JP7322466B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

像担持体と、像担持体に静電像を形成する静電像形成手段と、攪拌して帯電させた現像剤を像担持体に供給して、静電像を現像する現像手段と、を備える画像形成装置において、現像手段に補給用現像剤を補給する現像剤補給容器に付設された記憶手段から、補給用現像剤の製造日からの経過時間に関連する情報を読み取る読み取り手段と、読み取った情報に基づいて、経過時間が長くなると現像剤の攪拌量が増えるように、現像手段を制御する制御手段と、を備える画像形成装置が知られている（特許文献１）。

現像槽と、現像槽へ必要に応じてトナーを供給するためのトナー補給槽とトナー補給槽に収容されるトナーを攪拌するための攪拌部材とを有し、画像形成装置本体に対して交換可能なトナーカートリッジと、攪拌部材を回転駆動するトナー補給モータとを具備した画像形成装置において、さらに、トナー補給モータの駆動を制御する制御装置を具備し、制御装置は、未使用トナーカートリッジの画像形成装置本体への装着後、トナー補給モータの駆動周波数を下げる機能を備えた画像形成装置も知られている（特許文献２）。

特開２００９－１１６２４８号公報 特開２００５－２２１９７６号公報

本発明は、トナーカートリッジに設けた検知手段でトナーカートリッジ内のトナー量を検知したりトナーの供給時間でトナー残量を予測したりする構成に比べて、トナーカートリッジ内のトナー量を精度よく検知できる画像形成装置を提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、請求項１に記載の画像形成装置は、
内部にトナーを収容し画像形成装置本体に着脱可能な容器と、
前記容器に収容された前記トナーの識別情報及び使用履歴情報を記憶する記憶手段と、
前記容器で構成された回転対象を回転駆動して、前記トナーを前記容器の一端に設けられた開口へ搬送する駆動手段と、
前記駆動手段の電流値を検出する検出手段と、
前記記憶手段に記憶された前記使用履歴情報に基づいて前記容器のトナー残量閾値を設定し、前記検出手段によって検出された前記電流値に基づいて前記トナー残量閾値と比較して前記容器の状態を判断する判断手段と、を備え、
前記使用履歴情報を有しない前記容器が装着されたときの検出された前記駆動手段の前記電流値と画像形成装置本体に予め記憶された基準電流値との比で前記トナーの基準残量閾値を補正して前記トナー残量閾値を設定し、
前記使用履歴情報を有する新たな容器が装着されたときの前記記憶手段に記憶されている初期の電流値と画像形成装置本体に予め記憶された基準電流値との比で前記トナーの基準残量閾値を補正して前記トナー残量閾値を設定する、
ことを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、
前記容器内のトナー残量が前記トナー残量閾値以下である場合に、前記判断手段は、使用者に対してメッセージを表示する表示手段に、その旨を通知するアラート情報を表示させる、
ことを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の画像形成装置において、
前記容器内のトナー残量が前記トナー残量閾値以下である場合に、前記判断手段は、前記駆動手段の回転制御を変更する、
ことを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の画像形成装置において、
前記判断手段は、前記駆動手段の回転数を増加させる、
ことを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、請求項３に記載の画像形成装置において、
前記判断手段は、前記駆動手段の回転角度を増加させて間欠駆動を行う、
ことを特徴とする。

請求項６に記載の発明は、請求項１ないし５のいずれか１項に記載の画像形成装置において、
前記駆動手段は、定電圧制御のステッピングモータである、
ことを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、トナーカートリッジに設けた検知手段でトナーカートリッジ内のトナー量を検知したりトナーの供給時間でトナー残量を予測したりする構成に比べて、未使用の容器が装着された場合に、容器の回転トルクのばらつきによる検出電流値のばらつきを補正し、すでに使用された容器が装着された場合に、記憶手段に記憶された情報に基づいてトナー残量閾値を補正することで、トナーカートリッジ内のトナー量を精度よく検知することができる。

