JP2017040903A - 現像剤補給装置、及び、画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】装置が大型化・高コスト化・複雑化してしまうことなく、現像装置にキャリアが無駄なく充分に補給されて、キャリア劣化による異常画像が発生しにくい、現像剤補給装置、及び、画像形成装置を提供する。【解決手段】現像装置５Ｙにおける単位時間当たりのトナー消費量に基いて、キャリア混合比率の異なる現像剤が収容された複数の現像剤容器３０Ｙ１、３０Ｙ２のうち１つの現像剤容器を選択して、貯留部６６に排出・貯留された現像剤を撹拌・搬送しながら補給口５７Ｙを介して現像装置５Ｙに補給して、キャリア混合比率の高い現像剤が収容された第１現像剤容器３０Ｙ１から貯留部６６に現像剤を排出した回数が所定値Ｂに達して、現像装置５Ｙの駆動時間が所定の閾値Ｃに達している場合に、第１現像剤容器３０Ｙからバイパス搬送経路７５を介して現像装置５Ｙに現像剤が補給されるように可動板７６（切替手段）を制御する。【選択図】図３

Description

この発明は、現像剤容器に収容された２成分現像剤を貯留部を介して現像装置に向けて補給する現像剤補給装置と、それを備えた画像形成装置と、に関し、特に、キャリア混合比率の異なる複数の現像剤容器が着脱可能に設置される現像剤補給装置、及び、画像形成装置に関するものである。

従来から、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の画像形成装置において、現像装置に適宜に現像剤（キャリア）を補給して現像装置内のキャリアを入れ替えるプレミックス現像方式のものであって、現像装置におけるトナー消費量が少ない場合に、キャリア混合比率（キャリアの重量比率）の異なる２種類の２成分現像剤のうち、キャリア混合比率の大きな現像剤が、現像装置に補給される技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

詳しくは、特許文献１において、現像装置には２つの補給口が形成されていて、一方の補給口にはキャリア混合比率（キャリアの重量比率）の小さな現像剤を補給する第１補給装置が接続されて、他方の補給口にはキャリア混合比率の大きな現像剤を補給する第２補給装置が接続されている。そして、現像装置におけるトナー消費量が少ない場合に、第２補給装置から現像装置に現像剤を補給するように制御している。

一方、特許文献２には、プレミックス現像方式の画像形成装置において、キャリアのみが収容された第１容器と、無機微粒子が収容された第２容器と、第１容器から排出されたキャリアと第２容器から排出された無機微粒子とを撹拌混合した後に現像装置に補給するサブホッパと、が設けられて、所定の条件に基いて、第１容器からサブホッパに向けてキャリアを排出するか、現像装置に向けて直接的にキャリアを排出するか、を切り替える技術が開示されている。

上述した特許文献１に開示された技術は、キャリア混合比率の異なる２つの２成分現像剤をそれぞれ現像装置に補給するための補給装置が２つ設けられていたり、現像装置に２つの補給装置にそれぞれ接続される補給口が設けられていたりして、装置が大型化・高コスト化・複雑化してしまっていた。
また、トナー消費量の少ない画像形成動作が長時間連続的におこなわれるような場合に、キャリア混合比率の大きな現像剤を補給経路を介して現像装置に補給しても、現像装置におけるキャリアを入れ替えるタイミングが遅くなってしまって、キャリア劣化による画像濃度過多やかぶり画像などの異常画像が発生してしまう可能性があった。

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、装置が大型化・高コスト化・複雑化してしまうことなく、トナー消費量の少ない画像形成動作が長時間連続的におこなわれるような場合などであっても、現像装置にキャリアが無駄なく充分に補給されて、キャリア劣化による異常画像が発生しにくい、現像剤補給装置、及び、画像形成装置を提供することにある。

この発明における現像剤補給装置は、トナーとキャリアとからなる現像剤を現像装置に向けて補給する現像剤補給装置であって、キャリア混合比率の異なる現像剤が収容された複数の現像剤容器がそれぞれ着脱可能に保持される保持部と、前記複数の現像剤容器からそれぞれ排出された現像剤が貯留されて、貯留された現像剤を撹拌しながら前記現像装置の補給口に向けて搬送する貯留部と、前記複数の現像剤容器のうちキャリア混合比率の最も高い現像剤が収容された第１現像剤容器から排出された現像剤を前記貯留部の全部を介さずに前記補給口を介して前記現像装置に直接的に補給するバイパス搬送経路と、前記第１現像剤容器から前記貯留部に向けて現像剤が排出される状態と、前記第１現像剤容器から前記バイパス搬送経路に向けて現像剤が排出される状態と、を切り替える切替手段と、を備え、前記現像装置における単位時間当たりのトナー消費量に基いて、前記複数の現像剤容器のうち前記貯留部に現像剤を排出する１つの現像剤容器を選択し、前記第１現像剤容器から前記貯留部に現像剤を排出した回数が所定値に達して、前記現像装置の駆動時間が所定の閾値に達している場合に、前記第１現像剤容器から前記バイパス搬送経路を介して前記現像装置に現像剤が補給されるように前記切替手段を制御するものである。

本発明によれば、装置が大型化・高コスト化・複雑化してしまうことなく、トナー消費量の少ない画像形成動作が長時間連続的におこなわれるような場合などであっても、現像装置にキャリアが無駄なく充分に補給されて、キャリア劣化による異常画像が発生しにくい、現像剤補給装置、及び、画像形成装置を提供することができる。

この発明の実施の形態１における画像形成装置を示す全体構成図である。 作像部を示す断面図である。 現像剤補給装置において、（Ａ）第１現像剤容器から貯留部に第１現像剤を補給している状態を示す概略断面図と、（Ｂ）第１現像剤容器からバイパス搬送経路を介して現像装置に第１現像剤を補給している状態を示す概略断面図と、である。 ２つの現像剤容器が現像剤補給装置に装着された状態を示す概略斜視図である。 保持部に２つの現像剤容器が装着された状態を示す斜視図である。 現像剤補給装置をバイパス搬送経路の側からみた概略断面図である。 現像剤容器から現像剤を補給する制御を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態２における現像剤補給装置において、現像剤容器から現像剤を補給する制御を示すフローチャートである。

以下、この発明を実施するための形態について、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。

実施の形態１．
図１〜図７にて、この発明の実施の形態１について詳細に説明する。
まず、図１及び図２にて、画像形成装置１００における全体の構成・動作について説明する。
図１は画像形成装置としてのプリンタを示す構成図であり、図２はその作像部を示す拡大図である。
図１に示すように、画像形成装置本体１００の上方には、各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）に対応した４色の略筒状の現像剤容器３０Ｙ１、３０Ｙ２、３０Ｍ１、３０Ｍ２、３０Ｃ１、３０Ｃ２、３０Ｋ１、３０Ｋ２がそれぞれ２種類ずつ着脱可能に設置された現像剤補給装置６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０Ｋが並設されている。また、４つの現像剤補給装置６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０Ｋの下方には、それぞれ、４つの露光部７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋを挟んで、各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）に対応した作像部６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋが、中間転写ベルト装置１５（中間転写ベルト８）に対向するように並設されている。

図２を参照して、イエローに対応した作像部６Ｙは、感光体ドラム１Ｙ（像担持体）と、感光体ドラム１Ｙの周囲に配設された帯電部４Ｙ、現像部５Ｙ、クリーニング部２Ｙ、除電部（不図示である。）等で構成されている。そして、感光体ドラム１Ｙ上で、作像プロセス（帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程、クリーニング工程）がおこなわれて、感光体ドラム１Ｙ上にイエロー画像が形成されることになる。

なお、他の３つの作像部６Ｍ、６Ｃ、６Ｋも、使用されるトナーの色が異なる以外は、イエローに対応した作像部６Ｙとほぼ同様の構成となっていて、それぞれのトナー色に対応した画像が形成される。以下、他の３つの作像部６Ｍ、６Ｃ、６Ｋの説明を適宜に省略して、イエローに対応した作像部６Ｙのみの説明をおこなうことにする。

図２を参照して、感光体ドラム１Ｙは、不図示の駆動モータによって反時計方向に回転駆動される。そして、帯電部４Ｙの位置で、感光体ドラム１Ｙの表面が一様に帯電される（帯電工程である。）。
その後、感光体ドラム１Ｙの表面は、露光部７Ｙ（書込み装置）から発せられたレーザ光Ｌの照射位置に達して、この位置での露光走査によってイエローに対応した静電潜像が形成される（露光工程である。）。

