(57)【要約】【課題】トナー補給による待ち時間を短くし、利便性の高い画像形成装置を提供する。【解決手段】複合機１００は、上記現像装置４が保持する現像剤量を検知するトナー量センサ３４、現像装置４が消費したトナー量を取得するトナー消費量取得部３２と、上記現像装置４にトナーを補給するトナー補給部２０と、過去Ｎ時間における画像形成ジョブ間の頻度Ｐを取得するジョブ頻度取得部３１と、制御部３０とを備え、制御部３０は、上記頻度Ｐが閾値Ａ未満である場合、次の画像形成ジョブの予約がなければ画像形成ジョブ終了後に所定量の現像剤を補給し、次の画像形成ジョブの予約があれば現像剤補給を行わずに上記次の画像形成ジョブを実行する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤を保持する現像剤槽を備えると共に、画像データに基づいて記録媒体上に現像剤画像を形成する画像形成ジョブを実行可能な現像装置と、
上記画像形成ジョブを予約可能なジョブ管理部と、
上記現像剤槽内の現像剤量を検知する現像剤量検知部と、
上記現像剤槽に現像剤を補給する現像剤補給部と、
所定期間における画像形成ジョブの頻度を得るジョブ頻度取得部と、
上記頻度が閾値未満である場合、次の画像形成ジョブの予約がなければ画像形成ジョブ終了後に所定量の現像剤を補給し、次の画像形成ジョブの予約があれば現像剤補給を行わずに上記次の画像形成ジョブを実行する一方、上記頻度が上記閾値以上である場合、画像形成ジョブ非実行時で上記現像剤量検知部の検知結果が現像剤槽内の現像剤量が下限値を下回ったことを示すときに、上記現像剤量検知部の検知結果が現像剤満杯を示すまで現像剤を補給するように、上記現像剤補給部及び現像装置を制御する制御部と、
を備える画像形成装置。
【請求項２】
上記制御部は、上記頻度が閾値未満である場合で、次の画像形成ジョブの予約があり、かつ次の画像形成ジョブに要する現像剤量が上記現像剤槽内の現像剤量以下であるときには、現像剤を補給せずに上記次の画像形成ジョブを実行し、次の画像形成ジョブに要する現像剤量が上記現像剤槽内の現像剤量を超えるときには、次の画像形成ジョブに要する量の現像剤を補給してから画像形成ジョブを実行するように、上記現像剤補給部及び現像装置を制御する請求項１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、プリンタ、ファクシミリ装置、コピー機等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置においては、種々の消耗品の補充又は交換等のタイミングを適切に制御することが求められる。特に、これらの動作のタイミングは、画像形成動作を中断（タイムダウン）させることがないように行うことが重要である。
【０００３】
その一例として特許文献１には、感光体上に残留し、クリーニング部により回収されたトナーの量が一定の値を超えたことをセンサにて検知し、廃トナータンクニアフルとして検出するニアフル手段として、感光体のトナー付着量を検出する検出手段と印字する画素数をカウントするカウント手段とを用いて廃トナーのニアフル状態を検出する手段を用いている。特許文献１では、これによって実際のタンク交換時期を明瞭にし、タイムダウンの発生を軽減することができるとしている。
【特許文献１】特開２００５‐３２６８１４号公報（２００５年１１月２４日公開）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
現像装置にトナーを補給する補給機構を備えた画像形成装置では、トナー補給のタイミングも重要となる。このタイミングとして、例えば画像形成動作終了後又は電源投入時に現像器内のトナー残量の検出を行い、トナー残量が所定値以下になったことが検出されると、現像器内にトナーが満杯になるまでトナー補給を行うことが考えられる。
【０００５】
しかし、トナーを補給するためのトナーコンテナと現像器とが常時接続されておらず、補給時にトナーコンテナと現像器とを接続するロータリー式の現像器等、トナー補給中は現像ができない画像形成装置は多く、このような画像形成装置では、トナー補給動作が完了するまで画像形成を実行できない。
