処理装置、及び制御プログラム
【課題】トナー収容部が空であると判定されそうになっている状況下での画質低下を抑制する。
【解決手段】画像形成システム１は、トナー濃度センサ４８が取得した現像器４４内のトナー濃度と予め設定したトナー空状態判定用しきい値との比較結果を基に、トナーボトル４５内のトナーが空か否かを判定するトナーエンプティ判定部２４と、画像データ中のトナーにより画像が形成される領域の画素数を累積する画像ドット計測部２１及び画像ドット累積値格納部２２と、画像ドット累積値格納部２２の画素数の累積値が、トナーボトル４５のトナーの当初収容量で印刷媒体に画像形成したときの画素数の累積値相当として予め設定した第１ドット判定用しきい値よりも大きいとき、トナー空状態判定用しきい値をトナーが空になっていると判定し易くなる方向に補正するトナーエンプティ判定用しきい値補正部２３と、を有する。
【解決手段】画像形成システム１は、トナー濃度センサ４８が取得した現像器４４内のトナー濃度と予め設定したトナー空状態判定用しきい値との比較結果を基に、トナーボトル４５内のトナーが空か否かを判定するトナーエンプティ判定部２４と、画像データ中のトナーにより画像が形成される領域の画素数を累積する画像ドット計測部２１及び画像ドット累積値格納部２２と、画像ドット累積値格納部２２の画素数の累積値が、トナーボトル４５のトナーの当初収容量で印刷媒体に画像形成したときの画素数の累積値相当として予め設定した第１ドット判定用しきい値よりも大きいとき、トナー空状態判定用しきい値をトナーが空になっていると判定し易くなる方向に補正するトナーエンプティ判定用しきい値補正部２３と、を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、処理装置、及び制御プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、トナー貯留部のトナー残量が所定量以下になったとき、現像装置内のトナー濃度の制御値を通常よりも高くすることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１５６８８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、トナー収容部が空であると判定されそうになっている状況下での画質低下を抑制することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に係る発明は、トナー収容部からトナーが供給されて感光体上に画像を形成する現像部内のトナー濃度を取得する取得手段が取得したトナー濃度と予め設定したトナー空状態判定用しきい値との比較結果を基に、前記トナー収容部内のトナーが空か否かを判定する判定手段と、画像データ中のトナーにより画像が形成される領域の画素数を累積する累積手段と、前記累積手段の画素数の累積値が、前記トナー収容部のトナーの当初収容量で印刷媒体に画像形成したときの画素数の累積値相当として予め設定した第１画素数累積値判定用しきい値よりも大きいとき、前記トナー空状態判定用しきい値をトナーが空になっていると判定し易くなる方向に補正する第１補正手段と、を有する処理装置である。
【０００６】
請求項２に係る発明は、請求項１の記載において、前記第１補正手段は、前記累積手段の画像数の累積値が多いほど前記トナー空状態判定用しきい値をトナーが空になっていると判定し易くなるように変化させる。
請求項３に係る発明は、請求項１又は２の記載において、前記累積手段の画素数の累積値が、前記第１画素数累積値判定用しきい値よりも小さい予め設定した第２画素数累積値判定用しきい値よりも大きく、かつ前記第１画素数累積値判定用しきい値以下のとき、前記予め設定したトナー空状態判定用しきい値をトナーが空になっていると判定し難くなる方向に補正する第２補正手段をさらに有する。
【０００７】
請求項４に係る発明は、請求項３の記載において、前記判定手段が前記第１補正手段又は前記第２補正手段が補正した前記トナー空状態判定用しきい値を用いて前記トナー収容部内のトナーが空になっていると判定したとき、前記トナー収容部から前記現像部にトナーを供給するトナー供給手段をさらに有する。
請求項５に係る発明は、請求項４の記載において、前記第１トナー供給手段は、前記第２補正手段が補正した前記トナー空状態判定用しきい値を用いて前記トナー収容部内のトナーが空になっていると判定したとき、前記第１補正手段が補正した前記トナー空状態判定用しきい値を用いて前記トナー収容部内のトナーが空になっていると判定したときよりもトナーの供給時間を長くする。
【０００８】
請求項６に係る発明は、請求項３乃至５の何れか１項の記載において、前記第２補正手段は、前記累積手段の画像数の累積値が多いほど前記トナー空状態判定用しきい値をトナーが空になっていると判定し難くなるように変化させる。
請求項７に係る発明は、請求項１乃至６の何れか１項の記載において、前記取得手段が取得したトナー濃度が前記トナー空状態判定用しきい値よりも大きい値として予め設定したトナー供給判定用しきい値よりも小さくならないように前記トナー収容部から前記現像部にトナーを供給しており、前記第１補正手段は、前記トナー空状態判定用しきい値を前記トナー供給判定用しきい値以上の値に補正する。
【０００９】
請求項８に係る発明は、請求項１乃至７の何れか１項の記載において、前記判定手段が前記トナー収容部内のトナーが空になっていると判定していなく、かつ前記累積手段の画素数の累積値が、前記第１画素数累積値判定用しきい値よりも小さい予め設定した第２画素数累積値判定用しきい値よりも大きく、かつ前記第１画素数累積値判定用しきい値以下のとき、前記トナー収容部から前記現像部にトナーを供給する第２トナー供給手段をさらに有する。
【００１０】
請求項９に係る発明は、画像データ中のトナーにより画像が形成される領域の画素数を累積する累積ステップと、前記累積ステップの画素数の累積値が、トナー収容部のトナーの当初収容量で印刷媒体に画像形成したときの画素数の累積値相当として予め設定した第１画素数累積値判定用しきい値よりも大きいとき、予め設定したトナー空状態判定用しきい値をトナーが空になっていると判定し易くなる方向に補正する補正ステップと、トナー収容部からトナーが供給されて感光体上に画像を形成する現像部内のトナー濃度と前記補正ステップで補正したトナー空状態判定用しきい値との比較結果を基に、前記トナー収容部内のトナーが空か否かを判定する判定ステップと、をコンピュータに実行させるコンピュータに読取可能な制御プログラムである。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１、９に係る発明によれば、トナー収容部が空であると判定されそうになっている状況下での画質低下を抑制できる。
請求項２に係る発明によれば、トナー収容部が空になっていると判定されそうになっているときに、トナー収容部に残っているトナーを可能な限り現像部に供給できる。
請求項３に係る発明によれば、トナー収容部が空になっていると判定されそうになっているときに、トナー収容部に残っているトナーを可能な限り現像部に供給できる
請求項４に係る発明によれば、トナー収容部が空になっていると判定されたとき、トナー収容部に残っているトナーを現像部に強制的に供給できる。
【００１２】
請求項５に係る発明によれば、トナー収容部が空になっていると判定されたときのトナー収容部から現像部へのトナー供給量を現像部のトナー量が多いほど少なくできる。
請求項６に係る発明によれば、トナー収容部が空になっていると判定されそうになっているときに、画像数の累積値が多くなるに従いトナー収容部に残っているトナーの現像部への供給量を多くできる。
請求項７に係る発明によれば、トナーが空になっているとの判定結果に強制的に導くことができるようになる。
請求項８に係る発明によれば、トナー収容部が空になっていると判定されそうになっているときに、トナー収容部に残っているトナーを現像部に強制的に供給できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本実施形態の画像形成システムの構成の一例を示すブロック図である。
【図２】画像形成システムの画像形成装置の構成の一例を示す図である。
【図３】制御装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図４】トナーエンプティ判定用しきい値補正部による処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図５】トナーエンプティ判定部及び装置制御部による処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図６】公称ライフ付近で現像器内のトナー濃度が低下してトナーエンプティであると判定される場合を説明する図である。
【図７】公称ライフ付近で現像器内のトナー濃度が低下してトナーエンプティであると判定される場合を説明する図であり、画像ドット数累積値に応じて第２設定用しきい値や第３設定用しきい値を変化させている場合の図である。
【図８】公称ライフ付近で現像器内のトナー濃度が低下してトナーエンプティであると判定される場合を説明する図であり、画像ドット数累積値に応じて第２設定用しきい値や第３設定用しきい値を変化させている場合の他の図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本実施形態は、画像形成システムである。
図１は、画像形成システム１の構成の一例を示す。
図１に示すように、画像形成システム１は、制御装置１０及び画像形成装置３０を有している。
制御装置１０は、画像形成装置３０を制御する。例えば、制御装置１０はサーバである。
【００１５】
制御装置１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１１、プログラム等記憶部１２、一時記憶部１３、及び画像処理部１４を有している。
プログラム等記憶部１２は、電源ＯＦＦ時にもデータを保持可能な記憶部である。プログラム等記憶部１２には、ＣＰＵ１１が各種の処理に使用するプログラム１２ａや固定データ等が記憶されている。プログラム等記憶部１２の好適な例としては、ＲＯＭ（Read-Only Memory）が挙げられる。また、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）等の不揮発性記憶部も挙げられるが、これらに限定されないことは言うまでもない。
【００１６】
プログラム１２ａは、制御装置１０の出荷時当初からプログラム等記憶部１２に記憶されているものとすることもできるが、出荷後に使用者等の作業によりＣＤ−ＲＯＭ等の記憶媒体から読み込まれてプログラム等記憶部１２に記憶されたものとすることもできる。
一時記憶部１３は、データが書き込み可能となっておりデータを一時的に保持する記憶部である。一時記憶部１３の好適な例としては、ＲＡＭ（Random Access Memory）があるが、これに限定されないことは言うまでもない。
【００１７】
ＣＰＵ１１は、プログラム等記憶部１２からプログラム１２ａ等を必要に応じて一時記憶部１３に読み出して各種の処理を行う。
画像処理部１４は、制御装置１０に入力される画像データに対して予め設定されている画像処理を施す。例えば、入力画像データは、外部装置（例えばサーバ）からのデータであったり、画像読み取り装置により取得したデータであったりする。
【００１８】
画像形成装置３０は、印刷媒体である印刷用紙に画像を形成する。
図２は、画像形成装置３０の構成の一例を示す。
図２に示すように、画像形成装置３０は、一般にタンデム型と呼ばれる中間転写方式の画像形成装置である。この画像形成装置３０は、駆動制御部３１、画像制御部３２、画像形成ユニット４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｋ、一次転写部６０、二次転写部７０、及び定着装置８０を有している。
【００１９】
画像形成ユニット４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｋは、電子写真方式により各色成分のトナー像を形成する。
各画像形成ユニット４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｋは、感光体（像保持体）４１を有しており、感光体４１の周囲であって矢印Ａとして示す回転方向に、帯電器４２、レーザ露光器４３、現像器４４、及び感光体クリーナ４９をその順番で有している。
【００２０】
