CN102073248A - 图像形成装置以及调色剂补充方法 - Google Patents

Abstract

一种图像形成装置及调色剂补充方法。该图像形成装置具有：配置有调色剂补充量传感器的显影装置；向显影装置补充调色剂的调色剂补充装置；基于规定的条件控制从调色剂补充装置向显影装置补充调色剂的调色剂补充控制部；判断调色剂补充装置内有无调色剂的调色剂空判断部，调色剂补充装置具有记录通过调色剂补充量传感器而被检测出的多个调色剂补充量的存储部，调色剂补充控制部基于多个所述调色剂补充量的移动平均值修正调色剂补充量。

Description

图像形成装置以及调色剂补充方法

技术领域

本发明涉及图像形成装置，特别是涉及使用显影装置的图像形成装置以及调色剂补充方法，该显影装置用于通过电子照相方式使用调色剂进行图像形成的静电复印机、激光打印机以及传真机等图像形成装置，使用包含调色剂和磁性载体的双成分显影剂。

背景技术

目前，已知有复印机、打印机以及传真机等电子照相方式的图像形成装置。电子照相方式的图像形成装置，在感光体、例如感光鼓的表面形成静电潜像，通过显影装置向感光鼓供给调色剂而使所述静电潜像显影，将通过显影而形成于感光鼓的调色剂像转印至用纸等纸张，通过定影装置进行定影。

近年来，在支持全色化、高画质化的图像形成装置中，经常使用调色剂带电稳定性优良的双成分显影剂(以下，简称“显影剂”)。

该显影剂由调色剂和载体构成，通过在显影装置内将其搅拌，调色剂与载体摩擦，通过该摩擦获得适当带电的调色剂。

在显影装置中，带电的调色剂被供给至双成分显影剂承载部件、例如、显影辊的表面。被供给至该显影辊的调色剂，通过静电引力而移动至形成于感光鼓的静电潜像。由此在感光体鼓上形成了基于静电潜像的调色剂像。

并且，最近，要求图像形成装置高速化以及小型化，需要迅速且充分地进行显影剂的带电，迅速地进行显影剂的输送。

因此，在图像形成装置中，为了使被补充的调色剂在显影剂中立即分散并具有适当的带电量，采用循环方式的显影装置。

循环方式的显影装置具有：循环输送显影剂的显影剂输送通路；在显影剂输送通路中同时进行显影剂的搅拌与输送的螺旋输送器(显影剂输送部件)；将调色剂从调色剂收容部补充至显影剂输送通路内的调色剂补充口；检测显影剂中调色剂浓度的调色剂浓度检测传感器；在显影剂的调色剂浓度低于规定值的情况下，通过向调色剂盒发出补充调色剂的指示，向显影剂输送通路供给调色剂，被供给的调色剂一边被搅拌一边被输送(参考专利文献1：日本特开2006-106194号公报)。

在上述使用双成分显影剂的循环方式的显影装置中，如果调色剂没有从调色剂盒被供给至显影装置，由于显影剂中的调色剂浓度逐渐减少，感光鼓的载体显影(载体附着)发生频率升高，因此需要进行调色剂空(トナ一エンプテイ一)判断。

调色剂空判断是指，例如，在对调色剂盒发出补充调色剂的指示后，通过调色剂补充检测传感器检测到的显影剂的调色剂浓度没有上升的情况下，判断(检测)为调色剂空。

然而，如果调色剂浓度检测传感器的设置位置远离补充调色剂的调色剂补充口，则由于调色剂浓度检测传感器检测的调色剂浓度的下降缓慢，存在调色剂空的判断延迟、载体附着的发生频率升高的问题。

并且，在通过设置在调色剂补充口附近的传感器检测调色剂补充量的情况下，为了提高检测精度，需要使用最近多次的取样值的平均值(移动平均值)。由于根据该平均值修正调色剂补充控制，能够使调色剂补充量稳定化。

但是，在调色剂盒被更换的情况下，由于移动平均值不准确，在通过调色剂盒更换后的多次取样将移动平均值收敛至准确值之前，存在调色剂补充过多或补充不足的可能。

发明内容

鉴于以上现有的技术问题，本发明的目的在于，提供一种图像形成装置以及调色剂补充方法，在图像形成装置中，即使向显影装置补充调色剂的调色剂盒被更换，也能够对应各个调色剂盒的调色剂补充量的偏差适当地进行调色剂补充量修正，使调色剂补充量稳定化。

用于解决上述技术问题的本发明的图像形成装置以及调色剂补充方法如下。

本发明的第一要点在于，在图像形成装置中，具有：显影装置；调色剂补充装置，其可拆装地安装于所述图像形成装置，并且，向所述显影装置补充调色剂；调色剂补充控制部，其基于规定的条件控制从所述调色剂补充装置向所述显影装置补充所述调色剂；调色剂空判断部，在从所述调色剂补充装置被补充至所述显影装置的调色剂补充量低于阈值的情况下，其判断为所述调色剂补充装置内无调色剂。所述显影装置具有：显影剂收容部，其收容包含所述调色剂和磁性载体的显影剂；调色剂补充口，其将来自所述调色剂补充装置的补充调色剂导入所述显影剂收容部内；调色剂补充量传感器，其配置于所述调色剂补充口附近，检测所述调色剂补充量。所述调色剂补充装置具有在每次调色剂补充动作时记录由所述调色剂补充量传感器检测出的调色剂补充量的存储部。所述调色剂补充控制部基于记录在所述存储部中的多个所述调色剂补充量的移动平均值，修正从所述调色剂补充装置补充至所述显影装置的所述调色剂补充量。

