(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体と、
前記像担持体に形成された静電潜像をトナーにより現像する現像装置と、
トナーを前記現像装置に補給する補給手段と、
前記補給手段によるトナーの補給を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、画像形成ジョブ中にトナーを補給する通常補給モードと、前記通常補給モードで補給した補給量と前記現像装置に補給すべき補給量との差分が所定の閾値以上となった後の所定のタイミングで画像形成ジョブを中断して強制的にトナーを補給する強制補給モードとを実行可能で、前記差分が前記所定の閾値となってから前記所定のタイミングまでの間の画像形成により前記差分が前記所定の閾値未満となった場合に、前記所定のタイミングでの前記強制補給モードを中止する、
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記所定のタイミングは、前記差分が所定の閾値以上となってから、画像形成を行う記録材のサイズに応じた所定の対応枚数の画像形成を行った直後である、
ことを特徴とする、請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記所定のタイミングは、前記差分が所定の閾値以上となってから画像形成ジョブが終了するまでの画像形成枚数が、前記所定の対応枚数よりも多く特定の枚数以下である場合には、前記画像形成ジョブの最終画像の形成を行った直後とする、
ことを特徴とする、請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
像担持体と、
前記像担持体に形成された静電潜像をトナーにより現像する現像装置と、
トナーを前記現像装置に補給する補給手段と、
前記補給手段によるトナーの補給を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、
前記現像装置に補給すべきトナー補給量を算出する算出手段と、
前記算出手段で算出したトナー補給量が、画像形成ジョブ中の単位時間あたりに前記補給手段により補給可能な所定量以下である場合には算出した前記トナー補給量を、前記所定量よりも多い場合には前記所定量を、画像形成ジョブ中に前記補給手段に補給させる通常補給モードを実行する通常実行手段と、
前記算出手段で算出したトナー補給量と、前記通常補給モードで補給させるトナーの補給量との差分を算出する差分算出手段と、
前記差分算出手段により算出した差分が所定の閾値以上である場合に、所定の信号を記憶する記憶手段と、
前記所定の信号が前記記憶手段に記憶された後の所定のタイミングで前記記憶手段に前記所定の信号が記憶されている場合に画像形成ジョブを中断して強制的に前記補給手段にトナーを補給させる強制補給モードを実行する強制実行手段と、
前記所定の信号が前記記憶手段に記憶されてから前記所定のタイミングまでの間に前記差分算出手段により算出された差分が前記所定の閾値未満となった場合に、前記記憶手段に記憶された前記所定の信号を取り消す取消手段と、を有する、
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
前記所定のタイミングは、前記所定の信号が前記記憶手段に記憶されてから、画像形成を行う記録材のサイズに応じた所定の対応枚数の画像形成を行った直後である、
ことを特徴とする、請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記所定のタイミングは、前記所定の信号が前記記憶手段に記憶されてから画像形成ジョブが終了するまでの画像形成枚数が、前記所定の対応枚数よりも多く特定の枚数以下である場合には、前記画像形成ジョブの最終画像の形成を行った直後とする、
ことを特徴とする、請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記算出手段は、画像形成の所定の単位毎に消費されるトナー量に応じた消費値に基づいてトナー補給量を算出する、
ことを特徴とする、請求項４ないし６のうちの何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記現像装置には、トナーとキャリアとを含む現像剤が収容されており、
前記現像装置内のトナー濃度を検知するトナー濃度検知手段と、
前記トナー濃度検知手段により検知したトナー濃度と目標値との差分を算出するトナー濃度差分算出手段と、を有し、
前記算出手段は、前記消費値に応じた値に前記トナー濃度差分算出手段により算出した差分に応じた値を加えて、前記トナー補給量を算出する、
ことを特徴とする、請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記算出手段は、前記強制補給モードが実行されない場合に、前記差分算出手段により算出した差分を次のトナー補給量の算出時に加算して前記現像装置に補給すべきトナー補給量を算出する、
ことを特徴とする、請求項４ないし８のうちの何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記強制実行手段は、前記強制補給モードを実行する際に直前に前記差分算出手段により算出した差分に応じた量のトナーを補給させる、
ことを特徴とする、請求項４ないし９のうちの何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記算出手段は、前記強制補給モードが実行された場合に、前記強制補給モードを実行する直前に前記差分算出手段により算出した差分から、前記強制補給モードで補給させたトナーの補給量を差し引いた値を、次のトナー補給量の算出時に加算して前記現像装置に補給すべきトナー補給量を算出する、
ことを特徴とする、請求項１０に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、これらの複数の機能を有する複合機などの画像形成装置に関し、特に、画像形成ジョブを中断して現像剤を強制的に補給する強制補給モードを有する構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置として、画像形成により消費したトナーをトナーボトルから現像装置に補給する補給装置を備えた構成が従来から知られている。このような補給装置を備えた構成として、画像形成装置の小型化のために、２色のトナーボトルからそれぞれの現像装置へのトナーの補給を、駆動経路を切り替えることで１個のモータで行う構成が提案されている（例えば、特許文献１、２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２０１３１４号公報
【特許文献２】特開２０１１−４８２０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述のような補給装置を備えた構成では、画像形成ジョブの実行中に随時トナー補給を行うが、画像形成ジョブ中のトナー補給では足りない場合に、画像品質を保つために画像形成ジョブを中断して強制的にトナーを補給する場合もある。特に、特許文献１、２に記載された構成の場合、１個のモータの駆動経路を切り替えて２色トナーボトルからのトナー補給を行うため、画像形成ジョブ中に１色に対してトナー補給を行える頻度が少なくなる。このため、画像形成ジョブ中のトナー補給では足りない場合が生じる可能性がある。
【０００５】
また、１色のトナーボトルに対して１個のモータでトナー補給を行う場合でも、補給頻度が多いと、現像装置内でのトナーの攪拌時間が短くなって帯電量が不足してしまう可能性があるため、補給回数や補給量を制限する場合がある。このため、この場合にも画像形成ジョブ中のトナー補給では足りない場合が生じる可能性がある。
【０００６】
また、画像形成装置の静音化のために、補給を行うためのモータの回転数を下げることが考えられるが、この際も、トナー消費量によっては、画像形成ジョブ中のトナー補給では足りない場合が生じる可能性がある。
【０００７】
更に、何れの構成の場合でも、画像形成ジョブ中の単位時間あたりにトナーを補給できる量が限られるため、画像比率の高い画像を連続して形成した場合などには、画像形成ジョブ中のトナー補給では足りない場合が生じる可能性がある。
【０００８】
このように画像形成ジョブ中のトナー補給では足りない場合には、画像品質を保つために画像形成ジョブを中断して強制的にトナーを補給するが、次のように、トナーの強制補給動作が実行しなくても良い場合もある。例えばトナーの強制補給を実行した直後に、トナー消費量の少ない（画像比率の低い）画像が形成された場合、直前のトナーの強制補給動作を実行していなくても、この画像形成によりトナー補給量の不足が解消される場合がある。即ち、画像比率が低い画像が形成された場合、その画像形成に対するトナー補給量が少なくて済むため、画像形成ジョブ中に随時行うトナー補給動作によりトナー補給量の不足が解消されてしまう場合がある。このような場合、画像形成ジョブを中断して行うトナーの強制補給動作によるダウンタイムが過剰に発生してしまうことになる。
【０００９】
