JP2019090870A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】現像装置内に印字可能な量のトナーが残存している状態で印字動作を停止するのを抑制することが可能な画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置１００は、トナーコンテナ２０からトナーが補給されるトナー補給口３４と、トナー補給口３４のトナー搬送方向下流側に配置される搬送能力抑制部５０と、を有する現像装置１６と、トナーセンサー７０と、制御部９０と、を備える。制御部９０は、全速モードと半速モードとを選択的に実行可能であり、所定期間内に半速モードを実行した場合、所定期間内に半速モードを実行しなかった場合に比べて、トナーセンサー７０によりトナーコンテナ２０内のトナー量が所定量よりも少ないＬｏｗ状態が検知された後、印字動作を停止するまでの印字可能枚数を多く設定する。【選択図】図５

Description

本発明は、画像形成装置に関し、特に、現像装置に補給するトナーを収容する収容容器と、収容容器内のトナー量を検知するトナーセンサーと、を備える画像形成装置に関するものである。

コピー機、プリンター、ファクシミリ等の電子写真方式を用いる画像形成装置においては、主に粉末の現像剤が使用され、感光体ドラム等の像担持体上に形成された静電潜像を現像装置内のトナーによって可視化し、そのトナー像を直接、或いは中間転写体を介して記録媒体上に転写した後、定着処理を行うプロセスが一般的である。現像剤は、トナー及びキャリアから成る二成分現像剤と、トナー成分のみから成る一成分現像剤（以下、単にトナーともいう）とに大別される。

また、現像装置の小型化を図るために、トナーコンテナ等の交換可能な収容容器を用いて、現像装置内のトナー量に応じて現像装置の外部からトナーを補給する方式が提案されている。

このような現像装置として、磁性一成分現像方式の現像装置であって、トナー補給口のトナー搬送方向下流側において、攪拌部材の径を小さくしたり、パドルを取り付けたりすることでトナーの滞留を発生させ、このトナーの滞留でトナー補給口を塞ぎ、トナー補給を規制する方式の現像装置（体積補給型の現像装置とも言う）が知られている。この方式の現像装置では、現像装置内部のトナー量が減少すると、滞留するトナーが少なくなってトナー補給口の現像装置側のトナーの圧力が低下し、トナーコンテナからのトナー補給が促進される。一方、現像装置内部のトナー量が増加すると、滞留するトナーも多くなり、現像装置側のトナーの圧力が上昇し、トナーコンテナからのトナー補給が制限される。この結果、現像装置内のトナー量は、一定の量にコントロールされるようになる。

また、トナーコンテナ内のトナー量を検知するために、トナーコンテナの壁面、或いはトナーコンテナの壁面と対峙する画像形成装置本体側に、透磁率センサー等のトナーセンサーが取り付けられている。そして、トナーセンサーの出力値が所定の閾値を下回った場合、トナーコンテナ内のトナーが少なくなった状態（Ｌｏｗ状態）であることを検知し、その旨の表示（Ｌｏｗ表示）を行う。

ところで、トナーセンサーによってトナーを検知できる領域はトナーコンテナ内の一部（センサー面）のみである。そのため、Ｌｏｗ表示が行われるタイミングでは、トナーコンテナ内にはセンサー面以外の部分にトナーが残存している。そこで、この残存トナーを使い切るために、Ｌｏｗ状態が検知されてから所定枚数印字後に、トナーコンテナ内のトナーが空になった状態（Ｅｍｐｔｙ状態）であると判定し、トナーコンテナの交換を促す表示（Ｒｅｐｌａｃｅ表示）を行うとともに、印字動作を停止する方法が一般的である。

また、従来、所定速度で印字動作を行う第１モードと、第１モードよりも遅い速度で印字動作を行う第２モードと、を選択的に実行可能な画像形成装置が知られている。この画像形成装置では、例えば、記録媒体が普通紙である場合は通常の印字速度（全速モード）で印字動作が実行され、記録媒体が厚紙である場合は通常の１／２の印字速度（半速モード）で印字動作が実行される。

なお、トナーの滞留を発生させてトナー補給を規制する方式の現像装置（体積補給型の現像装置）は、例えば特許文献１に開示されている。

特開２００５−３４６１１６号公報

ところで、上記体積補給型の現像装置を備えた画像形成装置において、所定速度で印字動作を行う第１モードと、第１モードよりも遅い速度で印字動作を行う第２モードと、を選択的に実行する場合、第２モードの実行時には第１モードの実行時に比べてトナーコンテナから現像装置にトナーが入り過ぎてしまい、トナーコンテナ内のトナーの減少速度が速くなる。このため、第２モードの実行時にトナーセンサーがトナーコンテナ内のトナーが少なくなったＬｏｗ状態を検知した時点では、現像装置内にはまだ過剰のトナーが残存している。

