(57)【要約】      （修正有）【課題】トナーボトル交換後の急激な濃度変動のレベルを抑える。【解決手段】現像装置と、トナーボトルから現像装置へトナーを補給するトナー補給手段と、現像装置内のトナー濃度に関する情報を検知するトナー濃度検知手段と、インダクタンスセンサの検知結果に基づいてトナー補給手段によるトナー補給量を決定する通常モードを実行可能に制御する制御部と、トナーボトル内の残量検知部と、トナーボトルセンサと、を有し、制御部は、トナーボトルセンサの検知結果に基づいて画像形成動作を禁止した後、トナーボトルセンサの検知結果に基づいて直ちに画像形成動作を許可するかどうかを決定し、画像形成動作を許可する場合は、許可後の所定の初期期間において、通常モードよりもトナー補給手段によるトナー補給量を制限する補給制限モードを実行する。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体に形成された静電潜像をトナーと磁性キャリアを用いて現像する現像装置と、
補給用のトナーを収容したトナーボトルから前記現像装置へトナーを補給するトナー補給手段と、
前記現像装置内のトナー濃度に関する情報を検知するトナー濃度検知手段と、
前記トナー濃度検知手段の検知結果に基づいて前記トナー補給手段によるトナー補給量を決定する通常モードを実行可能に制御する制御部と、
前記トナーボトル内の残量に関する情報を検知する残量検知部と、
前記トナーボトルの交換を判断するための情報を検知する交換検知手段と、を有する画像形成装置において、
前記制御部は、前記残量検知部の検知結果に基づいて画像形成動作を禁止した後、前記交換検知手段の検知結果に基づいて直ちに画像形成動作を許可するかどうかを決定し、画像形成動作を許可する場合は、許可後の所定の初期期間において、前記通常モードよりも前記トナー補給手段によるトナー補給量を制限する補給制限モードを実行することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記トナー補給手段によるトナー補給量は、前記トナー濃度検知手段の検知結果と目標値との差分値に係数を掛けて算出し、
前記補給制限モードにおける前記係数は、前記通常モードにおける前記係数よりも小さい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】
前記補給制限モードにおける前記係数は、前記トナー濃度検知手段の検知結果が目標値より小さい場合と、前記トナー濃度検知手段の検知結果が目標値より大きい場合とで２種類設け、
前記トナー濃度検知手段の検知結果が目標値より小さい場合における前記係数は、前記トナー濃度検知手段の検知結果が目標値より大きい場合における前記係数よりも小さい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】
前記補給制限モードにおいて、前記トナー補給手段によるトナー補給量の最大値を設定したことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記補給制限モードの前記目標値を前記通常モードの前記目標値よりも小さい値としたことを特徴とする請求項２又は３に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記トナーボトル検知手段により前記トナーボトルの交換を検知した後のトナーボトル初期期間は、前記差分値が所定範囲以内になったときまでであることを特徴とする請求項２、３、５のいずれか1項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記トナーボトル検知手段により前記トナーボトルの交換を検知した後のトナーボトル初期期間は、前記トナー補給手段から所定量のトナーが補給されるまでであることを特徴とする請求項２、３、５のいずれか1項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記制御部は、前記トナーボトルを交換した時から所定期間経過後に、前記差分値が所定値以上の場合に、前記現像装置内の２成分現像剤のトナー濃度を回復するトナー濃度回復シーケンスを実行し、
