(57)【要約】【課題】中間転写ベルトを用いて単一色のトナー像を形成する画像形成装置において、装置構成の複雑化を避けつつトナー補給ボトルの容量を増やすこと。【解決手段】一つの作像部２Ｋに対して、Ｋ色の補充用トナーを収容している一つのトナー補給ボトル６を配置し、中間転写ベルト１５の張架方向（矢印Ｂ方向）をベルト張架方向としたとき、長尺のボトル本体６８において補給室６９が存する側とは反対側の端部６６が作像部２Ｋの存在しない領域３９ｃまで達するようボトル本体６８のベルト張架方向長さが延長されている。【選択図】図１
2020204644.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一つの作像部で形成された単一色のトナー像を、周回する中間転写ベルトに一次転写した後、前記中間転写ベルト上のトナー像をシートに二次転写する画像形成装置であって、
前記作像部に対応して設けられ、前記作像部に補給するための補充用トナーを収容するトナー補給ボトルと、
前記中間転写ベルトのベルト周回経路の内側に配され、前記中間転写ベルトを張った状態で周回走行可能に支持する第１と第２の支持部材と、
を備え、
前記第１の支持部材から前記第２の支持部材に向かう方向をベルト張架方向としたとき、前記作像部は、前記ベルト周回経路の外側において、前記ベルト張架方向に前記第２の支持部材よりも前記第１の支持部材に近い位置に配置され、
前記トナー補給ボトルは、単一のボトル本体と、前記ボトル本体の一の端部寄りに設けられ、前記ボトル本体内の補充用トナーを前記作像部に補給する補給部とを有し、前記ボトル本体の他方の端部は、前記作像部の前記第２の支持部材側であって前記作像部から前記ベルト張架方向において前記作像部の１つ乃至３つ分のスペース離れた位置に位置していることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
さらに、前記ベルト周回経路の外側であり、前記中間転写ベルトを挟んで前記第１の支持部材に対向する位置に、前記中間転写ベルト上のトナー像を前記シートに二次転写するための二次転写部材が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記作像部は、前記ベルト周回経路の外側において、前記第１の支持部材に支持されている前記中間転写ベルトの第１ベルト部分よりも前記中間転写ベルトの周回方向上流側かつ前記第２の支持部材に支持されている前記中間転写ベルトの第２ベルト部分よりも前記周回方向下流側に配置されていることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記中間転写ベルトは、前記第２ベルト部分の方が前記第１ベルト部分より高くなる傾斜姿勢に維持されていることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記トナー補給ボトルは、前記中間転写ベルトのベルト幅方向に、前記中間転写ベルトを挟んで一方または他方の側に配置されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記ベルト張架方向における前記中間転写ベルトの長さが前記作像部の長さの２倍以上であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記ボトル本体内の補充用トナーを前記補給部に向けて搬送する搬送部材が設けられていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記搬送部材は、回転により前記補充用トナーに搬送力を付与する複数個の回転羽根であり、前記複数個の回転羽根が前記ボトル本体の長さ方向に並設されていることを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記複数個の回転羽根の回転を制御する制御部をさらに備えることを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記制御部は、
前記シートの面積に対する前記トナー像の面積の割合を示す印字率を取得し、
取得した印字率の大きさが閾値ｔｈ２未満の場合、前記各回転羽根を第１の速度で回転させ、前記閾値ｔｈ２以上の場合、前記各回転羽根を前記第１の速度よりも速い第２の速度で回転させることを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記制御部は、
前記トナー補給ボトル内における補充用トナーの残量を取得し、
取得した残量の大きさが閾値ｔｈ４を超える場合、前記各回転羽根を基準速度よりも遅い低速で回転させ、前記閾値ｔｈ４以下の場合、前記各回転羽根を前記基準速度で回転させることを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記制御部は、前記複数個の回転羽根の回転速度を個別に可変可能であり、
前記複数個の回転羽根のうち、第１の回転羽根と、前記第１の回転羽根よりも前記補給部から遠い第２の回転羽根に対して、前記第１の回転羽根の回転速度よりも前記第２の回転羽根の回転速度を高速にすることを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記作像部は、感光体上の静電潜像を前記単一色のトナーで現像する現像部を含み、
前記制御部は、
前記現像部内に収容されている現像剤に含まれるトナーの量を指標する指標値を取得し、取得した指標値が閾値ｔｈ１未満の場合、前記回転羽根を回転させ、前記閾値ｔｈ１以上の場合、前記回転羽根の回転を禁止させることを特徴とする請求項９〜１２のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１４】
前記第１と第２の支持部材は、一方が駆動ローラーであり、他方が従動ローラーであることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一つの作像部で作像された単一色のトナー像を、周回する中間転写ベルトに一次転写した後、前記中間転写ベルト上のトナー像をシートに二次転写する画像形成装置に関し、殊に作像部に補充用トナーを補給するためのトナー補給ボトルの改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
中間転写ベルトを有するタンデム型のカラー画像形成装置は、異なる色、例えばイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色に対応したＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色用の作像部を中間転写ベルトの走行方向に列設して、各作像部で形成されたＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色トナー像を中間転写ベルト上に重なり合うように一次転写した後、中間転写ベルト上に多重転写されたＹ〜Ｋの各色トナー像を記録用のシートに一括して二次転写することで、カラー画像を形成するようになっている。
【０００３】
近年、このようなタンデム型のカラー画像形成装置を単一色、例えばＫ色のみのトナー像を形成する画像形成装置に設計変更、いわゆるミニマルデザインすることが提案されている。このミニマルデザインでは、主にＫ色のトナー像の形成に関係しない部材、具体的にはＹ、Ｍ、Ｃ色用の作像部とこれらに補給すべき補充用のトナーを収容したＹ、Ｍ、Ｃ色用のトナー補給ボトルなどをカラー画像形成装置から取り除く構成がとられる。
【０００４】
ミニマルデザインして構成された画像形成装置は、中間転写ベルトを用いる中間転写体方式のままであり、カラー画像形成装置と同様にシートの搬送性能を向上することができる。また、作像部の感光体からトナー像をシートに直接転写するいわゆる直転方式のように、シートが感光体に転写位置で直に接触したときのシートの揺れにより生じる転写ずれのおそれがなく、Ｋ色のトナー像の画質向上にも繋がる。
【０００５】
