画像形成装置
【課題】現像装置への現像剤補給量を安定させることが可能な現像剤補給装置及びそれを備えた画像形成装置を提供する。
【解決手段】トナーコンテナ４ａ〜４ｄにおいてトナー搬送部４４には、ケーシング４５の下流側端部４５ａと、ケーシング４５の上流側端部に着脱可能な支持部４７と、によってトナー搬送スクリュー４６の回転軸４６ａが回転自在に支持されている。回転軸４６ａの上流側端部４６ａａには、駆動モータ５３からの回転駆動が伝達される駆動伝達ギア部４９ａと、スリット５０を有するフランジ部４９ｂと、が一体に形成された駆動伝達部材４９が設けられており、支持部４７には、スリット５０によるパルス波形を読み取ってトナー搬送スクリュー４６の回転量を検知する光学センサ５１が取り付けられている。
【解決手段】トナーコンテナ４ａ〜４ｄにおいてトナー搬送部４４には、ケーシング４５の下流側端部４５ａと、ケーシング４５の上流側端部に着脱可能な支持部４７と、によってトナー搬送スクリュー４６の回転軸４６ａが回転自在に支持されている。回転軸４６ａの上流側端部４６ａａには、駆動モータ５３からの回転駆動が伝達される駆動伝達ギア部４９ａと、スリット５０を有するフランジ部４９ｂと、が一体に形成された駆動伝達部材４９が設けられており、支持部４７には、スリット５０によるパルス波形を読み取ってトナー搬送スクリュー４６の回転量を検知する光学センサ５１が取り付けられている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、像担持体および現像装置を備えた電子写真方式の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置は、原稿画像を読み取ったりコンピュータ等の外部機器から伝送等された画像情報に基づく光を像担持体（感光体ドラム）の周面に照射して静電潜像を形成し、この静電潜像に現像装置からトナー（現像剤）を供給してトナー像を形成（現像）させた後、当該トナー像を用紙に転写する。転写処理後の用紙は、トナー像の定着処理が施されたのち外部へ排出される。また、現像によって少なくなった分だけ、トナーがトナーコンテナから、トナー搬送部材を回転させることによって現像装置へ補給される。
【０００３】
このような画像形成装置においては、トナー搬送部材の回転精度を高めることによって、トナーコンテナから現像装置へのトナーの過少補給や過多補給を防止し、トナー補給量を安定させて画像品質を向上させることができる。そこで、トナー搬送部材の回転数や回転時間を制御して、トナー補給量を調整する技術が提案されている。
【０００４】
例えば、特許文献１には、現像器内のトナー消費量からトナー搬送スクリューの回転数や回転時間を制御することが開示されている。また、特許文献２には、印字画素数に基づいてトナー搬送部材の回転時間や回転数を制御することが開示されている。
【０００５】
また、特許文献３には、攪拌部材の回転軸に設けられた回転駆動伝達ギアにおける回転軸を囲むフランジ部に、光学センサで検出可能な機種識別部を形成し、光学センサからの検出信号に基づいて、攪拌部材の回転数をカウントしてトナー補給量を定量的に積算することが開示されている。また、特許文献４には、スリットを設けた円形停止部材を搬送部材と一体に形成し、円形停止部材の回転をフォトセンサで検知することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−３１６１４４号公報
【特許文献２】特開２００６−１４５７６６号公報
【特許文献３】特開２００５−９９４３４号公報
【特許文献４】特開２００５−３７９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１及び２では、光学センサを用いて回転軸の回転量を検知することは開示も示唆もされていない。また、特許文献２では、画素数信号に応じたパルスをパルスモータに入力して、パルスモータの回転数を調整しているが、パルスモータは高価である。
【０００８】
加えて、例えば安価なブラシモータを用いた場合、モータ作動時における回転数の立ち上がり性能の変動、ブレーキ性能の変動、トルク変動といったモータ自体の性能に起因して、回転数の変動が発生するおそれがある。かかる回転数の変動を、単に回転時間等で調整すると、トナー補給量が変動し、カブリ等の画像不具合が発生するおそれがある。
【０００９】
一方、特許文献３では、光学センサからの光を回転駆動伝達ギアのフランジ部に対して射出しているが、当該ギアの軸変動や、フランジ部と光学センサとの位置ずれ等が生じると、攪拌部材の回転数を十分に検知できないおそれがある。
【００１０】
また、特許文献４では、円形停止部材と、搬送部材における駆動モータからの回転駆動の伝達部と、が一体化されていないため、搬送部材の回転軸の配置ずれや、回転軸と円形停止部材との位置ずれ等の影響を受けて、搬送部材の回転量を安定して検知できないおそれがある。また、かかる特許文献４では、円形停止部材のスリットをフォトセンサで検知したとき、搬送部材の回転を停止しているが、上記の通り、例えばブラシモータを用いた場合、モータ性能の変動により、搬送部材の回転量を適切に検知できないおそれがある。
【００１１】
本発明は、上記問題点に鑑み、現像装置への現像剤補給量を安定させることが可能な現像剤補給装置及びそれを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために本発明は、現像装置に補給するための現像剤が収容された収容容器と、該収容容器内の現像剤を回転しながら前記現像装置に供給する搬送部材と、を有する現像剤補給装置であって、前記搬送部材の回転軸の軸方向一端部に配置され、駆動手段からの回転駆動が伝達される駆動伝達ギア部と、該駆動伝達ギア部と一体に形成され、前記軸方向とは垂直方向に沿って突出すると共に前記回転軸を中心とした略円形状に形成され、且つ、前記回転軸を中心として同心円状に配置されたスリットを有するフランジ部と、を有する駆動伝達部材と、前記フランジ部の周縁部を挟んで配置される、前記スリットに光を射出可能な発光部と、該発光部から射出された光を受光可能な受光部と、を有し、前記スリットによるパルス波形を読み取って前記搬送部材の回転量を検知する検知手段と、が設けられたことを特徴としている。
【００１３】
また本発明は、上記構成の現像剤補給装置において、前記収容容器に着脱可能であり前記収容容器の外壁の一部を構成する支持部が設けられ、前記検知手段は、前記支持部に取り付けられることを特徴としている。
【００１４】
また本発明は、上記構成の現像剤補給装置において、前記スリットは、前記フランジ部の周縁部から略垂直に突出する突出部の間隙から形成されることを特徴としている。
【００１５】
また本発明は、上記構成の現像剤補給装置において、前記検知手段の検知結果に基づいて、前記搬送部材の回転により発生したパルス数を計数し、計数されたパルス数に応じて前記搬送部材の次の回転時の回転量を調整することを特徴としている。
【００１６】
また本発明は、上記構成の現像剤補給装置において、前記搬送部材が狙いのパルス数よりもオーバーランしたことが検知されたとき、前記狙いのパルス数よりも増加したパルス数を減らすことによって前記搬送部材の次の回転時の回転量を調整することを特徴としている。
【００１７】
また本発明は、上記構成の現像剤補給装置を備えた画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の第１の構成によれば、搬送部材の回転軸の軸方向一端部に、駆動手段からの回転駆動が伝達される駆動伝達ギア部と、該駆動伝達ギア部と一体に形成され、軸方向とは垂直方向に沿って突出すると共に回転軸を中心とした略円形状に形成され、且つ、回転軸を中心として同心円状に配置されたスリットを有するフランジ部と、を有する駆動伝達部材を設け、フランジ部の周縁部を挟んで配置される、スリットに光を射出可能な発光部と、該発光部から射出された光を受光可能な受光部と、を有し、スリットによるパルス波形を読み取って搬送部材の回転量を検知する検知手段を設けることによって、駆動伝達部材の回転量を、回転軸等を介して検知する必要がない。
【００１９】
これにより、回転軸の配置ずれや回転軸とフランジ部との位置ずれ等の影響を受けることなく搬送部材の回転量を検知できるため、搬送部材の回転量を安定して検知することができる。従って、現像装置への現像剤補給量を安定させることができる。
【００２０】
また、本発明の第２の構成によれば、上記第１の構成の現像剤補給装置において、収容容器に着脱可能であり収容容器の外壁の一部を構成する支持部を設け、検知手段を、支持部に取り付けることによって、支持部を収容容器に取り付けるだけで、フランジ部と検知手段との位置決めが行われるため、組立時等におけるフランジ部と検知手段との位置ずれを防止することができる。これにより、搬送部材の回転量をより安定して検知できる。また、位置ずれ等が生じた場合であっても、支持部を収容容器から脱離することにより、両者の位置関係を容易に修正できるため、効果的である。
【００２１】
また、本発明の第３の構成によれば、上記第１または第２の構成の現像剤補給装置において、スリットを、フランジ部の周縁部から略垂直に突出する突出部の間隙から形成することによって、検知手段による検知が容易となる。また、検知手段を支持部に着脱可能に取り付けた場合には、発光部と受光部とを支持部から軸方向に沿って突出させるだけでスリットの検知が可能となる。これにより、検知手段を無理なく取り付けることができ、検知手段の検知を安定させることができる。
【００２２】
また、本発明の第４の構成によれば、上記第１〜第３のいずれかの構成の現像剤補給装置において、検知手段の検知結果に基づいて、搬送部材の回転により発生したパルス数を計数し、計数されたパルス数に応じて搬送部材の次の回転時の回転量を調整することによって、ブラシモータ等、回転数にバラツキが生じ易い駆動手段を用いた場合であっても、回転量を適切に調整できるため、現像装置への現像剤補給量を安定させることができる。
【００２３】
また、本発明の第５の構成によれば、上記第４の構成の現像剤補給装置において、搬送部材が狙いのパルス数よりもオーバーランしたことが検知されたとき、狙いのパルス数よりも増加したパルス数を減らすことによって搬送部材の次の回転時の回転量を調整することによって、駆動手段の立ち上がり性能やブレーキ性能に変動が生じても、現像剤補給量を適切な量に調整できるため、効果的である。
【００２４】
