(57)【要約】【課題】滞留トナー量を推定して適切なトナー補給を実行することが可能な画像形成装置を提供する。【解決手段】現像モータを駆動しているかどうかを判断する（ステップＳ２）。現像モータを駆動していると判断した場合には、トナー補給制御を実行する可能性があるためトナー滞留量を算出する（ステップＳ４）。トナーレベルセンサがオフ（ＯＦＦ）であるかどうかを判断する（ステップＳ６）。トナーレベルセンサがオフであると判断した場合には、トナーの補給を判断する必要があるとして、次に、カートリッジ内トナー量を算出する（ステップＳ８）。そして、次に、算出したカートリッジ内トナー量がトナー補給閾値未満であるかどうかを判断する（ステップＳ１０）。ステップＳ１０において、カートリッジ内トナー量がトナー補給閾値未満であると判断した場合には、トナー補給を実施する（ステップＳ１２）。【選択図】図６
2012088665.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像装置と、
前記現像装置にトナーを供給するトナー補給部と、
全体を制御するコントローラとを備え、
前記現像装置は、
前記現像装置内のトナーをシステム速度に応じた複数の攪拌速度で攪拌することが可能なトナー攪拌機構と、
前記現像装置内のトナー量をトナー液面から検出してトナー補給が必要な場合に検出信号を出力するトナー検出器とを含み、
前記コントローラは、
前記トナー検出器からの検出信号の入力に応答して、前記トナー攪拌機構の攪拌速度に従う前記現像装置内に滞留しているトナー滞留量を予測して前記現像装置内のトナー量を算出し、
算出結果に応じて前記トナー補給部に前記現像装置に対する補給を指示する、画像形成装置。
【請求項２】
前記トナー攪拌機構の前記複数の攪拌速度に応じた駆動時間に従うトナー滞留量の変化を示す特性テーブルを記憶する記憶手段を備え、
前記コントローラは、
前記記憶手段に記憶されている前記特性テーブルに基づいて前記現像装置の駆動時間に従って予測されるトナー滞留量を算出し、
環境状態およびトナー劣化状態に応じて、前記算出されたトナー滞留量を補正する、請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記コントローラは、前記トナー検出器からの検出信号の入力があってから所定期間、前記トナー補給部に対して前記現像装置に対する補給を指示していない場合には、前記トナー攪拌機構を駆動する、請求項１または２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、電子写真方式により画像を形成する画像形成装置における現像装置に対するトナーの補給制御に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、画像形成装置に設けられた現像装置は、その内部にトナーを収容しており、そのトナーを攪拌、搬送して、現像ローラに供給する構成が知られている。
【０００３】
現像装置内のトナー濃度を一定に維持するために、現像剤濃度検知が行われている。一例として、トナー液面の高さを検出する光学式センサを用いて現像装置内のトナー量を推測し、液面高さが所定値以下の場合には、トナー補給を実施する。
【０００４】
一方で、画像形成をする際には各種モードが設けられており、モードに従って記録用紙の搬送速度が変更される。
【０００５】
現像装置は、当該モードに従う記録用紙の搬送速度に従ってトナーの攪拌速度も変更する。例えば、記録用紙の搬送速度（システム速度）が減速することにより現像装置におけるトナーの攪拌速度も減速する。
【０００６】
この攪拌速度の変化によりトナー液面の高さが影響を受け正確に現像装置内に滞留しているトナー量を推測することが難しいという状況が生じていた。
【０００７】
これに対処するために特開２０００−２２７７０８号公報においては、攪拌速度が変化した場合には、補給を停止したり、あるいは、センサの出力を補正することにより対処する方式が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０００−２２７７０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１に示される方式は、センサの出力を補正するものであり、正確に現像装置内の滞留トナー量を推測するものではない。
【００１０】
本発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであって、滞留トナー量を推定して適切なトナー補給を実行することが可能な画像形成装置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】
【００１１】
