(57)【要約】【課題】  （１）画像形成装置本体に対するトナーセット作業を短時間で行い、（２）外部からの駆動力を受けて内部の可動部材を動かすといった複雑な構成のトナー収容器を交換することによるコストアップを回避し、（３）トナー収容器内のトナー残量を定量的に検出し、且つ、（４）トナーを現像器内に供給する可動部材の劣化に伴ってトナー収容器内のトナー残量の検出精度を経時的に悪化させるといった事態を回避することができる画像形成装置を提供する。【解決手段】  トナーボトル１４又はこれの駆動源である補給モータ１３３の回転回数を計数し、その計数結果に基づいてトナーボトル１４内のトナー残量を演算させるようにした。【選択図】  図４
2005148238.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
潜像を担持する潜像担持体と、該潜像担持体上の潜像を現像する現像器と、該現像器に供給するためのトナーを貯留するトナー貯留部と、該トナー貯留部にトナーを補給するトナー補給装置と、該トナー補給装置の駆動を制御する補給駆動制御手段とを備え、上記トナー補給装置が、支持体に対して着脱可能に構成されたトナー収容器を該支持体で支持しながら回転させて、該トナー収容器内のトナーを収容器開口に向けて移動させながら該収容器開口から排出して上記トナー貯留部に補給する画像形成装置において、
上記トナー収容器又はこれの駆動源であるモータの回転回数を計数する回転回数計数手段と、該回転回数に基づいて上記トナー収容器内のトナー残量を演算するトナー残量演算手段とを設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
潜像を担持する潜像担持体と、該潜像担持体上の潜像を現像する現像器と、該現像器に供給するためのトナーを貯留するトナー貯留部と、該トナー貯留部にトナーを補給するトナー補給装置と、該トナー補給装置の駆動を制御する補給駆動制御手段とを備え、上記トナー補給装置が、支持体に対して着脱可能に構成されたトナー収容器を該支持体で支持しながら回転させて、該トナー収容器内のトナーを収容器開口に向けて移動させながら該収容器開口から排出して上記トナー貯留部に補給する画像形成装置において、
上記トナー収容器の回転時間を計る回転時間計測手段と、該回転時間に基づいて上記トナー収容器内のトナー残量を演算するトナー残量演算手段とを設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１又は２の画像形成装置において、
上記回転回数又は回転時間として、上記トナー補給装置の駆動１回あたりにおける上記トナー収容器の回転回数又は回転時間を算出し、算出結果に基づいて上記トナー残量を演算させるように、上記トナー残量演算手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項３の画像形成装置において、
上記潜像担持体に形成される画像の画素数を計数する画素数計数手段を設け、上記回転回数又は回転時間に所定の閾値を超える変化が生じた場合には、上記トナー残量の演算を該回転回数又は回転時間に基づくものから該画素数に基づくものに一時的に切り換えさせるように、上記トナー残量演算手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項４の画像形成装置において、
上記潜像担持体上で現像された画像を転写体に転写する転写手段と、該潜像担持体と該転写手段との間に送り込まれる転写体の数である送り込み数を計数する送り込み数計数手段とを設け、上記画素数に加えて該送り込み数にも基づいて上記トナー残量を演算させるように、上記トナー残量演算手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項３の画像形成装置において、
上記現像器にトナーを供給するように上記トナー貯留部内に設けられた可動部材の駆動時間である供給駆動時間を計る供給駆動時間計測手段を設け、上記回転回数又は回転時間に所定の閾値を超える変化が生じた場合には、上記トナー残量の演算を該回転回数又は回転時間に基づくものから該供給駆動時間に基づくものに一時的に切り換えさせるように、上記トナー残量演算手段を構成した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、潜像担持体上の潜像を現像する現像器と、内部に貯留しているトナーを現像器に供給するトナー貯留部とを備えるプリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、感光体等の潜像担持体に担持される潜像をトナー像に現像する方式として、一成分現像方式や二成分現像方式が知られている。一成分現像方式は、トナーを主成分とする一成分現像剤を用いて潜像を現像する方式である。これに対し、二成分現像方式は、トナーと磁性キャリアとを含有する二成分現像剤を用いて潜像を現像する方式である。
【０００３】
何れの方式においても、トナーのストック量には限りがあるので、必要に応じて画像形成装置本体内に新たなトナーをセットする必要がある。新たなトナーをセットする方式としては、トナーが無くなった時点を寿命とみなしてトナー内包型の現像器を交換する方式が知られている。また、新たなトナーをそのまま或いはトナー収容器とともに画像形成装置本体に補充する方式も知られている。ランニングコストの観点からすれば、後者の方式の方が有利である。
【０００４】
後者の方式によって画像形成装置本体内に新たなトナーをセットする画像形成装置としては、特許文献１に記載のものが知られている。現像器に供給するためのトナーを貯留するトナー貯留部（ホッパ）と、これの内部のトナー残量を演算するトナー残量演算手段と、演算されたトナー残量を表示する表示手段とを備える画像形成装置である。トナー残量演算手段は、トナー貯留部内に配設された可動部材の駆動源であるモータの回転回数に基づいて、トナー貯留部内のトナー残量を演算して、上記表示手段に表示させる。ユーザーは、その表示に基づいて画像形成装置本体に対するトナーセットの必要性を判断し、必要に応じてトナー貯留部内に新たなトナーをセットすることができる。しかしながら、ユーザーに対してトナーセット作業を頻繁に強いるといった事態を回避すべく、多量のトナーをストックし得る大型のトナー貯留部を用いる必要がある。そして、トナーセットの際には、収容袋などからトナー貯留部に多量のトナーを移し替えるという手間が必要になることから、トナーセット作業に長時間を要するという不具合が生じていた。
【０００５】
また、この画像形成装置では、トナー貯留部内の可動部材をトナー固着や摩耗などによって劣化させるのに伴って、上記モータの１回転あたりにおけるトナー貯留部内からのトナー排出量を長期に渡って徐々に減少させてしまう。そして、この減少により、トナー残量の検出精度を経時的に悪化させていくという不具合もあった。
【０００６】
一方、特許文献２には、画像形成装置本体に対して着脱可能に構成されたトナー収容器を有し、この内部に配設された可動部材を動かしてトナーを現像器に供給する画像形成装置が開示されている。かかる構成では、画像形成装置本体に対するトナーセットがトナー収容器の交換だけで済むので、たとえトナー収容器として大型のものを用いても、トナーセット作業を短時間で行うことができる。しかも、トナー収容器の交換時にその内部の可動部材も交換する。このため、可動部材の駆動源であるモータの回転回数に基づいてトナー収容器内のトナー残量を検出させるようにした場合に、可動部材の劣化に起因するトナー残量の検出精度の経時的な悪化を回避することもできる。しかしながら、外部からの駆動力を受けて内部の可動部材を動かすといった複雑な構成のトナー収容器を交換することから、コスト高になるという不具合が生じていた。
