図により本発明に係る画像形成装置の一実施形態を具体的に説明する。ただし、以下の各実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対位置等は、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるため、特に特定的な記載が無い限りは、発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
先ず、図1〜図8を用いて本発明に係る画像形成装置の第1実施形態の構成について説明する。図1は、本発明に係る画像形成装置6の構成を示す断面説明図である。図2(a)は、本発明に係る画像形成装置6の構成を示す断面説明図である。
<画像形成装置>
先ず、図1及び図2を用いて本発明に係る画像形成装置6の構成について説明する。図1及び図2(a)に示す画像形成装置6は、例えば、有機感光体からなる像担持体としての感光ドラム1を有する。更に、図2(a)の反時計回り方向に回転する感光ドラム1の表面を一様に帯電する帯電手段となる帯電ローラ2を有する。更に、像露光手段となるレーザスキャナ41を有する。
レーザスキャナ41は、該帯電ローラ2により一様に帯電された感光ドラム1の表面に対して図1に示す画像読取部40により読み取った画像情報に基づいてレーザ光を放射して図示しないポリゴンミラー及び反射ミラーを介して露光を行う。これにより感光ドラム1の表面に静電潜像が形成される。感光ドラム1の表面に形成された静電潜像に対して現像手段となる現像装置3によりトナーが供給されてトナー像として現像される。
一方、図1に示す給送カセット7内に収容された紙等の記録材12は、図示しない給送手段により感光ドラム1と転写手段となる転写ローラ4との転写ニップ部に所定のタイミングで給送される。感光ドラム1の表面に形成されたトナー像は、転写ローラ4に転写バイアスが印加されて転写ニップ部において記録材12に転写される。
トナー像が転写された記録材12は、定着手段となる定着装置5に搬送され、該定着装置5に設けられた定着ローラと加圧ローラとにより挟持搬送される過程において、加熱及び加圧されてトナーが熱溶融し、記録材12に熱定着される。その後、図示しない排出ローラにより挟持搬送されて排出トレイ20上に排出される。記録材12に転写されずに感光ドラム1の表面上に残った残留トナーは、クリーニング手段となるクリーニングブレード21により掻き取られて回収容器22内に回収される。
<現像装置>
次に図2を用いて現像装置3の構成について説明する。感光ドラム1の表面に形成された静電潜像に対して現像装置3からトナーを供給してトナー像として現像される。現像装置3の枠体からなる現像容器3aには、現像剤担持体となる現像スリーブ8が回転可能に支持されている。現像スリーブ8は、現像装置3の枠体に設けられた開口3bから一部露出されて感光ドラム1の表面に対向して設けられている。
現像装置3の枠体には、現像スリーブ8に対向して規制ブレード23が設けられている。規制ブレード23により現像スリーブ8の表面に担持されたトナーの層厚が規制される。現像装置3の枠体からなる現像容器3aには、回転軸19aを中心に図2(a)の反時計回り方向に回転する撹拌部材19が支持されている。撹拌部材19の回転軌跡の範囲内には、現像装置3内のトナーの有無を検出するトナーセンサ16が設けられている。また、現像装置3の枠体からなる現像容器3aには、螺旋状羽根を有する搬送スクリュー17が設けられている。
現像容器3a内に収容されたトナーは、撹拌部材19の図2(a)の反時計回り方向の回転により撹拌されながら現像スリーブ8に向けて搬送される。現像スリーブ8の表面に担持されたトナーは、該現像スリーブ8が図2(a)の時計回り方向に回転することにより規制ブレード23により層厚が規制されて感光ドラム1の表面に対向する転写位置に送られる。
現像スリーブ8には、図示しない現像バイアス電源により交流バイアスと直流バイアスとが重畳された現像バイアスが印加される。これにより感光ドラム1の表面と現像スリーブ8との間の電位差により現像スリーブ8の表面に担持されたトナーが感光ドラム1の表面に向けて飛翔する。これにより感光ドラム1の表面に形成された静電潜像がトナー像として現像される。
<トナー補給装置>
次に、図2を用いてトナー補給装置11の構成について説明する。図2(b)は、トナー補給装置11の構成を示す側面説明図である。図2(c)は、トナー補給装置11の構成を示す平面説明図である。図2(a)〜(c)に示すように、現像装置3内にトナーを補給するトナー補給装置11は、内部に現像剤となるトナーを収容し、画像形成装置6本体(画像形成装置の本体)に対して着脱可能な補給容器となる円筒状のトナーボトル50を有する。更に、該トナーボトル50を回転可能に支持する装着部9を有する。
トナーボトル50(補給容器)は、内部にトナー(現像剤)を収容する収容部50aと、該トナーボトル50の外周面上に全周に亘って連続して設けられ、駆動ギア10からの回転駆動力を受ける回転可能な駆動受入れ部となるギア部53とを有して構成される。該ギア部53には駆動ギア10が噛合して設けられている。駆動ギア10は、図5に示す駆動源となるモータ103から図示しない駆動伝達手段を介して回転駆動力が伝達されて回転する。
図5に示す制御手段となる制御部101に設けられたCPU101aにより駆動制御部102を介してモータ103を駆動制御する。これにより図2(a),(b)に示す駆動ギア10が回転駆動され、該駆動ギア10が噛合されたギア部53を介してトナーボトル50が回転する。図2(b),(c)に示すように、トナーボトル50の収容部50aの内周面には、螺旋状の突起部50bが内側に向かって突出して形成されている。
駆動ギア10の回転に伴ってギア部53を介してトナーボトル50が回転すると、螺旋状の突起部50bにガイドされてトナーボトル50の収容部50a内(収容部内)のトナーが図2(b),(c)の矢印a方向に搬送される。トナーボトル50は、画像形成装置6本体側に設けられた装着部9に対して着脱可能に設けられている。
<補給容器>
次に、図3を用いてトナー搬送路60内に設けられた搬送スクリュー13(搬送手段)にトナー(現像剤)を補給する着脱可能な補給容器となるトナーボトル50の構成について説明する。図3(a)は、トナーボトル50の装着部9に設けられるポンプ部51が使用上最大限伸張された状態を示す側面説明図である。図3(b)は、トナーボトル50の装着部9に設けられるポンプ部51が使用上最大限収縮された状態を示す側面説明図である。図3(c)は、トナーボトル50の装着部9に設けられるポンプ部51が使用上最大限伸張された状態を示す平面説明図である。図3(d)は、トナーボトル50の装着部9に設けられるポンプ部51が使用上最大限収縮された状態を示す平面説明図である。
図3(a)〜(d)に示すように、円筒状のトナーボトル50は、長手方向(図3(a)〜(d)の左右方向)において、トナー収容領域Raとトナー排出領域Rbとに分けられる。トナー収容領域Raに設けられる収容部50aの内周面には、螺旋状の突起部50bが該トナーボトル50の内側に向かって突出して形成されている。この螺旋状の突起部50bと、トナーボトル50の回転駆動によりトナーボトル50の収容部50a内のトナーは、トナー収容領域Raからトナー排出領域Rbに案内される。
トナーボトル50(補給容器)には、該トナーボトル50と一体的に回転する円筒部57と、トナーボトル50と一体的に回転する円筒部57の回転方向に自らが回転することがないように装着部9に支持された円筒状の排出部24が設けられている。トナーボトル50の収容部50a内部と、円筒部57の内部と、排出部24の内部とは互いに連通されている。装着部9に支持された円筒状の排出部24と該装着部9とを貫通する貫通穴からなる排出口52が設けられている。該排出口52から収容部50a内に収容されたトナー(現像剤)を排出する。
<ポンプ部>
次に、図2(b),(c)及び図3(a)〜(d)を用いてトナーボトル50(補給容器)からトナー(現像剤)を排出する排出手段を構成し、往復動作に伴い伸縮することにより、その容積が可変なポンプ部51の構成について説明する。本実施形態のポンプ部51の内部は、トナーボトル50の収容部50a内部と、円筒部57の内部と、排出部24の内部とに互いに連通されている。ポンプ部51(排出手段)は、トナーボトル50の収容部50a内(収容部内)に収容されたトナー(現像剤)を排出口52から排出する。ポンプ部51(排出手段)が伸縮することで、排出口52近傍(排出口近傍)のトナー(現像剤)をトナー搬送路60内に設けられた搬送スクリュー13(搬送手段)へ排出する。
これによりポンプ部51は、排出口52を介して吸気動作と排気動作とを交互に行わせる吸排気部材として構成される。即ち、ポンプ部51は、排出口52を介して外部からトナーボトル50の内部に向かう気流と、該トナーボトル50の内部から外部に向かう気流とを交互に繰り返し発生させる気流発生部材として構成される。
ポンプ部51は、トナーボトル50と一体的に回転する円筒部57の回転方向に自らが回転することがないように装着部9に支持されている。本実施形態のポンプ部51は、往復動作に伴い、その容積が可変な樹脂製の容積可変型ポンプ部(蛇腹状ポンプ)を採用している。具体的には、図3(a)〜(d)に示すように、蛇腹状ポンプを採用しており、山折り部と谷折り部とが周期的に交互に複数形成されている。
<駆動変換部>
次に、図2(b),(c)及び図3(a)〜(d)を用いてトナーボトル50の外周面上に設けられたギア部53(駆動受入れ部)が駆動ギア10から受けた回転駆動力を、ポンプ部51を伸縮動作させる力に変換する駆動変換部の構成について説明する。図2(b),(c)及び図3(a)〜(d)に示すように、トナーボトル50と一体的に回転する円筒部57の外周面上には、カム溝55が形成されている。
該カム溝55には、一対の往復動部材54の長手方向の一端部(図3(a)〜(d)の左端部)にそれぞれ突出して設けられた一対の係合突起56が摺動自在に係合されている。一対の往復動部材54の長手方向の他端部(図3(a)〜(d)の右端部)には、該一対の往復動部材54を連結する連結部材54aが設けられている。
