特許 6897600 画像形成装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6897600

(24)【登録日】2021年6月14日

(45)【発行日】2021年6月30日

(54)【発明の名称】画像形成装置

(51)【国際特許分類】

   G03G 15/08 20060101AFI20210621BHJP

   G03G 21/00 20060101ALI20210621BHJP

【ＦＩ】

   G03G15/08 321B

   G03G15/08 340

   G03G15/08 322Z

   G03G21/00 370

【請求項の数】3

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2018-29484(P2018-29484)

(22)【出願日】2018年2月22日

(65)【公開番号】特開2019-144450(P2019-144450A)

(43)【公開日】2019年8月29日

【審査請求日】2020年1月22日

(73)【特許権者】

【識別番号】000006150

【氏名又は名称】京セラドキュメントソリューションズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100167302

【弁理士】

【氏名又は名称】種村 一幸

(74)【代理人】

【識別番号】100135817

【弁理士】

【氏名又は名称】華山 浩伸

(72)【発明者】

【氏名】小谷 由紀子

【審査官】 堀川 あゆ美

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００６−３１３２６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０５−０２７５２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０６−０１９３１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０４−２３８３７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−０２５３９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１４５７０２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０３Ｇ １５／０８

Ｇ０３Ｇ ２１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

画像データに基づく静電潜像が形成される複数の像担持体と、
前記複数の像担持体の各々に対応して設けられ、対応する前記像担持体に形成された静電潜像を現像する複数の現像部と、
前記複数の現像部の各々に対応して設けられ、対応する前記現像部内のトナーの濃度を表す濃度信号を出力する複数の信号出力部と、
前記複数の信号出力部から入力される複数の前記濃度信号を１つずつ順次選択し出力する信号選択部と、
前記複数の現像部のうち、前記信号選択部から予め定められた測定時間に出力される前記濃度信号に対応する特定の現像部が現像で用いた第１トナー量を、前記測定時間に入力される前記濃度信号に基づき測定するトナー量測定部と、
前記画像データに基づいて、前記複数の現像部のうち少なくとも前記特定の現像部を除く残りの現像部が現像で用いる第２トナー量を推定するトナー量推定部と、
前記複数の現像部に対応して設けられ、対応する前記現像部に補給用トナーを補給可能な複数のトナー補給部と、
前記特定の現像部に対応する前記トナー補給部に前記第１トナー量に相当する量の前記補給用トナーを補給させ、前記残りの現像部に対応する前記トナー補給部に前記第２トナー量に相当する量の前記補給用トナーを補給させる補給制御部と、
を備え、
前記トナー量推定部は、前記複数の現像部が前記対応する像担持体に形成される静電潜像を現像する前に、前記画像データに基づいて、前記複数の現像部が現像で用いる前記第２トナー量を推定し、
前記トナー量推定部で推定された複数の前記第２トナー量のうち、最大値を有する特定の第２トナー量が予め定められている基準値以上か否かを判定する判定部、をさらに備え、
前記信号選択部は、
前記特定の第２トナー量が前記基準値未満であると前記判定部により判定される場合に、前記複数の信号出力部から入力される複数の前記濃度信号の中から、予め定められている順番に従う第１濃度信号を選択して出力し、
前記特定の第２トナー量が前記基準値以上であると前記判定部により判定される場合に、前記複数の信号出力部から入力される複数の前記濃度信号の中から、前記特定のトナー量に対応する第２濃度信号を選択して出力し、
前記特定の現像部は、
前記特定の第２トナー量が前記基準値未満である場合、前記複数の現像部のうち、前記第１濃度信号に対応する前記現像部であり、
前記特定の第２トナー量が前記基準値以上である場合、前記第２濃度信号に対応する前記現像部である、画像形成装置。

【請求項2】

前記補給制御部は、予め定められている補給タイミングで、前記特定の現像部に対応する前記トナー補給部に前記第１トナー量に相当する量の前記補給用トナーを補給させ、前記残りの現像部に対応する前記トナー補給部に前記第２トナー量に相当する量の前記補給用トナーを補給させる、
請求項１に記載の画像形成装置。

【請求項3】

前記補給タイミングは前記複数の現像部における前記現像が終了した後のタイミングである、
請求項２に記載の画像形成装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電子写真方式の画像形成装置に関する。

【背景技術】

【0002】

電子写真方式及びタンデム方式の画像形成装置では、複数の前記像担持体に、複数色用の静電潜像が形成される。複数色用の静電潜像のそれぞれには、対応色のトナーが複数の現像部により供給される。

【0003】

前記複数の現像部の各々には透磁率センサーが設けられている場合がある。前記透磁率センサーの各々からは、対応する前記現像部内のトナー濃度に表す濃度信号が出力される。複数の前記濃度信号は信号選択部に入力される。前記信号選択部は、複数の前記濃度信号を１つずつ順番に選択し出力する。前記画像形成装置では、前記信号選択部から順番に受け取る前記濃度信号に基づいて、前記現像部のそれぞれが現像で用いたトナー使用量が求められる。前記複数の現像部には前記トナー使用量に相当する量のトナーが、複数のトナー補給部により補給される（例えば特許文献１を参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１７−０２６９１８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

前記信号選択部は、複数の前記濃度信号を１つずつ順番に出力する。そのため、前記現像部の各々のトナー使用量は、互いに異なる時間に出力された濃度信号に基づく値となる。そのため、前記画像形成装置が前記複数の現像部に同じタイミングでトナー補給を実行する場合、前記複数の現像部におけるトナー濃度を一定に維持することが難しくなる。

