特許 6049346 トナー供給装置及び画像形成装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6049346

(24)【登録日】2016年12月2日

(45)【発行日】2016年12月21日

(54)【発明の名称】トナー供給装置及び画像形成装置

(51)【国際特許分類】

   G03G 15/08 20060101AFI20161212BHJP

【ＦＩ】

   G03G15/08 347

   G03G15/08 322Z

【請求項の数】5

【全頁数】17

(21)【出願番号】特願2012-178757(P2012-178757)

(22)【出願日】2012年8月10日

(65)【公開番号】特開2014-38121(P2014-38121A)

(43)【公開日】2014年2月27日

【審査請求日】2015年7月30日

(73)【特許権者】

【識別番号】000001007

【氏名又は名称】キヤノン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000718

【氏名又は名称】特許業務法人中川国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】谷口 公一

【審査官】 佐藤 孝幸

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００１−３４１８４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−０９２７３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０６３７９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１５０３０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１１／０１５８６６９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２００９−２５１１５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−１０６５１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−０６６８６９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０３Ｇ １５／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

現像器にトナーを供給するトナー供給装置であって、
トナーを収容するトナーカートリッジと、
前記トナーカートリッジから供給されるトナーを貯蔵するためのトナー貯蔵部と、
前記トナー貯蔵部のトナーを検知するためのトナー検知センサと、
前記トナー貯蔵部のトナーを搬送するための搬送部材と、
前記トナー貯蔵部にトナーが供給されるよう前記トナーカートリッジを回転駆動させるカートリッジ駆動源と、
前記現像器にトナーが供給されるよう前記搬送部材を駆動させる回転体駆動源と、
前記カートリッジ駆動源への動作を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記トナー検知センサによってトナーが検知されている状態からトナーが検知されていない状態に移行してから前記トナーカートリッジの回転駆動を所定回数実行しても、前記トナー検知センサによってトナーが検知されていない状態からトナーが検知されている状態に移行しなかった場合に、前記搬送部材が駆動されるごとに前記トナーカートリッジの回転駆動を１回実行するよう前記カートリッジ駆動源への動作を制御することを特徴とするトナー供給装置。

【請求項2】

前記制御部は、前記搬送部材が駆動されるごとに前記トナーカートリッジの回転駆動を１回実行することを予め定められた回数実行しても、前記トナー検知センサによってトナーが検知されていない状態からトナーが検知されている状態に移行しなかった場合に、前記トナーカートリッジの回転駆動を停止するよう前記カートリッジ駆動源への動作を制御することを特徴とする請求項１に記載のトナー供給装置。

【請求項3】

前記制御部は、前記トナー検知センサによってトナーが検知されていない状態からトナーが検知されている状態に移行した場合に、前記トナーカートリッジの回転駆動を停止するよう前記カートリッジ駆動源への動作を制御することを特徴とする請求項１又は２に記載のトナー供給装置。

【請求項4】

前記トナーカートリッジの回転駆動は、前記トナーカートリッジの回転駆動を第１の時間だけ継続させた後、前記トナーカートリッジの回転駆動を第２の時間だけ停止させるよう前記トナーカートリッジを間欠駆動することを含むことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のトナー供給装置。

【請求項5】

像担持体と、前記像担持体に現像を行う現像器と、前記現像器にトナーを供給するトナー供給装置と、を有する画像形成装置であって、
前記トナー供給装置は、請求項１乃至４のいずれか１項に記載のトナー供給装置であることを特徴とする画像形成装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、複写機、プリンタ、印刷機などの画像形成装置に関し、特に、トナー等の粉体を供給するためのトナー供給装置を有する画像形成装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来より、トナーボトルの交換においてホッパー内にあるトナー検知センサをもとに交換時期の判断を行っている構成がある。ここで、トナー検知センサを用いたトナー検知においては、トナーの流動性や、トナーカートリッジの排出特性が低下すると、早期に交換の判断を下す傾向にある。この場合、トナーカートリッジ内に未使用のトナーが多く残ってしまうという課題があった。

【0003】

この課題に対し、交換判断の前に、連続的にトナーカードリッジを駆動させて、トナーカートリッジ内のトナーを可能な限り絞り出すシーケンスを設ける構成がある。また、トナーカートリッジ交換判断の前に、ホッパー内を撹拌し、ホッパー内の剤面をならすことを行う構成がある（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特許第４９１６０３９号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、トナー補給の際、次の現象が起こることが課題であった。図１７は従来例の課題を説明する図である。

