JP2016218129A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】現像装置へのトナー補給の要否を判断するタイミングを早める。
【解決手段】画像形成装置は、現像装置内のトナーを撹拌するスクリューと、トナー量を検知するためのトナーセンサーと、トナー補給の要否を判断する制御部と、を備え、制御部は、回転開始時点のトナーセンサーの出力値と、回転開始時点から所定時間の１／２の時間が経過した時点のトナーセンサーの出力値との平均値を判断対象値として求める第１の処理、および、回転開始時点から所定時間の１／２の時間が経過するまでのトナーセンサーの出力値に基づき判断対象値を求める処理として予め定められた第１の処理以外の処理、のうちいずれかの処理を実行することによって判断対象値を求め、当該求めた判断対象値に基づき、トナー補給の要否を判断する。
【選択図】図６

Description

本発明は、静電潜像をトナーにより現像する現像装置を備えた画像形成装置に関する。

従来、画像形成装置として、静電潜像をトナーによってトナー像に現像し、そのトナー像を用紙に転写するものがある。このような画像形成装置では、静電潜像にトナーを供給する現像装置が設けられる。

現像装置内のトナーは、印刷ジョブの実行によって消費される。したがって、現像装置へのトナー補給が必要となる。現像装置へのトナー補給の要否を判断するため、現像装置には、現像装置内のトナー量を検知するためのトナーセンサーが設けられる。そして、トナーセンサーの出力値に基づき、現像装置へのトナー補給の要否が判断される。

ここで、現像装置には、現像装置内のトナーを撹拌するための撹拌スクリューが設けられる。撹拌スクリューは、回転することによって現像装置内のトナーを撹拌する。たとえば、印刷ジョブの実行時に現像装置内のトナーの撹拌が行われる。このように撹拌スクリューによって現像装置内のトナーを撹拌すると、トナーセンサーの出力波形は、撹拌スクリューの回転に応じて変化する（たとえば、特許文献１参照）。

特開２０１５−５２６６７号公報

現像装置内のトナーを撹拌スクリューによって撹拌する構成では、トナーセンサーの出力波形が撹拌スクリューの回転に応じて変化することを考慮し、たとえば、撹拌スクリューの１回転あたりの時間分のトナーセンサーの出力値の平均値に基づき現像装置内のトナー量が検知される。このようにして現像装置内のトナー量を検知すれば、その検知した現像装置内のトナー量と実際の現像装置内のトナー量との誤差が大きくなるのを抑制することができる。

しかし、撹拌スクリューの１回転あたりの時間分のトナーセンサーの出力値の平均値に基づき現像装置内のトナー量を検知するようにすると、印刷ジョブの実行時に撹拌スクリューが回転を開始してから１回転するまでは、現像装置へのトナー補給の要否の判断が行えない。すなわち、トナー補給の要否を判断するタイミングが遅くなる。そして、トナー補給の要否を判断するタイミングが遅くなると、以下のような不都合が発生する。

たとえば、６０ＰＰＭ（Ｐａｇｅ Ｐｅｒ Ｍｉｎｕｔｅ）といった高速印刷が可能な画像形成装置では、１枚分の印刷に要する時間と撹拌スクリューの１回転あたりの時間とが略同じになることがある。この場合、１枚印刷のジョブでは、現像装置へのトナー補給の要否を判断するまでに印刷ジョブが終了する。このため、仮に、トナー補給が必要と判断されると、印刷ジョブの終了後にトナー補給が行われることになる。その結果、印刷ジョブの終了後のエージング時間（トナーを補給して撹拌する時間）が余分にかかってしまう。すなわち、次の印刷ジョブを直ちに実行できなくなる。

なお、印刷ジョブを実行するときに、前回の印刷ジョブの実行時に検知した現像装置内のトナー量に基づき現像装置へのトナー補給の要否を判断すれば、トナー補給の要否を判断するタイミングが早くなる（トナー補給が必要であれば、印刷ジョブの実行中にトナー補給を行える）。しかし、場合によっては、前回の印刷ジョブの終了後に、現像装置のメンテナンスなど（交換）が行われることにより、現像装置へのトナー補給が不要な状態から必要な状態に変化することがある。したがって、前回の検知結果（前回の印刷ジョブの実行時に検知したトナー量）を用いると、トナー補給が必要であるにもかかわらず、トナー補給が行われないまま印刷ジョブが実行されるという不都合が生じる場合がる。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、前回の検知結果（前回の印刷ジョブの実行時に検知したトナー量）を用いなくても、現像装置へのトナー補給の要否を判断するタイミングを早め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。

