特許 7247567 画像形成装置、及び画像形成システム

(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】

(24)【登録日】2023-03-20

(45)【発行日】2023-03-29

(54)【発明の名称】画像形成装置、及び画像形成システム

(51)【国際特許分類】

   G03G 15/08 20060101AFI20230322BHJP

   G03G 15/00 20060101ALI20230322BHJP

   G03G 21/00 20060101ALI20230322BHJP

【ＦＩ】

G03G15/08 321Z

G03G15/08 322B

G03G15/08 340

G03G15/00 303

G03G21/00 386

G03G21/00 510

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2018232567

(22)【出願日】2018-12-12

(65)【公開番号】P2020095144

(43)【公開日】2020-06-18

【審査請求日】2021-11-30

(73)【特許権者】

【識別番号】000006150

【氏名又は名称】京セラドキュメントソリューションズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100168583

【弁理士】

【氏名又は名称】前井 宏之

(72)【発明者】

【氏名】末浪 浩二

【審査官】飯野 修司

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１２－０４８１１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０９－２０４１０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－２７１２３１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０３Ｇ １５／０８

Ｇ０３Ｇ １５／００

Ｇ０３Ｇ ２１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

シートに画像を形成する画像形成装置であって、
静電潜像を担持する潜像担持体と、
トナーとキャリアとを含む現像剤を収容する収容部が着脱自在に装着される装着部と、
前記収容部から供給された前記トナーを用いて前記潜像担持体上に画像を形成する現像装置と、
所定期間内のトナーの消費率を算出する消費率算出部と、
前記収容部に収容される前記トナーの残量を検出する残量検出部と、
前記収容部が前記装着部に装着されていることを検知する検知部と
を備え、
前記所定期間は、前記収容部に収容される前記トナーのニアエンプティが前記残量検出部により検出されてから、前記装着部から前記収容部が取り外されたことが前記検知部により検知されるまでの期間を示し、
前記トナーの消費率は、前記現像装置の駆動時間に対する前記トナーの消費量の比を示す、画像形成装置。

【請求項2】

前記トナーの消費率に基づいて、次の前記収容部に収容される前記現像剤のキャリア比率を決定する決定部をさらに備え、
前記キャリア比率は、前記トナーの重量に対する前記キャリアの重量の比を示す、請求項１に記載の画像形成装置。

【請求項3】

前記トナーの消費率が低くなる程、前記決定部により決定される前記キャリア比率が高くなる、請求項２に記載の画像形成装置。

【請求項4】

前記次の収容部をサーバーに対して発注する発注部をさらに備える、請求項２又は請求項３に記載の画像形成装置。

【請求項5】

前記次の収容部を示すデータを表示する表示部をさらに備える、請求項２又は請求項３に記載の画像形成装置。

【請求項6】

前記現像装置は、
前記現像剤を攪拌しつつ搬送する攪拌搬送部材と、
前記攪拌搬送部材を収容する現像容器と
を有し、
前記現像容器には、余剰となった前記現像剤を排出する排出口が形成される、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の画像形成装置。

【請求項7】

シートに画像を形成する画像形成装置と、前記画像形成装置と通信するサーバーとを備える画像形成システムであって、
前記画像形成装置は、
静電潜像を担持する潜像担持体と、
トナーとキャリアとを含む現像剤を収容する収容部が着脱自在に装着される装着部と、
前記収容部から供給された前記トナーを用いて前記潜像担持体上に画像を形成する現像装置と、
前記収容部に収容される前記トナーの残量を検出する残量検出部と、
前記収容部が前記装着部に装着されていることを検知する検知部と、
前記現像装置の駆動時間を示す第１情報と、前記トナーの消費量を示す第２情報とを前記サーバーに送信する送信部と
を有し、
前記サーバーは、
前記第１情報及び前記第２情報を受信する通信部と、
前記第１情報と前記第２情報とに基づいて、所定期間内のトナーの消費率を算出する制御部と
を有し、
前記所定期間は、前記収容部に収容される前記トナーのニアエンプティが前記残量検出部により検出されてから、前記装着部から前記収容部が取り外されたことが前記検知部により検知されるまでの期間を示し、
前記トナーの消費率は、前記現像装置の駆動時間に対する前記トナーの消費量の比を示す、画像形成システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、画像形成装置、及び画像形成システムに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１に記載の画像形成装置は、現像器を備える。特許文献１に記載の画像形成装置は、抵抗の高いキャリアをトナーに対して一定比率混入した現像剤をトナーコンテナ内に収容する。特許文献１に記載の画像形成装置は、現像器に対してトナーコンテナ内のトナーを補給する際に、トナーと同時にキャリアを補給することで、現像器内に存在する現像剤のキャリア比率の低下を抑制している。その結果、現像器内に存在する現像剤の劣化を防止している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開平１１－２２３９６０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかし、トナーコンテナに収容される現像剤のキャリア比率が、トナーの使用状況とは無関係に決定される。従って、トナーの使用状況によっては、現像器内においてキャリア抵抗（トナーに対するキャリアの抵抗）が不安定になることで、シートに形成された画像の品質に不具合が発生するおそれがあった。