【0006】

本発明の目的は、複数の現像部におけるトナー濃度をより簡単に一定に維持することが可能な画像形成装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の一の局面に係る画像形成装置は、複数の像担持体と、複数の現像部と、複数の信号出力部と、信号選択部と、トナー量測定部と、トナー量推定部と、複数のトナー補給部と、補給制御部と、を備える。前記複数の像担持体には、画像データに基づく静電潜像が形成される。前記複数の現像部は、前記複数の像担持体の各々に対応して設けられ、対応する前記像担持体に形成された静電潜像を現像する。前記複数の信号出力部は、前記複数の現像部の各々に対応して設けられ、対応する前記現像部内のトナーの濃度を表す濃度信号を出力する。前記信号選択部は、前記複数の信号出力部から入力される複数の前記濃度信号を１つずつ順次選択し出力する。前記トナー量測定部は、前記複数の現像部のうち、前記信号選択部から予め定められた測定時間に出力される前記濃度信号に対応する特定の現像部が現像で用いた第１トナー量を、前記測定時間に入力される前記濃度信号に基づき測定する。前記トナー量推定部は、前記画像データに基づいて、前記複数の現像部のうち少なくとも前記特定の現像部を除く残りの現像部が現像で用いる第２トナー量を推定する。前記複数のトナー補給部は、前記複数の現像部に対応して設けられ、対応する前記現像部に補給用トナーを補給可能である。前記補給制御部は、前記特定の現像部に対応する前記トナー補給部に前記第１トナー量に相当する量の前記補給用トナーを補給させ、前記残りの現像部に対応する前記トナー補給部に前記第２トナー量に相当する量の前記補給用トナーを補給させる。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、複数の現像部におけるトナー濃度をより簡単に維持することが可能な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】

【0009】

【図1】図１は、一実施形態に係る画像形成装置の構成を示す模式図である。

【図2】図２は、図１に示される現像部の詳細な構成を示す模式図である。

【図3】図３は、図１に示される画像形成装置の要部を示すブロック図である。

【図4】図４は、画像形成装置の要部における濃度信号の波形を示す図である。

【図5】図５は、図３に示される画像形成装置の動作及び処理の手順を示すフローチャートである。

【図6】図６は、変形例に係る画像形成装置の動作及び処理の手順を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、添付図面を参照しながら、本発明の各実施形態について説明し、本発明の理解に供する。なお、以下の実施形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

【0011】

［実施形態］
図１及び図２において、矢印Ｘ、矢印Ｙ及び矢印Ｚは、画像形成装置１００の左右方向、前後方向及び上下方向を示す。以下、前記左右方向、前記前後方向及び前記上下方向を、左右方向Ｘ、前後方向Ｙ及び上下方向Ｚと記す。

【0012】

図１において、画像形成装置１００は、複写機、プリンタ、ファクシミリ又は複合機等である。前記複合機は、コピー機能、印刷機能及びファクス機能等を有する。画像形成装置１００は、接続されるパーソナルコンピューター等から送られてくる画像データに基づき、電子写真方式及びタンデム方式により、カラー印刷を行う。前記カラー印刷は、前記画像データが表すフルカラー画像を印刷媒体ＰＭ１（例えば用紙）に印刷することである。

【0013】

具体的に、画像形成装置１００は、複数色用の感光体ドラム１、帯電部２、現像部３及び一次転写部４と、露光部５と、中間転写体６と、二次転写部７と、定着部８と、を備える。前記複数色は、イエロー、マゼンタ、シアン及びブラックである。なお、図１において、最も左側の感光体ドラム１はマゼンタ用である。最も左から２番目及び３番目の感光体ドラム１はシアン用及びイエロー用である。最も右側の感光体ドラム１はブラック用である。帯電部２、現像部３及び一次転写部４は、感光体ドラム１に対応して設けられ、感光体ドラム１の周囲に１つずつ配置される。

【0014】

各感光体ドラム１は、本発明における像担持体の一例であり、画像形成装置１００の内部で左右方向Ｘに並置される。各感光体ドラム１は、前後方向Ｙに長い円柱状の形状を有する。各感光体ドラム１は、前記カラー印刷中、自身の軸を中心として第１回転方向ＲＤ１に、予め定められている一定の線速度ＬＶ１で回転する。

【0015】

各帯電部２は、対応する帯電領域と対向し、対応する感光体ドラム１の周面を一様に帯電させる。前記帯電領域は感光体ドラム１の下端近傍を含む領域である。

【0016】

露光部５は、画像形成装置１００の内部において各帯電部２よりも下方に設けられる。露光部５は、前記画像データで変調された各色用の変調光を対応する感光体ドラム１の露光領域に照射する。これにより、複数の感光体ドラム１のそれぞれには、前記画像データに基づく複数色用の静電潜像が形成される。前記露光領域は、各感光体ドラム１において前記帯電領域よりも第１回転方向ＲＤ１の下流側の領域である。

【0017】

各現像部３には、対応色のトナー及びキャリアを含む現像剤が収容される。各現像部３は、自身に収容されている前記トナーを、対応する感光体ドラム１の現像領域ＤＡ１（図２を参照）に供給する。これにより、各現像部３は、対応する感光体ドラム１に形成されている前記静電潜像を、対応色の前記トナーで現像する。その結果、各感光体ドラム１には対応色のトナー像が形成される。現像領域ＤＡ１は、各感光体ドラム１の前記露光領域よりも第１回転方向ＲＤ１の下流側の領域である。