また、本発明の第６の構成によれば、上記第１〜５のいずれかの構成の現像剤補給装置を備えた画像形成装置とすることによって、現像装置への現像剤補給量を安定させて画像品質を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施形態に係る現像剤補給装置を備えた画像形成装置の概略構成図
【図２】本実施形態の現像剤補給装置から現像剤が補給される現像装置の構成を示す概略側面断面図
【図３】本実施形態の現像剤補給装置における搬送部材周辺の構成を示す概略側面断面図
【図４】駆動伝達部材及び光学センサの周辺の構成を示す概略斜視図
【図５】駆動伝達部材を示す概略斜視図
【図６】スリットがオーバーランした状態を模式的に示す図
【図７】駆動伝達部材の変形例を光学センサと共に示す図であって、図７（ａ）は正面図であり、図７（ｂ）は、図７（ａ）を右から見た図
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、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。図１は、本発明の現像装置が搭載された画像形成装置の概略断面図であり、ここではタンデム方式のカラー画像形成装置について示している。カラープリンタ１００本体内には４つの画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ及びＰｄが、搬送方向上流側（図１では右側）から順に配設されている。これらの画像形成部Ｐａ〜Ｐｄは、異なる４色（シアン、マゼンタ、イエロー及びブラック）の画像に対応して設けられており、それぞれ帯電、露光、現像及び転写の各工程によりシアン、マゼンタ、イエロー及びブラックの画像を順次形成する。
【００２７】
この画像形成部Ｐａ〜Ｐｄには、各色の可視像（トナー像）を担持する感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ及び１ｄが配設されており、さらに駆動手段（図示せず）により図１において時計回りに回転する中間転写ベルト８が各画像形成部Ｐａ〜Ｐｄに隣接して設けられている。これらの感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に形成されたトナー像が、各感光体ドラム１ａ〜１ｄに当接しながら移動する中間転写ベルト８上に順次一次転写されて重畳された後、二次転写ローラ９の作用によって記録媒体の一例としての転写紙Ｐ上に二次転写され、さらに、定着部１３において転写紙Ｐ上に定着された後、装置本体より排出される。感光体ドラム１ａ〜１ｄを図１において反時計回りに回転させながら、各感光体ドラム１ａ〜１ｄに対する画像形成プロセスが実行される。
【００２８】
トナー像が転写される転写紙Ｐは、装置下部の用紙カセット１６内に収容されており、給紙ローラ１２ａ及びレジストローラ対１２ｂを介して二次転写ローラ９と後述する中間転写ベルト８の駆動ローラ１１とのニップ部へと搬送される。中間転写ベルト８には誘電体樹脂製のシートが用いられ、継ぎ目を有しない（シームレス）ベルトが主に用いられる。また、二次転写ローラ９の下流側には中間転写ベルト８表面に残存するトナー等を除去するためのブレード状のベルトクリーナ１９が配置されている。
【００２９】
次に、画像形成部Ｐａ〜Ｐｄについて説明する。回転自在に配設された感光体ドラム１ａ〜１ｄの周囲及び下方には、感光体ドラム１ａ〜１ｄを帯電させる帯電器２ａ、２ｂ、２ｃ及び２ｄと、各感光体ドラム１ａ〜１ｄに画像情報を露光する露光装置５と、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上にトナー像を形成する現像ユニット３ａ、３ｂ、３ｃ及び３ｄと、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に残留した現像剤（トナー）等を除去するクリーニング部７ａ、７ｂ、７ｃ及び７ｄが設けられている。
【００３０】
パソコン等の上位装置から画像データが入力されると、先ず、帯電器２ａ〜２ｄによって感光体ドラム１ａ〜１ｄの表面を一様に帯電させ、次いで露光装置５によって画像データに応じて光照射し、各感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に画像データに応じた静電潜像を形成する。現像装置３ａ〜３ｄには、それぞれシアン、マゼンタ、イエロー及びブラックの各色のトナーを含む二成分現像剤が所定量充填されている。なお、後述のトナー像の形成によって各現像装置３ａ〜３ｄ内に充填された二成分現像剤中のトナーの割合が規定値を下回った場合にはトナーコンテナ（現像剤補給装置）４ａ〜４ｄから各現像装置３ａ〜３ｄに現像剤（トナー及びキャリア）が補給される。この現像剤中のトナーは、現像装置３ａ〜３ｄにより感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に供給され、静電的に付着することにより、露光装置５からの露光により形成された静電潜像に応じたトナー像が形成される。
【００３１】
そして、一次転写ローラ６ａ〜６ｄに所定の転写電圧を付与することにより、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上のイエロー、シアン、マゼンタ及びブラックのトナー像が中間転写ベルト８上に一次転写される。これらの４色の画像は、所定のフルカラー画像形成のために予め定められた所定の位置関係をもって形成される。その後、引き続き行われる新たな静電潜像の形成に備え、感光体ドラム１ａ〜１ｄの表面に残留したトナー等がクリーニング部７ａ〜７ｄにより除去される。
【００３２】
中間転写ベルト８は、上流側の搬送ローラ１０と、下流側の駆動ローラ１１とに掛け渡されており、駆動モータ（図示せず）による駆動ローラ１１の回転に伴い中間転写ベルト８が時計回りに回転を開始すると、転写紙Ｐがレジストローラ１２ｂから所定のタイミングで駆動ローラ１１とこれに隣接して設けられた二次転写ローラ９とのニップ部（二次転写ニップ部）へ搬送され、中間転写ベルト８上のフルカラー画像が転写紙Ｐ上に転写される。トナー像が転写された転写紙Ｐは定着部１３へと搬送される。
【００３３】
定着部１３に搬送された転写紙Ｐは、定着ローラ対１３ａにより加熱及び加圧されてトナー像が転写紙Ｐの表面に定着され、所定のフルカラー画像が形成される。フルカラー画像が形成された転写紙Ｐは、複数方向に分岐した分岐部１４によって搬送方向が振り分けられる。転写紙Ｐの片面のみに画像を形成する場合は、そのまま排出ローラ１５によって排出トレイ１７に排出される。
【００３４】
一方、転写紙Ｐの両面に画像を形成する場合は、定着部１３を通過した転写紙Ｐは一旦排出ローラ１５方向に搬送され、転写紙Ｐの後端が分岐部１４を通過した後に排出ローラ１５を逆回転させるとともに分岐部１４の搬送方向を切り換えることで、転写紙Ｐの後端から用紙搬送路１８に振り分けられ、画像面を反転させた状態で二次転写ニップ部に再搬送される。そして、中間転写ベルト８上に形成された次の画像が二次転写ローラ９により転写紙Ｐの画像が形成されていない面に転写され、定着部１３に搬送されてトナー像が定着された後、排出トレイ１７に排出される。
【００３５】
図２は、本実施形態の現像剤補給装置から現像剤が補給される現像装置の構成を示す概略側面断面図である。なお、図２は図１の背面側から見た状態を示しており、現像装置内の各部材の配置は図１と左右が逆になっている。また、ここでは図１の画像形成部Ｐａに配置される現像装置３ａについて説明するが、画像形成部Ｐｂ〜Ｐｄに配置される現像装置３ｂ〜３ｄの構成についても基本的に同様であるため説明を省略する。
【００３６】
図２に示すように、現像装置３ａは、二成分現像剤（以下、単に現像剤と呼ぶ）が収納される現像容器（ケーシング）２０を備えており、現像容器２０は仕切壁２０ａ、２０ｂによって攪拌搬送室２１、供給搬送室２２、及び回収搬送室２３に区画されている。攪拌搬送室２１及び供給搬送室２２には、トナーコンテナ４ａ（図１参照）から供給されるトナー（正帯電トナー）をキャリアと混合して攪拌し、帯電させるための攪拌搬送スクリュー２５ａ及び供給搬送スクリュー２５ｂがそれぞれ回転可能に配設されている。また、供給搬送室２２と攪拌搬送室２１の境界付近の上方に設けられた回収搬送室２３には、磁気ローラ３０（後述）から引き剥がされた現像剤を搬送するための回収搬送スクリュー２５ｃが回転可能に配設されている。
【００３７】
そして、攪拌搬送スクリュー２５ａ及び供給搬送スクリュー２５ｂによって現像剤が攪拌されつつ軸方向（図２の紙面とは垂直方向）に搬送され、仕切壁２０ａの両端部に形成された不図示の現像剤通過路を介して攪拌搬送室２１、供給搬送室２２間を循環する。また、磁気ローラ３０（後述）から引き剥がされた現像剤は回収搬送スクリュー２５ｃによって軸方向に搬送され、仕切壁２０ｂの一端に形成された不図示の連通部から供給攪拌室２２内の現像剤に合流する。即ち、攪拌搬送室２１、供給搬送室２２、回収搬送室２３、現像剤通過路及び連通部によって現像容器２０内に現像剤の循環経路が形成されている。
【００３８】
現像容器２０は図２の右斜め上方に延在しており、現像容器２０内において供給搬送スクリュー２５ｂの上方には磁気ローラ３０が配置され、磁気ローラ３０の右斜め上方には現像ローラ３１が対向配置されている。そして、現像ローラ３１は現像容器２０の開口側（図２の右側）において感光体ドラム１ａ（図１参照）に対向しており、それぞれの回転軸周りに関して磁気ローラ３０は図中反時計方向に、現像ローラ３１は図中反時計方向に回転する。
【００３９】
攪拌搬送室２１には攪拌搬送スクリュー２５ａと対面して不図示のトナー濃度センサが配置されており、トナー濃度センサの検知結果に基づいてトナーコンテナ４ａから不図示のトナー補給口を介して攪拌搬送室２１にトナーが補給されるようになっている。トナー濃度センサとしては、例えば、現像容器２０内におけるトナーと磁性キャリアからなる二成分現像剤の透磁率を検出する透磁率センサが用いられる。
【００４０】
磁気ローラ３０は、図２において反時計方向に回転する非磁性の回転スリーブと、回転スリーブに内包される複数の磁極を有する固定マグネット体で構成されている。
【００４１】
現像ローラ３１は、図２において反時計方向に回転する円筒状の現像スリーブと、現像スリーブ内に固定された現像ローラ側磁極で構成されており、磁気ローラ３０と現像ローラ３１とはその対面位置（対向位置）において所定のギャップをもって対向している。現像ローラ側磁極は、固定マグネット体の対向する磁極（主極）と異極性である。
