JP2005227711A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 一方において、コスト的に有利であるとともに、画像のかぶりや機内よごれの発生を防止しつつ、他方において画像形成の生産性の低下及び像担持体等の寿命の短縮化を防止することのできる画像形成装置を提供する。
【解決手段】 像担持体上の静電潜像を現像位置において現像剤により現像する現像装置と、現像剤を収容する現像剤収容器と、当該現像剤収容器から現像装置へと現像剤を補給する現像剤補給装置と、画像形成装置の動作を制御する制御手段を備える画像形成装置において、
現像剤収容器内に現像剤が所定量以上存在し、かつ、現像剤の補給が不足する場合には、当該制御手段は、画像形成を中断し、現像剤を補給させる。
【選択図】 図６

Description

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、これらの複合機等の電子写真方式、静電転写方式を用いた画像形成装置に関し、より詳しくは、現像剤補給動作の改良に係る。

特開平９−１５２７７９号公報

従来から、電子写真方式、静電転写方式を利用した複写機、プリンタ等の画像形成装置が広く知られている。このような画像形成装置では、現像装置、現像剤収容器、現像剤収容器から現像装置へ現像剤を補給する現像剤補給装置などを備えるものが存在する。ここで、現像装置内の現像剤量を検知する検知手段を設け、現像装置内の現像剤量をある範囲内に保つように制御する画像形成装置も存在する。しかし、このような画像形成装置においても、例えば、画像密度（画像密度）が大きい画像が形成される場合には、現像剤の補給が消費に追従できず、一時的に画像形成濃度が低下してしまうという問題があった。

このような問題に対して、特許文献１には、画像密度の大きい画像が形成された場合には、一旦画像形成を中止し、十分に現像装置内に現像剤を補給した後に、画像形成を再開する技術が開示されている。

しかし、特許文献１に開示されている技術では、現像剤収容器内の現像剤の有無に関わらず、画像形成を中止して、現像剤を補給しようと試みる。その結果、そもそも現像剤収容器内に現像剤が存在しない場合には、画像形成の生産性を低下させてしまうとともに、像担持体を不必要に回転させその寿命が短くなってしまう。一方、画像形成を中止せずに現像剤を補給するためには、画像密度が最大の画像を想定して、現像剤供給装置を設計することが必要となり、コスト的に不利となるとともに、大量の現像剤が一度に補給されるため、現像剤の撹拌不良による画像のかぶりが発生してしまう。また、画像形成装置内が汚れてしまうなどの異なる問題が発生し得る。

本発明は、このような技術的な課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、一方において、コスト的に有利であるとともに、画像のかぶりや機内よごれの発生を防止しつつ、他方において画像形成の生産性の低下及び像担持体等の寿命の短縮化を防止することのできる画像形成装置を提供することにある。

すなわち本発明は、像担持体上の静電潜像を現像位置において現像剤により現像する現像装置と、現像剤を収容する現像剤収容器と、当該現像剤収容器から現像装置へと現像剤を補給する現像剤補給装置と、画像形成装置の動作を制御する制御手段を備える画像形成装置において、現像剤収容器内に現像剤が所定量以上存在し、かつ、現像剤の補給が不足する場合には、当該制御手段は、画像形成を中断し、現像剤を補給させることを特徴とするものである。このように、現像剤収容器内に現像剤が所定量以上存在する場合にのみ補給動作を行なうため、補給動作が無駄とならずに、結果的に画像形成の生産性の低下及び像担持体の寿命の短縮化を防止することができる。さらに、通常想定される範囲以上の高画像密度の画像が形成される時にはその画像形成を一旦中断して現像剤を補給させることを前提としているため、現像剤補給装置の性能を過大に設計する必要がなく（具体的には、画像形成中における単位時間あたりの現像剤の最大消費量＞単位時間あたりの現像剤の最大補給量とすることができるため）、コスト的に有利であるとともに、画像のがぶりや機内の汚れの発生を防止することができる。なお、前記制御手段は、現像剤を補給した後、画像形成を再開することができる。

また、先行する静電潜像（の後端）が現像位置を通過する時点から次の静電潜像（の先端）が現像位置に到達するまでの時間を補給可能時間とし、又は、先行する静電潜像（の後端）が現像位置を通過してから次の静電潜像（の先端）が現像位置を通過するまでの時間を少なくとも含んで補給可能時間とし、前記制御手段は、当該補給可能時間内に現像剤を補給させることができる。

