(57)【要約】      （修正有）【課題】補給動作回数に対応する決定条件に基づいて画像データから収容容器の現像剤の残量を決定する画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置は、画像データに基づいて感光体に静電潜像を形成する潜像形成手段と、現像剤を蓄積し、現像剤を用いて静電潜像を現像する現像手段と、現像手段へ補給するための現像剤を収容した収容容器が装着される装着部と、現像手段の現像剤を検知する検知手段１２０と、検知手段の検知結果に基づいて、装着部に装着された収容容器の現像剤を現像手段へ補給する補給手段と、装着部に装着された収容容器からの補給動作の回数をカウントするカウント手段２１０３と、装着部に装着された収容容器の現像剤の残量を、カウント手段によりカウントされた回数に対応する決定条件に基づいて画像データから決定する決定手段１１００と、を有する。【選択図】図４
2020076909.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像データに基づいて感光体に静電潜像を形成する潜像形成手段と、
現像剤を蓄積し、前記現像剤を用いて前記静電潜像を現像する現像手段と、
前記現像手段へ補給するための前記現像剤を収容した収容容器が装着される装着部と、
前記現像手段の前記現像剤を検知する検知手段と、
前記検知手段の検知結果に基づいて、前記装着部に装着された前記収容容器の前記現像剤を前記現像手段へ補給する補給手段と、
前記装着部に装着された前記収容容器からの補給動作の回数をカウントするカウント手段と、
前記装着部に装着された前記収容容器の前記現像剤の残量を、前記カウント手段によりカウントされた前記回数に対応する決定条件に基づいて前記画像データから決定する決定手段と、を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記決定条件は、前記補給動作の所定回数あたりの現像剤補給量を推定する計算式であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記決定手段は、前記現像剤補給量に基づいて前記収容容器の前記現像剤の前記残量を決定することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記決定手段は、前記補給動作の累積補給回数に従って前記決定条件を変更することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記累積補給回数には、前記収容容器の使用開始直後に前記補給動作を実行しているにもかかわらず前記現像剤が前記現像手段へ補給されない前記補給動作の前記回数が加算されないことを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記決定条件は、前記収容容器の前記使用開始直後の一補給動作あたりの現像剤補給量が不安定状態である初期と、前記一補給動作あたりの現像剤補給量が安定状態である中期と、前記一補給動作あたりの現像剤補給量が減少状態である末期とで異なることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記決定手段は、前記累積補給回数が第一の所定回数より小さい場合に補給回数が前記初期であると判断し、前記累積補給回数が第二の所定回数より大きい場合に前記補給回数が前記末期であると判断し、前記累積補給回数が前記第一の所定回数と前記第二の所定回数の間である場合に前記補給回数が前記中期であると判断して前記決定条件を変更することを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
画像データに基づいて感光体に静電潜像を形成する潜像形成手段と、
現像剤を蓄積し、前記現像剤を用いて前記静電潜像を現像する現像手段と、
前記現像手段へ補給するための前記現像剤を収容した収容容器が装着される装着部と、
前記現像手段の前記現像剤を検知する検知手段と、
前記検知手段の検知結果に基づいて、前記装着部に装着された前記収容容器の前記現像剤を前記現像手段へ補給する補給手段と、
前記装着部に装着された前記収容容器の前記現像剤の残量を第１決定条件に基づいて前記画像データから決定する決定手段と、
を有し、
前記決定手段は、前記第１決定条件に基づき決定された前記残量が所定量よりも多ければ、前記残量を前記第１決定条件と異なる第２決定条件に基づいて前記画像データから決定し直すことを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
前記装着部に装着された前記収容容器からの補給動作の回数をカウントするカウント手段を更に有し、
前記第１決定条件および前記第２決定条件は、前記補給動作の所定回数あたりの現像剤補給量を推定する計算式であることを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記決定手段は、前記現像剤補給量に基づいて前記収容容器の前記現像剤の前記残量を決定することを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トナーボトル内に残るトナーの量を推定する手段を有する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
トナーとキャリアを含む二成分現像剤で記録媒体に画像を形成する複写機やレーザビームプリンタ等の画像形成装置は、現像装置へ補給されるトナーを収容するトナーボトルが取り外し可能に装着されている。現像装置のトナー切れのためにユーザーが成果物を取得できないという状況を避けるために、トナーボトル内に残るトナーの量（以下、トナー残量という）を検出するトナー残量センサがトナーボトルに設けられている。トナー残量センサの検出結果に基づいてトナー残量が少ないと判断されると、画像形成装置は、トナー残量が少ないことをユーザーへ通知したり、新たなトナーボトルの配送を要求する信号を管理サーバーへ出力したりする。トナーボトルに設けられたトナー残量センサによって、トナーボトル内のトナー残量を精度よく検出することができるが、トナーボトルのコストアップを招く。そこで、トナー残量センサを設けずに画像形成装置の使用状態及び使用環境から得られる情報に基づいてトナー残量を推定するトナー残量推定手段が提案されている。
【０００３】
