JP2014174281A - 現像剤補給装置、画像形成装置、現像剤補給方法及び現像剤補給プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、トナー等の現像剤補給を安価かつ高精度に行う。
【解決手段】カラー画像形成装置１は、現像ユニット６２Ｋ、６２Ｍ、６２Ｃ、６２Ｙが、画像データに応じて静電潜像の形成されている感光体７１Ｋ、７１Ｃ、７１Ｍ、７１Ｙへ、現像部７３Ｋ、７３Ｍ、７３Ｃ、７３Ｙ内に収納するトナーを付与してトナー画像を形成する。コントローラ９０は、画像データの印字率からページ毎にトナー消費量を算出し、所定サイズのトナー画像を所定の印字率で現像ユニット６２Ｋ、６２Ｍ、６２Ｃ、６２Ｙが形成可能なトナー量を目標トナー量として、前記トナー消費量に基づいて、現像部７３Ｋ、７３Ｍ、７３Ｃ、７３Ｙ内のトナー量を該目標トナー量に維持する量のトナーを、トナー収納部７５Ｋ、７５Ｍ、７５Ｃ、７５Ｙから現像部７３Ｋ、７３Ｍ、７３Ｃ、７３Ｙへ補給させる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、現像剤補給装置、画像形成装置、現像剤補給方法及び現像剤補給プログラムに関し、詳細には、印刷性能の低下を抑制しつつトナー等の現像剤の攪拌時間を短縮して現像剤の劣化を抑制する現像剤補給装置、画像形成装置、現像剤補給制御方法及び現像剤補給制御プログラムに関する。

電子写真方式の画像形成部を備えた画像形成装置においては、画像データに基づいて変調されたレーザ光が照射されることで形成された感光体上の静電潜像に、現像部からトナー等の現像剤（以下、単に、トナーという。）を供給してトナー画像を形成する。画像処理装置は、このトナー画像を最終的に用紙等の被記録媒体（以下、単に、用紙という。）に転写して画像形成する。したがって、トナーを用いた画像形成装置においては、適切な画像形成が行われるためには、トナー等の消耗品の残量を適切に管理する必要がある。

そして、電子写真方式の画像形成装置においては、現像部へトナー補給容器から少しずつトナーを補給することで、地汚れ等の発生を抑制する効果がある。そこで、従来から、画像処理装置は、トナー補給容器から現像部へ画像データに基づいて画像形成で消費されるトナー量を予測して、トナーの補給量を決定している。

画像形成装置は、トナー補給容器から現像部へトナーを補給する場合、トナー補給容器から現像部に補給されるトナー(補給トナー)と現像部内部のトナー(残留トナー)は、トナーの劣化状態が異なるため、補給直後は現像機能が不安定になる。すなわち、形成画像に、地肌汚れや濃度変動等が発生する。また、劣化したトナーを使用することで、後工程の感光体表面にも影響を及ぼし、画像品質の低下の原因となる。さらに、現像部内のトナーを常時満杯状態にしてトナー攪拌スクリューで攪拌すると、トナー攪拌スクリューに大きな負荷が常時かかり、トナー攪拌スクリューが疲労劣化によって寿命が短くなるという問題があった。

そこで、従来、画像データの印字率を算出する印字率算出部と、前記画像データのドット数を算出するドット数算出部と、前記画像データに基づき像担持体上に形成される静電潜像をトナーで現像する現像部に、第１閾値を超える量のトナーがあるか否かを判定する残量判定部と、前回のトナー補給後から前記残量判定部により前記第１閾値を超える量のトナーがないと判定されるまでの期間、前記ドット数算出部により算出されたドット数からトナー消費量を算出し、算出した前記トナー消費量を累積して第１累積トナー消費量を算出する第１累積トナー消費量算出部と、前記残量判定部により前記第１閾値を超える量のトナーがないと判定された場合、前記第１累積トナー消費量のトナーをトナー補給部から前記現像部に補給させる補給制御部と、前記現像部へのトナー補給中に前記印字率算出部により算出された印字率を累積して累積印字率を算出し、算出した前記累積印字率が第２閾値以上となった場合に当該累積印字率から第２累積トナー消費量を算出する第２累積トナー消費量算出部と、を備え、前記補給制御部は、前記第２累積トナー消費量のトナーを、前記トナー補給部から前記現像部に更に補給させる画像形成装置が提案されている（特許文献１参照）。

すなわち、この従来技術は、現像部内のトナー残量をトナーセンサで検出して第１閾値を超える量を維持させるとともに、印字率に基づいてトナー消費量を算出して消費量に応じてトナー補給部から現像部へトナーを補給することで、連続印刷に対しても対応できるように、現像部内のトナー量を維持させている。

しかしながら、上記公報記載の従来技術にあっては、トナーセンサと印字率に基づいて連続印刷にも対応できるようなトナー量を現像部内に常時維持するようにトナー補給を行っている。したがって、トナーセンサを必要とすることから価格が高くなるとともに、トナー調整動作や低印字率である印刷を行う確立の高い印刷を連続して実施すると、現像部内に滞留しているトナーの攪拌時間が長くなる。その結果、トナー粒子から外添剤が剥がれてトナーが劣化し、劣化したトナーにより感光体表面を傷めて画質が低下するおそれがあり、改良の必要があった。

そこで、本発明は、印刷性能の低下を抑制しつつ現像剤攪拌時間を短縮して現像剤の劣化を抑制することを目的としている。

上記目的を達成するために、請求項１記載の現像剤供給装置は、画像データに応じて静電潜像の形成されている潜像担持体へ、現像容器内に収納する現像剤を付与してページ毎に現像剤像を形成する現像手段と、前記現像剤を収納する現像剤補給容器から前記現像容器へ該現像剤を補給する補給手段と、前記画像データの前記現像手段における１ページ当たりの画像量である印字率からページ毎に現像剤消費量を算出する消費量算出手段と、所定サイズの現像剤像を所定の印字率で前記現像手段が形成可能な現像剤量を目標現像剤量として、前記現像剤消費量に基づいて、前記補給手段の駆動を制御して、前記現像容器内の現像剤量を該目標現像剤量に維持する量の現像剤を、前記現像剤補給容器から該現像容器へ補給させる補給制御手段と、を備えていることを特徴としている。

本発明によれば、印刷性能の低下を抑制しつつ現像剤攪拌時間を短縮して現像剤の劣化を抑制することができる。

本発明の一実施例を適用したカラー画像形成装置の概略構成図。 カラー画像形成装置の要部ブロック構成図。 トナー補給部の機能ブロック構成図。 トナー補給制御処理を示すフローチャート。 トナー補給量算出処理を示すフローチャート。 トナー残量算出処理を示すフローチャート。 現像ユニット小型化の説明図。

以下、本発明の好適な実施例を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に述べる実施例は、本発明の好適な実施例であるので、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明によって不当に限定されるものではなく、また、本実施の形態で説明される構成の全てが本発明の必須の構成要件ではない。

図１〜図７は、本発明の現像剤補給装置、画像形成装置、現像剤補給方法及び現像剤補給プログラムの一実施例を示す図であり、図１は、本発明の現像剤補給装置、画像形成装置、現像剤補給方法及び現像剤補給プログラムの一実施例を適用したカラー画像形成装置１の概略構成図である。

図１において、カラー画像形成装置１は、本体筐体２内に、給紙部１０、給紙搬送部２０、排紙搬送部３０、両面搬送部４０、定着部５０、画像形成部６０及び制御基板８０等が収納され、本体筐体２の上部に、排紙トレイ３が設けられているとともに、図示しない操作パネル５（図２参照）等を備えている。

