(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤を収容する現像剤収容部と、前記現像剤収容部の中の現像剤を攪拌する攪拌部材とを備え、画像情報に基づいて像担持体の上に形成された潜像を現像剤で現像剤像に現像する現像装置と、
前記現像剤収容部の内部に光を通過させて現像剤収容部の現像剤の残量を検知する光残量検知装置と、
前記画像情報に基づいて現像剤の消費量に関する情報を算出する消費量算出装置と、
画像形成時に、前記攪拌部材が駆動を開始してからの連続して駆動を行なった駆動時間に関する情報に応じて、
前記光残量検知装置の検知結果に基づく現像剤残量、
又は前記消費量算出装置による消費量に関する情報に基づく現像剤残量、
のいずれかを選択し、選択した現像剤残量の情報信号を発信する制御装置と、を備え、
前記駆動時間が、基準値以上の場合は、前記制御装置は、前記光残量検知装置の検知結果に基づく前記現像剤残量の情報信号を発信し、
前記駆動時間が、基準値よりも小さい場合は、前記制御装置は、前記消費量算出装置による消費量に関する情報に基づく前記現像剤残量の情報信号を発信し、
前記基準値は、画像形成を開始する前に前記攪拌部材の回転が停止していた停止時間が長くなるほど、大きくなることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
現像剤を収容する現像剤収容部と、前記現像剤収容部の中の現像剤を攪拌する攪拌部材とを備え、画像情報に基づいて像担持体の上に形成された潜像を現像剤で現像剤像に現像する現像装置と、
前記現像剤収容部の内部に光を通過させて現像剤収容部の現像剤の残量を検知する光残量検知装置と、
前記画像情報に基づいて現像剤の消費量に関する情報を算出する消費量算出装置と、
画像形成時に、前記攪拌部材が駆動を開始してからの連続して駆動を行なった駆動時間に関する情報に応じて、
前記光残量検知装置の検知結果に基づく現像剤残量、
又は前記消費量算出装置による消費量に関する情報に基づく現像剤残量、
のいずれかを選択し、選択した現像剤残量の情報信号を発信する制御装置と、を備え、
前記駆動時間が、基準値以上の場合は、前記制御装置は、前記光残量検知装置の検知結果に基づく前記現像剤残量の情報信号を発信し、
前記駆動時間が、基準値よりも小さい場合は、さらに、前記消費量算出装置による消費量に関する情報と閾値を比較し、
前記消費量算出装置による消費量に関する情報が前記閾値以上の場合は、画像形成を中止して、前記駆動時間が基準値よりも大きくなるまで攪拌部材を回転させ、その後、前記光残量検知装置の検知結果に基づく現像剤残量の情報信号を発信し、
前記消費量算出装置による消費量に関する情報が前記閾値より小さい場合は、前記消費量算出装置による消費量に関する情報に基づいて前記現像剤残量の情報信号を発信することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
現像剤を収容する現像剤収容部と、前記現像剤収容部の中の現像剤を攪拌する攪拌部材とを備え、画像情報に基づいて像担持体の上に形成された潜像を現像剤で現像剤像に現像する現像装置と、
前記現像剤収容部の内部に光を通過させて現像剤収容部の現像剤の残量を検知する光残量検知装置と、
前記画像情報に基づいて現像剤の消費量に関する情報を算出する消費量算出装置と、
画像形成時に、前記攪拌部材が駆動を開始してからの連続して駆動を行なった駆動時間に関する情報に応じて、
前記光残量検知装置の検知結果に基づく現像剤残量、
又は前記消費量算出装置による消費量に関する情報に基づく現像剤残量、
のいずれかを選択し、選択した現像剤残量の情報信号を発信する制御装置と、を備え、
前記駆動時間が、基準値以上の場合は、前記制御装置は、前記光残量検知装置の検知結果に基づく前記現像剤残量の情報信号を発信し、
前記駆動時間が、基準値よりも小さい場合は、さらに、前記消費量算出装置による消費量に関する情報と閾値を比較し、
前記消費量算出装置による消費量に関する情報が前記閾値以上の場合は、画像形成を終了した後、画像形成時の前記攪拌部材の駆動速度とは異なる速度で前記攪拌部材を回転させて、前記駆動時間が基準値よりも大きくなるまで攪拌部材を回転させ、その後、前記光残量検知装置の検知結果に基づく現像剤残量の情報信号を発信し、
前記消費量算出装置による消費量に関する情報が前記閾値より小さい場合は、前記消費量算出装置による消費量に関する情報に基づいて前記現像剤残量の情報信号を発信することを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
前記基準値は、画像形成を開始する前に前記攪拌部材の回転が停止していた停止時間が長くなるほど、大きくなることを特徴とする請求項２又は３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
現像剤の残量を記憶する記憶装置を備え、
前記制御装置は、前記光残量検知装置の検知結果に基づく現像剤残量の情報信号を発信した場合は、前記光残量検知装置の検知結果を、前記記憶装置に記憶された現像剤の残量に書き換え、
前記制御装置は、前記消費量算出装置による消費量に関する情報に基づく現像剤残量の情報信号を発信した場合は、前記記憶装置に記憶された先の現像剤残量から消費量算出装置により算出された消費量を減算した結果を、前記記憶装置に記憶された現像剤の残量に書き換えることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
現像剤の残量を表示する表示装置を備え、
前記制御装置は、前記光残量検知装置の検知結果に基づく現像剤残量の情報信号を発信した場合は、前記光残量検知装置の検知結果を、前記表示装置に表示させ、
前記制御装置は、前記消費量算出装置による消費量に関する情報に基づく現像剤残量の
情報信号を発信した場合は、前記表示装置に、先の現像剤残量から消費量算出装置により算出された消費量を減算した結果を、前記表示装置に表示させることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シート等の記録材（記録媒体）上に画像を形成する機能を備えた、例えば、複写機、プリンタなどの画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真画像形成プロセスを用いた画像形成装置において、現像装置内の現像剤の残量を報知する様々な検知方式や推定方式が開示されている。
【０００３】
現像剤の量を直接検知する方式としては、特許文献１に、現像装置内の現像剤量によって変化する静電容量を検出して現像剤残量検出に用いる方式が開示されている。また、特許文献２には、赤外線のＬＥＤと受光用光センサを用いて現像剤の残量検出に用いる方式が開示されている。
【０００４】
