JP4731918B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば、電子写真式、静電記録式などにより像担持体に静電像を形成し、この静電像を現像装置が収容した現像剤にて可視像（トナー像）とする、複写機、ファクシミリ、プリンタなどの画像形成装置に関するものであり、特に、現像装置へと補給用現像剤を供給するための現像剤補給装置を備えた画像形成装置に関するものである。

従来、複写機、ファクシミリ、プリンタなどの画像形成装置においては、現像剤担持体の表面に顕画剤としての乾式現像剤を担持し、静電像を担持した像担持体の表面近傍に現像剤を搬送供給し、像担持体と現像剤担持体の間に交互（交番）電界を印加しながら静電像を現像して顕像化する方法が良く知られており、その現像剤担持体として現像スリーブが、像担持体として感光ドラムが用いられることが一般的である。

現像方法としては、例えば、トナー粒子とキャリア粒子を含む２成分系組成とされる現像剤（所謂、二成分現像剤）を用い、内部に磁石を配置した現像スリーブの表面に磁気ブラシを形成し、微小な現像間隙を保持して対向された感光ドラムにこの磁気ブラシを摺擦又は近接させ、現像スリーブと感光ドラム間（Ｓ−Ｄ間）に連続的に交互電界を印加することによってトナー粒子の現像スリーブ側から感光ドラム側への転移及び逆転移を繰り返し行わせて現像を行う、所謂、磁気ブラシ現像法が知られている。

例えば、上述のような二成分現像剤を用いる画像形成装置では、画像形成に伴ってトナーを消費するため、適宜、現像装置にトナーを補給する必要がある。

図１６を参照して、二成分磁気ブラシ現像用の現像装置、及び現像装置に現像剤を補給する現像剤補給装置の構成について説明する。図１６は、現像装置及び現像剤補給装置の概略断面を示している。

現像装置４は、現像容器（現像装置本体）４１内に、現像剤担持体としての現像スリーブ４６、現像スリーブ４６の中に固定配置された磁界発生手段としてのマグネットローラ４７、現像容器４１内の現像剤を攪拌・搬送するための現像剤撹拌手段としての現像スクリュー４４及び撹拌スクリュー４５、トナーの受取孔４９、現像剤を現像スリーブ４６の表面に薄層形成するために配置された規制ブレード４８を有する。

現像容器４１内は、現像室４２と撹拌室４３とに略二分されている。上記現像スクリュー４４は現像室４２に配置され、攪拌スクリュー４５は攪拌室４３に配置されている。そして、図示の通り、現像スリーブ４６は、感光ドラム１に対して近接配置され、感光ドラム１と逆方向（又は同一方向）に回転し、現像剤Ｄが感光ドラム１に対して接触した状態で現像を行い得るよう設定されている。

現像剤補給装置５０は、現像装置４へ補給すべき補給用現像剤（トナー）を貯蔵するサブトナー容器（第１の現像剤容器）５１を有する。サブトナー容器５１の上方には、トナーの供給を受けることが可能なトナー供給口６０が形成されている。

又、サブトナー容器５１の下方には、サブトナー容器５１からトナーを搬送することが可能なトナー搬送パイプ５２が、略水平方向に突出して円筒状に形成されている。トナー搬送パイプ５２の中には、回転軸上に螺旋面が形成された補給スクリュー（第１の補給手段）５３が回転可能に設けられている。補給スクリュー５３には、この補給スクリュー５３を回転駆動する駆動手段５４が連結されている。

又、サブトナー容器５１には、トナーの有無を電気的又は光学的に直接検知するトナーセンサ（トナー有無検知センサ）５６が設けられている。更に、サブトナー容器５１の内部には、攪拌部材５５が回転又は回動自在に設けられている。

現像剤補給装置５０は更に、サブトナー容器５１の上部に設けられた、サブトナー容器５１へ補給すべきトナーを貯蔵するメイントナー容器（第２の現像剤容器）５７を有する。メイントナー容器５７内には、攪拌搬送部材（第２の補給手段）５８が回転自在に設けられている。攪拌搬送部材５８には、この攪拌搬送部材５８を回転駆動する駆動手段５９が連結されている。

メイントナー容器５７は、サブトナー容器５１及び画像形成装置本体に対して着脱可能な構成とすることもでき、一般に、トナーカートリッジ（或いはトナーボトル）と呼ばれる。

次に、現像装置における作像動作を説明する。

現像容器４１中には非磁性トナー粒子（トナー）と磁性キャリア粒子（キャリア）とが混合された二成分現像剤が収容されている。トナーとキャリアとの混合比（以下「Ｔ／Ｃ比」という。）は、現像により消費されたトナーに見合った量のトナーが補給されることによって一定に保たれている。つまり、トナーは、補給用トナーが貯蔵されているサブトナー容器５１から補給スクリュー５３によって、現像容器４１の受取孔４９を経て撹拌スクリュー４５が設けられた撹拌室４３へ落下させられ、現像装置４へと補給される。このときの現像容器４１内の現像剤のＴ／Ｃ比の検知及び維持方法としては、従来から様々な方式が実用化されている。

以下、トナーの消費に伴ってサブトナー容器５１のトナーが減少した場合にサブトナー容器５１へトナーを補充する動作について説明する。

攪拌部材５５は、回転又は回動の動作をすることによってサブトナー容器５１内でトナーが固まることを防止するためにトナーをほぐす作用を持っている。又、補給スクリュー５３はサブトナー容器５１内のトナーを現像容器４１と連通する孔４９へ向かって長手方向（紙面に平行な方向）へ搬送する作用とトナーをその孔から押し出して現像容器４１へ落下させる作用をなすために設けられている。

トナーセンサ５６がトナー無しを検出した後、攪拌部材５５が動作しても更にトナーの無い状態が続いた場合に、トナーがサブトナー容器５１内の一部に固まっているのではなく真にトナーが無くなったと判断する。

トナーがサブトナー容器５１内に無いと判断すると、メイントナー容器５７内の攪拌搬送部材５８が回転することによってトナーがメイントナー容器５７からサブトナー容器５１へ補充される。攪拌搬送部材５８は、回転することによってメイントナー容器５７内でトナーが固まることを防止するためにトナーをほぐす作用と、メイントナー容器５７内のトナーをサブトナー容器５１へ連通するトナー供給口６０へ向かって長手方向（紙面に平行な方向）へ搬送する作用と、トナーをその供給口６０から押し出してサブトナー容器５１へ落下させる作用をなすために設けられており、例えばＰＥＴ等のシート材を用いることが一般的である。

そして、メイントナー容器５７の攪拌搬送部材５８の回転はトナーセンサ５６がトナー有りを検出するまで継続し、トナー有りを検出した後は引き続きサブトナー容器５１から補給スクリュー５３を経由してトナー補給が行われる。

ここでは、トナーセンサ５６がトナー無しを検出してから攪拌搬送部材５８が回転する場合を説明したが、攪拌搬送部材５８はシート材なので必要以上にサブトナー容器５１内にトナーを押し込むことはないので、トナー無しを検出する前であっても、攪拌搬送部材５８が回転しても問題はない。

又、メイントナー容器５７の攪拌搬送部材５８を十分な時間回転させてもトナーセンサ５６がトナー有りを検出しない時は、サブトナー容器５１へトナーが補充されない、つまり、メイントナー容器５７にもトナーが無くなったと判断することができ、図示されていないオペレーションパネル等の表示手段を通じてトナー無しをユーザーへ知らせる。

メイントナー容器５７は、着脱可能になっている場合と装置に固定されている場合がある。着脱可能になっている場合は、メイントナー容器５７は、一般にトナーカートリッジと呼ばれ、トナーが無くなった場合は、上述のように、メイントナー容器５７ごと交換することによってトナーを充填する。又、装置に固定されている場合は、メイントナー容器５７へ別のトナー容器から直接トナーを充填する。

補給スクリュー５３は、駆動手段５４によって回転され、現像装置が要求しているトナーの量に応じてその回転回数又は回転時間が設定され、設定された回転回数又は回転時間に到達すると回転が停止することによって現像装置が要求しただけのトナーを搬送し、現像容器へトナーを補給する。このとき、それぞれのトナー補給スクリューの大きさに応じて１回転当たり又は単位時間当たりのトナーの搬送量があらかじめ定数化されており、要求量に応じて回転回数又は回転時間を算出する制御が可能になっている。

