JP7107062B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、現像装置へ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。

特許文献１に記載の画像形成装置は、トナーコンテナと、中間ホッパーと、現像装置と、制御部とを有する。トナーコンテナに収容されたトナーは、中間ホッパーを経て現像装置へ補給される。制御部は、トナーコンテナから中間ホッパーへトナーの供給が開始されてから、中間ホッパー内のトナー残量が所定量になるまでの時間を計測する。制御部は、計測した時間に基づいて、トナーコンテナ内のトナー残量を推定する。

特開２００８－３０４８２２号公報

特許文献１に記載の画像形成装置では、中間ホッパーの容量が小さい場合に、トナーコンテナ内のトナー残量を精度良く推定できないという問題があった。その結果、トナーコンテナのニアエンプティ判定が遅れると、ユーザーが新しいトナーコンテナを準備するための時間的余裕を確保できず、画像形成装置のダウンタイムとなる。

そこで、本発明は上記事情を考慮し、適切なタイミングでトナーコンテナのニアエンプティ判定を行える画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明の画像形成装置は、現像装置と、トナーコンテナと、中間搬送路と、第１搬送部と、第２搬送部と、第１検知部と、制御部とを備える。前記現像装置は、静電潜像をトナー像に現像する。前記トナーコンテナには、前記現像装置へ補給されるトナーが収容される。前記中間搬送路には、前記トナーコンテナからトナーが供給される。前記第１搬送部は、前記トナーコンテナから前記中間搬送路へトナーを搬送する、前記第２搬送部は、前記中間搬送路から前記現像装置へトナーを搬送する。前記第１検知部は、前記第２搬送部よりもトナーの搬送方向の上流側でトナーのエンプティを検知する。前記制御部は、前記第１搬送部と前記第２搬送部とを互いに独立に制御する。前記制御部は、前記第１検知部がエンプティを検知するたびに前記第１搬送部を第１駆動時間だけ駆動する。前記制御部は、前記第１検知部がエンプティを検知してから再びエンプティを検知するまでの間に前記中間搬送路から搬送されたトナーの搬送量を、前記第２搬送部の駆動履歴に基づいて算出する。前記制御部は、前記算出されたトナーの搬送量が複数回連続して第１搬送量閾値以下である場合に、前記トナーコンテナがニアエンプティであると決定する。

本松明の他の画像形成装置は、現像装置と、トナーコンテナと、搬送部と、検知部と、制御部とを備える。前記現像装置は、静電潜像をトナー像に現像する。前記トナーコンテナには、前記現像装置へ補給されるトナーが収容される。前記搬送部は、前記トナーコンテナから前記現像装置へトナーを搬送する。前記検知部は、前記現像装置の中のトナーの濃度を検知する。前記制御部は、前記搬送部を制御する。前記制御部は、前記現像装置の中のトナーの濃度が所定値以下に減少したことを前記検知部が検知するたびに前記搬送部を第１駆動時間だけ駆動する。前記制御部は、前記検知部が濃度の減少を検知してから再び濃度の減少を検知するまでの間に前記トナーコンテナから搬送されたトナーの搬送量を、前記静電潜像の形成情報から算出する。前記制御部は、前記算出されたトナーの搬送量が複数回連続して第１搬送量閾値以下である場合に、前記トナーコンテナがニアエンプティであると決定する。

上記した本発明の画像形成装置によれば、適切なタイミングでトナーコンテナのニアエンプティ判定を行える。

第１実施形態に係る画像形成装置の一例を示す図である。 第１実施形態に係るトナー補給装置の一例を示す図である。 第１実施形態に係る制御部の一例を示す図である。 トナーコンテナのトナー残量と現像装置へのトナー搬送量との関係の一例を示す図である。 トナーコンテナのトナー残量と現像装置へのトナー搬送量との関係の一例を示す図である。 制御部の処理の一例を示すフローチャートである。 制御部の処理の一例を示すフローチャートである。 制御部の処理の一例を示すフローチャートである。 制御部の処理の一例を示すフローチャートである。 制御部の処理の一例を示すフローチャートである。 第２実施形態に係るトナー補給装置の例を一例を示す図である。 第２実施形態に係る制御部の一例を示す図である。 制御部の処理の一例を示すフローチャートである。 制御部の処理の一例を示すフローチャートである。 制御部の処理の一例を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施形態について、図１～図１５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。

［第１実施形態］
まず、図１及び図２を参照して、第１実施形態に係る画像形成装置１について説明する。図１は、第１実施形態に係る画像形成装置１の一例を示す図である。図２は、第１実施形態に係るトナー補給装置３７の一例を示す図である。画像形成装置１は、カラープリンターとして機能する。

図１に示すように、画像形成装置１は、給紙部２と、トナー像形成部３と、転写部４と、定着装置５と、排紙部６と、用紙の搬送経路７と、制御部８とを備える。

給紙部２は、用紙が収容される給紙カセット１１と、給紙カセット１１から搬送経路７に用紙を送り出す給紙装置１３とを有する。

トナー像形成部３は、露光装置１５と、４色の色ごとに設けられるトナー像形成ユニット１７とを有し、各色のトナー像を形成する。４色とは、例えばＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｂ（ブラック）である。

転写部４は、中間転写ベルト１９と、４つの一次転写ローラー２１と、二次転写ローラー２３とを有する。４つの一次転写ローラー２１は、トナー像形成部３で形成された各色のトナー像を中間転写ベルト１９に一次転写する。二次転写ローラー２３は、フルカラーのトナー像を中間転写ベルト１９から用紙に二次転写する。

定着装置５は、二次転写されたフルカラーのトナー像を用紙に定着する。

排紙部６は、排出装置２５と、排出トレイ２７とを有する。排出装置２５は、フルカラーのトナー像が定着された用紙を排出する。排出トレイ２７は、排出された用紙を受け止める。

搬送経路７は、給紙部２から転写部４と定着装置５とを通って排紙部６に至る。

制御部８は、給紙部２、トナー像形成部３、転写部４、定着装置５、及び排紙部６のそれぞれの動作を実行させるとともに、各動作に対応するように用紙を搬送経路７に沿って搬送する。

次に、トナー像形成ユニット１７について説明する。トナー像形成ユニット１７は、感光体ドラム２９と、帯電装置３１と、現像装置３３と、クリーニング装置３５とを有する。帯電装置３１と、現像装置３３と、クリーニング装置３５とは、感光体ドラム２９の周囲に配置されている。トナー像形成ユニット１７は、図２に示すように、現像装置３３にトナーを補給するトナー補給装置３７を更に有する。

トナー像形成ユニット１７において、感光体ドラム２９は、帯電装置３１によって帯電された後、露光装置１５によって露光されて、静電潜像を形成する。現像装置３３は、図２に示すようにトナー補給口３３ａを有し、トナー補給装置３７によって補給されるトナーを用いて、静電潜像をトナー像に現像する。現像装置３３は、現像装置３３の中のトナーの濃度Ｄを検知するトナー濃度センサー３９を更に有する。トナーの濃度Ｄとは、トナーとキャリアとを含んだ２成分系現像剤の中に占めるトナーの割合を示す。トナー濃度センサー３９は制御部８と電気的に接続されており、検知結果を制御部８に送信する。図１に示すクリーニング装置３５は、トナー像が中間転写ベルト１９に一次転写された後に感光体ドラム２９に残留するトナーを除去する。トナー濃度センサー３９は、「第２検知部」及び「検知部」の一例に相当する。

トナー補給装置３７は、図２に示すように、トナーコンテナ４１と、トナーコンテナ着脱部６５と、中間ホッパー４３と、回転機構４５と、搬送スクリュー４７と、搬送用モーター７７と、トナーセンサー４９と、回転検知機構５１とを備える。

トナーコンテナ４１には、現像装置３３へ補給されるトナーが収容される。トナーコンテナ４１は、排出口６１を持つボトル形状を有しており、円筒状の本体部４１ａと、本体部４１ａよりも小径のネック部４１ｂとを有する。本体部４１ａの内周面には、本体部４１ａの内部に突出する突起６３が螺旋状に形成されている。ネック部４１ｂの側面には、排出口６１が形成されている。