該連結部材54aには、係止部54bを介してポンプ部51の伸縮方向の一端部(図3(a)〜(d)の右端部)が係止されている。該ポンプ部51の伸縮方向の他端部(図3(a)〜(d)の左端部)には、円筒状の排出部24が互いの内部が連通して設けられている。円筒状の排出部24は、トナーボトル50と一体的に回転する円筒部57の回転方向に自らが回転することがないように装着部9に支持されている。一対の往復動部材54は、トナーボトル50と一体的に回転する円筒部57の回転方向に自らが回転することがないように装着部9に対して長手方向(図3(a)〜(d)の左右方向)に移動可能に支持されている。
トナーボトル50が装着部9に装着された状態では、トナーボトル50の内部と、円筒部57の内部と、排出部24の内部と、ポンプ部51の内部とが連通される。排出部24と装着部9とを貫通する貫通穴からなる排出口52が設けられている。
駆動ギア10が回転駆動されてギア部53を介してトナーボトル50と円筒部57とが一体的に回転する。これにより円筒部57の外周面に形成されたカム溝55も該円筒部57と一体的に回転する。これによりカム溝55に摺動自在に係合された係合突起56が該カム溝55に沿って図3(a)〜(d)の左右方向に往復移動する。
これにより一対の往復動部材54が図3(a)〜(d)の左右方向に往復移動する。これによりポンプ部51は、図3(b),(d)に示す圧縮と、図3(a),(c)に示す伸長とを繰り返して伸縮することができる。本実施形態では、ポンプ部51の伸縮時の容積変化量は、17cm3(cc)に設定されている。このようなポンプ部51を採用することにより、トナーボトル50と、円筒部57と、排出部24と、ポンプ部51とのそれぞれの内部が連通された全体の内容積を所定の周期で交互に繰り返し変化させることができる。
図3(a)に示すように、ポンプ部51が図3(a)の右方向に伸長した場合には、内容積が大きくなる。ポンプ部51が図3(a)の右方向に一番伸びた場合に最大容積となる。逆に、図3(b)に示すように、ポンプ部51が図3(b)の左方向に収縮した場合には、内容積が小さくなる。ポンプ部51が図3(b)の左方向に一番縮んだ場合に最小容積となる。
このように、ポンプ部51の図3(a),(b)の左右方向の伸縮に伴い、トナーボトル50と、円筒部57と、排出部24と、ポンプ部51とのそれぞれの内部が連通された全体の内容積が変化する。その結果、ポンプ部51が伸縮することで排出部24と装着部9とを貫通して設けた小径(直径が約2mm)の排出口52近傍(排出口近傍)のトナー(現像剤)を効率良く排出することが可能となる。
本実施形態では、図2(b),(c)及び図3(a)〜(d)に示すように、トナーボトル50の外周面上に設けられたギア部53に駆動ギア10から回転駆動力が伝達されて該トナーボトル50は装着部9に対して回転する。これによりトナーボトル50のトナー収容領域Raが回転する。
トナーボトル50と一体的に回転する円筒部57の外周面上には、該円筒部57の回転駆動力をポンプ部51を図3(a),(b)の左右方向に往復動作させる力に変換する駆動変換部として機能するカム溝55が設けられている。
本実施形態では、トナー収容領域Raの回転と、ポンプ部51を往復動作するための駆動力を一つの駆動受入れ部となるギア部53で受ける構成としつつ、該ギア部53が受けた回転駆動力をトナーボトル50側で往復動力に変換する構成としている。これは、トナーボトル50に駆動受入れ部を二つ別々に設ける場合と比べて、トナーボトル50の駆動入力部の構成を簡易化できる。
駆動ギア10からギア部53に伝達された回転駆動力をポンプ部51の往復動力に変換するために該カム溝55に沿って摺動自在に設けられた係合突起56が一端部に設けられた駆動伝達部材となる往復動部材54を用いている。具体的には、駆動ギア10から回転駆動力を受けた駆動受入れ部となるギア部53と一体的に円筒部57が回転する。そして、該円筒部57の外周面上に全周に亘って連続して設けられたカム溝55もギア部53と一体的に回転する。
このカム溝55には、往復動部材54の長手方向の一端部に該カム溝55に向かって突出した係合突起56が該カム溝55に摺動自在に係合している。本実施形態の往復動部材54は、円筒部57の回転方向へ自らが回転することがないように(ガタ程度は許容する)装着部9に対して図3(a)〜(d)の左右方向に移動可能に支持されている。
このように、往復動部材54は、円筒部57の回転方向への移動が装着部9に設けられた図示しないガイド部材により規制される。これにより該往復動部材54の長手方向の一端部に該カム溝55に向かって突出した係合突起56が円筒部57の回転に伴って該カム溝55に沿って移動する。これにより往復動部材54は、装着部9に対して図3(a)〜(d)の左右方向に往復動作する。
本実施形態の係合突起56は、一対の往復動部材54の長手方向の一端部にそれぞれ設けられ、カム溝55に二箇所(複数箇所)で係合するように設けられている。具体的には、係合突起56は、円筒部57の外周面上の全周に沿って連続して設けられたカム溝55に二つの係合突起56が円筒部57の回転中心軸を中心に約180°ずれた対向する位置に設けられている。
係合突起56の配置個数については、少なくとも一つ設けられていれば良い。但し、ポンプ部51の伸縮時の抗力により駆動変換部等にモーメントが発生し、往復動部材54のスムーズな往復動作が行われない恐れがあるためカム溝55の形状に応じて係合突起56を複数個設けるのが好ましい。
つまり、駆動ギア10からトナーボトル50の外周面上に全周に亘って連続して設けられたギア部53に入力された回転駆動力により円筒部57の外周面上の全周に沿って連続して設けられたカム溝55が回転する。これによりカム溝55に沿って係合突起56が摺動して一対の往復動部材54が図3(a)〜(d)の左右方向に往復動作する。
これにより該一対の往復動部材54の長手方向の他端部に設けられた連結部材54aに設けられた係止部54bに係止されたポンプ部51が図3(a)に示す伸張した状態と、図3(b)に示す収縮した状態とを交互に繰り返す。これによりトナーボトル50と、円筒部57と、排出部24と、ポンプ部51とのそれぞれの内部が連通された全体の内容積を変化させることができる。
<搬送路>
次に、図2及び図4を用いて搬送手段となる搬送スクリュー13を内包する搬送路となるトナー搬送路60の構成について説明する。搬送スクリュー13は、ポンプ部51(排出手段)によりトナーボトル50(補給容器)からトナー搬送路60内に排出されたトナー(現像剤)を現像装置3の現像容器3a内に搬送する。
図4(a)は、本実施形態のトナー搬送路60の構成を示す側面説明図である。図4(b)は、本実施形態のトナー搬送路60の構成を示す断面説明図である。図2(a)〜(c)及び図4(a),(b)に示すように、トナー搬送路60には、トナーボトル50の排出口52と連通している供給口61が設けられている。
<搬送手段>
トナー搬送路60の内部には、現像装置3内にトナーを搬送する搬送手段となる螺旋状羽根13bを有する搬送スクリュー13が設けられている。
<検出手段>
また、トナー搬送路60の容器側面には、搬送スクリュー13(搬送手段)によりトナー(現像剤)が搬送される該トナー搬送路60内(搬送路内)のトナー(現像剤)の状態を検出する検出手段となるトナーセンサ14が設けられている。トナー(現像剤)の状態としては、トナー量(現像剤量)を検出する。本実施形態のトナーセンサ14(検出手段)は、トナー搬送路60の容器側面の片側(図4(b)の右側)で供給口61の直下で搬送スクリュー13の回転軸13aの高さ位置に対応して一つ設けられた一例である。該トナーセンサ14によりトナー搬送路60内のトナーの有無を検出することができる。
トナー搬送路60の容器底面で、該トナー搬送路60内を搬送スクリュー13により搬送される図4(a)の矢印b方向で示すトナーの搬送方向下流には、排出口62が設けられている。該排出口62は、図2(a)に示す現像装置3の現像容器の枠体に設けられた供給口18に連通されている。
<制御手段>
図5は、本実施形態の画像形成装置6のトナー補給制御部の構成を示すブロック図である。図5に示すように、駆動源となるモータ103,104、現像スリーブ8の回転駆動を制御する現像クラッチ105は、駆動制御部102を通して画像形成装置6本体の制御部101に接続されている。モータ103は、トナーボトル50の外周面上に設けられたギア部53に噛合する駆動ギア10を回転駆動する。モータ104は、トナー搬送路60内に設けられた搬送スクリュー13を回転駆動する。
制御部101は、制御手段となるCPU(Central Processing Unit;中央演算装置)101aを有する。更に、記憶手段となるROM(Read Only Memory;リードオンリメモリ)101bと、記憶手段となるRAM101c(Randam Access Memory;ランダムアクセスメモリ)とを備えている。
CPU101a(制御手段)は、ROM101b(記憶手段)に格納された制御プログラムを読み出して実行することにより画像形成装置6の画像形成動作に必要な処理を実行する。更に、CPU101a(制御手段)には、作業用データや入力データが格納されたRAM101c(記憶手段)も接続されている。CPU101a(制御手段)は、前述の制御プログラム等に基づいてRAM101c(記憶手段)に収納されたデータを参照して画像形成装置6の各種制御を行なう。
CPU101aは、トナー搬送路60に設けられたトナーセンサ14(検出手段)により検出したトナー量(現像剤量)に基づいてトナー搬送路60内(搬送路内)のトナー(現像剤)の分布を判定する判定手段を兼ねる。CPU101a(判定手段)は、トナーセンサ14(検出手段)がトナー(現像剤)の第1の状態を検出する。これによりトナー搬送路60内(搬送路内)のトナー(現像剤)が所定量有ると判定する。
更に、該トナーセンサ14(検出手段)がトナー(現像剤)の第1の状態よりも早く検出可能な第2の状態を検出する。これによりトナー搬送路60内(搬送路内)のトナー(現像剤)が所定量無いと判定する。RAM101cは、CPU101a(判定手段)によりトナー搬送路60内(搬送路内)にトナー(現像剤)が有ると判定した履歴情報と、該トナー搬送路60内(搬送路内)にトナー(現像剤)が無いと判定した履歴情報とを記憶する記憶手段を兼ねる。
