JP5244724B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子写真技術を利用した画像形成装置におけるトナー補給制御起動条件に関する。

従来、画像形成装置に用いられている２成分現像器には、現像器内のトナー濃度を検出する検出器が取り付けられている。画像形成装置は、トナー濃度と相関を持つ複数の閾値を記憶している。画像形成装置の制御部は、検出器による検出値と閾値を比較し、閾値レベルに応じたトナー補給制御を実行する。

近年、カラー印刷するための画像形成装置の普及に伴って、高画質化の要求が高まっている。電子写真技術を利用したカラー印刷に用いられる画像形成装置では、通常、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンダ）、Ｃ（シアン）、Ｂｋ（ブラック）の４色のトナーを重ね合わせることにより、フルカラーの画像を表現している。

このような画像形成装置は、複数色に対応した数の現像器を有している。現像器は、中間転写体に複数色のトナー像パターンを形成する。中間転写体上の検知センサがこのトナー像パターンを検知することによって、画像形成装置は、複数色のトナー像の位置関係を調整する位置合わせ制御および画像濃度を調整する画質維持制御を実行する。

近年の画像形成装置のトレンドとして、マシン仕様に関係するＷ／Ｕの短縮が挙げられる。画像形成装置は、定着機構成や制御の最適化により設定定着温度に達する時間を短縮している。ここで、現像部や転写部などの画像形成部では、画像調整（位置合わせ制御および画質維持制御）を実行する必要がある。画像形成装置は、Ｗ／Ｕを短縮するため、位置合わせ制御および画質維持制御の双方実行時にはトナー補給しない。さらに、画像形成装置は、位置合わせ制御および画質維持制御の単独実行時にも待ち時間低減（パフォーマンス向上）を考慮してトナー補給しない。

さらに、複数色の現像器を有しカラー印刷に用いられる画像形成装置は、画質に対する要求が高い。そのため、画像形成装置は、自動画質調整を実行している。極端な例として、画像形成装置は、印刷ｊｏｂがなくても任意の条件で画像調整が起動する。このときも画像形成装置は、ユーザの待ち時間の短縮（パフォーマンス向上）を考慮してトナー補給制御を行わない。画像形成装置は、トナー補給制御をｊｏｂ起動時のみ実行する。

このような画像形成装置は、カラー印刷モードとモノクロ印刷モードを任意に切り替えられる。カラー印刷モードの場合、各現像器に設けられた検出器は、印刷動作中にトナー濃度を検出する。画像形成装置は、複数色のステーションにおけるトナー補給制御を実行する。モノクロ印刷モードの場合、Ｂｋ現像器に設けられたトナー濃度検出装置のみが印刷動作中にトナー濃度を検出する。画像形成装置は、Ｂｋステーションでのみトナー補給制御を実行する。

特許文献１には、ジョブ中の画像調整を実行するために、ページごとのビデオカウント値を記憶し、ビデオカウント値に応じてスケジューリングしたトナー補給条件を実行する構成について記載されている。

しかしながら、ユーザが極端にモノクロ印刷に偏ったｊｏｂを要求する場合であっても、画像形成装置は、全色トナーを画像調整のために消費する。低印刷ボリュームユーザはさらに厳しい。そうした場合、Ｂｋステーション以外の現像器はトナー補給の機会が極端に少なくなる。

この発明の目的は、効率的にトナー補給制御を実行する画像形成装置を提供することである。

上記の課題を解決するために、本発明の画像形成装置は、複数の像担持体に形成された潜像をそれぞれトナーで形成する現像器と、前記複数の現像器それぞれに設けられ、それぞれの現像器中のトナー濃度を検出する複数のトナー濃度検出器と、複数の濃度レベルの中から、前記トナー濃度検出器の検出結果に応じたトナー濃度レベルを選択し、そのレベルに応じたトナー補給を行うトナー補給器と、前記複数の像担持体のそれぞれに、前記複数の現像器で現像剤像を形成し、この形成された現像剤像に基づき、前記現像剤像を形成するための条件を調整する調整モードを実行させ、この調整モード中に、前記複数の現像器中のトナー濃度を前記トナー濃度検出器でそれぞれ検出し、いずれかの現像器中のトナー濃度が複数の濃度レベルのうちの一定のレベルよりも低いレベルになった場合のみ、その現像器にトナー補給を行う制御部とを有する。