帯電器４２は、感光体４１を帯電させ、レーザ露光器４３は、例えば半導体レーザから出射された露光ビームを感光体４１に照射して感光体４１上に静電潜像を書込む。
現像器４４は、トナー供給のための駆動部（トナー供給ロール等のトナー供給部）４６が駆動されてトナーボトル（トナーカートリッジ）４５内の収容されているトナーが供給される。現像器４４では、現像ロール４７によりトナーが感光体４１上に搬送されトナーにより静電潜像が可視像化される。また、現像器４４は、現像剤の透磁率を検出することによりトナー濃度を検出するトナー濃度センサ（ＡＴＣ（Automatic Toner-concentration Control）センサ）４８を備えている。
【００２１】
感光体クリーナ４９は、感光体４１上の残留トナーを除去する。
一次転写部６０は、中間転写ベルト６１を挟んで感光体４１に対向して配置される複数の一次転写ロール６２を含んで構成されている。中間転写ベルト６１は、張架ロール６３や定速性に優れたモータ（図示せず）などにより駆動される駆動ロール６４などの各種ロールによって矢印Ｂとして示す回転方向に所定の速度で循環駆動（回動）されている。
【００２２】
この一次転写部６０は、各画像形成ユニット４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｋにより形成された各色成分トナー像を各一次転写ロール６２により中間転写ベルト６１に順次転写（一次転写）する。この結果、中間転写ベルト６１上には、重畳されたトナー像が形成される。
また、一次転写部６０は、画像濃度センサ（ＡＤＣ（Auto Density Control）センサ）６５を備えており、画像濃度センサ６５により中間転写ベルト６１に形成した階調補正用の各階調のパッチ画像の濃度（階調レベル）が検出される。
【００２３】
二次転写部７０は、中間転写ベルト６１上に転写された重畳トナー画像を印刷用紙に一括転写（二次転写）する。この二次転写部７０は、中間転写ベルト６１のトナー像担持面側に配置される二次転写ロール７１と、バックアップロール７２とを含んで構成されている。二次転写ロール７１は、中間転写ベルト６１を挟んでバックアップロール７２に圧接配置されている。さらに二次転写ロール７１は接地されてバックアップロール７２との間に二次転写バイアスが形成され、二次転写部７０は、用紙搬送ロール７３により用紙搬送路７４上に搬送される印刷用紙上にトナー像を二次転写する。そして、二次転写後の中間転写ベルト６１の外周面上に残存しているトナーは、中間転写クリーナ（ベルトクリーナ部）７５により除去・回収される。
【００２４】
定着装置８０は、二次転写された画像を印刷用紙上に定着させる。
駆動制御部３１は、各装置又は各部の駆動を制御する。また、画像制御部３２は、画像形成に係る制御を行う。
以上のような構成により、画像形成装置３０では、制御装置１０からの画像データ（各種の処理が施された画像データ）を基に、駆動制御部３１及び画像制御部３２により画像形成ユニット４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｋ等の各部を制御する。
【００２５】
これにより、各画像形成ユニット４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｋでは、感光体４１は、帯電器４２によって表面が帯電された後、レーザ露光器４３からの露光ビームの照射により表面が走査露光され、静電潜像が形成される。形成された静電潜像は、現像器４４によって、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色のトナー像として現像される。感光体４１上に形成されたトナー像は、中間転写ベルト６１上に一次転写される。
【００２６】
トナー像が中間転写ベルト６１の表面に順次一次転写された後、中間転写ベルト６１は移動してトナー像が二次転写部７０に搬送される。二次転写部７０では、二次転写ロール７１が中間転写ベルト６１を介してバックアップロール７２に押圧される。このとき、タイミングを合わせて用紙搬送ロール７３等により搬送されてきた印刷用紙は、中間転写ベルト６１と二次転写ロール７１との間に挟み込まれる。これにより、中間転写ベルト６１上に担持された未定着トナー像は、印刷用紙上に一括して静電転写される。その後、トナー像が静電転写された印刷用紙は、二次転写ロール７１によって中間転写ベルト６１から剥離された状態でそのまま搬送され、二次転写ロール７１の用紙搬送方向下流側に設けられた定着装置８０に搬送される。そして、印刷用紙上に二次転写された画像は、定着装置８０にて定着される。
【００２７】
画像形成装置３０は、このように印刷を行うとともに、トナー濃度センサ４８により検出したトナー濃度を基に、現像器４４内のトナー濃度が目標のトナー濃度（トナー供給判定用しきい値）に維持されるように、駆動部４６を駆動してトナーボトル４５から現像器４４にトナーを供給する。これにより、画像形成装置３０は、現像器４４内のトナー濃度が目標のトナー濃度を下回らないように、トナーボトル４５から現像器４４にトナーを供給する。例えば、目標のトナー濃度は、キャリアとトナーの重量比率（トナー質量／（キャリア質量＋トナー質量））で８％に設定されている。
【００２８】
なお、画像形成装置３０は、カラープリンタを構成しているが、モノクロプリンタとして構成されていても良い。
また、画像形成装置３０は、感光体４１や中間転写ベルト６１に定期的にパッチ画像を形成し、形成したパッチ画像を画像濃度センサにより検出した検出結果を基に、現像器４４内のトナー濃度を予測するようにしても良い。
【００２９】
以上のような構成の画像形成システム１では、トナーボトル４５が画像形成装置３０に着脱可能に装着されており、使用者は、トナーボトル４５に空になったときに、トナーが充填されている新しいトナーボトル４５に交換できるようになっている。
そして、画像形成システム１では、トナーボトル４５が空になったことを使用者が判断できるように、トナーエンプティ（トナーが空になったこと）を判定し、その判定結果を基に報知等を行うことを可能とするトナーエンプティ判定処理を行っている。
【００３０】
そのトナーエンプティ判定処理としては、トナー濃度センサ４８により現像器４４内のトナー濃度が目標の基準値（トナーエンプティの判定のためのしきい値）を下回ったことを検出したときに、トナーボトル４５から現像器４４にトナーが供給されていないとして（例えば予め設定した量が供給されていないとして）、トナーボトル４５がトナーエンプティであると判定することが考えられる。又は、トナーエンプティ判定処理では、画像濃度センサにより検出した検出結果を基に、現像器４４内のトナー濃度が目標の基準値を下回ったことを予測したときに、トナーボトル４５から現像器４４にトナーが供給されていないとして（例えば予め設定した量が供給されていないとして）、トナーボトル４５がトナーエンプティであると判定することが考えられる。
【００３１】
このようなトナーエンプティ判定処理によりトナーエンプティであると判定される過程として、次のようなものが挙げられる。
トナーボトル４５内のトナーは、現像器４４で消費された分が駆動部４６により現像器４４に供給される。この際、トナーボトル４５内にトナーが十分残っているときは時間当たりのトナー供給量（トナー搬送量）は一定である。一方、トナーボトル４５内のトナーが少なくなってくると時間当たりのトナー供給量が減少してくる。そのため、トナーボトル４５内のトナーが少なくなってくると、トナー供給動作が行われるものの、現像器４４内のトナー濃度は徐々に低下してくる。このような場合に、トナーエンプティ判定処理では、現像器４４内のトナー濃度が目標の基準値を下回ったとき、トナーエンプティであると判定する。
【００３２】
しかし、トナーエンプティであると判定される直前では、時間当たりのトナー搬送量が不安定であり、トナー搬送量が変動するようになる。よって、あるときには急にトナー搬送量が回復して現像器４４内のトナー濃度が上昇する場合がある。
また、特開２０１０−１５６８８２号公報（特許文献１）でも説明されているが、現像器４４内の現像剤の攪拌手段の駆動（例えばスクリューオーガの回転）等により、現像器４４に設けられているトナー濃度センサ４８の出力値は変動する。そのため、トナーエンプティを高い精度で判定するには、トナー濃度センサ４８の出力値のそのような変動を考慮して目標の基準値をある程度小さく設定しておく必要がある。このような結果、トナーエンプティであると判定したときには現像器４４内のトナー濃度はかなり低下しているため、画像濃度も通常時に比べて低下してしまう。すなわち、トナーエンプティであると判定したときもそうであるが、トナーエンプティであると判定される直前も、画像濃度が低下してしまう（画質が低下してしまう）。
【００３３】
なお、トナーエンプティであると判定したときに現像器４４内のトナー濃度が低下し過ぎてしまうのを防止するために、目標の基準値を高めに設定することも考えられる。しかし、この場合、トナー濃度センサ４８の出力値の変動により、トナーエンプティを誤判定してしまう恐れがある。
また、特開２０１０−１５６８８２号公報（特許文献１）のようにトナー濃度の制御値を通常よりも高くしても、制御値程度にトナー濃度を高くできなければ、画像濃度を低下させてしまう恐れがある。さらにこのような場合に不安定なまま制御値にトナー濃度を上げることができても、画像濃度が変動してしまう恐れがある。
【００３４】
これに対して、本実施形態では、以下のような構成及び処理により、トナーエンプティと判定されそうになっている状況下での画質低下を抑制している。
図３は、制御装置１０の構成を示す。
図３に示すように、制御装置１０は、画像ドット計測部２１、画像ドット累積値格納部２２、トナーエンプティ判定用しきい値補正部２３、トナーエンプティ判定部２４、及び装置制御部２５を有している。
【００３５】
画像ドット計測部２１は、画像データ中の画像密度をなす画像のドット数（画像データ中のトナーにより画像が形成される領域の画素数）を計測する。例えば、画像ドット計測部２１は、新たなトナーボトル４５が装着されたときには計測値をリセットする。画像ドット累積値格納部２２は、画像ドット計測部２１が計測した画像ドット数の累積値を格納する。例えば、画像ドット累積値格納部２２はカウンタや記憶部である。トナーエンプティ判定用しきい値補正部２３は、画像ドット累積値格納部２２に格納されている画像ドット数累積値を基に、トナーボトル４５内のトナーエンプティ（トナーが空になったこと）を判定するためのトナーエンプティ判定用しきい値を補正する。トナーエンプティ判定部２４は、トナー濃度とトナーエンプティ判定用しきい値との比較結果を基にトナーエンプティを判定する。装置制御部２５は、トナーエンプティ判定部２４の判定結果に応じた制御信号を画像形成装置３０に出力する。
【００３６】
例えば、制御装置１０は、ＣＰＵ１１の演算機能により画像ドット計測部２１、トナーエンプティ判定用しきい値補正部２３、トナーエンプティ判定部２４、及び装置制御部２５を実現している。
図４及び図５は、トナーエンプティ判定のための処理手順の一例を示す。図４は、トナーエンプティ判定用しきい値補正部２３による処理手順の一例を示すフローチャートである。図５は、トナーエンプティ判定部２４及び装置制御部２５による処理手順の一例を示すフローチャートである。
【００３７】
この処理では、トナーボトル４５には、当初２００００枚分（公称ライフ）に相当するトナーが充填されていることを前提としている。
なお、画像形成装置３０がカラープリンタとして構成されている場合には、この図４及び図５の処理は各色毎になされる処理となる。
図４に示すように、先ずステップＳ１の処理において、トナーエンプティ判定用しきい値補正部２３は、画像ドット累積値格納部２２に格納されている画像ドット数累積値を取得する。
【００３８】
続くステップＳ２において、トナーエンプティ判定用しきい値補正部２３は、前記ステップＳ１で取得した画像ドット数累積値が第２ドット判定用しきい値よりも大きいか否かを判定する。第２ドット判定用しきい値は、２００００枚分よりも少ない枚数分、例えば１９５００枚分の画像ドット数累積値相当である。トナーエンプティ判定用しきい値補正部２３は、画像ドット数累積値が第２ドット判定用しきい値よりも大きいと判定すると（画像ドット数累積値＞第２ドット判定用しきい値）、ステップＳ３に進む。また、トナーエンプティ判定用しきい値補正部２３は、画像ドット数累積値が第２ドット判定用しきい値以下と判定すると（画像ドット数累積値≦第２ドット判定用しきい値）、ステップＳ４に進む。
【００３９】
ステップＳ３では、トナーエンプティ判定用しきい値補正部２３は、前記ステップＳ１で取得した画像ドット数累積値が第１ドット判定用しきい値よりも大きいか否かを判定する。
