(57)【要約】【課題】  高画質画像形成（高画像印刷）が連続した場合に、トナー補給を止めても、トナーが現像ユニットに流れ込まないようにする。【解決手段】  ＩＤ−Ｒ／Ｗボード１５０のＣＰＵ１４１は、トナーの連続補給の時間をＩＤチップ１４９に累積記憶する。また、通常のトナー補給動作を開始するタイミングで、ＩＤチップ１４９に累積記憶した連続補給時間が予め設定された連続補給可能時間に達したか否かを判定する共に、必要なトナー補給の量に対応する必要なトナー補給時間が予め設定された最低補給時間に達したか否かを判定する。そして、連続補給時間が連続補給可能時間に達していない場合で、且つ必要なトナー補給時間が最低補給時間に達した場合には、トナー補給を実行する。また、連続補給時間が連続補給可能時間に達した場合、あるいは必要なトナー補給時間が最低補給時間に達していない場合には、トナー補給を休止する。【選択図】        図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナーを収容するトナーボトル等のトナー容器と現像ユニットとの経路に中間補給タンクがない構成であり、前記トナー容器内のトナーを現像ユニットへ補給するトナー補給手段を有する画像形成装置であって、
前記トナー補給手段によるトナーの連続補給の時間を累積記憶する連続補給時間累積記憶手段と、
通常のトナー補給動作を開始するタイミングで、前記連続補給時間累積記憶手段内の連続補給時間が予め設定された連続補給可能時間に達したか否かを判定する第１の時間判定手段と、
該第１の時間判定手段による判定の結果、前記連続補給時間が前記連続補給可能時間に達した場合に、前記トナー補給手段によるトナー補給を休止するトナー補給休止手段とを設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１記載の画像形成装置において、
前記トナー補給休止手段によって休止される分のトナー補給量を次回の前記トナー補給手段によるトナー補給にフィードバックするトナー補給フィードバック手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の画像形成装置において、
前記現像ユニットによってトナー像を形成するための画像データの画素情報を取得する画素情報取得手段と、
該画素情報取得手段によって取得した画素情報に基づいて前記トナー補給休止手段によるトナー補給の休止時間を補正する休止時間補正手段とを設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
前記トナー補給手段による必要なトナー補給の量に対応する必要なトナー補給時間を計算する必要補給時間計算手段と、
該必要補給時間計算手段によって計算された前記必要なトナー補給時間が予め設定された最低補給時間に達したか否かを判定する第２の時間判定手段とを設け、
前記トナー補給手段は、前記第１の時間判定手段による判定の結果、前記連続補給時間が前記連続補給可能時間に達していない場合で、且つ前記第２の時間判定手段による判定の結果、前記必要なトナー補給時間が前記最低補給時間に達した場合に、前記トナー補給手段によるトナー補給を実行する手段であり、
前記トナー補給休止手段は、前記第２の時間判定手段による判定の結果、前記必要なトナー補給時間が前記最低補給時間に達していない場合にも、前記トナー補給手段によるトナー補給を休止する手段であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項４に記載の画像形成装置において、
前記現像ユニット内のトナー濃度を検出するトナー濃度検出手段を設け、
前記必要補給時間計算手段は、前記トナー濃度検出手段による検出結果に応じて前記トナー補給手段による必要なトナー補給の量を計算し、その計算結果に基づいてトナー補給時間を計算することを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
異常を検出する異常検出手段と、
該異常検出手段によって異常が検出された場合に、前記連続補給時間累積記憶手段内の連続補給時間を削除する連続補給時間削除手段とを設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項１乃至５のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
外部からの操作信号によって前記連続補給可能時間を設定する連続補給可能時間設定手段と、
