(57)【要約】【課題】２成分現像方式の現像器を備える画像形成装置において、トナー濃度を適切に制御しつつ、トナーが残り少なくなったときに画像形成が阻止されないようにする。【解決手段】２成分系現像剤のトナー濃度を検出するトナー濃度センサと、前記現像器に供給するためのトナーを貯溜するトナーカートリッジと、この貯溜手段のトナー残量が少なくなったことを検知するエンプティセンサと、前記トナー濃度センサの検出値が所定の範囲を外れたときに画像形成を阻止する（Ｓ１１０）ように制御する制御部と、を備える。この制御部は、トナー残量が少なくなったことを前記エンプティセンサが検知した後は、前記トナー濃度センサの検出値の如何にかかわらず画像形成を所定量だけ許可する（Ｓ１０８，Ｓ１０９）。【選択図】図７
2008122469.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２成分現像方式の現像器を備える画像形成装置において、
この現像器の２成分系現像剤のトナー濃度を検出するトナー濃度センサと、
前記現像器に供給するためのトナーを貯溜する貯溜手段と、
この貯溜手段のトナー残量が少なくなったことを検知するエンプティセンサと、
前記トナー濃度センサの検出値が所定の範囲を外れたときに画像形成を阻止するように制御する画像形成制御手段と、
を備え、
この画像形成制御手段は、トナー残量が少なくなったことを前記エンプティセンサが検知した後は、前記トナー濃度センサの検出値の如何にかかわらず画像形成を所定量だけ許可することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
２成分現像方式の現像器を備える画像形成装置において、
この現像器の２成分系現像剤のトナー濃度を検出するトナー濃度センサと、
前記現像容器に供給するためのトナーを貯溜する貯溜手段と、
この貯溜手段のトナー残量が少なくなったことを検知するエンプティセンサと、
前記トナー濃度センサの検出値が所定の第１範囲内にあるときにのみ画像形成を許可するように制御する画像形成制御手段と、
を備え、
この画像形成制御手段は、トナー残量が少なくなったことを前記エンプティセンサが検知した後は、その後の画像形成が所定量以内であり、かつ、前記トナー濃度センサの検出値が前記第１範囲よりも広い所定の第２範囲内に入っているときは画像形成を許可することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
２成分現像方式の現像器を備える画像形成装置において、
透磁率検知方式により前記現像器の２成分系現像剤のトナー濃度を検出するトナー濃度センサと、
このトナー濃度センサに与える入力制御電圧を制御するセンサ制御手段と、
前記現像容器に供給するためのトナーを貯溜する貯溜手段と、
この貯溜手段のトナー残量が少なくなったことを検知するエンプティセンサと、
前記トナー濃度センサの検出値が所定範囲内にあるときにのみ画像形成を許可するように制御する画像形成制御手段と、
を備え、
この画像形成制御手段は、トナー残量が少なくなったことを前記エンプティセンサが検知した後は、その後の画像形成が所定量以内であり、かつ前記トナー濃度センサの検出値が前記所定範囲内にあるときにのみ画像形成を許可し、
前記センサ制御手段は、トナー残量が少なくなったことを前記エンプティセンサが検知した後は、前記入力制御電圧を変化させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１から３までの何れか一項に記載の画像形成装置としてのファクシミリ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置及びファクシミリ装置に関する。詳細には、２成分系現像方式の現像器を備えるとともにトナー濃度センサを用いて画像濃度を制御する画像形成装置において、トナーが残り少なくなったときの制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、２成分現像剤により現像を行う画像形成装置において、現像器のトナーがある程度まで少なくなったことを検出するトナーエンプティ検出手段と、トナーエンプティ検出後の画像形成枚数をカウントする第１のカウント手段と、上記第１のカウント手段により第１の所定枚数がカウントされた場合には、画像形成動作を禁止する禁止手段と、を備える画像形成装置を開示する。
【特許文献１】特許第２７４８５４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、上記特許文献１の構成は、トナーエンプティについて考慮するのみで、現像剤中のトナー濃度の制御については触れられていない。従って、特許文献１の構成は、トナーに関連する様々な事情に一層適切に対処するという観点から改善の余地が残されていた。
