JP2019028221A - 現像装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】印刷画像の品質を出来るだけ維持しつつ、現像装置内における現像剤量の変動を抑えることが可能な現像装置および画像形成装置を提供する。【解決手段】現像装置は、現像剤を担持する現像ローラーと、補給口から補給された現像剤を現像ローラーに供給する現像槽と、現像槽と連通される排出口を有し、現像槽内の現像剤を排出する排出部と、現像槽に供給される現像剤の供給量を取得する供給量取得部と、排出口から排出されている現像剤の排出量を取得する排出量取得部と、現像槽内の現像剤量を調整する現像剤量調整部と、取得された現像剤の供給量および排出量に基づいて、現像槽の現像剤量が所定範囲に入るように現像剤量調整部を制御する制御部と、を備える。【選択図】図４

Description

本発明は、現像装置および画像形成装置に関する。

従来、複写機、プリンター等の画像形成装置において、トナーとキャリアーとを含む２成分現像剤（以下、「現像剤」と略記する）を収容した現像装置に、新しい現像剤を補給するトリクル現像方式が知られている（例えば、特許文献１を参照）。

トリクル現像方式は、現像装置内に新しい現像剤を補給するとともに、現像装置内に収容された現像剤の一部を現像装置外に排出することで、現像装置内の劣化キャリアーを減らして現像装置内に収容されたキャリアーの量と帯電能力とを維持するものである。このようなトリクル現像方式を用いた画像形成装置では、出力画像の画質を安定させることができる。

特開２０１２−１７３５３６号公報

しかしながら、トリクル現像方式による現像装置では、印字率、温湿度環境および現像装置の設置状態等により、現像装置内の現像剤量は大きく変動する。そのため、現像剤中のトナー濃度が安定せず、かぶり、画像濃度の変動といった画像不良が生じてしまうという問題があった。また、トリクル現像方式による現像装置では、現像ローラーに必要な量の現像剤を供給できずに画像むらが生じてしまうという問題があった。特に、小型化された現像装置、プロダクションプリント分野で高速駆動される現像装置では、現像装置内の現像剤量を安定させることが難しく、上記問題が発生しやすい。

上述のような問題に対して、特許文献１記載の技術では、キャリアーの濃度を検知する手段を現像装置内に設け、検知されたキャリアー濃度と現像剤の補給時間とから現像装置内へのキャリアー投入量を予測し、該予測値に応じて攪拌部材の回転速度等を制御する。しかしながら、特許文献１記載の技術では、現像装置内の現像剤量を一定に保つための構成が十分でなく、現像剤量の変動を抑えることが難しいものと考えられる。また、攪拌部材の回転速度の変更は、トナーの濃度制御ひいては印刷画像の品質に影響を及ぼすことから、頻繁に行うべきではないと考えられる。

本発明の目的は、印刷画像の品質を出来るだけ維持しつつ、現像装置内における現像剤量の変動を抑えることが可能な現像装置および画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明に係る現像装置は、
現像剤を担持する現像ローラーと、
補給口から補給された前記現像剤を前記現像ローラーに供給する現像槽と、
前記現像槽と連通される排出口を有し、前記現像槽内の前記現像剤を排出する排出部と、
前記現像槽に供給される現像剤の供給量を取得する供給量取得部と、
前記排出口から排出されている前記現像剤の排出量を取得する排出量取得部と、
前記現像槽内の現像剤量を調整する現像剤量調整部と、
取得された前記現像剤の前記供給量および排出量に基づいて、前記現像槽の現像剤量が所定範囲に入るように前記現像剤量調整部を制御する制御部と、
を備える。

本発明に係る画像形成装置は、上記現像装置を備える。

本発明によれば、印刷画像の品質を出来るだけ維持しつつ、現像装置内における現像剤量の変動を抑えることができる。

本実施の形態における画像形成装置の全体構成を概略的に示す図である。 本実施の形態における画像形成装置の制御系の主要部を示す図である。 本実施の形態における現像装置の構成を示す縦断面図である。 本実施の形態の現像装置における現像剤の流れを示す平面図である。 本実施の形態における現像装置の現像剤排出部の構成を説明するための平面図である。 現像装置内の現像剤の水位および嵩検知センサーの機能等を説明する図であり、図６Ａは通常範囲の水位を示す図、図６Ｂは通常範囲外の水位を示す図である。 本実施の形態における現像装置内の現像剤の嵩高さ（水位）を説明する断面図であり、図７Ａは通常範囲の水位を例示する図、図７Ｂおよび図７Ｃは連通幅を広くした場合および狭くした場合の現像剤の水位を例示する図である。 複数の用紙への印刷中にカバレッジ変動が生じた場合において、現像装置内の現像剤の水位が変動する例を示す通常時（正常動作時）におけるチャート図である。 複数の用紙への印刷中にカバレッジ変動が生じた場合において、現像装置内の現像剤の水位が変動する例を示す非通常時におけるチャート図である。 複数の用紙への印刷中にカバレッジ変動が生じた場合において、現像装置内の現像剤の水位が変動する例を示す非通常時におけるチャート図である。 本実施の形態の画像形成装置での連続印刷時において、現像装置内の現像剤の水位を制御するためのフローチャートである。

以下、本実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。図１は、本実施の形態に係る画像形成装置１の全体構成を概略的に示す図である。図２は、本実施の形態に係る画像形成装置１の制御系の主要部を示す図である。

図１に示すように、画像形成装置１は、電子写真プロセス技術を利用した中間転写方式のカラー画像形成装置である。すなわち、画像形成装置１は、感光体ドラム４１３上に形成されたＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の各色トナー像を中間転写ベルト４２１に一次転写し、中間転写ベルト４２１上で４色のトナー像を重ね合わせた後、給紙トレイユニット５１ａ〜５１ｃから送出された用紙Ｓに二次転写することにより、画像を形成する。

また、画像形成装置１には、ＹＭＣＫの４色に対応する感光体ドラム４１３を中間転写ベルト４２１の走行方向に直列配置し、中間転写ベルト４２１に一回の手順で各色トナー像を順次転写させるタンデム方式が採用されている。

図２に示すように、画像形成装置１は、画像読取部１０、操作表示部２０、画像処理部３０、画像形成部４０、用紙搬送部５０、定着部６０および制御部１００を備える。

制御部１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０１、ＲＯＭ（Read Only Memory）１０２、ＲＡＭ（Random Access Memory）１０３等を備える。ＣＰＵ１０１は、ＲＯＭ１０２から処理内容に応じたプログラムを読み出してＲＡＭ１０３に展開し、展開したプログラムと協働して画像形成装置１の各ブロック等の動作を集中制御する。このとき、記憶部７２に格納されている各種データが参照される。記憶部７２は、例えば不揮発性の半導体メモリ（いわゆるフラッシュメモリ）やハードディスクドライブで構成される。

制御部１００は、通信部７１を介して、ＬＡＮ（Local Area Network）、ＷＡＮ（Wide Area Network）等の通信ネットワークに接続された外部の装置（例えばパーソナルコンピューター）との間で各種データの送受信を行う。制御部１００は、例えば、外部の装置から送信された画像データ（入力画像データ）を受信し、この画像データに基づいて用紙Ｓに画像を形成させる。通信部７１は、例えばＬＡＮカード等の通信制御カードで構成される。

図１に示すように、画像読取部１０は、ＡＤＦ（Auto Document Feeder）と称される自動原稿給紙装置１１および原稿画像走査装置１２（スキャナー）等を備えて構成される。

自動原稿給紙装置１１は、原稿トレイに載置された原稿Ｄを搬送機構により搬送して原稿画像走査装置１２へ送り出す。自動原稿給紙装置１１により、原稿トレイに載置された多数枚の原稿Ｄの画像（両面を含む）を連続して一挙に読み取ることが可能となる。

