画像形成装置
【課題】複数の現像室に収容されて帯電量が異なる現像剤を用いても、画質及び生産性が低下することを防止して画像を形成する。
【解決手段】制御ユニット６６は、算出した印刷ページ数の差（比較カウンタ１６６の変数ｍの差）が所定値以上であるか否かを判定し、所定値以上である場合にはトナーの仮想補給量ｎの既定値を設定する。また、制御ユニット６６は、記録媒体上に画像を形成するために必要なトナー量Ｋを必要トナー量算出部１５８によって算出する。そして、制御ユニット６６は、ディスペンス部材１１０が現像室８６に補給すべきトナー量（補給量：Ｋ−ｎ）を算出し、算出結果に応じてディスペンス部材１１０を停止又は所定時間の回転をするよう制御する。
【解決手段】制御ユニット６６は、算出した印刷ページ数の差（比較カウンタ１６６の変数ｍの差）が所定値以上であるか否かを判定し、所定値以上である場合にはトナーの仮想補給量ｎの既定値を設定する。また、制御ユニット６６は、記録媒体上に画像を形成するために必要なトナー量Ｋを必要トナー量算出部１５８によって算出する。そして、制御ユニット６６は、ディスペンス部材１１０が現像室８６に補給すべきトナー量（補給量：Ｋ−ｎ）を算出し、算出結果に応じてディスペンス部材１１０を停止又は所定時間の回転をするよう制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、現像器が作動して現像剤が攪拌され始めたとき、現像器の作動終了後から電源オン時を含む作動開始までの時間が所定時間以上であれば、一定時間の間トナー補給部によるトナー補給を禁止し、過剰のトナー供給を防止する画像形成装置を開示する。また、特許文献２は、モノカラーモードのキャリブレーションの実行間隔がフルカラーモードのキャリブレーションの実行間隔より長くなるように、キャリブレーション実行タイミングを設定した多色画像形成装置を開示する。また、特許文献３は、現像休止状態からの起動時に、現像ローラ及び像担持体を駆動させずに攪拌ローラを駆動させて現像剤のトナーを帯電させる前攪拌工程を行い、その後に現像工程を行う画像形成装置を開示する。
【０００３】
【特許文献１】特開平９−６１２０号公報
【特許文献２】特開２００６−２０１４５７号公報
【特許文献３】特許第３７７４１２３号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、複数の現像室に収容されて帯電量が異なる現像剤を用いても、画質及び生産性が低下することを防止して画像を形成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】
【０００５】
上記目的を達成するため、請求項１に係る本発明は、複数の像保持体と、前記複数の像保持体に静電潜像を書き込む光書込み手段と、現像剤を収容する複数の現像室と、前記複数の現像室が収容する現像剤により、前記複数の像保持体に書き込まれた静電潜像を可視化する複数の現像部材と、前記複数の現像部材が静電潜像を可視化する場合に、前記複数の現像室に収容された現像剤を攪拌しつつ搬送することにより、前記複数の現像部材に現像剤を供給する複数の現像剤供給部材と、前記現像剤供給部材の少なくともいずれかが現像剤を攪拌しつつ搬送し、前記現像剤供給部材のその他の少なくともいずれかが停止している期間を検知する期間検知手段と、前記期間検知手段が検知した期間が所定期間に達したか否かを判定する判定手段と、前記複数の現像室に現像剤を個別に補給する現像剤補給手段と、前記判定手段の判定結果に基づいて、前記現像剤補給手段が現像剤の補給を個別に開始する時機を制御する補給時機制御手段とを有する画像形成装置である。
【０００６】
請求項２に係る本発明は、前記複数の現像部材が可視化した現像剤像を転写する複数の転写部材と、前記複数の転写部材及び前記複数の現像部材に電圧を印加する電源部と、前記判定手段の判定結果に基づいて、前記電源部が前記複数の転写部材及び前記複数の現像部材に印加する電圧を個別に制御する電圧制御手段とをさらに有する請求項１記載の画像形成装置である。
【０００７】
請求項３に係る本発明は、前記期間検知手段が検知した期間が所定期間に達したと前記判定手段が判定した場合に、停止していなかった前記現像剤供給部材が現像剤を供給する前記現像部材に印加する電圧の大きさが増大し、現像剤を供給していた前記現像剤供給部材から供給された現像剤により可視化された現像剤像を転写する前記転写部材に印加する電圧の大きさが減少するように、前記電圧制御手段は、前記電源部を制御する請求項２記載の画像形成装置である。
【０００８】
請求項４に係る本発明は、前記複数の現像剤供給部材を駆動する複数の駆動部をさらに有し、前記期間検知手段は、前記複数の駆動部の駆動時間を検知することにより、前記期間を検知する請求項１乃至３いずれか記載の画像形成装置である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、複数の現像室に収容されて帯電量が異なる現像剤を用いても、画質及び生産性が低下することを防止して画像を形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
