(57)【要約】【課題】粉体の凝集を確実に抑えることができる粉体供給装置および画像形成装置を提供する。【解決手段】粉体供給装置において、粉体が外部に搬出される搬出口が設けられた、粉体を内部に収容する粉体収容器１８１と、粉体収容器内に設けられた、駆動されることで粉体を搬出口１８１ｂへと、搬出口から搬出される速度よりも速い速度で搬送する搬送部材１８２と、搬送部材による搬送でかかった粉体の圧力を検知する圧力検知部（１８７，１Ａ）と、搬送部材による粉体の搬送が低下するように、圧力検知部により検知される圧力が増加した場合に、この搬送に影響する影響要素を制御する制御部１Ａとを備えたことを特徴とする。【選択図】        図３
2011008003.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉体が外部に搬出される搬出口が設けられた、該粉体を内部に収容する粉体収容器と、
前記粉体収容器内に設けられた、駆動されることで前記粉体を前記搬出口へと、該搬出口から搬出される速度よりも速い速度で搬送する搬送部材と、
前記搬送部材による搬送でかかった前記粉体の圧力を検知する圧力検知部と、
前記搬送部材による粉体の搬送が低下するように、前記圧力検知部により検知される圧力が増加した場合に、該搬送に影響する影響要素を制御する制御部とを備えたことを特徴とする粉体供給装置。
【請求項２】
前記圧力検知部が、前記粉体収容器内の、前記搬送部材による搬送で前記粉体の圧力が係る箇所に圧電素子を有し、該圧電素子で該粉体の圧力を検知するものであることを特徴とする請求項１記載の粉体供給装置。
【請求項３】
前記圧力検知部が、前記搬送部材の、前記搬送の反力を受ける箇所に、該搬送部材の歪みを検知する歪みセンサを有し、該歪みセンサによる歪みの検知によって前記粉体の圧力を間接的に検知するものであることを特徴とする請求項１または２記載の粉体供給装置。
【請求項４】
前記制御部が、前記影響要素として、前記搬送部材の駆動を制御するものであることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の粉体供給装置。
【請求項５】
前記粉体が、前記搬出口から搬出された搬出先で消費されるものであり、
前記粉体の消費量を補うように前記搬送部材を駆動する駆動部を備え、
前記制御部が、前記影響要素として、前記搬出先での消費を制御するものであることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の粉体供給装置。
【請求項６】
前記粉体が、前記搬出口から搬出された搬出先で画像形成に用いられて消費されるものであり、
前記粉体の消費量を補うように前記搬送部材を駆動する駆動部を備え、
前記制御部が、前記影響要素として、前記画像形成の速度を制御するものであることを特徴とする請求項１、２、３および５のいずれか１項記載の粉体供給装置。
【請求項７】
トナーが外部に搬出される搬出口が設けられた、該トナーを内部に収容するトナー収容器と、
前記トナー収容器内に設けられた、駆動されることで前記トナーを前記搬出口へと、該トナーが搬出口から搬出される速度よりも速い速度で搬送する搬送部材と、
前記搬送部材による搬送でかかった該トナーの圧力を検知する圧力検知部と、
前記搬送部材によるトナーの搬送が低下するように、前記圧力検知部により検知される圧力が増加した場合には、該搬送に影響する影響要素を制御する制御部とを備えたことを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項８】
トナーが外部に搬出される搬出口が設けられた、該トナーを内部に収容するトナー収容器と、
前記トナー収容器内に設けられた、駆動されることで前記トナーを前記搬出口へと、該トナーが搬出口から搬出される速度よりも速い速度で搬送する搬送部材と、
前記搬送部材による搬送でかかった該トナーの圧力を検知する圧力検知部と、
前記搬送部材によるトナーの搬送が低下するように、前記圧力検知部により検知される圧力が増加した場合には、該搬送に影響する影響要素を制御する制御部とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
