(57)【要約】【課題】ステッピングモータによって駆動される補給ローラの回転時間が微小であっても、現像部へのトナー補給量が安定化・高精度化する、トナー補給装置、現像装置、及び、画像形成装置を提供する。【解決手段】ステッピングモータ１３０は、回転駆動する補給ローラ９２の回転時間が所定値未満であるときに補給ローラ９２の回転駆動の開始前に励磁されるように制御され、回転駆動する補給ローラ９２の回転時間が所定値以上であるときに補給ローラ９２の回転駆動の開始時に励磁されるように制御される。【選択図】図３
2007279420.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナーとキャリアとからなる現像剤が収容されるとともに像担持体上に形成された潜像を現像する現像部にトナーを補給するトナー補給装置であって、
トナーが収容されたトナー収容部に配設されるとともに、回転することで前記現像部にトナーを補給する補給ローラと、
前記現像部に補給するトナー量に応じて回転時間を可変して前記補給ローラを回転駆動するステッピングモータと、を備え、
前記ステッピングモータは、前記回転時間が所定値未満であるときに前記補給ローラの回転駆動の開始前に励磁されるように制御され、前記回転時間が所定値以上であるときに前記補給ローラの回転駆動の開始時に励磁されるように制御されることを特徴とするトナー補給装置。
【請求項２】
トナーとキャリアとからなる現像剤が収容されるとともに像担持体上に形成された潜像を現像する現像部にトナーを補給するトナー補給装置であって、
トナーが収容されたトナー収容部に配設されるとともに、回転することで前記現像部にトナーを補給する補給ローラと、
前記現像部に補給するトナー量に応じて回転時間を可変して前記補給ローラを回転駆動するステッピングモータと、を備え、
前記ステッピングモータは、前記補給ローラの間欠的な回転駆動における１回当たりの前記回転時間が所定値未満であるときに前記間欠的な回転駆動の終了時まで励磁状態が保持されるように制御され、前記補給ローラの間欠的な回転駆動における１回当たりの前記回転時間が所定値以上であるときに１回の回転駆動ごとに励磁状態が切断されるように制御されることを特徴とするトナー補給装置。
【請求項３】
トナーとキャリアとからなる現像剤が収容されるとともに像担持体上に形成された潜像を現像する現像部にトナーを補給するトナー補給装置であって、
トナーが収容されたトナー収容部に配設されるとともに、回転することで前記現像部にトナーを補給する補給ローラと、
前記現像部に補給するトナー量に応じて回転時間を可変して前記補給ローラを回転駆動するステッピングモータと、を備え、
前記ステッピングモータは、前記補給ローラの間欠的な回転駆動における１回当たりの前記回転時間が所定値未満であるときであってその回転時間の合計が所定時間以上となった場合に前記補給ローラを一定時間だけ回転駆動するように制御されることを特徴とするトナー補給装置。
【請求項４】
前記回転時間の合計が所定時間未満となった場合にその回転時間の合計が記憶手段に記憶され、
前記ステッピングモータは、前記補給ローラの間欠的な回転駆動における１回当たりの前記回転時間が所定値未満であるときであってその回転時間の合計と前記記憶手段に記憶された前記回転時間の合計との総和が所定時間以上となった場合に前記補給ローラを一定時間だけ回転駆動するように制御されることを特徴とする請求項３に記載のトナー補給装置。
【請求項５】
前記所定値を雰囲気温度又は前記ステッピングモータの温度に応じて可変することを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載のトナー補給装置。
【請求項６】
前記現像部に補給するトナー量は、前記像担持体に形成される潜像に基いて求められ、
前記ステッピングモータは、前記トナー量に応じて回転時間を可変して前記補給ローラを回転駆動することを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載のトナー補給装置。
【請求項７】
前記現像部に補給するトナー量は、前記現像部に収容された前記現像剤のトナー濃度に基いて求められ、
前記ステッピングモータは、前記トナー量に応じて回転時間を可変して前記補給ローラを回転駆動することを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載のトナー補給装置。
【請求項８】
前記現像部に補給するトナー量は、前記像担持体にて現像されたトナー像の画像濃度に基いて求められ、
前記ステッピングモータは、前記トナー量に応じて回転時間を可変して前記補給ローラを回転駆動することを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載のトナー補給装置。
【請求項９】