【０００６】
そこで、本発明の課題は、現像剤補給による待ち時間を短くすることが可能であって、利便性の高い画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１の画像形成装置は、現像剤を保持する現像剤槽を備えると共に、画像データに基づいて記録媒体上に現像剤画像を形成する画像形成ジョブを実行可能な現像装置と、上記画像形成ジョブを予約可能なジョブ管理部と、上記現像剤槽内の現像剤量を検知する現像剤量検知部と、上記現像剤槽に現像剤を補給する現像剤補給部と、所定期間における画像形成ジョブ間の頻度を取得するジョブ頻度取得部と、上記頻度が閾値未満である場合、次の画像形成ジョブの予約がなければ画像形成ジョブ終了後に所定量の現像剤を補給し、次の画像形成ジョブの予約があれば現像剤補給を行わずに上記次の画像形成ジョブを実行する一方、上記頻度が上記閾値以上である場合、画像形成ジョブ非実行時で上記現像剤量検知部の検知結果が現像剤槽内の現像剤量が下限値を下回ったことを示すときに、上記現像剤量検知部の検知結果が現像剤満杯を示すまで現像剤を補給するように、上記現像剤補給部及び現像装置を制御する制御部と、備える。
【０００８】
上記画像形成装置は、画像形成ジョブを頻繁に実行しているときには、次の画像形成ジョブが予約されていない限り現像剤補給を実行することで、一回の現像剤補給にかかる時間を少なくすることができる。そのため、一回の現像剤補給により補給動作以外の動作が待機または中断される時間を短縮することができるという効果を奏する。
【０００９】
また、請求項２の画像形成装置は、請求項１の画像形成装置であって、上記制御部は、上記頻度が閾値未満である場合で、次の画像形成ジョブの予約があり、かつ次の画像形成ジョブに要する現像剤量が上記現像剤槽内の現像剤量以下であるときには、現像剤を補給せずに上記次の画像形成ジョブを実行し、次の画像形成ジョブに要する現像剤量が上記現像剤槽内の現像剤量を超えるときには、次の画像形成ジョブに要する量の現像剤を補給してから画像形成ジョブを実行するように、上記現像剤補給部及び現像装置を制御する。
【００１０】
これによって、画像形成ジョブに要するだけの現像剤量を現像剤槽内に常に確保することができ、画像の不具合等が起こりにくいという効果を奏する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の画像形成装置は、画像形成ジョブを頻繁に実行しているときには、次の画像形成ジョブが予約されていない限り現像剤補給を実行することで、一回の現像剤補給にかかる時間を少なくすることができる。そのため、一回の現像剤補給により補給動作以外の動作の動作が待機または中断される時間を短縮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面に基づいて本発明の画像読取装置の実施の一形態として、複合機１００を例に説明する。複合機１００は、複数の処理モード、すなわち複写モード、ファクシミリモード及びプリンタモードを備える。
【００１３】
＜１．画像形成部の構成＞
図１は、本実施の形態の複合機１００の画像形成部の要部構成を示す正面図である。複合機１００は、図１に示すように、矢印で示す方向に回転可能な感光体ドラム（像担持体）１を備えると共に、感光体ドラム１の周囲にその回転方向に沿って、感光体ドラム１を帯電させる帯電ローラ２、感光体ドラム１上に光を照射することで静電潜像を形成するレーザユニット３、静電潜像をトナー像として現像する現像装置４、感光体ドラム１上のトナー像を一次転写する中間転写装置５、一次転写後の感光体ドラム１上の残留トナーを除去するクリーニング装置６を備える。また、複合機１００は、一次転写後のトナー像を用紙上に二次転写する二次転写装置７、二次転写後の用紙上にトナー像を定着させる定着装置８、用紙を図示しない用紙収容部から、二次転写装置７、定着装置８を通って複合機１００外に排出する搬送ベルト９、トナー槽４２にトナーを補給するトナー補給装置２０（現像剤補給部）等を備える。
【００１４】
