(57)【要約】【課題】測定した供給速度に基づいて供給手段による現像剤の供給駆動速度を適正に調整できる画像形成装置を提供する。【解決手段】供給スクリュー２９は、可変の供給駆動速度で現像装置３４に現像剤を供給する。容器現像剤センサ３６及び制御部３００は、供給スクリュー２９により現像剤が供給される供給速度を判定する。制御部３００は、供給速度が所定値より遅いと判定される場合に、その時の供給駆動速度をその時の供給駆動速度よりも遅い第１の供給駆動速度に変更する。そして、その後、第１の供給駆動速度より速い第２の供給駆動速度に変更する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を現像する現像装置に可変の供給駆動速度で現像剤を供給する供給手段と、
前記供給手段により現像剤が供給される供給速度を判定する判定手段と、
前記判定手段により供給速度が所定値より遅いと判定される場合に、供給駆動速度をその時の供給駆動速度よりも遅い第１の供給駆動速度に変更した後、前記第１の供給駆動速度より速い第２の供給駆動速度に変更する制御手段と、を備える、
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記第１の供給駆動速度は、前記判定手段により判定される供給速度と前記所定値との差分量に応じて決定される、
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】
前記制御手段は、前記第１の供給駆動速度による現像剤の供給速度が前記所定値を超えた場合、供給駆動速度を前記第２の供給駆動速度に変更する、
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】
前記第２の供給駆動速度による現像剤の供給速度が前記所定値を超えた場合、警報を通知する通知手段を備える、
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】
前記制御手段は、供給速度が前記所定値を超えていない場合、その時の供給駆動速度を維持する、
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記現像装置に供給された現像剤を検知する検知手段を備え、
前記判定手段は、前記検知手段が現像剤を検知しない状態で前記供給手段により現像剤の供給が開始されてから前記検知手段が現像剤を検知するまでの時間に基づいて、現像剤の単位時間当たりの供給量である供給速度を判定する、
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記現像装置は、現像剤担持体と、前記現像剤担持体に向かって現像剤を移動させる現像容器と、前記現像容器に沿って現像剤を搬送する搬送スクリューと、前記搬送スクリューにより搬送される現像剤を前記現像容器の前記現像剤担持体に沿った各位置へ落下させる搬送路と、を備え、
前記検知手段は、前記現像容器の前記搬送スクリューの搬送方向下流側に設けられる、
ことを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記供給手段は、現像剤収納容器から排出された現像剤を前記現像装置に供給する供給スクリューを有し、
前記制御手段は、供給駆動速度を前記供給スクリューの回転速度により制御する、
ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
現像装置に供給された現像剤により記録媒体に画像を形成する画像形成装置の現像剤供給方法であり、
前記現像装置に現像剤を供給する供給工程と、
前記供給工程において現像剤が供給される供給速度を判定する判定工程と、
前記判定工程において供給速度が所定値より遅いと判定される場合に、前記供給工程における現像剤の供給の供給駆動速度をその時の供給駆動速度よりも遅い第１の供給駆動速度に変更した後、前記第１の供給駆動速度より速い第２の供給駆動速度に変更する制御工程と、を有する、
ことを特徴とする現像剤供給方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、現像装置に供給された現像剤により記録媒体に画像を形成する画像形成装置、及び現像装置へ現像剤を供給する現像剤供給方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置の現像装置に現像剤を供給する現像剤供給装置が使用されている。特許文献１、２には、現像剤担持体と平行な搬送スクリューを有し、現像剤供給装置から供給された現像剤を搬送スクリューにより搬送しつつ現像容器の現像剤担持体に沿った各位置へ落下させる現像装置が示される。