上記目的を達成するために、本発明の画像形成装置は、トナーを収容し、像担持体に形成された静電潜像にトナーを供給することによって静電潜像をトナー像に現像する現像装置と、現像装置に回転可能に設けられ、回転することによって現像装置内のトナーを撹拌するスクリューと、現像装置に設けられ、現像装置内のトナー量を検知するためのトナーセンサーと、トナーセンサーの出力値に基づき現像装置内のトナー量を検知し、現像装置へのトナー補給が必要か否かを判断する制御部と、トナーセンサーの出力値を記憶する記憶部と、を備える。制御部は、スクリューが所定時間で１回転するようスクリューの回転を制御する。また、トナーセンサーの出力値は、スクリューの回転に応じて変化する。そして、制御部は、スクリューの回転開始時点のトナーセンサーの出力値と、回転開始時点から所定時間の１／２の時間が経過した時点のトナーセンサーの出力値との平均値をトナー補給の要否を判断するための判断対象値として求める第１の処理、および、回転開始時点から所定時間の１／２の時間が経過するまでのトナーセンサーの出力値に基づき判断対象値を求める処理として予め定められた第１の処理以外の処理、のうちいずれかの処理を実行することによって判断対象値を求め、当該求めた判断対象値に基づき、トナー補給の要否を判断する。

本発明の構成では、現像装置へのトナー補給の要否を判断するため、第１の処理および第１の処理以外の処理のうちいずれかを実行する（現像装置へのトナー補給の要否を判断するための判断対象値を求める）。第１の処理を実行する場合には、回転開始時点のトナーセンサーの出力値と、回転開始時点から所定時間の１／２の時間が経過した時点のトナーセンサーの出力値との平均値を判断対象値として求めるので、回転開始時点から所定時間の１／２の時間が経過したときに判断対象値を得ることができる。第１の処理以外の処理を実行する場合には、回転開始時点から所定時間の１／２の時間が経過するまでのトナーセンサーの出力値に基づき判断対象値を求めるので、回転開始時点から所定時間の１／２の時間が経過するまでに判断対象値を得ることができる。これにより、回転開始時点から所定時間（スクリューの１回転あたりの時間）が経過するまで待たなくても、現像装置へのトナー補給の要否を判断することができる。すなわち、現像装置へのトナー補給の要否を判断するタイミングを早めることができる。また、前回の検知結果（前回の印刷ジョブの実行時に検知したトナー量）を用いなくてもよくなる。

以上のように、本発明の構成では、前回の検知結果（前回の印刷ジョブの実行時に検知したトナー量）を用いなくても、現像装置へのトナー補給の要否を判断するタイミングを早めることができる。

本発明の一実施形態による複合機の概略図 本発明の一実施形態による複合機に装着されるコンテナの一例を示す図 本発明の一実施形態による複合機の現像装置に装着される撹拌搬送スクリューの一例を示す図 本発明の一実施形態による複合機のハードウェア構成の一例を示すブロック図 本発明の一実施形態による複合機の現像装置内のトナー量を検知するためのトナーセンサーの出力波形の一例を示す図 本発明の一実施形態による複合機の現像装置内のトナー量を検知するために行われる第１の処理の流れを示すフローチャート 本発明の一実施形態による複合機の現像装置内のトナー量を検知するために行われる第１の処理について説明するための図 本発明の一実施形態による複合機の現像装置内のトナー量を検知するために行われる第２の処理の流れを示すフローチャート 本発明の一実施形態による複合機の現像装置内のトナー量を検知するために行われる第２の処理について説明するための図 本発明の一実施形態による複合機の現像装置内のトナー量を検知するために行われる第２の処理について説明するための図 本発明の一実施形態による複合機の現像装置内のトナー量を検知するために行われる第３の処理の流れを示すフローチャート 本発明の一実施形態による複合機の現像装置内のトナー量を検知するために行われる第３の処理について説明するための図 本発明の一実施形態による複合機の現像装置内のトナー量を検知するために行われる第３の処理について説明するための図

本発明の一実施形態について、コピー機能など複数種の機能を搭載する複合機を例にとって説明する。

＜複合機の全体構成＞
図１に示すように、複合機１００（「画像形成装置」に相当）は、画像読取部１および印刷部２を備える。画像読取部１は、原稿を読み取って画像データを生成する。印刷部２は、用紙搬送路２０に沿って用紙Ｐを搬送するとともに、用紙Ｐに印刷すべき画像の画像データに基づきトナー像を形成する。そして、印刷部２は、搬送中の用紙Ｐにトナー像を転写（印刷）する。

印刷部２は、給紙部３、用紙搬送部４、画像形成部５および定着部６を備える。給紙部３は、ピックアップローラー３１および給紙ローラー対３２を含み、用紙カセット２１に収容された用紙Ｐを用紙搬送路２０に供給する。

用紙搬送部４は、複数の搬送ローラー対４１を含み、用紙搬送路２０に沿って用紙Ｐを搬送する。複数の搬送ローラー対４１のうち、後述する転写ニップ（感光体ドラム５１と転写ローラー５５とで形成されるニップ）の搬送方向上流側の搬送ローラー対４１は、レジストローラー対４２である。