なお、以下の説明では、カラー画像形成装置（画像形成装置）１は、外部のコンピュータ等のホスト装置からＬＡＮ（Local Area Network）等のネットワークを介して受信した印刷ジョブの印刷データを印刷処理するものとして説明するが、スキャナ部やファクシミリ部等の画像データ入力部を備えて、これらの画像データ入力部からの画像データに基づいて印刷処理（画像形成処理）を行ってもよい。

給紙部１０は、給紙トレイ１１、給紙ローラ１２及び図示しない分離パッド等を備えており、給紙トレイ１１内には、複数枚の用紙（被記録媒体）Ｐが収納される。給紙部１０は、給紙トレイ１１内の最上段の用紙Ｐを給紙ローラ１２と分離パッドで１枚ずつ分離して、給紙搬送部２０に送り出す。

給紙搬送部２０は、排紙搬送部３０に繋がっており、給紙部１０から送り出されてきた用紙Ｐを排紙搬送部３０に搬送する。給紙搬送部２０には、レジストセンサ２１とレジストローラ２２が用紙Ｐの搬送方向（副走査方向）に沿って配設されており、レジストセンサ２１は、給紙部１０から給紙搬送部２０上をレジストローラ２２へ搬送される用紙Ｐを検出する。レジストローラ２２は、レジストセンサ２１による用紙Ｐの検出結果に基づいて、搬送されてきた用紙Ｐを一旦停止させた後、画像形成部６０による用紙Ｐへのトナー画像の転写タイミングを調整して、搬送を再開するように駆動制御される。

排紙搬送部３０には、定着部５０、排紙センサ３１及び排紙ローラ３２等が配設されており、定着部５０は、画像形成部６０でトナー画像（現像剤像）の転写された用紙Ｐを加熱・加圧しつつ搬送してトナー画像を用紙Ｐに定着させる。排紙搬送部３０は、定着部５０でトナー画像の定着された用紙Ｐを排紙ローラ３２へ搬送して、この定着部５０から排紙ローラ３２に搬送される用紙Ｐを排紙センサ３１が検出し、排紙ローラ３２は、トナー画像の定着の完了した用紙Ｐを排紙トレイ３上に排出する。

また、排紙搬送部３０は、定着部５０よりも下流側の排紙センサ３１の配設されている位置付近で、両面搬送部４０に繋がっており、両面搬送部４０は、給紙搬送部２０と給紙部１０付近で繋がっている。

カラー画像形成装置１は、両面印刷モードのとき、片面への印刷の完了した用紙Ｐの後端が排紙センサ３１を通過した時点で、排紙ローラ３２の駆動を停止し、その後、排紙ローラ３２を反転駆動させて、該用紙Ｐを両面搬送部４０に送り込む。

両面搬送部４０は、両面ローラ４１及び両面センサ４２等を備えており、排紙ローラ３２によって送り込まれてきた用紙Ｐを、その表裏面を反転させながら両面ローラ４１によって給紙搬送部２０に送り込むとともに、該用紙Ｐを両面センサ４２で検出する。なお、上記レジストセンサ２１、排紙センサ３１、両面センサ４２及び手差し給紙部８０の用紙センサ等としては、例えば、反射型または透過型のフォトカプラが用いられている。

給紙搬送部２０は、両面搬送部４０から送り込まれてきた用紙Ｐを、レジストローラ２２を介して画像形成部６０による画像形成に供させた後、排紙搬送部３０へと搬送する。

画像形成部６０は、いわゆるタンデムタイプの画像形成部であって、無端帯状でリング状に形成されて略水平方向に張り渡された中間転写ベルト６１、該中間転写ベルト６１に沿って、並んで配設されているＫ（ブラック）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）、Ｃ（シアン）の各色用の現像ユニット６２Ｋ、６２Ｍ、６２Ｃ、６２Ｙ、露光部６３、トナーマーク（Toner Mark）センサ６４、廃トナーボックス６５、中間転写ベルトクリーナ６６及び２次転写ローラ６７等を備えており、中間転写ベルト６１は、２次転写駆動ローラ６８とテンションローラ６９に張り渡されている。カラー画像形成装置１は、この中間転写ベルト６１を挟んで、各現像ユニット６２Ｋ、６２Ｍ、６２Ｃ、６２Ｙに対応するＣＭＹＫ各色用の１次転写ローラ７０Ｋ、７０Ｍ、７０Ｃ、７０Ｙが配設されている。

各現像ユニット（現像手段）６２Ｋ、６２Ｍ、６２Ｃ、６２Ｙは、それぞれ、図１において時計方向に回転駆動される感光体（潜像担持体）７１Ｋ、７１Ｍ、７１Ｃ、７１Ｙを中心に、帯電器７２Ｋ、７２Ｍ、７２Ｃ、７２Ｙ、現像部７３Ｋ、７３Ｍ、７３Ｃ、７３Ｙ、クリーニング部７４Ｋ、７４Ｍ、７４Ｃ、７４Ｙ及び符号を付さない現像ローラ、供給ローラ、現像ブレード、クリーナブレード等が配設された状態でユニットとして配設されていて、各現像部（現像容器）７３Ｋ、７３Ｍ、７３Ｃ、７３Ｙにトナー（現像剤）を供給するトナー収納部（現像剤補給容器）７５Ｋ、７５Ｍ、７５Ｃ、７５Ｙが配設されている。トナー収納部７５Ｋ、７５Ｍ、７５Ｃ、７５Ｙは、現像ユニット６２Ｋ、６２Ｍ、６２Ｃ、６２Ｙに対して着脱可能に装着され、収納しているトナーが無くなると、新しいトナー収納部７５Ｋ、７５Ｍ、７５Ｃ、７５Ｙに交換される。

各現像ユニット６２Ｋ、６２Ｍ、６２Ｃ、６２Ｙは、その感光体７１Ｋ、７１Ｍ、７１Ｃ、７１Ｙが上記中間転写ベルト６１を挟んで、各色用の１次転写ローラ７０Ｋ、７０Ｍ、７０Ｃ、７０Ｙと対向して接触が可能な状態で、カラー画像形成装置１の本体筐体２内に収納されて装着され、各現像ユニット６２Ｋ、６２Ｍ、６２Ｃ、６２Ｙの感光体７１Ｋ、７１Ｍ、７１Ｃ、７１Ｙと１次転写ローラ７０Ｋ、７０Ｍ、７０Ｃ、７０Ｙとの間を中間転写ベルト６１が搬送される。なお、１次転写ローラ７０Ｋ、７０Ｍ、７０Ｃ、７０Ｙは、感光体７１Ｋ、７１Ｍ、７１Ｃ、７１Ｙ上のトナー画像を中間転写ベルト６１に転写するのに使用されるが、転写動作タイミングの１次転写ローラ７０Ｋ、７０Ｍ、７０Ｃ、７０Ｙのみが、感光体７１Ｋ、７１Ｍ、７１Ｃ、７１Ｙと対向する位置に位置し、転写動作タイミング以外の１次転写ローラ７０Ｋ、７０Ｍ、７０Ｃ、７０Ｙは、感光体７１Ｋ、７１Ｍ、７１Ｃ、７１Ｙと対向する位置から離間した位置に退避する。

