(57)【要約】【課題】１つの駆動源で複数（２つ以上）の現像剤補給装置からの補給用現像剤の補給を、駆動切換により行う画像形成装置において、濃度変動やキャリア付着などの不良画像の抑制と生産性ダウンを抑制する。【解決手段】少なくとも第１の記録材と、第１の記録材に続く第２の記録材を含む複数の記録材に対して連続して画像形成する連続画像形成動作中において、制御手段９０は、第１の記録材に対応する補給タイミングにおいて最後に補給した補給手段５３に応じて、第２の記録材に対応する補給タイミングにおける第１の補給手段５３Ｙ、５３Ｃ及び前記第２の補給手段５３Ｍ、５３Ｋの補給順序を決定する。【選択図】図８
2014145796.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の像担持体上に形成された静電潜像をトナー像として現像する第１の現像装置と、
前記第１の像担持体より画像形成方向において下流側に設けられた、第２の像担持体上に形成された静電潜像をトナー像として現像する第２の現像装置と、
前記第１の現像装置へ補給用現像剤を補給する第１の現像剤補給手段と、
前記第２の現像装置へ補給用現像剤を補給する第２の現像剤補給手段と、
前記第１の現像剤補給手段と前記第２の現像剤補給手段のそれぞれに駆動を駆動伝達可能な共通の駆動機構と、
各記録材への画像形成動作毎に、前記共通の駆動機構からの駆動を前記第１の現像剤補給手段へ駆動伝達可能な第１の状態と、前記第２の現像剤補給手段へ駆動伝達可能な第２の状態との少なくとも２つの状態で使用すべくこれらを切り替え可能な制御手段と、
を有する画像形成装置であって、
少なくとも第１の記録材と、前記第１の記録材に続く第２の記録材を含む複数の記録材に対して連続して画像形成する連続画像形成動作中において、前記制御手段は、前記第１の記録材に対応する補給タイミングにおいて最後に補給した補給手段に応じて、前記第２の記録材に対応する補給タイミングにおける前記第１の補給手段及び前記第２の補給手段の補給順序を決定することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記第１の現像装置及び前記第２の現像装置に補給用現像剤を補給する順序は、前記第１の現像剤補給手段又は前記第２の現像剤補給手段のうち、駆動伝達可能な状態にある現像剤補給手段から補給用現像剤を補給す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】
画像形成動作中において、前記第１の現像剤補給手段及び前記第２の現像剤補給手段により前記第１の現像装置及び前記第２の現像装置に補給用現像剤を両方に補給すべき場合に、前記制御手段は、少なくとも１回は前記第１の現像剤補給手段により前記第１の現像装置に前記補給用現像剤を補給することのできる第１の状態に切り替えるか、又は、前記第２の現像剤補給手段により前記第２の現像装置に前記補給用現像剤を補給することのできる第２の状態に切り替えることを特徴とする、請求項１又は２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、一般に、電子写真方式を用いた複写機、ファックス、プリンタなどの画像形成装置に関するものである。特に、像担持体上の静電潜像を現像する現像装置へと補給用現像剤を供給するための現像剤補給装置を備えた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、複写機、ファクシミリ、プリンタなどの画像形成装置において、次のような方法がよく用いられている。現像剤担持体の表面に顕画剤としての乾式現像剤を担持し、静電潜像を担持した像担持体の表面近傍に現像剤を搬送供給する。像担持体の近傍に到達した現像剤は、像担持体と現像剤担持体の間に形成された電界により、像担持体上に転移し、静電潜像を現像して顕像化する。その際、現像剤担持体として現像スリーブが、像担持体として感光ドラムが用いられることが一般的である。
【０００３】
より具体的な現像方法としては、例えば、トナー粒子（トナー）とキャリア粒子（キャリア）を含む２成分系組成とされる現像剤である二成分現像剤を用いる、所謂、磁気ブラシ現像法がある。磁気ブラシ現像法では、内部に磁石を配置した現像スリーブの表面に磁気ブラシを形成し、微小な現像間隙を保持して対向された感光ドラムにこの磁気ブラシを摺擦、又は近接させる。現像スリーブと感光ドラム間（Ｓ−Ｄ間）に連続的に交互電界を印加することによってトナーの現像スリーブ側から感光ドラム側への転移及び逆転移を繰り返し行わせて現像を行う。
【０００４】
上述のような二成分現像剤を用いる磁気ブラシ現像法を採用する画像形成装置では、画像形成に伴ってトナーを消費するため、適宜、現像装置にトナーを補給する必要がある。
【０００５】
カラー画像形成装置などのタンデム式の画像形成装置において、従来、それぞれの色の現像装置にトナーを補給する現像剤補給ローラは、それぞれ駆動手段を有している。しかし、近年の画像形成装置の小型化やコスト削減などの要請により、駆動手段の簡素化が求められる。
【０００６】
そこで、特許文献１では、一つの駆動モータで、モータの回転方向により駆動側を選択して切換え、それによって、２つのトナーコンテナの各々の現像剤補給ローラを駆動する構成とした現像剤補給機構を開示している。また、駆動切換方法としては、揺動ギアや、ワンウェイクラッチなどを用いている。この構成により、モータの数を減らすことができる。
【０００７】
また、特許文献２では、一つの駆動源で２つの現像剤補給装置からの補給用現像剤の補給を駆動切換により行う画像形成装置において、駆動切換タイミングを画像比率に応じて変更可能に構成し、各現像装置への補給時間を調整している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】実用新案登録番号３０６０５６２号公報
【特許文献２】特開２００６−２０１３１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、補給する色を選択するために駆動切換が必要な装置において、補給モータを共有する装置では、各色独立に補給モータを持つ場合に比べ、画像１枚当たりに補給できるトナー量が制限される。そのため、駆動を等しくする複数の現像剤補給装置から補給される現像装置において、高画像比率の画像形成を連続して行った場合は、補給トナー量が消費されるトナー量より少なくなる場合が生じる。トナー消費量より、補給トナー量が少ない状態が続くと、現像装置内のキャリアに対するトナーの重量比率が低くなり、濃度薄やキャリア付着などの問題が生じる。その対策として、補給トナー量が少ない状態が続くと、通常の補給タイミング以外に強制的にトナー補給動作を行う時間を設け、上記のような不良画像の発生を防止する技術が提案されている。しかし、強制的にトナー補給を行う時間を作るため、画像形成装置の生産性が低下してしまうという課題があった。
【００１０】
また、特許文献１には、現像装置内の攪拌スクリュー及び現像スクリューの回転状態と、現像剤補給装置の補給スクリューの作動状態との関係、即ち、駆動切換タイミングについては、何らの記載もない。駆動切換タイミングは、現像剤の攪拌不良による現像剤飛散や、地かぶり、濃度変動を抑制し、良好な画像を得るためには、各種情報に応じて最適化することが極めて重要である。
【００１１】