これらの現像装置内の現像剤量を直接検知する方式は、現像剤の状態、特に「攪拌の状態」により、検知結果に比較的大きな誤差が生じる場合がある。特許文献３には、この誤差を避ける為に、所定の使用度（現像ローラの積算回転数、印字画素情報）に応じて、画像形成動作とは別の残量検知シーケンスを行い、現像剤量の検知に適した状態にして測定を行う方式が開示されている。
【０００５】
現像剤の量を間接的に推定する方式としては、特許文献４に、画像形成時の画像情報に基づいて、現像剤の消費量を推測して残量検出に用いる方式が示されている。
【０００６】
上記の現像剤量の推定をこの推定検出方法のみだけで行うとすると、使用するにつれて推定値の積算誤差が大きくなることが知られている。例えば、一画素あたりの現像剤消費量は、画像がグラフィックパターン（ベタ画像）とテキストパターンによって異なるため、印字パターンにより画素数が同じでも積算された推定消費量が実際の消費量から大きく外れるおそれがある。
【０００７】
現像装置の現像剤量を逐次検知するために、特許文献５には、次に示すような方式が開示されている。それは、上述の受光用光センサを用いて現像剤の残量検出に用いる方式（特許文献２）と、画像情報に基づいて現像剤の消費量を推測して残量検出に用いる方式（特許文献４）の２つの方法を併用したものである。
【０００８】
また、電子写真画像形成装置の構成として、現像剤の補充や、現像装置のメンテナンスを簡略化するために、現像装置を画像形成装置本体から着脱可能な「現像プロセスカートリッジ」として構成される場合がある。更には、現像装置に感光体やその他のプロセス手段を加えて一体的に構成し、「プロセスカートリッジ」として画像形成装置本体から着脱可能にしたものも知られている。
【特許文献１】特開平５−６０９２号公報
【特許文献２】特開平７−１４０７７６号公報
【特許文献３】特開２００６−３１７９１４号公報
【特許文献４】特開２００１−３１８５６６号公報
【特許文献５】特開２００４−１３９０５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
背景技術の項で説明したように、現像剤の残量検出機構が検出精度を確保できない場合
に、現像剤消費量の推定機構によって現像剤の残量検出を行う例がある。
【００１０】
しかしながら、現像剤がある程度の時間放置されると、現像剤自身の重量で凝集してしまい現像剤の流動性が変化してしまう。このような、現像剤の流動性が変化した状態で現像剤の残量検知を行うと、現像剤の流動性の変化前後で誤差が生じるケースがある。
【００１１】
本発明は上記したような事情に鑑みてなされたものであり、現像剤の状況によって現像剤の残量検出機構が検出精度を確保できない場合において、より信頼性の高い残量検出を行うことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために本発明にあっては、
現像剤を収容する現像剤収容部と、前記現像剤収容部の中の現像剤を攪拌する攪拌部材とを備え、画像情報に基づいて像担持体の上に形成された潜像を現像剤で現像剤像に現像する現像装置と、
前記現像剤収容部の内部に光を通過させて現像剤収容部の現像剤の残量を検知する光残量検知装置と、
前記画像情報に基づいて現像剤の消費量に関する情報を算出する消費量算出装置と、
画像形成時に、前記攪拌部材が駆動を開始してからの連続して駆動を行なった駆動時間に関する情報に応じて、
前記光残量検知装置の検知結果に基づく現像剤残量、
又は前記消費量算出装置による消費量に関する情報に基づく現像剤残量、
のいずれかを選択し、選択した現像剤残量の情報信号を発信する制御装置と、を備え、
前記駆動時間が、基準値以上の場合は、前記制御装置は、前記光残量検知装置の検知結果に基づく前記現像剤残量の情報信号を発信し、
前記駆動時間が、基準値よりも小さい場合は、前記制御装置は、前記消費量算出装置による消費量に関する情報に基づく前記現像剤残量の情報信号を発信し、
前記基準値は、画像形成を開始する前に前記攪拌部材の回転が停止していた停止時間が長くなるほど、大きくなることを特徴とする。
また、現像剤を収容する現像剤収容部と、前記現像剤収容部の中の現像剤を攪拌する攪拌部材とを備え、画像情報に基づいて像担持体の上に形成された潜像を現像剤で現像剤像に現像する現像装置と、
前記現像剤収容部の内部に光を通過させて現像剤収容部の現像剤の残量を検知する光残量検知装置と、
前記画像情報に基づいて現像剤の消費量に関する情報を算出する消費量算出装置と、
画像形成時に、前記攪拌部材が駆動を開始してからの連続して駆動を行なった駆動時間に関する情報に応じて、
前記光残量検知装置の検知結果に基づく現像剤残量、
又は前記消費量算出装置による消費量に関する情報に基づく現像剤残量、
のいずれかを選択し、選択した現像剤残量の情報信号を発信する制御装置と、を備え、
前記駆動時間が、基準値以上の場合は、前記制御装置は、前記光残量検知装置の検知結果に基づく前記現像剤残量の情報信号を発信し、
前記駆動時間が、基準値よりも小さい場合は、さらに、前記消費量算出装置による消費量に関する情報と閾値を比較し、
前記消費量算出装置による消費量に関する情報が前記閾値以上の場合は、画像形成を中止して、前記駆動時間が基準値よりも大きくなるまで攪拌部材を回転させ、その後、前記光残量検知装置の検知結果に基づく現像剤残量の情報信号を発信し、
前記消費量算出装置による消費量に関する情報が前記閾値より小さい場合は、前記消費量算出装置による消費量に関する情報に基づいて前記現像剤残量の情報信号を発信することを特徴とする。
また、現像剤を収容する現像剤収容部と、前記現像剤収容部の中の現像剤を攪拌する攪
拌部材とを備え、画像情報に基づいて像担持体の上に形成された潜像を現像剤で現像剤像に現像する現像装置と、
前記現像剤収容部の内部に光を通過させて現像剤収容部の現像剤の残量を検知する光残量検知装置と、
前記画像情報に基づいて現像剤の消費量に関する情報を算出する消費量算出装置と、
画像形成時に、前記攪拌部材が駆動を開始してからの連続して駆動を行なった駆動時間に関する情報に応じて、
前記光残量検知装置の検知結果に基づく現像剤残量、
又は前記消費量算出装置による消費量に関する情報に基づく現像剤残量、
のいずれかを選択し、選択した現像剤残量の情報信号を発信する制御装置と、を備え、
前記駆動時間が、基準値以上の場合は、前記制御装置は、前記光残量検知装置の検知結果に基づく前記現像剤残量の情報信号を発信し、
前記駆動時間が、基準値よりも小さい場合は、さらに、前記消費量算出装置による消費量に関する情報と閾値を比較し、
前記消費量算出装置による消費量に関する情報が前記閾値以上の場合は、画像形成を終了した後、画像形成時の前記攪拌部材の駆動速度とは異なる速度で前記攪拌部材を回転させて、前記駆動時間が基準値よりも大きくなるまで攪拌部材を回転させ、その後、前記光残量検知装置の検知結果に基づく現像剤残量の情報信号を発信し、
