(57)【要約】【課題】トナー収容部からトナーを搬送可能に構成されると共に、搬送されたトナーを一旦収容し、収容したトナーを現像装置へ送り出し可能に構成された副トナー収容部を備えたトナー補給装置において、現像装置へのトナー流れ込みによる異常画像発生防止と、高画像面積率のリピート印刷時における画像濃度品質の維持を両立できるトナー補給装置を提供すること。【解決手段】副トナー収容部内にトナーが所定量以上に収容された状態となるようにトナー収容部から副トナー収容部へのトナー搬送を制御し、現像装置での必要に応じて副トナー収容部から現像装置へのトナー送り出しを制御し、トナー搬送中は単位時間当たりのトナー送り出し量を低下させる制御を実行する。【選択図】図１
2011099985.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体上に形成された静電潜像にトナーを供給してトナー像を形成する現像装置と、
該現像装置に供給するトナーが収容されたトナー収容部と、
該トナー収容部と前記現像装置との間に配置され、前記トナー収容部から前記トナーを搬送可能に構成されると共に、搬送されたトナーを一旦収容し、収容したトナーを前記現像装置へ送り出し可能に構成された副トナー収容部と、
該副トナー収容部内にトナーが所定量以上に収容された状態となるように前記トナー収容部から前記副トナー収容部へのトナー搬送を制御し、前記現像装置での必要に応じて前記副トナー収容部から前記現像装置へのトナー送り出しを制御し、前記トナー搬送中は単位時間当たりのトナー送り出し量を低下させる制御を実行するトナー補給制御手段と
を備えたことを特徴とするトナー補給装置。
【請求項２】
前記単位時間当たりのトナー送り出し量の低下の上限値が設定されていることを特徴とする請求項１に記載のトナー補給装置。
【請求項３】
前記トナー補給制御手段は、前記単位時間当たりのトナー送り出し量を低下させるために、前記トナー送り出しの時間を短縮する制御を実行することを特徴とする請求項１または２に記載のトナー補給装置。
【請求項４】
前記トナー補給制御手段は、前記単位時間当たりのトナー送り出し量を低下させるために、前記トナー送り出しの流量を下げる制御を実行することを特徴とする請求項１または２に記載のトナー補給装置。
【請求項５】
前記トナー補給制御手段は、前記トナー搬送中は単位時間当たりのトナー送り出し量を低下させる制御を実行することに加え、前記トナー収容部から前記副トナー収容部へのトナーの非搬送時に、前記トナー搬送中に低下させた分のトナー送り出し量を加味して送り出す制御を実行することを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載のトナー補給装置。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れか１項に記載のトナー補給装置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、電子写真方式の画像形成装置の一構成体である現像装置へトナーを供給するトナー補給装置と、そのトナー補給装置を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置に用いられるトナー補給装置として、例えば、トナー容器と現像装置の間に、現像装置へ補給するトナーを一旦収納するサブホッパを設け、サブホッパを重力方向に仕切る上下仕切り部材を設け、上下仕切り部材を介してサブホッパに上室及び下室を設け、トナー容器からサブホッパの上室へトナーを移動させる紛体ポンプを設け、サブホッパの上室にトナー循環手段を設け、サブホッパの下室に現像装置へトナーを補給する下スクリューを設け、トナー容器からサブホッパへ移動したトナーが上室で循環せずに下室を介して現像装置へ流れ込むことを防止するリブを設け、さらに、流れ込み防止として、粉体ポンプの駆動中(充填動作中)は、サブホッパ内スクリュー駆動によるトナー搬送(補給動作)が重ならないように制御する制御手段を設けたトナー補給装置が知られている。
【０００３】