前記トナーボトル検知手段により前記トナーボトルの交換を検知した後のトナーボトル初期期間は、前記トナー濃度回復シーケンスが実施されたときまでであることを特徴とする請求項２、３、５のいずれか1項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、複写機、プリンタ等の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の２成分現像剤を用いた画像形成装置において、トナーの帯電特性を維持するため、トナーボトルを用いてトナーを補給するものがある。トナーボトル内のトナーが無くなったら、新しいトナーボトルに交換している。特許文献１では、トナーボトル内のトナーが無くなったこと（トナーなし）は、トナー濃度センサにより現像容器内の２成分現像剤のＴＤ比を検知し、トナー濃度センサの値に応じてトナーなしを判断する。そして、トナーボトルを交換した後に、トナー濃度を回復するためのトナー濃度回復シーケンスを実行する。トナー濃度回復シーケンスでは、トナー濃度センサの値に応じて、新しいトナーボトルに交換されているかを判断している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−６２８４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記トナー濃度回復シーケンスの課題として、トナーボトルを交換した直後に画像形成装置が使えない点である。トナーボトルを交換するユーザーにとって、交換直後に画像形成装置が使えないことはストレスになりえる。このため、ユーザビリティーの観点からは、交換直後に画像形成装置が使用できるようにしたい。
【０００５】
しかし、トナー濃度回復シーケンスを実施せずに、画像形成を許可した場合、ＴＤ比が低下している状態で補給が実施されてしまう。このため、通常時と同じ補給シーケンスだと、補給量が多いためＴＤ比が急激に上昇し、トナーの帯電特性の変化が大きくなる。この場合、交換直後の画像形成で、１枚あたりの濃度変化が大きくなり、ユーザーが色味変動を認識しやすくなってしまう。また、ＴＤ比が急激に上昇すると、ＴＤ比の目標値より高くなるオーバーシュートが発生してしまうことがある。ＴＤ比を下げるためには、画像形成によるトナー消費を待つ必要があり、所定期間ＴＤ比の目標値より高くなってしまう。
【０００６】
そこで本発明は、トナーボトル交換後に速やかに画像形成可能としながらも、交換後の急激な濃度変動のレベルを抑えることができる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】
【０００７】
上記課題を解決するために本発明に係る画像形成装置の代表的な構成は、像担持体に形成された静電潜像をトナーと磁性キャリアを用いて現像する現像装置と、補給用のトナーを収容したトナーボトルから前記現像装置へトナーを補給するトナー補給手段と、前記現像装置内のトナー濃度に関する情報を検知するトナー濃度検知手段と、前記トナー濃度検知手段の検知結果に基づいて前記トナー補給手段によるトナー補給量を決定する通常モードを実行可能に制御する制御部と、前記トナーボトル内の残量に関する情報を検知する残量検知部と、前記トナーボトルの交換を判断するための情報を検知する交換検知手段と、を有する画像形成装置において、前記制御部は、前記残量検知部の検知結果に基づいて画像形成動作を禁止した後、前記交換検知手段の検知結果に基づいて直ちに画像形成動作を許可するかどうかを決定し、画像形成動作を許可する場合は、許可後の所定の初期期間において、前記通常モードよりも前記トナー補給手段によるトナー補給量を制限する補給制限モードを実行することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、トナーボトル交換後のＴＤ比推移を緩やかにすることができ、ＴＤ比の目標値を大きく超えることを抑制でき、濃度変動のレベルを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１実施形態に係る画像形成部の構成図である。
【図２】第１実施形態に係る画像形成装置の構成図である。
【図３】第１実施形態に係るトナーボトルの構成図である。
【図４】トナーボトルのトナーなし直前のトナー補給量の推移を示す図である。
【図５】（ａ）画像比率５％の条件におけるトナーなし直前のＴＤ比推移を示す図である。（ｂ）画像比率５％の条件におけるトナーなし直前の補給モータの回転回数の推移を示す図である。
【図６】トナーボトル交換後のトナー補給量の推移を示す図である。
