JP4488100B2

JP4488100B2 - 画像形成装置

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Publication number: JP4488100B2
Application number: JP2008240362A
Authority: JP
Inventors: 敦河合
Original assignee: Konica Minolta Business Technologies Inc
Current assignee: Konica Minolta Business Technologies Inc
Priority date: 2008-09-19
Filing date: 2008-09-19
Publication date: 2010-06-23
Anticipated expiration: 2028-09-19
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Description

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の電子写真方式の画像形成装置、特に消耗品の残量が無くなったことを検出してプリントを停止し、ユーザに消耗品の交換を実施させる画像形成装置に関する。

電子写真方式の画像形成装置では、像担持体に形成された静電潜像は現像装置によりトナーで顕像化されてトナー像となり、トナー像は直接記録媒体に転写され、又は中間転写体を介して記録媒体に転写され、記録媒体とともに外部に排出される。このため、トナーはプリント枚数が増加するにつれて消耗される。記録媒体又は中間転写体に転写されたトナー像の濃度をドナー濃度センサで検出して、トナー濃度が低下すると、現像装置にトナーホッパからサブホッパを介してトナーが補給される。

トナーが消費されると、次のようにトナーの状態が変化する。
（１）トナーカートリッジが空となる。
これはトナーカートリッジの補給量カウンタで判断される。
（２）サブホッパが空となる。
これはサブホッパの残量センサで判断される。
（３）記録媒体又は中間転写体上のトナー濃度が低下する。
これはトナー濃度センサで判断される。

トナーエンプティによりプリント禁止にするトナーエンプティストップ条件としては、従来、次の２つがあり、それぞれメリットとデメリットがある。
［条件１］トナー濃度の低下（サブホッパは空）でエンプティストップ
プリント中断を引き伸ばすことができる。しかし、トナー消費が多い場合は、想定以上にトナー濃度が低下する。また、エンプティ解除時に、プリントによるトナーの消費にサブホッパ補給が追いつかなくなり、さらにトナー濃度が低下し、トナー濃度低異常トラブルが発生する可能性がある。これを回避するためには、強制トナー補給してジョブ再開を遅らせる必要がある。
［条件２］サブホッパの空（トナー濃度は正常）でエンプティストップ
トナー濃度低下の危険性が回避できる。しかし、まだプリントの可能性があるのに、プリントジョブが中断される。

特許文献１には、カートリッジの現像剤収容部内の現像剤の残量の検知信号と、カートリッジ内の現像剤残量が十分である、現像剤残量が画質に影響を与える量である、現像剤残量が画質に悪い影響を与える等のカートリッジの状態に関する警告信号とを出力することが提案されている。また、特許文献２には、色毎に異なるトナー残量検出のパラメータを各色のカートリッジの不揮発性メモリにそれぞれ格納し、色毎に異なるトナー残量検知を行うことが提案されている。しかし、いずれの特許文献にも、トナーエンプティストップに関する条件については記載されていない。
特開２００２−２６８４７６号公報特開２００４−４５５４７号公報

本発明は、トナー濃度を低下させることなく、適切な時点でトナーエンプティストップを行うことができ、画像品質を維持し、ユーザにとって使い勝手のよい画像形成装置を提供することを課題とする。

前記課題を解決するために、第１の手段は、
トナーを収容し、画像形成装置本体に交換可能に装着されるトナーカートリッジと、
像担持体上の静電潜像をトナーを用いて現像する現像装置と、
前記トナーカートリッジと前記現像装置の間に設けられ、前記トナーカートリッジのトナーを前記現像装置に受け渡すサブホッパと、
前記トナーカートリッジから前記サブホッパにトナーを補給する手段と、
前記サブホッパから前記現像装置にトナーを補給する手段と、
前記サブホッパのトナー残量を検出するサブホッパ残量検出手段と、
前記現像装置内のトナー濃度を検出するトナー濃度センサとを備えた画像形成装置において、
トナーの残量が無くなったためにプリントを禁止するための第１トナーエンプティストップ条件と第２トナーエンプティストップ条件が設定されており、
前記第１トナーエンプティストップ条件は、前記サブホッパ残量検出手段により前記サブホッパが空になったことで判断する条件であり、
前記第２トナーエンプティストップ条件は、前記サブホッパが空になった後に、前記トナー濃度検出手段により前記現像装置内のトナー濃度が所定値以下になったことで判断する条件であり、
前記トナーカートリッジのトナーがＹ，Ｍ，Ｃの色のトナーの場合は、前記第１トナーエンプティストップ条件によりエンプティストップを判断し、
前記トナーカートリッジのトナーがＫの色のトナーの場合は、前記第２トナーエンプティストップ条件によりエンプティストップを判断する。