【０００７】
また、特許文献３には、小型のトナー貯留部と、画像形成装置本体に対して着脱可能に構成されたトナー収容器と、これの内部のトナーをトナー貯留部に補給するトナー補給装置とを備える画像形成装置が開示されている。この画像形成装置のトナー収容器は、ボトル状に形成された本体の内周面に螺旋突起を有しており、ボトル全体の回転に伴う螺旋突起の螺旋運動によってボトル内のトナーをボトル開口に向けて移動させることができる。トナー補給装置は、ボトル状のトナー収容器を回転させることで、ボトル内のトナーをトナー収容器から排出せしめて小型のトナー貯留部に補給する。補給されたトナーは、小型のトナー貯留部に一時的に貯留された後、トナー貯留部内に配設された可動部材の動きに伴って現像器内に少しずつ供給される。かかる構成においても、画像形成装置本体に対するトナーセットがトナー収容器だけで済むので、トナーセット作業を短時間で行うことができる。しかも、トナー収容器として、ボトル本体の内部に螺旋突起が設けられただけの簡単な構成のものを使用する。このため、内部の可動部材を外部からの駆動によって動かすという複雑な構成のものを交換することによるコストアップを回避することができる。
【０００８】
【特許文献１】特開２０００−３１１６号公報
【特許文献２】特開平７−１９９６２１号公報
【特許文献３】特開平１０−３１９７０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところが、この画像形成装置においては、着脱可能なトナー収容器内のトナー残量について、その減少分をユーザーに逐次把握させ得る定量的な検出ではなく、ニアエンドであるか否かといった定性的な検出しか行っていなかった。このため、ユーザーに対して新品のトナー収容器の購入タイミングを適切に把握させることが困難であった。また、たとえトナー貯留部内の可動部材を駆動するモータの回転回数に基づいてトナー収容器内のトナー残量を検出させたとしても、上記特許文献１の画像形成装置と同様に、可動部材の劣化に伴って検出精度を経時的に悪化させてしまう。
【００１０】
本発明は、以上の背景に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、次に列記する（１）〜（４）の事項を何れも実現することができる画像形成装置を提供することである。
（１）画像形成装置本体に対するトナーセット作業を短時間で行う。
（２）外部からの駆動力を受けて内部の可動部材を動かすといった複雑な構成のトナー収容器を交換することによるコストアップを回避する。
（３）トナー収容器内のトナー残量を定量的に検出する。
（４）トナーを現像器内に供給する可動部材の劣化に伴ってトナー収容器内のトナー残量の検出精度を経時的に悪化させるといった事態を回避する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、潜像を担持する潜像担持体と、該潜像担持体上の潜像を現像する現像器と、該現像器に供給するためのトナーを貯留するトナー貯留部と、該トナー貯留部にトナーを補給するトナー補給装置と、該トナー補給装置の駆動を制御する補給駆動制御手段とを備え、上記トナー補給装置が、支持体に対して着脱可能に構成されたトナー収容器を該支持体で支持しながら回転させて、該トナー収容器内のトナーを収容器開口に向けて移動させながら該収容器開口から排出して上記トナー貯留部に補給する画像形成装置において、上記トナー収容器又はこれの駆動源であるモータの回転回数を計数する回転回数計数手段と、該回転回数に基づいて上記トナー収容器内のトナー残量を演算するトナー残量演算手段とを設けたことを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、潜像を担持する潜像担持体と、該潜像担持体上の潜像を現像する現像器と、該現像器に供給するためのトナーを貯留するトナー貯留部と、該トナー貯留部にトナーを補給するトナー補給装置と、該トナー補給装置の駆動を制御する補給駆動制御手段とを備え、上記トナー補給装置が、支持体に対して着脱可能に構成されたトナー収容器を該支持体で支持しながら回転させて、該トナー収容器内のトナーを収容器開口に向けて移動させながら該収容器開口から排出して上記トナー貯留部に補給する画像形成装置において、上記トナー収容器の回転時間を計る回転時間計測手段と、該回転時間に基づいて上記トナー収容器内のトナー残量を演算するトナー残量演算手段とを設けたことを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項１又は２の画像形成装置において、上記回転回数又は回転時間として、上記トナー補給装置の駆動１回あたりにおける上記トナー収容器の回転回数又は回転時間を算出し、算出結果に基づいて上記トナー残量を演算させるように、上記トナー残量演算手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項３の画像形成装置において、上記潜像担持体に形成される画像の画素数を計数する画素数計数手段を設け、上記回転回数又は回転時間に所定の閾値を超える変化が生じた場合には、上記トナー残量の演算を該回転回数又は回転時間に基づくものから該画素数に基づくものに一時的に切り換えさせるように、上記トナー残量演算手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項４の画像形成装置において、上記潜像担持体上で現像された画像を転写体に転写する転写手段と、該潜像担持体と該転写手段との間に送り込まれる転写体の数である送り込み数を計数する送り込み数計数手段とを設け、上記画素数に加えて該送り込み数にも基づいて上記トナー残量を演算させるように、上記トナー残量演算手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項３の画像形成装置において、上記現像器にトナーを供給するように上記トナー貯留部内に設けられた可動部材の駆動時間である供給駆動時間を計る供給駆動時間計測手段を設け、上記回転回数又は回転時間に所定の閾値を超える変化が生じた場合には、上記トナー残量の演算を該回転回数又は回転時間に基づくものから該供給駆動時間に基づくものに一時的に切り換えさせるように、上記トナー残量演算手段を構成したことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
これらの画像形成装置においては、画像形成装置本体に対するトナーセットがトナー収容器の交換だけで済むので、トナー収容器として大型のものを用いても、トナーセット作業を短時間で行うことができる。
また、トナー収容器として、外部からの駆動力を受けて内部の可動部材を動かすといった複雑な構成のものでなく、可動部材を有さない上述のトナーボトルのような簡単な構成のものを用いるので、複雑な構成のものを交換することによるコストアップを回避するができる。
また、トナー収容器の回転回数又は回転時間に基づいて上記トナー収容器内のトナー残量を演算することで、該トナー残量を定量的に検出することができる。
また、定期的に交換されずに長期の使用に伴って徐々に劣化していく可動部材の動きに基づいてトナー残量を演算するものではないので、可動部材の劣化に伴ってトナー残量の検出精度を経時的に悪化させるといった事態を回避することができる。
これらの結果、上述した（１）〜（４）の事項を何れも実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明を画像形成装置である電子写真方式のプリンタ（以下、プリンタという）に適用した第１実施形態について説明する。
