(57)【要約】【課題】  トナーボトルのトナーの残量を正確に管理する。【解決手段】  現像剤を用いて画像を形成する画像形成装置であって、前記画像形成装置の装置本体に着脱可能で、前記装置本体に現像剤を補給するための補給容器と、前記補給容器から供給される現像剤を保持するホッパーと、現像剤を前記像担持体へ供給する現像器と、前記ホッパーから前記現像器に現像剤を供給する第１の供給手段と、前記第１の供給手段が所定量の現像剤を供給する際の動作時間から前記第１の供給手段の動作時間と現像剤の搬送量との関係を求め、求められた関係に基づいて前記第１の供給手段の動作を制御する制御手段と、を備えることを特徴とする画像形成装置。【選択図】図４
2016050958.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤を用いて画像を形成する画像形成装置であって、
形成された画像を担持する像担持体と、
前記画像形成装置の装置本体に着脱可能で、前記装置本体に現像剤を補給するための補給容器と、
前記補給容器から供給される現像剤を保持するホッパーと、
現像剤を前記像担持体へ供給する現像器と、
前記ホッパーから前記現像器に現像剤を供給する第１の供給手段と、
前記第１の供給手段が所定量の現像剤を供給する際の動作時間から前記第１の供給手段の動作時間と現像剤の搬送量との関係を求め、求められた関係に基づいて前記第１の供給手段の動作を制御する制御手段と、を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記ホッパーに保持された現像剤の量を検出する第１の現像剤量検出手段と、前記現像器に保持された現像剤の量を検出する第２の現像剤量検出手段とを具備し、
前記所定量は、前記第１の現像剤量検出手段の検出結果と前記第２の現像剤量検出手段の検出結果とに基づいて決められる量であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記補給容器から前記ホッパーに現像剤を供給する第２の供給手段をさらに具備し、
前記所定量は、前記現像器に最初に現像剤を供給する際に、前記第２の供給手段により前記補給容器から前記ホッパーに現像剤を前記第１の現像剤量検出手段が所定量の現像剤を検出するまで供給した後に、前記第１の供給手段により前記ホッパーから前記現像器に前記第２の現像剤量検出手段が所定量の現像剤を検出するまで供給する量であることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記画像形成装置の画像形成動作開始後に前記第１の供給手段の現像剤の搬送量を求めることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記画像形成装置の環境の状態を検知する環境センサをさらに具備し、前記制御手段は前記環境センサの検知結果に基づいて前記第１の供給手段の現像剤の搬送量を補正することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記第１の供給手段は、モータによって駆動されることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一項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、現像剤の補給を受け、補給された現像剤を用いて画像の形成を行う画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置では、像担持体上に形成した静電潜像を、現像剤担持体が担持するトナーにより現像してトナー像を形成し、そのトナー像を記録媒体に転写、定着して、画像を形成している。
【０００３】
近年、画像形成装置の小型化が進み、装置内の限られたスペースの中に複数の現像器を設ける場合や、現像器を小型化する場合があり、現像器内の現像剤の収納容量も少なくなっている。
【０００４】
現像剤担持体である現像ローラ上のトナーは、現像ブレードにより薄層にされ、像担持体である感光体ドラムと対向する領域へと搬送され、感光体ドラム上に形成された潜像を現像する。
【０００５】
また、トナーが充填されたトナーボトルから、現像器に直接トナーを補給する画像形成装置が用いられている。このような構成では、トナーボトル内のトナー残量が異なると現像器内へ排出されるトナー量が一定でなくなるため、現像器内の新／旧トナーの割合が不均一となり画質不良を引き起こすおそれがある。
【０００６】
これに対し、トナーボトルと現像器の間に一時的にトナーを貯蔵するトナー補給部であるホッパーを設け、ホッパーを介して現像器にトナーを補給することにより安定したトナー補給を行う画像形成装置がある。
