JP2004271956A

JP2004271956A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2004271956A
Application number: JP2003063266A
Authority: JP
Inventors: Shigemichi Hamano; 成道浜野; Akihiko Sato; 明彦佐藤; 慎一 ▲高▼田; Shinichi Takada; Toru Ono; 徹大野; Takeshi Oka; 雄志岡
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2003-03-10
Filing date: 2003-03-10
Publication date: 2004-09-30
Also published as: US7095965B2; CN100339772C; EP1462864A3; CN1530770A; US20040234282A1; EP1462864A2

Abstract

【課題】現像ロータリに搭載された複数のトナー容器が同時にトナー無しとされた場合、１つの交換位置にてトナー容器を交換する構成となっているのでトナー容器交換に際して非効率となる場合があった。
【解決手段】現像ロータリに搭載された複数のトナー容器が同時にトナー無しとされた場合、ユーザビリティ性を考慮して優先的に交換すべきトナー容器を選択して交換位置へ移動させる。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フルカラー画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の回転現像ロータリ方式のフルカラー画像形成装置において、色トナー無し発生時にトナー取り出し位置に移動させるものは存在していたが、複数の色トナー無しが発生した場合において特に言及しているものはなかった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、最近の機械においては、特にユーザビリティを第１に考えなければならないという市場背景があり、複数のトナーが同時にトナー無しとなった場合やトナーが少なくなった場合において、ユーザビリティを考慮した上でユーザが混乱することなくトナーを交換できるように、トナー容器取り出し位置で停止するだけではなく、どのような順でトナーを交換すべきかということを考慮する必要性ができてきている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば上記課題を解決することができる。本発明は、互いに異なる色のトナーを収容する複数のトナー容器と、前記複数のトナー容器を搭載し交換位置を含む経路で移動する移動体と、前記複数のトナー容器内のトナー残量を検出する検出手段と、を有し、前記検出手段により実質的にトナー無しとされたトナー容器を前記移動体により前記交換位置へ移動させて交換可能に構成した画像形成装置において、
前記検出手段により実質的にトナー無しとされたトナー容器が複数ある場合、前記交換位置へ優先的に移動させるトナー容器を選択する選択手段を有することを特徴とする。
【０００５】
また、互いに異なる色のトナーを収容する複数のトナー容器と、前記複数のトナー容器を搭載し交換位置を含む経路で移動する移動体と、前記複数のトナー容器内のトナー残量を検出する検出手段と、を有し、前記検出手段により実質的にトナー無しとされたトナー容器を前記移動体により前記交換位置へ自動的に移動させて交換可能に構成した画像形成装置において、
ユーザが交換を望むトナー容器を指定するユーザ指定信号が入力された場合、前記ユーザ指定信号に応じたトナー容器を優先的に選択する選択手段を有することを特徴とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】
実施例１
図１は、本発明の一実施例であるフルカラー画像形成装置の概略構成を表す図面である。図１に基づき基本的な構成を説明する。
【０００７】
（画像形成シーケンス）
