JP2018066869A - 現像装置及びそれを備えた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】現像容器内にセンサを複数設けることなく、現像容器に補給する現像剤補給量のバラツキや、装置の傾き等に起因する現像容器内の現像剤面の偏りを判定することができる画像形成装置を提供する。
【解決手段】現像容器７内の現像剤量から現像剤の有無を検出する現像剤検出センサ１１の検出結果と、現像剤収容器５０から補給される現像剤量から現像剤の有無を検出する現像剤検出センサ１３の検出結果と、現像装置４から記録媒体Ｐに現像を行なうために消費される現像剤量を検出するビデオカウンタ３３の検出結果から、現像剤の補給間時間と、現像容器７内の現像剤の有無と、現像剤の補給量と消費量の差を求め、それらを判断材料として現像容器７内の現像剤の偏りを判定する画像形成装置。
【選択図】 図１４

Description

本発明は、現像装置及びそれを備えた画像形成装置に関する。

従来、定量補給のために現像器と現像容器の間にホッパーを設けたり、画像形成装置の小サイズ化のために、ホッパーの代わりにより簡易な現像剤搬送部を設け、エアによって現像剤ボトルから現像剤を排出したりして、現像剤を現像器へ補給する構成が知られている。

しかし、ホッパーを設けた構成の場合は、装置の傾きによって補給された現像剤が現像器内において偏りが生じたり、エアによって補給する構成の場合は、搬送路から現像器への補給量が不安定になってしまったりしてしまうという欠点がある。

装置の傾きによって補給された現像剤が現像器内において偏りが生じたり、搬送路から現像容器への現像剤の補給が不安定になってしまったりしてしまうと、現像容器内における現像剤面の不均一性に起因する画像劣化が発生することとなる。

上記の現像容器内における現像剤面の不均一性を改善するために、特許文献１のように、現像剤の有無を検出するセンサを現像容器内に複数設置し、それぞれのセンサの出力の違いにより現像容器内の現像剤の偏りを検出する方法が提案されている。

特開２０１４−２２８７５７号公報

しかし、特許文献１のような構成においては、現像剤センサを現像容器内に複数設けるため、コストが増加してしまう。

本発明は、以上の背景に鑑みてなされたものであり、簡易な構成で現像容器内の現像剤の偏りを判定することが可能な現像装置を提供する。

そのために、本発明に係る現像装置は、現像剤を収容する現像剤収容部から供給される現像剤により現像を行なう現像装置において、前記現像剤収容部から供給される現像剤を所定の搬送方向へと搬送しながら、画像が現像される像担持体に向けて現像剤を供給する現像剤供給手段と、前記現像剤供給手段により搬送される前記所定の搬送方向の所定の位置の現像剤の状態を検出する検出手段と、前記現像収容部からの現像剤の補給状態を判定する第１の判定手段と、前記検出手段の検出結果と前記第１の判定手段の判定結果に基づいて、前記所定の位置とは異なる前記現像剤供給手段の前記搬送方向の所定の領域の現像剤の状態を判定する第２の判定手段と、を有するものである。

本発明によれば、簡易な構成で現像容器内の現像剤の偏りを判定することが出来る。

画像形成装置の概略構成図 第一実施形態における図１に示す画像形成部の概略構成図 図２に示す搬送路の概略断面図 図２に示す領域Ａの拡大斜視図 第一実施形態の現像剤補給機構の概略構成図 第一実施形態の制御構成ブロック図 現像剤センサの概略構成図 現像剤残量と出力電圧との関係を示した図 現像剤有り無し判定方法の一例 現像容器内の現像剤の偏りの一例を示した断面図 回転駆動部の単位時間当たりの回転数と現像剤の排出量との関係を示した図 補給回数と現像剤補給量との関係を示した図 第一実施形態における現像容器内の現像剤の偏りの発生条件 第一実施形態における現像剤補給制御のフローチャート 図１４に示すサブフローＡのフローチャート 図１４に示すサブフローＢのフローチャート 第二実施形態における図１に示す画像形成部の概略構成図 図１７に示す現像剤補給装置の概略構成図 第二実施形態の制御構成ブロック図 第二実施形態における現像容器内の現像剤の偏りの発生条件 第二実施形態における現像剤補給制御のフローチャート 図２１に示すサブフローＡのフローチャート 図２１に示すサブフローＢのフローチャート

以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施形態を詳しく説明する。

以下の各実施形態におけるトナーは、粉砕方式による磁性１成分現像剤で、現像剤粒径は５〜１０ｕｍ程度、現像剤帯電量は−５〜−２０ｕＣ／ｇ程度である。

（第一実施形態）
本実施形態の画像形成装置について、図１を用いて説明する。図１は、本実施形態の画像形成装置１００の概略構成図である。

図１に示す画像形成装置１００は、給送カセット１０１内に収容された記録媒体Ｐが給送ローラ１０２により繰り出され、不図示の分離装置との協働により一枚ずつ給送される。

その後、一旦停止したレジストローラ１０３のニップ領域に記録媒体Ｐの先端部が当接し、記録媒体Ｐの腰の力により斜行が補正される。その後、斜行された記録媒体Ｐは画像形成部１０４に搬送され、記録媒体Ｐ上に画像が形成される。

本実施形態の画像形成部について、図２を用いて説明する。図２は図１に示す画像形成部１０４の概略構成図である。

本実施形態にて、画像形成装置は、像担持体としての回転可能なドラム型の電子写真感光体（以下、感光ドラム１という。）１を備えている。感光ドラム１の周囲には、感光ドラム１の回転方向（反時計方向）に沿って、本発明に係る作像プロセス手段が配置されている。即ち、接触帯電部材としての帯電ローラ２、露光装置３、現像装置４、接触転写部材としての転写ローラ５、クリーニング装置７が設けられている。

また、感光ドラム１と転写ローラ５間に形成されるニップ領域の記録媒体Ｐ搬送方向下流側には、定着装置６が設けられている。

感光ドラム１は、本実施形態では外径３０ｍｍの負帯電性の有機感光体（ＯＰＣ）であり、不図示の駆動部の駆動によって矢印方向（図２では反時計方向）に回転駆動される。

帯電ローラ２には不図示の電源より所定の条件の帯電バイアス電圧が印加されることにより、帯電位置ａにおいて感光ドラム１の周面を所定の極性、電位に帯電させ、一様帯電処理を行う。

露光装置３は、本実施形態では半導体レーザを用いたものであり、不図示の画像読み取り装置等のホスト処理から入力される画像信号に対応して変調されたレーザ光Ｌを出力して、感光ドラム１の一様帯電処理面を露光位置ｂにおいて走査露光（イメージ露光）する。

一様帯電処理面へ走査露光することにより感光ドラム１面のレーザ光で照射されたところの電位が低下する。すなわち、感光ドラム１面には走査露光した画像情報に対応した静電潜像が順次に形成される。

現像装置４は、トナー（現像剤）を感光ドラム１表面の露光部分（静電潜像）に補給し、補給した現像剤が付着することで静電潜像が可視化される。

現像装置４は、現像容器７開口部に矢印で示すように矢印方向（図２では反時計方向）に回転可能な現像スリーブ８が設けられている。現像容器７の現像剤を現像スリーブ８上に層形成し、感光ドラム１と対向する現像部ｃへ搬送する。

現像容器７内の現像剤は、トナーと磁性キャリアの混合物であり、矢印方向（図２では時計方向）に回転可能な攪拌部材１０の回転によって均一に攪拌されながら現像スリーブ８側に搬送される。

また、現像容器７内の現像剤は、現像剤センサ１１によって判定され、この判定情報に基づいて現像容器７への補給指令信号および補給停止信号を発する。本実施形態において、現像剤センサ１１は、後述する搬送スクリュー１２が搬送する現像剤の搬送方向下流側に設けられている。

現像容器７への補給指令信号を受けた現像剤収容器５０は、回転駆動部５２からの駆動を駆動伝達部５３で受け、排出部５１の排出駆動を行なうことで現像剤を現像剤収容器５０から排出する。現像剤の詳細な排出駆動については、後述する。

排出部５１の駆動によって現像剤収容器５０から排出された現像剤は、排出部５１と連結している補給口６１を通って、搬送路６０へと補給される。

図３は図２に示す搬送路６０の概略図であり、図３（ａ）は現像剤を搬送する方向に対して直角方向から見た断面図であり、図３（ｂ）は現像剤搬送方向の下流側から現像剤搬送方向に対して水平方向に見た断面図である。

