(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水平横向きに交換可能に置かれ回転動作によって端面からトナーを排出するトナー容器と、当該容器からトナー供給を受けるトナーホッパーと、当該トナーホッパー内に配置されたトナー検知センサとを備え、当該トナー検知センサの検知結果に基づいてトナー容器からトナーホッパーへトナーを補給するようになったトナー補給装置において、
所定画像形成実行回数における上記トナー検知検知センサの検知回数のうちトナー無しと検知した割合に基づき、その割合が変化する状態から一定になった場合に、トナー容器内のトナー無しを認定することを特徴とするトナー補給装置。
【請求項２】
水平横向きに交換可能に置かれ回転動作によって端面からトナーを排出するトナー容器と、当該容器からトナー供給を受けるトナーホッパーと、当該トナーホッパー内に配置されたトナー検知センサとを備え、当該トナー検知センサの検知結果に基づいてトナー容器からトナーホッパーへトナーを補給するようになったトナー補給装置において、
所定画像形成実行回数における上記トナー検知検知センサの検知回数と、トナー容器からトナーホッパーへのトナー補給動作の回数の割合に基づき、その割合が変化する状態から一定になった場合に、トナー容器内のトナー無しを認定することを特徴とするトナー補給装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真式の複写機、レーザプリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置における、トナー補給装置に関するもので、トナー容器からトナーホッパーへのトナー補給についての新提案である。
【０００２】
【従来の技術】
トナーエンドセンサのみを使用した従来のトナーニアエンド判定方法は、ホッパー内のトナー検知センサが「トナー無し」を検知した回数を積算して、合計で所定の設定回数に到達した場合にトナーがニアエンドになったと判定する。ただし、連続して何回か「トナー有り」と検知された場合には、積算した回数をクリアするようになっている。
【０００３】
例えば、１枚コピーする毎にトナー有り無し検知を行い、トナー無しが合計１５０回になったらトナーニアエンドとする。ただし、途中に２回連続してトナー有りと検知した時は、積算したトナー無し回数をクリアする。トナーニアエンドを検知した後は、トナー切れ状態で使用した場合の作像システムのトラブルを防ぐため、トナー濃度が下がり過ぎないように５０枚コピーしたらトナーエンドとしてマシンを停止する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような判定方法では、ホッパー内のトナー量が或るレベル以下になってからの様子を見て、トナー量が回復しなかった場合にニアエンドと判定するものである。そのため、「或るレベル以下になってからニアエンドと判定するまでの間」には、或る程度の時間（したがって或るコピー枚数）が必要であり、判定するまでの間にコピーする画像の画像面積率によって、ニアエンド判定時のホッパー内の残トナー量は大きく異なる。また、トナー無しが合計１５０回に近づいた時に、（トナー容器内で形成されたトナーの塊等に起因して）連続２回「トナー有り」と検知するようなエラーが発生した場合には、じきに「ニアエンド」としなければいけないにも拘らず、振り出しに戻ってしまい、トナー切れとなってしまう危険性がある。
【０００５】
そこでトナー容器（トナーボトル、トナーカートリッジ）が空で、トナーホッパー内にまだ十分にトナーが残っている状態の時に、トナー容器が空であることを知らせるようにすることで、既に新しいトナー容器が準備されていればトナー容器の交換ができるし、もし手元にないとしても新しいトナー容器の準備を促すことができる。これによって、トナー容器が空になってからトナーエンドになる（ホッパー内のトナーがなくなる）までの時間を有効に利用することができ、トナー切れでプリントできないという事態は起きにくくなる。
【０００６】
本発明は、ホッパー内でトナーエンドとなるよりもかなり前にトナー容器の交換あるいは新しいトナー容器の準備をすることができるようにしたトナー補給装置を提案することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題は、本発明によれば、水平横向きに交換可能に置かれ回転動作によって端面からトナーを排出するトナー容器と、当該容器からトナー供給を受けるトナーホッパーと、当該トナーホッパー内に配置されたトナー検知センサとを備え、当該トナー検知センサの検知結果に基づいてトナー容器からトナーホッパーへトナーを補給するようになったトナー補給装置において、所定画像形成実行回数における上記トナー検知検知センサの検知回数のうちトナー無しと検知した割合に基づき、その割合が変化する状態から一定になった場合に、トナー容器内のトナー無しを認定することによって解決される。
【０００８】
水平横向きに交換可能に置かれ回転動作によって端面からトナーを排出するトナー容器と、当該容器からトナー供給を受けるトナーホッパーと、当該トナーホッパー内に配置されたトナー検知センサとを備え、当該トナー検知センサの検知結果に基づいてトナー容器からトナーホッパーへトナーを補給するようになったトナー補給装置において、所定画像形成実行回数における上記トナー検知検知センサの検知回数と、トナー容器からトナーホッパーへのトナー補給動作の回数の割合に基づき、その割合が変化する状態から一定になった場合に、トナー容器内のトナー無しを認定することによっても、上記課題を解決できる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の詳細を、図に示された例に基づいて説明する。図１及び図２に、本発明に係るトナー補給装置の主要部の概略構成を模式的に示す。