前記消費量算出装置による消費量に関する情報が前記閾値より小さい場合は、前記消費量算出装置による消費量に関する情報に基づいて前記現像剤残量の情報信号を発信することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、現像剤の状況によって現像剤の残量検出機構が検出精度を確保できない場合において、より信頼性の高い残量検出を行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に図面を参照して、この発明を実施するための最良の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものであり、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。
【００１５】
本発明は、電子写真方式を用いた画像形成装置の現像剤残量検知の制御に関するものである。
【実施例１】
【００１６】
（画像形成装置）
図１は、本発明の実施例１に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。
【００１７】
図中の２１は、像担持体としての感光体ドラムである。感光体ドラム２１の表面には帯電装置である帯電ローラ２３と、感光体ドラム２１に現像作用を行う現像手段としての現像装置２ｂの現像ローラ２２と、転写装置である転写ローラ４０と、クリーニングブレード２８が接触配置されている。感光体ドラム２１と帯電ローラ２３、クリーニングブレード２８は、廃トナー収納容器２９に設置され、感光体ドラムユニット２ａとして一体化されている。
【００１８】
現像装置２ｂは、現像剤収容部としてのトナー収容部７０を含んだ現像容器７１を筐体
として、現像ローラ２２と、トナー供給ローラ７２、現像ブレード７３、攪拌手段としてのトナー攪拌部材７４が設置された現像ユニットとして構成されている。現像装置２ｂを、以下、現像ユニット２ｂという。
【００１９】
以下に、本実施例に係る画像形成装置の画像形成動作について説明する。
【００２０】
感光体ドラム２１は、不図示の駆動装置により矢印Ｘ方向に所定の速度で回転する。帯電ローラ２３には、不図示の電源より帯電バイアスが印加され、感光体ドラム２１の表面を所定電位に一様帯電する。帯電された感光体ドラム２１の表面には、不図示のレーザ露光装置により露光され、潜像が形成される。
【００２１】
感光体ドラム２１の表面に形成された潜像は、現像ローラ２２との接触部に送られ、現像ローラ２２より供給される現像剤としてのトナーＤによってトナー像（現像剤像）として可視化される。本実施例では、トナーＤとして、非磁性一成分トナーを用いた。現像ローラ２２と感光体ドラム２１との間には、不図示の電源により現像バイアスが印加されている。
【００２２】
可視化されたトナー像は、さらに転写ローラ４０の接触部に送られ、タイミングを合わせて搬送されてくる記録材Ｐ上に転写される。転写ローラ４０と感光体ドラム２１との間には、不図示の電源により転写バイアスが印加されている。
【００２３】
トナー像が転写された記録材Ｐは定着装置５０に送られる。定着装置５０において、記録材Ｐには熱及び圧力が加えられ、転写されたトナー像は記録材Ｐに定着される。
【００２４】
一方、転写されずに感光体ドラム２１上に残ったトナーＤはクリーニングブレード２８で掻き落とされ、廃トナー収納容器２９内に収容される。残留トナーを除去された感光体ドラム２１の表面は再び帯電ローラ２３により帯電され、上記画像形成動作を繰り返す。
【００２５】
図１に例示した画像形成装置では、感光体ドラムユニット２ａと現像ユニット２ｂとがまとめて一体化され、プロセスカートリッジ２として画像形成装置より着脱可能に構成されている。
【００２６】
（現像ユニット）
次に、本実施例の現像ユニット２ｂについて、図２を用いて詳細に説明する。図２はプロセスカートリッジ２の概略断面図を示している。
【００２７】
現像ユニット２ｂにおいて、現像ローラ２２及びトナー供給ローラ７２は回転自在に現像容器７１に支持されている。トナー供給ローラ７２は現像ローラ２２の周面と接触するように配置されている。現像ローラ２２とトナー供給ローラ７２の回転方向は、図２中の矢印Ｙ，Ｚに示されるように同一方向（接触部分の周面では逆方向）である。現像ローラ２２は、金属芯金の周囲に所定の体積抵抗を持つ導電性弾性ゴム層を設けたものである。トナー供給ローラ７２は金属芯金の周囲に発泡ウレタン層を設けたものである。この発泡ウレタン層の表層では発泡セルが開口されており、トナーＤを保持・搬送し易くなっている。
【００２８】
現像ブレード７３は、可撓性のあるリン青銅などの弾性板で構成され、その一端が現像容器７１に固定され、その自由端に近い板面を現像ローラ２２の導電性弾性ゴム層の表面に摺擦するように配置される。
【００２９】
トナー攪拌部材７４はトナー収容部７０の内部に設けられ、回転軸７６を中心に回転可
能な構成となっている。トナー攪拌部材７４の先端部７５はトナー収容部７０の底面に接触するように配置される。トナー収容部７０の底面には、２つの光透過窓６１，６２（入射光透過部６１，出射光透過部６２）が設けられている。トナー攪拌部材７４の先端部７５は、トナー収容部７０の中で光透過窓６１，６２に接触するように構成され、光透過窓６１，６２の上にあるトナーＤを一時的に移動できるようになっている（換言すれば、光透過窓６１，６２を清掃している）。
【００３０】
次に、駆動中の現像ユニット２ｂにおけるトナーの動きについて説明する。
【００３１】
現像ユニット２ｂが駆動されると、現像ローラ２２，トナー供給ローラ７２，トナー攪拌部材７４のそれぞれが図２中の矢印方向に回転する。
【００３２】
トナー収容部７０内のトナー攪拌部材７４が回転することにより、トナー収容部７０内（現像手段内）のトナーＤは、攪拌されるとともにトナー供給ローラ７２に向けて搬送される。トナー供給ローラ７２の発泡ウレタン層に保持されたトナーＤは、トナー供給ローラ７２の回転によって現像ローラ２２との接触部に送られる。前記接触部に至ったトナーＤは、互いに逆方向に移動する現像ローラ２２とトナー供給ローラ７２との表面よって摺擦され、その一部が現像ローラ２２の表面に転移・付着する。
【００３３】
現像ローラ２２の表面に付着したトナーＤは、現像ローラ２２の回転に伴い現像ブレード７３へ送られる。現像ブレード７３は、現像ローラ２２の表面に付着したトナーＤの量を規制して均一な薄層を形成するとともに、トナーＤを摩擦帯電する。
【００３４】
薄層化されたトナーＤは、現像ローラ２２の回転に伴い感光体ドラム２１との接触部に送られ、感光体ドラム２１の潜像を現像するために用いられる。現像に用いられず現像ローラ２２の表面に残留したトナーＤは、トナー供給ローラ７２との接触部に搬送され、トナー供給ローラ７２により現像ローラ２２の表面から除去される。除去されたトナーＤは、トナー収容部７０内に送られ、トナー収容部７０内のトナーＤと攪拌・混合される。
【００３５】
