JP2017156535A - トナー供給装置、画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】現像装置へ供給されるトナーを搬送する搬送部の搬送効率が変動する場合でも、現像装置へのトナーの供給量を安定化すること。【解決手段】トナー供給装置は、ブラシ付の直流モーター６０と、搬送部材と、目標回転量設定部８３と、回転量検出部と、搬送制御部８４と、実速度指標値導出部８２とを備える。実速度指標値導出部８２は、前記搬送部材の実回転速度に対応する実速度指標値を導出する。目標回転量設定部８３は、前記実速度指標値が予め設定された基準回転速度を表す状態である場合の前記目標回転量よりも、前記実速度指標値が前記基準回転速度よりも速い回転速度を表す状態である場合の前記目標回転量を大きく設定する。【選択図】図５

Description

本発明は、トナー供給装置および画像形成装置に関する。

一般に、電子写真方式の画像形成装置は、現像装置にトナーを供給するトナー供給装置を備える。前記トナー供給装置は、軸部および前記軸部から外側へ螺旋状に張り出した羽根部を有するスクリュータイプの搬送部を備える。前記搬送部は、前記トナーを貯留する貯留部内において回転することにより、前記トナーを前記貯留部の出口へ搬送する。前記トナーは、前記貯留部の出口から前記現像装置へ供給される。

また、前記画像形成装置が、前記搬送部の回転量を検出する手段を備え、検出された回転量が目標の回転量と一致するように、前記搬送部の動作を制御することが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１１−１９７２２９号公報

ところで、前記搬送部による前記トナーの搬送効率、即ち、前記搬送部による単位回転量当たりの前記トナーの搬送量は、前記トナーの状況に応じて変動する。例えば、前記貯留部内の前記トナーの流動性が高い状況下では、前記トナーのかさ密度が小さいため、前記搬送部による前記トナーの搬送効率が悪化する。また、前記貯留部内の前記トナーの量が少な過ぎる場合も、前記搬送部による前記トナーの搬送効率が悪化する。

前記搬送部による前記トナーの搬送効率が変動すると、前記現像装置への前記トナーの供給量が不安定になり、それが画質の悪化を引き起こす。

本発明の目的は、現像装置へ供給されるトナーを搬送する搬送部の搬送効率が変動する場合でも、現像装置へのトナーの供給量を安定化することができるトナー供給装置および画像形成装置を提供することにある。

本発明の一の局面に係るトナー供給装置は、現像装置へトナーを供給する装置であり、ブラシ付の直流モーターと、搬送部材と、目標回転量設定部と、回転量検出部と、搬送制御部と、実速度指標値導出部とを備える。前記搬送部材は、軸部および前記軸部から外側へ螺旋状に張り出した羽根部を有する。前記搬送部材は、前記直流モーターによって回転駆動される。前記搬送部は、前記トナーを貯留する貯留部内において予め定められた正回転方向へ回転することによって前記トナーを前記現像装置へ通じる前記貯留部の出口へ搬送する。前記目標回転量設定部は、前記搬送部材の目標回転量を設定する。前記回転量検出部は、前記搬送部材の実回転量を検出する。前記搬送制御部は、前記実回転量が前記目標回転量に至るまで前記直流モーターを動作させる。前記実速度指標値導出部は、前記搬送部材の単位回転量の回転に要した時間または前記搬送部材の単位時間当たりの前記実回転量を検出することにより、前記搬送部材の実回転速度に対応する実速度指標値を導出する。前記目標回転量設定部は、前記実速度指標値が予め設定された基準回転速度を表す状態である場合の前記目標回転量よりも、前記実速度指標値が前記基準回転速度よりも速い回転速度を表す状態である場合の前記目標回転量を大きく設定する。

本発明の他の局面に係る画像形成装置は、前記トナー供給装置と、前記トナー供給装置からトナーが供給される現像装置とを備える。

本発明によれば、現像装置へ供給されるトナーを搬送する搬送部の搬送効率が変動する場合でも、現像装置へのトナーの供給量を安定化することができるトナー供給装置および画像形成装置を提供することが可能になる。

図１は、実施形態に係るトナー供給装置を備える画像形成装置の構成図である。 図２は、現像装置の構成図である。 図３は、実施形態に係るトナー供給装置の構成図である。 図４は、実施形態に係るトナー供給装置が備えるパルス回転体の斜視図である。 図５は、実施形態に係るトナー供給装置における制御関連部のブロック図である。 図６は、実施形態に係るトナー供給装置におけるトナー搬送制御の手順の一例を表すフローチャートである。 図７は、実施形態に係るトナー供給装置における警報処理の手順の一例を表すフローチャートである。 図８は、実施形態に係るトナー供給装置におけるトナー補給制御の手順の一例を表すフローチャートである。

以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の実施形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定する性格を有さない。

［画像形成装置１０の構成］
まず、図１を参照しつつ、実施形態に係るトナー供給装置５を備える画像形成装置１０の構成について説明する。

画像形成装置１０は、現像剤９を用いて電子写真方式でシートに画像を形成する装置である。前記シートは、用紙および封筒などのシート状の画像形成媒体である。現像剤９は、トナー９ａおよびキャリア９ｂを含む二成分現像剤である。キャリア９ｂは、磁性を有する粒状物である。

画像形成装置１０は、シート供給部２、シート搬送部３、画像形成部４０、トナー供給装置５、制御部８および表示部８０などを備える。画像形成部４０は、作像ユニット４、光走査部４６および定着装置４９などを含む。

シート供給部２において、ピックアップ部２２が、複数の前記シートを収容するシートカセット２１から、前記シートを１枚ずつ搬送路３０へ送り出す。さらに、シート搬送部３が、前記シートを搬送路３０に沿って搬送し、画像が形成された前記シートを搬送路３０から排出トレイ１０１上へ排出する。

