(57)【要約】      （修正有）【課題】長尺の補給ボトル内の現像剤を長手方向一方端側から他方端側の供給口に向かって搬送する構成において、検出手段を移動させることなく現像剤の残量を知得することが可能な現像剤補給装置を提供する。【解決手段】ボトル本体６１内で供給口６２７付近に片寄った状態の現像剤Ｄをボトル本体６１の逆転により矢印β方向に搬送し、ボトル本体６１の外に配置された検出センサー６３の検出領域Ｒまで戻し、検出センサー６３の検出結果から現像剤残量を推定する。【選択図】図１１
2019191411.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体の静電潜像を現像剤で現像する現像装置に対し、水平方向に沿って長尺であり、現像剤が収容されている補給ボトルの長手方向一方端側に設けられた供給口から現像剤を補給する現像剤補給装置であって、
前記補給ボトル内において現像剤を長手方向他方端側から前記供給口に向かう第１方向とこれの逆の第２方向とに搬送可能な搬送手段と、
前記補給ボトルの外において前記補給ボトルの長手方向に前記供給口と前記補給ボトルの他方端との間の所定位置に設置され、前記補給ボトル内における検出領域に存する現像剤を検出する検出手段と、
前記検出手段の検出値が検出可能範囲の下限値に至った後、現像装置への補給要求がある度に、前記搬送手段に現像剤を前記第１方向に搬送させて前記供給口から現像剤を補給させ、現像剤の残量検出要求があると、前記搬送手段に現像剤を前記第２方向への逆転搬送をさせて、前記検出手段から取得した検出値の経時変化に基づき現像剤の残量を推定する制御手段と、
を備えることを特徴とする現像剤補給装置。
【請求項２】
前記制御手段は、
前記第２方向への現像剤の搬送開始から、前記検出手段の検出値が前記検出可能範囲内であり前記下限値よりも大きい閾値ＴＬに達するまでに要した時間の長さから、前記推定を行うことを特徴とする請求項１に記載の現像剤補給装置。
【請求項３】
前記制御手段は、
前記第２方向への現像剤の搬送開始から、前記検出手段の検出値に変化が生じる期間を経た後、検出値が一定になった場合、その一定区間の開始時までの時間の長さから、前記推定を行うことを特徴とする請求項１に記載の現像剤補給装置。
【請求項４】
前記制御手段は、
前記時間を計時するタイマーと、
前記時間の長さと現像剤の残量との対応関係を示す情報を取得する取得部と、
を有し、
前記取得された情報から前記タイマーが計時した時間に対応する現像剤の残量を求め、求めた現像剤の残量を現在の現像剤の残量と推定することを特徴とする請求項２または３に記載の現像剤補給装置。
【請求項５】
前記制御手段は、
前記第２方向への現像剤の搬送開始から、前記検出手段の検出値に変化が生じる期間を経た後、検出値が一定になった場合、当該一定の値の大きさから、前記推定を行うことを特徴とする請求項１に記載の現像剤補給装置。
【請求項６】
前記制御手段は、
前記一定の値の大きさと現像剤の残量の対応関係を示す情報を取得し、取得された情報から前記検出手段により検出された一定の値の大きさに対応する現像剤の残量を求め、求めた現像剤の残量を現在の現像剤の残量と推定することを特徴とする請求項５に記載の現像剤補給装置。
【請求項７】
前記制御手段は、
前記第２方向への現像剤の搬送開始以降、前記検出手段の検出値に変化が生じた場合、その検出値の変化率の大きさから、前記推定を行うことを特徴とする請求項１に記載の現像剤補給装置。
【請求項８】
前記制御手段は、
前記検出値の変化率の大きさと現像剤の残量との対応関係を示す情報を取得し、取得された情報から前記検出値の変化率の大きさに対応する現像剤の残量を求め、求めた現像剤の残量を現在の現像剤の残量と推定することを特徴とする請求項７に記載の現像剤補給装置。
【請求項９】
前記補給ボトルの供給口を開閉するシャッターをさらに備え、
前記制御手段は、
現像剤の補給時には、前記シャッターを開いた状態とし、
前記第２方向への現像剤の搬送中には、前記シャッターを閉じた状態とすることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の現像剤補給装置。
【請求項１０】
前記制御手段は、
前記第２方向への現像剤の逆転搬送に先立って、前記シャッターを閉じた状態で現像剤を前記第１方向に一定時間だけ搬送させ、その後、前記第２方向への現像剤の逆転搬送を開始させることを特徴とする請求項９に記載の現像剤補給装置。
【請求項１１】
前記補給ボトルは、
長手方向に沿った回転軸の周りを回転する円筒形状のボトル本体を有し、
前記ボトル本体には、正回転により現像剤に前記第１方向の搬送力を付与し、逆回転により現像剤に前記第２方向の搬送力を付与する螺旋状のリブが回転軸に沿って内周面に設けられており、
前記搬送手段は、
前記螺旋状のリブが設けられたボトル本体を、前記第１方向に現像剤を搬送させる場合には正回転させ、前記第２方向に現像剤を搬送させる場合には逆回転させる駆動手段であることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の現像剤補給装置。
【請求項１２】
前記検出可能範囲の下限値は、
前記検出手段が前記補給ボトル内の現像剤の残量に対して感度を有する一定の範囲であるダイナミックレンジの最小値よりも所定値だけ大きい値ＴＨまたは前記ダイナミックレンジの最小値と同じ値であることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の現像剤補給装置。
【請求項１３】
感光体の静電潜像を現像剤で現像する現像装置に、現像剤を補給する補給部を備える画像形成装置であって、
前記補給部として、請求項１〜１２のいずれかに記載の現像剤補給装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、感光体を現像する現像装置に現像剤を補給する現像剤補給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンターなどの電子写真方式の画像形成装置は、感光体に作像された静電潜像を現像部に収容されているトナーなどの現像剤を用いて現像して感光体上に現像剤像を形成する構成になっている。現像部に収容されている現像剤は、現像剤像の形成に伴って消費されるので、その消費分に相当する現像剤を逐次、現像部に補給する必要がある。現像部への現像剤の補給は、現像剤補給装置により行われる。
【０００３】
現像剤補給装置としては、例えば軸方向に長尺の円筒容器でありその内周面に軸方向に沿って螺旋状のリブを形成してなる補給ボトルを水平方向に沿った姿勢でその軸回りに回転させることで、補給ボトル内の現像剤を螺旋状のリブによって長手方向一方端側から他方端側に向けて搬送し、他方端側に設けられた供給口に導いて、供給口から現像部に現像剤を補給する構成のものがある（特許文献１）。
【０００４】
補給ボトル内の現像剤は、現像部への供給により徐々に減っていき、最終的に空（エンプティ）になるが、エンプティの直前に、もうすぐエンプティに至ること（ニアエンプティ）をユーザーに通知できれば、ユーザーは、新品の補給ボトルへの交換準備をエンプティに至るまでの間に行うことができる。
【０００５】
特許文献１では、補給ボトルの外に、補給ボトル内の現像剤の残量を検出するためのフォトセンサーなどの検出手段を配置し、この検出手段を軸方向に沿って移動させる構成を開示している。この構成によれば、例えばニアエンプティを検出すべき所定量まで少なくなった現像剤が供給口側に寄せられた状態でその現像剤の残量を検出手段の移動により精度良く検出して、ユーザーにその旨の通知が可能になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−１７０２１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１の構成では、現像剤の残量を検出するための検出手段を軸方向に移動可能な機構が必要になり、装置の大型化や複雑化に繋がるという問題がある。
【０００８】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであって、補給ボトル内の現像剤を長手方向一方端側から他方端側の供給口に向かって搬送する構成において、検出手段を移動させることなく現像剤の残量を知得することが可能な現像剤補給装置および画像形成装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために本発明に係る現像剤補給装置は、感光体の静電潜像を現像剤で現像する現像装置に対し、水平方向に沿って長尺であり、現像剤が収容されている補給ボトルの長手方向一方端側に設けられた供給口から現像剤を補給する現像剤補給装置であって、前記補給ボトル内において現像剤を長手方向他方端側から前記供給口に向かう第１方向とこれの逆の第２方向とに搬送可能な搬送手段と、前記補給ボトルの外において前記補給ボトルの長手方向に前記供給口と前記補給ボトルの他方端との間の所定位置に設置され、前記補給ボトル内における検出領域に存する現像剤を検出する検出手段と、前記検出手段の検出値が検出可能範囲の下限値に至った後、現像装置への補給要求がある度に、前記搬送手段に現像剤を前記第１方向に搬送させて前記供給口から現像剤を補給させ、現像剤の残量検出要求があると、前記搬送手段に現像剤を前記第２方向への逆転搬送をさせて、前記検出手段から取得した検出値の経時変化に基づき現像剤の残量を推定する制御手段と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
また、前記制御手段は、前記第２方向への現像剤の搬送開始から、前記検出手段の検出値が前記検出可能範囲内であり前記下限値よりも大きい閾値ＴＬに達するまでに要した時間の長さから、前記推定を行うとしても良い。
【００１１】
さらに、前記制御手段は、前記第２方向への現像剤の搬送開始から、前記検出手段の検出値に変化が生じる期間を経た後、検出値が一定になった場合、その一定区間の開始時までの時間の長さから、前記推定を行うとしても良い。
