JPH09274369A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 トナー収納容器から現像装置へのトナー補給
を、画像情報に応じて設定される設定時間に基づいて駆
動する補給用トナー搬送部材により行うトナー補給装置
を備えた画像形成装置において、画像情報に応じて設定
されるトナー補給量に正確に対応した精度の高いトナー
補給ができ、また、トナー収納容器内のトナー残量を低
コストでより高い信頼性でもって検知できるようにす
る。 【解決手段】 補給用トナー搬送部材がトナー補給時に
実際に駆動した実動時間を検出する検出手段と、その実
動時間と設定時間との差を算出する演算手段と、その時
間差をフィードバックして設定時間を補正する補正手段
とからなる補給量制御手段を設けた。上記検出手段と演
算手段に加え、演算手段により算出される時間差を予め
設定したトナー空検知用の閾値と比較し、閾値に達した
場合にはトナー収納容器内のトナーが空であると判定す
る比較判定手段を増設したトナー空検知手段を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、トナー収納容器か
ら現像装置にトナーを補給するトナー補給装置を備え
た、複写機やプリンター等の画像形成装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来、トナー収納容器（トナーカートリ
ッジ等）から現像装置にトナーを補給するトナー補給装
置を備えた複写機等においては、そのトナー補給量を画
像情報に応じて設定する方式が多く採用されている。こ
の明細書中においては、特に断りのない限り、トナーと
は二成分現像剤におけるトナー成分又は一成分現像剤の
いずれか一方をさす。

【０００３】例えば、（ａ）アナログ式の画像処理を行
う複写機の場合には、原稿を露光走査して読み取る際
に、その原稿のエリアカバレッジ（画像が存在する領
域）を読み取るセンサーによりエリアカバレッジを検出
し、その領域に応じて設定された消費トナー量を補給す
べきトナー量としてフィードバックしている。また、
（ｂ）デジタル式の画像処理を行う複写機の場合には、
原稿読み取りセンサーにて読み取った原稿の情報そのも
のを利用し、その原稿情報に応じて設定された消費トナ
ー量を補給すべきトナー量としてフィードバックしてい
る。

【０００４】そして、いずれの場合のトナー補給装置に
おいても、トナー補給量としてフィードバックされる情
報は、トナー収納容器から現像装置にトナーを搬送する
補給用のトナー搬送部材等を駆動させる時間として設定
されており、従って、そのトナー補給は上記した設定時
間に応じて駆動するトナー搬送部材によって行われるよ
うになっている。このような画像情報に基づいてトナー
補給量を設定する方式は、実際に消費されるトナー量に
即した設定が可能であるため、的確なトナー補給を行う
ことができる利点がある。

【０００５】ところが、このような画像情報に応じてト
ナー補給量を設定する方式のトナー補給装置では、実際
に補給されるトナーの量が、画像情報に応じて設定され
る補給量とは異なり変動してしまうという問題があっ
た。この結果、そのトナー補給量の変動により、画像濃
度が変動したり、カブリが発生する等の画質不良を誘発
していた。

【０００６】補給時におけるトナー量の変動は、補給用
トナー搬送部材の駆動量が変動することによって発生す
る場合がある。そして、本発明者の研究によれば、この
トナー搬送部材の駆動量の変動は、トナー収納容器内の
トナーの残量によって起こる傾向にあることが判明し、
具体的には、そのトナー残量が多い場合には変動が少な
く（実際の補給量が設定された補給量に近い）、反対に
そのトナー残量が少ない場合には変動が多くなる（実際
の補給量が設定された補給量よりも増加する）。

【０００７】ちなみに、特開昭５５−９８７７２号公報
には、現像ロール又は撹拌用回転部材にトルク検出手段
を設け、現像剤の搬送負荷に基づく回転トルクの変化を
検出して（二成分）現像剤中のトナーの濃度を検出する
ようにした技術が示されている。しかし、この技術は、
現像ロール又は撹拌用回転部材の回転トルクが基準値を
下回った場合にトナーの補給を行って現像剤中のトナー
濃度を一定に保つようにしたものであって、トナー補給
装置における補給用トナー搬送部材の駆動変動により発
生するトナー補給量の変動という問題を解決しようとし
たものではない。