請求項２に記載の発明によれば、容器の交換時期を適切に知らせることができる。

請求項３、４、５に記載の発明によれば、容器内で残量が少なくなったトナーを安定して排出することができる。

請求項６に記載の発明によれば、駆動源の負荷の変化を電流値の変化として検出することができる。

画像形成装置の概略構成を示す断面模式図である。 画像形成部の要部構成を示す縦断面模式図である。 トナーカートリッジの全体構成を示す斜視図である。 トナーカートリッジの断面模式図である。 伝達部材とカップリングギアとの関係を示す斜視図である。 カップリングギアのギア部を示す斜視図である。 トナー供給制御の機能構成を示すブロック図である。 ＩＣタグの記憶領域のブロック図である。 トナーカートリッジ、トナー供給装置及び駆動モータの構成を示す側面図である。 駆動モータの駆動トルクとモータ電流値の関係の一例を示す図である。 トナーカートリッジのトナー残量を検知する動作の流れを示すフローチャートである。 第２実施形態におけるトナーカートリッジのトナー残量を検知する動作の流れを示すフローチャートである。

次に図面を参照しながら、以下に実施形態及び具体例を挙げ、本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施形態及び具体例に限定されるものではない。
また、以下の図面を使用した説明において、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは異なることに留意すべきであり、理解の容易のために説明に必要な部材以外の図示は適宜省略されている。
尚、以後の説明の理解を容易にするために、図面において、前後方向をＸ軸方向、左右方向をＹ軸方向、上下方向をＺ軸方向とする。

「第１実施形態」
（１）画像形成装置の全体構成及び動作
（１．１）画像形成装置の全体構成
図１は本実施形態に係る画像形成装置１の概略構成の一例を示す断面模式図、図２は画像形成部１０の要部構成を示す縦断面模式図である。
画像形成装置１は、画像形成部１０と、画像形成部１０の一端に装着された用紙送り装置２０と、画像形成部１０の他の一端に設けられ、印刷された用紙が排紙される排紙部３０と、操作表示部４０と、上位機器から送信された印刷情報から画像情報を生成する画像処理部５０と、を備えて構成されている。

画像形成部１０は、システム制御装置１１（不図示：図７参照）、露光装置１２、感光体ユニット１３、現像装置１４、転写装置１５、用紙搬送装置１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、定着装置１７、トナー供給装置１８、を備えて構成され、画像処理部５０から受け取った画像情報を用紙送り装置２０から送り込まれた用紙上にトナー画像として形成する。

用紙送り装置２０は、画像形成部１０に対する用紙供給を行う。すなわち、種類（例えば、材質や厚さ、用紙サイズ、紙目）の異なる用紙Ｐを収容する複数の用紙積載部を備えており、これら複数の用紙積載部のいずれか一つから繰り出した用紙を画像形成部１０に対して供給するように構成されている。

排紙部３０は、画像形成部１０にて画像形成が行われた用紙の排出を行う。そのために、排紙部３０は、画像出力後の用紙が排出される排紙収容部を備えている。なお、排紙部３０は、画像形成部１０から出力される用紙束に対して、裁断やステープル（針綴じ）等の後処理を行う機能を有したものであってもよい。

操作表示部４０は、各種の設定や指示の入力及び情報表示に用いられるものである。すなわち、いわゆるユーザインタフェースに相当するもので、具体的には液晶表示パネル、各種操作ボタン、タッチパネル等を組み合わせて構成されている。

（１．２）画像形成部の構成及び動作
このような構成の画像形成装置１では、画像形成のタイミングに合わせて用紙送り装置２０のうち、印刷ジョブで印刷の１枚毎に指定された用紙積載部から繰り出された用紙が画像形成部１０へ送り込まれる。

感光体ユニット１３は、露光装置１２の下方に、それぞれが並列して設けられ、回転駆動する感光体ドラム３１を備えている。感光体ドラム３１の回転方向にそって、帯電装置３２、露光装置１２、現像手段としての現像装置１４、一次転写ローラ５２、クリーニング装置３３、が配置されている。

現像装置１４は、現像剤を収容する現像ハウジング４１、感光体ドラム３１と対向して配置されている現像ローラ４２、トナーを現像剤と混合するように撹拌しながら搬送する撹拌オーガ４３、現像ローラ４２に現像剤を供給する供給オーガ４４を備えている。
それぞれの現像装置１４は、現像ハウジング４１に収容される現像剤を除いて略同様に構成され、それぞれがイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）のトナー像を形成する。

現像装置１４の上方には、トナー（キャリアを含むトナー）を収容する交換可能なトナーカートリッジＴＣと、トナーカートリッジＴＣの挿抜を案内するとともに、それぞれのトナーカートリッジＴＣから現像装置１４にトナーを供給するトナー供給装置１８が配置されている。