トナーコンテナ着脱部６５は、トナーコンテナ４１を脱着可能に支持する。トナーコンテナ４１は、横向きの姿勢でトナーコンテナ着脱部６５に着脱される。図１に示すように、４色の色ごとのトナーコンテナ４１が画像形成装置１に装着される。

中間ホッパー４３には、トナーコンテナ４１からトナーが一時的に供給される。中間ホッパー４３は、貯留部６７と、横搬送部６９と、縦搬送部７１とを有する。貯留部６７は、トナーコンテナ４１の下方に配置され、鉛直方向に沿って延びる。横搬送部６９は、貯留部６７の下端に一端が連通して水平方向に沿って延びる。縦搬送部７１は、横搬送部６９の他端に連通して鉛直方向に沿って下方に延びる。貯留部６７の上端開口は、トナーコンテナ４１のネック部４１ｂの下方となるようにトナーコンテナ着脱部６５に接続されている。縦搬送部７１の下端開口は、現像装置３３のトナー補給口３３ａに接続されている。中間ホッパー４３は、「中間搬送路」の一例に相当する。

回転機構４５は、トナーコンテナ４１から中間ホッパー４３へトナーを搬送する。回転機構４５は、トナーコンテナ４１のネック部４１ｂを把持するグリップ部７３と、グリップ部７３を回転させる供給用モーター７５とを有する。供給用モーター７５がグリップ部７３を回転させると、トナーコンテナ４１が回転する。トナーコンテナ４１が回転すると、本体部４１ａに形成された螺旋状の突起６３によって、本体部４１ａに収容されたトナーがネック部４１ｂに向かつて搬送される。トナーは、ネック部４１ｂの排出口６１が下方を向く際に、排出口６１から中間ホッパー４３の貯留部６７に落下する。供給用モーター７５は制御部８と電気的に接続されており、制御部８で制御されて一定の回転速度でトナーコンテナ４１を回転させる。回転機構４５は、「第１搬送部」の一例に相当する。供給用モーター７５は、「第１モーター」の一例に相当する。

搬送スクリュー４７は、中間ホッパー４３から現像装置３３へトナーを搬送する。搬送スクリュー４７は、横搬送部６９に回転可能に支持されている。搬送スクリュー４７の回転によって、横搬送部６９内のトナーが縦搬送部７１に向けて搬送される。搬送スクリュー４７は、「第２搬送部」の一例に相当する。

搬送用モーター７７は、制御部８と電気的に接続されており、制御部８で駆動されて一定の回転速度で搬送スクリュー４７を回転させる。搬送用モーター７７は、「第２搬送部」及び「第２モーター」の一例に相当する。

トナーセンサー４９は、搬送スクリュー４７よりもトナーの搬送方向の上流側でトナーのエンプティを検知する。トナーセンサー４９は、中間ホッパー４３の貯留部６７の下部に設けられている。トナーセンサー４９は、横搬送部６９と貯留部６７とに貯留されているトナーの上面が検知高さＨまで減少したときに、エンプティを検知する。トナーセンサー４９としては、透過型又は反射型のフォトセンサー、圧電センサー等を使用できる。トナーセンサー４９は制御部８と電気的に接続されており、エンプティか否かを示す検知結果を制御部８に送信する。トナーセンサー４９は、「第１検知部」の一例に相当する。

回転検知機構５１は、搬送スクリュー４７の一端に固定されたパルス板８１と、透過型フォトセンサー８３とを有する。パルス板８１には、周方向に等間隔で並ぶ複数のスリットが形成されている。透過型フォトセンサー８３は、パルス板８１を挟んで対向する発光部と受光部とを有する。透過型フォトセンサー８３は、発光部と受光部との間の光路をパルス板８１のスリットが通過すると、パルス波形を出力する。透過型フォトセンサー８３は、制御部８と電気的に接続されている。制御部８は、透過型フォトセンサー８３から出力されたパルス波形をカウントすることで、搬送スクリュー４７の回転数を算出することができる。

次に、第１実施形態に係る制御部８について説明する。図３は、制御部８の一例を示す図である。

図３に示すように、画像形成装置１は、制御部８に加えて、記憶部９１を有する。制御部８は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）のようなプロセッサーを含む。記憶部９１は、記憶装置を含み、データ及びコンピュータープログラムを記憶する。記憶部９１は、半導体メモリーのような主記憶装置と、半導体メモリー及び／又はハードディスクドライブのような補助記憶装置とを含む。制御部８のプロセッサーは、記憶部９１の記憶装置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って、画像形成装置１の各構成を制御する。

前述のように、トナー補給装置３７は、供給用モーター７５と、搬送用モーター７７と、透過型フォトセンサー８３と、トナーセンサー４９とを有する。また、現像装置３３は、トナー濃度センサー３９を有する。制御部８は、調整部１０１、算出部１０２及び推定部１０３を有する。制御部８のプロセッサーは、供給用モーター７５、搬送用モーター７７、透過型フォトセンサー８３、トナーセンサー４９及びトナー濃度センサー３９に電気的に接続され、調整部１０１、算出部１０２及び推定部１０３として機能する。

調整部１０１は、トナー濃度センサー３９の検知結果に基づいて搬送用モーター７７を駆動することで、現像装置３３の中のトナーの濃度Ｄを調整する。トナー濃度Ｄは、一定に保たれる必要がある。ところが、現像装置３３の中のトナーが消費されると、トナー濃度Ｄが減少する。そこで、調整部１０１は、トナー濃度Ｄが閾値ＴＤ１以下になったとき、中間ホッパー４３から現像装置３３へトナーを搬送するように、搬送用モーター７７を駆動して搬送スクリュー４７を回転させる。これにより、トナー濃度Ｄがほぼ一定に保たれる。

算出部１０２は、トナーセンサー４９がエンプティを検知してから再びエンプティを検知するまでの間に中間ホッパー４３から搬送されたトナーの搬送量Ｙを、搬送用モーター７７の駆動履歴に基づいて算出する。搬送用モーター７７の駆動履歴として、搬送用モーター７７の回転数、すなわち搬送スクリュー４７の回転数が利用される。搬送用モーター７７の回転数は、透過型フォトセンサー８３から出力されたパルス波形を算出部１０２がカウントすることで得られる、搬送スクリュー４７の１回転あたりのトナー搬送量は、ほぼ一定である。算出部１０２は、トナーセンサー４９がエンプティを検知してから再びエンプティを検知するまでの期間の搬送スクリュー４７の回転数に基づき、同期間のトナー搬送量Ｙを算出する。

推定部１０３は、算出されたトナー搬送量Ｙからトナーコンテナ４１の中のトナーの残量（百分率）Ｘを推定する。

図４及び図５は、トナー残量Ｘとトナー搬送量Ｙとの関係の一例を示す図である。図４及び図５において、横軸はトナー残量Ｘを示し、縦軸はトナー搬送量Ｙを示す。図４及び図５中の多数のドットの各々は、トナー残量Ｘとトナー搬送量Ｙとの関係を表す実験結果を示している。実験結果から回帰曲線Ｙ＝Ｆ（Ｘ）が求められる。回帰曲線Ｙ＝Ｆ（Ｘ）は、トナー残量Ｘが少なくなるにつれてトナー搬送量Ｙが減少することを示している。図３中の推定部１０３は、回帰曲線Ｙ＝Ｆ（Ｘ）を用いて、トナー搬送量Ｙからトナー残量Ｘを推定する。制御部８は、推定されたトナー残量Ｘに基づいて、トナーゲージをユーザーに提示する。

図４及び図５では、値Ｆ（０）及び値Ｆ（１００）が定義されている。値Ｆ（０）は、回帰曲線Ｙ＝Ｆ（Ｘ）をＸ＝０％に外挿して求められる。値Ｆ（１００）は、回帰曲線Ｙ＝Ｆ（Ｘ）をＸ＝１００％に外挿して求められる。

