(57)【要約】【課題】  中抜け防止剤をトナー消費量に応じて過不足なく現像装置から感光体ドラムへ供給可能とし、これにより中抜けによる画像欠陥の発生を防止する。【解決手段】  ドットカウンタ５１及び駆動時間検出部５２により検出される、画像データのドットカウント数及び当該画像形成装置の駆動時間に基づいて、トナー消費量検出部６１により一定駆動時間当たりのトナー消費量が求められる。判定部６２では、このトナー消費量から中抜け防止剤の感光体ドラムへの供給量を求め、該供給量が所定の閾値を満たすものであるかを判定する。そして補給制御部６３は、前記供給量が所定の閾値を満たさないと判定された場合に、中抜け防止剤補給駆動部８０を動作させて中抜け防止剤を現像装置に補給させる。【選択図】      図７
2006308659.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の中抜け防止剤が添加されたトナーを感光体ドラム上に供給し前記感光体ドラム上に形成された静電潜像にトナーを付着させる現像装置と、前記感光体ドラム上に前記静電潜像に応じて形成されたトナー像を所定の転写材に転写させる転写装置とを具備する画像形成装置であって、
前記中抜け防止剤を貯留し、前記現像装置に対して中抜け防止剤を補給可能とされた中抜け防止剤補給手段と、
前記感光体ドラム上に供給されるトナーの消費量を検出するトナー消費量検出手段と、
前記トナーの消費量に基づいて中抜け防止剤の前記感光体ドラムへの供給量を求めると共に、前記供給量が所定の閾値を満たすものであるかを判定する判定手段と、
前記供給量が所定の閾値を満たさないと判定された場合に、前記中抜け防止剤補給手段から中抜け防止剤を前記現像装置に補給させる補給制御手段と
を具備することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
トナー消費量検出手段は、画像形成された画像データのドットカウント数と、当該画像形成装置の駆動時間とに基づいて、一定駆動時間当たりのトナー消費量を求め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】
当該画像形成装置において通常の画像形成動作を行う通常運転モードと、
前記中抜け防止剤補給手段から中抜け防止剤を前記現像装置に補給させる補給運転モードとを選択的に切り替えるモード切り替え手段を備え、
前記補給制御手段は、補給運転モードが選択された場合に、少なくとも前記現像装置及び感光体ドラムを空回し運転させ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。
【請求項４】
所定の中抜け防止剤が添加されたトナーを感光体ドラム上に供給する筐体構造を備えた現像装置本体部と、
前記所定の中抜け防止剤が添加されたトナーを貯留するトナーコンテナと、
前記中抜け防止剤を貯留する中抜け防止剤コンテナとを備え、
前記現像装置本体部には、前記トナーコンテナから供給されるトナーを受け入れる第１の補給孔と、前記中抜け防止剤コンテナから供給される中抜け防止剤を受け入れる第２の補給孔とが備えられ、
前記第２の補給孔を通した中抜け防止剤の補給動作は、前記現像装置本体部から感光体ドラム上に供給されるトナーの消費量に基づき中抜け防止剤の補給要否を判定する補給制御手段により制御されることを特徴とする現像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機やファクシミリ装置、さらには各種のプリンタ等の画像形成装置及びこれに用いられる現像装置に関し、特に中抜け防止剤の補給機構を備えた画像形成装置及び現像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
各種の画像形成装置において採用されている電子写真転写プロセスでは、先ず感光体ドラム上に形成された静電潜像に帯電トナーを静電的に付着（現像）させ、次いでバイアス電圧を印加した転写ローラを用いて用紙上に転写させる手法が採られている。この際、感光体ドラム上のトナーを欠落なく用紙上の所定の位置に転写させることが必要となるが、トナーの感光体ドラム表面からの離型性の悪化に起因して、例えば線画像中央部に穴のようにトナーの非転写領域が発生する画像欠陥（このような画像欠陥を、本明細書では「中抜け」という）が発生することがある。
【０００３】
従来、このような中抜けを抑止するために、例えば特許文献１には、ステアリン酸亜鉛のような金属石鹸からなる中抜け防止剤をトナーに添加する現像方法が開示されている。このような中抜け防止剤は、感光体ドラムとトナーとの間の滑剤として機能し、現像されたトナーの感光体ドラム表面からの離型性を良好にすることから転写効率が改善され、これにより前記中抜け現象が抑止されるものである。