また、制御部101には、CPU101a(判定手段)によりトナー搬送路60内(搬送路内)にトナー(現像剤)が有ると判定した回数をカウントするトナー有りカウンタ25が接続されている。更に、トナー搬送路60内(搬送路内)にトナー(現像剤)が無いと判定した回数をカウントするトナー無しカウンタ26が接続されている。これらのトナー有りカウンタ25と、トナー無しカウンタ26とがカウントしたカウント値は、RAM101c(記憶手段)に随時記憶される。
CPU101aは、トナー搬送路60内に設けられたトナーセンサ14の検出結果に応じて、該トナー搬送路60内(搬送路内)のトナー(現像剤)の分布を判定し、その分布結果に応じてトナーボトル50からのトナー(現像剤)の補給を促す。具体的には、ポンプ部51(排出手段)を制御してトナーボトル50からトナー搬送路60内にトナー(現像剤)の補給を実行する。
CPU101aは、トナーボトル50からのトナー補給を要求された場合、ポンプ部51が必要なサイクル分の伸縮動作を繰り返すように駆動ギア10を回転駆動するモータ103を制御する。本実施形態では、駆動ギア10に噛合されたギア部53を介して回転するトナーボトル50の回転速度は44rpm(rotation per minute)である。ポンプ部51が1サイクル分の伸縮動作を行うためには、トナーボトル50は、680msecの間回転する。
例えば、トナー搬送路60内に設けられたトナーセンサ14は、トナーボトル50の回転駆動時に該トナー搬送路60内のトナーの有無検出を100msecの周期で行う。トナー搬送路60内に設けられたトナーセンサ14が検出した検出信号は、センサ検出部106を介して制御部101に送られる。
<トナーボトルからトナー搬送路へのトナー補給>
CPU101aは、トナー搬送路60内に設けられたトナーセンサ14が検出した検出信号がトナー搬送路60内の「トナー無し」を示す場合は以下の信号を出力する。即ち、駆動ギア10を回転駆動するモータ103をポンプ部51が1サイクル分の伸縮動作を行う時間だけ回転するように指示する信号を出力する。これによりトナーボトル50からポンプ部51によりトナー搬送路60に対してトナーが補給される。
<トナー搬送路から現像装置へのトナー補給>
次に、図2(a)を用いてトナー搬送路60から現像装置3へのトナー補給制御について説明する。トナー搬送路60から現像装置3へのトナー補給は、トナー搬送路60内に設けられた搬送スクリュー13の回転によって行われる。
図2(a)に示す現像装置3内に設けられたトナーセンサ16の検出結果が予め設定された規定値を下回った時点で制御部101に設けられたCPU101aは、以下の制御を実行する。即ち、トナーボトル50からトナー搬送路60へのトナー補給制御と同様にセンサ検出部106を介して制御部101のROM101bに格納された制御プログラムを読み出す。そして、CPU101aによりトナー搬送路60内に設けられた搬送スクリュー13を回転駆動するモータ104を駆動制御してトナー搬送路60から現像装置3へのトナー補給制御を実行する。
例えば、現像装置3内に設けられたトナーセンサ16は、定期的に現像装置3内のトナーの有無検出を行い、該トナーセンサ16により検出した検出信号は、センサ検出部106を介して制御部101に送られる。本実施形態のトナーセンサ16は、現像スリーブ8の回転駆動時のみ現像装置3内のトナーの有無検出を行う。
制御部101に設けられたCPU101aは、現像装置3内に設けられたトナーセンサ16からの検出信号が該現像装置3内の「トナー無し」を示す場合、現像装置3内のトナーが少なくなっていると判断する。これに基づいて、CPU101aは、トナー搬送路60内の搬送スクリュー13を回転駆動するように指示する信号を出力する。これによりトナー搬送路60から現像装置3にトナーが供給され、現像装置3内に設けられたトナーセンサ16が「トナー有り」を検出するまでモータ104を駆動制御してモータ104を回転駆動する。本実施形態では、トナー搬送路60内の搬送スクリュー13の回転速度は、180rpmで行う。
<トナー補給制御>
次に、図6を用いて本実施形態のトナー補給制御について説明する。図6は、本実施形態におけるトナー補給動作を示すフローチャートである。図4(a),(b)に示すように、トナー搬送路60の容器側面には、該トナー搬送路60内におけるトナーの量を検出する、例えば透磁率を検出する透磁率センサによりトナーの有無を検出するトナーセンサ14が設けられている。該トナーセンサ14により検出したトナー搬送路60内のトナー量から得られる信号値に基づいて、CPU101aは、トナーボトル50からトナー搬送路60へトナーを補給する補給指令信号及び補給停止信号を出力する。
図2(a)に示すように、現像装置3内にも同様に該現像装置3内におけるトナーの量を検出する、例えば透磁率を検出する透磁率センサによりトナーの有無を検出するトナーセンサ16が設けられている。該トナーセンサ16により検出した現像装置3内のトナー量から得られる信号値に基づいて、CPU101aは、トナー搬送路60から現像装置3へトナーを補給する補給指令信号及び補給停止信号を出力する。尚、本実施形態のトナーセンサ14,16は、透磁率センサを採用した一例について説明するが、他に、光学式センサ等によりトナー搬送路60や現像装置3の内部のトナー情報を検出することも出来る。
図6のステップS1において、通常、画像形成装置6により画像形成動作を行うと、ステップS2において、現像装置3の駆動を行う。そのとき、ステップS3において、現像装置3内に設けられる例えば透磁率センサ等のトナーセンサ16により現像装置3内のトナーの有無の検出を行う。
ステップS4において、現像装置3内に設けられたトナーセンサ16がトナー有りを検出した場合は、ステップS19に進んで、CPU101aは、画像形成装置6による印刷動作が終了しているか否かの確認を行う。前記ステップS19において、画像形成装置6による印刷動作が終了した場合は、ステップS25に進む。前記ステップS25において、CPU101aは、トナー補給動作を終了し、前記ステップS19において、画像形成装置6による印刷動作が終了していない場合は、前記ステップS3に戻る。前記ステップS3において、CPU101aは、現像装置3内に設けられたトナーセンサ16によるトナーの有無検出を行う。
前記ステップS4において、現像装置3内に設けられたトナーセンサ16によりトナー無しを検出した場合はステップS5に進んで、CPU101aは、モータ104を駆動してトナー搬送路60内に設けられた搬送スクリュー13を回転駆動する。次に、ステップS6において、トナー搬送路60内に設けられたトナーセンサ14によりトナーの有無検出を行う。そのとき、CPU101aは、トナー搬送路60の内部に設けられた例えば透滋率センサからなるトナーセンサ14により100msecの周期で検出されるトナー有無(ON/OFF)情報の取得を行う。
次に、ステップS7において、トナー搬送路60内に設けられたトナーセンサ14によりトナー無し(OFF)を検出した場合(図7(b)の時刻t1)は、ステップS8に進む。前記ステップS8においてCPU101aは、トナー搬送路60内のトナー有りカウンタ25のカウント値をリセットして「0」にする。次に、ステップS9に進んで、CPU101aは、トナー搬送路60内のトナー無しカウンタ26のカウント値(初期のカウント値は「0」)に「+1」を加算して「1」とする。
次に、ステップS10において、CPU101aは、トナー搬送路60内のトナー無しカウンタ26のカウント値が「4」以上か否かの確認を行う。該トナー無しカウンタ26のカウント値が「4」以上で無かった場合は、前記ステップS7に戻る。前記ステップS7において、CPU101aは、トナー搬送路60内に設けられたトナーセンサ14により100msecの周期で検出されるトナー有無(ON/OFF)情報の取得を継続する。
前記ステップS10において、トナー搬送路60内のトナー無しカウンタ26のカウント値が「4」以上であった場合は、ステップS11に進んで、CPU101aは、トナー搬送路60内の「トナー無し」を確定する。その後、ステップS12に進んで、CPU101aは、トナー搬送路60内のトナー無しカウンタ26のカウント値をリセットして「0」にする。その後、ステップS13において、CPU101aは、モータ103を駆動制御して駆動ギア10を回転駆動し、トナーボトル50に接続されたポンプ部51を一往復伸縮駆動する。これによりトナーボトル50からポンプ部51によりトナー搬送路60にトナー補給を行う(ステップS14)。
前記ステップS7において、トナー搬送路60内に設けられたトナーセンサ14がトナー有り(ON)を検出した場合は、ステップS15に進んで、CPU101aは、トナー搬送路60内のトナー有りカウンタ25のカウント値に「+1」を加算する。
次に、ステップS16において、CPU101aは、トナー搬送路60内のトナー有りカウンタ25のカウント値が「4」以上か否かの確認を行う。前記ステップS16において、トナー搬送路60内のトナー有りカウンタ25のカウント値が「4」以上で無かった場合は、前記ステップS7に戻る。前記ステップS7において、CPU101aは、トナー搬送路60内に設けられたトナーセンサ14により100msecの周期で検出されるトナー有無(ON/OFF)情報の取得を継続する。
前記ステップS16において、トナー搬送路60内のトナー有りカウンタ25のカウント値が「4」以上であった場合は、ステップS17に進んで、CPU101aは、トナー搬送路60内の「トナー有り」を確定する。その後、ステップS18に進んで、CPU101aは、トナー搬送路60内のトナー有りカウンタ25とトナー無しカウンタ26のそれぞれのカウント値をリセットして「0」にする。
その後、前記ステップS19に進んで、CPU101aは、画像形成装置6による印刷動作が終了しているか否かの確認を行う。前記ステップS19において、画像形成装置6による印刷動作が終了した場合は、ステップS25に進んで、CPU101aは、トナーボトル50からトナー搬送路60へのトナー補給動作を終了する。前記ステップS19において、画像形成装置6による印刷動作が終了していない場合は、前記ステップS3に戻って、CPU101aは、現像装置3内に設けられたトナーセンサ16により該現像装置3内のトナーの有無検出を継続する。