本発明のある局面に従う画像形成装置は、現像装置と、現像装置にトナーを供給するトナー補給部と、全体を制御するコントローラとを備える。現像装置は、現像装置内のトナーをシステム速度に応じた複数の攪拌速度で攪拌することが可能なトナー攪拌機構と、現像装置内のトナー量をトナー液面から検出してトナー補給が必要な場合に検出信号を出力するトナー検出器とを含み、コントローラは、トナー検出器からの検出信号の入力に応答して、トナー攪拌機構の攪拌速度に従う現像装置内に滞留しているトナー滞留量を予測して現像装置内のトナー量を算出し、算出結果に応じてトナー補給部に現像装置に対する補給を指示する。
【００１２】
好ましくは、トナー攪拌機構の複数の攪拌速度に応じた駆動時間に従うトナー滞留量の変化を示す特性テーブルを記憶する記憶手段を備える。コントローラは、記憶手段に記憶されている特性テーブルに基づいて現像装置の駆動時間に従って予測されるトナー滞留量を算出し、環境状態およびトナー劣化状態に応じて、算出されたトナー滞留量を補正する。
【００１３】
好ましくは、コントローラは、トナー検出器からの検出信号の入力があってから所定期間、トナー補給部に対して現像装置に対する補給を指示していない場合には、トナー攪拌機構を駆動する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に従う画像形成装置によれば、トナー検出器からの検出信号の入力に応答して、トナー攪拌機構の攪拌速度に従う現像装置内に滞留しているトナー滞留量を予測して現像装置内のトナー量を算出し、算出結果に応じてトナー補給部に現像装置に対する補給を指示する。したがって、予測したトナー量に基づいて補給が実施されるため適切なトナー補給を実行することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態に従う画像形成装置１の概観を説明する図である。
【図２】本発明の実施の形態に従う画像形成装置１のプリンタ１４の構成を説明する図である。
【図３】本発明の実施の形態に従う画像形成装置１の主な機能ブロックを説明する図である。
【図４】本発明の実施の形態に従うカートリッジ２８の内部構成を説明する図である。
【図５】本発明の実施の形態に従うカートリッジ２８の現像装置４の断面図である。
【図６】本発明の実施の形態に従うトナー補給制御を説明する図である。
【図７】本発明の実施の形態に従うトナー滞留量算出のフロー図である。
【図８】本発明の実施の形態に従う現像モータの駆動時間とトナー滞留量について説明する図である。
【図９】本発明の実施の形態に従う現像モータの速度に応じたトナー滞留量の特性を説明する図である。
【図１０】本発明の実施の形態に従う環境状況テーブルを説明する図である。
【図１１】本発明の実施の形態に従う環境状況に従う補正係数テーブルを説明する図である。
【図１２】本発明の実施の形態に従うトナー劣化レベルに従う補正係数テーブルを説明する図である。
【図１３】本発明の実施の形態に従う強制攪拌処理を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。以下の説明において同一の部品および構成要素には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同一であるものとする。
【００１７】
（画像形成装置１の概観）
図１は、本発明の実施の形態に従う画像形成装置１の概観を説明する図である。
【００１８】
図１を参照して、画像形成装置の一例である複合器であるＭＦＰ（Mutli Function Peripheral）について説明する。なお、複写機、プリンタ、またはファクシミリ等についても同様に適用可能である。
【００１９】
画像形成装置１は、本体の上部に位置する操作パネル１０内に、操作部１１および操作ディスプレイ１２を有している。操作部１１は、キー１１ａを通して入力されたユーザからの各種の指示等を受ける。操作ディスプレイ１２は、ユーザに対する指示メニュー等を表示する。
【００２０】
本体の上面には、スキャナ１３およびフィーダ１７が設けられている。フィーダ１７は原稿をスキャナ１３に送る。本体の側部には、プリンタ１４が設けられている。本体の下部には、トレイ１９および給紙部１８が設けられている。
【００２１】
トレイ１９には、プリンタ１４によって画像を印刷された記録媒体としての用紙が排出される。給紙部１８は、プリンタ１４に用紙を供給する。本体の内部には複数の画像形成ユニットが設けられている。現像装置で現像された現像パターンに対して、インクが塗布されることにより画像パターンが形成され、そのインクによる画像パターンが記録媒体に印刷される。
【００２２】
図２は、本発明の実施の形態に従う画像形成装置１のプリンタ１４の構成を説明する図である。
【００２３】
