(57)【要約】【課題】現像剤を収容する収容容器が故障している場合に収容容器の途中交換を許容する【解決手段】画像形成装置は装着部に装着された収容容器が交換条件を満たしているか否かを判定する。画像形成装置は、交換条件を満たしていない収容容器が装着部から取り出された場合、取り出された収容容器の再装着を操作者に促すためのガイダンスを通知する。画像形成装置は、故障検出手段により故障の検出された収容容器が交換条件を満たしていない状態で装着部から取り外された場合、ガイダンスを通知しない。【選択図】図１０
2019095563.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤を蓄積する現像器を有し、感光体に静電潜像を形成し、前記静電潜像を前記現像器に蓄積された現像剤を用いて前記静電潜像を現像することにより、前記静電潜像に基づく画像を形成する画像形成手段と、
前記現像器に蓄積された前記現像剤の量を検知する検知手段と、
前記現像器に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、
前記装着部に装着された前記収容容器から前記現像器に現像剤を補給する補給手段と、
前記検知手段により検知された前記現像剤の量に基づいて前記補給手段を制御する制御手段と、
前記装着部に装着された収容容器が交換条件を満たしているか否かを判定する判定手段と、
前記交換条件を満たしていない収容容器が前記装着部から取り出された場合、前記取り出された収容容器の再装着を操作者に促すためのガイダンスを通知する通知手段と、
前記装着部に装着された収容容器の故障を前記検知手段の検知結果に基づいて検出する故障検出手段と、を有し、
前記通知手段は、前記故障検出手段により故障の検出された収容容器が前記交換条件を満たしていない状態で前記装着部から取り外された場合、前記ガイダンスを通知しないことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記交換条件は、前記現像剤が前記収容容器に残っているにもかかわらず、当該収容容器の交換を許容する条件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】
前記故障検出手段は、前記収容容器から前記現像器への現像剤の補給不良を検出する不良検出手段を有し、
前記交換条件は、前記不良検出手段により前記現像剤の補給不良が検出されたこと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４】
前記検知手段は、
前記現像器に収容されている現像剤の濃度を測定する測定手段と、
前記収容容器による現像剤の補給回数をカウントするカウント手段と、を有し、
前記不良検出手段は、前記補給回数が所定回数未満であるにもかかわらず前記現像剤の濃度が所定閾値未満になると、前記現像剤の補給不良が発生していると判定することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記補給手段は、前記収容容器が回転するように前記収容容器を駆動することで前記収容容器に前記現像剤の補給を試行させる駆動手段を有し、
前記カウント手段は前記収容容器の回転回数を検知することで前記補給回数をカウントする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】
前記補給手段は、前記収容容器が回転することで前記収容容器が収容している現像剤を前記現像器へ送り出すポンプを有してい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】
前記検知手段は、前記カウント手段によりカウントされた前記補給回数に基づき前記収容容器に収容されている現像剤の残量を計測することを特徴とする請求項４ないし６のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記収容容器の交換が許容される交換閾値の設定を受け付ける受付手段をさらに有し、
前記交換条件は、前記検知手段により検知された前記現像剤の残量が前記交換閾値と同じかまたは前記交換閾値を下回っていること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９】
前記収容容器は現像剤の色ごとに設けられており、
前記交換閾値は現像剤の色ごとに設定されており、
前記判定手段は現像剤の色ごとに前記交換条件が満たされているかどうかを判定し、
前記通知手段は現像剤の色ごとに前記ガイダンスを通知するする
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】
前記通知手段は、
前記収容容器が前記装着部に装着されているときに前記収容容器に収容されている現像剤が無くなったことが検知されると前記収容容器の交換を促すメッセージを出力し、前記収容容器が前記装着部から取り外されたときに前記交換条件が満たされていなければ前記ガイダンスを出力し、前記収容容器が前記画像形成手段から取り外されたときに前記交換条件が満たされていれば前記ガイダンスを出力しないとことを特徴とする請求項１ないし９のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記収容容器に設けられ、前記収容容器の識別情報を記憶する記憶手段と、
前記取り外された収容容器から予め読み出された前記識別情報と、前記ガイダンスが出力された後に前記画像形成手段に装着された収容容器から読み出された識別情報とが一致しているかどうかを判断する判断手段とをさらに有し、
前記通知手段は、前記取り外された収容容器から読み出された前記識別情報と、前記ガイダンスが出力された後に前記画像形成手段に装着された収容容器から読み出された識別情報とが一致していれば前記ガイダンスの出力を終了し、前記取り外された収容容器から読み出された前記識別情報と、前記ガイダンスが出力された後に前記画像形成手段に装着された収容容器から読み出された識別情報とが一致していなければ前記ガイダンスの出力を継続することを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記現像器に収容されている現像剤の濃度を測定する測定手段をさらに有し、
前記制御手段は、前記現像剤の濃度が所定閾値を下回ると、前記画像形成手段による画像形成を停止させ、前記収容容器に残存している現像剤を前記現像器へ補給する絞り出し補給を前記補給手段に実行させ、
前記検知手段は、前記絞り出し補給を前記収容容器に実行させても前記現像剤の濃度が前記所定閾値を下回っているときに、前記収容容器に現像剤がないと判定することを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
現像剤を蓄積する現像器を有し、感光体に静電潜像を形成し、前記静電潜像を前記現像器に蓄積された現像剤を用いて前記静電潜像を現像することにより、前記静電潜像に基づく画像を形成する画像形成手段を有する画像形成装置の制御方法であって、
前記現像器に蓄積された前記現像剤の量を検知する工程と、
前記現像器に補給するための現像剤を収容した収容容器であって装着部に装着された前記収容容器から前記現像器に現像剤を補給する工程と、
前記検知された前記現像剤の量に基づいて前記現像剤の補給を制御する工程と、
前記装着部に装着された収容容器が交換条件を満たしているか否かを判定する工程と、
前記装着部に装着された収容容器の故障を前記現像剤の量の検知結果に基づいて検出する工程と、
前記交換条件を満たしていない収容容器が前記装着部から取り出された場合、前記取り出された収容容器の再装着を操作者に促すためのガイダンスを通知し、前記故障の検出された収容容器が前記交換条件を満たしていない状態で前記装着部から取り外された場合、前記ガイダンスを通知しない工程と、
を有することを特徴とする画像形成装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は現像剤を収容する収容容器が着脱可能が画像形成装置およびその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置は、感光体上に形成された静電潜像を、現像器内の現像剤（トナー）を用いて現像することによって可視画像を形成する。現像器内に蓄積できる現像剤の量には限りがある。そのため、画像形成装置は、画像形成装置に着脱可能な収容容器から現像器へ現像剤を補給する補給制御を実行する。さらに、収容容器が収容している現像剤が無くなると、画像形成装置はトナーボトルの交換を促すメッセージを出力する。