図6に示すトナー補給動作を繰り返すことにより、トナーボトル50から排出されたトナーをトナー搬送路60を経由して現像装置3に補給することができる。このとき、トナーボトル50からのトナー補給のタイミングは、図6のステップS6〜S13に示すように、トナー搬送路60内に設けられたトナーセンサ14の検出結果により決定される。
また、図6のステップS17に示すように、CPU101a(判定手段)によりトナー搬送路60内(搬送路内)にトナー(現像剤)が有ると判断する。その場合は、ステップS18において、CPU101aは、RAM101c(記憶手段)に記憶された判定履歴情報をクリア(リセット)する。このときの判定履歴情報としては、トナー搬送路60内のトナー有りカウンタ25によりカウントしたカウント値と、トナー搬送路60内のトナー無しカウンタ26によりカウントしたカウント値との両方をクリア(リセット)する。
また、図6のステップS11に示すように、CPU101a(判定手段)によりトナー搬送路60内(搬送路内)にトナー(現像剤)が無いと判断する。その場合は、ステップS12において、CPU101aは、RAM101c(記憶手段)に記憶された判定履歴情報をクリア(リセット)する。このときの判定履歴情報としては、トナー搬送路60内のトナー無しカウンタ26によりカウントしたカウント値のみをクリア(リセット)する。
<トナー状態によるトナー搬送路内に設けられたトナーセンサの検出結果>
次に、図7を用いてトナー状態(凝集度の高低)によりトナー搬送路60内に設けられたトナーセンサ14の検出結果の違いについて説明する。図7(a)は、本実施形態においてトナー状態の差によりトナー搬送路60から排出されるトナーの単位時間当たりの排出量の違いを示す図である。図7(b)は、本実施形態においてトナー状態の差によりトナー搬送路60に設けられるトナーセンサ14の検出結果の違いを示す図である。
図7(a)に、トナーの凝集度が高い状態におけるトナー搬送路60からのトナーの排出量(グラフEh)と、トナーの凝集度が低い状態におけるトナー搬送路60からのトナーの排出量(グラフEl)とを示す。尚、図7(a)に示すEtは、トナーセンサ14がON/OFFに切り替わるときのトナー搬送路60から排出されるトナーの単位時間当たりの排出量の閾値である。
図7(b)に、トナーの凝集度が高い状態におけるトナー搬送路60内に設けられたトナーセンサ14の検出信号(グラフDh14)を示す。更に、トナーの凝集度が低い状態におけるトナー搬送路60内に設けられたトナーセンサ14の検出信号(グラフDl14)を示す。
図7(a)に示すように、トナーボトル50から同じ量(本実施形態では4g)のトナーが排出される。その場合でも、そのときのトナー状態(凝集度の高低)によりトナー搬送路60内に設けられた搬送スクリュー13により搬送されるトナーの単位時間当たりの排出量(グラフEh,El)が異なる。また、図7(b)に示すように、トナー搬送路60内に設けられたトナーセンサ14の検出信号(グラフDh14,Dl14)も異なる。
図7(a)のグラフEhで示すように、トナーの凝集度が高い状態では、トナー搬送路60から搬送スクリュー13により排出されるトナーは、固まった状態で排出される。そのため図7(b)のグラフDh14で示すように、トナーの排出末期(図7(b)の右側)であってもトナー搬送路60内に設けられたトナーセンサ14によるトナー有無(ON/OFF)の検出結果は、安定して検出できる。
一方、図7(a)のグラフElで示すように、トナーの凝集度が低い状態では、トナーボトル50から排出されているトナー量(本実施形態では4g)は、図7(a)のグラフEhで示すトナーの凝集度が高い状態と同じ量である。それにも関わらず、トナー搬送路60から搬送スクリュー13により排出されるトナーの排出量は、不規則な状態で排出される。そのため図7(b)のグラフDl14で示すように、トナーの排出末期(図7(b)の右側)では、トナー搬送路60内に設けられたトナーセンサ14によるトナー有無(ON/OFF)の検出結果は、安定しない。
<トナーの凝集度の違いによるトナーセンサ14のON/OFF回数の違い>
前記ステップS7〜ステップS10では、前記ステップS10において、トナー搬送路60内のトナー無しカウンタ26のカウント値が「4」以上になるまで繰り返される。一方、前記ステップS7、S15、S16では、前記ステップS16において、トナー搬送路60内のトナー有りカウンタ25のカウント値が「4」以上になるまで繰り返される。
即ち、図7(b)のトナーの凝集度が高い状態におけるトナー搬送路60内に設けられたトナーセンサ14の検出信号のグラフDh14では以下の通りである。前記ステップS6において、トナー搬送路60内に設けられたトナーセンサ14によりトナーの有無検出を開始した図7(b)の横軸上の時刻t0から所定の時間が経過した時刻t1でトナーセンサ14がONとなる。すると、ステップS7からステップS15に進み、CPU101aは、トナー搬送路60内のトナー有りカウンタ25のカウント値(初期のカウント値は「0」)に「+1」を加算して「1」とする。
そのとき、ステップS16において、トナー搬送路60内のトナー有りカウンタ25のカウント値は、「4」よりも小さい「1」であるため前記ステップS7に戻る。前記ステップS7において、時刻t5でトナーセンサ14がONからOFFに切り替わった時点で、ステップS8に進んで、CPU101aは、トナー搬送路60内のトナー有りカウンタ25のカウント値の「1」を「0」にリセットする。
次に、ステップS9に進んで、CPU101aは、トナー搬送路60内のトナー無しカウンタ26のカウント値(初期のカウント値は「0」)に「+1」を加算して「1」とする。そして、ステップS10において、トナー無しカウンタ26のカウント値が「4」よりも小さい「1」であるため前記ステップS7に戻る。
図7(b)のグラフDh14では、時刻t5以降は、トナーセンサ14はOFFの状態が継続されるため前記ステップS7〜ステップS10を繰り返す。このとき、トナー無しカウンタ26のカウント値は、前記ステップS7〜ステップS10を1回繰り返すごとに「+1」が加算されて増加する。そして、前記ステップS10において、トナー無しカウンタ26のカウント値が「4」以上になると、ステップS11に進んで前述したトナー補給制御が実施される。
一方、図7(b)のトナーの凝集度が低い状態におけるトナー搬送路60内に設けられたトナーセンサ14の検出信号のグラフDl14では以下の通りである。前記ステップS6において、トナー搬送路60内に設けられたトナーセンサ14によりトナーの有無検出を開始した図7(b)の横軸上の時刻t0から所定の時間が経過した時刻t1でトナーセンサ14がONとなる。すると、ステップS7からステップS15に進み、CPU101aは、トナー搬送路60内のトナー有りカウンタ25のカウント値(初期のカウント値は「0」)に「+1」を加算して「1」とする。
そのとき、ステップS16において、トナー搬送路60内のトナー有りカウンタ25のカウント値は、「4」よりも小さい「1」であるため前記ステップS7に戻る。前記ステップS7において、時刻t2(時刻t1<時刻t2<時刻t5)でトナーセンサ14がONからOFFに切り替わる。その時点で、ステップS8に進んで、CPU101aは、トナー搬送路60内のトナー有りカウンタ25のカウント値を「1」から「0」にリセットする。
次に、ステップS9に進んで、CPU101aは、トナー搬送路60内のトナー無しカウンタ26のカウント値(初期のカウント値は「0」)に「+1」を加算して「1」とする。そして、ステップS10において、トナー無しカウンタ26のカウント値が「4」よりも小さい「1」であるため前記ステップS7に戻る。
図7(b)のグラフDl14では、時刻t3(時刻t2<時刻t3<時刻t5)で再びトナーセンサ14がOFFからONに切り替わる。すると、ステップS7からステップS15に進み、CPU101aは、トナー搬送路60内のトナー有りカウンタ25のカウント値の「0」に「+1」を加算して「1」とする。
そのとき、ステップS16において、トナー搬送路60内のトナー有りカウンタ25のカウント値は、「4」よりも小さい「1」であるため前記ステップS7に戻る。前記ステップS7において、時刻t4(時刻t3<時刻t4<時刻t5)でトナーセンサ14がONからOFFに切り替わる。その時点で、ステップS8に進んで、CPU101aは、トナー搬送路60内のトナー有りカウンタ25のカウント値を「1」から「0」にリセットする。
次に、ステップS9に進んで、CPU101aは、トナー搬送路60内のトナー無しカウンタ26のカウント値の「1」に「+1」を加算して「2」とする。そして、ステップS10において、トナー無しカウンタ26のカウント値が「4」よりも小さい「2」であるため前記ステップS7に戻る。
図7(b)のグラフDl14では、時刻t6(>時刻t4)で再びトナーセンサ14がOFFからONに切り替わる。すると、ステップS7からステップS15に進み、CPU101aは、トナー搬送路60内のトナー有りカウンタ25のカウント値の「0」に「+1」を加算して「1」とする。
そのとき、ステップS16において、トナー搬送路60内のトナー有りカウンタ25のカウント値は、「4」よりも小さい「1」であるため前記ステップS7に戻る。前記ステップS7において、時刻t7(>時刻t6)でトナーセンサ14がONからOFFに切り替わった時点で、ステップS8に進んで、CPU101aは、トナー搬送路60内のトナー有りカウンタ25のカウント値を「1」から「0」にリセットする。
次に、ステップS9に進んで、CPU101aは、トナー搬送路60内のトナー無しカウンタ26のカウント値の「2」に「+1」を加算して「3」とする。そして、ステップS10において、トナー無しカウンタ26のカウント値が「4」よりも小さい「3」であるため前記ステップS7に戻る。