また、特許文献２には、各色の画像比率に応じて画像形成中の駆動切換タイミングを最適化することにより、各現像装置への補給時間を調整していた。しかしながら、２つの現像装置両方が高画像比率の画像を連続で形成する場合には、補給装置の補給能力によっては補給量が足りない恐れがある。
【００１２】
そこで、本発明の目的は、一つの駆動源で複数の現像剤補給装置からの補給用現像剤の補給を、駆動切換により行う画像形成装置において、濃度変動やキャリア付着などの不良画像の抑制と生産性ダウンを抑制する事のできる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】
【００１３】
上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、第１の像担持体上に形成された静電潜像をトナー像として現像する第１の現像装置と、前記第１の像担持体より画像形成方向において下流側に設けられた、第２の像担持体上に形成された静電潜像をトナー像として現像する第２の現像装置と、前記第１の現像装置へ補給用現像剤を補給する第１の現像剤補給手段と、前記第２の現像装置へ補給用現像剤を補給する第２の現像剤補給手段と、前記第１の現像剤補給手段と前記第２の現像剤補給手段のそれぞれに駆動を駆動伝達可能な共通の駆動機構と、各記録材への画像形成動作毎に、前記共通の駆動機構からの駆動を前記第１の現像剤補給手段へ駆動伝達可能な第１の状態と、前記第２の現像剤補給手段へ駆動伝達可能な第２の状態との少なくとも２つの状態で使用すべくこれらを切り替え可能な制御手段と、を有する画像形成装置であって、少なくとも第１の記録材と、前記第１の記録材に続く第２の記録材を含む複数の記録材に対して連続して画像形成する連続画像形成動作中において、前記制御手段は、前記第１の記録材に対応する補給タイミングにおいて最後に補給した補給手段に応じて、前記第２の記録材に対応する補給タイミングにおける前記第１の補給手段及び前記第２の補給手段の補給順序を決定することを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、１つの駆動源で複数の現像剤補給装置からの補給用現像剤の補給を、駆動切換により行う画像形成装置において、濃度変動やキャリア付着などの不良画像の抑制と生産性ダウンを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一実施例の概略構成断面図である。
【図２】現像装置と現像剤補給装置の概略断面構成図である。図２（ａ）は現像装置と現像剤補給装置の概略構成断面図であり、図２（ｂ）はメイントナー容器、サブトナー容器部分の概略構成断面図である。
【図３】実施例１の画像形成装置の概略構成断面図兼ブロック図である。
【図４】画像比率とトナー消費量の関係を示した図である。
【図５】補給制御のブロック図である。
【図６】従来例の画像形成装置の補給用現像剤の補給タイミングチャートである。
【図７】実施例１又は実施例２の画像形成装置の補給用現像剤の補給工程を示す補給フローチャートである。
【図８】実施例１又は実施例２の画像形成装置の補給用現像剤の補給タイミングチャートである。
【図９】従来例と実施例１のトナー濃度の推移を示した図である。
【図１０】それぞれが駆動源を持つ現像装置の従来例の構成におけるトナー濃度の推移を示した図である。
【図１１】実施例２の画像形成装置の概略構成断面図兼ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。
【００１７】
［実施例１］
（画像形成装置の全体構成及び動作）
まず、画像形成装置の全体構成と動作について説明する。図１は、本発明に係る画像形成装置の一実施例であるカラー画像形成装置の全体構成の概略断面図である。
【００１８】
本実施例の画像形成装置１００は、画像形成装置本体（装置本体）１００Ａに接続された原稿読み取り装置或いは装置本体１００Ａに通信可能に接続されたパーソナルコンピュータなどのホスト機器からの画像情報に従って、画像を形成する。そして、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４色フルカラー画像を、電子写真方式を利用して記録材（記録紙、プラスチックシート、布等）に形成することができる。
【００１９】
本実施例の画像形成装置１００は、４連タンデム方式のカラー画像形成装置であって、複数の画像形成部として第１、第２、第３、第４の画像形成ステーションＰ（ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫ）を有する。又、本実施例の画像形成装置１００は、中間転写方式を採用している。第１〜第４画像形成ステーションＰは、ベルト状の中間転写体である中間転写ベルト７の画像形成方向に向かって概直線状に配置されている。第１〜第４画像形成ステーションＰによって、中間転写ベルト７上に順次トナー画像が形成される。つまり、中間転写体としての周回移動（回転）可能な中間転写ベルト７が図示矢印方向に移動して、各画像形成ステーションＰを通過する間に、中間転写ベルト７上に各色のトナー画像が重ねられる。そして、この中間転写ベルト７上で各色が重ね合されたトナー像を記録材Ｓに転写することで記録画像を得る。
【００２０】
以下、更に詳しく説明する。
【００２１】
本実施例では、各画像形成ステーションＰ（ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫ）の構成は、現像色が異なる以外は実質的に同一とされる。依って、以下、特に区別を要しない場合は、何れかの画像形成ステーションＰに属する要素であることを示すために符号を与えた添え字Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋは必要な時以外は省略し、総括的に説明する。
【００２２】
各画像形成ステーションＰは、像担持体としてのドラム状の電子写真感光体（以下、「感光ドラム」という。）１を有する。感光ドラム１の外周には、帯電手段としての帯電ローラ２、露光手段としてのレーザー露光光学系の露光装置３、現像手段としての現像装置４、クリーニング手段としてのクリーニング装置６が設けられている。又、中間転写ベルト７を介して感光ドラム１と対向するように一次転写手段としての一次転写ローラ５が配置されている。
【００２３】
画像形成動作時には、回転する感光ドラム１の表面を帯電ローラ２が一様に帯電させる。次いで、帯電された感光ドラム１の表面を、露光装置３が画像情報信号に応じて走査露光する。これにより、感光ドラム１上に静電潜像が形成される。感光ドラム１上に形成された静電潜像は、現像装置４によって現像剤でトナー像として現像される。その後、感光ドラム１上に形成されたトナー像は、中間転写ベルト７と感光ドラム１とが当接する１次転写部（ニップ）Ｎ１において、中間転写ベルト７上に転写される。
【００２４】
例えば、４色フルカラー画像の形成時には、第１の画像形成ステーションＰＹから順に、中間転写ベルト７が各感光ドラム１間の距離Ｑを移動する時間だけ遅れて各画像形成ステーションＰにて作像動作が行われる。
【００２５】
これにより、中間転写ベルト７の移動に伴って、各画像形成ステーションＰの一次転写部Ｎ１において順次各色のトナー像が中間転写ベルト７に転写され、中間転写ベルト７上に４色のトナー像が重ね合された多重トナー像が形成される。
【００２６】