【０００７】
このような画像形成装置では、トナーボトル内のトナーは、トナーボトルが回転することにより、ホッパー内に供給されるように構成されているものがある。そして、ホッパー内に供給されるトナー量は、ホッパーに設けられたトナー残量検知センサの検知情報に応じてトナーボトルを回転させることにより制御され、ホッパー内のトナー量を一定に保っている。
【０００８】
ホッパー内に供給されたトナーは、ホッパー内に設けられた搬送スクリューによって現像器に搬送される。搬送されるトナー量は、現像器に設けられたトナー残量検知センサの検知情報に応じて制御され、適時、現像器にトナーが補給される。
【０００９】
このような動作を繰り返し、トナーボトルから現像器にトナーを補給することが可能となる。
【００１０】
特許文献１には、ユーザーのトナー利用状況からボトル内トナー残量を表示するための以下のような構成が開示されている。まず、ユーザーのトナー利用状況を算出する為に、ホッパー内スクリューを回転させるホッパーモータの累積作動時間を検知し、カウントする。トナーがホッパーからスクリューによって現像器へ搬送される量は一定であるので、トナー量の算出に利用できる。また、ホッパーモータの回転数をカウントして、トナー量の算出を行うことも開示されている。
【００１１】
さらに、画像形成装置の新規購入時、現像器の交換時等、現像器にトナーが実質的に存在しない初期の状態においては、現像器を現像実行可能な状態にするべく、トナーを補給するためのトナーの初期設置のためのトナー初期設置モードを実行することが多い。
【００１２】
特許文献２には、トナー初期設置モードにおけるトナー補給制御に関する技術が開示されている。特許文献２では、トナー初期設置モード開始と同時にトナーボトルからホッパーを介して現像器内にトナー補給を開始し、所定時間はトナー補給手段を連続駆動し、その後はホッパー駆動ＯＮ、駆動ＯＦＦの間欠補給で現像器内にトナーを補給する。このようにすることで、画像形成が可能となるまでの時間を短縮させている。
【００１３】
さらに、現像器内にトナーを補給した後の最初の画像形成の際に、良好な画像を出力するために以下の工程を有するものがある。すなわち、トナー初期設置モードにおいて、トナーを現像器へと補給しながら現像器を空回転させる工程と、現像器内にトナーが補給された後に、現像器を空回転させる工程とを有するものがある。
【００１４】
図１０は、従来のトナー初期設置モードにおけるフローチャートを示す図である。
【００１５】
トナー初期設置モードを開始すると、現像ローラが駆動される（ステップＳ１００１）。そして、現像器のトナーセンサが「トナー無し」を検出すると（ステップＳ１００２）、ホッパーモータを駆動する（ステップＳ１００３）。さらに、ホッパートナーセンサが「トナー無し」を検出すると（ステップＳ１００４）、ボトルモータを駆動させる（ステップＳ１００５）。また、現像器トナーセンサが「トナー有り」を検出すると２分経過したのち（ステップＳ１００６）、現像ローラの駆動がオフされる（ステップＳ１００７）。
【００１６】
以上のようにして、トナーボトルからホッパーを介して現像器内にトナー補給が開始する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１７】
【特許文献１】特開２００９−１１６００１号公報
【特許文献２】特開平８−１５９８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
しかしながら、上述した従来の構成においてはホッパーモータの個体差による出力バラツキが大きいという問題がある。ホッパーモータの個体差により、ホッパーモータの累積作動時間からユーザーのトナー利用状況を算出し残量表示を行う際に大きな誤差になってしまう。
【００１９】
ホッパーモータの累積回転数からユーザーのトナー利用状況を算出するようにすれば、累積作動時間から残量表示を行う場合に比べると誤差は、小さくなる。しかし、ホッパーモータの回転数を検知するエンコーダ等を設置しエンコーダするため、画像形成装置のコストダウンと省スペース化を妨げることになってしまう。
【００２０】
そこで、本発明の目的は、ホッパーモータの累積作動時間からユーザーのトナー利用状況を算出し、精度の高いインジケータ表示を行うためにホッパーモータ個体差による搬送力差を補正し現像剤の残量の管理を正確に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】
【００２１】