感光体ドラム１は、静電潜像を担持可能であればよく、その構成は特に限定されるものではない。感光体ドラム１としては、従来の電子写真方式の画像形成装置に利用されてきた感光体ドラムを好適に利用することができる。
【００１５】
帯電ローラ２は、図示しない帯電バイアス印加部から電圧を印加され、感光体ドラム１表面を一様に帯電させる。なお、帯電ローラ２に代えて、感光体ドラム１表面を帯電させることができる従来公知の帯電部材を適宜用いることができる。
【００１６】
レーザユニット３は、レーザ光源及び可動のミラー等を備える。レーザユニット３はレーザ光源からの光によって、帯電ローラ２によって帯電された感光体ドラム１の表面を除電することで静電潜像を形成する。
【００１７】
現像装置４は所謂ロータリー式の現像装置であって、感光体ドラム１の回転軸に平行な回転軸を備え、この回転軸の周囲に４つの現像器４１（４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋ）が、この順に設けられている。現像器４１はそれぞれ、トナーを収容するトナー槽（現像剤槽）４２、トナーを撹拌して帯電させる撹拌部４３、帯電したトナーを感光体ドラム１に搬送するための現像ローラ４４、現像器４１外部からトナー槽４２内にトナーを補給するための補給口４５を備える。現像ローラ４４は、トナーを感光体ドラム１上に搬送することができる。現像時には、現像装置４が、回転によって４つの現像器４１を順次現像位置に配する。現像位置とは、現像器４１の現像ローラ４４が、感光体ドラム１に対して一定のギャップを持って対向するように保持される位置であり、現像ローラ４４が感光体ドラム１上にトナーを搬送可能な位置である。
【００１８】
中間転写装置５は、矢印方向に移動可能な中間転写ベルト（中間転写体）５１、感光体ドラム１との間に中間転写ベルト５１を挟むように設けられた中間転写ローラ５２、中間転写ベルト５１の移動方向において二次転写部７より下流に設けられたクリーニング部材５３を備える。
【００１９】
一次転写時には、トナー像が感光体ドラム１から中間転写ベルト５１に転写される。上記現像装置４による現像および中間転写ローラ５２による一次転写が、４色のトナーについて順次実行されることで、中間転写ベルト５１上に４色のトナー画像が重ね合わされる。
【００２０】
クリーニング装置６は、一次転写後に感光体ドラム１上に残留するトナーを除去する。クリーニング装置６については、ブレード状、ロールブラシ状等、適宜その形態を変更することができる。
【００２１】
定着装置８は、搬送ベルト９の移動方向において二次転写装置７より下流に設けられており、熱圧着によって用紙上にトナー像を定着させる。
【００２２】
トナー補給装置２０は、４色のトナーをそれぞれ収容する４つのトナーコンテナ２１（２１（２１Ｋ、２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ）と、補給口４５に挿入され、各コンテナから対応する現像器４１にトナーを送る４つのノズル２２（２２Ｋ、２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ）とを備える。現像器４１が回転移動するのに対して、トナー補給装置２０は画像形成装置本体１０１に固定されている。つまり、現像器４１は、トナー補給装置２０に対して移動可能に取り付けられている、ともいえる。本実施形態では、トナー補給装置２０は、４つの現像器４１のうち現像位置にある現像器のトナー槽４２にトナーを補給するようになっている。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、トナー補給装置２０は現像位置以外に位置する現像器４１にトナーを補給するものであってもよい。
【００２３】
＜２．制御系の構成＞
図２は、複合機１００の制御系の構成を示すブロック図である。この図に示すように、複合機１００はさらに、受付部６０、制御部３０、ジョブ頻度取得部３１、トナー消費量取得部３２、ジョブ管理部３３、トナー満杯センサ３４、トナー空センサ３５を備える。
【００２４】
