(57)【要約】【課題】本発明の目的は、クリーニング手段がクリーニングブレードのめくれといった不都合な状態になること防止できる画像形成装置を提供することである。【解決手段】回転動作可能な像担持体と、前記像担持体へバイアスを印加するバイアス印加手段と、前記像担持体に形成された潜像を現像する現像手段と、回転する前記像担持体に接触して該像担持体に付着したトナーをクリーニングするクリーニング手段と、前記現像手段に現像剤を補給する現像剤補給手段と、前記現像剤補給手段により補給される現像剤の補給速度を判定する補給速度判定手段と、前記補給速度判定手段により判定される前記補給速度に基づいて前記バイアス印加手段がバイアス印加を開始するタイミングを制御する制御手段と、を有する。【選択図】    図７
2017211440.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転動作可能な像担持体と、
前記像担持体へバイアスを印加するバイアス印加手段と、
前記像担持体に形成された潜像を現像する現像手段と、
回転する前記像担持体に接触して該像担持体に付着したトナーをクリーニングするクリーニング手段と、
前記現像手段に現像剤を補給する現像剤補給手段と、
前記現像剤補給手段により補給される現像剤の補給速度を判定する補給速度判定手段と、
前記補給速度判定手段により判定される前記補給速度に基づいて前記バイアス印加手段がバイアス印加を開始するタイミングを制御する制御手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記バイアス印加手段によりバイアスが印加された前記像担持体に静電潜像を形成する潜像形成手段を有す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】
前記現像手段は、該現像手段が収容している現像剤量を検知する検知手段を有し、前記補給速度判定手段は、前記検知手段により現像剤量の変化の状態を検知することで、前記現像剤補給手段により補給される現像剤の補給速度を判定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】
前記現像手段は、該現像手段が収容している現像剤量を検知する検知手段を有し、前記補給速度判定手段は、前記検知手段により未使用状態の前記現像手段に前記現像剤補給手段から所定時間現像剤が補給された際の現像剤量の変化の状態を検知することで、前記現像剤補給手段により補給される現像剤の補給速度を判定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５】
前記補給速度判定手段は、前記現像剤補給手段が補給する現像剤の補給元となる現像剤補給容器からの情報に基づいて、前記現像剤補給手段により補給される現像剤の補給速度を判定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６】
前記制御手段は、前記補給速度判定手段が判定する前記現像剤補給手段により補給される現像剤の補給速度が第１の速度より遅い第２の速度であると判定した場合、前記バイアス印加手段がバイアス印加を開始するタイミングを第1のタイミングより遅い第２のタイミングとすることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記制御手段は、前記補給速度判定手段が前記現像剤補給手段により補給される現像剤の補給速度を所定の速度以下であると判定する場合、画像形成装置の動作を停止することを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
回転動作可能な像担持体と、
前記像担持体に形成された潜像を現像する現像手段と、
回転する前記像担持体に接触して該像担持体に付着したトナーをクリーニングするクリーニング手段と、
前記現像手段に現像剤を補給する現像剤補給手段と、
前記現像剤補給手段により補給される現像剤の補給速度を判定する補給速度判定手段と、
前記補給速度判定手段により判定される現像剤の補給速度に基づいて前記像担持体の回転開始のタイミングを制御する制御手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