まず、このプリンタの基本的な構成について説明する。図１は本実施形態に係るプリンタを示す概略構成図である。同図において、潜像を担持する潜像担持体たるドラム状の感光体１は、図示しない駆動手段によって所定の線速で図中時計回りに回転駆動せしめられる。そして、帯電器２によって表面が一様に帯電せしめられた後、光書込装置３によって画像情報に基づいた光走査がなされて、表面に静電潜像を担持する。この画像情報は、図示しないパーソナルコンピュータ等から送られている。
【００１４】
感光体１上に形成された静電潜像は、トナーと磁性キャリアとを含有する二成分現像剤を用いる現像器４によってトナー像に現像された後、後述の転写ニップにて転写体たる転写紙上に静電転写される。
【００１５】
図２は、上記感光体１と現像器４とを示す拡大構成図である。同図において、感光体１の側方に配設された現像器４には、トナー貯留部たるホッパ部５が接続されている。このホッパ部５は、トナー搬送スクリュウ５１、可動部材たる歯車状のトナー供給ローラ５２、トナー供給量規制板５３、トナー検知センサ５４等を有している。ホッパ部５内の図示しないトナーは、感光体１と平行に配設されたトナー搬送スクリュウ５１によってスクリュウ軸線方向に搬送されながら、スクリュウの図中右下に配設されたトナー供給ローラ５２上に少しずつ落とし込まれる。落とし込まれたトナーは、トナー供給ローラ５２の表面に連れ回りながら、トナー供給量規制板５３によってローラ上での厚みが規制された後、現像器４内に供給される。
【００１６】
上記現像器４は、現像ロール４１、攪拌パドル４２、攪拌ローラ４３、規制ブレード４４、搬送スクリュウ４５、トナー濃度センサ（以下、Ｔセンサという）４６等を有している。また、現像ロール４１の図中右側方に配設されたセパレータ４７も有している。現像器４内には、図示しないトナーと磁性キャリアとを含有する二成分現像剤が収容されている。
【００１７】
上記ホッパ部５から現像器４内に供給されたトナーは、図示しない駆動手段によって回転駆動される攪拌ローラ４３上に落下する。攪拌ローラ４３は、落下してくるトナーを二成分現像剤（以下、単に現像剤という）と混合攪拌しながら、図中左側方の攪拌パドル４２に向けて送る。この際、新たに補給されたトナーが磁性キャリアや攪拌ローラ４３などとの摺擦によって摩擦帯電せしめられる。
【００１８】
上記攪拌パドル４２は、図示しない駆動手段によって図中時計回りに回転駆動されて、攪拌ローラ４３から送られてくる現像剤を現像ロール４１に向けて搬送する。このようにして搬送される現像剤は、現像ロール４１の回転する現像スリーブ４１ａの表面に汲み上げられる。
【００１９】
上記現像ロール４１は、図示しない駆動手段によって回転駆動される非磁性パイプからなる現像スリーブ４１ａと、これに連れ回らないようにスリーブ内に固定されたマグネットローラ４１ｂとを有している。そして、攪拌パドル４２から送られてくる現像剤を、マグネットローラ４１ｂの発する磁力によって現像スリーブ４１ａ表面に担持して汲み上げる。汲み上げられた現像剤は、現像スリーブ４１ａに連れ回りながら、現像ロール４１と所定の間隙を保持するように配設された規制ブレード４４によって層厚が規制される。そして、現像スリーブ４１ａの回転に伴って、現像ロール４１と感光体１とが対向する現像領域に搬送される。
【００２０】
上記現像スリーブ４１ａには、図示しない電源によって現像バイアスが印加されている。この印加により、現像領域では、現像スリーブ４１ａと感光体１の静電潜像との間に、トナーをスリーブ側から感光体１側に静電移動させる現像ポテンシャルが作用する。また、現像スリーブ４１ａと感光体１の非画像部（非潜像部分）との間において、トナーを感光体１側からスリーブ側に静電移動させる非現像ポテンシャルが作用する。よって、現像領域に搬送された現像剤中のトナーは、感光体１の静電潜像だけに付着して静電潜像をトナー像に現像する。現像スリーブ４１ａの回転に伴って現像領域を通過した現像剤は、現像器４内に回収される。
【００２１】
上述のように、現像ロール４１の現像スリーブ４１ａに汲み上げられた現像剤は、規制ブレード４４によってスリーブ上での層厚が規制される。この規制により、規制ブレード４４よりもスリーブ回転方向上流側には、現像スリーブ４１ａとの連れ回りを阻止された現像剤が滞留する。そして、スリーブに連れ回る後続の現像剤に押されることで、現像ロール４１の図中右側方に配設されたセパレータ４７の上に溢れる。溢れた現像剤は、セパレータ４７上面の傾斜に沿って重力移動して、搬送スクリュウ４５に向けて案内される。
【００２２】
上記搬送スクリュウ４５は、セパレータ４７によって案内されてくる現像剤をその軸線方向（図中奥行き方向）に向けて攪拌搬送する。これにより、現像器４内において、現像剤のいわゆる横攪拌が行われる。この横攪拌に対し、攪拌ロール４３や攪拌パドル４２は、現像剤をその回転周方向に搬送しながら攪拌するいわゆる縦攪拌を行う。搬送スクリュウ４５によって搬送される現像剤は、横攪拌されながら攪拌ローラ４３上に落下した後、攪拌ローラ４３、攪拌パドル４２による縦攪拌経路を経る。そして、一部が現像スリーブ４１ａ上からセパレータ４７上に溢れて、搬送スクリュウ４５に向けて案内される。このようにして、現像器４内において、現像剤の縦循環経路が形成されている。
【００２３】
上記攪拌ローラ４３の下側のケーシング底面には、Ｔセンサ４６が固定されており、攪拌ローラ４３によって攪拌搬送される現像剤の透磁率に応じた信号を図示しない制御部に出力する。現像剤のトナー濃度は現像剤の透磁率と良好な奉還関係を示すことから、Ｔセンサ４６は透磁率を検知することでトナー濃度を検知していることになる。
【００２４】
上記制御部は、次のようなトナー濃度制御を行うように構成されている。即ち、Ｔセンサ４６からの出力信号を、所定の目標値に近づけるようにホッパ部５内のトナー供給ローラ５２を必要に応じて回転駆動させて、ホッパ部５内から現像器４内にトナーを供給させる制御である。これにより、現像器４内の現像剤のトナー濃度が所定の範囲内に保たれる。但し、現像剤の透磁率がトナー濃度の他に湿度等の環境変化によって変動してしまうため、上記制御部は上記目標値を適宜補正するようになっている。具体的には、所定のタイミングで感光体１上に基準トナー像を形成させ、これに対する単位面積あたりのトナー付着量に基づいて上記目標値を補正するのである。なお、基準トナー像に対する単位面積あたりのトナー付着量については、例えば基準トナー像の光反射率を検知する反射型フォトセンサからの出力電圧値などによって把握される。
【００２５】
先に示した図１において、感光体１の下方には、転写ローラ６等を有する転写手段が配設されている。この転写手段は、図示の転写ローラ６の他、これを回転駆動させる駆動手段や、転写ローラ６に転写バイアスを印加する図示しない電源などを有している。転写ローラ６は、感光体１に所定の圧力で当接して転写ニップを形成しながら、当接部にてその表面を感光体１表面と同方向に移動させるように、図中反時計回りに回転駆動される。転写ニップにおいては、上述の転写バイアスの影響によって転写電界が形成される。
【００２６】
上記転写手段の図中下方には、転写体たる転写紙Ｐを複数枚重ねた転写紙束の状態で収容する２つの給紙カセット７が、互いに鉛直方向に重なるように配設されている。これら給紙カセット７は、一番上の転写紙Ｐに押し当てている給紙ローラ７１を所定のタイミングで回転駆動させて、その転写紙Ｐを給紙搬送路に送り出す。送り出された転写紙Ｐは、複数の搬送ローラ対８を経た後、レジストローラ対９のローラ間に挟まれて止まる。
【００２７】
上記レジストローラ対９は、挟み込んだ転写紙Ｐを、感光体１上に形成されたトナー像に重ね合わせ得るタイミングで上述の転写ニップに向けて送り出す。これにより、感光体１上のトナー像と、レジストローラ対９によって送り出された転写紙Ｐとが転写ニップで同期して密着せしめられる。そして、上述の転写電界やニップ圧（転写圧）の影響によって転写紙Ｐ上に静電転写される。