作像ユニット４は、粉状の現像剤９を用いて現像処理および一次転写処理を行う。図１に示される画像形成装置１０は、タンデム式画像形成装置であり、カラープリンターである。そのため、画像形成装置１０は、シアン、マゼンタ、イエローおよびブラックの各色に対応した複数の作像ユニット４と、中間転写ベルト４７と、二次転写装置４８と、二次クリーニング装置４７０とを備える。

作像ユニット４各々は、感光体４１、帯電装置４２、現像装置４３、一次転写装置４４および一次クリーニング装置４５などを備える。

作像ユニット４各々において、ドラム状の感光体４１が回転し、帯電装置４２が感光体４１の表面を一様に帯電させる。光走査部４６は、レーザー光を走査することにより感光体４１の表面に静電潜像を書き込む。

現像装置４３は、二成分の現像剤９を用いて、感光体４１上の前記静電潜像をトナー９ａの像として現像する。トナー供給装置５は、トナー９ａの色ごとに設けられ、トナー９ａを現像装置４３へ供給する。トナー９ａは、トナー供給装置５から現像装置４３へ供給される。

一次転写装置４４は、感光体４１表面のトナー９ａの像を中間転写ベルト４７に転写する。一次クリーニング装置４５は、感光体４１表面に残存するトナー９ａを除去する。

二次転写装置４８は、搬送路３０におおいて、中間転写ベルト４７に形成されたトナー像を前記シートに転写する。二次クリーニング装置４７０は、中間転写ベルト４７に残存するトナー９ａを除去する。

なお、一次転写装置４４、中間転写ベルト４７および二次転写装置４８が、感光体４１上の前記トナー像を前記シートに転写する転写装置を構成している。

定着装置４９は、前記シートに転写された前記トナー像を加熱し、前記トナー像を前記シートに定着させる。定着装置４９は、前記シートに形成された前記トナー像に接して回転する定着ローラーと、前記定着ローラーを加熱するヒーターとを備える。

［現像装置４３の構成］
図２に示される現像装置４３は、いわゆるインタラクティブタッチダウン方式の現像装置である。

現像装置４３は、現像剤９を収容する現像槽４３ｘと、それぞれ現像槽４３ｘ内で回転する現像ローラー４３０、磁気ローラー４３１、磁石４３２、撹拌スクリュー４３３およびブレード４３４を備える。撹拌スクリュー４３３は、現像槽４３ｘ内の現像剤９を撹拌しつつ循環搬送する。トナー９ａは撹拌されることによって帯電する。

磁気ローラー４３１は、二成分の現像剤９をその外周面に担持する。磁気ローラー４３１は、担持した現像剤９のうちのトナー９ａを現像ローラー４３０に供給する。

磁気ローラー４３１は、内包する磁石４３２の磁力によって現像剤９を担持する。ブレード４３４は、磁気ローラー４３１が担持する現像剤９の層厚を制限する。

現像ローラー４３０は、磁気ローラー４３１から供給されたトナー９ａを外周面に担持する。さらに、現像ローラー４３０は、感光体４１の表面における前記静電潜像の部分にトナー９ａを供給する。これにより、現像ローラー４３０は、前記静電潜像を前記トナー像として現像する。

また、現像装置４３は、現像槽４３ｘ内の現像剤９の透磁率を検出する透磁率センサー４３５を備える。透磁率センサー４３５により検出される透磁率が大きいことは、現像剤９におけるキャリア９ｂの比率が高いこと、即ち、現像槽４３ｘ内のトナー９ａの量が少ないことを表す。以下の説明において、透磁率センサー４３５により検出された透磁率のことを検出透磁率と称する。

［トナー供給装置５］
図３に示されるように、トナー供給装置５は、トナー補給装置５０およびトナー搬送装置６を含む。

トナー補給装置５０は、トナー容器５１、補給スクリュー５２、ギア機構５４および補給モーター５３などを備える。図３において、ギア機構５４は、仮想線によって模式的に示されている。トナー容器５１は、画像形成装置１０の本体に対して取り外し可能に装着されている。

トナー搬送装置６は、搬送モーター６０、中間貯留部６１、搬送スクリュー６２、ギア機構６３、パルス発生部６４およびトナーレベルセンサー６６などを備える。

補給スクリュー５２は、トナー９ａを収容するトナー容器５１内で回転することにより、トナー９ａをトナー容器５１の出口５１ａから中間貯留部６１内へ送り出す。補給モーター５３は、ギア機構５４を介して補給スクリュー５２を回転駆動する。なお、補給スクリュー５２は送出部の一例である。

中間貯留部６１は、トナー容器５１および現像槽４３ｘに連通する中空の部材である。中間貯留部６１は、トナー９ａを一時的に貯留する。なお、中間貯留部６１はトナー９ａを貯留する貯留部の一例である。

中間貯留部６１の入口６１ａがトナー容器５１の出口５１ａに連通し、中間貯留部６１の出口６１ｂが縦ダクト６５を介して現像槽４３ｘの入口４３ｙに連通している。

搬送スクリュー６２は、軸部６２ａおよび軸部６２ａから外側へ螺旋状に張り出した羽根部６２ｂを有するスクリュータイプの搬送部である。搬送スクリュー６２は、中間貯留部６１に形成された軸受部６１ｃによって回転可能に支持されている。

搬送スクリュー６２は、搬送モーター６０によって回転駆動される。なお、撹拌スクリュー４３３および補給スクリュー５２も搬送スクリュー６２と同様の構造を有している。

搬送スクリュー６２は、中間貯留部６１内において予め定められた正回転方向へ回転することによってトナー９ａを現像装置４３の現像槽４３ｘへ通じる中間貯留部６１の出口６１ｂへ搬送する。搬送スクリュー６２は搬送部材の一例である。

搬送スクリュー６２は、中間貯留部６１内においてトナー９ａを横方向へ搬送する。図３に示される例では、搬送スクリュー６２は、トナー９ａを水平方向へ搬送する。

搬送モーター６０は、ギア機構６３を介して搬送スクリュー６２を回転駆動する。搬送モーター６０は、ブラシ付の直流モーターである。そのため、搬送モーター６０は、負荷に応じて回転速度が変動する。

