JP6307946B2 - 搬送装置及び搬送装置を備えた画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、搬送装置及び搬送装置を備えた画像形成装置に関する。

電子写真方式の画像形成装置において、トナー収容容器からトナーを搬送し、現像器に補給する構成がある。この構成において、現像器内のトナーが枯れたり、溢れたりしないようにするためには、狙った量のトナーを精度よく補給することが重要となる。
トナーを精度よく補給するため、トナー収容容器内の搬送装置の回転数を、駆動源のモータの回転速度や駆動時間を調整することで、最適に制御する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

しかし、今までの制御では、トナー搬送装置の回転数に対して補給できるトナー量が一定であると仮定してモータの回転速度や駆動時間を制御しており、トナー搬送装置を回転し始めた時（以下「駆動初期」という。）のトナー補給量のばらつきを考慮していなかった。
スクリューやアジテータ等の搬送部材を回転させることで、トナーを現像器の補給口まで搬送し、トナーの搬送力を以てトナーを補給口に押し出すようなトナー搬送装置の場合、駆動初期はトナーの搬送力が弱いため、狙ったトナー量よりも実際に補給できるトナー量の方が少なくなる。

トナー搬送装置の回転数に対して補給できるトナー量は、トナー搬送装置を一定時間駆動させると安定するため、今までは、駆動初期のトナー補給量低下は誤差として無視していた。
しかし、トナー搬送装置を、他の目的で使用する駆動源を用いて駆動したり、静音の目的で間欠的に駆動させたりする場合に、狙ったトナー量を補給するのにトナー搬送装置の駆動と停止を繰り返すような動作をさせると、前述の誤差が蓄積し、正確なトナー量を補給できなくなるという問題があった。

これは、トナーの搬送に限られたことではなく、他の粉体、粒体、ゲル等にも当てはまる問題である。
本発明は、上述のような問題に鑑み為されたものであり、搬送物の搬送装置を間欠に動作させる場合でも、搬送装置の駆動初期に発生する搬送物の搬送量誤差の影響を軽減して、必要な量を搬送させることを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る搬送装置は、搬送物を搬送する搬送手段と、上記搬送手段の駆動初期に生じる上記搬送物の搬送量が狙った量よりも少なくなる搬送量の誤差を取得する誤差取得手段と、上記搬送手段に、上記誤差取得手段が取得した搬送量の誤差分だけ、上記搬送物を目標の搬送量よりも多く搬送させる制御手段とを備え、その制御手段は、上記搬送手段の間欠的な駆動により上記搬送物を上記目標の搬送量だけ搬送できなかった場合に、２回目以降の各回の駆動の際に、上記搬送手段の駆動の回数に応じた上記搬送量の誤差分だけ、上記搬送物を上記目標の搬送量より多く搬送させることを特徴とする。

上記構成によれば、搬送物の搬送装置を間欠に動作させる場合でも、搬送装置の駆動初期に発生する搬送物の搬送量誤差の影響を軽減して、狙った量の搬送物を搬送させることができる。

この発明の搬送装置の実施形態であるトナー搬送装置を備えた画像形成装置の概略構成を示す図である。 トナー収容容器から現像装置へのトナー補給の構成を模式的に示す図である。 画像データに基づいてトナー消費量を予測する方法について説明するための図である。 トナー搬送手段を有するトナー収容容器４の構成について説明する図である。 トナー搬送装置の駆動源について説明するための図である。 トナー搬送装置の構造に依存して発生する問題について説明する図である。 トナー搬送手段の駆動初期に発生する誤差の影響を説明するための図である。 トナー搬送装置の間欠動作の誤差問題を解決するための方法について説明するための図である。 この発明のトナー搬送装置における処理の流れを示すフローチャートである。 トナー搬送装置の駆動初期のトナー搬送量低下による誤差が、搬送装置周囲の条件によって変動することを説明するための図である。 トナー収容容器残量と温湿度とで決まるトナー搬送量の誤差ｅを示すテーブルの例である。

以下、この発明を実施するための形態について、具体的に説明する。
図１は、本発明の搬送装置の実施形態であるトナー搬送装置（搬送物の一例であるトナーを搬送する装置のこと。）と、用紙等の記録媒体上に画像を形成する画像形成手段とを備えた画像形成装置の概略構成を示す図である。
図１に示す画像形成装置は、いわゆるタンデム型の画像形成装置である。以下、画像形成装置の構成及び動作について簡単に説明する。