外部からの操作信号によって前記トナー補給休止手段によるトナー補給の休止時間を設定する休止時間設定手段とを設けた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】
この発明は、トナーを収容するトナーボトル等のトナー容器と現像ユニットとを有し、トナー容器と現像ユニットとの間に中間補給タンクがない構成のプリンタ，複写機，ファクシミリ装置、あるいはこれらの少なくとも２つの機能を複合して有するデジタル複合機等の画像形成装置に関し、特にトナー容器から現像ユニットへのトナー補給の制御に関する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンタ等の電子写真方式の画像形成装置では、印刷（画像形成）を重ねるにつれてトナーが消費されるため、その消費分を現像ユニットに逐次補給するようにしている。
一般にトナーは、トナーボトルやそれを有するトナーカートリッジ等のトナー容器に収納したものを現像ユニットに補給するものが多い。
ところで、このようなトナー容器を使用する画像形成装置として、トナー容器と現像ユニットとの経路に中間補給タンク（中間容器）がない構成のものがある。
しかし、このような構成の画像形成装置では、高画像印刷（高画質画像形成）が連続すると、トナー補給の駆動を止めても、トナーが現像ユニットに流れ込む現象が発生するので、画像の濃度品質の低下につながるという問題があった。
【０００３】
そこで、特許文献１に開示されている技術を利用することが考えられる。
特許文献１には、トナー像の形成によって消費されるトナー消費量に基づいてトナー補給量を取得し、そのトナー補給量が予め規定された補給下限値を上回るか下回るかを判断し、トナー補給量が補給下限値を上回る場合に、このトナー補給量が１回の補給動作で補給するトナー量の上限値である補給上限値を上回るか下回るかを判断し、トナー補給量が補給上限値を上回る場合には補給上限値分の量のトナーを補給し、トナー補給量が補給上限値を下回る場合にはこのトナー補給量分のトナーを補給するようにトナー補給量を制御する構成が開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載のものでも、高画像印刷が連続すると、トナー補給の駆動を止めても、トナーが現像ユニットに流れ込む現象が発生し、画像の濃度品質の低下につながるという問題は解消できない。
この発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、高画質画像形成（高画像印刷）が連続した場合に、トナー補給を止めても、トナーが現像ユニットに流れ込まないようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明は、トナー容器と現像ユニットとの経路に中間補給タンクがない構成であり、上記トナー容器内のトナーを現像ユニットへ補給するトナー補給手段を有する画像形成装置であって、上記の目的を達成するため、上記トナー補給手段によるトナーの連続補給の時間を累積記憶する連続補給時間累積記憶手段と、通常のトナー補給動作を開始するタイミングで、上記連続補給時間累積記憶手段内の連続補給時間が予め設定された連続補給可能時間に達したか否かを判定する第１の時間判定手段と、該第１の時間判定手段による判定の結果、上記連続補給時間が上記連続補給可能時間に達した場合に、上記トナー補給手段によるトナー補給を休止するトナー補給休止手段とを設けたものである。
【０００６】
なお、上記トナー補給休止手段によって休止される分のトナー補給量を次回の上記トナー補給手段によるトナー補給にフィードバックするトナー補給フィードバック手段を設けてもよい。
また、上記現像ユニットによってトナー像を形成するための画像データの画素情報を取得する画素情報取得手段と、該画素情報取得手段によって取得した画素情報に基づいて上記トナー補給休止手段によるトナー補給の休止時間を補正する休止時間補正手段とを設けてもよい。
【０００７】
さらに、上記トナー補給手段による必要なトナー補給の量に対応する必要なトナー補給時間を計算する必要補給時間計算手段と、該必要補給時間計算手段によって計算された上記必要なトナー補給時間が予め設定された最低補給時間に達したか否かを判定する第２の時間判定手段とを設け、上記トナー補給手段を、上記第１の時間判定手段による判定の結果、上記連続補給時間が上記連続補給可能時間に達していない場合で、且つ上記第２の時間判定手段による判定の結果、上記必要なトナー補給時間が上記最低補給時間に達した場合に、上記トナー補給手段によるトナー補給を実行する手段とし、上記トナー補給休止手段を、上記第２の時間判定手段による判定の結果、上記必要なトナー補給時間が上記最低補給時間に達していない場合にも、上記トナー補給手段によるトナー補給を休止する手段としてもよい。