【０００３】
特許文献１の現像装置では、現像容器内の現像剤が所定の不足状態になると、搬送スクリューの搬送方向の上流側端部に現像剤を供給開始し、現像容器内の現像剤が所定の充填状態になると現像剤の供給を停止させている。特許文献２の現像装置では、現像剤ボトルから取出された現像剤を供給スクリューで搬送して、搬送スクリューの搬送方向の上流側端部に供給している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０８−１３７２３５号公報
【特許文献２】特開２０１６−８０９３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献２の現像剤供給装置において、供給スクリューによる現像剤の供給の開始から停止までの供給時間が閾値を超えると、次回の現像剤の供給において供給スクリューの回転速度を上昇させることが提案された。しかし、実際に供給スクリューの回転速度を上昇させてみたところ、現像容器内の現像剤が所定の充填状態に回復するまでの供給時間が閾値に収まらず、供給スクリューの回転速度を上昇させる以前よりも供給時間が長くなる場合があった。
【０００６】
本発明は、現像剤の供給を適正に行うことができる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】
【０００７】
本発明の画像形成装置は、画像を現像する現像装置に可変の供給駆動速度で現像剤を供給する供給手段と、前記供給手段により現像剤が供給される供給速度を判定する判定手段と、前記判定手段により供給速度が所定値より遅いと判定される場合に、供給駆動速度をその時の供給駆動速度よりも遅い第１の供給駆動速度に変更した後、前記第１の供給駆動速度より速い第２の供給駆動速度に変更する制御手段と、を備えるものである。
【０００８】
本発明の現像剤供給方法は、現像装置に供給された現像剤により記録媒体に画像を形成する画像形成装置の現像剤供給方法である。そして、当該方法は、前記現像装置に現像剤を供給する供給工程と、前記供給工程において現像剤が供給される供給速度を判定する判定工程と、前記判定工程において供給速度が所定値より遅いと判定される場合に、その時の供給駆動速度をその時の供給駆動速度よりも遅い第１の供給駆動速度に変更した後、前記第１の供給駆動速度より速い第２の供給駆動速度に変更する制御工程と、を有する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、現像剤の供給を適正に行うことができる画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】画像形成装置の構成の説明図である。
【図２】現像剤ボトルユニット及び現像装置の構成の説明図である。
【図３】平断面による現像装置の構成の説明図である。
【図４】搬送スクリューに沿った現像剤の供給むらの説明図である。
【図５】画像形成装置の制御系のブロック図である。
【図６】現像剤補給制御のフローチャートである。
【図７】現像剤給送速度制御のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、添付した図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００１２】
＜実施の形態１＞
実施の形態１では、電子写真方式のモノクロ複写機における実施例を説明する。
【００１３】
（画像形成装置）
図１は画像形成装置の構成の説明図である。画像形成装置１００は、装置本体１１０の上部に画像読取装置１２０を配置した電子写真方式のモノクロ複写機である。画像読取装置１２０は、ガラス板１２１の上に載置された原稿Ｇの下面の画像を、ガラス板１２１に沿って移動する読取ヘッド１２３により読み取って画像データを生成する。
【００１４】
画像形成部２０は、感光ドラム２１にトナー像を形成して転写部Ｔを通過する記録媒体の一例であるシートＰに転写する。画像形成部２０は、感光ドラム２１の周りに、帯電ローラ２２、露光装置２３、現像装置３４、転写ローラ２５、及びドラムクリーニング装置２６を配置している。
【００１５】
感光ドラム２１は、金属円筒の周面に感光層を形成され、矢印方向に回転する。帯電ローラ２２は、直流電圧に交流電圧を重畳した振動電圧を印加されて、感光ドラム２１を一様な電位に帯電させる。露光装置２３は、画像データを展開した走査線信号をＯＮ−ＯＦＦ変調した画像信号で半導体レーザーを駆動してレーザービームを発生し、レーザービームを回転ミラーで走査して、感光ドラム２１に画像の静電潜像を形成する。
