特開 2015-129854 印字促進方法及びそれを用いた画像形成装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2015-129854(P2015-129854A)

(43)【公開日】2015年7月16日

(54)【発明の名称】印字促進方法及びそれを用いた画像形成装置

(51)【国際特許分類】

   G03G 21/00 20060101AFI20150619BHJP

   G03G 15/08 20060101ALI20150619BHJP

【ＦＩ】

   G03G21/00 370

   G03G15/08 112

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】20

(21)【出願番号】特願2014-1243(P2014-1243)

(22)【出願日】2014年1月7日

(71)【出願人】

【識別番号】000104124

【氏名又は名称】カシオ電子工業株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】000001443

【氏名又は名称】カシオ計算機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100074099

【弁理士】

【氏名又は名称】大菅 義之

(72)【発明者】

【氏名】橋本 麻里恵

【テーマコード（参考）】

2H077

2H270

【Ｆターム（参考）】

2H077AB02

2H077AB14

2H077AB18

2H077AC02

2H077AD06

2H077AD13

2H077AD17

2H077AE06

2H077DA01

2H077DA10

2H077DA12

2H077DA15

2H077DA24

2H077DA42

2H077DB01

2H077DB11

2H077DB25

2H077EA03

2H077GA13

2H270KA22

2H270LA91

2H270LB08

2H270LD08

2H270MA18

2H270MB27

2H270MC30

2H270MG03

2H270MH01

(57)【要約】      （修正有）

【課題】トナー濃度の急激な低下に対応してトナー補給のため印字処理を一時的に中断する処理モードにおいても可及的に印字処理を継続する印字促進方法及びそれを用いた画像形成装置を提供する。
【解決手段】印字促進方法は、現在処理中であったジョブの残り印字データに対応するトナー消費量を残り印字データをドットカウンタで算出する使用トナー量算出手順と、該使用トナー量算出手順により算出されたトナー消費量と僅少のトナー量とを比較するトナー量比較手順と、該トナー量比較手順による比較結果が僅少のトナー量のほうが多い場合にはジョブの残り印字データに対する印字処理を継続する印字継続手順と、トナー量比較手順による比較結果が僅少のトナー量のほうが少ない場合にはトナー補給用一時印字中断処理モードに移行する印字中断手順とを含む。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

トナー濃度の急激な低下に対応して印字処理を一時中断してトナー補給を行うトナー補給用一時印字中断処理モードにおいて、現像器の機能保全のため該現像器内に残留する印字に使用可能な僅少のトナー量を利用して可及的に印字処理を継続する印字促進方法であって、
現在処理中であったジョブの残り印字データに対応するトナー消費量を算出する使用トナー量算出手順と、
該使用トナー量算出手順により算出された前記トナー消費量と前記僅少のトナー量とを比較するトナー量比較手順と、
該トナー量比較手順による比較結果が前記僅少のトナー量のほうが多い場合には前記ジョブの残り印字データに対する印字処理を継続する印字継続手順と、
前記トナー量比較手順による比較結果が前記僅少のトナー量のほうが少ない場合には前記トナー補給用一時印字中断処理モードに移行する印字中断手順と、
を含むことを特徴とする印字促進方法。

【請求項2】

前記使用トナー量算出手順は、前記ジョブの残り印字データをドットカウンタで演算して残り印字データに対応するトナー消費量を算出する、
ことを特徴とする請求項１記載の印字促進方法。

【請求項3】

前記トナー量比較手順は、前記使用トナー量算出手順、前記トナー量比較手順、及び前記印字継続手順が繰り返し行われるに際し、現在の繰り返し直前までに消費されたトナー量を前記僅少のトナー量から差し引いたトナー量を、前記僅少のトナー量に置き換えて、前記トナー消費量との比較を行う、
ことを特徴とする請求項１記載の印字促進方法。

【請求項4】

請求項１ないし３のいずれか１項に記載の印字促進方法を用いて印字処理を行う、ことを特徴とする画像形成装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、トナー濃度の急激な低下に対応してトナー補給のため印字処理を一時的に中断する処理モードにおいても可及的に印字処理を継続する印字促進方法及びそれを用いた画像形成装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、電子写真方式の画像形成装置がある。この装置は、一般に感光体を一様な帯電で初期化し、この感光体に光書込みにより静電潜像を形成し、この静電潜像をトナー像に現像し、そのトナー像を直接又は間接に用紙等の記録媒体に転写して定着器で定着させる。

【0003】

このような電子写真方式の画像形成装置には、トナーのみから成る一成分現像剤を用いるものと、トナーとキャリアから成る二成分現像剤を用いるものとがある。一方、近年、印字（以下、印刷ともいう）処理の高速化に対する要望が強くなっている。

【0004】

印字処理の高速化に対処するには、キャリアとトナーとを混合して形成される二成分現像剤を用いると、よく対応できる。二成分現像剤のキャリアは、現像器内でトナーと混合撹拌されてトナーに所定の電荷を与える。

【0005】

電荷を与えられたトナーはキャリアの表面に一時的に付着する。キャリアは磁性体の現像ローラに付着して電荷を帯びたトナーを感光体上に運び、感光体上の静電潜像にトナーを転移させて静電潜像上にトナー像を現像させる。

【0006】

表面のトナーを放出したキャリアは現像ローラ上に残り、再び現像器内に戻って現像器に補給される新たなトナーと再び混合撹拌され、トナーに電荷を与え、そのトナーを感光体上に運ぶ、というように繰り返し使用される。現像器へのトナーの補給はトナー供給装置から行われる。

【0007】

ところで、近年、印字処理の高速化と並行して画像形成装置の小型化の要望も強い。この対策として画像形成部の小型化が進められている。画像形成部を小型化すると現像器も小型化される。現像器の小型化で現像器内に収容できる現像剤の量も減る傾向にある。