前記補給ローラは、その外周面がノコ歯状に形成されたノコ歯ローラであって、
前記ノコ歯ローラに弾接するとともに複数の孔部を有する板状部材をさらに備えたことを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれかに記載のトナー補給装置。
【請求項１０】
請求項１〜請求項９のいずれかに記載のトナー補給装置と前記現像部とを備えたことを特徴とする現像装置。
【請求項１１】
請求項１〜請求項９のいずれか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】
この発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の電子写真方式を用いた画像形成装置に設置されるトナー補給装置と、それを備えた現像装置及び画像形成装置と、に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、複写機、プリンタ等の画像形成装置において、トナーとキャリアとからなる２成分現像剤を収容した現像部にトナーを適宜に補給するトナー補給装置が多く用いられている（例えば、特許文献１、特許文献２参照。）。
【０００３】
特許文献１、特許文献２等において、トナー補給装置は、トナーが収容されたトナー収容部（ホッパー）、回転量（回転時間）に応じた量のトナーを現像部に補給する補給ローラ(トナー補給ローラ)、補給ローラを回転駆動するステッピングモータ、等で構成されている。また、現像部（現像装置）は、現像ローラ、現像剤を現像ローラに向けて搬送・供給するパドルローラ、現像剤を回転軸方向に撹拌する撹拌パドル、現像装置内に収容された現像剤のトナー濃度を検知するトナー濃度センサ、等で構成されている。
【０００４】
このように構成されたトナー補給装置は、現像部内で消費されたトナー量に応じて、現像部に向けて適宜にトナーを補給する。具体的には、現像部内で消費されたトナー量が多いときには補給ローラの回転角度（回転時間）を大きくして、現像部内で消費されたトナー量が少ないときには補給ローラの回転角度（回転時間）を小さくして、現像部内に収容された現像剤のトナー濃度が常に一定になるように制御している。
現像部内に補給されたトナーは、現像部内の現像剤とともに、撹拌パドルやパドルローラ等によって、長手方向とそれに直交する方向に撹拌・混合される。そして、摩擦帯電してキャリアに吸着したトナーが、パドルローラによってキャリアとともに現像ローラに供給され、その現像剤が現像ローラ上に担持される。現像ローラに担持された現像剤は、ドクターブレードによって適量に規制された後に、その現像剤中のトナーが感光体ドラムとの対向位置で感光体ドラム上の潜像に付着する。
【０００５】
【特許文献１】特開平５−１５０６４９号公報
【特許文献２】特開平７−１９９６１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した従来のトナー補給装置は、駆動源としてステッピングモータを用いているために、駆動源としてクラッチモータ等を用いた場合と比べて、補給ローラを高精度に回転駆動することができて、比較的応答性が高いトナー補給が可能になる。
【０００７】
しかし、駆動源としてステッピングモータを用いていても、補給ローラの回転時間が微小なときには（例えば、回転時間が２０ｍｓｅｃ以下のときである。）、現像部へのトナー補給量が安定しないという問題があった。これは、ステッピングモータの駆動時間が微小なときには、ステッピングモータの駆動力を補給ローラに伝達する駆動機構における機械的な遊び（駆動伝達ロス）や、ステッピングモータとこれを支持する支持部材との間に設置された防振部材の変形や、補給ローラの駆動を開始するときに大きくかかる負荷抵抗、等によって、ステッピングモータの駆動力が補給ローラに充分に伝達されないことによるものである。
【０００８】
特に、補給ローラとしてノコ歯ローラ（外周面がノコ歯状に形成されたものである。）を用いて、複数の孔部を有する板状部材をノコ歯ローラに弾接させているトナー補給装置においては、ノコ歯ローラの駆動を開始するときの負荷抵抗が大きくなってしまっていた。そのため、ステッピングモータの駆動時間が微小であると、ノコ歯ローラのノコ歯１つの山（歯）が板状部材の孔部を通過することなく、ノコ歯ローラが逆回転してしまい、現像部へのトナー補給がまったくされなくなる場合もあった。
【０００９】
このようにトナー補給装置による現像部へのトナー補給量が不安定になると、現像部に収容された現像剤のトナー濃度も不安定になって、出力画像の画像濃度がばらついてしまうことになる。特に、現像部へのトナー補給がまったくされない状態が続くと、出力画像の画像濃度が低下してしまう。