搬送路６０内には現像容器７へ現像剤を搬送する為の現像剤搬送手段としての搬送スクリュー１２が設けられている。また、同様に、補給口６１の略直下の位置の搬送路６０内の現像剤の有無を判定するための現像剤センサ１３が搬送路６０の外側に配置されている。

搬送路６０を搬送スクリュー１２によって搬送された現像剤は、図２に示す補給口１４を通って、現像容器７へと補給される。

図２において、補給口１４から現像剤が補給されて落下してくる位置に、搬送スクリュー１５が設けられている。この搬送スクリュー１５によって、現像容器７に現像剤が補給される。また、搬送スクリュー１５と現像容器７との間には、現像容器７の長手方向において均一に現像剤の補給を行うために、図４のように現像剤規制壁１６が設けられている。

図４は図２に破線で示した領域Ａの拡大斜視図である。図４に示すように、現像剤規制壁１６は、搬送スクリュー１５のＹ方向（搬送方向）の下流側（補給口１４が設けられている側と反対側）になるほど壁の高さが低くなっている。

これは、長手方向に搬送スクリュー１５が現像剤を搬送する際に、現像剤規制壁１６の高さが同じであった場合、下流側になるほど現像剤の量が少なくなるため、下流側の現像剤が現像剤規制壁１６を超えて撹拌部材１０の方へと移動できなくなってしまう。

そのため、長手方向に均一に現像剤が補給されなくなる場合があるので、現像容器７に補給される現像剤が均一になるように下流側になるほど壁の高さが低くなるように構成している。

図２において、転写ローラ５は、感光ドラム１に所定の押圧力をもって当接して転写部ｄを形成し、矢印方向に回転駆動される。また、不図示の電源から転写バイアス（トナーの正規帯電極性である負極性とは逆極性である正極性の転写バイアス）が印加される。これによって、この転写部ｄにて用紙などの記録媒体Ｐに感光ドラム１表面のトナー像を転写する。

定着装置６は、矢印方向に回転自在な定着ローラ６ａと加圧ローラ６ｂを有しており、定着ローラ６ａと加圧ローラ６ｂ間の定着ニップ領域にて記録媒体Ｐを挟持搬送しながら、記録媒体Ｐの表面に転写されたトナー像を加熱及び加圧して熱定着する。ここで、定着装置６は感光体ドラム１の搬送方向下流に設けられており、記録媒体Ｐの矢印は搬送方向を示している。

クリーニング装置１７にて、記録媒体Ｐに対するトナー画像転写後の感光ドラム１面はクリーニングブレード１７ａにより摺擦されて転写残トナーの除去を受けて清浄面化され、繰り返して画像形成に供される。図２にて、ｅは、クリーニングブレード１７ａの感光ドラム１面当接部である。

図５は現像剤収容器５０の現像剤補給機構の概略図である。図５（ａ）は現像剤非排出時の現像剤補給機構を横から見た図、図５（ｂ）は現像剤非排出時の現像剤補給機構を下から見た図、図５（ｃ）は現像剤排出時の現像剤補給機構を横から見た図、図５（ｄ）は現像剤排出時の現像剤補給機構を下から見た図である。

図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）（ｄ）に示すように、現像剤を補給する為の機構は、現像剤収容器５０を回転させる回転駆動部５２と、回転駆動部５２の回転を現像剤収容器５０に伝達する駆動伝達部５３と、現像剤収容器５０を装着する装着部５４により構成されている。現像剤収容器５０は、装着部５４に着脱可能に装着されている。

現像剤収容器５０の内周面には、螺旋状の突起５０Ａが現像剤収容器５０の内方に突出して形成され、この突起５０Ａと回転駆動により現像剤は現像剤収容器５０から排出部５１の方へ案内される。

本実施形態では、排出部５１として、往復動に伴いその容積が可変な樹脂製の容積可変型ポンプを採用している。具体的には蛇腹状のポンプを採用しており、「山折り」部と「谷折り」部が周期的に交互に複数形成されている。

また、排出部５１には、駆動伝達部５３が受けた現像剤収容部５０を回転させるための回転駆動力を、排出部５１を往復動させる方向の力へ変換する駆動変換機構として機能するカム機構が設けられている。

つまり、本実施形態では、現像剤収容器５０の回転するための駆動力を１つの駆動伝達部５３で受ける構成としつつ、駆動伝達部５３が受けた駆動力を、排出部５１の往復動力へ変換する構成としている。

駆動力を排出部５１の往復動力に変換するための部材として、往復動部材５５を用いている。また、現像剤収容器５０を装着する装着部５６全周にカム溝５７が設けられ、往復動部材５５の両端にはカム溝５７と係合する係合突起５８が設けられている。

具体的には、回転駆動部５２から駆動伝達部５３を介して駆動を受けた現像剤収容器５０が回転することで、装着部５６と装着部５６全周に設けられたカム溝５７が同時に回転する。この回転によって、カム溝５７に係合している係合突起５８が、カム溝５７に沿って移動し、その移動に伴って往復動部材５５が往復動を行なうことで、排出部５１が伸張した状態と収縮した状態を交互に繰り返され、排出部５１の容積を変化させることが出来る。

図５（ａ）、（ｂ）は排出部５１が使用上最大限伸張された状態であり、この状態では現像剤の排出は行われない。

また、図５（ｃ）、（ｄ）は排出部５１が使用上最大限収縮された状態であり、伸張された状態から収縮された状態に移行した時に現像剤の排出が行なわれる。

つまり、本実施形態の排出部５１は、排出口５９を介して吸気動作と排気動作を交互に行わせる吸排気機構として機能する。

言い換えると、排出部５１は、現像剤収容器５０の内部に向かう気流と現像剤収容器５０から外部に向かう気流を交互に繰り返し発生させる気流発生機構として機能する。

従って、この排出部５１は、回転駆動機構５２から受けた駆動力により、収縮、伸張を交互に繰り返し行う（伸縮する）ことができる。なお、本実施形態では、排出部５１の伸縮時の容積変化量は、１７ｃｍ＾３[ｃｃ]、収縮の周期は０．３[ｓｅｃ]に設定されている。

このような排出部５１を採用することにより排出部５１の容積を変化させることが可能になるとともに、所定の周期で、交互に繰り返し変化させることができる。

即ち、図５（ａ）、（ｂ）に示すように排出部５１が伸びた場合には容積が大きくなり、図５（ｃ）、（ｄ）に示すように排出部５１が収縮した場合には容積は小さくなる。このように、排出部５１の伸縮に伴い容積が変化する構成となっている。

次に、ＣＰＵ３０の制御構成について、図６を用いて説明する。図６は本実施形態のＣＰＵ３０の制御構成を示すブロック図である。

ＣＰＵ３０は、現像剤センサ１１及び１３の判定結果に基づいて、図２に示す回転駆動部５２や、現像容器駆動部３１及び搬送路駆動部３２を駆動させ、現像容器７及び搬送路６０への現像剤の補給を制御する。

また、ＣＰＵ３０はビデオカウンタ３３を用いて現像装置４の現像剤消費量を検出する。具体的には、記録材Ｐの１ページを複数の領域に分割し、各領域でドット数を検出し、検出したドット数の多少によって各領域の画像をベタ画像か線画像かを区別する。ドット数を検出する方法としては、ビデオカウンタなどによって光学的に検出する方法に限らず、露光装置３の露光量からドット数を算出して求めても良い。

そして、それぞれの領域の画像の種類に応じたドットの１個あたりの現像剤消費量を定めておき、それにドット数を乗じて各領域内での現像剤消費量を求め、各領域の現像剤消費量を加算することにより現像剤消費量を求める。

検出した現像剤消費量等の情報はメモリ３４に記憶される。メモリ３４にはカウンタ３５がカウントする補給回数やタイマー３６が測定する補給間時間等の情報も記憶される。

次に、現像剤センサ１１及び１３について図７を用いて詳しく説明する。図７は図４に示す現像剤センサ１１及び１３としての磁気ブリッジセンサ２０の概略構成図である。

本実施形態では、現像剤センサ１１及び１３として磁気ブリッジセンサ２０を用いている。磁気ブリッジセンサ２０は、図７に示すように、本体部２０ａの上に検出ヘッド２０ｂが載っている形状で一体に構成されており、入出力用の信号線２０ｃを介して画像形成装置本体との間で検出信号の授受を行う。