従って、第２モードの実行時にＬｏｗ状態が検知された後、所定枚数印字後に印字動作を停止すると、現像装置内には印字可能な量のトナーが残存しているにもかかわらず印字動作が停止されてしまうという問題点がある。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、現像装置内に印字可能な量のトナーが残存している状態で印字動作を停止するのを抑制することが可能な画像形成装置を提供することである。

上記目的を達成するために、本発明の第１の構成の画像形成装置は、トナーが収容される収容容器と、収容容器からトナーが補給されるトナー補給口と、トナー補給口のトナー搬送方向下流側に配置される搬送能力抑制部と、を有し、搬送能力抑制部によって発生するトナーの滞留でトナー補給口を塞ぐことにより収容容器からのトナー補給を規制する現像装置と、収容容器内のトナー量を検知するトナーセンサーと、トナーセンサーにより収容容器内のトナー量が所定量よりも少ないＬｏｗ状態が検知された後、所定枚数印字後に印字動作を停止する制御部と、を備える。制御部は、所定速度で印字動作を行う第１モードと、第１モードよりも遅い速度で印字動作を行う第２モードと、を選択的に実行可能であり、所定期間内に第２モードを実行した場合、所定期間内に第２モードを実行しなかった場合に比べて、トナーセンサーによりＬｏｗ状態が検知された後、印字動作を停止するまでの印字可能枚数を多く設定する。

本発明の第１の構成の画像形成装置によれば、制御部は、所定速度で印字動作を行う第１モードと、第１モードよりも遅い速度で印字動作を行う第２モードと、を選択的に実行可能であり、所定期間内に第２モードを実行した場合、所定期間内に第２モードを実行しなかった場合に比べて、トナーセンサーによりＬｏｗ状態が検知された後、印字動作を停止するまでの印字可能枚数を多く設定する。これにより、現像装置内に印字可能な量のトナーが残存している状態で印字動作を停止するのを抑制することができる。

本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の構成を示す概略断面図である。 本発明の第１実施形態に係る画像形成装置に搭載される現像装置の側面断面図である。 本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の現像装置を上方から見た平面図である。 本発明の第１実施形態に係る画像形成装置のトナーコンテナを概略的に示す側面断面図である。 本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の制御経路を説明するためのブロック図である。 本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の全速モードおよび半速モードにおける、印字枚数と現像装置内のトナー量との関係を示す図である。 本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の全速モードおよび半速モードにおける、印字枚数とトナーコンテナ内のトナー量との関係を示す図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。

（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置１００の構成を示す概略断面図であり、右側を画像形成装置１００の前方側として図示している。図１に示すように、画像形成装置（ここではモノクロプリンター）１００は、画像形成装置１００本体の下部に、積載された用紙（記録媒体）を収容する給紙カセット２が備えられている。この給紙カセット２の上方には、画像形成装置１００本体の前方から後方へ略水平に延び、更に上方へ延びて画像形成装置１００本体の上面に形成された排紙部３に至る用紙搬送路４が形成されており、この用紙搬送路４に沿って上流側から順に、ピックアップローラー５、フィードローラー６、中間搬送ローラー７、レジストローラー対８、画像形成部９、定着部１０及び排出ローラー対１１が配置されている。

給紙カセット２には、用紙搬送方向下流端に設けられた回動支点１２ａによって、給紙カセット２に対して回動可能に支持された用紙積載板１２が備えられており、用紙積載板１２上に積載された用紙がピックアップローラー５に押圧されるようになっている。また、給紙カセット２の前方側には、フィードローラー６に圧接するようにリタードローラー１３が配設されており、ピックアップローラー５によって複数枚の用紙が同時に給送された場合には、これらフィードローラー６とリタードローラー１３とによって用紙が捌かれ、最上位の１枚のみが搬送される。

そして、フィードローラー６とリタードローラー１３とによって捌かれた用紙は、中間搬送ローラー７によって搬送方向を装置後方へと変えられてレジストローラー対８へと搬送され、レジストローラー対８によってタイミングを調整されて画像形成部９へと供給される。

画像形成部９は、電子写真プロセスによって用紙に所定のトナー像を形成するものであり、図１において時計回り方向に回転可能に軸支された像担持体である感光体ドラム１４と、この感光体ドラム１４の周囲に配置される帯電装置１５、現像装置１６、クリーニング装置１７、用紙搬送路４を挟んで感光体ドラム１４に対向するように配置される転写ローラー１８及び感光体ドラム１４の上方に配置される露光ユニット（ＬＳＵ）１９から構成されている。現像装置１６の上方には、現像装置１６へトナーを補給するとともに、画像形成装置１００本体に対して着脱可能なトナーコンテナ（収容容器）２０が配置されている。

帯電装置１５には、図示しない電源が接続された導電性ゴムローラー１５ａが備えられており、この導電性ゴムローラー１５ａが感光体ドラム１４に当接するよう配置されている。そして、感光体ドラム１４が回転すると、導電性ゴムローラー１５ａが感光体ドラム１４の表面に接触して従動回転し、導電性ゴムローラー１５ａに所定の電圧を印加することにより、感光体ドラム１４の表面が一様に帯電される。