【0006】

トナーカートリッジのトナー排出特性によれば、トナー排出量は、初期に多く、トナー残量が少なくなるに従って急激に低下する。このとき、カートリッジから排出されるトナーの量が少ないと、図１７に示すように、ホッパー内でトナーが山状に積み上がる。

【0007】

このように、排出されるトナーの量が少ないと、上述の山状に積み重なったトナーを崩すことができないまま、カートリッジの排出口までトナーが到達してしまう。そして、排出口付近に排出済みトナーが到達すると、トナーカートリッジからのトナー排出動作の妨げになるおそれがある。トナー排出動作が妨げられてしまうと、トナーカートリッジの補給動作を繰り返してもトナーなしを検知してしまうため、トナーカートリッジが空であると誤検知される虞がある。その結果、トナー残量が残っているにもかかわらずトナーカートリッジが交換されてしまう虞がある。

【0008】

このとき、ホッパー内を常に撹拌していれば、トナー面を一定に保つことができる。しかしながら、トナーを常に撹拌することは、トナーの劣化のおそれがあり、また、トナー同士が凝集するおそれがある。さらに、撹拌専用のモータを設ける必要があり、装置が高コストとなってしまう。

【0009】

また、特許文献１のように交換判断の前に一度撹拌を行なう構成では、山状に積み上がったトナーによって、トナーセンサが誤検知をする場合がある。また、確実な検知のために十分に撹拌を行うと、撹拌時間を必要とし、迅速な画像形成の妨げになる。

【0010】

本発明の目的は、トナー貯蔵部内のトナー劣化を極力抑制しながら、トナー貯蔵部内のトナーが撹拌されない状態でトナー貯蔵部にトナーが補給され続けてしまうことによる弊害を抑制することである。

【課題を解決するための手段】

【0011】

上記目的を達成するための本発明の代表的な構成は、現像器にトナーを供給するトナー供給装置であって、トナーを収容するトナーカートリッジと、前記トナーカートリッジから供給されるトナーを貯蔵するためのトナー貯蔵部と、前記トナー貯蔵部のトナーを検知するためのトナー検知センサと、前記トナー貯蔵部のトナーを搬送するための搬送部材と、前記トナー貯蔵部にトナーが供給されるよう前記トナーカートリッジを回転駆動させるカートリッジ駆動源と、前記現像器にトナーが供給されるよう前記搬送部材を駆動させる回転体駆動源と、前記カートリッジ駆動源への動作を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記トナー検知センサによってトナーが検知されている状態からトナーが検知されていない状態に移行してから前記トナーカートリッジの回転駆動を所定回数実行しても、前記トナー検知センサによってトナーが検知されていない状態からトナーが検知されている状態に移行しなかった場合に、前記搬送部材が駆動されるごとに前記トナーカートリッジの回転駆動を１回実行するよう前記カートリッジ駆動源への動作を制御することを特徴とする。

【発明の効果】

【0012】

上記構成により、トナー貯蔵部内のトナー劣化を極力抑制しながら、トナー貯蔵部内のトナーが撹拌されない状態でトナー貯蔵部にトナーが補給され続けてしまうことによる弊害を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】画像形成装置の概略断面図。

【図2】トナー供給装置の側断面図。

【図3】トナーカートリッジとキャップとの結合部材の関係を示す図。

【図4】トナーカートリッジの駆動構成を示す斜視図。

【図5】キャップ開閉機構の拡大斜視図。

【図6】結合部材がキャップから引き抜かれた状態を示す図。

【図7】トナー供給装置の貯蔵部が満たされた状態を示す側断面図。

【図8】トナー供給装置の貯蔵部へのトナー供給が必要な状態を示す側断面図。

【図9】トナーカートリッジの本体へのセット状態を示す斜視図。

【図10】トナーカートリッジとコロの関係を示す図。

【図11】トナー供給装置の上面図。

【図12】トナー供給構成を側面図。

【図13】トナー供給に係る駆動構成を示す斜視図。

【図14】画像形成装置の制御ブロック図。

【図15】第１実施形態の制御のフローチャート。

【図16】第２実施形態の制御のフローチャート。

【図17】従来例の課題を説明する図。

【発明を実施するための形態】

【0014】

〔第１実施形態〕
＜画像形成装置＞
本発明に係る画像形成装置について説明する。まず、図１を用いて画像形成装置の構成及び動作を説明する。図１は画像形成装置の概略断面図である。

