画像形成装置
【課題】 電子写真方式の画像形成装置において、適切な量のトナーが現像器に補給されるようにする。
【解決手段】 この画像形成装置は、トナー現像を行う現像器と、トナーコンテナからその現像器へ補給されるトナーの補給量を測定する磁気式流量センサー１７と、磁気式流量センサー１７により測定されたトナーの補給量に基づいて、トナーコンテナからその現像器へのトナー補給を制御するコントローラー３１とを備える。
【解決手段】 この画像形成装置は、トナー現像を行う現像器と、トナーコンテナからその現像器へ補給されるトナーの補給量を測定する磁気式流量センサー１７と、磁気式流量センサー１７により測定されたトナーの補給量に基づいて、トナーコンテナからその現像器へのトナー補給を制御するコントローラー３１とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複合機、プリンターなどといった電子写真方式の画像形成装置では、露光装置により感光体ドラム上に静電潜像が形成され、トナーコンテナから現像器へ供給されたトナーが、現像ローラーで感光体ドラム上へ供給され、静電潜像がトナーによって現像される。
【０００３】
印刷を継続的に行うためには、現像に適した量のトナーを現像器内に保有しておく必要があり、現像器内のトナー量が減少すると、トナーコンテナからトナーが補給される。例えば、印字率や、トナー量センサーによる現像器内のトナー量の測定値に基づいて計算される量のトナーが、トナー補給モーターなどの駆動時間を制御することで、トナーコンテナから現像器へ補給される。
【０００４】
一般的に、トナーコンテナ内のトナー残量が少なくなると、１回のトナー補給動作（所定の駆動時間におけるトナー補給モーターの動作）により現像器へ補給されるトナー量が少なくなる傾向がある。このため、トナーコンテナにトナー残量センサーを設け、そのトナー残量センサーにより得られるトナー残量が少なくなると、トナー補給モーターの駆動時間を長くする画像形成装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−３３７８１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、トナーが粉体であることからトナーコンテナ内の温度および／または湿度によってトナーの流動性が変化するため、トナーコンテナ内の温度および／または湿度に応じてトナー補給量が変化する。したがって、トナー残量に応じてトナー補給モーターの駆動時間を変更しても、トナーコンテナ内の温度および湿度によっては適切な量のトナーが現像器に補給されない可能性がある。
【０００７】
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、適切な量のトナーを現像器に補給する画像形成装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、本発明では以下のようにした。
【０００９】
本発明に係る画像形成装置は、トナーコンテナと、トナーコンテナからトナーを補給される現像器と、トナーコンテナから現像器へ補給されるトナーの補給量を測定する磁気式流量センサーと、磁気式流量センサーにより測定されたトナーの補給量に基づいて、トナーコンテナから現像器へのトナー補給を制御するコントローラーとを備える。
【００１０】
これにより、現像器へのトナー補給量が直接的に測定され、適切な量のトナーが現像器に補給される。
【００１１】
また、本発明に係る画像形成装置は、上記の画像形成装置に加え、次のようにしてもよい。この場合、画像形成装置は、トナーコンテナから現像器へのトナー補給を行うトナー補給部をさらに備える。そして、コントローラーは、磁気式流量センサーの測定結果に基づき、トナー補給部による所定のトナー補給動作でトナーコンテナから現像器へ補給されるトナーの補給量に応じて、トナー補給部の動作量を決定する。
【００１２】
また、本発明に係る画像形成装置は、上記の画像形成装置のいずれかに加え、次のようにしてもよい。この場合、コントローラーは、現像器内のトナー量が所定の基準値になるようにトナー補給部を動作させ、トナー補給部による所定のトナー補給動作でトナーコンテナから現像器へ補給されるトナーの補給量が所定の条件になると、その基準値を変更する。
【００１３】
これにより、トナーコンテナ内のトナー残量が少なくなったときに、現像器内のトナー量を調節することで、トナーコンテナ内のトナーをより多く印刷に消費することができ、トナーコンテナ交換時にトナーコンテナ内に残留しているトナーを少なくすることができる。
【００１４】
また、本発明に係る画像形成装置は、上記の画像形成装置のいずれかに加え、次のようにしてもよい。この場合、コントローラーは、トナー補給部による所定のトナー補給動作でトナーコンテナから現像器へ補給されるトナーの補給量が所定の閾値以下になると、印刷動作を停止させた後に、その基準値を増加させて現像器へのトナー補給をトナー補給部に実行させ、トナー補給の完了後に基準値を増加前の値に戻した上で印刷を再開させる。
【００１５】
これにより、トナーコンテナ内のトナー残量が少なくなったときに、印刷（つまりトナー消費）を停止して現像器内のトナー保有量を増加させた後、印刷を再開することで、印刷を停止せずに継続した場合より現像器内のトナー量が不足しにくく、より多くの印刷を行うことができる。
【００１６】
また、本発明に係る画像形成装置は、上記の画像形成装置のいずれかに加え、次のようにしてもよい。この場合、コントローラーは、トナー補給部による所定のトナー補給動作でトナーコンテナから現像器へ補給されるトナーの補給量が所定の閾値以下になると、その基準値を低下させ、現像器へのトナー補給をトナー補給部に実行させる。
【００１７】
これにより、トナーコンテナ内のトナー残量が少なくなったときに、継続的に印刷を行い易くなるため、より多くの印刷を行うことができる。
【００１８】
また、本発明に係る画像形成装置は、上記の画像形成装置のいずれかに加え、次のようにしてもよい。この場合、画像形成装置は、現像器内のトナー量を測定するトナー量センサーをさらに備える。
【００１９】
また、本発明に係る画像形成装置は、上記の画像形成装置のいずれかに加え、次のようにしてもよい。この場合、上述の磁気式流量センサーは、電磁流量センサーである。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、画像形成装置において、適切な量のトナーが現像器に補給される。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１に係る画像形成装置の機械的な内部構成の一部を示す側面図である。
【図２】図２は、図１における現像器の一例を示す断面図である。
【図３】図３は、図１および図２における現像器に対するトナー補給を制御するコントローラーを示すブロック図である。
【図４】図４は、図２および図３における磁気式流量センサーとしての電磁流量センサーの一例を示す図である。
【図５】図５は、実施の形態１におけるコントローラーによるトナー補給処理について説明するフローチャートである。
【図６】図６は、実施の形態１におけるトナー補給状態の区分、および温度変化などを考慮しない場合のトナー補給量とトナーコンテナ内のトナー残量との関係を説明する図である。
【図７】図７は、実施の形態２におけるコントローラーの動作について説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
【００２３】
実施の形態１．
【００２４】
図１は、本発明の実施の形態１に係る画像形成装置の機械的な内部構成の一部を示す側面図である。この画像形成装置は、プリンター、ファクシミリ装置、複写機、複合機などといった、電子写真方式の印刷機能を有する装置である。
【００２５】
