JP2012252090A - 画像形成装置、画像形成装置の制御方法及び制御プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】トナー容器から現像ユニットにトナーを補給する構成の画像形成装置において、現像ユニットのトナー補給タイミングを正確に判断すること。
【解決手段】静電潜像を現像する現像ユニット及び現像部に顕色剤を供給するトナーカートリッジを含む画像形成装置であって、装置内温度検知部２０２と、装置内部の温度に基づき、現像ユニットへの顕色剤の補給が必要であることを判断するため閾値を決定する閾値補正部２０３と、光学センサの検知信号に基づいて取得した顕色剤の残量と決定された閾値との比較結果に基づき、顕色剤の供給要否を判断するトナー残量検知部２０４と、トナーカートリッジから現像ユニットへの顕色剤の供給を制御するトナー補給部２０５とを含むことを特徴とする。
【選択図】図４

Description

本発明は、画像形成装置、画像形成装置の制御方法及び制御プログラムに関し、特に、電子写真方式の画像形成装置における顕色剤の補給に関する。

近年、情報の電子化が推進される傾向にあり、電子化された情報の出力に用いられるプリンタやファクシミリ及び書類の電子化に用いるスキャナ等の画像処理装置は欠かせない機器となっている。このような画像処理装置は、撮像機能、画像形成機能及び通信機能等を備えることにより、プリンタ、ファクシミリ、スキャナ、複写機として利用可能な複合機として構成されることが多い。

このような画像処理装置のうち、電子化された書類の出力に用いられる画像形成装置においては、電子写真方式の画像形成装置が広く用いられている。電子写真方式の画像形成装置においては、感光体を露光することにより静電潜像を形成し、トナー等の顕色剤を用いてその静電潜像を現像してトナー画像を形成し、そのトナー画像を用紙に転写することによって紙出力を行う。

そして、感光体を露光することにより形成された静電潜像を現像する現像器においては、トナー容器から現像ユニットにトナーを補給する構成や、トナー容器と現像ユニットとが一体となったプロセスカートリッジ構成がある。ここで、トナー容器から現像ユニットにトナーを補給する構成の場合、現像ユニットに補給されたトナーは時間の経過に伴って劣化するため、現像ユニットに補給されてから時間の経過したトナーと、新たにトナー容器から補給されるトナーとは、その性質が異なる。その結果、トナー容器から新たにトナーを補給した直後は、現像のプロセスが不安定になり、画像品質に影響が表れる。

そこで、出来るだけ現像のプロセスを安定化させるために、現像ユニット内部の残留トナーの量を検知し、所定量を下回ると所定量の補給トナーを補給することで、補給直後の残留トナーと補給トナーの比率を一定にするように補給量を制御する技術が考えられ既に知られている（例えば、特許文献１参照）。

ここで、画像形成装置の内部は、感光体を露光する光源や定着ユニットが発する熱により、温度が変動する。そして、異なる温度環境においては、光の波長が変化する。そのため、特許文献１に開示されるような残留トナーの量の検知において、光学式のセンサを用いる場合、装置内部の温度変化により、センサの光源が発する光の波長も変化し、トナー量の検知結果が変動する。その結果、正しく残留トナー量を検知することができず、補給直後の残留トナーと補給トナーの比率を一定にするという目的を達成することができない。

本発明は、上記実情を考慮してなされたものであり、トナー容器から現像ユニットにトナーを補給する構成の画像形成装置において、現像ユニットのトナー補給タイミングを正確に判断することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の一態様は、感光体上に形成された静電潜像を現像する現像部及び前記現像部に対して顕色剤を供給する顕色剤供給部とを含む画像形成装置であって、装置内部の温度の検知信号に基づいて装置内部の温度を取得する温度検知部と、前記取得された装置内部の温度に基づき、前記現像部への顕色剤の補給が必要であることを判断するための前記現像部内の顕色剤の残量についての閾値を決定する閾値決定部と、光学センサの検知信号に基づいて取得した前記現像部内の顕色剤の残量と前記決定された閾値との比較結果に基づき、前記顕色剤供給部から前記現像部への顕色剤の供給要否を判断する顕色剤供給判断部と、前記顕色剤の供給が必要であると判断された場合に、前記前記顕色剤供給部から前記現像部への顕色剤の供給を制御する顕色剤供給制御部とを含むことを特徴とする。