具体的には、連続画像形成中にダウンタイムを設けてトナーの強制補給動作を割り込ませる場合において、トナーの強制補給動作の実行フラグが立ってから、実際にトナーの強制補給動作を実行するまでにタイムラグが生じる場合がある。例えば、次のような場合がある。図１７は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各画像形成ステーション（Ｙｓｔ、Ｍｓｔ、Ｃｓｔ、Ｋｓｔ）を中間転写ベルトの回転方向に並べた所謂タンデム型の構成における、各ステーションでの画像形成タイミングを示している。図１７では、各ステーションでの画像形成タイミングを時間軸ｔに沿って示している。この構成で、画像形成毎に使用されるトナー量を通知するタイミングが各色の画像形成開始タイミングで通知される場合、１枚目のＫｓｔの画像形成において使用されるトナー量を通知する時にはすでに２枚目のＹｓｔの画像形成が開始されている場合がある。なお、トナー量はビデオカウントに相当し、図１７の矢印は制御部（コントローラ）からの通知タイミングである。この場合、仮にＫｓｔが１枚目の画像形成中にトナーの強制補給動作の実行フラグを立てても、１枚目の画像形成後にはトナーの強制補給動作を実行できず、２枚目の画像形成後にトナーの強制補給動作を実行していた。また、生産性を確保するために、コントローラから画像形成エンジンに対して１枚目の画像形成より前に２枚目の給紙可能信号を通知する場合がある。この場合においても、Ｙｓｔの1枚目の画像形成中にトナーの強制補給動作の実行フラグを立てても、すでに２枚目の給紙可能信号が通知されているため、２枚目の画像形成後にトナーの強制補給動作を実行していた。しかしながら、トナーの強制補給動作の実行フラグが立ってから、実際にトナーの強制補給動作を実行するまでにトナー消費量の少ない画像が形成された場合には、トナーの強制補給動作を実行せずとも、トナー補給量の不足が解消される場合がある。従来は、この実行フラグが立つと、実際にトナーの強制補給動作を実行するまでのトナー消費量に関わらずトナーの強制補給動作を実行していた。このようにトナーの強制補給動作が過剰に実行されると、トナーの強制補給動作は画像形成ジョブを中断して行うため、画像形成の生産性が低下する。
【００１０】
本発明は、このような事情に鑑み、強制補給モードを実行可能な構成で、画像品質を保ちながらも、強制補給モードの実行による生産性の低下を抑制可能とすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、像担持体と、前記像担持体に形成された静電潜像をトナーにより現像する現像装置と、トナーを前記現像装置に補給する補給手段と、前記補給手段によるトナーの補給を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、画像形成ジョブ中にトナーを補給する通常補給モードと、前記通常補給モードで補給した補給量と前記現像装置に補給すべき補給量との差分が所定の閾値以上となった後の所定のタイミングで画像形成ジョブを中断して強制的にトナーを補給する強制補給モードとを実行可能で、前記差分が前記所定の閾値となってから前記所定のタイミングまでの間の画像形成により前記差分が前記所定の閾値未満となった場合に、前記所定のタイミングでの前記強制補給モードを中止することを特徴とする画像形成装置にある。
【００１２】
また、本発明は、像担持体と、前記像担持体に形成された静電潜像をトナーにより現像する現像装置と、トナーを前記現像装置に補給する補給手段と、前記補給手段によるトナーの補給を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記現像装置に補給すべきトナー補給量を算出する算出手段と、前記算出手段で算出したトナー補給量が、画像形成ジョブ中の単位時間あたりに前記補給手段により補給可能な所定量以下である場合には算出した前記トナー補給量を、前記所定量よりも多い場合には前記所定量を、画像形成ジョブ中に前記補給手段に補給させる通常補給モードを実行する通常実行手段と、前記算出手段で算出したトナー補給量と、前記通常補給モードで補給させるトナーの補給量との差分を算出する差分算出手段と、前記差分算出手段により算出した差分が所定の閾値以上である場合に、所定の信号を記憶する記憶手段と、前記所定の信号が前記記憶手段に記憶された後の所定のタイミングで前記記憶手段に前記所定の信号が記憶されている場合に画像形成ジョブを中断して強制的に前記補給手段にトナーを補給させる強制補給モードを実行する強制実行手段と、前記所定の信号が前記記憶手段に記憶されてから前記所定のタイミングまでの間に前記差分算出手段により算出された差分が前記所定の閾値未満となった場合に、前記記憶手段に記憶された前記所定の信号を取り消す取消手段と、を有することを特徴とする画像形成装置にある。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、強制補給モードを実行可能な構成で、画像品質を保ちながらも、強制補給モードの実行による生産性の低下を抑制可能とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置の概略構成図。
【図２】本実施形態に係る画像形成ステーションの概略構成図。
【図３】本実施形態に係る画像形成装置のシステム構成を示すブロック図。
【図４】本実施形態に係る現像装置の概略構成横断面図。
【図５】同じく概略構成縦断面図。
【図６】本実施形態に係る現像装置に備えられた温度センサの制御ブロック図。
【図７】本実施形態に係る画像形成装置のトナーの補給制御ブロック図。
【図８】比較例に係る強制補給モードの実行可否の判断を行うためのフローチャート。
【図９】比較例及び本実施形態に係る強制補給モードの動作を示すフローチャート。
【図１０】本実施形態に係る画像形成装置のトナーの強制補給制御ブロック図。
【図１１】本実施形態に係る強制補給モードの動作を説明するための模式図。
【図１２】比較例で補給制御を行った場合の各パラメータの関係を示す模式図。
【図１３】本実施形態に係る強制補給モードの実行可否の判断を行うためのフローチャート。
【図１４】本実施形態で補給制御を行った場合の各パラメータの関係を示す模式図。
【図１５】比較例の補給制御を行った場合の画像形成枚数と残補給量との関係を示す図。
【図１６】本実施形態の補給制御を行った場合の画像形成枚数と残補給量との関係を示す図。
【図１７】本実施形態における画像形成タイミングとコントローラからの各種信号通知タイミングを示した図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の実施形態について、図１ないし図１６を用いて説明する。まず、本実施形態の画像形成装置の概略構成について、図１ないし図３を用いて説明する。
【００１７】
［画像形成装置］
本実施形態の画像形成装置１００は、図１に示すように、それぞれ像担持体としての感光ドラム１０１Ｙ、１０１Ｍ、１０１Ｃ、１０１Ｋを備えた４つの画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋ、を有する。各画像形成ステーションの上方には、中間転写装置１２０が配置されている。中間転写装置１２０は、中間転写体としての中間転写ベルト１２１が、ローラ１２２、１２３、１２４に張設されて、矢印方向に走行するように構成されている。なお、各色について感光ドラム回りの構成は同様である為、代表してＹ色の画像形成ステーションＹについて説明する。他の画像形成ステーションでは、その画像形成ステーションの構成であることを示す添え字を変えて図示する。
【００１８】
感光ドラム１０１Ｙの周囲には、一次帯電装置１０２Ｙ、現像装置１０４Ｙ、クリーナ１０９Ｙなどが配置されている。このような感光ドラム周りの構成及び画像形成動作について、図１及び図２を用いて説明する。
【００１９】
感光ドラム１０１Ｙは、矢印方向に回転駆動される。感光ドラム１０１Ｙの表面は、接触式帯電である帯電ローラ方式の一次帯電装置１０２Ｙによって一様に帯電される。帯電された感光ドラム１０１Ｙの表面には、露光装置であるレーザ発光素子１０３Ｙによって露光されることで静電潜像が形成される。このように形成された静電潜像は、現像装置１０４Ｙでトナーにより可視像化され、感光ドラム１０１Ｙ上にトナー像が形成される。各画像形成ステーションでは、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）のトナー像が形成される。
【００２０】
各画像形成ステーションで形成されたトナー像は、一次転写ローラ１０５Ｙ、１０５Ｍ、１０５Ｃ、１０５Ｋによる一次転写バイアスによって、ポリイミド系樹脂からなる中間転写ベルト１２１上に転写され重ね合わせられる。中間転写ベルト１２１上に形成された４色のトナー像は、ローラ１２４と対向して配置された二次転写手段としての二次転写ローラ１２５によって記録材（例えば用紙、ＯＨＰシートなどのシート材）Ｐに転写される。記録材Ｐに転写されずに中間転写ベルト１２１に残ったトナーは、中間転写ベルトクリーナ１１４ｂによって除去される。トナー像が転写された記録材Ｐは、定着ローラ１３１、１３２を備えた定着装置１３０によって加圧、加熱され、トナー像が定着される。また、一次転写後に感光ドラム１０１Ｙ上に残った一次転写残トナーは、クリーナ１０９Ｙにより除去され、次の画像形成に備える。
【００２１】
