JP6136102B2 - 現像剤補給装置、画像処理装置、現像剤補給制御プログラム - Google Patents

Description

本発明は、現像剤補給装置、画像処理装置、現像剤補給制御プログラムに関する。

特許文献１には、濃度センサ（ＡＤＣ）で基準画像（濃度パッチ）を読み、濃度パッチの読み値から必要となるトナー不足分を一定時間間隔で不揮発性メモリに格納した補給時間を基準に、予め定めた上限と下限の間でトナーを足し込むことが記載されている。

特許文献２には、１色当たりの１ページ毎の補給可能時間が最大トナー消費量に満たない場合、トナー不足分計数手段により不足分を計数し、用紙に記録する以外の画像形成時に、計数された不足分のトナーを補給することが記載されている。

特開平８−１１０６９９号公報 特開２００６-２２０９９９号公報

本発明は、少なくとも画像密度が異なる複数種の画像モードのそれぞれに適した濃度調整制御を実行することで、本構成を有しない場合に比べて現像剤の過不足を軽減することができる現像剤補給装置、画像処理装置、現像剤補給制御プログラムを得ることが目的である。

請求項１に記載の発明は、現像剤が貯留された現像剤貯留部と、予め定められた画像形成処理量に達した時点で、画像濃度に基づく現像剤の補給量を決定する画像濃度調整制御を実行する実行手段と、前記画像濃度調整制御により決定した前記現像剤の補給量に基づいて、当該現像剤を複数の回数に分割して補給する通常補給手段と、画像処理される画像の、少なくとも画像密度に基づいて分類された画像処理モードを選択する選択手段と、予め定めたしきい値以上の画像密度である高密度画像モードが選択された場合、前記しきい値未満の画像密度である低密度画像モードが選択されたときよりも少ない回数に分割して、補給を完了させる特別補給手段とを有し、前記通常補給手段及び前記特別補給手段の何れにおいても、分割したときの補給量を、予め定めた供給量単位の単位数に換算すると共に、複数の単位数毎に一旦休止して再開することを繰り返すように補給する現像剤補給装置である。

請求項２に記載の発明は、現像剤が貯留された現像剤貯留部と、予め定められた画像形成処理量に達した時点で、画像濃度に基づく現像剤の補給量を決定する画像濃度調整制御を実行する実行手段と、前記画像濃度調整制御により決定した前記現像剤の補給量に基づいて、当該現像剤を複数の回数に分割して補給する通常補給手段と、画像処理される画像の、少なくとも画像密度に基づいて分類された画像処理モードを選択する選択手段と、予め定めたしきい値以上の画像密度である高密度画像モードが選択された場合、前記予め定められた画像形成処理量よりも少ない処理量に達した時点で、前記画像濃度調整制御を実行する強制実行手段と、予め定めたしきい値以上の画像密度である高密度画像モードが選択された場合、前記しきい値未満の画像密度である低密度画像モードが選択されたときよりも少ない回数に分割して、補給を完了させる特別補給手段とを有し、前記通常補給手段及び前記特別補給手段の何れにおいても、分割したときの補給量を、予め定めた供給量単位の単位数に換算すると共に、複数の単位数毎に一旦休止して再開することを繰り返すように補給する現像剤補給装置である。

請求項３に記載の発明は、前記請求項１又は請求項２記載の発明において、前記選択手段により、前記低密度画像モードから高密度画像モードに切り替えられたとき、前記画像濃度調整制御を強制的に実行する。

請求項４に記載の発明は、前記請求項１〜請求項３の何れか１項記載の発明において、電源が投入された直後に、前記選択手段により前記高密度画像モードが選択されていた場合は、前記画像濃度調整制御を強制的に実行する。

請求項５に記載の発明は、単一の駆動源で複数色の現像剤を補給する機構を備えた、前記請求項１〜請求項４の何れか１項記載の現像剤補給装置と、画像情報に基づいて複数の基準色に分類された静電潜像を形成し、複数の基準色の現像剤によってそれぞれの前記静電潜像を現像し、直接或いは中間転写体を介して記憶媒体に現像された画像を重ねて転写することでフルカラー画像を形成する画像形成部と、を有する画像処理装置である。

請求項６に記載の発明は、コンピュータに、予め定められた画像形成処理量に達した時点で、画像濃度に基づく現像剤の補給量を決定する画像濃度調整制御を実行し、前記画像濃度調整制御により決定した前記現像剤の補給量に基づいて、当該現像剤を予め定めた回数に分割して補給し、予め定めたしきい値以上の画像密度である高密度画像モードが選択された場合、前記予め定められた画像形成処理量よりも少ない処理量に達した時点で、前記画像濃度調整制御を実行し、かつ、前記しきい値未満の画像密度である低密度画像モードが選択されたときよりも少ない回数に分割して、補給を完了させると共に、前記低密度画像モード及び前記高密度画像モードの何れにおいても、分割したときの補給量を、予め定めた補給量単位の単位数に換算し、複数の単位数毎に一旦休止して再開することを繰り返すように補給する、ことを実行させる現像剤補給制御プログラムである。

請求項１、２記載の発明によれば、少なくとも画像密度が異なる複数種の画像モードのそれぞれに適した濃度調整制御を実行することで、本構成を有しない場合に比べて現像剤の過不足を軽減することができる。