このトナー補給装置は、粉体ポンプの下流にあるサブホッパではトナー搬送に伴って圧力上昇が発生しやすいのをサブホッパ内スクリュー駆動によるトナー搬送(補給動作)が重ならないように制御することで圧力上昇を抑制して、現像装置へ高精度のトナー補給を確保し、もって、高品質の画像を得ることができる好適なトナー補給装置となっている（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
他のトナー補給装置としては、１つの駆動源からの駆動力により駆動するトナー補給部材を駆動することにより所定の補給箇所からトナーを補給し、この補給箇所よりも循環方向上流側に位置する所定の検出箇所を通過する現像剤のトナー濃度をトナー濃度センサで検出し、その検出結果に基づき、補給箇所よりも循環方向下流側かつ現像ロールへの現像剤供給箇所よりも上流側に位置する特定箇所を通過するときの現像剤のトナー濃度の時間変化を示す予測データを算出し、その予測データに基づいて上記１つの駆動源を制御し、特定箇所を通過する現像剤のトナー濃度の時間変化を無くすように補給制御（例えば、数百ミリ秒単位での精密なトナー補給パターンによる）を行うものがある（例えば特許文献２参照）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、充填動作は通常数秒間に渡り行われることから、特許文献２に提案されているような数百ミリ秒単位での精密なトナー補給パターンによるトナー補給を行う場合には、特許文献１に提案されているような制御手段による補給動作を完全に停止すると、極端な性能の低下が起こり、トナー濃度変動を引き起こす恐れがあった。
【０００６】
これと同じく、高画像面積率のリピート印刷時（１枚の用紙上の異なる位置に同じ画像をリピート画像として繰り返し形成する）であって、高Ｄｕｔｙでサブホッパ内スクリュー駆動(補給動作)しなければならない場合に、上述の制御手段により流れ込み防止を行うと、本来補給しなければならないトナーが補給されなくなり、リピート画像濃度が低下してしまう恐れがあった。
【０００７】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、現像装置へのトナー流れ込みによる異常画像発生防止と、高画像面積率のリピート印刷時における画像濃度品質の維持を両立できるトナー補給装置及び画像形成装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明にかかるトナー補給装置及び画像形成装置は、下記の技術的手段を講じた。
請求項１にかかる発明は、感光体上に形成された静電潜像にトナーを供給してトナー像を形成する現像装置と、該現像装置に供給するトナーが収容されたトナー収容部と、該トナー収容部と前記現像装置との間に配置され、前記トナー収容部から前記トナーを搬送可能に構成されると共に、搬送されたトナーを一旦収容し、収容したトナーを前記現像装置へ送り出し可能に構成された副トナー収容部と、該副トナー収容部内にトナーが所定量以上に収容された状態となるように前記トナー収容部から前記副トナー収容部へのトナー搬送を制御し、前記現像装置での必要に応じて前記副トナー収容部から前記現像装置へのトナー送り出しを制御し、前記トナー搬送中は単位時間当たりのトナー送り出し量を低下させる制御を実行するトナー補給制御手段とを備えたトナー補給装置を特徴とする。
トナー補給装置。
請求項２にかかる発明は、請求項１において、前記単位時間当たりのトナー送り出し量の低下の上限値が設定されていることを特徴とする。
請求項３にかかる発明は、請求項１または２において、前記トナー補給制御手段は、前記単位時間当たりのトナー送り出し量を低下させるために、前記トナー送り出しの時間を短縮する制御を実行することを特徴とする。
請求項４にかかる発明は、請求項１または２において、前記トナー補給制御手段は、前記単位時間当たりのトナー送り出し量を低下させるために、前記トナー送り出しの流量を下げる制御を実行することを特徴とする。
請求項５にかかる発明は、請求項１乃至４の何れか１項において、前記トナー補給制御手段は、前記トナー搬送中は単位時間当たりのトナー送り出し量を低下させる制御を実行することに加え、前記トナー収容部から前記副トナー収容部へのトナーの非搬送時に、前記トナー搬送中に低下させた分のトナー送り出し量を加味して送り出す制御を実行することを特徴とする。