本发明的第二要点在于，所述移动平均值是通过最近多次调色剂补充动作而被检测出的多个所述调色剂补充量的平均值。

本发明的第三要点在于，所述调色剂补充量传感器检测所述显影剂收容部内的所述显影剂的导磁率。

本发明的第四要点在于，所述调色剂补充装置具有：通过旋转将所述调色剂补充装置内的所述调色剂排出至所述显影装置侧的调色剂排出部件；使所述调色剂排出部件旋转的驱动电动机。所述调色剂补充控制部通过变更所述驱动电动机的旋转速度或旋转时间中的任一项来修正所述调色剂补充量。

本发明的第五要点在于，所述存储部是安装于所述调色剂补充装置的非易失性存储器。

本发明的第六要点在于一种图像形成装置的调色剂补充方法，所述图像形成装置具有：显影装置；调色剂补充装置，其可拆装地安装于所述图像形成装置，并且，向所述显影装置补充调色剂；调色剂补充控制部，其基于规定的条件控制从所述调色剂补充装置向所述显影装置补充所述调色剂；调色剂空判断部，在从所述调色剂补充装置被补充至所述显影装置的调色剂补充量低于阈值的情况下，其判断为所述调色剂补充装置内无调色剂。所述显影装置具有：显影剂收容部，其收容包含所述调色剂和磁性载体的显影剂；调色剂补充口，其将来自所述调色剂补充装置的补充调色剂导入所述显影剂收容部内；调色剂补充量传感器，其配置于所述调色剂补充口附近，检测所述调色剂补充量。所述调色剂补充装置具有在每次调色剂补充动作时记录通过所述调色剂补充量传感器而被检测出的调色剂补充量的存储部。所述调色剂补充控制部，基于记录在所述存储部中的多个所述调色剂补充量的移动平均值，修正从所述调色剂补充装置补充至所述显影装置的所述调色剂补充量。所述调色剂补充方法包含：在每次所述调色剂补充动作时将通过所述调色剂补充量传感器而被检测出的调色剂补充量记录在所述存储部中的工序；基于所述移动平均值，修正从所述调色剂补充装置补充至所述显影装置的所述调色剂补充量的工序。

根据本发明的第一要点，由于即使所述调色剂补充装置被更换，也能够基于记录在所述存储部中的移动平均值进行对应各个调色剂盒的调色剂补充量的偏差的适当的修正，因此能够总是保持调色剂补充量的稳定，抑制因调色剂浓度变动而导致的画质变化。并且，能够减少调色剂补充量的偏差，使调色剂补充量稳定化。

根据本发明的第二要点，能够进一步减少调色剂补充量的偏差，使调色剂补充量稳定化。

并且，根据本发明的第三要点，通过检测调色剂浓度的变化能够容易地检测调色剂补充量。

另外，根据本发明的第四要点，能够容易地使调色剂补充量稳定化。

而且，根据本发明的第五要点，能够构成为简单的装置。

进一步，根据本发明的第六要点，由于即使所述调色剂补充装置被更换，也能够基于记录在所述存储部中的调色剂补充装置的移动平均值进行对应各个调色剂盒的调色剂补充量的偏差的适当修正，因此能够总是保持调色剂补充量的稳定，抑制因调色剂浓度变动而导致的画质变化。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式的图像形成装置的整体结构的说明图。

图2是表示构成所述图像形成装置的调色剂补充装置的大体结构的剖视图。

图3是图2的箭头D1-D2方向的剖视图。

图4是表示构成所述图像形成装置的显影装置的结构的剖视图。

图5是图4的箭头A1-A2方向的剖视图。

图6是图4的箭头B1-B2方向的剖视图。

图7是图5的箭头C1-C2方向的剖视图。

图8是表示所述图像形成装置的控制系统结构的框图。

具体实施方式

以下，参考附图对用于实施本发明的实施方式进行说明。

图1是表示本发明的实施方式的一例、即、本发明的实施方式的图像形成装置的整体结构的说明图。

如图1所示，本实施方式的图像形成装置100具有：表面形成静电潜像的感光鼓3a、3b、3c、3d(有时总称“感光鼓3”)；使感光鼓3表面带电的带电器(带电装置)5a、5b、5c、5d(有时总称“带电器5”)；在感光鼓3的表面形成静电潜像的曝光单元(曝光装置)1；向感光鼓3表面的静电潜像供给调色剂并形成调色剂像的显影装置2a、2b、2c、2d(有时总称“显影装置2”)；向显影装置2补充调色剂的调色剂补充装置(例如，调色剂盒)22a、22b、22c、22d(有时总称“调色剂补充装置22”)；将感光鼓3表面的调色剂像转印至记录介质的中间转印带单元(转印装置)8；使调色剂像在记录介质上定影的定影单元(定影装置)12；所述图像形成装置100通过电子照相方式使用调色剂来形成图像。

该图像形成装置100根据从外部输入的图像数据在规定的纸张(记录用纸，记录介质)上形成多色或单色的图像。另外，可在图像形成装置100的上方配置扫描仪等。

首先，对图像形成装置100的整体结构进行说明。

如图1所示，图像形成装置100通过处理黑(K)、青(C)、品红(M)以及黄(Y)各个颜色成分的图像数据而形成黑色图像、青色图像、品红色图像、黄色图像，将各颜色成分的图像重叠从而形成彩色图像。

因此，在图像形成装置100中，如图1所示，为了形成各颜色成分的图像而分别各设置四个显影装置2(2a、2b、2c、2d)、感光鼓3(3a、3b、3c、3d)、带电器5(5a、5b、5c、5d)、清洁单元4(4a、4b、4c、4d)。换言之，设有四个图像形成工位(ステ一シヨン)(图像形成部)，每个图像形成工位含有一个显影装置2、感光鼓3、带电器5和清洁单元4。

