JP5365460B2

JP5365460B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP5365460B2
Application number: JP2009234969A
Authority: JP
Inventors: 智田中; 直哉山▲崎▼; 正博我妻; 玄中島
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd; Fujifilm Business Innovation Corp
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2009-10-09
Filing date: 2009-10-09
Publication date: 2013-12-11
Anticipated expiration: 2029-10-09
Also published as: JP2011081289A

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

静電電位の差による潜像に現像装置から粉状の現像剤を転移して可視像を形成する画像形成装置では、現像装置内の現像剤が消費されるのにともなって、現像剤容器から現像剤を適宜に供給する機構が多く採用される。特に、現像剤として非磁性トナーと磁性キャリアとを含む二成分現像剤を使用する現像装置では、現像剤中のトナー濃度を維持するためにトナーの供給が管理される。

現像剤容器から現像装置へのトナーの供給には、供給部材を駆動して行うものがあり、供給部材としてはスクリュー状の部材、パドル状の部材等が用いられる。また、トナーが現像装置内に供給された場合に、攪拌が不足するとトナーを供給する前よりも帯電量が下がってしまい適切な現像ができないことがある。よって攪拌不足を解消しある程度の帯電量が得られるまでは、画像形成ができなかったり、像が乱れたりする場合があるのを抑制するため、現像装置内では既に収容されている現像剤と新たに供給されたトナーとがほぼ一様となるように攪拌部材によって充分な攪拌が行われる。
なお、トナーを供給した場合だけでなく、定常的に帯電量を確保するために、攪拌をすることもある。

複数色のトナー像を重ね合わせる画像形成装置では、複数の現像装置及び現像剤容器を備えており、それぞれの現像装置には攪拌部材が、現像剤容器には供給部材が設けられている。そして、これらを駆動するためのモータが設けられる。各現像装置はトナーの消費量が異なるため、供給部材はそれぞれについて駆動時間を制御する必要がある。このような供給部材の駆動機構として１つのモータで複数の供給部材を駆動するものが、例えば特許文献１及び特許文献２に記載されている。

上記特許文献に記載の技術は、１つのモータからの駆動力を２つの供給部材のいずれか一方に伝達するものとなっており、駆動力の伝達を２つの供給部材間で適宜に切り換えて２つの現像装置へ現像剤を供給することを可能としている。
また、現像装置にトナーを間欠補給するものが例えば特許文献３及び特許文献４に記載されている。
当該特許文献に記載の技術は、トナー補給を一気に行うのではなく、間欠的に行うことにより、新旧トナーの攪拌効率をあげることを可能としている。

特開２００６−２０１３１４号公報実用新案登録第３０６０５６２号公報特開２００６−４７４０９号公報特開平８−１５９８４号公報

本願発明は、いずれか一方ずつに現像剤が供給される２つの現像装置で、両方の現像装置に現像剤を補給した場合に、現像装置の現像剤の帯電量が現像に適した値になるまでの時間を短縮することを目的とする。

上記課題を解決するために、請求項１に係る発明は、静電電位の差による潜像に粉状の現像剤を転移して可視像を形成する第１の現像装置と、前記第１の現像装置と異なる色の現像剤の可視像を形成する第２の現像装置と、前記第１の現像装置に補給する現像剤を収容する第１の現像剤容器と、前記第２の現像装置に補給する現像剤を収容する第２の現像剤容器と、前記第１の現像装置内の現像剤を攪拌する第１の攪拌部材と、前記第２の現像装置内の現像剤を攪拌する第２の攪拌部材と、前記第１の現像剤容器内の現像剤を前記第１の現像装置に供給する第１の供給部材と、前記第２の現像剤容器内の現像剤を前記第２の現像装置に供給する第２の供給部材と、前記第１の供給部材を駆動する状態と第２の供給部材を駆動する状態とに切り換える切り換え手段を備え、該切り換え手段の動作によっていずれか一方の供給部材を駆動する駆動装置と、前記第１の現像装置及び第２の現像装置のそれぞれについて現像剤の補給が必要となったときに補給必要量を検出する補給必要量検出手段と、前記補給必要量検出手段が検出した第１の現像装置の補給必要量と第２の現像装置の補給必要量とを比較し、補給必要量が多い現像装置について、補給された現像剤の攪拌時間が長くなるように、前記第１の攪拌部材及び第２の攪拌部材の駆動を制御する制御手段と、を有する画像形成装置を提供する。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、補給必要量が多い現像装置へ現像剤を供給する供給部材を先に駆動するものとする。

請求項３に係る発明は、請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置において、前記駆動装置による駆動を一方の供給部材から他方の供給部材に切り換えた後、さらに先に駆動した供給部材に駆動を切り換え、それぞれの供給部材の駆動を交互に複数回繰り返すものとする。

請求項４に係る発明は、請求項３に記載の画像形成装置において、前記第１の供給部材及び第２の供給部材は、前記駆動装置による駆動が切り換えられ、駆動力の伝達が遮断された後に慣性力によって動作するものであり、前記駆動時間は、駆動力の伝達が遮断された後の慣性力による動作時間を考慮して定められるものとする。