この実施の形態１の画像形成装置は、タンデム方式のカラー画像形成部を有する。このカラー画像形成部は、感光体ドラム１ａ〜１ｄ、露光装置２ａ〜２ｄおよび現像器３ａ〜３ｄを有する。感光体ドラム１ａ〜１ｄは、シアン、マゼンタ、イエローおよびブラックの４色の感光体である。
【００２６】
露光装置２ａ〜２ｄは、感光体ドラム１ａ〜１ｄへレーザー光を走査しつつ照射して静電潜像を形成する装置である。レーザー光は、感光体ドラム１ａ〜１ｄの回転方向（副走査方向）に垂直な方向（主走査方向）に走査される。露光装置２ａ〜２ｄは、レーザー光の光源であるレーザーダイオード、およびそのレーザー光を感光体ドラム１ａ〜１ｄへ導く光学素子（レンズ、ミラー、ポリゴンミラーなど）を含むレーザースキャニングユニットを有する。
【００２７】
さらに、感光体ドラム１ａ〜１ｄの周囲には、スコロトロン等の帯電器、クリーニング装置、除電器などが配置されている。クリーニング装置は、１次転写後に、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上の残留トナーを除去し、除電器は、１次転写後に、感光体ドラム１ａ〜１ｄを除電する。
【００２８】
現像器３ａ〜３ｄは、シアン、マゼンタ、イエローおよびブラックの４色のトナーがそれぞれ充填されるトナーコンテナを接続され、そのトナーコンテナから供給されるトナーを感光体ドラム１ａ〜１ｄへ供給し、そのトナーを感光体ドラム１ａ〜１ｄ上の静電潜像に付着させてトナー画像を形成する。
【００２９】
感光体ドラム１ａ、露光装置２ａおよび現像ユニット３ａにより、マゼンタのトナー像の形成が行われ、感光体ドラム１ｂ、露光装置２ｂおよび現像ユニット３ｂにより、シアンのトナー像の形成が行われ、感光体ドラム１ｃ、露光装置２ｃおよび現像ユニット３ｃにより、イエローのトナー像の形成が行われ、感光体ドラム１ｄ、露光装置２ｄおよび現像ユニット３ｄにより、ブラックのトナー像の形成が行われる。
【００３０】
図２は、図１における現像器３ａの一例を示す断面図である。なお、図２では、現像器３ａおよびその周辺について図示しているが、現像器３ｂ〜３ｄおよびそれらの周辺についても同様の構成となっている。
【００３１】
図２に示すように、現像器３ａは、筐体１１と、現像ローラー１２と、攪拌スクリュー１３，１４と、現像器３ａ内のトナー量を測定するためのトナー量センサー１５とを有する。この装置に使用されるトナーが磁性トナーである場合、トナー量センサー１５としては、透磁率センサーが使用される。
【００３２】
現像器３ａには、トナーコンテナ２１が接続され、トナーコンテナ２１のトナー補給ローラー２２が回転するとトナーがトナーコンテナ２１から現像器３ａへ補給される。トナー量センサー１５により現像器３ａ内のトナー量の低下が検出されると、トナー供給ローラー２２が駆動され、現像器３ａにトナーが補給される。なお、このトナーコンテナ２１には、トナー残量を検出するセンサーが設けられていない。
【００３３】
現像器３ａの筐体１１には、トナー補給口１６が形成されており、そのトナー補給口１６を通ってトナーがトナーコンテナ２１から補給される。この実施の形態１では、筐体１１におけるトナー補給口１６を形成する部分は筒状になっており、その外側に磁気式流量センサー１７が設置されている。
【００３４】
磁気式流量センサー１７は、トナー補給口１６を通過するトナーの量（つまり、トナー補給量）を測定するためのセンサーである。磁気式流量センサー１７は、トナーがトナー補給口１６を通過する際の磁界変化を所定の方式で検出する。実施の形態１では、磁気式流量センサー１７は、後述する電磁流体センサーである。
【００３５】
なお、磁気式流量センサー１７は、現像器３ａの筐体１１内部より、筐体１１の内部に保有されているトナーの影響を受けないようにするために、筐体１１外側に設置するほうが好ましい。
【００３６】
図１に戻り、中間転写ベルト４は、感光体ドラム１ａ〜１ｄに接触し、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上のトナー画像を１次転写される環状の像担持体（中間転写体）である。中間転写ベルト４は、駆動ローラー５に張架され、駆動ローラー５からの駆動力によって、感光体ドラム１ｄとの接触位置から感光体ドラム１ａとの接触位置への方向へ向かって周回していく。
【００３７】
転写ローラー６は、搬送されてくる用紙を中間転写ベルト４に接触させ、中間転写ベルト４上のトナー画像を用紙に２次転写する。なお、トナー画像を転写された用紙は、定着器９へ搬送され、トナー画像が用紙へ定着される。
【００３８】
ローラー７は、クリーニングブラシを有し、クリーニングブラシを中間転写ベルト４に接触させ、用紙へのトナー画像の転写後に中間転写ベルト４に残ったトナーを除去する。
【００３９】
図３は、図１および図２における現像器３ａに対するトナー補給を制御するコントローラーを示すブロック図である。
【００４０】
図３に示すコントローラー３１は、トナー量センサー１５の測定値に基づいて、現像器３ａ内のトナー量が少なくなると、所定の動作量（所定の駆動時間、所定の回転数、または所定の回数角度）だけトナー補給モーター３２でトナー補給ローラー２２を駆動する。また、コントローラー３１は、１回のトナー補給動作について磁気式流量センサー１７により測定されたトナー補給量に基づいて、１回のトナー補給動作におけるトナー補給モーター３２の動作量を決定する。
【００４１】
このコントローラー３１は、制御回路４１とメインコントローラー４２とを有する。
【００４２】
制御回路４１は、トナー量基準値５１とトナー補給状態情報５２とを図示せぬメモリーなどで記憶している。これらのトナー量基準値５１とトナー補給状態情報５２は、メインコントローラー４２により書換可能である。トナー量基準値５１は、現像器３ａ内のトナー量の基準値であって、良好な現像を行うのに適正なトナー量を示す。トナー補給状態情報５２は、１回のトナー補給動作によるトナーコンテナ２１から現像器３ａへのトナー補給量から判定されるトナー補給状態を示す情報である。
【００４３】
制御回路４１は、トナー量センサー１５の出力値を監視し、トナー量センサー１５の出力値に基づく現像器３ａ内のトナー量がトナー量基準値５１より低くなったと判断すると、トナー補給状態情報５２の値に対応する動作量でトナー補給モーター３２を動作させる。なお、制御回路４１は、例えばアナログ電子回路で構成される。
【００４４】
メインコントローラー４２は、感光体ドラム１ａ〜１ｄ、各種ローラーなどを駆動する図示せぬ機構を制御し、印刷ジョブを実行する。また、メインコントローラー４２は、制御回路４１にトナー量基準値５１およびトナー補給状態情報５２をセットする。さらに、メインコントローラー４２は、操作パネル３３の表示装置に各種メッセージを表示させる。このメインコントローラー４２は、例えば、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、マイクロコンピューターなどのデジタル回路で構成される。
【００４５】
このメインコントローラー４２は、トナー補給量計算部６１とトナー補給制御部６２とを有する。トナー補給量計算部６１は、磁気式流量センサー１７の出力値から、単位時間あたりのトナー補給動作でトナーコンテナ２１から現像器３ａへ補給されたトナー量を計算する。トナー補給制御部６２は、トナー補給量計算部６１により得られるトナー補給量に基づいてトナー補給状態を特定し、そのトナー補給状態を示す値をトナー補給状態情報５２として制御回路４１に供給する。
【００４６】
なお、現像器３ｂ〜３ｄについてのコントローラー３１も同様に構成される。ただし、メインコントローラー４２は、現像器３ａ〜３ｄについて１つとして、現像器３ａ〜３ｄに設けられている制御回路４１を制御するようにしてもよい。
【００４７】
図４は、図２および図３における磁気式流量センサー１７としての電磁流量センサーの一例を示す図である。
【００４８】