次に、本実施形態の画像形成装置１００における画像処理ユニットのシステム構成について図３を用いて説明する。図３は、本実施形態の画像形成装置１００の制御手段としての制御部１５００を示しており、２００は外部入力インタフェース（外部入力Ｉ／Ｆ）である。外部入力インタフェース２００を介して必要に応じて原稿スキャナ、コンピュータ（情報処理装置）等の不図示の外部装置からＲＧＢ画像データとしてカラー画像データが入力される。２０１はＬＯＧ変換部であり、ＲＯＭ２１０に格納されているデータ等により構成されるルックアップテーブル（ＬＵＴ）に基づいて入力されたＲＧＢ画像データの輝度データをＣＭＹの濃度データ（ＣＭＹ画像データ）に変換する。２０２はマスキング・ＵＣＲ部であり、ＣＭＹ画像データから黒（Ｋ）成分データを抽出し、記録色材の色濁りを補正すべく、ＣＭＹＫ画像データにマトリクス演算を施す。２０３はルックアップテーブル部（ＬＵＴ部）であり、画像データをプリンタ部の理想的な階調特性に合わせるためにガンマルックアップテーブル（γルックアップテーブル）を用いて入力されたＣＭＹＫ画像データの各色毎に濃度補正を施す。なお、γルックアップテーブルはＲＡＭ２１１上に展開されたデータに基づいて作成され、そのテーブル内容はＣＰＵ２０６によって設定される。２０４はパルス幅変調部であり、ＬＵＴ部２０３から入力された画像データ（画像信号）のレベルに対応するパルス幅のパルス信号を出力する。このパルス信号に基づいてレーザドライバ２０５がレーザ発光素子１０３Ｙを駆動し、感光ドラム１０１Ｙ上を照射することで静電潜像が形成される。
【００２２】
ビデオ信号カウント部２０７はＬＵＴ部２０３に入力された画像データの（本実施形態では６００ｄｐｉにおける）１画素毎のレベル（０〜２５５レベル）を画像１面分積算する。この画像データ積算値を、ビデオカウント値と呼ぶ。このビデオカウント値は出力画像が全面すべて２５５レベルだった場合に最大値１０２３となる。なお、回路の構成上制限があるときは、ビデオ信号カウント部２０７のかわりにレーザ信号カウント部２０８を用いて、レーザドライバ２０５からの画像信号を同様に計算することで、ビデオカウント値を求めることが可能である。
【００２３】
また、画像形成部２０９は、前述した各画像形成ステーションの各部の構成を駆動制御する。例えば、レーザドライバ２０５が画像データに基づくパルス信号により画像形成部２０９を介してレーザ発光素子１０３Ｙを駆動する。また、ＣＰＵ２０６は、ビデオ信号カウント部２０７で求めたビデオカウント値などの情報から、後述するように画像形成部２０９に強制補給モードを実行させる。
【００２４】
［現像装置］
次に、本実施形態の現像装置１０４Ｙについて、図４ないし図６を用いて詳しく説明する。なお、他の画像形成ステーションの現像装置についても同様の構成であるため、以下の説明では、代表して画像形成ステーションＹの現像装置１０４Ｙについて説明する。現像装置１０４Ｙは、現像容器２０を備え、現像容器２０内に現像剤としてトナーとキャリアを含む２成分現像剤が収容されている。また、現像容器２０内に、現像剤担持手段としての現像スリーブ２４と、現像スリーブ２４上に担持された現像剤の穂を規制する穂切り部材２５とを有している。
【００２５】
現像容器２０の内部は、その略中央部が図４の紙面に垂直方向に延在する隔壁２３によって現像室２１ａと攪拌室２１ｂに水平方向の左右に区画されており、現像剤は現像室２１ａ及び攪拌室２１ｂに収容されている。現像室２１ａ及び攪拌室２１ｂには、現像剤攪拌・搬送手段としての搬送部材である第１及び第２の搬送スクリュー２２ａ、２２ｂがそれぞれ配置されている。図５に示すように、第１の搬送スクリュー２２ａは、現像室２１ａの底部に現像スリーブ２４の軸方向に沿ってほぼ平行に配置されており、回転することで現像室２１ａ内の現像剤を軸線方向に沿って一方向に搬送する。また、第２の搬送スクリュー２２ｂは、攪拌室２１ｂ内の底部に第１の搬送スクリュー２２ａとほぼ平行に配置され、攪拌室２１ｂ内の現像剤を第１の搬送スクリュー２２ａとは反対方向に搬送する。また、第２の搬送スクリュー２２ｂは、ホッパー３１より供給されたトナーと、すでに現像容器２０内にある現像剤とを攪拌搬送し、現像剤のトナー濃度を均一化させるようにする。
【００２６】
このように、第１及び第２の搬送スクリュー２２ａ、２２ｂの回転による搬送によって、現像剤が隔壁２３の両端部の開口部（即ち、連通部）２６、２７（図５参照）を通じて現像室２１ａと攪拌室２１ｂとの間で循環される。第１及び第２の搬送スクリュー２２a、２２ｂ、後述する現像スリーブ２４は、現像駆動モータ２８によって駆動させる。本実施形態では、現像室２１ａと攪拌室２１ｂは水平方向の左右に配置されるが、現像室２１ａと攪拌室２１ｂが上下に配置された現像装置、或いは、その他の形態の現像装置においても、本発明は適用可能である。
【００２７】
現像容器２０の感光ドラム１０１Ｙに対向した現像領域Ｂに相当する位置には開口部があり、この開口部に現像スリーブ２４が感光ドラム１０１Ｙ方向に一部露出するように回転可能に配設されている。本実施形態では、現像スリーブ２４の直径は２０ｍｍ、感光ドラム１０１Ｙの直径は３０ｍｍ、この現像スリーブ２４と感光ドラム１０１Ｙとの最近接領域を約３００μｍの距離とする。この構成によって、現像領域Ｂに搬送した現像剤を感光ドラム１０１Ｙと接触させた状態で、現像が行なえるように設定されている。なお、この現像スリーブ２４は、アルミニウムやステンレスのような非磁性材料で構成され、その内部には磁界手段であるマグネットローラ２４ｍが非回転状態で設置されている。
【００２８】
上記構成にて、現像スリーブ２４は、現像時に図示矢印方向（反時計方向）に回転し、穂切り部材２５による磁気ブラシの穂切りによって層厚を規制された２成分現像剤を担持する。現像スリーブ２４は、層厚が規制された現像剤を感光ドラム１０１Ｙと対向した現像領域Ｂに搬送し、感光ドラム１０１Ｙ上に形成された静電潜像に現像剤を供給して潜像を現像する。この時、現像効率、つまり、潜像へのトナーの付与率を向上させるために、現像スリーブ２４には電源から直流電圧と交流電圧を重畳した現像バイアス電圧が印加される。本実施形態では、−５００Ｖの直流電圧と、ピーク・ツウ・ピーク電圧Ｖｐｐが１８００Ｖ、周波数ｆが１２ｋＨｚの交流電圧とした。しかし、直流電圧値、交流電圧波形はこれに限られるものではない。
【００２９】
一般に、２成分磁気ブラシ現像法においては、交流電圧を印加すると現像効率が増して画像は高品位になるが、逆にカブリが発生し易くなる。このため、現像スリーブ２４に印加する直流電圧と感光ドラム１０１Ｙの帯電電位（即ち白地部電位）との間に電位差を設けることにより、カブリを防止することが行なわれる。
【００３０】
穂切り部材（規制ブレード）２５は、現像スリーブ２４の長手方向軸線に沿って延在した板状のアルミニウムなどで形成された非磁性部材で構成される。また、穂切り部材２５は、感光ドラム１０１Ｙよりも現像スリーブ２４の回転方向上流側に配設されている。そして、この穂切り部材２５の先端部と現像スリーブ２４との間を現像剤のトナーとキャリアの両方が通過して現像領域Ｂへと送られる。
【００３１】
なお、穂切り部材２５と現像スリーブ２４の表面との間隙を調整することによって、現像スリーブ２４上に担持した現像剤磁気ブラシの穂切り量が規制されて現像領域へ搬送される現像剤量が調整される。本実施形態においては、穂切り部材２５によって、現像スリーブ２４上の単位面積当りの現像剤コート量を３０ｍｇ／ｃｍ２に規制している。また、穂切り部材２５と現像スリーブ２４は、間隙を２００〜１０００μｍ、好ましくは３００〜７００μｍに設定される。本実施形態では５００μｍに設定した。
【００３２】
また、現像領域Ｂにおいては、現像装置１０４Ｙの現像スリーブ２４は、共に感光ドラム１０１Ｙの移動方向と順方向で移動し、周速比は、対感光ドラム１０１Ｙ１．８０倍で移動している。この周速比に関しては、０〜３．０倍の間で設定され、好ましくは、０．５〜２．０倍の間に設定されれば、何倍でも構わない。移動速度比は、大きくなればなるほど現像効率はアップするが、あまり大きすぎると、トナー飛散、現像剤劣化等の問題点が発生するので、上記の範囲内で設定することが好ましい。
【００３３】
更に、現像容器２０内の開口部（即ち、連通部）２６には現像剤の温度検知手段としての温度センサ１０４Ｔが配置されている。温度センサ１０４Ｔの現像容器２０内における配置場所に関しては、検知精度向上のため現像剤にセンサ面が埋まる位置が望ましい。
【００３４】
ここで、温度センサ１０４Ｔについて、図６を用いて詳しく説明する。本実施形態では、温度センサ１０４Ｔとしてセンシリオン（ＳＥＮＳＩＲＩＯＮ）社製温湿度センサＳＨＴ１Ｘシリーズを用いた。その構成は、湿度検知デバイスとして静電容量ポリマーのセンシング素子１００１、温度検知デバイスとしてバンドギャップ温度センサ１００２を実装している。これらは、いずれも１４ビットＡ／Ｄコンバータ１００３にカップリングされ、デジタルインターフェース１００４を通じてシリアル出力を行う仕様のＣＭＯＳデバイスである。
【００３５】
温度検知デバイスであるバンドギャップ温度センサは、温度に対して線形に抵抗値が変化するサーミスタを用いることで、その抵抗値から温度を算出している。また、湿度検知デバイスであるセンシング素子１００１は、誘電体としてポリマーを挿入したコンデンサである。このようなセンシング素子１００１は、湿度に応じてポリマーに吸着する水分量が変化する結果、コンデンサの静電容量が湿度に対して線形に変化することを利用して、静電容量を湿度に変換することで検知している。本実施形態において用いた温度センサ１０４Ｔは、温度と湿度の両方を検知できるものだが、実際には温度の検知結果のみしか利用しないので、その他の温度のみ検知できるセンサで十分である。
【００３６】
［現像剤の補給］