【００４２】
また、現像容器２０には穂切りブレード３５が磁気ローラ３０の長手方向（図２の紙面とは垂直方向）に沿って取り付けられており、穂切りブレード３５は、磁気ローラ３０の回転方向（図中反時計回り）において、現像ローラ３１と磁気ローラ３０との対向位置よりも上流側に位置付けられている。そして、穂切りブレード３５の先端部と磁気ローラ３０表面との間には僅かな隙間（ギャップ）が形成されている。
【００４３】
現像ローラ３１には、直流電圧（以下、Ｖｓｌｖ（ＤＣ）という）及び交流電圧（以下、Ｖｓｌｖ（ＡＣ）という）が印加され、磁気ローラ３０には、直流電圧（以下、Ｖｍａｇ（ＤＣ）という）及び交流電圧（以下、Ｖｍａｇ（ＡＣ）という）が印加されている。これらの直流電圧及び交流電圧は、現像バイアス電源からバイアス制御回路（いずれも図示せず）を経由して現像ローラ３１及び磁気ローラ３０に印加される。
【００４４】
前述のように、攪拌搬送スクリュー２５ａ及び供給搬送スクリュー２５ｂによって、現像剤が攪拌されつつ現像容器２０内の攪拌搬送室２１及び供給搬送室２２を循環してトナーを帯電させ、供給搬送スクリュー２５ｂによって現像剤が磁気ローラ３０に搬送される。そして、磁気ローラ３０上に磁気ブラシ（図示せず）を形成し、磁気ローラ３０上の磁気ブラシは穂切りブレード３５によって層厚規制された後、磁気ローラ３０と現像ローラ３１との対向部分に搬送され、磁気ローラ３０に印加されるＶｍａｇ（ＤＣ）と現像ローラ３１に印加されるＶｓｌｖ（ＤＣ）との電位差ΔＶ、及び磁界によって現像ローラ３１上にトナー薄層を形成する。
【００４５】
現像ローラ３１上のトナー層厚は現像剤の抵抗や磁気ローラ３０と現像ローラ３１との回転速度差等によっても変化するが、ΔＶによって制御することができる。ΔＶを大きくすると現像ローラ３１上のトナー層は厚くなり、ΔＶを小さくすると薄くなる。現像時におけるΔＶの範囲は一般的に１００Ｖ〜３５０Ｖ程度が適切である。
【００４６】
磁気ブラシによって現像ローラ３１上に形成されたトナー薄層は、現像ローラ３１の回転によって感光体ドラム１ａと現像ローラ３１との対向部分（対向領域）に搬送される。現像ローラ３１にはＶｓｌｖ（ＤＣ）及びＶｓｌｖ（ＡＣ）が印加されているため、感光体ドラム１ａとの間の電位差によってトナーが飛翔し、感光体ドラム１ａ上の静電潜像が現像される。
【００４７】
現像に用いられずに残ったトナーは、再度現像ローラ３１と磁気ローラ３０との対向部分に搬送され、磁気ローラ３０上の磁気ブラシによって回収される。そして、磁気ブラシは固定マグネット体の同極部分で磁気ローラ３０から引き剥がされた後、回収搬送室２３内に落下する。回収搬送室２３内の現像剤は回収搬送スクリュー２５ｃによって軸方向に搬送され、連通部（不図示）から供給搬送室２２内の現像剤と合流する。
【００４８】
その後、トナー濃度センサ（不図示）の検知結果に基づいてトナー補給口２０ｃから所定量のトナーが補給され、供給搬送室２２及び攪拌搬送室２１を循環する間に再び適正なトナー濃度で均一に帯電された二成分現像剤となる。この現像剤が再び供給攪拌スクリュー２５ｂにより磁気ローラ３０上に供給されて磁気ブラシを形成し、穂切りブレード３５へ搬送される。
【００４９】
図３は、本実施形態の現像剤補給装置における搬送部材周辺の構成を示す概略側面断面図であり、図４は、駆動伝達部材及び光学センサの周辺の構成を示す概略斜視図であり、図５は、駆動伝達部材を示す概略斜視図である。なお、図４では、ケーシング４５の上壁を省略して示す。また、図１及び図２と共通する部分には共通する符号を付して説明を省略する。現像装置３ａの上方に配置されたトナーコンテナ４ａは、トナー収容部４１、トナー搬送部４４、及びトナー補給部５５を有しており、トナー収容容器４２、ケーシング４５及びトナー補給部５５は、全体として一つの収容容器を形成している。
【００５０】
トナー収容部４１には、トナー搬送部４４との接続部４２ａを有しトナーが収容されるトナー収容容器４２と、接続部４２ａに配置されたトナー供給スクリュー４３と、が設けられている。トナー収容容器４２内において不図示の攪拌パドルによって攪拌されたトナーは、トナー供給スクリュー４３によってトナー搬送部４４に供給される。
【００５１】
トナー収容部４１の下方にはトナー搬送部４４が配置されており、トナー搬送部４４には、ケーシング４５と、ケーシング４５内に配置されたトナー搬送スクリュー（搬送部材）４６と、が設けられている。トナー搬送スクリュー４６は、トナー収容部４１から供給されたトナーを下流側（図３の右側）に搬送する。また、ケーシング４５のトナー搬送方向下流側（図３の右側）端部４５ａにおける底面は、トナー補給部５５と接続され、これと連通している。
【００５２】
トナー補給部５５は、図の上下方向に沿って配置された筒状部材から成り、トナー補給部５５の上端は上記の通りトナー搬送部４４と接続され、下端は現像容器２０のトナー補給口２０ｃに接続され、これと連通している。そして、トナー搬送スクリュー４６によって搬送されたトナーは、トナー補給部５５を通り、トナー補給口２０ｃを介して現像容器２０に補給される。
【００５３】
ケーシング４５におけるトナー搬送方向上流側（図３の左側）端部には、ケーシング４５に対し着脱可能であり、ケーシング４５に装着されることによりケーシング４５の一部を構成する支持部４７が設けられている。トナー搬送スクリュー４６の回転軸４６ａにおけるトナー搬送方向上流側端部４６ａａは、支持部４７に形成されたボス部４７ａに回転自在に支持され、下流側端部４６ａｂは、ケーシング４５の下流側端部４５ａに形成されたボス部４５ａａに回転自在に支持される。
【００５４】
また、上流側端部４６ａａには、駆動伝達ギア部４９ａと、該駆動伝達ギア部４９ａと一体に形成されたフランジ部４９ｂと、を有する駆動伝達部材４９が設けられている。かかる駆動伝達部材４９は、上流側端部４６ａａに嵌合され、該上流側端部４６ａａと不図示のピン等によって係合されることによって、回転軸４６ａに対する周方向における駆動伝達部材４９の移動が規制されている。これにより、駆動伝達部材４９は、回転軸４６ａと共に回転する。
【００５５】
図４に示すように、駆動伝達ギア部４９ａは、２つのアイドルギア５１、５２を介して、駆動モータ５３から突出するウォームギア５３ａと噛み合っている。ここでは、駆動モータ５３としてブラシモータを用い、ウォームギア５３ａは、駆動モータ５３の回転と共に回転する。これにより、駆動モータ５３の回転駆動力が駆動伝達ギア部４９に伝達され、トナー搬送スクリュー４６を回転させることができる。
【００５６】
また、図４及び図５に示すように、フランジ部４９ｂは、駆動伝達ギア部４９ａから軸方向とは垂直方向（図４及び図５の上下方向）に且つ駆動伝達ギア部４９ａと同一中心の円盤状（円形状）に形成されている。また、図５に示すように、フランジ部４９ｂの周縁部には、周方向に均一間隔で複数の突出部４９ｂａが形成されており、隣接する突出部４９ｂａの隙間により、複数のスリット５０が形成されている。
【００５７】
図３に示すように、支持部４７におけるフランジ部４９ｂの下端と対向する位置に、貫通孔４７ｂが形成されており、かかる貫通孔４７ｂには、光学センサ（検知手段）５１が嵌め込まれている。光学センサ５１は、発光部５１ａと受光部５１ｂとを有しており、両者は軸方向（図の左右方向）に沿ってフランジ部４９ｂ側（図の右側）に突出している。また、発光部５１ａ及び受光部５１ｂは、軸方向とは垂直方向（図の上下方向）において互いに一定の間隔を隔てて配置され、両者の間には、フランジ部４９ｂにおいて下方に位置する突出部４９ｂａが非接触に挟まれるようになっている。
【００５８】
これにより、駆動伝達部材４９が回転し、突出部４９ｂａ及びスリット５０が回動すると、順次、発光部５１ａと受光部５１ｂとの間を通過する。両者の間を突出部４９ｂａが通過するときには発光部５１ａから射出された光が遮られるため、受光部５１ｂでの受光量が低下し、スリット５０が通過するときには発光部５１ａから射出された光が遮られないため、受光部５１ｂでの受光量が低下しない。
【００５９】
これにより、受光部５１ｂでの受光量がパルス波形となり、かかるパルス波形におけるパルス数を計数することによって、駆動伝達部材４９の回転量、すなわちトナー搬送スクリュー４６の回転量を検知することができる。このとき、駆動伝達ギア部４９ａとフランジ部４９ｂとが一体に形成されているため、駆動伝達部材４９の回転量を、回転軸４６ａ等を介して検知する必要がない。
【００６０】
また、図３及び図４に示すように、光学センサ５１の下端部には、下方に向かって開放する略Ｕ字状の係合部５１ｃが、フランジ部４９ｂとは反対側（外側、図３の左側）端部には、外側に突出する係止片５１ｄが形成されている。そして、光学センサ５１を支持部４７の貫通孔４７ｂに外側から挿入し、係合部５１ｃを、支持部４７の下端部から上方に突設された係合突起４７ｃと嵌合させ、係止片５１ｄを、支持部４７の貫通孔４７ｂの周縁部と係合させることによって、光学センサ５１を、支持部４７に固定することができる。
【００６１】
そして、回転軸４６ａの下流側端部４６ａｂをケーシング４５の下流側端部４５ａに支持し、上流側端部４６ａａに駆動伝達部材４９を嵌合させ、光学センサ５１が取り付けられた支持部４７をケーシング４５に装着することによって、駆動伝達部材４９が支持部４７のボス部４７ａの突出端に押圧されて、軸方向に位置決めされる。また、光学センサ５１の発光部５１ａと受光部５１ｂとが、フランジ部４９ｂにおいて下方に配置された突出部４９ｂａを非接触に挟んだ位置に、配置される。
【００６２】
次に、光学センサ５１を用いたトナー搬送スクリュー４６の回転量の調整について説明する。図６は、スリットがオーバーランした状態を模式的に示す図である。なお、図６において一点鎖線矢印は、スリット５０の進行方向（回動方向）を示す。
【００６３】
トナー搬送スクリュー４６の回転速度は予め設定されている。また、トナー補給量は、不図示のトナー濃度検知センサの検知結果に基づいて不図示の制御部によって算出され、算出されたトナー補給量に基づいて、トナー搬送スクリュー４６の回転量が算出される。かかる回転量に基づいてトナー搬送スクリュー４６が作動及び作動停止を繰り返すこと（間欠作動）により、トナーコンテナ４ａから現像装置３ａにトナーが補給される。
【００６４】
そして、トナー搬送スクリュー４６による回転時（トナー補給時）、フランジ部４９ｂに形成されたスリット５０を光学センサ５１によって検知することによって、トナー搬送スクリュー４６の回転量が検知される。