【０００３】
ところが、収容容器内に現像剤が十分に残っているにも拘わらず、操作者が収容容器を交換してしまうことがある。資源の有効利用の観点からはこのような交換は避けられるべきであろう。そこで、従来の画像形成装置は、収容容器が空となる前に収容容器が取り出された場合に、収容容器に現像剤が残っていることを操作者へ通知している（特許文献１）。この画像形成装置によれば、収容容器が交換すべきタイミングではないことを操作者に通知するので、現像剤が残っている収容容器が交換されることを抑制することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−７１９０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、収容容器に現像剤が残存していても収容容器が交換されるべきケースがある。たとえば、収容容器が故障すると、収容容器から現像器へ正常にトナーが補給されない。これによって、現像器の現像剤の量が不足した状態では、画像形成装置により形成される画像の品質が低下してしまうことが知られている。そのため、収容容器が故障している場合には、収容容器は交換されなければならない。特許文献１ではこのようなケースでも故障した収容容器が取り外されたとしても、警告画面が表示されてしまう。そこで、本発明は、現像剤を収容する収容容器が故障している場合に収容容器の途中交換を許容することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明に記載の画像形成装置は、現像剤を蓄積する現像器を有し、感光体に静電潜像を形成し、前記静電潜像を前記現像器に蓄積された現像剤を用いて現像することにより、前記静電潜像に基づく画像を形成する画像形成手段と、前記現像器に蓄積された前記現像剤の量を検知する検知手段と、前記現像器に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、前記装着部に装着された前記収容容器から前記現像器に現像剤を補給する補給手段と、前記検知手段により検知された前記現像剤の量に基づいて前記補給手段を制御する制御手段と、前記装着部に装着された収容容器が交換条件を満たしているか否かを判定する判定手段と、前記交換条件を満たしていない収容容器が前記装着部から取り出された場合、前記取り出された収容容器の再装着を操作者に促すためのガイダンスを通知する通知手段と、前記装着部に装着された収容容器の故障を前記検知手段の検知結果に基づいて検出する故障検出手段と、を有し、前記通知手段は、前記故障検出手段により故障の検出された収容容器が前記交換条件を満たしていない状態で前記装着部から取り外された場合、前記ガイダンスを通知しないことを特徴とするたとえば、
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば現像剤を収容する収容容器が故障している場合に収容容器の途中交換を許容することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】画像形成装置を示す断面図
【図２】画像形成装置の制御部を示すブロック図
【図３】装着部を示す図
【図４】トナーボトルの要部を示す図
【図５】回転センサの要部を示す図
【図６】現像器内のトナー濃度の遷移を示す図
【図７】画面の模式図
【図８】画面の模式図
【図９】警告表示制御を示すフローチャート
【図１０】交換条件の判定処理を示すフローチャート
【図１１】途中交換条件の判定処理を示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（画像形成装置）
図１は画像形成装置１０の概略断面図である。画像形成装置１０は、各色成分のトナー画像を形成する４つの画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄを有している。画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄは、矢印Ｂが示す中間転写ベルト７の搬送方向に並んで配置されている。画像形成部Ｐａがイエローのトナー画像を形成する。画像形成部Ｐｂがマゼンタのトナー画像を形成する。画像形成部Ｐｃがシアンのトナー画像を形成する。画像形成部Ｐｄがブラックのトナー画像を形成する。
【００１０】
画像形成装置１０には、画像形成装置１０から着脱可能なトナーボトルＴａ、Ｔｂ、Ｔｃ、Ｔｄが装着される。トナーボトルＴａはイエローのトナーを収容する収容容器（トナー容器）である。トナーボトルＴｂはマゼンタのトナーを収容する収容容器である。トナーボトルＴｃはシアンのトナーを収容する収容容器である。トナーボトルＴｄはブラックのトナーを収容する収容容器である。
【００１１】
画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄの構成はそれぞれ同様である。そのため、以下ではイエローのトナー画像を形成する画像形成部Ｐａが説明され、他の画像形成部Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄの説明は省略される。なお、本明細書において参照符号の末尾に付与されているａ、ｂ、ｃ、ｄの文字は、四つのトナー色に共通する事項が説明されるときには、省略されることがある。また、イエローに関する説明は、他のトナー色にもそのまま援用される。その場合に、参照番号の末尾に付与されているａが、ｂ、ｃ、ｄに置換されることで、他のトナー色の説明となる。
【００１２】
画像形成部Ｐａは、感光ドラム１ａと、この感光ドラム１ａを帯電する帯電器２ａと、現像剤（トナー）を蓄積した現像器５ａとを有する。感光ドラム１ａは金属ローラと、この金属ローラの表面に感光体として設けられた感光層とを備えた像担持体である。図１において矢印Ａは、感光ドラム１ａが回転する方向を示している。感光ドラム１ａが帯電器２ａによって帯電した後、露光装置３ａがイエローの色成分画像データに基づき感光ドラム１ａを露光する。これにより、感光ドラム１ａ上にイエローの色成分の静電潜像が形成される。現像器５ａは感光ドラム１ａ上の静電潜像を、トナーを用いて現像する。これにより、感光ドラム１ａ上にトナー画像が形成される。
【００１３】
現像器５ａは、現像器５ａ内の現像剤（トナー）の量を検知する濃度センサ８０ａを備える。現像器５ａ内のトナーの量が減少したことを濃度センサ８０ａが検知した場合、トナーボトルＴａから現像器５ａにトナーが供給される。二成分現像剤はトナーとキャリアとを有している。そのため、トナー濃度はトナーとキャリアとの混合比である。
【００１４】
画像形成部Ｐａは、感光ドラム１ａ上のトナー画像を中間転写ベルト７に転写する一次転写ローラ４ａを備える。一次転写ローラ４ａは感光ドラム１ａに対して中間転写ベルト７を押圧している。感光ドラム１ａと中間転写ベルト７との当接部は一次転写ニップ部Ｔ１ａと呼ばれる。感光ドラム１ａ上に形成されたトナー画像が一次転写ニップ部Ｔ１ａを通過している間、一次転写ローラ４ａには一次転写電圧が印加される。これによって、感光ドラム１ａ上のトナー画像が中間転写ベルト７に転写される。画像形成部Ｐａは感光ドラム１ａ上に残留したトナーを除去するドラムクリーナ６ａも有している。
【００１５】
中間転写ベルト７は、二次転写対向ローラ８、従動ローラ１７、第１テンションローラ１８および第２テンションローラ１９に掛け回されている。中間転写ベルト７は、二次転写対向ローラ８により駆動され、矢印Ｂが示す方向に回転する。つまり、中間転写ベルト７上のトナー画像は矢印Ｂが示す方向に搬送され、二次転写ニップ部Ｔ２に到達する。二次転写ニップ部Ｔ２は、中間転写ベルト７と二次転写ローラ９とが当接することで形成される。
【００１６】
中間転写ベルト７を基準にして二次転写対向ローラ８の反対側には二次転写ローラ９が配設されている。二次転写対向ローラ８には二次転写電圧が印加される。二次転写ニップ部Ｔ２において、中間転写ベルト７上のトナー画像が記録材Ｓに転写される。記録材Ｓは、シート、転写材、記録紙と呼ばれてもよい。ベルトクリーナ１１は、中間転写ベルト７上に残留したトナーを除去する。