另外，上述附图标记a～d中，a表示黑色图像形成用部件，b表示青色图像形成用部件，c表示品红色图像形成用部件，d表示黄色图像形成用部件。并且，在图像形成装置100中配置有曝光单元1、定影单元12、纸张输送通路S、供纸托盘10、排纸托盘15。

带电器5使感光鼓3的表面均一地带规定电位的电。

作为带电器5，除图1所示的接触辊型带电器外，还可使用接触刷型带电器或非接触充电器(チヤ一ジヤ一)型带电器等。

如图1所示，曝光单元1是具有激光照射部以及反射镜的激光扫描单元(LSU)。但是，除激光扫描单元外，还可使用将发光元件阵列状排列的EL(电致发光)、LED写入磁头作为曝光单元1。通过将带电感光鼓3根据输入的图像数据曝光，曝光单元1在感光鼓3的表面形成与图像数据对应的静电潜像。

显影装置2使形成于感光鼓3的静电潜像通过K、C、M、Y中的任一调色剂显像化(显影)。在显影装置2(2a、2b、2c、2d)的上部，配置有调色剂移送机构102(102a、102b、102c、102d)、调色剂补充装置22(22a、22b、22c、22d)、显影槽(显影剂收容部)111(111a、11b、111c、111d)。

调色剂补充装置22配置于比显影槽111更靠上方的位置，储存未使用的调色剂(粉状调色剂)。调色剂被从调色剂补充装置22经由调色剂移送机构102供给至显影槽111。调色剂补充装置22相对于图像形成装置100可拆装。即，图像形成装置100构成为，例如在储存在调色剂补充装置22中的调色剂因图像形成处理而用完的情况下，可将其调色剂补充装置22从图像形成装置100上拆下，更换新的调色剂补充装置22。

清洁单元4在显影以及图像转印工序后将残留在感光鼓3表面的调色剂去除、回收。

在感光鼓3的上方，配置有中间转印带单元8。中间转印带单元8具有：中间转印辊6(6a、6b、6c、6d)、中间转印带7、中间转印带驱动辊71、中间转印带从动辊72、中间转印带张紧机构73以及中间转印带清洁单元9。

中间转印辊6、中间转印带驱动辊71、中间转印带从动辊72、中间转印带张紧机构73，将中间转印带7张紧架设，驱动中间转印带7沿图1的箭头B方向驱动。

中间转印辊6被可旋转地支撑于中间转印带张紧机构73的中间转印辊安装部。用于将感光鼓3的调色剂像转印至中间转印带7上的转印偏压(バイアス)施加在中间转印辊6上。

中间转印带7被设为与各感光鼓3接触。在中间转印带7上，通过将形成于感光鼓3的各颜色成分的调色剂像依次重叠并转印，形成彩色的调色剂像(多色调色剂像)。中间转印带7通过厚度为例如100μm～150μm左右的薄膜而形成为环状。

通过与中间转印带7的背面侧接触的中间转印辊6从感光鼓3向中间转印带7转印调色剂像。用于转印调色剂像的高电压即转印偏压(极性(+)与调色剂的带电极性(-)相反的高电压)施加在中间转印辊6上。

中间转印辊6以直径为例如8～10mm的金属(例如不锈钢)轴为基材，表面覆盖有导电性的弹性材料(例如EPDM、泡沫聚氨酯等)。通过该导电性的弹性材料，中间转印辊6能够对中间转印带7均一地施加高电压。在本实施方式中，作为转印电极，使用辊形状的部件(中间转印辊6)，但除此之外，还可使用刷等。

如上所述，各感光鼓3上的静电潜像通过对应各颜色成分的调色剂被显像化而分别成为调色剂像，这些调色剂像在中间转印带7上重叠并被层压。这样，被层压的调色剂像通过中间转印带7的旋转，移动至输送来的用纸与中间转印带7的接触位置(转印部)，通过配置于该位置的转印辊11而被转印至用纸上。此时，中间转印带7与转印辊11在规定的辊隙(ニツプ)中被互相压接，同时，用于使调色剂像转印至用纸的电压被施加至转印辊11。该电压是极性(+)与调色剂的带电极性(-)相反的高电压。

为了稳定地获得上述轧隙，转印辊11或中间转印带驱动辊71中的任一方由金属等硬质材料形成，另一方由弹性辊等软质材料(弹性橡胶辊或泡沫性树脂辊等)形成。

在通过中间转印带7与感光鼓3的接触而附着在中间转印带7上的调色剂中、在从中间转印带7向用纸转印调色剂期间未被转印而残留在中间转印带7上的调色剂成为在下一工序中发生调色剂混色的原因，因此，这些残留在中间转印带7上的调色剂通过中间转印带清洁单元9被去除、回收。

中间转印带清洁单元9具有与中间转印带7接触的清洁刮片(清洁部件)。中间转印带7的与清洁刮片接触部分的内侧由中间转印带从动辊72支撑。

供纸托盘10用于存积图像形成所使用的纸张(例如记录用纸)，设于图像形成部以及曝光单元1的下侧。另一方面，设于图像形成装置100上部的排纸托盘15将印刷完毕的纸张面朝下地载置。

并且，在图像形成装置100中，设有用于将供纸托盘10的纸张以及手动插入托盘20的纸张经由转印部、定影单元12引导至排纸托盘15的纸张输送通路S。另外，转印部位于中间转印带驱动辊71与转印辊11之间。