一方、記録材収容部としてのカセット９に収容されている記録材Ｓが、ピックアップローラ、搬送ローラ及びレジストローラなどの記録材搬送部材によって搬送される。そして、中間転写ベルト７と二次転写手段としての二次転写ローラ８とが当接する二次転写部（ニップ部）Ｎ２に、中間転写ベルト７上のトナー像と同期がとられて搬送されてくる。
【００２７】
次に、中間転写ベルト７上の多重トナー像は、二次転写部Ｎ２において記録材Ｓ上に転写される。その後、記録材Ｓは、中間転写ベルト７から分離されて、定着器１０へと搬送される。定着器１０によって記録材Ｓは加熱、加圧され、記録材Ｓ上の未定着のトナー像が定着される。その後、トナー像が定着された記録材Ｓは、機外へ排出される。
【００２８】
次に、本発明の特徴である、現像剤補給装置の駆動構成及び作動態様を説明する。
【００２９】
（現像装置及び現像剤補給装置の駆動構成及び動作）
図２、図３を用いて本実施例に係る現像装置４及び現像剤補給装置５０の駆動構成及び動作について説明する。
【００３０】
図３は、本実施例の現像装置４（４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋ）及び現像剤補給装置５０（５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｋ）の駆動構成を示す図である。
【００３１】
本実施例では、上述したように、各画像形成ステーションＰ（ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫ）の構成は、現像色が異なる以外は実質的に同一とされ、現像装置４（４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋ）及び現像剤補給装置５０（５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｋ）も同様の構成とされる。依って、以下、特に区別を要しない場合は、何れかの画像形成ステーションＰに属する要素であることを示すために符号を与えた添え字Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋは必要な時以外は省略し、総括的に説明する。
【００３２】
現像装置４及び現像剤補給装置５０の構成及び作用について説明すると、次の通りである。
【００３３】
図２を参照すると、現像装置４は、現像容器（現像装置本体）４１内に現像剤担持体としての現像スリーブ４６、現像スリーブ４６の中に固定配置された磁界発生手段としてのマグネットローラ４７を有する。現像容器４１に蓄えた現像剤を用いて感光ドラム１上の静電潜像を可視像に現像可能である。
【００３４】
現像装置４は、現像容器４１内の現像剤を攪拌、搬送する現像剤攪拌手段である現像スクリュー４４及び攪拌スクリュー４５を有する。さらに、トナーの受取孔４９、現像剤を現像スリーブ４６の表面に薄層形成するために配置された規制ブレード４８を有する。
【００３５】
現像容器４１内は、隔壁４１ａにて現像室４２と攪拌室４３とに略二分されている。上記現像スクリュー４４は現像室４２に配置され、攪拌スクリュー４５は攪拌室４３に配置されている。そして、現像スリーブ４６は、感光ドラム１に対して近接配置され、感光ドラム１と逆方向（又は同一方向）に回転し、現像剤Ｄが感光ドラム１に対して接触した状態で現像を行い得るよう設定されている。
【００３６】
又、現像剤補給装置（現像剤補給手段）５０は、上述のように、現像装置４へ補給すべき補給用現像剤（トナー）を収容する第１の現像剤容器としてのサブトナー容器５１を有する。サブトナー容器５１の上方には、トナーの供給を受けることが可能なトナー供給口６０が形成されている。
【００３７】
又、サブトナー容器５１の下方には、サブトナー容器５１からトナーを搬送することが可能なトナー搬送パイプ５２が、略水平方向に突出して円筒状に形成されている。トナー搬送パイプ５２の中には回転軸上に螺旋面が形成された第１の補給手段である補給スクリュー５３が回転可能に設けられている。補給スクリュー５３には、この補給スクリュー５３を回転駆動する駆動手段５４が連結されている。
【００３８】
又、サブトナー容器５１には、トナーの有無を電気的又は光学的に直接検知するトナーセンサ（トナー有無検知センサ）５６が設けられている。更に、サブトナー容器５１内の内部には、攪拌部材５５が回転又は回動自在に設けられている。
【００３９】
現像剤補給装置５０には更に、サブトナー容器５１の上部に設けられた、サブトナー容器５１へ補給すべきトナーを貯蔵する第２の現像剤容器としてのメイントナー容器５７を有する。メイントナー容器５７内には、トナーを排出しサブトナー容器５１へ補給する第２の補給手段である攪拌搬送部材５８が回転自在に設けられている。攪拌搬送部材５８には、この攪拌搬送部材５８を回転駆動する駆動手段５９が連結されている。
【００４０】
メイントナー容器５７は、サブトナー容器５１及び画像形成装置本体１００Ａに対して着脱可能な構成とすることもでき、一般に、トナーカートリッジ（或いはトナーボトル）と呼ばれる。
【００４１】
次に、現像装置４における作像動作を説明する。現像容器４１中には非磁性トナー粒子（トナー）と磁性キャリア粒子（キャリア）とが混合された二成分現像剤Ｄが収容されている。現像剤におけるトナーの重量比、所謂トナー濃度Ｔ／Ｄは、現像により消費されたトナーに見合った量のトナーが補給されることによって一定に保たれている。例えば、現像装置内の現像剤量は２００ｇであり、トナー濃度Ｔ／Ｄ１０％であれば、２００ｇ中２０ｇのトナーが含まれている。
【００４２】
つまり、トナーは、補給用トナーが貯蔵されているサブトナー容器５１から補給スクリュー５３によって、現像容器４１の受取孔４９を経て攪拌スクリュー４５が設けられた攪拌室４３へ落下させられ、現像装置４へと補給される。このときの現像容器４１内の現像剤のトナー濃度Ｔ／Ｄの検知及び維持方法としては、従来から様々な方式が実用化されている。
【００４３】
以下、トナーの消費に伴ってサブトナー容器５１のトナーが減少した場合にサブトナー容器５１へトナーを補充する動作について説明する。
【００４４】
攪拌部材５５は、回転又は回動の動作をすることによってサブトナー容器５１内でトナーが固まることを防止するためにトナーをほぐす作用を持っている。又、補給スクリュー５３はサブトナー容器５１内のトナーを現像容器４１と連通する孔４９へ向かって搬送する作用とトナーを穴４９から押し出して現像容器４１へ落下させる作用をなすために設けられている。
【００４５】
トナーセンサ５６がトナー無しを検出した後、攪拌部材５５が動作しても更にトナーの無い状態が続いた場合に、トナーがサブトナー容器５１内の一部に固まっているのではなく真にトナーが無くなったと判断する。
【００４６】
トナーがサブトナー容器５１内に無いと判断すると、メイントナー容器５７内の攪拌搬送部材５８が回転することによってトナーがメイントナー容器５７からサブトナー容器５１へ補充される。攪拌搬送部材５８は、回転することによってメイントナー容器５７内のトナーが固まることを防止するためにトナーをほぐす作用と、搬送し、トナー供給口６０へ落下させる作用を成す。攪拌搬送部材５８によって搬送されたトナーは、サブトナー容器５１へ連通するトナー供給口６０へ向かい、押し出されて、サブトナー容器５１へ落下する。このように、攪拌搬送部材５８は、回転することによって、トナーを攪拌しつつ、トナー供給口６０へ向かってサブトナー容器５１へ落下させるために設けられている。攪拌搬送部材５８としては、例えばＰＥＴ等のシート材を用いることが一般的である。
