JP6155161B2

JP6155161B2 - Image forming apparatus

Info

Publication number: JP6155161B2
Application number: JP2013219271A
Authority: JP
Inventors: 賢一玉置
Original assignee: Kyocera Document Solutions Inc
Current assignee: Kyocera Document Solutions Inc
Priority date: 2013-10-22
Filing date: 2013-10-22
Publication date: 2017-06-28
Anticipated expiration: 2033-10-22
Also published as: JP2015081990A

Description

本発明は、電子写真プロセスを用いた複写機、プリンター等の画像形成装置に関し、特に現像装置へのトナー補給を行う着脱可能なトナー収容容器を備えた画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine or a printer using an electrophotographic process, and more particularly to an image forming apparatus including a detachable toner storage container for supplying toner to a developing device.

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。 In an image forming apparatus using an electrophotographic system such as a copying machine, a printer, or a facsimile, a powder developer is mainly used, and an electrostatic latent image formed on an image carrier such as a photosensitive drum is stored in the developing apparatus. In general, the toner image is visualized by the toner, and the toner image is transferred onto a recording medium directly or via an intermediate transfer member, and then a fixing process is performed. Developers are broadly classified into two-component developers composed of toner and carrier and one-component developers composed of only toner components (hereinafter also simply referred to as toner).

また、現像装置の小型化を図るために、トナーコンテナやトナーカートリッジ等の交換可能なトナー収容容器を用いて、現像装置内のトナー残量に応じて現像装置の外部からトナーを供給する方式が提案されている。 In order to reduce the size of the developing device, there is a system in which toner is supplied from the outside of the developing device according to the remaining amount of toner in the developing device using a replaceable toner container such as a toner container or a toner cartridge. Proposed.

例えば、特許文献１には、磁性一成分現像方式の現像装置であって、トナー補給口の下流側に、攪拌部材の径を小さくしたり、縦方向の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（体積補給型現像装置）が提案されている。この方式では、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器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、消費するトナー量に応じて一定の量にコントロールされるようになる。 For example, Patent Document 1 discloses a magnetic one-component developing type developing device in which toner is retained by reducing the diameter of a stirring member or attaching a vertical paddle on the downstream side of a toner replenishing port. A developing device (volume replenishing type developing device) that restricts toner replenishment by closing the toner replenishing port by this toner retention has been proposed. In this system, when the toner amount in the developing device decreases, the amount of toner staying is reduced, the toner pressure on the developer side of the toner supply port is lowered, and toner supply from the toner container is promoted. On the other hand, when the amount of toner in the developing device increases, the amount of toner staying increases, the toner pressure on the developing device side increases, and toner supply from the toner container is restricted. As a result, the amount of toner in the developing device is controlled to a constant amount according to the amount of toner consumed.

また、トナーコンテナ内のトナー残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残量センサーが取り付けられている。そして、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。 In order to detect the remaining amount of toner in the toner container, a remaining toner sensor such as a magnetic permeability sensor is attached to the wall surface of the toner container or the image forming apparatus main body facing the wall surface of the toner container. When the output value of the sensor falls below a predetermined threshold, it is detected that the toner in the toner container is low (Low state), and a display to that effect is displayed (Low display).

ところで、トナー残量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一定の累積印字率Ｍ分だけ累積して出力したところで、トナーコンテナ内のトナーが空になった状態（Replace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。 By the way, the region where the toner can be detected by the toner remaining amount sensor is only a part (sensor surface) in the toner container. Therefore, at the timing when Low display is performed, toner remains in the toner container in a portion other than the sensor surface. Therefore, in order to use up the remaining toner, it is assumed that the toner in the toner container is empty (Replace state) when a certain cumulative printing rate M is accumulated and output after the Low state is detected. In general, a method of determining and performing a display (Replace display) for prompting replacement of the toner container and stopping the printing operation is used.

特開２００５−３４６１１６号公報JP-A-2005-346116

しかしながら、特許文献１のような体積補給型の現像装置では、トナーコンテナ内のトナー残量が減少すると、トナーコンテナ側から現像装置のトナー補給口へのトナーの押し込み力（トナー補給圧）が低下し、トナー補給が行われ難くなる。そのため、特に、Low状態となった後に高印字率での印字が続いた場合、現像装置内のトナーの消費にトナーコンテナからのトナー補給が追従できないことがある。 However, in the volume replenishment type developing device as in Patent Document 1, when the toner remaining amount in the toner container decreases, the pushing force (toner replenishing pressure) of toner from the toner container side to the toner replenishing port of the developing device decreases. However, it is difficult to supply toner. For this reason, in particular, when printing at a high printing rate continues after entering the Low state, toner replenishment from the toner container may not follow the toner consumption in the developing device.

図８は、Low状態からの累積印字率とトナーコンテナ内のトナー残量との関係を印字率毎に示したグラフである。図８に示すように、Low状態からの累積印字率が同じであっても、印字率が１％（図の◆のデータ系列）から５％（図の■のデータ系列）、２０％（図の△のデータ系列）と上昇するにつれてトナーコンテナ内のトナー残量が増加している。その結果、累積印字率によってLow状態からのトナー消費量を予測してReplace状態を判定する制御では、（現像装置内のトナー消費量）＞（トナーコンテナからのトナー補給量）となってしまい、トナーコンテナ内にトナーが多く残存した状態でReplace状態と判定してしまうこととなる。 FIG. 8 is a graph showing the relationship between the cumulative printing rate from the low state and the remaining amount of toner in the toner container for each printing rate. As shown in FIG. 8, even if the cumulative printing rate from the low state is the same, the printing rate ranges from 1% (data series of ◆ in the figure) to 5% (data series of ■ in the figure), 20% (see figure). The amount of toner remaining in the toner container increases as it increases. As a result, in the control for predicting the toner consumption amount from the low state based on the cumulative printing rate and determining the Replace state, (toner consumption amount in the developing device)> (toner replenishment amount from the toner container) If a large amount of toner remains in the toner container, the replacement state is determined.

一方、Low状態が検知された後に高印字率が続いた場合にもトナーコンテナからのトナー補給量を減少させないように、Replace状態を判定する際の累積印字率の閾値を予め高く設定しておくことも考えられるが、現像装置内のトナーが過剰に消費されてしまい、現像装置内のトナーが少なくなった状態でトナーコンテナが交換されることとなる。 On the other hand, the threshold of the cumulative print rate when determining the Replace state is set high in advance so that the amount of toner replenishment from the toner container does not decrease even when the high print rate continues after the low state is detected. However, the toner in the developing device is excessively consumed, and the toner container is replaced in a state where the toner in the developing device is low.

図９は、Low状態が検知されてからReplace状態と判定されるまでの累積印字率の閾値を高く設定したときのLow状態からの累積印字率と現像装置内のトナー残量との関係を印字率毎に示したグラフである。図９に示すように、累積印字率の閾値を高く設定した場合、印字率が１％（図の◆のデータ系列）、５％（図の■のデータ系列）、２０％（図の△のデータ系列）のいずれの場合でも現像装置内のトナー残量が減少する。この状態でトナーコンテナが交換されると、現像装置内に短時間で多量のトナーが補給されることとなる。 FIG. 9 shows the relationship between the cumulative printing rate from the low state and the toner remaining in the developing device when the threshold of the cumulative printing rate from when the low state is detected until it is determined to be the replace state is set. It is the graph shown for every rate. As shown in FIG. 9, when the threshold of the cumulative printing rate is set high, the printing rate is 1% (data series of ◆ in the figure), 5% (data series of ■ in the figure), 20% (of Δ in the figure). In any case, the remaining amount of toner in the developing device decreases. When the toner container is replaced in this state, a large amount of toner is replenished in the developing device in a short time.

その結果、トナーコンテナの交換直後に印字を行うと、新たに補給されたトナーの帯電が十分に行われず、補給かぶりが発生する。特に、トナーコンテナの交換前に低印字率での印字が続いた場合、現像装置内のトナーがチャージアップされているため、現像装置内に存在しているトナーと新たに補給されたトナーとの摩擦帯電によって、補給されたトナーの一部が帯電異常を起こし、補給かぶりがより発生し易くなってしまう。 As a result, if printing is performed immediately after the replacement of the toner container, the newly supplied toner is not sufficiently charged and replenishment fog occurs. In particular, if printing at a low printing rate continues before the toner container is replaced, the toner in the developing device is charged up, so the toner existing in the developing device and the newly replenished toner By frictional charging, a part of the replenished toner causes charging abnormality, and replenishment fog is more likely to occur.

