JP2004038048A

JP2004038048A - 画像形成装置

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Publication number: JP2004038048A
Application number: JP2002198034A
Authority: JP
Inventors: Satoru Yamamoto; 山本　悟; Eiichi Motoyama; 本山　栄一; Mitsuhiko Sato; 佐藤　光彦; Hidenori Sunada; 砂田　秀則
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2002-07-05
Filing date: 2002-07-05
Publication date: 2004-02-05

Abstract

【課題】装置の自動調整中に現像容器中の現像剤が所定量以下となった場合であっても、その現像剤の色に応じて、その後の画像形成が許可されるその他の現像色の画像形成を安定して行うことのできる画像形成装置を提供する。
【解決手段】像担持体１１ａ〜１１ｄ上に形成した静電像を複数色の現像剤を用いて現像する画像形成装置１は、複数の現像容器７７ａ〜７７ｄと、現像容器内の現像剤両を検知する検知手段（７８ａ、７９ａ、Ｆ）と、装置１の状態を調整する調整手段１０１と、を有し、調整手段１０１により調整工程を実行中において検知手段（７８ａ、７９ａ、Ｆ）により現像容器内の現像剤量が所定量以下であると検知された場合、この検知された現像剤の色に応じて調整工程を継続して実行するか否かを制御する構成とされる。
【選択図】　　　　図４

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式或いは静電記録方式を利用する画像形成装置に関するものであり、より詳細には、像担持体上に形成した静電像を複数色の現像剤を用いて現像してカラー画像を得ることのできる画像形成装置であって、装置状態の自動調整機能を有する画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば電子写真方式の画像形成装置では、像担持体としての電子写真感光体を帯電させた後露光して静電像（潜像）を形成し、この静電像を現像剤を用いて現像剤像（トナー画像）として可視化し、これを記録材に転写した後定着させることにより永久記録画像を得る。
【０００３】
又、電子写真方式のカラー画像形成装置として、複数の電子写真感光体に色分解された画像情報に従って形成した静電像を、それぞれ異なる色の現像剤を用いて可視化し、この複数色の現像剤像を記録材に順次転写するか、或いは中間転写体に順次に１次転写した後一括して記録材に２次転写して、例えばフルカラーの画像を形成するものがある。或いは、単一の電子写真感光体に色分解された画像情報に従って形成した静電像を、それぞれ異なる色の現像剤を用いて可視化し、この複数色の現像剤像を記録材に順次転写するか、或いは中間転写体に順次に１次転写した後一括して記録材に２次転写して、例えばフルカラーの画像を形成するものがある。
【０００４】
カラー画像形成装置では、現像剤（トナー）が無くなった場合に装置動作を停止する制御を採用したものがある。しかし、このような構成では、例えば黒色の現像剤（黒トナー）以外の色の現像剤（色トナー）が無くなった場合であっても、モノクロ画像形成のみは行うことができるにも拘らず、装置は停止してしまう。
【０００５】
そこで、従来、色トナーが無くなった場合であってもモノクロ画像形成のみは許可し、カラー画像形成は不許可にするモードを備えた画像形成装置がある。
【０００６】
更に、従来、画像形成装置には常に安定して画像形成を行うために装置状態を自動的に調整する自動調整工程を持つものがある。
【０００７】
自動調整工程の中には、例えば、実際に基準画像を現像し、その基準画像の濃度や幅などを検出した結果に基づいて装置状態を変化させるなどの制御（各種バイアス値の変更、現像剤の補給など）を実行するものがある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のような基準画像を現像する自動調整工程においてもトナーを幾らか消費するため、自動調整工程実行中に現像剤が無くなる場合がある。
【０００９】
従来の画像形成装置における自動調整工程では、その色に拘わらず、トナーが無くなった場合に装置動作を停止したり、自動調整工程を放棄するなどしていた。このため、上述のように、黒トナー以外の色トナーが無くなった後のモノクロ画像形成を可能とするモードを有する場合、その後のモノクロ画像の安定化について考慮されていなかった。
【００１０】