并且，在纸张输送通路S中配置有拾取辊16(16a、16b)、充电辊(レジストロ一ラ)14、转印部、定影单元12、输送辊25(25a～25h)等。

输送辊25是用于促进、辅助纸张输送的小型辊，沿纸张输送通路S设有多个。拾取辊16a配置于供纸托盘10的端部，是从供纸托盘10中将纸张一页一页地供给至纸张输送通路S的调入(呼び込み)辊。拾取辊16b配置于手动插入托盘20的附近，是从手动插入托盘20将纸张一页一页地供给至纸张输送通路S的调入辊。充电辊14暂时保持从纸张输送通路S被输送来的纸张，当中间转印带7上的图像区域的前端与纸张的前端重合时，将纸张输送至转印部。

定影单元12具有加热辊81以及加压辊82，该加热辊81以及加压辊82夹持着纸张而旋转。加热辊81通过控制装置32(图8)而被控制为规定的定影温度。该控制装置32基于来自温度检测器(未图示)的检测信号控制加热辊81的温度。

加热辊81通过与加压辊82一同热压接纸张，使被转印至纸张上的各颜色调色剂像熔融、混合、压接、热定影在纸张上。另外，定影有多颜色像(各颜色像)的纸张，通过多个输送辊25被输送至纸张输送通路S的翻转排纸通路，在翻转状态(多颜色像朝下侧的状态)下，被排出至排纸托盘15上。

下面，对纸张输送通路S的纸张输送动作进行说明。

在图像形成装置100中，如图1所示，配置有预先收容有纸张的供纸托盘10以及进行少页印刷时使用的手动插入托盘20。对应这两个托盘分别配置有拾取辊16(16a、16b)，通过这些拾取辊16将纸张一页一页地供给至纸张输送通路S。

单面印刷时，从供纸托盘10输送来的纸张通过纸张输送通路S中的输送辊25a而被输送至充电辊14，通过充电辊14，在纸张的前端与包含被层压在中间转印带7上的调色剂像的图像区域的前端部对齐的时刻，该纸张被输送至转印部(转印辊11与中间转印带7的接触位置)。在转印部中调色剂像被转印在纸张上，该调色剂像通过定影单元12在纸张上被定影。其后，纸张经由输送辊25b而从排纸辊25c被排出至排纸盘15。

并且，从手动插入托盘20被输送来的纸张，通过多个输送辊25(25f、25e、25d)被输送至充电辊14。之后的纸张输送动作为，纸张经过与上述从供纸托盘10供给的纸张同样的过程被排出至排纸托盘15。

另一方面，双面印刷时，如上所述结束单面印刷并通过定影单元12的纸张，后端被排纸辊25c夹持。其后，纸张通过排纸辊25c的反向旋转而被引导至排纸辊25g、25h，再次经由充电辊14并进行背面印刷后，被排出至排纸托盘15。

下面，对调色剂补充装置22的结构进行具体说明。

图2是表示构成本实施方式的图像形成装置的调色剂补充装置的大体结构的剖视图。图3是图2的箭头D1-D2方向的剖视图。

如图2、图3所示，调色剂补充装置22包含调色剂收容容器121、调色剂搅拌部件125、调色剂排出部件122以及调色剂排出口123。调色剂补充装置22配置于显影槽111(图1)的上侧，储存未使用的调色剂(粉状调色剂)。通过使调色剂排出部件(螺旋排出器(排出スクリユ一))旋转，调色剂补充装置22内的调色剂从调色剂排出口123经由调色剂移送机构102(图1)被供给至显影槽111(图1)。

调色剂收容容器121是具有内部空间的大致半圆筒状的容器，旋转自如地支撑调色剂搅拌部件125、调色剂排出部件122，并收容调色剂。如图3所示，调色剂排出口123是在调色剂排出部件122的下部被设于靠近调色剂排出部件122的轴的延伸方向(轴线方向：长度方向)的中央部的大致长方形的开口部，被配置于面向调色剂移送机构102的位置。

如图2所示，调色剂搅拌部件125是板状部件，通过以旋转轴125a为中心的旋转，一边搅拌收容在调色剂收容容器121内的调色剂，一边将调色剂收容容器121内的调色剂汲取并输送至调色剂排出部件122，调色剂搅拌部件125的前端部配置有调色剂汲取部件125b。调色剂汲取部件125b由具有挠性的聚对苯二甲酸乙酯(PET)板构成，安装于调色剂搅拌部件125的两端。

调色剂排出部件122是将调色剂收容容器121内的调色剂从调色剂排出口123供给至显影槽111的部件，如图3所示，由包含调色剂输送叶片122a和调色剂排出部件旋转轴122b的螺旋输送器以及调色剂排出部件旋转齿轮122c构成。调色剂排出部件122通过调色剂排出部件驱动电动机126(图8)而被旋转驱动。螺旋输送器的朝向被设为调色剂被从调色剂排出部件122的轴向两端向调色剂排出口123侧输送。

在调色剂排出部件122与调色剂搅拌部件125之间，设有调色剂排出部件分隔壁124。由此，能够将通过调色剂搅拌部件125而被汲取的调色剂适量保持于调色剂排出部件122的周边。

如图2所示，调色剂搅拌部件125沿箭头Z方向旋转而搅拌调色剂，向调色剂排出部件122方向汲取时，调色剂汲取部件125b利用其挠性沿调色剂收容容器121的内壁滑动、变形并旋转，将调色剂供给至调色剂排出部件122侧。而且，通过调色剂排出部件122的旋转，将被供给的调色剂导入调色剂排出口123。

下面，参考附图对图像形成装置100的特征结构进行说明。

图4是表示构成本实施方式的图像形成装置的显影装置2的结构的剖视图。图5是图4的箭头A1-A2方向的剖视图。图6是图4的箭头B1-B2方向的剖视图。图7是图5的箭头C1-C2方向的剖视图。图8是表示所述图像形成装置的控制系统结构的框图。