露光部６３は、各色の画像データによって変調されたＫＭＣＹ各色用の露光光Ｌｋ、Ｌｍ、Ｌｃ、Ｌｙを、対応する色の感光体７１Ｋ、７１Ｍ、７１Ｃ、７１Ｙに照射する。

画像形成部６０は、露光部６３によって静電潜像の形成された感光体７１Ｋ、７１Ｃ、７１Ｍ、７１Ｙを時計方向に回転させつつ、現像部７３Ｋ、７３Ｍ、７３Ｃ、７３Ｙによって各色のトナー（現像剤）を感光体７１Ｋ、７１Ｃ、７１Ｍ、７１Ｙ上に供給して静電潜像を現像して各色のトナー画像（現像剤像）を形成し、各色のトナー画像の形成された感光体７１Ｋ、７１Ｃ、７１Ｍ、７１Ｙに１次転写ローラ７０Ｋ、７０Ｍ、７０Ｃ、７０Ｙによって中間転写ベルト６１上に順次重ね合わせて転写してカラーのトナー画像を形成する。画像形成部６０は、トナー画像の転写の完了した各感光体７１Ｋ、７１Ｃ、７１Ｍ、７１Ｙをさらに回転させてクリーニング部７４Ｋ、７４Ｍ、７４Ｃ、７４Ｙで残留トナーを除去した後、再度、帯電器７２Ｋ、７２Ｍ、７２Ｃ、７２Ｙで帯電させて、画像形成に供する。

画像形成部６０は、クリーニング部７４Ｋ、７４Ｍ、７４Ｃ、７４Ｙで除去された廃トナーを、廃トナーボックス６５に送り、カラー画像形成装置１は、廃トナーボックス６５内の廃トナーが満杯であることを、廃トナーフル検知センサ（図示略）が検知すると、新たな廃トナーボックス６５との交換を促すメッセージを操作表示部に出力する。

中間転写ベルト６１は、図示しない駆動モータによって回転駆動される２次転写駆動ローラ６８によって、図１において反時計方向に回転駆動される。中間転写ベルト６１は、２次転写駆動ローラ６８部分で、２次転写ローラ６７との間にレジストローラ２２から搬送されてきた用紙Ｐに、２次転写ローラ６７の転写電位によって、中間転写ベルト６１上のトナー画像を転写する。

そして、上記定着部５０は、回転可能に配設されている定着ローラ５１と加圧ローラ５２等を備えており、定着ローラ５１は、図示しない定着ヒータによって所定の定着温度に加熱される。定着部５０は、トナー画像の転写された用紙Ｐが定着ローラ５１と加圧ローラ５２との間に搬送されてくると、定着温度に加熱されている定着ローラ５１と加圧ローラ５２によって加熱・加圧しつつ用紙Ｐを搬送して、用紙Ｐ上のトナー画像を用紙Ｐに定着させる。

排紙搬送部３０は、上述のように、定着部５０でトナー画像の定着された用紙Ｐを排紙ローラ３２へ搬送して、この定着部５０から排紙ローラ３２に搬送される用紙Ｐを排紙センサ３１が検出し、片面印刷の場合や両面印刷の裏面への印刷が完了したときには、排紙ローラ３２が、トナー画像の定着の完了した用紙Ｐを排紙トレイ３上に排出する。

制御基板８０は、コントローラ９０等を搭載しており、コントローラ９０には、操作表示部、レジストセンサ２１、排紙センサ３１、両面センサ４２等の各種センサ等が接続されている。コントローラ９０は、図２に示すように、ＣＰＵ（Central Processing Unit）９１、ＲＯＭ（Read Only Memory）９２、ＲＡＭ（Random Access Memory）９３、外部Ｉ／Ｆ（インターフェイス）９４、操作パネルＩ／Ｆ９５及びＩ／Ｏ（Ｉｎｐｕｔ／Ｏｕｔｐｕｔ）９６等を備えており、各部はシステムバス９７により接続されている。

Ｉ／Ｏ９６には、トナー供給部１００と各色の現像部内トナー残量センサ１１０Ｋ、１１０Ｍ、１１０Ｃ、１１０Ｙが接続されている。現像部内トナー残量センサ１１０Ｋ、１１０Ｍ、１１０Ｃ、１１０Ｙは、各現像部７３Ｋ、７３Ｍ、７３Ｃ、７３Ｙ内に保存されているトナーの残量を検知してトナー残量信号をＣＰＵ９１へ出力する。

また、カラー画像形成装置１は、システムバス９７に、各色用の不揮発性メモリ（記憶手段）１２０Ｋ、１２０Ｍ、１２０Ｃ、１２０Ｙが接続されている。不揮発性メモリ１２０Ｋ、１２０Ｍ、１２０Ｃ、１２０Ｙは、それぞれ対応する色のトナー収納部７５Ｋ、７５Ｍ、７５Ｃ、７５Ｙに取り付けられている。不揮発性メモリ１２０Ｋ、１２０Ｍ、１２０Ｃ、１２０Ｙは、後述するように、トナー収納部７５Ｋ、７５Ｍ、７５Ｃ、７５Ｙの収納するトナーや現像部７３Ｋ、７３Ｍ、７３Ｃ、７３Ｙへ補給するトナー量の管理に必要なトナー関連情報を記憶する。

トナー供給部（補給手段）１００は、トナー供給モータ１０１と各色毎のトナー供給クラッチ１０２Ｋ、１０２Ｍ、１０２Ｃ、１０２Ｙ等を備えている。

トナー供給クラッチ１０２Ｋ、１０２Ｍ、１０２Ｃ、１０２Ｙは、ＣＰＵ９１によってオン／オフ動作されることで、トナー収納部７５Ｋ、７５Ｍ、７５Ｃ、７５Ｙから各現像部７３Ｋ、７３Ｍ、７３Ｃ、７３Ｙへのトナーの供給／供給停止を行う。

トナー供給モータ１０１は、ＣＰＵ９１の制御下で駆動動作し、トナー収納部７５Ｋ、７５Ｍ、７５Ｃ、７５Ｙのトナーを各現像部７３Ｋ、７３Ｍ、７３Ｃ、７３Ｙへ搬送する。

現像部内トナー残量センサ１１０Ｋ、１１０Ｍ、１１０Ｃ、１１０Ｙは、各現像部７３Ｋ、７３Ｍ、７３Ｃ、７３Ｙに取り付けられており、現像部７３Ｋ、７３Ｍ、７３Ｃ、７３Ｙ内のトナー残量を検出して、ＣＰＵ９１に出力する。

ＲＯＭ９２は、カラー画像形成装置１としての基本プログラム、本発明の現像剤補給方法を実行する現像剤補給プログラム及びこれらのプログラムを実行するのに必要な各種データ等が格納されている。ＲＡＭ９３は、ＣＰＵ９１のワークメモリとして利用される。

ＣＰＵ（消費量算出手段、補給制御手段）９１は、ＲＯＭ９３内のプログラムに基づいてＲＡＭ９３をワークメモリとして利用しつつ、カラー画像形成装置１の各部を制御して、カラー画像形成装置１としての基本処理を実行するとともに、本発明の現像剤補給方法を実行する。

外部Ｉ／Ｆ９４には、専用ケーブルあるいはネットワーク等を介して外部装置としてのコンピュータ等が接続されている。外部Ｉ／Ｆ９は、ＣＰＵ９１の制御下で、外部装置からの印刷データや印刷設定等の印刷ジョブの受信及び外部装置への印刷結果や印刷状況情報の転送等のインターフェイスを行う。

操作パネルＩ／Ｆ９５には、操作パネル５が接続されており、操作パネル５は、各種操作キーとディスプレイ（例えば、液晶ディスプレイ）を備えている。操作パネル５は、操作キーからカラー画像形成装置１に画像形成動作を行わせる上で必要な各種操作が行われ、特に、トナー補給処理で必要な各種設定操作が行われ、操作内容を操作パネルＩ／Ｆ９５を介してＣＰＵ９１に渡す。操作パネル５は、そのディスプレイに、ＣＰＵ９１の制御下で、カラー画像形成装置１からユーザに通知する各種情報、特に、トナー補給処理に関する各種情報を表示する。