【0005】

本発明は、シートに形成する画像の品質の低下を抑制することができる画像形成装置、及び画像形成システムを提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一局面によれば、画像形成装置は、シートに画像を形成する。前記画像形成装置は、潜像担持体と、装着部と、現像装置と、消費率算出部とを備える。前記潜像担持体は、静電潜像を担持する。前記装着部には、トナーとキャリアとを含む現像剤を収容する収容部が着脱自在に装着される。前記現像装置は、前記収容部から供給された前記トナーを用いて前記潜像担持体上に画像を形成する。前記消費率算出部は、トナーの消費率を算出する。前記トナーの消費率は、前記現像装置の駆動時間に対する前記トナーの消費量の比を示す。

【0007】

本発明の他の一局面によれば、画像形成システムは、画像形成装置と、サーバーとを備える。前記画像形成装置は、シートに画像を形成する。前記サーバーは、前記画像形成装置と通信する。前記画像形成装置は、潜像担持体と、装着部と、現像装置と、送信部とを有する。前記潜像担持体は、静電潜像を担持する。前記装着部は、トナーとキャリアとを含む現像剤を収容する収容部が着脱自在に装着される。前記現像装置は、前記収容部から供給された前記トナーを用いて前記潜像担持体上に画像を形成する。前記送信部は、前記現像装置の駆動時間を示す第１情報と、前記トナーの消費量を示す第２情報とを前記サーバーに送信する。前記サーバーは、通信部と、制御部とを有する。前記通信部は、前記第１情報及び前記第２情報を受信する。前記制御部は、前記第１情報と前記第２情報とに基づいて、トナーの消費率を算出する。前記トナーの消費率は、前記現像装置の駆動時間に対する前記トナーの消費量の比を示す。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、シートに形成する画像の品質を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の模式的断面図である。

【図2】画像形成装置の構成を示すブロック図である。

【図3】現像装置の一部の拡大図である。

【図4】制御装置の動作を示すフロー図である。

【図5】テーブルを示す図である。

【図6】トナーの消費量と、現像装置の駆動時間との関係を示す座標系である。

【図7】現像剤のキャリア比率と、現像容器内のトナーの帯電量の低下との関係を示す表である。

【図8】制御装置の動作の変形例を示すフロー図である。

【図9】画像形成システムの構成を示すブロック図である。

【図10】画像形成システムの動作を示す第１図である。

【図11】画像形成システムの動作を示す第２図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、図中、同一又は相当部分については同一の参照符号を付して説明を繰り返さない。

【0011】

［第１実施形態］
図１を参照して、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置１００について説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置１００の模式的断面図である。

【0012】

図１に示すように、画像形成装置１００は、搬送路１と、給送装置２と、画像形成部３と、定着装置５と、排出装置６とを備える。

【0013】

搬送路１は、給送装置２から画像形成部３及び定着装置５を介して排出装置６まで亘って設けられる。搬送路１は、給送装置２から送り出されたシートを、画像形成部３、定着装置５、及び排出装置６の順番に案内する。シートは、例えば、普通紙、コピー紙、再生紙、薄紙、厚紙、光沢紙、又はＯＨＰ（Ｏｖｅｒｈｅａｄ Ｐｒｏｊｅｃｔｏｒ）用紙である。

【0014】

給送装置２は、カセット２１と、給紙部２２とを有する。カセット２１は、シートを収容する。給紙部２２は、カセット２１から搬送路１にシートを送り出す。

【0015】

画像形成部３は、トナーコンテナＸから供給されるトナーを用いて画像を形成する。

【0016】

トナーコンテナＸは、現像剤を収容する。現像剤は、トナーと、キャリアとを含む。キャリアは、例えば、磁性体を含む。

【0017】

トナーコンテナＸは、記憶素子Ｘ１を備える。記憶素子Ｘ１は、例えば、ＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）タグのような非接触タグ（電子タグ）である。記憶素子Ｘ１には、例えば、トナーコンテナＸに収容されるトナーの色を示すデータと、トナーコンテナＸに収容されるトナーの量を示すデータとが記憶される。

【0018】

トナーコンテナＸは、本発明の収容部の一例である。

【0019】

画像形成部３は、装着部３１と、コンテナ検知部３２と、情報取得部３３と、露光装置３４と、転写ローラー３５と、感光体ドラム３６と、帯電装置３７と、現像装置３８と、クリーニング装置３９とを備える。

【0020】

装着部３１には、トナーコンテナＸが着脱自在に装着される。

【0021】

コンテナ検知部３２は、装着部３１にトナーコンテナＸが装着されていることを検知する。コンテナ検知部３２は、例えば、装着部３１にトナーコンテナＸが装着されると、トナーコンテナＸからの押圧によりオンになるスイッチ型のセンサーを含む。

【0022】

コンテナ検知部３２は、本発明の検知部の一例である。

【0023】

情報取得部３３は、トナーコンテナＸの記憶素子Ｘ１に記憶される情報を取得する。情報取得部３３は、例えば、ＲＦリーダーのような近距離無線通信機である。

【0024】

感光体ドラム３６は、本発明の潜像担持体の一例である。

【0025】

画像形成部３がシートに画像を形成する手順について説明する。

【0026】

まず、画像形成装置１００が画像データを取得する。画像形成装置１００は、例えば、ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）のような外部端末、又は、画像形成装置１００が複合機の場合、画像形成装置１００に設けられるスキャナーから、画像データを取得する。