【特許文献１】特許３１７３３２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の方法によれば、トナーと共に中抜け防止剤が感光体ドラムへ供給され、前記中抜け防止剤が感光体ドラム表面に被着されることでトナーの離型性が担保される構成である。つまり、感光体ドラムへのトナー供給量に中抜け防止剤の供給量が依存している構成である。従って、濃度の薄い画像（白地部分が多い画像等）を連続して形成したような場合、感光体ドラムに対するトナー供給量が少なくなることに伴い中抜け防止剤の供給量も少なくなる。この場合、感光体ドラム表面にはブレード等が当接され、表面に被着されている中抜け防止剤も徐々に掻き落とされて行くことから、いずれ中抜け防止剤が不足する状態が惹起され、所期の中抜け抑止効果が得られなくなるという問題があった。
【０００５】
従って本発明は、中抜け防止剤をトナー消費量に応じて過不足なく現像装置から感光体ドラムへ供給可能とし、これにより中抜けによる画像欠陥の発生を防止できる画像形成装置及び現像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の請求項１にかかる画像形成装置は、所定の中抜け防止剤が添加されたトナーを感光体ドラム上に供給し前記感光体ドラム上に形成された静電潜像にトナーを付着させる現像装置と、前記感光体ドラム上に前記静電潜像に応じて形成されたトナー像を所定の転写材に転写させる転写装置とを具備する画像形成装置であって、前記中抜け防止剤を貯留し、前記現像装置に対して中抜け防止剤を補給可能とされた中抜け防止剤補給手段と、前記感光体ドラム上に供給されるトナーの消費量を検出するトナー消費量検出手段と、前記トナーの消費量に基づいて中抜け防止剤の前記感光体ドラムへの供給量を求めると共に、前記供給量が所定の閾値を満たすものであるかを判定する判定手段と、前記供給量が所定の閾値を満たさないと判定された場合に、前記中抜け防止剤補給手段から中抜け防止剤を前記現像装置に補給させる補給制御手段とを具備することを特徴とする。
【０００７】
この構成によれば、当該画像形成装置において実際に使用されたトナー消費量に基づき中抜け防止剤の補給要否が判定手段により判定され、該判定手段により補給要と判定された場合に、中抜け防止剤補給手段から中抜け防止剤が現像装置に補給される。これにより現像装置内部において中抜け防止剤がトナーに対する比率でリッチな状態とすることができ、感光体ドラムに対する中抜け防止剤の供給量を増加させる状態を形成できるようになる。
【０００８】
上記構成において、トナー消費量検出手段が、画像形成された画像データのドットカウント数と、当該画像形成装置の駆動時間とに基づいて、一定駆動時間当たりのトナー消費量を求める構成とすることができる（請求項２）。この構成によれば、ドットカウント数に基づいてトナー消費量を定量的に把握できると共に、駆動時間を考慮することで間接的に中抜け防止剤の感光体ドラム表面に対する被着状態を判定できるようになる。
【０００９】
また、当該画像形成装置において通常の画像形成動作を行う通常運転モードと、前記中抜け防止剤補給手段から中抜け防止剤を前記現像装置に補給させる補給運転モードとを選択的に切り替えるモード切り替え手段を備え、前記補給制御手段は、補給運転モードが選択された場合に、少なくとも前記現像装置及び感光体ドラムを空回し運転させる構成とすることが望ましい（請求項３）。この構成によれば、通常運転モードを区分けして中抜け防止剤を補給する補給運転モードを実行させることが可能となる。そして、補給運転モード時に現像装置及び感光体ドラムを空回し運転させることで、中抜け防止剤を現像装置内に略均一に分散させることが可能になると共に、感光体ドラムへ中抜け防止剤を補給することが可能となる。
【００１０】
本発明の請求項４にかかる現像装置は、所定の中抜け防止剤が添加されたトナーを感光体ドラム上に供給する筐体構造を備えた現像装置本体部と、前記所定の中抜け防止剤が添加されたトナーを貯留するトナーコンテナと、前記中抜け防止剤を貯留する中抜け防止剤コンテナとを備え、前記現像装置本体部には、前記トナーコンテナから供給されるトナーを受け入れる第１の補給孔と、前記中抜け防止剤コンテナから供給される中抜け防止剤を受け入れる第２の補給孔とが備えられ、前記第２の補給孔を通した中抜け防止剤の補給動作は、前記現像装置本体部から感光体ドラム上に供給されるトナーの消費量に基づき中抜け防止剤の補給要否を判定する補給制御手段により制御されることを特徴とする。
