JP6582775B2 - 画像形成装置および画像形成方法 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置、画像形成方法に関する。

電子写真方式を用いた複写機、プリンタ等の画像形成装置では、例えばドラム状に形成された感光体を一様に帯電し、この感光体を画像情報に基づいて制御された光で露光して感光体上に静電潜像を形成する。そして、現像装置によってこの静電潜像をトナーによる可視像（トナー像）とする（以後、「現像する」と表記する）。更にこのトナー像を記録材に転写し、これを定着装置によって定着して画像形成している。

特許文献１には、トナー及びキャリアからなる２成分現像剤を撹拌する撹拌手段と、撹拌手段によって撹拌される２成分現像剤のトナー濃度を検出するトナー濃度検出手段と、トナー濃度検出手段の検出出力に基づいてトナー補給装置から供給されるトナーのトナー量を供給制御するトナー濃度制御手段とを備えた現像装置によって、像担持体上の潜像を顕在化する像形成装置において、トナー像濃度制御手段は、トナー濃度検出手段の検出出力が適正濃度レベルよりも低濃度レベルを示すとき、トナー補給装置から現像装置にトナーを供給させる処理と、像形成動作を休止させる状況を確保して撹拌手段を駆動する処理とを、トナー濃度検出手段の検出出力が適正濃度レベルを示すまで実行することを特徴とするものが開示されている。
また特許文献２には、トナー容器の交換時には画像形成動作を禁止する画像形成装置において、次に現像部で現像される画像のドット数を測定する現像画像ドット数測定手段と、トナー容器の交換後における画像形成動作禁止時間中に現像画像ドット数測定手段の測定値から次に現像部で現像される画像のドット数が所定の値以下である場合に画像形成動作を可能とする動作可能化手段とを備えたものが開示されている。

特開昭６３−８７７０号公報 特開平１０−１０９２９号公報

画像形成装置は、画像形成に必要なトナーが不足すると画像濃度が低下するため、トナーに不足が生じた場合は、画像形成動作を中断し、トナーを収容するトナーカートリッジの交換をユーザに促すことが従来から行われている。そしてトナーカートリッジの交換後は、画像濃度が十分に復帰したことが確認されるまでトナー供給動作を行い、その後に画像形成動作を開始するのが一般的である。
しかしながらユーザによっては、画像濃度が薄くても印刷物を早く受け取りたい場合がある。また出力する画像が文字等を主とする場合、画像濃度が薄くても目立たず、許容できる場合がある。
本発明は、ユーザの要求に応じて、画像の形成を開始する時期を選択できる画像形成装置等を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、トナー像を形成するトナー像形成手段と、前記トナー像形成手段でトナー像の形成を開始する時期についての条件を、トナーを収容するトナー収容手段の交換後にユーザに対し選択させる選択手段と、トナー特性に関する情報として、前記トナー収容手段内の容積に対するトナーの体積の比を取得するトナー特性取得手段と、前記トナー像形成手段へのトナーの供給量が充足するまでの時間を、前記トナー収容手段内の容積に対するトナーの体積の比、および前記トナー像形成手段へトナーの供給を開始してからの時間とトナーの供給量との関係を基に予測する予測手段と、選択された条件および前記トナー像形成手段へのトナーの供給量が充足するまでの時間に従い、前記トナー像形成手段でのトナー像の形成を実行する実行手段と、を備えることを特徴とする画像形成装置である。
請求項２に記載の発明は、前記トナー特性に関する情報を基に予測され、前記トナー像形成手段へのトナーの供給量が充足するまでの時間をユーザに対し表示する表示手段をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置である。
請求項３に記載の発明は、前記予測手段は、前記トナー像形成手段へのトナーの供給量が充足するまでの時間を、トナー濃度の不足量をさらに加味して予測することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置である。
請求項４に記載の発明は、前記選択手段は、前記トナー像形成手段へのトナーの供給量が充足しない場合でも、トナーが当該トナー像形成手段に供給され始めたときは、トナー像の形成を開始する場合をユーザが選択できるようにすることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の画像形成装置である。
請求項５に記載の発明は、前記選択手段は、前記トナー像形成手段へのトナーの供給量が充足しない場合でも、当該トナー像形成手段でのトナーの使用量が画像密度との関係で足りるときは、トナー像の形成を開始する場合をユーザが選択できるようにすることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の画像形成装置である。
請求項６に記載の発明は、前記トナー特性に関する情報として、トナーを収容するトナー収容手段内のトナー重量、当該トナー収容手段にトナーを収容した日付、前記画像形成装置内の温度および当該画像形成装置内の湿度のうち少なくとも１つをさらに加味することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の画像形成装置である。
請求項７に記載の発明は、トナー像を形成するトナー像形成手段でトナー像の形成を開始する時期についての条件を、トナーを収容するトナー収容手段の交換後にユーザに対し選択させ、トナー特性に関する情報として、前記トナー収容手段内の容積に対するトナーの体積の比を取得し、前記トナー像形成手段へのトナーの供給量が充足するまでの時間を、前記トナー収容手段内の容積に対するトナーの体積の比、および前記トナー像形成手段へトナーの供給を開始してからの時間とトナーの供給量との関係を基に予測し、選択された条件および前記トナー像形成手段へのトナーの供給量が充足するまでの時間に従い、前記トナー像形成手段でのトナー像の形成を実行することを特徴とする画像形成方法である。
請求項８に記載の発明は、前記トナー像形成手段へのトナーの供給量が充足するまでの時間をユーザに対し表示することをさらに行うことを特徴とする請求項７に記載の画像形成方法である。

請求項１の発明によれば、ユーザの要求に応じて、画像の形成を開始する時期を選択できる画像形成装置を提供することができる。また、トナー像形成手段へのトナーの供給量が充足するまでの時間をより容易に予測することができる。
請求項２の発明によれば、画像の形成を開始する時期を選択する際に、重要な判断情報を提示することができる。
請求項３の発明によれば、トナー像形成手段へのトナーの供給量が充足するまでの時間をより正確に予測することができる。
請求項４の発明によれば、トナー像形成手段へのトナーの供給量が充足するまでの時間を経過しなくても、画像の形成を開始することができる。
請求項５の発明によれば、トナー像形成手段へのトナーの供給量が充足するまでの時間を経過しない状態で画像の形成を開始しても、トナー濃度が薄くなりにくい。
請求項６の発明によれば、トナー特性に関する情報として、より適切なものを使用することができる。
請求項７の発明によれば、ユーザの要求に応じて、画像の形成を開始する時期を選択できる画像形成方法を提供することができる。また、トナー像形成手段へのトナーの供給量が充足するまでの時間をより容易に予測することができる。
請求項８の発明によれば、画像の形成を開始する時期を選択する際に、重要な判断情報を提示することができる。

本実施の形態の画像形成装置の概要を示す図である。 現像器の側部断面図を示している。 図２をＩＩＩ方向から見た現像器の上面図を示している。 トナーカートリッジと画像形成ユニットの現像器との距離がより近い画像形成装置と、より遠い画像形成装置とで、単位時間当たりのトナーの供給量を比較した図である。 （ａ）は、トナーカートリッジ内のトナー収容量がより多い場合と、より少ない場合で、トナーカートリッジ内におけるトナーの分布を示した図である。（ｂ）は、ＣａｓｅＡ〜ＣａｓｅＤにおいて、単位時間当たりのトナーの供給量を比較した図である。 制御部の機能構成例を示したブロック図である。 トナーが空になったときにＵＩに表示される画面の一例を示した図である。 トナーカートリッジの交換を行った後に、ＵＩに表示される画面の一例を示した図である。 トナーカートリッジの交換を行った後に、トナーの供給を開始してからの経過時間とトナーの供給量との関係を示した図である。 （ａ）〜（ｃ）は、実際にリカバリ時間の予測を行った例を示している。 トナーカートリッジの交換を行った後に、トナーの供給を開始してからの経過時間と画像の形成を開始可能な画像密度との関係を示した図である。 制御部の通常動作について説明したフローチャートである。 制御部のリカバリ動作について説明したフローチャートである。 制御部のリカバリ動作について説明したフローチャートである。 制御部のリカバリ動作について説明したフローチャートである。 制御部のリカバリ動作について説明したフローチャートである。 トナー濃度を検知するセンサを備える現像器の例を示した図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。

