JP4949732B2

JP4949732B2 - 画像形成装置

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Publication number: JP4949732B2
Application number: JP2006127872A
Authority: JP
Inventors: 真長谷川; 仰太藤森; 加余子田中; 裕士平山
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2006-05-01
Filing date: 2006-05-01
Publication date: 2012-06-13
Anticipated expiration: 2026-05-01
Also published as: JP2007298843A

Description

本発明は複写機、プリンタ、ファクシミリ等の多色電子写真方式の画像形成装置に関するものであって、詳しくは、何れかの色のトナーが少なくなった場合の画像濃度制御に関する。

帯電、露光、現像装置を周囲に有する像担持体上にトナー像を形成し、トナー像を転写手段によって搬送された転写紙などの記録媒体に転写させる画像形成装置、または上記の各作像ユニットが複数色分の個数だけ備え、消耗品であるトナーの残量が所定値以下となった状態、すなわちトナーエンドを検知した場合に、画像形成動作を停止させる第１モードと、画像形成動作を続行させる第２のモードを有し、これらのモードを操作パネルに表示して、装置使用者が自由にモードを設定可能な画像形成装置が、本出願人から特許文献１として出願されている。

特開２００１−２４９５８２号公報

特許文献１のように、トナーエンド検知後に画像形成動作を続行させるモードを備えた画像形成装置においては、供給できるトナーが少ない状態にあるため、画像形成動作を続行させてしまうと、一般に画像濃度が低下してしまう。しかし、トナーエンドの検知タイミングや検知方式の違いにより、画像濃度の低下する時期にばらつきがある。例えば、現像装置に供給するトナーの経路途中に一次的にトナーを蓄積する容器を設け、この容器に存在するトナー残量を光学式センサなどで検知する場合、トナー残量が比較的に多い状態で早めにトナーエンドが検知されるため、実際に画像濃度が低下するまでのプリント可能枚数が多くなる。また、透磁率センサの検知手段によって現像剤中のトナー濃度を検知し、その検知結果でトナーエンドを検知する場合には、トナー残量が少ない状態でトナーエンドが検知されるため、トナーエンド検知後に画像濃度が低下するまでのプリント可能枚数は僅かになる。

トナーエンド検知後も画像形成動作を続行させる場合、そのトナー残量に応じてトナー使用量を抑制するような画像濃度制御動作を実行することで、画像濃度をより安定的に維持することができる。しかし、画像濃度制御動作では画像濃度を測定するのにトナーパッチ作像を作成し、その画像濃度を検出するため、画像濃度制御動作の実行中はプリント出力できない状態となる。このため、装置使用者にとっては待ち時間が発生してしまうことになる。またトナーパッチ作像によりトナーが消費されるため、トナーエンド検知後のプリント可能枚数が低減するという課題がある。また、フルカラープリンタのような複数色の作像システムを備えた画像形成装置においては、ある１色がトナーエンドを検知した場合でも、他の色による画像形成動作を続行できるようにしているものが多い。

このように、単色および多色の画像形成装置の何れも、トナーエンド検知後の画像濃度制御動作実行に関して上記のようなメリットとデメリットが存在しているが、これらは装置使用者の使用頻度や使用環境などによって左右されるものである。

本発明は、上記の不具合を鑑み、トナーエンド検知後の画像濃度制御動作を装置使用者の使用状況に応じて選択可能とした、画像形成装置を提供することを、その目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１の発明は、多色現像装置を備え、黒色現像のみを使用して画像を出力するモノクロモードと、カラー色現像を単体または複数で画像出力するカラーモードを備え、各色のトナーエンドを検知した場合に、トナーエンド検知色の画像出力動作を禁止し、トナーエンド検知色以外の色の画像出力動作を実行可能とする画像形成装置において、トナーエンドを検知したときにトナーパッチ作像を作成し、その画像濃度を検出し、それにあわせて濃度の制御を行う画像濃度制御動作を実行の有無を、トナーエンド検知後のモノクロモードにおける使用枚数に応じて判定する制御手段を有することを特徴としている。

請求項１の発明において、制御手段は、使用枚数が設定された設定枚数以上の場合には、画像濃度制御動作を実行し、設定枚数に満たない場合には画像濃度制御動作を実行しないように判定することを特徴としている。