図7(b)のグラフDl14では、時刻t8(>時刻t7)で再びトナーセンサ14がOFFからONに切り替わる。すると、ステップS7からステップS15に進み、CPU101aは、トナー搬送路60内のトナー有りカウンタ25のカウント値の「0」に「+1」を加算して「1」とする。
そのとき、ステップS16において、トナー搬送路60内のトナー有りカウンタ25のカウント値は、「4」よりも小さい「1」であるため前記ステップS7に戻る。前記ステップS7において、時刻t9(>時刻t8)でトナーセンサ14がONからOFFに切り替わった時点で、ステップS8に進んで、CPU101aは、トナー搬送路60内のトナー有りカウンタ25のカウント値を「1」から「0」にリセットする。
次に、ステップS9に進んで、CPU101aは、トナー搬送路60内のトナー無しカウンタ26のカウント値の「3」に「+1」を加算して「4」とする。前記ステップS10において、トナー無しカウンタ26のカウント値が「4」以上になると、ステップS11に進んで前述したトナー補給制御が実施される。
このように、本実施形態では、トナーセンサ14(検出手段)により検出した現像剤量に基づいて、CPU101a(判定手段)は、トナー搬送路60内(搬送路内)の現像剤(トナー)の分布(トナーの凝集度の高低)を判定することができる。また、CPU101a(判定手段)により判定したトナー搬送路60内(搬送路内)の現像剤(トナー)の分布(トナーの凝集度の高低)結果(分布結果)に応じて、CPU101a(制御手段)は、現像剤(トナー)の補給を促すことができる。
本実施形態では、図6のステップS17に示すように、CPU101a(判定手段)によりトナー搬送路60内(搬送路内)にトナー(現像剤)が有ると判断する場合がある。更に、図6のステップS11に示すように、トナー搬送路60内(搬送路内)にトナー(現像剤)が無いと判断する場合がある。CPU101aは、この両者で、トナーセンサ14(検出手段)の検出結果に基づく判定方法を変える。
図6のステップS16におけるトナー搬送路60内のトナー有りカウンタ25のカウント値は以下の通りリセットされる。前記ステップS7においてトナー搬送路60内に設けられたトナーセンサ14によりトナー無し(OFF)を検出した場合(図7(b)の時刻t1)は、ステップS8に進む。前記ステップS8において、CPU101aは、トナー搬送路60内のトナー有りカウンタ25のカウント値を「0」にリセットする。
従って、前記ステップS17においてCPU101a(判定手段)によりトナー搬送路60内(搬送路内)にトナー(現像剤)が有ると判断するのは以下の場合である。前記ステップS7において、トナー搬送路60内に設けられたトナーセンサ14がトナー有り(ON)を4回以上連続して検出した場合である。
一方、ステップS12において、CPU101aがトナー搬送路60内のトナー無しカウンタ26によりカウントしたカウント値をクリア(リセット)するのは以下の通りである。前記ステップS11において、CPU101a(判定手段)によりトナー搬送路60内(搬送路内)にトナー(現像剤)が無いと判断した後に行う。
従って、前記ステップS11において、トナー搬送路60内(搬送路内)にトナー(現像剤)が無いと確定するのは以下の場合である。前記ステップS7において、トナー搬送路60内に設けられたトナーセンサ14によりトナー無し(OFF)を累積で4回以上検出した場合である。
このように、CPU101a(判定手段)は、トナーセンサ14(検出手段)の検出結果に基づくトナー搬送路60内(搬送路内)のトナー(現像剤)の有無により判定方法を変える。つまり、トナーセンサ14の判定結果に基づくトナー無しの判定条件(累積で4回検出)がトナー有りの判定条件(連続で4回検出)に対して必要条件の関係となるように設定する。
即ち、CPU101a(判定手段)の判定方法において、CPU101a(判定手段)によりトナー搬送路60内(搬送路内)にトナー(現像剤)が所定量無いと判定する第2の状態の判定条件は以下の通りである。CPU101a(判定手段)によりトナー搬送路60内(搬送路内)にトナー(現像剤)が所定量有ると判定する第1の状態の判定条件に対して必要条件の関係となっている。
これにより前記ステップS7において、トナー搬送路60内に設けられたトナーセンサ14がトナー有り(ON)を検出した場合は「検出の確実性」を優先して判定する。更に、前記ステップS7において、トナー搬送路60内に設けられたトナーセンサ14がトナー無し(OFF)を検出した場合は、「検出感度」を優先して判定することができる。
また、CPU101a(判定手段)は、トナーセンサ14(検出手段)が所定量未満の状態を検出した累積の回数に基づいて、トナー搬送路60内(搬送路内)にトナー(現像剤)が所定量無いと判定する第2の状態を判定する。更に、トナーセンサ14(検出手段)が所定量以上の状態を検出した連続の回数に基づいて、トナー搬送路60内(搬送路内)にトナー(現像剤)が所定量有ると判定する第1の状態を判定する。
<トナー状態に応じたトナー補給タイミング>
次に、図7及び図8を用いてトナー状態に応じたトナー補給タイミングについて説明する。図8は、本実施形態と比較例とでトナー状態の差によりトナー補給タイミングの違いを比較した図である。図7(a),(b)のグラフEh,Dh14で示すように、トナーの凝集度が高い状態では以下の通りである。即ち、トナーボトル50からトナー搬送路60内にトナーが供給された時点から搬送スクリュー13により排出されてトナー搬送路60内の「トナー無し」が確定する時間は、図8に示すように、3.1secであった。
一方、図14に示して前述した特許文献2を参考にした比較例において、トナーの凝集度が高い状態では以下の通りである。即ち、トナーボトル50からトナー搬送路60内にトナーが供給された時点から搬送スクリュー13により排出されてトナー搬送路60内の「トナー無し」が確定する時間は、図8に示すように、3.5secであった。
図14に示す比較例では、図14のステップS22に示すように、トナー搬送路60内に設けられたトナーセンサ14により一定期間トナー検出を行う。その後に、該トナー搬送路60内のトナーの有無を検出するトナー補給動作である。このために待ち時間(600msec)が生じているためである。この待ち時間は、前記ステップS22におけるタイマー監視により発生する。つまり、実際にトナー搬送路60内のトナーの有無が確定するタイミングであるにも関わらず、判定は常に600msec毎に行われる。このため、トナー搬送路60内のトナー有無が早いタイミングで確定した場合は、タイマーが600msec経過するまでの待ち時間が生じる。
一方、図7(a),(b)のグラフEl,Dl14で示すように、トナーの凝集度が低い状態では、トナーの排出が末端でばらついている。このような場合は、トナー搬送路60内にトナーが殆ど無いにも関わらず、トナーセンサ14により「トナー有り」を検出してしまい、トナー搬送路60内の「トナー無し」を検出するタイミングが遅くなる。
そのため本実施形態では、トナーの凝集度が低い状態では以下の通りである。即ち、トナーボトル50からトナー搬送路60内にトナーが供給された時点から搬送スクリュー13により排出されてトナー搬送路60内の「トナー無し」が確定する時間は、図8に示すように、3.0secであった。
一方、図14に示して前述した特許文献2を参考にした比較例において、トナーの凝集度が低い状態では以下の通りである。即ち、トナーボトル50からトナー搬送路60内にトナーが供給された時点から搬送スクリュー13により排出されてトナー搬送路60内の「トナー無し」が確定する時間は、図8に示すように、5.3secであった。図14に示す比較例では、図14のステップS22に示すように、トナー搬送路60内に設けられたトナーセンサ14により一定期間トナー検出を行う。その後に、該トナー搬送路60内のトナーの有無を検出するトナー補給動作である。このために前記ステップS22においてタイマー監視による待ち時間(600msec)が生じているためである。
トナーの凝集度が低い状態では、本実施形態では、3.0secで、トナー搬送路60内の「トナー無し」を確定しているのに対し、図14に示した比較例では、5.3secでトナー搬送路60内の「トナー無し」を確定している。このため図14に示した比較例では、現像装置3へのトナー補給タイミングが遅くなってしまう。
本実施形態によれば、CPU101aは、トナーセンサ14により検出した検出結果に基づいてトナー搬送路60内のトナーの分布を判定する。そして判定したトナーの分布結果に応じてモータ103を駆動制御して駆動ギア10を回転駆動し、ポンプ部51によるトナー搬送路60内へのトナー補給動作を実行する。
これによりトナー搬送路60内のトナーの分布を精度良く検出することで、トナー搬送路60内の「トナー無し」を精度良く判断することが可能となる。また、検出したトナーの分布に基づいて、トナー搬送路60内へのトナー補給を適切なタイミングで行うことができる。
次に、図9〜図13を用いて本発明に係る画像形成装置の第2実施形態の構成について説明する。尚、前記第1実施形態と同様に構成したものは同一の符号、或いは符号が異なっても同一の部材名を付して説明を省略する。図9(a)は、本実施形態のトナー搬送路60の構成を示す側面説明図である。図9(b)は、本実施形態のトナー搬送路60の構成を示す断面説明図である。
前記第1実施形態では、図4(b)に示すように、トナー搬送路60の容器側面の片側だけにトナーセンサ14を設けた。本実施形態では、図9(b)に示すように、トナー搬送路60内(搬送路内)のトナー量(現像剤量)を検出する検出手段となるトナーセンサ14,15がトナー搬送路60の容器側面の両側に対向して複数設けたものである。
<搬送路>
本実施形態では、図9(b)に示すように、トナー搬送路60(搬送路)の対向する容器側面に二つ(複数)のトナーセンサ14,15を設けたものである。トナーセンサ14,15は、図9(a)に示すように、供給口61の直下で搬送スクリュー13の回転軸13aの高さ位置に対応して設けられている。トナーセンサ14,15は、搬送スクリュー13の回転軸13aを挟むように配置されており、特にトナーの凝集度が低い状態の場合に検出結果に差が発生する。本実施形態においてはトナーセンサ14,15の検出結果の差を考慮して判定を行う。これにより前記第1実施形態との比較においてトナー搬送路60内のトナーの分布を更に精度良く検出できる。