【０００８】
この場合に、上記現像ユニット内のトナー濃度を検出するトナー濃度検出手段を設け、上記必要補給時間計算手段が、上記トナー濃度検出手段による検出結果に応じて上記トナー補給手段による必要なトナー補給の量を計算し、その計算結果に基づいてトナー補給時間を計算するとよい。
また、異常を検出する異常検出手段と、該異常検出手段によって異常が検出された場合に、上記連続補給時間累積記憶手段内の連続補給時間を削除する連続補給時間削除手段とを設けてもよい。
さらに、外部からの操作信号によって上記連続補給可能時間を設定する連続補給可能時間設定手段と、外部からの操作信号によって上記トナー補給休止手段によるトナー補給の休止時間を設定する休止時間設定手段とを設けてもよい。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、トナー補給手段によるトナーの連続補給の時間を累積記憶すると共に、通常のトナー補給動作を開始するタイミングで、累積記憶した連続補給時間が予め設定された連続補給可能時間に達したか否かを判定し、連続補給時間が連続補給可能時間に達した場合に、トナー補給手段によるトナー補給を休止することにより、高画質画像形成が連続した場合に、トナー補給を止めても、トナーが現像ユニットに流れ込まないようにすることができる。よって、画像の濃度品質を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】この発明の実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。
【図２】図１における現像装置１１にトナーカートリッジ３０からトナーを供給するトナー供給装置の構成を示す図である。
【図３】図２に示したトナー供給装置を用いない場合の図１のトナーカートリッジ３０と現像装置１１とトナー搬送経路との位置関係を示すレイアウト図である。
【図４】図１に示した画像形成装置の制御系の構成例を示すブロック図である。
【００１１】
【図５】図１のセット部９に設けられたＩＤ−Ｒ／Ｗボード１５０の構成例を示すブロック図である。
【図６】図５に示したＩＤ−Ｒ／Ｗボード１５０のＣＰＵ１４１によるトナー補給に関わる処理の一例を示すフロー図である。
【図７】図６のステップＳ２におけるトナー補給処理のサブルーチンの一例を示すフロー図である。
【図８】図４の操作部１１０におけるトナー補給に関する設定を行うための部分のみを示すレイアウト図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、この発明を実施するための形態を図面に基づいて具体的に説明する。
図１は、この発明の実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。
この画像形成装置は、間接転写方式のタンデム式画像形成装置であって、プリンタとして構成された例である。この画像形成装置の機械的構成自体は公知のものである。
【００１３】
ここに示した画像形成装置の装置本体１内には、Ｋ（ブラック），Ｍ（マゼンタ），Ｃ（シアン），Ｙ（イエロー）の各色の作像をそれぞれ行う４つの作像ユニット２（２Ｋ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｙ）が設けられている。その各作像ユニット２に対向して無端ベルトよりなる中間転写体３が配置され、この中間転写体３は複数の支持ローラに巻き掛けられて矢示Ａ方向に走行する。また、各作像ユニット２により、それ自体公知の電子写真方式に基づいて像担持体である感光体１０（１０Ｋ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｙ）にそれぞれＫトナー像，Ｍトナー像，Ｃトナー像，およびＹトナー像がそれぞれ形成され、これらのトナー像が中間転写体３上に順次重ねて静電転写される。
【００１４】