【００１６】
現像装置３４は、感光ドラム２１の静電潜像をトナー像に現像する。転写ローラ２５は、トナーの帯電極性と反対極性の直流電圧を印加されて、転写部Ｔを通過するシートへ感光ドラム２１のトナー像を転写する。
【００１７】
装置本体１１０の下部に給紙部１０が配置される。給紙部１０は、カセット１１の中板１１ａの上にシートＰを収容する。中板１１ａは、加圧バネ１１ｂによりシートＰを上方に付勢してピックアップローラ１２に当接させる。ピックアップローラ１２は、カセット１１からシートＰを繰り出して分離部１３へ給送する。分離部１３は、リタードローラ１３ｂにより重送シートを分離し、搬送ローラ１３ａが最上位のシートＰのみを給紙経路１４へ送り出し、レジストローラ１５へ給送する。レジストローラ１５は、シートＰの斜行を修正し、感光ドラム２１のトナー像にタイミングを合わせて転写部ＴへシートＰを給送する。
【００１８】
転写部Ｔでトナー像を転写されたシートＰは、定着装置５０へ搬送され、ニップ部Ｎ１で挟持して搬送される過程で加熱及び加圧を受けて表面に画像を定着される。ニップ部Ｎ１で画像を定着されたシートＰは、排出部６０へ搬送され、排出ローラ６１で挟持して排出トレイ６２へ排出し、積載される。
【００１９】
給紙部１０の図中右側にマルチ給紙ユニット１６が配置される。マルチ給紙ユニット１６は、カセット１１と同じサイズのシートに加えて、カセット１１とは異なるサイズのシートを積載して給紙可能である。
【００２０】
制御部３００は、外部のコンピュータから送られてくる画像情報や画像読取装置１２０で取り込んだ原稿の画像情報を受信して保持する。画像形成ジョブが開始されると、制御部３００は、画像情報を画像処理して露光信号を生成し、画像形成にリンクしたタイミングで画像形成部２０に送信する。
【００２１】
（両面印刷）
両面印刷の場合、第１面にトナー像が転写されて定着装置５０で画像が定着されたシートＰは、搬送ローラ６５を経て排出部７０へ搬送される。シートＰは、排出ローラ７１で挟持して矢印Ｃ方向へ搬送された後に矢印Ｄ方向へ搬送方向を反転され、先頭と後端とを入れ替えた状態で裏面経路７２へ送り込まれる。シートＰは、搬送ローラ７３、７４を経て、表裏反転状態でレジストローラ１５へ給送され、レジストローラ１５によって再び転写部Ｔへ送り込まれる。
【００２２】
転写部Ｔで第２面にもトナー像が転写されたシートＰは、定着装置５０で加熱及び加圧されることにより、第２面にも画像を定着される。その後、シートＰは、排出部６０へ搬送され、排出ローラ６１で挟持して排出トレイ６２へ排出し、積載される。
【００２３】
（現像装置）
図２は現像剤ボトルユニット及び現像装置の構成の説明図である。図３は平断面による現像装置の構成の説明図である。図２は図１の現像剤ボトルユニット３０及び現像装置３４を部分的に拡大している。
【００２４】
図２に示すように、現像ローラ３４ｓは、中心に配置された非回転の磁石の周囲で円筒状の金属スリーブが高速回転する。現像ローラ３４ｓは、内部の磁石の磁力によって表面に現像剤（磁性トナー）を担持して、感光ドラム２１との対向部へ搬送する。
【００２５】
感光ドラム２１の基体は接地電位に接続されている。現像電源４１は、直流電圧に交流電圧を重畳した振動電圧を現像ローラ３４ｓに印加する。これにより、現像ローラ３４ｓに担持された現像剤は、電気的に感光ドラム２１に移転して、感光ドラム２１の静電潜像がトナー像に現像される。
【００２６】
現像容器３４ａは、現像剤を収容し、現像剤担持体の一例である現像ローラ３４ｓに向かって現像剤を移動させる。搬送部材３４ｂは、現像容器３４ａ内で回転して、現像容器３４ａ内の現像剤を撹拌しつつ、現像ローラ３４ｓへ向かって少しずつ搬送する。
【００２７】
現像容器３４ａに隣接して搬送路３１が設けられている。搬送路３１は、搬送スクリュー３２により搬送される現像剤を、現像容器３４ａの現像ローラ３４ｓに沿った各位置へ落下させる。搬送路３１を貫通して搬送スクリュー３２が回転自在に設けられている。搬送路３１及び搬送スクリュー３２は、現像ローラ３４ｓと平行に配置されている。
【００２８】
搬送スクリュー３２は、現像容器３４ａに沿って現像剤を搬送する。搬送スクリュー３２は、搬送路３１内で回転して、搬送スクリュー３２の搬送方向上流側端部へ給送された現像剤を搬送方向下流側端部へ向かって搬送する。搬送路３１の現像剤は、搬送スクリュー３２により搬送されながら、現像剤規制壁３４ｆを順次乗り越えることで、現像ローラ３４ｓに沿った均一な分布で現像剤が現像ローラ３４ｓへ供給される。
【００２９】