従来、トナー残量推定手段として主に以下の２つが提案されている。１つは、トナー補給モータの累積回転数に基づいてトナー補給回数をカウントし、カウントされたトナー補給回数に基づいてトナー残量を推定するトナー残量推定手段である。もう１つは、印刷を実行する画像情報から得られるビデオカウント値から現像装置内のトナー消費量を推定し、推定されたトナー消費量に基づいてトナー残量を推定するトナー残量推定手段である。しかし、上記２つのトナー残量推定手段は、正確にトナー残量を推定するためには課題を有する。カウントされたトナー補給回数に基づいてトナー残量を推定するトナー残量推定手段は、１回の補給動作ごとのトナー補給量を一定値とし、補給した総トナー量を推定することによってトナー残量を推定する。このため、トナー残量が少なくなりトナー排出量が不安定になる期間では、正確なトナー残量の推定ができない可能性がある。また、ビデオカウント値から得られるトナー消費量に基づいてトナー残量を推定するトナー残量推定手段は、周囲環境の変化や装置ごとのばらつきにかかわらずビデオカウント値に対応するトナー消費量を使用する。このため、周囲環境の変化や装置ごとのばらつきに従って実際に現像に使用されるトナー量が変化し、推定されたトナー消費量と実際のトナー消費量に誤差が生じ、正確なトナー残量の推定ができない可能性がある。
【０００４】
これらの課題を解決するために、特許文献１は、ビデオカウント値に基づいてトナー残量を推定するトナー残量推定手段においてトナーボトルが空になった時に更新される補正項を有する予測式によってトナー残量を推定する方法を開示している。前回のトナーボトルに関してビデオカウント値に基づいて推定されるトナーボトルが空になるまでの期間と実際にトナーボトルが空になるまでの期間を補正項に反映させる。それによって、特許文献１は、反映された補正項を用いた予測式によって推定されたトナー消費量と実際のトナー消費量の誤差を低減させることを可能にしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第８８９７６５８号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１に開示された方法では、トナーボトルの１本単位で補正項が計算されるので、１本のトナーボトルの使用経過状態は、１本単位で計算される補正項を用いた予測式によって一律的に計算されることになる。このため、トナー補給モータの累積回転数に基づくトナー残量推定手段の場合と同様に、トナー残量が少なくなりトナー排出量が不安定になる期間では、正確なトナー残量の推定ができない可能性がある。また、トナーボトルの使用開始初期にトナーボトルから排出されるトナーの排出量は、不安定である。特に、トナーボトルの使用開始から数回のトナー補給動作においてトナーボトルからトナーが排出されにくい構成を有するトナーボトルの場合、トナー残量の予測精度が低下する。トナーボトルの使用開始初期のトナー残量の誤差及びトナー残量が少なくなった状態でのトナー残量の誤差が積み重なると、結果的に、トナー残量を正確に推定することが困難になる。
【０００７】
そこで、本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、補給動作回数に対応する決定条件に基づいて画像データから収容容器の中の現像剤の残量を決定する画像形成装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一実施例による画像形成装置は、
画像データに基づいて感光体に静電潜像を形成する潜像形成手段と、
現像剤を蓄積し、前記現像剤を用いて前記静電潜像を現像する現像手段と、
前記現像手段へ補給するための前記現像剤を収容した収容容器が装着される装着部と、
前記現像手段の前記現像剤を検知する検知手段と、
前記検知手段の検知結果に基づいて、前記装着部に装着された前記収容容器の前記現像剤を前記現像手段へ補給する補給手段と、
前記装着部に装着された前記収容容器からの補給動作の回数をカウントするカウント手段と、
前記装着部に装着された前記収容容器の前記現像剤の残量を、前記カウント手段によりカウントされた前記回数に対応する決定条件に基づいて前記画像データから決定する決定手段と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、補給動作回数に対応する決定条件に基づいて画像データから収容容器の中の現像剤の残量を決定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】画像形成装置の断面図。
【図２】画像形成部の断面図。
【図３】補給回数に対する一補給当たりのトナー排出量の変化を示す図。
【図４】トナーボトル内のトナー残量推定に係る画像形成装置の電気的な構成を示すブロック図。
【図５】コントローラによって実行されるトナー残量推定動作を示す流れ図。
【図６】実施例１のトナー補給量推定動作を示す流れ図。
【図７】基準ビデオカウント値の算出動作を示す流れ図。
【図８】実施例２のトナー補給量推定動作を示す流れ図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態を説明する。
【実施例１】
【００１２】
（画像形成装置）
画像形成装置１０１は、例えば、複写機、ファクシミリ、プリンタ又はこれらの機能のいくつかを備えた複合機である。本実施例では、図１を用いて電子写真方式を用いたカラーの画像形成装置１０１を説明する。図１は、画像形成装置１０１の断面図である。画像形成装置１０１は、電子写真方式を用いて記録媒体に複数色のトナーでカラー画像を形成する。しかし、画像形成装置１０１は、カラー画像を形成する画像形成装置に限らず、モノクロ画像を形成する画像形成装置であってもよい。画像形成装置１０１は、４色の画像形成部１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃ、１１０Ｋがベルト部材である中間転写体（以下、中間転写ベルトという）１に沿って並んで配置された所謂中間転写タンデム方式である。参照符号の添字Ｙ、Ｍ、Ｃ及びＫは、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックを示す。以下の説明において、特に必要でない場合、参照符号の添字Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋを省略することがある。
【００１３】
中間転写ベルト１は、駆動部材としての二次転写内駆動ローラ（第一の二次転写部材）２、中間転写ベルト１へ所定の張力を付与するテンションローラ３及び張架部材としての二次転写前ローラ４によって張架されている。なお、中間転写ベルト１を張架するローラの本数は、三つに限定されるものではなく、二つ又は四つ以上であってもよい。中間転写ベルト１は、図１中矢印Ｖの方向へ回転されるベルト部材である。テンションローラ３と二次転写前ローラ４の間には、中間転写ベルト１を感光体１１１Ｙ、１１１Ｍ、１１１Ｃ及び１１１Ｋにそれぞれ当接させる一次転写部材としての一次転写ローラ１１５Ｙ、１１５Ｍ、１１５Ｃ及び１１５Ｋが配置されている。
【００１４】
