JPH10207213A

JPH10207213A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH10207213A
Application number: JP9026136A
Authority: JP
Inventors: Toshihiro Sugiyama; 敏弘杉山; Hiroshi Ishii; 宏石井; Ichiro Komuro; 一郎小室; Hiroshi Saito; 洋斉藤
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1997-01-23
Filing date: 1997-01-23
Publication date: 1998-08-07

Abstract

(57)【要約】【課題】トナーニアエンドを早期に判定することによ
り、現像器容量を小さくした場合でもトナー切れの発生
を防止することができるトナー補給装置を備えた画像形
成装置を提供する。【解決手段】トナーボトル１０１から現像器４にトナ
ーを補給するためのトナーボトルモータ、現像器４内の
トナー濃度を所定のタイミングで繰り返し検知するトナ
ー濃度センサ４６、該センサ４６の検知結果に基づいて
トナーボトルモータを制御する制御部２００等を有する
トナー補給装置を備えた複写機において、トナー濃度セ
ンサ４６の所定検知回数に対するトナー濃度不足検知回
数の比率に基づいて、トナーニアエンドか否かを判定す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、ファクシ
ミリ、プリンター等の画像形成装置に係り、詳しくは、
現像器内のトナー量を所定のタイミングで繰り返し検知
するトナー量検知手段と、該検知結果から、上記トナー
量が所定のトナー量よりも低下したか否かを判別するト
ナー量低下判別手段と、該現像器に補給するトナーを収
容した脱着可能なトナー容器とを有し、該トナー量低下
判別手段による判別結果に基づいて該トナー容器から上
記現像器にトナーを補給するトナー補給装置を備えた画
像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来この種のトナー補給装置を備えた画
像形成装置としては、上記トナー量検知手段により該現
像器内のトナー量を所定のタイミングで繰り返し検知
し、該現像器内のトナー量が所定のしきい値を下回った
ときにトナー容器から現像器へのトナー補給動作を行っ
てもトナー量が上昇しない場合にトナーニアエンドと判
定するものが知られている。例えば、キャリアとトナー
とを含む２成分系現像剤を用いて現像を行う画像形成装
置としての複写機においては、上記トナー量検知手段と
してのトナー濃度センサを上記現像器内に設け、該トナ
ー濃度センサにより、２成分系現像剤中のキャリアとト
ナーとの混合比、すなわちトナー濃度を繰り返し検知
し、トナー濃度が所定のしきい値を下回ったときに上記
トナー補給動作を行ってもトナー濃度が上昇しない場合
にトナーニアエンドと判定している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の画像形成装
置においては、現像器内のトナー量が上記所定のしきい
値を下回ってから、トナー補給動作を行って該トナー補
給により現像器内のトナー量が回復するか否かを判断
し、該トナー量が回復しなければニアエンドと判定して
いる。このため、上記トナー量がしきい値を下回ってか
らニアエンドの判定を行うまでにある程度の期間が必要
となり、早期に判定を行うことができなかった。

【０００４】ところが、上記トナー量がしきい値を下回
ってから形成する画像の画像面積率によってトナー濃度
の回復の程度やニアエンド判定時の現像器内のトナー量
は大きく異なり、上記トナー量がしきい値を下回ってか
らニアエンドの判定を行うまでの間、あるいは、ニアエ
ンドの判定を行ってからトナーエンドとなるまでの間に
トナー切れとなった状態で画像形成動作を行ってしまう
おそれがあった。

【０００５】なお、現像器の容量が十分大きければ、従
来のニアエンドの判定方法でも実使用上問題はない。と
ころが、画像形成装置の小型化を図るために現像器容量
を小さくした場合には、上記従来の方法でニアエンドと
判定してからトナーエンドになるまでの期間が短くな
り、トナー切れで良好に画像形成ができなくなるという
問題点があった。

【０００６】本発明は以上の問題点に鑑みなされたもの
であり、その目的とするところは、トナーニアエンドを
早期に判定することにより、現像器容量を小さくした場
合でもトナー切れの発生を防止することができるトナー
補給装置を備えた画像形成装置を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１の発明は、現像器内のトナー量を所定のタ
イミングで繰り返し検知するトナー量検知手段と、該検
知結果から、上記トナー量が所定のトナー量よりも低下
したか否かを判別するトナー量低下判別手段と、該現像
器に補給するトナーを収容した脱着可能なトナー容器と
を有し、該トナー量低下判別手段による判別結果に基づ
いて該トナー容器から上記現像器にトナーを補給するト
ナー補給装置を備えた画像形成装置において、トナー量
検知手段の所定検知回数と、該所定検知回数のうち上記
トナー量低下判別手段により上記トナー量が所定のトナ
ー量よりも低下したと判別された回数との比率に基づい
て、上記トナー容器内のトナー量がニアエンドか否かを
判定するトナーニアエンド判定手段を設けたことを特徴
とするものである。