図３に示すように、現像剤規制壁３４ｆを乗り越えた現像剤は、現像ローラ３４ｓの搬送方向下流側端部の現像容器３４ａに配置された容器現像剤センサ３６によって代表的に検知される。容器現像剤センサ３６は、搬送路３１の奥側に片寄せるように配置されている。
【００３０】
（現像剤ボトルユニット）
図２に示すように、感光ドラム２１にトナー像を形成する毎に、現像装置３４から現像剤が取出されて消費される。現像剤ボトルユニット３０は、現像剤ボトル２７から現像装置３４へ適時現像剤を補給して、画像形成に伴って現像装置３４から取出された現像剤を補う。現像剤ボトルユニット３０は、現像剤ボトル２７から補給用現像剤を取出して現像装置３４の搬送路３１へ供給する。現像剤ボトルユニット３０は、補給用現像剤が収容された現像剤ボトル２７を着脱自在に保持する。
【００３１】
現像剤ボトル２７は、現像剤ボトルユニット３０により回転自在に支持される。ボトル駆動モータ３５は、現像剤ボトルユニット３０にセットされた回転自在の現像剤ボトル２７に回転駆動力を付与している。現像剤ボトル２７は、ボトル駆動モータ３５から不図示の駆動ギア列を介して回転駆動力を伝達されて矢印Ｒ２７方向に回転する。現像剤ボトル２７は、矢印Ｒ２７方向に回転することにより、現像剤を排出口４２から現像剤受入口４３へ落下させる。現像剤は、現像剤受入口４３を通じて供給路２８へ落下し、供給路２８を通じて水平方向に搬送されて現像装置３４の搬送路３１へ給送される。
【００３２】
供給路２８は、現像剤ボトル２７から取り出されて供給スクリュー２９により搬送される現像剤を搬送路３１へ導く。現像剤受入口４３は、現像剤ボトル２７から排出された現像剤を受入れて一時的に蓄積するホッパである。供給路２８へ現像剤ボトル２７を装着する操作に伴って、供給路２８が現像剤ボトル２７の排出口４２に連通する。供給路２８は、現像装置３４に対して密封状態で連結される開口４４を有する。供給路２８へ現像装置３４を装着する操作に伴って供給路２８の開口４４が現像装置３４の搬送路３１に連通する。
【００３３】
供給手段の一例である供給スクリュー２９は、可変の供給駆動速度で現像装置３４に現像剤を供給する。供給スクリュー２９は、現像剤収納容器の一例である現像剤ボトル２７から排出された現像剤を現像装置３４に供給する。供給駆動速度は、供給スクリュー２９の回転速度により制御される。供給スクリュー２９は、供給路２８を貫通させて回転自在に配置される。供給スクリュー２９は、回転して供給路２８内の現像剤を現像装置３４の搬送路３１へ給送する。供給スクリュー２９は、搬送スクリュー３２の搬送方向上流側端部に現像剤を供給する。
【００３４】
検知手段の一例である容器現像剤センサ３６は、現像装置３４に供給された現像剤を検知する。容器現像剤センサ３６は、現像容器３４ａの搬送スクリュー３２の搬送方向下流側に設けられる。制御部３００は、容器現像剤センサ３６の出力に基づいて搬送路モータ３８を制御する。制御部３００は、現像装置３４の現像剤が減って容器現像剤センサ３６がＯＦＦすると、供給スクリュー２９により予め決められた所定の供給駆動速度で現像装置３４に現像剤を供給して容器現像剤センサ３６をＯＮに復帰させる。
【００３５】
搬送路現像剤センサ３３は、現像剤受入口４３に一時的に蓄積されている現像剤を検出する。制御部３００は、ボトル駆動モータ３５の動作を制御する。制御部３００は、搬送路現像剤センサ３３から入力された現像剤残量情報に基づき、ボトル駆動モータ３５を制御して、現像剤受入口４３から供給路２８へ一定の条件で現像剤を補給可能な状態を保持する。
【００３６】
（現像剤の供給むら）
図４は搬送スクリューに沿った現像剤の供給むらの説明図である。図４中、（ａ）は現像剤の供給速度が適正な場合、（ｂ）は現像剤の供給速度が過剰な場合、（ｃ）は現像剤の供給速度が過小な場合である。
【００３７】
図３に示すように、現像装置３４により現像されたトナー像の濃度を均一にして高品質な印刷物を形成するためには、現像装置３４の現像ローラ３４ｓに対して現像ローラ３４ｓに沿って一様に現像剤が供給されている必要がある。
【００３８】
このため、現像装置３４では、現像容器３４ａと供給路２８との間に現像剤規制壁３４ｆを設けている。図２に示すように、現像装置３４では、搬送路３１へ給送された現像剤を、搬送スクリュー３２により搬送しつつ現像剤規制壁３４ｆを順次乗り越えさせることにより、現像剤を現像容器３４ａ内で現像ローラ３４ｓに沿って分散させて供給している。現像剤規制壁３４ｆは、手前側の現像剤供給口から奥側へ向かって徐々に低くすることで、現像剤が均一に現像ローラ３４ｓのほうへ移動するようにしている。このようにして、現像ローラ３４ｓに沿った均一な条件で現像剤を補給できるようにしている。
