現像装置及び画像形成装置
【課題】トナーエンド時における現像不能時間を無くし、ユーザーに対しストレスを与えることの無い現像装置及びそれを備えた画像形成装置を実現する。
【解決手段】本発明は、トナーにより像担持体上の静電潜像を現像する現像ユニットと、該現像ユニットにトナーを補給するトナー補給容器とを備え、トナー補給容器は現像ユニットに対して着脱自在に設けられた現像装置において、トナーエンドを検知する手段を有するとともに、入力されているプリント情報を記憶する手段を有し、トナーエンドを検知した際に、ユーザーに対しトナーエンドを通知して停止し、新しいトナー補給容器に交換された後、すぐにトナー補給動作をせず、残っていたプリント情報の出力を開始し、トナーエンド検知時に入力されていた情報を全て出力してからトナー補給動作を開始する。これによりユーザーを待たせる事無くトナー交換直後にジョブの実行を行うことができる。
【解決手段】本発明は、トナーにより像担持体上の静電潜像を現像する現像ユニットと、該現像ユニットにトナーを補給するトナー補給容器とを備え、トナー補給容器は現像ユニットに対して着脱自在に設けられた現像装置において、トナーエンドを検知する手段を有するとともに、入力されているプリント情報を記憶する手段を有し、トナーエンドを検知した際に、ユーザーに対しトナーエンドを通知して停止し、新しいトナー補給容器に交換された後、すぐにトナー補給動作をせず、残っていたプリント情報の出力を開始し、トナーエンド検知時に入力されていた情報を全て出力してからトナー補給動作を開始する。これによりユーザーを待たせる事無くトナー交換直後にジョブの実行を行うことができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に用いられる現像装置に関するものであり、さらには、この現像装置を用いた複写機、ファクシミリ、プリンタ、プロッタ、あるいはこれらの複合機等の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真プロセスによる画像形成を行う複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置においては、帯電された像担持体（例えば光導電性の感光体）に画像情報に応じた露光を行い形成した静電潜像を、現像装置のトナーを用いて現像し、トナー像を転写紙等の記録媒体に転写して画像を得る方式が広く用いられている。このような現像方式では消費されるトナーを現像装置のユニット内に補給する必要がある。この補給量を制御する方法として、現像ユニット内のトナー量を測定する方法や、テスト用のパターンを感光体上に作成し光学的に濃度を検知する方法、作像した画像の画素数をカウントする方法等が用いられている。また、現像ユニットへのトナー補給の機構としては、トナーカートリッジから直接現像ユニットへトナーを補給する方式や、トナーボトル等によりその端部からトナーホッパー部へ搬送しながら補給する方式等がある。
【０００３】
一方、現像装置に蓄えられたトナーが消費され、トナー補給容器（トナーカートリッジあるいはトナーボトル）内のトナーが少なくなると現像ユニット内のトナー残量が低くなり、トナーエンド状態となる。
このトナーエンド状態となった場合には、消費したトナーを補充するためにトナー補給容器（トナーカートリッジあるいはトナーボトル）の交換を行う。一方でトナー補給容器（トナーカートリッジあるいはトナーボトル）の交換ではなく、現像ローラとトナー充填部が一体となったプロセスカートリッジごと交換する方式を採用しているものもある。
【０００４】
ここで、トナー補給容器（トナーカートリッジあるいはトナーボトル）のみを交換することの利点は、現像ローラ等の高価な部品を交換する事無く安価なトナー補給容器（トナーカートリッジあるいはトナーボトル）のみを交換するため、コストが安く済むというところにある。
ただし、この方式には、トナーエンドを迎えてからトナー補給容器（トナーカートリッジあるいはトナーボトル）を交換し、再び現像が可能となるまでのトナーエンドリカバリーモードの時間が長くかかってしまい、ユーザーを待たせてしまう。
また、ジョブ中にトナーエンドをむかえた場合、残り数枚が僅かであったとしても、トナーエンドリカバリーが終わるまで待たねばならず、ユーザーにとっては大きな不満になりうる。
さらに、ジョブ終了とトナーエンドが重なった場合では、次のユーザーが使用するとき、最初にトナー補給容器の交換と、トナーエンドリカバリー動作を行わねばならない。
【０００５】
このような問題に関して、従来技術では以下の２つの対応が見られる
（１）トナーエンドリカバリーモードの時間をできるだけ短くするという方法。
（２）画像形成装置を２つ以上ネットワークで接続し、一台がトナーエンドを迎えた場合、トナーエンドリカバリーモードの最中は他の画像形成装置からジョブを出力するという方法（例えば特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−６４６６２公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記の（１）の方法では、ユーザーが待つ時間が短くなるというだけで、待ち時間をなくすことはできない。また、トナーエンドリカバリーモードは、機種の構成に大きく依存してしまう。
また、上記の（２）の方法であればユーザーの待ち時間を無くすことができるが、複数台の画像形成装置を用意しなければならず、無駄な設備投資をしなければならない。
【０００８】
しかし、そもそも画像形成装置の各機種ごとに設定されているトナーエンドの状態とは、それ以降１枚たりとも出力ができないという状態ではない。すなわち、トナーエンドは作像した画像の画素数や現像装置のユニット内（あるいはトナー補給容器内）にあるトナーの量で設定しているが、いずれもそれ以降、ある程度の枚数は正常に出力できる状態である。したがって、トナーエンド状態となった場合にも現像装置のユニット内にはトナーが残っており、直ちにジョブを中断してトナー補給容器の交換を行わなければならないという状態ではない。
【０００９】
本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、その目的は、上記のトナーエンド時の状態を利用し、機種ごとのトナーエンドリカバリーモードの長さに依らず、また、画像形成装置を複数台用意することなく、トナーエンド時における現像不能時間を無くし、ユーザーに対しストレスを与えることの無い現像装置及び画像形成装置を実現することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述の目的を達成するため、本発明の第１の手段は、トナーにより像担持体上の静電潜像を現像する現像ユニットと、該現像ユニットにトナーを補給するトナー補給容器とを備え、前記トナー補給容器は前記現像ユニットに対して着脱自在に設けられた現像装置において、トナーエンドを検知する手段（例えばトナーエンドセンサー、または作像した画素数によってトナーエンドを検知する手段等）を有するとともに、入力されているプリント情報を記憶する手段を有し、前記トナーエンドを検知した際に、ユーザーに対しトナーエンドを通知して停止し、新しいトナー補給容器に交換された後、すぐにトナー補給動作をせず、残っていたプリント情報の出力を開始し、トナーエンド検知時に入力されていた情報を全て出力してからトナー補給動作を開始することを特徴とする。
【００１１】