画像担持体である感光体ドラム（以下「ドラム」という。）１の周囲には、ドラム１の表面を帯電するための帯電装置２、一様帯電処理面に潜像を形成するための光線である露光３を出力する不図示の露光器、ドラム１の表面の潜像に帯電トナーを付着することでトナー像を形成する現像装置（現像手段の実施形態）５、形成されたドラム上のトナー像を被転写体へ転写するための転写装置７、ドラム１上の残留トナーを除去するためのクリーニング装置１２が順に配置されている。

また、現像装置５の上部には交換可能なトナーを収容し、現像装置５と連結して、トナーを現像装置５内に供給するトナー収容容器４が配置されている。トナー収容容器４は、ここでは直接現像装置５内にトナーを搬送する構成を示したが、画像形成装置本体内に補給経路を設けて、現像装置５にトナーを補給する構成でもかまわない。タンデム型の電子写真方式の画像形成装置では、主にブラック（Ｂｋ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）といった単色の画像をドラム１表面に形成する。図１では、Ｂｋの画像形成ユニットについてのみ符号を付したが、Ｍ、Ｃ、Ｙの画像形成ユニットも同じ構成である。

このような構成において、画像形成がネガポジ方式（露光部電位を低くし、トナーを付着させる方式）で行われる場合、帯電装置２によって表面を一様に負に帯電されたドラム１は、露光３によってドラム１表面に静電潜像が形成され、現像装置５によってトナーをドラム１表面に付着させ、像を可視化する。
トナー像は、転写ベルト１３等でなる転写装置７によって、ドラム１表面から転写され、ドラム１から転写ベルト１３に転写されなかった残トナー成分は、クリーニング装置１２のクリーニングブレード１１によりドラム１表面から除去される。

転写ベルト１３の表面に転写されたトナー像は、２次転写部にて２次転写ローラ８にバイアスが印加され給紙トレイから搬送された記録紙へ転写される。転写後の残留トナー成分あるいは外添材成分は、クリーニング装置１６によって除去される。記録紙に転写されたトナー像は、定着装置９によって記録紙上に溶着され非図示の排紙口より排出される。

図中１５は、転写ベルト１３上に転移したトナーの付着量及び各色の位置を測定して画像濃度や位置あわせの調整に使用するセンサであり、正反射と拡散反射方式を組み合わせたものである。また、クリーニングブレード１４は転写ベルト１３の移動方向に対してカウンタとなるように当接させており、対向するように金属製クリーニング対向ローラ１７を設けている。クリーニングブレード１４により除去されたトナーはコイル１８などで搬送され不図示の廃トナー収納部に収納される。

図２は、現像装置５にトナーを補給する構成を模式的に示したものである。トナー収容容器４にはトナーが充填されている。現像装置５にはトナーを一時的に蓄える収容部１９があり、現像装置５は収容部１９のトナーを消費してドラム１表面にトナー像を形成している。
現像装置５とトナー収容容器４はトナー補給口２０で連結されており、現像装置５のトナーが少なくなってきたら、トナー収容容器４内に設けられたトナー搬送手段を動作させてトナーを供給する。

ここでは、現像装置５に直接トナーを搬送する構成を示すが、画像形成装置本体内に補給経路を設けて、現像装置５にトナーを補給する構成でもかまわない（以降は現像装置に直接トナーを搬送する構成で説明する。）。
現像装置５のトナーの量は、現像装置５内又は外に設けられたトナー検出手段２１を用いて検出する。このトナー検出手段２１は、発光部と受光部からなる光透過型センサにより喫水度合いを測定する方法が考えられる。

また、磁性体を含むトナーであれば、磁界の強さを検知する濃度センサでトナーの量を検出する方法を用いてもよい。供給するトナー量は、現像装置５が消費したトナー量とする。現像装置５が消費したトナー量は、トナー検出手段２１により求めるか、あるいはトナー検出手段２１がその精度を有していない場合は、画像形成の際の画像データをもとに予測してもよい。

図３は、画像データに基づいてトナー消費量を予測する方法について説明するための図である。以下、図３に基づいて、現像装置５が消費したトナー量の予測方法について説明する。なお、トナー検出手段２１によるトナー量の検出の精度が不十分である場合に用いられるひとつの方法である。