請求項６にかかる発明は、請求項１乃至５の何れか１項に記載のトナー補給装置を備えた画像形成装置を特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、現像装置へのトナー流れ込みによる異常画像発生防止と、高画像面積率のリピート印刷時における画像濃度品質の維持を両立できるトナー補給装置及び画像形成装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本実施の形態にかかる画像形成装置の概略を示した模式図である。
【図２】トナー補給装置の概略を示した模式図である。
【図３】トナー補給部の斜視図である。
【図４】サブホッパの上室の横断平面図である。
【図５】サブホッパの下室の横断平面図である。
【図６】サブホッパの縦断側面図である。
【図７】流れ込み発生時のトナーセンサ値と印刷枚数との関係を示す線図である。
【図８】流れ込みが無い場合のトナーセンサ値と印刷枚数との関係を示す線図である。
【図９】本実施の形態にかかるトナー補給制御例を示すタイミングチャート１である。
【図１０】本実施の形態にかかるトナー補給制御例を示すタイミングチャート２である。
【図１１】本実施の形態にかかるトナー補給制御例を示すタイミングチャート３である。
【図１２】本実施の形態にかかるトナー補給制御例を示すタイミングチャート４である。
【図１３】本実施の形態にかかるトナー補給制御例を示すタイミングチャート５である。
【図１４】本実施の形態にかかるトナー補給制御例を示すタイミングチャート６である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明を実施するための最良の形態を添付図面に従って説明する。
図１は、本発明にかかるトナー補給装置を備えた画像形成装置を示す模式図である。この画像形成装置は、中央に複写機本体１００、その下部にテーブル状に構成された給紙部２００が配置され、複写機本体１００の上方にスキャナ３００、スキャナ３００の上方に原稿自動搬送装置４００を配置した構成となっている。
【００１２】
複写機本体１００には、複数のローラ１４、１５、１６に巻き掛けられた可撓性を有する無端ベルトにより構成された中間転写ベルト１０が設けられている。この中間転写ベルト１０は、複数のローラ１４、１５、１６のうち１つのローラが図示していない駆動装置によって回転駆動され、これにより中間転写ベルト１０が矢印で示す時計方向に走行駆動され、他のローラが従動回転する。このように走行する中間転写ベルト１０の上部走行辺には、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローの作像ユニット１８が横に並べるようにして配置されている。すなわち、ローラ１４とローラ１５間の走行辺上に、４つの作像ユニット１８を配置してタンデム画像形成装置２０を構成している。
【００１３】
４個の作像ユニット１８は、中間転写ベルト１０に接する感光体としての感光ドラム４０を具備している。この感光ドラム４０の周りには、帯電装置、現像装置６０、クリーニング装置、除電装置等が配置され、さらに感光ドラム４０が中間転写ベルト１０に接する位置における中間転写ベルト１０の内側には転写装置６２が設けられている。本実施形態の場合、４個の作像ユニット１８は同一構造に構成されているが、現像装置６０のトナーの色がブラック、シアン、マゼンタ、イエローの４色に分けられている。また、各作像ユニット１８の上方には光変調されたレーザ光を各感光ドラム表面に照射する露光装置２１が配置され、このレーザ光は帯電装置と現像装置６０の間で感光ドラム４０に照射する。露光装置２１は、作像ユニット１８毎に設けてもよいが、共通の露光装置２１を用いればコストの点で有利である。
【００１４】
一方、中間転写ベルト１０を挟んでタンデム画像形成装置２０と反対の側には、２次転写装置２２が設けられている。２次転写装置２２は、ローラ２３間に、無端ベルトである２次転写ベルト２４を巻き掛け、該ベルトが中間転写ベルト１０を介してローラ１６に押し当てられるように配置されている。
【００１５】
図１において、２次転写装置２２の左横には、シート上に担持された転写画像を定着するための定着装置２５が設けられている。定着装置２５は、加圧ローラと、該加圧ローラに押し当てた無端ベルトである定着ベルトとを具備している。
【００１６】