本発明の他の態様は、感光体上に形成された静電潜像を現像する現像部及び前記現像部に対して顕色剤を供給する顕色剤供給部とを含む画像形成装置の制御方法であって、装置内部の温度の検知信号に基づいて装置内部の温度を取得し、前記取得された装置内部の温度に基づき、前記現像部への顕色剤の補給が必要であることを判断するための前記現像部内の顕色剤の残量についての閾値を決定し、光学センサの検知信号に基づいて取得した前記現像部内の顕色剤の残量と前記決定された閾値との比較結果に基づき、前記顕色剤供給部から前記現像部への顕色剤の供給要否を判断し、前記顕色剤の供給が必要であると判断された場合に、前記前記顕色剤供給部から前記現像部への顕色剤の供給を制御することを特徴とする。

本発明の更に他の態様は、感光体上に形成された静電潜像を現像する現像部及び前記現像部に対して顕色剤を供給する顕色剤供給部とを含む画像形成装置の制御プログラムであって、装置内部の温度の検知信号に基づいて装置内部の温度を取得するステップと、前記取得された装置内部の温度に基づき、前記現像部への顕色剤の補給が必要であることを判断するための前記現像部内の顕色剤の残量についての閾値を決定するステップと、光学センサの検知信号に基づいて取得した前記現像部内の顕色剤の残量と前記決定された閾値との比較結果に基づき、前記顕色剤供給部から前記現像部への顕色剤の供給要否を判断するステップと、前記顕色剤の供給が必要であると判断された場合に、前記前記顕色剤供給部から前記現像部への顕色剤の供給を制御するステップとを画像形成装置に実行させることを特徴とする。

本発明によれば、トナー容器から現像ユニットにトナーを補給する構成の画像形成装置において、現像ユニットのトナー補給タイミングを正確に判断することができる。

本発明の実施形態に係る画像形成装置の全体構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置の機能構成を示す図である。 本発明の実施形態に係る現像ユニット周辺の機能構成を模式的に示す図である。 本発明の実施形態に係るエンジン制御部の機能構成を示す図である。 本発明の実施形態に係る閾値テーブルの例を示す図である。 本発明の実施形態に係るトナー残量センサの検知信号の例を示す図である。 本発明の実施形態に係るトナー補給動作を示すフローチャートである。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。本実施形態においては、電子写真方式の画像形成装置であって、感光体を露光することにより形成された静電潜像を現像する現像器において、トナー容器から現像ユニットにトナーを補給する構成を有するものを例とし、現像ユニット内のトナー量の検知態様に特徴を有するものを例として説明する。

図１は、本実施形態に係る画像形成装置１の全体構成を示す側断面図である。図１に示すように、本実施形態に係る画像形成装置１は、転写ベルト１２に沿って各色の現像ユニット（画像形成部）２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄ（以降、総じて現像ユニット２とする）とトナーカートリッジ２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｄ（以降、総じてトナーカートリッジ２２とする）が並べられ設置されている。これら複数の現像ユニット２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄ及びトナーカートリッジ２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｄは、形成するトナー画像の色が異なるだけで内部構成は共通である。

転写ベルト１２は回転駆動される２次転写駆動ローラ３と転写ベルトテンションローラ４とに巻回されたエンドレスのベルトである。現像ユニット２Ａは感光体５Ａと、この感光体５Ａの周囲に配置された帯電器６Ａ、露光器７、現像器８Ａ、クリーナーブレード９Ａを含み、現像部として機能する。

露光器７は、各現像ユニット２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄが形成する画像色に対応する露光光であるレーザ光を照射するように構成されている。図１においては、レーザ光を破線により示している。

更に、図１に示すように、画像形成装置１は、用紙１５を積載するための給紙トレイ１４、用紙１５を搬送するために給紙ローラ１６、レジストローラ１７、排紙ローラ１９、両面ローラ２０、転写ベルト１２に形成された画像を用紙に転写するための二次転写ローラ１３、トナーが転写された用紙にトナーを定着させる定着器１８を含む。