【0015】

画像形成装置には電子写真方式、オフセット印刷方式、インクジェット方式等複数の方式が挙げられる。本実施形態における画像形成装置６０は電子写真方式を用いたカラーの画像形成装置である。画像形成装置６０は、４色の画像形成部を中間転写ベルト上に並べて配置した、いわゆる中間転写タンデム方式の画像形成装置である。

【0016】

シート材Ｓはシート給送部６１（シート材収納庫６１Ａ又は、シート給送トレイ６１Ｂ）に積載される。リフトアップ装置は、シート材収納庫６１Ａ内に配置される。

【0017】

シート材Ｓは、画像形成タイミングに合わせてシート給送される。ここで、シート給送部６１は、分離ローラ等によってシート材Ｓの摩擦分離をする。シート給送部６１により送り出されたシート材Ｓは、搬送パス６４（搬送パス６４ａまたは搬送パス６４ｂ）を通過し、レジストローラ６５へと搬送される。

【0018】

レジストローラ６５は、シート材Ｓと画像の相対位置を合わせるための装置であり、シート材Ｓのスキュー補正やタイミング補正を行った後、二次転写部へと送られる。

【0019】

二次転写部は、対向する二次転写内ローラ３８および二次転写外ローラ６６により形成されるシート材Ｓへのトナー像転写ニップ部であり、所定の加圧力と静電的負荷バイアスを与えることでシート材Ｓ上にトナー像を吸着させる。

【0020】

＜画像の作像プロセス＞
以上説明した二次転写部までのシート材Ｓの搬送プロセスに対して、同様のタイミングで二次転写部まで送られて来る画像の形成プロセスについて説明する。尚、以下の説明における画像形成部は、図１に示すように、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）およびブラック（Ｂｋ）の４セット存在する。各画像形成部の構成は同様であるため、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋの添え字は必要な場合を除き、省略する。

【0021】

画像形成部は、主に感光体ドラム４１（像担持体）、帯電装置４２、露光装置３９、現像器４３、一次転写装置４８、およびドラムクリーナ４４等から構成される。

【0022】

この構成により、まず、感光体ドラム４１表面は、帯電装置４２により、一様に帯電される。次に、図中矢印の方向に回転する感光体ドラム４１に対し、画像情報の信号に基づいて、露光装置３９が駆動される。露光装置３９からはレーザーが射出され、レーザーは、回折部材４０を適宜経由して感光体ドラム４１上に至り、そこで静電潜像が形成される。感光体ドラム４１上に形成された静電潜像は、現像器４３によるトナー現像を経て、感光体ドラム４１上に各色のトナー像として顕在化する。

【0023】

その後、一次転写装置４８により所定の加圧力および静電的負荷バイアスが与えられ、中間転写ベルト３５上にトナー像が転写される。その後、感光体ドラム４１上に僅かに残った転写残トナーはドラムクリーナ４４により回収され、再び次の画像形成に備える。

【0024】

次に、中間転写ベルト３５について説明する。中間転写ベルト３５は、駆動ローラ３６、テンションローラ３７、二次転写内ローラ３８等のローラによって張架され、図中矢印Ｂの方向へと搬送駆動される。

【0025】

先述のＹ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋの各画像形成部による各色の画像形成プロセスは、並列処理される。そして、各色のトナー像は、中間転写ベルト３５上に一次転写された上流色のトナー像上に重ね合わされる。その結果、最終的にはフルカラーのトナー像が中間転写ベルト３５上に形成され、二次転写部へと搬送される。

【0026】

＜二次転写以降のプロセス＞
それぞれ説明したシート材Ｓの搬送プロセス、及び画像形成プロセスをもって、二次転写部においてシート材Ｓ上にフルカラーのトナー像が二次転写される。

【0027】

その後、シート材Ｓは定着前搬送部６７により定着装置６８へと搬送される。定着装置６８は、対向するローラもしくはベルト等による所定の加圧力と、ヒータ等の熱源による加熱効果を加えることで、シート材Ｓ上にトナー像を溶融固着させる。