請求項５に係る発明は、請求項４に記載の画像形成装置において、前記第１の現像装置と第２の現像装置とのいずれか一方に補給必要量が検出され、対応する供給部材が駆動されるとき、駆動力の伝達が遮断された後の慣性力による動作時間を短縮する制動手段を備えるものとする。

請求項１に係る画像形成装置では、本構成を備えていないものと比較して、いずれか一方ずつに現像剤が供給される２つの現像装置で、両方の現像装置に現像剤を補給した場合に、現像装置の現像剤の帯電量が現像に適した値になるまでの時間を短縮することができる。

請求項２に係る画像形成装置では、本構成を備えていないものと比較して、いずれか一方ずつに現像剤が供給される２つの現像装置で、両方の現像装置に現像剤を補給した場合に、現像装置の現像剤の帯電量が現像に適した値になるまでの時間を短縮することができる。

請求項３に係る画像形成装置では、本構成を備えていないものと比較して、現像装置内における攪拌を効率よく行うことができる。

請求項４に係る画像形成装置では、本構成を備えていないものと比較して、駆動力の伝達が遮断された後の慣性力を利用して現像剤の補給に要する時間を短縮することができる。

請求項５に係る画像形成装置では、２つの現像装置に現像剤を補給するのに必要な時間を短縮することと、１つの現像装置に現像剤を補給するときに正確な現像剤補給量とすることとの両立が可能となる。

本願に係る発明の一実施形態である画像形成装置を示す概略構成図である。図１に示す画像形成装置の平面構成を示す概略図である。図１に示す画像形成装置に備えられた現像ユニットの現像剤容器から現像装置に現像剤を補給する供給部材の駆動機構を示す概略構成図である。図１に示す画像形成装置における現像ユニットの供給部材と攪拌部材とを駆動する時間の一例を示す概略図である。図１に示す画像形成装置における現像ユニットの供給部材と攪拌部材とを駆動する時間の他の例を示す概略図である。図１に示す画像形成装置における現像ユニットの供給部材の回転速度の変動を示す概略図である。図６に示す供給部材の回転速度の変動における慣性力の影響を説明するための概略図である。図２に示す駆動機構に代えて用いることができる他の駆動機構を示す概略構成図である。図２に示す駆動機構に代えて用いることができる他の駆動機構を示す概略構成図である。図２に示す駆動機構に代えて用いることができる他の駆動機構を示す概略斜視図である。

以下、本願に係る発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
図１は、本願に係る発明の一実施形態である画像形成装置の概略構成図である。また、図２は同じ画像形成装置の平面構成を示す概略図である。
この画像形成装置は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色の画像を出力する４つの画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋを備えたフルカラーの画像形成装置である。それぞれの画像形成ユニット１は、周面が周回移動するように張架された無端状の中間転写ベルト２と対向するように配置され、中間転写ベルト２の周回移動方向における上流側から順にイエローの画像を出力する第１の画像形成ユニット１Ｙ、マゼンタの画像を出力する第２の画像形成ユニット１Ｍ、シアンの画像を出力する第３の画像形成ユニット１Ｃ及びブラックの画像を出力する第４の画像形成ユニット１Ｋがほぼ同じ間隔で配列されている。

上記中間転写ベルト２の周面が移動する方向における画像形成ユニット１が対向する位置の下流側には、二次転写を行うための二次転写ロール３が中間転写ベルト２と対向するように配置されており、この二次転写部にはシートトレイ４から搬送路５を経て記録シートが送り込まれるようになっている。記録シートの搬送路５における二次転写部の下流側には、トナー像を加熱・加圧して記録シート上にトナー像を圧着する定着装置６が設けられ、トナー像が定着された記録シートを排紙トレイ（図示せず）に排出するものとなっている。

上記画像形成ユニット１のそれぞれは、表面に静電潜像が形成されて像保持体として機能する感光体ドラム１１を有しており、各感光体ドラム１１の周囲に、該感光体ドラム１１の表面をほぼ一様に帯電する帯電装置１２と、帯電された感光体ドラム１１に像光を照射して静電潜像を書き込む露光装置１３と、感光体ドラム上に形成された潜像にトナーを選択的に転移させてトナー像を形成する現像装置１４と、感光体ドラム１上のトナー像を中間転写ベルト上に一次転写する一次転写ロール１５と、転写後の感光体ドラム上に残留したトナーを除去するクリーニング装置１６と、を備えている。

上記感光体ドラム１１は、金属からなる円筒状部材の周面に有機感光体層を積層して形成したものであり、金属部分が電気的に接地されている。
上記帯電装置１２は、被帯電体である感光体ドラム１１の周面と所定の間隔で張架された電極ワイヤを備えるものであり、この電極ワイヤと感光体ドラム１１との間に電圧を印加し、コロナ放電を生じさせて感光体ドラム１１の表面を帯電するものである。