【００１７】
カセット部６０はトナー画像を転写される記録材Ｓを格納している。給紙ローラ６３はカセット部６０に収容された記録材Ｓを給紙する。搬送ローラ６１は、給紙ローラ６３によって給紙された記録材Ｓをレジストレーションローラ６２に向けて搬送する。レジストレーションローラ６２は、記録材Ｓが二次転写ニップ部Ｔ２に到着するタイミングと、中間転写ベルト７上のトナー画像が二次転写ニップ部Ｔ２に到着するタイミングとが一致するように、記録材Ｓを搬送する。
【００１８】
二次転写ローラ９によりトナー画像が記録材Ｓに転写された後、記録材Ｓは定着器１３へ搬送される。定着器１３は、ヒータを有する定着ローラと加圧ローラとを備えている。ヒータの熱と加圧ローラの圧力とによって、記録材Ｓ上のトナー画像が記録材Ｓに定着する。排紙ローラ６４は、トナー画像が定着した記録材Ｓを画像形成装置１０から排紙する。
【００１９】
（制御部の構成）
図２は画像形成装置１０の制御部を示すブロック図である。以降の説明においてトナーボトルＴａ、Ｔｂ、Ｔｃ、ＴｄはトナーボトルＴと総称される。現像器５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄは現像器５と総称される。画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄは画像形成部Ｐと総称される。濃度センサ８０ａ、８０ｂ、８０ｃ、８０ｄは濃度センサ８０と総称される。
【００２０】
制御部２００は、画像形成装置１０の全体を制御する。制御部２００は、ＣＰＵ２０１、ＲＯＭ２０２、ＲＡＭ２０３、駆動回路２０４、検知回路２０５などを備える。ＣＰＵ２０１は、ＲＯＭ２０２に記憶されている制御プログラムにしたがって画像形成装置１０の各デバイスを制御する制御回路である。ＲＯＭ２０２は、画像形成装置１０で実行される各種処理を制御するための制御プログラムを記憶している。ＲＡＭ２０３は、ＣＰＵ２０１が制御プログラムを実行するために使用されるシステムワークメモリである。
【００２１】
ボトルセンサ２２１はトナーボトルＴが画像形成装置１０の装着部に装着されたか否かを検知し、検知結果をＣＰＵ２０１に出力する。濃度センサ８０は、たとえば、現像器５内のトナーの量に基づいて変化する透磁率に相関した信号を出力する。濃度センサ８０は、現像器５内のトナーの量を検知できるセンサであれば十分である。つまり、濃度センサ８０は光学式のセンサであってもよい。ＣＰＵ２０１は、濃度センサ８０の出力信号を、ＲＯＭ２０２に記憶されている変換テーブルに基づいてトナー濃度に変換する。ＣＰＵ２０１は、トナー濃度が目標濃度となるようにトナーボトルＴから現像器５へのトナーの補給を制御する。たとえば、ＣＰＵ２０１は、トナー濃度が目標濃度となるように、駆動回路２０４を通じてモータ２０７を制御する。
【００２２】
モータ２０７は、トナーボトルＴから現像器５にトナーを補給するために、トナーボトルＴを回転させる駆動源である。駆動回路２０４は、モータ２０７を制御するためにモータ２０７に供給する電流を制御する。ＣＰＵ２０１はＰＷＭ値を駆動回路２０４に設定することでモータ２０７を制御する。ここで、ＰＷＭ値は、所定時間に対するモータ２０７に電流を供給すべき時間の割合を示す制御値である。駆動回路２０４はＰＷＭ値に基づいてモータ２０７に供給する電流を制御する。モータ２０７は、たとえば、ＤＣモータ（ＤＣブラシモータ）である。この場合、モータ２０７の回転速度、および、モータ２０７の回転駆動力は、所定時間あたりにモータ２０７に電流が供給された時間の割合に応じて変化する。
【００２３】
ＣＰＵ２０１がＥＮＢ信号を出力している間、駆動回路２０４はモータ２０７に電流を供給することができる。つまり、ＣＰＵ２０１がＥＮＢ信号を出力している間、駆動回路２０４がモータ２０７にＰＷＭ値に基づく電流を供給する。これによりトナーボトルＴはモータ２０７により駆動されて、回転する。一方、ＣＰＵ２０１がＥＮＢ信号を停止すると、駆動回路２０４はモータ２０７への電流の供給を停止する。これによりトナーボトルＴの回転が停止する。
【００２４】
回転センサ２０８は、たとえば、発光部と受光部とを備えた光学センサである。回転センサ２０８は受光部の受光量に応じた信号を出力する。トナーボトルＴの所定領域が検出位置を通過している間、回転センサ２０８の受光量は閾値未満に低下する。つまり、所定領域は、発光部から出力された光が受光部に届かないように遮光する遮光領域である。一方、トナーボトルＴの回転方向においてトナーボトルＴの所定領域以外の領域が検出位置を通過している間、回転センサ２０８の受光量は閾値以上となる。つまり、所定領域以外の領域は、発光部から出力された光を受光部に通過させる通過領域である。なお、回転センサ２０８の具体的な構成は、図４を用いて後述される。
【００２５】
検知回路２０５は、回転センサ２０８の出力信号に基づき、回転センサ２０８の受光量が閾値以上であればハイレベルの信号を出力し、回転センサ２０８の受光量が閾値未満であればローレベルの信号を出力する。つまり、検知回路２０５は、トナーボトルＴの遮光領域が検出位置を通過している間にローレベルの信号を出力し、トナーボトルＴの通過領域が検出位置を通過している間にハイレベルの信号を出力する。
【００２６】
操作部２０６はタッチパネルを有する。タッチパネルは表示装置と入力装置とが一体化されたデバイスである。操作部２０６はＣＰＵ２０１からの信号によってホーム画面、交換画面、補給不良画面、警告画面などを表示する。さらに、操作部２０６はＣＰＵ２０１からの信号によって操作者に画像形成装置１０の状態を通知する。なお、操作部２０６はタッチパネルに限らず、たとえば、ネットワークを通じて画像形成装置１０と通信可能に接続されたＰＣのモニタであってもよい。ＰＣはパーソナルコンピュータの略称である。
【００２７】
読み書き部２２４は、画像形成装置１０の装着部に装着されたトナーボトルＴのメモリ２２３に記録された補給情報を読み取ってＣＰＵ２０１へ通知する。さらに、読み書き部２２４は、ＣＰＵ２０１から通知された補給情報をトナーボトルＴのメモリ２２３へ書き込む。補給情報は、たとえば、トナーボトルＴが収容しているトナーの色、トナーボトルＴの識別番号、トナーボトルＴの補給履歴などを含んでもよい。トナーボトルＴの補給履歴は、たとえば、トナーボトルＴの回転回数である。トナーボトルＴの回転回数はトナーの補給回数に相関したパラメータである。ＣＰＵ２０１は、トナーボトルＴを一回転させる度に、読み書き部２２４を通じてメモリ２２３に保持されているトナーボトルＴの回転回数を増加させる。
【００２８】
駆動回路２０４、検知回路２０５、回転センサ２０８、ボトルセンサ２２１、および読み書き部２２４はトナー色ごとに設けられている。また、モータ２０７もトナー色ごとに設けられている。しかし、単一のモータ２０７が、複数のトナーボトルＴを駆動するような駆動力の伝達機構が採用されてもよい。伝達機構に設けられたクラッチはＣＰＵ２０１によって制御され、モータ２０７からトナーボトルＴへ駆動力を伝達可能な状態と、伝達不可能な状態とを制御してもよい。
【００２９】
（装着部）
トナーボトルＴは画像形成装置１０に設けられた装着部３１０に装着される。図３（Ａ）は装着部３１０をトナーボトルＴの装着方向とは反対側の方向から見た部分正面図である。図３（Ｂ）は装着部３１０の内部を説明するための斜視図である。図３（Ｂ）が示すように、トナーボトルＴは、装着部３１０に対してＭ方向に装着される。Ｍ方向は、画像形成装置１０の感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄの回転軸と平行である。また、トナーボトルＴの装着部３１０からの取り出し方向は、Ｍ方向とは反対方向となる。
【００３０】
装着部３１０は、駆動ギア３００、規制部３１１、底部３２１、規制部３１２などを備える。駆動ギア３００はモータ２０７の駆動力をトナーボトルＴに伝達する伝達機構である。規制部３１２は、トナーボトルＴとともにトナーボトルＴのキャップ部４２２（図４）が回転してしまうこと規制する。つまり、トナーボトルＴが回転しても、キャップ部４２２（図４）は回転しない。底部３２１は、トナーボトルＴから排出されたトナーを受け入れる受け入れ口（受け入れ孔）３１３を有している。受け入れ口３１３はトナーボトルＴに形成された排出口（排出孔）２１１と連通する。トナーボトルＴの排出口４１１（図４）から排出されたトナーは受け入れ口３１３を通って現像器５へ補給される。受け入れ口３１３の直径は排出口４１１（図４）と同じであり、たとえば、約２［ｍｍ］である。