図４に示すように、励磁コイル７１，７２は、励磁コイル７１，７２による磁束がトナー補給口１６を通過するように、トナー補給口１６を挟んで互いに対向して配置される。励磁電源７３は、励磁コイル７１，７２に励磁電流を導通させるための電源である。電極７４，７５は、励磁コイル７１，７２による磁束に対して垂直な方向において、対向して配置される。検出回路７６は、励磁コイル７１，７２による磁束およびトナー補給口１６を通過するトナーによりファラデーの法則に従って誘起する電極７４，７５間の電圧を検出し、その検出電圧に対応する出力信号を出力する。
【００４９】
次に、実施の形態１に係る画像形成装置におけるコントローラー３１によるトナー補給処理について説明する。図５は、実施の形態１におけるコントローラー３１によるトナー補給処理について説明するフローチャートである。ここでは、現像器３ａに対するトナー補給について説明するが、現像器３ｂ〜３ｄに対するトナー補給も同様に行われる。
【００５０】
メインコントローラー４２は、磁気式流量センサー１７の出力値を監視しており、磁気式流量センサー１７の出力値に応じた値のトナー補給状態情報５２を制御回路４１にセットする。
【００５１】
図６は、実施の形態１におけるトナー補給状態の区分、および温度変化などを考慮しない場合のトナー補給量とトナーコンテナ２１内のトナー残量との関係を説明する図である。図６に示すように、トナー補給量に基づいて、トナー補給状態が、第１の状態から第４の状態の４つに分類される。トナーコンテナ２１交換時（つまり、トナー残量が１００％のとき）の単位動作時間あたりのトナー補給量がＡ０とされ、トナー補給量がＡ１以上（Ａ１＜Ａ０）であれば、トナー補給状態は第１の状態と判定される。トナー補給量がＡ１より低くＡ２以上（Ａ２＜Ａ１）であれば、トナー補給状態は第２の状態と判定される。トナー補給量がＡ２より低くＡ３以上（Ａ３＜Ａ２）であれば、トナー補給状態は第３の状態と判定される。トナー補給量がＡ３より低ければ、トナー補給状態は第４の状態と判定される。
【００５２】
そして、印刷ジョブ実行時に、制御回路４１は、トナー量センサー１５の出力値を監視しており（ステップＳ１）、トナー補給が必要か否かを判定すると、以下の処理を行う。
【００５３】
まず、制御回路４１は、トナー補給状態情報５２を参照して、トナー補給状態が第１の状態であるか否かを判定し（ステップＳ２）、トナー補給状態が第１の状態である場合には、第１の状態に対応する動作量（モード＃１）で、トナー供給モーター３２を動作し、トナー供給ローラー２２を駆動させる（ステップＳ３）。
【００５４】
トナー補給状態が第１の状態ではない場合、制御回路４１は、トナー補給状態が第２の状態であるか否かを判定し（ステップＳ４）、トナー補給状態が第２の状態である場合には、第２の状態に対応する動作量（モード＃２）で、トナー供給モーター３２を動作し、トナー供給ローラー２２を駆動させる（ステップＳ５）。モード＃２では、モード＃１より長い時間、トナー供給モーター３２が動作する。
【００５５】
トナー補給状態が第２の状態ではない場合、制御回路４１は、トナー補給状態が第３の状態であるか否かを判定し（ステップＳ６）、トナー補給状態が第３の状態である場合には、第３の状態に対応する動作量（モード＃３）で、トナー供給モーター３２を動作し、トナー供給ローラー２２を駆動させる（ステップＳ７）。モード＃３では、モード＃２より長い時間、トナー供給モーター３２が動作する。
【００５６】
モード＃１〜＃３でトナー補給が行われた場合、トナー補給が完了すると、ステップＳ１に戻り、次回のトナー補給まで引き続き、制御回路４１は、トナー量センサー１５の出力値を監視する。
【００５７】
トナー補給状態が第３の状態ではない場合（つまり、トナー補給状態が第４の状態である場合）、制御回路４１は、まず、メインコントローラー４２に、ページ間で印刷を停止させ（ステップＳ８）、第４の状態に対応する動作量（モード＃４）で、トナー供給モーター３２を動作し、トナー供給ローラー２２を駆動させる（ステップＳ９）。モード＃４では、モード＃３より長い時間、トナー供給モーター３２が動作する。
【００５８】
モード＃４でのトナー供給動作が完了した後、制御回路４１は、トナー量センサー１５により得られる現像器３ａ内のトナー量がトナー量基準値５１以上となっているか否かを判定する（ステップＳ１０）。
【００５９】
現像器３ａ内のトナー量がトナー量基準値５１以上となっている場合には、制御回路４１は、メインコントローラー４２に印刷を再開させた後（ステップＳ１１）、ステップＳ１に戻り、次回のトナー補給まで引き続き、トナー量センサー１５の出力値を監視する。
【００６０】
一方、現像器３ａ内のトナー量がトナー量基準値５１以上となっていない場合には、制御回路４１は、トナーエンプティー信号をメインコントローラー４２へ出力する。メインコントローラー４２は、トナーエンプティー信号を受け付けると、印刷を中止し（ステップＳ１２）、トナーコンテナ２１の交換を促すメッセージを操作パネル３３に表示させる。
【００６１】
以上のように、上記実施の形態１に係る画像形成装置は、トナーコンテナ２１からトナーを補給される現像器３ａ（３ｂ，３ｃ，３ｄ）と、トナーコンテナ２１から現像器３ａ（３ｂ，３ｃ，３ｄ）へ補給されるトナーの補給量を測定する磁気式流量センサー１７と、磁気式流量センサー１７により測定されたトナーの補給量に基づいて、トナーコンテナ２１から現像器３ａ（３ｂ，３ｃ，３ｄ）へのトナー補給を制御するコントローラー３１とを備える。
【００６２】
これにより、現像器３ａ（３ｂ，３ｃ，３ｄ）へのトナー補給量が直接的に測定され、例えばトナーコンテナ２１内の温度変化、湿度変化などの影響を受けずに、適切な量のトナーが現像器３ａ（３ｂ，３ｃ，３ｄ）に補給される。
【００６３】
実施の形態２．
【００６４】
本発明の実施の形態２に係る画像形成装置は、トナー補給動作によるトナー補給量が低下した場合に、トナー量基準値を変更して、トナーコンテナ２１交換時にトナーコンテナ２１内に残留しているトナーを減らしてより多くの印刷を行うようにしたものである。
【００６５】
実施の形態２に係る画像形成装置の基本的な構成は、実施の形態１に係る画像形成装置と同一である。ただし、実施の形態２におけるコントローラー３１は、以下のように動作する。
【００６６】
実施の形態２では、コントローラー３１は、現像器３ａ内のトナー量がトナー量基準値５１になるようにトナー補給モーター３２およびトナー補給ローラー２２を動作させ、トナー補給モーター３２およびトナー補給ローラー２２による所定のトナー補給動作でトナーコンテナ２１から現像器３ａへ補給されるトナーの補給量が所定の条件になると、トナー量基準値５１を変更する。
【００６７】
トナー量基準値５１は、デフォルト状態で（つまり、印刷ジョブ開始時には）標準値に設定されている。コントローラー３１は、トナー補給モーター３２およびトナー補給ローラー２２による所定のトナー補給動作でトナーコンテナ２１から現像器３ａへ補給されるトナーの補給量が所定の閾値（上述のＡ３）以下になると、印刷動作を停止させた後に、トナー量基準値５１を所定の上限値に変更して現像器３ａへのトナー補給をトナー補給モーター３２およびトナー補給ローラー２２に実行させ、そのトナー補給の完了後にトナー量基準値５１を標準値に戻した上で印刷を再開させる。
【００６８】
また、コントローラー３１は、トナー補給モーター３２およびトナー補給ローラー２２による所定のトナー補給動作でトナーコンテナ２１から現像器３ａへ補給されるトナーの補給量が所定の閾値（上述のＡ３よりさらに低い値）以下になると、トナー量基準値５１を所定の下限値に変更し、現在の印刷ジョブが完了するまで、現像器３ａへのトナー補給をトナー補給モーター３２およびトナー補給ローラー２２によるに実行させる。
【００６９】