従って、本発明の目的は、装置の自動調整中に現像容器中の現像剤が所定量以下となった場合であっても、その現像剤の色に応じて、その後の画像形成が許可されるその他の現像色の画像形成を安定して行うことを可能とする画像形成装置を提供することである。
【００１１】
本発明の他の目的は、黒色以外の現像剤が所定量以下となった後にもモノクロ画像形成を許可する場合に、黒色以外の色の現像剤が所定量以下となった後のモノクロ画像形成の安定化を図ることのできる画像形成装置を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、像担持体上に形成した静電像を複数色の現像剤を用いて現像する画像形成装置において、それぞれ異なる色の現像剤を収納する複数の現像容器と、前記現像容器内の現像剤量を検知する検知手段と、前記装置の状態を調整する調整手段と、を有し、前記調整手段により調整工程を実行中において、前記検知手段により前記現像容器内の現像剤量が所定量以下であると検知された場合、この検知された現像剤の色に応じて調整工程を継続して実行するか否かを制御することを特徴とする画像形成装置である。
【００１３】
本発明の一実施態様によると、前記検知手段は、前記現像容器から現像手段への現像剤補給量情報の積算値により前記現像容器内の現像剤量を検知する。
【００１４】
又、本発明の一実施態様によると、前記調整手段は、基準画像の形成を介して前記装置の状態を調整する。一実施態様では、画像形成装置は更に、基準画像の濃度を検知するための画像濃度検知手段を有し、前記調整手段は、前記画像濃度検知手段の検知結果に基づいて前記装置の状態を調整する。
【００１５】
本発明において、一実施態様では、前記調整手段により調整工程を実行中において、前記検知手段により黒色以外の現像剤が所定量以下であると検知された場合には調整工程の継続を許可し、前記検知手段により黒色の現像剤が所定量以下であると検知された場合には調整工程の継続を不許可とする。又、他の実施態様では、前記調整手段により調整工程を実行中において、前記検知手段により黒色以外の現像剤が所定量以下であると検知された場合には黒色以外の色の画像形成に関する調整工程のみの継続を不許可にし、前記検知手段により黒色の現像剤が所定量以下であると検知された場合には調整工程の継続を不許可とする。そして、画像形成装置は更に、前記調整手段により調整工程実行中において、前記検知手段により現像剤が所定量以下であると検知され、且つ、調整工程の継続が許可された場合に、調整工程の継続が許可された色のみ、調整工程終了後も画像形成を許可する画像形成許可手段を有していてよい。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。
【００１７】
実施例１
図１は、本発明に係る画像形成装置の概略断面を示す。本実施例の画像形成装置は、電子写真方式を用いてフルカラーの画像を形成することのできるレーザビームプリンタである。本実施例では、画像形成装置１は、装置本体に通信可能に接続されたパーソナルコンピュータなどの外部機器からの画像情報信号に従って画像形成を行う他、装置本体に接続されるリーダ部（図示せず）にて読み取った原稿画像情報に従って画像形成する複写機としても機能し得る。
【００１８】
画像形成装置１は、大別して、画像形成部（４つのステーションａ、ｂ、ｃ、ｄが並設されており、その構成は同一である。）、給紙部、中間転写部、搬送部、定着ユニット、操作部、及び制御ユニット（図示せず）から構成される。以下に、プリンタ部１００が備える個々のユニットについて詳しく説明する。
【００１９】
先ず、画像形成部は、次に述べるような構成になっている。像形成手段としての第１、第２、第３、第４のステーションａ、ｂ、ｃ、ｄでは、像担持体としての感光ドラム１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄがその中心で軸支され、図中矢印方向に駆動モータ（図示せず）によって回転駆動される。感光ドラム１１ａ〜１１ｄの外周面に対向して、その回転方向に帯電手段としてのローラ帯電器１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、露光手段としてのスキャナー１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ、現像手段としての現像装置１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄが配置されている。
【００２０】