（トナー量検出手段）
次に、本実施例で採用した光透過式によるトナー量検出について図３，４を用いて説明する。図３は、光透過式によるトナー量検出方法を説明するための概略図である。図４は、トナー量検出方法を説明するための概略図である。
【００３６】
画像形成装置には、図３に示すような、トナーの残量を検出するための光を発光する発光部１０２と、トナー収容部７０内を通過した光を受光する受光部１０３とが設けられている。本実施例では発光部１０２にはＬＥＤ、受光部１０３にはフォトトランジスタ（ＰＴＲ）を用いている。光透過式によるトナー量検出方法は、トナー収容部７０の内部に光を通過させて残量を検知する方法である。
【００３７】
トナー収容部７０にトナーＤが無い場合には、発光部１０２からの光は、光透過窓６１から入り、トナー収容部７０を通過して光透過窓６２から出て受光部１０３へと導かれる。当然ながら、トナー収容部７０にトナーＤが十分ある場合は、光透過窓６１と光透過窓６２との間の光路上で光がトナーＤにより遮光され受光部１０３に届かないように構成されている。
【００３８】
本実施例の構成では、トナー量検出時にトナー攪拌部材７４が所定の周期で回転しているため、トナー収容部７０にトナーＤが無い場合でも、受光期間と遮光期間が交互に出現する。
【００３９】
ここで、図４（ａ）は、トナー収容部７０にトナーＤがある程度残っている場合に、トナー攪拌部材７４の先端部７５で搬送されるトナーＤにより遮光されている状態を示している。また、図４（ｂ）は、トナーＤが搬送されることで残量が僅かとなり、発光部１０２からの光が受光部１０３へと導かれている状態を示している。
【００４０】
トナー収容部７０にトナーＤがある程度残っている場合は、トナー攪拌部材７４の先端部７５で搬送されるトナーＤがあるため、トナーＤが無い場合に比べ遮光期間が長くなる（図４（ａ），（ｂ）参照）。上記の遮光期間は、トナー収容部７０内部のトナーＤの量に対応している。従って、トナー攪拌部材７４が一回転する周期（以下、攪拌周期と呼ぶ）の遮光期間の比率を計測することにより、トナー収容部７０内部のトナーＤの量を検知することができる。なお、遮光期間の比率を比較するのではなく、受光期間の比率を比較することにより残量検知を行うことも可能である。
【００４１】
図５は、本実施例における現像剤量検出手段としてのトナー量検出手段１１０の回路構成のブロック図である。
【００４２】
トナー量検出手段１１０（光残量検知装置）は、図５に示すように、発光部１０２と受光部１０３に加えて、受光検知部１１１，受光時間カウンタ１１２，トナー量換算部１１３を備える。
【００４３】
受光部１０３の出力は、受光検知部１１１に入力される。受光検知部１１１は、所定レベル以上の光が受光された場合にのみ受光時間カウンタ１１２に出力信号（以下、受光信号と呼ぶ）を送る。受光時間カウンタ１１２は受光信号を受けた時間を計測し、計測値をトナー量換算部１１３に送る。トナー量換算部１１３は、受光時間カウンタ１１２の計測値と攪拌周期から、トナー収容部７０のトナー量を算出し、後述する制御手段１４０に検出データＡを送る。
【００４４】
（トナー消費量推定手段）
画像形成動作時のトナー消費量（現像剤消費量）を推測する消費量推定手段１２０（算出装置）について説明する。
【００４５】
一般にトナーの消費量は、画像形成動作により記録材に形成される画像の画像情報として、出力画像の画素情報（画素信号数（ピクセルカウント数））に比例して大きくなっていくので、以下の計算式を適用しトナー消費量Ｗの推測を行う。
Ｗ＝ＰＣ×Ｗｄｏｔ  ・・・（１）
ここで、Ｗ：トナー消費量、ＰＣ：ピクセルカウント値、Ｗｄｏｔ：１ピクセルあたりのトナー消費量である。
【００４６】
図６は、本実施例における消費量推定手段１２０の回路構成のブロック図である。
【００４７】
消費量推定手段１２０は、図６に示すように、画素信号入力部１２１，画素信号カウンタ１２２，推定消費量換算部１２３，消費量積算記憶部１２４，消費量データ出力部１２５を備える。
【００４８】
画像形成装置の外部から送られてくる画像データは、画像形成装置のフォーマッタで展開され、出力画像の画素信号に変換される。変換された画素信号は、画素信号入力部１２１に入力され、画素信号カウンタ１２２でカウントしやすいように成形される。
【００４９】
画素信号カウンタ１２２は、画素信号入力部１２１で成形された所定の期間の画素信号をカウントし、上記のＰＣ値を所定の期間ごとに出力する。出力されたＰＣ値は推定消費
量換算部１２３に送られ、上記の式（１）により、トナー消費量Ｗを算出する。算出されたトナー消費量Ｗは、消費量データ出力部１２５を介して消費量積算記憶部１２４に送られる。消費量積算記憶部１２４では、以前に記憶された積算消費量データＷｉｎｔに新たに入力されたトナー消費量Ｗを加え、加算した値を改めてＷｉｎｔとして記憶する。
【００５０】
消費量データ出力部１２５は、後述する制御手段１４０の要求に応じて消費量積算記憶部１２４の積算消費量データＷｉｎｔを読み出して出力する。また、消費量データ出力部１２５は、制御手段１４０の指令に応じて、消費量積算記憶部１２４の積算消費量データＷｉｎｔの値をリセットすることが可能な構成となっている。
【００５１】
（攪拌状況判別手段）
トナー量検出時の攪拌状況（トナーの流動性（流動状態）の回復度合い）を推測する攪拌状況判別手段１３０について説明する。
【００５２】
背景技術の項で示したように、トナーＤがある程度の時間放置されるとトナーＤ自身の重量で凝集してしまい（一般に「トナーが締まる」と表現される）、トナーの流動性（流動状態）が変化する。トナーの流動性が変化した状態で、本実施例のような光学検知を行うと誤差が生じる。
【００５３】
そこで、トナー攪拌部材７４が駆動されてトナーの凝集が解されてゆく過程で、トナーの流動性がトナー量の検知に適するまでに回復したかを判別する手段が必要となる。
【００５４】
図７は、本実施例における攪拌状況判別手段１３０の回路構成のブロック図である。
【００５５】
攪拌状況判別手段１３０は、図７に示すように、休止時間カウンタ１３１，攪拌時間設定部１３２，攪拌時間カウンタ１３３，攪拌状況判別部１３４を備える。
【００５６】
休止時間カウンタ１３１は、画像形成動作などが終了し、トナー攪拌部材７４の駆動が休止してから再び駆動が開始されるまでの時間をカウントし、記憶する。すなわち、画像形成を開始する前のトナー攪拌部材７４の停止時間をカウントしている。攪拌時間設定部１３２は、トナー攪拌部材７４の駆動が再開されたことを検知すると、休止時間カウンタ１３１より休止時間のデータを取り込む。そして、トナーの流動性がトナー量の検知に適するまでに回復するのに必要な攪拌時間Ｔｒｅ（トナーの流動性が回復したと推定される回復指標値である基準値）を休止時間の長さに応じて設定する。休止時間が長いほど、攪拌時間Ｔｒｅは大きくなる。
【００５７】