ここで、スクリューによるトナーの搬送量は、スクリューの回転回数に比例するから回転時間で設定するためにはスクリューの駆動手段がスクリューを常に一定の速度で回転可能であることが前提となる。又、スクリューの回転回数をカウントする手段を設けていればスクリューの回転速度は一定であってもなくても回転回数で設定することが可能である。

図１６においては図を見やすくするために、感光ドラム１と現像容器４１の長手方向を紙面と垂直な方向に、サブトナー容器５１と補給スクリュー５３とメイントナー容器５７の長手方向を紙面と平行な方向に描いているが、実際にはこれらの長手方向は同一の方向となっていることが一般的である。

次に、現像剤補給装置５０の駆動機構について説明する。

図１７は、現像装置４と現像剤補給装置５０の駆動機構２００の概略構成を示した図である。

上述のように、現像装置４は、内部に蓄えた現像剤を用いて感光ドラム１上の静電像を可視像に現像可能である。即ち、現像装置４は、現像装置４内の現像剤を攪拌・搬送する現像剤攪拌手段である現像スクリュー４４及び攪拌スクリュー４５を有する。又、現像剤補給装置５０は、上述のように、現像装置４へ補給すべきトナーを貯蔵する第１の現像剤容器であるサブトナー容器５１、サブトナー容器５１からトナーを排出し現像装置４へ補給する第１の補給手段である補給スクリュー５３、サブトナー容器５１へ補給すべきトナーを貯蔵する第２の現像剤容器であるメイントナー容器５７、メイントナー容器５７からトナーを排出しサブトナー容器５１へ補給する第２の補給手段である攪拌搬送部材５８を有する。

現像剤補給装置５０の駆動機構２００は、補給スクリュー５３へ駆動伝達が可能な回転駆動手段であるモータ８０、モータ８０の回転を補給スクリュー５３へ伝達可能な回転伝達手段としての駆動ギア列ＧＡを有する。撹拌搬送部材５８は、前記モータ８０から、必要に応じてクラッチ機構を備えた駆動ギヤ列（図示せず）を介して駆動ギア５９に駆動伝達することもできるが、前記モータ８０とは別のモータを使用して駆動することも可能である。

更に説明すると、駆動ギア列ＧＡは、モータ８０側の第１の駆動ギア８１と、この第１の駆動ギア８１に噛合する第２の駆動ギア８２と、を有し、第２の駆動ギア８２は、補給スクリュー５３を駆動するスクリュー駆動ギア５４に噛合している。

制御手段９０が、モータ８０の回転と停止を制御する。又、制御手段９０は、現像装置４の現像剤撹拌手段、即ち、現像スクリュー４４、搬送スクリュー４５、及び、上述のように、補給スクリュー５３、更には、撹拌搬送部材５８の回転、停止をも制御する。

以上のような構成により、補給スクリュー５３を回転させてサブトナー容器５１から現像装置４へトナーを補給する場合は、モータ８０を回転させる。これにより、攪拌搬送部材５８を停止させたままで、補給スクリュー５３を回転させることが可能である。又、補給スクリュー５３を停止させたままで攪拌搬送部材５８を回転させることが可能である。

図１８は、４連タンデム式の画像形成装置１００における各画像形成ステーションＰ（ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫ）での現像装置４（４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋ）及び現像剤補給装置５０（５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｋ）の駆動構成のレイアウトを示す。第１色、第２色、第３色及び第４色の現像装置４、現像剤補給装置５０、及びその駆動機構２００（２００Ｙ、２００Ｍ、２００Ｃ、２００Ｋ）は、それぞれは図１７で示した構成と同じである。図１８のように４色分の現像装置４（４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋ）と現像剤補給装置５０（５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｋ）を連設することによってフルカラー印刷が可能である。

このシステムの場合、図示矢印方向に中間転写体（中間転写媒体）７又は記録材（記録紙）が移動して、各色の画像を重ねるため、図示寸法Ｑを中間転写体７又は記録紙が移動する時間だけ各色が遅れて作像動作を行う。

感光ドラム１（１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ）は記録紙又は中間転写体と接しているため常に回転しているが、現像装置４内の現像剤撹拌手段としての攪拌スクリュー４５と現像スクリュー４４は現像剤の劣化を最小限にするため作像動作中の必要な時間だけしか回転させないことが一般的である。現像装置４内の攪拌スクリューと現像スクリューが停止した状態で、サブトナー容器から現像装置へトナーを補給する動作を行うと、補給されたトナーが補給口付近で停滞しトナーのつまりや現像装置内のＴ／Ｃ比の不均一の原因となるため、必ず現像装置内の攪拌スクリューと現像スクリューが回転している状態で、サブトナー容器から現像装置へトナーを補給する動作を行うことが必須である。

図１９は、現像装置内の攪拌スクリューと現像スクリューが回転している時間を示したもので、図示Ｔは、図１８のＱ寸法を記録紙又は中間転写体が移動する時間に対応している。従って、図１９の通り、各色の現像装置内の攪拌スクリューと現像スクリューが回転している間に、対応する現像剤補給装置のトナー補給手段としての補給スクリューが回転してサブトナー容器から現像装置へトナーを補給する動作を行うことになる。

従来の画像形成装置には、各色最適なタイミングでサブトナー容器から現像装置へトナーを補給するための補給スクリューの回転駆動源となるモータが補給スクリューの数だけ必要であった。

このために４色の多重現像を行うとすると、補給手段を駆動するだけで４個のモータが必要であった。例えばいくつかのモータを共通にして電磁クラッチを利用して回転と停止を切り換えることも可能であるが、結局モータの代わりに電磁クラッチが必要になることはいうまでもない。

例えば、特許文献１は、１つの駆動モータで、モータの回転方向により駆動側を選択して切換え、それによって、２つのトナーコンテナの各々の現像剤補給ローラーを駆動する構成とした現像剤補給機構を開示している。また、駆動切換方法としては、揺動ギヤや、ワンウェイクラッチなどを用いている。この構成により、モータの数を減らすことができる。

しかしながら、特許文献１には、現像装置内の攪拌スクリュー及び現像スクリューの回転状態と、現像剤補給装置の補給スクリューの作動状態との関係、即ち、駆動切換タイミングについては、何らの記載もない。

本発明者らの多くの研究実験の結果によれば、駆動切換タイミングは、現像剤の撹拌不良による現像剤飛散や、地かぶり、濃度変動を抑制し、良好な画像を得るためには、各種情報に応じて最適化することが極めて重要であることが分かった。
実用新案登録番号３０６０５６２号公報

本発明は、従来のトナー補給手段の駆動構成を更に発展させたものであって、１つの駆動源で２つの現像剤補給装置からの補給用現像剤の補給を、駆動切換により行う画像形成装置において、駆動切換タイミングを画像に応じて変更可能に構成し、駆動切換タイミングの最適化を図ることのできる画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明の他の目的は、機構を極端に複雑化することなく、大型で高価な部品であるモータや電磁クラッチを削減し、構成が簡素で小型・低価格であると共に、現像剤の撹拌不良による現像剤飛散や、地かぶり、濃度変動を抑制し、良好な画像を得ることのできる画像形成装置を提供することである。

上記諸目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。本発明によれば、
第１の像担持体上に形成された静電像を現像剤で現像する第１の現像装置と、
前記第１の現像装置の駆動中に駆動が開始され、前記第１の像担持体にて形成された画像の移動方向下流側に設けられた第２の像担持体上に形成された静電像を現像剤で現像する第２の現像装置と、
前記第１の現像装置へ補給すべき現像剤を収容する第１の現像剤容器と、
前記第２の現像装置へ補給すべき現像剤を収容する第２の現像剤容器と、
前記第１の現像剤容器に設けられ、前記第１の現像装置の駆動中に前記第１の現像剤容器内の現像剤を前記第１の現像装置へ補給する第１の補給手段と、
前記第２の現像剤容器に設けられ、前記第２の現像装置の駆動中に前記第２の現像剤容器内の現像剤を前記第２の現像装置へ補給する第２の補給手段と、
前記第１の補給手段と前記第２の補給手段の各々に選択的に駆動入力可能な同一の回転駆動源と、
前記第１及び前記第２の現像装置が同時に駆動されている画像形成期間中において、前記第１の現像装置及び前記第２の現像装置にて現像すべき画像の濃度比率に基づいて、前記回転駆動源の駆動を前記第１の補給手段と前記第２の補給手段に選択的に切り替えるタイミングを変更する制御部と、を有することを特徴とする画像形成装置が提供される。