図４では、第１搬送量閾値ＴＣ１と、第２搬送量閾値ＴＣ２とが設定されている。第１搬送量閾値ＴＣ１は、値Ｆ（０）よりも小さく設定される。例えば、ＴＣ１＝Ｆ（０）×０．５である。また、Ｘ＞２０％ではＴＣ２＝Ｆ（１００）×１．５に、Ｘ≦２０％ではＴＣ２＝Ｆ（０）にそれぞれ設定される。

図５では、第１ゲージ閾値ＴＧ１、第２ゲージ閾値ＴＧ２、第３ゲージ閾値ＴＧ３、及び第４ゲージ閾値ＴＧ４が設定されている。例えば、ＴＧ１＝３０％、ＴＧ２＝３０％、ＴＧ３＝１０％、ＴＧ４＝２０％にそれぞれ設定される。なお、ＴＧ１＞ＴＧ２としてもよい。

次に、図６～図１０を参照して、制御部８の処理について説明する。図６は、制御部８のトナー濃度調整処理の一例を示すフローチャートである。トナー濃度調整処理は、ステップＳ１０１～ステップＳ１０３によって実行される。

ステップＳ１０１：制御部８は、トナー濃度センサー３９により検知されたトナー濃度Ｄが閾値ＴＤ１以下であるか否かを判断する。トナー濃度Ｄが閾値ＴＤ１以下であると制御部８が判断した場合（ステップＳ１０１でＹＥＳ）には、制御部８の処理がステップＳ１０３へ進む。トナー濃度Ｄが閾値ＴＤ１以下でないと制御部８が判断した場合（ステップＳ１０１でＮＯ）には、制御部８の処理が終了する。

ステップＳ１０３：制御部８は、搬送スクリュー４７を回転させるように、搬送用モーター７７を一定時間だけ駆動する。これにより、中間ホッパー４３から現像装置３３へほぼ一定量のトナーが搬送される。その後、制御部８の処理がステップＳ１０１へ戻る。

ステップＳ１０１～ステップＳ１０３のトナー濃度調整処理で、制御部８は、トナー濃度センサー３９の検知結果に基づいて搬送用モーター７７を制御する。その結果、現像装置３３の中のトナーの濃度Ｄがほぼ一定に保たれる。

図７及び図８は、制御部８のニアエンプティ判定処理の一例を示すフローチャートである。ニアエンプティ判定処理は、ステップＳ２０１～ステップＳ２２９によって実行される。

ステップＳ２０１：制御部８は、フラグＦに０を設定する。フラグＦは、特定の事象が複数回連続して生起したか否かを確認するためのフラグである。

ステップＳ２０３：制御部８は、トナー搬送量Ｙが第２搬送量閾値ＴＣ２以上であるか否かを判断する。トナー搬送量Ｙが第２搬送量閾値ＴＣ２以上であると制御部８が判断した場合（ステップＳ２０３でＹＥＳ）、制御部８の処理がステップＳ２０５へ進む。トナー搬送量Ｙが第２搬送量閾値ＴＣ２以上でないと制御部８が判断した場合（ステップＳ２０３でＮＯ）、制御部８の処理がステップＳ２０７へ進む。

ステップＳ２０５：制御部８は、トナーコンテナ４１を回転させるように、図１０を参照して後述するコンテナ回転サブルーチンをコールする。具体的には、制御部８は、供給用モーター７５を第１駆動時間だけ駆動する。ステップＳ２０５の処理が終了すると、制御部８の処理がステップＳ２０３へ戻る。

ステップＳ２０７：制御部８は、トナーセンサー４９の検知結果に基づき、中間ホッパー４３がエンプティであるか否かを判断する。中間ホッパー４３がエンプティでないと制御部８が判断した場合（ステップＳ２０７でＮＯ）、制御部８の処理がステップＳ２０３へ戻る。中間ホッパー４３がエンプティであると制御部８が判断した場合（ステップＳ２０７でＹＥＳ）、制御部８の処理がステップＳ２０９へ進む。

ステップＳ２０９：制御部８は、トナーコンテナ４１を回転させるように、コンテナ回転サブルーチンをコールする。具体的には、制御部８は、供給用モーター７５を第１駆動時間だけ駆動する。ステップＳ２０９の処理が終了すると、制御部８の処理がステップＳ２１１へ進む。

ステップＳ２１１：制御部８は、スクリュー回転数の積算データをもとにトナー搬送量Ｙを算出する。ステップＳ２１１の処理が終了すると、制御部８の処理がステップＳ２１３へ進む。

ステップＳ２１３：制御部８は、トナー搬送量Ｙからトナー残量Ｘを推定する。ステップＳ２１３の処理が終了すると、制御部８の処理が図８のステップＳ２１５へ進む。

ステップＳ２１５：制御部８は、トナー残量Ｘが第１ゲージ閾値ＴＧ１以下であるか否かを判断する。トナー残量Ｘが第１ゲージ閾値ＴＧ１以下でないと制御部８が判断した場合（ステップＳ２１５でＮＯ）、制御部８の処理がステップＳ２０３へ戻る。トナー残量Ｘが第１ゲージ閾値ＴＧ１以下であると制御部８が判断した場合（ステップＳ２１５でＹＥＳ）、制御部８の処理がステップＳ２１７へ進む。

ステップＳ２１７：制御部８は、トナー搬送量Ｙが第１搬送量閾値ＴＣ１以下であるか否かを判断する。トナー搬送量Ｙが第１搬送量閾値ＴＣ１以下でないと制御部８が判断した場合（ステップＳ２１７でＮＯ）、制御部８の処理がステップＳ２１９へ進む。トナー搬送量Ｙが第１搬送量閾値ＴＣ１以下であると制御部８が判断した場合（ステップＳ２１７でＹＥＳ）、制御部８の処理がステップＳ２２１へ進む。

ステップＳ２１９：制御部８は、フラグＦに０を設定する。ステップＳ２１９の処理が終了すると、制御部８の処理がステップＳ２０３へ戻る。

ステップＳ２２１：制御部８は、トナー残量Ｘが第３ゲージ閾値ＴＧ３以下であるか否かを判定する。トナー残量Ｘが第３ゲージ閾値ＴＧ３以下であると制御部８が判断した場合（ステップＳ２２１でＹＥＳ）、制御部８の処理がステップＳ２２３へ進む。トナー残量Ｘが第３ゲージ閾値ＴＧ３以下でないと制御部８が判断した場合（ステップＳ２２１でＮＯ）、制御部８の処理がステップＳ２２５へ進む。

ステップＳ２２３：制御部８は、トナーコンテナ４１がニアエンプティであると決定する。ステップＳ２２３の処理が終了すると、制御部８のニアエンプティ判定処理が終了する。

ステップＳ２２５：制御部８は、フラグＦが１であるか否かを判断する。フラグＦが１でないと制御部８が判断した場合（ステップＳ２２５でＮＯ）、制御部８の処理がステップＳ２２７へ進む。フラグＦが１であると制御部８が判断した場合（ステップＳ２２５でＹＥＳ）、制御部８の処理がステップＳ２２９へ進む。

ステップＳ２２７：制御部８は、フラグＦに１を設定する。ステップＳ２２７の処理が終了すると、制御部８の処理がステップＳ２０３へ戻る。

ステップＳ２２９：制御部８は、トナーコンテナ４１がニアエンプティであると決定する。ステップＳ２２９の処理が終了すると、制御部８のニアエンプティ判定処理が終了する。

ステップＳ２０１～ステップＳ２２９のニアエンプティ判定処理で、制御部８は、トナーセンサー４９がエンプティを検知するたびに供給用モーター７５を第１駆動時間だけ駆動する（図７のステップＳ２０９）。また、制御部８は、トナーセンサー４９がエンプティを検知してから再びエンプティを検知するまでの間に中間ホッパー４３から搬送されたトナーの搬送量Ｙを、搬送用モーター７７の駆動履歴に基づいて算出する（ステップＳ２１１）。更に、制御部８は、算出されたトナー搬送量Ｙが２回連続して第１搬送量閾値ＴＣ１以下である場合に、トナーコンテナ４１がニアエンプティであると決定する（図８のステップＳ２２９）。