画像形成時には、ローラ帯電器１２ａ〜１２ｄにより、回転する感光ドラム１１ａ〜１１ｄの表面に均一な帯電量の電荷を与える。ローラ帯電器１２ａ〜１２ｄには、帯電工程時に所定の帯電バイアス電圧が印加される。次いでスキャナー１３ａ〜１３ｄにより、記録画像信号に応じて変調した、例えばレーザービームなどの光線を感光ドラム１１ａ〜１１ｄ上に照射して走査露光することによって、感光ドラム１１ａ〜１１ｄの表面に静電像を形成する。更に、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）といった４色の現像剤（トナー）をそれぞれ収納した現像装置１４ａ〜１４ｄによって、上記静電像を顕像化する。その後、顕像化された可視画像（トナー画像）を、後述する中間転写体３０に転写する。以上に示したプロセスにより、各色のトナーによる画像形成が順次行われる。
【００２１】
本実施例では、現像装置１４ａ〜１４ｄは、主に樹脂トナー粒子と磁性キャリア粒子とを備える２成分現像剤を用いて、感光ドラム１１ａ〜１１ｄ上に形成した静電像を現像する。つまり、現像装置１４ａ〜１４ｄは、現像装置本体内に２成分現像剤を収容している。又、現像装置１４ａ〜１４ｄの、感光ドラム１１ａ〜１１ｄとの対向部近傍の開口部に位置して、磁界発生手段たるマグネットロールを内蔵した現像剤担持体としての現像ローラが配設されている。そして、現像ローラの回転に伴って、マグネットの磁気力により現像ローラ上に担持され、且つ、その層厚が規制された２成分現像剤から、トナーが感光ドラム１１ａ〜１１ｄ上の静電像に応じて感光ドラム１１ａ〜１１ｄに転移し、感光ドラム１１ａ〜１１ｄ上の静電像を現像する。現像ローラには、現像時に所定の現像バイアス電圧（通常、交流電圧に直流電圧が重畳された交番電圧）が印加される。
【００２２】
トナーは、現像容器としてのトナーボトル７７ａ、７７ｂ、７７ｃ、７７ｄより現像手段たる現像装置１４ａ〜１４ｄに補給される。又、現像装置１４ａ〜１４ｄ内には、現像剤濃度検知手段としてのインダクタンスセンサ（図示せず）が配置されており、現像装置１４ａ〜１４ｄ内におけるトナー濃度（トナー対キャリア比、或いは２成分現像剤中のトナーの割合）をモニタしている。トナーボトル７７ａ〜７７ｄ内には、現像剤補給手段としての補給スクリュー（図示せず）が設けられており、それぞれは、例えば第１ステーションａについて図３に示す補給モータ７８ａ（他のステーションｂ〜ｄに対する補給モータ７８ｂ、７８ｃ、７８ｄについては、構成が同一であるため図示は省略する。）により独立に回転駆動される。補給モータ７８ａ〜７８ｄには、図示の通り羽Ｆが取り付けられており、補給モータ７８ａ〜７８ｄの回転に伴って羽Ｆがフォトインタラプタ７９ａ（他のステーションｂ〜ｄに対するフォトインタラプタ７９ｂ、７９ｃ、７９ｄ）の光路を遮るのを検知することにより、その回転数がモニタされている。
【００２３】
次に、給紙部について説明する。給紙部は、記録材Ｐを収納する部分と、記録材Ｐを搬送するためのローラ、記録材Ｐの通過を検知するためのセンサ、記録材Ｐの有無を検知するためのセンサ、記録材Ｐを搬送路に沿って搬送させるためのガイド（図示せず）などを備えている。
【００２４】
本実施例では、記録材Ｐを収容する部分として、カセット２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、手差しトレイ２７、デッキ２８を有する。又、ピックアップローラ２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄは、カセット２１ａ〜２１ｄから記録材Ｐを１枚ずつ送り出すために設けられている。ピックアップローラ２２ａ〜２２ｄでは、複数枚の記録材Ｐが送り出されることがあるが、ＢＣローラ（分離ローラ）２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄによって確実に一枚だけ分離される。
【００２５】
ＢＣローラ２３ａ〜２３ｄによって１枚だけ分離された記録材Ｐは、更に引き抜きローラ２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄ、レジ前ローラ２６によって搬送され、レジストローラ２５まで搬送される。
【００２６】
又、手差しトレイ２７に収納された記録材Ｐは、ＢＣローラ（分離ローラ）２９によって１枚分離され、レジ前ローラ２６によってレジストローラ２５まで搬送される。
【００２７】
更に、デッキ２８に収納された記録材Ｐは、ピックアップローラ６０によって給紙ローラ６１まで複数枚搬送され、給紙ローラ６１によって一枚だけ確実に分離され、引き抜きローラ６２まで搬送される。更に、記録材Ｐはレジ前ローラ２６によってレジストローラ２５まで搬送される。
【００２８】