【図７】（ａ）画像比率５％の条件におけるトナーボトル交換後のＴＤ比推移を示す図である。（ｂ）画像比率５％の条件におけるトナーボトル交換後の補給モータの回転回数の推移を示す図である。
【図８】第１実施形態におけるトナー補給制御のフローチャートを示した図である。
【図９】（ａ）第１実施形態に係る画像比率５％の条件におけるトナーボトル交換後のＴＤ比推移を示す図である。（ｂ）第１実施形態に係る画像比率５％の条件におけるトナーボトル交換後の補給モータの回転回数の推移を示す図である。
【図１０】第２実施形態におけるトナー補給制御のフローチャートを示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
[第１実施形態]
本発明に係る画像形成装置の第１実施形態について、図を用いて説明する。図２は本実施形態に係る画像形成装置の構成図である。
【００１１】
図２に示すように、本実施形態の画像形成装置１０００は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４つの画像形成部ＩＰを有している。各画像形成部ＩＰは、同様の構成のため、図２においては、３つの画像形成部ＩＰを省略している。
【００１２】
各画像形成部ＩＰにおいて、帯電ローラ１１によって帯電された感光ドラム（像担持体）１は、スキャナ１２から画像情報に応じたレーザ光を照射され、静電潜像が形成される。静電潜像は、現像装置２により各色のトナーで各色のトナー像として現像される。現像された各色のトナー像は、１次転写ローラ１４によって、中間転写ベルト５１に重ねて１次転写される。１次転写後に感光ドラム１に残留した転写残トナーは、クリーニング器１５により除去される。
【００１３】
一方、給送カセット６０に収納されたシートＰは、ピックアップローラ６１、搬送ローラ６２、レジストローラ４１によって、２次転写部Ｔ２へ搬送される。２次転写部Ｔ２は、２次転写内ローラ３９と２次転写外ローラ４０とで中間転写ベルト５１をニップしたニップ部である。シートＰは、２次転写部Ｔ２にて、トナー像を２次転写される。そして、シートＰは、定着装置９０により加熱、加圧されてトナー像を定着され、画像形成装置外へ排出される。２次転写後に中間転写ベルト５１に残留した転写残トナーは、クリーニング器５０により除去される。
【００１４】
（画像形成部ＩＰ）
図１は画像形成部ＩＰの構成図である。図１に示すように、現像装置２は、現像室２１２、攪拌室２１１を有している。現像室２１２、攪拌室２１１は、垂直方向に延在する隔壁２１３によって区画されている。現像装置２は、非磁性トナーと磁性キャリアからなる２成分現像剤を使用する。
【００１５】
現像室２１２には、非磁性の現像スリーブ２３２が配置されている。現像スリーブ２３２内には５極のマグネット２３１が固定配置されている。現像室２１２には、第１の搬送スクリュー２２２が配置されている。第１の搬送スクリュー２２２は、現像室２１２の現像剤を攪拌搬送する。
【００１６】
攪拌室２１１には、第２の搬送スクリュー２２１が配置されている。第２の搬送スクリュー２２１は、トナーボトル８より供給された補給用のトナーと、すでに現像装置２内にある現像剤とを攪拌搬送し、現像剤のトナー濃度を均一化する。攪拌室２１１にはインダクタンスセンサ（トナー濃度検知手段）２６が設けられている。インダクタンスセンサ２６は、現像剤のトナー濃度（ＴＤ比）を検知する。
【００１７】
現像剤は、隔壁２１３の両端に設けられた現像剤通路（不図示）を通して、現像室２１２、攪拌室２１１を移動する。現像スリーブ２３２、第１、第２搬送スクリュー２２２、２２１は、現像駆動モータ２７によって駆動する。
【００１８】
現像装置２内の現像剤は、汲み上げ磁極Ｎ３の磁力で拘束され、現像スリーブ２３２の回転により搬送される。現像剤は、カット磁極Ｓ２で十分に拘束され、規制ブレード２５で現像剤の厚さを規制される。そして、現像剤は、搬送用磁極Ｎ１と現像スリーブ２３２の回転に伴って感光ドラム１と対向した現像領域に搬送される。そして、現像剤は、現像領域にある現像極Ｓ１によって磁気穂を形成し、現像スリーブ２３２に印加される現像バイアスにより感光ドラム１上の静電潜像にトナーのみが転移し、感光ドラム１表面に静電潜像に応じたトナー像が形成される。
【００１９】