請求項２の発明は、請求項１記載の画像形成装置において、使用枚数を記憶する記憶部と、記憶部に記憶された使用枚数をリセットする手段を有することを特徴としている。

請求項３の発明は、請求項１記載の画像形成装置において、使用枚数を記憶する記憶部を有し、トナーエンド検知後のトナーエンドリカバリー動作完了時に、制御手段が使用枚数をリセットすることを特徴としている。

請求項４の発明は、請求項１記載の画像形成装置において、使用枚数を記憶する記憶部と、装置操作部に設けられ、記憶部に記憶された使用枚数をリセットする手段を有することを特徴としている。

請求項１記載の発明によれば、トナーエンドを検知したときにトナーパッチ作像を作成し、その画像濃度を検出し、それにあわせて濃度の制御を行う画像濃度制御動作を実行の有無を、トナーエンド検知後のモノクロモードにおける使用枚数に応じて判定するので、装置使用者の使用状況に応じて適切に画像濃度制御動作を実行させることができる。

請求項２記載の発明によれば、記憶部に記憶されたトナーエンド検知後の使用枚数をリセットする手段を有するので、画像形成装置のトナーエンド検知後のモノクロモード使用状況に対応した適切な判定を行うことができる。

請求項３記載の発明によれば、トナーエンド検知後のトナーエンドリカバリー動作完了時に、トナーエンド検知後の使用枚数がリセットされるので、装置使用者がリセットのための操作をしなくて良く煩雑でないとともに、常に最新の判定基準となる使用枚数を用いて画像濃度制御動作の実行／非実行を判定することができるので、判定不良を低減することができる。

請求項４記載の発明によれば、装置操作部に設けられた手段によってトナーエンド検知後の使用枚数がリセットされるので、装置使用者の使用状況、要望に応じて適切に画像濃度制御動作の実行／非実行判定を行うことができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。図１に示す画像形成装置は、モノクロプリントからフルカラープリントに至る画像を形成することが可能な画像形成装置として構成されている。

図１に示す画像形成装置は、カラー現像に用いられるイエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）とブラック（Ｋ）の各色に対応する画像形成ユニット２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｋと制御手段４０を備えている。画像形成ユニット２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｋは、装置本体１００内部において水平方向に長く配設され、図１において反時計回りにループ状に走行する中間転写体となる中間転写ベルト１の水平な張架面に対向して、その下部に左から画像形成ユニット２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｋの順に配設されている。各画像形成ユニットは、トナーの色を除いて４組とも同一構成とされている。

画像形成ユニット２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｋは、画像形成体又は像担持体としての感光体３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｋ、帯電手段としての帯電ローラ４Ｙ，４Ｃ，４Ｍ，４Ｋ、多色現像装置となる現像器７Ｙ，７Ｃ，７Ｍ，７Ｋ、各感光体表面の転写残トナーを除去するクリーニング装置８Ｙ，８Ｃ，８Ｍ，８Ｋをそれぞれ備えている。各クリーニング装置は、各感光体の表面に接触するクリーニングブレードを備え、各クリーニングブレードは各感光体の回転方向に対してカウンタ方向に当接している。各帯電ローラは、それぞれ所定の電位に保持されたトナーと同極性の帯電によって各感光体に対して帯電作用（本形態においてはマイナス帯電）を行い、各感光体に一様な電位をそれぞれ与える。コスト低減と長寿命化のために、現像器７Ｙ，７Ｃ，７Ｍは１つの図示しない駆動モータにより、その動作が行われ、現像器７Ｋは１つの図示しない駆動モータにより、その動作が行われる。

現像器７Ｙ，７Ｃ，７Ｍ，７Ｋには、装置本体１００の上部に配置されたトナーボトル３６Ｙ，３６Ｃ，３６Ｍ，３６Ｋから各色にトナーが、各現像器に装着されたトナー濃度検知手段となるトナー濃度検知センサ３７Ｙ，３７Ｃ，３７Ｍ，３７Ｋからの信号に応じて供給路３８Ｙ，３８Ｃ，３８Ｍ，３８Ｋを介して供給される。各トナーボトルは、その外周にはらせん状の突起が設けられ円筒形のボトルであって、装置本体１００に装着すると、図示しない各トナーボトルの先端開口部が開き、各トナーボトル内のトナーが可撓性の搬送チューブによって形成された供給路３８Ｙ，３８Ｃ，３８Ｍ，３８Ｋを介して各現像ユニットに搬送される。各センサと対抗する各供給路はガラス管であって、各センサはこのガラス管を挟むように発光素子と受発素子を設置している。