<トナー補給制御>
次に、図10を用いて本実施形態のトナー補給制御について説明する。図10は、本実施形態におけるトナー補給動作を示すフローチャートである。図10のステップS1において、通常、画像形成装置6により画像形成動作を行うと、現像装置3の駆動を行う(ステップS2)。そのとき、現像装置3内部に設けられた例えば透磁率センサ等のトナーセンサ16により現像装置3内のトナー有無の検出を行う(ステップS3)。
次に、ステップS4において、現像装置3内に設けられたトナーセンサ16によりトナー無しを検出しなかった場合は、ステップS19に進んで、CPU101aは、画像形成装置6による印刷動作が終了しているか否かの確認を行う。前記ステップS19において、画像形成装置6による印刷動作が終了した場合は、ステップS25に進んで、CPU101aは、トナー補給動作を終了する。前記ステップS19において、画像形成装置6による印刷動作が終了していない場合は、前記ステップS3に戻って、CPU101aは、現像装置3内に設けられたトナーセンサ16により該現像装置3内のトナー有無の検出を行う。
前記ステップS4において、現像装置3内に設けられたトナーセンサ16によりトナー無しを検出した場合は、ステップS5に進んで、CPU101aは、モータ104を駆動制御してトナー搬送路60内に設けられた搬送スクリュー13を回転駆動する。その後、ステップS30に進んで、CPU101aは、トナー搬送路60の対向する容器側面にそれぞれ設けられたトナーセンサ14,15によりトナー搬送路60内のトナーの有無検出を行う。そのとき、CPU101aは、トナー搬送路60の内部に設けられた例えば透滋率センサ等のトナーセンサ14,15により100msecの周期で検出されるトナーの有無(ON/OFF)情報の取得を行う。
次に、ステップS31において、トナー搬送路60内に設けられたトナーセンサ14,15が何れも「トナー有り(ON)」を検出した場合は、ステップS17に進む。前記ステップS17において、CPU101aは、トナー搬送路60内は、トナーが密の状態であると判断し、トナー搬送路60内の「トナー有り」を確定する。
次に、ステップS18に進んで、CPU101aは、トナー搬送路60内のトナー有りカウンタ25とトナー無しカウンタ26のそれぞれのカウント値をリセットして「0」にする。その後、ステップS19に進んで、CPU101aは、画像形成装置6による印刷動作が終了したか否かの確認を行う。
前記ステップS19において、画像形成装置6による印刷動作が終了した場合は、ステップS25に進んで、CPU101aは、トナーボトル50からトナー搬送路60へのトナー補給動作を終了する。前記ステップS19において、画像形成装置6による印刷動作が終了していない場合は、前記ステップS3に戻って、CPU101aは、現像装置3内に設けられたトナーセンサ16により該現像装置3内のトナーの有無検出を継続する。
前記ステップS31において、トナー搬送路60内に設けられたトナーセンサ14,15の少なくとも何れかがトナー搬送路60内の「トナー無し(OFF)」を検出した場合は、ステップS32に進む。前記ステップS32において、トナー搬送路60内に設けられたトナーセンサ14,15の一方だけが「トナー無し(OFF)」を検出した場合は、ステップS15に進む。前記ステップS15において、CPU101aは、トナー搬送路60内のトナー有りカウンタ25のカウント値に「+1」を加算する。このとき、トナー搬送路60内のトナー状態としては、トナー搬送路60内のトナー分布が疎になりつつある状態である。
次に、ステップS33において、CPU101aは、トナー搬送路60内のトナー有りカウンタ25のカウント値が「3」以上か否かの確認を行う。前記ステップS33において、トナー搬送路60内のトナー有りカウンタ25のカウント値が「3」以上で無かった場合は、前記ステップS31に戻る。前記ステップS31において、CPU101aは、トナー搬送路60内に設けられたトナーセンサ14,15によるトナー有無(ON/OFF)信号の取得を継続する。
前記ステップS33において、トナー搬送路60内のトナー有りカウンタ25のカウント値が「3」以上であった場合は、ステップS117に進んで、CPU101aは、トナー搬送路60内の「トナー有り」を確定する。その後、ステップS118に進んで、CPU101aは、トナー搬送路60内のトナー有りカウンタ25とトナー無しカウンタ26のそれぞれのカウント値をリセットした後、前記ステップS19に進む。
前記ステップS32において、トナー搬送路60内に設けられたトナーセンサ14,15が何れもトナー無し(OFF)を検出した場合は、ステップS8に進む。前記ステップS8において、CPU101aは、トナー搬送路60内のトナー有りカウンタ25のカウント値をリセット(クリア)する。その後、ステップS9に進んで、CPU101aは、トナー搬送路60内のトナー無しカウンタ26のカウント値に「+1」を加算する。
その後、ステップS34に進んで、CPU101aは、トナー搬送路60内のトナー無しカウンタ26のカウント値が「2」以上か否かの確認を行う。前記ステップS34において、トナー搬送路60内のトナー無しカウンタ26のカウント値が「2」以上の場合は、ステップS11に進んで、CPU101aは、トナー搬送路60内の「トナー無し」を確定する。
次に、ステップS12に進んで、CPU101aは、トナー搬送路60内のトナー無しカウンタ26のカウント値をリセットした後、ステップS13に進む。前記ステップS13において、CPU101aは、モータ103を駆動制御して駆動ギア10を回転駆動し、トナーボトル50に接続されたポンプ部51を一往復伸縮駆動する。これによりトナーボトル50からポンプ部51によりトナー搬送路60にトナー補給を行い(ステップS14)、前記ステップS19に進む。
前記ステップS34において、トナー搬送路60内のトナー無しカウンタ26のカウント値が「2」以上でない場合は、前記ステップS31に戻る。前記ステップS31において、CPU101aは、トナー搬送路60内に設けられたトナーセンサ14,15によるトナー有無(ON/OFF)信号の取得を継続する。
図10のステップS17、S117に示すように、CPU101a(判定手段)によりトナー搬送路60内(搬送路内)にトナー(現像剤)が有ると判断する。その場合は、ステップS18、S118において、CPU101aは、RAM101c(記憶手段)に記憶された判定履歴情報をクリア(リセット)する。このときの判定履歴情報としては、トナー搬送路60内のトナー有りカウンタ25によりカウントしたカウント値と、トナー搬送路60内のトナー無しカウンタ26によりカウントしたカウント値との両方をクリア(リセット)する。
また、図10のステップS11に示すように、CPU101a(判定手段)によりトナー搬送路60内(搬送路内)にトナー(現像剤)が無いと判断する。その場合は、ステップS12において、CPU101aは、RAM101c(記憶手段)に記憶された判定履歴情報をクリア(リセット)する。このときの判定履歴情報としては、トナー搬送路60内のトナー無しカウンタ26によりカウントしたカウント値のみをクリア(リセット)する。
<トナー状態によるトナー搬送路内に設けられたトナーセンサの検出結果>
次に、図11及び図12を用いてトナー状態(凝集度の高低)によりトナー搬送路60内に設けられたトナーセンサ14,15の検出結果の違いについて説明する。図11(a)は、トナーの凝集度が高い状態においてトナー搬送路60に設けられた各トナーセンサ14,15のセンサ面に対向する部位を通過して排出されるトナーの単位時間当たりの排出量を示す図である。図11(b)は、トナーの凝集度が高い状態においてトナー搬送路60に設けられた各トナーセンサ14,15の検出結果の違いを示す図である。
図12(a)は、トナーの凝集度が低い状態においてトナー搬送路60に設けられた各トナーセンサ14,15のセンサ面に対向する部位を通過して排出されるトナーの単位時間当たりの排出量を示す図である。図12(b)は、トナーの凝集度が低い状態においてトナー搬送路60に設けられた各トナーセンサ14,15の検出結果の違いを示す図である。
図9(b)の反時計回り方向に回転する搬送スクリュー13の螺旋状羽根13bの回転により下から上に向かって巻き上げられるトナーを検出するトナーセンサ14と、上から下に向かって落下するトナーを検出するトナーセンサ15とでは以下の違いが現れる。図11(a),(b)及び図12(a),(b)に示すように、トナー状態(凝集度の高低)により検出結果が異なる。その他は、図7(a)に示して前述した第1実施形態と略同様であるため重複する説明は省略する。
図11(a)及び図12(a)に、トナーの凝集度が高い状態と低い状態におけるトナー搬送路60に設けられた各トナーセンサ14,15のセンサ面に対向する部位からのトナーの排出量(グラフEh14,Eh15,El14,El15)を示す。尚、図11(a)及び図12(a)に示すEtは、トナーセンサ14,15がそれぞれON/OFFに切り替わるときのトナー搬送路60から排出されるトナーの単位時間当たりの排出量の閾値である。
図11(b)及び図12(b)に、トナーの凝集度が高い状態と低い状態におけるトナー搬送路60内に設けられたトナーセンサ14,15のそれぞれの検出信号(グラフDh14,Dh15,Dl14,Dl15)を示す。
図11(a)及び図12(a)に示すように、トナーボトル50から同じ量(本実施形態では4g)のトナーが排出される。その場合でも、そのときのトナー状態(凝集度の高低)により以下の通り異なる。トナー搬送路60内に設けられた搬送スクリュー13により搬送されるトナーの各トナーセンサ14,15のセンサ面に対向する部位を通過して排出される単位時間当たりの排出量(グラフEh14,Eh15,El14,El15)が異なる。そして、図11(b)及び図12(b)に示すように、トナー搬送路60内に設けられたトナーセンサ14,15の検出信号(グラフDh14,Dh15,Dl14,Dl15)も異なる。
