特開 2023-6661 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】P2023006661

(43)【公開日】2023-01-18

(54)【発明の名称】画像形成装置

(51)【国際特許分類】

   G03G 15/08 20060101AFI20230111BHJP

【ＦＩ】

G03G15/08 364

G03G15/08 362

G03G15/08 322C

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021109376

(22)【出願日】2021-06-30

(71)【出願人】

【識別番号】000000295

【氏名又は名称】沖電気工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100096426

【弁理士】

【氏名又は名称】川合 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100116207

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 俊明

(72)【発明者】

【氏名】中井 辰徳

【テーマコード（参考）】

2H077

【Ｆターム（参考）】

2H077AA12

2H077AA14

2H077AB02

2H077AB04

2H077AB15

2H077AB18

2H077AC04

2H077AD02

2H077AD06

2H077BA02

2H077BA08

2H077DA15

2H077DA42

2H077DB03

2H077GA13

(57)【要約】

【課題】現像剤供給路内において現像剤の滞留が発生して、印刷スループットが低下するのを防止することができるようにする。
【解決手段】現像剤収容部と、画像形成部と、現像剤収容部から排出された現像剤を画像形成部に供給する現像剤供給路と、現像剤供給路内に配設された第１の現像剤搬送部材と、第１の現像剤搬送部材に所定の動作をさせる駆動ユニットｕ２と、画像形成部内において現像剤を搬送する第２の現像剤搬送部材と、現像剤貯蔵部内の現像剤の残量を検出する現像剤残量検出部と、駆動ユニットｕ２の駆動パターンを変更する駆動パターン変更処理部Ｐｒ６とを有する。第２の現像剤搬送部材によって現像剤を十分に均すことができる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

（ａ）現像剤を収容する現像剤収容部と、
（ｂ）媒体に現像剤を付着させて画像を形成する画像形成部と、
（ｃ）前記現像剤収容部と画像形成部との間に配設され、現像剤収容部から画像形成部に現像剤を供給する現像剤供給路と、
（ｄ）該現像剤供給路内に配設され、現像剤を搬送する第１の現像剤搬送部材と、
（ｅ）駆動されて該第１の現像剤搬送部材に所定の動作をさせる駆動ユニットと、
（ｆ）前記画像形成部内において、現像剤供給路から現像剤を受けるための受け口に隣接させて配設され、現像剤を搬送する第２の現像剤搬送部材と、
（ｇ）前記画像形成部の現像剤貯蔵部内の現像剤の残量を検出する現像剤残量検出部と、
（ｈ）該現像剤残量検出部による検出結果に基づいて、前記駆動ユニットの駆動パターンを変更する駆動パターン変更処理部とを有することを特徴とする画像形成装置。

【請求項2】

（ａ）前記現像剤残量検出部による検出結果に基づいて、前記現像剤供給路内において現像剤の滞留が発生するかどうかを決定する現像剤滞留処理部を有するとともに、
（ｂ）前記駆動パターン変更処理部は、現像剤滞留処理部によって現像剤の滞留が発生すると決定された場合に、前記駆動ユニットの駆動パターンを変更する請求項１に記載の画像形成装置。

【請求項3】

前記現像剤滞留処理部は、前記現像剤残量検出部が現像剤貯蔵部における現像剤の第１の残量を検出してから第２の残量を検出するまでの現像剤供給時間を計時し、該現像剤供給時間が閾値より長い場合に、前記現像剤供給路内において現像剤の滞留が発生すると決定する請求項２に記載の画像形成装置。

【請求項4】

前記現像剤の第１の残量はトナーローであり、第２の残量はトナーフルである請求項３に記載の画像形成装置。

【請求項5】

（ａ）前記駆動ユニットは、現像剤を間欠的に画像形成部に供給する係脱部材を備え、
（ｂ）前記駆動パターン変更処理部は、前記係脱部材の係合時間を短くすることによって前記駆動ユニットの駆動パターンを変更する請求項１～４のいずれか１項に記載の画像形成装置。

【請求項6】

（ａ）所定の印刷条件で印刷を行う印刷処理部と、
（ｂ）前記現像剤残量検出部による検出結果に基づいて印刷条件を変更する印刷条件変更処理部とを有する請求項１～５のいずれか１項に記載の画像形成装置。

【請求項7】

前記印刷条件は紙間である請求項６に記載の画像形成装置。

【請求項8】

前記印刷条件は印刷画像密度である請求項６又は７に記載の画像形成装置。

【請求項9】

（ａ）画像形成装置の周囲の環境変量を検出する環境変量検出部と、
（ｂ）該環境変量検出部によって検出された環境変量に基づいて、画像形成装置の周囲の環境を決定する環境決定処理部とを有するとともに、
（ｃ）前記現像剤滞留処理部は、現像剤供給時間が、前記閾値より短く設定された補正閾値より長い場合に、前記現像剤供給路内において現像剤の滞留が発生すると決定する請求項３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、画像形成装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、プリンタ、複写機、ファクシミリ装置、複合機等の画像形成装置、例えば、プリンタには画像形成ユニットが配設され、該画像形成ユニットにおいて、帯電ローラによって一様に帯電させられた感光体ドラムの表面がＬＥＤヘッドによって露光されて静電潜像が形成され、該静電潜像が現像剤としてのトナーによって現像されてトナー像が形成され、該トナー像が転写ローラによって用紙に転写されるようになっている。そして、前記プリンタに配設された定着器において前記トナー像が用紙に定着させられることによって画像が形成され、印刷が行われる。

【0003】

画像形成ユニットは、トナーカートリッジと現像剤供給路としてのトナー供給路によって連結され、トナーカートリッジ内のトナーは、前記トナー供給路内に配設された搬送スパイラルが回転させられることによって、トナーを受けるための画像形成ユニットのハウジングの受け口を介して画像形成ユニットに供給され、画像形成ユニット内のトナー貯蔵部に貯蔵される。

【0004】

そして、該トナー貯蔵部には均しスパイラルが回転自在に配設され、画像形成ユニットに供給されたトナーは、均しスパイラルが回転させられることによって均され、トナー貯蔵部内の全体に振り分けられる（例えば、特許文献１参照。）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０２０－７１２６０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、前記従来のプリンタにおいては、印刷画像密度の高い印刷が連続して行われると、大量のトナーが画像形成ユニットに供給されるので、均しスパイラルによってトナーを十分に均すことができなくなり、トナー供給路内においてトナーの滞留が発生してしまう。

【0007】

その結果、印刷を円滑に行うことができなくなって印刷スループットが低下してしまう。

【0008】

本発明は、前記従来のプリンタの問題点を解決して、画像形成ユニットのハウジングの受け口付近で現像剤が滞留して印刷スループットが低下するのを防止することができる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】

【0009】

そのために、本発明の画像形成装置においては、現像剤を収容する現像剤収容部と、媒体に現像剤を付着させて画像を形成する画像形成部と、前記現像剤収容部と画像形成部との間に配設され、現像剤収容部から画像形成部に現像剤を供給する現像剤供給路と、該現像剤供給路内に配設され、現像剤を搬送する第１の現像剤搬送部材と、駆動されて該第１の現像剤搬送部材に所定の動作をさせる駆動ユニットと、前記画像形成部内において、現像剤供給路から現像剤を受けるための受け口に隣接させて配設され、現像剤を搬送する第２の現像剤搬送部材と、前記画像形成部の現像剤貯蔵部内の現像剤の残量を検出する現像剤残量検出部と、該現像剤残量検出部による検出結果に基づいて、前記駆動ユニットの駆動パターンを変更する駆動パターン変更処理部とを有する。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、画像形成装置においては、現像剤を収容する現像剤収容部と、媒体に現像剤を付着させて画像を形成する画像形成部と、前記現像剤収容部と画像形成部との間に配設され、現像剤収容部から画像形成部に現像剤を供給する現像剤供給路と、該現像剤供給路内に配設され、現像剤を搬送する第１の現像剤搬送部材と、駆動されて該第１の現像剤搬送部材に所定の動作をさせる駆動ユニットと、前記画像形成部内において、現像剤供給路から現像剤を受けるための受け口に隣接させて配設され、現像剤を搬送する第２の現像剤搬送部材と、前記画像形成部の現像剤貯蔵部内の現像剤の残量を検出する現像剤残量検出部と、該現像剤残量検出部による検出結果に基づいて、前記駆動ユニットの駆動パターンを変更する駆動パターン変更処理部とを有する。