なお、ここではLow状態からの累積印字率に基づいてReplace状態を判定する制御について説明したが、Low状態からのトナー補給モーターの累積回転数（累積駆動時間）に基づいてReplace状態を判定する制御においても同様の問題点が存在していた。 Here, the control for determining the Replace state based on the cumulative printing rate from the Low state has been described, but the control for determining the Replace state based on the cumulative rotation speed (cumulative driving time) of the toner supply motor from the Low state. There was a similar problem in.

本発明は、上記問題点に鑑み、体積補給型の現像装置に補給するトナーを収容するトナー収容容器の交換時におけるトナー収容容器内のトナー残量を減少させるとともに、補給かぶりによる画質低下の発生も効果的に抑制可能な画像形成装置を提供することを目的とする。 In view of the above problems, the present invention reduces the remaining amount of toner in a toner container when replacing a toner container that contains toner to be supplied to a volume replenishment type developing device, and also causes image quality degradation due to replenishment fogging. An object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of effectively suppressing the above.

上記目的を達成するために本発明の第１の構成は、トナー収容容器と、現像装置と、補給手段と、トナー残量センサーと、トナー消費量算出手段と、制御手段と、を備えた画像形成装置である。トナー収容容器は、画像形成装置に対し着脱可能であり未使用トナーが収容される。現像装置は、トナー収容容器からトナーが補給されるトナー補給口と、該トナー補給口の下流側に配置された搬送能力抑制部とを備え、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トナー収容容器からのトナー補給を規制する。補給手段は、トナー収容容器内のトナーを現像装置に補給する。トナー残量センサーは、トナー収容容器内のトナー残量を検知する。トナー消費量算出手段は、トナー収容容器内のトナー消費量を算出する。制御手段は、トナー残量センサーの出力値が所定値以下となったときトナー収容容器内のトナー残量が少なくなったLow状態を検知し、トナー消費量算出手段により算出されたLow状態からのトナー消費量が所定の閾値に到達したときトナー収容容器内のトナー残量が空になったReplace状態であると判定する。制御手段は、Low状態からの所定枚数当たりの平均印字率が高くなるにつれてReplace状態を判定する際のトナー消費量の閾値を段階的に高くする。 To achieve the above object, a first configuration of the present invention is an image including a toner container, a developing device, a replenishing unit, a toner remaining amount sensor, a toner consumption calculating unit, and a control unit. Forming device. The toner storage container is detachable from the image forming apparatus and stores unused toner. The developing device includes a toner replenishing port for replenishing toner from the toner storage container, and a conveyance capability suppressing unit disposed on the downstream side of the toner replenishing port. The toner supply from the toner container is regulated by closing the mouth. The replenishing means replenishes the toner in the toner container to the developing device. The toner remaining amount sensor detects the remaining amount of toner in the toner container. The toner consumption calculating means calculates the toner consumption in the toner container. The control means detects a low state in which the remaining amount of toner in the toner container is low when the output value of the toner remaining amount sensor becomes a predetermined value or less, and detects from the low state calculated by the toner consumption calculating means. When the toner consumption amount reaches a predetermined threshold, it is determined that the toner is in a Replace state in which the remaining amount of toner in the toner container is empty. The control means increases the threshold value of the toner consumption when determining the Replace state stepwise as the average printing rate per predetermined number of sheets from the Low state increases.

本発明の第１の構成によれば、Low状態が検知されてからの平均印字率に関係なく、現像装置でのトナー消費量にトナー収容容器内のトナー消費量を追従させることができ、トナー収容容器がReplace状態と判定されたときのトナー収容容器内のトナー残量を一定量に減少させることができる。また、Low状態が検知された後に低印字率の画像が多数枚印字された場合でも現像装置内のトナー量が減少するおそれがないため、トナー収容容器の交換後に短時間で多量のトナーが補給されず、補給かぶりやトナー飛散の発生を効果的に抑制することができる。 According to the first configuration of the present invention, the toner consumption amount in the toner container can be made to follow the toner consumption amount in the developing device regardless of the average printing rate after the low state is detected. The remaining amount of toner in the toner container when the container is determined to be in the Replace state can be reduced to a certain amount. In addition, even if a large number of images with a low printing rate are printed after the Low state is detected, the amount of toner in the developing device does not decrease, so a large amount of toner is replenished in a short time after replacing the toner container. Accordingly, the occurrence of replenishment fog and toner scattering can be effectively suppressed.

本発明の一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1 is a schematic cross-sectional view illustrating a configuration of an image forming apparatus 100 according to an embodiment of the present invention. 画像形成装置１００に搭載される現像装置１６の側面断面図Side sectional view of the developing device 16 mounted on the image forming apparatus 100 現像装置１６を上方から見た平面図A plan view of the developing device 16 viewed from above トナーコンテナ２０を概略的に示す側面断面図Side sectional view schematically showing the toner container 20 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Block diagram for explaining a control path of image forming apparatus 100 of the present invention 本発明の第１実施形態の画像形成装置１００におけるトナーコンテナ２０内のトナー残量検知手順を示すフローチャート7 is a flowchart illustrating a procedure for detecting the remaining amount of toner in the toner container 20 in the image forming apparatus 100 according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第２実施形態の画像形成装置１００におけるトナーコンテナ２０内のトナー残量検知手順を示すフローチャート7 is a flowchart showing a procedure for detecting the remaining amount of toner in the toner container 20 in the image forming apparatus 100 according to the second embodiment of the present invention. Low状態が検知されてから一定の累積印字率分だけ出力したところでReplace状態であると判定する従来の制御において、Low状態からの累積印字率とトナーコンテナ内のトナー残量との関係を印字率毎に示したグラフIn the conventional control that determines the Replace state when a certain amount of accumulated printing rate has been output after the Low state is detected, the relationship between the accumulated printing rate from the Low state and the remaining amount of toner in the toner container is the printing rate. Graph shown for each Low状態が検知されてから一定の累積印字率分だけ出力したところでReplace状態であると判定する従来の制御において、累積印字率の閾値を高く設定したときのLow状態からの累積印字率と現像装置内のトナー残量との関係を印字率毎に示したグラフCumulative printing rate from low state and developing device when the threshold value of cumulative printing rate is set high in conventional control that determines that it is in the Replace state when output for a certain cumulative printing rate after the low state is detected A graph showing the relationship with the remaining amount of toner for each printing rate

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置１００の概略断面図であり、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。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an image forming apparatus 100 according to an embodiment of the present invention, and the right side is illustrated as the front side of the image forming apparatus 100. As shown in FIG. 1, an image forming apparatus (here, a monochrome printer) 100 includes a paper feed cassette 2 that accommodates stacked sheets (recording media) at the bottom of the main body of the image forming apparatus 100. Above this paper feed cassette 2, a paper conveyance path that extends substantially horizontally from the front to the rear of the image forming apparatus 100 main body and further extends upward to reach the paper discharge unit 3 formed on the upper surface of the image forming apparatus 100 main body. 4 are formed in this order from the upstream side along the sheet conveyance path 4, and a pickup roller 5, a feed roller 6, an intermediate conveyance roller 7, a registration roller pair 8, an image forming unit 9, a fixing unit 10, and a discharge roller pair. 11 is arranged.

給紙カセット２には、用紙搬送方向後端部に設けられた回動支点１２ａによって、給紙カセット２に対して回動自在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よう構成されている。 The paper feed cassette 2 is provided with a paper stacking plate 12 that is rotatably supported with respect to the paper feed cassette 2 by a rotation fulcrum 12a provided at the rear end in the paper transport direction. The paper stacked on the paper 12 is pressed by the pickup roller 5. A retard roller 13 is disposed in front of the paper feed cassette 2 so as to be in pressure contact with the feed roller 6. When a plurality of sheets are fed simultaneously by the pickup roller 5, these feed rollers 6 are fed. The paper is rolled by the roller 6 and the retard roller 13 so that only the uppermost sheet is conveyed.

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。 Then, the paper rolled by the feed roller 6 and the retard roller 13 is conveyed to the registration roller pair 8 by changing the conveyance direction to the rear of the apparatus by the intermediate conveyance roller 7, and the timing is adjusted by the registration roller pair 8. Are supplied to the image forming unit 9.