まず、カラーリーダー部１の構成について説明する。１０１は原稿台ガラス（プラテン）、１０２は自動原稿給紙装置（ＡＤＦ）である。なお、この自動原稿給紙装置１０２の代わりに、鏡面圧板もしくは白色圧板（図示せず）を装着する構成でもよい。１０３および１０４は原稿を照明する光源であり、ハロゲンランプ、蛍光灯、キセノン管ランプなどの類の光源を使用する。１０５および１０６は光源１０３および１０４の光を原稿に集光する反射傘である。１０７〜１０９はミラー、１１０は原稿からの反射光または投影光をＣＣＤ（電荷結合素子）イメージセンサ（以下、ＣＣＤということにする）１１１上に集光するレンズである。１１２はＣＣＤ１１１が実装されている基板、１００は画像形成装置全体を制御する制御部、１１３は図４の画像処理部の１１１を除いた部分及び図３の４０１・４０２の部分を含むプリンタ処理部（リーダースキャナ制御部）である。１１４は、光源１０３および１０４と反射傘１０５および１０６と、ミラー１０７を収容するキャリッジである。１１５は、ミラー１０８および１０９を収容するキャリッジである。なお、キャリッジ１１４は速度Ｖで、キャリッジ１１５は速度Ｖ／２で、ＣＣＤ１１１の電気的走査方向（主走査方向Ｘ）に対して直交する副走査方向Ｙに機械的に移動することによって、原稿の全面を走査する。１１６は他のデバイスとの外部インターフェイス（Ｉ／Ｆ）である。
【０００８】
また、制御部１００は、図２に示すようにディジタル画像処理部１１３とプリンタ制御部２２２に対してそれぞれ制御を行うための情報をやり取りするＩ／Ｆを持つＣＰＵ３０１と操作部３０３、メモリ３０２によって構成されている。操作部３０３は操作者による処理実行内容の入力や操作者に対する処理に関する情報及び警告等の通知のためのタッチパネル付き液晶により構成される。
【０００９】
次に、ディジタル画像処理部１１３の詳細な説明を行う。図４はディジタル画像処理部１１３の詳細な構成を示すブロック図である。
【００１０】
原稿台ガラス上の原稿は高原１０３・１０４からの光を反射し、その反射光はＣＣＤ１１１に導かれて電気信号に変換される（ＣＣＤ１１１がカラーセンサの場合、ＲＧＢのカラーフィルタが１ラインＣＣＤ上にＲＧＢ順にインラインに乗ったものでも、３ラインＣＣＤで、それぞれＲフィルタ・Ｇフィルタ・ＢフィルタをそれぞれのＣＣＤごとに並べたものでも構わないし、フィルタがオンチップ化又は、フィルタがＣＣＤと別構成になったものでも構わない）。そして、その電気信号（アナログ画像信号）は画像処理部１１３に入力され、クランプ＆Ａｍｐ＆Ｓ／Ｈ＆Ａ／Ｄ部５０２でサンプルホールド（Ｓ／Ｈ）され、アナログ画像信号のダークレベルを基準電位にクランプし、所定量に増幅され（上記処理順番は表記順とは限らない）、Ａ／Ｄ変換されて、例えばＲＧＢ各８ビットのディジタル信号に変換される。そして、ＲＧＢ信号はシェーディング部５０３で、シェーディング補正及び黒補正が施された後、つなぎ＆ＭＴＦ補正＆原稿検知部５０４で、ＣＣＤ１１１が３ラインＣＣＤの場合、つなぎ処理はライン間の読取位置が異なるため、読取速度に応じてライン毎の遅延量を調整し、３ラインの読取位置が同じになるように信号タイミングを補正し、ＭＴＦ補正は読取速度や変倍率によって読取のＭＴＦが変わるため、その変化を補正し、原稿検知は原稿台ガラス上の原稿を走査することにより原稿サイズを認識する。読取位置タイミングが補正されたディジタル信号は入力マスキング部５０５によって、ＣＣＤ１１１の分光特性及び高原１０３・１０４及び反射傘１０５・１０６の分光特性を補正する。入力マスキング部５０５の出力は外部Ｉ／Ｆ信号との切り換え可能なセレクタ５０６に入力される。セレクタ５０６から出力された信号は色空間圧縮＆下地除去＆ＬＯＧ変換部５０７と下地除去部５１４に入力される。下地除去部５１４に入力された信号は下地除去された後、原稿中の原稿の黒い文字かどうかを判定する黒文字判定部５１５に入力され、原稿から黒文字信号を生成する。また、もう一つのセレクタ５０６の出力が入力された色空間圧縮＆下地除去＆ＬＯＧ変換部５０７では、色空間圧縮は読み取った画像信号がプリンタで再現できる範囲に入っているかどうか判断し、入っている場合はそのまま、入っていない場合は画像信号をプリンタで再現できる範囲に入るように補正する。そして、下地除去処理を行い、ＬＯＧ変換部でＲＧＢ信号からＹＭＣ信号に変換する。そして、黒文字判定部５１５で生成された信号とタイミングを補正するため、色空間圧縮＆下地除去＆ＬＯＧ変換部５０７の出力信号は遅延５０８でタイミングを調整される。