本発明によれば、
（１）１つの駆動源で２つの現像剤補給装置からの補給用現像剤の補給を、駆動切換により行う画像形成装置において、駆動切換タイミングを画像に応じて変更可能に構成し、駆動切換タイミングの最適化を図ることができる。
（２）機構を極端に複雑化することなく、大型で高価な部品であるモータや電磁クラッチを削減し、構成が簡素で小型・低価格であると共に、現像剤の撹拌不良による現像剤飛散や、地かぶり、濃度変動を抑制し、良好な画像を得ることができる。
といった効果を奏し得る。

以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。

実施例１
以下、本発明の画像形成装置を実施例に則して説明するが、本実施例で使用する現像装置及び現像剤補給装置の構成及び作用は、先に図１６、図１７に関連して説明した従来例と同様であるので、先の説明を援用する。従って、以下の説明では、主として、本発明の特徴である、現像剤補給装置の駆動構成及び作動態様を従来例と比較して説明する。

（画像形成装置の全体構成及び動作）
先ず、図１を参照して本発明に係る画像形成装置の一実施例の全体構成及び動作について説明する。本実施例にて画像形成装置は、電子写真方式のカラー画像形成装置とされる。

本実施例の画像形成装置１００は、画像形成装置本体（装置本体）に接続された原稿読み取り装置或いは装置本体に通信可能に接続されたパーソナルコンピュータ等のホスト機器からの画像情報に従って、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４色フルカラー画像を、電子写真方式を利用して記録材（記録紙、プラスチックシート、布等）に形成することができる。

本実施例の画像形成装置１００は、４連タンデム式の画像形成装置であって、複数の画像形成部として第１、第２、第３、第４の画像形成ステーションＰ（ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫ）を有する。又、本実施例の画像形成装置１００は、中間転写方式を採用している。つまり、中間転写体としての周回移動（回転）可能な中間転写ベルト７が図示矢印方向に移動して、各画像形成ステーションＰを通過する間に、中間転写ベルト７上に各色の画像が重ねられる。そして、この中間転写ベルト７上で各色が重ね合わされたトナー像を記録材Ｓに転写することで記録画像を得る。

本実施例では、各画像形成ステーションＰ（ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫ）の構成は、現像色が異なる以外は実質的に同一とされるので、以下、特に区別を要しない場合は、何れかの画像形成ステーションに属する要素であることを示すために符号に与えた添え字Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋは省略し、総括的に説明する。

各画像形成ステーションＰは、像担持体としてのドラム状の電子写真感光体（以下、「感光ドラム」という。）１を有する。感光ドラム１の外周には、帯電手段としての帯電ローラ２、露光手段としての露光装置（本実施例ではレーザー露光光学系）３、現像手段としての現像装置４、クリーニング手段としてのクリーニング装置６が設けられている。又、中間転写ベルト７を介して感光ドラム１と対向するように一次転写手段としての一次転写ローラ５が配置されている。

画像形成時には、回転する感光ドラム１を帯電ローラ２が一様に帯電させる。次いで、帯電された感光ドラム１の表面を、露光装置３が画像情報信号に応じて走査露光する。これにより、感光ドラム１上に静電像が形成される。感光ドラム１に形成された静電像は、現像装置４によって現像剤でトナー像として現像される。その後、感光ドラム１上に形成されたトナー像は、中間転写ベルト７と感光ドラム１とが当接する１次転写部（ニップ）Ｎ１において、中間転写ベルト７上に転写される。

例えば、４色フルカラー画像の形成時には、第１の画像形成ステーションＰＹから順次に、中間転写ベルト７が各感光ドラム１間の距離Ｑ（図１８参照）を移動する時間だけ遅れて各画像形成ステーションにて作像動作が行われる。これにより、中間転写ベルト７の移動に伴って、各画像形成ステーションＰの１次転写部Ｎ１において順次各色のトナー像が中間転写ベルト７に転写され、中間転写ベルト７上に４色のトナー像が重ね合わされた多重トナー像が形成される。

一方、例えば、記録材収容部としてのカセット９に収容されている記録材Ｓが、ピックアップローラ、搬送ローラ及びレジストローラ等の記録材搬送部材によって、中間転写ベルト７と二次転写手段としての二次転写ローラ８とが当接する二次転写部（ニップ部）Ｎ２に、中間転写ベルト７上のトナー像と同期がとられて搬送されてくる。

こうして、中間転写ベルト７上の多重トナー像は、二次転写部Ｎ２において記録材Ｓ上に転写される。その後、記録材Ｓは、中間転写ベルト７から分離されて、定着器１０へと搬送される。定着器１０によって記録材Ｓは加熱、加圧され、記録材Ｓ上の未定着のトナー像が定着される。その後、記録材Ｓは、機外へ排出される。

一次転写工程後に感光ドラム１上に残留したトナー等の付着物は、クリーニング装置６によって除去される。又、二次転写工程後に中間転写ベルト７上に残留したトナー等の付着物は中間転写体クリーナ１１によって除去される。

尚、例えばブラック単色の画像など、所望の単色又は４色のうちいくつかの色用の画像形成部を用いて、単色又はマルチカラーの画像を形成することも可能である。

又、本実施例では、画像形成装置１００は、中間転写方式を採用するものとして説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。当業者には周知のように、上記中間転写体７の代わりに、記録材を担持して各感光ドラム１とのニップ部へ搬送する記録材担持体を備えた画像形成装置がある。この場合、各画像形成ステーションにおいて、記録材担持体上の記録材に各色のトナー像が多重転写され、その後この多重トナー像を定着させることで記録画像を得る。本発明は、斯かる画像形成装置においても等しく適用可能である。

（現像装置及び現像剤補給装置の駆動構成及び動作）
次に、図２を参照して現像装置４及び現像剤補給装置５０の駆動構成について説明する。

本実施例では、上述したように、各画像形成ステーションＰ（ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫ）の構成は、現像色が異なる以外は実質的に同一とされ、現像装置４（４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋ）及び現像剤補給装置５０（５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｋ）も同様の構成とされる。

また、上述のように、本実施例で使用する現像装置４及び現像剤補給装置５０の構成及び作用は、先に図１６に関連して説明した従来例と同様であるので、先の説明を援用するが、現像装置４及び現像剤補給装置５０の構成及び作用について簡単に説明すると、次の通りである。

つまり、図１６及びその関連の説明をも参照すると理解されるように、現像装置４は、内部に蓄えた現像剤を用いて感光ドラム１上の静電像を可視像に現像可能である。

即ち、現像装置４は、現像装置４内の現像剤を攪拌・搬送する現像剤攪拌手段である現像スクリュー４４及び攪拌スクリュー４５を有する。又、現像剤補給装置５０は、上述のように、現像装置４へ補給すべき補給用現像剤（トナー）を収容する第１の現像剤容器としてのサブトナー容器５１、サブトナー容器５１からトナーを排出し現像装置４へ補給する第１の補給手段としての補給スクリュー５３、サブトナー容器５１へ補給すべきトナーを貯蔵する第２の現像剤容器としてのメイントナー容器５７、メイントナー容器５７からトナーを排出しサブトナー容器５１へ補給する第２の補給手段としての攪拌搬送部材５８を有する。

本実施例によると、イエロー画像形成ステーションＰＹと、画像作成方向に関し該イエロー画像形成ステーションＰＹより下流側に位置したマゼンタ画像形成ステーションＰＭとにそれぞれ設けられたイエロー現像装置（第１の現像装置）４Ｙとマゼンタ現像装置（第２の現像装置）４Ｍの現像剤補給装置５０Ｙ及び５０Ｍは、第１の駆動機構２００Ａにて駆動される。また、同様に、シアン画像形成ステーションＰＣと、画像作成方向に関し該シアン画像形成ステーションＰＣより下流側に位置したブラック画像形成ステーションＰＫとにそれぞれ設けられたシアン現像装置（第１の現像装置）４Ｃとブラック現像装置（第２の現像装置）４Ｋの現像剤補給装置５０Ｃ及び５０Ｋは、第２の駆動機構２００Ｂにて駆動される。第１の駆動機構２００Ａと第１の駆動機構２００Ｂとは同様の構成及び機能を有しており、従って、以下に、第１の駆動機構２００Ａについて説明する。

現像剤補給装置５０の駆動機構２００Ａは、補給スクリュー５３へ駆動伝達が可能な回転駆動手段であるモータ８０、モータ８０の回転を補給スクリュー５３へ伝達可能な回転伝達手段としての駆動ギア列ＧＴを有する。

撹拌搬送部材５８は、従来と同様に、前記モータ８０から駆動ギヤ列（図示せず）を介して駆動ギア５９に駆動伝達することもできるが、前記モータ８０とは別のモータを使用して駆動することも可能である。