原稿画像走査装置１２は、自動原稿給紙装置１１からコンタクトガラス上に搬送された原稿又はコンタクトガラス上に載置された原稿を光学的に走査し、原稿からの反射光をＣＣＤ（Charge Coupled Device）センサー１２ａの受光面上に結像させ、原稿画像を読み取る。画像読取部１０は、原稿画像走査装置１２による読取結果に基づいて入力画像データを生成する。この入力画像データには、画像処理部３０において所定の画像処理が施される。

図２に示すように、操作表示部２０は、例えばタッチパネル付の液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）で構成され、表示部２１及び操作部２２として機能する。表示部２１は、制御部１００から入力される表示制御信号に従って、各種操作画面、画像の状態、各機能の動作状況等の表示を行う。操作部２２は、テンキー、スタートキー等の各種操作キーを備え、ユーザーによる各種入力操作を受け付けて、操作信号を制御部１００に出力する。

画像処理部３０は、入力画像データに対して、初期設定又はユーザー設定に応じたデジタル画像処理を行う回路等を備える。例えば、画像処理部３０は、制御部１００の制御下で、階調補正データ（階調補正テーブル）に基づいて階調補正を行う。また、画像処理部３０は、入力画像データに対して、階調補正の他、色補正、シェーディング補正等の各種補正処理や、圧縮処理等を施す。これらの処理が施された画像データに基づいて、画像形成部４０が制御される。

図１に示すように、画像形成部４０は、入力画像データに基づいて、Ｙ成分、Ｍ成分、Ｃ成分、Ｋ成分の各有色トナーによる画像を形成するための画像形成ユニット４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋ、中間転写ユニット４２等を備える。

Ｙ成分、Ｍ成分、Ｃ成分、Ｋ成分用の画像形成ユニット４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋは、同様の構成を有する。図示及び説明の便宜上、共通する構成要素は同一の符号で示し、それぞれを区別する場合には符号にＹ、Ｍ、Ｃ、又はＫを添えて示すこととする。図１では、Ｙ成分用の画像形成ユニット４１Ｙの構成要素についてのみ符号が付され、その他の画像形成ユニット４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋの構成要素については符号が省略されている。

画像形成ユニット４１は、露光装置４１１、現像装置４１２、感光体ドラム４１３、帯電装置４１４、及びドラムクリーニング装置４１５等を備える。

感光体ドラム４１３は、例えばドラム状の金属基体の外周面に、有機光導電体を含有させた樹脂よりなる感光層が形成された有機感光体よりなる。

制御部１００は、感光体ドラム４１３を回転させる駆動モーター（図示略）に供給される駆動電流を制御することにより、感光体ドラム４１３を一定の周速度で回転させる。

帯電装置４１４は、例えば帯電チャージャーであり、コロナ放電を発生させることにより、光導電性を有する感光体ドラム４１３の表面を一様に負極性に帯電させる。

露光装置４１１は、例えば半導体レーザーで構成され、感光体ドラム４１３に対して各色成分の画像に対応するレーザー光を照射する。その結果、感光体ドラム４１３の表面のうちレーザー光が照射された画像領域には、背景領域との電位差により各色成分の静電潜像が形成される。

現像装置４１２は、二成分逆転方式の現像装置であり、感光体ドラム４１３の表面に各色成分の現像剤を付着させることにより静電潜像を可視化してトナー像を形成する。

現像装置４１２には、例えば帯電装置４１４の帯電極性と同極性の直流現像バイアス、または交流電圧に帯電装置４１４の帯電極性と同極性の直流電圧が重畳された現像バイアスが印加される。その結果、露光装置４１１によって形成された静電潜像にトナーを付着させる反転現像が行われる。また、現像装置４１２の詳細については後述する。

ドラムクリーニング装置４１５は、感光体ドラム４１３の表面に当接され、弾性体よりなる平板状のドラムクリーニングブレード等を有し、中間転写ベルト４２１に転写されずに感光体ドラム４１３の表面に残留するトナーを除去する。

中間転写ユニット４２は、中間転写ベルト４２１、一次転写ローラー４２２、複数の支持ローラー４２３、二次転写ローラー４２４、及びベルトクリーニング装置４２６等を備える。

中間転写ベルト４２１は、無端状ベルトで構成され、複数の支持ローラー４２３にループ状に張架される。複数の支持ローラー４２３のうちの少なくとも１つは駆動ローラーで構成され、その他は従動ローラーで構成される。例えば、Ｋ成分用の一次転写ローラー４２２よりもベルト走行方向下流側に配置されるローラー４２３Ａが駆動ローラーであることが好ましい。これにより、一次転写部におけるベルトの走行速度を一定に保持しやすくなる。駆動ローラー４２３Ａが回転することにより、中間転写ベルト４２１は矢印Ａ方向に一定速度で走行する。

中間転写ベルト４２１は、導電性および弾性を有するベルトであり、表面に高抵抗層を有する。中間転写ベルト４２１は、制御部１００からの制御信号によって回転駆動される。

一次転写ローラー４２２は、各色成分の感光体ドラム４１３に対向して、中間転写ベルト４２１の内周面側に配置される。中間転写ベルト４２１を挟んで、一次転写ローラー４２２が感光体ドラム４１３に圧接されることにより、感光体ドラム４１３から中間転写ベルト４２１へトナー像を転写するための一次転写ニップが形成される。

二次転写ローラー４２４は、駆動ローラー４２３Ａのベルト走行方向下流側に配置されるバックアップローラー４２３Ｂに対向して、中間転写ベルト４２１の外周面側に配置される。中間転写ベルト４２１を挟んで、二次転写ローラー４２４がバックアップローラー４２３Ｂに圧接されることにより、中間転写ベルト４２１から用紙Ｓへトナー像を転写するための二次転写ニップが形成される。

一次転写ニップを中間転写ベルト４２１が通過する際、感光体ドラム４１３上のトナー像が中間転写ベルト４２１に順次重ねて一次転写される。具体的には、一次転写ローラー４２２に一次転写バイアスを印加し、中間転写ベルト４２１の裏面側、つまり一次転写ローラー４２２と当接する側にトナーと逆極性の電荷を付与することにより、トナー像は中間転写ベルト４２１に静電的に転写される。

その後、用紙Ｓが二次転写ニップを通過する際、中間転写ベルト４２１上のトナー像が用紙Ｓに二次転写される。具体的には、二次転写ローラー４２４に二次転写バイアスを印加し、用紙Ｓの裏面側、つまり二次転写ローラー４２４と当接する側にトナーと逆極性の電荷を付与することにより、トナー像は用紙Ｓに静電的に転写される。トナー像が転写された用紙Ｓは定着部６０に向けて搬送される。

ベルトクリーニング装置４２６は、二次転写後に中間転写ベルト４２１の表面に残留する転写残トナーを除去する。

定着部６０は、用紙Ｓの定着面、つまりトナー像が形成されている面側に配置される定着面側部材を有する上側定着部６０Ａ、用紙Ｓの裏面つまり定着面の反対の面側に配置される裏面側支持部材を有する下側定着部６０Ｂ、および加熱源等を備える。定着面側部材に裏面側支持部材が圧接されることにより、用紙Ｓを挟持して搬送する定着ニップが形成される。

定着部６０は、トナー像が二次転写され、搬送されてきた用紙Ｓを定着ニップで加熱、加圧することにより、用紙Ｓにトナー像を定着させる。定着部６０は、定着器Ｆ内にユニットとして配置される。

上側定着部６０Ａは、定着面側部材である無端状の定着ベルト６１、加熱ローラー６２および定着ローラー６３を有する。定着ベルト６１は、加熱ローラー６２と定着ローラー６３とによって張架されている。