【0008】

そのため、トナー濃度センサを用いて現像器内のトナー濃度を推測し、印字により消費されたトナーをタイミングよく補給する必要がある。現像器内を循環する現像剤へ補給するトナーの補給タイミングや補給量が適切でないと、現像剤に部分的なトナー濃度ムラが発生する。

【0009】

現像器の現像剤中のトナー濃度が高すぎると地汚れ等が発生し、トナー濃度が低すぎると高濃度な画像が得られない。したがって高画質な画像を得るためには、感光体に供給される現像器内の現像剤のトナー濃度を一定範囲内に制御することが必要である。

【0010】

このトナー濃度センサの出力に基づいて、トナー濃度が所定値以下に低いことが検知されると現像器にトナーを補給するようにし、トナー濃度が所定値を超えたときは現像器へのトナー補給を停止する。このようにして現像器のトナー濃度を適正に維持するためには、トナー濃度センサによるトナー濃度を検知するタイミングが重要となる。

【0011】

例えば、トナーが補給された直後のトナー濃度センサによるトナー濃度検知を行なわず、補給されたトナーがトナー濃度センサを最初に通過するときのトナー濃度を検知するようにして、トナー濃度過多を防ぎ安定したトナー濃度を維持することができるようにした画像形成装置が提案されている。（例えば、特許文献１参照。）

【先行技術文献】

【特許文献】

【0012】

【特許文献1】特開２００３−７６１３０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0013】

しかしながら、トナー濃度過多を防ぎ安定したトナー濃度を維持するためとは限らず、いずれにしてもトナー濃度が所定以下に低いことが検知されると、極端に濃度が低下して画像劣化や現像器内の異常発生を予防するために、印字一時停止の処理をしてトナーの補給と攪拌処理とを一定時間行うことになる。

【0014】

この印字一時停止の場合、トナーの補給時間と補給完了後の攪拌時間を合わせて、通常、約６０〜１８０秒の時間が必要とされ、その間は印字処理が停止される。さらに、近年では、機内温度の上昇防止対策のため、連続印字が一定以上続いた場合に機内温度を下げる目的で印字を停止する場合がある。

【0015】

上記のトナーの補給と補給完了後の攪拌のため印字処理の一時停止中であっても、現像器内の攪拌機構を動作させるため、画像形成ユニットの駆動系は動作し続けているので、それから生じる機内温度の上昇は避けられない。

【0016】

そのため、トナーの補給と攪拌が終了直後に、機内温度を下げるための冷却用一時停止が実行される場合がままある。この冷却用一時停止には、通常１８０秒の時間経過が必要とされる。つまり、印字一時停止と冷却用一時停止を合わせると最大で約６分間の印字停止時間が発生してしまうことがある。

【0017】

ユーザにとっては、大変不便な状態となるが、特許文献１には、単に「トナー濃度を検知するようにして、トナー濃度過多を防ぎ安定したトナー濃度を維持するようトナーを補給する方法」が記載されているだけで、上記のようなトナー補給時の待ち時間の不便さについては何らも解決方法の記載がない。

【0018】

本発明は、上記従来の課題を解決するものであって、トナー濃度の急激な低下に対応してトナー補給のため印字処理を一時的に中断する処理モードにおいても可及的に印字処理を継続する印字促進方法及びそれを用いた画像形成装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0019】

上記課題を解決するために、本発明のトナー補給方法は、トナー濃度の急激な低下に対応して印字処理を一時中断してトナー補給を行うトナー補給用一時印字中断処理モードにおいて、現像器の機能保全のため該現像器内に残留する印字に使用可能な僅少のトナー量を利用して可及的に印字処理を継続する印字促進方法であって、現在処理中であったジョブの残り印字データに対応するトナー消費量を算出する使用トナー量算出手順と、該使用トナー量算出手順により算出された上記トナー消費量と上記僅少のトナー量とを比較するトナー量比較手順と、該トナー量比較手順による比較結果が上記僅少のトナー量のほうが多い場合には上記ジョブの残り印字データに対する印字処理を継続する印字継続手順と、上記トナー量比較手順による比較結果が上記僅少のトナー量のほうが少ない場合には上記トナー補給用一時印字中断処理モードに移行する印字中断手順と、を含んで構成される。

【発明の効果】

【0020】

本発明は、トナー濃度の急激な低下に対応してトナー補給のため印字処理を一時的に中断する処理モードにおいても可及的に印字処理を継続する印字促進方法及びそれを用いた画像形成装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】本発明の実施例１に係るトナー補給方法を有するフルカラーの画像形成装置（プリンタ、装置本体）の内部構成を説明する断面図である。

【図2】実施例１に係るプリンタの制御装置を含む回路ブロック図である。

【図3】(a)は実施例１に係るプリンタの現像器を感光体ドラムと共に示す拡大断面図、(b)は現像器を(a)の矢印ｃで示す向に切断して内部構成と現像剤の還流経路を示す断面図、(c)はトナーカートリッジの構成と内部のトナーの態様を模式的に示す図である。

【図4】印字動作中に発生する「おやすみモード」へ移行する判定を所定の条件に基づいて処理を分岐することで、おやすみモードへの移行回数を減らし、より効率的な印字を実現する手順を説明する図である。

【図5】図４の手順の分岐条件を説明するフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0022】

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。尚、以下の説明では、印字と印刷は同義に用いられる。
［実施例１］

【0023】

図１は、本発明の実施例１に係るトナー補給方法を有するフルカラーの画像形成装置（以下、単にプリンタ又は装置本体という）の内部構成を説明する断面図である。

【0024】

図１に示すプリンタ１は、電子写真式で中間転写方式のタンデム型のカラー画像形成装置であり、画像形成部２、転写ベルトユニット３、トナー供給部４、給紙部５、ベルト式定着ユニット６、及び両面印刷用搬送ユニット７で構成されている。