まず、画像データから、主走査方向に５画素、副走査方向に５画素のデータを抽出し、注目画素Ａを中心に５×５のマトリクスデータを生成する。このとき露光手段（ＬＥＤ等）の特性に合わせて、濃度データのγ変換を予め行う。注目画素Ａも含めて、１画素隣接の参照画素Ｂ〜Ｉ、２画素隣接の参照画素Ｊ〜Ｙそれぞれに重み付け係数を設定し、Ａの合計光量を算出する。重み付け係数は、注目画素を挟んで対称関係にある参照画素同士では共通の値を用いる。Ａの光量は次の式で求められる。

“Ａの光量”＝Ａ×main + (Ｃ+Ｇ)×ref1_1 + (Ｅ+Ｉ)×ref1_2 + (Ｂ+Ｄ+Ｆ+Ｈ)×ref1_3 + (Ｌ+Ｔ)×ref2_1 + (Ｐ+Ｘ)×ref2_2 + (Ｋ+Ｍ+Ｓ+Ｕ)×ref2_3 + (Ｏ+Ｑ+Ｗ+Ｙ)×ref2_4 + (Ｊ+Ｎ+Ｒ+Ｖ)×ref2_5
また、トナーが現像される量は感光体を露光する光量に比例するが、ある光量レベル（上限値）で飽和し、それ以上は現像されない。そこで、飽和処理を行う。
“Ａの光量”≦上限値 の場合 → トナー消費量の換算値（Ｘ）＝“Ａの光量”
“Ａの光量”＞上限値 の場合 → トナー消費量の換算値（Ｘ）＝上限値

さらに、“Ａの光量”から算出するトナー消費量の換算値を実際にトナーが現像される量に近づけるため、一定量のオフセット値を減算する。
すなわち、「１画素あたりのトナー消費量の換算値＝“Ａの光量”−オフセット値」とする。なお、計算結果がマイナスの場合には結果を０とする。
以上の処理を、印刷する１ページ内の全画素に対して行い、１ページ分のトナー消費量の換算値の合計を算出する。なお、周辺画素が画像領域外のときは、周辺画素を光量０の画素として扱う。

図４は、トナー搬送装置５０の一構成要素であるトナー搬送手段を有するトナー収容容器４の構成について説明する図である。図４において、（Ａ）図は、トナー収容容器４を前面から見た断面図であり、（Ｂ）図は、側面から見た断面図である。
トナー収容容器４には、回転軸５３に固定された、例えばＰＥＴフィルムなどからなる可撓性の材料で構成されるアジテータなどのトナー攪拌手段５２と、スクリューあるいはコイルなどで構成されたトナー搬送手段５１が設けられている。

トナー攪拌手段５２は、回転することでトナー収容容器４内のトナーの流動性を確保しつつ、トナー搬送手段５１の方向にトナーを供給する役割を果たす。トナー収容容器４内のトナーを使いきるため、容器は断面をトナー攪拌手段５２の回転運動に合わせて円弧状に構成することが望ましい。トナー搬送手段５１は、回転することで矢印５５の方向にトナーを輸送する役割を果たす。トナー攪拌手段５２及びトナー搬送手段５１を、画像形成装置本体に設置した非図示の駆動源により回転させることで、トナーはトナー補給口５４に搬送され、現像装置５に補給される。

このトナー搬送手段５１は、回転部材のピッチ径、大きさ、回転速度などでトナーの搬送量を制御する。図２に示した現像装置に設置されたトナー検出手段２１によりトナー不足が確認されたときに回転動作を開始する。トナー検出手段２１によりトナー充填が確認されたときに回転動作を停止して、現像装置内のトナー量を安定化する。トナーの搬送量は、トナー搬送手段５１の回転部材の回転速度または回転時間により制御することが可能であり、例えば温湿度などの環境によりトナーの流動性が変化することに対応させて駆動時間を変化させるなどの制御も可能である。

図５は、トナー搬送装置５０の駆動源について説明するための図である。図５は、トナー搬送装置５０にどのような手段で動力を供給するかを模式的に示した例である。
図４に示したトナー攪拌手段５２やトナー搬送手段５１を回転させるため、トナー搬送装置５０にはモータなどの駆動源から動力を供給する必要がある。