第２の手段は、
トナーを収容し、画像形成装置本体に交換可能に装着されるトナーカートリッジと、
像担持体上の静電潜像をトナーを用いて現像する現像装置と、
前記トナーカートリッジと前記現像装置の間に設けられ、前記トナーカートリッジのトナーを前記現像装置に受け渡すサブホッパと、
前記トナーカートリッジから前記サブホッパにトナーを補給する手段と、
前記サブホッパから前記現像装置にトナーを補給する手段と、
前記サブホッパのトナー残量を検出するサブホッパ残量検出手段と、
前記現像装置内のトナー濃度を検出するトナー濃度センサとを備えた画像形成装置において、
トナーの残量が無くなったためにプリントを禁止するための第１トナーエンプティストップ条件と第２トナーエンプティストップ条件が設定されており、
前記第１トナーエンプティストップ条件は、前記サブホッパ残量検出手段により前記サブホッパが空になったことで判断する条件であり、
前記第２トナーエンプティストップ条件は、前記サブホッパが空になった後に、前記トナー濃度検出手段により前記現像装置内のトナー濃度が所定値以下になったことで判断する条件であり、
前記現像装置の寿命が初期の場合は、前記第２トナーエンプティストップ条件によりエンプティストップを判断し、
前記現像装置の寿命が末期の場合は、前記第１トナーエンプティストップ条件によりエンプティストップを判断する。

第３の手段は、
トナーを収容し、画像形成装置本体に交換可能に装着されるトナーカートリッジと、
像担持体上の静電潜像をトナーを用いて現像する現像装置と、
前記トナーカートリッジと前記現像装置の間に設けられ、前記トナーカートリッジのトナーを前記現像装置に受け渡すサブホッパと、
前記トナーカートリッジから前記サブホッパにトナーを補給する手段と、
前記サブホッパから前記現像装置にトナーを補給する手段と、
前記サブホッパのトナー残量を検出するサブホッパ残量検出手段と、
前記現像装置内のトナー濃度を検出するトナー濃度センサとを備えた画像形成装置において、
トナーの残量が無くなったためにプリントを禁止するための第１トナーエンプティストップ条件と第２トナーエンプティストップ条件が設定されており、
前記第１トナーエンプティストップ条件は、前記サブホッパ残量検出手段により前記サブホッパが空になったことで判断する条件であり、
前記第２トナーエンプティストップ条件は、前記サブホッパが空になった後に、前記トナー濃度検出手段により前記現像装置内のトナー濃度が所定値以下になったことで判断する条件であり、
前記像担持体の帯電電圧Ｖｇ又は現像バイアス電圧Ｖｄｃが所定値より大きい場合は、前記第１トナーエンプティストップ条件によりエンプティストップを判断し、
前記像担持体の帯電電圧Ｖｇ又は現像バイアス電圧Ｖｄｃが所定値より小さい場合は、前記第２トナーエンプティストップ条件によりエンプティストップを判断する。

第４の手段は、
トナーを収容し、画像形成装置本体に交換可能に装着されるトナーカートリッジと、
像担持体上の静電潜像をトナーを用いて現像する現像装置と、
前記トナーカートリッジと前記現像装置の間に設けられ、前記トナーカートリッジのトナーを前記現像装置に受け渡すサブホッパと、
前記トナーカートリッジから前記サブホッパにトナーを補給する手段と、
前記サブホッパから前記現像装置にトナーを補給する手段と、
前記サブホッパのトナー残量を検出するサブホッパ残量検出手段と、
前記現像装置内のトナー濃度を検出するトナー濃度センサとを備えた画像形成装置において、
トナーの残量が無くなったためにプリントを禁止するための第１トナーエンプティストップ条件と第２トナーエンプティストップ条件が設定されており、
前記第１トナーエンプティストップ条件は、前記サブホッパ残量検出手段により前記サブホッパが空になったことで判断する条件であり、
前記第２トナーエンプティストップ条件は、前記サブホッパが空になった後に、前記トナー濃度検出手段により前記現像装置内のトナー濃度が所定値以下になったことで判断する条件であり、
前記トナーカートリッジが純正の場合は、前記第２トナーエンプティストップ条件によりエンプティストップを判断し、
前記トナーカートリッジが非純正の場合は、前記第１トナーエンプティストップ条件によりエンプティストップを判断する。

