ａ２．透磁率センサーＳ１，Ｓ２の一方の透磁率センサーの検知データが基準検知データよりも小さい場合は、小さい検知値を示した透磁率センサー上に現像剤が集中して存在し、トナー凝集しやすい状態にあると判定する。

Ａ３．透磁率センサーＳ１，Ｓ２の検知データが共に基準検知データよりも小さい場合は、透磁率センサーＳ１，Ｓ２上に現像剤がそれぞれ集中して存在し、トナー凝集しやすい状態にあると判定する。

Ａ４．透磁率センサーＳ１，Ｓ２の検知データが共に基準検知データよりも大きい場合は、透磁率センサーＳ１，Ｓ２と回転軸方向反対側に現像剤がそれぞれ集中して存在し、トナー凝集しやすい状態にあると判定する。

上記４つの状態のうち、トナー凝集しやすい状態にあると判定された場合には、現像剤量の多い部分から少ない部分に現像剤を多く搬送するように、制御部１００によって、第１搬送スクリュー２５及び第２搬送スクリュー２６の回転駆動が制御される。具体的には、第１搬送スクリュー２５及び第２搬送スクリュー２６の回転方向や回転時間などを変えて回転軸方向の現像剤の均等化が図られる。

表２に、透磁率センサーＳ１，Ｓ２の検知データに基づく、第１搬送スクリュー２５及び第２搬送スクリュー２６の回転駆動の制御例を示す。また、図４に、以上説明した現像装置２の制御例を示すフローチャートを示す。なお、第１搬送スクリュー２５及び第２搬送スクリュー２６の回転時間は、例えば、通常は１５秒間で、「長時間」の場合は６０秒間である。

図４のフローチャートに示す、画像形成が行われる前に実施される画像安定化モードにおいて、画像形成枚数が所定枚数に達していると（ステップＳ１０１）、現像装置が駆動し（ステップＳ１０２）、第１搬送スクリュー２５及び第２搬送スクリュー２６が正方向に回転駆動する。そして、透磁率センサーＳ１，Ｓ２が作動する（ステップＳ１０３）。そして、透磁率センサーＳ１の検知データ（出力値の絶対値及び振れ幅）が基準検知データと等しいかどうかが判定部１００ａで判定される（ステップＳ１０４）。透磁率センサーＳ１の検知データが基準検知データと等しい場合は、次に、透磁率センサーＳ２の検知データが基準検知データ以上かどうかが判定される（ステップＳ１０５）。透磁率センサーＳ２の検知データが基準検知データ以上であるときは、回転軸方向に現像剤は均等にあると判定され、第１搬送スクリュー２５及び第２搬送スクリュー２６は正回転される（ステップＳ１０６）。一方、透磁率センサーＳ２の検知データが基準検知データ未満であるときは（ステップＳ１０５）、透磁率センサーＳ２上に現像剤が集中して存在すると判定され、第２搬送スクリュー２６は逆回転されて（ステップＳ１０７）、透磁率センサーＳ２の取付側と軸方向反対側（図２の左方向）に現像剤が搬送される。これにより、現像装置内の現像剤量の偏りが解消される。

また、透磁率センサーＳ１の検知データが基準検知データよりも大きい場合は（ステップＳ１０８）、次に、透磁率センサーＳ２の検知データが基準検知データと等しいかどうかが判定される（ステップＳ１０９）。透磁率センサーＳ２の検知データが基準検知データと等しいときは、回転軸方向に現像剤は均等にあると判定され、第１搬送スクリュー２５及び第２搬送スクリュー２６は正回転される（ステップＳ１０６）。一方、透磁率センサーＳ２の検知データが基準検知データよりも大きいときは（ステップＳ１１０）、透磁率センサーＳ１，Ｓ２近傍の現像剤量は少なく、透磁率センサーＳ１，Ｓ２の取付側と軸方向反対側に現像剤が集中していると推測され、第１搬送スクリュー２５及び第２搬送スクリュー２６は正回転で長時間駆動される。逆に、透磁率センサーＳ２の検知データが基準検知データよりも小さいときは（ステップＳ１１０）、透磁率センサーＳ２上に現像剤が集中して存在し、透磁率センサーＳ１上の現像剤量が少ないと判定され、第１搬送スクリュー２５の回転方向は維持され、第２搬送スクリュー２６は逆回転で長時間駆動される（ステップＳ１１２）。これにより、現像装置内の現像剤量の偏りが解消される。

