JP5608800B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、像担持体に形成される静電潜像にトナーを付着させる現像器を備える画像形成装置に関する。

プリンタ等の画像形成装置には、静電潜像が形成される感光体ドラムと、トナーが収容されるトナーカートリッジと、トナーカートリッジから供給されたトナーを攪拌し、攪拌後のトナーを感光体ドラムに供給して静電潜像を現像する現像器と、静電潜像が現像されることにより感光体ドラムに形成されたトナー画像を用紙に転写させる転写部とを備えるものがある。このような画像形成装置は、トナーカートリッジを交換した場合、現像器内に残る帯電量の高いトナーと、交換後のトナーカートリッジから現像器に供給された帯電量の低いトナー（新トナー）とを現像器において攪拌する。しかし、現像器においてトナーの攪拌が十分に行われない場合には、帯電量の低い新トナーが現像に供されることになり、印字汚れ（カブリ）やトナーの飛散等の不具合が生じやすいという課題があった。

このような課題を解決するために、特許文献１に記載された画像形成装置は、トナーカートリッジが交換された後、トナーカートリッジから現像器へのトナーの供給が再開された場合に、静電潜像の現像を行うことができる最低量のトナーを現像器に供給して、現像器による現像動作を再開し、その後、用紙にトナー画像を転写させる枚数に応じてトナーカートリッジから現像器にトナーを段階的に供給している。

特開２００７−１９９３６４号公報

上述した特許文献１に記載された画像形成装置は、トナーカートリッジが交換された場合、静電潜像の現像を行うことができる最低量のトナーがトナーカートリッジから現像器に供給された後に、現像器による現像動作を再開している。このため、画像形成装置は、現像器による現像動作を再開するまでに時間を要していた。

本発明は、現像動作を再開するまでの時間を短縮させることが可能な画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明は、静電潜像が形成される像担持体と、トナーを収容するトナー収容器から供給されたトナーを収容する現像容器と、前記現像容器に収容されるトナーを攪拌する攪拌部材と、前記像担持体に対向して配置され、前記攪拌部材によって攪拌されたトナーを前記像担持体に供給して静電潜像を現像する現像部材とを有する現像器と、前記現像器により静電潜像が現像されることにより前記像担持体に形成されたトナー画像を被転写材に転写させて被転写材にトナー画像を形成する転写部と、前記トナー収容器及び前記現像容器内のトナーが使用されることにより前記トナー収容器及び前記現像容器が空になり、前記像担持体に形成された静電潜像を前記現像器により現像する現像動作が停止して、前記トナー収容器の交換が行われ、前記トナー収容器から前記現像容器にトナーが供給される場合、前記トナー収容器に収容されるトナーの量に応じて現像動作を再開するまでの時間を変えるよう前記現像器を制御する制御部と、を備える画像形成装置に関する。

また、前記制御部は、前記トナー収容器に収容されるトナーの量が所定量以上の場合には、現像動作を再開するまでの時間が第１の時間となるよう制御し、前記トナー収容器に収容されるトナーの量が所定量未満の場合には、現像動作を再開するまでの時間が第１の時間よりも長い第２の時間となるよう制御することが好ましい。

また、前記現像容器に収容されるトナーの量を検知する検知部をさらに備え、前記制御部は、現像動作の再開後に、前記転写部にてトナー画像が転写される被転写材の数量に応じて前記トナー収容器から前記現像容器に段階的にトナーを供給するよう前記トナー収容器を制御し、且つ、前記トナー収容器に収容されるトナーの量が所定量以上の場合には、前記トナー収容器に収容されるトナーの量が所定量未満の場合に比べて、各段階における前記トナー収容器から前記現像容器に供給されるトナーの量を同じにする又は少なくするよう前記トナー収容器を制御することが好ましい。

また、前記トナー収容器は、前記トナー収容器に収容されるトナーに関する情報の読み書きが可能な収容器記憶部を備え、前記制御部は、前記収容器記憶部に記憶される情報を読み出すための制御と、前記収容器記憶部に対して情報を書き込むための制御とを行うことが好ましい。

また、前記制御部は、前記トナー収容器に収容されるトナーの特性が管理されている場合には、前記トナー収容器に収容されるトナーの特性が管理されていない場合に比べて、現像動作を再開するまでの時間を短くするよう前記現像器を制御することが好ましい。

本発明によれば、現像動作を再開するまでの時間を短縮させることができる。

画像形成装置の一実施形態に係るプリンタの全体構成を説明するための図である。 プリンタの機能構成を示すブロック図である。 現像器による現像動作を再開する場合の第１の復帰動作モードを説明するための図である。 現像器による現像動作を再開する場合の第２の復帰動作モードを説明するための図である。 プリンタの特徴的な動作について説明するためのフローチャートである。

以下、図面を参照して、本発明の画像形成装置の一実施形態に係るプリンタ１について説明する。まず、プリンタ１の全体構成について説明する。図１は、画像形成装置の一実施形態に係るプリンタ１の全体構成を説明するための図である。