次いで、露光ユニット（ＬＳＵ）１９からのレーザービームにより感光体ドラム１４上に画像データに基づく静電潜像が形成され、現像装置１６により静電潜像にトナーが付着されて感光体ドラム１４の表面にトナー像が形成され、転写ローラー１８により感光体ドラム１４の表面のトナー像が、感光体ドラム１４と転写ローラー１８とのニップ部に形成された転写位置に供給された用紙へと転写される。

トナー像が転写された用紙は、感光体ドラム１４から分離されて定着部１０に向けて搬送される。この定着部１０は、画像形成部９の用紙搬送方向の下流側に配置されており、画像形成部９においてトナー像が転写された用紙は、定着部１０に備えられた加熱ローラー２２、及びこの加熱ローラー２２に圧接される加圧ローラー２３によって加熱、加圧され、トナー像が用紙に定着される。

そして、画像形成部９及び定着部１０において画像形成がなされた用紙は、排出ローラー対１１によって排紙部３に排出される。一方、転写後に感光体ドラム１４の表面に残留しているトナーはクリーニング装置１７により除去される。その後、感光体ドラム１４は帯電装置１５によって再び帯電され、以下同様にして画像形成が行われる。

図２は、画像形成装置１００に搭載される現像装置１６の側面断面図であり、図３は、現像装置１６を上方から見た平面図である。なお、図２は図３におけるＸＸ′矢視断面図に相当し、図３においては説明の便宜上、カバー３１ｂを外して攪拌部が見えるようにした状態を示している。

図２及び図３に示すように、現像装置１６は、磁性一成分現像剤（トナー）が収容される容器本体３１ａと、容器本体３１ａに収容されたトナーが外部に漏れないように封止するカバー３１ｂとから構成される現像容器３１内に、第１攪拌搬送スクリュー３２、第２攪拌搬送スクリュー３３、現像ローラー３５、規制ブレード３６が備えられている。

容器本体３１ａの内部は、長手方向に延在する仕切板３７によって第１貯留室３８と第２貯留室３９とに区画されており、第１貯留室３８には第１攪拌搬送スクリュー３２が、第２貯留室３９には第２攪拌搬送スクリュー３３がそれぞれ配設されている。また、仕切板３７は、図３に示すように容器本体３１ａの左右両端部には設けられておらず、この部分が第１貯留室３８と第２貯留室３９の間をトナーが移動する連通部（トナー受け渡し部）４０ａ、４０ｂとなっている。

第１攪拌搬送スクリュー３２及び第２攪拌搬送スクリュー３３は、それぞれ回転軸３２ａ、３３ａと、その外周面に一体形成された螺旋羽３２ｂ、３３ｂから構成され、互いに略平行となるように容器本体３１ａ内に回転可能に軸支されており、第１攪拌搬送スクリュー３２及び第２攪拌搬送スクリュー３３が所定方向に回転することによって第１貯留室３８内のトナーを矢印Ａ方向に搬送し、第２貯留室３９内のトナーを矢印Ｂ方向に搬送するように構成されている。また、カバー３１ｂには、トナーコンテナ２０（図１参照）からトナーが供給されるトナー補給口３４が設けられている。

そして、第１攪拌搬送スクリュー３２及び第２攪拌搬送スクリュー３３の回転軸３２ａ、３３ａにはギア４１ａ、４１ｂが連結されており、ギア４１ａ、４１ｂには駆動出力ギア４２を介してモーター４３が接続されている。このギア４１ａ、４１ｂ、駆動出力ギア４２及びモーター４３により第１及び第２攪拌搬送スクリュー３２、３３を所定方向に回転駆動することによって、トナーが第１貯留室３８及び第２貯留室３９内を搬送され、また、上述したように容器本体３１ａの左右両端部に設けられた連通部４０ａ、４０ｂを通過して、第１貯留室３８と第２貯留室３９とを循環するようになっている。

また、第２攪拌搬送スクリュー３３には、第２貯留室３９内のトナー搬送方向（矢印Ｂ方向）に対しトナー補給口３４の下流側に搬送能力抑制部５０が設けられている。搬送能力抑制部５０は、螺旋羽３３ｂの周縁部に回転軸３３ａと平行に付設された複数本のリブ部材５０ａで構成されている。本実施形態においては、リブ部材５０ａは、周方向に等間隔で４本設けられているが、リブ部材５０ａは４本に限定されるものではなく、３本以下であってもよいし、５本以上であってもよい。