【００１２】
ここで、前記制御手段は、前記時間を計時するタイマーと、前記時間の長さと現像剤の残量との対応関係を示す情報を取得する取得部と、を有し、前記取得された情報から前記タイマーが計時した時間に対応する現像剤の残量を求め、求めた現像剤の残量を現在の現像剤の残量と推定するとしても良い。
【００１３】
また、前記制御手段は、前記第２方向への現像剤の搬送開始から、前記検出手段の検出値に変化が生じる期間を経た後、検出値が一定になった場合、当該一定の値の大きさから、前記推定を行うとしても良い。
【００１４】
ここで、前記制御手段は、前記一定の値の大きさと現像剤の残量の対応関係を示す情報を取得し、取得された情報から前記検出手段により検出された一定の値の大きさに対応する現像剤の残量を求め、求めた現像剤の残量を現在の現像剤の残量と推定するとしても良い。
【００１５】
さらに、前記制御手段は、前記第２方向への現像剤の搬送開始以降、前記検出手段の検出値に変化が生じた場合、その検出値の変化率の大きさから、前記推定を行うとしても良い。
【００１６】
ここで、前記制御手段は、前記検出値の変化率の大きさと現像剤の残量との対応関係を示す情報を取得し、取得された情報から前記検出値の変化率の大きさに対応する現像剤の残量を求め、求めた現像剤の残量を現在の現像剤の残量と推定するとしても良い。
【００１７】
また、前記補給ボトルの供給口を開閉するシャッターをさらに備え、前記制御手段は、現像剤の補給時には、前記シャッターを開いた状態とし、前記第２方向への現像剤の搬送中には、前記シャッターを閉じた状態とするとしても良い。
【００１８】
ここで、前記制御手段は、前記第２方向への現像剤の逆転搬送に先立って、前記シャッターを閉じた状態で現像剤を前記第１方向に一定時間だけ搬送させ、その後、前記第２方向への現像剤の逆転搬送を開始させるとしても良い。
【００１９】
また、前記補給ボトルは、長手方向に沿った回転軸の周りを回転する円筒形状のボトル本体を有し、前記ボトル本体には、正回転により現像剤に前記第１方向の搬送力を付与し、逆回転により現像剤に前記第２方向の搬送力を付与する螺旋状のリブが回転軸に沿って内周面に設けられており、前記搬送手段は、前記螺旋状のリブが設けられたボトル本体を、前記第１方向に現像剤を搬送させる場合には正回転させ、前記第２方向に現像剤を搬送させる場合には逆回転させる駆動手段であるとしても良い。
【００２０】
さらに、前記検出可能範囲の下限値は、前記検出手段が前記補給ボトル内の現像剤の残量に対して感度を有する一定の範囲であるダイナミックレンジの最小値よりも所定値だけ大きい値ＴＨまたは前記ダイナミックレンジの最小値と同じ値であるとしても良い。
【００２１】
本発明に係る画像形成装置は、感光体の静電潜像を現像剤で現像する現像装置に、現像剤を補給する補給部を備える画像形成装置であって、前記補給部として、上記の現像剤補給装置を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
上記の構成によれば、検出手段を移動させることなく、補給ボトル内の現像剤の残量を知得することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】実施形態１に係る画像形成装置の構造を示す模式的な正面図である。
【図２】現像部の構成例を示す横断面図である。
【図３】図２に示す現像部のＰ−Ｐ線における矢視断面図である。
【図４】（ａ）は、画像形成装置の外観を示す斜視図であり、（ｂ）は、画像形成装置に搭載された補給部の斜視図である。
【図５】（ａ）は、補給部に備えられる補給ボトルの斜視図であり、（ｂ）は、図５（ａ）の補給ボトルのＱ−Ｑ線における矢視断面図であり、（ｃ）は、補給ボトルの正面図であり、シャッターの開口とカバーの供給口の周方向の位置が一致している様子を示す図であり、（ｄ）は、シャッターの開口とカバーの供給口の周方向の位置が一致していない様子を示す図である。
【図６】（ａ）は、磁気センサーの正面図であり、（ｂ）は、磁気センサーの側面図であり、（ｃ）は、磁気センサーの回路構成を示した図である。
【図７】現像剤補給制御部の構成を示すブロック図である。
【図８】（ａ）は、ボトル本体の正転によりボトル本体内の現像剤がボトル本体から排出される様子を示す縦断面図であり、（ｂ）は、ボトル本体内の現像剤残量に対して現像剤検出センサーの出力が変化する様子を示す図である。
【図９】現像剤残量の推定制御の内容を示すフローチャートである。
【図１０】（ａ）は、ボトル本体の逆転開始時において現像剤の残量が多い場合の例を示し、（ｂ）は、現像剤の残量が少ない場合の例を示している。
【図１１】（ａ）は、図１０（ａ）に示す補給ボトルについて、ボトル本体の逆転開始後に現像剤が逆転搬送される様子を段階的に示す図であり、（ｂ）は、図１０（ｂ）に示す補給ボトルについて、ボトル本体の逆転開始後に現像剤が逆転搬送される様子を段階的に示す図である。
【図１２】（ａ）は、ボトル本体の逆転開始からセンサー出力が変化する様子を示す概略図であり、（ｂ）は、現像剤残量と経過時間との関係を示す概略図である。
【図１３】実施の形態２に係る現像剤残量の推定方法を説明するための図である。
【図１４】実施の形態２に係る現像剤残量の推定制御の内容の一部を示すフローチャートである。
【図１５】現像剤残量と一定区間のセンサー出力値との関係を示す図である。
【図１６】実施の形態３に係る現像剤残量の推定方法を説明するための図である。
【図１７】現像剤残量とセンサー出力の変化率との関係を示す図である。
【図１８】実施の形態３に係る現像剤残量の推定制御の内容の一部を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明に係る現像剤補給装置および画像形成装置の実施の形態を、タンデム型の画像形成装置を例にして説明する。
【００２５】
＜実施の形態１＞
（１）画像形成装置の構成
図１は、画像形成装置１００の構造を示す模式的な正面図である。同図には、この画像形成装置１００の内部の要素が、あたかも筐体の前面を透かして見えているように描かれている。同図では、画像形成装置１００を正面側から見たときの左右方向をＸ軸方向、上下方向をＹ軸方向で示している。なお、Ｘ軸とＹ軸の双方に直交する奥行方向を以下、Ｚ軸方向という場合がある。
【００２６】
画像形成装置１００は、複合機（ｍｕｌｔｉ−ｆｕｎｃｔｉｏｎ  ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ：ＭＦＰ）であり、スキャナー、カラーコピー機、およびカラーレーザープリンターの機能を併せ持つ。ＭＦＰ１００の筐体の上面には自動原稿送り装置（ａｕｔｏ  ｄｏｃｕｍｅｎｔ  ｆｅｅｄｅｒ：ＡＤＦ）１１０が開閉可能に装着されている。ＡＤＦ１１０の直下に位置する筐体の上部にはスキャナー１２０が内蔵され、この筐体の下部にはプリンター１３０が内蔵されている。プリンター１３０の底部１４０には複数の給紙カセット１１が引き出し可能に取り付けられている。
【００２７】
ＭＦＰ１００は胴内排紙型である。すなわち、スキャナー１２０とプリンター１３０との隙間ＧＡＰには排紙トレイ４６が設置され、この隙間ＧＡＰの奥の排紙口４２から排紙されたシートを収容する。
【００２８】
図１を参照するに、プリンター１３０は、給送部１０、作像部２０、定着部３０、および排紙部４０を含む。これらの要素１０−４０は協働して画像形成部として機能し、画像データに基づいてシートにトナー像を形成する。プリンター１３０は更に補給部５０と表示部８０を含む。補給部５０は、本実施形態による現像剤補給装置であり、４本の補給ボトル６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０Ｋを保持可能であり、各補給ボトルから現像剤を作像部２０に補給する。表示部８０は、現像剤の残量が少なくなった補給ボトル６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０Ｋの交換をユーザーに促すニアエンプティ警告のメッセージなどを表示する操作パネル８１を備えている。
【００２９】
［給送部］
給送部１０は搬送ローラー群１２、１３、１４を利用して、給紙カセット１１に収容されたシートの束ＳＨＴから用紙やＯＨＰなどのシートＳＨ１を１枚ずつ作像部２０へ給送する。給送部１０は、給紙カセット１１から作像部２０までのシートの搬送路に沿って設置された搬送ローラー群１２、１３、１４を回転させることにより、給紙カセット１１からシートＳＨＴを１枚ずつ作像部２０へ給送する。
【００３０】
［作像部］
作像部２０は、給送部１０から送られたシートＳＨ２の上にトナー像を形成する。具体的には、４つの作像ユニット２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｋのそれぞれがまず、感光体ドラム２５を回転させながらその表面を帯電器２６に対向させる。これにより、その対向した部分が均一に帯電する。各作像ユニット２１Ｙ〜２１Ｋは次に、感光体ドラム２５の帯電部分に露光部２７からのレーザー光を照射する。このレーザー光量は、画像データが表すイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色の階調値に基づいて変調されているので、感光体ドラム２５の表面には各色の画像を表す静電潜像が生じる。各作像ユニット２１Ｙ〜２１Ｋは続いて、現像部２８で現像剤を感光体ドラム２５の表面に接触させる。現像剤の含むトナーは、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋのいずれかに着色されているので、感光体ドラム２５の表面上の静電潜像がその色のトナーで現像される。こうして、４色のトナー像が４つの感光体ドラム２５の表面に１色ずつ形成される。
【００３１】