【００１０】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、ステッピングモータによって駆動される補給ローラの回転時間が微小であっても、現像部へのトナー補給量が安定化・高精度化する、トナー補給装置、現像装置、及び、画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本願発明者は、上述した課題を解決するために研究を重ねた結果、次の事項を知るに至った。
すなわち、ステッピングモータによって駆動される補給ローラの回転時間が微小であっても、補給ローラの回転駆動を開始する直前にステッピングモータを励磁状態にしておくことで、補給ローラを微小角度で確実に回転駆動することができる。
【００１２】
この発明は以上述べた事項に基づくものであり、すなわち、この発明の請求項１記載の発明にかかるトナー補給装置は、トナーとキャリアとからなる現像剤が収容されるとともに像担持体上に形成された潜像を現像する現像部にトナーを補給するトナー補給装置であって、トナーが収容されたトナー収容部に配設されるとともに、回転することで前記現像部にトナーを補給する補給ローラと、前記現像部に補給するトナー量に応じて回転時間を可変して前記補給ローラを回転駆動するステッピングモータと、を備え、前記ステッピングモータは、前記回転時間が所定値未満であるときに前記補給ローラの回転駆動の開始前に励磁されるように制御され、前記回転時間が所定値以上であるときに前記補給ローラの回転駆動の開始時に励磁されるように制御されるものである。
【００１３】
また、この発明の請求項２記載の発明にかかるトナー補給装置は、トナーとキャリアとからなる現像剤が収容されるとともに像担持体上に形成された潜像を現像する現像部にトナーを補給するトナー補給装置であって、トナーが収容されたトナー収容部に配設されるとともに、回転することで前記現像部にトナーを補給する補給ローラと、前記現像部に補給するトナー量に応じて回転時間を可変して前記補給ローラを回転駆動するステッピングモータと、を備え、前記ステッピングモータは、前記補給ローラの間欠的な回転駆動における１回当たりの前記回転時間が所定値未満であるときに前記間欠的な回転駆動の終了時まで励磁状態が保持されるように制御され、前記補給ローラの間欠的な回転駆動における１回当たりの前記回転時間が所定値以上であるときに１回の回転駆動ごとに励磁状態が切断されるように制御されるものである。
【００１４】
また、この発明の請求項３記載の発明にかかるトナー補給装置は、トナーとキャリアとからなる現像剤が収容されるとともに像担持体上に形成された潜像を現像する現像部にトナーを補給するトナー補給装置であって、トナーが収容されたトナー収容部に配設されるとともに、回転することで前記現像部にトナーを補給する補給ローラと、前記現像部に補給するトナー量に応じて回転時間を可変して前記補給ローラを回転駆動するステッピングモータと、を備え、前記ステッピングモータは、前記補給ローラの間欠的な回転駆動における１回当たりの前記回転時間が所定値未満であるときであってその回転時間の合計が所定時間以上となった場合に前記補給ローラを一定時間だけ回転駆動するように制御されるものである。
【００１５】
また、請求項４記載の発明にかかるトナー補給装置は、前記請求項３に記載の発明において、前記回転時間の合計が所定時間未満となった場合にその回転時間の合計が記憶手段に記憶され、前記ステッピングモータは、前記補給ローラの間欠的な回転駆動における１回当たりの前記回転時間が所定値未満であるときであってその回転時間の合計と前記記憶手段に記憶された前記回転時間の合計との総和が所定時間以上となった場合に前記補給ローラを一定時間だけ回転駆動するように制御されるものである。
【００１６】
また、請求項５記載の発明にかかるトナー補給装置は、前記請求項１〜請求項４のいずれかに記載の発明において、前記所定値を雰囲気温度又は前記ステッピングモータの温度に応じて可変するものである。
【００１７】
また、請求項６記載の発明にかかるトナー補給装置は、前記請求項１〜請求項５のいずれかに記載の発明において、前記現像部に補給するトナー量は、前記像担持体に形成される潜像に基いて求められ、前記ステッピングモータは、前記トナー量に応じて回転時間を可変して前記補給ローラを回転駆動するものである。
【００１８】
また、請求項７記載の発明にかかるトナー補給装置は、前記請求項１〜請求項５のいずれかに記載の発明において、前記現像部に補給するトナー量は、前記現像部に収容された前記現像剤のトナー濃度に基いて求められ、前記ステッピングモータは、前記トナー量に応じて回転時間を可変して前記補給ローラを回転駆動するものである。
【００１９】
また、請求項８記載の発明にかかるトナー補給装置は、前記請求項１〜請求項５のいずれかに記載の発明において、前記現像部に補給するトナー量は、前記像担持体にて現像されたトナー像の画像濃度に基いて求められ、前記ステッピングモータは、前記トナー量に応じて回転時間を可変して前記補給ローラを回転駆動するものである。