この二種類の信号はモワレ除去部５０９でモワレが除去され、変倍処理部５１０で主走査方向に変倍処理される。５１１はＵＣＲ＆マスキング＆黒文字反映部で、変倍処理部５１０で処理された信号は、ＹＭＣ信号からはＵＣＲ処理でＹＭＣＫ信号が生成され、マスキング処理部でプリンタの出力にあった信号に補正されると共に、黒文字判定部５１５で生成された判定信号がＹＭＣＫ信号にフィードバックされる。ＵＣＲ＆マスキング＆黒文字反映部５１１で処理された信号はγ補正部５１２で濃度調整された後、フィルタ部５１３でスムージング又はエッジ処理される。以上処理された画像データは、５１６のページメモリ部に格納され、プリンタ部の画像形成タイミングに合わせて、プリンタ部へ出力される。
【００１１】
次に、カラープリンタ部の２の構成を説明する。図１において２５０はプリンタ制御部であり、画像形成装置全体の制御部である制御部１００上のＣＰＵ３０１からの制御信号の受け口となる。制御部１００は、カラーリーダ部１に対して、すでに説明した画像読み取り制御を実施することで読み取り画像データを一旦制御部上のメモリ３０２に格納し、プリンタ制御部２５０からの基準タイミングに従いメモリ上の画像データをビデオクロックに同期させて画像データ信号としてプリンタ制御部２５０に送信する。
【００１２】
プリンタ部はプリンタ制御部２５０からの制御信号に基づいて以下で説明する動作を行う。２０１はレーザスキャナで、画像データ信号に対応するレーザ光を、ポリゴンミラーで主走査方向に走査して感光ドラム２０２に照射する。感光ドラム２０２上に形成された静電潜像は、感光ドラム２０２の時計方向への回転により４色現像ロータリ各色中の１色のスリーブ位置に達する。静電潜像された感光ドラム２０２表面と現像バイアスが印加された現像スリーブ面との間に形成される電位量に応じたトナーが、各色現像器２０３から感光ドラム２０２表面へ飛ばされ、感光ドラム２０２表面の静電潜像が現像される。
【００１３】
感光ドラム２０２上に形成されたトナー像は、感光ドラム２０２の時計方向への回転により、反時計方向に回転する中間転写体２０５に転写される。黒単色画像の場合には、中間転写体２０５に対して所定時間間隔を空けて順次画像形成され１次転写される。フルカラー画像の場合には、感光ドラム上の各色に対応する静電潜像を、各色毎に順次現像ロータリのスリーブ位置出しを行い、現像／１次転写し、中間転写体２０５の４回転後に、すなわち４色分の１次転写した時点で、フルカラー画像の１次転写が完了する。
【００１４】
一方、各カセット（上段カセット２０８／下段カセット２０９／３段目カセット２１０／４段目カセット２１１）から各カセット段の各ピックアップローラ２１２／２１３／２１４／２１５によりピックアップされ、各カセット段の各給紙ローラ２１６／２１７／２１８／２１９により搬送される記録紙は、縦パス搬送ローラ２２２／２２３／２２４／２２５によりレジストローラ２２１まで搬送される。手差し給紙の場合には、手差しトレイ２４０に積載された記録紙は、手差し給紙ローラ２２０でレジストローラ２２１まで搬送される。そして、中間転写体２０５への転写が終了するタイミングで、中間転写体２０５と２次転写ローラ２０６の間に記録紙が搬送される。その後、記録紙は２次転写ローラ２０６と中間転写体２０５とに挟まれる形で定着器方向へ搬送されるとともに中間転写体２０５に圧着され、中間転写体２０５上のトナー像が記録紙に２次転写される。記録紙に転写されたトナー像は、定着ローラおよび加圧ローラ２０７により加熱および加圧され記録紙に定着される。なお、記録紙に転写されずに残る中間転写体２０５上の転写残留トナーに関しては、中間転写体２０５の表面上に当接・離間可能なクリーニングブレード２３０をこすり当て、転写残留トナーを中間転写体２０５表面から掻き取ることで、画像形成シーケンス後半の後処理制御でクリーニングされる。感光ドラムユニット内では、残留トナーがブレード２３１によりドラム表面から掻き取られ、感光ドラムユニット内に一体化されている廃トナーボックス２３２まで搬送される。さらに、予期せぬことで吸着している可能性のある２次転写ローラ表面上の正負各極性の残留トナーを２次転写正バイアスおよび２次転写逆バイアスを交互に印加し、中間転写体２０５上に各極性の残留トナーを吸着させ、上記の中間転写クリーニングブレード２３０で残留トナーを掻き取ることで、残トナーが完全にクリーニングされて後処理制御は終了する。