次に本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１及び図２において、本発明の実施形態に係る画像形成装置１０の概要が示されている。画像形成装置１０は、画像形成装置本体１２を有し、この画像形成装置本体１２内に画像形成部１４と、画像形成部１４に用紙などの記録媒体を供給する記録媒体供給装置５４と、電源ユニット１６などが配設されている。また、画像形成装置本体１２の上部に画像形成がなされた記録媒体が排出される記録媒体排出部１５が設けられている。
【００１１】
画像形成部１４は、カラー画像を形成する電子写真方式のもので、イエローの現像剤を用いてイエロー画像を形成する画像形成部１８Ｙと、マゼンダの現像剤を用いてマゼンダ画像を形成する画像形成部１８Ｍと、シアンの現像剤を用いてシアン画像を形成する画像形成部１８Ｃと、ブラックの現像剤を用いてブラック画像を形成する画像形成部１８Ｂとを有している。これらの画像形成部は、後述する搬送ベルト４６に沿って、記録媒体搬送方向上流である重力方向下方から順に、画像形成部１８Ｙ、画像形成部１８Ｍ、画像形成部１８Ｃ、画像形成部１８Ｂの順に配置されている。
【００１２】
画像形成部１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｂは、形成する画像の色が異なるものの同じ構成であるので、以下、特に番号にＹ、Ｍ、Ｃ、Ｂを付して説明する場合を除き、画像形成部１８として構成を説明する。画像形成部１８は、像保持体として用いられるドラム形状の感光体２２をそれぞれが有する。また、画像形成部１８は、感光体２２を一様に帯電する帯電ロールを備える帯電装置２４と、感光体２２に光を照射して静電潜像を書き込む光書き込み装置２６と、感光体２２に書き込まれた静電潜像をトナーで現像する現像装置２８と、感光体に形成されたトナー像を記録媒体に転写する転写装置５０と、転写装置による転写がなされた後に、感光体２２の表面に残留したトナー像を除去するクリーニング装置３０とをそれぞれが有している。光書き込み装置２６はレーザ露光装置からなり、画像データ又は後述するトナー排出パターン（所定画像データ）に応じてレーザ光を発し各感光体２２にそれぞれ静電潜像を書き込むようになっている。
【００１３】
画像形成部１８が有する部材のうち感光体２２、帯電装置２４、現像装置２８及びクリーニング装置３０は、交換ユニットとして用いられるプロセスカートリッジ３２として一体化され、画像形成装置本体１２に着脱自在に装着される。また、このプロセスカートリッジ３２には、現像装置２８に供給される現像剤（トナー）を収容するトナーカートリッジ３４と、クリーニング装置３０により除去された現像剤（廃トナー）を回収する廃トナーボトル３６とが、プロセスカートリッジ３２と一体に又は着脱自在に設けられている。
【００１４】
転写装置５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｂは、他の部材と共に転写ユニット４２として一体化され、画像形成装置本体１２から着脱することができるようになっている。転写ユニット４２は、転写装置５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｂと併せて、２つの支持ロール４４ａ、４４ｂと、搬送ベルト４６と、吸着ロール４８と、クリーニング装置４５とを有している。搬送ベルト４６は、無端帯状の搬送部材として用いられ、支持ロール４４ａ、４４ｂよって回転可能に支持されている。支持ロール４４ａ、４４ｂのいずれかは駆動ロールとして用いられ、例えばモータ等の駆動源（不図示）に連結されていて、駆動源からの駆動を受けて回転駆動し搬送ベルト４６を回転させる。吸着ロール４８は、記録媒体を搬送ベルト４６に電荷的に吸着させる静電吸着手段として用いられている。
【００１５】
クリーニング装置４５は、搬送ベルト４６の表面に付着したトナーを除去する除去手段として用いられ、例えばクリーニングブレード等からなる掻き落とし部材４７により、搬送ベルト４６の表面に残留する廃トナーの回収を実施又は中止するように、後述する制御ユニット６６により制御されている。また、クリーニング装置４５には、掻き落とし部材４７が掻き落としたトナー（廃トナー）の量を検出する廃トナー量検出部５１が設けられている。
【００１６】
搬送ベルト４６は、吸着ロール４８からの電荷注入を受けて帯電し、記録媒体を静電的に吸着した状態で搬送する。吸着ロール４８には、電源ユニット１６により電圧の印加がなされる。搬送ベルト４６が記録媒体を良好に搬送するものであれば、吸着ロール４８による搬送ベルト４６への電荷注入は必ずしも行う必要はない。
【００１７】
搬送ベルト４６により搬送中の記録媒体に、感光体２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｂに形成されたトナー像が、ぞれぞれの転写装置５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｂによって転写され、記録媒体にイエロー、マゼンダ、シアン、ブラックの４色のトナー像が重ねられたフルカラーのトナー像（カラー画像）が形成される。また、搬送ベルト４６により搬送中の記録媒体に、感光体２２Ｂに形成されたトナー像だけを転写することにより、ブラック単色の画像（白黒画像）が形成される。このように、画像形成装置１０は、フルカラーの画像（カラー印刷）とブラック単色の画像（白黒印刷）とを選択して形成することができるように構成されている。