【課題を解決するための手段及び効果】
【０００４】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。
【０００５】
本発明の第１の観点によれば、２成分現像方式の現像器を備える画像形成装置の以下の構成が提供される。即ち、この現像器の２成分系現像剤のトナー濃度を検出するトナー濃度センサと、前記現像器に供給するためのトナーを貯溜する貯溜手段と、この貯溜手段のトナー残量が少なくなったことを検知するエンプティセンサと、前記トナー濃度センサの検出値が所定の範囲を外れたときに画像形成を阻止するように制御する画像形成制御手段と、を備える。この画像形成制御手段は、トナー残量が少なくなったことを前記エンプティセンサが検知した後は、前記トナー濃度センサの検出値の如何にかかわらず画像形成を所定量だけ許可する。
【０００６】
この構成により、通常時はトナー濃度センサの検出値が所定の範囲にないときは画像形成を中止するように制御することで、画質の低下を防止することができる。一方で、トナーエンプティ検出後は、トナー濃度センサの検出値が所定の範囲外であっても画像形成を行う制御を行うことで、貯溜手段の新品への交換を迅速に行えない場合でも所定枚数の画像形成が可能になる。従って、柔軟で利便性の高い運用が実現され、画像形成装置の使用効率が向上される。
【０００７】
本発明の第２の観点によれば、２成分現像方式の現像器を備える画像形成装置の以下の構成が提供される。即ち、この現像器の２成分系現像剤のトナー濃度を検出するトナー濃度センサと、前記現像容器に供給するためのトナーを貯溜する貯溜手段と、この貯溜手段のトナー残量が少なくなったことを検知するエンプティセンサと、前記トナー濃度センサの検出値が所定の第１範囲内にあるときにのみ画像形成を許可するように制御する画像形成制御手段と、を備える。この画像形成制御手段は、トナー残量が少なくなったことを前記エンプティセンサが検知した後は、その後の画像形成が所定量以内であり、かつ、前記トナー濃度センサの検出値が前記第１範囲よりも広い所定の第２範囲内に入っているときは画像形成を許可する。
【０００８】
この構成により、通常時はトナー濃度センサの検出値が第１範囲にないときは画像形成を中止するように制御することで、画質の低下を防止することができる。一方で、トナーエンプティ検出後は、トナー濃度センサの検出値が第１範囲に入っていなくてもそれより広い第２範囲内に入っていれば画像形成を許可するように制御することで、画像形成可能な濃度範囲が自動的に拡大される。従って、貯溜手段の新品への交換を迅速に行えない場合でも所定枚数の画像形成が可能になり、柔軟で利便性の高い運用が実現されるとともに、画像形成装置の使用効率が向上される。
【０００９】
本発明の第３の観点によれば、２成分現像方式の現像器を備える画像形成装置の以下の構成が提供される。即ち、透磁率検知方式により前記現像器の２成分系現像剤のトナー濃度を検出するトナー濃度センサと、このトナー濃度センサに与える入力制御電圧を制御するセンサ制御手段と、前記現像容器に供給するためのトナーを貯溜する貯溜手段と、この貯溜手段のトナー残量が少なくなったことを検知するエンプティセンサと、前記トナー濃度センサの検出値が所定範囲内にあるときにのみ画像形成を許可するように制御する画像形成制御手段と、を備える。この画像形成制御手段は、トナー残量が少なくなったことを前記エンプティセンサが検知した後は、その後の画像形成が所定量以内であり、かつ前記トナー濃度センサの検出値が前記所定範囲内にあるときにのみ画像形成を許可する。前記センサ制御手段は、トナー残量が少なくなったことを前記エンプティセンサが検知した後は、前記入力制御電圧を変化させる。
【００１０】
この構成により、通常時はトナー濃度センサの検出値が所定の範囲にないときは画像形成を中止するように制御することで、画質の低下を防止することができる。一方で、トナーエンプティ検出後は、トナー濃度センサの入力制御電圧を変化させることで、その検出値が前記所定の範囲内に入るように制御することができる。従って、貯溜手段の新品への交換を迅速に行えない場合でも所定枚数の画像形成が可能になり、柔軟で利便性の高い運用が実現されるとともに、画像形成装置の使用効率が向上される。
【００１１】
本発明の他の観点によれば、前記の画像形成装置としてのファクシミリ装置が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
次に、図面を参照して、本実施形態の画像形成装置を説明する。図１は本発明の一実施形態に係るコピーファクシミリ複合機の外観斜視図、図２は複合機の本体内部の様子を示す正面断面図、図３は画像形成部の様子を詳細に示す正面断面拡大図である。図４はトナー濃度とトナー濃度センサの出力電圧の関係を示すグラフ図、図５はトナー濃度制御及びエンプティ制御に関するブロック図である。図６は記憶部に記憶される、絶対湿度と累積駆動時間と入力制御電圧の関係を示すグラフ図である。図７はトナー濃度制御のフローチャート図、図８はトナー濃度制御の他の例のフローチャート図である。