パルス発生部６４は、搬送スクリュー６２が予め定められた単位角度ずつ回転するごとにパルス信号を発生させる。パルス発生部６４は、パルス回転体６４１およびフォトセンサー６４２を備える。

パルス回転体６４１は、搬送スクリュー６２に連動して回転する部材である。図３に示される例では、パルス回転体６４１は、搬送スクリュー６２の軸部６２ａに対して同軸上に連結されている。

なお、パルス回転体６４１が、搬送スクリュー６２の軸部６２ａに対してギア機構、リンク機構またはプーリー機構などを介して連結されることも考えられる。この場合も、パルス回転体６４１は、搬送スクリュー６２に連動して回転する。

図３，４に示されるように、パルス回転体６４１は、複数の開口６４１ｂが形成された被検出部６４１ａを備える。本実施形態において、被検出部６４１ａは、パルス回転体６４１の回転中心を中心とする円筒状の部分である。

複数の開口６４１ｂは、パルス回転体６４１の回転中心を中心とする円に沿って等間隔で形成されている。図３，４に示される例において、複数の開口６４１ｂは、パルス回転体６４１の回転中心線に平行なスリット状に形成されている。

フォトセンサー６４２は、回転する被検出部６４１ａにおける複数の開口６４１ｂ各々または複数の開口６４１ｂの間の部分が予め定められた検出位置を通過することを検知する。本実施形態において、フォトセンサー６４２は、透過型フォトセンサーであり、複数の開口６４１ｂ各々が前記検出位置を通過するときにパルス信号を出力する。

なお、フォトセンサー６４２が、複数の開口６４１ｂの間の部分各々が前記検出位置を通過するときにパルス信号を出力する反射型フォトセンサーであることも考えられる。

後述するように、制御部８は、フォトセンサー６４２が出力する前記パルス信号の発生数をカウントし、カウント結果を搬送スクリュー６２の実回転量として導出するパルスカウント部８１を備える（図１，５参照）。

パルス回転体６４１、フォトセンサー６４２およびパルスカウント部８１は、搬送スクリュー６２の前記実回転量を検出する回転量検出部の一例を構成している。

後述するように、制御部８の搬送制御部８４は、前記回転量検出部によって検出された前記実回転量が後述する目標回転量に至るまで、搬送スクリュー６２を動作させる制御、即ち、搬送モーター６０を動作させる制御を実行する（図５参照）。

トナーレベルセンサー６６は、中間貯留部６１内のトナー９ａのレベルが予め定められた許容下限レベル以上であるか否かを検出するセンサーである。

例えば、中間貯留部６１における前記許容下限レベルの位置に透明な隔壁部である透過窓６１ｄが形成されていることが考えられる。この場合、トナーレベルセンサー６６が、透過窓６１ｄの内側にトナー９ａが存在するか否かを検出する透過型フォトセンサーであることが考えられる。

制御部８は、画像形成装置１０における電気機器を制御する。制御部８は、トナー供給装置５の一部でもある。例えば、制御部８が、ＭＰＵ（マイクロプロセッサーユニット）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）またはＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）などによって構成されることが考えられる。

表示部８０は、情報を表示する装置であり、例えば、表示部８０が、液晶パネルなどの表示パネルであることが考えられる。

ところで、搬送スクリュー６２によるトナー９ａの搬送効率、即ち、搬送スクリュー６２による単位回転量当たりのトナー９ａの搬送量は、中間貯留部６１内のトナー９ａの状況に応じて変動する。例えば、中間貯留部６１内のトナー９ａの流動性が高い状況下では、トナー９ａのかさ密度が小さいため、搬送スクリュー６２によるトナー９ａの搬送効率が悪化する。また、中間貯留部６１内のトナー９ａの量が少な過ぎる場合も、搬送スクリュー６２によるトナー９ａの搬送効率が悪化する。

搬送スクリュー６２によるトナー９ａの搬送効率が変動すると、現像装置４３へのトナー９ａの供給量が不安定になり、それが画質の悪化を引き起こす。

一方、トナー供給装置５は、現像装置４３へ供給されるトナー９ａを搬送する搬送スクリュー６２の搬送効率が変動する場合でも、現像装置４３へのトナー９ａの供給量を安定化できる機能を備える。以下、その機能について説明する。

［制御関連部の構成］
図５に示されるように、制御部８は、パルスカウント部８１、パルス間隔計時部８２、目標回転量設定部８３、搬送制御部８４、警報制御部８５、補給制御部８６およびデータ記憶部８７などを含む。

前述したように、パルスカウント部８１は、前記パルス信号の発生数のカウントによって搬送スクリュー６２の前記実回転量を導出する。

パルス間隔計時部８２は、予め定められた単位数の前記パルス信号が発生するのに要した時間を計時することにより、搬送スクリュー６２の実回転速度に対応する検出パルス間隔Ｔｐを導出する。さらに、パルス間隔計時部８２は、最新の検出パルス間隔Ｔｐをデータ記憶部８７に記録する。

例えば、パルス間隔計時部８２は、１つの画像形成のジョブが実行されるごとに、または、１ページ分の画像形成処理が実行されるごとに、検出パルス間隔Ｔｐを導出する。

検出パルス間隔Ｔｐは、搬送スクリュー６２の前記実回転速度に反比例する。従って、検出パルス間隔Ｔｐが大きい状態は、搬送スクリュー６２の前記実回転速度が遅い状態である。検出パルス間隔Ｔｐは、搬送スクリュー６２の前記実回転速度の指標値である実速度指標値の一例である。

例えば、パルス間隔計時部８２は、予め定められた複数個の前記パルス信号が発生するのに要した時間の平均値を、検出パルス間隔Ｔｐとして導出する。

なお、パルス発生部６４およびパルス間隔計時部８２は、搬送スクリュー６２の単位回転量の回転に要した時間を検出することによって前記実速度指標値を導出する実速度指標値導出部の一例である。