【００１８】
また、画像形成装置本体１２内の上部には、記録媒体に転写されたトナー像を記録媒体へと定着させる定着装置５２が設けられている。定着装置５２は、加熱ロール５２ａと加圧ロール５２ｂとからなり、加熱ロール５２ａと加圧ロール５２ｂとの間を通過する記録媒体を過熱し加圧することで、記録媒体にトナー像を定着するようになっている。
【００１９】
また、画像形成装置本体１２内には、記録媒体供給装置５４から供給された記録媒体を記録媒体排出部１５まで搬送する搬送路６０が設けられていて、この搬送路６０に沿って、記録媒体搬送方向上流側から順に、レジストロール対６２、転写ユニット４２、定着装置５２及び排出ロール４０が配置されている。排出ロール４０は、定着装置５２から搬送された記録媒体を記録媒体排出部１５へと排出する。
【００２０】
また、画像形成装置１０は、制御ユニット６６、温度湿度センサ６７、表示装置及びキーボードなどを含むユーザインタフェース装置（ＵＩ装置）６８、ＨＤＤ・ＣＤ装置などの記憶装置７０及び通信装置７２などを有する。制御ユニット６６は、ＣＰＵ７４及びメモリ７６などを含み、画像形成装置１０を構成する各部を制御する。温度湿度センサ６７は、温度及び湿度（環境条件）を検出し、制御ユット６６に対して出力する。
つまり、画像形成装置１０は、コンピュータとしての機能を含み、記憶媒体７８又は通信装置７２を介して受け入れたプログラムを実行することにより、印刷などの処理を行う。
【００２１】
図３及び図４において、現像装置２８の詳細が示されている。
現像装置２８は、例えば二成分現像方式を採用したものである。現像装置２８は、現像装置本体８０を有し、この現像装置本体８０内は現像剤収容空間８２と現像ロール８４が配置された現像室８６とに分かれている。
【００２２】
現像剤収容空間８２にはトナーが収容されており、制御ユニット６６の制御によって動作する攪拌搬送部材（図示せず）により、現像剤収容空間８２から後述するディスペンス室１０８にトナーが供給されるようになっている。
【００２３】
現像室８６内には、非磁性のトナー及び磁性のキャリアからなる現像剤が収容されている。現像ロール８４は、一部が現像室８６から露出して感光体２２に対向するようにされており、現像装置本体８０の周壁に回転自在に支持されている。また、現像ロール８４は、現像剤中に含まれたキャリアを磁力で吸着し、該現像ロール８４表面に現像剤の磁気ブラシを形成し、キャリアに吸着したトナーを感光体２２と対向する現像領域へ搬送する。現像ロール８４が搬送するキャリアとトナーとからなる現像剤は、層厚規制部材８５によって磁気ブラシの層厚が規制されるようになっている。そして、感光体２２上に形成された静電潜像が、現像ロール８４表面に形成された現像剤の磁気ブラシによって可視化される。
【００２４】
第１の攪拌搬送部材８８及び第２の攪拌搬送部材９０は、現像ロール８４の軸方向に沿って該現像ロール８４の下方に配設されている。図４に示すように、第１の攪拌搬送部材８８及び第２の攪拌搬送部材９０は、それぞれ回転軸８８ａ、９０ａを備えており、該回転軸８８ａ、９０ａは現像装置本体８０の周壁にそれぞれ回転自在に支持されている。第１の攪拌搬送部材８８及び第２の攪拌搬送部材９０には、螺旋羽根８８ｂ、９０ｂが所定のピッチで螺旋状に巻き付けられて形成されている。第１の攪拌搬送部材８８及び第２の攪拌搬送部材９０がそれぞれ回転すると、螺旋羽根８８ｂ、９０ｂによって、現像室８６内に収容された現像剤が攪拌されながら第１の攪拌搬送部材８８及び第２の攪拌搬送部材９０の軸方向へ搬送されるようになっている。
【００２５】
ここで、第１の攪拌搬送部材８８は、現像室８６に収容された現像剤を攪拌しつつ現像ロール８４の長手方向に搬送することにより、現像ロール８４に現像剤を供給する。つまり、第１の攪拌搬送部材８８は、現像剤搬送方向の上流側Ａから下流側Ｂへ現像剤を攪拌しつつ搬送することにより、現像ロール８４に対して現像剤を供給する現像剤供給部材となっている。
【００２６】
第１の仕切り壁９２は、第１の攪拌搬送部材８８と第２の攪拌搬送部材９０との間に設けられており、この第１の仕切り壁９２によって現像室８６内は、第１の攪拌搬送部材８８が配設された第１の攪拌路９４と、第２の攪拌搬送部材９０が配設された第２の攪拌路９６との２つに分割されている。この第１の仕切り壁９２の長手方向の両端部には、接続口９８、１００が形成されており、これら接続口９８、１００によって第１の攪拌路９４と第２の攪拌路９６とが接続されている。したがって、現像室８６内の現像剤は、第１の攪拌搬送部材８８及び第２の攪拌搬送部材９０の回転によって、それぞれ第１の攪拌路９４及び第２の攪拌路９６内で攪拌されると共に互い違いの方向に搬送され、トナーがキャリアによって所定の極性に摩擦帯電されて第１の攪拌路９４と第２の攪拌路９６との間を循環するようになっている。
【００２７】
現像剤収容空間８２と現像室８６との間には、第２の仕切り壁１０２、第３の仕切り壁１０４及び第４の仕切り壁１０６が設けられている。第３の仕切り壁１０４は第２の仕切り壁１０２の下部から現像剤収容空間８２側へ延びるように形成され、現像装置本体８０の底部にトンネル状のディスペンス室１０８を形成している。ディスペンス室１０８内には、長手方向に沿ってトナーの攪拌搬送を行なうディスペンス部材１１０が設けられている。第３の仕切り壁１０４の長手方向の一方の端部近傍には、現像剤収容空間８２とディスペンス室１０８を接続する第１のトナー排出口１１２が形成されている。現像剤収容空間８２内に収容されたトナーは、図示しない攪拌搬送部材によって攪拌されると共に現像剤収容空間８２内を搬送され、第１のトナー排出口１１２からディスペンス室１０８に排出されるようになっている。