【００１１】
この構成によれば、常時トナーコンテナから中抜け防止剤が添加されたトナーを現像装置本体部に供給する一方で、中抜け防止剤が不足している状態になったときには、中抜け防止剤コンテナから中抜け防止剤のみを現像装置本体部に供給することが可能となる。これにより、中抜け防止剤の補給が要と判定された場合に、現像装置本体内部において中抜け防止剤がトナーに対する比率でリッチな状態とすることができ、感光体ドラムに対する中抜け防止剤の供給量を増加させる状態を形成できるようになる。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１及び請求項４にかかる発明によれば、中抜け防止剤をトナー消費量に応じて、つまりトナー消費量の現況から中抜け防止剤が不足していると判定される状態に至ったときに、現像装置から感光体ドラムへ中抜け防止剤が供給されるようになる。従って、中抜け防止剤が不足する状態は是正されることから、中抜けによる画像欠陥の発生を未然に防止できるようになる。
【００１３】
請求項２にかかる発明によれば、中抜け防止剤の感光体ドラム表面に対する被着状態を、ドットカウント数と駆動時間という計測容易なパラメータで的確に判定できるようになる。
【００１４】
請求項３にかかる発明によれば、補給運転モードを通して、感光体ドラムの中抜け防止剤不足状態を確実に解消することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態につき説明する。
図１は、本発明にかかる画像形成装置（現像装置）の一例である４連タンデム現像方式のカラー画像形成装置１０を示す概略的な側断面である。図１に示すように、画像形成装置１０は、画像形成に中心的役割を果たす画像形成ユニット１１と、この画像形成ユニット１１の下方位置に配設された転写ベルトユニット１２と、この転写ベルトユニット１２が装着される給紙ユニット１３と、この給紙ユニット１３を介して用紙を画像形成ユニット１１と転写ベルトユニット１２との間に送り込むべき用紙を貯留する用紙貯留部１４と、画像形成ユニット１１および転写ベルトユニット１２の下流側（図１の左方）に配設された定着ユニット１５とが、外観視で直方体状を呈した箱形の機器本体１６に内装されて構成されている。
【００１６】
画像形成ユニット１１は、用紙貯留部１４から給紙ユニット１３を介して供給された用紙に対してトナー画像の転写処理を施すものであり、本実施形態においては、上流側（図１の右側）から下流側へ向けて順次配設されたイエロー用ユニット１１Ｙと、マゼンダ用ユニット１１Ｍと、シアン用ユニット１１Ｃと、ブラック用ユニット１１Ｋとを備えている。各ユニット１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋは、機器本体１６および各部に対して所定の相対的な位置関係で位置決めされて機器本体１６内に装着されている。
【００１７】
各ユニット１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋには、現像装置２０および感光体ドラム１１１がそれぞれ備えられている。各感光体ドラム１１１は、対応した現像装置２０からトナーの供給を受け、図１において時計方向（図中、矢印ａの方向）へ向けて回転するようになっている。
【００１８】
各感光体ドラム１１１の外周部の所定位置には、帯電器１１２が感光体ドラム１１１の表面に対してそれぞれ対向配置されているとともに、感光体ドラム１１１の回転方向下流側の位置には露光装置１１３がそれぞれ設けられている。そして、各感光体ドラム１１１は、前記帯電器１１２によって周面が一様に帯電され、図略の原稿画像の読取り装置等から入力された画像データに基づく光が前記各露光装置１１３から帯電後の感光体ドラム１１１の周面に照射されることにより、各感光体ドラム１１１の周面に静電潜像が形成されるようになっている。このような感光体ドラム１１１に現像装置２０からトナーが供給されることにより、前記静電潜像にトナーが付着され、感光体ドラム１１１の周面にトナー像が形成されるものである。
【００１９】
上記露光装置１１３は、例えばＬＥＤアレイヘッドを備えて構成され、原稿画像データに応じて生成される印字データ（ドット画像）に応じて前記ＬＥＤアレイヘッドの各ＬＥＤが発光されて感光体ドラム１１１へドット光が照射され、これにより感光体ドラム１１１上に静電潜像が形成される。ここで、ドット画像は原稿画像の濃度に応じたものであり、濃度が高い原稿についてはドット数が多くなる。従って、このドット数のカウント値（ドットカウント数）が増加するとトナー消費量も増加するという関係があり、かかるドットを形成するのはＬＥＤから発せられる光であることから、ＬＥＤがオンとされた（発光された）回数をカウントすることにより、トナー消費量をほぼ正確に推定できるようになる。