画像書込手段としてのレーザー露光装置５は、各帯電ローラに対して各感光体の回転方向下流側で各現像器の上流側に配置される。レーザー露光装置５は、各感光体の回転軸と平行となる主走査方向に配列されていて、別構成で設けた画像読取装置によって読み取られメモリに記録された各色の画像データに従って、各感光体の表面（感光層）に露光光６Ｙ，６Ｃ，６Ｍ，６Ｋを照射して潜像を現像する。ここで、露光される画像情報は、所望のフルカラー画像をイエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、及びブラック（Ｋ）の色情報に分解した単色の画像情報である。

各感光体は、導電性円筒状支持体表面に形成された下引き層上に、電荷発生層（下層）、電荷輸送層（上層）の順、又はこの逆の順にこれらの感光層が積層されている。電荷輸送層又は電荷発生層の表面に更に公知の表面保護層、例えば、熱可塑性又は熱硬化性ポリマーを主体とするオーバーコート層などを形成しても良い。本形態において、各感光体の導電性円筒状支持体は接地されている。

各現像器は、各感光体の周面に対し所定の間隙を保ち、各感光体の回転方向と順方向に回転する円筒状の非磁性のステンレスあるいはアルミ材で形成された現像スリーブ９Ｙ，９Ｃ，９Ｍ，９Ｋを有し、内部に各色の現像色に従いイエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）およびブラック（Ｋ）の一成分或いは二成分現像剤を収容している。本形態にでは、二成分現像剤（トナーはマイナス帯電）を収容している。

各現像スリーブは、図示しない突き当てコロ等により、各感光体の表面と所定の間隙、例えば１００〜５００μｍを空けて非接触に保たれているとともに、直流電圧と交流電圧を重畳した現像バイアスが印加されていて、接触または非接触の反転現像を行い、各感光体の表面上にイエロー、シアン、マゼンタ、及びブラックトナーの単色で現像されトナー画像を形成する。

中間転写ベルト１は、図示しない駆動モータにより回転駆動される中間転写ベルト駆動ローラ１０(兼二次転写バックアップローラ)、中間転写ベルトテンションローラ１１、中間転写ベルト支持ローラ１２および逆屈曲ローラ１３に外接して張架され、反時計方向に移動するように構成されている。中間転写ベルト１は、体積抵抗が１０^６〜１０^１２Ω・ｃｍの無端ベルトであり、例えばポリカーボネート（ＰＣ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリビニリデンフルオライド（ＰＶＤＦ）、エトラフルオロエチレン−エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）等の樹脂材料や、ＥＰＤＭ、ＮＢＲ、ＣＲ、ポリウレタン等のゴム材料にカーボン等の導電性フィラーを分散させたり、イオン性の導電材料を含有させたりしたものが用いられている。中間転写ベルト１の厚みは、樹脂材料の場合５０〜２００μｍ程度、ゴム材料の場合は３００〜７００μｍ程度に設定することが好ましい。なお樹脂ベルト上にゴム層を設けることや、さらに表層にコーティング層を設ける形態であってもよい。

中間転写ベルト駆動ローラ１０には、中間転写ベルト１を介して２次転写手段となる二次転写ローラ１４が対向して設けられている。中間転写ベルト支持ローラ１２の近傍には、中間転写ベルト１の表面の残留トナーや紙粉などの異物を除去するクリーニングブレード１５が配置されている。このクリーニングブレード１５は、中間転写ベルト１の移動方向に対してカウンタ方向に当接している。中間転写ベルト駆動ローラ１０は、例えばステンレス等の図示しない導電性芯金の周面に、ポリウレタン、ＥＰＤＭ、シリコーン等のゴムや樹脂材料に、図示しないカーボン等の導電性フィラーを分散させた導電または半導電性を被覆したものが用いられる。本形態では、カーボン等の導電性フィラーを分散させたり、イオン性の導電材料を含有させたりした半導電性材料を、厚さが０．０５〜０．５ｍｍ程度被覆している。