排紙ローラ１９の近傍には、用紙１５が通紙したことを検知する排紙センサ２１が設けられている。また、転写ベルト１２の下方には、転写ベルトに形成された画像調整用のパターンや、用紙に転写されずに残ったトナーを回収する廃トナーボックス２３が設けられている。

次に、このように構成された画像形成装置１における一般的な動作について説明する。画像形成出力に際し、感光体５Ａの外周面は、暗中にて帯電器６Ａにより一様に帯電された後、露光器７からのレーザ光により露光される。これにより、感光体５Ａの外周面に静電潜像が形成される。現像器８Ａは、この静電潜像をトナーにより可視像化し、このことにより感光体５Ａ上にトナー画像が形成される。

このトナー画像は感光体５Ａと転写ベルト１２とが接する位置（一次転写位置）で、一次転写ローラ１１Ａの働きにより転写ベルト１２上に転写される。この転写により、転写ベルト１２上にトナー画像が形成される。トナー画像の転写が終了した感光体５Ａは、外周面に残留した不要なトナーをクリーニングブレード９Ａにより払拭された後次の画像形成のために待機する。

以上のようにして、現像ユニット２Ａでトナー画像を転写された転写ベルト１は、次の現像ユニット２Ｂに搬送される。現像ユニット２Ｂでは、現像ユニット２Ａでの画像形成プロセスと同様のプロセスにより転写ベルト１２上に形成された画像に重畳されて転写される。転写ベルト１はさらに次の現像ユニット２Ｃ、２Ｄに搬送され、同様の動作により転写ベルト１２上に重畳されて転写される。こうして、転写ベルト１２上にフルカラーの画像が形成される。このフルカラーの重ね画像が形成された転写ベルト１２は、二次転写ローラ１３の位置まで搬送される。

画像形成出力時の用紙搬送動作に際して、給紙トレイ１４に収納された用紙１５は、最も上のものから給紙ローラ１６を時計回りに回転駆動することにより順に送り出される。レジストローラ１７は、前記の転写ベルト１により搬送されたトナー画像と二次転写ローラ１３上で、トナー画像と用紙１５の位置が重なり合うようなタイミングで駆動開始する。この時、レジストローラ１７は反時計方向に回転駆動することで用紙１５を送り出す。

レジストローラ１７にて送り出された用紙１５は、二次転写ローラ１３にて転写ベルト１上のトナー画像がその紙面上に転写され、定着器１８にて紙面上のトナー画像が熱および圧力にて定着され、反時計回りに回転駆動された排紙ローラ１９にて画像形成装置の外部に排紙される。

両面印刷の場合、用紙１５が排紙ローラ１９を通過する手前で、排紙ローラ１９が時計回りに回転し、用紙１５を両面搬送経路に搬送する。両面搬送経路に搬送された用紙１５は、両面ローラ２０を経由し、再びレジストローラ１７まで搬送される。レジストローラ１７に到達した用紙１５は、再びレジストローラ１７から再給紙され、二次転写ローラ１３にて先ほどと逆側の用紙面にトナー画像が転写され、定着器１８にて紙面上のトナー画像が熱および圧力にて定着され、反時計回りに回転駆動された排紙ローラ１９にて画像形成装置の外部に排紙される。

そして、本実施形態に係る画像形成装置１においては、各現像ユニット２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄ内にトナー残量を検知するセンサが設けられており（図１において図示せず）、このセンサが現像ユニット内のトナー残量を検知し、その検知結果に基づいてトナーカートリッジ２２から現像ユニット２にトナーが供給される。即ち、トナーカートリッジ２２が顕色剤であるトナーを供給する顕色剤供給部として機能する。このトナーカートリッジ２２から現像ユニット２へのトナーの供給はエンジン制御部２４によって制御される。この制御が本実施形態に係る要旨である。

次に、本実施形態の要旨に係る機能構成について、図２を参照して説明する。図２は、本実施形態に係るエンジン制御部２４のハードウェア構成と、トナーカートリッジ２２及び現像ユニット２に含まれる構成との接続関係を示すブロック図である。