テンションローラ３は、中間転写ベルト１へ張力を与える。テンションローラ３によって中間転写ベルト１へ張力が与えられた状態で二次転写内駆動ローラ２が摩擦力によって中間転写ベルト１を回転させるように、二次転写内駆動ローラ２の外周部は導電性ＥＰＤＭ（エチレンプロピレンジエンゴム）で形成されている。二次転写内駆動ローラ２の外周面の初期摩擦抵抗μは、１．０〜１．５程度に設定されている。なお、二次転写内駆動ローラ２の材質や外周面の初期摩擦抵抗は、これらに限定されるものではない。中間転写ベルトクリーナ５０は、中間転写ベルト１を挟んでテンションローラ３に対向して固定的に配置されている。中間転写ベルトクリーナ５０は、二次転写後に中間転写ベルト１上に残ったトナーを除去する。
【００１５】
画像形成部１１０によって形成されたトナー像は、搬送される記録媒体（以下、記録材という）Ｓへ中間転写ベルト１を介して転写され、記録材Ｓに画像が形成される。記録材Ｓは、電子写真方式によって画像が形成される転写材であって、例えば、紙、ＯＨＰシート、布等である。以下、画像形成装置１０１による記録材Ｓへの画像形成を説明する。
【００１６】
＜記録材の搬送プロセス＞
記録材Ｓは、記録材収容部１５１内のリフトアップ装置１５２上に積載されている。記録材Ｓは、給送ローラ１５３によって画像形成タイミングに合わせて記録材収容部１５１から給送される。記録材Ｓは、他の給送方式によって給送されてもよい。給送ローラ１５３によって給送された記録材Ｓは、給送路１５４を通過し、レジストレーションローラ１５５へ搬送される。レジストレーションローラ１５５によって記録材Ｓの斜行と搬送タイミングが補正された後、記録材Ｓは、二次転写部へ搬送される。二次転写部は、二次転写内駆動ローラ２と二次転写内駆動ローラ２に対向して配置された二次転写外ローラ（第二の二次転写部材）１５６によって形成される転写ニップ部である。二次転写部へ所定の加圧力と静電的負荷バイアスが与えられることによって、中間転写ベルト１上のトナー像が記録材Ｓ上へ転写される。
【００１７】
＜画像形成プロセス＞
まず、上記搬送プロセスによって記録材Ｓが二次転写部へ搬送されるタイミングに合わせて中間転写ベルト上に形成されるトナー像が二次転写部へ搬送されるまでの画像形成プロセスを説明する。画像形成部１１０Ｙは、イエロー（Ｙ）のトナーでトナー像を形成する。画像形成部１１０Ｍは、マゼンタ（Ｍ）のトナーでトナー像を形成する。画像形成部１１０Ｃは、シアン（Ｃ）のトナーでトナー像を形成する。画像形成部１１０Ｋは、ブラック（Ｋ）のトナーでトナー像を形成する。画像形成部１１０Ｙ、画像形成部１１０Ｍ、画像形成部１１０Ｃ及び画像形成部１１０Ｋは、トナーの色が異なる以外は同様の構成を有するので、以下、画像形成部１１０Ｙによる画像形成プロセスを説明する。
【００１８】
図２は、画像形成部１１０Ｙの断面図である。トナー像形成手段としての画像形成部１１０Ｙは、像担持体としての感光体１１１Ｙ、帯電器１１２Ｙ、露光部１１３Ｙ、現像装置１１４Ｙ、一次転写ローラ１１５Ｙ及び感光体クリーナ１１６Ｙを有する。画像形成部１１０Ｙの下方に、レーザ露光装置としてのスキャナユニット１１７が配置されている。スキャナユニット１１７は、レーザ光源、ポリゴンミラー、補正系レンズ及び反射ミラーを含む。感光体１１１Ｙは、図２中矢印ｍの方向に回転する。帯電器１１２Ｙは、感光体１１１Ｙの表面を一様に帯電する。スキャナユニット１１７は、画像信号に応じて変調されたレーザ光を出射する。レーザ光は、露光部１１３Ｙを通り、一様に帯電された感光体１１１Ｙの表面を露光し、静電潜像を形成する。帯電器１１２Ｙと露光部１１３Ｙは感光体１１１Ｙにイエローの画像に対応する静電潜像を形成する潜像形成手段として機能する。感光体１１１Ｙ上に形成された静電潜像は、現像装置１１４Ｙによってイエロー（Ｙ）のトナーで現像され、感光体１１１Ｙ上にトナー像が形成される。現像装置１１４Ｙは感光体１１１Ｙ上の静電潜像をイエローのトナーを用いて現像する現像手段として機能する。イエロー（Ｙ）のトナー像は、一次転写ローラ１１５Ｙによって付与される所定の加圧力と静電的負荷バイアスによって、中間転写ベルト１上へ転写される。一次転写後に感光体１１１Ｙ上に残ったトナーは、感光体クリーナ１１６Ｙによって回収される。
【００１９】
画像形成部１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃ及び１１０Ｋによって並列処理されるそれぞれの色の画像形成プロセスは、中間転写ベルト１上に一次転写された上流色のトナー像上に重ね合わせるタイミングで行われる。具体的には、イエローのトナー像を形成する画像形成部１１０Ｙと同様にして、画像形成部１１０Ｍは、マゼンタのトナー像を形成し、中間転写ベルト１に転写されたイエローのトナー像の上にマゼンタのトナー像を重ねて転写する。さらに、画像形成部１１０Ｃによって形成されたシアンのトナー像が中間転写ベルト１に転写されたマゼンタのトナー像の上に重ねて転写される。さらに、画像形成部１１０Ｋによって形成されたブラックのトナー像が中間転写ベルト１に転写されたシアンのトナー像の上に重ねて転写される。このように、異なる四色のトナー像が中間転写ベルト１上に順次重ねて転写される。重ね合わされた四色のトナー像は、二次転写部へ搬送される。なお、本実施例の色数は四色であるが、色数は四色に限定されるものではなく、また色の並び順もこれに限定されるものではない。
【００２０】
次に、二次転写部以降の画像形成プロセスを説明する。二次転写部において、中間転写ベルト１上に転写された四色のトナー像は、記録材Ｓ上に一括して転写される。記録材Ｓは、定着前搬送路１５７を通って定着装置１５８へ搬送される。定着装置１５８は、内部に熱源となるヒータを備える定着ローラ１５９と、定着ローラ１５９へ向かって付勢されている加圧ローラ１６０とを有する。記録材Ｓは、定着ローラ１５９及び加圧ローラ１６０によって形成される定着ニップ内で所定の加圧力と熱量を与えられて記録材Ｓ上にトナー像が定着され、記録材Ｓ上に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記録材Ｓは、定着装置１５８から排出反転ローラ１６１へ搬送される。片面印刷の場合、記録材Ｓは、排出反転ローラ１６１の正転によって排出トレイ１６２上へ排出される。両面印刷の場合、排出反転ローラ１６１の逆転によって記録材Ｓのスイッチバック動作が行われて記録材Ｓの先後端が入れ替えられ、分岐装置１６３によって記録材Ｓが両面搬送装置１６４へ搬送される。両面搬送装置１６４は、給送ローラ１５３によって給送される後続の記録材のタイミングを考慮して、記録材Ｓを再給送路１６５から給送路１５４へ搬送する。記録材Ｓは、再び二次転写部へ搬送される。上述の表面（１面目）への画像形成と同様にして、記録材Ｓの裏面（２面目）に画像が形成される。両面に画像が形成された記録材Ｓは、排出反転ローラ１６１によって排出トレイ１６２上へ排出される。
【００２１】
＜トナーボトルＴからのトナー補給＞