表面にトナー像を保持する像保持体と、
前記像保持体表面にトナー像を形成する画像形成部と、
トナーが前記画像形成部に搬出される搬出口が設けられた、該トナーを内部に収容するトナー収容器と、
前記トナー収容器内に設けられた、駆動されることで前記トナーを前記搬出口へと、該トナーが搬出口から搬出される速度よりも速い速度で搬送する搬送部材と、
前記搬送部材による搬送でかかった該トナーの圧力を検知する圧力検知部と、
前記搬送部材によるトナーの搬送が低下するように、前記圧力検知部により検知される圧力が増加した場合には、該搬送に影響する影響要素を制御する制御部とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粉体供給装置、プロセスカートリッジ、および画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
粉体を供給する粉体供給装置として、例えば、画像形成装置内に装着され現像装置にトナーを供給するトナーカートリッジが知られている。また、画像形成装置の現像装置内で現像剤を攪拌しながら循環させる攪拌部材の正逆転を制御したり、トナーカートリッジから現像装置にトナーを供給する供給管においてトナーの凝集や空状態を検出して供給動作の中断や警告を行ったりするために、攪拌部材や搬送部材を駆動するモータの回転時負荷を検知することが知られている（例えば、特許文献１から３参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−１１９５２６号公報
【特許文献２】特開２００４−７０１９７号公報
【特許文献３】特開２００６−２２０９６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、粉体の凝集を確実に抑えることができる粉体供給装置、プロセスカートリッジ、および画像形成装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に係る粉体供給装置は、
粉体が外部に搬出される搬出口が設けられた、この粉体を内部に収容する粉体収容器と、
上記粉体収容器内に設けられた、駆動されることで上記粉体を上記搬出口へと、この搬出口から搬出される速度よりも速い速度で搬送する搬送部材と、
上記搬送部材による搬送でかかった上記粉体の圧力を検知する圧力検知部と、
上記搬送部材による粉体の搬送が低下するように、上記圧力検知部により検知される圧力が増加した場合に、この搬送に影響する影響要素を制御する制御部とを備えたことを特徴とする。
【０００６】
請求項２に係る粉体供給装置は、上記圧力検知部が、上記粉体収容器内の、上記搬送部材による搬送で上記粉体の圧力が係る箇所に圧電素子を有し、この圧電素子でこの粉体の圧力を検知するものであることを特徴とする。
【０００７】
請求項３に係る粉体供給装置は、上記圧力検知部が、上記搬送部材の、上記搬送の反力を受ける箇所に、この搬送部材の歪みを検知する歪みセンサを有し、この歪みセンサによる歪みの検知によって上記粉体の圧力を間接的に検知するものであることを特徴とする。
【０００８】
請求項４に係る粉体供給装置は、上記制御部が、上記影響要素として、上記搬送部材の駆動を制御するものであることを特徴とする。
【０００９】
請求項５に係る粉体供給装置は、
上記粉体が、上記搬出口から搬出された搬出先で消費されるものであり、
上記粉体の消費量を補うように上記搬送部材を駆動する駆動部を備え、
上記制御部が、上記影響要素として、上記搬出先での消費を制御するものであることを特徴とする。
【００１０】
請求項６に係る粉体供給装置は、
上記粉体が、上記搬出口から搬出された搬出先で画像形成に用いられて消費されるものであり、
上記粉体の消費量を補うように上記搬送部材を駆動する駆動部を備え、
上記制御部が、上記影響要素として、上記画像形成の速度を制御するものであることを特徴とする。
【００１１】
請求項７に係るプロセスカートリッジは、
トナーが外部に搬出される搬出口が設けられた、該トナーを内部に収容するトナー収容器と、
前記トナー収容器内に設けられた、駆動されることで前記トナーを前記搬出口へと、該トナーが搬出口から搬出される速度よりも速い速度で搬送する搬送部材と、
