JP2006251549A - トナー補給装置及び方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 トナーカートリッジ内でトナーの凝集体が生成されることによる画像の品質低下と、トナーの検知遅れによる誤報知を防止することができるトナー補給装置を得る。
【解決手段】 トナーセンサによる検知情報に基づいてトナーカートリッジがほぼ空の状態であることを検知しているエンプティ検知期間と、エンプティ検知期間の終了後に開始され所定の状態に回復するまでのエンプティ回復期間と、所定の状態とされている通常期間と、を判別し、これらの各期間において、トナーカートリッジを駆動させるカートリッジモータの制御内容を変更する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、トナー補給装置及び方法に係り、詳細には、電子写真技術を用いた画像形成装置に備えられるトナー補給装置及び方法に関する。

電子写真式複写機やレーザプリンタなどの電子写真技術を用いた画像形成装置では、感光体上に形成された静電潜像を現像化する現像器にトナー（現像剤）を補給するため、リザーブタンク（トナーホッパ）及びトナーカートリッジ等により構成されるトナー補給装置が備えられている。また、リザーブタンクには、トナーの残量を検知するトナーセンサが設けられ、リザーブタンク及びトナーカートリッジ内のトナー残量が僅か（所定量以下）となった場合にそれを検知し、カートリッジ交換の必要性があることを画像形成装置の表示器に表示してオペレータに報知するようにしている（例えば、特許文献１参照）。

このようなカートリッジ交換に関する報知（警告表示）は、例えばトナー残量に応じて２段階で行っており、図６に示されるように、トナーセンサがリザーブタンク内のトナーを検知できないことで出力するＬｏｗ信号の累積時間が、予め設定された所定の閾値を超えると、先ず「ニアエンプティ警告」が表示される。ここで、カートリッジ交換が行われない場合には、トナー補給装置ではトナーカートリッジの駆動を継続し、リザーブタンクへのトナー供給を継続する。そして、リザーブタンクへのトナー供給量が徐々に減少し、トナーセンサから出力されるＬｏｗ信号の累積時間が、上記の閾値よりも高く設定された閾値（上限値）を超えると「エンプティ警告」が表示される。これらの警告を受け、オペレータが図６の例のようにエンプティ警告後にトナーカートリッジを交換すると、警告表示が解除されるとともにトナーカートリッジが駆動され、トナーカートリッジからリザーブタンクに供給されたトナーをトナーセンサが検知してＬｏｗ信号の累積時間は徐々に減少する（図６のＯＫ側のグラフ線）。

しかしながら、上述したトナー補給装置の動作では、ニアエンプティ警告以降に空に近いトナーカートリッジを駆動させているため、このように、トナーがカートリッジ内の底面上に僅かしか残ってない状態で、カートリッジ内に設けられた搬送部材（アジテータ）を回転させると、搬送部材がカートリッジ底面と接触しやすくなり、底面付近に付着している粉末状のトナーを擦り付け、トナーの凝集体を生成しやすくなる。そして、この凝集体が現像器に供給され画像形成に使用されると、画像欠陥を生じさせてしまうことになる。

一方、トナーカートリッジの交換後では、カートリッジ内のトナー充填量が多いためにトナーの流動性が悪く、交換直後のカートリッジ駆動によってリザーブタンクに落下供給されるトナー量が安定しない場合がある。そのため、上述したようなカートリッジ交換に関する報知を行うためのトナー検知にセンサを用いる方式では、トナーセンサによる正確なトナー検知が遅れ、カートリッジ交換後でも、図６のＮＧ側のグラフ線で示されるように、Ｌｏｗ信号の累積時間が再び増加して、ニアエンプティ警告／エンプティ警告が誤報知されることがあり、オペレータを困惑させてしまう問題がある。特に、近年では高画質化に伴うトナーの小粒径化、球形化によって流動性が悪化する傾向にあるため、このようなカートリッジ交換直後のトナー検知遅れ（応答遅れ）による誤報知が起こりやすくなり、改善が望まれている。

これに対し、トナーカートリッジの交換後、所定時間経過するまで、あるいは所定数の画像を形成するまでは、上述したようなカートリッジの交換を促す報知動作を強制的に停止させる技術が提案されている（例えば、特許文献２参照）。

しかしながら、上記の技術では、新品ではなく、例えば使い掛けのトナーカートリッジに交換された場合、特にトナー残量の少ないカートリッジの場合等には、報知動作を停止させている間にトナーを使い切ってしまう恐れがあり、その場合、画像の濃度低下を招いて問題となる。
特開平８−１６０７３４号公報 特開２００３−２１５９０２号公報