【００３９】
現像装置３４では、容器現像剤センサ３６が現像剤を検知しなくなると（ＯＦＦになると）、現像剤ボトルユニット３０による現像剤の給送を開始する。そして、再び容器現像剤センサ３６が現像剤を検知すると（ＯＮになると）、現像剤ボトルユニット３０による現像剤の給送を停止させる。
【００４０】
図４の（ａ）に示すように、現像剤の供給速度が適正であれば、搬送路３１に供給された現像剤は、領域Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ４を均一な凝集度で移動し、ほぼ均等な割合で現像剤規制壁３４ｆを乗り越え、現像ローラ３４ｓへ向かってほぼ均等に移動する。
【００４１】
これに対して、図４の（ｃ）に示すように、現像剤の供給速度が過小であれば、搬送路３１に供給された現像剤は、領域Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ４と進むほど凝集度が低下し、現像剤規制壁３４ｆを乗り越えて現像ローラ３４ｓに届く現像剤が少なくなる。
【００４２】
現像剤供給量が想定よりも少ない場合、奥側の領域Ｅ４まで送られる現像剤の量が単純に減り、手前側の領域Ｅ１、Ｅ２のみに供給されることになる。領域Ｅ４から現像ローラ３４ｓへのトナー供給が間に合わなくなって、現像ローラ３４ｓに沿った現像剤の供給の均一性が損なわれて現像むらが発生する。
【００４３】
このとき、容器現像剤センサ３６がＯＦＦからＯＮに変わるまでの時間が基準時間よりも長くなる。つまり、単位時間当たりの現像剤の供給量を供給速度として判定した場合に供給速度が遅くなる。そこで、容器現像剤センサ３６がＯＦＦからＯＮに変わるまでの時間が基準時間よりも長くなった場合は、現像剤ボトルユニット３０からの現像剤の供給速度を高めることが考えられる。
【００４４】
しかし、容器現像剤センサ３６がＯＦＦからＯＮに変わるまでの時間が基準時間よりも長くなる原因としては、現像剤の供給速度が過小である場合の他に、逆に、現像剤の供給速度が過大である場合がある。
【００４５】
図４の（ｂ）に示すように、現像剤の供給速度が過大である場合、領域Ｅ３、Ｅ４に送られる現像剤が増える結果、領域Ｅ３、Ｅ４の現像剤の凝集度が高くなり、領域Ｅ３、Ｅ４へ送られる現像剤の割合が減って領域Ｅ１、Ｅ２から多く落ちる。その結果、領域Ｅ３、Ｅ４では現像剤規制壁３４ｆを乗り越える現像剤が減って、現像ローラ３４ｓへ十分に供給されなくなる。現像剤の供給量が想定よりも多い場合、領域Ｅ４に送られる現像剤が増えて領域Ｅ４の現像剤の凝集度が高まり、領域Ｅ３、Ｅ４から落ちる現像剤量が減って領域Ｅ１、Ｅ２へ多く供給される。
【００４６】
このため、容器現像剤センサ３６がＯＦＦからＯＮに変わるまでの時間が基準時間よりも長い場合に、既にその時点で過剰な現像剤の供給速度をさらに過剰にすると、領域Ｅ４から現像ローラ３４ｓへのトナー供給がさらに滞ってしまう。その結果、現像ローラ３４ｓに沿った現像剤の供給の均一性がさらに損なわれてしまう。
【００４７】
そこで、実施の形態１では、現像剤供給速度制御を実行している。現像剤供給速度制御では、容器現像剤センサ３６がＯＦＦからＯＮに変わるまでの時間が基準時間よりも長かった場合（供給速度が遅かった場合）、次回の現像剤ボトルユニット３０の作動時の現像剤の供給速度を低下させている。これにより、現像剤の供給速度が過大であった場合に領域Ｅ４から現像ローラ３４ｓへのトナー供給がさらに滞ってしまうことを回避している。
【００４８】
（制御部）
図５は画像形成装置の制御系のブロック図である。図５に示すように、制御部３００は、ＲＯＭ３０１に記録されたプログラム及びデータをＲＡＭ３０２に保持して、ＣＰＵ３０３が必要な演算と制御を実行することにより、画像形成装置１の各ユニットを総合的に制御する。ＲＯＭ３０１は、装置本体の制御装置の制御手順（制御プログラム）を記憶した読み取り専用メモリである。ＲＡＭ３０２は、入力データの記憶や作業用記憶領域等として用いる主記憶装置であるところのランダムアクセスメモリである。
【００４９】
Ｉ／Ｏ３０４は、モータ等の負荷に対する制御部３００の制御信号の出力、およびセンサ等の信号を入力してＣＰＵ３０３に送る入出力制御部である。Ｉ／Ｏ３０４は、ボトル駆動モータ３５、搬送路モータ３８、ホームポジションセンサ３７、搬送路現像剤センサ３３、容器現像剤センサ３６などに接続されている。
【００５０】