＜画像形成装置の全体構成の説明＞
図１は、本実施の形態の画像形成装置１の概要を示す図である。
この画像形成装置１は、例えば電子写真方式にて各色成分のトナー像を形成するトナー像形成手段の一例である複数（本実施の形態では４つ）の画像形成ユニット１０（具体的には１０Ｙ（イエロー）、１０Ｍ（マゼンタ）、１０Ｃ（シアン）、１０Ｋ（ブラック））を備える。また、この画像形成装置１は、各画像形成ユニット１０で形成された各色成分トナー像を順次転写（一次転写）保持させる中間転写ベルト２０を具備する。さらに、この画像形成装置１は、中間転写ベルト２０に転写されたトナー像を用紙（記録材）Ｐに一括転写（二次転写）させる二次転写装置３０を備える。さらにまた、この画像形成装置１は、二次転写されたトナー像を用紙Ｐ上に定着させる定着装置５０、および画像形成装置１の各機構部を制御する制御手段の一例である制御部６０を有している。

各画像形成ユニット１０（１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ）は、使用されるトナーの色を除き、同じ構成を有している。そこで、イエローの画像形成ユニット１０Ｙを例に説明を行う。イエローの画像形成ユニット１０Ｙは、図示しない感光層を有し、矢印Ａ方向に回転可能に配設され、像を保持する感光体ドラム１１を具備している。この感光体ドラム１１の周囲には、帯電ロール１２、露光部１３、現像器１４、一次転写ロール１５、およびドラムクリーナ１６が配設される。また画像形成ユニット１０Ｙには、濃度検出センサ１７が配置されている。濃度検出センサ１７は、現像器１４の感光体ドラム１１回転方向下流側に、現像器１４と隣接して配置されており、感光体ドラム１１上に形成されたイエローのトナー像を読み取って、その濃度を検知する。

このうち、帯電ロール１２は、感光体ドラム１１の表面を帯電させ、感光体ドラム１１に接触配置される回転体である。そして図示しない帯電電源に接続される。この帯電電源は、帯電ロール１２に対し予め定められた周波数の交流帯電バイアスを重畳した負極性の直流帯電バイアスを供給する。
露光部１３は、帯電ロール１２により帯電した感光体ドラム１１の表面を露光して静電潜像を形成する。露光部１３は、帯電ロール１２によって帯電された感光体ドラム１１に、レーザ光Ｂｍによって静電潜像を書き込む。現像器１４は、対応する色成分トナー（イエローの画像形成ユニット１０Ｙではイエローのトナー）を収容し、このトナーによって感光体ドラム１１上の静電潜像を現像する。なおこのトナーは、トナーを収容するトナー収容手段の一例である図示しないトナーカートリッジより、図示しないトナー補給モータを駆動することで現像器１４に供給される。一次転写ロール１５は、感光体ドラム１１上に形成されたトナー像を中間転写ベルト２０に一次転写する。ドラムクリーナ１６は、一次転写後の感光体ドラム１１上の残留物（トナー等）を除去する。なお現像器１４には予め定められた現像バイアスを印加するための図示しない現像バイアス電源が、一次転写ロール１５には予め定められた転写バイアスを印加するための図示しない転写バイアス電源が、それぞれ接続されている。

中間転写ベルト２０は、複数（本実施の形態では５つ）の支持ロールに回転可能に張架支持される。これらの支持ロールのうち、駆動ロール２１は、中間転写ベルト２０を張架するとともに中間転写ベルト２０を駆動して矢印Ｂ方向に回転させる。また、張架ロール２２および張架ロール２５は、中間転写ベルト２０を張架するとともに駆動ロール２１によって駆動される中間転写ベルト２０に従がって回転する。補正ロール２３は、中間転写ベルト２０を張架するとともに中間転写ベルト２０の搬送方向に直交する方向の蛇行を規制するステアリングロール（軸方向一端部を支点として傾動自在に配設される）として機能する。さらに、バックアップロール２４は、中間転写ベルト２０を張架するとともに後述する二次転写装置３０の構成部材として機能する。
また、中間転写ベルト２０を挟んで駆動ロール２１と対向する部位には、二次転写後の中間転写ベルト２０上の残留物（トナー等）を除去するベルトクリーナ２６が配設されている。

二次転写装置３０は、中間転写ベルト２０のトナー像保持面側に圧接配置される二次転写ロール３１と、中間転写ベルト２０の裏面側に配置されて二次転写ロール３１の対向電極をなすバックアップロール２４とを備えている。このバックアップロール２４には、トナーの帯電極性と同極性の二次転写バイアスを印加する給電ロール３２が接触して配置されている。一方、二次転写ロール３１は接地されている。

また、用紙搬送系は、用紙トレイ４０、搬送ロール４１、レジストレーションロール４２、搬送ベルト４３、および排出ロール４４を備える。用紙搬送系では、用紙トレイ４０に積載された用紙Ｐを搬送ロール４１にて搬送した後、レジストレーションロール４２で一旦停止させ、その後予め定められたタイミングで二次転写装置３０の二次転写位置へと送り込む。また、二次転写後の用紙Ｐを、搬送ベルト４３を介して定着装置５０へと搬送し、定着装置５０から排出された用紙Ｐを排出ロール４４によって機外へと送り出す。

次に、この画像形成装置１の基本的な作像プロセスについて説明する。今、図示しないスタートスイッチがオン操作されると、予め定められた作像プロセスが実行される。具体的に述べると、例えばこの画像形成装置１をプリンタとして構成する場合には、ＰＣ（パーソナルコンピュータ）等、外部から入力されるデジタル画像信号をメモリに一時的に蓄積する。そして、メモリに蓄積されている４色（Ｙ（イエロー）色、Ｍ（マゼンタ）色、Ｃ（シアン）色、Ｋ（ブラック）色）のデジタル画像信号に基づいて各色のトナー像形成を行う。すなわち、各色のデジタル画像信号に応じて各画像形成ユニット１０（具体的には１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ）をそれぞれ駆動する。次に、各画像形成ユニット１０では、帯電ロール１２により帯電された感光体ドラム１１に、露光部１３によりデジタル画像信号に応じたレーザ光Ｂｍを照射することで、静電潜像を形成する。そして、感光体ドラム１１に形成された静電潜像を現像器１４により現像し、各色のトナー像を形成させる。なお、この画像形成装置１を複写機として構成する場合には、図示しない原稿台にセットされる原稿をスキャナで読み取り、得られた読み取り信号を処理回路によりデジタル画像信号に変換した後、上記と同様にして各色のトナー像の形成を行うようにすればよい。

その後、各感光体ドラム１１上に形成されたトナー像は、感光体ドラム１１と中間転写ベルト２０とが接する一次転写位置で、一次転写ロール１５によって中間転写ベルト２０の表面に順次一次転写される。一方、一次転写後に感光体ドラム１１上に残存するトナーは、ドラムクリーナ１６によってクリーニングされる。

このようにして中間転写ベルト２０に一次転写されたトナー像は中間転写ベルト２０上で重ね合わされ、中間転写ベルト２０の回転に伴って二次転写位置へと搬送される。一方、用紙Ｐは予め定められたタイミングで二次転写位置へと搬送され、バックアップロール２４に対して二次転写ロール３１が用紙Ｐを挟持する。

そして、二次転写位置において、二次転写ロール３１とバックアップロール２４との間に形成される転写電界の作用で、中間転写ベルト２０上に保持されたトナー像が用紙Ｐに二次転写される。トナー像が転写された用紙Ｐは、搬送ベルト４３により定着装置５０へと搬送される。定着装置５０では、用紙Ｐ上のトナー像が加熱・加圧定着され、その後、機外に設けられた排紙トレイ（図示せず）に送り出される。一方、二次転写後に中間転写ベルト２０に残存するトナーは、ベルトクリーナ２６によってクリーニングされる。

