(57)【要約】【課題】  環境に応じてトナーを収容する収容部の壁面に付着したトナーの量が変化した場合であっても、この収容部内のトナーの有無を精度良く識別する。【解決手段】  現像器４と、現像器４に補給されるトナーを蓄積するバッファー部３０と、バッファー部３０の壁面に設けられ、電極４０ａと電極４１ａとの間の誘電率を検知する静電容量センサ３２ａと、バッファー部３０の壁面に設けられ、電極４０ａと電極４１ａとの間隔よりも広い間隔の、電極４０ｂと電極４１ｂとの間の誘電率を検知する静電容量センサ３２ｂと、静電容量センサ３２ａの出力電圧Ｖａと、静電容量センサ３２ｂの出力電圧Ｖｂとに基づき、バッファー部３０内のトナーが目標量以上あるか否かを識別するＣＰＵ１２０を有する画像形成装置。【選択図】  図２
2013205480.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体上に形成された静電潜像をトナーで現像する現像手段と、
前記現像手段に補給するためのトナーを蓄積する蓄積容器と、
前記蓄積容器の壁面に設けられ、第１の検知面に直交する方向で、前記第１の検知面から第１の距離までの間にあるトナーの量に応じた第１の信号を出力する第１の出力手段と、
前記蓄積容器の壁面に設けられ、第２の検知面に直交する方向で、前記第２の検知面から前記第１の距離よりも長い第２の距離までの間にあるトナーの量に応じた第２の信号を出力する第２の出力手段と、
前記第１の信号と、前記第２の信号を補正するための補正値との対応関係を示すデータが記憶された記憶手段と、
前記第１の信号と前記データとに基づいて決定される補正値と、前記第２の信号との差が規定値以上であれば、前記蓄積容器に蓄積されたトナーの量が目標量以上であると識別し、前記差が前記規定値未満であれば、前記蓄積容器に蓄積されたトナーの量が目標量未満であると識別する識別手段と、を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
感光体上に形成された静電潜像をトナーで現像する現像手段と、
前記現像手段に補給するためのトナーを蓄積する蓄積容器と、
前記蓄積容器の壁面に設けられ、第１の検知面に直交する方向で、前記第１の検知面から第１の距離までの間にあるトナーの量に応じた第１の信号を出力する第１の出力手段と、
前記蓄積容器の壁面に設けられ、第２の検知面に直交する方向で、前記第２の検知面から前記第１の距離よりも長い第２の距離までの間にあるトナーの量に応じた第２の信号を出力する第２の出力手段と、
前記第１の信号と、前記蓄積容器にトナーを補給するべきと判定するための閾値との対応関係を示すデータが記憶された記憶手段と、
前記第２の信号が、前記第１の信号と前記データとに基づいて決定される閾値以上であれば、前記蓄積容器に蓄積されたトナーの量が目標量以上であると識別し、前記第２の信号が前記閾値未満であれば、前記蓄積容器に蓄積されたトナーの量が前記目標量未満であると識別する識別手段と、を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
前記第１の出力手段は、第１の電極と、該第１の電極に対向する第２の電極とを有し、前記第１の電極と前記第２の電極との間の静電容量に基づいて前記第１の信号を出力し、
前記第２の出力手段は、第３の電極と、該第３の電極に対向する第４の電極とを有し、前記第３の電極と前記第４の電極との間の静電容量に基づいて前記第２の信号を出力し、前記第３の電極と前記第４の電極との間隔は、前記第１の電極と前記第２の電極との間隔よりも広いことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記第１の電極と前記第２の電極の各々は、複数の電極が櫛歯状に形成された構成となっており、前記第１の電極と前記第２の電極とが互いに重ならないように、且つ、前記第１の電極の各々の電極と前記第２の電極の各々の電極とが交互に位置するように配置され、前記第３の電極と前記第４の電極の各々は、複数の電極が櫛歯状に形成された構成となっており、前記第３の電極と前記第４の電極とが互いに重ならないように、且つ、前記第３の電極の各々の電極と前記第４の電極の各々の電極とが交互に位置するように配置されることを特徴とする請求項３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、電子写真方式の画像形成装置において、一時的にトナーを蓄積する蓄積容器を介して現像器トナーを補給する処理に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置は、現像器内のトナーを用いて像担持体上の静電潜像をトナー像として顕像化する。