その後、感光体ドラム１Ｙの表面は、現像装置５Ｙ（現像部）との対向位置に達して、この位置で静電潜像が現像されて、イエローのトナー像が形成される（現像工程である。）。
その後、感光体ドラム１Ｙの表面は、中間転写ベルト８及び１次転写ローラ９Ｙとの対向位置に達して、この位置で感光体ドラム１Ｙ上のトナー像が中間転写ベルト８上に転写される（１次転写工程である。）。このとき、感光体ドラム１Ｙ上には、僅かながら未転写トナーが残存する。

その後、感光体ドラム１Ｙの表面は、クリーニング部２Ｙとの対向位置に達して、この位置で感光体ドラム１Ｙ上に残存した未転写トナーがクリーニングブレード２ａによってクリーニング部２Ｙ内に回収される（クリーニング工程である。）。
最後に、感光体ドラム１Ｙの表面は、不図示の除電部との対向位置に達して、この位置で感光体ドラム１上の残留電位が除去される。
こうして、感光体ドラム１Ｙ上でおこなわれる、一連の作像プロセスが終了する。

なお、上述した作像プロセスは、他の作像部６Ｍ、６Ｃ、６Ｋでも、イエロー作像部６Ｙと同様におこなわれる。すなわち、作像部の上方に配設された各露光部７Ｍ、７Ｃ、７Ｋから、画像情報に基いたレーザ光Ｌが、各作像部６Ｍ、６Ｃ、６Ｋの感光体ドラム１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ上に向けて照射される。
その後、現像工程を経て各感光体ドラム上に形成した各色のトナー像を、中間転写ベルト８上に重ねて１次転写する。こうして、中間転写ベルト８上にカラー画像が形成される。

なお、中間転写ベルト装置１５は、中間転写ベルト８、４つの１次転写ローラ（９Ｙ）、駆動ローラ、２次転写対向ローラ、複数のテンションローラ、クリーニング対向ローラ、中間転写クリーニング部、２次転写ローラ１９、等で構成される。中間転写ベルト８は、複数のローラ部材によって張架・支持されるとともに、１つのローラ部材（駆動ローラ）の回転駆動によって図１の矢印方向（時計方向）に無端移動される。

４つの１次転写ローラ（９Ｙ）は、それぞれ、中間転写ベルト８を感光体ドラム１Ｙ 、１Ｍ 、１Ｃ 、１Ｋ との間に挟み込んで１次転写ニップを形成している。そして、１次転写ローラ（９Ｙ）に、トナーの極性とは逆の転写電圧（１次転写バイアス）が印加される。
そして、中間転写ベルト８は、矢印方向に走行して、１次転写ローラ（９Ｙ）の１次転写ニップを順次通過する。こうして、感光体ドラム１Ｙ 、１Ｍ 、１Ｃ 、１Ｋ上の各色のトナー像が、中間転写ベルト８上に重ねて１次転写される。

その後、各色のトナー像が重ねて転写された中間転写ベルト８は、２次転写ローラ１９との対向位置に達する。この位置では、２次転写対向ローラが、２次転写ローラ１９との間に中間転写ベルト８を挟み込んで２次転写ニップを形成している。そして、中間転写ベルト８上に形成された４色のトナー像は、この２次転写ニップの位置に搬送された用紙等の記録媒体Ｐ上に転写される。このとき、中間転写ベルト８には、記録媒体Ｐに転写されなかった未転写トナーが残存する。

その後、中間転写ベルト８は、中間転写クリーニング部（不図示である。）の位置に達する。そして、この位置で、中間転写ベルト８上の未転写トナーが除去される。
こうして、中間転写ベルト８上でおこなわれる、一連の転写プロセスが終了する。

ここで、図１を参照して、２次転写ニップの位置に搬送された記録媒体Ｐは、装置本体１００の下方に配設された給紙部２６から、給紙ローラ２７やレジストローラ対２８等を経由して搬送されたものである。
詳しくは、給紙部２６には、記録媒体Ｐが複数枚重ねて収納されている。そして、給紙ローラ２７が図１の反時計方向に回転駆動されると、一番上の記録媒体Ｐがレジストローラ対２８のローラ間に向けて給送される。

レジストローラ対２８（タイミングローラ対）に搬送された記録媒体Ｐは、回転駆動を停止したレジストローラ対２８のローラニップの位置で一旦停止する。そして、中間転写ベルト８上のカラー画像にタイミングを合わせて、レジストローラ対２８が回転駆動されて、記録媒体Ｐが２次転写ニップに向けて搬送される。こうして、記録媒体Ｐ上に、所望のカラー画像が転写される。

その後、２次転写ニップの位置でカラー画像が転写された記録媒体Ｐは、定着部２０の位置に搬送される。そして、この位置で、定着ベルト及び圧力ローラによる熱と圧力とにより、表面に転写されたカラー画像が記録媒体Ｐ上に定着される。
その後、記録媒体Ｐは、排紙ローラ対によって装置外へと排出される。排紙ローラ対によって装置外に排出された記録媒体Ｐは、出力画像として、スタック部上に順次スタックされる。
こうして、画像形成装置における、一連の画像形成プロセスが完了する。

次に、図２を用いて、作像部における現像装置（被補給体）の構成・動作について、さらに詳しく説明する。
本実施の形態１における現像装置５Ｙは、プレミックス現像方式のものであって、現像剤補給装置６０Ｙによって現像剤容器３０Ｙ１、３０Ｙ２から補給口５７Ｙを介して現像装置５Ｙの内部に適宜に新品の現像剤（トナーとキャリアとからなる２成分現像剤である。）が補給されるとともに、排出口５８Ｙから劣化した現像剤（主としてキャリアである。）が現像装置５Ｙの外部に排出されて、不図示の回収容器の内部に廃現像剤として回収されるものである。
さらに、現像装置５Ｙへの現像剤の補給について補足すると、現像装置５Ｙに設置された磁気センサ５６Ｙによって検知されるトナー濃度（現像剤中のトナーの割合である。）の情報に基いて、現像剤補給装置６０Ｙの第２搬送スクリュ６９を回転駆動して、貯留部６６に貯留された現像剤を流出口７２（現像装置５Ｙの補給口５７Ｙが接続されている。）から排出して、補給口５７Ｙを介して現像装置５Ｙ内に向けて現像剤を自重落下させて補給する。具体的に、磁気センサ５６Ｙによって検知されるトナー濃度が所定値（７±３重量％程度である。）に達していない場合には、現像剤補給装置６０Ｙの第２搬送スクリュ６９を所定時間駆動して、貯留部６６から現像装置５Ｙに現像剤を補給する。

以下、現像装置５Ｙ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、現像装置５Ｙは、２つの現像ローラ５１Ｙ１、５１Ｙ２（現像剤担持体）、３つの搬送スクリュ５２Ｙ、５３Ｙ、５４Ｙ（搬送部材）、ドクターブレード５５Ｙ（現像剤規制部材）、等で構成されている。また、現像装置５Ｙ内には、現像剤を搬送して循環経路を形成する３つの現像剤搬送部（搬送経路）が形成されている。

２つの現像ローラ（第１現像ローラ５１Ｙ１と第２現像ローラ５１Ｙ２とである。）は、感光体ドラム１Ｙの回転方向（走行方向）に沿って対向するように並設されている。２つの現像ローラ５１Ｙ１、５１Ｙ２は、それぞれ、アルミニウム、真鍮、ステンレス、導電性樹脂等の非磁性体を円筒形に形成してなるスリーブが不図示の回転駆動機構（現像駆動モータ）によって図２の時計方向に回転されるように構成されている。現像ローラ５１Ｙ１、５１Ｙ２のスリーブ内には、スリーブの周面に現像剤の穂立ちを生じるように磁界を形成するマグネットが固設されている。マグネットから発せられる法線方向磁力線に沿うように、現像剤中のキャリアがスリーブ上にチェーン状に穂立ちする。このチェーン状に穂立ちしたキャリアに帯電したトナーが付着されて、磁気ブラシが形成される。磁気ブラシは、スリーブの回転によってスリーブと同方向（時計方向）に移送される。

現像剤規制部材としてのドクターブレード５５Ｙは、感光体ドラム１Ｙの走行方向上流側の第１現像ローラ５１Ｙ１に対向して、第１現像ローラ５１Ｙ１に担持された２成分現像剤の量を適量に規制する。