次に、中間転写ユニットについて説明する。本実施例の画像形成装置１は、中間転写体として中間転写ベルト３０を有している。中間転写ベルト３０の材料としては、例えば、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）やＰＶｄＦ（ポリフッ化ビニリデン）などが用いられる。中間転写ベルト３０は、駆動ローラ３２、テンションローラ３３、従動ローラ３４に掛け渡されて支持されている。駆動ローラ３２は、中間転写ベルト３０に駆動を伝達する。テンションローラ３３は、ばね（図示せず）の付勢によって中間転写ベルト３０に適度な張力を与える。又、従動ローラ３４は、中間転写ベルト３０を挟んで２次転写領域を形成する。
【００２９】
駆動ローラ３２は、金属ローラの表面に数ｍｍ厚のゴム（ウレタン又はクロロプレン）をコーティングして、中間転写ベルト３０とのスリップを防いでいる。駆動ローラ３２は、ステッピングモータ（図示せず）によって回転駆動される。
【００３０】
各感光ドラム１１ａ〜１１ｄと中間転写ベルト３０とが対向する位置の、中間転写ベルト３０の裏には、トナー画像を中間転写ベルト３０に転写するための１次転写手段として、高圧が印加される１次転写ローラ３５ａ、３５ｂ、３５ｃ、３５ｄが配置されている。
【００３１】
従動ローラ３４に対向して２次転写手段としての２次転写ローラ３６が配置され、中間転写ベルト３０とのニップによって２次転写領域を形成する。２次転写ローラ３６は、中間転写ベルト３０に対して適度な圧力で加圧されている。又、中間転写ベルト３０上の２次転写領域より下流には、中間転写ベルト３０の画像形成面をクリーニングするためのクリーニング装置５０が配されている。このクリーニング装置５０は、クリーナーブレード５１及び廃トナーを収納する廃トナーボックス５２を備えている。クリーナーブレード５１を形成する材料としては、ポリウレタンゴムなどが好適に用いられる。
【００３２】
又、中間転写ベルト３０の表面移動方向において最下流に位置する感光ドラム１１ａより下流側には、画像濃度検知手段として、反射型光学センサであるパッチ検知センサ７６が配置されており、詳しくは後述するように、中間転写ベルト３０上の基準画像（パッチ画像）の濃度を検出する。
【００３３】
定着ユニット（定着器）４０は、内部にハロゲンヒーターなどの熱源を備えた定着ローラ４１ａと、この定着ローラ４１ａに加圧される加圧ローラ４１ｂ（このローラにも熱源を備える場合もある）、上記ローラ対４１ａ、４１ｂから排出されてきた記録材Ｐを搬送する内排紙ローラ４４を備えている。
【００３４】
レジストローラ２５まで搬送された記録材Ｐは、レジストローラ２５よりも記録材Ｐの搬送方向において上流のローラの回転駆動を止めて一旦停止させる。そして、画像形成部ａ〜ｄの画像形成タイミングに合わせてレジストローラ２５を含む上流のローラの回転駆動が再開され、２次転写領域へ送り出される。
【００３５】
２次転写領域において画像が転写され、定着ユニット４０において画像が定着された記録材Ｐは、内排紙ローラ４４を通過した後、切り替えフラッパー７３によって搬送先が切り替えられる。切り替えフラッパー７３がフェイスアップ排紙側にある場合は、記録材Ｐは外排紙ローラ４５によってフェイスアップ排紙トレイ２に排出される。一方、切り替えフラッパー７３がフェイスダウン排紙側にある場合は、記録材Ｐは反転ローラ７２ａ、７２ｂ、７２ｃの方向へ搬送され、フェイスダウン排紙トレイ３へ排出される。
【００３６】
又、記録材Ｐの両面に画像を形成する両面画像形成モードでは、切り替えフラッパー７３によってフェイスダウン排紙側に差し向けられた記録材Ｐは、反転ローラ７２ａなどによりスイッチバックされて、両面記録搬送ローラ７４ａ、７４ｂ、７４ｃによって両面ユニット８０へと搬送される。そして、両面ユニット８０内の記録材Ｐは、中間転写ベルト３０への２面目の画像形成と同期するように、からレジ前ローラ２５、レジストローラ２５を介して２次転写領域へと搬送される。
【００３７】
尚、記録材Ｐの搬送路には、記録材Ｐの通過を検知するために複数のセンサが配置されており、給紙リトライセンサ６４ａ、６４ｂ、６４ｃ、６４ｄ、デッキ給紙センサ６５、デッキ引き抜きセンサ６６、レジストセンサ６７、内排紙センサ６８、フェイスダウン排紙センサ６９、両面プレレジセンサ７０、両面再給紙センサ７１などがある。又、記録材Ｐを収納するカセット２１ａ〜２１ｄには、記録材Ｐの有無を検知するカセット紙有無センサ６３ａ、６３ｂ、６３ｃ、６３ｄが配置され、手差しトレイ２７には手差しトレイ２７上の記録材Ｐの有無を検知する手差しトレイ紙有無センサ７４が配置され、デッキ２８にはデッキ２８内の記録材Ｐの有無を検知するデッキ紙有無センサ７５が配置されている。
【００３８】
又、画像形成装置１が備える制御ユニットは、上記各ユニット内の機構の動作を制御するための制御基板（図示せず）や、モータドライブ基板（図示せず）などを備えている。
【００３９】