＜現像剤の説明＞
次に、本実施の形態で用いられるトナーを含む現像剤について詳細に説明する。
本実施の形態で用いられる現像剤は、磁性を有する磁性体であるキャリアと、イエロー色、マゼンタ色、シアン色、あるいはブラック色に着色された非磁性体であるトナーとを含んでいる。また、現像剤には、感光体ドラム１１（図１参照）とドラムクリーナ１６（図１参照）との間に働く摩擦力を低減し、感光体ドラム１１に設けられた感光層の摩耗を抑制するクリーニング助剤（助剤）も含まれている。さらに、現像剤には、外添剤が予め定められた量添加されている。

本実施の形態の現像剤では、キャリアとしては、例えば、平均粒径が約３５μｍのフェライトビーズが用いられる。また、クリーニング助剤としては、ほぼ無色透明であるステアリン酸亜鉛を用いることができる。このステアリン酸亜鉛は、トナーとは逆極性の帯電極性（本実施の形態では正極性）を有している。なお、現像剤中におけるクリーニング助剤の含有量は、例えば、約０.５％である。さらに、外添剤としては、シリカおよびチタニア等の無機微粒子が用いられる。

＜現像器の説明＞
次に、現像器１４について詳細に説明する。
図２は、現像器１４の側部断面図を示しており、図３は図２をＩＩＩ方向から見た現像器１４の上面図を示している。
現像器１４は、感光体ドラム１１に対向する開口部（現像用開口）を有し、かつ内部にはトナーおよびキャリアを含む現像剤（図示せず）が収容される現像ハウジング７１と、この現像ハウジング７１の開口部に面した箇所に配設され、感光体ドラム１１と対向して回転するように配され、静電潜像を現像してトナー像を形成する現像ロール７３とを備えている。また、現像ハウジング７１内であって、感光体ドラム１１からみて現像ロール７３の背面下側には、感光体ドラム１１の軸方向とほぼ平行に配設され、現像ロール７３に現像剤を搬送する一対のスクリューオーガー７４、７５が設けられている。なお、以下の説明では、現像ロール７３から遠い側にあるスクリューオーガー７４を第１のスクリューオーガー７４、現像ロール７３に近い側にあるスクリューオーガー７５を第２のスクリューオーガー７５と呼ぶ。また、第１のスクリューオーガー７４と、第２のスクリューオーガー７５の間には、これら第１のスクリューオーガー７４、第２のスクリューオーガー７５を仕切る仕切り壁７１ａが設けられている。この仕切り壁７１ａは、現像ハウジング７１と一体的に形成されている。また、現像ロール７３の上側には、現像ロール７３と予め定められた距離をもって配設され、現像ロール７３上の現像剤層厚さを規制するトリマ７９が設けられている。

ここで、現像ロール７３は、回転可能に配設される現像スリーブ７６と、現像スリーブ７６の内側に固定的に配設されると共に、内部に複数の磁極が配列される磁石ロール７７とを有している。現像スリーブ７６は、図示しないモータにより矢印方向に回転駆動されるようになっており、感光体ドラム１１と対向する現像位置において感光体ドラム１１と同方向に回転するようになっている。また、現像スリーブ７６は、例えばアルミニウム等の金属にて構成されており、交流を重畳した直流バイアスからなる現像バイアスを印加する図示しない現像バイアス電源が接続されている。

磁石ロール７７には、その外周面に沿って５極の磁極Ｎ１〜Ｎ３およびＳ１〜Ｓ２が形成されている。ここで、磁極Ｎ２（ピックアップ極）は、第２のスクリューオーガー７５によって攪拌搬送される現像剤を現像スリーブ７６上に吸着する機能を有している。磁極Ｓ２（トリミング極）は、現像スリーブ７６の外周面に現像剤層を形成する機能を有している。また、磁極Ｎ１（搬送極）は、現像スリーブ７６上に吸着された現像剤を現像スリーブ７６の回転に伴って搬送する。さらに、磁極Ｓ１（現像極）は、現像スリーブ７６上に吸着される現像剤を搬送すると共に、感光体ドラム１１と対向する現像領域における現像剤の穂立ちを形成する機能を有している。そして、磁極Ｎ３（ピックオフ極）は、隣接する磁極Ｎ２（ピックアップ極）と共に反発磁界を形成し、現像スリーブ７６上に吸着された現像剤を現像スリーブ７６から剥離させる機能を有している。

また、第１のスクリューオーガー７４は、図３に示すように、回転軸７４ａとその外周に螺旋状に取り付けられる羽根７４ｂとを有しており、図中右側に向けて現像剤を搬送するようになっている。一方、第２のスクリューオーガー７５も、回転軸７５ａとその外周に螺旋状に取り付けられる羽根７５ｂとを有しており、図中左側に向けて現像剤を搬送するようになっている。なお、第１のスクリューオーガー７４の回転軸７４ａおよび第２のスクリューオーガー７５の回転軸７５ａは、現像ハウジング７１に回転可能に支持されており、一方の端部は現像ハウジング７１よりも外部に突出して配置されている。そして、図示しない駆動機構によってこれら第１のスクリューオーガー７４および第２のスクリューオーガー７５が回転駆動されている。

さらに、現像ハウジング７１の軸方向両端側には、仕切り壁７１ａが存在しないことにより、第１のスクリューオーガー７４と第２のスクリューオーガー７５との間で現像剤を受け渡すための連絡口７８（具体的には７８ａ、７８ｂ）が設けられている。ここで、第１のスクリューオーガー７４の現像剤搬送方向下流側すなわち連絡口７８ａ側には、羽根７４ｂよりもピッチが短く且つ羽根７４ｂとは逆向きの羽根７４ｃが形成されており、第１のスクリューオーガー７４によって搬送されてきた現像剤を連絡口７８ａに向けて送り込めるようになっている。一方、第２のスクリューオーガー７５の現像剤搬送方向下流側すなわち連絡口７８ｂ側には、羽根７５ｂよりもピッチが短く且つ羽根７５ｂとは逆向きの羽根７５ｃが形成されており、第２のスクリューオーガー７５によって搬送されてきた現像剤を連絡口７８ｂに向けて送り込めるようになっている。

そして、現像剤搬送方向下流側であって、現像剤を貯留する現像剤ボトル（図示せず）から供給される新たな現像剤を現像器１４内に供給するための現像剤補給口８２が形成されている。
さらに、現像剤補給口８２よりも現像剤搬送方向下流側には、現像器１４内で古くなった現像剤を現像器１４の外部に一定の割合で排出するための現像剤排出口８３が形成されている。

＜現像器の動作の説明＞
次に、現像器１４の基本的な動作について説明する。
現像剤は、回転駆動される第１のスクリューオーガー７４および第２のスクリューオーガー７５により、現像ハウジング７１内を攪拌されながら循環搬送される。この攪拌動作により、現像剤を構成するキャリアおよびトナーは互いに摩擦され、トナーは摩擦により負極性に帯電する。また、キャリアやクリーニング助剤は摩擦により正極性に帯電する。そして、攪拌搬送される現像剤が現像ロール７３との対向部に搬送されると、磁石ロール７７に設けられた磁極Ｎ１の磁力により、現像剤の一部が現像ロール７３側に転移し、回転駆動される現像スリーブ７６の回転に伴って搬送されていく。

また現像スリーブ７６により搬送される現像剤層がトリマ７９を通過する際に、現像剤層の厚さは予め定められた厚さに規制され、予め定められた搬送量となって感光体ドラム１１と対向する現像ハウジング７１の開口部に運ばれる。なお、トリマ７９の部分を通過できなかった現像剤は、重力によって現像ハウジング７１内に戻される。

現像ロール７３の表面にある現像スリーブ７６には、現像スリーブ７６を予め定められた電位にする図示しない現像バイアス電源が接続されている。そして現像バイアス電源は、予め定められた現像バイアスを印加する。これにより、感光体ドラム１１と最近接する現像領域において、現像スリーブ７６上の現像剤層より感光体ドラム１１上の潜像形成領域にトナーが転移し、静電潜像を現像して可視像化する。これがトナー像である。