図５では、各色のトナー搬送装置５０にＢｋのドラム１の駆動源であるＢｋ感光体モータ６２を連結する構成を示している。この構成の場合、各色のトナー搬送装置５０とＢｋ感光体モータ６２はクラッチ６１など公知の方法で連結／非連結を制御可能とし、トナー搬送装置５０の駆動が自在な構成となっている。これにより画像形成の動作と並行してトナーの補給を行うことになるため、間欠に補給することになるが、その分、動力部品を減らすことが可能になるため、コスト削減につながる。
なお、カラー感光体モータ６３はカラー（Ｃ、Ｍ及びＹ）のドラムの駆動源であり、転写モータ６４は、転写ベルト１３を駆動するモータであるが、この例ではトナー搬送装置５０の駆動には関与していないので、詳細な説明は省略する。

図６は、トナー搬送装置の構造に依存して発生する問題について説明する図である。図４に示したようなトナー搬送装置５０の場合、トナー補給口５４が容器の片側に配置されているため、図６（Ａ）に示されるように、トナー搬送手段５１の駆動初期はトナーの搬送力が弱いため、狙ったトナー量よりも実際に補給できるトナー量が少なくなる。
一方、図６（Ｂ）に示すように、トナー搬送手段５１を駆動して一定時間経過した後は、トナーの搬送方向（図の矢印方向）に移動するトナー量が増えるため、トナーの補給量も多くなる。

従って、駆動初期と一定時間経過後では補給量に差があるため、補給量は時間には比例しない。
これにより、トナー搬送手段５１の回転速度を一定にして、駆動開始／停止でトナーを補給するだけの単純な制御においては、狙いのトナー量よりも補給できるトナーの量が少なくなる誤差が生じる。

図７は、トナー搬送手段の駆動初期に発生する誤差の影響を説明するための図である。
図７（Ａ）は、狙ったトナー補給量を一回で補給する場合を示す図である。トナー搬送手段５１が駆動開始されて（駆動源がＯＦＦ→ＯＮ）所定時間経過後のトナー搬送速度をＶ［ｇ／ｓｅｃ］とすると、駆動源がＯＮになった直後からトナー搬送速度がＶになるまでの間は搬送速度がＶよりも小さい。このため、単純に目標のトナー補給量をトナー搬送速度Ｖで割って駆動時間ｔを定めると、実際の搬送量はその目標値より少ないことになり、その分が誤差ｅとなる。しかしながら、一回のトナー搬送で目標のトナー補給が完了する場合であって、目標のトナー補給量と比較して誤差が小さい場合は、この誤差は無視しても差し支えない。

一方、図７（Ｂ）は、トナー搬送手段５１が間欠的に駆動され、トナー補給が一回で完了せず、複数回に分けて補給を行う場合を示した図である。上述のように、トナー搬送装置５０を間欠で動作させることは、部品点数を削減するために、トナー搬送装置の駆動源を他の装置の駆動源（例えば、感光体ドラム駆動モータ等）と共用させたり、静音の目的で長時間の連続動作を制限させたりする場合において必要となる。

間欠駆動の場合、図に示すように、（Ａ）のケースと同量のトナーを補給するために複数回駆動の開始及び停止を繰り返すことになると考えられるので、一回当たりの駆動時間が短くなる、このため、駆動初期のトナー搬送量低下による誤差ｅが一回分の搬送量と比較して無視できない大きさとなる。また、駆動開始の度に誤差ｅが発生するため、誤差が累積され、無視できなくなる。

図８は、この実施形態で採用した、図７（Ｂ）で示したトナー搬送装置の間欠動作の誤差問題を解決するための方法について説明するための図である。
この実施形態においては、トナー搬送装置の駆動初期に生じるトナー補給量の誤差ｅが積み重ならないようにするために、トナー補給量の目標値に対して、駆動初期のトナー補給量誤差ｅを追加する補正を行い、誤差ｅの分を補償するようにトナー搬送装置の駆動時間を延長させる。さらに、トナー搬送装置が間欠に動作した場合、駆動再開時におけるトナー補給量誤差ｅの分、再開後のトナー搬送装置の駆動時間を延長させる。なお、誤差ｅの値は、装置の設計時や製造時に実験により定めて予めトナー搬送装置５０あるいはこれを備える画像形成装置の制御部に記憶させておく。

具体的には、トナー補給量の目標値をＳ_target[g]とすると、Ｓ_target[g]は、現像装置５が消費したトナー量Ｃ[g]をもとに以下の式１で求められる。ただし、ｋは、トナーの消費量Ｃに対して、トナー補給量を補正するための係数である。
Ｓ_target ＝ ｋ×Ｃ＋ｅ・・・（式１）
ここで、ｋ×Ｃが実際のトナー消費量の値に対応し、ｅは、トナー搬送装置５０の駆動初期におけるトナー補給量の誤差分だけ多くトナーを搬送するために加算する項である。