第５の手段は、
前記第２トナーエンプティストップ条件は、前記第１トナーエンプティストップ条件がなされた後になされる。

本発明によれば、トナーエンプティによる印字禁止の条件を、装置の状態によって切り換えるので、トナー濃度を低下させることなく、適切な時点でトナーエンプティストップを行うことができ、画像品質を維持し、ユーザにとって使い勝手を良くすることができる。

以下、本発明の実施の形態を添付図面に従って説明する。

図１は、本発明にかかるカラーの画像形成装置の概略構成を示す。画像形成装置は、画像読取り部１と画像形成部２からなる。画像読取り部１は、原稿画像を走査して読み取り画像データに変換する公知の構成である。画像形成部２は、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）のそれぞれの色のトナー像を形成する画像形成ユニット３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋ（これらを総称して画像形成ユニット３という。）が中間転写ベルト４に沿って配置されている。

各画像形成ユニット３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋは、中間転写ベルト４に近接して配置された感光体ドラムからなる像担持体５と、像担持体５の表面を一様に帯電し電位を形成する帯電装置６と、画像信号に基づいて像担持体５の表面を露光して静電潜像を形成する露光装置７と、像担持体上５の静電潜像にトナーを付着させて顕像化して各色のトナー像を形成する現像装置８とを備えている

中間転写ベルト４は、駆動ローラ９と従動ローラ１０に架設されて矢印方向に走行可能である。中間転写ベルト４の内側には、各画像形成ユニット３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋの像担持体５と中間転写ベルト４を介して対向し、像担持体４上のトナー像を中間転写ベルト４に転写させてカラートナー像を形成する１次転写ローラ１１が配設されている。中間転写ベルト４上のカラートナー像を給紙部１２からタイミングローラ１３を経て給紙される用紙Ｐに転写する２次転写ローラ１４が、中間転写ベルト４の駆動ローラ９と中間転写ベルト４を介して対向するように配設されている。２次転写ローラ１４よりも用紙搬送方向の下流側には、２次転写ローラ１４により転写されたカラートナー像を定着する定着装置１５が配設されている。

中間転写ベルト４の上方には、各色の画像形成ユニット３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋに対応してトナーカートリッジ１６Ｙ，１６Ｍ，１６Ｃ，１６Ｋ（これらを総称してトナーカートリッジ１６という。）とサブホッパ１７Ｙ，１７Ｍ，１７Ｃ，１７Ｋ（これらを総称してサブホッパ１７という。）が配設されている。

トナーカートリッジ１６は、図２に示すように、内部にスパイラルバネ１８が回転駆動可能に設けられるとともに、各色のトナーが収容されている。ＹとＭのトナーカートリッジ１６Ｙ，１６Ｍのスパイラルバネ１８は、図示しないワンウェイクラッチにより、第１ステッピングモータ１９により回転駆動され、ＣとＫのトナーカートリッジ１６Ｃ，１６Ｋのスパイラルバネ１８は、図示しないワンウェイクラッチにより、第２ステッピングモータ２０により回転駆動される。第１ステッピングモータ１９を正転させると、Ｙのトナーカートリッジ１６Ｙのスパイラルバネ１８が回転し、Ｍのトナーカートリッジ１６Ｍのスパイラルバネ１８が空転する。第１ステッピングモータ１９を逆転させると、Ｙのトナーカートリッジ１６Ｙのスパイラルバネ１８が空転し、Ｍのトナーカートリッジ１７Ｍのスパイラルバネ１８が回転する。第２ステッピングモータ２０についても同様である。このように、第１ステッピングモータ１９と第２ステッピングモータ２０（以下、これらを総称してカートリッジモータ２１という。）の正転と逆転を切り換えることで、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋのトナーカートリッジ１６Ｙ，１６Ｍ，１６Ｃ，１６Ｋのスパイラルバネ１８を回転させ、内部のトナーを矢印方向に移動させてサブホッパ１７に補給することができる。

サブホッパ１７は、図３に示すように、内部にスパイラルローラ２２と掻き上げパドル２３が設けられ、これらはステッピングモータ２４（以下、サブホッパモータという。）互いに連動して回転するように構成されている。サブホッパ１７の上部にはトナーカートリッジ１６Ｙ，１６Ｍ，１６Ｃ，１６Ｋからトナーを受け入れる入口２５が設けられ、底部にはトナーを図示しない通路を介して各色の現像装置８に補給する出口２６が設けられている。サブホッパ１７内には、サブホッパ残量センサ２７が設けられ、掻き上げパドル２３によりサブホッパ残量センサ２７に向かってトナーが掻き上げるように構成されている。サブホッパ残量センサ２７は、ピエゾセンサで、トナーから圧力を受けなくなるとトナーエンプティを検出する。トナーカートリッジ１６Ｙ，１６Ｍ，１６Ｃ，１６Ｋからサブホッパ１７に補給されたトナーは、サブホッパモータ２４を駆動することで、現像装置８に補給することができる。