その後、現像ハウジング７１の開口部を通過し現像を終了した現像剤層は現像スリーブ７６上に保持された状態でさらに搬送される。そして、現像スリーブ７６上の現像剤層は、磁極Ｎ３、Ｎ２間に形成される反発磁界によって現像ロール７３から離脱して現像ハウジング７１内に落下し、再び第１のスクリューオーガー７４および第２のスクリューオーガー７５によって攪拌搬送され、次の現像を待つこととなる。

トナーは消耗品であるため、トナーが不足した場合、形成される画像の濃度が薄くなり、画質が低下する。よってこの場合、画像形成動作を中断しトナーカートリッジの交換を行う必要がある。
一方、最近、画像形成装置は省スペースの観点で画像形成装置のサイズを小さくすることが要求され、画像形成ユニット１０とトナーカートリッジのレイアウト上の制約から、両者の距離が長くならざるを得ない場合がある。

図４は、トナーカートリッジと画像形成ユニット１０の現像器１４との距離がより近い画像形成装置１と、より遠い画像形成装置１とで、単位時間当たりのトナーの供給量を比較した図である。
図４で横軸は、トナー補給モータを駆動しトナーの供給を開始してからの経過時間を表し、縦軸は、単位時間当たりのトナーの供給量を表す。そして点線は、トナーカートリッジと現像器１４との距離がより近い画像形成装置１の場合を示し、実線は、この距離がより遠い画像形成装置１の場合を示している。
図示するようにトナーが供給され始める時間は、点線で示した場合、時間ｔ_１Ｓとなり、実線で示した場合、時間ｔ_２Ｓとなる。この場合、ｔ_１Ｓ＜ｔ_２Ｓであり、点線で示した場合の方が、実線で示した場合よりトナーがより短い時間で供給され始める。さらにトナーの供給量が充足する定常状態に達するまでの時間は、点線で示した場合、時間ｔ_１ｐとなり、実線で示した場合、時間ｔ_２ｐとなる。この場合、ｔ_１ｐ＜ｔ_２ｐであり、点線で示した場合の方が、実線で示した場合よりも短い時間で定常状態に達する。
そしてトナーカートリッジと現像器１４との距離がより遠くなると、これらの時間について、画像形成装置１の機器毎やトナーカートリッジ毎のばらつきも大きくなりやすい。

また別の要求としてユーザの多様なニーズに対応するため、トナーカートリッジに収容されるトナーの量が多いものと少ないものを複数種類用意することも行われている。そして要求毎にトナーカートリッジと画像形成装置１本体の構成を変更するとコストが高くなるので、画像形成装置１本体の構成は変更せず、収容するトナーの量を変えるだけに留めることが望ましい。そのときにトナーの量を少なくすると、トナーカートリッジから現像器１４にトナーが供給されるまでの時間が長くなることがある。

図５（ａ）は、トナーカートリッジ内のトナー収容量がより多い場合と、より少ない場合で、トナーカートリッジ内におけるトナーの分布を示した図である。
このうちＣａｓｅＡは、トナーカートリッジ内のトナー収容量がより多い場合を示している。この場合、トナーは、トナーカートリッジ内をほぼ満たし、トナーの偏りは生じず、ほぼ均一に分布している。
またＣａｓｅＢ〜ＣａｓｅＤは、トナーカートリッジ内のトナー収容量がより少ない場合を示している。このうちＣａｓｅＢは、トナーカートリッジ内でトナーの偏りは生じず、ほぼ均一に分布している場合である。しかしトナーは、トナーカートリッジ内で占める体積が少ないため、偏りが生じる場合がある。ＣａｓｅＣおよびＣａｓｅＤは、このような場合を示している。このうちＣａｓｅＣは、トナーカートリッジ内でトナーが排出口Ｈ付近に集まり、偏りが生じている場合である。またＣａｓｅＤは、トナーカートリッジ内でトナーが排出口Ｈの反対側に集まり、偏りが生じている場合である。

図５（ｂ）は、ＣａｓｅＡ〜ＣａｓｅＤにおいて、単位時間当たりのトナーの供給量を比較した図である。
図５（ｂ）で横軸は、トナー補給モータを駆動しトナーの供給を開始してからの経過時間を表し、縦軸は、実際に供給される単位時間当たりのトナーの供給量を表す。
図示するようにトナーが供給されるまでの時間は、ＣａｓｅＡおよびＣａｓｅＣ（ＣａｓｅＡでは、ｔ_Ａｓ、ＣａｓｅＣでは、ｔ_Ｃｓ）が最も短く、ＣａｓｅＢ（ｔ_Ｂｓ）、ＣａｓｅＤ（ｔ_Ｄｓ）の順となる。
またトナーの供給量が充足する定常状態に達するまでの時間は、ＣａｓｅＡ（ｔ_Ａｐ）、ＣａｓｅＣ（ｔ_Ｃｐ）、ＣａｓｅＢ（ｔ_Ｂｐ）、ＣａｓｅＤ（ｔ_Ｄｐ）の順となる。つまりトナーカートリッジ内のトナーの量を少なくすると、トナーがトナーカートリッジ内で偏りが生じることに起因して、これらの時間にばらつきが生じやすくなる。

そして適切な画像濃度を確保するため、現像器１４におけるトナー像の形成をトナーの供給量が充足する定常状態に達してから行うとすると、想定される中で最も長い時間に合わせる必要がある。よってトナーカートリッジと画像形成ユニット１０の現像器１４との距離がより遠い場合や、トナーカートリッジ内のトナーの量を少なくした場合は、画像形成装置１による画像形成の開始がより遅くなりやすい。その結果、ユーザの待ち時間がより長くなりやすくなる。

一方、トナーの供給量が充足しなくても、画像を形成してかまわない場合がある。これは、トナー像を形成するためのトナーが不足し、画像濃度が薄くなり、画質が低下するが、ユーザがそれを許容できる場合である。例えば、ユーザが急いでおり、画像濃度が薄くなっても、画質より印刷物を早く受け取ることを優先する場合が該当する。また例えば、画像が文字等で主に構成されるときは、画像濃度が薄くなっても、あまり目立たないため、ユーザが問題にしない場合が該当する。

そこで本実施の形態では、画像の形成を開始する時期について、ユーザが、画質を優先させるのか、待ち時間が短い方を優先させるのかにより、ユーザに選択を行わせる。

＜制御部の説明＞
以下、これを実現する制御部６０について説明を行う。
図６は、制御部６０の機能構成例を示したブロック図である。
なお図６では、制御部６０が有する種々の機能のうち本実施の形態に関係するものを選択して図示している。
図示するように制御部６０は、濃度検出センサ１７から出力されるセンサ出力を取得するセンサ出力取得部６１と、センサ出力からトナー濃度を判定するトナー濃度判定部６２と、判定されたトナー濃度からトナーの供給量を算出するトナー供給量算出部６３と、トナーカートリッジの交換後のリカバリ時間を予測するリカバリ時間予測部６４と、ユーザがトナー像の形成を開始するタイミングについての条件を選択したときに、この情報を選択情報として取得する選択情報取得部６５と、印刷ジョブを受け付ける印刷ジョブ受付部６６と、画像形成装置１で印刷ジョブを実行する印刷ジョブ実行部６７と、トナー特性に関する情報を取得するトナー特性取得部６８とを備える。

センサ出力取得部６１は、基準パッチを濃度検出センサ１７が読み取ったときに、濃度検出センサ１７から出力されるセンサ出力を取得する。
基準パッチは、Ｙ色、Ｍ色、Ｃ色、Ｋ色毎に作成されるトナー像であり、Ｙ色、Ｍ色、Ｃ色、Ｋ色のそれぞれについて、例えば、設定濃度が１００％、８０％、６０％、４０％、２０％で作成される。濃度検出センサ１７は、基準パッチを読み取ったときに、基準パッチのトナー濃度に応じたセンサ出力を出力し、これがセンサ出力取得部６１で取得される。