上記ＣＰＵ９１、ＲＯＭ９２、ＲＡＭ９３、現像ユニット６２Ｋ、６２Ｍ、６２Ｃ、６２Ｙ、現像部７３Ｋ、７３Ｍ、７３Ｃ、７３Ｙ、トナー収納部７５Ｋ、７５Ｍ、７５Ｃ、７５Ｙ及びトナー供給部１００は、全体として、印刷性能の低下を抑制しつつトナー攪拌時間を短縮して現像剤であるトナーの劣化を抑制するトナー補給部（現像剤補給部、現像剤補給装置）１３０として機能している。

すなわち、カラー画像形成装置１は、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory ）、ＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory ）、ＣＤ−ＲＷ（Compact Disc Rewritable ）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）、ＳＤ（Secure Digital）カード、ＭＯ（Magneto-Optical Disc）等のコンピュータが読み取り可能な記録媒体に記録されている本発明の現像剤補給方法を実行する現像剤補給プログラムを読み込んでＲＯＭ９２等に導入することで、後述する印刷性能の低下を抑制しつつトナー攪拌時間を短縮してトナーの劣化を抑制する現像剤補給方法を実行する現像剤補給装置であるトナー補給部１３０を搭載する画像形成装置として構築されている。この現像剤補給プログラムは、アセンブラ、Ｃ、Ｃ＋＋、Ｃ＃、Ｊａｖａ（登録商標）等のレガシープログラミング言語やオブジェクト指向ブログラミング言語等で記述されたコンピュータ実行可能なプログラムであり、上記記録媒体に格納して頒布することができる。

そして、カラー画像形成装置１は、本発明のトナー補給プログラムがＲＯＭ９２に導入されることで、図３に示すようなトナー補給部１３０の機能ブロックが構築される。

すなわち、カラー画像形成装置１は、トナー補給プログラムが導入されることで、トナー補給部１３０として、現像部内トナー残量検出部１３１、トナー残量算出部１３２、トナー残量累計部１３３、ドットカウント算出部１３４、トナー消費量算出部１３５、トナー消費量累計部１３６、印字率算出部１３７、印字率累計部１３８及び記憶部１３９が構築される。カラー画像形成装置１は、このトナー補給部１３０が各色のトナー毎に構築されている。

記憶部１３９は、各色のトナー収納部７５Ｋ、７５Ｍ、７５Ｃ、７５Ｙに、それぞれ設けられた不揮発性メモリ１２０Ｋ、１２０Ｍ、１２０Ｃ、１２０Ｙで構築されている。

記憶部１３９は、トナー収納部７５Ｋ、７５Ｍ、７５Ｃ、７５Ｙの収納するトナーや現像部７３Ｋ、７３Ｍ、７３Ｃ、７３Ｙへ補給するトナー量の管理に必要なトナー関連情報を記憶する。特に、記憶部１３９は、トナー収納部７５Ｋ、７５Ｍ、７５Ｃ、７５Ｙが交換されると、対応する現像部７３Ｋ、７３Ｍ、７３Ｃ、７３Ｙに残留するトナー残量が、累積トナー残量１３９ａとして格納され、また、後述する累積トナー消費量１３９ｂと累積印字率情報１３９ｃが格納される。

現像部内トナー残量検出部１３１は、現像部内トナー残量センサ１１０Ｋ、１１０Ｍ、１１０Ｃ、１１０Ｙによって構築され、現像部７３Ｋ、７３Ｍ、７３Ｃ、７３Ｙ内のトナー残量を検出して、トナー残量算出部１３２に出力する。

トナー残量算出部１３２は、記憶部１３９に保存されている累計トナー残量１３９ａを基に、現像部内トナー残量検出部１３１の検出するトナー残量から現像部７３Ｋ、７３Ｍ、７３Ｃ、７３Ｙ内のトナー残量を算出する。

トナー残量累計部１３３は、トナー消費量算出部１３５で算出されたトナー消費量を記憶部１３９の累計トナー残量１３９ａから減算することで累計トナー残量を求め、記憶部１３９の累計トナー残量１３９ａを更新して格納する。

ドットカウント算出部１３４は、各現像ユニット６２Ｋ、６２Ｍ、６２Ｃ、６２Ｙにより印字された画像のドットカウントを算出する。

トナー消費量算出部１３５は、ドットカウント算出部１３４の算出したドットカウントから画像の印字に使用されたトナー消費量を計算するとともに、印刷外で消費されるトナー量を考慮してトナー消費量を算出する。

トナー消費量累計部１３６は、トナー消費量算出部１３５が算出したトナー消費量を、記憶部１３９に記憶されている累積トナー消費量１３９ｂに加算して、加算した累計トナー消費量で記憶部１３９内の累積トナー消費量１３９ｂを更新して格納する。

印字率算出部１３７は、外部Ｉ／Ｆ９４が外部装置から取得した印刷ジョブの画像情報に基づいて、１ページにおける色毎の印字率を算出する。また、印字率算出部１３７は、エンジン調整処理等で消費されたトナー量を考慮して印字率を補正する。印字率累計部１３８は、印字率算出部１３７で算出された印字率の累計を算出し、トナー収納部７５Ｋ、７５Ｍ、７５Ｃ、７５Ｙの累計印字率情報１３９ｃを更新して格納する。

次に、本実施例の作用について説明する。本実施例のカラー画像形成装置１は、そのトナー補給部１３０が、印刷性能の低下を抑制しつつトナー（現像剤）攪拌時間を短縮してトナーの劣化を抑制する。

カラー画像形成装置１は、外部Ｉ／Ｆ９４が外部装置から印刷データや印刷設定等の印刷ジョブを受信すると、該印刷ジョブの印刷データや印刷設定等の画像情報に基づいて、現像部７３Ｋ、７３Ｍ、７３Ｃ、７３Ｙ内のトナー量を、所定サイズのトナー画像を所定の印字率で現像ユニット６２Ｋ、６２Ｍ、６２Ｃ、６２Ｙが形成可能なトナー量（目標トナー量：目標現像剤量）に維持する量のトナーを、トナー収納部７５Ｋ、７５Ｍ、７５Ｃ、７５Ｙから現像部７３Ｋ、７３Ｍ、７３Ｃ、７３Ｋに供給する。

すなわち、カラー画像形成装置１は、給紙部１０からの用紙Ｐを、給紙搬送部２０によって、画像形成部６０の中間転写ベルト６１と２次転写ローラ６７との間に搬送する。画像形成部６０は、各現像ユニット６２Ｋ、６２Ｍ、６２Ｃ、６２Ｙで各色のトナー画像を中間転写ベルト６１上に順次重ね合わせてカラートナー画像を形成し、中間転写ベルト６１と２次転写ローラ６７とのニップ部で、用紙Ｐに転写する。

カラー画像形成装置１は、トナー画像の転写された用紙Ｐを、排紙搬送部３０によって定着部５０に搬送し、定着部５０で加熱・加圧しつつ搬送して、トナー画像を用紙Ｐに定着させた後、排紙トレイ３上に排出する。

そして、カラー画像形成装置１は、上記現像ユニット６２Ｋ、６２Ｍ、６２Ｃ、６２Ｙにおいて各色のトナーを用いて静電潜像を現像してトナー画像を感光体７１Ｋ〜７１Ｙ上に形成するのに使用するトナー量を求める。そして、カラー画像形成装置１は、そのトナー補給部１３０が、現像部７３Ｋ、７３Ｍ、７３Ｃ、７３Ｙ内のトナーを、所定サイズのトナー画像を所定の印字率で現像ユニット６２Ｋ、６２Ｍ、６２Ｃ、６２Ｙが形成可能なトナー量（目標トナー量）に維持するのに必要な量のトナーをトナー収納部７５Ｋ、７５Ｍ、７５Ｃ、７５Ｙから現像部７３Ｋ、７３Ｍ、７３Ｃ、７３Ｙに供給する。