画像形成装置本体１内の下部には、給紙装置４が配置され、給紙装置４から送り出された用紙（他の印刷媒体でもよい）が搬送路に沿って搬送され、レジストローラ５を介して中間転写体３と転写装置６との間に送り込まれる。用紙が中間転写体３と転写装置６との間を通るとき、中間転写体３上の重ね合わせられたトナー像が用紙上に転写される。次いで、この用紙は定着装置７を通り、このとき熱と圧力の作用によって用紙上の画像が用紙に定着される。定着装置７を通った用紙は排出部８に排出される。
【００１５】
画像形成装置本体１の排出部８と中間転写体３の間には、４つのトナーカートリッジ３０（３０Ｋ，３０Ｍ，３０Ｃ，３０Ｙ）が装着されるセット部９が設けられている。
その各トナーカートリッジ３０は、各作像ユニット２の現像装置（現像ユニット）１１（１１Ｋ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｙ）にそれぞれ補給するトナーを収納したトナーボトル（トナー容器）を備え、セット部９に脱着可能に装着される。
【００１６】
図２は、図１における現像装置１１にトナーカートリッジ３０からトナーを供給するトナー供給装置の構成を示す図である。
図２において、従来公知の電子写真法による画像形成装置の現像装置１１により図１に示した感光体１０にトナー像を形成する。現像装置１１は、粉体ポンプ２０を備え、粉体ポンプ２０の作動によりトナーカートリッジ３０のトナーがトナー移送部材であるチューブ２５を介して現像容器１１ａ内に供給される。チューブ２５は、ノズル３１によってトナーカートリッジ３０の内部と連通している。
【００１７】
粉体ポンプ２０は、吸引型１軸偏芯粉体ポンプ（通称「モーノポンプ」）等を用いる。その構成は、金属などの剛性をもつ材料で偏芯したスクリュー形状につくられたロータ２１、ゴム材料で２条のスクリュー形状の孔が成形され、固定設置されるステータ２２、これらを包みかつ粉体の移送路を形成する樹脂材料などで成形されたハウジング２３よりなる。ロータ２１の回転によりポンプに強い自吸力（吸引圧）が生じ、トナーカートリッジ３０からトナーを吸引することが可能となる。
【００１８】
チューブ２５は、内径φ４〜１０ｍｍのチューブ状で、フレキシブルでかつ耐トナー性に優れたゴム材料（exポリウレタン，ニトリル，ＥＰＤＭ，シリコン等）やプラスチック材料（ポリエチレン，ナイロン等）を用いることが非常に有効である。吸引されたトナーは、現像装置１１の一部に設けられたトナー導入孔１２より、現像容器１１ａ内に落下し、さらに図示しない撹拌スクリューにより現像部に移送される。２成分現像方式を用いた場合は、この移送行程中に補給されたトナー（吸引されたトナー）は現像容器１１ａ内の現像剤と撹拌混合され、均一な剤濃度と適正な帯電量となる。
【００１９】
トナーカートリッジ３０は、粉体ポンプ２０によりトナーを吸引搬送するためにはハッチングで示すトナー吸引部２９付近にトナーが常に存在していることが条件となるため、内部にコイルスプリングを備えたものや容器の内壁に螺旋状の突起を有し、カートリッジ本体の回転によりトナーを容器先端へと搬送するものがある。カートリッジ本体の回転によりトナー補給を行う構成については、後で図３によって説明を補足する。
【００２０】
このようなトナー供給装置では、従来では、現像装置１１の一部に設けられた図示しない透磁率検出器に基づき現像容器１１ａ内のトナーとキャリアの混合比の変化を検知し、トナー量が少ないと検知されると、粉体ポンプ２０の駆動軸２４が回転駆動されて粉体ポンプ２０が作動し、粉体ポンプ２０により現像容器１１ａ内に移送されてきたトナーがある一定量以上となると、透磁率検出器の出力信号によって駆動を遮断し、粉体ポンプ２０の作動を停止する、という方法をとることができる。
【００２１】
図３は、図２に示したトナー供給装置を用いない場合の図１のトナーカートリッジ３０と現像装置１１とトナー搬送経路との位置関係を示すレイアウト図である。
図３の例では、各トナーカートリッジ３０と各現像装置１１とはそれぞれ、トナー搬送経路１５（１５Ｋ，１５Ｍ，１５Ｃ，１５Ｙ）により繋がっており、各トナーカートリッジ３０の本体（トナーボトル）をそれぞれ図示しない動力源であるトナー補給モータにより回転させることにより、トナーが各現像装置１１に搬送されて補給される単純で安価な仕組みになっている。
【００２２】
図４は、図１に示した画像形成装置の制御系の構成例を示すブロック図である。
この画像形成装置は、エンジン制御ボード（エンジン制御部）１２０を中心に、操作部１１０，画像処理部１３２，ハードディスク装置（ＨＤＤ）１３４，ネットワーク制御ユニット（ＮＣＵ）１３９，ファクシミリ制御ユニット（ＦＣＵ）１４０，各種センサ１３７，および負荷１３８が接続されて構成されている。