図２を参照して、トナーボトルＴＹから現像装置１１４Ｙへのイエロー（Ｙ）のトナー補給を説明する。トナーボトルＴＹ、ＴＭ、ＴＣ、及びＴＫは、トナーを収容した収容容器である。なお、トナーボトルＴＹ、ＴＭ、ＴＣ及びＴＫは、同様の構造を有するので、以下の説明において参照符号の添字Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋを省略する。画像形成プロセスにおいて、現像装置１１４内に収容されたトナーを消費することにより、トナー像が形成される。したがって、画像形成プロセスが行われる度に現像装置１１４内のトナー量が減少する。図２に示すように、現像装置１１４には、現像装置１１４内に収容されたトナーの量を検出するインダクタンスセンサ１２０が配置されている。インダクタンスセンサ１２０は、現像装置１１４内に収容されている現像剤の透磁率を検出し、現像剤中のトナーの割合に応じた信号を出力する。インダクタンスセンサ１２０は、現像装置１１４に蓄積された現像剤の量を検知する検知手段に相当する。現像装置１１４のインダクタンスセンサ１２０は、画像形成装置１０１に設けられた制御手段としてのコントローラ１１００に電気的に接続されている。コントローラ１１００については、図４を用いて後述する。インダクタンスセンサ１２０は、現像装置１１４内の現像剤中のトナーの割合に応じた信号をコントローラ１１００へ送信する。コントローラ１１００は、インダクタンスセンサ１２０からの信号の出力値に基づいて、現像剤を収容する収容部である現像装置１１４に収容されている現像剤中のトナーの量を検出する。
【００２２】
現像装置１１４に収容されている現像剤は、磁性を有するキャリアとトナーとを含んでいる。現像装置１１４内の現像剤中のトナーの割合（以下、トナー濃度という）が増加すると、現像剤中のキャリアの割合が減少するので、インダクタンスセンサ１２０の出力値が減少する。一方、トナー濃度が減少すると、現像剤中のキャリアの割合が増加するので、インダクタンスセンサ１２０の出力値が増加する。つまり、インダクタンスセンサ１２０は、現像装置１１４内に収容された現像剤中のトナーの割合を検出し、検出された割合に応じた信号をコントローラ１１００へ出力する。コントローラ１１００は、後述する図４に示すようにビデオカウンタ６６に電気的に接続されている。ビデオカウンタ６６は、入力された画像データに基づいて、１ページ分の画像に含まれる画素毎の濃度（階調レベル）の総和を計数する。ビデオカウンタ６６により計数された画素毎の濃度の総和（以下、ビデオカウント値という）は、画像データに含まれる１ページのトナー像を形成することによって現像装置１１４から消費されるトナーの消費量（以下、トナー消費量という）に相当する。ビデオカウント値は、画像形成装置１０１の使用状態を表す情報の例である。なお、ビデオカウント値を取得する方法は、公知の技術であるので説明を省略する。
【００２３】
コントローラ１１００は、インダクタンスセンサ１２０の出力値（検知結果）及びビデオカウント値から計算されるトナー消費量が所定の閾値を超えたときに、トナーボトルＴから現像装置１１４へのトナー補給を行う補給指令を出力する。なお、コントローラ１１００は、現像装置１１４内のトナー濃度が目標濃度となるように、トナー補給量に基づきフィードバック制御を実施する構成としてもよい。コントローラ１１００からの補給指令に従って、現像装置１１４に連結されたトナー補給経路１２１を介して、収容容器としてのトナーボトルＴから現像装置１１４へトナーが補給される。交換可能なトナーボトルＴは、画像形成装置１０１の本体１０１ａに着脱可能に構成されている。トナーボトルＴが画像形成装置１０１内に設けられた装着部としてのボトルマウント１２４に装着されると、トナーボトルＴの補給口（排出口）１２２に設けられた補給口シャッター（不図示）が開放される。トナーボトルＴ内には螺旋状のトナー搬送部（不図示）が形成されている。コントローラ１１００から補給指令が出力された場合、トナーボトルＴがモータ（不図示）によって回転され、トナーボトルＴ内のトナーは螺旋状のトナー搬送部（不図示）によって補給口１２２へ搬送される。さらに、トナーボトルＴの回転動作に合わせてトナーボトルＴの収縮動作が行われる。トナー搬送部（不図示）によって補給口１２２付近へ搬送されたトナーは、トナーボトルＴの収縮動作に伴うポンピングによって補給口１２２を通して排出され、ボトルマウント１２４を通してホッパー１２３へ補給される。トナーは、ホッパー１２３からトナー補給経路１２１を通して現像装置１１４へ補給される。コントローラ１１００とモータ（不図示）とは、トナーボトルＴから現像装置１１４へトナーを補給する補給手段として機能する。
【００２４】
現像装置１１４で消費されるトナーはトナーボトルＴから供給されるので、画像形成プロセスを続けることによってトナーボトルＴ内のトナーがなくなる。トナーボトルＴは画像形成装置１０１に着脱可能に装着されているので、トナーがなくなったトナーボトルＴはトナーが収容された新しいトナーボトルＴに交換される。これによって、画像形成装置１０１は、画像形成プロセスを継続することが可能である。
【００２５】
図３を用いて、トナーボトルＴから排出されるトナーの排出量（以下、トナー排出量という）を説明する。図３は、補給回数に対する一補給当たりのトナー排出量の変化を示す図である。トナーボトルＴの収縮動作に伴うポンピングによる一補給当たりのトナー排出量は、次の三つの時期で異なる。トナーボトルＴの使用開始後すぐの初期においては、一補給当たりのトナー排出量は、トナー排出量が不安定な不安定状態になる。初期の後の中期においては、一補給当たりのトナー排出量は、トナー排出量が安定する安定状態になる。トナーボトルＴの中のトナー残量が少なくなり空に近くなる末期においては、一補給当たりのトナー排出量は、トナー排出量が徐々に減少する減少状態になる。
【００２６】
新品のトナーボトルＴ内のトナーは、トナーボトルＴの輸送時の振動によって補給口１２２付近に押し固められることがある。新品のトナーボトルＴの使用を開始する初期においてトナーボトルＴがポンピングを開始しても、押し固められたトナーが補給口１２２を塞いでいるので最初の数回のポンピングではトナーボトルＴからトナーが排出されない。すなわち、図３に示すように初期のうちの使用開始直後の期間ＩＰ１において、補給動作を行っても一補給当たりのトナー排出量がゼロである。
【００２７】
補給口１２を塞いでいた押し固められたトナーが崩れると、トナーボトルＴ内全域に充填されているトナーが一斉に補給口１２２へ向かって搬送されるので、トナーが安定状態よりも多く排出されることがある。すなわち、図３に示すように初期のうちの期間ＩＰ２において、一補給当たりのトナー排出量が安定状態における一補給当たりのトナー排出量より多い。
【００２８】