上述した２次転写装置２２には、画像転写後のシート（紙またはフィルム）をこの定着装置２５へと搬送するシート搬送機能も備えてなる。もちろん、２次転写装置２２として、非接触のチャージャを配置してもよく、そのような場合は、転写後のシートを定着装置２５まで搬送するシート搬送装置を、別途設ける必要が生じる。
【００１７】
なお、図示例では、このような２次転写装置２２及び定着装置２５の下に、上述したタンデム画像形成装置２０と平行に、シートの両面に画像を記録すべくシートを反転するシート反転装置２８を備えている。
【００１８】
さて、かく構成の画像形成装置を用いてコピーをとるときは、原稿自動搬送装置４００の原稿台３０上に原稿をセットする。または、原稿自動搬送装置４００を開いてスキャナ３００のコンタクトガラス３２上に原稿をセットし、原稿自動搬送装置４００を閉じてそれで押さえる。
【００１９】
そして、図示していないスタートスイッチを押すと、原稿自動搬送装置４００に原稿をセットしたときは、原稿を搬送してコンタクトガラス３２上へと移動して後、他方コンタクトガラス３２上に原稿をセットしたときは、直ちにスキャナ３００を駆動し、第１走行体３３及び第２走行体３４を走行する。そして、第１走行体３３で光源から光を発射するとともに原稿面からの反射光をさらに反射して第２走行体３４に向け、第２走行体３４のミラーで反射して結像レンズ３５を通して読み取りセンサ３６に入れ、原稿内容を読み取る。
【００２０】
また、図示していないスタートスイッチを押すと、中間転写ベルト１０が回転走行し、同時に、個々の作像ユニット１８でその感光体４０を回転して各感光体４０上にそれぞれ、ブラック・イエロ・マゼンタ・シアンの単色画像を形成する。そして、中間転写ベルト１０の走行とともに、それらの単色画像を順次転写して中間転写ベルト１０上に合成カラー画像を形成する。
【００２１】
一方、図示していないスタートスイッチを押すと、給紙部２００の給紙ローラ４２の１つを選択回転し、ペーパーバンク４３に多段に備える給紙カセット４４の１つからシートを繰り出し、分離ローラ４５で１枚ずつ分離して給紙路４６に入れ、搬送ローラ４７で搬送して複写機本体１００内の給紙路４８に導き、レジストローラ４９に突き当てて止める。
【００２２】
または、手差し給紙を選択した場合には給紙ローラ５０が回転して手差しトレイ５１上のシートを繰り出し、分離ローラ５２で１枚ずつ分離して手差し給紙路５３に入れ、同じくレジストローラ４９に突き当てて止める。
【００２３】
そして、中間転写ベルト１０上の合成カラー画像にタイミングを合わせてレジストローラ４９を回転し、中間転写ベルト１０と２次転写装置２２との間にシートを送り込み、２次転写装置２２で転写してシート上に一括してフルカラー画像を記録する。
【００２４】
画像転写後のシートは、２次転写装置２２で搬送して定着装置２５へと送り込み、定着装置２５で熱と圧力とを加えて転写画像を定着した後、切換爪５５で切り換えて排出ローラ５６で排出し、排紙トレイ５７上にスタックする。または、切換爪５５で切り換えてシート反転装置２８に入れ、そこで反転して再び転写位置へと導き、裏面にも画像を記録して後、排出ローラ５６で排紙トレイ５７上に排出する。
【００２５】
一方、画像転写後の中間転写ベルト１０は、中間転写体クリーニング装置１７で、画像転写後に中間転写ベルト１０上に残留する残留トナーを除去し、タンデム画像形成装置２０による再度の画像形成に備える。
【００２６】
図２は、現像装置６０（図１）にトナーを補給するトナー補給装置の概略図である。
図２において、現像装置６０へ補給するトナーを収容したトナー収容部としてのトナー容器８０は複写機本体１００に設けられたセット部（図示せず）にセットされる。このセット部には、トナー容器８０内に挿入されるノズル９０が図示していない機枠に設けられており、トナー容器８０をセット部へセットすることによりシャッタ８１が側方へ押し出されてノズル９０が挿入される。ノズル９０は、単管構造になっており、ノズル９０の挿入側と反対端部にはトナー移送チューブ５９が接続されている。
【００２７】