さらに、先行する静電潜像（の後端）が現像位置を通過する時点から次の静電潜像（の先端）が現像位置に到達するまでの時間を第一補給可能時間とし、又は、先行する静電潜像（の後端）が現像位置を通過してから次の静電潜像（の先端）が現像位置を通過するまでの時間を少なくとも含んで第一補給可能時間とし、当該第一補給可能時間よりも長い時間を第二補給可能時間として、前記制御手段は、次の静電潜像の現像に必要な現像剤の補給時間が第一補給可能時間以下の場合には当該第一補給可能時間を確保して次の静電潜像を像担持体上に形成させ、次の静電潜像の現像に必要な現像剤の補給時間が第一補給可能時間よりも長い場合には当該第二補給可能時間を確保して次の静電潜像を像担持体上に形成させることができる。

ここで、第一補給可能時間は、静電潜像のサイズにより可変とすることができる。一方、第二補給可能時間は、次の静電潜像の現像までに必要な現像剤の補給時間により可変とすることができる。また、第二補給可能時間は、次の静電潜像の現像までに必要な現像剤の補給時間と（実質的に）同一とすることができる。さらに、次の静電潜像の現像までに必要な現像剤の補給時間は、一定時間とすることのできる。また、先行する静電潜像の画像密度を検知する画像密度検知手段を備えるとともに、次の静電潜像の現像までに必要な現像剤の補給時間は、当該先行する静電潜像の画像密度により可変とすることができる。また、前記現像装置内の現像剤量を検知する第一現像剤検知手段を備えるとともに、次の静電潜像の現像までに必要な現像剤の補給時間は、当該現像装置内の現像剤量により可変とすることができる。

また、次の静電潜像の現像までに必要な現像剤の補給時間の終期は、当該現像装置内の現像剤量が所定値を超えるタイミングとすることができる。また、ユーザインタフェイスを備えるとともに、現像剤を補給しても現像装置内の現像剤量が増加しない場合には、当該ユーザインタフェイスに（現像剤補給装置の）故障である旨を表示させることができる。また、前記現像剤収容器内の現像剤量を検知する第二現像剤検知手段を備えることができる。さらに、前記第二現像剤検知手段は、前記現像剤収容器の使用履歴を記憶する記憶部を備え、当該使用履歴に基づいて当該現像剤収容器内の現像剤の量を検知することができる。

なお、現像剤はトナーとキャリアとを含む二成分現像剤とすることができ、この場合、前記現像剤収容器にはトナー、又はトナーとキャリアとが充填され、前記現像剤濃度検知手段は二成分現像剤におけるトナー濃度を検知することができる。

以上説明したように、本発明によれば、一方において、コスト的に有利であるとともに、画像のかぶりや機内よごれの発生を防止しつつ、他方において画像形成の生産性の低下及び像担持体等の寿命の短縮化を防止することのできる画像形成装置を提供することができる。

実施例 図１は、本発明の実施例に係る画像形成装置としてのカラープリンタ１を示すものである。

このカラープリンタ１は、図示しない外部接続機器（パーソナルコンピュータなど）から入力される画像情報に基づいて４つの作像ユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋによって個別に形成するイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４色のトナー像を、中間転写機構２０の中間転写ベルト２１の表面に重ね合わせるように一次転写させた後、その中間転写ベルト２１から記録媒体としての記録用紙Ｐ側に二次転写させることにより、いわゆるフルカラー画像を形成することが可能なものである。

上記作像ユニット１０はいずれも、電子写真プロセスにより前記した４色の各トナー像をそれぞれ形成するものであり、画像形成装置本体１のほぼ中央部に水平状態に間隔をあけた状態で配設されている。また、各作像ユニット１０はいずれも、基本的に、矢印Ａ方向に所定の速度で回転駆動される像担持体としての感光ドラム１１と、この感光ドラム１１の表面を一様に帯電するロール方式の帯電装置１２と、帯電後の感光ドラム１１の表面に画像情報に応じた光像を露光して静電潜像を形成する潜像形成装置としてのＲＯＳ１３と、その静電潜像を二成分現像剤Ｇにおける所定の色のトナーで現像する現像装置１４と、その現像により形成されるトナー像を中間転写ベルト２１に転写させるロール方式の転写装置１５と、感光ドラム１１の表面を清掃するドラム用クリーナ１６とを同様に備えている。なお、各作像ユニット１０は、プロセスカートリッジＰＣとして、カラープリンタ１に対して着脱自在に構成されている。