【0027】

次に、帯電装置３７が、感光体ドラム３６の周面を帯電させる。次に、露光装置３４が、帯電された感光体ドラム３６の周面に、画像データに基づいてレーザー光を照射する。その結果、感光体ドラム３６の周面には、静電潜像が担持される。

【0028】

次に、現像装置３８は、感光体ドラム３６の周面にトナーを供給する。その結果、感光体ドラム３６上に画像データを示す画像が形成される。

【0029】

次に、感光体ドラム３６と転写ローラー３５とが、感光体ドラム３６上の画像をシートに転写する。その結果、シートに画像が形成される。

【0030】

定着装置５は、画像形成部３により形成された画像をシートに定着させる。

【0031】

排出装置６は、排出部６１と、排出トレイ６２とを有する。排出部６１は、定着装置５を通過したシートを排出トレイ６２へ排出する。

【0032】

なお、現像装置３８の個数は、特に限定されない。例えば、画像形成部３がカラーの画像を形成する場合は、画像形成部３は、複数の現像装置３８を備えていてもよい。この場合、複数の現像装置３８には、それぞれ、複数のトナーコンテナＸから各色のトナーが供給される。

【0033】

次に、図２を参照して画像形成装置１００についてさらに説明する。図２は、画像形成装置１００の構成を示すブロック図である。

【0034】

図２に示すように、画像形成装置１００は、入力部７と、残量検出部８と、記憶部９と、通信部１０と、制御装置１１とをさらに備える。

【0035】

入力部７は、例えば、タッチパネル、及び複数の操作キーを含む。タッチパネルは、表示部７ａ及びタッチセンサーを含む。入力部７は、複数の操作キーに対する操作、及び／又は、表示部７ａに対するタッチ操作により画像形成装置１００に対する指示を受け付ける。

【0036】

表示部７ａは、各種画面を表示する。表示部７ａは、例えば、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）、又は有機ＥＬＤ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ Ｄｉｓｐｌａｙ）を含む。本実施形態では、表示部７ａは、タッチパネルとして機能するので、入力部７の構成部材である。しかし、本発明はこれに限定されない。表示部７ａは、タッチパネルとして機能せず、入力部７とは別体の部材でもよい。

【0037】

残量検出部８は、トナーコンテナＸに収容されるトナーの残量を検出する。残量検出部８は、例えば、透磁率センサーであり、トナーコンテナＸに収容されるトナーの透磁率を検出することでトナー残量を検出する。

【0038】

記憶部９は、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、及びＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）のような主記憶装置（例えば、半導体メモリー）を含み、補助記憶装置（例えば、ハードディスクドライブ）をさらに含んでもよい。主記憶装置及び／又は補助記憶装置は、制御装置１１によって実行される種々のコンピュータープログラムを記憶する。

【0039】

通信部１０は、同じ通信方式（プロトコル）を利用する通信機が搭載された電子機器との間で通信が可能である。通信部１０は、例えば、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）などのネットワーク網Ｎを介してサーバー２００と通信する。通信部１０は、例えば、ＬＡＮボードのような通信モジュール（通信機器）である。

【0040】

画像形成装置１００は、通信部１０を介してサーバー２００と無線接続される。しかし、本発明はこれに限定されない。画像形成装置１００は、サーバー２００と有線接続されてもよい。

【0041】

制御装置１１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）及びＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）のようなプロセッサーを含む。制御装置１１は、画像形成装置１００の各要素を制御する。具体的には、制御装置１１のプロセッサーは、記憶部９に記憶されたコンピュータープログラムを実行することにより、給送装置２と、画像形成部３と、定着装置５と、排出装置６と、入力部７と、残量検出部８と、記憶部９と、通信部１０とを制御する。

【0042】

制御装置１１は、消費量算出部１１ａと、消費率算出部１１ｂと、決定部１１ｃと、発注部１１ｄと、制御部１１ｅとを有する。具体的には、制御装置１１のプロセッサーが、記憶部９に記憶されたコンピュータープログラムを実行することにより、消費量算出部１１ａ、消費率算出部１１ｂ、決定部１１ｃ、発注部１１ｄ、及び制御部１１ｅとして機能する。

【0043】

次に、図１及び図３を参照して、現像装置３８について説明する。図３は、現像装置３８の一部の拡大図である。現像装置３８は、トナーとキャリアとが混合した現像剤を用いる二成分現像方式の装置である。

【0044】

図１及び図３に示すように、現像装置３８は、現像容器３８ａと、第１攪拌搬送部材３８ｂと、第２攪拌搬送部材３８ｃと、磁気ローラー３８ｄと、現像ローラー３８ｅとを有する。

【0045】

現像容器３８ａは、第１攪拌搬送部材３８ｂと、第２攪拌搬送部材３８ｃと、磁気ローラー３８ｄと、現像ローラー３８ｅとを収容する。現像容器３８ａ内には、トナーコンテナＸから現像剤が供給される。

【0046】

現像容器３８ａは、第１搬送室Ａと、第２搬送室Ｂと、第１連通部Ｃ１と、第２連通部Ｃ２と、排出口Ｈとを有する。第１搬送室Ａは、第２搬送室Ｂと隣接している。第１搬送室Ａと第２搬送室Ｂとは、第１連通部Ｃ１及び第２連通部Ｃ２の各々を介して互いに連通する。第１搬送室Ａ、第２搬送室Ｂ、第１連通部Ｃ１、及び第２連通部Ｃ２は、環状の循環路Ｅを形成する。