現像装置２はトナーボトル８を着脱可能としている。図３はトナーボトル８の構成図である。図１、図３に示すように、下トナー搬送スクリュー８２は、トナーボトル８内に収容されたトナーを補給口８５より現像装置２に補給する。上トナー搬送スクリュー８１は、上部にあるトナーを搬送する。スクリュー８２、８１は、補給モータ７３により回転する。スクリュー８２、８１、補給モータ７３は、トナー補給手段を構成する。
【００２０】
補給モータ７３の回転は、回転検知部７４によって、スクリュー１回転単位で検知可能である。制御部１００のＣＰＵ１０１は、補給モータ７３を所定回数回転するように駆動している。また、トナーボトル８の上部には、トナーボトル８の有無を判断するトナーボトルセンサ（交換検知手段）８６が配置されている。
【００２１】
（トナー補給制御）
静電潜像の現像により現像装置２内の現像剤のトナー濃度が低下する。そのため、制御部１００により、トナーボトル８から現像装置２へトナーを補給する制御（トナー補給制御）を行う。これにより、現像剤のトナー濃度、画像濃度を可及的に一定に制御する。すなわち、制御部は、インダクタンスセンサ（残量検知部）２６の検知結果に基づいて画像形成動作を禁止した後、トナーボトルセンサ（交換検知手段）８６の検知結果に基づいて直ちに画像形成動作を許可するかどうかを決定する。そして、画像形成動作を許可する場合は、許可後の所定の初期期間において、通常モードよりもトナー補給量を制限する補給制限モードを実行する。
【００２２】
以下に、通常モードにおけるＮ枚目の画像形成時の補給量について述べる。本実施形態では、下記の式１から算出されるビデオカウント補給量Ｍ_Ｖｃ（Ｎ）、下記の式２から算出されるインダク補給量Ｍ_Indc（Ｎ）より、下記の式３から算出されるＮ枚目でのトナー補給量Ｍ（Ｎ）を算出（決定）する。そして、下記の式４から算出した補給モータ７３の回転回数Ｂでトナー補給制御を行う。
【００２３】
Ｍ_Ｖｃ（Ｎ）＝Ｖｃ×Ａ_Ｖｃ・・・（式１）
Ｖｃ：ビデオカウント値
Ａ_Ｖｃ：係数
ビデオカウント値Ｖｃは、Ｎ枚目の出力物の画像情報から算出される。ビデオカウント値Ｖｃは、画像比率に応じて変化し、画像比率が１００％（全面ベタ黒）の画像が出力されたときのビデオカウント値Ｖｃ＝１０２３となる。
【００２４】
Ｍ_Indc（Ｎ）＝（ＴＤ_target−ＴＤ_Indc（Ｎ−１））×Ａ_Indc・・・（式２）
ＴＤ_Indc（Ｎ−１）：Ｎ−１枚目でのインダクタンスセンサ２６の検知結果より算出されたＴＤ比
ＴＤ_target：目標ＴＤ比
Ａ_Indc：係数
【００２５】
係数Ａ_Ｖｃ、Ａ_Indcは、ＲＯＭ１０２に予め記録されている。Ａ_Indcの値は、ＴＤ_IndcがＴＤ_targetより１％以上低い場合（ＴＤ_target−ＴＤ_Indc≦１％）に、Ｍ_Indc＝３００ｍｇになるように設定されている。本実施形態では、ＲＡＭ１０３に記録する際に、ＴＤ比が８．０％の場合は、８．０という値で記録し、トナー補給量の単位はｍｇで管理している。また、Ａ_Indc＝３００の設定でＲＯＭ１０２に記録されている。Ａ_Indc＝３００を設定している根拠としては、画像比率の高いトナー消費量の高い画像においてもＴＤ比を安定的に推移させるためである。
【００２６】
Ｍ（Ｎ）＝Ｍ_Ｖｃ（Ｎ）＋Ｍ_Indc（Ｎ）＋Ｍ_ｒｅｍａｉｎ（Ｎ−１）・・・（式３）
Ｍ_ｒｅｍａｉｎ（Ｎ−１）は、前回（Ｎ−１枚目）の補給で補給できずに残っている残補給量である。残補給量が発生する理由は、スクリュー１回転単位で補給を実施するので、１回転分に満たない補給量が残補給量として残るためである。また、Ｍ＜０になった場合には、Ｍ＝０とする。
【００２７】
Ｂ＝Ｍ（Ｎ）／Ｔ・・・（式４）
下トナー搬送スクリュー８２が１回転して現像装置に補給される量Ｔは、予めＲＯＭ１０２に記録されている。Ｂの小数点以下は切り捨てとし、正数部分のみとする。式４で算出したＢだけ、Ｎ枚目に補給モータ７３を回転駆動させる。なお、本実施形態では、補給モータ７３の回転速度の制約のため、Ｂ＝５を最大値とし、
Ｍ_ｒｅｍａｉｎ＝Ｍ（Ｎ）−Ｂ×Ｔ・・・（式５）
で算出される補給されない残補給量Ｍ_ｒｅｍａｉｎは、次回の補給時に補給する。
尚、本実施例では、インダク出力とビデオカウント情報とに基づいて補給する構成を例に説明したが、補給制御方法はこれに限定されない。例えば、現像器内のトナー濃度を、ドラム上に形成した濃度測定用のパッチに基づいて検知し、該検知結果に基づいて補給制御を行ってもよい。
【００２８】
（トナーボトル８の空判定、交換判定）