レジストローラー対４２は、レジストローラー対４２に用紙Ｐの先端が到達するときには回転を停止させている。すなわち、レジストローラー対４２は、用紙Ｐの搬送方向への進行を一旦停止させる。これにより、用紙Ｐに撓みが形成され、用紙Ｐの斜行が矯正される。そして、レジストローラー対４２は、予め定められた斜行矯正時間（用紙Ｐの搬送方向への進行を停止させる時間）が経過すると、回転を開始し、用紙Ｐを転写ニップに搬送する。その後、レジストローラー対４２は、転写ニップに搬送した用紙Ｐの後端が抜けた後に回転を停止する。

画像形成部５は、感光体ドラム５１、帯電装置５２、露光装置５３、現像装置５４、転写ローラー５５および清掃装置５６を含む。なお、感光体ドラム５１は、「像担持体」に相当する。

印刷ジョブの実行時（画像形成時）には、感光体ドラム５１が回転し、その感光体ドラム５１の表面を帯電装置５２が帯電させる。また、露光装置５３は、感光体ドラム５１の表面を露光し、用紙Ｐに印刷すべき画像の画像データに基づく静電潜像を感光体ドラム５１の表面上に形成する。現像装置５４は、感光体ドラム５１の表面に向けてトナーを供給し、感光体ドラム５１の表面上に形成された静電潜像をトナー像に現像する。転写ローラー５５は、感光体ドラム５１の表面に圧接し、感光体ドラム５１との間で転写ニップを形成する。この転写ニップに用紙Ｐが進入することにより、感光体ドラム５１の表面上のトナー像が用紙Ｐに転写される。

印刷ジョブが実行されると、現像装置５４内のトナーが消費されていく。したがって、現像装置５４へのトナー補給が必要となる。このため、複合機１００には、補給用のトナーを収容するコンテナ２００が装着される。そして、現像装置５４内のトナー量が予め定められた基準トナー量（現像装置５４内に溜めておくべき適切なトナー量）を下回ると、コンテナ２００から現像装置５４へのトナー補給が行われる。

コンテナ２００は、複合機１００に対して着脱可能（交換可能）である。たとえば、複合機１００の外装カバーの一部が開閉カバー（図示せず）となっており、この開閉カバーが開けられることにより、コンテナ２００を装着するためのスペースが露出される。これにより、コンテナ２００内のトナーが無くなれば、そのコンテナ２００を新品のコンテナ２００に交換することができる。

コンテナ２００から現像装置５４へのトナー補給を行うため、図２に示すように、コンテナ２００には補給スクリュー７１が設けられる。あるいは、複合機１００の本体に補給スクリュー７１が設けられる。また、コンテナ２００が複合機１００に装着されると、コンテナ２００と現像装置５４とが補給管７２によって接続される。

補給スクリュー７１は、たとえば、回転軸に羽根を螺旋状に巻き付けた構造とされており、補給モーターＭ１（図４参照）から駆動力が伝達されて回転する。コンテナ２００から現像装置５４へのトナー補給時には、補給スクリュー７１が回転することによって、コンテナ２００内のトナーがコンテナ２００から落下する。コンテナ２００から落下したトナーは、補給管７２を介して、現像装置５４に補給される。

現像装置５４は、コンテナ２００からトナー補給を受けると、そのトナーを現像装置５４内に溜める。そして、現像装置５４は、印刷ジョブの実行時に、現像装置５４内のトナーを搬送しつつ撹拌する。ここで、現像装置５４内のトナーの撹拌や搬送を行うため、図３に示すような撹拌搬送スクリュー５７が現像装置５４内に設けられる。なお、撹拌搬送スクリュー５７は、「スクリュー」に相当する。

撹拌搬送スクリュー５７は、図３に示すように、回転軸５７ａと、回転軸５７ａの周囲に螺旋状に一体的に形成された羽根部５７ｂと、回転軸５７ａから一体的に延びるパドル部５７ｃとを有する。回転軸５７ａは、その両端が回転可能に支持される。そして、回転軸５７ａは、撹拌モーターＭ２にクラッチＣＬを介して連結され、撹拌モーターＭ２から駆動力が伝達されて回転する。これにより、羽根部５７ｂによりトナーが搬送され、パドル部５７ｃによりトナーが撹拌される。

図１に戻って、定着部６は、加熱ローラー６１および加圧ローラー６２を含む。加熱ローラー６１は、発熱源を内蔵する。加圧ローラー６２は、加熱ローラー６１に圧接することによって、加熱ローラー６１との間で定着ニップを形成する。そして、トナー像が転写された用紙Ｐは、定着ニップを通過するときに、加熱および加圧される。これにより、用紙Ｐにトナー像が定着し、印刷が完了する。