すなわち、トナー補給部１３０は、トナー収納部７５Ｋ、７５Ｍ、７５Ｃ、７５Ｙから現像部７３Ｋ、７３Ｍ、７３Ｃ、７３Ｙへのトナーの補給において、図４に示すようなトナー補給制御処理を行う。

トナー補給部１３０は、まず、トナー補給量算出処理を行って、印字率と印刷状態に応じたトナー補給量を算出する（ステップＳ１０１）。なお、このトナー補給量算出処理については、後述する。

次に、トナー補給部１３０は、トナー供給部１００を駆動させて、トナー補給量算出処理で算出したトナー補給量に応じた量のトナーを、トナー収納部７５Ｋ、７５Ｍ、７５Ｃ、７５Ｙから現像部７３Ｋ、７３Ｍ、７３Ｃ、７３Ｙへ補給するトナー補給処理を実行する（ステップＳ１０２）。このトナー補給は、現像部７３Ｋ、７３Ｍ、７３Ｃ、７３Ｙ内のトナー残量が、所定サイズのトナー画像（現像剤像）を所定の印字率でカラー画像形成装置１、すなわち、現像ユニット６２Ｋ、６２Ｍ、６２Ｃ、６２Ｙにおいて形成可能なトナー残量（現像剤量）、例えば、最大サイズ１ページ分（印刷で必要な最低限）のトナー残量（目標トナー量）を維持するのに必要な量のトナーをトナー収納部７５Ｋ、７５Ｍ、７５Ｃ、７５Ｙから現像部７３Ｋ、７３Ｍ、７３Ｃ、７３Ｙへ補給する。

カラー画像形成装置１は、露光部６３が、各色の画像データによって変調されたＫＭＣＹ各色用の露光光Ｌｋ、Ｌｍ、Ｌｃ、Ｌｙを、対応する色の感光体７１Ｋ、７１Ｍ、７１Ｃ、７１Ｙに照射して露光する露光処理を行う（ステップＳ１０３）。カラー画像形成装置１は、露光処理を行うと、現像ユニット６２Ｋ、６２Ｍ、６２Ｃ、６２Ｙによって、感光体７１Ｋ、７１Ｍ、７１Ｃ、７１Ｙ上の静電潜像にトナーを付与して現像してトナー画像を形成する。カラー画像形成装置１は、各色の感光体７１Ｋ、７１Ｍ、７１Ｃ、７１Ｙ上のトナー画像を中間転写ベルト６１上に順次重ね合わせて転写することで、カラートナー画像を中間転写ベルト６１上に形成する。

カラー画像形成装置１は、中間転写ベルト６１上に形成されたカラートナー画像及び印字領域外に形成した濃度調整パターンを、図示しない濃度センサで測定する濃度測定処理を行う（ステップＳ１０４）。ＣＰＵ９１は、濃度センサの測定した濃度調整パターンの濃度を基準濃度値と比較して、濃度調整パターンの濃度が基準範囲内にあるか判断する。ＣＰＵ９１は、濃度調整パターンの濃度が基準濃度値を下回る等のように基準範囲から外れていると、現像部７３Ｋ、７３Ｍ、７３Ｃ、７３Ｙ内のトナー量が不足または過剰である可能性があると判断して、次回トナー補給量を加算または減算する補正量（トナー補給量補正量）を算出するトナー補給量補正量算出処理を行う（ステップＳ１０５）。ＣＰＵ９１は、濃度調整パターンの濃度が基準範囲内に到達しない場合は、毎印刷後に補正処理を行う。

次に、ＣＰＵ９１が、トナー残量算出部１３２として、ステップＳ１０１でのトナー補給量を基に、現像部７３Ｋ、７３Ｍ、７３Ｃ、７３Ｙに残留するトナー残量を算出する。トナー残量累計部１３３としてのＣＰＵ９１が、トナー残量算出部１３２の算出したトナー残量を記憶部１３９の累計トナー残量１３９ａに加算して、記憶部１３９の累計トナー残量１３９ａを更新するトナー残量算出処理を行う（ステップＳ１０６）。また、トナー消費量算出部１３５が、ドットカウント算出部１３４の算出したドットカウントから画像の印字に使用されたトナー消費量を計算するとともに、印刷外で消費されるトナー量を考慮してトナー消費量を算出する。そして、トナー消費量累計部１３６は、トナー消費量算出部１３５が算出したトナー消費量を、記憶部１３９に記憶されている累積トナー消費量１３９ｂに加算して、加算しある移籍トナー消費量で記憶部１３９内の累積トナー消費量１３９ｂを更新して格納するトナー残量算出処理を行う。なお、このトナー残量算出処理については、後で詳細に説明する。

次に、ＣＰＵ９１は、感光体７１Ｋ、７１Ｃ、７１Ｍ、７１Ｙの走行距離が、予め設定されている走行距離閾値Ａを越えたか判断する（ステップＳ１０７）。この感光体７１Ｋ、７１Ｃ、７１Ｍ、７１Ｙの走行距離閾値Ａは、トナーが現像部７３Ｋ、７３Ｍ、７３Ｃ、７３Ｙ内に滞留し続けた場合に劣化しないように実験データに基づいて予め設定される。感光体７１Ｋ、７１Ｃ、７１Ｍ、７１Ｙの走行距離閾値Ａは、印刷状態により、現像状態が変わるため、図示しない不揮発メモリに保存し変更できるようになっている。

ステップＳ１０７で、感光体走行距離が走行距離閾値Ａ以上であると（ステップＳ１０７で、ＹＥＳのとき）、ＣＰＵ９１は、現像部７３Ｋ、７３Ｍ、７３Ｃ、７３Ｙ内のトナーを排出するトナー排出処理を行う（ステップＳ１０８）。ＣＰＵ９１は、このトナー排出処理では、トナー補給を実施せず、現像部７３Ｋ、７３Ｍ、７３Ｃ、７３Ｙ内のトナーがなくなるように、感光体７１Ｋ、７１Ｃ、７１Ｍ、７１Ｙ上に画像を形成しながら、感光体７１Ｋ、７１Ｃ、７１Ｍ、７１Ｙを一定距離回転動作させる。ＣＰＵ９１は、このトナー排出処理を、現像部７３Ｋ、７３Ｍ、７３Ｃ、７３Ｙ内のトナーが全て無くなるまで行い、現像部７３Ｋ、７３Ｍ、７３Ｃ、７３Ｙ内のトナーを最新の状態に保つ。ＣＰＵ９１は、現像部７３Ｋ、７３Ｍ、７３Ｃ、７３Ｙ内のトナーを全て排出すると、トナー供給モータ１０１及びトナー供給クラッチ１０２Ｋ、１０２Ｍ、１０２Ｃ、１０２Ｙを駆動させて、トナー補給を実行する。ＣＰＵ９１は、このトナー補給処理で、トナー残量が印刷可能用紙サイズの最大サイズ１ページ分（印刷に必要な最低限）となるトナー量を現像部７３Ｋ、７３Ｍ、７３Ｃ、７３Ｙに充填する。

ＣＰＵ９１は、トナー排出処理を行うと、次の印刷要求がないかチェックし（ステップＳ１０９）、印刷要求があると（ステップＳ１０９で、ＮＯのとき）、ステップＳ１０１に戻って、上記同様の処理を行う（ステップＳ１０１〜Ｓ１０９）。