【００１３】
図１の外観斜視図に示すように、画像形成装置としてのコピーファクシミリ複合機９１は、フラットベッドスキャナ及びオートドキュメントフィードスキャナとして機能する画像読取部９２と、コピー部数やファクシミリ送信先等を指示するための操作パネル９３と、記録媒体としての用紙に画像を形成する画像形成部等を内蔵した本体９４と、前記用紙を順次供給する給紙カセット９５と、を備えている。
【００１４】
コピーファクシミリ複合機９１は、本体９４の正面側（前記操作パネル９３が設けられている側）にフロントカバー９７を備えるとともに、一側の側面にジャムアクセスカバー９８を備えている。これらフロントカバー９７及びジャムアクセスカバー９８は開閉自在に設けられており、例えばメンテナンス作業等を行う場合にはこれらのカバー９７，９８を開放することで、本体９４の内部にアクセスすることができる。
【００１５】
図２は前記本体９４の内部の様子を示す。この図２に示すように、本体９４の下部には、用紙１００を供給する給紙カセット９５が備えられる。この給紙カセット９５は装置正面側（図２の紙面手前側）に引出可能に構成されている。給紙カセット９５の上方には画像形成部１１が配置され、更にその上方には定着部８１及び排紙トレイ９６が備えられている。
【００１６】
本体９４の内部には、給紙カセット９５から排紙トレイ９６へ用紙１００を搬送するための搬送路８５が形成されている。この搬送路８５は、給紙カセット９５の一端側から上方に向かって延びて画像形成部１１に至り、更に上方へ延びて定着部８１を通過した後、水平方向へ湾曲して排紙トレイ９６上に至るように構成されている。なお、図２では示していないが、前記排紙トレイ９６の上方に前記画像読取部９２及び操作パネル９３が配置されている。
【００１７】
給紙カセット９５は上方開放状に形成されており、その底部には板状のフラッパ８６が回動自在に設けられている。用紙１００は、このフラッパ８６の上に複数枚重ねて積層される。また、給紙カセット９５の適宜の位置には、本体９４の内部の温度を検出可能な温度センサ２８と、湿度（相対湿度）を検出可能な湿度センサ２９と、が配置されている。
【００１８】
前記フラッパ８６の上方には給紙ローラ２１が配置されている。そして、図示しない付勢バネによって前記フラッパ８６を上方へ押し上げつつ、前記給紙ローラ２１が駆動されることで、最上層の用紙１００が分離されてピックアップされ、前記搬送路８５に向けて送り出される。
【００１９】
搬送路８５において前記給紙ローラ２１のすぐ下流側には、分離ローラ２２が配置されている。この分離ローラ２２は、それに対向配置されるローラとの間に用紙１００をニップしつつ駆動されることで、用紙１００を１枚ずつ分離する。分離ローラ２２の下流側にはレジストローラ２３が配置されている。このレジストローラ２３は、それに対向配置されるローラとの間に用紙１００をニップしつつ駆動されることで、用紙１００の斜行を矯正しつつ下流側の画像形成部１１へ搬送する。
【００２０】
画像形成部１１は、図２及びその要部拡大図である図３に示すように、感光ドラム１２の周囲に、帯電器１３と、ＬＥＤヘッド１４と、現像器１５と、転写ローラ１６と、クリーナ１７と、を配置した構成になっている。
【００２１】
感光ドラム１２は、表面に有機感光体による光導電膜が形成されるとともに、図示しない電動モータによって回転駆動されるように構成されている。帯電器１３は、いわゆるスコロトロン帯電器と呼ばれる非接触のコロナ帯電方式のものに構成され、この帯電器１３によって感光ドラム１２の表面が均一に、例えば負に帯電されるようになっている。
【００２２】
露光器としてのＬＥＤヘッド１４は、前記帯電器１３より下流側（感光ドラム１２の回転方向の下流側をいう。以下、現像器１５、転写ローラ１６及びクリーナ１７の説明において同じ。）に配置されており、発光ダイオード（ＬＥＤ）を用紙幅方向に多数並べて備えた構成となっている。そしてＬＥＤヘッド１４は、電話回線を介して受信したファクシミリ原稿の画像データや、画像読取部９２で読み取った画像データに対応して選択的に発光する。この結果、感光ドラム１２の表面が選択的に露光され、露光部分の電荷エネルギーが消失することで静電潜像が形成される。
【００２３】
現像器１５は前記ＬＥＤヘッド１４の下流側に配置されている。この現像器１５は、トナー（色素粉末）とキャリア（磁性粉末）とを現像剤として用いる２成分現像方式に構成されている。具体的には、現像器１５は、合成樹脂製の現像剤容器３５と、この現像剤容器３５の内部に配置された２つの撹拌スクリュー３１，３２及び撹拌パドル３７と、前記感光ドラム１２に対し僅かな隙間を形成しつつ近接配置されるとともに前記現像剤容器３５に支持される現像剤担持体としての現像ローラ３３と、この現像ローラ３３の表面に近接して配置される規制ブレード３４と、を備えている。