また、Ｓ_target[g]のトナーを搬送するための１回目のトナー搬送装置５０の目標駆動時間をｔ _target (１)とすると、
ｔ_target(１) ＝ Ｓ_target／Ｖ
＝ ｋ×Ｃ／Ｖ＋ｅ／Ｖ・・・（式２）
である。Ｓ_targetを求める際に誤差ｅを補正しているため、単純にＳ_targetを単位時間当たりのトナー搬送速度Ｖで割ればよい。そして、ｅ／Ｖが、誤差ｅと対応して追加する駆動時間である。

ここで、間欠駆動の場合、必ずしもｔ_target(１)だけトナー搬送装置５０を連続して駆動し続けられるとは限らない。そこで、ｍ回目の駆動において実際にトナー搬送装置５０を連続して駆動した時間をｔ_real(ｍ)[sec]とする。すると、ｍ回目の駆動で実際に補給したトナー量の推定値Ｓ_real(ｍ)[g]は、
Ｓ_real(ｍ) ＝ Ｖ×ｔ_real(ｍ)−ｅ・・・（式３）
となる。ここでも、−ｅは、トナー搬送装置５０の駆動初期におけるトナー補給量の誤差分を調整する項である。

式１と式３から、１回目の駆動停止時点におけるトナー補給量の目標値Ｓ_next(１)は、
Ｓ_next(１) ＝ Ｓ_target−Ｓ_real(１)
＝ ｋ×Ｃ−Ｖ×ｔ_real(１)＋２ｅ・・・（式４）
となる。また、２回目以降の駆動におけるｔ_target(ｍ)（ｍ≧２）は、
ｔ_target(ｍ) ＝ Ｓ_next(ｍ−１)／Ｖ・・・（式５）
である。ｔ_target(ｍ)の駆動ができるまで、１回駆動する度にその時のｔ_real(ｍ)を用いてｔ_target(ｍ＋１)を求め、次回の駆動を行う。ｔ_target(ｍ)の駆動ができたとき、Ｓ_target[g]のトナー搬送が完了したとすればよい。

ここで、ｍ≧２のとき、
Ｓ_next(ｍ) ＝ Ｓ_next(ｍ−１)−Ｓ_real(ｍ)
＝ Ｓ_target−ΣＳ_real(ｋ)
＝ Ｓ_target−Ｖ×Σｔ_real(ｋ)＋ｍｅ
＝ ｋ×Ｃ−Ｖ×Σｔ_real(ｋ)＋（ｍ＋１）ｅ・・・（式６）
（ただしΣはｋ＝１〜ｍの和を示す）
である。従って、式５に式６を代入すると、ｍ≧２のとき、
ｔ_target(ｍ) ＝ｋ×Ｃ／Ｖ−Σｔ_real(ｋ)＋ｍｅ／Ｖ・・・（式７）
となる。

このｍｅ／Ｖの項は、ｍ回目の駆動開始によりｍ回分蓄積している誤差ｅと対応して、誤差がないとした場合の時間に追加する駆動時間に該当する。
ｍｅ／Ｖの項があることにより、トナー補給を間欠的に行い、駆動初期のトナー搬送量低下（誤差発生）が２回、３回と繰り返された場合でも、トナー搬送量の誤差ｅが蓄積されることを防ぐことができる。すなわち、２回目以降の各回の駆動の際に、トナー搬送手段の駆動の回数に応じた搬送量の誤差分だけ、トナーを目標搬送量より多く搬送させることにより、トナー搬送量の誤差ｅの蓄積を防ぐことができる。

次に、トナー搬送装置５０におけるトナー補給の処理の流れについて説明する。図９は、この発明のトナー搬送装置における処理の流れを示すフローチャートである。各ステップにおける処理は、このトナー搬送装置を備える画像形成装置のＣＰＵ（不図示）が所定のプログラムに基づいて行うものである。この処理は、画像形成装置の電源がＯＮされた時にスタートする。