上記露光装置１３は、画像信号に基づいて点滅するレーザー光を発生し、これをポリゴンミラーによってそれぞれの感光体ドラム１１の主走査方向（軸線方向）に走査するものである。これにより感光体ドラム１１の露光部分の電位が減衰し、静電電位の差による潜像が形成される。

上記一次転写ロール１５は、金属製の芯材の外周面を導電性のゴム材で被覆したものである。そして、一次転写ロール５と感光体ドラム１１との間にバイアス電圧が印加され、中間転写ベルト２に感光体ドラム上のトナー像を静電的に転写するものとなっている。

上記クリーニング装置１６は、感光体ドラム１１の周面に接触して配置されたクリーニングブラシ、クリーニングブレード等のクリーニング部材を備え、トナー像を転写した後の感光体ドラム上に残留するトナーを除去するものである。

上記中間転写ベルト２は、例えば、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリカーボネート、フッ素系樹脂などの樹脂材料に、カーボンやイオン導電物質などの導電性を付与するための物質を分散させ、表面抵抗率を調整したものである。そして、回転駆動されるドライブロール７と、張力を調整するテンションロール８と、バックアップロール９とに張架されて図１中に示す矢印Ａの方向に周回移動するものとなっている。

上記二次転写ロール３は、中間転写ベルト２を挟んでバックアップロール９と対向するように配置され、バックアップロール９との間に二次転写バイアス電圧が印加されるものである。この二次転写ロール３と中間転写ベルト２との間にシートトレイ４から搬送される記録シートＰを挟み込み、二次転写バイアス電圧によって形成される電界内で記録シート上に中間転写ベルト２上のトナー像を転写するものとなっている。

上記定着装置６は、加熱源を内蔵した加熱ロール６ａと、この加熱ロール６ａに圧接される加圧ロール６ｂとを備えており、これらが平行に配置され、互いに接触してニップ部を形成している。トナー像が転写された記録シートは、上記ニップ部に送り込まれ、回転駆動される加熱ロール６ａと加圧ロール６ｂとの間で加熱されるとともに加圧され、トナーが記録シート上に圧着されるものとなっている。

上記現像装置１４は、トナーと磁性キャリアとを含む二成分現像剤を使用するものであり、感光体ドラム１１と近接する位置に現像ロール２１を備えている。この現像ロール２１は周面上に二成分現像剤の薄層が形成され、回転して感光体ドラム１１との対向部へ現像剤を搬送するものである。そして、感光体ドラム１１が現像ロール２１と対向する現像位置を通過するときに感光体ドラム１１の表面の潜像部にトナーを静電的に転移し、現像を行うものとなっている。また、現像ロール２１の後方部には現像剤攪拌室が設けられており、攪拌部材である攪拌スクリュー２２が軸線回りに回転するように支持されている。攪拌スクリュー２２は、軸部材の周囲に螺旋状の翼体を設けたスクリュー状の部材であり、現像剤攪拌室内で現像剤を循環するように搬送するとともに攪拌し、トナーが補給されたときに現像剤のトナー濃度をほぼ均一とする。

また、それぞれの現像装置１４には現像剤容器２３が接続されており、各色のトナーを現像装置１４に供給するものとなっている。現像剤容器２３から現像装置１４へのトナーの供給は、それぞれの現像剤容器２３に供給部材として設けられた供給スクリュー２４を回転駆動することによって行われる。供給スクリュー２４は、攪拌スクリューと同様のスクリュー状の部材であり、この供給スクリュー２４の駆動時間によって現像装置に供給されるトナー量が管理されている。つまり、供給スクリュー２４の回転量とトナーの供給量とがほぼ比例するものであり、供給スクリュー２４の回転量を管理することによって必要な量のトナーを現像装置に供給することができるようになっている。

なお、本実施の形態では攪拌部材としてスクリュー状の攪拌スクリューを用いているが、これに限定されるものではなく、回転軸に攪拌搬送用のパドルが設けられたもの等、他の形態のものを用いることもできる。また、供給部材としてスクリュー状の供給スクリューを用いているが、これに限定されるものではなく、回転量に応じてトナーを供給することができるパドル等、他の形態のものを用いることもできる。

各現像装置１４へのトナーの補給必要量は、図２に示すように、現像装置に設けられた濃度センサ２７の検出値に基づき、制御装置２９によって演算される。つまり、制御装置２９は補給必要量検出手段として機能するものとなっている。これによって補給必要量が算出され、さらに制御装置２９は制御手段として機能し、算出された補給必要量に基づいて供給スクリュー２４の駆動モータ２６及び攪拌スクリュー２２の駆動モータ２８の駆動が制御されるものとなっている。

上記供給スクリュー２４の駆動機構２５は、１つの駆動モータで２つの供給スクリューを駆動するものとなっており、イエローのトナーを供給する第１の供給スクリュー２４Ｙとマゼンタのトナーを供給する第２の供給スクリュー２４Ｍとを第１の駆動モータ２６ａで、シアンのトナーを供給する第３の供給スクリュー２４Ｃとブラックのトナーを供給する第４の供給スクリュー２４Ｋとを第２の駆動モータ２６ｂで駆動するものとなっている。そして、駆動モータの回転方向を切り換えることによって第１の供給スクリュー２４Ｙと第２の供給スクリュー２４Ｍとのいずれか一方、及び第３の供給スクリュー２４Ｃと第４の供給スクリュー２４Ｋとのいずれか一方を駆動するものである。