本発明は上記事実を考慮して、トナーカートリッジ内でトナーの凝集体が生成されることによる画像の品質低下と、トナーの検知遅れによる誤報知を防止することができるトナー補給装置及び方法を提供することを課題とする。

上記目的を達成するために請求項１に記載の発明は、画像形成装置に備えられ、画像形成に使用されるトナーを前記画像形成装置の現像器に補給するトナー補給装置において、トナーが収容され交換可能とされたトナーカートリッジと、前記トナーカートリッジに収容されたトナーを前記現像器に補給するためにトナーカートリッジを駆動させる駆動手段と、前記トナーカートリッジのトナー残量を検知するトナー検知手段と、前記駆動手段を駆動制御するとともに、前記トナー検知手段による検知情報に基づいて前記トナーカートリッジがほぼ空の状態であることを検知しているエンプティ検知期間と、前記エンプティ検知期間の終了後に開始され所定の状態に回復するまでのエンプティ回復期間と、前記所定の状態とされている通常期間と、を判別して各期間での制御内容が変更可能な制御手段と、を有することを特徴としている。

請求項１に記載の発明では、制御手段が、トナー検知手段による検知情報に基づいてトナーカートリッジがほぼ空の状態であることを検知しているエンプティ検知期間と、エンプティ検知期間の終了後に開始され所定の状態に回復するまでのエンプティ回復期間と、所定の状態とされている通常期間と、を判別し、これらの各期間において、トナーカートリッジに収容されたトナーを画像形成装置の現像器に補給するためにトナーカートリッジを駆動させる駆動手段の制御内容を変更する。これにより、トナーカートリッジ内でトナーの凝集体が生成されることによる画像の品質低下と、トナーの検知遅れによる誤報知を防止することが可能となる。

また、請求項１２に記載のトナー補給方法では、画像形成に使用されるトナーが収容され交換可能とされたトナーカートリッジから、前記トナーを画像形成装置の現像器に補給するトナー補給方法において、前記トナーカートリッジのトナー残量をトナー検知手段により検知しその検知情報に基づいて、トナーカートリッジがほぼ空の状態であることを検知しているエンプティ検知期間と、前記エンプティ検知期間の終了後に開始され所定の状態に回復するまでのエンプティ回復期間と、前記所定の状態とされている通常期間と、を判別し、各期間でトナーカートリッジに収容されたトナーを前記現像器に補給するためにトナーカートリッジを駆動させる駆動手段の制御内容を変更することにより、トナーカートリッジ内でトナーの凝集体が生成されることによる画像の品質低下と、トナーの検知遅れによる誤報知を防止することが可能となる。

請求項２に記載の発明は、請求項１記載のトナー補給装置において、前記エンプティ検知期間は、前記駆動手段を駆動停止させる又は駆動手段の駆動速度を前記通常期間よりも減速させることを特徴としている。

請求項１３に記載の発明は、請求項１２記載のトナー補給方法において、前記エンプティ検知期間は、前記駆動手段を駆動停止させる又は駆動手段の駆動速度を前記通常期間よりも減速させることを特徴としている。

請求項２及び請求項１３に記載の発明では、トナーカートリッジ内が空に近い状態となるエンプティ検知期間に、駆動手段を駆動停止させる又は駆動手段の駆動速度を通常期間よりも減速させることにより、トナーカートリッジ内でトナーの凝集体が生成されることを防止できる。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２記載のトナー補給装置において、前記エンプティ回復期間は、前記駆動手段の駆動速度を前記通常期間よりも増速させることを特徴としている。

請求項１４に記載の発明は、請求項１２又は請求項１３記載のトナー補給方法において、前記エンプティ回復期間は、前記駆動手段の駆動速度を前記通常期間よりも増速させることを特徴としている。

請求項３及び請求項１４に記載の発明では、エンプティ回復期間に、駆動手段の駆動速度を通常期間よりも増速させることにより、例えばカートリッジ内のトナー充填量が多いためにトナーの流動性が悪くなる新しいトナーカートリッジであってもトナーを安定して供給（補給）することができるため、トナー検知に要する時間を短縮することができる。

請求項４に記載の発明は、請求項１又は請求項２記載のトナー補給装置において、前記エンプティ回復期間は、前記トナー検知手段による検知情報に基づいて駆動される前記駆動手段の駆動条件を変更することを特徴としている。

請求項１５に記載の発明は、請求項１２又は請求項１３記載のトナー補給方法において、前記エンプティ回復期間は、前記トナー検知手段による検知情報に基づいて駆動される前記駆動手段の駆動条件を変更することを特徴としている。