請求項３、４記載の発明によれば、本構成を有しない場合に比べて、さらに現像剤の過不足を軽減することができる。

請求項５、６に記載の発明によれば、少なくとも画像密度が異なる複数種の画像モードのそれぞれに適した濃度調整制御を実行することで、本構成を有しない場合に比べて現像剤の過不足を軽減することができる。

本実施の形態に係る画像形成装置の概略構成図である。 画像形成処理制御部のハード構成を示すブロック図である。 本実施の形態に係る画像形成装置の外観を示す斜視図である。 本実施の形態に係る画像形成制御部における濃度調整、並びに、現像剤補給に特化した制御を機能別に示した制御ブロック図である。 本実施の形態に係る基本的な現像剤補給制御タイミングチャートである。 （Ａ）及び（Ｂ）は本実施の形態に係るフォトモード切替時期を含む処理の流れを示すタイミングチャートである。 本実施の形態に係る濃度調整時期・現像剤補給分割数設定制御ルーチンを示すフローチャートである。

図１は、本実施形態に係る画像形成装置１０の構成を示す概略図である。なお、以下のＸ方向・−Ｘ方向・Ｙ方向（上方）・−Ｙ方向（下方）・Ｚ方向・−Ｚ方向は、図中に示す矢印方向である。また、図中の「○」の中に「×」が記載されたものは、紙面の手前から奥へ向かう矢印を意味し、図中の「○」の中に「・」が記載されたものは、紙面の奥から手前へ向かう矢印を意味する。

また、本実施の形態では、画像形成装置１０を示しているが、当該画像形成装置１０に画像読取装置や、ファクシミリ通信装置等を構造的に一体化した複合機、すなわち画像処理であってもよい。

図１に示すように、画像形成装置１０は、各構成部品が設けられる画像形成装置本体１１を備えている。画像形成装置本体１１の内部には、用紙等の記録媒体Ｐが収容される収容部１２と、記録媒体Ｐに画像を形成する画像形成部（ＩＯＴ）１４と、収容部１２から画像形成部１４へ記録媒体Ｐを搬送する搬送部１６と、画像形成装置１０の各部の動作を制御する画像形成制御部２０（ＭＣＵ）と、が設けられている。また、画像形成装置本体１１の上部には、画像形成部１４によって画像が形成された記録媒体Ｐが排出される排出部１８が設けられている。

図２に示される如く、画像形成制御部２０は、マイクロコンピュータ２０Ａを含んでおり、マイクロコンピュータ２０Ａは、ＣＰＵ２０Ｂ、ＲＡＭ２０Ｃ、ＲＯＭ２０Ｄ、入出力部２０Ｅ及びこれらを接続するデータバスやコントロールバス等のバス２０Ｆを備えている。入出力装置２０Ｅには、濃度センサ１０６が接続され、基準画像（パッチ）の濃度を検出する（詳細後述）。また、入出力装置２０Ｅには、画像モード選択スイッチ１０７が接続されている。画像モード選択スイッチ１０７は、ユーザーが操作可能なタッチパネルを含むユーザーインターフェイス部（図示省略）に、ソフトスイッチ（タッチパネル上のタッチ操作）或いはハードスイッチ（押圧操作）として設けられている。本実施の形態では、相対的に高画質モードとされる「フォトモード」と、相対的に低画質モードとされる「ノーマルモード」の何れかが選択可能である。「フォトモード」及び「ノーマルモード」については後述する。

さらに、入出力装置２０Ｅには、外部から画像情報を取得する通信Ｉ／Ｆ部２０Ｇ、前記搬送部１６や後述する画像形成ユニット２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋでの動作等を個々に制御するための制御系と接続する複数のＩ／Ｆ２０Ｈが接続されている。すなわち、画像形成制御部２０は、画像形成に関する様々な制御を一環して管理する役目を有する。

画像形成部１４は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー画像を形成する画像形成ユニット２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋ（以下、総称する場合、「画像形成ユニット２２Ｙ〜２２Ｋ」とする。）と、画像形成ユニット２２Ｙ〜２２Ｋで形成されたトナー画像が転写される中間転写ベルト２４と、画像形成ユニット２２Ｙ〜２２Ｋで形成されたトナー画像を中間転写ベルト２４に転写する第１転写ロール２６と、第１転写ロール２６によって中間転写ベルト２４に転写されたトナー画像を中間転写ベルト２４から記録媒体Ｐへ転写する第２転写ロール２８と、を備えている。なお、画像形成部１４は、上記の構成に限られず、他の構成であっても良く、記録媒体Ｐに画像を形成するものであればよい。

画像形成ユニット２２Ｙ〜２２Ｋは、水平方向（図１のＺ方向・−Ｚ方向）に対して傾斜した状態で、画像形成装置本体１１に並んで配置されている。また、画像形成ユニット２２Ｙ〜２２Ｋは、一方向（例えば、図１における反時計回り方向）へ回転する感光体３２をそれぞれ有している。なお、画像形成ユニット２２Ｙ〜２２Ｋは、同様に構成されているので、図１において、前記感光体３２を含め、画像形成ユニット２２Ｋのみに各部の符号を付し、画像形成ユニット２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃでは省略する。