現像装置８は、図４に示すように、現像槽２８内に現像剤を攪拌しつつ搬送する攪拌スクリュ２９と搬送スクリュ３０、及び搬送スクリュ３０で搬送される現像剤を像担持体５に受け渡す現像ローラ３１を有している。現像槽２８内には、トナーとキャリアからなる二成分現像剤のトナー濃度センサ３２が設けられている。攪拌スクリュ２９に取り付けられたマイラーシート３３によりトナー濃度センサ３２周辺の現像剤が攪拌され、攪拌スクリュ２９が１回転（１リップル）する毎にトナー濃度センサ３２の周囲に新たな現像剤が流入し、現像剤の入れ替えが生じる。トナー濃度センサ３２は、キャリアに含まれる鉄分の透磁率を読み取り、アナログ信号を出力する。したがって、アナログ信号のＡＤ変換値（分解能１０bit）が大きいほどトナー濃度が低いことになる。

図５は、画像形成装置の正面にある扉を示す。トナーカートリッジ１６Ｙ，１６Ｍ，１６Ｃ，１６Ｋを交換するときに開閉されるトナー補給ドア３４が画像形成装置の上部に設けられ、画像形成ユニット３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋを点検するときに開閉される前ドア３５がドナー補給ドア３４の下方に設けられている。トナー補給ドア３４はカートリッジ１６Ｙ，１６Ｍ，１６Ｃ，１６Ｋの交換を目的とするので、プリント中に開閉してもプリント動作が停止されることはない、

図６は、画像形成装置の制御システムのブロック図を示す。画像形成装置の制御システムは、各ユニットを制御するエンジン制御部４１と、このエンジン制御部４１を制御するＭＦＰコントローラ４２と、操作パネル４３とからなっている。エンジン制御部４１は、トナー補給制御に関して言えば、入力手段としてトナー補給ドア３４、前ドア３５、トナー濃度センサ３２、サブホッパ残量センサ２７、トナーカートリッジメモリ４４が接続され、出力手段としてカートリッジモータ２１、サブホッパモータ２４、Ｖｇ/Ｖｄｃリモート、Ｖｇ/Ｖｄｃ出力設定、トナーカートリッジメモリ４４が接続されている。エンジン制御部４１とＭＦＰコントローラ４２は通信手段で接続されている。ＭＦＰコントローラ４２からはプリント指令が送信され、エンジン制御部４１からは各種エンプティ情報などが送信される。操作パネル４３は、ＭＦＰコントローラ４２と通信で接続され、ユーザの入力を受け付けるとともに、各種情報をユーザに通知する。

次に、前記構成からなる画像形成装置の画像形成の動作は公知であり、それ自体は本発明に直接関係しないので説明を省略し、以下にトナー補給動作について説明する。

１トナー補給制御
トナー補給制御には、大きく分けて、トナーカートリッジ１６からサブホッパ１７へのトナー補給制御と、サブホッパ１７から現像装置８へのトナー補給制御がある。

１．１カートリッジからサブホッパへのトナー補給制御
トナーカートリッジ１６からサブホッパ１７へのトナー補給制御は、サブホッパ１７のサブホッパ残量センサ２７の出力により、カートリッジ１６からサブホッパ１７にトナーを補給する。

サブホッパモータ２４の駆動中に、サブホッパ１７内のサブホッパ残量センサ２７を２００ｍｓ周期で検出し、その検出結果によってカートリッジモータ２１を駆動し、トナーカートリッジ１７からサブホッパ１７にトナーを補給する。

１．２サブホッパから現像装置へのトナー補給制御
サブホッパ１７から現像装置８へのトナー補給制御は、現像装置８内のトナー濃度（トナーとキャリアからなる現像剤に対するトナーの割合）が目標の割合となるように、サブホッパ１７から現像装置８にトナーを補給する。このトナー補給制御は、補給量決定制御と補給動作制御とがある。

１．２．１補給量決定制御
現像ローラ３１の回転中に現像装置８内のトナー濃度センサ３２に出力電圧を読み取り、この電圧に対するトナー濃度のルックアップテーブルからトナー濃度を算出する。予め決められた目標トナー濃度と算出したトナー濃度からルックアップテーブルによりトナー補給量を決定する。