請求項４及び請求項１５に記載の発明では、例えばエンプティ検知期間はトナー検知手段によるトナー非検状態が所定回数カウントされると駆動手段を駆動させる場合、エンプティ回復期間にはその所定回数よりも少ない回数で駆動手段を駆動させるなどのように、エンプティ回復期間は、トナー検知手段による検知情報に基づいて駆動される駆動手段の駆動条件を変更する。これにより、トナーの流動性が悪くなる新しいトナーカートリッジであってもトナーを安定供給することができ、トナー検知に要する時間を短縮することができる。

請求項５に記載の発明は、請求項１〜請求項４の何れか１項記載のトナー補給装置において、前記エンプティ検知期間の開始は、前記トナー検知手段によるトナー非検知状態の累積時間が予め設定された第１の閾値を越えることにより判別することを特徴としている。

請求項１６に記載の発明は、請求項１２〜請求項１５の何れか１項記載のトナー補給方法において、前記エンプティ検知期間の開始は、前記トナー検知手段によるトナー非検知状態の累積時間が予め設定された第１の閾値を越えることにより判別することを特徴としている。

請求項５及び請求項１６に記載の発明では、トナー検知手段によるトナー非検知状態の累積時間を利用することで、エンプティ検知期間の開始を確実に判別することができる。

請求項６に記載の発明は、請求項５記載のトナー補給装置において、前記エンプティ検知期間の終了は、前記トナー検知手段によるトナー非検知状態の累積時間が前記第１の閾値よりも高い第２の閾値を越えることにより判別することを特徴としている。

請求項１７に記載の発明は、請求項１６記載のトナー補給方法において、前記エンプティ検知期間の終了は、前記トナー検知手段によるトナー非検知状態の累積時間が前記第１の閾値よりも高い第２の閾値を越えることにより判別することを特徴としている。

請求項６及び請求項１７に記載の発明では、トナー検知手段によるトナー非検知状態の累積時間を利用することで、エンプティ検知期間の終了を確実に判別することができる。

請求項７に記載の発明は、請求項５記載のトナー補給装置において、前記エンプティ検知期間の終了は、前記トナー検知手段が前記トナー非検知状態からトナー検知状態となりそのトナー検知状態が所定の条件を満たすことにより判別することを特徴としている。

請求項１８に記載の発明は、請求項１６記載のトナー補給方法において、前記エンプティ検知期間の終了は、前記トナー検知手段が前記トナー非検知状態からトナー検知状態となりそのトナー検知状態が所定の条件を満たすことにより判別することを特徴としている。

請求項７及び請求項１８に記載の発明では、例えばトナー検知手段がトナー非検知状態からトナー検知状態となりそのトナー検知状態を連続的に所定回数カウントするなどの所定の条件を満たすことにより、エンプティ検知期間の終了を判別する。このように、トナー検知手段によるトナー検知状態を利用することによっても、エンプティ検知期間の終了を確実に判別することができる。

請求項８に記載の発明は、請求項１〜請求項５の何れか１項記載のトナー補給装置において、前記トナーカートリッジに設けられてそのトナーカートリッジ固有の識別情報が記憶された記憶手段と、前記記憶手段に記憶された識別情報を受信して前記制御手段に送信する通信手段と、を有し、前記エンプティ検知期間の終了は、前記通信手段から送信される前記識別情報が変更されたことにより判別することを特徴としている。

請求項１９に記載の発明は、請求項１２〜請求項１６の何れか１項記載のトナー補給方法において、前記トナーカートリッジにそのトナーカートリッジ固有の識別情報が記憶可能な記憶手段を設け、前記エンプティ検知期間の終了は、前記記憶手段に記憶された識別情報を通信手段により受信したときに識別情報が変更されたことにより判別することを特徴としている。

請求項８及び請求項１９に記載の発明では、トナーカートリッジが交換されると、通信手段から制御手段に送信される、トナーカートリッジ固有の識別情報が変更され、制御手段はこの識別情報の変更によりエンプティ検知期間の終了を判別する。このような識別情報の変更、すなわち、カートリッジ交換の有無を利用することによっても、エンプティ検知期間の終了を確実に判別することができる。

請求項９に記載の発明は、請求項１〜請求項５の何れか１項記載のトナー補給装置において、前記エンプティ検知期間の終了は、予め設定された第１の所定時間を経過したことにより判別することを特徴としている。

請求項２０に記載の発明は、請求項１２〜請求項１６の何れか１項記載のトナー補給方法において、前記エンプティ検知期間の終了は、予め設定された第１の所定時間を経過したことにより判別することを特徴としている。

請求項９及び請求項２０に記載の発明では、予め設定した第１の所定時間の時間経過を利用することで、エンプティ検知期間の終了を自動的に判別することができる。

請求項１０に記載の発明は、請求項５〜請求項９の何れか１項記載のトナー補給装置において、前記エンプティ回復期間の終了は、前記トナー検知手段によるトナー非検知状態の累積時間が前記第１の閾値を下回ることにより判別することを特徴としている。