各感光体３２の周囲には、感光体３２の回転方向上流側から順に、感光体３２を帯電させる帯電装置の一例としての帯電ロール２３と、帯電ロール２３によって帯電した感光体３２を後述の露光装置３６が露光することで感光体３２に形成された静電潜像を現像してトナー画像を形成する現像装置３８と、が設けられている。

画像形成ユニット２２Ｙ〜２２Ｋの図１における右斜め下方には、帯電ロール２３によって帯電した感光体３２を露光して感光体３２に静電潜像を形成する露光装置３６が設けられている。露光装置３６は、画像形成制御部２０から送られた画像信号に基づき静電潜像を形成するようになっている。画像形成制御部２０から送られる画像信号としては、例えば、画像形成制御部２０が外部装置から取得した画像信号がある。

各現像装置３８は、トナーを含む現像剤が収容される筐体３８Ａと、筐体３８Ａに支持され感光体３２へ現像剤を供給する現像剤供給体３８Ｂと、現像剤供給体３８Ｂへ付与される現像剤を攪拌しながら搬送する搬送部材３８Ｃと、を備えている。

中間転写ベルト２４は、環状に形成されると共に、画像形成ユニット２２Ｙ〜２２Ｋの上側（図１のＹ方向側）に配置されている。中間転写ベルト２４の内周側には、中間転写ベルト２４が巻き掛けられる巻掛ロール４２・４３・４４・４５が設けられている。中間転写ベルト２４は、巻掛ロール４２・４３・４４・４５のいずれかが回転駆動することによって、感光体３２と接触しながら一方向（例えば、図１における時計回り方向）へ周回移動（回転）するようになっている。なお、巻掛ロール４２は、前述した第２転写ロール２８に対向する対向ロールとされている。

各第１転写ロール２６は、中間転写ベルト２４を挟んで各感光体３２に対向している。各第１転写ロール２６と各感光体３２との間が、各感光体３２に形成されたトナー画像が中間転写ベルト２４に転写される第１転写位置Ｔ１とされている。

第２転写ロール２８は、中間転写ベルト２４を挟んで巻掛ロール４２に対向している。第２転写ロール２８と巻掛ロール４２との間が、中間転写ベルト２４に転写されたトナー画像が記録媒体Ｐに転写される第２転写位置Ｔ２とされている。

搬送部１６は、収容部１２に収容された記録媒体Ｐを送り出す送出ロール４６と、送出ロール４６に送り出された記録媒体Ｐが搬送される搬送路４８と、搬送路４８に沿って配置され送出ロール４６によって送り出された記録媒体Ｐを第２転写位置Ｔ２へ搬送する複数の搬送ロール５０と、が設けられている。

第２転写位置Ｔ２より搬送方向下流側には、画像形成部１４によって記録媒体Ｐに形成されたトナー画像を記録媒体Ｐに定着させる定着装置４０が設けられている。この定着装置４０より搬送方向下流側には、トナー画像が定着された記録媒体Ｐを排出部１８へ排出する排出ロール５２が設けられている。

また、片面にトナー画像が定着された記録媒体Ｐを反転させて、再び第２転写位置Ｔ２へ送り戻すための反転搬送路３７が、搬送路４８に対する中間転写ベルト２４とは反対側（図１のＺ方向側）に設けられている。記録媒体Ｐの両面に画像を形成する際には、片面にトナー画像が定着された記録媒体Ｐが、排出ロール５２によりスイッチバックされて反転搬送路３７に導かれて第２転写位置Ｔ２へ送り戻されるようになっている。

さらに、画像形成装置本体１１の右側（図１の−Ｚ方向側部分）には、各色の現像剤を収容する複数の現像剤収容容器６０（トナーカートリッジ）と、各現像剤収容容器６０から排出された現像剤をそれぞれが各現像装置３８へ搬送する複数の搬送管５８と、画像形成装置本体１１に対して開閉される開閉部５６と、設けられている。現像剤収容容器６０は、上下方向（図１のＹ方向）に沿って並んで配置されている。

具体的には、図３に示すように、各現像剤収容容器６０は、画像形成装置本体１１に対して開閉部５６が開放された状態において、画像形成装置本体１１に設けられた装着部８０に対して、予め定められた取外し方向（図３の−Ｚ方向）に取り外されると共に、予め定められた装着方向（図３のＺ方向）に装着されるようになっている。

ここで、現像剤収容容器６０は、各色毎に設けられているため、Ｙ色、Ｍ色、Ｃ色、Ｋ色の合計４個の現像剤収容容器６０が積み重ねられるように設けられている。また、現像装置３８へ現像剤を搬送する搬送管５８も、各色毎に独立して設けられ、現像剤収容容器６０から、それぞれの色に対応する現像装置３８へ搬送する。

これに対して、本実施の形態では、４個の現像剤収容容器６０と４本の搬送管５８に設けられた搬送機構部１００Ｋ、１００Ｃ、１００Ｙ、１００Ｍ（図４参照、以下、総称する場合「搬送機構１００」という場合がある。）を、当該搬送機構部１００よりも少ない数（例えば２個）の駆動源によって駆動している。搬送機構部１００としては、例えば、スクリューコンベア等が代表的であるが、これに限定されるものではなく、羽根、ヘラ等の板材を回転させて現像剤を送り出す等、他の搬送機構でもよい。或いは、複数種類の搬送機構を組み合わせてもよい。

