(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナーを搬送する搬送部材が設けられたコンテナ内のトナー残量が減少すると、当該搬送部材を駆動するモータに与える駆動電圧を減少させるとともに、当該駆動電圧に対応して、所定の比率で前記駆動電圧を与える動作時間を長くさせるモータ制御手段を備えた画像形成装置であって、
前記トナー残量が、前記搬送部材の一部がコンテナ内のトナーから露出した状態におけるトナー残量に対応する閾値よりも少なくなったか否かを判定する判定手段と、
前記判定の結果、前記トナー残量が前記閾値よりも少なくなった場合に、前記比率を変更することで、当該変更後の比率におけるモータ制御手段の動作時間を、変更前の比率における動作時間よりも長くする変更手段と
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記駆動電圧が減少すると、第一の比率で、前記動作時間が長くなる第一の関係式を記憶する第一の関係式記憶手段と、
前記駆動電圧が減少すると、前記第一の比率よりも大きい第二の比率で、前記動作時間が長くなる第二の関係式を記憶する第二の関係式記憶手段とを更に備え、
前記モータ制御手段は、前記トナー残量が前記閾値以上である場合に、前記第一の関係式に基づいて動作時間を決定し、
前記変更手段は、前記トナー残量が前記閾値よりも少なくなった場合に、前記モータ制御手段に、前記第二の関係式に基づいた動作時間を決定させる
請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記閾値で決定される駆動電圧の決定値よりも大きい駆動電圧の領域では、当該駆動電圧が減少すると、第一の比率で動作時間が長くなり、前記決定値よりも小さい駆動電圧の領域では、当該駆動電圧が減少すると、前記第一の比率よりも大きい第二の比率で動作時間が長くなる関係式を記憶する関係式記憶手段を備え、
前記モータ制御手段は、前記トナー残量が前記閾値以上である場合に、前記決定値よりも大きい駆動電圧の領域の関係式に基づいて動作時間を決定し、
前記変更手段は、前記トナー残量が前記閾値よりも少なくなった場合に、前記決定値より小さい駆動電圧の領域の関係式に基づいた動作時間を決定させる
請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記モータに所定の駆動電圧を与えた場合に当該モータに生じる逆起電力を用いてトナー残量を検知するトナー残量検知手段を更に備え、
前記判定手段は、前記トナー残量検知手段により検知されたトナー残量を用いて判定する
請求項１−３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
トナーを搬送する搬送部材が設けられたコンテナ内のトナー残量が減少すると、当該搬送部材を駆動するモータに与える駆動電圧を減少させるとともに、当該駆動電圧に対応して、所定の比率で前記駆動電圧を与える動作時間を長くさせるモータ制御手段を備えた画像形成装置のモータ制御方法であって、
前記トナー残量が、前記搬送部材の一部がコンテナ内のトナーから露出した状態におけるトナー残量に対応する閾値よりも少なくなったか否かを判定する判定ステップと、
前記判定の結果、前記トナー残量が前記閾値よりも少なくなった場合に、前記比率を変更することで、当該変更後の比率におけるモータ制御手段の動作時間を、変更前の比率における動作時間よりも長くする変更ステップと
を備えることを特徴とするモータ制御方法。
【請求項６】
請求項５に記載のモータ制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項７】
請求項６に記載のプログラムを記憶したコンピュータに読み取り可能な記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置及びモータ制御方法に関し、詳しくは、トナー残量が減少して搬送部材のトナー搬送力が低下したとしても、モータの駆動音を抑えつつ、当該トナーの搬送量を維持することが可能な画像形成装置及びモータ制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真複写機等の画像形成装置においては、像担持体（感材）に残った残留トナーを、通常、クリーニング装置により清掃し、このトナーを回収容器内に搬送、収納するようにしている。
【０００３】
しかしながら、トナーが回収容器内に落下していくとトナーが山状に堆積するため、トナーが満杯でない状態にもかかわらず満タン検出センサが作動し、回収動作が中止されてしまうという不都合がある。
【０００４】
これに対して、従来技術では、トナー回収容器をカム機構等により機械的に振動させることによりトナーを均一に収納させ、回収容器内のトナーの満タン状態を正確に検知しトナーの回収性を高めている。又、従来技術では、トナー回収容器の振動手段として、感光体等の装置駆動源を直接又は間接的に利用する構成も存在する。
【０００５】
しかしながら、上記従来技術のトナー回収装置においてカム機構等により機械的に振動させる方式は、回収当初のトナーの山を均一にすることはできるが、トナー回収量が増えるにつれカム機構による振動では、トナーの山を完全に均一にするのが不十分になるという問題がある。又、カム機構による振動のため衝撃音等が大きくなり、装置本体としても大がかりな機構となりコスト、スペースの点で問題がある。
【０００６】