請求項２１に記載の発明は、請求項１６〜請求項２０の何れか１項記載のトナー補給方法において、前記エンプティ回復期間の終了は、前記トナー検知手段によるトナー非検知状態の累積時間が前記第１の閾値を下回ることにより判別することを特徴としている。

請求項１０及び請求項２１に記載の発明では、トナー検知手段によるトナー非検知状態の累積時間を利用することで、エンプティ回復期間の終了を確実に判別することができる。

請求項１１に記載の発明は、請求項１〜請求項９の何れか１項記載のトナー補給装置において、前記エンプティ回復期間の終了は、予め設定された第２の所定時間を経過したことにより判別することを特徴としている。

請求項２２に記載の発明は、請求項１２〜請求項２０の何れか１項記載のトナー補給方法において、前記エンプティ回復期間の終了は、予め設定された第２の所定時間を経過したことにより判別することを特徴としている。

請求項１１及び請求項２２に記載の発明では、予め設定した第２の所定時間の時間経過を利用することで、エンプティ回復期間の終了を自動的に判別することができる。

本発明のトナー補給装置及び方法は上記構成としたので、トナーカートリッジ内でトナーの凝集体が生成されることによる画像の品質低下と、トナーの検知遅れによる誤報知を防止することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施形態に係るトナー補給装置について説明する。なお、本実施形態のトナー補給装置は、電子写真式の画像形成装置に装備されて現像器にトナーを補給するための装置である。

図１及び図２に示される本実施形態のトナー補給装置１０は、トナーＴＮが内部に収容されたトナーカートリッジ１２と、トナーカートリッジ１２が上部に着脱可能とされるとともに、装着状態でトナーカートリッジ１２から供給されたトナーを予備的に収容しつつ画像形成装置の現像器に補給するリザーブタンク１４を備えている。

トナーカートリッジ１２は、外周面における下端部に、トナーを排出する排出口１６が形成されており、トナーＴＮが収容されたカートリッジ内には、ステンレス等の金属製のワイヤーを螺旋状に曲げ加工して形成されたアジテータ１８が回転可能に設けられている。

このトナーカートリッジ１２をリザーブタンク１４上に装着すると、アジテータ１８の一端部がカートリッジモータ２０に連結される。また、カートリッジモータ２０は、トナー補給装置１０の各部の動作を制御する制御部５０に接続され、制御部５０により駆動制御される。

これにより、カートリッジモータ２０が制御部５０に制御されて回転駆動すると、アジテータ１８が回転し、トナーカートリッジ１２内のトナーはアジテータ１８により攪拌されながら排出口１６側へ搬送され、排出口１６から下方へ排出される（図１、２の矢印Ａ）。

リザーブタンク１４は、上面の角部近傍に、トナーカートリッジ１２の排出口１６に対応する取入口２２が形成されている。上記のトナーカートリッジ１２から排出されたトナーは、この取入口２２からリザーブタンク１４内に取り入れられる。また、取入口２２とは反対側となる側面の中央部には供給口２４が形成されており、この供給口２４は、画像形成装置に設けられた現像器Ｇに接続されている。

リザーブタンク１４の内部には、中央部に延設された隔壁２６の両側に２つのタンク室２８、３０が設けられている。これらのタンク室２８、３０は、隔壁２６の一端部及び他端部に形成された開口部３２、３４を介して連通されている。また、排出口１６は一方のタンク室２８のみと連通され、供給口２４は上記の開口部３４を介してタンク室２８及びタンク室３０と連通されている。

タンク室２８、３０には、隔壁２６を挟んで平行に配置された２本のスパイラルオーガ３６、３８が回転可能に設けられている。これらのスパイラルオーガ３６、３８は、リザーブタンクモータ４０に連結されており、このリザーブタンクモータ４０も制御部５０に接続されている。

これにより、リザーブタンクモータ４０が制御部５０に制御されて回転駆動すると、スパイラルオーガ３６、３８が回転し、リザーブタンク１４から供給されたタンク室２８内のトナーは、スパイラルオーガ３６により攪拌されながら開口部３４及び供給口２４側へ搬送され（図２の矢印Ｂ）、開口部３４を通ってタンク室３０側へ移動する（図２の矢印Ｃ）、あるいは、供給口２４から現像器に供給（補給）される（図２の矢印Ｄ）。また、タンク室３０内に入ったトナーは、スパイラルオーガ３８により攪拌されながら開口部３２側へ搬送され（図２の矢印Ｅ）、開口部３２を通ってタンク室２８内に戻ることになる（図２の矢印Ｆ）。