【００２０】
また、請求項９記載の発明にかかるトナー補給装置は、前記請求項１〜請求項８のいずれかに記載の発明において、前記補給ローラは、その外周面がノコ歯状に形成されたノコ歯ローラであって、前記ノコ歯ローラに弾接するとともに複数の孔部を有する板状部材をさらに備えたものである。
【００２１】
また、この発明の請求項１０記載の発明にかかる現像装置は、請求項１〜請求項９のいずれかに記載のトナー補給装置と前記現像部とを備えたものである。
【００２２】
また、この発明の請求項１１記載の発明にかかる画像形成装置は、請求項１〜請求項９のいずれかに記載のトナー補給装置を備えたものである。
【発明の効果】
【００２３】
本発明は、ステッピングモータによって駆動される補給ローラの回転時間が微小であっても、現像部へのトナー補給量が安定化・高精度化する、トナー補給装置、現像装置、及び、画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
実施の形態．
以下、この発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。
【００２５】
まず、図１にて、本実施の形態における画像形成装置全体の構成・動作について説明する。
図１において、５０は画像形成装置としてのデジタル複写機の装置本体、５１はセットされた原稿Ｄを原稿読込部５２に搬送する原稿搬送部、５２は原稿Ｄの画像情報を光学的に読み込む原稿読込部、５３は原稿読込部５２で読み込んだ画像情報に基いた露光光Ｌを感光体ドラム５４上に照射する露光部、５４は像担持体としての感光体ドラム、５５は感光体ドラム５４上を帯電する帯電部、５８は感光体ドラム５４上に形成されたトナー像を記録媒体Ｐに転写する転写部、５９は感光体ドラム５４上の未転写トナーを回収するクリーニング部、６１〜６４は転写紙等の記録媒体Ｐが収納された給紙部、６５は記録媒体Ｐ上の未定着トナーを定着する定着部、７０は現像部８０内の気体を吸気する吸気装置、８０は感光体ドラム５４上に形成された静電潜像を現像する現像部（現像装置）、１２０は複数のトナーボトル１２１が設置されたトナーバンク、１２２はクリーニング部５９や転写部５８で回収された廃トナーを収納する廃トナーボトルを示す。
【００２６】
図１を参照して、画像形成装置における、通常の画像形成時の動作について説明する。
まず、原稿Ｄは、原稿搬送部５１の搬送ローラによって、原稿台から図中の矢印方向に搬送されて、原稿読込部５２上を通過する。このとき、原稿読込部５２では、上方を通過する原稿Ｄの画像情報が光学的に読み取られる。
そして、原稿読込部５２で読み取られた光学的な画像情報は、電気信号に変換された後に、露光部５３（書込部）に送信される。そして、露光部５３からは、その電気信号の画像情報に基づいたレーザ光等の露光光Ｌが、感光体ドラム５４上に向けて発せられる。
【００２７】
一方、感光体ドラム５４は、図中の時計方向に回転しており、まず、帯電部５５との対向位置でその表面が一様に帯電される。そして、帯電部５５で帯電された感光体ドラム５４表面は、露光光Ｌの照射位置に達する。そして、この位置で原稿Ｄの画像情報に対応した静電潜像が形成される。
【００２８】
その後、潜像が形成された感光体ドラム５４表面は、現像部８０との対向位置に達する。そして、現像部８０によって、感光体ドラム５４上の潜像が現像される。
ここで、現像部８０内のトナーは、トナー補給装置９０（図２を参照できる。）から補給されたトナーとともに、パドルローラ等によってキャリアと混合される。そして、摩擦帯電したトナーは、キャリアとともに現像ローラ上に供給される。トナー補給装置９０のトナー収容部９４に収容されたトナーは、現像部８０内のトナーの消費にともない、現像部８０内に適宜に供給されるものである。現像部８０内のトナーの消費は、現像部８０内に設置されたトナー濃度センサによって検出される。さらに、トナー補給装置９０のトナー収容部９４内のトナーは、複数のトナーボトル１２１が着脱自在に設置されたトナーバンク１２０から適宜に補給されるものである。
【００２９】
その後、現像部８０で現像された感光体ドラム５４表面は、転写部５８との対向位置に達する。そして、この位置で、記録媒体Ｐ上に感光体ドラム５４上のトナー像が転写される。このとき、感光体ドラム５４上には、記録媒体Ｐに転写されない未転写トナーが僅かながら残存する。
【００３０】
その後、転写部５８を通過した未転写トナーを有する感光体ドラム５４表面は、クリーニング部５９との対向位置に達する。そして、感光体ドラム５４に当接するクリーニングブレードにより、未転写トナーがクリーニング部５９内に回収される。なお、クリーニング部５９で回収されたトナーは、廃トナーとして、不図示の廃トナー搬送経路を経て廃トナーボトル１２２に向けて搬送される。