【０００８】一方、上記したようなトナー補給装置にお
いては、トナー収納容器内のトナーの残量を検出してそ
のトナー残量が交換を要する程度に少なくなった場合に
は警告する等の必要がある。従来は、一般的に、トナー
収納容器と現像装置の間にトナーが空（ごく少量）にな
ったことを検知するための空検知センサーを配設して対
応していた。

【０００９】ところが、このような空検知センサーを配
設したトナー補給装置の場合には、そのセンサーがトナ
ーの接触の有無により機能するものであるため、そのセ
ンサー表面を清掃部材により清掃する必要があり、セン
サー自体とその清掃部材によりコストがかかるという問
題があった。また、そのセンサーの検知能力の信頼性に
も問題があった。例えば、清掃部材が曲がったり折れて
しまうことにより、センサー表面がトナーで汚れて検知
能力が低下したりあるいはセンサー表面が磨耗して検知
能力が低下するおそれがあった。

【００１０】しかも、その空検知センサーによる検知方
式では、トナーが空であることを検知する検知基準設定
値が一定であるため、比較的大量にコピー等を行うユー
ザーによっては、その空検知後に新しいトナー収納容器
を手配した場合にトナー収納容器の交換が間に合わず使
用できない（コピーできない）という状態が発生するこ
とがある。

【００１１】ちなみに、特開平４−７５７７号公報に
は、トナー収納部内に配置されたトナー撹拌部材の駆動
手段（ＤＣモータ）の負荷（そのモータに流れる電圧
値）を検知して基準値と比較してトナー材残量が少ない
ことを判定する技術が示されている。しかし、この技術
は、あくまでも現像装置内におけるトナー残量を検知す
るものであって、上記したトナー補給装置におけるトナ
ー収納容器内のトナー残量を検知するものではない。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記したよう
な従来技術の各種問題点に鑑みてなされたもので、その
目的とするところは、画像情報に応じて設定されるトナ
ー補給量に正確に対応した精度の高いトナー補給を行
い、もってトナー補給量の変動による画質不良の発生
（画像濃度の変動やカブリの発生）を防止することがで
きる画像形成装置の提供にある。

【００１３】また、本発明の他の目的は、トナー補給装
置におけるトナー収納容器内のトナー残量（空の状態）
を低コストでより高い信頼性でもって検知することがで
き、しかも、その検知レベルを可変設定することができ
る画像形成装置を提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明の画像形成装置
は、トナー収納容器から現像装置へのトナー補給を、画
像情報に応じて設定される設定時間に基づいて駆動する
補給用トナー搬送部材により行うトナー補給装置を備え
た画像形成装置において、前記補給用トナー搬送部材が
トナー補給時に実際に駆動した実動時間を検出する検出
手段と、この検出手段により検出される実動時間と前記
設定時間との差を算出する演算手段と、この演算手段に
より算出される時間差をフィードバックして前記設定時
間を補正する補正手段とからなる補給量制御手段を設け
たことを特徴とするものである。

【００１５】また、本発明の画像形成装置は、トナー収
納容器から現像装置へのトナー補給を、画像情報に応じ
て設定される設定時間に基づいて駆動する補給用トナー
搬送部材により行うトナー補給装置を備えた画像形成装
置において、前記補給用トナー搬送部材がトナー補給時
に実際に駆動した実動時間を検出する検出手段と、この
検出手段により検出される実動時間と前記設定時間との
差を算出する演算手段と、この演算手段により算出され
る時間差を予め設定したトナー空検知用の閾値と比較
し、閾値に達した場合には前記トナー収納容器内のトナ
ーが空であると判定する比較判定手段とからなるトナー
空検知手段を設けたことを特徴とするものである。

【００１６】上記のトナー空検知手段は、前記した補給
量制御手段を設けた画像形成装置に、演算手段により算
出される時間差を予め設定したトナー空検知用の閾値と
比較し、閾値に達した場合には前記トナー収納容器内の
トナーが空であると判定する比較判定手段を設けること
により、兼備させるようにしてもよい。

