JP2023039493A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】トナーの特性にかかわらず、コンテナ内におけるトナーの凝集、固着を抑制することが可能な画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置は、現像装置と、コンテナと、トナー補給装置と、制御部と、を備える。コンテナは、現像装置に補給されるトナーを収容するとともに、トナーを補給方向の下流側及び上流側に搬送する搬送部を有する。トナー補給装置は、搬送部によってコンテナ内のトナーを現像装置に補給する。制御部は、現像装置へのトナー補給時に、搬送部によってコンテナ内のトナーを補給方向下流側に搬送する第１トナー搬送モードと、現像装置へのトナー非補給時に、コンテナの温度を予測し、予測結果に応じて搬送部によってコンテナ内のトナーを補給方向下流側または上流側に搬送する第２トナー搬送モードと、を実行可能である。【選択図】図７

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

複写機やプリンター等の電子写真方式の画像形成装置では、感光体ドラム等の像担持体の表面に形成した静電潜像にトナーを付着させて現像することで、後に用紙に転写されるトナー像を形成する装置が広く利用されている。トナーは、画像形成装置本体に対して着脱可能なコンテナを用いて現像装置に補給される。

特許文献１で開示された従来のトナー容器は、コンテナ体の内部に、筒状の周壁を有し筒心回りに回転する筒状部材と、筒状部材の周壁に設けられトナーを通過させる開口部と、トナーを筒状部材の筒心方向に搬送する搬送部と、を含む攪拌ユニットを備える。この攪拌ユニットを回転させることで、固形化したトナーが細かく解され、且つ解されたトナーの循環経路が容易に形成される。これにより、トナーを容易に、且つ効率良く攪拌することができる。

特開２００９－８０４７６号公報

しかしながら、従来技術では、例えば耐熱保存性が劣るトナーを用いた場合に、温度上昇、或いは長期放置等によって、凝集、固着が生じる虞があることに課題があった。これにより、トナーの攪拌、搬送に高負荷がかかるとともに、画像品質が低下することが懸念された。

本発明は、上記の点に鑑みなされたものであり、トナーの特性にかかわらず、コンテナ内におけるトナーの凝集、固着を抑制することが可能な画像形成装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するため、本発明の画像形成装置は、現像装置と、コンテナと、トナー補給装置と、制御部と、を備える。前記現像装置は、像担持体にトナーを供給する。前記コンテナは、前記現像装置に補給される前記トナーを収容するとともに、前記トナーを補給方向の下流側及び上流側に搬送する搬送部を有する。前記トナー補給装置は、前記搬送部によって前記コンテナ内の前記トナーを前記現像装置に補給する。前記制御部は、前記トナー補給装置の動作を制御する。前記制御部は、前記現像装置へのトナー補給時に、前記搬送部によって前記コンテナ内の前記トナーを補給方向下流側に搬送する第１トナー搬送モードと、前記現像装置へのトナー非補給時に、前記コンテナの温度を予測し、予測結果に応じて前記搬送部によって前記コンテナ内の前記トナーを補給方向下流側または上流側に搬送する第２トナー搬送モードと、を実行可能である。

本発明の構成によれば、現像装置へのトナー非補給時、すなわち通常であればコンテナ内のトナーが移動せず、凝集、固着が生じ易いときに、予測したコンテナの温度に応じてコンテナ内のトナーを移動させることができる。これにより、トナーの特性にかかわらず、コンテナ内におけるトナーの凝集、固着を抑制することが可能である。

本発明の一実施形態の画像形成装置の概略断面正面図である。 図１の画像形成装置の構成を示すブロック図である。 図１の画像形成装置の画像形成部周辺の概略断面正面図である。 図１の画像形成装置のコンテナ及びトナー補給装置の斜視図である。 図４のコンテナ及びトナー補給装置の正面図である。 図４のコンテナ及びトナー補給装置の側面図である。 図１の画像形成装置におけるコンテナ内のトナー搬送モードの実行処理の例を示すフローチャートである。 図１の画像形成装置におけるコンテナの温度と他の箇所の温度との差異を示すグラフである。 実施例の画像形成装置におけるコンテナ内のトナー搬送の実行間隔とトナーの凝集の有無との関係を示すグラフである。

以下、本発明の実施形態を図に基づき説明する。なお、本発明は以下の内容に限定されるものではない。

図１は、実施形態の画像形成装置１の概略断面正面図である。図２は、図１の画像形成装置１の概略構成を示すブロック図である。図３は、図１の画像形成装置１の画像形成部２０周辺を示す断面図である。本実施形態の画像形成装置１の一例としては、中間転写ベルト３１を用いてトナー像を用紙Ｓに転写するタンデム方式のカラープリンターである。画像形成装置１は、例えば印刷、スキャン（画像読取）、ファクシミリ送信等の機能を備えたいわゆる複合機であって良い。