【０００８】この画像形成装置においては、上記トナー
量検知手段により現像器内のトナー量を所定のタイミン
グで繰り返し検知する。そして、上記トナー量低下判別
手段により、上記トナー量検知手段による検知結果から
上記トナー量が所定のトナー量よりも低下したか否かを
判別し、該トナー量が所定のトナー量よりも低下した場
合には上記トナー補給装置により上記トナー容器から上
記現像器へのトナー補給を行う。このトナー補給により
該トナー容器内のトナー量は次第に減少していく。そし
て、該トナー容器内のトナー量が減少すると上記トナー
補給の際に補給されるトナー量は徐々に減少していく。
このため一回のトナー補給では現像器内のトナー量が上
記所定のトナー量以上に回復しにくくなったり、該所定
のトナー量以上に回復しても次にトナー量が所定のトナ
ー量よりも低下したと判別されるまでの期間が短くなっ
たりする。これにより、上記トナー量低下判別手段によ
り上記トナー量が所定のトナー量よりも低下したと判別
される頻度が高くなっていく。すなわち、トナー容器内
のトナー量が減少するにつれ、トナー量検知手段の所定
検知回数に対する、該所定検知回数のうち上記トナー量
低下判別手段により現像器内のトナー量が所定のトナー
量よりも低下したと判別された回数の比率が増加してい
く。従って、この比率に基づいて、上記トナー容器内の
トナー量がニアエンドか否かを判定することができる。
具体的には、該比率が予め設定した所定の比率よりも高
くなったときに上記トナー容器内のトナー量がニアエン
ドと判定することができる。これにより、上記トナー量
低下判別手段により上記現像器内のトナー量が所定のト
ナー量よりも低下したと判別されてからニアエンドと判
定するまでの待ち時間を確保する必要がない。

【０００９】請求項２の発明は、現像器内のトナー量を
所定のタイミングで繰り返し検知するトナー量検知手段
と、該検知結果から、上記トナー量が所定のトナー量よ
りも低下したか否かを判別するトナー量低下判別手段
と、該現像器に補給するトナーを収容した脱着可能なト
ナー容器とを有し、該トナー量低下判別手段による判別
結果に基づいて該トナー容器から上記現像器にトナーを
補給するトナー補給装置を備えた画像形成装置におい
て、トナー量検知手段の所定検知回数と、該所定検知回
数の検知を行ったときに上記トナー補給装置によるトナ
ー補給が行われた回数との比率に基づいて、上記トナー
容器内のトナー量がニアエンドか否かを判定するトナー
ニアエンド判定手段を設けたことを特徴とするものであ
る。

【００１０】この画像形成装置においては、上記トナー
量検知手段により現像器内のトナー量を所定のタイミン
グで繰り返し検知する。そして、上記トナー量低下判別
手段により、上記トナー量検知手段による検知結果から
上記トナー量が所定のトナー量よりも低下したか否かを
判別し、該トナー量が所定のトナー量よりも低下した場
合には上記トナー補給装置により上記トナー容器から上
記現像器へのトナー補給を行う。このトナー補給により
該トナー容器内のトナー量は次第に減少していく。そし
て、該トナー容器内のトナー量が減少すると上記トナー
補給の際に補給されるトナー量は徐々に減少していく。
このため一回のトナー補給では現像器内のトナー量が上
記所定のトナー量以上に回復しにくくなったり、該所定
のトナー量以上に回復しても次にトナー量が所定のトナ
ー量よりも低下したと判別されるまでの期間が短くなっ
たりする。これにより、上記トナー補給装置により上記
トナー容器から上記現像器へのトナー補給を行う頻度が
高くなっていく。すなわち、トナー容器内のトナー量が
減少するにつれ、トナー量検知手段の所定検知回数に対
する、該所定検知回数の検知を行ったときに上記トナー
補給装置によるトナー補給が行われた回数の比率が増加
していく。従って、この比率に基づいて、上記トナー容
器内のトナー量がニアエンドか否かを判定することがで
きる。具体的には、該比率が予め設定した所定の比率よ
りも高くなったときに上記トナー容器内のトナー量がニ
アエンドと判定することができる。これにより、上記ト
ナー量低下判別手段により上記現像器内のトナー量が所
定のトナー量よりも低下したと判別されてからニアエン
ドと判定するまでの待ち時間を確保する必要がない。

【００１１】請求項３の発明は、画像データに基づいて
像担持体上に静電潜像を形成し、上記現像器により該静
電潜像を現像する請求項１又は２の画像形成装置におい
て、上記画像データに応じて上記トナーニアエンド判定
基準を変更するように上記トナーニアエンド判定手段を
構成したことを特徴とするものである。