図２に示すように、エンジン制御部２４は、外部Ｉ／Ｆ１０１、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｃｅｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１０２、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）１０３、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）１０４、操作パネルＩ／Ｆ１０５、ＮＶＲＡＭ（Ｋ）１０６、ＮＶＲＡＭ（Ｃ）１０７、ＮＶＲＡＭ（Ｍ）１０８、ＮＶＲＡＭ（Ｙ）１０９及びＩ／Ｏ１１０がシステムバス１１１に接続されて構成されている。

ＣＰＵ１０２は、画像形成装置１において実際に画像形成出力を実行するエンジン側の演算装置であり、ＲＯＭ１０３に記憶された制御プログラム等に基づいてシステムバス１１１に接続される各種デバイスとのアクセスを総括的に制御し、Ｉ／Ｏ１１０を介して接続されるセンサやモータ、クラッチ、ヒーター、温度センサなどの電装品の入出力を制御する。

ＲＯＭ１０３は、図４〜８のフローチャートで示されるような処理をＣＰＵ１０２が実行するための制御プログラム等を記憶する。ＣＰＵ１０２はＲＯＭ１０３に記憶されている制御プログラムに従って演算を行う他、外部Ｉ／Ｆ１０１を介してホストコンピュータなどの外部装置（図示せず）との通信処理を行う。

ＲＡＭ１０４はＣＰＵ１０２の主メモリ、ワークエリア等として機能する揮発性の記憶媒体で、図示しない増設ポートに接続されるオプションＲＡＭによってメモリ容量を拡張することができるように構成されている。なお、ＲＡＭ１０４は、記録データ展開領域、環境データ格納領域等に用いられる。

ＮＶＲＡＭ（Ｋ）１０６、ＮＶＲＡＭ（Ｃ）１０７、ＮＶＲＡＭ（Ｍ）１０８、ＮＶＲＡＭ（Ｙ）１０９は、各トナーカートリッジ２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｄに搭載され、各トナーカートリッジの消費量などの情報が格納される。操作パネルＩ／Ｆ１０５を介して接続される操作パネル１１２を接続するためのインタフェースである。ユーザは、操作パネル１１２を操作することにより、プリンタモードなどを設定することができる。

各トナーカートリッジ２２から現像ユニット２へのトナーの供給は、各色毎に設けられたトナー供給モータ（K）１１３Ａ、トナー供給モータ（Ｃ）１１３Ｂ、トナー供給モータ（Ｍ）１１３Ｃ、トナー供給モータ（Ｙ）１１３Ｄ（以降、総じてトナー供給モータ１１３とする）を駆動させ、トナー供給クラッチ（Ｋ）１１４Ａ、トナー供給クラッチ（Ｃ）１１４Ｂ、トナー供給クラッチ（Ｍ）１１４Ｃ、トナー供給クラッチ（Ｙ）１１４Ｄ（以降、総じてトナー供給クラッチ１１４とする）、をONすることによって実行される。

各現像ユニット２内には、トナー残量を検知するためにトナー残量センサ（Ｋ）１１５Ａ、トナー残量センサ（Ｃ）１１５Ｂ、トナー残量センサ（Ｍ）１１５Ｃ、トナー残量センサ（Ｙ）１１５Ｄ（以降、総じてトナー残量センサ１１５とする）が設置される。また、装置内温度センサ１１６により、装置内の温度が測定される。

ここで、トナーカートリッジ２２から現像ユニット２２へのトナー供給の構成について図３を参照して説明する。図３は、トナーカートリッジ２２と現像ユニット２との接続関係及び現像ユニット２の構造を模式的に示す図である。図３に示すように、トナーカートリッジ２２と現像ユニット２とはトナー供給口２５を解して接続されている。現像ユニット２６内にはトナーを搬送するためのスクリュー２６が設けられている。