回転する感光体ドラム３１の表面は、帯電装置３２により帯電され、露光装置１２から画像処理部５０で生成された画像データに応じて出射する潜像形成光Ｌ（図２ 参照）により静電潜像が形成される。感光体ドラム３１上に形成された静電潜像は現像ローラ４２によりトナー像として現像される。

転写装置１５は、各感光体ユニット１３の感光体ドラム３１にて形成された各色トナー像が多重転写される中間転写ベルト５１、各感光体ユニット１３にて形成された各色トナー像を中間転写ベルト５１に順次転写（一次転写）する一次転写ローラ５２、中間転写ベルト５１上に重畳して転写された各色トナー像を用紙に一括転写（二次転写）する二次転写ベルト５３とから構成されている。

二次転写ベルト５３は、二次転写ローラ５４と剥離ローラ５５とによって張架され、中間転写ベルト５１の背面側に配置されたバックアップローラ６５と二次転写ローラ５４とに挟持されて二次転写部ＴＲを形成する。

各感光体ユニット１３の感光体ドラム３１に形成された各色トナー像は、システム制御装置１１により制御される電源装置等（不図示）から所定の転写電圧が印加された一次転写ローラ５２により中間転写ベルト５１上に順次静電転写（一次転写）され、各色トナーが重畳された重畳トナー像が形成される。

中間転写ベルト５１上の重畳トナー像は、中間転写ベルト５１の移動に伴って二次転写ベルト５３が配置された二次転写部ＴＲに搬送される。重畳トナー像が二次転写部ＴＲに搬送されると、そのタイミングに合わせて用紙送り装置２０から用紙Ｐが二次転写部ＴＲに供給される。そして、二次転写ベルト５３を介して二次転写ローラ５４と対向するバックアップローラ６５には、システム制御装置１１により制御される電源装置等から所定の転写電圧が印加され、用紙Ｐに中間転写ベルト５１上の多重トナー像が一括転写される。

感光体ドラム３１表面の残留トナーは、クリーニング装置３３により除去され、廃トナー収容部（不図示）に回収される。残留トナーが除去された感光体ドラム３１の表面は、帯電装置３２により再帯電される。

定着装置１７は一方向へ回転する無端状の定着ベルト１７ａと、定着ベルト１７ａの周面に接し、一方向へ回転する加圧ローラ１７ｂとを有し、定着ベルト１７ａと加圧ローラ１７ｂの圧接領域によってニップ部（定着領域）が形成される。
転写装置１５においてトナー像が転写された用紙は、トナー像が未定着の状態で用紙搬送装置１６ａを経由して定着装置１７に搬送される。定着装置１７に搬送された用紙Ｐは、一対の定着ベルト１７ａと加圧ローラ１７ｂにより、加熱と圧着の作用でトナー像が定着される。

定着の終了した用紙は、用紙搬送装置１６ｂを経由して排紙部３０に送り込まれる。
尚、用紙の両面に画像出力を行う場合には、用紙搬送装置１６ｃにより当該用紙の表裏が反転され、再び画像形成部１０における二次転写部ＴＲへ送り込まれる。そして、トナー像の転写および転写像の定着が行われた後に、排紙部３０に送り込まれることになる。排紙部３０へ送り込まれた用紙は、必要に応じて裁断やステープル（針綴じ）等の後処理を経た後に、排紙収容部へ排出される。

（２）トナーカートリッジの構成と回転駆動
図３トナーカートリッジＴＣの全体構成を示す斜視図、図４はトナーカートリッジＴＣの断面模式図、図５は伝達部材１２０とカップリングギア１３０との関係を示す斜視図、図６はカップリングギア１３０のギア部を示す斜視図、図７はトナー供給制御の機能構成を示すブロック図、図８はＩＣタグの記憶領域のブロック図、図９はトナーカートリッジ、トナー供給装置及び駆動モータの構成を示す側面図である。
以下、図面を参照しながらトナーカートリッジＴＣの構成及び回転駆動について説明する。

（２．１）トナーカートリッジ
トナーカートリッジＴＣは、図３、図４に示すように、容器本体１００と、容器本体１００を回転可能に保持する保持部材１１０と、容器本体１００に固定されかつトナー供給装置１８からの回転力を容器本体１００に伝達する伝達部材１２０と、伝達部材１２０に回転駆動力を伝達するカップリングギア１３０と、トナーの識別情報及び使用履歴情報を記憶する記憶手段の一例としてのＩＣタグ１４０と、を備えている。