本発明の第２の手段は、第１の手段の現像装置において、トナーエンド検知をユーザーに通知し、前記トナー補給容器が交換された後、一定時間内にプリント情報の入力が無い場合にはトナー補給動作を開始することを特徴とする。
また、本発明の第３の手段は、第１または第２の手段の現像装置において、前記トナー補給容器の交換後にトナー補給動作を開始するまでに、出力可能な画素数の上限を設定可能とすることを特徴とする。
さらに本発明の第４の手段は、第１乃至第３のいずれか１つの手段の現像装置において、一成分現像方式を用い、前記現像ユニットに前記トナー補給容器から補給されたトナーを溜めておくトナーホッパーを有する構成であることを特徴とする。
【００１２】
本発明の第５の手段は、画像形成装置であって、第１乃至第４のいずれか１つの手段の現像装置を備え、入力されているプリント情報を記憶する手段を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
一般に使用されているほとんどの複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置は、一日の内で稼動している時間（使用している時間）は、停止している時間（使用されていない時間）よりも遥かに短い。特に主な使用環境であるオフィスでは、基幹用プリンタ等と比べるとその傾向は顕著である。そこで第１の手段の現像装置においては、トナーエンドを検知する手段（例えばトナーエンドセンサー、または作像した画素数によってトナーエンドを検知する手段等）でトナーエンドを検知した際に、ユーザーに対しトナーエンドを通知して停止し、新しいトナー補給用容器に交換された後、すぐにトナー補給動作をせず、残っていたプリント情報の出力を開始し、トナーエンド検知時に入力されていた情報を全て出力してから、ジョブを終了させ、使用されていない時間にトナーエンドリカバリーを行うことで、ユーザーを待たせること無くトナー交換の直後にジョブの実行を行うことができる。
【００１４】
第２の手段の現像装置においては、トナーエンド検知をユーザーに通知し、トナー補給容器が交換された後、一定時間内にプリント情報の入力が無い場合にはトナー補給動作を開始することにより、ジョブが終了した時にトナーエンドになった場合にも、トナー補給容器の交換後、すぐに使用することができる。これによって、ジョブ終了とトナーエンドが重なった場合でも、次のユーザーが使用するとき、最初にトナー補給容器の交換、トナーエンドリカバリー動作を行ってからでないと使用開始できないという問題を回避することができる。
【００１５】
第３の手段の現像装置においては、トナー補給容器の交換後にトナー補給動作を開始するまでに、出力可能な画素数の上限を設定可能とすることにより、トナーエンド後に出力できる上限を設定することで、異常画像が発生することを防止し、ユーザーのクレームとなることを回避できる。
また、第４の手段の現像装置においては、一成分現像方式を用い、現像ユニットにトナー補給容器から補給されたトナーを溜めておくトナーホッパーを有する構成であることにより、現像剤のトナー濃度が変化することで画像異常が発生しやすい二成分現像方式と比べ、一成分現像方式はトナー面がある程度下がっただけでは画像異常に直結しにくいという利点があるので、本発明の第１〜第３の手段は、一成分現像方式において特に有効である。
【００１６】
第５の手段の画像形成装置においては、第１乃至第４のいずれか１つの手段の現像装置を備えているが、入力されているプリント情報を記憶する手段は現像装置が備えている物に限らず、画像形成装置としてプリント情報を記憶する手段（例えば作像部の制御手段（プロセスコントローラ）のメモリ等）を備えていれば良い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する。
【実施例】
【００１８】
図１は、本発明の一実施例を示す画像形成装置の概略構成図である。この画像形成装置１は、感光体ユニット１０、書き込み光学ユニット２０、現像装置３０Ｋ〜３０Ｙ、中間転写ユニット４０、２次転写ユニット５０、定着ユニット６０、両面印刷用紙反転ユニット７０等で構成されている。そして、黒（以下、Ｂｋという）、シアン（以下、Ｃという）、マゼンタ（以下、Ｍという）、イエロー（以下、Ｙという）のカラー画像を感光体ユニット１０の感光体ベルト１１上に順次顕像化し、これらを重ね合わせて最終的な４色フルカラー画像を形成する。
【００１９】
感光体ベルト１１の周りには、感光体クリーニング装置１２、帯電ローラ１３、複数の現像装置３０Ｋ〜３０Ｙ、中間転写ユニット４０の中間転写ベルト４１などが配置されている。感光体ベルト１１は、駆動ローラ１４、１次転写対向ローラ１５、張架ローラ１６間に張架され、図示しない駆動モータによって回転する。また、上記書き込み光学ユニット２０は、カラー画像データを光信号に変換して、各色画像に対応した光書き込みを行い、感光体ベルト１１に静電潜像を形成する。この書き込み光学ユニット２０は、光源としての半導体レーザ２１、ポリゴンミラー２２、３つの反射ミラー２３などで構成されている。
【００２０】
また、上記現像装置３０Ｋ〜３０Ｙは、画像形成装置１本体の下側から順に、黒トナーを収容したＢｋ現像装置３０Ｋ、シアントナーを収容したＣ現像装置３０Ｃ、マゼンタトナーを収容したＭ現像装置３０Ｍ、イエロートナーを収容したＹ現像装置３０Ｙとなっている。ここでは、さらに、各現像装置を図中左右方向に移動させ感光体ベルト１１に対し、接離動作を行う図示しない接離機構を備える。
各現像装置３０Ｋ〜３０Ｙの構成は同じであり、現像ローラ３１とトナー搬送部材３７を収納した現像ユニット３６と、この現像ユニット３６にトナーを補給する着脱自在なトナー補給容器（例えばトナーカートリッジ）３８を有しており、トナーカートリッジ３８内には、トナー攪拌搬送部材３２ａ，３２ｂが設けられている。
【００２１】
各現像装置３０Ｋ〜３０Ｙ内のトナーは所定の極性に帯電され、現像ローラ３１には、図示しない現像バイアス電源によって現像バイアスが印加され、現像ローラ３１が感光体ベルト１１に対して所定電位にバイアスされている。また、接離機構は、モータから各現像装置３０Ｋ〜３０Ｙに駆動を伝達するための図示しない電磁クラッチがオンになるとその駆動力で現像装置３０Ｋ〜３０Ｙを感光体ベルト１１側に移動させるようになっている。現像時には、現像装置３０Ｋ〜３０Ｙのうち選択されたいずれか一つが移動し、感光体ベルト１１に当接する。一方、電磁クラッチをオフにして駆動伝達を解除すると感光体ベルト１１に当接していた現像装置が感光体ベルト１１から離間する方向に移動する。
【００２２】
画像形成装置１本体の待機状態では、現像装置３０Ｋ〜３０Ｙも感光体ベルト１１と離間した位置にセットされており、画像形成動作が開始されると、カラー画像データに基づきレーザ光ＬＤによる光書き込み、静電潜像の形成が開始される（以下、Ｂｋ画像データによる静電潜像をＢｋ静電潜像という。Ｃ、Ｍ、Ｙについても同様）。このＢｋ静電潜像の先端部から現像可能とすべくＢｋ現像位置に静電潜像先端部が到達する前に、Ｂｋ現像ローラ３１を回転開始して、Ｂｋ静電潜像をＢｋトナーで現像する。そして、以後、Ｂｋ静電潜像領域の現像動作が続行されるが、Ｂｋ静電潜像後端部がＢｋ現像位置を通過した時点で、Ｋ現像装置３０Ｋが感光体ベルト１１から離間し、次の色の現像に備えて該当する色の現像装置が感光体ベルト１１に当接する。これは少なくとも、次の画像データによる静電潜像先端部が現像位置に到達する前に完了される。また、Ｃ、Ｍ、Ｙについても同様の動作となる。
