特許 6287388 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】6287388

(24)【登録日】2018年2月16日

(45)【発行日】2018年3月7日

(54)【発明の名称】画像形成装置

(51)【国際特許分類】

   G03G 15/08 20060101AFI20180226BHJP

   G03G 21/14 20060101ALI20180226BHJP

   G03G 21/00 20060101ALI20180226BHJP

【ＦＩ】

   G03G15/08 340

   G03G21/14

   G03G21/00 510

【請求項の数】1

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2014-49662(P2014-49662)

(22)【出願日】2014年3月13日

(65)【公開番号】特開2015-175862(P2015-175862A)

(43)【公開日】2015年10月5日

【審査請求日】2017年3月1日

(73)【特許権者】

【識別番号】000005496

【氏名又は名称】富士ゼロックス株式会社

(72)【発明者】

【氏名】永田 研城

【審査官】 佐藤 孝幸

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１０−２５０２５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−３５７９４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０６７１１３７５（ＵＳ，Ｂ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０３Ｇ １５／０８

Ｇ０３Ｇ ２１／００

Ｇ０３Ｇ ２１／１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

予めトナーが第１のトナー量充填され交換可能とされた第１のトナーカートリッジと、
予めトナーが前記第１のトナー量未満である第２のトナー量充填され交換可能とされた第２のトナーカートリッジと、
前記第１のトナーカートリッジ及び前記第２のトナーカートリッジから前記トナーを画像形成装置の現像装置に補給するトナー補給手段と、
前記第１のトナーカートリッジ及び前記第２のトナーカートリッジが前記画像形成装置に装着されたときに、装着された前記第１のトナーカートリッジ及び前記第２のトナーカートリッジの予め充填されたトナー量に基づいて前記トナー補給手段を駆動するよう制御する制御手段と、を備え、
前記画像形成装置の初期設置時に装着される前記第２のトナーカートリッジの予め充填されたトナー量に基づいて駆動される前記トナー補給手段の駆動時間をＴ１、前記画像形成装置においてトナーが空の状態であることが検知されて新たに装着される前記第２のトナーカートリッジの予め充填されたトナー量に基づいて駆動される前記トナー補給手段の駆動時間をＴ２及び前記第１のトナーカートリッジが前記画像形成に装着されて前記現像装置にトナーを補給した後のトナー量が前記第２のトナー量にまで減少した際に駆動される前記トナー補給手段の駆動時間をT３、としたときに、Ｔ１＞Ｔ２＞Ｔ３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、画像形成装置に関する。

【背景技術】

【0002】

トナー残量を物理的に測定する第１トナー残量測定手段と、トナー残量を論理的に測定する第２トナー残量測定手段と、通常のトナー補給動作又は通常のトナー補給動作よりも補給能力の高いトナー凝集時のトナー補給動作を行うトナー凝集解決手段と、第１トナー残量測定手段および第２トナー残量測定手段の測定結果に基づいて通常のトナー補給動作又はトナー凝集時のトナー補給動作を、トナー凝集解決手段に指示するトナー凝集判定手段とを有し、トナー凝集判定手段は、第１トナー残量測定手段の測定結果が所定量以下のトナー残量を示し、第２トナー残量測定手段の測定結果が所定量以上のトナー残量を示したとき、トナー凝集時のトナー補給動作を行うようにトナー凝集解決手段に指示する画像形成装置が知られている（特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第４９７６０６４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明は、トナー充填量の異なる複数種のトナーカートリッジから安定してトナー補給することができる画像形成装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0005】

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、
予めトナーが第１のトナー量充填され交換可能とされた第１のトナーカートリッジと、
予めトナーが前記第１のトナー量未満である第２のトナー量充填され交換可能とされた第２のトナーカートリッジと、
前記第１のトナーカートリッジ及び前記第２のトナーカートリッジから前記トナーを画像形成装置の現像装置に補給するトナー補給手段と、
前記第１のトナーカートリッジ及び前記第２のトナーカートリッジが前記画像形成装置に装着されたときに、装着された前記第１のトナーカートリッジ及び前記第２のトナーカートリッジの予め充填されたトナー量に基づいて前記トナー補給手段を駆動するよう制御する制御手段と、を備え、
前記画像形成装置の初期設置時に装着される前記第２のトナーカートリッジの予め充填されたトナー量に基づいて駆動される前記トナー補給手段の駆動時間をＴ１、前記画像形成装置においてトナーが空の状態であることが検知されて新たに装着される前記第２のトナーカートリッジの予め充填されたトナー量に基づいて駆動される前記トナー補給手段の駆動時間をＴ２及び前記第１のトナーカートリッジが前記画像形成に装着されて前記現像装置にトナーを補給した後のトナー量が前記第２のトナー量にまで減少した際に駆動される前記トナー補給手段の駆動時間をT３、としたときに、Ｔ１＞Ｔ２＞Ｔ３である、
ことを特徴とする。