判定手段の一例である容器現像剤センサ３６及び制御部３００は、供給スクリュー２９により現像剤が供給される供給速度を判定する。制御部３００は、容器現像剤センサ３６が現像剤を検知しない状態で供給スクリュー２９により現像剤の供給が開始された後、容器現像剤センサ３６が現像剤を検知するまでの時間に基づいて、現像剤の単位時間当たりの供給量である供給速度を判定する。制御手段の一例である制御部３００は、供給速度が所定値より遅いと判定される場合に、その時の供給駆動速度をその時の供給駆動速度よりも遅い第１の供給駆動速度に変更する。そして、その後、第１の供給駆動速度より速い第２の供給駆動速度に変更する。第１の供給駆動速度は、容器現像剤センサ３６により判定された供給速度と所定値との差分量に応じて決定される。制御部３００は、第１の供給駆動速度による現像剤の供給速度が所定値を超えた場合、供給駆動速度を第２の駆動速度に変更する。制御部３００は、現像剤の供給速度が所定値を超えていない場合、その時の供給駆動速度を維持する。通知手段の一例である制御部３００は、第２の供給駆動速度による現像剤の供給速度が所定値を超えた場合、警報を通知する。
（現像剤補給制御）
図６は現像剤補給制御のフローチャートである。図５を参照して図６に示すように、制御部３００は、ユーザーが画像形成の開始を指令すると現像剤補給動作を開始する。制御部３００は、現像剤補給動作に伴って現像剤供給方法を次のような手順で実行する。供給工程では、現像装置３４に現像剤を供給する。判定工程では、供給工程において現像剤が供給される供給速度を判定する。制御工程では、判定工程において供給速度が所定値より遅いと判定される場合に、供給工程における現像剤の供給の駆動速度をその時の駆動速度よりも遅い第１の駆動速度に変更した後、第１の駆動速度より速い第２の駆動速度に変更する。
【００５１】
ＣＰＵ３０３は、容器現像剤センサ３６の出力を検知し、ＯＮ（現像剤を検知）しているかＯＦＦ（現像剤を非検知）しているかを判断する（Ｓ５０１）。ＣＰＵ３０３は、容器現像剤センサ３６がＯＦＦしている場合（Ｓ５０１のＹＥＳ）、搬送路モータ３８をＯＮして供給スクリュー２９を動作開始する（Ｓ５０２）。ＣＰＵ３０３は、容器現像剤センサ３６がＯＮしている場合（Ｓ５０１のＮＯ）、搬送路モータ３８をＯＦＦして供給スクリュー２９を停止させる（Ｓ５０３）。
【００５２】
ＣＰＵ３０３は、次に、搬送路現像剤センサ３３の出力を検知し、ＯＮ（現像剤を検知）しているかＯＦＦ（現像剤を非検知）しているかを判断する（Ｓ５０４）。ＣＰＵ３０３は、搬送路現像剤センサ３３がＯＦＦしている場合（Ｓ５０４のＹＥＳ）、ボトル駆動モータ３５をＯＮして搬送スクリュー３２を動作開始する（Ｓ５０５）。ＣＰＵ３０３は、搬送路現像剤センサ３３がＯＮしている場合（Ｓ５０４のＮＯ）、ボトル駆動モータ３５をＯＦＦして搬送スクリュー３２を停止させる（Ｓ５０６）。
【００５３】
ＣＰＵ３０３は、画像形成が終了するまで（Ｓ５０７のＮＯ）、現像剤補給動作（Ｓ５０１〜Ｓ５０６）を実行し、画像形成が終了すると（Ｓ５０７のＹＥＳ）、現像剤補給動作（Ｓ５０１〜Ｓ５０６）を終了する。
【００５４】
（現像剤供給速度制御）
図７は現像剤供給速度制御のフローチャートである。現像剤供給速度制御は、現像ローラ３４ｓに沿った各位置に均一に現像剤を補給して現像むらを抑制するための制御である。
【００５５】
図４の（ｂ）に示すように現像剤供給量が過剰な場合と図４の（ｃ）に示すように現像剤供給量が過小な場合との両方で、現像剤が現像装置３４の奥側まで到達しにくくなる。すなわち、現像剤供給量が想定と異なる場合に、現像装置３４の奥側にある容器現像剤センサ３６がＯＦＦになってから次にＯＮになる時間が延びることになる。
【００５６】
よって、実施の形態１では、容器現像剤センサ３６がＯＦＦからＯＮになる時間を計測し、その時間が基準値より長い場合（つまり供給速度が遅い場合）に、現像剤供給量が想定と異なると判定する。そして、まず現像剤供給量が多いと仮定して次回の現像剤の供給量を減らす（供給駆動速度を遅くする）。それによって、現像剤供給路内の現像剤凝集度が徐々に改善し、凝集度が低い状態に戻ることで、均一に供給できるようになる。しかし、現像剤の供給量を減らした結果、容器現像剤センサ３６がＯＦＦからＯＮになる時間が戻らない場合は、最初の現像剤供給量が想定より少なかったと判定し直す。この場合、次回は、現像剤供給量を増やせば（供給駆動速度を速めれば）現像剤を均一に供給できるようになる。
【００５７】
図５を参照して図７に示すように、ＣＰＵ３０３は、最初に現像剤供給量を判定するフラグを０にリセットする（Ｓ６０１）。
【００５８】
ＣＰＵ３０３は、初回の容器現像剤センサ３６のＯＦＦを待機する（Ｓ６０２のＮＯ、Ｓ６１８のＮＯ）。ＣＰＵ３０３は、初回の容器現像剤センサ３６のＯＦＦを検知すると（Ｓ６０２のＹＥＳ）、予め決めた供給駆動速度Ｖで供給スクリュー２９をＯＮする（Ｓ６０３）。