前記搬送部材による搬送でかかった該トナーの圧力を検知する圧力検知部と、
前記搬送部材によるトナーの搬送が低下するように、前記圧力検知部により検知される圧力が増加した場合には、該搬送に影響する影響要素を制御する制御部とを備えたことを特徴とする。
【００１２】
請求項８に係る画像形成装置は、
トナーが外部に搬出される搬出口が設けられた、このトナーを内部に収容するトナー収容器と、
上記トナー収容器内に設けられた、駆動されることで上記トナーを上記搬出口へと、このトナーが搬出口から搬出される速度よりも速い速度で搬送する搬送部材と、
上記搬送部材による搬送でかかったこのトナーの圧力を検知する圧力検知部と、
上記搬送部材によるトナーの搬送が低下するように、上記圧力検知部により検知される圧力が増加した場合には、この搬送に影響する影響要素を制御する制御部とを備えたことを特徴とする。
【００１３】
請求項９に係る画像形成装置は、
表面にトナー像を保持する像保持体と、
上記像保持体表面にトナー像を形成する画像形成部と、
トナーが上記画像形成部に搬出される搬出口が設けられた、このトナーを内部に収容するトナー収容器と、
上記トナー収容器内に設けられた、駆動されることで上記トナーを上記搬出口へと、このトナーが搬出口から搬出される速度よりも速い速度で搬送する搬送部材と、
上記搬送部材による搬送でかかったこのトナーの圧力を検知する圧力検知部と、
上記搬送部材によるトナーの搬送が低下するように、上記圧力検知部により検知される圧力が増加した場合には、この搬送に影響する影響要素を制御する制御部とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１に係る粉体供給装置によれば、粉体の凝集を確実に抑えることができる。
【００１５】
請求項２に係る粉体供給装置によれば、粉体収容器内の粉体の圧力を直接に検知することができる。
【００１６】
請求項３に係る粉体供給装置によれば、粉体の圧力を簡単な構成で検知することができる。
【００１７】
請求項４に係る粉体供給装置によれば、制御の応答性が良い。
【００１８】
請求項５に係る粉体供給装置によれば、消費を補うための駆動と、凝集を抑えるための制御とを切り離すことができる。
【００１９】
請求項６に係る粉体供給装置によれば、粉体の不足による画像の画質不良を抑えつつ、粉体の凝集を抑えることができる。
【００２０】
請求項７に係るプロセスカートリッジによれば、トナーの凝集を確実に抑えることができる。
【００２１】
請求項８に係る画像形成装置によれば、トナーの凝集を確実に抑えることができる。
【００２２】
請求項９に係る画像形成装置によれば、トナーの凝集を確実に抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の第１実施形態であるプリンタの概略構成図である。
【図２】図１に示す現像器、トナーカートリッジおよび供給管を示す断面図である。
【図３】図２に示す現像器、トナーカートリッジおよび供給管のＹ−Ｙ断面図である。
【図４】図１に示す制御部の構成を示すブロック図である。
【図５】図１に示すプリンタの処理を示すフローチャートである。
【図６】第２実施形態に係る現像器、トナーカートリッジおよび供給管の断面図である。
【図７】第３実施形態に係るプリンタの処理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】
【００２４】
以下図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００２５】
図１は、本発明の第１実施形態であるプリンタの概略構成図である。
【００２６】