【００２４】
撹拌スクリュー３１，３２は回転駆動され、これによって２成分現像剤を現像剤容器３５内で循環させている。また、撹拌パドル３７も回転駆動されて、トナーとキャリアとを摩擦帯電させて静電気力で相互に吸着させるように構成されている。
【００２５】
前記現像ローラ３３は非磁性体の材料で筒状に形成され、円柱状の磁気体３６の外側に回転自在に嵌合される。そして、内部の磁気体３６は、その磁気によってキャリアを現像ローラ３３の表面に吸着し、この状態で現像ローラ３３を回転させることで、トナー及びキャリアは現像ローラ３３の表面に保持されつつ感光ドラム１２側へ送られる。なお、現像ローラ３３の表面の現像剤の厚みは、前記規制ブレード３４によって均一となるよう規制される。
【００２６】
その後、感光ドラム１２と現像ローラ３３との近接部分において、現像ローラ３３の表面の２成分現像剤のうちトナーが、前記ＬＥＤヘッド１４による露光部に相当する部分においてのみ、感光ドラム１２の表面へ選択的に移動する。この結果、感光ドラム１２の表面上に、前記静電潜像に対応したトナー像が形成される。なお、現像剤のうちキャリア、及び、感光ドラム１２側へ移動しなかった残りのトナーは、現像剤容器３５内に回収される。
【００２７】
また、現像剤容器３５内の適宜の位置にはトナー濃度センサ３８が配置される。このトナー濃度センサ３８としては、本実施形態では、コイルのインダクタンス成分を利用する透磁率検知方式のものが採用されている。また、現像剤容器３５内の空間は、トナー供給路としてのトナー供給パイプ３９を介してトナーカートリッジ（貯溜手段）８と接続されている。
【００２８】
転写ローラ１６は、前記現像器１５の下流側に配置されるとともに、感光ドラム１２から搬送路８５を挟んで反対側に配置されている。また、この転写ローラ１６には電源からの所定の電圧が印加されている。従って、感光ドラム１２の表面に形成されたトナー像は、感光ドラム１２の回転によって転写ローラ１６側へ近づくように移動し、その電界吸引力によって用紙１００に転写される。
【００２９】
クリーナ１７は、前記転写ローラ１６の下流側に配置されており、転写ローラ１６の部分で用紙１００に転写されなかった残留トナーを感光ドラム１２の表面から掻きとるように構成されている。回収された残留トナーは、パドル２５、スクリュー２６等の搬送部材により、図示しない戻し経路を介して前記トナーカートリッジ８へ送られ、後述の廃トナー貯溜室４３へ貯溜される。
【００３０】
上記の画像形成部１１の構成のうち、少なくとも感光ドラム１２、帯電器１３、現像器１５（現像ローラ３３を含む）、及びクリーナ１７は、一体的にまとめられたプロセスカートリッジ（プロセスユニット）５として構成される。このプロセスカートリッジ５は画像形成部１１に対して着脱自在に設けられており、例えば現像剤や感光ドラム１２の寿命が到来したりしたときは、コピーファクシミリ複合機９１から取り外して新品と交換できるようになっている。この画像形成部１１においてトナー像が転写された用紙１００は、感光ドラム１２の回転によって、搬送路８５の下流側の定着部８１へ送られる。
【００３１】
図２や図３に示すように、定着部８１は、加熱源（ハロゲンランプ等）を内蔵するとともに回転駆動されるヒートローラ８２と、このヒートローラ８２に対向して配置されるプレスローラ８３と、を備えている。プレスローラ８３は図略の付勢バネによってヒートローラ８２に対して押し付けられている。この構成で、用紙１００がヒートローラ８２とプレスローラ８３との間を通過すると、高温のヒートローラ８２の熱及びプレスローラ８３による圧力によって、トナー像のトナーが融解して用紙１００に定着する。なお、定着部８１には、用紙１００がヒートローラ８２に貼り付いたまま周囲に巻き付くことを防止するための分離爪８４が設けられている。
【００３２】
図２に示すように、定着部８１より下流側には搬送ローラ８７が設けられ、更に下流側には排紙ローラ８８が設けられる。この構成で、定着部８１から送られてきた用紙１００は、搬送ローラ８７とそれに対向配置される従動ローラとの間でニップされ、下流側に送られる。更に用紙１００は、排紙ローラ８８とそれに対向配置される従動ローラとの間でニップされて、前記排紙トレイ９６上に排出される。
【００３３】
次に、前記現像器１５にトナーを供給するための構成を説明する。図３に示すように、前記本体９４はトナーカートリッジ８を着脱自在に備える。このトナーカートリッジ８は合成樹脂製のトナー容器４０を備えており、このトナー容器４０の内部には、トナー貯溜室４１、トナーバッファ部４２、及び廃トナー貯溜室４３が形成されている。
【００３４】