【0011】

この場合、印刷画像密度の高い印刷が連続して行われても、現像剤残量検出部による検出結果に基づいて駆動ユニットの駆動パターンが変更されるので、第２の現像剤搬送部材によって現像剤を十分に均すことができる。

【0012】

その結果、現像剤供給路内において現像剤の滞留が発生して、現像剤供給路が破損したり、印刷スループットが低下したりするのを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の第１の実施の形態におけるプリンタの制御ブロック図である。

【図2】本発明の第１の実施の形態におけるプリンタの概念図である。

【図3】本発明の第１の実施の形態におけるトナー供給・貯蔵機構の概念図である。

【図4】本発明の第１の実施の形態におけるトナー均し装置の要部概念図である。

【図5】本発明の第１の実施の形態におけるトナー残量検出部の要部斜視図である。

【図6】本発明の第１の実施の形態におけるトナー残量検出部の第１の状態を示す図である。

【図7】本発明の第１の実施の形態におけるトナー残量検出部の第２の状態を示す図である。

【図8】本発明の第１の実施の形態における残量センサのセンサ出力の第１の例を示すタイムチャートである。

【図9】本発明の第１の実施の形態における残量センサのセンサ出力の第２の例を示すタイムチャートである。

【図10】本発明の第１の実施の形態における制御部の動作を示すフローチャートである。

【図11】本発明の第１の実施の形態におけるオン・オフテーブルの例を示す図である。

【図12】画像形成ユニットに供給されたトナーがハウジングの受け口付近で滞留した状態を示す図である。

【図13】本発明の第１の実施の形態における閾値テーブルの例を示す図である。

【図14】本発明の第１の実施の形態におけるトナー供給時間の閾値を設定するためのトナー供給時間とトナーセンサ周期との関係を示す図である。

【図15】本発明の第１の実施の形態における補正オン・オフテーブルの例を示す図である。

【図16】本発明の第２の実施の形態におけるプリンタの制御ブロック図である。

【図17】本発明の第２の実施の形態におけるトナー供給時間の補正閾値を設定するためのトナー供給時間とトナーセンサ周期との関係を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

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。この場合、画像形成装置としてのプリンタについて説明する。

【0015】

図２は本発明の第１の実施の形態におけるプリンタの概念図である。

【0016】

図において、１０はプリンタ、Ｃｓは該プリンタ１０の外装である筐体、Ｂｄはプリンタ１０の本体、すなわち、装置本体である。

【0017】

該装置本体Ｂｄの下部には、媒体収容部としての用紙カセット１１が配設され、該用紙カセット１１のスタッカｓｋ１に媒体としての図示されない用紙が積載された状態で収容される。また、前記用紙カセット１１の前端には、繰出部材としてのホッピングローラ１３が配設され、後述される給紙用の駆動部としての給紙モータＭ１（図１）が駆動されると、用紙は、前記ホッピングローラ１３の回転に伴って、１枚ずつ分離させられて繰り出され、第１の搬送部材としての給紙ローラ対ｍ１によって給紙されて媒体搬送路としての用紙搬送路Ｒｔ１に送られ、第２の搬送部材としてのレジストローラ対ｍ２によって斜行が矯正され、該レジストローラ対ｍ２より下流側に配設された画像形成部Ｑ１に送られる。

【0018】

該画像形成部Ｑ１は、用紙に複数の色、本実施の形態においては、ブラック、イエロー、マゼンダ及びシアンの４色の現像剤としての後述されるトナーＴｉ（ｉ＝１、２、…、４）（図３）を付着させてカラーの画像を形成する。そのために、前記画像形成部Ｑ１は、トナーＴｉを収容する現像剤収容部としてのトナーカートリッジＣｔｉ（ｉ＝１、２、…、４）、該トナーカートリッジＣｔｉの下方に配設され、矢印方向に回転自在に配設された像担持体としての感光体ドラム２１を備えた画像形成ユニット１６Ｂｋ、１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃ、前記各感光体ドラム２１と対向させて配設された露光装置としての後述されるＬＥＤヘッドＨｄ、用紙搬送路Ｒｔ１を介して各画像形成ユニット１６Ｂｋ、１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃと対向させて配設された転写ユニットｕ１、用紙搬送路Ｒｔ１において各画像形成ユニット１６Ｂｋ、１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃ及び転写ユニットｕ１より下流側に配設された定着装置としての定着器３１等を備える。

【0019】

前記トナーカートリッジＣｔｉは、画像形成ユニット１６Ｂｋ、１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃの上方に配設され、前記画像形成ユニット１６Ｂｋ、１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃに各色のトナーＴｉを供給する。

【0020】

各画像形成ユニット１６Ｂｋ、１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃには、前記感光体ドラム２１、帯電装置としての図示されない帯電ローラ、現像剤担持体としての現像ローラ２４、トナーカートリッジＣｔｉから供給されたトナーＴｉを貯蔵する現像剤貯蔵部としてのトナー貯蔵部Ｔｔ、該トナー貯蔵部Ｔｔ内に配設され、トナー貯蔵部Ｔｔ内のトナーＴｉを均す現像剤均し装置としての後述されるトナー均し装置３６（図３）、トナー貯蔵部Ｔｔ内のトナーＴｉを攪拌するとともに、トナー貯蔵部Ｔｔ内のトナーＴｉの残量を検出するための残量検出バー２５等が配設される。

【0021】

画像形成用の駆動部としての後述される駆動モータＭ２が駆動され、感光体ドラム２１が回転させられると、感光体ドラム２１の表面が、帯電ローラによって一様に帯電させられ、ＬＥＤヘッドＨｄによって露光され、各感光体ドラム２１の表面に潜像としての静電潜像が形成され、該静電潜像が現像ローラ２４によって現像され、各感光体ドラム２１上に各色の現像剤像としてのトナー像が形成される。

【0022】

前記転写ユニットｕ１は、第１のローラとしての駆動ローラｒ１、第２のローラとしての従動ローラｒ２、前記駆動ローラｒ１と従動ローラｒ２との間に走行自在に張設されたベルト部材としての転写ベルト２６、及び該転写ベルト２６を介して前記各感光体ドラム２１と対向させて回転自在に配設された転写部材としての転写ローラ２８を備える。

【0023】

用紙が、画像形成部Ｑ１に送られ、各感光体ドラム２１と転写ローラ２８との間の転写部を搬送される間に、前記各色のトナー像が転写ローラ２８によって用紙に順次重ねて転写され、用紙上にカラーのトナー像が形成される。

【0024】

前記定着器３１は、第１の定着部材としての加熱ローラ３２及び第２の定着部材としての加圧ローラ３３を備え、加熱ローラ３２内に加熱源としての図示されないヒータが配設される。

【0025】

前記定着器３１において、用紙が加熱ローラ３２と加圧ローラ３３との間の定着部を搬送される間に、用紙上のカラーのトナー像が、加熱ローラ３２によって加熱され、溶融させられ、加圧ローラ３３によって加圧され、用紙に定着させられることにより、用紙上にカラーの画像が形成される。

【0026】

このようにして画像が形成された用紙は、第３、第４の搬送部材としての搬送ローラ対ｍ３、ｍ４によって搬送され、第５の搬送部材としての排出ローラ対ｍ５によって矢印方向に装置本体Ｂｄ外に排出され、スタッカｓｋ２に積載される。