検出ヘッド２０ｂの内部には不図示の検出トランスが埋め込まれており、この検出トランスは、１つの１次巻線と、基準巻線と検出巻線から成る２つの２次巻線の合計３つの巻線で構成されている。尚、検出巻線は検出ヘッド２０ｂの天面側に、基準巻線は１次巻線を挟んで検出ヘッド２０ｂの裏側にそれぞれ位置している。

本体部２０ａ内に設けられた発信器から一定波形の信号を持つ電流が１次巻線に入力されると、基準巻線と検出巻線から成る２つの２次巻線にも電磁誘導によって或る波形の信号を持つ電流が流れる。

このときの発信器からの一定波形の信号と、検出巻線から電磁誘導によって流れた電流の或る波形の信号とを本体部２０ａ内に設けられた比較回路で判断することによって、検出ヘッド２０ｂの天面側にどの程度の密度の磁性体が有るかを検出する。

即ち、検出ヘッド２０ｂの前に磁性体が有る場合と無い場合で、異なった出力が得られる。

尚、この磁気ブリッジセンサ２０は、検出しようとする磁性体の磁性密度等の違いに対応するため、検出トランス中心部に不図示のフェライト製のネジコアを移動可能に設けてあり、このネジコアの位置を調節することによって適正な検出が可能である。

尚、磁気ブリッジセンサ２０の検出ヘッド２０ｂの検出範囲は、現像剤最大充填時から空になるまでの範囲より大きく設定されている。

ここで、磁気ブリッジセンサ２０の現像剤量検出方法について、図８を用いて説明する。図８は現像剤残量と磁気ブリッジセンサの出力電圧との関係を示した図である。

図８に示すように、磁気ブリッジセンサ２０は現像容器７内又は現像剤搬送路６０内の現像剤残量が最大充填状態の時（Ｆｕｌｌ状態）には最も高い出力電圧を示し、現像剤残量が空状態の時（Ｅｍｐｔｙ状態）には最も低い出力電圧を示す。そして、Ｆｕｌｌ状態とＥｍｐｔｙ状態の間では、現像剤残量に対応した出力電圧が出力されるため、現像剤残量に応じた出力電圧を検出することで、現像剤搬送路６０内又は現像容器７内の現像剤残量を検出することができる。

次に現像剤センサ１１及び１３の現像剤の有り無しの具体的な判定方法について図９を用いて説明する。図９は、本実施形態における現像剤有りと現像剤無しの判定方法の一例を示している。

現像剤センサ１１及び１３は、所定の現像剤残量に応じた所定の出力電圧以上の出力電圧を検出した場合に、現像剤有り信号を出力する。

本実施形態では、現像容器７内又は現像剤搬送路６０内の現像剤残量を１００ｍｓ毎に１５回の現像剤有り信号の検出をおこない、１５回の検出のうち、現像剤有り信号の検出回数が１５回中３回以上である場合（図９に示す結果Ｎの場合）に、現像容器７内又は現像剤搬送路６０内に現像剤有りと判定する。

現像剤センサ１１が現像剤有りと判定した場合、現像剤搬送路６０から現像容器３への現像剤補給を停止させる。また、現像剤センサ１１又は現像剤センサ１３が現像剤有りと判定した場合、現像剤収容器５０から現像剤搬送路６０への現像剤補給を停止させる。

また、１５回の検出のうち、現像剤有り信号の検出が３回未満である場合（図９に示す結果Ｋ、Ｌ、Ｍの場合）に、現像容器７内又は現像剤搬送路６０内に現像剤無しと判定する。

現像剤センサ１１が現像剤無しと判定した場合、現像剤搬送路６０から現像容器７への現像剤補給を開始させる。また、現像剤センサ１１が現像剤無しと判定し、現像剤センサ１３が現像剤無しと判定した場合、現像剤収容器５０から現像剤搬送路６０への現像剤の補給を開始させる。

次に現像容器７内の現像剤の偏りについて図１０を用いて説明する。図１０は現像容器７を現像スリーブ８側から見た断面図であり、現像剤を斜線部として、図１０（ａ）は現像容器７に補給された現像剤が均一な状態、図１０（ｂ）は現像容器７に補給された現像剤がＹ方向における上流側に偏っている状態、図１０（ｃ）は現像容器７に補給された現像剤がＹ方向における下流側に偏っている状態を示している。

また、図１０内の破線は、上述した現像剤の有り無しを判定する際の現像剤有り信号を出力する現像剤検出量の閾値を示している。

図１０（ａ）の状態では、現像剤が搬送スクリュー１２の搬送方向において、均一かつ閾値以上の現像剤が存在する状態であるため、現像剤センサ１１は現像剤有り信号を出力し続けるので、現像剤有り状態であると判定される。

図１０（ｂ）の状態では、現像剤センサ１１側の現像剤が枯渇し、補給口１４側に現像剤が偏っている状態である。この状態が続くと、現像剤収容器５０から現像容器７内に現像剤を補給し続けても、現像剤センサ１１の検出範囲にある現像剤が閾値未満のため、現像剤センサ１１は現像容器７内に現像剤無しを判定し続ける。

この場合、現像剤収容器５０内に現像剤が存在するにもかかわらず、現像剤収容器５０から現像剤が搬送されていないのと同じ検出状態になり、現像剤収容器５０内に現像剤無しと判定され、現像剤収容器５０の交換が必要であるとユーザーに通知してしまう。

一方、図１０（ｃ）の状態では、補給口１４側の現像剤が枯渇し、現像剤センサ１１側に現像剤が偏っている状態である。この状態が続くと、大量に印字を行って補給口１４側の現像剤が消費され続けても、現像剤センサ１１の検出範囲にある現像剤が閾値以上のため、現像剤センサ１１は現像容器７内に現像剤有りを判定し続けてしまう。

このため、現像剤有りと判定され、現像剤収容器５０から次の現像剤の補給が行われず、現像剤量が少なくなっている補給口１４側の現像剤が枯渇し、画像濃度が薄くなる等の画像不良が発生する。

上述したような現像容器７内の現像剤の偏りは、現像剤収容器５０を回転させる時の回転駆動部５２の単位時間当たりの回転数による現像剤収容器５０から排出される現像剤量のばらつきに起因して発生する。

ここで、回転駆動部５２の単位時間当たりの回転数と現像剤の排出量について図１１を用いて説明する。図１１は回転駆動部５２の単位時間当たりの回転数と搬送路６０へ排出される現像剤量の関係を表す表である。

図１１に示すように、回転駆動部５２の単位時間当たりの回転数が上がるほど搬送路６０への現像剤の排出量が減少していることがわかる。この回転駆動部５２の単位時間当たりの回転数は個体ごとにばらつくものである。

回転駆動部５２の単位時間当たりの回転数が多い状態。つまり、現像剤の補給量が少ない状態では、現像剤が長手搬送方向Ｙの上流側では現像剤規制壁１６の壁が高く設けられているため、現像剤規制壁１６を乗り越えられずに、下流側に搬送されるため、現像容器７内のＹ方向下流側に多く現像剤が搬送され、図１０（ｃ）のような現像剤となる。

一方、回転駆動部５２の単位時間当たりの回転数が少ない状態。つまり、現像剤の補給量が多い状態では、現像剤が長手搬送方向Ｙの上流側では現像剤規制壁１６を乗り越えてしまい、下流側に搬送される現像剤量が減少するため、現像容器７内のＹ方向上流側に多く現像剤が搬送され、図１０（ｂ）のような現像剤となる。

次に、現像剤収容器５０から搬送路６０への補給回数と現像剤補給量との関係について図１２を用いて説明する。図１２は補給回数と現像剤補給量の関係を示した図である。

排出部５１の収縮により現像剤収容器５０から排出されて搬送路６０へ補給される現像剤補給量は、初期である現像剤収容器５０内において、現像剤が保存環境やユーザーの取り扱いによって凝集されて流動性が悪くなってしまう場合がある。すなわち、図１２に示すように、補給回数が０回から１００回目付近では現像剤収容器５０からの現像剤の排出性が悪く、現像剤補給量が少ない状態であると考えられる。

また、補給回数が６００回から８００回の間では現像剤収容器５０内の現像剤が少なくなるため現像剤収容器５０からの現像剤の排出性が悪く、現像剤補給量が少ない状態であると考えられる。

そこで、本実施形態においては、現像剤センサ１１の判定結果と、ビデオカウンタ３３による現像剤の消費量の検出結果と、現像剤の補給間時間および現像剤の補給回数とから、現像容器７内の現像剤の偏りを判定し、その判定結果に基づいて、回転駆動部５２の単位時間当たりの回転数を補正し、現像剤の補給量を適切に保つ。