次に、本実施形態における現像剤の補給方法について図４及び図５を用いて説明する。現像装置１０４Ｙの上部には、現像剤の消費量に応じてトナーを現像装置１０４Ｙに補給する補給手段としてのトナー補給装置３０が配置される。トナー補給装置３０は、トナーとキャリアを混合した補給用２成分現像剤（通常はトナー／補給用現像剤＝１００％〜８０％）を収容するホッパー３１を備える。このホッパー３１は、下部にスクリュー状の補給部材、即ち、補給スクリュー３２を備え、補給スクリュー３２の一端が現像装置１０４Ｙの後端部に設けられた現像剤補給口３０Ａの位置まで延びている。補給スクリュー３２は、補給モータ３３により回転駆動される。
【００３７】
画像形成によって消費された分のトナーは、補給モータ３３の駆動による補給スクリュー３２の回転力と、現像剤の重力によって、ホッパー３１から現像剤補給口３０Ａを通過して、現像容器２０内に補給される。補給モータ３３の回転制御は、回転検知手段としてのエンコーダなどの回転検知センサ３４によって、補給スクリュー３２の１回転単位で検知可能であり、ＣＰＵ２０６によって、所定回転回数分補給モータ３３を駆動させる制御を実施している。また、ホッパー３１の上部には、不図示のホッパー内のトナーの有無を検知するセンサが配置されており、ホッパー３１内のトナーの有無を判断することができる。また、攪拌室２１ｂには現像装置内（現像容器２０内）のトナー濃度を検知するトナー濃度検知手段としてのインダクタンスセンサ２９が設けられている。インダクタンスセンサ２９は、現像剤のトナー濃度として、現像容器２０内のトナーとキャリアとの比であるＴＤ比を検出することができる。このようにしてホッパー３１から現像装置１０４Ｙに補給される補給現像剤の量は、補給スクリュー３２の回転数によっておおよそ定められる。この回転数は画像データのビデオカウント値や、現像容器２０内に設置されたトナー濃度検知手段としてのインダクタンスセンサ２９の検知結果等に基づいて、制御部１５００によって定められる。
【００３８】
ここで、現像容器２０に収容されているトナーとキャリアからなる２成分現像剤について詳しく説明する。トナーは、結着樹脂、着色剤、そして、必要に応じてその他の添加剤を含む着色樹脂粒子と、コロイダルシリカ微粉末のような外添剤が外添されている着色粒子とを有している。トナーは、負帯電性のポリエステル系樹脂であり、体積平均粒径は４μｍ以上、１０μｍ以下が好ましい。より好ましくは８μｍ以下であることが好ましい。また、近年のトナーにおいては、定着性を良くするために低融点のトナー或いは低ガラス転移点Ｔｇ（例えばＴｇ≦７０℃）のトナーが用いられることが多い。さらに定着後の分離性を良くするためにトナーにワックスを含有させている場合もある。本実施形態の現像剤は、ワックスを含有させた粉砕トナーである。
【００３９】
また、キャリアは、例えば表面酸化或は未酸化の鉄、ニッケル、コバルト、マンガン、クロム、希土類などの金属、及びそれらの合金、或は酸化物フェライトなどが好適に使用可能であり、これらの磁性粒子の製造法は特に制限されない。キャリアは、重量平均粒径が２０〜６０μｍ、好ましくは３０〜５０μｍであり、抵抗率が１０７Ωｃｍ以上、好ましくは１０８Ωｃｍ以上である。本実施例では１０８Ωｃｍのものを用いた。
【００４０】
なお、本実施形態にて用いられるトナーについて、体積平均粒径は、以下に示す装置及び方法にて測定した。測定装置としては、ＳＤ−２０００シースフロー電気抵抗式粒度分布測定装置（シスメックス社製）を使用した。測定方法は以下に示す通りである。即ち、一級塩化ナトリウムを用いて調製した１％ＮａＣｌ水溶液の電解水溶液１００〜１５０ｍｌ中に、分散剤として界面活性剤、好ましくはアルキルベンゼンスルホン酸塩を０．１ｍｌ加え、測定試料を０．５〜５０ｍｇ加える。試料を懸濁した電解水溶液は、超音波分散器で約１〜３分間分散処理を行なう。そして、上記のＳＤ−２０００シースフロー電気抵抗式粒度分布測定装置により、アパーチャーとして１００μｍアパーチャーを用いて２〜４０μｍの粒子の粒度分布を測定して体積平均分布を求める。こうして求めた体積平均分布より、体積平均粒径を得る。
【００４１】
また、本実施形態にて用いられるキャリアの抵抗率は、測定電極面積４ｃｍ、電極間間隔０．４ｃｍのサンドイッチタイプのセルを用いた。片方の電極に１ｋｇの重量の加圧下で、両電極間の印加電圧Ｅ（Ｖ／ｃｍ）を印加して、回路に流れた電流から、キャリアの抵抗率を得る方法によって測定した。
【００４２】
［現像剤の補給制御］
次に、本実施形態の現像剤（トナー）の補給制御について、図７を用いて説明する。本実施形態では、図７に示す制御手段としての制御部１５００によりトナー補給装置３０によるトナーの補給を制御する。なお、以下の説明では、現像剤としてトナーを補給する場合について説明するが、現像剤としてトナー及びキャリアを補給する場合についても同様である。なお、図７のＹｓｔ、Ｍｓｔ、Ｃｓｔ、Ｋｓｔは、画像形成部２０９により制御される画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋを示している。
【００４３】
画像形成ジョブの実行中は、静電潜像の現像により現像装置１０４Ｙ内の現像剤のトナー濃度が低下する。即ち、画像形成を行うと、トナーが消費されることにより現像容器２０内のトナーとキャリアの比であるＴＤ比が変化する。ＴＤ比の値によってトナーの帯電特性が変化するので、トナーの帯電特性を維持すべく、画像形成ジョブ中は、随時、上述のトナー補給装置３０によりトナーを補給する通常補給モードを実行する。これにより、現像容器２０内のトナー濃度を所定の範囲に維持して、画像品質を安定させるようにしている。
【００４４】
ここで、画像形成ジョブとは、プリント命令信号（画像形成指令信号）に基づいて行う次のような一連の動作のことである。即ち、画像形成を行うにあたり必要となる予備動作（所謂、前回転動作）を開始してから、画像形成工程を経て、画像形成を終了するにあたり必要となる予備動作（所謂、後回転動作）が完了するまでの一連の動作のことである。具体的には、プリント命令信号を受けた（画像形成ジョブの入力）後の前回転時（画像形成前の準備動作）から、後回転（画像形成後の動作）までのことを指し、画像形成期間、紙間（非画像形成時）を含む。但し、連続して画像形成ジョブが入力された場合や画像形成ジョブの途中に次の画像形成ジョブが入力された場合には、前回転動作や後回転動作を省略する場合もある。例えば、画像形成ジョブの入力前の待機状態で、１つ目の画像形成ジョブとして普通紙１０枚、厚紙２枚、２つ目の画像形成ジョブとしてコート紙５枚の画像形成の指令が入力された場合を考える。この場合、１つ目の画像形成ジョブの後回転動作と２つ目の画像形成ジョブの前回転動作との少なくとも何れかを省略しても良い。
【００４５】
本実施形態では、このような画像形成ジョブの実行中に随時、以下に説明するように２つの情報を基にトナー補給量を算出してトナー補給を行うようにしている。なお、本実施形態の通常補給モードでは、画像形成ジョブの実行中（例えば、現像駆動モータ２８の駆動中）は、トナー補給量の計算を画像形成毎に拘らず随時行って、トナー補給も随時行うようにしている。但し、トナー補給量の計算及びトナー補給を画像形成毎に行っても良い。要は、本実施形態の通常補給モードは、画像形成ジョブを中断せずにジョブの実行中に行う制御である。以下では、画像形成ジョブのＮ枚目の画像形成時のトナー補給量について述べる。
【００４６】
まず、トナー補給量の算出を行う情報の１つ目として、Ｎ枚目の出力物の画像情報から得られるビデオカウント値Ｖｃをビデオ信号カウント部２０７により算出する。ここで、ビデオカウント値Ｖｃが、画像形成の所定の単位毎に消費されるトナー量に応じた消費値に相当する。なお、画像形成の所定の単位とは、例えば、Ａ４サイズの記録材１枚のような、画像形成を行う上で設定される単位である。この所定の単位は、サイズや枚数はこれに限らず、例えば、Ａ３、Ｂ５などのサイズでも良く、１／２枚や複数枚など、その画像形成装置で主として使用される記録材のサイズや使用状況などに応じて適宜設定される。本実施形態では、Ａ４サイズの記録材１枚を所定の単位とする。
【００４７】
そして、ビデオカウント補給量算出部１５０１において、算出したビデオカウント値に係数Ａ（Ｖｃ）をかけて、ビデオカウント値に基づくトナー補給量であるビデオカウント補給量Ｍ（Ｖｃ）を下記の式１で算出する。即ち、ビデオカウント補給量算出部１５０１は、画像形成の所定の単位毎に消費されるトナー量に応じた消費値（Ｖｃ）に基づいてトナー補給量を算出する。
Ｍ（Ｖｃ）＝Ｖｃ×Ａ（Ｖｃ）・・・（式１）
【００４８】
ここで、画像比率１００％（全面ベタ画像）の画像が出力されたときのビデオカウント値Ｖｃ＝１０２３であり、画像比率に応じてビデオカウント値Ｖｃは変化する。
【００４９】
次に、トナー補給量の算出を行う情報の２つ目として、Ｎ−１枚目でのインダクタンスセンサ２９の検知結果を基に、トナー濃度算出部１５０２により現像容器２０内のＴＤ比であるＴＤ（Ｉｎｄｃ）を算出する。そして、このＴＤ（Ｉｎｄｃ）とトナー濃度目標値決定部１５０３により決定された目標ＴＤ比であるＴＤ（ｔａｒｇｅｔ）との差分値ΔＴＤ（Ｉｎｄｃ）を、トナー濃度差分算出手段としての差分算出部１５０４において算出する。即ち、インダクタンスセンサ２９により検知したトナー濃度（ＴＤ（Ｉｎｄｃ））と目標値（ＴＤ（ｔａｒｇｅｔ））との差分（ΔＴＤ（Ｉｎｄｃ））を算出する。更に、インダク補給量算出部１５０５において、このΔＴＤ（Ｉｎｄｃ）に係数Ａ（Ｉｎｄｃ）をかけて、トナー濃度に基づくトナー補給量であるインダク補給量Ｍ（Ｉｎｄｃ）を下記の式２、式３で算出する。