本発明によれば、画像形成装置は効率的にトナー補給制御を実行することができる。

本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置の外観を示す斜視図。 本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置の内部構造を示す前面側から見た概略図。 本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置の制御系を示すブロック図。 本発明の第１の実施形態に係る現像器トナー濃度（ｗｔ％）とトナー濃度検出装置の出力電圧値の関係を示すグラフ。 本発明の第１の実施形態に係る印刷時におけるトナー補給制御のフローチャート。 本発明の第１の実施形態に係る画像調整起動時におけるトナー補給制御のフローチャート。 本発明の第２の実施形態に係る画像調整起動時におけるトナー補給制御のフローチャート。 本発明の第２の実施形態に係る画像形成装置の制御系を示すブロック図。

以下、図面を参照して本実施形態について説明する。図１は第１の実施形態に係るカラー印刷に用いられる画像形成装置１０１の外観を示す斜視図である。画像形成装置１０１は、例えば、４連タンデム方式のカラーコピー機である。

画像形成装置１０１は、画像情報を、例えばハードコピーもしくはプリントアウトと称される出力画像として出力するための画像形成部１、画像形成部１に対して画像出力に用いられる任意サイズの用紙（出力媒体）を供給可能なカセット３、画像形成部１において画像形成される対象である画像情報を、画像情報を保持した対象物（以下原稿と称する）から画像データとして取り込むスキャナ（画像読取部）５を有する。なお、画像形成部１の上方には、原稿がシート状である場合、画像読取部５での画像情報の読み取り終了後、読み取りが終了した原稿を読み取り位置から排出位置に排出し、次の原稿を読み取り位置に案内する自動原稿送り装置７が設けられている。

さらに、画像形成部１における画像形成の開始や、画像読取部５による原稿の画像情報を読み取るための開始を指示するための指示入力部、すなわちコントロールパネルである表示部９が画像形成装置１０１に設けられている。

図２は、ベルト形状の中間転写体を用いた画像形成装置１０１の内部構造を示す前面側から見た概略図である。はじめに、画像読取部５の構造について説明する。画像読取部５は、原稿を載置する透明なプラテンガラス５ａと、原稿を照射する光源５ｂと原稿から反射した光を反射する反射ミラー５ｃとで構成されている。光源５ｂと反射ミラー５ｃは、水平方向に移動自在な原稿照明ユニット５ｄに一体にして設けられている。原稿照明ユニット５ｄによる反射光は、光路上に配置された結像レンズ５ｅを介して、ＣＣＤ５ｆによって結像レンズ５ｅにより受光される。

次に、画像形成部１の構成について説明する。画像形成部１の上部側には、トナーカートリッジ４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ並設されている。トナーカートリッジ４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄは、画像形成部１の前面側に設けられたカートリッジ保持機構６０に対して着脱可能である。トナーカートリッジ４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄは、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナーを補給するものである。

画像形成部１は、潜像を担持する像担持体としての第１〜第４の感光体ドラム１１ａ〜１１ｄ，感光体ドラム１１ａ〜１１ｄに形成された潜像を現像する現像器１３ａ〜１３ｄ，感光体ドラム１１ａ〜１１ｄ上で現像されたトナー像を積層状態で保持する被転写体である中間転写体としての中間転写ベルト１５，感光体ドラム１１ａ〜１１ｄに残るトナーを個々の感光体ドラム１１ａ〜１１ｄから取り除くクリーナー１６ａ〜１６ｄ、感光体ドラム１１ａ〜１１ｄを一様に帯電させる帯電チャージャ１７ａ〜１７ｄを有する。

ここでは、感光体ドラム１１ａ、一次転写ロール１２ａ、現像器１３ａ、クリーナー１６ａ、帯電チャージャ１７ａ、ＬＤ２１ａを１組の画像形成ユニットとして１つのステーションを構成している。画像形成ユニットは、中間転写ベルト１５と対向するように設けられている。画像形成部１には、感光体ドラム１１ｂ、感光体ドラム１１ｃ、感光体ドラム１１ｄを含むそれぞれの画像形成ユニットについても同様である。したがって、画像形成部１には、４つのステーションが設けられている。

さらに、画像形成部１は、転写装置１８、定着装置１９を有する。転写装置１８は、中間転写ベルト１５上で積層されたトナー像を、例えば特別な加工がされていない一般的な普通紙、あるいは透明な樹脂シートであるＯＨＰシート等のシート状の出力媒体に転写する。定着装置１９は、被転写媒体に転写されたトナー像を出力媒体に定着させる。

画像形成部１は、感光体ドラム１１ａ〜１１ｄに書込用画像データに応じて変調されたレーザ光を照射して潜像を形成するＬＤ２１ａ〜２１ｄで構成される露光装置２１等を有する。露光装置２１は、ＬＥＤなどで構成されていてもよい。

中間転写ベルト１５は、中間転写ベルト１５を回動させるための駆動ロール１５ａ、二次転写用のバックアップロール１５ｂ、中間転写ベルト１５にかかる張力を一定にするためのテンションロール１５ｃによって張架されている。