【００２３】
上記中間転写ユニット４０は、中間転写ベルト４１、ベルトクリーニング装置４２、位置検出用センサ４３などで構成されている。中間転写ベルト４１は駆動ローラ４４、１次転写ローラ４５、２次転写対向ローラ４６、クリーニング対向ローラ４７及びテンションローラ４８に張架されており、図示しない駆動モータによりに駆動制御される。中間転写ベルト４１端部の非画像形成領域には複数の位置検出用マーク４９が設けられており、これらの位置検出用マークのうちのいずれか一つを位置出用センサ４３で検出し、この検出タイミングで画像形成を開始する。また、ベルトクリーニング装置４２は、クリーニングブラシ４２ａ、接離機構等で構成されており、１色目のＢｋ画像を中間転写ベルト４１に転写している間、及び、２、３、４色目の画像を中間転写ベルト４１に転写している間は接離機構によって中間転写ベルト４１面からクリーニングブラシ４２ａを離間させておく。
【００２４】
さらに、２次転写ユニット５０は、２次転写ローラ５１、２次転写ローラ５１を中間転写ベルト４１に対して接離するためのクラッチ等を備えた図示しない接離機構等で構成されている。転写紙が転写位置に到達するタイミングに合致させて２次転写ローラ５１が接離機構の回転軸を中心に揺動する。この２次転写ローラ５１と２次転写対向ローラ４６とにより転写紙と中間転写ベルト４１とを一定の圧力で接触させる。２次転写ローラ５１は中間転写ユニット４０に設けられた図示しない位置決め部材により２次転写対向ローラ４６との平行度の位置精度が保たれている。また、２次転写ローラ５１に設けた図示しない位置決めコロにより中間転写ベルト４１に対する２次転写ローラ５１の接触圧を一定にしている。２次転写ローラ５１を中間転写ベルト４１に接触させると同時に、２次転写ローラ５１はトナーと逆極性の転写バイアスが印加され、中間転写ベルト４１上の重ねトナー像を記録媒体である転写紙に一括転写する。
【００２５】
一方、画像形成動作が開始される時期に、転写紙９０は転写紙カセット８０または手差しトレイ８３のいずれかから給紙ローラ８１ａや搬送ローラ８１ｂ、８１ｃで給送され、レジストローラ８２対のニップで待機している。そして、２次転写ローラ５１に中間転写ベルト４１上の４色重ねのトナー像先端がさしかかるときに、ちょうど転写紙の先端がこのトナー像の先端に一致するようにレジストローラ対８２が駆動され、転写紙とトナー像との位置合わせが行われる。そして、転写紙が中間転写ベルト４１上のトナー像と重ねられて２次転写位置を通過する。このとき２次転写ローラ５１による転写バイアスで転写紙が荷電され、トナー画像のほとんどが転写紙上に転写される。そして、中間転写ベルト４１から４色重ねトナー像を一括転写された転写紙は、定着ユニット６０に搬送され、所定温度に制御された定着ベルト６１と加圧ローラ６２のニップ部でトナー像が溶融定着され、装置本体外に送り出され、排紙トレイ８４に裏向きにスタックされ、フルカラーコピーを得る。
【００２６】
さらに、両面印刷を行う場合には、定着ユニット６０を通過した転写紙は両面切替爪６５により両面印刷用紙反転ユニット７０に送られる。両面印刷用紙反転ユニット７０においては、転写紙はまず反転切替爪７１によって矢印Ｄ方向に案内され、転写紙後端が反転切替爪７１を通過した後、反転ローラ対７２が停止し、転写紙も停止する。そして、反転ローラ対７２が一定のブランク時間ののち逆転を開始し、転写紙はスイッチバックを始める。このときに、反転切替爪７１が切り替わり、転写紙は反転搬送経路Ｅを通ってレジストローラ対８２に送られる。レジストローラ対８２に送られた転写紙は表裏反転した状態でレジストローラ対８２のニップで待機する。そして、所定のタイミングでレジストローラ対８２が駆動され、転写紙は２次転写位置に送られてその裏面側に中間転写ベルト４１から４色重ねトナー像を一括転写された後、定着ユニット６０でトナー像が溶融定着され、装置本体外に送り出され、排紙トレイ８４にスタックされ、フルカラー両面コピーを得る。
【００２７】
一方、１次転写後の感光体ベルト１１の表面は、感光体クリーニング装置１２でクリーニングされる。また、図示しない除電ランプ等で均一に除電して、クリーニングしやすくすることもできる。
また、転写紙にトナー像を転写した後の中間転写ベルト４１の表面は、ベルトクリーニング装置４２のクリーニングブラシ４２ａを接離機構で押圧することによってクリーニングされる。中間転写ベルト４１からクリーングされたトナーは回収ローラ４２ｂ、スキュリュオーガ等の搬送機構４２ｃを経て廃トナータンク４９に蓄えられる。
【００２８】
次に本発明に係る現像装置及び画像形成装置の制御動作を説明する。
図３は比較例として提示した一般的な画像形成装置のトナーエンド時の制御動作の一例を示すフローチャートである。この制御動作や後述する本発明の制御動作は、画像形成装置の作像部に設けられた図示しない制御部（マイクロコンピュータやメモリ、入出力装置、カウンタ、クロック、ドットカウンタ（画素数のカウンタ）、各種制御回路等で構成されるプロセスコントローラ）で実行される。
【００２９】
図３において、まずジョブを実行し、現像装置３０のトナー量がトナーエンドを向かえた場合、図示しない操作部の液晶表示パネルや表示ランプ等で、ユーザーにトナーエンドを通知し、停止する。その後、新しいトナーカートリッジ３８に交換されると、自動的にトナー補給動作等のトナーエンドリカバリーモードを開始し、それが終了した後に初めて次のジョブが出力可能となる。
しかし、この方式では、トナーエンドを迎えてからトナーカートリッジを交換し、再び現像が可能となるまでのトナーエンドリカバリーモードの時間が長くかかってしまい、ユーザーを待たせてしまう。
【００３０】
図１は、本発明の画像形成装置のトナーエンド時の制御動作の一例を示すフローチャートである。本発明では、トナーカートリッジ３８を交換するまでは、図３の一般的な制御動作と同様であるが、交換後の動作が異なる。
【００３１】
本発明を実施する現像装置（または画像形成装置）は、ジョブを記憶する手段を有し、一度に入力された情報を１ジョブとして認識することができる。この記憶手段は、例えば画像形成装置の作像部に設けられた図示しない制御部（プロセスコントローラ）のメモリや、あるいは現像装置の駆動制御部に付設されるコントローラのメモリ等である。
【００３２】
本発明においては、ジョブ中にドットカウンタ等でカウントされた画素数（書込み制御部からの画像情報によりドットカウンタ等で画素数をカウントすることができる）が所定の画素数の値（トナーカートリッジを交換してからトナーエンドに達するまでの画素数）に達しトナーエンドになった場合、または光学センサー等によってトナーカートリッジ内にトナーが無いことを検出した場合、あるいは光学センサー等によって現像ユニット内のトナー残量が予め規定した量より少なくなったことを検出した場合、ユーザーにトナーエンドを通知して一旦停止し、新しいトナーカートリッジ３８に交換（トナー交換）された後、ジョブが上限の画素数以内であれば、ジョブの残りを出力する。そして、このジョブを出力した後、初めてトナー補給等のトナーエンドリカバリーモードを開始する。
【００３３】
また、本発明では、ジョブ終了後にトナーエンドになり、トナーが交換された場合、その後、一定時間ジョブの入力が無い場合には、トナーエンドリカバリーを開始する。このトナーエンドリカバリー開始までの待機時間は設定可能であることが望ましい。本発明に係る画像形成装置は、小規模オフィスでの使用を狙った製品であるため、同じ画像形成装置を少人数で使うことになる。そのためトナーカートリッジを交換した直後にジョブの入力が無い場合は、その他に使用するユーザーがいる可能性は低いと考えられる。よって本装置では待機時間を短く設定する。逆に大規模オフィスでの使用を対象とした画像形成装置では、トナー交換直後にはジョブの入力が無くとも、短期間内に入力がされる可能性は高い。その場合、待機時間を長く設定すればよい。