【００６５】
ここで、駆動モータ５３の立ち上がり性能に変動が生じる場合や、微量のトナーを補給する際のブレーキ性能に変動が生じる場合等、駆動モータ５３の回転性能に変動が生じると、図６に示すように、トナー搬送スクリュー４６にオーバーランが発生する場合がある。
【００６６】
オーバーランが発生すると、光学センサ５１の発光部５１ａと受光部５１ｂとの間（狙いの位置）で停止するはずのスリット５０（図６にＡとして示す）が、狙いの位置よりも進むことになる。その結果、光学センサ５１で検知されるパルス数（すなわちスリット数）が増加し、現像容器２０（図３参照）にトナーが、必要以上に多く補給されることになる。
【００６７】
従って、かかるパルスの増加分ｎを算出し、トナー搬送スクリュー４６の次の回転時のパルス数を、不図示のトナー濃度センサの検知結果から算出されたパルス数よりも、増加分ｎだけ減らすこととした。これにより、前回の回転時に多く補給された分だけトナー補給量を減らすことができるため、トナーコンテナ４ａから現像容器２０へのトナー補給量を適切に調整することができる。
【００６８】
上記の通り、本実施形態では、トナー搬送スクリュー４６の回転軸４６ａの上流側端部４６ａａ（軸方向一端部）に、駆動モータ５３からの回転駆動が伝達される駆動伝達ギア部４９ａと、該駆動伝達ギア部４９ａと一体に形成され、軸方向とは垂直方向に沿って突出すると共に回転軸を中心とした略円形状に形成され、且つ、回転軸４６ａを中心として同心円状に配置されたスリット５０を有するフランジ部４９ｂと、を有する駆動伝達部材４９を設け、フランジ部４９ｂの周縁部を挟んで配置され、スリット５０に光を射出可能な発光部５１ａと、該発光部５１ａから射出された光を受光可能な受光部５１ｂと、を有し、スリット５０によるパルス波形を読み取ってトナー搬送スクリュー４６の回転量を検知する光学センサ５１を設けたため、駆動伝達部材４９の回転量を、回転軸４６ａ等を介して検知する必要がない。
【００６９】
これにより、回転軸４６ａの配置ずれ、回転軸４６ａと駆動伝達ギア部４９ａとの位置ずれ、回転軸４６ａとフランジ部４９ｂとの位置ずれ等の影響を受けることなくトナー搬送スクリュー４６の回転量を検知できる。従って、トナー搬送スクリュー４６の回転量を安定して検知することができる。さらに、現像装置３ａへのトナー補給量を安定させることができる。また、装置本体の小型化も可能となる。
【００７０】
また、本実施形態では、ケーシング４５に着脱可能でありケーシング４５の外壁の一部を構成する支持部４７を設け、光学センサ５１を、支持部４７に取り付けたため、支持部４７をケーシング４５に取り付けるだけで、フランジ部４９ｂと光学センサ５１との位置決めを行うことができる。
【００７１】
これにより、組立時等におけるフランジ部４９ｂと光学センサ５１との位置ずれを防止することができる。従って、トナー搬送スクリュー４６の回転量をより安定して検知できる。また、位置ずれ等が生じた場合であっても、支持部４７をケーシング４５から脱離することにより、両者の位置関係を容易に再調整できるため、効果的である。さらに、一層の小型化を図ることができ、組立も容易となる。しかし、その他、支持部４７をケーシング４５と一体に形成することもできる。
【００７２】
また、本実施形態では、スリット５０を、フランジ部４９ｂの周縁部から略垂直に突出する複数の突出部４９ｂａの間隙から形成することによって、光学センサ５１による検知が容易となる。また、光学センサ５１を上記の様に支持部４７に着脱可能に取り付けた場合には、発光部５１ａと受光部５１ｂとを支持部４７から軸方向に沿って突出させるだけでスリット５０の検知が可能となる。
【００７３】
これにより、光学センサ５１を無理なく取り付けることができ、光学センサ５１の検知を安定させることができる。しかし、フランジ部４９ｂの形状等は、本実施形態に特に限定されるものではなく、装置構成等に応じて適宜設定することができる。
【００７４】
図７（ａ）は、駆動伝達部材の一変形例を光学センサと共に示す正面図であり、図７（ｂ）は、図７（ａ）を右から見た図である。例えば、図７（ａ）及び図７（ｂ）に示すように、フランジ部４９ｂを、平坦な円形状に形成し、その周縁部にスリット５０を形成することもできる。かかる場合には、光学センサ５１の発光部５１ａ及び受光部５１ｂを、フランジ部４９ｂに沿って配置すればよい。
【００７５】
また、本実施形態では、光学センサ５１の検知結果に基づいて、トナー搬送スクリュー４６の回転により発生したパルス数を計数し、計数されたパルス数に応じてトナー搬送スクリュー４６の次の回転時の回転量を調整することとしたため、ブラシモータ等、回転数にバラツキが生じ易い駆動モータ５３を用いた場合であっても、回転量を適切に調整できる。これにより、現像装置３ａへのトナー補給量を安定させることができる。
【００７６】
また、本実施形態では、トナー搬送スクリュー４６が狙いのパルス数よりもオーバーランしたとき、増加したパルス数（増加分ｎ）だけ減らすことによってトナー搬送スクリュー４６の次の回転時（トナー補給時）の回転量を調整することとしたため、特に駆動モータ５３の立ち上がり性能やブレーキ性能に変動が生じた場合であっても、トナー補給量を適切な量に調整できるため、効果的である。なお、その他、トナー搬送スクリュー４６の回転が狙いのパルス数よりも少ないときには、減少したパルス数だけ増やすことによってトナー搬送スクリュー４６の次の回転時の回転量を調整することもできる。
【００７７】
その他本発明は、上記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、上記実施形態に示したスリット５０の数量や形状等は一例に過ぎず、回転量の検知精度や、光学センサ５１の構成や、その他の装置構成等に応じて適宜設定することができる。また、上記実施形態では、ブラシモータから形成される駆動モータ５３を用いたが、駆動伝達ギア部４９ａに回転駆動を伝達可能であれば、その他のモータを用いることもできる。
【００７８】
また、上記実施形態では、本発明を、二成分現像剤を用い、磁気ローラ３０上に磁気ブラシを形成し、磁気ローラ３０から現像ローラ３１にトナーのみを移動させ、現像ローラ３１から感光体ドラム１ａ〜１ｄにトナーを供給する現像装置３ａ〜３ｄに適用したが、その他、一成分現像剤を用いる現像装置や、磁気ローラ３０を設けず現像ローラ３１のみを設けた現像装置にも適用することができる。また、上記実施形態では、タンデム型カラー画像形成装置１００を用いたが、本発明は、その他、例えば複写機、複合機やファクシミリにも適用でき、モノクロの複合機、プリンタやファックス等にも適用できることはいうまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００７９】
本発明は、搬送部材の回転軸の軸方向一端部に配置され、駆動手段からの回転駆動が伝達される駆動伝達ギア部と、該駆動伝達ギア部と一体に形成され、軸方向とは垂直方向に沿って突出すると共に回転軸を中心とした略円形状に形成され、且つ、回転軸を中心として同心円状に配置されたスリットを有するフランジ部と、を有する駆動伝達部材と、フランジ部の周縁部を挟んで配置される、スリットに光を射出可能な発光部と、該発光部から射出された光を受光可能な受光部と、を有し、スリットによるパルス波形を読み取って搬送部材の回転量を検知する検知手段と、が設けられた現像剤補給装置である。
【００８０】
これにより、現像装置への現像剤補給量を安定させることができる。また、上記現像剤補給手段を備えた画像形成装置とすることによって、現像装置への現像剤補給量を安定させて画像品質を向上させることができる。
【符号の説明】
【００８１】
Ｐａ〜Ｐｄ 画像形成部
１ａ〜１ｄ 感光体ドラム
３ａ〜３ｄ 現像装置
４ａ〜４ｄ トナーコンテナ（現像剤補給装置）
２０ 現像容器
２０ａ、２０ｂ 仕切壁
２０ｃ トナー補給口
３０ 磁気ローラ
３１ 現像ローラ
３５ 穂切りブレード
４１ トナー収容部
４２ トナー収容容器（収容容器）
４４ トナー搬送部
４５ ケーシング（収容容器）
４６ トナー搬送スクリュー（搬送部材）
４６ａ 回転軸
４６ａａ 上流側端部（軸方向一端部）
４６ａｂ 下流側端部
４７ 支持部
４７ａ ボス部
４７ｂ 貫通孔
４７ｃ 係合突起
４９ 駆動伝達部材
４９ａ 駆動伝達ギア部
４９ｂ フランジ部
４９ｂａ 突出部
５０ スリット
５１ 光学センサ（検知手段）
５１ａ 発光部
５１ｂ 受光部
５１ｃ 係合孔
５１ｄ 突起部
５５ トナー補給部（収容容器）
１００ カラープリンタ（画像形成装置）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、像担持体および現像装置を備えた電子写真方式の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置は、原稿画像を読み取ったりコンピュータ等の外部機器から伝送等された画像情報に基づく光を像担持体（感光体ドラム）の周面に照射して静電潜像を形成し、この静電潜像に現像装置からトナー（現像剤）を供給してトナー像を形成（現像）させた後、当該トナー像を用紙に転写する。転写処理後の用紙は、トナー像の定着処理が施されたのち外部へ排出される。また、現像によって少なくなった分だけ、トナーがトナーコンテナから、トナー搬送部材を回転させることによって現像装置へ補給される。
【０００３】
このような画像形成装置においては、トナー搬送部材の回転精度を高めることによって、トナーコンテナから現像装置へのトナーの過少補給や過多補給を防止し、トナー補給量を安定させて画像品質を向上させることができる。そこで、トナー搬送部材の回転数や回転時間を制御して、トナー補給量を調整する技術が提案されている。
【０００４】
例えば、特許文献１には、現像器内のトナー消費量からトナー搬送スクリューの回転数や回転時間を制御することが開示されている。また、特許文献２には、印字画素数に基づいてトナー搬送部材の回転時間や回転数を制御することが開示されている。
【０００５】
また、特許文献３には、攪拌部材の回転軸に設けられた回転駆動伝達ギアにおける回転軸を囲むフランジ部に、光学センサで検出可能な機種識別部を形成し、光学センサからの検出信号に基づいて、攪拌部材の回転数をカウントしてトナー補給量を定量的に積算することが開示されている。また、特許文献４には、スリットを設けた円形停止部材を搬送部材と一体に形成し、円形停止部材の回転をフォトセンサで検知することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−３１６１４４号公報