更に、本実施例では、操作部４は、画像形成装置１の上面に配置されており、記録材Ｐの収納された給紙部（給紙カセット２１ａ〜２１ｄ、手差しトレイ２７、デッキ２８）の選択、排紙トレイ（フェイスアップトレイ２、フェイスダウントレイ３）の選択、タブ紙束の指定などが可能である。
【００４０】
次に、カセット２１ａから記録材Ｐを搬送する場合を例に、上記構成の画像形成装置１の動作に即して更に説明する。
【００４１】
画像形成動作開始信号が発せられてから所定時間経過後、先ず、ピックアップローラ２２ａにより、カセット２１ａから記録材Ｐが一枚ずつ送り出される。そして、記録材Ｐは、給紙ローラ２３によって引き抜きローラ２４ａ、レジ前ローラ２６を経由して、レジストローラ２５まで搬送される。その時レジストローラ２５は停止されており、記録材Ｐの先端はニップ部に突き当たる。その後、画像形成部（ステーションａ〜ｄ）が画像の形成を開始するタイミングに合わせてレジストローラ２５は回転を始める。この回転時期は、記録材Ｐと画像形成部より中間転写ベルト３０上に１次転写されたトナー画像とが２次転写領域において一致するようにそのタイミングが設定されている。
【００４２】
一方、画像形成部（ステーションａ〜ｄ）では、画像形成動作開始信号が発せられると、前述したプロセスにより中間転写ベルト３０の表面移動方向において１番上流にある感光ドラム１１ｄ上に形成されたトナー画像が、高電圧が印加された転写ローラ３５ｄによって１次転写領域において中間転写ベルト３０に１次転写される。１次転写されたトナー画像は、次の画像形成部の１次転写領域まで搬送される。そこでは各ステーション間を中間転写ベルト３０によりトナー画像が搬送される時間だけ遅延して画像形成が行われており、前画像の上に画像先端を合わせて次のトナー画像が転写されることになる。以下も同様の工程が繰り返され、結局４色のトナー画像が中間転写ベルト３０上において１次転写される。
【００４３】
その後、記録材Ｐが２次転写領域に進入し、中間転写ベルト３０に接触すると、記録材Ｐの通過タイミングに合わせて２次転写ローラ３６に、高電圧が印加される。そして、前述したプロセスにより中間転写ベルト３０上に形成された４色のトナー画像が記録材Ｐの表面に一括して２次転写される。
【００４４】
その後、記録材Ｐは定着ローラ４１ａと加圧ローラ４１ｂとのニップ部まで案内される。そしてローラ対４１ａ、４１ｂの熱及びニップの圧力によってトナー画像が記録材Ｐの表面に定着される。その後、記録材Ｐは、切り替えフラッパーの切り替え方向に応じて、フェイスアップ排紙トレイ２又はフェイスダウントレイ３に排出される。
【００４５】
図２は、本実施例の画像形成装置１の制御態様を模式的に示す。
【００４６】
制御ユニットに設けられた制御手段としてのＣＰＵ１０１は、画像形成装置１の基本制御を行う。ＣＰＵ１０１には、記憶手段として、制御プログラムが書き込まれたＲＯＭ１０２及び処理を行うためのワークＲＡＭ１０３が、アドレスバス又はデータバスを介して接続されている。プリンタ部１００の画像形成部には、画像形成動作を行うためのモータ（図示せず）、クラッチ、センサなどの各負荷が接続されている。ＣＰＵ１０１は、制御プログラムの内容に従って画像形成動作を実行する。
【００４７】
又、ＣＰＵ１０１には操作部４が接続されている。更に、ＣＰＵ１０１には、原稿画像をデジタルデータに変換するリーダー部１０４と、デジタルデータに対して画像処理を行う画像処理部１０５、画像処理部１０５にて処理された画像データを蓄積するためのＨＤＤ（ハードディスクドライブ）１０６が接続されている。
【００４８】
ネットワークＩ／Ｆ１０７は、ネットワークを介して接続された外部のクライアントＰＣ１０８とのデータ入出力を行うインターフェースである。これにより、例えば、クライアントＰＣ１０８からネットワークを介して送られたＰＤＬ（ページ記述言語）情報をＨＤＤ１０６に蓄積し、画像データとしてプリンタ部１００に出力したり、或いはリーダー部１０４で読取られた画像データをＨＤＤ１０６に蓄積し、ネットワークを介してクライアントＰＣ１０８に出力することができる。
【００４９】
更に、ＣＰＵ１０１にはフィニッシャ制御部１０９が接続されており、プリンタ部１００から排出された記録材Ｐのフィニッシングを指示する。
【００５０】
次に、画像形成装置１の自動調整工程について説明する。ここでは、装置状態の自動調整工程として、基準画像（パッチ画像，基準濃度画像）の形成を介した画像濃度調整を一例として挙げる。
【００５１】
図４は、本実施例における画像形成装置１の自動調整工程のフローチャートである。
【００５２】