Ｍ（Ｉｎｄｃ）＝−ΔＴＤ（Ｉｎｄｃ）×Ａ（Ｉｎｄｃ）・・・（式２）
ΔＴＤ（Ｉｎｄｃ）＝ＴＤ（Ｉｎｄｃ）−ＴＤ（ｔａｒｇｅｔ）・・・（式３）
【００５０】
なお、上述の係数Ａ（Ｖｃ）、Ａ（Ｉｎｄｃ）は、画像形成装置に応じて設定される係数であり、ＲＯＭ２１０に予め記録されている。
【００５１】
また、目標ＴＤ比であるＴＤ（ｔａｒｇｅｔ）は、ＲＡＭ２１１に記録されており、設定値を変更することが可能になっている。ＴＤ（ｔａｒｇｅｔ）の変更方法については、本実施形態では、参照用に画像濃度検知用画像パターン（パッチ画像）を作像し、その画像濃度を中間転写ベルト１２１に対向配置された画像濃度センサ１４０（図１）により検知して、その結果により変更している。但し、ＴＤ（ｔａｒｇｅｔ）の変更は、この限りではなく、他の方法によって変更しても良い。
【００５２】
算出手段としてのトナー補給量算出部１５０６では、上記ビデオカウント補給量Ｍ（Ｖｃ）とインダク補給量Ｍ（Ｉｎｄｃ）より、現像装置に補給すべきトナー補給量Ｍを下記の式４で算出する。即ち、画像形成により消費されるトナー量に基づく消費値（Ｖｃ）に応じた値（Ｍ（Ｖｃ））に、差分算出部１５０４により算出した差分（ΔＴＤ（Ｉｎｄｃ））に応じた値（Ｍ（Ｉｎｄｃ））を加えて、トナー補給量Ｍを算出する。
Ｍ＝Ｍ（Ｖｃ）＋Ｍ（Ｉｎｄｃ）＋Ｍ（ｒｅｍａｉｎ）・・・（式４）
【００５３】
ここで、Ｍ（ｒｅｍａｉｎ）は、補給を実施できずに残っている残補給量である。残補給量が発生する理由は、補給スクリュー３２が１回転単位で補給を実施するので、１回転分に満たない補給量を積算するためである。詳細は後述する。また、式４で、Ｍ＜０になった場合には、Ｍ＝０とする。また、式４より、Ｍ（Ｉｎｄｃ）＝０であっても、画像比率が高いもしくは、残補給量が多い場合には、補給が実施される場合がある。
【００５４】
次に、単位補給量算出部１５０７では、上述のように算出したトナー補給量Ｍから補給モータ３３の要求回転回数Ｂｒｑを算出する。即ち、補給スクリュー３２が１回転した際に現像容器２０内に補給される量Ｔを予めＲＯＭ２１０に記録し、算出されたトナー補給量Ｍより補給スクリュー３２の要求回転回数Ｂｒｑを下記の式５で算出する。
Ｂｒｑ＝Ｍ／Ｔ・・・（式５）
【００５５】
Ｂｒｑの小数点以下は切り捨てとし、整数部分のみとする。本実施形態では、Ｔ＝０．１０ｇの設定である。
【００５６】
更に本実施形態では、単位補給量算出部１５０７において要求回転回数Ｂｒｑに対して実際に補給可能な回転回数である実施回転回数Ｂｐｒを算出する。算出方法については後述する。そして、実施回転回数Ｂｐｒ分、補給モータ３３を回転してトナー補給を実施する。以上が、本実施形態における通常補給モードであり、このような制御は、通常実行手段でもあるＣＰＵ２０６により実行可能である。
【００５７】
一方、差分算出手段としての残補給量算出部１５０８では、上述のように算出したトナー補給量Ｍに対して補給できなかったトナー量を残補給量Ｍ（ｒｅｍａｉｎ）とし、下記の式６で算出する。即ち、トナー補給量算出部１５０６で算出したトナー補給量と、通常補給モードで補給させるトナーの補給量との差分（残補給量）を算出する。
Ｍ（ｒｅｍａｉｎ）＝Ｍ−Ｂｐｒ×Ｔ・・・（式６）
【００５８】
また、強制補給判断部１５０９において、残補給量Ｍ（ｒｅｍａｉｎ）を基に後述する強制補給モード実行条件を満たしているかどうかを判定する。強制補給モード実行条件を満たしている場合、強制補給フラグを立てて、即ち、所定の信号を記憶手段としてのＲＡＭ２１１に記憶させて、ＣＰＵ２０６に通知する。
【００５９】
［強制補給モード］
次に、本実施形態の強制補給モードについて説明する。まず、強制補給モードの実行可否の概略について説明する。上述のように、本実施形態では、トナー補給量Ｍから補給モータ３３の実施回転回数Ｂｐｒを算出し、通常補給モードによるトナー補給を実行している。ここで、本実施形態では、補給モータ３３の小型化、静音化、低コストのために、Ａ４サイズの画像１枚の画像形成について補給モータ３３は２回転までしかできない回転速度に設定している。具体的には、画像形成装置１００が連続駆動時のＡ４サイズ１枚を出力するのに要する時間が２．４秒である。これに対し、補給スクリュー３２の回転速度を６０ｒｐｍとするように補給モータ３３の回転速度を設定しており、１秒間に１回転しか補給スクリュー３２を回せない。このため、本実施形態では、Ａ４サイズの画像１枚の画像形成について補給モータ３３は２回転までしかできない。即ち、本実施形態では、画像形成ジョブ中の単位時間あたり（Ａ４サイズ１枚あたり）にトナー補給装置３０により補給可能な所定量は補給モータ３３の２回転分である。
【００６０】
また、本実施形態では、画像比率１００％のＡ４サイズの全面ベタ画像出力時のトナー消費量が約０．３５ｇであるのに対し、補給スクリュー３２が１回転するときのトナー補給量は約０．１０ｇである。上述のように、Ａ４画像１枚の画像形成で補給スクリュー３２は２回転までしかできないので、最大補給量は０．２０ｇとなり、１枚の画像形成に対して０．１５ｇ足りないことになる。したがって、通常補給モードではこの０．１５ｇ分は補給できない（残補給量）ので、強制実行手段でもあるＣＰＵ２０６は、この残補給量が所定の閾値以上になったら、強制補給フラグを立てて、後述する所定のタイミングで強制補給モードを実行している。即ち、本実施形態では、通常補給モードで補給した補給量と現像装置に補給すべき補給量との差分が所定の閾値以上となった後の所定のタイミングで画像形成ジョブを中断して強制的にトナーを補給する強制補給モードを実行可能である。
【００６１】
以上のことを踏まえて、以下、本実施形態の強制補給モードについて、比較例と比較して説明する。なお、比較例では、強制補給フラグが立ったら、強制補給モードが実際に実行されるまでの間のトナー消費量に拘らず強制補給モードを実行し、本実施形態では、この間のトナー消費量によっては強制補給モードの実行を中止するものである。
【００６２】
［比較例］
まず、比較例での強制補給モードの実行可否判断のフローについて、図７を参照しつつ図８を用いて説明する。画像形成を開始すると、ビデオ信号カウント部２０７がビデオカウント値Ｖｃを算出し、インダクタンスセンサ２９の出力が検知される（Ｓ１）。次に、トナー補給量算出部１５０６において、式４よりトナー補給量Ｍを算出する（Ｓ２）。次に、補給スクリュー３２の要求回転回数Ｂｒｑを上記の式５より算出する（Ｓ３）。次に、算出した要求回転回数Ｂｒｑの値より、単位補給量算出部１５０７が実際に補給可能な回転回数(実施回転回数)Ｂｐｒを算出する。具体的には、Ｂｒｑが２より大きいか否かを判断し（Ｓ４）、Ｂｒｑが２より大きい場合には、Ｂｐｒは２とする（Ｓ５）。一方、Ｂｒｑが２以下の場合Ｂｐｒ＝Ｂｒｑとする（Ｓ６）。そして、算出したＢｐｒの値により、画像形成ジョブ中に補給スクリュー３２をＢｐｒ回、回転させトナー補給を実施する（Ｓ７）。
【００６３】
即ち、トナー補給量算出部１５０６で算出したトナー補給量（Ｍ、ここではＢｒｑに相当）が、Ａ４画像１枚あたりに補給可能な所定量以下（２以下）である場合には算出したトナー補給量（Ｂｐｒ＝Ｂｒｑ）を、画像形成ジョブ中に補給する。一方、トナー補給量（Ｂｒｑ）が所定量（２）よりも多い場合には所定量（Ｂｐｒ＝２）を、画像形成ジョブ中に補給する。
【００６４】
次いで、Ａ４画像１枚の画像形成で補給できなかった残補給量Ｍ（ｒｅｍａｉｎ）を式６より算出する（Ｓ８）。次に、強制補給判断部１５０９では、後述する強制補給フラグの有無を確認し（Ｓ９）、強制補給フラグが立っていない場合には、算出した残補給量Ｍ（ｒｅｍａｉｎ）が以下の式７の関係を満たすか否かを判断する（Ｓ１０）。即ち、残補給量算出部１５０８により算出した差分（残補給量Ｍ（ｒｅｍａｉｎ））が所定の閾値以上（残補給量閾値Ｍ（ｓｕｐｐｌｙ）以上）であるか否かを判断する。
Ｍ（ｒｅｍａｉｎ）≧Ｍ（ｓｕｐｐｌｙ）・・・（式７）
【００６５】
式７を満たさない場合、即ち、残補給量Ｍ（ｒｅｍａｉｎ）が残補給量閾値Ｍ（ｓｕｐｐｌｙ）未満である場合、Ｓ１に戻り、画像形成を継続する。この場合には、残補給量Ｍ（ｒｅｍａｉｎ）を次の画像形成時のトナー補給量Ｍの算出時に使用する。一方、式７を満たす場合、即ち、残補給量Ｍ（ｒｅｍａｉｎ）が残補給量閾値Ｍ（ｓｕｐｐｌｙ）以上である場合、所定の信号をＲＡＭ２１１に記憶する、即ち、強制補給フラグを立てる（Ｓ１１）。即ち、この場合には、強制補給モードを実行することで通常補給モードでは足りなかったトナーを補給する必要があるため、強制補給モードを実行するための強制補給フラグを立てる。ここで、Ｍ（ｓｕｐｐｌｙ）は、強制補給モードを実行するか否かを判断する残補給量閾値であり、予めＲＯＭ２１０に記録されている。ここでは、Ｍ（ｓｕｐｐｌｙ）＝０．７０ｇとしたが、他の値にしても構わない。Ｍ（ｓｕｐｐｌｙ）は、トナーが補給できないことによる画像濃度等の影響を考慮して決定する。
【００６６】
次いで、ＣＰＵ２０６は、強制補給モードの実行タイミングであるか否かを判断する（Ｓ１２）。即ち、強制補給フラグが立っていたとしても、すぐに画像形成ジョブを中断して強制補給モードを実行できない場合がある。
【００６７】