ここで、本実施の形態に係る現像部２８は、トナーとキャリアを含む補給用の現像剤が少量ずつ補給部５０から補給されつつ、その補給により過剰となった現像剤の一部を排出させる、いわゆるトリクル現像方式が採用されている。
【００３２】
作像部２０は、各作像ユニットの１次転写ローラー２２と駆動ローラー２３Ｌ、２３Ｒとを回転させることによって中間転写ベルト２３を回転させ、その表面を４つの感光体ドラム２５に順番に接触させる。これにより、各感光体ドラム２５の表面からトナー像が中間転写ベルト２３の表面の同じ位置へ重ねて転写され、その位置に１つのカラートナー像が構成される。
【００３３】
作像部２０は、更に駆動ローラー２３Ｒに合わせて２次転写ローラー２４を回転させることによって中間転写ベルト２３の表面を、給送部１０から両者２３Ｒ、２４の間のニップへ通紙されたシートＳＨ２に接触させる。これにより、中間転写ベルト２３の表面からカラートナー像がそのシートＳＨ２の表面へ転写される。その後、作像部２０は２次転写ローラー２４の回転により、そのシートＳＨ２を定着部３０へ送り出す。
【００３４】
［定着部］
定着部３０は、定着ローラー３１と加圧ローラー３２とを回転させながら両者の間のニップに、作像部２０から送出されたシートＳＨ２を通紙する。このとき、定着ローラー３１はシートＳＨ２の表面へ内蔵のヒーターの熱を加え、加圧ローラー３２はシートＳＨ２の加熱部分に対して圧力を加えて定着ローラー３１へ押し付ける。その熱と加圧により、トナー像がシートＳＨ２の表面に定着する。定着ローラー３１と加圧ローラー３２との回転によりシートＳＨ２が排紙部４０へ送り出される。
【００３５】
［排紙部］
排紙部４０は、定着部３０の上部からガイド板４１に沿って排紙口４２へ移動してきたシートＳＨ３を排紙ローラー４３により排紙口４２の外へ送り出す。これによりシートＳＨ３が排紙トレイ４６に収容される。
【００３６】
［補給部］
補給部５０は、排紙トレイ４６の下に位置するＭＦＰ１００の筐体部分に内蔵されており、イエロー、マゼンタ、シアン、またはブラックに着色されたトナーとキャリアを含む二成分現像剤を、パイプ（不図示）を介してトリクル現像方式の現像部２８に現像剤を補給するものである。以下、現像部２８と補給部５０の構成を順に説明する。
【００３７】
（２）現像部２８の構成
図２は、現像部２８の構成例を示す横断面図であり、図３は、図２に示す現像部２８のＰ−Ｐ線における矢視断面図である。
【００３８】
図２と図３に示すように現像部２８は、現像剤が収容されているハウジング２８０が隔壁２８４を介して収容室２８５、２８６に区画されており、収容室２８５に現像ローラー２８１と供給スクリュー２８２が収容され、収容室２８６に撹拌スクリュー２８３が収容されている。現像ローラー２８１は、周面に現像剤を保持しつつ回転するものである。
【００３９】
収容室２８５、２８６は、軸方向（Ｚ軸方向）に沿って長尺であり、隔壁２８４の軸方向一方端側に設けられた連通孔２８４ａ、他方端側に設けられた連通孔２８４ｂをそれぞれ介して相互に連通する構成になっている。
【００４０】
供給スクリュー２８２は、回転軸の外周面に軸方向に沿って螺旋羽根が設けられてなり、矢印Ｉ方向に回転することにより、収容室２８５内の現像剤に搬送方向（矢印Ｓ１方向）の搬送力を付与する。
【００４１】
供給スクリュー２８２の螺旋羽根のうち、連通孔２８４ｂよりも搬送方向下流側の部分に、これよりも上流側の部分とは螺旋の向きが逆向きの逆向き部２８２ａが設けられており、この逆向き部２８２ａが矢印Ｓ１方向とは反対方向の搬送力を現像剤に付与する。
【００４２】
逆向き部２８２ａを設けることにより、収容室２８５内において供給スクリュー２８２により矢印Ｓ１方向に連通孔２８４ｂまで搬送されて来た現像剤は、そのほとんどが逆向き部２８２ａの逆向きの搬送力を受けて連通孔２８４ｂに向かわされ、連通孔２８４ｂを通って収容室２８６に矢印Ｓ２方向に搬送されるが、一部が逆向きの搬送力に抗して逆向き部２８２ａを通過後、排出口２８０ａから排出されるようになっている。この現像剤の排出は、トリクル現像方式によるものであり、排出口２８０ａから排出された現像剤は、パイプ（不図示）を介して、廃現像剤回収容器（不図示）に回収される。
【００４３】
撹拌スクリュー２８３は、回転軸の外周面に軸方向に沿って螺旋羽根が設けられてなり、矢印Ｊ方向に回転することにより、収容室２８６内の現像剤に搬送方向（矢印Ｓ３方向）の搬送力を付与する。撹拌スクリュー２８３により、収容室２８６を搬送される現像剤は、連通孔２８４ａを通って収容室２８５に矢印Ｓ４方向に搬送される。
【００４４】
収容室２８６において、連通孔２８４ｂとの接続位置よりも撹拌スクリュー２８３による現像剤搬送方向上流側の端部に、トリクル現像方式により現像剤を補給するための補給口２８０ｂが設けられており、この補給口２８０ｂに補給部５０から新たな補充用の現像剤が供給される。供給された現像剤は、撹拌スクリュー２８３により矢印Ｓ３方向に搬送され、収容室２８５から連通孔２８４ｂを介して収容室２８６に搬送されてきた現像剤と合流して、その後、収容室２８６内を撹拌搬送される。
【００４５】
（３）補給部５０の構成
図４（ａ）は、図１のＭＦＰ１００の外観を示す斜視図であり、同図に示すように、ＭＦＰ１００の前面の扉１３１が開かれると補給部５０の前面が外部に露出するので、ユーザーは、補給部５０に対して補給ボトル６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０Ｋを着脱可能である。
【００４６】
図４（ｂ）は、補給部５０の斜視図である。同図に示すように、補給部５０は、フレーム５０Ｆ、駆動部５０Ｄ、補給ボトル６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０Ｋ等を備える。
【００４７】
フレーム５０Ｆは、矩形板状の枠部を含み、その長辺がＭＦＰ１００の左右方向（Ｘ軸方向）に伸び、その板面がＭＦＰ１００の上下方向（Ｙ軸方向）に広がっている。この板面には、４つの円形の穴５０Ｈが横方向に１列に配置されている。各穴５０Ｈには、補給ボトル６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０Ｋが１本ずつ、ＭＦＰ１００の奥行方向（Ｚ軸方向）に挿抜自在となっている。
【００４８】
駆動部５０Ｄは、フレーム５０Ｆの枠部の板面からＭＦＰ１００の奥行方向に一定の距離をおいてＭＦＰ１００の左右方向に延びている。駆動部５０Ｄでは、フレーム５０Ｆの各穴５０Ｈに対向する位置からシャフト（不図示）が１本ずつ、その穴５０Ｈに向かって突出している。駆動部５０Ｄは、一つの補給ボトルに対して一つのボトル本体回転用モーター６４を含み、ボトル本体回転用モーター６４でシャフトをその軸まわりに回転させる。各シャフトは、対向するフレーム５０Ｆの穴５０Ｈに挿入された補給ボトル６０の底面に挿抜自在に接続され、自身の回転によってその補給ボトル６０のボトル本体６１をその軸まわりに回転させる。Ｙ〜Ｋ色用の補給ボトル６０は、収容されている現像剤の色が異なるが、構成は基本的に同じであるから、以下、Ｙ色用の補給ボトル６０について説明し、他のＭ〜Ｋ色用の補給ボトルについてはその説明を省略する。
【００４９】
図５（ａ）は、補給部５０に備えられるＹ色用の補給ボトル６０の斜視図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）の補給ボトル６０のＱ−Ｑ線における矢視断面図である。
【００５０】
図５（ａ）に示すように、補給ボトル６０は、ボトル本体６１とカバー６２等を備えている。
【００５１】
ボトル本体６１は、円筒形状であり、図５（ｂ）に示すように、一端６１１は、先が細く絞られて先端に開口部６１２を含み、他端６１３は、底面６１４で閉じられている。この開口部６１２を通してボトル本体６１の内部空間に現像剤が収容される。ボトル本体６１の内周面からは、リブ６１５がそのボトル本体６１と同軸の螺旋状に突出している。
【００５２】
このボトル本体６１の底面６１４が駆動部５０Ｄのシャフトに接続されており、ボトル本体６１が矢印Ｅ方向に回転すると、ボトル本体６１の内部空間において、現像剤がリブ６１５に沿って開口部６１２に向かって矢印α方向（第１方向）に移動する。
【００５３】
一方、ボトル本体６１が矢印Ｅ方向とは逆の矢印Ｆ方向に回転すると、ボトル本体６１の内部空間において、現像剤がリブ６１５に沿って底面６１４に向かって矢印β方向（第２方向）に移動する。以下、矢印α方向に現像剤を搬送することを単に搬送といい、矢印β方向に現像剤を搬送することを逆転搬送といい、矢印Ｅ方向の回転を正転、矢印Ｆ方向の回転を逆転という。
【００５４】
カバー６２の一端は、その軸方向（Ｚ軸方向）に対して垂直な仕切板６２１で閉じられている。カバー６２の他端６２４は、開口端であり、その内側にボトル本体６１の開口部６１２が回転自在に挿入されている。なお、カバー６２がフレーム５０Ｆの穴５０Ｈに嵌合された状態では、カバー６２はボトル本体６１と一体回転できないように構成されている。例えば、図示していないがカバー６２の外周面に設けられた一つの突起が穴５０Ｈの周方向一部に設けられた凹形状部に嵌合する構成などである。
【００５５】
カバー６２の下方には、供給口６２７が開けられ、その外側をシャッター６２８が覆っている。シャッター６２８は、筒状であり、周方向の一部のみに開口６２９（図５（ｃ））が設けられており、シャッター開閉用モーター６５（図５（ａ））により駆動されてカバー６２の外周面上を矢印Ｇ方向とこれの逆の矢印Ｈ方向とに切り替えて回転可能であり、供給口６２７の開閉を行う。
【００５６】
図５（ｃ）は、補給ボトル６０の正面図であり、シャッター６２８の開口６２９とカバー６２の供給口６２７の周方向の位置が一致している様子を示す図であり、図５（ｄ）は、シャッター６２８の開口６２９とカバー６２の供給口６２７の周方向の位置が一致していない様子を示す図である。
【００５７】