また、複合機１００は、操作パネル７を備える。操作パネル７は、タッチパネル付きの液晶表示パネル７１を含む。液晶表示パネル７１は、各種設定などを受け付けるためのソフトキーやメッセージを表示する。あるいは、液晶表示パネル７１は、装置状態を示す情報を表示する。この操作パネル７には、スタートキーやテンキーなどのハードキー７２も設けられる。

また、図４に示すように、複合機１００は、制御部１１０を備える。制御部１１０は、ＣＰＵ１１１、画像処理部１１２および記憶部１１３を含む。画像処理部１１２は、画像処理専用のＡＳＩＣなどからなり、画像データに対して各種画像処理（拡大／縮小、濃度変換およびデータ形式変換など）を施す。記憶部１１３は、ＲＯＭおよびＲＡＭなどからなる。この記憶部１１３には、制御用のプログラムおよびデータが記憶される。そして、制御部１１０は、記憶部１１３に記憶された制御用のプログラムおよびデータに基づき、複合機１００の各部の動作を制御する。

具体的には、制御部１１０は、画像読取部１に接続され、画像読取部１の読取動作を制御する。また、制御部１１０は、印刷部２（給紙部３、用紙搬送部４、画像形成部５および定着部６）に接続され、印刷部２の印刷動作を制御する。さらに、制御部１１０は、操作パネル７に接続され、操作パネル７の表示動作を制御したり、操作パネル７に対して行われた操作を検知したりする。

制御部１１０には、レジストセンサーＲＳが接続される。レジストセンサーＲＳは、レジストローラー対４２の搬送方向上流側の位置を検知位置とし、当該検知位置における用紙Ｐの有無に応じて出力値を変化させる。すなわち、レジストセンサーＲＳの検知位置に用紙Ｐの先端が到達すると、レジストセンサーＲＳの出力値は用紙Ｐの有りを示す値に変化し、レジストセンサーＲＳの検知位置を用紙Ｐの後端が通過すると、レジストセンサーＲＳの出力値は用紙Ｐの無しを示す値に変化する。このレジストセンサーＲＳの出力値に基づき、制御部１１０は、レジストローラー対４２の回転開始および回転停止の各タイミングを計る。

制御部１１０は、レジストローラー対４２の回転開始のタイミングを計るため、レジストセンサーＲＳの検知位置に用紙Ｐの先端が到達したことを検知すると計時を開始する。そして、制御部１１０は、レジストセンサーＲＳの検知位置に用紙Ｐの先端が到達してから予め定められた時間が経過したとき、レジストローラー対４２の回転を開始させる（用紙Ｐを転写ニップに送る）。

また、制御部１１０は、レジストローラー対４２の回転停止のタイミングを計るため、レジストセンサーＳＲの検知位置を用紙Ｐの後端が通過したことを検知すると計時を開始する。そして、制御部１１０は、レジストセンサーＳＲの検知位置を用紙Ｐの後端が通過してから予め定められた時間が経過したとき、レジストローラー対４２の回転を停止させる。

また、制御部１１０には、現像装置５４内のトナー量を検知するためのトナーセンサー１２０が接続される。制御部１１０は、トナーセンサー１２０の出力値に基づき、現像装置５４内のトナー量を検知し、コンテナ２００から現像装置５４へのトナー補給が必要か否かを判断する。

ここで、現像装置５４内には、トナーとキャリアとを含有する２成分現像剤が収容される。あるいは、現像装置５４内には、磁性トナーからなる１成分現像剤が収容される。そして、現像装置５４内のトナー量を検知するためのトナーセンサー１２０として、特に限定されないが、たとえば、磁気センサーが使用される。

２成分現像剤を使用する場合、現像装置５４内の現像剤のトナー量が多いほど、トナーセンサー１２０（磁気センサー）の出力値が小さくなり、現像装置５４内の現像剤のトナー量が少ないほど、トナーセンサー１２０（磁気センサー）の出力値が大きくなる。１成分現像剤を使用する場合、現像装置５４内の現像剤のトナー量が多いほど、トナーセンサー１２０（磁気センサー）の出力値が大きくなり、現像装置５４内の現像剤のトナー量が少ないほど、トナーセンサー１２０（磁気センサー）の出力値が小さくなる。

そして、制御部１１０は、トナーセンサー１２０の出力値が予め定められた閾値（基準トナー量に対応する値）を超えたか否か（下回ったか否か）に基づき、現像装置５４へのトナー補給の要否を判断する。この判断の結果、現像装置５４へのトナー補給が必要と判断すると、制御部１１０は、現像装置５４へのトナー補給を行う。

現像装置５４へのトナー補給を行うため、制御部１１０は、補給モーターＭ１の駆動を制御する。制御部１１０は、現像装置５４へのトナー補給が必要と判断すると、補給モーターＭ１を駆動させ、補給スクリュー７１を回転させる。これにより、コンテナ２００から現像装置５４へトナーが補給される。なお、制御部１１０は、トナー補給が必要と判断すると、補給スクリュー７１の回転と回転停止とを予め定められた時間比率で繰り返し行う。