トナー供給モータ１１３の回転はトナー供給クラッチ１１４を介してスクリュー２６に伝えられ、これにより、スクリュー２６が回転駆動される。スクリュー２６が駆動されると、トナーカートリッジ２２から現像ユニット２に供給されたトナーは、スクリュー２６によってトナー供給口２５から遠ざかる方向に搬送され、これにより、トナー供給口２５から新たなトナーが供給される。

トナー残量センサ１１５は、スクリュー２６の一部を照射し、その反射光の受光強度に応じた電圧値の信号を出力する。トナー残量センサ１１５の機能の詳細については、後に詳述する。

次に、図４を参照して、エンジン制御部２４においてＣＰＵ１０２が制御プログラムに従って演算を行うことにより構成されるコントローラの制御構成について説明する。図４は、ＣＰＵ１０２がＲＡＭ１０４にロードされた制御プログラムに従って演算を行うことにより構成されるソフトウェア制御部と、ＮＶＲＡＭ（Ｋ）１０６、ＮＶＲＡＭ（Ｃ）１０７、ＮＶＲＡＭ（Ｍ）１０８、ＮＶＲＡＭ（Ｙ）１０９によって構成される記憶媒体との機能構成を示すブロック図である。換言すると、図４は、エンジン制御部２４の機能構成を示すブロック図である。

図４に示すように、本実施形態に係るコントローラは、記憶部２０１、装置内温度検知部２０２、閾値補正部２０３、トナー残量検知部２０４及びトナー補正部２０５を含む。記憶部２０１は、各色の現像ユニット毎に閾値テーブル２０６を記憶している記憶媒体であり、ＮＶＲＡＭ（Ｋ）１０６、ＮＶＲＡＭ（Ｃ）１０７、ＮＶＲＡＭ（Ｍ）１０８、ＮＶＲＡＭ（Ｙ）１０９によって実現される。

図５は、記憶部２０１が記憶している閾値テーブルの例を示す図である。図５に示すように、閾値テーブルにおいては、温度の範囲とトナーの補給タイミングを判断するための閾値が関連付けられている。記憶部２０１は、図５に示すような閾値テーブルを、夫々の色毎に記憶している。図５に示すように、本実施形態に係る閾値はパーセンテージによって表現されている。これについては後に詳述する。

装置内温度検知部２０２は、装置内温度センサ１１６のセンサ出力に基づき、画像形成装置１内の温度を検知して閾値補正部２０３に入力する装置内温度検知部である。閾値補正部２０３は、層内温度センサ１１６から画像形成装置１内の温度の検知結果を取得し、図４に示す閾値テーブルに格納されている閾値のうち、取得した装置内温度に対応した閾値を選択してトナー残量検知部２０４に出力する式位置決定部である。

トナー残量検知部２０４は、トナー残量センサ１１５のセンサ出力に基づき、現像ユニット２内のトナー残量を検知すると共に、現像ユニット２内のトナー残量と閾値補正部２０３から取得した閾値とを比較し、その比較結果に基づいてトナーカートリッジ２２から現像ユニット２へのトナーの補給の要否を判断する顕色剤供給判断部である。

図６（ａ）〜（ｃ）は、トナー残量センサ１１５の検知信号の例を示す図である。図６（ａ）〜（ｃ）に示すように、トナー残量センサ１１５は、トナー供給モータ１１３が駆動するスクリューの一部を照射し、その反射光の受光強度に応じた電圧値の信号を出力する。そして、トナー残量検知部２０４は、トナー残量センサ１１５が出力する信号を所定期間にわたって取得する。尚、本実施形態においてトナー残量センサ１１５が反射光を取得する期間は１秒間である。

上述したように、現像ユニット２内部においては、スクリューによってトナーが搬送される。現像ユニット２内部にトナーが潤沢にある状態では、スクリューはトナーによって覆われており、トナー残量センサ１１５が照射した光はトナーによって反射され、受光部によって検知される。そして、現像ユニット２内部のトナーが少なくなるに従い、スクリューの回転に応じてスクリューが露出する期間が増える。本実施形態に係るスクリューは黒色等の反射率の低い色で構成されているため、スクリューが露出した期間については、図６（ａ）〜（ｃ）に示すように検知光量が低下する。