中間転写ベルト１５が感光体ドラム１１ａ〜１１ｄと当接する箇所（一次転写部）には、中間転写ベルト１５の裏面側に中間転写ベルト１５を介して感光体ドラム１１ａ〜１１ｄに圧接するように一次転写ロール１２ａ〜１２ｄがそれぞれ配設されている。

転写装置１８は、中間転写ベルト１５のトナー担持面側(外側)に中間転写ベルト１５に当接するように配設され（二次転写部）、中間転写ベルト１５の裏面側(内側)に配設されバックアップロール１５ｂと対向する。バックアップロール１５ｂは、転写装置１８と対向電極を有する。

中間転写ベルト１５の回動方向に沿った二次転写部の直前には、画質維持センサ１４ａおよび位置合わせセンサ１４ｂが設けられている。画質維持センサ１４ａは、トナー付着量検出装置として、中間転写ベルト１５上に形成されたトナー像における各色のトナーの付着量（最終的には画像濃度）を検出する。位置合わせセンサ１４ｂは、中間転写ベルト１５上に形成されたトナー像の位置を検出する。

中間転写ベルト１５における駆動ロール１５ａが設けられた箇所には、中間転写ベルト１５を挟んで駆動ロール１５ａと対向する位置に、中間転写ベルト１５に対してベルトクリーナ１５ｄが当接するように配設されている。

第１〜第４の感光体ドラム１１ａ〜１１ｄのそれぞれは、イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの任意の色のトナーを収容した現像器１３ａ〜１３ｄにより可視化（現像）すべき色の静電像（静電潜像）を保持するが，その配列の順は，画像形成プロセスやトナー（現像剤）の特性に応じ，所定の順に規定される。中間転写ベルト１５は，第１〜第４の感光体ドラム１１ａ〜１１ｄおよび対応する現像器１３ａ〜１３ｄが形成した各色のトナー像を，トナー像の形成順に保持する。

現像器１３ａは、負極性に帯電する非磁性トナーと磁性キャリアを混合させた２成分現像方式である。現像器１３ａには、現像剤トナー比濃度（以下、トナー濃度という）を検出するトナー濃度検出装置１３１ａが設けられている。現像器１３ｂ、１３ｃ、１３ｄにもそれぞれトナー濃度検出装置１３１ｂ、１３１ｃ、１３１ｄが設けられている。感光体ドラム１１aの表面では、ＬＤ２１ａで露光された露光部（画像部）にはトナーが付着し、非露光部（非画像部）にはトナーが付着しない。

感光体ドラム１１aは、感光体ドラム１１aの表面に形成された可視像を接触する中間転写ベルト１５に転写する。中間転写ベルト１５の背面と接触した転写部材としての一次転写ロール１２ａは、感光体ドラム１１aに対して転写電界を供給する。クリーナー１６ａは、中間転写ベルト１５に可視像を転写した後に感光体ドラム１１aの表面の残留トナー等を、感光体ドラム１１aが一次転写部通過後、帯電チャージャ１７ａが感光体ドラム１１aに対して帯電させる前の位置で除去する。クリーナー１６ａは、図示しない廃トナーボックスに残留トナー等を回収する。

用紙供給部３は、転写装置１８がトナー像を転写する際に、出力媒体を所定のタイミングで転写装置１８に供給する。複数のカセットスロット３１にセットされたカセット３は、任意のサイズの出力媒体を収容する。画像形成動作に応じ、ピックアップローラ３３が出力媒体を取り出す。出力媒体のサイズは，画像形成部本体１が形成するトナー像の大きさに対応する。分離機構３５は、ピックアップローラ３３がカセット３から取り出した出力媒体が２枚以上になることを阻止する。複数の搬送ローラ３７は，分離機構３５で１枚に制限された出力媒体をアライニングローラ３９に向けて搬送する。

アライニングローラ３９は、転写装置１８が中間転写ベルト１５からトナー像を転写するタイミングに合わせて、出力媒体を転写装置１８と中間転写ベルト１５が接する転写位置に送る。なお、カセットスロット３１、ピックアップローラ３３および分離機構３５は、必要に応じて複数用意され、カセット３は、任意に異なるカセットスロット３１に装着可能である。

このようにして、２次転写部であるバックアップロール１５ｂと転写装置１８は、中間転写ベルト１５に転写された複数色のトナーによる画像を紙等の出力媒体に転写する。定着装置１９を介して画像情報が定着された出力媒体は、画像読取部５の側方であって画像形成部本体１の上方に定義される排紙トレイ５１に排出される。