また、制御部１１０は、撹拌モーターＭ２の駆動を制御するとともに、クラッチＣＬのオンオフを制御する。すなわち、制御部１１０は、撹拌搬送スクリュー５７の回転動作を制御する。なお、制御部１１０は、撹拌搬送スクリュー５７を回転させるとき、撹拌搬送スクリュー５７が所定時間（たとえば、１秒から数秒）で１回転するよう撹拌搬送スクリュー５７の回転を制御する。

たとえば、制御部１１０は、印刷ジョブの実行時に、レジストローラー対４２の回転を開始させるのと同時に撹拌搬送スクリュー５７の回転を開始させる（クラッチＣＬをオンする）。その後、制御部１１０は、レジストローラー対４２の回転を停止させてから一定時間が経過したとき（あるいは、レジストローラー対４２の回転を停止させるとき）、撹拌搬送スクリュー５７の回転を停止させる。

＜トナー補給の要否の判断＞
制御部１１０は、トナーセンサー１２０の出力値に基づき、コンテナ２００から現像装置５４へのトナー補給の要否を判断する。言い換えると、制御部１１０は、トナーセンサー１２０の出力値に基づき、現像装置５４内のトナー量を検知する。

ここで、現像装置５４内では撹拌搬送スクリュー５７が回転し、それによって現像装置５４内のトナーは撹拌される。したがって、トナーセンサー１２０の出力波形（出力値）は、図５に示すように、撹拌搬送スクリュー５７の回転に応じて略正弦波状に変化する（トナーセンサー１２０の出力波形の１周期が撹拌搬送スクリュー５７の１回転あたりの時間に相当する）。なお、図５に示すトナーセンサー１２０の出力波形は完全な正弦波となっているが、実際にはノイズが乗って形の崩れた波形となる。

したがって、現像装置５４へのトナー補給の要否を判断する際には、トナーセンサー１２０の所定時間（撹拌搬送スクリュー５７の１回転あたりの時間）分の出力値の平均値を求め、当該求めた平均値に基づき現像装置５４内のトナー量を検知するのが好ましい。たとえば、トナーセンサー１２０の所定時間内の出力値の最大値と最小値との平均値を求めてもよい。

しかし、トナーセンサー１２０の所定時間分の出力値の平均値を求めるようにすると、撹拌搬送スクリュー５７の回転開始から所定時間が経過するまでは、トナー補給の要否を判断することができない。このため、たとえば、１枚分の印刷に要する時間（レジストローラー５７の回転開始から１枚分の印刷完了までの時間）と撹拌搬送スクリュー５７の１回転あたりの時間とが略同じになる構成では、１枚印刷のジョブを実行した場合、トナー補給が必要と判断されると、印刷ジョブが終了して以降にトナーの補給や撹拌（エージング）が行われることになる。その結果、次の印刷ジョブを直ちに開始できなくなるという不都合が生じる。

この不都合を解消する方法として、撹拌搬送スクリュー５７の回転開始タイミングを早めることが考えられる。たとえば、レジストローラー対４２の回転開始と同時に撹拌搬送スクリュー５７の回転を開始するのではなく、レジストローラー対４２の回転開始よりも早いタイミング（たとえば、給紙を開始するタイミング、あるいは、印刷ジョブの実行指示を受けたタイミング）で撹拌搬送スクリュー５７の回転を開始すれば、トナー補給の要否を判断するタイミングを早めることができる。しかし、この場合には、撹拌搬送スクリュー５７の回転開始タイミングを早めた分、現像装置５４内でのトナーの撹拌時間が長くなるので、トナーに悪影響を及ぼす（トナーの劣化が進み易くなる）。

そこで、本実施形態では、撹拌搬送スクリュー５７の回転開始時点から所定時間（撹拌搬送スクリュー５７の１回転あたりの時間）の１／２の時間が経過するまでのトナーセンサー１２０の出力値に基づき、トナー補給の要否を判断する。この判断を行うため、制御部１１０は、第１の処理、第２の処理および第３の処理のうちのいずれかを実行することによって、トナー補給の要否を判断するための判断対象値を求める。

以下に、第１の処理、第２の処理および第３の処理について説明する。なお、以下の説明では、撹拌搬送スクリュー５７の回転開始時点を回転開始時点Ｐ０と称する。また、回転開始時点Ｐ０から所定時間（撹拌搬送スクリュー５７の１回転あたりの時間）の１／４の時間が経過した時点を時点Ｐ１と称し、回転開始時点Ｐ０から所定時間の１／２の時間が経過した時点を時点Ｐ２と称し、回転開始時点Ｐ０から所定時間が経過した時点を時点Ｐ３と称する。