更に説明すると、補給スクリュー５３へ駆動伝達するための駆動ギア列ＧＴは、モータ８０側の第１駆動ギア８１、この第１駆動ギア８１に噛合する第２及び第３駆動ギア８２、８３を有する。第２駆動ギア８２は、第１の現像装置（即ち、イエロー現像装置）４Ｙの補給スクリュー５３側に駆動を伝達するために、第１現像装置４Ｙ側の第１スクリューギア７１に噛合する。また、第３駆動ギア８３は、第２の現像装置（即ち、マゼンタ現像装置）４Ｍの補給スクリュー５３側に駆動を伝達するために、第４駆動ギア８４を介して第２現像装置４Ｍ側の第１スクリューギア７１に噛合する。

第１及び第２の現像装置４Ｙ、４Ｍにて、第１スクリューギア７１は、一方向クラッチ８ａ、８ｂを介して第２スクリューギア７０に噛合し、該ギア７０は、補給スクリュー５３を駆動するスクリュー駆動ギア５４に噛合している。

本実施例によると、詳しくは後述するように、駆動ギア列ＧＴは、モータ８０の回転を第１の現像装置４Ｙに対する補給スクリュー５３へ伝達可能な第１の状態と、第２の現像装置４Ｍに対する補給スクリュー５３へ伝達可能な第２の状態と切り換え可能な切り換え手段として機能する。

制御手段９０が、モータ８０の正逆回転と停止を制御する。又、制御手段９０は、現像装置４の現像剤撹拌手段、即ち、現像スクリュー４４、搬送スクリュー４５の回転、停止をも制御する。

また、上記一方向クラッチ８ａと８ｂは、それぞれ図示の方向の回転は伝達するが、反対方向の回転は伝達しない構成になっている。従って、モータ８０が図示Ａの方向に回転すると一方向クラッチ８ａは駆動を伝達し、一方向クラッチ８ｂは空転し、逆にモータ８０が図示Ｂの方向に回転すると一方向クラッチ８ｂは駆動を伝達し、一方向クラッチ８ａは空転する。

この結果、モータ８０が図示Ａ方向に回転すると第２の現像装置４Ｍ側の補給スクリュー５３が停止したままで、第１の現像装置４Ｙの補給スクリュー５３が回転し、モータ８０が図示Ｂ方向に回転すると第１の現像装置４Ｙの補給スクリュー５３が停止したままで、第２の現像装置４Ｍ側の補給スクリュー５３が回転する。

このように、駆動ギア列ＧＴは一方向クラッチ８ａ、８ｂを含んでいるので、制御手段９０がモータ８０の回転方向を切り換えることによって、モータ８０の回転を第１の現像装置４Ｙ側の補給スクリュー５３へ伝達可能な第１の状態と、第２の現像装置４Ｍ側の補給スクリュー５３へ伝達可能な第２の状態の２つの状態に切り換え可能な切り換え手段の作用をすることができる。つまり、切り換え手段は、１つの画像の形成動作中において、モータ８０の駆動力を第１の現像装置４Ｙ側の補給スクリュー５３へ駆動伝達可能な第１の状態と、第２の現像装置４Ｍ側の補給スクリュー５３へ駆動伝達可能な第２の状態の、少なくとも２つの状態で使用すべくこれらを切り換えることができる。又、制御手段９０は、切り換え手段に作用して、１つの画像の形成動作中における前記第１の状態の時間と前記第２の状態の時間とを、形成すべき画像に応じて変更することができる。例えば、制御手段９０は、第１の現像装置４Ｙが現像すべき画像の濃度と、第２の現像装置４Ｍが現像すべき画像の濃度と、に応じて第１の状態の時間と第２の状態の時間と変更することができる。

以上のような構成により、第１の現像装置４Ｙ側の補給スクリュー５３を回転させてサブトナー容器５１から現像装置４Ｙへトナーを補給する場合は、図示Ａ方向にモータ８０を回転させれば、第２の現像装置４Ｍ側の補給スクリュー５３を停止させたままで第１の現像装置４Ｙ側の補給スクリュー５３を回転させることが可能である。また、第２の現像装置４Ｍ側の補給スクリュー５３を回転させてサブトナー容器５１から第２の現像装置４Ｍへトナーを補給する場合は、図示Ｂ方向にモータ８０を回転させれば、第１の現像装置４Ｙ側の補給スクリュー５３を停止させたままで第２の現像装置４Ｍ側の補給スクリュー６を回転させることが可能である。従って、従来例に比べてモータが１つ削減できるので、画像形成装置の簡素化、小型化、低価格化を実現することができる。

又、補給スクリュー５３が回転を開始して停止するタイミングは、従来例と同様に現像装置の攪拌手段が回転している間に限定されている。

図３は、本実施例におけるタイミングを示した図であり、第１の現像装置４Ｙの攪拌手段４４、４５が回転を開始した後に補給スクリュー５３の回転が開始し（図示Ａ）、第１の現像装置４Ｙ側の補給スクリュー５３の回転が停止した後に第１の現像装置４Ｙの攪拌手段４４、４５が停止し（図示Ｂ）、第２の現像装置４Ｍの攪拌手段４４、４５が回転を開始した後に第２の現像装置４Ｍの補給スクリュー５３の回転が開始し（図示Ｃ）、第２の現像装置４Ｍの補給スクリュー５３の回転が停止した後に第２の現像装置４Ｍの攪拌手段４４、４５が停止する（図示Ｄ）ように制御手段９０が設定されている。

図３と図１９を比較すると、１つの現像装置当たりに補給する時間は、図１９のＸ９と図３のＸ２を比較すると本実施例の方が短くなっていることは明らかである。

これは、従来各現像装置にモータを設けていたのに対して、本実施例では２つの現像装置に対して１つのモータしか設けていないためであることは言うまでもない。

しかし、このように補給時間が短い場合であっても、最大印刷範囲に最高濃度の印刷をした場合のトナーを所定時間内に現像装置へ補給できなければ、現像装置内のＴ／Ｃを一定に保つことができない。

従って、本実施例の画像形成装置では従来の画像形成装置より補給時間が短縮された割合に対して反比例して単位時間当たりのトナーの補給量を多くしなければならない。

図３と図１９の図示Ｙ２とＹ９は、それぞれ単位時間当たりのトナーの補給量を示しており、図３においてＸ９に対してＸ２が短くなった割合に反比例して、Ｙ９に対してＹ２が増加しており、補給可能なトナー量を示すＸ２とＹ２の積、Ｘ９とＹ９の積（斜線部の面積）は、図３と図１９で等しくなっている。

このように、本実施例では単位時間の補給量を増やすことで所定の時間内に従来例と同量のトナーが補給可能になっている。

しかしながら、単位時間当たりのトナーの補給量を増やすと一般に補給精度が低下し、かつ、トナーの補給が一箇所に集中するので現像装置内のＴ／Ｃ比が均一になり難いという弊害が少なからずあるため、可及的に単位時間当たりのトナーの補給量は少ない方が望ましい。

前述の斜線部に示したトナーの補給量は、最大印刷範囲に最高濃度の印刷をした場合の最大補給量を示しているので、実際に使用される実用的な画像のトナーの量は最大濃度の２０％以下であることが一般的であるため、図３のような最大速度で補給する必要はない場合がほとんどである。

このように、装置の能力としては、最大トナー使用量に対して補給速度が追従できるように設定しておくものの、例えば濃度の低い印刷を行う場合においては、補給精度の低下や現像装置内のＴ／Ｃ比の不均一などの弊害を可及的に抑制するため単位時間当たりのトナーの補給量を下げる制御をすることが望ましい。即ち、本実施例において、好ましくは、補給スクリューによるトナー補給量の増減を制御可能な補給量制御手段が設けられる。

以下、単位時間当たりのトナーの補給量を下げることが可能になる場合とそれぞれの場合において、どの程度補給量を下げることができるかを説明する。

単位時間当たりのトナーの補給量を下げることができる第一の場合は、印刷する画像の濃度、即ち、現像画像濃度が低い場合である。図４はその例を示した図であって、例えば最大濃度の２０％の濃度の印刷しかしない場合は補給すべきトナーの量が２０％で済むので図のように単位時間当たりの補給量を図３に示すトナー補給量の２０％で制御している。即ち、補給量制御手段は、第１又は第２現像装置の補給スクリューによる単位時間当たりの補給量を制御する際に、該当する現像装置の現像画像濃度が高ければ補給量を増やし、現像画像濃度が低くければ補給量を減らす傾向に制御する。