【００１７】上記の検出手段としては、補給用トナー搬
送部材が回転駆動するものである場合には、前記検出手
段は、補給用トナー搬送部材の回転数を検出してその回
転数を回転時間に換算する装置を使用することができ、
また、補給用トナー搬送部材が電動モーターにより駆動
するものである場合には、トナー補給時の電動モーター
における電圧を検出してその検出時間を計測する装置を
使用することができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら説明する。

【００１９】図２〜４は本発明の画像形成装置（複写機
等）の一例を示すもので、図２はその主要部を示す概念
図、図３は図２のＰ−Ｐ線に沿う概略断面図、図４は図
２のＱ−Ｑ線に沿う概略断面図である。図中の符号１０
は感光体ドラム等からなる静電潜像担持体、２０は静電
潜像担持体１０の周囲に配される現像装置、３０は現像
装置２０に補給するトナーを収納するトナーカトリッジ
等からなるトナー収納容器、４０はトナー収納容器３０
内のトナーＴを一旦収容して現像装置２０に実際に補給
するリザーブタンクである。

【００２０】静電潜像担持体１０の周囲には、上記現像
装置２０の他に、図示しない帯電装置、像露光装置、転
写装置、剥離装置、クリーニング装置、除電装置、定着
装置等からなる公知の作像機器が配設されている。そし
て、従来公知の手順に従い、この静電潜像担持体１０上
において画像情報に基づく静電潜像を形成した後に現像
装置２０により顕像化し、その顕像化されたトナー像を
所定の記録媒体に転写して定着するようになっている。

【００２１】現像装置２０は、一成分現像装置又は二成
分現像装置のいずれであってもよいが、本例では二成分
現像装置を使用している。この二成分現像装置２０は、
図２に示すように、固定配置された磁石ロール２１とそ
の周囲を回転するように配設されたスリーブ２２からな
る現像ロール２３と、スリーブ２２上に担持される現像
剤量を規制する規制部材２４と、現像剤を現像ロール２
３に供給する現像剤供給部材２５と、供給される（非磁
性）トナーＴを磁性キャリアと撹拌して混ぜながら搬送
する現像剤撹拌搬送部材２６、２７等を備えたものであ
る。また、上記の現像ロール２３は、静電潜像担持体１
０とは４００〜６００μｍ程度の間隔をあけて対向配置
されるとともに、現像バイアスとして直流重畳交流電圧
が印加されている。

【００２２】この現像装置２０によれば、現像剤撹拌搬
送部材２６により撹拌された二成分現像剤が現像剤供給
部材２４を介して現像ロール２３に供給され、現像ロー
ル２３上を磁気ブラシを形成するとともに規制部材２４
により搬送量が規制されながら静電潜像担持体１０と対
向する現像領域に搬送される。そして、その現像領域に
おいて、現像剤のトナーが静電潜像に向けて飛翔して付
着するにより現像がなされる。現像装置２０では、この
ような現像がなされるたびにトナーが消費されるため、
そのトナーの不足分を補うようにトナー補給装置によっ
て所定量のトナーが新たに補給される。

【００２３】本例におけるトナー補給装置は、トナー収
納容器３０とリザーブタンク４０とで構成されている。
つまり、トナー収納容器３０に収納されているトナー
は、リザーブタンク４０を介して現像装置２０に補給さ
れるようになっている。

【００２４】トナー収納容器３０としては、画像形成装
置に固定設置される据置きタイプのトナーボックス等で
あってもよいが、本例では着脱自在なカートリッジ式の
ものを使用している。このカートリッジ式のトナー収納
容器３０は、装着して使用する時に画像形成装置の駆動
系に連結されて回転駆動する撹拌搬送部材３１によりト
ナーＴを排出口３２の方向に搬送するようになってい
る。

【００２５】リザーブタンク４０は、トナー収納容器３
０と現像装置２０を中継する位置に配設され、そのトナ
ー収納容器３０内のトナーを所定量ずつ現像装置２０に
補給できるものであればよい。