トナー濃度判定部６２は、センサ出力からトナー濃度を算出する。さらにトナー濃度が制御範囲より小さいか否かを判定する。そしてトナー濃度が制御範囲より小さいときは、トナーが空になったと判断し、印刷ジョブ実行部６７に対し、印刷動作を中止させる。さらにトナー濃度判定部６２は、表示情報としてトナーが空になった旨のメッセージやトナーカートリッジの交換をユーザに促すメッセージを出力する。このメッセージは、例えば、画像形成装置１のＵＩ（User Interface）に表示される。このＵＩは、表示手段の一例であり、例えば、タッチパネルにより構成される。

図７は、トナーが空になったときにＵＩに表示される画面の一例を示した図である。
図示する例は、Ｍ色のトナーが空になった場合であり、この場合、「Ｍ色のトナーカートリッジを交換してください。」のメッセージとともに、画像形成装置１内のＭ色トナーカートリッジの位置が示される。

またトナー濃度判定部６２では、トナーカートリッジの交換を行った後に、選択情報取得部６５が取得した選択情報に基づき、トナー像の形成を開始するタイミングを決定する。印刷ジョブ実行部６７では、この決定に基づき画像の形成を開始する。なおこの事項については、後で詳述する。またトナー濃度判定部６２は、画像の形成を開始するときは、トナーが空になった旨のメッセージを解除するための表示情報を出力する。

トナー供給量算出部６３は、トナー濃度判定部６２が算出したトナー濃度を基に、トナーの供給量を算出する。印刷ジョブ実行部６７では、算出された供給量でトナーの供給することで画像の形成が行われる。

リカバリ時間予測部６４は、トナーが空になりトナーカートリッジの交換を行った後に、画像形成ユニット１０へのトナーの供給量が充足するまでの時間を予測する予測手段の一例である。この時間は、図４で説明したトナーの供給量が定常状態に達するまでの時間である。またトナーの供給量が通常の状態に戻るまでの時間であると言うこともできる。ここでは、この時間を以後、「リカバリ時間」と言うことがある。またリカバリ時間予測部６４は、表示情報としてとしてリカバリ時間を出力する。
詳しくは後述するが、リカバリ時間予測部６４は、リカバリ時間を、トナー特性に関する情報、および画像形成ユニット１０へトナーの供給を開始してからの時間とトナーの供給量との関係を基に予測する。

図８は、トナーカートリッジの交換を行った後に、ＵＩに表示される画面の一例を示した図である。
図示する例では、「画像濃度が復帰するまで２分〜６分かかります。」のメッセージがユーザに対し表示されている。この「２分〜６分」は、上述したリカバリ時間である。さらにこの画面では、ユーザがトナー像の形成を開始するタイミングについての条件を選択させるラジオボタンＲ１〜Ｒ３が表示される。

ユーザが、「画像濃度が復帰するまで待つ」に対応するラジオボタンＲ１を選択した場合、画像濃度が復帰する２分〜６分の時間を待つことをユーザが選択したことを意味する。

またユーザが、「ページ毎に出力可能になり次第出力する（※最初のうちはプリントの間隔が長い場合があります。）」に対応するラジオボタンＲ２を選択した場合、詳しくは後述するが、ユーザは、トナーの供給量が充足しない場合でも、画像形成ユニット１０でのトナーの使用量が画像密度との関係で足りるときは、トナー像の形成を開始する場合をユーザが選択したことを意味する。

さらにユーザが、「すぐにプリントを再開する（※最初のうちは濃度が薄い場合があります。）」に対応するラジオボタンＲ３を選択した場合、トナーの供給量が充足しない場合でも、トナーが画像形成ユニット１０に供給され始めたときは、トナー像の形成を開始する場合をユーザが選択したことを意味する。このとき画像を形成してしばらくはトナーの供給量が不足するため、「（※最初のうちは濃度が薄い場合があります。）」のメッセージを表示している。

なおこの場合、ＵＩは、画像形成ユニット１０でトナー像の形成を開始する時期についての条件を、トナーを収容するトナーカートリッジの交換後にユーザに対し選択させる選択手段であると捉えることもできる。

選択情報取得部６５は、図８に例示した画面で、ユーザがトナー像の形成を開始するタイミングについての条件を選択したときに、この情報を選択情報として取得する。

印刷ジョブ受付部６６は、ユーザから送信された印刷ジョブを受信する。印刷ジョブとは、ユーザからの印刷指示とともに送信される１つのデータ群であり、印刷する画像の内容や、何ページのものを何部印刷するかといった印刷枚数の内容、１枚の用紙に何ページ分印刷するか、片面印刷か両面印刷どちらで印刷するか、といった印刷形態の内容等が含まれる。この印刷ジョブについて、印刷ジョブ受付部６６は、例えば、ネットワークを介して印刷ジョブを受け付ける。ネットワークは、例えば、ＬＡＮ（Local Area Network）やインターネットである。

印刷ジョブ実行部６７は、画像形成装置１の各機構部を動作させ、印刷ジョブを実行し用紙に印刷を行う。
印刷ジョブ実行部６７は、選択情報取得部６５が取得した選択情報に従い、画像の形成を開始する。よって印刷ジョブ実行部６７は、この選択情報に従い画像形成ユニット１０のトナー像の形成を実行する実行手段であると捉えることもできる。

トナー特性取得部６８は、トナー特性に関する情報を取得するトナー特性取得手段の一例である。
トナー特性に関する情報は、ここではトナーカートリッジ内の容積に対するトナーの体積の比、トナーカートリッジにトナーを収容した日付である。

＜リカバリ時間の予測の説明＞
次にリカバリ時間予測部６４がリカバリ時間を予測する方法について説明を行う。
図９は、トナーカートリッジの交換を行った後に、トナーの供給を開始してからの経過時間とトナーの供給量との関係を示した図である。
ここでＣａｓｅ１からＣａｓｅ９に向かうに従い、トナーの供給を開始してから、実際にトナーが供給されるまでの時間はより長くなっていく。さらにＣａｓｅ１からＣａｓｅ９に向かうに従い、トナーの供給量が定常状態に達するまでの時間（リカバリ時間）は、より長くなっていく。なおここで定常状態のトナーの供給量は、３００ｍｇ／ｓである。

そしてトナー特性に関する情報として、トナーカートリッジ内の容積に対するトナーの体積の比と、トナーカートリッジにトナーを収容した日付を利用する場合を考える。この場合、トナーカートリッジ内の容積に対するトナーの体積の比が、より大きい場合を「大容量」とし、中程度の場合を「中容量」とし、より小さい場合を「小容量」としている。またトナーを収容した日付から日数があまり経過していない場合を「通常」とし、日数がかなり経過している場合を「長期在庫」としている。その結果、トナー特性は、「大容量通常」、「大容量長期在庫」、「中容量通常」、「中容量長期在庫」、「小容量通常」、「小容量長期在庫」の６種類に分類できる。

その上で、６種類のトナー特性のそれぞれについて、Ｃａｓｅ１〜Ｃａｓｅ９の何れが適用できるのかを実際に測定を行う。まず「大容量通常」については、図５（ａ）のＣａｓｅＡと同様であり、Ｃａｓｅ１が適用できる。また「小容量通常」については、図５（ａ）のＣａｓｅＢ〜ＣａｓｅＤと同様であり、トナーカートリッジ内でトナーの偏りが生じることがある。その結果、実際にトナーが供給されるまでの時間やトナーの供給量が定常状態に達するまでの時間（リカバリ時間）は、ばらつくことになる。よってこの場合、Ｃａｓｅ１〜Ｃａｓｅ６が適用できる。また「中容量通常」については、「大容量通常」と「小容量通常」との間となるため、Ｃａｓｅ１〜Ｃａｓｅ３が適用できる。