【００２８】
一方、第４の仕切り壁１０６の長手方向の他方の端部には、ディスペンス室１０８と現像室８６とを接続する第２のトナー排出口１１４が形成されている。ディスペンス室１０８内のトナーは、ディスペンス部材１１０によって該ディスペンス部材１１０の軸方向に搬送され、第２のトナー排出口１１４から現像室８６に供給されるようになっている。この第２のトナー排出口１１４は、下端部が現像室８６に収容されている現像剤の表面位置よりも下方に位置するように形成されている。これにより、第２のトナー排出口１１４の少なくとも一部が、現像室８６に収容された現像剤に埋もれた状態となっており、ディスペンス室１０８から現像室８６へ供給されたトナーが現像剤の中に潜り込み、現像室８６に収容された現像剤とトナーとが混合しやすくなっている。
【００２９】
ディスペンス部材１１０は、図４に示すように、回転軸１１０ａを備え、該回転軸１１０ａが現像装置本体８０の周壁に回転自在に支持されている。この回転軸１１０ａには螺旋羽根１１０ｂが所定のピッチで巻き付けられている。螺旋羽根１１０ｂは、回転軸１１０ａが所定の方向に回転することにより、トナーを第２のトナー排出口１１４に向けて搬送するように形成されている。
また、ディスペンス部材１１０は、制御ユニット６６の制御に応じて、第１の攪拌搬送部材８８が現像ロール８４に供給した現像剤量に応じて回転し、現像剤収容空間８２からディスペンス室１０８を介して現像室８６へ現像剤を補給する現像剤補給手段を構成する。
【００３０】
そして、画像形成装置１０は、画像密度が所定値以下の画像形成を記録媒体に連続して行う場合、現像室８６内の現像剤が長時間循環することによって感光体２２に対する現像剤の吸着性が悪くなり（劣化し）画像劣化を起こすことを防止するために、現像装置２８から劣化した現像剤を排出（トナー排出パターンを用いて強制現像）するようにされている。
【００３１】
なお、第１の攪拌搬送部材８８及び第２の攪拌搬送部材９０は、駆動部１１５により駆動されている。この駆動部１１５は、図７を用いて後述する駆動制御部１５０の制御に応じて、第１の攪拌搬送部材８８及び第２の攪拌搬送部材９０をトナーの色ごとにそれぞれ駆動するようにされている。また、ディスペンス部材１１０は、駆動部１１７により駆動されている。この駆動部１１７は、図７を用いて後述するトナー補給量制御部１６４の制御に応じて、ディスペンス部材１１０をトナーの色ごとにそれぞれ駆動するようにされている。
【００３２】
次に、感光体２２Ｂの搬送ベルト４６に対する接触、及び感光体２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃの搬送ベルト４６から離間について説明する。
図５は、画像形成装置がカラー印刷をするために、各色の感光体が搬送ベルトに圧接されている状態を示す画像形成装置の側面図である。図６は、画像形成装置が白黒印刷をするために、黒のトナー像を保持する感光体のみが搬送ベルトに圧接されている状態を示す画像形成装置の側面図である。
【００３３】
プロセスカートリッジ３２Ｂは支持部材１２０により画像形成装置本体１２に装着されている。支持部材１２０は画像形成装置本体１２に固定されていて、重力方向下方からプロセスカートリッジ３２Ｂを支持する。支持部材１２０に支持された状態で、プロセスカートリッジ３２Ｂは図示を省略する付勢手段によって搬送ベルト４６方向へと付勢され、感光体２２Ｂが搬送ベルト４６に当接している。
【００３４】
プロセスカートリッジ３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃは、手前側支持板１２２と奥側支持板（不図示）とにより画像形成装置本体１２に装着されている。手前側支持板１２２には、プロセスカートリッジ３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃの外形に合わせて切欠が形成されていている。奥側支持板は手前側支持板１２２と同形状であり、奥側支持板にもプロセスカートリッジ３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃの外形に合わせて切欠が形成されていている。そして、手前側支持板１２２及び奥側支持板に形成された切欠に、プロセスカートリッジ３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃがそれぞれ装着されている。手前側支持板１２２と奥側支持板とは図示を省略する連結部材によって連結されている。
【００３５】