画像形成装置１は、本体２の上面に載置された原稿搬送部３と、その下方の本体２内に設けられた画像読取部４と、を備える。原稿搬送部３に積載した原稿の画像、或いは画像読取部４の上面の不図示のコンタクトガラス上に載置した原稿の画像が、画像読取部４によって読み取られる。

画像形成装置１は、さらにその本体２に設けられた、給紙部５、用紙搬送部６、露光部７、画像形成部２０、転写部３０、定着部８、用紙排出部９及び制御部１０を有する。

給紙部５は、本体２の底部に配置される。給紙部５は、複数枚の用紙Ｓを収容し、印刷時に用紙Ｓを１枚ずつ分離して送り出す。用紙搬送部６は、給紙部５から送り出された用紙Ｓを二次転写部３３及び定着部８へと搬送し、さらに定着後の用紙Ｓを用紙排出口６ａから用紙排出部９に排出する。両面印刷が行われる場合、用紙搬送部６は、第一面の定着後の用紙Ｓを分岐部６ｂによって反転搬送部６ｃに振り分け、用紙Ｓを再度、二次転写部３３及び定着部８へと搬送する。露光部７は、画像データに基づき制御されたレーザー光を画像形成部２０に向かって照射する。

画像形成部２０は、中間転写ベルト３１の下方に配置される。画像形成部２０は、イエロー用の画像形成部２０Ｙと、シアン用の画像形成部２０Ｃと、マゼンタ用の画像形成部２０Ｍと、ブラック用の画像形成部２０Ｂと、を含む。これらの４つの画像形成部２０は、基本的な構成が同じである。これにより、以下の説明において、特に限定する必要がある場合を除き、各色を表す「Ｙ」、「Ｃ」、「Ｍ」、「Ｂ」の識別記号は省略することがある。

画像形成部２０は、所定の方向（図１及び図３における時計回り）に回転可能に支持された感光体ドラム（像担持体）２１を備える。画像形成部２０は、さらに感光体ドラム２１の周囲に、その回転方向に沿って配置された帯電部２２と、現像装置４０と、ドラムクリーニング部２３と、を備える。なお、現像装置４０とドラムクリーニング部２３との間に一次転写部３２が配置される。

感光体ドラム２１は、水平方向に延びる円筒形状に形成され、外周面に感光層を有する。帯電部２２は、感光体ドラム２１の外周面を所定電位に帯電させる。露光部７は、帯電部２２によって帯電された感光体ドラム２１の外周面を露光して原稿画像の静電潜像を形成する。現像装置４０は、この静電潜像にトナーを供給して現像し、トナー像を形成する。４つの画像形成部２０それぞれは、異なる色のトナー像を形成する。ドラムクリーニング部２３は、トナー像が中間転写ベルト３１の外周面に一次転写された後に、感光体ドラム２１の外周面に残留するトナー等を除去してクリーニングする。このようにして、画像形成部２０は、用紙Ｓへの画像形成を行う。

転写部３０は、中間転写ベルト３１と、一次転写部３２Ｙ、３２Ｃ、３２Ｍ、３２Ｂと、二次転写部３３と、ベルトクリーニング部３４と、を備える。中間転写ベルト３１は、４つの画像形成部２０の上方に配置される。中間転写ベルト３１は、所定の方向（図１における反時計回り）に回転可能に支持される。中間転写ベルト３１は、４つの画像形成部２０それぞれで感光体ドラム２１の外周面に形成されたトナー像が順次重ねて一次転写される中間転写体である。４つの画像形成部２０は、中間転写ベルト３１の回転方向上流側から下流側に向けて一列に並んだいわゆるタンデム方式にして配置される。

一次転写部３２Ｙ、３２Ｃ、３２Ｍ、３２Ｂは、中間転写ベルト３１を挟んで、各色の画像形成部２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｂの上方に配置される。二次転写部３３は、用紙搬送部６の、定着部８よりも用紙搬送方向上流側であって、転写部３０の、各色の画像形成部２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｂよりも中間転写ベルト３１の回転方向下流側に配置される。ベルトクリーニング部３４は、各色の画像形成部２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｂよりも中間転写ベルト３１の回転方向上流側に配置される。

トナー像は、各色の一次転写部３２Ｙ、３２Ｃ、３２Ｍ、３２Ｂで中間転写ベルト３１の外周面に一次転写される。そして、中間転写ベルト３１の回転とともに所定のタイミングで４つの画像形成部２０のトナー像が連続して重ねて中間転写ベルト３１に転写されることにより、中間転写ベルト３１の外周面にはイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの４色のトナー像が重ね合わされたカラートナー像が形成される。