【００５９】
ＣＰＵ３０３は、時間計測を開始して（Ｓ６０４）、容器現像剤センサ３６が再びＯＮするまでに要する時間を計測する（Ｓ６０５のＮＯ、Ｓ６１９のＮＯ）。すなわち、制御部３００は、予め決めた供給駆動速度による現像剤の供給時間を計測する。ＣＰＵ３０３は、容器現像剤センサ３６がＯＮすると（Ｓ６０５のＹＥＳ）、供給スクリュー２９をＯＦＦして（Ｓ６０６）、時間の計測を終了する（Ｓ６０７）。
【００６０】
ＣＰＵ３０３は、容器現像剤センサ３６がＯＦＦからＯＮになる時間が基準値を超えている場合（Ｓ６０８のＹＥＳ）、現像剤供給量が適正ではないと判断する。ＣＰＵ３０３は、フラグ＝０であるため、ひとまず現像剤供給量が想定より多いと仮定して現像剤供給量を減少させる（Ｓ６１０、Ｓ６１１、Ｓ６１２）。
【００６１】
ＣＰＵ３０３は、計測時間と基準値との差分に応じて供給駆動速度の補正値Ｘを決定する（Ｓ６１０）。すなわち、制御部３００は、供給スクリュー２９による現像剤の供給速度を供給スクリュー２９の回転速度により設定する。そして、新たに設定される第１の供給駆動速度は、計測時間（供給速度）と基準値との差分量に応じて変更される。
【００６２】
【表１】
2018036571.tif 000003
【００６３】
表１に示すように、時間Ｔｎと基準値との差分と補正値Ｘとの関係が予めＲＯＭ３０１に設定されている。例えば、基準値に対し、計測時間が１００ｍｓｅｃ長ければ補正値は５（ｍｍ／ｓｅｃ）である。
【００６４】
ＣＰＵ３０３は、後の処理のために供給駆動速度Ｖの現在値を速度Ｖ１として記憶する（Ｓ６１１）。ＣＰＵ３０３は、供給駆動速度Ｖから補正値Ｘを減算して供給駆動速度Ｖを更新する（Ｓ６１２）。ＣＰＵ３０３は、現像剤供給量が想定より多いと仮に判断した結果をフラグ＝１として記憶する（Ｓ６１３）。
【００６５】
ＣＰＵ３０３は、次回の容器現像剤センサ３６のＯＦＦを待機する（Ｓ６０２のＮＯ、Ｓ６１８のＮＯ）。ＣＰＵ３０３は、次回の容器現像剤センサ３６のＯＦＦを検知すると（Ｓ６０２のＹＥＳ）、更新した供給駆動速度Ｖ（Ｓ６１２）で供給スクリュー２９をＯＮする（Ｓ６０３）。すなわち、制御部３００は、予め決めた供給駆動速度による現像剤の供給速度が基準値を超えていた場合、その後の所定の不足状態においては予め決めた供給駆動速度よりも遅い第１の駆動速度で現像剤を供給させる。
【００６６】
ＣＰＵ３０３は、時間計測を開始して（Ｓ６０４）、容器現像剤センサ３６が再びＯＮするまでに要する時間を計測する（Ｓ６０５のＮＯ、Ｓ６１９のＮＯ）。ＣＰＵ３０３は、容器現像剤センサ３６がＯＮすると（Ｓ６０５のＹＥＳ）、供給スクリュー２９をＯＦＦして（Ｓ６０６）、時間の計測を終了する（Ｓ６０７）。
【００６７】
ＣＰＵ３０３は、計測時間が基準値を超えていれば（Ｓ６０８のＹＥＳ）、フラグ＝１であるため現像剤供給量が想定より少なかったと判断する。そして、ＣＰＵ３０３は、初回の供給時よりも現像剤供給量を増加させる（Ｓ６１４）。ＣＰＵ３０３は、記憶していた供給駆動速度Ｖ１（Ｓ６１１）に補正値Ｘ（Ｓ６１０）を加算して供給駆動速度Ｖを再度更新する（Ｓ６１４）。ＣＰＵ３０３は、現像剤供給量が想定より少なかったと判断した結果をフラグ＝２として記憶する（Ｓ６１５）。
【００６８】
ＣＰＵ３０３は、次回の容器現像剤センサ３６のＯＦＦを待機する（Ｓ６０２のＮＯ、Ｓ６１８のＮＯ）。ＣＰＵ３０３は、次回の容器現像剤センサ３６のＯＦＦを検知すると（Ｓ６０２のＹＥＳ）、更新した供給駆動速度Ｖ（Ｓ６１４）で供給スクリュー２９をＯＮする（Ｓ６０３）。すなわち、制御部３００は、第１の供給駆動速度による現像剤の供給速度が基準値を超えていた場合、その後の所定の不足状態においては予め決めた供給駆動速度よりも速い第２の供給駆動速度で現像剤を供給させる。
【００６９】
ＣＰＵ３０３は、時間計測を開始して（Ｓ６０４）、容器現像剤センサ３６が再びＯＮするまでに要する時間を計測する（Ｓ６０５のＮＯ、Ｓ６１９のＮＯ）。ＣＰＵ３０３は、容器現像剤センサ３６がＯＮすると（Ｓ６０５のＹＥＳ）、供給スクリュー２９をＯＦＦして（Ｓ６０６）、時間の計測を終了する（Ｓ６０７）。
【００７０】
ＣＰＵ３０３は、計測時間が基準値を超えていれば（Ｓ６０８のＹＥＳ）、フラグ＝２であるため現像剤ボトル２７や搬送路３１で現像剤詰まりが発生したと判断する。そして、ＣＰＵ３０３は、操作部４０を通じてユーザーに異常を通知し（Ｓ６１６）、現像剤補給動作を停止する。すなわち、制御部３００は、第２の供給駆動速度による現像剤の供給速度が基準値を超えていた場合、警報を出力する。
【００７１】