ここで、第１ドット判定用しきい値は、第２ドット判定用しきい値よりも大きい値である。具体的には、第１ドット判定用しきい値は、２００００枚分の画像ドット数累積値相当、すなわち、公称ライフに対応するしきい値である。つまり、第１ドット判定用しきい値は、トナーボトル４５内のトナーの当初収容量で印刷媒体に画像形成したときの画素数の累積値相当として予め設定したしきい値である。
【００４０】
トナーエンプティ判定用しきい値補正部２３は、画像ドット数累積値が第１ドット判定用しきい値よりも大きいと判定すると（画像ドット数累積値＞第１ドット判定用しきい値）、ステップＳ５に進む。また、トナーエンプティ判定部２４は、画像ドット数累積値が第１ドット判定用しきい値以下と判定すると（画像ドット数累積値≦第１ドット判定用しきい値）、ステップＳ６に進む。
【００４１】
ステップＳ４では、トナーエンプティ判定用しきい値補正部２３は、トナーエンプティ判定用しきい値を第１設定用しきい値に設定する。そして、トナーエンプティ判定用しきい値補正部２３は、該図４に示す処理を終了する。
ここで、トナーエンプティ判定用しきい値は、トナー濃度を対比してトナーエンプティを判定するためのしきい値である。すなわち、トナーエンプティ判定用しきい値を大きくすると、トナーエンプティと判定され易くなる。また、第１設定用しきい値は、実験値、経験値、又は理論値を基に予め設定されている。例えば、第１設定用しきい値は、キャリアとトナーの重量比率で４％に設定されている。
【００４２】
ステップＳ５では、トナーエンプティ判定用しきい値補正部２３は、トナーエンプティ判定用しきい値を第２設定用しきい値に設定する。そして、トナーエンプティ判定用しきい値補正部２３は、該図４に示す処理を終了する。
ここで、第２設定用しきい値は、第１設定用しきい値よりも大きい値である。第２設定用しきい値は、実験値、経験値、又は理論値を基に予め設定されている。例えば、第２設定用しきい値は、キャリアとトナーの重量比率で６％に設定されている。
【００４３】
ステップＳ６では、トナーエンプティ判定用しきい値補正部２３は、トナーエンプティ判定用しきい値を第３設定用しきい値に設定する。そして、トナーエンプティ判定用しきい値補正部２３は、該図４に示す処理を終了する。
ここで、第３設定用しきい値は、第１設定用しきい値よりも小さい値である。第３設定用しきい値は、実験値、経験値、又は理論値を基に予め設定されている。例えば、第３設定用しきい値は、キャリアとトナーの重量比率で３％に設定されている。
【００４４】
なお、この図４に示す処理は、後述の図５に示す処理でトナーエンプティであると判定されるまで実行される処理である。すなわち、この図４に示す処理は、後述の図５に示す処理との並列処理になる。
図５では、先ずステップＳ２１において、トナーエンプティ判定部２４は、トナー濃度センサ４８により検出されたトナー濃度が前記図４で設定したトナーエンプティ判定用しきい値よりも小さいか否かを判定する。トナーエンプティ判定部２４は、トナー濃度がトナーエンプティ判定用しきい値よりも小さいと判定すると（トナー濃度＜トナーエンプティ判定用しきい値）、トナーエンプティであるとして、ステップＳ２２に進む。また、トナーエンプティ判定部２４は、トナー濃度がトナーエンプティ判定用しきい値以上と判定すると（トナー濃度≧トナーエンプティ判定用しきい値）、ステップＳ２８に進む。
【００４５】
ここで、トナー濃度は、トナー濃度センサ４８により検出された値、又は画像濃度センサにより予測された値である。
ステップＳ２２では、装置制御部２５は、トナーエンプティ判定用しきい値が第１設定用しきい値か否かを判定する。装置制御部２５は、トナーエンプティ判定用しきい値が第１設定用しきい値であると判定すると、ステップＳ２６に進む。また、装置制御部２５は、トナーエンプティ判定用しきい値が第１設定用しきい値でない、すなわち、トナーエンプティ判定用しきい値が第２又は第３設定用しきい値の何れかであると判定すると、ステップＳ２３に進む。
【００４６】
ステップＳ２３では、装置制御部２５は、トナーエンプティ判定用しきい値が第２設定用しきい値か否かを判定する。装置制御部２５は、トナーエンプティ判定用しきい値が第２設定用しきい値であると判定すると、ステップＳ２５に進む。また、装置制御部２５は、トナーエンプティ判定用しきい値が第２設定用しきい値でない、すなわち、トナーエンプティ判定用しきい値が第３設定用しきい値であると判定すると、ステップＳ２４に進む。
【００４７】
ステップＳ２４では、装置制御部２５は、予め設定した時間、例えば１０秒間トナーを供給させるための制御信号を画像形成装置３０（駆動制御部３１）に出力する。そして、装置制御部２５は、ステップＳ２６に進む。このステップＳ２４の処理により、駆動部４６は、１０秒間トナーを供給するように駆動するようになる。
ステップＳ２５では、装置制御部２５は、前記ステップＳ２４による時間よりも短い時間、例えば５秒間トナーを供給させるための制御信号を画像形成装置３０（駆動制御部３１）に出力する。そして、装置制御部２５は、ステップＳ２６に進む。このステップＳ２５の処理により、駆動部４６は、５秒間トナーを供給するように駆動するようになる。
【００４８】
ステップＳ２６では、装置制御部２５は、画像形成装置３０においてトナーボトル４５の交換の促す報知を行うための制御信号を画像形成装置３０に出力する。そして、装置制御部２５は、ステップＳ２７に進む。このステップＳ２６の処理により、画像形成装置３０では、例えば、操作パネル等に「トナーカートリッジ交換」の表示を行う。
続くステップＳ２７において、装置制御部２５は、画像形成装置３０に印刷動作を停止させる制御信号を画像形成装置３０に出力する。そして、制御装置１０は、該図５に示す処理を終了する。このステップＳ２７の処理により、画像形成装置３０では、印刷動作を停止する。
【００４９】
一方、前記ステップＳ２１でトナーエンプティであると判定されない場合に進むステップＳ２８では、装置制御部２５は、トナー濃度がトナーエンプティ判定用しきい値である第１設定用しきい値より大きくかつ第２設定用しきい値以下か否かを判定する。装置制御部２５は、トナー濃度がトナーエンプティ判定用しきい値である第１設定用しきい値より大きくかつ第２設定用しきい値以下であると判定すると（第２設定用しきい値≧トナー濃度＞第１設定用しきい値）、ステップＳ２９に進む。また、装置制御部２５は、そうでないと判定すると、前記ステップＳ２１から再び処理を開始する。
【００５０】
ステップＳ２９では、装置制御部２５は、予め設定した時間、例えば５秒間トナーを供給させるための制御信号を画像形成装置３０（駆動制御部３１）に出力する。そして、制御装置１０は、前記ステップＳ２１から再び処理を開始する。このステップＳ２９の処理により、駆動部４６は、５秒間トナーを供給するように駆動するようになる。また、駆動部４６は、予め設定したタイミングでこのような５秒間のトナー供給を行うようにしても良い。例えば、駆動部４６は、１つの印刷要求が終了する度、又は予め設定した時間間隔で行うパッチ画像の形成時点でトナー供給を行うようにする。
【００５１】
以上のような図４及び図５の処理により、画像形成システム１では、画像ドット数累積値が第２ドット判定用しきい値以下の場合（画像ドット数累積値≦第２ドット判定用しきい値）、トナーエンプティ判定用しきい値を第１設定用しきい値に設定する。また、画像形成システム１では、画像ドット数累積値が第２ドット判定用しきい値よりも大きくかつ第１ドット判定用しきい値以下の場合（第１ドット判定用しきい値≧画像ドット数累積値＞第２ドット判定用しきい値）、トナーエンプティ判定用しきい値を第３設定用しきい値に設定する。また、画像形成システム１では、画像ドット数累積値が第２ドット判定用しきい値よりも大きい場合（画像ドット数累積値＞第２ドット判定用しきい値）、トナーエンプティ判定用しきい値を第２設定用しきい値に設定する。
【００５２】
そして、画像形成システム１では、トナーエンプティ判定用しきい値を第２設定用しきい値に設定している場合においてトナーエンプティであると判定したとき（トナー濃度＜第２設定用しきい値）、すなわち、画像ドット数累積値が第１ドット判定用しきい値よりも大きい領域でトナーエンプティであると判定すると、駆動部４６を駆動してトナーボトル４５から現像器４４にトナーを５秒間強制的に供給し、「トナーカートリッジ交換」等の表示をした後、印刷動作を強制的に停止させる。
【００５３】
これにより、画像形成システム１では、画像ドット数累積値にかかわらずトナーエンプティ判定用しきい値を維持するような場合と比較して、画像ドット数累積値が第１ドット判定用しきい値よりも大きくなると、すなわち公称ライフ２００００枚以降、より少ない印刷枚数でトナーエンプティであると判定するようになる。
このようにすることで、画像形成システム１では、公称ライフ２００００枚以降、より少ない印刷枚数でトナーボトル４５の交換を促し、トナーエンプティであると判定されそうになっている状況下での画質低下を抑制している。
【００５４】
ここで、印刷可能枚数のばらつき等を考慮してトナーボトル４５にトナーが余分に充填されている場合がある。このような場合にも、画像形成システム１では、トナーエンプティであると判定し易くしたことで、余分に充填するトナー量を少なくしている。この結果、画像形成システム１では、印刷可能枚数のばらつきを少なくしている。
また、トナーエンプティ判定用しきい値を第１設定用しきい値よりも大きい第２設定用しきい値に設定した場合、トナーエンプティであると判定したときのトナーボトル４５内のトナー残量が多くなってしまうことも考えられる。しかし、通常、トナーボトル４５内へのトナー充填量は、何度もテストする等して適正に決定された値であるので、公称ライフに達したときには（画像ドット数累積値が第１ドット判定用しきい値に達したときには）、トナーボトル４５内のトナーはほぼ使い切られている状態にある。さらに、第２設定用しきい値の設定をあいまいなタイミングで行うのではなく、公称ライフを基準としたタイミングで行っているので、トナーエンプティであると判定したときのトナー残量の増加量は、従来と比べてもばらつき程度の許容内に収まる。
【００５５】
また、画像形成システム１では、トナーエンプティ判定用しきい値を第１設定用しきい値よりも大きい第２設定用しきい値に設定した結果、トナーエンプティ判定用しきい値を第１設定用しきい値に設定しているときよりもトナーエンプティであると判定したときの現像器４４内のトナー濃度の低下が抑えられている。
これにより、画像形成システム１では、交換した新たなトナーボトル４５から現像器４４内に補給するトナー濃度低下補償分のトナー量が少なくなる。そして、このようにトナー消費を少なくすることは、トナーエンプティの判定のばらつき縮小に寄与する。
【００５６】
また、画像形成システム１では、トナーエンプティ判定用しきい値を第３設定用しきい値に設定している場合においてトナーエンプティであると判定したとき（トナー濃度＜第３設定用しきい値）、すなわち、画像ドット数累積値が第２ドット判定用しきい値から第１ドット判定用しきい値の範囲内でトナーエンプティであると判定すると、駆動部４６を駆動してトナーボトル４５から現像器４４にトナーを１０秒間強制的に供給し、「トナーカートリッジ交換」等の表示をした後、印刷動作を強制的に停止させる。
【００５７】
これにより、画像形成システム１では、トナーエンプティ判定用しきい値を第３設定用しきい値に設定してトナーエンプティであると判定し難くすることで、トナーエンプティであると判定されそうになっているときに、トナーボトル４５内に残っているトナーを可能な限り現像器４４に供給している。
ここで、前述のように、トナーエンプティ判定用しきい値を第２設定用しきい値に設定してトナーエンプティであると判定し易くし、トナーボトル４５内に当初充填するトナー量（具体的にはばらつき補償分のトナー量）を抑えている。しかし、このように当初充填するトナー量を切り詰める結果、トナーボトル４５が公称ライフに僅かではあるが達しない場合も想定される。このような場合でも、画像形成システム１では、トナーエンプティであると判定し難くしてトナーボトル４５内に残っているトナーを可能な限り現像器４４に供給することで、トナーボトル４５の使用を公称ライフまで延ばしている。この結果、画像形成システム１では、トナーエンプティ判定枚数のばらつきをより小さくし、当初充填するトナー量を最小限にしている。
【００５８】