下側定着部６０Ｂは、裏面側支持部材である加圧ローラー６４を有する。加圧ローラー６４は、定着ベルト６１との間で用紙Ｓを挟持して搬送する定着ニップを形成している。

用紙搬送部５０は、給紙部５１、排紙部５２、及び搬送経路部５３等を備える。給紙部５１を構成する３つの給紙トレイユニット５１ａ〜５１ｃには、坪量やサイズ等に基づいて識別された用紙Ｓ（規格用紙、特殊用紙）が予め設定された種類毎に収容される。搬送経路部５３は、レジストローラー対５３ａを含む複数の搬送スクリュー対を有する。レジストローラー対５３ａが配設されたレジストローラー部は、用紙Ｓの傾きおよび片寄りを補正する。

給紙トレイユニット５１ａ〜５１ｃに収容されている用紙Ｓは、最上部から一枚ずつ送出され、搬送経路部５３により画像形成部４０に搬送される。画像形成部４０においては、中間転写ベルト４２１のトナー像が用紙Ｓの一方の面に一括して二次転写され、定着部６０において定着工程が施される。画像形成された用紙Ｓは、排紙ローラー５２ａを備えた排紙部５２により機外に排紙される。

次に、図３を参照して、現像装置４１２の構成について説明する。本実施の形態では、現像装置４１２として２成分現像方式を採用している。

現像装置４１２は、トナーと磁性キャリアーとを含む現像剤を用いて、感光体ドラム４１３上に形成された静電潜像を現像することにより、感光体ドラム４１３上にトナー像を形成する。現像装置４１２は、現像ローラー２１０、供給ローラー２２０、搬送ガイド部２３０、攪拌スクリュー２４０および供給スクリュー２５０を備える。

攪拌スクリュー２４０および供給スクリュー２５０は、螺旋形状のスクリュー部材であり、後述する現像槽内の現像剤を撹拌しながら搬送する搬送部材としての役割を有する。攪拌スクリュー２４０および供給スクリュー２５０は、各々の現像剤供給室２６０および２７０に収納されている。ここで、供給スクリュー２５０が収納される現像剤供給室２７０は、現像剤を現像ローラー２１０に供給する第１の現像槽としての役割を担う。また、攪拌スクリュー２４０が収納される現像剤供給室２６０は、第２の現像槽としての役割を担う。攪拌スクリュー２４０および供給スクリュー２５０は、かかる現像槽内の現像剤を攪拌しながら供給ローラー２２０へ搬送する。以下は、現像剤供給室２７０、および現像剤供給室２６０を、各々、第１の現像槽２７０、第２の現像槽２６０と呼ぶ。第１の現像槽２７０と第２の現像槽２６０との間には、現像剤を第１の現像槽２７０および第２の現像槽２６０間で循環的に搬送するための連通経路が形成されており、かかる構成については後述する。

供給ローラー２２０は、回転可能な供給スリーブと、供給スリーブの内部に配置された供給マグネットロールとを備え、供給スクリュー２５０に対向して配置されている。供給マグネットロール内には、磁界を発生させる複数（例えば５つ）の磁極が配置されている。この磁極が発生する磁界によって、現像剤は、供給スリーブの外周面に担持され、供給スリーブが図中反時計回りに回転することにより、搬送ガイド部２３０まで搬送される。より具体的には、供給マグネットロール内の磁極は、現像剤を捕まえる役割を担うキャッチ極（例えばＮ極）と、現像剤を供給ローラー２２０上から剥離させて現像ローラー２１０に引き渡すリリース極（例えばＳ極）から構成され、通常は供給スクリュー２５０および第１の現像槽２７０に近い位置にキャッチ極が配置される。

搬送ガイド部２３０は、現像ローラー２１０と供給ローラー２２０との間に架設され、供給ローラー２２０から搬送された現像剤を現像ローラー２１０に供給する。搬送ガイド部２３０の鉛直上方の面は、平坦面であって、かつ、供給ローラー２２０から現像ローラー２１０へ向けて降り斜面をなしている。搬送ガイド部２３０における供給ローラー２２０側の端部と供給ローラー２２０との間には所定の間隙（例えば、０．７５ｍｍ）が形成されている。

現像ローラー２１０は、回転可能な現像スリーブ２１１と、現像スリーブ２１１の内部に配置された現像マグネットロール２１２とを備える。現像ローラー２１０は、感光体ドラム４１３に近接して配置され、感光体ドラム４１３に近接する現像領域２８０へ現像剤を搬送する。現像スリーブ２１１は、図３中の反時計方向に回転する。現像マグネットロール２１２内には、磁界を発生させる複数の磁極が配置されている。搬送ガイド部２３０における現像ローラー２１０側の端部と現像スリーブ２１１との間には所定の間隙（例えば、０．５０ｍｍ）が形成されている。

現像スリーブ２１１の近傍には、規制ブレード２９０が配置されている。規制ブレード２９０の端部は、現像スリーブ２１１の回転方向において、搬送ガイド部２３０との近接部よりも下流であって、かつ、現像領域２８０よりも上流に位置している。規制ブレード２９０は、規制ホルダ３００により支持されている。

現像ローラー２１０の一部、供給ローラー２２０、搬送ガイド部２３０、攪拌スクリュー２４０、供給スクリュー２５０および規制ブレード２９０は、現像ケーシング（３１０，３２０）の中に収納されている。現像ケーシングは、上部ケーシング３１０と、下部ケーシング３２０とからなる。下部ケーシング３２０は、第１の現像槽２７０および第２の現像槽２６０を形成する。第１の現像槽２７０と第２の現像槽２６０とは、隔壁３３０により仕切られている。上部ケーシング３１０の内部天井部には、規制ブレード２９０を支持する規制ホルダ３００が固定されている。

第２の現像槽２６０は、現像剤の搬送方向の上流側での補給口３１１（図４参照）と接続されている。第２の現像槽２６０には、図示しない現像剤供給部から、トナーとキャリアーとを含有する現像剤が、補給口３１１を通じて供給される。攪拌スクリュー２４０は、回転することにより第２の現像槽２６０へ供給されたトナーとキャリアーとを混合攪拌し摩擦帯電する。攪拌スクリュー２４０は、摩擦帯電した現像剤を第１の現像槽２７０へ搬送する。供給スクリュー２５０は、回転することにより、攪拌スクリュー２４０から搬送された現像剤を供給ローラー２２０へ搬送する。

供給ローラー２２０の供給マグネットロールが発生する磁界によって、供給スリーブの外周面上にキャリアーの磁気ブラシが発生して、磁気ブラシに担持されたトナーを含む現像剤の層が供給スリーブの外周面上に形成される。供給スリーブは、図３に示すように、反時計方向に回転することによって、現像剤を磁界によって当該供給スリーブの外周面に担持しながら、搬送ガイド部２３０まで搬送する。

搬送ガイド部２３０上の現像剤は、現像ローラー２１０まで導かれる。現像マグネットロール２１２が発生する磁界によって、現像スリーブ２１１の外周面上に磁気ブラシが発生して、現像剤の層が現像スリーブ２１１の外周面上に形成される。そして、現像スリーブ２１１は、図中反時計方向に回転することにより、現像剤を磁界によって現像スリーブ２１１の外周面に担持しながら、感光体ドラム４１３に最も接近する現像領域２８０まで搬送する。その途中で、規制ブレード２９０が現像剤の層の厚さを規制することにより、一定量の現像剤が現像領域２８０へ搬送される。現像領域２８０において、現像剤の層は感光体ドラム４１３の表面に接触する。現像領域２８０において、トナーは、現像スリーブ２１１から感光体ドラム４１３の表面に形成された静電潜像へ静電的に移行する。このようにして、現像装置４１２は、感光体ドラム４１３上の静電潜像をトナーによって顕像化する。