なお、駆動源としてはモータが一般的であり、本実施の形態では、図４に示すように、第１のモータ１０２Ａ、第２のモータ１０２Ｂ（以下、総称する場合、「モータ１０２」という場合がある）が適用されている。なお、駆動源としてはモータ１０２に限定されるものではなく、励磁力、空気圧、油圧等を用いて回転運動、振り子運動、往復運動等、繰り返し動作する構造であればよい。

ここで、モータ１０２の回転駆動により、前記搬送機構部１００を駆動させることで、現像剤収容容器６０の現像剤を排出し、かつ搬送管５８内を流動させて、各色に対応する現像装置３８へ供給（補給）している。

各モータ１００は、それぞれ正転及び逆転することが可能となっている。また、モータ１００の駆動力を伝達する伝達系の下流側には、伝達先を選択するクラッチ等に代表される駆動力切替機構部１０４（図４参照）が設けられており、モータ１０２が正転するときと逆転するときとで、当該駆動力切替機構部１０４よりも下流側に設けたそれぞれ２系統の搬送機構部１００に選択的に連結し、駆動力を伝達するようになっている。

なお、この駆動力切替機構部１０４の選択に関しては、特定の機構に限定されるものではない。以下にその具体例を示す。

（具体例１） モータ１０２の回転軸にそれぞれワンウェイクラッチ機構を内蔵する２個の歯車を同軸上に取り付けることが考えられる。すなわち、一方の歯車はモータ１０２が正転するときは噛み合って一体となって回転し逆転するときは空回りして回転しない。他方の歯車はモータ１０２が逆転するときは噛み合って一体となって回転し正転するときは空回りして回転しない。これにより、モータ１０２の回転方向で歯車の選択が可能である。

（具体例２） ソレノイド等で振り子運動するレバーの先端部に、２系統の搬送機構部１００の何れかと連結するモータ１０２を取り付ける。ソレノイドは、モータ１０２の回転方向を定める電気信号と共有することで、レバーをモータ１０２の回転方向で振り子運動させることが可能となる。

（具体例３） モータ１０２の回転開始時に発生する慣性力を利用して、２系統の搬送機構部１００の何れかと連結する。

（具体例４） 太陽ギヤ、遊星ギヤ、リングギヤ等を用いたプラネタリギヤ機構を用いる。

なお、本実施の形態では、２個のモータ１００の内、第１のモータ１０２Ａでは、正転によって現像剤収容容器６０とその搬送管５８の搬送機構部１００Ｋを駆動させてＫ色の現像剤を搬送し、逆転によって現像剤収容容器６０とその搬送管５８の搬送機構部１００Ｃを駆動させてＣ色の現像剤を搬送する。また、２個のモータの内、第２のモータ１０２Ｂでは、正転によって現像剤収容容器６０とその搬送管５８の搬送機構部１００Ｙを駆動させてＹ色の現像剤を搬送し、逆転によって現像剤収容容器６０とその搬送管５８の搬送機構部１００Ｍを駆動させてＭ色の現像剤を搬送する。

（現像剤の補給）
現像剤の補給は、濃度調整制御の結果に基づき実行されるものである。前記中間転写ベルト２４（図１参照）に基準色画像（所謂、「パッチ画像」という場合がある）を形成し、当該パッチ画像の濃度を濃度センサ１０６（図１、図４参照）で検出して、適正濃度か否か、不適正である場合の濃度調整量を演算し、現像剤補給量に換算して蓄積する制御である。

この濃度調整制御は、基本的に、予め定めた第１の処理量（Ａ４換算で３５枚程度の処理枚数）を超えた後のジョブ終了時に行う濃度調整制御によって得られた現像剤補給量を蓄積し、当該蓄積した現在補給量分を１枚の記録媒体の処理時間（例えば、Ａ４横搬送で処理に係る時間）に分割して補給するようになっている。

なお、前記濃度調整制御は、前記第１の処理量よりも多い予め定めた第２の処理量（Ａ４換算で１６０枚程度の処理枚数）を超えた場合は、ジョブ中であっても処理を一時中断して、強制的に実行する場合がある。

濃度調整制御によって現像剤の補給が必要となった場合、その補給は一気に実行するのではなく、例えば、次の濃度調整制御時期までの画像処理中に分割して実行するようになっている。すなわち、現像剤の必要な補給量を一定時間（例えば、４００ｍｓｅｃ）毎に補給可能な補給量に単位化し（例えば、各色を３単位ずつ補給）、ジョブ実行中に、複数枚に分割して処理単位毎の現像剤の補給を行う（図５参照）。例えば、本実施の形態では、現像剤の補給量が決定すると、これをＡ４換算で３０枚程度に分割して補給する。なお、全ての補給が完了する前にジョブが終了した場合は、現像剤の補給を一旦停止して次のジョブの開始時に再開する。