【００４７】
そして、メイントナー容器５７の攪拌搬送部材５８の回転はトナーセンサ５６がトナー有りを検出するまで継続し、トナー有りを検出した後は引き続きサブトナー容器５１から補給スクリュー５３を経由してトナー補給が行われる。
【００４８】
ここでは、トナーセンサ５６がトナー無しを検出してから攪拌搬送部材５８が回転する場合を説明したが、攪拌搬送部材５８はシート材なので必要以上にサブトナー容器５１内にトナーを押し込むことはないので、トナー無しを検出する前であっても、攪拌搬送部材５８が回転しても問題はない。
【００４９】
又、メイントナー容器５７の攪拌搬送部材５８を十分な時間回転させてもトナーセンサ５６がトナー有りを検出しない時は、サブトナー容器５１へトナーが補充されない。つまり、メイントナー容器５７にもトナーが無くなったと判断することができ、図示されていないオペレーションパネル等の表示手段を通じてトナー無しをユーザーへ知らせる。
【００５０】
メイントナー容器５７は、着脱可能になっている場合と装置に固定されている場合がある。着脱可能になっている場合は、メイントナー容器５７は、一般にトナーカートリッジと呼ばれ、トナーが無くなった場合は、上述のように、メイントナー容器５７ごと交換することによってトナーを充填する。又、装置に固定されている場合は、メイントナー容器５７へ別のトナー容器から直接トナーを充填する。
【００５１】
補給スクリュー５３は、駆動手段５４によって回転され、現像装置４が要求しているトナーの量に応じてその補給スクリュー５３の回転回数又は回転時間が設定される。そして、設定された回転回数又は回転時間に到達すると回転が停止することによって現像装置４が要求しただけのトナーを搬送し、現像容器４１へトナーを補給する。このとき、それぞれの補給スクリュー５３の大きさに応じて１回転当たり又は単位時間当たりのトナーの搬送量が予め定数化されており、要求量に応じて回転回数又は回転時間を算出する制御が可能になっている。
【００５２】
ここで、補給スクリュー５３によるトナーの搬送量は、補給スクリュー５３の回転回数に比例するから回転時間で設定するためには補給スクリュー５３の駆動手段が補給スクリュー５３を常に一定の速度で回転可能であることが前提となる。又、補給スクリュー５３の回転回数をカウントする手段を設けていれば補給スクリュー５３の回転速度は一定であってもなくても回転回数でトナーの搬送量を設定することが可能である。
【００５３】
更に、補給スクリュー５３によって、補給されるトナー量は、数ｍｇ単位ではなく、ある程度まとまった量、数十ｍｇから数百ｍｇを単位として、補給動作させる方が安定する。また、補給スクリュー５３を用いて補給トナーを搬送するので、補給スクリュー５３の位相により、補給スクリュー５３のスクリュー回転角度に対するトナー補給量が異なる。
【００５４】
そこで、補給スクリュー５３の位相位置による補給トナー量のばらつきを低減するために補給スクリュー５３の１回転をトナー補給の基本単位として補給する制御とした。本構成においては、補給スクリュー５３の１回転あたり、トナーが約０．２ｇ補給されるような補給スクリュー５３の形状及び配置制御とした。尚、補給スクリュー５３の１回転に要する時間は、約０．５秒かかる。
【００５５】
図３に示す様に、本実施例によると、イエロー画像形成ステーションＰＹと、画像作成方向においてイエロー画像形成ステーションＰＹより下流側に位置したマゼンタ画像形成ステーションＰＭの現像装置４Ｙ及び４Ｍの現像剤補給装置５０Ｙ及び５０Ｍは、同一の駆動機構２００Ａにて駆動される。即ち、第１の現像装置であるイエロー現像装置４Ｙと第２の現像装置であるマゼンタ現像装置４Ｍの現像剤補給装置５０Ｙ及び５０Ｍは、第１の駆動機構２００Ａにて駆動される。
【００５６】
また、同様に、シアン画像形成ステーションＰＣと、画像作成方向においてシアン画像形成ステーションＰＣより下流側に位置したブラック画像形成ステーションＰＫの現像装置４Ｃ及び４Ｋの現像剤補給装置５０Ｃ及び５０Ｋは、同一の駆動機構２００Ｂにて駆動される。即ち、第１の現像装置であるシアン現像装置４Ｃと第２の現像装置であるブラック現像装置４Ｋの現像剤補給装置５０Ｃ及び５０Ｋは、第２の駆動機構２００Ｂにて駆動される。第１の駆動機構２００Ａと第２の駆動機構２００Ｂとは同様の構成及び機能を有している。従って、第１の駆動機構２００Ａについて説明する。
【００５７】
現像剤補給装置５０Ｙ、５０Ｍの駆動機構２００Ａは、補給スクリュー５３Ｙ、５３Ｍへ駆動伝達が可能な回転駆動手段であるモータ８０Ａと、モータ８０Ａの回転を補給スクリュー５３Ｙ、５３Ｍへ伝達可能な回転伝達手段としての駆動ギア列ＧＴａとを有する。
【００５８】
攪拌搬送部材５８Ｙ、５８Ｍは、モータ８０Ａから駆動ギア列（図示せず）を介して駆動ギア５９Ｙ、５９Ｍに駆動伝達することもできるが、モータ８０Ａとは別のモータを使用して駆動することも可能である。
【００５９】
更に説明すると、補給スクリュー５３Ｙ、５３Ｍへ駆動伝達するための駆動ギア列ＧＴａは、モータ８０Ａ側の第１駆動ギア８１Ａ、この第１駆動ギア８１Ａに噛合する第２及び第３駆動ギア８２Ａ、８３Ａを有する。第２駆動ギア８２Ａは、第１の現像装置であるイエロー現像装置４Ｙの補給スクリュー５３Ｙ側に駆動を伝達するために、第１現像装置４Ｙ側の第１スクリューギア７１Ｙに噛合する。また、第３駆動ギア８３Ａは、第２の現像装置であるマゼンタ現像装置４Ｍの補給スクリュー５３Ｍ側に駆動を伝達するために、第４駆動ギア８４Ａを介して第２現像装置４Ｍ側の第１スクリューギア７１Ｍに噛合する。
【００６０】
第１及び第２の現像装置４Ｙ、４Ｍにて、第１スクリューギア７１Ｙ、７１Ｍは、一方向クラッチ８ａ、８ｂを介して第２スクリューギア７０Ｙ、７０Ｍに噛合し、第２スクリューギア７０Ｙ、７０Ｍは、補給スクリュー５３Ｙ、５３Ｍを駆動するスクリュー駆動ギア５４Ｙ、５４Ｍに噛合している。
【００６１】
本実施例によると、詳しくは後述するように、駆動ギア列ＧＴａは、モータ８０Ａの回転を第１の現像装置４Ｙに対する補給スクリュー５３Ｙへ伝達可能な第１の状態と、第２の現像装置４Ｍに対する補給スクリュー５３Ｍへ伝達可能な第２の状態と切り換え可能な切り換え手段として機能する。制御手段９０が、モータ８０Ａの正逆回転と停止を制御する。また、制御手段９０は、現像装置４の現像剤攪拌手段、即ち、現像スクリュー４４Ｙ、４４Ｍ、攪拌スクリュー４５Ｙ、４５Ｍの回転、停止をも制御する。
【００６２】
また、制御手段９０には、画像データも入力され、形成する画像に用いるトナー消費量を記録、演算できる。
【００６３】
上記の一方向クラッチ８ａと８ｂは、それぞれ所定の方向の回転は伝達するが、反対方向の回転は伝達しない構成になっている。従って、モータ８０Ａが図示Ａの方向に回転すると一方向クラッチ８ａは駆動を伝達し、一方向クラッチ８ｂは空転し、逆にモータ８０Ａが図示Ｂの方向に回転すると一方向クラッチ８ｂは駆動を伝達し、一方向クラッチ８ａは空転する。
【００６４】
この結果、モータ８０Ａが図示Ａ方向に回転すると第２の現像装置４Ｍ側の補給スクリュー５３Ｍが停止したままで、第１の現像装置４Ｙの補給スクリュー５３Ｙが回転する。一方、モータ８０Ａが図示Ｂ方向に回転すると第１の現像装置４Ｙの補給スクリュー５３Ｙが停止したままで、第２の現像装置４Ｍ側の補給スクリュー５３Ｍが回転する。
【００６５】