次に、第１の現像槽２７０および第２の現像槽２６０間における連通経路および現像装置４１２における現像剤の流れなどについて、図４等を参照して説明する。なお、簡明のため、図４では攪拌スクリュー２４０および供給スクリュー２５０等の図示を省略している。

図４に示すように、本実施の形態の現像装置４１２では、第１の現像槽２７０と第２の現像槽２６０とを区画する隔壁３３０の左右両端側に隙間があり、これら両端側の隙間によって、第１の現像槽２７０と第２の現像槽２６０とを連通させる連通経路が形成される。この連通経路によって、現像槽（２６０，２７０）内の現像剤は、図４中の時計方向（矢印参照）に循環するように搬送される。

より具体的には、隔壁３３０の左端側には、第２の現像槽２６０の出口と第１の現像槽２７０の入口（上流側経路）の広さを規定する連通部３３０Ａが設けられている。また、隔壁３３０の右端側は、現像剤を第１の現像槽２７０の下流側から第２の現像槽２６０の上流側に戻すための下流側経路を形成する連通部３３０Ｂが設けられている。かかる連通部３３０Ａ、３３０Ｂにより、第２の現像槽２６０に補給された現像剤は、連通部３３０Ａを通って第１の現像槽２７０から供給ローラー２２０に供給されるとともに、残りの現像剤の一部が連通部３３０Ｂを通って第２の現像槽２６０に戻るように移動（循環）する。なお、現像剤の他の一部は後述する排出部３５０から排出され、これについては後述する。

さらに、隔壁３３０の左端側には、第２の現像槽２６０の下流（出口）側から第１の現像槽２７０の上流（入口）側の連通部３３０Ａの連通経路のサイズ（幅）を規定する仕切り部材３３５が、隔壁３３０の幅方向に往復移動可能に設けられている。仕切り部材３３５は、ソレノイド３４０と接続され、ソレノイド３４０に制御部１００からの駆動信号が供給されることで、図４中の両矢印に示す方向に移動し、連通部３３０Ａにおける連通幅を変更する。

なお、他の例として、隔壁３３０の右端側に仕切り部材３３５を設けて連通部３３０Ｂにおける連通幅を変更する構成とすることもできる。他方、隔壁３３０の右端側には後述する嵩検知センサー３６０が位置しているため、現像剤の排出量を嵩検知センサー３６０の検知信号からより正確に得るには、本実施の形態のように、嵩検知センサー３６０の逆側である隔壁３３０の左端側に仕切り部材３３５を設けることが望ましい。

第２の現像槽２６０の下流側には、トナー濃度制御のために現像剤の透磁率を検知するＴＣＲ（Ｔｏｎｅｒ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｒａｔｉｏ）センサー３４５が配置されている。また、第１の現像槽２７０の下流側には、第１の現像槽２７０内の現像剤の嵩高さを検知するための嵩検知センサー３６０が配置されている。嵩検知センサー３６０は、第１の現像槽２７０内の現像剤の透磁率を測定することによって、第１の現像槽２７０内の現像剤の嵩を検知する。

嵩検知センサー３６０の他の例として、第１の現像槽２７０内の現像剤の嵩高さを、光学センサーなどの光学的方法を用いて測定するもの、あるいは物理的に接触して測定するものであってもよい。総じて、嵩検知センサー３６０は、第１の現像槽２７０内の現像剤の嵩高さを測定できるものであればよい。

さらに、第１の現像槽２７０の下流側には、現像剤の一部を現像装置４１２の外部に排出するための排出部３５０が設けられている。この排出部３５０は、図５に示すように、供給スクリュー２５０に接続された逆巻きスクリュー３５１と、第１の現像槽２７０の下流側からの現像剤が排出される排出口３５２とを備える。この現像装置４１２では、攪拌スクリュー２４０、供給スクリュー２５０、および逆巻きスクリュー３５１が一つの駆動源により連動して回転するようになっている。

かかる構成の現像装置４１２では、現像剤は、補給口３１１から補給されて第２の現像槽２６０に流れ込み、攪拌スクリュー２４０の回転に伴って、図４の矢印で示すように、第２の現像槽２６０から連通部３３０Ａを経由して第１の現像槽２７０に流れ込む。このとき、仕切り部材３３５の位置により、第１の現像槽２７０に流れ込む現像剤の量を調整することができる。また、第１の現像槽２７０内の現像剤は、供給スクリュー２５０の回転に伴って、その大部分が現像ローラー２１０に供給されるとともに、一部が連通部３３０Ｂから第２の現像槽２６０に戻され、他の一部が排出部３５０に到達する。排出部３５０に到達した現像剤は、逆巻きスクリュー３５１の回転によって排出部３５０から現像装置４１２の外部へと排出される。

かくして、現像装置４１２では、補給口３１１を通じて第２の現像槽２６０に新しい現像剤を補給するとともに、現像装置４１２内に収容された現像剤の一部を排出口３５２から装置外に排出することで、現像装置４１２内の劣化キャリアーを減らして現像装置４１２内に収容されたキャリアーの量と帯電能力とを維持する。このようなトリクル現像方式を用いた画像形成装置１では、出力画像の画質を安定させることができる。

ところで、本実施の形態のようなトリクル現像方式による現像装置４１２では、印字率（カバレッジ）、温湿度環境および装置の設置状態等により、現像装置４１２内の現像剤量が大きく変動する。ここで、現像剤量の変動が大きい場合、現像剤中のトナー濃度が安定せず、かぶり、画像濃度の変動等の画像不良の原因となる。

また、トリクル現像方式では、現像装置４１２内の現像剤量の変動により、現像ローラーに必要な量の現像剤を供給できずに画像むらが生じやすい問題があった。特に、小型化された現像装置、プロダクションプリント分野で高速駆動される現像装置では、現像装置内の現像剤量を安定させることが難しく、上記問題が発生しやすい。

上記のような問題を解決するために、従来は、現像剤の量や嵩を検知するセンサー等を現像装置４１２内に設けて、かかる現像剤の量や嵩が所定範囲から外れた場合に所定範囲内に入るように、各スクリュー（２４０，２５０，３５１）の回転数を可変する等の制御を行っていた。

しかしながら、このような制御を行う場合、本来は許容できるはずの現像剤の量（嵩）の変動であっても制御対象となってしまう問題があった。例えば、高カバレッジの印刷時においては、現像剤の嵩が高くなって現像剤の排出量が増えるが、同時に、供給される現像剤量も多くなるために、全体の現像剤量としてはバランスが保たれている状態にある。そのため、現像剤の嵩の変動に応じて直ちに攪拌スクリュー２４０や供給スクリュー２５０の回転数を変更する制御を行うと、トナー補給時の混合撹拌やトナー濃度の制御を好適に行えなくなる虞がある。

総じて、従来の現像装置および画像形成装置では、現像器内の最適な現像剤量を、現像剤の供給量と排出量の観点から十分に考慮しておらず、どのような状態になったら現像剤の嵩高さを基準位置に戻す制御を行うのが良いのかに関する知見が不足していたと考えられる。また、あらゆる状況に対応するために現像器内の現像剤量を変更する手段を複数設けること、および、現像器が本来担うべき性能を極力妨げずに現像剤の嵩変動も積極的に抑止するように制御する観点も重要であると考えられる。

そこで、本実施の形態では、以下のような知見のもと、現像装置４１２内の現像剤量を変更する手段として、仕切り部材３３５すなわち可変幅の連通部３３０Ａおよび回転が可変するスクリュー（２４０，２５０，３５１）の２種類を設け、この２種類の手段を状況に応じて使い分けるように制御する。