【００３１】
（トナーボトル）
図４（Ａ）は装着部３１０に装着されたトナーボトルＴの外観図である。図４（Ｂ）および図４（Ｃ）は装着部３１０に装着されたトナーボトルＴのキャップ部４２２内の構造を示した概略図である。トナーボトルＴは、トナーを収容する収容部４０７、モータ２０７から回転駆動力が伝達される駆動伝達部４０６、トナーを排出する排出口４１１を有する排出部４１２、排出部４１２内のトナーを排出口４１１から排出するためのポンプ部４１０を備える。トナーボトルＴはポンプ部４１０を伸縮させる往復動部材４１３を備える。
【００３２】
駆動伝達部４０６は駆動ギア３００とかみ合うギアを有している。また、駆動伝達部４０６は凸部４２０とカム溝４１４を有する。凸部４２０は遮光板と呼ばれてもよい。カム溝４１４は、トナーボトルＴの駆動伝達部４０６が回転する回転方向において駆動伝達部４０６の一周に亘って形成されている。駆動伝達部４０６に形成されたカム溝４１４と凸部４２０は、駆動伝達部４０６と一体に回転する。モータ２０７が駆動ギア３００を介してトナーボトルＴの駆動伝達部４０６に回転駆動力を伝達することによって、トナーボトルＴの駆動伝達部４０６と、駆動伝達部４０６に連結された収容部４０７とが回転する。収容部４０７は略円筒形状をしている。この円筒の内周面には凸部４０５が螺旋状に形成されている。凸部４０５は、収容部４０７の回転に伴って収容部４０７内のトナーを排出口４１１に向けて搬送する。
【００３３】
一方、キャップ部４２２は装着部３１０によって回転が規制されている。そのため、駆動伝達部４０６が回転したとしてもキャップ部４２２は回転しない。排出口４１１、ポンプ部４１０、往復動部材４１３もキャップ部４２２とともに回転しないように規制されている。そのため、駆動伝達部４０６が回転したとしても、排出口４１１、ポンプ部４１０および往復動部材４１３は回転しない。キャップ部４２２の内側には駆動伝達部４０６が回転することによって往復動部材４１３が回転することを規制する回転規制溝が形成されている。往復動部材４１３は回転規制溝５０５（図５（Ａ））に係合される。さらに、往復動部材４１３は、ポンプ部４１０に接続されると共に、往復動部材４１３の爪部（カムピン）が駆動伝達部４０６のカム溝４１４に係合する。駆動伝達部４０６が回転すると、往復動部材４１３の爪部がカム溝４１４に沿って移動する。これにより、往復動部材４１３が矢印Ｘ方向（トナーボトルＴの長手方向）に移動したり、その反対方向に移動したりする。つまり、往復動部材４１３の爪部とカム溝４１４とが回転運動を直線運動（往復動）に変換している。
【００３４】
往復動部材４１３は、ポンプ部４１０と連結されている。往復動部材４１３が往復動することによってポンプ部４１０は伸長と圧縮を交互に繰り返す。往復動部材４１３が矢印Ｘ方向に移動することによりポンプ部４１０が伸長する。そして、ポンプ部４１０が伸長することによりトナーボトルＴ内の内圧が低下し、排出口４１１から空気が吸い込まれ、排出部４１２内のトナーを解す。次に、往復動部材４１３が矢印Ｘ方向と逆方向に移動することによりポンプ部４１０が圧縮する。ポンプ部４１０が圧縮すると、トナーボトルＴ内の内圧が上昇する。これにより排出口４１１に堆積したトナーが排出口４１１からトナー搬送路を通って現像器５に押し出される。つまり、モータ２０７はポンプ部４１０を駆動する駆動部としても機能する。
【００３５】
キャップ部４２２は、このトナーボトルＴの装着方向（Ｍ方向）の奥側に突起４３１を有する。Ｍ方向とは矢印Ｍが示す方向である。トナーボトルＴが装着部３１０に装着されると、突起４３１がボトルセンサ２２１に進入する。ボトルセンサ２２１がキャップ部４２２の突起４３１を検出すると、ボトルセンサ２２１はトナーボトルＴが装着されていることを示す信号をＣＰＵ２０１に出力する。ボトルセンサ２２１がキャップ部４２２の突起４３１を検出しなければ、ボトルセンサ２２１はトナーボトルＴが装着されていることを示す信号をＣＰＵ２０１に出力しない。ＣＰＵ２０１はこの信号に基づきトナーボトルＴの取り外しと装着とを判定する。
【００３６】
キャップ部４２２には、トナーボトルＴに関する情報を記録したメモリ２２３が貼り付けまたは接着されている。ＣＰＵ２０１は、読み書き部２２４によって、メモリ２２３と通信を行い、トナーボトルＴの補給情報を読み取る。この通信は接触通信であってもよいし、非接触通信であってもよい。さらに、ＣＰＵ２０１は、トナーボトルＴがｎ回転する度に、読み書き部２２４によって、トナーボトルＴの回転回数の情報をメモリ２２３に書き込む。ｎは、たとえば１である。
【００３７】
キャップ部４２２は、排出口４１１を封止するシール部材４３２を備えている。シール部材４３２により排出口４１１が封止されていれば、トナーボトルＴ内のトナーが排出口４１１から漏れ出すことが防止される。操作者はトナーボトルＴを装着部３１０に装着する際にシール部材４３２を除去する。これにより、トナーボトルＴの排出口４１１が開放される。
【００３８】
図４（Ｂ）ではトナーボトルＴのポンプ部４１０が最大限伸張されている。図４（Ｃ）ではトナーボトルＴのポンプ部４１０が最大限圧縮されている。ポンプ部４１０は、ポンプ部４１０の伸縮動作に伴ってポンプ部４１０の容積が可変する樹脂製の蛇腹状のポンプである。「山折り」部と「谷折り」部とがトナーボトルＴの長手方向に沿って交互に繰り返し並ぶことで、ポンプ部４１０の蛇腹が形成されている。
【００３９】
本実施形態では、トナーボトルＴが一回転する間に二回の補給動作が実行される。一回の補給動作は、ポンプ部４１０が最大圧縮している状態から開始され、次の最大圧縮している状態で終了する。つまり、一回の補給動作は、一つの圧縮期間と一つの伸張期間とを有している。
【００４０】
カム溝４１４には、第一ピーク部、第一谷部、第二ピーク部、第二谷部が順番に形成されている。往復動部材４１３が係合しているカム溝４１４の位置が谷部からピーク部へ変化する間に、ポンプ部４１０が最大限伸張する。そして、往復動部材４１３が係合しているカム溝４１４の位置がピーク部から谷部へ変化する間に、ポンプ部４１０が最大限圧縮する。図４（Ｃ）が示すように往復動部材４１３が係合しているカム溝４１４の位置が谷部である場合に、ポンプ部４１０は最大限圧縮した状態を維持する。
【００４１】
（回転検知センサの構成）
図５（Ａ）、図５（Ｂ）は画像形成装置１０に設けられた回転センサ２０８の検知動作を示している。回転センサ２０８は、発光部と、発光部から照射された光を受光する受光部とを有する光学センサである。フラグ５０４は自重によってトナーボトルＴの駆動伝達部４０６に接触する。よって、フラグ５０４は、駆動伝達部４０６の凸部４２０に押されて回転軸５０３を中心に揺動し、発光部からの光を遮光する。つまり、回転センサ２０８によって、フラグ５０４が凸部４２０に接触しているか否かを検知することができる。これによって、回転センサ２０８はトナーボトルＴの回転位置を検知することができる。
【００４２】
図５（Ａ）では、トナーボトルＴが装着される方向において凸部４２０が形成されている領域と重なる位置、且つ、駆動伝達部４０６が回転する回転方向において凸部４２０と異なる領域（他の領域）にフラグ５０４が当接している。この場合、フラグ５０４が発光部と受光部の間に位置していないので、受光部は発光部から発せられた光を受光することができる。フラグ５０４が発光部と受光部の間に位置していなければ、受光部の受光光量が閾値以上となる。ここで、検知回路２０５は、受光部に受光される光の受光光量が閾値以上であればハイレベルの信号（論理'Ｈ'）を出力し、受光光量が閾値未満であればローレベルの信号（論理'Ｌ'）を出力する。つまり、フラグ５０４が凸部４２０以外の領域に接触している場合、検知回路２０５はハイレベルの信号をＣＰＵ２０１に出力する。
【００４３】
図５（Ｂ）では、フラグ５０４が凸部４２０に当接している。この場合、フラグ５０４が発光部と受光部の間に位置しているので、受光部は発光部から発せられた光を受光することができない。つまり、受光部の受光光量は閾値未満となる。このようにフラグ５０４が凸部４２０に接触している場合、検知回路２０５はローレベルの信号（論理'Ｌ'）をＣＰＵ２０１に出力する。