現像器内のトナーが所定量より減少した場合、トナーを収容した容器（以後、トナーボトルと称す。）から、トナーを一時的に蓄積するバッファー部を介して現像器へトナーが補給される。さらに、このような構成の画像形成装置は、バッファー部を設けているので、トナーボトル内のトナーが空となった後も、バッファー部内に蓄積されたトナーを現像器に補給することができ、トナーボトルを交換している間も画像形成動作を行うことが可能である。
【０００３】
バッファー部内のトナーの量を検知するセンサとしては、一定間隔で並置された電極の間に電界を形成させ、この形成された電界中の物質の誘電率に応じて変化する静電容量に基づき、トナーの残量を検知する静電容量方式のものが知られている。これは、空気の誘電率がトナーの誘電率よりも高いので、電極の近傍のトナーが減少すると電極間の静電容量が減少するからである。
【０００４】
ところで、大気中の水蒸気量が多くなると大気の誘電率が増加する。従って、湿度が変化すると同じ量のトナーが蓄積されているにも拘らず、上記のセンサが検知する静電容量が変化してしまい、トナー量を精度良く検知できなくなる。
【０００５】
そこで、特許文献１の画像形成装置では、蓄積されるトナーと接触し得る位置に第１のセンサを有し、トナーと接触しない位置に第２のセンサを有し、第１のセンサで検知される静電容量を第２のセンサで検知される静電容量を用いて補正している。
【０００６】
このような構成とすることで、第２のセンサが大気の誘電率に応じた静電容量を検知し、この検知結果を用いて、第１のセンサにより検知される静電容量を補正するので、大気中の水蒸気量に影響されずにトナーの残量を検知することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−９２２３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ここで、バッファー部内の湿度が上昇すると、このバッファー部の壁面に付着するトナーの量が増加してしまう。そのため、バッファー部内の湿度が上昇すると、センサ近傍に付着するトナーの量が増加し、センサ近傍の空気の割合が減少するので、このセンサの電極間の誘電率が減少し、センサにより検知される静電容量が低下してしまう。これにより、センサによって検知される静電容量が、バッファー部にトナーを補給するべき値以下となってしまうと、バッファー部内のトナーが不足しているにも拘らず、トナーが補給されないという問題がある。
【０００９】
また、バッファー部内の湿度が低下するとセンサ近傍に付着するトナーの量が減少してしまう。これにより、バッファー部内のトナーが目標量蓄積されているにも拘らず、センサにより検知される静電容量が、バッファー部にトナーを補給するべきと判定する閾値よりも高い値となってしまうと、バッファー部に過剰にトナーが補給されてしまう虞もある。
【００１０】
そこで、本発明の目的は、環境変動によってトナーの量を誤検知してしまうことを抑制することができる画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するため請求項１に記載の画像形成装置は、感光体上に形成された静電潜像をトナーで現像する現像手段と、前記現像手段に補給するためのトナーを蓄積する蓄積容器と、前記蓄積容器の壁面に設けられ、第１の検知面に直交する方向で、前記第１の検知面から第１の距離までの間にあるトナーの量に応じた第１の信号を出力する第１の出力手段と、前記蓄積容器の壁面に設けられ、第２の検知面に直交する方向で、前記第２の検知面から前記第１の距離よりも長い第２の距離までの間にあるトナーの量に応じた第２の信号を出力する第２の出力手段と、前記第１の信号と、前記第２の信号を補正するための補正値との対応関係を示すデータが記憶された記憶手段と、前記第１の信号と前記データとに基づいて決定される補正値と、前記第２の信号との差が規定値以上であれば、前記蓄積容器に蓄積されたトナーの量が目標量以上であると識別し、前記差が前記規定値未満であれば、前記蓄積容器に蓄積されたトナーの量が目標量未満であると識別する識別手段と、を有することを特徴とする。