リザーブタンク１４のタンク室２８には、取入口２２の下方に位置してトナーセンサ（圧力センサ）４２が設けられている。このトナーセンサ４２は、上記の制御部５０に接続されており、タンク室２８内における取入口２２の下側付近に存在するトナーの有無をトナーから受ける圧力によって検知し、その圧力に応じた検知信号を制御部５０に出力する。具体的には、トナー検知／非検知をＨｉｇｈ／Ｌｏｗ信号で出力する。このトナーセンサ４２によって、リザーブタンク１４及びトナーカートリッジ１２のトナー残量が検知される。

また、リザーブタンク１４には、トナーカートリッジ１２に内蔵されたメモリ４６と、無線通信によってデータを送受信するアンテナ４４が設けられており、このアンテナ４４は制御部５０に接続されている。トナーカートリッジ１２のメモリ４６には、カートリッジ固有のＩＤ番号（識別情報）等を示すデータが予め記憶されており、トナーカートリッジ１２をリザーブタンク１４に装着すると、制御部５０は、メモリ４６に記憶されている各種データをアンテナ４４から受信して、制御部５０に設けられたメモリに記憶する。

また、制御部５０は、トナーカートリッジ１２の使用履歴を管理するため、ＩＤ番号を取得したそのトナーカートリッジ１２に対する、上述したトナー補給動作で駆動させたカートリッジモータ２０の駆動時間に関するデータ（トナーカートリッジ駆動累積時間データ）、及び、リザーブタンクモータ４０の駆動時間に関するデータ（リザーブタンク駆動累積時間データ）をそれぞれ記憶している。そして、この各モータの駆動時間データをアンテナ４４から送信しメモリ４６に記憶させる。これにより、使用済みのトナーカートリッジ１２を回収したサービスセンター等では、メモリ４６に記憶されているデータを読み出してトナーカートリッジ１２の使用履歴情報を収集し、その情報から、例えばユーザがカートリッジを使い切ってから交換するか、あるいは使い切る前に交換するかといったカートリッジ交換時期の傾向等を把握できるようになる。

次に、上記構成とされたトナー補給装置１０による動作と作用について説明する。

本実施形態のトナー補給装置１０を備える画像形成装置では、画像形成に伴い現像器Ｇでトナーが消費されると、リザーブタンクモータ４０を駆動させてスパイラルオーガ３６、３８を回転させ、消費された分量のトナーをリザーブタンク１４から現像器Ｇに補給する。また、この補給に伴い、リザーブタンク１４内のトナー量が減少すると、リザーブタンク１４内のトナーによるトナーセンサ４２へ圧力が弱まり、トナーセンサ４２のトナー検知感度が低下する。そして、トナーセンサ４２はトナー非検知状態を示すＬｏｗ信号を出力するようになり、制御部５０では、このＬｏｗ信号が連続的に所定回数（例えば５回）入力されると、カートリッジモータ２０を駆動させてアジテータ１８を回転させ、トナーカートリッジ１２内のトナーをリザーブタンク１４に供給する。

このようなトナー補給動作において、図４に示されるように、トナーカートリッジ１２内のトナー量が減少してくると、トナーカートリッジ１２からリザーブタンク１４に供給されるトナー量は除々に減少する。すると、トナーセンサ４２のトナー検知感度が低下して、トナーセンサ４２はＬｏｗ信号を頻繁に出力するようになり、上記のカートリッジ駆動を行ってもトナーセンサ４２が検知できるほどのトナー量を供給できなくなる。

そして、トナーセンサ４２によるトナー非検知状態が続き、図３に示されるように、制御部５０に入力されたＬｏｗ信号の累積時間が予め設定されている第１の閾値（ニアエンプティ警告表示閾値）を超えると、制御部５０は、トナーカートリッジ１２が空に近づいていると判断して、画像形成装置の表示器（図示省略）に「ニアエンプティ警告」を表示させる。

ここで、このトナーカートリッジ１２が継続使用されると、制御部５０に入力されたＬｏｗ信号の累積時間が更に増加する。そして、その累積時間が、予め上記第１の閾値よりも所定値（Ｘ１）だけ高く設定されている第２の閾値（エンプティ警告表示閾値）を超えると、制御部５０は、トナーカートリッジ１２がほぼ空になった判断して、画像形成装置の表示器に「エンプティ警告」を表示させる。

なお、この図３に示したグラフでは、Ｌｏｗ信号（トナー非検知）の累積加算をプラス方向のベクトル、Ｈｉｇｈ信号（トナー検知）の累積加算をマイナス方向のベクトルで示している。