【0025】

上記画像形成部２は、転写ベルトユニット３の転写ベルト８の下部走行面８ａに接して同図の右から左へ４個の現像装置９（９ｋ、９ｃ、９ｍ、９ｙ）を多段式に並設して構成される。この画像形成部２は、図１に示す印刷実行時位置から、それより下方の保守位置に、昇降可能にプリンタ１本体のフレームに保持されている。

【0026】

上記４個の現像装置９のうち上流側（図の左側）の３個の現像装置９ｃ、９ｍ及び９ｙは、それぞれ減法混色の三原色であるシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の色トナーによるモノカラー画像を形成し、現像装置９ｋは、主として文字や画像の暗黒部分等に用いられるブラック（Ｋ）トナーによるモノクロ画像を形成する。

【0027】

上記の各現像装置９は、画像を現像するトナーの色を除き全て同じ構成である。したがって、以下イエロー（Ｙ）のトナー用の現像装置９ｙを例にしてその構成を説明する。

【0028】

現像装置９は、最上部に感光体ドラム１０を備えている。この感光体ドラム１０は、その周面が例えば有機光導電性材料で構成されている。この感光体ドラム１０の周面に接して又は近傍を取り巻いて、クリーナ１１、帯電ローラ１２、光書込ヘッド１３、及び現像器１４の現像ローラ１５が配置されている。

【0029】

現像器１４は、外部を覆う筐体１６、内部に設けられた隔壁１７、現像ローラ１５、第１の攪拌搬送スクリュー１８、及び第２の攪拌搬送スクリュー１９を備えている。第１及び第２の攪拌搬送スクリュー１８及び１９は、詳しくは後述するが、スクリュー軸と、このスクリュー軸と一体に構成されて回転するフィンから成る。

【0030】

この現像器１４には、転写ベルトユニット３の上方に配置されているトナー供給部４のトナーカートリッジ２１から、同図にＫ、Ｃ、Ｍ、Ｙで示すブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）のいずれかのトナーが供給される。

【0031】

転写ベルトユニット３は、本体装置のほぼ中央で図の左右方向に扁平なループ状になって延在する無端状の上述した転写ベルト８と、この転写ベルト８を掛け渡されて転写ベルト８を図の矢印ａで示す反時計回り方向に循環移動させる駆動ローラ２２と従動ローラ２３を備えている。

【0032】

駆動ローラ２２には、転写ベルト８を介して二次転写ローラ２４が圧接し、ここに搬送されて来る転写媒体である用紙に対し、転写ベルト８上の一次転写トナー像を二次転写する二次転写部を形成している。

【0033】

上記の転写ベルト８には、一次転写ローラ２５がユニットと一体に組み込まれている。一次転写ローラ２５は感光体ドラム１０に対し、転写ベルト８を挟むように配置されている。

【0034】

一次転写ローラ２５は、下方を循環移動する転写ベルト８の下部走行面８ａにトナー像を直接転写（一次転写）する。転写ベルト８は、そのトナー像を更に用紙に転写（二次転写）すべく、上記の二次転写部まで搬送する。

【0035】

また、転写ベルト８には、従動ローラ２３に掛け渡されている表面に当接してベルトクリーナ２６が配置されている。ベルトクリーナ２６の下方にはベルトクリーナ２６が転写ベルト８から除去した廃トナーを収容する廃トナー回収容器２７が着脱自在に配置されている。

【0036】

トナー供給部４は、転写ベルト８の上部走行面の上方に配置されている前述した４個のトナーカートリッジ２１で構成されている。このトナー供給部４は、特には図示しないが、図１に示す印刷実行時位置から、それより上方の保守位置に、昇降可能にプリンタ１本体のフレームに保持されている。

【0037】

トナー供給部４の４個のトナーカートリッジ２１は、それぞれブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）のトナーを収容している。

【0038】

これらのトナーカートリッジ２１は、プリンタ１本体に対し前面方向に、すなわち図の紙面奥行き方向手前側に挿脱して着脱自在である。トナーカートリッジ２１には図１では断面図のため見えないが、現像器９にトナーを補給するためのトナー補給口が形成されている。

【0039】

トナー補給口は、トナーカートリッジ２１がプリンタ１本体に装着されたとき、現像器９の後方から上に延びだしているトナー補給路に連通し、このトナー補給路を介して現像器９にトナーを補給する。尚、図１では断面図のため見えないが、トナー補給路は転写ベルトユニット３の後方に回り込んで配置されている。

【0040】

このトナー供給部４の左方には、ベルトクリーナ２６の左方から上方にかけて電装部２９が配設されている。電装部２９には、複数の電子部品からなる制御装置が搭載された回路基盤が装着されている。

【0041】

給紙部５は、１個の給紙カセット３１を備えている。給紙カセット３１の給紙口（図の右方）近傍には、用紙取出ローラ３２、給送ローラ３３、捌きローラ３４、待機搬送ローラ対３５が配置されている。

【0042】

待機搬送ローラ対３５の用紙搬送方向（図の鉛直上方向）には、前述した二次転写部が形成されている。この二次転写部の下流（図では上方）側にはベルト式熱定着ユニット６が配置されている。

【0043】

ベルト式熱定着ユニット６の更に下流側には、定着後の用紙をベルト式熱定着ユニット６から搬出する搬出ローラ対３６、及びその搬出される用紙を装置上面に形成されている排紙トレー３７に排紙する排紙ローラ対３８が配設されている。

【0044】

両面印刷用搬送ユニット７は、外面（図の右方外側面）がプリンタ１の内部を側面から外部に開放又は遮蔽する開閉部材を兼ねている。

【0045】

この両面印刷用搬送ユニット７は、排紙ローラ対３８の直前から図の右横方向に分岐する返送開始路３９ａ、それから下方に曲がる返送中間路３９ｂ、更に左横方向に曲がって最終的に返送用紙を反転させる返送終端路３９ｃを有する返送路３９を備えている。