ここで、定着装置１９は、定着ローラ１９ａと加圧ローラ１９ｄを排紙方向の下流側に有している。トナー像が転写された出力媒体では、１８０℃まで昇温された定着ローラ１９ａと加圧ローラによりトナー像が溶融し、画像情報が定着する。

図３は、第１の実施形態に係る画像形成装置１０１の制御系を示すブロック図である。画像形成装置１０１は、制御部２０１、記録部２０２、外部Ｉ／Ｆ２０３を有する。制御部２０１は、画像形成部１を構成する各部の動作を制御する。制御部２０１は、画質維持センサ１４ａによる検出結果に応じて画質維持制御を実行する。制御部２０１は、画質維持制御として、各色を所定の画像濃度に合わせ込むため、図示しない高圧電源よって現像コントラスト・レーザパワー（露光）を調整し、中間転写ベルト１４上のトナー付着量を制御する。

制御部２０１は、位置合わせセンサ１４ｂによる検出結果に応じて位置合わせ制御を実行する。制御部２０１は、位置合わせ制御として、中間転写ベルト１５上に形成された各色のトナー像の位置関係を合わせるために露光装置２１によるレーザの発光タイミングを調整する。

さらに制御部２０１は、後述するようにトナー濃度検出装置１３１ａの検出値に応じてトナーカートリッジ４０ａから現像器１３ａに補給するトナー量を変更する。

記録部２０２は、画像形成部１における各種制御情報を記録する。制御部１０１は、これらの各種制御情報に基づいて画像形成部１を制御する。さらに、記録部２０２は、後述するトナー補給制御の起動条件が設定されたトナー補給設定テーブルを記録する。外部Ｉ／Ｆ２０３は、外部機器である例えばＰＣ３００と接続される。ＰＣ３００は、ネットワークを介して画像形成装置１０１に印刷ｊｏｂを送信できる。

次に、第１の実施形態に係るトナー補給制御の起動条件について説明する。図４は、現像器１３ａのトナー濃度（ｗｔ％）とトナー濃度検出装置１３１ａの出力電圧値の関係を示す図である。トナー濃度検出装置１３１ａの出力電圧値は、トナー濃度（ｗｔ％）と反比例の関係にある。トナー濃度検出装置１３１ａが検出するトナー濃度が低くなると、トナー濃度検出装置１３１ａの出力電圧値が高くなる。制御部２０１は。トナー濃度検出装置１３１ａから受信した出力電圧値に応じたトナー補給量でトナー補給制御を実行する。ここでは、現像器１３ａへのトナー補給制御について説明するが、現像器１３ｂ〜１３ｄについても同様である。

ここで、記録部２０２は、トナー濃度検出装置１３１ａが出力する出力電圧値に対応付けられたトナー補給条件を予めトナー補給設定テーブルとして記録している。具体的には、トナー濃度検出装置１３１ａによって出力される出力電圧値が出力レベルＡ（第１のトナー補給レベル電圧）未満である場合、トナー補給なしである。出力電圧値が出力レベルＡ以上であって出力レベルＢ（第２のトナー補給レベル電圧）未満の場合、第１のトナー補給条件である。

出力電圧値が出力レベルＢ以上であって出力レベルＣ（第３のトナー補給レベル電圧）未満の場合、第２のトナー補給条件である。出力電圧値が出力レベルＣ以上であって出力レベルＤ（第４のトナー補給レベル電圧）未満の場合、第３のトナー補給条件である。出力電圧値が出力レベルＤ以上である場合、第４のトナー補給条件である。第４のトナー補給条件となる場合がトナー濃度下限値となる。現像器１３ａに対するトナー補給量は、第１のトナー補給条件、第２のトナー補給条件、第３のトナー補給条件、第４のトナー補給条件の順で増加する。

現像器１３ａには、トナー濃度検出装置１３１ａが取り付けられている。トナー濃度検出装置１３１ａは、例えば磁気センサである。制御部２０１は、初期のオートトナー調整で、センタートナー濃度条件としてトナー濃度検出装置１３１ａが基準電圧（出力レベルＡ）を出力するようにトナー濃度検出装置１３１ａへの入力電圧を決定する。

図５は、第１の実施形態に係る印刷時におけるトナー補給制御のフローチャートである。印刷シーケンスがスタートすると、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋの全色の現像器１３ａ〜１３ｄに設けられたトナー濃度検出装置１３１ａ〜１３１ｄは、それぞれの現像器１３ａ〜１３ｄ内のトナー濃度を検出する（Ａｃｔ１０１）。以降、現像器１３ａに対するトナー補給制御について説明するが、現像器１３ｂ、１３ｃ、１３ｄについても同様である。