例えば、Ｋの現像装置１０４Ｋにおける残補給量Ｍ（ｒｅｍａｉｎ）が増大し、残補給量閾値Ｍ（ｓｕｐｐｌｙ）よりも大きくなり強制補給フラグを立てたとする。強制補給フラグが立った時の画像が最終画像であれば、そのまま強制補給モードを実行できる。但し、連続画像形成中の場合、Ｋの現像装置１０４Ｋが強制補給フラグを立てた時に、Ｙの画像形成ステーションＹではすでに次の画像形成動作を継続している。このため、画像形成を開始されたＹトナーを無駄にしないためには、すぐに画像形成ジョブを中断することはできず、Ｋの強制補給フラグを立てた後も、すでに画像形成を実行している次の画像に対しても画像形成を実行する。したがって、強制補給フラグが立ったとしても、強制補給モードを実行するまでにタイムラグが生じる場合がある。比較例では、強制補給フラグが立ってから強制補給モードを実行するまで画像形成２枚分のタイムラグがあるとする。
【００６８】
このため、Ｓ１２では、Ｓ９、Ｓ１１で強制補給フラグが立っていた場合、強制補給モードを実行できるタイミング（所定のタイミング）かどうかを確認する。そして、強制補給モードを実行できる所定のタイミングでなければ、強制補給モードは実行せず、画像形成を継続させる（Ｓ１３）。ここで、トナー補給量算出部１５０６は、強制補給モードが実行されない場合には、残補給量Ｍ（ｒｅｍａｉｎ）を次の画像形成時のトナー補給量の算出時に使用する。具体的には、残補給量算出部１５０８により算出した残補給量Ｍ（ｒｅｍａｉｎ）を次のトナー補給量の算出時に加算して現像装置に補給すべきトナー補給量Ｍを算出する。一方、所定のタイミングであれば画像形成ジョブを中断し、強制補給モードを実行する（Ｓ１４）。強制補給モードの動作については後述する。Ｓ１４で強制補給モードを実行したら、画像形成を再開させる（Ｓ１５）。
【００６９】
［強制補給モードの動作］
ここで、強制補給モードの動作について、図９及び図１０を用いて説明する。上述の図８のＳ１２で、強制補給モード実行タイミングになると、ＣＰＵ２０６は強制補給モードを実行する為に、画像形成部２０９に通知し、画像形成ジョブを一時中断する（Ｓ２１）。この時、強制補給モードの実行中は、現像駆動モータ２８は止めず、引き続き回転駆動させる。そして、残補給量算出部１５０８で算出された残補給量Ｍ（ｒｅｍａｉｎ）から補給スクリュー３２の強制補給回転回数Ｂ（ｓｕｐｐｌｙ）を単位補給量算出部１５０７において下記の式８で算出する（Ｓ２２）。
Ｂ（ｓｕｐｐｌｙ）＝Ｍ（ｒｅｍａｉｎ）／Ｔ・・・（式８）
【００７０】
そして強制補給回転回数Ｂ（ｓｕｐｐｌｙ）だけ補給スクリュー３２を回転させるように補給モータ３３に通知し補給する（Ｓ２３）。即ち、強制補給モードを実行する際に直前に残補給量算出部１５０８により算出した残補給量Ｍ（ｒｅｍａｉｎ）に応じた量（Ｂ（ｓｕｐｐｌｙ））のトナーを補給させる。そして、残補給量Ｍ（ｒｅｍａｉｎ）を再度計算した後に（Ｓ２４）、強制補給モードを終了して、画像形成ジョブを再開する。即ち、トナー補給量算出部１５０６は、強制補給モードが実行された場合に、再計算した残補給量Ｍ（ｒｅｍａｉｎ）を次の画像形成時のトナー補給量の算出時に使用する。具体的には、強制補給モードを実行する直前に残補給量算出部１５０８により算出した残補給量Ｍ（ｒｅｍａｉｎ）から、強制補給モードで補給させたトナーの補給量（Ｂ（ｓｕｐｐｌｙ））を差し引く。そして、この差し引いた値を、次のトナー補給量の算出時に加算して現像装置に補給すべきトナー補給量Ｍを算出する。なお、図１１に画像形成ジョブを中断して強制補給モードを実行し、再度画像形成ジョブを開始した場合の模式図を示す。
【００７１】
以上で説明した比較例の強制補給モードの制御において、次のようなケースを考える。即ち、「ブラック高Ｄｕｔｙ画像チャート」を５枚、その後、「ブラック低Ｄｕｔｙ画像チャート」５枚の計１０枚の連続画像形成を行う画像形成ジョブを実行した場合を具体的に考える。ここで、「ブラック高Ｄｕｔｙ画像チャート」とは印字率がＹ＝５％、Ｍ＝５％、Ｃ＝５％、Ｋ＝１００％の画像をＡ４片面に形成したチャートである。また、「ブラック低Ｄｕｔｙ画像チャート」とは印字率がＹ＝５％、Ｍ＝５％、Ｃ＝５％、Ｋ＝１％の画像をＡ４片面に形成したチャートである。
【００７２】
上述したように、画像比率（印字率）１００％のトナー消費量は０．３５ｇであり、その消費量は印字率に比例する。従って、印字率５％のトナー消費量は０．０１７５ｇである。また、最大トナー補給量は０．２０ｇとなっており、低印字率（５％）の場合にはトナー補給量は十分足りているが、高印字率（１００％）が連続出力された場合にはトナー補給量は足りず、所定の条件により強制補給モードが実行される。
【００７３】
ここで、上述した画像形成ジョブ（合計でＡ４片面１０枚の画像形成）を行った場合の残補給量Ｍ（ｒｅｍａｉｎ）の推移について、図１２を用いて説明する。なお、図１２の数値は全てＫ（ブラック）について記述されている。Ｙ（イエロー）とＭ（マゼンタ）とＣ（シアン）については印字率が５％と低い為、強制補給モードが実行されないため、図１２には記載していない。また、説明を簡単にする為、インダク補給量Ｍ（Ｉｎｄｃ）は０とする。
【００７４】
図１２に示すように、「ブラック高Ｄｕｔｙ画像チャート」を画像形成する間は、１枚当たりのトナー消費量は０．３５ｇの為、ビデオカウント補給量Ｍ（Ｖｃ）＝０．３５ｇである。しかし、実際のトナー補給量は補給スクリュー３２の最大回転数Ｂｐｒ＝２、つまり、０．２０ｇであり０．１５ｇ足りない。したがって、「ブラック高Ｄｕｔｙ画像チャート」を画像形成する間、残補給量Ｍ（ｒｅｍａｉｎ）は０．１５ｇずつ積算され、単調増加する。そして５枚目で、ついにＭ（ｒｅｍａｉｎ）は０．７５ｇとなり、残補給量閾値Ｍ（ｓｕｐｐｌｙ）は０．７０ｇを超える。
【００７５】
このとき、図８のフローチャートに従って、強制補給フラグが立つ（図８のＳ１０、１１）。但し、前述したように、強制補給フラグが立ってから、実際に強制補給モードを実行するまでに２枚のタイムラグがある。このため、７枚目の「ブラック低Ｄｕｔｙ画像チャート」の画像形成が終了してから、実際に強制補給モードが実行される。
【００７６】
ここで、６枚目から１０枚目は「ブラック低Ｄｕｔｙ画像チャート」が画像形成されるため、「ブラック低Ｄｕｔｙ画像チャート」を画像形成する間は、１枚当たりのトナー消費量は０．０１７５ｇである。この場合、ビデオカウント補給量Ｍ（Ｖｃ）＝０．０１７５ｇである。６枚目では、Ｍ＝０．０１７５＋０．７５＝０．７６７５ｇであるため、最大補給量０．２０ｇが補給される。すると、残補給量Ｍ（ｒｅｍａｉｎ）は０．５６７５ｇとなる。次に、７枚目では、Ｍ＝０．０１７５＋０．５６７５＝０．５８５ｇであるため、やはり、最大補給量０．２０ｇが補給される。すると、残補給量Ｍ（ｒｅｍａｉｎ）は０．３８５ｇとなる。即ち、５枚目以降の６枚目から７枚目では、残補給量Ｍ（ｒｅｍａｉｎ）は０．１８２５ｇずつ減少していくことになる。そして、６枚目以降は、残補給量Ｍ（ｒｅｍａｉｎ）の値が、強制補給モードを実行する条件である残補給量閾値Ｍ（ｓｕｐｐｌｙ）＝０．７０ｇを下回る。
【００７７】
しかしながら、比較例では、図８で説明したように、強制補給フラグが立つと、強制補給モードが実行されるまでの間のトナー消費量に拘らず強制補給モードを実行するようにしている。このため、残補給量Ｍ（ｒｅｍａｉｎ）の値が、強制補給モードを実行する条件である残補給量閾値Ｍ（ｓｕｐｐｌｙ）を下回っても、７枚目終了時に画像形成ジョブを一旦中断して、強制補給モードを実行する。強制補給モードの実行時のトナー補給量は、式８よりＢ（ｓｕｐｐｌｙ）＝０．３８５ｇ／０．１０ｇ＝３（小数点以下は切り捨て）であるため、０．３０ｇ補給する。この結果、強制補給モードの実行後の残補給量Ｍ（ｒｅｍａｉｎ）＝０．３８５ｇ−０．３０ｇ＝０．０８５ｇとなり、８枚目以降の画像形成を再開する。
【００７８】
［本実施形態の強制補給モードの実行可否判断］
次に、本実施形態の強制補給モードの実行可否判断のフローについて、図１３を用いて説明する。Ｓ３１〜Ｓ３８までのフローは、比較例のＳ１〜Ｓ８と同じであるため、説明を省略する。Ｓ３８で算出した残補給量Ｍ（ｒｅｍａｉｎ）が式７の関係を満たすか否かを判断する。即ち、残補給量算出部１５０８により算出した差分（残補給量Ｍ（ｒｅｍａｉｎ））が所定の閾値以上（残補給量閾値Ｍ（ｓｕｐｐｌｙ）以上）であるか否かを判断する。式７を満たす場合、即ち、残補給量Ｍ（ｒｅｍａｉｎ）が残補給量閾値Ｍ（ｓｕｐｐｌｙ）以上である場合、所定の信号をＲＡＭ２１１に記憶する、即ち、強制補給フラグを立てる（Ｓ４０）。
【００７９】
次いで、ＣＰＵ２０６は、強制補給モードを実行可能な所定のタイミングであるか否かを判断する（Ｓ４１）。即ち、比較例と同様に、強制補給フラグが立っていたとしても、すぐに画像形成を中断して強制補給モードを実行できない場合がある。例えば、連続画像形成中の場合、Ｋの現像装置１０４Ｋが強制補給フラグを立てた時に、Ｙの画像形成ステーションＹではすでに次の画像形成動作を継続している場合がある。このため、Ｋの強制補給フラグを立てた後も、強制補給モードを実行するまでにタイムラグが生じる場合がある。
【００８０】
本実施形態の場合、ビデオカウントは各色の潜像形成タイミングとほぼ同時に通知される。したがって、画像形成ステーションＹの感光ドラム１０１Ｙ上の露光位置（Ｙ露光位置）から画像形成ステーションＫの感光ドラム１０１Ｋ上の露光位置（Ｋ露光位置）までの距離Ｄに、記録材が何枚入るかでタイムラグが決まる。ここで、Ｙ露光位置からＫ露光位置までの距離Ｄとは、次の距離Ｄ１〜Ｄ３を足したものである。Ｄ１は、Ｙ露光位置から感光ドラム１０１Ｙ上の一次転写位置（Ｙ一次転写位置）までの感光ドラム１０１Ｙ上の距離である。Ｄ２は、Ｙ一次転写位置から感光ドラム１０１Ｋ上の一次転写位置（Ｋ一次転写位置）までの中間転写ベルト１２１上の距離である。Ｄ３は、Ｋ一次転写位置からＫ露光位置までの感光ドラム１０１Ｋ上の距離である。そして、この距離Ｄの間に、何枚の記録材の画像形成が行われるかで、強制補給フラグが立ってから実際に強制補給モードを実行するまでに生じる最大のタイムラグが決まる。したがって、強制補給モードを実行可能な所定のタイミングは、強制補給フラグが立ってから、画像形成を行う記録材のサイズに応じた所定の対応枚数の画像形成を行った直後となる。