【0047】

第１攪拌搬送部材３８ｂは、第１搬送室Ａに配置される。第２攪拌搬送部材３８ｃは、第２搬送室Ｂに配置される。

【0048】

第１攪拌搬送部材３８ｂと第２攪拌搬送部材３８ｃとは、スパイラル状の部材である。第１攪拌搬送部材３８ｂと第２攪拌搬送部材３８ｃとは、トナーコンテナＸから供給された現像剤を攪拌しつつ搬送する。その結果、現像剤は、循環路Ｅを循環する。また、現像剤が第１攪拌搬送部材３８ｂと第２攪拌搬送部材３８ｃとにより攪拌されることで、現像剤中のトナーが所定の電位レベルに帯電される。

【0049】

排出口Ｈは、現像容器３８ａの内部と外部とを連通する。排出口Ｈは、第２搬送室Ｂに設けられる。トナーコンテナＸから現像容器３８ａに現像剤が補給されると、余剰となった現像剤が排出口Ｈから排出される。その結果、経時劣化したキャリアを現像容器３８ａから排出することができるので、トナーを効果的に帯電させることができる。

【0050】

帯電された現像剤は、磁気ローラー３８ｄに磁力によって、磁気ローラー３８ｄに汲み上げられて、磁気ローラー３８ｄに担持される。磁気ローラー３８ｄは、担持した現像剤のうちからトナーのみを現像ローラー３８ｅに供給する。

【0051】

現像ローラー３８ｅは、感光体ドラム３６に対向配置される。現像ローラー３８ｅは、感光体ドラム３６にトナーを供給する。その結果、感光体ドラム３６に形成されている静電潜像が現像される。

【0052】

次に、図２及び図４を参照して、制御装置１１の動作について説明する。図４は、制御装置１１の動作を示すフロー図である。制御装置１１の動作は、画像形成装置１００が稼働している状態からスタートする。

【0053】

図２及び図４に示すように、ステップＳ１において、制御部１１ｅは、所定期間が開始されたか否かを判定する。

【0054】

所定期間は、例えば、トナーコンテナＸに収容されるトナーのニアエンプティが残量検出部８により検出されてから、装着部３１からトナーコンテナＸが取り外されたことがコンテナ検知部３２により検知されるまでの期間を示す。この場合、ステップＳ１において、制御部１１ｅは、所定期間の開始を判定する際、トナーコンテナＸに収容されるトナーのニアエンプティが残量検出部８により検出されたか否かを判定する。また、後述するステップＳ４において、制御部１１ｅは、所定期間の終了を判定する際、装着部３１からトナーコンテナＸが取り外されたことがコンテナ検知部３２により検知されたか否かを判定する。

【0055】

なお、所定期間は、上述した期間に限定されない。所定期間は、トナーコンテナＸが装着部３１に装着されてから装着部３１から取り外されるまでのうちの一部又は全部の期間であればよい。

【0056】

ステップＳ２において、入力部７が画像形成指示を受け付けたか否かを制御部１１ｅが判定する。画像形成指示は、シートに画像を形成する指示を示す。入力部７が画像形成指示を受け付けたと制御部１１ｅが判定すると（ステップＳ２で、Ｙｅｓ）、処理がステップＳ３に移行する。入力部７が画像形成指示を受け付けていないと制御部１１ｅが判定すると（ステップＳ２で、Ｎｏ）、処理がステップＳ４に移行する。

【0057】

ステップＳ３において、画像形成部３が画像形成処理を行うように、制御部１１ｅが画像形成部３を制御する。画像形成処理は、シートに画像を形成する処理である。

【0058】

ステップＳ４において、制御部１１ｅは、所定期間が終了したか否かを判定する。

【0059】

所定期間が終了したと制御部１１ｅが判定すると（ステップＳ４で、Ｙｅｓ）、処理がステップＳ５に移行する。所定期間が終了していないと制御部１１ｅが判定すると（ステップＳ４で、Ｎｏ）、処理がステップＳ２に移行する。

【0060】

ステップＳ５において、消費率算出部１１ｂは、所定期間内のトナーの消費率を算出する。トナーの消費率は、現像装置３８の駆動時間に対するトナーの消費量の比を示す。現像装置３８の駆動時間は、例えば、現像装置３８を駆動させる駆動源の駆動時間を示す。駆動源の一例は、第１攪拌搬送部材３８ｂ、第２攪拌搬送部材３８ｃ、磁気ローラー３８ｄ、及び現像ローラー３８ｅのようなローラー状の部材を回転させるモーターである。

【0061】

消費率算出部１１ｂが所定期間内のトナーの消費率を算出する手順の一例について、詳細に説明する。

【0062】

まず、消費率算出部１１ｂは、タイマーと機能することで、現像装置３８の駆動時間をカウントする。また、消費率算出部１１ｂは、例えば、ステップＳ３において画像形成部３によりシートに形成された画像の画像データに基づいて印字率を算出し、算出した印字率に基づいてトナーの消費量を算出する。そして、消費率算出部１１ｂは、所定期間が終了すると、所定期間内の現像装置３８の駆動時間と、所定期間内のトナーの消費量とをそれぞれ集計する。そして、消費率算出部１１ｂは、トナーの消費量の集計値を、現像装置３８の駆動時間の集計値で割った値を、所定期間内のトナーの消費率として算出する。