トナー濃度検出装置１３１ａが現像器１３ａのトナー濃度を検出すると、図４に示すグラフの関係に基づいてトナー濃度に対応する出力電圧値を出力する。制御部２０１は、トナー濃度検出装置１３１ａが所定のセンタートナー濃度以下のトナー濃度を検出し、出力電圧値が出力レベルＡに対応する第１のトナー補給レベル電圧以上か否かを判断する（Ａｃｔ１０２）。

出力電圧値が第１のトナー補給レベル電圧以上でない場合（Ａｃｔ１０２、Ｎｏ）、現像器１３ａのトナー濃度は所定のセンタートナー濃度より大きいので、制御部２０１は、現像器１３ａにトナー補給することなく、次のジョブがあるかどうかを判断する（Ａｃｔ１１０）。

出力電圧値が第１のトナー補給レベル電圧以上である場合（Ａｃｔ１０２、Ｙｅｓ）、制御部２０１は、出力電圧値が出力レベルＢに対応する第２のトナー補給レベル電圧以上か否かを判断する（Ａｃｔ１０３）。

出力電圧値が第２のトナー補給レベル電圧以上でない場合（Ａｃｔ１０３、Ｎｏ）、制御部２０１は、第１のトナー補給条件を起動する（Ａｃｔ１０４）。制御部２０１は、印刷中に現像器１３ａに第１のトナー補給条件に基づいてトナー補給し、次のジョブがあるかどうかを判断する（Ａｃｔ１１０）。

出力電圧値が第２補給レベル電圧以上である場合（Ａｃｔ１０３、Ｙｅｓ）、制御部２０１は、出力電圧値が出力レベルＣに対応する第３のトナー補給レベル電圧以上か否かを判断する（Ａｃｔ１０５）。トナー濃度が第３のトナー補給レベル電圧以上でない場合（Ａｃｔ１０５、Ｎｏ）、制御部２０１は、印刷中に現像器１３ａに第２のトナー補給条件に基づいてトナー補給し、第２のトナー補給条件を起動する（Ａｃｔ１０６）。制御部２０１は、次のジョブがあるかどうかを判断する（Ａｃｔ１１０）。

トナー濃度が第３のトナー補給レベル電圧以上である場合（Ａｃｔ１０５、Ｙｅｓ）、制御部２０１は、出力電圧値が出力レベルＤに対応する第４のトナー補給レベル電圧以上か否かを判断する（Ａｃｔ１０７）。トナー濃度が第４のトナー補給レベル電圧以上でない場合（Ａｃｔ１０７、Ｎｏ）、制御部２０１は、第３のトナー補給条件を起動する（Ａｃｔ１０８）。制御部２０１は、印刷中に現像器１３ａに第３のトナー補給条件に基づいてトナー補給し、次のジョブがあるかどうかを判断する（Ａｃｔ１１０）。

トナー濃度が第４のトナー補給レベル電圧以上である場合（Ａｃｔ１０７、Ｙｅｓ）、制御部２０１は、第４のトナー補給条件を起動する（Ａｃｔ１０９）。制御部２０１は、印刷中に現像器１３ａに第４のトナー補給条件に基づいてトナー補給し、次のジョブがあるかどうかを判断する（Ａｃｔ１１０）。次のジョブがない場合（Ａｃｔ１１０、Ｎｏ）、制御部２０１は、印刷シーケンスを終了する。次のジョブがある場合（Ａｃｔ１１０、Ｙｅｓ）、制御部２０１は、Ａｃｔ１０１の動作を実行する。

つまり、現像器１３ａのトナー濃度が低くなるにつれて、制御部２０１は、現像器１３ａへのトナー補給量を第１補給条件、第２補給条件、第３補給条件、第４補給条件と増加させる。特に、トナー濃度検出装置１３１ａが図４に示す下限トナー濃度よりも低いトナー濃度を検出し、制御部２０１が第４のトナー補給条件を起動しトナー補給してもトナー濃度が復帰しない場合、制御部２０１は、トナー欠となり現像器１３ａの動作を停止する。現像器１３ａの動作を停止させないと、現像器１３ａでは、画像濃度不足やキャリア引きなどの不具合が発生する。制御部２０１は、トナー濃度制御により、現像器１３ａ内の現像剤のトナー濃度が下限トナー濃度以上となるようにトナー補給する。

以上のように、第１の実施形態の印刷時におけるトナー補給制御によれば、制御部２０１は、印刷中に、ｊｏｂごと（ページ毎であってもよい）にトナー濃度検出装置１３１ａで検出したトナー濃度に応じたトナー補給条件で現像器１３ａにトナーを補給する。最適なトナー補給量で現像器１３ａにトナー補給するため、トナー補給にかかる時間も短縮できる。したがって、画像形成装置１０１による印刷動作を遅延させることなく、効率よくトナー補給することができる。