容器本体１００は、長尺な略円筒状の一端側が閉塞された筒体としてポリエチレンやポリエステル樹脂を用いたブロー成形で作製され、筒体の内周面には筒体の一端側から他端側にかけて螺旋状の突起が形成された螺旋部１０１を有し、筒体を所定方向に回転させることによって筒体内に収容された現像剤を螺旋部１０１で搬送可能としている。

保持部材１１０は、例えばＡＢＳ等の合成樹脂の射出成形で作製され、トナー供給装置１８に装着されたときにトナー供給装置１８との間で互いに嵌合できる形状となっている。また、トナーカートリッジＴＣがトナー供給装置１８に装着されると、開閉蓋１１２がトナー供給装置１８によって装着方向と反対方向に押されて（図３（ｂ）中 矢印参照）、排出口１１１が開放されるようになっている。

伝達部材１２０は、例えばポリプロピレンやポリエチレン樹脂の射出成形で作製され、図５に示すように、円筒状の外筒部１２１と、外筒部１２１の中心軸に沿って設けられ、かつトナー供給装置１８側の駆動モータＭ（図９ 参照）からの回転駆動が伝達される伝達部１２２と、伝達部１２２と外筒部１２１との間に設けられ外筒部１２１を支持する支持部１２３と、支持部１２３より保持部材１１０の排出口１１１側に設けられ現像剤を攪拌する攪拌部材ＡＧと、を備えている。

伝達部材１２０には、伝達部１２２の略回転中心位置に凹部１２５が形成されており、この凹部１２５の内壁には中心軸に沿って延びる回転力受け部としての複数の突起１２６が設けられている。そして、このような凹部１２５に対して、伝達部材１２０と協働して働く回転力付与部としてのカップリングギア１３０が挿入されてトナー供給装置１８からの回転駆動力が伝達部材１２０に伝達されるようになっている。

カップリングギア１３０は、例えばＰＯＭ樹脂の射出成形で作製され、図６に示すように、その伝達部材１２０側には、伝達部材１２０の凹部１２５に対して挿入されるギア部１３１が形成されている。ギア部１３１は、断面視で十字形の４つの突起部１３２で構成されている。カップリングギア１３０のトナー供給装置１８側には、４箇所の突起１３３が形成されている。
突起１３３は、カップリングギア１３０の表面１３０ａから略三角形状に突出するもので、トナー供給装置１８から回転駆動力を受ける構成となっている。

伝達部材１２０とカップリングギア１３０とは、伝達部材１２０の凹部１２５の突起１２６と、カップリングギア１３０のギア部１３１の突起部１３２とが係合するように構成されているため、カップリングギア１３０が回転することで、伝達部材１２０及び容器本体１００が回転するようになっている。

トナーカートリッジＴＣの保持部材１１０の外周には、記憶手段の一例としてのＩＣタグ１４０が取り付けられている。ＩＣタグ１４０は、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory）などの不揮発性メモリ１５０及びインターフェイス１６０を含んで構成されている。
トナーカートリッジＴＣが画像形成装置１の本体に装着されると、トナーカートリッジＴＣのインターフェイス１６０とシステム制御装置１１のインターフェイス１１５とが接続され通信可能な状態になる。図７においてはシステム制御装置１１とＩＣタグ１４０との通信は有線通信として表しているが、無線通信であっても良い。

そして、システム制御装置１１のＣＰＵによって、ＩＣタグ１４０内の情報の読み出しと書き換えとが可能となる。また、ＣＰＵは、ＲＡＭ、ＲＯＭ、不揮発性メモリ（ＮＶＭ）、インターフェイス１１５と接続され、ＲＯＭから画像形成装置１の動作制御プログラムの読み出し、ＲＡＭ、不揮発性メモリ（ＮＶＭ）の情報の読み出しと書き換えを行う。

システム制御装置１１の不揮発性メモリ（ＮＶＭ）は、画像形成を行うための各種設定情報を保持した領域１１４ａ、画像形成装置１の本体シリアルＩＤを保持する領域１１４ｂの他、ＩＣタグ１４０の固有情報に対応した情報を保持する第１の領域１１４ｃを有している。