【００１５】
画像が定着された記録紙は、第１排紙の場合には、第１排紙フラッパ２３７を第１排紙ローラ方向に切り替えて、排紙ローラ２３３を目指して排紙される。第２排紙の場合には、第１排紙フラッパ２３７および第２排紙フラッパ２３８を第２排紙ローラ方向に切り替えて、排紙ローラ２３４を目指して排紙される。第３排紙の場合には、一旦反転ローラ２３５で反転動作を行うために、第１排紙フラッパおよび第２排紙フラッパを反転ローラ２３５方向に切り替えて反転ローラ２３５で反転させる。反転ローラ２３５で反転後、第３排紙フラッパを第３排紙方向に切り替えて、第３排紙ローラ２３６を目指して排紙される。両面排紙の場合には、第３排紙の場合と同様に一旦反転ローラ部２３５で反転動作を行い、第３排紙フラッパを両面ユニット方向に切り替えて、両面ユニットに搬送される。両面センサで記録紙が検出されてから所定時間後に一旦停止し、再度画像準備が整い次第再給紙され、２面目の画像形成される。
【００１６】
（トナー補給機構）
図１０は本実施例のトナー容器および現像器側面断面の模式図である。６００は現像器の現像部、６０３はトナー容器、６０７は管状のトナー搬送路としてのトナー補給通路である。６０４はトナーを送り出すための羽、６０５はトナー容器内の補給口およびトナー補給通路入口、６０６はトナー補給通路から現像器現像部へトナーを落下させるトナー補給通路内補給口である。６０２はトナー補給通路内をトナー搬送させるトナー搬送用スクリュウであり、中心軸に螺旋状の羽根６０８を巻き付けてあり、トナー搬送用スクリュウ６０２を回転駆動させることにより螺旋状の羽根６０８部分に沿って、トナー補給通路内補給口６０６までトナーを搬送させる仕組みになっている。なお、トナー搬送用スクリュー６０２はトナーの粗粒化を防止するためにトナー補給通路の内周面に接触しないように所定距離離間して回転軸支されている。６０１は現像器内の現像部６００のトナーを主走査方向に一様に補給させるようにするための攪拌スクリュウである。図１０の矢印はトナーが補給される動きの方向を表している。現像部６００へ補給されたトナー６０９は攪拌スクリュウ６０１により攪拌されながら現像部６００内を流動する。
【００１７】
プリント時には、回転現像ロータリが画像形成する色の現像位置に順次移動するため、フルカラー画像を形成する際には必ず回転現像ロータリは１回転することになる。この回転現像ロータリが１回転する間に、色毎に異なる所定位置で、各色の現像器ユニットが、ちょうど図１０のような状態になる。この際にトナー容器内補給口６０５を通じて、トナーが自重で落下することによりトナー補給通路内に所定量ずつ補給される。図１１には、ちょうどこのタイミングでのトナーの動作を拡大して表している。補給されるトナー６０９が自重でトナー補給通路入口付近に落下する（図の↓）。また、プリント時に回転現像ロータリが現像位置にある状態の時、図１１の矢印６１０の方向にトナー搬送用スクリュウ６０２が回転駆動することにより、螺旋状の羽根６０８に沿ってトナーがトナー補給通路内補給口６０６に搬送される。
【００１８】
（プリント時におけるトナー補給制御）
プリント時において、補給されるトナー補給量は、基本的には画像データ情報により決定される。画像データ情報とは、基本的には画素毎の各色トナー濃度情報データを１ページ毎に積算した積算値であり、この積算値を元に各色のトナー消費量を予測し、トナー補給量を決定する。決定されたトナー補給量を補給するために、本実施例における補給制御においては、図１１のトナー補給機構におけるトナー搬送用補給スクリュウ６０２を所定時間駆動した後所定時間停止させる動作を１サイクルとして、この１サイクルをブロック単位として、ブロック単位でトナー補給量を算出する。このようにすることにより、実際に補給されたトナー補給量がブロック数で管理できるため、トータルとしてどの程度消費されたか判断しやすく、また単純に補給時間分補給するのに比べて、補給ばらつきの予測が判断しやすくなる。また、トナー補給量に関して、画像データ情報から求められたトナー補給予測量のみでは、画像濃度デューティの異なる連続プリントされた場合において、実際のトナー必要量に対して補給が間に合わない現象やその反対で過剰補給になってしまう現象が発生してしまうので、各色について所定間隔毎に図１の２０２の感光ドラム面上にパッチを形成し、トナー濃度を直接検知することにより、ブロック補給単位で補正をかけるようにする（パッチ検知制御）。