トナー容器８０は、フレキシブルで変形可能な袋状体であり、その袋部分はポリエステルフィルム、ポリエチレンフィルム等のフレキシブルなシート材（８０〜１２５μｍ程度の厚み）を単層または複層構成にして袋状容器形状の紛体である。そして、トナー容器８０はその下部中央にトナー排出孔８３が設けられ、ポリエチレンやナイロン等に樹脂から作られた口金部材８２が固定されて構成されている。口金部材８２のトナー排出孔８３は、通常上記シャッタ８１によって閉鎖されているが、トナー容器８０がセット部へセットされると、シャッタ８１はノズル９０によって側方へ押し出され、ノズル９０の開口とトナー排出孔８３が連通する。なお、符号９１はシャッタ８１の戻し用のバネであって、トナー容器８０がセット部から取り出すと、トナー排出孔８３を塞ぐ位置に戻す用をなしている。
【００２８】
他方、現像装置６０の上部に、トナー移送チューブ５９を介してトナー収容部としてのトナー容器８０からトナーを搬送可能に構成されると共に、搬送されたトナーを一旦収容し、収容したトナーを前記現像装置へ送り出し可能に構成された副トナー収容部が設けられている。
【００２９】
この副トナー収容部を説明すると、現像装置６０の上部にサブホッパ６１が設けられており、トナー容器８０のトナーは一旦このサブホッパ６１に収容される。そして、サブホッパ６１上にはトナー容器８０のトナーをこのサブホッパ６１に搬送させる粉体ポンプ７０が設けられている。
【００３０】
この粉体ポンプ７０は、一軸偏芯スクリューポンプであって、金属などの剛性をもつ材料で偏芯したスクリュー形状に作られたロータ７１と、ゴム等の弾性体で作られ、２条スクリュー形状に形成されたステータ７２と、これらを包み、かつ粉体の搬送路を形成する樹脂材料などで作られたホルダ７３とを有している。
【００３１】
上記ロータ７１は、ピン継ぎ手により連結された駆動軸７４に一体連結されたギヤ７５（図３に示す）がアイドルギヤ（図示せず）を介して第１クラッチ７６と駆動連結され、第１クラッチ７６のオン・オフにより粉体ポンプ７０の稼働が制御される。なお、第１クラッチ７６と後述する第２クラッチ６８は不図示の駆動装置によって駆動される回転駆動軸７９に設けられている。
【００３２】
また、上記ホルダ７３の先端、すなわち、図２の右端にはトナー吸い込み部７７が設けられ、トナー吸い込み部７７に上述のトナー移送チューブ５９が接続されている。このトナー移送チューブ５９としては、例えば直径４〜１０ｍｍのフレキシブルなチューブで、耐トナー性に優れたゴム材料（例えば、ポリウレタン、ニトリル、ＥＰＤＭ、シリコン等）から作られているものを用いることがきわめて有効であり、フレキシブルなチューブは上下左右の任意方向へ配管が容易に行い得る。
【００３３】
なお、上記した紛体ポンプ７０を用いれば、トナー収容手段のトナー排出口がサブホッパ６１のトナー受け取り口よりも鉛直方向において低い位置にあるような場合でもトナー容器８０のトナーをスムーズに搬送することができる。サブポッパ６１は、図６に示すように、その縦断面形状がほぼ逆三角形状に形成され、その内部は上下仕切り部材６４によって重力方向に分割されて上室６２と下室６３が設けられている。
【００３４】
床面積が下室６３よりも大きい上室６２には、一対の互いに逆方向に回転駆動する上スクリュー８４、８５と、両スクリュー間に配置され両端部が開放された仕切り板６６が設けられている。なお、仕切り板６６は、上下仕切り部材６４と一体に形成されているが、両部材は別部材で構成しても良い。
【００３５】
このように構成された上室６２は、図２及び図４に示すように、符号Ａで示す位置（開口部）が紛体ポンプ７０によって搬送されたトナーの供給位置Ａであり、該位置Ａに供給されたトナーは上スクリュー８４、８５の回転によって矢印Ｐ１方向、すなわち反時計方向に循環される。また、符号Ｂは上室６２と下室６３の連通孔であって、上スクリュー８４、８５によって矢印Ｐ１方向に循環しているトナーは連通孔Ｂから下室６３へ落下する。また、下室６３には図５に示すように、下スクリュー８６が設けられており、連通孔Ｂによって位置Ｂ’に供給されたトナーは下スクリュー８６の回転により矢印Ｐ２方向に移動される。符号Ｃは下室６３と現像装置６０とを連通する補給口であって矢印Ｐ２方向に移動されるトナーは補給口Ｃから現像装置６０内へ落下して補給される。
【００３６】
このように構成された副トナー収容部は、上記紛体ポンプ７０によって供給されたトナーが一旦収容され、スクリューにより現像装置６０へ移送される。また、上スクリュー８４、８５と下スクリュー８６は各スクリューのギヤ８４ａ、８５ａ、８６ａがアイドルギヤ列を介して回転駆動軸７９に設けられた第２クラッチ６８と駆動連結され、該第２クラッチ６８により駆動のオン・オフが、後述のトナー補給制御手段により制御される。