その後、クリーニング部５９を通過した感光体ドラム５４表面は、不図示の除電部に達する。そして、ここで感光体ドラム５４表面の電位は除電されて、一連の作像プロセスを終了する。
【００３１】
一方、転写部５８に搬送される記録媒体Ｐは、次のように動作する。
まず、複数の給紙部６１〜６４のうち、１つの給紙部が自動又は手動で選択される（例えば、上段の給紙部６１が選択されたものとする。）。
そして、給紙部６１に収納された記録媒体Ｐの１枚が、搬送経路Ｋの位置に向けて搬送される。
【００３２】
その後、搬送経路Ｋを通過した記録媒体Ｐは、レジストローラの位置に達する。そして、レジストローラの位置に達した記録媒体Ｐは、感光体ドラム５４上に形成されたトナー像と位置合わせをするためにタイミングを合わせて、転写位置（転写部５８と感光体ドラム５４との対向位置である。）に向けて搬送される。
そして、転写工程後の記録媒体Ｐは、転写部５８の位置を通過した後に、搬送経路を経て定着部６５に達する。そして、この位置で、記録媒体Ｐ上の未定着トナー像が熱と圧力とによって定着される。その後、定着工程後の記録媒体Ｐは、出力画像として装置本体５０から排出される。
こうして、一連の画像形成プロセスが完了する。
【００３３】
ここで、図１を参照して、吸気装置７０は、主として、ダクト７５、吸気チューブ７１、エアーポンプ７２（ダイヤフラム式エアーポンプ）、排気チューブ７３、回収タンク７４等で構成されている。
ダクト７５は、現像部８０内に連通するように、現像部８０の開口部に着脱自在に接続されている。吸気チューブ７１は、フレキシブルな材料で形成されていて、ダクト７５から吸引した空気（現像部８０内に浮遊するトナーも同時に吸引される。）をエアーポンプ７２まで搬送する。
【００３４】
エアーポンプ７２は、吸気弁と排気弁とを備えたポンプ本体、ポンプ本体の凹部に覆設されたゴム材料、ゴム材料を可動させてポンプ本体の内容積を変化させる駆動部等で構成される。
排気チューブ７３は、フレキシブルな材料で形成されていて、エアーポンプ７２から排出された空気（トナーも同時に排出される。）を回収タンク７４まで搬送する。
【００３５】
回収タンク７４は、給紙部６１〜６４の近傍であって、装置本体５０に対して着脱自在に設置されている。回収タンク７４には装置本体５０外に連通する開口が設けられていて、その開口にはフィルタ７４ａが覆設されている。フィルタ７４ａは、ＰＴＦＥ（ポリテトラフロロエチレン）を延伸加工して形成される。フィルタ７４ａは、微細な連続多孔質構造を有していて、空気を通してトナーを捕集する。
【００３６】
このように構成された吸気装置７０は、先に説明した画像プロセスがおこなわれている間、エアーポンプ７２が稼働して現像部８０内を吸気する。これにより、感光体ドラム５４に対向する現像ローラ８１、８２が設置された現像部８０の開口８６（図２を参照できる。）では、現像部８０外から現像部８０内への吸い込み気流が発生して、開口８６からのトナー飛散が低減される。
【００３７】
ダクト７５から吸気された現像部８０内の空気は、吸気チューブ７１、エアーポンプ７２、排気チューブ７３を通過して回収タンク７４内に搬送される。このとき、現像部８０内の空気とともに現像部８０内で浮遊していたトナーも、回収タンク７４に搬送される。そして、回収タンク７４に搬送された空気は、フィルタ７４ａを通過して装置本体５０外に排出される。回収タンク７４に搬送されたトナーは、フィルタ７４ａに捕集されて回収タンク７４内に蓄積される。
【００３８】
次に、図２にて、現像部８０とトナー補給装置９０とからなる現像装置の構成・動作について、さらに詳しく説明する。
図２を参照して、８１は感光体ドラム５４に対向する第１現像ローラ、８２は感光体ドラム５４に対向する第２現像ローラ、８３は第１現像ローラ８１に現像剤を供給するパドルローラ、８４は回転軸方向（長手方向）に複数の楕円板８４ａを有する撹拌部材としての撹拌ローラ、８５は第１現像ローラ８１に先端部が対向するように配設されたドクターブレード、８６は第１現像ローラ８１及び第２現像ローラ８２が露呈する開口、８７は感光体ドラム５４に向けて突出して当接する入口シール、８８は現像剤を長手方向に撹拌するための撹拌板、８９は現像剤を長手方向に撹拌するための搬送スクリュ、１００は現像部８０内に収容された現像剤のトナー濃度を検知するトナー濃度センサ（磁気センサ）、を示す。
現像部８０内には、キャリア（磁性キャリア）とトナー（非磁性トナー）とを有する現像剤（２成分現像剤）が収容されている。
【００３９】
２つの現像ローラ８１、８２は、図２中の矢印方向に回転している。現像剤は、矢印方向に回転する撹拌ローラ８４及び搬送スクリュ８９や撹拌板８８によって、回転軸方向（長手方向）に均一に撹拌・混合される。そして、摩擦帯電してキャリアに吸着したトナーが、パドルローラ８３によってキャリアとともに第１現像ローラ８１に供給され、その現像剤が第１現像ローラ８１上に担持される。