【００１９】
図４にパッチ検知によるトナー補給量補正フローを表す。パッチ検知によるトナー補給量補正（Ｓ０１）は、プリント中所定間隔プリントしたか否かで判断する。所定枚数のプリントが終了したか（Ｓ０２）を判断し、所定枚数のプリントが終了していた場合に、次のページに同期してパッチ検知を実行する（Ｓ０４）。また、所定枚数プリントが終了していない場合においても、連続プリント時に画像濃度デューティの高い画像形成されると、その分必要なトナー補給量が多くなるため、このような場合を想定し、所定ブロック数補給したか否かを判断し（Ｓ０３）、所定ブロック数補給していた場合にはパッチ検知を実行する（Ｓ０４）。なお、本実施例においては、パッチ検知をするために形成するパッチは、フルカラー画像形成時には各色画像先端に形成することができるため、フルカラー画像形成と同期してパッチ検知を実行することが可能である。パッチ検知を実行し、形成されたパッチを検出しパッチ濃度を計算した結果、色毎に予め決定されているパッチ濃度の目標濃度と比較し、目標濃度との差分を計算する（Ｓ０４）。目標濃度より計算されたパッチ濃度が濃いか否かを判断し（Ｓ０５）、濃いと判断された場合にはそのタイミングで保持されている必要なトナーブロック補給数をクリアする（Ｓ０６）。
【００２０】
薄いと判断された場合には、Ｓ０４で計算した目標濃度との差分値に応じて追加補正分を計算し、トナー補給量を追加補正し（Ｓ０７）、パッチ検知によるトナー補給量補正を終了する（Ｓ０８）。
【００２１】
（プリント時のトナー無し検出方法）
本実施例におけるトナー無し検出方法は、前述のトナー補給制御で説明したパッチ検知により実施される。通常時には、パッチ検知はトナー補給量を補正するために実行されるが、トナー残量が少なくなってくるとパッチ検知により検出されるトナー濃度も薄くなるため、この現象を利用する。図５にトナー無し検出制御フローを表す。所定間隔あるいはトナーのブロック補給数が所定ブロックに到達した際にパッチ検知制御が実行され、その際のパッチ濃度が薄いことを検出された場合に、トナー無し検出制御を実行する（Ｓ０１）。最初に強制的にトナー補給を実行し（Ｓ０２）、トナー強制補給回数をカウントし（Ｓ０３）、所定回数Ｎｓｕｐｌｙ強制補給が終了するまで繰り返しトナー強制補給を実行する（Ｓ０４）。所定回数Ｎｓｕｐｌｙトナー強制補給が終了した後、パッチ検知を実行し、そのときのパッチ濃度Ｄを計算する（Ｓ０５）。パッチ濃度Ｄとパッチ目標濃度Ｄｔｒｇｔとを比較し（Ｓ０６）、パッチ目標濃度Ｄｔｒｇｔよりもパッチ濃度Ｄが大きい場合にはトナーありと判断しトナー濃度薄検出回数ＣＤＣＮＴをクリアする。強制的にトナー補給を実施するために、トナーがある場合にはトナー濃度は復帰してくるはずであるが、トナー残量が少ないあるいはトナー無しになってくるとトナー濃度はなかなか復帰しないはずである。そこで、パッチ目標濃度Ｄｔｒｇｔよりもパッチ濃度Ｄが小さい場合に、トナー濃度薄検出回数ＣＤＣＮＴをカウントアップし（Ｓ０７）、再度トナー強制補給から繰り返し実行する。所定回数Ｎｐｍａｘ連続してパッチ目標濃度Ｄｔｒｇｔがよりもパッチ濃度Ｄが小さい場合に、トナー無しと判断する。このような構成をとることで、トナー残量検知センサを持たない系においてもトナー無しを検出することが可能である。
【００２２】
（プリント時のトナー残量検出方法）
本実施例におけるトナー残量検出方法は、前述のトナー補給制御において説明されるトナーのブロック補給数を積算していくことで実施する。予めトナー無しとなるまでに前述のブロック補給単位でどの程度になるかを実験等で決定しておき、その回数をＡ（ブロック数）とし、実際に行われるブロック補給の積算回数をＢ（ブロック数）とした場合に、
残量（％）＝（Ａ−Ｂ）／Ａ×１００
で計算される。本実施例では、トナー残量が２５％を下回る程度になってきた段階でトナー残量少ないと判断するようにしている。
【００２３】
（トナー無し検出時における回転現像ロータリ動作）
本実施例において、ジョブ実行中に前述のトナー無し検出方法でトナー無しが検出された場合には、給紙動作が行われている用紙に対しては画像形成実施して排紙し、それ以降の用紙に対しては給紙動作を停止させ、作像に関連するプロセス処理に関してはクリーニング処理等の後回転処理を実施し、駆動中のモータ負荷に関しては停止処理を行い停止させる。