【００２８】
上記転写ローラ６の図中左側方には、２本のローラに張架した無端状の紙搬送ベルト１０ａを図中反時計回りに無端移動せしめる紙搬送ユニット１０が配設されている。また、この紙搬送ユニット１０の更に左側方には、定着装置１１、排紙ローラ対１２が順次配設されている。
【００２９】
上記転写ニップにてトナー像が静電転写せしめられた転写紙Ｐは、感光体１や転写ローラ６の回転に伴って紙搬送ユニット１０の紙搬送ベルト１０ａ上に送られた後、定着装置１１に受け渡される。
【００３０】
上記定着装置１１は、内部にハロゲンランプ等の熱源を有し且つ互いに当接しながら等速で回転する定着ローラ対１１ａによって定着ニップを形成している。これら定着ローラ１１ａは、それぞれ図示しない表面温度センサによる検知結果に基づいて熱源への電源供給がＯＮ／ＯＦＦ制御されることで、その表面温度が所定値（例えば１６５〜１８５［℃］）に維持される。定着装置１１に受け渡された転写紙Ｐは、上記定着ニップに挟まれて加熱処理及び加圧処理が施されることで、その表面にトナー像が定着せしめられる。そして、定着装置１１内から排紙ローラ対１２を経て機外へと排出される。
【００３１】
上記転写ニップで転写紙Ｐ上に静電転写されずに感光体１表面に残留した転写残トナーは、感光体クリーナー１３によって感光体１から除去される。このようにしてクリーニングされた感光体１表面は、図示しない除電手段によって除電された後、上述の帯電器２によって一様帯電せしめられる。また、上記転写ニップで感光体１上から紙搬送ベルト１０ａ上に転移してしまったトナーは、紙搬送ユニット１０のベルトクリーニング装置１０ｂによって紙搬送ベルト１０ａ上から除去される。なお、感光体クリーナー１３は、ステアリン酸亜鉛棒を引っ掻いて得たステアリン酸亜鉛粉末を感光体１表面に塗布するステアリン酸亜鉛塗布手段を有している。クリーニング後の感光体１表面にステアリン酸亜鉛粉末を塗布することで、感光体１の表面摩擦係数を低下させて転写性を向上させることができる。なお、感光体クリーナー１３によって感光体１から除去された転写残トナーや、ベルトクリーニング装置１０ｂによって紙搬送ベルト１０ａから除去されたトナーは、現像器４又はホッパ部５に戻されてリサイクル利用される。
【００３２】
図３は、現像器４及びホッパ部５の一端部を示す斜視図である。現像器４の上方に配設されたホッパ部５の一端部近傍における上壁には、図示しないトナーボトルから補給されてくるトナーを受け入れるための受入口５５が設けられている。この受入口５５からホッパ部５内に補給されたトナーは、ホッパ部５の側面に固定されたトナー検知手段たるトナー検知センサ５４によって検知される。かかるトナー検知センサ５４としては、例えば圧電振動子によって振動させた検知面の振動がトナーの付着によって妨げられることを利用してトナーの有無を検知するものを用いることができる。また、反射型フォトセンサなどを用いてもよい。
【００３３】
図４は、本プリンタのトナー補給装置１３の一端部を、ホッパ部５の一端部とともに示す斜視図である。同図において、トナー補給装置１３は、トナーボトル１４を着脱可能に支持する支持体１３１、トナーボトル１４を回転せしめるための駆動ギヤ１３２、これに回転駆動力を伝える補給モータ（後述する図５の１３３）などを有している。そして、ホッパ部５よりも上方で、トナーボトル１４の端部をホッパ部５の受入口５５の真上に位置させるように、トナーボトル１４を横倒しの状態で且つホッパ部５の長手方向と直交する方向に延在させる姿勢で支持している。
【００３４】
内部にトナーを収容するトナー収容器たるトナーボトル１４は、ボトル状のボトル本体部１４１、これの頭部に固定されたキャップ部１４２などを有している。ボトル本体部１４１の内周面には、ボトル軸線方向に延びる螺旋突起１４３が設けられている。また、キャップ部１４２の外周面には、ギヤ部１４４が設けられている。トナー補給装置１３の支持体１３１は、上述の駆動ギヤ１３２をこのギヤ部１４４に噛み合わせるように、トナーボトル１４を支持している。図示しない制御部によって上述の補給モータが駆動されると、その回転駆動力が駆動ギヤ１３２を介してキャップ部１４２のギヤ部１４４に伝えられる。これにより、トナーボトル１４が図中反時計回りに回転せしめられて、ボトル内部のトナーが螺旋突起１４３の螺旋運動に伴ってキャップ部１４２に向けて移動する。そして、その一部が、キャップ部１４２の端面に設けられた収容器開口である排出口１４５から排出され、ホッパ部５の受入口５５を通ってホッパ部５内に補給される。
【００３５】
図５は、トナーボトル１４の一端部をホッパ部５とともに示す拡大構成図である。同図において、トナーボトル１４からホッパ部５内に補給された図示しないトナーは、トナー検知センサ５４の真横に設けられた上述のトナー搬送スクリュウ５１上に落下する。そして、スクリュウ軸線方向に搬送されながら、少しずつトナー供給ローラ５２に向けて落とし込まれる。
【００３６】
上記制御部は、トナー検知センサ５４による検知結果に基づいて補給モータ１３３を駆動して、トナーボトル１４からホッパ部５内へのトナー補給を行わせるトナー補給制御を実施するように構成されている。具体的には、上述のトナー濃度制御によってホッパ部５内から現像器４内にトナーが供給されて、ホッパ部５内のトナー量が少なくなってくると、トナー検知センサ５４がトナーを検知しなくなる。上記制御部は、トナー検知センサ５４によってトナーが検知されなくなると、トナーが検知されるようになるまで、補給モータ１３３を回転駆動させるのである。
【００３７】
トナーボトル１４の１回転あたりにおけるボトルからのトナー排出量は、ボトル内のトナー残量によって大きく変化する。そして、この変化は、トナー残量に応じてボトル内のトナー上面レベルが変化することに起因している。具体的には、上述のように、トナーボトル１４は横に寝た状態でトナー補給装置に装着される。このように横に寝た状態でトナーをほぼ満杯に収容しているときには、内部のトナーの上面レベルが上記排出口（図４の１４５）よりも鉛直方向上側になって排出口をトナーで覆い尽くす。そして、回転に伴って排出口の全領域からトナーを排出するので、１回転あたりのトナー排出量が多量になる。これに対し、内部のトナー残量が僅かなときには、トナーの上面レベルが排出口よりも鉛直方向下側になって排出口をトナーで覆わなくなる。すると、回転に伴って排出口の下部からしかトナーを排出しなくなるので、１回転あたりのトナー排出量がごく少量になる。満杯時と同量のトナー排出量を得るためには、トナーボトル１４を数〜数十回転させなければならなくなる。
【００３８】
トナーボトル１４はこのようにトナー排出量が不安定になるため、現像剤のトナー濃度を回復させるために現像器４にトナーを補給するトナー補給手段としては不向きである。そこで、本プリンタは、トナーボトル１４から排出されるトナーをホッパ部５に受け入れて一時的に貯留し、そこから現像器４内へトナーを補給するようになっている。上述のように、ホッパ部５へのトナー補給は、トナー搬送スクリュウ５１周囲のトナーがトナー検知センサ５４に検知されなくなると開始される。そして、ホッパ部５内から現像器４へトナーを供給するトナー供給ローラ５２は、このトナー搬送スクリュウ５１よりも鉛直方向下方に配設されている。この結果、突発的な異常が生じない限り常にトナーに埋没した状態になっており、その１回転あたりにおけるトナー供給量が非常に安定している。このようにトナー供給量が非常に安定しているトナー供給ローラ５２の駆動によってトナーを現像器４に少しずつ供給することで、精度良いトナー濃度制御が行われる。
【００３９】