ステップＳ１０７で、感光体走行距離が走行距離閾値Ａ未満であると（ステップＳ１０７で、ＮＯのとき）、ＣＰＵ９１は、トナー排出処理を行うことなく、次の印刷要求がないかチェックする（ステップＳ１０９）。

ステップＳ１０９で、次の印刷要求がないとき（ステップＳ１０９で、ＹＥＳのとき）には、ＣＰＵ９１は、トナー補給制御処理を終了する。

そして、ＣＰＵ９１は、上記ステップＳ１０１のトナー補給量算出処理を、図５に示すように実行する。

すなわち、ＣＰＵ９１は、外部Ｉ／Ｆ９４から取得した画像データと印刷設定等の画像情報からページ毎に、印字率情報を取得する（ステップＳ２０１）。

ＣＰＵ９１は、取得した印字率情報に基づいて印字率算出部１３７としてドットをカウントし、カウントしたドットをトナー量（トナー補給量）に変換する変換処理を行う（ステップＳ２０２）。

ＣＰＵ９１は、印字率累計部１３８として、取得した印字率情報を、不揮発性メモリ１２０Ｋ、１２０Ｍ、１２０Ｃ、１２０Ｙである記憶部１３９の累計印字率情報１３９ｃに加算して更新する（ステップＳ２０３）。

ＣＰＵ９１は、トナー消費量算出部１３５として、ステップＳ２０２で算出したトナー補給量を基に、図４のステップＳ１０５で算出したトナー補給量補正量を加算して補正するトナー補給量差分算出処理を行う（ステップＳ２０４）。

次に、ＣＰＵ９１は、トナー消費量算出部１３５として、ステップＳ２０４で求めたトナー補給量に、使用環境と感光体走行距離を考慮したトナー消費量を加算・減算し、トナー補給量を算出するトナー補給量エンジン特性算出処理を行う（ステップＳ２０５）。すなわち、カラー画像形成装置１は、現像ユニット６２Ｋ、６２Ｍ、６２Ｃ、６２Ｙの使用環境により、上記濃度センサで読み取った測定値などで、現像バイアスを可変させて、用紙Ｐ上のトナー濃度を一定に保つよう制御していることから、現像ユニット６２Ｋ、６２Ｍ、６２Ｃ、６２Ｙから排出されるトナー量が使用環境により可変するようになっている。また、感光体７１Ｋ、７１Ｃ、７１Ｍ、７１Ｙの走行距離によっても、トナー付着量が変わるため、カラー画像形成装置１は、使用環境と同様に現像バイアスを可変させて、トナー付着量を制御していることから、トナー消費量が変わってくる。そこで、ＣＰＵ９１は、印字率から求めたトナー補給量に対して、使用環境と感光体走行距離を考慮したトナー消費量を加算・減算して、トナー補給量を算出する。

次に、ＣＰＵ９１は、ステップＳ２０５で算出したトナー補給量を、不揮発性メモリ１２０Ｋ、１２０Ｍ、１２０Ｃ、１２０Ｙで構築されている記憶部１３９の累計トナー消費量１３９ｂに加算して、更新する累計トナー消費量加算処理を行う（ステップＳ２０６）。カラー画像形成装置１は、現像で消費したトナー消費量に見合うトナー量を、トナー収納部７５Ｋ、７５Ｍ、７５Ｃ、７５Ｙから現像部７３Ｋ、７３Ｍ、７３Ｃ、７３Ｙに補給するので、トナー消費量とトナー補給量はほぼ同じ量となる。

そして、ＣＰＵ９１は、図４のステップＳ１０６のトナー残量算出処理を、図６に示すように実行する。

すなわち、ＣＰＵ９１は、トナー残量算出部１３２として、不揮発メモリ１２０Ｋ、１２０Ｍ、１２０Ｃ、１２０Ｙで構築されている記憶部１３９に保存されている累計トナー残量１３９ａから、次回トナー補給量を減算する。ＣＰＵ９１は、算出した累計トナー残量を、トナー残量累計部１３３として、記憶部１３９の累計トナー残量１３９ａを更新して格納する（ステップＳ３０１）。

ＣＰＵ９１は、感光体走行距離に応じたトナー消費量を算出する（ステップＳ３０２）。カラー画像形成装置１は、感光体の走行距離に応じて、印刷以外で、画像位置合わせ、濃度調整等の調整動作のために感光体７１Ｋ、７１Ｃ、７１Ｍ、７１Ｙを回転させたり、ウェイト動作（Ｗａｉｔ動作）で感光体７１Ｋ、７１Ｃ、７１Ｍ、７１Ｙを空回転させることにより感光体７１Ｋ、７１Ｃ、７１Ｍ、７１Ｙ上に残っている電位により、感光体７１Ｋ、７１Ｃ、７１Ｍ、７１Ｙと現像ローラ間の電位差で現像部７３Ｋ、７３Ｍ、７３Ｃ、７３Ｙからトナーが消費される。そこで、ＣＰＵ９１は、感光体７１Ｋ、７１Ｃ、７１Ｍ、７１Ｙの走行距離に応じたトナーの消費量を補正している。

次に、ＣＰＵ９１は、記憶部１３９の累計トナー残量１３９ａから、ステップＳ３０２で求めたトナー消費量を減算する（ステップＳ３０３）。

ＣＰＵ９１は、累計トナー残量１３９ａと累計トナー消費量１３９ｂを比較し、消費量が多い場合は、現像部内トナー残量センサ１１０Ｋ、１１０Ｍ、１１０Ｃ、１１０Ｙによって構築される現像部内トナー残量検出部１３１の検出結果がトナーエンプティ（所定量以下）であるかチェックする（ステップＳ３０４）。すなわち、ＣＰＵ９１は、ステップＳ３０４で、トナー残量無しであって、かつ、トナーエンプティであるかチェックしている。

ステップＳ３０４で、トナー残量無しであって、かつ、トナーエンプティであると（ステップＳ３０４で、ＹＥＳのとき）、ＣＰＵ９１は、トナー量が不足していると判断して、強制的にトナー供給モータ１０１及びトナー供給クラッチ１０２Ｋ、１０２Ｍ、１０２Ｃ、１０２Ｙを駆動させてトナー補給動作を実行して、トナー残量算出処理を終了する（ステップＳ３０５）。

ＣＰＵ９１は、ステップＳ３０４で、トナー残量無しであって、かつ、トナーエンプティであるという条件を満たさないとき（ステップＳ３０４で、ＮＯのとき）には、図５で求めたトナー補給量に基づく通常のトナー供給処理を行って、トナー算出処理を終了する（ステップＳ３０６）。

したがって、本実施例のカラー画像形成装置１は、基本的に、現像部７３Ｋ、７３Ｃ、７３Ｍ、７３Ｋに、所定サイズのトナー画像（現像剤像）を所定の印字率で現像部７３Ｋ、７３Ｃ、７３Ｍ、７３Ｋが形成可能なトナー量（現像剤量）を目標トナー量として、現像部７３Ｋ、７３Ｍ、７３Ｃ、７３Ｙ内のトナー量を該目標トナー量に維持する量のトナーを、トナー収納部７５Ｋ、７５Ｍ、７５Ｃ、７５Ｙから現像部７３Ｋ、７３Ｍ、７３Ｃ、７３Ｙへ補給している。その結果、図７に示すように、図７（ａ）に示す従来の現像ユニット６２Ｋａに比較して、Ｗで示す高さ分だけ、図７（ｂ）に示す本実施例の現像ユニット６２Ｋの方が、小型化することができる。なお、図７においては、現像ユニット６２Ｋ、６２Ｃ、６２Ｍ、６２Ｙのうち、現像ユニット６２Ｋのみについて、従来の現像ユニット６２Ｋａと比較して示している。図７では、従来の現像ユニット６２Ｋａは、本実施例の現像ユニット６２Ｋに対して、添え字ａを付与して、相関関係を明確にしている。