【0018】

各一次転写部４は、対応する感光体ドラム１の一次転写領域と上方向において対向する。前記一次転写領域は、各感光体ドラム１において現像領域ＤＡ１（図２を参照）よりも第１回転方向ＲＤ１の下流側の領域であり、各感光体ドラム１の上端を含む領域である。また、各一次転写部４と、対応する感光体ドラム１との間には、中間転写体６が介在する。前記感光体ドラム１に担持される前記トナー像は、対応する前記一次転写領域から中間転写体６上の同一エリアに転写される。これにより、中間転写体６には、前記複数色のトナー像が重ね合わせられた合成トナー像が形成される。

【0019】

中間転写体６は、無端状ベルトであって、駆動ローラー６Ａ及び従動ローラー６Ｂに張架される。駆動ローラー６Ａが第２回転方向ＲＤ２に回転することにより、中間転写体６が回転し、従動ローラー６Ｂは従動回転する。また、中間転写体６は、各一次転写部４と各感光体ドラム１との間を走行方向ＴＤ１に駆動される。これにより、中間転写体６は、前記合成トナー像を担持しながら後述の二次転写領域に向けて搬送する。

【0020】

駆動ローラー６Ａ及び二次転写部７は前記左右方向において対向する。駆動ローラー６Ａと二次転写部７との間には中間転写体６が介在する。中間転写体６と二次転写部７との間の前記二次転写領域には、前記合成トナー像と、予め定められているサイズを有する印刷媒体ＰＭ１が搬送されてくる。前記二次転写領域において、前記合成トナー像は中間転写体６から印刷媒体ＰＭ１へと転写される。前記二次転写領域から送り出された印刷媒体ＰＭ１は定着部８に送り込まれる。定着部８は、前記合成トナー像を印刷媒体ＰＭ１に定着させて送り出す。印刷媒体ＰＭ１は、画像形成装置１００の外部にカラー印刷物として排出される。

【0021】

画像形成装置１００はさらに、複数のトナー補給部９をさらに備える。複数のトナー補給部９は、画像形成装置１００の内部において中間転写体６よりも上方向に、複数の現像部３に対応して設けられる。各トナー補給部９には、対応する現像部３に補給される補給用トナーが収容されている。各トナー補給部９の底部には排出口９Ａが設けられる。各排出口９Ａは、対応する現像部３と補給経路９Ｂにより流体連通可能に接続される。なお、図１では、都合上、補給経路９Ｂの下流側の部分の図示は省略されている。

【0022】

また、各排出口９Ａには排出スクリュー９Ｃが設けられる。各排出スクリュー９Ｃには、モーター、ギヤ及びベルト等を含む第１駆動力伝達部９Ｄ（図３を参照）が機械的に接続される。各排出スクリュー９Ｃは、対応する第１駆動力伝達部９Ｄにより与えられる駆動力により回転する。その結果、各排出口９Ａからは、対応する排出スクリュー９Ｃの回転量に相当する量の前記トナーが対応する補給経路９Ｂに排出される。

【0023】

各補給経路９Ｂの内部には搬送スクリュー９Ｅが設けられる。各搬送スクリュー９Ｅには、第１駆動力伝達部９Ｄ（図３を参照）が機械的に接続される。各搬送スクリュー９Ｅは、対応する第１駆動力伝達部９Ｄにより与えられる駆動力により回転し、対応する補給経路９Ｂ内の前記補給用トナーを下流側へと搬送する。前記補給用トナーは、補給経路９Ｂの下流端から現像部３に送り込まれる。上記の通り、複数のトナー補給部９は、対応する現像部３に前記補給用トナーを補給可能に構成される。

【0024】

次に、図２を参照して、各現像部３の詳細な構成について説明する。

【0025】

図２において、各現像部３は、筐体３１と、現像剤収容部３２と、第１回転軸３３、第２回転軸３４、現像ローラー３５及び信号出力部３６等と、を備える。

【0026】

各筐体３１は、前後方向Ｙに長い箱状の形状を有し、対応する感光体ドラム１における現像領域ＤＡ１に沿って配置される。各筐体３１の内部には、現像剤収容部３２と、第１回転軸３３、第２回転軸３４及び現像ローラー３５が設けられる。

【0027】

各現像剤収容部３２は、対応する筐体３１の底部に形成される。各現像剤収容部３２には、前記対応色のトナーと、キャリアとを含む前記現像剤が収容される。各現像剤収容部３２は、対応する筐体３１の底部から突出する仕切部材３１Ａにより、第１収容室３２Ａと、第２収容室３２Ｂとに仕切られる。

【0028】

各第１収容室３２Ａは、対応する現像領域ＤＡ１に対して第２収容室３２Ｂよりも左方向に設けられる。第１収容室３２Ａ及び第２収容室３２Ｂの各々は、前後方向Ｙに長く且つ下方向に窪んだ溝状の形状を有する。第１収容室３２Ａ及び第２収容室３２Ｂの各々には、対応する感光体ドラム１に供給される前記現像剤が収容される。

【0029】

また、第１収容室３２Ａ及び第２収容室３２Ｂの各々は、前後方向Ｙにおける両端部において連通する。各筐体３１において第１収容室３２Ａの前端寄りの部分の上方には、前記対応色の補給トナーの補給口３１Ｂが形成される。各補給口３１Ｂには、対応する補給経路９Ｂの下流端が流体連通可能に接続される。