内部にトナーがまだ残っているトナーボトル１４を新たなものに交換してしまうと、その内部のトナーを無駄に廃棄してしまうことになるので不経済である。また、トナーボトル１４内のトナーが空になったことを何の前触れもなく報知すると、ユーザーに対して新たなトナーボトル１４を準備させるための十分な期間を与えることができなくなってしまう。よって、トナーボトル１４内のトナー残量を何らかの方法によって定量的に検出させて、ユーザーに報知させるようにすることが望ましい。
【００４０】
トナー残量を検出させる方法としては、トナー供給ローラ５２の駆動時間に基づいてホッパ部５内から現像器４への累積トナー供給量を算出させ、算出結果に基づいてトナー残量を求めさせる方法が考えられる。しかしながら、ホッパ部５内に固定されたトナー供給ローラ５２は定期的な交換がなされる仕様になっていない。このため、長期の使用に伴ってトナーが固着したり摩耗したりすると、その１回転あたりのトナー供給量を経時的に変化させる。このため、トナー供給ローラ５２の駆動時間に基づいてトナー残量を検出させると、トナー残量の検出精度を経時的に悪化させてしまうことになる。
【００４１】
次に、本プリンタの特徴的な構成について説明する。図６は、本プリンタの電気回路の一部を示すブロック図である。本プリンタは、プリンタ全体の制御を司る制御部２００に、トナー検知センサ５４、補給モータ１３３、ボトル回転検知センサ２０１、操作表示部２０２、レジストセンサ２０３、トナー供給ローラ駆動モータ２０４などが接続されている。
【００４２】
上記制御部２００は、各種の演算処理を行うＣＰＵ２００ａ、一時記憶手段であるＲＡＭ２００ｂ、ユーザーによるデータ書き換えが行われない記憶手段であるＲＯＭ２００ｃなどを備えている。そして、ＲＯＭ２００ｃ内に記憶している各種の制御プログラムに基づいて各種機器の駆動を制御したり、各種センサから送られてくるデータに基づいて各種の演算を実施したりする。また、演算によって得られたデータをＲＡＭ２００ｂ内に記憶する。
【００４３】
上記ボトル回転検知センサ２０１は、上記トナーボトル（１４）の回転を検知して、その１／４回転毎に回転検知信号を制御部２００に出力する。このようなボトル検知センサ２０１としては、エンコーダーなどを用いることができる。１／４回転毎ではなく、１／６回転毎などといったより細かい回転を検知するものや、１回転毎などといったより大雑把な回転を検知するものを用いてもよい。
【００４４】
上記操作表示部２０２は、図示しない操作部と、図示しない表示部とを有している。そして、ユーザーの操作によって操作部に入力された信号を制御部２００に送ったり、制御部２００から送られてくる制御信号に基づいて表示部にデータを表示したりする。かかる操作表示部２０２としては、タッチパネルを用いることができる。また、操作部たるテンキーと、表示部たる液晶パネルとを有するものでもよい。
【００４５】
上記レジストセンサ２０３は、上記レジストローラ対（９）のローラ間を通過した転写紙を検知して、紙検知信号を制御部２００に出力する。制御部２００は、この紙検知信号に基づいて、上記感光体（１）と上記転写手段との間である上記転写ニップに送り込まれる転写紙の数であるプリント枚数を計数することができる。かかる構成では、レジストセンサ２０３と制御部２００との組合せが、潜像担持体と転写手段との間に送り込まれる転写体の数を計数する送り込み数計数手段として機能している。
【００４６】
上記トナー供給ローラ駆動モータ２０４は、上記ホッパ部（５）内から上記現像器（４）内にトナーを供給する上記トナー供給ローラ（５２）の駆動源である。トナー供給ローラ駆動モータ２０４が制御部２００によって駆動制御されることで、トナーがホッパ部（５）内から現像器（４）内に供給されて、現像器（４）内の現像剤のトナー濃度が調整されるのである。
【００４７】
図７は、上記制御部２００によって行われるトナー補給制御のフローを示すフローチャートである。このトナー補給制御において、制御部（２００）は、まず、上記トナー検知センサ（５４）からのトナー検知信号を受信しなくなるまで制御フローの進行を待機する（ステップ１：以下、ステップをＳと記す）。そして、トナー検知信号を受信しなくなると（Ｓ１でＮ）、上記補給モータ（１３３）の駆動を開始させた後（Ｓ２）、回転回数計数処理をスタートする（Ｓ３）。この駆動開始により、上記トナーボトル（１４）から上記ホッパ部（５）へのトナー補給が開始される。なお、上記Ｓ３の回転回数計数処理は、上記ボトル回転検知センサ（１０２）からの回転検知信号に基づいて、トナーボトル（１４）の回転回数を計数する処理である。より詳しくは、上記トナー補給装置（１３）の駆動が開始してから停止するまでにおけるトナーボトル（１４）の回転回数Ｃ１を算出するのである。
【００４８】
上記制御部（２００）は、上記回転回数計数処理を開始すると、次に、上記トナー検知センサ（５４）からのトナー検知信号について、受信するようになったか否かを判断する（Ｓ４）。そして、受信するようになっていない場合には（Ｓ４でＮ）、制御フローをＳ４にループさせる。また、受信するようになった場合には（Ｓ４でＹ）、上記補給モータ（１３３）の駆動を停止させる（Ｓ５）。更に、回転回数計数処理を終了した後（Ｓ６）、制御フローを上記Ｓ１にリターンさせる。
【００４９】
このようなトナー補給制御では、上記トナー検知センサ（５４）が上記ホッパ部（５）内のトナーを検知しなくなると、再び検知するようになるまで、上記トナーボトル（１４）からホッパ部（５）内にトナーが補給される。また、制御部（２００）が、トナー補給装置（１３）の駆動を制御する補給駆動制御手段や、その駆動回数を計数する駆動回数計数手段として機能している。また、制御部（２００）とボトル回転検知センサ（２０１）との組合せが、トナー収容器たるトナーボトル（１４）の回転回数を計数する回転回数計数手段として機能している。
【００５０】
上述の回転回数計数処理によって計数されるトナーボトル（１４）の回転回数Ｃ１と、トナーボトル（１４）内からのトナー排出量とは、ある程度の相関を示す。そこで、上記制御部（２００）は、この回転回数Ｃ１に基づいて、トナーボトル（１４）内のトナー残量Ｍ１を演算して、ユーザーに報知するようになっている。
【００５１】
図８は、トナー残量Ｍ１を報知するためのトナー残量報知制御のフローを示すフローチャートである。このトナー残量報知制御において、制御部（２００）は、まず、回転回数Ｃ１に基づいてトナーボトル（１４）内からのトナー累積排出量Ｍ２を算出する（Ｓ１）。このような算出を行う方法としては、例えば上記回転回数Ｃ１に所定の係数を乗じて、直前の補給動作１回あたりにおけるトナー排出量を算出し、算出結果をそれまでのトナー累積排出量Ｍ２に加算する方法が挙げられる。また例えば、トナーボトル（１４）の累積回転回数Ｃ２に、直前の補給動作１回あたりにおける上記回転回数Ｃ１を加算し、加算後の累積回転回数Ｃ２に所定の係数を乗じてトナー累積排出量Ｍ２を求める方法でもよい。
【００５２】
制御部（２００）は、このようにして求めたトナー累積排出量Ｍ２を初期量Ｍ３から減じてトナー残量Ｍ１を演算した後（Ｓ２）、演算結果を上記操作表示部（２０２）に表示させることによってユーザーに報知する（Ｓ３）。以上のようなトナー残量報知制御を行う制御部（２００）は、上記回転回数Ｃ１に基づいてトナー収容器たるトナーボトル（１４）内のトナー残量Ｍ１を演算するトナー残量演算手段として機能している。
【００５３】
なお、上記トナーボトル（１４）の回転回数Ｃ１と、上記補給モータ（１３３）の回転回数とには、厳密な相関関係が成立する。よって、前者の代わりに後者を検知させてトナー残量Ｍ１を演算させるようにしてもよい。補給モータ（１３３）の回転回数を検知させる方法としては、補給モータ（１３３）の駆動軸の回転を検知するエンコーダーによる方法を用いることができる。また、補給モータ（１３３）としてステッピングモータを用いる場合には、それを回転駆動させるためのステップパルス数に基づいて回転回数を検出することもできる。また、本例では、トナー残量Ｍ１をユーザーに報知する方法として、表示手段たる操作表示部（２０２）を用いたが、音やインジケーターなどによって報知するものを用いてもよい。