【0028】

このようにして得られた定着画像を有するシート材Ｓは、排出トレイ７０上に排出される。この排出過程で、排出搬送パス６９を通るか、もしくは両面画像形成を要する場合には反転搬送装置７１が有する反転誘導パス７２を通るかが選択される。

【0029】

両面画像形成を要する場合、シート材Ｓは反転誘導パス７２からスイッチバックパス７４へと引き込まれる。そして、反転ローラ７６の回転方向を正逆転させること（スイッチバック動作）を行うことで先後端を入れ替え、両面搬送パス７３を介して再度画像形成部へと搬送される。

【0030】

＜トナー供給装置構成＞
図１に示すように、トナー供給装置１０が装置本体の背面の上部に取りつけられている。トナー供給装置１０は、現像器４３へのトナーの供給と、トナーカートリッジ１４からトナー供給装置１０のトナー供給部本体１０ａ内へのトナーの補給を行う。トナー供給装置１０の画像形成装置本体における機能としては、現像器４３へトナーを供給するための機能が挙げられるため、現像器４３へトナーを供給可能なように、現像器４３上部にトナー供給装置１０が配置される。

【0031】

図２は、トナー供給装置の側断面図である。図２に示すように、トナー供給装置１０のトナー供給部本体１０ａ（ホッパー）には、トナーカートリッジ１４の供給口１４ａがセットされる。

【0032】

供給口１４ａから供給されたトナーカートリッジ１４からのトナーは、トナー貯蔵部１８に貯蔵される。貯蔵されたトナーは、トナー供給部本体１０ａ内の複数のスクリューによって、現像器４３（図１参照）へと搬送される。尚、複数のスクリューとしては、撹拌スクリュー１１（撹拌部材）と、搬送部材としての第一スクリュー１２（第一搬送部材）、第二スクリュー１３（第二搬送部材）を有する。

【0033】

また、トナーカートリッジ１４からトナーを補給する際は、供給口開閉機構３０がトナーカートリッジ１４の先端に設けられたキャップ１５と係合する。これによって、トナーカートリッジ１４が回転可能となり、トナーカートリッジ１４を回転させることでトナーを補給することができる。供給口開閉機構３０には、後述の方法でトナーカートリッジ１４を回転駆動するためのカートリッジ駆動軸２７が配設される。各部の詳細については、以下に説明する。

【0034】

トナーカートリッジ１４からトナー供給部本体１０ａへの補給機能について説明する。図３は、トナーカートリッジとキャップとの結合部材の関係を示す図である。

【0035】

トナーカートリッジ１４の供給口は通常閉じられており、ユーザーが容易にあけることができない構成となっている。

【0036】

まず、ユーザーがトナーカートリッジ１４を指示に従って本体にセットする。この状態においては、図３に示すように、トナーカートリッジ１４の先端にあるキャップ１５と、供給口開閉機構３０のカートリッジ駆動軸２７とが係合していない。このため、トナーカートリッジ１４からトナーを補給することはできない。

【0037】

次に、ユーザーがトナーカートリッジ１４を確実にセットしたことを不図示の検知センサが検知すると、後述の駆動制御部１０３は、トナー供給部本体１０ａ内にある供給口開閉機構３０のカートリッジ駆動軸２７を駆動させる。このカートリッジ駆動軸２７の駆動により、トナーカートリッジ１４先端のキャップ１５が結合部材１６と係合し、トナーカートリッジ１４の先端のキャップ１５を開くことになる。供給口開閉機構３０の駆動は、後述の駆動源２１（カートリッジ駆動源）を用いて行う。

【0038】

図４はトナーカートリッジの駆動構成を示す斜視図である。駆動源２１を正回転させると、図４に示すように、駆動列のギアで駆動力がカムギア１９に伝達され、供給口開閉機構３０を駆動させる。

【0039】

図５はキャップ開閉機構の拡大斜視図である。供給口開閉機構３０の詳細を図５を用いて説明する。

【0040】

カムギア１９の内部には溝（図示しない）が形成されている。このため、外周にあるカムギア１９が図中矢印Ｄ２の方向に回転させられると、中央部にある円筒部材２８が前進動作する。このとき、トナーカートリッジ１４先端のキャップ１５が、キャップ１５と結合する結合部材１６と係合する。