トナー貯溜室４１には所定量のトナーが封入されるとともに、その内部にはパドル４５が設置されている。このパドル４５はトナーの撹拌のために回転駆動される。また、このトナー貯溜室４１に隣接する室内にはスクリュー４６が配置されて、トナー貯溜室４１のトナーをトナーバッファ部４２に移送するように構成されている。
【００３５】
また、前記トナーバッファ部４２には前記トナー供給パイプ３９が接続されるとともに、このトナー供給パイプ３９の内部には供給スクリュー（トナー補給手段）４７が配置されている。この構成で、現像器１５内の現像剤のトナー濃度が減少したことを前記トナー濃度センサ３８が検知したときは、前記供給スクリュー４７を駆動して、トナーバッファ部４２の新しいトナーを現像剤容器３５の内部へ供給するように構成されている。
【００３６】
前記トナーバッファ部４２の内部にはトナー検知センサ（エンプティセンサ）４８が設置されている。このトナー検知センサ４８としては、例えば、振動面を振動させて粉体を検知する方式の圧電振動型センサを使用することが考えられる。このトナー検知センサ４８はトナーバッファ部４２内で所定の高さに配置されており、トナーバッファ部４２のトナーが所定量を下回ると、トナー検知センサ４８が所定の信号を送信するように構成されている。
【００３７】
次に、図４を参照して、前記トナー濃度センサ３８の出力電圧特性を説明する。図４に示すグラフでは、横軸にトナー濃度、縦軸にトナー濃度センサ３８の出力電圧が示されている。このグラフに示すように、トナー濃度センサ３８は、センサに入力される制御電圧（以下、入力制御電圧）に応じて、トナー濃度と出力電圧との関係が変更される特性を備えている（図４には、入力制御電圧が６Ｖ、７Ｖ、８Ｖである場合をそれぞれ示している）。従って、例えば、トナー濃度センサ３８の出力電圧が所定の基準電圧Ｖstdとなるようにトナー濃度を制御する場合、入力制御電圧が６Ｖ、７Ｖ、８Ｖの何れであるかによって、対応する現像器１５内のトナー濃度はＤ1、Ｄ2、Ｄ3で異なることになる。
【００３８】
この特性に鑑み、一般的には、トナー濃度の変化に追従して出力電圧が良好に変化する領域（例えば、出力電圧が前記基準電圧Ｖstd前後となる領域）を使用するように、トナー濃度センサ３８に与える入力制御電圧を所定の値に設定して使用する。例えば、現像器１５内の実際のトナー濃度をＤ2付近に保持したい場合、トナー濃度センサ３８に７Ｖの入力制御電圧を与えた上で、その出力電圧が基準電圧Ｖstd付近となるように現像剤へのトナーの補給を制御すれば良いことになる。
【００３９】
ただし、前記のトナー濃度センサ３８は、画像形成部１１が設置されている環境要因（具体的には、絶対湿度）によって検出値が変化する特性を有している。例えば、現像剤のトナー濃度が同じ場合でも、絶対湿度が低いときは現像剤のキャリアの電荷保持量が増大するので、キャリア同士の反発力も増加し、単位体積あたりの透磁率が減少する。トナー濃度センサ３８は、この透磁率の減少をキャリアの減少（トナーの増大）と捉えて、トナー濃度を実際より高く検出してしまうので、これを補正する必要がある。一方で、絶対湿度が高いときはキャリアの電荷保持量が減少するので、キャリア同士の反発力も減少し、単位体積あたりの透磁率が増大する。トナー濃度センサ３８は、この透磁率の増大をキャリアの増大（トナーの減少）と捉えて、トナー濃度を実際より低く検出してしまうので、これを補正する必要がある。
【００４０】
更に、２成分系現像剤の前記キャリアは、現像器１５の使用開始からの累積駆動時間（累積使用量）が増大するに従って徐々に劣化し、トナーの帯電能力が低下するのが一般的である。この劣化の原因としては、トナー成分のキャリア表面への付着による帯電付与能力の低下や、キャリアのコーティング膜の磨耗による抵抗低下等が指摘されている。このキャリアの劣化によりトナーの帯電が不十分になると、トナーの現像性が上昇するために画像濃度が高くなる。従って、形成画像の安定化のためには、上記のキャリアの劣化の観点も考慮しつつ現像剤のトナー濃度を制御する必要がある。
【００４１】
次に、図５を参照して、トナー濃度の制御のための電気的構成について説明する。図５のブロック図に示すように、前記温度センサ２８及び湿度センサ２９の出力は絶対湿度算出部６１に入力され、ここで公知の式により絶対湿度（環境値）が算出される。これら温度センサ２８、湿度センサ２９、絶対湿度算出部６１等により、絶対湿度を取得するための絶対湿度取得部６６が構成される。そして、絶対湿度算出部６１で算出された絶対湿度は制御部（画像形成制御手段、センサ制御手段）６２に入力される。
【００４２】
また、制御部６２にはタイマ回路６５が接続されており、現像器１５を最初に使用した時点からの現像器１５の累積駆動時間を取得できるようになっている。このタイマ回路６５や、累積駆動時間の記憶のための適宜の記憶部（図略）によって、前記累積駆動時間を取得するための駆動時間取得部６７が構成されている。駆動時間取得部６７で取得した駆動時間の情報は制御部６２に入力される。
