(57)【要約】【課題】画像形成装置において、磁気リードスイッチにモータが近接している場合であっても、磁気リードスイッチを用いてトナーバッファ内のトナー残量を正しく判定し、トナー供給を制御する画像形成装置を提供する。【解決手段】近接するモータの制御パルス信号の周期をＴ´とすると、本発明の画像形成装置は、磁気リードスイッチからの出力を、周期Ｔ＝Ｔ´／２で検出する。そして、画像形成装置は、オン信号を検出すると（Ｓ２）、１周期前の検出信号と（Ｓ３）、２周期前の検出信号とを読み（Ｓ５）、これらが共にオフの場合にのみ（Ｓ４及びＳ６）、トナーカートリッジからトナーバッファへトナーを供給する（Ｓ７）。【選択図】図５
2011174961.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナーカートリッジから現像器へ供給されるトナーを一時的に保持するバッファと、
先端側に磁石を保持し、前記バッファ内のトナーの液面の変化に応じて上下に揺動する液面検出板と、
前記液面検出板の先端側の下降点に対応する位置にある磁気リードスイッチと、
前記磁気リードスイッチからの出力信号を、当該磁気リードスイッチの磁気変動の検出範囲内に存するモータを駆動させる制御パルス信号の周期のＮ分の１周期（Ｎは２以上の整数）で検出する検出手段と、
前記検出手段により、前記磁石が前記磁気リードスイッチの検出範囲内に位置するときに検出されるべき出力信号が検出されると、前記検出手段により直前に検出されたＮ周期分の出力信号を用いて、前記検出された出力信号が、トナーの減少に依るものであるか、前記モータの駆動に依るものであるかを判定する判定手段と
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
複数の色毎にトナーカートリッジから現像器へ供給されるトナーを一時的に保持するトナー格納部を備える画像形成装置であって、
各トナー格納部は、
トナーを一時的に保持するバッファと、
先端側に磁石を保持し、前記バッファ内のトナーの液面の変化に応じて上下に揺動する液面検出板と、
前記液面揺動板の先端側の下降点に対応する位置にある磁気リードスイッチと、
所定周期の制御パルス信号を受けて駆動するモータと
前記モータの駆動により、前記バッファから現像器へトナーを補給する補給手段とを含み、
各トナー格納部の磁気リードスイッチからの出力信号を、当該磁気リードスイッチの磁気変動の検出範囲内に存するモータを駆動させる制御パルス信号の周期のＮ分の１周期（Ｎは２以上の整数）で検出する検出手段と、
前記検出手段により、前記磁石が前記磁気リードスイッチの検出範囲内に位置するときに検出されるべき出力信号が検出されると、前記検出手段により直前に検出されたＮ周期分の出力信号を用いて、前記検出された出力信号が、トナーの減少に依るものであるか、前記モータの駆動に依るものであるかを判定する判定手段と
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
前記磁気リードスイッチは、前記磁石が検出範囲内にあるときオンを出力し、前記磁石が検出範囲外にあるときオフを出力する性質を有し、
前記検出手段は、前記検出範囲内に存するモータの駆動周期の２分の１周期で、前記磁気リードスイッチの出力信号を検出し、
前記判定手段は、
２周期前の検出信号がオフである場合に、前記検出された出力信号がトナーの減少によるものと判定し、
１周期前の検出結果がオフであり、且つ、２周期前の検出結果がオンである場合に、前記検出された出力信号が前記モータの駆動に依るものと判定する
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】
前記画像形成装置は、
トナーカートリッジからバッファへトナーを供給する供給制御手段と、
前記判定手段により、前記検出された出力信号が、トナーの減少に依るものと判定された場合に、前記供給制御手段に対してトナーの供給を指示し、前記モータの駆動に依るものと判定された場合には、前記供給制御手段に対して供給を指示しない制御手段と
を備えることを特徴とする請求項１から請求項３の何れか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、画像形成装置において、トナーカートリッジから現像器へトナーを供給する技術に関し、特に、トナーカートリッジと現像器との間に設けられたトナーバッファ内のトナー残量を検出する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
トナーカートリッジから現像器へトナーを補給するとき、現像器へのトナー補給量を制御する目的と、トナー切れにより画像形成装置が使用停止となることを防止する目的とから、トナーカートリッジと現像器との間に、ある程度のトナーを格納しておき、現像器からの要求に応じて現像器へトナーを補給するバッファが設けられている。
トナーカートリッジからバッファへトナーを供給するには、バッファ内のトナー残量を検出し、検出されたトナー残量が少なくなると、カートリッジからバッファへ一定量のトナーが供給される。