【００２０】
転写ベルトユニット１２（転写装置）は、画像形成ユニット１１の下方位置において各感光体ドラム１１１と対応するように設けられている。かかる転写ベルトユニット１２は、給紙ユニット１３にマウントされる基台１２１と、この基台１２１に支持されて図１における反時計方向に向けて周回する転写ベルト１２２とを備えている。転写ベルト１２２は、基台１２１の図１における左端部に設けられた駆動ローラ１３３と、同右端部に設けられた従動ローラ１３４と、これら駆動ローラ１３３および従動ローラ１３４間において若干上方位置に転写ベルト１２２を介して各感光体ドラム１１１と対向配置された複数の転写ローラ１３５とに掛け回され、駆動ローラ１３３の回転駆動によって周回するようになっている。
【００２１】
前記各転写ローラ１３５は、転写ベルト１２２を介して対応した各感光体ドラム１１１に押し付けられ、これによって転写ベルト１２２で搬送される用紙への感光体ドラム１１１からの転写が確実に行われるようになっている。また、各感光体ドラム１１１の図１における左方下部位置には感光体ドラム１１１周面の残留トナーを除去してクリーニングするクリーニング装置１１４が設けられている。クリーニング装置１１４によって清浄化処理された感光体ドラム１１１の周面は、新たな帯電処理のために帯電器１１２へ向かうことになる。
【００２２】
給紙ユニット１３は、用紙貯留部１４に装填された用紙の束から１枚ずつをピックアップして感光体ドラム１１１と転写ベルト１２２との間へ送り込むものであり、本実施形態では、転写ベルトユニット１２と一体的に機器本体１６に対して挿脱されるようになっている。かかる給紙ユニット１３には、用紙貯留部１４内の用紙束からピックアップされた最上位のものを搬送する所定の搬送ローラ対１３１や、転写ベルト１２２と感光体ドラム１１１とに臨む位置に配設されて用紙の位置決めを行った後に当該用紙を送り出すレジストローラ対１３２等が設けられている。
【００２３】
そして、用紙貯留部１４からピックアップされた用紙は、搬送ローラ対１３１およびレジストローラ対１３２を介して転写ベルト１２２上に供給され、当該転写ベルト１２２の周回に伴って画像形成ユニット１１と転写ベルトユニット１２との間を通過させられ、この通過中に用紙に各画像形成ユニット１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋの感光体ドラム１１１のトナー画像が順次転写される。
【００２４】
トナー画像の転写された用紙は、定着ローラ対１５１を有する定着ユニット１５に導入され、ここで加熱された定着ローラ対１５１間を通過することによる熱定着処理によって用紙上にトナーの定着されたカラー画像が形成される。定着処理の完了したカラー画像付きの用紙は、所定の搬送路を通って機器本体１６の頂部に形成された排出部１６１へ排出される。
【００２５】
図２及び図３は、このような画像形成装置１０へ適用される現像装置２０（現像装置本体）の一実施形態を示す斜視図であり、図２は、本体筐体部２１に蓋体２２が装着された状態、図３は蓋体２２が本体筐体部２１から外された状態をそれぞれ示している。これらの図に示すように、現像装置２０は、本体筐体部２１と、この本体筐体部２１の上面開口を閉止する蓋体２２とを備えて構成されている。前記本体筐体部２１の内部には、図３に示すように上部スクリューフィーダ２３や現像ローラ２６、並びに後記で説明する図５、図６に示すように下部スクリューフィーダ２４、汲上げローラ２５等が、それぞれ所定の位置関係で配設されている。
【００２６】
このような本体筐体部２１の内部には、現像剤が装填される。この現像剤は、例えば２成分現像方式の場合、トナーと磁性キャリヤとを主成分とし、これに所定の添加物を添加した配合物からなる。このような添加物の一つとして添加されるのが、前述の中抜け現象を防止するための中抜け防止剤である。このような中抜け防止剤としては、ステアリン酸亜鉛のような金属石鹸、酸化チタン、酸化ストロンチウム、チタン酸ストロンチウム等が用いられる。
【００２７】
本体筐体部２１の上面開口は、蓋体２２により閉止される。この蓋体２２には、前記現像剤が貯留されている所定のトナーコンテナから供給されるトナーを受け入れるトナー補給孔２２１（第１の補給孔）と、前記中抜け防止剤が貯留されている所定の中抜け防止剤補給装置（中抜け防止剤コンテナ）から供給される中抜け防止剤を受け入れる中抜け防止剤補給孔２２２（第２の補給孔）とが備えられている。