【００１２】
また、他の請求項に記載の画像形成装置は、感光体上に形成された静電潜像をトナーで現像する現像手段と、前記現像手段に補給するためのトナーを蓄積する蓄積容器と、前記蓄積容器の壁面に設けられ、第１の検知面に直交する方向で、前記第１の検知面から第１の距離までの間にあるトナーの量に応じた第１の信号を出力する第１の出力手段と、前記蓄積容器の壁面に設けられ、第２の検知面に直交する方向で、前記第２の検知面から前記第１の距離よりも長い第２の距離までの間にあるトナーの量に応じた第２の信号を出力する第２の出力手段と、前記第１の信号と、前記蓄積容器にトナーを補給するべきと判定するための閾値との対応関係を示すデータが記憶された記憶手段と、前記第２の信号が、前記第１の信号と前記データとに基づいて決定される閾値以上であれば、前記蓄積容器に蓄積されたトナーの量が前記目標量以上であると識別し、前記第２の信号が前記閾値未満であれば、前記蓄積容器に蓄積されたトナーの量が前記目標量未満であると識別する識別手段と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、環境変動によってトナーの有無を誤検知してしまうことを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】画像形成装置の要部概略図
【図２】トナー補給機構の要部断面図
【図３】静電容量センサ３２ａの要部概略図とセンサ周囲に形成される電界のイメージ図
【図４】静電容量３２ｂセンサの要部概略図とセンサ周囲に形成される電界のイメージ図
【図５】静電容量センサ３２ａと静電容量センサ３２ｂの出力電圧を比較した棒グラム
【図６】出力電圧Ｖａと補正値Ｖｃとの対応関係を示すデータ
【図７】画像形成装置の制御ブロック図
【図８】現像器にトナーを補給する補給処理を示すフローチャート図
【図９】出力電圧Ｖａと規定値Ｖｔとの対応関係を示すデータ
【発明を実施するための形態】
【００１５】
（第１の実施形態）
図１は本実施形態の画像形成装置１００の概略断面図である。
【００１６】
画像形成装置１００は、ブラックの色成分のトナー像を担持する感光ドラム１と、この感光ドラム１を帯電する帯電器２と、感光ドラム１に静電潜像を形成するため、感光ドラム１を露光する露光装置３を有する。さらに、画像形成装置１００は、感光ドラム１上に形成された静電潜像を、トナーを有する現像剤を用いてトナー像として顕像化する現像器４と、紙などの記録材Ｐ上に転写する転写ローラ５を有している。また、画像形成装置１００は、トナー像を転写した後に感光ドラム１上に残留したトナーを除去するドラムクリーナ６も有している。
【００１７】
転写ローラ５によりトナー像が転写された記録材Ｐは定着器７へと搬送される。定着器７は、加熱ローラ７１と、加圧ローラ７２を有しており、記録材Ｐに担持されたトナー像を、熱と圧力によって定着させる。
【００１８】
次に画像形成装置１００の画像形成動作について説明する。
【００１９】
画像形成装置１００は、ＰＣ（不図示）などの外部装置から送信される画像データをＩ／Ｆ１１０（図７）を介して受信すると、感光ドラム１を矢印方向へ回転駆動させ、帯電器２により感光ドラム１の表面を一様に帯電する。ＰＣから送信された画像データはＣＰＵ１２０（図７）により種々の画像処理が施され、露光装置３に転送される。露光装置はＣＰＵ１２０から転送される画像データに応じて変調したレーザビームを感光体としての感光ドラム１上に露光する。これにより、感光ドラム１の表面に静電潜像が形成される。
【００２０】
感光ドラム１上の静電潜像は、現像器４のトナーによって顕像化されると、トナー像として感光ドラム１上に担持される。このトナー像は感光ドラム１の矢印方向への回転に伴い、転写ローラ５が感光ドラム１を押圧している転写部Ｎへと搬送される。このとき、給紙カセット８内の記録材Ｐがピックアップローラ８１により１枚ずつ給紙され、転写部Ｎへ向けて搬送される。給紙ローラ対８２と、搬送ローラ対８３とによって搬送される記録材Ｐは、レジストレーションローラ８４で紙の位置と送り出しのタイミングを調整され、感光ドラム１上のトナー像と接触するように転写部Ｎに供給される。