【０００３】
バッファ内のトナー残量を検出する方法としては、トナー液面の振動を検出するピエゾセンサを用いたり、光の透過度を検出する光学センサを用いる方法等がある。特許文献１には、光学センサを用いる方法が記載されている。
また、モノクロ機においては、カラー機と比較して低価格の機器が求められるので、製造コスト削減のため、光学センサより安価な磁気リードスイッチが用いられることがある。磁気リードスイッチは、磁界の変化によって、オン／オフを切り替えるスイッチである。
【０００４】
具体的には、トナー液面に応じて上下に揺動する検出板の先端に磁石を装着しておき、検出板が下がった状態の磁石の位置に対向する位置に磁気リードスイッチを備える。トナー液面が下がるに連れて検出板が下がると、検出板に装着された磁石によって磁界が変化し、磁気リードスイッチの出力が切り替わる。これにより、バッファ内のトナー残量が少ないことを検知する仕組みである。
【０００５】
近年、カラー機においても製造コスト削減のため、トナー残量の検出に安価な磁気リードスイッチを利用したいという要望が高まっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第４２００６１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
カラー機は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）の各色のトナーカートリッジ、バッファ及び現像器等が画像形成装置内に収容されているため、モノクロ機と比較すると、レイアウトの自由度が低く各構成要素が近接して収容される。このような構成において、バッファ内のトナー残量の検出に磁気リードスイッチを用いると、磁気リードスイッチとモータとが近接して配置されることがある。
【０００８】
磁気リードスイッチにモータが近接して配置されると、磁気リードスイッチは、モータの回転駆動に伴う磁界の変化の影響を受け、オン／オフを繰り返し出力する。そうすると、画像形成装置は、バッファ内のトナー残量を正しく検知することができず、トナーカートリッジからトナーバッファへのトナー供給の制御を正しく行うことができないという問題がある。
【０００９】
本発明は、上記の問題点に鑑みなされたものであって、磁気リードスイッチを用いてトナー残量を検出する場合において、当該磁気リードスイッチの出力信号に影響を及ぼすほどモータが近接している場合であっても、トナーカートリッジからトナーバッファへのトナー供給の制御を正しく行う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】
【００１０】
上記の目的を達成するために、本発明の画像形成装置は、トナーカートリッジから現像器へ供給されるトナーを一時的に保持するバッファと、先端側に磁石を保持し、前記バッファ内のトナーの液面の変化に応じて上下に揺動する液面検出板と、前記液面検出板の先端側の下降点に対応する位置にある磁気リードスイッチと、前記磁気リードスイッチからの出力信号を、当該磁気リードスイッチの磁気変動の検出範囲内に存するモータを駆動させる制御パルス信号の周期のＮ分の１周期（Ｎは２以上の整数）で検出する検出手段と、前記検出手段により、前記磁石が前記磁気リードスイッチの検出範囲内に位置するときに検出されるべき出力信号が検出されると、前記検出手段により直前に検出されたＮ周期分の出力信号を用いて、前記検出された出力信号が、トナーの減少に依るものであるか、前記モータの駆動に依るものであるかを判定する判定手段と特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、磁気リードスイッチからの出力信号を、当該磁気リードスイッチの出力信号に影響を及ぼすモータを駆動させる制御パルス信号の周期に依存した検出周期で検出するので、磁気リードスイッチから出力された信号が、前記液面検出板に保持された磁石に依るのか（トナーの減少に依るのか）、前記モータの駆動に依るのかを判定することができる。これにより、磁気リードスイッチの誤検出によってトナーカートリッジからバッファへトナー供給がなされるのを防止し、トナー供給の制御を正しく行うことができる。
【００１２】
また、本発明の画像形成装置は、複数の色毎にトナーカートリッジから現像器へ供給されるトナーを一時的に保持するトナー格納部を備える画像形成装置であって、各トナー格納部は、トナーを一時的に保持するバッファと、先端側に磁石を保持し、前記バッファ内のトナーの液面の変化に応じて上下に揺動する液面検出板と、前記液面揺動板の先端側の下降点に対応する位置にある磁気リードスイッチと、所定周期の制御パルス信号を受けて駆動するモータと、前記モータの駆動により、前記バッファから現像器へトナーを補給する補給手段とを含み、各トナー格納部の磁気リードスイッチからの出力信号を、当該磁気リードスイッチの磁気変動の検出範囲内に存するモータを駆動させる制御パルス信号の周期のＮ分の１周期（Ｎは２以上の整数）で検出する検出手段と、前記検出手段により、前記磁石が前記磁気リードスイッチの検出範囲内に位置するときに検出されるべき出力信号が検出されると、前記検出手段により直前に検出されたＮ周期分の出力信号を用いて、前記検出された出力信号が、トナーの減少に依るものであるか、前記モータの駆動に依るものであるかを判定する判定手段とを備えるものであってもよい。