【発明の効果】

【0011】

請求項１に記載の発明によれば、本構成を有しない場合に比して、トナーの初期充填量が少ないトナーカートリッジを使用した場合であっても、画像形成装置の使用状態に応じて適正なトナー量を安定して補給することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】画像形成装置１の内部構成を示す断面模式図である。

【図2】現像装置４０とトナー補給装置７０との接続構成を示す模式図である。

【図3】トナー補給機構の構成及びトナーカートリッジＴＣのＣＲＵＭ１１０と画像形成装置１の画像形成装置制御部１１との情報のやり取りを示すブロック図である。

【図4】ＣＲＵＭ１１０の記憶領域のブロック図である。

【図5】画像形成装置１が実行する初期設置時のトナー補給動作の流れを示すフローチャートである。

【図6】画像形成装置１が実行するトナー空検知時のトナー補給動作の流れを示すフローチャートである。

【図7】トナーカートリッジＴＣのトナー初期充填量に対する現像装置４０内の現像剤のトナー濃度上昇とトナー補給時間との関係を示す模式図である。

【図8】画像形成装置１が実行する画像形成中のトナー補給動作の流れを示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0013】

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。

【0014】

（１）画像形成装置の全体構成及び動作
図１は本実施形態に係る画像形成装置１の内部構成を示す断面模式図である。
以下、図面を参照しながら、画像形成装置１の全体構成及び動作を説明する。

【0015】

画像形成装置１は、制御装置１０、給紙装置２０、感光体ユニット３０、現像装置４０、転写装置５０、定着装置６０、トナー補給装置７０、を備えて構成されている。画像形成装置１の上面（Ｚ方向）には、画像が記録された用紙が排出・収容される排出トレイ１ａが形成されている。

【0016】

制御装置１０は、画像形成装置１の動作を制御する画像形成装置制御部１１と、印刷処理要求に応じた画像データを準備するコントローラ部１２、露光装置ＬＨの点灯を制御する露光制御部１３、電源装置１４等を有する。電源装置１４は、後述する帯電ローラ３２、現像ローラ４２、一次転写ローラ５２、二次転写ローラ５３等に高圧電圧を印加するとともに、露光装置ＬＨ、給紙装置２０、定着装置６０及び備えられた各センサ等に電力を供給する。

【0017】

コントローラ部１２は、外部の情報送信装置（例えばパーソナルコンピュータ等）から入力された印刷情報を潜像形成用の画像情報に変換して予め設定されたタイミングで、駆動信号を露光装置ＬＨに出力する。本実施形態の露光装置ＬＨは、複数の発光素子（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）が主走査方向に沿って線状に配列されたＬＥＤヘッドにより構成されている。

【0018】

画像形成装置１の底部には、給紙装置２０が設けられている。給紙装置２０は、用紙積載板２１を備え、用紙積載板２１の上面には多数の記録媒体としての用紙Ｐが積載される。用紙積載板２１に積載され、規制板（不図示）で幅方向位置が決められた用紙Ｐは、上側から１枚ずつ用紙引き出し部２２により前方（−Ｘ方向）に引き出された後、レジストローラ対２３のニップ部まで搬送される。

【0019】

感光体ユニット３０は、給紙装置２０の上方（Ｚ方向）に、それぞれが並列して設けられ、回転駆動する像保持体としての感光体ドラム３１を備えている。感光体ドラム３１の回転方向に沿って、帯電ローラ３２、露光装置ＬＨ、現像装置４０、一次転写ローラ５２、クリーニングブレード３４が配置されている。帯電ローラ３２には、帯電ローラ３２の表面をクリーニングするクリーニングローラ３３が対向、接触して配置されている。