図２を参照して、画像形成装置１は、タンデム方式の転写部を持ち、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４色のトナーを順次重ね合わせることによってカラー画像を形成するものである。なお、図２においては、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）に対応した各構成部をそれぞれａ、ｂ、ｃ、ｄで識別している。
【００２４】
画像形成装置１は、図１に示すように、露光装置６による露光によって感光体３上に形成される静電潜像を、現像装置４によって現像し、得られたトナー像を一次転写ローラ（図示せず）によって中間転写ベルト２に転写し、さらに記録紙に転写するように構成されている。
【００２５】
すなわち、画像形成装置１には、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの４色のカートリッジ（イメージングユニット）２８が、タンデム配列で配置されており、これらのカートリッジ２８で形成された各色のトナー像（トナー画像）が、中間転写ベルト２上に重ねられて転写され合成される。
【００２６】
各カートリッジ２８は、ドラム形状の感光体３の近傍に、現像装置４、帯電装置５および露光装置６等が配置されて構成されている。感光体３の表面は、帯電装置５によって所定の電圧（帯電電位）Ｖ０に帯電され、露光装置６からの露光によって静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像バイアス電圧Ｖｄｃが印加された現像ローラにより、静電潜像の電位と現像バイアス電圧Ｖｄｃとの電位ギャップΔＶに現像ローラから帯電したトナーが供給されることによってトナー像となり、顕像化される。
【００２７】
感光体３の表面に顕像化されたトナー像は、一次転写ローラによって中間転写ベルト２に１次転写される。中間転写ベルト２上のトナー像は、二次転写ローラ３１によって、記録媒体が収納されている給紙部１８からカセット給紙ローラ８により搬送された記録紙に２次転写される。なお、カセット給紙ローラ８により搬送された記録紙はタイミングローラ３８によって、必要に応じて一旦停止される。さらに、手差しによって記録紙を供給する場合に、当該記録紙をタイミングローラ３８へ搬送する手差し給紙ローラ９が設けられている。なお、タイミングローラ３８の上流側に用紙検知センサ２９が設けられ、当該センサの検知出力に従ってタイミング制御が行われる。また、用紙材質検知センサ２２も設けられており、厚紙、普通紙等が判断される。当該用紙材質検知センサ２２の検知出力が後述するエンジン制御部５２に出力されて、エンジン制御部５２は、用紙材質検知センサ２２の検知出力に従って、記録用紙の搬送速度（システム速度）を設定する。具体的には、厚紙が検知された場合には、普通紙よりも定着に時間がかかる等の理由で記録用紙の搬送速度（システム速度）は通常の半分に減速される。すなわち、普通紙を全速とした場合に、厚紙の場合には半速となる。なお、本例においては、一例として、普通紙、厚紙との場合に記録用紙の搬送速度（システム速度）が変更される場合について説明したが、特にこれに限られず、各種のモードにより記録用紙の搬送速度が変更される場合もある。
【００２８】
記録紙上に二次転写されたトナー像は定着ローラ３２ａによって定着される。定着ローラ３２ａに対向し接触するように加圧ローラ３２ｂが設けられている。また、定着ローラ３２ａの近傍には、当該定着ローラ３２ａの表面温度を検出する温度センサが設けられ、定着ローラ３２ａの内部には当該定着ローラ３２ａを加熱する定着ヒータが設けられている。なお、定着ローラ３２ａの上流側には定着ループセンサ２７が設けられている。
【００２９】
定着後の記録紙は、排紙ローラ３３によって排紙トレー上に排出されるか、両面搬送経路３５へ搬送される。両面搬送経路３５は上記のタイミングローラ３８に通じる経路につながっている。両面搬送経路３５には、両面搬送ローラ３４ａ、３４ｂが設けられており、両面搬送モータ４５がこれらの両面搬送ローラ３４ａ、３４ｂを駆動することで、両面搬送経路３５上の記録紙がタイミングローラ３８へ搬送される。
【００３０】
上で述べた２次転写で転写しきれずに中間転写ベルト２上に残留しているトナー（転写残トナー）は、中間転写ベルトクリーナ７によって除去され回収される。つまり、２次転写の後で、中間転写ベルトクリーナ７によって中間転写ベルト２の表面が清掃される。なお、中間転写ベルトクリーナ７として、本実施形態では、中間転写ベルト２に対して圧接と離間との間を移動可能に設けられたクリーニングブレード方式のものを用いるが、これ以外に、中間転写ベルト２に対して印加される電圧がオンオフ制御されるブラシ方式のもの等、種々の方式または機構のものを用いることが可能である。転写残トナーは、廃トナーボックス３６に回収される。
【００３１】