一方、攪拌時間カウンタ１３３は、トナー攪拌部材７４が駆動開始から連続して駆動される駆動時間（連続駆動時間）Ｔｃｏｎ（トナーの流動性の回復度合いを示す指標値）をカウントする。攪拌状況判別部１３４は、攪拌時間設定部１３２で設定されたＴｒｅと攪拌時間カウンタ１３３で計測したＴｃｏｎを比較し、ＴｃｏｎがＴｒｅ以上（回復指標値以上即ち基準値以上）の場合に、攪拌状況が良好と成った旨の計測可能信号αを発する。したがって、ＴｃｏｎがＴｒｅより小さい（回復指標値以上即ち基準値より小さい）場合には、攪拌状況が良好と成った旨の計測可能信号αはでない。なお、ＴｃｏｎがＴｒｅを超えた場合に、攪拌状況が良好と成った旨の計測可能信号αを発するようにしてもよい。
【００５８】
（検知量データ選択制御手順）
本実施例によるトナー検知量データの選択制御について図８，図９を用いて説明する。
【００５９】
図８は、本実施例における制御系統のブロック図であり、図９は検知量データ選択制御のシーケンス図である。
【００６０】
図８に示すように、制御手段１４０には、攪拌状況判別手段１３０からの計測可能信号αと、トナー量検出手段１１０の検出データＡと、消費量推定手段１２０の積算消費量データＷｉｎｔが入力される。制御手段１４０には、トナー残量データＲｉｎｔを記憶する記憶手段１４１が接続されている。また、制御手段１４０は、画像形成装置の表示部１０５に接続され、表示部１０５にトナー装置内のトナーの残量データを出力する。
【００６１】
図９のシーケンス図を用いて制御手段１４０による制御の詳細を説明する。
【００６２】
画像形成装置はスタンバイ状態（Ｓ１００）にあり、攪拌状況判別手段１３０は前回の画像停止時より休止時間のカウントを行っている。プロセスカートリッジ２が画像形成装置に新たに挿入された場合には、休止時間は所定のデフォルト値に設定される。
【００６３】
画像形成装置は、プリント信号を受け取ると、現像ユニット２ｂを含めた画像形成装置の駆動を開始する（Ｓ１０１）。攪拌状況判別手段１３０はＴｒｅの設定と、Ｔｃｏｎの計測を開始する（Ｓ１０２）。トナー量検出手段１１０はトナー収容部７０内のトナー量を検知し始める（Ｓ１０３）。出力画像データがフォーマッタで展開され、露光装置が作動を始めると、消費量推定手段１２０も作動を開始し、出力画像で消費されるトナーＤの推定消費量を計算し始める（Ｓ１０４）。次いで、攪拌状況判別手段１３０が、計測可能信号を発したか否かを所定の時間間隔で確認する（Ｓ１０５）。
【００６４】
画像形成動作中に、攪拌状況判別手段１３０が、制御手段１４０に対して計測可能信号αを発した場合（指標値が回復指標値以上）には、トナー量検出手段１１０の検出データ値Ａを記憶手段１４１にトナー残量データＲｉｎｔとして記憶する（Ｓ１０６）。そして、その値を画像形成装置の表示部１０５に送り、表示させる（Ｓ１０７）。
【００６５】
その後、制御手段１４０は、画像形成動作が終わり、駆動が停止したか否かを確認する（Ｓ１０８）。画像形成動作が終了しておらず、駆動中の場合はＳ１０５へ戻る。
【００６６】
画像形成動作が終わり、駆動が停止していた場合、制御手段１４０は、駆動停止確認直後に消費量推定手段１２０にリセット指令を送り、積算消費量データＷｉｎｔの値をゼロにリセットする（Ｓ１０９）。そして、攪拌状況判別手段１３０は休止時間のカウントを開始する（Ｓ１１０）。
【００６７】
この後、画像形成装置はスタンバイ状態（Ｓ１００）に戻る。
【００６８】
画像形成動作中に、攪拌状況判別手段１３０が、制御手段１４０に対して計測可能信号αを発していない場合（指標値が回復指標値未満）には、制御手段１４０は、消費量推定手段１２０から積算消費量データＷｉｎｔを入手する（Ｓ１１１）。
【００６９】
次いで、記憶手段１４１に記憶されたトナー残量データＲｉｎｔから入手した積算消費量データＷｉｎｔを減じる（Ｓ１１２）。そして、その減算データＲｉｎｔ−Ｗｉｎｔを画像形成装置の表示部に表示させ（Ｓ１１３）、その減算データＲｉｎｔ−Ｗｉｎｔを新たなＲｉｎｔとして記憶手段１４１に記憶する（Ｓ１１４）。
【００７０】
なお、上記トナー残量データＲｉｎｔは、プロセスカートリッジ２が未使用品である場合には、初期値にリセットされるようになっている。
【００７１】
その後、制御手段１４０は、Ｓ１０８に進み、画像形成動作が終わり、駆動が停止したか否かを確認する。前述したように、装置が駆動中の場合はＳ１０５へ、駆動が停止して
いる場合は順次、Ｓ１０９，Ｓ１１０に進む。この後、画像形成装置はスタンバイ状態（Ｓ１００）に戻る。
【００７２】
即ち、制御手段１４０は、攪拌状況判別手段１３０が、計測可能信号αを発したか否かにより、現像剤残量の情報信号を何に基づいて算出するかを変化させる。なお、攪拌状況判別手段１３０が、計測可能信号αを発するか否かは、画像形成時に、攪拌部材が攪拌を開始してから連続して攪拌を行なった攪拌時間に関する情報に基づいている。よって、言い換えれば、制御手段は、連続の攪拌時間に関する情報に応じて、現像剤残量の情報信号を何に基づいて算出するかを変化させる。
【００７３】
攪拌状況判別手段１３０が、計測可能信号αを発した場合は、制御手段１４０は、トナー量検出手段１１０の検出結果に基づいてトナー残量を算出し、表示部に表示させる。そして、記憶手段１４１に新たなトナー残量（Ｒｉｎｔ）として記憶させる。
【００７４】
攪拌状況判別手段１３０が、計測可能信号αを発していない場合は、消費量算出部により算出された消費量（Ｗｉｎｔ）に基づいてトナー残量を算出し、前記表示部に表示させる。そして、記憶手段１４１に新たなトナー残量（Ｒｉｎｔ）として記憶させる。具体的には、先の現像剤残量（Ｒｉｎｔ）から消費量算出部により算出された消費量（Ｗｉｎｔ）を減算した結果をトナー残量としている。
【００７５】
上記したような制御により、本実施例の画像形成装置では、トナー量検出手段１１０のデータの信頼性を攪拌状況判別手段１３０によって判別し、信頼できる状況であるときのみそのデータを採用する構成を採っている。トナー量検出手段１１０のデータの信頼性が低い場合は、消費量推定手段１２０の消費量推定値で補完することにより、一定の検知精度を確保している。すなわち、本実施例によれば、残量検出機構の検出値と推定機構の検出値との何れかのうち、より信頼性が高い検出値を判断・選択可能な画像形成装置の提供を行うことができる。
【００７６】
なお、本実施例では、画像形成装置に、トナー残量を表示する表示部を設け、表示する様にしたがこれに限られるものではない。例えば、画像形成装置につなげられたＰＣのディスプレイにトナー残量を表示させるようにしてもよい。この場合、制御手段１４０は、ＰＣに対して、トナー残量の情報を発信することになる。
【００７７】
本実施例では、画像形成装置の休止時間によって、攪拌状況の判別を変化させることにより、必要以上にトナー量検出手段１１０のデータの信頼性を疑うことの無いように制御される。
【実施例２】
【００７８】
以下に、本発明の実施例２に係る画像形成装置について説明する。