【００２１】
感光ドラム１上のトナー像と、レジストレーションローラ８４から送り出された記録材Ｐが転写部Ｎに進入すると、転写ローラ５に転写電圧が印加され、感光ドラム１上のトナー像が記録材Ｐ上に転写される。
【００２２】
転写部Ｎでトナー像が転写された記録材Ｐは、定着器７へと搬送される。定着器７では、加熱ローラ７１および加圧ローラ７２がトナー像と記録材Ｐを挟持、搬送しながら、加熱ローラ７１内に設けられた不図示のヒータにより加熱することで、トナー像を記録材Ｐへと定着する。その後、トナー像を定着した記録材Ｐは、排出ローラ対８５により画像形成装置から排出される。
【００２３】
次に、本実施形態の画像形成装置に設けられた現像器４のトナー補給機構を図２に基づいて説明する。本実施形態のトナー補給機構は、画像形成装置１００の本体に交換可能に装着されるトナーボトル３１から、トナーを一時的に蓄積する蓄積容器としてのバッファー部３０を介して、現像器４にトナーを補給する構成となっている。
【００２４】
現像器４には、一成分系の現像剤であるトナーが収容されており、このトナーがマグネット（不図示）からの磁力により現像スリーブ４Ｃに担持され、静電潜像をトナー像として現像することで、現像器４内のトナーが消費される。現像器４には、この現像器４内のトナーの量を現像剤の透磁率に基づいて検知するためのインダクタンスセンサ３４が備えられている。
【００２５】
バッファー部３０には、このバッファー部３０内のトナーを現像器４に補給するための搬送スクリュー３３と、バッファー部３０内のトナーの残量を検知するための静電容量センサユニット３２が配置されている。本実施形態では、前述のインダクタンスセンサ３４により検知される現像器４内のトナーの量が所定量以下となると、スクリューモータ１２６（図７）によって搬送スクリュー３３を回転駆動し、バッファー部３０から現像器４にトナーが補給される。なお、搬送スクリュー３３が１回転することで現像器４に補給されるトナーの量は大凡決まっている。また、静電容量センサユニット３２により検知されるバッファー部３０内のトナーの量が目標量以下となると、トナーボトル３１が矢印方向へ回転駆動され、トナーボトル３１からバッファー部３０にトナーが補給される。
【００２６】
前述のトナーボトル３１は、バッファー部３０へ補給するためのトナーを収容しており、その内側面にトナーを搬送するらせん状の案内溝が形成されている。トナーボトル３１がボトルモータ１２５（図７）によって回転駆動されることで、このトナーボトル３１内のトナーが開口部からバッファー部３０へと補給される。なお、トナーボトル３１内のトナーの残量に応じて一定時間内でトナーボトル３１からバッファー部３０に補給されるトナーの量が異なる。
【００２７】
図２（ｂ）は、バッファー部３０の壁面に設けられた静電容量センサユニット３２の拡大図である。本実施形態では、静電容量センサユニット３２が取り付けられる位置を、バッファー部３０に５００［ｍｇ］以上のトナーが蓄積されたときに、このトナーによって静電容量センサユニット３２が覆われるようなバッファー部３０の壁面とした。
【００２８】
本実施形態の静電容量センサユニット３２は、バッファー部３０内のトナーの量を検知するための静電容量センサ３２ａと、トナーの誘電率を検知可能な距離が静電容量センサ３２ａよりも長い静電容量センサ３２ｂとから構成される。なお、トナーの誘電率を検知可能な距離とは、静電容量センサ３２ａ、３２ｂの検知面に直交する方向の距離である。
【００２９】
図３は、静電容量センサ３２ａの検知面の概略図と斜視図であり、図４は、静電容量センサ３２ｂの検知面の概略図と斜視図である。図３（ｂ）と図４（ｂ）における矢印は電界強度を示しており、矢印の太さが太いほど電界強度が強いことを意味する。
【００３０】