第１の供給スクリュー２４Ｙと第２の供給スクリュー２４Ｍとを駆動する駆動機構と第３の供給スクリュー２４Ｃと第４の供給スクリュー２４Ｋとを駆動する駆動機構とは同じものである。そして、図３に示すように、駆動モータ２６ａの回転軸３１に固着された駆動ギア３２から複数のギアを介して第１の供給スクリュー２４Ｙの回転軸３３に固着された第１の供給駆動ギア３４及び第２の供給スクリュー２４Ｍの回転軸３５に固着された第２の供給駆動ギア３６に駆動力を伝達するものとなっている。駆動ギア３２から第１の供給駆動ギア３４へは、駆動ギア３２と噛み合わされた第１の伝達ギア３７、第１の伝達ギア３７に噛み合わされた第２の伝達ギア３８、第２の伝達ギア３８と同軸上で第１のワンウェイクラッチ（図示しない）を介して接続された第１のクラッチ接続ギア３９を介して駆動力が伝達される。第１のワンウェイクラッチは、一方向の回転方向にのみ回転駆動力を伝達することができるものであり、第１の供給スクリュー２４Ｙをトナーが供給される方向（図３中では時計回り）にのみ回転駆動するものとなっている。一方、駆動ギア３２から第２の供給駆動ギア３６へは、駆動ギア３２とかみ合わされた第３の伝達ギア４０、第３の伝達ギア４０にかみ合わされた第４の伝達ギア４１、第４の伝達ギア４１にかみ合わされた第５の伝達ギア４２、第５の伝達ギア４２と同軸上で第２のワンウェイクラッチ（図示しない）を介して接続された第２のクラッチ接続ギア４３を介して駆動力が伝達される。

上記第２のワンウェイクラッチは、第１のワンウェイクラッチと同じ方向に回転駆動力を伝達するものであるが、第２のクラッチ接続ギア４３に回転駆動力が伝達されるまでに伝達ギアの数が一つ多くなっており、駆動モータ２６ａが一方へ回転したときに第１のクラッチ接続ギア３９の支持軸４４と第２のクラッチ接続ギア４３の支持軸４５に伝達される回転駆動力の方向は逆方向となる。したがって、駆動モータ２６ａが一方に回転駆動されたとき、例えば図３中で反時計回りに回転されたときには、第１の供給スクリュー２４Ｙのみに回転駆動力が伝達され、第２の供給スクリュー２４Ｍへは第２のワンウェイクラッチによって回転駆動力の伝達が遮断される。また、駆動モータ２６ａが逆方向つまり時計回りに回転駆動されたときには、第２の供給スクリュー２４Ｍのみに回転駆動力が伝達され、第１の供給スクリュー２４Ｙへは第１のワンウェイクラッチによって回転駆動力の伝達が遮断されるものとなっている。

このような画像形成装置は、以下のように動作する。
回転する感光体ドラム１１の表面が帯電装置２によって帯電される。その後、画像データに基づいて点滅するレーザー光が露光装置１３により出力され、感光体ドラム１１の表面に走査される。レーザー光が感光体層に照射された位置では帯電電位が減衰し、静電電位の差による潜像が感光体ドラム１１の表面に形成される。

感光体ドラム１１上に形成された静電潜像は、感光体ドラム１１の回転により現像ロール２１と対向する位置つまり現像位置まで搬送される。そして、感光体ドラム１１の表面が現像位置を通過するときに電位が減衰した潜像部に現像ロール２１に付着しているトナーが静電的に転移し、トナー像が形成される。

感光体ドラム１１の表面で形成されたトナー像は感光体ドラム１１の回転により、中間転写ベルト２と対向する一次転写位置へ搬送される。一次転写位置では、一次転写ロール１５と感光体ドラム１１との間に転写バイアス電圧が印加されており、感光体ドラム表面のトナー像が中間転写ベルト２の表面に転写される。

中間転写ベルト２は、周回駆動されて４つの画像形成ユニット１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋと対向する位置を順次に通過し、各色のトナー像が重ね合わされて転写される。全ての色のトナー像が多重転写された中間転写ベルト２は、図１中に示す矢印Ａの方向に移動し、トナー像はバックアップロール９と二次転写ロール３とが中間転写ベルト２を介して対向する二次転写位置へ搬送される。

これにともない、シートトレイ４から搬送路５を経て搬送された記録シートＰが、二次転写ロール３と中間転写ベルト２との間に予め定められたタイミングで送り込まれ、中間転写ベルト２の表面に付着しているトナー像が記録シートに転写される。
その後、記録シートは定着装置６へと送り込まれ、トナー像が加熱及び加圧される。これにより、色重ねされたトナー像が記録シートの表面へ定着され、記録シートは排出部へ向けて搬出される。