【0020】

現像装置４０は、内部に現像剤が収容される現像ハウジング４１を有する。現像ハウジング４１内には、感光体ドラム３１に対向して配置された現像ローラ４２と、この現像ローラ４２の背面側斜め下方には現像剤を現像ローラ４２側へ撹拌搬送する一対のオーガ４４、４５が配設されている。現像ローラ４２には、現像剤の層厚を規制する層規制部材４６が近接配置されている。

【0021】

現像装置４０各々には、トナー補給装置７０（Ｙ）、（Ｍ）、（Ｃ）、（Ｋ）が接続されて、それぞれのトナーカートリッジＴＣ（Ｙ）、（Ｍ）、（Ｃ）、（Ｋ）から必要に応じてイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）のトナーを補給する。現像装置４０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。

【0022】

回転する感光体ドラム３１の表面は、帯電ローラ３２により帯電され、露光装置ＬＨから出射する潜像形成光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。

【0023】

転写装置５０は、各感光体ユニット３０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３０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を備えている。さらに、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記録媒体である用紙Ｐに一括転写（二次転写）する二次転写ローラ５３、中間転写ベルト５１上に付着している残留トナーを除去する中間転写ベルトクリーナ５４を備えて構成されている。

【0024】

各感光体ユニット３０の感光体ドラム３１に形成された各色トナー像は、画像形成装置制御部１１により制御される電源装置１４等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。

【0025】

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ローラ５３が配置された領域（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給紙装置２０から用紙Ｐが二次転写部ＴＲに供給される。そして、二次転写ローラ５３には、画像形成装置制御部１１により制御される電源装置１４等から所定の転写電圧が印加され、レジストローラ対２３から送り出され、搬送ガイドにより案内された用紙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。

【0026】

感光体ドラム３１表面の残留トナーは、クリーニングブレード３４により除去され、廃トナー回収容器（不図示）に回収される。感光体ドラム３１の表面は、帯電ローラ３２により再帯電される。尚、クリーニングブレード３４で除去しきれず帯電ローラ３２に付着した残留物は、帯電ローラ３２に接触して回転するクリーニングローラ３３表面に捕捉され、蓄積される。

【0027】

定着装置６０は加熱モジュール６１と加圧モジュール６２を有し、加熱モジュール６１と加圧モジュール６２の圧接領域によって定着ニップ部Ｎ（定着領域）が形成される。
転写装置５０においてトナー像が転写された用紙Ｐは、トナー像が未定着の状態で搬送ガイドを経由して定着装置６０に搬送される。定着装置６０に搬送された用紙Ｐは、一対の加熱モジュール６１と加圧モジュール６２により、圧着と加熱の作用でトナー像が定着される。
定着トナー像が形成された用紙Ｐは、搬送ガイド６５ａ、６５ｂによってガイドされ、排出ローラ対６９から画像形成装置１上面の排出トレイ１ａに排出される。

【0028】

（２）トナー補給機構の構成及び動作
図２は現像装置４０とトナー補給装置７０との接続構成を示す模式図、図３はトナー補給機構の構成及びトナーカートリッジＴＣのＣＲＵＭ１１０と画像形成装置１の画像形成装置制御部１１との情報のやり取りを示すブロック図、図４はＣＲＵＭ１１０の記憶領域のブロック図である。
以下、図面を参照しながらトナー補給機構の構成及び動作について説明する。

【0029】

（２．１）トナー補給機構の構成
図２に示すように、現像装置４０には、トナー補給手段の一例としてのトナー補給装置７０を介して、現像装置４０に補給されるトナーを収容する交換式のトナーカートリッジＴＣが接続されている。

【0030】

（２．２）トナーカートリッジ
トナーカートリッジＴＣは、内部にトナーを収容するハウジング１０１、ハウジング１０１に内蔵されトナーを撹拌・搬送するコイルオーガ１０２を備えて構成されている。コイルオーガ１０２には、トナーカートリッジＴＣを画像形成装置１本体に装着した際、画像形成装置１本体に設けられた駆動源（不図示）から回転駆動力が伝達される。
トナーカートリッジＴＣの装着位置における下端部には、コイルオーガ１０２によって攪拌されつつ搬送されるトナーを排出するための開口部１０１ａが設けられている。