カートリッジ２８の上方には、攪拌羽２６を動作させることでトナーを補給するトナーボトル２５が設けられている。また、攪拌羽２６ａ、２６ｂ，２６ｃ，２６ｄをそれぞれ動作させるトナー補給モータ２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄが設けられている。
【００３２】
また、カラーＰＣモータ４８、メインモータ４４、定着モータ４６、カラー用現像モータ４０、および現像モータ４２が設けられている。
【００３３】
図３は、本発明の実施の形態に従う画像形成装置１の主な機能ブロックを説明する図である。
【００３４】
図３を参照して、画像形成装置１全体を制御するコントローラ部５０と、エンジン制御部５２とが設けられる。エンジン制御部５２は、プリンタ１４の制御を実行するためのＣＰＵ（Center Processing Unit）５４と、各種プログラムが格納された不揮発性メモリ５６とを含む。ＣＰＵ５４は、不揮発性メモリ５６に格納されているプログラムを読み込むことにより各種動作を実行する。本例においては、特にトナー補給制御を実行する。
【００３５】
また、ここでは、上記制御を実行する際に用いられる部品として、トナーレベルセンサ２８１、温度、湿度等を計測するための環境センサ５７、駆動時間等を計測するためのタイマ５８、攪拌カウンタ５９が設けられている場合が示されており、それぞれＣＰＵ５４にデータを出力するものとする。なお、ここでは、上記部品を一例として説明したが、他のセンサ等についても同様である。
【００３６】
図４は、本発明の実施の形態に従うカートリッジ２８（カートリッジ２８ａ，２８ｂ，２８ｃ，２８ｄ）の内部構成を説明する図である。
【００３７】
図４を参照して、カートリッジ２８の上面には、トナーボトル２５から供給されるトナーの導入口となるトナー補給口２８０が設けられている。トナー補給口２８０を介してカートリッジ２８に供給されたトナーは、一旦格納部２８５に溜められる。そして、補給ローラ２８２によってその長手方向に搬送され、順次バッファ部２８６に補給される。バッファ部２８６に補給されたトナーは、攪拌ローラ２８３によって攪拌される。攪拌ローラ２８３の羽根２８３Ａは、攪拌ローラ２８３の長手方向に対して斜めに取付けられているので、回転軸２８３Ｘの回転により長軸方向の両端部が交互に上下し、トナーをジグザグに攪拌する。これにより、トナーは斜め方向に攪拌されるので、長手方向に搬送されるとともに、深さ方向にも攪拌される。
【００３８】
そして、攪拌されたトナーは、後述する供給ローラの回転によって現像ローラの表面に供給される。
【００３９】
格納部２８５には、当該格納部２８５内のトナー濃度を検出するためのトナーレベルセンサ２８１が設けられている。トナーレベルセンサ２８１は、たとえば光学的に、つまり、発光素子と受光素子を備え、受光素子が検出する光の強度に基づいてトナー量を検出する。トナーレベルセンサ２８１における受光素子の受光量検出窓の清掃は、清掃部材２８４によって行なわれる。清掃部材２８４は、たとえば現像モータ４２を駆動源として、上記検出窓の清掃を行なう。
【００４０】
画像形成装置１において、画像形成の指示を受けて画像形成動作を実行する場合、当該画像形成動作におけるトナーの液面高さをトナーレベルセンサ２８１で検出し、トナーが少なくなってきた場合には、検出信号に従ってトナーがカートリッジ２８に補給される。なお、トナーレベルセンサ２８１の検出信号は、エンジン制御部５２のＣＰＵ５４に出力されるものとする。なお、本例においては、トナーレベルセンサ２８１がオフの検出信号とオンの検出信号を出力し、トナーが十分にカートリッジにあると判断される場合には、オンの検出信号を出力しているものとする。一方、トナーがカートリッジに十分にないと判断されるような場合には、オフの検出信号を出力するものとする。
【００４１】
図５は、本発明の実施の形態に従うカートリッジ２８の現像装置４の断面図である。
図５を参照して、現像装置４は、ハウジング６０、現像ローラ６１、供給ローラ６２、攪拌ローラ２８３、補給ローラ２８２、規制ブレード６４などを備える。現像装置４の一例としてのハウジング６０には、現像剤としてのトナーが充填されている。
【００４２】
現像ローラ６１、供給ローラ６２、攪拌ローラ２８３は、ハウジング６０に回転自在に保持されており、各色の現像装置４についてはカラー用現像モータ４０の駆動力を受けて、同図の矢印方向に回転する。
【００４３】
現像ローラ６１は、感光体３に対向配置され、トナーを担持して現像位置６９に搬送する。現像ローラ６１上のトナーは、現像位置６９において感光体３上の露光された部分に移動し、これにより感光体３上にトナー像が現像される（静電潜像が顕像化される）。
【００４４】
現像ローラ６１としては、例えば金属製芯金上に所定の抵抗値を有する薄膜状の樹脂層を配したものを用いることができる。この薄膜状の樹脂層は、主にトナーを現像ローラ６１表面に担持させるために設けられる。
【００４５】