中間転写ベルト１の内側には、一次転写手段となる一次転写ローラ１６Ｙ，１６Ｃ，１６Ｍ，１６Ｋが設けられている。各一次転写ローラは、中間転写ベルト１を挟んで各感光体と対向して設けられ、中間転写ベルト１と各感光体との間に一次転写域を形成する。各一次転写ローラには、トナーと反対極性（本実施形態においてはプラス極性）の直流電圧が印加されることで、一次転写域に転写電界が形成され、各感光体上に形成される各色のトナー像が中間転写ベルト１上にそれぞれ転写される。

各一次転写ローラは、例えば外径８ｍｍのステンレス等の図示しない導電性芯金の周面に、ポリウレタン、ＥＰＤＭ、シリコーン等のゴム材料に、カーボン等の導電性フィラーを分散させたり、イオン性の導電材料を含有させ、体積抵抗が１０^５〜１０^９Ω・ｃｍ程度のソリッド状態または発泡スポンジ状態で、厚さが５ｍｍ、ゴム硬度が２０〜７０°程度（Ａｓｋｅｒ−Ｃ）の図示しない半導電性弾性ゴムを被覆して形成されている。カラー画像の形成に用いられる一次転写ローラ１６Ｙ，１６Ｃ，１６Ｍは、モノクロモードの時には中間転写ベルト１から離間し、カラーモードには、中間転写ベルト１に接触するように接離可能に設けられている。

二次転写手段となる二次転写ローラ１４は、中間転写ベルト１を挟んで接地された中間転写ベルト駆動ローラ１０と対向して設けられ、トナーと反対極性（本実施の形態においてはプラス）の直流電圧が直流電源によって印加されることで、中間転写ベルト１上に担持される重ね合わせトナー画像を転写材Ｐの表面に転写する。二次転写ローラ１４は、例えば外径１６ｍｍのステンレス等の導電性芯金（図示しない）の周面に、ポリウレタン、ＥＰＤＭ、シリコーン等のゴム材料に、カーボン等の導電性フィラーを分散させたり、イオン性の導電材料を含有させたりして、体積抵抗が１０^５〜１０^９Ω・ｃｍ程度のソリッド状態または発泡スポンジ状態で、厚さが７ｍｍ、ゴム硬度が２０〜７０°程度（Ａｓｋｅｒ−Ｃ）の半導電性弾性ゴム（図示しない）を被覆して形成される。二次転写ローラ１４は各一次転写ローラと異なりトナーが接するため表面に半導電性のフッ素樹脂やウレタン樹脂等の離型性の良いものを被覆する場合がある。二次転写ローラ１４は中間転写ベルト１に対して接離可能に設けられている。

各感光体や中間転写ベルト１表面に接したクリーニングブレードは、図示しない板金ホルダー上に厚み１〜３ｍｍでＪＩＳ−Ａ硬度が６０〜８０°の板状のウレタンゴムを接着し、自由長が５〜１２ｍｍ程度になるように構成したものであり、荷重５〜５０ｇｆ程度で各感光体や中間転写ベルト１に当接されている。ブレードが捲れあがらないように、各ブレードの先端部にはフッ素コーティングを施すことや、相手側が帯電しないように導電性のウレタンゴムを使用してもよい。

転写材Ｐは、図示しない給紙装置から一枚ずつに分離されて搬送され、中間転写ベルト駆動ローラ１０と二次転写ローラ１４に挟まれた中間転写ベルト１に重ねられるように搬送され、二次転写を受けて定着器２０に送られて熱溶着による定着がなされて図示しない排紙部に回収される。

本形態において、各感光体の帯電手段として帯電ローラが用いられ、一次転写手段として一次転写ローラが用いているので、有害なオゾンの発生の抑制という観点からは好ましいが、帯電手段及び一次転写手段はこれら構成に限定されるものではなく、周知のコロトロン放電器を非接触の状態の帯電手段及び一次転写手段として使うようにしてもよい。二次転写手段として、前述のように接触方式の二次転写ローラを用いたので、放電方式のコロトロンを用いた場合よりもオゾンの発生を抑制でき、又転写材Ｐの搬送性も好ましくなる。