上記のような画像形成工程が繰り返し行われることにより、現像装置１４内に収容された二成分現像剤中のトナーが消費され、トナー濃度が低下する。トナー濃度が低下すると現像濃度の低下等が生じるため、消費されたトナーを補給してトナー濃度をほぼ一定に維持する。トナーの補給量は、現像装置内に収容されている二成分現像剤のトナー濃度を濃度センサ２７で検知し、補給必要量検出手段として機能する制御装置２９によって算出される。
第１の現像装置１４Ｙ及び第２の現像装置１４Ｍのいずれか一方、又は第３の現像装置１４Ｃ及び第４の現像装置１４Ｋのいずれか一方にトナーの補給必要量が算出されたときには、第１の駆動モータ２６ａ又は第２の駆動モータ２６ｂが駆動され、補給が必要な現像装置に対応する供給スクリュー２４を補給必要量と対応する時間だけ駆動する。その後、現像装置内の攪拌スクリュー２２を駆動して二成分現像剤のトナー濃度をほぼ均一にする。

一方、第１の現像装置１４Ｙ及び第２の現像装置１４Ｍの双方にトナーの補給が必要となったときには、それぞれの補給必要量を対比し、例えば第１の現像装置１４Ｙの補給必要量が第２の現像装置１４Ｍの補給必要量より多い場合には、図４に示すように第１の駆動モータ２６ａが補給必要量が多い第１の現像装置１４Ｙにトナーを補給する第１の供給スクリュー２４Ｙを駆動する。つまり、図３における駆動ギア３２が反時計回りに回転駆動され、第１の供給スクリュー２４Ｙのみが駆動される。そして、補給必要量に対応した時間の駆動が終了すると、第１の駆動モータ２６ａは駆動方向が逆転され、第１の供給スクリュー２４Ｙの回転を停止して第２の供給スクリュー２４Ｍを駆動する。また、第１の現像装置１４Ｙでは第２の供給スクリュー２４Ｍが駆動されている間に第１の攪拌スクリュー２２Ｙが駆動され、第１の現像装置１４Ｙ内で現像剤を攪拌する。そして、第１の現像装置１４Ｙ内に収容されている二成分現像剤のトナー濃度がほぼ均一となるように設定された時間の駆動が終了すると停止される。

一方、第２の供給スクリュー２４Ｍも第２の現像装置１４Ｍへの補給必要量に対応した時間の駆動が行われた後に停止され、第２の現像装置１４Ｍ内の第２の攪拌スクリュー２２Ｍが駆動される。そして、第２の現像装置内に収容されている二成分現像剤のトナー濃度がほぼ均一となるように設定された時間の駆動が終了すると停止される。

このように第１の供給スクリュー２４Ｙから第２の供給スクリュー２４Ｍに駆動を切り換えた後、第２の供給スクリュー２４Ｍの駆動と第１の攪拌スクリュー２２Ｙの駆動とを同時に行うことによって、第１の現像装置１４Ｙへのトナーの供給及び攪拌が終了した後に第２の現像装置１４Ｍへのトナーの供給を開始する場合より、トナー濃度が復帰するまでの時間が短縮される。
また、補給必要量が多い第１の現像装置１４Ｙに対するトナーの供給を優先させると、第２の供給スクリュー２４Ｍの駆動時間は補給必要量に対応して第１の供給スクリュー２４Ｙより短く、第２の攪拌スクリュー２２Ｍの駆動時間も第１の攪拌スクリュー２２Ｙより長くなっているので、第１の現像装置と第２の現像装置との双方で攪拌が終了するまでの時間が短縮される。

なお、第３の現像装置１４Ｃと第４の現像装置１４Ｋとの双方にトナーの補給が必要となったときにも同様に第３の供給スクリュー２４Ｃと第４の供給スクリュー２４Ｋ、及び第３の攪拌スクリュー２２Ｃと第４の攪拌スクリュー２２Ｋを駆動制御することができる。

他の制御として、次のように供給スクリューと攪拌スクリューとを駆動することもできる。
この例では攪拌スクリューの駆動以外は上記例と同じであり、図５（ａ）に示すように、トナーの供給が開始されると同時に攪拌スクリューが回転する。この実施例では、第１の現像装置１４Ｙに４．５ｇのトナーを、第２の現像装置１４Ｍに３ｇのトナーを供給することが必要となった場合である。ここで供給スクリュー２４の１秒間の駆動により、０．３Ｇのトナーが現像装置１４に供給される。したがって、第１の供給スクリューを１５秒間駆動し、その後第２の供給スクリューを１０秒間駆動する。第１の攪拌スクリュー２２Ｙは第１の供給スクリュー２４Ｙの駆動が終了してから、２５秒間駆動して停止する。一方、第２の攪拌スクリュー２２Ｍは、第１の攪拌スクリュー２２Ｙが停止してから１秒後に停止する。このように駆動したときには、全工程が４１秒で終了する。
なお比較例として、第２の供給スクリュー２４Ｍを先に駆動した制御例を、図５（ｂ）に示す。このような駆動制御では、全工程で５０秒を要する。