図５（ｃ）に示す状態で、ボトル本体６１が正転すると、ボトル本体６１内の現像剤が矢印α方向に開口部６１２に向かって移動し、カバー６２の案内板６２３（図５（ｂ））に案内されながら供給口６２７と開口６２９を通って落下して、不図示のパイプを介して現像部２８に供給される。この状態をシャッター６２８が開いた状態という。この開いた状態から、シャッター６２８が矢印Ｇ方向に回転し、図５（ｄ）に示す状態になると、供給口６２７がシャッター６２８で閉じられるので、現像剤の供給が停止される。
【００５８】
ボトル本体６１の下方には、図５（ａ）に示すように現像剤検出センサー６３が配置されている。現像剤検出センサー６３は、図４（ｂ）に示すフレーム５０Ｆと駆動部５０Ｄをつなぐ枠体５０Ｇ上で動かないように固定配置されている。図４（ｂ）では、現像剤検出センサー６３が一つしか示されていないが、一つの補給ボトル６０に一つの現像剤検出センサー６３が１対１に対応して配置されている。ボトル本体回転用モーター６４とシャッター開閉用モーター６５は、後述の現像剤補給制御部７０により制御される。
【００５９】
（４）現像剤検出センサー６３の構成
図６（ａ）は、現像剤検出センサー６３の正面図であり、図６（ｂ）は、現像剤検出センサー６３の側面図である。現像剤検出センサー６３は、ボトル本体６１に収容されている補給用の現像剤に含まれるキャリアの透磁率を検出する公知の磁気センサーである。
【００６０】
具体的に現像剤検出センサー６３は、基板６３１と、基板６３１の正面側に配設された一次コイル６３２と、基板６３１の背面側に配設された二次コイル６３３と、一次コイル６３２に給電するための２つの電極端子６３２ａと、二次コイルに給電するための２つの電極端子６３３ａ等を備えている。
【００６１】
図６（ｃ）は、現像剤検出センサー６３の回路構成の概略を示す。同図に示すように、一次コイル６３２の両端は、２つの電極端子６３２ａを介して交流電源６３７に接続されている。また、一次コイル６３２の一方の端部は、入力された２つの電圧の位相を比較するための回路である位相比較回路６３８に接続されている。
【００６２】
二次コイル６３３は、互いに略同じ巻き数で逆極性の検出コイル６３４と、基準コイル６３５が直列に接続されてなり、検出コイル６３４の基準コイル６３５とは反対側の端部は、アースに接続されている。また、基準コイル６３５の検出コイル６３４とは反対側の端部は、位相比較回路６３８に接続されており、この位相比較回路６３８で、一次コイル６３２側の電圧の位相と基準コイル６３５側の電圧の位相とが比較される。この比較により得られた位相差の大きさが検出領域における単位体積当たりに含まれるキャリアの量を表す信号になり、この信号を平滑化回路６３９で平滑化されたものが検出電圧として出力される。位相比較回路６３８と平滑化回路６３９は、基板６３１に実装されている。
【００６３】
一次コイル６３２および二次コイル６３３のコイル軸には、高透磁率のコア６３６が磁心として働くように挿入されている。また、一次コイル６３２の近くに測定されるべき現像剤が存在、つまりボトル本体６１内に現像剤が収容されていれば、現像剤が磁心として働いて一次コイル６３２と検出コイル６３４との間のインダクタンスを変化させる。
【００６４】
このインダクタンスの大きさは、磁心として働いている現像剤の量によって決まるので、検出電圧の大きさによって現像剤に含まれるキャリアの単位体積当たりの透磁率を測定することができる。つまり、ボトル本体６１内における、キャリアを含む現像剤の増減に応じて変化するインダクタンスの検出により現像剤の残量を検出することができる。
【００６５】
このように現像剤検出センサー６３は、単位体積当たりの磁性体（ここではキャリア粒子）の量により変化する磁気抵抗の大小の検出結果に基づき現像剤の量を検出するものであり、出力値とボトル本体６１内の現像剤量とに一定の対応関係を有している。具体的には、センサーの出力が大きいと、現像剤量が少なく、センサーの出力が小さいと、現像剤量が多いという関係になっている。現像剤検出センサー６３の出力（検出値）は、現像剤補給制御部７０に送信される。
【００６６】
（５）現像剤補給制御部７０の構成
図７は、現像剤補給制御部７０の構成を示すブロック図である。
【００６７】
同図に示すように現像剤補給制御部７０は、補給部５０から現像部２８への現像剤の補給を制御するものであり、回転制御部７１と、開閉制御部７２と、タイマー７３と、テーブル７４とを備える。
【００６８】
回転制御部７１は、現像部２８から現像剤の補給要求を受け付けると、補給部５０から現像部２８への現像剤の補給を実行させる。具体的には、開閉制御部７２にシャッター６２８を開け旨の指示信号を送り、ボトル本体回転用モーター６４に正転（ｃｗ）の制御信号を送ってボトル本体６１を正転させて、供給口６２７から現像部２８へ現像剤を補給させる。
【００６９】
ここで、現像剤の補給要求は、プリント実行中などに現像工程による現像部２８から感光体ドラム２５へのトナー消費が多くなった場合に、トリクル現像方式により通常に補給される現像剤では、現像部２８に収容されている現像剤のトナー量が一定値よりも低下する度に、その都度、現像部２８から発行されるものである。図示していないが現像部２８に公知のトナー濃度検出センサーが配置されており、このセンサーの検出結果に基づき現像剤の補給要求がなされる。
【００７０】
回転制御部７１は、現像剤の補給要求がある度に、要求された量または一定量の現像剤を現像部２８に補給すべく、ボトル本体６１の正転を制御、例えば回転時間や速度などを制御する。実行されるプリントジョブの用紙枚数や形成画像の種類（文字や写真など）の違いによって、ジョブ実行中に消費されるトナー量に差異が生じることがほとんどなので、例えば一日における異なる時間帯ごとに、現像剤の補給要求の単位時間当たりの頻度が多い場合もあれば少ない場合もあり得る。
【００７１】
一方、現像剤の補給時以外であり、後述の現像剤残量の検出要求に伴って現像剤残量の推定制御を行う場合、回転制御部７１は、ボトル本体回転用モーター６４に逆転（ｃｃｗ）の制御信号を送り、補給ボトル６０を逆転させ、開閉制御部７２にシャッター６２８を閉じる旨の指示信号を送る。
【００７２】
開閉制御部７２は、回転制御部７１からの指示信号によりシャッター開閉用モーター６５に正転と逆転の制御信号を送って、シャッター６２８を開閉させる。
【００７３】
タイマー７３は、現像剤残量の推定制御における計時に用いられ、テーブル７４は、現像剤残量の推定に用いる情報（図１２（ｂ））を記憶している不揮発性の記憶部である。
【００７４】
（６）ボトル本体６１から現像部２８への現像剤の供給
図８（ａ）は、ボトル本体６１の正転によりボトル本体６１内の現像剤がボトル本体６１から排出される様子を示す縦断面図である。（ｉ）は、ボトル本体６１内に新品時の８割程度の現像剤を含んでいる状態を示している。シャッター６２８が開いた状態でボトル本体６１の正転が開始されると、現像剤が矢印α方向に搬送され、カバー６２の案内板６２３に現像剤の大半が塞き止められつつ、現像剤の一部が案内板６２３とボトル本体６１の開口部６１２との隙間を通過して、カバー６２の供給口６２７から外に出た後、現像部２８に供給される。以降、（ｉｉ）、（ｉｉｉ）、（ｉｖ）、（ｖ）の順にボトル本体６１内の現像剤の量が次第に減少する。
【００７５】
なお、現像剤Ｄの液面Ｄｚの左側が右側に対して上がっているのは、ボトル本体６１の開口部６１２とカバー６２の案内板６２３との位置関係によるものである。具体的には、図８（ａ）のように開口部６１２に入り込んでいる案内板６２３と開口部６１２との隙間が狭く、ボトル本体６１が正転したときに開口部６１２に向かって搬送される現像剤の多くが案内板６２３により塞き止められるからである。これにより、ボトル本体６１の正転時間が長くなるに伴って、現像剤Ｄの液面Ｄｚの左側が次第に上がっていく。
【００７６】
ボトル本体６１の下方に設けられた現像剤検出センサー６３の、ボトル本体６１内空間における検出領域Ｒは、破線で示すように半球状であり、現像剤検出センサー６３は、その検出領域Ｒ内の現像剤の量を検出する。なお、現像剤検出センサー６３は、ボトル本体６１が回転しても、枠体５０Ｇ（図４（ｂ））上で停止しており、常にこの検出領域Ｒにおいて検出を行う。
【００７７】
図８（ｂ）は、ボトル本体６１内の現像剤残量に対して現像剤検出センサー６３の出力が変化する様子のグラフ９０１を示す概略図であり、横軸が現像剤残量（％）を示し、縦軸が現像剤検出センサー６３の出力（Ｖ）を示しており、点（ｉ）〜（ｖ）は、図８（ａ）の（ｉ）〜（ｖ）の状態と対応している。以下、現像剤検出センサー６３の出力をセンサー出力という。
【００７８】
点（ｉ）では、センサー出力は、最小値Ｖａとなっている。これは、図８（ａ）の状態（ｉ）に示すように、検出領域Ｒの全域に現像剤Ｄが存在しており、現像剤検出センサー６３が検出可能な現像剤のキャリアの量が最大となっているからである。
【００７９】
図８（ａ）の状態（ｉｉ）では、状態（ｉ）と比較すると、ボトル本体６１内の現像剤Ｄの量は減少するが、検出領域Ｒの全域に現像剤Ｄが存在していることは同じであり、状態（ｉ）と同様にセンサー出力は、最小値Ｖａを示している（図８（ｂ）の点（ｉｉ））。状態（ｉｉｉ）になると、検出領域Ｒの全域ではなく、一部のみに現像剤Ｄが存在しており、センサー出力は、図８（ｂ）の点（ｉ）、（ｉｉ）よりも大きな値Ｖｃを示す。そして、状態（ｉｖ）になると、検出領域Ｒ内に現像剤Ｄが存在しなくなり、センサー出力は最大値Ｖｂとなる。さらに、状態（ｖ）になると、ボトル本体６１内の現像剤Ｄの量は、状態（ｉｖ）よりも少なくなっているが、状態（ｉｖ）と同様に検出領域Ｒ内に現像剤Ｄが存在していないので、センサー出力も、最大値Ｖｂのままである。
【００８０】
このように、図８（ａ）の状態（ｉ）から状態（ｉｉ）〜（ｉｖ）を経て、状態（ｖ）に移る際にセンサー出力は、最小値Ｖａから最大値Ｖｂまで変化し、状態（ｉｉ）〜（ｉｖ）は、現像剤Ｄの残量に対して出力値が１対１に対応するので検出精度が高い。つまり、状態（ｉｉ）〜（ｉｖ）の範囲ＤＲが、現像剤量の大小に対する感度を有する範囲になり、実質の検出可能範囲になる。
【００８１】