【００５４】
次に、上記実施形態に係るプリンタに、より特徴的な構成を付加した実施例のプリンタについて説明する。
上述のように、上記トナーボトル（１４）の回転回数Ｃ１と、トナーボトル（１４）内からのトナー排出量とは、ある程度の相関を示すが、その相関係数はあまり良くない。これは次に説明する理由による。即ち、トナーボトル１回転あたりにおけるトナー排出量は、トナーボトル内のトナー残量Ｍ１に応じて大きく変化する。このため、単にトナーボトル（１４）の回転回数Ｃ１や累積回転回数Ｃ２に所定の係数を乗じるだけでは、トナーボトル（１４）からのトナー排出量や累積トナー排出量Ｍ２を正確に求めることはできない。従って、トナー残量Ｍ１を正確に求めることもできない。
【００５５】
また、トナー残量Ｍ１を検出させる方法としては、トナーボトル（１４）からホッパ部（５）内へのトナー補給動作回数（駆動回数）に所定の係数を乗じて、ボトル内からのトナー累積排出量Ｍ２を算出させる方法も考えられる。しかしながら、１回のトナー補給動作によってトナーボトル（１４）からホッパ部（５）内に補給されるトナー量は非常に不安定である。これは次に説明する理由による。即ち、トナーボトル（１４）内にトナーが満杯に充填されている状態では、トナーボトル（１４）から多量のトナーが一気に排出される。すると、補給されたトナーがトナー検知センサ（５４）に検知された瞬間にトナー補給動作（ボトル回転動作）が停止されても、ホッパ部（５）内のトナーの上面レベルがトナー検知センサ（５４）よりもかなり高いレベルになる。これに対し、ボトル内のトナー残量Ｍ１が比較的少ない状態では、トナーボトル（１４）からトナーが少しずつ排出されるようになる。そして、補給されたトナーがトナー検知センサ（５４）に検知された瞬間にトナー補給動作が停止されると、ホッパ部（５）内におけるトナーの上面レベルがトナー検知センサ（５４）とほぼ同レベルになる。このように、トナー補給動作が１回行われることによってホッパ部（５）内に補給されるトナーの量は、トナー残量Ｍ１に応じて大きく変化してしまうのである。かかる変化があることから、単にトナー補給動作回数に所定の係数を乗じるだけでは、トナーボトル（１４）からのトナー累積排出量Ｍ２を正確に求めることはできない。
【００５６】
一方、本発明者は、上述のトナー残量報知制御において、次のような現象が生ずることを見出した。即ち、上記トナー補給装置（１３）の駆動１回あたりにおけるトナーボトル（１４）からのトナー排出量と、その駆動１回あたりにおけるトナーボトル（１４）の回転回数Ｃ１又は回転時間とに良好な相関関係が成立するという現象である。具体的には、上述のように、駆動１回あたりにおけるホッパ部（５）へのトナー補給量はトナー残量Ｍ１に応じて大きく変化してしまうが、駆動１回あたりにおける回転回数Ｃ１又は回転時間とは良好な相関を示すのである。例えば、トナー残量Ｍ１が初期値Ｍ３である場合にはボトルが僅かに１．５回転しただけで多量のトナーが一気にボトルから排出されてトナー補給量が３ｇになる。そして、それ以降、トナー残量Ｍ１が徐々に減少していくにつれて、駆動１回あたりにおける回転回数Ｃ１が１．５回転から徐々に増加していって、トナー補給量が３ｇから徐々に減少していくといった具合である。
【００５７】
そこで、本実施例に係るプリンタの制御部（２００）は、データ記憶手段である上記ＲＯＭ（２００ｃ）にトナー排出量データテーブルを記憶している。このトナー排出量データテーブルは、予めの実験によって調査された上記回転回数Ｃ１（駆動１回あたりにおけるボトルの回転回数）と、ボトル内からのトナー排出量とを関連付けるデータテーブルである。
【００５８】
図９は、本プリンタの制御部（２００）によって実施されるトナー残量報知制御のフローを示すフローチャートである。このトナー残量報知制御において、制御部（２００）は、まず、上記トナー排出量データテーブルから、上記トナー補給制御によって得られた上記回転回数Ｃ１に対応するトナー排出量Ｍ４を特定する（Ｓ１）。そして、そのトナー排出量Ｍ４を、それまでのトナー累積排出量Ｍ２に加算した後（Ｓ２）、加算結果を初期量Ｍ３から減じてトナー残量Ｍ１を演算する（Ｓ３）。次いで、演算結果を上記操作表示部（２０２）に表示させることによってユーザーに報知する（Ｓ４）。
【００５９】
かかる構成の本プリンタでは、上記回転回数Ｃ１や、トナー補給装置（１３）の駆動回数に、所定の係数を乗じて求めたトナー排出量に基づいてトナー残量Ｍ１を演算する場合よりも、トナー残量Ｍ１を正確に求めることができる。
【００６０】
なお、トナーボトル（１４）の回転回数として、トナー補給装置（１３）の駆動１回あたりにおける回転回数Ｃ１を計数させる例について説明したが、累積回転回数Ｃ２を計数させるようにしてもよい。この場合、制御部（２００）を、トナー補給装置（１３）の累積駆動回数Ｃ３を係数させる累積駆動回数計数手段としても機能させ、累積回転回数Ｃ２を累積駆動回数Ｃ３で除算して得た駆動１回あたりにおけるボトルの平均回転回数Ｃ４を算出させる。そして、トナー排出量データテーブルからその平均回転回数Ｃ４に対応するトナー排出量を特定して、特定結果をトナー累積排出量Ｍ２に加算させればよい。但し、このトナー排出量データテーブルは、予めの実験によって得られた平均回転回数Ｃ４とトナー排出量との関係を示すデータテーブルでなければならない。
【００６１】
また、後述する実施形態２に係るプリンタの場合には、次のようにしてトナー排出量データテーブルを構築すれば、本プリンタと同様にトナー残量Ｍ１を正確に求めることができる。即ち、上記回転回数Ｃ１に代えて、トナー補給装置（１３）の駆動１回あたりにおけるボトルの回転時間ｔ１と、トナー排出量Ｍ４との関係を予めの実験によって調べておき、その結果に基づいてトナー排出量データテーブルを構築する。そして、このトナー排出量データテーブルから、駆動１回あたりの回転時間ｔ１の計時結果に対応するトナー排出量Ｍ４を特定させ、特定結果をトナー累積排出量Ｍ２に加算させればよい。
【００６２】
次に、上記実施例のプリンタに、より特徴的な構成を付加した各具体例のプリンタについて説明する。
［具体例１］
上記トナーボトル（１４）は、ユーザーの希望する任意のタイミングでプリンタ本体に対して着脱される。また、上記トナー残量Ｍ１の定量的な演算結果は、リアルタイムで上記操作表示部（２０２）に表示される。かかる構成においては、上記トナー残量Ｍ１が少なくなってきたときにボトル内からのトナー排出を促すなどの目的で、使用途中のトナーボトル（１４）をプリンタ本体から外した後、再び装着するといったことが、ユーザーによって行われる場合がある。そして、その脱着の際、トナーボトル（１４）内のトナーが上記キャップ部（１４２）側や底側に片寄ってしまい、駆動１回あたりのトナー排出量Ｍ４が、一時的にトナー残量Ｍ１や回転回数Ｃ１に見合わなくなることがある。ボトルの回転に伴ってトナーがボトル長さ方向のほぼ全域に行き渡るようになると、駆動１回あたりのトナー排出量がトナー残量や回転回数Ｃ１に見合った値に回復するが、回復するまでの間のトナー排出量Ｍ４の検出誤差によって、トナー残量Ｍ１に誤差を生じてしまう。
【００６３】
そこで、本プリンタでは、外部のパーソナルコンピュータ等から送られてくる画像情報に基づいて、その画像における出力画素数Ｃ５を計数する画素数係数手段としても制御部（２００）を機能させている。そして、回転回数Ｃ１に所定の閾値を超える変化が生じた場合には（２回の駆動間で回転回数Ｃ１の差が所定の閾値を超えた場合）、トナー残量Ｍ１の演算を、回転回数Ｃ１に基づくものから出力画素数Ｃ５に基づくものに一時的に切り換えるようになっている。回転回数Ｃ１に所定の閾値を超える変化が生じた場合には、ユーザーによるトナーボトル（１４）の脱着操作が行われた可能性が高い。そして、トナー残量Ｍ１の検出精度は、回転回数Ｃ１に基づく残量検出よりも、出力画素数Ｃ５に基づく残量検出の方が高くなるのが一般的である。