この搬送能力抑制部５０がトナー搬送方向に対しトナー補給口３４よりも下流側に設けられることにより、第２攪拌搬送スクリュー３３によって下流側（図３の右方向）へ搬送されるトナーは、搬送能力抑制部５０に到達した時点でリブ部材５０ａに妨害されて搬送方向への移動が抑制されるため、搬送能力抑制部５０の上流側（図３の左側）のトナー補給口３４付近で滞留するようになる。従って、トナーコンテナ２０からトナーが補給されて容器本体３１ａ内のトナー量が増えると、滞留したトナーがトナー補給口３４を塞ぐように作用し、それ以上のトナーの補給を抑制する。トナーが消費され、滞留したトナーが少なくなると、トナーが滞留している部分とトナー補給口３４との間に隙間ができ、この隙間にトナーが補給される。なお、本実施形態では、現像装置１６内のトナー量を検知するセンサーは設けられていない。

また、ここでは搬送能力抑制部５０を、回転軸３３ａと平行に付設された複数本のリブ部材５０ａで構成したが、これに限らず、トナー補給口３４のトナー搬送方向下流側においてトナーの搬送能力を低下させる構成であれば他の構成であっても良い。例えば、第２攪拌搬送スクリュー３３の螺旋羽３３ｂの外径またはピッチの少なくとも一方を部分的に小さくすることで搬送能力抑制部５０を設けてもよい。

現像ローラー３５は、第１攪拌搬送スクリュー３２及び第２攪拌搬送スクリュー３３と略平行となるように第１貯留室３８内に回転可能に軸支されている。現像ローラー３５は、ギア列（図示せず）を介してモーター４３に接続されている。このため、モーター４３の回転速度が増減すると、現像ローラー３５、第１攪拌搬送スクリュー３２および第２攪拌搬送スクリュー３３の回転速度も増減する。この現像ローラー３５には、内面に永久磁石から成る磁界発生部材（図示せず）が固定されたマグネットローラーが使用されており、感光体ドラム１４の回転に応じて現像ローラー３５が回転すると、この磁界発生部材の磁力により現像ローラー３５の表面にトナーが付着（担持）されてトナー層が形成される。

そして、所定の現像域において現像ローラー３５に付着したトナーが、感光体ドラム１４の表面電位と現像ローラー３５に印加される現像バイアスとの電位差により感光体ドラム１４へと飛翔して感光層に付着し、感光体ドラム１４表面にトナー像が形成される。

規制ブレード３６は、感光体ドラム１４に供給するトナー量、すなわち現像ローラー３５へのトナー付着量を規制するとともに、トナーを摩擦帯電させるものであり、例えばＳＵＳ４３０等の磁性体のＳＵＳ（ステンレス鋼）が用いられる。そして、規制ブレード３６は、その先端と現像ローラー３５との間に所定の隙間が形成されるように配設されており、この規制ブレード３６と現像ローラー３５との隙間によって現像ローラー３５へのトナー付着量が規制され、トナーを摩擦帯電（ここでは正帯電）させる。

図４は、トナーコンテナ２０を概略的に示す側面断面図である。トナーコンテナ２０は、未使用のトナーを貯留するケーシング６１、補給スクリュー（補給部材）６２、攪拌パドル６３、トナー補給モーター２７、攪拌モーター２８を備える。

ケーシング６１の底部の長手方向（図４の紙面と垂直な方向）の一端部には、現像容器３１のトナー補給口３４（図２参照）に連結される供給口６１ａが形成されている。攪拌パドル６３は、その軸部から径方向の片側に延び、且つ容器の長手方向に展開されるフィルム状の攪拌羽根６３ａを有する。攪拌羽根６３ａの回転によって、ケーシング６１内のトナーが攪拌され、攪拌されたトナーが補給スクリュー６２側に移送される。

補給スクリュー６２は、その軸部の周りに長手方向に一定のピッチで螺旋状に形成される螺旋羽６２ａを有し、ケーシング６１内の底部に供給口６１ａに対向して配置されている。補給スクリュー６２が回転すると、攪拌パドル６３によって攪拌されたトナーが供給口６１ａに向かって搬送され、供給口６１ａを介して現像容器３１に補給される。

トナー補給モーター２７、攪拌モーター２８は、それぞれ補給スクリュー６２、攪拌パドル６３を回転させるＤＣモーターからなり、例えば、ブリッジ回路にパルス電圧を印加してパルス電圧のオンとオフを繰り返すことによって回転駆動させられる。攪拌パドル６３の攪拌羽根６３ａは、その軸部から半径方向に補給スクリュー６２の外縁まで延び、螺旋羽６２ａに接触可能である。

ケーシング６１内にトナーが十分に貯留されている場合には、攪拌パドル６３はトナーを攪拌して補給スクリュー６２に供給する。そして、トナー補給モーター２７が定速で回転駆動すると、補給スクリュー６２はその回転速度に応じた一定量のトナーを供給口６１ａから現像装置１６のトナー補給口３４（図３参照）に補給する。前述したように、トナー補給口３４には搬送能力抑制部５０によって現像装置１６内のトナー量に応じたトナーの滞留が発生しており、印字により現像装置１６内のトナーが消費されるとトナーの滞留も減少し、その減少分だけトナー補給口３４からトナーが補給される。これにより、現像容器３１内の現像剤のトナー量は一定に保持される。