３つの搬送スクリュ５２Ｙ、５３Ｙ、５４Ｙは、軸部上に螺旋状にスクリュ部が形成されたものであって、現像装置５Ｙ内に収容された現像剤を長手方向（図２の紙面垂直方向であって、現像ローラ５１Ｙ１、５１Ｙ２の回転軸方向に一致する方向である。）に循環しながら撹拌・混合する。
詳しくは、第１搬送スクリュ５２Ｙによる搬送経路（第１現像剤搬送部）と、第２搬送スクリュ５３Ｙによる搬送経路（第２現像剤搬送部）と、第３搬送スクリュ５４Ｙによる搬送経路（第３現像剤搬送部）と、は壁部によって隔絶されている。そして、第２現像剤搬送部の下流側と、第３現像剤搬送部の上流側と、は第１中継部を介して連通している。また、第３現像剤搬送部の下流側と、第１現像剤搬送部の上流側と、は第２中継部を介して連通している。また、第１現像剤搬送部の下流側と、第３現像剤搬送部の上流側と、は落下経路を介して連通している。このような構成により、３つの現像剤搬送部（搬送スクリュ５２Ｙ、５３Ｙ、５４Ｙ）によって、現像装置５Ｙにおいて現像剤を長手方向に循環させる循環経路が形成されることになる。

ここで、現像装置５Ｙは、その内部に収容された現像剤のうち余剰の現像剤を外部に排出するように構成されている。詳しくは、第３搬送スクリュ５４Ｙによる第３現像剤搬送部の壁部には、現像装置５Ｙ内に収容された現像剤の一部を外部に排出するための排出口５８Ｙが設けられている。さらに具体的に、排出口５８Ｙは、現像剤補給装置６０Ｙによって現像装置５Ｙ内に現像剤が補給されて装置内の現像剤量が増加して現像剤の剤面（上面）が所定高さを超えたときに、その余剰分の現像剤を外部に向けて排出するためのものである。このように、トナーの母体樹脂や外添剤によって汚染されて劣化したキャリアが自動的に現像装置５Ｙの外部に排出されるので、経時においても画像品質の劣化を抑止することができる。

なお、図４等を参照して、本実施の形態１における現像装置５Ｙは、現像剤補給装置６０Ｙに対して着脱可能に設置されている。
具体的に、現像装置５Ｙは、ユーザーの手動操作によって、略水平方向を着脱方向（図４の矢印方向が装着方向となる。）として現像剤補給装置６０Ｙ（画像形成装置１００）に対して着脱される。そして、現像剤補給装置６０Ｙに現像装置５Ｙが装着されると、現像装置５Ｙの補給口５７Ｙと、貯留部６６（現像剤補給装置６０Ｙ）の流出口７２と、が接続されて、現像剤補給装置６０Ｙを介した現像装置５Ｙへの現像剤の補給が可能になる。また、図示は省略するが、貯留部６６（現像剤補給装置６０Ｙ）には、現像剤補給装置６０Ｙに対する現像装置５Ｙの着脱動作に連動して流出口７２を開閉するシャッタ部材が設けられている。

次に、図３〜図５等を参照して、現像装置５Ｙに供給するための現像剤（２成分現像剤）が収容された現像剤容器３０Ｙ１、３０Ｙ２について説明する。
先に図１で説明したように、４つの現像剤補給装置としての現像剤補給装置６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０Ｋには、４色の現像剤容器３０Ｙ１、３０Ｙ２、３０Ｍ１、３０Ｍ２、３０Ｃ１、３０Ｃ２、３０Ｋ１、３０Ｋ２が、２種類ずつ着脱可能に設置されている。現像剤容器３０Ｙ１、３０Ｙ２、３０Ｍ１、３０Ｍ２、３０Ｃ１、３０Ｃ２、３０Ｋ１、３０Ｋ２は、それぞれ、寿命に達したとき（収容する現像剤がほとんどすべて消費されて空になったときである。）に新品のものに交換される。そして、現像剤容器３０Ｙ１、３０Ｙ２、３０Ｍ１、３０Ｍ２、３０Ｃ１、３０Ｃ２、３０Ｋ１、３０Ｋ２内に収容された各色の現像剤は、それぞれ、後述する特徴的な制御に基いて、各現像剤補給装置６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０Ｋによって、各作像部６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋの現像装置に適宜補給される。

なお、２つのイエロー用の現像剤容器（第１現像剤容器３０Ｙ１と第２現像剤容器３０Ｙ２とである。）は、キャリア混合比率の異なる現像剤が収容されている点と、非互換性を確保するために一部の形状が異なる点と、を除き、それぞれほぼ同様の構成となっている。また、他の３色、２種類の現像剤容器３０Ｍ１、３０Ｍ２、３０Ｃ１、３０Ｃ２、３０Ｋ１、３０Ｋ２も、収容された現像剤（トナー）の色が異なる以外は、イエロー用の現像剤を収容した現像剤容器３０Ｙ１、３０Ｙ２とほぼ同様の構成となっている。以下、他の３色、２種類の現像剤容器３０Ｍ１、３０Ｍ２、３０Ｃ１、３０Ｃ２、３０Ｋ１、３０Ｋ２の説明を適宜に省略して、イエロー用の現像剤を収容した２つの現像剤容器３０Ｙ１、３０Ｙ２のみの説明をおこなうことにする。さらに、イエロー用の２種類の現像剤容器３０Ｙ１、３０Ｙ２のうち、一方の現像剤容器（例えば、第１現像剤容器３０Ｙ１である。）のみの説明をおこなって、他方の現像剤容器の説明を適宜に省略することにする。

現像剤容器３０Ｙ１は、主として、略筒状に形成された容器本体と、その開口３１を開閉するキャップ（不図示である。）と、で構成される。
図３（Ａ）を参照して、容器本体の頭部（装着方向奥側）には、開口３１と、容器本体と一体的に回転するボトル・ギア（不図示である。）と、が設けられている。ボトル・ギアは、現像剤補給装置６０Ｙの駆動ギア（不図示である。）と噛合して容器本体（現像剤容器３０Ｙ１）を図３の破線で示す回転軸を中心に矢印方向に回転駆動するためのものである。また、開口３１は、容器本体（現像剤容器３０Ｙ１）内に収容された現像剤を受部６３を介して貯留部６６（又は、バイパス搬送経路７５）に向けて排出するためのものである。

図５を参照して、容器本体（現像剤容器３０Ｙ１）には、外周面から内周面にかけて、螺旋状の突起３２が設けられている。この螺旋状の突起３２は、容器本体（現像剤容器３０Ｙ１）を回転駆動して開口３１から現像剤を排出するためのものである。
また、図示は省略するが、現像剤容器３０Ｙ１（容器本体）の開口３１を開閉するキャップは、現像剤補給装置６０Ｙに対する現像剤容器３０Ｙ１の着脱動作に連動して、現像剤補給装置６０Ｙに設置されたチャックに挟持されて開口３１を開閉するように構成されている。すなわち、現像剤補給装置６０Ｙに現像剤容器３０Ｙ１が装着された状態では、開口３１からキャップが取り外されて、図３に示すように現像剤容器３０Ｙ１内の現像剤の排出が可能になる。これに対して、現像剤補給装置６０Ｙから現像剤容器３０Ｙ１が離脱されるときには、開口３１にキャップが嵌合されて、現像剤容器３０Ｙ１の開口３１が封止されることになる。このようなキャップの開閉機構としては、公知のもの（例えば、特開平１１−２３１６３０号公報等に開示されたものである。）を用いることができる。

なお、画像形成装置本体１００の現像剤補給装置６０Ｙ（保持部６１）に対して現像剤容器３０Ｙ１は、以下のように着脱される。
現像剤容器３０Ｙ１を現像剤補給装置６０Ｙに装着する場合は、まず、画像形成装置１００の上方に設置された本体ドアを開放して、現像剤補給装置６０Ｙにおける保持部６１のカバー部材６２（図５を参照できる。）を前面に露出させる。そして、現像剤容器３０Ｙ１をカバー部材６２の挿入口６２ａから、現像剤容器３０Ｙ１を図５の矢印方向に押し込んで、受部６３に開口３１の側が係合した状態で、保持部６１のベース部６４上に現像剤容器３０Ｙ１が回転可能に載置されて、現像剤容器３０Ｙ１の装着が完了する。このとき、ボトル・ギアは、現像剤補給装置６０Ｙの駆動ギアと噛合することになる。これにより、現像剤補給装置６０Ｙに設置された現像剤容器３０Ｙ１内のトナーを、現像剤補給装置６０Ｙによって、現像装置５Ｙに導くことが可能になる。
これに対して、現像剤容器３０Ｙ１を現像剤補給装置６０Ｙ（保持部６１）から離脱する場合には、上述した装着時の操作と逆の手順で操作がされることになる。