このように、本実施例のカラー画像形成装置１は、トナー補給部（現像剤補給装置）１３０が、画像データに応じて静電潜像の形成されている感光体（潜像担持体）７１Ｋ、７１Ｃ、７１Ｍ、７１Ｙへ、現像部（現像容器）７３Ｋ、７３Ｍ、７３Ｃ、７３Ｙ内に収納するトナー（現像剤）を付与してページ毎にトナー画像（現像剤像）を形成する現像ユニット（現像手段）６２Ｋ、６２Ｍ、６２Ｃ、６２Ｙと、トナーを収納するトナー収納部（現像剤補給容器）７５Ｋ、７５Ｍ、７５Ｃ、７５Ｙから現像部７３Ｋ、７３Ｍ、７３Ｃ、７３Ｙへ該現像剤を補給するトナー補給部（補給手段）１００と、画像データの現像ユニット６２Ｋ、６２Ｍ、６２Ｃ、６２Ｙにおける１ページ当たりの画像量である印字率からページ毎にトナー消費量（現像剤消費量）を算出するＣＰＵ（消費量算出手段）９１と、所定サイズのトナー画像を所定の印字率で現像ユニット６２Ｋ、６２Ｍ、６２Ｃ、６２Ｙが形成可能なトナー量（現像剤量）を目標トナー量（目標現像剤量）として、前記トナー消費量に基づいて、トナー供給部１００の駆動を制御して、現像部７３Ｋ、７３Ｍ、７３Ｃ、７３Ｙ内のトナー量を該目標トナー量に維持する量のトナーを、トナー収納部７５Ｋ、７５Ｍ、７５Ｃ、７５Ｙから現像部７３Ｋ、７３Ｍ、７３Ｃ、７３Ｙへ補給させるＣＰＵ（補給制御手段）９１と、を備えている。

したがって、現像部７３Ｋ、７３Ｍ、７３Ｃ、７３Ｙ内のトナー量を、次のページの画像形成を速やかに行うことができる最低限度のトナー量に維持することができる。その結果、印刷性能の低下を抑制しつつトナー攪拌時間（現像剤攪拌時間）を短縮してトナー（現像剤）の劣化を抑制することができる。

また、本実施例のカラー画像形成装置１は、トナー補給部１３０が、画像データに応じて静電潜像の形成されている感光体７１Ｋ、７１Ｍ、７１Ｃ、７１Ｙへ、現像部７３Ｋ、７３Ｍ、７３Ｃ、７３Ｙ内に収納するトナーを付与してページ毎にトナー画像を形成する現像処理ステップと、トナーを収納するトナー収納部７５Ｋ、７５Ｍ、７５Ｃ、７５Ｙから現像部７３Ｋ、７３Ｍ、７３Ｃ、７３Ｙへ該トナーを補給する補給処理ステップと、前記画像データの前記現像処理ステップにおける１ページ当たりの画像量である印字率からページ毎にトナー消費量を算出する消費量算出処理ステップと、所定サイズのトナー画像を所定の印字率で前記現像処理ステップにおいて形成可能なトナー量を目標トナー量として、前記トナー消費量に基づいて、前記補給処理ステップの動作を制御して、現像部７３Ｋ、７３Ｍ、７３Ｃ、７３Ｙ内のトナー量を該目標トナー量に維持する量のトナーを、トナー収納部７５Ｋ、７５Ｍ、７５Ｃ、７５Ｙから現像部７３Ｋ、７３Ｍ、７３Ｃ、７３Ｙへ補給させる補給制御処理ステップと、を有する現像剤補給方法を実行している。

したがって、現像部７３Ｋ、７３Ｍ、７３Ｃ、７３Ｙ内のトナー量を、次のページの画像形成を速やかに行うことができる最低限度のトナー量に維持することができる。その結果、印刷性能の低下を抑制しつつトナー攪拌時間（現像剤攪拌時間）を短縮してトナー（現像剤）の劣化を抑制することができる。

さらに、本実施例のカラー画像形成装置１は、トナー補給部１３０が、ＣＰＵ９１等の制御プロセッサに、画像データに応じて静電潜像の形成されている感光体７１Ｋ、７１Ｍ、７１Ｃ、７１Ｙへ、現像部７３Ｋ、７３Ｍ、７３Ｃ、７３Ｙ内に収納するトナーを付与してページ毎にトナー画像を形成する現像処理と、トナーを収納するトナー収納部７５Ｋ、７５Ｍ、７５Ｃ、７５Ｙから現像部７３Ｋ、７３Ｍ、７３Ｃ、７３Ｙへ該トナーを補給する補給処理と、前記画像データの前記現像処理における１ページ当たりの画像量である印字率からページ毎にトナー消費量を算出する消費量算出処理と、所定サイズのトナー画像を所定の印字率で前記現像処理において形成可能なトナー量を目標トナー量として、前記トナー消費量に基づいて、前記補給処理の動作を制御して、現像部７３Ｋ、７３Ｍ、７３Ｃ、７３Ｙ内のトナー量を該目標トナー量に維持する量のトナーを、トナー収納部７５Ｋ、７５Ｍ、７５Ｃ、７５Ｙから現像部７３Ｋ、７３Ｍ、７３Ｃ、７３Ｙへ補給させる補給制御処理と、を実行させる現像剤補給プログラムを搭載している。

したがって、現像部７３Ｋ、７３Ｍ、７３Ｃ、７３Ｙ内のトナー量を、次のページの画像形成を速やかに行うことができる最低限度のトナー量に維持することができる。その結果、印刷性能の低下を抑制しつつトナー攪拌時間（現像剤攪拌時間）を短縮してトナー（現像剤）の劣化を抑制することができる。

また、本実施例のカラー画像形成装置１は、消費量算出手段としてのＣＰＵ９１が、前記画像データに基づく現像ユニット６２Ｋ、６２Ｍ、６２Ｃ、６２Ｙでのトナー消費量以外のトナー消費量を含めたトナー消費量を前記トナー消費量として算出している。

したがって、感光体７１Ｋ、７１Ｍ、７１Ｃ、７１Ｙの走行距離等の種々の状況から使用されるトナー消費量を考慮してトナー補給を行うことができ、より一層目標トナー量に調整することができる。その結果、印刷性能の低下を抑制しつつトナー攪拌時間（現像剤攪拌時間）をより一層短縮してトナー（現像剤）の劣化をより一層抑制することができる。

さらに、本実施例のカラー画像形成装置１は、前記目標トナー量（目標現像剤量）を、現像ユニット６２Ｋ、６２Ｍ、６２Ｃ、６２Ｙが形成可能な最大サイズの１ページ分のトナー画像を所定の印字率で形成可能なトナー量としている。