前記現像手段は、該現像手段が収容している現像剤量を検知する検知手段を有し、前記補給速度判定手段は、前記検知手段により現像剤量の変化の状態を検知することで、前記現像剤補給手段により補給される現像剤の補給速度を判定することを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記現像手段は、該現像手段が収容している現像剤量を検知する検知手段を有し、前記補給速度判定手段は、前記検知手段により未使用状態の前記現像手段に前記現像剤補給手段から所定時間現像剤が補給された際の現像剤量の変化の状態を検知することで、前記現像剤補給手段により補給される現像剤の補給速度を判定することを特徴とする請求項８又は９に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記補給速度判定手段は、前記現像剤補給手段が補給する現像剤の補給元となる現像剤補給容器のから情報の情報に基づいて、前記現像剤補給手段により補給される現像剤の補給速度を判定することを特徴とする請求項８又は９に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記制御手段は、前記補給速度判定手段が判定する前記現像剤補給手段により補給される現像剤の補給速度が第１の速度より遅い第２の速度であると判定した場合、前記像担持体の回転開始タイミングを第1のタイミングより遅い第２のタイミングとすることを特徴とする請求項８乃至請求項１１のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記制御手段は、前記補給速度判定手段が前記現像剤補給手段により補給される現像剤の補給速度を所定の速度以下であると判定する場合、画像形成装置の動作を停止することを特徴とする請求項８乃至請求項１２のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、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関し、特に、設置時やメンテナンス時に空の現像部に新品の現像剤を自動で充填する画像形成装置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、納品時（画像形成装置の設置時）や現像剤交換時（メンテナンス時）に、空の現像部（現像装置）に、現像剤を充填する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。なお、現像剤としては、例えばトナーとキャリアとからなる２成分現像剤（添加剤等を添加する場合も含むものとする）が知られている。
【０００３】
さらに詳しくは、納品時に、ユーザーの設置場所にて、画像形成装置の初期設定や動作確認を行う直前に、空の現像部に新品の現像剤が充填（供給）される。また、現像剤交換時には、現像部から既設の現像剤（寿命に達して劣化した現像剤など）が取り出された後に、空の現像部に新品の現像剤が充填される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許３５４５７７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の画像形成装置では特に１つの駆動源を用いて各部の駆動を行う廉価な構成の装置において、設置時やメンテナンス時に空の現像部に対して現像剤を供給する方法として、画像形成装置（像担持体、現像部）の駆動部を稼動させながら、空の現像部に現像剤を自動で充填する方法がとられている。このとき、現像部から像担持体を経て回収部へ移動して記録に使用できなくなる現像剤が増えるのを防止するため、像担持体には現像剤と同極性の直流電圧と交流電圧を重畳した帯電バイアスが印加される。帯電バイアスが印加されると、バイアス電圧の交流成分によって像担持体の表面に振動が発生する。
【０００６】
しかし、その場合、現像部への現像剤充填動作の初期には現像部内に充分に現像剤が行き渡らずに、像担持体に現像剤が供給されない状態で像担持体が駆動される。そのため、像担持体に当接するクリーニングブレード（像担持体に付着する未転写トナー等の付着物を除去するためのもの）のエッジ部に現像剤が供給されない状態で、像担持体へのバイアス電圧の印加と像担持体の駆動が重なってしまう。このような状態においては、像担持体表面の振動によりクリーニングブレードとの接触と非接触が高速で繰り返されながらクリーニングブレードと像担持体とが相対移動して摺擦するため、クリーニングブレードのめくれという問題が生じてしまう。なお、クリーニングブレードのめくれが生じると、像担持体のクリーニング不良や異常音の発生などの問題が生じるおそれがある。