【００２３】
エンジン制御ボード１２０は、ＣＰＵ１２１と、ＣＰＵ１２１に対してデータバスおよびアドレスバスを介して接続されたＲＯＭ１２２，ＲＡＭ１２３，不揮発性ＲＡＭ１２４，およびＩ／Ｏ制御部１２５とを備えている。
ＲＯＭ１２２は、ＣＰＵ１２１が実行するプログラムのプログラムコードを記憶する読み出し専用のメモリ（記憶手段）である。
【００２４】
ＣＰＵ１２１は、ＲＡＭ１２３をワークエリアとして使用しながらＲＯＭ１２２内のプログラム（ＨＤＤ１３４内のプログラムでもよい）を実行し、操作部１１０を含む画像形成装置全体を統括的に制御する中央処理装置である。よって、このＣＰＵ１２１が、この発明に関わる連続補給可能時間設定手段，休止時間設定手段としての機能を果すことができる。
不揮発性ＲＡＭ１２４は、ＣＰＵ１２１がプログラムを実行する際に必要なデータや各種設定値を記憶保存するメモリである。
【００２５】
Ｉ／Ｏ制御部１２５は、図１によって説明した作像や用紙搬送等に関わる動作の制御（図２又は図３によって説明したトナー補給に関わる処理を除く）に用いる各種センサ１３７の出力信号の入力やモータ等の負荷１３８への信号の出力を制御するものである。
ＨＤＤ１３４は、ＨＤＤコントローラ１３１を介してＣＰＵ１２１と接続され、ＣＰＵ１２１によって制御される大容量の記憶手段である。
【００２６】
画像処理部１３２は、画像データに対して画像処理を施すＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等を用いた回路である。この画像処理部１３２からは、画像データを構成する画素の情報である画像データの画素情報を取得することができる。
この画像処理部１３２には、原稿の画像を読み取るスキャナ等の読取部１３５と、画像データに基づいてレーザダイオード又はＬＥＤ等を駆動して感光体の表面（図示しない帯電装置によって予め帯電されている）を露光することにより静電画像（静電潜像）を書き込む書込部１３６と、画像データを一時的に記憶する画像用ＲＡＭ１３３とが接続されている。なお、静電画像がトナーの付着によって現像されることにより、前述したトナー像となる。
【００２７】
読取部１３５で読み取られた画像データは画像処理部１３２に入力され、書込部１３６には画像処理部１３２から書き込み用の画像データが入力される。また、画像用ＲＡＭ１３３に一時的に記憶された画像データも画像処理部１３２で読み込まれ、あるいは画像用ＲＡＭ１３３に読取部１３５で読み取られた画像データが一時的に記憶される。
画像処理部１３２は、ＨＤＤコントローラ１３１とも接続され、ＨＤＤ１３４に格納された画像データが読み出され、あるいはＨＤＤ１３４に画像処理された画像データが格納される。
【００２８】
操作部１１０は、この画像形成装置に対してユーザ操作により各種の設定や要求等を行うための各種の操作キー（操作スイッチ又は操作ボタンともいう）およびＬＣＤ又はＣＲＴ等の表示器を有する操作手段である。
この実施形態で使用するトナーボトルには、色毎に図５に示すＩＤチップ（不揮発性メモリ−ＲＦＩＤチップ）１４９が搭載され、エンジン制御ボード１２０のＣＰＵ１２１から後述する連続補給可能時間やトナー補給の休止時間を含むデータの読み書きが可能になっている。このトナーボトルは通常、キャップと組み合わされてトナーが充填されたトナーカートリッジ３０とされる。セット部９にはＩＤチップ１４９との読み書きを行うための制御ボード（以下「ＩＤ−Ｒ／Ｗボード」という）１５０が設けられ、トナーカートリッジ３０（トナーボトル）がセット部９にセットされたとき、ＩＤチップ１４９と通信可能に構成されている。
【００２９】
図５は、このＩＤ−Ｒ／Ｗボード１５０の構成例を示すブロック図である。
ＩＤ−Ｒ／Ｗボード１５０は、ＣＰＵ１４１と、ＣＰＵ１４１に対してデータバスおよびアドレスバスを介して接続されたＲＯＭ１４２，ＲＡＭ１４３，不揮発性ＲＡＭ１４４，およびＩ／Ｏ制御部１４５とを備えている。
ＲＯＭ１４２は、ＣＰＵ１４１が実行するプログラムのプログラムコードを記憶する読み出し専用のメモリ（記憶手段）である。
【００３０】
ＣＰＵ１４１は、ＲＡＭ１４３をワークエリアとして使用しながらＲＯＭ１４２内のプログラムを実行することにより、ＩＤチップ１４９に対するデータの読み書きや、トナー補給に関わる処理を行う中央処理装置である。よって、このＣＰＵ１４１は、この発明に関わるトナー補給手段，連続補給時間累積記憶手段，第１の時間判定手段，トナー補給休止手段，トナー補給フィードバック手段，画素情報取得手段，休止時間補正手段，必要補給時間計算手段，第２の時間判定手段，トナー濃度検出手段，異常検出手段，および連続補給時間削除手段としての機能を果すことができる。