なお、トナー量基準値５１の上限値は、トナー量基準値５１の標準値より高く、適切なトナー現像が行われるトナー量の範囲の上限値である。また、トナー量基準値５１の下限値は、トナー量基準値５１の標準値より低く、適切なトナー現像が行われるトナー量の範囲の下限値である。
【００７０】
次に、実施の形態２に係る画像形成装置におけるコントローラー３１によるトナー補給処理について説明する。図７は、実施の形態２におけるコントローラー３１の動作について説明するフローチャートである。なお、実施の形態２におけるステップＳ１〜Ｓ７の処理は、実施の形態１（図５）におけるステップＳ１〜Ｓ７の処理と同様であるので、その説明を省略する。
【００７１】
実施の形態２では、メインコントローラー４２は、ページ間で印刷を停止した後（ステップＳ８）、まず、制御回路４１のトナー量基準値５１を上限値とし（ステップＳ２１）、制御回路４１にトナー補給を実行させる（ステップＳ２２）。これにより、現像器３ａには、上限値までトナーが補給される。
【００７２】
このトナー補給が完了すると、メインコントローラー４２は、トナー量基準値５１を標準値に戻し（ステップＳ２３）、印刷を再開する（ステップＳ２４）。
【００７３】
その後、メインコントローラー４２は、印刷再開後の印刷ページ数または印字ドット数の累積値を監視し、所定のページ数または所定の印字ドット数分の印刷が行われると（ステップＳ２５）、その時点で、磁気式流量センサー１７の出力値に基づくトナー補給量が所定の閾値以下であるか否かを判定する（ステップＳ２６）。
【００７４】
このとき、トナー補給量が所定の閾値以下ではない（つまり、トナー補給量が所定の閾値を超えている）場合、トナー補給量がある程度確保されているので、メインコントローラー４２は、上述のステップＳ８からステップＳ２５のようにしてトナー補給を行いつつ印刷を継続する。
【００７５】
一方、トナー補給量が所定の閾値以下である場合、トナー量基準値が標準値であるとトナー補給量が確保されないので、メインコントローラー４２は、制御回路４１のトナー量基準値５１を下限値とし（ステップＳ２７）、その後、現在実行中の印刷ジョブが完了するまで（ステップＳ２８）、あるいは制御回路４１により現像器３ａ内のトナー量が下限値でも確保できなくなるまで（ステップＳ２９）、印刷を継続させる。そして、現在実行中の印刷ジョブが完了するか、あるいはトナー量基準値５１を下限値としても現像器３ａ内のトナー量が十分確保できなくなると、メインコントローラー４２は、印刷を禁止し（ステップＳ３０）、トナーコンテナ２１の交換を促すメッセージを操作パネル３３に表示させる。
【００７６】
ここでは、現像器３ａについてのコントローラー３１の動作を説明したが、現像器３ｂ〜３ｄについても同様である。
【００７７】
以上のように、上記実施の形態２によれば、コントローラー３１は、現像器３ａ（３ｂ，３ｃ，３ｄ）内のトナー量が所定の基準値になるようにトナー補給モーター３２およびトナー補給ローラー２２を動作させ、トナー補給モーター３２およびトナー補給ローラー２２による所定のトナー補給動作でトナーコンテナ２１から現像器３ａ（３ｂ，３ｃ，３ｄ）へ補給されるトナーの補給量が所定の条件になると、その基準値を変更する。
【００７８】
これにより、トナーコンテナ２１内のトナー残量が少なくなったときに、現像器３ａ（３ｂ，３ｃ，３ｄ）内のトナー量を調節することで、トナーコンテナ２１内のトナーをより多く印刷に消費することができ、トナーコンテナ２１交換時にトナーコンテナ２１内に残留しているトナーを少なくすることができる。
【００７９】
なお、上述の各実施の形態は、本発明の好適な例であるが、本発明は、これらに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の変形、変更が可能である。
【００８０】
例えば、上記の各実施の形態において、各現像器３ａ（３ｂ，３ｃ，３ｄ）にトナー補給口１６が複数形成されている場合には、複数のトナー補給口１６に対して磁気式センサー１７がそれぞれ設置され、複数の磁気式センサー１７の出力値からトナーコンテナ２１から現像器３ａ（３ｂ，３ｃ，３ｄ）へのトナー補給量が計算される。
【００８１】
上記の各実施の形態において、導電性トナーが使用される場合には、磁気式流量センサー１７として電磁流量センサーが使用可能である。また、磁性トナーが使用される場合には、トナー補給口１６に１または複数のコイルを設け、そのコイルの自己インダクタンスまたは相互インダクタンスの時間的変化に基づいて、トナー補給量を計算するようにしてもよい。その場合のコイルは、上述のコイル７１，７２のように配置してもよいし、トナー補給口１６の周囲を巻回するように配置してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００８２】
本発明は、例えば、電子写真方式の画像形成装置に適用可能である。
【符号の説明】
【００８３】
３ａ〜３ｄ 現像器
１５ トナー量センサー
１７ 磁気式流量センサー
２１ トナーコンテナ
２２ トナー補給ローラー（トナー補給部の一例の一部）
３１ コントローラー
３２ トナー補給モーター（トナー補給部の一例の一部）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複合機、プリンターなどといった電子写真方式の画像形成装置では、露光装置により感光体ドラム上に静電潜像が形成され、トナーコンテナから現像器へ供給されたトナーが、現像ローラーで感光体ドラム上へ供給され、静電潜像がトナーによって現像される。
【０００３】
印刷を継続的に行うためには、現像に適した量のトナーを現像器内に保有しておく必要があり、現像器内のトナー量が減少すると、トナーコンテナからトナーが補給される。例えば、印字率や、トナー量センサーによる現像器内のトナー量の測定値に基づいて計算される量のトナーが、トナー補給モーターなどの駆動時間を制御することで、トナーコンテナから現像器へ補給される。
【０００４】
一般的に、トナーコンテナ内のトナー残量が少なくなると、１回のトナー補給動作（所定の駆動時間におけるトナー補給モーターの動作）により現像器へ補給されるトナー量が少なくなる傾向がある。このため、トナーコンテナにトナー残量センサーを設け、そのトナー残量センサーにより得られるトナー残量が少なくなると、トナー補給モーターの駆動時間を長くする画像形成装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−３３７８１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、トナーが粉体であることからトナーコンテナ内の温度および／または湿度によってトナーの流動性が変化するため、トナーコンテナ内の温度および／または湿度に応じてトナー補給量が変化する。したがって、トナー残量に応じてトナー補給モーターの駆動時間を変更しても、トナーコンテナ内の温度および湿度によっては適切な量のトナーが現像器に補給されない可能性がある。
【０００７】
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、適切な量のトナーを現像器に補給する画像形成装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、本発明では以下のようにした。
【０００９】
本発明に係る画像形成装置は、トナーコンテナと、トナーコンテナからトナーを補給される現像器と、トナーコンテナから現像器へ補給されるトナーの補給量を測定する磁気式流量センサーと、磁気式流量センサーにより測定されたトナーの補給量に基づいて、トナーコンテナから現像器へのトナー補給を制御するコントローラーとを備える。
【００１０】
これにより、現像器へのトナー補給量が直接的に測定され、適切な量のトナーが現像器に補給される。
【００１１】