図１に示すプリンタ１は、感光体１０と、この感光体１０の表面に電荷を付与する帯電ロール１１と、外部から送信されてきた画像データに基づいたレーザ光を生成するレーザ露光器１２と、トナーを含む現像剤を収容する現像器１３と、記録用紙を収容する用紙カセット１６と、用紙カセット１６から記録用紙を引き出して搬送する用紙搬送装置１７と、トナー像を、矢印Ｂ方向に搬送されてきた記録用紙上に転写する転写ロール１４と、記録用紙上のトナー像を加熱および加圧することでその記録用紙上にトナー像を定着させる定着器１５と、トナーを収容するトナーカートリッジ１８と、トナーカートリッジ１８のトナーを現像器１３に供給する供給管１９と、プリンタ１の各部の動作を制御する制御部１Ａとを有している。感光体１０、帯電ロール１１、現像器１３、および、トナーカートリッジ１８は、プロセスカートリッジ１Ｂ内に設けられており、プロセスカートリッジ１Ｂはプリンタ１に対し交換可能に装着されている。また、トナーカートリッジ１８はプロセスカートリッジ１Ｂから独立して交換可能である。現像器１３は、感光体１０に対向して回転しながら、現像剤を感光体１０との間の領域に搬送する現像ロール１３３を有している。現像器１３に収容されている現像剤には、トナーの他に、このトナーとの摩擦によりトナーを摩擦帯電させる電荷付与粒子であり磁性粒子でもある磁性キャリアが含まれても良い（１成分現像／２成分現像）。トナーカートリッジ１８は、プリンタ１に対し着脱自在に装着される。トナーの体積平均粒径（以下、粒径とする）は、２．５μｍ〜５．１μｍが好ましく、より好ましくは３．０〜４．５μｍ、更に好ましくは３．５〜４．０μｍである。トナーの粒径が２．５μｍ〜５．１μｍであると、小さな文字を印字したときでも、文字中の線と線の間の白地部へのトナー付着が抑制される。トナーの粒径はコールターカウンターＴＡ−ＩＩ型で測定できる。
【００２７】
このプリンタ１は、本発明の画像形成装置の一実施形態である。また、感光体１０が、本発明にいう像保持体の一例であり、帯電ロール１１とレーザ露光器１２と現像器１３との組合せが、本発明にいう画像形成部の一例である。
【００２８】
ここで、このプリンタ１における画像形成の動作の流れを簡単に説明する。
【００２９】
図１に示すプリンタ１では、矢印Ａ方向に回転する感光体１０の表面に、帯電ロール１１により電荷が付与され、電荷が付与された感光体１０の表面に、外部から送信されてきた画像データに基づいたレーザ光がレーザ露光器１２により照射されることで感光体１０の表面には静電的な潜像が形成される。トナーカートリッジ１８からは供給管１９を経由して現像器１３にトナーが供給され、トナーは現像器１３で消費される。現像器１３では、トナーを含んだ現像剤が現像ロール１３３に供給される。トナーが潜像上に付着することにより、感光体１０の表面の静電的な潜像は現像される。この現像によって、トナーは現像器１３で消費されることとなる。感光体１０は現像により形成されたトナー像を保持し、トナー像は、矢印Ｂ方向に搬送されてきた記録用紙上に転写ロール１４により転写され、トナー像を加熱および加圧する定着器１５により記録用紙上のトナー像が溶融されて記録用紙上に定着される。なお、このプリンタ１は、モノクロ画像専用機であるが、本発明は、カラー画像機に適用されてもよい。
【００３０】
図２は、図１に示す現像器、トナーカートリッジおよび供給管を示す断面図であり、図３は、図２に示す現像器、トナーカートリッジおよび供給管のＹ−Ｙ断面図である。
【００３１】
図２および図３に示すトナーカートリッジ１８は、プリンタ１に対し着脱自在に設けられており、トナーを内部に収容するトナー収容器１８１と、トナー収容器１８１内のトナーを搬送する搬送部材１８２とを備えている。
【００３２】
トナー収容器１８１は円管状であり、円管状の内壁１８１ａ内にトナーを収容している。円管状に延びるトナー収容器１８１の両端のうちの一方近傍には、トナーが現像器１３向かって搬出される搬出口１８１ｂが設けられている。搬出口１８１ｂはトナー収容器１８１から下向きに開口し供給管１９に続いている。
【００３３】
搬送部材１８２は、トナー収容器１８１の内壁１８１ａに沿って螺旋状（へリックス）に巻いた線状部材であり、一端が螺旋軸１８２ａの延長上でモータ１８６に接続されている。モータ１８６は、制御部１Ａの制御によって搬送部材１８２を駆動し、搬送部材１８２を螺旋軸回りに回転させる。搬送部材１８２は、回転することによってトナー収容器１８１内のトナーを螺旋軸１８２ａが延びる方向に沿って搬送する。モータ１８６の速度は、制御部１Ａによって制御される。モータ１８６は、制御部１Ａの制御に応じて、現像器１３でのトナーの消費量を補うように搬送部材１８２駆動する。より詳細には、現像器１３内に設けられた磁気センサ１３２２によって検知される現像剤中のトナーの量に応じて搬送部材１８２駆動する。
【００３４】