【0030】

各第１回転軸３３は、前後方向Ｙに長い棒状の形状を有し、対応する第１収容室３２Ａに回転可能に架け渡される。具体的に、各第１回転軸３３における前端近傍の部分及び後端近傍の部分は、対応する第１収容室３２Ａの前壁及び後壁に回転可能に支持される。各第１回転軸３３には、対応する第２駆動力伝達部３Ａから駆動力が与えられる。なお、各第２駆動力伝達部３Ａは、モーター及びギヤ等を含む。各第１回転軸３３は、自身に与えられる前記駆動力により第３回転方向ＲＤ３に回転数ＮＲ１で回転する。第３回転方向ＲＤ３は、正面視で反時計回りの方向である。回転数ＮＲ１は、予め定められ、感光体ドラム１に１つの前記静電潜像が形成されるのに要する時間あたりに各第１回転軸３３が回転する回数であり、例えば１０回である。

【0031】

各第１回転軸３３には、第１螺旋羽根３３Ａ及びシート状羽根３３Ｂが一体に設けられる。各第１螺旋羽根３３Ａは、対応する第１回転軸３３の回転により第３回転方向ＲＤ３に回転して、第１収容室３２Ａ内に収容される前記現像剤を撹拌しつつ第１搬送方向ＣＤ１に搬送する。第１搬送方向ＣＤ１は、画像形成装置１００の前方から後方に向かう方向である。

【0032】

各シート状羽根３３Ｂは、対応する第１回転軸３３において、対応する補給口３１Ｂよりもさらに前端寄りの部分に設けられる。各シート状羽根３３Ｂは、対応する第１回転軸３３において対応する信号出力部３６の上方に設けられる。各シート状羽根３３Ｂは、ＰＥＴフィルム等の可撓性材料で作製される。各シート状羽根３３Ｂは、対応する第１回転軸３３の回転中心から遠ざかる遠心方向に沿って突出する。また、シート状羽根３３Ｂにおいて前記遠心方向の先端は、対応する第１回転軸３３の回転中、対応する信号出力部３６に達する。

【0033】

各シート状羽根３３Ｂは、対応する第１回転軸３３及び第１螺旋羽根３３Ａとともに、回転数ＮＲ１で第３回転方向ＲＤ３へ回転し、対応する第１収容室３２Ａ内の前記現像剤を対応する信号出力部３６上に集める。なお、各シート状羽根３３Ｂは、信号出力部３６の上面を清掃するスクレーパーとしての機能を有していてもよい。

【0034】

各第２回転軸３４は、前後方向Ｙに長い棒状の形状を有し、対応する第２収容室３２Ｂに回転可能に架け渡される。各第２回転軸３４には、対応する第２駆動力伝達部３Ａにより与えられる駆動力が与えられる。これにより、各第２回転軸３４は、第４回転方向ＲＤ４に回転数ＮＲ１で回転する。第４回転方向ＲＤ４は例えば第３回転方向ＲＤ３とは逆向きである。なお、図３では、都合上、第２回転軸３４の図示は省略されている。

【0035】

各第２回転軸３４には、第２螺旋羽根３４Ａが一体に設けられる。各第２螺旋羽根３４Ａは、対応する第２回転軸３４の回転により第４回転方向ＲＤ４に回転して、第２収容室３２Ｂ内に収容される前記現像剤を撹拌しつつ第２搬送方向ＣＤ２に搬送する。第２搬送方向ＣＤ２は、第１搬送方向ＣＤ１とは逆向きである。

【0036】

各第１収容室３２Ａと、対応する第２収容室３２Ｂは、それぞれの下流端において互いに連通する。前記現像剤は、各第１収容室３２Ａの下流端まで搬送された後、対応する第２収容室３２Ｂに移動し、各第２収容室３２Ｂの下流端まで搬送された後、対応する第１収容室３２Ａに移動する。

【0037】

各現像ローラー３５は、前後方向Ｙに長い円筒形状を有する磁気ローラーである。各現像ローラー３５は、対応する第２駆動力伝達部３Ａにより与えられる駆動力により、第３回転方向ＲＤ３と同方向の第５回転方向ＲＤ５に回転する。なお、図３では、都合上、現像ローラー３５の図示は省略されている。各現像ローラー３５は、回転することにより、対応する第２収容室３２Ｂ内の前記現像剤を吸着し担持する。各現像ローラー３５は、前記現像剤を担持しつつ対応する現像領域ＤＡ１に搬送する。前記現像剤は、各現像ローラー３５から対応する現像領域ＤＡ１に移動し、対応する感光体ドラム１に形成されている静電潜像に付着する。これにより、各静電潜像は現像され、各感光体ドラム１には、対応色のトナー像が形成される。

【0038】

各信号出力部３６は、現像部３のそれぞれに対応して設けられる。各信号出力部３６は、対応する第１収容室３２Ａの底部において、対応するシート状羽根３３Ｂの下方に配置される。各信号出力部３６は、対応する第１収容室３２Ａに露出する検知面３６Ａと、センサー回路３６Ｂと、を含む。

【0039】

各センサー回路３６Ｂは、コルピッツ発振回路等を含む透磁率センサーであり、対応する検知面３６Ａの下方に設けられる。各センサー回路３６Ｂは濃度信号ＤＳ１を出力する。濃度信号ＤＳ１は、対応する現像部３に収容される前記現像剤における前記トナーの濃度を表す。具体的に、濃度信号ＤＳ１の周波数は、検知面３６Ａ上に存在する前記現像剤に含まれる前記キャリアと前記トナーとの割合に応じて周波数が変化する。