このうち帯電装置１２は、その帯電ロールに図示しない電源装置から感光ドラム１１の感光層表面を帯電させるための帯電電圧が印加されるようになっている。また、ＲＯＳ１３は、図示しない４つの半導体レーザから各色ごとに分解された画像信号に応じて発せられるレーザ光ＬＢ−Ｙ，ＬＢ−Ｍ，ＬＢ−Ｃ，ＬＢ−Ｋを所定の光学系を介して回転多面鏡１７に照射して偏向走査させた後、図示しない複数枚の反射ミラーを介して対向する各感光ドラム１１上に斜め下方から走査露光するようになっている。

図中の符号１８は、上記各レーザ光ＬＢを収容密閉ボックス１３ａから透過出光させるための透明窓である。また、各現像装置１４は、各色成分の非磁性トナーと磁性キャリアからなる二成分現像剤Ｇを使用して現像を行う二成分現像方式の現像装置であって後述するような構成からなるものである。しかも、各現像装置１４はいずれも、補給用のトナーとキャリアとが収容されている現像剤収容器としての着脱交換式のトナーカートリッジ１９Ｙ、１９Ｍ、１９Ｃ、１９Ｋから後述する現像剤補給装置（７０）によりトナー及びキャリアが適量ずつ補給されるようになっている。さらに、転写装置１５（転写バイアスロール）には、図示しないバイアス電源から感光ドラム１１上のトナー像の帯電極性とは逆極性の一次転写バイアスが印加されるようになっている。

このような各作像ユニット１０においては、回転する感光ドラム１１の表面が、帯電装置１２によって所定の帯電電位に帯電処理された後、その帯電表面にＲＯＳ１３から色分解された画像信号に応じたレーザビームＬＢが走査露光されることによって所定の潜像電位からなる静電潜像が書きこまれ、しかる後、その潜像が現像装置１４から現像バイアスの印加が印加された状態下で供給される二成分現像剤Ｇにおける各色のトナーにより現像されてトナー像となり、最後に、そのトナー像が感光ドラム１１と転写装置１５の間を通
過する中間転写ベルト２１の表面に静電的に順次一次転写されるようになっている。また、転写後の感光ドラム１１の表面はドラム用クリーナ１６のブレード等によって清掃される。

また、上記中間転写機構２０は、図１に示すように、無端状の中間転写ベルト２１を、二次転写用バックアップロール２２や駆動ロール２３を初めとする複数のロールに張架させ、その駆動ロール２３の回転動力により矢印Ｂ方向に回転走行させるようになっている。また、中間転写ベルト２１の各感光ドラム１１と当接する位置と対向するベルト内周面の位置には、前記した転写装置１５がそのベルト２１を各感光ドラム１１に圧接するようにそれぞれ配設されて各一次転写部を構成している。図１中の符号２４は中間転写ベルト２１の表面を清掃するベルト用クリーナである。この他、中間転写ベルト２１の周囲には、そのベルト側端部に形成されるベルトホームマークを検知するベルトホームポジション検知装置や、そのベルト一側端部位置のベルト回転方向Ｂと直行する方向へのずれ(片寄
りや蛇行)を検知するベルトウォーク検知装置などが配設されている。

さらに、上記バックアップロール２２の対向位置には、中間転写ベルト２１をそのロール２２に押し当てる二次転写ロール３０が配設されているとともに、バックアップロール２２には図示しないバイアス電源からベルト２１上のトナー像の帯電極性と同極性の二次転写バイアスが供給され、これにより二次転写部を構成している。図中の符号３２は二次転写ロール３０の表面を清掃するロール用クリーナである。