搬送部材１８２には、トナーからの搬送の反力を受ける箇所に、歪みセンサ１８７が取り付けられている。歪みセンサ１８７は、より詳細には、搬送部材１８２のうち、トナー収容器１８１の搬出口１８１ｂに近接した位置に設けられた、金属の細線または箔で構成されている。詳細は後に説明するが、搬送部材１８２がトナーを搬送するとトナーには圧力がかかる。搬送部材１８２には、トナーの圧力に応じて歪みが生じるが、歪みセンサ１８７は、搬送部材１８２の歪みに応じた信号を制御部１Ａ（図１参照）に出力する。搬送でかかったトナー圧力は、搬送部材１８２の歪みを介して間接的に検知される。
【００３５】
ここで、トナーが本発明にいう粉体の一例である。また、トナーカートリッジ１８、モータ１８６、および制御部１Ａの組合せは、本発明の粉体供給装置の一実施形態である。また、トナー収容器１８１が、本発明にいう粉体収容器の一例に相当する。
【００３６】
トナーカートリッジ１８では、搬送部材１８２が回転することによって、トナー収容器１８１内のトナーが搬出口１８１ｂに向かって搬送され、トナーは搬出口１８１ｂから供給管１９によって搬出される。
【００３７】
供給管１９は、トナー収容器１８１と現像器１３との間を繋いでいる。供給管１９は円管状であり、内部に、トナーを搬送する供給管搬送部材１９２が設けられている。供給管搬送部材１９２は、螺旋状のフィンが棒の周囲に備えられた構造を有しており、モータ１９６に駆動され回転することによって、供給管１９内のトナーを搬送する。
【００３８】
トナーカートリッジ１８の搬送部材１８２を駆動するモータ１８６の回転と、供給管１９内の供給管搬送部材１９２を駆動するモータ１９６の回転は、制御部１Ａ（図１参照）によって制御されている。制御部１Ａは、トナーカートリッジ１８における搬送部材１８２の回転速度を制御することによって、トナーの単位時間当たりの搬送量を制御しており、供給管搬送部材１９２の回転速度を制御することによって、供給管搬送部材１９２におけるトナーの単位時間当たりの搬送量を制御している。以降、単位時間当たりの搬送量を、搬送速度と称する。また、トナーカートリッジ１８の搬送部材１８２、および供給管１９内の供給管搬送部材１９２は、連動して回転するよう制御されている。ただし、トナーカートリッジ１８の搬送部材１８２がトナーを搬出口１８１ｂへと搬送する搬送速度は、供給管１９内の供給管搬送部材１９２が搬出口１８１ｂからトナーを搬出する搬送速度よりも速い。このことによって、トナーが搬出口１８１ｂに途切れることなく供給され、供給管１９内でトナーの途切れ部分が生じることが回避される。この一方で、搬送速度の差に起因し、トナーカートリッジ１８内のトナーには、搬送部材１８２による搬送によって圧力がかかる。トナーにかかった圧力は搬送部材１８２および供給管搬送部材１９２の停止後も残留するが、この圧力が過度に高い場合にはトナーが凝集する可能性がある。本実施形態では、トナーにかかった圧力を検知して搬送を制御している。トナーカートリッジ１８の搬出口１８１ｂから供給管１９を経由して排出されたトナーは、現像器１３に供給される。
【００３９】
現像器１３は、現像ロール１３３と、現像剤を収容する現像剤収容槽１３２と、現像剤収容槽１３２の内部で現像剤を撹拌搬送する撹拌搬送部材１３１とを備えている。現像剤収容槽１３２は、内部が、現像ロール１３３に並行して延びた壁１３２１によって、現像ロール１３３と隣り合った第１収容室１３２ａとこの第１収容室１３２ａと隣り合った第２収容室１３２ｂとに分けられている。第１収容室１３２ａは、現像ロール１３３に隣り合い、現像ロール１３３の回転軸に沿って延びている。
【００４０】
これら第１収容室１３２ａおよび第２収容室１３２ｂそれぞれには、撹拌搬送部材１３１が１つずつ配備されており、これら撹拌搬送部材１３１は、具体的には、螺旋状のフィンが棒の周囲に備えられた構造を有している。撹拌搬送部材１３１はモータ１３５の駆動を受けて回転する。第１収容室１３２ａおよび第２収容室１３２ｂそれぞれに配備された撹拌搬送部材１３１が互いに逆向きに回転することで、現像剤収容槽１３２に収容されている現像剤は撹拌されながら壁１３２１の周囲を循環する。２成分現像の場合、現像剤はトナーと磁性キャリアとからなり、トナーは、トナーカートリッジ１８から供給管１９を経て供給されてくる。