ただし本発明の主な狙いは、画像形成装置が使用されていない時間に、トナーエンドリカバリーモードを行い、ユーザーが使用したい時はすぐにジョブを出力するというものである。よって本発明は小規模オフィスに置かれるような停止時間が長い機種に対して、より有効である。
【００３４】
さらに本発明では、トナーエンド後もある程度現像できるとはいえ、その量には上限を設けなければいけない。したがって、その量は作像枚数ではなく、作像した画素数で設定できるようにすることが望ましい（画素数のほうが、少ない量単位で設定できる）。そして、新しいトナーカートリッジ３８に交換（トナー交換）された後、ジョブが上限の画素数以内でなければ、上限の画素数まで出力した後、一旦停止し、トナーエンドリカバリーモードを行った後、残りのジョブを出力する。
なお、以上の本発明の制御動作を実施するためには、トナーエンドを従来のものよりも若干早めに検知するように設定することも有効である。
【００３５】
次に本発明の現像装置の実施例の詳細を以下で説明する。
図４は本実施例の現像装置３０の現像ユニット３６の概略要部構成図である。現像装置３０のユニット３６内には、感光体ベルト１１にトナーを供給して感光体ベルト１１上の静電潜像を現像する現像ローラ３１、現像ローラ３１のトナー付着量を規制しかつトナーを本帯電させるローラ状のトナー層規制部材（ドクタローラ）３２、トナー層規制部材３２の表面のトナーを掻き落とす掻き落とし部材３３、現像ローラ３１にトナーを予備帯電させながら供給するトナー供給ローラ３４、現像ローラ３１の上方からのトナーの吹き出しを防ぐための入口シール３５、トナーを現像ユニット外部に漏れ出ないように収納するトナーホッパー３６ａ、トナーホッパー３６ａからトナー供給ローラ３４へトナーを搬送するトナー搬送部材３７を備えている。なお、図４では図示していないが、現像ユニット３６には、図１に示したように、トナーホッパー３６ａにトナーを補給するためのトナーカートリッジ３８が着脱自在に設けられている。
【００３６】
図４ではベルト状感光体は図の矢印方向に移動するように回転している。現像ローラ３１は図４の矢印の方向（時計回り方向）、すなわち感光体１１の進行方向と同方向に線速比１．１〜２．０倍速で回転している。トナー搬送部材３７は回転によってトナーをトナー供給ローラ３４に送り出す。トナー供給ローラ３４は、金属芯金と、ポリウレタン、シリコン、ＥＰＤＭ、ポリカーボネートなどの発泡材から構成されている。トナー供給ローラ３４は現像ローラ３１に所定のニップをもって接触し、相対線速差を持つように図中の矢印ＣＷ方向（もしくはその逆方向）に回転し、トナー供給ローラ３４上のトナーを、該ニップ内で現像ローラ表面に擦りつけることでトナーを予備帯電させながら供給する。ドクタローラ３２は現像ローラ３１に対して所定の荷重で当接していて、そのニップにトナー供給ローラ３４より供給されてきたトナーを通過させることで、トナー通過量を一定に整え現像ローラ表面のスラスト方向位置によらず均一なトナー層を形成する。また、通過したトナーはドクタローラ３２と現像ローラ３１の双方の表面と摩擦帯電されるので、感光体ベルト１１への現像に供されるトナーは安定した帯電量を持つことができる。
【００３７】
トナー搬送部材３７で撹拌している部分がトナーホッパー３６ａであり、このホッパー部分には通常１８０ｇ〜２２０ｇのトナーが溜まっている。本機種において、トナー不足による画像カスレが発生しうるのは、トナーホッパー内のトナー量が１２０ｇ以下になった時である。よってトナーカートリッジ３８が空になりトナーエンドを通知した時にはトナーホッパー３６ａには約２００ｇのトナーが残っているため、カスレ等が発生するまでは８０ｇのトナーを使用することができる。よって本発明では８０ｇのトナー消費量に相当する画素数を、トナーエンド後にジョブを続行できる上限の画素数として設定する。
【００３８】
さらに本実施例においては、一成分現像方式であるので、トナーホッパー３６ａの容量を２００ｇと大きく取っている物であれば、ホッパー内のトナー残量が２００ｇから１２０ｇまでの間は同じ品質の画像を提供することができる。本実施例のトナーホッパー容量は、トナーカートリッジ３８の容量が１８０ｇから６４０ｇであることを考えると非常に大きい容量である。
【００３９】
なお、本発明の画像形成装置において、入力情報（ジョブ）を記憶する手段は、現像装置３０の駆動制御部等に備えることができるが、必ずしも現像装置３０に備える必要は無く、画像形成装置の作像部の制御手段（プロセスコントローラ等）に備え、現像装置に情報を送るようにすればよい。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の一実施例を示す画像形成装置の概略構成図である。
【図２】一般的な画像形成装置のトナーエンド時の制御動作の一例を示すフローチャートである。
【図３】本発明の画像形成装置のトナーエンド時の制御動作の一例を示すフローチャートである。
【図４】本発明の一実施例を示す現像装置の現像ユニットの概略要部構成図である。
【符号の説明】
【００４１】
１：画像形成装置
１０：感光体ユニット
１１：感光体ベルト（像担持体）
２０書き込み光学ユニット
３０Ｋ〜３０Ｙ：現像装置
３１：現像ローラ
３２：ドクタローラ
３３：掻き落とし部材
３４：トナー供給ローラ
３５：入口シール
３６：現像ユニット
３６ａ：トナーホッパー
３７：トナー搬送部材
３８：トナーカートリッジ
４０：中間転写ユニット
４１：中間転写ベルト
５０：２次転写ユニット
５１：２次転写ローラ
６０：定着ユニット
７０：両面印刷用紙反転ユニット
８０：転写紙カセット
９０：転写紙（記録媒体）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に用いられる現像装置に関するものであり、さらには、この現像装置を用いた複写機、ファクシミリ、プリンタ、プロッタ、あるいはこれらの複合機等の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真プロセスによる画像形成を行う複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置においては、帯電された像担持体（例えば光導電性の感光体）に画像情報に応じた露光を行い形成した静電潜像を、現像装置のトナーを用いて現像し、トナー像を転写紙等の記録媒体に転写して画像を得る方式が広く用いられている。このような現像方式では消費されるトナーを現像装置のユニット内に補給する必要がある。この補給量を制御する方法として、現像ユニット内のトナー量を測定する方法や、テスト用のパターンを感光体上に作成し光学的に濃度を検知する方法、作像した画像の画素数をカウントする方法等が用いられている。また、現像ユニットへのトナー補給の機構としては、トナーカートリッジから直接現像ユニットへトナーを補給する方式や、トナーボトル等によりその端部からトナーホッパー部へ搬送しながら補給する方式等がある。
【０００３】
一方、現像装置に蓄えられたトナーが消費され、トナー補給容器（トナーカートリッジあるいはトナーボトル）内のトナーが少なくなると現像ユニット内のトナー残量が低くなり、トナーエンド状態となる。