【００１２】現像器内のトナー量は、現像により消費さ
れるトナー量に大きく影響される。具体的には、消費さ
れるトナー量が多ければ、上記トナー容器内にトナーが
十分にあるにもかかわらず、一回のトナー補給では現像
器内のトナー量が所望のトナー量以上に回復しなかった
り、該所定のトナー量以上に回復しても次に該トナー量
が所定のトナー量よりも低下したと判別されるまでの期
間が短くなったりする。この画像形成装置においては、
上記画像データに応じて上記トナーニアエンド判定基準
を変更する。具体的には、上記画像データにより、消費
されるトナー量を換算し、該消費されるトナー量が多け
れば、ニアエンドであると判定しにくくなるように上記
トナーニアエンド判定基準を変更する。逆に、該消費さ
れるトナー量が少なければ、ニアエンドであると判定し
やすくなるように上記トナーニアエンド判定基準を変更
する。これにより、消費されるトナー量が異なる場合で
も上記ニアエンドを正確に判定することができる。

【００１３】請求項４の発明は、請求項１、２、又は、
３の画像形成装置において、上記ニアエンドになったこ
とをユーザに知らせる報知手段を設けたことを特徴とす
るものである。

【００１４】この画像形成装置においては、上記報知手
段により、上記ニアエンドになったことをユーザに知ら
せる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明を画像形成装置であ
る電子写真複写機（以下「複写機」という）に適用した
実施形態について説明する。〔実施形態１〕まず、本実施形態１に係る複写機全体の
概略構成及び動作について説明する。図１は、複写機の
基本構成の概略を示す正面図である。先ず、複写機全体
の概略について説明する。図１において、像担持体とし
てのドラム状の感光体１は帯電ローラ２により一様に帯
電された後、図示しない露光装置としての書き込み手段
から画像情報により強度変調された露光用の光３が照射
されて露光されることで画像情報が書き込まれ、静電潜
像が形成される。この静電潜像は、感光体１の右側方に
設けられた現像器４にて、現像バイアスが印加されてい
る現像スリーブ４１上のトナーが付着してトナー像化さ
れる。トナー像が作られた感光体１は回転移動し、給紙
部（図示せず）より転写紙１０上の画像形成位置先端部
が画像先端部と転写ローラ５との対向部で一致するよう
なタイミングで搬送されてきた転写紙１０に、転写ロー
ラ５部でトナー像が転写される。トナー像が転写された
転写紙は、図示しない分離チャージャにより感光体１か
ら分離され、図示しない定着部に送られて、熱と圧力に
よってトナーが転写紙１０へ融着され、コピー紙として
機外に排出される。一方、転写後の感光体１上に残った
トナーはクリーニング部としてのクリーニングブレード
６により掻き落とされ、感光体１はトナーが除去された
状態となり図示しない除電ランプからの除電光７により
残留電荷が除電されて表面電位が基準電位に平均化さ
れ、一様帯電ローラ２による次の帯電に備えられる。感
光体１から上記クリーニングブレード６により掻き落と
された残留トナーは感光体ケース１ａの一部に設けられ
た回収容器に落下し、搬送スクリュウ８ａの回転により
該搬送スクリュウ８ａ軸方向の一端側に送られ、リサイ
クルベルト８ｂにより現像器４内に送り込まれてリサイ
クルされる。

【００１６】上記現像器４には、キャリアとトナーから
なる２成分系現像剤を担持して、矢印方向の回転により
該現像剤を上記感光体１との対向部に搬送する現像剤担
持体としての上述の現像スリーブ４１や、現像剤を撹拌
するための第１及び第２の撹拌スクリュウ４２，４３な
どが上記感光体１の軸方向に平行に配設されている。第
１撹拌スクリュウ４２と第２撹拌スクリュウ４３とは、
仕切り板４４によって仕切られており、第１撹拌スクリ
ュウ４２は現像スリーブ４１近傍に、第２撹拌スクリュ
ウ４３はトナー補給装置１００からのトナー補給口１０
０ａ近傍に位置している。上記仕切板４４の現像スリー
ブ４１長手方向の前後端面と、現像器の前後側壁内面と
の間には、現像剤をやり取りするための間隙が設けられ
ている。該第１撹拌スクリュウ４２及び第２撹拌スクリ
ュウはそれぞれ図示しない駆動部により矢印方向に回転
駆動され、現像スリーブ４１長手方向では互いに逆向き
に現像剤を搬送しながら現像剤を撹拌する。そして、該
現像剤は上記現像剤のやり取りを可能にするための間隙
を介し、上記仕切り板４４の周りをループ状に循環する
ようになっている。

【００１７】この現像器の現像スリーブ４１は中空円筒
状の非磁性体から構成され、内部に５極の磁石を配置し
た固定軸が備えられている。そして、現像スリーブ４１
は図示しない駆動部により回転駆動される。現像剤は、
上記第１撹拌スクリュウ４２により現像スリーブ長手方
向に搬送される間に上記現像スリーブ４１内部の磁力に
より、該現像スリーブ４１表面に供給される。そして、
該現像スリーブ４１は現像剤を磁力により吸引して上記
回転にともなって搬送し、該現像剤はドクタブレード４
５により層厚が規制されて該現像スリーブ４１と感光体
１との対向部に供給されて該感光体１上の静電潜像を現
像する。