現像剤収容槽１３２の内部では、撹拌搬送部材１３１によってトナーと磁性キャリアとが撹拌されることでトナーと磁性キャリアが反対極性に帯電する。このため、トナーは磁性キャリアに静電的に付着する。これにより、現像剤収容槽１３２の内部では、トナーと磁性キャリアが渾然一体となっている。現像器１３の第１収容室１３２ａには磁気センサ１３２２が設けられている。制御部１Ａ（図１参照）は磁気センサ１３２２からの出力信号によって、現像剤中のトナーの量を検知する。現像剤は第１収容室１３２ａから現像ロール１３３に供給される。現像剤は、現像ロール１３３によって、現像ロール１３３と感光体１０（図１参照）との間の領域に運ばれ、現像剤のトナーが感光体１０に付着する。磁性キャリアは感光体１０に付着せず、第１収容室１３２ａに戻ってくる。
【００４１】
このようにして、トナーカートリッジ１８から排出されるトナーによって感光体１０表面に像が形成される。トナーカートリッジ１８内のトナーは、搬送部材１８２が回転することによって現像器１３に供給されるが、トナーカートリッジ１８の搬送部材１８２、および、供給管１９の供給管搬送部材１９２はトナーの需要に応じて回転する。回転頻度や回転時間は、磁気センサ１３２２の検知結果に基づくトナーの需要、およびトナーカートリッジ１８内のトナーの圧力に応じて制御される。
【００４２】
図４は、図１に示す制御部の構成を示すブロック図である。
【００４３】
図４に示す制御部１Ａは、プログラムを実行することによって、各種演算処理および周辺各部の制御を行うＣＰＵ１０１と、ＣＰＵ１０１によって実行されるプログラムやデータを格納し、またＣＰＵ１０１による演算結果を記憶するメモリ１０２と、外部からの画像データを受ける画像データＩＦ（インターフェース）１０３と、図１に示す各部の機構を制御する機構ＩＦ１０４と、図３に示す歪みセンサ１８７や、磁気センサ１３２２からの信号を受信するセンサＩＦ１０５とを有する。ＣＰＵ１０１、メモリ１０２、画像データＩＦ１０３、機構ＩＦ１０４、およびセンサＩＦ１０５はバスで接続されている。制御部１Ａは、ＣＰＵ１０１がメモリ１０２に記憶された制御プログラムを実行することによって、画像データＩＦ１０３が受信した画像データおよびセンサＩＦ１０５が受信した信号に基づき、図１に示す感光体１０、帯電ロール１１、露光器１２、現像器１３、転写ロール１４、定着器１５、および用紙搬送装置１７の動作を制御するとともに、図３に示すトナーカートリッジ１８のモータ１８６や供給管１９のモータ１９６の動作を制御する。
【００４４】
図５は、図１に示すプリンタの処理を示すフローチャートである。
【００４５】
トナー供給は制御部１Ａ（図１参照）によって制御される。制御部１Ａは、まず、トナー圧力検知処理（ステップＳ１１）で、トナーカートリッジ１８内のトナーの圧力を検知する。より詳細には、歪みセンサ１８７から出力された信号が表す搬送部材１８２の歪みによって、搬送でかかったトナーの圧力を間接的に検知する。圧力は歪みセンサ１８７によって検出されるので、搬送部材１８２が止まった状態でも圧力が検知可能である。また、例えばモータの電流によって検出する場合に比べ、トナーの圧力がより正確に検知される。また、ここでは、トナーの圧力は、搬送部材１８２の駆動前の処理で検知される。ここで、トナー圧力検知処理を実行する制御部１Ａと歪みセンサ１８７との組合せが本発明にいう圧力検知部の一例に相当する。
【００４６】
次に、トナー搬送速度決定処理（ステップＳ１２）で、制御部１Ａが、トナーカートリッジ１８の搬送部材１８２による回転速度、および、供給管１９の供給管搬送部材１９２の回転速度を決定する。回転速度はトナーの搬送速度に影響する要素であるが、搬送部材１８２および供給管搬送部材１９２をそれぞれ駆動するモータ１８６，１９６に供給する電圧として制御される。ここで、制御部１Ａは、トナーカートリッジ１８の搬送部材１８２の回転速度と、供給管１９の供給管搬送部材１９２の回転速度との双方を、上記トナー圧力検知処理（ステップＳ１１）で検知したトナーの圧力に応じて制御する。制御部１Ａは、例えば、トナーの圧力が予め定めた閾値以下の場合には、双方の回転速度を最大能力である１００％に設定する。なお、前に説明したように、トナーカートリッジ１８の搬送部材１８２の１００％の回転速度におけるトナーの搬送速度は、供給管１９の供給管搬送部材１９２の１００％の回転速度におけるトナーの搬送速度よりも速い。また、制御部１Ａは、トナーの圧力が閾値を超えた場合には、双方の回転速度を最大能力の５０％に設定する。ここで、閾値は、トナーカートリッジ１８内のトナーに凝集が生じる圧力に対し、余裕を見込んだ値である。