また、本発明に係る画像形成装置は、上記の画像形成装置に加え、次のようにしてもよい。この場合、画像形成装置は、トナーコンテナから現像器へのトナー補給を行うトナー補給部をさらに備える。そして、コントローラーは、磁気式流量センサーの測定結果に基づき、トナー補給部による所定のトナー補給動作でトナーコンテナから現像器へ補給されるトナーの補給量に応じて、トナー補給部の動作量を決定する。
【００１２】
また、本発明に係る画像形成装置は、上記の画像形成装置のいずれかに加え、次のようにしてもよい。この場合、コントローラーは、現像器内のトナー量が所定の基準値になるようにトナー補給部を動作させ、トナー補給部による所定のトナー補給動作でトナーコンテナから現像器へ補給されるトナーの補給量が所定の条件になると、その基準値を変更する。
【００１３】
これにより、トナーコンテナ内のトナー残量が少なくなったときに、現像器内のトナー量を調節することで、トナーコンテナ内のトナーをより多く印刷に消費することができ、トナーコンテナ交換時にトナーコンテナ内に残留しているトナーを少なくすることができる。
【００１４】
また、本発明に係る画像形成装置は、上記の画像形成装置のいずれかに加え、次のようにしてもよい。この場合、コントローラーは、トナー補給部による所定のトナー補給動作でトナーコンテナから現像器へ補給されるトナーの補給量が所定の閾値以下になると、印刷動作を停止させた後に、その基準値を増加させて現像器へのトナー補給をトナー補給部に実行させ、トナー補給の完了後に基準値を増加前の値に戻した上で印刷を再開させる。
【００１５】
これにより、トナーコンテナ内のトナー残量が少なくなったときに、印刷（つまりトナー消費）を停止して現像器内のトナー保有量を増加させた後、印刷を再開することで、印刷を停止せずに継続した場合より現像器内のトナー量が不足しにくく、より多くの印刷を行うことができる。
【００１６】
また、本発明に係る画像形成装置は、上記の画像形成装置のいずれかに加え、次のようにしてもよい。この場合、コントローラーは、トナー補給部による所定のトナー補給動作でトナーコンテナから現像器へ補給されるトナーの補給量が所定の閾値以下になると、その基準値を低下させ、現像器へのトナー補給をトナー補給部に実行させる。
【００１７】
これにより、トナーコンテナ内のトナー残量が少なくなったときに、継続的に印刷を行い易くなるため、より多くの印刷を行うことができる。
【００１８】
また、本発明に係る画像形成装置は、上記の画像形成装置のいずれかに加え、次のようにしてもよい。この場合、画像形成装置は、現像器内のトナー量を測定するトナー量センサーをさらに備える。
【００１９】
また、本発明に係る画像形成装置は、上記の画像形成装置のいずれかに加え、次のようにしてもよい。この場合、上述の磁気式流量センサーは、電磁流量センサーである。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、画像形成装置において、適切な量のトナーが現像器に補給される。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１に係る画像形成装置の機械的な内部構成の一部を示す側面図である。
【図２】図２は、図１における現像器の一例を示す断面図である。
【図３】図３は、図１および図２における現像器に対するトナー補給を制御するコントローラーを示すブロック図である。
【図４】図４は、図２および図３における磁気式流量センサーとしての電磁流量センサーの一例を示す図である。
【図５】図５は、実施の形態１におけるコントローラーによるトナー補給処理について説明するフローチャートである。
【図６】図６は、実施の形態１におけるトナー補給状態の区分、および温度変化などを考慮しない場合のトナー補給量とトナーコンテナ内のトナー残量との関係を説明する図である。
【図７】図７は、実施の形態２におけるコントローラーの動作について説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
【００２３】
実施の形態１．
【００２４】
図１は、本発明の実施の形態１に係る画像形成装置の機械的な内部構成の一部を示す側面図である。この画像形成装置は、プリンター、ファクシミリ装置、複写機、複合機などといった、電子写真方式の印刷機能を有する装置である。
【００２５】
この実施の形態１の画像形成装置は、タンデム方式のカラー画像形成部を有する。このカラー画像形成部は、感光体ドラム１ａ〜１ｄ、露光装置２ａ〜２ｄおよび現像器３ａ〜３ｄを有する。感光体ドラム１ａ〜１ｄは、シアン、マゼンタ、イエローおよびブラックの４色の感光体である。
【００２６】
露光装置２ａ〜２ｄは、感光体ドラム１ａ〜１ｄへレーザー光を走査しつつ照射して静電潜像を形成する装置である。レーザー光は、感光体ドラム１ａ〜１ｄの回転方向（副走査方向）に垂直な方向（主走査方向）に走査される。露光装置２ａ〜２ｄは、レーザー光の光源であるレーザーダイオード、およびそのレーザー光を感光体ドラム１ａ〜１ｄへ導く光学素子（レンズ、ミラー、ポリゴンミラーなど）を含むレーザースキャニングユニットを有する。
【００２７】
さらに、感光体ドラム１ａ〜１ｄの周囲には、スコロトロン等の帯電器、クリーニング装置、除電器などが配置されている。クリーニング装置は、１次転写後に、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上の残留トナーを除去し、除電器は、１次転写後に、感光体ドラム１ａ〜１ｄを除電する。
【００２８】
現像器３ａ〜３ｄは、シアン、マゼンタ、イエローおよびブラックの４色のトナーがそれぞれ充填されるトナーコンテナを接続され、そのトナーコンテナから供給されるトナーを感光体ドラム１ａ〜１ｄへ供給し、そのトナーを感光体ドラム１ａ〜１ｄ上の静電潜像に付着させてトナー画像を形成する。
【００２９】
感光体ドラム１ａ、露光装置２ａおよび現像ユニット３ａにより、マゼンタのトナー像の形成が行われ、感光体ドラム１ｂ、露光装置２ｂおよび現像ユニット３ｂにより、シアンのトナー像の形成が行われ、感光体ドラム１ｃ、露光装置２ｃおよび現像ユニット３ｃにより、イエローのトナー像の形成が行われ、感光体ドラム１ｄ、露光装置２ｄおよび現像ユニット３ｄにより、ブラックのトナー像の形成が行われる。
【００３０】
図２は、図１における現像器３ａの一例を示す断面図である。なお、図２では、現像器３ａおよびその周辺について図示しているが、現像器３ｂ〜３ｄおよびそれらの周辺についても同様の構成となっている。
【００３１】
図２に示すように、現像器３ａは、筐体１１と、現像ローラー１２と、攪拌スクリュー１３，１４と、現像器３ａ内のトナー量を測定するためのトナー量センサー１５とを有する。この装置に使用されるトナーが磁性トナーである場合、トナー量センサー１５としては、透磁率センサーが使用される。
【００３２】
現像器３ａには、トナーコンテナ２１が接続され、トナーコンテナ２１のトナー補給ローラー２２が回転するとトナーがトナーコンテナ２１から現像器３ａへ補給される。トナー量センサー１５により現像器３ａ内のトナー量の低下が検出されると、トナー供給ローラー２２が駆動され、現像器３ａにトナーが補給される。なお、このトナーコンテナ２１には、トナー残量を検出するセンサーが設けられていない。
【００３３】
現像器３ａの筐体１１には、トナー補給口１６が形成されており、そのトナー補給口１６を通ってトナーがトナーコンテナ２１から補給される。この実施の形態１では、筐体１１におけるトナー補給口１６を形成する部分は筒状になっており、その外側に磁気式流量センサー１７が設置されている。
【００３４】
磁気式流量センサー１７は、トナー補給口１６を通過するトナーの量（つまり、トナー補給量）を測定するためのセンサーである。磁気式流量センサー１７は、トナーがトナー補給口１６を通過する際の磁界変化を所定の方式で検出する。実施の形態１では、磁気式流量センサー１７は、後述する電磁流体センサーである。
【００３５】