【００１８】現像器内の現像剤のうち、トナーは現像の
度に消費されていく。該現像剤のトナー濃度は、第２撹
拌スクリュウ４３下方に設けられたトナー量検知手段と
してのトナー濃度センサ４６により、所定のタイミン
グ、例えば１枚の画像形成動作毎で繰り返し検知され
る。該トナー濃度センサ４６による検知結果としてのト
ナー濃度データはトナー量低下判別手段としての後述の
制御部２００に送られ、該制御部２００により、現像剤
のトナー濃度が所定のトナー濃度よりも低下したか否か
が判別される。そして、該トナー濃度が上記所定のトナ
ー濃度よりも低下していることが検知された場合には、
後述するトナー補給装置１００のトナー容器としてのト
ナーボトル１０１からトナーが現像器内へ供給される。
このことにより、トナー濃度が所定の濃度に保たれて、
画像濃度が一定に保たれる。上記トナー濃度センサとし
ては、例えば現像剤の透磁率を測定することでトナー濃
度を検知する透磁率センサなどを用いることができる。

【００１９】次に、現像器４にトナーを供給するトナー
補給装置の構成について説明する。該トナー補給装置１
００は現像器４の側方に設けられている。そして、着脱
自在のトナー容器としてのトナーボトル１０１と、該装
着されたトナーボトルから該トナーボトルの手前側に設
けられたトナー補給部に排出されたトナーを現像器４に
補給するトナー補給手段としての図示しないトナーボト
ルモータとを有している。

【００２０】図２は、上記トナー補給装置１００の一端
部の斜視図である。該トナー補給装置１００において、
該トナーボトル１０１内周面には、収納されているトナ
ーを上記トナー補給部１０２の方向へと導くスパイラル
溝が形成され、該トナーボトル１０１の手前側の一端に
は該トナーボトル１０１に収容されたトナーを該トナー
補給部１０２に吐出するためのトナー吐出口１０１ａが
設けられている。そして、このトナー補給装置１００に
おいては、必要に応じてＯＮされた上記トナーボトルモ
ータの回転駆動力がギア等からなる駆動伝達系によって
伝達され、トナーボトル１０１が回転すると、トナーボ
トル１０１内のトナーが上記トナー吐出口１０１ａから
手前側のトナー補給部１０２に吐出される。該トナー補
給部１０２に吐出されたトナーは、トナー補給マイラ１
０３により該トナー補給部１０２から掻き出され、図中
白抜きの矢印で示す経路を経てトナー補給口１００ａか
ら現像器内に補給される。

【００２１】本実施形態の複写機の制御部２００は、図
１に示すように主制御部としてのＭＰＵ２０１、ＲＯＭ
２０２、ＲＡＭ２０３などにより構成され、ＭＰＵ２０
１には上記トナー濃度センサ４６の他、操作表示部３０
０等が接続され、各部を制御したり、各部から送られて
きた信号を処理したりすることができる。この制御部２
００は、現像器４内のトナー量が所定のトナー量よりも
低下したか否かを判別する上述のトナー量低下判別手段
としてだけでなく、トナーボトルモータを制御するトナ
ー補給制御手段や、トナーボトル１０１内のトナー量が
ニアエンド（以下、実施形態において「トナーニアエン
ド」という）か否かを判定する判定手段等としても用い
られる。

【００２２】上記構成の複写機において、１枚コピーす
る毎にトナー濃度センサ４６で現像器４内のトナー濃度
検知を行い、該検知結果から、上記制御部２００が３回
連続して「トナー濃度不足」と判別したら、該制御部２
００から出力されるトナーボトル駆動ＯＮ信号により、
トナーボトルモータが回転を始めてトナーボトル１０１
を０．２秒間回転させる。この回転により、トナーボト
ル１０１内に収納されていたトナーは徐々にトナー吐出
口１０１ａの方向へと送り出され、トナー補給部１０
２、トナー補給口１００ａを介して現像器４へと補給さ
れる。

【００２３】ここで、上記構成の複写機において、Ａ４
横サイズの画像面積率６％の原稿画像のコピー動作を続
け、上記トナー濃度センサ４６によるトナー濃度検知の
回数（Ａ）に対して「トナー濃度不足」と判別する回数
Ｂの比率Ｂ／Ａがどのようになるかをチェックした。そ
の結果、トナーボトル１０１内のトナー量が減少するに
つれて「トナー濃度不足」と検知する頻度が高くなるこ
とがわかった。そこで、本実施形態では、制御部２００
において上記「トナー濃度不足」を検知する頻度（Ｂ／
Ａ）に基づいてトナーニアエンドの判定を行っている。