１．２．２補給動作制御
補給量決定制御により決定したトナー補給量だけ、各色のサブホッパ１７のサブホッパモータ２４を駆動し、現像装置８内にトナーを補給する。補給動作制御には、プリント動作中の通常トナー補給制御と、プリントを中断して実施する強制トナー補給がある。通常トナー補給制御は、補給可能な最大時間がプリントのための現像装置８の動作時間で律速されるので、プリント中に目標のトナー濃度まで上げることはできない。強制トナー補給制御は、トナー濃度が目標のトナー濃度になるまで、トナー補給機構と現像装置８を駆動する。

２トナーエンプティ検出制御
トナーエンプティ状態には、「通常」、「ニアエンプティ」、「サブホッパエンプティ」及び「トナーエンプティ」の４つの状態がある。
「通常」は、下記エンプティ状態以外の状態であり、トナーカートリッジ１６及びサブホッパ１７内にトナーが十分充填されている状態をいう。
「ニアエンプティ」は、サブホッパ１７内にはトナーが充填されているが、トナーカートリッジ１６内のトナーが少なくなっている状態をいう。
「サブホッパエンプティ」は、サブホッパ１７及びトナーカートリッジ１６内のトナーが空になっている状態をいう。
「トナーエンプティ」は、さらにトナー濃度が低下し、プリントを継続することができない状態をいう。「サブホッパエンプティ」からサブホッパ１７内のトナーが無くなり、さらに現像装置８内のトナーも消費されてトナー濃度が低下している状態である。

図７は、トナーエンプティ検出制御を示す。
ステップＳ１では、カートリッジモータ２１の駆動時に、カートリッジモータ２１の回転量を積算し、トナーカートリッジ１６からサブホッパ１７へ補給されたトナー補給量を推定する。トナー補給量が所定値以下であれば、「通常」状態とし、トナー補給量が所定値を超えていれば、ステップＳ２に進む。
ステップＳ２では、サブホッパ１７内のサブホッパ残量センサによりエンプティが所定回数連続して検出されたか否かを検出する。エンプティの検出が所定回数以下であれば、トナーカートリッジ１６内のトナー残量がほぼエンプティとなっている「ニアエンプティ」状態とし、エンプティの検出が所定回数超えて検出されればステップＳ３に進む。
ステップＳ３では、トナー濃度センサ３２により現像装置８内のトナー濃度が目標トナー濃度−１％を連続３０回検出したか否かを検出する。目標トナー濃度の検出が３０回以下であれば「サブホッパエンプティ」状態とし、目標トナー濃度の検出が３０回を超えれば、「トナーエンプティ」とする。

「ニアエンプティ」の場合は、操作パネル４３に「トナーがもうすぐエンプティになる」旨の警告が表示される。
「サブホッパエンプティ」又は「トナーエンプティ」の場合は、操作パネル４３に「トナーが無くなった」旨の全面警告がなされ、プリント禁止となる。

「通常」及び「ニアエンプティ」のとき、ユーザはプリント中、待機中に拘わらず、トナーカートリッジ１６を交換することができる。
「サブホッパエンプティ」、「トナーエンプティ」のときは、ユーザは、待機中又はプリント中にプリント禁止となってプリント中断中に、トナーカートリッジ１６を交換することができる。

３トナーエンプティ時の印字禁止制御
トナーエンプティで印字を禁止する装置の状態としては、次の４つ場合がある。
（１）トナーのカラー
（２）現像装置の寿命
（３）Ｖｇ／Ｄｃ
（４）カートリッジの純正／非純正
以下、これらを順に説明する。

３．１トナーのカラーによるトナーエンプティ時の印字禁止制御
Ｙ，Ｍ，Ｃの色のトナーの場合、第１のトナーエンプティストップ判断手段であるサブホッパ残量センサ２７によりトナーエンプティストップを判断する。Ｙ，Ｍ，Ｃのトナー濃度が低下すると、カラー画像の濃度が薄くなり、写真画像の色合いが変化する。このため、現像装置８よりも上流側のサブホッパ残量センサ２７で早めにトナーエンプティストップを判断することが好ましい。

Ｋの色のトナーの場合、第２のトナーエンプティストップ判断手段であるトナー濃度センサ３２によりトナーエンプティストップを判断する。Ｋのトナーの画像は文字画像が多いので、少々のトナー濃度の低下が許容できる。また、Ｋのトナーのトナーエンプティの場合、モノクロだけでなくカラーも印字禁止になってしまうので、できるだけ印字禁止を遅らせる方が好ましいからである。