このように、駆動ギア列ＧＴａは一方向クラッチ８ａ、８ｂを含んでいるので、制御手段９０がモータ８０Ａの回転方向を切り換えることによって、第１の現像装置４Ｙと第２の現像装置４Ｍのいずれか一方の補給スクリュー５３へ駆動伝達することができる。これにより、駆動ギア列ＧＴａは、モータ８０Ａの回転を第１の現像装置４Ｙ側の補給スクリュー５３Ｙへ伝達可能な第１の状態と、第２の現像装置４Ｍ側の補給スクリュー５３Ｍへ伝達可能な第２の状態の２つの状態とで切り換え可能な切り換え手段の作用をすることができる。つまり、切換手段は、１つの画像の形成動作中において、モータ８０Ａの駆動力を第１の現像装置４Ｙ側の補給スクリュー５３Ｙへ駆動伝達可能な第１の状態と、第２の現像装置４Ｍ側の補給スクリュー５３Ｍへ駆動伝達可能な第２の状態の、少なくとも２つの状態で使用すべくこれらを切り換えることができる。
【００６６】
又、制御手段９０は、切換手段に作用して、１つの画像の形成動作中における第１の状態の時間と第２の状態の時間とを、形成すべき画像に応じて変更することができる。例えば、制御手段９０は、第１の現像装置４Ｙが現像すべき画像の濃度と、第２の現像装置４Ｍが現像すべき画像の濃度と、に応じて第１の状態の時間と第２の状態の時間と変更することができる。
【００６７】
ここで、制御手段９０より現像装置４Ｙへトナーを補給できる第１の状態から現像装置４Ｍへ補給できる第２の状態への切り替えには、ギアのバックラッシュや噛合ガタ、モータ始動トルク変化、それに一方向クラッチの切り替えなどに約０．５秒の時間を要する。
【００６８】
以上のような構成により、第１の現像装置４Ｙ側の補給スクリュー５３Ｙを回転させてサブトナー容器５１Ｙから現像装置４Ｙへトナーを補給する場合は、図示Ａ方向にモータ８０Ａを回転させる。図示Ａ方向にモータ８０Ａを回転させれば、第２の現像装置４Ｍ側の補給スクリュー５３Ｍを停止させたままで第１の現像装置４Ｙ側の補給スクリュー５３Ｙを回転させることが可能である。
【００６９】
また、第２の現像装置４Ｍ側の補給スクリュー５３Ｍを回転させてサブトナー容器５１Ｍから第２の現像装置４Ｍへトナーを補給する場合は、図示Ｂ方向にモータ８０Ａを回転させる。図示Ｂ方向にモータ８０Ａを回転させれば、第１の現像装置４Ｙ側の補給スクリュー５３Ｙを停止させたままで第２の現像装置４Ｍ側の補給スクリュー５３Ｍを回転させることが可能である。
【００７０】
従って、各現像剤補給装置毎に、即ち、各色独立にモータを設けた従来の画像形成装置に比べて、本発明では、図３に示す様に、二つの現像剤補給装置を一つのモータで駆動する事が出来る。その結果、モータが削減できるので、画像形成装置の簡素化、小型化、低価格化を実現することができる。尚、補給スクリュー５３Ｙ、５３Ｍが回転を開始して停止するタイミングは、従来と同様に現像装置の攪拌手段が回転している間に限定されている。
【００７１】
また、本実施例では、図１及び図３に示すように、４色分の現像装置４が連設された画像形成装置１００である。シアン現像装置４Ｃと、その隣接したブラック現像装置４Ｋにおいても、上記説明したイエロー現像装置４Ｙとマゼンタ現像装置４Ｍとに対する構成及び動作態様を適用し、同様の作用効果を達成することができる。
【００７２】
次に本実施例におけるトナー補給制御について説明する。本実施例では従来と同様のビデオカウント（画像比率）方式の補給制御を行う。特許文献２に示す従来例と本実施例のタンデム方式の画像形成装置における現像装置の回転駆動制御手段等の機械構成は同じであるが、トナー補給制御は異なる。この点を説明する。
【００７３】
図４に画像比率とトナー消費量Ｔｖの関係を示す。図４に示す様に画像比率に比例してトナー消費量が増大することが分かる。図４の関係から画像情報に応じてトナー消費量を算出する。ここで、トナー消費量と実際に補給されたトナー補給量の差分をＴｒとする。Ｔｒはトナー補給量とトナー消費量に差分が生じた場合、或いは所定のトナー補給量が補給できなかった場合において、Ｔｒを次回の補給に持ち越す。本実施例における次回におけるトナー補給量Ｔはトナー消費量Ｔｖとトナー消費量と実際に補給されたトナー補給量の差分Ｔｒの和Ｔ＝Ｔｖ＋Ｔｒをトナー補給の基本単位（補給スクリュー５３の１回転あたりの補給量：本実施例では０．２ｇ）で除算した商を補給単位として補給動作を実施する。即ち、トナー補給時に補給スクリュー５３の回転数を求め、トナー補給動作を実施する。
【００７４】
図５は本実施例におけるトナー補給制御のブロック図である。外部入力端末から送信された、或いは原稿読取装置で読み取られた画像信号から画像比率算出部９０１で各色の画像比率を算出する。画像比率算出部９０１で算出された画像比率に応じて、トナー消費量算出部９０２においてトナー消費量Ｔｖを算出する。トナー補給量算出部９０４にて、ＲＡＭ９０６に記憶されている前回の補給量が足りず持ち越されたトナー補給量Ｔｒと算出されたトナー消費量Ｔｖの和Ｔを算出する。この算出結果ＴがＲＯＭ９０３に記憶された補給スクリュー５３の１回転あたりの補給量（本実施例では０．２ｇを１単位とする）に達した場合、トナー補給量算出部９０４において算出した必要なトナー補給量Ｔを補給する為の補給信号をＣＰＵ９０５に入力する。ＣＰＵは補給信号とＲＡＭ９０６に記憶されている最後の駆動ギア列ＧＴ（ＧＴａ、ＧＴｂ）の状態から、補給する画像形成ステーションＰの順序を決定し、モータ８０（８０Ａ、８０Ｂ）を駆動することによって補給動作を行う。ＲＡＭ９０６は今回の補給終了時の駆動ギア列ＧＴの状態と、今回のトナー消費量と実際のトナー補給量の差分Ｔｒとを記憶する。
【００７５】
図６〜図８を参照して、イエロー画像形成ステーションＰＹとマゼンタ画像形成ステーションＰＭの連続画像形成動作時の現像装置４Ｙ、４Ｍの現像駆動時間とトナー補給時間の制御態様を従来例と本実施例を比較しながら説明する。図６は従来例の制御タイミングチャートであり、図８は本実施例の制御タイミングチャートである。
【００７６】
図６及び図８にて上から順に一段目（Ｙｓｔ現像駆動）はイエロー画像形成ステーションＰＹの現像装置駆動時間、２段目（Ｍｓｔ現像駆動）はマゼンタ画像形成ステーションＰＭの現像装置駆動時間である。３段目（Ｙｓｔ補給時間）はイエロートナーの補給スクリュー５３Ｙの駆動時間である。４段目（切替時間）は制御手段９０により現像装置４Ｙへトナー補給できる第１の状態から現像装置４Ｍへトナー補給できる第２の状態への切り替え時間、または４Ｍへ補給できる第２の状態から４Ｙへ補給できる第１の状態へ切り替え時間を示す。そして、５段目（Ｍｓｔ補給時間）はマゼンタトナーの補給スクリュー５３Ｍの駆動時間である。
【００７７】
本実施例では各現像装置４の駆動が各画像形成ステーションＰの駆動と独立である。現像装置４Ｍの駆動時間を低減させるために、イエロー画像形成ステーションＰＹの現像装置４Ｙとマゼンタ画像形成ステーションＰＭの現像装置４Ｍの駆動開始はユニット位置差の時間Ｑｓ分ずれて駆動が開始されている。また、連続画像形成中においては紙間においても現像装置４は駆動されている。
【００７８】
比較するにあたり、Ａ４サイズでイエローＹの画像比率が１００％、マゼンタＭの画像比率が１００％の画像を、第１の記録材と、第1の記録材に続く第２の記録材を含む複数枚にわたり連続形成した場合について述べる。本実施例において、Ａ４サイズの画像の生産性は３０ｐｐｍであり、連続画像形成中の各色の現像装置４の駆動時間（攪拌手段の回転時間）、つまり補給可能時間は２．０秒とする。
【００７９】
（従来制御のトナー補給タイミング）
従来の、上記特許文献２に記載の画像形成装置においては、本実施例で示した画像形成装置におけるトナー補給装置にて、次に示す様なトナー補給制御が行われている。