トナー残量検知部２０４は、図６（ａ）〜（ｃ）に示すように、トナー残量センサ１１５の検知信号である電圧値に対して予め定められた閾値を記憶しており、その閾値よりも高い電圧値を“Ｈｉｇｈ”、閾値よりも低い電圧値を“Ｌｏｗ”と判断する。そして、トナー残量検知部２０４は、上述した所定期間において電圧値が“Ｌｏｗ”であった期間の割合（％）を算出する。図５にパーセンテージで示す閾値は、この期間の割合に対応した閾値である。

図６（ａ）は、トナーの消費が進んでおり、スクリューを回転させながらトナー残量センサ１１５の出力信号を取得した場合に、スクリューが露出する期間が長く、１秒間の検知期間のうち５０％程度“Ｌｏｗ”と判定される場合を示す。図６（ｂ）は、少しだけトナーが消費されており、１秒間の検知期間のうち３０％程度“Ｌｏｗ”と判定される場合を示す。図６（ｃ）は、ほとんどトナーが消費されておらず、１秒間の検知期間のうち“Ｌｏｗ”と判定される期間がない場合を示す。

例えば、図６（ａ）の場合、電圧値が“Ｌｏｗ”である期間の割合は“５０％”である。この場合、図５において“１５℃以下”に対応して設定されている閾値である“５０％”に達している。換言すると、電圧値が“Ｌｏｗ”である期間の割合が閾値以上である。このため、トナー残量検知部２０４は、トナーの補給は不要であると判断する。

他方、電圧値が“Ｌｏｗ”である期間の割合が“５０％”である場合、その値は、図５において“１５〜２０℃”に対応して設定されている閾値である“５３％”未満であるため、トナー残量検知部２０４は、トナーの補給が必要であると判断する。このように、本実施形態に係るトナー残量検知部２０４は、電圧値が“Ｌｏｗ”である期間の割合が、温度に応じて選択される閾値未満であれば、トナーの補給が必要であると判断する。

図５に示すように、本実施形態に係る閾値テーブルにおいては、温度が高いほど高い閾値が関連付けられている。これは、温度が高いほど光の反射率が高く、結果的にトナー残量センサ１１５が受光する光量が多くなって出力する電圧値が高くなることに対応したものである。

即ち、温度に関わらず一定の閾値を適用すると、補給が必要な程度にトナーの消費が進んでいる場合であっても、装置内の温度が高くなっているとトナー残量センサ１１５のセンサ出力値が高くなり、センサ出力値が“Ｌｏｗ”と判定される閾値を越えてしまい、結果的にトナーの補給が不要であると判断される。図５に示すように、温度に応じた閾値を設定しておくことにより、このような問題を解決することができる。

尚、本実施形態においては、上述したように、温度が高いほどトナー残量センサ１１５の出力電圧値が高くなることに対応する例を示すが、これは一例である。即ち、本実施形態の要旨は、温度変化に応じたトナー残量センサ１１５のセンサ出力値の変化に対応することであり、閾値テーブルにおいては、温度変化に応じたトナー残量センサ１１５のセンサ出力値の変化に対応して、温度に応じた閾値が設定されていれば目的を達成することができる。

トナー残量検知部２０４は、トナーの補給が必要であると判断すると、その判断結果に基づき、トナー補給の実行命令をトナー補給部２０５に送信する。この際、トナー残量検知部２０４は、トナー補給を実行するべき色も通知する。トナー補給部２０５は、トナー残量検知部２０４から送信されるトナー補給の実行命令に基づき、通知された色に対応するトナー供給モータ１１３及びトナー供給クラッチ１１４を制御してトナーカートリッジ２２から現像ユニット２にトナーを補給する顕色剤供給制御部である。

次に、本実施形態に係るトナー補給動作について、図７を参照して説明する。図７に示すように、まずは、装置内温度検知部２０２が、装置内温度センサ１１６のセンサ出力に基づき、装置内温度を検知し、検知結果を閾値補正部２０３に入力する（Ｓ７０１）。装置内温度の検知結果を取得した閾値補正部２０３は、記憶部２０１に記憶されている閾値テーブルに基づいて閾値を選択し、トナー残量検知部２０４に入力する（Ｓ７０２）。