手前側支持板１２２には、ガイド用の孔部１２４、１２４が形成されている。孔部１２４、１２４は長手方向が略水平な長孔であり、孔部１２４、１２４にはガイド用突起１２６、１２６が挿入されている。奥側支持板にも手前側支持板１２２と同様にガイド用の貫通孔が形成され、この貫通孔にもガイド用突起が挿入されている。ガイド用突起１２６、１２６は、画像形成装置本体１２に取り付けられている。以上のような構成により、手前側支持板１２２及び奥側支持板は、ガイド用突起１２６、１２６にガイドされて図５に示される位置と図６に示される位置との間で移動することができるように画像形成装置本体１２に取り付けられている。手前側支持板１２２等が図５に示される位置に配置された状態において、手前側支持板１２２等に支持されたプロセスカートリッジ３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃに装着された感光体２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃは、図示を省略する付勢手段により、それぞれが搬送ベルト４６方向に付勢され、搬送ベルト４６に当接する。
【００３６】
手前側支持板１２２の搬送ベルト４６と逆側位置には、手前側支持板１２２に接触するようにカム１２８が設けられている。カム１２８は、軸１３０を用いて画像形成装置本体１２に回動可能に取り付けられていて、軸１３０には、例えばモータからなる駆動源１３２が連結されている。カム１２８に対して、図示を省略する付勢手段によって手前側支持板１２２が押圧されている。よって、駆動源１３２からの駆動伝達を受けてカムが回転することでカム１２８が図５に示される状態となると、感光体２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃは搬送ベルト４６に当接する。また、カム１２８が図６に示された状態となると、感光体２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃは搬送ベルト４６から離間する。
【００３７】
以上のように、手前側支持板１２２、奥側支持板、ガイド用突起１２６、１２６、カム１２８、及び駆動源１３２は、感光体２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃを搬送ベルト４６に当接させ、搬送ベルト４６から離間させる。感光体２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃが搬送ベルト４６から離間すると、制御ユニット６６は、現像装置２８Ｙ、２８Ｍ、２８Ｃに対し、まず最初に、現像ロール８４Ｙ、８４Ｍ、８４Ｃ、第１の攪拌搬送部材８８Ｙ、８８Ｍ、８８Ｃ、第２の攪拌搬送部材９０Ｙ、９０Ｍ、９０Ｃ、及びディスペンス部材１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃが停止状態になるように制御する。また、制御ユニット６６は、まず最初に、後述するページ印刷データにおいて不要な色のトナーを収容する現像装置２８の現像ロール８４、第１の攪拌搬送部材８８、第２の攪拌搬送部材９０及びディスペンス部材１１０が個別に停止状態になるように制御してもよい。
【００３８】
次に、画像形成装置１０が記録媒体に画像を形成するプログラムと並列に実行する濃度制御プログラムについて説明する。
図７は、画像形成装置１０が記録媒体に画像を形成するプログラムと並列に、制御ユニット６６が実行する濃度制御プログラム１４０の構成を示すプログラム構成図である。図７に示すように、濃度制御プログラム１４０は、印刷制御部１４２、期間検知部１４４、差分判定部１４６、電圧制御部１４８、駆動制御部１５０、設定部１５２、補給時機制御部１５４、補給量演算部１５６、必要トナー量算出部１５８、補給量判定部１６０、過剰残分演算部１６２及びトナー補給量制御部１６４から構成される。
【００３９】
印刷制御部１４２は、印刷指示及び画像データを受け入れ、画像情報とページ数情報とを含むページ印刷データを生成し、期間検知部１４４、駆動制御部１５０、補給時機制御部１５４及び必要トナー量算出部１５８に対して出力する。
【００４０】
期間検知部１４４は、比較カウンタ１６６Ｙ、１６６Ｍ、１６６Ｃ、１６６Ｂ及び差分演算部１６８から構成される。比較カウンタ１６６Ｙ、１６６Ｍ、１６６Ｃ、１６６Ｂは、それぞれ印刷制御部１４２からページ印刷データを受け入れ、対応するトナーの色ごとに印刷ページ数をカウントし、差分演算部１６８に対して出力する。差分演算部１６８は、比較カウンタ１６６Ｙ、１６６Ｍ、１６６Ｃ、１６６Ｂそれぞれがカウントした色ごとの印刷ページ数の差を算出し、差分判定部１４６に対して出力する。
【００４１】
ここで、差分演算部１６８が算出する印刷ページ数の差は、所定速度のページ印刷において不要な色のトナー（例えば白黒印刷におけるカラーの各色トナー）を収容する現像装置２８の第１の攪拌搬送部材８８が停止状態にされるので、印刷に必要な色のトナーで画像を現像する現像装置２８の第１の攪拌搬送部材８８がトナーを攪拌しつつ搬送し、印刷に不要な色のトナーを収容する現像装置２８の第１の攪拌搬送部材８８が停止している期間（期間情報）に対応する。つまり、期間検知部１４４は、印刷に必要な色のトナーで画像を現像する現像装置２８の第１の攪拌搬送部材８８がトナーを攪拌しつつ搬送し、印刷に不要な色のトナーを収容する現像装置２８の第１の攪拌搬送部材８８が停止している期間を検出しているとみなされる。
なお、比較カウンタ１６６Ｙ、１６６Ｍ、１６６Ｃは、ページ印刷データがカラー画像又は白黒画像のいずれを含むかに応じて、１つの共通のカラー印刷ページ数（期間情報）をカウントするようにされてもよい。