不揮発性メモリ１５０は、システム制御装置１１から読み出される固有情報を格納した読み出し領域、及びシステム制御装置１１との間で読み出し・書き込みが行われる管理情報を記憶するための読み出し・書き込み領域を有している。

読み出し領域としては、図８に機能的に示すように、一例として、トナーカートリッジＴＣに固有なトナーカートリッジＴＣのシリアルＩＤを保持する領域１５１、トナーの色情報を保持する領域１５２、画像形成装置１のモード情報を保持した領域３１３などが挙げられる。

読み出し・書き込み領域としては、後述する駆動モータＭの初期電流値情報を保持する領域１５４、使用中の駆動モータＭの電流値情報を保持する領域１５５、印刷枚数情報を保持する領域１５６、画像形成装置１を一意的に特定する本体シリアルＩＤを保持する領域１５７、画像形成装置１本体のモード変更情報を保持する領域１５８などが挙げられる。

（２．２）トナーカートリッジの回転駆動
図９には、トナー供給装置１８に装着されたトナーカートリッジＴＣとトナーカートリッジＴＣを回転駆動する駆動モータＭを模式的に示している。
尚、各トナーカートリッジＴＣ（Ｃ）、（Ｍ）、（Ｙ）、（Ｋ）、各トナー供給装置１８及び各駆動モータＭは、それぞれ、同様の構成とされている。

トナー供給装置１８は、トナーカートリッジＴＣが装着される機能を有しており、画像形成装置１の本体内部に固定されている。具体的には、トナー供給装置１８は、底板１８１と、底板１８１の両端部からＺ側（上側）に直立する一対の側板（不図示）と、を有しており、Ｙ方向に見て断面Ｕ字状に形成されている（図２ 参照）。

底板１８１は、画像形成装置１の奥側から手前側に向かって（－Ｙ方向）延びている。底板１８１の表面は、トナーカートリッジＴＣがＹ方向を軸方向として載せられる面とされている。底板１８１の奥側端部には、駆動モータＭが取付けられている。

底板１８１における駆動モータＭが取付けられた部位よりも奥側（Ｙ方向）には、トナーカートリッジＴＣの排出口１１１（図４ 参照）から排出されたトナーを通過させる開口１８２が形成されている。開口１８２は、底板１８１を上下方向（Ｚ方向）に貫通し、上下方向（Ｚ方向）に見て、トナーカートリッジＴＣの排出口１１１と重なっている。

さらに、底板１８１における開口１８２よりも奥側（Ｙ方向）には、トナーカートリッジＴＣの開閉蓋１１２を開放するための凹部１８３が形成されているトナー供給装置１８では、底板１８１に対する手前側（－Ｙ方向）からトナーカートリッジＴＣが底板１８１上を奥側（Ｙ方向）へ移動されてトナー供給装置１８の底板１８１に装着される。また、トナー供給装置１８では、装着されたトナーカートリッジＴＣが底板１８１上を手前側（－Ｙ方向）へ移動されてトナー供給装置１８から取り外される。

駆動モータＭは、本体ＭＡと、駆動軸ＭＢと、ドライバ（不図示）と、を有している。駆動軸ＭＢの先端には、トナーカートリッジＴＣのカップリングギア１３０と軸方向に噛み合うカップリングＭＣが設けられている。
カップリングＭＣは、トナーカートリッジＴＣのトナー供給装置１８への装着状態において、カップリングギア１３０のギア部１３１と噛み合い、駆動モータＭの回転駆動力がカップリングギア１３０に伝達される。

駆動モータＭは、回転速度（回転数）が低下することにより回転トルクが高くなる特性を有する定電圧制御のステッピングモータで構成され、駆動モータＭの動作は、システム制御装置１１（図８ 参照）により制御されるようになっている。本実施形態においては、定電圧制御されることで、駆動モータＭの負荷となるトナーカートリッジＴＣの重量の変化を電流値の変化として検出することができるようになっている。

トナー供給装置１８には、トナーカートリッジＴＣに取り付けられたＩＣタグ１４０を読み取る読取部１８４が設けられている。読取部１８４は、ＩＣタグ１４０のインターフェイス１６０を介してＩＣタグ１４０に記憶された識別情報及び使用履歴情報を読み取って、システム制御装置１１（図７ 参照）へ送る。