【0041】

さらに、カムギア１９を矢印の方向に回転させると、円筒部材２８が後進動作することで、キャップ１５を引き抜く。このときの状態が図６である。図６は結合部材がキャップから引き抜かれた状態を示す図である。

【0042】

このとき、キャップ１５と結合部材１６が係合された状態でキャップ１５が引き抜かれている。このため、図４に示す駆動源２１を逆回転させると、駆動力がワンウェイギア２０によって分岐し、カートリッジ駆動軸２７に伝達される。

【0043】

そして、結合部材１６とカートリッジ駆動軸２７とが結合して一体となっているため、図６に示すように、カートリッジ駆動軸２７の回転によって結合部材１６が回転する。さらに、結合部材１６と係合しているキャップ１５が回転するため、トナーカートリッジ１４自身も回転する。これによって、トナーがトナーカートリッジ１４からトナー供給部本体１０ａ内に補給される状態となる。

【0044】

次に、トナー供給部本体１０ａ内のトナー貯蔵部１８の詳細について説明する。トナー貯蔵部１８には、トナーセンサ１７（トナー検知センサ）が設けられており、トナーセンサ１７の表面上にトナーが存在すると、トナーの圧力を感知し、トナー貯蔵部１８内にトナーＴが存在する状態であると認識する。

【0045】

図７はトナー供給装置の貯蔵部が満たされた状態を示す側断面図である。トナー貯蔵部１８内のトナーＴは通常は図７に示す状態である。即ち、トナーＴがトナーセンサ１７よりも上方まで達しており、トナー貯蔵部１８がトナーＴで満たされた状態にある。

【0046】

一方で、現像器４３への補給を行う過程で、トナー貯蔵部１８のトナーが消費されてくると、図８のような状態となる。図８はトナー供給装置の貯蔵部へのトナー供給が必要な状態を示す側断面図である。

【0047】

図８に示すように、トナーセンサ１７の表面上にトナーＴが存在しなくなり、トナー貯蔵部１８内にトナーＴが無し状態と認識する。この場合、トナー貯蔵部１８のトナーＴが存在するように、トナーカートリッジ１４からトナーが供給される。

【0048】

図９はトナーカートリッジの本体へのセット状態を示す斜視図である。トナーカートリッジ１４は、図９に示すように、トナーカートリッジ１４自体に螺旋形状が形成されたボトル形状をしている。トナーカートリッジ１４は、本体のカートリッジトレイ２６にセットされる。

【0049】

図１０はトナーカートリッジとコロの関係を示す図である。図１０に示すように、カートリッジトレイ２６は複数のコロ２５が配設される。コロ２５があることにより、トナーカートリッジ１４を円滑に回転駆動させることができる。

【0050】

このようにトナーカートリッジ１４自身が回転することで、トナーカートリッジ１４内部に収容しているトナーがトナーカートリッジ１４の供給口１４ａまで搬送され、排出される。これにより、トナー貯蔵部１８へとトナーを供給することができる。

【0051】

最後に、トナー供給装置１０から現像器４３への供給機能について詳細に説明する。図１１はトナー供給装置１０の上面図である。

【0052】

図１１に示すように、現像器４３内のセンサ４３ａ（図１４参照）の出力によって、トナーが不足した信号を制御部１００（図１４参照）が受け取る。すると、現像器４３へ最適な量のトナーが供給されるように、トナー供給装置１０に信号が送られる。

【0053】

トナー貯蔵部１８のトナーは、撹拌スクリュー１１によって矢印の方向に搬送され、さらに第一スクリュー１２によって中央部へ搬送される。

【0054】

ここで、撹拌スクリュー１１は、トナーを撹拌することだけを目的とした小判状でかつ内部が空洞な形状となっている。この構成により、トナー搬送過程におけるトナーの詰まりの発生を防止することができるため、トナーを撹拌しつつトナーが自然に流れるように搬送することができる。

【0055】

トナー供給部本体１０ａの中央部に搬送されたトナーは、図１１に示す中央部に空いた穴１０ｈから落下し、第二スクリュー１３部へと搬送される。

【0056】

図１２はトナー供給構成を側面図である。図１２に示すように、第一スクリュー１２から中央部に搬送されたトナーは、第二スクリュー１３へと落下し、第二スクリュー１３によって最終的に現像器４３へと搬送される。