この目的を達成するために、本発明の画像形成装置は、現像剤を用いて画像を形成する画像形成装置であって、形成された画像を担持する像担持体と、前記画像形成装置の装置本体に着脱可能で、前記装置本体に現像剤を補給するための補給容器と、前記補給容器から供給される現像剤を保持するホッパーと、現像剤を前記像担持体へ供給する現像器と、前記ホッパーから前記現像器に現像剤を供給する第１の供給手段と、前記第１の供給手段が所定量の現像剤を供給する際の動作時間から前記第１の供給手段の動作時間と現像剤の搬送量との関係を求め、求められた関係に基づいて前記第１の供給手段の動作を制御する制御手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、ホッパーモータの個体差に依らず動作時間からユーザーのトナー利用状況を算出し、精度の高いトナー残量の管理をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施形態の画像形成装置の概略構成を示す図である。
【図２】図１に示す画像形成装置のトナー補給装置の部分拡大図を示す図である。図２（ａ）は正面図、図２（ｂ）は側面図を示している。
【図３】図１に示す画像形成装置の現像器４の断面図である。
【図４】図１に示す画像形成装置のトナー補給装置と現像器とこれらを制御する制御ハードウェアを示す図である。
【図５】図１に示す画像形成装置の設置モードにおける動作シーケンスを示すフローチャートである。
【図６】図１に示す画像形成装置において、図５に示すフローチャートのステップに対応するホッパー内及び現像器内のトナーの状態を示す図である。
【図７】本発明の実施形態のホッパーモータの個体差による補正を行わない場合を示す図である。図７（ａ）は、ホッパーモータの個体差によるトナーボトル内のトナー残量の予測表示に対する、実際のトナー残量のグラフを示す図である。図７（ｂ）は、ホッパーモータのある個体を用いた場合のトナーボトル内のトナー残量の予測値とトナーボトル内に実際に残っている残トナー量とをモータの累積駆動時間を変えて測定した結果を示す表である。
【図８】本発明の実施形態のホッパーモータの個体差による補正を行った場合を示す図である。図８（ａ）は、ホッパーモータの個体差によるトナーボトル内のトナー残量の予測表示に対する、実際のトナー残量のグラフを示す図である。図８（ｂ）は、ホッパーモータのある個体を用いた場合のトナーボトル内のトナー残量の予測値とトナーボトル内に実際に残っている残トナー量とをモータの累積駆動時間を変えて測定した結果を示す表である。
【図９】本発明の他の実施形態の補正モードにおける動作シーケンスを示すフローチャートである。
【図１０】従来の画像形成装置における設置モードの動作シーケンスを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態について詳細に説明する。
【００２５】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。ただし、以下の実施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、本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る。従って、特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００２６】
＜第１実施形態＞
（画像形成装置の全体構成）
本発明の実施形態に係る画像形成装置について説明する。
【００２７】
図１は本発明の実施形態の画像形成装置の概略構成を示す図である。
【００２８】
同図に示すように、感光体ドラム１（像担持体）は、現像剤像を担持し、矢印Ｒの方向に回転する。感光体ドラム１の周囲には、感光体ドラム１を帯電する帯電部材２が設けられている。露光装置３は、感光体ドラム１の表面をレーザ光Ｌにより露光して静電潜像を形成する。現像器４は、感光体ドラム１の表面の静電潜像にトナーを供給して現像して可視像化する。クリーニング装置５は、転写後に感光体ドラム１の表面に残った転写残トナーなどを除去する。また、転写ベルト６は、用紙等の記録媒体を搬送する。また、転写ローラ７は、現像器４によって現像されたトナー像を記録媒体に転写する。さらに、トナー補給装置８は、現像器４にトナーを補給する。
【００２９】
（画像形成装置の作像動作）
次に、画像形成装置の作像動作について説明する。先ず、帯電部材２にて感光体ドラム１を一様に帯電した後、露光装置３からのレーザ光にて感光体ドラム１上を露光し、静電潜像を作成する。その後、現像器４にて静電潜像をトナー像として可視像化し、所定のタイミングで転写ニップへと移動させる。一方、記録媒体は、転写ベルト６にて所定のタイミングで転写ニップへと搬送され、転写ローラ７と、帯電された転写ベルト６によって転写バイアスを印加されることで、感光体ドラム１上のトナー像が記録媒体に転写される。なお、転写ベルト６及び転写ローラ７とからなる転写手段は、帯電部材２による帯電とは逆極性となるように転写電界がかけられる。