本実施形態において、前記単位回転量は、１つの前記パルス信号が発生してから次の１つの前記パルス信号が発生するまでの搬送スクリュー６２の回転量である。

目標回転量設定部８３は、搬送スクリュー６２の目標回転量を設定する。本実施形態において、前記目標回転量は、前記パルス信号の目標の発生数を表す目標パルス数である。前記目標回転量の設定方法については後述する。

搬送制御部８４は、搬送モーター６０を制御することにより、搬送スクリュー６２の動作を制御する。補給制御部８６は、補給モーター５３を制御することにより、補給スクリュー５２の動作を制御する。なお、補給制御部８６は、前記送出部の動作を制御する送出制御部の一例である。

警報制御部８５は、警報メッセージを表示部８０に出力する警報処理を実行する。データ記憶部８７は、コンピューター読み取り可能な不揮発性のメモリーである。

［トナー搬送制御］
次に、図６に示されるフローチャートを参照しつつ、トナー供給装置５におけるトナー搬送制御の手順の一例について説明する。前記トナー搬送制御は、例えば１つの画像形成ジョブが実行されるごと、または、１ページ分の画像形成処理が実行されるごとに実行される。以下の説明において、Ｓ１０１，Ｓ１０２，…は、制御部８が実行する工程の識別符号を表す。

＜工程Ｓ１０１＞
まず、目標回転量設定部８３が、データ記憶部８７に記録されている検出パルス間隔Ｔｐが予め設定された基準下限間隔Ｔｓｍｉｎから基準上限間隔Ｔｓｍａｘまでの基準範囲から外れているか否かを判定する。

基準下限間隔Ｔｓｍｉｎは、予め設定された搬送スクリュー６２の基準回転速度の範囲の上限に相当し、基準上限間隔Ｔｓｍａｘは、前記基準回転速度の範囲の下限に相当する。

＜工程Ｓ１０２＞
工程Ｓ１０１において、検出パルス間隔Ｔｐが前記基準範囲から外れていると判定された場合、目標回転量設定部８３は、予め設定された基準係数を検出パルス間隔Ｔｐに応じて補正し、補正後の係数を効率係数として設定する。

前記効率係数は、搬送スクリュー６２によるトナー９ａの搬送効率を表す係数である。例えば、前記効率係数が、搬送スクリュー６２による前記単位回転量当たりのトナー９ａの搬送量が画素数に換算された値であることが考えられる。

上記の場合、前記効率係数は、搬送スクリュー６２が単位回転量だけ回転することにより現像装置４３に供給される量のトナー９ａによって現像可能な画素数に相当する。前記効率係数は、中間貯留部６１内のトナー９ａの状況に応じて変動し得る。

また、前記基準係数は、予め設定された前記効率係数の基準値である。前記基準係数は、中間貯留部６１内のトナー９ａの状況が標準的な状況である場合における搬送スクリュー６２によるトナー９ａの搬送効率を表す。

検出パルス間隔Ｔｐが基準上限間隔Ｔｓｍａｘよりも大きい状態は、中間貯留部６１内のトナー９ａのかさ密度が高い、または、中間貯留部６１内のトナー９ａの量が多いことに起因して、搬送モーター６０に比較的大きな負荷がかかっている状態である。このような状態においては、一般に、搬送スクリュー６２によるトナー９ａの搬送効率が通常よりも高くなる。

そこで、検出パルス間隔Ｔｐが基準上限間隔Ｔｓｍａｘよりも大きい場合、目標回転量設定部８３は、前記基準係数に、検出パルス間隔Ｔｐと基準上限間隔Ｔｓｍａｘとの差分に応じた加算係数を加算した値を前記効率係数として設定する。

なお、検出パルス間隔Ｔｐが基準上限間隔Ｔｓｍａｘよりも大きい状態は、検出パルス間隔Ｔｐが前記基準回転速度の範囲よりも遅い回転速度を表す状態である。

一方、検出パルス間隔Ｔｐが基準下限間隔Ｔｓｍｉｎよりも小さい状態は、中間貯留部６１内のトナー９ａのかさ密度が小さい状態、または、中間貯留部６１内のトナー９ａの量が少ないことに起因して、搬送モーター６０にかかる負荷が小さな状態である。このような状態においては、一般に、搬送スクリュー６２によるトナー９ａの搬送効が悪化する。

そこで、検出パルス間隔Ｔｐが基準下限間隔Ｔｓｍｉｎよりも小さい場合、目標回転量設定部８３は、前記基準係数から、基準下限間隔Ｔｓｍｉｎと検出パルス間隔Ｔｐとの差分に応じた減算係数を差し引いた値を前記効率係数として設定する。

なお、検出パルス間隔Ｔｐが基準下限間隔Ｔｓｍｉｎよりも小さい状態は、検出パルス間隔Ｔｐが前記基準回転速度の範囲よりも速い回転速度を表す状態である。

基準上限間隔Ｔｓｍａｘおよび基準下限間隔Ｔｓｍｉｎ各々と検出パルス間隔Ｔｐとの差分に応じた前記基準係数の補正値は、事前の評価実験によって得られる。

＜工程Ｓ１０３＞
一方、工程Ｓ１０１において、検出パルス間隔Ｔｐが前記基準範囲から外れていない判定された場合、目標回転量設定部８３は、前記基準係数を前記効率係数として設定する。

＜工程Ｓ１０４＞
次に、目標回転量設定部８３は、工程Ｓ１０２または工程Ｓ１０３で設定された前記効率係数に基づいて前記目標回転量を設定する。前記目標回転量は、現像装置４３において消費された量のトナー９ａを現像装置４３に補給するために必要な搬送スクリュー６２の回転量である。

本実施形態において、目標回転量設定部８３は、現像装置４３による現像処理の対象となる画像における有効画素数の積算値を前記効率係数で除算することにより、前記目標回転量を算出する。前記有効画素数は、トナー９ａにより現像される画素の数である。例えば、目標回転量設定部８３が、いわゆる印字率に基づいて前記有効画素数の積算値を算出することが考えられる。