【特許文献２】特開２００６−１４５７６６号公報
【特許文献３】特開２００５−９９４３４号公報
【特許文献４】特開２００５−３７９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１及び２では、光学センサを用いて回転軸の回転量を検知することは開示も示唆もされていない。また、特許文献２では、画素数信号に応じたパルスをパルスモータに入力して、パルスモータの回転数を調整しているが、パルスモータは高価である。
【０００８】
加えて、例えば安価なブラシモータを用いた場合、モータ作動時における回転数の立ち上がり性能の変動、ブレーキ性能の変動、トルク変動といったモータ自体の性能に起因して、回転数の変動が発生するおそれがある。かかる回転数の変動を、単に回転時間等で調整すると、トナー補給量が変動し、カブリ等の画像不具合が発生するおそれがある。
【０００９】
一方、特許文献３では、光学センサからの光を回転駆動伝達ギアのフランジ部に対して射出しているが、当該ギアの軸変動や、フランジ部と光学センサとの位置ずれ等が生じると、攪拌部材の回転数を十分に検知できないおそれがある。
【００１０】
また、特許文献４では、円形停止部材と、搬送部材における駆動モータからの回転駆動の伝達部と、が一体化されていないため、搬送部材の回転軸の配置ずれや、回転軸と円形停止部材との位置ずれ等の影響を受けて、搬送部材の回転量を安定して検知できないおそれがある。また、かかる特許文献４では、円形停止部材のスリットをフォトセンサで検知したとき、搬送部材の回転を停止しているが、上記の通り、例えばブラシモータを用いた場合、モータ性能の変動により、搬送部材の回転量を適切に検知できないおそれがある。
【００１１】
本発明は、上記問題点に鑑み、現像装置への現像剤補給量を安定させることが可能な現像剤補給装置及びそれを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために本発明は、現像装置に補給するための現像剤が収容された収容容器と、該収容容器内の現像剤を回転しながら前記現像装置に供給する搬送部材と、を有する現像剤補給装置であって、前記搬送部材の回転軸の軸方向一端部に配置され、駆動手段からの回転駆動が伝達される駆動伝達ギア部と、該駆動伝達ギア部と一体に形成され、前記軸方向とは垂直方向に沿って突出すると共に前記回転軸を中心とした略円形状に形成され、且つ、前記回転軸を中心として同心円状に配置されたスリットを有するフランジ部と、を有する駆動伝達部材と、前記フランジ部の周縁部を挟んで配置される、前記スリットに光を射出可能な発光部と、該発光部から射出された光を受光可能な受光部と、を有し、前記スリットによるパルス波形を読み取って前記搬送部材の回転量を検知する検知手段と、が設けられたことを特徴としている。
【００１３】
また本発明は、上記構成の現像剤補給装置において、前記収容容器に着脱可能であり前記収容容器の外壁の一部を構成する支持部が設けられ、前記検知手段は、前記支持部に取り付けられることを特徴としている。
【００１４】
また本発明は、上記構成の現像剤補給装置において、前記スリットは、前記フランジ部の周縁部から略垂直に突出する突出部の間隙から形成されることを特徴としている。
【００１５】
また本発明は、上記構成の現像剤補給装置において、前記検知手段の検知結果に基づいて、前記搬送部材の回転により発生したパルス数を計数し、計数されたパルス数に応じて前記搬送部材の次の回転時の回転量を調整することを特徴としている。
【００１６】
また本発明は、上記構成の現像剤補給装置において、前記搬送部材が狙いのパルス数よりもオーバーランしたことが検知されたとき、前記狙いのパルス数よりも増加したパルス数を減らすことによって前記搬送部材の次の回転時の回転量を調整することを特徴としている。
【００１７】
また本発明は、上記構成の現像剤補給装置を備えた画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の第１の構成によれば、搬送部材の回転軸の軸方向一端部に、駆動手段からの回転駆動が伝達される駆動伝達ギア部と、該駆動伝達ギア部と一体に形成され、軸方向とは垂直方向に沿って突出すると共に回転軸を中心とした略円形状に形成され、且つ、回転軸を中心として同心円状に配置されたスリットを有するフランジ部と、を有する駆動伝達部材を設け、フランジ部の周縁部を挟んで配置される、スリットに光を射出可能な発光部と、該発光部から射出された光を受光可能な受光部と、を有し、スリットによるパルス波形を読み取って搬送部材の回転量を検知する検知手段を設けることによって、駆動伝達部材の回転量を、回転軸等を介して検知する必要がない。
【００１９】
これにより、回転軸の配置ずれや回転軸とフランジ部との位置ずれ等の影響を受けることなく搬送部材の回転量を検知できるため、搬送部材の回転量を安定して検知することができる。従って、現像装置への現像剤補給量を安定させることができる。
【００２０】
また、本発明の第２の構成によれば、上記第１の構成の現像剤補給装置において、収容容器に着脱可能であり収容容器の外壁の一部を構成する支持部を設け、検知手段を、支持部に取り付けることによって、支持部を収容容器に取り付けるだけで、フランジ部と検知手段との位置決めが行われるため、組立時等におけるフランジ部と検知手段との位置ずれを防止することができる。これにより、搬送部材の回転量をより安定して検知できる。また、位置ずれ等が生じた場合であっても、支持部を収容容器から脱離することにより、両者の位置関係を容易に修正できるため、効果的である。
【００２１】
また、本発明の第３の構成によれば、上記第１または第２の構成の現像剤補給装置において、スリットを、フランジ部の周縁部から略垂直に突出する突出部の間隙から形成することによって、検知手段による検知が容易となる。また、検知手段を支持部に着脱可能に取り付けた場合には、発光部と受光部とを支持部から軸方向に沿って突出させるだけでスリットの検知が可能となる。これにより、検知手段を無理なく取り付けることができ、検知手段の検知を安定させることができる。
【００２２】
また、本発明の第４の構成によれば、上記第１〜第３のいずれかの構成の現像剤補給装置において、検知手段の検知結果に基づいて、搬送部材の回転により発生したパルス数を計数し、計数されたパルス数に応じて搬送部材の次の回転時の回転量を調整することによって、ブラシモータ等、回転数にバラツキが生じ易い駆動手段を用いた場合であっても、回転量を適切に調整できるため、現像装置への現像剤補給量を安定させることができる。
【００２３】
また、本発明の第５の構成によれば、上記第４の構成の現像剤補給装置において、搬送部材が狙いのパルス数よりもオーバーランしたことが検知されたとき、狙いのパルス数よりも増加したパルス数を減らすことによって搬送部材の次の回転時の回転量を調整することによって、駆動手段の立ち上がり性能やブレーキ性能に変動が生じても、現像剤補給量を適切な量に調整できるため、効果的である。
【００２４】
また、本発明の第６の構成によれば、上記第１〜５のいずれかの構成の現像剤補給装置を備えた画像形成装置とすることによって、現像装置への現像剤補給量を安定させて画像品質を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施形態に係る現像剤補給装置を備えた画像形成装置の概略構成図
【図２】本実施形態の現像剤補給装置から現像剤が補給される現像装置の構成を示す概略側面断面図
【図３】本実施形態の現像剤補給装置における搬送部材周辺の構成を示す概略側面断面図
【図４】駆動伝達部材及び光学センサの周辺の構成を示す概略斜視図
【図５】駆動伝達部材を示す概略斜視図
【図６】スリットがオーバーランした状態を模式的に示す図
【図７】駆動伝達部材の変形例を光学センサと共に示す図であって、図７（ａ）は正面図であり、図７（ｂ）は、図７（ａ）を右から見た図
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、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。図１は、本発明の現像装置が搭載された画像形成装置の概略断面図であり、ここではタンデム方式のカラー画像形成装置について示している。カラープリンタ１００本体内には４つの画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ及びＰｄが、搬送方向上流側（図１では右側）から順に配設されている。これらの画像形成部Ｐａ〜Ｐｄは、異なる４色（シアン、マゼンタ、イエロー及びブラック）の画像に対応して設けられており、それぞれ帯電、露光、現像及び転写の各工程によりシアン、マゼンタ、イエロー及びブラックの画像を順次形成する。
【００２７】
この画像形成部Ｐａ〜Ｐｄには、各色の可視像（トナー像）を担持する感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ及び１ｄが配設されており、さらに駆動手段（図示せず）により図１において時計回りに回転する中間転写ベルト８が各画像形成部Ｐａ〜Ｐｄに隣接して設けられている。これらの感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に形成されたトナー像が、各感光体ドラム１ａ〜１ｄに当接しながら移動する中間転写ベルト８上に順次一次転写されて重畳された後、二次転写ローラ９の作用によって記録媒体の一例としての転写紙Ｐ上に二次転写され、さらに、定着部１３において転写紙Ｐ上に定着された後、装置本体より排出される。感光体ドラム１ａ〜１ｄを図１において反時計回りに回転させながら、各感光体ドラム１ａ〜１ｄに対する画像形成プロセスが実行される。
【００２８】
トナー像が転写される転写紙Ｐは、装置下部の用紙カセット１６内に収容されており、給紙ローラ１２ａ及びレジストローラ対１２ｂを介して二次転写ローラ９と後述する中間転写ベルト８の駆動ローラ１１とのニップ部へと搬送される。中間転写ベルト８には誘電体樹脂製のシートが用いられ、継ぎ目を有しない（シームレス）ベルトが主に用いられる。また、二次転写ローラ９の下流側には中間転写ベルト８表面に残存するトナー等を除去するためのブレード状のベルトクリーナ１９が配置されている。
【００２９】