中期においては、トナーボトルＴ内で補給口１２２の付近に集められているトナーに対してトナーボトルＴのポンピングによる一定圧が与えられることによって一補給当たりのトナー排出量が一定である安定状態になり、安定したトナーの排出が可能になる。末期においては、トナーボトルＴ内のトナー残量が少なくなっている。末期においては、トナーボトルＴ内で補給口１２２の付近に集められているトナーに対してトナーボトルＴのポンピングにより一定圧が与えられても、トナー残量に応じてトナー以外にトナーボトルＴ内の空気が排出される割合が大きくなる。したがって、末期においては、一補給当たりのトナー排出量が徐々に減少する減少状態になる。
【００２９】
＜トナー補給量推定方法＞
次に、図４、図５、図６及び図７を参照して、所定回数の補給動作期間における累計補給回数と、その期間に通知されたビデオカウント値の積算値とを用いてトナー補給量を推定することで、トナーボトルＴ内のトナー残量を推定する方法を説明する。図４は、トナーボトルＴ内のトナー残量推定に係る画像形成装置１０１の電気的な構成を示すブロック図である。コントローラ１１００は、メモリ６８、パッチ濃度センサ７１、湿度センサ７２、ビデオカウンタ６６及びフォトインタラプタ７３に電気的に接続されている。コントローラ１１００は、更に、ボトルタグ７６、表示部７４及びサーバー通信部７５に電気的に接続されている。コントローラ１１００は、基準ビデオカウント値読み出し部２１００、トナー実消費量演算部２１０１及び基準ビデオカウント値補正部２１０５を有する。コントローラ１１００は、更に、ビデオカウント積算部２１０２、補給回数累計部２１０３、トナー補給量推定部２１０６、トナー補給量積算部２１０７及びトナー残量推定部２１０８を有する。
【００３０】
図５は、コントローラ１１００によって実行されるトナー残量推定動作を示す流れ図である。トナー残量推定動作が開始されると、コントローラ１１００は、トナーボトルＴ内のトナー残量を推定するために所定回数の補給動作によるトナー補給量（現像剤補給量）を推定する（Ｓ２０）。図６を参照して、所定回数の補給動作によるトナー補給量を推定するＳ２０のサブルーチンを説明する。図６は、実施例１のトナー補給量推定動作を示す流れ図である。トナー補給量推定動作が開始されると、コントローラ１１００は、フォトインタラプタ７３からの検出信号に基づいて補給回数を累計する（Ｓ２００）。フォトインタラプタ７３は、回転するトナーボトルＴに設けられたフラグ（不図示）を検出し、検出信号をコントローラ１１００へ出力する。フォトインタラプタ７３の検出信号は、コントローラ１１００の補給回数累計部２１０３へ入力される。補給回数累計部２１０３は、フォトインタラプタ７３の検出信号に基づいてトナーボトルＴの回転回数を求めることによって補給回数を求め、補給回数を累計する。つまり、補給回数累計部２１０３は、ボトルマウント１２４に装着されたトナーボトルＴからの補給動作の回数をカウントするカウント手段として機能する。補給回数累計部２１０３は、所定回数の補給動作が行われたか否かを判断するための補給回数と、トナーボトルＴが使用を開始されてからの補給動作を累積した累積補給回数とを算出する。さらに、コントローラ１１００は、ビデオカウンタ６６からのビデオカウント値を積算する（Ｓ２００）。ビデオカウンタ６６からのビデオカウント値は、コントローラ１１００のビデオカウント積算部２１０２へ入力される。ビデオカウント積算部２１０２は、ビデオカウント値を積算して積算ビデオカウント値を生成する。
【００３１】
コントローラ１１００は、補給回数が所定回数に達したか否かを判断する（Ｓ２０１）。本実施例において、所定回数は１０回に設定されているが、所定回数は任意に設定可能な定数である。補給回数が所定回数に達していない場合（Ｓ２０１でＮＯ）、処理はＳ２００へ戻り、コントローラ１１００は、補給回数が所定回数に達するまで補給回数の累計処理及びビデオカウント値の積算処理を継続する。補給回数が所定回数に達した場合（Ｓ２０１でＹＥＳ）、コントローラ１１００は、基準ビデオカウント値ＶＣを算出する（Ｓ２０２）。
【００３２】
図７を参照して、図６のＳ２０２における基準ビデオカウント値ＶＣの算出のサブルーチンを説明する。図７は、基準ビデオカウント値ＶＣの算出動作を示す流れ図である。本実施例において、基準ビデオカウント値（基準値）ＶＣは、補給動作１０回当たりの称呼の積算ビデオカウント値である。基準ビデオカウント値ＶＣの算出動作が開始されると、コントローラ１１００の基準ビデオカウント値読み出し部２１００は、補給回数が所定回数に達する毎にメモリ６８から基準ビデオカウント値ＶＣを読み出す（Ｓ２０２１）。本実施例において所定回数が１０回に設定されているので、補給回数が１０回に達する毎にメモリ６８から基準ビデオカウント値ＶＣが読み出される。次に、コントローラ１１００の基準ビデオカウント値補正部２１０５は、ビデオカウント値から推定される推定トナー消費量と現像工程で実際に消費される実トナー消費量との誤差を算出する（Ｓ２０２２）。実トナー消費量は、パッチ濃度センサ７１及び湿度センサ７２の検出結果から得られる情報からトナー実消費量演算部２１０１によって算出される。湿度センサ７２の検出結果は、画像形成装置１０１の使用環境の情報を表す例である。推定トナー消費量と実トナー消費量との誤差は、環境変化及び画像形成装置１０１のばらつきによって生じる。最後に、コントローラ１１００の基準ビデオカウント値補正部２１０５は、Ｓ２０２１で読み出した基準ビデオカウント値ＶＣをＳ２０２２で算出された誤差を用いて補正する（Ｓ２０２３）。コントローラ１１００は、基準ビデオカウント値ＶＣの算出動作を終了し、処理は、図６の流れ図へ戻る。
【００３３】
Ｓ２０２における基準ビデオカウント値ＶＣの算出を具体的に説明する。本実施例では、予め実験的に求めた一補給動作当りのトナー補給量の中心値から、１０回のトナー補給動作で２．０ｇのトナーが現像装置１１４へ補給されるという代表値を用いる。また、５００ｄｅｃのビデオカウント値が通知されたとき、画像形成に０．４ｇのトナーが消費されるという代表値を用いる。ｄｅｃは、ｄｅｃｉｍａｌ（十進数）の略である。一補給動作当りのトナー補給量の中心値の計測は、トナーボトルＴからの一補給当りのトナー排出量が安定する補給回数の中期にて行う。補給回数の中期における基準ビデオカウント値ＶＣは、補給回数の初期、中期及び末期のそれぞれの一補給当たりのトナー排出量の基準値として用いられる。そこで、中期における基準ビデオカウント値ＶＣを中期基準ビデオカウント値ＶＣ０とする。
【００３４】
まず、補給回数が所定回数に達する毎にメモリ６８から基準ビデオカウント値ＶＣを読み出すステップＳ２０２１を具体的に説明する。１０回のトナー補給動作で現像装置１１４へ補給されるトナー補給量の代表値２．０ｇは、ビデオカウント値５００ｄｅｃ当たり０．４ｇのトナーが消費されるという代表値を用いて、５００×２．０／０．４＝２５００ｄｅｃのビデオカウント値に相当する。メモリ６８は、予めビデオカウント値２５００ｄｅｃを中期基準ビデオカウント値ＶＣ０として保存している。中期基準ビデオカウント値ＶＣ０は、所定回数（本実施例において１０回）の補給動作毎にメモリ６８から読み出され、後の処理に使用される。計算式のＶＣ＝ＶＣ０は、中期における補給動作の所定回数当たりのトナー使用量を推定する計算式（決定条件）である。