ミニマルデザインにより、画像形成装置の内部では、中間転写ベルトの走行方向に沿って並置されていたＹ〜Ｋ色用の４個のトナー補給ボトルのうち、Ｙ、Ｍ、Ｃ色用の３個のトナー補給ボトルの配置スペースが空きになる。特許文献１と２には、この空きスペースにＫ色用のトナー補給ボトルを新たに配置して、Ｋ色用のトナー補給ボトルの個数を増やすことで、Ｋ色の補充用トナーの収容量を増やす構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１５−１６３８号公報
【特許文献２】特開２０１１−６４７７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１と２では、複数個のＫ色用トナー補給ボトルのそれぞれごとに、排出口から排出される補充トナーをＫ色用の作像部まで搬送するためのパイプなどの搬送路を設けて、補充用トナーをＫ色の作像部へ補給する構成をとっている。
【０００８】
このように一つの作像部に対して複数個のトナー補給ボトルを配置する構成をとると、トナー補給ボトルごとに、一つの作像部までの間を別々の搬送路を配置してそれらを繋ぐ必要が生じ、装置構成が複雑化するという問題がある。このような問題は、上記の空きスペースの全部を利用してトナー補給ボトルを配置する場合に限られず、一部のスペースを利用する場合にも生じ得る。
【０００９】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであって、中間転写ベルトを用いて単一色のトナー像を形成する画像形成装置において、装置構成の複雑化を避けつつトナー補給ボトルの容量を増やすことが可能な画像形成装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明に係る画像形成装置は、一つの作像部で形成された単一色のトナー像を、周回する中間転写ベルトに一次転写した後、前記中間転写ベルト上のトナー像をシートに二次転写する画像形成装置であって、前記作像部に対応して設けられ、前記作像部に補給するための補充用トナーを収容するトナー補給ボトルと、前記中間転写ベルトのベルト周回経路の内側に配され、前記中間転写ベルトを張った状態で周回走行可能に支持する第１と第２の支持部材と、を備え、前記第１の支持部材から前記第２の支持部材に向かう方向をベルト張架方向としたとき、前記作像部は、前記ベルト周回経路の外側において、前記ベルト張架方向に前記第２の支持部材よりも前記第１の支持部材に近い位置に配置され、前記トナー補給ボトルは、単一のボトル本体と、前記ボトル本体の一の端部寄りに設けられ、前記ボトル本体内の補充用トナーを前記作像部に補給する補給部とを有し、前記ボトル本体の他方の端部は、前記作像部の前記第２の支持部材側であって前記作像部から前記ベルト張架方向において前記作像部の１つ乃至３つ分のスペース離れた位置に位置していることを特徴とする。
【００１１】
さらに、前記ベルト周回経路の外側であり、前記中間転写ベルトを挟んで前記第１の支持部材に対向する位置に、前記中間転写ベルト上のトナー像を前記シートに二次転写するための二次転写部材が設けられているとしても良い。
【００１２】
ここで、前記作像部は、前記ベルト周回経路の外側において、前記第１の支持部材に支持されている前記中間転写ベルトの第１ベルト部分よりも前記中間転写ベルトの周回方向上流側かつ前記第２の支持部材に支持されている前記中間転写ベルトの第２ベルト部分よりも前記周回方向下流側に配置されているとしても良い。
【００１３】
ここで、前記中間転写ベルトは、前記第２ベルト部分の方が前記第１ベルト部分より高くなる傾斜姿勢に維持されているとしても良い。
【００１４】
また、前記トナー補給ボトルは、前記中間転写ベルトのベルト幅方向に、前記中間転写ベルトを挟んで一方または他方の側に配置されているとしても良い。
【００１５】
さらに、前記ベルト張架方向における前記中間転写ベルトの長さが前記作像部の長さの２倍以上であるとしても良い。
【００１６】
また、前記ボトル本体内の補充用トナーを前記補給部に向けて搬送する搬送部材が設けられているとしても良い。
【００１７】
ここで、前記搬送部材は、回転により前記補充用トナーに搬送力を付与する複数個の回転羽根であり、前記複数個の回転羽根が前記ボトル本体の長さ方向に並設されているとしても良い。
【００１８】
ここで、前記複数個の回転羽根の回転を制御する制御部をさらに備えるとしても良い。
【００１９】
ここで、前記制御部は、前記シートの面積に対する前記トナー像の面積の割合を示す印字率を取得し、取得した印字率の大きさが閾値ｔｈ２未満の場合、前記各回転羽根を第１の速度で回転させ、前記閾値ｔｈ２以上の場合、前記各回転羽根を前記第１の速度よりも速い第２の速度で回転させるとしても良い。
【００２０】
また、前記制御部は、前記トナー補給ボトル内における補充用トナーの残量を取得し、取得した残量の大きさが閾値ｔｈ４を超える場合、前記各回転羽根を基準速度よりも遅い低速で回転させ、前記閾値ｔｈ４以下の場合、前記各回転羽根を前記基準速度で回転させるとしても良い。
【００２１】
さらに、前記制御部は、前記複数個の回転羽根の回転速度を個別に可変可能であり、前記複数個の回転羽根のうち、第１の回転羽根と、前記第１の回転羽根よりも前記補給部から遠い第２の回転羽根に対して、前記第１の回転羽根の回転速度よりも前記第２の回転羽根の回転速度を高速にするとしても良い。
【００２２】
また、前記作像部は、感光体上の静電潜像を前記単一色のトナーで現像する現像部を含み、前記制御部は、前記現像部内に収容されている現像剤に含まれるトナーの量を指標する指標値を取得し、取得した指標値が閾値ｔｈ１未満の場合、前記回転羽根を回転させ、前記閾値ｔｈ１以上の場合、前記回転羽根の回転を禁止させるとしても良い。
【００２３】
さらに、前記第１と第２の支持部材は、一方が駆動ローラーであり、他方が従動ローラーであるとしても良い。
【発明の効果】
【００２４】
上記の構成をとれば、一つの作像部に一つのトナー補給ボトルが一対一に設けられるので、複数個のトナー補給ボトルを配置する構成のようにそれぞれごとに補充用トナーの搬送路を別々に設ける必要がなくなり、装置構成の複雑化を避けることができる。さらに、ボトル本体の両側のうち補給部が設けられている側とは反対側である他方の端部が、作像部の前記第２の支持部材側であって前記作像部からベルト張架方向に前記作像部の１つ乃至３つ分のスペース離れた位置に位置しているので、トナー補給ボトルの容量を増やすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】実施の形態に係るプリンターの全体構成を示す模式的な正面図である。
【図２】トナー補給ボトルの概略斜視図である。
【図３】トナー補給ボトルの縦断面図である。
【図４】トナー補給ボトルの後壁の外面に設けられているギア列を図２の矢印Ｃ方向から見た背面図である。
【図５】図４におけるＤ−Ｄ線矢視断面図である。
【図６】図３におけるＥ−Ｅ線矢視断面図である。
【図７】比較例のプリンターの構成を説明するための図である。
【図８】全体制御部の構成を示すブロック図である。
【図９】トナー補給制御の内容を示すフローチャートである。
【図１０】変形例に係る全体制御部の構成を示すブロック図である。
【図１１】変形例に係るトナー補給制御の内容を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明に係る画像形成装置の実施の形態を、モノクロプリンター（以下、単に「プリンター」という。）を例にして説明する。
【００２７】
〔１〕全体構成
図１は、プリンター１の全体構成を示す模式的な正面図である。同図には、プリンター１の内部の要素が、あたかも装置本体の前面を透かして見えているように描かれている。同図では、プリンター１を正面側から見たときの左右方向をＸ軸方向、上下方向をＹ軸方向、Ｘ軸とＹ軸の双方に直交する奥行方向をＺ軸方向で示している。
【００２８】