【００４３】
制御部６２はトナー濃度センサ３８に接続され、このトナー濃度センサ３８に与える入力制御電圧を制御できるように構成されている。また、トナー濃度センサ３８の出力は制御部６２に入力される。更に、制御部６２には各種制御のための情報を記憶する記憶部６３が接続される。
【００４４】
また、制御部６２には、前記供給スクリュー４７等を駆動するためのトナー補給モータ６４が接続されており、その駆動／駆動停止を制御部６２によって制御できるようになっている。更に、前記トナーカートリッジ８のトナー検知センサ４８が制御部６２に接続されており、図３のパドル４５及びスクリュー４６を所定回数駆動してもトナー検知センサ４８がトナーを検知しない場合は、制御部６２がトナーカートリッジ８のトナーが残り少ないと判定するように構成されている。
【００４５】
本実施形態では、絶対湿度算出部６１、制御部６２、記憶部６３等はマイクロコンピュータとして構成されており、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えている。即ち、上記のハードウェアと、前記ＲＯＭ等に記憶された制御ソフトウェアとが組み合わされて、複合機９１に前記の絶対湿度算出部６１、制御部６２、記憶部６３、絶対湿度取得部６６、駆動時間取得部６７等が構成されている。
【００４６】
前記記憶部６３には、複数の絶対湿度について、現像器１５の累積駆動時間と入力制御電圧の関係が予め記憶されている。図６のグラフでは、絶対湿度が２．０ｇ／ｍ3，６．０ｇ／ｍ3，１６．０ｇ／ｍ3の３つの場合を図示しているが、これは説明を簡単にするために一例を代表的に示したものであって、実際には多くの絶対湿度の場合について前記関係が記憶されている。なお、記憶部６３に関係を記憶させる絶対湿度については種々変更が可能である。
【００４７】
ここで、上述したように、トナー濃度センサ３８は絶対湿度が高いとトナー濃度を実際よりも低く検出し、絶対湿度が低いとトナー濃度を実際よりも高く検出する傾向がある。この点に鑑み、本実施形態の複合機９１で記憶部６３に記憶される関係では、図６に示すように、絶対湿度が高い場合（１６．０ｇ／ｍ3）は入力制御電圧が低くなるように、また、絶対湿度が低い場合（２．０ｇ／ｍ3）は入力制御電圧が高くなるように定められている。これにより、絶対湿度の変化によるトナー濃度センサ３８の検出値のズレを入力制御電圧の変更によって吸収し、現像剤のトナー濃度を正確に制御することができる。
【００４８】
また、複合機９１を継続して使用し、現像器１５の累積駆動時間が増大するに従って、上述のように現像剤のキャリアが劣化し、トナーの現像性が上昇して画像濃度が高くなる。この観点から、記憶部６３に記憶される関係では、図６で示す曲線の何れについても、現像器１５の累積駆動時間がゼロから増大するに従ってトナー濃度センサ３８の入力制御電圧が低くなるように、前記関係が定められている。入力制御電圧を低下させると基準電圧Ｖstdに対応するトナー濃度が低下するので、上記の関係は、累積駆動時間の増大（現像性の増大）に従って現像剤のトナー濃度が低くなるように制御することを意味する。これにより、形成画像の濃度を一定に保ち、カブリ等の画像品質の低下を防止することができる。
【００４９】
次に、図５を用いて説明したトナー濃度の制御について、図７のフローチャートを参照して更に詳細に説明する。この制御がスタートすると、まず、ファクシミリの受信やコピー操作等に基づく画像形成指令が受信されるまで待機する（Ｓ１０１）。画像形成指令が受信されると、絶対湿度と累積駆動時間を取得する（Ｓ１０２）。具体的には、温度センサ２８で温度を検出するとともに湿度センサ２９で湿度を検出し、両検出値から絶対湿度算出部６１で絶対湿度を算出するとともに、現像器１５の累積駆動時間を前記駆動時間取得部６７から取得する。
【００５０】
次に、得られた絶対湿度と累積駆動時間を、記憶部６３に記憶されている関係（図６）に当てはめて、入力制御電圧を得る（Ｓ１０３）。そして、現像器１５の撹拌スクリュー３１，３２等を駆動して現像剤を流動させながら、上記の処理で得られた入力制御電圧をトナー濃度センサ３８に入力し、このときの出力電圧Ｖoutを取得する（Ｓ１０４）。そして、得られた出力電圧Ｖoutを前記基準電圧Ｖstdと比較する（Ｓ１０５）。
【００５１】
出力電圧Ｖoutが基準電圧Ｖstdよりも大きい場合、トナー補給を試みた回数である補給カウント値をカウントアップし、この補給カウント値が所定回数以内であるかどうかを調べる（Ｓ１０６）。所定回数以内であれば、トナー補給モータ６４を所定量だけ駆動し、供給スクリュー４７を回転させてトナーを現像器１５に補給する（Ｓ１０７）。即ち、出力電圧Ｖoutが基準電圧Ｖstdよりも大きいということはトナー濃度が目標よりも小さいことを意味するから、トナー濃度を増加させるべく、トナーを補給するのである。