なお、磁気式流量センサー１７は、現像器３ａの筐体１１内部より、筐体１１の内部に保有されているトナーの影響を受けないようにするために、筐体１１外側に設置するほうが好ましい。
【００３６】
図１に戻り、中間転写ベルト４は、感光体ドラム１ａ〜１ｄに接触し、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上のトナー画像を１次転写される環状の像担持体（中間転写体）である。中間転写ベルト４は、駆動ローラー５に張架され、駆動ローラー５からの駆動力によって、感光体ドラム１ｄとの接触位置から感光体ドラム１ａとの接触位置への方向へ向かって周回していく。
【００３７】
転写ローラー６は、搬送されてくる用紙を中間転写ベルト４に接触させ、中間転写ベルト４上のトナー画像を用紙に２次転写する。なお、トナー画像を転写された用紙は、定着器９へ搬送され、トナー画像が用紙へ定着される。
【００３８】
ローラー７は、クリーニングブラシを有し、クリーニングブラシを中間転写ベルト４に接触させ、用紙へのトナー画像の転写後に中間転写ベルト４に残ったトナーを除去する。
【００３９】
図３は、図１および図２における現像器３ａに対するトナー補給を制御するコントローラーを示すブロック図である。
【００４０】
図３に示すコントローラー３１は、トナー量センサー１５の測定値に基づいて、現像器３ａ内のトナー量が少なくなると、所定の動作量（所定の駆動時間、所定の回転数、または所定の回数角度）だけトナー補給モーター３２でトナー補給ローラー２２を駆動する。また、コントローラー３１は、１回のトナー補給動作について磁気式流量センサー１７により測定されたトナー補給量に基づいて、１回のトナー補給動作におけるトナー補給モーター３２の動作量を決定する。
【００４１】
このコントローラー３１は、制御回路４１とメインコントローラー４２とを有する。
【００４２】
制御回路４１は、トナー量基準値５１とトナー補給状態情報５２とを図示せぬメモリーなどで記憶している。これらのトナー量基準値５１とトナー補給状態情報５２は、メインコントローラー４２により書換可能である。トナー量基準値５１は、現像器３ａ内のトナー量の基準値であって、良好な現像を行うのに適正なトナー量を示す。トナー補給状態情報５２は、１回のトナー補給動作によるトナーコンテナ２１から現像器３ａへのトナー補給量から判定されるトナー補給状態を示す情報である。
【００４３】
制御回路４１は、トナー量センサー１５の出力値を監視し、トナー量センサー１５の出力値に基づく現像器３ａ内のトナー量がトナー量基準値５１より低くなったと判断すると、トナー補給状態情報５２の値に対応する動作量でトナー補給モーター３２を動作させる。なお、制御回路４１は、例えばアナログ電子回路で構成される。
【００４４】
メインコントローラー４２は、感光体ドラム１ａ〜１ｄ、各種ローラーなどを駆動する図示せぬ機構を制御し、印刷ジョブを実行する。また、メインコントローラー４２は、制御回路４１にトナー量基準値５１およびトナー補給状態情報５２をセットする。さらに、メインコントローラー４２は、操作パネル３３の表示装置に各種メッセージを表示させる。このメインコントローラー４２は、例えば、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、マイクロコンピューターなどのデジタル回路で構成される。
【００４５】
このメインコントローラー４２は、トナー補給量計算部６１とトナー補給制御部６２とを有する。トナー補給量計算部６１は、磁気式流量センサー１７の出力値から、単位時間あたりのトナー補給動作でトナーコンテナ２１から現像器３ａへ補給されたトナー量を計算する。トナー補給制御部６２は、トナー補給量計算部６１により得られるトナー補給量に基づいてトナー補給状態を特定し、そのトナー補給状態を示す値をトナー補給状態情報５２として制御回路４１に供給する。
【００４６】
なお、現像器３ｂ〜３ｄについてのコントローラー３１も同様に構成される。ただし、メインコントローラー４２は、現像器３ａ〜３ｄについて１つとして、現像器３ａ〜３ｄに設けられている制御回路４１を制御するようにしてもよい。
【００４７】
図４は、図２および図３における磁気式流量センサー１７としての電磁流量センサーの一例を示す図である。
【００４８】
図４に示すように、励磁コイル７１，７２は、励磁コイル７１，７２による磁束がトナー補給口１６を通過するように、トナー補給口１６を挟んで互いに対向して配置される。励磁電源７３は、励磁コイル７１，７２に励磁電流を導通させるための電源である。電極７４，７５は、励磁コイル７１，７２による磁束に対して垂直な方向において、対向して配置される。検出回路７６は、励磁コイル７１，７２による磁束およびトナー補給口１６を通過するトナーによりファラデーの法則に従って誘起する電極７４，７５間の電圧を検出し、その検出電圧に対応する出力信号を出力する。
【００４９】
次に、実施の形態１に係る画像形成装置におけるコントローラー３１によるトナー補給処理について説明する。図５は、実施の形態１におけるコントローラー３１によるトナー補給処理について説明するフローチャートである。ここでは、現像器３ａに対するトナー補給について説明するが、現像器３ｂ〜３ｄに対するトナー補給も同様に行われる。
【００５０】
メインコントローラー４２は、磁気式流量センサー１７の出力値を監視しており、磁気式流量センサー１７の出力値に応じた値のトナー補給状態情報５２を制御回路４１にセットする。
【００５１】
図６は、実施の形態１におけるトナー補給状態の区分、および温度変化などを考慮しない場合のトナー補給量とトナーコンテナ２１内のトナー残量との関係を説明する図である。図６に示すように、トナー補給量に基づいて、トナー補給状態が、第１の状態から第４の状態の４つに分類される。トナーコンテナ２１交換時（つまり、トナー残量が１００％のとき）の単位動作時間あたりのトナー補給量がＡ０とされ、トナー補給量がＡ１以上（Ａ１＜Ａ０）であれば、トナー補給状態は第１の状態と判定される。トナー補給量がＡ１より低くＡ２以上（Ａ２＜Ａ１）であれば、トナー補給状態は第２の状態と判定される。トナー補給量がＡ２より低くＡ３以上（Ａ３＜Ａ２）であれば、トナー補給状態は第３の状態と判定される。トナー補給量がＡ３より低ければ、トナー補給状態は第４の状態と判定される。
【００５２】
そして、印刷ジョブ実行時に、制御回路４１は、トナー量センサー１５の出力値を監視しており（ステップＳ１）、トナー補給が必要か否かを判定すると、以下の処理を行う。
【００５３】
まず、制御回路４１は、トナー補給状態情報５２を参照して、トナー補給状態が第１の状態であるか否かを判定し（ステップＳ２）、トナー補給状態が第１の状態である場合には、第１の状態に対応する動作量（モード＃１）で、トナー供給モーター３２を動作し、トナー供給ローラー２２を駆動させる（ステップＳ３）。
【００５４】
トナー補給状態が第１の状態ではない場合、制御回路４１は、トナー補給状態が第２の状態であるか否かを判定し（ステップＳ４）、トナー補給状態が第２の状態である場合には、第２の状態に対応する動作量（モード＃２）で、トナー供給モーター３２を動作し、トナー供給ローラー２２を駆動させる（ステップＳ５）。モード＃２では、モード＃１より長い時間、トナー供給モーター３２が動作する。
【００５５】
トナー補給状態が第２の状態ではない場合、制御回路４１は、トナー補給状態が第３の状態であるか否かを判定し（ステップＳ６）、トナー補給状態が第３の状態である場合には、第３の状態に対応する動作量（モード＃３）で、トナー供給モーター３２を動作し、トナー供給ローラー２２を駆動させる（ステップＳ７）。モード＃３では、モード＃２より長い時間、トナー供給モーター３２が動作する。
【００５６】
モード＃１〜＃３でトナー補給が行われた場合、トナー補給が完了すると、ステップＳ１に戻り、次回のトナー補給まで引き続き、制御回路４１は、トナー量センサー１５の出力値を監視する。