【0031】

トナーカートリッジＴＣには、トナーカートリッジＴＣ固有の識別情報が記憶された記憶手段の一例としてのＣＲＵＭ（Customer Replaceable Unit Memory）１１０が設けられている。
ＣＲＵＭ１１０は書き換え可能な不揮発性メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）Ｍを備えて構成され、トナーカートリッジＴＣが画像形成装置１本体に装着された際に、画像形成装置１本体の画像形成装置制御部１１とデータの通信が可能に接続される。

【0032】

不揮発性メモリＭは画像形成装置制御部１１から読み出される固有情報を格納した読み出し領域、及び画像形成装置制御部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。

【0033】

読み出し領域としては、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Ｍ１、トナーの色情報を保持する領域Ｍ２などが挙げられる。更に、本実施形態においては、トナー充填量情報を保持した領域Ｍ３を有している。
読み出し・書き込み領域としては、トナー供給時間の累積値情報を保持する領域Ｍ４、印刷枚数情報を保持する領域Ｍ５、画像形成装置１の本体シリアルＩＤを保持する領域Ｍ６などが挙げられる。

【0034】

（２．３）トナー補給装置
トナー補給装置７０は、トナーカートリッジＴＣに収容されたトナーを現像装置４０に搬送するための機構であり、トナーカートリッジＴＣと現像装置４０とを連通させるパイプ７１と、パイプ７１に内蔵されトナーを搬送するオーガ７２と、オーガ７２を回転駆動するディスペンスモータ７３とを含んで構成されている。

【0035】

パイプ７１は、一端側にトナーカートリッジＴＣから供給されるトナーを受け入れるトナー流入口７１ａと、他端側にオーガ７２でパイプ７１内を搬送されたトナーを現像装置４０に供給するトナー供給口７１ｂを有している。

【0036】

（２．４）現像装置
現像装置４０は、内部に現像剤が収容される現像ハウジング４１、感光体ドラム３１に対向して配置された現像ローラ４２と、現像剤を現像ローラ４２側へ撹拌搬送する一対のオーガ４４、４５を備えている。
現像装置４０には、現像ハウジング４１内のトナー残量を検知するＡＴＣセンサ４７が設置されている。ＡＴＣセンサ４７は、現像ハウジング４１内の現像剤のトナー濃度を検出し、トナー濃度に応じた電圧値を画像形成装置制御部１１に出力する磁気センサである。

【0037】

（２．５）トナー補給機構の動作
画像形成装置１は、画像形成装置１全体を制御する画像形成装置制御部１１を備えている。画像形成装置制御部１１は、ＣＰＵ１１１（Central Processing Unit）、ＲＡＭ１１２（Random Access Memory）、ＲＯＭ１１３（Read Only Member）等が搭載された回路基板であり、制御手段の一例としてのトナー補給制御部１２０を有している。

【0038】

トナー補給制御部１２０は、現像装置４０のトナー消費に応じてトナー補給装置７０を制御し、トナーカートリッジＴＣから現像装置４０へのトナー供給を制御する。
具体的には、トナー補給制御部１２０は、ＡＴＣセンサ４７により検知された現像ハウジング４１内のトナー濃度（トナー残量）に基づいて、ディスペンスモータ７３の回転駆動を制御する。

【0039】

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１０５と画像形成装置制御部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３においては画像形成装置制御部１１とＣＲＵＭ１１０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。

【0040】

そして、画像形成装置制御部１１のＣＰＵ１１１によって、ＣＲＵＭ１１０内の情報の読み出しと書き換えとが可能となる。また、ＣＰＵ１１１は、ＲＡＭ１１２、ＲＯＭ１１３、不揮発性メモリ（ＮＶＭ）１１４、インターフェイス１１５と接続され、ＲＯＭ１１３から画像形成装置１の動作制御プログラムの読み出し、ＲＡＭ１１２、ＮＶＭ１１４の情報の読み出しと書き換えを行う。

【0041】

画像形成装置制御部１１のＮＶＭ１１４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の他、画像形成装置１の本体シリアルＩＤを保持する領域１１４ｂを有している。
また、ＣＲＵＭ１１０の固有情報に対応したディスペンスモータ７３の駆動時間情報を保持する領域１１４ｃを有している。