このトナーエンド状態となった場合には、消費したトナーを補充するためにトナー補給容器（トナーカートリッジあるいはトナーボトル）の交換を行う。一方でトナー補給容器（トナーカートリッジあるいはトナーボトル）の交換ではなく、現像ローラとトナー充填部が一体となったプロセスカートリッジごと交換する方式を採用しているものもある。
【０００４】
ここで、トナー補給容器（トナーカートリッジあるいはトナーボトル）のみを交換することの利点は、現像ローラ等の高価な部品を交換する事無く安価なトナー補給容器（トナーカートリッジあるいはトナーボトル）のみを交換するため、コストが安く済むというところにある。
ただし、この方式には、トナーエンドを迎えてからトナー補給容器（トナーカートリッジあるいはトナーボトル）を交換し、再び現像が可能となるまでのトナーエンドリカバリーモードの時間が長くかかってしまい、ユーザーを待たせてしまう。
また、ジョブ中にトナーエンドをむかえた場合、残り数枚が僅かであったとしても、トナーエンドリカバリーが終わるまで待たねばならず、ユーザーにとっては大きな不満になりうる。
さらに、ジョブ終了とトナーエンドが重なった場合では、次のユーザーが使用するとき、最初にトナー補給容器の交換と、トナーエンドリカバリー動作を行わねばならない。
【０００５】
このような問題に関して、従来技術では以下の２つの対応が見られる
（１）トナーエンドリカバリーモードの時間をできるだけ短くするという方法。
（２）画像形成装置を２つ以上ネットワークで接続し、一台がトナーエンドを迎えた場合、トナーエンドリカバリーモードの最中は他の画像形成装置からジョブを出力するという方法（例えば特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−６４６６２公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記の（１）の方法では、ユーザーが待つ時間が短くなるというだけで、待ち時間をなくすことはできない。また、トナーエンドリカバリーモードは、機種の構成に大きく依存してしまう。
また、上記の（２）の方法であればユーザーの待ち時間を無くすことができるが、複数台の画像形成装置を用意しなければならず、無駄な設備投資をしなければならない。
【０００８】
しかし、そもそも画像形成装置の各機種ごとに設定されているトナーエンドの状態とは、それ以降１枚たりとも出力ができないという状態ではない。すなわち、トナーエンドは作像した画像の画素数や現像装置のユニット内（あるいはトナー補給容器内）にあるトナーの量で設定しているが、いずれもそれ以降、ある程度の枚数は正常に出力できる状態である。したがって、トナーエンド状態となった場合にも現像装置のユニット内にはトナーが残っており、直ちにジョブを中断してトナー補給容器の交換を行わなければならないという状態ではない。
【０００９】
本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、その目的は、上記のトナーエンド時の状態を利用し、機種ごとのトナーエンドリカバリーモードの長さに依らず、また、画像形成装置を複数台用意することなく、トナーエンド時における現像不能時間を無くし、ユーザーに対しストレスを与えることの無い現像装置及び画像形成装置を実現することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述の目的を達成するため、本発明の第１の手段は、トナーにより像担持体上の静電潜像を現像する現像ユニットと、該現像ユニットにトナーを補給するトナー補給容器とを備え、前記トナー補給容器は前記現像ユニットに対して着脱自在に設けられた現像装置において、トナーエンドを検知する手段（例えばトナーエンドセンサー、または作像した画素数によってトナーエンドを検知する手段等）を有するとともに、入力されているプリント情報を記憶する手段を有し、前記トナーエンドを検知した際に、ユーザーに対しトナーエンドを通知して停止し、新しいトナー補給容器に交換された後、すぐにトナー補給動作をせず、残っていたプリント情報の出力を開始し、トナーエンド検知時に入力されていた情報を全て出力してからトナー補給動作を開始することを特徴とする。
【００１１】
本発明の第２の手段は、第１の手段の現像装置において、トナーエンド検知をユーザーに通知し、前記トナー補給容器が交換された後、一定時間内にプリント情報の入力が無い場合にはトナー補給動作を開始することを特徴とする。
また、本発明の第３の手段は、第１または第２の手段の現像装置において、前記トナー補給容器の交換後にトナー補給動作を開始するまでに、出力可能な画素数の上限を設定可能とすることを特徴とする。
さらに本発明の第４の手段は、第１乃至第３のいずれか１つの手段の現像装置において、一成分現像方式を用い、前記現像ユニットに前記トナー補給容器から補給されたトナーを溜めておくトナーホッパーを有する構成であることを特徴とする。
【００１２】
本発明の第５の手段は、画像形成装置であって、第１乃至第４のいずれか１つの手段の現像装置を備え、入力されているプリント情報を記憶する手段を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
一般に使用されているほとんどの複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置は、一日の内で稼動している時間（使用している時間）は、停止している時間（使用されていない時間）よりも遥かに短い。特に主な使用環境であるオフィスでは、基幹用プリンタ等と比べるとその傾向は顕著である。そこで第１の手段の現像装置においては、トナーエンドを検知する手段（例えばトナーエンドセンサー、または作像した画素数によってトナーエンドを検知する手段等）でトナーエンドを検知した際に、ユーザーに対しトナーエンドを通知して停止し、新しいトナー補給用容器に交換された後、すぐにトナー補給動作をせず、残っていたプリント情報の出力を開始し、トナーエンド検知時に入力されていた情報を全て出力してから、ジョブを終了させ、使用されていない時間にトナーエンドリカバリーを行うことで、ユーザーを待たせること無くトナー交換の直後にジョブの実行を行うことができる。
【００１４】
第２の手段の現像装置においては、トナーエンド検知をユーザーに通知し、トナー補給容器が交換された後、一定時間内にプリント情報の入力が無い場合にはトナー補給動作を開始することにより、ジョブが終了した時にトナーエンドになった場合にも、トナー補給容器の交換後、すぐに使用することができる。これによって、ジョブ終了とトナーエンドが重なった場合でも、次のユーザーが使用するとき、最初にトナー補給容器の交換、トナーエンドリカバリー動作を行ってからでないと使用開始できないという問題を回避することができる。
【００１５】
第３の手段の現像装置においては、トナー補給容器の交換後にトナー補給動作を開始するまでに、出力可能な画素数の上限を設定可能とすることにより、トナーエンド後に出力できる上限を設定することで、異常画像が発生することを防止し、ユーザーのクレームとなることを回避できる。
また、第４の手段の現像装置においては、一成分現像方式を用い、現像ユニットにトナー補給容器から補給されたトナーを溜めておくトナーホッパーを有する構成であることにより、現像剤のトナー濃度が変化することで画像異常が発生しやすい二成分現像方式と比べ、一成分現像方式はトナー面がある程度下がっただけでは画像異常に直結しにくいという利点があるので、本発明の第１〜第３の手段は、一成分現像方式において特に有効である。