受付部６０は、画像形成ジョブを始めとするジョブを受付可能であり、具体的には回線２００に接続するモデム６１、コンピュータ（ＰＣ）２０１に接続するインターフェイス（Ｉ／Ｆ）６２、ハードキー及び表示画面上のソフトキー等を介してユーザからの入力を受け付ける操作盤６３、図示しない載置台上の原稿を読み取るスキャナ６４等を備える。
【００２５】
制御部３０は、複合機１００の各部との間でデータ信号及び制御信号の送受信を行って、複写動作やプリント動作などを統括的に制御したり、回覧転送機能を含むファクシミリ伝送制御を行なったりするものである。
【００２６】
トナー消費量取得部３２、及びトナー量センサ３４は、現像剤量検知部として機能する。トナー消費量取得部３２は、画像データから得られるドット数に基づいて、トナーの消費量を取得する。なお、これに限らず、トナーの消費量を取得することのできる装置であれば、トナー消費量取得部８０に適宜代えて用いることができる。トナー満杯センサ３５は、トナー槽４２内のトナー量が好適な範囲の上限及び下限に達したことを少なくとも検知することができるものであればよく、公知の技術を好適に利用することができる。これらのセンサとしては、例えば、光透過率、透磁率等を利用してトナー槽４２内のトナー量を検知するものがあげられる。本実施形態では、トナー量センサ３４として、透磁率によってＴ／Ｃ（トナー／キャリア）に応じた出力値を示すものを用いる。
【００２７】
ジョブ頻度取得部３１は、過去Ｎ時間（所定期間）内の受付部６０の受付状況から、Ｎ時間内における画像形成ジョブの頻度を取得することができる。
【００２８】
ジョブ管理部３３は、処理実行命令を複数受けた際に、これら複数のジョブの予約状況を管理するものである。つまり、複数のジョブの実行命令を受けると、受付順に各ジョブの処理モード及び各種条件（印刷条件等）をメモリに記憶しておき、この予約順に処理モードを切り換えながら各処理動作が実行されるように制御するものである。
【００２９】
制御部３０、トナー消費量取得部３２、ジョブ頻度取得部３１等は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、及びＲＡＭ（Random Access Memory）等によって構成可能である。ＣＰＵはスキャナ６４からの画像情報を電子化して画像データを作成したり、種々の演算を行ったりすることができる。ＲＯＭにはＣＰＵによって行われる制御に関するプログラムや、複合機１００内の各部の動作に関するプログラム等が格納されている。また、ＲＡＭは、ＣＰＵの作業領域として機能する他、操作盤６３へのユーザからの入力内容等の受付部６０の受け付け内容を保持する領域、ＰＣ２０１等から受け取った画像データを保持する領域等を有している。
【００３０】
＜３．トナー補給タイミング＞
図３〜５を参照して、トナー補給装置２０によるトナー補給のタイミングについて、具体的に説明する。図３はトナー補給モードを選択する際の処理動作のフローチャートであり、図４及び５は、第一及び第二のトナー補給モードをそれぞれ示すフローチャートである。
【００３１】
（３‐１）補給モード選択
図３に示すように、ジョブ頻度取得部３１はジョブ受付状況をモニターし、過去Ｎ時間における画像形成ジョブの間隔の頻度Ｐを算出する（Ｓ１）。制御部３０は、この頻度Ｐと閾値Ａとを比較し、Ｐ＜Ａであれば（Ｓ２でＹｅｓ）第一補給モードを選択する。一方、Ｐ≧Ａであれば（Ｓ２でＮｏ）第二補給モードを選択する。
【００３２】
Ｎは任意に設定可能な数字であり、ジョブ頻度取得部３１は、例えば過去３０分、１時間、２時間、又は前日（一日）等における画像形成ジョブの間隔の頻度Ｐを取得することができる。
【００３３】
また、ジョブ頻度取得部３１は、複合機１００に電源が入っている間は常に過去Ｎ時間内の画像ジョブ受付状況を取得するようになっていることが好ましい。また、これに合わせて制御部３０も、複合機１００に電源が入っている間は常にジョブ頻度取得部３１の取得結果に基づいて、このモード選択を随時行うようになっていることが好ましい。
【００３４】