【００２８】
前記トナー補給孔２２１の設置部分には所定の開閉機構が付設されており、この開閉機構は、前記トナーコンテナが蓋体２２に装着されることにより、この装着動作と連動して開閉板を開放する一方、トナーコンテナが蓋体２２から取り外されることによって開閉板を閉止するようになっている。また、中抜け防止剤補給孔２２２の設置部分には、前記中抜け防止剤補給装置に備えられている電気的に制御可能なシャッタ機構等からなる定量供給機構が対向配置されており、中抜け防止剤の補給指示信号が与えられた場合に、所定時間だけシャッタを「開」として中抜け防止剤を本体筐体部２１の内部へ導入可能とされている。
【００２９】
図４は、現像装置２０の上部にトナーコンテナ３０と中抜け防止剤補給装置４０とが装着された状態を示す正面図を、図５は、図４のＡ−Ａ線断面図を、図６は、図４のＢ−Ｂ線断面図をそれぞれ示している。これら図２〜図６に基づいて、現像装置２０の内部構成について簡単に説明する。
【００３０】
上部スクリューフィーダ２３は、スクリュー軸の外周面に螺旋状に形成された螺旋翼を具備して構成され、本体筐体部２１の上部攪拌室２１１に収容される。この上部スクリューフィーダ２３は図中矢印の方向に回転され、トナーコンテナ３０から適宜補給される現像剤並びに汲上げローラ２５から汲み上げられる現像剤を、トナー補給孔２２１が設置されている端部側から中央部へ向けて搬送する。下部スクリューフィーダ２４も、同様にスクリュー軸の外周面に螺旋状に形成された螺旋翼を具備して構成され、本体筐体部２１の下部攪拌室２１２に収納されている。この下部スクリューフィーダ２４の螺旋翼は、上部スクリューフィーダ２３の螺旋翼とは反対方向の螺旋とされており、これにより現像剤を上部スクリューフィーダ２３とは逆の方向へ搬送可能とされている。
【００３１】
図５に示す汲上げローラ２５は、下部攪拌室２１２（図６参照）から現像剤を汲み上げ搬送路２１３および連絡開口２１４を介して上部攪拌室２１１へ汲み上げるものであり、軸心回りに回転可能に架設された汲上げローラ軸に磁極ローラが一体回転可能に外嵌された構造を有している。この磁極ローラは、その外周面に複数組のＮ極およびＳ極とからなる磁極が周方向に等ピッチで形成されており、現像剤は、これらＮ極とＳ極との間に形成される磁力線に沿った状態で汲上げローラ２５の外周面に吸着される。すなわち、汲上げローラ２５が回転することにより、現像剤中の磁性キャリヤがその外周面に吸着され、この磁性キャリヤにトナーが同伴し、結局磁性キャリヤとトナーとからなる現像剤が汲み上げ搬送路２１３を通って上部攪拌室２１１へ汲み上げられるものである。従って、現像剤は現像装置２０の内部において、上部スクリューフィーダ２３、下部スクリューフィーダ２４及び汲上げローラ２５により循環されるようになっている。
【００３２】
現像ローラ２６は、現像ローラ軸と、この現像ローラ軸に同心で一体回転可能に外嵌された現像ローラ本体とからなる。現像ローラ本体内には、内側から周面に沿うように全周に亘って複数の磁極が形成され、これら磁極の吸着力で磁性キャリヤが吸引され、これにトナーを同伴させることでトナーが現像ローラ２６の周面に略均一に付着される。かかる現像ローラ２６は、図６に示すように、図中矢印の反時計方向に回転するようになされており、軸心回りに時計方向に回転する感光体ドラム１１１の周面に対向配置されている。そして、現像ローラ本体２６の周面に積層され、かつ、現像剤規制ブレード２６１によって所定の層厚に規制された現像剤の一部が静電潜像に沿うように感光体ドラム１１１に供給される一方、現像剤の内のキャリヤおよび残部のトナーは現像ローラ本体２６の周面に付着したまま下部攪拌室２１２内に回収されるようになっている。
【００３３】
図７は、本発明に関連深い部分を抽出した画像形成装置１０の機能的構成を示す機能ブロック図である。この画像形成装置１０は、ドットカウンタ５１、駆動時間検出部５２、全体制御部６０、ＲＯＭ（Read Only Memory）７１、ＲＡＭ（Random Access Memory）７２及び中抜け防止剤補給駆動部８０を備えている。
【００３４】
ドットカウンタ５１は、印字データに対応して露光装置１１３によって照射される点灯ドット数を測定する。具体的にはドットカウンタ５１は、ＬＥＤアレイヘッドに与えられる発光制御信号であるオン／オフ信号を検出し、オン信号が検出される度に点灯ドット数を累積してカウントする。駆動時間検出部５２は、タイマー装置等を備え、当該画像形成装置１０における画像形成部の駆動時間をカウントする。これらドット数カウント値、及び駆動時間カウント値は全体制御部６０へ送られ、トナー消費量及び中抜け防止剤供給量の算出用に用いられる。