【００２４】図３は、経時での「トナー濃度不足」と検
知する頻度の変化を示している。図中のデータ「・」は
上記「トナー濃度不足」を検知する頻度（Ｂ／Ａ）の分
母であるトナー濃度センサ４６のトナー濃度検知の回数
（Ａ）が１００回のときのデータを示している。本実施
形態の複写機の場合、この図３に示すように横軸の残コ
ピー可能枚数が約１．５Ｋ枚になると（Ｂ／Ａ）の値が
大きくなり始め、残コピー可能枚数が約１Ｋ枚の時に
（Ｂ／Ａ）の値が０．７となり、更に残コピー可能枚数
が約０．３Ｋ枚の時には（Ｂ／Ａ）が０．９となった。

【００２５】トナーボトル１０１内のトナー量が多いと
きには、１回の補給動作で多量のトナーが現像器４内へ
補給されるが、トナーボトル１０１内のトナー量が少な
くなってくると、１回の補給動作で補給されるトナー量
は徐々に減少する。そのため、現像器４により消費され
るトナー量（以下、トナー消費量という）がほぼ一定の
場合、トナーボトル１０１内のトナー量が少なくなる
と、トナー補給１回ではトナー濃度センサ４６で「トナ
ー濃度十分」と検知しなかったり、「トナー濃度十分」
を検知してから「トナー濃度不足」を検知するまでのコ
ピー枚数が少なくなる。このようにトナーボトル１０１
内のトナー量が少なくなるにつれて１回の補給動作で補
給されるトナー量が減少するので、上記トナー濃度不足
の検知頻度（Ｂ／Ａ）が、図３に示すように次第に大き
くなっていく。従って、このトナー濃度不足の検知頻度
（Ｂ／Ａ）に基づいてトナーニアエンドを判定すること
ができる。ここで、トナーニアエンドと判定された場合
には、操作表示部３００にトナーニアエンドである旨の
表示が行われる。これにより、上記ニアエンドになった
ことをユーザに知らせる。そして、この表示を見て、ユ
ーザはトナーボトル１０１交換等の準備を行うことがで
きる。

【００２６】トナーボトル１０１から現像器４へのトナ
ー補給動作の後は、（Ｂ／Ａ）の値が一時的に変化する
ため、過去何回の検知結果を基準にして（Ｂ／Ａ）の値
を求めるかによって、トナーニアエンドの判定の確から
しさや推定残コピー可能枚数が変化する。トナーニアエ
ンドとなってからトナーエンドになるまであと何枚位コ
ピーできるかを精度よく分かった方がいい場合には
（Ａ）の値を大きく、トナーニアエンド情報が早めに分
かった方が都合がいい場合には（Ａ）の値を小さめに設
定すればよい。また、トナーボトル１０１交換後の初期
からの（Ｂ／Ａ）の値をチェックし続ければ、かなり精
度よくトナーニアエンド検知をすることができる。な
お、マシンの大きさやＣＰＭ等で図３で示す特性は変化
し、適正な上記（Ａ）等の条件は変わるので、マシンの
大きさやＣＰＭ等に応じて該条件設定を行っても構わな
い。

【００２７】以上、本実施形態１によれば、トナーボト
ル１０１内のトナー量が少なくなるにつれて１回の補給
動作で補給されるトナー量が減少するという現象を利用
し、上記トナー濃度不足の検知頻度（Ｂ／Ａ）に基づい
て、トナーニアエンドを判定することができる。このよ
うにトナーニアエンドを判定することにより、従来のよ
うにトナーホッパー内のトナー量があるレベル以下にな
ってからの様子を見て、トナー量が回復しなかったらト
ナーニアエンドと判定しなくても、より早い時期から、
より正確にトナーニアエンドを判定することができる。
その結果、画像形成すべき画像データがありながらも画
像形成できない状態となることを防いだり、現像器４の
小型化を図った場合でもトナー切れの状態で画像形成動
作を実行してしまうのを低減したりすることができる。

【００２８】なお、本実施形態１の複写機では、現像器
４内のトナー量は該現像器４から現像により消費される
トナー量、すなわち、上記トナー消費量によって大きく
影響される。このトナー消費量が多ければ、トナー補給
１回では「トナー濃度十分」とならなくなったり、「ト
ナー濃度十分」となってから「トナー濃度不足」を検知
するまでのコピー枚数が少なくなったりする。そのた
め、上記トナー消費量を判断するために、制御部２００
のＲＡＭ２０３や図示しない外部記憶装置などに画像の
画素カウントデータを記憶し、この記憶した画素カウン
トデータに基づいて上記トナーニアエンドの判定基準を
補正するようにしてもよい。

【００２９】このような補正を行う例について説明を行
う。本実施形態１では、標準的な６％の画像面積率を有
する画像についてコピー動作を続けて行った場合につい
て説明したが、実際のコピー動作では画像面積率が変わ
れば上記トナー消費量が変化する。そこで、該画像面積
率が６％ではない場合にもより正確なトナーニアエンド
判定を行うために、上記画素カウントデータに基づいて
その時期における平均的なある画像面積率の時のＢ／Ａ
から、６％の画像面積率の場合のＢ／Ａを推計して、こ
のＢ／Ａの推計値と図３の結果とからトナーニアエンド
判定を行うようにすればよい。