一方、状態（ｉ）と状態（ｉｉ）や状態（ｉｖ）と状態（ｖ）では、現像剤量の大小に対する感度がなく、ボトル本体６１内の現像剤Ｄの量は異なっていても、センサー出力は、同じとなっている。
【００８２】
このためエンプティになる前に、ユーザーに新品の補給ボトル６０の準備を促すニアエンプティを状態（ｖ）のときに通知しようとしても、状態（ｖ）は、状態（ｉｖ）とセンサー出力が同じであり、センサー出力から状態（ｖ）であることを判断することができず、状態（ｖ）のときにニアエンプティを通知できない。
【００８３】
上記の構成では、感度を有する範囲（ダイナミックレンジ）ＤＲの範囲内である現像剤残量が最も少ない状態、つまりセンサー出力が最大値Ｖｂに至った時点をニアエンプティの通知時期とすることはできるが、センサー出力が最大値Ｖｂの場合、状態（ｉｖ）も含まれ、状態（ｉｖ）ではかなりの現像剤Ｄが残っているのに、通知を受けたユーザーが早々に新品の補給ボトル６０に交換してしまうと、残った現像剤が無駄になる。
【００８４】
また、実際にエンプティになったことも判らない。例えば、現像部２８に現像剤が補給されないために現像工程が実行できなくなってプリント実行が禁止されるような構成では、そのプリント禁止の時点で補給ボトル６０がエンプティであることが判る。ところが、エンプティが判った時点で、新品の補給ボトル６０が用意されていなければ、新品の補給ボトル６０が届くまでの間、プリントジョブが実行できないことになる。
【００８５】
このようにボトル本体６１内の現像剤を出来るだけ使い切り、また新品の補給ボトル６０の適切な準備時期を適切に決めるには、現像剤の残量を精度良く知得する必要がある。
【００８６】
そこで、本実施の形態では、現像剤の残量がニアエンプティの程度まで少なくなると、補給ボトル６０から現像剤Ｄを現像部２８へ補給する補給時以外のときに、ボトル本体６１の逆転によりボトル本体６１内に残っている現像剤を逆転搬送させて、現像剤検出センサー６３の検出領域Ｒまで戻し、その逆転開始からセンサー出力が所定の閾値ＴＬに至るまでに要した経過時間Ｔ１の長さからボトル本体６１内の現像剤残量を推定する制御を実行することで、現像剤残量の検出精度の向上を図っている。
【００８７】
（７）現像剤残量の推定制御
図９は、現像剤残量の推定制御の内容を示すフローチャートであり、現像剤補給制御部７０により実行される。
【００８８】
同図に示すように、まずセンサー出力が閾値ＴＨより大きいか否かを判断する（ステップＳ１０１）。ここで、閾値ＴＨは、現像剤残量の推定を開始するトリガーとなる値であり、少なくなった現像剤を検出するための検出可能範囲の下限値として、現像剤検出センサー６３による現像剤Ｄに対して感度を有するＤＲ内において最大値Ｖｂよりも少し小さい値に設定されている。なお、この閾値ＴＨ（下限値）を例えば最大値Ｖｂと同じ値に設定することもできる。センサー出力（検出値）が最大値Ｖｂに至ると、実質、現像剤量を検出できないが、検出領域Ｒ内に現像剤Ｄが存在しない、つまり残量が少ない状態になっていることだけは判断できるので、これをトリガーとすることもできる。
【００８９】
センサー出力が閾値ＴＨよりも大きくなったこと（下限値未満になったこと）を判断すると（ステップＳ１０１で「Ｙｅｓ」）、次に、残量検出要求があったか否かを判断する（ステップＳ１０２）。残量検出要求は、ここでは一定時間、具体的には１時間や２時間、１日などの単位が経過する度、または午前と午後のそれぞれごとに決められた時刻に至る度などに作像部２０から繰り返し発行されるものである。なお、不定期に数時間程度の単位で発行されるとしても良い。
【００９０】
残量検出要求を受け付けない場合（ステップＳ１０２で「Ｎｏ」）は、現像部２８から現像剤の補給要求があったか否かを判断する（ステップＳ１０３）。補給要求を受け付けていなければ（ステップＳ１０３で「Ｎｏ」）、ステップＳ１０２に戻る。一方、補給要求を受け付けると（ステップＳ１０３で「Ｙｅｓ」）、ボトル本体６１を正転させて補給ボトル６０から現像部２８へ現像剤を補給して（ステップＳ１０４）、ステップＳ１０２に戻る。前回の残量検出要求から一定時間等の経過後である今回の残量検出要求までの間にどれだけのジョブが実行されたかにより、補給ボトル６０から現像部２８への現像剤の供給量が異なって、ボトル本体６１内の現像剤Ｄの残量に差が生じることになる。
【００９１】
図１０（ａ）は、ボトル本体６１内の現像剤残量が多い場合の例を示し、図１０（ｂ）は、現像剤残量が少ない場合の例を示している。次の残量検出要求までの間に、補給ボトル６０から現像部２８に現像剤を供給すべくボトル本体６１が正転することに伴い、現像剤Ｄが開口部６１２側に片寄っており、現像剤Ｄの液面Ｄｚは、軸方向に開口部６１２側の方が底面６１４側よりも上になるように傾斜した状態になっている。
【００９２】
図１０（ａ）、（ｂ）に示すような現像剤残量の差は、次の残量検出要求を受け付けるまでの間に、例えばプリントの実行頻度が多い時間帯が含まれているか否かにより生じ、また、形成画像の種類、例えばトナー消費の少ない文字画像とトナー消費量が多い写真画像のいずれが多く含まれているかにより生じる。さらに、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの４色の補給ボトル間においても、カラーとモノクロのいずれのプリントかにより現像剤Ｄの供給量が異なることからも生じる。
【００９３】
図９に戻って、残量検出要求を受け付けると（ステップＳ１０２で「Ｙｅｓ」）、シャッター開閉用モーター６５を逆転駆動してシャッター６２８を閉じ（ステップＳ１０５）、ボトル本体回転用モーター６４を逆転駆動してボトル本体６１を逆転させ（ステップＳ１０６）、タイマー７３をスタートさせる（ステップＳ１０７）。ボトル本体６１の逆転によりボトル本体６１内の現像剤Ｄが矢印β方向に底面６１４側に移動する様子を図１１（ａ）、（ｂ）を用いて次に説明する。
【００９４】
図１１（ａ）は、現像剤残量が多い場合の図１０（ａ）に示す補給ボトル６０のボトル本体６１を逆転させたときのボトル本体６１内の現像剤Ｄの移動の様子を状態（ｉ）〜（ｖｉ）に分けて段階的に示している。また、図１１（ｂ）は、現像剤残量が少ない場合の図１０（ｂ）に示す補給ボトル６０のボトル本体６１を逆転させたときのボトル本体６１内の現像剤Ｄの移動の様子を状態（ｉ）〜（ｖｉ）に分けて段階的に示している。この図１１（ａ）と（ｂ）において、状態（ｉ）〜（ｖｉ）は、逆転開始からの経過時間が、対応するもの同士で同じ関係、例えば図１１（ａ）の状態（ｉｉ）と図１１（ｂ）の状態（ｉｉ）は、逆転開始からの経過時間が等しいという関係になっている。
【００９５】
現像剤Ｄの残量が多い方の図１１（ａ）の状態（ｉ）は、ボトル本体６１の逆転を開始した直後の状態であり、ボトル本体６１内の現像剤Ｄが、開口部６１２の方に片寄っている。この状態（ｉ）からボトル本体６１がさらに逆転すると、現像剤Ｄが現像剤検出センサー６３の検出領域Ｒの方へ移動し（状態（ｉｉ））、検出領域Ｒ内に至り（状態（ｉｉｉ））、検出領域Ｒの全域に現像剤Ｄが存在するようになる（状態（ｉｖ））。さらにボトル本体６１の逆転が継続すると、移動方向の先頭に存する現像剤Ｄがボトル本体６１の底面６１４で塞き止められるので、現像剤Ｄの全体が底面６１４側に片寄り（状態（ｖ））、その後、状態（ｖ）と同じ状態を維持する（状態（ｖｉ））。なお、状態（ｉｖ）から状態（ｖ）、（ｖｉ）に至るまでは、現像剤は、検出領域Ｒ内の全域に存在している。
【００９６】
一方、現像剤Ｄの残量が少ない方の図１１（ｂ）の状態（ｉ）においても、ボトル本体６１内の現像剤が開口部６１２の方に片寄っている。この状態（ｉ）からボトル本体６１がさらに逆転すると、ボトル本体６１内の現像剤Ｄが現像剤検出センサー６３の検出領域Ｒの方へ移動する。図１１（ｂ）においても、現像剤Ｄの移動の様子は、図１１（ａ）と同様であるが、図１１（ｂ）では、図１１（ａ）よりも元々ボトル本体６１内の現像剤Ｄの量が少ないので、図１１（ｂ）の状態（ｉｉｉ）では、まだ、現像剤検出センサー６３の検出領域Ｒ内に現像剤Ｄが到達していない。そして、ボトル本体６１の逆転がさらに継続すると、状態（ｉｖ）のように検出領域Ｒ内に現像剤Ｄが到達し、その後状態（ｖ）になるが、状態（ｉｖ）から状態（ｖ）に至る間、現像剤Ｄは、検出領域Ｒ内の全域には存在しておらず、最終的に、検出領域Ｒ内の一部にかかった状態で底面６１４側に片寄って存在する（状態（ｖｉ））。
【００９７】
ボトル本体６１内の現像剤Ｄが現像剤検出センサー６３の検出領域Ｒに入ると、センサー出力に変化が生じる。
【００９８】
図１２（ａ）は、ボトル本体６１の逆転を開始してからセンサー出力が経時変化する様子をグラフで示す概略図であり、横軸が経過時間（ｓ）を示し、縦軸がセンサー出力（Ｖ）を示している。横軸の（ｉ）〜（ｖｉ）は、図１１（ａ）、（ｂ）の（ｉ）〜（ｖｉ）に対応しており、黒塗りの点を結んだグラフ９１１は、図１１（ａ）に対応し、白抜きの点を結んだグラフ９１２は、図１１（ｂ）に対応している。ここでは、（ｉ）〜（ｖｉ）のそれぞれの時点がセンサー出力をサンプルした時点になっている。
【００９９】
上記のように図１１（ａ）と（ｂ）のどちらの場合も、状態（ｉ）ではボトル本体６１が逆転を開始してから間もない状態であり、現像剤Ｄは現像剤検出センサー６３の検出領域Ｒに至っていない。このため、図１２（ａ）に示すようにセンサー出力は最大値Ｖｂとなっており、ボトル本体６１内の現像剤残量の推定を開始するトリガーとなる閾値ＴＨよりも大きくなっている。
【０１００】
ボトル本体６１が逆転を開始してから時間が経過し、現像剤Ｄが現像剤検出センサー６３の検出領域Ｒ内に至ると、センサー出力が低下し始める（グラフ９１１では時点（ｉｉ）、グラフ９１２では時点（ｉｉｉ））。
【０１０１】
さらに時間が経過すると、センサー出力は、ボトル本体６１内の現像剤残量の推定を行うのに用いられる閾値ＴＬよりも小さくなり、最終的に（ｖｉ）のような値をとる。
【０１０２】