【0042】

（３）トナー補給動作
このように構成されるトナー補給機構を備えた画像形成装置１は、工場からの出荷時には、トナー補給装置７０のパイプ７１内にはトナーが存在しない状態とされ、輸送時にトナー補給装置７０の連結部等からトナーが漏れるのを回避している。
そして、画像形成装置１が使用者のもとで初期設置される際に、トナーカートリッジＴＣが装着された後、トナー補給装置７０が回転駆動され、装着されたトナーカートリッジＴＣからトナー補給装置７０のパイプ７１を介して現像装置４０内へトナーが供給される。

【0043】

また、使用されるトナーカートリッジＴＣとしては、画像形成装置１の使用状態に応じて、ハウジング１０１内に予め充填されているトナー量（以降、初期充填量と記す）が異なる複数種類のトナーカートリッジＴＣが用意されている。
係る複数種類のトナー量を有するトナーカートリッジＴＣとしては、交換して使用される消耗品としての汎用性を高める観点から、統一されたハウジング１０１が用意されて装着されることが好ましく、画像形成装置１本体に装着されるハウジング１０１を共通の内部空間容量（トナー充填可能容量）としておくが合理的である。

【0044】

一方、画像形成装置制御部１１は、画像形成装置１本体に新たなトナーカートリッジＴＣが装着されると、ＣＲＵＭ１１０内に記憶されたトナーカートリッジＴＣ固有の識別情報を取得する。
そして、トナー補給制御部１２０を介してトナー補給装置７０の回転駆動を行い、現像装置４０へトナーを供給するが、ハウジング１０１内に予め充填されているトナー量が異なる場合には、ハウジング１０１内でコイルオーガ１０２による撹拌・搬送状態が異なり、トナー補給装置７０のパイプ７１を介した現像装置４０への実際のトナー供給量が変化する虞があった。

【0045】

具体的には、トナーカートリッジＴＣのハウジング１０１が有する内部空間容量に対してトナーが占める体積が多いほどトナーの搬送効率は高くなり、その体積が少ないほどトナーの搬送効率は低くなる。
そのために、トナーカートリッジＴＣに予め充填されているトナー量が異なるトナーカートリッジＴＣに対して、トナー補給制御部１２０が同じ駆動時間でディスペンスモータ７３を駆動させた場合、前者の方が、搬送されるトナーの量は多くなる。
その結果、トナー補給制御部１２０は、予め定められている駆動時間でトナー補給動作を行った場合、その供給量が過剰になったり、逆に不足したりという、トナーカートリッジＴＣに予め収容されているトナー量の大小に応じた変動が生じる虞があった。

【0046】

（３．１）初期設置時のトナー補給動作
図５は画像形成装置１が実行する初期設置時のトナー補給動作の流れを示すフローチャートである。以下、図５に示すフローチャートを参照しながら、画像形成装置１が実行する初期設置時のトナー補給動作について説明する。

【0047】

本実施形態に係る画像形成装置１は、画像形成装置１の初期設置時にトナーカートリッジＴＣが装着されると、装着されたトナーカートリッジＴＣのＣＲＵＭ１１０内の不揮発性メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）Ｍからトナー充填量情報を取得する。そして、トナー補給制御部１２０が取得したトナー充填量に基づいてトナー補給装置７０のディスペンスモータ７３の駆動時間Ｔ１を決定する。

【0048】

画像形成装置制御部１１は、トナーカートリッジＴＣが装着されると、トナーカートリッジＴＣに設けられたＣＲＵＭ１１０の不揮発性メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）Ｍからトナー充填量に関する情報を読み出す（Ｓ１０１）。
次に、画像形成装置制御部１１は、ステップＳ１０１で読み出した情報に基づいて、トナーカートリッジＴＣのトナーの初期充填量を特定する（Ｓ１０２）。

【0049】

次に、画像形成装置制御部１１は、装着されて検知されたトナーカートリッジＴＣが未使用品であるか否かを判断する（Ｓ１０３）。判断は、不揮発性メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）Ｍから取得したトナー供給時間の累積値情報を参照して判断される。

【0050】

ステップＳ１０３でトナーカートリッジＴＣが未使用品である旨が判断されると（Ｓ１０３；Ｙｅｓ）、画像形成装置制御部１１は、ＮＶＭ１１４内のＣＲＵＭ１１０の固有情報に対応したディスペンスモータ７３の駆動時間情報を保持する領域１１４ｃから、検知されたトナーカートリッジＴＣに対応したディスペンスモータ７３の駆動時間Ｔ１を読み出してトナー補給制御部１２０の制御値を決定する（Ｓ１０４）。