【0027】

次に、トナーカートリッジＣｔｉから画像形成ユニット１６Ｂｋ、１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃに各色のトナーＴｉを供給するとともに、トナー貯蔵部Ｔｔに貯蔵する現像剤供給・貯蔵機構としてのトナー供給・貯蔵機構Ｋｉ（ｉ＝１、２、…、４）について説明する。

【0028】

図３は本発明の第１の実施の形態におけるトナー供給・貯蔵機構の概念図、図４は本発明の第１の実施の形態におけるトナー均し装置の要部概念図、図５は本発明の第１の実施の形態におけるトナー残量検出部の要部斜視図、図６は本発明の第１の実施の形態におけるトナー残量検出部の第１の状態を示す図、図７は本発明の第１の実施の形態におけるトナー残量検出部の第２の状態を示す図、図８は本発明の第１の実施の形態における残量センサのセンサ出力の第１の例を示すタイムチャート、図９は本発明の第１の実施の形態における残量センサのセンサ出力の第２の例を示すタイムチャートである。

【0029】

図において、Ｃｔｉはトナーカートリッジ、Ｋｉはトナー供給・貯蔵機構、１６Ｂｋ、１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃは画像形成ユニット、Ｅｉ（ｉ＝１、２、…、４）は該画像形成ユニット１６Ｂｋ、１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃのハウジング、Ｔｔは該各ハウジングＥｉ内に形成されたトナー貯蔵部、３４は、トナーカートリッジＣｔｉの所定の箇所に着脱自在に配設された第１の記憶部としてのＲＦＩＤタグである。

【0030】

前記トナーカートリッジＣｔｉは、底壁の所定の箇所、本実施の形態においては、用紙搬送路Ｒｔ１の上流側から下流側を見たときのトナーカートリッジＣｔｉの左右方向（用紙の幅方向）における中央部に、トナーＴｉを排出するための排出口ｈ１を備える。また、前記ハウジングＥｉは、頂壁の所定の箇所、本実施の形態においては、用紙搬送路Ｒｔ１の上流側から下流側を見たときのハウジングＥｉの左右方向における中央部に、トナーＴｉを受けるための受け口ｈ２を備える。

【0031】

前記トナー供給・貯蔵機構Ｋｉは、トナーカートリッジＣｔｉと画像形成ユニット１６Ｂｋ、１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃとの間に配設されたトナー供給装置３５、トナー貯蔵部Ｔｔ内において上端部に配設されたトナー均し装置３６、トナー貯蔵部Ｔｔ内における前記トナー均し装置３６の下方に配設された現像剤検出部としてのトナー残量検出部３７等を備える。

【0032】

次に、トナー供給装置３５について説明する。

【0033】

該トナー供給装置３５は、前記トナーカートリッジＣｔｉ内のトナーＴｉを画像形成ユニット１６Ｂｋ、１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃに供給する。そのために、前記トナー供給装置３５は、トナーカートリッジＣｔｉの排出口ｈ１に隣接させて形成され、トナーカートリッジＣｔｉから排出されたトナーＴｉを受ける導入部４５、前記ハウジングＥｉの受け口ｈ２に隣接させて形成され、トナーＴｉをトナー貯蔵部Ｔｔに送出する送出部４６、導入部４５と送出部４６との間に配設され、トナーカートリッジＣｔｉから排出されたトナーＴｉを画像形成ユニット１６Ｂｋ、１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃに供給するための現像剤供給路としてのトナー供給路５１、該トナー供給路５１内において動作自在に、本実施の形態においては、回転自在に配設され、所定の動作、本実施の形態においては、回転に伴って、トナーＴｉを搬送する第１の現像剤搬送部材としての供給スパイラル５３、該供給スパイラル５３に回転を伝達する回転伝達部材５５、駆動されて前記供給スパイラル５３に所定の動作をさせる、本実施の形態においては、供給スパイラル５３を回転させる駆動ユニットｕ２等を備える。

【0034】

前記トナー供給路５１は、所定の形状、本実施の形態においては、「Ｕ」字状の形状を有する管路から成り、トナーカートリッジＣｔｉとハウジングＥｉとの間のスペースの上方部において水平に延在させて配設された上方管路５１ａ、前記スペースの下方部において水平に延在させて配設された下方管路５１ｂ、及び半円形の形状を有し、上方管路５１ａと下方管路５１ｂとを連結する連結管路５１ｃを備える。

【0035】

前記供給スパイラル５３は、前記トナー供給路５１内において、一方の端部ｔ１を前記導入部４５に臨ませて、他方の端部ｔ２を前記送出部４６に臨ませて配設され、前記端部ｔ１と前記回転伝達部材５５とが連結される。

【0036】

また、前記駆動ユニットｕ２は、供給用の駆動部としてのトナー供給モータＭ３、及び該トナー供給モータＭ３の出力軸５８と前記回転伝達部材５５との間に係脱自在に配設され、間欠的に係脱されて、トナー供給モータＭ３の回転を供給スパイラル５３に伝達する係脱部材としてのクラッチ６１を備える。

【0037】

該クラッチ６１は、電磁クラッチから成り、トナー供給モータＭ３の出力軸５８側に配設された図示されない駆動側クラッチ部材、及び回転伝達部材５５側に配設された図示されない従動側クラッチ部材を備え、駆動側クラッチ部材に配設された電磁コイルがオンにされると、電磁力が発生し、電磁力によって駆動側クラッチ部材に従動側クラッチ部材が吸引され、駆動側クラッチ部材と従動側クラッチ部材とが係合させられ、電磁コイルがオフにされると、電磁力が発生しなくなり、駆動側クラッチ部材に従動側クラッチ部材が吸引されなくなり、駆動側クラッチ部材と従動側クラッチ部材との係合が解除される。

【0038】

したがって、前記トナー供給モータＭ３が駆動され、クラッチ６１が係合させられると、トナー供給モータＭ３の回転が回転伝達部材５５を介して供給スパイラル５３に伝達され、供給スパイラル５３が回転させられる。これにより、トナーカートリッジＣｔｉ内のトナーＴｉが、トナー供給路５１を介して画像形成ユニット１６Ｂｋ、１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃに供給される。

【0039】

また、前記トナー供給モータＭ３が駆動され、クラッチ６１が解放されると、トナー供給モータＭ３の回転が供給スパイラル５３に伝達されなくなり、供給スパイラル５３が停止させられる。これにより、トナーカートリッジＣｔｉ内のトナーＴｉは、画像形成ユニット１６Ｂｋ、１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃに供給されなくなる。

【0040】

そして、前記トナー供給モータＭ３が駆動され、クラッチ６１が係脱させられると、トナー供給モータＭ３の回転が供給スパイラル５３に断続的に伝達され、供給スパイラル５３が、間欠的に回転させられ、間欠動作させられ、トナーカートリッジＣｔｉ内のトナーＴｉが画像形成ユニット１６Ｂｋ、１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃに間欠的に供給される。

【0041】

さらに、前記トナー供給モータＭ３の駆動が停止させられると、トナー供給モータＭ３の回転が供給スパイラル５３に伝達されなくなり、供給スパイラル５３の回転が停止させられ、トナーカートリッジＣｔｉ内のトナーＴｉは画像形成ユニット１６Ｂｋ、１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃに供給されなくなる。

【0042】

次に、前記トナー均し装置３６について説明する。

【0043】

該トナー均し装置３６は、トナー貯蔵部Ｔｔ内において前記ハウジングＥｉの受け口ｈ２の直下の所定の位置に配設され、受け口ｈ２を介してトナー貯蔵部Ｔｔに送出されたトナーＴｉを均す。

【0044】

そのために、前記トナー均し装置３６は、均し用の駆動部としての、かつ、現像剤均しモータとしてのトナー均しモータＭ４、該トナー均しモータＭ４の出力軸に取り付けられた第１のギヤｇｒ１、該第１のギヤｇｒ１と噛合させられた第２のギヤｇｒ２、前記第１、第２のギヤｇｒ１、ｇｒ２に取り付けられ、用紙の幅方向に延在させて互いに平行に配設された第２の現像剤搬送部材としての第１、第２の均しスパイラル４０、４１、該第１、第２の均しスパイラル４０、４１を回転自在に支持する支持フレーム４３等を備える。