また、画像形成装置１００のケーシング６１に対峙する位置にはトナーセンサー７０が配置されている。トナーセンサー７０としては、ケーシング６１内におけるトナーの透磁率を検出する透磁率センサーが用いられる。トナーセンサー７０の出力値は、ケーシング６１内のトナー量が多いほど高くなる。トナーセンサー７０によりトナーの透磁率を検出し、その検出結果に相当する電圧値を制御部９０（図５参照）に出力するよう構成されており、制御部９０によってトナーセンサー７０の出力値からケーシング６１内のトナー量が検知されるようになっている。

図５は、本発明の画像形成装置１００の制御経路を説明するためのブロック図である。図１と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。なお、画像形成装置１００を使用する上で装置各部の様々な制御がなされるため、画像形成装置１００全体の制御経路は複雑なものとなる。そこで、ここではトナーコンテナ２０内のトナーの残量検知、及びトナーコンテナ２０の交換時期の通知制御に必要となる部分を重点的に説明する。また、既に説明した部分については説明を省略あるいは簡略化する。

制御部９０は、中央演算処理装置としてのＣＰＵ（Central Processing Unit）９１、読み出し専用の記憶部であるＲＯＭ（Read Only Memory）９２、読み書き可能の記憶部であるＲＡＭ（Random Access Memory）９３、一時的に画像データ等を記憶する一時記憶部９４、画像形成装置１００内の各装置に制御信号を送信したり操作部８０からの入力信号を受信したりする複数（ここでは２つ）のＩ／Ｆ９５を少なくとも備えている。

ＲＯＭ９２には、画像形成装置１００の制御用プログラムや、制御に必要な数値等、画像形成装置１００の使用中に変更されることがないようなデータ等が収められている。ＲＡＭ９３には、画像形成装置１００の制御途中で発生した必要なデータや、画像形成装置１００の制御に一時的に必要となるデータ等が記憶される。また、ＲＯＭ９２には、トナーコンテナ２０および現像装置１６内のトナー量に応じた複数のメッセージを格納するメッセージ格納テーブルが備えられている。

メッセージ格納テーブルには装置の状態に応じた種々の文字メッセージがデータ化されて格納されている。ここでは、ユーザーによる交換作業を促すメッセージデータ等が格納されている。ＣＰＵ９１は、トナーセンサー７０からの検知信号に基づいてメッセージデータを選択し、操作部８０内の液晶表示部８１に表示する。

例えば、トナー補給モーター２７の駆動後にトナーセンサー７０の出力値が所定の閾値以上にならない場合は、トナーコンテナ２０内のトナーは残り少なくなったものの、トナーコンテナ２０内にはまだトナーが残存している状態（Ｌｏｗ状態）である。そこで、「トナーが残り少なくなりました。」というメッセージ（Ｌｏｗ表示）が選択される。

また、Ｌｏｗ表示を行ってから所定枚数の印字を行った場合は、トナーコンテナ２０内のトナーが空になった状態（Ｅｍｐｔｙ状態）であると判断される。そこで、トナーコンテナ２０の交換を要求する「トナーが無くなりました。トナーコンテナを交換してください。」というメッセージ（Ｒｅｐｌａｃｅ表示）が選択される。

また、制御部９０は、画像形成装置１００における各部分、装置に対し、ＣＰＵ９１からＩ／Ｆ９５を通じて制御信号を送信する。また、各部分、装置からその状態を示す信号や入力信号が、Ｉ／Ｆ９５を通じてＣＰＵ９１に送信される。例えば、トナーセンサー７０からの検知信号は、Ｉ／Ｆ（インターフェイス）９５を介して制御部９０内のＣＰＵ９１に送信される。カウンター９６は、印字枚数を積算してカウントする。演算部９７は、印字率を積算した累積印字率やトナー消費量を算出する。

操作部８０には、液晶表示部８１、各種の状態を示すＬＥＤ８２が設けられており、画像形成装置１００の状態を示したり、画像形成状況や印字部数を表示したりするようになっている。画像形成装置１００の印字条件等の各種設定はパソコンのプリンタードライバーから行われる。

その他、操作部８０には、画像形成を開始するようにユーザーが指示するスタートボタン、画像形成を中止する際等に使用するストップ／クリアボタン、画像形成装置１００の各種設定をデフォルト状態にする際に使用するリセットボタン等が設けられている。

本実施形態の画像形成装置１００では、搬送される記録媒体の厚みや種類に応じて装置の駆動速度（プロセス速度）が二段階に切り換えられる。即ち、記録媒体が普通紙である場合は通常の駆動速度（以下、全速モードという）で画像形成処理が行われ、記録媒体が厚紙である場合は通常の１／２の速度（以下、半速モードという）で画像形成処理が行われる。