【００３０】
（トナー補給装置の構成）
図２は、トナー補給装置８の部分拡大図を示す図である。図２（ａ）は正面図、図２（ｂ）は側面図を示している。
【００３１】
図２（ａ）に示すように、トナー補給装置８は、トナーボトル９（補給容器）を着脱可能に収納するボトル接続部１０と、トナーボトル９から供給されるトナーを一時的に保持して貯蔵するホッパー１１とを有している。なお、トナーボトル９は、画像形成装置の装置本体の外部からトナーを装置本体に供給するためのものである。
【００３２】
トナーボトル９の排出口がホッパー１１に挿入され、結合されることによりトナーボトル９とホッパー１１とが接続される。トナーボトル９の内壁には螺旋状の突条が設けられており、トナー補給装置８によりトナーボトル９を回転させると、螺旋状の突条と重力の働きにより、トナーボトル９内のトナーが排出口に送り出され、ホッパー１１内にトナーが供給される。ボトル接続部１０には、図２（ｂ）に示すようにボトルモータ１６（第１の供給手段）が接続されており、このボトルモータ１６が回転することによってトナーボトル９も回転し、排出口からホッパー１１にトナーを送り出す。
【００３３】
またホッパー１１と現像器４とは、搬送路１４を介して接続されている。ホッパー１１内のトナーはその下端に設けられた開口から搬送路１４を経由して現像器４へ供給される。ホッパー１１内に設けられた撹拌パドル１２を回転させると、ホッパー１１内のトナーの搬送路１４への移動が促される。搬送路１４内には搬送手段としてのオーガー１５が配置され、ホッパーモータ１７の回転により、搬送路１４内のトナーが現像器４へ搬送されるようになっている。なお、搬送路１４、オーガー１５，ホッパーモータ１７は、第２の供給手段を構成する。
【００３４】
次に、現像器４の構成について説明する。
【００３５】
図３は、現像器４の断面図である。
【００３６】
同図に示すように、現像器４は、現像剤を担持して回転する現像ローラ４１を有している。現像ローラ４１は、現像バイアスが印加されて感光体ドラム１に現像剤を供給する。すなわち、現像器４により、トナー（現像剤）を用いて感光体ドラム１上の静電潜像が現像される。また、現像器４では、トナー補給装置８から現像器４に補給されたトナーを、オーガー４３により現像容器４０内へ搬送し、更に撹拌パドル４４により撹拌しながら現像ローラ４１に向けて搬送する。
【００３７】
現像ローラ４１は、複数の固定磁極の外周に回転可能なスリーブを配置した現像剤担持体である。現像ローラ４１に担持されたトナーは、トナー層厚規制手段としての現像ブレード４２により均一に層厚が規制された後、現像領域に搬送され、感光体ドラム１に接触あるいは非接触で静電潜像を現像する。現像器４の駆動は現像ローラ４１、オーガー４３、撹拌パドル４４が連動して行われる。
【００３８】
（トナーの検知）
図２に示すように、本実施形態では、ホッパー１１にホッパートナーセンサ１３（第１の現像剤量検出手段）を設け、ホッパートナーセンサ１３によりホッパー１１内のトナーの量を検知している。また、図２、図３に示すように、現像器４に現像器トナーセンサ４５（第２の現像剤量検出手段）を設け、現像器トナーセンサ４５により現像器４内のトナーの量を検知している。ホッパートナーセンサ１３、現像器トナーセンサ４５は、本実施形態では、透磁率検知方式を採用しており、検出結果として、トナーがセンサの検知面に存在していれば、「トナー有り」、存在していなければ「トナー無し」を出力する。すなわち、ホッパートナーセンサ１３、現像器トナーセンサ４５は、トナー（現像剤）の有無を検知する。なお、これらのトナーセンサは、磁気検知方式以外にも、光検知方式、電気検知方式などを用いることが可能である。
【００３９】
（トナー補給制御）
次に、トナーボトル９から現像器４へのトナーの補給の制御について説明する。
【００４０】
図４は、トナー補給装置８と現像器４とこれらを制御する制御ハードウェアを示す図である。
【００４１】
まずは、トナーボトル９からホッパー１１へのトナー補給に関わる制御について説明する。
【００４２】
ボトルモータ１６は、画像形成装置の装置本体の制御装置２０に接続している。制御装置２０は、ＣＰＵ２１等の処理装置で構成され、メモリ２２内に格納された制御プログラムを読み出して実行することにより必要な処理を実現する。制御装置２０は、ホッパートナーセンサ１３の検知結果に応じて、トナー補給を要求された場合、必要なサイクル分の動作を繰り返すようにボトルモータ１６を制御する。ここでは、トナーボトル９の一定時間（本実施形態では３秒）の回転駆動と一定時間（本実施形態では２秒）の停止とを１サイクルとしている。なお、１サイクルの回転駆動は時間でなく回転数で規定してもよい。