制御部１００によるトナーボトル８内のトナーが無くなる（トナーボトル８が空）の判定方法について述べる。本実施形態では、Ｎ枚目に検出されたＴＤ比（ＴＤ_Indc）が目標ＴＤ比（ＴＤ_target）より１％以上低い場合が３枚連続続いた場合、トナーボトル８内のトナーが無い（トナーボトル８が空）と判定する。
【００２９】
トナーボトル８が空と判定された場合、表示器３００上にトナーボトル交換指示「トナーボトルを交換してください」を表示し、画像形成動作を禁止する。また、残補給量Ｍ（ｒｅｍａｉｎ）の値を０にし、過去の履歴をリセットする。なお、トナーボトル８の空判定は、補給モータ７３での補給と現像駆動モータ２７を駆動させ、補給したあとのインダクタンスセンサ２６の検知結果が変わらない場合に、トナーボトル８が空と判定してもよい。
【００３０】
表示器３００上にトナーボトル交換指示が出た状態での、トナーボトルセンサ８６の信号によってトナーボトル交換を判断する。具体的には、表示器３００上にトナーボトル交換指示が出た状態で、一度トナーボトル８が抜かれることで、トナーボトルなしと検知し、その後トナーボトル８を入れることで再度トナーボトルありと検知した場合は、トナーボトル８が交換されたと判断する。
【００３１】
なお、トナーボトル交換指示が出た状態で、表示器３００上に「トナーボトルを交換しましたか？」という表示を出し、ユーザーにＯＫを押してもらうことで、トナーボトル８が交換されたと判断してもよい。また、トナーボトル８に新品だと判断できる基盤（通電すると焼き切れる抵抗素子など）をつけて、その信号値よりトナーボトル８が交換されたと判断してもよい。また、トナーボトル８の交換判定は上記構成に限らず、公知の交換検知方法を採用できる。また、トナーボトル８の空判定は、本実施例では、トナーボトル内の残量に関する情報を検知するインダクタンスセンサ（残量検知部）２６を用いて、インダク出力値に基づいて判定したが、この構成に限定されない。これも、公知の様々なトナー残量検知方法で代用可能である。
【００３２】
（トナーボトル交換後のトナー補給制御の課題）
図４はトナーボトル８のトナーなし直前のトナー補給量の推移を示す図である。図５（ａ）は画像比率５％の条件におけるトナーなし直前のＴＤ比推移を示す図である。図５（ｂ）は画像比率５％の条件におけるトナーなし直前の補給モータ７３の回転回数の推移を示す図である。
【００３３】
図４、図５（ａ）、図５（ｂ）に示すように、トナー補給量が低下した場合、ＴＤ比の低下に伴い補給モータ７３の回転数を増やしてトナー補給量を増やしているが、ＴＤ比が回復しないため、さらにＴＤ比が低下し、トナーなしになる。
【００３４】
図６はトナーボトル交換後のトナー補給量の推移を示す図である。図７（ａ）は画像比率５％の条件におけるトナーボトル交換後のＴＤ比推移を示す図である。図７（ｂ）は画像比率５％の条件におけるトナーボトル交換後の補給モータ７３の回転回数の推移を示す図である。
【００３５】
図６、図７（ａ）、図７（ｂ）に示すように、トナーなし時には、残補給量Ｍ（ｒｅｍａｉｎ）の値を０にしている。このため、トナーボトル交換後の最初の１枚目の補給モータ７３の回転回数Ｂは０である。しかし、ＴＤ比が低いのでインダク補給量は大きくなり、直ぐに補給モータ７３の回転回数Ｂが増加している。
【００３６】
トナーボトル交換後のトナー補給量は、多少の振れはあるが、概ね補給量が低下する前に戻っている。このため、現像装置内には多くのトナーが補給され、インダクタンスセンサ２６で検知するＴＤ比は、補給トナーがインダクタンスセンサ２６に到達する５枚目以降に急激に増加しており、目標ＴＤ比（目標値）である８％を大きく超えてしまう。
【００３７】
（本実施形態のトナーボトル交換後のトナー補給制御）
本実施形態のトナーボトル交換後の補給制限モードについて説明する。本実施形態では、トナーボトルが交換されたと判断した後に、トナーボトル初期期間を設ける。トナーボトル初期期間では、インダク補給量Ｍ_Indcを算出する際に使用する係数（Ａ_Indc）を通常時の値より小さい係数（Ａ_Indc_init）とした。本実施形態では、トナーボトル初期期間の係数Ａ_Indc_init＝１００ｍｇとした。トナーボトル初期期間でのインダク補給量Ｍ_Indc（Ｎ）は、式２に変えて下記の式６で算出する。
【００３８】
Ｍ_Indc（Ｎ）＝（ＴＤ_target−ＴＤ_Indc（Ｎ−１））×Ａ_Indc_init・・・（式６）