図11(a)のグラフEh14,Eh15で示すように、トナーの凝集度が高い状態では、トナー搬送路60から搬送スクリュー13により排出されるトナーは、固まった状態で排出される。そのため図11(b)のグラフDh14,Dh15で示すように、トナーの排出末期(図11(b)の右側)であってもトナー搬送路60内に設けられたトナーセンサ14,15によるトナー有無(ON/OFF)の検出結果は、安定して検出できる。
一方、図12(a)のグラフEl14,El15で示すように、トナーの凝集度が低い状態では以下の通りである。トナーボトル50から排出されているトナー量(本実施形態では4g)は、図11(a)のグラフEh14,Eh15で示すトナーの凝集度が高い状態と同じ量である。それにも関わらず、トナー搬送路60から搬送スクリュー13により排出されるトナーの排出量は、不規則な状態で排出される。そのため図12(b)のグラフDl14,Dl15で示すように、トナーの排出末期(図12(b)の右側)では、トナー搬送路60内に設けられたトナーセンサ14,15によるトナー有無(ON/OFF)の検出結果は、安定しない。
<トナーの凝集度の違いによるトナーセンサのON/OFF回数の違い>
図10に示す前記ステップS31、S32、S8、S9、S34では、前記ステップS34において、トナー搬送路60内のトナー無しカウンタ26のカウント値が「2」以上になるまで繰り返される。一方、前記ステップS31、S32、S15、S33では、前記ステップS33において、トナー搬送路60内のトナー有りカウンタ25のカウント値が「3」以上になるまで繰り返される。
<トナーの凝集度が高い状態>
即ち、図11(b)のトナーの凝集度が高い状態におけるトナー搬送路60内に設けられたトナーセンサ14,15の検出信号のグラフDh14,Dh15では以下の通りである。前記ステップS30において、トナー搬送路60内に設けられたトナーセンサ14,15によりトナーの有無検出を開始した図11(b)の横軸上の時刻t0から所定の時間が経過した時刻t11でトナーセンサ14のみが先にONとなる。
すると、ステップS31からステップS32に進み、更にステップS15に進んで、CPU101aは、トナー搬送路60内のトナー有りカウンタ25のカウント値(初期のカウント値は「0」)に「+1」を加算して「1」とする。
そのとき、ステップS33において、トナー搬送路60内のトナー有りカウンタ25のカウント値は、「3」よりも小さい「1」であるため前記ステップS31に戻る。前記ステップS31において、時刻t13(>時刻t11)でトナーセンサ15がONとなる。その時点で、CPU101aは、トナーセンサ14,15の両方がONであると判定して、ステップS17に進む。前記ステップS17において、CPU101aは、トナー搬送路60内は、トナーが密の状態であると判断し、トナー搬送路60内の「トナー有り」を確定する。
次に、ステップS18に進んで、CPU101aは、トナー搬送路60内のトナー有りカウンタ25とトナー無しカウンタ26のそれぞれのカウント値をリセットして「0」にする。その後、前記ステップS19に進んで前述した制御を行う。
次に、時刻t20(>時刻t13)でトナーセンサ15のみが先にONからOFFに切り替わる。このとき、前記ステップS31から前記ステップS32を経てステップS15に進む。CPU101aは、トナー搬送路60内のトナー有りカウンタ25のカウント値の「0」に「+1」を加算して「1」とする。
そのとき、ステップS33において、トナー搬送路60内のトナー有りカウンタ25のカウント値は、「3」よりも小さい「1」であるため前記ステップS31に戻る。前記ステップS31において、時刻t22(>時刻t20)でトナーセンサ14もONからOFFに切り替わる。該時刻t22以降は、トナーセンサ14,15の両方がOFFの状態が継続される。このため前記ステップS31からステップS32を経てステップS8に進み、トナー有りカウンタ25のカウント値を「1」から「0」にリセットしてステップS9に進み、トナー無しカウンタ26のカウント値の「0」に「+1」を加算して「1」とする。
次にステップS34に進んで、トナー無しカウンタ26のカウント値の「1」が「2」よりも小さいため前記ステップS31に進む。そして、ステップS31、S32、S8、S9、S34を繰り返す。このとき、トナー無しカウンタ26のカウント値は、前記ステップS31、S32、S8、S9、S34を1回繰り返すごとに「+1」が加算されて増加する。そして、前記ステップS34において、トナー無しカウンタ26のカウント値が「2」以上になると、ステップS11に進んで前述したトナー補給制御が実施される。
<トナーの凝集度が低い状態>
一方、図12(b)のトナーの凝集度が低い状態におけるトナー搬送路60内に設けられたトナーセンサ14,15の検出信号のグラフDl14,Dl15では以下の通りである。前記ステップS30において、トナー搬送路60内に設けられたトナーセンサ14,15によりトナーの有無検出を時刻t0で開始する。その後、図12(b)の横軸上の時刻t0から所定の時間が経過した時刻t11(>時刻t0)でトナーセンサ14のみが先にONとなる。
すると、ステップS31からステップS32に進み、更にステップS15に進んで、CPU101aは、トナー搬送路60内のトナー有りカウンタ25のカウント値(初期のカウント値は「0」)に「+1」を加算して「1」とする。
そのとき、ステップS33において、トナー搬送路60内のトナー有りカウンタ25のカウント値は、「3」よりも小さい「1」であるため前記ステップS31に戻る。前記ステップS31において、時刻t12(>時刻t11)でトナーセンサ15がONとなる。その時点で、CPU101aは、トナーセンサ14,15の両方がONであると判定して、前記ステップS17に進む。前記ステップS17において、CPU101aは、トナー搬送路60内は、トナーが密の状態であると判断し、トナー搬送路60内の「トナー有り」を確定する。
次に、ステップS18に進んで、CPU101aは、トナー搬送路60内のトナー有りカウンタ25とトナー無しカウンタ26のそれぞれのカウント値をリセットして「0」にする。その後、前記ステップS19に進んで前述した制御を行う。
次に、前記ステップS31において、時刻t14(>時刻t12)でトナーセンサ15がONからOFFに切り替わる。このとき、前記ステップS31から前記ステップS32を経てステップS15に進む。CPU101aは、トナー搬送路60内のトナー有りカウンタ25のカウント値の「0」に「+1」を加算して「1」とする。
そのとき、ステップS33において、トナー搬送路60内のトナー有りカウンタ25のカウント値は、「3」よりも小さい「1」であるため前記ステップS31に戻る。前記ステップS31において、時刻t15(>時刻t14)で再びトナーセンサ15がOFFからONに切り替わる。このとき、前記ステップS31から前記ステップS17に進み、前記ステップS17において、CPU101aは、トナー搬送路60内は、トナーが密の状態であると判断し、再びトナー搬送路60内の「トナー有り」を確定する。
次に、ステップS18に進んで、CPU101aは、トナー搬送路60内のトナー有りカウンタ25とトナー無しカウンタ26のそれぞれのカウント値をリセットして「0」にする。その後、前記ステップS19に進んで前述した制御を行う。
次に、前記ステップS31において、時刻t16(>時刻t15)でトナーセンサ15が再びONからOFFに切り替わる。このとき、前記ステップS31から前記ステップS32を経てステップS15に進む。CPU101aは、トナー搬送路60内のトナー有りカウンタ25のカウント値の「0」に「+1」を加算して「1」とする。
そのとき、ステップS33において、トナー搬送路60内のトナー有りカウンタ25のカウント値は、「3」よりも小さい「1」であるため前記ステップS31に戻る。前記ステップS31において、時刻t17(>時刻t16)でトナーセンサ14がONからOFFに切り替わる。このとき、前記ステップS31から前記ステップS32を経てステップS8に進み、トナー有りカウンタ25のカウント値を「1」から「0」にリセットしてステップS9に進み、トナー無しカウンタ26のカウント値の「0」に「+1」を加算して「1」とする。
次にステップS34に進んで、トナー無しカウンタ26のカウント値の「1」が「2」よりも小さいため前記ステップS31に進む。次に、前記ステップS31において、時刻t18(>時刻t17)で再びトナーセンサ15がOFFからONに切り替わる。このとき、前記ステップS31から前記ステップS32を経てステップS15に進む。CPU101aは、トナー搬送路60内のトナー有りカウンタ25のカウント値の「0」に「+1」を加算して「1」とする。
そのとき、ステップS33において、トナー搬送路60内のトナー有りカウンタ25のカウント値は、「3」よりも小さい「1」であるため前記ステップS31に戻る。前記ステップS31において、時刻t19(>時刻t18)で再びトナーセンサ14がOFFからONに切り替わる。このとき、前記ステップS31から前記ステップS17に進み、前記ステップS17において、CPU101aは、トナー搬送路60内は、トナーが密の状態であると判断し、再びトナー搬送路60内の「トナー有り」を確定する。
次に、ステップS18に進んで、CPU101aは、トナー搬送路60内のトナー有りカウンタ25とトナー無しカウンタ26のそれぞれのカウント値をリセットして「0」にする。その後、前記ステップS19に進んで前述した制御を行う。
次に、前記ステップS31において、時刻t20(>時刻t19)でトナーセンサ14のみが先にONからOFFに切り替わる。このとき、前記ステップS31から前記ステップS32を経てステップS15に進む。CPU101aは、トナー搬送路60内のトナー有りカウンタ25のカウント値の「0」に「+1」を加算して「1」とする。
そのとき、ステップS33において、トナー搬送路60内のトナー有りカウンタ25のカウント値は、「3」よりも小さい「1」であるため前記ステップS31に戻る。前記ステップS31において、時刻t21(>時刻t20)で再びトナーセンサ15がONからOFFに切り替わる。このとき、前記ステップS31から前記ステップS32を経てステップS8に進み、トナー有りカウンタ25のカウント値を「1」から「0」にリセットしてステップS9に進み、トナー無しカウンタ26のカウント値の「0」に「+1」を加算して「1」とする。