同図に示すように、プリンター１は、単一色、ここではブラック（Ｋ）色に対応した作像部２Ｋと、中間転写部３と、給送部４と、定着部５と、Ｋ色の補充用トナーを収容しているトナー補給ボトル６と、操作表示部７と、全体制御部８などを備えている。作像部２Ｋとトナー補給ボトル６とが一対一に対応している。
【００２９】
プリンター１は、ネットワーク（例えば、ＬＡＮ）に接続され、外部の端末装置（不図示）からプリントジョブの実行指示を受け付けると、その指示に基づいてＫ色のトナー像を形成し、形成したトナー像を記録用のシートＳへ転写してモノクロ画像を形成する。
【００３０】
作像部２Ｋは、矢印Ａ方向に回転する感光体ドラム１０と、その周囲に配設された帯電部１１、現像部１３、およびクリーナー１４などを有し、感光体ドラム１０上にＫ色のトナー像を形成する。
【００３１】
ここで、現像部１３は、Ｋ色のトナーを含む二成分現像剤（不図示）を収容するハウジング１３０を有し、ハウジング１３０内には、現像剤を担持する現像剤担持体としての現像ローラー１３１が感光体ドラム１０に対向する位置に設けられるとともに、ハウジング１３０内の現像剤を撹拌しつつ現像ローラー１３１に供給する撹拌搬送部材としての撹拌スクリュー１３２が設けられている。また、ハウジング１３０の底部には、収容されている二成分現像剤のキャリアに対するトナーの濃度を示す現像剤濃度を検出するための現像剤濃度センサー１３３が配置されている。この現像剤濃度は、現像部１３に収容されている現像剤に含まれるトナーの量を指標する指標値になる。なお、像担持体として感光体ドラム１０を用いる構成としたが、これに限られず、例えば感光体ベルトなどを用いることもできる。
【００３２】
中間転写部３は、作像部２Ｋよりも上に配される中間転写ベルト１５に加えて、駆動モーター（不図示）により回転駆動される駆動ローラー１６と、従動ローラー１７と、一次転写ローラー１８と、二次転写ローラー１９と、クリーナー２０などを有している。
【００３３】
中間転写ベルト１５は、無端状のベルトであり、左右方向の一方側に位置する駆動ローラー１６と他方側に位置する従動ローラー１７により一定の張力が作用するように張った状態で矢印Ｂ方向（ベルト走行方向）に周回走行可能に支持（張架）されている。
【００３４】
ここで、同図で各ローラーに張架されている中間転写ベルト１５を示す実線と破線が中間転写ベルト１５のベルト周回経路に相当し、ベルト周回経路の内側に駆動ローラー１６（第１の支持部材）と従動ローラー１７（第２の支持部材）と一次転写ローラー１８が配置され、ベルト周回経路の外側に作像部２Ｋと二次転写ローラー１９とクリーナー２０が配置され、また、現像部１３が感光体ドラム１０に対してベルト走行方向上流側に配置する位置関係になっている。
【００３５】
また、本実施形態では中間転写ベルト１５が、同図に示すように駆動ローラー１６に巻きかかっている第１ベルト部分１５ｅよりも従動ローラー１７に巻きかかっている第２ベルト部分１５ｄの方が高くなる傾斜姿勢に維持されている。この姿勢を維持するために、プリンター１の装置本体３１に、駆動ローラー１６と従動ローラー１７を同図に見られるように上下に段違い状に軸支している。なお、この傾斜姿勢に代えて、例えば駆動ローラー１６と従動ローラー１７の両方の上下の位置を揃えて、中間転写ベルト１５を水平な姿勢で張架する構成をとることもできる。
【００３６】
一次転写ローラー１８は、中間転写ベルト１５を挟んで感光体ドラム１０に対向配置されている。二次転写ローラー１９は、中間転写ベルト１５を挟んで駆動ローラー１６に対向配置されている。
【００３７】
作像部２Ｋよりも下方には、露光部１２が設けられ、全体制御部８からの駆動信号によりＫ色の画像形成のための光ビームＬを発光素子から発する。
【００３８】
作像部２Ｋでは、帯電部１１により帯電された感光体ドラム１０が露光部１２から発せられた光ビームＬにより露光走査されて感光体ドラム１０上に静電潜像が作像され、感光体ドラム１０上の静電潜像が現像部１３の現像ローラー１３１に担持されている現像剤により現像され、Ｋ色のトナー像が感光体ドラム１０上に形成される。
【００３９】
Ｋ色のトナー像の形成により、現像部１３内のＫ色のトナーが減少したことが現像剤濃度センサー１３３により検出されると、トナー補給ボトル６からＫ色の補充用トナーが補給されるようになっている。このトナー補給制御の内容については、後述する。
【００４０】
感光体ドラム１０上に形成されたＫ色のトナー像は、一次転写ローラー１８の静電作用により中間転写ベルト１５に一次転写位置１８ａで一次転写される。一次転写位置１８ａは、感光体ドラム１０の周面が中間転写ベルト１５を挟んで一次転写ローラー１８に接している位置である。この一次転写の際に、感光体ドラム１０上のトナー像のうち、中間転写ベルト１５に転写されずに感光体ドラム１０上に残った残留トナーは、クリーナー１４に設けられたクリーニングブレード１４１により掻き取られる。これにより、感光体ドラム１０の周面が清掃される。
【００４１】
中間転写ベルト１５上に一次転写されたＫ色のトナー像は、中間転写ベルト１５の周回走行により、二次転写ローラー１９が中間転写ベルト１５と接する二次転写位置１９ａまで移動する。
【００４２】
プリンター１の最下部には給送部４が設けられていて、給紙カセット４１に収容された記録用のシートＳを繰り出しローラー２１で搬送路に繰り出して、停止中のタイミングローラー２２まで搬送する。
【００４３】
タイミングローラー２２は、周回する中間転写ベルト１５上に一次転写されたＫ色トナー像が二次転写位置１９ａに到達するタイミングに合わせて、回転を開始し、シートＳを二次転写位置１９ａに搬送する。
【００４４】
シートＳが二次転写位置１９ａを通過する際に、中間転写ベルト１５上に一次転写されたＫ色のトナー像が二次転写ローラー１９の静電作用によりシートＳ上に二次転写される。これにより、シートＳ上にモノクロのＫ色のトナー像が形成される。なお、二次転写の際に、中間転写ベルト１５上のトナー像のうち、シートＳに転写されずに中間転写ベルト１５上に残った残留トナーは、中間転写ベルト１５の周回走行により従動ローラー１７まで移動したところで、中間転写ベルト１５を挟んで従動ローラー１７に対向配置されたクリーナー２０により除去され、不図示の回収容器に回収される。
【００４５】
二次転写位置１９ａでＫ色のトナー像が二次転写されたシートＳは、定着部５に搬送される。定着部５は、加熱ローラー５ａとこれに圧接して定着ニップを形成する加圧ローラー５ｂとを有し、二次転写ローラー１９により搬送されて来るシートＳが定着ニップを通過する際に、シートＳ上のＫ色のトナー像（未定着画像）を加熱、加圧により熱定着する。定着部５を通過したシートＳは、定着部５よりも上に配置された排紙ローラー２３により機外に排出され、プリンター１の上部に設けた排紙トレイ２４に収容される。
【００４６】
トナー補給ボトル６は、長尺状であり、中間転写ベルト１５よりも装置正面側の位置に配置されており、装置筐体（本体）３１に着脱可能に装着されている。具体的に、本実施の形態では、装置本体３１の内部であり、プリンター１の高さ方向に中間転写ベルト１５と略同じ高さであり、装置前後方向に中間転写ベルト１５よりも装置正面側の位置にトナー補給ボトル６を装着するための装着スペース（不図示）が設けられ、その装着スペースにトナー補給ボトル６が装着される。
【００４７】
トナー補給ボトル６が装着されると、トナー補給ボトル６に設けられた補充用トナーの補給口６９ａが現像部１３に設けられた補充用トナーの受入口１３５に合致した状態になり、補給口６９ａから排出された補充用トナーが現像部１３の受入口１３５を通じて現像部１３のハウジング１３０の内部に送り込まれる。
【００４８】
装置正面側には、開閉自在な正面カバー（不図示）が設けられており、ユーザーが正面カバーを開閉することにより、装置正面側からトナー補給ボトル６を交換できるようになっている。
【００４９】
操作表示部７は、ユーザーがプリンター１の前に立ったときに操作し易い位置、ここでは装置本体３１の上面の装置正面側の位置に配されており、ユーザーからのジョブの実行指示を受け付けるキーや、実行すべきジョブの選択指示を受け付ける選択キーなどを有する。また、操作表示部７には、全体制御部８からの指示に基づくジョブに関する画面や、空になったトナー補給ボトル６の新品への交換をユーザーに促す警告メッセージなどを表示するディスプレイも備えられている。