本発明者らの知見を以下に述べる。現像装置４１２内の現像剤量をある範囲内に収めて印刷画像の品質を維持するためには、現像剤の供給量と排出量とを常にモニタリングして照合し、これらが想定しうる範囲（バランス等）で推移しているか否か、正常に動作しているか否か等を、頻繁にまたは常に監視して判断することが非常に重要となる。そして、かかる監視および判断の結果、現像剤の供給量と排出量とのバランス等が悪い、異常発生した、或いは緊急を要する、等の個々の状況に応じて、現像剤量を変更する手段を適宜使い分けて、現像装置４１２内の現像剤量を制御することが望ましい。

また、本実施の形態の現像装置４１２では、現像槽が第１の現像槽２７０と第２の現像槽２６０とに分かれているため、現像装置４１２内の現像剤量が一定であっても、第１の現像槽２７０内の現像剤の嵩高さが一定範囲内に保たれない場合には、種々の不具合が発生しやすくなる。具体的には、第１の現像槽２７０内の現像剤の嵩高さが下限値よりも低くなると、印刷画像の濃度ムラ等の画像不良が発生しやすくなり、嵩高さが上限値よりも高くなると、現像剤のこぼれや飛散などが発生しやすくなる。このため、現像装置４１２では、仕切り部材３３５の位置または各スクリュー（２４０，２５０，３５１）の回転速度を調整して、第１の現像槽２７０内の現像剤の嵩高さを一定範囲内に保ち、下限値および上限値を超えないようにする必要がある。

かかる知見に基づき、本実施の形態では、制御部１００は、カバレッジ情報やトナー補給量から得られる現像剤の供給量と、現像剤排出量とを、印刷ジョブ実行中に、常に或いは短時間の周期で（例えば数秒毎に）モニタリングして照合する。ここで、現像剤排出量は、第１の現像槽２７０内における現像剤の嵩高さ（水位）を検知する嵩検知センサー３６０の検知結果に基づいて得ることができる。

かかるモニタニングおよび照合により、制御部１００は、異常が発生したか否かを判定し、異常が発生したと判定した場合に、仕切り部材３３５の位置調整を行う。この場合、第２の現像槽２６０から第１の現像槽２７０への現像剤の導入性が変化するため、第１の現像槽２７０内の現像剤の嵩高さを速やかに変えることができる一方、排出口３５２を通じた現像剤の排出性（言い換えると現像装置４１２内における現像剤の総量）は大きくは変化しない。

また、制御部１００は、仕切り部材３３５の位置調整を行った後も異常が解消されない場合（第１の現像槽２７０内の現像剤の嵩高さ（水位）が一定範囲内に戻らないような場合）には、緊急を要するものとみなして、各スクリュー（２４０，２５０，３５１）の回転速度を調整する。ここで、回転速度の調整量（変動量）が大きいと、第２の現像槽２６０および第１の現像槽２７０間における現像剤の移動速度の変動が大きくなるため、第１の現像槽２７０内の現像剤の嵩高さをより速やかに変えることができる。他方、回転速度の調整量（変動量）が大きいと、排出口３５２を通じた現像剤の排出性ひいては現像装置４１２内における現像剤量も大きく変動する。

このような制御を行う本実施の形態によれば、印刷画像の品質を出来るだけ維持しつつ、現像装置４１２内における現像剤量の変動を抑えることが可能となる。

以下、上述した現像剤量の制御に関する構成を説明する。

図６は、現像装置４１２における第１の現像槽２７０内の現像剤の嵩高さ（以下、現像剤の嵩高さを、便宜的に「水位」ともいう）および嵩検知センサー３６０の機能等を説明する図であり、図６Ａは通常範囲の水位を示し、図６Ｂは通常範囲外の水位を示す。図６Ａに示すように、通常時では、高カバレッジ時と低カバレッジ時における現像剤の水位の差が比較的少ない。これに対し、何らかの不具合の発生により現像剤の水位が大きく変動した場合を図６Ｂに示している。

図６Ａと比較して分かるように、図６Ｂに示す例では、現像剤の水位が通常範囲から大きく外れていることが分かる。図６Ｂのような例としては、典型的には、トナー濃度が高い場合やＨＨ環境下において発生しやすい。具体的には、印刷時においてトナー濃度が高い場合やＨＨ環境では、現像剤の嵩が通常の高カバレッジ時（図６Ａ参照）よりも高くなりやすい。逆に、トナー濃度が低い場合やＬＬ環境では、現像剤の嵩が通常の低カバレッジ時（図６Ａ参照）よりも低くなりやすい。

加えて、画像形成装置１の設置状態が悪い、すなわち現像槽（２６０，２７０）の底面が傾いているような場合にも、現像剤の嵩が通常範囲から大きく外れやすい。

本実施の形態では、このような通常範囲外の水位になった場合でも第１の現像槽２７０内の現像剤の嵩を検知できるように、嵩検知センサー３６０の検知面３６１の位置が設定されている。

また、本実施の形態では、第１の現像槽２７０の供給スクリュー２５０から排出部３５０の逆巻きスクリュー３５１に突入される現像剤の嵩高さによって、現像剤の排出性が大きく変わる。このため、本実施の形態において、嵩検知センサー３６０は、第１の現像槽２７０の最下流側、すなわち現像剤の移動方向における排出部３５０の直前ないし排出口３５２の手前側近傍に配置されている。このような配置とすることにより、排出口３５２から排出される現像剤の単位時間当たりの量を、嵩検知センサー３６０を用いてより正確に測定（算出等）することが可能になる。

次に、第１の現像槽２７０内の現像剤の水位および第２の現像槽２６０内の現像剤の水位の関係を、図７を参照して説明する。ここで、図７Ａは通常範囲の水位を例示し、図７Ｂは連通部３３０Ａの連通幅を広くした場合の現像剤の水位を例示し、図７Ｃは連通部３３０Ａの連通幅を狭くした場合の現像剤の水位を例示する。ここで、図７Ａ、７Ｂおよび７Ｃの例において、現像装置４１２内の現像剤量は互いに同一であるものと仮定する。

図７Ａに示すように、現像装置４１２では、印刷ジョブ実行中の通常状態すなわち正常動作時においても、第１の現像槽２７０と第２の現像槽２６０とで現像剤の嵩が異なる場合があり、図示の例では第２の現像槽２６０の方が第１の現像槽２７０よりも現像剤の嵩がやや高い。ここで、図７Ａに示す状態から連通部３３０Ａの連通幅を広くすると、印刷中において第１の現像槽２７０側に供給される現像剤量が次第に増加し、図７Ｂに示すように、現像剤の嵩を第１の現像槽２７０と第２の現像槽２６０とで略等しくすることができる。他方、図７Ａに示す状態から連通部３３０Ａの連通幅を狭くすると、印刷中において第１の現像槽２７０側に供給される現像剤量が次第に減少し、図７Ｃに示すように、第１の現像槽２７０における現像剤の嵩が一層低くなる。

一例では、図７Ａに示す通常状態における第１の現像槽２７０内の現像剤の標準の嵩高さ（デフォルト値）を第１の現像槽２７０の底面から２０ｍｍとし、下限値および上限値を各々、第１の現像槽２７０の底面から１５ｍｍおよび２５ｍｍとする。他方、連通部３３０Ａの標準の幅（デフォルト値）を４０ｍｍとし、現像剤の嵩高さが下限値または上限値を超えた場合、左右に１０ｍｍの範囲で移動させるようにする。