【0045】

前記第１、第２の均しスパイラル４０、４１は、トナー貯蔵部Ｔｔ内における同じ高さにおいて、用紙の搬送方向における上流側及び下流側に位置させられ、互いに逆方向に回転させられることによって、トナーＴｉを均して搬送する。そのために、用紙の搬送方向における上流側からトナー均し装置３６を見たときの、第１、第２の均しスパイラル４０、４１の中央部から左側の端部にかけて形成されたオーガ部分４０ａ、４１ａと、中央部から右側の端部にかけて形成されたオーガ部分４０ｂ、４１ｂとは巻方向が互いに逆にされる。

【0046】

したがって、トナー均しモータＭ４が駆動されると、トナー貯蔵部Ｔｔ内に送出されたトナーＴｉが、第１の均しスパイラル４０によって左側及び右側の端部から中央部に向けて移動させられ、第２の均しスパイラル４１によって中央部から左側及び右側の端部に向けて移動させられ、均され、トナー貯蔵部Ｔｔ内の全体に振り分けられる。

【0047】

次に、トナー残量検出部３７について説明する。

【0048】

該トナー残量検出部３７は、トナー貯蔵部Ｔｔ内において、トナー均し装置３６の下方に配設され、トナー貯蔵部Ｔｔ内のトナーＴｉの残量を検出する。

【0049】

そのために、トナー残量検出部３７は、トナー貯蔵部Ｔｔ内において用紙の幅方向に延在させて回転自在に配設された残量検出バー２５、該残量検出バー２５の一方の端部に配設され、前記駆動モータＭ２の回転を残量検出バー２５に伝達する回転伝達部ＧＡ、前記残量検出バー２５の他方の端部に取り付けられ、残量検出バー２５の回転位置を検出するための検出プレート６５、前記残量検出バー２５の回転位置に基づいてトナー貯蔵部Ｔｔ内のトナーＴｉの残量を検出する残量検出部としての残量センサＳｔ、前記検出プレート６５の外周縁を挟んで配設された導光部６６等を備える。

【0050】

前記回転伝達部ＧＡは、駆動モータＭ２に連結され、回転自在に配設されたギヤｇｒ３、及び該ギヤｇｒ３と噛合させて回転自在に配設され、駆動モータＭ２の回転を減速するギヤｇｒ４を備える。

【0051】

前記残量検出バー２５は、クランク形状を有し、前記一方の端部である、用紙の搬送方向における上流側から残量検出バー２５を見たときの、左側の端部に軸部ｓｈ１を、前記他方の端部である右側の端部に軸部ｓｈ２を備えるとともに、軸部ｓｈ１、ｓｈ２間に、軸部ｓｈ１、ｓｈ２と偏心させて形成された攪拌部Ｂｒを備え、軸部ｓｈ１を前記ギヤｇｒ４に貫通させることによって、ギヤｇｒ４に対して相対的に回転自在に支持される。また、ギヤｇｒ４は、端面から攪拌部Ｂｒに向けて突出させて形成された係合部としての突出部４８を備え、ギヤｇｒ４が駆動モータＭ２からの回転を受けて、所定の方向、本実施の形態においては、矢印Ａ方向に一定の回転速度で回転させられると、突出部４８が軸部ｓｈ１と攪拌部Ｂｒを連結する腕部ａｍ１と係合させられ、残量検出バー２５も矢印Ａ方向に回転させられる。

【0052】

前記検出プレート６５は、円形の形状を有し、前記残量検出バー２５とほぼ１８０〔°〕位相をずらして形成された切欠き部６５ａを備え、図６に示されるように、攪拌部Ｂｒが回転軌跡における最下部に位置させられると、切欠き部６５ａは最上部に位置させられ、トナー残量検出部３７が第１の状態に置かれ、図７に示されるように、攪拌部Ｂｒが回転軌跡における最上部に位置させられると、切欠き部６５ａは最下部に位置させられ、トナー残量検出部３７が第２の状態に置かれる。

【0053】

前記残量センサＳｔは、発光部ｓａ及び受光部ｓｂを備え、発光部ｓａで発光させられた光が、導光部６６を介して受光部ｓｂに送られる。

【0054】

したがって、導光部６６の間隙を検出プレート６５の切欠き部６５ａ以外の部分が通過すると、発光部ｓａの光は、検出プレート６５によって遮光され、受光部ｓｂによって受光されず、残量センサＳｔのセンサ出力はオフになり、導光部６６の間隙を切欠き部６５ａが通過すると、発光部ｓａの光は受光部ｓｂによって受光され、残量センサＳｔのセンサ出力はオンになる。

【0055】

前記ギヤｇｒ４の回転に伴って、攪拌部Ｂｒが回転軌跡における最上部に到達すると、残量検出バー２５は、突出部４８より先行して自重で回転し、落下し、トナー貯蔵部Ｔｔ内に貯蔵されたトナーＴｉの表面に当接し、停止させられる。その後、ギヤｇｒ４の回転に伴って、後行する突出部４８が残量検出バー２５の回転位置に到達して腕部ａｍ１に当接させられると、残量検出バー２５は再び矢印Ａ方向に回転させられる。このとき、残量検出バー２５は現像剤攪拌部材として機能し、トナーＴｉを攪拌する。

【0056】

したがって、トナー貯蔵部Ｔｔ内のトナーＴｉの量が少ない場合、残量検出バー２５が自重で回転し、トナーＴｉの表面に当接し、停止させられた後、突出部４８が到達するまでの時間が長く、図８に示されるように、残量検出バー２５が１回転する時間を表すトナーセンサ周期τにおける残量センサＳｔのセンサ出力がオフになる出力オフ時間εが長く、トナー貯蔵部Ｔｔ内のトナーＴｉの量が多い場合、残量検出バー２５が自重で回転し、トナーＴｉの表面に当接し、停止させられた後、突出部４８が到達するまでの時間が短く、図９に示されるように、トナーセンサ周期τにおける出力オフ時間εが短い。

【0057】

そこで、本実施の形態においては、前記出力オフ時間εに閾値εｔｈが設定され、残量センサＳｔは、出力オフ時間εが閾値εｔｈ以上である場合、トナー貯蔵部Ｔｔ内のトナーＴｉの残量が少ないことを表す、トナーＴｉの第１の残量であるトナーローを検出し、出力オフ時間εが閾値εｔｈ未満である場合、トナー貯蔵部Ｔｔ内のトナーＴｉの量が満杯になったことを表す、トナーＴｉの第２の残量であるトナーフルを検出するようになっている。前記閾値εｔｈは、
εｔｈ＝０．４×τ
にされる。

【0058】

なお、ギヤｇｒ４の回転速度は、プリンタ１０に設定された印刷速度に応じて決まり、印刷速度が高いと高くなり、印刷速度が低いと低くなるが、本実施の形態においては、残量検出バー２５が自重で回転するときの回転速度より低く設定される。また、トナーセンサ周期τも、前記印刷速度に応じて決まり、印刷速度が高いと短くなり、印刷速度が低いと長くなる。

【0059】

そして、説明の便宜上、残量検出バー２５は、トナー均し装置３６に近接させて図示されているが、実際は、トナー均し装置３６の十分下方の位置に配設されるので、残量検出バー２５の回転に伴って攪拌部Ｂｒが回転軌跡における最上部に位置させられたときに、残量検出バー２５がトナー均し装置３６と干渉することはない。

【0060】

ところで、印刷画像密度の高い印刷が連続して行われると、大量のトナーＴｉが画像形成ユニット１６Ｂｋ、１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃに供給され、トナー均し装置３６によってトナーＴｉを十分に均すことができなくなり、トナーＴｉがハウジングＥｉの受け口ｈ２付近で滞留し、トナー供給路５１内においてトナーの滞留を発生させてしまう。