したがって、印刷性能の低下を確実に抑制しつつトナー攪拌時間（現像剤攪拌時間）を短縮してトナー（現像剤）の劣化を抑制することができる。

また、本実施例のカラー画像形成装置１は、前記トナー収納部７５Ｋ、７５Ｍ、７５Ｃ、７５Ｙが、トナー補給部（現像剤補給部）１３０、具体的には、現像ユニット６２Ｋ、６２Ｍ、６２Ｃ、６２Ｙに対して、取り外し可能に装着され、現像部７３Ｋ、７３Ｍ、７３Ｃ、７３Ｙ内のトナー量を前記目標トナー量に維持するのに必要な情報を記憶する不揮発性メモリ（記憶手段）１２０Ｋ、１２０Ｍ、１２０Ｃ、１２０Ｙを搭載し、前記消費量算出手段としてのＣＰＵ９１が、トナー収納部７５Ｋ、７５Ｍ、７５Ｃ、７５Ｙの不揮発性メモリ１２０Ｋ、１２０Ｍ、１２０Ｃ、１２０Ｙを利用して、トナー消費量を算出している。

したがって、収納しているトナーが無くなると交換されるトナーカートリッジ等のトナー収納部７５Ｋ、７５Ｍ、７５Ｃ、７５Ｙに搭載されている不揮発性メモリ１２０Ｋ、１２０Ｍ、１２０Ｃ、１２０Ｙを利用してトナー管理を行うことができる。その結果、現像部７３Ｋ、７３Ｍ、７３Ｃ、７３Ｙ内のトナー量を、安価にかつ適切に目標トナー量に調整することができる。

以上、本発明者によってなされた発明を好適な実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施例で説明したものに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。

１ カラー画像形成装置
２ 本体筐体
３ 排紙トレイ
５ 操作パネル
１０ 給紙部
１１ 給紙トレイ
１２ 給紙ローラ
２０ 給紙搬送部
２１ レジストセンサ
２２ レジストローラ
３０ 排紙搬送部
３１ 排紙センサ
３２ 排紙ローラ
４０ 両面搬送部
４１ 両面ローラ
４２ 両面センサ
５０ 定着部
６０ 画像形成部
６１ 中間転写ベルト
６２Ｋ、６２Ｍ、６２Ｃ、６２Ｙ 現像ユニット
６３ 露光部
６４ トナーマークセンサ
６５ 廃トナーボックス
６６ 中間転写ベルトクリーナ
６７ ２次転写ローラ
６８ ２次転写駆動ローラ
６９ テンションローラ
７０Ｋ、７０Ｍ、７０Ｃ、７０Ｙ １次転写ローラ
７１Ｋ、７１Ｍ、７１Ｃ、７１Ｙ 感光体
７２Ｋ、７２Ｍ、７２Ｃ、７２Ｙ 帯電器
７３Ｋ、７３Ｍ、７３Ｃ、７３Ｙ 現像部
７４Ｋ、７４Ｍ、７４Ｃ、７４Ｙ クリーニング部
７５Ｋ、７５Ｍ、７５Ｃ、７５Ｙ トナー収納部
８０ 制御基板
９０ コントローラ
９１ ＣＰＵ
９２ ＲＯＭ
９３ ＲＡＭ
９４ 外部Ｉ／Ｆ
９５ 操作パネルＩ／Ｆ
９６ Ｉ／Ｏ
９７ システムバス
１００ トナー補給部
１０１ トナー供給モータ
１０２Ｋ、１０２Ｍ、１０２Ｃ、１０２Ｙ トナー供給クラッチ
１１０Ｋ、１１０Ｍ、１１０Ｃ、１１０Ｙ 現像部内トナー残量センサ
１２０Ｋ、１２０Ｍ、１２０Ｃ、１２０Ｙ 不揮発性メモリ
１３０ トナー補給部
１３１ 現像部内トナー残量検出部
１３２ トナー残量算出部
１３３ トナー残量累計部
１３４ ドットカウント算出部
１３５ トナー消費量算出部
１３６ トナー消費量累計部
１３７ 印字率算出部
１３８ 印字率累計部
１３９ 記憶部
１３９ａ 累計トナー残量
１３９ｂ 累積トナー消費量
１３９ｃ 累計印字率情報

特開２０１２−２５５８３６号公報

Claims (7)

1. 画像データに応じて静電潜像の形成されている潜像担持体へ、現像容器内に収納する現像剤を付与してページ毎に現像剤像を形成する現像手段と、
   前記現像剤を収納する現像剤補給容器から前記現像容器へ該現像剤を補給する補給手段と、
   前記画像データの前記現像手段における１ページ当たりの画像量である印字率からページ毎に現像剤消費量を算出する消費量算出手段と、
   所定サイズの現像剤像を所定の印字率で前記現像手段が形成可能な現像剤量を目標現像剤量として、前記現像剤消費量に基づいて、前記補給手段の駆動を制御して、前記現像容器内の現像剤量を該目標現像剤量に維持する量の現像剤を、前記現像剤補給容器から該現像容器へ補給させる補給制御手段と、
   を備えていることを特徴とする現像剤補給装置。
2. 前記消費量算出手段は、
   前記画像データに基づく前記現像手段での前記現像剤消費量以外の現像剤消費量を含めた現像剤消費量を前記現像剤消費量として算出することを特徴とする請求項１記載の現像剤補給装置。
3. 前記目標現像剤量は、
   前記現像手段が形成可能な最大サイズの１ページ分の現像剤像を所定の印字率で形成可能な現像剤量であることを特徴とする請求項１または請求項２記載の現像剤補給装置。
4. 前記現像剤補給容器は、
   前記現像剤補給装置に対して、取り外し可能に装着され、前記現像容器内の現像剤量を前記目標現像剤量に維持するのに必要な情報を記憶する記憶手段を搭載し、
   前記消費量算出手段は、
   前記現像剤補給容器の前記記憶手段を利用して、前記現像剤消費量を算出することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の現像剤補給装置。
5. 画像データに応じて静電潜像の形成されている像担持体に、現像手段が現像容器内の現像剤を付与して現像剤像を形成し、該現像剤像を最終的に被記録媒体に転写して画像形成するとともに、現像剤補給部によって、現像剤を収納する現像剤補給容器から前記現像容器へ該現像剤を補給する画像形成装置において、
   前記現像剤補給部として請求項１から請求項４のいずれかに記載の現像剤補給装置を搭載していることを特徴とする画像形成装置。
6. 画像データに応じて静電潜像の形成されている潜像担持体へ、現像容器内に収納する現像剤を付与してページ毎に現像剤像を形成する現像処理ステップと、
   前記現像剤を収納する現像剤補給容器から前記現像容器へ該現像剤を補給する補給処理ステップと、
   前記画像データの前記現像処理ステップにおける１ページ当たりの画像量である印字率からページ毎に現像剤消費量を算出する消費量算出処理ステップと、
   所定サイズの現像剤像を所定の印字率で前記現像処理ステップにおいて形成可能な現像剤量を目標現像剤量として、前記現像剤消費量に基づいて、前記補給処理ステップの動作を制御して、前記現像容器内の現像剤量を該目標現像剤量に維持する量の現像剤を、前記現像剤補給容器から該現像容器へ補給させる補給制御処理ステップと、
   を有することを特徴とする現像剤補給方法。
7. 制御プロセッサに、
   画像データに応じて静電潜像の形成されている潜像担持体へ、現像容器内に収納する現像剤を付与してページ毎に現像剤像を形成する現像処理と、
   前記現像剤を収納する現像剤補給容器から前記現像容器へ該現像剤を補給する補給処理と、
   前記画像データの前記現像処理における１ページ当たりの画像量である印字率からページ毎に現像剤消費量を算出する消費量算出処理と、
   所定サイズの現像剤像を所定の印字率で前記現像処理において形成可能な現像剤量を目標現像剤量として、前記現像剤消費量に基づいて、前記補給処理の動作を制御して、前記現像容器内の現像剤量を該目標現像剤量に維持する量の現像剤を、前記現像剤補給容器から該現像容器へ補給させる補給制御処理と、
   を実行させることを特徴とする現像剤補給プログラム。

Images