このような課題を解決する発明として、特開平５−２４１４８７号公報（特許文献１）には、モータと、モータの出力軸に偏心して固定される偏心ウェイトとからなる振動装置を、前記トナー回収容器に取り付けるとともに、前記モータを画像形成サイクル中以外に作動させることを特徴とするトナー回収装置が開示されている。これにより、トナー回収能力を向上させ、かつ複写画質に影響を与えることなく、低騒音、低コスト、省スペース化を図ることが出来るとしている。
【０００７】
又、特開２００７−２１９３４４号公報（特許文献２）では、現像剤を収容する現像カートリッジを複数着脱可能であり、且つ、回転軸を中心に回転させることによって、装着された現像カートリッジのいずれか一つを現像位置に移動させるロータリ現像ユニットを備える画像形成装置が開示されている。当該画像形成装置では、更に、前記ロータリ現像ユニットを回転させる駆動モータと、前記ロータリ現像ユニットに装着される現像カートリッジの状態又は前記ロータリ現像ユニットの状態に応じて前記駆動モータのトルクを制御するコントローラとを備える。これにより、印刷速度を落とすことなく、脱調を防止し且つ騒音を抑えることが出来るとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平５−２４１４８７号公報
【特許文献２】特開２００７−２１９３４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、前記特許文献１、２に記載の発明では、現像カートリッジに対応するトナーコンテナ（トナー収容体など）のトナーの残量とトナーを搬送する搬送部材（例えば、スクリュー）との関係で、当該搬送部材のトナー搬送力の改善について何ら解決出来る構成ではない。
【００１０】
又、前記コンテナ内のトナー残量が減少し続けると、当該コンテナ内の搬送部材がコンテナ内のトナーから露出して、当該搬送部材のトナー搬送力が、コンテナ内のトナーに埋もれた状態での搬送部材のトナー搬送力と比較して低下するという問題がある。前記搬送部材のトナー搬送力が低下すると、予め設定された条件（動作時間など）で搬送部材を駆動させたとしても、所定量のトナーを現像部に搬送（供給）することが出来なくなり、現像部におけるトナー不足、それに伴う画像品質の劣化が生じるおそれがある。
【００１１】
更に、前記コンテナ内のトナー残量が少なくなった際に、例えば、前記搬送部材を全速で駆動して、上述したトナー搬送力を補おうとすると、当該搬送部材からの駆動音が激しくなり、騒音が顕著になるという問題がある。
【００１２】
そこで、本発明は、前記問題を解決するためになされたものであり、トナー残量が減少して搬送部材のトナー搬送力が低下したとしても、モータの駆動音を抑えつつ、当該トナーの搬送量を維持することが可能な画像形成装置及びモータ制御方法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】
【００１３】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る画像形成装置は、トナーを搬送する搬送部材が設けられたコンテナ内のトナー残量が減少すると、当該搬送部材を駆動するモータに与える駆動電圧を減少させるとともに、当該駆動電圧に対応して、所定の比率で前記駆動電圧を与える動作時間を長くさせるモータ制御手段を備えた画像形成装置であって、以下の構成を採用する。
【００１４】
即ち、前記画像形成装置は、前記トナー残量が、前記搬送部材の一部がコンテナ内のトナーから露出した状態におけるトナー残量に対応する閾値よりも少なくなったか否かを判定する判定手段を備える。又、前記画像形成装置は、前記判定の結果、前記トナー残量が前記閾値よりも少なくなった場合に、前記比率を変更することで、当該変更後の比率におけるモータ制御手段の動作時間を、変更前の比率における動作時間よりも長くする変更手段を備える。
【００１５】
これにより、前記トナー残量が減少して搬送部材の一部が露出し、当該搬送部材のトナー搬送力が低下したとしても、それに対応して前記モータに与える駆動電圧の動作時間を長期化するため、当該モータの駆動音を抑えつつ、トナーの搬送量を所定量に維持することが可能となる。その結果、前記トナー残量が減少しても、静か（静音化）で、且つ画像品質を維持した画像形成装置を提供することが可能となる。
【００１６】
又、前記駆動電圧が減少すると、第一の比率で、前記動作時間が長くなる第一の関係式を記憶する第一の関係式記憶手段と、前記駆動電圧が減少すると、前記第一の比率よりも大きい第二の比率で、前記動作時間が長くなる第二の関係式を記憶する第二の関係式記憶手段とを更に備え、前記モータ制御手段は、前記トナー残量が前記閾値以上である場合に、前記第一の関係式に基づいて動作時間を決定し、前記変更手段は、前記トナー残量が前記閾値よりも少なくなった場合に、前記モータ制御手段に、前記第二の関係式に基づいた動作時間を決定させるよう構成することが出来る。
【００１７】
又、前記閾値で決定される駆動電圧の決定値よりも大きい駆動電圧の領域では、当該駆動電圧が減少すると、第一の比率で動作時間が長くなり、前記決定値よりも小さい駆動電圧の領域では、当該駆動電圧が減少すると、前記第一の比率よりも大きい第二の比率で動作時間が長くなる関係式を記憶する関係式記憶手段を備え、前記モータ制御手段は、前記トナー残量が前記閾値以上である場合に、前記決定値よりも大きい駆動電圧の領域の関係式に基づいて動作時間を決定し、前記変更手段は、前記トナー残量が前記閾値よりも少なくなった場合に、前記決定値より小さい駆動電圧の領域の関係式に基づいた動作時間を決定させるよう構成することが出来る。
【００１８】
又、前記モータに所定の駆動電圧を与えた場合に当該モータに生じる逆起電力を用いてトナー残量を検知するトナー残量検知手段を更に備え、前記判定手段は、前記トナー残量検知手段により検知されたトナー残量を用いて判定するよう構成することが出来る。