【００４４】
本実施形態では、検知回路２０５の出力信号がローレベルからハイレベルへ変化した後、ポンプ部４１０が伸張し始める。検知回路２０５の出力信号がハイレベルを維持している間に、ポンプ部４１０は最大限伸張された状態を経て圧縮し始める。検知回路２０５の出力信号がハイレベルからローレベルへ変化する前に、ポンプ部４１０が最大限圧縮された状態へ移行する。
【００４５】
トナーボトルＴから現像器５に補給されるトナーの量（補給量）は、トナーボトルＴの内圧が変化する速度に応じた値となることが実験によって分かっている。トナーボトルＴの重量が減少することによってトナーボトルＴの回転速度が速くなってしまうこともわかっている。そこで、本実施形態では、ポンプ部４１０が伸張を開始するまでにモータ２０７の回転速度が目標回転速度で安定するように、伸張開始状態の位置が設計されている。つまり、前回のトナー補給の終了状態の位置（カム溝４１４における谷部の終了位置）が設計されている。
【００４６】
本実施形態では、駆動回路２０４がトナーボトルＴの回転速度をフィードバック制御する。これにより、トナーボトルＴの重量の変化に応じたトナーボトルＴの回転速度の変化が低減する。本実施形態では、ポンプ部４１０が伸張を開始するまでにモータ２０７が目標回転速度で安定するように設計されている。つまり、ポンプ部４１０が伸張してからポンプ部４１０が圧縮するまでの期間においてＣＰＵ２０１または駆動回路２０４はトナーボトルＴの回転速度を測定する。
【００４７】
さらに、ポンプ部４１０が最大限圧縮された状態でトナーボトルＴの回転が停止するように、カム溝４１４の谷部の長さがピーク部の長さに比べて長い。これにより、ポンプ部４１０が最大限圧縮されている状態でトナーボトルＴが停止する確率が相対的に高い。
【００４８】
一回の補給動作においてトナーボトルＴから排出されるトナーの量は決まっている。そのため、ＣＰＵ２０１はトナーボトルＴの回転回数に基づきトナーボトルＴ内のトナーの残量を演算または推定できる。たとえばトナーボトルＴが収容できる最大のトナー量が補給回数１００００回分に相当するトナー量であると仮定される。トナー残量Ｒ［％］は（１）式で表される。（小数点以下は四捨五入。）
Ｒ＝（（１００００−（補給回数））／１００００）×１００・・・（１）
ただし、ＣＰＵ２０１が濃度センサ８０の検知結果に基づき、トナーボトルＴのトナー残量が現像器５にトナーが補給されないほどに減少している状態（以下、トナー無しと称される）を検知できる。トナー無しが検知された場合、ＣＰＵ２０１は、補給回数に依存せずにトナー残量Ｒを０％に設定する。トナー無しを検知していない場合、ＣＰＵ２０１は補給回数が所定回数以上となっても、トナー残量Ｒを下限値の１％に設定してもよい。トナー無しの検知の詳細に関しては後述される。
【００４９】
（トナー無し検知シーケンス）
図６は現像器５内のトナー濃度の推移を示している。濃度センサ８０により検知されたトナー濃度Ｄが目標トナー濃度Ｄｔａｒｇｅｔとなるように、ＣＰＵ２０１はトナーボトルＴから現像器５へのトナー補給を制御する。なお、ＣＰＵ２０１は濃度センサ８０の出力値を所定時間（例：１０ｍｓｅｃ）ごとに取得する。
【００５０】
ＣＰＵ２０１は、濃度センサ８０により検知されたトナー濃度Ｄが目標トナー濃度Ｄｔａｒｇｅｔ未満である状態の継続時間をタイマーやカウンタを使って計測する。継続時間が所定時間（例：５００ｍｓｅｃ）になると、ＣＰＵ２０１はモータ２０７を制御してトナーボトルＴを回転させる。これによって、トナーボトルＴから現像器５へトナーが補給されるので、濃度センサ８０により検知されたトナー濃度Ｄが上昇する。つまり、ＣＰＵ２０１は、現像器５内の現像剤の量が目標量となるように、モータ２０７を制御する制御手段として機能する。
【００５１】
現像器５内のトナーの量は画像形成中に低下する。そのため、ＣＰＵ２０１は、トナー濃度Ｄが目標トナー濃度Ｄｔａｒｇｅｔ未満の状態が５００ｍｓｅｃに亘って維持されるたびに、トナーボトルＴから現像器５へトナーを補給する。図６の時刻ｔ０から時刻ｔ１までの期間に示すように、現像器５内のトナー濃度Ｄは目標トナー濃度Ｄｔａｒｇｅｔに制御される。
【００５２】
また、トナー残量ＲがＺ１未満となると、トナーボトルＴから現像器５へ補給されるトナーの量が著しく減少する。そして、トナー残量ＲがＺ２未満となると、トナーボトルＴが回転しても現像器５内にトナーは補給されない（Ｚ１＞Ｚ２）。そのため、トナー残量Ｒが所定量Ｚ２未満ならば、画像形成装置１０が画像形成動作を実行している間に現像器５内のトナーの量は減少し続ける。トナー残量ＲがＺ２未満となると、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの期間が示すように、現像器５内のトナー濃度Ｄは減少し続ける。そして、時刻ｔ２においてトナー濃度Ｄが閾値Ｄｏｕｔ未満となる。
【００５３】
ＣＰＵ２０１は、濃度センサ８０により検知されたトナー濃度Ｄが閾値Ｄｏｕｔ未満になると画像形成部Ｐの画像形成動作を停止する。ＣＰＵ２０１はモータ２０７を制御して絞り出し処理を実行する。絞り出し処理とは、トナーボトルＴから現像器５への補給量が通常の補給動作における補給量よりも多くなるようにモータ２０７を駆動する処理である。絞り出し処理において、ＣＰＵ２０１は、たとえば、トナーボトルＴを４回転させた後に２秒間回転を停止する動作を５回繰り返す。回転回数、停止時間、繰り返し回数は一例に過ぎない。
【００５４】
トナー残量Ｒが所定量Ｚ２以上ならば、絞り出し処理が実行されている間に現像器５内のトナー濃度Ｄが増加するはずである。ＣＰＵ２０１は、絞り出し処理を実行してもトナー濃度Ｄが目標トナー濃度Ｄｔａｒｇｅｔに達しなければ、トナー残量Ｒが所定量Ｚ２未満であると判定する。さらに、ＣＰＵ２０１はトナー残量Ｒに０％を代入する。
【００５５】
図７（Ａ）、  図７（Ｂ）、及び  図７（Ｃ）は操作部２０６の画面に表示されるガイダンスを示している。図７（Ａ）はトナー残量Ｒが所定量Ｚ２未満であると判定された後に、操作部２０６に表示される交換画面を示している。交換画面は、トナーボトルＴ内のトナーがなくなったことを示すメッセージと、トナーボトルＴを新しいトナーボトルＴに交換することを操作者に促すメッセージとを含む。操作者は交換画面に従い、古いトナーボトルＴを装着部３１０から取り出し、新しいトナーボトルＴを装着部３１０に装着する。ＣＰＵ２０１は、ボトルセンサ２２１によってトナーボトルＴが取り外されたことを検出した後にボトルセンサ２２１によってトナーボトルＴが装着されたことを検出すると、交換画面を消去する。トナーボトルＴが交換された場合、ＣＰＵ２０１は操作部２０６にホーム画面を表示する。
【００５６】
ホーム画面は交換画面、補給不良画面、および警告画面とは異なる画面であり、初期画面と呼ばれてもよい。ホーム画面は、たとえば、操作者が画像形成装置１０の印刷設定を変更するための画面である。ホーム画面では、たとえば、印刷枚数、印刷物の濃度、および印刷モードを操作者が設定できる。
【００５７】
トナーボトルＴが交換された直後は現像器５内のトナー濃度Ｄが目標トナー濃度Ｄｔａｒｇｅｔより低い。そのため、ＣＰＵ２０１がモータ２０７を制御してトナー補給を実行する。現像器５内のトナー濃度Ｄが目標トナー濃度Ｄｔａｒｇｅｔを越えると、画像形成装置１０は画像形成動作を実行可能となる。
【００５８】
（補給不良通知シーケンス）
トナーボトルＴはトナー補給を実施することができないことが稀にある。たとえば、トナーボトルＴが長時間にわたり放置されていたり、高温多湿環境下に置かれたりすると、トナーボトルＴの内部でトナーが固着することがある。トナーが固着してしまうと、排出口４１１付近でトナーが詰まってしまう。トナーボトルＴの補給不良を検知すると、ＣＰＵ２０１は、図７（Ｂ）に示されたような補給不良画面を操作部２０６に表示する。補給不良画面は、たとえば、補給不良が検出されたトナー色に関する情報と、補給不良を解消するための動作を操作者に促すメッセージとを含む。操作者は、補給不良画面のメッセージに従い、補給不良を解消するための動作を行う。
【００５９】