次に第１の実施形態に係る画像調整（調整モード）起動時におけるトナー補給制御について説明する。図６は、第１の実施形態に係る画像調整起動時におけるトナー補給制御のフローチャートである。

画像調整シーケンスがスタートすると、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋの全色の現像器１３ａ〜１３ｄに設けられたトナー濃度検出装置１３１ａ〜１３１ｄは、それぞれの現像器１３ａ〜１３ｄ内のトナー濃度を検出する（Ａｃｔ２０１）。以降、現像器１３ａに対するトナー補給制御について説明するが、現像器１３ｂ、１３ｃ、１３ｄについても同様である。

現像器１３ａは、検出したトナー濃度と図４に示すグラフの関係に基づいて出力電圧値を出力する。制御部２０１は、出力電圧値が下限トナー濃度以下である第４のトナー補給レベル電圧以上か否かを判断する（Ａｃｔ２０２）。出力電圧値が第４のトナー補給レベル電圧以上でない場合（Ａｃｔ２０２、Ｎｏ）、制御部２０１は、現像器１３ａにトナー補給することなく画像調整シーケンスを終了する。出力電圧値が第４のトナー補給レベル電圧以上である場合（Ａｃｔ２０２、Ｙｅｓ）、制御部２０１は、第４のトナー補給条件を起動する（Ａｃｔ２０３）。制御部２０１は、画像調整の実行中に現像器１３ａに第４のトナー補給条件に基づいてトナー補給し、画像調整シーケンスを終了する。

ここで、画像形成装置１０１は、第１〜第４の感光体ドラム１１ａ〜１１ｄのうち１つを用いて中間転写ベルト１５上にトナー像（現像剤像）を形成する第１のジョブモードと第１〜第４の感光体ドラム１１ａ〜１１ｄの全てを用いて中間転写ベルト１５上にトナー像を形成する第２のジョブモードを切り替え可能に有する。上記図６は、第２のジョブモード実行中のフローである。第１のジョブモード実行中は、制御部２０１は、例えばモノクロ画像を形成するための現像器１３ｄに対してのみトナー濃度を検出する。そして、制御部２０１は、検出結果に応じたトナー補給を実行する。

制御部２０１は、第１のジョブモード、第２のジョブモードの実行中にかかわらず、一定のタイミングで調整モードを実行する。一定のタイミングとは、画像形成装置１０１の電源オンによる起動時、起動から一定の時間経過時、印刷枚数が所定の枚数達した段階などである。

Ａｃｔ２０２における下限トナー濃度は、第１のジョブモード、第２のジョブモードの実行中にトナー補給を開始する濃度レベルよりも低いレベルである。

Ａｃｔ２０２では、制御部２０１は出力電圧値が第４のトナー補給レベル電圧以上か否かを判断しているが、制御マージンを考慮して、第４のトナー補給レベル電圧に代えて第１のトナー補給レベル電圧以外の第２のトナー補給レベル電圧、第３のトナー補給レベル電圧を閾値として設定してもよい。

Ａｃｔ２０２で制御部２０１が第１のトナー補給レベルを閾値として判断する設定にしていない。その理由は、トナー濃度がセンタートナー濃度近傍にある場合、現像器１３ａ〜１３ｄは、多くの量のトナーが補給されている状態だからである。つまり、画像調整を実行した後であって現像器１３ａ内のトナー濃度が不具合発生状態になる前に、画像形成装置１０１は複数色による印刷ｊｏｂを起動する確率が高い。この場合、制御部２０１は、画像調整時にトナー補給をしなくても、第１の実施形態の図５に示したフローに沿って印刷時に現像器１３ａ〜１３ｄに対してトナー補給起動することを想定し、敢えて画像調整時にはトナー補給を実行しない。

第１の実施形態の画像調整起動時におけるトナー補給制御によれば、カラー印刷モードと単一色の印刷モード（例えばモノクロ印刷モード）を有する画像形成装置１０１で、単一色の印刷モードに偏ったｊｏｂが要求される場合であっても、現像器１３ａ〜１３ｄ内の全てのトナー濃度が下限トナー濃度以下となることはないので、画像調整時にエラーが発生することはない。

次に第２の実施形態について説明する。第１の実施形態で説明した図１から図４に示す構成は第２の実施形態でも同様であるため、説明を省略する。図７は、第２の実施形態に係る画像調整起動時におけるトナー補給制御のフローチャートである。制御部２０１は、画像形成装置１０１の起動時に画像調整を実行する。任意のタイミングで画像調整を実行することもある。