次に、現像容器７内の現像剤の偏りの発生条件について図１３を用いて説明をする。図１３は、偏り発生の判定条件となる現像剤センサ１１の判定結果と、ビデオカウンタ３３による現像剤の消費量の検出結果と、現像剤の補給間時間および現像剤の補給回数とを示した図である。

現像センサ１１側の現像剤量が少ない、すなわち図１０（ｂ）に示すように現像容器７内のＹ方向上流側に現像剤が偏っている状態の場合は、現像剤収容器５０内からの排出が正常に行われ、かつ現像剤の消費量が現像剤収容器５０から補給される現像剤量よりも少ない（現像容器７に現像剤が十分補給され、残存している）にもかかわらず、現像剤センサ１１が現像剤無しを判定し続けるため、現像剤を補給し続けている状態である。

つまり、補給間時間が短く（本実施形態においては３ｓ未満とする。）、現像剤センサ１１が現像剤無しを判定し続け、ビデオカウンタ３３で算出される現像剤の消費量が現像剤収容器５０から補給される現像剤量よりも少なく、現像剤収容器５０から現像剤の排出が良好に行われる１００〜６００回目の補給回数の範囲であることを示している。

このような場合は、回転駆動部５２の単位時間あたりの回転数が多いことで、現像剤の排出量が増えたため現像容器７内のＹ方向上流側で現像剤規制壁１６を超えて落下しやすくなり、現像容器７内のＹ方向下流側、すなわち現像剤センサ１１側に現像剤が搬送されにくくなり、現像剤センサ１１側の現像剤が枯渇している状態であると考えられる。

そのため、現像剤センサ１１側の現像剤補給量を増加させるために、本実施形態においては回転駆動部５２の単位時間あたりの回転数を減少させる動作を行う。回転駆動部５２の単位時間あたりの回転数を減少させることで、現像剤収容器５０から排出される現像剤の量が減少するので、現像容器７内のＹ方向上流側で現像剤規制壁１６を超えて落下する現像剤が少なくなり、現像容器７内のＹ方向下流側まで現像剤が搬送されるため、現像剤センサ１１側の現像剤量を増加させることが出来る。

一方、補給口１４側の現像剤量が多い、すなわち図１０（ｃ）に示すように現像容器７内のＹ方向下流側に現像剤が偏っている状態の場合は、現像剤収容器５０内からの排出が正常に行われ、かつ現像剤の消費量が現像剤収容器５０から補給される現像剤量以上である（現像容器７に現像剤が十分補給され、消費されている）にもかかわらず、現像剤センサ１１が現像剤有りを判定し続けるため、現像剤が現像容器７に補給されない状態である。

つまり、補給間時間が長く（本実施形態においては３ｓ以上とする。）、現像剤センサ１１が現像剤有りを判定し続け、ビデオカウンタ３３で算出される現像剤の消費量が現像剤収容器５０から補給される現像剤量以上であり、現像剤収容器５０から現像剤の排出が良好に行われる１００〜６００回目の補給回数の範囲であることを示している。

このような場合は、回転駆動部５２の単位時間あたりの回転数が少ないことで、現像剤の排出量が減ったため現像容器７内のＹ方向下流側まで搬送される現像剤が増加してしまい、現像容器７内のＹ方向上流側、すなわち補給口１４側で現像剤が現像剤規制壁１６を超えて落下しにくくなり、補給口１４側の現像剤が枯渇している状態であると考えられる。

そのため、補給口１４側の現像剤補給量を増加させるために、本実施形態においては回転駆動部５２の単位時間あたりの回転数を増加させる動作を行う。回転駆動部５２の単位時間あたりの回転数を増加させることで、現像剤収容器５０から排出される現像剤の量が増加するので、現像容器７内のＹ方向下流側まで現像剤が搬送される現像剤が少なくなり、現像容器７内のＹ方向上流側で現像剤規制壁１６を超えて落下しやすくなるため、補給口１４側の現像剤量を増加させることが出来る。

次に、本実施形態における現像剤補給制御について図１４を用いて説明する。図１４は本実施形態の現像剤補給制御のメインフローチャートである。

画像形成動作を開始すると、ＣＰＵ３０は、Ｓ１０１において、カウンタ３５によってカウントする補給回数カウントＣｎｔを参照し、Ｓ１０２において、Ｓ１０１で参照した補給回数カウントＣｎｔから、前回の補給を行ったかどうかを判定する。

ＣＰＵ３０は、Ｓ１０２において補給回数カウントＣｎｔを参照できなかった場合は、前回の補給を行なっていないと判定し、Ｓ１０３において、搬送スクリュー１５の駆動を開始して、Ｓ１０４において、回転駆動部５２の駆動を所定回数行なって現像剤収容器５０から搬送路６０へと現像剤の補給を行う。

そして、Ｓ１０４において現像剤の補給を行うと、Ｓ１０５において、メモリ３４に予め記憶してある回転駆動部５２の駆動回数及び回転速度に対応する補給量テーブル（不図示）から、現像剤補給量ａを読み出し、メモリ３４に記憶する。

次に、ＣＰＵ３０は、Ｓ１０６において、図６に示すカウンタ３５がカウントする補給回数カウントＣｎｔをカウントアップして、Ｓ１０７において、図６に示すタイマー３６によって測定する補給間時間Ｔｍと、図６に示すビデオカウンタ３３により測定する現像剤消費量Ｔｎの測定を開始し、Ｓ１０８において、画像形成が完了したかどうかを判定する。

ＣＰＵ３０が、Ｓ１０８において画像形成が完了していないと判定した場合は、Ｓ１０１以降のステップを再度行う。

ＣＰＵ３０が、Ｓ１０８において画像形成が完了していると判定した場合は、Ｓ１０９において、搬送路スクリュー１５の駆動を停止し、現像剤補給制御を終了する。

ＣＰＵ３０が、Ｓ１０２において前回の補給を行ったと判定した場合は、Ｓ１１０において、現像剤センサ１１によって現像容器７内の現像剤の有無を判定する。

ＣＰＵ３０が、Ｓ１１０において現像容器７内に現像剤が無いと判定した場合は、Ｓ１１１において、現像容器７内の現像剤の傾きを判定するためのサブフローＡの制御を実行する。サブフローＡについては後述する。

ＣＰＵ３０は、Ｓ１１１においてサブフローＡの制御を実行した後、Ｓ１０８以降のステップを再度行う。

ＣＰＵ３０が、Ｓ１１０において現像容器７内に現像剤があると判定した場合は、Ｓ１１２において、現像容器７内の現像剤の傾きを判定するためのサブフローＢの制御を実行する。サブフローＢについては後述する。

ＣＰＵ３０は、Ｓ１２１においてサブフローＢの制御を実行した後、Ｓ１０８以降のステップを再度行う。

図１４に示すサブフローＡの詳細について、図１５を用いて説明する。図１５は図１４に示すサブフローＡのフローチャートを示している。サブフローＡは、図１０（ｂ）に示すように、現像剤容器７内の現像剤センサ１１側の現像剤が枯渇している状態を判定し、現像剤補給量の補正を行う制御フローである。

ＣＰＵ３０は、サブフローＡを開始すると、Ｓ２０１において、補給間時間Ｔｍをメモリ３４から取得し、Ｓ２０２において、取得した補給間時間Ｔｍが３[ｓ]未満であるかどうかを判定する。

ＣＰＵ３０が、Ｓ２０２において補給間時間Ｔｍが３[ｓ]未満でないと判定した場合は、現像容器７内の現像剤の傾きは生じていないと判定し、図１４に示すメインフローのＳ１０８へと移行する。

ＣＰＵ３０が、Ｓ２０２において補給間時間Ｔｍが３[ｓ]未満であると判定した場合は、Ｓ２０３において、補給回数Ｃｎｔをメモリ３４から取得し、Ｓ２０４において、補給回数Ｃｎｔが１００回以上６００回以下であるかどうかを判定する。

ＣＰＵ３０が、Ｓ２０４において補給回数Ｃｎｔが１００回以上６００回以下でないと判定した場合は、現像容器７内の現像剤の傾きは生じていないと判定し、図１４に示すメインフローのＳ１０８へと移行する。