【0046】

また、返送路３９の途中には、５組の返送ローラ対４１（４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄ、４１ｅ）が配置されている。上記返送終端路３９ｃの出口は、給紙部５の給紙カセット３１に対応する待機搬送ローラ対３５への搬送路に合流している。

【0047】

図２は、上記のプリンタ１の制御装置を含む回路ブロック図である。図２に示すように回路ブロックは、プリンタコントローラ部５０が中心となっている。このプリンタコントローラ部５０には、複数のバス４５を介してネットワークコントローラ部４７のＩ／Ｆ（インターフェイス）４８、ヘッドコントローラ部４９が接続されている。

【0048】

上記のネットワークコントローラ部４７のＩ／Ｆ４８には他のバス５９を介して操作パネル部５１が接続されている。また、Ｉ／Ｆ４８には、例えばパーソナルコンピュータ等の図外のホスト機器から印字データ等の信号が入力される。

【0049】

ネットワークコントローラ部４７は、Ｉ／Ｆ４８を介して外部から入力される印字データをヘッドコントローラ部４９に送信し、印字データに含まれるコマンドデータや操作パネル部５１から入力される指示データをプリンタコントローラ部５０に送信する。

【0050】

プリンタコントローラ部５０には、バス４５を介して、更に、ＥＥＰＲＯＭ(electrically erasable programmable ROM) ５２、ＲＯＭ(read only memory)５３、給紙モータ５４が接続されている。

【0051】

プリンタコントローラ部５０は、ＲＯＭ５３に格納されている制御プログラムを読出し、その読み出した制御プログラムにしたがって、ＹＭＣＫごとのＤＤＳ(developer drum set、本例では現像装置９を指す）新旧検知センサ５５等から受信するセンサ出力に応じて各部を制御する。

【0052】

また、プリンタコントローラ部５０は、ＹＭＣＫごとのトナー濃度センサ５６（５６ｙ、５６ｍ、５６ｃ、５６ｋ）から受信するセンサ出力信号が、トナー補給を行うべき検知閾値を超えるか否かを監視し、トナー補給の行うべき検知閾値を超えたときは、ＹＭＣＫごと対応するトナーカートリッジ２８のモータ４６（４６ｙ、４６ｍ、４６ｃ、４６ｋ）を駆動して補給用トナーを現像器１４に補給する。

【0053】

また、プリンタコントローラ部５０は、トナーの補給量よりも印字に使用された消費量のほうが多く、現像器１４の現像剤のトナー濃度が低下して印字を中断しトナー補給を専門に行う状態になったとき、詳しくは後述するが、トナー濃度センサ５６の出力を監視して無駄な攪拌を行うことなく可及的に短時間で印字を再開できるように全体を制御する。

【0054】

また、プリンタコントローラ部５０は、ネットワークコントローラ部４７から受信した印字データに基づいて、一方ではヘッドコントローラ部４９を介しＹＭＣＫごとの光書込ヘッド１３（１３ｋ、１３ｃ、１３ｍ、１３ｙ）の光書き込みを制御する。

【0055】

図３(a)は、上記現像器１４を感光体ドラム１０と共に示す拡大断面図であり、図３(b)は、現像器１４を図３(a)の矢印ｃで示す向に切断して内部構成と現像剤の還流経路を示す断面図、図３(c)はトナーカートリッジ２１の構成と内部のトナーの態様を模式的に示す図である。

【0056】

なお、図３(a),(b),(c)には図１の構成と同一の構成部分には図１と同一の番号を付与して示している。また、図３(b)では図３(a)に示すクリーニングブレード７７の図示を省略し、トナー濃度センサ５６も極く簡略に示している。

【0057】

図３(a),(b)に示すように、現像器１４は、外壁６３と内部隔壁６４とで仕切られる２つの現像槽６５（６５ａ、６５ｂ）を備えている。上方の現像槽６５ａには、前述した現像ローラ１５と第２の攪拌搬送スクリュー１９が配置されている。

【0058】

現像ローラ１５には、ドクターブレード６６が当接している。下方の現像槽６５ａには前述した第１の攪拌搬送スクリュー１８が配置されている。この現像槽６５ａにはトナー濃度センサ５６がその検知面６７を槽内に露出して配置されている。

【0059】

第２の攪拌搬送スクリュー１９は、回転軸６８とこの回転軸６８に螺旋状に固設された螺旋状フィン６９とで構成されている。第１の攪拌搬送スクリュー１８は、回転軸７１とこの回転軸７１に螺旋状に固設された螺旋状フィン７２とで構成されている。

【0060】

第２の攪拌搬送スクリュー１９は、矢印ｄで示すように図３(a)の反時計回り方向に回転し、現像槽６５ａ内の現像剤を螺旋状フィン６９で攪拌しながら矢印ｅ（ｅ１、ｅ２、ｅ３）で示すように、図３(a)の紙面奥行き方向手前から向こう側、図３(b)では右から左方へ搬送し、その現像剤を現像ローラ１５に供給する。

【0061】

現像ローラ１５は、現像剤のトナーのみを感光体ドラム１０に供給して、感光体ドラム１０周面上の静電潜像をトナー像化（現像）する。トナーのみを感光体ドラム１０に引き取られた現像ローラ１５上の現像剤のキャリアは、現像槽６５ａ内の現像剤に混合され、図３(a)の紙面奥行き方向向こう側、図３(b)では左端部の出口７３で現像槽６５ｂに送り戻す。