図７に示す第２の実施形態は、第１の実施形態の図６に示したフローで、ユーザが画像形成装置１０１にｊｏｂ要求したときにトナー補給ありの画質調整が起動した場合、トナー補給によるユーザの待ち時間が長くならないように解消する構成である。制御部２０１は、第１のジョブモード、および第２のジョブモード実行中は、画像調整を実行しない。

ここで、図８に示すように、画像形成装置１０１には、図３に示す状態からさらにタイマ２０４および入力部９１が設けられている。タイマ２０４は、画像形成装置１０１の起動からの時間をカウントする。さらに、ユーザ（またはサービスマン）は、入力部９１として例えば表示部９に設けられたタッチパネルを用いて、任意の時間間隔を自己診断設定として入力できる。自己診断設定とは、画像形成装置１０１の起動から任意の時間はｊｏｂ要求があった場合であっても画像調整時にトナー補給の実行を許可する設定である。

Ａｃｔ３０１の動作は、図６におけるＡｃｔ２０１の動作とそれぞれ同様である。以降、現像器１３ａに対するトナー補給制御について説明するが、現像器１３ｂ、１３ｃ、１３ｄについても同様である。制御部２０１は、タイマ２０４でカウントした画像形成装置１の起動からの時間が自己診断で設定した範囲内か否かを判断する（Ａｃｔ３０２）。画像形成装置１の起動からの時間が自己診断設定の範囲内でない場合（Ａｃｔ３０２、Ｎｏ）、制御部２０１は、現像器１３ａにトナー補給することなく画像調整シーケンスを終了する。

画像形成装置１の起動からの時間が自己診断設定の範囲内である場合（Ａｃｔ３０２、Ｙｅｓ）、制御部２０１は、出力電圧値が下限トナー濃度以下である第４のトナー補給レベル電圧以上か否かを判断する（Ａｃｔ３０３）。出力電圧値が第４のトナー補給レベル電圧以上でない場合（Ａｃｔ３０３、Ｎｏ）、制御部２０１は、現像器１３ａにトナー補給することなく画像調整シーケンスを終了する。

出力電圧値が第４のトナー補給レベル電圧以上である場合（Ａｃｔ３０３、Ｙｅｓ）、制御部２０１は、第４のトナー補給条件を起動する（Ａｃｔ３０４）。制御部２０１は、画像調整の実行中に現像器１３ａに第４のトナー補給条件に基づいてトナー補給し、画像調整シーケンスを終了する。第１の実施形態と同様に、Ａｃｔ３０３では、第４のトナー補給レベル電圧に代えて第１のトナー補給レベル電圧以外の第２のトナー補給レベル電圧、第３のトナー補給レベル電圧を閾値として設定してもよい。ここでは、時間を自己診断設定としているが、印刷ｊｏｂの印刷枚数、温湿度などの画像形成装置１０１の外部環境など現像器１３ａ〜１３ｄ内のトナー濃度に影響を与える要因を用いてもよい。

第２の実施形態によれば、画像形成装置１の起動からの時間が自己診断設定の範囲内かつ出力電圧値が第４のトナー補給レベル電圧以上の場合にのみ制御部２０１は現像器１３ａにトナー補給を実行する。自己診断設定の範囲外の場合、または、自己診断設定の範囲内であっても出力電圧値が第４のトナー補給レベル電圧以上でない場合は、制御部２０１は、現像器１３ａにトナー補給を実行しない。

第２の実施形態によれば、単一色の印刷モードに偏ったユーザであれば、その単一色に対応した現像器のトナー濃度が下限トナー濃度以下であることはないため、その単一色による印刷ｊｏｂを実行しても画像形成装置１０１によるパフォーマンスは低下せず、かつ、ユーザの利便性も保たれる。したがって、第２の実施形態によれば、Ｗ／Ｕの短縮および画像調整時にトナー補給しないことによるユーザの待ちを解消することができる。