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から構成されており、現像装置１６の上方には、現像装置１６へトナーを補給するトナーコンテナ２０が配置されている。 The image forming unit 9 forms a predetermined toner image on a sheet by an electrophotographic process. The image forming unit 9 is a photosensitive drum 14 that is an image carrier that is rotatably supported in the clockwise direction in FIG. Above the charging drum 15, the developing device 16, the cleaning device 17, the transfer roller 18 disposed so as to face the photosensitive drum 14 across the sheet conveyance path 4, and the photosensitive drum 14. A toner container 20 for supplying toner to the developing device 16 is disposed above the developing device 16.

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こととなる。 The charging device 15 includes a conductive rubber roller 15 a to which a power source (not shown) is connected, and the conductive rubber roller 15 a is disposed so as to contact the photosensitive drum 14. When the photosensitive drum 14 rotates, the conductive rubber roller 15a comes into contact with the surface of the photosensitive drum 14 to rotate, and a predetermined voltage is applied to the conductive rubber roller 15a. The surface is uniformly charged.

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上に入力された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。 Next, an electrostatic latent image based on the image data input on the photosensitive drum 14 is formed by the laser beam from the exposure unit (LSU) 19, and toner is attached to the electrostatic latent image by the developing device 16, and the photosensitive member. A toner image is formed on the surface of the drum 14, and the transfer roller 18 transfers the toner image on the surface of the photosensitive drum 14 to the sheet supplied to the transfer position formed in the nip portion between the photosensitive drum 14 and the transfer roller 18. It is transcribed.

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、用紙に転写されたトナー像が定着される。 The sheet on which the toner image has been transferred is separated from the photosensitive drum 14 and conveyed toward the fixing unit 10. The fixing unit 10 is disposed on the downstream side of the image forming unit 9 in the paper conveyance direction, and the sheet on which the toner image is transferred in the image forming unit 9 includes a heating roller 22 provided in the fixing unit 10 and the heating roller 22. The toner image heated and pressed by the pressure roller 23 pressed against the heating roller 22 is fixed to the toner image transferred to the paper.

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。 The paper on which the image is formed in the image forming unit 9 and the fixing unit 10 is discharged to the paper discharge unit 3 by the discharge roller pair 11. On the other hand, the toner remaining on the surface of the photosensitive drum 14 after the transfer is removed by the cleaning device 17. Thereafter, the photosensitive drum 14 is charged again by the charging device 15 and image formation is performed in the same manner.

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。 2 is a side cross-sectional view of the developing device 16 mounted on the image forming apparatus 100, and FIG. 3 is a plan view of the developing device 16 as viewed from above. 2 corresponds to a cross-sectional view taken along the line XX ′ in FIG. 3. In FIG. 3, for convenience of explanation, the cover 31b is removed so that the stirring unit can be seen.

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。 As shown in FIGS. 2 and 3, the developing device 16 seals the container main body 31a in which the magnetic one-component developer (toner) is stored and the toner stored in the container main body 31a so as not to leak to the outside. A first agitation and conveyance screw 32, a second agitation and conveyance screw 33, a developing roller 35, and a regulation blade 36 are provided in the developing container 31 including the cover 31b.

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。 The inside of the container main body 31a is partitioned into a first storage chamber 38 and a second storage chamber 39 by a partition plate 37 extending in the longitudinal direction. In the first storage chamber 38, the first stirring and conveying screw 32 is provided. In the second storage chamber 39, the second stirring and conveying screw 33 is provided. Further, as shown in FIG. 3, the partition plate 37 is not provided at the left and right ends of the container body 31 a, and this part is a communication through which the toner moves between the first storage chamber 38 and the second storage chamber 39. Portions (toner delivery portions) 40a and 40b.

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、後述するトナー残量センサー４４の検出結果に応じて容器本体３１ａ内にトナーを補給できるように、カバー３１ｂにはトナーコンテナ２０（図４参照）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。 The first agitating and conveying screw 32 and the second agitating and conveying screw 33 are respectively composed of rotating shafts 32a and 33a and spiral blades 32b and 33b integrally formed on the outer peripheral surface thereof, and the container main body 31a so as to be substantially parallel to each other. The first agitating and conveying screw 32 and the second agitating and conveying screw 33 are rotated in a predetermined direction to convey the toner in the first storage chamber 38 in the direction of arrow A, and are The toner in the storage chamber 39 is configured to be conveyed in the arrow B direction. Further, the cover 31b has a toner supply port 34 through which toner is supplied from the toner container 20 (see FIG. 4) so that toner can be supplied into the container main body 31a according to the detection result of the toner remaining amount sensor 44 described later. Is provided.

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。 Gears 41a and 41b are connected to the rotation shafts 32a and 33a of the first stirring and conveying screw 32 and the second stirring and conveying screw 33, and a motor 43 is connected to the gears 41a and 41b via a drive output gear 42. Has been. By rotating and driving the first and second stirring and conveying screws 32 and 33 in a predetermined direction by the gears 41 a and 41 b, the drive output gear 42 and the motor 43, the toner moves in the first storage chamber 38 and the second storage chamber 39. In addition, as described above, it passes through the communication portions 40a and 40b provided at the left and right ends of the container body 31a, and circulates between the first storage chamber 38 and the second storage chamber 39. .

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。 Further, the second stirring and conveying screw 33 is provided with a conveying ability suppressing unit 50 on the downstream side of the toner supply port 34 with respect to the toner conveying direction (direction of arrow B) in the second storage chamber 39. The conveyance capability suppression part 50 is comprised by the several rib member attached to the peripheral part of the spiral blade 33b in parallel with the rotating shaft 33a. In the present embodiment, four rib members 50a are provided at equal intervals in the circumferential direction. However, the rib members 50a are not limited to four, and may be three or less. It may be more than this.

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。 By providing the conveyance capability suppressing unit 50 on the downstream side of the toner supply port 34 with respect to the toner conveyance direction, the toner conveyed downstream by the second agitation conveyance screw 33 (right direction in FIG. 3) Since the movement in the transport direction is restrained by the rib member 50a when the restraint unit 50 is reached, it stays in the vicinity of the toner supply port 34 on the upstream side (left side in FIG. 3) of the transport capability restraint unit 50. become. Therefore, when toner is replenished from the toner container 20 and the amount of toner in the container main body 31a increases, the staying toner acts so as to block the toner replenishing port 34, and further toner replenishment is suppressed. When the toner is consumed and the staying toner decreases, a gap is formed between the toner staying portion and the toner supply port 34, and the toner is supplied to this gap.

なお、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で構成したが、これに限らず、トナー補給口３４の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（位相）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。 Here, the conveyance capacity suppression unit 50 is configured by a plurality of rib members attached in parallel to the rotation shaft 33a. However, the present invention is not limited to this, and the conveyance capacity of the toner is reduced on the downstream side of the toner supply port 34. Other configurations may be used as long as they are configured. For example, the conveyance capacity suppression unit 50 may be provided by partially reducing at least one of the outer diameter or pitch (phase) of the spiral blades 33b of the second stirring and conveying screw 33.

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、ギア列（図示せず）を介してモーター４３が接続されている。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。 The developing roller 35 is rotatably supported in the first storage chamber 38 so as to be substantially parallel to the first agitating and conveying screw 32 and the second agitating and conveying screw 33, and is motorized via a gear train (not shown). 43 is connected. As the developing roller 35, a magnet roller having a magnetic field generating member (not shown) made of a permanent magnet fixed to the inner surface is used. When the developing roller 35 rotates in accordance with the rotation of the photosensitive drum 14, Toner adheres (carries) to the surface of the developing roller 35 by the magnetic force of the magnetic field generating member, and a toner layer is formed.

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。なお、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とは別個の駆動手段を接続しても良い。 Then, the toner adhering to the developing roller 35 in a predetermined developing area flies to the photosensitive drum 14 due to the potential difference between the surface potential of the photosensitive drum 14 and the developing bias applied to the developing roller 35 and adheres to the photosensitive layer. As a result, a toner image is formed on the surface of the photosensitive drum 14. Note that a driving unit separate from the motor 43 may be connected to the developing roller 35 so that the developing roller 35 is driven independently.