供給ローラ６２は、現像ローラ６１と対向配置され、現像ローラ６１の表面に当接すると共に現像ローラ６１に対しカウンター方向に回転して、ハウジング６０内のトナーを現像ローラ６１に供給する。供給ローラ６２としては、例えば金属製のローラ表面に発泡性弾性部材を被着したものを用いることができる。
【００４６】
規制ブレード６４は、その先端が現像ローラ６１表面との間に所定の間隙を有するように配置され、その間隙を通るトナー量を規制して、現像ローラ６１上にトナーによる均一な薄層を形成させる。
【００４７】
攪拌ローラ２８３は、ハウジング６０内のトナーを攪拌してトナーの固化を防ぐと共に流動性を保持する。
【００４８】
ハウジング６０の上部には、トナーボトル２５から供給されるトナーを受け入れるためのトナー補給口２８０が設けられており、現像によりハウジング６０内のトナーが消費されると、トナー補給口２８０を介してトナーが補給される。
【００４９】
ハウジング６０内では、トナー補給口２８０から供給されたトナーを上述したように補給ローラ２８２が長手方向に搬送する。
【００５０】
画像形成動作中に現像ローラ６１、供給ローラ６２、攪拌ローラ２８３が同時に回転することにより、トナーが同図の矢印（太線）に沿って、攪拌ローラ２８３から供給ローラ６２を介して現像ローラ６１に搬送され、現像後には、現像ローラ６１から供給ローラ６２を介して攪拌ローラ６３に戻るといったルートで循環搬送される。
【００５１】
一方で、ハウジング６０の、供給ローラ６２に沿う外側の部分６８は、供給ローラ６２への供給用に、ある程度の量のトナーを溜めるためのバッファ部として機能する。すなわち、トナーが滞留する領域となる。このバッファ部に滞留しているトナー量が現像ローラ等の回転速度により影響を受ける。具体的には、全速の場合には後述するがある一定量が維持されるが、半速の場合にはトナー量が増加することになる。
【００５２】
図６は、本発明の実施の形態に従うトナー補給制御を説明する図である。当該制御は、主にエンジン制御部５２のＣＰＵ５４で行われる。
【００５３】
図６を参照して、まず、ＣＰＵ５４は、現像モータを駆動しているかどうかを判断する（ステップＳ２）。
【００５４】
ＣＰＵ５４は、現像モータを駆動していないと判断した場合（ステップＳ２においてＮＯ）には、トナー補給制御を実行する必要がないため処理を終了する（エンド）。
【００５５】
一方、ＣＰＵ５４は、現像モータを駆動している場合と判断した場合（ステップＳ２においてＹＥＳ）には、トナー補給制御を実行する可能性があるためトナー滞留量を算出する（ステップＳ４）。
【００５６】
図７は、本発明の実施の形態に従うトナー滞留量算出のフロー図である。当該制御は、主にエンジン制御部５２のＣＰＵ５４で行われる。
【００５７】
図７を参照して、まず、ＣＰＵ５４は、現像モータを全速駆動しているかどうかを判断する（ステップＳ２０）。
【００５８】
ステップＳ２０において、ＣＰＵ５４は、現像モータを全速駆動していると判断した場合（ステップＳ２０においてＹＥＳ）には、全速トナー滞留量を決定する（ステップＳ２２）。全速トナー滞留量の決定については後述する。
【００５９】
そして、次に、ＣＰＵ５４は、トナー滞留量について環境状況に従って補正する（ステップＳ２４）。環境状況によってもトナー滞留量は変化する。具体的には、高温高湿環境の場合、特に湿度が高いと水分を多く含むためトナーの流動性が悪化してトナー滞留量が増加することになる。したがって、温度、湿度を環境センサにより取得して環境状況テーブルから環境状況を把握し、環境状況に従って予測されるトナー滞留量を補正する。
【００６０】
さらに、ＣＰＵ５４は、トナー滞留量の劣化状況に従って補正する（ステップＳ２６）。トナー劣化状況によってもトナー滞留量は変化する。具体的には、長時間、滞留しているトナーは電気的特性等が変動して劣化した状態となり、流動性が悪化してトナー滞留量が増加することになる。したがって、現像ローラが駆動されていない期間を計測して、その期間が長い場合には、劣化と判断して予測されるトナー滞留量を補正する。
【００６１】
具体的には、平均トナー消費量を算出して、平均トナー消費量が所定規定値以上である場合には、トナー劣化レベルが「０」すなわち良好状態と判断する。一方、平均トナー消費量が所定規定値未満である場合には、トナー劣化レベルが「１」すなわち劣化状態と判断する。トナー消費量は、画像形成において使用したトナー量であり、トナー消費量（ｍｇ）は、カバレッジ（％）×Ｔ１（ｍｇ）で算出することが可能である。Ｔ１は、カバレッジ１％当たりのトナー消費量（ｍｇ）である。カバレッジは、記録用紙に対するトナー画像としての割合であり、コントローラ部５０からエンジン制御部５２に対して印字指示を与える際に、印字情報の中に含まれるデータである。まず、累積トナー消費量（ｍｇ）を算出する。累積トナー消費量（ｍｇ）は、前回トナー消費量（ｍｇ）＋トナー消費量（ｍｇ）である。そして、平均トナー消費量（ｍｇ／枚）を算出する。具体的には、累積トナー消費量（ｍｇ）／累積印字枚数（枚）を計算する。すなわち、累積したトナー消費量を算出して、累積した印字枚数を除算することにより平均トナー消費量を算出する。そして、当該算出結果に基づいて、トナーの劣化状況を判断し、トナー滞留量を補正する。一例として、累積印字枚数として５０枚に設定して、当該枚数に到達した場合に平均トナー消費量を判断するようにしても良い。