【００２６】本例では、左右に二分されるとともに両端
部で連通するトナー撹拌収容部を備えたタンク本体４１
に、トナー収納容器３０の排出口３２と接続されたるナ
ー供給口４２からトナーＴが供給されると、そのトナー
Ｔは、基本的に、回転する第一の撹拌搬送部材（アジテ
ータなど）４３により図中矢印Ａ方向に搬送され、回転
する第二の撹拌搬送部材（アジテータなど）４４により
矢印Ｂ方向に搬送された後、回転するパドル４５により
再び第一の撹拌搬送部材４３側に戻され、タンク本体４
１の内部を循環するようになっている。

【００２７】そして、この循環搬送中のトナーＴの一部
は、第一の撹拌搬送部材４３から第二の撹拌搬送部材４
４に搬送される連通領域において、トナー補給用の指令
に応じて回転駆動する補給用トナー搬送部材（オーガな
ど）４６により補給用排出口４７に搬送されて搬出され
るようになっている。補給用トナー搬送部材４６は、駆
動用（電動）モーター５０の動力が回転伝達機構である
ギア機構５１を介して伝えられることにより、回転駆動
する。図中の符号４６ａはトナー搬送部材４６の回転
軸、４８は隔壁、４９はトナー収納容器ホルダーであ
る。

【００２８】補給用排出口４７から排出されたトナーＴ
は、現像装置２０における現像剤撹拌搬送部材２６、２
７と接続されている現像剤撹拌搬送部材２６ａ、２７ａ
によって現像装置２０まで搬送される。このようにして
トナー補給がなされる。

【００２９】ここで、上記したトナー補給装置における
トナー補給量は、画像情報に応じて設定する方式を採用
しており、具体的には前述した方式（ａ）又は方式
（ｂ）を採用している。そして、いずれの方式の場合に
おいても、そのトナー補給量は、トナー収納容器３０か
ら現像装置２０にトナーを搬送する補給用のトナー搬送
部材４６を駆動させる時間Ｔとして設定されるようにな
っており、その設定時間Ｔに相当する時間だけトナー搬
送部材４６（実際にはその駆動モーター５０）が駆動す
るようになっている。しかし、このような補給用トナー
搬送部材を駆動させる時間でもってトナー補給量を設定
する場合には、前記したように実際にはそのトナー搬送
部材の駆動量が設定時間による駆動量とは異なって変動
してしまい、正確なトナー補給ができないという問題が
あった。

【００３０】そこで、本例では、図１に示すような補給
量制御手段１を設けている。この補給量制御手段１は、
補給用トナー搬送部材４６がそのトナー補給時に実際に
駆動した実動時間ｔを検出する検出手段２と、その実動
時間ｔと前記した設定時間Ｔとの差（ｔ−Ｔ）を算出す
る演算手段３と、その時間差（ｔ−Ｔ＝Δｓ）をフィー
ドバックして設定時間Ｔを補正する補正手段４とで構成
されている。図１において、符号５は前記した公知の方
式（ａ）、（ｂ）により、画像情報に基づくトナー補給
量を設定時間Ｔとして設定する補給量設定手段、６は補
給用トナー搬送部材４６の駆動制御手段である。

【００３１】検出手段２としては、補給用トナー搬送部
材４６が回転駆動するものであるため、図４に示すよう
に、トナー搬送部材４６の回転数を検出するとともに、
検出した回転数に基づき演算手段３において回転時間に
換算するように構成されたエンコーダ装置６０を使用し
ている。エンコーダ装置６０は、トナー搬送部材４６の
回転軸４６ａに同軸状に取り付けられた回転反射板６１
と、その回転反射板６１に１周上に等間隔（角度）で点
在するように開設した複数のスリット６２を読み取る光
学式読み取りセンサー６３とを備えたものである。

【００３２】演算手段３としては、上記の時間差（ｔ−
Ｔ）を算出するように構成された演算回路が使用され
る。また、この演算手段３は、検出手段２として上記の
エンコーダ装置６０を使用する場合、トナー搬送部材４
６の回転数を回転時間に換算する演算も併せて行うよう
に構成される。