次に、図３〜図６等を用いて、現像剤補給装置６０Ｙについて説明する。
なお、図４では、簡単のため、図１に記載した露光部７Ｙの図示を省略している。
また、各色にそれぞれ対応した４つの現像剤補給装置６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０Ｋは、補給するトナー（現像剤）の色が異なる以外はほぼ同一構造なので、図３〜図６等においてイエロー用の現像剤を補給する現像剤補給装置６０Ｙについてのみ図示するとともに、以下の現像剤補給装置の説明において適宜にイエロー用の現像剤補給装置６０Ｙのみを用いることとする。

現像剤補給装置６０Ｙは、現像剤容器３０Ｙに収容されたトナーとキャリアとからなる２成分現像剤（外添剤などの材料が含有されたものも含むものと定義する。）を被補給体としての現像装置５Ｙに向けて補給する装置であって、画像形成装置１００の上方に設置されている。
現像剤補給装置６０Ｙ（現像剤補給装置）には、２つの現像剤容器３０Ｙ１、３０Ｙ２が保持される保持部６１の下方に貯留部６６が設けられている。この貯留部６６は、２つの現像剤容器３０Ｙ１、３０Ｙ２からそれぞれ排出されて受部６３を介して落下した現像剤が貯留される部分であって、第１搬送スクリュ６７、撹拌部材６８、第２搬送スクリュ６９、現像剤検知センサ７０などが設置されている。貯留部６６は、装置本体１００の奥側（図１の紙面垂直方向奥側である。）に設置されている。

図３（Ａ）、図６を参照して、貯留部６６の上方には、２つの現像剤容器３０Ｙ１、３０Ｙ２の開口３１にそれぞれ連通する受部６３から落下する現像剤がそれぞれ流入される流入口７１が２つ設けられている。
また、貯留部６６の下方には、２つの流入口７１から流入されて貯留された現像剤をそれぞれ中央部に向けて搬送する第１搬送スクリュ６７や、貯留部６６に貯留された現像剤を撹拌する撹拌部材６８や、中央部にある現像剤を流出口７２に向けて搬送する第２搬送スクリュ６９、などが設けられている。第１搬送スクリュ６７は、回転軸部上における一端側と他端側とに巻き方向が異なるスクリュ部がそれぞれ巻装されたものであって、所定方向に回転駆動されることにより、第１現像剤容器３０Ｙ１から排出されて回転軸方向一端側（図６の右方である。）にある現像剤を回転軸方向中央部に向けて撹拌・搬送して、第２現像剤容器３０Ｙ２から排出されて回転軸方向他端側（図６の左方である。）にある現像剤を回転軸方向中央部に向けて撹拌・搬送するものである。第２搬送スクリュ６９は、回転軸部上にスクリュ部が巻装されたものであって、所定方向に回転駆動されることにより貯留部６６の下方の中央部から流出口７２に向けて現像剤を図６の紙面垂直方向に撹拌・搬送するものである（図３（Ａ）の右方から左方への搬送である。）。貯留部６６の流出口７２は、補給口５７Ｙに接続されて現像装置５Ｙに連通している。第２搬送スクリュ６９が回転駆動されることで、貯留部６６の流出口７２から現像剤が流出されて、補給口５７Ｙを介して現像装置５Ｙに現像剤が補給されることになる。

また、図３（Ａ）、図６等を参照して、貯留部６６の中央の高さの位置には、貯留部６６に貯留された現像剤を撹拌する撹拌部材６８や、貯留部６６に貯留される現像剤の高さ（現像剤量）を一定に保つための現像剤検知センサ７０、などが設けられている。
撹拌部材６８は、回転軸部上にコの字状（略Ｕ字状）の棒材を設置したアジテータであって、その棒材の中央部にはマイラーなどの可撓性部材（不図示である。）が貼着されている。この可撓性部材は、撹拌部材６８の回転にともない現像剤検知センサ７０の検知面に摺接して、検知面の清掃をおこなうためのものである。
現像剤検知センサ７０は、圧電センサなどであって、その位置における現像剤の有無を検知する。そして、現像剤検知センサ７０によって現像剤が検知されない場合には、後述する制御フローに基いて２つの現像剤容器３０Ｙ１、３０Ｙ２のうちのいずれかが回転駆動されて、現像剤容器３０Ｙ１、３０Ｙ２から貯留部６６に向けて現像剤が補充されることになる。また、そのような補充動作をおこなっても現像剤検知センサ７０によって現像剤がない状態が連続して検知される場合には、現像剤容器３０Ｙ、３０Ｙ２内の現像剤が空である状態（エンド状態）であるものとして、その旨が装置本体１００の表示パネルに表示されることになる。

そして、先に説明したように現像剤容器３０Ｙ１の容器本体における内周面には、螺旋状の突起３２が形成されている。これにより、容器本体（現像剤容器３０Ｙ１）が適宜に回転されると、現像剤容器３０Ｙ１の底部側から頭部の開口３１側に現像剤が搬送されて、開口３１から排出された現像剤が、受部６３内の空洞を経由して、流入口７１から貯留部６６内に流入されて貯留されることになる。
そして、貯留部６６に貯留された現像剤は、適宜に流出口７２から排出されて、補給口５７Ｙを介して現像装置５Ｙに補給されることになる。

このように、現像剤容器３０Ｙ１、３０Ｙ２に収容された現像剤を、一時的に貯留部６６に貯留して、貯留部６６から現像装置５Ｙに現像剤を供給するように構成することで、現像剤容器３０Ｙ１、３０Ｙ２がエンド状態になって交換を要するときに、いきなり現像装置５Ｙに補給するための現像剤がなくなって、画像形成装置１００の使用（画像形成動作）ができなくなる不具合（ダウンタイムが生じる不具合）を軽減することができる。
なお、本実施の形態１における現像剤補給装置６０Ｙには、貯留部６６に隣接するように、第１現像剤容器３０Ｙ１から排出された第１現像剤（キャリア混合比率の高い現像剤である。）を現像装置５Ｙに向けて直接的に補給するためのバイパス搬送経路７５が設けられているが、これについては後で詳しく説明する。

以下、図３〜図７等を用いて、本実施の形態１において特徴的な、現像剤補給装置６０Ｙ（画像形成装置）の構成・動作について説明する。
先に図３〜図６等を用いて説明したように、本実施の形態１における現像剤補給装置６０Ｙには、保持部６１や貯留部６６が設けられている。
保持部６１は、キャリア混合比率の異なる現像剤が収容された複数の現像剤容器（第１現像剤容器３０Ｙ１と第２現像剤容器３０Ｙ２とである。）がそれぞれ着脱可能に保持されるものである。
貯留部６６は、複数の現像剤容器３０Ｙ１、３０Ｙ２からそれぞれ排出された現像剤が貯留されて、貯留された現像剤を撹拌しながら現像装置５Ｙの補給口５７Ｙに向けて搬送するものである。
第１現像剤容器３０Ｙ１には、キャリア混合比率が高い第１現像剤が収容されている。第２現像剤容器３０Ｙ２には、第１現像剤よりもキャリア混合比率の小さな第２現像剤が収容されている。本実施の形態１では、第１現像剤容器３０Ｙ１に収容される第１現像剤のキャリア混合比率が２０％程度に設定され、第２現像剤容器３０Ｙ２に収容される第２現像剤のキャリア混合比率が５％程度に設定されている。
なお、「キャリア混合比率」とは、現像剤におけるトナー量に対するキャリア量の比率である。

そして、現像装置５Ｙにおける単位時間当たりのトナー消費量に基いて、複数の現像剤容器３０Ｙ１、３０Ｙ２のうち貯留部６６に現像剤を排出する１つの現像剤容器を選択して、先に説明した貯留部６６の現像剤検知センサ７０による検知結果に基いて、選択した現像剤容器から貯留部６６に適宜に現像剤が供給されることになる。
具体的に、現像装置５Ｙにおける単位時間当たりのトナー消費量Ｍを求めて、求めたトナー消費量Ｍが所定の基準値Ａ未満である場合には第１現像剤容器３０Ｙ１用の第１駆動モータを駆動して第１現像剤容器３０Ｙ１から貯留部６６に現像剤（第１現像剤）を排出して、求めたトナー消費量Ｍが基準値Ａ以上である場合には第２現像剤容器３０Ｙ２用の第２駆動モータを駆動して第２現像剤容器３０Ｙ２から貯留部６６に現像剤（第２現像剤）を排出するように制御している。すなわち、対応するトナー色について画像面積率が小さくトナー消費量が少ない画像が形成される場合には、キャリア量が多い現像剤（第１現像剤）が貯留部６６を介して現像装置５Ｙに補給されて、現像装置５Ｙ内におけるキャリア（現像剤）の入れ替えが促進されることになる。