図８は、トナーの色によってトナーエンプティによる印字禁止の条件を変更する動作を示すフローチャートである。
ステップＳ１１でプリント動作を開始し、ステップＳ１２でサブホッパ残量センサ２７の出力を読む。ステップＳ１３でサブホッパ残量があれば、フローを終了し、サブホッパ残量が無ければステップＳ１４でトナーの色を判断する。トナーの色がＹ，Ｍ，Ｃであれば、ステップＳ１５でトナーエンプティにより印字を禁止する。トナーの色がＫであれば、ステップＳ１６でトナー濃度検出センサ３２の出力を読む。トナー濃度が７％を超えていれば、フローを終了し、トナー濃度が７％以下であれば、ステップＳ１７でトナーエンプティにより印字を禁止する。

３．２現像装置の寿命によるトナーエンプティ時の印字禁止制御
現像装置８の寿命は撹拌スクリュ２９の撹拌回転時間で決定される。撹拌回転時間が増加すると、トナーとキャリアからなる現像剤（特にキャリア）が劣化し、キャリアのトナーを帯電させる能力が低下するからである。このため、画像形成装置には、現像装置８の寿命をカウントする寿命カウンタが設けられている。

現像装置８のライフ値が初期の場合、第２のトナーエンプティストップ判断手段であるトナー濃度センサ３２によりトナーエンプティストップを判断する。通常、トナー濃度は、トナーの帯電が一番安定する濃度に制御される。初期の場合、トナー濃度の変動が少ないので、印字禁止を遅らせても問題はない。

現像装置８のライフ値が末期の場合、第１のトナーエンプティストップ判断手段であるサブホッパ残量センサ２７によりトナーエンプティストップを判断する。末期になると、トナー濃度の変動がカブリやキャリア付着につながり易いので、トナー濃度をなるべく変化させないように、現像装置よりも上流側のサブホッパ残量センサ２７で早めにトナーエンプティストップを判断する。

図９は、現像装置８の寿命によってトナーエンプティによる印字禁止の条件を変更する動作を示すフローチャートである。
ステップＳ２１でプリント動作を開始し、ステップＳ２２で寿命カウンタを加算する。現像装置８の寿命は前述のように撹拌時間で決定されるが、ここではプリント枚数とし、１枚毎に寿命カウンタを加算する。ステップＳ２３でサブホッパ残量センサ２７の出力を読む。ステップＳ２４でサブホッパ残量があれば、フローを終了し、サブホッパ残量が無ければステップＳ２５で寿命カウンタのカウント値を判断する。カウント値が５０Ｋ枚以上であれば、ステップＳ２６でトナーエンプティにより印字を禁止する。カウント値が５０Ｋ未満であれば、ステップＳ２７でトナー濃度検出センサの出力を読む。トナー濃度が７％を超えていれば、フローを終了し、トナー濃度が７％以下であれば、ステップＳＳ２８でトナーエンプティにより印字を禁止する。

３．３Ｖｇ／Ｖｄｃによるトナーエンプティ時の印字禁止制御
感光体ドラムからなる像担持体５の帯電電圧（Ｖｇ）や現像ローラ３１の現像バイアス電圧（Ｖｄｃ）は、現像装置８の寿命が近づいているときのほか、使用環境やＬＤ光量が劣化しているときに、上昇する必要がある。例えば、低温、低湿になると、トナー帯電量が上がり、現像効率が低くなるので、画像安定化制御により帯電電圧（Ｖｇ）や現像バイアス電圧（Ｖｄｃ）を上昇させている。したがって、ＶｇとＶｄｃが高いときは、さらにＶｇとＶｄｃを高くする要因となるトナー濃度の低下をさせない。

すなわち、Ｖｇ，Ｖｄｃが所定の値よりも上昇している場合、第１のトナーエンプティストップ判断手段であるサブホッパ残量センサ２７によりトナーエンプティストップを判断する。Ｖｇ，Ｖｄｃが高いときは、トナー濃度を低下させないために、現像装置よりも上流側のサブホッパ残量センサ２７で早めにトナーエンプティストップを判断することが好ましい。

Ｖｇ，Ｖｄｃが所定の値よりも低い場合、第２のトナーエンプティストップ判断手段であるトナー濃度センサ３２によりトナーエンプティストップを判断する。トナー濃度の変化を有る程度許容できるので、印字禁止を遅らせても問題はない。

図１０は、Ｖｄｃによってトナーエンプティによる印字禁止の条件を変更する動作を示すフローチャートである。
ステップＳ３１でプリント動作を開始し、ステップＳ３２でサブホッパ残量センサ２７の出力を読む。ステップＳ３３でサブホッパ残量があれば、フローを終了し、サブホッパ残量が無ければステップＳ３４でＶｄｃを判断する。Ｖｄｃが−６００Ｖ〜−９００Ｖであれば、ステップＳ３５でトナーエンプティにより印字を禁止する。Ｖｄｃが−５９９Ｖ〜−３００Ｖであれば、ステップＳ３６でトナー濃度検出センサ３２の出力を読む。トナー濃度が７％を超えていれば、フローを終了し、トナー濃度が７％以下であれば、ステップＳ３７でトナーエンプティにより印字を禁止する。