【００３０】例えば、上記実施形態１の結果により、次
の数１に示す式が成り立つ。

【数１】ｙ＝０．３３×（Ｇ／６）×ｘ＋１．０ｘ＝（ｙ−１．０）／（０．３３×（Ｇ／６））Ｙ＝０．３３×ｘ＋１．０ｙ：ある画像面積率でのＢ／Ａｘ：６％の画像面積率での推定残コピー可能枚数（Ｋ
枚）Ｇ：画像面積率（％）Ｙ：６％の画像面積率でのＢ／Ａ

【００３１】なお、上記数１において、画像面積率Ｇは
画素カウントデータとＡ４のペーパーサイズより求め
た。従って、Ａ４よりも大きいサイズの、例えばＡ３等
の紙に画像形成した場合、画像面積率Ｇは１００％以上
の値となることもある。

【００３２】したがって、６％の画像面積率でのＢ／Ａ
（＝Ｙ）は、次の数２に示す換算式を用いて算出するこ
とができる。

【数２】Ｙ＝０．３５×（ある画像面積率でのＢ／Ａ−
０．８）／（０．３５×画像面積率／６）＋０．８

【００３３】上記数２に示す換算式を用いて６％の画像
面積率でのＢ／Ａを求め、該Ｂ／Ａを用いて本実施形態
１で行ったトナーニアエンドの判断を行うように構成す
れば、画像面積率が６％とは異なる場合でも、より正確
にトナーニアエンドを行うことができる。

【００３４】なお、この場合は、トナーボトル１０１内
の残トナー量が同じ条件下で、現像器４でのトナー消費
量に応じて推定画像形成回数としての推定残コピー可能
枚数が変化することを利用して換算したが、必ずしもこ
の換算式である必要はない。

【００３５】また、ここでは、トナー濃度データから求
められたＢ／Ａの値を６％の画像面積率でのＢ／Ａの値
に換算することにより上記トナーニアエンドの判定基準
の補正を行う例について述べたが、上記画像カウントデ
ータに基づいてトナーニアエンドと判定する判定基準値
であるＢ／Ａの値を変更するようにしてもよい。

【００３６】〔実施形態２〕次に、本発明を複写機に適
用した他の実施形態に係る複写機について説明する。な
お、本実施形態の複写機の全体構成及び動作は、上記実
施形態１と同様であり、それらの説明は省略する。

【００３７】本実施形態の複写機においても、１枚コピ
ーする毎にトナー濃度センサ４６で現像器４内のトナー
濃度検知を行い、該検知結果から、上記制御部２００が
３回連続して「トナー濃度不足」と判別したら、該制御
部２００から出力されるトナーボトル駆動ＯＮ信号によ
り、トナーボトルモータが回転を始めてトナーボトル１
０１を０．２秒間回転させ、トナー補給動作を行う。

【００３８】そして、本実施形態では、Ａ４横サイズの
画像面積率６％の原稿画像のコピー動作を続け、上記ト
ナー濃度センサ４６のトナー濃度検知の回数（Ａ）に対
してトナー補給動作回数（Ｓ）の比率（Ｓ／Ａ）がどの
ようになるかをチェックした。その結果、トナーボトル
１０１内のトナー量が減少するにつれて現像器４へのト
ナー補給動作の頻度が高くなることがわかった。そこ
で、本実施形態では、制御部２００においてトナーボト
ルモータの駆動回数を計測してトナー補給動作回数の比
率（Ｓ／Ａ）を算出し、この算出結果に基づいてトナー
ニアエンドの判定を行っている。

【００３９】図４は、経時での現像器４へのトナー補給
動作頻度の変化を示している。図中のデータ「・」は、
上記トナー補給動作回数の比率（Ｓ／Ａ）の分母である
トナー濃度センサ４６のトナー濃度検知の回数（Ａ）が
１００回のときのデータを示している。本実施形態の複
写機の場合、この図４に示すように横軸の残コピー可能
枚数が約３Ｋ枚になると（Ｓ／Ａ）の値が大きくなり始
め、残コピー可能枚数が約１Ｋ枚のときに（Ｓ／Ａ）が
０．５となり、更に残コピー可能枚数が約０．４Ｋ枚の
ときには（Ｓ／Ａ）が０．９となった。