システム制御装置１１（図７ 参照）は、駆動モータ制御部１１６を介して駆動モータＭのドライバ（不図示）に入力するパルス数（回転数に応じたパルス数）を制御することで、容器本体１００の回転角度、回転速度、及び回転時間を制御する。そしてシステム制御装置１１は、モータ電流検出部１１７によって検出された電流値に基づいて容器本体１００の状態を判断する判断手段として機能する。

具体的には、使用履歴を有しない（新品）トナーカートリッジＴＣが装着された場合にトナー残量閾値を設定し、容器本体１００内のトナー残量がトナー残量閾値以下である場合に、その旨を通知する。
また、装着されていたトナーカートリッジＴＣに換えて使用履歴を有する（旧品）新たなトナーカートリッジＴＣが装着されたときに、ＩＣタグ１４０に記憶されている初期の電流値に基づいて新たなトナーカートリッジＴＣのトナー残量閾値を設定し、容器本体１００内のトナー残量がトナー残量閾値以下である場合に、その旨を通知する。

（３）トナーカートリッジのトナー残量検知
図１０は駆動モータＭの駆動トルクとモータ電流値の関係の一例を示す図、図１１はトナーカートリッジのトナー残量を検知する動作の流れを示すフローチャートである。
本実施形態に係る画像形成装置１においては、トナーカートリッジＴＣの容器本体１００の駆動モータＭの動作時の電流値に基づいて容器本体１００内のトナー残量を検知する。

画像形成により現像装置１４内のトナーが少なくなると、各色のトナーがトナーカートリッジＴＣからトナー供給装置１８を中継して現像装置１４に供給される。トナー供給は、現像装置１４内のトナー濃度（ＴＣ）や、印刷枚数などに基づいて適宜実行される。現像装置１４にトナーが供給される結果、トナーカートリッジＴＣの容器本体１００内のトナー残量が少なくなる。容器本体１００内のトナー残量が少なくなると、容器本体１００の重量が軽くなり、それに伴って容器本体１００を回転駆動する駆動モータＭの負荷が軽くなる。
従ってシステム制御装置１１は、駆動モータＭの電流値に基づいて容器本体１００内のトナー残量を検知可能であり、容器本体１００内のトナー残量が残量閾値以下である場合、使用者に対するメッセージを表示する操作表示部４０に、その旨を通知するアラート情報を表示させる。

図１０には、本実施形態に係る画像形成装置１における駆動モータＭの負荷となる駆動トルクとモータ電流値との関係の一例を示している。定電圧制御によって回転駆動される駆動モータＭに対しては、トナーを保持する容器本体１００の重量が負荷トルクとなる。
そして、負荷トルクとなる容器本体１００を回転駆動するために必要な駆動トルクを発生させる駆動モータＭの電流値と容器本体１００の重量とは、図１０に示すように一定の一次式の関係になる。これにより、モータ電流値と、駆動トルクと同義となる容器本体１００の重量の関係を一義的に設定することが可能になる。

一方、トナーカートリッジＴＣは、伝達部材１２０に駆動モータＭの回転駆動力が伝達されて容器本体１００が回転するが、伝達部材１２０の組み立てばらつきや、トナーカートリッジＴＣのトナー供給装置１８への装着ばらつきによって、図１０において破線で示すように、負荷としての駆動トルクの大きさにばらつきが発生する。

本実施形態に係る画像形成装置１においては、トナーカートリッジＴＣが装着された場合、最初に駆動モータＭで容器本体１００を回転駆動し、駆動モータＭの初期電流値を検出する。そして、検出した初期電流値とシステム制御装置１１に予め記憶されている基準電流値との比（差）を算出し、算出した比（差）で予め記憶された基準残量閾値を補正してトナー残量閾値として設定する。これにより、トナーカートリッジＴＣの負荷トルクのばらつきを補正している。

図１１に示すように、画像形成装置１の電源がＯＦＦ／ＯＮされる（Ｓ１０１）と、読取部１８４がＩＣタグ１４０に記憶されたトナーの識別情報及び使用履歴情報を読み取り（Ｓ１０２）、トナーカートリッジＴＣが交換された否か判断する（Ｓ１０３）。トナーカートリッジＴＣが交換された場合（Ｓ１０３：Ｙｅｓ）、トナーカートリッジＴＣの使用履歴情報から使用履歴を有しない（新品）トナーカートリッジＴＣか否か判断する（Ｓ１０４）。