【００４０】
このとき、トナー補給装置９０のトナー収容部９４内に収容されたトナーが搬送部材９１によって補給ローラ９２（ノコ歯ローラ）の位置に搬送されて、補給ローラ９２からスリット板９３（板状部材）に形成された複数の孔部９３ａ（図３を参照できる。）を介して現像部８０内に適宜にトナーが補給される。なお、トナー収容部９４内のトナーは、現像部８０内のトナー濃度（現像剤中のトナーの割合である。）を検知するトナー濃度センサ１００の検知結果に基いて、現像部８０内に適宜に補給されるものである。
なお、トナー濃度センサ１００は、その検知面の近傍を流動する現像剤の透磁率を検出して電圧に変換する磁気センサである。詳しくは、現像剤のトナー濃度が低い場合には透磁率の増加にともないトナー濃度センサ１００のセンサ出力（出力電圧）が高くなって、現像剤のトナー濃度が高い場合には透磁率の減少にともないトナー濃度センサ１００のセンサ出力（出力電圧）が低くなる。
【００４１】
その後、第１現像ローラ８１に担持された現像剤は、ドクターブレード８５の位置で適量化された後に、感光体ドラム５４との対向位置（第１現像領域である。）に達する。さらに、その対向位置を通過した現像剤は、第１現像ローラ８１から第２現像ローラ８２に移動した後に、感光体ドラム５４との対向位置（第２現像領域である。）に達する。そして、それらの対向位置で、現像剤中のトナーが、感光体ドラム５４表面に形成された静電潜像に付着する。こうして、現像部８０による現像工程が終了する。
なお、現像工程後の第２現像ローラ８２上の現像剤は、第２現像ローラ８２から離脱した後に、パドルローラ８３によって撹拌ローラ８４の位置まで搬送される。また、ドクターブレード８５の位置で第１現像ローラ８１から離脱した現像剤は、撹拌板８８及び搬送スクリュ８９によって長手方向に撹拌された後に、撹拌ローラ８４の位置まで搬送される。
【００４２】
以下、本実施の形態において特徴的な、トナー補給装置９０の構成・動作についてさらに詳述する。
図２を参照して、トナー補給装置９０は、トナーが収容されたトナー収容部９４、トナーバンクから搬送されて不図示の供給口からトナー収容部９４内に供給されたトナーを長手方向に搬送する搬送部材９１、回転することで前記現像部８０にトナーを補給する補給ローラ９２、補給ローラ９２に弾接する板状部材としてのスリット板９３、補給ローラ９２や搬送部材９１を駆動する駆動機構、等で構成される。
【００４３】
補給ローラ９２を駆動する駆動系は、搬送部材９１を駆動する駆動系に対して独立している。
図３を参照して、補給ローラ９２を駆動する駆動系には、現像部８０に補給するトナー量（トナー濃度センサ１００の検知結果に基いて求められたトナー量である。）に応じて回転時間（回転量、回転角度）を可変して補給ローラ９２を回転駆動するステッピングモータ１３０が設置されている。ステッピングモータ１３０は、防振部材１４０（防振ゴム）を介して装置本体５０のブラケット１４１に保持されている。ステッピングモータ１３０のモータ軸が回転すると、その駆動力がプーリ１３１、１３８に巻装されたタイミングベルト１３８を介して回転軸１３８に伝達される。さらに、回転軸１３８に伝達された駆動力は、カップリング９５、１３６を介して補給ローラ９２に伝達される。
【００４４】
補給ローラ９２は、その外周面がノコ歯状に形成されたノコ歯ローラである（図２を参照できる。）。また、この補給ローラ９２（ノコ歯ローラ）に弾接するスリット板９３には、長手方向に沿って複数の孔部９３ａが形成されている。そして、補給ローラ９２が図２の反時計方向に回転することで、補給ローラ９２のノコ歯の歯間（山間）にあるトナーが、スリット板９３の孔部９３ａから押し出されて現像部８０内に補給されることになる。
【００４５】
ここで、本実施の形態では、図４に示すように、補給ローラ９２の回転時間が所定値未満であるときに補給ローラ９２の回転駆動の開始前にステッピングモータ１３０が励磁されるように制御して、補給ローラ９２の回転時間が所定値以上であるときに補給ローラ９２の回転駆動の開始とほぼ同時にステッピングモータ１３０が励磁されるように制御している。
具体的に、補給ローラ９２の回転時間が２０ｍｓｅｃのときには、補給ローラ９２の回転駆動の開始前（図４の例では２０ｍｓｅｃの間欠的な回転駆動が開始されて２回目以降である。）からステッピングモータ１３０に励磁電流が流れるように制御している。そして、補給ローラ９２の回転時間が６０ｍｓｅｃのときには、補給ローラ９２の回転駆動の開始に合わせて（図４の例では６０ｍｓｅｃの間欠的な回転駆動が開始されて２回目以降である。）からステッピングモータ１３０に励磁電流が流れるように制御している。
【００４６】