【００１３】
この構成によると、フルカラーの画像形成装置であって、各色のトナーカートリッジ、バッファ、モータ及び現像器等が画像形成装置内に近接して収容されていることにより、磁気リードスイッチにモータが近接し、磁気リードスイッチがモータのノイズの影響を受ける場合であっても、磁気リードスイッチの誤検出によりトナーカートリッジからバッファへトナー供給がなされるのを防止し、トナー供給の制御を正しく行うことができる。
【００１４】
ここで、前記磁気リードスイッチは、前記磁石が検出範囲内にあるときオンを出力し、前記磁石が検出範囲外にあるときオフを出力する性質を有し、前記検出手段は、前記検出範囲内に存するモータの駆動周期の２分の１周期で、前記磁気リードスイッチの出力信号を検出し、前記判定手段は、２周期前の検出信号がオフである場合に、前記検出された出力信号がトナーの減少によるものと判定し、１周期前の検出結果がオフであり、且つ、２周期前の検出結果がオンである場合に、前記検出された出力信号が前記モータの駆動に依るものと判定するように構成してもよい。
【００１５】
この構成によると、検出手段による検出回数を抑制しつつ、磁気リードスイッチの誤検出によってトナーカートリッジからバッファへトナー供給がなされるのを確実に防止し、トナー供給の制御を正しく行うことができる。
ここで、前記画像形成装置は、トナーカートリッジからバッファへトナーを供給する供給制御手段と、前記判定手段により、前記検出された出力信号が、トナーの減少に依るものと判定された場合に、前記供給制御手段に対してトナーの供給を指示し、前記モータの駆動に依るものと判定された場合には、前記供給制御手段に対して供給を指示しない制御手段とを備えるように構成してもよい。
【００１６】
この構成によると、磁気リードスイッチがモータのノイズに依るオン信号を検出した場合には、トナーカートリッジからバッファへトナー供給がなされるのを防止し、バッファ内のトナーが減少したときにのみ、バッファへトナーを供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態である画像形成装置１の概略構成を示す図である。
【図２】トナー格納部３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ及び３１Ｋの斜視図である。
【図３】トナー格納部３１Ｙの断面図である。
【図４】画像形成装置１の機能的な構成を示す機能ブロック図である。
【図５】画像形成装置１によるトナー供給処理の動作を示すフローチャートである。
【図６】（ａ）従来の画像形成装置によるトナー供給判定について説明するための図である。（ｂ）従来の画像形成装置において、モータのノイズが影響している場合のトナー供給判定について説明するための図である。（ｃ）本実施形態の画像形成装置１によるトナー供給判定について説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明に係る画像形成装置の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
＜全体構成＞
図１は、本実施形態に係る画像形成装置の全体の構成を示す概略構成図である。
本実施の形態に係る画像形成装置１は、図１に示すように、電子写真方式のフルカラータンデム型のカラーデジタルプリンタであって、装置本体２の内部に収容された、中間転写ベルト３、複数のトナーカートリッジ３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋ、複数のトナー格納部３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋ、複数のプロセスユニット４、給紙部６、二次転写ローラ７、定着器８等を備える。
【００１９】
中間転写体３は、絶縁性樹脂製のシート材で形成された無端ベルトであって、複数のローラ（不図示）に張架されている。当該中間転写体３は、前記ローラの１つを駆動手段（不図示）で回転させることにより、図１に示す矢印の方向に回転駆動する。
トナーカートリッジ３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ，３２Ｋは、装置本体２に対して取り外し可能であり、それぞれ、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー（現像剤）が充填されている。トナーは、後述する制御部１０７及びトナー供給部１０８（図４）による制御に従い、各トナーカートリッジから、トナー格納部３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ，３１Ｋへ供給される。トナー供給の制御の詳細については後述する。
【００２０】