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、クリーニング手段がクリーニングブレードのめくれといった不都合な状態になることを防止できる画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明は、  回転動作可能な像担持体と、前記像担持体へバイアスを印加するバイアス印加手段と、前記像担持体に形成された潜像を現像する現像手段と、回転する前記像担持体に接触して該像担持体に付着したトナーをクリーニングするクリーニング手段と、前記現像手段に現像剤を補給する現像剤補給手段と、前記現像剤補給手段により補給される現像剤の補給速度を判定する補給速度判定手段と、前記補給速度判定手段により判定される前記補給速度に基づいて前記バイアス印加手段がバイアス印加を開始するタイミングを制御する制御手段と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、クリーニング手段がクリーニングブレードのめくれといった不都合な状態になることを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】画像形成装置の概略構成を示す要部構成図である。
【図２】画像形成装置の現像装置の構成を示す断面図である。
【図３】画像形成装置の制御部の構成を示すブロック図である。
【図４】（ａ）（ｂ）（ｃ）は現像装置の現像剤の残量に応じた状態を示す図である。
【図５】現像装置の現像剤の残量の変化に応じて、アンテナ電極と現像スリーブの間の空間の誘電電圧の大きさが変化する様子を示したグラフである。
【図６】現像剤が空の現像容器にトナーを供給する場合の現像スリーブとアンテナ電極との間の電圧と時間との関係を示すグラフである。
【図７】トナーボトルの種類を検知し、感光体ドラムに帯電バイアスを印加するタイミングを決定する動作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】
【００１１】
以下、図面を参照して、本発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、以下の実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、それらの相対配置などは、本発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。従って、特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００１２】
〔実施例１〕
（画像形成装置の概略構成）
図１を用いて、画像形成装置について説明する。図１は画像形成装置を模式的に表した要部構成図である。
【００１３】
図１に示すように、画像形成装置１００では、表面に感光層を有した円筒状の像担持体としての感光体ドラム１が設けられている。感光体ドラム１は回転動作可能であり、ここでは矢印Ａ方向に回転する。感光体ドラム１の周囲には、回転方向（矢印Ａ方向）上流側から順に、帯電ローラ２、露光装置４、現像容器５、転写ローラ７、クリーナ１０が設けられている。帯電ローラ２は、バイアス印加手段としてのバイアス電源３から帯電バイアスが印加されて、感光体ドラム１の表面を一様に帯電する。露光装置（潜像形成手段）４は、一様に帯電した感光体ドラム１の表面に画像信号に対応した露光を行う。すると感光体ドラム１の表面に静電潜像が形成される。そして、現像容器５により感光体ドラム１の表面にトナーが供給されて静電潜像が可視化される。
【００１４】
一方、記録媒体Ｐは、感光体ドラム１にトナー像が形成されるのに同期して搬送され、感光体ドラム１と転写ローラ７とによりトナー像が記録媒体Ｐに転写される。なお、トナー像の転写後の感光体ドラム１の表面に付着している転写残トナーや記録媒体Ｐから転移した紙粉は、クリーニングブレード１０ａを備えたクリーナ１０により除去される。クリーニングブレード１０ａは、回転する感光体ドラム１に接触して感光体ドラム１に付着したトナーをクリーニングするクリーニング手段である。
【００１５】
（現像容器の構成）
図２を用いて、前記画像形成装置における現像容器について説明する。図２は前記画像形成装置における現像容器５の構成を示す断面図である。
【００１６】
図２に示すように、現像容器５は、現像剤（トナー）を蓄えるための容器枠体３７を有している。そして、容器枠体３７に以下の部品が取り付けられて構成されている。なお、現像容器５は、現像スリーブ５ａを中心とする現像部３７ａ、撹拌部材３６ｂを中心とする撹拌部３７ｂ、トナーボトル３４を収容する収容部３７ｃから構成されるユニットである。