【0061】

そこで、本実施の形態においては、トナー供給路５１内においてトナーの滞留が発生するかどうかが予測され、トナーの滞留が発生すると予測された場合に、トナー供給装置３５による、トナーカートリッジＣｔｉから画像形成ユニット１６Ｂｋ、１６Ｙ、１６Ｍ、１６ＣへのトナーＴｉの供給量、すなわち、トナー供給量が少なくされるようになっている。

【0062】

次に、プリンタ１０の制御装置について説明する。

【0063】

図１は本発明の第１の実施の形態におけるプリンタの制御ブロック図である。

【0064】

図において、１０はプリンタ、３４はＲＦＩＤタグ、６７は通信部、７０は制御部、７２は第２の記憶部としてのＲＯＭ、７３は第３の記憶部としてのＲＡＭ、７６は操作・表示部としての操作パネル、Ｓｔは残量センサ、Ｍ１は給紙モータ、Ｍ２は駆動モータ、ｕ２は駆動ユニット、Ｍ３はトナー供給モータ、６１はクラッチ、Ｍ４はトナー均しモータ、ＨｄはＬＥＤヘッドである。

【0065】

前記ＲＦＩＤタグ３４には、トナーカートリッジＣｔｉ（図２）の製造年月日、製造時におけるトナーＴｉの充填量、トナーカートリッジＣｔｉが新品に交換された年月日、残量センサＳｔによって検出されたトナーＴｉの残量、残量センサＳｔによってトナーフル、トナーロー等が検出されたこと、検出された年月日等のカートリッジ情報が記録される。

【0066】

前記通信部６７は、前記ＲＦＩＤタグ３４との間で近距離無線通信を行い、前記カートリッジ情報を制御部７０に送信したり、制御部７０から受信したりする。また、通信部６７は、上位装置としての図示されないホストコンピュータとの間で無線ＬＡＮ、有線ＬＡＮ等を介して通信を行い、ホストコンピュータから印刷データを受信したり、プリンタ１０の状態を表すステータス信号をホストコンピュータに送信したりする。

【0067】

前記制御部７０は、それぞれ図示されないマイクロプロセッサ、入出力ポート、計時部としてのタイマ、ドットカウンタ等を備え、ＲＯＭ７２に記録されたプログラムに基づいて各種の処理を行い、プリンタ１０の全体の制御を行う。

【0068】

前記ＲＡＭ７３は、制御用のデータを一時的に記録したり、通信部６７が前記ホストコンピュータから受信した印刷データを一時的に記録したりする。

【0069】

前記ＲＯＭ７２は、書換え可能なフラッシュメモリから成り、制御部７０が各種の処理を行うためのプログラムが記録されるほかに、印刷速度Ｄｔａ１、紙間Ｄｔａ２、クラッチ６１を係脱するためのオン・オフテーブルＴｂ１、トナー供給路５１（図３）内においてトナーの滞留が発生するかどうかを予測するための閾値テーブルＴｂ２、トナーカートリッジＣｔｉから画像形成ユニット１６Ｂｋ、１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃへのトナー供給量を少なくするための補正オン・オフテーブルＴｂ３等が記録される。

【0070】

印刷速度Ｄｔａ１は、１〔分〕当たり印刷されるページ数であり、本実施の形態においては、操作者が操作パネル７６の図示されないメニュー画面で用紙の種類を選択することによって、２６〔ｐｐｍ〕、３０〔ｐｐｍ〕及び３５〔ｐｐｍ〕のいずれかの印刷速度に設定される。本実施の形態において、設定される印刷速度Ｄｔａ１は使用される用紙の厚さによって異なり、例えば、薄紙（沖電気工業社製、「エクセレントペーパー Ａ４、６４〔ｇ／ｍ²〕」）が使用される場合、３５〔ｐｐｍ〕に、普通紙（沖電気工業社製、「エクセレントホワイト Ａ４、８０〔ｇ／ｍ²〕)」が使用される場合、３０〔ｐｐｍ〕に、厚紙（沖電気工業社製、「エクセレントグロス Ａ４ １２８〔ｇ／ｍ²)」が使用される場合、２６〔ｐｐｍ〕にされる。

【0071】

紙間Ｄｔａ２は、用紙搬送路Ｒｔ１を搬送される各用紙の後端と次の用紙の前端との距離であり、トナー供給装置３５によるトナー供給量を少なくするに当たり、トナー貯蔵部Ｔｔ内のトナーＴｉの消費量を少なくするために大きくされる。本実施の形態においては、操作者が、前記メニュー画面で、通常の紙間である５０〔ｍｍ〕及び拡大した紙間である１００〔ｍｍ〕のうちのいずれか一方を選択することによって設定される。

【0072】

また、オン・オフテーブルＴｂ１は、トナーローが検出されてからトナーフルが検出されるまでの間に使用される基準のテーブルであり、印刷速度Ｄｔａ１、該印刷速度Ｄｔａ１に応じて決まるトナーセンサ周期τ、並びに印刷速度Ｄｔａ１に対応させて設定されたクラッチ６１の係合時間であるオン時間及び解放時間であるオフ時間が記録される。

【0073】

なお、クラッチ６１のオン時間は、クラッチ６１の電磁コイルがオンにされ、クラッチ６１が係合させられる時間であり、オフ時間は、電磁コイルがオフにされ、クラッチ６１が解放される時間である。

【0074】

そして、閾値テーブルＴｂ２には、印刷速度Ｄｔａ１、トナーセンサ周期τ、並びに印刷速度Ｄｔａ１及びトナーセンサ周期τに対応させて設定された、現像剤供給時間としての後述されるトナー供給時間Ｔαの閾値Ｔαｔｈ１が記録される。

【0075】

さらに、補正オン・オフテーブルＴｂ３は、トナー供給装置３５によるトナー供給量を少なくするための補正用のテーブルであり、印刷速度Ｄｔａ１、並びに該印刷速度Ｄｔａ１に対応させて設定されたクラッチ６１のオン時間及びオフ時間が記録される。補正オン・オフテーブルＴｂ３において、オン時間は短く、本実施の形態においては、オン・オフテーブルＴｂ１に記録されたオン時間の半分にされ、その分、オフ時間が長くされる。

【0076】

前記操作パネル７６は、操作者がプリンタ１０に指示を入力するためのスイッチ、キー等から成る図示されない操作部、及びプリンタ１０の状態を表示するためのＬＥＤ画面等から成る図示されない表示部を備える。なお、操作パネル７６がタッチパネルによって形成される場合、操作パネル７６の表示部は操作部としても機能する。

【0077】

前記制御部７０は、印刷処理部Ｐｒ１、現像剤状態判定処理部としてのトナー状態判定処理部Ｐｒ２、駆動ユニット駆動処理部Ｐｒ３、現像剤滞留処理部としてのトナー滞留処理部Ｐｒ４、印刷条件変更処理部Ｐｒ５、駆動パターン変更処理部Ｐｒ６等を備える。

【0078】

前記印刷処理部Ｐｒ１は、印刷処理を行い、操作者がメニュー画面で設定した所定の印刷条件、例えば、印刷速度Ｄｔａ１、紙間Ｄｔａ２等で印刷を行う。すなわち、印刷処理部Ｐｒ１は、ＲＡＭ７３に記録された印刷データを読み出し、印刷データを編集し、画像データを生成してＬＥＤヘッドＨｄに送り、各画像形成ユニット１６Ｂｋ、１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃの感光体ドラム２１上に各色のトナー像を形成し、用紙カセット１１から供給された用紙に各トナー像を転写してカラーのトナー像を形成し、定着器３１においてカラーのトナー像を用紙に定着させて印刷を行う。