【００６２】
そして、処理を終了する（リターン）。
一方、ステップＳ２０において、ＣＰＵ５４は、現像モータを全速駆動していないと判断した場合（ステップＳ２０においてＮＯ）には、半速トナー滞留量を決定する（ステップＳ２８）。半速トナー滞留量の決定については後述する。
【００６３】
そして、ステップＳ２４に進む。以降の処理については上述したのと同様であるのでその詳細な説明は繰り返さない。
【００６４】
図８は、本発明の実施の形態に従う現像モータの駆動時間とトナー滞留量について説明する図である。なお、現像モータの駆動に伴い、カートリッジ内の攪拌ローラ等も同様に駆動するものとする。
【００６５】
図８を参照して、ここでは、一例として、現像モータを半速で駆動した場合のトナー滞留量の変化と、現像モータを半速で駆動した後、現像モータを全速で駆動した場合のトナー滞留量の変化が経時的に示されている。
【００６６】
具体的には、全速で現像モータを駆動している場合のトナー滞留量はほぼ一定値を維持し９ｇとなる。
【００６７】
この場合において、現像モータを半速で駆動した場合には、トナー滞留量は９ｇから徐々に増加して１２ｇ程度にまで増加する。
【００６８】
一方、逆に、１２ｇ程度にまで増加したトナー滞留量について、今度は、現像モータを全速で駆動した場合には徐々に９ｇまで減少することになる。
【００６９】
図９は、本発明の実施の形態に従う現像モータの速度に応じたトナー滞留量の特性を説明する図である。
【００７０】
図９（Ａ）を参照して、ここでは、現像モータを半速で駆動した場合のトナー滞留の特性が示されている。上述したように駆動時間とともにトナー滞留量が徐々に増加する。
【００７１】
図９（Ｂ）は、現像モータを全速で駆動している場合のトナー滞留の特性である。上述したようにトナー滞留量は一定状態を維持している。
【００７２】
図９（Ｃ）は、現像モータを半速で駆動したことによりトナー滞留量が増加した場合において、逆に現像モータを全速で駆動した場合のトナー滞留の特性が示されている。上述したように一定状態となるまで徐々に減少する。
【００７３】
本例においては、このトナー滞留量の特性を用いて上記の半速トナー滞留量、全速トナー滞留量を決定する。
【００７４】
具体的には、現像モータの駆動時間を計測して、当該駆動時間に従って、現像モータの速度に応じた図９（Ａ）〜（Ｃ）のいずれかのトナー滞留量の特性からトナー滞留量を決定する。
【００７５】
例えば、半速で現像モータを駆動させる場合には、図９（Ａ）のトナー滞留量の特性を用いることによって、駆動時間に従うトナー滞留量を決定することが可能である。他の場合についても同様に適用可能である。
【００７６】
図１０は、本発明の実施の形態に従う環境状況テーブルを説明する図である。
図１０を参照して、ここでは、温度と湿度とが示されており、低温低湿環境（ＬＬ環境）、高温高湿環境（ＨＨ環境）、中温中湿環境（ＮＮ環境）の３つの場合が示されている。
【００７７】
環境センサにより環境情報（温度、湿度）を取得して、当該テーブルを参照することにより環境状況として、ＬＬ環境、ＨＨ環境、ＮＮ環境のいずれであるかを決定することが可能となる。
【００７８】
図１１は、本発明の実施の形態に従う環境状況に従う補正係数テーブルを説明する図である。
【００７９】
図１１を参照して、ここでは、環境状況に従って補正係数が設けられている場合が示されている。
【００８０】
具体的には、ＨＨ環境の場合には、補正係数「１．０５」、ＮＮ環境の場合には、補正係数「１．００」、ＬＬ環境の場合には、補正係数「０．９５」とする場合が示されている。
【００８１】
したがって、決定されたトナー滞留量に補正係数を乗算して、環境状況に従うトナー滞留量を補正することが可能となる。
【００８２】
図１２は、本発明の実施の形態に従うトナー劣化レベルに従う補正係数テーブルを説明する図である。
【００８３】
図１２を参照して、トナー劣化レベルが「０」と「１」とに分類されている場合が示されている。具体的には、劣化している場合には「１」、劣化していない場合に「０」である。
【００８４】
そして、劣化している場合には、補正係数「１．０５」とし、劣化していない場合には、補正係数「１．００」とする場合が示されている。
【００８５】
したがって、上記の環境状況に従うトナー滞留量の補正の後、さらに、劣化状況に従う補正係数を乗算して劣化状況に従うトナー滞留量を補正することが可能である。