また、期間検知部１４４は、後述する駆動制御部１５０が出力する各色の印刷ページ数相当の第１の攪拌搬送部材８８の駆動時間情報を受け入れて、色ごとの印刷ページ数の差を算出するようにされてもよい。
【００４２】
差分判定部１４６は、差分演算部１６８が算出した印刷ページ数の差（期間情報）が所定値（所定期間）に達したか否かを判定し、判定結果を電圧制御部１４８、駆動制御部１５０及び設定部１５２に対して出力する。
【００４３】
電圧制御部１４８は、差分判定部１４６から受け入れる判定結果に基づいて、電源ユニット１６が転写装置５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｂ及び現像ロール８４Ｙ、８５Ｍ、８４Ｃ、８４Ｂに印加する電圧を個別に制御する。
【００４４】
駆動制御部１５０は、印刷制御部１４２から受け入れるページ印刷データ、及び差分判定部１４６の判定結果に基づいて、第１の攪拌搬送部材８８及び第２の攪拌搬送部材９０をトナーの色ごとにそれぞれ駆動する。また、駆動制御部１５０は、印刷制御部１４２から受け入れる各色のページ印刷データに基づいて、印刷ページ数相当の第１の攪拌搬送部材８８の駆動時間情報を色ごとに期間検知部１４４に対して出力するようにされてもよい。
【００４５】
設定部１５２は、差分判定部１４６から受け入れる判定結果に基づいて、補給時機制御部１５４及び補給量演算部１５６に対する所定の設定を行う。例えば、設定部１５２は、補給時機制御部１５４の後述する制御期限カウンタ１７０に対して初期値（Ｔ＝５０）を設定し、補給量演算部１５６に対してトナーの仮想補給量（仮想過剰量）ｎの既定値を設定する。
【００４６】
ここで、トナーの仮想補給量（仮想過剰量）ｎについて説明する。
現像装置２８において、第１の攪拌搬送部材８８及び第２の攪拌搬送部材９０が所定期間停止したことによって現像室８６内のトナーの帯電量が基準に対して所定量低下した状態は、ディスペンス部材１１０が回転することによって現像室８６内にトナーが供給されて現像室８６内のトナーの帯電量が基準に対して所定量低下した状態と、略同じであるとみなすことができる。現像室８６内のトナーの帯電量が基準に対して所定量低下すると、いずれの場合にも、画像形成装置１０が記録媒体に形成する画像の濃度が所定濃度よりも上昇してしまう。つまり、第１の攪拌搬送部材８８及び第２の攪拌搬送部材９０が所定期間停止したことによって現像室８６内のトナーの帯電量が基準に対して所定量低下した状態は、ディスペンス部材１１０を回転させることなく、仮想的に所定量のトナーが現像室８６へ過剰に供給されたとみなすことができ、過剰に供給されたとみなしたトナーの量を仮想補給量（仮想過剰量）ｎとしている。
さらに、ディスペンス部材１１０が回転時間に比例するトナー量を現像室８６へ供給するようにされているので、仮想補給量ｎは、時間に比例する関数で示されるとみなすことができる。なお、仮想補給量ｎは、実験などにより予め定められた値である。
【００４７】
補給時機制御部１５４は、制御期限カウンタ１７０及び期限判定部１７２から構成される。制御期限カウンタ１７０は、印刷制御部１４２から受け入れるページ印刷データに応じて、所定速度で印刷されるページ印刷が１ページ終了するごとに、設定部１５２から受け入れたＴの初期値を１ずつ減算するダウンカウンタであり、カウント結果を期限判定部１７２に対して出力する。つまり、制御期限カウンタ１７０は、ページ印刷における所定印刷時間と印刷数に基づいて、時間を制御するための情報を生成している。
【００４８】
期限判定部１７２は、制御期限カウンタ１７０から受け入れたカウント結果が０（Ｔ＝０）であるか否かを判定し、Ｔ＝０でないと判定した場合には補給量演算部１５６に対して演算を行うように指示を出力し、Ｔ＝０であると判定した場合にはトナー補給量制御部１６４に対して仮想補給量ｎを０とする設定を行う。
このように、Ｔ＝０である場合（すなわちページ印刷における印刷数が既定値に達した場合）には、後述する過剰残分演算部１６２が算出する新たな仮想補給量ｎ（仮想補給量ｎの過剰残分：ｎ＝ｎ−Ｋ）が０でなくても、補給時機制御部１５４は、現像室８６に過剰に供給されたとみなされるトナーが無いとする。つまり、補給時機制御部１５４は、複数のディスペンス部材１１０が現像室８６へトナーの補給を個別に開始する時機をそれぞれ制御する補給時機制御手段の一部を構成する。
【００４９】
補給量演算部１５６は、期限判定部１７２から演算を行う指示を受けると、設定部１５２により設定された仮想補給量ｎの既定値と、後述する必要トナー量算出部１５８が算出するトナー量Ｋとを用いて、ディスペンス部材１１０が現像室８６に補給すべきトナー量（補給量：Ｋ−ｎ）を算出し、算出結果を補給量判定部１６０に対して出力する。ただし、補給量演算部１５６は、後述する過剰残分演算部１６２が算出した新たな仮想補給量ｎを受け入れた場合には、設定部１５２により設定された仮想補給量ｎに代えて、過剰残分演算部１６２から受け入れた仮想補給量ｎを用いて補給量を算出するようにされている。なお、トナー量Ｋは、例えばページ印刷データに応じて各色の画素数に基づくトナーの使用見込み量であり、ページ印刷に要する時間と、ページ印刷のために使用されるトナー量とをパラメータに含む時間の関数ともみなすことができる。
【００５０】