【0079】

前記トナー状態判定処理部Ｐｒ２は、現像剤状態判定処理としてのトナー状態判定処理を行い、残量センサＳｔが、トナーローを検出したかどうか、トナーフルを検出したかどうか等のトナー状態の判定を行う。

【0080】

前記駆動ユニット駆動処理部Ｐｒ３は、駆動ユニット駆動処理を行い、駆動ユニットｕ２において、所定の駆動パターンでトナー供給モータＭ３を駆動し、クラッチ６１を係脱する。

【0081】

前記トナー滞留処理部Ｐｒ４は、現像剤滞留処理としてのトナー滞留処理を行い、トナー残量検出部３７によるトナーＴｉの残量の検出結果に基づいて、すなわち、残量センサＳｔによってトナーローが検出されたときに、トナー供給装置３５によるトナーＴｉの供給が開始されてからトナーフルが検出されるまでの経過時間をトナー供給時間Ｔαとして計時し、該トナー供給時間Ｔαに基づいて、トナー供給路５１内においてトナーの滞留が発生するかどうかを予測（決定）する。

【0082】

前記印刷条件変更処理部Ｐｒ５は、印刷条件変更処理を行い、トナー供給路５１内においてトナーの滞留が発生すると予測された場合に、印刷速度Ｄｔａ１、紙間Ｄｔａ２等を変更する。

【0083】

前記駆動パターン変更処理部Ｐｒ６は、駆動パターン変更処理を行い、トナー供給路５１内においてトナーの滞留が発生すると予測された場合に、駆動ユニットｕ２の駆動パターンを変更し、トナー供給装置３５による単位時間当たりのトナー供給量を少なくし、トナーの滞留が発生するのを防止する。そのために、駆動パターン変更処理部Ｐｒ６は、補正オン・オフテーブルＴｂ３を参照し、トナー供給モータＭ３を駆動し、補正されたオン時間及びオフ時間に基づいてクラッチ６１を係脱する。

【0084】

次に、制御部７０の動作について説明する。

【0085】

図１０は本発明の第１の実施の形態における制御部の動作を示すフローチャート、図１１は本発明の第１の実施の形態におけるオン・オフテーブルの例を示す図、図１２は画像形成ユニットに供給されたトナーがハウジングの受け口付近で滞留した状態を示す図、図１３は本発明の第１の実施の形態における閾値テーブルの例を示す図、図１４は本発明の第１の実施の形態におけるトナー供給時間の閾値を設定するためのトナー供給時間とトナーセンサ周期との関係を示す図、図１５は本発明の第１の実施の形態における補正オン・オフテーブルの例を示す図である。なお、図１２において、回転軌跡の頂点に置かれた攪拌部Ｂｒがトナー均し装置３６より上方に示されているが、前述されたように、実際は、残量検出バー２５はトナー均し装置３６の十分下方の位置に配設されるので、回転軌跡の頂点に置かれた攪拌部Ｂｒがトナー均し装置３６より上方に位置することはない。また、図１５において、横軸にトナー供給時間Ｔαを、縦軸にトナーセンサ周期τを採ってある。

【0086】

まず、前記印刷処理部Ｐｒ１（図１）は、ＲＯＭ７２を参照して印刷速度Ｄｔａ１を読み出し、設定された印刷速度Ｄｔａ１で印刷を行う。すなわち、印刷処理部Ｐｒ１は、ＲＡＭ７３に記録された印刷データを読み出し、印刷データを編集し、画像データを生成してＬＥＤヘッドＨｄに送り、各画像形成ユニット１６Ｂｋ、１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃ（図２）の感光体ドラム２１上に各色のトナー像を形成し、用紙カセット１１から供給された用紙に各トナー像を転写してカラーのトナー像を形成し、定着器３１においてカラーのトナー像を用紙に定着させて画像を形成し、印刷を行う。

【0087】

そして、トナー状態判定処理部Ｐｒ２は、残量センサＳｔの出力オフ時間εを読み込み、該出力オフ時間εが閾値εｔｈ以上であるかどうかによって、残量センサＳｔがトナーローを検出したかどうかを判断する（ステップＳ１）。

【0088】

残量センサＳｔの出力オフ時間εが閾値εｔｈ以上であり、残量センサＳｔがトナーローを検出した場合、駆動ユニット駆動処理部Ｐｒ３は、トナー供給装置３５によって、トナーカートリッジＣｔｉから画像形成ユニット１６Ｂｋ、１６Ｙ、１６Ｍ、１６ＣへのトナーＴｉの供給を開始する（ステップＳ２）。そのために、駆動ユニット駆動処理部Ｐｒ３は、ＲＯＭ７２のオン・オフテーブルＴｂ１を参照し、印刷速度Ｄｔａ１及びトナーセンサ周期τに対応する、画像形成ユニット１６Ｂｋ、１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃごとのクラッチ６１のオン時間及びオフ時間を読み出し、トナー供給モータＭ３を駆動し、クラッチ６１を係脱させる。

【0089】

また、このとき、駆動ユニット駆動処理部Ｐｒ３は、制御部７０のタイマによるトナー供給時間Ｔαの計時を開始する（ステップＳ３）。

【0090】

続いて、トナー状態判定処理部Ｐｒ２は、残量センサＳｔの出力オフ時間εが閾値εｔｈ未満であるかどうかによって、残量センサＳｔがトナーフルを検出したかどうかを判断する（ステップＳ４）。残量センサＳｔの出力オフ時間εが閾値εｔｈ未満であり、残量センサＳｔがトナーフルを検出した場合、駆動ユニット駆動処理部Ｐｒ３は、トナー供給モータＭ３の駆動及びクラッチ６１の係脱を停止させ、トナー供給装置３５によるトナーＴｉの供給を終了する（ステップＳ５）。

【0091】

また、このとき、駆動ユニット駆動処理部Ｐｒ３は、制御部７０のタイマによる前記トナー供給時間Ｔαの計時を終了する（ステップＳ６）。

【0092】

ところで、トナーＴｉは、画像形成ユニット１６Ｂｋ、１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃに供給されると、トナー貯蔵部Ｔｔ内に配設された第１、第２の均しスパイラル４０、４１（図４）によって均されるので、ハウジングＥｉの受け口ｈ２付近で滞留し、トナー貯蔵部Ｔｔ内で堆積されることはない。

【0093】

ところが、例えば、印刷画像密度の高い印刷が連続して行われると、大量のトナーＴｉが画像形成ユニット１６Ｂｋ、１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃに供給されるので、第１、第２の均しスパイラル４０、４１によってトナーＴｉを十分に均すことができなくなり、図１２に示されるように、トナーＴｉが、ハウジングＥｉの受け口ｈ２付近で滞留し、トナー貯蔵部Ｔｔ内で堆積し、トナー供給路５１内においてトナーの滞留が発生してしまう。その場合、トナー供給モータＭ３を駆動し続け、クラッチ６１を係脱し続けても、出力オフ時間εは、変化しなくなり、閾値εｔｈ未満のままになる。したがって、残量センサＳｔはトナーフルを検出せず、トナー供給時間Ｔαが無用に長くなってしまう。

【0094】

そこで、トナー滞留処理部Ｐｒ４は、ＲＯＭ７２の閾値テーブルＴｂ２を参照し、印刷速度Ｄｔａ１に対応する閾値Ｔαｔｈ１を読み出し、トナー供給時間Ｔαが閾値Ｔαｔｈ１より長いかどうかによって、トナー供給路５１内においてトナーの滞留が発生するかどうかを予測する（ステップＳ７）。

【0095】

なお、図１４において、Ｌ１は、トナーセンサ周期τと、トナーローが検出されてトナーＴｉの供給を開始してからトナーフルが検出されるまで、トナーの滞留を発生させることなくトナーＴｉを供給し続けることができるトナー供給時間Ｔαの最も長い値との関係を示す線であり、トナーセンサ周期τごとの、線Ｌ１上及び線Ｌ１より左方の領域において最も長い値が閾値Ｔαｔｈ１にされる。