このような中間転写機構２０の中間転写ベルト２１に（多重）転写される前記トナー像は、そのベルト２１の回転に伴ってバックアップロール２２と対向して配置される二次転写ロール３０と対向する二次転写部まで搬送される。そして、中間転写ベルト２１上のトナー像は、このトナー像の作像および二次転写タイミングに合わせて用紙収容トレイ４０から送出しロール４１やレジストロール４２等が配されてなる給紙路を通して二次転写部（の中間転写ベルト２１と二次転写ロール３０の間）まで搬送される所定サイズの記録用紙Ｐに対し、静電的に二次転写される。二次転写後の中間転写ベルト２１に転写されず残留する残留トナーはベルト用クリーナ２４により清掃除去される。図１中の矢付一点鎖線は記録用紙Ｐの搬送経路を示す。

続いて、中間転写ベルト２１からトナー像が転写された記録用紙Ｐは、二次転写部における中間転写ベルト２１部分から自然に剥離された後、ロールニップ式の定着装置４５に送られ、その定着装置４５おける加熱ロール４６と加圧ロール４７で形成される定着ニップ部を通過することによりそのトナー像の熱定着処理がなされる。そして、この定着処理が終了した後の記録用紙Ｐは、排出ロール４８等が配設されてなる排紙路を通して装置本体１の外（用紙排紙部）に排出される。

以上のプロセスを経ることにより、このカラープリンタによる記録用紙Ｐへのカラー画像の形成が行われる。ちなみに、このプリンタにおいては、例えば４つの作像ユニットのうちブラック用作像ユニット１０Ｋのみを作動させることにより記録用紙Ｐに白黒画像を形成することも可能である。

また、このカラープリンタにおける各作像ユニット１０で使用される現像装置１４、現像剤補給装置７０、トナーカートリッジ１９は、それぞれ以下のように構成されている。

まず、現像装置１４は、図２〜図４に示すように、現像装置ハウジング５０と、このハウジング５０の感光ドラム１１側に配設される現像ロール５１と、この現像ロール５１の後方下方側に配設され現像剤攪拌搬送手段としてのオーガー５２，５３と、このオーガー５２，５３により攪拌搬送される二成分現像剤Ｇを現像ロール５１側に供給する現像剤供
給手段としてのパドル５４と、このバドル５４から現像ロール５１に磁気ブラシを形成した状態で供給されて搬送される二成分現像剤Ｇの層厚を規制するトリマー５５とでその主要部が構成されている。なお、上記パドル５４については、オーガー５２から現像ロール５１への現像剤Ｇの供給が可能な場合には特に設ける必要はない。

このうち現像ロール５１は、非磁性導電材料からなる円筒状のスリーブと、そのスリーブの中空内に配置されるマグネットロールとで構成されている。スリーブには、図示しない現像バイアス電源から所定の現像バイアス（例えば直流に交流を重畳した電圧）が印加されるようになっている。また、ハウジング５０のオーガー５２，５３どうしの間となる部位には、仕切り板５６がその両端部に通路５７ａ，５７ｂを形成するような状態で設けられている。図３，４中の符号５０ａは現像剤補給装置７０から補給される現像剤を受け入れる現像剤受入部、５０ｂは劣化した現像剤を少量ずつ溢れ出させるように排出して回収する、いわゆるトリクル現像方式の現像剤排出部を示す。

このような現像装置１４では、そのハウジング５０内に収容された二成分現像剤Ｇがオーガー５２，５３の回転駆動により攪拌されつつ通路７２ａ，７２ｂを通過しながら循環搬送される。この際、現像剤Ｇのトナーがキャリアと混合攪拌されることにより所定の極性に摩擦帯電される。続いて、現像装置１４では、その現像剤Ｇが現像ロール５１側にパドル５４を介して供給されて磁気ブラシを形成した状態で担持され、その層厚がトリマー５５の直下を通過することにより所定の厚さに規制される。そして、層厚規制後の現像剤Ｇは、現像ロール５１の回転により感光ドラム１１と対向する現像域に搬送されると、現像ロール１４に印加されている現像バイアスにて形成される現像電界により、そのトナーのみが感光ドラム１１の潜像部分に静電的に付着し、もって現像が行われるようになっている。

また、この現像装置１４には、そのハウジング５０内に収容されている二成分現像剤Ｇのトナー濃度（ＴＣ）を検出する第一現像剤検知手段としての磁気センサ６０が設けられている。