トナー格納部３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋは、トナーカートリッジと現像器との間に位置し、一定量のトナーを一時格納した後、適量のトナーを現像器４０へ補給する。トナー格納部３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋの詳細については後述する。
プロセスユニット４は、イエロー用（図１の４Ｙ）、マゼンタ用、シアン用、ブラック用の４つがあり、それぞれ中間転写体３と対向させるようにして当該中間転写体３に沿って所定間隔をあけて直列配置されている。
【００２１】
各プロセスユニット４は、感光体ドラム１０、帯電器２０、露光器３０、現像器４０、一次転写ローラ５０及びクリーナ６０等を備えており、各色のトナー像を形成する。
像担持体としての感光体ドラム１０は、表面に感光体層が形成された外径２０〜１００ｍｍの円筒形状であって、図１に示す矢印の方向に回転駆動される。
帯電器２０は、感光体ドラム１０との間で放電を起こさせて感光体ドラム１０の表面を所定の電位に帯電させる非接触方式の帯電器であって、放電電極２１などを備える。
【００２２】
露光器３０は、画像情報の時系列電気デジタル画素信号に対応したレーザービームを感光体ドラム１０の表面に照射して、静電潜像を形成する。
現像器４０は、感光体ドラム１０の表面にトナーを供給して静電潜像を顕像化する。なお、現像器４０は接触型でも非接触型でも良く、現像方式はトナーとキャリアとからなる２成分現像方式でもキャリアを含まない１成分現像方式でも良い。
【００２３】
一次転写ローラ５０は、中間転写体３を挟んで感光体ドラム１０と対向配置されており、感光体ドラム１０の表面のトナー像を電界と圧力によって中間転写体３へ転写する。
クリーナ６０は、感光体ドラム１０の表面にブレードを接触させて、その表面から不要なトナーを掻き取る。掻き取ったトナーはクリーナ６０の内部に回収される。なお、不要なトナーとは、転写不良等による転写残トナー、トナー粉塵などである。
【００２４】
給紙部６は、記録紙（不図示）を二次転写のタイミングに合わせて二次転写位置へ搬送する。
二次転写ローラ７は、二次転写位置へ搬送された記録紙に中間転写体３の表面のトナー像を転写する。
定着器８は、対向配置され接触回転する一対の定着ローラ８ａ，８ｂを備え、それら定着ローラ８ａ，８ｂ間を記録紙が通過すると、その記録紙を加熱、加圧しトナーを記録紙に定着させる。
＜トナー格納部の構成＞
続いて、トナー格納部３１について説明する。
【００２５】
図２は、トナー格納部３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋの斜視図である。各トナー格納部は、画像形成装置の小型化への要請から、図２に示すように隣接した状態で装置本体２に収容される。
トナー格納部３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ，３１Ｋには、それぞれ、内部のトナー残量を検知するための磁気リードスイッチ３３Ｙ、３３Ｍ、３３Ｃ、３３Ｋが取り付けられている。
【００２６】
各磁気リードスイッチ３３Ｙ、３３Ｍ、３３Ｃ、３３Ｋは、一対の磁性体リード片を一定の重なりと間隔とを持たせて、不活性ガスと共にガラスチューブに封入したスイッチである。各磁気リードスイッチに、磁石やコイルが作る磁界が印加されると、２本のリード片は磁化され、接点部分にＮ極、Ｓ極の異極が発生する。磁気吸引力がリード片の機械的弾性より強い場合、接点は閉じ、出力信号として「オン」を出力し、磁界を消去すれば機械的弾性力により接点は開き、出力信号として「オフ」を出力する。
【００２７】
また、トナー格納部３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ，３１Ｋには、それぞれ、金属製の取り付け部材により、モータ３４Ｙ、３４Ｍ、３４Ｃ，３４Ｋが固定されている。各モータ３４Ｙ、３４Ｍ、３４Ｃ，３４Ｋは、各トナー格納部３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ，３１Ｋから各現像器４０へトナーを補給する補給スクリューを駆動させるためのモータである。各モータは、制御部１０７から所定周期Ｔ´の制御パルス信号を受けて、回転駆動する。
【００２８】
ここで、磁気リードスイッチ３３Ｙには、モータ３４Ｙ及びモータ３４Ｍが近接しているが、本実施形態の場合、磁気リードスイッチ３３Ｙとモータ３４Ｙとの間は、金属製のモータ取り付け部材３４Ｙ´により磁界が遮蔽されるので、隣のカラー（マゼンタ）のモータ３４Ｍが回転駆動することによる磁界の変化の影響のみ受けることになる。具体的には、モータ３４Ｍが回転駆動すると、磁気リードスイッチ３３Ｙは、周期Ｔ´でオン／オフの信号を繰り返し出力する。
【００２９】
同様に、磁気リードスイッチ３３Ｍは、隣のモータ３４Ｃの回転駆動による磁界の変化の影響を受け、磁気リードスイッチ３３Ｃは、隣のモータ３４Ｋの回転駆動による磁界の変化の影響を受けることになる。
続いて、トナー格納部３１の詳細について説明する。