【0057】

次に、トナー供給装置１０の駆動構成を説明する。図１３はトナー供給に係る駆動構成を示す斜視図である。

【0058】

現像器４３へのトナー供給要求信号がトナー供給装置１０に送られると、図１３に示す駆動源２２（回転体駆動源）が駆動し、ギア列によって矢印のように駆動が伝達される。すると、トナー供給装置１０内のスクリュー（撹拌スクリュー１１、第一スクリュー１２、第二スクリュー１３）が回転して、トナー搬送方向下流側に配設される現像器４３へとトナーが搬送される。

【0059】

このとき、撹拌スクリュー１１を別途駆動させる構成のものも知られているが、別途駆動源が必要であったり、正逆駆動によって行う場合も、ワンウェイギア等が必要となり、高価な構成となってしまう。本実施形態の構成によれば、駆動源２２が一つで、現像器４３へのトナー補給が可能であり、安価な構成となっている。

【0060】

上述したそれぞれ各駆動源２１、駆動源２２の動きや、トナーセンサ１７及びトナーセンサ２９の出力は、制御部１００に伝達され、制御される。図１４は画像形成装置の制御ブロック図である。

【0061】

図１４に示すように、制御部１００は、現像器４３内のトナー残量を検知するセンサ４３ａ（残量検知センサ）や、トナー供給装置１０のトナーセンサ１７及びトナーセンサ２９からの検知信号（出力値）を受取り、駆動制御部１０３を駆動制御する。また、電源電圧１０２を有し、各駆動源２１及び駆動源２２へ最適な電圧供給をする。

【0062】

ＤＣモータである駆動源２１及び駆動源２２を駆動させるタイミングや、トナーセンサ１７及びトナーセンサ２９の出力値はすべて制御部１００で統括されている。制御部１００は、トナーセンサ１７の検知結果と撹拌スクリュー１１、第一スクリュー１２、第二スクリュー１３の駆動状態から、トナーカートリッジ１４の補給動作を実行するか否かを判断する。そして、それぞれの動きは制御部１００が有するＣＰＵ１０１によって行われる。

【0063】

ここで、トナーカートリッジ１４からトナー供給部本体１０ａ内にトナーを補給する際のシーケンスについて説明する。図１５は第１実施形態の制御のフローチャートである。

【0064】

前述したように、トナー貯蔵部１８内に設けられているトナーセンサ１７がトナーなしと判定すると、トナーカートリッジ１４がフローチャートにしたがって駆動する指令が出される。

【0065】

フローチャートはトナーカートリッジ１４のトナーの残量に応じて二段階で設定されている。一段階目は初期のトナーカートリッジ１４内にトナーが豊富にあるときに実行されており、二段階目は、トナーカートリッジ１４内のトナーが残り少なくなってきた際に実行される。一段階目から二段階目の移行は、トナーカートリッジ１４内のトナーが所定量以下になったときに、自動的に移行するようになっている。

【0066】

まず一段階目のフローチャートを図１５（ａ）に示す。まずＳｔｅｐ１にてトナーカートリッジ１４を駆動する準備として、実行回数を１回に設定する。

【0067】

Ｓｔｅｐ２において、トナーが現像器４３に補給され、トナーセンサ１７がＯＦＦになるまでトナーカートリッジ１４の動作は行われない。

【0068】

トナーセンサ１７がＯＦＦになると、図１４におけるセンサの信号が制御部１００に伝えられるため、Ｓｔｅｐ３へ移行する。

【0069】

Ｓｔｅｐ３において、トナーカートリッジ１４を駆動させるために制御部１００から駆動制御部１０３へと指令が伝えられる。これによって、トナーカートリッジ１４が駆動を始める。トナーカートリッジ１４が一度駆動すると４秒間駆動し続け、次のＳｔｅｐ４に移り、１秒間停止する。ここで、１秒間停止させている理由は、補給トナーが落ち着いた状態でトナーセンサによる有無検知を行うことで検知精度を高めるためである。もちろん、トナーカートリッジを間欠駆動しない構成であっても本発明を適用することができる。