図９の処理において、まずＣＰＵは、トナー検出手段２１により、現像装置５内のトナー残量を定期的（例えば５分間隔）に検出する（Ｓ１）。現像装置５内のトナー残量が所定値以上の場合（Ｓ２のＹ）は、ステップＳ１に戻ってトナー残量の検出を継続する。
一方、現像装置５内のトナー残量が所定値未満の場合（Ｓ２のＮ）、ＣＰＵは、トナー搬送初期の誤差ｅを取得する（Ｓ３）。すなわち、ＣＰＵが誤差取得手段として機能する。このトナー搬送量誤差ｅは、後述のように、設計あるいは製造の段階で測定して、周囲の条件（トナー収容容器の残量、周囲の絶対湿度）毎に定義した固有の値とする。

次に、ＣＰＵは、上記の式１を用いて、トナー補給量の目標値Ｓ_targetを算出する（Ｓ４）。
ここで、ｍ＝１とおいて（Ｓ５）、ＣＰＵは、式２又は式５を用いてトナー搬送時間ｔ_target(ｍ)、ここではｔ_target(１)を算出する（Ｓ６）。

次に、ＣＰＵは、他の装置（例えば感光体ドラム等）の駆動モータの駆動開始に合わせて、トナー搬送装置５０のトナー搬送手段５１の駆動を開始する（Ｓ７）。この時の開始時刻をｔ_startとする。そして、ＣＰＵは、他の装置の駆動モータが停止し、それに連動してトナー搬送装置のトナー搬送手段の駆動が停止した時の時刻を測定する（Ｓ８）。この時の時刻をｔ_stopとし、実際の連続した搬送時間ｔ_real(ｍ)（＝ｔ_stop−ｔ_start）を算出する（Ｓ９）。

Ｓ９で求めたｔ_real(ｍ)がＳ６で求めたｔ_target(ｍ)よりも短い場合は（Ｓ１０のＮ）、目標のトナー補給量Ｓ_targetが全部補給されずにトナー搬送手段５１の駆動が途中で中断されたことを意味する。すなわち、間欠動作による中断停止と考えられるので、ＣＰＵは次回のトナー補給量の目標値Ｓ_next(ｍ)を式３及び式４又は式６を用いて算出する（Ｓ１１）。ｔ _target (ｍ)＝ｔ _real (ｍ)の場合(Ｓ１０のＹ）は、目標のトナー補給量Ｓ _target が全部補給されたので、ステップＳ１に戻る。

次に、ＣＰＵは、次回のトナー補給量の目標値Ｓ_next(ｍ)が補給可能最小トナー量Ｓ_min[g]以下かどうかを判断する（Ｓ１２）。Ｓ_next(ｍ)が補給可能最小トナー量Ｓ_minよりも大きい場合（Ｓ１２のＮ）、ｍの値を１増やして（Ｓ１３）、Ｓ６に戻って、新たなトナー搬送時間ｔ_target(ｍ)を算出し（Ｓ６）、以下の処理を繰り返す。
一方、ステップＳ１２でＳ_next(ｍ)が補給可能最小トナー量Ｓ_min以下であれば（Ｓ１２のＹ）、Ｓ_next(ｍ)を無視できる誤差として扱い、一連のトナー補給に係る処理を終了する。そして、ステップＳ１に戻って、ＣＰＵは現像装置のトナー残量を検出して、実際に現像装置のトナー残量が所定値以上になっているか否かを確認する。

以上の処理により、図８を用いて説明したような、駆動初期に生じるトナー補給量の誤差ｅを補正したトナー補給が可能である。このことにより、トナー搬送手段５１を間欠的に駆動する場合でも、トナー補給量の誤差の影響を軽減して、必要な量のトナーを補給することができる。
誤差ｅを考慮する処理はステップＳ４及びＳ１１であるが、ここで誤差ｅを考慮しない場合、ｍ回の駆動により合計のトナー補給量にｍ×ｅの誤差が発生してしまい、無視できない誤差となる。ステップＳ４及びＳ１１で誤差ｅを考慮してＳ_target及びＳ_next(ｍ)を求めることにより、この誤差の発生を防止できる。

このため、トナー搬送装置を間欠に動作させても、高い精度で狙ったトナー量を補給できる。
これにより、現像装置へのトナーの補給が遅れることが無くなり、補給の遅れを取り戻すために画像形成装置を停止させる頻度が少なくなるため、生産性の低下を防ぐことができる。また、トナー搬送装置の駆動源を他の装置の駆動源と共有することができるため、駆動源を減らすことができ、画像形成装置全体としてコストダウンが図れる。