図３は、図２において、トナー格納部３１Ｙをｘｚ平面で切り取ったときの断面図である。なお、トナー格納部３１Ｍ，３１Ｋ、３１Ｂも、それぞれ、トナー格納部３１Ｙと同様の構成を有しているので、以下では符号にその添字を付さずに説明する。
【００３０】
図３に示すように、トナー格納部３１は、磁気リードスイッチ３３、トナーバッファ３５、液面検出板３６、磁石３７、カム３８、補給スクリュー３９、攪拌フィン３６０を含む。
トナーバッファ３５は、上流側に位置するトナーカートリッジ３２Ｙから供給されるトナーを一時的に保持するホッパーである。
【００３１】
液面検出板３６は、その基軸が支軸３６１により軸支されており、カム３８の回転に連動してその先端側が上下に揺動する構成を有している。
磁石３７は、液面検出板３６の先端側に装着されており、液面検出板３６が上下に揺動することにより、先端側に装着されている磁石３７も上下に揺動する。液面検出板３６及び磁石３７は、カム３８が一回転する毎に、トナー液面の上方に持ち上げられた後、トナー液面まで下降して停止する。その後、液面検出板３６及び磁石３７は、トナーバッファ３５内のトナーが減少し、トナー液面が下降するに従って下降する。
【００３２】
トナーカートリッジ３２からトナーバッファ３５にトナーが供給されるとき、液面検出板３６及び磁石３７は、供給されたトナー中に埋没するが、その後、カム３８が一回転すると、カム３８の回転に連動して、液面検出板３６及び磁石３７は、供給されたトナーの液面上方に持ち上げられた後、トナー液面まで下降して停止する。
磁気リードスイッチ３３は、液面検出板３６の先端側の下降点に対向する位置に設けられている。これにより、トナーバッファ３５内のトナーが減少したときに、磁気リードスイッチ３３は、対向する位置まで下降した磁石３７による磁界の変化の影響を受ける。磁気リードスイッチ３３は、磁石３７が近接したとき、オンを示す信号を出力し、一方、磁石３７が離れたとき、オフを示す信号を出力する性質を有するものとする。
【００３３】
補給スクリュー３９は、トナーバッファ３５から現像器４０へトナーを補給するためのスクリューであって、モータ３４Ｙによって駆動する。補給スクリュー３９を介して、トナーバッファ３５から現像器４０へ適量のトナーが補給される。
攪拌フィン３６０は、トナーバッファ３５内のトナーを攪拌するための樹脂製のフィンである。攪拌フィン３６０は、カム３８に取着されており、カム３８の回転に伴って上下に揺動することにより、トナーバッファ３５内のトナーを攪拌する。
＜機能的構成＞
図４は、画像形成装置１の機能的な構成を示す機能ブロック図である。同図に示すように、画像形成装置１は、スキャナ部１０１、ＦＡＸ部１０２、プリンタ部１０３、ネットワーク接続部１０４、記憶部１０５、操作パネル１０６、制御部１０７及びトナー供給部１０８から構成される。
【００３４】
スキャナ部１０１は、原稿台及び画像読取部等から構成され、制御部１０７がスキャン処理を受け付けると、画像読取部が、原稿台上に載置された紙原稿から文字、図形或いは写真等の画像を読み取って、電子データからなる画像データを生成する。スキャナ部１０１は、原稿トレイに載置された複数の紙原稿を、自動で１枚ずつ原稿台に搬送するＡＤＦ（Ａｕｔｏ  Ｄｏｃｕｍｅｎｔ  Ｆｅｅｄｅｒ）を備えていてもよい。
【００３５】
ＦＡＸ部１０２は、公衆回線を介して画像データを送受信するためのモデムとして機能する。
プリンタ部１０３は、制御部１０７がプリント処理を受け付けると、印刷用に変換されたデータを用紙に印刷し紙文書として出力する。なお、プリンタ部１０３は、ソート、パンチ穴空け或いはステーブル付け等のフィニッシング機能を有するフィニッシャを備えていてもよい。
【００３６】
ネットワーク接続部１０４は、画像形成装置１をＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）に接続するためのＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）ポートや、画像形成装置１とＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）とをパラレルポート接続するためのインタフェース等を備える。
記憶部１０５は、ＨＤＤ等から構成され、画像データ、ＦＡＸ番号、電子メールアドレス、電子メールなどの各種データを記憶する。
【００３７】
操作パネル１０６は、テンキー、各種ボタン、タッチパネル液晶ディスプレイ等を含む。操作パネル１０６は、ユーザが画像形成装置１を操作するためのコントロールデバイスであり、ユーザ操作に応じた入力情報を生成し、生成した入力情報を制御部１０７へ通知する。また、操作パネル１０６は、制御部１０７から各種の画面情報を受け取り、受け取った画面情報を液晶ディスプレイに表示する。
【００３８】
制御部１０７は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤ等から構成される。ＨＤＤ又はＲＯＭには、全体制御プログラム、画像処理プログラム、トナー供給制御プログラムなど画像形成装置１を機能させるための各種のコンピュータプログラムが記録されている。制御部１０７は、ＣＰＵが作業用のＲＡＭを用いて各種のコンピュータプログラムを実行することにより、他のユニットを制御し、画像形成装置１全体としての機能及び動作を制御する。