この磁気センサ６０は、ハウジング５０内にある現像剤Ｇによる透磁率の変化を検知してトナー濃度を検出するタイプのものであり、本体部６１と本体部６１から突出するセンサ部６２とを有する構造からなり、現像装置ハウジング５０のオーガー５３がある側の外壁部に取り付けられている。詳しくは、そのセンサ部６２（検出面６２ａ）がハウジングの内面５０ｃとほぼ同一面となって露出した状態となるように取り付けられている。そして、この磁気センサ６０によれば、二成分現像剤による透磁率の変化ひいてはトナー濃度の変化に応じたアナログ出力電圧がセンサ出力値として得られるようになっている。すなわち、トナーが十分にあってトナー濃度ＴＣが高い場合には小さな出力電圧が得られ、反対にトナーが少なくなってトナー濃度ＴＣが低い場合には大きな出力電圧が得られるものである。また、この磁気センサ６０のセンサ出力値は、後述する制御装置（８０）に入力されて所要の制御処理に使用されるようになっている。

一方、上記現像剤補給装置７０は、前記したトリクル現像方式を採用している関係で現像装置１４にトナー及びキャリア（以下「トナー等」という）を補給するタイプのものである。そして、この補給装置７０は、前記トナーカートリッジ１９を着脱可能に保持するホルダー７１と、トナーカートリッジ１９から排出されるトナー等を現像装置１４の現像剤受容部５０ａに搬送する現像剤搬送パイプ７２と、トナーカートリッジ１９内で回転する図示しない現像剤攪拌搬送部材としてのアジテータと現像剤搬送パイプ７２内で回転する図示しない現像剤搬送部材としてのオーガーやアジテータとに対して回転動力を伝えるための電動モータや駆動伝達ギア機構等が配設された駆動装置７３とでその主要部が構成されている。

このうち、現像剤搬送パイプ７２については、トナーカートリッジ１９のトナー排出口がある端部側に配置される第１搬送パイプ７２ａと、この第１搬送パイプ７２ａの一端部と現像装置１４の現像剤受容部５０ａ（受入口）との間に配置される第２搬送パイプ７２ｂとを組み合わせた構造になっている。図中の符号７５は駆動装置７３の回転動力を第１搬送パイプ７２ａのオーガーに伝達する駆動伝達軸、７６は駆動伝達軸７５と第１搬送パイプ７２ａのオーガーの間で回転動力を伝える駆動伝達ギア機構、７７は第１搬送パイプ７２ａのオーガーの回転動力を第２搬送パイプ７２ｂのアジテータに伝える駆動伝達ギア機構を示す。

この現像剤補給装置７０では、後述するように前記磁気センサ６０の検出情報等に基づく現像剤補給タイミングが到来すると、駆動装置７３が始動してトナーカートリッジ１９内のアジテータや現像剤搬送パイプ７２ａ，７２ｂ内のオーガーやアジテータを回転駆動させ、これによりトナーカートリッジ１９内のトナー等を現像剤搬送パイプ７２ａ，７２ｂを通して現像装置１４の現像剤受入部５０ａまで送るようになっている。

トナーカートリッジ１９は、カラープリンタ１に対して着脱自在に構成されている。そして、トナーカートリッジ１９は、不揮発性メモリとしてのＥＥＰＲＯＭ１９ｍを備えており、このＥＥＰＲＯＭ１９ｍには、そのトナーカートリッジ１９を識別する固有のＩＤ、そのトナーカートリッジ１９の使用履歴情報などが記憶されている。すなわち、トナーカートリッジ１９をカラープリンタ１に装着すると、後述するコントローラにより、ＥＥＰＲＯＭ１９に記憶されている情報にアクセス（読み取り・書き込み）され、例えば、現像剤供給装置７０の累積駆動時間が使用履歴として順次更新される。