次に、誤差ｅの設定手順について説明する。
図１０は、トナー搬送装置の駆動初期におけるトナー補給量の誤差が、搬送装置周囲の条件（温湿度）によって変動することを説明するための図である。
図１０に示すように、トナー搬送装置５０の駆動初期に発生するトナー搬送量の低下によるトナー補給量の誤差ｅは、トナーの状態によって変動する。
変動要因の１つは、トナー収容容器内のトナーの残量である。トナーの残量が多ければ、単位時間当たりのトナー搬送量は素早く安定し、逆にトナーの残量が少なければ、単位時間当たりのトナー搬送量はなかなか安定しないからである。

従って、トナー収容容器を新品に交換して間もないときは、トナー補給量の誤差ｅは小さく、交換時期が近いときはトナー補給量の誤差ｅが大きくなる。
次に変動要因として挙げられるのが、温度と湿度である。トナーは高温多湿環境では流動性が低く、低温低湿では流動性が高い。従って、高温多湿環境ではトナー補給量の誤差ｅは大きく、低温低湿環境ではトナー補給量の誤差ｅが小さくなる。

図１０において、上段はトナー収容容器残量が「中」、温湿度が「通常」の場合であり、中段はトナー収容容器残量が「小」、温湿度が「通常」の場合における、それぞれの誤差の大きさを示している。これから、温湿度が同じであれば、トナー収容容器残量が小さい方が誤差が大きくなることが分かる。
また、下段は、トナー収容容器残量が「小」、温湿度が「高温多湿」の場合を示しており、中段と下段を比較すれば、トナー収容容器残量が同じ場合は、高温多湿の方が誤差が大きくなることが分かる。

本発明においては、トナー収容容器残量と温湿度ごとに、トナー搬送装置５０あるいはこれを備える画像形成装置の設計又は製造の段階でトナー搬送量の誤差ｅを測定しておく。そして、この値を予めテーブルとしてトナー搬送装置５０あるいは画像形成装置のメモリに記憶させておく。図１１はそのテーブルの一例を示すものである。
トナー収容容器残量ｒ[g]は、式３で算出する実際のトナー補給量Ｓ_real（ｍ）（ｍ＝１，２…）の累計を不揮発性メモリなどの記録手段にて累積しておき、トナー収容容器の充填量から減算することで求められる。
温湿度については、公知の算出式により計算できる単位体積当たりの水分量である絶対湿度ｈ[g/cm²]を求める。

トナー収容容器残量ｒ[g]については、高い方の閾値Ｒｈと低い方の閾値Ｒｌを設定して、「大（Ｒｈ＜ｒ）」「中（Ｒｌ≦ｒ≦Ｒｈ）」「小（ｒ＜Ｒｌ）」の３段階に分ける。絶対湿度ｈ[g/cm²]についても、高い方の閾値Ｈｈと低い方の閾値Ｈｌを設定して、「高温多湿（Ｈｈ＜ｈ）」「通常（Ｈｌ≦ｈ≦Ｈｈ）」「低温低湿（ｈ＜Ｈｌ）」の３段階に分ける。

以上から区分される条件ごとに、設計の段階でトナー搬送量の誤差ｅを測定して、図１１のテーブルのようなマトリクスを予め作成しておく。
このテーブルにおいて、トナー収容容器残量ｒが同じランクであれば、温湿度が高くなるにつれて誤差が大きくなる。
すなわち、ｅ１＜ｅ２＜ｅ３、ｅ４＜ｅ５＜ｅ６、ｅ７＜ｅ８＜ｅ９がそれぞれ成り立つ。

また、温湿度が同じランクであれば、トナー収容容器残量ｒが小さくなるにつれて誤差が大きくなる。
すなわち、ｅ１＜ｅ４＜ｅ７、ｅ２＜ｅ５＜ｅ８、ｅ３＜ｅ６＜ｅ９がそれぞれ成り立つ。
なお、ここではトナー収容容器残量、温湿度を、それぞれ３段階に設定するとしたが、トナー残量算出手段や温湿度検出手段、トナー搬送装置の搬送精度に応じて、段階を増減させてもよい。

上述の図９のフローチャートのステップＳ３において、ＣＰＵは、トナー収容容器残量ｒと、画像形成装置本体に取り付けられるセンサ等の温湿度検出手段（不図示）で検出した温湿度ｈから、このテーブルを参照して、誤差ｅを取得する。
このように、容器内の搬送物の残量と、搬送装置周囲の温湿度とに基づき誤差ｅを取得するようにすると、より正確に誤差ｅの影響を取り除くことができる。