【0040】

なお、以下の説明では、イエローのトナーが収容される現像部３に対応する信号出力部３６は信号出力部３６Ｙと記載される場合がある（図４を参照）。同様に、マゼンタ、シアン及びブラックのトナーが収容される現像部３に対応する信号出力部３６は信号出力部３６Ｍ，３６Ｃ，３６Ｋと記載される場合がある。また、信号出力部３６Ｙから出力される濃度信号ＤＳ１は濃度信号ＤＳ１Ｙと記載される場合がある。同様に、信号出力部３６Ｍ、信号出力部３６Ｃ、及び信号出力部３６Ｋから出力される濃度信号ＤＳ１は濃度信号ＤＳ１Ｍ、濃度信号ＤＳ１Ｃ、及び濃度信号ＤＳ１Ｂと記載される場合がある。

【0041】

各シート状羽根３３Ｂが１回転する間（即ち、１回転周期の間）に、各シート状羽根３３Ｂの先端部が対応する検知面３６Ａ上を通過する第１時間帯がある。前記第１時間帯では、前記第１時間帯以外の第２時間帯と比較して、相対的に多くの前記現像剤が対応する検知面３６Ａ上に対応するシート状羽根３３Ｂにより集められる。したがって、各濃度信号ＤＳ１の周波数は、対応するシート状羽根３３Ｂが１回転する間に変化する。具体的に、各濃度信号ＤＳ１の周波数は、前記トナー濃度が小さくなるほど低くなる。それ故、シート状羽根３３Ｂの回転周期における濃度信号ＤＳ１の最低周波数が予め定められている基準周波数以下である場合、現像剤収容部３２における前記トナー濃度が予め定められている基準濃度よりも小さくなっているとみなすことができる。

【0042】

図３において、画像形成装置１００は、信号選択部１０と、制御部１１と、をさらに備える。

【0043】

信号選択部１０は、各信号出力部３６と、制御部１１との間に電気的に接続されるスイッチである。信号選択部１０には、複数の濃度信号ＤＳ１が入力される。信号選択部１０にはさらに、制御部１１から出力される制御信号ＣＳ１が入力される。信号選択部１０は、制御信号ＣＳ１により、前記カラー印刷中に予め定められている測定時間ＭＴ１が経過するたびに、入力された複数の濃度信号ＤＳ１を１つずつ予め定められている順序に従って順次選択し制御部１１に出力する。前記順序において、濃度信号ＤＳ１Ｙには最初の順番が割り当てられる。また、濃度信号ＤＳ１Ｍ、濃度信号ＤＳ１Ｃ、濃度信号ＤＳ１Ｂには２番目、３番目、４番目の順番が割り当てられる。測定時間ＭＴ１は、本実施形態では、制御部１１が制御信号ＣＳ１を出力してから、１つの前記静電潜像の現像が終了するまでに要する時間である。換言すると、測定時間ＭＴ１は、各第１回転軸３３が１０回転するのに要する時間である。複数の濃度信号ＤＳ１は、図４に示されるように、測定時間ＭＴ１毎に、前記順番で時系列に配列されて信号選択部１０から出力される。具体的に、複数の濃度信号ＤＳ１は、濃度信号ＤＳ１Ｙ、濃度信号ＤＳ１Ｍ、濃度信号ＤＳ１Ｃ及び濃度信号ＤＳ１Ｂの順で信号選択部１０から繰り返し出力される。

【0044】

なお、複数のシート状羽根３３Ｂが前記カラー印刷の開始時に突出する遠心方向は、図３に示されるように互いに異なっていてもよい。

【0045】

制御部１１は、ＣＰＵ、不揮発性メモリー及びＲＡＭ等を含む。なお、制御部１１は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）又はＤＳＰ(Digital Signal Processor)などの電子回路であってもよい。前記ＣＰＵは、前記不揮発性メモリーに予め格納されているプログラムを、ＲＡＭを作業領域として使いながら実行する。これにより、前記ＣＰＵは画像形成装置１００による前記カラー印刷中に画像形成装置１００を統括的に制御する。

【0046】

制御部１１は、前記プログラムを実行することにより、トナー量測定部１１Ａ、トナー量推定部１１Ｂ及び補給制御部１１Ｃとして機能する。

【0047】

トナー量測定部１１Ａは、複数の現像部３のうち、測定時間ＭＴ１（図４を参照）に信号出力部３６から出力される濃度信号ＤＳ１に対応する特定の現像部が現像で用いた第１トナー量を、同測定時間ＭＴ１に入力される前記濃度信号に基づき測定する。

【0048】

トナー量推定部１１Ｂは、前記画像データに基づいて、複数の現像部３のうち少なくとも前記特定の現像部を除く残りの現像部が現像で用いる第２トナー量を推定する。

【0049】

補給制御部１１Ｃは、前記特定の現像部に対応するトナー補給部９に前記第１トナー量に相当する量の前記補給用トナーを補給させ、前記残りの現像部に対応するトナー補給部９に前記第２トナー量に相当する量の前記補給用トナーを補給させる。

【0050】

また、補給制御部１１Ｃは、予め定められている補給タイミングで、前記特定の現像部に対応するトナー補給部９に前記第１トナー量に相当する量の前記補給用トナーを補給させ、前記残りの現像部に対応するトナー補給部９に前記第２トナー量に相当する量の前記補給用トナーを補給させる。