ここで、前記濃度調整制御の実行条件、並びに、補給分割条件は、所謂「ノーマルモード」における設定である。

本実施の形態では、画像形成時の画像モードを、画像モード選択スイッチ１０７の操作で、「ノーマルモード」とは別に、「フォトモード」を選択可能としている。

「ノーマルモード」と「フォトモード」との違いは、画像密度である。また、画像密度とは別に階調（濃度）の表現度合いが異なる。より詳細には、文字等に代表される階調が２値、或いはそれに近い階調の画像は「ノーマルモード」の画像であり、写真等に代表される８ビット階調、或いはそれ以上の階調の画像は「フォトモード」の画像である。

従って、「フォトモード」における１枚の記録媒体Ｐで消費される現像剤の量は、「ノーマルモード」における１枚の記録媒体Ｐで消費される現像剤の量に比べて、格段に多い。このため、「フォトモード」において、「ノーマルモード」と同一の濃度調整制御の実行条件、並びに補給分割条件でそれぞれの処理を実行すると、現像剤の補給が間に合わず、最適な画質で画像形成することができない場合がある。

そこで、本実施の形態では、「ノーマルモード」と「フォトモード」とで、前記濃度調整制御の実行条件、並びに、補給分割条件の設定を変更するようにした。

図４は、図１に示す画像形成制御部２０における濃度調整、並びに、現像剤補給に特化した制御を機能別に示した制御ブロック図である。なお、この図４の各ブロックは、機能別に分類したものであり、ハード構成を特定するものではない。

まず、前述したように、構造的に第１のモータ１０２Ａ、第２のモータ１０２Ｂの出力軸は、それぞれ駆動力切替機構部１０４に連結されている。第１のモータ１０２Ａの駆動力切替機構部１０４は、前記第１のモータ１０２Ａの駆動力を、Ｋ色用の搬送機構部１００ＫとＣ色用の搬送機構部１００Ｃの何れかに選択的に切り替えられて伝達する役目を有する。

また、第２のモータ１０２Ｂの駆動力切替機構部１０４は、前記第２のモータ１０２Ｂの駆動力を、Ｙ色用の搬送機構部１００ＹとＭ色用の搬送機構部１００Ｍの何れかに選択的に切り替えられて伝達する役目を有する。

第１のモータ１０２Ａ、第２のモータ１０２Ｂには、それぞれ駆動ドライバ１０８Ａ、１０８Ｂが接続されており、この駆動ドライバ１０８Ａ、１０８Ｂの駆動力によって、正転駆動又は逆転駆動するようになっている。

本実施の形態では、この正転駆動又は逆転駆動に連動して、前記駆動力切替機構部１０４が切替動作を実行する（本実施の形態では、構造的に切替動作にかかる時間は、２００ｍｓｅｃ程度）。

駆動ドライバ１０４Ａ、１０４Ｂは、画像形成制御部２０の駆動制御対象選択部１１０に接続されている。この駆動制御対象選択部１１０から駆動ドライバ１０８Ａ、１０８Ｂには、駆動指示および回転方向に関する情報が送出されるようになっている。

また、画像形成制御部２０には、画像形成処理状況監視部１１２が設けられている。画像形成処理状況監視部１１２では、画像形成部１４における稼働状況を監視し、処理実行中か否かの情報や累積処理枚数に関する情報が入力されるようになっている。

画像形成処理状況監視部１１２は、濃度調整制御部１１４及び補給実行可否判定部１１６が接続されている。

濃度調整制御部１１４では、前記画像形成処理状況監視部１１２から濃度調整指示があると、基準色画像（パッチ）形成指示部１１８を介して、画像形成部１４に基準色画像（パッチ）を形成することを指示する。

画像形成部１４では、上記指示を受けて中間転写ベルト２４（図１参照）の予め定めた領域に基準色画像（パッチ）を形成する。この中間転写ベルト２４における当該予め定めた領域に対面する特定の位置には、濃度センサ１０６が取り付けられている。

濃度センサ１０６は、中間転写ベルト２４が駆動中に基準色画像（パッチ）と対向するようになっており、当該基準色画像（パッチ）濃度を検出し、基準色画像（パッチ）濃度演算部１２０へ送出する。なお、この基準色画像（パッチ）濃度演算部１２０には、前記基準色画像（パッチ）形成指示部１１８から検出時期情報を受けており、基準色（パッチ）形成時期と濃度センサ１０６による検出時期との間で同期がとられている。このため、連続して複数の色の基準画像（パッチ）を形成しても、中間転写ベルト２４の搬送速度に基づいて、濃度センサ１０６に対向する基準画像（パッチ）の色が認識可能となる。

前記基準色画像（パッチ）濃度演算部１２０で演算された濃度情報は、濃度調整制御部１１４へ送出され、この濃度調整制御部１１４において、現像剤の補給の是非、補給する場合の補給量等が算定されるようになっている。

算定結果は、補給量バッファ１２２の各色毎に設けられた蓄積部（Ｋ色現像剤補給量蓄積部１２２Ｋ、Ｃ色現像剤補給量蓄積部１２２Ｃ、Ｙ色現像剤補給量蓄積部１２２Ｙ、Ｍ色現像剤補給量蓄積部１２２Ｍ）にそれぞれ蓄積（補給量加算）されるようになっている。