一方、上述したようにモーター４３を用いて現像ローラー３５と共に第１攪拌搬送スクリュー３２および第２攪拌搬送スクリュー３３の駆動を行う場合、半速モード（第２モード）で印字動作が実行されると、全速モード（第１モード）で印字動作が実行される場合に比べて、第１攪拌搬送スクリュー３２および第２攪拌搬送スクリュー３３の回転速度が低下する。このため、トナー補給口３４で滞留するトナー量が減少するので、トナーコンテナ２０から現像装置１６内に補給されるトナー量が増加する。

従って、半速モードの実行時には、全速モードの実行時に比べて、図６に示すように現像装置１６内のトナー量が増加するとともに、図７に示すようにトナーコンテナ２０内のトナー量の減少速度が速くなる。このため、半速モードにおいてトナーセンサー７０がトナーコンテナ２０内のトナー量が所定量よりも少なくなったＬｏｗ状態を検知した時点では、現像装置１６内にはまだ過剰のトナーが残存している。

そこで、本実施形態では、半速モードにおいてトナーセンサー７０がＬｏｗ状態を検知した場合、Ｌｏｗ状態の検知から制御部９０がＥｍｐｔｙ状態であると判断し印字動作を停止するまでの印字可能枚数を多く設定する。

具体的には、制御部９０は、所定期間内に半速モードを実行した場合、所定期間内に半速モードを実行しなかった場合（全速モードのみを実行した場合）に比べて、トナーセンサー７０によりＬｏｗ状態が検知された後、印字動作を停止するまでの印字可能枚数を多く設定する。なお、所定期間とは、トナーコンテナ２０が新品に交換されてからトナーセンサー７０によりＬｏｗ状態が検知されるまでの期間である。また、本実施形態では、理解を容易にするために、トナーコンテナ２０が新品に交換されてから次に新品に交換されるまでの間、全速モードと半速モードとの間でモードの切り替えが行われないものとして説明する。

本実施形態の画像形成装置１００では図６および図７に示すように、新品のトナーコンテナ２０に交換された直後においては、全速モードを実行する場合も半速モードを実行する場合も、トナーコンテナ２０から現像装置１６内に比較的多くのトナーが一気に補給される。このとき、半速モードにおいては、全速モードに比べて、多くのトナーが現像装置１６内に補給され、トナーコンテナ２０内のトナー量が少なくなる。

印字動作が繰り返され現像装置１６内のトナーが消費されると、現像装置１６内のトナー消費量に応じてトナーコンテナ２０から現像装置１６内にトナーが補給される。このトナー補給が繰り返され、トナーコンテナ２０内のトナー量が所定量未満になると、トナーセンサー７０の出力値が閾値よりも小さくなり、制御部９０はトナーコンテナ２０内のトナー量が残り少なくなったＬｏｗ状態であると判断し、液晶表示部８１にＬｏｗ表示を行う。

このとき、上述したように、半速モードにおいては全速モードに比べてトナーコンテナ２０内のトナー量の減少速度が速いため、半速モードにおいてトナーセンサー７０がＬｏｗ状態を検知した時点では、現像装置１６内にはまだ過剰のトナーが残存している。このため、制御部９０は、全速モードにおいてトナーセンサー７０がＬｏｗ状態を検知した場合は印字可能枚数が例えば約１００枚であることを液晶表示部８１に表示する一方、半速モードにおいてトナーセンサー７０がＬｏｗ状態を検知した場合は印字可能枚数が例えば約４００枚であることを液晶表示部８１に表示する。

そして、制御部９０は、全速モードにおいて約１００枚の印字を行った後、又は半速モードにおいて約４００枚の印字を行った後、トナーコンテナ２０がＥｍｐｔｙ状態であると判断し、液晶表示部８１にＲｅｐｌａｃｅ表示を行うとともに、印字動作を停止する。その後、ユーザーによりトナーコンテナ２０が新品に交換される。

なお、制御部９０は、全速モードにおいてＥｍｐｔｙ状態であると判断し印字動作を停止した際の現像装置１６内のトナー量が、前回トナーコンテナ２０を新品に交換した際（前回Ｅｍｐｔｙ状態であると判断し印字動作を停止した際）の現像装置１６内のトナー量と略等しくなるように、印字可能枚数を設定する。また、制御部９０は、半速モードにおいてＥｍｐｔｙ状態であると判断し印字動作を停止した際の現像装置１６内のトナー量が、全速モードにおいてＥｍｐｔｙ状態であると判断し印字動作を停止した際の現像装置１６内のトナー量、及び、前回トナーコンテナ２０を新品に交換した際の現像装置１６内のトナー量と略等しくなるように、印字可能枚数を設定する。