【００８１】
例えば、本実施形態の場合、各画像形成ステーションで露光位置から一次転写位置までの感光ドラム上の距離が４５ｍｍで同じであるため、Ｄ１、Ｄ３は４５ｍｍとなる。また、Ｙ一次転写位置とＫ一次転写位置との間の距離Ｄ２は２８５ｍｍである。したがって、Ｙ露光位置からＫ露光位置までの距離Ｄは３７５ｍｍとなる。ここで、Ａ４の記録材（搬送方向長さ２１０ｍｍ）に画像形成する場合、現像装置１０４Ｋの強制補給フラグが立った時には、すでに画像形成ステーションＹでは１枚画像形成が終了し、さらに２枚目が画像形成されている途中である。したがって、すでに画像形成を開始されたＹトナー等を無駄にしないため、Ｋのビデオカウントが通知され、強制補給フラグが立つと共にその画像の画像形成を完了し、さらに少なくとも２枚は画像形成完了させてから強制補給モードを実行させる。即ち、本実施形態では、強制補給フラグが立ってから強制補給モードを実行するまでＡ４サイズの記録材の画像形成２枚分のタイムラグがある。したがって、本実施形態でＡ４サイズの記録材に連続画像形成を行った場合、現像装置１０４Ｋの強制補給フラグが立ってから、２枚（所定の対応枚数）の画像形成を行った直後に、強制補給モードが実行されることになる。
【００８２】
同様に、Ａ３の記録材（搬送方向長さ４２０ｍｍ）に画像形成する場合には、現像装置１０４Ｋの強制補給フラグを立てた時に、画像形成ステーションＹはすでに次の画像形成途中である。したがって、Ｋのビデオカウントが通知され、強制補給フラグが立つと共にその画像の画像形成を完了し、さらに少なくとも１枚は画像形成完了させてから強制補給モードを実行させる。即ち、本実施形態では、強制補給フラグが立ってから強制補給モードを実行するまでＡ３サイズの記録材の画像形成１枚分のタイムラグがある。したがって、本実施形態でＡ３サイズの記録材に連続画像形成を行った場合、現像装置１０４Ｋの強制補給フラグが立ってから、１枚（所定の対応枚数）の画像形成を行った直後に、強制補給モードが実行されることになる。同様にＡ４よりも小さい画像サイズの場合には、強制補給フラグが立ってから実際に強制補給モードを実行するまでに画像形成される枚数は増える。
【００８３】
但し、強制補給フラグが立ってから強制補給モードを実行するまでのタイムラグの条件（所定のタイミング）はこれに限らない。画像処理のコントローラとエンジンコントローラ間の通信の制約、或いは、記録材が中間転写ベルト１２１からトナー像が転写される二次転写位置を確実に通過してから強制補給モードを実行する等、他の制約が有る場合には、それに準ずるものである。また、Ｋ以外の現像装置で強制補給フラグが立った場合には、その位置に応じてタイムラグが変わる。即ち、中間転写ベルト１２１の回転方向上流側の画像形成ステーション程、タイムラグが小さくなる。したがって、強制補給フラグが立った画像形成ステーションによって、所定のタイミングを変えるようにしても良いし、一律に同じとしても良い。
【００８４】
Ｓ４１で強制補給モードを実行できるタイミング（所定のタイミング）であれば画像形成ジョブを中断し、強制補給モードを実行する（Ｓ４３）。即ち、補給強制フラグが立った後（所定の信号がＲＡＭ２１１に記憶された後）の所定のタイミングで補給強制フラグが立ったままである（ＲＡＭ２１１に所定の信号が記憶されている）場合には、画像形成ジョブを中断して強制補給モードを実行する。この時のトナー補給量は、実際に強制補給モードを実行する時点における残補給量Ｍ（ｒｅｍａｉｎ）を補給する。即ち、強制補給モードを実行する際に直前に算出した残補給量Ｍ（ｒｅｍａｉｎ）のトナーを補給させる。強制補給モードの動作については、前述の図９と同様である。Ｓ４３で強制補給モードを実行したら、画像形成を再開させる（Ｓ４４）。
【００８５】
一方、Ｓ４１で強制補給モードを実行できる所定のタイミングでなければ、強制補給モードは実行せず、残補給量Ｍ（ｒｅｍａｉｎ）はそのままに画像形成を継続させる（Ｓ４２）。そして次の画像形成でＳ３１〜Ｓ３９を繰り返す。ここで、強制補給フラグを立ててから強制補給モードの実行タイミングまでの間に、印字率の低い画像が形成された場合、Ｓ３９で式７を満たさない可能性がある。即ち、強制補給フラグが立ってから所定のタイミングまでの間に残補給量算出部１５０８により算出した差分（残補給量Ｍ（ｒｅｍａｉｎ））が所定の閾値未満（残補給量閾値Ｍ（ｓｕｐｐｌｙ）未満）となる可能性がある。そこで、本実施形態では、Ｓ３９で式７を満たさなくなった場合には、取消手段としての強制補給判断部１５０９は強制補給フラグを落として強制補給モードをキャンセルする（Ｓ４５）。即ち、強制補給判断部１５０９は、ＲＡＭ２１１に記憶された所定の信号を取り消す。言い換えれば、残補給量Ｍ（ｒｅｍａｉｎ）が残補給量閾値Ｍ（ｓｕｐｐｌｙ）となってから（所定の信号がＲＡＭ２１１に記憶されてから）所定のタイミングまでの間の画像形成により、残補給量Ｍが残補給量閾値Ｍ未満となったとする。この場合に、所定のタイミングでの強制補給モードを中止する。その後、強制補給モードは実行せず、画像形成を継続する（Ｓ４６）。
【００８６】
なお、Ｓ４０で強制補給フラグを立てた後、Ｓ４１で強制補給モードを実行できる所定のタイミングではなく、画像形成を継続した場合に、再び印字率の高い画像が形成されてＳ３９で式７を満たしたままとなる可能性もある。この場合、強制補給判断部１５０９において強制補給フラグは立ち続ける。そして、Ｓ４１で強制補給モードの実行タイミングとなった場合には、画像形成を一旦停止し、強制補給モードを実行する（Ｓ４３）。即ち、補給強制フラグが立った後に画像形成が行われても、所定のタイミングで補給強制フラグが立ったままである場合には、画像形成ジョブを中断して強制補給モードを実行する。その後、残補給量Ｍ（ｒｅｍａｉｎ）を再計算して、画像形成を再開させる（Ｓ４４）。
【００８７】
また、強制補給フラグが立つと、所定のタイミングで画像形成ジョブを止める準備に入り、最上流の画像形成ステーションＹから順次画像形成を止める動作に移行する。画像形成ステーションＹの画像形成を止める前に強制補給フラグが落とされれば、画像形成ジョブを止める準備が中止され、生産性を落とさず画像形成が継続される。強制補給フラグを落とすタイミングが強制補給モードを実行する所定のタイミングと近く、画像形成ステーションＹの画像形成を中断している場合には、強制補給モードは実行されないものの紙間が広がる動作となる。その場合においても、比較例に比べて生産性が高く保たれる。
【００８８】
なお、本実施形態では、強制補給モードが実行可能な所定のタイミングを、強制補給フラグが立ってから記録材のサイズに応じた所定の対応枚数、例えば、Ａ４サイズで２枚の画像形成を行った直後としている。但し、この所定のタイミングが画像形成ジョブの最後の数枚の途中になった場合、敢えて画像形成を中断して強制補給モードを実行せずに最後の画像形成まで行っても、画質に与える影響は殆どない場合がある。したがって、この場合には、最後の画像形成終了後に強制補給モードを実行するようにしても良い。即ち、強制補給フラグが立ってから画像形成ジョブの最終画像までの枚数と、強制補給フラグが立ってから所定のタイミングまでの枚数を比較して、実際の強制補給モードを実行する所定のタイミングを調整しても良い。
【００８９】
言い換えれば、所定のタイミングは、強制補給フラグが立ってから画像形成ジョブが終了するまでの画像形成枚数が、所定の対応枚数よりも多く特定の枚数以下である場合には、画像形成ジョブの最終画像の形成を行った直後とする。ここで、所定の対応枚数は、上述したように、例えばＡ４サイズで２枚であり、特定の枚数とは、所定の対応枚数よりも多く設定される値で、例えば、Ａ４サイズで５枚である。この特定の枚数は、画像形成を中断して強制補給モードを実行せずに最後の画像形成まで行っても、画質に与える影響は殆どないような枚数で設定する。
【００９０】
具体的に説明する。まず、強制補給フラグが立ってから画像形成ジョブが終了するまでの画像形成枚数が３枚で、強制補給フラグが立ってから強制補給モードを実行するまでの所定の対応枚数が２枚であるとする。この場合、強制補給フラグが立ってから２枚の画像形成を行った直後ではなく、画像形成ジョブの残りの３枚の画像形成が終了してから強制補給モードを実行させる。即ち、画像形成ジョブの残りの枚数によっては、強制補給モードを実行するタイミングを遅らせても良い。
【００９１】
［本実施形態の強制補給モードの動作の具体例］
以上の本実施形態の強制補給モードの制御においても比較例と同様に、次のようケースを考える。即ち、「ブラック高Ｄｕｔｙ画像チャート」を５枚、その後、「ブラック低Ｄｕｔｙ画像チャート」５枚の計１０枚の連続画像形成を行う画像形成ジョブを実行した場合を具体的に考える。比較例と同様に、「ブラック高Ｄｕｔｙ画像チャート」とは印字率がＹ＝５％、Ｍ＝５％、Ｃ＝５％、Ｋ＝１００％の画像をＡ４片面に形成したチャートである。また、「ブラック低Ｄｕｔｙ画像チャート」とは印字率がＹ＝５％、Ｍ＝５％、Ｃ＝５％、Ｋ＝１％の画像をＡ４片面に形成したチャートである。