ここで、図３に示されるように、トナーカートリッジ１２が交換されると、すなわち、図４（Ａ）に示されるように、新しいトナーカートリッジ１２が画像形成装置内に装填されてリザーブタンク１４に装着されると、制御部５０は、カートリッジモータ２０を駆動させてアジテータ１８を回転させ、図４（Ｂ）に示されるように、新しいトナーカートリッジ１２内のトナーＴＮをリザーブタンク１４に供給する。これにより、トナーＴＮがトナーカートリッジ１２の排出口１６から取入口２２を通ってリザーブタンク１４内に入り、トナーセンサ４２の付近に落下して蓄積され、トナーセンサ４２はそのトナーＴＮに加圧されて、トナー検知を示すＨｉｇｈ信号を出力する。

また、本実施形態のトナー補給装置１０では、制御部５０が、図３に示されるように、トナーセンサ４２による検知情報（Ｌｏｗ信号）に基づいてトナーカートリッジ１２がほぼ空の状態であることを検知しているエンプティ検知期間（ＥＴ）と、トナーカートリッジ１２が交換されてから所定の状態に回復するまでのエンプティ回復期間（ＲＴ）と、所定の状態とされている通常期間（ＮＴ）と、を判別し、これらの各期間において、トナーカートリッジ１２に収容されたトナーＴＮを画像形成装置の現像器Ｇに補給するためにトナーカートリッジ１２を駆動させるカートリッジモータ２０の制御内容を変更する。

ここで、上記各期間の判別については、制御部５０は、エンプティ検知期間の開始を、入力されたＬｏｗ信号の累積時間がニアエンプティ警告表示閾値（第１の閾値）を超えることにより判別する。また、エンプティ検知期間の終了、及び、エンプティ検知期間に続くエンプティ回復期間の開始については、入力されたＬｏｗ信号の累積時間がエンプティ警告表示閾値（第２の閾値）を超えることにより判別する。また、エンプティ回復期間の終了、及び、エンプティ回復期間に続く通常期間の開始については、入力されたＬｏｗ信号の累積時間がニアエンプティ警告表示閾値（第１の閾値）を下回り、さらにニアエンプティ警告表示閾値から所定値（Ｘ２）だけ低くなることにより判別する。

また、各期間の制御部５０によるカートリッジモータ２０の制御内容については、エンプティ検知期間は、カートリッジモータ２０を駆動停止させる又は駆動速度を通常期間よりも減速させ（例えば通常期間：１３ｒｐｍ／エンプティ検知期間：６ｒｐｍ）、エンプティ回復期間は、カートリッジモータ２０の駆動速度を通常期間よりも増速させている。

このように、本実施形態のトナー補給装置１０では、カートリッジ内が空に近い状態となるエンプティ検知期間に、カートリッジモータ２０を駆動停止させる又は駆動速度を通常期間よりも減速させることにより、トナーカートリッジ１２内でトナーの凝集体が生成されることを防止することができ、よって、画像形成装置により形成される画像の品質が低下することを抑制できる。また、エンプティ回復期間には、カートリッジモータ２０の駆動速度を通常期間よりも増速させることにより、例えばカートリッジ内のトナー充填量が多いためにトナーの流動性が悪くなる新しいトナーカートリッジ１２であってもトナーを迅速に且つ安定して供給することができる。このトナーカートリッジ１２からリザーブタンク１４に供給されたトナーをトナーセンサ４２が迅速に検知するため、図３のエンプティ回復期間に示すグラフ線のようにＬｏｗ信号の累積時間は徐々に減少し、ニアエンプティ警告／エンプティ警告が誤報知されることを防止できる。

以上説明したように、本実施形態のトナー補給装置１０では、トナーカートリッジ１２内でトナーの凝集体が生成されることによる画像の品質低下と、トナーセンサ４２のトナー検知遅れによるニアエンプティ警告／エンプティ警告の誤報知を防止することができる。

なお、本実施形態では、エンプティ回復期間に、カートリッジモータ２０の駆動速度を通常期間よりも増速させるようにしているが、これについては、エンプティ検知期間はトナーセンサ４２によるＬｏｗ信号を連続的に所定回数（例えば５回）カウントすることでカートリッジモータ２０を駆動させているため、エンプティ回復期間にはその所定回数よりも少ない回数（例えば３回）でカートリッジモータ２０を駆動させるなど、トナーセンサ４２による検知情報に基づいて駆動されるカートリッジモータ２０の駆動条件を変更するようにしてもよい。この場合も、トナーの流動性が悪くなる新しいトナーカートリッジ１２であってもトナーを安定供給できるようになり、トナー検知に要する時間を短縮することができる。