【００１０】
ごく一部が示された現像装置に隣接して配置されるトナー補給装置は、トナー容器１と、トナーホッパー２と、当該トナーホッパー内に表出したトナー検知センサ３とを備えてなっている。そして、トナー検知センサ３の検知結果に基づいて、トナー容器１から現像装置に付設したトナーホッパー２へトナーが補給されるようになっている。トナー検知センサ３はトナー有無データをＭＰＵに送り、必要に応じて操作部では、「トナー容器が空です」、「トナーニアエンド」、「トナーエンド」、「トナーボトル交換してください」等の表示がなされる。
【００１１】
本実施例においては、１枚コピーする毎にトナーの有り無し検知を行い、トナー検知センサ３が２回連続して「トナー無し」を検知した場合、トナー容器回転モータ４を１．１秒間回転させ、トナー補給動作を１回行った。Ａ４横６％の画像面積率でコピー動作を続け、トナー有り無し検知の回数、即ち、コピー枚数（Ａ）に対して「トナー無し」と検知する回数（Ｂ）の割合（Ｂ／Ａ）がどのようになるかをチェックした。その結果、トナー容器内のトナー量が減少するにつれて「トナー無し」と検知する頻度が高くなった。この際、トナー検知センサとしては、圧電式トナー検知センサを用い、アジテータに取り付けられたマイラー（Ｄｕ  Ｐｏｎｔ社商標）フィルムで清掃する。そのため、マイラーフィルムが接触している時にサンプリングした場合には「トナー有り」と検知するため、Ｂ／Ａが１になることはほとんどない。
【００１２】
図３に経時での「トナー無し」を検知する頻度（Ｂ／Ａ）の変化を示す（図中、実線）。トナー容器内残トナー量（点線）が少なくなるにしたがってＢ／Ａの値は大きくなり、空（デッドトナー約２ｇ）になった後にＢ／Ａはほぼ一定値となった。本実施例では、Ｂ／Ａ≧０．７８の時、トナー容器は空であった。本実施例では、上記のような条件設定を行ったが、マシンの大きさやＣＰＭ等で特性は変化し、適正な設定条件が変わるので、上記以外の条件で設定することも当然ながらありうることである。
【００１３】
トナー容器内のトナー量が多い時には、１回の補給動作で多量のトナーがホッパー内に補給されるが、トナー容器内のトナー量が少なくなってくると、１回の補給動作で補給されるトナー量は徐々に減少し、トナーが無くなると補給されなくなる。そのため、トナー消費量がほぼ一定の時、トナー容器内のトナー量が少なくなると、トナー補給１回では「トナー有り」とならなくなったり、あるいは「トナー有り」となってから「トナー無し」と検知するまでのコピー枚数が少なくなる。またトナー容器内のトナーが無くなって補給されなくなると、その後Ｂ／Ａはほぼ一定値となる。
【００１４】
このようにして、トナー容器内のトナー量が少なくなるにつれて、１回の補給動作で補給されるトナー量が減少し、空になると補給されずＢ／Ａがほぼ一定値になることを利用すれば、トナーホッパー内にトナーが十分に残っている段階でトナー容器が空になったことを検知でき、トナーエンドとなるかなり以前に「トナー容器の交換・新しいトナー容器の準備」をユーザに促すことができる。
【００１５】
また上記の例と同じ構成のトナー補給装置で同じトナー補給動作を行い、トナー有り無し検知の回数、即ち、コピー枚数（Ａ）に対してトナー補給動作回数（Ｓ）の割合（Ｓ／Ａ）がどのようになるかもチェックした。その結果、トナー容器内のトナー量が減少するにつれてトナーホッパーへのトナー補給動作の頻度が高くなった。
【００１６】
図４に経時でのトナーホッパーへのトナー補給動作頻度の変化を示す（図中、実線）。トナー容器内残トナー量が少なくなるにしたがってＳ／Ａの値は大きくなり（実線と点線の対比）、空（デッドトナー約２ｇ）になった後にＳ／Ａはほぼ一定値となった。なお、コピーを１枚とる時間よりもトナー容器回転モータを回転させる時間の方が長いため、Ａ４横の場合にはＳ／Ａは最大でほぼ０．４である。このチェックに関しても、マシンの大きさやＣＰＭ等で特性は変化し、適正な設定条件が変わるので、異なる条件で設定することも当然ながらありうることである。
【００１７】
以上のようにして、トナー容器内のトナー量が少なくなるにつれて、１回の補給動作で補給されるトナー量が減少し、空になると補給されずＳ／Ａがほぼ一定値になることを利用すれば、トナーホッパー内にトナーが十分に残っている段階でトナー容器が空になったことを検知でき、トナーエンドとなるかなり以前に「トナー容器の交換・新しいトナー容器の準備」をユーザに促すことができる。
【００１８】
【発明の効果】
本発明によれば、トナーホッパー内に配置されたトナー検知センサの検知結果の経時変化に基づいてホッパーとは別体のトナー容器内のトナー無しを認定するので、トナー容器に新たに検知手段を備えることなく、トナーホッパー内、即ち、現像装置内でトナーエンドとなるかなり以前に「トナー容器の交換・新しいトナー容器の準備」を告知することができ、その結果、トナー不足による印字不良を回避することが確実にできるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るトナー補給装置の、トナー容器を除く主要構成概略図である。
【図２】図１に対応する別角度での主要構成概略図である。
【図３】経時でのトナーホッパー内の「トナー無し」を検知する頻度の変化を示すグラフである。
【図４】経時でのトナーホッパーへのトナー補給動作頻度の変化を示すグラフである。
【符号の説明】
１  トナー容器
２  トナーホッパー
３  トナー検知センサ
４  モータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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