【００３１】
不揮発性ＲＡＭ１４４は、ＣＰＵ１４１がプログラムを実行する際に必要なデータを記憶保存するメモリである。
Ｉ／Ｏ制御部１４５は、現像装置１１に備えているトナー補給に関わるトナー濃度検知センサ１４７の出力信号の入力やモータ，ポンプ等の負荷１４８への信号の出力を制御するものである。
トナー濃度検知センサ１４７は、現像装置１１内（実際には現像容器１１ａ内）のトナー濃度を検知するものである。なお、トナー濃度検知センサ１４７の代わりに、前述した透磁率検出器を使用することもできる。
【００３２】
ＩＤチップ１４９は、無線で相互に通信可能に接続され、データバスおよびアドレスバスを介して情報の送受を行う。そのため、無線通信を行うための図示しないＩ／Ｏ制御部が設けられている。なお、ＩＤチップ１４９とＩＤ−Ｒ／Ｗボード１５０との無線通信に関する構成は公知（例えば特開２００７−１４８００６号公報）なので、ここでは詳細は省略する。また、この実施形態では、無線を使用してＩＤチップ１４９とセット部９の通信を行っているが、コネクタを使用して直接データバスおよびアドレスバスに接続するように構成することも可能である。
【００３３】
図６は、図５に示したＩＤ−Ｒ／Ｗボード１５０のＣＰＵ１４１によるトナー補給に関わる処理の一例を示すフローチャートである。なお、説明の都合上、モノクロ画像形成（印刷）時におけるトナーカートリッジ３０Ｋから現像装置１１Ｋへのトナー補給に関わる処理について説明するが、例えばフルカラー画像形成を行う際には、他のトナーカートリッジ３０Ｍ，３０Ｃ，３０Ｙから現像装置１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｙへのトナー補給に関わる処理も同様に行う。
【００３４】
ＩＤ−Ｒ／Ｗボード１５０のＣＰＵ１４１は、通常のトナー補給動作を開始するタイミングである図４の画像処理部１３２から書込部１３６への画像データ（画像出力信号）の出力をトリガに、図６に示すトナーカートリッジ３０Ｋから現像装置１１Ｋへのトナー補給に関わる処理を開始し、まずステップＳ１へ進んでトナー濃度検知センサ１４７を用いて現像装置１１Ｋ内のトナー濃度を検知（検出）し、その検知結果に応じて必要なトナー補給量を演算（計算）する。このとき、ＩＤチップ１４９内の後述する持ち越し補給量が「０」でなければ、その持ち越し補給量を加算する。
【００３５】
次に、ステップＳ２へ進んでトナー補給処理を行う。
すなわち、計算した必要なトナー補給量を時間に換算し（必要なトナー補給量の計算結果に基づいて必要なトナー補給時間を計算し）、負荷１３８内のＫ用のトナー補給モータを駆動させることにより、トナーカートリッジ３０Ｋから現像装置１１Ｋへトナーを補給する。なお、ここでのトナー補給モータは、図２の粉体ポンプ２０を含むものとする。
【００３６】
図７は、図６のステップＳ２におけるトナー補給処理のサブルーチンの一例を示すフローチャートである。
ＩＤ−Ｒ／Ｗボード１５０のＣＰＵ１４１は、まずステップＳ１１へ進んでＩＤチップ１４９内の連続補給時間が予め設定された連続補給可能時間未満であるか否か（連続補給可能時間に達したか）を判定する。このとき、先に換算（計算）した必要なトナー補給時間が予め設定された最低補給時間に達しているか否かも判定する。なお、印刷開始時には、ＩＤチップ１４９内の連続補給時間は「０」である。また、最低補給時間はトナー補給モータの特性に応じて予め設定されたものである。
【００３７】
そして、その各判定の結果、ＩＤチップ１４９内の連続補給時間が連続補給可能時間未満の（連続補給可能時間に達していない）場合で、且つ先に計算した必要なトナー補給時間が最低補給時間に達している場合に、ステップＳ１２へ進み、必要なトナー補給時間をＩＤチップ１４９内の連続補給時間に加算（累積）した後、ステップＳ１３へ進み、その加算したトナー補給時間分のＫ用トナー補給モータの駆動を開始させることにより、トナーカートリッジ３０Ｋから現像装置１１Ｋへのトナー補給を開始させる。なお、ＩＤチップ１４９内の連続補給時間は、Ｋ用トナー補給モータの駆動によるトナー補給が連続して行われない場合、つまりそのトナー補給が停止すると、「０」にリセットする（削除する）。
【００３８】
その後、ステップＳ１４へ進み、先に計算した必要なトナー補給時間が連続補給可能時間未満であるか否かを判定し、連続補給可能時間未満でなければ処理を終了する。