【００３３】補正手段４としては、演算手段３からの演
算結果（時間差Δｓ）を、補給量設定手段５から送られ
てくる次回の設定時間Ｔにフィードバックして補正（除
算など）する制御回路が使用される。この補正手段４に
より補正された設定時間は、駆動制御手段６に送られる
ようになっている。

【００３４】次に、この補給量制御手段１の動作につい
て説明する。

【００３５】補給量制御手段１の補正回路４に、補給量
設定手段５からトナー補給のための（初期の）設定時間
Ｔが入力されると、その設定時間Ｔの制御信号が駆動制
御手段６に送られて駆動用モーター５０により補給用ト
ナー搬送部材４６を設定時間Ｔに相当する時間だけ回転
駆動させる一方、検出手段２であるエンコーダ装置６０
により回転反射板６１が実際に回転した数を計測する
（具体的には、光学式読み取りセンサー６３により補給
用トナー搬送部材４６が回転し始めてから停止するまで
のスリット６２の数をカウントする）。

【００３６】次いで、演算手段３において、その回転数
を回転時間ｔに換算した後、その回転時間ｔと設定時間
Ｔの差（ｔ−Ｔ）を求める。ここで、この回転時間ｔ
は、補給用トナー搬送部材４６が実際に駆動した時間と
等価である。

【００３７】そして、補正手段４において、その時間差
（ｔ−Ｔ＝Δｓ）を補給量設定手段５から送られてくる
次回の設定時間Ｔｎにフィードバックして補正（Ｔｎ−
Δｓ）し、この補正した設定時間に基づいて補給用トナ
ー搬送部材４６を駆動させる。このようにしてトナー補
給量の制御が行われる。

【００３８】図５は、補給量制御手段１によるトナー補
給量の補正を行わずにトナー補給装置を稼働させた場
合、その演算手段３において得られた設定時間Ｔと実動
（回転）時間ｔとの時間差Δｓと、トナー収納容器３０
内のトナー残量との関係を示したものである。この図か
らわかるように、その時間差とトナー残量とは強い相関
がある。つまり、トナーが減少するにつれて設定時間と
実動時間との差Δｓがほぼ反比例して増加するような関
係になっている。

【００３９】このことから、補給用トナー搬送部材４６
は、そのトナー補給時において実際のところ設定時間Ｔ
よりも多く駆動（オーバーラン）しており、その設定時
間Ｔに対する誤差はトナー残量が少なくなるにつれて増
える傾向にあることが理解できる。そして、この補給用
トナー搬送部材４６の設定時間Ｔに対する誤差動作が、
トナー補給量の変動の要因となり、前述したような画像
濃度変動やカブリ発生等の画質不良を誘発するものと考
えられる。

【００４０】図６に、補給量制御手段１を動作させた場
合の画質状況について調べた結果を示す。このテスト
は、トナー収納量７００ｇのトナー収納容器３０を使用
し、エイアカバレッジ６％の画像原稿のコピー動作を２
０，０００枚分行い、そのときの画像濃度（１．０Ｇ、
Ｓｏｌｉｄにおける濃度）とカブリの各レベルについて
測定した。また、このときの補給用トナー搬送部材４６
としては、１０ｒｐｍで回転して１２０ｍｇ／ｓｅｃの
トナー搬送力をもつものを使用した。なお、画像濃度の
望ましいレベルは１．５前後である。

【００４１】また、参考までに、補給量制御手段１を動
作させない場合と、設定時間Ｔを一律に補正する、即ち
「Ｔ−（ｔ−Ｔ）／２」（ｔは実動時間）にする場合と
について同様のテストを行い、その結果を図７と図８に
それぞれ示した。

【００４２】この図６〜８の結果から、補給量制御手段
１を動作させずに従来通りのトナー補給を行った場合
（図７）には、コピー枚数が増えるにつれて画像濃度が
次第に高い値を示し、しかも、かぶりも同様に増加する
傾向があり、また、設定時間Ｔを一律に補正した場合
（図８）には、コピー枚数が少ない段階（初期段階）で
は画像濃度とかぶりがいずれも低下する傾向がある一
方、コピー枚数がある程度以上になる段階では画像濃度
とかぶりがいずれも増加に転じる傾向があることがわか
る。これに対し、本例の場合（図６）には、コピー枚数
の多少にかかわらず、画像濃度が安定するとともにかぶ
りもきわめて少なく、良質の画質を安定して得ることが
可能であった。