プリンタ１は、用紙搬送部１０と、画像形成部３０と、定着部４０とを備える。
用紙搬送部１０は、第１送りローラ１１と、第２送りローラ１２と、レジストローラ対１３と、第１ローラ対１４と、第２ローラ対１５と、用紙排出部１６とを備える。また、用紙Ｔが搬送される搬送路Ｌは、第１送りローラ１１又は第２送りローラ１２から画像形成部３０（後述する転写ニップＮ）までの第１搬送路Ｌ１と、画像形成部３０（後述する転写ニップＮ）から定着部４０までの第２搬送路Ｌ２と、定着部４０から用紙排出部１６までの第３搬送路Ｌ３と、定着部４０から排出された用紙Ｔをレジストローラ対１３に戻す第４搬送路Ｌ４とを備える。

第１送りローラ１１は、給紙カセット１７に収容される用紙Ｔ（被転写材）を第１搬送路Ｌ１に供給する。第２送りローラ１２は、手差しトレイ１８に載置される用紙Ｔ（被転写材）を第１搬送路Ｌ１に供給する。レジストローラ対１３は、第１搬送路Ｌ１を搬送されてきた用紙Ｔを感光体ドラム３１と転写ローラ３８との間に形成される転写ニップＮに供給して、感光体ドラム３１に形成されたトナー画像を用紙Ｔに転写させるために、用紙Ｔの搬送又は用紙Ｔの搬送停止を行う。また、レジストローラ対１３は、用紙Ｔのスキュー（斜め給紙）補正を行う。第１ローラ対１４は、第３搬送路Ｌ３に設けられ、定着部４０から排出された用紙Ｔを用紙排出部１６側に搬送する。第２ローラ対１５は、第１ローラ対１４により用紙排出部１６側に搬送された用紙Ｔを第４搬送路Ｌ４に搬入させる。用紙排出部１６は、トナー画像が定着された用紙Ｔをプリンタ１の外部に排出する。用紙排出部１６におけるプリンタ１の外側には、排紙集積部１９が形成される。排紙集積部１９には、用紙排出部１６から排出された用紙Ｔが積層して集積される。

画像形成部３０は、感光体ドラム３１と、帯電部３２と、レーザスキャナユニット３３と、現像器３４と、除電器３５と、クリーニング部３６と、トナーカートリッジ３７と、転写ローラ３８とを備える。感光体ドラム３１は、トナー画像を形成するために、感光体又は像担持体として機能する。感光体ドラム３１の周囲には、感光体ドラム３１の回転方向に沿って上流側から下流側へ順に、帯電部３２と、レーザスキャナユニット３３と、現像器３４と、クリーニング部３６とが配置される。帯電部３２は、感光体ドラム３１の表面を帯電させる。レーザスキャナユニット３３は、感光体ドラム３１の表面から離れて配置され、外部に配置される外部機器（例えば、パーソナルコンピュータ等）により送信された画像データに基づいて感光体ドラム３１の表面を走査露光する。これにより、感光体ドラム３１の表面には、露光された部分の電荷が除去されて静電潜像が形成される。現像器３４は、感光体ドラム３１の表面に形成された静電潜像にトナーを付着させてトナー画像を形成する。現像器３４の詳細については後述する。除電器３５は、感光体の表面に光を照射することにより、転写が行われた後の感光体ドラム３１の表面を除電する（電荷を除去する）。クリーニング部３６は、除電器３５によって感光体ドラム３１の表面が除電された後のその表面に残るトナー等を除去する。

トナーカートリッジ（トナー収容器）３７は、現像器３４に供給されるトナーを収容する。トナーカートリッジ３７は、現像器３４にトナーを供給するための供給ローラ３７１を備える。トナーカートリッジ３７と現像器３４とは、トナー供給路（図示せず）により接続されている。また、トナーカートリッジ３７は、内部に収容されるトナーの量を検知して、検知したトナー量に基づく検知信号を後述する制御部９０（図２参照）に対して出力する第１トナー量検知センサ３７２（図２参照）を備える。さらに、トナーカートリッジ３７は、このトナーカートリッジ３７に収容されるトナーに関する情報についての書き込み及び読み出しが可能な収容器記憶部３７３（図２参照）を備える。トナーに関する情報とは、トナーカートリッジが未使用、使用中及び使用済みのうちいずれの状態であるのかを示す情報等のことである。なお、トナーカートリッジに収容されるトナーの量は、経過時間やトナー画像が形成された用紙Ｔの枚数（印刷枚数）等に基づくトナー量情報を収容器記憶部に記憶させておき、収容器記憶部から読み出したトナー量情報に基づいて取得してもよい。

転写部として機能する転写ローラ３８は、感光体ドラム３１との間に用紙Ｔを挟み込むことにより、感光体ドラム３１に形成されたトナー画像を用紙Ｔに転写させて用紙Ｔにトナー画像を形成する。