【００１９】
又、本発明は、トナーを搬送する搬送部材が設けられたコンテナ内のトナー残量が減少すると、当該搬送部材を駆動するモータに与える駆動電圧を減少させるとともに、当該駆動電圧に対応して、所定の比率で前記駆動電圧を与える動作時間を長くさせるモータ制御手段を備えた画像形成装置のモータ制御方法として提供することが出来る。
【００２０】
即ち、前記モータ制御方法は、前記トナー残量が、前記搬送部材の一部がコンテナ内のトナーから露出した状態におけるトナー残量に対応する閾値よりも少なくなったか否かを判定する判定ステップを備える。又、前記モータ制御方法は、前記判定の結果、前記トナー残量が前記閾値よりも少なくなった場合に、前記比率を変更することで、当該変更後の比率におけるモータ制御手段の動作時間を、変更前の比率における動作時間よりも長くする変更ステップを備える。このような構成であっても、上述と同様の効果を得ることが可能となる。
【００２１】
又、本発明は、電気通信回線などを介して個別に流通する、コンピュータに実行させるためのプログラムとして提供することができる。この場合、中央演算処理装置（ＣＰＵ）が、本発明のプログラムに従ってＣＰＵ以外の各回路と協働して制御動作を実現する。又、前記プログラム及びＣＰＵを用いて実現される各手段は、専用のハードウェアを用いて構成することもできる。又、当該プログラムは、ＣＤ−ＲＯＭなどのコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録された状態で流通させることも可能である。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の画像形成装置及びモータ制御方法によれば、トナー残量が減少して搬送部材のトナー搬送力が低下したとしても、モータの駆動音を抑えつつ、当該トナーの搬送量を維持することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の内部構造の概略を示す図である。
【図２】現像部とブラックトナー用のコンテナとの位置関係を示す斜視図である。
【図３】図２に示すコンテナを矢印Ａ−Ａ線に沿って切断した断面図である。
【図４】本発明に係る画像形成装置の制御系ハードウェアの構成を示す図である。
【図５】本発明の実施形態における画像形成装置の機能ブロック図である。
【図６】本発明の実施形態の実行手順を示すためのフローチャートである。
【図７】本発明の実施形態の逆起電圧とトナー残量との関係式の一例を示す図である。
【図８】本発明の実施形態のトナー残量と駆動電圧との関係式の一例を示す図である。
【図９】本発明の実施形態の駆動電圧と動作時間との第一の関係式の一例を示す図である。
【図１０】本発明の実施形態の駆動電圧と動作時間との第二の関係式の一例を示す図である。
【図１１】本発明の他の実施形態の駆動電圧と動作時間との組み合わせ関係式の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下に、添付図面を参照して、本発明の画像形成装置の実施形態について説明し、本発明の理解に供する。尚、以下の実施形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。又、フローチャートにおける数字の前に付されたアルファベットＳはステップを意味する。
【００２５】
＜画像形成装置＞
図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置１の内部構造の概略を示す図である。画像形成装置１は、例えば、コピー、プリンタ、スキャナ及びファクシミリの機能を有するデジタル複合機に適用することができる。画像形成装置１は装置本体１００、原稿読取部２００及び原稿給送部３００を備える。
【００２６】
装置本体１００の上に原稿読取部２００が配置されており、原稿読取部２００の上に原稿給送部３００が配置されている。
【００２７】
原稿給送部３００は自動原稿送り装置として機能し、原稿載置部３０１に置かれた複数枚の原稿を連続的に原稿読取部２００で読み取ることができるように送ることができる。
【００２８】
原稿読取部２００は露光ランプ等を搭載したキャリッジ、ガラス等の透明部材により構成された原稿台、ＣＣＤ(Charge Coupled Device)センサ及び原稿読取スリット(いずれも不図示)を備える。ＣＣＤセンサは読み取った原稿を画像データとして出力する。
【００２９】
装置本体１００は用紙貯留部１０１、画像形成部１０３及び定着部１０５を備える。用紙貯留部１０１は装置本体１００の最下部に配置されており、用紙の束を貯留することができる二つの用紙カセット１０１ａ、１０１ｂを備える。
【００３０】
用紙カセット１０１ａ、１０１ｂのうち、選択されたカセットに貯留された用紙の束において、最上位の用紙がピックアップローラ(不図示)の駆動により、装置本体１００の用紙搬送路１０７へ向けて送出される。用紙は用紙搬送路１０７を通って、画像形成部１０３へ搬送される。
【００３１】
用紙搬送路１０７は装置本体１００の一方の側面（図１において右側の側面）に沿って下方から上方に向かって略垂直方向に延設され、装置本体１００の上部で他方の側面(図１において左側の側面)に向かうように湾曲して、原稿読取部２００の下方に沿って略水平方向に延びている。そして、その端部に排出トレイ１３１が設けられている。
【００３２】
画像形成部１０３は搬送されてきた用紙にトナー画像を形成する。画像形成部１０３はトナー画像を転写ベルト１１３に転写する順番に従って配置された、イエロー画像形成部１１１Ｙ、マゼンタ画像形成部１１１Ｍ、シアン画像形成部１１１Ｃ、ブラック画像形成部１１１ＢＫを備える。これらのユニットは同様の構成を有しており、ブラック画像形成部１１１ＢＫを例にして説明する。