中間転写ベルト３１の外周面のカラートナー像は、用紙搬送部６によって同期をとって送られてきた用紙Ｓに、二次転写部３３に形成される二次転写ニップ部で転写される。ベルトクリーニング部３４は、二次転写後に中間転写ベルト３１の外周面に残留するトナー等を除去してクリーニングする。

定着部８は、二次転写部３３の上方に配置される。定着部８は、トナー像が転写された用紙Ｓを加熱、加圧してトナー像を用紙Ｓに定着させる。

用紙排出部９は、転写部３０の上方であって、画像読取部４の下方に配置される。用紙排出部９は、後述するコンテナ５０の近傍に配置される。トナー像が定着されて印刷が完了した用紙Ｓ（印刷物）は、用紙排出部９に搬送される。言い換えれば、用紙排出部９は、画像形成後の用紙Ｓが排出される。用紙排出部９は、正面に開口を有し、正面側から印刷後の用紙Ｓを取り出すことが可能であり、胴内排出部と呼ばれることがある。

制御部１０は、ＣＰＵ、画像処理部、記憶部、並びにその他の電子回路及び電子部品を含む（いずれも不図示）。ＣＰＵは、記憶部に記憶された制御用のプログラムやデータに基づき、画像形成装置１に設けられた各構成要素の動作を制御して画像形成装置１の機能に係る処理を行う。給紙部５、用紙搬送部６、露光部７、画像形成部２０、転写部３０及び定着部８のそれぞれは、制御部１０から個別に指令を受け、連動して用紙Ｓへの印刷を行う。記憶部は、例えばプログラムＲＯＭ（Read Only Memory）、データＲＯＭなどといった不揮発性の記憶装置と、ＲＡＭ（Random Access Memory）のような揮発性の記憶装置との組み合わせで構成される。

続いて、現像装置４０とその周辺の構成について、図３を用いて説明する。なお、各色の現像装置４０は基本的な構成が同じであるので、構成要素について各色を表す識別記号の記載と、説明とを省略する。また、この説明において「軸線方向」は、感光体ドラム２１の回転の軸線方向（図３の紙面奥行き方向）を表し、用紙Ｓの搬送方向と直交する幅方向に一致し、図４以降において矢線Ｄｘと表記した。

現像装置４０は、感光体ドラム２１の外周面にトナーを供給する。現像装置４０は、現像容器４１と、第１攪拌搬送部材４２と、第２攪拌搬送部材４３と、現像ローラー４４と、規制部材４５と、を備える。

現像容器４１は、感光体ドラム２１の軸線方向（図３の紙面奥行き方向）と平行に延びる細長い形状であって、その長手方向を水平にして配置される。現像容器４１は、現像剤として、例えば磁性トナーを含む磁性一成分現像剤を収容する。現像剤は、例えば非磁性一成分現像剤や、トナー及び磁性キャリアを含む二成分現像剤であっても良い。現像容器４１は、仕切り部４１１と、第１搬送室４１２と、第２搬送室４１３と、を有する。

仕切り部４１１は、現像容器４１の内部の下部に設けられる。仕切り部４１１は、現像容器４１の長手方向と交差する方向（図３の左右方向）の略中央部に配置される。仕切り部４１１は、現像容器４１の長手方向及び上下方向に延びる略板形状で形成され、現像容器４１の内部を長手方向と交差する方向において区分する。現像容器４１は、仕切り部４１１の長手方向の両端側それぞれに、第１搬送室４１２と第２搬送室４１３との連通部（不図示）を備える。

第１搬送室４１２及び第２搬送室４１３は、現像容器４１の内部に設けられる。第１搬送室４１２及び第２搬送室４１３は、現像容器４１の内部が仕切り部４１１によって区分されることで形成され、互いに並置される。第２搬送室４１３は、現像容器４１の内部の、現像ローラー４４の配置領域の下方に隣接して配置される。第１搬送室４１２は、現像容器４１の内部の、第２搬送室４１３よりも現像ローラー４４から離隔した領域に配置される。第１搬送室４１２は、図３に示す補給管接続部４１２ａを介してトナーの補給を受ける。

第１攪拌搬送部材４２は、第１搬送室４１２の内部に配置される。第２攪拌搬送部材４３は、第２搬送室４１３の内部に配置される。第１攪拌搬送部材４２及び第２攪拌搬送部材４３は、感光体ドラム２１と平行に延びる軸線回りに回転可能にして現像容器４１に支持される。第１攪拌搬送部材４２及び第２攪拌搬送部材４３は、それらの軸線回りに回転することで、当該回転の軸線方向に沿って互いに反対方向に現像剤を攪拌しながら搬送する。