定着部４０は、加熱回転体４１と、加圧回転体４２とを備える。加熱回転体４１と加圧回転体４２とは、トナー画像が転写された用紙Ｔを挟み込んで、トナーを溶融及び加圧し、そのトナーを用紙Ｔに定着させる。

次に、現像器３４について説明する。現像器３４は、現像容器３４１と、攪拌部材３４２と、搬送部材３４３と、現像部材３４４と、検知部としての第２トナー量検知センサ３４５（図２参照）とを備える。
現像容器３４１は、トナーカートリッジ３７から供給されたトナーを収容する。攪拌部材３４２は、現像容器３４１において、トナー搬送方向の上流側に配置される。この攪拌部材３４２は、例えば、スパイラルスクリュー形状の部材等により構成される。攪拌部材３４２は、回転軸を中心にして回転することにより、現像容器３４１に収容されるトナーを攪拌する。
搬送部材３４３は、攪拌部材３４２と現像部材３４４との間に配置される。搬送部材３４３は、例えば、磁石ローラによって構成される。搬送部材３４３は、回転軸を中心にして回転することにより、攪拌部材３４２によって攪拌されたトナーを現像部材３４４に搬送する。

現像部材３４４は、感光体ドラム３１に対向して配置され、攪拌部材３４２によって攪拌されたトナーを感光体ドラム３１に供給して静電潜像を現像する。すなわち、現像部材３４４は、回転軸を中心に回転することにより、搬送部材３４３により搬送されたトナーを感光体ドラム３１に供給する。現像部材３４４は、例えば、現像ローラから構成される。
第２トナー量検知センサ３４５は、現像容器３４１内に収容されるトナーの量を検知して、検知したトナー量に基づく検知信号を後述する制御部９０に対して出力する。

次に、プリンタ１の機能構成について説明する。図２は、プリンタ１の機能構成を示すブロック図である。図３は、現像器３４による現像動作を再開する場合の第１の復帰動作モードを説明するための図である。図４は、現像器３４による現像動作を再開する場合の第２の復帰動作モードを説明するための図である。ここで、図３及び図４のそれぞれにおいて横軸は、時間であり、縦軸は、第２トナー量検知センサ３４５によってトナー量が検知されるときのレベル（トナー量検知レベル）である。図３及び図４は、第２トナー量検知センサ３４５によって検知される、現像容器３４１内におけるトナーの量の推移を表す。

図２に示すように、プリンタ１は、上述した構成要素（用紙搬送部１０、画像形成部３０及び定着部４０）を備える。なお、図１を用いて説明した構成要素については、その説明を省略する。さらに、プリンタ１は、上述した機能構成に加えて、読み書き部１００と、操作部５０と、表示部６０と、インターフェース部７０と、記憶部８０と、制御部９０とを備える。

読み書き部１００は、トナーカートリッジ３７に配置された収容器記憶部３７３に対して、トナーに関する情報の書き込み及び読み出しを行う。読み書き部１００は、例えば、この読み書き部１００に配置される端子（図示せず）と収容器記憶部３７３に配置される端子（図示せず）とが接合される場合に、トナーに関する情報の書き込み及び読み出しを行う。

操作部５０は、複数のキー（図示せず）から構成され、一例として、プリンタ１の設定を変更する場合やジョブをリセットする場合などに操作される。操作部５０は、いずれかのキーが操作されることにより、このキーが操作されたことを表す信号を制御部９０に供給する。
表示部６０は、トナーカートリッジ３７に収容されるトナーの残量が少ないこと、給紙カセット１７内に用紙Ｔが収容されていないこと等の種々の情報を表示する。
インターフェース部７０は、プリンタ１の外部に設置された外部機器（例えば、パーソナルコンピュータ等）に接続される。

記憶部８０は、ハードディスク、半導体メモリ等から構成される。記憶部８０は、上述した外部機器から供給された画像データを記憶する。また、記憶部８０は、プリンタ１において利用される制御プログラム、及びこの制御プログラムによって利用されるデータ等を記憶する。

制御部９０は、用紙搬送部１０と、画像形成部３０と、定着部４０と、表示部６０とを制御する。
また、制御部９０は、収容器記憶部３７３に記憶される情報を読み出すための制御と、収容器記憶部３７３に対して情報を書き込むための制御とを行う。すなわち、制御部９０は、収容器記憶部３７３に記憶される情報を読み出すよう読み書き部１００を制御すると共に、収容器記憶部３７３に対して情報と書き込むよう読み書き部１００を制御する。

さらに、制御部９０は、トナーカートリッジ３７及び現像容器３４１内のトナーが使用されることによりトナーカートリッジ３７及び現像容器３４１が空になり、感光体ドラム３１に形成された静電潜像を現像器３４により現像する現像動作が停止して、トナーカートリッジ３７の交換が行われ、トナーカートリッジ３７から現像容器３４１にトナーが供給される場合、トナーカートリッジ３７に収容されるトナーの量に応じて現像動作を再開するまでの時間を変えるよう現像器３４を制御する。