次に、画像形成部Ｐａ〜Ｐｄについて説明する。回転自在に配設された感光体ドラム１ａ〜１ｄの周囲及び下方には、感光体ドラム１ａ〜１ｄを帯電させる帯電器２ａ、２ｂ、２ｃ及び２ｄと、各感光体ドラム１ａ〜１ｄに画像情報を露光する露光装置５と、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上にトナー像を形成する現像ユニット３ａ、３ｂ、３ｃ及び３ｄと、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に残留した現像剤（トナー）等を除去するクリーニング部７ａ、７ｂ、７ｃ及び７ｄが設けられている。
【００３０】
パソコン等の上位装置から画像データが入力されると、先ず、帯電器２ａ〜２ｄによって感光体ドラム１ａ〜１ｄの表面を一様に帯電させ、次いで露光装置５によって画像データに応じて光照射し、各感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に画像データに応じた静電潜像を形成する。現像装置３ａ〜３ｄには、それぞれシアン、マゼンタ、イエロー及びブラックの各色のトナーを含む二成分現像剤が所定量充填されている。なお、後述のトナー像の形成によって各現像装置３ａ〜３ｄ内に充填された二成分現像剤中のトナーの割合が規定値を下回った場合にはトナーコンテナ（現像剤補給装置）４ａ〜４ｄから各現像装置３ａ〜３ｄに現像剤（トナー及びキャリア）が補給される。この現像剤中のトナーは、現像装置３ａ〜３ｄにより感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に供給され、静電的に付着することにより、露光装置５からの露光により形成された静電潜像に応じたトナー像が形成される。
【００３１】
そして、一次転写ローラ６ａ〜６ｄに所定の転写電圧を付与することにより、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上のイエロー、シアン、マゼンタ及びブラックのトナー像が中間転写ベルト８上に一次転写される。これらの４色の画像は、所定のフルカラー画像形成のために予め定められた所定の位置関係をもって形成される。その後、引き続き行われる新たな静電潜像の形成に備え、感光体ドラム１ａ〜１ｄの表面に残留したトナー等がクリーニング部７ａ〜７ｄにより除去される。
【００３２】
中間転写ベルト８は、上流側の搬送ローラ１０と、下流側の駆動ローラ１１とに掛け渡されており、駆動モータ（図示せず）による駆動ローラ１１の回転に伴い中間転写ベルト８が時計回りに回転を開始すると、転写紙Ｐがレジストローラ１２ｂから所定のタイミングで駆動ローラ１１とこれに隣接して設けられた二次転写ローラ９とのニップ部（二次転写ニップ部）へ搬送され、中間転写ベルト８上のフルカラー画像が転写紙Ｐ上に転写される。トナー像が転写された転写紙Ｐは定着部１３へと搬送される。
【００３３】
定着部１３に搬送された転写紙Ｐは、定着ローラ対１３ａにより加熱及び加圧されてトナー像が転写紙Ｐの表面に定着され、所定のフルカラー画像が形成される。フルカラー画像が形成された転写紙Ｐは、複数方向に分岐した分岐部１４によって搬送方向が振り分けられる。転写紙Ｐの片面のみに画像を形成する場合は、そのまま排出ローラ１５によって排出トレイ１７に排出される。
【００３４】
一方、転写紙Ｐの両面に画像を形成する場合は、定着部１３を通過した転写紙Ｐは一旦排出ローラ１５方向に搬送され、転写紙Ｐの後端が分岐部１４を通過した後に排出ローラ１５を逆回転させるとともに分岐部１４の搬送方向を切り換えることで、転写紙Ｐの後端から用紙搬送路１８に振り分けられ、画像面を反転させた状態で二次転写ニップ部に再搬送される。そして、中間転写ベルト８上に形成された次の画像が二次転写ローラ９により転写紙Ｐの画像が形成されていない面に転写され、定着部１３に搬送されてトナー像が定着された後、排出トレイ１７に排出される。
【００３５】
図２は、本実施形態の現像剤補給装置から現像剤が補給される現像装置の構成を示す概略側面断面図である。なお、図２は図１の背面側から見た状態を示しており、現像装置内の各部材の配置は図１と左右が逆になっている。また、ここでは図１の画像形成部Ｐａに配置される現像装置３ａについて説明するが、画像形成部Ｐｂ〜Ｐｄに配置される現像装置３ｂ〜３ｄの構成についても基本的に同様であるため説明を省略する。
【００３６】
図２に示すように、現像装置３ａは、二成分現像剤（以下、単に現像剤と呼ぶ）が収納される現像容器（ケーシング）２０を備えており、現像容器２０は仕切壁２０ａ、２０ｂによって攪拌搬送室２１、供給搬送室２２、及び回収搬送室２３に区画されている。攪拌搬送室２１及び供給搬送室２２には、トナーコンテナ４ａ（図１参照）から供給されるトナー（正帯電トナー）をキャリアと混合して攪拌し、帯電させるための攪拌搬送スクリュー２５ａ及び供給搬送スクリュー２５ｂがそれぞれ回転可能に配設されている。また、供給搬送室２２と攪拌搬送室２１の境界付近の上方に設けられた回収搬送室２３には、磁気ローラ３０（後述）から引き剥がされた現像剤を搬送するための回収搬送スクリュー２５ｃが回転可能に配設されている。
【００３７】
そして、攪拌搬送スクリュー２５ａ及び供給搬送スクリュー２５ｂによって現像剤が攪拌されつつ軸方向（図２の紙面とは垂直方向）に搬送され、仕切壁２０ａの両端部に形成された不図示の現像剤通過路を介して攪拌搬送室２１、供給搬送室２２間を循環する。また、磁気ローラ３０（後述）から引き剥がされた現像剤は回収搬送スクリュー２５ｃによって軸方向に搬送され、仕切壁２０ｂの一端に形成された不図示の連通部から供給攪拌室２２内の現像剤に合流する。即ち、攪拌搬送室２１、供給搬送室２２、回収搬送室２３、現像剤通過路及び連通部によって現像容器２０内に現像剤の循環経路が形成されている。
【００３８】
現像容器２０は図２の右斜め上方に延在しており、現像容器２０内において供給搬送スクリュー２５ｂの上方には磁気ローラ３０が配置され、磁気ローラ３０の右斜め上方には現像ローラ３１が対向配置されている。そして、現像ローラ３１は現像容器２０の開口側（図２の右側）において感光体ドラム１ａ（図１参照）に対向しており、それぞれの回転軸周りに関して磁気ローラ３０は図中反時計方向に、現像ローラ３１は図中反時計方向に回転する。
【００３９】
攪拌搬送室２１には攪拌搬送スクリュー２５ａと対面して不図示のトナー濃度センサが配置されており、トナー濃度センサの検知結果に基づいてトナーコンテナ４ａから不図示のトナー補給口を介して攪拌搬送室２１にトナーが補給されるようになっている。トナー濃度センサとしては、例えば、現像容器２０内におけるトナーと磁性キャリアからなる二成分現像剤の透磁率を検出する透磁率センサが用いられる。
【００４０】
磁気ローラ３０は、図２において反時計方向に回転する非磁性の回転スリーブと、回転スリーブに内包される複数の磁極を有する固定マグネット体で構成されている。
【００４１】
現像ローラ３１は、図２において反時計方向に回転する円筒状の現像スリーブと、現像スリーブ内に固定された現像ローラ側磁極で構成されており、磁気ローラ３０と現像ローラ３１とはその対面位置（対向位置）において所定のギャップをもって対向している。現像ローラ側磁極は、固定マグネット体の対向する磁極（主極）と異極性である。
【００４２】
また、現像容器２０には穂切りブレード３５が磁気ローラ３０の長手方向（図２の紙面とは垂直方向）に沿って取り付けられており、穂切りブレード３５は、磁気ローラ３０の回転方向（図中反時計回り）において、現像ローラ３１と磁気ローラ３０との対向位置よりも上流側に位置付けられている。そして、穂切りブレード３５の先端部と磁気ローラ３０表面との間には僅かな隙間（ギャップ）が形成されている。
【００４３】
現像ローラ３１には、直流電圧（以下、Ｖｓｌｖ（ＤＣ）という）及び交流電圧（以下、Ｖｓｌｖ（ＡＣ）という）が印加され、磁気ローラ３０には、直流電圧（以下、Ｖｍａｇ（ＤＣ）という）及び交流電圧（以下、Ｖｍａｇ（ＡＣ）という）が印加されている。これらの直流電圧及び交流電圧は、現像バイアス電源からバイアス制御回路（いずれも図示せず）を経由して現像ローラ３１及び磁気ローラ３０に印加される。
【００４４】
前述のように、攪拌搬送スクリュー２５ａ及び供給搬送スクリュー２５ｂによって、現像剤が攪拌されつつ現像容器２０内の攪拌搬送室２１及び供給搬送室２２を循環してトナーを帯電させ、供給搬送スクリュー２５ｂによって現像剤が磁気ローラ３０に搬送される。そして、磁気ローラ３０上に磁気ブラシ（図示せず）を形成し、磁気ローラ３０上の磁気ブラシは穂切りブレード３５によって層厚規制された後、磁気ローラ３０と現像ローラ３１との対向部分に搬送され、磁気ローラ３０に印加されるＶｍａｇ（ＤＣ）と現像ローラ３１に印加されるＶｓｌｖ（ＤＣ）との電位差ΔＶ、及び磁界によって現像ローラ３１上にトナー薄層を形成する。
【００４５】
現像ローラ３１上のトナー層厚は現像剤の抵抗や磁気ローラ３０と現像ローラ３１との回転速度差等によっても変化するが、ΔＶによって制御することができる。ΔＶを大きくすると現像ローラ３１上のトナー層は厚くなり、ΔＶを小さくすると薄くなる。現像時におけるΔＶの範囲は一般的に１００Ｖ〜３５０Ｖ程度が適切である。
【００４６】
磁気ブラシによって現像ローラ３１上に形成されたトナー薄層は、現像ローラ３１の回転によって感光体ドラム１ａと現像ローラ３１との対向部分（対向領域）に搬送される。現像ローラ３１にはＶｓｌｖ（ＤＣ）及びＶｓｌｖ（ＡＣ）が印加されているため、感光体ドラム１ａとの間の電位差によってトナーが飛翔し、感光体ドラム１ａ上の静電潜像が現像される。
【００４７】
現像に用いられずに残ったトナーは、再度現像ローラ３１と磁気ローラ３０との対向部分に搬送され、磁気ローラ３０上の磁気ブラシによって回収される。そして、磁気ブラシは固定マグネット体の同極部分で磁気ローラ３０から引き剥がされた後、回収搬送室２３内に落下する。回収搬送室２３内の現像剤は回収搬送スクリュー２５ｃによって軸方向に搬送され、連通部（不図示）から供給搬送室２２内の現像剤と合流する。
【００４８】
その後、トナー濃度センサ（不図示）の検知結果に基づいてトナー補給口２０ｃから所定量のトナーが補給され、供給搬送室２２及び攪拌搬送室２１を循環する間に再び適正なトナー濃度で均一に帯電された二成分現像剤となる。この現像剤が再び供給攪拌スクリュー２５ｂにより磁気ローラ３０上に供給されて磁気ブラシを形成し、穂切りブレード３５へ搬送される。
【００４９】