また、前述のように、画像形成システム１では、トナーエンプティ判定用しきい値を第２設定用しきい値又は第３設定用しきい値に設定している場合においてトナーエンプティであると判定したとき、駆動部４６を駆動してトナーボトル４５から現像器４４にトナーを予め設定した時間強制的に供給している。
これにより、画像形成システム１では、トナーボトル４５内に残っているトナーを現像器４４に強制的に供給し、トナーエンプティである判定したときのトナーボトル４５内のトナーをほぼ完全に使い切っている。このようにすることで、画像形成システム１では、交換したトナーボトル４５から補給するトナー濃度低下補償分のトナー消費が少なくなる。そして、このようにトナー消費を少なくすることは、トナーエンプティの判定のばらつき縮小に寄与する。一方、トナーエンプティであると判定されそうな状況下では、トナーボトル４５内の残トナー量はばらつき程度の量であるので、トナーボトル４５から現像器４４に強制的にトナーを供給したとしても現像器４４内のトナー濃度が上昇しすぎてしまうことはない。
【００５９】
また、前述のように、画像形成システム１では、トナーエンプティ判定用しきい値を第２設定用しきい値に設定している場合においてトナーエンプティであると判定したとき（強制的なトナー供給時間＝５秒）には、トナーエンプティ判定用しきい値を第３設定用しきい値に設定している場合においてトナーエンプティであると判定したとき（強制的なトナー供給時間＝１０秒）よりも強制的に行うトナー供給時間を短くしている。
【００６０】
これにより、画像形成システム１では、トナーエンプティであると判定されたときのトナーボトル４５から現像器４４へのトナー供給量を現像器４４内のトナー量が多いほど少なくしている。又は、画像形成システム１では、トナーエンプティ判定用しきい値を第３設定用しきい値に設定している場合にトナーエンプティであると判定したとき、トナーボトル４５内のトナー残量がそれほど多くはない状況下にある。このような場合に、画像形成システム１では、トナー供給時間を長くすることで、トナーボトル４５内の僅かに残っているトナーをかき出して現像器４４に供給している。
【００６１】
以上のような強制的なトナーの供給動作により、画像形成システム１では、トナーエンプティであると判定されたときにトナーボトル４５内に残るトナーを可能な限り現像器４４に供給するとともに、現像器４４内のトナー量が多くなり過ぎないようにしている。
また、画像形成システム１では、トナーエンプティ判定用しきい値を第１設定用しきい値に設定している場合においてトナーエンプティであると判定したとき（トナー濃度＜第１設定用しきい値）、すなわち、画像ドット数累積値が第２ドット判定用しきい値以下であるときには、前述のような強制的なトナー供給、表示、及び強制的な印刷動作の停止を実施することなく、通常の印刷動作を行う。
【００６２】
このように、画像形成システム１では、通常時（トナー濃度＜第１設定用しきい値）は、トナーエンプティ判定用しきい値を従来と同様の第１設定用しきい値に設定しているので、トナーエンプティであると判定される可能性が低いときに、トナー濃度センサ４８の出力値の変動によりトナーエンプティを誤判定してしまうようなこともない。
また、画像形成システム１では、トナーエンプティであるとの判定がなされない場合において、トナー濃度がトナーエンプティ判定用しきい値である第１設定用しきい値より大きくかつ第２設定用しきい値以下のとき、駆動部４６を駆動してトナーボトル４５から現像器４４にトナーを５秒間強制的に供給する。
【００６３】
これにより、画像形成システム１では、画像濃度がトナーエンプティ判定用しきい値である第２設定用しきい値を下回ると、強制的なトナー供給（強制的なトナー供給時間＝５秒）を繰り返しながら印刷を実行する。このようにすることで、画像形成システム１では、トナーエンプティであると判定されそうになっているときに、トナーボトル４５内の僅かなトナーをかき出して現像器４４内のトナー濃度の低下を抑制している。
【００６４】
ここで、以上のような処理の一例を図６を用いて説明する。
図６は、公称ライフ付近で現像器４４内のトナー濃度が低下してトナーエンプティであると判定される場合を説明する図である。ここで、画像ドット数累積値にかかわらずトナーエンプティ判定用しきい値が第１設定用しきい値に設定されている場合を本実施形態の比較例としている。
【００６５】
図６の２つの傾向が示すように、公称ライフ付近で現像器４４内のトナー濃度が低下するとき、トナー濃度の減少割合にばらつきが見られる。
このような場合において、本実施形態では、トナー濃度の減少割合が大きい場合には、公称ライフの直前でトナーエンプティ判定用しきい値を第３設定用しきい値に設定しているために、トナーエンプティであると判定し難くなる。その一方、本実施形態では、トナー濃度の減少割合が小さい場合でも、公称ライフ以降でトナーエンプティ判定用しきい値を第２設定用しきい値に設定しているために、トナーエンプティであると判定し易くなる。
【００６６】
これに対して、比較例では、トナー濃度の減少割合が大きい場合には、公称ライフの直前でトナーエンプティ判定用しきい値が第１設定用しきい値のままであるために、トナーエンプティであると判定し易くなる。また、比較例では、トナー濃度の減少割合が小さい場合には、公称ライフ以降でトナーエンプティ判定用しきい値が第１設定用しきい値に設定のままであるためにトナーエンプティであると判定し難くなる。
【００６７】
以上より、本実施形態では、トナー濃度の減少割合にばらつきがある場合でも、トナーエンプティであると判定するばらつき範囲を狭くすることを可能にしている。この結果、本実施形態では、印刷可能枚数のばらつきを少なくしている。
なお、本実施形態では、トナーエンプティ判定部２４は、例えば、判定手段を実現している。また、画像ドット計測部２１及び画像ドット累積値格納部２２は、例えば、累積手段を実現している。また、トナーエンプティ判定用しきい値補正部２３は、例えば、第１補正手段及び第２補正手段を実現している。また、装置制御部２５は、例えば、第１トナー供給手段及び第２トナー供給手段を実現している。また、トナーエンプティ判定部２４、画像ドット計測部２１、画像ドット累積値格納部２２、及びトナーエンプティ判定用しきい値補正部２３、すなわち、制御装置１０は、例えば、処理装置を実現している。
【００６８】
（本実施形態の変形例）
なお、前述の実施形態に限定されないことは言うまでもない。
すなわち、本実施形態では、画像ドット数累積値に応じて第２設定用しきい値や第３設定用しきい値を変化させても良い。
図７及び図８は、その一例を示す。
図７に示すように、本実施形態では、画像ドット数累積値が大きくなるときに、第３設定用しきい値を段階的に小さくしたり、第２設定用しきい値を段階的に大きくしたりする。
【００６９】
また、図８に示すように、本実施形態では、画像ドット数累積値が大きくなるときに、第３設定用しきい値を連続的に小さくしたり、第２設定用しきい値を連続的に小さくしたりする。
これにより、画像形成システム１では、トナーボトル４５がトナーエンプティであると判定されそうになっているときに、図６に示すようにトナーエンプティ判定用しきい値を断続的に増減させる場合と比較して、トナー収容部に残っているトナーを可能な限り現像部に供給できる。
【００７０】
また、本実施形態では、画像ドット数累積値が第１ドット判定用しきい値よりも大きい場合（画像ドット数累積値＞第１ドット判定用しきい値）、トナーエンプティ判定用しきい値をトナー供給判定用しきい値である目標のトナー濃度以上に設定しても良い。すなわち、本実施形態では、第２設定用しきい値を目標のトナー濃度以上にしても良い。例えば、図７及び図８に示すように、画像ドット数累積値が大きいほど第２設定用しきい値を段階的又は連続的に大きくするときに、第２設定用しきい値を最終的に目標のトナー濃度より大きな値に設定する。
【００７１】
なお、好適にはトナーエンプティ判定用しきい値を目標のトナー濃度に設定するものであるが、トナーエンプティ判定用しきい値を目標のトナー濃度に対してオフセットした大きい値又は小さい値に設定しても良い。
以上のような設定により、本実施形態では、トナーエンプティであるとの判定結果に強制的に導くことが可能になり、強制的に印刷を停止させることが可能になる。例えば、装置の故障等（トナー濃度センサ４８の故障等）により印刷を実行してもトナー濃度が低下しないような場合に、本実施形態では、トナーエンプティであるとの判定結果に強制的に導き、強制的に印刷を停止させる。
【００７２】
また、本実施形態では、図３に示す制御装置１０が有している構成を画像形成装置３０（例えば駆動制御部３１）が有していても良い。
また、本実施形態では、トナーエンプティ判定用しきい値の設定処理（図４）の説明において具体的な数値を挙げて説明しているが、これに限定されないことは言うまでもない。
【符号の説明】
【００７３】
１ 画像形成システム、１０ 制御装置、１２ａ プログラム、２１ 画像ドット計測部、２２ 画像ドット累積値格納部、２３ トナーエンプティ判定用しきい値補正部、２４ トナーエンプティ判定部、２５ 装置制御部、４４ 現像器、４５ トナーボトル、４８ トナー濃度センサ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、処理装置、及び制御プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、トナー貯留部のトナー残量が所定量以下になったとき、現像装置内のトナー濃度の制御値を通常よりも高くすることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１５６８８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、トナー収容部が空であると判定されそうになっている状況下での画質低下を抑制することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に係る発明は、トナー収容部からトナーが供給されて感光体上に画像を形成する現像部内のトナー濃度を取得する取得手段が取得したトナー濃度と予め設定したトナー空状態判定用しきい値との比較結果を基に、前記トナー収容部内のトナーが空か否かを判定する判定手段と、画像データ中のトナーにより画像が形成される領域の画素数を累積する累積手段と、前記累積手段の画素数の累積値が、前記トナー収容部のトナーの当初収容量で印刷媒体に画像形成したときの画素数の累積値相当として予め設定した第１画素数累積値判定用しきい値よりも大きいとき、前記トナー空状態判定用しきい値をトナーが空になっていると判定し易くなる方向に補正する第１補正手段と、を有する処理装置である。
【０００６】
請求項２に係る発明は、請求項１の記載において、前記第１補正手段は、前記累積手段の画像数の累積値が多いほど前記トナー空状態判定用しきい値をトナーが空になっていると判定し易くなるように変化させる。
請求項３に係る発明は、請求項１又は２の記載において、前記累積手段の画素数の累積値が、前記第１画素数累積値判定用しきい値よりも小さい予め設定した第２画素数累積値判定用しきい値よりも大きく、かつ前記第１画素数累積値判定用しきい値以下のとき、前記予め設定したトナー空状態判定用しきい値をトナーが空になっていると判定し難くなる方向に補正する第２補正手段をさらに有する。
【０００７】
請求項４に係る発明は、請求項３の記載において、前記判定手段が前記第１補正手段又は前記第２補正手段が補正した前記トナー空状態判定用しきい値を用いて前記トナー収容部内のトナーが空になっていると判定したとき、前記トナー収容部から前記現像部にトナーを供給するトナー供給手段をさらに有する。
請求項５に係る発明は、請求項４の記載において、前記第１トナー供給手段は、前記第２補正手段が補正した前記トナー空状態判定用しきい値を用いて前記トナー収容部内のトナーが空になっていると判定したとき、前記第１補正手段が補正した前記トナー空状態判定用しきい値を用いて前記トナー収容部内のトナーが空になっていると判定したときよりもトナーの供給時間を長くする。
【０００８】
請求項６に係る発明は、請求項３乃至５の何れか１項の記載において、前記第２補正手段は、前記累積手段の画像数の累積値が多いほど前記トナー空状態判定用しきい値をトナーが空になっていると判定し難くなるように変化させる。
請求項７に係る発明は、請求項１乃至６の何れか１項の記載において、前記取得手段が取得したトナー濃度が前記トナー空状態判定用しきい値よりも大きい値として予め設定したトナー供給判定用しきい値よりも小さくならないように前記トナー収容部から前記現像部にトナーを供給しており、前記第１補正手段は、前記トナー空状態判定用しきい値を前記トナー供給判定用しきい値以上の値に補正する。