静電容量センサ３２ａは、図３（ａ）に示すように、幅Ｄａの櫛歯状に構成された複数の電極４０ａと、同じく幅Ｄａの櫛歯状に構成された複数の電極４１ａとが電極間距離Ｇａとなるように基板４２ａ上に形成されている。本実施形態では、本発明者の実験により電極４０ａと電極４１ａの電極間距離Ｇａを電極４０ａ、４１ａの幅Ｄａの半分未満とした。具体的には、電極４０ａ、４１ａの長さＬａを３０［ｍｍ］、幅Ｄａを０．３［ｍｍ］、電極間距離Ｇａを０．０１［ｍｍ］とした。なお、幅Ｄａは電極４０ａ、４１ａの凸部における長手方向に直交する方向の長さである。ここで、電極４０ａは第１の電極に相当し、電極４１ａは第２の電極に相当する。
【００３１】
本実施形態において、電極４０ａと電極４１ａとは、互いに重ならないように、且つ、電極４０ａを構成する複数の電極の各々と電極４１ａを構成する複数の電極の各々とが交互に位置するように、基板４２ａ上印刷された構成となっている。なお、電極４０ａ、４１ａは、この構成に限定されず、少なくとも一対の、対向して配置された電極であり、これら電極間に電界が形成されるように離間させた構成であればよい。
【００３２】
また、静電容量センサ３２ａ近傍の電界強度が静電容量センサ３２ａ遠方の電界強度よりも大きくなるので、静電容量センサ３２ａはバッファー部３０の壁面にトナーが付着したときに、このトナーの誘電率が増加することに応じて出力電圧Ｖａを増大させる。即ち、静電容量センサ３２ａは、トナーの誘電率に応じた第１の信号としての電圧Ｖａを出力する第１の出力手段に相当する。なお、静電容量センサ３２ａの長さＬａ、幅Ｄａ、電極間距離Ｇａは本実施形態の寸法に限定されない。
【００３３】
一方、静電容量センサ３２ｂは、図４（ａ）に示すように、幅Ｄｂの櫛歯状に構成された複数の電極４０ｂと、同じく幅Ｄｂの櫛歯状に構成された複数の電極４１ｂとが電極間距離Ｇｂとなうように基板４２ｂ上に形成されている。本実施形態では、本発明者の実験により電極４０ｂと電極４１ｂの電極間距離Ｇｂを電極４０ｂ、４１ｂの幅Ｄｂの半分以上とした。具体的には、電極４０ｂ、４１ｂの長さＬｂを３０［ｍｍ］、幅Ｄｂを０．５［ｍｍ］、電極間距離Ｇｂを０．５［ｍｍ］とした。なお、幅Ｄｂは電極４０ｂ、４１ｂの凸部における長手方向に直交する方向の長さである。ここで、電極４０ｂは第３の電極に相当し、電極４１ｂは第４の電極に相当する。
【００３４】
本実施形態において、電極４０ｂと電極４１ｂとは、互いに重ならないように、且つ、電極４０ｂを構成する複数の電極の各々と電極４１ｂを構成する複数の電極の各々とが交互に位置するように、基板４２ｂ上印刷された構成となっている。なお、電極４０ｂ、４１ｂは、この構成に限定されず、少なくとも一対の、対向して配置された電極であり、これら電極間に電界が形成されるように離間させた構成であればよい。静電容量センサ３２ｂは、トナーの誘電率に応じた第２の信号としての電圧Ｖｂを出力する第２の出力手段に相当する。なお、静電容量センサ３２ｂの長さＬｂ、幅Ｄｂ、電極間距離Ｇａは本実施形態の寸法に限定されない。
【００３５】
また、静電容量センサ３２ｂ近傍の電界強度と静電容量センサ３２ｂ遠方の電界強度との差が、静電容量センサ３２ａ近傍の電界強度と静電容量センサ３２ａ遠方の電界強度との差よりも小さい。これにより、静電容量センサ３２ｂが検知面に直交する方向でトナーの誘電率を検知可能な距離は、静電容量センサ３２ａが検知面に直交する方向でトナーの誘電率を検知可能な距離よりも長くなる。なお、本実施形態では、静電容量センサ３２ａの基板４２ａが第１の検知面に相当し、静電容量センサ３２ｂの基板４２ｂが第２の検知面に相当する。さらに、静電容量センサ３２ａよりトナーの誘電率を検知可能な第１の距離が、基板４２ａから第１の距離までの領域に相当し、静電容量センサ３２ｂによりトナーの誘電率を検知可能な第２の距離が、基板４２ｂから第２の距離までの領域に相当する。
【００３６】
ここで、本発明者の検討によれば、静電容量センサ３２ａの電極４０ａと電極４１ａとの間隔である電極間距離Ｇａが、静電容量センサ３２ｂの電極４０ｂと電極４１ｂとの間隔である電極間距離Ｇｂよりも短ければよいことがわかった。このようにすることで、静電容量センサ３２ｂが検知面に直交する方向でトナーを検知可能な距離を、静電容量センサ３２ａが検知面に直交する方向でトナーを検知可能な距離よりも長くすることができる。
【００３７】