【００１７】
現像剤担持体としての現像スリーブ５ａは、現像容器５の枠体をなす容器枠体３７に回転可能に取り付けられ、矢印Ｂ方向に回転する。トナー規制部材３５が現像スリーブ５ａの回転方向に対してカウンター方向に当接してあり、トナー規制部材３５によって現像スリーブ５ａ上に均一なトナーコート（トナー層）が形成される。同時にトナー規制部材３５と現像スリーブ５ａとの間に挟まれつつ搬送されるトナーは、現像スリーブ５ａとの摩擦帯電によって一定の電荷を帯びる。
【００１８】
現像スリーブ５ａには、現像スリーブ５ａ上にコートされたトナーを感光体ドラム１の表面の静電潜像に飛翔させるために現像バイアス電源６から直流電圧と交流電圧とを重畳した現像バイアス電圧（バイアス信号）が印加される。感光体ドラム１の表面の静電潜像に現像スリーブ５ａからトナーが飛翔して感光体ドラム１の表面にトナーによる可視化像が形成される。なお、容器枠体３７内のトナーを現像スリーブ５ａの方向に搬送するための撹拌部材３６ａ，３６ｂ，３６ｃが設けられている。
【００１９】
容器枠体３７には連続して多量の画像形成動作が可能となるようにトナーが蓄えられており、画像形成動作が行われると、容器枠体３７に蓄えられたトナーの消費が進む。そのため、画像形成装置１００は、容器枠体３７内のトナーが完全に無くなってしまう前に、着脱自在のトナーボトル（現像剤ボトル）３４から容器枠体３７にトナーを補給するように構成されている。なお、トナーボトル３４は、現像剤補給手段が補給する現像剤の補給元となる現像剤補給容器である。また、前記撹拌部材３６ａ，３６ｂ，３６ｃが容器枠体３７に現像剤を補給する現像剤補給手段として機能する。
【００２０】
（現像剤の残量検出構成）
画像形成装置１００は、現像容器５が収容している現像剤量を検知する検知手段を有している。ここでは、前記検知手段として、現像スリーブ５ａ（第１の電極）及びアンテナ電極３３（第２の電極）を２つの電極部材として用いた検知手段を例示している。
【００２１】
すなわち、所定の間隔を隔てて対向して設けられた現像スリーブ５ａとアンテナ電極３３との間の誘導電圧の測定値から容器枠体３７内の現像剤の残量（現像剤量）を検出している。これらの電極部材は、現像容器５内に所定の間隔を隔てて対向するように設けられている。なお、電極部材は、現像スリーブ５ａとアンテナ電極３３に限定されるものではない。すなわち、現像スリーブ５ａが一方の電極部材を兼ねる構成ではなく、例えば別途、専用の電極部材を設けた構成としても良い。
【００２２】
図２に示すように、アンテナ電極３３は、現像スリーブ５ａから所定の距離（例えば現像スリーブ５ａの表面から５ｍｍ〜５０ｍｍ程度）を隔てた位置に配置してあり、現像スリーブ５ａと平行して配置した細い棒状のアンテナ電極３３である。アンテナ電極３３は、誘導電流を検出するための抵抗器４０を介して接地されている。このアンテナ電極３３の近くには交流電圧を印加してある現像スリーブ５ａが存在しているので、現像スリーブ５ａによって生じる交流電界によって、アンテナ電極３３には現像剤の残量に応じた静電誘導電流が流れる。静電誘導電流の大きさは抵抗器４０の接地側ではない端子（以下、検出端子と呼ぶ）の交流電圧の振幅を測定すれば検出できる。この端子は、画像形成装置１００の制御部１００ａに接続されている。
【００２３】
（画像形成装置の制御部の構成）
図３を用いて、前記画像形成装置１００の制御部の構成について説明する。図３は、制御部１００ａの構成を示すブロック図である。
【００２４】
図３に示すように、制御部１００ａは、プログラムやデータ（演算式）等が格納されているＲＯＭ３８と、所定のプログラムを実行するＣＰＵ３９と、ＣＰＵ３９の演算のワークエリア等として用いられるＲＡＭ４２とを有している。また、制御部１００ａは、電源がオフとなってもメモリの内容が消えない不揮発性メモリ４３を有している。なお、後述するが、制御部１００ａは、補給速度判定手段に判定される現像剤の補給速度に基づいてバイアス電源３がバイアス印加を開始するタイミングを制御する制御手段である。また、制御部１００ａは、撹拌部材により補給される現像剤の補給速度を判定する補給速度判定手段としても機能する。ここでは、制御手段である制御部１００ａが、現像剤の補給速度を判定する補給速度判定手段を兼ねる構成を例示したが、これに限定されるものではない。例えば、センサなどを用いて補給速度判定手段を、制御部１００ａとは別に設けた構成としても良い。