【００４３】図９は、補給量制御装置の他の構成例を示
すもので、この補給量制御装置は、検出手段２として補
給用トナー搬送部材４６の駆動用モーター５０における
電圧を検出してその検出時間を計測する電圧検出時間測
定装置７０を使用した以外は前記した補給量制御装置１
と同様の構成からなるものである。

【００４４】補給用トナー搬送部材４６の駆動用モータ
ー５０は、トナー補給時において設定時間Ｔに相当する
時間だけ駆動するように時間Ｔの間だけ電圧が印加され
るようになっているが、実際には、図１０や図１２に示
すように、設定時間Ｔが経過した後も電圧が観察され
る。これは、設定時間Ｔが経過した後（電圧印加が終了
した後）においても駆動用モーター５０が実際には回転
（オーバーラン）していることを示している。そして、
この電圧が観察されている時間ｔは、補給用トナー搬送
部材４６（駆動用モーター５０）の実際の駆動時間に相
当するものといえる。

【００４５】このようなことから、電圧検出時間測定装
置７０は、例えば、駆動制御手段６における電源部６ａ
からの給電により駆動する駆動用モーター５０に対して
並列に接続される電圧測定部と、トナー補給時において
その電圧測定部で実際に電圧が検出されている間の検出
時間を計測する時間計測部とで構成されている。

【００４６】そして、この例における補給量制御装置１
は、時間計測部で計測された検出時間が補給用トナー搬
送部材４６（駆動用モーター５０）の実動時間ｔとして
演算手段３に送られ、それ以外については前例の補給量
制御装置と同様に動作するようになっている。

【００４７】図１０と図１１は、この補給量制御装置１
における電圧検出時間測定装置７０により実際に検出さ
れた駆動用モーター５０における電圧の様子を示すもの
で、図１０はトナー収納容器３０内のトナー量が多いと
き（７００ｇ）の様子を示し、図１１はそのトナー量が
少ないとき（１５０ｇ）の様子を示している。このとき
のモーター５０としては２４Ｖ規格の直流モーターを使
用している。

【００４８】この両図に示す結果から明らかなように、
電圧検出時間測定装置７０による電圧の検出時間、即ち
補給用トナー搬送部材の実動時間は、トナーの残量によ
って変化する。つまり、その実動時間はトナー残量が少
なくなると多くなる傾向がある。このことから、補給用
トナー搬送部材はトナー残量が少なくなるにつれて次第
に設定時間Ｔよりも多く駆動するため、その超過して駆
動した分だけトナー補給量が過多の状態になり、この結
果、そのトナー補給量過多の状態が原因で画像濃度の上
昇やかぶりの増加が発生するものと考えられる。

【００４９】また、本発明の画像形成装置は、そのトナ
ー補給装置に、図１２に示すようなトナー空検知手段８
を設けることができる。このトナー空検知手段８は、前
例の補給量制御装置１における検出手段２と演算手段３
に加え、比較判定手段８０を設けて構成されるものであ
る。図１２において符号８１は表示手段を示す。

【００５０】比較判定手段８０は、と演算手段３により
算出されるトナー搬送部材４６の実動時間ｔと設定時間
Ｔとの時間差（ｔ−Ｔ）Δｓを予め設定するトナー空検
知用の閾値ｓ１と比較し、その時間差Δｓが閾値ｋに達
した場合にトナー収納容器３０内のトナーが空（ごく少
量）であると判定する識別回路等により構成される。こ
のときの閾値ｋについては、その設定を適宜変更できる
ように構成することが望ましい。