【００３９】
また、制御部１０７は、本発明の特徴的な機能を担う検出部１１１及びトナー供給判定部１１３を含む。
検出部１１１は、予め内部に検出周期Ｔ（１１２）を保持しており、周期Ｔ毎に１回、カラー毎の磁気リードスイッチ３３Ｙ、３３Ｍ、３３Ｃ、３３Ｋそれぞれから出力される信号を検出する。なお、検出周期Ｔは、モータ３４Ｙ、３４Ｍ、３４Ｃ，３４Ｋを駆動させるための制御パルス信号の周期Ｔ´の２分の１周期（即ち、Ｔ＝Ｔ´／２）である。
【００４０】
検出部１１１は、各磁気リードスイッチからのオン又はオフを示す信号（以下では、「検出信号」と呼称することがある。）を、トナー供給判定部１１３へ出力する。
トナー供給判定部１１３は、検出部１１１からオンを示す検出信号を受け取ると、トナーカートリッジからトナー格納部へのトナー供給を行うか否かの判断を行う。ここで、トナー供給判定部１１３は、判定を行うために必要な周期分の、過去に検出された検出信号を内部に保持する。具体的に、本実施形態の場合、トナー供給判定部１１３は、各カラーについて、過去に検出された２周期前までの検出信号を保持しており、２周期前までの検出信号を用いて、トナー供給を行うか否か判断を行う。
【００４１】
トナー供給判定部１１３は、トナー供給を行うと判断する場合、トナー供給を行うカラー（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの何れか）を指定して、トナー供給部１０８へトナー供給を指示する。
トナー供給部１０８は、トナーカートリッジ、トナー格納部、トナーカートリッジを回転させるための供給制御部１１４などを含む。供給制御部１１４は、トナー供給判定部１１３からトナー供給指示を受けると、指定されたカラーのトナーカートリッジを所定時間だけ回転させる。これにより、所定量のトナーが、トナー格納部に供給される。
【００４２】
なお、検出周期Ｔを、Ｔ＝Ｔ´／２とし、且つ、２周期前までの検出信号を用いてトナー供給の判断を行うのは、モータ３４Ｍがトナー補給のために回転駆動し、磁気リードスイッチ３３が、モータ３４Ｍによる磁界の変化の影響を受け、周期Ｔ´でオン／オフの信号を繰り返し出力する場合であっても、トナー供給の制御を正しく行なうためである。
＜動作＞
次に、図５のフローチャートを用いて、画像形成装置１によるトナー供給処理の動作について説明する。ここでは、説明の便宜のため、イエロー（Ｙ）のカラーについてのみ説明するが、実際には、画像形成装置１は、全てのカラーについて、以下のステップＳ１〜ステップＳ７までのトナー供給処理を行う。
【００４３】
検出部１１１は、所定の検出周期Ｔ（１１２）で、磁気リードスイッチ３３Ｙによる出力信号を検出する（ステップＳ１）。検出部１１１は、ステップＳ１で検出した信号を、トナー供給判定部１１３へ出力する。
トナー供給判定部１１３は、ステップＳ１で検出した信号がオフの場合（ステップＳ２でＮＯ）、ステップＳ１へ戻り処理を続ける。磁気リードスイッチ３３Ｙの検出信号がオフの場合、液面検出板３６に装着された磁石３７は、磁気リードスイッチ３３Ｙに対向する位置まで下がっていない。つまり、トナーバッファ３５内のトナー液面は、トナーの供給が必要な量まで低下していないと判断できる。
【００４４】
ステップＳ１で検出した信号がオンの場合（ステップＳ２でＹＥＳ）、トナー供給判定部１１３は、１周期前の検出信号を読む（ステップＳ３）。１周期前の検出信号もオンの場合（ステップＳ４でＮＯ）、ステップＳ１へ戻り処理を続ける。
液面検出板３６及び磁石３７が下降することによって、磁気リードスイッチ３３Ｙの検出信号がオフからオンに変わったとき（以下、「オンエッジ」と呼称することがある。）が、トナー供給のタイミングである。磁気リードスイッチの検出信号がオン、オン、と続く場合、ステップＳ１で検出されたオン信号は、オンエッジではないのでトナーを供給する必要はない。
【００４５】
ステップＳ３で読み込んだ１周期前の検出信号がオフの場合（ステップＳ４でＹＥＳ）、トナー供給判定部１１３は、更に、２周期前の検出信号を読む（ステップＳ５）。２周期前の検出信号がオンの場合（ステップＳ６でＮＯ）、ステップＳ１へ戻り、処理を続ける。
磁気リードスイッチ３３Ｙの検出信号がオン、オフ、オン、の順で変化している場合、ステップＳ１で検出されたオン信号は、トナー量減少に起因するオンエッジではなく、近接するモータ３４Ｍの回転駆動によるノイズであるとみなすことができる。そのため、トナーを供給する必要はない。
【００４６】
ステップＳ５で読み込んだ２周期前の検出信号がオフの場合（ステップＳ６でＹＥＳ）、トナー供給判定部１１３は、イエローを指定して、トナー供給部１０８の供給制御部１１４へトナー供給を指示する（ステップＳ７）。供給制御部１１４は、トナー供給の指示を受け、トナーカートリッジ３２Ｙからトナーバッファ３５Ｙへ適量のトナーが供給されるように制御する。