また、本実施形態では、エンプティ検知期間の終了を、制御部５０に入力されたＬｏｗ信号の累積時間がエンプティ警告表示閾値（第２の閾値）を超えることにより判別するようにしているが、これについては、例えばトナーセンサ４２からの入力信号がＬｏｗ信号からＨｉｇｈ信号に変わりそのＨｉｇｈ信号を連続的に所定回数カウントするなどの所定の条件を満たすことによって判別するようにしてもよい。このように、トナーセンサ４２によるトナー検知状態を利用することによっても、エンプティ検知期間の終了を判別することができる。

さらに、このエンプティ検知期間の終了については、アンテナ４４から制御部５０に入力されるトナーカートリッジ１２のＩＤ番号データが変更されたことで判別するようにしてもよい。このようなＩＤ番号データの変更、すなわち、カートリッジ交換の有無を利用することによっても、エンプティ検知期間の終了を判別することができる。またさらに、このエンプティ検知期間の終了については、予め設定した所定時間（例えば１５０秒）を経過したことにより判別するようにしてもよい。このように、予め設定した所定時間の時間経過を利用することで、エンプティ検知期間の終了を自動的に判別することができる。

また、本実施形態では、エンプティ回復期間の終了を、制御部５０に入力されたＬｏｗ信号の累積時間がニアエンプティ警告表示閾値（第１の閾値）を下回り、さらにニアエンプティ警告表示閾値から所定値（Ｘ２）だけ低くなることにより判別するようにしているが、これについては、予め設定した所定時間（例えば２５０秒）を経過したことにより判別するようにしてもよい。このように、予め設定した所定時間の時間経過を利用することで、エンプティ回復期間の終了を自動的に判別することができる。

また、通常期間の終了についても同様に、予め設定した所定時間（例えば１５００秒）を経過したことにより自動的に判別することができる。

以上、本発明を上述した特定の実施形態により詳細に説明したが、本発明はその実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の形態が実施可能である。

本発明の一実施形態に係るトナー補給装置の全体構成を示す構成図である。 本発明の一実施形態に係るトナー補給装置のリザーブタンクを示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係るトナー補給装置において、トナー検知（トナーセンサのＬｏｗ信号累積時間）に基づいて行われる警告表示動作、及び、エンプティ検知期間／エンプティ回復期間／通常期間におけるカートリッジ駆動動作を示すグラフ図である。 本発明の一実施形態に係るトナー補給装置において、トナーカートリッジ内が空に近い状態を示す断面図である。 （Ａ）〜（Ｂ）は本発明の一実施形態に係るトナー補給装置において、カートリッジ交換後に行われるトナー検知動作を説明するための動作説明図である。 従来のトナー検知に基づいて行われる警告表示動作を説明するためのグラフ図である。

符号の説明

１０ トナー補給装置
１２ トナーカートリッジ
１４ リザーブタンク
２０ カートリッジモータ（駆動手段）
４２ トナーセンサ（トナー検知手段）
４４ アンテナ（通信手段）
４６ メモリ（記憶手段）
５０ 制御部（制御手段）
Ｇ 現像器
ＴＮ トナー

Claims (22)