なお、本実施の形態１において、「現像装置５Ｙにおける単位時間当たりのトナー消費量Ｍ」は、以下のように求めている。
画像形成装置１００の制御部には、感光体ドラム１Ｙに形成されるトナー像（画像）の画素面積をカウントするプリント画素カウンタや、現像装置５Ｙで消費されるトナー消費量をカウントするトナー消費量カウンタや、現像装置５Ｙの累積の駆動時間を求めるタイマ、などが設けられている。
そして、プリント画素カウンタによって、順次、露光部７Ｙに入力される画像信号から現像する画素面積をカウントして、単位面積当たりの現像トナー量から消費トナー量を求めて、トナー消費量カウンタを積算する。これと同時に、タイマによって現像装置５Ｙの累積の駆動時間を求める。そして、所定の駆動時間ごとに、その間のトナー消費量を算出して、「単位時間当たりのトナー消費量Ｍ」を求める。このとき、最大画像サイズで全ベタ画像をプリントしたときのトナー消費量に対するトナー消費量比率（％）を算出して、この値を「単位時間当たりのトナー消費量Ｍ」として用いることもできる。

このように、本実施の形態１では、現像装置５Ｙにおける単位時間当たりのトナー消費量Ｍが少なくて、現像装置５Ｙの内部でトナーが消費されずに、トナーの母体樹脂や外添剤によってキャリアが汚染されて劣化しやすい状態のときに、第１現像剤容器３０Ｙ１からキャリア混合比率（キャリア量）が多い現像剤（第１現像剤）が貯留部６６を介して現像装置５Ｙに補給されるため、現像装置５Ｙ内におけるキャリア（現像剤）の入れ替えが促進されて、キャリア劣化による画像濃度過多やかぶり画像などの異常画像の発生を軽減することができる。
また、現像装置５Ｙにおける単位時間当たりのトナー消費量Ｍがそれほど少なくなくて、現像装置５Ｙの内部である程度トナーが消費されて、キャリア劣化がそれほど早くならない状態のときには、第２現像剤容器３０Ｙ２からキャリア混合比率（キャリア量）がそれほど多くない現像剤（第１現像剤）が貯留部６６を介して現像装置５Ｙに補給されるため、現像装置５Ｙ内におけるキャリア（現像剤）の入れ替えがほどよい程度におこなわれて、キャリア劣化による画像濃度過多やかぶり画像などの異常画像の発生を軽減することができる。

そして、本実施の形態１における現像剤補給装置６０Ｙは、キャリア混合比率の異なる２種類の２成分現像剤をそれぞれ現像装置に補給するための補給装置を２つ設けたり、現像装置に２つの補給装置にそれぞれ接続される２つの補給口を設けたりするのではなくて、キャリア混合比率の異なる現像剤が収容された２つの現像剤容器３０Ｙ１、３０Ｙ２が設置される１つの現像剤補給装置６０Ｙによって、１つの補給口５７Ｙからキャリア混合比率の異なる現像剤を現像装置５Ｙに補給できるように構成しているため、装置が大型化・高コスト化・複雑化する不具合を軽減することができる。

ここで、図３、図６等を参照して、本実施の形態１における現像剤補給装置６０Ｙには、バイパス搬送経路７５や、切替手段としての可動板７６が設けられている。
バイパス搬送経路７５は、複数の現像剤容器３０Ｙ１、３０Ｙ２のうちキャリア混合比率の最も高い現像剤が収容された第１現像剤容器３０Ｙ１から排出された現像剤（第１現像剤）を貯留部６６の全部を介さずに補給口５７Ｙを介して現像装置５Ｙに直接的に補給するためのものである。
詳しくは、図３（Ｂ）を参照して、バイパス搬送経路７５は、貯留部６６に隣接するように設置されている。バイパス搬送経路７５の開口部７７（流入口）は、貯留部６６の落下経路において底部から充分に高い位置に連通するように形成されている。バイパス搬送経路７５の流出口は、補給口５７Ｙ（貯留部６６の流出口７２）の上方の位置に開口するように形成されている。バイパス搬送経路７５は、開口部７７から流入された現像剤が自重落下したり内壁面を滑落したりして、流出口から排出されて、補給口５７Ｙを介して現像装置５Ｙに供給されるように形成されている。

切替手段としての可動板７６は、第１現像剤容器３０Ｙ１から貯留部６６に向けて現像剤が排出される状態（図３（Ａ）の状態である。）と、第１現像剤容器３０Ｙ１からバイパス搬送経路７５に向けて現像剤が排出される状態（図３（Ｂ）の状態である。）と、を切り替えるためのものである。詳しくは、可動板７６は、第１現像剤容器３０Ｙ１から排出されて自重落下する現像剤の方向を可変するように、回転軸７６ａを中心にして回動可能に構成されている。

具体的に、第１現像剤容器３０Ｙ１（又は、第２現像剤容器３０Ｙ２）から貯留部６６に向けて現像剤を排出する場合には、制御部によって制御される不図示のモータの駆動によって、可動板７６が回転軸７６ａを中心に図３の反時計方向に回動されて、図３（Ａ）に示すように、バイパス搬送経路７５の開口部７７が閉鎖されることになる。これにより、第１現像剤容器３０Ｙ１から排出された現像剤は、バイパス搬送経路７５に導かれることなく、そのすべてが貯留部６６に貯留されることになる。そして、貯留部６６に貯留された現像剤は、先に説明したように適宜に第２搬送スクリュ６９によって撹拌・搬送されて、補給口６７Ｙから現像装置５Ｙに補給されることになる。
これに対して、第１現像剤容器３０Ｙ１からバイパス搬送経路７５に向けて現像剤を排出する場合には、制御部によって制御される不図示のモータの駆動によって、可動板７６が回転軸７６ａを中心に図３の時計方向に回動されて、図３（Ｂ）に示すように、バイパス搬送経路７５の開口部７７が開放されることになる。これにより、第１現像剤容器３０Ｙ１から排出された現像剤（第１現像剤）は、貯留部６６に導かれることなく、そのすべてが可動板７６の表面を滑落した後に、開口部７７からバイパス搬送経路７５に導かれることになる。そして、バイパス搬送経路７５に導かれた現像剤は、そこに一時的に貯留されることなく、補給口６７Ｙを介して現像装置５Ｙに直接的に補給されることになる。

このように貯留部６６を介してキャリア混合比率の高い第１現像剤を現像装置５Ｙに供給するルートとは別に、キャリア混合比率の高い第１現像剤を現像装置５Ｙに直接的に供給するルートを設けることで、現像装置５Ｙ内に収容された現像剤（キャリア）を直ちに入れ替えたいような場合に、後者のルートを選択することで、そのような応答性の高いキャリアの入れ替えが可能になる。

そして、本実施の形態１では、第１現像剤容器３０Ｙ１から貯留部６６に現像剤（第１現像剤）を排出した回数が所定値Ｂに達して、現像装置５Ｙの駆動時間（先に説明したタイマで検知される累積の駆動時間である。）が所定の閾値Ｃに達している場合に、図３（Ｂ）に示すように、第１現像剤容器３０Ｙ１からバイパス搬送経路７５を介して現像装置５Ｙに現像剤が補給されるように可動板７６（切替手段）を制御する。すなわち、現像装置５Ｙ内でトナー消費がほとんどされずに現像装置５Ｙが駆動される状態が長時間連続しておこなわれて、キャリア劣化が急速に進んで、現像装置５Ｙ内に収容された現像剤（キャリア）を直ちに入れ替えたいような場合に、第１現像剤容器３０Ｙ１から貯留部６６を介することなくバイパス搬送経路７５を経て現像装置５Ｙに直接的に第１現像剤を供給するように制御する。
これにより、現像装置５Ｙ内に収容された現像剤（キャリア）を直ちに入れ替えなければキャリア劣化が生じてしまうような場合であっても、現像装置５Ｙにおいてキャリアの入れ替えが直ちにおこなわれるため、現像装置５Ｙにおけるキャリアを入れ替えるタイミングが遅くなってしまって、キャリア劣化による画像濃度過多やかぶり画像などの異常画像が発生してしまう不具合が確実に軽減されることになる。