【００３５】
次に、ビデオカウント値から算出される推定トナー消費量と実トナー消費量との誤差を算出するステップＳ２０２２を具体的に説明する。濃度調整のために中間転写ベルト１の表面に形成されたトナー像の濃度を、トナー量センサとしてのパッチ濃度センサ７１を用いて検出する。パッチ濃度センサ７１は、ＬＥＤ（発光ダイオード）を有する発光部と、ＰＤ（フォトダイオード）を有する受光部とを有する。例えば、トナー像を形成するために１０ｄｅｃのビデオカウント値が通知されたとき、パッチ濃度センサ７１の検出結果に基づく実トナー消費量と目標値としての推定トナー消費量との差分が−０．８ｍｇであったとする。−０．８ｍｇの差分は、実際に消費されるトナー量が称呼のトナー消費量に対して少ないことを意味する。例えば、５００ｄｅｃのビデオカウント値が通知されたとき、上記実測結果を用いて実トナー消費量と推定トナー消費量との差分が−０．０４ｇであると算出される。
【００３６】
最後に、メモリ６８から読み出された基準ビデオカウント値ＶＣを、誤差として算出された差分を用いて補正するステップＳ２０２３を具体的に説明する。基準ビデオカウント値補正部２１０５は、ビデオカウント値５００ｄｅｃ当たり０．４ｇのトナーが消費されるという上記代表値を、Ｓ２０２２で算出された−０．０４ｇを用いて、０．３６ｇへ変更する。基準ビデオカウント値補正部２１０５は、変更された代表値０．３６ｇを用いて、基準ビデオカウント値ＶＣを算出する。基準ビデオカウント値ＶＣは、５００×２．０／０．３６＝２７７８ｄｅｃとして算出される。基準ビデオカウント値補正部２１０５は、基準ビデオカウント値ＶＣを２５００ｄｅｃから２７７８ｄｅｃへ補正する。
【００３７】
また、Ｓ２０２３における基準ビデオカウント値ＶＣの補正のための別の手段として、現像装置１１４内の湿度の検出結果を用いる方法を説明する。一般に現像装置１１４内の湿度が変化すると、現像装置１１４内部のトナーの帯電量に変化が生じ、現像工程で消費されるトナー量が変化する。つまり、同じビデオカウント値が通知された際の現像工程でも、湿度が異なることによって、消費されるトナー量が変化する。湿度の影響を低減するために、予めメモリ６８に保存された現像装置１１４内の湿度に対する称呼のトナー消費量の誤差の関係と実際に測定される湿度とから、所定のビデオカウント値が通知されたときのトナー消費量の誤差を算出する。算出されたトナー消費量の誤差を用いて基準ビデオカウント値ＶＣを補正する。
【００３８】
湿度の検出結果を用いる上記方法を具体的に説明する。メモリ６８は、現像装置１１４内の湿度に対する称呼のトナー消費量の誤差を表現するテーブルを予め保存している。称呼のトナー消費量の誤差は、単位ビデオカウント値が通知された際のトナー消費量である。例えば、画像形成装置１０１の周囲温度が２３℃である場合、湿度が０％のときに誤差が０ｍｇであり、湿度が３０％のときに誤差が−０．０４ｍｇである関係を示すテーブルがメモリ６８に予め保存されているとする。いま、湿度センサ７２によって実測された現像装置１１４内の湿度が３０％である場合、単位ビデオカウント値に対するトナー消費量の誤差は−０．０４ｍｇである。したがって、５００ｄｅｃのビデオカウント値が通知されたときの現像工程におけるトナー消費量の誤差は、５００×（−０．０４）＝−２０ｍｇ＝−０．０２ｇである。上述したパッチ濃度センサ７１の検出結果を用いて基準ビデオカウント値ＶＣを補正する方法と同様に、基準ビデオカウント値ＶＣを補正する。５００ｄｅｃのビデオカウント値が通知されたときのトナー消費量の代表値は、０．４−０．０２＝０．３８ｇと算出される。よって、基準ビデオカウント値は、５００×２．０／０．３８＝２６３２ｄｅｃとして算出される。基準ビデオカウント値補正部２１０５は、基準ビデオカウント値ＶＣを２５００ｄｅｃから２６３２ｄｅｃへ補正する。
【００３９】
基準ビデオカウント値ＶＣの算出動作が終了すると、処理は、図６のステップＳ２０２へ戻る。上記例によれば、Ｓ２０２において基準ビデオカウント値ＶＣは、２７７８ｄｅｃへ補正される。
【００４０】
前述したように、一回の補給動作でトナーボトルＴから排出されるトナー排出量は、補給回数の初期、中期及び末期で異なる。そこで、補給回数の時期に従って基準ビデオカウント値ＶＣを設定する。補給回数の時期は、トナーボトルＴ毎にＳ２００で取得された累計補給回数に基づいて判断される。図３に示すトナーの補給回数の初期において、前述したようにトナーボトルＴの使用開始直後の期間ＩＰ１は、補給動作を行っているにもかかわらずトナーボトルＴからトナーが排出されず、現像装置１１４へトナーが補給されないことがある。そこで、新品のトナーボトルＴが画像形成装置１０１の本体１０１ａに装着されたことを検出した場合、コントローラ１１００は、補給動作に伴ってインダクタンスセンサ１２０の出力が変化するか否かを判断する。インダクタンスセンサ１２０の出力が変化しない場合、コントローラ１１００は、補給動作を実行したにもかかわらずトナーボトルＴからトナーが排出されなかったと判断する。コントローラ１１００の補給回数累計部２１０３は、新品のトナーボトルＴが画像形成装置１０１の本体１０１ａに装着されてからインダクタンスセンサ１２０の出力が変化するまでの間に実行された補給動作の回数を累計補給回数に加算しない。インダクタンスセンサ１２０の出力が変化した後、補給回数累計部２１０３は、フォトインタラプタ７３の検出信号に基づいて累積補給回数を算出する。
【００４１】
コントローラ１１００は、累積補給回数が第一の所定回数Ｎ１より小さいか否かを判断する（Ｓ２０３）。第一の所定回数Ｎ１は、予め実験によって、補給回数の累計開始から一回の補給動作で排出されるトナー排出量が安定状態になるまでの補給回数として求められ、メモリ６８又はボトルタグ７６に保存されている。また、予め、初期におけるトナー排出量の平均値に対する安定状態である中期におけるトナー排出量の平均値の比率が算出され、比率の逆数ｋ1を中期基準ビデオカウント値ＶＣ０にかけることによって初期基準ビデオカウント値ＶＣ１が算出されている。初期基準ビデオカウント値ＶＣ１は、次の式で表される。
ＶＣ１ ＝ ｋ１ × ＶＣ０
【００４２】