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ＳＵＳ３０３等の非磁性体のＳＵＳ（ステンレス）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。 The regulating blade 36 regulates the amount of toner supplied to the photosensitive drum 14, that is, the amount of toner attached to the developing roller 35 and frictionally charges the toner. For example, a nonmagnetic SUS (stainless steel) such as SUS303 is used. Is used. The regulating blade 36 is disposed so that a predetermined gap is formed between the tip of the regulating blade 36 and the developing roller 35, and the toner to the developing roller 35 is formed by the gap between the regulating blade 36 and the developing roller 35. The amount of adhesion is regulated, and the toner is triboelectrically charged (here, positively charged).

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コンテナ容器６１、搬送スクリュー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。 FIG. 4 is a side sectional view schematically showing the toner container 20. The toner container 20 includes a container container 61 that stores unused toner, a conveying screw 62, a stirring paddle 63, a toner replenishing motor 27, and a stirring motor 28.

コンテナ容器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、コンテナ容器６１内のトナーが攪拌され、攪拌されたトナーが搬送スクリュー６２側に移送される。 A supply port 61a connected to the toner replenishing port 34 (see FIG. 2) of the developing container 31 is formed at one end of the bottom of the container container 61 in the longitudinal direction (direction perpendicular to the paper surface of FIG. 4). The agitation paddle 63 has a film-like agitation blade 63a that extends from the shaft part to one side in the radial direction and is developed in the longitudinal direction of the container. The toner in the container container 61 is stirred by the rotation of the stirring blade 63a, and the stirred toner is transferred to the conveying screw 62 side.

搬送スクリュー６２は、その軸部の周りに長手方向に一定の位相（ピッチ）で螺旋状に形成される螺旋羽６２ａを有し、コンテナ容器６１内の底部に供給口６１ａに対向して配置されている。搬送スクリュー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螺旋羽６２ａの位相の進行により供給口６１ａに向かって搬送され、供給口６１ａを介して現像容器３０に補給される。 The transport screw 62 has a spiral blade 62a formed in a spiral shape with a constant phase (pitch) in the longitudinal direction around its shaft portion, and is disposed at the bottom of the container container 61 so as to face the supply port 61a. ing. When the transport screw 62 rotates, the toner stirred by the stirring paddle 63 is transported toward the supply port 61a by the advance of the phase of the spiral blade 62a, and is supplied to the developing container 30 through the supply port 61a.

トナー補給モーター２７、攪拌モーター２８は、それぞれ搬送スクリュー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搬送スクリュー６２の外縁まで延び、螺旋羽６２ａに接触可能である。 The toner replenishment motor 27 and the agitation motor 28 are DC motors that rotate the conveying screw 62 and the agitation paddle 63, respectively. For example, the toner supply motor 27 and the agitation motor 28 are driven to rotate by applying a pulse voltage to the bridge circuit and repeatedly turning the pulse voltage on and off. It is done. The stirring blade 63a of the stirring paddle 63 extends from the shaft portion to the outer edge of the conveying screw 62 in the radial direction, and can contact the spiral blade 62a.

コンテナ容器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搬送スクリュー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、搬送スクリュー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内のトナー残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３０内の現像剤のトナー量は一定に保持される。 When the toner is sufficiently stored in the container 61, the stirring paddle 63 stirs the toner and supplies it to the conveying screw 62. When the toner replenishing motor 27 is driven to rotate at a constant speed, the conveying screw 62 replenishes a constant amount of toner corresponding to the rotational speed from the supply port 61a to the toner replenishing port 34 (see FIG. 3) of the developing device 16. As described above, toner stays in the toner replenishing port 34 according to the remaining amount of toner in the developing device 16 due to the conveyance capability suppressing unit 50, and the toner in the developing device 16 is consumed by printing. Toner retention is also reduced, and toner is replenished from the toner replenishing port 34 by the reduced amount. Thereby, the toner amount of the developer in the developing container 30 is kept constant.

また、画像形成装置１００のコンテナ容器６１に対峙する位置にはトナー残量センサー７０が配置されている。トナー残量センサー７０としては、コンテナ容器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。トナー残量センサー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によってセンサーの出力値からコンテナ容器６１内のトナー残量が検知されるようになっている。 Further, a toner remaining amount sensor 70 is disposed at a position facing the container container 61 of the image forming apparatus 100. As the toner remaining amount sensor 70, a magnetic permeability sensor that detects the magnetic permeability of toner in the container 61 is used. The toner residual quantity sensor 70 detects the magnetic permeability of the toner and outputs a voltage value corresponding to the detection result to the control unit 90 (see FIG. 5). The remaining amount of toner in the container 61 is detected.

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。 FIG. 5 is a block diagram for explaining a control path of the image forming apparatus 100 of the present invention. Portions common to FIG. 1 are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. It should be noted that since various control of each part of the apparatus is performed when the image forming apparatus 100 is used, the control path of the entire image forming apparatus 100 becomes complicated. Therefore, here, the portions necessary for detecting the remaining amount of toner in the toner container 20 and controlling the notification of the replacement timing of the toner container 20 will be described mainly. Further, the description of the parts that have already been described is omitted or simplified.

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、読み書き自在の記憶部である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。 The control unit 90 includes a central processing unit (CPU) 91 as a central processing unit, a read only memory (ROM) 92 that is a read-only storage unit, a random access memory (RAM) 93 that is a read / write storage unit, A plurality of (here, two) I / Os that temporarily transmit control signals to the respective devices in the image forming apparatus 100 and receive input signals from the operation unit 80. F95 is provided at least.

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の状態別に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。 The ROM 92 stores a control program for the image forming apparatus 100, numerical values necessary for control, and the like that are not changed during use of the image forming apparatus 100. The RAM 93 stores necessary data generated during the control of the image forming apparatus 100, data temporarily required for controlling the image forming apparatus 100, and the like. The ROM 92 also includes a message storage table that stores a plurality of messages for each state of the toner container 20.

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が格納されている。ＣＰＵ９１は、トナー残量センサー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５０内の液晶表示部５１に表示する。 In the message storage table, various character messages corresponding to the state of the apparatus are stored as data. Here, message data that prompts the user to perform exchange work is stored. The CPU 91 selects message data based on the detection signal from the toner remaining amount sensor 70 and displays it on the liquid crystal display unit 51 in the operation unit 50.

例えば、トナー残量センサー７０の出力値が所定の閾値以下となった場合は、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。トナーコンテナの交換をお勧めします。」というメッセージ（Low表示）が選択される。 For example, when the output value of the toner remaining amount sensor 70 is equal to or less than a predetermined threshold value, the toner in the toner container 20 is low, but the toner is still remaining in the toner container 20 (Low state). ). Therefore, the message “Low toner” is selected, saying “Toner is low. It is recommended to replace the toner container.”

また、Low表示を行ってから一定の累積印字率分だけ出力した場合は、トナーコンテナ２０内のトナーが空になった状態（Replace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。 In addition, when a certain cumulative printing rate is output after the Low display is performed, it is determined that the toner in the toner container 20 is empty (Replace state). Therefore, a message (Replace display) that requests replacement of the toner container 20 “Toner is out. Please replace the toner container.” Is selected.

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、トナー残量センサー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。 In addition, the control unit 90 transmits a control signal from the CPU 91 to the respective units and apparatuses in the image forming apparatus 100 through the I / F 95. In addition, a signal indicating the state and an input signal are transmitted from each part or device to the CPU 91 through the I / F 95. For example, a detection signal from the toner remaining amount sensor 70 is transmitted to the CPU 91 in the control unit 90 via an I / F (interface) 95. The counter 96 counts up the number of printed sheets.

演算部９７は、一時記憶部９４内のデジタル信号（画像データ）に基づいて画像毎の印字率Ｐを算出する。算出された印字率ＰはＲＡＭ９３に記憶される。そして、後述する第１実施形態の制御においては、トナーコンテナ２０のLow状態が検知された後の所定枚数Ｎ当たりの平均印字率Ｐｎや、画像毎の印字率Ｐを積算した累積印字率ΣＰを算出する。また、第２実施形態の制御においては、トナー補給モーター２７の回転数を積算した累積回転数ΣＲを算出する。 The computing unit 97 calculates the printing rate P for each image based on the digital signal (image data) in the temporary storage unit 94. The calculated printing rate P is stored in the RAM 93. In the control of the first embodiment, which will be described later, an average printing rate Pn per predetermined number N after the low state of the toner container 20 is detected and a cumulative printing rate ΣP obtained by integrating the printing rate P for each image are obtained. calculate. Further, in the control of the second embodiment, a cumulative rotational speed ΣR obtained by integrating the rotational speed of the toner supply motor 27 is calculated.