【００４０】トナーボトル１０１内のトナー量が多いと
きには、１回の補給動作で多量のトナーが現像器４内へ
補給されるが、トナーボトル１０１内のトナー量が少な
くなってくると、１回の補給動作で補給されるトナー量
は徐々に減少する。そのため、現像器４でのトナー消費
量がほぼ一定の場合、トナーボトル１０１内のトナ一量
が少なくなると、トナー補給１回では「トナー濃度十
分」とならなくなったり、「トナー濃度十分」を検知し
てから「トナー濃度不足」を検知するまでのコピー枚数
が少なくなる。このようにトナーボトル１０１内のトナ
ー量が少なくなるにつれて１回の補給動作で補給される
トナー量が減少するので、トナー補給動作が頻繁に行わ
れ、図４に示すように上記トナー補給動作回数の比率
（Ｓ／Ａ）が次第に大きくなっていく。従って、このト
ナー補給動作回数の比率（Ｓ／Ａ）に基づいてトナーニ
アエンドを判定することができる。

【００４１】トナーボトル１０１から現像器４へのトナ
ー補給動作の後は、（Ｓ／Ａ）の値が一時的に変化する
ため、過去何回の検知結果を基準にして（Ｓ／Ａ）の値
を求めるかによって、トナーニアエンドの判定の確から
しさや推定残コピー可能枚数が変化する。トナーニアエ
ンドとなってからトナーエンドになるまであと何枚位コ
ピーできるかを精度よく分かった方がいい場合には
（Ａ）の値を大きく、トナーニアエンド情報が早めに分
かった方が都合がいい場合には（Ａ）の値を小さめに設
定すればよい。また、トナーボトル１０１交換後の初期
からの（Ｓ／Ａ）の値をチェックし続ければかなり精度
よくトナーニアエンド検知をすることができる。なお、
マシンの大きさやＣＰＭ等で図４で示す特性は変化し、
適正な上記（Ａ）等の条件は変わるので、マシンの大き
さやＣＰＭ等に応じて該条件設定を行っても構わない。

【００４２】以上、本実施形態２によれば、トナーボト
ル１０１内のトナー量が少なくなるにつれて１回の補給
動作で補給されるトナー量が減少するという現象を利用
し、上記トナー補給動作頻度（Ｓ／Ａ）に基づいて、ト
ナーニアエンドを判定することができる。このようにト
ナーニアエンドを判定することにより、従来のようにト
ナーホッパー内のトナー量があるレベル以下になってか
らの様子を見て、トナー量が回復しなかったらトナーニ
アエンドと判定しなくても、より早い時期から、より正
確にトナーニアエンドを判定することができる。その結
果、画像形成すべき画像データがありながらも画像形成
できない状態となることを防いだり、現像器４の小型化
を図った場合でもトナー切れの状態で画像形成動作を実
行してしまうことを低減したりすることができる。

【００４３】なお、本実施形態２の複写機では、現像器
４内のトナー量は該現像器４から現像により消費される
トナー量、すなわち、トナー消費量に大きく影響され
る。このトナー消費量が多ければ、トナー補給１回では
「トナー濃度十分」とならなくなったり、「トナー濃度
十分」となってから「トナー濃度不足」を検知するまで
のコピー枚数が少なくなったりする。そのため、上記ト
ナー消費量を判断するために、制御部２００のＲＡＭ２
０３や図示しない外部記憶装置などに画像の画素カウン
トデータを記憶し、この記憶した画素カウントデータに
基づいて上記トナーニアエンドの判定基準を補正するよ
うにしてもよい。

【００４４】このような補正を行う例について説明を行
う。本実施形態２では、標準的な６％の画像面積率を有
する画像についてコピー動作を続けていった場合につい
て説明したが、実際のコピー動作では画像面積率が変わ
れば上記トナー消費量が変化する。そこで、該画像面積
率が６％ではない場合にもより正確なトナーニアエンド
判定を行うために、上記画素カウントデータに基づいて
その時期における平均的なある画像面積率の時のＳ／Ａ
から６％の画像面積率の場合のＳ／Ａを推計して、この
Ｂ／Ａの推計値と図４の結果とからトナーニアエンド判
定を行うようにすればよい。

【００４５】例えば、本実施形態２の結果により、残コ
ピー可能枚数約１Ｋ枚の時のＳ／Ａ（≒０．５２）を基
準として、トナーニアエンドの判定を行うとする。６％
の画像面積率に対して、１２％であればトナー消費量は
約２倍となるためＳ／Ａは約２倍となり、３％であれば
約０．５倍となる。そのため、Ｓ／Ａ（６％換算値）＝
Ｓ／Ａ（実測値）／（その時点近傍での平均の画像面積
率／６）によって換算してトナーニアエンドを判定する
ことができる。なお、ここで画像面積率は画素カウント
データとＡ４のペーパーサイズより求めた。従って、Ａ
４よりも大きいサイズの、例えばＡ３等の紙に画像形成
した場合、画像面積率は１００％以上の値となることも
ある。

【００４６】このように、トナー濃度データから求めら
れたＢ／Ａの値から６％の画像面積率でのＳ／Ａを求
め、該Ｓ／Ａを用いて本実施形態２で行ったトナーニア
エンドの判断を行うように構成すれば、画像面積率が６
％とは異なる場合でも、より正確にトナーニアエンドを
行うことができる。