【００４３】
ホッパートナーセンサ１３は定期的にホッパー１１内のトナー有無の検知を行い、ホッパートナーセンサ１３からの信号は常時、制御装置２０に出力される。制御装置２０は、ホッパートナーセンサ１３からの信号がホッパー１１内の「トナー無し」を示す場合、ホッパー１１内のトナーが少なくなっていると判断し、ボトルモータ１６を１サイクル動作するように指示する信号を出力する。これにより、トナーボトル９からホッパー１１に対してトナーが補給され、ホッパートナーセンサ１３が「トナー有り」を検知するまで上記サイクルを繰り返して実行する。その際、サイクル数を計数してメモリ２２に記憶し、ホッパートナーセンサ１３が「トナー有り」を検知すると計数値をクリアする。
【００４４】
続いて、ホッパー１１から現像器４へのトナー補給に関わる制御について説明する。
【００４５】
上述のとおり、現像器４へのトナー補給は、搬送手段である搬送路１４内のオーガー１５で行われる。現像器４に設けられた現像器トナーセンサ４５が「トナー無し」を検出すると、トナーボトル９からホッパー１１への補給制御同様にメモリ２２内に格納された制御プログラムを読み出してＣＰＵ２１等にて実行することにより必要な処理を実現する。
【００４６】
現像器トナーセンサ４５は定期的に現像器４内のトナー有無検知を行い、現像器トナーセンサ４５からの信号は制御装置２０に出力される。なお、本実施形態では、現像器トナーセンサ４５は現像ローラ４１の駆動時のみ現像器４内のトナーの有無の検知を行う。
【００４７】
制御装置２０は、現像器トナーセンサ４５からの信号が現像器４内の「トナー無し」を示す場合、現像器４内のトナーが少なくなっていると判断し、ホッパーモータ１７を駆動するように指示する信号を出力する。これにより、ホッパー１１から現像器４にトナーが補給され、現像器トナーセンサ４５が「トナー有り」を検知するまでホッパーモータ１７を駆動する。その際、ホッパーモータ１７の駆動時間を計数してメモリ２２に記憶し、現像器トナーセンサ４５がトナー有りを検知すると計数値をクリアする。
【００４８】
なお、上述したホッパー１１内に設けられた撹拌パドル１２は、搬送路１４内のオーガー１５と同一の駆動源であるホッパーモータ１７により駆動され、オーガー１５が駆動されている際に、回転し、ホッパー１１内のトナーを撹拌する。
【００４９】
画像形成装置を最初に使用開始する際には空の現像器４にトナーを連続的に補給し、補給後、すなわち、「トナー有り」の検知後に現像ローラ４１を所定時間回転駆動する設置モードを行う。
【００５０】
本実施形態では、設置モードを開始してホッパートナーセンサ１３が「トナー有り」を検知した時間を「０」とし、現像器トナーセンサ４５が「トナー有り」を検知するまでの時間ｐ１を計測する。一定量（第１の所定量）のトナーが、ホッパー１１から現像器４まで搬送路１４を通して送られる時間ｐ１に応じて、ホッパーモータの個体差バラツキを補正している。そのために、制御装置２０は前述の時間ｐ１を計測するためのトナー検知カウント部２４を有している。
【００５１】
（設置モードの詳細）
次に、設置モードの詳細動作について説明する。
【００５２】
図５は、設置モードにおけるシーケンスを示すフローチャートである。
【００５３】
同図に示すように、設置モードを開始し、メインモータの駆動及び現像ローラ４１の空回転を開始する（ステップＳ５０１）。
【００５４】
次に、トナーボトル９からホッパー１１にトナーが補給され、ホッパー１１にトナーが充填される（ステップＳ５０２）。トナーはホッパー１１内に充填されていき、ホッパートナーセンサ１３が「トナー有り」を検知するまで（ステップＳ５０３）、ボトルモータ１６は駆動し続け、トナーボトル９からホッパー１１にトナーが補給され続ける（ステップＳ５０２〜ステップＳ５０３）。
【００５５】
ホッパートナーセンサ１３が「トナー有り」を検知した時、ボトルモータ１６は駆動を停止し、トナーボトル９からホッパー１１へのトナーの供給が停止される。この時に、ホッパー１１内は一定量のトナーで満たされている（本実施形態では２００ＣＣ）また、トナー検知カウント部２４はホッパーモータ１７の累積作動時間を「０」にリセットする。
【００５６】