必要トナー量算出部１５８は、印刷制御部１４２から受け入れたページ印刷データに基づいて、記録媒体上に画像を形成するために必要なトナー量Ｋを算出し、算出結果を補給量演算部１５６に対して出力する。
【００５１】
補給量判定部１６０は、補給量演算部１５６から受け入れた補給量（Ｋ−ｎ）の値が０よりも小さいか否かを判定し、補給量の値が０よりも小さい場合には、現在の仮想補給量ｎとトナー量Ｋとに基づく新たな仮想補給量ｎ（仮想補給量ｎの過剰残分）を算出させるための情報を過剰残分演算部１６２に対して出力し、補給量の値が０以上である場合には、トナーが過剰に供給されたとみなされないので、ディスペンス部材１１０が今後に現像室８６に供給すべきトナーの補給量を算出させるための情報をトナー補給量制御部１６４に対して出力する。
【００５２】
過剰残分演算部１６２は、補給量判定部１６０から受け入れた情報に基づいて、新たな仮想補給量ｎ（仮想補給量ｎの過剰残分：ｎ＝ｎ−Ｋ）を算出し、算出結果を補給量演算部１５６に対して出力する。
【００５３】
トナー補給量制御部１６４は、補給量判定部１６０から受け入れた情報と、期限判定部１７２による設定とに応じて、今後に現像室８６に供給すべきトナーの補給量と、ディスペンス部材１１０が回転することにより現像室８６に供給されるトナーの補給量とが一致するように、ディスペンス部材１１０が所定時間の回転をするよう制御する。
【００５４】
次に、第１の攪拌搬送部材８８の回転量が異なる複数の現像室８６内の帯電量が異なる現像剤を用いても、画質及び生産性が低下することを防止ように、制御ユニット６６が行う処理について説明する。
図８は、比較カウンタ１６６Ｙ、１６６Ｍ、１６６Ｃ、１６６Ｂがそれぞれ色ごとのページ印刷数を計数する処理（Ｓ１０）を示すフローチャートである。
図９は、第１の攪拌搬送部材８８の回転量が異なる複数の現像室８６内の帯電量が異なる現像剤を用いても、画質及び生産性が低下することを防止ように、制御ユニット６６が濃度制御プログラム１４０を実行することにより行う処理（Ｓ２０）を示すフローチャートである。
ここで、画像形成装置１０は、記録媒体に画像を形成する場合、画像形成処理と並行して比較カウンタ１６６による色ごとのページ印刷数の計数を行い、計数結果に応じてディスペンス部材１１０の回転を制御するようにされている。
【００５５】
図８に示すように、ステップ１００（Ｓ１００）において、比較カウンタ１６６は、それぞれ印刷制御部１４２からページ印刷データを受け入れると、変数ｍを０（初期値）にする。
【００５６】
ステップ１０２（Ｓ１０２）において、比較カウンタ１６６は、画像形成部１４による１ページ分のページ印刷の実行を色ごとにそれぞれ確認する。
【００５７】
ステップ１０４（Ｓ１０４）において、比較カウンタ１６６は、変数ｍに１を加えて新たな変数ｍとする。つまり、変数ｍは、色ごとの印刷ページ数をそれぞれ示す。
【００５８】
ステップ１０６（Ｓ１０６）において、比較カウンタ１６６は、例えば印刷制御部１４２から受け入れたページ印刷データについて、ページ印刷の印刷ジョブが終了したか否かを判定し、終了していないと判定した場合にはＳ１０２の処理に進み、終了したと判定した場合にはＳ１０の処理を終了する。
【００５９】
図９に示すように、ステップ２００（Ｓ２００）において、制御ユニット６６は、差分演算部１６８が算出した印刷ページ数の差（比較カウンタ１６６の変数ｍの差）が所定値以上であるか否かを差分判定部１４６により判定し、所定値以上である場合にはＳ２０２の処理に進み、所定値未満である場合には処理を終了する。
【００６０】
ステップ２０２（Ｓ２０２）において、制御ユニット６６は、補給量演算部１５６に対してトナーの仮想補給量（仮想過剰量）ｎの既定値を設定部１５２によって設定する。
【００６１】
ステップ２０４（Ｓ２０４）において、制御ユニット６６は、制御期限カウンタ１７０に対して初期値（Ｔ＝５０）を設定部１５２によって設定する。
【００６２】
ステップ２０６（Ｓ２０６）において、制御ユニット６６は、記録媒体上に画像を形成するために必要なトナー量Ｋを必要トナー量算出部１５８によって算出する。
【００６３】
ステップ２０８（Ｓ２０８）において、制御ユニット６６は、制御期限カウンタ１７０から受け入れたカウント結果が０（Ｔ＝０）であるか否かを期限判定部１７２によって判定し、Ｔ＝０でないと判定した場合にはＳ２１０の処理に進み、Ｔ＝０であると判定した場合にはＳ２２２の処理に進む。
【００６４】
ステップ２１０（Ｓ２１０）において、制御ユニット６６は、ディスペンス部材１１０が現像室８６に補給すべきトナー量（補給量：Ｋ−ｎ）を補給量演算部１５６によって算出する。
【００６５】
ステップ２１２（Ｓ２１２）において、制御ユニット６６は、補給量演算部１５６により算出した補給量（Ｋ−ｎ）の値が０よりも小さいか否かを補給量判定部１６０によって判定し、補給量の値が０よりも小さい場合にはＳ２１４の処理に進み、補給量の値が０以上である場合にはＳ２２４の処理に進む。
【００６６】
ステップ２１４（Ｓ２１４）において、制御ユニット６６は、ディスペンス部材１１０を停止させる。
【００６７】
ステップ２１６（Ｓ２１６）において、制御ユニット６６は、新たな仮想補給量ｎ（仮想補給量ｎの過剰残分：ｎ＝ｎ−Ｋ）を過剰残分演算部１６２によって算出する。
【００６８】