【0051】

また、前記補給タイミングは、複数の現像部３における前記現像が終了した後のタイミングとすることが考えられる。

【0052】

以下、図５を参照して、画像形成装置１００における各部の動作及び処理を、より詳細に説明する。

【0053】

制御部１１は、前記画像データを受け取ると、図５に示す前記カラー印刷を開始する。

【0054】

まず、制御部１１は、トナー量推定部１１Ｂとして機能する。トナー量推定部１１Ｂは、受け取った前記画像データに基づいて、複数の現像部３のそれぞれが前記カラー印刷中に１つの静電潜像を現像する際に用いるトナー量を第２トナー量として推定する（ステップＳ１）。換言すると、前記第２トナー量は、前記複数色毎で且つ前記静電潜像毎に推定される。

【0055】

具体的に、トナー量推定部１１Ｂは、前記画像データに基づきドットカウント数を、感光体ドラム１のそれぞれに形成される静電潜像毎に求める。前記ドットカウント数は、露光部５からの変調光により感光体ドラム１のそれぞれに１つの静電潜像を形成する際に形成されるドット数である。次に、トナー量推定部１１Ｂは、前記ドットカウント数のそれぞれに相当するトナー量を前記第２トナー量として求める。

【0056】

次に、制御部１１は、前記カラー印刷を開始するために、画像形成装置１００の各部を動作させ始める（ステップＳ２）。これにより、画像形成装置１００では、前記画像データに基づく静電潜像が印刷媒体ＰＭ１単位で形成され始める。特に、制御部１１は、ステップＳ２において、第２駆動力伝達部３Ａのそれぞれに第２駆動信号ＤＳ２２を与える。第２駆動力伝達部３Ａのそれぞれは、対応する現像部３に含まれる第１回転軸３３、第２回転軸３４及び現像ローラー３５を回転させる。具体的に、現像ローラー３５は、第５回転方向ＲＤ５に回転する。第１回転軸３３は回転数ＮＲ１で第３回転方向ＲＤ３に回転する。第２回転軸３４は回転数ＮＲ１で第４回転方向ＲＤ４に回転する。

【0057】

制御部１１は、ステップＳ３において、前記複数色のうち、次の順番が割り当てられている濃度信号ＤＳ１を選択させるために制御信号ＣＳ１を信号選択部１０に与える。なお、初回のステップＳ３では濃度信号ＤＳ１Ｙが選択される。以降、２回目、３回目及び４回目のステップＳ３では、濃度信号ＤＳ１Ｍ，ＤＳ１Ｃ，ＤＳ１Ｋが選択される。これにより、信号選択部１０は、入力された複数の濃度信号ＤＳ１のうち、制御部１１からの制御信号ＣＳ１に従って濃度信号ＤＳ１を選択し制御部１１に出力する（ステップＳ３）。

【0058】

次のステップＳ４において、制御部１１は、トナー量測定部１１Ａとして機能する。制御部１１は、内部に備えるタイマーカウンター（図示せず）を用いて、入力された濃度信号ＤＳ１の周波数を動作クロックに従ってカウントする。濃度信号ＤＳ１の周波数のそれぞれは前記ＲＡＭに記憶される（ステップＳ４）。

【0059】

次に、制御部１１は、複数の現像部３のそれぞれが１つの前記静電潜像を現像し終えたか否かを判定する（ステップＳ５）。制御部１１は、前記静電潜像の現像が終了していないと判定する場合（ステップＳ５でＮＯ）、処理をステップＳ４に戻す。一方、制御部１１は、前記静電潜像の現像が終了したと判定する場合（ステップＳ５でＹＥＳ）、測定時間ＭＴ１が終了したとみなし、処理をステップＳ６に進める。

【0060】

ステップＳ６の開始時点で、前記ＲＡＭには、濃度信号ＤＳ１の周波数が複数個記憶されている。具体的に、前記ＲＡＭに記憶される周波数は、ステップＳ３で選択され且つ今回の測定時間ＭＴ１（図４を参照）の間に制御部１１に入力された濃度信号ＤＳ１の周波数である。制御部１１は、ステップＳ６において、トナー量測定部１１Ａとして機能する。制御部１１は、前記ＲＡＭに記憶される周波数に基づいて、今回の測定時間ＭＴ１に入力された濃度信号ＤＳ１に対応する現像部３（即ち、前記特定の現像部）が現像で用いた前記第１トナー量を測定する（ステップＳ６）。具体的に、制御部１１は、前記ＲＡＭ内に記憶されている周波数の中から、前記測定時間ＭＴ１における最初及び最後の前記回転周期における最低周波数を取得する。制御部１１は、前記最初の回転周期における最低周波数と、前記最後の回転周期における最低周波数との差から、前記特定の現像部が現像で用いた第１トナー量を求めることができる。他にも、今回の測定時間ＭＴ１で求められた全ての周波数の平均値から第１トナー量が求められてもよい。

【0061】

次のステップＳ７では、制御部１１は、トナー量推定部１１Ｂとして機能する。制御部１１は、ステップＳ１で推定された前記第２トナー量の中から、複数の現像部３のうち前記特定の現像部を除く残りの現像部に対応する前記第２トナー量を取得する（ステップＳ７）。