【0063】

ステップＳ６において、決定部１１ｃは、ステップＳ５で算出されたトナーの消費率に基づいて、次のトナーコンテナＸに収容される現像剤のキャリア比率を決定する。現像剤のキャリア比率は、現像剤中のトナーに対するキャリアの比率（重量比率）を示す。決定部１１ｃが現像剤のキャリア比率を決定する手順の説明は後述する。

【0064】

ステップＳ７において、通信部１０がサーバー２００に対して発注信号を送信するように、発注部１１ｄが通信部１０を制御する。発注信号は、次のトナーコンテナＸを発注することを示す信号である。その結果、発注部１１ｄからサーバー２００に対して、次のトナーコンテナＸが発注される。次のトナーコンテナＸは、ステップＳ６で算出されたキャリア比率の現像剤を収容したトナーコンテナＸである。

【0065】

サーバー２００に対して次のトナーコンテナＸが発注されると、販売業者が次のトナーコンテナＸをユーザーに供給する。

【0066】

ステップＳ７に示す処理が終了すると、制御装置１１の処理が終了する。

【0067】

以上、図２及び図４を参照して説明したように、ステップＳ５において、消費率算出部１１ｂは、トナーの消費率を算出する。従って、トナーの消費率に基づいてトナーの使用状況を把握することができるので、トナーの使用状況に応じたキャリア比率の現像剤を、次のトナーコンテナＸに収容することができる。例えば、トナーの消費率が低く、キャリアの劣化が通常よりも激しいと判断される場合、次のトナーコンテナＸにはキャリア比率を高くした現像剤を収容することで、画像形成装置１００によりシートに形成される画像の品質の低下を抑制することができる。また、トナーの消費率が高く、キャリアの劣化が通常よりも少ないと判断される場合、次のトナーコンテナＸにはキャリア比率を低くした現像剤を収容することで、画像形成装置１００によりシートに形成される画像の品質の低下を抑制しつつ、さらに、次のトナーコンテナＸに収容するキャリアの量を低減させたことによるコストダウンを図ることができる。

【0068】

次に、図２及び図５を参照して、ステップＳ６において、決定部１１ｃが現像剤のキャリア比率を決定する手順の一例について説明する。図５は、テーブルＱ１を示す図である。

【0069】

図２及び図５に示すように、記憶部９は、テーブルＱ１を記憶する。テーブルＱ１は、トナーの消費率（所定期間内のトナーの消費率）と、現像剤のキャリア比率とを対応付けたテーブルである。テーブルＱ１において、トナーの消費率が高くなる程、現像剤のキャリア比率が低くなる。

【0070】

テーブルＱ１は、現像剤のキャリア比率として、Ｐ１％と、Ｐ２％と、Ｐ３％とを示す。Ｐ１％と、Ｐ２％と、Ｐ３％とは、Ｐ１％、Ｐ２％、及びＰ３％の順番に小さくなる（Ｐ１＞Ｐ２＞Ｐ１）。Ｐ１％は、例えば、１５％である。Ｐ２％は、例えば、１０％である。Ｐ３％は、例えば、５％である。

【0071】

決定部１１ｃは、ステップＳ５で算出された所定期間内のトナーの消費率と、テーブルＱ１とに基づいて、次のトナーコンテナＸに収容される現像剤のキャリア比率を決定する。具体的には、決定部１１ｃは、テーブルＱ１において、ステップＳ５で算出されたトナーの消費率と対応付けられている現像剤のキャリア比率を、次のトナーコンテナＸに収容される現像剤のキャリア比率に決定する。例えば、ステップＳ５で算出された所定期間内のトナーの消費率が１８０（ｍｇ／ｍｉｎ）の場合、決定部１１ｃは、テーブルＱ１に基づいて、次のトナーコンテナＸに収容される現像剤のキャリア比率を、Ｐ２％に決定する。消費率算出部１１ｂにより算出されるトナーの消費率が低くなる程、決定部１１ｃにより決定されるキャリア比率が高くなる。

【0072】

図６及び図７を参照して、テーブルＱ１の原理について説明する。

【0073】

図６は、トナーの消費量と、現像装置３８の駆動時間との関係を示す座標系である。図６において、縦軸がトナーの消費量を示し、横軸が現像装置３８の駆動時間を示す。

【0074】

図６に示す座標系には、座標Ｚ１～座標Ｚ５と、第１直線Ｌ１と、第２直線Ｌ２と、第１領域Ｒ１と、第２領域Ｒ２と、第３領域Ｒ３とが示される。

【0075】

座標Ｚ１は、トナーの消費率Ｄが１６０（ｍｇ／ｍｉｎ）になる座標である。座標Ｚ２は、トナーの消費率Ｄが１８０（ｍｇ／ｍｉｎ）になる座標である。座標Ｚ３は、トナーの消費率Ｄが２００（ｍｇ／ｍｉｎ）になる座標である。座標Ｚ４は、トナーの消費率Ｄが１６００（ｍｇ／ｍｉｎ）になる座標である。座標Ｚ５は、トナーの消費率Ｄが１８００（ｍｇ／ｍｉｎ）になる座標である。なお、トナーの消費率Ｄは、図６に示す座標系の原点と、トナーの消費率Ｄが示す座標とを通る直線の傾きである。