ＣＰＵ３０が、Ｓ２０４において補給回数Ｃｎｔが１００回以上６００回以下であると判定した場合は、Ｓ２０５において、現像剤補給量ａと現像剤消費量Ｔｎをメモリ３４から取得し、Ｓ２０６において、現像剤補給量ａが現像剤消費量Ｔｎ以上であるかどうかを判定する。

ＣＰＵ３０が、Ｓ２０６において現像剤補給量ａが現像剤消費量Ｔｎ以上でないと判定した場合は、現像容器７内の現像剤の傾きは生じていないと判定し、図１４に示すメインフローのＳ１０８へと移行する。

ＣＰＵ３０が、Ｓ２０６において現像剤補給量ａが現像剤消費量Ｔｎ以上であると判定した場合は、Ｓ２０７において、現像容器７内の現像剤センサ１１側の現像剤量が枯渇していると判定し、回転駆動部５２の単位時間当たりの駆動回数、すなわち回転速度を増加させ、Ｓ２０８において、メモリ３４に記憶してある補給間時間Ｔｍ、現像剤消費量Ｔｎ及び現像剤補給量ａをリセットする。

そして、ＣＰＵ３０は、Ｓ２０９において、Ｓ２０７において増加させた回転速度で回転駆動部５２の駆動を所定回数行なって現像剤収容器５０から搬送路６０へと現像剤の補給を行い、Ｓ２１０において、メモリ３４に予め記憶してある回転駆動部５２の駆動回数及び回転速度に対応する補給量テーブル（不図示）から、現像剤補給量ａを読み出し、メモリ３４に記憶する。

次に、ＣＰＵ３０は、Ｓ２１１において、図６に示すカウンタ３５がカウントする補給回数カウントＣｎｔをカウントアップして、Ｓ２１２において、図６に示すタイマー３６によって測定する補給間時間Ｔｍと、図６に示すビデオカウンタ３３により測定する現像剤消費量Ｔｎの測定を開始し、図１４に示すメインフローのＳ１０８へと移行する。

次に、図１４に示すサブフローＢの詳細について、図１６を用いて説明する。図１６は図１４に示すサブフローＢのフローチャートを示している。サブフローＢは、図１０（ｃ）に示すように、現像剤容器７内の補給口１４側の現像剤が枯渇している状態を判定し、現像剤補給量の補正を行う制御フローである。

ＣＰＵ３０が、サブフローＢが開始すると、Ｓ３０１において、補給間時間Ｔｍをメモリ３４から取得し、Ｓ３０２において、取得した補給間時間Ｔｍが３[ｓ]以上であるかどうかを判定する。

ＣＰＵ３０が、Ｓ３０２において補給間時間Ｔｍが３[ｓ]以上でないと判定した場合は、現像容器７内の現像剤の傾きは生じていないと判定し、図１４に示すメインフローのＳ１０８へと移行する。

ＣＰＵ３０が、Ｓ３０２において補給間時間Ｔｍが３[ｓ]以上であると判定した場合は、Ｓ３０４において、補給回数Ｃｎｔをメモリ３４から取得し、Ｓ３０４において、補給回数Ｃｎｔが１００回以上６００回以下であるかどうかを判定する。

ＣＰＵ３０が、Ｓ３０４において補給回数Ｃｎｔが１００回以上６００回以下でないと判定した場合は、現像容器７内の現像剤の傾きは生じていないと判定し、図１４に示すメインフローのＳ１０８へと移行する。

ＣＰＵ３０が、Ｓ３０４において補給回数Ｃｎｔが１００回以上６００回以下であると判定した場合は、Ｓ３０５において、現像剤補給量ａと現像剤消費量Ｔｎをメモリ３４から取得し、Ｓ３０６において、現像剤補給量ａが現像剤消費量Ｔｎ未満であるかどうかを判定する。

ＣＰＵ３０が、Ｓ３０６において現像剤補給量ａが現像剤消費量Ｔｎ未満でないと判定した場合は、現像容器７内の現像剤の傾きは生じていないと判定し、図１４に示すメインフローのＳ１０８へと移行する。

ＣＰＵ３０が、Ｓ３０６において現像剤補給量ａが現像剤消費量Ｔｎ未満であると判定した場合は、Ｓ３０７において、現像容器７内の補給口１４側の現像剤量が枯渇していると判定し、回転駆動部５２の単位時間当たりの駆動回数、すなわち回転速度を減少させ、Ｓ３０８において、メモリ３４に記憶してある補給間時間Ｔｍ、現像剤消費量Ｔｎ及び現像剤補給量ａをリセットする。

そして、ＣＰＵ３０は、Ｓ３０９において、Ｓ３０７において減少させた回転速度で回転駆動部５２の駆動を所定回数行なって現像剤収容器５０から搬送路６０へと現像剤の補給を行い、Ｓ３１０において、メモリ３４に予め記憶してある回転駆動部５２の駆動回数及び回転速度に対応する補給量テーブル（不図示）から、現像剤補給量ａを読み出し、メモリ３４に記憶する。

次に、ＣＰＵ３０は、Ｓ３１１において、図６に示すカウンタ３５がカウントする補給回数カウントＣｎｔをカウントアップして、Ｓ３１２において、図６に示すタイマー３６によって測定する補給間時間Ｔｍと、図６に示すビデオカウンタ３３により測定する現像剤消費量Ｔｎの測定を開始し、図１４に示すメインフローのＳ１０８へと移行する。

上述したように、現像剤収容器５０から搬送路６０への補給間時間と、累計補給回数と、現像剤センサ１１による現像剤有り無し判定結果と、現像剤消費量から、現像容器７内の現像剤の偏りを判定することができ、さらにその偏りに対して現像剤の補給量を補正することで、現像容器７内の現像剤の偏りを低減することが出来る。

また、上述した実施形態においては、現像剤補給制御を行なっている間は搬送路スクリュー１５が動作し続ける構成としたが、回転駆動部５２の駆動によって補給される現像剤を現像容器７へと搬送しきることができる時間を予測し、回転駆動部５２の駆動後に、搬送路スクリュー１５が所定時間駆動する構成とすることで、消費電力を削減することもできる。

（第二実施形態）
図１７を用いて、本実施形態の画像形成装置について説明する。図１７は本実施形態における図１に示す画像形成部１０４の概略構成図である。なお、上述した第一実施形態と同様に構成したものは同一の符号を付して説明を省略する。

本実施形態においては、図１７に示す様に、現像器４の上方に、現像剤補給装置７０が設けられた構成としている。

現像剤補給装置７０は、現像剤収容器５０と、現像剤収容器５０から補給された現像剤を一時的に受容し、受容した現像剤を現像容器４へ搬送する搬送スクリュー７２と、現像剤を撹拌するための撹拌スクリュー７３と、を備えたホッパー７１と、ホッパー７１内の現像剤量を検出するための現像剤センサ７４とで構成されている。現像剤センサ７４については、上述した第一実施形態で述べた図７に示す磁気ブリッジセンサ２０を用いている。

図１８を用いて現像剤補給装置７０について説明する。図１８は現像剤補給装置７０の概略構成図である。

図１８に示すように、現像剤補給装置７０は、現像剤収容器５０と、ホッパー７１と、現像剤収容器５０を回転可能に支持する現像剤収容器装着部８０と、回転駆動することにより、駆動伝達部８１及び８２を介して現像剤収容器５０を回転させる回転駆動機構８３とにより構成されている。この現像剤補給装置７０においては、現像剤収容器５０は、現像剤収容器装着部８０に着脱可能に装着されている。

現像剤収容器５０の内周面には、螺旋状の突起５０Ａが現像剤収容器５０の内方に突出して形成され、この突起５０Ａと回転駆動により現像剤は現像剤収容器５０からホッパー７１へ案内される。また、現像剤収容器５０のホッパー７１側の先端には、突起５０Ａによって案内された現像剤が排出される排出開口５０Ｂが形成されている。

また、排出開口５０Ｂには、スライド蓋８４が設けられており、排出開口５０Ｂを移動可能に開閉するように設けられている。このスライド蓋８４は、現像剤収容器５０が現像剤収容器装着部８０に装着されている場合には、排出開口５０Ｂを開放した状態に保持する。

ホッパー７１は、現像剤収容器装着部８０における排出開口５０Ｂの水平方向ほぼ同等の高さから下方にかけて設けられており、現像剤収容器５０の排出開口５０Ｂを介して排出された現像剤を受容すると共に、ホッパー７１内部の現像剤の剤面を水平方向に平らに形成するのに加え、ホッパー７１内の現像剤の流動性を向上させる為に、攪拌スクリュー７３が設けられている。