【００８６】
再び、図６を参照して、次に、ＣＰＵ５４は、トナーレベルセンサ２８１がオフ（ＯＦＦ）であるかどうかを判断する（ステップＳ６）。すなわち、カートリッジ内に十分トナーが無いとの検出信号を受けたかどうかを判断する。
【００８７】
ＣＰＵ５４は、トナーレベルセンサ２８１がオフでないと判断した場合（ステップＳ６においてＮＯ）には、トナーが十分に充填されている場合であるためトナー補給制御を実行する必要がない。したがって、処理を終了する（エンド）。
【００８８】
一方、ＣＰＵ５４は、トナーレベルセンサ２８１がオフであると判断した場合（ステップＳ６においてＹＥＳ）には、トナーの補給を判断する必要があるとして、次に、カートリッジ内トナー量を算出する（ステップＳ８）。
【００８９】
カートリッジ内現像トナー量の算出は、トナーデフォルト値＋トナー滞留量−トナー消費量により計算する。
【００９０】
トナーデフォルト値は、現像モータを全速で駆動した場合にトナーレベルセンサ２８１がオフした場合のカートリッジ内のトナー量にトナー滞留量を差し引いた値である。当該デフォルト値は予め実験等により設定されている値である。
【００９１】
そして、次に、ＣＰＵ５４は、算出したカートリッジ内トナー量がトナー補給閾値未満であるかどうかを判断する（ステップＳ１０）。トナー補給閾値は予め設定されているものとする。
【００９２】
ステップＳ１０において、ＣＰＵ５４は、カートリッジ内トナー量がトナー補給閾値未満であると判断した場合（ステップＳ１０においてＹＥＳ）には、トナー補給を実施する（ステップＳ１２）。
【００９３】
そして、処理を終了する（エンド）。
一方、ＣＰＵ５４は、カートリッジ内トナー量がトナー補給閾値未満でないと判断した場合（ステップＳ１０においてＮＯ）には、トナー補給を実施する必要がないため処理を終了する（エンド）。
【００９４】
なお、ステップＳ４の処理をステップＳ６の後に処理するようにしてもよい。
従来の方式においては、トナーレベルセンサ２８１がオフであると判断した場合に、カートリッジに対してトナー補給を実施していたためトナー滞留量が多い場合には過補給となる可能性があり、トナーこぼれや、トナー自体の劣化を促進させてしまう結果となっていた。
【００９５】
本実施の形態に従う方式によりトナーレベルセンサ２８１がオフとなった場合においても、トナー滞留量を推定して、真にトナー補給が必要であるかどうかを判断して、必要であると判断される場合にトナー補給が実施されるため精度の高いトナー補給を実行することが可能である。これにより、トナーこぼれやトナー自体の劣化も抑制することが可能である。
【００９６】
なお、上記においては、トナー滞留量の補正として、環境状況に従う補正および劣化状況に従う補正について説明したが、特にこれらをしない方式とすることも可能であるし、いずれか一方の補正のみを実行するようにしても良い。
【００９７】
次に、強制攪拌処理について説明する。
上記の方式においては、トナーレベルセンサ２８１がオフである場合に、所定条件を満たした場合にはトナー補給を実施する場合について説明した。逆に所定条件を満たさない場合にはトナー補給が実施されない。すなわち、上記方式は、トナーの過補給を防止する方式であるがトナーが補給されない状態が長期間続けばカートリッジ内においてトナーが攪拌されない状況である滞留状態が長くなり、当該状態はトナーの劣化を促進してしまう可能性がある。
【００９８】
したがって、ある程度の期間以上トナーが補給されない場合には強制的に攪拌させる方式について以下に説明する。
【００９９】
図１３は、本発明の実施の形態に従う強制攪拌処理を説明する図である。当該制御は、主にエンジン制御部５２のＣＰＵ５４で行われる。
【０１００】
図１３を参照して、まず、ＣＰＵ５４は、トナーレベルセンサがオフであり、かつ、トナー補給が停止しているかどうかを判断する（ステップＳ３０）。すなわち、上記のフローにおいて所定条件が満たされていないためトナー補給が停止しているか否かを判断する。
【０１０１】
ステップＳ３０においてＣＰＵ５４は、トナーレベルセンサがオフであり、かつ、トナー補給が停止している場合（ステップＳ３０においてＹＥＳ）には、攪拌カウンタをカウントアップする（ステップＳ３２）。具体的には、攪拌カウンタ５９のカウンタ値に１を加える。
【０１０２】
そして、次に、ＣＰＵ５４は、攪拌カウンタが所定値を超えるかどうかを判断する（ステップＳ３４）。所定値として一例として６０が設定されているものとする。
【０１０３】
ステップＳ３４において、攪拌カウンタが所定値を超えないと判断した場合（ステップＳ３４においてＮＯ）には、ステップＳ３０に戻る。そして、再び同様の処理を繰り返す。
【０１０４】
本例においては、ＣＰＵ５４は、１秒毎にステップＳ３０〜ステップＳ３４の処理を繰り返すものとする。
【０１０５】