トナーボトル初期期間の解除タイミングは、インダクタンスセンサ２６の検知結果（ＴＤ比）と目標ＴＤ比との差分値が所定範囲以内になったときとした。本実施形態では、Ｎ枚目に検出されたＴＤ比（ＴＤ_Indc）が、ＴＤ_target−ＴＤ_Indc（Ｎ）≦０．１（％）となる場合とした。このタイミングで、係数をＡ_Indc_initから係数Ａ_Indcに戻す。
【００３９】
なお、０．１（％）に限定されるものではなく、ＴＤ比推移を考慮して他の値にしても構わない。また、トナーボトル初期期間の解除タイミングは、所定時間経過時、所定枚数の画像形成時等としてもよい。また、所定量のトナーを補給した時とし、トナーボトルが交換されたと判断した後の補給モータ７３の累積回転回数が所定値以上になった場合に、トナーボトル初期期間を解除してもよい。また、トナーボトルが交換されたと判断した後の所定期間経過後のＴＤ比が目標ＴＤ比に対して所定値以上低い場合に、ＴＤ比を回復するトナー濃度回復シーケンスを実行したらトナーボトル初期期間を解除してもよい。
【００４０】
図８は本実施形態におけるトナー補給制御のフローチャートを示した図である。図８に示すように、トナーボトル８が交換されたと判断された場合に（Ｓ１）、画像形成を許可する（Ｓ２）。このとき、トナーボトル初期期間を設定し（Ｓ３）、インダク補給量Ｍ_Indcを算出する際に使用する係数をＡ_IndcからＡ_Indc_initに切り替える（Ｓ４）。
【００４１】
Ｎ枚目の画像形成開始し、その画像形成終了後に、トナーボトル初期期間の解除をするかどうかの判断を行う（Ｓ７）。Ｓ７でトナーボトル初期期間を解除しないと判断した場合、トナーボトル初期期間の設定を継続し（Ｓ８）、Ｓ５に戻る。Ｓ７でトナーボトル初期期間を解除すると判断した場合、トナーボトル初期期間を解除し（Ｓ９）、インダク補給量：Ｍ_Indcを算出する際に使用する係数をＡ_IndcからＡ_Indc_initに切り替る（Ｓ１０）。そして、トナーボトル交換後のトナー補給制御を終了し、通常のトナー補給制御に戻る。
【００４２】
（効果）
図９（ａ）第１実施形態に係る画像比率５％の条件におけるトナーボトル交換後のＴＤ比推移を示す図である。図９（ｂ）第１実施形態に係る画像比率５％の条件におけるトナーボトル交換後の補給モータ７３の回転回数の推移を示す図である。図９（ａ）、図９（ｂ）において、破線はトナーボトル初期期間を設定しない補正なしのトナー補給制御を示す。実線はトナーボトル初期期間を設定する本実施形態の補正ありのトナー補給制御を示す。
【００４３】
図９（ａ）、図９（ｂ）に示すように、本実施形態のように、トナーボトル交換後のトナーボトル初期期間においてインダク補給量を減らすことにより、通常モードよりもトナー補給量を減らすように制限する。これにより、トナー補給回数（補給モータ７３の回転回数Ｂ）の推移が緩やかになり、ＴＤ比の上昇も緩やかになっている。また、破線のように、目標ＴＤ比を大きく超えることがない。よって、本実施形態により、トナーボトル交換後のＴＤ比推移を緩やかにすることができ、濃度変動のレベルを抑えることができる。
【００４４】
[第２実施形態]
次に本発明に係る画像形成装置の第２実施形態について図を用いて説明する。上記第１実施形態と説明の重複する部分については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００４５】
上記第１実施形態では、トナーボトル初期期間にインダク補給量Ｍ_Indcを算出する際に使用する係数は、１種類の係数を使用した。本実施形態では、トナーボトル初期期間にインダク補給量Ｍ_Indcを算出する際に使用する係数は、２種類設け、ＴＤ_targetとＴＤ_Indc（Ｎ−１）の大小関係で使用する係数を選択する。
【００４６】
ＴＤ_target≧ＴＤ_Indc（Ｎ−１）の場合、つまりＴＤ比が目標値より小さい場合、Ａ_Indc、Ａ_Indc_initを使用する。一方、ＴＤ_target＜ＴＤ_Indc（Ｎ−１）の場合、つまりＴＤ比が目標値より高い場合、Ｃ_Indc、Ｃ_Indc_initを使用する。本実施形態では、Ａ_Indc＝Ｃ_Indc＝Ｃ_Indc_init＝３００ｍｇとし、Ａ_Indc_init＝１００ｍｇとしている。つまり、式２、式６は、ＴＤ_target≧ＴＤ_Indc（Ｎ−１）の場合は、下記の式２Ａ、式６Ａとなり、ＴＤ_target＜ＴＤ_Indc（Ｎ−１）の場合は、下記の式２Ｃ、式６Ｃとなる。
【００４７】
Ｍ_Indc（Ｎ）＝（ＴＤ_target−ＴＤ_Indc（Ｎ−１））×Ａ_Indc・・・（式２Ａ）