本实施方式的图像形成装置100，如图1、图4所示，具有：显影装置2；调色剂补充装置22，其向所述显影装置2补充调色剂；调色剂补充控制部，其基于规定的条件控制从调色剂补充装置22向显影装置2补充调色剂；调色剂空判断部，其在调色剂补充量低于阈值的情况下，判断为调色剂补充装置22内无调色剂。所述显影装置2具有：调色剂补充口115a，其将补充调色剂导入收容显影剂的显影槽(显影剂收容部)111内；调色剂补充量传感器119(图4)，其配置于调色剂补充口115a附近，检测补充的调色剂补充量。

在本实施方式中，图8所示的控制装置32作为调色剂补充控制部与调色剂空判断部而起作用。

而且，如图8所示，调色剂补充装置22具有在每次调色剂补充动作时记录通过调色剂补充量传感器119而被检测出的调色剂补充量信息的存储部120。作为调色剂补充控制部而起作用的控制装置32基于记录在存储部120中的调色剂补充量信息，修正从调色剂补充装置22补充至显影装置2的调色剂补充量。

首先，参考附图对显影装置2进行说明。

如图4所示，显影装置2在显影槽111内，具有与感光鼓3相对向配置的显影辊(显影剂承载部件)114，通过显影辊114向感光鼓3的表面供给调色剂，将形成于感光鼓3的表面的静电潜像显像化(显影)。

如图4至图7所示，显影装置2除显影辊114外，还具有显影槽111、显影槽盖115、调色剂补充口115a、调节刮板116、第一输送部件112、第二输送部件113、分隔板(分隔壁)117、调色剂补充量传感器119。

显影槽111是收容包含调色剂和载体的双成分显影剂(以下，简称为“显影剂”)的槽。并且，在显影槽111中配置有显影辊114、第一输送部件112、第二输送部件113等。另外，本实施方式的载体是具有磁性的磁性载体。

在显影槽111的上侧，如图4、图6所示，设有能够拆卸的显影槽盖115。并且，在显影槽盖115上形成有用于向显影槽111内补充未使用的调色剂的调色剂补充口115a。

在显影槽111中，在第一输送部件112与第二输送部件113之间配置有分隔板117。分隔板117与第一输送部件112以及第二输送部件113的各自的轴向(各旋转轴的延伸方向)平行地延伸设置。显影槽111的内部被分隔板117划分为配置有第一输送部件112的第一输送通路P和配置有第二输送部件113的第二输送通路Q。

在第一输送部件112以及第二输送部件113的各自的轴向两端部，间隔板117被设为与显影槽111的内侧壁面分离。由此，在显影槽111中，在第一输送部件112以及第二输送部件113的各自轴向两端部附近，形成将第一输送通路P与第二输送通路Q连通的连通路。以下，如图5所示，将形成于箭头X方向侧的连通路称为第一连通路a，将形成于箭头Y方向侧的连通路称为第二连通路b。

第一输送部件112以及第二输送部件113以彼此的周面隔着分隔板117而相对向且彼此的轴互相平行的方式并列，并且设定为朝彼此相反的方向旋转。而且，如图5所示，第一输送部件112沿箭头X方向输送双成分显影剂，第二输送部件113沿与箭头X方向相反的箭头Y方向输送显影剂。

如图5所示，第一输送部件112由具有螺旋状的第一输送叶片112a和第一旋转轴112b的螺旋输送器与齿轮112c构成。如图5所示，第二输送部件113由具有螺旋状的第二输送叶片113a和第二旋转轴113b的螺旋输送器与齿轮113c构成。第一输送部件112以及第二输送部件113通过被电动机等驱动部件(未图示)旋转驱动来搅拌并输送显影剂。

并且，如图6的剖视图所示，第一输送部件112构成为第一旋转轴112b与第一输送叶片112a的外周部所成的角度，即螺旋叶片的倾斜角θ，为30度以上60度以下。第二输送部件113与第一输送部件112的结构相同。

具体地说，在第一输送部件112的螺旋叶片的倾斜角θ为30度以上60度以下的情况下，不易产生由于沿第一输送部件112的旋转方向搅拌显影剂的力大而使补充的调色剂漂浮在显影剂之上而被输送的“漂浮调色剂”。因此，即使在调色剂补充后也能够通过调色剂补充量传感器119高精度地检测显影剂的调色剂浓度。

另一方面，螺旋叶片的倾斜角θ不足30度的情况下，由于第一输送部件112的显影剂输送速度低，显影剂的消耗快。并且，如果螺旋叶片的倾斜角θ超过60度，则由于第一输送部件112的显影剂输送速度过快，容易产生漂浮调色剂。

显影辊114(图4)是通过未图示的驱动部而绕轴心旋转驱动的磁体辊，将显影槽111的显影剂汲取至表面并承载，将包含在承载于表面的显影剂中的调色剂供给至感光鼓3。

通过显影辊114被输送的显影剂，在显影辊114与感光鼓3的间隔的最接近部分与感光鼓3接触。该接触区域为显影辊隙部N。通过从与显影辊114连接的未图示的电源对显影辊114施加显影偏压电压，在显影辊隙部N，从显影辊114表面的显影剂向感光鼓3表面的静电潜像供给调色剂。

在与显影辊114的表面接近的位置，配置有调节刮板(限制层厚用刀)116。

调节刮板116是与显影辊114的轴线方向平行延伸的板状部件，在显影辊114的正下方，其长度方向的一端由显影槽111支撑，并且，另一端与显影辊114的表面隔有间隙地分离设置。作为调节刮板116的材料，可使用不锈钢，也可使用铝或合成树脂等。