【0062】

現像槽６５ｂ内の第１の攪拌搬送スクリュー１８は、矢印ｇで示すように図３(a)の反時計回り方向に回転し、現像槽６５ｂ内の現像剤を螺旋状フィン７２で攪拌しながら矢印ｆ（ｆ１、ｆ２、ｆ３）で示すように図３(a)の紙面奥行き方向向こう側から手前、図３(b)では左から右方へ搬送する。

【0063】

もし、現像剤のトナー濃度が規定以下に薄くなっていれば、トナー濃度センサ５６がトナー濃度低下を検出する。トナー濃度低下が検出されると、トナー供給部４の当該現像器１４に対応するトナーカートリッジ２１から不図示のトナー補給路を介して、図３(b)に示すように、トナーＴｎが補給される。

【0064】

図３(a),(b)に示すように、現像器１４は、外壁６３と内部隔壁６４とで仕切られる２つの現像槽６５（６５ａ、６５ｂ）を備えている。上方の現像槽６５ａには、前述した現像ローラ１５と第２の攪拌搬送スクリュー１９が配置されている。

【0065】

現像ローラ１５には、ドクターブレード６６が当接している。下方の現像槽６５ａには前述した第１の攪拌搬送スクリュー１８が配置されている。この現像槽６５ａにはトナー濃度センサ５６がその検知面６７を槽内に露出して配置されている。

【0066】

第２の攪拌搬送スクリュー１９は、回転軸６８とこの回転軸６８に螺旋状に固設された螺旋状フィン６９とで構成されている。第１の攪拌搬送スクリュー１８は、回転軸７１とこの回転軸７１に螺旋状に固設された螺旋状フィン７２とで構成されている。

【0067】

第２の攪拌搬送スクリュー１９は、矢印ｄで示すように図３(a)の反時計回り方向に回転し、現像槽６５ａ内の現像剤を螺旋状フィン６９で攪拌しながら矢印ｅ（ｅ１、ｅ２、ｅ３）で示すように、図３(a)の紙面奥行き方向手前から向こう側、図３(b)では右から左方へ搬送し、その現像剤を現像ローラ１５に供給する。

【0068】

現像ローラ１５は、現像剤のトナーのみを感光体ドラム１０に供給して、感光体ドラム１０周面上の静電潜像をトナー像化（現像）する。トナーのみを感光体ドラム１０に引き取られた現像ローラ１５上の現像剤のキャリアは、現像槽６５ａ内の現像剤に混合され、図３(a)の紙面奥行き方向向こう側、図３(b)では左端部の出口７３で現像槽６５ｂに送り戻す。

【0069】

現像槽６５ｂ内の第１の攪拌搬送スクリュー１８は、矢印ｇで示すように図３(a)の反時計回り方向に回転し、現像槽６５ｂ内の現像剤を螺旋状フィン７２で攪拌しながら矢印ｆ（ｆ１、ｆ２、ｆ３）で示すように図３(a)の紙面奥行き方向向こう側から手前、図３(b)では左から右方へ搬送する。

【0070】

もし、現像剤のトナー濃度が規定以下に薄くなっていれば、トナー濃度センサ５６がトナー濃度低下を検出する。トナー濃度低下が検出されると、トナー供給部４の当該現像器１４に対応するトナーカートリッジ２１から不図示のトナー補給路を介して、図３(b)に示すように、トナーＴｎが補給される。

【0071】

なお、図３(b)には、トナー補給口を特には示していないが、トナー補給口は出口７３とほぼ同じ位置に連結されている。つまり、現像でトナー濃度が低下した現像槽６５ａ内の現像剤が現像槽６５ｂに送り戻される出口７３近傍で、補給トナーが補給されるようになっている。

【0072】

第１の攪拌搬送スクリュー１８は、現像剤を攪拌搬送しながら、図３(a)の紙面奥行き方向手前側、図３(b)の右側の供給口７４で、現像剤を現像槽６５ａに送り出す。このように、現像剤の還流とトナーの補給が繰り返されて、トナーによる現像が逐次進行する。

【0073】

上記のトナー濃度センサ５６の検知面６７は槽内に露出して配置されているので、現像剤が検知面６７に滞留しやすい。現像剤が検知面６７に滞留するとトナー濃度センサ５６の検知精度が低下する。

【0074】

このトナー濃度センサ５６の検知精度の低下を防止するために、現像槽６５ｂ内の第１の攪拌搬送スクリュー１８の回転軸７１には、トナー濃度センサ５６の検知面６７に対向して回転する位置に、ブレード保持部７５とこのブレード保持部７５に保持された弾性体シート（ブレード）７６から成るクリーニングブレード７７が固設されている。

【0075】

クリーニングブレード７７は、第１の攪拌搬送スクリュー１８の回転軸７１と共に回転し、トナー濃度センサ５６の検知面６７を弾性体シート７４により摺擦して、検知面６７に滞留しようとする現像剤を払い飛ばして、直後に搬送されてくる現像剤と入替える。

【0076】

これにより、トナー濃度センサ５６の検知面６７に現像剤が滞留することによって生じる虞のあるトナー濃度の誤検知を防止している。なお、上記のようにクリーニングブレード７７がトナー濃度センサ５６の検知面６７を周期的に摺擦することにより、検知面６７上の現像剤の量が周期的に増減する。

【0077】

したがって、その現像剤量の周期的増減に合わせてトナー濃度センサ５６の出力電圧も周期的に増減する。第１の攪拌搬送スクリュー１８の回転、すなわちクリーニングブレード７７の回転は比較的速いので、トナー濃度センサ５６の出力電圧の周期的増減は比較的高速なパルス電圧として現れる。

【0078】

本例では、上記のパルス電圧を平均化して得られる電圧を、現像剤の実際のトナー濃度に対するトナー濃度センサ５６の検知出力電圧としている。

【0079】

また、図３(c)に示すように、トナーカートリッジ２１には、装着部に装着する装着方向後端部（図３(c)では左方端部）の下面に、図１では図示を省略したトナー補給路７８に連通する補給口７９を備えている。