なお、グラフ９１２においてセンサー出力が（ｖ）から（ｖｉ）に移るのに伴って大きくなっているのは、現像剤残量が少ない方の図１１（ｂ）の状態（ｖ）から（ｖｉ）への遷移の際に、検出領域Ｒ内に入った現像剤の一部が検出領域Ｒを通過して底面６１４側に片寄ろうとするために検出領域Ｒの外に一旦出るが、塞き止められた状態（ｖｉ）になるのに伴って検出領域Ｒに戻ってくるからである。
【０１０３】
図１２（ａ）に示すグラフ９１１、９１２を比べると、グラフ９１１の方がグラフ９１２よりも先にセンサー出力が閾値ＴＬに至っており、逆転開始時（ｔ０）からの経過時間Ｔ１ａ、Ｔ１ｂに差が生じている。この経過時間の差は、逆転開始時における現像剤残量の差に関係する。
【０１０４】
つまり、現像剤残量が多い方の図１０（ａ）では、ボトル本体６１内において左端の開口部６１２側に片寄った状態の現像剤Ｄから軸方向に現像剤検出センサー６３の検出領域Ｒまでの距離がＬ１になる。これに対し、現像剤残量が少ない方の図１０（ｂ）では、ボトル本体６１内において開口部６１２側に片寄った状態の現像剤Ｄから軸方向に現像剤検出センサー６３の検出領域Ｒまでの距離がＬ１よりも長いＬ２になる。
【０１０５】
ボトル本体６１の逆転速度は一定であり、ボトル本体６１内における現像剤の逆転搬送速度も一定である。このため、距離Ｌ１とＬ２の差分が、ボトル本体６１の逆転開始から現像剤Ｄが現像剤検出センサー６３の検出領域Ｒ内に入り、センサー出力が閾値ＴＬに到達するまでに要する経過時間Ｔ１ａ、Ｔ１ｂの差分として現れる。
【０１０６】
逆転開始時におけるボトル本体６１内の現像剤残量と距離Ｌとは、現像剤残量が少ないほど距離Ｌが長くなるという関係を有し、距離Ｌと経過時間Ｔ１とは、距離Ｌが長くなるほど経過時間Ｔ１が長くなるという関係を有している。つまり、逆転開始時における補給ボトル６０内の現像剤残量と経過時間Ｔ１とは一定の関係を有するものであり、この関係が予め実験などにより設定される。
【０１０７】
図１２（ｂ）は、現像剤残量Ｑと経過時間Ｔ１との関係をグラフ９１４で示す概略図であり、横軸が経過時間Ｔ１（秒）を示し、縦軸が現像剤残量Ｑ（％）を示す。同図の例ではグラフ９１４が直線であり、現像剤残量Ｑが少ないほど経過時間Ｔ１が長くなるという比例関係になっており、例えば経過時間Ｔ１ａに現像剤残量Ｑ１ａが対応し、経過時間Ｔ１ｂに現像剤残量Ｑ１ｂが対応している。このグラフ９１４が上記のテーブル７４に書き込まれている情報に相当する。
【０１０８】
上記の閾値ＴＬは、次のような値に設定されている。すなわち、現像剤検出センサー６３が現像剤Ｄに対して感度を有する最小値Ｖａと最大値Ｖｂの間の範囲であり、エンプティに近い、かなり少ない残量の現像剤でも逆転搬送によりセンサー出力が得られる程度の値に予め実験などにより決められる。なお、より少ない残量の現像剤を検出しようとするほど、閾値ＴＬを最大値Ｖｂに近い値にする必要が生じるが、最大値Ｖｂに近づくほど、経過時間Ｔ１の差が表れ難くなる。例えば、図１２（ａ）の一点鎖線で示すグラフ９１５があるとすれば、グラフ９１１との経過時間Ｔ１の差は、閾値ＴＬを大きくとるよりも小さくとった方が表れ易くなるからである。
【０１０９】
一方で、閾値ＴＬを小さくしすぎると、グラフ９１２が検出対象から外れる場合も出てくるので、装置構成ごとに適した値が設定される。
【０１１０】
このように閾値ＴＬの大きさを設定した場合、センサー出力は、グラフ９１１の時点（ｉｉｉ）から時点（ｉｖ）やグラフ９１２の時点（ｉｖ）から時点（ｖ）のようにその変化量が大きくなるところで閾値ＴＬに到達するので、センサー出力のばらつきに対する経過時間Ｔ１のばらつきが少なく、精度良く経過時間Ｔ１を計時することができる。これは、センサー出力がある程度の大きさの振れ幅（ばらつき）を持つ場合、センサー出力の変化量が小さいところでは、センサー出力のばらつきが経過時間Ｔ１に与える影響が大きいのに対し、センサー出力の変化量が大きいところでは、センサー出力のばらつきが経過時間Ｔ１に与える影響が小さくなるためである。
【０１１１】
図９に戻ってステップＳ１０８では、センサー出力が閾値ＴＬよりも小さくなったことが判断されるまで待つ。センサー出力が閾値ＴＬよりも小さくなったことを判断すると（ステップＳ１０８で「Ｙｅｓ」）、タイマー７３を停止する（ステップＳ１０９）。これにより、経過時間Ｔ１が測定される。そして、ボトル本体回転用モーター６４を停止してボトル本体６１の逆回転をストップし（ステップＳ１１０）、シャッター開閉用モーター６５を正転駆動してシャッター６２８を開く（ステップＳ１１１）。
【０１１２】
続いて、テーブル７４を参照して、タイマー７３による経過時間Ｔ１に対応する現像剤残量Ｑを読み出して取得する（ステップＳ１１２）。図１２（ｂ）のグラフ９１４において、例えば経過時間Ｔ１がＴ１ａであればテーブル７４からＴ１ａに対応する現像剤残量Ｑ１ａを求める。この求めたＱ１ａを現像剤残量Ｑと推定する。
【０１１３】
推定された現像剤残量Ｑが、予め決められたニアエンプティを通知するための指標である閾値Ｑ０よりも小さいか否かを判断する（ステップＳ１１３）。
【０１１４】
現像剤残量Ｑが閾値Ｑ０以上であることを判断すると（ステップＳ１１３で「Ｎｏ」）、ステップＳ１０２に戻り、次の残量検出要求を待つ。次の残留検出要求を受け付けると（ステップＳ１０２で「Ｙｅｓ」）、ステップＳ１０５〜Ｓ１１３の各処理を順番に実行する。
【０１１５】
ステップＳ１１３において、現像剤残量Ｑ＜閾値Ｑ０であることを判断すると（ステップＳ１１３で「Ｙｅｓ」）、ニアエンプティの通知、ここでは操作パネル８１にニアエンプティである旨のメッセージ表示を行い（ステップＳ１１４）、当該制御を終了する。
【０１１６】
なお、上記では、ステップＳ１０８においてセンサー出力が閾値ＴＬよりも小さくなるまで待つことを説明したが、仮に、前回の残量検出要求から今回の残量検出要求までの一定時間内に、大量の枚数のプリントが実行されたためにボトル本体６１内の現像剤がなくなってしまった場合、ボトル本体６１の逆転時間を長くとっても、センサー出力＜閾値ＴＬの関係を満たさない場合が生じ得る（図１２（ａ）に示す破線グラフ９１３）。このような場合を想定して、タイマー上限値を予め決めておき、タイマー上限値に至ってもセンサー出力＜閾値ＴＬの関係を満たさない場合に、エンプティ通知を行うとしても良い。
【０１１７】
以上説明したように本実施の形態の構成によれば、現像剤検出センサー６３を移動する機構を設けなくても、ボトル本体６１の逆転開始後に現像剤検出センサー６３の検出値の経時変化に基づきボトル本体６１内の現像剤の残量を推定することができ、適正なタイミングでニアエンプティを通知することができる。
【０１１８】
なお、ニアエンプティ通知は、メッセージ表示に限られず、例えばその旨の音声やその旨を示す記号表示、またはネットワークを介して外部の管理者が所有する端末装置に伝送する方法などをとることもできる。
【０１１９】
また、上記では図９のステップＳ１０２において作像部２０からの残量検出要求を受け付けたか否かを判断するとしたが、これに限られない。作像部２０からではなく、現像剤補給制御部７０や他の要素、例えば操作パネル８１が内蔵するタイマー（不図示）の経時結果から残量検出要求があったか否かを判断するとしても良い。
【０１２０】
上記では、テーブル７４に現像剤残量と経過時間Ｔ１との対応関係を示す情報が書き込まれている構成例を説明したが、これに限られない。この情報が記憶部に記憶されていれば良く、例えばテーブルに代えて、現像剤残量と経過時間Ｔ１との対応関係を示す数式などが記憶されているとしても良い。また、この情報がテーブル７４などの記憶部に予め記憶されており、その記憶部からこの情報を読み出すことで取得する構成としたが、これに限られず、例えばネットワークを介して外部から取得する構成をとることもできる。
【０１２１】
＜実施の形態２＞
上記実施の形態１では、ボトル本体６１の逆転開始後、センサー出力が一定の状態から低下して所定の閾値ＴＬに至るまでに要した時間Ｔ１からボトル本体６１内の現像剤残量の推定を行ったが、本実施の形態２では、センサー出力が低下後、再度、一定になる場合に、その一定区間の開始時までの経過時間Ｔ２から現像剤残量の推定を行っており、この点で実施の形態１と異なっている。以下、説明の重複を避けるため、実施の形態１と同じ内容についてはその説明を省略し、同じ構成要素については、同符号を付すものとする。
【０１２２】
図１３は、実施の形態２に係る現像剤残量の推定方法を説明するための図であり、ボトル本体６１の逆転を開始してから現像剤検出センサー６３の出力が経時変化する様子をグラフで示す概略図である。なお、グラフ９２１、９２２は、実施の形態１のグラフ９１１、９１２と同じものであり、現像剤残量が図１１（ａ）、（ｂ）と同じ条件の場合のセンサー出力変化の推移を示している。
【０１２３】
図１３に示すように、グラフ９２１では、逆転開始時（ｔ０）後、時点ｔ２１以降でセンサー出力が一定の値（Ｖ１）になり、グラフ９２２では、時点ｔ２１よりも遅い時点ｔ２２以降でセンサー出力が一定の値（Ｖ２）になっている。
【０１２４】
検出値が一定になるのは、次の理由による。すなわち、ボトル本体６１の逆転により現像剤Ｄが開口部６１２から軸方向に底面６１４に向かって逆転搬送されるが、現像剤Ｄの移動方向先頭が底面６１４に到達すると、底面６１４で塞き止められる。この塞き止めにより、ボトル本体６１の逆転が継続されても現像剤Ｄはこれ以上、矢印β方向には移動されず、図１１（ａ）、（ｂ）の状態（ｖｉ）に示すように現像剤Ｄの液面Ｄｚが軸方向に底面６１４側の方が開口部６１２側よりも上に傾いた状態で安定する。この安定状態が維持されることにより、センサー出力が一定になる。
【０１２５】
グラフ９２１、９２２を比べると、グラフ９２１の方がグラフ９２２よりも早くセンサー出力が一定になっており、逆転開始時（ｔ０）からの経過時間Ｔ２ａ、Ｔ２ｂに差が生じている（Ｔ２ａ＜Ｔ２ｂ）。この経過時間の差は、開口部６１２側に片寄った現像剤Ｄの移動方向先頭が反対側の底面６１４に到達するまでの時間が異なるからである。
【０１２６】