画像形成装置は、各感光体上のトナー像を中間転写ベルト１に転写（一次転写）した後、転写材Ｐなどへ中間転写ベルト１からトナー像を二次転写ローラ１４により転写（二次転写）させる二次転写位置より中間転写ベルト１の回転方向下流側には、中間転写体表面に対向させて画像調整用パターンを検知する検知手段となるパターン検知センサ３０が配置されている。

制御手段４０は、図３に示すように、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＣＰＵ及びタイマを備えた周知のコンピュータで構成されている。制御手段４０には、パターン検知センサ３０、トナー濃度検知センサ３７Ｙ，３７Ｃ，３７Ｍ，３７Ｋ、トナーエンド検知手段としてのトナーエンド検知センサ３８Ｙ，３８Ｃ，３８Ｍ，３８Ｋ、装置の操作部４２が図示しない信号線を介して接続されている。制御手段４０は、パターン検知センサ３０からの検知情報に基づき、次画像の画像形成条件を変え適正な画像が得られるようにプロセス制御を実行するとともに、トナー濃度制御のためのトナー補給量最適化などを行っている。

トナー補給制御とは、トナー濃度検知センサ３７Ｙ，３７Ｃ，３７Ｍ，３７Ｋ、制御手段４０のＲＯＭに記憶したトナー濃度制御基準値および画素検知データより、トナー補給時間を算出し各トナーボトルを回転させる図示しないトナー補給モータを駆動して、各現像器に対するトナー補給量を制御することである。

制御手段４０は、画質などへの影響を防止しつつコピー生産性を効率よく確保するように、二次転写ローラ１４を実線で示す当接位置から２点線で示す離間位置へと移動する解除動作時期の設定が行えるように図示しない二次転写ローラ１４の接離手段の作動を制御する。

本発明では、図２に示すイエロー（Ｙ），シアン（Ｃ），マゼンタ（Ｍ），ブラック（Ｋ）の各色用のトナー付着パターンを形成し、そのパターン検出を極力短時間で実施するようにしているため、光反射型フォトセンサで構成されたパターン検知センサ３０を、トナー飛散等の汚れを避けるために二次転写ローラ１４の下流側に(下向きに)中間転写ベルト駆動軸方向に各色に対応する４個を配列し、４つのセンサで各色のパターン同時に検出可能としている。トナー付着パターンは、各色に対応するもので、パターン１からパターン１０に向かうに従い、徐々に濃度が濃くなるようになっている。そして、各パターン検知センサ３０からは各色に対応した濃度信号ｖｓｐ、ｖｓｄｐがそれぞれ出力される。

トナー付着パターンは、通常の作像領域外の各感光体上に形成される。形成されたトナー付着パターンは、中間転写ベルト１上に転写され、二次転写ローラ１４の下流に配置された各パターン検知センサ３０によってそれぞれ反射光量、すなわちトナー付着量が検出される。この時、中間転写ベルト１上のトナー付着パターンが乱れないようにするため、二次転写ローラ１４は中間転写ベルト１から離間される。

二次転写ローラ１４の中間転写ベル１への接離時における振動が画像に悪影響を与える事が問題になるため、二次転写ローラ１４を中間転写ベルト１に対して接離を行う時期は、画像への乱れ等の影響の起こらない時期に設定されている。すなわち、作像動作に際して最初に動作開始する先頭の画像形成ユニット(本形態ではイエロー（Ｙ）に対応した画像形成ユニット２Ｙ)の書き込み動作が開始される前に、二次転写ローラ１４を中間転写ベルト１から離間させることで、二次転写ローラ１４離間時の振動の影響を受けることなく、書き込み露光、現像や一次転写などの作像動作が確実に実行することができる(単一パターン形成の場合)。

制御手段４０は電位制御も行う。電位制御は、所定のＬＤパワーと、帯電バイアス電圧、現像バイアス電圧を各々変化させながら、図２に示すように、複数のトナー付着パターン(１０個)を作像し、各パターン検知センサ３０にて検知する。制御手段４０は、各パターン検知センサ３０からの出力より現像入出力特性を求めて、この特性が目標値となるような帯電バイアス電圧と現像バイアス電圧を算出して、画像形成時の作像条件とする。この電位制御時にトナー付着量の異なる複数個のパターンを形成し、パターン検知センサ３０によって検知する場合には、全てのパターン形成および検知するのに必要な時間が長くなってしまう。