すると、ホッパーモータ１７が駆動される（ステップＳ５０４）。トナーはホッパー１１の撹拌パドル１２により搬送路１４に送られ、オーガー１５を介して現像器４内に送られる。現像器４に送られたトナーはオーガー４３により現像容器４０内に充填され始め、撹拌パドル４４により、現像ローラ４１へ搬送される。一方、ホッパーモータ１７が駆動されると、トナー検知カウント部２４はホッパーモータ１７の累積作動時間のカウントを始める（ステップＳ５０５）。そして、ホッパー１１から現像器４にトナーが補給され、一定量充填すると現像器トナーセンサ４５が「トナー有り」を検知し、ホッパーモータ１７の駆動が停止される（ステップＳ５０６）。また、トナー検知カウント部２４はホッパーモータ１７の累積作動時間のカウントをストップする（ステップＳ５０７）。この時の、トナー検知カウント部２４がカウントした累積作動時間をＰ１とする。
【００５７】
ホッパー１１に蓄えられた一定量のトナーが撹拌パドル１２により搬送路１４に送られ、オーガー１５を介して現像器４内に送られた単位作動時間あたりのトナー搬送量を算出する（ステップＳ５０８）。
【００５８】
そして、算出された単位時間当たりのトナー搬送量からホッパーモータ１７の個体差を補正する（ステップＳ５０９）。
【００５９】
ホッパーモータ１７の個体差による単位時間当たりの搬送量のバラツキは、以下のとおり補正する。すなわち、基準となるホッパーモータの単位回転時間当たりのトナーの搬送量をＱｒ（ｇ／ｓｅｃ）、基準となるホッパーモータの回転時間（累積駆動時間）をＴｒ（ｓｅｃ）とする。そして、ある個体のホッパーモータの単位回転時間当たりのトナーの搬送量をＱｉ（ｇ／ｓｅｃ）、ある個体のホッパーモータの回転時間をＴｉ（ｓｅｃ）とする。
【００６０】
この時、次の式により搬送量のバラツキを補正する。
【００６１】
Ｑｉ（ｇ／ｓｅｃ）＝Ｑｒ（ｇ／ｓｅｃ）×Ｔｉ（ｓｅｃ）／Ｔｒ（ｓｅｃ）
すなわち、予め、基準となる搬送量Ｑｒ（ｇ／ｓｅｃ）と回転時間Ｔｒ（ｓｅｃ）を測っておき、ある個体のホッパーモータ１７の回転時間Ｔｉ（ｓｅｃ）は、累積駆動時間Ｐ１と等しい。このため、これらの値を上述の式に代入して、補正値である単位回転時間当たりのトナーの搬送量Ｑｉ（ｇ／ｓｅｃ）が求められる。
【００６２】
図６は、図５に示すフローチャートのステップに対応する、ホッパー１１内及び現像器４内のトナーの状態を示す図である。
【００６３】
図６（ａ）は、図５のステップＳ５０２に対応する、ホッパー１１内及び現像器４内のトナーの状態を示す図である。また、図６（ｂ）は、図５のステップＳ５０３に対応する、ホッパー１１内及び現像器４内のトナーの状態を示す図である。さらに、図６（ｃ）は、図５のステップＳ５０５に対応する、ホッパー１１内及び現像器４内のトナーの状態を示す図である。また、図６（ｄ）は、図５のステップＳ５０７に対応する、ホッパー１１内及び現像器４内のトナーの状態を示す図である。
【００６４】
図６（ａ）に示すように、トナーボトル９が回転駆動されると、トナーボトル９からトナー２００がホッパー１１内に供給される。また、図６（ｂ）に示すように、ホッパー１１内に所定の量のトナー２００が供給されるとホッパートナーセンサ１３が「トナー有り」を検知する。さらに、図６（ｃ）に示すように、オーガー１５によりホッパー１１から現像器４にトナー２００が補給されている期間は、ホッパーモータ１７の累積駆動時間が計測される。また、図６（ｄ）に示すように、現像器トナーセンサ４５により「トナー有り」が検出されると、トナー検知カウント部２４はホッパーモータ１７の累積作動時間のカウントをストップする。
【００６５】
（トナーボトル内のトナー残量の予測）
次に、トナーボトル９内のトナー残量の予測について説明する。
【００６６】
トナーボトル９内のトナー残量Ｗ（ｇ）は、トナーボトル９の満充填量Ｑｆ（ｇ）、ホッパーモータ１７の補正された単位時間あたりのトナーの搬送量Ｑｉ（g／ｓｅｃ）、回転時間Ｔ（ｓｅｃ）を用いて、以下のとおり計算される。
【００６７】
W（ｇ）＝Ｑｆ（ｇ）-Ｑｉ（g／ｓｅｃ）×T（ｓｅｃ）
図７は、本実施形態のホッパーモータ１７の個体差による補正を行わない場合を示す図である。図７（ａ）は、ホッパーモータ１７の個体差によるトナーボトル内のトナー残量の予測表示に対する、実際のトナー残量のグラフを示す図である。図７（ｂ）は、ホッパーモータ１７のある個体であるモータＡとモータＢとを用いた場合のトナーボトル９内のトナー残量の予測値とトナーボトル９内に実際に残っている残トナー量とをモータの累積駆動時間を変えて測定した結果を示す表である。なお、図７では、トナーボトル９の満トナー量を１００％として残量をパーセント表示している。このようにしてトナーボトル９のトナー残量を管理している。  なお、トナー残量の予測値はガスゲージメータに表示される。
【００６８】
図７（ａ）のｇ０は、ホッパーモータ１７の中心品を示すグラフであり、ｇ１，ｇ２は、それぞれ、中心品より単位時間あたりの搬送量が多い場ホッパーモータ合のグラフ、中心品より単位時間あたりの搬送量が少ない場合のグラフを示している。
【００６９】