上記第２および第２の実施形態の制御は、ユーザが入力部９１を用いて単一色の印刷モードを選択した場合に実行するなどオンオフを切り替えることができる。したがって、単一色の印刷モードに偏ったユーザにとって利便性が向上する。
以下、本願の出願当初の特許請求の範囲に記載の発明を付記する。
［１］複数の像担持体に形成された潜像をそれぞれトナーで形成する現像器と、
前記複数の現像器それぞれに設けられ、それぞれの現像器中のトナー濃度を検出する複数のトナー濃度検出器と、
複数の濃度レベルの中から、前記トナー濃度検出器の検出結果に応じたトナー濃度レベルを選択し、そのレベルに応じたトナー補給を行うトナー補給器と、
前記複数の像担持体のそれぞれに、前記複数の現像器で現像剤像を形成し、この形成された現像剤像に基づき、前記現像剤像を形成するための条件を調整する調整モードを実行させ、この調整モード中に、前記複数の現像器中のトナー濃度を前記トナー濃度検出器でそれぞれ検出し、いずれかの現像器中のトナー濃度が複数の濃度レベルのうちの一定のレベルよりも低いレベルになった場合のみ、その現像器にトナー補給を行う制御部と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
［２］前記制御部は、いずれかの現像器中のトナー濃度が複数の濃度レベルのうちの最低レベルになった場合のみ、その現像器にトナー補給を行うことを特徴とする上記［１］記載の画像形成装置。
［３］複数の像担持体のうちの１つを用いて現像剤像を形成する第１のジョブモードと、前記複数の像担持体の全てを用いて現像剤像を形成する第２のジョブモードを備え、前記第１のジョブモード実行中は、モノクロ画像を形成するための前記現像器に対してのみトナー濃度検出を行い、前記制御部は、その結果に応じたトナー補給を行うことを特徴とする上記［１］記載の画像形成装置。
［４］前記一定のレベルは、前記第１のジョブモード、前記第２のジョブモード実行中にトナー補給を開始する濃度レベルよりも低いレベルであることを特徴とする上記［３］記載の画像形成装置。
［５］前記調整モードは、前記第１のジョブモード、前記第２のジョブモードの実行状態にかかわらず、一定のタイミングで実行されることを特徴とする上記［３］記載の画像形成装置。
［６］前記制御部は、前記第１のジョブモード、前記第２のジョブモード実行中は、前記調整モードを実行せず、予め定められた時間範囲内になった場合にのみ、前記調整モードを実行し、この調整モード中に、前記複数の現像器中のトナー濃度を前記トナー濃度検出器でそれぞれ検出し、いずれかの現像器中のトナー濃度が複数の濃度レベルのうちの前記一定のレベルよりも低いレベルになった場合のみ、その現像器にトナー補給を行うことを特徴とする上記［３］記載の画像形成装置。

１…画像形成部、１３ａ…現像器、１４ａ…画質維持センサ、１４ｂ…位置合わせセンサ、１０１…画像形成装置、１３１ａ…トナー濃度検出装置、制御部…２０１、２０２…記録部、タイマ…２０４。

特開２００７−１２９６５３号公報

Claims (6)

1. 複数の像担持体に形成された潜像をそれぞれトナーで形成する現像器と、
   前記複数の現像器それぞれに設けられ、それぞれの現像器中のトナー濃度を検出する複数のトナー濃度検出器と、
   複数の濃度レベルの中から、前記トナー濃度検出器の検出結果に応じたトナー濃度レベルを選択し、そのレベルに応じたトナー補給を行うトナー補給器と、
   前記複数の像担持体のそれぞれに、前記複数の現像器で現像剤像を形成し、この形成された現像剤像に基づき、前記現像剤像を形成するための条件を調整する調整モードを実行させ、この調整モード中に、前記複数の現像器中のトナー濃度を前記トナー濃度検出器でそれぞれ検出し、いずれかの現像器中のトナー濃度が複数の濃度レベルのうちの一定のレベルよりも低いレベルになった場合のみ、その現像器にトナー補給を行う制御部と、
   を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記制御部は、いずれかの現像器中のトナー濃度が複数の濃度レベルのうちの最低レベルになった場合のみ、その現像器にトナー補給を行うことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 複数の像担持体のうちの１つを用いて現像剤像を形成する第１のジョブモードと、前記複数の像担持体の全てを用いて現像剤像を形成する第２のジョブモードを備え、前記第１のジョブモード実行中は、モノクロ画像を形成するための前記現像器に対してのみトナー濃度検出を行い、前記制御部は、その結果に応じたトナー補給を行うことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
4. 前記一定のレベルは、前記第１のジョブモード、前記第２のジョブモード実行中にトナー補給を開始する濃度レベルよりも低いレベルであることを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
5. 前記調整モードは、前記第１のジョブモード、前記第２のジョブモードの実行状態にかかわらず、一定のタイミングで実行されることを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
6. 前記制御部は、前記第１のジョブモード、前記第２のジョブモード実行中は、前記調整モードを実行せず、予め定められた時間範囲内になった場合にのみ、前記調整モードを実行し、この調整モード中に、前記複数の現像器中のトナー濃度を前記トナー濃度検出器でそれぞれ検出し、いずれかの現像器中のトナー濃度が複数の濃度レベルのうちの前記一定のレベルよりも低いレベルになった場合のみ、その現像器にトナー補給を行うことを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。

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