選択された閾値を取得したトナー残量検知部２０４は、各色のトナー残量センサ１１５のセンサ出力を取得し、図６（ａ）〜（ｃ）において説明したように、所定期間において出力電圧値が“Ｌｏｗ”である期間の割合を算出する（Ｓ７０３）。そして、トナー残量検知部２０４は、所定期間において出力電圧値が“Ｌｏｗ”である期間の割合と閾値補正部２０３から取得した閾値とを比較し、トナーの補給が必要か否か判断する（Ｓ７０４）。

Ｓ７０４の判断の結果、トナーの補給が不要であれば（Ｓ７０４／ＮＯ）、トナー残量検知部２０４は、そのまま処理を終了する。他方、トナーの補給が必要であれば（Ｓ７０４／ＹＥＳ）、トナー残量検知部２０４は、トナー補給部２０５に対してトナーの補給命令を出力する。これにより、トナー補給部２０５が、トナー補給モータ１１３及びトナー供給クラッチ１１４を制御してトナー補給を実行する（Ｓ７０５）。このような動作により、本実施形態に係るトナー補給動作が完了する。

以上説明したように、本実施形態に係る画像形成装置１においては、トナーカートリッジから現像ユニットにトナーを補給するタイミングであることを判断するための閾値が、装置内の温度に応じて設定されている。そのため、装置内の温度変化に伴って現像ユニット内のトナー残量を検知するセンサの出力信号強度が変化しても、トナーの補給タイミングを正確に判断することができる。

尚、上記実施形態においては、現像ユニット内でトナーを搬送するスクリューの一部を照射することによって受光される反射光の強度に応じた電気信号を検知し、所定期間において電気信号の強度が一定以下になった期間、即ち、トナー残量が少なくなることによってスクリューが露出して反射光の強度が低くなった期間の割合に基づいてトナー残量を判断する場合を例として説明した。そのため、装置内の温度に応じて設定される閾値は、上記電気信号の強度が一定以下になった期間に対して設定される閾値である。

しかしながら、これは一例である。すなわち、光学的にトナー残量を検知するセンサを用いる場合、装置内の温度変化に応じて検知信号が変化するという問題が同様に生じ得るため、トナー残量の判断を上述した期間の割合に基づいて判断する場合以外であっても、装置内の温度に応じて閾値を設定するという構成を用いることにより課題を解決することができる。

また、上記実施形態においては、図５において説明したように、温度の範囲と閾値とを関連付けた閾値テーブルを設けて記憶媒体に記憶しておくことにより、装置内の温度に応じて閾値を設定する場合を例として説明した。この他、例えば、閾値補正部２０３が、装置内の温度をパラメータとして閾値を算出するようにしても良い。これによっても、装置内の温度に応じて閾値を設定することができ、上記と同様の効果を実現することができる。

１ 画像形成装置
２、２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄ 現像ユニット
３ ２次転写駆動ローラ
４ 転写ベルトテンションローラ
５Ａ、５Ｂ、５Ｃ、５Ｄ 感光体
６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、６Ｄ 帯電器
７ 露光機
８Ａ、８Ｂ、８Ｃ、８Ｄ 現像器
９Ａ、９Ｂ、９Ｃ、９Ｄ クリーナーブレード
１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄ 一次転写ローラ
１２ 転写ベルト
１３ 二次転写ローラ
１４ 給紙トレイ
１５ 用紙
１６ 給紙ローラ
１７ レジストローラ
１８ 定着器
１９ 排紙ローラ
２０ 両面ローラ
２１ 排紙センサ
２２、２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｄ トナーカートリッジ
２３ 廃トナーボックス
２４ エンジン制御部
２５ トナー供給口
２６ スクリュー
１０１ 外部Ｉ／Ｆ
１０２ ＣＰＵ
１０３ ＲＯＭ
１０４ ＲＡＭ
１０５ 操作パネルＩ／Ｆ
１０６ ＮＶＲＡＭ（Ｋ）
１０７ ＮＶＲＡＭ（Ｃ）
１０８ ＮＶＲＡＭ（Ｍ）
１０９ ＮＶＲＡＭ（Ｙ）
１１０ Ｉ／Ｏ
１１１ システムバス
１１２ 操作パネル
１１３ トナー供給モータ
１１４ トナー供給クラッチ
１１５ トナー残量センサ
１１６ 装置内温度センサ
２０１ 記憶部
２０２ 装置内温度検知部
２０３ 閾値補正部
２０４ トナー残量検知部
２０５ トナー補給部
２０６ 閾値テーブル