【００３７】
上スクリュー８４、８５と下スクリュー８６は、例えばスクリュー径や回転数を異なることによって上スクリュー８４、８５のトナー搬送量が下スクリュー８６のそれよりも多くなるように設定されている。したがって、本例の上スクリュー８４、８５と下スクリュー８６は同時に駆動されるので、通常下室６３はトナーほぼ満杯状態であり、上室６２のトナーは矢印Ｐ１方向に循環し、下室６３のトナーが補給されると、その分のトナーが連通孔Ｂから下室６３へ落下する。なお、上スクリュー８４、８５と下スクリュー８６の駆動は別々に制御するように構成することもできる。
【００３８】
また、サブホッパ６１には紛体ポンプ７０で移送されたトナーが供給される位置Ａのトナー循環方向上流側近傍の側壁にトナーの有無を検知するトナーセンサ６９が設けられている。本例のトナーセンサは振動式のセンサであって、上室６３内のトナーに接触するトナーセンサ検知面６９ａにて、トナーの有無を検知するものである。
【００３９】
本実施の形態にかかるトナー補給装置は、上述した各機構部と、その各機構部を動作させるトナー補給制御手段とを備えて構成され、このように構成されたトナー補給装置は、現像装置６０へのトナー補給指令が発せられると、第２クラッチ６８がオンして上スクリュー８４、８５と下スクリュー８６を作動する。そして、下スクリュー８６の回転時間に応じた量のトナーが現像装置６０へ補給される。他方、トナー容器８０からサブホッパ６１へのトナー補給は、トナーセンサ６９が該ホッパ上室６２のトナーを監視しており、トナーがセンサの検知位置よりも減少すると、粉体ポンプ７０が作動してトナー容器８０のトナーがサブホッパ６１内へ補給される。このとき、サブホッパ６１へのトナー補給量は高精度に制御する必要がなく、よって紛体ポンプ７０によるトナー移送量は下スクリューで現像装置６０に補給する量よりも多量となるように設定されている。
【００４０】
また、粉体ポンプ７０を何回か作動してもトナーセンサ６９のトナーを検知量が規定量を下回ったままであるとき、トナー容器８０のトナーがほぼ無くなったトナーニアエンドと判断される。そして、トナーニアエンドと判断されると、所定動作、例えば図示していない操作パネルへのカートリッジ交換時である旨を表示し、所定作像回数後の作像停止等を行う。またトナーニアエンド検知されたとき、サブホッパ６１にまったくトナーがないわけではないので、現像装置６０のトナー濃度が低下せず、よってトナーニアエンド検知時に画像濃度が不安定になることはない。
【００４１】
かかる効果を確実に享受するためには、トナーセンサ６９を紛体ポンプ７０によりトナーが補給される位置Ａの上流近傍に配置することが好ましく、かかる位置でトナー量が不足してもサブホッパ６１はその内部空間を利用して最大量のトナーを蓄えられるようにトナー循環径路を形成している。したがって、上室６２において紛体ポンプ７０によりトナーが補給される位置Ａから下室６３へ供給する連通孔Ｂまでは上スクリュー８４、８５によってトナーが循環する経路の半周以上の間隔を開けており、トナーが少ない状態のときにトナー容器８０からのトナーが直ちに下室６３へ落下することがなく、トナーニアエンドと判断されても現像装置へのトナー補給をある程度続けられる。したがって、トナーニアエンド時によく生じていた画像濃度の変動による画質が低下したシートを発生させることを確実に抑止することができる。
【００４２】
次に、リピート印刷時における本実施の形態にかかるトナー補給制御手段を説明する。
補給Ｄｕｔｙ４０％の場合（書き込み信号ＯＮから次の書き込み信号ＯＮに至るまでの時間を１００とし、最初の書き込み信号ＯＮを起点として第２クラッチ６８の動作時間の割合）の印刷枚数に対するトナー濃度変化を図７に示す。図７中、矢印に示す印刷枚数時において、粉体ポンプ７０が駆動し、サブホッパへトナー補充が行われている。その直後から流れ込みが発生し、トナー濃度が上昇していることが確認できる。
【００４３】