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。 The operation unit 80 is provided with a liquid crystal display unit 81 and LEDs 82 indicating various states, and displays the state of the image forming apparatus 100 and displays the image forming status and the number of copies to be printed. Various settings such as printing conditions of the image forming apparatus 100 are made from a printer driver of a personal computer.

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。 In addition, the operation unit 80 includes a start button for instructing the user to start image formation, a stop / clear button used when the image formation is stopped, and various settings of the image forming apparatus 100 in a default state. A reset button or the like is provided for use.

ところで、図２及び図３に示したような、搬送能力抑制部５０によって現像容器３１内に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３４を塞ぎ、トナー補給を規制する体積補給型の現像装置１６では、トナーコンテナ２０内の補給トナー残量が少なくなるにつれてトナーコンテナ２０からのトナー補給量（落下量）が減少する。 By the way, as shown in FIG. 2 and FIG. 3, toner is retained in the developing container 31 by the conveyance capacity suppressing unit 50, and the toner replenishment port 34 is closed by this toner retention, and volume replenishment that regulates toner replenishment. In the developing device 16 of the type, the amount of toner replenished (falling amount) from the toner container 20 decreases as the amount of replenished toner in the toner container 20 decreases.

そのため、トナー残量センサー７０によってLow状態が検出されてからの累積印字率に基づいてトナーエンプティ（Replace状態）までのトナー消費量（トナー補給量）の推定値を計算してReplace状態を判定する場合、Low状態が検出されてから高印字率の画像が多数枚印字されると、累積印字率から算出されるトナー補給量の推定値と、トナーコンテナ２０からの実際のトナー補給量とが乖離してしまい、トナーコンテナ２０内のトナー残量が増加してしまうことがあった。 For this reason, an estimated value of toner consumption (toner replenishment amount) until toner empty (Replace state) is calculated on the basis of the cumulative printing rate after the Low state is detected by the toner remaining amount sensor 70 to determine the Replace state. In this case, when a large number of images with a high printing rate are printed after the Low state is detected, the estimated toner supply amount calculated from the cumulative printing rate and the actual toner supply amount from the toner container 20 are different. As a result, the remaining amount of toner in the toner container 20 may increase.

そこで、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置１００では、トナーコンテナ２０のLow状態が検出されてからの平均印字率に基づいて、Replace状態を判定する際のトリガーとなる累積印字率の閾値を補正することとしている。 Therefore, in the image forming apparatus 100 according to the first embodiment of the present invention, the cumulative print rate that is a trigger for determining the Replace state based on the average print rate after the Low state of the toner container 20 is detected. The threshold is corrected.

図６は、第１実施形態の画像形成装置１００におけるトナーコンテナ２０内のトナー残量検知手順を示すフローチャートである。図１〜図５を参照しながら、図６のステップに沿って、Low状態が検知されてからReplace状態と判定されるまでの平均印字率に基づいて累積印字率の閾値を補正する方法について説明する。 FIG. 6 is a flowchart illustrating a procedure for detecting the remaining amount of toner in the toner container 20 in the image forming apparatus 100 according to the first embodiment. With reference to FIG. 1 to FIG. 5, a method for correcting the threshold of the cumulative printing rate based on the average printing rate from when the low state is detected until the replacement state is determined will be described along the steps of FIG. 6. To do.

ユーザーにより印字が開始されると、現像装置４内のトナー消費量に応じてトナーコンテナ２０からトナーが補給される。そして、印字中にトナー残量センサー７０の出力値が閾値Ｌ１よりも小さくなったか否かが判断される（ステップＳ１）。トナー残量センサー７０の出力値がＬ１よりも小さくなった場合（ステップＳ１でＹＥＳ）は、制御部９０はトナーコンテナ２０内の補給トナーが残り少なくなったLow状態であると判断し、液晶表示部５１にLow表示を行う（ステップＳ２）。 When printing is started by the user, toner is replenished from the toner container 20 in accordance with the toner consumption amount in the developing device 4. Then, it is determined whether or not the output value of the remaining toner sensor 70 is smaller than the threshold value L1 during printing (step S1). When the output value of the toner remaining amount sensor 70 is smaller than L1 (YES in step S1), the control unit 90 determines that the low amount of toner to be supplied in the toner container 20 is low, and the liquid crystal display unit Low display is performed on 51 (step S2).

そして、Low状態を検知してから印字される画像の所定枚数Ｎ当たりの平均印字率Ｐｎを算出する（ステップＳ３）。具体的には、演算部９７において画像毎の印字率ＰをＮ枚分積算した累積印字率ΣＰｎを算出し、さらにΣＰｎ／ＮによりLow表示時からの平均印字率Ｐｎを算出する。平均印字率Ｐｎを算出した後、平均印字率Ｐｎが所定値Ｐ１以下であるか否かが判断される（ステップＳ４）。Ｐｎ≦Ｐ１である場合（ステップＳ４でＹＥＳ）は、Replace状態を判定するトリガーとなる累積印字率ΣＰの閾値をＭ１に設定する（ステップＳ５）。また、Low状態を検知してからの累積印字率ΣＰのカウントを継続して行う（ステップＳ６）。 Then, an average printing rate Pn per predetermined number N of images to be printed after detecting the low state is calculated (step S3). Specifically, the calculation unit 97 calculates a cumulative print rate ΣPn obtained by integrating the print rate P for each image for N sheets, and further calculates an average print rate Pn from the low display time by ΣPn / N. After calculating the average printing rate Pn, it is determined whether or not the average printing rate Pn is equal to or less than a predetermined value P1 (step S4). If Pn ≦ P1 (YES in step S4), the threshold of the cumulative printing rate ΣP that serves as a trigger for determining the Replace state is set to M1 (step S5). Further, the cumulative printing rate ΣP is continuously counted after the low state is detected (step S6).

次に、累積印字率ΣＰがＭ１以上であるか否かが判断される（ステップＳ７）。ΣＰ≧Ｍ１となった場合（ステップＳ７でＹＥＳ）は、制御部９０はトナーコンテナ２０内の補給トナーが空になったReplace状態であると判断し、液晶表示部５１にReplace表示を行うとともに、印字動作を停止する（ステップＳ８）。 Next, it is determined whether or not the cumulative printing rate ΣP is equal to or greater than M1 (step S7). When ΣP ≧ M1 (YES in step S7), the control unit 90 determines that the replenished toner in the toner container 20 is in a replace state, performs a replace display on the liquid crystal display unit 51, and The printing operation is stopped (step S8).

一方、ステップＳ４でＰｎ＞Ｐ１である場合（ステップＳ４でＮＯ）は、Replace状態を判定するトリガーとなる累積印字率ΣＰの閾値をＭ２（Ｍ２＞Ｍ１）に設定する（ステップＳ９）。また、Low状態を検知してからの累積印字率ΣＰのカウントを継続して行う（ステップＳ１０）。 On the other hand, if Pn> P1 in step S4 (NO in step S4), the threshold of the cumulative printing rate ΣP that is a trigger for determining the Replace state is set to M2 (M2> M1) (step S9). Further, the cumulative printing rate ΣP is continuously counted after the low state is detected (step S10).

次に、累積印字率ΣＰがＭ２以上であるか否かが判断される（ステップＳ１１）。ΣＰ≧Ｍ２となった場合（ステップＳ１１でＹＥＳ）は、制御部９０はトナーコンテナ２０内の補給トナーが空になったReplace状態であると判断し、液晶表示部５１にReplace表示を行うとともに、印字動作を停止する（ステップＳ８）。 Next, it is determined whether or not the cumulative printing rate ΣP is equal to or greater than M2 (step S11). When ΣP ≧ M2 (YES in step S11), the control unit 90 determines that the replenishment toner in the toner container 20 is empty and performs a replace display on the liquid crystal display unit 51. The printing operation is stopped (step S8).