【0070】

Ｓｔｅｐ５において、トナーセンサ１７の状態を確認する。

【0071】

トナーセンサ１７がＯＮになっていると、その情報が制御部１００に伝えられ、Ｓｔｅｐ１に戻る。これにより、実行回数が１回にリセットされる。そして現像器４３の補給動作によって、再びトナーセンサ１７がＯＦＦになるまで待機する。

【0072】

一方、トナーセンサ１７がＯＦＦのままであった場合、Ｓｔｅｐ６にて、実行回数を１回増加させる。

【0073】

Ｓｔｅｐ７にて実行回数が閾値に達しているか判定し、達していない場合は、Ｓｔｅｐ３に戻り動作を繰り返す。ここでＳｔｅｐ７にて閾値に達していた場合は、Ｓｔｅｐ８にて一段階目のフローチャートを終了する。

【0074】

次に、二段階目のフローチャートに移行する。二段階目のフローチャートを図１５（ｂ）に示す。前述のとおり、二段階目は、トナーカートリッジ１４内のトナーが残り少なくなってきた際に実行される。

【0075】

二段階目はＳｔｅｐ１３におけるトナーカートリッジ１４の駆動時間を８秒としている。これは、トナーカートリッジ１４内の排出性能が低下しているため、トナーカートリッジ１４の停止期間を短くするためである。駆動時間を除いて、Ｓｔｅｐ１１からＳｔｅｐ１５までは一段階目のＳｔｅｐ１からＳｔｅｐ５までと同様に行われる。そして、二段階目においては、Ｓｔｅｐ１５の後に、トナーカートリッジ駆動制御であるＳｔｅｐＡを設けている。

【0076】

ＳｔｅｐＡにおいて、Ｓｔｅｐ１３あるいはＳｔｅｐ１４の実行中、つまり、トナーカートリッジ１４の１サイクルの動作中に次の確認を行う。即ち、現像器４３への補給動作が行われているかどうかと、またはトナーカートリッジ１４の駆動が停止させられている際に、補給動作が行われているかどうかの確認を行う。尚、ここでの１サイクルとは、８秒駆動し、１秒停止することである。言い換えれば、制御部１００は、所定時間（本実施例では８＋１＝９秒）経過する毎に、該経過時間中に現像器４３への補給動作が行われているかどうかを判断し、トナーカートリッジ１４の一連の補給動作を継続するか否かを決定する。

【0077】

具体的には、トナーカートリッジ１４の駆動の間にトナー貯蔵部１８の下流にある現像器４３へトナーを一定量供給する動作が行われていれば、トナーカートリッジ１４の駆動を継続する。一方、トナーカートリッジ１４の動作の間にトナー貯蔵部１８の下流にある現像器４３へトナーを一定量供給する動作が行われていなければ、トナーカートリッジ１４の駆動を（停止）する。

【0078】

確認の流れを図１４のブロック図を用いて説明すると、現像器４３に配置されているセンサ４３ａの情報は常に制御部１００へ伝えられている。そして、制御部１００ではそのセンサ４３ａの出力信号から判定する。即ち、センサ４３ａからの信号をトナー要求信号として受信し、トナー濃度等の状態を判定し、その判定結果から補給動作が必要かどうか判断する。

【0079】

補給動作を必要とすると判断した場合に初めて、補給動作を行う指令が駆動制御部１０３に出される。このため、ＳｔｅｐＡにおいては、補給動作を行う指令が出されたかどうかを確認することになる。現像器４３への補給動作が実行されているかの判断、即ち、第一スクリュー１２、第二スクリュー１３が駆動しているか（供給動作が実行されているか）の判断は、補給動作を行う指令以外であってもよい。例えば、センサ４３ａの検知結果に基づいて、現像器４３への補給動作が実行されているかの判断を行ってもよい。

【0080】

Ｓｔｅｐ１３あるいはＳｔｅｐ１４の実行中に、直近のトナーカートリッジ１４の動作を開始してから現像器４３への補給動作が実行されている場合は、Ｓｔｅｐ１６へ移行し、その後は一段階目と同様のシーケンス通りにフローチャートを実行する。

【0081】

ここで、現像器４３への補給動作が行われていない場合は、Ｓｔｅｐ１５に戻り、トナーカートリッジ１４は停止を繰り返す。即ち、トナーカートリッジ１４の一連の補給動作を停止する。