続いて、補給Ｄｕｔｙ４０％未満の場合の印刷枚数に対するトナー濃度変化を図８に示す。図７と同様に粉体ポンプ７０が駆動していても、流れ込みは発生していないことが確認できる。これは、第２クラッチ６８をオンして上スクリュー８４、８５と下スクリュー８６の作動による、副トナー収容部から現像装置へのトナーの送り出しを完全に停止しなくても、流れ込みを防止することができる事を示している。
【００４４】
そこで、トナー補給制御手段は、図９に示すように、トナー搬送中は単位時間当たりのトナー送り出し量を低下させる制御、すなわち、粉体ポンプ７０作動中の期間Ａにおいては、単位時間当たりのトナー送り出し量を低下させる制御を行う。また、図１０中の粉体ポンプ７０作動中の期間Ａにおいて、単位時間あたりのトナー送り出し量の最大値をＢに制限している。粉体ポンプ７０の作動中に単位時間あたりのトナー送り出し量に上限値を設けることにより、流れ込みを防止することができる。
【００４５】
図１１中、粉体ポンプ７０作動中の期間Ａにおいて、単位時間あたりのトナー送り出し量を低下させる方法として、第２クラッチ６８のオン時間を粉体ポンプ７０が作動していない期間Ｂないし期間Ｃの期間中の第２クラッチ６８のオン時間より短縮させる。または、図１２に示すように、粉体ポンプ７０が作動していない期間Ｂと期間Ｃ中の第２クラッチ６８のオン回数より少なくする。このように、トナー補給制御手段は、単位時間当たりのトナー送り出し量を低下させるために、トナー送り出しの時間を短縮する制御を実行する。
【００４６】
粉体ポンプ７０作動中の期間Ａにおいて、トナー送り出し量を低下させる他の制御としては、第２クラッチ６８に繋がる回転駆動軸７９（不図示の駆動装置によって回転駆動される）の回転速度を、粉体ポンプ７０が作動していない期間Ｂと期間Ｃ中の回転速度より遅くして、トナー送り出しの流量を下げる制御を実行しても良い。この場合、図１３に示すように、第２クラッチのＯＮ／ＯＦＦの切り替え時間は、期間Ａ、期間Ｂ、期間Ｃ共に同じでよい。
【００４７】
また、トナー補給制御手段は、粉体ポンプ７０作動によるトナー搬送中は単位時間当たりのトナー送り出し量を低下させる制御を実行することに加え、トナー収容部から副トナー収容部へのトナーの非搬送時に、トナー搬送中に低下させた分のトナー送り出し量を加味して送り出す制御を行う。例えば、図１４中の粉体ポンプ７０作動中の期間Ａにおいて、Ｃのごとくトナー送り出し量を減少させたのち、粉体ポンプ７０が作動していない期間Ｃにおいて、Ｃ’のごとく期間Ａで制限された補給量を加えて補給させる。このように制御することで、必要な補給量を不足なく補うことができる。
【００４８】
このように、本実施の形態にかかるトナー補給装置を備えた画像形成装置によれば、現像装置へのトナー流れ込みによる異常画像発生防止と、高画像面積率のリピート印刷時における画像濃度品質の維持を両立できる。
【００４９】
以上、本実施の形態にかかるトナー補給装置を備えた画像形成装置を説明したが、上述した実施の形態は、本発明の好適な実施の形態の一例を示すものであり、本発明はそれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において、種々変形実施が可能である。
例えば、サブホッパ６１に設けたトナー検知手段は、振動式のものに限らず、透過型のセンサであってもよい。また、サブホッパ６１は上下室に分割していないホッパであってもよい。
【００５０】
以上、本実施の形態にかかるトナー補給装置を備えた画像形成装置を説明したが、上述した実施の形態は、本発明の好適な実施の形態の一例を示すものであり、本発明はそれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において、種々変形実施が可能である。
【符号の説明】
【００５１】
４０‥感光ドラム  ６０‥現像装置  ６１‥サブホッパ  ６２‥上室  ６３‥下室  ６９‥トナーセンサ  ７０‥紛体ポンプ  ８０‥トナー容器  ８４、８５‥上スクリュー  ８６‥下スクリュー  ６８‥第２クラッチ  ７９‥回転駆動軸  ７６‥第１クラッチ
【先行技術文献】
【特許文献】
【００５２】
【特許文献１】特開２００５−９１７１５公報
【特許文献２】特開２００８−２９９３１５公報
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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