【００２５】
ＣＰＵ３９は、現像スリーブ５ａとアンテナ電極３３の間の誘導電圧を測定し、その測定値から容器枠体３７内の現像剤の残量を検出する。検出の精度向上及び電気信号の取り扱いの利便性の向上のために、抵抗器４０の検出端子側に生じる誘導電圧としての交流電圧は適当な時定数で平均化されつつ直流電圧に変換される。ＣＰＵ３９は感光体ドラム１、現像スリーブ５ａ、及び撹拌部材３６ａ，３６ｂ，３６ｃを駆動する駆動源としてのトナーモータ４５の動作を制御する。ＣＰＵ３９は、トナーモータ４５のＯＮ後、トナーボトルの種類を検知するためのタイマー４４のカウントアップ動作などを行う。ＣＰＵ３９は、アンテナ電極３３に接続された抵抗器４０の接地側ではない検出端子に接続されており、交流電圧の振幅を測定して現像剤の残量を検出する。
【００２６】
（現像剤の残量検出の動作）
図４は、容器枠体３７内の現像剤の残量に応じた状態を示す図である。図４（ａ）は容器枠体３７内に現像剤が補給された後の現像剤が消費される前の状態を示し、現像剤残量は１００％である。図４（ｂ）は容器枠体３７内の現像剤の消費が進み、現像剤残量が２０％になった状態を示している。図４（ｃ）は容器枠体３７内の現像剤の消費が更に進み、現像剤残量が１５％になった状態を示している。
【００２７】
図４（ａ）に示すように、容器枠体３７内の現像剤残量が１００％の時は、アンテナ電極３３と現像スリーブ５ａの間の空間はすべて現像剤９０で満たされている。そのため、アンテナ電極３３と現像スリーブ５ａによって形成されたコンデンサの静電容量は、現像剤の比誘電率の大きさに対応した値になる。一方、容器枠体３７内の現像剤残量が０％の時はアンテナ電極３３と現像スリーブ５ａの間の空間はすべて空気で満たされている。そのため、アンテナ電極３３と現像スリーブ５ａによって形成されたコンデンサの静電容量は、空気の比誘電率の大きさに対応した値となる。なお、空気の比誘電率は約１であり、現像剤９０の比誘電率は約３である。
【００２８】
図４（ｂ）に示すように、容器枠体３７内の現像剤残量が２０％になると、アンテナ電極３３が現像剤の中から露出するので、アンテナ電極３３と現像スリーブ５ａの間の空間は現像剤９０が存在する部分と空気が存在する部分によって構成される。そのため、アンテナ電極３３と現像スリーブ５ａによって形成されたコンデンサの静電容量は、全てがトナーで満たされていた時よりも小さくなる。
【００２９】
図４（ｃ）に示すように、容器枠体３７内の現像剤残量が１５％になると、アンテナ電極３３と現像スリーブ５ａの間の空間の大きな部分が空気で占められる。そのため、アンテナ電極３３と現像スリーブ５ａによって形成されたコンデンサの静電容量は、全てが現像剤９０で満たされていた時よりも大幅に小さくなる。
【００３０】
図５は、容器枠体３７内の現像剤の残量が変化するのに応じて、アンテナ電極３３と現像スリーブ５ａの間の空間の誘電電圧の大きさが変化する様子を示したものである。
【００３１】
図５に示すように、容器枠体３７内の現像剤の残量が約２０％を下回る辺りから誘導電圧の大きさは徐々に減少する。現像剤の残量が少なくなればなるほど誘導電圧の大きさは小さくなる。すなわち、アンテナ電極３３と現像スリーブ５ａの間の誘導電圧の大きさを測定することで、容器枠体３７内の現像剤９０の残量を知ることができる。
【００３２】
例えば、図５によれば、誘導電圧が１．００Ｖのときの現像剤９０の残量は０％、誘導電圧が１．２５Ｖのときの現像剤９０の残量は１０％、誘導電圧が１．５０Ｖのときの現像剤９０の残量は１５％である。さらに、誘導電圧が１．７５Ｖのときの現像剤９０の残量は２０％、誘導電圧が２．００Ｖのときの現像剤９０の残量は２３〜１００％である。
【００３３】
したがって、アンテナ電極３３と現像スリーブ５ａの間の誘導電圧が１．５Ｖを下回ると現像剤無しが近づいたことを表示し、両者間の誘導電圧が１Ｖを下回ると現像剤補給が行われるまでプリント実行を禁止するなどの動作が行われる。
【００３４】
以下に新品状態の現像手段（現像容器）の容器枠体３７のアンテナ電極３３と現像スリーブ５ａによって形成されるコンデンサの静電容量について説明する。
【００３５】
新品状態の容器枠体３７内には現像剤（トナー）が入っていないため、アンテナ電極３３と現像スリーブ５ａの間に生じる誘導電圧は、極めて小さい値となる。
【００３６】
アンテナ電極３３と現像スリーブ５ａによって形成されるコンデンサの静電容量は、２本の電極（アンテナ電極３３−現像スリーブ５ａ）間の距離、それぞれの電極の外径、それぞれの電極の直線性（線材のソリ）などによって決定される。