前記補給実行要否判定部１１６は、前記画像形成処理状況監視部１１２から稼働情報を受け取り、現像剤の補給の要否を判定する。この補給実行要否判定部１１６での判定の結果において、現像剤の補給が必要と判定されると、補給量−補給単位換算部１２４に対して、換算実行指示を出力する。

補給量−補給単位換算部１２４は、補給量バッファ１２２に接続されており、前記換算実行指示があると、各色の蓄積部から補給量を読み出し、各色の補給単位数（１単位４００ｍｓｅｃの補給時間）を決定し、補給動作パターン計画構築部１２６へ送出する。

補給動作パターン計画構築部１２６では、入力された各色の補給単位数に基づいて、補給の開始又は停止、補給色の切替時期等の計画を構築する。例えば、本実施の形態では、図５に示されるように、各色３単位毎に切り替える動作パターンが構築される。

また、補給動作パターン計画構築部１２６は、前記画像形成処理状況監視部１１２から稼働情報を受けており、構築された補給動作パターンに基づいて、前記駆動制御対象選択部１１０に対して、逐次、補給開始、補給停止、補給色切り替えを指示する。この結果、モータ１０２は、画像形成部１４の画像形成処理状況に応じて駆動し、かつ正転、逆転を繰り返すことで、ジョブ実行中に分割されて現像剤が補給される。

このモータ１０２の駆動による現像剤補給に伴って、駆動制御対象選択部１１０では、現像剤の補給状況に応じて、前記補給量バッファ１２２の各蓄積部１２２Ｙ、１２２Ｃ、１２２Ｙ、１２２Ｍに蓄積されている補給量を減算する。

（条件変更制御）
ここで、本実施の形態では、画像モード選択スイッチ１０７が設けられており、「ノーマルモード」又は「フォトモード」の何れかが選択可能となっている。

画像モード選択スイッチ１０７は、濃度調整実施間隔設定部１４０及び補給分割数設定部１４２に接続されている。

濃度調整実施間隔設定部１４０では、濃度調整制御を実行する間隔を記録媒体Ｐの処理枚数によって設定する。すなわち、「ノーマルモード」は相対的に現像剤の消費量が少ないため、通常濃度調整制御時期として、Ｎ１（例えば、３５枚／Ａ４）を超えた後のジョブ終了時とし、強制濃度調整制御時期として、Ｎ２（例えば、１６０枚／Ａ４）を超えた直後としている。

一方、「フォトモード」は相対的に現像剤の消費量が多いため、通常濃度調整制御時期として、Ｍ１（例えば、１０枚／Ａ４）を超えた後のジョブ終了時とし、強制濃度調整制御時期として、Ｍ２（例えば、３０枚／Ａ４）を超えた直後としている。

この濃度調整時期設定情報（濃度調整実施枚数情報）は、前記画像形成処理状況監視部１１２に送出される。このため、画像形成処理状況監視部１１２では、濃度調整実施間隔設定部１４０から送出された情報に基づいて、濃度調整制御部１１４へ濃度調整指示を出力する。

さらに、本実施の形態では、前記画像モード選択スイッチ１０７の操作で、「ノーマルモード」から「フォトモード」に切り替えられた直後では、前記濃度調整制御時期に無関係に、前記濃度調整制御部１１４に対して、直接的、かつ強制的に濃度調整制御を実行するように指示する（図６（Ａ）及び（Ｂ）の符号Ａ参照）。この「フォトモード」に切り替えられた直後という定義は、図６（Ｂ）の符号Ｂに示される如く、電源オンのときに、「フォトモード」が選択されている場合を含む。

また、補給分割数設定部１４２では、現像剤を補給するときの分割枚数を設定する。すなわち、「ノーマルモード」は相対的に現像剤の消費量が少ないため、極端な現像剤の増減を回避するべく、分割枚数として、Ｎ３（例えば、３０枚／Ａ４）としている。

一方、「フォトモード」は相対的に現像剤の消費量が多いため、安定した現像剤の供給を図るべく、分割枚数として、Ｍ３（例えば、１枚／Ａ４）としている。なお、分割数が１とは、分割していないことになるが、言い換えれば、分母が１であり、補給量を１で割ったことを意味するため、分割の範疇である。

この分割枚数情報（補給分割情報）は、前記補給動作パターン計画構築部１２６に送出される。このため、補給動作パターン計画構築部１２６では、補給分割数設定部１４２から送出された情報に基づいて、補給動作パターンが構築される。

以下に、本実施形態の作用を説明する。

まず、本実施形態に係る画像形成装置１０における、記録媒体Ｐへ画像を形成する画像形成動作について説明する。

本実施形態に係る画像形成装置１０では、収容部１２から送出ロール４６によって送り出された記録媒体Ｐが、複数の搬送ロール５０によって第２転写位置Ｔ２へ送り込まれる。

一方、画像形成ユニット２２Ｙ〜２２Ｋでは、帯電ロール２３によって帯電した感光体３２が、露光装置３６によって露光されて感光体３２に静電潜像が形成される。その静電潜像が現像装置３８によって現像されて感光体３２にトナー画像が形成される。画像形成ユニット２２Ｙ〜２２Ｋで形成された各色のトナー画像は、第１転写位置Ｔ１にて中間転写ベルト２４に重ねられて、カラー画像が形成される。そして、中間転写ベルト２４に形成されたカラー画像が、第２転写位置Ｔ２にて記録媒体Ｐへ転写される。