このように、ステッピングモータ１３０によって駆動される補給ローラ９２の回転時間が微小であっても（図４の例では、２０ｍｓｅｃである。）、ステッピングモータ１３０を励磁状態にした後に補給ローラ９２を回転駆動するための信号を形成しているために、負荷抵抗による補給ローラ９２の逆回転等が生じることなく、補給ローラ９２が微小角度で確実に回転駆動されて、現像部８０へのトナー補給量が安定化・高精度化する。また、ステッピングモータ１３０によって駆動される補給ローラ９２の回転時間が微小でないとき（図４の例では、６０ｍｓｅｃである。）には、補給ローラ９２の回転開始時にステッピングモータ１３０を励磁状態にしているために、電力の浪費を抑止することができる。
【００４７】
図５は、補給ローラ９２の回転時間と、現像部８０へのトナー補給量と、の関係を示すグラフである。実線Ｒ２は、従来の制御（補給ローラの回転時間に係わらず、補給ローラの回転開始と同時にステッピングモータを励磁する制御である。）をおこなったときの回転時間とトナー補給量との関係を示すグラフである。一点鎖線Ｒ１は、上述した本実施の形態の制御をおこなったときの回転時間とトナー補給量との関係を示すグラフである。破線Ｒ３は、従来の制御を改良した制御（補給ローラの回転開始を早めにおこなって、トナー補給量の上乗せをする制御である。）をおこなったときの回転時間とトナー補給量との関係を示すグラフである。
【００４８】
実線Ｒ２に示すように、従来の制御では、補給ローラの回転時間が微小であるときに充分にトナー補給がされないことがわかる。また、破線Ｒ３に示すように、トナー補給量の上乗せをした制御では、補給ローラの回転時間が微小であってもトナー補給がされるものの、全体的にトナー補給量が高めにシフトしてしまうことがわかる。
これに対して、破線Ｒ１に示すように、本実施の形態の制御によれば、補給ローラの回転時間が微小であってもそれに応じた量のトナー補給がされ、全体的に高精度のトナー補給量の調整ができることがわかる。
【００４９】
なお、本実施の形態では、現像部８０に補給するトナー量は、現像部８０に収容された現像剤のトナー濃度に基いて求められた。すなわち、トナー濃度センサ１００で検知された検知結果に基いて、補給ローラ９２の回転時間が決定されて、それに基いてステッピングモータ１３０が稼動された。
これに対して、現像部８０に補給するトナー量を、感光体ドラム５４にて現像されたトナー像の画像濃度に基いて求めることもできる。具体的には、感光体ドラム５４上に形成したトナー像（パッチパターン）の画像濃度を光学的に検知するフォトセンサを設置して、そのフォトセンサで検知された検知結果に基いて、補給ローラ９２の回転時間を決定してステッピングモータ１３０を稼動する。
【００５０】
さらには、現像部８０に補給するトナー量を、感光体ドラム５４に形成される潜像に基いて求めることもできる。具体的には、感光体ドラム５４上に形成される潜像の画素数に基いて現像部で消費されるトナー量を制御部で算出する。そして、算出されたトナー量に基いて、補給ローラ９２の回転時間を決定してステッピングモータ１３０を稼動する。このような場合には、現像部８０で実際にトナー消費がされる前にトナー補給量が決定されるために、制御上、補給ローラ９２の回転駆動が開始される前にステッピングモータ１３０の励磁をおこないやすくなる。
したがって、図６に示すように、ステッピングモータ１３０によって駆動される補給ローラ９２の回転時間が微小であっても（図６の例では、２０ｍｓｅｃである。）、１回目の回転から、ステッピングモータ１３０を励磁状態にした後に補給ローラ９２を回転駆動することができる。これにより、補給ローラ９２が微小角度で確実に回転駆動されて、現像部８０へのトナー補給量が安定化・高精度化する。
【００５１】
また、本実施の形態では、図４を参照して、補給ローラ９２の間欠的な回転駆動における１回当たりの補給ローラ９２の回転時間が所定値未満であるとき（図４では１回２０ｍｓｅｃの回転時間が３回間欠される回転駆動である。）に、その間欠的な回転駆動の終了時（図４では３回目終了時である。）までステッピングモータ１３０の励磁状態が保持されるように制御している。さらに、補給ローラ９２の間欠的な回転駆動における１回当たりの回転時間が所定値以上であるとき（図４では１回６０ｍｓｅｃの回転時間が２回間欠される回転駆動である。）に、１回の回転駆動ごと（図４では、２回目の６０ｍｓｅｃの回転開始前である。）にステッピングモータ１３０の励磁状態が切断されるように制御している。
これにより、ステッピングモータ１３０によって駆動される補給ローラ９２の回転時間が微小であるときには補給ローラ９２が微小角度で確実に回転駆動されて、補給ローラ９２の回転時間が微小でないときにも電力の無駄がなく確実に所望のトナー補給をおこなうことができる。
【００５２】
なお、上述した制御とは別に、図７に示す制御をおこなうこともできる。