トナー残量Ｘが少なくなると、トナーコンテナ４１のトナー排出量が減少する。トナー排出量が減少すると、トナーセンサー４９がエンプティを検知する間隔が短くなる。第１実施形態では、エンプティ検知間隔の減少を利用して、制御部８がトナーコンテナ４１のニアエンプティ判定を行う。したがって、トナーコンテナ４１の使用開始時は、過剰なトナー供給をすることなく、トナーコンテナ４１の中のトナーの凝集発生を防止する。また、トナーの消費が進んだ段階では、トナーコンテナ４１からの補給遅延を防止しつつ、エンプティ時のトナー残量Ｘを低減する。制御部８は、このように適切なタイミングでトナーコンテナ４１のニアエンプティ判定を行う。

トナー残量Ｘが数％になると、トナー搬送量Ｙが一気に減少することが知られている。トナー搬送量Ｙは、トナーコンテナ４１の搬送能力に応じて、また中間ホッパー４３の形状及び容量に応じて異なる。したがって、第１搬送量閾値ＴＣ１は、特に限定されるものではないが、トナー残量Ｘが数％になるまでのトナー搬送量Ｙのばらつきの範囲から外れるように小さく設定するのがよい。

また、ステップＳ２０１～ステップＳ２２９のニアエンプティ判定処理で、制御部８は、算出されたトナー搬送量Ｙからトナーコンテナ４１の中のトナー残量Ｘを推定する（図７のステップＳ２１３）。また、制御部８は、推定されたトナー残量Ｘが第１ゲージ閾値ＴＧ１以下である場合に、算出されたトナー搬送量Ｙが２回連続して第１搬送量閾値ＴＣ１以下になったとき、トナーコンテナ４１がニアエンプティであると決定する（図８のステップＳ２２９）。

第１ゲージ閾値ＴＧ１を設定する理由は、トナーコンテナ４１の中のトナーが例えば保管状態において弱く凝集した場合でも、「ニアエンプティである」との誤決定をしないようにするためである。特にトナーコンテナ４１の使用開始時には、トナーコンテナ４１からトナーが排出されにくい場合がある。トナー残量Ｘが第１ゲージ閾値ＴＧ１以下になる前にトナー搬送量Ｙが大きく低下した場合には、トナーコンテナ４１から特別の排出シーケンスを制御部８が実行すればよい。あるいは、ユーザーに向けてトナーコンテナ４１を取り出して振ってもらうなどの表示を制御部８が実行すればよい。

また、ステップＳ２０１～ステップＳ２２９のニアエンプティ判定処理で、制御部８は、算出されたトナー搬送量Ｙが第２搬送量閾値ＴＣ２以上である場合に、供給用モーター７５を第１駆動時間だけ駆動する（図７のステップＳ２０５）。ステップＳ２０５における供給用モーター７５の駆動は、トナーセンサー４９がエンプティを検知しなくとも実行される。第２搬送量閾値ＴＣ２は、図４に示すように、Ｘ＝２０％の前後で、トナーコンテナ４１の中のトナー残量Ｘが少なくなるにつれて小さくなるように設定されている。

トナーコンテナ４１の使用初期は、トナー残量Ｘが多いので、トナーコンテナ４１の排出量が多い。したがって、トナーコンテナ４１の一定時間の駆動で中間ホッパー４３に溜められるトナーの量が多い。よって、トナーコンテナ４１を頻繁に駆動する必要がなく、駆動時間が短くてよい。逆に、トナーコンテナ４１を頻繁に、長く駆動すると、中間ホッパー４３の中でトナーが圧縮されて、トナーの流動性が悪くなる。そこで、トナー残量Ｘが多い場合は、第２搬送量閾値ＴＣ２が大きい値に設定される。これにより、図７のステップＳ２０３でＮＯと判断される確率が高くなる。その結果、トナーセンサー４９の検知結果を用いた制御（ステップＳ２０７以降）が主として実行される。

トナーの消費が進んでトナー残量Ｘが少なくなると、トナーコンテナ４１の排出量が少なくなる。したがって、トナーコンテナ４１の一定時間の駆動で中間ホッパー４３に溜められるトナーの量が減少する。中間ホッパー４３のトナー量が減少した状態で現像装置３３のトナー消費量が大きくなると、トナーコンテナ４１からのトナー供給が遅れて中間ホッパー４３のトナー不足のような種々の問題が生じる。そこで、トナー残量Ｘが少ない場合は、第２搬送量閾値ＴＣ２が小さい値に設定される。これにより、図７のステップＳ２０３でＹＥＳと判断される確率が高くなる。よって、トナーセンサー４９によるエンプティ検知の有無にかかわらず、トナーコンテナ４１が強制的に回転させられる（ステップＳ２０５）。その結果、トナーコンテナ４１のエンプティ時のトナー残量Ｘが低減される。

また、ステップＳ２０１～ステップＳ２２９のニアエンプティ判定処理で、制御部８は、推定されたトナー残量Ｘが第３ゲージ閾値ＴＧ３以下である場合に、トナーコンテナ４１がニアエンプティであると決定する（図８のステップＳ２２３）。ステップＳ２２３におけるニアエンプティとの決定は、算出されたトナー搬送量Ｙが複数回連続して第１搬送量閾値ＴＣ１以下でなくとも実行される。

算出されたトナー搬送量Ｙが２回連続して第１搬送量閾値ＴＣ１以下である第１方式と、推定されたトナー残量Ｘが第３ゲージ閾値ＴＧ３以下である第２方式とのいずれかでニアエンプティであると決定することにより、ニアエンプティ判定の信頼性が向上する。このうち、算出されたトナー搬送量Ｙが２回連続して第１搬送量閾値ＴＣ１以下である場合にニアエンプティであると決定する第１方式は、トナーコンテナ４１による残り印字枚数が１００枚から５００枚程度である場合に適している。推定されたトナー残量Ｘが第３ゲージ閾値ＴＧ３以下である場合にニアエンプティであると決定する第２方式は、トナーコンテナ４１による残り印字枚数が５００枚以上である場合に適している。

図９は、制御部８のエンプティ判定処理の一例を示すフローチャートである。エンプティ判定処理は、ステップＳ３０１～ステップＳ３０９によって実行される。

ステップＳ３０１：制御部８は、トナー残量Ｘが第２ゲージ閾値ＴＧ２以下であるか否かを判断する。トナー残量Ｘが第２ゲージ閾値ＴＧ２以下でないと制御部８が判断した場合（ステップＳ３０１でＮＯ）、制御部８のエンプティ判定処理が終了する。トナー残量Ｘが第２ゲージ閾値ＴＧ２以下であると制御部８が判断した場合（ステップＳ３０１でＹＥＳ）、制御部８の処理がステップＳ３０３へ進む。

ステップＳ３０３：制御部８は、トナーセンサー４９の検知結果に基づき、中間ホッパー４３がエンプティであるか否かを判断する。中間ホッパー４３がエンプティでないと制御部８が判断した場合（ステップＳ３０３でＮＯ）、制御部８のエンプティ判定処理が終了する。中間ホッパー４３がエンプティであると制御部８が判断した場合（ステップＳ３０３でＹＥＳ）、制御部８の処理がステップＳ３０５へ進む。

ステップＳ３０５：制御部８は、トナーコンテナ４１を回転させるように、後述するコンテナ回転サブルーチンをコールする。具体的には、制御部８は、供給用モーター７５を第２駆動時間だけ駆動する。ステップＳ３０５の処理が終了すると、制御部８の処理がステップＳ３０７へ進む。