【０００９】
請求項８に係る発明は、請求項１乃至７の何れか１項の記載において、前記判定手段が前記トナー収容部内のトナーが空になっていると判定していなく、かつ前記累積手段の画素数の累積値が、前記第１画素数累積値判定用しきい値よりも小さい予め設定した第２画素数累積値判定用しきい値よりも大きく、かつ前記第１画素数累積値判定用しきい値以下のとき、前記トナー収容部から前記現像部にトナーを供給する第２トナー供給手段をさらに有する。
【００１０】
請求項９に係る発明は、画像データ中のトナーにより画像が形成される領域の画素数を累積する累積ステップと、前記累積ステップの画素数の累積値が、トナー収容部のトナーの当初収容量で印刷媒体に画像形成したときの画素数の累積値相当として予め設定した第１画素数累積値判定用しきい値よりも大きいとき、予め設定したトナー空状態判定用しきい値をトナーが空になっていると判定し易くなる方向に補正する補正ステップと、トナー収容部からトナーが供給されて感光体上に画像を形成する現像部内のトナー濃度と前記補正ステップで補正したトナー空状態判定用しきい値との比較結果を基に、前記トナー収容部内のトナーが空か否かを判定する判定ステップと、をコンピュータに実行させるコンピュータに読取可能な制御プログラムである。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１、９に係る発明によれば、トナー収容部が空であると判定されそうになっている状況下での画質低下を抑制できる。
請求項２に係る発明によれば、トナー収容部が空になっていると判定されそうになっているときに、トナー収容部に残っているトナーを可能な限り現像部に供給できる。
請求項３に係る発明によれば、トナー収容部が空になっていると判定されそうになっているときに、トナー収容部に残っているトナーを可能な限り現像部に供給できる
請求項４に係る発明によれば、トナー収容部が空になっていると判定されたとき、トナー収容部に残っているトナーを現像部に強制的に供給できる。
【００１２】
請求項５に係る発明によれば、トナー収容部が空になっていると判定されたときのトナー収容部から現像部へのトナー供給量を現像部のトナー量が多いほど少なくできる。
請求項６に係る発明によれば、トナー収容部が空になっていると判定されそうになっているときに、画像数の累積値が多くなるに従いトナー収容部に残っているトナーの現像部への供給量を多くできる。
請求項７に係る発明によれば、トナーが空になっているとの判定結果に強制的に導くことができるようになる。
請求項８に係る発明によれば、トナー収容部が空になっていると判定されそうになっているときに、トナー収容部に残っているトナーを現像部に強制的に供給できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本実施形態の画像形成システムの構成の一例を示すブロック図である。
【図２】画像形成システムの画像形成装置の構成の一例を示す図である。
【図３】制御装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図４】トナーエンプティ判定用しきい値補正部による処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図５】トナーエンプティ判定部及び装置制御部による処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図６】公称ライフ付近で現像器内のトナー濃度が低下してトナーエンプティであると判定される場合を説明する図である。
【図７】公称ライフ付近で現像器内のトナー濃度が低下してトナーエンプティであると判定される場合を説明する図であり、画像ドット数累積値に応じて第２設定用しきい値や第３設定用しきい値を変化させている場合の図である。
【図８】公称ライフ付近で現像器内のトナー濃度が低下してトナーエンプティであると判定される場合を説明する図であり、画像ドット数累積値に応じて第２設定用しきい値や第３設定用しきい値を変化させている場合の他の図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本実施形態は、画像形成システムである。
図１は、画像形成システム１の構成の一例を示す。
図１に示すように、画像形成システム１は、制御装置１０及び画像形成装置３０を有している。
制御装置１０は、画像形成装置３０を制御する。例えば、制御装置１０はサーバである。
【００１５】
制御装置１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１１、プログラム等記憶部１２、一時記憶部１３、及び画像処理部１４を有している。
プログラム等記憶部１２は、電源ＯＦＦ時にもデータを保持可能な記憶部である。プログラム等記憶部１２には、ＣＰＵ１１が各種の処理に使用するプログラム１２ａや固定データ等が記憶されている。プログラム等記憶部１２の好適な例としては、ＲＯＭ（Read-Only Memory）が挙げられる。また、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）等の不揮発性記憶部も挙げられるが、これらに限定されないことは言うまでもない。
【００１６】
プログラム１２ａは、制御装置１０の出荷時当初からプログラム等記憶部１２に記憶されているものとすることもできるが、出荷後に使用者等の作業によりＣＤ−ＲＯＭ等の記憶媒体から読み込まれてプログラム等記憶部１２に記憶されたものとすることもできる。
一時記憶部１３は、データが書き込み可能となっておりデータを一時的に保持する記憶部である。一時記憶部１３の好適な例としては、ＲＡＭ（Random Access Memory）があるが、これに限定されないことは言うまでもない。
【００１７】
ＣＰＵ１１は、プログラム等記憶部１２からプログラム１２ａ等を必要に応じて一時記憶部１３に読み出して各種の処理を行う。
画像処理部１４は、制御装置１０に入力される画像データに対して予め設定されている画像処理を施す。例えば、入力画像データは、外部装置（例えばサーバ）からのデータであったり、画像読み取り装置により取得したデータであったりする。
【００１８】
画像形成装置３０は、印刷媒体である印刷用紙に画像を形成する。
図２は、画像形成装置３０の構成の一例を示す。
図２に示すように、画像形成装置３０は、一般にタンデム型と呼ばれる中間転写方式の画像形成装置である。この画像形成装置３０は、駆動制御部３１、画像制御部３２、画像形成ユニット４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｋ、一次転写部６０、二次転写部７０、及び定着装置８０を有している。
【００１９】
画像形成ユニット４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｋは、電子写真方式により各色成分のトナー像を形成する。
各画像形成ユニット４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｋは、感光体（像保持体）４１を有しており、感光体４１の周囲であって矢印Ａとして示す回転方向に、帯電器４２、レーザ露光器４３、現像器４４、及び感光体クリーナ４９をその順番で有している。
【００２０】
帯電器４２は、感光体４１を帯電させ、レーザ露光器４３は、例えば半導体レーザから出射された露光ビームを感光体４１に照射して感光体４１上に静電潜像を書込む。
現像器４４は、トナー供給のための駆動部（トナー供給ロール等のトナー供給部）４６が駆動されてトナーボトル（トナーカートリッジ）４５内の収容されているトナーが供給される。現像器４４では、現像ロール４７によりトナーが感光体４１上に搬送されトナーにより静電潜像が可視像化される。また、現像器４４は、現像剤の透磁率を検出することによりトナー濃度を検出するトナー濃度センサ（ＡＴＣ（Automatic Toner-concentration Control）センサ）４８を備えている。
【００２１】
感光体クリーナ４９は、感光体４１上の残留トナーを除去する。
一次転写部６０は、中間転写ベルト６１を挟んで感光体４１に対向して配置される複数の一次転写ロール６２を含んで構成されている。中間転写ベルト６１は、張架ロール６３や定速性に優れたモータ（図示せず）などにより駆動される駆動ロール６４などの各種ロールによって矢印Ｂとして示す回転方向に所定の速度で循環駆動（回動）されている。
【００２２】
この一次転写部６０は、各画像形成ユニット４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｋにより形成された各色成分トナー像を各一次転写ロール６２により中間転写ベルト６１に順次転写（一次転写）する。この結果、中間転写ベルト６１上には、重畳されたトナー像が形成される。
また、一次転写部６０は、画像濃度センサ（ＡＤＣ（Auto Density Control）センサ）６５を備えており、画像濃度センサ６５により中間転写ベルト６１に形成した階調補正用の各階調のパッチ画像の濃度（階調レベル）が検出される。
【００２３】
二次転写部７０は、中間転写ベルト６１上に転写された重畳トナー画像を印刷用紙に一括転写（二次転写）する。この二次転写部７０は、中間転写ベルト６１のトナー像担持面側に配置される二次転写ロール７１と、バックアップロール７２とを含んで構成されている。二次転写ロール７１は、中間転写ベルト６１を挟んでバックアップロール７２に圧接配置されている。さらに二次転写ロール７１は接地されてバックアップロール７２との間に二次転写バイアスが形成され、二次転写部７０は、用紙搬送ロール７３により用紙搬送路７４上に搬送される印刷用紙上にトナー像を二次転写する。そして、二次転写後の中間転写ベルト６１の外周面上に残存しているトナーは、中間転写クリーナ（ベルトクリーナ部）７５により除去・回収される。
【００２４】
定着装置８０は、二次転写された画像を印刷用紙上に定着させる。
駆動制御部３１は、各装置又は各部の駆動を制御する。また、画像制御部３２は、画像形成に係る制御を行う。
以上のような構成により、画像形成装置３０では、制御装置１０からの画像データ（各種の処理が施された画像データ）を基に、駆動制御部３１及び画像制御部３２により画像形成ユニット４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｋ等の各部を制御する。
【００２５】
これにより、各画像形成ユニット４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｋでは、感光体４１は、帯電器４２によって表面が帯電された後、レーザ露光器４３からの露光ビームの照射により表面が走査露光され、静電潜像が形成される。形成された静電潜像は、現像器４４によって、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色のトナー像として現像される。感光体４１上に形成されたトナー像は、中間転写ベルト６１上に一次転写される。
【００２６】
トナー像が中間転写ベルト６１の表面に順次一次転写された後、中間転写ベルト６１は移動してトナー像が二次転写部７０に搬送される。二次転写部７０では、二次転写ロール７１が中間転写ベルト６１を介してバックアップロール７２に押圧される。このとき、タイミングを合わせて用紙搬送ロール７３等により搬送されてきた印刷用紙は、中間転写ベルト６１と二次転写ロール７１との間に挟み込まれる。これにより、中間転写ベルト６１上に担持された未定着トナー像は、印刷用紙上に一括して静電転写される。その後、トナー像が静電転写された印刷用紙は、二次転写ロール７１によって中間転写ベルト６１から剥離された状態でそのまま搬送され、二次転写ロール７１の用紙搬送方向下流側に設けられた定着装置８０に搬送される。そして、印刷用紙上に二次転写された画像は、定着装置８０にて定着される。
【００２７】
画像形成装置３０は、このように印刷を行うとともに、トナー濃度センサ４８により検出したトナー濃度を基に、現像器４４内のトナー濃度が目標のトナー濃度（トナー供給判定用しきい値）に維持されるように、駆動部４６を駆動してトナーボトル４５から現像器４４にトナーを供給する。これにより、画像形成装置３０は、現像器４４内のトナー濃度が目標のトナー濃度を下回らないように、トナーボトル４５から現像器４４にトナーを供給する。例えば、目標のトナー濃度は、キャリアとトナーの重量比率（トナー質量／（キャリア質量＋トナー質量））で８％に設定されている。
【００２８】
なお、画像形成装置３０は、カラープリンタを構成しているが、モノクロプリンタとして構成されていても良い。