そして、このプリンタ１においては、ＥＥＰＲＯＭ１９ｍからの使用履歴情報や磁気センサ６０からの検出情報等に基づいて所要の制御が行われるようになっている。

図５は、このカラープリンタ１の制御系の主な構成を示すブロック図である。図５中の符号８０は、演算処理装置、制御装置、制御プログラムや検出データが記憶される記憶装置、入出力装置等にて構成される制御装置（制御手段）である。この制御装置８０には、各トナーカートリッジ１９に取り付けられているＥＥＰＲＯＭ１９ｍ（第二現像剤検知手段：記憶部）、前記各現像装置１４に取り付けられている磁気センサ（第一現像剤検知手段）６０、現像剤補給装置７０の駆動系（駆動装置７３）の動作を制御するドライバ８１や、作像ユニット１０や中間転写機構２０の各構成部品の動作を総合的に制御するメインコントローラ８２、パーソナルコンピュータなどからの画像形成情報を解析処理する画像処理装置（画像密度検知手段）８５、ユーザによるプリント開始指示、プリント条件設定などの指示信号が集められるユーザインタフェイス（ＵＩ）のコントローラ８３などと接続されている。また、このＵＩコントローラ８３は、所要の表示が行われる液晶パネル、表示用ランプ等からなる表示部（インタフェイス手段）８４と接続されており、その表示動作を制御するようになっている。

図６は、このカラープリンタ１の制御系の動作を説明するフローチャートである。制御装置８０は、各トナーカートリッジ１９に取り付けられているＥＥＰＲＯＭ１９ｍ内の情報を読み取り、その使用履歴からトナーカートリッジ１９内に存在するトナー量が十分か否かを判断する（Ｓ０）。そして、トナーカートリッジ１９内のトナー量が不十分な場合には、ＵＩコントローラ８３を介して、表示部８４にトナーカートリッジが空であり、その交換を促すメッセージを表示させる（Ｓ１１）。一方、トナーカートリッジ１９内のトナー量が十分である場合には、次のような処理（Ｓ１〜Ｓ１０）を行なう。

制御装置８０は、メインコントローラ８２からの情報に基づいて、画像形成対象の記録用紙（記録材）Ｐのサイズとその搬送方向とを検知する（Ｓ１）。なお、メインコントローラ８２は、カラープリンタ１に接続されるパーソナルコンピュータ（図示せず）から送信される画像形成情報や、カラープリンタ１の用紙収容トレイ４０の付設されるサイズセンサ（図示せず）からの検知情報に基づいて、画像形成対象の記録用紙（記録材）Ｐのサイズとその搬送方向とを認識している。

次に、制御装置８０は、画像形成対象の記録用紙Ｐのサイズ及び搬送方向に応じて、第一ディスペンス許容時間及び追従可能画像密度を設定する（Ｓ２）。例えば、Ａ４サイズのＬＥＦ（ロング・エッジ・フィード、横送り）の場合には、この実施例では、第一ディスペンス許容時間は２秒であり、対応する追従可能画像密度は３０％である。なお、第一ディスペンス許容時間及び追従可能画像密度は、記録用紙Ｐの各サイズ、搬送方向の別にテーブル形式で制御装置８０内の記憶装置に予め記憶されている。

制御装置８０は、画像形成対象の静電潜像Ｉ（ｉ）の画像密度を確認し、ディスペンス時間を設定する（Ｓ３）。画像密度は、カラープリンタ１の画像処理装置８０が画像形成情報から演算し、その演算結果を制御装置８０が検知する。ここで、画像密度は、形成する画像の種類によりその値が大きく異なり、文字を中心とした画像であれば数％、写真画像であれば４０％以上程度になる。そして、例えば、画像密度が６％の場合には、次の静電潜像Ｉ（ｉ＋１）を良好な現像状態で現像するために必要なディスペンス時間として０．４秒を設定する。一方、例えば、画像密度が９０％の場合には、必要なディスペンス時間として６秒を設定する。

次に、メインコントローラ８２は、画像形成対象の静電潜像Ｉ（ｉ）を現像する（Ｓ４）。次に、Ｓ２で設定した第一ディスペンス許容時間とＳ３で設定したディスペンス時間とを比較する（Ｓ５）。そして、ディスペンス時間が第一ディスペンス許容時間よりも短い場合には、メインコントローラ８２は、第一ディスペンス許容時間に応じた所定のインターイメージを確保して（Ｓ７）、次の画像形成対象の静電潜像Ｉ（ｉ＋１）を現像させる（Ｓ１０）。また、画像形成対象の静電潜像Ｉ（ｉ）を現像している間及びインターイメージ（Ｓ７）を確保している間に、制御装置８０は、ドライバ８１を介して、Ｓ３で決定したディスペンス時間だけ現像剤補給装置７０を駆動させる。一方、ディスペンス時間が第一ディスペンス許容時間以上の場合には、メインコントローラ８２は、決定したディスペンス時間に応じた所定のインターイメージを確保して（Ｓ９）、次の画像形成対象の静電潜像Ｉ（ｉ＋１）を現像させる（Ｓ１０）。また、画像形成対象の静電潜像Ｉ（ｉ）を現像している間及びそのインターイメージ（Ｓ９）を確保している間に、制御装置８０は、ドライバ８１を介して、Ｓ３で設定したディスペンス時間だけ現像剤補給装置７０を駆動させる。