ステップＳ３０７：制御部８は、トナー搬送量Ｙが第３搬送量閾値ＴＣ３以下であり、かつ中間ホッパー４３がエンプティであるか否かを判断する。トナー搬送量Ｙが第３搬送量閾値ＴＣ３以下でないと制御部８が判断し、又は中間ホッパー４３がエンプティでないと制御部８が判断した場合（ステップＳ３０７でＮＯ）、制御部８のエンプティ判定処理が終了する。トナー搬送量Ｙが第３搬送量閾値ＴＣ３以下であり、かつ中間ホッパー４３がエンプティであると制御部８が判断した場合（ステップＳ３０７でＹＥＳ）、制御部８の処理がステップＳ３０９へ進む。

ステップＳ３０９：制御部８は、トナーコンテナ４１がエンプティであると決定する。ステップＳ３０９の処理が終了すると、制御部８のエンプティ判定処理が終了する。

ステップＳ３０１～ステップＳ３０９のエンプティ判定処理で、制御部８は、トナー残量Ｘが第２ゲージ閾値ＴＧ２以下である場合に、トナーコンテナ４１がエンプティであると決定する。その条件は、トナーセンサー４９がエンプティを検知した後に供給用モーター７５を第２駆動時間だけ駆動しても、トナー搬送量Ｙが第３搬送量閾値ＴＣ３以下であり、かつトナーセンサー４９によるエンプティの検知が解消しないことである。

図１０は、制御部８のコンテナ回転サブルーチンの処理の一例を示すフローチャートである。コンテナ回転サブルーチンは、ステップＳ４０１～ステップＳ４１１によって実行される。

ステップＳ４０１：制御部８は、図９で説明したエンプティ判定処理の実行中であるか否かを判断する。エンプティ判定処理の実行中であると制御部８が判断した場合（ステップＳ４０１でＹＥＳ）、制御部８の処理がステップＳ４０９へ進む。エンプティ判定処理の実行中でないと制御部８が判断した場合（ステップＳ４０１でＮＯ）、制御部８の処理がステップＳ４０３へ進む。

ステップＳ４０３：制御部８は、トナー残量Ｘが第４ゲージ閾値ＴＧ４以下であるか否かを判断する。トナー残量Ｘが第４ゲージ閾値ＴＧ４以下であると制御部８が判断した場合（ステップＳ４０３でＹＥＳ）、制御部８の処理がステップＳ４０７へ進む。トナー残量Ｘが第４ゲージ閾値ＴＧ４以下でないと制御部８が判断した場合（ステップＳ４０３でＮＯ）、制御部８の処理がステップＳ４０５へ進む。

ステップＳ４０５：制御部８は、トナーコンテナ４１の回転時間ＲＴに、第１回転時間ＲＴ１を設定する。第１回転時間ＲＴ１は、例えば３秒以上７秒未満である。ステップＳ４０５の処理が終了すると、制御部８の処理がステップＳ４１１へ進む。

ステップＳ４０７：制御部８は、トナーコンテナ４１の回転時間ＲＴに、第２回転時間ＲＴ２を設定する。第２回転時間ＲＴ２は、例えば７秒以上１５秒未満である。ステップＳ４０７の処理が終了すると、制御部８の処理がステップＳ４１１へ進む。

ステップＳ４０９：制御部８は、トナーコンテナ４１の回転時間ＲＴに、第３回転時間ＲＴ３を設定する。第３回転時間ＲＴ３は、例えば１５秒以上である。ステップＳ４０９の処理が終了すると、制御部８の処理がステップＳ４１１へ進む。

ステップＳ４１１：制御部８は、回転時間ＲＴだけ供給用モーター７５を駆動してトナーコンテナ４１を回転させる。ステップＳ４１１の処理が終了すると、制御部８のコンテナ回転サブルーチンの処理が終了する。

ステップＳ４０１～ステップＳ４１１のコンテナ回転サブルーチンの処理で、ニアエンプティ判定中の供給用モーター７５の駆動時間（第１駆動時間）は、第１回転時間ＲＴ１又は第２回転時間ＲＴ２とされる。また、エンプティ判定中の供給用モーター７５の駆動時間（第２駆動時間）は、第３回転時間ＲＴ３とされる。第１駆動時間は、第４ゲージ閾値ＴＧ４の前後で、トナー残量Ｘが少なくなるにつれて長くなるように設定されている。これにより、トナーコンテナ４１のエンプティ時のトナー残量Ｘが低減される。また、第２駆動時間は、トナーコンテナ４１に残存するトナーを少しでも排出できるように、第１駆動時間よりも長い時間に設定されている。

［第２実施形態］
次に、第２実施形態に係る画像形成装置１について説明する。画像形成装置１の全体構成は図１と同様であるので、説明を省略する。図１１は、第２実施形態に係るトナー補給装置３７の一例を示す図である。

第２実施形態において、トナー補給装置３７は、縦搬送部１２０を備える一方で、中間ホッパー４３、搬送スクリュー４７、搬送用モーター７７、トナーセンサー４９及び回転検知機構５１を備えない点で第１実施形態と異なる。

図１１のトナーコンテナ４１には、現像装置３３へ補給されるトナーが収容される。トナーコンテナ４１は、排出口６１を持つボトル形状を有しており、円筒状の本体部４１ａと、本体部４１ａよりも小径のネック部４１ｂとを有する。本体部４１ａの内周面には、本体部４１ａの内部に突出する突起６３が螺旋状に形成されている。ネック部４１ｂの側面には、排出口６１が形成されている。

トナーコンテナ着脱部６５は、トナーコンテナ４１を脱着可能に支持する。トナーコンテナ４１は、横向きの姿勢でトナーコンテナ着脱部６５に着脱される。図１に示すように、４色の色ごとのトナーコンテナ４１が画像形成装置１に装着される。

縦搬送部１２０は、トナーコンテナ着脱部６５と現像装置３３との間で鉛直方向に延びている。縦搬送部１２０の上端開口は、トナーコンテナ４１のネック部４１ｂの下方となるようにトナーコンテナ着脱部６５に接続されている。縦搬送部１２０の下端開口は、現像装置３３のトナー補給口３３ａに接続されている。

回転機構４５は、トナーコンテナ４１から現像装置３３へトナーを搬送する。回転機構４５は、トナーコンテナ４１のネック部４１ｂを把持するグリップ部７３と、グリップ部７３を回転させる供給用モーター７５とを有する。供給用モーター７５がグリップ部７３を回転させると、トナーコンテナ４１が回転する。トナーコンテナ４１が回転すると、本体部４１ａに形成された螺旋状の突起６３によって、本体部４１ａに収容されたトナーがネック部４１ｂに向かつて搬送される。トナーは、ネック部４１ｂの排出口６１が下方を向く際に、排出口６１から現像装置３３に落下する。供給用モーター７５は制御部８と電気的に接続されており、制御部８で制御されて一定の回転速度でトナーコンテナ４１を回転させる。回転機構４５は、「搬送部」の一例に相当する。供給用モーター７５は、「モーター」の一例に相当する。

次に、第２実施形態に係る制御部８について説明する。図１２は、制御部８の一例を示す図である。

図１２に示すように、画像形成装置１は、制御部８に加えて、記憶部９１を有する。制御部８は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）のようなプロセッサーを含む。記憶部９１は、記憶装置を含み、データ及びコンピュータープログラムを記憶する。記憶部９１は、半導体メモリーのような主記憶装置と、半導体メモリー及び／又はハードディスクドライブのような補助記憶装置とを含む。制御部８のプロセッサーは、記憶部９１の記憶装置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って、画像形成装置１の各構成を制御する。

前述のように、トナー補給装置３７は、供給用モーター７５を有する。また、現像装置３３は、トナー濃度センサー３９を有する。制御部８は、算出部２０１及び推定部２０２を有する。制御部８のプロセッサーは、供給用モーター７５及びトナー濃度センサー３９に電気的に接続され、算出部２０１及び推定部２０２として機能する。

算出部２０１は、トナー濃度センサー３９がトナー濃度Ｄの減少を検知してから再びトナー濃度Ｄの減少を検知するまでの間にトナーコンテナ４１から搬送されたトナーの搬送量Ｙを、静電潜像の形成情報、例えば印字率の積算データに基づいて算出する。