【0076】

第１直線Ｌ１は、図６に示す座標系の原点と、座標Ｚ２とを通る直線である。第２直線Ｌ２は、図６に示す座標系の原点と、座標Ｚ５とを通る直線である。第１領域Ｒ１は、図６に示す座標系の横軸と、第１直線Ｌ１との間の領域である。第２領域Ｒ２は、第１直線Ｌ１と第２直線Ｌ２との間の領域である。第３領域Ｒ３は、図６に示す座標系の縦軸と、第３直線Ｌ３との間の領域である。

【0077】

第１領域Ｒ１に位置する座標から算出されるトナーの消費率Ｄは、通常よりも低いので、現像容器３８ａ内のキャリアの入れ替わり速度が遅くなる。その結果、現像容器３８ａ内のキャリアの劣化が早くなるので、キャリアの劣化によりシートに形成される画像の濃度が不安定になるおそれがある。従って、画像の濃度が不安定になる問題の発生を抑制するために、現像剤のキャリア比率が高いことが好ましい。

【0078】

第３領域Ｒ３に位置する座標から算出されるトナーの消費率Ｄは、通常よりも高いので、現像容器３８ａ内のキャリアの入れ替わり速度が速くなる。その結果、現像容器３８ａ内のキャリアの劣化が遅くなる。この場合、トナーコンテナＸに収容される現像剤のキャリア比率が高いと、現像容器３８ａ内に過剰なキャリアが供給されることで、キャリア抵抗が必要以上に上がるおそれがある。そして、キャリア抵抗が必要以上に上がると、トナーの帯電量が上がることで、シートに形成される画像の濃度が薄くなるおそれがある。従って、画像の濃度が薄くなる問題の発生を抑制するために、現像剤のキャリア比率が低いことが好ましい。

【0079】

図７は、現像剤のキャリア比率と、現像容器３８ａ内のトナーの帯電量の低下との関係を示す表である。図７に示す表は、本願発明者が行った実験の結果を示す。

【0080】

図７において、「〇」は、トナーの帯電量の低下が発生していないことを示す。図７において、「×」は、トナーの帯電量の低下が発生したことを示す。

【0081】

トナーの帯電量が低下すると、シートのかぶりが発生するおそれがある。シートのかぶりは、シートの白地部に対してトナーが飛散して、シートの白地部がトナーで汚れることを示す。シートのかぶりは、現像容器３８ａ内のトナーの帯電量が低下して、現像装置３８がトナーを電気的に制御できなくなることにより発生する。シートに形成される画像の品質の低下を抑制するためには、トナーの帯電量の低下が発生しないことが好ましい。

【0082】

図７に示すように、トナーの消費率Ｄが１６０（ｍｇ／ｍｉｎ）になる場合、キャリア比率がＰ１％の現像剤が用いられるとトナーの帯電量の低下が発生しなかったが、キャリア比率がＰ２％又はＰ３％の現像剤が用いられると、トナーの帯電量の低下が発生した。

【0083】

トナーの消費率Ｄが１８０（ｍｇ／ｍｉｎ）、２００（ｍｇ／ｍｉｎ）、又は１６００（ｍｇ／ｍｉｎ）になる場合、キャリア比率がＰ１％又はＰ２％の現像剤が用いられるとトナーの帯電量の低下が発生しなかったが、キャリア比率がＰ３％の現像剤が用いられると、トナーの帯電量の低下が発生した。

【0084】

トナーの消費率Ｄが１８００１（ｍｇ／ｍｉｎ）になる場合、キャリア比率がＰ１％，Ｐ２％、又はＰ３％の現像剤が用いられるとトナーの帯電量の低下が発生しなかった。

【0085】

従って、図７に示す実験結果より、トナーの消費率Ｄが１８０（ｍｇ／ｍｉｎ）未満になる場合（図６に示す第１領域Ｒ１の場合）、キャリア比率がＰ１％の現像剤が用いられるとトナーの帯電量の低下が発生しないことがわかった。その結果、図５に示すテーブルＱ１において、トナーの消費率Ｄが１８０（ｍｇ／ｍｉｎ）未満になる場合に対しては、トナーの帯電量の低下を発生させない観点から、現像剤のキャリア比率としてＰ１％が対応付けられた。

【0086】

また、図７に示す実験結果より、トナーの消費率Ｄが１８０（ｍｇ／ｍｉｎ）以上、１８００（ｍｇ／ｍｉｎ）未満になる場合（図６に示す第２領域Ｒ２の場合）、キャリア比率がＰ１％又はＰ２％の現像剤が用いられるとトナーの帯電量の低下が発生しないことがわかった。その結果、図５に示すテーブルＱ１において、トナーの消費率Ｄが１８０（ｍｇ／ｍｉｎ）以上、１８００（ｍｇ／ｍｉｎ）未満になる場合に対しては、トナーの帯電量の低下を発生させない観点と、できるだけキャリア比率を低くしてキャリアのコストを低減させる観点とから、現像剤のキャリア比率として、Ｐ１％又はＰ２％のうち、キャリア比率が低い方のＰ２％が対応付けられた。