【００５１】つまり、トナー空検知手段８は、前述した
ように演算手段３において得られる時間差（ｔ−Ｔ）Δ
ｓがトナー残量と強い相関関係にあるため、「空」とす
べきトナー残量における時間差（ｔ−Ｔ）の値を閾値ｋ
として設定し、演算手段３における時間差（ｔ−Ｔ）が
その閾値ｋに達した時点でトナー残量が１５０ｇである
とみなし、その時をトナー残量が「空」である判定する
ことができるのである。そして、必要に応じて、そのト
ナー空を検知した時点でその旨を表示手段８１に表示
し、ユーザー等にトナー収納容器３０の交換の必要性を
促すようになっている。

【００５２】例えば、図１３に示すような時間差（ｔ−
Ｔ）とトナー残量の関係を示すトナー補給装置において
は、トナー残量が１５０ｇのときにトナーが空であると
検知させる場合には、その時間差が約０．３５ｓｅｃの
ときを閾値ｋとする。そして、トナー補給を行い、時間
差（ｔ−Ｔ）が閾値ｋ＝０．３５ｓｅｃに達した時点で
トナーが空であると検知する。

【００５３】このようなトナー空検知手段８は、その閾
値ｋを変更することが可能であるため、トナー空を検知
した時点でのトナー残量を調節することができる。これ
により、大量のコピー等をとるようなユーザーによって
は、その閾値ｋを少し小さめの値に設定し、トナー空を
検知した時点でのトナー残量が多めになるようにしてお
けば、その検知時点からトナー収納容器内のトナーが完
全になくなるまでの時間を延ばすこと（空検知後におけ
るコピー可能枚数を増やすこと）ができ、この結果、そ
の空検知後に新しいトナー収納容器を手配した場合にト
ナー収納容器の交換が間に合わずコピーできないという
事態を招くことはない。

【００５４】ちなみに、従来のトナー空検知は、図３や
図４において二点鎖線で示すように設置した空検知セン
サー１００により検知していた。空検知センサー１００
はリザーブタンク４０内のトナーＴが接触するような位
置に設置され、接触するトナーが少なくなった状態をト
ナー空と検知するものであった。そして、トナーが接触
するセンサー面を棒状部材が回転駆動する清掃部材によ
り清掃するようになっていた。しかし、その清掃部材が
破損したりしてセンサーの検知能力が低下する等の問題
があった。

【００５５】この点、本発明における上記トナー空検知
手段８によれば、このような問題が発生することがな
い。しかも、従来の空検知センサーではその検知レベル
を簡単に設定変更できなかったが、トナー空検知手段８
によれば上記したように検知レベルの設定変更が可能で
ある。

【００５６】さらに、本発明の画像形成装置は、そのト
ナー補給装置に、図１４に示すように補給量制御手段
（１）とトナー空検知手段（８）を兼備した補給量制御
兼トナー空検知手段９を設けることもできる。補給量制
御兼トナー空検知手段９は、例えば、前記した補給量制
御手段１に、前記したトナー空検知手段８の比較判定手
段８０（及び表示手段８１）を増設することにより構成
される。この場合には、前述したような、有益な補給量
補正を行うことができるとともに確実で簡易なトナー空
検知を行うことができる。

【００５７】なお、前記した各例において、トナー搬送
部材４６を駆動する駆動（電動）モーター５０としては
直流モーターを使用しているが、この以外の種類のモー
ターを使用してもよい。しかし、直流モーターはトルク
が弱く比較的高い回転数領域で使用されるため、トナー
補給時における前記したオーバーランの挙動が発生しや
すく、このため、直流モーターを上記駆動モーター５０
として利用した場合には、本発明による補給量制御がよ
り一層有益なものとなる。

【００５８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の画像形成
装置は、前記したような補給量制御手段を備えているの
で、画像情報に応じて設定されるトナー補給量に正確に
対応した精度の高いトナー補給を安定して行うことがで
き、これにより、トナー補給量の変動により画像濃度が
変動したりカブリが発生することがない、画質良好な画
像形成が可能となる。

【００５９】また、本発明の画像形成装置は、前記した
ようなトナー空検知手段を備えているので、トナー補給
装置におけるトナー収納容器内のトナー残量（空の状
態）を低コストでより高い信頼性でもって簡易に検知す
ることができる。しかも、その検知レベルを可変設定す
ることもできる。