このため、このように複数のパターンの先頭が二次転写ローラ１４に達しても、複数パターンをすべて一次転写しきれない場合には、二次転写ローラ１４の離間タイミングを単一パターン形成時とは異なるタイミングで行う。本形態では、画像形成ユニット２Ｙによる画像形成動作開始後、複数パターンの先頭が二次転写ローラ１４に達する前に二次転写ローラ１４を離間させる。このとき、二次転写ローラ１４の離間時の振動が複数の画像形成ユニットに伝わり、画像調整用パターンが乱れる可能性がある。この振動が画像調整結果に影響を及ぼさないために、二次転写ローラ１４の離間タイミングで転写もしくは露光していたパターンをパターン検知センサ３０で検出した値を、画像調整の入力情報から除外するようにしている。また、最初から入力情報として採用しないものであれば、トナー消費量低減や中間転写ベルトクリーニングへの負担低減のために、二次転写ローラ１４の離間タイミングの顕像パターンを形成しないようにするために、パターン露光を実行しないように複数の書き込みパターンを配列させるようにしてもよい。

以上のように、プリント出力時に中間転写ベルト１に当接している二次転写ローラ１４を、プリント出力動作直後に画像調整動作を行う場合など、次のプリント出力動作を控えて、画像調整動作をできるだけ短くし効率的になるようにし、かつ二次転写位置以後の広い場所を使ってパターン検知センサ３０を設けることにより、画像形成装置の最終一次転写部から二次転写部にかけてのスペースを小さくしつつ、一次転写位置から二次転写位置までの距離を小さくしファーストプリントアウトの時間が早くなるように構成している。

なお、図２に示す画像調整用パターンは各色単一の場合も、複数個の場合も同一のトナー付着量パターンを、中間転写ベルト１上に走査方向一線に並べて形成し、その画像濃度等をパターン検知センサ３０で検知して画像形成に反映させている。そして得られる画像の色バランスや階調が濃度と共に適正になるようにしてある。これらの動作は通常、１００プリントおきに実行され、画像調整用パターンの作像によって消費するトナー消費量を極力抑えている。

次に本発明に係る制御形態について説明する。
（第１の実施形態）
本形態にかかる画像形成装置は、ブラック（Ｋ）に対応する現像器２Ｋのみを使用して画像を出力するモノクロモードと、イエロー（Ｙ），シアン（Ｃ），マゼンタ（Ｍ）に対応する各現像器を単体または複数用いて画像出力するカラーモードと、トナーエンド検知センサ３５Ｙ，３５Ｃ，３５Ｍ，３５Ｋを備えている。

制御手段４０は、トナーエンド検知センサ３５Ｙ，３５Ｃ，３５Ｍ，３５Ｋからトナーエンド検知信号が出力されると、そのトナーエンド検知色の画像出力動作を禁止し、トナーエンド検知色以外の色の画像出力動作を実行可能とするとともに、トナーエンドを検知された色に対応する画像濃度制御動作を実行の有無を、トナーエンド検知後のモノクロモードにおける使用枚数に応じて判定する機能を備えている。すなわち、画像形成装置は、トナーエンド検知後のモノクロモードにおける使用枚数を累積して記憶する記憶部４１を備えている。この記憶部４１は図３に示すように、制御手段４０と接続されている。記憶部４１としては、制御手段４０と個別に設ける形態であっても良いし、制御手段４０のＲＡＭを記憶部として用いても良いし、カウンタであってもよい。本形態では、制御手段４０とは個別に設ける形態としている。

本形態では、トナーエンド検知前の通常状態において、モノクロモードのみの場合でも、使用枚数印が５００枚以上のプリントジョブ終了後に、上述した画像濃度制御動作をフルカラーで実行しているので、万一、トナーエンド検知色がトナーボトル交換されずに、モノクロモードばかり使われた場合には、画像濃度制御実行時のパターン作像によってトナーが消費されていき、徐々にトナー濃度が低下してしまう。そして、トナー濃度が低下し過ぎた場合には、画像濃度低下やキャリア付着などの問題が発生する可能性がある。