単位時間当たりのトナーの補給量を下げることができる第二の場合は、印刷する画像が最大印刷範囲で最高濃度であっても記録材、即ち、記録する用紙（記録紙）の幅が狭い場合である。図５のように記録する用紙の幅が狭ければ、最大印刷範囲で最高濃度の印刷をしても図示Ｗ１／Ｗ２の割合でトナーの使用量は少なくて済む。補給量制御手段は、第１又は第２の現像装置の補給スクリューによる単位時間当たりの補給量を制御する際に、感光ドラム上の可視像が転写される記録紙の主走査方向の長さが長ければ補給量を増やし、記録紙の主走査方向の長さが短かければ補給量を減らす傾向に制御する。

図６は、その時の制御方法を示した図であって、単位時間当たりの補給量を図３に示す補給量の（Ｗ１／Ｗ２）倍で制御している。この時、濃度が低い場合は更に単位時間当たりの補給量を下げることができることはいうまでもない。

単位時間当たりのトナーの補給量を下げることができる第三の場合は印刷する画像が最大印刷範囲で最高濃度で記録する用紙の幅が最大であっても記録する速度が低下している場合である。

例えば、非常に厚い記録紙に記録する場合や、表面の粗い記録紙に記録する場合において、トナーの定着性を確保するため、印刷速度を１／２程度に下げて印刷する制御が提案されている。

図７はその例を示した図であって、例えば印刷速度が１／２に下がっている場合を示している。この場合は補給すべき時間が図のように２倍になっているので単位時間当たりの補給量を１／２にしても最大補給量と同等の補給をすることができる。即ち、補給量制御手段は、第１又は第２の現像装置の補給スクリューによる単位時間当たりの補給量を制御する際に、画像形成速度が速ければ補給量を増やし、画像形成速度が遅ければ補給量を減らす傾向に制御する。

この時、濃度が低い場合は更に単位時間当たりの補給量を下げることができ、記録する用紙の幅が狭い場合は更に単位時間当たりの補給量を下げることができることはいうまでもない。

単位時間当たりのトナーの補給量を下げることができる第四の場合は、各色の濃度（印字率）が偏っている場合である。ここで言う印字率とは、形成されるべき画像領域の総画素数に占める実際に形成される画素数の割合のことである。

極端な例を挙げると、例えば第一色の濃度が５％、第二色の濃度が７０％、第三色の濃度が５０％、第四色の濃度が２％である場合は、第一色と第四色の補給時間は短く済ますことができるので、その分第二色と第三色の補給に時間をかけることが可能である。

図８はその例を示したもので、各色の濃度から一定のアルゴリズムで補給時間を割り振って制御することが可能である。

即ち、補給量制御手段は、第１又は第２の現像装置の補給スクリューによる単位時間当たりの補給量を制御する際に、
（１）第１の現像装置の補給スクリューであれば、第２の現像装置の現像画像濃度が高ければ補給量を減らし、そして、第２の現像装置の補給スクリューであれば、第１の現像装置の現像画像濃度が高ければ補給量を減らし、また、
（２）第１の現像装置の補給スクリューであれば、第２の現像装置の現像画像濃度が低ければ補給量を増やし、そして、第２の現像装置の補給スクリューであれば、第１の現像装置の現像画像濃度が低ければ補給量を増やす、
傾向に制御する。

以上説明したような場合に単位時間当たりの補給量を下げる制御が可能であり、上記のような理論で、それぞれ各色の濃度・記録幅・印刷速度・駆動源を共有している隣接した色の濃度・等から一定のアルゴリズムで単位時間当たりの補給量を下げる制御が可能である。

又、例えば、補給可能範囲を前半と後半に分けるだけでなく、図９のように数回に分けて切り替えることも可能であり、この場合制御がやや複雑になり、切り替え時間が数回累積するため全体補給時間が短くなるものの、現像装置内のＴ／Ｃ比が均一になり難いという弊害は大きく改善される。

本実施例では、図１及び図２に示すように、４色分の現像装置が連設された画像形成装置であり、シアン現像装置４Ｃと、その隣接したブラック現像装置４Ｋにおいても、上記説明したイエロー現像装置４Ｙとマゼンタ現像装置４Ｍとに対する構成及び作動態様を適用し、同様の作用効果を達成することができる。

しかしながら、本発明によれば、４色分の現像装置が連設された画像形成装置に限定されるものではなく、現像装置が２つ以上であれば同様の効果が得られるし、４色分の内２色分だけ本実施例を適用して、他の現像装置では従来の構成をとることも勿論可能である。

実施例２
次に、本発明の画像形成装置の第二の実施例について説明する。本実施例においても、画像形成装置、現像装置及び現像剤補給装置は、実施例１にて説明した画像形成装置、現像装置及び現像剤補給装置と同様の構成とされる。従って、画像形成装置、現像装置及び現像剤補給装置の全体構成についての詳しい説明は実施例１の説明を援用し、再度の説明は省略し、本実施例の特徴をなす現像装置及び現像剤補給装置の駆動構成及び動作について説明する。

先ず、図１０を参照して、現像装置４及び現像剤補給装置５０について、簡単に説明すると、現像装置４（４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋ）は、現像装置４内の現像剤を攪拌・搬送する現像剤攪拌手段である現像スクリュー４４及び攪拌スクリュー４５を有する。又、現像剤補給装置５０（５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｋ）は、上述のように、現像装置４へ補給すべき補給用現像剤（トナー）を貯蔵する第１の現像剤容器としてのサブトナー容器５１、サブトナー容器５１からトナーを排出し現像装置４へ補給する第１の補給手段としての補給スクリュー５３、サブトナー容器５１へ補給すべきトナーを貯蔵する第２の現像剤容器としてのメイントナー容器５７、メイントナー容器５７からトナーを排出しサブトナー容器５１へ補給する第２の補給手段としての攪拌搬送部材５８を有する。

本実施例によると、イエロー画像形成ステーションＰＹと、画像作成方向に関し該イエロー画像形成ステーションＰＹより下流側に位置したマゼンタ画像形成ステーションＰＭとにそれぞれ設けられたイエロー現像装置（第１の現像装置）４Ｙとマゼンタ現像装置（第２の現像装置）４Ｍの現像剤補給装置５０Ｙ及び５０Ｍは、第１の駆動機構２００Ａにて駆動される。また、同様に、シアン画像形成ステーションＰＣと、画像作成方向に関し該シアン画像形成ステーションＰＣより下流側に位置したブラック画像形成ステーションＰＫとにそれぞれ設けられたシアン現像装置（第１の現像装置）４Ｃとブラック現像装置（第２の現像装置）４Ｋの現像剤補給装置５０Ｃ及び５０Ｋは、第２の駆動機構２００Ｂにて駆動される。第１の駆動機構２００Ａと第１の駆動機構２００Ｂとは同様の構成及び機能を有しており、従って、以下に、第１の駆動機構２００Ａについて説明する。

現像剤補給装置５０の駆動機構２００Ａは、補給スクリュー５３へ駆動伝達が可能な回転駆動手段であるモータ８０、モータ８０の回転を補給スクリュー５３へ伝達可能な回転伝達手段としての駆動ギア列ＧＴを有する。

なお、撹拌搬送部材５８は、前記モータ８０から駆動ギヤ列（図示せず）を介して駆動ギア５９に駆動伝達することもできるが、前記モータ８０とは別のモータを使用して駆動することも可能である。

更に説明すると、補給スクリュー５３へ駆動伝達するための駆動ギア列ＧＴは、モータ８０側の第１駆動ギア８１、この第１駆動ギア８１に噛合する第２駆動ギア８２を有する。第２駆動ギア８２は、第１駆動ギア８１の回転中心を中心として揺動自在とされる揺動レバー部材８５によって回転自在に支持されている。揺動レバー部材８５は、第１駆動ギア８１の回転方向に自動的に揺動し得るが、揺動レバー部材８５を揺動駆動するために、例えば電磁ソレノイドなどの駆動手段を設けても良い。

第２駆動ギア８２は、揺動レバー部材８５を作動させることにより、第１の現像装置（即ち、イエロー現像装置）４Ｙの補給スクリュー５３側に駆動を伝達するために、第１スクリューギア７１に噛合するか、または、第２の現像装置（即ち、マゼンタ現像装置）４Ｍの補給スクリュー５３側に駆動を伝達するために、第３駆動ギア８３を介して第１スクリューギア７１に噛合する。