【００４７】
磁気リードスイッチ３３Ｙの検出信号がオフ、オフ、オン、の順で変化している場合、ステップＳ１で検出されたオン信号は、モータ３４Ｍによるノイズではなく、トナー量減少に起因するオンエッジである。そこで、トナーを供給する必要がある。
＜効果＞
ここでは、図６を用いて、本実施形態の効果について説明する。
【００４８】
先ず、従来のトナー供給判定処理について説明する。従来の画像形成装置における検出周期をＴ０とすると、制御部は、磁気リードスイッチから出力される信号をＴ０秒毎に検出していた。そして、従来の制御部は、オンの出力信号を検出したとき、１周期前の出力信号がオンであるかオフであるかを見て、オンエッジか否かを判断していた。
図６（ａ）は、ノイズが無い場合に磁気リードスイッチから出力される検出信号の波形を示す図である。同図によると、磁気リードスイッチは、時刻ｔ１までオフを出力し続け、時刻ｔ２のときオンに切り替わる。そして、時刻ｔ３〜ｔ４まで、続けてオンを出力し、時刻ｔ５でオフに戻る。
【００４９】
この場合、制御部は、時刻ｔ２でオン信号を検出すると、１周期前の検出信号、即ち、時刻ｔ１の検出信号を見る。時刻ｔ１の検出信号はオフであるから、時刻ｔ２で検出したオン信号は、オンエッジであると判断する。そして、制御部は、トナーカートリッジからトナー格納部へのトナー供給を指示する。
図６（ｂ）は、磁気リードスイッチに近接するモータが回転駆動した場合に、磁気リードスイッチが出力する検出信号の信号波形を示す図である。ここで、モータの制御パルス信号の周期をＴ´とすると、検出周期Ｔ０は、Ｔ０＞Ｔ´／２であるとする。同図に示すように、磁気リードスイッチは、時刻ｔ１までオフを出力し続け、時刻ｔ２で、液面検出板及び磁石が下降したことにより、オンを出力する。その後、近接するモータが回転駆動すると、磁気リードスイッチは、モータの制御パルス信号の周期Ｔ´で、オフとオンとを繰り返し出力する。
【００５０】
この場合、制御部は、時刻ｔ２でオン信号を検出すると、１周期前の検出信号、即ち、時刻ｔ１の検出信号を見る。時刻ｔ１の検出信号はオフであるから、時刻ｔ２で検出したオン信号は、オンエッジであると判断する。そして、制御部は、トナーカートリッジからトナー格納部へのトナー供給を指示する。
制御部は、時刻ｔ３、ｔ７、及びｔ１１でオン信号を検出した場合、１周期前の検出信号がオンであるから、時刻ｔ３、ｔ７及びｔ１１で検出したオン信号は、オンエッジではないと判断し、トナー供給を指示しない。
【００５１】
制御部は、時刻ｔ６及びｔ１０でオン信号を検出した場合、１周期前の検出信号がオフであるから、時刻ｔ６及びｔ１０で検出したオン信号は、オンエッジであると判断し、トナー供給を指示する。
このように、検出周期Ｔ０が、Ｔ０＞Ｔ´／２の場合には、本来オンエッジでない時刻ｔ６及びｔ１０においても、制御部は、オンエッジであると誤判定し、トナー供給を指示する。
【００５２】
そうすると、トナー格納部にトナーが十分に充填されているにも関わらず、トナーカートリッジからトナー格納部に補給動作がなされることになる。その結果、制御部は、トナーカートリッジにトナーが残存しているにも関わらず、トナーカートリッジ内のトナーが無くなったと誤認識し、操作パネル上に「トナー交換」の表示を出力することになる。
図６（ｃ）は、本実施形態の磁気リードスイッチから出力される検出信号の信号波形を示す図である。
【００５３】
上述したように、本実施形態では、検出周期Ｔは、Ｔ＝Ｔ´／２である。そして、制御部は、オン信号を検出すると、１周期前及び２周期前の検出信号を見て、検出したオン信号が、オンエッジであるか否かを判断する。具体的には、１周期前及び２周期前の検出信号が共にオフである場合にのみ、検出したオン信号が、オンエッジであると判断する。
磁気リードスイッチは、時刻ｔ２までオフを出力し続け、時刻ｔ３で、液面検出板及び磁石が下降したことにより、オンを出力する。その後、近接するモータが回転駆動すると、磁気リードスイッチは、モータの制御パルス信号の周期Ｔ´で、オフとオンとを繰り返し出力する。
【００５４】
そうすると、制御部は、図６（ｃ）に示すように、時刻ｔ３、ｔ５、ｔ７、ｔ９、ｔ１１、ｔ１３及びｔ１５でオン信号を検出する。このうち、時刻ｔ３で検出したオン信号の１周期前及び２周期前の信号は、共にオフであるが、時刻ｔ５、ｔ７、ｔ９、ｔ１１、ｔ１３及びｔ１５で検出したオン信号の１周期前の検出信号はオフであり、２周期前の検出信号はオンである。
【００５５】
そこで、制御部は、時刻ｔ３で検出したオン信号のみをオンエッジであると判断し、時刻ｔ５、ｔ７、ｔ９、ｔ１１、ｔ１３及びｔ１５で検出したオン信号は、モータの回転駆動によるノイズであると判断する。
その結果、本実施形態の画像形成装置は、時刻ｔ３で、トナー格納部のトナー残量が少なくなった場合にのみ、トナーカートリッジからトナー格納部へのトナー供給を指示することができ、トナー格納部にトナーが十分に充填されているにも関わらず、トナーカートリッジからトナー格納部に補給動作がなされることはない。
【００５６】