【００７９】
本実施例では、上述した実施例１の制御系統と検知制御シーケンスを変更し、強制的に攪拌駆動を行う「残量検知シーケンス」を付加した制御を行うことを特徴とする。以下の説明では、実施例１に対して異なる構成部分、すなわち、本実施例特有の制御系統と検知制御シーケンスのみについて述べることとし、実施例１と同様の構成部分については、その説明を省略する。
【００８０】
本実施例による検知制御について図１０，図１１を用いて説明する。
【００８１】
図１０は、本実施例における制御系統のブロック図であり、図１１は本実施例のシーケンス図である。
【００８２】
図１０に示すように、本実施例は実施例１に対して、現像装置の駆動手段１５０を付加した構成を採っている。本実施例では、制御手段１４０で駆動手段１５０を制御することにより、任意に現像装置の駆動時間を可変できるように構成されている。また、制御手段１４０に接続されている記憶手段１４１には、トナー残量データＲｉｎｔのみならず、消費量閾値Ｗｔｈ（定数）が予め設定（記憶）されている。ここで、消費量閾値Ｗｔｈは、後述するように、残量検知シーケンスに入る閾値として設けられたものである。この消費量閾値Ｗｔｈは、消費量推定期間を制限し、実際の消費量と推定消費量とが乖離することを抑制するための値であって、残量検知シーケンスに入る条件を必要最小限度に制限するための値である。
【００８３】
本実施例の攪拌状況判別手段１３０は、休止時間に拠らずＴｒｅを定数として設定している。本実施例ではこの定数Ｔｒｅとして、余裕を持ってＡ４サイズの記録材を５枚連続印刷し終えるに必要な連続駆動時間に相当する値が設定されている。従って、トナー攪拌部材７４の駆動開始からの連続駆動時間Ｔｃｏｎが上記設定したＴｒｅを超さない限り、即ち本実施例では、Ａ４サイズの記録材で６枚以上、連続で通紙されない限り、計測可能信号を発することができないようになっている。
【００８４】
図１１のシーケンス図を用いて本実施例における制御手段１４０による制御の詳細を説明する。
【００８５】
画像形成装置はスタンバイ状態（Ｓ２００）にあり、プリント信号を受け取ると、制御手段１４０は現像ユニット２ｂを含めた画像形成装置の駆動を開始する（Ｓ２０１）。攪拌状況判別手段１３０は、Ｔｃｏｎの計測を開始する（Ｓ２０２）。トナー量検出手段１１０はトナー収容部７０内のトナー量を検知し始める（Ｓ２０３）。出力画像データがフォーマッタで展開され、露光装置が作動を始めると、消費量推定手段１２０も作動を開始し、出力画像で消費されるトナーＤの推定消費量を計算し始める（Ｓ２０４）。次いで、攪拌状況判別手段１３０が、計測可能信号を発したか否かを所定の時間間隔で確認する（Ｓ２０５）。
【００８６】
画像形成動作中に、攪拌状況判別手段１３０が、制御手段１４０に対して計測可能信号αを発した場合には、トナー量検出手段１１０の検出データ値Ａを記憶手段１４１にトナー残量データＲｉｎｔとして記憶する（Ｓ２０６）。そして、その値を画像形成装置の表示部に送り、表示させる（Ｓ２０７）。その後、制御手段１４０は画像形成動作が終わり、駆動が停止したか否かを確認する（Ｓ２０８）。駆動が停止していない場合はＳ２０５へ戻る。
【００８７】
画像形成動作が終わり、駆動が停止していた場合、制御手段１４０は、駆動停止確認直後に消費量推定手段１２０にリセット指令を送り、積算消費量データＷｉｎｔの値をゼロにリセットする（Ｓ２０９）。
【００８８】
画像形成動作中に、攪拌状況判別手段１３０が、制御手段１４０に対して計測可能信号αを発していない場合には、制御手段１４０は、消費量推定手段１２０から積算消費量データＷｉｎｔを入手する（Ｓ２１０）。
【００８９】
そして、記憶手段１４１に記憶された消費量閾値Ｗｔｈと、積算消費量データＷｉｎｔを比較する（Ｓ２１１）。積算消費量データＷｉｎｔが消費量閾値Ｗｔｈより小さい場合は、記憶手段１４１に記憶されたトナー残量データＲｉｎｔから入手した積算消費量データＷｉｎｔを減じる（Ｓ２１２）。そして、その減算データＲｉｎｔ−Ｗｉｎｔを画像形成装置の表示部に送り、表示させ（Ｓ２１３）、その減算データＲｉｎｔ−Ｗｉｎｔを新
たなＲｉｎｔとして記憶手段１４１に記憶する（Ｓ２１４）。
【００９０】
その後、制御手段１４０はＳ２０８に進み、画像形成動作が終わり、駆動が停止したか否かを確認する。前述したように装置が駆動中の場合はＳ２０５へ、駆動が停止した場合はＳ２０９に進み、画像形成装置はスタンバイ状態（Ｓ２００）に戻る。
【００９１】
積算消費量データＷｉｎｔが消費量閾値Ｗｔｈ以上（閾値以上）の場合は、制御手段１４０は、画像形成動作が終了するか否かに拠らず、「残量検知シーケンス」を実行する。「残量検知シーケンス」では、一旦画像形成動作を中止して、所定の時間、トナー攪拌部材７４の駆動を延長するように、駆動手段１５０を制御する（Ｓ２１５）。この後、Ｓ２０５の確認動作に戻る。
【００９２】
（Ｓ２０５）→（Ｓ２１０）→（Ｓ２１１）→（Ｓ２１５）→（Ｓ２０５）のループに入った場合は、攪拌状況判別手段１３０が、制御手段１４０に対して計測可能信号αを発しない限り、このループを脱することができない。言い換えれば、トナー攪拌部材７４の連続駆動時間Ｔｃｏｎが設定されたＴｒｅを超し、トナー量検出手段１１０の検出データＡが信頼できる状況になるまで、上記のループを脱することができずに駆動が延長される。このループに入り、画像形成に必要な動作期間より駆動延長される期間が、「残量検知シーケンス」に相当する。なお、本実施例では、積算消費量データＷｉｎｔが消費量閾値Ｗｔｈより小さいかどうかを判断しているが、消費量閾値Ｗｔｈ以下かどうかを判断するようにしてもよい。
【００９３】
本実施例の画像形成装置では、強制的に攪拌駆動が延長される残量検知シーケンスのトリガとして、消費量推定手段１２０の積算消費量データＷｉｎｔを用いることを特徴としている。
【００９４】
ここで、従来では、残量検出機構が検出精度を確保できない場合に現像剤量の検知に適する条件となるように、特許文献３に例示されるような「残量検知シーケンス」を加える例がある。このような方法は、検出精度の回復には有効であるが、頻繁に「残量検知シーケンス」を加える場合には、画像形成装置のパフォーマンス（スループット等）を低下させてしまうことが懸念される。特に、現像カートリッジやプロセスカートリッジとして構成されたものは、駆動負荷が増大してカートリッジの耐久寿命の短命化を招く要因の一つとなる可能性がある（特に、少量印字を頻繁に行う場合）。
【００９５】
これに対し本実施例では、トリガの作動条件として、消費量閾値Ｗｔｈを設定している。これにより、消費量推定期間に上限を設けることができるので、実際の消費量と推定消費量が乖離することを抑制することが可能となり、さらに、残量検知シーケンスに入る条件を、必要最小限度に制限することが可能となる。
【００９６】