つまり、駆動ギア列ＧＴは、モータ８０の回転を、第１の現像装置４Ｙの補給スクリュー５３側に駆動を伝達可能な第１の状態と、第２の現像装置４Ｍの補給スクリュー５３側に駆動を伝達可能な第２の状態の少なくとも２つの状態に切り換え可能な切り換え手段である。

制御手段９０が、モータ８０の正逆回転と停止を、また、必要に応じて揺動レバー部材８５の揺動を制御する。又、制御手段９０は、現像装置４の現像剤撹拌手段、即ち、現像スクリュー４４、搬送スクリュー４５の回転、停止をも制御する。

この結果、モータ８０が図示Ａ１方向に回転すると、レバー部材８５が図示Ａ２方向に回動して駆動を伝達し、逆にモータ８０が図示Ｂ１方向に回転すると、レバー部材８５が図示Ｂ２方向に回動して駆動を伝達する。

このように、駆動ギア列ＧＴは揺動レバー部材８５を含んでいるので、制御手段９０がモータ８０の回転方向を切り換えることによって、モータ８０の回転を第１の現像装置４Ｙ側の補給スクリュー５３へ伝達可能な第１の状態と、第２の現像装置４Ｍ側の補給スクリュー５３へ伝達可能な第２の状態の２つの状態に切り換え可能な切り換え手段の作用をすることができる。

以上のような構成により、第１の現像装置４Ｙ側の補給スクリュー５３を回転させてサブトナー容器５１から現像装置４Ｙへトナーを補給する場合は、図示Ａ１方向にモータ８０を回転させれば、第２の現像装置４Ｍ側の補給スクリュー５３を停止させたままで第１の現像装置４Ｙ側の補給スクリュー５３を回転させることが可能である。また、第２の現像装置４Ｍ側の補給スクリュー５３を回転させてサブトナー容器５１から第２の現像装置４Ｍへトナーを補給する場合は、図示Ｂ１方向にモータ８０を回転させれば、第１の現像装置４Ｙ側の補給スクリュー５３を停止させたままで第２の現像装置４Ｍ側の補給スクリュー６を回転させることが可能である。従って、従来例に比べてモータが１つ削減できるので、画像形成装置の簡素化、小型化、低価格化を実現することができる。

又、補給スクリュー５３が回転を開始して停止するタイミング及びトナー補給態様は、実施例１の図３〜図９と同様であり、実施例１と同様の作用効果を奏し得る。

本実施例では、図１及び図２に示すように、４色分の現像装置が連設された画像形成装置であり、シアン現像装置４Ｃと、その隣接したブラック現像装置４Ｋにおいても、上記説明したイエロー現像装置４Ｙとマゼンタ現像装置４Ｍとに対する構成及び作動態様を適用し、同様の作用効果を達成することができる。

しかしながら、本発明によれば、４色分の現像装置が連設された画像形成装置に限定されるものではなく、現像装置が２つ以上であれば同様の効果が得られるし、４色分の内２色分だけ本実施例を適用して、他の現像装置では従来の構成をとることも勿論可能である。

実施例３
次に、本発明の画像形成装置の第三の実施例について説明する。本実施例においても、画像形成装置、現像装置及び現像剤補給装置は、実施例１にて説明した画像形成装置、現像装置及び現像剤補給装置と同様の構成とされる。従って、画像形成装置、現像装置及び現像剤補給装置の全体構成についての詳しい説明は実施例１の説明を援用し、再度の説明は省略し、本実施例の特徴をなす現像装置及び現像剤補給装置の駆動構成及び動作について説明する。

先ず、図１１を参照して、現像装置４及び現像剤補給装置５０について、簡単に説明すると、現像装置４は、現像装置４内の現像剤を攪拌・搬送する現像剤攪拌手段である現像スクリュー４４及び攪拌スクリュー４５を有する。又、現像剤補給装置５０は、上述のように、現像装置４へ補給すべき補給用現像剤（トナー）を貯蔵する第１の現像剤容器としてのサブトナー容器５１、サブトナー容器５１からトナーを排出し現像装置４へ補給する第１の補給手段としての補給スクリュー５３、サブトナー容器５１へ補給すべきトナーを貯蔵する第２の現像剤容器としてのメイントナー容器５７、メイントナー容器５７からトナーを排出しサブトナー容器５１へ補給する第２の補給手段としての攪拌搬送部材５８を有する。

本実施例によると、イエロー画像形成ステーションＰＹと、イエロー画像形成ステーションＰＹとは一つ置いた、且つ、画像作成方向に関し該イエロー画像形成ステーションＰＹより下流側に位置したシアン画像形成ステーションＰＣとにそれぞれ設けられたイエロー現像装置（第１の現像装置）４Ｙとシアン現像装置（第２の現像装置）４Ｃの現像剤補給装置５０Ｙ及び５０Ｃは、第１の駆動機構２００Ａにて駆動される。また、同様に、マゼンタ画像形成ステーションＰＭと、マゼンタ画像形成ステーションＰＭとは一つ置いた、且つ、画像作成方向に関し該マゼンタ画像形成ステーションＰＭより下流側に位置したブラック画像形成ステーションＰＫとにそれぞれ設けられたマゼンタ現像装置（第１の現像装置）４Ｍとブラック現像装置（第２の現像装置）４Ｋの現像剤補給装置５０Ｍ及び５０Ｋは、第２の駆動機構２００Ｂにて駆動される。第１の駆動機構２００Ａと第１の駆動機構２００Ｂとは同様の構成及び機能を有しており、従って、以下に、第１の駆動機構２００Ａについて説明する。

現像剤補給装置５０の駆動機構２００Ａは、補給スクリュー５３へ駆動伝達が可能な回転駆動手段であるモータ８０、モータ８０の回転を第１の現像装置４Ｙ側の補給スクリュー５３へ伝達可能な回転伝達手段としての駆動ギア列ＧＴと、モータ８０の回転を第２の現像装置４Ｃ側の補給スクリュー５３へ伝達可能な回転伝達手段としてのベルト駆動手段ＢＴと、を有する。

なお、撹拌搬送部材５８は、前記モータ８０から駆動ギヤ列（図示せず）を介して駆動ギア５９に駆動伝達することもできるが、前記モータ８０とは別のモータを使用して駆動することも可能である。

更に説明すると、第１の現像装置（即ち、イエロー現像装置）４Ｙ側の補給スクリュー５３へ駆動伝達するための駆動ギア列ＧＴは、モータ８０側の第１駆動ギア８１、この第１駆動ギア８１に噛合する第２及び第３駆動ギア８２、８３を有する。第３駆動ギア８３は、第１の現像装置４Ｙの補給スクリュー５３側に駆動を伝達するために、第１スクリューギア７１に噛合する。第１スクリューギア７１は、第２スクリューギア７０及び第３スクリューギア５４を介して補給スクリュー５３を駆動する。

また、第２駆動ギア８２は、第２の現像装置（即ち、シアン現像装置）４Ｃの補給スクリュー５３側に駆動を伝達するために、一方向クラッチ８７を介してベルト駆動手段ＢＴを構成するホイール、例えば歯付きホイール８６に接続されている。

ベルト駆動手段ＢＴは、上記歯付きホイール８６と、第２の現像装置４Ｃ側に配置された歯付きホイール８８と、両ホイール８６、８８の間に巻回されたベルト、即ち、歯付きベルト８９と、を有する。歯付きホイール８８は、第２の現像装置４Ｃ側の第３駆動ギア８３に接続されている。

つまり、本実施例によると、駆動ギア列ＧＴ及びベルト駆動手段ＢＴは、モータ８０の回転を第１の現像装置４Ｙに対する補給スクリュー５３へ伝達可能な第１の状態と、第２の現像装置４Ｃに対する補給スクリュー５３へ伝達可能な第２の状態と切り換え可能な切り換え手段である。

制御手段９０が、モータ８０の正逆回転と停止を制御する。又、制御手段９０は、現像装置４の現像剤撹拌手段、即ち、現像スクリュー４４、搬送スクリュー４５の回転、停止をも制御する。

また、上記一方向クラッチ８７は、一方向の回転は伝達するが、反対方向の回転は伝達しない構成になっているので、モータ８０が図示Ａの方向に回転すると一方向クラッチ８７は空転し、逆にモータ８０が図示Ｂの方向に回転すると一方向クラッチ８ｂは、第２駆動ギア８２の駆動力をホイール８６に伝達する。

この結果、モータ８０が図示Ａ方向に回転すると第２の現像装置４Ｃ側の補給スクリュー５３が停止したままで、第１の現像装置４Ｙの補給スクリュー５３が回転し、モータ８０が図示Ｂ方向に回転すると第１の現像装置４Ｙの補給スクリュ−５３が停止したままで、第２の現像装置４Ｃ側の補給スクリュー５３が回転する。