図３は、本実施形態の現像剤補給装置における搬送部材周辺の構成を示す概略側面断面図であり、図４は、駆動伝達部材及び光学センサの周辺の構成を示す概略斜視図であり、図５は、駆動伝達部材を示す概略斜視図である。なお、図４では、ケーシング４５の上壁を省略して示す。また、図１及び図２と共通する部分には共通する符号を付して説明を省略する。現像装置３ａの上方に配置されたトナーコンテナ４ａは、トナー収容部４１、トナー搬送部４４、及びトナー補給部５５を有しており、トナー収容容器４２、ケーシング４５及びトナー補給部５５は、全体として一つの収容容器を形成している。
【００５０】
トナー収容部４１には、トナー搬送部４４との接続部４２ａを有しトナーが収容されるトナー収容容器４２と、接続部４２ａに配置されたトナー供給スクリュー４３と、が設けられている。トナー収容容器４２内において不図示の攪拌パドルによって攪拌されたトナーは、トナー供給スクリュー４３によってトナー搬送部４４に供給される。
【００５１】
トナー収容部４１の下方にはトナー搬送部４４が配置されており、トナー搬送部４４には、ケーシング４５と、ケーシング４５内に配置されたトナー搬送スクリュー（搬送部材）４６と、が設けられている。トナー搬送スクリュー４６は、トナー収容部４１から供給されたトナーを下流側（図３の右側）に搬送する。また、ケーシング４５のトナー搬送方向下流側（図３の右側）端部４５ａにおける底面は、トナー補給部５５と接続され、これと連通している。
【００５２】
トナー補給部５５は、図の上下方向に沿って配置された筒状部材から成り、トナー補給部５５の上端は上記の通りトナー搬送部４４と接続され、下端は現像容器２０のトナー補給口２０ｃに接続され、これと連通している。そして、トナー搬送スクリュー４６によって搬送されたトナーは、トナー補給部５５を通り、トナー補給口２０ｃを介して現像容器２０に補給される。
【００５３】
ケーシング４５におけるトナー搬送方向上流側（図３の左側）端部には、ケーシング４５に対し着脱可能であり、ケーシング４５に装着されることによりケーシング４５の一部を構成する支持部４７が設けられている。トナー搬送スクリュー４６の回転軸４６ａにおけるトナー搬送方向上流側端部４６ａａは、支持部４７に形成されたボス部４７ａに回転自在に支持され、下流側端部４６ａｂは、ケーシング４５の下流側端部４５ａに形成されたボス部４５ａａに回転自在に支持される。
【００５４】
また、上流側端部４６ａａには、駆動伝達ギア部４９ａと、該駆動伝達ギア部４９ａと一体に形成されたフランジ部４９ｂと、を有する駆動伝達部材４９が設けられている。かかる駆動伝達部材４９は、上流側端部４６ａａに嵌合され、該上流側端部４６ａａと不図示のピン等によって係合されることによって、回転軸４６ａに対する周方向における駆動伝達部材４９の移動が規制されている。これにより、駆動伝達部材４９は、回転軸４６ａと共に回転する。
【００５５】
図４に示すように、駆動伝達ギア部４９ａは、２つのアイドルギア５１、５２を介して、駆動モータ５３から突出するウォームギア５３ａと噛み合っている。ここでは、駆動モータ５３としてブラシモータを用い、ウォームギア５３ａは、駆動モータ５３の回転と共に回転する。これにより、駆動モータ５３の回転駆動力が駆動伝達ギア部４９に伝達され、トナー搬送スクリュー４６を回転させることができる。
【００５６】
また、図４及び図５に示すように、フランジ部４９ｂは、駆動伝達ギア部４９ａから軸方向とは垂直方向（図４及び図５の上下方向）に且つ駆動伝達ギア部４９ａと同一中心の円盤状（円形状）に形成されている。また、図５に示すように、フランジ部４９ｂの周縁部には、周方向に均一間隔で複数の突出部４９ｂａが形成されており、隣接する突出部４９ｂａの隙間により、複数のスリット５０が形成されている。
【００５７】
図３に示すように、支持部４７におけるフランジ部４９ｂの下端と対向する位置に、貫通孔４７ｂが形成されており、かかる貫通孔４７ｂには、光学センサ（検知手段）５１が嵌め込まれている。光学センサ５１は、発光部５１ａと受光部５１ｂとを有しており、両者は軸方向（図の左右方向）に沿ってフランジ部４９ｂ側（図の右側）に突出している。また、発光部５１ａ及び受光部５１ｂは、軸方向とは垂直方向（図の上下方向）において互いに一定の間隔を隔てて配置され、両者の間には、フランジ部４９ｂにおいて下方に位置する突出部４９ｂａが非接触に挟まれるようになっている。
【００５８】
これにより、駆動伝達部材４９が回転し、突出部４９ｂａ及びスリット５０が回動すると、順次、発光部５１ａと受光部５１ｂとの間を通過する。両者の間を突出部４９ｂａが通過するときには発光部５１ａから射出された光が遮られるため、受光部５１ｂでの受光量が低下し、スリット５０が通過するときには発光部５１ａから射出された光が遮られないため、受光部５１ｂでの受光量が低下しない。
【００５９】
これにより、受光部５１ｂでの受光量がパルス波形となり、かかるパルス波形におけるパルス数を計数することによって、駆動伝達部材４９の回転量、すなわちトナー搬送スクリュー４６の回転量を検知することができる。このとき、駆動伝達ギア部４９ａとフランジ部４９ｂとが一体に形成されているため、駆動伝達部材４９の回転量を、回転軸４６ａ等を介して検知する必要がない。
【００６０】
また、図３及び図４に示すように、光学センサ５１の下端部には、下方に向かって開放する略Ｕ字状の係合部５１ｃが、フランジ部４９ｂとは反対側（外側、図３の左側）端部には、外側に突出する係止片５１ｄが形成されている。そして、光学センサ５１を支持部４７の貫通孔４７ｂに外側から挿入し、係合部５１ｃを、支持部４７の下端部から上方に突設された係合突起４７ｃと嵌合させ、係止片５１ｄを、支持部４７の貫通孔４７ｂの周縁部と係合させることによって、光学センサ５１を、支持部４７に固定することができる。
【００６１】
そして、回転軸４６ａの下流側端部４６ａｂをケーシング４５の下流側端部４５ａに支持し、上流側端部４６ａａに駆動伝達部材４９を嵌合させ、光学センサ５１が取り付けられた支持部４７をケーシング４５に装着することによって、駆動伝達部材４９が支持部４７のボス部４７ａの突出端に押圧されて、軸方向に位置決めされる。また、光学センサ５１の発光部５１ａと受光部５１ｂとが、フランジ部４９ｂにおいて下方に配置された突出部４９ｂａを非接触に挟んだ位置に、配置される。
【００６２】
次に、光学センサ５１を用いたトナー搬送スクリュー４６の回転量の調整について説明する。図６は、スリットがオーバーランした状態を模式的に示す図である。なお、図６において一点鎖線矢印は、スリット５０の進行方向（回動方向）を示す。
【００６３】
トナー搬送スクリュー４６の回転速度は予め設定されている。また、トナー補給量は、不図示のトナー濃度検知センサの検知結果に基づいて不図示の制御部によって算出され、算出されたトナー補給量に基づいて、トナー搬送スクリュー４６の回転量が算出される。かかる回転量に基づいてトナー搬送スクリュー４６が作動及び作動停止を繰り返すこと（間欠作動）により、トナーコンテナ４ａから現像装置３ａにトナーが補給される。
【００６４】
そして、トナー搬送スクリュー４６による回転時（トナー補給時）、フランジ部４９ｂに形成されたスリット５０を光学センサ５１によって検知することによって、トナー搬送スクリュー４６の回転量が検知される。
【００６５】
ここで、駆動モータ５３の立ち上がり性能に変動が生じる場合や、微量のトナーを補給する際のブレーキ性能に変動が生じる場合等、駆動モータ５３の回転性能に変動が生じると、図６に示すように、トナー搬送スクリュー４６にオーバーランが発生する場合がある。
【００６６】
オーバーランが発生すると、光学センサ５１の発光部５１ａと受光部５１ｂとの間（狙いの位置）で停止するはずのスリット５０（図６にＡとして示す）が、狙いの位置よりも進むことになる。その結果、光学センサ５１で検知されるパルス数（すなわちスリット数）が増加し、現像容器２０（図３参照）にトナーが、必要以上に多く補給されることになる。
【００６７】
従って、かかるパルスの増加分ｎを算出し、トナー搬送スクリュー４６の次の回転時のパルス数を、不図示のトナー濃度センサの検知結果から算出されたパルス数よりも、増加分ｎだけ減らすこととした。これにより、前回の回転時に多く補給された分だけトナー補給量を減らすことができるため、トナーコンテナ４ａから現像容器２０へのトナー補給量を適切に調整することができる。
【００６８】
上記の通り、本実施形態では、トナー搬送スクリュー４６の回転軸４６ａの上流側端部４６ａａ（軸方向一端部）に、駆動モータ５３からの回転駆動が伝達される駆動伝達ギア部４９ａと、該駆動伝達ギア部４９ａと一体に形成され、軸方向とは垂直方向に沿って突出すると共に回転軸を中心とした略円形状に形成され、且つ、回転軸４６ａを中心として同心円状に配置されたスリット５０を有するフランジ部４９ｂと、を有する駆動伝達部材４９を設け、フランジ部４９ｂの周縁部を挟んで配置され、スリット５０に光を射出可能な発光部５１ａと、該発光部５１ａから射出された光を受光可能な受光部５１ｂと、を有し、スリット５０によるパルス波形を読み取ってトナー搬送スクリュー４６の回転量を検知する光学センサ５１を設けたため、駆動伝達部材４９の回転量を、回転軸４６ａ等を介して検知する必要がない。
【００６９】
これにより、回転軸４６ａの配置ずれ、回転軸４６ａと駆動伝達ギア部４９ａとの位置ずれ、回転軸４６ａとフランジ部４９ｂとの位置ずれ等の影響を受けることなくトナー搬送スクリュー４６の回転量を検知できる。従って、トナー搬送スクリュー４６の回転量を安定して検知することができる。さらに、現像装置３ａへのトナー補給量を安定させることができる。また、装置本体の小型化も可能となる。
【００７０】
また、本実施形態では、ケーシング４５に着脱可能でありケーシング４５の外壁の一部を構成する支持部４７を設け、光学センサ５１を、支持部４７に取り付けたため、支持部４７をケーシング４５に取り付けるだけで、フランジ部４９ｂと光学センサ５１との位置決めを行うことができる。
【００７１】
これにより、組立時等におけるフランジ部４９ｂと光学センサ５１との位置ずれを防止することができる。従って、トナー搬送スクリュー４６の回転量をより安定して検知できる。また、位置ずれ等が生じた場合であっても、支持部４７をケーシング４５から脱離することにより、両者の位置関係を容易に再調整できるため、効果的である。さらに、一層の小型化を図ることができ、組立も容易となる。しかし、その他、支持部４７をケーシング４５と一体に形成することもできる。
【００７２】