トナー画像が転写された記録媒体Ｐは、定着装置４０へ搬送され、転写されたトナー画像が定着装置４０により定着される。記録媒体Ｐの片面へのみ画像を形成する場合は、トナー画像が定着された後、記録媒体Ｐは排出ロール５２により排出部１８へ排出される。

記録媒体Ｐの両面へ画像を形成する場合には、片面に画像が形成された後、記録媒体Ｐは、排出ロール５２でスイッチバックされ、反転して反転搬送路３７へ送り込まれる。さらに、反転搬送路３７から再び第２転写位置Ｔ２へ送り込まれ、画像が記録されていない反対面に、上記と同様に画像が形成され、記録媒体Ｐの両面へ画像が形成され、排出ロール５２により排出部１８へ排出される。以上のように、一連の画像形成動作が行われる。

ここで、本実施の形態では、画像モード選択スイッチ１０７によって、「ノーマルモード」又は「フォトモード」の何れかが選択可能である。

「ノーマルモード」は相対的に現像剤の消費量が少なく、「フォトモード」は相対的に現像剤の消費量が多いため、濃度調整制御実行時期、並びに、現像剤補給分割数において、それぞれに適した設定変更を行うようにした。

図７は、本実施の形態に係る濃度調整時期、現像剤補給分割数設定制御ルーチンのフローチャートである。

ステップ２５０では、画像モード選択スイッチ１０７の状態を判別し、次いでステップ２５２へ移行する。このステップ２５２でノーマルモードであると判定された場合は、ステップ２５４へ移行し、フォトモードであると判定された場合は、ステップ２５６へ移行する。

ステップ２５６では、「フォトモード」に切り替えられた直後か否かが判断され、否定判定された場合は、ステップ２５８へ移行する。ステップ２５８では、電源オン直後か否かが判断される。

前記ステップ２５６で肯定判定、或いは、ステップ２５８で肯定判定された場合は、ステップ２６０へ移行して、濃度調整制御部１１４に対し、強制的に濃度調整制御の実行を指示して、ステップ２６２へ移行する。また、ステップ２５８で否定判定された場合は、このルーチンは終了する。

すなわち、「フォトモード」において、モード切替直後又は電源オン直後の場合、強制的に能動調整制御の実行を指示し、何れも該当しない場合は、現状の設定（すなわち、「フォトモード」の設定）を維持する。

前記ステップ２５４では、「ノーマルモード」用の濃度調整制御実行時期を設定する。

具体的には、「ノーマルモード」は相対的に現像剤の消費量が少ないため、通常濃度調整制御時期として、Ｎ１（例えば、３５枚／Ａ４）を超えた後のジョブ終了時、強制濃度調整制御時期として、Ｎ２（例えば、１６０枚／Ａ４）を超えた直後に設定する。

次のステップ２６４では、「ノーマルモード」用の現像剤補給分割数を設定し、このルーチンは終了する。

具体的には、「ノーマルモード」は相対的に現像剤の消費量が少ないため、極端な現像剤の増減を回避するべく、分割枚数として、Ｎ３（例えば、３０枚／Ａ４）に設定する。

一方、ステップ２６２では、「フォトモード」用の濃度調整制御実行時期を設定する。

具体的には、「フォトモード」は相対的に現像剤の消費量が多いため、通常濃度調整制御時期として、Ｍ１（例えば、１０枚／Ａ４）を超えた後のジョブ終了時、強制濃度調整制御時期として、Ｍ２（例えば、３０枚／Ａ４）を超えた直後に設定する。

次のステップ２６６では、「フォトモード」用の現像剤補給分割数を設定し、このルーチンは終了する。

具体的には、「フォトモード」は相対的に現像剤の消費量が多いため、安定した現像剤の供給を図るべく、分割枚数として、Ｍ３（例えば、１枚／Ａ４）に設定する。

なお、本実施の形態では、画像モード選択スイッチ１０７を設け、ユーザーの操作によって「ノーマルモード」又は「フォトモード」を選択するようにしたが、例えば、画像形成処理前に画像情報を解析して、自動的に「ノーマルモード」又は「フォトモード」に切り替えるようにしてもよい。