また「長期在庫」のものは、「通常」のものに対して、トナーの粒子が凝集しやすく、そのため実際にトナーが供給されまでの時間やトナーの供給量が定常状態に達するまでの時間（リカバリ時間）は、より長くなりやすい。その結果、「大容量長期在庫」は、Ｃａｓｅ１〜Ｃａｓｅ２が適用される。さらに「中容量長期在庫」は、Ｃａｓｅ１〜Ｃａｓｅ５が適用され、「小容量長期在庫」は、Ｃａｓｅ１〜Ｃａｓｅ９が適用される。
よってトナー特性に応じてＣａｓｅ１〜Ｃａｓｅ９の何れが適用できるのかがわかるため、これによりリカバリ時間を予測すればよい。

図１０（ａ）〜（ｃ）は、実際にリカバリ時間の予測を行った例を示している。
このうち図１０（ａ）は、Ｃａｓｅ１において、トナー濃度判定部６２で算出したトナー濃度が、１％不足していた場合、２％不足していた場合、および３％不足していた場合でリカバリ時間の予測を行った例である。そして１％不足していた場合のトナーの不足量が、１３５０ｍｇであるとする。同様に２％不足していた場合のトナーの不足量が、２７００ｍｇであるとし、３％不足していた場合のトナーの不足量が、４０５０ｍｇであるとする。なお図１０（ａ）では、この場合それぞれを−１３５０、−２７００、−４０５０として図示している。

トナー濃度が、１％不足していた場合、図９のＣａｓｅ１を参照すると、トナーの供給を開始して、３秒後に４ｍｇのトナーが供給される。よってこの時点でのトナーの不足量は、１３５０ｍｇ−４ｍｇ＝１３４６ｍｇとなる。またトナーの供給を開始して、６秒後に１５ｍｇのトナーが供給される。よってこの時点でのトナーの不足量は、１３４６ｍｇ−１５ｍｇ＝１３３１ｍｇとなる。このようにそれぞれの時間毎にトナーの不足量を算出していくと、トナーの供給を開始して、３０秒後にトナーの不足量は０となる。つまりリカバリ時間は、この場合、３０秒であると予測できる。

また同様にしてトナー濃度が、２％不足していた場合、リカバリ時間は、４５秒であり、トナー濃度が、３％不足していた場合、リカバリ時間は、５７秒であると予測できる。

また図１０（ｂ）は、Ｃａｓｅ３において、トナー濃度判定部６２で算出したトナー濃度が、１％不足していた場合、２％不足していた場合、および３％不足していた場合でリカバリ時間の予測を行った例である。
この場合もリカバリ時間の予測方法は、図１０（ａ）と同様である。よってＣａｓｅ３では、トナー濃度が、１％不足していた場合、リカバリ時間は、４５秒であると予測できる。さらにトナー濃度が、２％不足していた場合、リカバリ時間は、６０秒であり、トナー濃度が、３％不足していた場合、リカバリ時間は、７２秒であると予測できる。

また図１０（ｃ）は、Ｃａｓｅ６において、トナー濃度判定部６２で算出したトナー濃度が、１％不足していた場合、２％不足していた場合、および３％不足していた場合でリカバリ時間の予測を行った例である。
Ｃａｓｅ６では、トナー濃度が、１％不足していた場合、リカバリ時間は、６６秒であると予測できる。さらにトナー濃度が、２％不足していた場合、リカバリ時間は、８１秒であり、トナー濃度が、３％不足していた場合、リカバリ時間は、９３秒であると予測できる。

そしてＣａｓｅ１〜Ｃａｓｅ９の何れが適用できるかによりリカバリ時間の幅がわかる。例えば、トナー特性が、「大容量通常」の場合、Ｃａｓｅ１が適用され、トナー濃度が１％不足していたときのリカバリ時間は、３０秒である。また「中容量通常」の場合、Ｃａｓｅ１〜Ｃａｓｅ３が適用され、トナー濃度が１％不足していたときのリカバリ時間は、３０秒〜４５秒である。さらに「小容量通常」の場合、Ｃａｓｅ１〜Ｃａｓｅ６が適用され、トナー濃度が１％不足していたときのリカバリ時間は、３０秒〜６６秒である。

このようにリカバリ時間予測部６４は、リカバリ時間を、トナー特性に関する情報、および画像形成ユニット１０へトナーの供給を開始してからの経過時間とトナーの供給量との関係を基に予測する。また上述した例では、リカバリ時間予測部６４は、リカバリ時間を、トナー濃度の不足量をさらに加味して予測する。

＜「ページ毎に出力可能になり次第出力する」場合の処理の説明＞
次に図８の画面で、ユーザが「ページ毎に出力可能になり次第出力する（※最初のうちはプリントの間隔が長い場合があります。）」に対応するラジオボタンＲ２を選択した場合の処理について説明する。
この場合、トナーの供給量が充足しない場合でも、画像形成ユニット１０でのトナーの使用量が画像密度との関係で足りるときは、トナー像の形成を開始する。つまりリカバリ時間に達する前であっても形成する画像の画像密度が小さいときは、トナーの供給量が足りるため、画像が薄くならない場合がある。そしてそのときは、ユーザがラジオボタンＲ２を選択したという条件の下、画像の形成を開始する。

図１１は、トナーカートリッジの交換を行った後に、トナーの供給を開始してからの経過時間と画像の形成を開始可能な画像密度との関係を示した図である。
図示する画像密度は、Ａ４の大きさの用紙Ｐを使用した場合において、用紙Ｐの面積に対して各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）毎の画像が占める面積の割合の合計である。
このときトナー特性に対し適用されるＣａｓｅ１〜Ｃａｓｅ９のうち最もトナーの供給量が小さいものを選択する。例えば、トナー特性が、「中容量通常」の場合、Ｃａｓｅ１〜Ｃａｓｅ３が適用されるが、この場合、Ｃａｓｅ３を選択する。またトナー特性が、「小容量長期在庫」は、Ｃａｓｅ１〜Ｃａｓｅ９が適用されるが、この場合、Ｃａｓｅ９を選択する。
つまり上述したようにトナー特性に応じ、トナーが供給されるまでの時間にはばらつきが生じるが、最もトナーの供給が遅くなるパターンを選択する。

そして選択したＣａｓｅに応じて、次に印刷する画像の画像密度が、図示した画像密度以下になった経過時間で、画像の形成を開始する。なおいったん画像の形成を開始しても、さらに次に印刷する画像の画像密度がより大きくなる場合は、上記条件を満たすまで、再度画像の形成を待機する場合があり得る。これは画像の形成を開始して最初のうちに生じる可能性があり、リカバリ時間の経過後は生じない。よって図８の画面で、「（※最初のうちはプリントの間隔が長い場合があります。）」のメッセージを表示している。

＜制御部の動作の説明＞
次に制御部６０の動作について説明を行う。ここでは制御部６０の動作を通常の画像形成の際の通常動作と、トナーカートリッジの交換後のリカバリ動作に分けて説明を行う。
図１２は、制御部６０の通常動作について説明したフローチャートである。
まず印刷ジョブ受付部６６が印刷ジョブを受け付ける（ステップ１０１）。
次に印刷ジョブ実行部６７が印刷ジョブを実行し、用紙Ｐに画像を形成する（ステップ１０２）。

そして印刷ジョブ実行部６７が、個々の印刷ジョブの終了後に、トナー濃度の測定を行うか否かを判定する（ステップ１０３）。トナー濃度の測定は、例えば、前回のトナー濃度の測定から印刷枚数が予め定められた枚数以上になったときや、前回のトナー濃度の測定から予め定められた時間が経過したときなど定期的に行われる。

印刷ジョブ実行部６７が、トナー濃度の測定を行わないと判定した場合（ステップ１０３でＮｏ）、ステップ１１２に移る。
一方、印刷ジョブ実行部６７が、トナー濃度の測定を行うと判定した場合（ステップ１０３でＹｅｓ）、印刷ジョブ実行部６７は、画像形成ユニット１０で基準パッチを形成する（ステップ１０４）。