以下、図７の制御フローを用いて、上述した特徴的な現像剤の補給制御について、まとめとして説明する。
図７に示すように、まず、先に説明した方法によって、現像装置５Ｙにおける単位時間当たりのトナー消費量Ｍを算出する（ステップＳ１）。そして、求めたトナー消費量Ｍが基準値Ａより小さいかが判別される（ステップＳ２）。
その結果、トナー消費量Ｍが基準値Ａより大きいものと判別された場合には、現像装置５Ｙ内のキャリア劣化は早くないものとして、現像剤検知センサ７０による検知結果に基いて、第２現像剤容器３０Ｙ２から貯留部６６にキャリア混合比率の小さな第２現像剤を補給するように制御する（ステップＳ３）。

これに対して、ステップＳ２にて、トナー消費量Ｍが基準値Ａより小さいものと判別された場合には、制御上のフラグ（補給フラグ）を立てて加算する（ステップＳ４）。そして、積算されたフラグの数（積算フラグ数）が所定値Ｂよりも多いかが判別される（ステップＳ５）。すなわち、第１現像剤容器３０Ｙ１から貯留部６６に向けて現像剤が補給された回数（ジョブ回数）が所定値Ｂよりも多いかが判別される。
その結果、積算フラグ数が所定値Ｂよりも少ないものと判別された場合には、現像装置５Ｙ内のキャリア劣化はある程度早くなるものとして、現像剤検知センサ７０による検知結果に基いて、第１現像剤容器３０Ｙ１から貯留部６６にキャリア混合比率の大きな第１現像剤を補給するように制御する（ステップＳ６）。

これに対して、ステップＳ５にて、積算フラグ数が所定値Ｂよりも多いものと判別された場合には、さらに現像駆動時間（先に説明したタイマで検知される現像装置５Ｙの累積の駆動時間である。）が閾値Ｃよりも大きいかが判別される（ステップＳ７）。
その結果、現像駆動時間が閾値Ｃよりも小さいものと判別された場合には、現像装置５Ｙ内のキャリア劣化はある程度早くなるが極端に早くならないものとして、現像剤検知センサ７０による検知結果に基いて、第１現像剤容器３０Ｙ１から貯留部６６にキャリア混合比率の大きな第１現像剤を補給するように制御する（ステップＳ６）。
これに対して、ステップＳ７にて、現像駆動時間が閾値Ｃよりも大きいものと判別された場合には、トナー消費がほとんどない状態での現像装置５Ｙの駆動が長時間おこなわれて、現像装置５Ｙ内のキャリア劣化が極端に早くなるものとして、図３（Ｂ）に示すように可動板７６を回動させてバイパス搬送経路７５を開放して（ステップＳ８）、第１現像剤容器３０Ｙ１から現像装置５Ｙにキャリア混合比率の大きな第１現像剤を直接的に補給するように制御する（ステップＳ９）。そして、現像装置５Ｙへの現像剤補給が終了したら、積算されたフラグの数（積算フラグ数）をゼロにクリアする（ステップＳ１０）。また、現像駆動時間のカウンタもゼロにクリアする。

ここで、図５等を参照して、本実施の形態１では、保持部６１において、所定のキャリア混合比率の現像剤が収容された現像剤容器が保持される部分に、異なるキャリア混合比率の現像剤が収容された現像剤容器が保持されないように構成されている。すなわち、保持部６１において、第１現像剤容器３０Ｙ１が保持される部分には、第１現像剤容器３０Ｙ１のみが保持されて、第２現像剤容器３０Ｙ２が保持されないように構成されている。同様に、保持部６１において、第２現像剤容器３０Ｙ２が保持される部分には、第２現像剤容器３０Ｙ２のみが保持されて、第１現像剤容器３０Ｙ１が保持されないように構成されている。すなわち、２つの現像剤容器３０Ｙ１、３０Ｙ２と、それらが装着される保持部６１の部分には、非互換性を確保するための形状部分が一部に形成されている。

具体的に、図示は省略するが、保持部６１において、第１現像剤容器３０Ｙ１用の挿入口６２ａに形成された凹部の位置と、第２現像剤容器３０Ｙ２用の挿入口６２ａに形成された凹部の位置と、が異なるように構成する。そして、第１現像剤容器３０Ｙ１の頭部（開口３１が形成された側であって、装着方向の先頭部である。）には、第１現像剤容器３０Ｙ１用の挿入口６２ａに形成された凹部に係合する凸部が形成され、第２現像剤容器３０Ｙ２の頭部には、第２現像剤容器３０Ｙ２用の挿入口６２ａに形成された凹部に係合する凸部が形成されている。これにより、第１現像剤容器３０Ｙ１用の挿入口６２ａからは、第１現像剤容器３０Ｙ１のみが挿入（装着）できて、第２現像剤容器３０Ｙ２は凸部が凹部に干渉して挿入（装着）できないことになる。同様に、第２現像剤容器３０Ｙ２用の挿入口６２ａからは、第２現像剤容器３０Ｙ２のみが挿入（装着）できて、第１現像剤容器３０Ｙ１は凸部が凹部に干渉して挿入（装着）できないことになる。
このように構成することにより、キャリア混合比率の異なる現像剤容器が所定の位置とは異なる位置にセットされてしまって、先に説明した現像剤の補給制御による効果が達成されなくなってしまう不具合を防止することができる。

以上説明したように、本実施の形態１では、現像装置５Ｙにおける単位時間当たりのトナー消費量に基いて、キャリア混合比率の異なる現像剤が収容された複数の現像剤容器３０Ｙ１、３０Ｙ２のうち貯留部６６に現像剤を排出する１つの現像剤容器を選択して、貯留部６６に貯留された現像剤を撹拌・搬送しながら補給口５７Ｙを介して現像装置５Ｙに補給して、キャリア混合比率の最も高い現像剤が収容された第１現像剤容器３０Ｙ１から貯留部６６に現像剤を排出した回数が所定値Ｂに達して、現像装置５Ｙの駆動時間が所定の閾値Ｃに達している場合に、第１現像剤容器３０Ｙからバイパス搬送経路７５を介して現像装置５Ｙに現像剤が補給されるように可動板７６（切替手段）を制御している。
これにより、現像剤補給装置６０Ｙが大型化・高コスト化・複雑化してしまうことなく、トナー消費量の少ない画像形成動作が長時間連続的におこなわれるような場合などであっても、現像装置５Ｙにキャリアが無駄なく充分に補給されて、キャリア劣化による異常画像を発生しにくくすることができる。

実施の形態２．
図８にて、この発明の実施の形態２について詳細に説明する。
図８は、実施の形態２における現像剤補給装置６０Ｙにおいて現像剤容器３０Ｙ１、３０Ｙ２から現像剤を補給する制御を示すフローチャートであって、前記実施の形態１における図７に相当する。
本実施の形態２における現像剤補給装置６０Ｙは、複数の現像剤容器３０Ｙ１、３０Ｙ２のうち非出用の現像剤容器として選択したものが空となったときの制御が、前記実施の形態１のものに対して追加されている。

本実施の形態１における現像剤補給装置６０Ｙ（画像形成装置１００）も、図１〜図６に示すように前記実施の形態１のものと同様に構成されている。そして、本実施の形態２においても、前記実施の形態１のものと同様に、現像装置５Ｙにおける単位時間当たりのトナー消費量に基いて、キャリア混合比率の異なる現像剤が収容された２つの現像剤容器３０Ｙ１、３０Ｙ２のうち貯留部６６に現像剤を排出する１つの現像剤容器を選択して、貯留部６６に貯留された現像剤を撹拌・搬送しながら補給口５７Ｙを介して現像装置５Ｙに補給して、キャリア混合比率の最も高い現像剤が収容された第１現像剤容器３０Ｙ１から貯留部６６に現像剤を排出した回数が所定値Ｂに達して、現像装置５Ｙの駆動時間が所定の閾値Ｃに達している場合に、第１現像剤容器３０Ｙからバイパス搬送経路７５を介して現像装置５Ｙに現像剤が補給されるように可動板７６を制御している。