１０ 画像形成装置
１１ 画像形成装置本体
１２ 収容部
１４ 画像形成部（ＩＯＴ）
１６ 搬送部
１８ 排出部
２０ 画像形成制御部２０（ＭＣＵ）
２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋ 画像形成ユニット
２４ 中間転写ベルト
２６ 第１転写ロール
２８ 第２転写ロール
２３ 帯電ロール
３２ 感光体
３６ 露光装置
３７ 反転搬送路
３８ 現像装置
３８Ａ 筐体
３８Ｂ 現像剤供給体
３８Ｃ 搬送部材
４０ 定着装置
４２、４３、４４、４５ 巻掛ロール
４６ 送出ロール
４８ 搬送路
５０ 搬送ロール
５２ 排出ロール
５８ 搬送管
５６ 開閉部
６０ 現像剤収容容器（トナーカートリッジ）
８０ 装着部
１０２Ａ（１０２） 第１のモータ
１０２Ｂ（１０２） 第２のモータ
１０４ 駆動力切替機構部
１００Ｋ（１００） Ｋ色用の搬送機構部
１００Ｃ（１００） Ｃ色用の搬送機構部
１００Ｙ（１００） Ｙ色用の搬送機構部
１００Ｍ（１００） Ｍ色用の搬送機構部
１０８Ａ、１０８Ｂ 駆動ドライバ
１１０ 駆動制御対象選択部
１１２ 画像形成処理状況監視部
１１４ 濃度調整制御部
１１６ 補給実行可否判定部
１１８ 基準色画像（パッチ）形成指示部
１２０ 基準色画像（パッチ）濃度演算部
１２２ 補給量バッファ
１２２Ｋ Ｋ色現像剤補給量蓄積部
１２２Ｃ Ｃ色現像剤補給量蓄積部
１２２Ｙ Ｙ色現像剤補給量蓄積部
１２２Ｍ Ｍ色現像剤補給量蓄積部
１２４ 補給量−補給単位換算部
１２６ 補給動作パターン計画構築部
１４０ 濃度調整実施間隔設定部
１４２ 補給分割数設定部
Ｐ 記録媒体
Ｔ１ 第１転写位置
Ｔ２ 第２転写位置

Claims (6)

1. 現像剤が貯留された現像剤貯留部と、
   予め定められた画像形成処理量に達した時点で、画像濃度に基づく現像剤の補給量を決定する画像濃度調整制御を実行する実行手段と、
   前記画像濃度調整制御により決定した前記現像剤の補給量に基づいて、当該現像剤を複数の回数に分割して補給する通常補給手段と、
   画像処理される画像の、少なくとも画像密度に基づいて分類された画像処理モードを選択する選択手段と、
   予め定めたしきい値以上の画像密度である高密度画像モードが選択された場合、前記しきい値未満の画像密度である低密度画像モードが選択されたときよりも少ない回数に分割して、補給を完了させる特別補給手段とを有し、
   前記通常補給手段及び前記特別補給手段の何れにおいても、分割したときの補給量を、予め定めた供給量単位の単位数に換算すると共に、複数の単位数毎に一旦休止して再開することを繰り返すように補給する現像剤補給装置。
2. 現像剤が貯留された現像剤貯留部と、
   予め定められた画像形成処理量に達した時点で、画像濃度に基づく現像剤の補給量を決定する画像濃度調整制御を実行する実行手段と、
   前記画像濃度調整制御により決定した前記現像剤の補給量に基づいて、当該現像剤を複数の回数に分割して補給する通常補給手段と、
   画像処理される画像の、少なくとも画像密度に基づいて分類された画像処理モードを選択する選択手段と、
   予め定めたしきい値以上の画像密度である高密度画像モードが選択された場合、前記予め定められた画像形成処理量よりも少ない処理量に達した時点で、前記画像濃度調整制御を実行する強制実行手段と、
   予め定めたしきい値以上の画像密度である高密度画像モードが選択された場合、前記しきい値未満の画像密度である低密度画像モードが選択されたときよりも少ない回数に分割して、補給を完了させる特別補給手段とを有し、
   前記通常補給手段及び前記特別補給手段の何れにおいても、分割したときの補給量を、予め定めた供給量単位の単位数に換算すると共に、複数の単位数毎に一旦休止して再開することを繰り返すように補給する現像剤補給装置。
3. 前記選択手段により、前記低密度画像モードから高密度画像モードに切り替えられたとき、前記画像濃度調整制御を強制的に実行する請求項１又は請求項２記載の現像剤補給装置。
4. 電源が投入された直後に、前記選択手段により前記高密度画像モードが選択されていた場合は、前記画像濃度調整制御を強制的に実行する請求項１〜請求項３の何れか１項記載の現像剤補給装置。
5. 単一の駆動源で複数色の現像剤を補給する機構を備えた、前記請求項１〜請求項４の何れか１項記載の現像剤補給装置と、
   画像情報に基づいて複数の基準色に分類された静電潜像を形成し、複数の基準色の現像剤によってそれぞれの前記静電潜像を現像し、直接或いは中間転写体を介して記憶媒体に現像された画像を重ねて転写することでフルカラー画像を形成する画像形成部と、
   を有する画像処理装置。
6. コンピュータに、
   予め定められた画像形成処理量に達した時点で、画像濃度に基づく現像剤の補給量を決定する画像濃度調整制御を実行し、
   前記画像濃度調整制御により決定した前記現像剤の補給量に基づいて、当該現像剤を予め定めた回数に分割して補給し、
   予め定めたしきい値以上の画像密度である高密度画像モードが選択された場合、前記予め定められた画像形成処理量よりも少ない処理量に達した時点で、前記画像濃度調整制御を実行し、かつ、前記しきい値未満の画像密度である低密度画像モードが選択されたときよりも少ない回数に分割して、補給を完了させると共に、
   前記低密度画像モード及び前記高密度画像モードの何れにおいても、分割したときの補給量を、予め定めた供給量単位の単位数に換算すると共に、複数の単位数毎に一旦休止して再開することを繰り返すように補給する、
   ことを実行させる現像剤補給制御プログラム。

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