まず、図６および図７を参照し、第１の処理の流れについて説明する。図６に示すフローチャートのスタートは、印刷ジョブの実行時に最初に撹拌搬送スクリュー５７が回転を開始したときである。

ステップＳ１において、制御部１１０は、回転開始時点Ｐ０のトナーセンサー１２０の出力値を検知する。続いて、ステップＳ２において、制御部１１０は、回転開始時点Ｐ０から所定時間の１／２の時間が経過した時点Ｐ２のトナーセンサー１２０の出力値を検知する。その後、ステップＳ３において、制御部１１０は、回転開始時点Ｐ０のトナーセンサー１２０の出力値と、時点Ｐ２のトナーセンサー１２０の出力値との平均値を求める。

そして、ステップＳ４において、制御部１１０は、ステップＳ３で求めた平均値を判断対象値としてトナー補給の要否を判断する。すなわち、制御部１１０は、予め定められた閾値（基準トナー量に対応する値）に対して判断対象値が大きいか小さいかに基づき、トナー補給の要否を判断する。すなわち、トナー補給の要否判断は、時点Ｐ３に到達する前に行われる（時点Ｐ２に到達したときに行われる）。

次に、図８、図９および図１０を参照し、第２の処理の流れについて説明する。図８に示すフローチャートのスタートは、印刷ジョブの実行時に最初に撹拌搬送スクリュー５７が回転を開始したときである。

ステップＳ１１において、制御部１１０は、回転開始時点Ｐ０になって以降、トナーセンサー１２０の出力値が最初にピーク値となったピーク時点Ｐを検知する。そして、ステップＳ１２において、制御部１１０は、回転開始時点Ｐ０から所定時間の１／４の時間が経過する時点Ｐ１より前の時点をピーク時点Ｐとして検知したか否かを判断する。

ステップＳ１２での判断の結果、ピーク時点Ｐが時点Ｐ１より前であった場合（図９参照）、ステップＳ１３に移行する。ステップＳ１３に移行すると、制御部１１０は、ピーク時点Ｐから所定時間の１／４の時間が経過したか否かを判断する。この判断の結果、ピーク時点Ｐから所定時間の１／４の時間が経過したとき、ステップＳ１４に移行し、ピーク時点Ｐから所定時間の１／４の時間が経過していなければ、ステップＳ１３の判断を繰り返す。

ステップＳ１４に移行した場合、制御部１１０は、ピーク時点Ｐから所定時間の１／４の時間が経過した時点ＰＰのトナーセンサー１２０の出力値を検知する。そして、ステップＳ１５において、制御部１１０は、時点ＰＰのトナーセンサー１２０の出力値を判断対象値としてトナー補給の要否を判断する

ステップＳ１２での判断の結果、ピーク時点Ｐが時点Ｐ１以降であった場合（図１０参照）、ステップＳ１６に移行する。ステップＳ１６に移行すると、制御部１１０は、ピーク時点Ｐから所定時間の１／４の時間遡った時点ＰＢのトナーセンサー１２０の出力値を確認する。なお、時点ＰＢのトナーセンサー１２０の出力値は記憶部１１３に記憶されている。そして、ステップＳ１７において、制御部１１０は、時点ＰＢのトナーセンサー１２０の出力値を判断対象値としてトナー補給の要否を判断する。

次に、図１１、図１２および図１３を参照し、第３の処理の流れについて説明する。図１１に示すフローチャートのスタートは、印刷ジョブの実行時に最初に撹拌搬送スクリュー５７が回転を開始したときである。なお、第３の処理の実行が可能に構成されている場合は、撹拌搬送スクリュー５７が回転することによって変化するトナーセンサー１２０の出力波形の振幅が予め求められ、記憶部１１３に記憶される。

ステップＳ２１において、制御部１１０は、回転開始時点Ｐ０になって以降のトナーセンサー１２０の最初のピーク値を検知する。このとき、制御部１１０は、たとえば、トナーセンサーの出力波形の傾きの変化に基づき、最初のピーク値が最大値側か最小値側かを判断する。なお、最初のピーク値は、回転開始時点Ｐ０から所定時間の１／２の時間が経過するまでに出現する（時点Ｐ２までに出現する）。

その後、ステップＳ２２において、制御部１１０は、最初のピーク値が最大値側であれば（図１２参照）、最初のピーク値から振幅を減算した値を求める。一方で、制御部１１０は、最初のピーク値が最小値側であれば（図１３参照）、最初のピーク値に振幅を加算した値を求める。そして、ステップＳ２３において、制御部１１０は、ステップＳ２２で求めた値（減算値または加算値）を判断対象値としてトナー補給の要否を判断する。

ところで、制御部１１０は、第１〜第３の全ての処理の実行が可能なように構成されてもよい。この場合、たとえば、制御部１１０は、判断対象値を求めるとき、第１〜第３の処理のうち、ユーザーによって選択された処理を実行する。第１〜第３の処理のうち実行する処理の選択をユーザーから受け付ける受付部として機能するのは、操作パネル７である。