ここで、トナーカートリッジ３７が空になった状態とは、トナーカートリッジ３７に収容されるトナーの全てが現像容器３４１に供給された状態を指すばかりでなく、第１トナー量検知センサ３７２によってトナーを検知することができない程度にまでトナー量が少なくなった状態、又は第１トナー量検知センサ３７２によって検知されるトナー量が、トナーカートリッジ３７が空になった状態として設定される量に到達した状態を指してもよい。

また、現像容器３４１が空になった状態とは、現像容器３４１内にトナーが存在しない状態を指すばかりでなく、第２トナー量検知センサ３４５によってトナーを検知することができない程度にまでトナー量が少なくなった状態、又は第２トナー量検知センサ３４５によって検知されるトナー量が、現像容器３４１が空になった状態として設定される量に到達した状態を指してもよい。

制御部９０は、トナーカートリッジ３７に収容されるトナーの量に応じて、現像動作を再開するまでの時間が短くなるよう現像器３４を制御する場合、トナーカートリッジ３７から現像器３４にトナーを供給する動作と、現像器３４から感光体ドラム３１にトナーを供給する動作とを同時に行うよう現像器３４を制御する。一方、制御部９０は、トナーカートリッジ３７に収容されるトナーの量に応じて、現像動作を再開するまでの時間が長くなるよう現像器３４を制御する場合、トナーカートリッジ３７から現像器３４にトナーを供給して、現像容器３４１内に収容されるトナーが第２トナー量検知センサ３４５によって検知することができる最少の量に到達したときに、現像動作を再開するよう現像器３４を制御する。

より詳細に説明すると、制御部９０は、トナーカートリッジ３７に収容されるトナーの量が所定量以上の場合には、現像動作を再開するまでの時間が第１の時間となるよう制御する。また、制御部９０は、トナーカートリッジ３７に収容されるトナーの量が所定量未満の場合には、現像動作を再開するまでの時間が第１の時間よりも長い第２の時間となるよう制御する。

ここで、所定量とは、トナーカートリッジ３７から現像容器３４１にトナーを供給して、第２トナー量検知センサ３４５により最大のトナー量が検知されるときにおける、トナーの供給量のことである。
第１の時間とは、トナーカートリッジ３７の交換と同時に、又は、トナーカートリッジ３７が交換された時から所定の時間を経過するまでの時間のことである。
トナーカートリッジ３７が交換されたか否かは、例えば、トナーカートリッジ３７がプリンタ１に装着されているか否かを検知する装着検知部（図示せず）の検知結果に基づいて判断される。また、トナーカートリッジ３７が交換されたか否かは、例えば、交換後のトナーカートリッジ３７に設けられる収容器記憶部３７３と読み書き部１００との間で通信が行われて、読み書き部１００により収容器記憶部３７３から読み出された情報に基づいて制御部が判断する。制御部９０は、上述の装着検知部や読み書き部１００等によりトナーカートリッジ３７の交換が検知された場合に、第１の時間に到達したと判断する。

また、トナーカートリッジ３７が交換された場合でも、トナーカートリッジ３７から現像容器３４１にトナーが供給され、さらに現像容器３４１に供給されたトナーが現像部材３４４に搬送されるまでに僅かな時間がかかる。制御部９０は、現像部材３４４にトナーが供給されるまでの僅かな時間を所定の時間とし、上述の装着検知部や読み書き部１００等によりトナーカートリッジ３７の交換を検知した後、所定の時間が経過した場合に、第１の時間に到達したと判断してもよい。

さらに、制御部９０は、第１の時間に到達した場合に、現像容器３４１に対してトナーを供給するようトナーカートリッジ３７（供給ローラ３７１）を制御すると共に、現像動作を再開するよう現像器３４を制御する。トナーカートリッジ３７から現像容器３４１に供給されるトナーの量は、現像に利用されるトナーの量（トナー消費量）よりも多く、且つ、印字汚れ（カブリ）やトナーの飛散等の不具合が発生しないトナー量である。トナー消費量は、静電潜像を構成するドットの数をカウントすることに基づいて得られる。また、不具合が発生しないトナー量（トナーの供給量）は、実験等を予め行うことにより得られる。

また、第２の時間とは、トナーカートリッジ３７が交換された時から、第２トナー量検知センサ３４５により検知することができる最少のトナー量がトナーカートリッジ３７から現像容器３４１に供給されるまでの時間のことである。制御部９０は、トナーカートリッジ３７が交換された場合（図４に示す時間ｔ４）には、現像容器３４１にトナーを供給するようトナーカートリッジ３７（供給ローラ３７１）を制御すると共に、現像容器３４１に供給されたトナーを攪拌部材３４２により攪拌するよう現像器３４を制御する。制御部９０は、第２の時間に到達した時（図４に示す時間ｔ５）に、現像動作を再開するよう現像器３４を制御する。