連続補給可能時間未満である場合には、ステップＳ１８へ進み、画像処理部１３２から書込部１３６への次ページの画像データの有無をチェックし、その画像データがなければ処理を終了するが、その画像データがあれば図６のステップＳ１へ戻り、トナー濃度検知センサ１４７を用いて現像装置１１Ｋ内のトナー濃度を検知し、その検知結果に応じて必要なトナー補給量を演算（計算）する。このとき、ＩＤチップ１４９内の持ち越し補給量が「０」でなければ、その持ち越し補給量を加算する。
【００３９】
次に、ステップＳ２へ進む。そして、再び図７のステップＳ１１へ進んでＩＤチップ１４９内の連続補給時間が連続補給可能時間未満であるか否かを判定する。このとき、先に計算した必要なトナー補給時間が最低補給時間に達したか否かも判定する。
そして、その各判定の結果、ＩＤチップ１４９内の連続補給時間が連続補給可能時間未満の場合で、且つ必要なトナー補給時間が最低補給時間に達している場合に、ステップＳ１２へ進み、必要なトナー補給時間をＩＤチップ１４９内の連続補給時間に加算した後、ステップＳ１３へ進み、その加算したトナー補給時間分のＫ用トナー補給モータの駆動を開始させることにより、トナーカートリッジ３０Ｋから現像装置１１Ｋへのトナー補給を開始させる。なお、既にＫ用のトナー補給モータが駆動していた場合には、その駆動が連続することになる。
【００４０】
その後、ステップＳ１４へ進み、上述と同様の処理を行う。
一方、ステップＳ１１での判定の結果、ＩＤチップ１４９内の連続補給時間が連続補給可能時間に達した場合、あるいは必要なトナー補給時間が最低補給時間に達していない場合には、ステップＳ１５へ進み、ＩＤチップ１４９内の持ち越し補給量を更新する。つまり、その持ち越し補給量に必要なトナー補給量を加算する。それによって、休止される分のトナー補給量を次回のトナー補給にフィードバックすることになる。なお、ＩＤチップ１４９内の持ち越し補給量を持ち越し補正時間に代え、必要なトナー補給時間に加算するようにしてもよい。その場合、図６のステップＳ１で必要なトナー補給量を計算する際に、持ち越し補給量は加算しない。ステップＳ２で必要なトナー補給時間を計算する際に、持ち越し補給時間を加算する。
【００４１】
ステップＳ１５の処理によってトナー補給を持ち越し、次のステップＳ１６では、印刷開始時から現在までの各ページの画像データの画素情報（例えば黒画素の割合）の平均値に応じてトナー補給の休止時間を補正することもできる。なお、各ページの画像データの画素情報は順次ＩＤチップ１４９に記憶することにより、それらの画素情報の平均値（画素平均値）を算出することができる。
【００４２】
各画素平均値とその各画素平均値に応じて補正したトナー補給の休止時間との関係の一例を表１に示す。
この例は、予め設定されているトナー補給の休止時間を１００（ｍｓ）とし、画素平均値が１００％の場合にはトナー補給の休止時間を１００（ｍｓ）のままとするが、例えば画素平均値が５０％の場合にはトナー補給の休止時間を５０（ｍｓ）に補正することを示している。なお、トナー補給の休止時間はユーザ操作によって設定することができるが、それについては追って詳細に説明する。
【００４３】
【表１】
2010217749.tif 000003
【００４４】
図７の処理に戻り、次のステップＳ１７において、Ｋ用トナー補給モータの駆動を休止（停止）させることにより、トナーカートリッジ３０Ｋから現像装置１１Ｋへのトナー補給を休止させる。
その後、図６，図７に示した動作を各印刷ページ間で繰り返し行うことにより、トナー補給の連続駆動が閾値よりも超えない範囲で可能になる。
なお、この画像形成装置内で用紙詰まり等の異常が発生した場合、その異常を対応するセンサ等によって検知することができるが、その場合に、ＩＤチップ１４９内の連続補給時間を「０」にリセットするようにしてもよい。
【００４５】
図８は、図４の操作部１１０におけるトナー補給に関する設定を行うための部分のみを示すレイアウト図である。
ユーザは、操作部１１０の図示しない操作キーを操作することにより、例えば図８に示すようなトナー補給に関する設定画面を表示器１１０ａに表示させた後、テンキー１１０ｂおよびその他の操作キーを操作することにより、連続補給可能時間およびトナー補給の休止時間をそれぞれ入力設定することができる。この設定された連続補給可能時間およびトナー補給の休止時間は、前述したようにＩＤチップ１４９に記憶保持される。
【００４６】