【００６０】さらに、本発明によれば、補給量制御手段
にトナー空検知手段を容易に兼備させることができるた
め、上記したような高精度のトナー補給と安価で信頼性
の高いトナー空検知を同時に実現することができ、その
結果、より安定した画像形成を長期にわたって維持する
ことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明における補給量制御手段を示す機能ブ
ロック図である。

【図２】 本発明に係る画像形成装置の一例を示す要部
概念図である。

【図３】 図２のＰ−Ｐ線に沿う断面図である。

【図４】 図２のＱ−Ｑ線に沿う断面図である。

【図５】 設定時間と実動時間の差と、トナー残量との
関係を示す図である。

【図６】 本発明装置による画質試験における画像濃度
とかぶりに関する測定結果を示す図である。

【図７】 補給量制御手段を作動させない場合（従来技
術に相当）における画像濃度とかぶりに関する測定結果
を示す図である。

【図８】 トナー補給量を一律に補正した場合における
画像濃度とかぶりに関する測定結果を示す図である。

【図９】 補給量制御手段における検出手段の他の例を
示す機能ブロック図である。

【図１０】 トナー残量が多い場合における電圧検出状
態を示す図である。

【図１１】 トナー残量が少ない場合における電圧検出
状態を示す図である。

【図１２】 本発明におけるトナー空検知手段を示す機
能ブロック図である。

【図１３】 トナー空検知の閾値設定の原理を説明する
ための図である。

【図１４】 本発明における補給量制御手段とトナー空
検知手段を兼備する場合の構成を示す機能ブロック図で
ある。

【符号の説明】

１…補給量制御手段、２…検出手段、３…算出手段、４
…補正手段、８…トナー空検知手段、２０…現像装置、
３０…トナー収納容器、４６…補給用トナー搬送部材、
８０…比較判定手段。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トナー収納容器から現像装置へのトナー
   補給を、画像情報に応じて設定される設定時間に基づい
   て駆動する補給用トナー搬送部材により行うトナー補給
   装置を備えた画像形成装置において、 前記補給用トナー搬送部材がトナー補給時に実際に駆動
   した実動時間を検出する検出手段と、この検出手段によ
   り検出される実動時間と前記設定時間との差を算出する
   演算手段と、この演算手段により算出される時間差をフ
   ィードバックして前記設定時間を補正する補正手段とか
   らなる補給量制御手段を設けたことを特徴とする画像形
   成装置。
2. 【請求項２】 トナー収納容器から現像装置へのトナー
   補給を、画像情報に応じて設定される設定時間に基づい
   て駆動する補給用トナー搬送部材により行うトナー補給
   装置を備えた画像形成装置において、 前記補給用トナー搬送部材がトナー補給時に実際に駆動
   した実動時間を検出する検出手段と、この検出手段によ
   り検出される実動時間と前記設定時間との差を算出する
   演算手段と、この演算手段により算出される時間差を予
   め設定したトナー空検知用の閾値と比較し、閾値に達し
   た場合には前記トナー収納容器内のトナーが空であると
   判定する比較判定手段とからなるトナー空検知手段を設
   けたことを特徴とする画像形成装置。
3. 【請求項３】 前記補給量制御手段に、演算手段により
   算出された時間差を予め設定されるトナー空検知用の閾
   値と比較し、閾値に達した場合にはトナー収納容器内の
   トナーが空であると判定する比較判定手段を設けて、ト
   ナー空検知手段を兼備させた請求項１記載の画像形成装
   置。
4. 【請求項４】 前記補給用トナー搬送部材が回転駆動す
   るものである場合、前記検出手段は、補給用トナー搬送
   部材の回転数を検出してその回転数を回転時間に換算す
   る装置である請求項１〜３のいずれかに記載の画像形成
   装置。
5. 【請求項５】 前記補給用トナー搬送部材が電動モータ
   ーにより駆動するものである場合、前記検出手段は、ト
   ナー補給時の電動モーターにおける電圧を検出してその
   検出時間を計測する装置である請求項１〜３のいずれか
   に記載の画像形成装置。