しかし、本発明はこれに限定されず、ジョブ状況を取得する取得期間と、選択した結果を保持する保持期間とを設けてもよい。この場合、例えばジョブ頻度取得部３１が特定の期間内でのＮ時間（例えば電源ＯＮからＮ時間）における画像ジョブ受付状況を取得し、制御部３０はこの取得結果に基づいて選択したモードを、次の取得期間を終えてモードが新たに設定されるまで保持するようになっていてもよい。
【００３５】
頻度Ｐは、過去Ｎ時間における画像形成ジョブ受付頻度を表すものであればよい。
【００３６】
例えば、ジョブ頻度取得部３１は、一の画像形成ジョブ受け付け後次の画像形成ジョブを受け付けるまでの時間を過去Ｎ時間に渡って集計すると共に、その平均時間を頻度Ｐとして取得するようになっていてもよい。この場合、制御部３０はこの平均時間に対応するような閾値Ａ（例えば５分、１０分、又は３０分等、適宜変更可能）を有しており、この頻度Ｐと閾値Ａとを比較するようになっていればよい。
【００３７】
また、他の例として、ジョブ頻度取得部３１は、過去Ｎ時間における画像形成ジョブ数を集計し、これを頻度Ｐとするようになっていてもよい。この場合、制御部３０はこのジョブ数に対応するような閾値Ａ（例えば５回、１０回、又は３０回等、適宜変更可能）を有しており、この頻度Ｐと閾値Ａとを比較するようになっていればよい。
【００３８】
（３‐２）第一補給モード
図４に示すように、第一補給モードは、画像形成ジョブ完了後（Ｓ１１）、予約ジョブがなければ（Ｓ１２でＮｏ）、所定量のトナーを補給する（Ｓ１３）ようになっている。
【００３９】
この「所定量」とは、トナー槽４２内のトナー量を、画像形成が円滑に行われる程度に保つことができるものであればよく、特に限定されない。「所定量」は、例えば前回のトナー補給からステップＳ１１の一の画像形成ジョブ完了までのトナー消費量であってもよい。このトナー消費量は、トナー消費量取得部３２によって得ることができる。また、この他に「所定量」としては、予め定められた一定の値（例えば１ｇ、又は２ｇ等）とすることもできる。また、さらに他には「所定量」を、トナー槽４２内のトナー量が予め設定されている基準値を超えるだけの量とすることもできる。この場合は、例えばＴ／Ｃに一定の基準値を設け、トナー量センサ３４によって得られるＴ／Ｃをこの基準値以上に保つようにトナーを補給すればよい。また、この基準値は、下記（３‐３）欄で述べるトナー量の下限値よりも大きく、上限値よりも小さい値であることが好ましい。
【００４０】
複合機１００は、図示しない補給量取得部を備え、この補給量取得部によって、補給量がこの「所定量」に達したかどうかを検知してもよい。補給量取得部は、トナー補給装置２０の補給速度及び補給時間等から、トナー補給装置２０が補給したトナー量を得ることができる。
【００４１】
一方、画像形成ジョブが完了したところで次の画像形成ジョブが予約されていた場合（Ｓ１２でＹｅｓ）、制御部３０は、トナー消費量取得部３２の取得結果から、又はトナー量センサ３４の出力値から得られるトナー槽４２内のトナー残量と、次の画像形成ジョブに必要なトナー量とを比較する。これによって、次の画像形成ジョブを実行可能なだけのトナーがトナー槽４２内に残っているかどうかを判断することができる。なお、次の画像形成ジョブに必要なトナー量は、画像データから印字率等を得ることで予測可能である。
トナー量が次の画像形成ジョブを実行するのに充分でない場合（Ｓ１４でＮｏ）、トナー補給装置２０はトナー補給動作を行うように制御される（Ｓ１５）。このとき、トナー補給装置２０は次の画像形成ジョブに必要な量を補給するようになっていてもよいし、上述した「所定量」を補給するようになっていてもよい。一方、トナー量が次の画像形成ジョブを実行するのに充分である場合（Ｓ１４でＹｅｓ）、トナー補給は行わずに画像形成ジョブを実行する（Ｓ１６）。
【００４２】
（３‐３）第二補給モード
図５に示すように、第二補給モードは、非画像形成時に制御部３０によってトナー量センサ３４の出力値を読み込み（Ｓ２１）、この出力値がトナー残量なしを示すときに（Ｓ２２でＹｅｓ）、トナー補給を実行するものである。そしてこのモードにおいてトナー補給装置２０は、トナー量センサ３４の出力値がトナー満杯を検知するまでトナー補給を継続するようになっている。トナー量センサ３４の出力値がトナー残量ありを示す間は（Ｓ２２でＮｏ）、トナー補給装置２０はトナー補給を行わない。