【００２４】
なお、駆動中のモータ負荷には現像回転ロータリも含まれており、通常ジョブ終了時には、プロセス処理の後回転処理と同時に、各色の現像位置ではない回転現像ロータリの回転基準位置であるホームポジション位置まで移動するところを、トナー無し対象の色の取り出し位置まで移動させる。
【００２５】
１色のみのトナー無し時の場合には、トナー無しとなった色のトナー容器取り出し位置へ移動する。
【００２６】
複数色のトナー無しが同時に発生した場合には、トナー無しとなった色にブラックが含まれている場合には、優先的にブラックトナー容器交換位置へ回転現像ロータリを移動させる。ブラックトナーがなくなった場合に、本実施例におけるプリンタ部１は基本的に画像形成ができない状態になるためである。
【００２７】
図６−１にブラックとマゼンタのトナーが同時になくなった際の、現像ロータリのトナー容器取り出し位置出しのフローを表す。
【００２８】
トナー無しとなった色にブラックが含まれていない場合、すなわちフルカラー画像形成時にブラック以外の色が複数色なくなった場合には、トナー無しとなった色のうちで、制御上一番近い色のトナー容器を優先して取り出し位置へ移動させる。即ち、トナー容器交換工程を開始した時点にてトナー容器取り出し位置に近い方のトナー容器（現像ロータリの回転方向においてトナー容器取り出し位置の上流側で最も近くにいるトナー容器）を優先して移動させて画像形成装置の上部に位置する液晶表示部にて該当するトナー容器の交換を促す。その後、ユーザは画像形成装置の交換扉を開け、そして現像ロータリの取り出し位置に位置している該当するトナー容器を取り出し新品のトナー容器と交換することになる。従って、トナー無しとなった色のうちで一番近い色のトナー容器を取り出し位置へ移動させるので、ユーザを待たせることなく、余計に現像ロータリを回転させないで済むことになる。即ち、トナー容器交換工程に要する時間を可及的に短くすることができる。
【００２９】
本実施例における画像形成はイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの順に実施されている。図８−１は現像ロータリが通常時のホームポジション位置にある状態、図８−２はフルカラー画像形成処理終了後の現像ロータリ位置状態を表している。図８−１、図８−２の灰色部の丸い部分が各色のトナー容器を表している。ブラック画像形成終了後に、現像ロータリ回転の回転速度および現像ロータリ回転の回転方向が一方向にしか動作できない制御を考慮すると、図８−２に表されるように、画像形成後にトナー容器取り出し位置の一番近い色順はブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの順になる。すなわち、本実施例におけるトナー容器位置出しの優先順位は
ブラック⇒イエロー⇒マゼンタ⇒シアン
となる。図６−２にイエローとマゼンタのトナーが同時になくなった際の、現像ロータリのトナー容器取り出し位置出しのフローを表す。
【００３０】
また、ブラック以外の複数色のトナー無しが同時に検出された際に機器を停止させる直前に、次のブラック単色ジョブを考慮して、停止した位置がブラック現像位置に一番近い色を優先色として優先色のトナー容器取り出し位置へ移動させる構成をとってもよい。この場合には、色トナーがない場合においてもブラック単色ジョブは実行させる市場ニーズがあり、色トナー無し時のブラック単色ジョブのファーストプリントアウトタイムあるいはファーストコピーアウトタイムをできる限り早くさせることを目的とする。この場合のトナー無し時の色の優先順位は、
ブラック⇒マゼンタ⇒イエロー⇒シアン
となる。図８−３にマゼンタトナー容器取り出し位置にある状態の現像ロータリ位置を表す。図８−３の位置でプリント開始すると、他の色のトナー容器取り出し位置から開始した場合と比較して、一番早くブラックトナー現像位置に到達することができる。
【００３１】
トナー容器交換後には、トナー容器を交換した色のトナー初期化制御を実施しトナー濃度の復帰を確認することで、色毎にトナー容器交換作業とトナー初期化制御を実施する。トナー初期化制御によりトナー濃度復帰後に、次に優先順位の高いトナー無しの色容器取り出し位置に停止させる。トナー初期化制御の詳細に関しては後述する。
【００３２】