累積補給回数が第一の所定回数Ｎ１より小さい場合（Ｓ２０３でＹＥＳ）、コントローラ１１００は、初期基準ビデオカウント値ＶＣ１を基準ビデオカウント値ＶＣにし（Ｓ２０４）、処理をＳ２０８へ進める。計算式のＶＣ＝ＶＣ１は、初期における補給動作の所定回数当たりのトナー使用量を推定する計算式（決定条件）である。一方、累積補給回数が第一の所定回数以上（Ｎ１以上）である場合（Ｓ２０３でＮＯ）、コントローラ１１００は、累積補給回数が第二の所定回数Ｎ２より大きいか否かを判断する（Ｓ２０５）。前述したように、補給回数の末期において累積補給回数の増加に伴いトナー排出量が減少する。第二の所定回数Ｎ２は、予め実験によって、補給回数の累計開始からトナー排出量が安定状態から減少状態へ切り替わるまでの補給回数として求められ、メモリ６８又はボトルタグ７６に保存されている。累積補給回数が第二の所定回数Ｎ２より大きくなったときに中期から末期へ遷移したと判断される。
【００４３】
補給回数の末期におけるトナー排出量の減少率に関しては、実験によって一補給当たりのトナー排出量の減少量の平均を求め、安定状態である中期におけるトナー排出量の平均値との比率から一補給あたりの基準ビデオカウント値ＶＣの減少量を求める。この減少量と末期へ遷移後の補給回数をかけた値を基準ビデオカウント値ＶＣから差し引くことによって末期基準ビデオカウント値ＶＣ２を求める。ただし、トナーボトルＴの個体差によるばらつきから累積補給回数が増大すると末期基準ビデオカウント値ＶＣ２が負の値に達する場合がある。したがって、最低末期基準ビデオカウント値を設定する。累積補給回数をＳＣｎとすると、所定回数が１０回の場合、ＳＣｎ−１０からＳＣｎまでの累積補給回数の間の末期基準ビデオカウント値ＶＣ２を算出する。一補給当たりのトナー排出量の減少量と中期におけるトナー排出量の比率の逆数をｋ２とする。末期へ遷移する補給回数をＳＣｅとする。補給回数の末期における所定回数の補給動作による末期基準ビデオカウント値ＶＣ２は、次の式で表される。
【数１】
2020076909.tif 000003
【００４４】
累積補給回数が第二の所定回数Ｎ２より大きい場合（Ｓ２０５でＹＥＳ）、コントローラ１１００は、末期基準ビデオカウント値ＶＣ２を基準ビデオカウント値ＶＣにし（Ｓ２０６）、処理をＳ２０８へ進める。計算式のＶＣ＝ＶＣ２は、末期における補給動作の所定回数当たりのトナー使用量を推定する計算式（決定条件）である。一方、累積補給回数が第二の所定回数以下（Ｎ２以下）である場合（Ｓ２０５でＮＯ）、コントローラ１１００は、中期基準ビデオカウント値ＶＣ０を基準ビデオカウント値ＶＣにし（Ｓ２０７）、処理をＳ２０８へ進める。
【００４５】
以上のように、補給回数の初期、中期及び末期に従って初期基準ビデオカウント値ＶＣ１、中期基準ビデオカウント値ＶＣ０及び末期基準ビデオカウント値ＶＣ２を基準ビデオカウント値ＶＣとして使い分ける。これによって、補給回数に対するトナー排出量の変化を考慮したトナー補給量推定動作を実行することができる。
【００４６】
コントローラ１１００のトナー補給量推定部２１０６は、Ｓ２０２で算出された基準ビデオカウント値ＶＣとＳ２００で取得された積算ビデオカウント値を比較する（Ｓ２０８）。取得された積算ビデオカウント値とは、本実施例においては補給動作が１０回行われるまでに通知されるビデオカウント値の積算値である。トナー補給量推定部２１０６は、Ｓ２０２で算出された基準ビデオカウント値ＶＣに対する、Ｓ２００で補給動作が１０回行われるまで積算された積算ビデオカウント値の大小関係から、所定回数の補給動作によるトナー補給量を推定する（Ｓ２０９）。
【００４７】
上記ステップＳ２０８及びＳ２０９を具体的に説明する。例えば、Ｓ２００で取得された積算ビデオカウント値が３０００ｄｅｃであるとする。３０００ｄｅｃの積算ビデオカウント値は、Ｓ２０２で算出された基準ビデオカウント値ＶＣの２７７８ｄｅｃより大きい。積算ビデオカウント値が基準ビデオカウント値ＶＣより大きい場合、補給動作が１０回行われるまでの間に基準ビデオカウント値ＶＣより多いビデオカウント値が通知される。積算ビデオカウント値が基準ビデオカウント値ＶＣより大きいので、本来であれば、１０回より多い回数の補給動作が必要であるが、１０回の補給動作で済んだということから、一回の補給動作当たりのトナー補給量が多いということがわかる。すなわち、今回の１０回の補給動作で補給されたトナー量は、１０回の補給動作でトナーが補給される代表値の２．０ｇより多いということが分かる。今回の１０回の補給動作のトナー補給量は、２．０×３０００／２７７８＝２．１６ｇと計算できる。
【００４８】
逆に、Ｓ２００で取得された積算ビデオカウント値が２５００ｄｅｃであったとする。２５００ｄｅｃの積算ビデオカウント値は、Ｓ２０２で算出された基準ビデオカウント値ＶＣの２７７８ｄｅｃより小さい。積算ビデオカウント値が基準ビデオカウント値ＶＣより小さい場合、補給動作が１０回行われるまでの間に基準ビデオカウント値ＶＣより少ないビデオカウント値が通知される。積算ビデオカウント値が基準ビデオカウント値ＶＣより小さいので、本来であれば、１０回より少ない回数の補給動作で済むが、１０回の補給動作が必要であったということから、一回の補給動作当たりのトナー補給量が少ないということがわかる。すなわち、今回の１０回の補給動作で補給されたトナー量は、１０回の補給動作でトナーが補給される代表値の２．０ｇより少ないということが分かる。今回の１０回のトナー補給量は、２．０×２５００／２７７８＝１．８ｇと計算できる。
【００４９】
上記演算によって所定回数のトナー補給量が推定される。コントローラ１１００は、図６に示すトナー補給量推定動作を終了し、図５におけるＳ２０を終了する。
【００５０】
＜トナーボトル残量推定方法＞
次に、現在に至るまでに消費されたトナーボトルＴ内のトナー消費量を取得するために、コントローラ１１００のトナー補給量積算部２１０７は、Ｓ２０で推定されたトナー補給量を積算する（Ｓ２１）。Ｓ２１において積算されたトナー補給量は、トナーボトルＴから消費されたトナーの量（消費量）に相当する。トナー残量推定部２１０８は、トナーボトルＴの初期充填量からＳ２１で取得した推定トナー補給量の積算値を減算することによってトナーボトルＴ内のトナー残量の現在値（推定値）を算出する（Ｓ２２）。ここで、コントローラ１１００は、現像装置１１４内の現像剤のトナー残量を、累積補給回数に対応する推定計算式に基づいてビデオカウント値から決定する決定手段として機能する。コントローラ１１００は、Ｓ２２で取得されたトナー残量が第一の閾値（例えば３０ｇ）以下であるか否かを判断する（Ｓ２３）。トナー残量が第一の閾値より多い場合（Ｓ２３でＮＯ）、処理はＳ２０へ戻り、コントローラ１１００はトナー補給量の推定を継続する。トナー残量が第一の閾値以下の場合（Ｓ２３でＹＥＳ）、コントローラ１１００は、サーバーへトナーボトルＴの配送信号を出力する（Ｓ２４）。
【００５１】
その後、コントローラ１１００は、Ｓ２２で取得されたトナー残量が第二の閾値（例えば１０ｇ）以下であるか否かを判断する（Ｓ２５）。トナー残量が第二の閾値より多い場合（Ｓ２５でＮＯ）、処理はＳ２０へ戻り、コントローラ１１００はトナー補給量の推定を継続する。トナー残量が第二の閾値以下の場合（Ｓ２５でＹＥＳ）、コントローラ１１００は、表示部７４にトナー交換表示を表示させ（Ｓ２６）、ユーザーに対してトナーボトルＴの交換が必要であることを通知する。コントローラ１１００は、トナー残量推定動作を終了する。