同図に示すように、グラフｇ１の場合には、ホッパーモータ１７のトナー搬送性能は中心品に比べ良いが、トナー残量の予測値は、０パーセントでは無いのに実際には、トナー残量が０パーセントになっているという不具合が起こる。一方、グラフｇ２の場合には、ホッパーモータ１７のトナー搬送性能は中心品に比べ悪く、トナー残量の予測値が０パーセントを示していても実際には、トナーボトル９内にトナーが残っているとう不具合が生じる。すなわち、いずれの場合においても、トナーボトル９内のトナー残量の予測表示が実際のトナー残量を示さないという問題が生じる。
【００７０】
また、図７（ｂ）に示すように、それぞれの累積作動時間において、ホッパーモータ１７の実際の個体であるモータA、モータBの場合において、トナーボトル９内のトナー残量の予測値とトナーボトル９内に実際に残っているトナー残量とに差異が生じている。
【００７１】
図８は、本実施形態のホッパーモータ１７の個体差による補正を行った場合を示す図である。図８（ａ）は、ホッパーモータ１７の個体差によるトナーボトル９内のトナー残量の予測表示に対する、実際のトナー残量のグラフを示す図である。図８（ｂ）は、ホッパーモータ１７のある個体であるモータＡとモータＢとを用いた場合のトナーボトル９内のトナー残量の予測値とトナーボトル９内に実際に残っている残トナー量とをモータの累積駆動時間を変えて測定した結果を示す表である。なお、図８では、トナーボトル９の満トナー量を１００％として残量をパーセント表示している。
【００７２】
図８（ａ）のｇ０は、ホッパーモータ１７の中心品を示すグラフ、ｇ１，ｇ２は、それぞれ、中心品より単位時間あたりの搬送量が多い場合のグラフ、中心品より単位時間あたりの搬送量が少ない場合のグラフを示している。
【００７３】
図８（ａ）に示すように、グラフｇ１、グラフｇ２の場合ともに、中心品であるグラフｇ０の場合と同様に、トナーボトル９内のトナー残量の予測値は、トナーボトル９内のトナーの実際の残量と同じ値になっている。
【００７４】
また、図８（ｂ）に示すように、累積駆動時間が異なる場合にも、ホッパーモータ１７の個体であるモータＡ、モータBについて、トナーボトル９内のトナー残量の予測値は、トナーボトル９内に実際に残っているトナー残量と一致している。
【００７５】
このように、本実施形態によれば、ホッパーモータ１７の個体差による搬送能力のバラツキを補正して、トナーボトル９内のトナー残量の予測をしているので、ホッパーモータ１７の累積駆動時間からトナー残量の予測を精度良く実行することが可能である。
【００７６】
（環境センサによる補正）
また、図４に示すように、画像形成装置には、環境センサ２３が設けられている。すなわち、環境センサ２３（環境検知手段）は、画像形成装置内の温度、湿度を検知して、トナー搬送量の補正に用いる。温度や湿度が高い状態では、トナーが吸湿してしまうのでトナー同士が吸着してしまい、その結果、搬送性が落ちる。一方、低温、低湿においては、トナーはサラサラした状態に保たれるので搬送性が高い。このため、これらを考慮してトナー搬送送料を補正することでより正確な補正ができる。
【００７７】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の他の実施形態に係る画像形成装置について説明する。
【００７８】
第１実施形態では、設置モード時において現像器４内にトナーがない状態で、ホッパー１１から現像器４へトナー搬送させ現像器トナーセンサ４５が「トナー有り」を検知するまで計測した時間ｐ１からホッパーモータ１７のバラツキを補正した。そして、補正した後に、トナー残量表示を行うようにしていた。
【００７９】
しかしながら、第１実施形態で説明した制御では、トナーボトル９内のトナーの状態や画像形成装置内のトナーの状態を良好適に把握するものではない。また、ホッパーモータ１７の経時変化により搬送力が低下することを考慮すると、設置モード以外においてもホッパーモータ１７の搬送力の補正ができることが望ましい。
【００８０】
例えば、トナーボトル９によっては、輸送等の物流の際にトナーがトナーボトル９の排出口部で一時的に圧縮して、設置モード初期におけるトナーボトル９からのトナー排出性や搬送路１４での搬送性が悪くなることがある。一方、トナー状態は劣化しているものの、トナーボトル９を振ったりすることによる一時的な流動性の良化により、設置モード初期におけるトナーボトル９の駆動でのトナー噴出現象が発生することがある。この場合、トナーボトル９からの排出性が良くなることもある。
【００８１】
そこで、本実施形態では、上記のように、設置モード以外でもトナーボトル９内のトナーの状態やホッパーモータ１７の経時変化によって排出性や搬送性が異なった場合、トナーの流動性の変化による搬送性を検知している。このため、ホッパーモータ１７の累積作動時間による精度の良い残量表示を可能にしている。