【0051】

具体的には、初期設置時に装着されたトナーカートリッジＴＣのトナー初期充填量が５０％（トナーカートリッジＴＣのハウジング１０１が有する充填可能な内部空間容量に対して５０％まで充填されている）である場合、トナー初期充填量が１００％（トナーカートリッジＴＣのハウジング１０１が有する充填可能な内部空間容量に対して１００％まで充填されている）のトナーカートリッジＴＣが装着された場合のディスペンスモータ７３の駆動時間を基準時間ＴＡとして、ディスペンスモータ７３の駆動時間Ｔ１は、補正時間ｔを基準時間ＴＡに加算して決定される。

【0052】

補正時間ｔは、トナーカートリッジＴＣのトナー初期充填量に応じて決定され、例えば、初期充填量を２５％未満、２５％以上５０％未満、５０％以上７５％未満、７５％以上に区分して、それぞれの区分に基づいてｔ１、ｔ２、ｔ３を決定することができる。尚、７５％以上は、１００％と同様に管理され、補正時間は加算されない。

【0053】

そのために、画像形成装置１の初期設置時に初期充填量が異なる複数種類のトナーカートリッジＴＣが用意されて使用された場合であっても、それぞれのトナーカートリッジＴＣが有するトナーの搬送効率に応じてディスペンスモータ７３の駆動時間Ｔ１が補正され、供給量が過剰になったり、逆に不足したりという、トナーカートリッジＴＣの初期充填量の大小に応じた変動が抑制される。

【0054】

（３．２）トナー空検知時のトナー補給動作
図６は画像形成装置１が実行するトナー空検知時のトナー補給動作の流れを示すフローチャートである。以下、図６に示すフローチャートを参照しながら、画像形成装置１が実行するトナー空検知時のトナー補給動作について説明する。

【0055】

画像形成装置１において装着されたトナーカートリッジＴＣが使用されて、トナーが空の状態であることが検知された場合、新たに装着されるトナーカートリッジＴＣのＣＲＵＭ１１０内の不揮発性メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）Ｍからトナー充填量情報を取得する。そして、トナー補給制御部１２０が取得したトナー充填量に基づいてトナー補給装置７０のディスペンスモータ７３の駆動時間Ｔ２を決定する。

【0056】

画像形成装置制御部１１は、ＡＴＣセンサ４７によって現像装置４０内の透磁率を検出し、その検出結果に基づいて現像装置４０に収容された現像剤中のトナー濃度Ｄｍを特定する（Ｓ２０１）。
そして、ステップＳ２０１で特定したトナー濃度Ｄｍが予め定められた閾値Ｄ０以上か否か判断し（Ｓ２０２）、特定したトナー濃度Ｄｍが閾値Ｄ０未満と判断されれば（Ｓ２０２；Ｎｏ）、トナーカートリッジＴＣはトナーが空の状態であることが検知される（Ｓ２０３）。

【0057】

画像形成装置制御部１１は、トナーが空の状態であることが検知された後に、新たなトナーカートリッジＴＣが装着されると、トナーカートリッジＴＣに設けられたＣＲＵＭ１１０の不揮発性メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）Ｍからトナー充填量に関する情報を読み出す（Ｓ２０４）。
そして、画像形成装置制御部１１は、ステップＳ２０４で読み出した情報に基づいて、トナーカートリッジＴＣのトナーの充填量を特定する（Ｓ２０５）。

【0058】

次に、画像形成装置制御部１１は、装着されて検知されたトナーカートリッジＴＣが未使用品であるか否かを判断する（Ｓ２０６）。判断は、不揮発性メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）Ｍから取得したトナー供給時間の累積値情報を参照して判断される。

【0059】

ステップＳ２０６でトナーカートリッジＴＣが未使用品である旨が判断されると（Ｓ２０６；Ｙｅｓ）、画像形成装置制御部１１は、ＮＶＭ１１４内のＣＲＵＭ１１０の固有情報に対応したディスペンスモータ７３の駆動時間情報を保持する領域１１４ｃから、検知されたトナーカートリッジＴＣに対応したディスペンスモータ７３の駆動時間Ｔ２を読み出してトナー補給制御部１２０の制御値を決定する（Ｓ２０７）。