次にステップS34に進んで、トナー無しカウンタ26のカウント値の「1」が「2」よりも小さいため前記ステップS31に進む。次に、前記ステップS31において、時刻t23(>時刻t21)で再びトナーセンサ14がOFFからONに切り替わる。このとき、前記ステップS31から前記ステップS32を経てステップS15に進む。CPU101aは、トナー搬送路60内のトナー有りカウンタ25のカウント値の「0」に「+1」を加算して「1」とする。
そのとき、ステップS33において、トナー搬送路60内のトナー有りカウンタ25のカウント値は、「3」よりも小さい「1」であるため前記ステップS31に戻る。前記ステップS31において、時刻t24(>時刻t23)で再びトナーセンサ15がOFFからONに切り替わる。これと同時に時刻t24(>時刻t23)で再びトナーセンサ14がONからOFFに切り替わる。このとき、前記ステップS31から前記ステップS32を経て前記ステップS15に進み、前記ステップS15において、CPU101aは、トナー搬送路60内のトナー有りカウンタ25のカウント値の「1」に「+1」を加算して「2」とする。
次に、ステップS33に進んで、CPU101aは、トナー搬送路60内のトナー有りカウンタ25のカウント値は、「3」よりも小さい「2」であるため前記ステップS31に戻る。
次に、前記ステップS31において、時刻t25(>時刻t24)で再びトナーセンサ15がONからOFFに切り替わる。このとき、前記ステップS31から前記ステップS32を経てステップS8に進む。CPU101aは、トナー搬送路60内のトナー有りカウンタ25のカウント値を「2」から「0」にリセットしてステップS9に進み、トナー無しカウンタ26のカウント値の「1」に「+1」を加算して「2」とする。次にステップS34に進んで、トナー無しカウンタ26のカウント値の「2」が「2」以上に達したため前記ステップS11に進んでCPU101aは、トナー搬送路60内の「トナー無し」を確定する。
次に、ステップS12に進んで、CPU101aは、トナー搬送路60内のトナー無しカウンタ26のカウント値の「2」を「0」にリセットした後、ステップS13に進んで前述したトナー補給制御を実行する。その後、ステップS14を経て前記ステップS19に進んで前述した制御を行う。前記ステップS19において印刷が終了していなければ、前記ステップS3に戻り、前記ステップS4、S5、S30を経て前記ステップS31に進む。
前記ステップS31において、時刻t26(>時刻t25)で再びトナーセンサ14がOFFからONに切り替わる。このとき、前記ステップS31から前記ステップS32を経てステップS15に進み、CPU101aは、トナー搬送路60内のトナー有りカウンタ25のカウント値の「0」に「+1」を加算して「1」とする。
次に、ステップS33に進んで、CPU101aは、トナー搬送路60内のトナー有りカウンタ25のカウント値は、「3」よりも小さい「1」であるため前記ステップS31に戻る。
次に、前記ステップS31において、時刻t27(>時刻t26)で再びトナーセンサ14がONからOFFに切り替わる。該時刻t27以降は、トナーセンサ14,15の両方がOFFの状態が継続される。このとき、前記ステップS31から前記ステップS32を経てステップS8に進む。CPU101aは、トナー有りカウンタ25のカウント値を「1」から「0」にリセットしてステップS9に進み、トナー無しカウンタ26のカウント値の「0」に「+1」を加算して「1」とする。
次に、ステップS34に進んで、トナー無しカウンタ26のカウント値の「1」が「2」よりも小さいため前記ステップS31に戻る。その後、前記ステップS31、S32、S8、S9、S34を繰り返すことで、トナー無しカウンタ26のカウント値が「+1」ずつ順次加算されて前記ステップS34においてトナー無しカウンタ26のカウント値が「2」以上に到達する。すると、前記ステップS11に進んで、CPU101aは、トナー搬送路60内の「トナー無し」を確定する。
次に、ステップS12に進んで、CPU101aは、トナー搬送路60内のトナー無しカウンタ26のカウント値の「2」を「0」にリセットした後、ステップS13に進んで前述したトナー補給制御を実行する。
このように、本実施形態でもトナーセンサ14,15(検出手段)により検出した現像剤量に基づいて、CPU101a(判定手段)は、トナー搬送路60内(搬送路内)の現像剤(トナー)の分布(トナーの凝集度の高低)を判定することができる。また、CPU101a(判定手段)により判定したトナー搬送路60内(搬送路内)の現像剤(トナー)の分布(トナーの凝集度の高低)結果(分布結果)に応じて、CPU101a(制御手段)は、現像剤(トナー)の補給を促すことができる。
本実施形態においても、図10のステップS17、S117に示すように、CPU101a(判定手段)によりトナー搬送路60内(搬送路内)にトナー(現像剤)が有ると判定する場合がある。更に、図10のステップS11に示すように、トナー搬送路60内(搬送路内)にトナー(現像剤)が無いと判定する場合がある。両者の場合で、CPU101aは、トナーセンサ14(検出手段)の検出結果に基づく判定方法を変える。
トナー搬送路60内のトナー有りカウンタ25のカウント値のリセットは以下の通りである。前記ステップS18に示すように、前記ステップS31でトナーセンサ14,15の両方が「トナー有り(ON)」を検出した場合がある。その他に、前記ステップS118に示すように、前記ステップS33でトナーセンサ14,15のどちらか一方が「トナー有り(ON)」を3回以上連続して検出した場合がある。
この場合にもCPU101a(判定手段)によりトナー搬送路60内(搬送路内)にトナー(現像剤)が有ると判定してトナー搬送路60内のトナー有りカウンタ25のカウント値がリセットされる。つまり、CPU101a(判定手段)によるトナー搬送路60内(搬送路内)にトナー(現像剤)が有るという判定は、トナーセンサ14,15の何れかが連続して「トナー有り(ON)」を検出した回数に基づいて行う。
一方、前記ステップS12に示すトナー搬送路60内のトナー無しカウンタ26のカウント値のリセットは、前記ステップS11に示すトナー搬送路60内(搬送路内)にトナー(現像剤)が無いと判定した後に行う。従って、前記ステップS11において、トナー搬送路60内(搬送路内)にトナー(現像剤)が無いことが確定するのは以下の通りである。前記ステップS32において、トナー搬送路60に設けられたトナーセンサ14,15の両方がトナー無し(OFF)である判定が累積で2回以上となった場合である。つまり、CPU101a(判定手段)によるトナー搬送路60内のトナー無しの判定は、トナーセンサ14,15の両方がトナー無し(OFF)となった累積の回数で行う。
このように、CPU101a(判定手段)によるトナー搬送路60内(搬送路内)のトナー(現像剤)の有無判定は、トナーセンサ14,15(検出手段)の検出結果に基づいて判定方法を変える。これにより前記ステップS31において、トナー搬送路60内に設けられたトナーセンサ14,15がトナー有り(ON)を検出した場合は、「検出の確実性」を優先して判定する。更に、前記ステップS31において、トナー搬送路60内に設けられたトナーセンサ14,15がトナー無し(OFF)を検出した場合は、「検出感度」を優先して判定することができる。
<トナー状態に応じたトナー補給タイミング>
次に、図11〜図13を用いてトナー状態に応じたトナー補給タイミングについて説明する。図13は、本実施形態と前記第1実施形態とでトナー状態の差によりトナー補給タイミングの違いを比較した図である。前記第1実施形態では、図7(a),(b)のグラフEh,Dh14で示すように、トナーの凝集度が高い状態では以下の通りである。即ち、トナーボトル50からトナー搬送路60内にトナーが供給された時点から搬送スクリュー13により排出されてトナー搬送路60内の「トナー無し」が確定する時間は、図13に示すように、3.1secであった。
一方、本実施形態では、図11(a),(b)のグラフEh14,Eh15,Dh14,Dh15で示すように、トナーの凝集度が高い状態では以下の通りである。即ち、トナーボトル50からトナー搬送路60内にトナーが供給された時点から搬送スクリュー13により排出されてトナー搬送路60内の「トナー無し」が確定する時間は、図13に示すように、2.9secであった。
また、図12(a),(b)のグラフEl14,El15,Dl14,Dl15で示すように、トナーの凝集度が低い状態では、トナーの排出が末端でばらついている。このような場合は、トナー搬送路60内にトナーが殆ど無いにも関わらず、トナーセンサ14,15により「トナー有り」を検出してしまい、トナー搬送路60内の「トナー無し」を検出するタイミングが遅くなる。
そのため前記第1実施形態では、トナーの凝集度が低い状態では以下の通りである。即ち、トナーボトル50からトナー搬送路60内にトナーが供給された時点から搬送スクリュー13により排出されてトナー搬送路60内の「トナー無し」が確定する時間は、図8に示すように、3.0secであった。
一方、本実施形態では、図12(a),(b)のグラフEl14,El15,Dl14,Dl15で示すように、トナーの凝集度が低い状態では以下の通りである。即ち、トナーボトル50からトナー搬送路60内にトナーが供給された時点から搬送スクリュー13により排出されてトナー搬送路60内の「トナー無し」が確定する時間は、図13に示すように、2.7secであった。
本実施形態では、トナー搬送路60内に複数のトナーセンサ14,15を設けて、それぞれのトナーセンサ14,15によりトナー搬送路60内のトナーの有無を検出する。これにより図13に示すように、前記第1実施形態との比較においてトナーの凝集度が高い状態と、トナーの凝集度が低い状態で、それぞれトナー搬送路60内の「トナー無し」を検出するタイミングを早くすることが可能となった。これによりトナー搬送路60内のトナーの疎密を正確に判断することで、トナーボトル50からのトナー補給を適切なタイミングで行うことができる。他の構成は前記第1実施形態と同様に構成され、同様の効果を得ることが出来る。