つまり、図１０（ａ）、（ｂ）のように、現像剤Ｄの移動方向先頭から現像剤検出センサー６３までの距離が異なっており（Ｌ１＞Ｌ２）、ボトル本体６１の逆転による現像剤の逆転搬送の搬送速度が等しい。このため、現像剤残量が多い方の図１０（ａ）の方が、現像剤残量が少ない方の図１０（ｂ）よりも早くボトル本体６１の底面６１４に到達し、この後、底面６１４で塞き止められて、上記のように液面Ｄｚが傾いた状態で安定するのに要する時間が短くなるからである。
【０１２７】
上記のように逆転開始時におけるボトル本体６１内の現像剤残量Ｑと距離Ｌとは、残量Ｑが少ないほど距離Ｌが長くなるという関係を有し、距離Ｌと経過時間Ｔ２とは、距離Ｌが長くなるほど経過時間Ｔ２が長くなるという関係を有している。つまり、逆転開始時におけるボトル本体６１内の現像剤残量Ｑと経過時間Ｔ２とは一定の関係を有するものであり、この関係が予め実験などにより設定される。この経過時間Ｔ２と現像剤残量Ｑとは、図１２（ｂ）と同様に比例関係になっており、本実施の形態２では、図７のテーブル７４に、上記のグラフ９１４が示す情報に代えて、この比例関係を示す経過時間Ｔ２と現像剤残量Ｑとの対応情報が書き込まれている。
【０１２８】
図１４は、実施の形態２に係る現像剤残量の推定制御の内容の一部を示すフローチャートである。このフローチャートは、図９のフローと基本的に同じであるが、ステップＳ１０８がＳ２０１、Ｓ２０２に変わり、Ｓ１０９とＳ１１０の間にＳ２０３が入り、Ｓ１１２がＳ２０４に変わっている。実施の形態１と同じ部分については図示を省略している。
【０１２９】
図１４に示すようにステップＳ１０７でタイマー７３がスタートすると、センサー出力に変化があるか否かを判断する（ステップＳ２０１）。ボトル本体６１内の現像剤が現像剤検出センサー６３の検出領域Ｒ内に至り、センサー出力の変化を判断すると（ステップＳ２０１で「Ｙｅｓ」）、センサー出力が一定区間に入ったか否かを判断する（ステップＳ２０２）。この一定区間は、図１３の一定区間に相当し、例えば３回連続でサンプリングしたセンサー出力に変化がない場合に一定区間に入ったと判断することができる。
【０１３０】
センサー出力が一定区間に入ったことを判断すると（ステップＳ２０２で「Ｙｅｓ」）、タイマーをストップし（ステップＳ１０９）、逆転開始から一定区間の開始時までの経過時間Ｔ２を取得する（ステップＳ２０３）。図１３の例では、グラフ９２１の場合、時間Ｔ２ａが取得され、グラフ９２２の場合、時間Ｔ２ｂが取得される。続いて、ボトル本体６１の逆転をストップし（ステップＳ１１０）、シャッター６２８を開く（ステップＳ１１１）。そして、テーブル７４を参照して、取得した経過時間Ｔ２の長さに対応する現像剤残量Ｑを取得して（ステップＳ２０４）、次のステップＳ１１３に進む。
【０１３１】
このようにボトル本体６１の逆転開始後、ボトル本体６１の底面６１４で現像剤Ｄが塞き止められた状態でセンサー検出値が一定になるという条件下で、逆転開始からセンサー出力が一定区間に入るまでの経過時間Ｔ２と現像剤残量との関係を求めておくことにより、測定した経過時間Ｔ２の長さから現像剤残量を推定することができる。
【０１３２】
なお、経過時間Ｔ２を用いることに代えて、例えば一定区間のセンサー出力値から現像剤残量の推定を行うこともできる。
【０１３３】
図１３に示すようにグラフ９２１と９２２とでは、一定区間におけるセンサー出力Ｖ１、Ｖ２の大きさに差が生じている（Ｖ１＜Ｖ２）。この出力の差は、現像剤残量が異なるからである。つまり、図１１（ａ）、（ｂ）の状態（ｖｉ）のようにボトル本体６１内の現像剤Ｄが底面６１４側に片寄る際、現像剤残量の多い方が現像剤検出センサー６３の検出領域Ｒ内を占める量が多くなるからである。
【０１３４】
図１５は、現像剤残量Ｑと一定区間のセンサー出力値Ｖとの関係をグラフ９２４で示す概略図であり、横軸が一定区間のセンサー出力値Ｖ（Ｖ）を示し、縦軸が現像剤残量（％）を示す。同図の例ではグラフ９２４が直線であり、現像剤残量Ｑが少ないほど一定区間のセンサー出力値Ｖが大きいという比例関係になっている。
【０１３５】
この現像剤残量Ｑと一定区間のセンサー出力値Ｖとの対応関係を事前に実験などから決めて、図７のテーブル７４に書き込んでおけば、一定区間のセンサー出力値Ｖを検出することにより現像剤残量を推定することが可能になる。具体的には、上記のステップＳ２０３において、一定区間のセンサー出力値Ｖを取得し、次にステップＳ２０４において、取得した出力値Ｖに応じてテーブルを参照して現像剤残量Ｑを読み取る。この一定区間を用いる現像剤残量Ｑの推定も、センサー検出値の経時変化に基づく推定に含まれる。
【０１３６】
ボトル本体６１の底面６１４で現像剤Ｄが塞き止められ、それ以上逆転搬送できずに停止した状態になった場合、現像剤が逆転搬送中の状態よりも、現像剤検出センサー６３の検出領域Ｒ内に存する現像剤量の変化が少なくなり易い。現像剤量の変化が少なくなると、それだけセンサー出力の変化も少なく安定し易くなり、安定したセンサー出力Ｖ１、Ｖ２を用いて、現像剤残量の推定を行うことができる。
【０１３７】
＜実施の形態３＞
上記実施の形態１、２では、センサー出力がある値（閾値ＴＬ、一定区間の出力値）に至るまでに要した経過時間から現像剤残量の推定を行ったが、本実施の形態３では、センサー出力値の変化率から現像剤残量の推定を行っている。
【０１３８】
図１６は、実施の形態３に係る現像剤残量の推定方法を説明するための図である。同図のグラフ９３１、９３２は、実施の形態１のグラフ９１１、９１２と同じものであり、現像剤残量Ｑが図１１（ａ）、（ｂ）と同じ条件の場合のセンサー出力の経時変化の推移を示している。
【０１３９】
図１６に示すように、グラフ９３１、９３２を見ると、ボトル本体６１の逆転開始（ｔ０）後にセンサー出力が低下し始め、センサー出力の低下が終了すると、センサー出力が一定または少し上昇した後、一定になるように遷移している。センサー出力が低下している区間を変化区間という。
【０１４０】
この変化区間におけるセンサー出力の変化率をグラフ９３１、９３２について破線ｒ１、ｒ２で示している。破線ｒ１は、グラフ９３１における時点（ｉｉ）と（ｉｖ）間のセンサー出力の変化率（センサ出力／時間）を示し、破線ｒ２は、グラフ９３２における時点（ｉｉｉ）と（ｖ）間のセンサー出力の変化率を示す。ここでは、変化区間の開始時から終了時までの時間の変化率を示しているが、センサー出力値をサンプリングする度に変化率を求めて平均するなどの方法をとることもできる。
【０１４１】
この変化率を示す破線ｒ１、ｒ２の傾きを比べると、ｒ１の方がｒ２よりも大きくなっている。この傾きの差は、現像剤残量が異なることにより生じる。
【０１４２】
なぜならば、現像剤残量が多い方の図１１（ａ）では、現像剤Ｄが検出領域Ｒに全く存在しない状態（ｉ）から、ボトル本体６１の逆転により現像剤が逆転搬送されたことにより、一部のみが検出領域Ｒに入った状態（ｉｉｉ）に遷移した直後に検出領域Ｒの全域に現像剤が存在する状態（ｉｖ）に移行している。このことは、状態（ｉｉｉ）から（ｉｖ）への移行時間内に検出領域Ｒに現像剤がほとんどない状態から一杯の状態まで急激に変化したことを意味する。この急激な変化が破線ｒ１の大きな傾きになって現れている。
【０１４３】
一方、現像剤残量が少ない方の図１１（ｂ）では、図１１（ａ）と同じ時間間隔で推移する状態（ｖｉ）でも（ｖ）でも現像剤が少ないことから検出領域Ｒの一部のみに現像剤がかかった状態までしか遷移せず、検出領域Ｒ内に存する現像剤の変化幅が小さく、この変化幅が小さいことが破線ｒ２の傾きになって現れているからである。
【０１４４】
現像剤残量とセンサー出力の変化率とは、現像剤残量が多いとセンサー出力の変化率が大きく、現像剤残量が少なくなるとセンサー出力の変化率も小さくなるという関係を有しており、この関係を事前に実験などにより求めておけば、センサー出力の変化率を算出することで、現像剤残量を推定することが可能になる。
【０１４５】
図１７は、現像剤残量Ｑとセンサー出力の変化率ｒｍとの関係をグラフ９３４で示す概略図であり、横軸がセンサー出力の変化率ｒｍを示し、縦軸が現像剤残量（％）を示す。同図の例ではグラフ９３４が直線であり、現像剤残量Ｑが少ないほどセンサー出力の変化率ｒｍが小さくなるという比例関係になっている。本実施の形態３では、このグラフ９３４が示す情報、つまり現像剤残量Ｑとセンサー出力の変化率ｒｍとの関係を示す情報が図７のテーブル７４に書き込まれている。
【０１４６】
図１８は、実施の形態３に係る現像剤残量の推定制御の内容の一部を示すフローチャートである。このフローチャートは、図９のフローと基本的に同じであるが、ステップＳ１０８がＳ３０１〜Ｓ３０２に変わり、Ｓ１１２がＳ３０３に変わっている。実施の形態１と同じ部分については図示を省略している。
【０１４７】
図１８に示すようにセンサー出力の変化区間の時間の長さＴ３を計測する（ステップＳ３０１）。変化区間の終了後、変化区間におけるセンサー出力と時間Ｔ３からセンサー出力の変化率ｒｍを算出する（ステップＳ３０２）。図１６に示すグラフ９３１を例にとると、変化区間の始点ｔ３１〜終点ｔ３２までの時間Ｔ３ａ間におけるセンサー出力の変化幅Ｖ３ａを時間Ｔ３ａで除することにより変化率ｒ１が算出される。
【０１４８】
続いて、タイマーをストップし（ステップＳ１０９）、ボトル本体６１の逆転をストップし（ステップＳ１１０）、シャッター６２８を開く（ステップＳ１１１）。そして、テーブル７４を参照して、算出したセンサー出力の変化率ｒｍの大きさに対応する現像剤残量Ｑを取得して（ステップＳ３０３）、次のステップＳ１１３に進む。
【０１４９】
このようにボトル本体６１の逆転開始時における現像剤残量が異なる場合に、その異なる現像剤残量と一定の関係をもって変化するセンサー出力の変化率の大きさから現像剤残量を推定することができる。
【０１５０】