次に、バッファー部３０内のトナーの状態によって変化する静電容量センサ３２ａ、３２ｂの出力値の変化を図５に基づいて説明する。図５は、向かって左側の３つが静電容量センサ３２ａの出力値であり、向かって右側の３つが静電容量センサ３２ｂの出力値である。図５は、（Ａ）バッファー部３０内の壁面にトナーが付着していない状態での出力値と、（Ｂ）トナーが目標量未満だが壁面にトナーが付着した状態での出力値と、（Ｃ）トナーが目標量以上の状態での出力値とをそれぞれ示している。
【００３８】
図５の検知結果を検討すると、静電容量センサ３２ａの出力電圧は、（Ａ）〜（Ｃ）の何れにおいても、静電容量センサ３２ｂの出力電圧よりも大きい。また、静電容量センサ３２ａの出力電圧は、（Ｂ）と（Ｃ）との差がほとんど無い。一方、静電容量センサ３２ｂの出力電圧は、ダイナミックレンジが小さいものの、（Ｂ）と（Ｃ）とで差がみられる。
【００３９】
ここで、バッファー部３０内のトナーの誘電率は装置の置かれる環境の湿度によって変化するが、バッファー部３０の壁面に付着したトナーの量、即ち、静電容量センサユニット３２の検知面に付着するトナーの量も湿度によって変化してしまう。そのため、静電容量センサ３２ｂの出力値に基づいて、バッファー部３０内のトナーの量を検知しようとしても、静電容量センサ３２ｂのダイナミックレンジが小さいので、バッファー部３０内のトナーが目標量以上であるか否かを高精度に検知することが困難となってしまう。
【００４０】
そこで、本実施形態では、静電容量センサ３２ａの出力値に基づいて、静電容量センサ３２ｂの検知面に付着するトナーの影響で静電容量センサ３２ｂの出力電圧の変化分を予測し、この変化分に基づき静電容量センサ３２ｂの出力値を補正する構成とした。具体的には、静電容量センサ３２ｂの出力電圧が静電容量センサ３２ａの出力電圧に基づいて決定される補正値で補正された結果に応じて、バッファー部３０内のトナーが目標量以上であるか否かが高精度に識別される。
【００４１】
図６は、本発明者が検討した静電容量センサ３２ａの出力電圧Ｖａと補正値Ｖｃとの対応関係を示すデータである。本実施形態では、このデータを参照することで、出力電圧Ｖａに応じた補正値Ｖｃが決定され、出力電圧Ｖｂと補正値Ｖｃとの差分である電圧差Ｖｂｃに基づき、バッファー部３０内のトナーが目標量よりも少ないか否かを識別する構成となっている。具体的には、電圧差Ｖｂｃが閾値Ｖｔ以上であれば、バッファー部３０内にトナーが目標量以上蓄積されており、電圧差Ｖｂｃが閾値Ｖｔ未満であれば、バッファー部３０内のトナーが目標量未満であり、不足していると判定される。本実施形態において、閾値Ｖｔは予め決定された規定値である。なお、以下に電圧差Ｖｂｃは、静電容量センサ３２ｂからの出力電圧Ｖｂと、補正値Ｖｃとから式１を用いて算出される。
Ｖｂｃ＝Ｖｂ−Ｖｃ      （式１）
【００４２】
以下、図７と図８を用いて、本実施形態の画像形成装置が現像器４にトナーを補給する補給処理について説明する。
【００４３】
図７は画像形成装置の制御ブロック図である。ＣＰＵ１２０は、画像形成装置全体を制御する制御回路である。ＲＯＭ１２８は、画像形成装置で実行する各種処理を制御するための制御プログラムが格納されている。ＲＡＭ１２７は、ＣＰＵ１２０が動作するためのシステムワークメモリである。なお、図８のフローチャートを実行するためのプログラムは、ＲＯＭ１２８に記憶されており、ＣＰＵ１２０によって読みだされることにより実行される。
【００４４】
駆動回路１２３は、ＣＰＵ１２０からバッファー部３０へのトナーの補給を指示する信号が入力されると、ボトルモータ１２５によってトナーボトル３１を回転駆動させ、トナーボトル３１内のトナーをバッファー部３０へ補給させる。駆動回路１２４は、ＣＰＵ１２０から現像器４へのトナーの補給を指示する信号が入力されると、スクリューモータ１２６によって搬送スクリュー３３を回転駆動させ、バッファー部３０内のトナーを現像器４へ補給させる。
【００４５】
インダクタンスセンサ３４は、現像器４内のトナーの量を透磁率に応じた電圧Ｖｉとして検知するセンサであり、現像器４内のトナーの量が増加すると出力される電圧Ｖｉも増加し、現像器４内のトナーの量が減少すると出力される電圧Ｖｉも減少する。なお、インダクタンスセンサ３４は、既知の構成であるため、その詳細な説明を省略する。