また、ホッパー７１内の現像剤の有り無しを判定するための現像剤センサ７４が設けられている。なお、現像剤センサ７４は、上述した第一実施形態における現像剤センサ１１及び１３と同様の判定方法でホッパー７１内の現像剤の有り無しを判定する。

攪拌スクリュー７３と、重力の影響によって、ホッパー７１内の現像剤は、回転機構を備えた搬送スクリュー７２によって、ホッパー７１から現像容器７へと搬送される。

次に、ホッパー７１から現像容器７への現像剤補給について図１７及び図１８を用いて説明する。

ホッパー７１には前述した搬送スクリュー７２が設けられており、現像容器７内に配置してある現像剤センサ１１が現像容器７内の現像剤無しと判定した場合、後述する不図示の搬送駆動部を駆動させてホッパー７１内の搬送スクリュー７２を回転させ、ホッパー７１から現像剤を現像容器７へ補給する。

現像剤センサ７４が、ホッパー７１内の現像剤無しと判定した場合、回転駆動部８３の駆動により現像剤収容器５０を所定の時間の間回転させ、現像剤収容器７からホッパー７１への現像剤補給を行う。

また、現像容器７内の現像剤センサ１１が現像剤有りと判定し、ホッパー７１内の現像剤センサ７４が現像剤無しと判定しており、所定の時間の間、現像剤収容器５０を回転させ、現像剤収容器５０からの現像剤補給を行っているにもかかわらず、ホッパー７１内の現像剤センサ７４が現像剤無しと判定し続けている場合は、現像剤Ｌｏｗとし、画像形成動作は継続させるもののユーザーに対しては現像剤収容器５０内残量ゼロの旨、警告を促す。

さらに、現像容器７内の現像剤センサ１１が現像剤無しと判定し、所定の時間の間、現像剤収容器５０を回転させ、現像剤収容器５０からの現像剤補給を行っているにもかかわらず、ホッパー７１内の現像剤センサ７４が現像剤無しと判定し続けている場合は、現像剤Ｅｎｄとし、画像形成動作を停止させ、ユーザーに対して現像剤収容器５０の交換を促す。

次に、本実施形態におけるＣＰＵ３７の制御構成について、図１９を用いて説明する。図１９は本実施形態のＣＰＵ３７の制御構成を示すブロック図である。

ＣＰＵ３７は、現像剤センサ１１及び７４の判定結果に基づいて、図１８に示す回転駆動部８３や、現像容器駆動部３１及び搬送駆動部８５を駆動させ、現像容器７及びホッパー７１への現像剤の補給を制御する。

また、ＣＰＵ３７はビデオカウンタ３３を用いて現像装置４の現像剤消費量を検出する。具体的には、記録材Ｐの１ページを複数の領域に分割し、各領域で露光処理を行うドット数の多少によって各領域の画像をベタ画像か線画像かを区別する。そして、それぞれの領域の画像の種類に応じたドットの１個あたりの現像剤消費量を定めておき、それにドット数を乗じて各領域内での現像剤消費量を求め、各領域の現像剤消費量を加算することにより現像剤消費量を求める。

検出した現像剤消費量等の情報はメモリ３４に記憶される。メモリ３４にはタイマー３６が測定する補給間時間等の情報も記憶される。ここで、補給間時間とは搬送スクリュー７２が駆動してから、再度搬送スクリュー７２が駆動するまでの時間をいう。また、補給艦時間は、現像剤センサ７４の判定が現像剤無し判定から有り判定となったことを判定してから、再び有り判定から無し判定となったことを判定するまでの時間を用いても良い。

本実施形態においては、搬送スクリュー７２の駆動時間に依存した量の現像剤がホッパー７１から定量補給されるため、現像剤の補給回数によって補給量がばらつくことはない。よって、現像容器内の現像剤の偏りは、画像形成装置が平面でない場所に設置され、傾いたことにより発生する。

そこで、本実施形態においては、現像剤センサ１１の判定結果と、現像剤収容器５０内の現像剤残量と、ビデオカウンタ３３による現像剤の消費量の検出結果と、現像剤の補給間時間とから、現像容器７内の現像剤の偏りを判定し、その判定結果に基づいて、１回の補給当たりの搬送駆動部８５の駆動時間を補正し、現像剤の補給量を適切に保つ。

次に、現像剤の偏りの判定方法について図２０を用いて説明をする。図２０は、偏り発生の判定条件となる現像剤収容器５０内の現像剤残量と、現像剤センサ１１の判定結果と、ビデオカウンタ３３による現像剤の消費量の検出結果と、現像剤の補給間時間および現像剤の補給回数とを示した図である。

現像センサ１１側の現像剤量が少ない、すなわち図１０（ｂ）に示すように現像容器７内のＹ方向上流側に現像剤が偏っている状態の場合は、現像剤収容器５０内の現像剤残量のＬｏｗ検知が無く、かつ現像剤の消費量が現像剤収容器５０から補給される現像剤量よりも少ない（現像剤収容器５０に現像剤が十分存在しており、現像容器７内に現像剤が残存している）にもかかわらず、現像剤センサ１１が現像剤無しを判定し続けるため、現像剤を補給し続けている状態である。

つまり、補給間時間が短く（本実施形態においては３ｓ未満とする。）、現像剤センサ１１が現像剤無しを判定し続け、ビデオカウンタ３３で算出される現像剤の消費量が現像剤収容器５０から補給される現像剤量よりも少なく、現像剤収容器５０内の現像剤残量が十分存在し、現像剤の補給が安定して行われる状態であることを示している。

このような場合は、１回の補給あたりの搬送駆動部８５の駆動時間が長いことで、現像容器７への現像剤の補給量が増えたため、現像容器７内のＹ方向上流側で現像剤規制壁１６を超えて落下しやすくなり、現像容器７内のＹ方向下流側、すなわち現像剤センサ１１側に現像剤が搬送されにくくなり、現像剤センサ１１側の現像剤が枯渇している状態であると考えられる。

そのため、現像剤センサ１１側の現像剤補給量を増加させるために、本実施形態においては１回の補給あたりの搬送駆動部８５の駆動時間を短くするように制御を行う。１回の補給あたりの搬送駆動部８５の駆動時間を短くすることで、現像容器７への現像剤の補給量が減少するので、現像容器７内のＹ方向上流側で現像剤規制壁１６を超えて落下する現像剤が少なくなり、現像容器７内のＹ方向下流側まで現像剤が搬送されるため、現像剤センサ１１側の現像剤量を増加させることが出来る。

一方、補給口１４側の現像剤量が多い、すなわち図１０（ｃ）に示すように現像容器７内のＹ方向下流側に現像剤が偏っている状態の場合は、現像剤収容器５０内の現像剤残量のＬｏｗ検知が無く、かつ現像剤の消費量が現像剤収容器５０から補給される現像剤量以上である（現像剤収容器５０内に現像剤が十分存在しており、現像容器７から現像剤が消費されている）にもかかわらず、現像剤センサ１１が現像剤有りを判定し続けるため、現像剤が現像容器７に補給されない状態である。

つまり、補給間時間が長く（本実施形態においては３ｓ以上とする。）、現像剤センサ１１が現像剤有りを判定し続け、ビデオカウンタ３３で算出される現像剤の消費量が現像剤収容器５０から補給される現像剤量以上であり、現像剤収容器５０内の現像剤残量が十分存在し、現像剤の補給が安定して行われる状態であることを示している。

このような場合は、１回の補給あたりの搬送駆動部８５の駆動時間が短いことで、現像容器７への現像剤の補給量が減ったため、現像容器７内のＹ方向下流側まで搬送される現像剤が増加してしまい、現像容器７内のＹ方向上流側、すなわち補給口１４側で現像剤が現像剤規制壁１６を超えて落下しにくくなり、補給口１４側の現像剤が枯渇している状態であると考えられる。

そのため、補給口１４側の現像剤補給量を増加させるために、本実施形態においては１回の補給あたりの搬送駆動部８５の駆動時間を長くするように制御を行う。１回の補給あたりの搬送駆動部８５の駆動時間を長くすることで、現像剤収容器５０から排出される現像剤の量が増加するので、現像容器７内のＹ方向下流側まで現像剤が搬送される現像剤が少なくなり、現像容器７内のＹ方向上流側で現像剤規制壁１６を超えて落下しやすくなるため、補給口１４側の現像剤量を増加させることが出来る。