先ず、自動調整工程を実行する前に、黒トナー（Ｂｋトナー）があるか否かを判断する（Ｓ１）。ここで、トナー無しである場合、自動調整工程は実行しない。黒トナーがトナー無しではない場合、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の何れかのトナーがトナー無しであるか否かを判断する（Ｓ２）。ここで、Ｙ、Ｍ、Ｃのうち何れかがトナー無しである場合、黒トナーのみの自動調整工程を実行する（Ｓ３）。一方、何れの色のトナーもトナー無しではない場合、４色（Ｂｋ、Ｙ、Ｍ、Ｃ）の自動調整を行う（Ｓ４）。以上のステップを調整が完了するまで繰り返す（Ｓ５）。
【００５３】
尚、黒トナー以外の何れかの色のトナーがトナー無しである場合に、当面全ての色の調整工程の継続を許可してもよい。この場合も、調整工程終了後には、後述するように、黒色の画像形成のみを許可する。
【００５４】
図５は、図４における自動調整動作（Ｓ３及びＳ４）のフローチャートである。尚、このフローは各色の制御毎に独立且つ同期して動作する。
【００５５】
何れの色のトナーもトナー無しではない場合、基準画像は、前述の画像形成プロセスに従って、中間転写ベルト３０上に図６（Ａ）に模式的に示すように形成される（Ｓ３１）。つまり、Ｂｋ、Ｙ、Ｍ、Ｃの各トナーによる所定目標濃度のトナー画像が、所定のパターン（図示の例では帯状画像）として中間転写ベルト３０に形成される。こうして、全ての色の画像形成に関して、装置状態の調整工程を実行する。
【００５６】
又、黒トナー以外の何れかの色のトナーがトナー無しである場合は、前述の画像形成プロセスに従って、中間転写ベルト３０上に図６（Ｂ）に模式的に示すような基準画像が形成される（Ｓ３１）。つまり、黒トナーによる所定目標濃度のトナー画像のみが、所定のパターン（図示の例では帯状画像）として中間転写ベルト３０に形成される。こうして、黒色の画像形成に関してのみ、装置状態の調整工程を実行する。
【００５７】
そして、この基準画像を、パッチ検知センサ７６を用いて、所定タイミングにて所定間隔でサンプリングする（Ｓ３２）。サンプリング結果と濃度目標値とを比較し、サンプリング結果が濃度目標値近傍の所定範囲内であるか否かを判断する（Ｓ３３）。範囲内であれば当該色に対応する調整終了ステータスをＯＮにする（Ｓ３４）。一方、範囲外であれば、現像電圧、帯電電圧或いはトナー補給量、γテーブル（階調補正テーブル）などのパラメータを変更し（Ｓ３５）、再度基準画像形成を行う。尚、Ｓ３５において濃度補正が演算などにより一意に決定する場合は、基準画像を再度形成する必要はないため、Ｓ３４に進んでも良い。Ｓ３４にて調整終了ステータスがＯＮになったことを検知して、図４における自動調整終了の判断制御Ｓ５は調整終了を知覚する。
【００５８】
調整工程としては、上述のように、現像電圧、帯電電圧などの各種バイアス条件を含む画像形成条件、トナー補給量或いはγテーブル（階調補正テーブル）などのパラメータを変更することが挙げられる。これら調整工程（制御）自体は、当業者には周知であり、又、本発明においては任意であるので、これ以上の説明は省略する。当業者は、目的に応じて適宜調整対象、手法を選定し得る。
【００５９】
又、本実施例では、装置状態の調整工程の制御は、調整手段として機能するＣＰＵ１０１が行う。
【００６０】
図７は、本実施例における現像剤補給制御を説明するためのフローチャートである。現像剤補給制御は、図５における画像形成プロセス制御Ｓ３１と並行して、各色ごとに独立に行われる。
【００６１】
画像形成プロセス制御Ｓ３１の開始に同期して（Ｓ４１）、補給動作を開始する（Ｓ４２）。そして、補給動作後に、当該トナーがトナー無しであるか否かを判断する（Ｓ４３）。ここでトナー無しではない場合、Ｓ４１に戻り、補給開始を待つ。
【００６２】
一方、Ｓ４３においてトナー無しである場合、当該トナーが黒トナーであるか否かを判断する（Ｓ４４）。黒トナーである場合、トナー無しステータスをＯＮにする（Ｓ４５）。又、当該トナーが黒トナー以外の場合には警告ステータスをＯＮにする（Ｓ４６）。Ｓ４６にて警告ステータスがＯＮになったことを検知して、図４におけるＹ、Ｍ、Ｃトナー無し検知制御Ｓ２は、Ｙ、Ｍ、Ｃトナーのうち何れかのトナー無しを知覚し、図８（Ａ）のような画面（警告表示）を操作部４上に表示する（図８（Ａ）は、Ｙトナーがトナー無しになった例を示す。）。
【００６３】
又、Ｓ４５にてトナー無しステータスがＯＮになったことを検知して、図４における黒トナー無し検知制御Ｓ１は黒トナー無しを知覚し、図８（Ｂ）のような画面（警告表示）を操作部４上に表示する。
【００６４】
図８（Ａ）の画面が表示された場合、自動調整は続行され、自動調整終了後は黒トナーのみを用いる、即ち、本実施例では第４ステーションｄのみによる画像形成が許可される。そして、トナー無しとなったトナーボトル（７７ａ〜７７ｄのいずれか）が交換されるなどして、トナーが補填されれば、黒トナー以外のトナーを用いた画像形成動作が可能となる。