【００８０】
図６を用いて従来例の制御でのトナー補給タイミングを示す。前回の画像形成動作中に、次回の現像装置４内のトナー使用量を画像比率で予測されるのが望ましい。従来例での現像装置４の制御は、トナー補給が終了後、補給できるタイミングが先に訪れる現像装置４Ｙのトナー使用量から算出する。トナー使用量は、イエロー画像形成ステーションＰＹとマゼンタ画像形成ステーションＰＭ共に画像比率が１００％なので０．３ｇであった。従って、トナー補給１単位を０．２ｇとしたので、１画像当たり１．５単位が必要となる。補給側の補給スクリュー５３へ駆動伝達可能な第１の状態に補給駆動ギアをセットして終了となり、次の画像形成も必ずイエロー画像形成ステーションＰＹ側から補給が開始される。
【００８１】
イエロー画像形成ステーションＰＹ側にセットして終了することにより、イエロー画像形成ステーションＰＹにトナー補給の信号が入力されたときに、現像器４Ｙの駆動開始とほぼ同時に補給を開始できるので、限られた補給時間を有効に利用できる。
【００８２】
しかしながら、従来例の制御においては、連続画像形成中においても必ずイエロー画像形成ステーションＰＹ側から補給される。このことにより、イエローとマゼンタ両方の画像形成ステーションＰＹ、ＰＭにトナーを補給する場合には、１画像形成中に２回の状態の切り替えが必要になる。即ち、現像装置４Ｙ側の補給スクリュー５３Ｙへ駆動伝達可能な第１の状態から第２の現像装置４Ｍ側の補給スクリュー５３Ｍへ駆動伝達可能な第２の状態への切り替えと、第２の状態から第１の状態への切り替えが各々必要となる。従って、切り替え時間が１画像あたり１．０秒（０．５０ｓ×２回＝１．０ｓ）必要となるため、１画像あたりの補給可能時間は１．０秒となる。補給１単位は０．５秒なので、トナー補給可能時間から考えると、イエローＹとマゼンタＭのトナー補給は１単位ずつ（補給スクリュー２回転分、０．５０×２回＝１．０ｓ）しか行うことができなくなってしまう。その結果、０．３ｇのトナー消費量に対して、０．２ｇ（トナー補給１単位）のトナー補給なので、上記のようなトナー消費量の多い画像が連続して形成されると、現像器のトナー濃度Ｔ／Ｄが徐々に低下してしまい、キャリア付着や濃度薄などの問題が生じてしまう。
【００８３】
また、切り替え回数を減らすために、記録材の一枚毎に各色の補給を実施せず、２枚毎に補給の色を切り替える構成をとると、補給ムラによる濃度ムラが発生しやすいという問題が生じてしまう。
【００８４】
次に、従来例と比較して本実施例のトナー補給タイミングについて述べる。
【００８５】
（本実施例のトナー補給タイミング）
本実施例における出力画像は上記の従来例と同一のものを出力する場合について述べる。補給するトナーの量は、画像比率などから計算し、次回の画像形成が始まる前には既に決定している。つまり、前回の画像形成動作中に次回のトナー補給量を計算し、次回の画像形成時に補給する制御を行っている。
【００８６】
連続画像形成動作中で、第１の像担持体を有するイエロー画像形成ステーションＰＹと第２の像担持体を有するマゼンタ画像形成ステーションＰＭ同時にトナー補給信号が入力された場合、限られた補給可能時間を有効に使うために、本実施例では次のように制御を行う。
【００８７】
つまり、前回の画像形成動作時に次回の各色のトナー補給量は決定しているので、最後の駆動ギアの状態によって、トナーの補給順序を決定する。更に説明すれば、イエロー画像形成ステーションＰＹへ補給できる第１の状態と、マゼンタ画像形成ステーションＰＭへ補給できる第２の状態とのどちらの状態にあるかに応じて、それぞれの画像形成ステーションのトナー補給順序を決定する。また、少なくともイエロー画像形成ステーションＰＹとマゼンタ画像形成ステーションＰＭ同時補給信号が来た場合においては、濃度変動低減の為、画像形成を行う記録材１枚の中で１回はイエロー画像形成ステーションＰＹとマゼンタ画像形成ステーションＰＭ補給切り替えを行う。そして、各色１単位は補給する。
【００８８】
ここで、上記の本実施例における制御について図７を用いて更に詳しく説明する。
【００８９】
図７は本実施例におけるフローチャートである。
【００９０】
画像形成開始と同時に前回の画像形成動作時に計算されたトナー補給量に従って補給信号が入力される（Ｓ１０１）。補給信号がイエロー画像形成ステーションＰＹとマゼンタ画像形成ステーションＰＭ同時に入力された場合（Ｓ１０２）、制御手段９０は、ＲＡＭ９０６に記憶された情報から最後の駆動ギア列ＧＴａの状態が第１の状態（Ｙ側）にあるか否かを判別する（Ｓ１０３）。もし、駆動ギア列ＧＴａの状態が第１の状態（Ｙ側）ならばイエロー画像形成ステーションＰＹから第１の現像剤補給手段５３Ｙによりトナー補給を実施し（Ｓ１０４ａ）、次にマゼンタ画像形成ステーションＰＭのトナー補給を実施する（Ｓ１０５ａ）。もし駆動ギア列ＧＴａの状態が第２の状態（Ｍ側）ならばマゼンタ画像形成ステーションＰＭから第２の現像剤補給手段５３Ｍによりトナー補給を実施し（Ｓ１０４ｂ）、次にイエロー画像形成ステーションＰＹの補給を実施する（Ｓ１０５ｂ）。
【００９１】
ここで、本実施例では、駆動ギア列ＧＴａの状態に応じて、補給を実施する順番を決めるため、従来例の制御に比べてモータ８０の切り替え回数が少なくて済む。従って、１画像当たりに３単位の補給が実施可能となり、従来例の制御に比べて１画像当たりにトナーを補給できる補給能力が向上する。
【００９２】
補給信号がイエロー画像形成ステーションＰＹとマゼンタ画像形成ステーションＰＭに同時に２単位入力された場合は、補給実施の順番が早い方の画像形成ステーションＰの補給を優先させて２単位補給を実施し、補給実施の順番が遅い方の画像形成ステーションＰには１単位の補給を実施する。補給実施の順番が遅い方の画像形成ステーションＰにおけるトナー補給量の残りの補給しきれない１単位は次回の補給にＴｒとして持ち越す。
【００９３】
もし、補給信号がイエロー画像形成ステーションＰＹあるいはマゼンタ画像形成ステーションＰＭのどちらかである場合には、補給信号がでている現像装置（４Ｙ又は４Ｍ）のみに補給を実施する（Ｓ１０６）。そして、トナー補給実施後は次回の画像のトナー消費量Ｔｖと繰り越したトナー補給量Ｔｒからトナー補給量Ｔを算出（Ｓ１０７）して画像形成を終了する。
【００９４】
次に、本実施例におけるトナー補給の補給タイミングを示す。図８を参照して本実施例のトナー補給タイミングについて具体的に説明する。
【００９５】
画像形成前の駆動ギア列ＧＴａは第２の状態（Ｍ側）にあったとする。Ａ４サイズでイエローＹの画像比率が１００％、マゼンタＭの画像比率が１００％の画像を、第1の記録材と第1の記録材に続く第2の記録材を含む複数枚にわたり連続形成した場合においては常にイエロー画像形成ステーションＰＹとマゼンタ画像形成ステーションＰＭ同時補給信号が入力される。１枚目の記録材に対応する補給は、前回の画像形成動作終了時の最後の駆動ギア列ＧＴａの状態が第２の状態（Ｍ側）の場合、マゼンタ画像形成ステーションＰＭ側からトナー補給を開始するとマゼンタ画像形成ステーションＰＭの現像装置４Ｍが駆動していない状態で補給される。従って、イエロー画像形成ステーションＰＹとマゼンタ画像形成ステーションＰＭ同時補給信号が来た時の、１枚目の補給順序は最後の駆動ギア列ＧＴａの状態に関わらず、イエロー画像形成ステーションＰＹ側から補給する。
【００９６】