【００１６】
第５の手段の画像形成装置においては、第１乃至第４のいずれか１つの手段の現像装置を備えているが、入力されているプリント情報を記憶する手段は現像装置が備えている物に限らず、画像形成装置としてプリント情報を記憶する手段（例えば作像部の制御手段（プロセスコントローラ）のメモリ等）を備えていれば良い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する。
【実施例】
【００１８】
図１は、本発明の一実施例を示す画像形成装置の概略構成図である。この画像形成装置１は、感光体ユニット１０、書き込み光学ユニット２０、現像装置３０Ｋ〜３０Ｙ、中間転写ユニット４０、２次転写ユニット５０、定着ユニット６０、両面印刷用紙反転ユニット７０等で構成されている。そして、黒（以下、Ｂｋという）、シアン（以下、Ｃという）、マゼンタ（以下、Ｍという）、イエロー（以下、Ｙという）のカラー画像を感光体ユニット１０の感光体ベルト１１上に順次顕像化し、これらを重ね合わせて最終的な４色フルカラー画像を形成する。
【００１９】
感光体ベルト１１の周りには、感光体クリーニング装置１２、帯電ローラ１３、複数の現像装置３０Ｋ〜３０Ｙ、中間転写ユニット４０の中間転写ベルト４１などが配置されている。感光体ベルト１１は、駆動ローラ１４、１次転写対向ローラ１５、張架ローラ１６間に張架され、図示しない駆動モータによって回転する。また、上記書き込み光学ユニット２０は、カラー画像データを光信号に変換して、各色画像に対応した光書き込みを行い、感光体ベルト１１に静電潜像を形成する。この書き込み光学ユニット２０は、光源としての半導体レーザ２１、ポリゴンミラー２２、３つの反射ミラー２３などで構成されている。
【００２０】
また、上記現像装置３０Ｋ〜３０Ｙは、画像形成装置１本体の下側から順に、黒トナーを収容したＢｋ現像装置３０Ｋ、シアントナーを収容したＣ現像装置３０Ｃ、マゼンタトナーを収容したＭ現像装置３０Ｍ、イエロートナーを収容したＹ現像装置３０Ｙとなっている。ここでは、さらに、各現像装置を図中左右方向に移動させ感光体ベルト１１に対し、接離動作を行う図示しない接離機構を備える。
各現像装置３０Ｋ〜３０Ｙの構成は同じであり、現像ローラ３１とトナー搬送部材３７を収納した現像ユニット３６と、この現像ユニット３６にトナーを補給する着脱自在なトナー補給容器（例えばトナーカートリッジ）３８を有しており、トナーカートリッジ３８内には、トナー攪拌搬送部材３２ａ，３２ｂが設けられている。
【００２１】
各現像装置３０Ｋ〜３０Ｙ内のトナーは所定の極性に帯電され、現像ローラ３１には、図示しない現像バイアス電源によって現像バイアスが印加され、現像ローラ３１が感光体ベルト１１に対して所定電位にバイアスされている。また、接離機構は、モータから各現像装置３０Ｋ〜３０Ｙに駆動を伝達するための図示しない電磁クラッチがオンになるとその駆動力で現像装置３０Ｋ〜３０Ｙを感光体ベルト１１側に移動させるようになっている。現像時には、現像装置３０Ｋ〜３０Ｙのうち選択されたいずれか一つが移動し、感光体ベルト１１に当接する。一方、電磁クラッチをオフにして駆動伝達を解除すると感光体ベルト１１に当接していた現像装置が感光体ベルト１１から離間する方向に移動する。
【００２２】
画像形成装置１本体の待機状態では、現像装置３０Ｋ〜３０Ｙも感光体ベルト１１と離間した位置にセットされており、画像形成動作が開始されると、カラー画像データに基づきレーザ光ＬＤによる光書き込み、静電潜像の形成が開始される（以下、Ｂｋ画像データによる静電潜像をＢｋ静電潜像という。Ｃ、Ｍ、Ｙについても同様）。このＢｋ静電潜像の先端部から現像可能とすべくＢｋ現像位置に静電潜像先端部が到達する前に、Ｂｋ現像ローラ３１を回転開始して、Ｂｋ静電潜像をＢｋトナーで現像する。そして、以後、Ｂｋ静電潜像領域の現像動作が続行されるが、Ｂｋ静電潜像後端部がＢｋ現像位置を通過した時点で、Ｋ現像装置３０Ｋが感光体ベルト１１から離間し、次の色の現像に備えて該当する色の現像装置が感光体ベルト１１に当接する。これは少なくとも、次の画像データによる静電潜像先端部が現像位置に到達する前に完了される。また、Ｃ、Ｍ、Ｙについても同様の動作となる。
【００２３】
上記中間転写ユニット４０は、中間転写ベルト４１、ベルトクリーニング装置４２、位置検出用センサ４３などで構成されている。中間転写ベルト４１は駆動ローラ４４、１次転写ローラ４５、２次転写対向ローラ４６、クリーニング対向ローラ４７及びテンションローラ４８に張架されており、図示しない駆動モータによりに駆動制御される。中間転写ベルト４１端部の非画像形成領域には複数の位置検出用マーク４９が設けられており、これらの位置検出用マークのうちのいずれか一つを位置出用センサ４３で検出し、この検出タイミングで画像形成を開始する。また、ベルトクリーニング装置４２は、クリーニングブラシ４２ａ、接離機構等で構成されており、１色目のＢｋ画像を中間転写ベルト４１に転写している間、及び、２、３、４色目の画像を中間転写ベルト４１に転写している間は接離機構によって中間転写ベルト４１面からクリーニングブラシ４２ａを離間させておく。
【００２４】
さらに、２次転写ユニット５０は、２次転写ローラ５１、２次転写ローラ５１を中間転写ベルト４１に対して接離するためのクラッチ等を備えた図示しない接離機構等で構成されている。転写紙が転写位置に到達するタイミングに合致させて２次転写ローラ５１が接離機構の回転軸を中心に揺動する。この２次転写ローラ５１と２次転写対向ローラ４６とにより転写紙と中間転写ベルト４１とを一定の圧力で接触させる。２次転写ローラ５１は中間転写ユニット４０に設けられた図示しない位置決め部材により２次転写対向ローラ４６との平行度の位置精度が保たれている。また、２次転写ローラ５１に設けた図示しない位置決めコロにより中間転写ベルト４１に対する２次転写ローラ５１の接触圧を一定にしている。２次転写ローラ５１を中間転写ベルト４１に接触させると同時に、２次転写ローラ５１はトナーと逆極性の転写バイアスが印加され、中間転写ベルト４１上の重ねトナー像を記録媒体である転写紙に一括転写する。
【００２５】
一方、画像形成動作が開始される時期に、転写紙９０は転写紙カセット８０または手差しトレイ８３のいずれかから給紙ローラ８１ａや搬送ローラ８１ｂ、８１ｃで給送され、レジストローラ８２対のニップで待機している。そして、２次転写ローラ５１に中間転写ベルト４１上の４色重ねのトナー像先端がさしかかるときに、ちょうど転写紙の先端がこのトナー像の先端に一致するようにレジストローラ対８２が駆動され、転写紙とトナー像との位置合わせが行われる。そして、転写紙が中間転写ベルト４１上のトナー像と重ねられて２次転写位置を通過する。このとき２次転写ローラ５１による転写バイアスで転写紙が荷電され、トナー画像のほとんどが転写紙上に転写される。そして、中間転写ベルト４１から４色重ねトナー像を一括転写された転写紙は、定着ユニット６０に搬送され、所定温度に制御された定着ベルト６１と加圧ローラ６２のニップ部でトナー像が溶融定着され、装置本体外に送り出され、排紙トレイ８４に裏向きにスタックされ、フルカラーコピーを得る。
【００２６】