【0087】

また、図７に示す実験結果より、トナーの消費率Ｄが１８００（ｍｇ／ｍｉｎ）以上になる場合（図６に示す第３領域Ｒ３の場合）、キャリア比率がＰ１％、Ｐ２％、又はＰ３％の現像剤が用いられるとトナーの帯電量の低下が発生しないことがわかった。その結果、図５に示すテーブルＱ１において、トナーの消費率Ｄが１８００（ｍｇ／ｍｉｎ）以上になる場合に対しては、できるだけキャリア比率を低くしてキャリアのコストを低減させる観点と、画像の濃度が薄くなることを抑制する観点とから、現像剤のキャリア比率として、Ｐ１％、Ｐ２％及びＰ３％のうち、キャリア比率が最も低い方のＰ３％が対応付けられた。

【0088】

以上、図２、及び図５～図７を参照して説明したように、決定部１１ｃは、所定期間内のトナーの消費率と、テーブルＱ１とに基づいて、次のトナーコンテナＸに収容される現像剤のキャリア比率を決定する。その結果、トナーの使用状況に応じたキャリア比率を効果的に決定することができる。

【0089】

次に、図２及び図８を参照して、図４に示す制御装置１１の動作の変形例について説明する。図８は、制御装置１１の動作の変形例を示すフロー図である。

【0090】

図２及び図８に示すように、制御装置１１の動作の変形例では、ステップＳ１～ステップＳ６に示す処理が行われる点は、図４に示す制御装置１１の動作と同じであるが、ステップＳ６に示す処理の終了後、ステップＳ７に示す処理に代えてステップＳ７Ａに示す処理が行われる点が、図４に示す制御装置１１の動作と異なる。

【0091】

具体的には、ステップＳ６において、次のトナーコンテナＸに収容される現像剤のキャリア比率が決定されると、ステップＳ７Ａにおいて、表示部７ａに次のトナーコンテナＸを示すデータが表示される。その結果、ユーザーは、表示部７ａを視認することで次のトナーコンテナＸを認識して、販売業者に対して次のトナーコンテナＸを発注することが可能になる。

【0092】

［第２実施形態］
図９～図１１を参照して、画像形成システム３００について説明する。図９は、画像形成システム３００の構成を示すブロック図である。

【0093】

第２実施形態は、サーバー２００が次のトナーコンテナＸを決定する点が第１実施形態と異なる。

【0094】

図９に示すように、画像形成システム３００は、画像形成装置１００と、サーバー２００とを備える。

【0095】

サーバー２００は、通信部２１０と、記憶部２２０と、制御部２３０とを備える。

【0096】

通信部２１０は、同じ通信方式を利用する通信機が搭載された電子機器との間で通信が可能である。通信部２１０は、ＬＡＮなどのネットワーク網Ｎを介して画像形成装置１００と通信する。通信部２１０は、例えば、ＬＡＮボードのような通信モジュールである。

【0097】

記憶部２２０は、ＲＯＭ、及びＲＡＭのような主記憶装置を含み、補助記憶装置をさらに含んでもよい。主記憶装置及び／又は補助記憶装置は、制御部２３０によって実行される種々のコンピュータープログラムを記憶する。

【0098】

制御部２３０は、ＣＰＵ及びＭＰＵのようなプロセッサーを含む。制御部２３０は、サーバー２００の各要素を制御する。

【0099】

次に、図２、及び図９～図１１を参照して、画像形成システム３００の動作について説明する。図１０は、画像形成システム３００の動作を示す第１図である。図１１は、画像形成システム３００の動作を示す第２図である。画像形成システム３００の動作は、画像形成装置１００が稼働している状態からスタートする。

【0100】

図２、図９、及び図１０に示すように、ステップＳ１０において、制御部１１ｅは、所定期間が開始されたか否かを判定する。所定期間が開始されたと制御部１１ｅが判定すると（ステップＳ１０で、Ｙｅｓ）、処理がステップＳ１１に移行する。所定期間が開始されていないと制御部１１ｅが判定すると（ステップＳ１０で、Ｎｏ）、ステップＳ１０に示す処理が繰り返される。

【0101】

ステップＳ１１において、入力部７が画像形成指示を受け付けたか否かを制御部１１ｅが判定する。入力部７が画像形成指示を受け付けたと制御部１１ｅが判定すると（ステップＳ１１で、Ｙｅｓ）、処理がステップＳ１２に移行する。入力部７が画像形成指示を受け付けていないと制御部１１ｅが判定すると（ステップＳ１１で、Ｎｏ）、処理がステップＳ１７（図１１参照）に移行する。

【0102】

ステップＳ１２において、画像形成部３が画像形成処理を行うように、制御部１１ｅが画像形成部３を制御する。

【0103】

ステップＳ１３において、画像形成装置１００の通信部１０がサーバー２００に対して第１情報を送信するように、制御部１１ｅが通信部１０を制御する。第１情報は、ステップＳ１２において、シートに画像が形成される際にかかった現像装置３８の駆動時間を示す。