ＣＰＵ２０１は、モータ２０７によりトナーボトルＴを回転させても濃度センサ８０により検知された現像器５内のトナー濃度が上昇しなかった場合、トナーボトルＴに補給不良が発生していると判定する。あるいは、ＣＰＵ２０１は、モータ２０７によりトナーボトルＴを回転させても現像器５内のトナー濃度が上昇せず、且つ、トナーボトルＴの補給回数が所定回数未満の場合、トナーボトルＴに補給不良が発生していると判定する。トナーボトルＴの補給回数はメモリ２２３に記憶された補給回数である。所定回数は、たとえば、１０００回である。なお１０００回のトナー補給回数に相当する補給量は、トナーボトルＴが収容できる最大のトナー量（補給回数１００００回分相当）と比較して、十分少ないトナー量である。補給不良が検知されると、ＣＰＵ２０１は補給不良が発生したことを示す補給情報をメモリ２２３へ書き込む。
【００６０】
（交換閾値）
ＣＰＵ２０１は、操作部２０６を通じて入力される操作者の指示にしたがってトナーボトルＴａ、Ｔｂ、Ｔｃ、Ｔｄのそれぞれの交換閾値を設定してもよい。つまり、操作者は自己の意図に応じてトナーボトルＴを交換できるようにするために、交換閾値を調整する。たとえば、ＣＰＵ２０１は、トナーボトルＴａ、Ｔｂ、Ｔｃ、Ｔｄのそれぞれのトナー残量Ｒを推定し、トナー残量Ｒが交換閾値以下になったかどうか判定する。ＣＰＵ２０１は、トナー残量Ｒが交換閾値以下になったトナーボトルＴについて交換画面を操作部２０６に表示する。このようにトナーボトルＴａ、Ｔｂ、Ｔｃ、Ｔｄごとに、つまり、トナー色ごとに、交換閾値が設定される。交換閾値として設定可能な最小値は０％であり、最大値は１００％である。０％はトナー無しが検知されたときのトナー残量に相当する。１００％はトナーが満載された状態のトナー量である。図７（Ｃ）が示すように交換閾値は操作部２０６のタッチパネルで任意に値を設定することができる。
【００６１】
たとえば、使用頻度の高いブラックのトナーボトルＴｄはトナーが消費される速度が速い。これは、画像形成の途中でブラックのトナーが無くなってしまう確率が高いことを示唆している。したがって、操作者は、ブラックのトナーが無くなる前であって、ジョブとジョブとの間に、ブラックのトナーボトルＴｄを交換したいと望むであろう。これにより、画像形成の途中でブラックのトナーが無くなってしまうことは抑制される。これを実現するために、操作者は、ブラックの交換閾値を他のトナー色の交換閾値よりも高く設定することができる。
【００６２】
（取り出し警告シーケンス）
トナー無し検知シーケンスによりトナー残量Ｒが所定量Ｚ２未満であると判定される前に、トナーボトルＴが取り出されてしまうことがある。この場合、本来交換する必要のないトナーボトルＴが新しいトナーボトルＴへ操作者により交換される可能性が高い。トナーが残っているトナーボトルＴは資源の有効利用の観点から交換されるべきではない。しかし、一定の場合には、このような交換が認められるべきであろう。そこで、ＣＰＵ２０１は、トナー残量Ｒが所定量Ｚ２未満でないときに、ボトルセンサ２２１がトナーボトルＴの取り出しを検知すると、途中交換条件の判定を実行する。途中交換条件は、トナーがトナーボトルＴに残っているにもかかわらず、トナーボトルＴの交換を許容する条件である。たとえば、トナーボトルＴに補給不良の履歴が残っている場合、そのようなトナーボトルＴの交換は許容されるべきであろう。また、トナー残量Ｒが操作者により設定された交換閾値以下または未満になったときに、操作者の意図にしたがって、トナーボトルＴの交換は許容されるべきであろう。ＣＰＵ２０１は、途中交換条件が満たされていなければ、第一警告画面を操作部２０６に表示してもよい。
【００６３】
図８（Ａ）、及び図８（Ｂ）も操作部２０６の画面に表示されるガイダンスを示している。図８（Ａ）が示すように第一警告画面は、取り出されたトナーボトルＴ内のトナー色に関する情報と、取り出されたトナーボトルＴを装着部３１０に再装着するように操作者に促すメッセージとを含んでもよい。これにより、操作者が誤って交換不要なトナーボトルＴを交換してしまうことが抑制されよう。このように、第一警告画面は、取り出されたトナーボトルＴの再装着を操作者に促すために表示される。操作者が装着部３１０にトナーボトルＴを再装着すると、ＣＰＵ２０１は第一警告画面の表示を停止し、ホーム画面を操作部２０６に表示する。つまり、第一警告画面が表示された状態でボトルセンサ２２１がトナーボトルＴの装着を検出すると、操作部２０６はホーム画面を表示する。
【００６４】
（取り付け警告シーケンス）
第一警告画面が表示されている状態で、取り外されたトナーボトルＴとは異なる他のトナーボトルＴ'が装着部３１０に装着されてしまうことがある。ＣＰＵ２０１はメモリ２２３に記憶されている識別情報に基づきこのような装着を検知できる。トナーボトルＴと識別情報とトナーボトルＴ'の識別情報は異なっているからである。図８（Ｂ）は第二警告画面を示している。第二警告画面は、交換されたトナーボトルＴのトナー色に関する情報と、装着部３１０に装着されたトナーボトルＴ'を元のトナーボトルＴに戻すように操作者に促すメッセージなどを含む。これにより、取り外されたトナーボトルＴに所定量以上のトナーが残っていることを操作者に報知することができる。そのため、操作者が誤って交換不要なトナーボトルＴを交換してしまうことが抑制されよう。
【００６５】
（警告表示制御を示すフローチャート）
図９は警告表示制御を示している。主電源から電力の供給が開始されて画像形成装置１０が起動すると、ＣＰＵ２０１は装着部３１０に装着されたトナーボトルＴの補給情報を、読み書き部２２４を用いてメモリ２２３から取得する。補給情報は、たとえば、トナーボトルＴに収容されたトナーの色情報、トナーボトルＴの識別番号、トナーボトルＴの補給履歴を含む。ＣＰＵ２０１は補給情報をＲＡＭ２０３に記憶する。
【００６６】
Ｓ９０１でＣＰＵ２０１はボトルセンサ２２１の検知結果に基づきトナーボトルＴが取り出されたかどうかを判定する。たとえば、ボトルセンサ２２１が出力信号のレベルがハイレベルからローレベルへ変化すると、トナーボトルＴが取り出されたと判定する。検知回路２０５と回転センサ２０８がボトルセンサ２２１の代わりに使用されてもよい。モータ２０７が停止している状態で検知回路２０５の出力信号がハイレベルからローレベルへ変化すると、ＣＰＵ２０１はトナーボトルＴが取り出されたと判定する。トナーボトルＴが取り出されたことが検知されると、ＣＰＵ２０１はＳ９０２に遷移する。なお、トナーボトルＴが取り出されたことが検知されなければ、ＣＰＵ２０１はＳ９１０に遷移する。Ｓ９１０でＣＰＵ２０１はトナーボトルＴのトナーが無くなったかどうかを判定する。たとえば、ＣＰＵ２０１は、トナーボトルＴのトナー残量Ｒが０％になると、トナーが無くなったと判定してもよい。または、ＣＰＵ２０１は、トナー補給を実行しても現像器５内のトナー濃度が回復しないときに、トナーが無くなったと判定してもよい。トナーが無くなっていなければＣＰＵ２０１はＳ９０１に戻る。一方で、トナーが無くなっていればＣＰＵ２０１はＳ９１１に進む。Ｓ９１１でＣＰＵ２０１は交換メッセージを操作部２０６に表示する。交換メッセージは、たとえば、図７（Ａ）に示された交換画面であってもよい。
【００６７】
Ｓ９０２でＣＰＵ２０１は取り外されたトナーボトルＴの交換条件に関する判定を実行する。交換条件は、たとえば、トナー無しが検知されていることや、途中交換条件が満たされていることなどを含む。ＣＰＵ２０１は交換条件が満たされていれば交換許可フラグを１に設定し、交換条件が満たされていなければ交換許可フラグを０に設定してもよい。
【００６８】
Ｓ９０３でＣＰＵ２０１は交換許可フラグに基づき交換条件が満たされているかどうかを判定する。交換条件が満たされていれば、ＣＰＵ２０１は警告画面を表示せずに警告表示制御を終了する。一方、交換条件が満たされていなければ、ＣＰＵ２０１はＳ９０４に進む。
【００６９】
Ｓ９０４でＣＰＵ２０１は操作部２０６に第一警告を表示する。第一警告は、トナーボトルＴの交換を警告するためのメッセージを含み、たとえば、上述された第一警告画面であってもよい。このように、トナーボトルＴの交換条件が満たされていないにもかかわらず、トナーボトルＴが取り出された場合、ＣＰＵ２０１は操作部２０６に第一警告画面を表示する。
【００７０】
Ｓ９０５でＣＰＵ２０１はボトルセンサ２２１の検知結果に基づきトナーボトルＴが装着部３１０に装着されたかどうかを判定する。ＣＰＵ２０１は、ボトルセンサ２２１がトナーボトルＴの装着を検出するまで待機する。あるいは、ＣＰＵ２０１は、検知回路２０５の出力信号がローレベルからハイレベルに変化したことに応じてトナーボトルＴが装着されたと判定してもよい。トナーボトルＴが装着されたことが検知されると、ＣＰＵ２０１はＳ９０６に進む。