【0080】

トナー補給路７８の終端は、図３(b)に示した現像器１４の上方の現像槽６５ａから下方の現像槽６５ｂに現像剤が送り出される出口７３の近傍に連絡している。トナーカートリッジ２１の内部にはトナーＴｎが収容されており、このトナーＴｎを補給口７９へ搬送する搬送スクリュー８１が配設されている。

【0081】

搬送スクリュー８１は、特には図示しないが、後端部に回転軸の一端に連結され、回転軸の他端はトナーカートリッジ２１の後端面から外部に突出して、突端にギアを備えている。ギアは、装置本体１の駆動系の駆動ギアに係合して回転駆動され、その回転駆動を矢印ｈで示すように搬送スクリュー８１に伝達する。

【0082】

トナーカートリッジ２１のトナーＴｎは、搬送スクリュー８１により、補給口７９から、矢印ｊで示すようにトナー補給路７８に送り出されて現像器１４に補給される。トナーＴｎの補給が開始されると、先ず、トナー補給路７８に備えられているシャッタが開く、搬送スクリュー８１が一定時間回転して一定量のトナーＴｎを補給口７９へと搬送して一定時間停止する。

【0083】

この間、シャッタが閉じ、現像器１４は補給路から補給された一定量のトナーＴｎを現像剤に混合して攪拌し、現像槽６５内を循環搬送する。制御装置のプリンタコントローラ部５０は、トナー濃度センサ５６からのトナー濃度検知信号を受け取り、検知されたトナー濃度が適正になったと判断するとトナー補給処理を停止する。

【0084】

通常、印字中に、トナー濃度センサ５６の出力が濃度低下検知閾値を超えたことを示した場合、制御装置は、残りの印字枚数や次の画像情報に含まれる印字パターンなどに関わりなく、強制的に印字を一時停止して上記のトナー補給処理に移行する。

【0085】

そして、この印字を一時停止してトナー補給処理を開始し、トナー濃度が安定して印字を再開できるまでには、最大で１２０秒のトナー補給時間と、その補給完了後４５秒の攪拌時間を必要とする。つまり、１〜３分間の間印刷が休止される。

【0086】

ところで、プリンタ等の装置では、上記のようなトナー補給用印字一時停止のほかに、機内温度を下げるための冷却用一時停止が実行される場合があること、そして、この冷却用一時停止には、通常１８０秒の時間経過が必要であることは前述した。

【0087】

もし、トナー補給用印字一時停止の終了の直後に冷却用一時停止が必要であると制御装置が判断した場合、トナー補給用印字一時停止と冷却用一時停止と合わせて最大で約６分間の印字停止時間、つまりユーザの待ち時間が発生してしまうことも前述した。

【0088】

そこで、本発明では、トナー補給用印字一時停止が必要となったとき、トナー補給用印字一時停止に入るタイミングを可及的に先延ばしして印字を続行するように、たとえトナー補給用印字一時停止の処理の後に冷却用一時停止が必要となった場合でも、結果としてのユーザの待ち時間を可及的に短くする。

【0089】

図４は、印字動作中に発生するトナー補給用印字一時停止の処理（以下、おやすみモード、という）へ移行する判定を、所定の条件に基づいて処理を分岐することで、おやすみモードへの移行回数を減らし、より効率的な印字を実現する手順を説明する図である。

【0090】

図４に示す図は、横軸に時間(sec：秒）を示し、縦軸にトナー濃度(T/D(％)）を示している。また、上方の破線で示すトナー濃度（Ｔ／Ｄ＝９．５％）は、トナー濃度検知第１閾値を示し、下方の破線で示すトナー濃度（Ｔ／Ｄ＝８．０％）は、トナー濃度検知第２閾値を示している。

【0091】

Ｔ／Ｄ＝９．５％）のトナー濃度検知第１閾値よりも０．５％上に、トナー標準濃度１０．０％の実線を示している。トナー濃度センサの出力が示すトナー濃度が、トナー濃度検知第１閾値以下となると、印字中であっても、トナー濃度に極端な偏りが出ない程度に少量ずつトナーが現像器に逐次補給される。

【0092】

これにより、トナー濃度はトナー標準濃度１０．０％に沿って僅かに上下に変動しながら推移する。例えば、図４の時間０〜２０ｓｅｃの間、及び時間１７０〜２３０ｓｅｃの間のような濃度曲線となる。

【0093】

一方、Ｔ／Ｄ＝８．０％のトナー濃度検知第２閾値は、例えば印刷中のトナー消費量が多量となり、トナー補給が間に合わなくなって、トナー濃度が急激に低下した場合の閾値である。このトナー濃度検知第２閾値は、印字を停止してトナーの補給と攪拌を行う「おやすみモード」を開始する場合の閾値（おやすみモード閾値）ともなる。

【0094】

トナー濃度が急激に低下する場合には２通りある。第１の場合は上記のように画像濃度の高い印字が連続してトナー消費量が多大となり、トナーの補給が追い付かなくなった場合であり、第２の場合はトナーカートリッジにトナーの残量が無くなった場合である。

【0095】

いずれにしても、トナー濃度が急激に低下した場合は、トナー濃度の調整を行うために印字処理を一時停止する必要がある。図４の２０〜１７０ｓｅｃの間のトナー濃度曲線の推移は、そのようなトナー濃度が急激に低下した場合を示している。

【0096】

上記の推移は、先ず、トナー濃度センサの出力が示すトナー濃度が、トナー濃度検知第２閾値以下になることが確実となった場合（図４の時間３５秒の時点）に「おやすみモード」の動作が開始され、印刷が休止され、現像槽へのトナーの補給と攪拌が行われる。