また、本実施形態では、スリット５０を、フランジ部４９ｂの周縁部から略垂直に突出する複数の突出部４９ｂａの間隙から形成することによって、光学センサ５１による検知が容易となる。また、光学センサ５１を上記の様に支持部４７に着脱可能に取り付けた場合には、発光部５１ａと受光部５１ｂとを支持部４７から軸方向に沿って突出させるだけでスリット５０の検知が可能となる。
【００７３】
これにより、光学センサ５１を無理なく取り付けることができ、光学センサ５１の検知を安定させることができる。しかし、フランジ部４９ｂの形状等は、本実施形態に特に限定されるものではなく、装置構成等に応じて適宜設定することができる。
【００７４】
図７（ａ）は、駆動伝達部材の一変形例を光学センサと共に示す正面図であり、図７（ｂ）は、図７（ａ）を右から見た図である。例えば、図７（ａ）及び図７（ｂ）に示すように、フランジ部４９ｂを、平坦な円形状に形成し、その周縁部にスリット５０を形成することもできる。かかる場合には、光学センサ５１の発光部５１ａ及び受光部５１ｂを、フランジ部４９ｂに沿って配置すればよい。
【００７５】
また、本実施形態では、光学センサ５１の検知結果に基づいて、トナー搬送スクリュー４６の回転により発生したパルス数を計数し、計数されたパルス数に応じてトナー搬送スクリュー４６の次の回転時の回転量を調整することとしたため、ブラシモータ等、回転数にバラツキが生じ易い駆動モータ５３を用いた場合であっても、回転量を適切に調整できる。これにより、現像装置３ａへのトナー補給量を安定させることができる。
【００７６】
また、本実施形態では、トナー搬送スクリュー４６が狙いのパルス数よりもオーバーランしたとき、増加したパルス数（増加分ｎ）だけ減らすことによってトナー搬送スクリュー４６の次の回転時（トナー補給時）の回転量を調整することとしたため、特に駆動モータ５３の立ち上がり性能やブレーキ性能に変動が生じた場合であっても、トナー補給量を適切な量に調整できるため、効果的である。なお、その他、トナー搬送スクリュー４６の回転が狙いのパルス数よりも少ないときには、減少したパルス数だけ増やすことによってトナー搬送スクリュー４６の次の回転時の回転量を調整することもできる。
【００７７】
その他本発明は、上記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、上記実施形態に示したスリット５０の数量や形状等は一例に過ぎず、回転量の検知精度や、光学センサ５１の構成や、その他の装置構成等に応じて適宜設定することができる。また、上記実施形態では、ブラシモータから形成される駆動モータ５３を用いたが、駆動伝達ギア部４９ａに回転駆動を伝達可能であれば、その他のモータを用いることもできる。
【００７８】
また、上記実施形態では、本発明を、二成分現像剤を用い、磁気ローラ３０上に磁気ブラシを形成し、磁気ローラ３０から現像ローラ３１にトナーのみを移動させ、現像ローラ３１から感光体ドラム１ａ〜１ｄにトナーを供給する現像装置３ａ〜３ｄに適用したが、その他、一成分現像剤を用いる現像装置や、磁気ローラ３０を設けず現像ローラ３１のみを設けた現像装置にも適用することができる。また、上記実施形態では、タンデム型カラー画像形成装置１００を用いたが、本発明は、その他、例えば複写機、複合機やファクシミリにも適用でき、モノクロの複合機、プリンタやファックス等にも適用できることはいうまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００７９】
本発明は、搬送部材の回転軸の軸方向一端部に配置され、駆動手段からの回転駆動が伝達される駆動伝達ギア部と、該駆動伝達ギア部と一体に形成され、軸方向とは垂直方向に沿って突出すると共に回転軸を中心とした略円形状に形成され、且つ、回転軸を中心として同心円状に配置されたスリットを有するフランジ部と、を有する駆動伝達部材と、フランジ部の周縁部を挟んで配置される、スリットに光を射出可能な発光部と、該発光部から射出された光を受光可能な受光部と、を有し、スリットによるパルス波形を読み取って搬送部材の回転量を検知する検知手段と、が設けられた現像剤補給装置である。
【００８０】
これにより、現像装置への現像剤補給量を安定させることができる。また、上記現像剤補給手段を備えた画像形成装置とすることによって、現像装置への現像剤補給量を安定させて画像品質を向上させることができる。
【符号の説明】
【００８１】
Ｐａ〜Ｐｄ 画像形成部
１ａ〜１ｄ 感光体ドラム
３ａ〜３ｄ 現像装置
４ａ〜４ｄ トナーコンテナ（現像剤補給装置）
２０ 現像容器
２０ａ、２０ｂ 仕切壁
２０ｃ トナー補給口
３０ 磁気ローラ
３１ 現像ローラ
３５ 穂切りブレード
４１ トナー収容部
４２ トナー収容容器（収容容器）
４４ トナー搬送部
４５ ケーシング（収容容器）
４６ トナー搬送スクリュー（搬送部材）
４６ａ 回転軸
４６ａａ 上流側端部（軸方向一端部）
４６ａｂ 下流側端部
４７ 支持部
４７ａ ボス部
４７ｂ 貫通孔
４７ｃ 係合突起
４９ 駆動伝達部材
４９ａ 駆動伝達ギア部
４９ｂ フランジ部
４９ｂａ 突出部
５０ スリット
５１ 光学センサ（検知手段）
５１ａ 発光部
５１ｂ 受光部
５１ｃ 係合孔
５１ｄ 突起部
５５ トナー補給部（収容容器）
１００ カラープリンタ（画像形成装置）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像装置に補給するための現像剤が収容された収容容器と、該収容容器内の現像剤を回転しながら前記現像装置に供給する搬送部材と、を有する現像剤補給装置であって、
前記搬送部材の回転軸の軸方向一端部に配置され、駆動手段からの回転駆動が伝達される駆動伝達ギア部と、該駆動伝達ギア部と一体に形成され、前記軸方向とは垂直方向に沿って突出すると共に前記回転軸を中心とした略円形状に形成され、且つ、前記回転軸を中心として同心円状に配置されたスリットを有するフランジ部と、を有する駆動伝達部材と、
前記フランジ部の周縁部を挟んで配置される、前記スリットに光を射出可能な発光部と、該発光部から射出された光を受光可能な受光部と、を有し、前記スリットによるパルス波形を読み取って前記搬送部材の回転量を検知する検知手段と、が設けられたことを特徴とする現像剤補給装置。
【請求項２】
前記収容容器に着脱可能であり前記収容容器の外壁の一部を構成する支持部が設けられ、
前記検知手段は、前記支持部に取り付けられることを特徴とする請求項１に記載の現像剤補給装置。
【請求項３】
前記スリットは、前記フランジ部の周縁部から略垂直に突出する突出部の間隙から形成されることを特徴とする請求項１または２に記載の現像剤補給装置。
【請求項４】
前記検知手段の検知結果に基づいて、前記搬送部材の回転により発生したパルス数を計数し、計数されたパルス数に応じて前記搬送部材の次の回転時の回転量を調整することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の現像剤補給装置。
【請求項５】
前記搬送部材が狙いのパルス数よりもオーバーランしたことが検知されたとき、前記狙いのパルス数よりも増加したパルス数を減らすことによって前記搬送部材の次の回転時の回転量を調整することを特徴とする請求項４に記載の現像剤補給装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の現像剤補給装置を備えた画像形成装置。
【請求項１】
現像装置に補給するための現像剤が収容された収容容器と、該収容容器内の現像剤を回転しながら前記現像装置に供給する搬送部材と、を有する現像剤補給装置であって、
前記搬送部材の回転軸の軸方向一端部に配置され、駆動手段からの回転駆動が伝達される駆動伝達ギア部と、該駆動伝達ギア部と一体に形成され、前記軸方向とは垂直方向に沿って突出すると共に前記回転軸を中心とした略円形状に形成され、且つ、前記回転軸を中心として同心円状に配置されたスリットを有するフランジ部と、を有する駆動伝達部材と、
前記フランジ部の周縁部を挟んで配置される、前記スリットに光を射出可能な発光部と、該発光部から射出された光を受光可能な受光部と、を有し、前記スリットによるパルス波形を読み取って前記搬送部材の回転量を検知する検知手段と、が設けられたことを特徴とする現像剤補給装置。
【請求項２】
前記収容容器に着脱可能であり前記収容容器の外壁の一部を構成する支持部が設けられ、
前記検知手段は、前記支持部に取り付けられることを特徴とする請求項１に記載の現像剤補給装置。
【請求項３】
前記スリットは、前記フランジ部の周縁部から略垂直に突出する突出部の間隙から形成されることを特徴とする請求項１または２に記載の現像剤補給装置。
【請求項４】
前記検知手段の検知結果に基づいて、前記搬送部材の回転により発生したパルス数を計数し、計数されたパルス数に応じて前記搬送部材の次の回転時の回転量を調整することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の現像剤補給装置。
【請求項５】
前記搬送部材が狙いのパルス数よりもオーバーランしたことが検知されたとき、前記狙いのパルス数よりも増加したパルス数を減らすことによって前記搬送部材の次の回転時の回転量を調整することを特徴とする請求項４に記載の現像剤補給装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の現像剤補給装置を備えた画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１１−１９７２２９（Ｐ２０１１−１９７２２９Ａ）
【公開日】平成２３年１０月６日（２０１１．１０．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−６２２４７（Ｐ２０１０−６２２４７）
【出願日】平成２２年３月１８日（２０１０．３．１８）
【出願人】（０００００６１５０）京セラミタ株式会社 (13,173)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１０月６日（２０１１．１０．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月１８日（２０１０．３．１８）
【出願人】（０００００６１５０）京セラミタ株式会社 (13,173)
【Ｆターム（参考）】
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