そしてセンサ出力取得部６１が、基準パッチを濃度検出センサ１７が読み取ったときのセンサ出力を取得する（ステップ１０５）。

次にトナー濃度判定部６２が、センサ出力から基準パッチのトナー濃度を算出し、トナー濃度が制御範囲より小さいか否かを判定する（ステップ１０６）。

そしてトナー濃度が制御範囲より小さい場合（ステップ１０６でＹｅｓ）、トナー濃度判定部６２は、トナー濃度範囲外カウンタをインクリメント（＋１）する（ステップ１０７）。
さらにトナー濃度判定部６２が、トナー濃度範囲外カウンタが閾値を超えているか否かを判定する（ステップ１０８）。

このときトナー濃度範囲外カウンタが閾値を超えていない場合（ステップ１０８でＮｏ）、トナー供給量算出部６３が、トナー濃度からトナーの供給量を算出する（ステップ１０９）。このトナーの供給量は、例えば、下記（１）式により求めることができる。

（トナーの供給量）＝（現在のトナー濃度）−（トナー濃度目標値）×（係数１） …（１）

そして印刷ジョブ受付部６６が、トナー供給量算出部６３で算出されたトナーの供給量によりトナーを供給する（ステップ１１０）。

一方、トナー濃度が制御範囲内であった場合（ステップ１０６でＮｏ）、トナー濃度判定部６２は、トナー濃度範囲外カウンタをクリアする（ステップ１１１）。

ステップ１１０の後、およびステップ１１１の後は、印刷ジョブ受付部６６が、全ての印刷ジョブが終了したか否かを判定する（ステップ１１２）。

そして全ての印刷ジョブが終了していない場合（ステップ１１２でＮｏ）、ステップ１０２に戻る。また全ての印刷ジョブが終了している場合（ステップ１１２でＹｅｓ）、処理を終了する。

一方、トナー濃度範囲外カウンタが閾値を超えていた場合（ステップ１０８でＹｅｓ）、トナー濃度判定部６２が、表示情報としてトナーが空になった旨のメッセージやトナーカートリッジの交換をユーザに促すメッセージをＵＩに対し出力する（ステップ１１３）。このときＵＩでは、図７で説明した画面が表示される。
さらにトナー濃度判定部６２は、印刷ジョブ実行部６７の印刷動作を中止させる（ステップ１１４）。

図１３−１〜図１３−４は、制御部６０のリカバリ動作について説明したフローチャートである。
トナーカートリッジが交換されたとき、まずトナー供給量算出部６３が、ステップ１０９〜ステップ１１０の処理を行ったときのトナー濃度を基に、トナーの供給量を算出する（ステップ２０１）。このトナーの供給量は、例えば、下記（２）式により求めることができる。

（トナーの供給量）＝（現在のトナー濃度）−（トナー濃度目標値）×（係数２） …（２）

次にトナー特性取得部６８がトナー特性に関する情報を取得する（ステップ２０２）。これは、例えば、トナーカートリッジにトナー情報を記憶するメモリを設け、このメモリからこの情報を読み出せばよい。

そしてリカバリ時間予測部６４が、図９〜図１０で説明した方法で、リカバリ時間を予測する（ステップ２０３）。さらにリカバリ時間予測部６４は、表示情報としてリカバリ時間をＵＩに対し出力する（ステップ２０４）。このときＵＩでは、図８で説明した画面が表示される。

そして図８の画面で、ユーザが、ラジオボタンＲ１〜Ｒ３の何れかを選択すると、この情報を選択情報取得部６５が選択情報として取得する（ステップ２０５）。
このときユーザが、ラジオボタンＲ１〜Ｒ３の何れを選択したかにより、以下の処理を行う。

（ユーザがラジオボタンＲ１を選択した場合）
ユーザが、「画像濃度が復帰するまで待つ」に対応するラジオボタンＲ１を選択した場合（ステップ２０６でＲ１）、リカバリ回数をインクリメント（＋１）する（ステップ２０７）。
そして印刷ジョブ受付部６６が、トナー供給量算出部６３で算出されたトナーの供給量によりトナーの供給を開始する（ステップ２０８）。

次に印刷ジョブ実行部６７が、画像形成ユニット１０で基準パッチを形成する（ステップ２０９）。

そしてセンサ出力取得部６１が、基準パッチを濃度検出センサ１７が読み取ったときのセンサ出力を取得する（ステップ２１０）。

次にトナー濃度判定部６２が、センサ出力から基準パッチのトナー濃度を算出し、トナー濃度が許容下限値以上になったか否かを判定する（ステップ２１１）。

そしてトナー濃度が許容下限値以上になった場合（ステップ２１１でＹｅｓ）、トナー濃度判定部６２は、トナーが空になった旨のメッセージを解除するための表示情報を出力する（ステップ２１２）。
さらにトナー濃度判定部６２は、印刷ジョブ実行部６７の印刷動作を再開させる（ステップ２１３）。

一方、トナー濃度が許容下限値以上になっていない場合（ステップ２１１でＮｏ）、リカバリ回数が規定回数未満であるか否かを判定する（ステップ２１４）。

そしてリカバリ回数が規定回数未満であった場合（ステップ２１４でＹｅｓ）、ステップ２０７に戻る。またリカバリ回数が規定回数以上であった場合（ステップ２１４でＮｏ）、トナー濃度判定部６２が、表示情報としてトナーが空になった旨のメッセージやトナーカートリッジの交換をユーザに促すメッセージを再度ＵＩに対し出力する（ステップ２１５）。このときＵＩでは、図７で説明した画面が表示される。
さらにトナー濃度判定部６２は、印刷ジョブ実行部６７の印刷動作を中止させる（ステップ２１６）。

（ユーザがラジオボタンＲ２を選択した場合）
またユーザが、図８の画面で、「ページ毎に出力可能になり次第出力する（※最初のうちはプリントの間隔が長い場合があります。）」に対応するラジオボタンＲ２を選択した場合（ステップ２０６でＲ２）、図１１で説明したように、トナー特性と次に印刷する画像の画像密度から画像の形成を開始できる時間を、トナー濃度判定部６２が求める（ステップ２１７）。
次にリカバリ回数をインクリメント（＋１）する（ステップ２１８）。
そして印刷ジョブ受付部６６が、トナー供給量算出部６３で算出されたトナーの供給量によりトナーの供給を開始する（ステップ２１９）。

次にトナー濃度判定部６２が、画像の形成を開始できる時間が経過したか否かを判定する（ステップ２２０）。

そして時間が経過していない場合（ステップ２２０でＮｏ）、ステップ２２０に戻る。
また時間が経過した場合（ステップ２２０でＹｅｓ）、トナー濃度判定部６２は、トナーが空になった旨のメッセージを解除するための表示情報を出力する（ステップ２２１）。
さらにトナー濃度判定部６２は、印刷ジョブ実行部６７の印刷動作を再開させる（ステップ２２２）。

次に印刷ジョブ実行部６７が、画像形成ユニット１０で基準パッチを形成する（ステップ２２３）。

そしてセンサ出力取得部６１が、基準パッチを濃度検出センサ１７が読み取ったときのセンサ出力を取得する（ステップ２２４）。

次にトナー濃度判定部６２が、センサ出力から基準パッチのトナー濃度を算出し、トナー濃度が許容下限値以上になったか否かを判定する（ステップ２２５）。

そしてトナー濃度が許容下限値以上になった場合（ステップ２２５でＹｅｓ）、処理を終了する。

一方、トナー濃度が許容下限値以上になっていない場合（ステップ２２５でＮｏ）、リカバリ回数が規定回数未満であるか否かを判定する（ステップ２２６）。

そしてリカバリ回数が規定回数未満であった場合（ステップ２２６でＹｅｓ）、ステップ２１９に戻る。またリカバリ回数が規定回数以上であった場合（ステップ２２６でＮｏ）、トナー濃度判定部６２が、表示情報としてトナーが空になった旨のメッセージやトナーカートリッジの交換をユーザに促すメッセージを再度ＵＩに対し出力する（ステップ２２７）。このときＵＩでは、図７で説明した画面が表示される。
さらにトナー濃度判定部６２は、印刷ジョブ実行部６７の印刷動作を中止させる（ステップ２２８）。