【0097】

そして、一定時間の経過中にトナー濃度センサ５６の出力が示すトナー濃度が標準濃度１０．０％以上となるまで、トナーの補給と攪拌を続ける。この一定時間には、トナーの補給と攪拌の合計時間１２０秒、濃度の安定化のための合計時間４５秒が対応する。

【0098】

そして、トナー濃度センサ５６の出力が示すトナー濃度が標準濃度以上となったなら、おやすみモードを停止し（図４の時間１７５秒の時点）、印刷を再開する。

【0099】

一方、おやすみモードの処理に移行後、トナー補給タイムアウト時間の１２０秒が経過した後も、トナー濃度センサ５６の出力が示すトナー濃度が標準濃度達しないなら、制御装置はトナー供給部４のトナーカートリッジ２１にトナーの残量がない、したがって現像器のトナー切れと判断する。

【0100】

ところで、現像器はその機能として、トナー切れであると判断された場合でも、直ちに印字を停止するとは限らず、印字処理の内容によっては、現像器内に使用可能に残されている僅少量のトナーを利用して、その僅少量（例えば１．０グラム）に、ドットカウントで換算したトナー印字消費量が達するまで印字を継続できるようになっている。

【0101】

本発明は、そのような現像器の機能を用いて、トナー濃度が過度に低下することを防ぎながら、おやすみモードへの移行を極力回避する又はその移行のタイミングを可及的に先延ばしすることを目的としている。

【0102】

図５は、図４に示した上記の処理手順の分岐条件を説明するフローチャートである。尚、本例では、印字動作中に１色でもトナー濃度がトナー濃度検知第２閾値を下回った場合、おやすみモードへ移行するか否かの判定を行う。

【0103】

また、以下の説明において、Ｊｏｂは１区切りの印字処理を表し、［Ａ］はＪｏｂ１（一番目のＪｏｂ）の印字残り分のトナー消費量、［Ｂ］は現像器に残されている印字可能なトナー量（既定値：例えば１．０グラム）、[Ｘn ]はＪｏｂ(n) （ｎ＝１、２、・・・）のトナー消費量を示している。

【0104】

また、この処理は、制御装置のプリンタコントローラ部５０（以下、簡略に、コントローラ部５０という）によるＪｏｂ１に対する通常の印字処理の実行中に、トナー濃度センサ５６の出力が、おやすみモード閾値を超えた（トナー濃度が、おやすみモード閾値よりも下がった）場合に行われる処理である。

【0105】

図５において、コントローラ部５０は、ドットカウントでＪｏｂ１の残り消費量［Ａ］を算出し（以下、Ｊｏｂ(n) の消費量はドットカウントで算出したものとする）、トナー切れの検出時に現像器に設定されている印刷可能なトナー消費量［Ｂ］と［Ａ］を比較する（ステップＳ１）。

【0106】

そして、［Ｂ］より［Ａ］が少ない場合は（ステップＳ１の判別がＹｅｓ）、トナー補給量を最大として、印字を継続する（ステップＳ２）。この処理は、図４の右下に示した時間１６０秒の時点で開始されるトナー切れ検知の下で行われる印字処理である。

【0107】

また、この処理では、印字継続中のモードであり且つトナー濃度は、トナー濃度検知第１閾値以下を示していることになるので、印字を継続しながらトナーの補給が行われる。トナー補給量を最大とするのは、支障がない範囲で最大のトナー補給を行う意味である。

【0108】

Ｊｏｂ１が終了すると、コントローラ部５０は、おやすみモード閾値よりもトナー濃度センサの出力のほうが大きいか否か判別する(ステップＳ３）。この処理は、トナー濃度がおやすみモード閾値よりも低いか否か（トナー濃度センサの出力はトナー濃度が低いと大きくなる）を判別する処理である。

【0109】

この判別で、おやすみモード閾値よりもトナー濃度センサの出力のほうが大きいときは（ステップＳ３の判別がＹｅｓ）、次のＪｏｂがあるか否か判別し（ステップＳ４）、次のＪｏｂがあれば（ステップＳ４の判別がＹｅｓ）、Ｎ＝Ｎ＋１（この場合は最初の手順であるのでＮ＝Ｎ＋１＝２）とする。

【0110】

続いて、Ｊｏｂ２のトナー消費量[Ｘ2]が、残りの印字可能な消費量（［Ｂ］−［Ａ］−[Ｘ1]）よりも少ないか否か判別し（ステップＳ５）、少なければ（ステップＳ５の判別がＹｅｓ）、印字を継続して(ステップＳ６）、Ｊｏｂ（この場合はＪｏｂ２）を終了してステップＳ３の処理に戻り、ステップＳ３〜Ｓ６を繰り返す。

【0111】

上記ステップＳ５の判別で、Ｊｏｂ(n)のトナー消費量[Ｘn]が、残りの印字可能な消費量（［Ｂ］−［Ａ］−Σ[Ｘn-1]）よりも大きいときは（ステップＳ５の判別がＮｏ）、Ｊｏｂ(n)の印字ができないので、おやすみモードを実行する（ステップＳ７）。

【0112】

このように、トナー濃度センサ５６の出力が、おやすみモード閾値を超えた場合でも、Ｊｏｂに対応するトナー残量が現像器にあれば、Ｊｏｂを実行し、Ｊｏｂに対応するトナー残量が少ないときになって初めておやすみモードに移行する。

【0113】

また、上記ステップＳ４の判別で、次のＪｏｂがないときは（ステップＳ４の判別がＮｏ）、現在の処理が、おやすみモード閾値を超えた状態で行われている処理であるので、ただちにステップＳ７のおやすみモードの処理に移行する。

【0114】

また、上記ステップＳ３の判別で、おやすみモード閾値よりもトナー濃度センサの出力のほうが小さいときは（ステップＳ３の判別がＮｏ）、トナー濃度が通常の印字に十分な状態であるので、この場合は通常の印字に移行する（ステップＳ８）。