第１攪拌搬送部材４２及び第２攪拌搬送部材４３の回転により、現像剤は、仕切り部４１１の軸線方向の両端部それぞれに配置された連通部を通って、第１搬送室４１２と、第２搬送室４１３との間を循環する。第１搬送室４１２及び第２搬送室４１３において、外部から補給されたトナーは攪拌され、帯電される。

現像ローラー４４は、現像容器４１の内部の、第２攪拌搬送部材４３の上方に配置される。現像ローラー４４は、感光体ドラム２１の軸線と平行に延びる軸線回りに回転可能にして現像容器４１に支持される。現像ローラー４４は、その外周面の一部が現像容器４１から露出し、感光体ドラム２１と対向し、近接する。現像ローラー４４は、第２搬送室４１３内のトナーを外周面に担持し、感光体ドラム２１の外周面の静電潜像に付着させ、トナー像を形成する。

規制部材４５は、現像ローラー４４と感光体ドラム２１との対向領域の、現像ローラー４４の回転方向上流側に配置される。規制部材４５は、現像ローラー４４に近接して対向し、その先端と現像ローラー４４の外周面との間に所定の間隔を設けて配置される。規制部材４５は、現像ローラー４４の軸線方向の全域にわたって延びる略板形状で形成される。規制部材４５は、現像ローラー４４の外周面に担持される現像剤（トナー）の層厚を規制する。

現像容器４１内のトナーは、第１搬送室４１２及び第２搬送室４１３において攪拌、循環されて帯電され、現像ローラー４４の外周面に担持される。現像ローラー４４の外周面のトナーは、規制部材４５によって層厚が規制された後、現像ローラー４４の回転によって現像ローラー４４と感光体ドラム２１との対向領域に搬送される。現像ローラー４４に所定の現像電圧が印加されると、感光体ドラム２１の外周面の電位との間の電位差により、現像ローラー４４の外周面のトナーが現像空間において感光体ドラム２１の外周面に移動し、感光体ドラム２１の外周面の静電潜像が現像される。

現像装置４０へのトナーの補給に関し、画像形成装置１は、コンテナ５０と、トナー補給装置６０と、を備える（図４参照）。なお、コンテナ５０は、第１コンテナ５１と、第２コンテナ５２と、を含む。そして、以下の説明において、第１コンテナ５１及び第２コンテナ５２のことを「コンテナ５０」と総称することがある。

第１コンテナ５１及び第２コンテナ５２は、用紙排出部９の近傍であって、すぐ下方に配置される。第１コンテナ５１、第２コンテナ５２及びトナー補給装置６０は、現像装置４０の上方に配置される。第１コンテナ５１、第２コンテナ５２及びトナー補給装置６０は、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの４色それぞれに対応して１つずつ設けられる。

続いて、コンテナ５０及びトナー補給装置６０の構成について、図４、図５及び図６を用いて説明する。図４は、図１の画像形成装置１のコンテナ５０及びトナー補給装置６０の斜視図である。図５及び図６は、図４のコンテナ５０及びトナー補給装置６０の正面図及び側面図である。

第１コンテナ５１、第２コンテナ５２及びトナー補給装置６０は、イエロー用の第１コンテナ５１Ｙ、第２コンテナ５２Ｙ及びトナー補給装置６０Ｙと、シアン用の第１コンテナ５１Ｃ、第２コンテナ５２Ｃ及びトナー補給装置６０Ｃと、マゼンタ用の第１コンテナ５１Ｍ、第２コンテナ５２Ｍ及びトナー補給装置６０Ｍと、ブラック用の第１コンテナ５１Ｂ、第２コンテナ５２Ｂ及びトナー補給装置６０Ｂと、を含む。これらの色毎の第１コンテナ５１、第２コンテナ５２及びトナー補給装置６０は、基本的な構成が同じである。これにより、以下の説明において、特に限定する必要がある場合を除き、各色を表す「Ｙ」、「Ｃ」、「Ｍ」、「Ｂ」の識別記号は省略することがある。

第１コンテナ５１は、第２コンテナ５２よりも上方に配置される。第２コンテナ５２は、第１コンテナ５１よりも下方に配置される。第１コンテナ５１及び第２コンテナ５２は、正面から見て、画像形成部２０及びトナー補給装置６０の配列方向にずれて配置される。第１コンテナ５１及び第２コンテナ５２は、本体２に対して着脱可能であり、現像装置４０に補給されるトナーを収容する。

第１コンテナ５１及び第２コンテナ５２は、感光体ドラム２１の軸線方向Ｄｘに沿って延びる細長い円筒形状であって、その長手方向を水平にして配置される。第１コンテナ５１及び第２コンテナ５２はそれぞれ、搬送部５１１、５２１を有する。搬送部５１１、５２１は、第１コンテナ５１または第２コンテナ５２の内周壁に径方向内側に突出し、長手方向に延びる螺旋状に延びる突出部として形成される。