【００３３】
ブラック画像形成部１１１ＢＫは感光体ドラム１１５及び露光部１１７を備える。感光体ドラム１１５の周りには帯電部１１９、現像部１２１及びクリーニング部１２３が配置されている。帯電部１１９は感光体ドラム１１５の周面を一様に帯電させる。露光部１１７は画像データ（原稿読取部２００から出力された画像データ、パソコンから送信された画像データ、ファクシミリ受信の画像データ等）に対応して変調された光ビームを生成し、一様に帯電された感光体ドラム１１５の周面に照射する。
【００３４】
これにより、感光体ドラム１１５の周面にはブラックの画像データに対応する静電潜像が形成される。この状態で感光体ドラム１１５の周面に現像部１２１からブラックトナーを供給することにより、周面にはブラックの画像データに対応するトナー画像が形成される。
【００３５】
転写ベルト１１３は感光体ドラム１１５と１次転写ローラ１２５により挟まれた状態で反時計周りに動くことができる。ブラックのトナー画像は感光体ドラム１１５から転写ベルト１１３に転写される。感光体ドラム１１５の周面に残っているブラックトナーはクリーニング部１２３によって除去される。以上がブラック画像形成部１１１ＢＫの説明である。
【００３６】
イエロー画像形成部１１１Ｙ、マゼンタ画像形成部１１１Ｍ、シアン画像形成部１１１Ｃ、ブラック画像形成部１１１ＢＫの上方の装置本体１００には、対応する色のトナーを収容したコンテナ、すなわち、イエロートナー用のコンテナ１２７Ｙ、マゼンタトナー用のコンテナ１２７Ｍ、シアントナー用のコンテナ１２７Ｃ、ブラックトナー用のコンテナ１２７ＢＫが配置されている。各色の現像部１２１には、対応するコンテナからトナーが補給される。
【００３７】
上述したように転写ベルト１１３にはイエローのトナー画像が転写され、このトナー画像に重ねてマゼンタのトナー画像が転写され、同様に、シアンのトナー画像、ブラックのトナー画像が重ねて転写される。これにより転写ベルト１１３にカラーのトナー画像が形成される。このように各色のパターンのトナー画像を転写ベルト１１３に重畳して転写することにより、転写ベルト１１３にカラーのトナー画像が形成される。カラーのトナー画像は２次転写ローラ１２９によって、先ほど説明した用紙貯留部１０１から搬送されてきた用紙に転写される。
【００３８】
カラーのトナー画像が転写された用紙は、定着部１０５に送られる。定着部１０５は加熱ローラと加圧ローラとを備える。これらのローラによって、カラーのトナー画像が転写された用紙が挟まれる。これにより、カラーのトナー画像と用紙に熱と圧力が加えられて、カラーのトナー画像を用紙に定着させる。用紙は排紙トレイ１３１に排紙される。
【００３９】
トナーコンテナ（トナー収容体の一例）から現像部１２１にトナーを補給する機構について説明する。この機構は、各色の画像形成部１１１Ｙ，１１１Ｍ，１１１Ｃ，１１１ＢＫにおいて同じであり、ブラック画像形成部１１１ＢＫを例にして説明する。図２は、現像部１２１とブラックトナー用のコンテナ１２７ＢＫとの位置関係を示す斜視図である。図３は、図２に示すコンテナ１２７ＢＫを矢印Ａ−Ａ線に沿って切断した断面図である。
【００４０】
ブラックトナー用のコンテナ１２７ＢＫは、画像形成装置１に着脱自在である。詳細には、コンテナ１２７ＢＫを画像形成装置１に装着する場合、コンテナ１２７ＢＫを画像形成装置１に設けられたガイドレール１０に沿って、画像形成装置１の正面から背面の方向にスライドさせる。コンテナ１２７ＢＫが画像形成装置１に正しく装着されると、コンテナ１２７ＢＫの底面に設けられたトナー供給口１２７ａが、トナー補給路２０の上端口２０ａと対向する。トナー補給路２０は画像形成装置１に装着されたコンテナ１２７ＢＫ内のブラックトナーを、現像部１２１に補給する通路となる。トナー補給路２０は筒状の形状を有しており、その下端口(不図示)は現像部１２１の内部とつながっている。
【００４１】
これにより、コンテナ１２７ＢＫ内のブラックトナーがトナー補給路２０を介して現像部１２１に補給可能となる。現像部１２１とコンテナ１２７ＢＫとの間に、図１に示す転写ベルト１１３が位置する。トナー補給路２０は転写ベルト１１３の横（図１の紙面奥側）に位置する。
【００４２】
コンテナ１２７ＢＫを画像形成装置１から取り出す場合、コンテナ１２７ＢＫをガイドレール１０に沿って、画像形成装置１の背面から正面の方向にスライドさせて（図１において紙面奥側から手前側に、図２において紙面右方向へ）、コンテナ１２７ＢＫを画像形成装置１から抜き取る。
【００４３】
図３に示すように、コンテナ１２７ＢＫ内には、トナー送出機構３０が配置されている。トナー送出機構３０は、スクリューコンベア３１（以下、単にスクリューという）及び二つの攪拌ローラ３２、３３を備える。スクリュー３１及び攪拌ローラ３２、３３は、所定のモータ（例えば、ＤＣブラシモータなど）によって回転駆動力が伝達される。これにより、スクリュー３１及び攪拌ローラ３２、３３は、コンテナ１２７ＢＫの長手方向(言い換えると、画像形成装置１の正面から背面に向かう方向)に延びる軸を中心に回転する。
【００４４】
攪拌ローラ３２、３３は、スクリュー３１の両側に配置されており、図３において、スクリュー３１の左側に攪拌ローラ３２が配置され、右側に攪拌ローラ３３が配置されている。攪拌ローラ３２は反時計周りに回転可能にされ、攪拌ローラ３３は時計周りに回転可能にされている。
【００４５】