特開２００７−１２１９６１号公報

Claims (7)

1. 感光体上に形成された静電潜像を現像する現像部及び前記現像部に対して顕色剤を供給する顕色剤供給部とを含む画像形成装置であって、
   装置内部の温度の検知信号に基づいて装置内部の温度を取得する温度検知部と、
   前記取得された装置内部の温度に基づき、前記現像部への顕色剤の補給が必要であることを判断するための前記現像部内の顕色剤の残量についての閾値を決定する閾値決定部と、
   光学センサの検知信号に基づいて取得した前記現像部内の顕色剤の残量と前記決定された閾値との比較結果に基づき、前記顕色剤供給部から前記現像部への顕色剤の供給要否を判断する顕色剤供給判断部と、
   前記顕色剤の供給が必要であると判断された場合に、前記前記顕色剤供給部から前記現像部への顕色剤の供給を制御する顕色剤供給制御部とを含むことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記閾値決定部は、所定範囲の温度と前記閾値とが関連付けられたテーブルに基づき、前記取得された装置内部の温度が含まれる温度の範囲に関連付けられた閾値を決定することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記閾値決定部は、異なる色に対応した夫々の前記現像部毎に異なる閾値が設定された前記テーブルに基づいて、前記閾値を決定することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記式位置決定部は、前記取得された装置内部の温度に基づいて前記閾値を算出することにより前記閾値を決定することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
5. 前記顕色剤供給判断部は、前記光学センサの検知信号に対して設定された閾値と前記光学センサの検知信号とを比較することにより、所定期間において前記光学センサの検知信号が前記閾値を下回った期間の割合に基づいて前記現像部内の顕色剤の残量を判断し、
   前記前記現像部内の顕色剤の残量についての閾値は、前記所定期間において前記光学センサの検知信号が前記閾値を下回った期間の割合について設定された閾値であることを特徴とする請求項１乃至４いずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 感光体上に形成された静電潜像を現像する現像部及び前記現像部に対して顕色剤を供給する顕色剤供給部とを含む画像形成装置の制御方法であって、
   装置内部の温度の検知信号に基づいて装置内部の温度を取得し、
   前記取得された装置内部の温度に基づき、前記現像部への顕色剤の補給が必要であることを判断するための前記現像部内の顕色剤の残量についての閾値を決定し、
   光学センサの検知信号に基づいて取得した前記現像部内の顕色剤の残量と前記決定された閾値との比較結果に基づき、前記顕色剤供給部から前記現像部への顕色剤の供給要否を判断し、
   前記顕色剤の供給が必要であると判断された場合に、前記前記顕色剤供給部から前記現像部への顕色剤の供給を制御することを特徴とする画像形成装置の制御方法。
7. 感光体上に形成された静電潜像を現像する現像部及び前記現像部に対して顕色剤を供給する顕色剤供給部とを含む画像形成装置の制御プログラムであって、
   装置内部の温度の検知信号に基づいて装置内部の温度を取得するステップと、
   前記取得された装置内部の温度に基づき、前記現像部への顕色剤の補給が必要であることを判断するための前記現像部内の顕色剤の残量についての閾値を決定するステップと、
   光学センサの検知信号に基づいて取得した前記現像部内の顕色剤の残量と前記決定された閾値との比較結果に基づき、前記顕色剤供給部から前記現像部への顕色剤の供給要否を判断するステップと、
   前記顕色剤の供給が必要であると判断された場合に、前記前記顕色剤供給部から前記現像部への顕色剤の供給を制御するステップとを画像形成装置に実行させることを特徴とする画像形成装置の制御プログラム。

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