（トナー無し検出時におけるトナー容器交換判断方法）
本実施例において、トナー容器取り出しセンサは実装されていない。その代わりに、前述の方法によりトナー無しとなった色のトナー容器取り出し位置にある状態で、トナー容器を実際に取り出すために必ずオープンしなければならない小窓がオープンしたことを検出し、この小窓がオープンした場合には、ユーザがトナー交換の意思があると判断することで、トナー容器を交換したと判断する。図７に、トナー容器交換する際に必ずオープンしなければならないトナー容器取り出し小窓の概要を表す。７０１がトナー容器取り出し用の小窓であり、７０２は廃トナー収納ボックス、７０３感光ドラムユニットである。トナー容器取り出し小窓７０１を手前にオープンし、小窓のあけたところに見える図示しないトナー容器交換用レバーをひねりトナー容器を取り出す。トナー容器交換後ドアがすべてクローズした際に、通常実施するプリント受付可能状態までの準備処理に加えて、前記トナー無しとなった色のトナー初期化制御を実行する。トナー初期化制御に関しては後述する。
【００３３】
（トナー無しとなった色トナー容器交換後の初期化制御）
トナー無しとなった色トナー容器交換後には、必ずトナー濃度が復帰したか否かを判断させる処理を実行する必要がある。図示しない現像器内のトナー補給口のトナー残量が正確に検出できれば、トナー濃度が復帰したことを検出するまでもないが、本実施例においては、現像器内のトナー補給口におけるトナー残量を正確に検出するセンサ等を持たないため、前述のパッチ検知制御を実施する。基本的には、トナー無し検出と同様に、強制的にトナーを現像器内に補給しパッチ検知制御を実施し、トナー濃度が所定の回復時の目標濃度に到達したかを検出する。図９にトナー初期化制御のフローを表す。通常のトナー無し検出制御と異なる点は、パッチ検により検出されたパッチ濃度Ｄと比較する目標濃度Ｄｉｎｉｔｔｒｇｔをトナー無し検出制御時の目標濃度Ｄｔｒｇｔに対して小さくしている点である。これは、トナー復帰時に目標濃度を大きくし過ぎると、急激にトナー濃度を回復することになり、画像濃度変動が大きくなってしまうというユーザクレームの対象になってしまうためであり、目標濃度を通常トナー無し検出制御時に比較して小さくすることで、復帰させるトナー濃度を下げるようにしている。この目標濃度Ｄｉｎｉｔｔｒｇｔに到達した場合には、トナー無し状態を解除し、トナー初期化制御を終了する。
【００３４】
実施例２
（ユーザ選択によるトナー容器交換位置出し制御）
複数色のトナー無しが同時に発生した場合に、操作部からのキー入力により、トナー無しとなった色をユーザにより選択された場合には、その選択された色のトナー容器取り出し位置へ移動させる。この場合には、すでに一旦優先色を判断して別の色トナー容器取り出し位置にある場合においても、ユーザにより選択された色のトナー容器取り出し位置へ移動させる。図６−３にユーザにより選択された色のトナー容器取り出し位置へ移動させるフローを表す。一旦ブラックトナー容器取り出し位置にあるが、ユーザのキー選択によりマゼンタトナーのトナー容器取り出し位置へ移動させている。なお、この場合に、トナー容器交換直後に実施するトナー初期化制御については、当然ながらユーザにより選択された色トナーのトナー初期化を優先させる。ユーザにより選択された色のトナー初期化制御によりトナー濃度復帰後に、次に優先順位の高いトナー無しの色容器取り出し位置に停止させる。トナー初期化制御の詳細に関しては前で説明した通りである。
【００３５】
（ユーザによるトナーありの色トナー強制交換の場合におけるトナー容器交換後の処理）
トナー残量検知によりトナーが少ないと判断された場合にトナー容器を交換しトナー初期化制御を実施すると、この時点の現像器内部にはトナーは少ないながらもある状態のため、前述のトナー初期化制御を実行してしまうと、トナー初期化制御で実施される強制トナー補給により、現像器内のトナーおよびキャリアの混合比がかなり変わってしまうため、急激な画像濃度変動が発生してしまう。また、トナーがある状態でトナーを強制的に交換される場合においても同様である。したがって、本実施例においては、トナーが少なくともあると判断されている状態において、ユーザにより操作部からトナー強制交換色が選択されて、トナー容器交換取り出し小窓オープンを検知することで、ユーザがトナー容器交換の意思があるものと判断し、トナー残量レベルをフル状態に戻すことのみ実施し、トナー初期化制御は実施しないようにする。