本実施形態における現像剤補給制御について図２１を用いて説明する。図２１は本実施形態の現像剤補給制御のメインフローチャートである。

画像形成動作を開始すると、ＣＰＵ３７は、Ｓ４０１において、図１９に示すタイマー３６によって測定する補給間時間Ｔｍを参照し、Ｓ４０２において、Ｓ４０１で参照した補給間時間Ｔｍから、前回の補給を行ったかどうかを判定する。

ＣＰＵ３７が、Ｓ４０２において前回の補給を行なっていないと判定した場合は、Ｓ４０３において、搬送駆動部８５によって搬送スクリュー７２を所定時間の間回転させ、ホッパー７１から現像容器７へと現像剤の補給を行う。

そして、ＣＰＵ３７は、Ｓ４０３において現像剤の補給を行うと、Ｓ４０４において、メモリ３４に予め記憶してある搬送スクリュー２７の駆動時間に対応する補給量テーブル（不図示）から、現像剤補給量ａを読み出し、メモリ３４に記憶する。

そして、ＣＰＵ３７は、Ｓ４０５において、補給間時間Ｔｍと、図１９に示すビデオカウンタ３３により測定する現像剤消費量Ｔｎの測定を開始し、Ｓ４０６において、画像形成が完了したかどうかを判定する。

ＣＰＵ３７が、Ｓ４０６において、画像形成が完了していないと判定した場合は、Ｓ４０１以降のステップを再度行う。

ＣＰＵ３７が、Ｓ４０６において、画像形成が完了していると判定した場合は、現像剤補給制御を終了する。

ＣＰＵ３７が、Ｓ４０２において、前回の補給を行ったと判定した場合は、Ｓ４０７において、現像剤センサ７４によってホッパー７１内の現像剤の有無を判定し、ホッパー７１内に現像剤が有るかどうかを判定する。

ＣＰＵ３７が、Ｓ４０７において、ホッパー７１内に現像剤があると判定した場合は、Ｓ４０８において、現像剤センサ１１によって現像容器７内の現像剤の有無を判定し、現像容器７内に現像剤が有るかどうかを判定する。

ＣＰＵ３７が、Ｓ４０８において現像容器７内に現像剤があると判定した場合は、Ｓ４０９において、現像容器７内の現像剤の傾きを判定するためのサブフローＡの制御を実行する。サブフローＡについては後述する。

ＣＰＵ３７は、Ｓ４０９においてサブフローＡの制御を実行した後、Ｓ４０６以降のステップを再度行う。

ＣＰＵ３７が、Ｓ４０８において、現像容器７内に現像剤が無いと判定した場合は、Ｓ４１０において、現像容器７内の現像剤の傾きを判定するためのサブフローＢの制御を実行する。サブフローＢについては後述する。

ＣＰＵ３７は、Ｓ４１４においてサブフローＢの制御を実行した後、Ｓ４０６以降のステップを再度行う。

ＣＰＵ３７が、Ｓ４０７においてホッパー７１内に現像剤が無いと判定した場合は、Ｓ４１１において、図１９に示す回転駆動部８３を所定時間の間駆動させ、現像剤収容器５０からホッパー７１へと現像剤を補給する。

ＣＰＵ３７は、Ｓ４１１において所定時間が経過して回転駆動部８３の駆動が終了すると、Ｓ４１２において、再度ホッパー７１内に現像剤が有る（補給された）かどうかを判定する。

ＣＰＵ３７が、Ｓ４１２においてホッパー７１内に現像剤が有ると判定した場合は、上述したＳ４０８以降のフローを実施する。

ＣＰＵ３７が、Ｓ４１２においてホッパー７１内に現像剤が無いと判定した場合は、Ｓ４１３において、現像容器７内に現像剤が有るかどうかを判定する。

ＣＰＵ３７が、Ｓ４１３において現像容器７内に現像剤があると判定した場合は、現像剤収容器５０から現像剤を補給したにもかかわらず、ホッパー７１内に現像剤が無く、現像容器７内に現像剤が残っている状態であるため、ＣＰＵ３７は、現像剤Ｌｏｗ状態であると判定し、Ｓ４１４において、図１９に示す表示部８６に「現像剤収容器残量ゼロ」と表示し、Ｓ４０６以降のフローを実施する。

ＣＰＵ３７が、Ｓ４１３において現像容器７内に現像剤が無いと判定した場合は、現像剤収容器５０から現像剤を補給したにもかかわらず、現像容器７内とホッパー７１内ともに現像剤が無い状態であるため、ＣＰＵ３７は、現像剤Ｅｎｄ状態であると判定し、Ｓ４１５において、画像形成動作を停止し、Ｓ４１６において、表示部８６に「現像剤収容器を交換してください」と表示し、現像剤補給制御を終了する。

図２１に示すサブフローＡの詳細について、図２２を用いて説明する。図２２は図２１に示すサブフローＡのフローチャートを示している。サブフローＡは、図１０（ｂ）に示すように、現像剤容器７内の現像剤センサ１１側の現像剤が枯渇している状態を判定し、現像剤補給量の補正を行う制御フローである。

サブフローＡが開始されると、ＣＰＵ３７は、Ｓ５０１において、補給間時間Ｔｍをメモリ３４から取得し、Ｓ５０２において、取得した補給間時間Ｔｍが３[ｓ]未満であるかどうかを判定する。

ＣＰＵ３７が、Ｓ５０２において補給間時間Ｔｍが３[ｓ]未満でないと判定した場合は、現像容器７内の現像剤の傾きは生じていないと判定し、図２１に示すメインフローのＳ４０６へと移行する。

ＣＰＵ３７が、Ｓ５０２において、補給間時間Ｔｍが３[ｓ]未満であると判定した場合は、Ｓ５０３において、現像剤Ｌｏｗ状態でないかどうかを判定する。

ＣＰＵ３７が、Ｓ５０３において、現像剤Ｌｏｗ状態であると判定した場合は、現像容器７内の現像剤の傾きは生じていないと判定し、図２１に示すメインフローのＳ４０６へと移行する。

ＣＰＵ３７が、Ｓ５０３において、現像剤Ｌｏｗ状態でないと判定した場合は、Ｓ５０４において、現像剤補給量ａと現像剤消費量Ｔｎをメモリ３４から取得し、Ｓ５０５において、現像剤補給量ａが現像剤消費量Ｔｎ以上であるかどうかを判定する。

ＣＰＵ３７が、Ｓ５０６において現像剤補給量ａが現像剤消費量Ｔｎ以上でないと判定した場合は、現像容器７内の現像剤の傾きは生じていないと判定し、図２１に示すメインフローのＳ４０６へと移行する。

ＣＰＵ３７が、Ｓ５０６において、現像剤補給量ａが現像剤消費量Ｔｎ以上であると判定した場合は、現像容器７内の現像剤センサ１１側の現像剤量が枯渇していると判定し、Ｓ５０６において、１回の補給あたりの搬送駆動部８５の駆動時間を短縮させ、Ｓ５０７において、メモリ３４に記憶してある補給間時間Ｔｍ、現像剤消費量Ｔｎ及び現像剤補給量ａをリセットする。

そして、ＣＰＵ３７は、Ｓ５０８において、Ｓ５０６において短縮した駆動時間で搬送駆動部８５の駆動を行なって現像剤収容器５０から現像容器７へと現像剤の補給を行い、Ｓ５０９において、メモリ３４に予め記憶してある搬送スクリュー２７の駆動時間に対応する補給量テーブル（不図示）から、現像剤補給量ａを読み出し、メモリ３４に記憶する。

次に、ＣＰＵ３７は、Ｓ５１０において、図６に示すタイマー３６によって測定する補給間時間Ｔｍと、図６に示すビデオカウンタ３３により測定する現像剤消費量Ｔｎの測定を開始し、図２１に示すメインフローのＳ４０６へと移行する。

次に、図２１に示すサブフローＢの詳細について、図２３を用いて説明する。図２３は図２１に示すサブフローＢのフローチャートを示している。サブフローＢは、図１０（ｃ）に示すように、現像剤容器７内の補給口１４側の現像剤が枯渇している状態を判定し、現像剤補給量の補正を行う制御フローである。

サブフローＢが開始されると、ＣＰＵ３７は、Ｓ６０１において、補給間時間Ｔｍをメモリ３４から取得し、Ｓ６０２において、取得した補給間時間Ｔｍが３[ｓ]以上であるかどうかを判定する。