フラグが０の場合、現像剤供給量が適正と判断されている（Ｓ６１７）。ＣＰＵ３０３は、フラグが０にされた後に（Ｓ６０１、Ｓ６１７）、容器現像剤センサ３６がＯＦＦからＯＮになる時間が基準値以下である場合（Ｓ６０８のＮＯ）、現像剤供給量が適正と判断して、フラグを０に維持する（Ｓ６１７）。
【００７２】
フラグが１の場合、現像剤供給量が過剰と判断されている（Ｓ６１３）。ＣＰＵ３０３は、フラグが１にされた後に（Ｓ６１３）、容器現像剤センサ３６がＯＦＦからＯＮになる時間が基準値以下になった場合（Ｓ６０８のＮＯ）、現像剤供給量が適正になったと判断して、フラグを０に戻す（Ｓ６１７）。
【００７３】
フラグが２の場合、現像剤供給量が過小と判断されている（Ｓ６１５）。ＣＰＵ３０３は、フラグが２にされた後に（Ｓ６１５）、容器現像剤センサ３６がＯＦＦからＯＮになる時間が基準値以下になった場合（Ｓ６０８のＮＯ）、現像剤供給量が適正になったと判断して、フラグを０に戻す（Ｓ６１７）。
【００７４】
（実施の形態１の効果）
実施の形態１では、制御部３００が供給スクリュー２９による現像装置３４への現像剤の供給速度を適正に設定する。これにより、搬送路３１における現像剤の凝集を抑制して、現像装置３４の現像ローラ３４ｓに対して回転軸線方向に均一な密度で現像剤を補給することができる。現像ローラ３４ｓに対して回転軸線方向に均一な密度で現像剤を担持させて、回転軸線方向で画像の現像濃度が揃った高品質な画像形成を実現できる。
【００７５】
実施の形態１では、現像剤の供給時間を計測して現像剤の供給速度の適正／不適正を判断する。このため、既存の容器現像剤センサ３６の出力を用いた簡単な演算処理で現像剤の供給速度の適正／不適正を判断できる。
【００７６】
実施の形態１では、第１、第２の供給駆動速度は、予め決めた供給駆動速度による供給速度と所定値との差分量に応じて変更される。このため、予め決めた供給駆動速度の過不足を反映した第１の供給駆動速度もしくは第２の供給駆動速度を設定して確実に現像剤の供給速度を適正化できる。
【００７７】
実施の形態１では、第２の供給駆動速度による現像剤の供給速度が所定値を超えていた場合、警報を通知する。このため、供給スクリュー２９による現像装置３４への現像剤の供給速度の調整では対処できない事態であることを、ユーザーに速やかに通知することができる。
【００７８】
＜その他の実施の形態＞
本発明の現像剤供給装置、及び画像形成装置は、実施の形態１で説明した具体的な構成には限定されない。実施の形態１の構成の一部又は全部を等価な部材に置き換えた別の実施の形態でも実施可能である。例えば、画像形成装置は、モノクロ複写機には限らず、プリンタ、ファックス、複合機、フルカラープリンタ等、他の画像形成装置で実施してもよい。実施の形態１で取り上げている数値は、参考数値であって、本発明を限定する数値ではない。
【００７９】
実施の形態１では、感光ドラムに転写ローラを当接させて転写部を構成する実施の形態を説明した。しかし、中間転写ベルトに二次転写外ローラを当接させてトナー像の転写部を構成する実施の形態、中間転写ベルトに転写ベルトを当接させて転写部を構成する実施の形態等でも本発明は実施可能である。中間転写ベルトは中間転写ドラムであってもよい。
【００８０】
実施の形態１では、定着ベルトに加圧ローラを圧接するいわゆるオンデマンド方式の定着装置による実施の形態を説明した。しかし、定着ローラに加圧ローラを当接させてニップを形成するローラ加圧方式の定着装置、定着ベルトに加圧ベルトを圧接させるベルト−ベルト方式等、他の方式の定着装置による実施の形態で本発明を実施してもよい。
【符号の説明】
【００８１】
１０：給紙部、２０：画像形成部、２１：感光ドラム、２２：帯電ローラ、２３：露光装置、２５：転写ローラ、２６：ドラムクリーニング装置、２７：現像剤ボトル（現像剤収納容器）、２８：供給路、２９：供給スクリュー（供給手段）、３０：現像剤ボトルユニット、３１：搬送路、３２：搬送スクリュー、３３：搬送路現像剤センサ、３４：現像装置（現像装置）、３５：ボトル駆動モータ、３６：容器現像剤センサ（検知手段、判定手段）、３７：ホームポジションセンサ、３８：供給モータ（供給手段）、４１：現像電源、４２：排出口、４３：現像剤受入口、４４：現像剤給送口、１００：画像形成装置、３００：制御部（判定手段）、３０１：ＲＯＭ、３０２：ＲＡＭ、３０３：ＣＰＵ、３０４：Ｉ／Ｏ、Ｐ：シート（記録媒体）
【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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