また、画像形成装置３０は、感光体４１や中間転写ベルト６１に定期的にパッチ画像を形成し、形成したパッチ画像を画像濃度センサにより検出した検出結果を基に、現像器４４内のトナー濃度を予測するようにしても良い。
【００２９】
以上のような構成の画像形成システム１では、トナーボトル４５が画像形成装置３０に着脱可能に装着されており、使用者は、トナーボトル４５に空になったときに、トナーが充填されている新しいトナーボトル４５に交換できるようになっている。
そして、画像形成システム１では、トナーボトル４５が空になったことを使用者が判断できるように、トナーエンプティ（トナーが空になったこと）を判定し、その判定結果を基に報知等を行うことを可能とするトナーエンプティ判定処理を行っている。
【００３０】
そのトナーエンプティ判定処理としては、トナー濃度センサ４８により現像器４４内のトナー濃度が目標の基準値（トナーエンプティの判定のためのしきい値）を下回ったことを検出したときに、トナーボトル４５から現像器４４にトナーが供給されていないとして（例えば予め設定した量が供給されていないとして）、トナーボトル４５がトナーエンプティであると判定することが考えられる。又は、トナーエンプティ判定処理では、画像濃度センサにより検出した検出結果を基に、現像器４４内のトナー濃度が目標の基準値を下回ったことを予測したときに、トナーボトル４５から現像器４４にトナーが供給されていないとして（例えば予め設定した量が供給されていないとして）、トナーボトル４５がトナーエンプティであると判定することが考えられる。
【００３１】
このようなトナーエンプティ判定処理によりトナーエンプティであると判定される過程として、次のようなものが挙げられる。
トナーボトル４５内のトナーは、現像器４４で消費された分が駆動部４６により現像器４４に供給される。この際、トナーボトル４５内にトナーが十分残っているときは時間当たりのトナー供給量（トナー搬送量）は一定である。一方、トナーボトル４５内のトナーが少なくなってくると時間当たりのトナー供給量が減少してくる。そのため、トナーボトル４５内のトナーが少なくなってくると、トナー供給動作が行われるものの、現像器４４内のトナー濃度は徐々に低下してくる。このような場合に、トナーエンプティ判定処理では、現像器４４内のトナー濃度が目標の基準値を下回ったとき、トナーエンプティであると判定する。
【００３２】
しかし、トナーエンプティであると判定される直前では、時間当たりのトナー搬送量が不安定であり、トナー搬送量が変動するようになる。よって、あるときには急にトナー搬送量が回復して現像器４４内のトナー濃度が上昇する場合がある。
また、特開２０１０−１５６８８２号公報（特許文献１）でも説明されているが、現像器４４内の現像剤の攪拌手段の駆動（例えばスクリューオーガの回転）等により、現像器４４に設けられているトナー濃度センサ４８の出力値は変動する。そのため、トナーエンプティを高い精度で判定するには、トナー濃度センサ４８の出力値のそのような変動を考慮して目標の基準値をある程度小さく設定しておく必要がある。このような結果、トナーエンプティであると判定したときには現像器４４内のトナー濃度はかなり低下しているため、画像濃度も通常時に比べて低下してしまう。すなわち、トナーエンプティであると判定したときもそうであるが、トナーエンプティであると判定される直前も、画像濃度が低下してしまう（画質が低下してしまう）。
【００３３】
なお、トナーエンプティであると判定したときに現像器４４内のトナー濃度が低下し過ぎてしまうのを防止するために、目標の基準値を高めに設定することも考えられる。しかし、この場合、トナー濃度センサ４８の出力値の変動により、トナーエンプティを誤判定してしまう恐れがある。
また、特開２０１０−１５６８８２号公報（特許文献１）のようにトナー濃度の制御値を通常よりも高くしても、制御値程度にトナー濃度を高くできなければ、画像濃度を低下させてしまう恐れがある。さらにこのような場合に不安定なまま制御値にトナー濃度を上げることができても、画像濃度が変動してしまう恐れがある。
【００３４】
これに対して、本実施形態では、以下のような構成及び処理により、トナーエンプティと判定されそうになっている状況下での画質低下を抑制している。
図３は、制御装置１０の構成を示す。
図３に示すように、制御装置１０は、画像ドット計測部２１、画像ドット累積値格納部２２、トナーエンプティ判定用しきい値補正部２３、トナーエンプティ判定部２４、及び装置制御部２５を有している。
【００３５】
画像ドット計測部２１は、画像データ中の画像密度をなす画像のドット数（画像データ中のトナーにより画像が形成される領域の画素数）を計測する。例えば、画像ドット計測部２１は、新たなトナーボトル４５が装着されたときには計測値をリセットする。画像ドット累積値格納部２２は、画像ドット計測部２１が計測した画像ドット数の累積値を格納する。例えば、画像ドット累積値格納部２２はカウンタや記憶部である。トナーエンプティ判定用しきい値補正部２３は、画像ドット累積値格納部２２に格納されている画像ドット数累積値を基に、トナーボトル４５内のトナーエンプティ（トナーが空になったこと）を判定するためのトナーエンプティ判定用しきい値を補正する。トナーエンプティ判定部２４は、トナー濃度とトナーエンプティ判定用しきい値との比較結果を基にトナーエンプティを判定する。装置制御部２５は、トナーエンプティ判定部２４の判定結果に応じた制御信号を画像形成装置３０に出力する。
【００３６】
例えば、制御装置１０は、ＣＰＵ１１の演算機能により画像ドット計測部２１、トナーエンプティ判定用しきい値補正部２３、トナーエンプティ判定部２４、及び装置制御部２５を実現している。
図４及び図５は、トナーエンプティ判定のための処理手順の一例を示す。図４は、トナーエンプティ判定用しきい値補正部２３による処理手順の一例を示すフローチャートである。図５は、トナーエンプティ判定部２４及び装置制御部２５による処理手順の一例を示すフローチャートである。
【００３７】
この処理では、トナーボトル４５には、当初２００００枚分（公称ライフ）に相当するトナーが充填されていることを前提としている。
なお、画像形成装置３０がカラープリンタとして構成されている場合には、この図４及び図５の処理は各色毎になされる処理となる。
図４に示すように、先ずステップＳ１の処理において、トナーエンプティ判定用しきい値補正部２３は、画像ドット累積値格納部２２に格納されている画像ドット数累積値を取得する。
【００３８】
続くステップＳ２において、トナーエンプティ判定用しきい値補正部２３は、前記ステップＳ１で取得した画像ドット数累積値が第２ドット判定用しきい値よりも大きいか否かを判定する。第２ドット判定用しきい値は、２００００枚分よりも少ない枚数分、例えば１９５００枚分の画像ドット数累積値相当である。トナーエンプティ判定用しきい値補正部２３は、画像ドット数累積値が第２ドット判定用しきい値よりも大きいと判定すると（画像ドット数累積値＞第２ドット判定用しきい値）、ステップＳ３に進む。また、トナーエンプティ判定用しきい値補正部２３は、画像ドット数累積値が第２ドット判定用しきい値以下と判定すると（画像ドット数累積値≦第２ドット判定用しきい値）、ステップＳ４に進む。
【００３９】
ステップＳ３では、トナーエンプティ判定用しきい値補正部２３は、前記ステップＳ１で取得した画像ドット数累積値が第１ドット判定用しきい値よりも大きいか否かを判定する。
ここで、第１ドット判定用しきい値は、第２ドット判定用しきい値よりも大きい値である。具体的には、第１ドット判定用しきい値は、２００００枚分の画像ドット数累積値相当、すなわち、公称ライフに対応するしきい値である。つまり、第１ドット判定用しきい値は、トナーボトル４５内のトナーの当初収容量で印刷媒体に画像形成したときの画素数の累積値相当として予め設定したしきい値である。
【００４０】
トナーエンプティ判定用しきい値補正部２３は、画像ドット数累積値が第１ドット判定用しきい値よりも大きいと判定すると（画像ドット数累積値＞第１ドット判定用しきい値）、ステップＳ５に進む。また、トナーエンプティ判定部２４は、画像ドット数累積値が第１ドット判定用しきい値以下と判定すると（画像ドット数累積値≦第１ドット判定用しきい値）、ステップＳ６に進む。
【００４１】
ステップＳ４では、トナーエンプティ判定用しきい値補正部２３は、トナーエンプティ判定用しきい値を第１設定用しきい値に設定する。そして、トナーエンプティ判定用しきい値補正部２３は、該図４に示す処理を終了する。
ここで、トナーエンプティ判定用しきい値は、トナー濃度を対比してトナーエンプティを判定するためのしきい値である。すなわち、トナーエンプティ判定用しきい値を大きくすると、トナーエンプティと判定され易くなる。また、第１設定用しきい値は、実験値、経験値、又は理論値を基に予め設定されている。例えば、第１設定用しきい値は、キャリアとトナーの重量比率で４％に設定されている。
【００４２】
ステップＳ５では、トナーエンプティ判定用しきい値補正部２３は、トナーエンプティ判定用しきい値を第２設定用しきい値に設定する。そして、トナーエンプティ判定用しきい値補正部２３は、該図４に示す処理を終了する。
ここで、第２設定用しきい値は、第１設定用しきい値よりも大きい値である。第２設定用しきい値は、実験値、経験値、又は理論値を基に予め設定されている。例えば、第２設定用しきい値は、キャリアとトナーの重量比率で６％に設定されている。
【００４３】
ステップＳ６では、トナーエンプティ判定用しきい値補正部２３は、トナーエンプティ判定用しきい値を第３設定用しきい値に設定する。そして、トナーエンプティ判定用しきい値補正部２３は、該図４に示す処理を終了する。
ここで、第３設定用しきい値は、第１設定用しきい値よりも小さい値である。第３設定用しきい値は、実験値、経験値、又は理論値を基に予め設定されている。例えば、第３設定用しきい値は、キャリアとトナーの重量比率で３％に設定されている。
【００４４】
なお、この図４に示す処理は、後述の図５に示す処理でトナーエンプティであると判定されるまで実行される処理である。すなわち、この図４に示す処理は、後述の図５に示す処理との並列処理になる。
図５では、先ずステップＳ２１において、トナーエンプティ判定部２４は、トナー濃度センサ４８により検出されたトナー濃度が前記図４で設定したトナーエンプティ判定用しきい値よりも小さいか否かを判定する。トナーエンプティ判定部２４は、トナー濃度がトナーエンプティ判定用しきい値よりも小さいと判定すると（トナー濃度＜トナーエンプティ判定用しきい値）、トナーエンプティであるとして、ステップＳ２２に進む。また、トナーエンプティ判定部２４は、トナー濃度がトナーエンプティ判定用しきい値以上と判定すると（トナー濃度≧トナーエンプティ判定用しきい値）、ステップＳ２８に進む。
【００４５】
ここで、トナー濃度は、トナー濃度センサ４８により検出された値、又は画像濃度センサにより予測された値である。
ステップＳ２２では、装置制御部２５は、トナーエンプティ判定用しきい値が第１設定用しきい値か否かを判定する。装置制御部２５は、トナーエンプティ判定用しきい値が第１設定用しきい値であると判定すると、ステップＳ２６に進む。また、装置制御部２５は、トナーエンプティ判定用しきい値が第１設定用しきい値でない、すなわち、トナーエンプティ判定用しきい値が第２又は第３設定用しきい値の何れかであると判定すると、ステップＳ２３に進む。
【００４６】
ステップＳ２３では、装置制御部２５は、トナーエンプティ判定用しきい値が第２設定用しきい値か否かを判定する。装置制御部２５は、トナーエンプティ判定用しきい値が第２設定用しきい値であると判定すると、ステップＳ２５に進む。また、装置制御部２５は、トナーエンプティ判定用しきい値が第２設定用しきい値でない、すなわち、トナーエンプティ判定用しきい値が第３設定用しきい値であると判定すると、ステップＳ２４に進む。
【００４７】
ステップＳ２４では、装置制御部２５は、予め設定した時間、例えば１０秒間トナーを供給させるための制御信号を画像形成装置３０（駆動制御部３１）に出力する。そして、装置制御部２５は、ステップＳ２６に進む。このステップＳ２４の処理により、駆動部４６は、１０秒間トナーを供給するように駆動するようになる。
ステップＳ２５では、装置制御部２５は、前記ステップＳ２４による時間よりも短い時間、例えば５秒間トナーを供給させるための制御信号を画像形成装置３０（駆動制御部３１）に出力する。そして、装置制御部２５は、ステップＳ２６に進む。このステップＳ２５の処理により、駆動部４６は、５秒間トナーを供給するように駆動するようになる。
【００４８】