本発明は、現像剤補給装置に限られず、現像剤補給装置における補給ボトル内の現像剤残量の推定方法であるとしてもよい。また、その方法をコンピュータが実行するプログラムであるとしてもよい。また、本発明に係るプログラムは、例えば磁気テープ、フレキシブルディスク等の磁気ディスク、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＭＯ、ＰＤなどの光記録媒体、フラッシュメモリ系記録媒体等、コンピュータ読み取り可能な各種記録媒体に記録することが可能であり、当該記録媒体の形態で生産、譲渡等がなされる場合もあるし、プログラムの形態でインターネットを含む有線、無線の各種ネットワーク、放送、電気通信回線、衛星通信等を介して伝送、供給される場合もある。
【０１５１】
＜変形例＞
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明は、上述の構成に限定されないのは勿論であり、以下のような変形例が考えられる。
【０１５２】
（１）上記実施の形態１では、図９に示すようにセンサー出力＞閾値ＴＨの関係を満たした後（ステップＳ１０１で「Ｙｅｓ」）、残量検出要求があった場合に（ステップＳ１０２）、ボトル本体６１の逆転を開始する構成例を説明した。残量検出要求は、一定期間が経過する度などに発行されるので、次回の残量検出要求があるまでの間にボトル本体６１内の現像剤Ｄを現像部２８に供給するためにボトル本体６１が正転することで、図１０（ａ）、（ｂ）に示すようにボトル本体６１内に残っている現像剤Ｄが開口部６１２側（同図左端）に片寄った状態になる。この片寄った状態が、残留している現像剤Ｄから現像剤検出センサー６３の検出領域Ｒまでの距離Ｌを生じさせ、この距離Ｌの大小から現像剤残量を推定している。つまり、この距離Ｌの大きさの違いが現像剤残量の推定の要になっているといえる。
【０１５３】
補給ボトル６０内の現像剤Ｄを現像部２８に供給するためのボトル本体６１の正転を利用して現像剤Ｄを開口部６１２側に片寄った状態にするが、ボトル本体６１の逆転開始直前に実行された現像剤の補給終了から逆転開始までの時間の長さによって、例えばその時間が長くなった場合にその間に生じた装置の振動などで開口部６１２側に片寄って液面Ｄｚに傾斜が生じた状態の現像剤Ｄが徐々に崩れていき、その崩れの程度によっては、崩れる前よりも若干、距離Ｌが短くなってしまうことが生じ得る。つまり、ある一定の現像剤残量に対して現像剤Ｄの崩れ方により距離Ｌに小さな差が生じるおそれがある。
【０１５４】
この距離Ｌに差がつくことを防止する構成として、シャッター６２８を閉じた後、ボトル本体６１の逆転開始に先立ってボトル本体６１を一定時間だけ正転させ、現像剤Ｄを強制的に開口部６１２に向けて搬送させた後、ボトル本体６１の逆転による現像剤Ｄの逆転搬送を開始させる構成をとることで、上記のように現像剤Ｄの崩れ方に差が生じていても、その差を解消し、何時でも同じ条件でボトル本体６１の逆転を開始して、現像剤残量の推定を行うことができる。
【０１５５】
（２）上記実施の形態では、トリクル現像方式による現像部２８に対応して、ボトル本体６１に収容される現像剤をトナーとキャリアを含む現像剤とした構成例を説明したが、トリクル現像方式に限られない。トリクル現像方式ではない通常の現像方式、つまり現像剤を排出口から排出しない方式の現像部に対しては、ボトル本体６１に収容される現像剤を、トナーを含みキャリアを含まない現像剤とすることができる。
【０１５６】
また、キャリアを含む現像剤を検出するために、磁気センサーである現像剤検出センサー６３を用いるとしたが、ボトル本体６１に収容されている現像剤がキャリアを含まない現像剤である場合には、磁気センサーに代えて、例えば光学センサーを用いることができる。
【０１５７】
光学センサーは、発光素子と受光素子を有し、ボトル本体６１を挟んで対向配置され、ボトル本体６１のうち、発光素子に対向する部位が第１の光透過窓、受光素子に対向する部位が第２の光透過窓になっている。ボトル本体６１内の現像剤量が一杯の場合、発光素子から発せられた光が第１の光透過窓を通過後、ボトル本体６１内の現像剤に遮られるので、第２の光透過窓から受光素子に導かれず、受光素子の受光量がゼロになる。
【０１５８】
一方、ボトル本体６１内の現像剤量が少なくなって来ると、ボトル本体６１内の現像剤で遮られる光の量が少なくなって、第２の光透過窓から受光素子に導かれる光の量が増える。ボトル本体６１内において発光素子と受光素子の配置位置付近の現像剤量の大小に応じて受光素子の受光量の大きさが変化し、その受光量の大きさに応じた信号が出力される。このような光学センサーを用いることで、補給ボトルに収容されているキャリアを含まない現像剤を検出することができる。また、補給ボトルの外から補給ボトル内における所定の検出領域に存する現像剤を検出できる検出手段であれば良く、上記のセンサーに限られず、例えば静電容量式のセンサーを用いることもできる。
【０１５９】
（３）上記実施の形態では、現像剤検出センサー６３を、補給ボトル６０の外であり、軸方向中央からボトル本体６１の底面６１４までの間の位置に固定配置するとしたが、この位置に限られない。現像剤検出センサー６３を補給ボトル６０の軸方向に補給ボトル６０の供給口６２７とこれの反対側の底面６１４との間の所定位置に固定配置することができる。例えば、軸方向中央の位置に配置することもできるが、残っている現像剤を逆転搬送したときにセンサー出力が閾値ＴＬに至るまでの経過時間Ｔ１の長さ（つまり上記の距離Ｌ）をできるだけ大きくとって現像剤残量の推定を行い易いように、供給口６２７から遠い、つまり底面６１４に近い側に配置することが望ましい。
【０１６０】
（４）上記実施の形態では、ボトル本体６１内の現像剤残量が少なくなるとセンサー出力値が上がるという特性を有する現像剤検出センサー６３を用いる構成例を説明したが、これに限られない。例えば、現像剤残量が少なくなるとセンサー出力値が下がるという特性を有する現像剤検出センサーを用いることもできる。この場合、検出可能範囲の下限値ＴＨを、補給ボトル６０内の現像剤の残量に対して感度を有する一定の範囲であるダイナミックレンジＤＲ内において最小値よりも所定値だけ大きい値または最小値と同じ値に設定することができる。いずれの特性でも、ボトル本体６１内でニアエンプティ程度まで少なくなった現像剤の検出に用いる閾値ＴＨが検出可能範囲の下限値ＴＨとして用いられ、これよりも現像剤が多めになったことを検出するための閾値ＴＬが下限値ＴＨよりも大きい閾値ＴＬとして用いられる。
【０１６１】
（５）上記実施の形態では、内周面に螺旋状のリブ６１５を設けたボトル本体６１を正転させることで、ボトル本体６１内の現像剤Ｄを供給口６２７に向けて搬送し、逆転させることで現像剤Ｄを供給口６２７から遠ざかる方向に逆転搬送させる構成例を説明したが、これに限られない。補給ボトル６０内の現像剤を供給口６２７に向かう第１方向と、これと逆の第２方向とに搬送可能であれば良く、補給ボトルを回転させない構成をとることもできる。例えば、回転しない補給ボトルの内空間に回転可能な搬送スクリューを補給ボトルの長手方向に沿って配置し、その搬送スクリューの回転方向を正と逆に切り替えることで、補給ボトル内の現像剤を第１方向と第２方向の一方から他方に切り替えて搬送可能とする構成をとることもできる。また、補給ボトル６０が補給部５０のフレーム５０Ｆに着脱自在としたが、これに限られず、着脱できない構成としても良い。
【０１６２】
（６）上記実施の形態では、補給部５０から直接作像部２０の現像部２８に現像剤を補給する構成例を説明したが、これに限られない。例えば、補給部５０と現像部２８の間に、補給部５０からの現像剤を一時的に貯留しておき、その中から現像部２８で足りなくなった量の現像剤だけを現像部２８に送るホッパーを介在させ、ホッパーを介して間接的に現像部２８に現像剤を補給する構成をとることもできる。
【０１６３】
（７）上記実施の形態では、本発明に係る現像剤補給装置および画像形成装置をタンデム型カラー複合機に適用した場合の例を説明したが、これに限られない。カラーやモノクロの画像形成に関わらず、現像部に補給用の現像剤を現像剤補給装置から補給する構成であれば、例えば複写機、プリンター、ファクシミリ装置等に適用できる。
【０１６４】
また、上記実施の形態及び上記変形例の内容をそれぞれ組み合わせるとしても良い。
【産業上の利用可能性】
【０１６５】
本発明は、画像形成装置の現像装置に現像剤を補給する現像剤補給装置に利用できる。
【符号の説明】
【０１６６】
２８      現像部
６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０Ｋ      補給ボトル
６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１Ｋ      ボトル本体
６３      現像剤検出センサー
６４      ボトル本体回転用モーター
７０      現像剤補給制御部
７３      タイマー
７４      テーブル
１００    画像形成装置
６１５      リブ
６２７      供給口
６２８      シャッター
Ｄ      現像剤
ＴＨ    検出可能範囲の下限値
ＴＬ    検出可能範囲の下限値よりも大きい閾値
【図１】
2019191411.tif 000003
【図２】
2019191411.tif 000004
【図３】
2019191411.tif 000005
【図４】
2019191411.tif 000006
【図５】
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【図６】
2019191411.tif 000008
【図７】
2019191411.tif 000009
【図８】
2019191411.tif 000010
【図９】
2019191411.tif 000011
【図１０】
2019191411.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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