【００３５】
全体制御部６０はＣＰＵ（中央演算処理装置）等からなり、画像形成装置１０の各部の動作を制御するための各種制御信号を生成する他、本発明に関連して、トナー消費量検出部６１、判定部６２、補給制御部６３及びモード切り替え部６４を備えて構成されている。
【００３６】
トナー消費量検出部６１は、前記ドットカウンタ５１により検出されるドット数カウント値と、駆動時間検出部５２により検出される駆動時間カウント値とに基づいて、所定駆動時間内におけるトナー消費量を算出する演算を行う。前述の通り、ドット数カウント値と感光体ドラム１１１へ供給されるトナー消費量とは比例することから、トナー消費量検出部６１は、予め設定されているドット数カウント値とトナー消費量とを関連付けたテーブルを参照することで、所定駆動時間当たりにおけるドット数カウント値をトナー消費量に換算する処理を行う。
【００３７】
判定部６２は、前記トナー消費量検出部６１により求められるトナー消費量に基づいて、中抜け防止剤の感光体ドラム１１１への供給量を求めると共に、その供給量が所定の閾値を満たすものであるかを判定する機能部である。中抜け防止剤は、トナーに付随して移動することから、感光体ドラム１１１へ供給されるトナー量と、感光体ドラム１１１へ供給される中抜け防止剤量とは一定の比例関係にある。従って判定部６２は、先ず所定駆動時間当たりにおけるトナー消費量から、感光体ドラム１１１への中抜け防止剤の供給量を算出する。そして、このようにして求められた中抜け防止剤の供給量が、感光体ドラム１１１における適正な中抜け防止剤の保持量に関する所定の閾値を満たしているか否かを判定する。
【００３８】
すなわち、濃度が高い原稿（黒地部分が多い原稿）の場合、ドット数は多くなり（ドット数カウント値は比較的多くなる）、かかる高濃度原稿につき連続的に画像形成を行うと所定駆動時間内におけるトナー消費量は多くなる。この場合、感光体ドラム１１１へのトナーの供給に応じて中抜け防止剤も供給されることから、感光体ドラム１１１の中抜け防止剤保持量は適正量に維持される。これに対し、濃度が低い原稿（白地部分が多い原稿）の場合、自ずとドット数は少なくなり（ドット数カウント値は比較的少なくなる）、かかる低濃度原稿につき連続的に画像形成を行うと所定駆動時間内におけるトナー消費量は少なくなる。この場合、中抜け防止剤の供給量も少なくなることから、感光体ドラム１１１の中抜け防止剤の保持量が減少してゆくことになる。そして、中抜け防止剤の保持量が一定値を下回るようになると、形成画像に中抜け欠陥が生じるようになる。そこで判定部６２は、トナー消費量から推定される中抜け防止剤の供給量に基づいて、前記中抜け欠陥を未然に防止できるようなレベルに中抜け防止剤が感光体ドラム１１１に保持されているかを判定するものである。
【００３９】
補給制御部６３（補給制御手段）は、前記判定部６２により中抜け防止剤の供給量が所定の閾値を満たさないと判定された場合に、中抜け防止剤補給駆動部８０を動作させて中抜け防止剤補給装置４０（図４、図６参照）に貯留されている中抜け防止剤を、現像装置２０に所定量補給させる制御信号を生成する。すなわち、感光体ドラム１１１における中抜け防止剤の保持量が不足状態にあると判定された場合に、その不足量を補うように中抜け防止剤補給装置４０から現像装置２０へ中抜け防止剤を補給させるよう中抜け防止剤補給駆動部８０を制御する。
【００４０】
モード切り替え部６４は、当該画像形成装置１０において通常の画像形成動作を行う通常運転モードと、前記中抜け防止剤補給駆動部８０により中抜け防止剤を現像装置２０に補給させる補給運転モードとを選択的に切り替える。かかるモード切り替えは、判定部６２により中抜け防止剤の保持量が不足状態にあると判定された場合に自動的に、若しくは不足状態にあると判定された後にスリープモード時に行われる。前記補給制御部６３は、モード切り替え部６４により運転モードが補給運転モードに切り替えられたときに中抜け防止剤の補給動作を実行させる。
【００４１】