ステップＳ３４において、ＣＰＵ５４は、攪拌カウンタが所定値を超えると判断した場合（ステップＳ３４においてＹＥＳ）には、攪拌処理を実行する（ステップＳ３６）。すなわち、６０秒たってもトナーレベルセンサがオフであり、かつ、トナー補給が停止している場合が維持されていると判断した場合には攪拌処理を実行する。具体的には、カートリッジ内の攪拌ローラ２８３等を全速で所定期間駆動する。
【０１０６】
次に、攪拌カウンタをリセットする（ステップＳ３８）。すなわち、０とする。
次に、トナー滞留量をトナー滞留量最小値に設定する（ステップＳ４０）。例えば、９ｇに設定する。
【０１０７】
そして、処理を終了する（エンド）。
一方、ステップＳ３０において、トナーレベルセンサがＯＦＦでなく、あるいは、トナー補給が停止していないと判断した場合（ステップＳ３０においてＮＯ）には、通常処理が行われているため攪拌カウンタをリセットする（ステップＳ４２）。すなわち、０とする。そして、ステップＳ３４に進み、以降同様の処理を繰り返す。
【０１０８】
当該方式により、攪拌カウンタの値が６０となった場合には、強制的に攪拌ローラ２８３等を全速で駆動することにより滞留状態であるトナーを攪拌させてトナーの劣化を抑制することが可能となる。
【０１０９】
なお、本発明にかかる画像形成装置は、ＭＦＰに限定されない。なお、コンピュータ（ＣＰＵ）を機能させて、上述のフローで説明したような制御を実行させるプログラムを提供することもできる。このようなプログラムは、コンピュータに付属するフレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disk-Read Only Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）およびメモリカードなどの一時的でないコンピュータ読取り可能な記録媒体にて記録させて、プログラム製品として提供することもできる。あるいは、コンピュータに内蔵するハードディスクなどの記録媒体にて記録させて、プログラムを提供することもできる。また、ネットワークを介したダウンロードによって、プログラムを提供することもできる。
【０１１０】
なお、プログラムは、コンピュータのオペレーションシステム（ＯＳ）の一部として提供されるプログラムモジュールのうち、必要なモジュールを所定の配列で所定のタイミングで呼出して処理を実行させるものであってもよい。その場合、プログラム自体には上記モジュールが含まれずＯＳと協働して処理が実行される。このようなモジュールを含まないプログラムも、本発明にかかるプログラムに含まれ得る。
【０１１１】
また、本発明にかかるプログラムは他のプログラムの一部に組込まれて提供されるものであってもよい。その場合にも、プログラム自体には上記他のプログラムに含まれるモジュールが含まれず、他のプログラムと協働して処理が実行される。このような他のプログラムに組込まれたプログラムも、本発明にかかるプログラムに含まれ得る。
【０１１２】
提供されるプログラム製品は、ハードディスクなどのプログラム格納部にインストールされて実行される。なお、プログラム製品は、プログラム自体と、プログラムが記録された記録媒体とを含む。
【０１１３】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０１１４】
１  画像形成装置、２  中間転写ベルト、３  感光体、４  現像装置、５  帯電装置、６  露光装置、７  中間転写ベルトクリーナ、８  カセット給紙ローラ、９  手差し給紙ローラ、１０  操作パネル、１１  操作部、１１ａ  キー、１２  操作ディスプレイ、１３  スキャナ、１４  プリンタ、１７  フィーダ、１８  給紙部、１９  トレイ、２２  用紙材質検知センサ、２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ  トナー補給モータ、２５  トナーボトル、２６  攪拌羽、２７  定着ループセンサ、２８  カートリッジ、２９  用紙検知センサ、３１  二次転写ローラ、３２ａ  定着ローラ、３２ｂ  加圧ローラ、３３  排紙ローラ、３４ａ  両面搬送ローラ、３５  両面搬送経路、３６  廃トナーボックス、３８  タイミングローラ、４０  カラー用現像モータ、４２  現像モータ、４４  メインモータ、４５  両面搬送モータ、４６  定着モータ、５０  コントローラ部、５２  エンジン制御部、５６  不揮発性メモリ、５７  環境センサ、５８  タイマ、５９  攪拌カウンタ。
【図１】
2012088665.tif 000003
【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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