(57)【要約】【課題】トナーとキャリアからなる二成分現像剤を使用した電子写真方式による画像形成装置おいて、トナー残量が少なくなってトナー補給能力が低下しても、トナーが無くなる直前まで、印字濃度ムラが生じない画像形成装置およびその制御方法を提供することを目的とする。【解決手段】画像形成装置は、印刷する画像データを取り込む画像メモリ１０２、トナー補給能力の閾値等が記憶されているＲＯＭ１０４、画像メモリ１０２に取り込まれた画像データの各ページの印字率を計算する印字率計算手段１０６、印字率計算手段１０６算出された印字率などに基づいてトナー消費量を算出するトナー消費量計算手段１０７、毎回のトナー消費量からトナー残量を算出するトナー残量計算手段１０８、印字速度を設定する印字速度設定手段１０９等を備え、トナー残量から求められるトナー補給装置のトナー補給能力が低くなった場合に印字速度を低速に切り換える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光ドラムからなる潜像担持体と、
トナーとキャリアとを攪拌して二成分現像剤を前記潜像担持体の表面に供給する現像装置と、
交換可能なトナーカートリッジからトナーを排出させて前記現像装置にトナーを補給するトナー補給装置と、
印字すべき画像データが入力される画像メモリと、
制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記トナーカートリッジのトナー残量から求められる前記トナー補給装置のトナー補給能力が所定以下になった場合に印字速度を低速度に切り換えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成装置において、印字速度を切り換えるタイミングは１ジョブ単位とする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、前記トナー残量は、前記画像メモリに入力された画像データに基づいて算出されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載の画像形成装置において、前記トナーカートリッジは回転型トナーボトルであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
感光ドラムからなる潜像担持体と、
トナーとキャリアとを攪拌して二成分現像剤を前記潜像担持体の表面に供給する現像装置と、
交換可能なトナーカートリッジからトナーを排出させて前記現像装置にトナーを補給するトナー補給装置と、
印字すべき画像データが入力される画像メモリと、
を備えた画像形成装置の印字速度制御方法であって、
前記トナーカートリッジのトナー残量から求められる前記トナー補給装置のトナー補給能力が所定値以下になった場合に印字速度を低速度に切り換えることを特徴とする印字速度制御方法。
【請求項６】
請求項５に記載の印字速度制御方法おいて、印字速度を切り換えるタイミングは１ジョブ単位とすることを特徴とする印字速度制御方法。
【請求項７】
請求項５又は６に記載の印字速度制御方法において、前記トナー残量は、前記画像メモリに入力された画像データに基づいて算出されることを特徴とする印字速度制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トナーとキャリアからなる二成分現像剤を用いた電子写真法による画像形成装置及びその印字速度制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
感光体の表面に形成した静電潜像を現像装置によってトナー画像に顕像化した後、所定の用紙に転写する電子写真方式の画像形成装置では、一般にトナーとキャリアとを含む二成分系の現像剤が使用されており、顕像化を適性に行わせるために現像装置内のトナー濃度を所定の範囲に維持することが必要である。
【０００３】
ところで、二成分系の現像剤が使用される画像形成技術にあっては、トナー補給装置に装着されて使用される交換式のトナーカートリッジは、一般的にトナー残量が少なくなってくると単位時間当たりのトナーの排出量が少なくなってくることから、トナー補給装置からのトナー補給量を一定に保つことできなくなり、通常の印字速度でも現像槽内のトナー濃度を所定の範囲に維持することができなるくなるという問題がある。