例えば、Ｓ２で設定した第一ディスペンス許容時間が２秒、Ｓ３で設定したディスペンス時間が０．４秒である場合には、静電潜像Ｉ（ｉ）と静電潜像Ｉ（ｉ＋１）とのインターイメージは、少なくとも２秒間分存在し（Ｓ７）、その間の０．４秒だけ現像剤供給装置７０が駆動される。一方、Ｓ２で設定した第一ディスペンス許容時間が２秒、Ｓ３で設定したディスペンス時間が６秒である場合には、静電潜像Ｉ（ｉ）と静電潜像Ｉ（ｉ＋１）とのインターイメージは、少なくとも６秒間分存在し（Ｓ９）、その６秒間だけ現像剤供給装置７０が駆動される。

図７、図８は、いずれもある静電潜像Ｉ（ｉ）と次の静電潜像Ｉ（ｉ＋１）とのインターイメージΔＩを説明するものである。図７、図８中の符号Ｉは静電潜像を、符号ΔＩはインターイメージを、符号Ｄはトナーのディスペンスを、静電潜像Ｉ中の長方形斜線部は画像密度を模式的に表現したものである。

図７は、記録用紙Ｐのサイズおよび搬送方向により変化するインターイメージΔＩを模式的に説明している。記録用紙Ｐのサイズ及び搬送方向は、静電潜像Ｉのサイズ及び搬送方向に対応する。したがって、図７（ａ）、（ｂ）に示すように、（画像密度が一定であるとして）サイズの異なる静電潜像Ｉ、Ｉ'のインターイメージΔＩ、ΔＩ'は、それぞれ異なったものとなる（図６のＳ２参照）。これは、記録用紙Ｐのサイズ及び搬送方向に基いて、インターイメージを一次的に設定しているためである（図６のＳ２参照）。この例では、より小さな静電潜像Ｉ（ｉ）、Ｉ（ｉ＋１）間のインターイメージΔＩ（１）は、より大きな静電潜像Ｉ'（ｉ）、Ｉ'（ｉ＋１）間のインターイメージΔＩ‘（１）よりも大きくなっている。

図８は、画像密度により変化するインターイメージΔＩを模式的に説明している。（記録用紙Ｐのサイズ及び搬送方向が一定であるとして）画像密度が低いものから徐々に高くなる場合には、インターイメージΔＩは、画像密度が一定値を超えるまでは一定値ΔＩ（１）であり（図８（ａ）（ｂ））、画像密度が一定値を越えるとインターイメージΔＩ（２）は画像密度に応じて大きくなる（図８（ｃ）（ｄ））。これは、画像密度が一定値（例えば、３０％）を超えるまでは、インターイメージΔＩは、（画像密度の値に関係なく）記録用紙Ｐのサイズと搬送方向に基づいて決められる第一ディスペンス許容時間に依存し、画像密度が一定値（例えば、３０％）を超えてからは、インターイメージΔＩは、画像密度の値に基づいて決められるディスペンス時間（第二ディスペンス許容時間）に依存するためである。

変形例１ 本実施例では、画像密度が一定値（３０％）を超えてからは、インターイメージΔＩ（２）は、実際にトナーのディスペンスを行う時間と実質的に同一となっているが、これに限らず、例えば、インターイメージΔＩ（２）を最大画像密度（１００％）に対応して設定し、その間に実際の画像密度に応じてトナーのディスペンスを行なうこともできる。

変形例２ 本実施例では、画像密度に応じてトナーディスペンス時間を決定し、そのトナーディスペンス時間が経過すれば、トナーディスペンスを終了しているが、これに限らず、例えば、現像装置１４内の磁気センサ６０から得られるトナー濃度が一定値に達すればトナーディスペンスを終了することもできる。さらに、トナーディスペンスを開始して、一定時間経過しても現像装置１４内のトナー濃度が上昇しない場合には、現像剤補給装置７０の故障であると判断し、トナーディスペンスを中止するとともに、表示部８４にその旨を表示させることもできる。