即ち、検出パルス間隔Ｔｐが前記基準範囲から外れている場合、目標回転量設定部８３は、前記基準係数を検出パルス間隔Ｔｐに応じて補正し（Ｓ１０２）、さらに、前記有効画素数の積算値と補正後の前記効率係数とに応じて算出される回転量を前記目標回転量として設定する。

さらに、目標回転量設定部８３は、前記検出透磁率が予め定められた許容下限から許容上限までの間である場合、前記標準目標回転量を前記目標回転量として設定する。

また、目標回転量設定部８３は、前記検出透磁率が前記許容上限を超える場合に、前記基準目標回転量に対して増量の補正を行い、補正後の回転量を前記目標回転量として設定する。

一方、目標回転量設定部８３は、前記検出透磁率が前記許容下限未満である場合に、前記検出透磁率が予め定められた適正範囲内になるまで前記目標回転量をゼロに設定する。

＜工程Ｓ１０５＞
次に、搬送制御部８４が、搬送モーター６０を正回転させることにより、搬送スクリュー６２を前記正回転方向へ回転させる。

＜工程Ｓ１０６＞
搬送モーター６０が回転中において、パルスカウント部８１が前記パルス信号の発生数をカウントすることによって搬送スクリュー６２の実回転量を検出する。

＜工程Ｓ１０７＞
さらに、搬送モーター６０が回転中において、パルス間隔計時部８２が検出パルス間隔Ｔｐを導出する。

＜工程Ｓ１０８＞
そして、搬送制御部８４は、工程Ｓ１０６で検出される前記実回転量が工程Ｓ１０４で設定された前記目標回転量に達したか否かを随時判定する。

＜工程Ｓ１０９＞
そして、前記実回転量が前記目標回転量に達したと判定されると、搬送制御部８４は、搬送モーター６０を停止させる。以上により、前記トナー搬送制御が終了する。

以下の説明において、検出パルス間隔Ｔｐが予め設定された前記基準回転速度の範囲内の速度を表す状態である場合の前記目標回転量、即ち、工程Ｓ１０３，Ｓ１０４の処理によって設定される前記目標回転量のことを第１目標回転量と称する。ここで、検出パルス間隔Ｔｐは前記実速度指標値の一例である。

また、検出パルス間隔Ｔｐが前記基準回転速度の範囲よりも遅い回転速度を表す状態である場合の前記目標回転量のことを第２目標回転量と称する。同様に、検出パルス間隔Ｔｐが前記基準回転速度の範囲よりも速い回転速度を表す状態である場合の前記目標回転量のことを第３目標回転量と称する。

工程Ｓ１０２〜Ｓ１０４において、目標回転量設定部８３は、前記第１目標回転量よりも前記第２目標回転量を大きな量に設定する。即ち、搬送モーター６０にかかる負荷が小さい場合、即ち、搬送スクリュー６２によるトナー９ａの搬送効率が低くなる場合に、目標回転量設定部８３は、前記第１目標回転量よりも大きな前記第２目標回転量を設定する。

一方、工程Ｓ１０２〜Ｓ１０４において、目標回転量設定部８３は、前記第１目標回転量よりも前記第３目標回転量を小さな量に設定する。即ち、搬送モーター６０にかかる負荷が大きい場合、即ち、搬送スクリュー６２によるトナー９ａの搬送効率が高くなる場合に、目標回転量設定部８３は、前記第１目標回転量よりも小さな前記第３目標回転量を設定する。

トナー供給装置５が採用されれば、中間貯留部６１内のトナー９ａの状況に応じて搬送スクリュー６２の搬送効率が変動する場合でも、現像装置４３へのトナー９ａの供給量を安定化することができる。

［警報処理］
次に、図７に示されるフローチャートを参照しつつ、トナー供給装置５における警報処理の手順の一例について説明する。前記警報処理は、例えば１つの画像形成ジョブが実行されるごと、または、１ページ分の画像形成処理が実行されるごとに実行される。以下の説明において、Ｓ２０１，Ｓ２０２，…は、制御部８が実行する工程の識別符号を表す。

＜工程Ｓ２０１＞
まず、警報制御部８５が、データ記憶部８７に記録されている検出パルス間隔Ｔｐが予め設定された下限間隔Ｔｐｍｉｎから上限間隔Ｔｐｍａｘまでの最大変動範囲内であるか否かを判定する。

前記最大変動範囲は、トナー９ａが、画像形成装置１０の製造元が性能を保証するいわゆる純正トナーである場合における検出パルス間隔Ｔｐの最大の変動範囲である。

＜工程Ｓ２０２＞
検出パルス間隔Ｔｐが前記最大変動範囲内であると判定された場合、警報制御部８５は、前回の前記警報処理において搬送スクリュー６２が前記正回転方向の反対の逆回転方向へ回転した実績があるか否かを判定する。

後述するように、搬送制御部８４は、搬送モーター６０を逆回転させることによって搬送スクリュー６２を前記逆回転方向へ回転させた場合に、逆回転実績情報Ｄ１をデータ記憶部８７に記録する（図５および図７の工程Ｓ２０６を参照）。

従って、警報制御部８５は、データ記憶部８７に逆回転実績情報Ｄ１が記録されているか否かを判定することにより、前回の前記警報処理において搬送スクリュー６２が前記逆回転方向へ回転した実績があるか否かを判定する。

＜工程Ｓ２０３＞
工程Ｓ２０２において、搬送スクリュー６２が前記逆回転方向へ回転した実績がないという判定結果が得られた場合、警報制御部８５は、検出パルス間隔Ｔｐが予め設定された第１長間隔Ｔｏ１よりも大きいか否かを判定する。第１長間隔Ｔｏ１は、基準上限間隔Ｔｓｍａｘよりも大きく、上限間隔Ｔｐｍａｘよりも小さい。