【００５０】
なお、プリンター１は、中間転写ベルト１５と露光部１２の間であり、作像部２Ｋ以外の部分３９ａが空間になっている。このような空間３９ａを有するのは、タンデム型のプリンター１がカラープリンターからモノクロプリンターにミニマルデザインして構成されたことによる。
【００５１】
具体的には、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色のトナー像形成用の各作像部が配置されたタンデム型のカラープリンターに対して、Ｙ、Ｍ、Ｃ色用の各作像部を取り除き、Ｋ色用の作像部２Ｋのみによるブラック色のモノクロプリンターに変更したものをプリンター１としている。これにより元々、Ｙ、Ｍ、Ｃの各作像部が配置されていた領域３９ａが空間になる。
【００５２】
また、Ｙ、Ｍ、Ｃの各作像部にＹ、Ｍ、Ｃ色の補充用のトナーを補給するためのＹ、Ｍ、Ｃ色用のトナー補給ボトルが元々配置されていた領域３９ｂにトナー補給ボトル６を拡張して、トナー収容量を増やす構成をとっている。つまり、ミニマルデザインして構成されたプリンター１は、一つの作像部２Ｋに一つのトナー補給ボトル６を一対一に対応する構成としており、複数個のトナー補給ボトルを配置することによる装置構成の複雑化を避けつつ、補充用トナーの収容量の確保を図っている。
【００５３】
〔２〕トナー補給ボトルの構成
図２は、トナー補給ボトル６の概略斜視図であり、図３は、トナー補給ボトル６の縦断面図である。ここで、図２では、トナー補給ボトル６の一部を切り欠いてトナー補給ボトル６の内部構成も併せて示すとともに、補充用トナーの補給先である作像部２Ｋと中間転写部３の構成の一部も示している。また、中間転写ベルト１５において一次転写ローラー１８を挟んで下に存するベルト部分を１５ａ、上に存するベルト部分を１５ｂで示している。また、図３では、収容されているトナーＴの液面をＴｚで示している。
【００５４】
図２と図３に示すようにトナー補給ボトル６は、Ｘ軸方向に長尺の直方体形状をした箱型の容器であり、天壁６１、底壁６２、前壁６３、後壁６４、右側壁６５、左側壁６６によりＸ、Ｙ、Ｚ軸の３方を各壁で囲むことにより、内部に補充用トナーＴの収容空間６０を形成してなる。天壁６１〜左側壁６６により形成される箱体をボトル本体６８という。ボトル本体６８は、樹脂製であり、例えばＰＳ（ポリスチレン）が用いられるが、樹脂に限られず、他の材料を用いるとしても良い。
【００５５】
ボトル本体６８の右側壁６５（一の端部）寄りの位置には、補充用トナーを排出して現像部１３に補給する補給部としての補給室６９が底壁６２の下面に設けられている。
【００５６】
ボトル本体６８内の補充用トナーは、底壁６２に開設された貫通孔６２ａを通じて補給室６９内に入る。補給室６９内に入った補充用トナーは、補給室６９内に設けられた補給スクリュー９２（後述）により装置正面側から背面側に向かって、補給室６９の底壁９１に開設された補給口（排出口）６９ａまで搬送されると、補給口６９ａから排出される。
【００５７】
補給口６９ａから排出された補充用トナーは、現像部１３のハウジング１３０の前壁１３６から装置正面側に向かって延出され、ハウジング１３０の内部空間と連通している筒状のトナー補給路１３９に開設されたトナー受入口１３５に入る。これが、トナー補給ボトル６から現像部１３への補充用トナーの補給になる。
【００５８】
トナー補給路１３９の内部には、破線で示す螺旋羽根を有する補給スクリュー１３８が挿入されている。この補給スクリュー１３８の回転により、トナー受入口１３５からトナー補給路１３９に入った補充用トナーがトナー補給路１３９内を装置正面側から装置背面側に向かって搬送される。トナー補給路１３９を搬送される補充用トナーは、トナー補給路１３９からハウジング１３０内に入り、撹拌スクリュー１３２まで搬送されると、撹拌スクリュー１３２により撹拌搬送される。
【００５９】
ボトル本体６８内には、貫通孔６２ａの開設位置よりも左側の空間に間隔を開けて３個のトナー搬送部材６７ａ、６７ｂ、６７ｃが配置されている。
【００６０】
３個のトナー搬送部材６７ａ〜６７ｃは、それぞれ同じ形状、同じ大きさ、同じ素材のものであり、Ｚ軸方向に平行な回転軸６７１と、回転軸６７１に固着され、回転軸６７１の軸心を中心に同図の矢印Ｉ方向に回転する矩形の羽根６７２からなる。以下、トナー搬送部材を回転羽根という。回転羽根６７ａ〜６７ｃのそれぞれごとに、回転したときに羽根６７２の先端６７４が底壁６２に接するように回転軸６７１から先端６７４までの羽根６７２の長さが設計してある。
【００６１】
回転羽根６７ａ〜６７ｃが矢印Ｉ方向に回転すると、羽根６７２に接する補充用トナーに右方向（矢印Ｘ方向）、つまり貫通孔６２ａに向かう方向の搬送力が付与され、補充用トナーが右側壁６５寄りに存する補給室６９に向かって搬送される。
【００６２】
回転羽根６７ａ〜６７ｃごとに、回転軸６７１がボトル本体６８に回転自在に支持されており、装置背面側の端部６７３が後壁６４を突き抜けてボトル本体６８の外に飛び出している。回転羽根６７ａの回転軸６７１の端部６７３は、補給モーター３５ａに連結され、回転羽根６７ｂの回転軸６７１の端部６７３は、補給モーター３５ｂに連結され、回転羽根６７ｃの回転軸６７１の端部６７３は、補給モーター３５ｃに連結されている。回転羽根６７ａ〜６７ｃは、補給モーター３５ａ〜３５ｃの回転駆動力を受けて矢印Ｉ方向に回転する。ここでは、３個の回転羽根６７ａ〜６７ｃと３個の補給モーター３５ａ〜３５ｃとが一対一に対応しているので、回転羽根６７ａ〜６７ｃをそれぞれ個別に独立して回転することができる。補給モーター３５ａ〜３５ｃは、同じ性能のものである。
【００６３】
３個の回転羽根６７ａ〜６７ｃのうち、補給室６９に最も近い回転羽根６７ｃの回転軸６７１の端部６７３には、ギア１０１が固着されている。ギア１０１は、後壁６４の外側に存するので、同図では破線で示してある。
【００６４】
ギア１０１は、ギア１０２を介して、補給スクリュー９２の回転軸に固着されているギア１０３と歯合しており、回転羽根６７ｃと同期して補給スクリュー９２も回転する構成になっている。つまり、回転羽根６７ｃの回転駆動力の一部が補給スクリュー９２の回転に用いられる機構になっている。以下、この駆動機構を図４〜図６を用いて説明する。
【００６５】
図４は、ギア１０１〜１０３のギア列を図２の矢印Ｃ方向から見た背面図であり、図５は、図４におけるＤ−Ｄ線矢視断面図であり、図６は、図３におけるＥ−Ｅ線矢視断面図である。
【００６６】
図４と図５に示すようにギア１０２は、トナー補給ボトル６の後壁６４に立設された支持軸６４ａに回転自在に支持されており、回転羽根６７ｃの回転軸６７１に固着されているギア１０１と、補給室６９内の補給スクリュー９２の回転軸９２１に固着されているギア１０３の間に介在する。ギア１０１が図４に示す矢印Ｉ方向（時計方向）に回転すると、ギア１０２を介してギア１０３が矢印Ｉａ方向（時計方向）に回転し、補給スクリュー９２も同方向に回転する。
【００６７】
図５に示すように補給スクリュー９２は、装置前後方向（Ｚ軸方向）に長い回転軸９２１に螺旋羽根９２２を巻き回してなる搬送部材であり、回転軸９２１の装置背面側の端部９２３を除く部分が補給室６９内に収容されている。
【００６８】
回転軸９２１の装置正面側の端部９２４は、補給室６９に設けられた前壁９３に回転自在に支持されており、回転軸９２１の装置背面側の端部９２３は、補給室６９の後壁９４に開設された貫通孔９４ａを通じて補給室６９の外に突出されており、回転軸９２１の端部９２３にギア１０３が固着されている。
【００６９】
螺旋羽根９２２は、回転軸９２１が図４に示す矢印Ｉａ方向に回転したときに、補給室６９内に存するトナーに対して矢印Ｊ方向の搬送力が付与されるように螺旋の巻方向が予め決められている。
【００７０】