【００５２】
そしてＳ１０４に戻り、トナー濃度センサ３８の出力電圧Ｖoutが基準電圧Ｖstd以下になるまで、Ｓ１０４〜Ｓ１０７の処理を反復する。ただし、前記の補給カウント値が所定回数を上回った場合、トナー検知センサ４８の検出値を調べて、トナーの残量が残り少なくなっているかどうか（トナーエンプティか否か）を調べる（Ｓ１０８）。トナー残量が十分ある場合は、供給スクリュー４７やトナー補給モータ６４等の故障により補給を所定回数繰り返してもトナー濃度を制御できないことが考えられるので、Ｓ１０８からＳ１１０の処理に進んで画像形成を中止する。
【００５３】
一方、トナーエンプティが検出されたときは、エンプティ後の画像形成ページ数をカウントするカウント値が、所定の値以下であるか否かを調べる（Ｓ１０９）。このカウント値が所定値以下だった場合は、画像形成枚数が少なく、まだトナーカートリッジ８のトナーバッファ部４２や現像剤容器３５内に一定のトナーが残存していることが考えられるので、Ｓ１１１の画像形成ステップへジャンプして、後述の画像形成処理を行わせる。カウント値が所定枚数を上回っている場合は、トナーが消費されて殆ど空になっていることが考えられるので、Ｓ１１０の処理に進んで画像形成を中止する。
【００５４】
Ｓ１０５の判断でトナー濃度センサ３８の出力電圧Ｖoutが基準電圧Ｖstd以下だった場合、画像形成部１１による画像形成を開始し（Ｓ１１１）、画像形成が完了するまで待機する（Ｓ１１２）。なお、このとき駆動時間取得部６７は、前記タイマ回路６５により時間を随時計測し、現像器１５の駆動累積時間を更新する。また、Ｓ１０８でトナーエンプティと判定されていた場合は、１ページ分画像形成する毎に、トナーエンプティ後の画像形成カウント値をカウントアップして更新する。画像形成の完了後は、各部の停止制御を行った後（Ｓ１１３）、Ｓ１０１に戻って、再び画像形成指令を待機する。
【００５５】
以上に示すように、本実施形態のコピーファクシミリ複合機９１は２成分現像方式の現像器１５を備えるとともに、この現像器１５の２成分系現像剤のトナー濃度を検出するトナー濃度センサ３８と、前記現像器１５に供給するためのトナーを貯溜するトナーカートリッジ８と、このトナーカートリッジ８のトナー残量が少なくなったことを検知するトナー検知センサ４８と、前記トナー濃度センサ３８の出力電圧Ｖoutが所定の範囲を外れたときに画像形成を中止する（Ｓ１１０）ように制御する制御部６２と、を備える。そして、この制御部６２は、トナー残量が少なくなったこと（トナーエンプティ）を前記トナー検知センサ４８が検知した後は、前記トナー濃度センサ３８の検出値の如何にかかわらず画像形成を所定ページ数だけ許可する（Ｓ１０８，Ｓ１０９）。
【００５６】
これにより、トナー濃度センサ３８の出力電圧Ｖoutが所定の範囲にないときは画像形成を中止するように制御することで、画質の低下を防止することができる。一方で、トナーエンプティ検出後（Ｓ１０８，Ｓ１０９）は、トナー濃度センサ３８の出力電圧Ｖoutが所定の範囲外であっても画像形成を行うことで、トナーカートリッジ８の新品への交換を迅速に行えない場合でも所定枚数の画像形成が可能になる。この結果、柔軟で利便性の高い運用が実現されるとともに、複合機９１の使用効率が向上される。
【００５７】
次に、トナー濃度の他の制御例について、図８を参照しながら説明する。この図８の制御では、Ｓ１０１〜Ｓ１０３までの処理は図７と同様であるので説明を省略する。図８の制御例では、Ｓ１０３で入力制御電圧を決定した後、トナー検知センサ４８の検出値を調べて、トナーの残量が残り少なくなっているかどうか（トナーエンプティか否か）を調べる（Ｓ１０４）。トナーエンプティが検出されたときは、エンプティ後の画像形成ページ数をカウントするカウント値が、所定の値以下であるか否かを調べる（Ｓ１０５）。このカウント値が所定値以下だった場合は、画像形成枚数が少なく、まだトナーカートリッジ８のトナーバッファ部４２や現像剤容器３５内に一定のトナーが残存していることが考えられる。ただし、トナー濃度センサ３８で検出される濃度が通常以上に薄くなっても画像形成を続行すべく、トナー濃度センサ３８の出力電圧の比較対照である基準電圧Ｖstdが大きくなるように変更する（Ｓ１０６）。一方、Ｓ１０５でカウント値が所定枚数を上回っている場合は、トナーが消費されて殆ど空になっていることが考えられるので、Ｓ１０７の処理に進んで画像形成を中止する。
【００５８】
Ｓ１０４の判断でトナー残量が十分あると判定された場合、及び、トナーエンプティが検出され且つその後の画像形成が所定枚数以内だった場合は、撹拌スクリュー３１，３２等を駆動して現像剤を流動させつつ、上記の処理で得られた入力制御電圧をトナー濃度センサ３８に入力し、このときの出力電圧Ｖoutを取得する（Ｓ１０８）。そして、得られた出力電圧Ｖoutを前記基準電圧Ｖstdと比較する（Ｓ１０９）。