なお、第１〜第３の処理のうち実行する処理の選択がなされていない場合に、第１〜第３の処理のうち、判断対象値を最も早く求めることができる処理が実行されるよう構成されてもよい。あるいは、第２の処理および第３の処理では、トナーセンサー１２０の出力値のピークを精度良く検知できない場合がある。したがって、第１の処理がデフォルトの処理として設定されてもよい。

本実施形態の複合機１００（画像形成装置）は、上記のように、トナーを収容し、感光体ドラム５１（像担持体）に形成された静電潜像にトナーを供給することによって静電潜像をトナー像に現像する現像装置５４と、現像装置５４に回転可能に設けられ、回転することによって現像装置５４内のトナーを撹拌する撹拌搬送スクリュー５７（スクリュー）と、現像装置５４に設けられ、現像装置５４内のトナー量を検知するためのトナーセンサー１２０と、トナーセンサー１２０の出力値に基づき現像装置５４内のトナー量を検知し、現像装置５４へのトナー補給が必要か否かを判断する制御部１１０と、トナーセンサー１２０の出力値を記憶する記憶部１１３と、を備える。制御部１１０は、撹拌搬送スクリュー５７が所定時間で１回転するよう撹拌搬送スクリュー５７の回転を制御する。また、トナーセンサー１２０の出力値は、撹拌搬送スクリュー５７の回転に応じて正弦波状に変化する。そして、制御部１１０は、第１〜第３の処理のうちいずれかの処理を実行することにより、トナー補給の要否を判断するための判断対象値を求め、当該求めた判断対象値に基づき、トナー補給の要否を判断する。

第１の処理を実行する場合、制御部１１０は、回転開始時点Ｐ０のトナーセンサー１２０の出力値と、回転開始時点Ｐ０から所定時間の１／２の時間が経過した時点Ｐ２のトナーセンサー１２０の出力値との平均値をトナー補給の要否を判断するための判断対象値として求める。これにより、回転開始時点Ｐ０から所定時間の１／２の時間が経過した時点Ｐ２に判断対象値を得ることができる。その結果、回転開始時点Ｐ０から所定時間が経過する前の時点（所定時間の１／２の時間が経過した時点Ｐ２）で、トナー補給の要否を判断することができる。

第２の処理を実行する場合、制御部１１０は、回転開始時点Ｐ０になって以降、トナーセンサー１２０の出力値が最初にピーク値となったピーク時点Ｐを検知する。

そして、制御部１１０は、回転開始時点Ｐ０から所定時間の１／４の時間が経過する前の時点をピーク時点Ｐとして検知した場合には、ピーク時点Ｐから所定時間の１／４の時間経過した時点ＰＰのトナーセンサー１２０の出力値を判断対象値として求める。一方で、制御部１１０は、回転開始時点Ｐ０から所定時間の１／４の時間が経過して以降の時点をピーク時点Ｐとして検知した場合には、ピーク時点Ｐから所定時間の１／４の時間遡った時点ＰＢのトナーセンサー１２０の出力値を判断対象値として求める。これにより、回転開始時点Ｐ０から所定時間の１／２の時間が経過する前の時点（時点ＰＰまたは時点ＰＢ）に判断対象値を得ることができる。すなわち、回転開始時点Ｐ０から所定時間の１／２の時間が経過する前に、トナー補給の要否を判断することができる。

第３の処理を実行する場合、制御部１１０は、回転開始時点Ｐ０になって以降のトナーセンサー１２０の最初のピーク値を検知し、最初のピーク値から振幅（記憶部１１３に予め記憶されたトナーセンサー１２０の出力波形の振幅）を減算した値または最初のピーク値に振幅を加算した値を判断対象値として求める。これにより、回転開始時点Ｐ０から所定時間の１／２の時間が経過する前に、トナー補給の要否を判断することができる。

このように、第１〜第３の処理のうちいずれかの処理を実行して判断対象値を求めることにより、回転開始時点Ｐ０から所定時間（撹拌搬送スクリュー５７の１回転あたりの時間）が経過するまで待たなくても、現像装置５４へのトナー補給の要否を判断することができる。すなわち、現像装置５４へのトナー補給の要否を判断するタイミングを早めることができる。

その結果、印刷ジョブの終了後のエージング時間（トナーを補給して撹拌する時間）が余分にかかってしまう、という不都合の発生を抑制することができる。また、レジストローラー５７の回転開始よりも早いタイミングで撹拌搬送スクリュー５７の回転を開始しなくてもよいので、トナーの劣化を抑制することができる。さらに、前回の検知結果（前回の印刷ジョブの実行時に検知したトナー量）を用いなくてもよくなる。