また、制御部９０は、現像動作の再開後に、転写部（転写ローラ３８）にてトナー画像が転写される用紙Ｔの数量に応じて、トナーカートリッジ３７から現像容器３４１に段階的にトナーを供給するようトナーカートリッジ３７を制御する。制御部９０は、このような制御を行う状態において、トナーカートリッジ３７に収容されるトナーの量が所定量以上の場合には、トナーカートリッジ３７に収容されるトナーの量が所定量未満の場合に比べて、各段階におけるトナーカートリッジ３７から現像容器３４１に供給されるトナーの量を同じにする又は少なくするようトナーカートリッジ３７を制御する。

制御部９０は、第２トナー量検知センサ３４５によって検知することができる最少のトナー量が現像容器３４１に供給された場合（図３及び図４に示す時間ｔ５に到達した場合）には、その後、所定の枚数の用紙Ｔを印刷（転写）する毎に、トナーカートリッジ３７から現像容器３４１に段階的にトナーを供給するようトナーカートリッジ３７を制御する。この場合、トナーカートリッジ３７に収容されるトナーの量に応じて、トナーカートリッジ３７から現像容器３４１に段階的にトナーを供給するときの供給量を変えている。

すなわち、本実施形態では、トナーカートリッジ３７に収容されるトナーの量が所定量以上の場合には、第２トナー量検知センサ３４５によりトナーを検知することができる最少のトナー量と最多のトナー量との間を７つに分割するような閾値（第１の閾値ＴＬ１〜第８の閾値ＴＬ８）を設定する（図３参照）。また、本実施形態では、トナーカートリッジ３７に収容されるトナーの量が所定量未満の場合には、第２トナー量検知センサ３４５によりトナーを検知することができる最少のトナー量と最多のトナー量との間を５つに分割するような閾値（第１の閾値ＴＬ１１〜第６の閾値ＴＬ１６）を設定する（図４参照）。

制御部９０は、所定の枚数の用紙Ｔの印刷が行われた場合、第２トナー量検知センサ３４５により検出されるトナー量（トナー量検知レベル）が一段階上の閾値に到達するまでトナーカートリッジ３７から現像容器３４１にトナーを供給するよう制御する。
具体的な一例として、図３に示す時間ｔ５から時間ｔ６の間においては、第２トナー量検知センサ３４５により検知されるトナー量が第１の閾値（ＴＬ１）を維持すよう現像容器３４１にトナーが供給されると共に、所定の枚数の用紙Ｔが印刷される。次に、時間ｔ６から時間ｔ７の間においては、第２トナー量検知センサ３４５により検知されるトナー量が第２の閾値（ＴＬ２（ＴＬ２＞ＴＬ１））を維持すよう現像容器３４１にトナーが供給されると共に、所定の枚数の用紙Ｔが印刷される。なお、時間ｔ７以後でも、所定の枚数の用紙Ｔが印刷される毎に、トナーの供給量を増加させる。

また、制御部９０は、トナーカートリッジ３７に収容されるトナーの特性が管理されている場合には、トナーカートリッジ３７に収容されるトナーの特性が管理されていない場合に比べて、現像動作を再開するまでの時間を短くするよう現像器３４を制御する。
特性とは、トナーの形状、粒径、帯電特性等のことである。プリンタ１の製造会社や、この製造会社に関係する会社が製造するトナー（自社製品のトナー）であれば、上述の特性は管理されているトナーとなる。一方、プリンタ１の製造会社が、上述の特性を知ることができないトナーであれば、上述の特性が管理されていないトナーとなる。トナーの特性が管理されているか否かの判別は、収容器記憶部３７３に記憶される情報に基づいて制御部９０が行えばよい。すなわち、収容器記憶部３７３に記憶される情報の中に、自社製品のトナーであることを示す情報が含まれている場合には、トナーの特性は管理されていると判定する。

ここで、トナーカートリッジ３７に収容されるトナーの量が所定量以上の場合において、トナーカートリッジ３７の交換後に現像容器３４１に対して供給されるトナーの量、及びトナーカートリッジ３７に収容されるトナーの量にかかわらず、現像動作の再開後において段階的に現像容器３４１に対して供給されるトナーの量は、トナーの特性（例えば、トナーを攪拌する時間に対するトナー帯電量の情報等）に基づいて決定される。

したがって、トナーカートリッジ３７に収容されるトナーの特性が管理されている場合には、現像動作を再開するまでの時間を短くしても、現像容器３４１へのトナーの供給量を制御することにより、攪拌部材３４２によってトナーを十分に攪拌することができるので、トナーの帯電不良によるカブリ等が発生しない。
一方、トナーカートリッジ３７に収容されるトナーの特性が管理されていない場合には、現像動作を再開するまでの時間を短くすると、攪拌部材３４２によるトナーの攪拌が不十分となり、トナーの帯電不良が発生する可能性がある。このため、トナーカートリッジ３７に収容されるトナーの特性が管理されていない場合には、現像動作を再開するまでの時間を長くして、攪拌部材３４２によるトナーの攪拌を十分に行い、トナーを確実に帯電させる。