次に２つの第１の現像装置１４Ｙと第２の現像装置１４Ｍとの双方にトナーの補給が必要となった時の供給スクリュー及び攪拌スクリューの他の制御について説明する。
図５（ｃ）は、この制御によって供給スクリュー２４Ｙ，２４Ｍ及び攪拌スクリュー２２Ｙ，２２Ｍが駆動される時間を示す概略図である。
この制御では、第１の供給スクリュー２４Ｙ及び第２の供給スクリュー２４Ｍがトナーの補給必要量に対して複数回に分けて駆動され、第１の供給スクリュー２４Ｙと第２の供給スクリュー２４Ｍとが交互に切り換えて駆動されるものとなっている。

この例も、第１の現像装置１４Ｙに４．５ｇのトナーを、第２の現像装置１４Ｍに３ｇのトナーを供給するものである。
第１の供給スクリュー２４Ｙから駆動をはじめ、５秒間の駆動毎に第１の供給スクリュー２４Ｙと第２の供給スクリュー２４Ｍとの間で駆動を切り替え、交互に駆動する。第１の攪拌スクリュー２２Ｙは、第１の供給スクリュー２４Ｙの駆動が終了してから１０秒後に駆動を停止し、第２の攪拌スクリュー２２Ｍは、第２の供給スクリュー２４Ｍの駆動が終了してから７秒後に駆動を停止する。このような駆動制御を、図５（ａ）に示す制御と比較すると、第１の現像装置１４Ｙ及び第２の現像装置１４Ｍに補給したトナー量は同じであるが、図５（ａ）に示す制御のようにトナーを一気に供給するのに代えて、図５（ｃ）に示すように間欠的に供給することにより、攪拌時間の合計は短くなる。

上記制御において、第１の攪拌スクリュー２２Ｙは、第１の供給スクリュー２４Ｙの駆動が開始されるのと同時に駆動が開始され、第２の攪拌スクリュー２２Ｍは第２の供給スクリュー２４Ｍの駆動が開始されるのと同時に駆動が開始される。これらの攪拌スクリュー２２Ｙ，２２Ｍの駆動時間は、トナーの補給量に対応して定められるものとなっており、トナー補給量が多い第１の現像装置内に設けられた第１の攪拌スクリュー２２Ｙの駆動時間が長くなっている。
なお、第１の攪拌スクリュー２２Ｙの駆動は、第１の供給スクリュー２４Ｙの駆動が第２の供給スクリュー２４Ｍに切り換えられると同時に開始されてもよく、第１の供給スクリュー２４Ｙの駆動が再開されるまでに停止されてもよい。また、図５に示すように、必要に応じて第１の供給スクリュー２４Ｙの駆動が再開された後も継続して駆動されてもよく、攪拌に必要な時間の駆動が行われる。また、第１の供給スクリュー２４Ｙの駆動が第２の供給スクリュー２４Ｍの駆動に切り換えられる前に第１の攪拌スクリュー２２Ｙの駆動が開始されるものであってもよい。さらに、攪拌スクリューは、常に駆動されているものであってもよいし、供給と供給に伴う必要なトナー攪拌が終了した後に、例えば３０秒ごとに１回の割合で駆動させてもよい。本実施例においては、供給が開始された時から駆動を開始し、供給が終了した後に駆動を停止するものを説明する。
第２の攪拌スクリュー２２Ｍについても同様である。

このように制御されることにより、トナーの供給が終了した後速やかに必要な攪拌が完了する。

次に、駆動モータ２６ａから供給スクリューへの駆動伝達を切り換えた後に供給スクリュー２４Ｙ，２４Ｍが慣性力で回転する特性を利用する例を説明する。
図６は、第１の供給スクリュー２４Ｙ及び第２の供給スクリュー２４Ｍの回転速度が時間の経過にともなって変動する状態を示す図である。
この図が示すように、第１の供給スクリュー２４Ｙ及び第２の供給スクリュー２４Ｍは駆動が開始された後、急速に回転速度が増大し、安定して回転する速度に到達する。そして、駆動が停止又は駆動力の伝達が切り換えられると供給スクリュー２４Ｙ，２４Ｍは徐々に減速し、再度駆動力が伝達されたときに回転速度が再度立ち上げられる。このように回転するとき、回転量は図６に示す回転速度の分布曲線に囲まれた面積Ｓ₁と比例する。そして、回転量に比例するトナー量が現像装置１４Ｙ，１４Ｍに供給される。したがって、図７に示すように、駆動の開始から安定した回転速度に到達するまでの面積Ｓ₂と、駆動力の伝達が遮断された後の面積Ｓ₃とを比較して、Ｓ₃の面積がＳ₂の面積より大きくなっていると、複数回に分割して供給スクリュー２４Ｙ，２４Ｍを駆動する。