（ユーザがラジオボタンＲ３を選択した場合）
さらにユーザが、図８の画面で、「すぐにプリントを再開する（※最初のうちは濃度が薄い場合があります。）」に対応するラジオボタンＲ３を選択した場合（ステップ２０６でＲ３）、リカバリ回数をインクリメント（＋１）する（ステップ２２９）。
そして印刷ジョブ受付部６６が、トナー供給量算出部６３で算出されたトナーの供給量によりトナーの供給を開始する（ステップ２３０）。

次に印刷ジョブ実行部６７が、画像形成ユニット１０で基準パッチを形成する（ステップ２３１）。

そしてセンサ出力取得部６１が、基準パッチを濃度検出センサ１７が読み取ったときのセンサ出力を取得する（ステップ２３２）。

次にトナー濃度判定部６２が、センサ出力から基準パッチのトナー濃度を算出し、トナー濃度が、リカバリ動作開始時より濃くなったか否かを判定する（ステップ２３３）。これはトナーが画像形成ユニット１０に供給され始めたことを意味する。

そしてトナー濃度がリカバリ動作開始時より濃くなった場合（ステップ２３３でＹｅｓ）、トナー濃度判定部６２は、トナーが空になった旨のメッセージを解除するための表示情報を出力する（ステップ２３４）。
さらにトナー濃度判定部６２は、印刷ジョブ実行部６７の印刷動作を再開させる（ステップ２３５）。

またトナー濃度がリカバリ動作開始時より濃くなっていない場合（ステップ２３３でＮｏ）、およびステップ２３５の後は、トナー濃度判定部６２が、トナー濃度が許容下限値以上になったか否かを判定する（ステップ２３６）。

そしてトナー濃度が許容下限値以上になった場合（ステップ２３６でＹｅｓ）、処理を終了する。

一方、トナー濃度が許容下限値以上になっていない場合（ステップ２３６でＮｏ）、リカバリ回数が規定回数未満であるか否かを判定する（ステップ２３７）。

そしてリカバリ回数が規定回数未満であった場合（ステップ２３７でＹｅｓ）、ステップ２２９に戻る。またリカバリ回数が規定回数以上であった場合（ステップ２３７でＮｏ）、トナー濃度判定部６２が、表示情報としてトナーが空になった旨のメッセージやトナーカートリッジの交換をユーザに促すメッセージを再度ＵＩに対し出力する（ステップ２３８）。このときＵＩでは、図７で説明した画面が表示される。
さらにトナー濃度判定部６２は、印刷ジョブ実行部６７の印刷動作を中止させる（ステップ２３９）。

以上説明した画像形成装置１によれば、ユーザの要求に応じて、画像の形成を開始する時期を選択できる。またこの際に、トナー特性を考慮して予測されたリカバリ時間をユーザに対し表示することで、ユーザは画像の形成を開始する時期を選択する上で重要な判断情報を得ることができる。さらに図８の画面で、「ページ毎に出力可能になり次第出力する（※最初のうちはプリントの間隔が長い場合があります。）」に対応するラジオボタンＲ２を選択した場合には、トナーの供給量が回復しない状態で画像の形成を開始しても、トナー濃度が薄くなりにくく、その結果、画質が低下しにくい。そのためトナーの供給量が回復してから画像の形成を開始する従来の方法に比較して、より早く画像の形成を開始することができる。

また以上説明した画像形成装置１では、トナー特性として、トナーカートリッジ内の容積に対するトナーの体積の比やトナーカートリッジにトナーを収容した日付を使用していたが、これに限られるものではない。例えば、トナーカートリッジ内の容積に対するトナーの体積の比の代わりにトナーカートリッジ内のトナー重量を使用しても同様のことができる。また画像形成装置１内の温度や湿度を使用してもよい。つまり温度や湿度がより高いと、トナーが凝集しやすくなり、上述した「長期在庫」の場合と同様のことが生じる。

また以上説明した画像形成装置１では、トナー濃度を感光体ドラム１１上に形成されたトナー像を読み取る濃度検出センサ１７により検出していたがこれに限られるものではない。例えば、中間転写ベルト２０上に基準パッチを形成し、これを読み取る濃度検出センサを設けてもよい。

さらに現像器１４内にトナー濃度を測定するセンサを設け、これによりトナー濃度を検知してもよい。
図１４は、トナー濃度を測定するセンサを備える現像器１４の例を示した図である。
図示する現像器１４は、トナー濃度を測定するセンサとしてトナー濃度センサ８５を備える。図示する例では、第１のスクリューオーガー７４に隣接してトナー濃度センサ８５を設けた場合を示している。この場合、上述した基準パッチを形成しなくてもトナー濃度を検知することができる。

なお以上説明した画像形成装置１が行う処理は、トナー像を形成する画像形成ユニット１０でトナー像の形成を開始する時期についての条件を、トナーカートリッジの交換後にユーザに対し選択させ、選択された条件に従い画像形成ユニット１０でのトナー像の形成を実行することを特徴とする画像形成方法と捉えることもできる。

１…画像形成装置、１１…感光体ドラム、１２…帯電ロール、１３…露光部、１４…現像器、１５…一次転写ロール、１７…濃度検出センサ、６０…制御部、６１…センサ出力取得部、６２…トナー濃度判定部、６３…トナー供給量算出部、６４…リカバリ時間予測部、６５…選択情報取得部、６６…印刷ジョブ受付部、６７…印刷ジョブ実行部、６８…トナー特性取得部、Ｐ…用紙

Claims (8)

1. トナー像を形成するトナー像形成手段と、
   前記トナー像形成手段でトナー像の形成を開始する時期についての条件を、トナーを収容するトナー収容手段の交換後にユーザに対し選択させる選択手段と、
   トナー特性に関する情報として、前記トナー収容手段内の容積に対するトナーの体積の比を取得するトナー特性取得手段と、
   前記トナー像形成手段へのトナーの供給量が充足するまでの時間を、前記トナー収容手段内の容積に対するトナーの体積の比、および前記トナー像形成手段へトナーの供給を開始してからの時間とトナーの供給量との関係を基に予測する予測手段と、
   選択された条件および前記トナー像形成手段へのトナーの供給量が充足するまでの時間に従い、前記トナー像形成手段でのトナー像の形成を実行する実行手段と、
   を備えることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記トナー特性に関する情報を基に予測され、前記トナー像形成手段へのトナーの供給量が充足するまでの時間をユーザに対し表示する表示手段をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記予測手段は、前記トナー像形成手段へのトナーの供給量が充足するまでの時間を、トナー濃度の不足量をさらに加味して予測することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
4. 前記選択手段は、前記トナー像形成手段へのトナーの供給量が充足しない場合でも、トナーが当該トナー像形成手段に供給され始めたときは、トナー像の形成を開始する場合をユーザが選択できるようにすることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記選択手段は、前記トナー像形成手段へのトナーの供給量が充足しない場合でも、当該トナー像形成手段でのトナーの使用量が画像密度との関係で足りるときは、トナー像の形成を開始する場合をユーザが選択できるようにすることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記トナー特性に関する情報として、トナーを収容するトナー収容手段内のトナー重量、当該トナー収容手段にトナーを収容した日付、前記画像形成装置内の温度および当該画像形成装置内の湿度のうち少なくとも１つをさらに加味することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の画像形成装置。
7. トナー像を形成するトナー像形成手段でトナー像の形成を開始する時期についての条件を、トナーを収容するトナー収容手段の交換後にユーザに対し選択させ、
   トナー特性に関する情報として、前記トナー収容手段内の容積に対するトナーの体積の比を取得し、
   前記トナー像形成手段へのトナーの供給量が充足するまでの時間を、前記トナー収容手段内の容積に対するトナーの体積の比、および前記トナー像形成手段へトナーの供給を開始してからの時間とトナーの供給量との関係を基に予測し、
   選択された条件および前記トナー像形成手段へのトナーの供給量が充足するまでの時間に従い、前記トナー像形成手段でのトナー像の形成を実行することを特徴とする画像形成方法。
8. 前記トナー像形成手段へのトナーの供給量が充足するまでの時間をユーザに対し表示することをさらに行うことを特徴とする請求項７に記載の画像形成方法。

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