本実施形態では、上記のように、制御部９０は、所定期間内に半速モードを実行した場合、所定期間内に半速モードを実行しなかった場合に比べて、トナーセンサー７０によりＬｏｗ状態が検知された後、印字動作を停止するまでの印字可能枚数を多く設定する。これにより、現像装置１６内に印字可能な量のトナーが残存している状態で印字動作を停止するのを抑制することができる。

また、上記のように、所定期間は、トナーコンテナ２０が新品に交換されてからトナーセンサー７０によりＬｏｗ状態が検知されるまでの期間である。これにより、印字可能枚数を容易に適切な値に設定することができる。

また、上記のように、制御部９０は、半速モードにおいて印字動作を停止した際の現像装置１６内のトナー量が、全速モードにおいて印字動作を停止した際の現像装置１６内のトナー量と略等しくなるように、印字可能枚数を設定する。これにより、半速モードにおいて印字動作を停止した際の現像装置１６内のトナー量が多くなり過ぎたり、少なくなり過ぎたりするのを防止することができる。このため、印字動作を停止した際の現像装置１６内のトナー量が多くなり過ぎて、現像装置１６内に印字可能な量のトナーが残存している状態で印字動作を停止するのを抑制することができる。また、印字動作を停止した際の現像装置１６内のトナー量が少なくなり過ぎて、すなわち、現像装置１６内に印字可能な量のトナーが残存していないにもかかわらず印字動作を実行してしまい、画像濃度不足により画像不良が発生するのを抑制することができる。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態の画像形成装置１００では、演算部９７は、所定期間内において全速モードおよび半速モードを実行した割合（全速モードおよび半速モードで印字した枚数の割合）を算出する。

制御部９０は、所定期間内において半速モードを実行した割合が所定値（ここでは３０％）以上の場合に、所定期間内に半速モードを実行しなかった場合（全速モードのみを実行した場合）に比べて、印字可能枚数を多く（例えば４００枚に）設定する。

その一方、 制御部９０は、所定期間内において半速モードを実行した割合が所定値（ここでは３０％）未満の場合、所定期間内に半速モードを実行しなかった場合と同じ枚数（例えば１００枚）に印字可能枚数を設定する。

第２実施形態のその他の構成および制御方法は、上記第１実施形態と同様である。

本実施形態では、上記のように、制御部９０は、所定期間内において半速モードを実行した割合が３０％以上の場合に、所定期間内に半速モードを実行しなかった場合に比べて、印字可能枚数を多く設定する。所定期間内において半速モードを実行した割合が３０％以上の場合に、所定期間内に半速モードを実行しなかった場合に比べて、印字動作を停止した際の現像装置１６内のトナー量が多くなりやすい。このため、所定期間内において半速モードを実行した割合が３０％以上の場合に印字可能枚数を多く設定することは、特に効果的である。なお、印字可能枚数を多く設定する閾値は、３０％でなくてもよく、例えば２０％または４０％であってもよい。

第２実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。

なお、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、上記した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。

例えば、上記実施形態では、モノクロプリンターに本発明を適用した例について示したが、本発明はこれに限らない。カラープリンター、モノクロ複写機、カラー複写機、デジタル複合機およびファクシミリ等の、現像装置に補給するトナーを収容する収容容器と、収容容器内のトナー量を検知するトナーセンサーと、を備えた種々の画像形成装置に本発明を適用可能である。

また、上記実施形態では、収容容器としてトナーコンテナ２０を用いる例について示したが、本発明はこれに限らず、収容容器として、トナーコンテナ２０から供給され現像装置１６に補給するトナーを収容する中間ホッパーを用いてもよい。

また、例えば上記第２実施形態では、所定期間内において全速モードおよび半速モードを実行した割合に基づいて、印字可能枚数を多く設定するか否か（例えば、４００枚に設定するか１００枚に設定するか）を決定する例について示したが、本発明はこれに限らない。例えば上記第１実施形態または第２実施形態において、制御部９０は、所定期間内において半速モードを実行した割合が多くなるにしたがって、印字可能枚数を多く設定してもよい。所定期間内において半速モードを実行した割合が多くなるにしたがって、印字動作を停止した際の現像装置１６内のトナー量が多くなりやすい。このため、所定期間内において半速モードを実行した割合が多くなるにしたがって印字可能枚数を多く設定することは、特に効果的である。

また、上記実施形態では、トナーセンサー７０によりＬｏｗ状態が検知されたときに制御部９０によって設定された印字可能枚数分の印字が実行されると印字動作を停止する例について示したが、本発明はこれに限らない。例えば、演算部９７は印字１枚毎の印字率を積算した累積印字率を用いて、Ｌｏｗ状態が検知されてからのトナー消費量を算出し、制御部９０はトナー消費量に基づいて印字可能枚数を補正してもよい。すなわち、Ｌｏｗ状態が検知されてからのトナー消費量が多い場合は印字可能枚数を少なく補正し、トナー消費量が少ない場合は印字可能枚数を多く補正してもよい。このように構成すれば、印字可能枚数をより適切な値にすることができる。