ステップＳ２６では、装置制御部２５は、画像形成装置３０においてトナーボトル４５の交換の促す報知を行うための制御信号を画像形成装置３０に出力する。そして、装置制御部２５は、ステップＳ２７に進む。このステップＳ２６の処理により、画像形成装置３０では、例えば、操作パネル等に「トナーカートリッジ交換」の表示を行う。
続くステップＳ２７において、装置制御部２５は、画像形成装置３０に印刷動作を停止させる制御信号を画像形成装置３０に出力する。そして、制御装置１０は、該図５に示す処理を終了する。このステップＳ２７の処理により、画像形成装置３０では、印刷動作を停止する。
【００４９】
一方、前記ステップＳ２１でトナーエンプティであると判定されない場合に進むステップＳ２８では、装置制御部２５は、トナー濃度がトナーエンプティ判定用しきい値である第１設定用しきい値より大きくかつ第２設定用しきい値以下か否かを判定する。装置制御部２５は、トナー濃度がトナーエンプティ判定用しきい値である第１設定用しきい値より大きくかつ第２設定用しきい値以下であると判定すると（第２設定用しきい値≧トナー濃度＞第１設定用しきい値）、ステップＳ２９に進む。また、装置制御部２５は、そうでないと判定すると、前記ステップＳ２１から再び処理を開始する。
【００５０】
ステップＳ２９では、装置制御部２５は、予め設定した時間、例えば５秒間トナーを供給させるための制御信号を画像形成装置３０（駆動制御部３１）に出力する。そして、制御装置１０は、前記ステップＳ２１から再び処理を開始する。このステップＳ２９の処理により、駆動部４６は、５秒間トナーを供給するように駆動するようになる。また、駆動部４６は、予め設定したタイミングでこのような５秒間のトナー供給を行うようにしても良い。例えば、駆動部４６は、１つの印刷要求が終了する度、又は予め設定した時間間隔で行うパッチ画像の形成時点でトナー供給を行うようにする。
【００５１】
以上のような図４及び図５の処理により、画像形成システム１では、画像ドット数累積値が第２ドット判定用しきい値以下の場合（画像ドット数累積値≦第２ドット判定用しきい値）、トナーエンプティ判定用しきい値を第１設定用しきい値に設定する。また、画像形成システム１では、画像ドット数累積値が第２ドット判定用しきい値よりも大きくかつ第１ドット判定用しきい値以下の場合（第１ドット判定用しきい値≧画像ドット数累積値＞第２ドット判定用しきい値）、トナーエンプティ判定用しきい値を第３設定用しきい値に設定する。また、画像形成システム１では、画像ドット数累積値が第２ドット判定用しきい値よりも大きい場合（画像ドット数累積値＞第２ドット判定用しきい値）、トナーエンプティ判定用しきい値を第２設定用しきい値に設定する。
【００５２】
そして、画像形成システム１では、トナーエンプティ判定用しきい値を第２設定用しきい値に設定している場合においてトナーエンプティであると判定したとき（トナー濃度＜第２設定用しきい値）、すなわち、画像ドット数累積値が第１ドット判定用しきい値よりも大きい領域でトナーエンプティであると判定すると、駆動部４６を駆動してトナーボトル４５から現像器４４にトナーを５秒間強制的に供給し、「トナーカートリッジ交換」等の表示をした後、印刷動作を強制的に停止させる。
【００５３】
これにより、画像形成システム１では、画像ドット数累積値にかかわらずトナーエンプティ判定用しきい値を維持するような場合と比較して、画像ドット数累積値が第１ドット判定用しきい値よりも大きくなると、すなわち公称ライフ２００００枚以降、より少ない印刷枚数でトナーエンプティであると判定するようになる。
このようにすることで、画像形成システム１では、公称ライフ２００００枚以降、より少ない印刷枚数でトナーボトル４５の交換を促し、トナーエンプティであると判定されそうになっている状況下での画質低下を抑制している。
【００５４】
ここで、印刷可能枚数のばらつき等を考慮してトナーボトル４５にトナーが余分に充填されている場合がある。このような場合にも、画像形成システム１では、トナーエンプティであると判定し易くしたことで、余分に充填するトナー量を少なくしている。この結果、画像形成システム１では、印刷可能枚数のばらつきを少なくしている。
また、トナーエンプティ判定用しきい値を第１設定用しきい値よりも大きい第２設定用しきい値に設定した場合、トナーエンプティであると判定したときのトナーボトル４５内のトナー残量が多くなってしまうことも考えられる。しかし、通常、トナーボトル４５内へのトナー充填量は、何度もテストする等して適正に決定された値であるので、公称ライフに達したときには（画像ドット数累積値が第１ドット判定用しきい値に達したときには）、トナーボトル４５内のトナーはほぼ使い切られている状態にある。さらに、第２設定用しきい値の設定をあいまいなタイミングで行うのではなく、公称ライフを基準としたタイミングで行っているので、トナーエンプティであると判定したときのトナー残量の増加量は、従来と比べてもばらつき程度の許容内に収まる。
【００５５】
また、画像形成システム１では、トナーエンプティ判定用しきい値を第１設定用しきい値よりも大きい第２設定用しきい値に設定した結果、トナーエンプティ判定用しきい値を第１設定用しきい値に設定しているときよりもトナーエンプティであると判定したときの現像器４４内のトナー濃度の低下が抑えられている。
これにより、画像形成システム１では、交換した新たなトナーボトル４５から現像器４４内に補給するトナー濃度低下補償分のトナー量が少なくなる。そして、このようにトナー消費を少なくすることは、トナーエンプティの判定のばらつき縮小に寄与する。
【００５６】
また、画像形成システム１では、トナーエンプティ判定用しきい値を第３設定用しきい値に設定している場合においてトナーエンプティであると判定したとき（トナー濃度＜第３設定用しきい値）、すなわち、画像ドット数累積値が第２ドット判定用しきい値から第１ドット判定用しきい値の範囲内でトナーエンプティであると判定すると、駆動部４６を駆動してトナーボトル４５から現像器４４にトナーを１０秒間強制的に供給し、「トナーカートリッジ交換」等の表示をした後、印刷動作を強制的に停止させる。
【００５７】
これにより、画像形成システム１では、トナーエンプティ判定用しきい値を第３設定用しきい値に設定してトナーエンプティであると判定し難くすることで、トナーエンプティであると判定されそうになっているときに、トナーボトル４５内に残っているトナーを可能な限り現像器４４に供給している。
ここで、前述のように、トナーエンプティ判定用しきい値を第２設定用しきい値に設定してトナーエンプティであると判定し易くし、トナーボトル４５内に当初充填するトナー量（具体的にはばらつき補償分のトナー量）を抑えている。しかし、このように当初充填するトナー量を切り詰める結果、トナーボトル４５が公称ライフに僅かではあるが達しない場合も想定される。このような場合でも、画像形成システム１では、トナーエンプティであると判定し難くしてトナーボトル４５内に残っているトナーを可能な限り現像器４４に供給することで、トナーボトル４５の使用を公称ライフまで延ばしている。この結果、画像形成システム１では、トナーエンプティ判定枚数のばらつきをより小さくし、当初充填するトナー量を最小限にしている。
【００５８】
また、前述のように、画像形成システム１では、トナーエンプティ判定用しきい値を第２設定用しきい値又は第３設定用しきい値に設定している場合においてトナーエンプティであると判定したとき、駆動部４６を駆動してトナーボトル４５から現像器４４にトナーを予め設定した時間強制的に供給している。
これにより、画像形成システム１では、トナーボトル４５内に残っているトナーを現像器４４に強制的に供給し、トナーエンプティである判定したときのトナーボトル４５内のトナーをほぼ完全に使い切っている。このようにすることで、画像形成システム１では、交換したトナーボトル４５から補給するトナー濃度低下補償分のトナー消費が少なくなる。そして、このようにトナー消費を少なくすることは、トナーエンプティの判定のばらつき縮小に寄与する。一方、トナーエンプティであると判定されそうな状況下では、トナーボトル４５内の残トナー量はばらつき程度の量であるので、トナーボトル４５から現像器４４に強制的にトナーを供給したとしても現像器４４内のトナー濃度が上昇しすぎてしまうことはない。
【００５９】
また、前述のように、画像形成システム１では、トナーエンプティ判定用しきい値を第２設定用しきい値に設定している場合においてトナーエンプティであると判定したとき（強制的なトナー供給時間＝５秒）には、トナーエンプティ判定用しきい値を第３設定用しきい値に設定している場合においてトナーエンプティであると判定したとき（強制的なトナー供給時間＝１０秒）よりも強制的に行うトナー供給時間を短くしている。
【００６０】
これにより、画像形成システム１では、トナーエンプティであると判定されたときのトナーボトル４５から現像器４４へのトナー供給量を現像器４４内のトナー量が多いほど少なくしている。又は、画像形成システム１では、トナーエンプティ判定用しきい値を第３設定用しきい値に設定している場合にトナーエンプティであると判定したとき、トナーボトル４５内のトナー残量がそれほど多くはない状況下にある。このような場合に、画像形成システム１では、トナー供給時間を長くすることで、トナーボトル４５内の僅かに残っているトナーをかき出して現像器４４に供給している。
【００６１】
以上のような強制的なトナーの供給動作により、画像形成システム１では、トナーエンプティであると判定されたときにトナーボトル４５内に残るトナーを可能な限り現像器４４に供給するとともに、現像器４４内のトナー量が多くなり過ぎないようにしている。
また、画像形成システム１では、トナーエンプティ判定用しきい値を第１設定用しきい値に設定している場合においてトナーエンプティであると判定したとき（トナー濃度＜第１設定用しきい値）、すなわち、画像ドット数累積値が第２ドット判定用しきい値以下であるときには、前述のような強制的なトナー供給、表示、及び強制的な印刷動作の停止を実施することなく、通常の印刷動作を行う。
【００６２】
このように、画像形成システム１では、通常時（トナー濃度＜第１設定用しきい値）は、トナーエンプティ判定用しきい値を従来と同様の第１設定用しきい値に設定しているので、トナーエンプティであると判定される可能性が低いときに、トナー濃度センサ４８の出力値の変動によりトナーエンプティを誤判定してしまうようなこともない。
また、画像形成システム１では、トナーエンプティであるとの判定がなされない場合において、トナー濃度がトナーエンプティ判定用しきい値である第１設定用しきい値より大きくかつ第２設定用しきい値以下のとき、駆動部４６を駆動してトナーボトル４５から現像器４４にトナーを５秒間強制的に供給する。
【００６３】
これにより、画像形成システム１では、画像濃度がトナーエンプティ判定用しきい値である第２設定用しきい値を下回ると、強制的なトナー供給（強制的なトナー供給時間＝５秒）を繰り返しながら印刷を実行する。このようにすることで、画像形成システム１では、トナーエンプティであると判定されそうになっているときに、トナーボトル４５内の僅かなトナーをかき出して現像器４４内のトナー濃度の低下を抑制している。
【００６４】
ここで、以上のような処理の一例を図６を用いて説明する。
図６は、公称ライフ付近で現像器４４内のトナー濃度が低下してトナーエンプティであると判定される場合を説明する図である。ここで、画像ドット数累積値にかかわらずトナーエンプティ判定用しきい値が第１設定用しきい値に設定されている場合を本実施形態の比較例としている。
【００６５】
図６の２つの傾向が示すように、公称ライフ付近で現像器４４内のトナー濃度が低下するとき、トナー濃度の減少割合にばらつきが見られる。
このような場合において、本実施形態では、トナー濃度の減少割合が大きい場合には、公称ライフの直前でトナーエンプティ判定用しきい値を第３設定用しきい値に設定しているために、トナーエンプティであると判定し難くなる。その一方、本実施形態では、トナー濃度の減少割合が小さい場合でも、公称ライフ以降でトナーエンプティ判定用しきい値を第２設定用しきい値に設定しているために、トナーエンプティであると判定し易くなる。
【００６６】
これに対して、比較例では、トナー濃度の減少割合が大きい場合には、公称ライフの直前でトナーエンプティ判定用しきい値が第１設定用しきい値のままであるために、トナーエンプティであると判定し易くなる。また、比較例では、トナー濃度の減少割合が小さい場合には、公称ライフ以降でトナーエンプティ判定用しきい値が第１設定用しきい値に設定のままであるためにトナーエンプティであると判定し難くなる。