具体的には、制御部１００は、嵩検知センサー３６０の検知信号を監視して、第１の現像槽２７０内の現像剤の嵩高さが１５ｍｍ（下限値）よりも低くなった場合、画像不良発生の虞ありとして、仕切り部材３３５を図４中の左側に１０ｍｍ移動させて、連通部３３０Ａの幅を５０ｍｍに広くする。他方、制御部１００は、第１の現像槽２７０内の現像剤の嵩高さが２５ｍｍ（上限値）よりも高くなった場合、現像剤のこぼれや飛散などの虞ありとして、仕切り部材３３５を図４中の右側に１０ｍｍ移動させて、連通部３３０Ａの幅を３０ｍｍに狭くする。

このように連通部３３０Ａの幅（サイズ）を変更することによって、第２の現像槽２６０から第１の現像槽２７０に流れ込む単位時間当たりの現像剤の量が増減し、この結果、現像剤の嵩高さを第１の現像槽２７０の低面から２０ｍｍ（デフォルト値）に戻すことができる。

現像剤の嵩高さが下限値または上限値を超えた場合に嵩高さをデフォルト値に戻すための他の対策として、上述した各スクリュー（２４０，２５０，３５１）の回転速度を変化させることが挙げられる。具体的には、制御部１００は、第１の現像槽２７０内の現像剤の嵩高さが１５ｍｍ（下限値）よりも低くなった場合、これら各スクリュー（２４０，２５０，３５１）の回転速度を標準（デフォルト値）よりも下げるように制御する。この場合、第２の現像槽２６０および第１の現像槽２７０内における現像剤の移動速度が遅くなり、排出口３５２から外部に排出される現像剤の単位時間当たりの量が減る一方で、現像剤の単位時間当たりの供給量は変わらないため、現像剤の嵩高さが上がっていく。

また、制御部１００は、第１の現像槽２７０内の現像剤の嵩高さが２５ｍｍ（上限値）よりも高くなった場合、各スクリュー（２４０，２５０，３５１）の回転速度を標準（デフォルト値）よりも挙げるように制御する。この場合、第２の現像槽２６０および第１の現像槽２７０内における現像剤の移動速度が速くなり、排出口３５２から外部に排出される現像剤の単位時間当たりの量が増える一方で、現像剤の単位時間当たりの供給量は変わらないため、現像剤の嵩高さが下がっていく。

したがって、各スクリュー（２４０，２５０，３５１）の回転速度を変化させる場合も、第２の現像槽２６０から第１の現像槽２７０に流れ込む単位時間当たりの現像剤の量が増減し、この結果、現像剤の嵩高さを第１の現像槽２７０の低面から２０ｍｍ（デフォルト値）に戻すことができる。

但し、各スクリュー（２４０，２５０，３５１）の回転速度を変化させる方策は、上述のように、現像剤の混合撹拌性やトナー濃度制御への影響度が高いため、頻繁には行わない方がよいと考えられる。したがって、本実施の形態では、現像剤の嵩高さを調整するための方策として、最初に連通部３３０Ａの幅（サイズ）を変更する方法を使用し、かかる方法で対応できない場合に各スクリュー（２４０，２５０，３５１）の回転速度を変化させる方法を使用することとしている。

次に、複数の用紙への印刷中にカバレッジ変動が生じた場合において、第１の現像槽２７０内の現像剤の嵩高さの状態が遷移ないし変動する例を、図８〜図１０のチャート図を参照して説明する。ここで、図８は通常時（正常動作時）における状態遷移の一例を、図９および図１０は通常範囲外（異常発生時）における状態遷移の一例を、各々示す。

図８〜図１０のチャート（遷移図）において、横軸は通紙枚数、縦軸は嵩検知センサー３６０の出力値（検知された透磁率の逆数）を各々示しており、この出力値が高いほど第１の現像槽２７０内の現像剤の嵩が高いことを示す。また、チャート内の軌跡Ｔ１は、補給口３１１から第２の現像槽２６０に補給（供給）される現像剤の供給量に相当し、軌跡Ｔ２は排出口３５２から排出される現像剤の排出量に相当している。また、閾値ＡおよびＢは、上述した第１の現像槽２７０の低面からの現像剤の水位の上限値（２５ｍｍ）および下限値（１５ｍｍ）に対応する。

図８に示す例は、印刷開始後の初期時には高カバレッジでの印刷を行い、後に低カバレッジでの印刷を行い、最後に通常のカバレッジでの印刷を行った場合のチャートである。この例では、軌跡Ｔ１およびＴ２は、カバレッジ変動に関わらず、相互に略同一の折れ線形状および値（嵩高さ）で推移していることが分かる。

ここで、高カバレッジ時には、沢山の現像剤が第１の現像槽２７０内に供給されることにより、現像剤の嵩が一時的に上限側の閾値Ａの近くまで高くなるが、正常動作時には現像剤の供給と排出のバランスが保たれているため、現像剤の嵩は閾値Ａを超えない。同様に、低カバレッジ時には、現像剤の供給量が減ることにより、現像剤の嵩が一時的に下限側の閾値Ｂの近くまで低くなるが、正常動作時には現像剤の供給と排出のバランスが保たれているため、現像剤の嵩は閾値Ｂより低くはならない。

なお、図８に示す例は、正常動作の中でもいわば理想状態を仮定したものであり、実際には、軌跡Ｔ１とＴ２の間で有る程度の乖離が生じる場合や、軌跡Ｔ１とＴ２とが互いに同形状で推移しない場合もあり得る（図９等参照）。そのような場合であっても、軌跡Ｔ２が、予め決められた閾値Ａと閾値Ｂの中で変動する分には、問題なく使いこなすことができる。

本実施の形態では、制御部１００は、嵩検知センサー３６０の出力信号から第１の現像槽２７０内の現像剤の嵩を検知するのと同時に、現在印刷中の用紙Ｓに対するカバレッジの情報および現像剤（トナー）の補給情報と、をリアルタイムに検知することで、正常動作であるか否かを監視する。

図９に示す例は、現像剤の供給量に相当する軌跡Ｔ１は図８の場合と同一であり、他方、現像剤の排出量に相当する軌跡Ｔ２が軌跡Ｔ１に対して大きく乖離した場合の一例を示している。図９の例では、高カバレッジ時に嵩検知センサー３６０の出力値が閾値Ａを超えて高くなり、低カバレッジ時に嵩検知センサー３６０の出力値が閾値Ｂよりも低くなっていることが分かる。

ここで、制御部１００は、嵩検知センサー３６０の出力値が閾値Ａを超えた場合に、現像剤の嵩が高すぎる（例えば水位２５ｍｍを超えた）異常が発生したものとみなし、第１の現像槽２７０に供給される現像剤を減らすように制御する。具体的には、制御部１００は、仕切り部材３３５の移動により連通部３３０Ａの幅を通常状態よりも狭めるように、ソレノイド３４０に制御信号を出力する。

他方、制御部１００は、嵩検知センサー３６０の出力値が閾値Ｂよりも低くなった場合に、現像剤の嵩が低すぎる（例えば水位１５ｍｍよりも低い）異常が発生したものとみなし、第１の現像槽２７０に供給される現像剤を増やすように制御する。具体的には、制御部１００は、仕切り部材３３５の移動により連通部３３０Ａの幅を通常状態よりも拡げるように、ソレノイド３４０に制御信号を出力する。

他にも、高カバレッジまたは低カバレッジでないにも関わらず、例えば画像形成装置１の設置状態の傾き等の何らかの異常により、現像剤の供給量と排出量とのバランスが崩れる場合があり得る。このような場合を考慮すると、制御部１００は、印刷ジョブ実行時に現像剤の供給量（軌跡Ｔ１）と排出量（軌跡Ｔ２）を常に監視して、軌跡Ｔ１とＴ２の推移（折れ線の形状等）の不一致（アンマッチ）度が大きい場合、あるいは軌跡Ｔ１とＴ２との間で所定値を超える乖離が生じた場合に、連通部３３０Ａの幅を調整して第１の現像槽２７０内の現像剤の嵩高さの調整する制御を行ってもよい。