【００４７】
次に、トナー搬送処理（ステップＳ１３）で、制御部１Ａが、トナーカートリッジ１８の搬送部材１８２の駆動を制御する。より詳細には、制御部１Ａは、トナーカートリッジ１８の搬送部材１８２、および供給管１９の供給管搬送部材１９２に、トナーを、上記トナー搬送速度決定処理（ステップＳ１２）で決定した回転速度で回転させる。
【００４８】
トナーカートリッジ１８の搬送部材１８２がトナーを搬出口１８１ｂへと搬送する搬送速度は、供給管１９内の供給管搬送部材１９２が搬出口１８１ｂからトナーを搬出する搬送速度よりも速く、この搬送速度の差に起因してトナーカートリッジ１８内のトナーには搬送部材１８２による搬送によって圧力がかかる。トナーは、圧力が過剰な状態のまま時間が経過すると凝集して塊を形成する。トナーカートリッジ１８でのトナーの凝集は、外部から力を加えればほぐれる程度の固さであり弱凝集である。しかし、弱凝集であっても、現像器１３に供給される前の段階でトナーに一旦凝集が生じると、凝集した塊の一部は、ほぐれないまま感光体１０まで到達し、画像中の筋状の欠陥の原因となる。トナーの圧力は、例えば高画像濃度の画像形成を連続して行う場合のように、特に供給するトナーの量が増大する場合に上昇しやすい。ここで、トナーカートリッジ１８の搬送部材１８２は螺旋状に巻いた線状部材であり、この回転によって搬出口１８１ｂに向かって押し出されるトナーは、トナーの圧力が高まると搬送部材１８２の線状部分から脇に逃げるが、搬送部材１８２の回転速度が遅いほど、低い圧力で逃げやすい。
【００４９】
本実施形態では、トナーにかかる圧力を検知し、圧力が閾値を超えた場合には回転速度を低下させる結果、トナーにかかる圧力が抑えられ、トナーの凝集が回避される。本実施形態では、トナーにかかる圧力を検知しており、例えばモータの負荷を検知する場合に比べ、粉体の圧力が粉体の搬送に正確に反映され、粉体の凝集が確実に抑えられる。
【００５０】
次に、画像形成処理（ステップＳ１４）で、制御部１Ａが、感光体１０、帯電ロール１１、露光器１２、現像器１３を制御して感光体１０の表面にトナー像を形成し、さらに、転写ロール１４、定着器１５、用紙搬送装置１７を制御して、記録用紙に画像を形成する。
【００５１】
次に、本発明の第２実施形態について説明する。以下の第２実施形態の説明にあたっては、これまで説明してきた実施形態における各要素と同一の要素には同一の符号を付けて示し、前述の実施形態との相違点について説明する。また、第１実施形態と同様の構成を示す図については、第１実施形態で参照した図をそのまま流用して説明する。
【００５２】
図６は、第２実施形態に係る現像器、トナーカートリッジおよび供給管の断面図である。
【００５３】
図６に示すトナーカートリッジ２８は、歪みセンサを有しておらず、トナー収容器１８１内の搬送部材による搬送でトナーの圧力が係る箇所に圧電素子２８７が設けられている点が第１実施形態と異なる。より詳細には、圧電素子２８７は、トナー収容器１８１の搬出口１８１ｂに近接した内壁に取り付けられている。
【００５４】
第２実施形態では、制御部１Ａ（図１）が圧電素子２８７によって粉体の圧力を検知する。圧電素子２８７によって、トナー収容器１８１内のトナーの圧力が直接的に検知される。
【００５５】
次に、本発明の第３実施形態について説明する。以下の第３実施形態の説明にあたっては、これまで説明してきた第１実施形態における各要素と同一の要素には同一の符号を付けて示し、前述の実施形態との相違点について説明する。また、第１実施形態と同様の構成を示す図については、第１実施形態で参照した図をそのまま流用して説明する。
【００５６】
第３実施形態のプリンタは、検知した圧力に応じて画像形成の速度を調整し、画像形成の速度に応じてトナーの搬送速度を調整する点が、上述した第１実施形態と異なる。
【００５７】
図７は、第３実施形態に係るプリンタの処理を示すフローチャートである。