【００４６】
静電容量センサ３２ａは、ＣＰＵ１２０から現像器４へのトナーの補給を指示する信号が駆動回路１２４へ入力された後、交流電圧が印加されることで入力側電極４０ａと出力側電極４１ａとの間の静電容量に応じた電圧を出力する。同様に、静電容量センサ３２ｂは、ＣＰＵ１２０から現像器４へのトナーの補給を指示する信号が駆動回路１２４へ入力された後、交流電圧が印加されることで入力側電極４０ｂと出力側電極４１ｂとの間の静電容量に応じた電圧を出力する。
【００４７】
操作部２２は、タッチパネル、画像形成動作を開始させるスタートキー、部数などを入力するためのテンキー、入力内容をデフォルト値に戻すキャンセルキーなどを有する。タッチパネルは、ＣＰＵ１２０からの信号によってユーザに画像形成装置１００の状態を報知する構成となっている。なお、ユーザに画像形成装置の状態を報知する構成としては、ネットワークを通じて画像形成装置と通信可能に接続されたＰＣのディスプレイであってもよい。
【００４８】
次に、現像器４とバッファー部３０にトナーを補給する処理を図８に基づき説明する。このフローチャートは、ＣＰＵ１２０がＲＯＭ１２８に格納されたプログラムを読み出すことにより実行される。
【００４９】
先ず、ＣＰＵ１２０は、現像器４内のトナーの量が所定量よりも少なくなったかどうかを判定する（Ｓ１００）。ステップＳ１００において、ＣＰＵ１２０は、インダクタンスセンサ３４から出力される電圧Ｖｉが基準値Ｖｒよりも低くなると、現像器４内のトナーの量が所定量よりも少ないと判定する。
【００５０】
ステップＳ１００において現像器４内のトナーの量が所定量よりも少ない場合、即ち、インダクタンスセンサ３４の出力電圧Ｖｉが基準値Ｖｒよりも低い場合、ＣＰＵ１２０は、バッファー部３０から現像器４へトナーを補給する（Ｓ１０１）。ステップＳ１０１において、ＣＰＵ１２０は、駆動回路１２４に現像器４へのトナーの補給を指示する信号を入力し、スクリューモータ１２６により搬送スクリュー３３を回転駆動させる。このとき、ＣＰＵ１２０は、インダクタンスセンサ３４の出力電圧Ｖｉに基づき現像器４内のトナーの量を判定し、この現像器４内のトナーの量が所定量よりも多くなるために必要な回転数以上スクリューモータ１２６を駆動させて搬送スクリュー３３回転させる。
【００５１】
次いで、ＣＰＵ１２０は、静電容量センサ３２ａ、３２ｂを用いて検知したバッファー部３０内のトナーの量が目標量未満であるか否かを識別するために、出力電圧Ｖｂと補正値Ｖｃとの電圧差Ｖｂｃが閾値Ｖｔ未満であるか否かを識別する（Ｓ１０２）。ステップＳ１０２において、ＣＰＵ１２０は、静電容量センサ３２ａ、３２ｂに交流電圧を印加し、静電容量センサ３２ａから出力される電圧Ｖａと、静電容量センサ３２ｂから出力される電圧Ｖｂを夫々検知する。ＣＰＵ１２０は、予めＲＯＭ１２８に記憶されている出力電圧Ｖａと補正値Ｖｃとの対応関係を示すデータ（図６）を参照することで補正値Ｖｃを決定し、電圧Ｖｂと補正値Ｖｃから式１によって算出される電圧差Ｖｂｃが、閾値Ｖｔ未満であるか否かを識別する。ステップＳ１０２において、ＲＯＭ１２８は出力電圧Ｖａと補正値Ｖｃとの対応関係を示すデータ（図６）が記憶された記憶部として機能する。
【００５２】
ステップＳ１０２において、補正値Ｖｃと出力電圧Ｖｂとの電圧差Ｖｂｃが閾値Ｖｔ以上である場合、ＣＰＵ１２０は、バッファー部３０内のトナーの量が目標量以上であると識別し、ステップＳ１００へ移行する。ＣＰＵ１２０は、ステップＳ１００からステップＳ１０２を繰り返すことで、バッファー部３０内のトナーが目標量未満となるまで、現像器４内のトナーが所定量よりも少なくなる度に、バッファー部３０から現像器４にトナーを補給し続ける。
【００５３】
一方、ステップＳ１０２において、補正値Ｖｃと出力電圧Ｖｂとの電圧差Ｖｂｃが閾値Ｖｔ未満である場合、ＣＰＵ１２０は、バッファー部３０内のトナーの量が目標量未満であると識別し、トナーボトル３１からバッファー部３０にトナーを補給し始める（Ｓ１０３）。ステップＳ１０３において、ＣＰＵ１２０は、駆動回路１２３にバッファー部３０へのトナーの補給を指示する信号を入力し、ボトルモータ１２５によりトナーボトル３１の回転駆動を開始する。
【００５４】