【００３７】
（トナーボトル検知方法）
次に、トナーボトルの種類を検知する検知方法について説明する。なお、以下の説明では、トナーボトルの種類として、トナーボトルのトナーの内容量が満タンのもの、トナーボトルのトナーの内容量が１／２のもの、空のトナーボトルの３種類を例示している。しかし、トナーボトルの種類はこれらに限定されるものではない。
【００３８】
図６は、本実施例において、現像容器５が空（未使用状態）の場合に、トナーボトル３４から現像容器５にトナーを供給する場合の現像スリーブ５ａとアンテナ電極３３との間の電圧（差電圧）と、時間ｔとの関係を示すグラフである。
【００３９】
図６において、グラフｇ１は、トナーボトルのトナーの内容量が初めから満タンのものであり、この場合の現像スリーブ５ａとアンテナ電極３３との間の実電圧を示す。グラフｇ２は、トナーボトルのトナーの内容量が１／２のものであり、この場合の現像スリーブ５ａとアンテナ電極３３との間の実電圧を示す。そしてグラフｇ３は空のトナーボトルのものであり、現像スリーブ５ａとアンテナ電極３３との間の実電圧を示す。すなわち、図６では、３種類のトナーボトルを示し、具体的にはグラフｇ１とグラフｇ２はトナーの内容量が違うトナーボトルの種類を示し、グラフｇ３は空のトナーボトルを示す。
【００４０】
図６のグラフｇ１、ｇ２に示すように、時刻ｔ０では現像容器５が空の状態であり、差電圧はＶｅｍｐ（空状態信号）である。この状態からトナーが供給されて、グラフｇ１のトナーボトルは時刻ｔ１で差電圧はＶｆｕｌｌ（満杯状態信号）になる。一方、グラフｇ２のトナーボトルは時刻ｔ２で差電圧はＶｆｕｌｌ（満杯状態信号）になる。グラフｇ３はトナーボトルの中にトナーが存在しないため、差電圧はＶｅｍｐ（空状態信号）からこのトナー供給動作が実施されて、時刻ｔ１、ｔ２と時間が経過してもＶｅｍｐ（空状態信号）のままとなる。
【００４１】
ＣＰＵ３９はＶｆｕｌｌ（満杯状態信号）になるまでの所要時間もしくは任意の時間である時刻ｔ＿ｃｈｋにおける差電圧の値を測定することで、現像容器５へのトナーの補給速度を判定する。
【００４２】
アンテナ電極３３と現像スリーブ５ａの間に生じる誘導電圧（差電圧）によるトナーボトルの種類の検知の概要は以下のとおりである。
【００４３】
すなわち、画像形成装置に初めてトナーを供給する場合又は現像容器５を交換した場合に、時刻ｔ０で現像容器５が空の場合の差電圧Ｖ＿ｅｍｐが測定される。その後、トナーが撹拌されながら供給され、任意の時間である時刻ｔ＿ｃｈｋで現像容器に設置されているトナーボトルの差電圧が測定される。
【００４４】
現像容器５が空の場合の差電圧Ｖ＿ｅｍｐが測定されてから任意の時間である時刻ｔ＿ｃｈｋ後に差電圧が測定され、ＣＰＵ３９はその差電圧の値を用いて現像容器５へのトナーの補給速度を判定し、トナーボトルの種類を判定する。
【００４５】
次に、図７を用いて、トナーボトルの種類を検知する動作と、その検知したトナーボトルの種類に応じて帯電バイアスを印加するタイミングを決定する動作について説明する。
【００４６】
図７は、現像容器５に設置されたトナーボトルの種類をトナーの補給速度に基づいて判定し、その検知結果（種類）に応じて帯電バイアスを印加するタイミングを決定するまでの動作を示すフローチャートである。この動作は、画像形成装置を始めて動作させる場合、及び、現像容器５を交換した場合に実行される。
【００４７】
まず、はじめに画像形成装置の電源ＯＮまたは任意にてトナーインストール動作を実行する（Ｓ１）。
【００４８】
次に現像容器５が空状態になっているかを検知するために現像容器５の電圧値の検知を実行し（Ｓ２）、トナーインストールの必要性を判断する。このときに現像容器５の実測した電圧値Ｘと現像容器５のトナーが空状態を示す閾値であるαとの関係がα＞Ｘである場合は現像容器５のトナーが空であると認識する。現像容器５の電圧値がα＞Ｘでない場合は、既に現像容器５内にトナーが供給されている様態であると判断し動作を終了させる（Ｓ３）。
【００４９】
次に、現像容器５の実測した電圧値Ｘと現像容器５のトナーが空状態を示す閾値であるαとの関係がα＞Ｘである場合は、撹拌部材３６ａ，３６ｂ，３６ｃを駆動するトナーモータ４５（図３参照）をオンにして（Ｓ４）、トナーを撹拌しながら投入していく。このとき、同じくトナーモータ４５を駆動源とする現像スリーブ５ａ、感光体ドラム１も同時に駆動される。
【００５０】