攪拌ローラ３２には、このローラの周方向に突出した攪拌羽根３４が設けられている。攪拌ローラ３３には、このローラの周方向に突出した攪拌羽根３５が設けられている。攪拌ローラ３２、３３が回転すると、攪拌羽根３４、３５により、コンテナ１２７ＢＫ内のブラックトナーが攪拌されながらスクリュー３１に供給される。この供給されたブラックトナーを、スクリュー３１は回転しながら、トナー補給路２０に送り出す。これにより、ブラックトナーはトナー補給路２０を通り、現像部１２１に補給される。
【００４６】
次に、図４を用いて、画像形成装置１の制御系ハードウェアの構成を説明する。図４は、本発明に係る画像形成装置１の制御系ハードウェアの構成を示す図である。ただし、本発明に直接には関係しない各部の詳細は省略している。
【００４７】
画像形成装置１の制御回路は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）４０１、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）４０２、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）４０３、各駆動部に対応するドライバ４０４、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）４０５を内部バス４０６によって接続している。
【００４８】
前記ＣＰＵ４０１は、例えば、ＲＡＭ４０３を作業領域として利用し、前記ＲＯＭ４０２、ＨＤＤ４０５等に記憶されているプログラムを実行し、当該実行結果に基づいて前記ドライバ４０４からのデータや指示を授受し、前記図１−図３に示した各駆動部の動作を制御する。
【００４９】
又、前記ＣＰＵ４０１は、逆起電圧測定機能及びモータ制御機能を有している。前記ＣＰＵ４０１は、例えば、ＰＷＭ波によるＰＷＭ制御、直流電圧による制御を行う。
【００５０】
先ず、前記ＣＰＵ４０１には三角波を生成する基準波生成回路４０７と接続され、当該基準波生成回路４０７で生成された三角波は、コンパレータ４０８の一方の入力端子に入力される。又、前記ＣＰＵ４０１から出力されたＤＣ電圧を示すデジタルの電気信号は、ＤＡコンバータ４０９によりアナログの電気信号に変換されて、前記コンパレータ４０８の他方の入力端子に入力される。
【００５１】
前記コンパレータ４０８から出力されるＰＷＭパルスがモータ４１０に供給され、モータ４１０が回転し、上述したスクリュー３１等が回転することになる。前記電気信号で示されるＤＣ電圧に応じてコンパレータ４０８から出力されるＰＷＭパルスのデューティー比を変化することができ、これを利用してモータ４１０の回転速度を制御する。
【００５２】
前記モータ４１０で発生する逆起電圧はＡＤコンバータ４１１でデジタルの電気信号に変換されて、前記ＣＰＵ４０１に入力される。前記モータ４１０で発生する逆起電圧は、常時、ＣＰＵ４０１にフィードバックされる。これにより、前記ＣＰＵ４０１は、前記逆起電圧測定機能及びモータ制御機能を発揮する。
【００５３】
尚、後述する各手段（図５に示す）についても、前記ＣＰＵ４０１がプログラムを実行することで当該各手段を実現する。又、前記ＲＯＭ４０２、ＨＤＤ４０５には、以下に説明する当該各手段を実現するプログラムやデータが記憶されている。
【００５４】
＜本発明の実施形態＞
次に、図５、図６を参照しながら、本発明の実施形態に係る構成及び実行手順について説明する。図５は、本発明の実施形態における画像形成装置の機能ブロック図である。又、図６は、本発明の実施形態の実行手順を示すためのフローチャートである。
【００５５】
まず、ユーザが、画像形成装置１の電源を投入し、当該画像形成装置１の原稿給送部３００に所定枚数（例えば、６枚）の原稿を載置し、所定の設定条件（例えば、モノクロ）を当該画像形成装置１の操作部を介して入力する。そして、ユーザが、当該操作部を介してスタートキーを押下すると、前記画像形成装置１の受付手段５０１が、前記設定条件とスタートキーの押下を受け付けて（図６：Ｓ１０１）、その旨を画像読取手段５０２に通知する。当該通知を受けた画像読取手段５０２は、前記原稿給送部３００に予め設けられた原稿検知センサに基づいて原稿が存在することを確認した上で、当該原稿給送部３００に載置された原稿を一枚ずつ搬送し、当該原稿の画像を一枚ずつ読み取り、画像記憶手段５０３に記憶させる（図６：Ｓ１０２）。
【００５６】
次に、前記画像読取手段５０２が原稿の画像を画像記憶手段５０３に記憶させると、その旨を画像形成手段５０４に通知し、当該通知を受けた画像形成手段５０４は、前記画像記憶手段５０３に記憶された原稿の画像と前記設定条件とに基づいて所定の用紙への画像形成を開始する（図６：Ｓ１０３）。
【００５７】
ここで、前記画像形成手段５０４が画像形成を実行する場合、前記設定条件（モノクロ）に対応して現像部１２１にトナー（例えば、ブラックトナー）を補給するために、その旨をモータ制御手段５０５に通知する。当該通知を受けたモータ制御手段５０５は、コンテナ（ブラックトナー用のコンテナ１２７ＢＫ）内のスクリュー３１及び攪拌ローラ３２、３３を回転させるモータ４１０の動作を開始する。
【００５８】
具体的には、前記モータ制御手段５０５は、前記モータ４１０の動作の開始をトナー残量検知手段５０６に通知し、当該通知を受けたトナー残量検知手段５０６は、前記コンテナ内のトナー残量を検知する（図６：Ｓ１０４）。
【００５９】
ここで、前記トナー残量検知手段５０６がトナー残量を検知する方法は、どのような方法でも構わないが、例えば、前記コンテナ内のトナー残量が少なくなると、図３に示すスクリュー３１に作用するトナーの抵抗（負荷）が小さくなることを利用する方法が挙げられる。即ち、前記モータ制御手段５０５が、前記モータ４１０の動作開始において、予め設定された所定の駆動電圧（初期駆動電圧）を、予め設定された所定の動作時間（初期動作時間）だけ前記モータ４１０に与え、前記トナー残量検知手段５０６は、当該モータ４１０により生じた逆起電圧を検知する。