透磁率センサーＳ１の検知データが基準検知データよりも小さい場合は（ステップＳ１０８）、次に、透磁率センサーＳ２の検知データが基準検知データと等しいかどうかが判定される（ステップＳ１１３）。透磁率センサーＳ２の検知データが基準検知データと等しいときは、透磁率センサーＳ１上に現像剤が集中して存在すると判定され、第１搬送スクリュー２５は逆回転される（ステップＳ１１４）。一方、透磁率センサーＳ２の検知データが基準検知データよりも大きいときは（ステップＳ１１５）、透磁率センサーＳ１上に現像剤が集中して存在し、透磁率センサーＳ２上の現像剤量が少ないと判定され、第１搬送スクリュー２５は逆回転で長時間駆動される（ステップＳ１１６）。逆に、透磁率センサーＳ２の検知データが基準検知データよりも小さいときは（ステップＳ１１５）、透磁率センサーＳ１，Ｓ２上に現像剤が集中して存在すると判定され、第１搬送スクリュー２５及び第２搬送スクリュー２６は逆回転で長時間駆動される（ステップＳ１１７）。このような第１搬送スクリュー２５及び第２搬送スクリュー２６の回転駆動制御により、現像装置内の現像剤量の偏りが解消される。

図５に、本発明に係る現像装置の他の実施形態を示す概説図を示す。この図に示す現像装置では、透磁率センサーＳ１，Ｓ２によって現像剤量のみならずトナー濃度を検知し、トナーホッパー５から装置本体２０へのトナー供給量を調整し、現像装置２０内のトナー濃度を一定に制御する。以下、図２に示した現像装置と異なる点を中心に説明する。

トナーホッパー５は、トナーを収納する収納部５１と、装置本体２０にトナーを供給する供給スクリュー５２とを有する。供給スクリュー５２はモータＭによって回転し、モーターＭは制御部１００によって回転制御される。供給スクリュー５２の駆動時間や駆動間隔、回転数を制御することによって、装置本体２０へのトナーの補給量が調整される。

供給スクリュー５２による、装置本体２０へのトナーの補給量の調整は、例えば、供給スクリュー５２を断続的に駆動させてトナー補給を行う場合には、駆動時間を一定とし、駆動間隔を変化させることにより行われる。供給スクリュー５２の駆動間隔を長くすればトナーホッパー５から装置本体２０に供給されるトナー補給量は少なくなる。駆動間隔は、通常、１．３ｓｅｃ〜４．０ｓｅｃの範囲で変化される。

装置本体２０の第２搬送路２４の現像剤搬送方向上流端には、トナーホッパー５から補給されるトナーを受け入れるための補給開口２７３が形成されている。

トナーホッパー５から補給されるトナーは、補給開口２７３から現像本体２０内に受け入れられる。なお、補給開口２７３の形成位置は、第２搬送路２４上であれば特に限定はないが、現像ローラ２１に供給されるまでの間に十分な撹拌混合を行うためには、第２搬送路２４の現像剤搬送方向上流端に形成するのが好ましい。補給開口２７３から装置本体２０に補給された現像剤は、第２搬送スクリュー２６の回転によって図の右方向に撹拌されながら搬送された後、第２連通口２７２を通って第１搬送路２３へ搬送される。第１搬送路２３では、第１搬送スクリュー２５の回転によって現像剤は図の左方向に撹拌されながら搬送され、その間に、現像ローラ２１に供給される。そして、現像剤は第１連通口２７１を通って再び第２搬送路２４へ搬送される。これにより、現像剤は、第１搬送路２３と第２搬送路２４とで構成される循環路内を循環し撹拌される。

このような構成の現像装置において、装置本体２０内のトナー濃度を一定に制御することは重要である。例えば、現像剤のトナー濃度が低くなると画像濃度が薄くなるなどの画像不良が生じる。一方、トナー濃度が高くなると、カブリなどの画像不良が生じる。そこで、本発明の現像装置では、透磁率センサーＳ１，Ｓ２によってトナー濃度を現像剤量と共に検知し、トナーホッパー５から装置本体２０へのトナー補給制御、第１搬送スクリュー２５及び第２搬送スクリュー２６の回転駆動制御を行って、装置本体２０内の回転軸方向の現像剤量の均等化を図ると同時に、トナー濃度の均一且つ安定化を図る。

表３に、現像剤量に関する透磁率センサーＳ１，Ｓ２の検知データの組み合わせ、表４にトナー濃度に関する透磁率センサーＳ１，Ｓ２の組み合わせを示す。そして、表５に、第１搬送スクリュー２５、第２搬送スクリュー２６、供給スクリュー５２の回転駆動制御例を示す。