トナーカートリッジＴＣが新品である場合（Ｓ１０４：Ｎｏ）、最初に駆動モータＭを所定時間回転駆動して（Ｓ１０５）、容器本体１００内のトナーを撹拌した状態でモータ電流値を測定する（Ｓ１０６）。ここで、駆動モータＭを、例えば１０ｓｅｃ程度回転駆動することで容器本体１００内のトナーが充分撹拌された状態で初期電流値を測定することができる。測定した初期電流値はＩＣタグ１４０の領域１５４に書き込まれ記憶される（Ｓ１０７）。

そして、測定した初期電流値を予め記憶された基準電流値と比較して（Ｓ１０８）トナーカートリッジＴＣの負荷トルクのばらつきを補正する。具体的には、測定した初期電流値と基準電流値との比（差）を算出し、算出した比（差）を予め記憶された基準残量閾値と演算してトナー残量閾値を設定する（Ｓ１０９）。その後、駆動モータＭを回転駆動して（Ｓ１１０）、そのときの電流値を測定する（Ｓ１１１）。
そして、都度、測定した電流値とトナー残量閾値と比較する（Ｓ１１２）ことでトナー残量を判定する。ステップ１１１で測定した電流値がトナー残量閾値以下になった場合（Ｓ１１２：Ｙｅｓ）、操作表示部４０にその旨を表示する（Ｓ１１３）。

ここで、トナー残量閾値を適宜設定することで、例えば、トナー残量を「２０％以下」等の数値で表示することもできる。本実施形態によれば、駆動モータＭの負荷トルクとなる容器本体１００内のトナーの重量を直接的に電流値で測定するために、トナー残量を搬送部材の累積回転時間で予測する方法に比べて、精度よく判定することができる。また、トナー残量閾値を所定の残量以下に設定することで、トナー検知センサ等を用いることなく、空検知を行うこともできる。

ステップ１０４でトナーカートリッジＴＣが使用履歴を有する（旧品）場合（Ｓ１０４：Ｙｅｓ）、ＩＣタグ１４０に記憶された電流値情報を読み出す（Ｓ１１４）。ここで、読み出す電流値は、トナーカートリッジＴＣの初期電流値及び最終に記憶された電流値である。そして、読み出した初期電流値と基準電流値との比（差）を算出し、算出した比（差）を予め記憶された基準残量閾値と演算してトナー残量閾値を設定（変更）する（Ｓ１０９）。

その後、駆動モータＭを回転駆動し（Ｓ１１０）、そのときのモータ電流値を測定し（Ｓ１１１）、都度トナー残量閾値と比較する（Ｓ１１２）ことでトナー残量を判定する。ステップ１１１で測定した電流値がトナー残量閾値以下になった場合（Ｓ１１２：Ｙｅｓ）、操作表示部４０にその旨を表示する（Ｓ１１３）。これにより、既に使用されて一定量が消費されたトナーカートリッジＴＣが装着された場合であっても、容器本体１００内のトナー量を精度よく検知することができる。

「第２実施形態」
図１２は第２実施形態におけるトナーカートリッジＴＣのトナー残量を検知する動作の流れを示すフローチャートである。
尚、第１実施形態と同様の構成については同様の符号を用い、ここではその詳細な説明を省略する。本実施形態においては、容器本体１００内のトナー残量がトナー残量閾値以下である場合に、駆動モータＭの回転駆動制御を変更する。具体的には、システム制御装置１１は、駆動モータＭの回転数をトナー残量がトナー残量閾値以上である通常時に比べて増加させる。また、システム制御装置１１は、駆動モータＭの回転角度を通常時に比べて増加させて間欠駆動を行う。

図１２に示すように、トナーカートリッジＴＣがトナー供給装置１８に装着された画像形成装置１の電源がＯＦＦ／ＯＮされる（Ｓ２０１）と、読取部１８４がＩＣタグ１４０に記憶されたトナーの識別情報及び使用履歴情報を読み取る（Ｓ２０２）。そして、トナーカートリッジＴＣが交換された否か判断する（Ｓ２０３）。トナーカートリッジＴＣが交換された場合（Ｓ２０３：Ｙｅｓ）、トナーカートリッジＴＣの使用履歴情報から使用履歴を有しない（新品）トナーカートリッジＴＣか否か判断する（Ｓ２０４）。