【００５９】
出力電圧Ｖoutが基準電圧Ｖstdよりも大きい場合、トナー補給を試みた回数である補給カウント値をカウントアップし、この補給カウント値が所定回数以内であるかどうかを調べる（Ｓ１１０）。所定回数以内であれば、トナー補給モータ６４を所定量だけ駆動し、供給スクリュー４７を回転させてトナーを現像器１５に補給する（Ｓ１１１）。そしてＳ１０８に戻り、トナー濃度センサ３８の出力電圧Ｖoutが基準電圧Ｖstd以下になるまで、Ｓ１０８〜Ｓ１１１の処理を反復する。ただし、前記の補給カウント値が所定回数を上回った場合、供給スクリュー４７やトナー補給モータ６４等の故障により補給を所定回数繰り返してもトナー濃度を制御できないことが考えられるので、Ｓ１１１からＳ１１２の処理に進んで画像形成を中止する。
【００６０】
Ｓ１０９の判断でトナー濃度センサ３８の出力電圧Ｖoutが基準電圧Ｖstd以下だった場合、画像形成部１１等による画像形成を行う。なお、Ｓ１１３〜Ｓ１１５の処理は図７のＳ１１１〜Ｓ１１３の処理と全く同様であるので、説明を省略する。
【００６１】
この図８の制御例では、前記制御部６２は、トナー残量が少なくなったことを前記トナー検知センサ４８が検知した後は、その後の画像形成が所定枚数以内であり、かつ、前記トナー濃度センサ３８の出力電圧Ｖoutが変更前の基準電圧Ｖstdよりも大きい基準電圧Ｖstd（Ｓ１０６）以内であるときは画像形成を許可するように構成している（Ｓ１０９）。
【００６２】
これにより、トナー残量が少なくなったときにはトナー濃度が薄くなりがちになるが、自動的に基準電圧Ｖstdを大きくすることで画像形成可能な濃度範囲を拡大し、画像形成ができない事態を回避することができる。
【００６３】
なお、図８のＳ１０６の処理で基準電圧Ｖstdを変更する代わりに、トナー濃度を実際より高く検出するように、Ｓ１０３で決定された入力制御電圧を（低い側へ）変更しても良い。この構成によれば、トナー残量が少なくなったときには入力制御電圧を自動的に低くすることで、トナー濃度センサ３８の検出トナー濃度を増大させ、画像形成ができない事態を回避することができる。
【００６４】
以上に本発明の好適な実施形態とその変形例を説明したが、上記の構成は例えば以下のように変更することができる。
【００６５】
トナーエンプティ後の画像形成量の測定方法としては、ページ数（枚数）に限らず、例えば現像器１５の駆動時間や、現像ローラの回転カウント値を使用することができる。
【００６６】
現像器１５の累積駆動時間とトナー濃度センサ３８の入力制御電圧との関係は、関数の形式で記憶部６３に記憶することに代えて、例えばルックアップテーブル形式で記憶させることができる。
【００６７】
キャリアの劣化を表す現像器１５の使用累積値としては、現像器１５の使用開始からの累積駆動時間を取得するのに代えて、例えば現像ローラ３３の累積回転カウント値を使用することができる。
【００６８】
上記の実施形態では温度センサ２８及び湿度センサ２９の検出値により絶対湿度を算出し、これに基づいてトナー濃度センサ３８への入力制御電圧を決定しているが、例えば温度センサ２８の検出値だけに基づいて入力制御電圧を決定することもできる。この場合、記憶部６３には、複数の温度について累積駆動時間と入力制御電圧との関係を記憶させることになる。また、湿度センサの検出値だけに基づいて入力制御電圧を決定することもできる。
【００６９】
前記コピーファクシミリ複合機９１に代えて、例えばプリンタ、コピー機、ファクシミリ装置等にも、本発明の構成を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の一実施形態に係るコピーファクシミリ複合機の外観斜視図。
【図２】本体内部の様子を示す正面断面図。
【図３】画像形成部の様子を詳細に示す正面断面拡大図。
【図４】トナー濃度とトナー濃度センサの出力電圧の関係を示すグラフ図。
【図５】トナー濃度制御及びエンプティ制御に関するブロック図。
【図６】記憶部に記憶される、絶対湿度と累積駆動時間と入力制御電圧の関係を示すグラフ図。
【図７】トナー濃度制御のフローチャート図。
【図８】トナー濃度制御の他の例のフローチャート図。
【符号の説明】
【００７１】
８  トナーカートリッジ（貯溜手段）
１５  現像器
３８  トナー濃度センサ
４８  トナー検知センサ（エンプティセンサ）
６２  制御部（画像形成制御手段、センサ制御手段）
６３  記憶部（記憶手段）
９１  コピーファクシミリ複合機（画像形成装置）
【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】
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