推定部２０２は、算出されたトナー搬送量Ｙからトナーコンテナ４１の中のトナーの残量（百分率）Ｘを推定する。

図４及び図５を用いて説明した内容は、第２実施形態に係る制御部８にも適用される。ただし、トナー搬送量Ｙは、トナー濃度センサー３９がトナー濃度Ｄの減少を検知してから再びトナー濃度Ｄの減少を検知するまでの間にトナーコンテナ４１から搬送されたトナーの量である。

次に、図１３～図１５を参照して、制御部８の処理について説明する。図１３及び図１４は、制御部８のニアエンプティ処理の一例を示すフローチャートである。ニアエンプティ処理は、ステップＳ２０１～ステップＳ２２９によって実行される。

ステップＳ２０１：制御部８は、フラグＦに０を設定する。フラグＦは、特定の事象が複数回連続して生起したか否かを確認するためのフラグである。

ステップＳ２０３：制御部８は、トナー搬送量Ｙが第２搬送量閾値ＴＣ２以上であるか否かを判断する。トナー搬送量Ｙが第２搬送量閾値ＴＣ２以上であると制御部８が判断した場合（ステップＳ２０３でＹＥＳ）、制御部８の処理がステップＳ２０５へ進む。トナー搬送量Ｙが第２搬送量閾値ＴＣ２以上でないと制御部８が判断した場合（ステップＳ２０３でＮＯ）、制御部８の処理がステップＳ２０７ａへ進む。

ステップＳ２０５：制御部８は、トナーコンテナ４１を回転させるように、図１０を参照して前述したコンテナ回転サブルーチンをコールする。具体的には、制御部８は、供給用モーター７５を第１駆動時間だけ駆動する。ステップＳ２０５の処理が終了すると、制御部８の処理がステップＳ２０３へ戻る。

ステップＳ２０７ａ：制御部８は、トナー濃度センサー３９により検知されたトナー濃度Ｄが閾値ＴＤ１以下であるか否かを判断する。トナー濃度Ｄが閾値ＴＤ１以下でないと制御部８が判断した場合（ステップＳ２０７ａでＮＯ）、制御部８の処理がステップＳ２０３へ戻る。トナー濃度Ｄが閾値ＴＤ１以下であると制御部８が判断した場合（ステップＳ２０７ａでＹＥＳ）、制御部８の処理がステップＳ２０９へ進む。

ステップＳ２０９：制御部８は、トナーコンテナ４１を回転させるように、コンテナ回転サブルーチンをコールする。具体的には、制御部８は、供給用モーター７５を第１駆動時間だけ駆動する。ステップＳ２０９の処理が終了すると、制御部８の処理がステップＳ２１１ａへ進む。

ステップＳ２１１ａ：制御部８は、印字率の積算データをもとにトナー搬送量Ｙを算出する。ステップＳ２１１ａの処理が終了すると、制御部８の処理がステップＳ２１３へ進む。

ステップＳ２１３：制御部８は、トナー搬送量Ｙからトナー残量Ｘを推定する。ステップＳ２１３の処理が終了すると、制御部８の処理が図１４のステップＳ２１５へ進む。

ステップＳ２１５：制御部８は、トナー残量Ｘが第１ゲージ閾値ＴＧ１以下であるか否かを判断する。トナー残量Ｘが第１ゲージ閾値ＴＧ１以下でないと制御部８が判断した場合（ステップＳ２１５でＮＯ）、制御部８の処理がステップＳ２０３へ戻る。トナー残量Ｘが第１ゲージ閾値ＴＧ１以下であると制御部８が判断した場合（ステップＳ２１５でＹＥＳ）、制御部８の処理がステップＳ２１７へ進む。

ステップＳ２１７：制御部８は、トナー搬送量Ｙが第１搬送量閾値ＴＣ１以下であるか否かを判断する。トナー搬送量Ｙが第１搬送量閾値ＴＣ１以下でないと制御部８が判断した場合（ステップＳ２１７でＮＯ）、制御部８の処理がステップＳ２１９へ進む。トナー搬送量Ｙが第１搬送量閾値ＴＣ１以下であると制御部８が判断した場合（ステップＳ２１７でＹＥＳ）、制御部８の処理がステップＳ２２１へ進む。

ステップＳ２１９：制御部８は、フラグＦに０を設定する。ステップＳ２１９の処理が終了すると、制御部８の処理がステップＳ２０３へ戻る。

ステップＳ２２１：制御部８は、トナー残量Ｘが第３ゲージ閾値ＴＧ３以下であるか否かを判定する。トナー残量Ｘが第３ゲージ閾値ＴＧ３以下であると制御部８が判断した場合（ステップＳ２２１でＹＥＳ）、制御部８の処理がステップＳ２２３へ進む。トナー残量Ｘが第３ゲージ閾値ＴＧ３以下でないと制御部８が判断した場合（ステップＳ２２１でＮＯ）、制御部８の処理がステップＳ２２５へ進む。

ステップＳ２２３：制御部８は、トナーコンテナ４１がニアエンプティであると決定する。ステップＳ２２３の処理が終了すると、制御部８のニアエンプティ判定処理が終了する。

ステップＳ２２５：制御部８は、フラグＦが１であるか否かを判断する。フラグＦが１でないと制御部８が判断した場合（ステップＳ２２５でＮＯ）、制御部８の処理がステップＳ２２７へ進む。フラグＦが１であると制御部８が判断した場合（ステップＳ２２５でＹＥＳ）、制御部８の処理がステップＳ２２９へ進む。

ステップＳ２２７：制御部８は、フラグＦに１を設定する。ステップＳ２２７の処理が終了すると、制御部８の処理がステップＳ２０３へ戻る。

ステップＳ２２９：制御部８は、トナーコンテナ４１がニアエンプティであると決定する。ステップＳ２２９の処理が終了すると、制御部８のニアエンプティ判定処理が終了する。

ステップＳ２０１～ステップＳ２２９のニアエンプティ判定処理で、制御部８は、現像装置３３の中のトナーの濃度Ｄが閾値ＴＤ１以下に減少したことをトナー濃度センサー３９が検知するたびに供給用モーター７５を第１駆動時間だけ駆動する（図１３のステップＳ２０９）。また、制御部８は、トナー濃度センサー３９が濃度Ｄの減少を検知してから再び濃度Ｄの減少を検知するまでの間にトナーコンテナ４１から搬送されたトナーの搬送量Ｙを、静電潜像の形成情報から算出する（ステップＳ２１１ａ）。更に、制御部８は、算出されたトナー搬送量Ｙが２回連続して第１搬送量閾値ＴＣ１以下である場合に、トナーコンテナ４１がニアエンプティであると決定する（図１４のステップＳ２２９）。

トナー残量Ｘが少なくなると、トナーコンテナ４１のトナー排出量が減少する。トナー排出量が減少すると、トナー濃度センサー３９がトナー濃度Ｄの減少を検知する間隔が短くなる。第２実施形態では、トナー濃度Ｄの減少を検知する間隔の減少を利用して、制御部８がトナーコンテナ４１のニアエンプティ判定を行う。したがって、トナーコンテナ４１の使用開始時は、過剰なトナー供給をすることなく、トナーコンテナ４１の中のトナーの凝集発生を防止する。また、トナーの消費が進んだ段階では、トナーコンテナ４１からの補給遅延を防止しつつ、エンプティ時のトナー残量Ｘを低減する。制御部８は、このように適切なタイミングでトナーコンテナ４１のニアエンプティ判定を行う。

トナー残量Ｘが数％になると、トナー搬送量Ｙが一気に減少することが知られている。トナー搬送量Ｙは、トナーコンテナ４１の搬送能力に応じて異なる。したがって、第１搬送量閾値ＴＣ１は、特に限定されるものではないが、トナー残量Ｘが数％になるまでのトナー搬送量Ｙのばらつきの範囲から外れるように小さく設定するのがよい。