前記補給制御部６３は、モード切り替え部６４により補給運転モードが選択された場合、中抜け防止剤補給駆動部８０により中抜け防止剤を補給させるだけでなく、現像装置２０及び感光体ドラム１１１を空回し運転させる。この空回し運転は、現像装置２０内の上部スクリューフィーダ２３、下部スクリューフィーダ２４、汲上げローラ２５及び現像ローラ２６を駆動させて、現像装置２０内で新たに補給された中抜け防止剤と既に充填されている現像剤とを攪拌混合させるものである。これにより現像装置２０内部に、中抜け防止剤リッチな現像剤が充填されている状態が形成され、感光体ドラム１１１に対する中抜け防止剤の補給量を増加させ得るようにされる。なお、補給運転モードにおいて、感光体ドラム１１１上にダミーの静電潜像を形成し、強制的に中抜け防止剤を補給させるようにすることが望ましい。
【００４２】
ＲＯＭ７１は、当該画像形成装置１０を動作させる制御プログラム等を格納するもので、このＲＯＭ７１に格納されている制御プログラムが全体制御部６０により適宜読み出されて実行されることで、画像形成装置１０の各部が動作する。ＲＡＭ７２には、画像形成用の印字データが一時的に格納されるほか、前述のドット数カウント値や駆動時間カウント値も一時的に格納され、さらに前記判定部６２において使用される中抜け防止剤の保持量に関する所定の閾値等も格納される。
【００４３】
中抜け防止剤補給駆動部８０は、前記補給制御部６３により制御され、中抜け防止剤補給孔２２２を通して中抜け防止剤を中抜け防止剤補給装置４０から現像装置２０へ補給するための機構部を駆動させるもので、補給制御部６３から与えられる補給制御値に応じた量だけ中抜け防止剤を送り出す動作を行う。
【００４４】
以上の通り構成された画像形成装置１０の動作について説明する。図８は、中抜け防止剤の補給動作を説明するためのフローチャートである。先ず、当該画像形成装置１０が通常運転モードで運転されている場合において、どのような濃度状態の画像形成出力を行っているかが逐次検出される（ステップＳ１）。ここで検出されるのは、前記ドットカウンタ５１により検出されるドット数カウント値と、駆動時間検出部５２により検出される駆動時間カウント値とである。
【００４５】
次に、判定部６２により、ステップＳ１で検出されたドット数カウント値と駆動時間カウント値とから所定の駆動時間当たりのトナー消費量を求め、かかるトナー消費量に基づいて、感光体ドラム１１１に対する中抜け防止剤の供給量を推定する演算が行われる（ステップＳ２）。そして、求められた中抜け防止剤供給量の推定値と、ＲＡＭ７２に格納されている所定の閾値とを比較する処理が実行され、感光体ドラム１１１における中抜け防止剤の保持量が不足状態にあるか否かの判定が為される（ステップＳ３）。
【００４６】
中抜け防止剤の保持量が正常範囲内である場合は（ステップＳ３でＮＯ）、ステップＳ１に戻って処理がそのまま繰り返される。一方、中抜け防止剤の保持量が不足していると判定された場合は（ステップＳ３でＹＥＳ）、補給制御部６３によりステップＳ２で求められた中抜け防止剤供給量の推定値から、必要な中抜け防止剤の補給量が算出される（ステップＳ４）。
【００４７】
その後、モード切り替え部６４により画像形成装置１０の運転モードが、通常運転モードから補給運転モードへ切り替えられる（ステップＳ５）。これにより、通常の画像形成動作が禁止された状態へ移行されることになる。続いて、補給制御部６３により中抜け防止剤補給駆動部８０を駆動させる制御信号が生成され、中抜け防止剤を貯留する中抜け防止剤補給装置４０から所定量の中抜け防止剤が現像装置２０へ補給される（ステップＳ６）。かかる補給動作と略並行して、補給制御部６３により画像形成部の空回し運転が行われ、現像剤と新たに供給された中抜け防止剤とが攪拌される（ステップＳ７）。また、感光体ドラム１１１上にダミーの静電潜像を形成する等して、トナーを介して中抜け防止剤が感光体ドラム１１１に補給される。
【００４８】
次いで、中抜け防止剤の所定量の補給が完了したかが確認され（ステップＳ８）、補給完了が確認されたならば（ステップＳ８でＹＥＳ）、補給制御部６３は空回し運転を停止させる。そして、モード切り替え部６４により、運転モードが補給運転モードから通常運転モードへ切り替えられ（ステップＳ９）、上記ステップＳ１に戻って処理が繰り返されるものである。
【００４９】
以下に、上述の実施形態のように、中抜け防止剤としてのステアリン酸亜鉛が所定量配合された現像剤入りのトナーコンテナ３０とは別に中抜け防止剤補給装置４０を設け、ステアリン酸亜鉛をトナー消費量に応じて補給した場合（実施例）と、所定量のステアリン酸亜鉛が配合された現像剤入りのトナーコンテナのみを用い、トナー消費に応じて現像剤を適宜補給した場合（比較例）とについて、中抜け欠陥の発生状況について評価した。
【００５０】