【0062】

次のステップＳ８において、制御部１１は補給制御部１１Ｃとして機能する。また、ステップＳ８の実行タイミングが本発明における補給タイミングに相当する。具体的に、制御部１１は、ステップＳ６で得られた前記第１トナー量に基づき、前記特定の現像部に対応する第１駆動力伝達部９Ｄに第１駆動信号ＤＳ２１を与える。第１駆動力伝達部９Ｄは、第１駆動信号ＤＳ２１が自身に与えられると、対応するトナー補給部９に設けられる排出スクリュー９Ｃ（図１を参照）を回転駆動させる。これにより、対応するトナー補給部９の排出口９Ａからは、前記第１トナー量に相当する量の前記補給用トナーが排出口９Ａ（図１を参照）から補給経路９Ｂに排出される。第１駆動力伝達部９Ｄはさらに、対応するトナー補給部９に設けられている搬送スクリュー９Ｅを回転駆動させる。これにより、前記補給用トナーは補給経路９Ｂ内を下流に向けて搬送され、特定の現像部の補給口３１Ｂから第１収容室３２Ａに流入する。

【0063】

制御部１１は、取得した前記第２トナー量に基づき、前記残りの現像部に対応する第１駆動力伝達部９Ｄに第１駆動信号ＤＳ２１を与える。第１駆動力伝達部９Ｄは、第１駆動信号ＤＳ２１に基づき、対応するトナー補給部９の排出スクリュー９Ｃ（図１を参照）を回転駆動させる。第１駆動力伝達部９Ｄはさらに、対応するトナー補給部９に設けられている搬送スクリュー９Ｅを回転駆動させる。その結果、対応するトナー補給部９の排出口９Ａからは、前記第２トナー量に相当する量の前記補給用トナーが排出口９Ａ（図１を参照）から補給経路９Ｂに排出され、最終的に、前記残りの現像部の各々に補給される。

【0064】

次に、制御部１１は、前記カラー印刷を終了するか否かを判定する（ステップＳ９）。換言すると、制御部１１は、複数の感光体ドラム１に次の静電潜像が形成されるか否かを判定する。制御部１１は、前記カラー印刷を終了すると判定する場合（ステップＳ９でＹＥＳ）、図５の処理を終了する。一方、制御部１１は、前記カラー印刷を終了しないと判定する場合（ステップＳ９でＮＯ）、即ち前記別の静電潜像が形成されると判定する場合、処理をステップＳ３に戻す。

【0065】

信号選択部１０は、複数の濃度信号ＤＳ１を１つずつ順番に選択し出力する。それゆえ、信号選択部１０から出力される濃度信号ＤＳ１に基づき、複数の現像部３の各々が現像で用いるトナー量が求められると仮定すると、前記複数のトナー量は互いに異なる時間に出力された濃度信号ＤＳ１に基づく値となる。そのため、補給制御部１１Ｃが前記補給タイミングで複数の現像部３へのトナー補給を行うよう複数のトナー補給部９を制御する場合、複数の現像部３におけるトナー濃度を一定に維持することが難しくなる。

【0066】

それに対し、前記実施形態では、トナー量測定部１１Ａは、前記特定の現像部が現像で用いた第１トナー量を、測定時間ＭＴ１に入力される濃度信号ＤＳ１に基づき測定する。トナー量推定部１１Ｂは、前記画像データに基づいて、前記残りの現像部が現像で用いる第２トナー量を推定する。換言すると、トナー量推定部１１Ｂは、前記残りの現像部が現像で用いた第２トナー量を濃度信号ＤＳ１に基づき測定しない。補給制御部１１Ｃは、前記特定の現像部に対応するトナー補給部９に前記第１トナー量に相当する量の前記補給用トナーを補給させるとともに、前記残りの現像部に対応するトナー補給部９に前記第２トナー量に相当する量の前記補給用トナーを補給させる。したがって、信号選択部１０が複数の前記濃度信号ＤＳ１を１つずつ順次選択し出力する場合であっても、複数の現像部３の各々におけるトナー濃度を容易に維持することが可能な画像形成装置１００を提供することが可能となる。

【0067】

また、補給制御部１１Ｃは、前記補給タイミング（即ち、複数の現像部３のそれぞれで１つの静電潜像の現像が終了した後）で、前記特定の現像部に対応するトナー補給部９と、前記残りの現像部に対応するトナー補給部９に前記補給用トナーを補給させる。これにより、複数の静電潜像の現像が行われている間に、複数の現像部３に収容されるトナー量が少なくなりすぎることを防止することができる。その結果、複数の感光体ドラム１に形成されるトナー像の画質低下を防止することができる。

【0068】

なお、前記補給タイミングは、複数の現像部３のそれぞれで１つの静電潜像の現像が終了した後に限らず、複数の現像部３のそれぞれで１つの静電潜像の現像している最中において予め定められたタイミングとすることも考えられる。

【0069】

また、トナー量推定部１１Ｂは、ステップＳ１において、全ての現像部３の第２トナー量を推定し、ステップＳ７で前記残りの現像部の第２トナー量を取得していた。しかし、これに限らず、トナー量推定部１１Ｂは、ステップＳ１を実行せずに、ステップＳ７において、前記画像データに基づいて、前記残りの現像部が前記カラー印刷中に１つの静電潜像を現像する際に用いたトナー量を第２トナー量として推定しても構わない。
［変形例］

【0070】

以下、前記実施形態の変形例について説明する。なお、以下に説明する変形例において、前記実施形態と同様の構成及びステップについて同一参照符号及びステップ番号を付与し、それぞれの説明を控える。

【0071】

図３において、トナー量推定部１１Ｂは、複数の現像部３が対応する感光体ドラム１に形成される静電潜像を現像する前に、前記画像データに基づいて、複数の現像部３が現像で用いる前記第２トナー量を推定してもよい。この場合、制御部１１は、前記プログラムを実行することにより、判定部１１Ｄとしてさらに機能する。