このように、駆動ギア列ＧＴ及びベルト駆動手段ＢＴは一方向クラッチ８７を含んでいるので、制御手段９０がモータ８０の回転方向を切り換えることによって、モータ８０の回転を第１の現像装置４Ｙ側の補給スクリュー５３へ伝達可能な第１の状態と、第２の現像装置４Ｃ側の補給スクリュー５３へ伝達可能な第２の状態の２つの状態に切り換え可能な切り換え手段の作用をすることができる。

以上のような構成により、第１の現像装置４Ｙ側の補給スクリュー５３を回転させてサブトナー容器５１から現像装置４Ｙへトナーを補給する場合は、図示Ａ方向にモータ８０を回転させれば、第２の現像装置４Ｃ側の補給スクリュー５３を停止させたままで第１の現像装置４Ｙ側の補給スクリュー５３を回転させることが可能である。また、第２の現像装置４Ｃ側の補給スクリュー５３を回転させてサブトナー容器５１から第２の現像装置４Ｃへトナーを補給する場合は、図示Ｂ方向にモータ８０を回転させれば、第１の現像装置４Ｙ側の補給スクリュー５３を停止させたままで第２の現像装置４Ｃ側の補給スクリュー５３を回転させることが可能である。従って、従来例に比べてモータが１つ削減できるので、画像形成装置の簡素化、小型化、低価格化を実現することができる。

本実施例においても、補給スクリュー５３が回転を開始して停止するタイミングは実施例１と同様に現像装置４の攪拌手段４４、４５が回転している間に限定されている。

つまり、図１２はそのタイミングを示した図であり、第１の現像装置４Ｙの攪拌手段４４、４５が回転を開始した後に第１の現像装置４Ｙの補給スクリュー５３の回転が開始し（図示Ａ）、第１の現像装置４Ｙの補給スクリュー５３の回転が停止した後に第１の現像装置４Ｙの攪拌手段４４、４５が停止し（図示Ｂ）、第２の現像装置４Ｃの攪拌手段４４、４５が回転を開始した後に第２の現像装置４Ｃの補給スクリュー５３の回転が開始し（図示Ｃ）、第２の現像装置４Ｃの補給スクリュー５３の回転が停止した後に第２の現像装置４Ｃの攪拌手段４４、４５が停止する（図示Ｄ）ように制御手段９０が設定されている。

上記本実施例の作動態様は、図３に示す作動態様と比較すると、補給スクリュー５３を回転することができる時間が長くなっていることが解かる。

これは、補給スクリュー５３を駆動させるモータ８０を共用する組み合わせを互いに隣接した現像装置でなく、タイミングベルトを利用して１つ離れた現像装置と組み合わせているからである。

補給スクリュー５３を回転させる時間を長く確保できるということは、補給スクリュー５３の速度を落とすことができるため、
（１）モータ８０の消費電力を下げることができる、
（２）補給精度を向上させることができる、
（３）少量ずつ現像装置へ送り込むので現像装置内のトナーの濃度むらが生じにくい、
等のメリットがある。

従って、本実施例では、駆動ギア列ＧＴ及びベルト駆動手段ＢＴを必要とし、実施例１と比較して機構は複雑になるものの、製品の高品質化を図ることができる。

また、本実施例においても、実施例１と同様に、図４〜図９に示すトナー補給態様を適用することができ、実施例１と同様の作用効果を達成することができる。

本実施例では、図１１に示すように、４色分の現像装置が連設された画像形成装置であり、マゼンタ現像装置４Ｍと、１つ離れたブラック現像装置４Ｋにおいても、上記説明したイエロー現像装置４Ｙとシアン現像装置４Ｃとに対する構成及び作動態様を適用し、同様の作用効果を達成することができる。

しかしながら、本発明によれば、４色分の現像装置が連設された画像形成装置に限定されるものではなく、現像装置が３つ以上であれば同様の効果が得られるし、４色分の内２色分だけ本実施例を適用して、他の現像装置では従来の構成をとることも勿論可能である。

実施例４
次に、本発明の画像形成装置の第四の実施例について説明する。本実施例においても、画像形成装置、現像装置及び現像剤補給装置は、図１及び図２を参照して実施例１にて説明した画像形成装置、現像装置及び現像剤補給装置と同様の構成とされる。従って、画像形成装置、現像装置及び現像剤補給装置の全体構成についての詳しい説明は実施例１の説明を援用し、再度の説明は省略し、本実施例の特徴をなす現像装置及び現像剤補給装置の駆動構成及び動作について説明する。

図１３は、本実施例における現像装置及び現像剤補給装置の制御態様を示す作動タイミング図である。

実施例１において、図２に示したように、第１の現像装置、即ち、イエロー現像装置４Ｙ側の補給スクリュー５３と、第２の現像装置、即ち、マゼンタ現像装置４Ｍ側の補給スクリュー５３に対して駆動は１つのモータ８０だけであるので、図１３に示すように、この２色のトナー補給可能時間は合わせてＡ−Ｄまでの時間である。

また、各色毎の最大補給を各色毎の作像時間とすることで、最大限の補給時間を使用し、撹拌時間を十分に取るようにする。

ここで、Ａ−Ｂ間（ａ）、Ｃ−Ｄ間（ｃ）は、この２色の、即ち、イエロー感光ドラム１Ｙと１Ｍのドラム間距離（図１９の距離Ｑ）であり、作像を行う上で発生するディレイ時間である。Ｂ−Ｃ間（ｂ）は２色が同時に作像を行う時間帯である。隣り合う感光ドラム１の間隔を全て同じに設定とすると、各色の最大補給可能時間はＡ−Ｃ間（＝Ｂ−Ｄ間）であり、イエロー現像装置４Ｙはｔ＝ａ＋ｂ、マゼンタ現像装置４Ｍは、ｔ＝ｂ＋ｃが最大補給可能時間となる。そして、各現像装置において必要とされるトナー補給時間は、各現像装置が現像すべき画像濃度（印字率）により決定される。すなわち、画像濃度が高いほど、消費されるトナー量が多くなるため、補給すべきトナー量を増やすように補給時間は長くなる。

本実施例では、モータ８０の正逆回転の切り替えポイントをＢ−Ｃ間で可変とすることで、各現像装置にとって必要量をフレキシブルに補給することが可能となる。

基準の切り替えポイントを点Ｂであるとした時、以下の様に場合分けする。
（１）イエロー現像装置４Ｙの補給時間はｔｙが、ｔｙ＜ａ、の時、切り替えポイントは点Ｂのままである。
（２）イエロー現像装置４Ｙの補給時間ｔｙが、ａ＋ｂ＞ｔｙ＞ａ、かつ、マゼンタ現像装置４Ｍの補給時間ｔｍが、ｔｍ＜ｃの時は、切り替えポイントはＢ−Ｃ間であり、ｔｙが終了次第、回転方向が逆転しｔｍ分を補給する。
（３）イエロー現像装置４Ｙの補給時間ｔｙが、ａ＋ｂ＞ｔｙ＞ａ、かつ、マゼンタ現像装置４Ｍの補給時間ｔｍが、ｔｍ＞ｃの時は、モータ８０における駆動可能時間をトナー補給時間の総和が越えている。

本実施例では特に上記（３）の場合に対応する。

トナー補給の切り替えポイントはＢ−Ｃ間とし、トナー補給時間ｔｙ、ｔｍの比分によって切り替えポイントを決定する。

図１４（ａ）は各色とも同じ高印字比率画像を連続で印字したときに同じ比率でトナー補給を行った時の濃度変動を示す模式図である、図１４（ｂ）は高印字比率画像を連続で印字したときに、偏ったトナー補給時間配分を行ったときの濃度変動を示す模式図である。

作像時間、つまり現像装置が駆動していることで、現像装置内の撹拌が動作している状態においてトナー補給を行い、かつ、図１４（ｂ）の如く１色だけ極端にトナー補給時間を削減することをなくすことで、画像濃度の変動を抑制することができる。

つまり、図１４（ａ）のように、各色が同じように濃度変動することで、色味変動を見かけ上小さくすることができる。

本実施例によれば、低コスト化やスピードアップ、小型化時に発生しがちなトナーの撹拌不良によるトナー飛散や下地かぶりの発生を抑制することができ、良好な出力画像を得ることができる。