【００６７】
以上より、本実施形態では、トナー濃度の減少割合にばらつきがある場合でも、トナーエンプティであると判定するばらつき範囲を狭くすることを可能にしている。この結果、本実施形態では、印刷可能枚数のばらつきを少なくしている。
なお、本実施形態では、トナーエンプティ判定部２４は、例えば、判定手段を実現している。また、画像ドット計測部２１及び画像ドット累積値格納部２２は、例えば、累積手段を実現している。また、トナーエンプティ判定用しきい値補正部２３は、例えば、第１補正手段及び第２補正手段を実現している。また、装置制御部２５は、例えば、第１トナー供給手段及び第２トナー供給手段を実現している。また、トナーエンプティ判定部２４、画像ドット計測部２１、画像ドット累積値格納部２２、及びトナーエンプティ判定用しきい値補正部２３、すなわち、制御装置１０は、例えば、処理装置を実現している。
【００６８】
（本実施形態の変形例）
なお、前述の実施形態に限定されないことは言うまでもない。
すなわち、本実施形態では、画像ドット数累積値に応じて第２設定用しきい値や第３設定用しきい値を変化させても良い。
図７及び図８は、その一例を示す。
図７に示すように、本実施形態では、画像ドット数累積値が大きくなるときに、第３設定用しきい値を段階的に小さくしたり、第２設定用しきい値を段階的に大きくしたりする。
【００６９】
また、図８に示すように、本実施形態では、画像ドット数累積値が大きくなるときに、第３設定用しきい値を連続的に小さくしたり、第２設定用しきい値を連続的に小さくしたりする。
これにより、画像形成システム１では、トナーボトル４５がトナーエンプティであると判定されそうになっているときに、図６に示すようにトナーエンプティ判定用しきい値を断続的に増減させる場合と比較して、トナー収容部に残っているトナーを可能な限り現像部に供給できる。
【００７０】
また、本実施形態では、画像ドット数累積値が第１ドット判定用しきい値よりも大きい場合（画像ドット数累積値＞第１ドット判定用しきい値）、トナーエンプティ判定用しきい値をトナー供給判定用しきい値である目標のトナー濃度以上に設定しても良い。すなわち、本実施形態では、第２設定用しきい値を目標のトナー濃度以上にしても良い。例えば、図７及び図８に示すように、画像ドット数累積値が大きいほど第２設定用しきい値を段階的又は連続的に大きくするときに、第２設定用しきい値を最終的に目標のトナー濃度より大きな値に設定する。
【００７１】
なお、好適にはトナーエンプティ判定用しきい値を目標のトナー濃度に設定するものであるが、トナーエンプティ判定用しきい値を目標のトナー濃度に対してオフセットした大きい値又は小さい値に設定しても良い。
以上のような設定により、本実施形態では、トナーエンプティであるとの判定結果に強制的に導くことが可能になり、強制的に印刷を停止させることが可能になる。例えば、装置の故障等（トナー濃度センサ４８の故障等）により印刷を実行してもトナー濃度が低下しないような場合に、本実施形態では、トナーエンプティであるとの判定結果に強制的に導き、強制的に印刷を停止させる。
【００７２】
また、本実施形態では、図３に示す制御装置１０が有している構成を画像形成装置３０（例えば駆動制御部３１）が有していても良い。
また、本実施形態では、トナーエンプティ判定用しきい値の設定処理（図４）の説明において具体的な数値を挙げて説明しているが、これに限定されないことは言うまでもない。
【符号の説明】
【００７３】
１ 画像形成システム、１０ 制御装置、１２ａ プログラム、２１ 画像ドット計測部、２２ 画像ドット累積値格納部、２３ トナーエンプティ判定用しきい値補正部、２４ トナーエンプティ判定部、２５ 装置制御部、４４ 現像器、４５ トナーボトル、４８ トナー濃度センサ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー収容部からトナーが供給されて感光体上に画像を形成する現像部内のトナー濃度を取得する取得手段が取得したトナー濃度と予め設定したトナー空状態判定用しきい値との比較結果を基に、前記トナー収容部内のトナーが空か否かを判定する判定手段と、
画像データ中のトナーにより画像が形成される領域の画素数を累積する累積手段と、
前記累積手段の画素数の累積値が、前記トナー収容部のトナーの当初収容量で印刷媒体に画像形成したときの画素数の累積値相当として予め設定した第１画素数累積値判定用しきい値よりも大きいとき、前記トナー空状態判定用しきい値をトナーが空になっていると判定し易くなる方向に補正する第１補正手段と、
を有する処理装置。
【請求項２】
前記第１補正手段は、前記累積手段の画像数の累積値が多いほど前記トナー空状態判定用しきい値をトナーが空になっていると判定し易くなるように変化させる請求項１に記載の処理装置。
【請求項３】
前記累積手段の画素数の累積値が、前記第１画素数累積値判定用しきい値よりも小さい予め設定した第２画素数累積値判定用しきい値よりも大きく、かつ前記第１画素数累積値判定用しきい値以下のとき、前記予め設定したトナー空状態判定用しきい値をトナーが空になっていると判定し難くなる方向に補正する第２補正手段をさらに有する請求項１又は２に記載の処理装置。
【請求項４】
前記判定手段が前記第１補正手段又は前記第２補正手段が補正した前記トナー空状態判定用しきい値を用いて前記トナー収容部内のトナーが空になっていると判定したとき、前記トナー収容部から前記現像部にトナーを供給する第１トナー供給手段をさらに有する請求項３に記載の処理装置。
【請求項５】
前記第１トナー供給手段は、前記第２補正手段が補正した前記トナー空状態判定用しきい値を用いて前記トナー収容部内のトナーが空になっていると判定したとき、前記第１補正手段が補正した前記トナー空状態判定用しきい値を用いて前記トナー収容部内のトナーが空になっていると判定したときよりもトナーの供給時間を長くする請求項４に記載の処理装置。
【請求項６】
前記第２補正手段は、前記累積手段の画像数の累積値が多いほど前記トナー空状態判定用しきい値をトナーが空になっていると判定し難くなるように変化させる請求項３乃至５の何れか１項に記載の処理装置。
【請求項７】
前記取得手段が取得したトナー濃度が前記トナー空状態判定用しきい値よりも大きい値として予め設定したトナー供給判定用しきい値よりも小さくならないように前記トナー収容部から前記現像部にトナーを供給しており、
前記第１補正手段は、前記トナー空状態判定用しきい値を前記トナー供給判定用しきい値以上の値に補正する請求項１乃至６の何れか１項に記載の処理装置。
【請求項８】
前記判定手段が前記トナー収容部内のトナーが空になっていると判定していなく、かつ前記累積手段の画素数の累積値が、前記第１画素数累積値判定用しきい値よりも小さい予め設定した第２画素数累積値判定用しきい値よりも大きく、かつ前記第１画素数累積値判定用しきい値以下のとき、前記トナー収容部から前記現像部にトナーを供給する第２トナー供給手段をさらに有する請求項１乃至７の何れか１項に記載の処理装置。
【請求項９】
画像データ中のトナーにより画像が形成される領域の画素数を累積する累積ステップと、
前記累積ステップの画素数の累積値が、トナー収容部のトナーの当初収容量で印刷媒体に画像形成したときの画素数の累積値相当として予め設定した第１画素数累積値判定用しきい値よりも大きいとき、予め設定したトナー空状態判定用しきい値をトナーが空になっていると判定し易くなる方向に補正する補正ステップと、
トナー収容部からトナーが供給されて感光体上に画像を形成する現像部内のトナー濃度と前記補正ステップで補正したトナー空状態判定用しきい値との比較結果を基に、前記トナー収容部内のトナーが空か否かを判定する判定ステップと、
をコンピュータに実行させるコンピュータに読取可能な制御プログラム。
【請求項１】
トナー収容部からトナーが供給されて感光体上に画像を形成する現像部内のトナー濃度を取得する取得手段が取得したトナー濃度と予め設定したトナー空状態判定用しきい値との比較結果を基に、前記トナー収容部内のトナーが空か否かを判定する判定手段と、
画像データ中のトナーにより画像が形成される領域の画素数を累積する累積手段と、
前記累積手段の画素数の累積値が、前記トナー収容部のトナーの当初収容量で印刷媒体に画像形成したときの画素数の累積値相当として予め設定した第１画素数累積値判定用しきい値よりも大きいとき、前記トナー空状態判定用しきい値をトナーが空になっていると判定し易くなる方向に補正する第１補正手段と、
を有する処理装置。
【請求項２】
前記第１補正手段は、前記累積手段の画像数の累積値が多いほど前記トナー空状態判定用しきい値をトナーが空になっていると判定し易くなるように変化させる請求項１に記載の処理装置。
【請求項３】
前記累積手段の画素数の累積値が、前記第１画素数累積値判定用しきい値よりも小さい予め設定した第２画素数累積値判定用しきい値よりも大きく、かつ前記第１画素数累積値判定用しきい値以下のとき、前記予め設定したトナー空状態判定用しきい値をトナーが空になっていると判定し難くなる方向に補正する第２補正手段をさらに有する請求項１又は２に記載の処理装置。
【請求項４】
前記判定手段が前記第１補正手段又は前記第２補正手段が補正した前記トナー空状態判定用しきい値を用いて前記トナー収容部内のトナーが空になっていると判定したとき、前記トナー収容部から前記現像部にトナーを供給する第１トナー供給手段をさらに有する請求項３に記載の処理装置。
【請求項５】
前記第１トナー供給手段は、前記第２補正手段が補正した前記トナー空状態判定用しきい値を用いて前記トナー収容部内のトナーが空になっていると判定したとき、前記第１補正手段が補正した前記トナー空状態判定用しきい値を用いて前記トナー収容部内のトナーが空になっていると判定したときよりもトナーの供給時間を長くする請求項４に記載の処理装置。
【請求項６】
前記第２補正手段は、前記累積手段の画像数の累積値が多いほど前記トナー空状態判定用しきい値をトナーが空になっていると判定し難くなるように変化させる請求項３乃至５の何れか１項に記載の処理装置。
【請求項７】
前記取得手段が取得したトナー濃度が前記トナー空状態判定用しきい値よりも大きい値として予め設定したトナー供給判定用しきい値よりも小さくならないように前記トナー収容部から前記現像部にトナーを供給しており、
前記第１補正手段は、前記トナー空状態判定用しきい値を前記トナー供給判定用しきい値以上の値に補正する請求項１乃至６の何れか１項に記載の処理装置。
【請求項８】
前記判定手段が前記トナー収容部内のトナーが空になっていると判定していなく、かつ前記累積手段の画素数の累積値が、前記第１画素数累積値判定用しきい値よりも小さい予め設定した第２画素数累積値判定用しきい値よりも大きく、かつ前記第１画素数累積値判定用しきい値以下のとき、前記トナー収容部から前記現像部にトナーを供給する第２トナー供給手段をさらに有する請求項１乃至７の何れか１項に記載の処理装置。
【請求項９】
画像データ中のトナーにより画像が形成される領域の画素数を累積する累積ステップと、
前記累積ステップの画素数の累積値が、トナー収容部のトナーの当初収容量で印刷媒体に画像形成したときの画素数の累積値相当として予め設定した第１画素数累積値判定用しきい値よりも大きいとき、予め設定したトナー空状態判定用しきい値をトナーが空になっていると判定し易くなる方向に補正する補正ステップと、
トナー収容部からトナーが供給されて感光体上に画像を形成する現像部内のトナー濃度と前記補正ステップで補正したトナー空状態判定用しきい値との比較結果を基に、前記トナー収容部内のトナーが空か否かを判定する判定ステップと、
をコンピュータに実行させるコンピュータに読取可能な制御プログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−２３０２４８（Ｐ２０１２−２３０２４８Ａ）
【公開日】平成２４年１１月２２日（２０１２．１１．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−９８４５０（Ｐ２０１１−９８４５０）
【出願日】平成２３年４月２６日（２０１１．４．２６）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月２２日（２０１２．１１．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月２６日（２０１１．４．２６）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
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