【００５７】
トナー補給状態が第３の状態ではない場合（つまり、トナー補給状態が第４の状態である場合）、制御回路４１は、まず、メインコントローラー４２に、ページ間で印刷を停止させ（ステップＳ８）、第４の状態に対応する動作量（モード＃４）で、トナー供給モーター３２を動作し、トナー供給ローラー２２を駆動させる（ステップＳ９）。モード＃４では、モード＃３より長い時間、トナー供給モーター３２が動作する。
【００５８】
モード＃４でのトナー供給動作が完了した後、制御回路４１は、トナー量センサー１５により得られる現像器３ａ内のトナー量がトナー量基準値５１以上となっているか否かを判定する（ステップＳ１０）。
【００５９】
現像器３ａ内のトナー量がトナー量基準値５１以上となっている場合には、制御回路４１は、メインコントローラー４２に印刷を再開させた後（ステップＳ１１）、ステップＳ１に戻り、次回のトナー補給まで引き続き、トナー量センサー１５の出力値を監視する。
【００６０】
一方、現像器３ａ内のトナー量がトナー量基準値５１以上となっていない場合には、制御回路４１は、トナーエンプティー信号をメインコントローラー４２へ出力する。メインコントローラー４２は、トナーエンプティー信号を受け付けると、印刷を中止し（ステップＳ１２）、トナーコンテナ２１の交換を促すメッセージを操作パネル３３に表示させる。
【００６１】
以上のように、上記実施の形態１に係る画像形成装置は、トナーコンテナ２１からトナーを補給される現像器３ａ（３ｂ，３ｃ，３ｄ）と、トナーコンテナ２１から現像器３ａ（３ｂ，３ｃ，３ｄ）へ補給されるトナーの補給量を測定する磁気式流量センサー１７と、磁気式流量センサー１７により測定されたトナーの補給量に基づいて、トナーコンテナ２１から現像器３ａ（３ｂ，３ｃ，３ｄ）へのトナー補給を制御するコントローラー３１とを備える。
【００６２】
これにより、現像器３ａ（３ｂ，３ｃ，３ｄ）へのトナー補給量が直接的に測定され、例えばトナーコンテナ２１内の温度変化、湿度変化などの影響を受けずに、適切な量のトナーが現像器３ａ（３ｂ，３ｃ，３ｄ）に補給される。
【００６３】
実施の形態２．
【００６４】
本発明の実施の形態２に係る画像形成装置は、トナー補給動作によるトナー補給量が低下した場合に、トナー量基準値を変更して、トナーコンテナ２１交換時にトナーコンテナ２１内に残留しているトナーを減らしてより多くの印刷を行うようにしたものである。
【００６５】
実施の形態２に係る画像形成装置の基本的な構成は、実施の形態１に係る画像形成装置と同一である。ただし、実施の形態２におけるコントローラー３１は、以下のように動作する。
【００６６】
実施の形態２では、コントローラー３１は、現像器３ａ内のトナー量がトナー量基準値５１になるようにトナー補給モーター３２およびトナー補給ローラー２２を動作させ、トナー補給モーター３２およびトナー補給ローラー２２による所定のトナー補給動作でトナーコンテナ２１から現像器３ａへ補給されるトナーの補給量が所定の条件になると、トナー量基準値５１を変更する。
【００６７】
トナー量基準値５１は、デフォルト状態で（つまり、印刷ジョブ開始時には）標準値に設定されている。コントローラー３１は、トナー補給モーター３２およびトナー補給ローラー２２による所定のトナー補給動作でトナーコンテナ２１から現像器３ａへ補給されるトナーの補給量が所定の閾値（上述のＡ３）以下になると、印刷動作を停止させた後に、トナー量基準値５１を所定の上限値に変更して現像器３ａへのトナー補給をトナー補給モーター３２およびトナー補給ローラー２２に実行させ、そのトナー補給の完了後にトナー量基準値５１を標準値に戻した上で印刷を再開させる。
【００６８】
また、コントローラー３１は、トナー補給モーター３２およびトナー補給ローラー２２による所定のトナー補給動作でトナーコンテナ２１から現像器３ａへ補給されるトナーの補給量が所定の閾値（上述のＡ３よりさらに低い値）以下になると、トナー量基準値５１を所定の下限値に変更し、現在の印刷ジョブが完了するまで、現像器３ａへのトナー補給をトナー補給モーター３２およびトナー補給ローラー２２によるに実行させる。
【００６９】
なお、トナー量基準値５１の上限値は、トナー量基準値５１の標準値より高く、適切なトナー現像が行われるトナー量の範囲の上限値である。また、トナー量基準値５１の下限値は、トナー量基準値５１の標準値より低く、適切なトナー現像が行われるトナー量の範囲の下限値である。
【００７０】
次に、実施の形態２に係る画像形成装置におけるコントローラー３１によるトナー補給処理について説明する。図７は、実施の形態２におけるコントローラー３１の動作について説明するフローチャートである。なお、実施の形態２におけるステップＳ１〜Ｓ７の処理は、実施の形態１（図５）におけるステップＳ１〜Ｓ７の処理と同様であるので、その説明を省略する。
【００７１】
実施の形態２では、メインコントローラー４２は、ページ間で印刷を停止した後（ステップＳ８）、まず、制御回路４１のトナー量基準値５１を上限値とし（ステップＳ２１）、制御回路４１にトナー補給を実行させる（ステップＳ２２）。これにより、現像器３ａには、上限値までトナーが補給される。
【００７２】
このトナー補給が完了すると、メインコントローラー４２は、トナー量基準値５１を標準値に戻し（ステップＳ２３）、印刷を再開する（ステップＳ２４）。
【００７３】
その後、メインコントローラー４２は、印刷再開後の印刷ページ数または印字ドット数の累積値を監視し、所定のページ数または所定の印字ドット数分の印刷が行われると（ステップＳ２５）、その時点で、磁気式流量センサー１７の出力値に基づくトナー補給量が所定の閾値以下であるか否かを判定する（ステップＳ２６）。
【００７４】
このとき、トナー補給量が所定の閾値以下ではない（つまり、トナー補給量が所定の閾値を超えている）場合、トナー補給量がある程度確保されているので、メインコントローラー４２は、上述のステップＳ８からステップＳ２５のようにしてトナー補給を行いつつ印刷を継続する。
【００７５】
一方、トナー補給量が所定の閾値以下である場合、トナー量基準値が標準値であるとトナー補給量が確保されないので、メインコントローラー４２は、制御回路４１のトナー量基準値５１を下限値とし（ステップＳ２７）、その後、現在実行中の印刷ジョブが完了するまで（ステップＳ２８）、あるいは制御回路４１により現像器３ａ内のトナー量が下限値でも確保できなくなるまで（ステップＳ２９）、印刷を継続させる。そして、現在実行中の印刷ジョブが完了するか、あるいはトナー量基準値５１を下限値としても現像器３ａ内のトナー量が十分確保できなくなると、メインコントローラー４２は、印刷を禁止し（ステップＳ３０）、トナーコンテナ２１の交換を促すメッセージを操作パネル３３に表示させる。
【００７６】
ここでは、現像器３ａについてのコントローラー３１の動作を説明したが、現像器３ｂ〜３ｄについても同様である。
【００７７】
以上のように、上記実施の形態２によれば、コントローラー３１は、現像器３ａ（３ｂ，３ｃ，３ｄ）内のトナー量が所定の基準値になるようにトナー補給モーター３２およびトナー補給ローラー２２を動作させ、トナー補給モーター３２およびトナー補給ローラー２２による所定のトナー補給動作でトナーコンテナ２１から現像器３ａ（３ｂ，３ｃ，３ｄ）へ補給されるトナーの補給量が所定の条件になると、その基準値を変更する。
【００７８】
これにより、トナーコンテナ２１内のトナー残量が少なくなったときに、現像器３ａ（３ｂ，３ｃ，３ｄ）内のトナー量を調節することで、トナーコンテナ２１内のトナーをより多く印刷に消費することができ、トナーコンテナ２１交換時にトナーコンテナ２１内に残留しているトナーを少なくすることができる。
【００７９】
なお、上述の各実施の形態は、本発明の好適な例であるが、本発明は、これらに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の変形、変更が可能である。