【0082】

このとき、現像器４３への補給動作が行われて初めてＳｔｅｐ１６へと移行することができる。即ち、制御部１００は、トナーセンサ１７の検知結果からトナーなしを検知した状態で、かつ、補給動作が停止されてから現像器４３への補給動作が行われたことを検知した場合に、トナーカートリッジ１４の一連の補給動作を再開する。

【0083】

つまり、現像器４３内のセンサ４３ａの状態が補給動作を必要としない限りは、現像器４３への補給動作の指令も発生せず、トナーカートリッジ１４の動作も停止したままになる。

【0084】

そして、現像器４３への補給動作が行われると補給動作に伴って、前述した撹拌スクリュー１１が回転し、山状に積もっていたトナーがある程度崩され、かつ補給された分のトナーが消費される。このため、出口付近に積もってしまったトナーがあったとしても、山の高さは確実に低くなる。

【0085】

さらに、１サイクルの補給動作でトナーの山を完全に崩しきれなかったとしても、トナーカートリッジ１４の動作は１サイクルごとに、トナーの補給動作を待つ。このため、無駄にトナーカートリッジ１４が動作し続けることはない。

【0086】

上記の動作を行い、Ｓｔｅｐ１７で閾値５０回までサイクル数が達成されると、トナーカートリッジ１４内のトナーが無しと判断される。つまり、最低でも５０回撹拌、および補給動作が行われてからトナーなしと判定する。このため、その間に山状になったトナーを解消する機会がある。

【0087】

また、補給動作に伴って撹拌を行っているため、必要以上にトナーにダメージを与えることもない。このため、トナーを劣化させる心配もない。また、トナーカートリッジを駆動する際にホッパー内のトナーを撹拌することができる。このため、トナーカートリッジからトナーを補給するときに、ホッパー内にトナーが山状に堆積して排出が妨げられることを抑制できる。従って、トナーカートリッジにトナーが残っているのにも関わらず、トナーなしの判断をしてしまうこと（閾値５０回に達すること）を抑制することができる。

【0088】

そして、トナーセンサ１７がトナー有りと判定すると、閾値もリセットするようにしている。このため、効率よくトナーカートリッジ１４内のトナーを排出し続けることが可能となる。

【0089】

本実施形態では、トナーセンサ１７の検知結果に基づいて、トナーカートリッジ１４による一連の補給動作を開始させる。そして、これとともに、トナーセンサ１７の検知結果と、一連の補給動作を開始してから所定期間ごとの第一スクリュー１２、第二スクリュー１３の駆動に関する情報とに基づいて、トナーカートリッジ１４による一連の補給動作を継続するか否かを制御する。

【0090】

また、本実施形態では一段階目にＳｔｅｐＡを設けない。これにより、仮にトナーカートリッジ１４内のトナー量がもともと少ないトナーカートリッジ１４が装着された際、トナーの補給動作を待たずに、すばやく二段階目に移行することが可能である。

【0091】

尚、閾値を５０回、１サイクルの動作として８秒駆動、１秒停止としているが、これに限るものではない。設定値は、トナーの流動性や、トナーカートリッジ１４の形状等によって変更し最適な条件に合わせるのが好ましい。

【0092】

〔第２実施形態〕
図１６に第２実施形態の制御のフローチャートを示す。第１実施形態と異なるところは、一段階目の図１６（ａ）のフローチャートに対しても、ＳｔｅｐＡを投入しているところである。

【0093】

通常、トナーカートリッジ１４内のトナーの量が多い際には、トナーの排出量も多いため、課題としている山状になることは想定していない。しかしながら、トナーカートリッジ１４内のトナーの状態や、使用環境によっては、一時的にトナーの排出量が低下する可能性もある。その際には、本実施形態のように、初期の段階である一段階目から、ＳｔｅｐＡを適用することで、効果を発揮できる。

【符号の説明】

【0094】

Ｔ…トナー
１０…トナー供給装置
１００…制御部
１１…撹拌スクリュー
１２…第一スクリュー
１３…第二スクリュー
１４…トナーカートリッジ
１７…トナーセンサ
１８…トナー貯蔵部
２１…駆動源
２２…駆動源
４１…感光体ドラム
４３…現像器
６０…画像形成装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】