すなわち１枚目においては、前回の画像形成動作終了時の最後の駆動ギア列ＧＴａの状態が第２の状態（Ｍ側）の場合、イエロー画像形成ステーションＰＹとマゼンタ画像形成ステーションＰＭにトナー補給するには切り替え回数が２回必要な為、イエロー画像形成ステーションＰＹとマゼンタ画像形成ステーションＰＭに１単位ずつ補給を行う。この時、各色のトナー消費量が０．３ｇ（１．５単位）に対して補給量は１単位（０．２ｇ）しか補給できていないため、補給量が０．１ｇ（０．５単位）足りない。
【００９７】
ただし、画像形成終了後に駆動ギア列ＧＴａの状態を常に第１の状態（Ｙ側）に戻してもよい。画像形成終了後に駆動ギア列ＧＴａの状態を常に第１の状態（Ｙ側）にすることにより、次の画像形成時における切り替え時間を短縮でき、画像形成終了後に駆動ギア列ＧＴａの状態が第２の状態（Ｍ側）にある場合に比べて補給時間を多くすることが可能である。
【００９８】
尚、各画像形成ステーションＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫの現像駆動が共通の場合においては、イエロー画像形成ステーションＰＹの画像形成と同時にそのほかの画像形成ステーションＰＭ、ＰＣ、ＰＫの各現像装置４Ｍ、４Ｃ、４Ｋも駆動する。この為、１枚目から駆動ギア列ＧＴａの状態に応じてトナーを補給する順序を決定してよい。
【００９９】
次に記録材２枚目の画像においては１枚目の画像形成終了時の駆動ギア列ＧＴａの状態が第２の状態（Ｍ側）の為、マゼンタ画像形成ステーションＰＭ側から補給を開始する。従って、従来制御に比べ切り替え回数が１回削減される為、その時間を補給時間として使用可能となり、マゼンタ画像形成ステーションＰＭは２単位補給できる。従ってマゼンタ画像形成ステーションＰＭのトータルのトナー消費量（０．３ｇ×２）とトナー補給量（０．２ｇ×３）が等しくなる。３枚目は２枚目の画像形成終了時の駆動ギア列の状態が第１の状態（Ｙ側）の為、イエロー画像形成ステーションＰＹ側から補給を開始する。従って、イエロー画像形成ステーションＰＹは２単位補給でき、２枚目以降のトナー消費量とトナー補給量は等しくなる。
【０１００】
図９に従来例及び本実施例の構成におけるＡ４サイズでイエローＹの画像比率が１００％、マゼンタＭの画像比率が１００％の画像を、複数枚にわたり連続形成した場合のトナー濃度Ｔ／Ｄの変化を示す。トナー濃度Ｔ／Ｄが目標値より一定以上乖離すると、キャリア付着、画像濃度低下などの問題が生じるため、画像形成を一時止めて、強制的にトナー補給を行う強制補給の制御を作動させる（ダウンシーケンス）必要がある。本実施例ではトナー濃度Ｔ／Ｄが目標値（本実施例では１０％）から０．５％乖離した場合、強制トナー補給を作動させる。なお、強制補給制御を実施するトナー濃度Ｔ／Ｄ閾値は、トナー濃度Ｔ／Ｄの変動分がどの程度になると、画像濃度低下など不具合が発生するかを確認し、適宜、決定すればよい。
【０１０１】
従来例のような制御では上述したように１枚あたり各色１単位（合計２単位）しか補給できないため各色のトナー消費量（０．３ｇ）に対して、トナー補給量（０．２ｇ）が不足する為、徐々にトナー濃度Ｔ／Ｄが低下し１０枚で強制補給を実施しなければならない。
【０１０２】
一方、本実施例においては、最後の駆動ギア列ＧＴａの状態から補給を実施することにより、切り替え回数を削減できイエローＹとマゼンタＭの合計３単位（０．２ｇ×３＝０．６ｇ）の補給が可能となる。このため、消費量１画像当たりのイエローＹとマゼンタＭのトナー消費量の合計（０．３ｇ×２＝０．６ｇ）と等しくなる。従って、同じ補給構成においても本実施例によればトナー濃度Ｔ／Ｄは安定する。従って、濃度変動やキャリア付着などの不良画像の抑制し、強制補給制御の実施をすることなく、生産性を保つことができ、従来の各色独立に補給モータを持つ補給構成と遜色ない補給能力を発揮しうる。
【０１０３】
また、本実施例では、図１及び図３に示すように、４色分の現像装置４が連設された画像形成装置１００であり、シアン現像装置４Ｃと、その隣接したブラック現像装置４Ｋにおいても、上記説明したイエロー現像装置４Ｙとマゼンタ現像装置４Ｍとに対する構成及び作動態様を適用し、同様の作用効果を達成することができる。
【０１０４】
尚、比較例として図１０に従来の各色独立に補給モータを持つ補給構成において、Ａ４サイズでイエローＹの画像比率が１００％、マゼンタＭの画像比率が１００％の画像を、複数枚にわたり連続形成した場合のトナー濃度Ｔ／Ｄの変化を示す。補給制御は本実施例と同様のビデオカウント方式の補給制御を実施する。各色独立に補給モータを持つ従来例の補給構成においては、切り替え時間が無いため、消費量に対して補給能力が十分確保されるため、トナー濃度Ｔ／Ｄは安定する。しかし、前述のように、補給モータがそれぞれ必要な現像装置では画像形成装置の簡素化や小型化、低価格化を実現することが難しくなるので、各色独立に補給モータを持つ従来例のような構成はトナー濃度Ｔ／Ｄの安定は良くても上記理由により好ましくない。
【０１０５】
［実施例２］
次に、本発明の画像形成装置の第二の実施例について説明する。本実施例においても、画像形成装置、現像装置及び現像剤補給装置は、実施例１にて説明した画像形成装置、現像装置及び現像剤補給装置と同様の構成とされる。従って、画像形成装置１００、現像装置４及び現像剤補給装置５０の全体構成についての詳しい説明は実施例１の説明を援用し、再度の説明は省略し、本実施例の特徴をなす現像装置４及び現像剤補給装置５０の駆動構成及び動作について説明する。
【０１０６】
まず、図１１を参照して、現像装置４及び現像剤補給装置５０について、簡単に説明する。現像装置４（４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋ）は、現像装置４の現像剤を攪拌・搬送する現像剤攪拌手段である現像スクリュー４４（４４Ｙ、４４Ｍ、４４Ｃ、４４Ｋ）及び攪拌スクリュー４５（４５Ｙ、４５Ｍ、４５Ｃ、４５Ｋ）を有する。又、現像剤補給装置５０（５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｋ）は、上述のように、現像装置４へ補給すべき補給用現像剤（トナー）を貯蔵する第１の現像剤容器としてのサブトナー容器５１（５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃ、５１Ｋ）を有する。また、サブトナー容器５１からトナーを排出し現像装置４へ補給する第１の補給手段としての補給スクリュー５３（５３Ｙ、５３Ｍ、５３Ｃ、５３Ｋ）、サブトナー容器５１へ補給すべきトナーを貯蔵する第２の現像剤容器としてのメイントナー容器５７（５７Ｙ、５７Ｍ、５７Ｃ、５７Ｋ）を有する。更に、メイントナー容器５７からトナーを排出しサブトナー容器５１へ補給する第２の補給手段としての攪拌搬送部材５８（５８Ｙ、６８Ｍ、５８Ｃ、５８Ｋ）を有する。
【０１０７】
本実施例によると、第１の像担持体を有するイエロー画像形成ステーションＰＹと、画像作成方向において該イエロー画像形成ステーションＰＹより下流側に位置した第２の像担持体を有するマゼンタ画像形成ステーションＰＭの現像装置４Ｙ及び４Ｍの現像剤補給装置５０Ｙ及び５０Ｍは、同一の駆動機構２００Ａにて駆動される。即ち、第１の像担持体上に形成された静電潜像を現像する第１の現像装置であるイエロー現像装置４Ｙと第２の像担持体上に形成された静電潜像を現像する第２の現像装置であるゼンタ現像装置４Ｍの現像剤補給装置５０Ｙ及び５０Ｍは、駆動機構２００Ａにて駆動される。
【０１０８】