また、ステップＳ２０１～ステップＳ２２９のニアエンプティ判定処理で、制御部８は、算出されたトナー搬送量Ｙからトナーコンテナ４１の中のトナー残量Ｘを推定する（図１３のステップＳ２１３）。また、制御部８は、推定されたトナー残量Ｘが第１ゲージ閾値ＴＧ１以下である場合に、算出されたトナー搬送量Ｙが２回連続して第１搬送量閾値ＴＣ１以下になったとき、トナーコンテナ４１がニアエンプティであると決定する（図１４のステップＳ２２９）。

第１ゲージ閾値ＴＧ１を設定する理由は、トナーコンテナ４１の中のトナーが例えば保管状態において弱く凝集した場合でも、「ニアエンプティである」との誤決定をしないようにするためである。特にトナーコンテナ４１の使用開始時には、トナーコンテナ４１からトナーが排出されにくい場合がある。トナー残量Ｘが第１ゲージ閾値ＴＧ１以下になる前にトナー搬送量Ｙが大きく低下した場合には、トナーコンテナ４１から特別の排出シーケンスを制御部８が実行すればよい。あるいは、ユーザーに向けてトナーコンテナ４１を取り出して振ってもらうなどの表示を制御部８が実行すればよい。

また、ステップＳ２０１～ステップＳ２２９のニアエンプティ判定処理で、制御部８は、算出されたトナー搬送量Ｙが第２搬送量閾値ＴＣ２以上である場合に、供給用モーター７５を第１駆動時間だけ駆動する（図１３のステップＳ２０５）。ステップＳ２０５における供給用モーター７５の駆動は、トナー濃度センサー３９がトナー濃度Ｄの減少を検知しなくとも実行される。第２搬送量閾値ＴＣ２は、図４に示すように、Ｘ＝２０％の前後で、トナーコンテナ４１の中のトナー残量Ｘが少なくなるにつれて小さくなるように設定されている。

トナーコンテナ４１の使用初期は、トナー残量Ｘが多いので、トナーコンテナ４１の排出量が多い。したがって、トナーコンテナ４１の一定時間の駆動で現像装置３３へ供給されるトナーの量が多い。よって、トナーコンテナ４１を頻繁に駆動する必要がなく、駆動時間が短くてよい。したがって、トナー残量Ｘが多い場合は、第２搬送量閾値ＴＣ２が大きい値に設定される。これにより、図１３のステップＳ２０３でＮＯと判断される確率が高くなる。その結果、トナー濃度センサー３９の検知結果を用いた制御（ステップＳ２０７ａ以降）が主として実行される。

トナーの消費が進んでトナー残量Ｘが少なくなると、トナーコンテナ４１の排出量が少なくなる。したがって、トナーコンテナ４１の一定時間の駆動で現像装置３３へ供給されるトナーの量が減少する。現像装置３３へのトナー供給量が減少した状態で現像装置３３のトナー消費量が大きくなると、トナーコンテナ４１からのトナー供給が遅れる問題が生じる。そこで、トナー残量Ｘが少ない場合は、第２搬送量閾値ＴＣ２が小さい値に設定される。これにより、図１３のステップＳ２０３でＹＥＳと判断される確率が高くなる。よって、トナー濃度センサー３９によりトナー濃度Ｄの減少を検知したか否かにかかわらず、トナーコンテナ４１が強制的に回転させられる（図１３のステップＳ２０５）。その結果、トナーコンテナ４１のエンプティ時のトナー残量Ｘが低減される。

また、ステップＳ２０１～ステップＳ２２９のニアエンプティ判定処理で、制御部８は、推定されたトナー残量Ｘが第３ゲージ閾値ＴＧ３以下である場合に、トナーコンテナ４１がニアエンプティであると決定する（図１４のステップＳ２２３）。ステップＳ２２３におけるニアエンプティとの決定は、算出されたトナー搬送量Ｙが複数回連続して第１搬送量閾値ＴＣ１以下でなくとも実行される。

算出されたトナー搬送量Ｙが２回連続して第１搬送量閾値ＴＣ１以下である第１方式と、推定されたトナー残量Ｘが第３ゲージ閾値ＴＧ３以下である第２方式とのいずれかでニアエンプティであると決定することにより、ニアエンプティ判定の信頼性が向上する。このうち、算出されたトナー搬送量Ｙが２回連続して第１搬送量閾値ＴＣ１以下である場合にニアエンプティであると決定する第１方式は、トナーコンテナ４１による残り印字枚数が１００枚から５００枚程度である場合に適している。推定されたトナー残量Ｘが第３ゲージ閾値ＴＧ３以下である場合にニアエンプティであると決定する第２方式は、トナーコンテナ４１による残り印字枚数が５００枚以上である場合に適している。

図１５は、制御部８のエンプティ判定処理の一例を示すフローチャートである。エンプティ判定処理は、ステップＳ３０１～ステップＳ３０９によって実行される。

ステップＳ３０１：制御部８は、トナー残量Ｘが第２ゲージ閾値ＴＧ２以下であるか否かを判断する。トナー残量Ｘが第２ゲージ閾値ＴＧ２以下でないと制御部８が判断した場合（ステップＳ３０１でＮＯ）、制御部８のエンプティ判定処理が終了する。トナー残量Ｘが第２ゲージ閾値ＴＧ２以下であると制御部８が判断した場合（ステップＳ３０１でＹＥＳ）、制御部８の処理がステップＳ３０３ａへ進む。

ステップＳ３０３ａ：制御部８は、トナー濃度センサー３９により検知されたトナー濃度Ｄが閾値ＴＤ１以下であるか否かを判断する。トナー濃度Ｄが閾値ＴＤ１以下でないと制御部８が判断した場合（ステップＳ３０３ａでＮＯ）、制御部８のエンプティ判定処理が終了する。トナー濃度Ｄが閾値ＴＤ１以下であると制御部８が判断した場合（ステップＳ３０３ａでＹＥＳ）、制御部８の処理がステップＳ３０５へ進む。

ステップＳ３０５：制御部８は、トナーコンテナ４１を回転させるように、コンテナ回転サブルーチンをコールする。具体的には、制御部８は、供給用モーター７５を第２駆動時間だけ駆動する。ステップＳ３０５の処理が終了すると、制御部８の処理がステップＳ３０７ａへ進む。

ステップＳ３０７ａ：制御部８は、トナー搬送量Ｙが第３搬送量閾値ＴＣ３以下であり、かつトナー濃度Ｄが閾値ＴＤ１以下であるか否かを判断する。トナー搬送量Ｙが第３搬送量閾値ＴＣ３以下でないと制御部８が判断し、又はトナー濃度Ｄが閾値ＴＤ１以下でないと制御部８が判断した場合（ステップＳ３０７ａでＮＯ）、制御部８のエンプティ判定処理が終了する。トナー搬送量Ｙが第３搬送量閾値ＴＣ３以下であり、かつトナー濃度Ｄが閾値ＴＤ１以下であると制御部８が判断した場合（ステップＳ３０７ａでＹＥＳ）、制御部８の処理がステップＳ３０９へ進む。

ステップＳ３０９：制御部８は、トナーコンテナ４１がエンプティであると決定する。ステップＳ３０９の処理が終了すると、制御部８のエンプティ判定処理が終了する。

ステップＳ３０１～ステップＳ３０９のエンプティ判定処理で、制御部８は、トナー残量Ｘが第２ゲージ閾値ＴＧ２以下である場合に、トナーコンテナ４１がエンプティであると決定する。その条件は、トナー濃度センサー３９が濃度Ｄの減少を検知した後に供給用モーター７５を第２駆動時間だけ駆動しても、トナー搬送量Ｙが第３搬送量閾値ＴＣ３以下であり、かつトナー濃度センサー３９による濃度Ｄの減少の検知が解消しないことである。