第１コンテナ５１及び第２コンテナ５２は、軸線方向Ｄｘ（長手方向）の一端側（前側）が閉塞され、他端側（後側）に開口部（不図示）を有する。コンテナ内のトナーの搬送に関して、閉塞側から開口側に向かう方向がトナーの補給方向である。第１コンテナ５１及び第２コンテナ５２は、開口側である後側においてトナー補給装置６０の第１コンテナ接続部６１及び第２コンテナ接続部６２に接続される。第１コンテナ５１及び第２コンテナ５２は、感光体ドラム２１の軸線方向Ｄｘと平行に延びる軸線回りに回転可能にトナー補給装置６０に支持される。

第１コンテナ５１及び第２コンテナ５２は、トナー補給装置６０の駆動部（不図示）によって、感光体ドラム２１の軸線方向Ｄｘと平行に延びる軸線回りに回転される。第１コンテナ５１及び第２コンテナ５２が回転すると、螺旋状の突出部として形成された搬送部５１１、５２１によって、コンテナ内のトナーは、補給方向の下流側及び上流側に搬送される。すなわち、トナー補給装置６０は、第１コンテナ５１及び第２コンテナ５２を長手方向に延びる軸線回りに回転させることで、搬送部５１１、５２１によってコンテナ内の前記トナーを補給方向下流側及び上流側に搬送する。第１コンテナ５１及び第２コンテナ５２それぞれの内部のトナーは、開口部からトナー補給装置６０内に流入する。

トナー補給装置６０は、第１コンテナ５１及び第２コンテナ５２の後側に配置される。４つのトナー補給装置６０は、４つの画像形成部２０と同じ順番で一列に並置される。トナー補給装置６０は、搬送部５１１、５２１によって第１コンテナ５１内及び第２コンテナ５２内のトナーを現像装置４０に補給する。

トナー補給装置６０は、第１コンテナ接続部６１と、第２コンテナ接続部６２と、第１垂直管６３と、第２垂直管６４と、水平搬送部６５と、補給管６６と、を備える。

第１コンテナ接続部６１は、トナー補給装置６０の上部であって、第２コンテナ接続部６２よりも上方に配置される。第１コンテナ接続部６１は、内部にトナー流通路（不図示）を有する。第１コンテナ接続部６１は、第１コンテナ５１の開口部側が接続され、第１コンテナ５１を回転可能に支持する。第１コンテナ接続部６１のトナー流通方向下流端は、第１垂直管６３に接続される。

第１垂直管６３は、上下方向に延びる筒形状に形成される。第１コンテナ５１内のトナーが現像装置４０に補給される際、トナーは、第１コンテナ５１から第１コンテナ接続部６１内に流入し、第１コンテナ接続部６１内を通って第１垂直管６３内に流入する。

第２コンテナ接続部６２は、トナー補給装置６０の上部であって、第１コンテナ接続部６１よりも下方に配置される。第２コンテナ接続部６２は、内部にトナー流通路（不図示）を有する。第２コンテナ接続部６２は、第２コンテナ５２の開口部側が接続され、第２コンテナ５２を回転可能に支持する。第２コンテナ接続部６２のトナー流通方向下流端は、第２垂直管６４に接続される。

第２垂直管６４は、上下方向に延びる筒形状に形成される。第２コンテナ５２内のトナーが現像装置４０に補給される際、トナーは、第２コンテナ５２から第２コンテナ接続部６２内に流入し、第２コンテナ接続部６２内を通って第２垂直管６４内に流入する。

水平搬送部６５は、トナー補給装置６０の下部に配置される。水平搬送部６５は、水平方向に延びる筒形状に形成された２つの水平搬送管（不図示）を有する。一方の水平搬送管は、第１垂直管６３の下端から合流部６５１まで延びる。他方の水平搬送管は、第２垂直管６４の下端から合流部６５１まで延びる。２つの水平搬送管は、合流部６５１において連通する。２つの水平搬送管は、互いの延伸方向の合流部６５１側において、延長線が交差するように配置される。

２つの水平搬送管内のそれぞれには、水平搬送管の延伸方向に沿って延びる螺旋状の搬送羽根を有する水平搬送部材（不図示）が配置される。第１コンテナ５１内のトナーが現像装置４０に補給される際に、第１垂直管６３から水平搬送部６５に流入したトナーは、一方の水平搬送部材の回転によって水平搬送管内を搬送されて合流部６５１に到達し、補給管６６内に流入する。第２コンテナ５２内のトナーが現像装置４０に補給される際に、第２垂直管６４から水平搬送部６５に流入したトナーは、他方の水平搬送部材の回転によって水平搬送管内を搬送されて合流部６５１に到達し、補給管６６内に流入する。