【００６５】
一方、図８（Ｂ）の画面が表示された場合、画像形成装置１の動作は停止し、操作部４は入力を受け付けない。そして、黒トナーのトナーボトル７７ｄが交換されるなどして、トナーが補填されれば動作を再開する。
【００６６】
尚、上記警告表示は、画像形成装置１が備える操作部４において表示することに限定されるものではなく、警告表示を行わせるための信号をネットワークＩ／Ｆ１０７を介してクライアントＰＣ１０８（図２）に送信することができる。そして、所定のドライバソフトウェアを介して、外部制御手段としてのクライアントＰＣ１０８に接続されたディスプレイ上で警告表示を表示させることができる。又、これら表示と共に或いはその代わりに音声による警告を行ってもよい。
【００６７】
本実施例では、トナーの有無の判別は、後述するようなトナーボトル７７ａ〜７７ｄ内の現像剤量を検知する検知手段の検知結果に基づいてＣＰＵ１０１が行う。
【００６８】
又、調整工程終了後の画像形成動作の許可又は不許可の判断は、本実施例では、画像形成許可手段として機能するＣＰＵ１０１が行う。
【００６９】
図９は、図７における補給動作Ｓ４２を説明するためのフローチャートである。補給制御が開始されると、画像形成装置１４ａ〜１４ｄ内に設けられたインダクタンスセンサ（図示せず）にて現像装置１４ａ〜１４ｄ内のトナー濃度を検知する（Ｓ４２１）。２成分現像方式を採用した現像装置１４ａ〜１４ｄにおいて、インダクタンスセンサはトナー対キャリア比を検知するため、所定目標比率を維持するよう補給量を決定する（Ｓ４２２）。
【００７０】
Ｓ４２２で決定された補給量に対応した回転数を補給モータ７８ａ〜７８ｄに与えることで、補給スクリューを駆動し、トナーが現像装置１４ａ〜１４ｄに補給される（Ｓ４２３）。補給終了後、補給モータ７８ａ〜７８ｄに付けられた羽Ｆがフォトインタラプタ７９ａ〜７９ｄを通過した回数（補給カウント，現像剤補給量情報）を、各色毎に積算する（Ｓ４２４）。この積算値が第１の所定レベル（例えば、１５０００）を超えた場合をトナーニアエンド、第２の所定レベル（例えば、２００００）を超えた場合をトナー無しとする。これにより、図７におけるトナー無し検知（Ｓ４３）は当該色トナーがトナー無しになったことを知覚する。
【００７１】
本実施例では、現像剤の補給制御は、現像剤補給制御手段として機能するＣＰＵ１０１が行う。
【００７２】
以上説明したように、本実施例によれば、カラー画像形成装置で、黒トナー以外がトナー無しの場合にはモノクロ画像形成のみを許可する構成において、装置の自動調整中にトナー無しが発生した場合、トナー無しが発生した色が黒であるならば停止し、黒以外の色ならば自動調整を続行するか、若しくは黒のみの自動調整を実行する。これにより、黒色以外のトナーが無くなった後のモノクロ画像形成の安定化を図ることができる。
【００７３】
尚、現像剤が（トナー）が無い、或いはトナー無しとは、トナーボトル（現像容器）７７ａ〜７７ｄ内のトナーが完全に無くなった場合のみを意味するものではなく、トナーボトル７７ａ〜７７ｂ内にトナーが残っていたとしても、所定品位の画像形成が不可能となる虞があるとして予め設定された量まで減った状態など、検知手段の検知結果と対応付けられるなどして予め設定された、トナーボトル７７ａ〜７７ｄの交換時期として適切である所定量までトナーが減った状態をも意味する。トナーが所定量以下となった際のトナーの補填方法は、トナーボトルの交換に限られるものではなく、トナーを画像形成装置内の現像容器に補充することにより補填する方法でもよいことは言うまでもない。
【００７４】
又、上記実施例では、現像容器たるトナーボトル７７ａ〜７７ｄ内の現像剤残量を検知するための検知手段として、補給モータ７８ａ〜７８ｄに設けられた羽Ｆ、フォトインタラプタ７９ａ〜７９ｄを備えて成る現像剤量検知機構を用い、補給モータ７８ａ〜７８ｄの回転数積算値に基づく例を説明したが、本発明は現像容器内の現像剤量を検知する検知手段をこれに限定するものではない。
【００７５】
検知手段としては、例えば、検知光の透過／非透過或いは反射／非反射などを検出して現像剤残量を検知する光学検知方式、現像剤量による静電容量の変化を検出して現像剤残量を検知する静電容量測定方式、或いは形成画像の画素毎の濃度信号など、形成画像情報信号に基づいて現像剤残量を算出する画素信号積算方式など、任意の手段を特に制限なく用いることができる。
【００７６】