なお、本実施形態では、連続してオフを出力しつづけている磁気リードスイッチからの検出信号が、あるタイミングでオンに切り替わるのは、トナー残量の減少に伴い液面検出板３６及び磁石３７が下降したことに起因するのであって、モータの回転駆動によってオンに切り替わることはない。そのため、図６（ｃ）の時刻ｔ３で検出されたオン信号は、トナー残量の減少に起因していると判断することができる。
＜その他の変形例＞
（１）上記の実施形態では、磁気リードスイッチからの出力信号を検出する周期Ｔを、近接するモータを駆動させる制御パルス信号の周期Ｔ´の１／２としている。しかし、本発明における検出周期Ｔは、これに限定されず、モータを駆動させる制御パルス信号の周期Ｔ´の、１／２以下であればよい。
【００５７】
例えば、検出周期Ｔを、Ｔ＝Ｔ´／３としてもよい。この場合、オン信号を検出すると、制御部は、直前に検出した３周期分の検出信号を用いて、検出されたオン信号がオンエッジであるか否かの判断を行う。具体的には、制御部は、１周期前または２周期前の検出信号がオフであっても、３周期前の検出信号がオンである場合には、検出されたオン信号は、モータによるノイズであって、トナー量減少に起因したオンエッジではないと判断する。
【００５８】
同様に、検出周期Ｔは、Ｎを２以上の任意の整数とすれば、Ｔ=Ｔ´／Ｎとすることができる。Ｔ=Ｔ´／Ｎ（Ｎは２以上の整数）とする場合、オン信号を検出すると、制御部は、直前に検出したＮ周期分の検出信号を用いて、検出されたオン信号がオンエッジであるか否かの判断を行う。具体的には、制御部は、１周期前から（Ｎ−１）周期前までにオフの検出信号を検出した場合であっても、Ｎ周期前の検出信号がオンである場合には、検出されたオン信号は、モータによるノイズであって、トナー量の減少に起因したオンエッジではないと判断する。
（２）上記の実施形態では、磁気リードスイッチに近接するモータは、隣のカラーの補給スクリューを駆動させるモータであったが、本発明において、磁気リードスイッチに近接するモータは、これに限定されないのは勿論である。
【００５９】
本発明は、磁気リードスイッチにモータが近傍する場合であっても、モータの影響を受けずに、磁気リードスイッチによりトナーバッファのトナー残量を検出するのが目的である。よって、磁気リードスイッチの磁気影響範囲に存在しており、ノイズとして影響するモータがあれば、そのモータの駆動する周期に応じて、磁気リードスイッチの検出周期を設定すればよい。
（３）上記の実施形態では、フルカラーの画像形成装置を例に説明したが、本発明の画像形成装置はカラー機に限定されず、モノクロ機であってもよい。モノクロ機であっても、上述したように、トナーバッファのトナー残量を検出する磁気リードスイッチにモータが近接している場合には、モータのノイズによる誤検出が発生する。このようなモノクロ機において本発明を用いれば、磁気リードスイッチによりトナーバッファのトナー残量を正しく検出することが可能となる。
（４）上記の実施形態で用いた磁気リードスイッチは、磁石が近接したときオンを出力し、磁石が離れたときオフを出力したが、逆の信号を出力する性質を有する磁気リードスイッチを用いても良い。
（５）上記の実施形態及び上記変形例をそれぞれ組み合わせる場合も、本発明に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明は、画像形成装置を製造する産業において、トナーバッファ内のトナー残量を正しく検出して、トナーカートリッジからトナーバッファへ適切にトナーを供給する仕組みとして利用することができる。
【符号の説明】
【００６１】
１    画像形成装置
２    装置本体
３    中間転写ベルト
４    プロセスユニット
６    給紙部
７    二次転写ローラ
８      定着器
８ａ、８ｂ    定着ローラ
１０    感光体ドラム
２０    帯電器
２１    放電電極
３０    露光器
３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋ    トナー格納部
３２Ｙ，３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋ    トナーカートリッジ
３３Ｙ、３３Ｍ、３３Ｃ、３３Ｋ    磁気リードスイッチ
３４Ｙ、３４Ｍ、３４Ｃ、３４Ｋ    モータ
３５    トナーバッファ
３６    液面検出板
３７    磁石
３８    カム
３９    補給スクリュー
４０    現像器
５０    一次転写ローラ
６０    クリーナ
１０１    スキャナ部
１０２    ＦＡＸ部
１０３    プリンタ部
１０４    ネットワーク接続部
１０５    記憶部
１０６    操作パネル
１０７    制御部
１０８    トナー供給部
１１１    検出部
１１３    トナー供給判定部
１１４    供給制御部
３６０    攪拌フィン
３６１    支軸
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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