以上で実施形態の説明を終了するが、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。装置の具体的な構成、具体的な処理の手順、目標値等の算出に用いる数式等を、本発明の主旨を損なわない範囲で変更することが可能である。
たとえば、上述の実施形態の説明では、搬送物が、現像剤であるトナーの場合を例にしたが、トナー以外でも、その他の粉体、粒体、ゲルであれば適用可能である。また、本発明の搬送装置は、搬送物の種類に応じて、画像形成装置以外の種々の装置に搭載して又は種々の装置と組み合わせて使用可能である。

また、上記実施形態では、誤差ｅをテーブルを参照して求めたが、例えば、駆動開始時からトナー搬送速度が定常状態のＶ［g/sec］に到達するまでの時間から計算によって求めてもよい。
また、上述したトナー補給量の誤差の補正を一律に行うのではなく、補正を行うか否かの判断を行った上で補正を行うようにしてもよい。例えば、トナー搬送手段が単位時間に搬送できる搬送量のばらつきを基準とし、ばらつきの範囲内であれば補正を行わず、ばらつきの範囲を超えていれば補正を行うようにするとよい。

このばらつきは、トナー搬送手段のハードウェア構成によって決まるものであり、設計段階において、トナー搬送手段を連続駆動し、搬送初期の誤差の影響が無視できる状態で測定したものである。そして、間欠駆動を行う場合でも、搬送初期の誤差の影響の総和が上記連続駆動の際に生じるばらつきよりも小さい程度である場合には、補正を行っても搬送量精度の向上にさほど寄与しないため補正を行わないようにするものである。
さらに、以上説明した各実施形態、動作の構成は、相互に矛盾しない限り任意に組み合わせて実施可能であることはもちろんである。

１：感光体ドラム、２：帯電装置、４：トナー収容容器、５：現像装置、１３：転写ベルト、１９：収容部、２０：トナー補給口、２１：トナー検出手段、５０：トナー搬送装置、５１：トナー搬送手段、５２：トナー攪拌手段、５３：回転軸、５４：トナー補給口、６１：クラッチ、６２：Ｂｋ感光体モータ、６３：カラー感光体モータ、６４：転写モータ

特開２０１１−０９０２７１号公報

Claims (6)

1. 搬送物を搬送する搬送手段と、
   前記搬送手段の駆動初期に生じる前記搬送物の搬送量が狙った量よりも少なくなる搬送量の誤差を取得する誤差取得手段と、
   前記搬送手段に、前記誤差取得手段が取得した搬送量の誤差分だけ、前記搬送物を目標の搬送量よりも多く搬送させる制御手段とを備え、
   前記制御手段は、前記搬送手段の間欠的な駆動により前記搬送物を前記目標の搬送量だけ搬送できなかった場合に、２回目以降の各回の駆動の際に、前記搬送手段の駆動の回数に応じた前記搬送量の誤差分だけ、前記搬送物を前記目標の搬送量より多く搬送させることを特徴とする搬送装置。
2. 請求項１に記載の搬送装置であって、
   前記制御手段は、前記搬送手段の駆動時間を、前記目標の搬送量及び単位時間当たりの搬送量から求められる時間よりも、前記搬送量の誤差と対応する時間だけ長くする手段であることを特徴とする搬送装置。
3. 請求項１又は２に記載の搬送装置であって、
   前記搬送物は、容器に収容され、該容器の内から該容器の外へ搬送されるものであり、
   前記誤差取得手段は、前記搬送量の誤差を、前記容器内の搬送物の残量と、当該搬送装置周囲の温湿度とに基づき、予め前記残量と前記温湿度ごとに前記誤差の値が記憶されたテーブルを参照して取得することを特徴とする搬送装置。
4. 請求項１乃至３のいずれか一項に記載の搬送装置であって、
   前記搬送物は現像剤であり、
   前記搬送手段は、現像剤の収容容器から現像手段へ前記現像剤を供給する手段であることを特徴とする搬送装置。
5. 請求項４に記載の搬送装置と、
   記録媒体上に画像を形成する画像形成手段と、
   前記画像形成手段が形成した画像を現像剤を用いて現像する現像手段とを備え、
   前記搬送装置により現像剤を前記現像手段へ供給することを特徴とする画像形成装置。
6. 請求項５に記載の画像形成装置であって、
   前記搬送装置が備える搬送手段と、前記画像形成手段とを、共通の駆動源を用いて駆動することを特徴とする画像形成装置。