このような回転慣性力を利用するために、供給スクリュー２４Ｙ，２４Ｍ又は駆動モータ２６ａから供給スクリューまでの駆動機構に回転慣性力を増大させる付加質量を取り付けることもできる。例えば、供給スクリュー２４Ｙ，２４Ｍを質量が大きい材料で形成することや、供給スクリューの支持軸３３，３５又は供給スクリューへ回転駆動力を伝達する伝達ギアの支持軸にはずみ車を取り付けることができる。

一方、回転慣性力による供給スクリュー２４Ｙ，２４Ｍの回転量が大きくなると、トナー補給量の誤差が大きくなるおそれが生じる。このため、供給スクリュー又は供給スクリューの駆動機構にブレーキを設けることもできる。そして、第１の現像装置１４Ｙと第２の現像装置１４Ｍとのいずれか一方、又は第３の現像装置１４Ｃと第４の現像装置１４Ｋとのいずれか一方だけにトナーを補給するときには、供給スクリューの駆動を停止した後は直ちにブレーキを作動し、短時間で供給スクリューを停止する。これにより、正確なトナー量が供給される。一方、第１の現像装置１４Ｙと第２の現像装置１４Ｍとの双方、又は第３の現像装置１４Ｃと第４の現像装置１４Ｋとの双方にトナーを補給するときには、第１の供給スクリュー２４Ｙと第２の供給スクリュー２４Ｍと、又は第３の供給スクリュー２４Ｃと第４の供給スクリュー２４Ｋとを複数回にわたって交互に駆動し、駆動力の伝達が遮断された後も慣性力による回転を生じさせる。
なお、上記ブレーキは供給スクリューの回転を短い時間で停止するように作動するものであれば公知の様々な機構を用いることができ、例えば供給スクリューの回転軸又は駆動機構の回転軸にパッド等を押し付けて摩擦で回転を止めるものを採用することができる。

以上に説明した実施の形態では、第１の供給スクリュー２４Ｙと第２の供給スクリュー２４Ｍと、又は第３の供給スクリュー２４Ｃと第４の供給スクリュー２４Ｋとに駆動モータから駆動力を伝達する駆動機構が、伝達ギアとワンウェイクラッチとを用いるものであったが、図８に示すように、駆動伝達経路の一部にプーリとベルトを用いることもできる。この駆動機構は、駆動モータ５０の回転軸５１に固着された駆動ギア５２から、伝達ギア５３，５４，５５及びクラッチ接続ギア５６を介して第１の供給駆動ギア５７及び第１の供給スクリュー５８の支持軸５９に駆動力が伝達される。一方、第２の供給スクリュー６０の支持軸６１へは、伝達ギア５３，６２と同軸に固着されたプーリ６３，６４とこれらに掛け回されたベルト６５、および伝達ギア６６、クラッチ接続ギア６７、第２の供給駆動ギア６８を介して駆動力が伝達されるものとなっている。

また、ワンウェイクラッチを用いることなく、図９に示すように、駆動モータ７０の回転方向が反転することによって噛み合わされる伝達ギアが切り換えられる揺動ギア７１を用いるものであっても良い。
この駆動機構では、駆動ギア７２に噛み合わされた揺動ギア７１が駆動モータ７０の回転方向によって移動し、２つの伝達ギア７３，７４のいずれかと噛み合わされるものとなっている。つまり、駆動ギア７２が反時計回りに回転するときには揺動ギアが図９における右方に移動して伝達ギア７３と噛み合わされ、第１の供給スクリュー７５の支持軸７６に固着された第１の供給駆動ギア７７に駆動力が伝達される。一方、駆動ギアが時計回りに回転するときには揺動ギア７１が図９における左方に移動して伝達ギア７４と噛み合わされ、伝達ギア７８，７９、第２の供給駆動ギア８０を介して第２の供給スクリュー８１の支持軸８２に駆動力が伝達される。

さらに、図１０に示すような駆動力の伝達がＯＮ／ＯＦＦ制御される２つのクラッチを用いるものを採用することもできる。
この駆動機構は、駆動モータ９０によって回転駆動される駆動軸９１に２つのウォームギア９２，９３が固着されており、それぞれにクラッチギア９４，９５が噛み合わされている。そして、このクラッチギア９４，９５から伝達ギア９６，９７を介して供給駆動ギア９８，９９に駆動力が伝達され、２つの現像剤容器１００、１０１に設けられたそれぞれの供給部材（図示しない）を駆動するものとなっている。クラッチは上記２つのクラッチギア９４，９５から伝達ギア９６，９７への駆動力の伝達をＯＮ／ＯＦＦすることができるものとなっており、いずれか一方の供給部材に駆動力を伝達するように制御されるものである。

また、以上に説明した駆動機構の例では、いずれも一つの駆動モータで２つの供給部材を選択的に駆動するものとなっていたが、それぞれの供給部材に駆動モータが設けられるものであっても良い。このような駆動機構を備えるものでは、第１の供給部材と第２の供給部材と、又は第３の供給部材と第４の供給部材とを同時に駆動することもできるが、同時に使用可能な電力量の制限や騒音抑制のために２つの供給部材を同時に駆動できない場合に、本発明の構成を備えることによって短時間でトナーの補給と攪拌とを完了することが可能となる。