また、図１０を参照して説明したように、制御部８のコンテナ回転サブルーチンの処理（図１０のステップＳ４０１～ステップＳ４１１）で、ニアエンプティ判定中の供給用モーター７５の駆動時間（第１駆動時間）は、第１回転時間ＲＴ１又は第２回転時間ＲＴ２とされる。また、エンプティ判定中の供給用モーター７５の駆動時間（第２駆動時間）は、第３回転時間ＲＴ３とされる。第１駆動時間は、第４ゲージ閾値ＴＧ４の前後で、トナー残量Ｘが少なくなるにつれて長くなるように設定されている。これにより、トナーコンテナ４１のエンプティ時のトナー残量Ｘが低減される。また、第２駆動時間は、トナーコンテナ４１に残存するトナーを少しでも排出できるように、第１駆動時間よりも長い時間に設定されている。

上記した各実施形態の説明は、本発明における好適な実施形態を説明しているため、技術的に好ましい種々の限定を付している場合もあるが、本発明の技術範囲は、特に本発明を限定する記載がない限り、これらの態様に限定されるものではない。すなわち、上記実施形態における構成要素は適宜、既存の構成要素等との置き換えが可能であり、かつ、他の既存の構成要素との組合せを含む様々なバリエーションが可能である。上記実施形態の記載をもって、特許請求の範囲に記載された発明の内容を限定するものではない。

（１）第１実施形態では、回転検知機構５１はパルス板８１と透過型フォトセンサー８３とを有する。制御部８は、透過型フォトセンサー８３から出力されたパルス波形をカウントすることで、搬送用モーター７７の回転数を算出していた。これに代えて、搬送用モーター７７としてステッピングモーターを採用し、ステッピングモーターをパルス制御してもよい。また、搬送用モーター７７の駆動時間を積算してもよい。

（２）第１実施形態では、制御部８が供給用モーター７５と搬送用モーター７７とを互いに独立に制御していた。ところが、印字中は搬送用モーター７７が常に回転する構成や、供給用モーター７５と搬送用モーター７７とが連動して回転する構成も想定される。これらの想定される構成では、トナーコンテナ４１と中間ホッパー４３とが１つのトナー容器を構成し、供給用モーター７５と搬送用モーター７７とが１つのトナー搬送部を構成するものと考える。すると、第２実施形態として説明した、トナー濃度センサー３９を利用したニアエンプティ判定等を適用することができる。

（３）第２実施形態では、制御部８によるトナー搬送量Ｙの算出は印字率の積算データに基づいていた。これに代えて、制御部８によるトナー搬送量Ｙの算出は回転機構４５の駆動履歴に基づいてもよい。

（４）第１及び第２実施形態では、１つの供給用モーター７５が回転させるトナーコンテナ４１の数は１であった。これに代えて、１つの供給用モーター７５が回転させるトナーコンテナ４１の数は２以上でもよい。供給用モーター７５の個数を少なくでき、コストダウンできる。それぞれのトナー補給装置３７で供給用モーター７５の回転時間ＲＴが決定されるが、最も長い回転時間ＲＴに合わせて、各トナーコンテナ４１を回転させる。その結果、トナーコンテナ４１から中間ホッパー４３へのトナー供給量、又はトナーコンテナ４１から現像装置３３へのトナー供給量が不足する事態を避けることができる。

本発明は、画像形成装置の分野に利用可能である。

１ 画像形成装置
８ 制御部
３３ 現像装置
３７ トナー補給装置
３９ トナー濃度センサー（第２検知部、検知部）
４１ トナーコンテナ
４３ 中間ホッパー（中間搬送路）
４５ 回転機構（第１搬送部、搬送部）
４７ 搬送スクリュー（第２搬送部）
４９ トナーセンサー（第１検知部）
５１ 回転検知機構
７５ 供給用モーター（第１モーター、モーター）
７７ 搬送用モーター（第２搬送部、第２モーター）
ＴＣ１ 第１搬送量閾値
ＴＣ２ 第２搬送量閾値
ＴＣ３ 第３搬送量閾値
ＴＧ１ 第１ゲージ閾値
ＴＧ２ 第２ゲージ閾値
ＴＧ３ 第３ゲージ閾値
ＴＧ４ 第４ゲージ閾値
Ｘ トナー残量
Ｙ トナー搬送量

Claims (8)

1. 静電潜像をトナー像に現像する現像装置と、
   前記現像装置へ補給されるトナーが収容されたトナーコンテナと、
   前記トナーコンテナからトナーが供給される中間搬送路と、
   前記トナーコンテナから前記中間搬送路へトナーを搬送する第１搬送部と、
   前記中間搬送路から前記現像装置へトナーを搬送する第２搬送部と、
   前記第２搬送部よりもトナーの搬送方向の上流側でトナーのエンプティを検知する第１検知部と、
   前記第１搬送部と前記第２搬送部とを互いに独立に制御する制御部と
   を備え、
   前記制御部は、
   前記第１検知部がエンプティを検知するたびに前記第１搬送部を第１駆動時間だけ駆動し、
   前記第１検知部がエンプティを検知してから再びエンプティを検知するまでの間に前記中間搬送路から搬送されたトナーの搬送量を、前記第２搬送部の駆動履歴に基づいて算出し、
   前記算出されたトナーの搬送量から前記トナーコンテナの中のトナーの残量を推定し、
   前記推定されたトナーの残量が第１ゲージ閾値以下である場合に、前記算出されたトナーの搬送量が複数回連続して第１搬送量閾値以下になったとき、前記トナーコンテナがニアエンプティであると決定する、画像形成装置。
2. 前記第１搬送量閾値は、回帰曲線Ｙ＝Ｆ（Ｘ）をＸ＝０％に外挿した結果を示す値Ｆ（０）よりも小さく、
   前記回帰曲線Ｙ＝Ｆ（Ｘ）は、前記トナーコンテナの中のトナーの残量Ｘと、前記第１検知部がエンプティを検知してから再びエンプティを検知するまでの間に前記中間搬送路から搬送されたトナーの搬送量Ｙとの関係を表す、請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記第１搬送部は、前記トナーコンテナから前記中間搬送路へトナーを搬送するように前記トナーコンテナを回転させる第１モーターを有する、請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記現像装置の中のトナーの濃度を検知する第２検知部を更に備え、
   前記第２搬送部は、
   前記中間搬送路から前記現像装置へトナーを搬送する搬送スクリューと、
   前記搬送スクリューを回転させる第２モーターと
   を有し、
   前記制御部は、
   前記第２検知部の検知結果に基づいて前記第２モーターを制御し、
   前記第１検知部がエンプティを検知してから再びエンプティを検知するまでの間の前記第２モーターの回転数に基づいて、前記中間搬送路から搬送されたトナーの搬送量を算出する、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記制御部は、前記算出されたトナーの搬送量が第２搬送量閾値以上である場合には、前記第１検知部がエンプティを検知しなくとも、前記第１搬送部を前記第１駆動時間だけ駆動し、
   前記第２搬送量閾値は、前記トナーコンテナの中のトナーの残量が少なくなるにつれて小さくなるように設定されている、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記第１駆動時間は、前記トナーコンテナの中のトナーの残量が少なくなるにつれて長くなるように設定されている、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。
7. 前記制御部は、
   前記算出されたトナーの搬送量から前記トナーコンテナの中のトナーの残量を推定し、
   前記推定されたトナーの残量が第２ゲージ閾値以下である場合に、前記第１検知部がエンプティを検知した後に前記第１搬送部を第２駆動時間だけ駆動しても、前記中間搬送路から搬送されたトナーの搬送量が第３搬送量閾値以下であり、かつ前記第１検知部によるエンプティの検知が解消しないとき、前記トナーコンテナがエンプティであると決定し、
   前記第２駆動時間は、前記第１駆動時間よりも長い、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
8. 前記制御部は、
   前記算出されたトナーの搬送量から前記トナーコンテナの中のトナーの量を推定し、
   前記推定されたトナーの残量が第３ゲージ閾値以下である場合には、前記算出されたトナーの搬送量が複数回連続して前記第１搬送量閾値以下でなくとも、前記トナーコンテナが前記ニアエンプティであると決定する、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
   

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