また、同様に、シアン画像形成ステーションＰＣと、画像作成方向においてシアン画像形成ステーションＰＣより下流側に位置したブラック画像形成ステーションＰＫの現像装置４Ｃ及び４Ｋの現像剤補給装置５０Ｃ及び５０Ｋは、同一の駆動機構２００Ｂにて駆動される。即ち、第１の現像装置であるシアン現像装置４Ｃと第２の現像装置であるブラック現像装置４Ｋの現像剤補給装置５０Ｃ及び５０Ｋは、駆動機構２００Ｂにて駆動される。
【０１０９】
駆動機構２００Ａと駆動機構２００Ｂとは同様の構成及び機能を有している。従って、駆動機構２００Ａを例に挙げ、以下に図８を用いて駆動機構２００Ａの構成と機能について詳細に説明する。
【０１１０】
現像剤補給装置５０Ｙ、５０Ｍの駆動機構２００Ａは、補給スクリュー５３Ｙ、５３Ｍへ駆動伝達が可能な回転駆動手段であるモータ８０Ａ、モータ８０Ａの回転を補給スクリュー５３Ｙ、５３Ｍへ伝達可能な回転伝達手段としての駆動ギア列ＧＴａを有する。
【０１１１】
なお、攪拌搬送部材５８Ｙ、５８Ｍは、モータ８０Ａから駆動ギア列（図示せず）を介して駆動ギア５９Ｙ、５９Ｍに駆動伝達することもできるが、モータ８０Ａとは別のモータを使用して駆動することも可能である。
【０１１２】
更に説明すると、補給スクリュー５３Ｙ、５３Ｍへ駆動伝達するための駆動ギア列ＧＴａは、モータ８０Ａ側の第１駆動ギア８１Ａ、この第１駆動ギア８１Ａに噛合する第２駆動ギア８２Ａを有する。第２駆動ギア８２Ａは、第１駆動ギア８１Ａの回転中心を中心として揺動自在とされる揺動レバー部材８５Ａによって回転自在に支持されている。揺動レバー部材８５Ａは、第１駆動ギア８１Ａの回転方向に自動的に揺動し得るが、揺動レバー部材８５Ａを揺動駆動するために、例えば電磁ソレノイドなどの駆動手段を設けても良い。
【０１１３】
第２駆動ギア８２Ａは、揺動レバー部材８５Ａを作動させることにより、第１の現像装置であるイエロー現像装置４Ｙの補給スクリュー５３Ｙ側に駆動を伝達するために、第１スクリューギア７１Ｙに噛合する。または、第２の現像装置であるマゼンタ現像装置４Ｍの補給スクリュー５３Ｍ側に駆動を伝達するために、第３駆動ギア８３Ａを介して第１スクリューギア７１Ｍに噛合する。
【０１１４】
つまり、駆動ギア列ＧＴａは、モータ８０Ａの回転を、第１の現像装置４Ｙの補給スクリュー５３Ｙ側に駆動を伝達可能な第１の状態と、第２の現像装置４Ｍの補給スクリュー５３Ｍ側に駆動を伝達可能な第２の状態の少なくとも２つの状態に切り換え可能な切り換え手段である。
【０１１５】
制御手段９０が、モータ８０の正逆回転と停止を、また、必要に応じて揺動レバー部材８５の揺動を制御する。又、制御手段９０は、現像装置４の現像剤攪拌手段、即ち、現像スクリュー４４、攪拌スクリュー４５の回転、停止をも制御する。
【０１１６】
この結果、モータ８０が図示Ａ１方向に回転すると、レバー部材８５が図示Ａ２方向に回動して駆動を伝達し、逆にモータ８０が図示Ｂ１方向に回転すると、レバー部材８５が図示Ｂ２方向に回動して駆動を伝達する。
【０１１７】
このように、駆動ギア列ＧＴａは揺動レバー部材８５Ａを含んでいるので、制御手段９０がモータ８０Ａの回転方向を切り換えることによって、モータ８０Ａの回転を第１の現像装置４Ｙ側の補給スクリュー５３Ｙへ伝達可能な第１の状態と、第２の現像装置４Ｍ側の補給スクリュー５３Ｍへ伝達可能な第２の状態の２つの状態に切り換え可能な切り換え手段の作用をすることができる。
【０１１８】
制御手段９０よりＰＹへ補給できる第１の状態からＰＭへ補給できる第２の状態へ切り替えには、第２駆動ギア８２Ａが、揺動レバー部材によって第１の状態から第２の状態に移動する時間、噛合ガタ、モータ始動トルク変化などに約０．５秒の時間を要する。
【０１１９】
また、実施例１と同様に補給スクリュー１回転あたり、トナーが約０．２ｇ補給されるような補給スクリューの形状および配置制御とした。尚、補給スクリュー１回転に要する時間は、約０．５秒かかる。
【０１２０】
以上のような構成により、第１の現像装置４Ｙ側の補給スクリュー５３Ｙを回転させてサブトナー容器５１Ｙから現像装置４Ｙへトナーを補給する場合は、図示Ａ１方向にモータ８０Ａを回転させる。図示Ａ１方向にモータ８０Ａを回転させれば、第２の現像装置４Ｍ側の補給スクリュー５３Ｍを停止させたままで第１の現像装置４Ｙ側の補給スクリュー５３Ｙを回転させることが可能である。また、第２の現像装置４Ｍ側の補給スクリュー５３Ｍを回転させてサブトナー容器５１Ｍから第２の現像装置４Ｍへトナーを補給する場合は、図示Ｂ１方向にモータ８０Ａを回転させる。図示Ｂ１方向にモータ８０Ａを回転させれば、第１の現像装置４Ｙ側の補給スクリュー５３Ｙを停止させたままで第２の現像装置４Ｍ側の補給スクリュー５３Ｍを回転させることが可能である。
【０１２１】
又、補給スクリュー５３が回転を開始して停止するタイミング及びトナー補給制御は、実施例１の図７、図８と同様であり、実施例１と同様の作用効果を奏し得る。本実施例では、図１及び図１１に示すように、４色分の現像装置が連設された画像形成装置である。従って、シアン現像装置４Ｃと、その隣接したブラック現像装置４Ｋにおいても、上記説明したイエロー現像装置４Ｙとマゼンタ現像装置４Ｍとに対する構成及び作動態様を適用し、同様の作用効果を達成することができる。
【０１２２】
尚、上記実施例では、４色のフルカラー画像形成について述べたが、例えば単色の画像など、所望の単色又は４色の内のいくつかの色用の画像形成部を用いて、単色またはマルチカラーの画像を形成することも可能である。
【０１２３】
又、上記実施例では、画像形成装置１００は、中間転写方式を採用するものとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。当業者には周知のように、上記中間転写体の代わりに、記録材を担持して各感光ドラムとのニップ部へ搬送する記録材担持体を備えた画像形成装置であっても良い。
【符号の説明】
【０１２４】
１（１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ）      感光ドラム（像担持体）
４（４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋ）      現像装置
７            中間転写体
８ａ、８ｂ    一方向クラッチ（切り換え手段）
４４、４５    攪拌、現像スクリュー（現像剤攪拌手段）
５０（５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｋ）        現像剤補給装置（現像剤補給手段）
５１（５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃ、５１Ｋ）        サブトナー容器（現像剤容器）
５３（５３Ｙ、５３Ｍ、５３Ｃ、５３Ｋ）        補給スクリュー（補給手段）
８０（８０Ａ、８０Ｂ）          モータ（回転駆動手段）
８５（８５Ａ、８５Ｂ）          揺動レバー部材（切り換え手段）
９０          制御手段
１００        画像形成装置
２００（２００Ａ、２００Ｂ）    駆動機構
ＧＴ（ＧＴａ、ＧＴｂ）          駆動ギア列
【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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