このような不具合発生を抑制するために、装置使用者によって異なるモノクロモードの使用枚数に応じて、画像濃度制御動作を実行するか否かを自動的に判定している。すなわち、カラー３色の中でどれか１つがトナーエンド検知した後のモノクロモードでプリント出力された使用枚数を記憶部４１に蓄積していき、以下の場合に応じて画像濃度制御動作を実行するか否かを自動的に判定する。

すなわち、制御手段４０のＲＯＭには、使用枚数の閾値となる設定枚数が予め設定されている。制御手段４０は、トナーエンドを検知後の使用枚数が設定枚数以上の場合には、トナーエンドを検知された色に対応する画像濃度制御動作を実行し、設定枚数に満たない場合には画像濃度制御動作を実行しないように判定する機能を備えている。本形態では、トナーエンド検知が７回以上連続して「トナーなし」状態であることを検知した場合に、トナーエンドとして、トナーエンドを検知されたトナーボトルの交換を促すメッセージを図５（ａ）に示すように操作部４２に設けたタッチパネルで構成された表示部４５に表示させている。トナーエンド検知回数を複数回にしているのは、センサの誤作動による画像濃度制御動作の実行を防止するためである。本形態では、設定枚数を７５０枚としていて、通常よりも画像濃度制御動作の実行間隔を長く設定している。

以下、制御手段４０による判定処理について図４のフローチャートを用いて説明する。図４のステップＳ１では、各トナーエンド検知センサからの検知信号の出力の有無が判断され、検知信号が出力されるとステップＳ２に進んで検知回数を加算する。そしてステップＳ３において検知回数が所定回数となると、ステップＳ４においてトナーエンド検知色の画像出力動作を禁止し、ステップＳ５においてモノクロモードであるか否かが判断される。ここでモノクロモードが設定されている場合には、ステップＳ６においてモノクロモードによるプリント枚数を使用枚数として記憶部４１に記憶する。

ステップＳ７では、この記憶部４１に記憶された使用枚数と設定枚数とを比較し、装置使用者の使用状態を判断する。ここで、使用枚数が設定枚数以上の場合には、トナー消費が少なくなって画像濃度むらの発生が懸念されることからステップＳ８に進んで画像濃度制御動作を実行し、設定枚数に満たない場合にはステップＳ９に進んで画像濃度制御動作を実行しないでこの制御を終える。

このようにトナーエンドを検知した色に関する画像濃度制御動作を実行の有無を、トナーエンド検知後のモノクロモードにおける使用枚数に応じて判定すると、装置使用者の使用状況に応じて適切に画像濃度制御動作を実行させることができる。

本形態では、設定枚数を７５０枚としたが、例えば図５（ｂ）に示すように、表紙部４５にモノクロモードでの設定枚数となる設定枚数を任意の数値に変更可能な構成としても良い。
（第２の実施形態）
第１の実施形態では、トナーエンドを検知後のモノクロモードにおける使用枚数（印刷枚数）を記憶部４１に累積していくが、そのままでは積算枚数が増加する一方となってしまうので、一度設定枚数を越えて画像濃度制御動作が実行されても、再度画像濃度制御動作が実行されてしまい、不必要にトナーが消費されてしまう。

そこで本形態では、記憶部４１に記憶された使用枚数をリセットする手段を備えている。リセット手段としては、画像濃度制御動作の終了後に、制御手段４０から記録部４１に信号を送り、記憶部４１内のデータをリセット（消去）するようにしても良いし、あるいは図３に示すように、画像形成装置の操作部４２にリセットスイッチ４３を設け、このリセットスイッチ４３を操作することで記憶部４２の記憶された使用枚数をリセットするようにしても良い。