【００６０】
尚、初期駆動電圧、初期動作時間に代えて、前記モータ制御手段５０５が従前に動作していた駆動電圧、動作時間でモータ４１０を動作した際に、前記トナー残量検知手段５０６が、当該動作でモータ４１０により生じる逆起電圧を検知するよう構成してもよい。
【００６１】
次に、前記トナー残量検知手段５０６が前記モータ４１０からの逆起電圧を検知すると、逆起電圧トナー記憶手段５０７を参照する。
【００６２】
前記逆起電圧トナー記憶手段５０７には、図７に示すように、前記モータ４１０により生じた逆起電圧が増加すると、所定の比率（Ａ）で、コンテナ内のトナー残量が増加する関係式が記憶されている。
【００６３】
ここで、前記コンテナ内のトナー残量が多く、スクリュー３１全体がコンテナ内のトナーに埋もれている状態であれば、当該スクリュー３１が搬送するトナーの搬送量は多いため、当該スクリュー３１を介してモータ４１０に生じる負荷が大きくなり、当該モータ４１０に発生する逆起電圧は大きくなる。一方、前記コンテナ内のトナー残量が少なくなり、前記スクリュー３１の一部や半分がコンテナ内のトナーから露出した状態では、当該スクリュー３１が搬送するトナーの搬送量が少ないため、当該スクリュー３１に生じる負荷が小さくなり、当該モータ４１０に発生する逆起電圧が小さくなる。
【００６４】
そこで、このような傾向（関係式）を予め測定しておき、当該測定されたトナー残量と逆起電圧との関係式を前記逆起電圧トナー記憶手段５０７に記憶させて利用することで、前記モータ４１０の逆起電圧から前記トナー残量を検知（測定）することが可能となる。当該構成とすると、前記コンテナ内にトナー残量を物理的に検知するトナー残量検知センサを設ける必要が無くなり、部品点数を減少させて、コストダウンを図ることが可能となる。
【００６５】
さて、前記トナー残量検知手段５０６が前記逆起電圧トナー記憶手段５０７の関係式を参照すると、当該関係式に前記検知された逆起電圧「Ｖ０」（Ｖ）を代入し、これに対応するトナー残量「Ｗ」（ｇ）を検知（算出）する。
【００６６】
そして、前記トナー残量検知手段５０６が前記トナー残量を検知すると、その旨をモータ制御手段５０５に通知し、当該通知を受けたモータ制御手段５０５は、トナー電圧記憶手段５０８を参照する。
【００６７】
前記トナー電圧記憶手段５０８には、図８に示すように、前記トナー残量が減少すると、所定の比率（Ｂ）で、前記モータ４１０に与える駆動電圧が減少する関係式が記憶されている。前記モータ制御手段５０５は前記トナー電圧記憶手段５０８の関係式に前記検知されたトナー残量「Ｗ」（ｇ）を代入し、これに対応する駆動電圧「Ｖ」（Ｖ）を決定（取得）する（図６：Ｓ１０５）。
【００６８】
このように、前記トナー残量が減少した場合に、それに対応して減少した駆動電圧が決定されるため、前記トナー残量の減少に伴うスクリュー３１への負荷に対応した駆動電圧を前記モータ４１０に印加することが可能となり、当該モータ４１０への過度な駆動電圧の印加を防止し、当該モータ４１０の駆動音（騒音）を抑えることが可能となる。
【００６９】
さて、前記モータ制御手段５０５が前記駆動電圧「Ｖ」（Ｖ）を決定すると、その旨を判定手段５０９に通知し、当該通知を受けた判定手段５０９は、前記モータ制御手段５０５又はトナー残量検知手段５０６からトナー残量「Ｗ」（ｇ）を受けて、当該トナー残量「Ｗ」（ｇ）が、前記スクリュー３１の一部がコンテナ内のトナーから露出した場合のトナー残量に対応する閾値「Ｗｃ」（ｇ）よりも少ないか否かを判定する（図６：Ｓ１０６）。
【００７０】
ここで、前記閾値「Ｗｃ」（ｇ）は、前記コンテナ（ブラックトナー用のコンテナ１２７ＢＫ）の形状、容積、前記スクリュー３１の形状、大きさなどにより設定変更されるものの、例えば、図３に示すように、前記スクリュー３１の上端３１ａがコンテナ内のトナーから当該コンテナ内のトナーの存在しない空間に露出した場合のトナー残量に設定される。
【００７１】
前記判定の結果、前記トナー残量「Ｗ」（ｇ）が前記閾値「Ｗｃ」（ｇ）以上である場合（図６：Ｓ１０６ＮＯ）、前記スクリュー３１全体はコンテナ内のトナーに埋もれた状態であり、当該スクリュー３１のトナー搬送力が十分に発揮される状態である。そのため、前記判定手段５０９は、その旨をモータ制御手段５０５に通知し、当該通知を受けたモータ制御手段５０５は、第一の電圧時間記憶手段５１０を参照する（図６：Ｓ１０７）。
【００７２】
前記第一の電圧時間記憶手段５１０には、図９に示すように、前記駆動電圧が減少すると、第一の比率（傾きの絶対値＝α、例えば、１、傾きは−１）で、前記動作時間が長くなる第一の関係式が記憶されている。前記モータ制御手段５０５は、前記第一の電圧時間記憶手段５１０の第一の関係式に前記駆動電圧「Ｖ」（Ｖ）を代入し、これに対応する動作時間「Ｔ１」（ｓｅｃ）を決定する（図６：Ｓ１０８）。
【００７３】
これにより、前記駆動電圧の減少に伴うトナー搬送量の低下を、前記動作時間の長期化で補うことが出来て、前記コンテナから現像部１２１への所定のトナーの供給量（補給量）を適切な量に維持することが可能となる。
【００７４】
一方、Ｓ１０６において、前記トナー残量「Ｗ」（ｇ）が前記閾値「Ｗｃ」（ｇ）よりも少なくなった場合（図６：Ｓ１０６ＹＥＳ）、少なくとも前記スクリュー３１の上端３１ａがコンテナ内のトナーから露出している状態であり、この状態では、スクリュー３１のトナー搬送力が低下する。
【００７５】