【００７１】
Ｓ９０６でＣＰＵ２０１は操作部２０６への第一警告の出力を停止する。たとえば、ＣＰＵ２０１は操作部２０６に表示されていた第一警告画面を消去する。つまり、ＣＰＵ２０１は第一警告画面を非表示に変更する。なお、Ｓ９０６で、ＣＰＵ２０１は、操作部２０６に第一警告画面と異なる他の画面（例：ホーム画面）を表示してもよい。
【００７２】
Ｓ９０７でＣＰＵ２０１は読み書き部２２４を用いてトナーボトルＴのメモリ２２３から補給情報を読み出すことで補給情報に含まれている識別情報を取得する。
【００７３】
Ｓ９０８でＣＰＵ２０１は新たに装着されたトナーボトルＴの識別情報と、取り出されたトナーボトルＴの識別情報が異なっているかを判定する。これは、装着部３１０に装着されたトナーボトルＴが取り出されたトナーボトルＴと同一であるか否かを判定するためである。ＲＡＭ２０３には取り外されたトナーボトルＴの識別情報が記憶されている。ＣＰＵ２０１は、メモリ２２３から読み出した識別情報と、ＲＡＭ２０３から読み出した識別情報とが異なっているかを判定する。両者の識別情報が異なっていなければ、ＣＰＵ２０１は警告表示制御を終了する。一方で、両者の識別情報が異なっていれば、ＣＰＵ２０１はＳ９０９に進む。
【００７４】
Ｓ９０９でＣＰＵ２０１は操作部２０６に第二警告（例：第二警告画面）を表示する。第二警告画面は、第一警告画面を非表示にした後で、装着部３１０に装着されたトナーボトルＴ'が取り外されたトナーボトルＴと異なる場合に表示される。そして、ＣＰＵ２０１は、画像形成装置１０による画像形成動作の実行を禁止する。画像形成装置１０は、取り外されたトナーボトルＴと異なるトナーボトルＴ'が装着部３１０に装着された場合、取り外されたトナーボトルＴと同じトナーボトルＴが装着部３１０に装着されるまで、画像形成動作の実行を禁止する。ところで、画像形成装置１０は、取り外されたトナーボトルＴと異なるトナーボトルＴ'が装着部３１０に装着された場合であっても、取り外されたトナーボトルＴが故障していた場合、画像形成動作を禁止しない。これは、故障したトナーボトルＴを操作者に交換してもらい、出力画像の画質が劣化することを抑制するためである。もし、トナーボトルＴが故障しているにもかかわらず、トナーボトルＴを交換したことで画像形成動作が禁止されてしまうと、画像形成装置１０は画像を形成できず、操作者に不利益が生じてしまう。一方、ステップＳ９０３において交換条件が満たされている場合、ＣＰＵ２０１は画像形成動作を禁止しない。トナーボトルＴが補給不良を発生していた場合、装着部３１０に新たに装着されたトナーボトルＴ'から現像器へ現像剤を補給させ、画像形成動作を継続させる。
【００７５】
（交換条件の判定処理）
図１０（Ａ）はＳ９０２の詳細を示している。
・Ｓ１００１でＣＰＵ２０１は取り出されたトナーボトルＴにおいてトナー無しが検知されているかどうかを判定する。たとえば、ＣＰＵ２０１はトナー補給を実行しても現像器５内のトナー濃度が回復しないときにトナー無しと判定する。あるいは、ＣＰＵ２０１はトナー残量Ｒが０％であれば、トナーが無いと判定してもよい。トナーが無いトナーボトルＴは交換を許容されるべきであるため、ＣＰＵ２０１はＳ１００４に進む。Ｓ１００４でＣＰＵ２０１は交換許可フラグを１にセットする。一方で、ＣＰＵ２０１はトナーが残っていれば、Ｓ１００２に進む。
・Ｓ１００２でＣＰＵ２０１は途中交換条件が満たされているかどうかを判定する。途中交換条件を満たしているトナーボトルＴは交換を許容されるべきであるため、ＣＰＵ２０１はＳ１００４に進む。一方で、途中交換条件を満たしていないトナーボトルＴは交換を許容されるべきではないため、ＣＰＵ２０１はＳ１００３に進む。
・Ｓ１００３でＣＰＵ２０１は交換許可フラグを０にリセットする。
【００７６】
図１０（Ｂ）はＳ１００２の詳細を示している。なお、以下において、Ｓ０１１とＳ１０１２の両方が常に必須というわけではなく、いずれか一方だけが途中交換条件として採用されてもよい。
・Ｓ１０１１でＣＰＵ２０１はＲＡＭ２０３にコピーされたトナーボトルＴの補給情報に基づきトナーボトルＴに補給不良があったかどうかを判定する。ＲＡＭ２０３に記憶されている補給情報が使用されるのは、装着部３１０から外されたトナーボトルＴのメモリ２２３からは読み書き部２２４補給情報を読み出せないからである。ＣＰＵ２０１は補給情報に含まれている補給履歴に補給不良の記録が残っているかどうかを判定する。補給不良の記録が残っていれば、トナーボトルＴの交換は許容されるべきであるため、ＣＰＵ２０１はＳ１００４に進む。一方で、補給不良の記録が残っていなければ、ＣＰＵ２０１はＳ１０１２に進む。すなわち、ＣＰＵ２０１は補給履歴に基づき故障検出する。
・Ｓ１１０２でＣＰＵ２０１はトナーボトルＴのトナー残量Ｒが交換閾値以下かどうかを判定する。操作者は操作部２０６を通じてトナー色ごとに交換閾値を任意に設定できる。なお、画像形成装置１０の工場出荷時に設定される交換閾値の初期値は１％や０％であってもよい。
【００７７】
本実施形態に記載の画像形成装置１０は、濃度センサ８０の検知結果に基づきトナーボトルＴの補給不良を検知する構成とした。しかし、たとえば、ＣＰＵ２０１は、回転センサ２０８の検知結果に基づきトナーボトルＴの回転不良を判別してもよい。ＣＰＵ２０１は、駆動回路２０４にＥＮＢ信号を送出しているにもかかわらず、回転センサ２０８がトナーボトルＴの回転を検知できなければ、トナーボトルＴの補給不良が発生していると判定してもよい。また、ＣＰＵ２０１は、回転センサ２０８がトナーボトルＴの回転を検知できれば、トナーボトルＴの補給不良が発生していないと判定してもよい。ＣＰＵ２０１は、交換閾値が１００％に設定されている場合に、トナー量を交換条件から除外してもよい。
【００７８】
（ＣＰＵの機能）
図１１はＣＰＵ２０１が制御プログラム実行することで実現する機能を示している。各機能はＡＳＩＣやＦＰＧＡなどのハードウエアによって実現されてもよい。ＡＳＩＣは特定用途集積回路の略称である。ＦＰＧＡはフィールドプログラマブルゲートアレイの略称である。
【００７９】
計測部１１００は濃度センサ８０や回転センサ２０８などを用いて様々なパラメータを計測する。たとえば、計測部１１００は収容手段であるトナーボトルＴに収容されているトナーの量に関連したパラメータを計測する。このパラメータとしては、たとえば、現像器５内のトナー濃度、補給回数、トナー残量Ｒなどがある。とりわけ、トナー濃度は、トナーボトルＴの故障やトナーの固着にともなう補給不良や、トナー無し（トナー不足）を検知するために使用される。このように計測部１１００は現像器内の現像剤の量を検知する検知手段として機能する。
【００８０】
判定部１１２０は、途中交換条件が満たされているかどうかやトナーボトルＴが画像形成部Ｐの装着部３１０から取り外されたかどうかなどを判定または検知する。判定部１１２０は、途中交換条件の判定結果をＵＩ制御部１１３０に出力する。装着判定部１１２１は、ボトルセンサ２２１の検知結果に基づきトナーボトルＴが装着部３１０からから取り外されたかどうかを検知する。判定部１１２０は、トナーボトルＴが取り外されたことが検知されると、計測部１１００により取得されたパラメータに基づきトナーボトルＴの途中交換条件が満たされているかどうかを判定する。ＵＩ制御部１１３０は、トナーボトルＴが画像形成部Ｐに装着されているときにトナーボトルＴに収容されているトナーが無くなるとトナーボトルＴの交換を促すメッセージを操作部２０６に出力する。なお、トナーボトルＴが画像形成部Ｐに装着されていることは装着判定部１１２１によって検知される。トナーボトルＴに収容されているトナーが無くなったことは、不足検知部１１２２によって検知される。不足検知部１１２２は、補給制御部１１４０がモータ２０７を駆動して補給を実行しても、現像器５内のトナー濃度が上昇しないときに、トナー無しと判定してもよい。この場合、不足検知部１１２２は、計測部１１００の濃度演算部１１０２により演算されたトナー濃度を使用する。濃度演算部１１０２は濃度センサ８０の出力信号を変換テーブルでトナー濃度に変換してもよい。不足検知部１１２２は、残量推定部１１０３により推定されたトナー残量Ｒが閾値以下となったときにトナー無しと判定してもよい。ＵＩ制御部１１３０は、トナーボトルＴが画像形成部Ｐから取り外されたときに途中交換条件が満たされていなければ操作部２０６に警告を出力する。つまり、ＵＩ制御部１１３０や操作部２０６の表示装置は交換条件を満たしていない収容容器が装着部から取り出された場合、取り出された収容容器の再装着を操作者に促すためのガイダンスを通知する通知手段の一例である。ＵＩ制御部１１３０は、トナーボトルＴが画像形成部Ｐから取り外されたときに途中交換条件が満たされていれば警告を出力しない。つまり、ＵＩ制御部１１３０や操作部２０６の表示装置は故障検出手段により故障の検出された収容容器が交換条件を満たしていない状態で装着部から取り外された場合、ガイダンスを通知しない。これにより、トナーを収容する収容容器の途中交換を許容する画像形成装置１０が提供される。