【００８０】
例えば、上記の各実施の形態において、各現像器３ａ（３ｂ，３ｃ，３ｄ）にトナー補給口１６が複数形成されている場合には、複数のトナー補給口１６に対して磁気式センサー１７がそれぞれ設置され、複数の磁気式センサー１７の出力値からトナーコンテナ２１から現像器３ａ（３ｂ，３ｃ，３ｄ）へのトナー補給量が計算される。
【００８１】
上記の各実施の形態において、導電性トナーが使用される場合には、磁気式流量センサー１７として電磁流量センサーが使用可能である。また、磁性トナーが使用される場合には、トナー補給口１６に１または複数のコイルを設け、そのコイルの自己インダクタンスまたは相互インダクタンスの時間的変化に基づいて、トナー補給量を計算するようにしてもよい。その場合のコイルは、上述のコイル７１，７２のように配置してもよいし、トナー補給口１６の周囲を巻回するように配置してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００８２】
本発明は、例えば、電子写真方式の画像形成装置に適用可能である。
【符号の説明】
【００８３】
３ａ〜３ｄ 現像器
１５ トナー量センサー
１７ 磁気式流量センサー
２１ トナーコンテナ
２２ トナー補給ローラー（トナー補給部の一例の一部）
３１ コントローラー
３２ トナー補給モーター（トナー補給部の一例の一部）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナーコンテナと、
前記トナーコンテナからトナーを補給される現像器と、
前記トナーコンテナから前記現像器へ補給されるトナーの補給量を測定する磁気式流量センサーと、
前記磁気式流量センサーにより測定されたトナーの補給量に基づいて、前記トナーコンテナから前記現像器へのトナー補給を制御するコントローラーと、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記トナーコンテナから前記現像器へのトナー補給を行うトナー補給部をさらに備え、
前記コントローラーは、前記磁気式流量センサーの測定結果に基づき、前記トナー補給部による所定のトナー補給動作で前記トナーコンテナから前記現像器へ補給されるトナーの補給量に応じて、前記トナー補給部の動作量を決定すること、
を特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記コントローラーは、前記現像器内のトナー量が所定の基準値になるように前記トナー補給部を動作させ、前記トナー補給部による所定のトナー補給動作で前記トナーコンテナから前記現像器へ補給されるトナーの補給量が所定の条件になると、前記基準値を変更すること、
を特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記コントローラーは、前記トナー補給部による所定のトナー補給動作で前記トナーコンテナから前記現像器へ補給されるトナーの補給量が所定の閾値以下になると、印刷動作を停止させた後に、前記基準値を増加させて前記現像器へのトナー補給を前記トナー補給部に実行させ、前記トナー補給の完了後に前記基準値を増加前の値に戻した上で印刷を再開させること、
を特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記コントローラーは、前記トナー補給部による所定のトナー補給動作で前記トナーコンテナから前記現像器へ補給されるトナーの補給量が所定の閾値以下になると、前記基準値を低下させ、前記現像器へのトナー補給を前記トナー補給部に実行させること、
を特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記現像器内のトナー量を測定するトナー量センサーをさらに備えることを特徴とする請求項３から請求項５のうちのいずれか１項記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記磁気式流量センサーは、電磁流量センサーであることを特徴とする請求項１から請求項６のうちのいずれか１項記載の画像形成装置。
【請求項１】
トナーコンテナと、
前記トナーコンテナからトナーを補給される現像器と、
前記トナーコンテナから前記現像器へ補給されるトナーの補給量を測定する磁気式流量センサーと、
前記磁気式流量センサーにより測定されたトナーの補給量に基づいて、前記トナーコンテナから前記現像器へのトナー補給を制御するコントローラーと、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記トナーコンテナから前記現像器へのトナー補給を行うトナー補給部をさらに備え、
前記コントローラーは、前記磁気式流量センサーの測定結果に基づき、前記トナー補給部による所定のトナー補給動作で前記トナーコンテナから前記現像器へ補給されるトナーの補給量に応じて、前記トナー補給部の動作量を決定すること、
を特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記コントローラーは、前記現像器内のトナー量が所定の基準値になるように前記トナー補給部を動作させ、前記トナー補給部による所定のトナー補給動作で前記トナーコンテナから前記現像器へ補給されるトナーの補給量が所定の条件になると、前記基準値を変更すること、
を特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記コントローラーは、前記トナー補給部による所定のトナー補給動作で前記トナーコンテナから前記現像器へ補給されるトナーの補給量が所定の閾値以下になると、印刷動作を停止させた後に、前記基準値を増加させて前記現像器へのトナー補給を前記トナー補給部に実行させ、前記トナー補給の完了後に前記基準値を増加前の値に戻した上で印刷を再開させること、
を特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記コントローラーは、前記トナー補給部による所定のトナー補給動作で前記トナーコンテナから前記現像器へ補給されるトナーの補給量が所定の閾値以下になると、前記基準値を低下させ、前記現像器へのトナー補給を前記トナー補給部に実行させること、
を特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記現像器内のトナー量を測定するトナー量センサーをさらに備えることを特徴とする請求項３から請求項５のうちのいずれか１項記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記磁気式流量センサーは、電磁流量センサーであることを特徴とする請求項１から請求項６のうちのいずれか１項記載の画像形成装置。
【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２０１３−２０１９２（Ｐ２０１３−２０１９２Ａ）
【公開日】平成２５年１月３１日（２０１３．１．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１５５２１４（Ｐ２０１１−１５５２１４）
【出願日】平成２３年７月１３日（２０１１．７．１３）
【出願人】（０００００６１５０）京セラドキュメントソリューションズ株式会社 (13,173)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月３１日（２０１３．１．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月１３日（２０１１．７．１３）
【出願人】（０００００６１５０）京セラドキュメントソリューションズ株式会社 (13,173)
【Ｆターム（参考）】
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