図９の例では、連通部３３０Ａの幅を調整することで、異常時における第１の現像槽２７０内の現像剤の嵩高さを閾値Ａおよび閾値Ｂ間に対応する範囲内に戻すことができる場合を説明した。他方、温湿度等の環境負荷やトナー濃度負荷、装置の設置状態などの諸条件によっては、連通部３３０Ａの幅を変えたにもかかわらず、第１の現像槽２７０内の現像剤の嵩高さが閾値Ａおよび閾値Ｂ間に対応する範囲内に戻らない場合があり得る。この状態が一定時間以上続くと、嵩が高すぎる場合には現像剤のこぼれや飛散の虞があり、嵩が低すぎる場合には濃度むら等の虞がある。さらには、図１０に示すように、嵩検知センサー３６０の出力値が閾値Ａよりも高い閾値Ａ’（例えば現像剤の水位３０ｍｍ）を超える場合や閾値Ｂよりも低い閾値Ｂ’（例えば現像剤の水位１０ｍｍ）よりも低下する事態もあり得る。

このような場合、上述した連通部３３０Ａの幅調整では効果が見込めないため、現像剤の排出性に対する影響度のより高い第２の手段として、各スクリュー（２４０，２５０，３５１）の回転数を変える方法を用いる。

上述のように、各スクリュー（２４０，２５０，３５１）の回転速度を変化させて現像剤の嵩高さを調整する方法は、現像剤の搬送速度（すなわち現像剤の供給ローラー２２０への供給量）が変わるのみならず、現像剤の混合撹拌性やトナー濃度制御への影響度が高いため、頻繁には行わない方がよいと考えられる。他方、第１の現像槽２７０における現像剤の嵩が急激に低下しやすい状況、早急な対応が求められる状況では、攪拌スクリュー２４０等の回転数の変更を、連通部３３０Ａの幅調整よりも優先して適用されるようにしてもよい。このような状況としては、例えば、高温高湿（ＨＨ）時における印刷休止後の復帰時、インド市場等で行われている極端な高カバレッジでの連続プリント時、もしくはロール・ツー・ロール（ＲｔｏＲ）印刷における間欠プリント時、などが挙げられる。このような場合、嵩検知センサー３６０の出力信号が閾値ＡまたはＢを超える速度が急激になるため、制御部１００は、連通部３３０Ａの幅調整に先立って、各スクリュー（２４０，２５０，３５１）の回転数を変えて現像剤の搬送速度を変更する。すなわち、制御部１００は、嵩検知センサー３６０により検知された値が閾値ＡまたはＢを超える速度に応じて、スクリュー（２４０，２５０，３５１）の回転速度の変更を、連通部３３０Ａの幅調整よりも優先して適用するか否かを決定する。

次に、画像形成装置１で複数の用紙Ｓに連続して印刷を行う場合の、現像剤の嵩高さを制御するための処理の流れを、図１１のフローチャートを参照して説明する。制御部１００は、印刷ジョブを受信すると、嵩検知センサー３６０の出力信号を監視しながら、ステップＳ１００以下の処理を繰り返し実行する。

ステップＳ１００において、制御部１００は、該印刷ジョブに含まれる各種データ（入力画像データやユーザー設定データ等）に基づいて用紙Ｓへの印刷を開始するように各部を制御するとともに、当該用紙Ｓに印字するトナーの印字率（カバレッジ）を算出する（ステップＳ１００）。ステップＳ１００の一具体例として、制御部１００は、直近数回分のトナー補給値または出力しているチャート（図８等参照）を随時分析することで、カバレッジを数秒毎に算出する。また、制御部１００は、続くステップＳ１１０以下の処理も、同じく数秒毎に行う。

ステップＳ１１０において、制御部１００は、算出されたカバレッジに対応する現像剤の供給量（Ｔ１）を求める。

続くステップＳ１２０において、制御部１００は、嵩検知センサー３６０の出力に基づいて、第１の現像槽２７０内における現像剤の嵩平均値を算出する。すなわち、供給スクリュー２５０に付着して搬送され嵩検知センサー３６０によって検知される現像剤の嵩高さは常に変動しているため（図６等参照）、平均値を算出することにより、排出口３５２から排出される現像剤のより正確な量が算出される。

ステップＳ１３０において、制御部１００は、現像剤の排出量（Ｔ２）を求める。この例では、制御部１００は、ステップＳ１２０で算出された現像剤の嵩平均値を現像剤の排出量（Ｔ２）とする。

ステップＳ１４０において、制御部１００は、決定された現像剤の排出量（Ｔ２）を、ステップＳ１１０で決定された現像剤の供給量（Ｔ１）および上述した閾値Ａ、閾値Ｂと比較、照合する。

ステップＳ１５０において、制御部１００は、ステップＳ１４０での比較、照合の結果から、第１の現像槽２７０内における現像剤の嵩高さが所定範囲外であるか否か、すなわち嵩高さに関する異常があるか否かを判定する。

具体的には、ステップＳ１５０において、制御部１００は、Ｔ２とＴ１との乖離が所定値を超えていないか、およびＴ２は閾値Ａ〜閾値Ｂの範囲内にあるか、を判断する。そして、制御部１００は、当該乖離が所定値以内であり、かつ、Ｔ２が閾値Ａ〜閾値Ｂの範囲内にある場合は、異常なし（ステップＳ１５０、ＮＯ）と判定する。他方、制御部１００は、当該乖離が所定値を超えている場合、あるいは、Ｔ２が閾値Ａよりも高いまたは閾値Ｂよりも低い場合は、異常あり（ステップＳ１５０、ＹＥＳ）と判定する。制御部１００は、異常なし（ステップＳ１５０、ＮＯ）と判定した場合はステップＳ１９０に処理をスキップし、異常あり（ステップＳ１５０、ＹＥＳ）と判定した場合はステップＳ１６０に移行する。

ステップＳ１６０において、制御部１００は、上述のように、現像剤の嵩の高低に応じて連通部３３０Ａのサイズ（幅）を変更するように制御する。

続くステップＳ１７０において、制御部１００は、上述したステップＳ１００〜ステップＳ１４０の処理を再度実行して、現像剤の嵩高さに関し、依然として異常があるか否かを判定する。ここで、依然として異常あり（ステップＳ１７０、ＹＥＳ）と判定した場合、制御部１００は、ステップＳ１８０に移行する。他方、正常状態になった（ステップＳ１７０、ＮＯ）と判定した場合、制御部１００は、ステップＳ１９０に処理をスキップする。

ステップＳ１８０において、制御部１００は、嵩検知センサー３６０の検知信号を監視しつつ、第１の現像槽２７０内の現像剤の嵩高さの値が所定範囲内に入るように、上述した各スクリュー（２４０，２５０，３５１）の回転数を変更するように制御する。すなわち、嵩が低い場合にはスクリューの回転速度を速くし、嵩が高い場合にはスクリューの回転速度を遅くするように制御する。

ステップＳ１９０において、制御部１００は、印刷ジョブが終了したか否かについて判定する。かかる判定の結果、印刷ジョブが終了していない場合（ステップＳ１９０、ＮＯ）、制御部１００は、ステップＳ１００に戻り、上述したステップＳ１００以下の処理を繰り返す。他方、制御部１００は、印刷ジョブが終了したと判定した場合（ステップＳ１９０、ＹＥＳ）、上述した一連の処理を終了する。