调色剂补充量传感器119的安装位置，如图4至图6所示，在水平方向(显影剂输送方向)上，相对调色剂补充口115a位于显影剂输送方向(箭头X方向)下游侧附近，在竖直方向上，位于第一输送部件112的正下方侧的显影槽111的底面，即，调色剂补充量传感器119安装于第一输送通路P的底面，传感器面露出至显影槽111的内部。

并且，调色剂补充量传感器119与控制装置32(参考图8)电连接。作为调色剂补充量传感器119，能够使用一般的传感器，例如，可列举透射光检测传感器、反射光检测传感器、导磁率检测传感器等。其中，优选导磁率检测传感器。

导磁率检测传感器与未图示的电源连接。电源对导磁率检测传感器施加用于使导磁率检测传感器驱动的驱动电压以及用于将调色剂浓度的检测结果输出至控制装置32的控制电压。电源对导磁率检测传感器施加的电压通过控制装置32而被控制。导磁率检测传感器是接受控制电源的施加并将调色剂浓度检测结果作为输出电压值输出的类型的传感器，由于基本上输出电压的中值附近的灵敏度高，因此施以能够得到该中值附近的输出电压的控制电压来使用。这种类型的导磁率检测传感器市面有售，例如，可列举TS-L、TS-A、TS-K(均为商品名，由TDK(株式)会社制)。

这里，对显影装置2的显影槽中显影剂的输送进行说明。

如图3、图4所示，收容在调色剂补充装置22中的调色剂经由调色剂移送机构102以及调色剂补充口115a被移送至显影槽111内，由此调色剂被补充至显影槽111。

在显影槽111中，第一输送部件112以及第二输送部件113通过电动机等驱动部(未图示)被驱动旋转，输送显影剂。具体地说，在第一输送通路P中，显影剂通过第一输送部件112而一边被搅拌一边朝箭头X(图5)方向被输送，到达第一连通路a。到达第一连通路a的显影剂通过第一连通路a并被输送至第二输送通路Q。

另一方面，在第二输送通路Q中，显影剂通过第二输送部件113而一边被搅拌一边朝箭头Y(图5)方向被输送，到达第二连通路b。到达第二连通路b的显影剂通过第二连通路b并被输送至第一输送通路P。

即，第一输送部件112与第二输送部件113朝彼此相反的方向一边搅拌显影剂一边输送。

如此，在显影槽111中，显影剂在第一输送通路P、第一连通路a、第二输送通路Q、第二连通路b中，按第一输送通路P→第一连通路a→第二输送通路Q→第二连通路b的顺序循环移动。而且，显影剂在被第二输送通路Q输送期间，通过显影辊114的旋转而被承载于其表面并被汲取，被汲取的显影剂中的调色剂向感光鼓3移动，逐渐被消耗。

为了补充如上所述被消耗的调色剂，未使用的调色剂被从调色剂补充口115a补充至第一输送通路P。被补充的调色剂在第一输送通路P中与之前存在的显影剂被混合搅拌。

下面，对图像形成装置100的调色剂补充控制部以及调色剂空判断部进行具体说明。

在本实施方式中，图8所示的控制装置32构成调色剂补充控制部以及调色剂空判断部。

作为调色剂补充控制方法，可使用一般的控制方法，例如，可列举利用调色剂浓度检测传感器的控制、根据补丁图像(パツチ

像)浓度的控制、根据点计数(ドツトカウント)的控制。其中，优选根据点计数的控制。在本实施方式中，通过根据点计数的控制来说明调色剂补充控制方法。

如图8所示，图像形成装置100具有将与发送至曝光单元1的图像数据对应的点数据计数的点计数装置(点计数部)35。

作为调色剂补充控制方法，控制装置32根据点计数装置35计数的点数据，向调色剂补充装置22发出向显影装置2补充调色剂的指示。

并且，作为调色剂空判断方法，控制装置32在对调色剂补充装置22发出向显影装置2补充调色剂的指示后，在调色剂补充量传感器119检测出的调色剂补充量低于阈值的情况下，调色剂不会从调色剂补充装置22被补充至显影装置2，即，判断为调色剂补充装置22内无调色剂(调色剂空)。

这里，基于框图对图像形成装置100的控制系统的结构进行详细说明。

如图8所示，图像形成装置100具有：将图像形成动作的累计次数计数的成像计数器33；检测形成于感光鼓3上的图像的像素数的积算值的点计数装置35；检测调色剂补充口115a附近的显影剂的导磁率的调色剂补充量传感器119；包含图像形成处理部36与用纸输送部37的打印机引擎部341；驱动调色剂排出部件122(图2)的调色剂排出部件驱动电动机126；控制以上部件的控制装置32。

在图像形成装置100中，主要通过图8所示的点计数装置35、控制装置32、调色剂排出部件驱动电动机126以及存储部120而执行调色剂补充控制。

点计数装置35是检测形成于感光鼓3上的与印刷图像对应的图像(静电潜像)的像素数积算值的装置，检测将要印刷的图像以及目前为止已印刷的图像的像素数的积算值(点计数值)，并将其作为点计数值求出。点计数值通过控制装置32而被记录在存储部120中。根据通过点计数装置35检测出的图像的像素数的积算值(点计数值)，能够预测用于图像形成而被消耗的调色剂量。

控制装置32基于该点计数值求出用于该图像形成而被消耗的调色剂量，根据该调色剂量对调色剂排出部件驱动电动机126发出指示，驱动调色剂补充装置22的调色剂排出部件122旋转。