【0104】

ステップＳ１４おいて、サーバー２００の通信部２１０が第１情報を受信する。所定期間内において、ステップＳ１２において画像形成処理が行われる毎に、サーバー２００の通信部２１０が第１情報を受信する。

【0105】

ステップＳ１５において、画像形成装置１００の通信部１０がサーバー２００に対して第２情報を送信するように、制御部１１ｅが通信部１０を制御する。第２情報は、ステップＳ１２において、シートに画像が形成される際に使われたトナーの消費量を示す。

【0106】

ステップＳ１６おいて、サーバー２００の通信部２１０が第２情報を受信する。所定期間内において、ステップＳ１２において画像形成処理が行われる毎に、サーバー２００の通信部２１０が第２情報を受信する。

【0107】

図２、図９、及び図１１に示すように、ステップＳ１７において、制御部１１ｅは、所定期間が終了したか否かを判定する。所定期間が終了したと制御部１１ｅが判定すると（ステップＳ１７で、Ｙｅｓ）、処理がステップＳ１８に移行する。所定期間が終了していないと制御部１１ｅが判定すると（ステップＳ１７で、Ｎｏ）、処理がステップＳ１１（図１０参照）に移行する。

【0108】

ステップＳ１８において、通信部１０がサーバー２００に終了通知を送信するように、制御部１１ｅが通信部１０を制御する。終了通知は、所定期間を終了したことを示すデータを含む。

【0109】

ステップＳ１９において、サーバー２００の通信部２１０が終了通知を受信する。その結果、所定期間が終了したことを、サーバー２００の制御部２３０が認識する。

【0110】

ステップＳ２０において、サーバー２００の制御部２３０は、所定期間内のトナーの消費率を算出する。この場合、サーバー２００の制御部２３０は、ステップＳ１６において取得した第２情報の集計値を、ステップＳ１４において取得した第１情報の集計値で割った値を、所定期間内のトナーの消費率として算出する。

【0111】

ステップＳ２１において、サーバー２００の制御部２３０は、ステップＳ２０で算出したトナーの消費率に基づいて、次のトナーコンテナＸに収容される現像剤のキャリア比率を決定する。

【0112】

ステップＳ２２において、次のトナーコンテナＸが、ユーザーに供給される。次のトナーコンテナＸは、ステップＳ２１で決定されたキャリア比率の現像剤を収容したトナーコンテナＸである。

【0113】

以上、図２、及び図９～図１１を参照して説明したように、ステップＳ２０において、サーバー２００の制御部２３０は、トナーの消費率を算出する。従って、トナーの消費率に基づいてトナーの使用状況を把握することができるので、トナーの使用状況に応じたキャリア比率の現像剤を、次のトナーコンテナＸに収容することができる。また、サーバー２００の制御部２３０がトナーの消費率を算出することで、画像形成装置１００の制御装置１１の演算負荷を低減することができる。

【0114】

以上、図面（図１～図１１）を参照しながら本発明の実施形態について説明した。但し、本発明は、上記の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の態様において実施することが可能である（例えば、（１）～（２））。また、上記の実施形態に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることによって、種々の発明の形成が可能である。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。図面は、理解しやすくするために、それぞれの構成要素を主体に模式的に示しており、図示された各構成要素の個数等は、図面作成の都合から実際とは異なる場合もある。また、上記の実施形態で示す各構成要素は一例であって、特に限定されるものではなく、本発明の効果から実質的に逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

【0115】

（１）第２実施形態のステップＳ１３及びステップＳ１５において、ステップＳ１２に示す画像形成処理が行われる毎に、サーバー２００に対して第１情報と第２情報とが送信される。しかし、本発明はこれに限定されない。画像形成装置１００は、ステップＳ１３に示す処理と、ステップＳ１５に示す処理とを行わずに、ステップＳ１７に示す処理の終了後、第１情報の集計値と、第２情報の集計値とをサーバー２００に送信してもよい。

【0116】

（２）第２実施形態のステップＳ２１及びステップＳ２２において、次のトナーコンテナＸに収容される現像剤のキャリア比率が決定されると、ユーザーに次のトナーコンテナＸが供給される。しかし、本発明はこれに限定されない。ステップＳ２１に示す処理の終了後、サーバー２００から画像形成装置１００又はユーザーが所有する端末に対して、次のトナーコンテナＸを発注するか否かの問いかけが通知され、サーバー２００が発注する旨の回答を受け付けると、販売業者が次のトナーコンテナＸをユーザーに供給してもよい。

【産業上の利用可能性】

【0117】

本発明は、画像形成装置、及び画像形成システムの分野に利用可能である。

【符号の説明】

【0118】

７ａ 表示部
８ 残量検出部
１０ 通信部（送信部）
１１ｂ 消費率算出部
１１ｃ 決定部
１１ｄ 発注部
３１ 装着部
３２ コンテナ検知部（検知部）
３６ 感光体ドラム（潜像担持体）
３８ 現像装置
３８ａ 現像容器
３８ｂ 第１攪拌搬送部材（攪拌搬送部材）
３８ｃ 第２攪拌搬送部材（攪拌搬送部材）
１００ 画像形成装置
２００ サーバー
２１０ 通信部
２３０ 制御部
３００ 画像形成システム
Ｈ 排出口
Ｘ トナーコンテナ（収容部）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】