上記の制御を行うことにより、Low状態が検知されてからの所定枚数当たりの平均印字率ＰｎがＰ１以下である場合は、トナーコンテナ２０からの実際のトナー補給量がトナー補給量の推定値よりも多めであると判断し、累積印字率ΣＰがＭ１に到達した時点でReplace状態であると判定する。また、Low状態が検知されてからの平均印字率ＰｎがＰ１を超える場合は、トナーコンテナ２０からの実際のトナー補給量がトナー補給量の推定値よりも少なめであると判断し、累積印字率ΣＰがＭ１よりも大きいＭ２に到達した時点でReplace状態であると判定する。 By performing the above control, when the average printing rate Pn per predetermined number of sheets after the low state is detected is equal to or less than P1, the actual toner supply amount from the toner container 20 is based on the estimated value of the toner supply amount. If the cumulative printing rate ΣP reaches M1, the replacement state is determined. If the average printing rate Pn after the low state is detected exceeds P1, it is determined that the actual toner supply amount from the toner container 20 is smaller than the estimated value of the toner supply amount, and the cumulative printing rate When ΣP reaches M2 larger than M1, it is determined that the state is the Replace state.

従って、Low状態が検知されてからの平均印字率に関係なく、現像装置１６でのトナー消費量にトナーコンテナ２０からのトナー補給量を追従させることができ、トナーコンテナ２０がReplace状態と判定されたときのトナーコンテナ２０内のトナー残量を一定量に減少させることができる。また、Low状態が検知された後に低印字率の画像が多数枚印字された場合でも現像装置１６内のトナー量が減少するおそれがないため、トナーコンテナ２０の交換後に短時間で多量のトナーが補給されず、補給かぶりやトナー飛散の発生を効果的に抑制することができる。 Accordingly, regardless of the average printing rate after the low state is detected, the toner supply amount from the toner container 20 can follow the toner consumption amount in the developing device 16, and the toner container 20 is determined to be in the Replace state. In this case, the remaining amount of toner in the toner container 20 can be reduced to a certain amount. In addition, even if a large number of images with a low printing rate are printed after the Low state is detected, there is no possibility that the toner amount in the developing device 16 will decrease. It is not replenished and the occurrence of replenishment fog and toner scattering can be effectively suppressed.

図７は、本発明の第２実施形態に係る画像形成装置１００におけるトナーコンテナ２０内のトナー残量検知手順を示すフローチャートである。本実施形態の画像形成装置１００では、Low状態からのトナー補給モーター２７の累積回転数に基づいてReplace状態を判定している。画像形成装置１００、現像装置１６、トナーコンテナ２０の構成、画像形成装置１００の制御経路は第１実施形態と同様であるため説明を省略する。図１〜図５を参照しながら、図８のステップに沿って、Low状態が検知されてからReplace状態と判定されるまでの平均印字率に基づいてトナー補給モーター２７の累積回転数の閾値を補正する方法について説明する。 FIG. 7 is a flowchart showing a toner remaining amount detection procedure in the toner container 20 in the image forming apparatus 100 according to the second embodiment of the present invention. In the image forming apparatus 100 of the present embodiment, the Replace state is determined based on the cumulative number of rotations of the toner supply motor 27 from the Low state. Since the configuration of the image forming apparatus 100, the developing device 16, and the toner container 20 and the control path of the image forming apparatus 100 are the same as those in the first embodiment, description thereof is omitted. With reference to FIGS. 1 to 5, the threshold value of the cumulative number of revolutions of the toner replenishment motor 27 is determined based on the average printing rate from the detection of the low state to the determination of the replace state along the steps of FIG. 8. A correction method will be described.

印字中にトナー残量センサー７０の出力値が閾値Ｌ１よりも小さくなったか否かが判断され、トナー残量センサー７０の出力値がＬ１よりも小さくなった場合は、制御部９０はトナーコンテナ２０内の補給トナーが残り少なくなったLow状態であると判断し、Low状態を検知してから印字される画像の所定枚数Ｎ当たりの平均印字率Ｐｎを算出した後、平均印字率Ｐｎが所定値Ｐ１以下であるか否かが判断される（ステップＳ１〜Ｓ４）までは図６に示した第１実施形態の制御と同様である。 It is determined whether or not the output value of the toner remaining amount sensor 70 has become smaller than the threshold value L1 during printing. If the output value of the toner remaining amount sensor 70 has become smaller than L1, the control unit 90 determines the toner container 20. After determining that the low level of the replenished toner is low and detecting the low state and calculating the average printing rate Pn per predetermined number N of images to be printed, the average printing rate Pn is the predetermined value P1. It is the same as the control of the first embodiment shown in FIG. 6 until it is determined whether or not (steps S1 to S4).

そして、Ｐｎ≦Ｐ１である場合（ステップＳ４でＹＥＳ）は、Replace状態を判定するトリガーとなるトナー補給モーター２７の累積回転数ΣＲの閾値をＱ１に設定する（ステップＳ５）。また、Low状態を検知してからのトナー補給モーター２７の累積回転数ΣＲのカウントを継続して行う（ステップＳ６）。 If Pn ≦ P1 (YES in step S4), the threshold value of the cumulative rotational speed ΣR of the toner replenishing motor 27 that is a trigger for determining the Replace state is set to Q1 (step S5). Further, the cumulative number of rotations ΣR of the toner supply motor 27 after the detection of the low state is continuously performed (step S6).

次に、累積回転数ΣＲがＱ１以上であるか否かが判断される（ステップＳ７）。ΣＲ≧Ｑ１となった場合（ステップＳ７でＹＥＳ）は、制御部９０はトナーコンテナ２０内の補給トナーが空になったReplace状態であると判断し、液晶表示部５１にReplace表示を行うとともに、印字動作を停止する（ステップＳ８）。 Next, it is determined whether or not the cumulative rotational speed ΣR is equal to or greater than Q1 (step S7). When ΣR ≧ Q1 (YES in step S7), the control unit 90 determines that the replenished toner in the toner container 20 is in a replaced state, performs a replacement display on the liquid crystal display unit 51, and The printing operation is stopped (step S8).

一方、ステップＳ４でＰｎ＞Ｐ１である場合（ステップＳ４でＮＯ）は、Replace状態を判定するトリガーとなるトナー補給モーター２７の累積回転数ΣＲの閾値をＱ２（Ｑ２＞Ｑ１）に設定する（ステップＳ９）。また、Low状態を検知してからのトナー補給モーター２７の累積回転数ΣＲのカウントを継続して行う（ステップＳ１０）。 On the other hand, if Pn> P1 in step S4 (NO in step S4), the threshold value of the cumulative rotational speed ΣR of the toner replenishing motor 27 that is a trigger for determining the Replace state is set to Q2 (Q2> Q1) (step S4). S9). Further, the cumulative rotation speed ΣR of the toner supply motor 27 after the detection of the low state is continuously counted (step S10).

次に、累積回転数ΣＲがＱ２以上であるか否かが判断される（ステップＳ１１）。ΣＲ≧Ｑ２となった場合（ステップＳ１１でＹＥＳ）は、制御部９０はトナーコンテナ２０内の補給トナーが空になったReplace状態であると判断し、液晶表示部５１にReplace表示を行うとともに、印字動作を停止する（ステップＳ８）。 Next, it is determined whether or not the cumulative rotational speed ΣR is Q2 or more (step S11). When ΣR ≧ Q2 is satisfied (YES in step S11), the control unit 90 determines that the replenishment toner in the toner container 20 is empty and performs a replace display on the liquid crystal display unit 51. The printing operation is stopped (step S8).

上記の制御を行うことにより、Low状態が検知されてからの所定枚数当たりの平均印字率ＰｎがＰ１以下である場合は、トナーコンテナ２０からの実際のトナー補給量がトナー補給量の推定値よりも多めであると判断し、トナー補給モーター２７の累積回転数ΣＲがＱ１に到達した時点でReplace状態であると判定する。また、Low状態が検知されてからの平均印字率ＰｎがＰ１を超える場合は、トナーコンテナ２０からの実際のトナー補給量がトナー補給量の推定値よりも少なめであると判断し、トナー補給モーター２７の累積回転数ΣＲがＱ１よりも大きいＱ２に到達した時点でReplace状態であると判定する。 By performing the above control, when the average printing rate Pn per predetermined number of sheets after the low state is detected is equal to or less than P1, the actual toner supply amount from the toner container 20 is based on the estimated value of the toner supply amount. When the cumulative rotational speed ΣR of the toner replenishing motor 27 reaches Q1, it is determined that it is in the Replace state. When the average printing rate Pn after the detection of the low state exceeds P1, it is determined that the actual toner supply amount from the toner container 20 is smaller than the estimated value of the toner supply amount, and the toner supply motor When the cumulative rotational speed ΣR of 27 reaches Q2 larger than Q1, it is determined that the Replace state is established.