このような制御を行う本実施の形態の画像形成装置１によれば、印刷画像の品質を出来るだけ維持しつつ、現像装置４１２内における現像剤量の変動を抑えることができる。

上述の構成例では、仕切り部材３３５が横（水平）方向に移動することで、連通部３３０Ａの幅を変えることで、第２の現像槽２６０から第１の現像槽２７０に移動する現像剤の量を可変とする構成について説明した。

他の例として、仕切り部材３３５を縦（垂直）方向に移動可能なシャッター状とし、連通部３３０Ａにおける仕切り部材３３５の高さ位置を変えることで、第２の現像槽２６０から第１の現像槽２７０に移動する現像剤の量を可変とすることもできる。或いは、仕切り部材３３５を斜め方向に移動可能な構成として、連通部３３０Ａにおける広さ（２次元平面の形状）を変える構成としてもよい。他にも、第２の現像槽２６０から第１の現像槽２７０に供給される現像剤の量を調整できる構成であればよい。

その他、上記実施の形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。

１ 画像形成装置
１０ 画像読取部
２０ 操作表示部
２１ 表示部
２２ 操作部
３０ 画像処理部
４０ 画像形成部
５０ 用紙搬送部
６０ 定着部
７１ 通信部
７２ 記憶部
１００ 制御部（供給量取得部、排出量取得部）
２１０ 現像ローラー
２１１ 現像スリーブ
２１２ 現像マグネットロール
２２０ 供給ローラー
２３０ 搬送ガイド部
２４０ 攪拌スクリュー（搬送部材）
２５０ 供給スクリュー（搬送部材）
２６０ 現像剤供給室（第２の現像槽）
２７０ 現像剤供給室（第１の現像槽）
２８０ 現像領域
２９０ 規制ブレード
３００ 規制ホルダ
３１０ 上部ケーシング
３１１ 補給口
３２０ 下部ケーシング
３３０ 隔壁
３３０Ａ，３３０Ｂ 連通部
３３５ 仕切り部材
３４０ ソレノイド
３４５ ＴＣＲセンサー
３５０ 排出部
３５１ 逆巻きスクリュー
３５２ 排出口
３６０ 嵩検知センサー
３６１ 検知面
４１２ 現像装置
４１３ 感光体ドラム

Claims (20)

1. 現像剤を担持する現像ローラーと、
   補給口から補給された前記現像剤を前記現像ローラーに供給する現像槽と、
   前記現像槽と連通される排出口を有し、前記現像槽内の前記現像剤を排出する排出部と、
   前記現像槽に供給される現像剤の供給量を取得する供給量取得部と、
   前記排出口から排出されている前記現像剤の排出量を取得する排出量取得部と、
   前記現像槽内の現像剤量を調整する現像剤量調整部と、
   取得された前記現像剤の前記供給量および排出量に基づいて、前記現像槽の現像剤量が所定範囲に入るように前記現像剤量調整部を制御する制御部と、
   を備える現像装置。
2. 前記現像槽は、
   前記現像剤の移動方向の下流側で前記排出部と接続され、前記現像剤を前記現像ローラーに供給する第１の現像槽と、
   前記現像剤の搬送方向の上流側で前記補給口と接続された第２の現像槽と、を備え、
   前記第１の現像槽と第２の現像槽との間には、前記現像剤を前記第１の現像槽および前記第２の現像槽間で循環的に搬送するための連通経路が設けられた連通部を備える、
   請求項１に記載の現像装置。
3. 前記排出量取得部は、前記現像剤の排出量を、前記第１の現像槽内の前記現像剤の嵩高さを検知する嵩検知センサーの検知結果から取得する、
   請求項２に記載の現像装置。
4. 前記嵩検知センサーは、前記第１の現像槽内の前記現像剤の透磁率を測定することによって前記嵩高さを検知する、
   請求項３に記載の現像装置。
5. 前記嵩検知センサーは、前記現像剤の移動方向における前記排出口の直前に配置されている、
   請求項３または４に記載の現像装置。
6. 前記現像剤量調整部は、前記連通部における前記連通経路の広さを変えるように移動する仕切り部材を有し、
   前記制御部は、前記第１の現像槽内の現像剤量が前記所定範囲に入るように、前記仕切り部材を移動させる、
   請求項２に記載の現像装置。
7. 前記現像剤量調整部は、前記現像槽内の前記現像剤を撹拌しながら前記排出口側に搬送する搬送部材を有し、
   前記制御部は、前記第１の現像槽の現像剤量が前記所定範囲に入るように、前記搬送部材による前記現像剤の搬送速度を制御する、
   請求項２に記載の現像装置。
8. 前記仕切り部材は、前記連通経路の幅または高さ方向に沿って往復移動可能である、
   請求項６に記載の現像装置。
9. 前記連通経路は、前記補給口から前記第２の現像槽に補給された前記現像剤を前記第１の現像槽に供給するための上流側経路と、前記第１の現像槽内の前記現像剤を前記第２の現像槽内に戻す下流側経路と、を有し、
   前記仕切り部材は、前記排出口の反対側に位置し、前記上流側経路の広さを変えるように移動可能である、
   請求項６または８に記載の現像装置。
10. 前記供給量取得部は、前記供給量を、前記補給口から前記第２の現像槽に補給される前記現像剤の補給量または用紙に印刷される画像のカバレッジから取得する、
    請求項２に記載の現像装置。
11. 前記制御部は、前記嵩検知センサーの検知結果および前記供給量に基づいて前記第１の現像槽内の現像剤量が所定範囲外であるか否かを判定し、所定範囲外であると判定した場合、前記第１の現像槽の現像剤量が所定範囲に入るように前記現像剤量調整部を制御する、
    請求項３から５のいずれかに記載の現像装置。
12. 前記制御部は、前記嵩検知センサーにより検知された値が閾値を超えた場合、所定範囲外であると判定する、
    請求項１１に記載の現像装置。
13. 前記制御部は、取得される前記現像剤の排出量および前記現像剤の供給量の値を照合し、該照合の結果から、前記第１の現像槽内の現像剤量が所定範囲外であるか否かを判定する、
    請求項１１または１２に記載の現像装置。
14. 前記制御部は、前記照合の結果、前記排出量と前記供給量の推移が一致していない場合、前記第１の現像槽内の現像剤量が所定範囲外であると判定する、
    請求項１３に記載の現像装置。
15. 前記閾値は、上限側と下限側に少なくとも各々１つずつ設定されている、
    請求項１２に記載の現像装置。
16. 前記制御部は、前記嵩検知センサーにより検知された値が一定時間以上継続して前記閾値を超えている場合、前記第１の現像槽内の現像剤量が所定範囲外であると判定する、
    請求項１２または１５に記載の現像装置。
17. 前記現像剤量調整部は、前記連通部における前記連通経路の広さを変えるように移動する仕切り部材と、前記現像槽内の前記現像剤を撹拌しながら前記排出口側に搬送する搬送部材と、を有し、
    前記制御部は、前記仕切り部材の位置を優先して制御する、
    請求項３から５のいずれかに記載の現像装置。
18. 閾値が上限側および下限側に各々２つずつ設定され、
    前記制御部は、
    前記嵩検知センサーにより検知された値が前記上限側または前記下限側の一つ目の閾値を超えた場合、前記仕切り部材の位置を制御し、
    前記嵩検知センサーにより検知された値が前記上限側または前記下限側の二つ目の閾値を超えた場合、前記搬送部材による前記現像剤の搬送速度を制御する、
    請求項１７に記載の現像装置。
19. 前記制御部は、
    前記嵩検知センサーにより検知された値が前記上限側または前記下限側の一つ目の閾値を超える速度に応じて、前記搬送部材による前記現像剤の搬送速度を優先して制御するか否かを決定する、
    請求項１８に記載の現像装置。
20. 請求項１から１９のいずれかに記載の現像装置を備える画像形成装置。

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