回転羽根６７ｃの回転により、ボトル本体６８内の補充用トナーＴは、補給室６９に向けて搬送され、補給室６９へのトナー入口である貫通孔６２ａのところまで搬送されると、貫通孔６２ａを通じて補給室６９内に入る。補給室６９内に入った補充用トナーＴは、回転羽根６７ｃと同時に回転している補給スクリュー９２により矢印Ｊ方向に搬送され、底壁９１の補給口６９ａに至ると、補給口６９ａを通じて補給室６９の外、つまりトナー補給ボトル６の外に排出され、現像部１３のトナー受入口１３５を通じて現像部１３に補給される。
【００７１】
なお、補給スクリュー９２が停止しているときには、螺旋羽根９２２が回転していないため、その時点で補給室６９内に存する補充用トナーが矢印Ｊ方向に搬送されることはなく、補給口６９ａから排出されることはない。また、回転羽根６７ｃと補給スクリュー９２の回転駆動源である補給モーター３５ｃは、現像部１３内のトナー量が閾値を下回ったときにのみ回転し、それ以外の期間では停止するように制御されるので、現像部１３内のトナー量が閾値以上の場合に補充用トナーが現像部１３に補給されることはない。
【００７２】
次に、図６により回転羽根６７ｃと補給モーター３５ｃとの連結機構について説明する。図６に示すように回転羽根６７ｃの回転軸６７１は、装置正面側の端部が前壁６３の内面に設けられた支持部６８１に回転自在に支持され、装置背面側の端部６７３が後壁６４の貫通孔６８２を通り抜けてボトル本体６８の外に飛び出しており、この端部６７３にギア１０１が固着されている。端部６７３の先端には、横断面をＤ形状にしたＤカット軸部６７４が設けられている。
【００７３】
補給モーター３５ｃは、装置本体３１に設けられ、装置正面側が開口された凹部３１ａの底面３１ｂに回転軸３５ａが装置正面側を向く姿勢で取着されている。補給モーター３５の回転軸３５ａの先端には、回転羽根６７ｃのＤカット軸部６７４が嵌合されるＤカット穴部３６ａを有するカップリング３６が設けられている。この嵌合により、補給モーター３５の回転駆動力が回転羽根６７ｃの回転軸６７１に伝わる。
【００７４】
装置本体３１には、さらにトナー補給ボトル６の着脱の際にトナー補給ボトル６をＺ軸方向にスライド移動を容易にするためのガイド３２が設けられている。ユーザーは、例えば新品のトナー補給ボトル６を装着する場合、上記の正面カバーを開放して、トナー補給ボトル６をガイド３２に載せた状態で装置正面側から矢印Ｆ方向に装置背面側に向かって押し込む。この押し込みにより、トナー補給ボトル６の回転羽根６７ｃのＤカット軸部６７４が補給モーター３５のＤカット穴部３６ａに嵌合し、それ以上、トナー補給ボトル６を押し込むことができなくなる、これにより、ユーザーは、トナー補給ボトル６を奥まで押し込んだことが判り、正面カバーを閉じることでトナー補給ボトル６の装置本体３１への装着を完了することができる。
【００７５】
トナー補給ボトル６が装着された状態で補給モーター３５が回転すると、補給モーター３５の回転駆動力が回転羽根６７ｃに伝わるとともに回転羽根６７ｃの回転軸６７１に固着されたギア１０１に伝わり、回転羽根６７ｃと補給スクリュー９２が同時に回転する。
【００７６】
トナー補給ボトル６が空になった場合には、ユーザーは、正面カバーを開放して、トナー補給ボトル６を手で把持して装置正面側に引き出す操作を行うことで、上記の嵌合を解除させることができ、トナー補給ボトル６を装置本体３１から取り出すことができる。
【００７７】
上記では、回転羽根６７ｃについて説明したが、回転羽根６７ａ、６７ｂも回転羽根６７ｃと同様に、対応する補給モーター３５ａ、３５ｂと、Ｄカット軸部とＤカット穴部の嵌合とこれの解除の切り換えにより、補給モーター３５から回転羽根への回転駆動力の伝達と遮断が切り換えられる。なお、回転羽根６７ａ、６７ｂは、回転羽根６７ｃとは異なり、補給室６９の補給スクリュー９２への駆動力の伝達を行わない。従って、回転羽根６７ａ、６７ｂの回転軸６７１にはギア１０１が固着されておらず、図６に示す回転羽根６７ｃからギア１０１を取り除いた構成が回転羽根６７ａ、６７ｂの構成に等しくなる。
【００７８】
次に、トナー補給ボトル６を用いることによる効果について説明する。
【００７９】
図７は、本実施の形態に係るプリンター１に対する比較例のプリンター１ａの構成を説明するための図である。比較例のプリンター１ａは、プリンター１と同様にカラープリンターをミニマルデザインして構成されたＫ色のモノクロプリンターである。なお、図１のプリンター１に含まれる構成要素と同じものについては同じ符号が付されている。
【００８０】
図７に示すように比較例のプリンター１ａでは、４個のトナー補給ボトル６Ｋが駆動ローラー１６から従動ローラー１７に向かう方向α（以下、「ベルト張架方向」という。）に沿って相互に間隔γを開けて配置されている。中間転写ベルト１５のベルト張架方向長さＵａは、作像部２Ｋのベルト張架方向長さＵｂよりも当然長く、ここでは４倍以上になっている。このことは、図１に示すプリンター１でも同じである。
【００８１】
図７に示す４個のトナー補給ボトル６Ｋのうち、右端を除く３個のトナー補給ボトル６Ｋは、ミニマルデザイン前のカラープリンターに配置されていたＹ、Ｍ、Ｃ色用のトナー補給ボトルのそれぞれをＫ色用のトナー補給ボトルに置き換えたものに相当する。
【００８２】
これにより、ミニマルデザインして構成されたプリンター１ａでは、元々、Ｙ、Ｍ、Ｃ色用のトナー補給ボトルが配置されていた、ベルト張架方向に長い領域（一点鎖線３９ｂで示す領域）を空きスペースにすることなく有効活用して、Ｋ色の補充用トナーの収容量を増やすことができる。
【００８３】
ところが、トナー補給ボトル６Ｋの数を４個にすると、上記「発明が解決しようとする課題」の構成で説明したように、トナー補給ボトル６Ｋのそれぞれごとに、一つの作像部２Ｋまで補充用トナーを搬送するパイプなどのトナー搬送路９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋを別々に設けて、これらを途中で合流させるといった配管を装置内部で行う必要が生じ、装置内部の構成が複雑になってしまう。
【００８４】
これに対し、図１に記載の本実施の形態のプリンター１では、一つの作像部２Ｋに対して一つのトナー補給ボトル６を設けており、図７に示す比較例のような複数個のトナー補給ボトル６Ｋに対する配管を装置内部で行う必要がなく、装置構成の複雑化を避けることができる。
【００８５】
そして、図１に示す本実施の形態のトナー補給ボトル６は、ベルト張架方向（矢印Ｂ方向に相当）に長尺なボトル本体６８の一の端部（右側壁６５）寄りに補給室６９を設け、他方の端部（左側壁６６）が作像部２Ｋを越えてベルト張架方向Ｂに作像部２Ｋの存在しない領域３９ｃまで達するようにボトル本体６８のベルト張架方向Ｂの長さが延長される構成にしている。領域３９ｃは、作像部２Ｋよりもベルト張架方向下流側の領域ということができる。
【００８６】
ボトル本体６８が領域３９ｃに入る位置まで拡張されているので、トナー補給ボトル６の容量が増え、その分、Ｋ色の補充用トナーの収容量を増加することができる。ここではボトル本体６８の長さが比較例における右端のトナー補給ボトル６Ｋを除く３個のトナー補給ボトル６Ｋの長さを合計した長さよりも長くなっている。
【００８７】
図７に示す比較例では、トナー補給ボトル６Ｋが複数個なので、隣り合う２個のトナー補給ボトル６Ｋの間に間隔γが生じ、この間隔γが占める空間は、補充用トナーの収容空間に寄与しない。これに対し、本実施の形態では、トナー補給ボトル６が一つであり、比較例のような間隔γが生じない。このため、比較例よりも間隔γの分、補充用トナーの収容容量（体積）を増やすことができる。また、比較例では、隣り合う２つのトナー補給ボトル６Ｋの側壁の厚みが厚くなるほどトナー補給ボトルの容量が減るが、本実施の形態では、トナー補給ボトル６が一つなので、比較例のような隣り合うトナー補給ボトルの２つの側壁がない分、さらにトナー補給ボトル６の容量を増やすことができる。
【００８８】
〔３〕全体制御部の構成
図８は、全体制御部８の構成を示すブロック図である。
【００８９】
同図に示すように全体制御部８は、通信インターフェース（Ｉ／Ｆ）部８１と、ＣＰＵ８２と、ＲＯＭ８３と、ＲＡＭ８４と、印字率取得部８５と、トナー補給制御部８６などを備え、それぞれが相互に通信を行うことができる。