補給管６６は、トナー補給装置６０の下部に配置される。トナー補給装置６０は、単一の補給管６６を備える。補給管６６は、上下方向に延びる筒形状に形成される。補給管６６の上端は、水平搬送部６５の合流部６５１に接続される。補給管６６の下端は、現像装置４０の補給管接続部４１２ａに接続される。第１コンテナ５１内及び第２コンテナ５２内のトナーが現像装置４０に補給される際、トナーは、合流部６５１から補給管６６内に流入し、補給管６６内を通って現像装置４０内に流入する。

トナー補給装置６０は、さらに駆動部（不図示）を有する。トナー補給装置６０の駆動部は、第１コンテナ５１、第２コンテナ５２、及び水平搬送部６５の２つの水平搬送部材を回転させる。トナー補給装置６０の動作は、制御部１０によって制御される。

そして、トナー補給装置６０の動作に関し、本実施形態の画像形成装置１の制御部１０は、第１トナー搬送モードと、第２トナー搬送モードと、を実行可能である。第１トナー搬送モードにおいて、制御部１０は、現像装置４０へのトナー補給時に、搬送部５１１、５２１によって第１コンテナ５１内及び第２コンテナ５２内のトナーを補給方向下流側に搬送する。第２トナー搬送モードにおいて、制御部１０は、、現像装置４０へのトナー非補給時に、コンテナ５０の温度を予測し、予測結果に応じて搬送部５１１、５２１によって第１コンテナ５１内及び第２コンテナ５２内のトナーを補給方向下流側または上流側に搬送する。いずれのトナー搬送モードも、用紙Ｓに対する画像形成動作（印刷）とともに実行して良い。

上記の構成によれば、現像装置４０へのトナー非補給時、すなわち通常であればコンテナ５０内のトナーが移動せず、凝集、固着が生じ易いときに、予測したコンテナ５０の温度に応じて第１コンテナ５１内及び第２コンテナ５２内のトナーを移動させることができる。これにより、トナーの特性にかかわらず、コンテナ５０内におけるトナーの凝集、固着を抑制することが可能である。

続いて、第１トナー搬送モード及び第２トナー搬送モードの実施例について説明する。図７は、図１の画像形成装置１におけるコンテナ５０内のトナー搬送モードの実行処理の例を示すフローチャートである。

画像形成装置１の運転が開始されると（図７のスタート）、制御部１０は、現像装置４０の温度が、例えば４５℃以上であるか否かを判定する（ステップ＃１０１）。なお、温度４５℃の判定基準は一例であって、逐次任意に変更可能である。

ここで、画像形成装置１は、温度検出部１１を備える（図２参照）。温度検出部１１は、例えばサーミスタ等の温度センサーを含み、現像装置４０の温度を検出する。

図８は、図１の画像形成装置１におけるコンテナ５０の温度と他の箇所の温度との差異を示すグラフである。コンテナ５０に対する他の箇所の例として、現像装置４０、ベルトクリーニング部３４、ドラムクリーニング部２３を選択した。

図８によれば、一定時間の経過後、現像装置４０の温度が、コンテナ５０の温度に最も近いことが分かる。これにより、制御部１０は、例えば温度検出部１１によって検出された現像装置４０の温度に基づき、コンテナ５０の温度を予測する。なお、本実施例では、現像装置４０の温度がコンテナ５０の温度に最も近いため、現像装置４０の温度を参照することとしたが、他の箇所の温度がコンテナ５０の温度に近い場合、当該他の箇所の温度を参照することにしても良い。

この構成によれば、コンテナ５０に対する温度検出部を新たに設けることなく、現像装置４０の温度を検出するための既存の温度検出部１１を用いてコンテナ５０の温度を予測することができる。これにより、画像形成装置１のコストアップを抑制することが可能である。

図７に戻って、現像装置４０の温度が４５℃未満である場合（ステップ＃１０１のＮｏ）、４５℃以上であるか否かの判定が継続される。この間、現像装置４０へのトナー補給が必要になれば、制御部１０は、第１コンテナ５１及び第２コンテナ５２を回転させ、搬送部５１１、５２１によって第１コンテナ５１内及び第２コンテナ５２内のトナーを補給方向下流側に搬送する。現像装置４０へのトナー補給が不要であれば、制御部１０は、第１コンテナ５１及び第２コンテナ５２の回転を停止させる。

現像装置４０の温度が４５℃以上である場合（ステップ＃１０１のＹｅｓ）、制御部１０は、現像装置４０へのトナー補給中であるか否かを判定する（ステップ＃１０２）。

現像装置４０へのトナー補給時である場合（ステップ＃１０２のＹｅｓ、第１トナー搬送モード）、制御部１０は、搬送部５１１、５２１によって第１コンテナ５１内及び第２コンテナ５２内のトナーを補給方向下流側に搬送する（ステップ＃１０３）。