このように、トナーの連続補給の時間を累積記憶すると共に、通常のトナー補給動作を開始するタイミングで、累積記憶した連続補給時間が予め設定された連続補給可能時間に達したか否かを判定し、連続補給時間が連続補給可能時間に達した場合に、トナー補給を休止することにより、高画像印刷（高画質画像形成）が連続した場合に、トナー補給を止めても、トナーが現像ユニット（現像装置）に流れ込まないようにすることができる。よって、画像の濃度品質を維持することができる。
【００４７】
また、休止される分のトナー補給量を次回のトナー補給にフィードバックするようにすれば、画像の濃度品質を確実に維持することができる。
さらに、トナー像を形成するための画像データ、つまり図４の書込部１３６へ入力する画像データの画素情報を画像処理部１３２から取得することにより、トナーの流れ込む量を予測できるため、その画素情報に基づいてトナー補給の休止時間を補正することにより、画像の濃度品質をより確実に維持することができる。
【００４８】
さらにまた、トナー補給量が最低補給量未満の場合、トナー補給量がばらつくため、必要なトナー補給の量に対応する必要なトナー補給時間が予め設定された最低補給時間に達したか否かの判定も行い、連続補給時間が連続補給可能時間に達していない場合で、且つ必要なトナー補給時間が最低補給時間に達した場合には、トナー補給を実行するが、連続補給時間が連続補給可能時間に達した場合、あるいは必要なトナー補給時間が最低補給時間に達していない場合には、トナー補給を休止するようにすれば、トナー補給量がばらつかなくなるため、安定したトナー補給が可能になる。よって、画像の濃度品質をより一層確実に維持することができる。
【００４９】
また、現像ユニット内のトナー濃度を検出し、その検出結果に応じて必要なトナー補給の量を計算し、その計算結果に基づいてトナー補給時間を計算することにより、必要なトナー補給時間を確実に取得することができる。
さらに、機器（画像形成装置）内で異常が発生し、その異常を検知した場合に、累積記憶した連続補給時間を「０」にリセットすることにより、トナーの過補給や補給不足を防止することもできる。
さらにまた、連続補給可能時間およびトナー休止の休止時間の各パラメータを変更可能に設定できるようにすれば、機体ばらつきに対してパラメータの変更で対応できる。
【００５０】
以上、この発明の実施の形態を具体的に説明してきたが、この発明は、これらの実施の形態に限定されるものではなく、これら実施の形態を、この発明の主旨および範囲を逸脱することなく、変更又は変形することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
以上の説明から明らかなように、この発明によれば、高画像印刷が連続した場合に、トナー補給を止めても、トナーが現像ユニットに流れ込まないようにすることができるため、画像の濃度品質を維持することができる。この発明を利用すれば、高画質を実現できる画像形成装置を提供することができる。
【符号の説明】
【００５２】
１：画像形成装置本体    ２（２Ｋ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｙ）：作像ユニット
３：中間転写体    ９：セット部    １０（１０Ｋ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｙ）：感光体
１１（１１Ｋ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｙ）：現像装置    １１ａ：現像容器
２０：粉体ポンプ    ３０（３０Ｋ，３０Ｍ，３０Ｃ，３０Ｙ）：トナーカートリッジ
１１０：操作部    １１０ａ：表示器    １１０ｂ：テンキー
１２０：エンジン制御ボード    １２１，１４１：ＣＰＵ    １２２，１４２：ＲＯＭ
１２３，１４３：ＲＡＭ    １２４，１４４：不揮発性ＲＡＭ    １４９：ＩＤチップ
１５０：ＩＤ−Ｒ／Ｗボード
【先行技術文献】
【特許文献】
【００５３】
【特許文献１】特開２００５−７７６２２号公報
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2010217749.tif 000009
【図７】
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【図８】
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