ここで、本実施の形態２では、複数の現像剤容器３０Ｙ１、３０Ｙ２のうち貯留部６６に現像剤を排出する１つの現像剤容器として第１現像剤容器３０Ｙ１が選択されている場合であって、第１現像剤容器３０Ｙ１が空であるものと判別されたときには、第１現像剤容器３０Ｙ１から貯留部６６に現像剤を排出した回数の加算をおこないながら第２現像剤容器３０Ｙ２（複数の現像剤容器３０Ｙ１、３０Ｙ２のうち第１現像剤容器３０Ｙ１とは異なる他の現像剤容器である。）から貯留部６６に現像剤を排出するように制御している。これに対して、複数の現像剤容器３０Ｙ１、３０Ｙ２のうち貯留部６６に現像剤を排出する１つの現像剤容器として第２現像剤容器３０Ｙ２（他の現像剤容器）が選択されている場合であって、第２現像剤容器３０Ｙ２（他の現像剤容器）が空であるものと判別されたときには、第１現像剤容器３０Ｙ１から貯留部６６に現像剤を排出した回数の加算をおこなうことなく第１現像剤容器３０Ｙ１から貯留部６６に現像剤を排出するように制御している。

すなわち、キャリア混合比率の高い第１現像剤容器３０Ｙ１から貯留部６６への現像剤補給をおこなうように選択されている場合に、第１現像剤容器３０Ｙ１がエンド状態になったときには、低画像面積率のプリントの積算回数を判断するフラグの加算をおこないながら、キャリア混合比率の低い第２現像剤容器３０Ｙ２から貯留部６６への現像剤補給をおこなう。これに対して、キャリア混合比率の低い第２現像剤容器３０Ｙ２から貯留部６６への現像剤補給をおこなうように選択されている場合に、第２現像剤容器３０Ｙ２がエンド状態になったときには、低画像面積率のプリントの積算回数を判断するフラグの加算や、フラグ数によるバイパス搬送経路７５の開放の有無の判断をおこなうことなく、キャリア混合比率の高い第１現像剤容器３０Ｙ１から貯留部６６への現像剤補給をおこなう。

このような制御をおこなうことで、現像剤補給をおこなっている一方の現像剤容器がエンド状態になっても、直ちにプリント動作を中断することなく、他方の現像剤容器から現像剤補給をおこなうことができるため、プリント動作を中断することなくエンド状態になった現像剤容器の交換作業をおこなうことが可能になる。
また、キャリア混合比率の高い第１現像剤容器３０Ｙ１から貯留部６６への現像剤補給をおこなうように選択されている場合に、第１現像剤容器３０Ｙ１がエンド状態になって、第１現像剤容器３０Ｙ１の交換作業がおこなわれた後に、交換作業がおこなわれるまでに積算されたフラグ数（第２現像剤容器３０Ｙ２による現像剤補給によって積算されたフラグ数である。）によって、不足なく現像剤補給をおこなうことができる。さらに、キャリア混合比率の低い第２現像剤容器３０Ｙ２から貯留部６６への現像剤補給をおこなうように選択されている場合に、第２現像剤容器３０Ｙ２がエンド状態になって、第２現像剤容器３０Ｙ２の交換作業がおこなわれた後に、フラグ数の加算が通常時よりも進められることによってキャリア混合比率の高い第１現像剤容器３０Ｙ１から貯留部６６への現像剤補給が無駄におこなわれる不具合を防止することができる。すなわち、貯留部６６に対してキャリアが過剰供給されたり供給不足になったりする不具合を最小限に抑制することができる。

以下、図８の制御フローを用いて、上述した本実施の形態２における現像剤の補給制御について、まとめとして説明する。
図８に示すように、まず、前記実施の形態１のものと同様に、現像装置５Ｙにおける単位時間当たりのトナー消費量Ｍを算出する（ステップＳ１）。そして、求めたトナー消費量Ｍが基準値Ａより小さいかが判別される（ステップＳ２）。
その結果、トナー消費量Ｍが基準値Ａより大きいものと判別された場合には、さらに第２現像剤容器３０Ｙ２がエンド状態（空）でないかが判別される（ステップＳ１１）。その結果、第２現像剤容器３０Ｙ２がエンド状態でないものと判別された場合には、現像装置５Ｙ内のキャリア劣化は早くないものとして、現像剤検知センサ７０による検知結果に基いて、第２現像剤容器３０Ｙ２から貯留部６６にキャリア混合比率の小さな第２現像剤を補給するように制御する（ステップＳ３）。

これに対して、ステップＳ１１にて、第２現像剤容器３０Ｙ２がエンド状態であるものと判別された場合には、その旨が装置本体１００の表示パネルに表示される（ステップＳ１２）。そして、第１現像剤容器３０Ｙ１がエンド状態でないかが判別される（ステップＳ１３）。その結果、第１現像剤容器３０Ｙ１もエンド状態であるものと判別された場合には、第１現像剤容器３０Ｙ１や第２現像剤容器３０Ｙ２の交換作業がおこなわれるまでプリント動作が中断されるように制御される（ステップＳ１４）。
これに対して、ステップＳ１３にて、第１現像剤容器３０Ｙ１がエンド状態でないものと判別された場合には、第２現像剤容器３０Ｙ２の交換作業がおこなわれるまでの第２現像剤容器３０Ｙ２による現像剤補給に代わるものとして、現像剤検知センサ７０による検知結果に基いて、第１現像剤容器３０Ｙ１から貯留部６６にキャリア混合比率の大きな第１現像剤を補給するように制御する（ステップＳ６）。そして、積算されたフラグの数（積算フラグ数）をゼロにクリアする（ステップＳ１９）。

一方、ステップＳ２にて、トナー消費量Ｍが基準値Ａより小さいものと判別された場合には、制御上のフラグ（補給フラグ）を立てて加算する（ステップＳ４）。そして、第１現像剤容器３０Ｙ１がエンド状態でないかが判別される（ステップＳ１５）。その結果、第１現像剤容器３０Ｙ１がエンド状態であるものと判別された場合には、その旨が装置本体１００の表示パネルに表示される（ステップＳ１６）。そして、第２現像剤容器３０Ｙ２がエンド状態でないかが判別される（ステップＳ１７）。その結果、第２現像剤容器３０Ｙ２もエンド状態であるものと判別された場合には、第１現像剤容器３０Ｙ１や第２現像剤容器３０Ｙ２の交換作業がおこなわれるまでプリント動作が中断されるように制御される（ステップＳ１８）。
これに対して、ステップＳ１７にて、第２現像剤容器３０Ｙ２がエンド状態でないものと判別された場合には、第１現像剤容器３０Ｙ１の交換作業がおこなわれるまでの第１現像剤容器３０Ｙ１による現像剤補給に代わるものとして、現像剤検知センサ７０による検知結果に基いて、第２現像剤容器３０Ｙ２から貯留部６６にキャリア混合比率の小さな第２現像剤を補給するように制御する（ステップＳ３）。

一方、ステップＳ１５にて、第１現像剤容器３０Ｙ１がエンド状態でないものと判別された場合には、積算されたフラグの数（積算フラグ数）が所定値Ｂよりも多いかが判別される（ステップＳ５）。すなわち、第１現像剤容器３０Ｙ１から貯留部６６に向けて現像剤が補給された回数（ジョブ回数）が所定値Ｂよりも多いかが判別される。
その結果、積算フラグ数が所定値Ｂよりも少ないものと判別された場合には、現像装置５Ｙ内のキャリア劣化はある程度早くなるものとして、現像剤検知センサ７０による検知結果に基いて、第１現像剤容器３０Ｙ１から貯留部６６にキャリア混合比率の大きな第１現像剤を補給するように制御する（ステップＳ６）。そして、積算されたフラグの数（積算フラグ数）をゼロにクリアする（ステップＳ１９）。