【００５２】
このように、累積補給回数に基づいてトナー排出量の推定計算式を変更することによってトナーボトルＴの使用開始からトナーボトルＴが空になるまでの間を通してより精度の高いトナー残量推定を実行できる。トナーボトルＴ内のトナー残量を検出する専用のトナー残量検出器を設けることなく画像形成装置１０１から取得される情報に基づいてトナーボトルＴ内のトナー残量を推定することができる。また、サーバーへ最適なタイミングでトナーボトルＴの配送信号を出力し、ユーザーに対して最適なタイミングでトナーボトルＴの交換の必要性を通知することができる。本実施例によれば、トナーボトルＴの個体差による一補給当たりのトナー排出量の差に関係なくトナーボトルＴ内のトナー残量を精度よく推定することができる。
【００５３】
なお、Ｓ２２で算出されたトナー残量は、トナーボトルＴに搭載されたメモリであるボトルタグ７６に保存される。これは、トナーボトルＴ内にトナーが十分に残っている状態でユーザーによってトナーボトルＴが取り外され、再び同じトナーボトルＴが装着された際のトナー残量推定のための初期値を保存しておくためである。ここで、コントローラ１１００は、トナー残量を通知する通知手段として機能する。また、新品のトナーボトルＴが装着されたことを検出した場合、トナーボトルＴ内のトナー残量の初期値をボトルタグ７６に予め保存した値を使用してもよいし、画像形成装置１０１のメモリ６８に保存した初期値を使用してもよい。
【００５４】
図５に示すトナー残量推定動作は、補給動作の所定回数毎に実行される。本実施例において、所定回数は１０回に設定されているが、一回の補給動作毎にトナー残量推定動作を実行してもよい。また、トナー残量推定動作は、各色のトナーボトルＴ毎に実行される。つまり、イエローのトナーボトルＴＹ、マゼンタのトナーボトルＴＭ、シアンのトナーボトルＴＣ及びブラックのトナーボトルＴＫのそれぞれに対してトナー残量推定動作が独立して実行される。
【００５５】
本実施例によれば、補給動作回数に対応する決定条件に基づいて画像データからトナーボトルの中のトナーの残量を決定することができる。
【実施例２】
【００５６】
次に、実施例２を説明する。実施例２において、実施例１と同様の構造には同様の参照符号を付して説明を省略する。実施例２の画像形成装置１０１、画像形成プロセス、トナーボトルＴからのトナー補給及び画像形成装置１０１の電気的な構成は、実施例１と同様であるので説明を省略する。トナー補給量推定方法において、実施例１は、累計補給回数に基づいて補給回数の初期、中期及び末期を判断した。これに対して、実施例２は、トナー残量に基づいて補給回数の初期、中期及び末期を判断する。以下、実施例１と異なる点を主に説明する。
【００５７】
図８は、実施例２のトナー補給量推定動作を示す流れ図である。図６に示す実施例１のトナー補給量推定動作におけるステップと同様のステップには同様の参照符号を付して説明を省略する。Ｓ２００〜Ｓ２０２は、実施例１と同様であるので説明を省略する。コントローラ１１００は、Ｓ２０２で基準ビデオカウント値ＶＣを算出した後、トナー残量が第一の所定トナー残量より多いか否かを判断する（Ｓ３０３）。第一の所定トナー残量は、不安定状態である初期が終了して安定状態である中期が開始するときにトナーボトルＴ内に残っているトナー残量であり、予め実験によって求められてメモリ６８又はボトルタグ７６に保存されている。
【００５８】
トナー残量が第一の所定トナー残量（所定量）より多い場合（Ｓ３０３でＹＥＳ）、コントローラ１１００は、初期基準ビデオカウント値ＶＣ１を基準ビデオカウント値ＶＣにし（Ｓ２０４）、処理をＳ２０８へ進める。計算式のＶＣ＝ＶＣ１は、初期における補給動作の所定回数当たりのトナー使用量を推定する計算式（第２決定条件）である。コントローラ１１００は、ＶＣ＝ＶＣ０（第１決定条件）に基づき決定されたトナー残量が第一の所定トナー残量よりも多ければ、トナー残量をＶＣ＝ＶＣ０と異なるＶＣ＝ＶＣ１（第２決定条件）に基づいて画像データから決定し直す。一方、トナー残量が第一の所定トナー残量以下である場合（Ｓ３０３でＮＯ）、コントローラ１１００は、トナー残量が第二の所定トナー残量より少ないか否かを判断する（Ｓ３０４）。第二の所定トナー残量は、安定状態である中期が終了して減少状態である末期が開始するときにトナーボトルＴ内に残っているトナー残量であり、予め実験によって求められてメモリ６８又はボトルタグ７６に保存されている。
【００５９】
トナー残量が第二の所定トナー残量より少ない場合（Ｓ３０４でＹＥＳ）、コントローラ１１００は、末期基準ビデオカウント値ＶＣ２を基準ビデオカウント値ＶＣにし（Ｓ２０６）、処理をＳ２０８へ進める。計算式のＶＣ＝ＶＣ２は、末期における補給動作の所定回数当たりのトナー使用量を推定する計算式（第３決定条件）である。一方、トナー残量が第二の所定トナー残量以上である場合（Ｓ３０４でＮＯ）、コントローラ１１００は、中期基準ビデオカウント値ＶＣ０を基準ビデオカウント値ＶＣにし（Ｓ２０７）、処理をＳ２０８へ進める。計算式のＶＣ＝ＶＣ０は、中期における補給動作の所定回数当たりのトナー使用量を推定する計算式（第１決定条件）である。Ｓ２０８及びＳ２０９は、実施例１と同様であるので説明を省略する。
【００６０】
このように、推定トナー残量に基づいてトナー排出量の推定計算式を変更することによってトナーボトルＴの使用開始からトナーボトルＴが空になるまでの間を通してより精度の高いトナー残量推定を実行できる。トナーボトルＴ内のトナー残量を検出する専用のトナー残量検出器を設けることなく画像形成装置１０１から取得される情報に基づいてトナーボトルＴ内のトナー残量を推定することができる。本実施例によれば、トナーボトルＴの個体差による一補給当たりのトナー排出量の差に関係なくトナーボトルＴ内のトナー残量を精度よく推定することができる。
【００６１】
本実施例によれば、トナー残量に基づいて変更される決定条件に基づいて画像データからトナーボトルの中のトナーの残量を決定することができる。
【符号の説明】
【００６２】
Ｔ・・・トナーボトル
１０１・・・画像形成装置
１１２・・・帯電器
１１３・・・露光部
１１４・・・現像手段
１２０・・・インダクタンスセンサ
１２４・・・ボトルマウント
１１００・・・コントローラ
２１０３・・・補給回数累計部
【図１】
2020076909.tif 000004
【図２】
2020076909.tif 000005
【図３】
2020076909.tif 000006
【図４】
2020076909.tif 000007
【図５】
2020076909.tif 000008
【図６】
2020076909.tif 000009
【図７】
2020076909.tif 000010
【図８】
2020076909.tif 000011