なお、複数枚分の印刷が連続するジョブを実行する場合には、２枚目以降の印刷時にもトナー補給の要否を判断しなければならない。この場合には、最初だけ、第１〜第３の処理のうちいずれかの処理の実行によって求めた判断対象値に基づきトナー補給の要否を判断してもよい。すなわち、制御部１１０は、撹拌搬送スクリュー５７が１枚目の印刷時に１回目の回転を開始すると、第１〜第３の処理のうちいずれかの処理を実行する（判断対象値を求める）。そして、制御部１１０は、当該実行した処理によって求めた判断対象値に基づきトナー補給の要否を判断して以降は、所定時間が経過する度に、トナーセンサー１２０の所定時間分の出力値の平均値に基づきトナー補給の要否を判断する。

このように構成すれば、第１〜第３の処理のうちいずれかの処理によって求めた判断対象値に基づきトナー補給の要否を判断して以降は、トナーセンサー１２０の所定時間分の出力値の平均値を用いるので、トナー補給の要否を正確に判断することができる。

今回開示された実施形態は、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、上記実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに、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。

５１ 感光体ドラム（像担持体）
５４ 現像装置
５７ 撹拌搬送スクリュー（スクリュー）
１００ 複合機（画像形成装置）
１１０ 制御部
１１３ 記憶部
１２０ トナーセンサー

Claims (6)

1. トナーを収容し、像担持体に形成された静電潜像にトナーを供給することによって前記静電潜像をトナー像に現像する現像装置と、
   前記現像装置に回転可能に設けられ、回転することによって前記現像装置内のトナーを撹拌するスクリューと、
   前記現像装置に設けられ、前記現像装置内のトナー量を検知するためのトナーセンサーと、
   前記トナーセンサーの出力値に基づき前記現像装置内のトナー量を検知し、前記現像装置へのトナー補給が必要か否かを判断する制御部と、
   前記トナーセンサーの出力値を記憶する記憶部と、を備え、
   前記制御部は、前記スクリューが所定時間で１回転するよう前記スクリューの回転を制御し、
   前記トナーセンサーの出力値は、前記スクリューの回転に応じて変化し、
   前記制御部は、前記スクリューの回転開始時点の前記トナーセンサーの出力値と、前記回転開始時点から前記所定時間の１／２の時間が経過した時点の前記トナーセンサーの出力値との平均値を前記トナー補給の要否を判断するための判断対象値として求める第１の処理、および、前記回転開始時点から前記所定時間の１／２の時間が経過するまでの前記トナーセンサーの出力値に基づき前記判断対象値を求める処理として予め定められた前記第１の処理以外の処理、のうちいずれかの処理を実行することによって前記判断対象値を求め、当該求めた前記判断対象値に基づき、前記トナー補給の要否を判断することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記第１の処理以外の処理として、第２の処理があり、
   前記制御部は、前記第２の処理を実行する場合、前記回転開始時点になって以降、前記トナーセンサーの出力値が最初にピーク値となったピーク時点を検知し、前記ピーク時点から前記所定時間の１／４の時間遡った時点の前記トナーセンサーの出力値、または、前記ピーク時点から前記所定時間の１／４の時間経過した時点の前記トナーセンサーの出力値を前記判断対象値として求めることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記制御部は、前記回転開始時点から前記所定時間の１／４の時間が経過する前の時点を前記ピーク時点として検知した場合には、前記ピーク時点から前記所定時間の１／４の時間経過した時点の前記トナーセンサーの出力値を前記判断対象値として求める一方、前記回転開始時点から前記所定時間の１／４の時間が経過して以降の時点を前記ピーク時点として検知した場合には、前記ピーク時点から前記所定時間の１／４の時間遡った時点の前記トナーセンサーの出力値を前記判断対象値として求めることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記第１の処理以外の処理として、第３の処理があり、
   前記記憶部は、前記スクリューが回転することによって変化する前記トナーセンサーの出力波形の振幅を予め記憶しており、
   前記制御部は、前記第３の処理を実行する場合、前記回転開始時点になって以降の前記トナーセンサーの最初のピーク値を検知し、前記最初のピーク値から前記振幅を減算した値または前記最初のピーク値に前記振幅を加算した値を前記判断対象値として求めることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記制御部は、前記第１の処理および前記第１の処理以外の処理の実行が可能に構成されており、
   前記制御部は、前記第１の処理および前記第１の処理以外の処理のうち、ユーザーにより選択された処理または前記判断対象値を最も早く求めることができる処理を実行することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 複数枚分の印刷が連続するジョブを実行する場合、
   前記制御部は、前記スクリューが１枚目の印刷時に１回目の回転を開始すると、前記第１の処理または前記第１の処理以外の処理を実行し、当該実行した処理によって求めた前記判断対象値に基づき前記トナー補給の要否を判断して以降は、前記所定時間が経過する度に、前記トナーセンサーの前記所定時間分の出力値の平均値に基づき前記トナー補給の要否を判断することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の画像形成装置。

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