図１は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置としてのカラープリンタを示す断面図である。 図２は、図１のカラープリンタの現像装置のある断面図である。 図３は、図１のカラープリンタの現像装置の他の断面図である。 図４は、図１のカラープリンタの現像装置、現像剤供給装置、トナーカートリッジを示す斜視図である。 図５は、図１のカラープリンタの制御系を説明するブロック図である。 図６は、図１のカラープリンタの制御系の動作を説明するフローチャートである。 図７は、インターイメージを模式的に説明するものである。 図８は、インターイメージを模式的に説明するものである。

符号の説明

１…カラープリンタ、８０…制御装置、７９…現像剤補給装置、１０…作像ユニット、８４…表示部、１４…現像装置、６０…磁気センサ、１９…トナーカートリッジ、１９ｍ…ＥＥＰＲＯＭ、１０ｍ…ＥＥＰＲＯＭ

Claims (14)

1. 像担持体上の静電潜像を現像位置において現像剤により現像する現像装置と、現像剤を収容する現像剤収容器と、当該現像剤収容器から現像装置へと現像剤を補給する現像剤補給装置と、画像形成装置の動作を制御する制御手段を備える画像形成装置において、
   現像剤収容器内に現像剤が所定量以上存在し、かつ、現像剤の補給が不足する場合には、
   当該制御手段は、画像形成を中断し、現像剤を補給させることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記制御手段は、現像剤を補給した後、画像形成を再開する請求項１に記載の画像形成装置。
3. 先行する静電潜像が現像位置を通過する時点から次の静電潜像が現像位置を通過するまでの時間を含んで補給可能時間とし、
   前記制御手段は、当該補給可能時間内に現像剤を補給させる請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 先行する静電潜像が現像位置を通過する時点から次の静電潜像が現像位置に到達するまでの時間を含んで第一補給可能時間とし、当該第一補給可能時間よりも長い時間を第二補給可能時間として、
   前記制御手段は、次の静電潜像の現像に必要な現像剤の補給時間が第一補給可能時間以下の場合には当該第一補給可能時間を確保して次の静電潜像を像担持体上に形成させ、
   次の静電潜像の現像に必要な現像剤の補給時間が第一補給可能時間よりも長い場合には当該第二補給可能時間を確保して次の静電潜像を像担持体上に形成させる請求項１に記載の画像形成装置。
5. 第一補給可能時間は、静電潜像のサイズにより可変である請求項４に記載の画像形成装置。
6. 第二補給可能時間は、次の静電潜像の現像までに必要な現像剤の補給時間により可変である請求項４又は５に記載の画像形成装置。
7. 第二補給可能時間は、次の静電潜像の現像までに必要な現像剤の補給時間と同一である請求項４〜６のいずれかに記載の画像形成装置。
8. 次の静電潜像の現像までに必要な現像剤の補給時間は、一定時間である請求項６又は７に記載の画像形成装置。
9. 先行する静電潜像の画像密度を検知する画像密度検知手段を備えるとともに、次の静電潜像の現像までに必要な現像剤の補給時間は、当該先行する静電潜像の画像密度により可変である請求項６又は７に記載の画像形成装置。
10. 前記現像装置内の現像剤量を検知する第一現像剤検知手段を備えるとともに、次の静電潜像の現像までに必要な現像剤の補給時間は、当該現像装置内の現像剤量により可変である請求項６又は７に記載の画像形成装置。
11. 次の静電潜像の現像までに必要な現像剤の補給時間の終期は、当該現像装置内の現像剤量が所定値を超えるタイミングである請求項１０に記載の画像形成装置。
12. ユーザインタフェイスを備えるとともに、現像剤を補給しても現像装置内の現像剤量が増加しない場合には、当該ユーザインタフェイスに故障である旨を表示させる請求項１０又は１１に記載の画像形成装置。
13. 前記現像剤収容器内の現像剤量を検知する第二現像剤検知手段を備える請求項１〜１２のいずれかに記載の画像形成装置。
14. 前記第二現像剤検知手段は、前記現像剤収容器の使用履歴を記憶する記憶部を備え、当該使用履歴に基づいて当該現像剤収容器内の現像剤の量を検知する請求項１３に記載の画像形成装置。

Images