Ｍ_Indc（Ｎ）＝（ＴＤ_target−ＴＤ_Indc（Ｎ−１））×Ａ_Indc_init・・・（式６Ａ）
Ｍ_Indc（Ｎ）＝（ＴＤ_target−ＴＤ_Indc（Ｎ−１））×Ｃ_Indc・・・（式２Ｃ）
Ｍ_Indc（Ｎ）＝（ＴＤ_target−ＴＤ_Indc（Ｎ−１））×Ｃ_Indc_init・・・（式６Ｃ）
【００４８】
上述のごとく、２種類の係数を使用し、Ａ_Indc_initを他の係数より小さい値とする。これにより、上記第１実施形態と同様に、ＴＤ比が目標値より下がっている場合に、トナーボトル交換後のＴＤ比推移を緩やかにすることができ、濃度変動のレベルを抑えることができる。一方、上記第１実施形態の設定では、ＴＤ比が目標値より上がる（ＴＤ_target＜ＴＤ_Indc（Ｎ−１））ことはないが、条件によってはＴＤ比が目標値より上がる場合がある。この場合、Ｃ_Indc_init＝３００ｍｇを使用することにより、トナーボトル８からのトナー補給を抑制しつつ、画像形成によりトナーが消費されることでＴＤ比が目標値まで下がってくるのを待つことができる。
【００４９】
なお、Ａ_Indc、Ａ_Indc_init、Ｃ_Indc、Ｃ_Indc_initの値は上記値に限定されるものではない。ＴＤ比が目標値より低い場合にＴＤ比推移を緩やかにすることができ、Ｄ比が目標値より高い場合にトナーボトル８からのトナー補給を抑制できる値であればよい。また、Ｃ_Indc_initの値を変更することに関してはＴＤ比の安定性を見ながら変えることに関しては特に限定はしない。
【００５０】
図１０は本実施形態におけるトナー補給制御のフローチャートを示した図である。図１０に示すように、本実施形態では、図８のフローチャートのＳ４、Ｓ１０で、ＴＤ_targetとＴＤ_Indc（Ｎ−１）の大小関係で使用する係数を選択し、それ以外は上記第１実施形態と同様の制御を行う。
【００５１】
[第３実施形態]
次に本発明に係る画像形成装置の第３実施形態について説明する。上記第１、第２実施形態と説明の重複する部分については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００５２】
本実施形態では、第１、２実施形態のように係数を変更する代りに、もしくは係数を変更する構成に加えて、以下の構成を有する。即ち、上記第１、第２実施形態のインダク補給量Ｍ_Indcの上限に制限を設ける（最大値を設定する）。これにより、ＴＤ_targetとＴＤ_Indc（Ｎ−１）に差分値が大きくても、インダク補給量Ｍ_Indcを大きくしすぎなくて済む。このため、上記第１、第２実施形態と同様に、トナーボトル交換後のＴＤ比推移を緩やかにすることができ、濃度変動のレベルを抑えることができる。
【００５３】
なお、本実施形態では、トナーボトル初期期間では、インダク補給量Ｍ_Indcの上限を１００ｍｇとしたが、ＴＤ比の推移に合わせて他の設定値にしてもよい。また、トナーボトル初期期間以外の通常時については、インダク補給量Ｍ_Indcに制限を設ける必要性は低いが、制限を設ける場合は、制限モードの上限値の方が通常モード時の上限値よりも小さくする。こうすることにより不慮の過補給を抑制できる。
【００５４】
[第４実施形態]
次に本発明に係る画像形成装置の第４実施形態について説明する。上記第１実施形態と説明の重複する部分については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００５５】
本実施形態では、上記第１、第２実施形態において、トナーボトル交換後のトナーボトル初期期間のみ、ＴＤ_targetを通常より小さい値に変更する。具体的には、トナーボトル交換後のトナーボトル初期期間のみ、ＴＤ_targetを８．０％から７．７％に変更する。そして、トナーボトル初期期間終了後、ＴＤ_targetを７．７％から８．０％に戻す。
これにより、例えば、トナーボトル交換前のＴＤ_target＝８．０％であり、ＴＤ_Indc＝６．９％でトナーなしが出た場合、ＴＤ_targetとＴＤ_Indcの差分値が１．１％から０．８％にすることができる。よって、ＴＤ_targetとＴＤ_Indc（Ｎ−１）に差分値を小さくすることができ、インダク補給量Ｍ_Indcを低減させることができる。このため、上記第１〜第３実施形態と同様に、トナーボトル交換後のＴＤ比推移を緩やかにすることができ、濃度変動のレベルを抑えることができる。