【0096】

例えば、トナーセンサ周期τが３．１７〔ｓ〕である場合、線Ｌ１上及び線Ｌ１より左方の領域において、トナー供給時間Ｔαが最も長い値の９〔ｓ〕が閾値Ｔαｔｈ１にされ、トナーセンサ周期τが３．７０〔ｓ〕である場合、線Ｌ１上及び線Ｌ１より左方の領域において、トナー供給時間Ｔαが最も長い値の１１〔ｓ〕が閾値Ｔαｔｈ１にされ、各閾値Ｔαｔｈ１が閾値テーブルＴｂ２に記録される。

【0097】

そして、トナー供給時間Ｔαが閾値Ｔαｔｈ１より長く、トナー滞留処理部Ｐｒ４によって、トナーの滞留が発生すると予測された場合、印刷条件変更処理部Ｐｒ５は、給紙モータＭ１の駆動タイミングを変更することによって用紙搬送路Ｒｔ１を搬送される用紙の紙間Ｄｔａ２を大きくし（ステップＳ８）、１００〔ｍｍ〕にする。

【0098】

また、駆動パターン変更処理部Ｐｒ６は、駆動ユニット駆動処理部Ｐｒ３に、補正オン・オフテーブルＴｂ３に基づいてクラッチ６１を駆動し、トナー供給量を少なくするように指示する。すなわち、前記駆動ユニット駆動処理部Ｐｒ３は、補正オン・オフテーブルＴｂ３を参照し、印刷速度Ｄｔａ１に対応する、画像形成ユニット１６Ｂｋ、１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃごとの補正されたオン時間及びオフ時間を読み出し、トナー供給モータＭ３を駆動し、補正されたオン時間及びオフ時間に基づいてクラッチ６１を係脱させ、トナー供給装置３５によるトナー供給量を少なくする（ステップＳ９）。なお、前述されたように、補正されたオン時間は、オン・オフテーブルＴｂ１のオン時間より短く、補正されたオフ時間は、オン・オフテーブルＴｂ１のオフ時間より長くされる。

【0099】

続いて、印刷処理部Ｐｒ１は、すべての印刷データについての印刷が終了するのを待機し（ステップＳ１０）、すべての印刷データについての印刷が終了した場合に、処理を終了する。

【0100】

また、トナー滞留処理部Ｐｒ４によって、トナーの滞留が発生すると予測されなかった場合も、印刷処理部Ｐｒ１は印刷が終了するのを待機し（ステップＳ１０）、印刷が終了した場合、処理を終了する。

【0101】

次に、フローチャートについて説明する。
ステップＳ１ トナー状態判定処理部Ｐｒ２は残量センサＳｔがトナーローを検出するのを待機する。残量センサＳｔがトナーローを検出した場合はステップＳ２に進む。
ステップＳ２ 駆動ユニット駆動処理部Ｐｒ３はトナー供給装置３５による画像形成ユニット１６Ｂｋ、１６Ｙ、１６Ｍ、１６ＣへのトナーＴｉの供給を開始する。
ステップＳ３ 駆動ユニット駆動処理部Ｐｒ３はタイマによるトナー供給時間Ｔαの計時を開始する。
ステップＳ４ トナー状態判定処理部Ｐｒ２は残量センサＳｔがトナーフルを検出するのを待機する。残量センサＳｔがトナーフルを検出した場合はステップ５に進む。
ステップＳ５ 駆動ユニット駆動処理部Ｐｒ３はトナー供給装置３５によるトナーＴｉの供給を終了する。
ステップＳ６ 駆動ユニット駆動処理部Ｐｒ３はタイマによるトナー供給時間Ｔαの計時を終了する。
ステップＳ７ トナー滞留処理部Ｐｒ４はトナー供給路５１内においてトナーの滞留が発生するかどうかを予測する。トナー供給路５１内においてトナーの滞留が発生すると予測した場合はステップ８に進み、トナー供給路５１内においてトナーの滞留が発生すると予測しなかった場合はステップＳ１０に進む。
ステップＳ８ 印刷条件変更処理部Ｐｒ５は用紙の紙間Ｄｔａ２を大きくする。
ステップＳ９ 駆動ユニット駆動処理部Ｐｒ３はトナー供給装置３５によるトナー供給量を少なくする。
ステップＳ１０ 印刷処理部Ｐｒ１はすべての印刷データについての印刷が終了するのを待機する。すべての印刷データについての印刷が終了した場合は、処理を終了する。

【0102】

このように、本実施の形態においては、印刷画像密度の高い印刷が連続して行われ、大量のトナーＴｉが画像形成部Ｑ１の画像形成ユニット１６Ｂｋ、１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃに供給されても、前記トナー残量検出部３７によるトナーＴｉの残量の検出結果に基づいて、前記駆動ユニットｕ２の駆動パターンが変更されるので、第１、第２の均しスパイラル４０、４１によってトナーＴｉを十分に均すことができる。

【0103】

その結果、トナー供給路５１内においてトナーの滞留が発生し、トナー供給路５１が破損したり、印刷スループットが低下したりするのを防止することができる。

【0104】

本実施の形態においては、トナー供給装置３５によるトナー供給量を少なくするに当たり、トナー貯蔵部Ｔｔ内のトナーＴｉの消費量を少なくするために用紙の紙間Ｄｔａ２が大きくされるようになっているが、印刷処理部Ｐｒ１の印刷条件である画像の印刷画像密度Ｄｎを低くすることによって、トナー貯蔵部Ｔｔ内のトナーＴｉの消費量を少なくすることもできる。

【0105】

前記印刷画像密度Ｄｎは、用紙の印刷可能範囲における所定の領域、例えば、１ページ分、感光体ドラム２１の１周分等に画像を形成したときの、所定の領域の面積に占めるドットの面積の割合を百分率で表したものであり、所定の領域に全面ベタでドットを形成した場合、印刷画像密度Ｄｎは１００〔％〕であり、所定の領域にハーフトーンでドットを形成した場合、印刷画像密度Ｄｎは５０〔％〕である。操作者はメニュー画面で任意の印刷画像密度Ｄｎを設定することができる。

【0106】

例えば、用紙に画像を形成するために感光体ドラム２１がＣｄ〔回転〕したときに用紙に形成された全ドット数をＣｍとし、用紙への画像の形成の有無にかかわらず、感光体ドラム２１が１〔回転〕するときに潜在的に用紙に形成することが可能なドット数をＣｏとしたとき、印刷画像密度Ｄｎは、
Ｄｎ＝〔Ｃｍ／（Ｃｄ×Ｃｏ）〕×１００
になる。

【0107】

したがって、トナー供給路５１内においてトナーの滞留が発生すると予測された場合、印刷条件変更処理部Ｐｒ５は、トナー供給装置３５によるトナー供給量を少なくするために、操作者にその旨を通知し、操作者はメニュー画面で印刷画像密度Ｄｎの設定を変更し、印刷画像密度Ｄｎを低くする。

【0108】

ところで、前述されたように、印刷画像密度Ｄｎの高い印刷が連続して行われ、大量のトナーＴｉが画像形成ユニット１６Ｂｋ、１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃに供給されると、トナー均し装置３６によってトナーＴｉを十分に均すことができなくなり、トナーＴｉがハウジングＥｉの受け口ｈ２付近で滞留し、トナー貯蔵部Ｔｔ内で堆積してしまうが、トナーＴｉが凝縮しやすい環境にプリンタ１０が置かれたときも、トナー均し装置３６によってトナーＴｉを十分に均すことができなくなり、トナーＴｉがハウジングＥｉの受け口ｈ２付近で滞留し、トナー貯蔵部Ｔｔ内で堆積してしまう。その結果、トナー供給路５１内においてトナーの滞留が発生してしまう。