1. 画像形成装置に備えられ、画像形成に使用されるトナーを前記画像形成装置の現像器に補給するトナー補給装置において、
   トナーが収容され交換可能とされたトナーカートリッジと、
   前記トナーカートリッジに収容されたトナーを前記現像器に補給するためにトナーカートリッジを駆動させる駆動手段と、
   前記トナーカートリッジのトナー残量を検知するトナー検知手段と、
   前記駆動手段を駆動制御するとともに、前記トナー検知手段による検知情報に基づいて前記トナーカートリッジがほぼ空の状態であることを検知しているエンプティ検知期間と、前記エンプティ検知期間の終了後に開始され所定の状態に回復するまでのエンプティ回復期間と、前記所定の状態とされている通常期間と、を判別して各期間での制御内容が変更可能な制御手段と、
   を有することを特徴とするトナー補給装置。
2. 前記エンプティ検知期間は、前記駆動手段を駆動停止させる又は駆動手段の駆動速度を前記通常期間よりも減速させることを特徴とする請求項１記載のトナー補給装置。
3. 前記エンプティ回復期間は、前記駆動手段の駆動速度を前記通常期間よりも増速させることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のトナー補給装置。
4. 前記エンプティ回復期間は、前記トナー検知手段による検知情報に基づいて駆動される前記駆動手段の駆動条件を変更することを特徴とする請求項１又は請求項２記載のトナー補給装置。
5. 前記エンプティ検知期間の開始は、前記トナー検知手段によるトナー非検知状態の累積時間が予め設定された第１の閾値を越えることにより判別することを特徴とする請求項１〜請求項４の何れか１項記載のトナー補給装置。
6. 前記エンプティ検知期間の終了は、前記トナー検知手段によるトナー非検知状態の累積時間が前記第１の閾値よりも高い第２の閾値を越えることにより判別することを特徴とする請求項５記載のトナー補給装置。
7. 前記エンプティ検知期間の終了は、前記トナー検知手段が前記トナー非検知状態からトナー検知状態となりそのトナー検知状態が所定の条件を満たすことにより判別することを特徴とする請求項５記載のトナー補給装置。
8. 前記トナーカートリッジに設けられてそのトナーカートリッジ固有の識別情報が記憶された記憶手段と、
   前記記憶手段に記憶された識別情報を受信して前記制御手段に送信する通信手段と、
   を有し、
   前記エンプティ検知期間の終了は、前記通信手段から送信される前記識別情報が変更されたことにより判別することを特徴とする請求項１〜請求項５の何れか１項記載のトナー補給装置。
9. 前記エンプティ検知期間の終了は、予め設定された第１の所定時間を経過したことにより判別することを特徴とする請求項１〜請求項５の何れか１項記載のトナー補給装置。
10. 前記エンプティ回復期間の終了は、前記トナー検知手段によるトナー非検知状態の累積時間が前記第１の閾値を下回ることにより判別することを特徴とする請求項５〜請求項９の何れか１項記載のトナー補給装置。
11. 前記エンプティ回復期間の終了は、予め設定された第２の所定時間を経過したことにより判別することを特徴とする請求項１〜請求項９の何れか１項記載のトナー補給装置。
12. 画像形成に使用されるトナーが収容され交換可能とされたトナーカートリッジから、前記トナーを画像形成装置の現像器に補給するトナー補給方法において、
    前記トナーカートリッジのトナー残量をトナー検知手段により検知しその検知情報に基づいて、トナーカートリッジがほぼ空の状態であることを検知しているエンプティ検知期間と、前記エンプティ検知期間の終了後に開始され所定の状態に回復するまでのエンプティ回復期間と、前記所定の状態とされている通常期間と、を判別し、各期間でトナーカートリッジに収容されたトナーを前記現像器に補給するためにトナーカートリッジを駆動させる駆動手段の制御内容を変更することを特徴とするトナー補給方法。
13. 前記エンプティ検知期間は、前記駆動手段を駆動停止させる又は駆動手段の駆動速度を前記通常期間よりも減速させることを特徴とする請求項１２記載のトナー補給方法。
14. 前記エンプティ回復期間は、前記駆動手段の駆動速度を前記通常期間よりも増速させることを特徴とする請求項１２又は請求項１３記載のトナー補給方法。
15. 前記エンプティ回復期間は、前記トナー検知手段による検知情報に基づいて駆動される前記駆動手段の駆動条件を変更することを特徴とする請求項１２又は請求項１３記載のトナー補給方法。
16. 前記エンプティ検知期間の開始は、前記トナー検知手段によるトナー非検知状態の累積時間が予め設定された第１の閾値を越えることにより判別することを特徴とする請求項１２〜請求項１５の何れか１項記載のトナー補給方法。
17. 前記エンプティ検知期間の終了は、前記トナー検知手段によるトナー非検知状態の累積時間が前記第１の閾値よりも高い第２の閾値を越えることにより判別することを特徴とする請求項１６記載のトナー補給方法。
18. 前記エンプティ検知期間の終了は、前記トナー検知手段が前記トナー非検知状態からトナー検知状態となりそのトナー検知状態が所定の条件を満たすことにより判別することを特徴とする請求項１６記載のトナー補給方法。
19. 前記トナーカートリッジにそのトナーカートリッジ固有の識別情報が記憶可能な記憶手段を設け、
    前記エンプティ検知期間の終了は、前記記憶手段に記憶された識別情報を通信手段により受信したときに識別情報が変更されたことにより判別することを特徴とする請求項１２〜請求項１６の何れか１項記載のトナー補給方法。
20. 前記エンプティ検知期間の終了は、予め設定された第１の所定時間を経過したことにより判別することを特徴とする請求項１２〜請求項１６の何れか１項記載のトナー補給方法。
21. 前記エンプティ回復期間の終了は、前記トナー検知手段によるトナー非検知状態の累積時間が前記第１の閾値を下回ることにより判別することを特徴とする請求項１６〜請求項２０の何れか１項記載のトナー補給方法。
22. 前記エンプティ回復期間の終了は、予め設定された第２の所定時間を経過したことにより判別することを特徴とする請求項１２〜請求項２０の何れか１項記載のトナー補給方法。

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