【符号の説明】
【００５６】
Ｂ   …回転回数
ＩＰ  …画像形成部
Ｍ   …トナー補給量
Ｐ   …シート
１   …感光ドラム
２   …現像装置
８   …トナーボトル
２６  …インダクタンスセンサ（トナー濃度検知手段、残量検知部）
２７  …現像駆動モータ
７３  …補給モータ（トナー補給手段）
７４  …回転検知部
８１  …上トナー搬送スクリュー（トナー補給手段）
８２  …下トナー搬送スクリュー（トナー補給手段）
８５  …補給口
８６  …トナーボトルセンサ（交換検知手段）
１００ …制御部
２２１ …第２の搬送スクリュー
２２２ …第１の搬送スクリュー
２３２ …現像スリーブ
３００ …表示器
１０００ …画像形成装置
【図１】
2018087997.tif 000003
【図２】
2018087997.tif 000004
【図３】
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【図４】
2018087997.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
2018087997.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成30年2月28日(2018.2.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体に形成された静電潜像をトナーと磁性キャリアを用いて現像する現像装置と、
補給用のトナーを収容したトナーボトルから前記現像装置へトナーを補給するトナー補給手段と、
前記現像装置内のトナー濃度に関する情報を検知するトナー濃度検知手段と、
前記トナー補給手段で補給する補給トナー量を決定する決定手段と、
前記トナー濃度検知手段の出力に基づいて前記現像装置内のトナー濃度が設定値を下回ったときに画像形成動作を禁止して、前記トナーボトルの交換に関する情報を発信する制御部と、
前記トナーボトルの交換を検知する交換検知手段と、を有する画像形成装置において、
前記制御部が前記トナーボトルの交換に関する情報を発信した後に前記交換検知手段が前記トナーボトルの交換を検知し、前記現像装置内のトナー濃度が設定値を下回っているときに画像形成動作を開始するときには、前記決定手段は、前記トナーボトルを交換してから所定期間経過するまでの補給トナー量が前記所定期間経過後の前記決定手段により決定される補給トナー量よりも少なくなるように補給トナー量を決定することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記トナー補給手段によるトナー補給量は、前記トナー濃度検知手段の検知結果と目標値との差分値に係数を掛けて算出し、
前記トナーボトルを交換してから所定期間経過するまでの第一係数は、前記トナーボトルを交換してから所定期間経過後の第二係数よりも小さい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】
前記所定期間は、前記現像装置内のトナー濃度が前記設定値よりも大きい値に達するまでの期間であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
上記課題を解決するために本発明に係る画像形成装置の代表的な構成は、像担持体に形成された静電潜像をトナーと磁性キャリアを用いて現像する現像装置と、補給用のトナーを収容したトナーボトルから前記現像装置へトナーを補給するトナー補給手段と、前記現像装置内のトナー濃度に関する情報を検知するトナー濃度検知手段と、前記トナー補給手段で補給する補給トナー量を決定する決定手段と、前記トナー濃度検知手段の出力に基づいて前記現像装置内のトナー濃度が設定値を下回ったときに画像形成動作を禁止して、前記トナーボトルの交換に関する情報を発信する制御部と、前記トナーボトルの交換を検知する交換検知手段と、を有する画像形成装置において、前記制御部が前記トナーボトルの交換に関する情報を発信した後に前記交換検知手段が前記トナーボトルの交換を検知し、前記現像装置内のトナー濃度が設定値を下回っているときに画像形成動作を開始するときには、前記決定手段は、前記トナーボトルを交換してから所定期間経過するまでの補給トナー量が前記所定期間経過後の前記決定手段により決定される補給トナー量よりも少なくなるように補給トナー量を決定することを特徴とする。