【００８１】
不良検知部１１２３は装着部に装着された収容容器の故障を、検知手段の検知結果に基づいて検出する故障検出手段として機能する。たとえば、不良検知部１１２３はトナーボトルＴから現像器５へのトナーの補給不良を検出する不良検出手段として機能する。途中交換条件が、トナーの補給不良が検出されたことである場合に、判定部１１２０は不良検知部１１２３が必要となる。
【００８２】
濃度演算部１１０２や濃度センサ８０は、現像器５に収容されているトナーの濃度を測定する測定手段の一例である。計測部１１００の補給カウンタ１１０１は、トナーボトルＴによるトナーの補給回数をカウントするカウント手段の一例である。補給カウンタ１１０１は、回転センサ２０８の検知結果に基づきトナーの補給回数をカウントする。不良検知部１１２３は、補給回数が所定回数未満であるにもかかわらずトナーの濃度が所定閾値未満になると、トナーの補給不良が発生していると判定する。このように補給不良が発生したトナーボトルＴは途中交換条件を満たしているため、交換が許容される。つまり、再装着を促す警告は出力されない。
【００８３】
モータ２０７はトナーボトルＴが回転するようにトナーボトルＴを駆動することでトナーボトルＴにトナーの補給を試行させる駆動手段として機能する。補給カウンタ１１０１はトナーボトルＴの回転回数を検知することで補給回数をカウントしてもよい。トナーボトルＴは、トナーボトルＴが回転することでトナーボトルＴが収容しているトナーを現像器５へ送り出すポンプを有していてもよい。この場合、トナーボトルの回転回数は補給回数と相関する。このようにモータ２０７やポンプは装着部に装着された収容容器から現像器に現像剤を補給する補給手段として機能する。
【００８４】
閾値設定部１１５０は、トナーボトルＴの交換が許容される交換閾値の設定を受け付ける受付手段として機能する。閾値設定部１１５０はＵＩ制御部１１３０の一部であってもよい。閾値設定部１１５０は操作部２０６を通じて受け付けたトナー色ごとの交換閾値を、管理部１１６０を通じてＲＡＭ２０３とメモリ２２３に書き込む。管理部１１６０は、画像形成装置１０が起動したときに、読み書き部２２４を通じてメモリ２２３に記憶されている補給情報を読み出して、ＲＡＭ２０３にコピーする。管理部１１６０は、ＲＡＭ２０３において更新された補給情報をメモリ２２３に書き込むことで、補給情報を更新する。たとえば、管理部１１６０は、トナーボトルＴが一回転するたびに補給カウンタ１１０１のカウント値をＲＡＭ２０３とメモリ２２３とに書き込んでもよい。管理部１１６０は、不良検知部１１２３が補給不良と検知すると、ＲＡＭ２０３の補給履歴とメモリ２２３の補給履歴を更新してもよい。なお、管理部１１６０は、画像形成装置１０が停止するときに、読み書き部２２４を通じてＲＡＭ２０３に記憶されている補給情報を読み出して、メモリ２２３にコピーしてもよい。残量判定部１１２４は、計測部１１００により計測されたトナーの量（トナー残量Ｒ）が交換閾値と同じかまたは交換閾値を下回っていると、途中交換条件が満たされたと判定する。これにより、操作者が意図するトナーボトルＴの交換は許容される。残量推定部１１０３は補給カウンタ１１０１によりカウントされた補給回数（または回転回数）に基づきトナー残量Ｒを推定し、残量判定部１１２４に出力してもよい。
【００８５】
図１が示すようにトナーボトルＴは、トナーの色ごとに設けられていてもよい。図７（Ｃ）が示すように、閾値設定部１１５０はトナーの色ごとの交換閾値を受け付けて残量判定部１１２４に設定してもよい。判定部１１２０は、トナー色ごとに、途中交換条件が満たされているかどうかを判定する。ＵＩ制御部１１３０および操作部２０６はトナーの色ごとに交換を促すメッセージを出力したり、警告を出力したり、警告の出力を制限したりする。とりわけ、消費量の多いトナー色では交換閾値が高く設定されると、操作者によるトナーボトルＴの意図的な交換の自由度が増す。これにより、画像形成の中断が抑制されるため、ユーザビリティが向上する。また、操作者による意図的な交換に対して不要な警告は表示されなくなる。
【００８６】
図８（Ａ）が示すように、警告は、画像形成部Ｐから取り外されたトナーボトルＴを画像形成部Ｐに再び装着することを促すメッセージを含んでもよい。このようなメッセージは、取り出された収容容器の再装着を操作者に促すためのガイダンスの一例である。ＵＩ制御部１１３０は、このメッセージにトナー色を示す情報を含めてもよい。トナー色を示す情報は識別部１１２５によって補給情報から取得されてもよい。補給情報はトナー色を示す色情報を含んでいるからである。
【００８７】
メモリ２２３はトナーボトルＴに設けられ、トナーボトルＴの識別情報を記憶する記憶手段の一例である。識別部１１２５は取り外されたトナーボトルＴから予め読み出された識別情報と、警告が出力された後に画像形成部Ｐに装着されたトナーボトルＴから読み出された識別情報とが一致しているかどうかを判断する判断手段である。ＵＩ制御部１１３０は、取り外されたトナーボトルＴから読み出された識別情報と、警告が出力された後に画像形成手段に装着されたトナーボトルＴから読み出された識別情報とが一致していれば警告の出力を終了する。ＵＩ制御部１１３０は、取り外されたトナーボトルＴから読み出された識別情報と、警告が出力された後に再度装着されたトナーボトルＴから読み出された識別情報とが一致していなければ警告の出力を継続する。これにより、資源の有効利用が促進されよう。なお、トナーボトルＴの識別情報は製造シリアル番号など固有の識別情報である。
【００８８】
濃度センサ８０は現像器５に収容されているトナーの濃度を測定する測定手段の一例である。補給制御部１１４０はトナーの濃度が所定閾値を下回ると、画像形成部Ｐによる画像形成を停止させ、トナーボトルＴに残存しているトナーを現像器５へ補給する絞り出し補給をトナーボトルＴに実行させる。不足検知部１１２２は、絞り出し補給をトナーボトルＴに実行させてもトナーの濃度が所定閾値以上とならないときに、トナーボトルＴにトナーがないと判定してもよい。不足検知部１１２２は、計測部１１００に設けられていてもよい。
【００８９】
なお、計測部１１００はトナーボトルＴにより実行されたトナーの補給回数と現像器５におけるトナーの濃度とのうち少なくとも一方を計測してもよい。判定部１１２０は、トナーボトルＴの未装着（取り外し）が検知されると、計測された補給回数とトナーの濃度とのうちの少なくとも一方に基づきトナーボトルＴの途中交換条件が満たされているかどうかを判定してもよい。操作部２０６およびＵＩ制御部１１３０は途中交換条件が満たされていれば警告を出力せず、途中交換条件が満たされていなければ警告を出力する。これにより、トナーを収容する収容手段の途中交換を許容する画像形成装置１０が提供される。
【符号の説明】
【００９０】
１０...画像形成装置、Ｐ...画像形成部、Ｔ...トナーボトル、２２１...ボトルセンサ、２０１...ＣＰＵ、２０６...操作部
【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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【図７】
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【図８】
2019095563.tif 000010
【図９】
2019095563.tif 000011
【図１０】
2019095563.tif 000012
【図１１】
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