評価は、濃度グレードが異なる６種の模擬原稿（白地原稿に占める黒部分の占積率が０．５％，１％，５％，１０％，２０％，３０％の模擬原稿）を準備して画像形成動作を実行させ、画像形成スタート時において形成された画像の濃度ＩＤ、かぶり量ＦＤ及び帯電量と、３００００枚耐刷後において形成された画像の濃度ＩＤ、かぶり量ＦＤ及び帯電量並びに中抜け発生状況とについて行った。なお、実施例及び比較例のそれぞれについて、連続的な画像形成動作（実施例１、比較例１）と、一定のインターバルを置く間欠的な画像形成動作（実施例２、比較例２）との双方について評価した。上記濃度ＩＤについては、東京電色株式会社の反射濃度計ＴＣ−６ＤＳを用いて計測し、中抜け発生状況についてはルーペを用いた目視観察に依った。
【００５１】
先ず、表１及び表２に、実施例１及び実施例２の評価結果を示す。これらのデータから明らかな通り、連続的、間欠的な画像形成動作を問わず３００００枚耐刷後であっても、原稿濃度グレードが低い０．５％原稿、１％原稿においても中抜け欠陥は認められず、良好な画像が形成されていることが確認された。さらに帯電量も正常範囲（１０〜２０μＣ／ｇ）にあることが確認され、いわゆるチャージアップ（トナーの滑り性が悪化して帯電量が上昇する現象。チャージアップが生じるとトナー離れが悪くなり、形成される画像に濃度が出難くなる）の抑制効果があることも確認された。
【００５２】
【表１】
2006308659.tif 000003
【００５３】
【表２】
2006308659.tif 000004
【００５４】
次に、表３及び表４に、比較例１及び比較例２の評価結果を示す。比較例１では、３００００枚耐刷後に原稿濃度グレードが低い０．５％原稿、１％原稿において中抜け欠陥が発生し、また比較例２では、０．５％原稿、１％原稿及び５％原稿において中抜け欠陥が発生していることが確認された。また、これらの原稿濃度グレードにおいて、帯電量が２０μＣ／ｇを超過するチャージアップ現象も確認された。
【００５５】
【表３】
2006308659.tif 000005
【００５６】
【表４】
2006308659.tif 000006
【００５７】
以上、本発明の実施形態につき説明したがこれに限定されるものではなく、種々変形した態様で実施可能である。例えば、モノクロプリンタ、複写機、ファクシミリ装置及びこれらの複合機に適用することができる。また、トナー消費量の検知方法に関し、ドット数カウント以外の各種の方法を採用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明にかかる画像形成装置の一例である４連タンデム現像方式のカラー画像形成装置を示す側断面図である。
【図２】上記画像形成装置に組み込まれる現像装置の一実施形態を示す斜視図であり、現像装置の本体筐体部に蓋体が装着された状態を示している。
【図３】同じく現像装置の一実施形態を示す斜視図であり、蓋体が本体筐体部から外された状態を示している。
【図４】現像装置の上部にトナーコンテナと中抜け防止剤補給装置とが装着された状態を示す正面図である。
【図５】図４のＡ−Ａ線断面図である。
【図６】図４のＢ−Ｂ線断面図である。
【図７】本発明に関連深い部分を抽出した画像形成装置の機能的構成を示す機能ブロック図である。
【図８】当該画像形成装置における中抜け防止剤の補給動作を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
【００５９】
１０    画像形成装置
１１１  感光体ドラム
１２    転写ベルトユニット（転写手段）
１３５  転写ローラ
２０    現像装置
２１    本体筐体部
２２    蓋体
２２１  トナー補給孔（第１の補給孔）
２２２  中抜け防止剤補給孔（第２の補給孔）
２６    現像ローラ
３０    トナーコンテナ
４０    中抜け防止剤補給装置（中抜け防止剤補給手段／中抜け防止剤コンテナ）
５１    ドットカウンタ
５２    駆動時間検出部
６０    全体制御部
６１    トナー消費量検出部（トナー消費量検出手段）
６２    判定部（判定手段）
６３    補給制御部（補給制御手段）
６４    モード切り替え部（モード切り替え手段）
８０    中抜け防止剤補給駆動部
【図１】
2006308659.tif 000007
【図２】
2006308659.tif 000008
【図３】
2006308659.tif 000009
【図４】
2006308659.tif 000010
【図５】
2006308659.tif 000011
【図６】
2006308659.tif 000012
【図７】
2006308659.tif 000013
【図８】
2006308659.tif 000014