【００６４】
図１０は、本プリンタの制御部（２００）によって実施されるトナー残量報知制御のフローを示すフローチャートである。このトナー残量報知制御を実施する前提として、制御部（２００）は、上述のトナー補給制御における回転回数計数処理（図７のＳ３）において、まず、前回のトナー残量報知制御の際に取得した回転回数Ｃ１である新回転回数Ｃ１ａを、旧回転回数Ｃ１ｂとして更新する。そして、回転回数計数処理において、新たに取得する駆動１回あたりにおけるボトルの回転回数Ｃ１を、新回転回数Ｃ１ａとして計数する。
【００６５】
また、図１０に示すトナー残量報知制御を実施する前提として、制御部（２００）は、次のようにして出力画素数Ｃ５やプリント枚数Ｃ６を計数するようになっている。即ち、トナー補給装置（１３）の駆動を停止してから開始するまでの間、即ち、トナー補給動作を終わらせてから次のトナー補給動作を開始させるまでの間に、形成された全ての画像における出力画素数Ｃ５を累積して計数するのである。また、その間に、レジストセンサ２０３によって検知された全ての転写紙の枚数を累積して計数して、送り込み数たるプリント枚数Ｃ６とするのである。
【００６６】
図１０におけるトナー残量報知制御では、まず、上記ＲＡＭ（２００ｂ）に記憶されている旧回転回数Ｃ１ｂが新回転回数Ｃ１ａで除算されて回転回数変化率Ｒが算出された後（Ｓ１）、算出結果について所定の閾値を超えるか否かが判断される（Ｓ２）。そして、所定の閾値を超えない場合には（Ｓ２でＮ）、Ｓ３〜Ｓ６のフローが実施される。また、所定の閾値を超える場合には（Ｓ２でＹ）、Ｓ７〜Ｓ１１のフローが実施された後、Ｓ５及びＳ６のフローが実施される。なお、Ｓ３〜Ｓ６のフローは、図９におけるＳ１〜Ｓ４のフローと同様であるので、説明を省略する。
【００６７】
回転回数変化率Ｒが所定の閾値を超えている場合には（Ｓ２でＹ）、回転回数Ｃ１に基づいてトナー残量Ｍ１の演算に代えて、出力画素数Ｃ５に基づくトナー残量Ｍ１の演算が実施される。具体的には、まず、出力画素数Ｃ５に所定の係数が乗じられてトナー消費量Ｍ５が算出される（Ｓ７）。このトナー消費量Ｍ５は、トナー補給装置（１３）の駆動が停止してから開始するまでの間に、現像器（４）内から感光体（１）に向けて消費されたトナー量である。トナー補給装置（１３）の駆動が開始されると、基本的には、停止している間に消費されたトナーと同様のトナーがホッパ部（５）内に補給される。但し、本プリンタは、上述のように、感光体（１）や紙搬送ベルト（１０ａ）からクリーニングしたトナーを現像器（４）に戻してリサイクル利用するようになっている。かかる構成では、最終的に転写紙に転移したトナーだけが消費されることになるので、その最終的な転移量を求めなければ正確なトナーの消費量を求めることができない。この転移量は、感光体（１）の画像部から転写紙へのトナー転移量である画像部転移量と、非画像部から転写紙へのトナー転移量である非画像部転移量との和になる。より詳しくは、感光体（１）の画像部では、トナー像が感光体（１）から転写紙に転写されるが、若干の転写残トナーが出現する。この転写残トナーを除いた分が画像部転移量になる。かかる画像部転移量ついては、予めの実験によって確かめた転写率に基づいて上記Ｓ７の係数を設定することで求めることができる。即ち、上記Ｓ７においては、トナー消費量Ｍ５として、画像部転移量だけを加味していることになる。一方、非画像部転移量は、感光体（１）の非画像部に若干ながらトナーが付着して地汚れを引き起こすことによって生ずる。そして、予めの実験によって確かめられた非画像部単位面積あたりの地汚れトナー率と、通紙された転写紙の非画像部面積とに基づいて求められる。そこで、制御部（２００）は、上記出力画素数Ｃ５とプリント枚数Ｃ６とに基づいて、トナー補給装置（１３）の駆動が停止している間に通紙された転写紙の非画像部面積Ｓを算出する（Ｓ８）。そして、算出結果に地汚れトナー率を乗じて非画像部転移量を求めた後（Ｓ９）、それの加算によってトナー消費量Ｍ５を補正する（Ｓ１０）。次いで、このようにして正確に求めたトナー消費量Ｍ５を、それまでのトナー累積排出量Ｍ２に加算した後（Ｓ１１）、加算結果を初期量Ｍ３から減じてトナー残量Ｍ１を演算する（Ｓ５）。
【００６８】
［具体例２］
本具体例２に係るプリンタの制御部（２００）は、トナー補給装置（１３）の駆動を停止してから開始するまでの間、可動部材たる上記トナー供給ローラ（５２）の駆動時間である供給駆動時間ｔ２を計測するようになっている。即ち、供給駆動時間計測手段として機能しているのである。そして、上記回転回数Ｃ１に所定の閾値を超える変化が生じた場合には、上記トナー残量の演算を回転回数Ｃ１に基づくものから供給駆動時間ｔ２に基づくものに一時的に切り換えるようになっている。また、上記具体例１に係るプリンタと同様に、上述のトナー補給制御における回転回数計数処理（図７のＳ３）において、まず、前回のトナー残量報知制御の際に取得した回転回数Ｃ１である新回転回数Ｃ１ａを、旧回転回数Ｃ１ｂとして更新する。そして、回転回数計数処理において、新たに取得する駆動１回あたりにおけるボトルの回転回数Ｃ１を、新回転回数Ｃ１ａとして計数する。
【００６９】
なお、回転回数Ｃ１に所定の閾値を超える変化が生じた場合、即ち、ボトルの脱着操作が行われた可能性が高い場合には、トナー残量Ｍ１の検出精度が、回転回数Ｃ１に基づく残量検出よりも、供給駆動時間ｔ２に基づく残量検出の方が高くなるのが一般的である。
【００７０】
図１１は、本プリンタの制御部（２００）によって実施されるトナー残量報知制御のフローを示すフローチャートである。このトナー残量報知制御では、まず、上記ＲＡＭ（２００ｂ）に記憶されている旧回転回数Ｃ１ｂが新回転回数Ｃ１ａで除算されて回転回数変化率Ｒが算出された後（Ｓ１）、算出結果について所定の閾値を超えるか否かが判断される（Ｓ２）。そして、所定の閾値を超えない場合には（Ｓ２でＮ）、Ｓ３〜Ｓ６のフローが実施される。また、所定の閾値を超える場合には（Ｓ２でＹ）、Ｓ７〜Ｓ８のフローが実施された後、Ｓ５及びＳ６のフローが実施される。なお、Ｓ３〜Ｓ６のフローは、図１０におけるＳ３〜Ｓ６のフローと同じであるので、説明を省略する。
【００７１】
回転回数変化率Ｒが所定の閾値を超えている場合には（Ｓ２でＹ）、回転回数Ｃ１に基づいてトナー残量Ｍ１の演算に代えて、供給駆動時間ｔ２に基づくトナー残量Ｍ１の演算が実施される。具体的には、供給駆動時間ｔ２に所定の係数が乗じられてトナー消費量Ｍ５が算出された後（Ｓ７）、算出結果がそれまでのトナー累積排出量Ｍ２に加算される（Ｓ８）。そして、加算後のトナー累積排出量Ｍ２が初期量Ｍ３から減じられてトナー残量Ｍ１が演算される（Ｓ５）。
【００７２】
次に、本発明を適用した第２実施形態のプリンタについて説明する。なお、本プリンタの基本的な構成については、第１実施形態に係るプリンタと同様であるので、説明を省略する。また、本プリンタにおける電気回路の要部は、図６に示したものと同様である。
【００７３】
図１２は、上記制御部２００によって行われるトナー補給制御のフローを示すフローチャートである。このトナー補給制御において、制御部（２００）は、まず、上記トナー検知センサ（５４）からのトナー検知信号を受信しなくなるまで制御フローの進行を待機する（Ｓ１）。そして、トナー検知信号を受信しなくなると（Ｓ１でＮ）、上記補給モータ（１３３）の駆動を開始させた後（Ｓ２）、回転時間計時処理をスタートする（Ｓ３）。この駆動開始により、上記トナーボトル（１４）から上記ホッパ部（５）へのトナー補給が開始される。なお、上記Ｓ３の回転時間計時処理は、上記補給モータ（１３３）の駆動開始から停止までに要した時間、即ち、トナー補給装置（１３）の駆動１回あたりにおけるトナーボトル（１４）の回転時間ｔ１を計時するための処理である。