【００９０】
通信Ｉ／Ｆ部８１は、ネットワーク、例えばＬＡＮと接続するためのＬＡＮカード、ＬＡＮボードといったインターフェースであり、ネットワークを介して接続される外部の端末装置と通信を行う。
【００９１】
ＣＰＵ８２は、ＲＯＭ８３から必要なプログラムを読み出し、作像部２Ｋ、露光部１２、中間転写部３、給送部４、定着部５を制御して、プリントジョブを円滑に実行させる。ＲＡＭ８４は、ＣＰＵ８２のワークエリアとして用いられる。
【００９２】
印字率取得部８５は、プリントジョブごとに、形成されるトナー像の印字率を取得する。印字率は、１枚のシートの面積に対するトナー像の面積の割合を示すものである。プリントジョブのデータに印字率を示す情報が含まれていれば、その情報を読み出すことで印字率を取得することができる。また、１枚のシートの面積をＳａ、形成すべきトナー像の面積をＳｂとしたとき、〔（Ｓｂ／Ｓａ）×１００〕を計算することで、１枚のシートＳ単位で印字率（百分率）で取得することもできる。
【００９３】
トナー補給制御部８６は、現像剤濃度センサー１３３の検出結果に基づき補給モーター３５ａ、３５ｂ、３５ｃを制御して、プリントジョブ実行中にトナー補給ボトル６から補充用トナーを現像部１３に補給するトナー補給制御を行う。
【００９４】
〔４〕トナー補給制御
図９は、トナー補給制御の内容を示すフローチャートである。
【００９５】
同図に示すようにプリントジョブを開始すると（ステップＳ１）、現像剤濃度センサー１３３の検出信号に基づき現在の現像剤濃度Ｄａを検出する（ステップＳ２）。検出した現像剤濃度Ｄａが閾値ｔｈ１未満であるか否かを判断する（ステップＳ３）。ここで、閾値ｔｈ１は、現像部１３に現に収容されている二成分現像剤に含まれるキャリアに対するトナーの量が現像に適した量になっているか否かを判断するための値であり、予め実験などにより設定される。
【００９６】
現像剤濃度Ｄａ≧閾値ｔｈ１であることを判断すると（ステップＳ３で「Ｎｏ」）、補充用トナーの補給は不要として、ステップＳ１４に進む。一方、現像剤濃度Ｄａ＜閾値ｔｈ１であることを判断すると（ステップＳ３で「Ｙｅｓ」）、補充用トナーの補給が必要として、ステップＳ４に進む。
【００９７】
ステップＳ４では、現在のプリントジョブで形成されるべきトナー像の印字率Ｃｒを印字率取得部８５から取得する。
【００９８】
ステップＳ５では、取得した印字率Ｃｒが閾値ｔｈ２未満であるか否かを判断する。ここで、閾値ｔｈ２は、現像部１３内の二成分現像剤に含まれるトナーのうち、プリントジョブによる現像工程で消費されるトナーの量が印字率Ｃｒの大小でかなり異なることに鑑みて、補充用トナーの補給量を多めにする必要があるか否かを判断するための値であり、予め実験などにより設定される。
【００９９】
具体的には、印字率Ｃｒが大きくなるほど、プリント時に１枚のシートＳに対して現像での消費トナー量が多くなるので、補充用トナーの単位時間当たりの補給量を増やさなければ、補充用トナーの補給量が消費トナー量に追い付かなくなる。補充用トナーの単位時間当たりの補給量を増やすには、回転羽根６７ａ〜６７ｃと補給スクリュー９２の回転速度を高速にすれば良い。
【０１００】
回転羽根６７ａ〜６７ｃの回転速度をより高速にすれば、ベルト張架方向に長尺なトナー補給ボトル６の一方端側に設けられた補給室６９への他方端側からの補充用トナーの搬送量がより多くなる。そして、補給スクリュー９２の回転速度をより高速にすれば、補給室６９内に搬送された多くの補充用トナーの補給口６９ａからの単位時間当たりの排出量をより多くすることができ、それだけ現像部１３への補充用トナーの単位時間当たりの補給量を増加させることができるからである。
【０１０１】
回転羽根６７ａ〜６７ｃと補給スクリュー９２の回転速度を高速にするには、補給モーター３５ａ〜３５ｃの回転速度をそれぞれ高速にすれば良い。
【０１０２】
そこで、本実施の形態では、補給モーター３５ａ〜３５ｃの回転速度をＶａとこれよりも速いＶｂの２段階に切り換え可能にしつつ、印字率Ｃｒが０％から閾値ｔｈ２未満の範囲のどの値のときでも、その印字率Ｃｒのプリントジョブにより消費されるトナー量よりも補充用トナーの単位時間当たりの補給量が上回るように回転速度Ｖａの値を決める。
【０１０３】
同様に、印字率Ｃｒが閾値ｔｈ２から１００％までの範囲のどの値のときでも、その印字率Ｃｒのプリントジョブにより消費されるトナー量よりも補充用トナーの単位時間当たりの補給量が上回るように回転速度Ｖｂ（＞Ｖａ）の値を決める。なお、印字率Ｃｒに関係なく補給モーター３５ａ〜３５ｃの回転速度を一律に高速のＶｂに決めることもできるが、回転速度を高速にするほど、補充用トナーを搬送する回転羽根６７ａ〜６７ｃから補給モーター３５ａ〜３５ｃに作用する回転負荷が大きくなり、モーターの負担が増える。高速回転の必要がない場合には、回転速度をＶａに落としてモーターの負担を減らした方が補給モーター３５ａ〜３５ｃの長寿命や電力軽減に繋がるので、ここでは、回転速度を大小に切り換えるようにしている。
【０１０４】
印字率Ｃｒ＜閾値ｔｈ２であることを判断すると（ステップＳ５で「Ｙｅｓ」）、補給モーター３５ａ〜３５ｃを回転速度Ｖａで回転駆動させて（ステップＳ６）、ステップＳ８に進む。一方、印字率Ｃｒ≧閾値ｔｈ２であることを判断すると（ステップＳ５で「Ｎｏ」）、補給モーター３５ａ〜３５ｃを回転速度Ｖｂで回転駆動させて（ステップＳ７）、ステップＳ８に進む。これにより、現像部１３への補充用トナーの補給が開始され、現像部１３内の二成分現像剤の現像剤濃度Ｄａが徐々に上昇する。
【０１０５】
ステップＳ８では、補給モーター３５ａ〜３５ｃの回転開始からの経過時間Ｔｐを計測する。この計測は、図示しないタイマーの計時により行われる。
【０１０６】
続いて、ステップＳ９では、現像剤濃度センサー１３３の検出信号から現在の現像剤濃度Ｄａを検出する。現像剤濃度Ｄａ≧閾値ｔｈ１であることを判断すると（ステップＳ１０で「Ｙｅｓ」）、補充用トナーの必要な量の補給がなされたとして、補給モーター３５ａ〜３５ｃを停止させて（ステップＳ１３）、ステップＳ１４に進む。この補給モーターの停止に伴って、上記のタイマーの計時も停止され、タイマーがリセットされる。補給モーターの停止は、現像剤濃度Ｄａ≧閾値ｔｈ１の場合の回転羽根６７ａ〜６７ｃの回転禁止に相当する。
【０１０７】
一方、現像剤濃度Ｄａ＜閾値ｔｈ１であることを判断すると（ステップＳ１０で「Ｎｏ」）、まだ補充用トナーの補給を継続する必要があるとして、ステップＳ１１に進む。ステップＳ１１では、経過時間Ｔｐが閾値ｔｈ３以上であるか否かを判断する。この閾値ｔｈ３は、トナー補給ボトル６内に補充用トナーが残っているか否か、つまりトナー補給ボトル６が空か否かを判断するための時間であり、例えば３０秒などに予め設定される。
【０１０８】
経過時間Ｔｐ＜閾値ｔｈ３であることを判断すると（ステップＳ１１で「Ｎｏ」）、ステップＳ９に戻る。経過時間Ｔｐ≧閾値ｔｈ３の関係を満たすまでの間、ステップＳ９、Ｓ１０、Ｓ１１で「Ｎｏ」の処理を繰り返し実行して、補充用トナーの補給動作により、現像剤濃度Ｄａが閾値ｔｈ１以上に上昇したと判断されるのを待つ。
【０１０９】
経過時間Ｔｐ≧閾値ｔｈ３の関係を満たしたことを判断すると（ステップＳ１１で「Ｙｅｓ」）、補給モーター３５ａ〜３５ｃをこれ以上、回転させ続けても現像剤濃度Ｄａが上がらない、つまりトナー補給ボトル６が空であるとみなして、トナー補給ボトル６の新品への交換をユーザーに促す交換メッセージを操作表示部７に表示させて（ステップＳ１２）、ステップＳ１３に進む。なお、ユーザーの交換作業により新品のトナー補給ボトル６が装着されると、不図示のセンサーにより検出され、またはユーザーの手動登録によりトナー補給制御部８６がその装着を判断できるようになっており、この判断がなされると、上記の交換メッセージが消去される。なお、交換メッセージの表示とともにジョブの実行を中断し、交換メッセージの消去によりそのジョブの実行を再開させるとしても良い。
【０１１０】