また、上記実施形態では、半速モードにおいてトナーセンサー７０がＬｏｗ状態を検知した際に印字可能枚数が例えば約４００枚であることを液晶表示部８１に表示する例について示したが、本発明はこれに限らない。例えば、半速モードにおいてトナーセンサー７０がＬｏｗ状態を検知した後、３００枚を印字した際に印字可能枚数が約１００枚であることを液晶表示部８１に表示してもよい。

また、上記実施形態では、所定期間を、トナーコンテナ２０が新品に交換されてからトナーセンサー７０によりＬｏｗ状態が検知されるまでの期間としたが、本発明はこれに限らない。例えば、所定期間を、トナーコンテナ２０が新品に交換されてからトナーセンサー７０によりＬｏｗ状態が検知されるまでの期間のうちの後ろ半分の期間としてもよいし、その他の期間を採用してもよい。

また、上記実施形態では、第１攪拌搬送スクリュー３２及び第２攪拌搬送スクリュー３３と現像ローラー３５とを同一のモーター４３によって駆動する例について示したが、本発明はこれに限らない。現像ローラー３５が独立して駆動するように現像ローラー３５にモーター４３とは別のモーターを接続しても良い。この場合も、現像ローラー３５の回転速度の増減に伴って第１攪拌搬送スクリュー３２および第２攪拌搬送スクリュー３３の回転速度も増減するように構成すればよい。

また、上記実施形態では、トナーセンサー７０として透磁率センサーを用いる例について示したが、本発明はこれに限らず、トナーセンサー７０として透磁率センサー以外のセンサー（例えば圧電センサー）を用いてもよい。

また、上記実施形態では、現像剤として磁性一成分の現像剤を用いる例について示したが、本発明はこれに限らず、現像剤として非磁性一成分の現像剤を用いてもよい。

また、上述した実施形態および変形例の構成を適宜組み合わせて得られる構成についても、本発明の技術的範囲に含まれる。

１６ 現像装置
２０ トナーコンテナ（収容容器）
３４ トナー補給口
５０ 搬送能力抑制部
７０ トナーセンサー
９０ 制御部
９７ 演算部
１００ 画像形成装置

Claims (9)

1. トナーが収容される収容容器と、
   該収容容器からトナーが補給されるトナー補給口と、該トナー補給口のトナー搬送方向下流側に配置される搬送能力抑制部と、を有し、前記搬送能力抑制部によって発生するトナーの滞留で前記トナー補給口を塞ぐことにより前記収容容器からのトナー補給を規制する現像装置と、
   前記収容容器内のトナー量を検知するトナーセンサーと、
   前記トナーセンサーにより前記収容容器内のトナー量が所定量よりも少ないＬｏｗ状態が検知された後、所定枚数印字後に印字動作を停止する制御部と、
   を備え、
   前記制御部は、
   所定速度で印字動作を行う第１モードと、前記第１モードよりも遅い速度で印字動作を行う第２モードと、を選択的に実行可能であり、
   所定期間内に前記第２モードを実行した場合、前記所定期間内に前記第２モードを実行しなかった場合に比べて、前記トナーセンサーにより前記Ｌｏｗ状態が検知された後、前記印字動作を停止するまでの印字可能枚数を多く設定することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記制御部は、前記所定期間内において前記第２モードを実行した割合が所定値以上の場合に、前記所定期間内に前記第２モードを実行しなかった場合に比べて、前記印字可能枚数を多く設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. 前記所定値は３０％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。
4. 前記制御部は、前記所定期間内において前記第２モードを実行した割合が多くなるにしたがって、前記印字可能枚数を多く設定す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. 前記収容容器は、装置本体に対して着脱可能なトナーコンテナであり、
   前記所定期間は、前記トナーコンテナが新品に交換されてから前記トナーセンサーにより前記Ｌｏｗ状態が検知されるまでの期間であ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. 前記制御部は、前記所定期間内に前記第２モードを実行した場合において前記印字動作を停止した際の前記現像装置内のトナー量が、前記所定期間内に前記第２モードを実行しなかった場合において前記印字動作を停止した際の前記現像装置内のトナー量と略等しくなるように、前記印字可能枚数を設定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。
7. 印字１枚毎の印字率を積算した累積印字率を用いて、前記Ｌｏｗ状態が検知されてからのトナー消費量を算出する演算部をさらに備え、
   前記制御部は、前記トナー消費量に基づいて前記印字可能枚数を補正することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
8. 前記現像装置は、トナーのみからなる一成分現像剤を用いる一成分現像方式であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
9. 前記トナーセンサーは、前記収容容器内のトナー量が多いほど出力値が高くなる透磁率センサーであることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の画像形成装置。

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