这样，相当于在显影装置2(显影槽111)内被消耗的调色剂量的调色剂从调色剂补充装置22被补充至显影装置2(显影槽111)。

在图像形成装置100中，主要通过图8所示的调色剂补充量传感器119、控制装置32以及存储部120而执行调色剂空判断控制。

在本实施方式中，通过调色剂补充量传感器119对补充至显影槽111内的调色剂的补充量进行监控，在从控制装置32对调色剂补充装置22发出调色剂补充指示后，在调色剂补充量传感器119检测出的调色剂补充量低于阈值的情况下，判断为无调色剂。

下面，对本实施方式的图像形成装置100中向显影装置2补充调色剂的动作进行说明。

向显影装置2补充调色剂的过程为，在显影装置2的显影槽111内的显影剂的调色剂浓度下降并低于规定值时，从调色剂补充控制部(控制装置32)对调色剂补充装置22发出向显影装置2进行调色剂补充的指示后，从调色剂补充装置22向显影装置2补充调色剂。

通过调色剂补充量传感器119而检测向显影槽111内补充调色剂的情况。

由于调色剂补充量传感器119配置于调色剂补充口115a的下方的第一输送通路P的底面，因此如果从调色剂补充口115a向显影剂中补充调色剂，则能够立即检测出显影剂的导磁率的变化。即，能够立即确认是否通过调色剂补充装置22补充了调色剂。

因此，在从调色剂补充控制部(控制装置32)对调色剂补充装置22发出调色剂补充指示的情况下，调色剂补充量传感器119未检测出显影剂的导磁率变化时，能够判断为不从调色剂补充装置22补充调色剂。即通过调色剂空判断部(控制装置32)能够准确判断出调色剂补充装置22内的调色剂为空(调色剂空)。

并且，在本实施方式中，调色剂补充装置22具有存储每次进行调色剂补充动作时由调色剂补充量传感器119检测出的调色剂补充量的存储部120。

作为存储部120，使用安装于调色剂补充装置22的称为CRUM(用户可换存储单元)的非易失性存储器。

调色剂补充控制部(控制装置32)基于存储在存储部120中的、从调色剂补充装置22补充的调色剂补充量信息，控制从调色剂补充装置22补充至显影装置2的调色剂补充量。

调色剂补充量信息包含每次调色剂排出部件驱动电动机126驱动时调色剂补充量传感器119检测出的调色剂的量(即，从调色剂补充装置22补充的调色剂的量)。

然而，一次调色剂补充动作的调色剂补充量的检测会产生误差、偏差。因此，对于最近多次调色剂补充动作，检测每次的调色剂补充量的取样值(检测值)，对于多个检测出的调色剂补充量的取样值算出平均值(移动平均值)，作为调色剂补充量信息存储在存储部120中。

因此，在本实施方式中，为了算出移动平均值，针对最近多次(两次以上)的调色剂补充动作检测出的每次调色剂补充量的取样值(检测值)作为调色剂补充量信息记录在存储部120中。

通过基于移动平均值判断调色剂补充量，能够更准确地控制调色剂补充量。

在本实施方式中，作为调色剂补充量信息，控制装置32将调色剂补充量传感器110检测出的最近的过去20次的调色剂补充量检测值存储在存储部120中，并且，计算出该20次的所述调色剂补充量的检测值的移动平均值存储在存储部120中。

以下，列举具体例对基于调色剂补充量信息的调色剂补充装置22的调色剂补充量的修正过程进行说明。

例如，使通过安装于图像形成装置100的调色剂补充装置22而被补充的预先设定的调色剂补充量为调色剂排出部件驱动电动机126每进行一次驱动是0.20g，实际上调色剂补充时检测出的调色剂补充量(例如，移动平均值)因各调色剂补充装置的差异而产生0.16～0.25g的偏差。

此时，由于根据作为调色剂补充信息而获得的最近的过去20次调色剂补充量的移动平均值，对调色剂排出部件驱动电动机126的驱动量(调色剂补充频率)进行1.25倍～0.80倍的修正，能够修正实际上补充的调色剂补充量的不足。

作为调色剂排出部件驱动电动机126的驱动量，为旋转速度(驱动速度)或旋转时间(驱动时间)。

即，通过在调色剂补充量的移动平均值低于0.20g的情况下使驱动量(补充量)增加、在调色剂补充量的移动平均值高于0.20g的情况下使驱动量(补充量)减少的修正，能够进行最适当的调色剂补充。

在本实施方式中，图像形成装置100为以下结构，即，将调色剂补充量传感器119检测出的调色剂补充量(检测值)、其移动平均值适时地记录在设于调色剂补充装置22的存储部120中。根据该结构，即使在调色剂补充装置22被安装在其他图像形成装置的情况下，该其他图像形成装置也能够根据安装于调色剂补充装置22内的存储部120所记录的调色剂补充量信息立即对其调色剂补充装置22进行适当的调色剂补充量的修正。从而，能够抑制因调色剂补充装置22更换前后调色剂浓度的变动而导致的图像的画质变化。

通过以上结构，根据本实施方式，通过图像形成装置100的调色剂补充控制部，能够进行以下控制，即，根据调色剂补充工作后调色剂补充量传感器119检测出的调色剂补充量信息(移动平均值)增减调色剂补充装置22的单位调色剂补充量。由此，由于能够从调色剂补充装置22向显影装置2进行最适当的调色剂补充，因此能够总是保持调色剂补充量的稳定，抑制因调色剂浓度变动而导致的画质变化。