そして、トナーモータ４５のＯＮ後、タイマー４４（図３参照）のカウントアップ動作を行う（Ｓ５）。タイマー４４が所定時間（ここでは５秒）を検出することで（Ｓ６）、ＣＰＵ３９は現像容器５に補給されたトナー量からトナーの補給速度を判定する。
【００５１】
次にタイマー４４が所定時間経過した後、現像容器５の電圧値の検知を実行し（Ｓ７）、制御部１００ａは、トナーの補給速度を判定することでトナーボトルの種類を判定する。トナーの補給速度はトナーボトルに収容されているトナー量によって変化し、収容トナー量が多いほどトナーの補給速度が速い。ここでのトナーボトルの種類の判定は、以下のとおりである。
【００５２】
まず現像容器５の実測した電圧値Ｘと第１の閾値であるβとの関係を比較する（Ｓ８）。現像容器５の電圧値がβ＜Ｘである場合は、現像容器５に設置されたトナーボトルの種類がトナー補給速度の速い満タンボトルであると検知する（Ｓ９）。ここで、満タンボトルとは、図６の時刻ｔ＿１で差電圧がＶｆｕｌｌとなる、トナーの内容量が満タンのトナーボトルである。そして、トナーボトルの種類がトナーの補給速度が速い満タンボトルである場合、その補給速度（第１の速度）に応じて第１の設定時間である満タン補給時間１２０秒を選択（Ｓ１０）する。その後、補給速度（第１の速度）に応じたバイアスの印加タイミング（第１のタイミング）として、６０秒後に帯電バイアスを印加する（Ｓ１１）。
【００５３】
帯電バイアスの印加タイミングは、トナーボトルから補給されたトナーが現像スリーブ５ａまで到達する時間として、予め設定するものである。
【００５４】
ここで帯電バイアスを印加するのは、現像スリーブ５ａまでトナーが到達している場合に、現像スリーブ５ａから感光体ドラムにトナーが移動するのを防ぐためである。帯電バイアスを印加していない状態では、感光体ドラム表面の電位は不定となっているため、感光体ドラム表面の電位の値によっては感光体ドラムにトナーが付着する。感光体ドラムに付着したトナーは、廃トナーとしてクリーナ１０で回収される。
【００５５】
そこで廃トナーが増加するのを防ぐために、感光体ドラムに帯電バイアスを印加してその表面をトナーと同極性に帯電させ、感光体ドラム表面へのトナーの付着を防止する。
【００５６】
ただし、トナーには一定の割合で通常とは逆の極性に帯電するものが含まれるため、逆極性に帯電したトナーは感光体ドラムに付着し、クリーナ１０へ運ばれる。
【００５７】
クリーナ１０において感光体ドラムとクリーニングブレード１０ａとの当接部に到達したトナーは潤滑剤として働くため、帯電バイアスの印加と感光体ドラムの駆動が重なった場合であっても、クリーニングブレード１０ａのめくれ発生を防止することができる。
【００５８】
このように、本実施例によれば、現像容器にトナーを補給するときに、撹拌部材により現像容器へトナーが補給され、現像スリーブ５ａにトナーが到達したと想定される時間が経過した後に、帯電バイアス（感光体ドラムへバイアス）を印加している。そのため、感光体ドラムとクリーニングブレードとの当接部にトナーが介在しない状態で感光体ドラムへの帯電バイアスの印加と感光体ドラムの駆動が重なって行われることがない。したがって、クリーニングブレードのめくれを生じさせることがない。
【００５９】
Ｓ８にて現像容器５の電圧値がβ＜Ｘでない場合は、現像容器５の実測した電圧値Ｘと第２の閾値であるγとの関係を比較する（Ｓ１２）。現像容器５の電圧値がγ＜Ｘである場合は、現像容器５に設置されたトナーボトルの種類がトナー補給速度の遅い１／２ボトルであると判定する（Ｓ１３）。ここで、１／２ボトルとは、図６の時刻ｔ＿２で差電圧がＶｆｕｌｌとなる、トナーの内容量が１／２のトナーボトルである。そして、トナーボトルの種類が１／２ボトルである場合、その補給速度（第１の速度より遅い第２の速度）に応じて前記第１の設定時間より長い第２の設定時間である満タン補給時間２４０秒を選択（Ｓ１４）する。その後、補給速度（第２の速度）に応じたバイアスの印加タイミング（第２のタイミング）として、１２０秒後に帯電バイアスを印加する（Ｓ１５）。
【００６０】
このように、トナーボトルの種類が１／２である場合においても、現像スリーブ５ａにトナーが到達したと想定される時間が経過した後に、帯電バイアス（感光体ドラムへバイアス）を印加している。そのため、トナーボトルの種類が１／２である場合においても、感光体ドラムとクリーニングブレードとの当接部にトナーが介在しない状態で感光体ドラムへの帯電バイアスの印加と感光体ドラムの駆動が重なって行われることがない。したがって、トナーボトルの種類にかかわらず、クリーニングブレードのめくれを生じさせることなく現像容器へのトナーの補給が行われる。