現像装置４０へのトナー非補給時である場合（ステップ＃１０２のＮｏ、第２トナー搬送モード）、制御部１０は、現像装置４０内のトナー量が予め定めた所定値未満であるか否かを判定する（ステップ＃１０４）。

ここで、画像形成装置１は、トナー検出部１２を備える（図２参照）。トナー検出部１２は、例えば透磁率センサーや圧力センサー等を含み、現像装置４０内のトナー量またはトナー濃度を検出する。本実施例では、トナー検出部１２は、現像装置４０内のトナー量を検出する。

現像装置４０内のトナー量が所定値未満である場合（ステップ＃１０１のＹｅｓ）、制御部１０は、第１コンテナ５１及び第２コンテナ５２を回転させ、搬送部５１１、５２１によって第１コンテナ５１内及び第２コンテナ５２内のトナーを補給方向下流側に搬送する（ステップ＃１０５）。

現像装置４０内のトナー量が所定値以上である場合（ステップ＃１０１のＮｏ）、制御部１０は、第１コンテナ５１及び第２コンテナ５２を回転させ、搬送部５１１、５２１によって第１コンテナ５１内及び第２コンテナ５２内のトナーを補給方向上流側に搬送する（ステップ＃１０６）。

このように、制御部１０は、第２トナー搬送モードの実行時において、現像装置４０内のトナー量またはトナー濃度が所定値未満である場合に、コンテナ５０内のトナーを補給方向下流側に搬送し、トナー量またはトナー濃度が所定値以上である場合に、コンテナ５０内のトナーを補給方向上流側に搬送する。

この構成によれば、現像装置４０内のトナー量が少ない場合、コンテナ５０内のトナーは現像装置４０に補給される方向に移動する。一方、現像装置４０内のトナー量が多い場合、コンテナ５０内のトナーは現像装置４０に補給されることなく、コンテナ５０内を移動する。すなわち、現像装置４０内のトナー量またはトナー濃度がどのような状態であっても、予測したコンテナ５０の温度に応じて第１コンテナ５１内及び第２コンテナ５２内のトナーを移動させることができる。これにより、現像装置４０内のトナー量またはトナー濃度にかかわらず、コンテナ５０内におけるトナーの凝集、固着を抑制することが可能である。

図９は、実施例の画像形成装置１におけるコンテナ５０内のトナー搬送の実行間隔とトナーの凝集の有無との関係を示すグラフである。図９に関して、コンテナ５０とコンテナ５０を回転駆動させる装置とをオーブン（加熱庫）に入れ、コンテナ５０内のトナー搬送を実行してトナー凝集の発生の有無を評価した。

本評価では、例えばコンテナ５０の温度を４３℃から５０℃までの範囲で変更し、コンテナ５０内のトナー搬送の実行間隔を１分から１０分までの範囲で変更した。コンテナ５０内のトナー搬送については、第１コンテナ５１及び第２コンテナ５２と同等のコンテナを軸線回りに３回転させた。例えばコンテナ温度４５℃のとき、従来ではトナー凝集が生じていたが、実施例の画像形成装置１のように、８分間隔でコンテナ５０内のトナー搬送を実行することで、トナー凝集を抑制することができた。

コンテナ５０の温度は、現像装置４０の温度以外の情報に基づいて予測しても良い。

例えば、制御部１０は、用紙排出部９に排出された用紙Ｓの量に基づき、コンテナ５０の温度を予測することにしても良い。表１に、印刷後の用紙Ｓの排出場所と、現像装置４０の温度とコンテナ５０の温度との温度差との関係を示す。

表１に関して、連続印刷ではなく、１分以内の間隔で１枚ずつ、装置外部（例えばフィニッシャー）と用紙排出部９とのそれぞれに、印刷後の用紙Ｓの排出した場合の現像装置４０の温度とコンテナ５０の温度との温度差を確認した。

表１によれば、印刷後の用紙Ｓを、装置外部に排出した場合と比較して、用紙排出部９に排出した場合には、現像装置４０の温度とコンテナ５０の温度との温度差が大きくなることが分かる。これは、コンテナ５０が、用紙排出部９の近傍に位置することで、用紙排出部９に排出された、定着部８を通過した直後の用紙Ｓの温度の影響を受け易いことが理由であると推測される。

このため、制御部１０は、用紙排出部９に排出された用紙Ｓの量に基づき、例えば所定の補正を行って、コンテナ５０の温度を予測する。この構成によれば、コンテナ５０に対する温度検出部を新たに設けることなく、コンテナ５０の温度を予測することができる。これにより、画像形成装置１のコストアップを抑制することができる。