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、複数のトナー容器が実質的にトナー無しとされた場合、トナー容器交換工程に要する時間を可及的に短くしたり、トナー容器交換後における画像形成ジョブを効率よく実行することができる等のユーザビリティ性を向上した画像形成装置を提供することができる。また、トナー容器の交換の際にユーザの混乱を招くことのない画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】画像形成装置の概略構成
【図２】画像形成装置の制御処理部ブロック図
【図３】画像読み取り時のＣＣＤ入力からプリンタ制御部までの画像情報処理のフローチャート
【図４】パッチ検結果によるトナー補給量補正のフロー
【図５】トナー無し検出制御フロー
【図６】ブラックトナー無しを含む複数色トナーのトナー無し発生した際の現像ロータリのトナー容器取り出し位置への移動フロー（１）、ブラックトナー無しを含まない複数色トナーのトナー無し発生した際の現像ロータリのトナー容器取り出し位置への移動フロー（２）、ユーザの操作部からのキー入力による選択色のトナー容器取り出し位置への移動フロー（３）
【図７】トナー交換用小窓の概観図
【図８】通常時の現像ロータリホームポジション停止位置（１）、フルカラー画像形成時の最終色画像形成終了時点における現像ロータリホームポジション停止位置（２）、マゼンタトナー容器取り出し位置（３）
【図９】トナー交換直後のトナー初期化制御フロー
【図１０】トナー容器および現像器側面断面の模式図
【図１１】トナー容器内補給口および現像器内トナー補給通路入口の拡大図

Claims

互いに異なる色のトナーを収容する複数のトナー容器と、前記複数のトナー容器を搭載し交換位置を含む経路で移動する移動体と、前記複数のトナー容器内のトナー残量を検出する検出手段と、を有し、前記検出手段により実質的にトナー無しとされたトナー容器を前記移動体により前記交換位置へ移動させて交換可能に構成した画像形成装置において、
前記検出手段により実質的にトナー無しとされたトナー容器が複数ある場合、前記交換位置へ優先的に移動させるトナー容器を選択する選択手段を有することを特徴とする画像形成装置。
前記選択手段はトナー無しとされた複数のトナー容器のうちトナー容器交換工程を開始する時点にて前記交換位置に近い方のトナー容器を優先的に選択することを特徴とする請求項１の画像形成装置。
前記選択手段は収容していたトナーの色に応じてトナー容器を優先的に選択することを特徴とする請求項１の画像形成装置。
トナー無しとされた複数のトナー容器に無彩色トナーを収容していたトナー容器が含まれる場合、前記選択手段はこの無彩色トナーを収容していたトナー容器を優先的に選択することを特徴とする請求項３の画像形成装置。
トナー無しとされた複数のトナー容器のうち最初のトナー容器を交換後であってトナー無しとされた全トナー容器を交換する前において、形成する画像の種類に応じて画像形成ジョブの実行の可否を制御することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか画像形成装置。
トナー無しとされた複数のトナー容器に無彩色トナーを収容していたトナー容器が含まれない場合、フルカラー画像形成ジョブの実行を禁止する一方、白黒画像形成ジョブの実行は許容することを特徴とする請求項５の画像形成装置。
互いに異なる色のトナーを収容する複数のトナー容器と、前記複数のトナー容器を搭載し交換位置を含む経路で移動する移動体と、前記複数のトナー容器内のトナー残量を検出する検出手段と、を有し、前記検出手段により実質的にトナー無しとされたトナー容器を前記移動体により前記交換位置へ自動的に移動させて交換可能に構成した画像形成装置において、
ユーザが交換を望むトナー容器を指定するユーザ指定信号が入力された場合、前記ユーザ指定信号に応じたトナー容器を優先的に選択する選択手段を有することを特徴とする画像形成装置。
前記ユーザ指定信号に応じたトナー容器が前記検出手段によりトナー無しとされた複数のトナー容器に含まれている場合、前記選択手段は前記ユーザ指定信号に応じたトナー容器を優先的に選択することを特徴とする請求項７の画像形成装置。