【００４３】
トナー残量なしとは、トナー量が予め設定されている下限値を下回ったことを意味し、トナー満杯とはトナー量が予め設定されている上限値に達したことを意味する。ここでいう下限値及び上限値は、画像形成を実行するのに好適なトナー量の範囲であり、特に限定されるものではなく、画像形成部の構造等によって適宜変更可能な値である。
【００４４】
上記（３‐１）〜（３‐３）に述べたように、本実施形態の複合機１００は、過去Ｎ時間中に画像形成ジョブ数が閾値以上であれば第一補給モード、閾値未満であれば第二補給モードを選択することができる。第一補給モードでは、次の画像形成ジョブの予約がない限りは画像形成ジョブ完了毎にトナー補給を実行する。そして、第二補給モードではトナー槽４２内のトナー残量がなくなるまで画像形成ジョブの実行を継続し、トナー残量がなくなったところで満杯になるまでまとめてトナーを補給する。
【００４５】
つまり複合機１００は、画像形成要求が頻繁でない場合には、第二補給モードとして、トナー補給回数を少なくして一回で補給するトナー量を多くする。これに対して、画像形成要求が頻繁な場合には、第一補給モードとして、第二補給モードよりもトナー補給の間隔を小さくし、つまりトナー補給回数を多くして、トナー残量が無しになる前にトナー補給を行うことができる。こうすることで、一回で補給するトナー量が少なくなるので、一回のトナー補給によるタイムダウンを短縮することができる。さらに、本実施形態の第一モードでは、次の画像形成ジョブが予約されている場合には、トナー残量がそのジョブの実行必要な量に満たない場合にのみ、必要な量だけトナーを補給する。こうすることでさらにトナー補給によるタイムダウンを短縮することができる。
【００４６】
本実施の形態では、＜１.＞欄に述べた様にロータリー式の現像装置を採用している。このように現像器４１が、すなわちトナー槽４２が、トナー補給装置２０に対して移動しながら現像動作を行う画像形成装置では、トナー補給は画像形成を実行することができないので、トナー補給によるタイムダウンが生じやすく、本発明を採用することで得られる効果が大きい。しかし、本発明の効果はこれに限定されるものではなく、現像剤補給中、または現像剤補給後に、タイムダウンを生じるなど、通常通りの画像形成ジョブを実行することができない画像形成装置に利用することができる。例としては、現像剤補給後、補給された現像剤と古い現像剤とを均一に撹拌しないと、画像に不具合が生じるような場合が挙げられる。
【００４７】
また、本実施の形態では、複合機１００は二成分現像剤によって画像を現像するものとしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、一成分現像剤を用いるものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の実施の一形態である複合機の画像形成部の要部構成を示す正面図。
【図２】上記複合機の制御系の要部構成を示すブロック図。
【図３】上記複合機におけるトナー補給モード選択の処理動作を示すフローチャート。
【図４】上記複合機における第一補給モードの処理動作を示すフローチャート。
【図５】上記複合機における第二補給モードの処理動作を示すフローチャート。
【符号の説明】
【００４９】
１００  複合機（画像形成装置）
２０  トナー補給部（現像剤補給部）
３０  制御部
３１  ジョブ頻度取得部
３２  トナー消費量取得部
３３  ジョブ管理部
３４  トナー量センサ
４    現像装置
４２  トナー槽（現像剤槽）
６０  受付部
【図１】
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【図２】
2008052173.tif 000004
【図３】
2008052173.tif 000005
【図４】
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【図５】
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