【００９２】
上述したように、画像比率（印字率）１００％のトナー消費量は０．３５ｇであり、その消費量は印字率に比例する。従って、印字率５％のトナー消費量は０．０１７５ｇである。また、最大トナー補給量は０．２０ｇとなっており、低印字率（５％）の場合にはトナー補給量は十分足りているが、高印字率（１００％）が連続出力された場合にはトナー補給量は足りず、所定の条件により強制補給モードが実行される。
【００９３】
ここで、上述した画像形成ジョブ（合計でＡ４片面１０枚の画像形成）を行った場合の残補給量Ｍ（ｒｅｍａｉｎ）の推移について、図１４を用いて説明する。なお、図１４の数値は全てＫ（ブラック）について記述されている。Ｙ（イエロー）とＭ（マゼンタ）とＣ（シアン）については印字率が５％と低い為、強制補給モードが実行されないため、図１４には記載していない。また、説明を簡単にする為、インダク補給量Ｍ（Ｉｎｄｃ）は０とする。
【００９４】
図１４に示すように、「ブラック高Ｄｕｔｙ画像チャート」を画像形成する間は、１枚当たりのトナー消費量は０．３５ｇの為、ビデオカウント補給量Ｍ（Ｖｃ）＝０．３５ｇである。しかし、実際のトナー補給量は補給スクリュー３２の最大回転数Ｂｐｒ＝２、つまり、０．２０ｇであり０．１５ｇ足りない。したがって、「ブラック高Ｄｕｔｙ画像チャート」を画像形成する間、残補給量Ｍ（ｒｅｍａｉｎ）は０．１５ｇずつ積算され、単調増加する。そして５枚目で、ついにＭ（ｒｅｍａｉｎ）は０．７５ｇとなり、残補給量閾値Ｍ（ｓｕｐｐｌｙ）は０．７０ｇを超える。
【００９５】
このとき、図１３のフローチャートに従って、強制補給フラグが立つ（図１３のＳ３９、４０）。但し、前述したように、強制補給フラグが立ってから、実際に強制補給モードを実行するまでに２枚のタイムラグがある。このため、強制補給モードが実行される所定のタイミングは、７枚目の「ブラック低Ｄｕｔｙ画像チャート」の画像形成が終了してからとなる。
【００９６】
ここで、本実施形態では、このタイムラグの間にも残補給量Ｍ（ｒｅｍａｉｎ）の計算を更新し続けて、強制補給モードを実行するタイミングである７枚目までに画像比率の低い画像が形成された場合には、強制補給フラグを落とすようにしている。即ち、６枚目から１０枚目は「ブラック低Ｄｕｔｙ画像チャート」が画像形成されるため、「ブラック低Ｄｕｔｙ画像チャート」を画像形成する間は、１枚当たりのトナー消費量は０．０１７５ｇである。この場合、ビデオカウント補給量Ｍ（Ｖｃ）＝０．０１７５ｇである。６枚目では、Ｍ＝０．０１７５＋０．７５＝０．７６７５ｇであるため、最大補給量０．２０ｇが補給される。すると、残補給量Ｍ（ｒｅｍａｉｎ）は０．５６７５ｇとなる。即ち、６枚目以降は、残補給量Ｍ（ｒｅｍａｉｎ）は０．１８２５ｇずつ減少していくことになる。この結果、６枚目の画像形成により、残補給量Ｍ（ｒｅｍａｉｎ）の値が、強制補給モードを実行する条件である残補給量閾値Ｍ（ｓｕｐｐｌｙ）＝０．７０ｇを下回る。このため、本実施形態では、この時点で強制補給フラグを落とすようにしている。これにより、強制補給モードを実行する所定のタイミングであった７枚目の終了時には、実際には強制補給モードが実行されず、また、画像形成ジョブも中断されず、引き続き、８枚目の「ブラック低Ｄｕｔｙ画像チャート」の画像形成が実行される。
【００９７】
また、本実施形態を、上述の図１４の例を援用して説明すると次のようになる。まず、第１の画像比率（高Ｄｕｔｙ画像チャート）で所定枚数（８枚）の画像形成が行われた場合を考える。この場合、５枚目の終了時に強制補給フラグが立ち、７枚目の終了時に強制補給モードが実行される。一方、第１の画像比率の画像と第１の画像比率よりも低い第２の画像比率（低Ｄｕｔｙ画像チャート）の画像とを合わせて所定枚数（８枚）の画像形成が行われた場合を考える。なお、１枚目から５枚目までが第１の画像比率（高Ｄｕｔｙ画像チャート）で、それ以降は第２の画像比率（低Ｄｕｔｙ画像チャート）で画像形成を行ったとする。この場合、５枚目の終了時に強制補給フラグが立つが、６枚目の終了時に強制補給フラグが落ち、強制補給モードが実行されない。したがって、本実施形態の場合、第１の画像比率で所定枚数の画像形成を行った場合よりも、第１の画像比率の画像と第２の画像比率の画像とを合わせて所定枚数の画像形成を行った場合の方が、強制補給モードが実行される頻度が低くなる。
【００９８】
［実施例と比較例との比較］
次に、「ブラック高Ｄｕｔｙ画像チャート」５枚、その後、「ブラック低Ｄｕｔｙ画像チャート」５枚のサイクルで、５サイクル計５０枚の連続画像形成を行う画像形成ジョブを実行した場合について、実施例と比較例とを比較する。図１５及び図１６に、それぞれの場合の残補給量Ｍ（ｒｅｍａｉｎ）の推移と強制補給モードが実行されるタイミングを示す。なお、実施例は、このような画像形成ジョブを本実施形態の制御で実施した場合の具体例である。
【００９９】
まず、図１５は比較例における残補給量Ｍ（ｒｅｍａｉｎ）の推移と強制補給モードが実行されるタイミングを示している。高Ｄｕｔｙ画像チャートが連続した場合、残補給量Ｍ（ｒｅｍａｉｎ）は５枚目で残補給量閾値Ｍ（ｓｕｐｐｌｙ）を超える。そして、低Ｄｕｔｙ画像チャートによって、徐々に残補給量Ｍ（ｒｅｍａｉｎ）が低下するものの、７枚目で強制補給モードが実行される。従って、７枚目終了（０．２０ｇ補給）＋強制補給モード実行（０．３０ｇ補給）後の残補給量Ｍ（ｒｅｍａｉｎ）は０．０８５ｇ以下になる。比較例では、このような工程が繰り返される為、高Ｄｕｔｙ画像チャート終了後の２枚目で強制補給モードが実行される。したがって、上述のような画像形成ジョブを実行した場合、強制補給モードの実行回数は５回（補給スクリューの合計回転数１７回）となり、１７秒のダウンタイムが発生し、生産性が低下する。
【０１００】
これ対して、図１６に示す実施例の場合、強制補給フラグが立ってから強制補給モードが実行されるタイミングまでのタイムラグの間に、残補給量Ｍ（ｒｅｍａｉｎ）が残補給量閾値Ｍ（ｓｕｐｐｌｙ）を下回った場合には強制補給フラグを落とす。このため、実際には強制補給モードが実行されない。したがって、上述のような画像形成ジョブを実行した場合でも、強制補給モードの実行回数は０回となり、生産性が低下することはない。
【０１０１】
このように本実施形態によれば、強制補給モードを実行可能な構成で、画像品質を保ちながらも、強制補給モードの実行による生産性の低下を抑制可能とすることができる。即ち、強制補給フラグが立っても、強制補給モードが実行される所定のタイミングまでの間に、残補給量Ｍ（ｒｅｍａｉｎ）が残補給量閾値Ｍ（ｓｕｐｐｌｙ）を下回った場合には強制補給フラグを落とすようにしている。このため、必要以上に強制補給モードが実行されることを抑制でき、生産性の低下を抑制できる。
【０１０２】
［他の実施形態］
なお、ダウンタイムの削減効果はプリントジョブの構成（置数、間欠枚数、用紙サイズ、画像Ｄｕｔｙ、片面／両面、プロセススピード等）によって異なる。また、強制補給フラグを立ててから実際に強制補給モードを実行するまでのタイムラグは画像形成装置の構成によっても異なる。（例えば、図１７で示したように、給紙可能信号タイミングとイエローの画像形成タイミングによってはイエローのトナー強制補給モード実行においてもタイムラグが生じる。）なお、置数とは、１つの画像形成ジョブの画像形成枚数である。したがって、上記では、本発明の効果が分かり易い具体例を上げて説明している。
【０１０３】
また、上述の説明では、各トナー補給装置にそれぞれ補給モータを備えた構成について説明したが、前述の特許文献１、２に記載されているような構成にも本発明を適用可能である。具体的には、２色のトナー補給装置について１個の補給モータを備え、補給モータからトナー補給装置の補給スクリューへの駆動経路を切り替える構成にも本発明は好ましく適用できる。この構成の場合、１個の補給モータの駆動経路を切り替えて２色のトナー補給装置からのトナー補給を行うため、画像形成ジョブ中に１色に対してトナー補給を行える頻度が少なくなる。このため、画像形成ジョブ中のトナー補給では足りない場合が生じ易く、強制補給フラグも立ち易くなると考えられる。したがって、このような場合に、上述した比較例のような制御を行うと、頻繁に強制補給モードが実行され易くなり、生産性が大きく低下する可能性がある。これに対して、この構成で上述したような本発明の制御を行うと、強制補給モードが必要以上に実行されることを抑制できるため、生産性の低下を抑制できる。
【符号の説明】
【０１０４】
２９・・・インダクタンスセンサ（トナー濃度検知手段）／３０・・・トナー補給装置（補給手段）／１０１Ｙ、１０１Ｍ、１０１Ｃ、１０１Ｋ・・・感光ドラム（像担持体）／１０４Ｙ、１０４Ｍ、１０４Ｃ、１０４Ｋ・・・現像装置／２０６・・・ＣＰＵ（通常実行手段、強制実行手段）／２１１・・・ＲＡＭ（記憶手段）／１５００・・・制御部（制御手段）／１５０４・・・差分算出部（トナー濃度算出手段）／１５０６・・・トナー補給量算出部（算出手段）／１５０８・・・残補給量算出部（差分算出手段）／１５０９・・・強制補給判断部（取消手段）
【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】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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