実施例５
次に、本発明の第五の実施例について説明する。

実施例４においては、隣り合う第１の現像装置（イエロー現像装置）４Ｙと、第２の現像装置（マゼンタ現像装置）４Ｍが印字比率１００％の画像を連続的に作像する時には補給時間に換算してｔ＝ｂ／２だけ少なく補給トナーが減少して濃度が徐々に落ちてくる傾向を示す。

時間ｂにより異なるが、７０％程度以上の印字比率に対して上記傾向を示すが、通常使用される印字比率から考えるとレアケースであると考えられる。

しかしながら、これらの不具合に鑑みて以下の様な構成とすることで、トナー飛散、地かぶり、濃度変動を抑制することができる。

図１５示すように、２色同時に最大補給を必要とした時には点Ｅで補給を切り替える必要がある。補給量は補給時間、速度により一義的に決まるので補給量の足りない分をモータの駆動回転数に換算できる。

上記各条件に比例するという条件で考えてみれば、モータ８０の回転数Ｍ（ｒ）∝（ａ＋ｂ）／（ａ＋ｂ／２）という速度アップが最大必要となり、上記モータを使用する補給時間の総和が駆動時間を超えないようにモータの回転数を決定することで、高印字比率時の補給量の不足という事態を防ぎ、撹拌不良や地かぶりのない安定な出力画像を得ることができる。

実施例６
次に、本発明の第六の実施例について説明する。

実施例５においては、補給スクリュー５３の駆動モータ８０の回転を増大させることで目的を達成したが、他の手段として以下の構成も効果的である。

現像剤の補給については作像時、つまり、現像装置が動作してトナーの撹拌が可能な時間に行うことで撹拌不良をなくすように動作させる。

通常、非作像領域（紙間等）は、現像装置の寿命等のトラブル回避のために動作をストップさせている。しかし、高印字比率時というレアケースの場合にかぎり、補給時間の足りない分を補うために、作像終了後から次の作像開始までの間（紙間や後回転時など）の一部又は全部を印字率ゼロと見なして現像装置によるゼロ画像を作像させることで、その区間のトナー補給を可能とする。

つまり、モータの回転数はそのままで、各色の作像終了時間を印字率ゼロという条件と見なして作像動作を行うことで、トナー補給時間を長くする。

本実施例では、図１５の点Ｆまで作像することで、トナー補給できる時間を延長する。補給時間のオーバー時間によっては複数枚連続コピー時の作像間距離を制御することで、必要な補給時間を確保することができる。

即ち、トナー補給時間の総和がモータの駆動可能時間を越えた時、複数画像形成領域の間の非画像形成領域においてもモータの駆動を行うことで、トナーの補給を行う。

上述の如く制御することで、トナーの撹拌不良をなくし、飛散や地かぶり、濃度変動といった不具合をなくし、良好な出力画像を得ることができる。

本発明の画像形成装置の一実施例の概略構成図である。 本発明の一実施例の、現像剤補給装置と現像装置の駆動機構を使用した画像形成装置の概略構成を説明する図である。 本発明の一実施例の、現像装置の現像剤撹拌手段（撹拌スクリュー、現像スクリュー）と、現像剤補給装置の補給スクリューの回転・停止のタイミングを説明する図である。 本発明の他の実施例の、現像装置の現像剤撹拌手段（撹拌スクリュー、現像スクリュー）と、現像剤補給装置の補給スクリューの回転・停止のタイミングを説明する図である。 記録紙の幅と、最大印刷範囲の違いを説明するための図である。 本発明の他の実施例の、現像装置の現像剤撹拌手段（撹拌スクリュー、現像スクリュー）と、現像剤補給装置の補給スクリューの回転・停止のタイミングを説明する図である。 本発明の他の実施例の、現像装置の現像剤撹拌手段（撹拌スクリュー、現像スクリュー）と、現像剤補給装置の補給スクリューの回転・停止のタイミングを説明する図である。 本発明の他の実施例の、現像装置の現像剤撹拌手段（撹拌スクリュー、現像スクリュー）と、現像剤補給装置の補給スクリューの回転・停止のタイミングを説明する図である。 本発明の他の実施例の、現像装置の現像剤撹拌手段（撹拌スクリュー、現像スクリュー）と、現像剤補給装置の補給スクリューの回転・停止のタイミングを説明する図である。 本発明の他の実施例の、現像剤補給装置と現像装置の駆動機構を使用した画像形成装置の概略構成を説明する図である。 本発明の他の実施例の、現像剤補給装置と現像装置の駆動機構を使用した画像形成装置の概略構成を説明する図である。 本発明の他の実施例の、現像装置の現像剤撹拌手段（撹拌スクリュー、現像スクリュー）と、現像剤補給装置の補給スクリューの回転・停止のタイミングを説明する図である。 本発明の他の実施例の、現像装置の現像剤撹拌手段（撹拌スクリュー、現像スクリュー）と、現像剤補給装置の補給スクリューの回転・停止のタイミングを説明する図である。 図１４（ａ）は、本発明に従った濃度変動を示す模式図であり、図１４（ｂ）は、従来例による濃度変動を示す模式図である。 本発明の他の実施例の、現像装置の現像剤撹拌手段（撹拌スクリュー、現像スクリュー）と、現像剤補給装置の補給スクリューの回転・停止のタイミングを説明する図である。 現像装置と現像剤補給装置の概略構成を示す図である。 従来の現像剤補給装置と現像装置の駆動機構の構成を説明する図である。 図１７の現像剤補給装置と現像装置の駆動機構を使用した画像形成装置の概略構成を説明する図である。 現像装置の現像剤撹拌手段（撹拌スクリュー、現像スクリュー）と、現像剤補給装置の補給スクリューの回転・停止のタイミングを説明する図である。

符号の説明

１（１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ） 像担持体
４（４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋ） 現像装置
８ａ、８ｂ 一方向クラッチ（切り換え手段）
４４、４５ 撹拌、現像スクリュー（現像剤撹拌手段）
５１ サブトナー容器（現像剤容器）
５３ 補給スクリュー（補給手段）
８０ モータ（回転駆動手段）
８５ 揺動レバー部材（切り換え手段）
９０ 制御手段
１００ 画像形成装置
２００ 駆動機構

Claims (4)

1. 第１の像担持体上に形成された静電像を現像剤で現像する第１の現像装置と、
   前記第１の現像装置の駆動中に駆動が開始され、前記第１の像担持体にて形成された画像の移動方向下流側に設けられた第２の像担持体上に形成された静電像を現像剤で現像する第２の現像装置と、
   前記第１の現像装置へ補給すべき現像剤を収容する第１の現像剤容器と、
   前記第２の現像装置へ補給すべき現像剤を収容する第２の現像剤容器と、
   前記第１の現像剤容器に設けられ、前記第１の現像装置の駆動中に前記第１の現像剤容器内の現像剤を前記第１の現像装置へ補給する第１の補給手段と、
   前記第２の現像剤容器に設けられ、前記第２の現像装置の駆動中に前記第２の現像剤容器内の現像剤を前記第２の現像装置へ補給する第２の補給手段と、
   前記第１の補給手段と前記第２の補給手段の各々に選択的に駆動入力可能な同一の回転駆動源と、
   前記第１及び前記第２の現像装置が同時に駆動されている画像形成期間中において、前記第１の現像装置及び前記第２の現像装置にて現像すべき画像の濃度比率に基づいて、前記回転駆動源の駆動を前記第１の補給手段と前記第２の補給手段に選択的に切り替えるタイミングを変更する制御部と、を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記第１及び第２の補給手段の単位時間当たりの補給用現像剤の補給量の増減を制御可能であって、前記第１又は第２の補給手段の単位時間当たりの補給量を制御する際に、該当する現像装置の現像画像濃度が高ければ補給量を増やし、現像画像濃度が低くければ補給量を減らす傾向に制御する補給量制御手段、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。
3. 前記第１及び第２の補給手段の単位時間当たりの補給用現像剤の補給量の増減を制御可能であって、前記第１又は第２の補給手段の単位時間当たりの補給量を制御する際に、前記像担持体上の可視像が転写される記録材の主走査方向の長さが長ければ補給量を増やし、記録材の主走査方向の長さが短かければ補給量を減らす傾向に制御する補給量制御手段、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。
4. 前記第１及び第２の補給手段の単位時間当たりの補給用現像剤の補給量の増減を制御可能であって、前記第１又は第２の補給手段の単位時間当たりの補給量を制御する際に、画像形成速度が速ければ補給量を増やし、画像形成速度が遅ければ補給量を減らす傾向に制御する補給量制御手段、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。

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