１：画像形成ユニット、２：中間転写ベルト、３：二次転写ロール、４：シートトレイ、５：搬送路、６：定着装置、７：ドライブロール、８：テンションロール、９：バックアップロール、１１：感光体ドラム、１２：帯電装置、１３：露光装置、１４Ｙ：第１の現像装置、１４Ｍ：第２の現像装置、１４Ｃ：第３の現像装置、１４Ｋ：第４の現像装置、１５：一次転写ロール、１６：クリーニング装置、２１：現像ロール、２２Ｙ：第１の攪拌スクリュー、２２Ｍ：第２の攪拌スクリュー、２２Ｃ：第３の攪拌スクリュー、２２Ｋ：第４の攪拌スクリュー、２３Ｙ：第１の現像剤容器、２３Ｍ：第２の現像剤容器、２３Ｃ：第３の現像剤容器、２３Ｋ：第４の現像剤容器、２４Ｙ：第１の供給スクリュー、２４Ｍ：第２の供給スクリュー、２４Ｃ：第３の供給スクリュー、２４Ｋ：第４の供給スクリュー、２５：駆動機構、２６：供給スクリューの駆動モータ、２７：濃度センサ、２８：攪拌スクリューの駆動モータ、２９：制御装置、３１：駆動モータの回転軸、３２：駆動ギア、３３：第１の供給スクリューの支持軸、３４：第１の供給駆動ギア、３５：第２の供給スクリューの支持軸、３６：第２の供給駆動ギア、３７，３８、４０，４１，４２：伝達ギア、３９：第１のクラッチ接続ギア、４３：第２のクラッチ接続ギア、４４：第１のクラッチ接続ギアの支持軸、４５：第２のクラッチ接続ギアの支持軸、５０：駆動モータ、５１：駆動モータの回転軸、５２駆動ギア、５３，５４，５５，６２，６６：伝達ギア、５６，６７：クラッチ接続ギア、５７：第１の供給駆動ギア、５８：第１の供給スクリュー、５９：第１の供給スクリューの支持軸、６０：第２の供給スクリュー、６１：第２の供給スクリューの支持軸、６３，６４：プーリ、６５：ベルト、６８：第２の供給駆動ギア、７０：駆動モータ、７１：揺動ギア、７２：駆動ギア、７３，７４：伝達ギア、７５：第１の供給スクリュー、７６：第１の供給スクリューの支持軸、７７：第１の供給駆動ギア、７８，７９：伝達ギア、８０：第２の供給駆動ギア、８１：第２の供給スクリュー、８２：第２の供給スクリューの支持軸、９０：駆動モータ、９１：駆動軸、９２，９３：ウォームギア、９４，９５：クラッチギア、９６，９７：伝達ギア、９８，９９：供給駆動ギア、１００，１０１：現像剤容器

Claims

静電電位の差による潜像に粉状の現像剤を転移して可視像を形成する第１の現像装置と、
前記第１の現像装置と異なる色の現像剤の可視像を形成する第２の現像装置と、
前記第１の現像装置に補給する現像剤を収容する第１の現像剤容器と、
前記第２の現像装置に補給する現像剤を収容する第２の現像剤容器と、
前記第１の現像装置内の現像剤を攪拌する第１の攪拌部材と、
前記第２の現像装置内の現像剤を攪拌する第２の攪拌部材と、
前記第１の現像剤容器内の現像剤を前記第１の現像装置に供給する第１の供給部材と、
前記第２の現像剤容器内の現像剤を前記第２の現像装置に供給する第２の供給部材と、
前記第１の供給部材を駆動する状態と第２の供給部材を駆動する状態とに切り換える切り換え手段を備え、該切り換え手段の動作によっていずれか一方の供給部材を駆動する駆動装置と、
前記第１の現像装置及び第２の現像装置のそれぞれについて現像剤の補給が必要となったときに補給必要量を検出する補給必要量検出手段と、
前記補給必要量検出手段が検出した第１の現像装置の補給必要量と第２の現像装置の補給必要量とを比較し、補給必要量が多い現像装置について、補給された現像剤の攪拌時間が長くなるように、前記第１の攪拌部材及び第２の攪拌部材の駆動を制御する制御手段と、を有することを特徴とする画像形成装置。
補給必要量が多い現像装置へ現像剤を供給する供給部材を先に駆動するものであることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記駆動装置による駆動を一方の供給部材から他方の供給部材に切り換えた後、さらに先に駆動した供給部材に駆動を切り換え、それぞれの供給部材の駆動を交互に複数回繰り返すものであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置
前記第１の供給部材及び第２の供給部材は、前記駆動装置による駆動が切り換えられ、駆動力の伝達が遮断された後に慣性力によって動作するものであり、
前記駆動時間は、駆動力の伝達が遮断された後の慣性力による動作時間を考慮して定められることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
前記第１の現像装置と第２の現像装置とのいずれか一方に補給必要量が検出され、対応する供給部材が駆動されるとき、駆動力の伝達が遮断された後の慣性力による動作時間を短縮する制動手段を備えることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。