并且，在本实施方式中，由于将每次调色剂补充动作时通过调色剂补充量传感器119而被检测出的调色剂补充量信息记录在设于调色剂补充装置22的存储部120，即使在调色剂补充装置22被更换的情况下，也能够基于记录在更换后的调色剂补充装置的存储部120的调色剂补充量信息进行调色剂补充控制，因此能够修正因各调色剂补充装置的偏差、调色剂余量而导致的调色剂补充量的差，获得稳定的调色剂补充量，进行最适当的调色剂补充。

另外，根据本实施方式，在图像形成装置100中，将调色剂补充量传感器119设于显影装置2的显影槽111内的调色剂补充口115a附近，该调色剂补充口115a的下方的第一输送通路P的底面，因此，能够迅速且准确地检测出调色剂补充装置22补充调色剂时落下的调色剂补充量。

因此，即使在显影装置2内的显影剂的调色剂浓度低于规定值、从调色剂补充控制部对调色剂补充装置22发出调色剂补充指示的情况下，在调色剂补充量传感器119检测出的调色剂补充量低于阈值的情况下，能够通过调色剂空判断部立即判断出调色剂补充装置22内无调色剂(调色剂空)的情况。由此，在感光鼓3上形成调色剂像时，能够抑制由于调色剂浓度降低而导致的载体附着在感光鼓3上的情况。

而且，根据本实施方式，由于将第一输送部件112构成为螺旋叶片的倾斜角θ为30度以上60度以下，因此不易产生由于沿第一输送部件112的旋转方向搅拌显影剂的力变大而使补充的调色剂漂浮在显影剂之上而被输送的“漂浮调色剂”。因此，即使在调色剂补充后也能够通过调色剂补充量传感器119高精度地检测显影剂的调色剂浓度。

另外，在上述本实施方式中，已对将本发明的图像形成装置的结构适用于图1所示的图像形成装置100的例进行了说明，但只要是通过调色剂补充装置补充调色剂来控制显影装置内的显影剂的调色剂浓度的图像形成装置即可，并不限定于上述结构的图像形成装置、复印机，还能够扩展至其他的图像形成装置。

如上所述，本发明并不限定于上述实施方式，能够在权利要求的范围内进行各种变更。即，在不脱离本发明的要点的范围内，将适当变更后技术方式组合而得到的实施方式也包含于本发明的技术范围内。

Claims (6)

1.一种图像形成装置，其特征在于，具有：

显影装置；

调色剂补充装置，其可拆装地安装于所述图像形成装置，并且，向所述显影装置补充调色剂；

调色剂补充控制部，其基于规定的条件控制从所述调色剂补充装置向所述显影装置补充所述调色剂；

调色剂空判断部，在从所述调色剂补充装置补充至所述显影装置的调色剂补充量低于阈值的情况下，判断为所述调色剂补充装置内无调色剂，

所述显影装置具有：

显影剂收容部，其收容包含所述调色剂和磁性载体的显影剂；

调色剂补充口，其将来自所述调色剂补充装置的补充调色剂导入所述显影剂收容部内；

调色剂补充量传感器，其配置于所述调色剂补充口附近，检测所述调色剂补充量，

所述调色剂补充装置具有在每次调色剂补充动作时记录由所述调色剂补充量传感器检测出的调色剂补充量的存储部，

所述调色剂补充控制部基于记录在所述存储部中的多个所述调色剂补充量的移动平均值，修正从所述调色剂补充装置补充至所述显影装置的所述调色剂补充量。

2.根据权利要求1所述的图像形成装置，其特征在于，所述移动平均值是通过最近多次调色剂补充动作而检测出的多个所述调色剂补充量的平均值。

3.根据权利要求1所述的图像形成装置，其特征在于，所述调色剂补充量传感器检测所述显影剂收容部内的所述显影剂的导磁率。

4.根据权利要求1所述的图像形成装置，其特征在于，所述调色剂补充装置具有：

通过旋转将所述调色剂补充装置内的所述调色剂排出至所述显影装置侧的调色剂排出部件；

使所述调色剂排出部件旋转的驱动电动机，

所述调色剂补充控制部通过变更所述驱动电动机的旋转速度或旋转时间中的任一项来修正所述调色剂补充量。

5.根据权利要求1所述的图像形成装置，其特征在于，所述存储部是安装于所述调色剂补充装置的非易失性存储器。

6.一种图像形成装置的调色剂补充方法，

所述图像形成装置具有：

显影装置；

调色剂补充装置，其可拆装地安装于所述图像形成装置，并且，向所述显影装置补充调色剂；

调色剂补充控制部，其基于规定的条件控制从所述调色剂补充装置向所述显影装置补充所述调色剂；

调色剂空判断部，在从所述调色剂补充装置补充至所述显影装置的调色剂补充量低于阈值的情况下，其判断为所述调色剂补充装置内无调色剂，

所述显影装置具有：

显影剂收容部，其收容包含所述调色剂和磁性载体的显影剂；

调色剂补充口，其将来自所述调色剂补充装置的补充调色剂导入所述显影剂收容部内；

调色剂补充量传感器，其配置于所述调色剂补充口附近，检测所述调色剂补充量，

所述调色剂补充装置具有在每次调色剂补充动作时记录由所述调色剂补充量传感器检测出的调色剂补充量的存储部，

所述调色剂补充控制部基于记录在所述存储部中的多个所述调色剂补充量的移动平均值，修正从所述调色剂补充装置补充至所述显影装置的所述调色剂补充量，

所述调色剂补充方法的特征在于，包含：

在每次所述调色剂补充动作时将由所述调色剂补充量传感器检测出的调色剂补充量记录在所述存储部中的工序；

基于所述移动平均值，修正从所述调色剂补充装置补充至所述显影装置的所述调色剂补充量的工序。

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