【0115】

また、上記ステップＳ１の判別で、［Ｂ］より［Ａ］が多い場合は（ステップＳ１の判別がＮｏ）、Ｊｏｂ１の印字はできず且つ現在の処理が、おやすみモード閾値を超えた状態で行われている処理であるので、ただちにステップＳ７のおやすみモードの処理に移行する。

【0116】

このように、本例の処理によれば、おやすみモードという印字動作中に発生するトナー補給用印字一時停止の処理を実行すべき状態になっても、おやすみモードを実行する判断を、各種の所定の条件に基づいて処理を分岐し、おやすみモードへの移行回数を可及的に減らして、より効率的な印字を行うようにすることができるようになる。

【0117】

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、本発明は特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
[付記１]

【0118】

トナー濃度の急激な低下に対応して印字処理を一時中断してトナー補給を行うトナー補給用一時印字中断処理モードにおいて、現像器の機能保全のため該現像器内に残留する印字に使用可能な僅少のトナー量を利用して可及的に印字処理を継続する印字促進方法であって、
現在処理中であったジョブの残り印字データに対応するトナー消費量を算出する使用トナー量算出手順と、
該使用トナー量算出手順により算出された前記トナー消費量と前記僅少のトナー量とを比較するトナー量比較手順と、
該トナー量比較手順による比較結果が前記僅少のトナー量のほうが多い場合には前記ジョブの残り印字データに対する印字処理を継続する印字継続手順と、
前記トナー量比較手順による比較結果が前記僅少のトナー量のほうが少ない場合には前記トナー補給用一時印字中断処理モードに移行する印字中断手順と、
を含むことを特徴とする印字促進方法。
[付記２]

【0119】

前記使用トナー量算出手順は、前記ジョブの残り印字データをドットカウンタで演算して残り印字データに対応するトナー消費量を算出する、
ことを特徴とする付記１記載の印字促進方法。
[付記３]

【0120】

前記トナー量比較手順は、前記使用トナー量算出手順、前記トナー量比較手順、及び前記印字継続手順が繰り返し行われるに際し、現在の繰り返し直前までに消費されたトナー量を前記僅少のトナー量から差し引いたトナー量を、前記僅少のトナー量に置き換えて、前記トナー消費量との比較を行う、
ことを特徴とする付記１記載の印字促進方法。
[付記４]

【0121】

付記１ないし３のいずれか１項に記載の印字促進方法を用いて印字処理を行う、ことを特徴とする画像形成装置。

【産業上の利用可能性】

【0122】

本発明は、トナー濃度の急激な低下に対応してトナー補給のため印字処理を一時的に中断する処理モードにおいても可及的に印字処理を継続する印字促進方法及びそれを用いた画像形成装置に利用することができる。

【符号の説明】

【0123】

１ フルカラー画像形成装置（プリンタ）
２ 画像形成部
３ 転写ベルトユニット
４ トナー供給部
５ 給紙部
６ ベルト式定着ユニット
７ 両面印刷用搬送ユニット
８ 転写ベルト
８ａ 下部走行面
８ｂ 裏面
９（９ｙ、９ｍ、９ｃ、９ｋ） 現像装置
１０ 感光体ドラム
１１ クリーナ
１２ 帯電ローラ
１３ 光書込ヘッド
１４ 現像器
１５ 現像ローラ
１６ 筐体
１７ 隔壁
１５ 現像ローラ
１８ 第１の攪拌搬送スクリュー
１９ 第２の攪拌搬送スクリュー
２１ トナーカートリッジ
２２ 駆動ローラ
２３ 従動ローラ
２４ 二次転写ローラ
２５ 一次転写ローラ
２６ ベルトクリーナ
２７ 廃トナー回収容器
２９ 電装部
３１（３１ａ、３１ｂ） 給紙カセット
３２ 用紙取出ローラ
３３ 給送ローラ
３４ 捌きローラ
３５ 待機搬送ローラ対
３６ 搬出ローラ対
３７ 排紙トレー
３８ 排紙ローラ対
３９ 返送路
３９ａ 返送開始路
３９ｂ 返送中間路
３９ｃ 返送終端路
４１（４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄ、４１ｅ） 返送ローラ対
４５ バス
４６（４６ｙ、４６ｍ、４６ｃ、４６ｋ） トナーカートリッジモータ
４７ ネットワークコントローラ部
４８ Ｉ／Ｆ（インターフェイス）
４９ ヘッドコントローラ部
５０ プリンタコントローラ
５１ 操作パネル
５２ ＥＥＰＲＯＭ(electrically erasable programmable ROM)
５３ ＲＯＭ(read only memory)
５４ 給紙モータ
５５ ＤＤＳ(developer drum set、本例では現像装置９）新旧検知センサ
５６ トナー濃度センサ
５６ｙ Ｙトナー濃度センサ
５６ｍ Ｍトナー濃度センサ
５６ｃ Ｃトナー濃度センサ
５６ｋ Ｋトナー濃度センサ
５７ 圧ユニット
５８（５８ｙ、５８ｍ、５８ｃ、５８ｋ） ＹＭＣＫごとの駆動装置
５９ バス
６３ 外壁
６４ 内部隔壁
６５（６５ａ、６５ｂ） 現像槽
６６ ドクターブレード
６７ 検知面
６８ 回転軸
６９ 螺旋状フィン
７１ 回転軸
７２ 螺旋状フィン
７３ 出口
７４ 供給口
７５ ブレード保持部
７６ 弾性体シート（ブレード）
７７ クリーニングブレード
７８ トナー補給路
７９ 補給口
８１ 搬送スクリュー
Ｔｎ トナー

【図2】

【図5】

【図1】

【図3】

【図4】