【0072】

判定部１１Ｄは、トナー量推定部１１Ｂによる推定された前記第２トナー量のうち、最大値を有する特定の第２トナー量が予め定められている基準値以上か否かを判定する。

【0073】

信号選択部１０は、前記特定の第２トナー量が前記基準値未満であると判定部１１Ｄにより判定される場合に、複数の信号出力部３６から入力される複数の濃度信号ＤＳ１の中から、予め定められている順番に従う濃度信号ＤＳ１を第１濃度信号として選択して出力する。信号選択部１０は、前記特定の第２トナー量が前記基準値以上であると判定部１１Ｄにより判定される場合に、複数の信号出力部３６から入力される複数の濃度信号ＤＳ１の中から、前記特定のトナー量に対応する濃度信号ＤＳ１を第２濃度信号として選択して出力する。

【0074】

前記特定の現像部は、前記特定の第２トナー量が前記基準値未満である場合、複数の現像部３のうち、前記第１濃度信号に対応する現像部３である。また、前記特定の現像部は、前記特定の第２トナー量が前記基準値以上である場合、前記第２濃度信号に対応する現像部３である、

【0075】

以下、図６を参照して、変形例に係る画像形成装置１００の各部の動作及び処理を、より詳細に説明する。

【0076】

図６において、制御部１１は、ステップＳ２の実行後に処理をステップＳ１１に進める。制御部１１は、ステップＳ１１，Ｓ１２において判定部１１Ｄとして機能する。ステップＳ１１において、制御部１１は、ステップＳ１で得られた前記複数の第２トナー量の中から、複数の現像部３が今回の現像で用いる第２トナー量を選択する。制御部１１はさらに、選択した第２トナー量の中から、最大値を有する第２トナー量を特定の第２トナー量として選択する（ステップＳ１１）。

【0077】

次に、制御部１１は、前記特定の第２トナー量が予め定められている基準値以上か否かを判定する（ステップＳ１２）。前記基準値は、前記特定のトナー量に対応する現像部３が前記静電潜像の現像で多くのトナーを用いるか否かを示す基準値であり、画像形成装置１００の設計段階に実験又はシミュレーションにより予め定められている。

【0078】

制御部１１は、前記特定の第２トナー量が前記基準値以上でないと判定する場合（ステップＳ１２でＮＯ）、処理をステップＳ３に進める。一方、制御部１１は、前記特定の第２トナー量が前記基準値以上であると判定する場合、処理をステップＳ１３に進める。

【0079】

ステップＳ３において、前記順序に従って、次の順番が割り当てられている濃度信号ＤＳ１を前記第１濃度信号として選択させるために制御信号ＣＳ１を信号選択部１０に与える。これにより、信号選択部１０は、入力された複数の濃度信号ＤＳ１のうち、制御部１１からの制御信号ＣＳ１に従って前記第１濃度信号を選択し制御部１１に出力する（ステップＳ３）。

【0080】

制御部１１は、ステップＳ１３において、前記複数色のうち、前記特定の第２トナー量に対応する濃度信号ＤＳ１を前記第２濃度信号として選択させるために制御信号ＣＳ１を信号選択部１０に与える。これにより、信号選択部１０は、入力された複数の濃度信号ＤＳ１のうち、制御部１１からの制御信号ＣＳ１に従って前記第２濃度信号を選択し制御部１１に出力する（ステップＳ１３）。その後、制御部１１は、処理をステップＳ４に進める。

【0081】

ステップＳ４において、制御部１１は、入力された濃度信号ＤＳ１（具体的に、前記第１濃度信号又は前記第２濃度信号）の周波数をカウントし前記ＲＡＭに記憶する（ステップＳ４）。その後、制御部１１は、前記静電潜像の現像が終了したと判定する場合（ステップＳ５でＹＥＳ）、前記特定の現像部が現像で用いた前記第１トナー量を測定する（ステップＳ６）。ここで、前記特定の現像部は、前記特定の第２トナー量が前記基準値未満である場合、複数の現像部３のうち、前記第１濃度信号に対応する現像部３である。また、前記特定の現像部は、前記特定の第２トナー量が前記基準値以上である場合、前記第２濃度信号に対応する現像部３である。

【0082】

制御部１１は、ステップＳ６の後、ステップＳ７，Ｓ８を実行する。また、制御部１１は、ステップＳ９で前記カラー印刷を終了しないと判定する場合（ステップＳ９でＮＯ）、処理をステップＳ１１に戻す。

【0083】

上記の通り、信号選択部１０は、前記特定の第２トナー量が予め定められている基準値以上である場合に、制御信号ＣＳ１に基づき、最大値を有する特定の第２トナー量に対応する前記第２濃度信号を選択する。この場合、前記特定の現像部は、前記第２濃度信号に対応し、前記静電潜像の現像で多くのトナーを用いる現像部３となる。前記変形例では、このような特定の現像部３には、推定結果である前記第２トナー量ではなく、実測結果である前記第１トナー量に相当する量の前記補給用トナーが補給されるため、多くのトナーを現像で用いる特定の現像部３においても前記トナー濃度を一定に維持しやすくなる。

【符号の説明】

【0084】

１００ 画像形成装置
１ 感光体ドラム
３ 現像部
３６ 信号出力部
９ トナー補給部
１０ 信号選択部
１１Ａ トナー量測定部
１１Ｂ トナー量推定部
１１Ｃ 補給制御部
１１Ｄ 判定部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】