従って、第１実施形態と同様に、Low状態が検知されてからの平均印字率に関係なく、現像装置１６でのトナー消費量にトナーコンテナ２０からのトナー補給量を追従させることができ、トナーコンテナ２０がReplace状態と判定されたときのトナーコンテナ２０内のトナー残量を一定量に減少させることができる。また、Low状態が検知された後に低印字率の画像が多数枚印字された場合でも現像装置１６内のトナー量が減少するおそれがないため、トナーコンテナ２０の交換後に短時間で多量のトナーが補給されず、補給かぶりやトナー飛散の発生を効果的に抑制することができる。 Accordingly, as in the first embodiment, the toner replenishment amount from the toner container 20 can be made to follow the toner consumption amount in the developing device 16 regardless of the average printing rate after the low state is detected, and the toner The remaining amount of toner in the toner container 20 when the container 20 is determined to be in the Replace state can be reduced to a certain amount. In addition, even if a large number of images with a low printing rate are printed after the Low state is detected, there is no possibility that the toner amount in the developing device 16 will decrease. It is not replenished and the occurrence of replenishment fog and toner scattering can be effectively suppressed.

なお、図７ではLow状態からのトナー補給モーター２７の累積回転数に基づいてReplace状態を判定したが、Low状態からのトナー補給モーター２７の累積駆動時間に基づいてReplace状態を判定する制御についても全く同様に説明できる。 In FIG. 7, the Replace state is determined based on the cumulative number of rotations of the toner supply motor 27 from the Low state. However, the control for determining the Replace state based on the cumulative drive time of the toner supply motor 27 from the Low state is also performed. Explain in exactly the same way.

その他本発明は、上記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、上記第１実施形態においては、Low状態が検知された後の平均印字率Ｐｎに基づいて累積印字率ΣＰの閾値をＭ１、Ｍ２の２段階に変更し、上記第２実施形態においては、Low状態が検知された後の平均印字率Ｐｎに基づいてトナー補給モーター２７の累積回転数ΣＲの閾値をＱ１、Ｑ２の２段階に変更したが、３段階以上に変更してもよい。また、平均印字率Ｐｎの閾値Ｐ１や、累積印字率ΣＰの閾値Ｍ１、Ｍ２、累積回転数ΣＲの閾値Ｑ１、Ｑ２についても、現像装置１６、トナーコンテナ２０、画像形成装置１００の仕様や使用するトナーの物性等に応じて適宜設定すればよい。 In addition, this invention is not limited to the said embodiment, A various change is possible in the range which does not deviate from the meaning of this invention. For example, in the first embodiment, the threshold of the cumulative printing rate ΣP is changed to two stages M1 and M2 based on the average printing rate Pn after the low state is detected. In the second embodiment, Although the threshold value of the cumulative rotational speed ΣR of the toner replenishing motor 27 has been changed to two stages of Q1 and Q2 based on the average printing rate Pn after the low state is detected, it may be changed to three or more stages. Further, the specifications of the developing device 16, the toner container 20, and the image forming apparatus 100 are used and used for the threshold value P1 of the average printing rate Pn, the threshold values M1 and M2 of the cumulative printing rate ΣP, and the threshold values Q1 and Q2 of the cumulative rotational speed ΣR. What is necessary is just to set suitably according to the physical property etc. of a toner.

また、上記実施形態では、磁性一成分現像剤を用いる磁性一成分現像方式の現像装置を備えた画像形成装置について説明したが、磁性一成分現像方式に限らず、非磁性一成分現像剤を用いる非磁性一成分現像方式の体積補給型現像装置を備えた画像形成装置にも適用可能である。 In the above-described embodiment, the image forming apparatus including the magnetic one-component developing system using the magnetic one-component developer has been described. However, the image forming apparatus is not limited to the magnetic one-component developing system, and a non-magnetic one-component developer is used. The present invention can also be applied to an image forming apparatus provided with a non-magnetic one-component developing type volume replenishment type developing device.

また、本発明は図１に示したようなモノクロプリンターに限られるものではなく、タンデム式またはロータリー方式のカラー複写機及びプリンター、モノクロ複写機、デジタル複合機、ファクシミリ等の、着脱可能なトナー収容容器を有する種々の画像形成装置に適用できるのはもちろんである。以下、実施例により本発明の効果について更に詳細に説明する。 Further, the present invention is not limited to the monochrome printer as shown in FIG. 1, and detachable toner storage such as a tandem or rotary color copier and printer, a monochrome copier, a digital multifunction machine, a facsimile machine, etc. Of course, the present invention can be applied to various image forming apparatuses having containers. Hereinafter, the effects of the present invention will be described in more detail with reference to examples.

図３に示したような体積補給型の現像装置１６を備えた画像形成装置１００において、Low状態が検知された後の平均印字率に応じてトナーコンテナ２０のReplace状態を判定するトリガーとなる累積印字率の閾値を変更した場合の、トナーコンテナ２０内、現像装置１６内のトナー残量、及び補給かぶりの発生について調査した。試験方法としては、Low状態が検知された後の平均印字率が１％以下のときの累積印字率の閾値（図６のＭ１）を１５００％、平均印字率が１％を超えるときの累積印字率の閾値（図６のＭ２）を２５００％に設定した場合（実施例１）と、Low状態が検知された後の平均印字率に関係なく、累積印字率の閾値をそれぞれ２５００％、１５００％とした場合（比較例１、２）について、Low状態が検知された後に１％、５％、２０％のテスト画像を連続印字し、Replace状態と判定されたときのトナーコンテナ２０内のトナー残量、現像装置１６内のトナー残量を測定した。結果を表１、表２に示す。 In the image forming apparatus 100 including the replenishment type developing device 16 as shown in FIG. 3, an accumulation serving as a trigger for determining the Replace state of the toner container 20 according to the average printing rate after the Low state is detected. When the threshold of the printing rate was changed, the remaining amount of toner in the toner container 20 and the developing device 16 and the occurrence of replenishment fog were investigated. As a test method, the cumulative printing rate threshold (M1 in FIG. 6) when the average printing rate after detection of the low state is 1% or less is 1500%, and the cumulative printing when the average printing rate exceeds 1%. When the rate threshold (M2 in FIG. 6) is set to 2500% (Example 1), regardless of the average print rate after the Low state is detected, the threshold of the cumulative print rate is 2500% and 1500%, respectively. (Comparative Examples 1 and 2), after the Low state is detected, 1%, 5%, and 20% test images are continuously printed, and the toner remaining in the toner container 20 when the Replace state is determined The amount of toner remaining in the developing device 16 was measured. The results are shown in Tables 1 and 2.

また、Replace状態と判定された後、トナーコンテナ２０を交換した直後における補給かぶりの発生を比較した。補給かぶりの発生は、白ベタ印字後の用紙を目視により観察し、補給かぶりの発生が目視により認識されるレベルを×、目視により視認されないレベルを○とした。結果を表３に示す。 In addition, the occurrence of replenishment fog immediately after the toner container 20 was replaced after the replacement state was determined was compared. The occurrence of replenishment fog was visually observed on the paper after white solid printing, and the level at which the occurrence of replenishment fog was recognized visually was rated as x, and the level at which it was not visually recognized was marked as ◯. The results are shown in Table 3.

表１から明らかなように、Low状態が検知された後の平均印字率が１％以下のときの累積印字率の閾値を１５００％、平均印字率が１％を超えるときの累積印字率の閾値を２５００％に設定した実施例１、及び、Low状態が検知された後の平均印字率に関係なく、累積印字率の閾値を２５００％に設定した比較例１では、Low状態が検知された後に１％、５％、２０％のテスト画像を連続印字したいずれの場合でも、Replace状態と判定されたときのトナーコンテナ２０内のトナー残量は８ｇ〜１０ｇの範囲であった。これに対し、Low状態が検知された後の平均印字率に関係なく、累積印字率の閾値を１５００％に設定した比較例２では、Low状態が検知された後に２０％のテスト画像を連続印字した場合に、Replace状態と判定されたときのトナーコンテナ２０内に１７ｇという多量のトナーが残存していた。 As is apparent from Table 1, the threshold of the cumulative printing rate when the average printing rate after the low state is detected is 1% or less is 1500%, and the threshold of the cumulative printing rate when the average printing rate exceeds 1% In Example 1 in which the value is set to 2500% and Comparative Example 1 in which the threshold of the cumulative print rate is set to 2500%, regardless of the average print rate after the Low state is detected, the Low state is detected. In any case where 1%, 5%, and 20% test images were continuously printed, the remaining amount of toner in the toner container 20 when determined to be in the Replace state was in the range of 8 g to 10 g. In contrast, in Comparative Example 2 in which the threshold of the cumulative printing rate is set to 1500% regardless of the average printing rate after the low state is detected, 20% test images are continuously printed after the low state is detected. In such a case, a large amount of 17 g of toner remains in the toner container 20 when it is determined that the state is the Replace state.