又、上記実施例では、中間転写方式の画像形成装置を例に説明したが、本発明はこれに限定されるものではないことを理解されたい。当業者には周知にように、複数の像担持体に形成される複数色の現像剤画像若しくは単一の像担持体に順次形成される複数色の現像剤画像を、ベルト体或いはドラム体とされた記録材担持体上の記録材上に順次に転写して例えばフルカラーの画像を形成するカラー画像形成装置がある。斯かる構成の画像形成装置において、例えば、記録材担持体上若しくは記録材担持体に担持された記録材上に基準画像を形成し、その濃度を検知することにより、装置状態を自動調整する機能を有するものがある。本願発明はこのような中間転写方式以外の画像形成装置にも等しく適用可能である。
【００７７】
更に、基準画像は、上述のように中間転写体、記録材担持体或いは記録材に形成することに限定されるものではなく、当然、像担持体上にてその濃度を検知した結果に基づいて装置状態を自動調整する構成とされていてもよい。
【００７８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、黒色以外の現像剤が所定量以下となった後にもモノクロ画像形成を許可する場合に、黒色以外の色の現像剤が所定量以下となった後のモノクロ画像形成の安定化を図ることができる。このように、本発明によれば、装置の自動調整中に現像容器中の現像剤が所定量以下となった場合であっても、その現像剤の色に応じて、その後の画像形成が許可されるその他の現像色の画像形成を安定して行うことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一実施例の概略断面図である。
【図２】図１の画像形成装置の制御態様を示す制御ブロック図である。
【図３】図１の画像形成装置が備える現像剤補給手段の駆動モータ（補給モータ）を示す模式図である。
【図４】本発明に従う装置状態の自動制御の一実施例を説明するためのフローチャート図である。
【図５】本発明に従う自動調整動作の一実施例を説明するためのフローチャート図である。
【図６】（Ａ）、（Ｂ）トナーの有無判別結果に応じて形成される基準画像の模式図である。
【図７】トナーの補給制御の一例を説明するためのフローチャート図である。
【図８】（Ａ）、（Ｂ）警告表示の一実施例を示す説明図である。
【図９】トナーの補給動作の一例を説明するためのフローチャート図である。
【符号の説明】
１　　　　　　　　　画像形成装置
１１　　　　　　　　感光ドラム（像担持体、電子写真感光体）
１２　　　　　　　　ローラ帯電器（帯電手段）
１３　　　　　　　　スキャナ（露光手段）
１４　　　　　　　　現像装置（現像手段）
３０　　　　　　　　中間転写ベルト（中間転写体）
４０　　　　　　　　定着ユニット（定着手段）
７８ａ　　　　　　　補給モータ（検知手段）
７９ａ　　　　　　　フォトインタラプタ（検知手段）
Ｆ　　　　　　　　　羽（検知手段）
Ｐ　　　　　　　　　記録材
ａ、ｂ、ｃ、ｄ　　　ステーション（像形成手段、画像形成部）

Claims

像担持体上に形成した静電像を複数色の現像剤を用いて現像する画像形成装置において、
それぞれ異なる色の現像剤を収納する複数の現像容器と、
前記現像容器内の現像剤量を検知する検知手段と、
前記装置の状態を調整する調整手段と、を有し、
前記調整手段により調整工程を実行中において、前記検知手段により前記現像容器内の現像剤量が所定量以下であると検知された場合、この検知された現像剤の色に応じて調整工程を継続して実行するか否かを制御することを特徴とする画像形成装置。
前記検知手段は、前記現像容器から現像手段への現像剤補給量情報の積算値により前記現像容器内の現像剤量を検知することを特徴とする請求項１の画像形成装置。
前記調整手段は、基準画像の形成を介して前記装置の状態を調整することを特徴とする請求項１の画像形成装置。
更に、基準画像の濃度を検知するための画像濃度検知手段を有し、前記調整手段は、前記画像濃度検知手段の検知結果に基づいて前記装置の状態を調整することを特徴とする請求項３の画像形成装置。
前記調整手段により調整工程を実行中において、前記検知手段により黒色以外の現像剤が所定量以下であると検知された場合には調整工程の継続を許可し、前記検知手段により黒色の現像剤が所定量以下であると検知された場合には調整工程の継続を不許可とすることを特徴とする請求項１の画像形成装置。
前記調整手段により調整工程を実行中において、前記検知手段により黒色以外の現像剤が所定量以下であると検知された場合には黒色以外の色の画像形成に関する調整工程のみの継続を不許可にし、前記検知手段により黒色の現像剤が所定量以下であると検知された場合には調整工程の継続を不許可とすることを特徴とする請求項１の画像形成装置。
更に、前記調整手段により調整工程実行中において、前記検知手段により現像剤が所定量以下であると検知され、且つ、調整工程の継続が許可された場合に、調整工程の継続が許可された色のみ、調整工程終了後も画像形成を許可する画像形成許可手段を有することを特徴とする請求項６の画像形成装置。