つまり、当該状態でのスクリュー３１のトナー供給量は、当該スクリュー３１全体がコンテナ内のトナーに埋もれた状態でのスクリュー３１のトナー供給量と比較して少なくなるおそれがある。具体的には、前記第一の関数式により決定された動作時間「Ｔ１」（ｓｅｃ）だけ前記モータ４１０に駆動電圧「Ｖ」（Ｖ）を与え、前記スクリュー３１を回転させたとしても、トナーの供給量が適切な量を満たさないおそれがある。
【００７６】
そこで、前記トナー残量「Ｗ」（ｇ）が前記閾値「Ｗｃ」（ｇ）よりも少なくなった場合（図６：Ｓ１０６ＹＥＳ）、前記判定手段５０９は、その旨を変更手段５１１に通知し、当該通知を受けた変更手段５１１は、前記第一の比率（α）を変更することで、当該変更後の比率（例えば、後述するβ）におけるモータ制御手段５０５の動作時間「Ｔ２」（ｓｅｃ）を、変更前の第一の比率（α）における動作時間「Ｔ２」（ｓｅｃ）よりも長くする。
【００７７】
具体的には、前記変更手段５１１が、前記モータ制御手段５０５に、第二の電圧時間記憶手段５１２を参照させる（図６：Ｓ１０９）。
【００７８】
前記第二の電圧時間記憶手段５１２には、図１０に示すように、前記駆動電圧が減少すると、前記第一の比率（α）よりも大きい第二の比率（傾きの絶対値＝β、例えば、２．０、傾きは−２．０）で、前記動作時間が長くなる第二の関係式が記憶されている。ここで、前記第二の比率（β）は、前記第一の比率（α）より大きければ、どのような値でも構わないが、例えば、前記第一の比率（α）の１．２倍−３．０倍の範囲内で設定される。
【００７９】
前記モータ制御手段５０５は、前記第二の電圧時間記憶手段５１２の第二の関係式に前記駆動電圧「Ｖ」（Ｖ）を代入し、これに対応する動作時間「Ｔ２」（ｓｅｃ）を決定する（図６：Ｓ１０８）。
【００８０】
このように、前記変更手段５１１が、前記モータ制御手段５０５が参照する式を第一の関係式から第二の関係式に変更することで、前記決定された動作時間「Ｔ２」（ｓｅｃ）が、前記スクリュー３１全体がコンテナ内のトナーで埋もれた場合における動作時間「Ｔ１」（ｓｅｃ）よりも長くなる。
【００８１】
その結果、前記スクリュー３１の一部がコンテナ内のトナーから露出した場合、つまり、当該スクリュー３１のトナー搬送力が低下した場合であっても、前記第二の比率（β）を調整し、前記スクリュー３１を回転させる動作時間「Ｔ２」（ｓｅｃ）を、前記第一の比率（α）により決定される動作時間「Ｔ１」（ｓｅｃ）よりも更に長期化する。これにより、前記動作時間「Ｔ２」の長期化に伴い、前記スクリュー３１のトナー搬送力の低下を補い、前記現像部１２１へトナーを適切な量だけ供給することが可能となる。又、前記現像部１２１に適切な量のトナーが供給されれば、画像形成の際にトナー不足などが生じないから、画像形成の品質を維持することが可能となる。
【００８２】
さて、前記モータ制御手段５０５が所定の動作時間「Ｔ１」又は「Ｔ２」を決定すると、前記モータ４１０への駆動電圧「Ｖ」（Ｖ）の供給を開始するとともに（図６：Ｓ１１０）、予め備えられたタイマ５１３を用いて当該駆動電圧「Ｖ」（Ｖ）の供給開始の時点からの経過時間を計測し（図６：Ｓ１１１）、当該経過時間が前記動作時間「Ｔ１」又は「Ｔ２」を超過するか否か判定する（図６：Ｓ１１２）。
【００８３】
前記判定の結果、前記経過時間が前記動作時間を超過しない場合に（図６：Ｓ１１２ＮＯ）、前記モータ制御手段５０５は、前記駆動電圧「Ｖ」（Ｖ）をモータ４１０に供給し続ける。これにより、前記スクリュー３１が回転し、前記コンテナ内のトナーが前記現像器１２１に供給されることになるため、前記画像形成手段５０４が、当該現像器１２１のトナーを用いて適切に画像形成を実行することが可能となる。
【００８４】
一方、前記判定の結果、前記経過時間が前記動作時間「Ｔ１」又は「Ｔ２」を超過した場合に（図６：Ｓ１１２ＹＥＳ）、前記モータ制御手段５０５は、前記モータ４１０への駆動電圧「Ｖ」（Ｖ）の供給を停止する（図６：Ｓ１１３）。これにより、前記スクリュー３１の回転が停止し、前記現像器１２１への前記コンテナ内のトナーの供給が停止する。
【００８５】
ここで、前記現像器１２１に更にトナーを供給する必要がある場合（図６：Ｓ１１４ＹＥＳ）、言い換えると、前記画像形成手段５０４が更に画像形成を実行する場合には、Ｓ１０４に戻って、前記現像器１２１へのトナー供給が再開される。
【００８６】
一方、前記現像器にトナーを供給する必要がない場合（図６：Ｓ１１４ＮＯ）、言い換えると、前記画像形成手段５０４が画像形成を全て完了した場合には、全ての処理が完了する。このようにして、画像形成装置１は、画像形成を実行する場合、前記モータ４１０の駆動音（騒音）を抑えつつ、適切な供給量のトナーを前記現像器１２１に供給し、品質の高い画像形成処理を提供する。
【００８７】
このように、本発明では、前記トナー残量「Ｗ」が、前記スクリュー３１の一部がコンテナ内のトナーから露出した状態におけるトナー残量に対応する閾値「Ｗｃ」よりも少なくなったか否かを判定する判定手段５０９と、前記判定の結果、前記トナー残量「Ｗ」が前記閾値「Ｗｃ」よりも少なくなった場合に、前記第一の比率（α）を（第二の比率βに）変更することで、当該変更後の第二の比率（β）におけるモータ制御手段５０５の動作時間「Ｔ２」を、変更前の第一の比率（α）における動作時間「Ｔ１」よりも長くする変更手段５１１とを備える。
【００８８】
これにより、前記トナー残量が減少してスクリュー３１の一部が露出し、当該スクリュー３１のトナー搬送力が低下したとしても、それに対応して前記モータ４１０に与える駆動電圧「Ｖ」の動作時間「Ｔ１」を「Ｔ２」に長期化するため、当該モータ４１０の駆動音を抑えつつ、トナーの搬送量を所定量（適切な量）に維持することが可能となる。その結果、前記トナー残量が減少しても、静かで、且つ画像品質を維持した画像形成装置を提供することが可能となる。
【００８９】