３．４カートリッジの純正／非純正によるトナーエンプティ時の印字禁止制御
トナーカートリッジ１６が純正の場合、第２のトナーエンプティストップ判断手段であるトナー濃度センサ３２によりトナーエンプティストップを判断する。純正のトナーカートリッジ１６は、トナーの品質が良く、トナー濃度の変化を有る程度許容できるので、印字禁止を遅らせても問題はない。

トナーカートリッジ１６が非純正の場合、第１のトナーエンプティストップ判断手段であるサブホッパ残量センサ２７によりトナーエンプティストップを判断する。トナーカートリッジ１６が非純正の場合、トナーの品質が純正のトナーに比べて悪いことが多い。このため、トナー濃度を低下させないために、現像装置よりも上流側のサブホッパ残量センサ２７で早めにトナーエンプティストップを判断することが好ましい。

図１１は、トナーカートリッジ１６の純正／非純正によってトナーエンプティによる印字禁止の条件を変更する動作を示すフローチャートである。
ステップＳ４１でプリント動作を開始し、ステップＳ４２でサブホッパ残量センサ２７の出力を読む。ステップＳ４３でサブホッパ残量があれば、フローを終了し、サブホッパ残量が無ければステップＳ４４でトナーカートリッジ１６が純正か非純正を判断する。トナーカートリッジが純正か非純正かは、トナーカートリッジ１６に設けたトナーカートリッジメモリ４４の情報を読むことで判断することができる。非純正であれば、ステップＳ３５でトナーエンプティにより印字を禁止する。純正であれば、ステップＳ３６でトナー濃度検出センサの出力を読む。トナー濃度が７％を超えていれば、フローを終了し、トナー濃度が７％以下であれば、ステップＳ３７でトナーエンプティにより印字を禁止する。

本発明に係る画像形成装置の概略構成図。トナーカートリッジとサブホッパの概略斜視図。サブホッパの概略構成図。現像装置の概略構成図。画像形成装置のドアの配置を示す正面図。画像形成装置のトナー補給制御のブロック図。トナーエンプティ検出制御のフローチャート。トナーの色によるトナーエンプティ時の印字禁止制御のフローチャート。現像装置の寿命によるトナーエンプティ時の印字禁止制御のフローチャート。Ｖｇ／Ｖｄｃによるトナーエンプティ時の印字禁止制御のフローチャート。トナーカートリッジの純正／非純正によるトナーエンプティ時の印字禁止制御のフローチャート。

符号の説明

５像担持体
８現像装置
１６トナーカートリッジ
１７サブホッパ
２１カートリッジモータ（トナー補給手段）
２４サブホッパモータ（トナー補給手段）
２７サブホッパ残量センサ（第１トナーエンプティ判断手段）
３１現像ローラ
３２トナー濃度センサ（第２トナーエンプティ判断手段）