次に、現像器３４が現像動作を再開する場合の動作（復帰動作モード）について詳細に説明する。
まず、図３を参照して、第１の復帰動作モードについて詳細に説明する。第１の復帰動作モードは、トナーカートリッジ３７に所定量以上のトナーが収容されると共に、トナーカートリッジ３７に収容されるトナーの特性が管理されている場合に、現像動作を再開させるときの動作内容について示すものである。

通常の現像動作（印刷動作）を行っている場合では、制御部９０は、現像容器３４１に対してトナーを供給するようトナーカートリッジ３７（供給ローラ３７１）を制御すると共に、現像動作を行うよう現像器３４を制御する。

トナーカートリッジ３７内のトナーが全て使用された場合（時間ｔ１：トナー切れ）、時間ｔ１以後では、トナーカートリッジ３７から現像容器３４１にトナーが供給されない。時間ｔ１以後では、現像器３４は、現像容器３４１に残るトナーを使用して現像動作を行う。このため、現像容器３４１に収容されるトナーの量は減少していき、第２トナー量検知センサ３４５によってトナーを検知することができる最少の量に到達する（時間ｔ２：エンプティ検出）。さらに、現像動作を行うことにより、現像器３４（現像容器３４１）に残る全てのトナーを使用した場合には、現像器３４は、現像動作を停止する（時間ｔ３：強制停止）。

この後、トナーカートリッジ３７が交換されるまで、現像動作は停止する。トナーカートリッジ３７が交換された場合、制御部９０は、現像動作を再開するよう現像器３４を制御する（時間ｔ４：トナーカートリッジ交換／エンプティ解除）。すなわち、制御部９０は、現像容器３４１に対してトナーを供給するようトナーカートリッジ３７（供給ローラ３７１）を制御すると共に、現像動作を行うよう現像器３４を制御する。この場合、制御部９０は、現像に利用されるトナー量（トナー消費量）よりも多く、且つ、印字汚れ（カブリ）やトナー飛散等の不具合が発生しないトナー量が現像容器３４１に供給されるようトナーカートリッジ３７を制御する。これにより、トナーは、攪拌部材３４２によって十分に攪拌される。

トナーカートリッジ３７から現像容器３４１にトナーが供給されることにより、第２トナー量検知センサ３４５がトナーを検知した場合（時間ｔ５：トナー出力検知）、制御部９０は、現像に利用されるトナー量（トナー消費量）と同程度のトナー量が現像器３４に供給されるようトナーカートリッジ３７を制御する。これにより、第２トナー量検知センサ３４５により検知されるトナー量のレベルが第１の閾値（ＴＬ１）に維持される。また、現像容器３４１に供給されたトナーは、攪拌部材３４２によって十分に攪拌される。

時間ｔ５の後において、所定の枚数の用紙Ｔに対して印刷が行われた場合（時間ｔ６）、制御部９０は、第２トナー量検知センサ３４５によって検知されるトナー量のレベルが第２の閾値（ＴＬ２）となり、且つ、現像動作が行われる場合でも第２トナー量検知センサ３４５により検知されるトナー量のレベルが第２の閾値（ＴＬ２）を維持するようトナーの供給量を制御する。

時間ｔ６以降においても、制御部９０は、所定の枚数の用紙に対して印刷を行う毎に段階的にトナーの供給量を多くすることにより、現像器３４（現像容器３４１）に収容されるトナーの量を通常の量（例えば、第２トナー量検知センサ３４５により検知することができる最多のトナー量）まで回復させている。

次に、図４を参照して、第２の復帰動作モードについて詳細に説明する。第２の復帰動作モードは、トナーカートリッジ３７に所定量未満のトナーが収容される場合、又はトナーカートリッジ３７に収容されるトナーの特性が管理されていない場合に、現像動作を再開させるときの動作内容について示すものである。

通常の現像動作（印刷動作）を行っている場合では、制御部９０は、現像容器３４１に対してトナーを供給するようトナーカートリッジ３７（供給ローラ３７１）を制御すると共に、現像動作を行うよう現像器３４を制御する。

トナーカートリッジ３７内のトナーが全て使用された場合（時間ｔ１：トナー切れ）、時間ｔ１以後では、トナーカートリッジ３７から現像容器３４１にトナーが供給されない。時間ｔ１以後では、現像器３４は、現像容器３４１に残るトナーを使用して現像動作を行う。このため、現像容器３４１に収容されるトナーの量は減少していき、第２トナー量検知センサ３４５によってトナーを検知することができる最少の量に到達する（時間ｔ２：エンプティ検出）。さらに、現像動作を行うことにより、現像器３４（現像容器３４１）に残る全てのトナーを使用した場合には、現像器３４は、現像動作を停止する（時間ｔ３：強制停止）。

トナーカートリッジ３７が交換された場合（時間ｔ４）、制御部９０は、現像容器３４１に対してトナーを供給するようトナーカートリッジ３７（供給ローラ３７１）を制御すると共に、トナーカートリッジ３７から供給されたトナーを攪拌部材３４２により攪拌するよう現像器３４を制御する。これにより、トナーは、攪拌部材３４２によって十分に攪拌される。