ステップＳ１４では、プリントジョブが終了か否かを判断する。プリントジョブの終了ではないことを判断すると（ステップＳ１４で「Ｎｏ」）、ステップＳ２に戻って、ステップ２以降の処理を実行する。プリントジョブの終了を判断すると（ステップＳ１４で「Ｙｅｓ」）、当該制御を終了する。
【０１１１】
このように印字率Ｃｒの大きさに基づきトナー補給ボトル６から現像部１３への補充用トナーの補給量を可変制御するので、印字率Ｃｒの大小に関わらず、補充用トナーの補給量がプリントにより消費されるトナー量に追い付かなくなることを防止でき、現像部１３への補充用トナーの補給を適正かつ確実に行うことができる。
【０１１２】
なお、上記は補給モーターの回転速度をＶａとＶｂの２段階切り換えとしたが、これに限られず、３段階以上の多段階の切り換え制御とすることもできる。この制御をとる場合、それぞれの段階ごとに異なる閾値が設定される。
【０１１３】
〔５〕変形例
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明は、上述の実施の形態に限定されないのは勿論であり、以下のような変形例が考えられる。
【０１１４】
（５−１）上記実施の形態では、印字率Ｃｒの大きさに応じて回転羽根６７ａ〜６７ｃと補給スクリュー９２の回転速度を可変制御する構成例を説明したが、これに限られない。印字率Ｃｒに代えて、例えばトナー補給ボトル６内に現に収容されている補充用トナーの量の大きさに応じて可変制御を行う構成とすることができる。
【０１１５】
トナー補給ボトル６が新品時や、新品時以降、補充用トナーの現像部１３への補給量が極めて少ない時点では、補充用トナーの収容量がかなり多く、トナー補給ボトル６内で補充用トナーが詰まったような状態で流動し難くなっている。このため、回転羽根６７ａ〜６７ｃを高速回転させて強い搬送力を補充用トナーに作用させると、補充用トナーが締まった状態になり易い。この締まった状態で、補充用トナーの粒子が例えばトナー補給ボトル６の側壁６３〜６６に強い力で押し付けられて引っ付き、その壁面から回転羽根６７ａ〜６７ｃで掻き取ることができなくなると、現像部１３に補給されず、ボトル本体６８内に残ったままになるおそれがある。
【０１１６】
そこで、（ａ）トナー補給ボトル６に収容されている補充用トナーの量がかなり多いときには、回転羽根６７ａ〜６７ｃの回転速度をある程度、低速にして補充用トナーの締まりを防止する。低速にしても、補給室６９付近には多くの量の補充用トナーが堆積しているはずなので、補給室６９への補充用トナーの補給量が極端に少なくなることはない。
【０１１７】
（ｂ）上記の締まりが生じない程度まで補充用トナーの量が少なくなると、回転羽根６７ａ〜６７ｃの回転速度を高速に切り換えることで、補充用トナーの補給室６９への単位時間当たりの搬送量をより多くすることができる。
【０１１８】
本変形例では、図１０に示すように全体制御部８が、トナー補給ボトル６に現に収容されている補充用トナーの残量値を推定する補充トナー残量推定部８７を備え、補充トナー残量推定部８７による残量値の大きさに基づき、回転羽根６７ａ〜６７ｃの回転速度、つまり補給モーター３５ａ〜３５ｃの回転速度を低速と高速に切り換える制御を行う。
【０１１９】
ここで、補充用トナーの残量値の推定は、例えばトナー補給ボトル６の新品時以降に実行されたプリントジョブごとにそのプリント時に現像部１３で消費されたトナー量の累積値をトナー累積消費量として管理し、新品時における補充用トナーの初期充填量から現在のトナー累積消費量を差し引いた値を現在の補充用トナーの残量とする方法により行われる。なお、補充用トナーの現在の残量値を取得できる方法であれば、上記の推定方法に限られず、他の方法を用いても良いし、これに代えて、トナー補給ボトル６内の補充用トナーの残量値を検出するためのセンサーを別途、配置して、そのセンサーの検出値から補充用トナーの現在の残量値を取得する方法をとることもできる。
【０１２０】
図１１は、本変形例に係るトナー補給制御の内容を示すフローチャートである。このフローチャートは、図９に示すフローチャートの一部を変更したものである。以下、異なる部分を中心に説明する。
【０１２１】
図１１に示すように現像剤濃度Ｄａ＜閾値ｔｈ１であることを判断すると（ステップＳ３で「Ｙｅｓ」）、補充トナー残留値Ｔｒを取得する（ステップＳ５１）。補充トナー残留値Ｔｒは、上記の補充トナー残量推定部８７により推定された補充用トナーの現在の残量値である。
【０１２２】
補充トナー残留値Ｔｒ＞閾値ｔｈ４であることを判断すると（ステップＳ５２で「Ｙｅｓ」）、補給モーター３５ａ〜３５ｃを基準速度Ｖｃ（高速に相当）よりも小さい回転速度Ｖｄ（低速に相当）で回転駆動を開始して（ステップＳ５３）、ステップＳ９に進む。これにより、回転羽根６７ａ〜６７ｃの回転速度が低速になる（上記（ａ））。ここで、閾値ｔｈ４は、補充トナー残留値Ｔｒが閾値ｔｈ４を超えるとトナー補給ボトル６内の補充用トナーに上記の締まりが生じると想定されるトナー残留量として、予め実験などにより決められる。
【０１２３】
一方、補充トナー残留値Ｔｒ≦閾値ｔｈ４であることを判断すると（ステップＳ５２で「Ｎｏ」）、補給モーター３５ａ〜３５ｃを基準速度Ｖｃで回転駆動を開始して（ステップＳ５４）、ステップＳ９に進む。これにより、回転羽根６７ａ〜６７ｃの回転速度が高速になる（上記（ｂ））。
【０１２４】
ステップＳ９では、現在の現像剤濃度Ｄａを検出する。現像剤濃度Ｄａ≧閾値ｔｈ１の場合（ステップＳ１０で「Ｙｅｓ」）、補給モーター３５ａ〜３５ｃを停止させて（ステップＳ１３）、ステップＳ１４に進む。現像剤濃度Ｄａ＜閾値ｔｈ１の場合（ステップＳ１０で「Ｎｏ」）、ステップＳ９に戻る。なお、本変形例では、上記実施の形態におけるステップ８（経過時間Ｔｐの計測）とステップＳ１１、Ｓ１２（交換メッセージの表示）を実行していない。これは、ステップＳ５１で取得した補充トナー残留値Ｔｒからトナー補給ボトル６内の現在の補充用トナーの残留値を知ることができ、補充用トナーが残っていないことが判れば、その時点で交換メッセージの表示が行われるからである。
【０１２５】
（５−２）上記実施の形態では、トナー補給ボトル６から現像部１３への補充用トナーの補給時に、３個の回転羽根６７ａ〜６７ｃを同時に同速回転させるとしたが、これに限られない。例えば、ベルト張架方向に並ぶ３個の回転羽根６７ａ〜６７ｃのうち、補給室６９に近い回転羽根よりも遠い回転羽根の方が単位時間当たりのトナー搬送量が多くなるように回転速度を速くする構成をとることができる。
【０１２６】
具体的には、補給室６９に最も遠い回転羽根６７ａの回転速度＞補給室６９に最も近い回転羽根６７ｃの回転速度の関係とすることができる。これにより、トナー補給ボトル６から現像部１３への補充用トナーの補給が進むに伴って、トナー補給ボトル６内では、補給室６９に最も遠い回転羽根６７ａ付近に残っている補充用トナーの量よりも補給室６９に最も近い回転羽根６７ｃ付近に残っている補充用トナーの量が多くなってくる。
【０１２７】
トナー補給ボトル６内の補充用トナーの全体量が減ってきたときに、補給室６９から最も遠い回転羽根６７ａ付近に補充用トナーが多く残っているよりも、補給室６９に最も近い回転羽根６７ｃの付近に補充用トナーが多く残っていた方が、補給室６９を介して現像部１３に補給すべき補充用トナーの量をより多く確保できるからである。
【０１２８】
具体的に、図９に示す補給モーター３５ａ〜３５ｃの回転速度Ｖａ、Ｖｂ（＞Ｖａ）に代えて、（ｉ）印字率Ｃｒ＜閾値ｔｈ２の場合、補給モーター３５ａ、３５ｂの回転速度をＶａ１、補給モーター３５ｃの回転速度をＶａ２としたとき、Ｖａ１＞Ｖａ２の関係を満たし、（ｉｉ）印字率Ｃｒ≧閾値ｔｈ２の場合、補給モーター３５ａ、３５ｂの回転速度をＶｂ１、補給モーター３５ｃの回転速度をＶｂ２としたとき、Ｖｂ１＞Ｖｂ２の関係およびＶｂ１＞Ｖａ１かつＶｂ２＞Ｖａ２の関係を満たすとすることができる。
【０１２９】
また、（回転羽根６７ａの回転速度）＞（回転羽根６７ｂの回転速度）＝（回転羽根６７ｃの回転速度）の関係、（回転羽根６７ａの回転速度）＞（回転羽根６７ｂの回転速度）＞（回転羽根６７ｃの回転速度）の関係などとすることもできる。