第１長間隔Ｔｏ１は、予め設定された前記基準回転速度の範囲よりも遅い第１低回転設定速度に相当する。従って、検出パルス間隔Ｔｐが第１長間隔Ｔｏ１よりも大きい状態は、検出パルス間隔Ｔｐが前記第１低回転設定速度よりも遅い回転速度を表す状態である。

中間貯留部６１内のトナー９ａの量が過剰であること、または、画像形成装置１０の設置環境の湿度が高いことなどに起因して、トナー９ａが凝縮し、搬送スクリュー６２によるトナー９ａの搬送効率が通常よりも高くなる場合がある。第１長間隔Ｔｏ１は、中間貯留部６１内のトナー９ａがそのような状況であるか否かを区分するしきい値である。

＜工程Ｓ２０４，Ｓ２０５＞
工程Ｓ２０３において、検出パルス間隔Ｔｐが予め設定された第１長間隔Ｔｏ１よりも大きいという判定結果が得られた場合、搬送制御部８４は、搬送スクリュー６２を前記逆回転方向へ駆動する方向へ搬送モーター６０を一時的に動作させ、その後、搬送モーター６０を停止させる。

例えば、工程Ｓ２０４，Ｓ２０５において、搬送制御部８４は、予め定められた時間だけ搬送モーター６０を逆回転させることが考えられる。これにより、中間貯留部６１内で凝縮したトナー９ａがほぐされ、中間貯留部６１内のトナー９ａが、搬送スクリュー６２によって適切に搬送される良好な状態へ復旧する可能性がある。

＜工程Ｓ２０６＞
さらに、搬送制御部８４は、搬送スクリュー６２を前記逆回転方向へ回転させた実績を表す逆回転実績情報Ｄ１をデータ記憶部８７に記録する。

工程Ｓ２０４〜Ｓ２０６の処理が実行された場合、警報制御部８５は、警報出力を実行することなく前記警報処理を終了させる。

＜工程Ｓ２０７＞
工程Ｓ２０２において、搬送スクリュー６２が前記逆回転方向へ回転した実績があるという判定結果が得られた場合、警報制御部８５は、検出パルス間隔Ｔｐが予め設定された第２長間隔Ｔｏ２よりも大きいか否かを判定する。第２長間隔Ｔｏ２も、第１長間隔Ｔｏ１と同様に、基準上限間隔Ｔｓｍａｘよりも大きく、上限間隔Ｔｐｍａｘよりも小さい。

第２長間隔Ｔｏ２は、予め設定された前記基準回転速度の範囲よりも遅い第２低回転設定速度に相当する。従って、検出パルス間隔Ｔｐが第２長間隔Ｔｏ２よりも大きい状態は、検出パルス間隔Ｔｐが前記第２低回転設定速度よりも遅い回転速度を表す状態である。

第２長間隔Ｔｏ２も、第１長間隔Ｔｏ１と同様に、中間貯留部６１内のトナー９ａのトナー９ａが凝縮し、搬送スクリュー６２によるトナー９ａの搬送効率が著しく悪化した状況であるか否かを区分するしきい値である。

第２長間隔Ｔｏ２が、第１長間隔Ｔｏ１と同じであることが考えられる。また、第２長間隔Ｔｏ２が、第１長間隔Ｔｏ１よりもわずかに小さいことも考えられる。

＜工程Ｓ２０８＞
工程Ｓ２０８において検出パルス間隔Ｔｐが第２長間隔Ｔｏ２よりも大きいという判定結果が得られた場合、警報制御部８５は、第１警報出力処理を実行する。前記第１警報出力処理を実行する警報制御部８５は第１警報出力部の一例である。

前記第１警報出力処理は、トナー供給装置５が異常状態から自己復旧できない状態であることを示し、サービスセンターへの連絡を促す警告を表示部８０に出力する処理である。前記第１警報出力処理が行われた後、警報制御部８５は前記警報処理を終了させる。

＜工程Ｓ２０９＞
工程Ｓ２０３において検出パルス間隔Ｔｐが第１長間隔Ｔｏ１以下であるという判定結果が得られた場合、および、工程Ｓ２０７において検出パルス間隔Ｔｐが第２長間隔Ｔｏ２以下であるという判定結果が得られた場合、工程Ｓ２０９の処理が実行される。

工程Ｓ２０９において、警報制御部８５は、データ記憶部８７の逆回転実績情報Ｄ１を削除する。その後、警報制御部８５は前記警報処理を終了させる。

＜工程Ｓ２１０＞
工程Ｓ２０１において、検出パルス間隔Ｔｐが前記最大変動範囲から外れているという判定結果が得られた場合、警報制御部８５は、第２警報出力処理を実行する。前記第２警報出力処理を実行する警報制御部８５は第２警報出力部の一例である。

前記第２警報出力処理は、トナー９ａが前記純正トナーでないためにトナー供給装置５が異常状態であることを示す警告を表示部８０に出力する処理である。前記第２警報出力処理が行われた後、警報制御部８５は前記警報処理を終了させる。

［トナー補給制御］
次に、図８に示されるフローチャートを参照しつつ、トナー供給装置５におけるトナー補給制御の手順の一例について説明する。前記トナー補給制御は、例えば１つの画像形成ジョブが実行されるごと、または、１ページ分の画像形成処理が実行されるごとに実行される。以下の説明において、Ｓ３０１，Ｓ３０２，…は、制御部８が実行する工程の識別符号を表す。

＜工程Ｓ３０１＞
まず、補給制御部８６が、トナーレベルセンサー６６の検出結果を参照することにより、中間貯留部６１内のトナー９ａのレベルが前記許容下限レベル未満であるか否かを判定する。

＜工程Ｓ３０２＞
中間貯留部６１内のトナー９ａのレベルが前記許容下限レベル未満であるという判定結果が得られた場合、補給制御部８６は、検出パルス間隔Ｔｐが予め設定された第３長間隔Ｔｏ３以下であるか否かを判定する。第３長間隔Ｔｏ３は、基準上限間隔Ｔｓｍａｘよりも大きい。