現像容器３４１にトナーが供給されることにより、第２トナー量検知センサ３４５がトナーを検知した場合、制御部９０は、現像動作を再開するよう現像器３４を制御する（時間ｔ５：トナー出力検知／エンプティ解除）と共に、現像に利用されるトナー量（トナー消費量）と同程度のトナー量が現像容器３４１に供給されるようトナーカートリッジ３７を制御する。これにより、第２トナー量検知センサ３４５により検知されるトナー量のレベルが第１の閾値（ＴＬ１１）に維持される。また、現像容器３４１に供給されたトナーは、攪拌部材３４２によって十分に攪拌される。

時間ｔ５の後において、所定の枚数の用紙Ｔに対して印刷が行われた場合（時間ｔ６）、制御部９０は、第２トナー量検知センサ３４５によって検知されるトナー量のレベルが第２の閾値（ＴＬ１２）となり、且つ、現像動作が行われる場合でも第２トナー量検知センサ３４５により検知されるトナー量のレベルが第２の閾値（ＴＬ１２）を維持するようトナーの供給量を制御する。

時間ｔ６以降においても、制御部９０は、所定の枚数の用紙Ｔに対して印刷を行う毎に段階的にトナーの供給量を多くすることにより、現像器３４（現像容器３４１）に収容されるトナーの量を通常の量（例えば、第２トナー量検知センサ３４５により検知することができる最多のトナー量）まで回復させている。

次に、プリンタ１の特徴的な動作について図５を参照しながら説明する。図５は、プリンタ１の特徴的な動作について説明するためのフローチャートである。

ステップＳＴ１において、制御部９０は、交換後のトナーカートリッジ３７に収容されるトナーの特性が管理されたものであるか否かを判断する。すなわち、制御部９０は、まず、交換後のトナーカートリッジ３７に設けられる収容器記憶部３７３と読み書き部１００との間で通信を行わせて、収容器記憶部３７３に記憶される情報を読み出させる。次に、制御部９０は、読み出した情報に基づいて、トナーカートリッジ３７に収容されるトナーが管理されたものであるか否かを判断する。トナーの特性が管理されたものである場合には、ステップＳＴ２に進む。トナーの特性が管理されたものではない場合には、ステップＳＴ４に進む。

ステップＳＴ２において、制御部９０は、交換後のトナーカートリッジ３７に収容されるトナーの量が所定量以上であるか否かを判断する。すなわち、制御部９０は、例えば、第１トナー量検知センサ３７２により検知されるトナー量が所定量以上であるか否かを判断する。トナーカートリッジ３７に所定量以上のトナーが収容される場合（Ｙｅｓ）には、ステップＳＴ３に進む。トナーカートリッジ３７に所定量以上のトナーが収容されていない場合（Ｎｏ）には、ステップＳＴ４に進む。

ステップＳＴ３において、制御部９０は、図３に示すような第１の復帰動作モードにより、現像器３４（現像容器３４１）に収容されるトナー量を通常の量にまで戻す復帰動作を行う。

ステップＳＴ４において、制御部９０は、図４に示すような第２の復帰動作モードにより、現像器３４（現像容器３４１）内に収容されるトナー量を通常の量にまで戻す復帰動作を行う。

以上説明したように、本実施形態のプリンタ１によれば、以下の効果が奏される。
すなわち、本実施形態のプリンタ１によれば、制御部９０が、トナーカートリッジ３７及び現像容器３４１内のトナーが使用されることによりトナーカートリッジ３７及び現像容器３４１が空になり、感光体ドラム３１に形成された静電潜像を現像器３４により現像する現像動作が停止して、トナーカートリッジ３７の交換が行われ、トナーカートリッジ３７から現像容器３４１にトナーが供給される場合、トナーカートリッジ３７に収容されるトナーの量に応じて現像動作を再開するまでの時間を変えるよう現像器３４を制御するので、現像動作を再開するまでの時間を短縮させることができる。

また、本実施形態のプリンタ１によれば、制御部９０が、トナーカートリッジ３７に収容されるトナーの量が所定量以上の場合には、現像動作を再開するまでの時間が第１の時間となるよう制御し、トナーカートリッジ３７に収容されるトナーの量が所定量未満の場合には、現像動作を再開するまでの時間が第１の時間よりも長い第２の時間となるよう制御する。したがって、プリンタ１は、トナーカートリッジ３７に収容されるトナーの量が所定量以上の場合には、トナーカートリッジ３７に収容されるトナーの量が所定量未満の場合に比べて、現像動作を再開するまでの時間を短くすることができる。また、プリンタ１は、トナーカートリッジ３７に収容されるトナーの量が所定量未満の場合には、現像動作を再開するまでの第２の時間内にトナーを十分に攪拌するので、トナー補給時の帯電不良による印字汚れ（カブリ）等の不具合の発生を防ぐことができる。