表５において、例えば、現像剤量が「３」の場合、すなわち、透磁率センサーＳ１の位置において現像剤量が少なく、透磁率センサーＳ２の位置において現像剤量が多い場合で、且つ、トナー濃度が「Ｄ」の場合、すなわち、透磁率センサーＳ１の位置においてトナー濃度が低く、また透磁率センサーＳ２の位置においてもトナー濃度が低い場合は、第１搬送スクリュー２５を正回転で長時間駆動させる一方、第２搬送スクリュー２６を逆回転で長時間駆動させる。また、トナーホッパー５から装置本体２０へのトナーの補給量を増加させる。これにより、装置本体２０内の回転軸方向の現像剤量の偏りが解消されるとともに、トナー濃度の均一化及び安定化が図られる。

本発明の画像形成装置によれば、現像装置に現像剤の偏りが生じているかどうかのみならず、現像剤の偏りが生じている場合に、回転軸方向のどちら側に現像剤が偏っているのかまで検知でき、前記制御手段が、現像剤の多い側から少ない側に現像剤を搬送するように前記搬送部材を回転制御するので、現像剤の偏りを解消してトナー凝集を抑制でき有用である。

２ 現像装置
５ トナーホッパー
２０ 装置本体
２１ 現像ローラ（現像剤担持体）
２５ 第１搬送スクリュー（搬送部材）
２６ 第２搬送スクリュー（搬送部材）
５１Ｙ〜Ｋ 感光体ドラム（像担持体）
Ｓ１ 透磁率センサー
１００ 制御部（制御手段）
１００ａ 判定部（判定手段）
１００ｂ メモリー（記憶手段）

Claims (6)

1. キャリアとトナーを有する現像剤を担持し、像担持体と対向する位置に現像剤を回転搬送する現像剤担持体と、前記現像剤担持体の回転軸方向と平行で互いに異なる方向に現像剤を回転搬送する２つの搬送部材と、前記搬送部材の回転を制御する制御手段とを有する画像形成装置であって、
   前記搬送部材の回転軸方向両端部であって、互いに連通する撹拌搬送路に対し点対称の位置に配置された２つの透磁率センサーと、前記２つの透磁率センサーによる検知データに基づき、前記搬送部材による現像剤の搬送経路において回転軸方向に現像剤量に周期的な偏りがあるかどうかを判定する判定手段を備え、
   現像剤量に偏りがあると判定された場合は、前記制御手段によって、現像剤量の多い部分から少ない部分に現像剤を多く搬送するように前記搬送部材を回転制御することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記２つの搬送部材がそれぞれ独立して駆動可能であるとともに、それぞれ回転方向を切り替え可能である請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記判定手段により、前記２つの透磁率センサーの位置に現像剤が集中していると判断された場合は、前記２つの搬送部材をそれぞれ逆方向に回転させる請求項１又は２記載の画像形成装置。
4. 前記判定手段により、第１の搬送路に設けられた第１の透磁率センサーの位置で現像剤が偏っており、第２の搬送路に設けられた第２の透磁率センサーの位置で現像剤が偏っていないと判定された場合は、前記第１の搬送路に設けられた搬送部材のみを逆回転させる請求項１〜３のいずれかに記載の画像形成装置。
5. 装置本体に補給するトナーを貯留するトナーホッパーをさらに有し、
   前記２つの透磁率センサーはトナー濃度をさらに検知し、前記制御手段は、前記トナーホッパーから前記装置本体へのトナー供給量をさらに制御し、前記判定手段は、前記２つの透磁率センサーによる検知データから回転軸方向にトナー濃度が均一かどうか及び装置本体内のトナー濃度の高低を合わせて判定し、
   回転軸方向でトナー濃度が均一でないと判定された場合は、前記制御手段によって、トナー濃度が均一となるように前記搬送部材を回転制御し、装置本体内のトナー濃度が低いと判定された場合は、トナーホッパーからのトナー供給量を多くし、装置本体内のトナー濃度が高いと判定された場合は、トナーホッパーからのトナー供給量を少なくする請求項１〜４のいずれかに記載の画像形成装置。
6. 前記２つの透磁率センサーの一方の透磁率センサーは、現像剤を像担持体に供給する搬送部材の現像剤搬送方向下流側の端部に設け、他方の透磁率センサーは、もう一方の搬送部材の現像剤搬送方向下流側の端部に設けた請求項１〜５のいずれかに記載の画像形成装置。