ＣＰＵ３７が、Ｓ６０２において補給間時間Ｔｍが３[ｓ]以上でないと判定した場合は、現像容器７内の現像剤の傾きは生じていないと判定し、図２１に示すメインフローのＳ４０６へと移行する。

ＣＰＵ３７が、Ｓ６０２において補給間時間Ｔｍが３[ｓ]以上であると判定した場合は、Ｓ６０３において、現像剤Ｌｏｗ状態でないかどうかを判定する。

ＣＰＵ３７が、Ｓ６０３において現像剤Ｌｏｗ状態であると判定した場合は、現像容器７内の現像剤の傾きは生じていないと判定し、図２１に示すメインフローのＳ４０５へと移行する。

ＣＰＵ３７が、Ｓ６０３において現像剤Ｌｏｗ状態でないと判定した場合は、Ｓ６０４において、現像剤補給量ａと現像剤消費量Ｔｎをメモリ３４から取得し、Ｓ６０５において、現像剤補給量ａが現像剤消費量Ｔｎ未満であるかどうかを判定する。

ＣＰＵ３７が、Ｓ６０６において、現像剤補給量ａが現像剤消費量Ｔｎ未満でないと判定した場合は、現像容器７内の現像剤の傾きは生じていないと判定し、図２１に示すメインフローのＳ４０６へと移行する。

ＣＰＵ３７が、Ｓ６０５において現像剤補給量ａが現像剤消費量Ｔｎ以上であると判定した場合は、現像容器７内の補給口１４側の現像剤量が枯渇していると判定し、Ｓ６０６において、１回の補給あたりの搬送駆動部８５の駆動時間を延長させ、Ｓ６０７において、メモリ３４に記憶してある補給間時間Ｔｍ、現像剤消費量Ｔｎ及び現像剤補給量ａをリセットする。

そして、ＣＰＵ３７は、Ｓ６０８において、Ｓ５０６において延長した駆動時間で搬送駆動部８５の駆動を行なって現像剤収容器５０から現像容器７へと現像剤の補給を行い、Ｓ６０９において、メモリ３４に予め記憶してある搬送スクリュー２７の駆動時間に対応する補給量テーブル（不図示）から、現像剤補給量ａを読み出し、メモリ３４に記憶する。

次に、ＣＰＵ３７は、Ｓ６１０において、図６に示すタイマー３６によって測定する補給間時間Ｔｍと、図６に示すビデオカウンタ３３により測定する現像剤消費量Ｔｎの測定を開始し、図２１に示すメインフローのＳ４０６へと移行する。

上述したように、ホッパー７１から現像容器７への補給間時間と、現像剤収容器５０内の現像剤残量と、現像容器７内の現像剤有り無し判定結果と、現像剤消費量から、現像容器７内の現像剤の偏りを判定することができ、さらにその偏りに対して現像剤の補給量を補正することで、現像容器７内の現像剤の偏りを低減することが出来る。

ここで、係合突起５８の配置個数については、少なくとも１つ設けられていれば構わない。但し、排出部５１の伸縮時の抗力により駆動変換機構等にモーメントが発生し、スムーズな往復動が行われない恐れがあるため、カム溝５７の形状との関係が破綻しないよう複数個設けるのが好ましい。

（その他の実施形態）
上述した各実施形態においては、現像器内の現像剤の有無を判定する現像剤センサをＹ方向における下流側に設けた構成としたが、本発明の適用はこれに限らず、現像器内の現像剤の有無を判定する現像剤センサをＹ方向における上流側に設けた構成としても、本発明を適用することができる。

１ 感光ドラム
４ 現像装置
７ 現像容器
８ 現像スリーブ
１５ 搬送スクリュー
１１ 現像剤センサ
１３ 現像剤センサ
３０ ＣＰＵ
３３ ビデオカウンタ
３５ カウンタ
３７ ＣＰＵ
５０ 現像剤収容器
５１ 排出部
７２ 搬送スクリュー
７４ 現像剤センサ
１００ 画像形成装置

Claims (11)

1. 現像剤を収容する現像剤収容部から供給される現像剤により現像を行なう現像装置において、前記現像剤収容部から供給される現像剤を所定の搬送方向へと搬送しながら、画像が現像される像担持体に向けて現像剤を供給する現像剤供給手段と、前記現像剤供給手段により搬送される前記所定の搬送方向の所定の位置の現像剤の状態を検出する検出手段と、前記現像収容部からの現像剤の補給状態を判定する第１の判定手段と、前記検出手段の検出結果と前記第１の判定手段の判定結果に基づいて、前記所定の位置とは異なる前記現像剤供給手段の前記搬送方向の所定の領域の現像剤の状態を判定する第２の判定手段と、を有することを特徴とする現像装置。
2. 前記検出手段が、前記所定の位置の現像剤量が所定量以上の場合に現像剤有り状態を検出すること、を特徴とする請求項１に記載の現像装置。
3. 前記検出手段が所定回数の検出を行ない、前記所定回数の検出のうち現像剤有り状態を検出した回数が、前記所定回数よりも少ない第２の所定回数以上である場合に、前記第２の判定手段は、前記所定の位置に現像剤有り状態であると判定し、前記所定回数の検出のうち現像剤有り状態を検出した回数が前記第２の所定回数未満である場合に、前記第２の判定手段は、前記所定の位置に現像剤無し状態であると判定することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の現像装置。
4. 前記現像供給手段が消費する現像剤の消費量を検出する第２の検出手段を有し、前記検出手段の検出結果と、前記第２の検出手段の検出結果と、前記第１の判定手段の判定結果と、に基づいて、前記第２の判定手段は、前記搬送方向において、前記所定の領域側に現像剤が偏っているか、前記所定の位置側に現像剤が偏っているかを判定することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の現像装置。
5. 前記第２の検出手段が、前記現像剤供給手段から画像が現像される像担持体に向けて供給される現像剤量を光学的に検出することを特徴とする請求項４に記載の現像装置。
6. 前記現像剤収容部から供給される現像剤の供給量を検出する供給量検出手段を有し、前記第１の判定手段が、前記現像剤供給手段へと現像剤が供給されていると判定しており、前記検出手段が、現像剤無し状態を検出している場合であって、前記消費量が前記供給量よりも少ない場合は、前記第２の判定手段が、前記搬送方向において、前記所定の領域側に現像剤が偏っている状態であると判定することを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の現像装置。
7. 前記現像剤収容部から供給される現像剤の供給量を検出する供給量検出手段を有し、前記第１の判定手段が、前記現像剤供給手段へと現像剤が供給されていないと判定しており、前記検出手段が、現像剤有り状態を検出している場合であって、前記消費量が前記供給量以上である場合は、前記第２の判定手段が、前記搬送方向において、前記所定の位置側に現像剤が偏っている状態であると判定することを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の現像装置。
8. 前記第１の判定手段が、前記現像剤供給手段へと補給される現像剤が有ると判定してから、再度前記現像剤供給手段へと補給される現像剤が有ると判定するまでの時間が所定時間未満である場合に、現像剤供給手段へと現像剤が補給されていると判定し、前記現像剤供給手段へと補給される現像剤が有ると判定してから、再度前記現像剤供給手段へと補給される現像剤が有ると判定するまでの時間が所定時間以上である場合に、現像剤供給手段へと現像剤が補給されていないと判定することを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の現像装置。
9. 前記現像剤収容部からの供給回数をカウントするカウント手段を有し、前記第２の判定手段が、前記カウント手段がカウントする供給回数が所定の範囲の回数である場合に、前記現像剤供給手段の前記搬送方向の所定の領域の現像剤の状態を判定することを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の現像装置。
10. 前記現像剤収容部から供給される現像剤の供給量を検出する供給量検出手段を有し、前記第２の判定手段が、前記検出手段の検出結果と、前記第１の判定手段の判定結果から、前記現像剤収容部の現像剤残量を判定し、前記現像剤収容部の現像剤残量が所定量以上残っている場合に、前記現像剤供給手段の前記搬送方向の所定の領域の現像剤の状態を判定することを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれか１項に記載の現像装置。
11. 前記現像剤収容部から前記現像剤供給手段へと供給する現像剤量を制御可能な第２の現像剤供給手段と、請求項１乃至請求項１０のいずれか１項に記載の現像装置と、を有し、前記第２の判定手段が判定した前記現像剤供給手段の前記搬送方向の所定の領域の現像剤の状態に応じて、前記第２の現像剤供給手段が供給する現像剤量を変更することを特徴とする画像形成装置。

Images