さらに、両面印刷を行う場合には、定着ユニット６０を通過した転写紙は両面切替爪６５により両面印刷用紙反転ユニット７０に送られる。両面印刷用紙反転ユニット７０においては、転写紙はまず反転切替爪７１によって矢印Ｄ方向に案内され、転写紙後端が反転切替爪７１を通過した後、反転ローラ対７２が停止し、転写紙も停止する。そして、反転ローラ対７２が一定のブランク時間ののち逆転を開始し、転写紙はスイッチバックを始める。このときに、反転切替爪７１が切り替わり、転写紙は反転搬送経路Ｅを通ってレジストローラ対８２に送られる。レジストローラ対８２に送られた転写紙は表裏反転した状態でレジストローラ対８２のニップで待機する。そして、所定のタイミングでレジストローラ対８２が駆動され、転写紙は２次転写位置に送られてその裏面側に中間転写ベルト４１から４色重ねトナー像を一括転写された後、定着ユニット６０でトナー像が溶融定着され、装置本体外に送り出され、排紙トレイ８４にスタックされ、フルカラー両面コピーを得る。
【００２７】
一方、１次転写後の感光体ベルト１１の表面は、感光体クリーニング装置１２でクリーニングされる。また、図示しない除電ランプ等で均一に除電して、クリーニングしやすくすることもできる。
また、転写紙にトナー像を転写した後の中間転写ベルト４１の表面は、ベルトクリーニング装置４２のクリーニングブラシ４２ａを接離機構で押圧することによってクリーニングされる。中間転写ベルト４１からクリーングされたトナーは回収ローラ４２ｂ、スキュリュオーガ等の搬送機構４２ｃを経て廃トナータンク４９に蓄えられる。
【００２８】
次に本発明に係る現像装置及び画像形成装置の制御動作を説明する。
図３は比較例として提示した一般的な画像形成装置のトナーエンド時の制御動作の一例を示すフローチャートである。この制御動作や後述する本発明の制御動作は、画像形成装置の作像部に設けられた図示しない制御部（マイクロコンピュータやメモリ、入出力装置、カウンタ、クロック、ドットカウンタ（画素数のカウンタ）、各種制御回路等で構成されるプロセスコントローラ）で実行される。
【００２９】
図３において、まずジョブを実行し、現像装置３０のトナー量がトナーエンドを向かえた場合、図示しない操作部の液晶表示パネルや表示ランプ等で、ユーザーにトナーエンドを通知し、停止する。その後、新しいトナーカートリッジ３８に交換されると、自動的にトナー補給動作等のトナーエンドリカバリーモードを開始し、それが終了した後に初めて次のジョブが出力可能となる。
しかし、この方式では、トナーエンドを迎えてからトナーカートリッジを交換し、再び現像が可能となるまでのトナーエンドリカバリーモードの時間が長くかかってしまい、ユーザーを待たせてしまう。
【００３０】
図１は、本発明の画像形成装置のトナーエンド時の制御動作の一例を示すフローチャートである。本発明では、トナーカートリッジ３８を交換するまでは、図３の一般的な制御動作と同様であるが、交換後の動作が異なる。
【００３１】
本発明を実施する現像装置（または画像形成装置）は、ジョブを記憶する手段を有し、一度に入力された情報を１ジョブとして認識することができる。この記憶手段は、例えば画像形成装置の作像部に設けられた図示しない制御部（プロセスコントローラ）のメモリや、あるいは現像装置の駆動制御部に付設されるコントローラのメモリ等である。
【００３２】
本発明においては、ジョブ中にドットカウンタ等でカウントされた画素数（書込み制御部からの画像情報によりドットカウンタ等で画素数をカウントすることができる）が所定の画素数の値（トナーカートリッジを交換してからトナーエンドに達するまでの画素数）に達しトナーエンドになった場合、または光学センサー等によってトナーカートリッジ内にトナーが無いことを検出した場合、あるいは光学センサー等によって現像ユニット内のトナー残量が予め規定した量より少なくなったことを検出した場合、ユーザーにトナーエンドを通知して一旦停止し、新しいトナーカートリッジ３８に交換（トナー交換）された後、ジョブが上限の画素数以内であれば、ジョブの残りを出力する。そして、このジョブを出力した後、初めてトナー補給等のトナーエンドリカバリーモードを開始する。
【００３３】
また、本発明では、ジョブ終了後にトナーエンドになり、トナーが交換された場合、その後、一定時間ジョブの入力が無い場合には、トナーエンドリカバリーを開始する。このトナーエンドリカバリー開始までの待機時間は設定可能であることが望ましい。本発明に係る画像形成装置は、小規模オフィスでの使用を狙った製品であるため、同じ画像形成装置を少人数で使うことになる。そのためトナーカートリッジを交換した直後にジョブの入力が無い場合は、その他に使用するユーザーがいる可能性は低いと考えられる。よって本装置では待機時間を短く設定する。逆に大規模オフィスでの使用を対象とした画像形成装置では、トナー交換直後にはジョブの入力が無くとも、短期間内に入力がされる可能性は高い。その場合、待機時間を長く設定すればよい。
ただし本発明の主な狙いは、画像形成装置が使用されていない時間に、トナーエンドリカバリーモードを行い、ユーザーが使用したい時はすぐにジョブを出力するというものである。よって本発明は小規模オフィスに置かれるような停止時間が長い機種に対して、より有効である。
【００３４】
さらに本発明では、トナーエンド後もある程度現像できるとはいえ、その量には上限を設けなければいけない。したがって、その量は作像枚数ではなく、作像した画素数で設定できるようにすることが望ましい（画素数のほうが、少ない量単位で設定できる）。そして、新しいトナーカートリッジ３８に交換（トナー交換）された後、ジョブが上限の画素数以内でなければ、上限の画素数まで出力した後、一旦停止し、トナーエンドリカバリーモードを行った後、残りのジョブを出力する。
なお、以上の本発明の制御動作を実施するためには、トナーエンドを従来のものよりも若干早めに検知するように設定することも有効である。
【００３５】
次に本発明の現像装置の実施例の詳細を以下で説明する。
図４は本実施例の現像装置３０の現像ユニット３６の概略要部構成図である。現像装置３０のユニット３６内には、感光体ベルト１１にトナーを供給して感光体ベルト１１上の静電潜像を現像する現像ローラ３１、現像ローラ３１のトナー付着量を規制しかつトナーを本帯電させるローラ状のトナー層規制部材（ドクタローラ）３２、トナー層規制部材３２の表面のトナーを掻き落とす掻き落とし部材３３、現像ローラ３１にトナーを予備帯電させながら供給するトナー供給ローラ３４、現像ローラ３１の上方からのトナーの吹き出しを防ぐための入口シール３５、トナーを現像ユニット外部に漏れ出ないように収納するトナーホッパー３６ａ、トナーホッパー３６ａからトナー供給ローラ３４へトナーを搬送するトナー搬送部材３７を備えている。なお、図４では図示していないが、現像ユニット３６には、図１に示したように、トナーホッパー３６ａにトナーを補給するためのトナーカートリッジ３８が着脱自在に設けられている。
【００３６】
図４ではベルト状感光体は図の矢印方向に移動するように回転している。現像ローラ３１は図４の矢印の方向（時計回り方向）、すなわち感光体１１の進行方向と同方向に線速比１．１〜２．０倍速で回転している。トナー搬送部材３７は回転によってトナーをトナー供給ローラ３４に送り出す。トナー供給ローラ３４は、金属芯金と、ポリウレタン、シリコン、ＥＰＤＭ、ポリカーボネートなどの発泡材から構成されている。トナー供給ローラ３４は現像ローラ３１に所定のニップをもって接触し、相対線速差を持つように図中の矢印ＣＷ方向（もしくはその逆方向）に回転し、トナー供給ローラ３４上のトナーを、該ニップ内で現像ローラ表面に擦りつけることでトナーを予備帯電させながら供給する。ドクタローラ３２は現像ローラ３１に対して所定の荷重で当接していて、そのニップにトナー供給ローラ３４より供給されてきたトナーを通過させることで、トナー通過量を一定に整え現像ローラ表面のスラスト方向位置によらず均一なトナー層を形成する。また、通過したトナーはドクタローラ３２と現像ローラ３１の双方の表面と摩擦帯電されるので、感光体ベルト１１への現像に供されるトナーは安定した帯電量を持つことができる。