第３長間隔Ｔｏ３は、予め設定された前記基準回転速度の範囲よりも遅い第３低回転設定速度に相当する。従って、検出パルス間隔Ｔｐが第３長間隔Ｔｏ３よりも大きい状態は、検出パルス間隔Ｔｐが前記第３低回転設定速度よりも遅い回転速度を表す状態である。

第３長間隔Ｔｏ３は、第１長間隔Ｔｏ１と同様に、中間貯留部６１内のトナー９ａのトナー９ａが凝縮し、搬送スクリュー６２によるトナー９ａの搬送効率が通常よりも高い状況であるか否かを区分するしきい値である。

第３長間隔Ｔｏ３が、第１長間隔Ｔｏ１と同じであることが考えられる。また、第３長間隔Ｔｏ３が、第１長間隔Ｔｏ１よりもわずかに小さいことも考えられる。

搬送スクリュー６２によるトナー９ａの搬送効率が通常よりも高い状況、即ち、中間貯留部６１内のトナー９ａが凝縮した状況は、中間貯留部６１へトナー９ａを追加しない方が望ましい状況である。

＜工程Ｓ３０３＞
工程Ｓ３０２において、検出パルス間隔Ｔｐが第３長間隔Ｔｏ３以下であるという判定結果が得られた場合、補給制御部８６が、補給モーター５３の動作させることにより、補給スクリュー５２を回転させる。これにより、トナー９ａがトナー容器５１から中間貯留部６１へ送り出される。

＜工程Ｓ３０４＞
さらに、補給制御部８６は、予め定められた終了条件が成立するまで、補給モーター５３の動作を継続させる。

例えば、前記終了条件が、中間貯留部６１内のトナー９ａのレベルが前記許容下限レベルを超える状態が予め定められた時間継続することであることが考えられる。また、前記終了条件が、予め定められた時間が経過することであることも考えられる。

＜工程Ｓ３０５＞
前記終了条件が成立すると、補給制御部８６は、補給モーター５３を停止させることにより、補給スクリュー５２を停止させる。補給制御部８６は、工程Ｓ３０５の処理の後、前記補給制御を終了させる。

また、工程Ｓ３０２において、検出パルス間隔Ｔｐが第３長間隔Ｔｏ３より大きいという判定結果が得られた場合、補給制御部８６は、工程Ｓ３０３〜Ｓ３０５の処理をスキップして、前記補給制御を終了させる。

即ち、検出パルス間隔Ｔｐが前記第３低回転設定速度よりも遅い回転速度を表す状態である場合に、補給制御部８６は補給スクリュー５２の動作を禁止する。

＜工程Ｓ３０６＞
また、工程Ｓ３０１において、中間貯留部６１内のトナー９ａのレベルが前記許容下限レベル以上であるという判定結果が得られた場合、補給制御部８６は、検出パルス間隔Ｔｐが予め設定された短間隔Ｔｕ１未満であるか否かを判定する。短間隔Ｔｕ１は、基準下限間隔Ｔｓｍｉｎよりも小さい。

短間隔Ｔｕ１は、予め設定された前記基準回転速度の範囲よりも速い高回転設定速度に相当する。従って、検出パルス間隔Ｔｐが短間隔Ｔｕ１よりも小さい状態は、検出パルス間隔Ｔｐが前記高回転設定速度よりも速い回転速度を表す状態である。

短間隔Ｔｕ１は、中間貯留部６１内のトナー９ａの量が少な過ぎて、搬送スクリュー６２が空回りしている状況であるか否かを区分するしきい値である。即ち、工程Ｓ３０６の処理は、トナーレベルセンサー６６が中間貯留部６１内のトナー９ａのレベルを誤検出している異常を発見するための処理である。

工程Ｓ３０６において、検出パルス間隔Ｔｐが短間隔Ｔｕ１未満であるという判定結果が得られた場合、補給制御部８６は、工程Ｓ３０３〜Ｓ３０５までの処理を実行することにより、補給スクリュー５２を動作させる。その後、補給制御部８６は、前記補給制御を終了させる。

一方、工程Ｓ３０６において、検出パルス間隔Ｔｐが短間隔Ｔｕ１以上であるという判定結果が得られた場合、補給制御部８６は、補給モーター５３を動作させずに、前記補給制御を終了させる。

前記補給制御によれば、中間貯留部６１へのトナー９ａの送り出しの制御が、中間貯留部６１内のトナー９ａの状況に応じて適切に実行される。

[応用例]
トナー供給装置５において、パルスカウント部８１が、パルス間隔計時部８２の代わりに前記実速度指標値を導出することも考えられる。この場合、パルスカウント部８１は、単位時間当たりの前記パルス信号の発生数をカウントし、そのカウントの結果である単位時間パルス数を前記実速度指標値として導出する。

前記単位時間パルス数は、搬送スクリュー６２の前記実回転速度に比例する。従って、前記単位時間パルス数が小さい状態は、搬送スクリュー６２の前記実回転速度が遅い状態である。

なお、前記単位時間パルス数をカウントするパルスカウント部８１は、搬送スクリュー６２の単位時間当たりの前記実回転量を検出することによって前記実速度指標値を導出する前記実速度指標値導出部の一例である。

前記単位時間パルス数が、検出パルス間隔Ｔｐの代わりに前記実速度指標値として採用される場合、図７の工程Ｓ２０３，Ｓ２０７および図８の工程Ｓ３０２，Ｓ３０６における前記単位時間パルス数と比較対象との大小関係は、検出パルス間隔Ｔｐと比較対象との大小関係に対して逆の関係である。

また、トナー供給装置５が、いわゆる二成分現像方式の現像装置にトナー９ａを供給する装置であることも考えられる。この場合、磁気ローラー４３１が、トナー９ａを感光体４１に供給する現像ローラー４３０の機能を兼ねる。

また、トナー供給装置５が、トナー容器５１から現像装置４３の現像槽４３ｘへ直接供給する装置として、画像形成装置１０に適用されることも考えられる。この場合、トナー容器５１が前記貯留部の一例である。