【００８２】
詳しくは、画像形成動作開始後に、印字中において補正モードを実行した場合、現像器トナーセンサ４５が「トナー無し」を検知した状態かつホッパートナーセンサ１３が「トナー有り」を検知した状態において、累積作動時間のカウンタをリセットする。そして、現像器トナーセンサ４５が「トナー有り」を検知するまでのホッパーモータ１７の累積作動時間Ｐ２からトナーの状態による流動性の補正およびホッパーモータ１７の経時変化による搬送力の補正を実施する。
【００８３】
すなわち、現像器トナーセンサが「トナー無し」を検知した時の、現像器４内のトナー残量は決まってしまうのでそこから現像器トナーセンサ４５が「トナー有り」までの動作で補正します。
【００８４】
本実施形態における画像形成装置全体の概略構成は、前述した第１実施形態と同様であるため、同一の機能を有する部材には同一符号を付し、重複する説明は省略する。以降、第１実施形態と異なる構成の部分についてのみ説明する。
【００８５】
図９に本実施形態の補正モードにおけるシーケンスを示し、詳細な説明を行う。
【００８６】
補正モードを開始すると、通常の印字中の補給動作から補正モードに切り替わる。ボトルモータ１６は駆動を停止する。トナーボトル９からホッパー１１へのトナー補給は停止される（ステップＳ９０２）通常印字中であるので、トナーが消費され次第にホッパー１１のトナーはなくなり、現像器４内のトナーも減少する。その結果、現像器トナーセンサ４５が「トナー無し」を検知する（ステップＳ９０３）
通常印字動作が中断され、ボトルモータ１６が駆動を開始し、ホッパー１１へトナーが供給される。（ステップＳ９０４〜Ｓ９０５）ホッパー１１にトナーが充填され、ホッパートナーセンサ１３が「トナー有り」を検知する（ステップＳ９０６）この時、ボトルモータ１６は停止し、ホッパー１１には一定量のトナーが存在する。
【００８７】
ホッパーモータ１７の累積作動時間をカウントリセットし「０」とする。ホッパーモータ１７の駆動開始と共に、トナー検知カウント部２４によって、ホッパーモータ１７による累積作動時間のカウントをはじめる。ホッパーモータ１７の駆動開始によって搬送路１４からオーガー１５によって現像器４内にトナーが供給される。そして、現像器トナーセンサ４５がトナー有りを検知する（ステップＳ９０８〜Ｓ９１０）現像器トナーセンサ４５によって「トナー無し」を検知するトナー量から、「トナー有り」を検知するまでに必要なトナー量はトナーの流動性に関わらず一定量である。
【００８８】
現像器トナーセンサ４５が「トナー有り」を検知したら、トナー検知カウント部２４によってカウントしたホッパーモータ１７の累積作動時間から単位時間あたりの搬送量を算出する（ステップＳ９１１）。単位時間あたりの搬送量からトナー流動性差およびホッパーモータ１７の経時変化による搬送力差を補正する（ステップＳ９１２）。補正後は通常補給動作に戻る。
【００８９】
＜その他の実施形態＞
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、上記で言及した以外にも種々の変形、変更を行うことが可能である。例えば、本発明は、現像方式を１成分方式または２成分方式に限定するものではない。
【００９０】
また前述した実施形態では、現像剤をトナーボトルからホッパーを介して現像器へ補給する構成を例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、現像剤をトナーボトルから現像器へ補給する構成であっても本発明は有効である。
【００９１】
また前述した実施形態では、画像形成装置としてプリンタを例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば複写機、ファクシミリ装置等の他の画像形成装置や、或いはこれらの機能を組み合わせた複合機等の他の画像形成装置であっても良い。これらの画像形成装置に本発明を適用することにより同様の効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００９２】
１…感光体ドラム
４…現像器
８…トナー補給装置
９…トナーボトル
１１…ホッパー
１３…ホッパートナーセンサ
１４…搬送路
１５…オーガー
１６…ボトルモータ
１７…ホッパーモータ
２０…制御装置
２１…ＣＰＵ
２２…メモリ
２３…環境センサ
２４…トナー検知カウント部
４５…現像器トナーセンサ
【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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