【０１３０】
上記のような回転羽根６７ａ〜６７ｃの回転速度を異ならせる構成は、変形例（５−１）に係る補充トナー残留値Ｔｒの大きさに基づき回転羽根６７ａ〜６７ｃの回転速度を可変する構成にも適用できる。
【０１３１】
具体的には、図１１に示す回転速度Ｖｃ、Ｖｄ（＜Ｖｃ）に代えて、（ｉ）補充トナー残留値Ｔｒ＞閾値ｔｈ４の場合、補給モーター３５ａ、３５ｂの回転速度をＶｄ１、補給モーター３５ｃの回転速度をＶｄ２としたとき、Ｖｄ１＞Ｖｄ２の関係を満たし、（ｉｉ）補充トナー残留値Ｔｒ≦閾値ｔｈ４の場合、補給モーター３５ａ、３５ｂの回転速度をＶｃ１、補給モーター３５ｃの回転速度をＶｃ２としたとき、Ｖｃ１＞Ｖｃ２の関係およびＶｃ１＞Ｖｄ１かつＶｃ２＞Ｖｄ２の関係を満たすとすることができる。
【０１３２】
なお、回転羽根６７ａ〜６７ｃを回転させる構成としては、上記の構成に代えて、一つのモーターの駆動力を３個の回転羽根６７ａ〜６７ｃのそれぞれに分配して伝達する駆動伝達機構を設ける構成をとることもできる。
【０１３３】
（５−３）上記実施の形態では、トナー補給ボトル６内に３個の回転羽根６７ａ〜６７ｃを配置する構成例を説明したが、回転羽根の個数は３に限られない。ボトル本体６８内の補充用トナーを効率良く補給室６９に搬送できる個数であれば良く、例えば２以上の複数個または一個とすることもできる。
【０１３４】
また、補充用トナーを補給室６９に向けて搬送することができる搬送部材であれば、回転羽根に限られることもなく、例えばボトル本体６８内にボトル本体６８の長さ方向に平行な姿勢で配置した搬送スクリューにより補充用トナーを搬送する構成をとることもできる。この構成では、搬送スクリューの回転速度を高速にするほど補充用トナーの単位時間当たりの搬送量を増加できるので、搬送スクリューの回転速度が可変制御される。
【０１３５】
（５−４）上記実施の形態では、二成分現像剤を用いる現像方式の例を説明したが、これに限られず、一成分現像剤を用いる現像方式でも良い。一成分現像剤を用いる場合、現像部１３内に収容されているトナーの全体量がセンサー等で検出され、その検出値が現像部１３内の現像剤に含まれるトナーの量を指標する指標値になる。
【０１３６】
（５−５）上記実施の形態では、図１に示すボトル本体６８の左側壁６６（一の端部である右側壁６５とは反対側の他方の端部）が従動ローラー１７の近くの位置まで延伸されている構成例を説明したが、これに限られない。Ｙ〜Ｃ色用のトナーボトルが配置されていた空き領域３９ｂのうち必要に応じた分だけをＫ色用のトナー補給ボトルを配置するための領域に利用することができる。
【０１３７】
例えば、図１において左側壁６６が、作像部１３の、従動ローラー１７（第２の支持部材）側であって、作像部１３から矢印Ｂ方向（ベルト張架方向）において作像部１３の１つ乃至３つ分のスペース離れた位置に位置するようにボトル本体６８のベルト張架方向長さを決めることができる。具体的に、１つ乃至３つ分のスペースは、作像部１３のベルト張架方向長さをＰとしたとき、１×Ｐ（１つ分）以上、３×Ｐ（３つ分：図１）以下の範囲内であり、例えば２．５×Ｐ（２．５個分）の長さなどとすることができる。
【０１３８】
（５−６）上記実施の形態では、図２に示すように中間転写ベルト１５の周回走行方向に直交する方向をベルト幅方向Ｑとしたとき、ベルト幅方向Ｑに、中間転写ベルト１５を挟んで一方の側（同図では装置正面側）に配置される構成例を説明したが、これに限られない。例えば、他方の側、つまり装置背面側に配置される構成や、中間転写ベルト１５よりも上に配置される構成などをとることもできる。
【０１３９】
（５−７）上記実施の形態では、感光体上のトナー像を中間転写ベルト１５に一次転写する一次転写部材として一次転写ローラー１８を用い、中間転写ベルト１５上のトナー像を記録用のシートＳに二次転写する二次転写部材として二次転写ローラー１９を用いる構成例を説明したが、一次転写部材と二次転写部材は、ローラーに限られず、例えば転写チャージャーなどを用いることもできる。
【０１４０】
また、中間転写ベルト１５を張架するための第１と第２の支持部材として駆動ローラー１６と従動ローラー１７を用いる構成例を説明したが、これに限られない。例えば、駆動ローラー１６と従動ローラー１７の駆動側と従動側を入れ替える構成をとることもできる。第１と第２の支持部材のうち一方が駆動側、他方が従動側とすることができる。
【０１４１】
（５−８）上記実施の形態では、図１に示すように作像部２Ｋが、ベルト周回経路の外側であり、中間転写ベルト１５において駆動ローラー１６（第１の支持部材）に支持されている第１ベルト部分１５ｅよりも中間転写ベルト１５の周回方向（ベルト周回方向）上流側かつ従動ローラー１７（第２の支持部材）に支持されている第２ベルト部分１５ｄよりもベルト周回方向下流側の範囲内で駆動ローラー１６に近い位置に配置する構成例を説明したが、これに限られない。
【０１４２】
例えば、作像部２Ｋがベルト周回経路の外側であり、第１ベルト部分１５ｅよりもベルト周回方向下流側かつ第２ベルト部分１５ｄよりもベルト周回方向上流側の位置に配置する構成をとることも可能である。
【０１４３】
また、中間転写ベルト１５のベルト張架方向長さＵａが作像部２Ｋのベルト張架方向長さＵｂの４倍以上としたが、これに限られず、例えば２倍以上とすることもできる。
【０１４４】
（５−９）上記実施の形態では、補給スクリュー９２が内挿されている補給室６９をトナー補給ボトル６に設ける例を説明したが、補給室６９を設けない構成をとることもできる。具体的には、トナー補給ボトル６の底壁６２において貫通孔６２ａ（図２）が開設された部分が補給部になり、トナー補給ボトル６が装着された状態で貫通孔６２ａが現像部１３の受入口１３５の直上に位置するように、補給部としての貫通孔６２ａと補充用トナーの受入口１３５との位置関係が設定される。
【０１４５】
（５−１０）上記実施の形態では、中間転写ベルトを用いて単一色のみのトナー像を形成する電子写真方式のモノクロの画像形成装置として、Ｋ色のトナー像を形成するプリンターの構成例を説明したが、これに限られない。例えば、Ｋ色以外の単一色のトナー像を形成する複写機、ファクシミリ装置、ＭＦＰ（Multiple Function Peripheral）等の画像形成装置に適用できる。トナー補給ボトル６、現像部１３などの各部材の形状、大きさ、材料などが上記のものに限られず、装置構成に応じて適した形状などが決められる。
【０１４６】
また、上記実施の形態及び上記変形例の内容をそれぞれ可能な限り組み合わせるとしても良い。
【産業上の利用可能性】
【０１４７】
本発明は、一つの作像部で作像された単一色のトナー像を、周回する中間転写ベルトに一次転写した後、中間転写ベルト上のトナー像をシートに二次転写する画像形成装置に適用することができる。
【符号の説明】
【０１４８】
１      プリンター
２Ｋ    作像部
６      トナー補給ボトル
１３      現像部
１５      中間転写ベルト
１５ｄ    第２ベルト部分
１５ｅ    第１ベルト部分
３５ａ、３５ｂ、３５ｃ      補給モーター
３９ｃ    作像部が存在しない領域（作像部よりもベルト張架方向下流側の領域）
６５      右側壁（ボトル本体の一の端部）
６６      左側壁（ボトル本体の他方の端部）
６７ａ、６７ｂ、６７ｃ      回転羽根
６８      ボトル本体
６９      補給室（補給部）
６９ａ    補給口
８５      印字率取得部
８６      トナー補給制御部
８７      補充トナー残量推定部
１３３      現像剤濃度センサー
１３５      現像部のトナー受入口
Ｂ      ベルト張架方向
Ｑ      ベルト幅方向
Ｔ      補充用トナー
Ｕａ    中間転写ベルトのベルト張架方向長さ
Ｕｂ    作像部のベルト張架方向長さ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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