【０００４】
図４は、トナー補給装置に装着して使用される標準的な回転型のトナーカートリッジについて、トナー補給モータの回転時間（トナーカートリッジの回転量）とトナーカートリッジのトナー排出量との関係、即ち、トナーカートリッジのトナー排出特性を示したものである。図４から分かるように、トナーモータの回転時間が３０分まではトナー残量がリニアに減っていく、即ち、単位時間当たりのトナー排出量は一定である。しかし、回転時間が３０分を過ぎると、トナー残量カーブが緩やかになる、即ち、単位時間当たりのトナー排出量が減少してくる。そうなると通常の印字率原稿でも印字速度が一定ではトナー濃度を所定の範囲に維持することができなくなり、ジョブの途中で印字濃度が異なってしまうという問題がある。
【０００５】
印字品質に印字濃度ムラが生じないようにする技術としては、例えば、特許文献１に開示されているようなものがある。しかし、この先行技術は、トナー補給開始後、トナー濃度センサにより検出されたトナー濃度が所定濃度に達するまで、単位時間当たりのトナー補給量を定常補給量よりも減少させるようにしたもので、トナー残量の減少により生じる上述の問題に対応したものではない。
【特許文献１】特開平７−１２１０１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上述のごとき問題を解決するためになされたものであり、二成分系の現像剤を使用する画像形成技術において、トナーカートリッジのトナー残量が減少してトナー補給装置のトナー補給能力が低下してもトナーが無くなる直前まで、濃度ムラのない一定の印字品質を保った印字を可能にする画像形成装置及びその印字速度制御方法を提供することを目的としたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上述のごとき課題を解決するために、以下の技術手段により構成される。
第１の技術手段は、感光ドラムからなる潜像担持体と、トナーとキャリアとを攪拌して二成分現像剤を前記潜像担持体の表面に供給する現像装置と、交換可能なトナーカートリッジからトナーを排出させて前記現像装置にトナーを補給するトナー補給装置と、
印字すべき画像データが入力される画像メモリと、制御手段と、を備えた画像形成装置であって、前記制御手段は、前記トナー補給装置のトナー補給能力が所定値以下になった場合に印字速度を低速度に切り換えることを特徴とする。
【０００８】
第２の技術手段は、第１の技術手段において、印字速度を切り換えるタイミングは１ジョブ単位とすることを特徴とする。
【０００９】
第３技術手段は、第１又は２の技術手段において、前記トナー残量は、前記画像メモリに入力された画像データに基づいて算出されることを特徴とする。
【００１０】
第４技術手段は、第１から３のいずれかの技術手段において、前記トナーカートリッジは回転型トナーボトルであることを特徴とする。
【００１１】
第５の技術手段は、感光ドラムからなる潜像担持体と、トナーとキャリアとを攪拌して二成分現像剤を前記潜像担持体の表面に供給する現像装置と、交換可能なトナーカートリッジからトナーを排出させて前記現像装置にトナーを補給するトナー補給装置と、印字すべき画像データが入力される画像メモリと、を備えた画像形成装置の印字速度制御方法であって、前記トナーカートリッジのトナー残量から求められる前記トナー補給装置のトナー補給能力が所定値以下になった場合に印字速度を低速度に切り換えることを特徴とする。
【００１２】
第６の技術手段は、第５の技術手段において、印字速度を切り換えるタイミングは１ジョブ単位とすることを特徴とする。
【００１３】
第７の技術手段は、第５又は６の技術手段において、前記トナー残量は、前記画像メモリに入力された画像データに基づいて算出されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、トナーカートリッジのトナー残量が少なくなってトナー補給装置のトナー補給能力が所定値以下になったとしても、トナーが無くなる直前までトナー濃度ムラにより生じる印字濃度ムラのない一定の印字画質を維持することができる。また、印字速度を切り替えるタイミングを１ジョブ単位とすることにより、同一ジョブ内で濃度ムラが生じることもなくなる。
【００１５】