【0060】

具体的には、新たに装着されたトナーカートリッジＴＣのトナー初期充填量が５０％である場合、トナー初期充填量が１００％のトナーカートリッジＴＣが装着された場合のディスペンスモータ７３の駆動時間を基準時間ＴＢとして、ディスペンスモータ７３の駆動時間Ｔ２は、補正時間ｔ１を基準時間ＴＢに加算して決定される。

【0061】

一方、トナー空検知後に新たなトナーカートリッジＴＣが装着される場合にあっては、前回のトナーカートリッジＴＣが使用されているために、トナー補給装置７０のパイプ７１の内壁面には前回までのトナーが一定量残留している。
そのために、トナー空検知時の基準時間ＴＢは、初期設置時の基準時間ＴＡに対して、ＴＢ＜ＴＡの設定がなされている。その結果、トナー空検知時のディスペンスモータ７３の駆動時間Ｔ２は、初期充填量が同じトナーカートリッジＴＣが使用されても、短い駆動時間とされ、トナー供給量が過剰になることによる現像剤中のトナー濃度上昇によるカブリやクラウドの発生が抑制される。

【0062】

ステップＳ２０６でトナーカートリッジＴＣが未使用品ではない旨が判断されると（Ｓ２０６；Ｎｏ）、画像形成装置制御部１１は、不揮発性メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）Ｍから取得したトナー供給時間の累積値情報を参照して新たに装着されたトナーカートリッジＴＣのトナー充填量（残量）を推定する（Ｓ２０８）。

【0063】

そして、推定されたトナー充填量（残量）が、トナー充填量ごとに区分された初期充填量の区分に属する補正時間を選択（Ｓ２０９）し、さらに使用済みのトナーカートリッジＴＣに対応して予め設けられた補正率を乗じて補正時間を決定する（Ｓ２１０）。

【0064】

未使用のトナーカートリッジＴＣは、輸送・保管等によってハウジング１０１内でトナーが偏っていることが多いのに対し、一端使用されたトナーカートリッジＴＣは、コイルオーガ１０２でハウジング１０１内のトナーが開口部１０１ａまで搬送されているために、高い搬送効率が想定される。そのために、補正率は１よりも小さい値が設定される。
すなわち、トナー空検知時に新たに装着されるトナーカートリッジＴＣが未使用ではない場合のディスペンスモータ７３の駆動時間Ｔ３は、補正時間ｔ１に１よりも小さい補正率を乗じて決定された補正時間を、基準時間ＴＢに加算して決定される。

【0065】

その結果、画像形成装置１の初期設置時及びトナーカートリッジＴＣの空検知時におけるトナー補給装置７０の駆動時間は、装着されるトナーカートリッジＴＣのトナー初期充填量に基づいて決定される駆動時間Ｔ１、トナー空検知時に新たに装着されるトナーカートリッジＴＣのトナー初期充填量に基づいて決定される駆動時間Ｔ２、トナー空検知時に新たに装着される未使用ではないトナーカートリッジＴＣのトナー充填量（残量）に基づいて決定される駆動時間Ｔ３が、Ｔ１＞Ｔ２＞Ｔ３の関係を有して適宜決定される。
そのために、トナーカートリッジＴＣからのトナー供給量が過剰になることによるカブリやクラウドの発生、逆にトナー供給量不足による濃度低下の発生が抑制される。

【0066】

（３．３）画像形成中のトナー補給動作
画像形成装置１において装着されたトナーカートリッジＴＣが使用されて、画像形成が行われるときには、ＡＴＣセンサ４７によって特定される現像装置４０に収容された現像剤中のトナー濃度Ｄｍに基づいて、トナー補給装置７０に要求されるトナー補給時間が決定される。

【0067】

図７はトナーカートリッジＴＣのトナー初期充填量に対する現像装置４０内の現像剤のトナー濃度上昇とトナー補給時間との関係を示す模式図である。
図７に模式的に示すように、トナー補給装置７０のパイプ７１内のトナー充填速度、及びパイプ７１内がトナーカートリッジＴＣから供給されるトナーで充填された後における、現像装置４０内の現像剤中のトナー濃度上昇率はトナーカートリッジＴＣ内のトナー初期充填量に依存する。
トナーカートリッジＴＣのトナー初期充填量に応じて、ハウジング１０１内におけるコイルオーガ１０２によるトナーの搬送効率が異なるために、トナー初期充填量が少ない場合には、トナー初期充填量が多いトナーカートリッジＴＣに比して、ハウジング１０１の開口部１０１ａ周辺へトナーが十分に蓄積されるまでにより長い時間を要するためと推察される。