図７（Ａ）に示すように、補給ローラ９２の間欠的な回転駆動における１回当たりの回転時間が所定値未満であるとき（図７（Ａ）では１回２０ｍｓｅｃの回転時間が３回間欠される回転駆動である。）であって、その回転時間の合計が所定時間以上となった場合（図７（Ａ）では（１）〜（３）の合計が６０ｍｓｅｃに達した場合である。）に、補給ローラを一定時間（図７（Ａ）では６０ｍｓｅｃである。）だけ回転駆動するようにステッピングモータ１３０を制御することができる。
また、図７（Ｂ）に示すように、回転時間の合計が所定時間未満となった場合（図７（Ｂ）では（１）、（２）の合計が６０ｍｓｅｃに達しない場合である。）には、その回転時間の合計（４０ｍｓｅｃ）が不図示のメモリ（記憶手段）に記憶される。そして、次の回転駆動において（（３）の回転駆動である。）、その回転時間の合計（２０ｍｓｅｃ）と、メモリに記憶された回転時間の合計（４０ｍｓｅｃ）と、の総和が所定時間（６０ｍｓｅｃ）以上となった場合に、補給ローラ９２を一定時間（６０ｍｓｅｃ）だけ回転駆動するようにステッピングモータ１３０を制御することができる。なお、合計時間に基いた一定時間の回転駆動がされた後は、メモリに記憶された合計時間はリセットされる。
【００５３】
図７に示すような制御をおこなうことで、ステッピングモータ１３０によって駆動される補給ローラ９２の回転時間が微小であって、トナー補給量が狙いよりも少なくなってしまうときにも、不足したトナーを僅かなタイミングのずれで事後的にまとめて現像部８０に補給することができる。これにより、現像部８０へのトナー補給量が安定化・高精度化する。
【００５４】
なお、上述したいくつかの制御において、制御上の閾値として用いられる回転時間の所定値（図４の例では２０ｍｓｅｃである。）は、雰囲気温度又は前記ステッピングモータの温度に応じて可変することができる。
具体的に、雰囲気温度の変動にともない図５の実線Ｒ２における変移点（トナー補給量がゼロから立ち上がる点であって、２０ｍｓｅｃである。）も変動する場合には、それに合わせて制御上の閾値を変動することが好ましい。この場合、雰囲気温度を検知する温度センサの検知結果に基いて、上述した制御上の閾値が補正されることになる。
また、ステッピングモータ１３０の温度上昇にともなう駆動効率の低下により、図５の実線Ｒ２における変移点が変動する場合にも、それに合わせて制御上の閾値を変動することが好ましい。この場合、ステッピングモータ１３０の温度を検知する温度センサの検知結果に基いて、上述した制御上の閾値が補正されることになる。
【００５５】
以上説明したように、本実施の形態では、ステッピングモータ１３０によって駆動される補給ローラ９２の回転時間が微小であっても、現像部８０へのトナー補給量を安定化・高精度化することができる。
【００５６】
なお、本実施の形態では、現像部８０を、装置本体５０に対して独立して着脱されるユニットとした。これに対して、現像部８０、感光体ドラム５４、帯電部５５、クリーニング部５９を一体化して、プロセスカートリッジを構成することもできる。この場合にも、本実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００５７】
なお、本発明が本実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、本実施の形態の中で示唆した以外にも、本実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、前記構成部材の数、位置、形状等は本実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】この発明の実施の形態における画像形成装置を示す全体構成図である。
【図２】図１の画像形成装置における現像部とトナー補給装置とを示す断面図である。
【図３】トナー補給装置を示す概略正面図である。
【図４】トナー補給装置における制御を示すタイミングチャートである。
【図５】補給ローラの回転時間とトナー補給量との関係を示すグラフである。
【図６】トナー補給装置における別の制御を示すタイミングチャートである。
【図７】トナー補給装置におけるさらに別の制御を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
【００５９】
５０  画像形成装置本体（装置本体）、
５４  感光体ドラム（像担持体）、
８０  現像部（現像装置）、
９０  トナー補給装置、
９１  搬送部材、
９２  補給ローラ（ノコ歯ローラ）、
９３  スリット板（板状部材）、  ９３ａ  孔部、
９４  トナー収容部、
９５、１３６  カップリング、
１３０  ステッピングモータ、
１３１、１３２  プーリ、  １３５  タイミングベルト、
１４０  防振部材。
【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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