【００７４】
上記制御部（２００）は、上記回転時間計時処理を開始すると、次に、上記トナー検知センサ（５４）からのトナー検知信号について、受信するようになったか否かを判断する（Ｓ４）。そして、受信するようになっていない場合には（Ｓ４でＮ）、制御フローを上記Ｓ４にループさせる。また、受信するようになった場合には（Ｓ４でＹ）、上記補給モータ（１３）の駆動を停止させる（Ｓ５）。更に、回転時間計時処理を停止した後（Ｓ６）、制御フローをリターンさせる。
【００７５】
上述の回転時間計時処理によって計測されるトナーボトル（１４）の回転時間ｔ１と、トナーボトル（１４）内からのトナー排出量とは、ある程度の相関を示す。そこで、上記制御部（２００）は、この回転時間ｔ１に基づいて、トナーボトル（１４）内のトナー残量Ｍ１を演算して、ユーザーに報知するようになっている。
【００７６】
図１３は、トナー残量Ｍ１を報知するためのトナー残量報知制御のフローを示すフローチャートである。このトナー残量報知制御において、制御部（２００）は、まず、回転時間ｔ１に基づいてトナーボトル（１４）内からのトナー累積排出量Ｍ２を算出する（Ｓ１）。このような算出を行う方法としては、例えば回転時間ｔ１に所定の係数を乗じて、直前の補給動作１回あたりにおけるトナー排出量を算出し、算出結果をそれまでのトナー累積排出量Ｍ２に加算する方法が挙げられる。また例えば、トナーボトル（１４）の累積回転時間ｔ３に、直前の補給動作１回あたりにおける回転時間ｔ１を加算し、加算後の累積回転時間ｔ３に所定の係数を乗じてトナー累積排出量Ｍ２を求める方法でもよい。
【００７７】
制御部（２００）は、このようにして求めたトナー累積排出量Ｍ２を初期量Ｍ３から減じてトナー残量Ｍ１を演算した後（Ｓ２）、演算結果を上記操作表示部（２０２）に表示させることによってユーザーに報知する（Ｓ３）。以上のようなトナー残量報知制御を行う制御部（２００）は、上記回転時間ｔ１に基づいてトナー収容器たるトナーボトル（１４）内のトナー残量Ｍ１を演算するトナー残量演算手段として機能している。
【００７８】
これまで、トナーと磁性キャリアとを含有する二成分現像方式のプリンタについて説明してきたが、磁性キャリアを含有しない一成分現像方式の画像形成装置についても、本発明の適用が可能である。
【００７９】
以上、実施例に係るプリンタにおいては、上記回転回数Ｃ１として、トナー補給装置（１３）の駆動１回あたりにおけるトナーボトル（１４）の回転回数を算出し、算出結果に基づいてトナー残量Ｍ１を演算させるように、トナー残量演算手段たる制御部（２００）を構成している。かかる構成では、上述した理由により、回転回数Ｃ１や、トナー補給装置（１３）の駆動回数に、所定の係数を乗じて求めたトナー排出量に基づいてトナー残量Ｍ１を演算する場合よりも、トナー残量Ｍ１を正確に求めることができる。
【００８０】
また、具体例１に係るプリンタにおいては、潜像担持体たる感光体（１）に形成される画像における出力画素数Ｃ５を計数する画素数計数手段として制御部（２００）を機能させ、回転回数Ｃ１に所定の閾値を超える変化が生じた場合には、トナー残量Ｍ１の演算を回転回数Ｃ１に基づくものから出力画素数に基づくものに一時的に切り換えさせるように、制御部（２００）を構成している。かかる構成では、使用中のトナーボトル（１４）の着脱によってボトル内のトナーがキャップ部側や底側に偏在してしまうことによるトナー残量Ｍ１の検出精度の悪化を抑えることができる。
【００８１】
また、具体例１に係るプリンタにおいては、感光体（１）上で現像されたトナー像を転写体たる転写紙に転写する転写手段と、感光体（１）と転写手段との間に送り込まれる転写紙の数である送り込み数としてのプリント枚数Ｃ６を送り込み数計数手段とを設けている。そして、出力画素数Ｃ５に加えてプリント枚数Ｃ６にも基づいてトナー残量Ｍ１を演算させるように、制御部（２００）を構成している。かかる構成では、上記画像部転移量の他に、上記非画像部転移量を加味して感光体（１）から転写紙へのトナー転移量を演算して、トナー消費量Ｍ５を求めることができる。そして、このことにより、出力画素数Ｃ５だけに基づく場合よりも、トナー残量Ｍ１を正確に検出することができる。
【００８２】
また、具体例２に係るプリンタにおいては、トナー貯留部たるホッパ部（５）内に設けられた可動部材たるトナー供給ローラ（５２）の駆動時間である供給駆動時間ｔ２を計る供給駆動時間計測手段として制御部（２００）を機能させている。そして、回転回数Ｃ１に所定の閾値を超える変化が生じた場合には、トナー残量Ｍ１の演算を回転回数Ｃ１に基づくものから供給駆動時間ｔ２に基づくものに一時的に切り換えさせるように、制御部（２００）を構成している。かかる構成においても、使用中のトナーボトル（１４）の着脱によってボトル内のトナーがキャップ部側や底側に偏在してしまうことによるトナー残量Ｍ１の検出精度の悪化を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】第１実施形態に係るプリンタを示す概略構成図。
【図２】同プリンタの感光体と現像器とを示す拡大構成図。
【図３】同プリンタの現像器及びホッパ部の一端部を示す斜視図。
【図４】同プリンタのトナー補給装置の一端部を、同ホッパ部の一端部ととに示す斜視図。
【図５】同プリンタのトナーボトルの一端部を、同ホッパ部とともに示す拡大構成図。
【図６】同プリンタの電気回路の一部を示すブロック図。
【図７】同プリンタの制御部によって行われるトナー補給制御のフローを示すフローチャート。
【図８】同制御部によって行われるトナー残量報知制御のフローを示すフローチャート。
【図９】実施例に係るプリンタの制御部によって行われるトナー残量報知制御のフローを示すフローチャート。
【図１０】具体例１に係るプリンタの制御部によって行われるトナー残量報知制御のフローを示すフローチャート。
【図１１】具体例２に係るプリンタの制御部によって行われるトナー残量報知制御のフローを示すフローチャート。
【図１２】第２実施形態に係るプリンタの制御部によって行われるトナー補給制御のフローを示すフローチャート。
【図１３】同制御部によって行われるトナー残量報知制御のフローを示すフローチャート。
【符号の説明】
【００８４】
１                  感光体（潜像担持体）
４                  現像器
５                  ホッパ部（トナー貯留部）
６                  転写ローラ（転写手段の一部）
１３                トナー補給装置
１４                トナーボトル（トナー収容器）
１３１              支持体
１３３              補給モータ
１４５              排出口（収容器開口）
２００              制御部（補給駆動制御手段、回転回数計数手段の一部、トナー残量演算手段、回転時間計測手段、画素数計数手段、送り込み数計数手段の一部、供給駆動時間計測手段）
２０１              ボトル回転検知センサ（回転回数計数手段の一部）
２０３              レジストセンサ（送り込み数計数手段の一部）
【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】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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