【００６１】
Ｓ１２にて現像容器５の電圧値がγ＜Ｘでない場合、つまり現像剤の補給速度が所定の値以下（速度以下）であると判定される場合は、現像容器５にトナーボトルが設置されていないと検知し（Ｓ１６）、エラー表示し終了する。
【００６２】
そして、トナーが現像容器５に満杯になったことを検知するためのタイマー（不図示）のカウントアップ動作を行う（Ｓ１７）。タイマーが前述の如く選択した満タン補給時間を検知することで（Ｓ１８）、トナーが現像容器５に満杯になったことを検知する。なお、Ｓ１７、Ｓ１８は、現像容器５の満杯状態を検知する満杯状態検知手段を構成する。
【００６３】
そして、トナーが現像容器５に満杯になったことを検知すると、帯電バイアスとトナーモータをＯＦＦにして、トナーの供給を停止する（Ｓ１９）。
【００６４】
以上説明したように本実施例の画像形成装置１００では、未使用状態の現像容器に所定時間現像剤が補給された際の現像剤量の変化の状態を検知する。すなわち、トナーが空の時から所定時間までのトナーの供給量を検知する。これにより、現像容器５に設置されたトナーボトルの種類を検知することができる。そして設置されたトナーボトルの種類に応じて帯電バイアスを印加するタイミングを可変することにより、像担持体に当接するクリーニングブレードのめくれや欠け等なく、トナー補給動作ができる。
【００６５】
〔他の実施例〕
前述した実施例では、現像容器のトナーの残量を検知する構成（検知手段）として、所定の間隔を隔てて対向して設けられた第１の電極及び第２の電極を有し、この２つの電極間の誘導電圧からトナーの残量を検知する構成を例示したが、これに限定されるものではない。例えばトナーボトルに、そのトナーボトルの種類を検知するためのタグ又はセンサを取り付け、現像容器に所定時間だけトナーを補給した際に前記タグ又はセンサを通してトナーボトルの種類を検知する構成としても良い。すなわち、現像剤の補給元となるトナーボトル（現像剤補給容器）からの情報に基づいて、補給される現像剤の補給速度を判定し、その補給速度からトナーボトルの種類を検知する構成としても良い。なお、画像形成装置の他の構成は、前述した実施例の画像形成装置の構成と同一であるので、ここでは説明は省略する。
【００６６】
この実施例では、トナーボトルにトナーボトルの種類を検知するためのタグやセンサを取り付けることでトナーボトルの種類を検知する。したがって、トナーボトルの種類の検知をした後の動作は前述した実施例と同様となる。このように構成しても、前述した実施例と同様の効果を得ることができる。
【００６７】
また前述した実施例では、帯電バイアスの印加タイミングを変更するとこにより像担持体に当接するクリーニングブレードのめくれや欠けを防止したが、感光体ドラムが回転を開始する回転開始タイミングを変更するようにしてもよい。
【００６８】
この場合、感光体ドラムへの駆動力の伝達と遮断を切り替えるクラッチ機構を設けたり感光体ドラムの駆動源を別に設けたりして、感光体ドラムの回転を独立して制御可能な構成とし、現像スリーブ５ａにトナーが到達したと想定される時間が経過した段階で感光体ドラムの回転を開始することで、クリーニングブレードのめくれや欠けを防止する事が可能である。
【００６９】
なお、以上の実施例においては画像形成装置としてプリンタを例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば複写機、ファクシミリ装置等の他の画像形成装置や、或いはこれらの機能を組み合わせた複合機等の他の画像形成装置であってもよい。これらの画像形成装置に本発明を適用することにより同様の効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００７０】
１    …感光体ドラム
２    …帯電ローラ
３    …バイアス電源
５    …現像容器
５ａ  …現像スリーブ
６    …現像バイアス電源
３３  …アンテナ電極
３４  …トナーボトル
３５  …トナー規制部材
３６ａ，３６ｂ，３６ｃ …撹拌部材
３７  …容器枠体
３８  …ＲＯＭ
３９  …ＣＰＵ
４０  …抵抗器
４２  …ＲＡＭ
４３  …不揮発性メモリ
４４  …タイマー
４５  …トナーモータ
１００ …画像形成装置
１００ａ …制御部
【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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