トナーカートリッジＴＣが新品である場合（Ｓ２０４：Ｎｏ）、最初に駆動モータＭを所定時間回転駆動して（Ｓ２０５）、容器本体１００内のトナーを撹拌した状態でモータ電流値を測定する（Ｓ２０６）。ここで、駆動モータＭは、例えば１０ｓｅｃ程度回転駆動することで容器本体１００内のトナーが充分撹拌された状態で初期電流値を測定することができる。測定した初期電流値はＩＣタグ１４０の領域１５４に書き込まれ記憶される（Ｓ２０７）。

そして、測定した初期電流値を予め記憶された基準電流値との比を算出し（Ｓ２０８）、算出した比を予め記憶された基準残量閾値と演算してトナー残量閾値を設定する（Ｓ２０９）。その後、駆動モータＭを回転駆動し（Ｓ２１０）、そのときのモータ電流値を測定し（Ｓ２１１）、都度トナー残量閾値と比較する（Ｓ２１２）ことでトナー残量を判定する。ステップ２１２で測定した電流値がトナー残量閾値以下になった場合（Ｓ２１２：Ｙｅｓ）、操作表示部４０にその旨を表示する（Ｓ２１３）。

そして、駆動モータＭの回転角度を通常時に比べて増加させて間欠駆動を行う（Ｓ２１４）とともに、駆動モータＭの回転数を通常時に比べて増加させる（Ｓ２１５）。回転角度としては、例えば通常時に９０度ずつ回転駆動する場合、４５度増加させて１３５度ずつ間欠駆動させる。また、回転数としては、例えば通常時に１０ｒｐｍで回転させる場合、２０ｒｐｍに増加させて回転駆動する。尚、駆動モータＭの回転角度、回転数の双方を変更することなく、いずれか一方を変更してもよい。
これにより、容器本体１００内で残量が少なくなったトナーを安定して排出することができる。

１・・・画像形成装置
１０・・・画像形成部
１１・・・システム制御装置
１２・・・露光装置
１３・・・感光体ユニット
１４・・・現像装置
１５・・・転写装置
１７・・・定着装置
１８・・・トナー供給装置
２０・・・用紙送り装置
３０・・・排紙部
４０・・・操作表示部
５０・・・画像処理部
ＴＣ・・・トナーカートリッジ
１００・・・容器本体
１１０・・・保持部材
１２０・・・伝達部材
１３０・・・カップリングギア
１４０・・・ＩＣタグ

Claims (6)

1. 内部にトナーを収容し画像形成装置本体に着脱可能な容器と、
   前記容器に収容された前記トナーの識別情報及び使用履歴情報を記憶する記憶手段と、
   前記容器で構成された回転対象を回転駆動して、前記トナーを前記容器の一端に設けられた開口へ搬送する駆動手段と、
   前記駆動手段の電流値を検出する検出手段と、
   前記記憶手段に記憶された前記使用履歴情報に基づいて前記容器のトナー残量閾値を設定し、前記検出手段によって検出された前記電流値に基づいて前記トナー残量閾値と比較して前記容器の状態を判断する判断手段と、を備え、
   前記使用履歴情報を有しない前記容器が装着されたときの検出された前記駆動手段の前記電流値と画像形成装置本体に予め記憶された基準電流値との比で前記トナーの基準残量閾値を補正して前記トナー残量閾値を設定し、
   前記使用履歴情報を有する新たな前記容器が装着されたときの前記記憶手段に記憶されている初期の前記電流値と画像形成装置本体に予め記憶された基準電流値との比で前記トナーの基準残量閾値を補正して前記トナー残量閾値を設定する、
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記容器内のトナー残量が前記トナー残量閾値以下である場合に、前記判断手段は、使用者に対してメッセージを表示する表示手段に、その旨を通知するアラート情報を表示させる、
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記容器内のトナー残量が前記トナー残量閾値以下である場合に、前記判断手段は、前記駆動手段の回転制御を変更する、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 前記判断手段は、前記駆動手段の回転数を増加させる、
   ことを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記判断手段は、前記駆動手段の回転角度を増加させて間欠駆動を行う、
   ことを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
6. 前記駆動手段は、定電圧制御のステッピングモータである、
   ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の画像形成装置。

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