また、トナーカートリッジに回転型トナーボトルを採用した場合、トナー残量の多少にかかわらず、トナー排出量が計算値から大きくずれることがないので、適切な時期に印字速度を切り換えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明する。図１は、二成分系現像剤による一般的な画像形成装置おける現像装置とトナー補給装置の構成を示したもので、１０は、トナーカートリッジＣからトナーを排出させ、搬入管３０を介して現像装置２０にトナーを補給するトナー補給装置、４０は静電潜像担時体としての感光ドラムである。現像器２０は、トナー補給装置１０からのトナーを現像槽２６内に搬入するトナー搬入部２１、仕切り壁２５により両端部を連通して二分割された現像槽２６に収納されたトナーとキャリアとを攪拌する攪拌部材２２，２３、攪拌された現像材を感光ドラム４０に付与する現像ロール２４などから構成されている。
【００１７】
図２は、本発明による画像形成装置の制御機能について説明するためのブロック図である。以下、複写機を例に説明すると、１０１は、複写濃度、倍率、用紙サイズ、プリント部数など各種の設定する操作部、１０２は、スキャナーで読み取った原稿の画像データを記憶する画像メモリ、１０３は、操作部１０１からユーザが行った各種設定に基づいて、画像メモリに記憶されている画像データの処理を行う画像処理部、１０４は、トナーカートリッジの充填量やトナーカートリッジのトナー排出特性（図４参照）で決められるトナー補給装置のトナー補給能力の閾値等が記憶されているＲＯＭ、１０５は、毎回のトナー残量等の情報を記憶しておくＥＥＥＰＲＭである。１０６は、画像メモリ１０２に取り込まれた画像データの各ページの印字率を計算する印字率計算手段、１０７は、印字率計算手段１０６算出された印字率および、指定された用紙サイズ、プリント部数、プリント濃度等の情報に基づいてトナー消費量を算出するトナー消費量計算手段であり、このトナー消費量はトナーカートリッジから排出されるトナー排出量でもある。１０８は、トナーカートリッジの新品時の充填量から毎回のトナー消費量を減算することにより算出するトナー残量計算手段、１０９は、トナー補給装置のトナー補給能力がＲＯＭ１０４に記憶されている閾値より低下した場合に印字速度を低速度に設定する印字速度設定手段、１１０は、トナー補給装置に装着されているトナーカートリッジからトナーを排出させるためにトナーカートリッジを間歇的に回転駆動するためのトナー補給モータ駆動手段である。
【００１８】
次に、本発明に係る画像形成装置の制御部１００における処理フローの一例について、図３を用いて説明する。まず、ステップＳ１で操作部より、モノクロモード、カラーモード等の設定、用紙サイズ、印刷部数、印刷濃度等の指定が行われ、ステップＳ２で印刷要求が確認されるとステップＳ３に進み、ステップＳ３で印字すべき画像データを画像メモリに取り込む。ステップＳ４で取り込まれた画像データにもとづいて各ページの印字率の計算を行い、ステップＳ５で各ページの印字率、用紙サイズ、印刷部数、印刷濃度、などの情報に基づいてトナー消費量の計算を行い、ステップＳ６でトナーカートリッジＣの前回の残量から今回の消費量を減算して印字処理直前のトナー残量を算出する。ステップＳ７で、トナー残量から求められるトナー補給装置のトナー補給能力がＲＯＭ１０４に記憶されている閾値より低くなったか否かを判定し、閾値以下になった場合はステップＳ８で印字速度を低速に切り換える。トナー補給能力が閾値以下になっていない場合は今回の処理を終了する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】二成分系現像剤による一般的な画像形成装置おける現像装置とトナー補給装置の構成図。
【図２】本発明による画像形成装置の構成を説明する図。
【図３】本発明の画像形成装置における印字速度設定について説明するためのフロー図。
【図４】トナー補給モータ（ＴＭ）回転時間とトナー残量との関係を示す図。
【符号の説明】
【００２０】
１０…トナー補給装置、２０…現像装置、２１…トナー搬入手段、２２，２３…攪拌手段、２４…現像ロール、２５…仕切壁、２６…貯留槽、３０…トナー補給用パイプ、４０…感光ドラム。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2007206412.tif 000006