【００３７】
トナー搬送部材３７で撹拌している部分がトナーホッパー３６ａであり、このホッパー部分には通常１８０ｇ〜２２０ｇのトナーが溜まっている。本機種において、トナー不足による画像カスレが発生しうるのは、トナーホッパー内のトナー量が１２０ｇ以下になった時である。よってトナーカートリッジ３８が空になりトナーエンドを通知した時にはトナーホッパー３６ａには約２００ｇのトナーが残っているため、カスレ等が発生するまでは８０ｇのトナーを使用することができる。よって本発明では８０ｇのトナー消費量に相当する画素数を、トナーエンド後にジョブを続行できる上限の画素数として設定する。
【００３８】
さらに本実施例においては、一成分現像方式であるので、トナーホッパー３６ａの容量を２００ｇと大きく取っている物であれば、ホッパー内のトナー残量が２００ｇから１２０ｇまでの間は同じ品質の画像を提供することができる。本実施例のトナーホッパー容量は、トナーカートリッジ３８の容量が１８０ｇから６４０ｇであることを考えると非常に大きい容量である。
【００３９】
なお、本発明の画像形成装置において、入力情報（ジョブ）を記憶する手段は、現像装置３０の駆動制御部等に備えることができるが、必ずしも現像装置３０に備える必要は無く、画像形成装置の作像部の制御手段（プロセスコントローラ等）に備え、現像装置に情報を送るようにすればよい。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の一実施例を示す画像形成装置の概略構成図である。
【図２】一般的な画像形成装置のトナーエンド時の制御動作の一例を示すフローチャートである。
【図３】本発明の画像形成装置のトナーエンド時の制御動作の一例を示すフローチャートである。
【図４】本発明の一実施例を示す現像装置の現像ユニットの概略要部構成図である。
【符号の説明】
【００４１】
１：画像形成装置
１０：感光体ユニット
１１：感光体ベルト（像担持体）
２０書き込み光学ユニット
３０Ｋ〜３０Ｙ：現像装置
３１：現像ローラ
３２：ドクタローラ
３３：掻き落とし部材
３４：トナー供給ローラ
３５：入口シール
３６：現像ユニット
３６ａ：トナーホッパー
３７：トナー搬送部材
３８：トナーカートリッジ
４０：中間転写ユニット
４１：中間転写ベルト
５０：２次転写ユニット
５１：２次転写ローラ
６０：定着ユニット
７０：両面印刷用紙反転ユニット
８０：転写紙カセット
９０：転写紙（記録媒体）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナーにより像担持体上の静電潜像を現像する現像ユニットと、該現像ユニットにトナーを補給するトナー補給容器とを備え、前記トナー補給容器は前記現像ユニットに対して着脱自在に設けられた現像装置において、
トナーエンドを検知する手段を有するとともに、入力されているプリント情報を記憶する手段を有し、前記トナーエンドを検知した際に、ユーザーに対しトナーエンドを通知して停止し、新しいトナー補給容器に交換された後、すぐにトナー補給動作をせず、残っていたプリント情報の出力を開始し、トナーエンド検知時に入力されていた情報を全て出力してからトナー補給動作を開始することを特徴とする現像装置。
【請求項２】
請求項１記載の現像装置において、
トナーエンド検知をユーザーに通知し、前記トナー補給容器が交換された後、一定時間内にプリント情報の入力が無い場合にはトナー補給動作を開始することを特徴とする現像装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の現像装置において、
前記トナー補給容器の交換後にトナー補給動作を開始するまでに、出力可能な画素数の上限を設定可能とすることを特徴とする現像装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の現像装置において、
一成分現像方式を用い、前記現像ユニットに前記トナー補給容器から補給されたトナーを溜めておくトナーホッパーを有する構成であることを特徴とする現像装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の現像装置を備え、入力されているプリント情報を記憶する手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
トナーにより像担持体上の静電潜像を現像する現像ユニットと、該現像ユニットにトナーを補給するトナー補給容器とを備え、前記トナー補給容器は前記現像ユニットに対して着脱自在に設けられた現像装置において、
トナーエンドを検知する手段を有するとともに、入力されているプリント情報を記憶する手段を有し、前記トナーエンドを検知した際に、ユーザーに対しトナーエンドを通知して停止し、新しいトナー補給容器に交換された後、すぐにトナー補給動作をせず、残っていたプリント情報の出力を開始し、トナーエンド検知時に入力されていた情報を全て出力してからトナー補給動作を開始することを特徴とする現像装置。
【請求項２】
請求項１記載の現像装置において、
トナーエンド検知をユーザーに通知し、前記トナー補給容器が交換された後、一定時間内にプリント情報の入力が無い場合にはトナー補給動作を開始することを特徴とする現像装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の現像装置において、
前記トナー補給容器の交換後にトナー補給動作を開始するまでに、出力可能な画素数の上限を設定可能とすることを特徴とする現像装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の現像装置において、
一成分現像方式を用い、前記現像ユニットに前記トナー補給容器から補給されたトナーを溜めておくトナーホッパーを有する構成であることを特徴とする現像装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の現像装置を備え、入力されているプリント情報を記憶する手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００８−７０７９４（Ｐ２００８−７０７９４Ａ）
【公開日】平成２０年３月２７日（２００８．３．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２５１４６６（Ｐ２００６−２５１４６６）
【出願日】平成１８年９月１５日（２００６．９．１５）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年３月２７日（２００８．３．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年９月１５日（２００６．９．１５）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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