また、本実施形態のプリンタ１によれば、制御部９０が、現像動作の再開後に、転写ローラ３８によりトナー画像が転写される用紙Ｔの数量に応じてトナーカートリッジ３７から現像容器３４１に段階的にトナーを供給するようトナーカートリッジ３７を制御し、且つ、トナーカートリッジ３７に収容されるトナーの量が所定量以上の場合には、トナーカートリッジ３７に収容されるトナーの量が所定量未満の場合に比べて、各段階におけるトナーカートリッジ３７から現像容器３４１に供給されるトナーの量を同じにする又は少なくするようトナーカートリッジ３７を制御する。したがって、プリンタ１は、トナーを十分に攪拌することができ、トナー補給時の帯電不良による印字汚れ（カブリ）等の不具合の発生を防ぐことができる。

また、本実施形態のプリンタ１によれば、制御部９０が、収容器記憶部３７３に記憶される情報を読み出すための制御と、収容器記憶部３７３に対して情報を書き込むための制御とを行うので、トナーカートリッジ３７に収容されるトナーが管理されたものである否かを判別することができる。

また、本実施形態のプリンタ１によれば、制御部９０が、トナーカートリッジ３７に収容されるトナーの特性が管理されている場合には、トナーカートリッジ３７に収容されるトナーの特性が管理されていない場合に比べて、現像動作を再開するまでの時間を短くするよう現像器３４を制御するので、現像動作を再開するまでの時間を短縮させることができる。

なお、本発明は、上述した実施形態に限定されることはなく、種々の形態で実施することができる。
本実施形態で説明したプリンタ１はモノクロプリンタであるが、本発明は、この形態に限定されることはなく、カラープリンタであってもよい。
また、本実施形態で説明したプリンタ１は、感光体ドラム３１に形成されたトナー画像を直接に用紙Ｔに転写する形態（直接転写方式）であるが、本発明は、この形態に限定されることはなく、中間転写ベルトを介して用紙にトナー画像を転写する形態（間接転写方式）であってもよい。
また、本実施形態で説明したプリンタ１は用紙Ｔの両面を印刷可能な形態であるが、本発明は、この形態に限定されることはなく、用紙の片面のみを印刷する形態であってもよい。

また、本発明の画像形成装置は、上述したプリンタ１に限定されることはない。すなわち、本発明の画像形成装置は、コピー機やファクシミリであってもよく、コピー機能、ファクシミリ機能、プリンタ機能及びスキャナ機能を備える複合機であってもよい。
また、本発明の画像形成装置によってトナー画像が定着される被転写材は用紙Ｔに限定されることはなく、例えば、ＯＨＰ（オーバヘッドプロジェクタ）シート等のフィルムシートであってもよい。

１…プリンタ（画像形成装置）、３４…現像器、３４１…現像容器、３４２…攪拌部材、３４５…第２トナー量検知センサ、３７…トナーカートリッジ、３７１…供給ローラ、３７２…第１トナー量検知センサ、３７３…収容器記憶部、１００…読み書き部

Claims (1)

1. 静電潜像が形成される像担持体と、
   トナーを収容するトナー収容器から供給されたトナーを収容する現像容器と、前記現像容器に収容されるトナーを攪拌する攪拌部材と、前記像担持体に対向して配置され、前記攪拌部材によって攪拌されたトナーを前記像担持体に供給して静電潜像を現像する現像部材とを有する現像器と、
   前記現像容器に収容されるトナーの量を検知する検知部と、
   前記現像器により静電潜像が現像されることにより前記像担持体に形成されたトナー画像を被転写材に転写させて被転写材にトナー画像を形成する転写部と、
   前記現像器及び前記トナー収容器を制御する制御部と、を備え、
   前記トナー収容器から前記現像容器に供給されるトナー量は、前記現像部材から前記像担持体に供給されるトナーの量よりも多く、且つ、印字汚れ又はトナーの飛散という不具合が発生しないトナー量であり、
   前記制御部は、
   前記トナー収容器及び前記現像容器内のトナーが使用されることにより前記トナー収容器及び前記現像容器が空になり、前記像担持体に形成された静電潜像を前記現像器により現像する現像動作が停止して、前記トナー収容器の交換が行われ、前記トナー収容器から前記現像容器にトナーが供給される場合において、
   前記トナー収容器に収容されるトナーの特性が管理され、且つ、前記トナー収容器に収容されるトナーの量が所定量以上の場合には、前記トナー収容器に収容されるトナーを前記現像容器に供給する動作と、前記現像部材から前記像担持体にトナーを供給する現像動作と、を同時に行うよう前記現像器を制御すると共に、
   前記制御部は、前記検知部によってトナーが検知された場合、前記現像部材から前記像担持体に供給されるトナーの量と同量のトナーが前記トナー収容器から前記現像容器に供給されるよう前記トナー収容器を制御した後、前記転写部においてトナー画像が転写される被転写材の数量が所定の数量に到達する毎に前記トナー収容器から前記現像容器に供給されるトナーの量を段階的に多くするよう前記トナー収容器を制御する
   画像形成装置。

Images