なお、本発明に係るトナー供給装置および画像形成装置は、各請求項に記載された発明の範囲において、以上に示された実施形態及び応用例を自由に組み合わせること、或いは実施形態及び応用例を適宜、変形する又は一部を省略することによって構成されることも可能である。

２ ：シート供給部
３ ：シート搬送部
４ ：作像ユニット
５ ：トナー供給装置
６ ：トナー搬送装置
８ ：制御部
９ ：現像剤
９ａ ：トナー
９ｂ ：キャリア
１０ ：画像形成装置
２１ ：シートカセット
２２ ：ピックアップ部
３０ ：搬送路
４０ ：画像形成部
４１ ：感光体
４２ ：帯電装置
４３ ：現像装置
４３ｘ ：現像槽
４３ｙ ：現像槽の入口
４４ ：一次転写装置
４５ ：一次クリーニング装置
４６ ：光走査部
４７ ：中間転写ベルト
４８ ：二次転写装置
４９ ：定着装置
５０ ：トナー補給装置
５１ ：トナー容器
５１ａ ：トナー容器の出口
５２ ：補給スクリュー
５３ ：補給モーター
５４，６３ ：ギア機構
６０ ：搬送モーター
６１ ：中間貯留部（貯留部）
６１ａ ：中間貯留部の入口
６１ｂ ：中間貯留部の出口
６１ｃ ：軸受部
６１ｄ ：透過窓
６２ ：搬送スクリュー
６２ａ ：軸部
６２ｂ ：羽根部
６４ ：パルス発生部
６５ ：縦ダクト
６６ ：トナーレベルセンサー
８０ ：表示部
８１ ：パルスカウント部
８２ ：パルス間隔計時部（実速度指標値導出部）
８３ ：目標回転量設定部
８４ ：搬送制御部
８５ ：警報制御部
８６ ：補給制御部
８７ ：データ記憶部
１０１ ：排出トレイ
４３０ ：現像ローラー
４３１ ：磁気ローラー
４３２ ：磁石
４３３ ：撹拌スクリュー
４３４ ：ブレード
４３５ ：透磁率センサー
４７０ ：二次クリーニング装置
６４１ ：パルス回転体
６４１ａ ：被検出部
６４１ｂ ：開口
６４２ ：フォトセンサー
Ｄ１ ：逆回転実績情報
Ｔｐ ：検出パルス間隔

Claims (9)

1. 現像装置へトナーを供給するトナー供給装置であって、
   ブラシ付の直流モーターと、
   軸部および前記軸部から外側へ螺旋状に張り出した羽根部を有し、前記直流モーターによって回転駆動され、前記トナーを貯留する貯留部内において予め定められた正回転方向へ回転することによって前記トナーを前記現像装置へ通じる前記貯留部の出口へ搬送する搬送部材と、
   前記搬送部材の目標回転量を設定する目標回転量設定部と、
   前記搬送部材の実回転量を検出する回転量検出部と、
   前記実回転量が前記目標回転量に至るまで前記直流モーターを動作させる搬送制御部と、
   前記搬送部材の単位回転量の回転に要した時間または前記搬送部材の単位時間当たりの前記実回転量を検出することにより、前記搬送部材の実回転速度に対応する実速度指標値を導出する実速度指標値導出部と、を備え、
   前記目標回転量設定部は、前記実速度指標値が予め設定された基準回転速度を表す状態である場合の前記目標回転量よりも、前記実速度指標値が前記基準回転速度よりも速い回転速度を表す状態である場合の前記目標回転量を大きく設定する、トナー供給装置。
2. 前記実速度指標値が予め設定された前記基準回転速度よりも遅い第１低回転設定速度よりも遅い回転速度を表す状態である場合に、前記搬送制御部は、前記搬送部材を前記正回転方向の反対の逆回転方向へ駆動する方向へ前記直流モーターを一時的に動作させる、請求項１に記載のトナー供給装置。
3. 前記搬送制御部が前記搬送部材を前記逆回転方向へ駆動する方向へ前記直流モーターを動作させた後に、前記実速度指標値が予め設定された前記基準回転速度よりも遅い第２低回転設定速度よりも遅い回転速度を表す状態である場合に、警報を出力する第１警報出力部を備える、請求項２に記載のトナー供給装置。
4. 前記トナーを収容するトナー容器から前記貯留部へ前記トナーを送り出す送出部と、
   前記送出部の動作を制御する送出制御部と、を備え、
   前記実速度指標値が予め設定された前記基準回転速度よりも遅い第３低回転設定速度よりも遅い回転速度を表す状態である場合に、前記送出制御部は前記送出部の動作を禁止する、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のトナー供給装置。
5. 前記実速度指標値が予め設定された前記基準回転速度よりも速い高回転設定速度よりも速い回転速度を表す状態である場合に、前記送出制御部は前記送出部を動作させる、請求項４に記載のトナー供給装置。
6. 前記実速度指標値が予め設定された最大変動範囲から外れる場合に、警報を出力する第２警報出力部を備える、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のトナー供給装置。
7. 前記回転量検出部は、
   前記搬送部材が予め定められた単位角度ずつ回転するごとにパルス信号を発生させるパルス発生部と、
   前記パルス信号の発生数をカウントし、カウント結果を前記実回転量として導出するパルスカウント部と、を備え、
   前記実速度指標値導出部は、予め定められた単位数の前記パルス信号が発生するのに要した時間を計時すること、または、単位時間当たりの前記パルス信号の発生数をカウントすることによって前記実速度指標値を導出する、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のトナー供給装置。
8. 前記目標回転量設定部は、予め設定された基準係数を前記実速度指標値に応じて補正し、さらに、前記現像装置による現像処理の対象となる画像における有効画素数の積算値と補正後の係数とに応じて算出される回転量を前記目標回転量として設定する、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載のトナー供給装置。
9. 請求項１から請求項８のいずれか１項に記載のトナー供給装置と、
   前記トナー供給装置からトナーが供給される現像装置と、を備える画像形成装置。

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