【００５８】
第３実施形態に係る制御部１Ａ（図１参照）は、トナー圧力検知処理（ステップＳ１１）で、トナーカートリッジ１８内のトナーの圧力を検知した後、画像形成速度決定処理（ステップＳ３２）で、画像形成の速度を決定する。制御部１Ａは、トナーの搬送に影響する影響要素としての画像形成の速度を、上記トナー圧力検知処理（ステップＳ１１）で検知したトナーの圧力に応じて制御する。例えば、トナーの圧力が予め定めた閾値以下の場合には、双方の画像形成の速度を最大能力である１００％に設定し、トナーの圧力が閾値を超えた場合には、画像形成の速度を最大能力の５０％に設定する。
【００５９】
次に、トナー搬送処理（ステップＳ１３）で、制御部１Ａが、トナーカートリッジ１８の搬送部材１８２、および供給管１９の供給管搬送部材１９２に、トナーを搬送させる。トナーの搬送は、磁気センサ１３２２によって検知されたトナーの需要量に応じた期間行われる。本実施形態では、搬送部材１８２および供給管搬送部材１９２の駆動制御は、画像形成の速度制御とは切り離されており、搬送部材１８２および供給管搬送部材１９２の回転速度は最大能力（１００％）に設定される。
【００６０】
画像形成処理（ステップＳ１４）で、制御部１Ａが、感光体１０、帯電ロール１１、露光器１２、現像器１３を制御して感光体１０の表面にトナー像を形成し、さらに、転写ロール１４、定着器１５、用紙搬送装置１７を制御して、記録用紙に画像を形成する。このとき、各部の動作速度を、上記画像形成速度決定処理（ステップＳ３１）で決定した画像形成の速度に応じて制御する。上記ステップＳ１１からＳ１４までの処理は、例えば１枚の記録用紙に画像を形成するたびに繰返される。本実施形態では、トナーの圧力を検知し、圧力が閾値を超えた場合には、画像形成の速度、つまり、現像器１３でのトナーの消費速度を遅れさせる。この結果、トナーカートリッジ１８の搬送部材１８２によってトナーが搬送される期間の割合は減少するので、トナーの凝集が回避される。
【００６１】
なお、上述した実施形態では、本発明にいう圧力検知部の動作として、画像形成の前にトナーの圧力を検知する例を説明したが、本発明にいう圧力検知部は、例えば画像形成の動作中や、トナーの搬送中に粉体の圧力を検知し、検知した圧力に応じて、画像形成の動作やトナーの搬送速度を動作途中で変更するものであってもよい。
【００６２】
また、上記実施形態では、画像形成装置の例としてプリンタを示したが、本発明にいう画像形成装置はプリンタに限られず、例えば、複写機やファクシミリであってもよい。また、本発明の粉体供給装置は、画像を形成する装置に限られず、例えば、粉末材料を混合して製品を製造するための製造装置や、加工に用い粉末の研磨剤を供給する装置であってもよい。したがって、本発明にいう粉体もトナーに限られるものではなく、製品の粉末材料や研磨剤であってもよい。
【００６３】
また、上記実施形態では、本発明にいう画像形成部の例として帯電ロールとレーザ露光器と現像器との組合せを示したが、本発明にいう画像形成部はこれに限られず、例えば、電極アレイによって画像に応じた電位を像保持体に直接に付与するものであってもよく、また、像保持体上の画像に対応する位置を狙ってトナーを直接に付着させるものであってもよい。また、上記実施形態では、本発明にいう像保持体の例として感光体を示したが、本発明にいう像保持体は感光体に限られず、例えば、画像に応じた電位が電極から直接付与されるものであってもよく、また、電位の付与無しに画像に対応する位置にトナーが付着されるものであってもよい。
【符号の説明】
【００６４】
１    プリンタ
１Ａ    制御部
１０    感光体
１１    帯電ロール
１２    レーザ露光器
１３    現像器
１８，２８    トナーカートリッジ
１９    供給管
１８１    トナー収容器
１８１ｂ    搬出口
１８２    搬送部材
１８６，１９６    モータ
１８７    歪みセンサ
１９２    供給管搬送部材
２８７    圧電素子
【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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