尚、本発明の実施形態では、モノクロ画像形成におけるブラックトナー用のコンテナ１２７ＢＫについて説明したが、他のコンテナ、例えば、カラー画像形成におけるイエロートナー用のコンテナ１２７Ｙ、マゼンタトナー用のコンテナ１２７Ｍ、シアントナー用のコンテナ１２７Ｃであっても同様である。
【００９０】
又、本発明の実施形態では、トナーを搬送する搬送部材としてスクリュー３１を採用したが、これに限定される必要は無く、例えば。パドルであっても構わない。
【００９１】
又、本発明の実施形態では、前記変更手段５１１が、前記モータ制御手段５０５に、前記第一の電圧時間記憶手段５１０から前記第二の電圧時間記憶手段５１２への参照を切替えて、前記第二の関係式と前記駆動電圧「Ｖ」とに基づいた動作時間「Ｔ２」を決定させて、前記第一の比率（α）を変更するよう構成したが、他の構成でも構わない。
【００９２】
例えば、前記変更手段５１１が、前記第一の比率（α）を直接第二の比率（β）に変更することで、動作時間「Ｔ２」を「Ｔ１」よりも長期化するよう構成しても構わない。又、前記駆動電圧「Ｖ」に対して一定の比率で前記動作時間を増加させるよう構成しているが、当該比率は一定である必要が無く、例えば、前記駆動電圧「Ｖ」の増減に対応して比率を増減して、前記動作時間の長短も、当該比率の増減で変更されても構わない。この場合、もちろん、変更後の比率（β）における動作時間「Ｔ２」が、変更前の比率（α）における動作時間「Ｔ１」よりも長くなることは言うまでもない。
【００９３】
又、本発明の実施形態では、前記変更手段５１１が、前記モータ制御手段５０５に、前記第一の電圧時間記憶手段５１０から前記第二の電圧時間記憶手段５１２への参照を切替えて、前記第一の比率（α）を変更するよう構成したが、他の構成でも構わない。
【００９４】
例えば、前記トナー残量「Ｗ」が前記閾値「Ｗｃ」である場合は、図８に示すように、前記駆動電圧「Ｖ」が所定の決定値「Ｖｃ」を取る場合がある。そのため、図１１に示すように、前記第一の関係式と前記第二の関係式とを前記決定値「Ｖｃ」を境界値として、両者を組み合わせた組み合わせ関係式を採用して、前記変更手段５１１が、前記モータ制御手段５０５に、前記組み合わせ関係式に基づいて駆動時間を決定するよう構成しても構わない。
【００９５】
つまり、当該組み合わせ関係式では、前記閾値「Ｗｃ」で決定される駆動電圧の決定値「Ｖｃ」よりも大きい駆動電圧の領域では、当該駆動電圧「Ｖ１」が減少すると、第一の比率（α）で動作時間「Ｔ１」が長くなり、前記決定値「Ｖｃ」よりも小さい駆動電圧の領域では、当該駆動電圧「Ｖ２」が減少すると、前記第一の比率（α）よりも大きい第二の比率（β）で動作時間「Ｔ２」が長くなる関係式である。これを所定の記憶手段に記憶させておき、前記モータ制御手段５０５は、前記トナー残量「Ｗ」が前記閾値「Ｗｃ」以上である場合に、前記決定値「Ｖｃ」よりも大きい駆動電圧の領域の関係式に基づいて動作時間を決定し、前記変更手段５１１は、前記トナー残量「Ｗ」が前記閾値「Ｗｃ」よりも少なくなった場合に、前記決定値「Ｖｃ」より小さい駆動電圧の領域の関係式に基づいた動作時間を決定させる。このように構成することで、記憶させる情報を削減することが出来る。ここで、前記決定値「Ｖｃ」よりも小さい駆動電圧「Ｖ２」の場合に採用される動作時間は、前記動作時間「Ｔ１」より長ければよいため、図１１に示すように、前記第二の比率（β）が一定である場合の直線上で決定される動作時間「Ｔ２」を採用しても、前記第二の比率（β）が増加（変動）する場合の曲線上で決定される動作時間「Ｔ３」を採用しても構わない。
【００９６】
又、本発明の実施形態では、画像形成装置１が各手段を備えるよう構成したが、当該各手段を実現するプログラムを記憶媒体に記憶させ、当該記憶媒体を提供するよう構成しても構わない。当該構成では、前記プログラムを画像形成装置１に読み出させ、当該画像形成装置１が前記各手段を実現する。その場合、前記記録媒体から読み出されたプログラム自体が本発明の作用効果を奏する。さらに、各手段が実行するステップをハードディスクに記憶させる方法として提供することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００９７】
以上のように、本発明に係る画像形成装置及びモータ制御方法は、複合機はもちろん、複写機、プリンタ等に有用であり、トナー残量が減少して搬送部材のトナー搬送力が低下したとしても、モータの駆動音を抑えつつ、当該トナーの搬送量を維持することが可能な画像形成装置及びモータ制御方法として有効である。
【符号の説明】
【００９８】
１  画像形成装置
４１０  モータ
５０１  受付手段
５０２  画像読取手段
５０３  画像記憶手段
５０４  画像形成手段
５０５  モータ制御手段
５０６  トナー残量検知手段
５０７  逆起電圧トナー記憶手段
５０８  トナー電圧記憶手段
５０９  判定手段
５１０  第一の電圧時間記憶手段
５１１  変更手段
５１２  第二の電圧時間記憶手段
５１３  タイマ
【図１】
0005694220.tif 000002
【図２】
0005694220.tif 000003
【図３】
0005694220.tif 000004
【図４】
0005694220.tif 000005
【図５】
0005694220.tif 000006
【図６】
0005694220.tif 000007
【図７】
0005694220.tif 000008
【図８】
0005694220.tif 000009
【図９】
0005694220.tif 000010
【図１０】
0005694220.tif 000011
【図１１】
0005694220.tif 000012