具体的には、残量検知シーケンスに入る頻度が、消費量が多い高印字率の出力比率が多い場合には増加し、消費量が少ない低印字率の出力比率が多い場合には減少する。すなわち、トナー残量の変化の大きい場合には高頻度で残量の実測を行い、変化の少ない場合には主に残量の推定に頼って実測の頻度を制限するように画像形成装置が制御されるものである。
【００９７】
このように、本実施例では、上述した実施例１の効果に加えて、最小限度の「残量検知シーケンス」を起動（実行）させることができる。これにより、画像形成装置のパフォーマンス（スループット等）を低下させてしまうことなく、カートリッジの耐久寿命の短命化を招くことなく、検出精度が確保可能となる。
【００９８】
なお、本実施例では、特に頻繁かつ精緻な残量表示が必要ないならば、Ｓ２１２，Ｓ２１３，Ｓ２１４のステップは省略可能である。
【実施例３】
【００９９】
以下に、本発明の実施例３に係る画像形成装置について説明する。
【０１００】
本実施例では、上述した実施例２におけるトナー攪拌部材７４の駆動延長の替わりに、画像形成動作終了後に、画像形成動作時とは異なる駆動速度で攪拌手段を駆動させる「残量検知シーケンス」を行う例を示す。制御系統については実施例２と同様であるため、本実施例特有の検知制御シーケンスのみについて述べることとし、実施例１，２と同様の構成部分については、その説明を省略する。
【０１０１】
図１２は、本実施例のシーケンス図である。
【０１０２】
実施例２のシーケンス図と同一の働きをするステップについては、図１１と同一の符号をつけて説明を省略する。本実施例では実施例２のＳ２１２，Ｓ２１３，Ｓ２１４に相当するステップは省略した。
【０１０３】
実施例２では、積算消費量データＷｉｎｔが消費量閾値Ｗｔｈ以上の場合、制御手段１４０は（Ｓ２０５）→（Ｓ２１０）→（Ｓ２１１）→（Ｓ２１５）→（Ｓ２０５）のループに入り、トナー攪拌部材７４の駆動を延長するように駆動手段１５０を制御する。
【０１０４】
これに替わって本実施例では、積算消費量データＷｉｎｔが消費量閾値Ｗｔｈ以上の場合に、「残量検知シーケンス呼出フラグ」をＯＮにする（Ｓ３００）。続いて、画像形成動作が終わり、駆動停止を確認した（Ｓ２０８）後に、前記呼出フラグが、ＯＮであるか否かを確認する（Ｓ３０１）。呼出フラグが、ＯＮでない場合は、Ｓ２０９に進み、画像形成装置はスタンバイ状態（Ｓ２００）に戻る。呼出フラグがＯＮのとき、「残量検知シーケンスのサブルーチン」に入る。
【０１０５】
図１３は、残量検知シーケンスのサブルーチンのシーケンス図である。
【０１０６】
呼出フラグがＯＮになっていることが確認されると、制御手段１４０は、トナー量検出手段１１０で正確にトナー残量を検出するべく、最もトナー残量検知に適した駆動速度Ｖと、その駆動速度Ｖに応じた連続回転時間Ｔｒｅを設定する（Ｓ３０２）。詳しく述べると、制御手段１４０は攪拌状況判別手段１３０内の攪拌時間設定部１３２に休止時間カウンタ１３１のダミーデータを送り、前記駆動速度Ｖに対応するＴｒｅとなるように設定を行う（図７参照）。
【０１０７】
続いて、現像ユニット２ｂを含めた画像形成装置の駆動手段１５０を制御して、前記駆動速度Ｖで駆動を開始する（Ｓ３０３）。攪拌状況判別手段１３０は、Ｔｃｏｎの計測を開始する（Ｓ３０４）。トナー量検出手段１１０はトナー収容部７０内のトナー量を検知し始める（Ｓ３０５）。攪拌状況判別手段１３０が、計測可能信号を発したか否かを所定の時間間隔で確認する（Ｓ３０６）。ここで、計測可能信号αは駆動終了信号として機能し、攪拌状況判別手段１３０が、制御手段１４０に対して計測可能信号αを発した場合には、制御手段１４０は駆動を終了する（Ｓ３０７）。駆動終了直後にトナー量検出手段１１０の検出データ値Ａを記憶手段１４１にトナー残量データＲｉｎｔとして記憶させ（Ｓ３０８）、その値を画像形成装置の表示部に送り、表示させる（Ｓ３０９）。その後、呼出フラグをＯＦＦにして（Ｓ３１０）、サブルーチンはＳ２０９に戻る。
【０１０８】
Ｓ２０９に戻ると、制御手段１４０は消費量推定手段１２０にリセット指令を送って、
積算消費量Ｗｉｎｔの値をゼロにリセットする。その後、画像形成装置はスタンバイ状態（Ｓ２００）に戻る。
【０１０９】
本実施例において実施例２のような画像形成の駆動延長ではなく、画像形成動作時とは別の（異なる）駆動速度で残量検知を行う例を挙げたのは、残量検知時における駆動速度の自由度を持たせることによって以下のようなケースに対応するためである。
【０１１０】
（ケース１）
攪拌状況によって検出値に影響が出るタイプのトナー量検出手段では、しばしば検知精度が最も高くなる攪拌速度と、画像形成に必要な攪拌速度が異なる場合がある。画像形成を行う制約がないならば、前者の駆動速度においてトナー量検出を行ったほうが検知精度を向上できるケース。
【０１１１】
（ケース２）
印字媒体の種類に対応するためや印字品位の変更（例えば、光沢度の変更）のために複数の画像形成速度を持つ機種においては、異なる攪拌速度での検知では補正を行った後でも検知結果に若干のバラツキが発生する。画像形成を行う制約がないならば、所定の攪拌速度で検知した方がよいケース。
【０１１２】
何れのケースにせよ実施例２と同様に、残量検知シーケンスのサブルーチンに入るトリガとして消費量推定手段１２０の積算消費量データＷｉｎｔを用いることを特徴としている。そして、トリガの作動条件として消費量閾値Ｗｔｈを設定することにより、残量検知シーケンスに入る条件を必要最小限度に制限している。
【０１１３】
本実施例では、画像形成動作をいったん停止して残量検知シーケンスに入る例を示したが、特に停止させることに意味はなく、停止させずに速度変更してもよい。本実施例の主旨は、攪拌駆動速度に自由度を持たせることである。従って、攪拌駆動速度を変える要請がなければ、残量検知シーケンスで攪拌駆動速度を変更しないケースも含まれる。
【実施例４】
【０１１４】
以下に、本発明の実施例４に係る画像形成装置について説明する。
【０１１５】
本実施例では、上述した実施例３に対して、積算消費量データＷｉｎｔをゼロにリセットを行うタイミングが異なるものである。
【０１１６】
図１４は、本実施例における制御系統のブロック図である。以下の説明では、実施例３に対して異なる点のみ説明することとし、実施例１〜３と同様の構成部分については、その説明を省略する。
【０１１７】
本実施例では、トナー量検出手段１１０によってトナー収容部７０内のトナー量を検知出来た場合、積算消費量データＷｉｎｔはリセットされる（Ｓ４００）。これにより、トナーが消費されない印字量で、短い印字動作が続いた場合、即ち、計測可能信号（Ｓ２０５）が受信されなく、積算消費量データＷｉｎｔも消費量閾値Ｗｔｈを超えない一回の印字動作が続いた場合においても対応できる。
【０１１８】
以上説明したように、トナーの流動性（流動状態）の回復具合（回復度合い、すなわち攪拌状況）によって、検出値に影響が出るタイプのトナー量検出手段において、攪拌状況を攪拌状況判別手段で確認することが、本発明の要点となっている。