また、表２から明らかなように、実施例１及び比較例２では、Low状態が検知された後に１％のテスト画像を連続印字し、Replace状態と判定されたときの現像装置１６内のトナー残量はいずれも９０ｇであったのに対し、比較例１では８０ｇと少なくなっていた。また、低印字率の画像を連続印字した場合、現像装置１６内のトナーは長期間に亘って攪拌されるため、チャージアップしている。 As apparent from Table 2, in Example 1 and Comparative Example 2, 1% test images are continuously printed after the Low state is detected, and the toner in the developing device 16 is determined to be in the Replace state. The remaining amount was 90 g in all cases, but it was as low as 80 g in Comparative Example 1. When an image with a low printing rate is continuously printed, the toner in the developing device 16 is agitated over a long period of time, and is charged up.

そのため、トナーコンテナ２０を交換すると、現像装置１６内のトナー量が９０ｇに戻るように短時間で多量のトナーが補給されてしまい、現像装置１６内に存在しているチャージアップしたトナーと新たに補給されるトナーとの摩擦帯電によって、補給されたトナーの一部が帯電異常を起こす。その結果、表３に示すように、比較例１ではLow状態が検知された後に１％のテスト画像を連続印字した場合、トナーコンテナ２０の交換直後に補給かぶりの発生が認められた。 Therefore, when the toner container 20 is replaced, a large amount of toner is replenished in a short time so that the amount of toner in the developing device 16 returns to 90 g, and newly charged up toner existing in the developing device 16 is newly added. Due to frictional charging with the replenished toner, a part of the replenished toner causes charging abnormality. As a result, as shown in Table 3, in Comparative Example 1, when 1% test images were continuously printed after the Low state was detected, the occurrence of replenishment fog was recognized immediately after the toner container 20 was replaced.

以上の結果より、Low状態が検知された後の平均印字率に応じて累積印字率の閾値を変化させる実施例１の制御を行うことにより、Replace状態と判定されたときのトナーコンテナ２０内のトナー残量を確実に減少させることができ、且つ、トナーコンテナ２０の交換直後における補給かぶりの発生も効果的に抑制できることが確認された。 Based on the above results, by performing the control of the first embodiment in which the threshold value of the cumulative printing rate is changed according to the average printing rate after the low state is detected, the toner container 20 in the toner container 20 when the replacement state is determined is performed. It has been confirmed that the remaining amount of toner can be reliably reduced and the occurrence of replenishment fog immediately after replacement of the toner container 20 can be effectively suppressed.

本発明は、現像装置へのトナー補給を行う着脱可能なトナー収容容器を備えた画像形成装置に利用可能である。本発明の利用により、トナー収容容器の交換時におけるトナー収容容器内のトナー残量を減少させるとともに、補給かぶりによる画質低下の発生も効果的に抑制可能な画像形成装置を提供することができる。 The present invention can be used in an image forming apparatus including a detachable toner container that replenishes toner to a developing device. By utilizing the present invention, it is possible to provide an image forming apparatus capable of reducing the remaining amount of toner in the toner storage container when the toner storage container is replaced, and effectively suppressing the deterioration of the image quality due to the replenishment fog.

１感光体ドラム（像担持体）
１６現像装置
２０トナーコンテナ（トナー収容容器）
２７トナー補給モーター（補給手段）
３４トナー補給口
５０搬送能力抑制部
７０トナー残量センサー
８０液晶表示部（表示手段）
９０制御部（制御手段）
９７演算部（トナー消費量算出手段）
１００画像形成装置
Ｐ画像形成部 1 Photosensitive drum (image carrier)
16 Developing device 20 Toner container (toner container)
27 Toner supply motor (supply means)
34 Toner replenishment port 50 Conveyance capacity control unit 70 Toner remaining amount sensor 80 Liquid crystal display unit (display means)
90 Control unit (control means)
97 Calculation unit (toner consumption calculation means)
100 Image forming apparatus P Image forming unit

Claims

A detachable toner storage container for storing unused toner which is a magnetic one-component developer;
A toner replenishing port for replenishing toner from the toner storage container; and a conveyance capability suppressing unit disposed on the downstream side of the toner replenishing port. A developing device for restricting toner supply from the toner container by closing
Replenishment means for replenishing the developing device with toner in the toner container;
A toner remaining amount sensor for detecting the remaining amount of toner in the toner container;
A toner consumption amount calculating means for calculating an estimated value of the toner consumption amount in the toner container using a cumulative printing rate obtained by integrating the printing rate calculated for each printing sheet ;
When the output value of the toner remaining amount sensor becomes equal to or less than a predetermined value, a low state in which the toner remaining amount in the toner container is reduced is detected, and from the low state calculated by the toner consumption calculating means Control means for determining that the remaining amount of toner in the toner container is empty when the cumulative printing rate indicating the estimated value of the toner consumption reaches a predetermined threshold;
With
When the average printing rate per predetermined number of sheets after the detection of the low state is equal to or less than a predetermined value, the actual toner consumption amount in the toner container is calculated based on the estimated toner consumption amount. And determining that it is in the Replace state when the cumulative printing rate reaches the threshold value,
When the average printing rate per predetermined number of sheets after the detection of the low state exceeds a predetermined value, it is determined that the actual toner consumption amount in the toner container is smaller than the estimated value of the toner consumption amount. Then, when the cumulative printing rate reaches a value larger than the threshold, it is determined that the Replace state is present,
The control means sets the threshold for determining the Replace state to M1 when the average printing rate from the Low state is less than or equal to a predetermined value, and the average printing rate from the Low state exceeds a predetermined value In the image forming apparatus, the threshold value for determining the Replace state is set to M2 (M2> M1).

A detachable toner storage container for storing unused toner which is a magnetic one-component developer;
A toner replenishing port for replenishing toner from the toner storage container; and a conveyance capability suppressing unit disposed on the downstream side of the toner replenishing port. A developing device for restricting toner supply from the toner container by closing
Replenishment means for replenishing the developing device with toner in the toner container;
A toner remaining amount sensor for detecting the remaining amount of toner in the toner container;
A toner consumption amount calculating means for calculating an estimated value of the toner consumption amount in the toner container using the cumulative number of driving times or the cumulative driving time of the replenishing means ;
When the output value of the toner remaining amount sensor becomes equal to or less than a predetermined value, a low state in which the toner remaining amount in the toner container is reduced is detected, and from the low state calculated by the toner consumption calculating means When the cumulative number of driving times or the cumulative driving time of the replenishing means indicating the estimated amount of toner consumption reaches a predetermined threshold value, it is determined that the toner remaining in the toner container is in a Replace state. Control means to
With
When the average printing rate per predetermined number of sheets after the detection of the low state is equal to or less than a predetermined value, the actual toner consumption amount in the toner container is calculated based on the estimated toner consumption amount. And determining that the state is the Replace state when the cumulative drive count or the cumulative drive time reaches the threshold,
When the average printing rate per predetermined number of sheets after the detection of the low state exceeds a predetermined value, it is determined that the actual toner consumption amount in the toner container is smaller than the estimated value of the toner consumption amount. And determining that the state is the Replace state when the cumulative driving number or the cumulative driving time reaches a value larger than the threshold value,
The control means sets the threshold for determining the Replace state to Q1 when the average printing rate from the Low state is equal to or less than a predetermined value, and the average printing rate from the Low state exceeds a predetermined value In this case, the threshold value for determining the Replace state is set to Q2 (Q2> Q1).

The image forming apparatus according to claim 1, further comprising a display unit configured to display that the toner container is in the low state or the replace state.