【0109】

そこで、トナーＴｉが凝集しやすい環境にプリンタ１０が置かれた場合に、トナー供給路５１内においてトナーの滞留が発生するかどうかを予測するための閾値Ｔαｔｈ１を補正することによって短くし、トナーの滞留が発生すると予測されやすくした本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与し、同じ構造を有することによる発明の効果については同実施の形態の効果を援用する。

【0110】

図１６は本発明の第２の実施の形態におけるプリンタの制御ブロック図、図１７は本発明の第２の実施の形態におけるトナー供給時間の補正閾値を設定するためのトナー供給時間とトナーセンサ周期との関係を示す図である。なお、図１７において、横軸にトナー供給時間Ｔαを、縦軸トナーセンサ周期τを採ってある。

【0111】

図１６において、７０は制御部、ｓ１は画像形成装置としてのプリンタ１０の周囲の温度を環境変量として検出する第１の環境変量検出部としての温度センサ、ｓ２はプリンタ１０の周囲の湿度を環境変量として検出する第２の環境変量検出部としての湿度センサ、Ｔｂ４は第２の記憶部としてのＲＯＭ７２に配設された補正閾値テーブルである。

【0112】

前記制御部７０は、印刷処理部Ｐｒ１、現像剤状態判定処理部としてのトナー状態判定処理部Ｐｒ２、駆動ユニット駆動処理部Ｐｒ３、現像剤滞留処理部としてのトナー滞留処理部Ｐｒ４、印刷条件変更処理部Ｐｒ５、駆動パターン変更処理部Ｐｒ６、環境決定処理部Ｐｒ７等を備える。

【0113】

該環境決定処理部Ｐｒ７は、環境決定処理を行い、温度センサｓ１によって検出された温度及び湿度センサｓ２によって検出された湿度を読み込み、温度が２８〔℃〕以上であり、かつ、湿度が８０〔％〕以上であるかどうかによって、プリンタ１０が高温・高湿度（ＨＨ）環境に置かれていると決定する。

【0114】

温度が２８〔℃〕以上であり、かつ、湿度が８０〔％〕以上であり、プリンタ１０が高温・高湿度環境に置かれている場合、トナー滞留処理部Ｐｒ４は、閾値テーブルＴｂ２に代えて、補正閾値テーブルＴｂ４を参照し、現像剤供給路としてのトナー供給路５１内においてトナーの滞留が発生するかどうかを予測する。

【0115】

そのために、前記補正閾値テーブルＴｂ４には、印刷速度Ｄｔａ１、トナーセンサ周期τ、並びに印刷速度Ｄｔａ１及びトナーセンサ周期τに対応させて設定された補正閾値Ｔαｔｈ２が記録される。

【0116】

次に、該補正閾値Ｔαｔｈ２について説明する。

【0117】

図１７において、Ｌ１は前記閾値Ｔαｔｈ１を設定するための線であり、Ｌ２は補正閾値テーブルＴｂ４に記録された閾値Ｔαｔｈ２を設定するための線である。

【0118】

線Ｌ２は、プリンタ１０が高温・高湿度環境に置かれている場合における、トナーセンサ周期τと、トナーローが検出されて現像剤としてのトナーＴｉの供給を開始してからトナーフルを検出するまで、トナーの滞留を発生させることなくトナーＴｉを供給し続けることができる現像剤供給時間としてのトナー供給時間Ｔαの最も長い値との関係を示し、トナーセンサ周期τごとの、線Ｌ２上及び該線Ｌ２より左方の領域において最も長い値が補正閾値Ｔαｔｈ２にされる。

【0119】

線Ｌ２は線Ｌ１より傾きが大きくされるので、トナーセンサ周期τごとの補正閾値Ｔαｔｈ２は閾値Ｔαｔｈ１より短くされる。

【0120】

例えば、トナーセンサ周期τが３．１７〔ｓ〕である場合、線Ｌ２上及び線Ｌ２より左方の領域において、トナー供給時間Ｔαが最も長い値の６〔ｓ〕が補正閾値Ｔαｔｈ２にされ、トナーセンサ周期τが３．７０〔ｓ〕である場合、線Ｌ２上及び線Ｌ２より左方の領域において、トナー供給時間Ｔαが最も長い値の７〔ｓ〕が補正閾値Ｔαｔｈ２にされる。

【0121】

そして、トナー滞留処理部Ｐｒ４は、補正閾値テーブルＴｂ４を参照し、印刷速度Ｄｔａ１及びトナーセンサ周期τに対応する補正閾値Ｔαｔｈ２を読み出し、トナー供給時間Ｔαが補正閾値Ｔαｔｈ２より長いかどうかによって、トナー供給路５１内においてトナーの滞留が発生するかどうかを予測する。

【0122】

トナー供給時間Ｔαが補正閾値Ｔαｔｈ２より長い場合、トナー滞留処理部Ｐｒ４は、トナー供給路５１内においてトナーの滞留が発生すると予測する。

【0123】

これに対して、温度が２８〔℃〕未満であるか、又は湿度が８０〔％〕未満であり、プリンタ１０が高温・高湿度環境に置かれていない場合、トナー滞留処理部Ｐｒ４は、閾値テーブルＴｂ２を参照し、印刷速度Ｄｔａ１及びトナーセンサ周期τに対応する閾値Ｔαｔｈ１を読み出し、トナー供給時間Ｔαが閾値Ｔαｔｈ１より長いかどうかによって、トナー供給路５１内においてトナーの滞留が発生するかどうかを予測する。

【0124】

そして、トナー供給時間Ｔαが閾値Ｔαｔｈ１より長い場合、トナー滞留処理部Ｐｒ４は、トナー供給路５１内においてトナーの滞留が発生すると予測する。

【0125】

また、例えば、温度が２２〔℃〕であり、湿度が５５〔％〕であって、プリンタ１０が中温・中湿度（ＮＮ）環境に置かれている場合、温度が１０〔℃〕であり、湿度が２０〔％〕であって、プリンタ１０が低温・低湿度（ＬＬ）環境に置かれている場合等においては、トナー供給時間Ｔαが閾値Ｔαｔｈ１より長いかどうかによって、トナー供給路５１内においてトナーの滞留が発生するかどうかが予測される。

【0126】

このように、本実施の形態においては、トナーＴｉが凝集しやすい環境にプリンタ１０が置かれた場合において、トナー供給時間Ｔαが補正閾値Ｔαｔｈ２より長い場合に、トナー供給路５１内においてトナーの滞留が発生すると予測されるので、トナー供給路５１が破損したり、印刷スループットが低下したりするのを一層防止することができる。

【0127】

本実施の形態においては、温度センサｓ１によって検出された温度及び湿度センサｓ２によって検出された湿度に基づいて、プリンタ１０が高温・高湿度環境に置かれているかどうかが決定され、プリンタ１０が高温・高湿度環境に置かれている場合に、トナー供給時間Ｔαの閾値Ｔαｔｈ１が補正され、短くされるようになっているが、印刷画像密度Ｄｎの低い印刷が連続して行われる場合も、トナーカートリッジＣｔｉ内に配設された図示されない攪拌装置によってトナーＴｉが攪拌され続け、トナーＴｉが凝集しやすくなるので、トナー供給時間Ｔαの閾値Ｔαｔｈ１を補正し、低くすることによって、トナー供給路５１内においてトナーの滞留が発生するのを防止することができる。

【0128】

前記各実施の形態においては、プリンタ１０について説明したが、本発明を複写機、ファクシミリ装置、複合機等の画像形成装置に適用することができる。

【0129】

なお、本発明は前記各実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。

【符号の説明】

【0130】

１０ プリンタ
３７ トナー残量検出部
４０、４１ 第１、第２の均しスパイラル
５１ トナー供給路
５３ 供給スパイラル
Ｃｔｉ トナーカートリッジ
ｈ２ 受け口
Ｐｒ６ 駆動パターン変更処理部
Ｑ１ 画像形成部
Ｔｉ トナー
Ｔｔ トナー貯蔵部
ｕ２ 駆動ユニット

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】