また例えば、制御部１０は、現像装置４０の連続駆動時間に基づき、コンテナ５０の温度を予測することにしても良い。先の実施例ではコンテナ５０の温度を現像装置４０の温度から予測することとしたが、現像装置４０の温度は、連続駆動時間が延びると上昇し易くなる。

このため、制御部１０は、現像装置４０の連続駆動時間に基づき、例えば所定の補正を行って、コンテナ５０の温度を予測する。この構成によれば、コンテナ５０に対する温度検出部を新たに設けることなく、コンテナ５０の温度を予測することができる。これにより、画像形成装置１のコストアップを抑制することができる。

以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。

例えば、上記実施形態では、搬送部５１１、５２１が第１コンテナ５１または第２コンテナ５２の内周壁に形成された螺旋状の突出部であることとしたが、搬送部はこのような構成に限定されるわけではない。例えば、搬送部は、コンテナ内に設置され、コンテナ自体とは独立して回転するスクリューのような部材で構成されていても良い。

第１コンテナ５１及び第２コンテナ５２のように搬送部５１１、５２１を有し、トナー補給装置６０が、コンテナを長手方向に延びる軸線回りに回転させ、搬送部５１１、５２１によってコンテナ内のトナーを補給方向下流側及び上流側に搬送することで、コンテナ内のトナーが全体的に混ざる効果を高めることができる。

また、コンテナ５０と、現像装置４０との中間ホッパーを設け、中間ホッパーを介して、コンテナ５０から現像装置４０にトナーを補給することにしても良い。また、コンテナ５０は、色毎に単一のコンテナを有することにしても良い。

また、上記実施形態では、画像形成装置１は、複数色の画像を順次重ねて形成するいわゆるタンデム型のカラー印刷用の画像形成装置であることとしたが、このような機種に限定されるわけではない。画像形成装置は、タンデム型ではないカラー印刷用の画像形成装置やモノクロ印刷用の画像形成装置であって良い。

本発明は、画像形成装置において利用可能である。

１ 画像形成装置
９ 用紙排出部
１０ 制御部
１１ 温度検出部
１２ トナー検出部
２０ 画像形成部
３０ 転写部
４０ 現像装置
４１ 現像容器
５０ コンテナ
５１ 第１コンテナ（コンテナ）
５２ 第２コンテナ（コンテナ）
６０ トナー補給装置
５１１、５２１ 搬送部
Ｓ 用紙

Claims (6)

1. 像担持体にトナーを供給する現像装置と、
   前記現像装置に補給される前記トナーを収容するとともに、前記トナーを補給方向の下流側及び上流側に搬送する搬送部を有するコンテナと、
   前記搬送部によって前記コンテナ内の前記トナーを前記現像装置に補給するトナー補給装置と、
   前記トナー補給装置の動作を制御する制御部と、
   を備え、
   前記制御部は、
   前記現像装置へのトナー補給時に、前記搬送部によって前記コンテナ内の前記トナーを補給方向下流側に搬送する第１トナー搬送モードと、
   前記現像装置へのトナー非補給時に、前記コンテナの温度を予測し、予測結果に応じて前記搬送部によって前記コンテナ内の前記トナーを補給方向下流側または上流側に搬送する第２トナー搬送モードと、
   を実行可能であることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記現像装置内のトナー量またはトナー濃度を検出するトナー検出部を備え、
   前記制御部は、前記第２トナー搬送モードの実行時において、前記現像装置内の前記トナー量または前記トナー濃度が所定値未満である場合に、前記コンテナ内の前記トナーを補給方向下流側に搬送し、前記トナー量または前記トナー濃度が所定値以上である場合に、前記コンテナ内の前記トナーを補給方向上流側に搬送することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記現像装置の温度を検出する温度検出部を備え、
   前記制御部は、前記温度検出部によって検出された前記現像装置の温度に基づき、前記コンテナの温度を予測することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記像担持体及び前記現像装置を含み、用紙に画像を形成する画像形成部と、
   前記コンテナの近傍に配置され、画像形成後の前記用紙が排出される用紙排出部と、
   を備え、
   前記制御部は、前記用紙排出部に排出された前記用紙の量に基づき、前記コンテナの温度を予測することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。
5. 前記制御部は、前記現像装置の連続駆動時間に基づき、前記コンテナの温度を予測することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。
6. 前記コンテナは、長手方向を水平にして配置された円筒形状であり、内周壁に径方向内側に突出して前記長手方向に螺旋状に延びる突出部として形成された前記トナーの前記搬送部を有し、
   前記トナー補給装置は、前記コンテナを前記長手方向に延びる軸線回りに回転させることで、前記搬送部によって前記コンテナ内の前記トナーを補給方向下流側及び上流側に搬送することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の画像形成装置。

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