【０１１９】
従って、上述した実施例に示した光学検知方式（光学式）以外にも、トナーの攪拌状況
によって影響を受けるトナー量検出手段においても適応できる。例えば、トナーの攪拌状況により検出誤差が現れる電極間の静電容量を検知するタイプのものでも、適応可能である。
【０１２０】
また、攪拌状況判別手段においても、上述した実施例の構成に限るものではない。上述した実施例では、トナー攪拌部材７４（トナー攪拌部材７４を駆動する駆動源）の駆動時間をトナーの流動性の回復指標としているが、これに限られるものではない。駆動時間に関する情報として、たとえば攪拌手段の回転数などに置き換えてもよい。特に、消耗品となる感光体や現像装置などの慣性の影響が無視できない場合などは、攪拌手段の回転数を直接検知する手段などを設け、回転数で管理した方がよい結果を生む場合がある。ここで、攪拌手段の回転数は、画像形成動作の開始に伴って駆動開始される攪拌手段が、前記駆動開始から連続して駆動される回転数である。
【０１２１】
また、駆動時間や回転数をカウントする機構に替えて、駆動時間に関する情報として例えば、攪拌手段のトルク検知機構を用い、攪拌手段のトルク変動プロフィールの変化を数値化して、トナーの流動性の回復指標値としてもよい。この場合、攪拌手段が駆動を開始した時は、流動性が悪くトルクが高いが、駆動時間が長くなるとトルクが小さくなってくる。トルクが小さくなり変動が少なくなった時に攪拌時間が十分になったとする。そして、攪拌時間が十分になった場合は、トナー量検出手段１１０の検出結果に基づいてトナー残量を算出する。攪拌時間が十分出ない場合は、消費量算出部により算出された消費量に基づいてトナー残量を算出する。攪拌状況判別手段は、トナー攪拌部材の連続駆動時間が十分であり、トナー量検出手段の検知結果の信頼性を回復できたことが判別できれば、その指標や機構に限定されるものではない。
【０１２２】
当然ながら、上記の判別のために設けられる回復指標の閾値の設定は、「トナー量検出手段における検知結果の信頼性の回復」という主旨を満たすものであればよく、特に限定されるものではない。すなわち、回復指標値は、上述したように、実施例１に示したような休止時間に対応する変動値であってもよく、実施例２，３に示したような固定値（定数）であってもよい。
【０１２３】
また、消費量推定手段も上述した実施例の構成に限るものではない。例えば、上述した実施例では、式（１）に従うように消費量を推定しているが、他の式に置き換えてもよい。また、実施例ではフォーマッタで展開された出力画像の画素信号をカウントしているが、例えば、レーザスキャナやＬＥＤヘッドなどの露光装置における発光素子の駆動電流などを画素信号に置き換えて積算してもよい。もちろん、上記の画素信号、発光素子の駆動電流、トナー像の載り量など複数の指標を適宜組み合わせて、消費量を推定する方式でもよい。「一時的にトナー量検出手段に遜色ないトナー消費量の検知結果が得られる」という主旨を満たすものであれば、その指標や方式に限定されるものではない。
【０１２４】
また、消費量推定手段、攪拌状況判別手段、及び制御手段の電気回路構成においても、特に限定されるものではない。個々の機能を分離した電気回路構成でも、１つのＣＰＵ上に上記機能をまとめた構成でもかまわない。また、上記個々の手段から一部の機能が分離されたものであってもよい。例えば、消費量推定手段１２０の消費量積算記憶部１２４と、制御手段のトナー残量データＲｉｎｔを記憶する記憶手段１４１とを兼ねる不揮発性記憶手段を、画像形成装置本体と分離可能なプロセスカートリッジに設けるなどしてもよい。上記のように構成すると、プロセスカートリッジの寿命の指標値をプロセスカートリッジ自身に搭載できるので、プロセスカートリッジを別の画像形成装置本体に着装しても寿命に関する情報が失われないなどの効果が付加できる。
【０１２５】
なお、本実施例における制御は、より正確に現像剤残量を検出したい時のみに、使用（
実行）するだけでも良い。例えば、トナーが十分にある新品時は、消費量推定手段のみで行い、ある程度トナーが使用された後から、本実施例の制御を適用（実行）して残量検知を行ってもよい。
【０１２６】
以上説明したように、上述した実施例によれば、残量検出機構の検出値と推定機構の検出値との何れかのうち、より信頼性が高い検出値を判断・選択可能な画像形成装置の提供を行うことができる。また、最小限度の「残量検知シーケンス」を起動させ、検知精度の確保ができる画像形成装置の提供を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０１２７】
【図１】本発明を適用した画像形成装置の概略構成を示す図。
【図２】本発明の実施例におけるプロセスカートリッジの概略断面図。
【図３】本発明の実施例における光透過式によるトナー量検出方法を説明するための概略図。
【図４】本発明の実施例におけるトナー量検出方法を説明するための概略図。
【図５】本発明の実施例におけるトナー量検出手段の回路構成のブロック図。
【図６】本発明の実施例における消費量推定手段の回路構成のブロック図。
【図７】本発明の実施例における攪拌状況判別手段の回路構成のブロック図。
【図８】本発明の実施例１における制御系統のブロック図。
【図９】本発明の実施例１における選択制御のシーケンス図。
【図１０】本発明の実施例２における制御系統のブロック図。
【図１１】本発明の実施例２におけるシーケンス図。
【図１２】本発明の実施例３における制御系統のブロック図。
【図１３】本発明の実施例３における残量検知シーケンスのサブルーチンのシーケンス図。
【図１４】本発明の実施例４における制御系統のブロック図。
【符号の説明】
【０１２８】
２１  感光体ドラム
２２  現像ローラ
６１  入射光透過部
６２  出射光透過部
７０  トナー収容部
７１  現像容器
７４  トナー攪拌部材
１０２  発光部
１０３  受光部
１１０  トナー量検出手段
１２０  消費量推定手段
１３０  攪拌状況判別手段
１４０  制御手段
Ｄ  トナー
Ｐ  記録材
【図１】
0005258415.tif 000002
【図２】
0005258415.tif 000003
【図３】
0005258415.tif 000004
【図４】
0005258415.tif 000005
【図５】
0005258415.tif 000006
【図６】
0005258415.tif 000007
【図７】
0005258415.tif 000008
【図８】
0005258415.tif 000009
【図９】
0005258415.tif 000010
【図１０】
0005258415.tif 000011
【図１１】
0005258415.tif 000012
【図１２】
0005258415.tif 000013
【図１３】
0005258415.tif 000014
【図１４】
0005258415.tif 000015