【0068】

図８は画像形成装置１が実行する画像形成中のトナー補給動作の流れを示すフローチャートである。以下、図８に示すフローチャートを参照しながら、画像形成装置１が実行する画像形成中のトナー補給動作について説明する。

【0069】

本実施形態に係る画像形成装置１は、現像剤中のトナー濃度Ｄｍに基づいて要求されるトナー補給時間に対して、トナーカートリッジＴＣのトナー初期充填量に基づいて、トナー補給装置７０に要求されるトナー補給時間を補正する。

【0070】

画像形成装置制御部１１は、ＡＴＣセンサ４７によって現像装置４０内の透磁率を検出し、その検出結果に基づいて現像装置４０に収容された現像剤中のトナー濃度Ｄｍを特定する（Ｓ３０１）。
そして、ステップＳ３０１で特定したトナー濃度Ｄｍと目標とするトナー濃度である目標トナー濃度Ｄａとの偏差ΔＤを算出し（Ｓ３０２）、算出された偏差ΔＤに基づいて予め定められたトナー補給時間を算出する（Ｓ３０３）。

【0071】

次に、画像形成装置制御部１１は、現在のトナーカートリッジＴＣのＣＲＵＭ１１０内の不揮発性メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）Ｍから取得されて記憶されたトナー初期充填量を参照して（Ｓ３０４）、ステップ３０３で算出されたトナー補給時間に補正係数を乗算してトナー補給時間を補正する（Ｓ３０５）。

【0072】

すなわち、トナー初期充填量が異なるトナーカートリッジＴＣに対して、トナー補給制御部１２０は、トナーカートリッジＴＣのトナー初期充填量に基づいて、トナー補給装置７０に要求されるトナー補給時間を補正する。
具体的には、トナー初期充填量が１００％ではないトナーカートリッジＴＣに対しては、要求トナー補給時間を増加させることで、現像剤のトナー濃度上昇率を増加させて、画像形成時の濃度低下を抑制することができる。

【0073】

以上、本発明に係る実施形態を詳述したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内で種々の変更を行うことが可能である。

【0074】

例えば、本実施形態では装着されたトナーカートリッジＴＣのＣＲＵＭ１１０内の不揮発性メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）Ｍからトナー充填量情報を取得して、トナー補給制御部１２０が取得したトナー充填量に基づいてトナー補給装置７０の駆動時間Ｔ１を決定したが、トナーカートリッジＴＣがＣＲＵＭ１１０を備えていない場合で、初期設置時に装着されるトナーカートリッジＴＣのトナー初期充填量が５０％、交換用のトナーカートリッジＴＣのトナー初期充填量が１００％とされている場合には、初期設置時にのみ、ディスペンスモータ７３の駆動時間Ｔ１の補正を行ってもよい。
尚、本願明細書中において、プログラムが予めインストールされている実施形態として説明したが、当該プログラムをＣＤ−ＲＯＭ等の記憶媒体に格納して提供することも可能であり、電気通信回線等のネットワークに接続されているサーバ装置等から画像形成装置内の記憶部にダウンロードしてもよい。

【符号の説明】

【0075】

１・・・画像形成装置
１０・・・制御装置
１１・・・コントローラ
１０１・・・遮光・透過判定部
１０２・・・使用状態記憶部
１０３・・・回収トナー量推定部
１０４・・・使用量カウンタ部
２０・・・給紙装置
３０・・・感光体ユニット
４０・・・現像装置
４１・・・現像ハウジング
４２・・・現像ローラ
４４、４５・・・オーガ
４７・・・ＡＴＣセンサ
５０・・・転写装置
６０・・・定着装置
７０・・・トナー補給装置
７１・・・パイプ
７１ａ・・・トナー流入口
７１ｂ・・・トナー供給口
７２・・・オーガ
７３・・・ディスペンスモータ
ＴＣ・・・トナーカートリッジ
１０１・・・ハウジング
１０１ａ・・・開口部
１０２・・・コイルオーガ
１１０・・・ＣＲＵＭ
１２０・・・トナー補給制御部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】