Claims

トナーを収容し、画像形成装置本体に交換可能に装着されるトナーカートリッジと、
像担持体上の静電潜像をトナーを用いて現像する現像装置と、
前記トナーカートリッジと前記現像装置の間に設けられ、前記トナーカートリッジのトナーを前記現像装置に受け渡すサブホッパと、
前記トナーカートリッジから前記サブホッパにトナーを補給する手段と、
前記サブホッパから前記現像装置にトナーを補給する手段と、
前記サブホッパのトナー残量を検出するサブホッパ残量検出手段と、
前記現像装置内のトナー濃度を検出するトナー濃度センサとを備えた画像形成装置において、
トナーの残量が無くなったためにプリントを禁止するための第１トナーエンプティストップ条件と第２トナーエンプティストップ条件が設定されており、
前記第１トナーエンプティストップ条件は、前記サブホッパ残量検出手段により前記サブホッパが空になったことで判断する条件であり、
前記第２トナーエンプティストップ条件は、前記サブホッパが空になった後に、前記トナー濃度検出手段により前記現像装置内のトナー濃度が所定値以下になったことで判断する条件であり、
前記トナーカートリッジのトナーがＹ，Ｍ，Ｃの色のトナーの場合は、前記第１トナーエンプティストップ条件によりエンプティストップを判断し、
前記トナーカートリッジのトナーがＫの色のトナーの場合は、前記第２トナーエンプティストップ条件によりエンプティストップを判断することを特徴とする画像形成装置。
トナーを収容し、画像形成装置本体に交換可能に装着されるトナーカートリッジと、
像担持体上の静電潜像をトナーを用いて現像する現像装置と、
前記トナーカートリッジと前記現像装置の間に設けられ、前記トナーカートリッジのトナーを前記現像装置に受け渡すサブホッパと、
前記トナーカートリッジから前記サブホッパにトナーを補給する手段と、
前記サブホッパから前記現像装置にトナーを補給する手段と、
前記サブホッパのトナー残量を検出するサブホッパ残量検出手段と、
前記現像装置内のトナー濃度を検出するトナー濃度センサとを備えた画像形成装置において、
トナーの残量が無くなったためにプリントを禁止するための第１トナーエンプティストップ条件と第２トナーエンプティストップ条件が設定されており、
前記第１トナーエンプティストップ条件は、前記サブホッパ残量検出手段により前記サブホッパが空になったことで判断する条件であり、
前記第２トナーエンプティストップ条件は、前記サブホッパが空になった後に、前記トナー濃度検出手段により前記現像装置内のトナー濃度が所定値以下になったことで判断する条件であり、
前記現像装置の寿命が初期の場合は、前記第２トナーエンプティストップ条件によりエンプティストップを判断し、
前記現像装置の寿命が末期の場合は、前記第１トナーエンプティストップ条件によりエンプティストップを判断することを特徴とする画像形成装置。
トナーを収容し、画像形成装置本体に交換可能に装着されるトナーカートリッジと、
像担持体上の静電潜像をトナーを用いて現像する現像装置と、
前記トナーカートリッジと前記現像装置の間に設けられ、前記トナーカートリッジのトナーを前記現像装置に受け渡すサブホッパと、
前記トナーカートリッジから前記サブホッパにトナーを補給する手段と、
前記サブホッパから前記現像装置にトナーを補給する手段と、
前記サブホッパのトナー残量を検出するサブホッパ残量検出手段と、
前記現像装置内のトナー濃度を検出するトナー濃度センサとを備えた画像形成装置において、
トナーの残量が無くなったためにプリントを禁止するための第１トナーエンプティストップ条件と第２トナーエンプティストップ条件が設定されており、
前記第１トナーエンプティストップ条件は、前記サブホッパ残量検出手段により前記サブホッパが空になったことで判断する条件であり、
前記第２トナーエンプティストップ条件は、前記サブホッパが空になった後に、前記トナー濃度検出手段により前記現像装置内のトナー濃度が所定値以下になったことで判断する条件であり、
前記像担持体の帯電電圧Ｖｇ又は現像バイアス電圧Ｖｄｃが所定値より大きい場合は、前記第１トナーエンプティストップ条件によりエンプティストップを判断し、
前記像担持体の帯電電圧Ｖｇ又は現像バイアス電圧Ｖｄｃが所定値より小さい場合は、前記第２トナーエンプティストップ条件によりエンプティストップを判断することを特徴とする画像形成装置。
トナーを収容し、画像形成装置本体に交換可能に装着されるトナーカートリッジと、
像担持体上の静電潜像をトナーを用いて現像する現像装置と、
前記トナーカートリッジと前記現像装置の間に設けられ、前記トナーカートリッジのトナーを前記現像装置に受け渡すサブホッパと、
前記トナーカートリッジから前記サブホッパにトナーを補給する手段と、
前記サブホッパから前記現像装置にトナーを補給する手段と、
前記サブホッパのトナー残量を検出するサブホッパ残量検出手段と、
前記現像装置内のトナー濃度を検出するトナー濃度センサとを備えた画像形成装置において、
トナーの残量が無くなったためにプリントを禁止するための第１トナーエンプティストップ条件と第２トナーエンプティストップ条件が設定されており、
前記第１トナーエンプティストップ条件は、前記サブホッパ残量検出手段により前記サブホッパが空になったことで判断する条件であり、
前記第２トナーエンプティストップ条件は、前記サブホッパが空になった後に、前記トナー濃度検出手段により前記現像装置内のトナー濃度が所定値以下になったことで判断する条件であり、
前記トナーカートリッジが純正の場合は、前記第２トナーエンプティストップ条件によりエンプティストップを判断し、
前記トナーカートリッジが非純正の場合は、前記第１トナーエンプティストップ条件によりエンプティストップを判断することを特徴とする画像形成装置。
前記第２トナーエンプティストップ条件は、前記第１トナーエンプティストップ条件を判断した後に判断することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の画像形成装置。