次いで、ＣＰＵ１２０は、ステップＳ１２０と同様に、静電容量センサ３２ａ、３２ｂを用いて検知したバッファー部３０内のトナーの量が目標量未満であるか否かを識別する（Ｓ１０４）。ステップＳ１０４の詳細な処理はステップＳ１０２と同じであるため、ここでの詳細な説明を省略する。ステップＳ１０４において、補正値Ｖｃと出力電圧Ｖｂとの差分が閾値Ｖｔ以上である場合、ＣＰＵ１２０は、ＣＰＵ１２０は、バッファー部３０内のトナーの量が目標量以上であると識別し、ステップＳ１００へ移行する。
【００５５】
一方、ステップＳ１０４において、補正値Ｖｃと出力電圧Ｖｂとの電圧差Ｖｂｃが閾値Ｖｔ未満である場合、ＣＰＵ１２０は、バッファー部３０内のトナーの量が目標量未満であると識別し、バッファー部３０へのトナーの補給を開始してから所定時間経過したか否かを識別する（Ｓ１０５）。ステップＳ１０５において、ＣＰＵ１２０は、不図示のカウンタにより、バッファー部３０へのトナーの補給を開始してから経過した時間を計時する構成とすればよい。ステップＳ１０５において、経過した時間が所定時間未満の場合、ＣＰＵ１２０は、ステップＳ１０３へ移行し、バッファー部３０へのトナーの補給を継続する。
【００５６】
一方、ステップＳ１０５において、経過した時間が所定時間以上である場合、ＣＰＵ１２０は、駆動回路１２３を介してボトルモータ１２５の回転を停止し、操作部２２のタッチパネルにトナーボトル３１を交換する旨のメッセージを表示する（Ｓ１０６）。ステップＳ１０６において、ＣＰＵ１２０は、トナーボトル３１がユーザによって交換されるまで画像形成を中止し、画像形成の実行を禁止する。
【００５７】
このように、静電容量センサ３２ａにより検知面に付着するトナーの静電容量を検知した結果に基づき、静電容量センサ３２ａよりも検知範囲の広い静電容量センサ３２ｂの出力値を補正する構成とすれば、バッファー部３０内のトナーの有無を高精度に識別することができる。
【００５８】
（第２の実施形態）
本実施形態は、前述した第１の実施形態に対して下記に示す点において相違する。本実施形態のその他の要素は、前述の第１の実施形態に対応するものと同一なので説明を省略する。
【００５９】
第１の実施形態では、静電容量センサ３２ａの出力電圧Ｖａに基づいて決定される補正値Ｖｃを用いて、静電容量センサ３２ｂの出力電圧Ｖｂを補正し、この補正した結果に基づいてバッファー部３０内のトナーの量が目標量以上であるか否かを識別する構成とした。一方、本実施形態では、静電容量センサ３２ｂの出力電圧Ｖｂに応じてバッファー部３０内のトナーが目標量以上であるか否かを識別するための閾値Ｖｔを、静電容量センサ３２ａの出力電圧Ｖａに基づいて決定する構成とする。
【００６０】
図９は、本発明者の検討によって決定された静電容量センサ３２ａの出力電圧Ｖａと閾値Ｖｔとの対応関係を示すデータである。静電容量センサ３２ａの出力電圧Ｖａが増加すると、閾値Ｖｔが階段状に減少している。この静電容量センサ３２ａの出力電圧Ｖａと閾値Ｖｔとの対応関係を示すデータは予めＲＯＭ１２８に記憶させておけばよい。
【００６１】
ＣＰＵ１２０は、静電容量センサ３２ａから出力される電圧Ｖａから、予めＲＯＭ１２８に記憶されている出力電圧Ｖａと閾値Ｖｔとの対応関係を示すデータ（図９）を参照することで閾値Ｖｔを決定し、出力電圧Ｖｂが閾値Ｖｔ未満であるか否かを識別すればよい。これにより、ＣＰＵ１２０は、出力電圧Ｖｂが閾値Ｖｔ以上である場合、バッファー部３０内のトナーの量が目標量以上であると識別し、出力電圧Ｖｂが閾値Ｖｔ未満の場合、バッファー部３０内のトナーの量が目標量未満であると識別することができる。
【００６２】
静電容量センサ３２ａにより検知面に付着するトナーの静電容量を検知した結果に応じてトナーの有無を識別するための閾値Ｖｔを決定する構成とすれば、出力電圧Ｖｂと閾値Ｖｔとに基づいて、バッファー部３０内のトナーの有無を高精度に識別することができる。
【符号の説明】
【００６３】
４  現像器
３０  バッファー部
３２ａ  静電容量センサ
３２ｂ  静電容量センサ
１２０  ＣＰＵ
【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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