これに対して、ステップＳ５にて、積算フラグ数が所定値Ｂよりも多いものと判別された場合には、さらに現像駆動時間（先に説明したタイマで検知される現像装置５Ｙの累積の駆動時間である。）が閾値Ｃよりも大きいかが判別される（ステップＳ７）。
その結果、現像駆動時間が閾値Ｃよりも小さいものと判別された場合には、現像装置５Ｙ内のキャリア劣化はある程度早くなるが極端に早くならないものとして、現像剤検知センサ７０による検知結果に基いて、第１現像剤容器３０Ｙ１から貯留部６６にキャリア混合比率の大きな第１現像剤を補給するように制御する（ステップＳ６）。そして、積算されたフラグの数（積算フラグ数）をゼロにクリアする（ステップＳ１９）。
これに対して、ステップＳ７にて、現像駆動時間が閾値Ｃよりも大きいものと判別された場合には、トナー消費がほとんどない状態での現像装置５Ｙの駆動が長時間おこなわれて、現像装置５Ｙ内のキャリア劣化が極端に早くなるものとして、図３（Ｂ）に示すように可動板７６を回動させてバイパス搬送経路７５を開放して（ステップＳ８）、第１現像剤容器３０Ｙ１から現像装置５Ｙにキャリア混合比率の大きな第１現像剤を直接的に補給するように制御する（ステップＳ９）。そして、現像装置５Ｙへの現像剤補給が終了したら、積算されたフラグの数（積算フラグ数）をゼロにクリアするとともに、現像駆動時間のカウンタもゼロにクリアする（ステップＳ１０）。

以上説明したように、本実施の形態２でも、前記実施の形態１と同様に、現像装置５Ｙにおける単位時間当たりのトナー消費量に基いて、キャリア混合比率の異なる現像剤が収容された複数の現像剤容器３０Ｙ１、３０Ｙ２のうち貯留部６６に現像剤を排出する１つの現像剤容器を選択して、貯留部６６に貯留された現像剤を撹拌・搬送しながら補給口５７Ｙを介して現像装置５Ｙに補給して、キャリア混合比率の最も高い現像剤が収容された第１現像剤容器３０Ｙ１から貯留部６６に現像剤を排出した回数が所定値Ｂに達して、現像装置５Ｙの駆動時間が所定の閾値Ｃに達している場合に、第１現像剤容器３０Ｙからバイパス搬送経路７５を介して現像装置５Ｙに現像剤が補給されるように可動板７６（切替手段）を制御している。
これにより、現像剤補給装置６０Ｙが大型化・高コスト化・複雑化してしまうことなく、トナー消費量の少ない画像形成動作が長時間連続的におこなわれるような場合などであっても、現像装置５Ｙにキャリアが無駄なく充分に補給されて、キャリア劣化による異常画像を発生しにくくすることができる。

なお、前記各実施の形態では、略筒状の容器本体が回転駆動される現像剤容器３０Ｙ１、３０Ｙ２が複数設置された現像剤補給装置６０Ｙに対して本発明を適用したが、現像剤補給装置に設置される複数の現像剤容器の形態はこれに限定されることなく、前記各実施の形態のものとは異なる形態の現像剤容器（例えば、箱形状の現像剤容器である。）が複数設置された現像剤補給装置に対しても本発明を適用することができる。
また、前記各実施の形態では、各色に対応した現像剤補給装置において、それぞれ、同色の現像剤容器が２つ設置されるカラー（複数色）プリント用の画像形成装置に対して、本発明を適用した。これに対して、各色に対応した現像剤補給装置において、それぞれ、キャリア混合比率が異なる同色の現像剤が収容された現像剤容器が３つ以上設置される画像形成装置に対しても、当然に本発明を適用することができる。また、キャリア混合比率が異なる同色の現像剤が収容された現像剤容器が複数設置される単色プリント用の画像形成装置に対しても、当然に本発明を適用することができる。
そして、それらのように構成された現像剤補給装置６０Ｙであっても、前記各実施の形態のものと同様の効果を得ることができる。

また、前記各実施の形態では、第１現像剤容器３０Ｙ１から排出された現像剤が貯留部６６における落下経路の一部を介してバイパス搬送経路７５に導かれるように構成した。これに対して、第１現像剤容器３０Ｙ１から排出された現像剤を、貯留部６６の一部を介することなく、貯留部６６をまったく介さずに補給口５７Ｙを介して現像装置５Ｙに直接的に補給するようにバイパス搬送経路を形成することもできる。
そして、そのように構成された現像剤補給装置６０Ｙであっても、前記各実施の形態のものと同様の効果を得ることができる。

なお、本発明が前記各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、前記各実施の形態の中で示唆した以外にも、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、上記構成部材の数、位置、形状等は前記各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。

５Ｙ 現像装置、
３０Ｙ１ 第１現像剤容器（現像剤容器）、
３０Ｙ２ 第２現像剤容器（現像剤容器）、
５１Ｙ１、５１Ｙ２ 現像ローラ（現像剤担持体）、
５７Ｙ 補給口、
５８Ｙ 排出口、
６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０Ｋ 現像剤補給装置、
６１ 保持部、
６６ 貯留部（サブホッパ）、
６７ 第１搬送スクリュ、
６８ 撹拌部材（アジテータ）、
６９ 第２搬送スクリュ、
７０ 現像剤検知センサ（圧電センサ）、
７１ 流入口、 ７２ 流出口、
７５ バイパス搬送経路、
７６ 可動板（切替手段）、
７６ａ 回転軸、
７７ 開口部、
１００ 画像形成装置（画像形成装置本体）。

特許第５５３８９３５号公報 特開２０１４−１５７３１９号公報

Claims (7)

1. トナーとキャリアとからなる現像剤を現像装置に向けて補給する現像剤補給装置であって、
   キャリア混合比率の異なる現像剤が収容された複数の現像剤容器がそれぞれ着脱可能に保持される保持部と、
   前記複数の現像剤容器からそれぞれ排出された現像剤が貯留されて、貯留された現像剤を撹拌しながら前記現像装置の補給口に向けて搬送する貯留部と、
   前記複数の現像剤容器のうちキャリア混合比率の最も高い現像剤が収容された第１現像剤容器から排出された現像剤を前記貯留部の全部を介さずに前記補給口を介して前記現像装置に直接的に補給するバイパス搬送経路と、
   前記第１現像剤容器から前記貯留部に向けて現像剤が排出される状態と、前記第１現像剤容器から前記バイパス搬送経路に向けて現像剤が排出される状態と、を切り替える切替手段と、
   を備え、
   前記現像装置における単位時間当たりのトナー消費量に基いて、前記複数の現像剤容器のうち前記貯留部に現像剤を排出する１つの現像剤容器を選択し、
   前記第１現像剤容器から前記貯留部に現像剤を排出した回数が所定値に達して、前記現像装置の駆動時間が所定の閾値に達している場合に、前記第１現像剤容器から前記バイパス搬送経路を介して前記現像装置に現像剤が補給されるように前記切替手段を制御することを特徴とする現像剤補給装置。
2. 前記複数の現像剤容器は、前記第１現像剤容器と、前記第１現像剤容器に収容された第１現像剤よりもキャリア混合比率の小さな第２現像剤が収容された第２現像剤容器と、であることを特徴とする請求項１に記載の現像剤補給装置。
3. 前記現像装置における単位時間当たりのトナー消費量を求めて、当該トナー消費量が所定の基準値未満である場合には前記第１現像剤容器から前記貯留部に現像剤を排出して、当該トナー消費量が前記基準値以上である場合には前記第２現像剤容器から前記貯留部に現像剤を排出するように制御することを特徴とする請求項２に記載の現像剤補給装置。
4. 前記保持部において、所定のキャリア混合比率の現像剤が収容された現像剤容器が保持される部分に、異なるキャリア混合比率の現像剤が収容された現像剤容器が保持されないように構成され、
   前記切替手段は、前記第１現像剤容器から排出されて自重落下する現像剤の方向を可変する可動板であることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の現像剤補給装置。
5. 前記複数の現像剤容器のうち前記貯留部に現像剤を排出する１つの現像剤容器として前記第１現像剤容器が選択されている場合であって、当該第１現像剤容器が空であるものと判別されたときには、前記第１現像剤容器から前記貯留部に現像剤を排出した回数の加算をおこないながら前記複数の現像剤容器のうち前記第１現像剤容器とは異なる他の現像剤容器から前記貯留部に現像剤を排出して、
   前記複数の現像剤容器のうち前記貯留部に現像剤を排出する１つの現像剤容器として前記他の現像剤容器が選択されている場合であって、当該他の現像剤容器が空であるものと判別されたときには、前記第１現像剤容器から前記貯留部に現像剤を排出した回数の加算をおこなうことなく前記第１現像剤容器から前記貯留部に現像剤を排出するように制御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現像剤補給装置。
6. 前記現像装置は、その内部に収容された現像剤のうち余剰の現像剤を外部に排出するように構成されて、当該現像剤補給装置に対して着脱可能に設置され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現像剤補給装置。
7. 請求項１〜請求項６のいずれかに記載の現像剤補給装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。

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