リセットスイッチ４３を設ける場合、不用意に操作されてトナーエンド検知前に記録部４１がリセットされないように、図６に示すようにステップＳ８の後に、リセットスイッチ４３の操作を判断するステップＳ１０を設け、この時点でリセットスイッチ４３が操作された場合には、ステップＳ１１に進んで記憶部４１のリセット処理を実行するようにすると良い。
（第３の実施形態）
この形態は、各トナーエンド検知センサによるトナーエンド検知後のトナーエンドリカバリー動作完了時に、記憶部４１をリセットすることを特徴としている。すなわち、本形態に係る制御手段４０には、図７に示すように、各トナーボトルの着脱状態を検知するボトル着脱センサ４４Ｙ，４４Ｃ，４４Ｍ，４４Ｋが設けられている。各ボトル着脱センサは、装置本体１００側に設けられていて、制御手段４０に信号線を介して接続されており、トナーボトルが装置本体１００に装着されるとオンし、離脱されるとオフするように構成されている。

制御手段４０は、何れかのトナーエンド検知センサによるトナーエンド検知が行われた後に、トナーエンドが検知されたトナーボトルに対応するボトル着脱センサが取り外されてオフされると、記憶部４１をリセットするように機能する。以下、制御手段４０による判定処理について図８のフローチャートを用いて説明する。なお、図８のステップＴ１〜Ｔ９までは図４のステップＳ１〜Ｓ９までと同一内容であるので詳細な説明は省略する。

図８のステップＴ７において、使用枚数が設定枚数以上の場合にはトナー消費が少なくなって画像濃度むらの発生が懸念されることからステップＴ８に進んで画像濃度制御動作を実行してステップＴ１０に進み、設定枚数に満たない場合にはステップＴ９に進んで画像濃度制御動作を実行しないでこの制御を終える。

ステップＴ１０では各ボトル着脱センサのオフ状態が判断され、トナーエンドを検知されたボトル着脱センサがオフした場合にはステップＴ１１に進んで記憶部４１のリセット処理を実行する。

このようなに、トナーエンドが検知されたトナーボルトを交換が行われるトナーエンドリカバリー動作完了時に、記憶部４１の使用枚数がリセットされるので、装置使用者がリセットのための操作をしなくて良く煩雑でないとともに、常に最新の判定基準となる使用枚数を用いて画像濃度制御動作の実行／非実行を判定することができるので、判定不良を低減することができる。

本発明の一実施形態を示す画像形成装置の概略構成図である。む本発明の制御系で用いられる画像調整用パターンの一例を示す図である。制御手段とそれにつながる構成を示すブロック図である。第１の実施形態による制御内容を示すフローチャートである。表示部に表紙される内容を示す拡大図である。第２の実施形態による制御内容を示すフローチャートである。第３の実施形態にかかる制御手段とそれにつながる構成を示すブロック図である。第３の実施形態による制御内容を示すフローチャートである。

符号の説明

７（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）多色現像装置
３５（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）トナーエンド検知手段
４０制御手段
４１記憶部
４２操作部
４３リセット手段

Claims

多色現像装置を備え、黒色現像のみを使用して画像を出力するモノクロモードと、カラー色現像を単体または複数で画像出力するカラーモードと、各色に対応するトナーエンド検知手段とを備え、前記トナーエンド検知手段で何れかのトナーエンドを検知した場合に、トナーエンド検知色の画像出力動作を禁止し、トナーエンド検知色以外の色の画像出力動作を実行可能とする画像形成装置において、
前記トナーエンドを検知したときにトナーパッチ作像を作成し、その画像濃度を検出し、それにあわせて濃度の制御を行う画像濃度制御動作の実行の有無を、トナーエンド検知後のモノクロモードにおける使用枚数に応じて判定する制御手段を有し、
前記制御手段は、前記使用枚数が設定された設定枚数以上の場合には、前記画像濃度制御動作を実行し、設定枚数に満たない場合には前記画像濃度制御動作を実行しないように判定することを特徴とする画像成形装置。
請求項１記載の画像形成装置において、
前記使用枚数を記憶する記憶部と、前記記憶部に記憶された使用枚数をリセットする手段を有することを特徴とする画像形成装置。
請求項１記載の画像形成装置において、
前記使用枚数を記憶する記憶部を有し、
前記制御手段は、トナーエンド検知後のトナーエンドリカバリー動作完了時に、前記使用枚数をリセットすることを特徴とする画像形成装置。
請求項１記載の画像形成装置において、
前記使用枚数を記憶する記憶部と、装置の操作部に設けられ前記記憶部に記憶された使用枚数をリセットする手段を有することを特徴とする画像形成装置。