【００４７】なお、ここでは、トナー濃度データから求
められたＳ／Ａの値を６％の画像面積率でのＳ／Ａの値
に換算することにより上記トナーニアエンドの判定基準
の補正を行う例について述べたが、上記画像カウントデ
ータに基づいてトナーニアエンドと判定する判定基準値
であるＳ／Ａの値を変更するようにしてもよい。

【００４８】

【発明の効果】請求項１乃至４の発明によれば、上記ト
ナー量低下判別手段により上記現像器内のトナー量が所
定のトナー量よりも低下したと判別されてからニアエン
ドと判定するまでの待ち時間を確保する必要がないの
で、ニアエンドの判定を早期に行うことができる。従っ
て、トナー貯留部の小型化を図った場合でも、トナー切
れ状態で画像形成動作を行うことを未然に防止すること
ができるという優れた効果がある。なお、トナー容器内
のトナー量がニアエンドか否かの判定を、トナー量検知
手段の所定検知回数における、上記現像器内のトナー量
が所定のトナー量よりも低下したと判別された回数又は
トナー補給回数の積算値を基準にして行っているので、
何らかの原因で現像器内のトナー量が上記所定のトナー
量よりも低下している又は該トナー量が所定のトナー量
以上であると単発的に検知しても、その単発的な検知結
果の影響が小さくなり、上記ニアエンドを正確に判定で
きるようになる。よって、ニアエンドからトナーエンド
となるまでの画像形成動作回数が予め設定した所定回数
からずれにくく、トナー切れ状態で画像形成動作を行う
ことを更に防止することができるという効果もある。

【００４９】特に請求項３の発明によれば、画像データ
に応じて上記ニアエンドか否かの判定基準を変えること
により、現像により消費されるトナー量が異なる場合で
も上記ニアエンドを更に正確に判定することができると
いう効果がある。

【００５０】また、特に請求項４の発明によれば、報知
手段でニアエンドになったことをユーザに知らせること
により、トナーエンドになったときの作業（トナー容器
交換など）の準備を前もって行うことができるようにな
り、操作性が向上するという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る複写機の概略構成
図。

【図２】同複写機のトナー補給装置１００の一端部の斜
視図。

【図３】残コピー可能枚数とトナー濃度不足検知頻度と
の関係を示すグラフ。

【図４】残コピー可能枚数と現像器へのトナー補給動作
頻度との関係を示すグラフ。

【符号の説明】

１感光体２帯電ローラ３光４現像装置４１現像スリーブ４２第１撹拌ローラ４３第２撹拌ローラ４４仕切板４５ドクタブレード４６トナー濃度センサ５転写ローラ６クリーニングブレード７除電光８ａ搬送スクリュウ８ｂリサイクルベルト１００トナー補給装置１０１トナーボトル２００制御部３００操作表示部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者斉藤洋東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】現像器内のトナー量を所定のタイミングで
繰り返し検知するトナー量検知手段と、該検知結果か
ら、上記トナー量が所定のトナー量よりも低下したか否
かを判別するトナー量低下判別手段と、該現像器に補給
するトナーを収容した脱着可能なトナー容器とを有し、
該トナー量低下判別手段による判別結果に基づいて該ト
ナー容器から上記現像器にトナーを補給するトナー補給
装置を備えた画像形成装置において、トナー量検知手段の所定検知回数と、該所定検知回数の
うち上記トナー量低下判別手段により上記トナー量が所
定のトナー量よりも低下したと判別された回数との比率
に基づいて、上記トナー容器内のトナー量がニアエンド
か否かを判定するトナーニアエンド判定手段を設けたこ
とを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】現像器内のトナー量を所定のタイミングで
繰り返し検知するトナー量検知手段と、該検知結果か
ら、上記トナー量が所定のトナー量よりも低下したか否
かを判別するトナー量低下判別手段と、該現像器に補給
するトナーを収容した脱着可能なトナー容器とを有し、
該トナー量低下判別手段による判別結果に基づいて該ト
ナー容器から上記現像器にトナーを補給するトナー補給
装置を備えた画像形成装置において、トナー量検知手段の所定検知回数と、該所定検知回数の
検知を行ったときに上記トナー補給装置によるトナー補
給が行われた回数との比率に基づいて、上記トナー容器
内のトナー量がニアエンドか否かを判定するトナーニア
エンド判定手段を設けたことを特徴とする画像形成装
置。
【請求項３】画像データに基づいて像担持体上に静電潜
像を形成し、上記現像器により該静電潜像を現像する請
求項１又は２の画像形成装置において、上記画像データに応じて上記トナーニアエンド判定基準
を変更するように上記トナーニアエンド判定手段を構成
したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】請求項１、２、又は、３の画像形成装置に
おいて、上記ニアエンドになったことをユーザに知らせる報知手
段を設けたことを特徴とする画像形成装置。