ステップ２１８（Ｓ２１８）において、制御ユニット６６は、所定時間で印刷されるページ印刷が１ページ終了するごとに、Ｔの値を制御期限カウンタ１７０によって１ずつ減算する。
【００６９】
ステップ２２０（Ｓ２２０）において、制御ユニット６６は、印刷ジョブが終了したか否かを判定し、印刷ジョブが終了していない場合にはＳ２０６の処理に進み、印刷ジョブが終了した場合にはＳ２０の処理を終了する。
【００７０】
ステップ２２２（Ｓ２２２）において、制御ユニット６６は、トナー補給量制御部１６４に対して仮想補給量ｎを０とする設定を期限判定部１７２によって行う。
【００７１】
ステップ２２４（Ｓ２２４）において、制御ユニット６６は、補給量判定部１６０から受け入れた情報と、期限判定部１７２による設定とに応じて、今後に現像室８６に供給すべきトナーの補給量（Ｋ−ｎ）と、ディスペンス部材１１０が回転することにより現像室８６に供給されるトナーの補給量とが一致するように、トナー補給量制御部１６４によってディスペンス部材１１０が所定時間の回転をするよう制御する。
【００７２】
したがって、上記実施形態においては、画像形成装置１０が白黒画像を印刷した後にカラー画像を印刷する場合、制御ユニット６６は、印刷指示と画像データを受け入れると、現像装置２８Ｙ、２８Ｍ、２８Ｃに収容されたトナーの帯電量と現像装置２８Ｂに収容されたトナーの帯電量とに差が生じていても、現像装置２８Ｙ、２８Ｍ、２８Ｃの第１の攪拌搬送部材８８及び第２の攪拌搬送部材９０を所定期間回転させることによって帯電量の差をなくすことなく、即ち待ち時間なく、画像形成部１４に画像形成を開始させる。
【００７３】
また、画像形成装置１０は、現像装置２８Ｙ、２８Ｍ、２８Ｃに収容されたトナーの帯電量と現像装置２８Ｂに収容されたトナーの帯電量とに差が生じていている場合、さらに、転写装置５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｂ及び現像ロール８４Ｙ、８５Ｍ、８４Ｃ、８４Ｂに印加される電圧を電圧制御部１４８が所定期間個別に制御することにより、画像の濃度を調整するようにされてもよい。
【００７４】
図１０は、転写装置５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｂ及び現像ロール８４Ｙ、８５Ｍ、８４Ｃ、８４Ｂに印加される電圧を電圧制御部１４８が所定期間個別に制御した結果を例示する図表である。
例えば、現像装置２８Ｂが連続駆動されていた場合には、連続駆動していたＫ（黒）色の現像電圧を通常の−３００Ｖから−３５０Ｖに変えて、Ｋ（黒）色の転写電圧を通常の１２００Ｖから１１００Ｖに変える。つまり、連続駆動していたＫ色の現像電圧の大きさ（マイナス電圧）を大きくし、Ｋ色の現像量を他の色より増加させる。そして、Ｋ色の転写電圧を下げて、他の色がリトランスファーすることを低減する。ここで、Ｋ色のトナーの転写力は低下しているが、現像量が増加しているので転写量は変化していない。
【００７５】
さらに、画像形成装置１０は、現像装置２８Ｙ、２８Ｍ、２８Ｃの停止時及びカラー画像形成開始時などに、濃度制御プログラム１４０において用いる所定値、仮想補給量ｎ及びＴの値について、温度湿度センサ６７の検出結果に応じて、重み付けをするなどの変更をするようにされてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置の概要を示す側面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る画像形成装置の概要を示す構成図である。
【図３】現像装置の概要を示す側面から見た断面図である。
【図４】現像装置の概要を示す上方から見た断面図である。
【図５】画像形成装置がカラー印刷をするために、各色の感光体が搬送ベルトに圧接されている状態を示す画像形成装置の側面図である。
【図６】画像形成装置が白黒印刷をするために、黒のトナー像を保持する感光体のみが搬送ベルトに圧接されている状態を示す画像形成装置の側面図である。
【図７】画像形成装置が記録媒体に画像を形成するプログラムと並列に、制御ユニットが実行する濃度制御プログラムの構成を示すプログラム構成図である。
【図８】比較カウンタがそれぞれ色ごとのページ印刷数を計数する処理（Ｓ１０）を示すフローチャートである。
【図９】第１の攪拌搬送部材及び第２の攪拌搬送部材の回転量が異なる複数の現像室の帯電量が異なる現像剤を用いても、画質及び生産性が低下することを防止ように、制御ユニットが濃度制御プログラムを実行することにより行う処理（Ｓ２０）を示すフローチャートである。
【図１０】転写装置及び現像ロールに印加される電圧を電圧制御部が所定期間個別に制御した結果を例示する図表である。
【符号の説明】
【００７７】
１０ 画像形成装置
１４ 画像形成部
２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｂ 感光体
２６Ｙ、２６Ｍ、２６Ｃ、２６Ｂ 光書き込み装置
２８Ｙ、２８Ｍ、２８Ｃ、２８Ｂ 現像装置
４６ 搬送ベルト
５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｂ 転写装置
６６ 制御ユニット
６７ 温度湿度センサ
７４ ＣＰＵ
８０ 現像装置本体
８２ 現像剤収容空間
８４ 現像ロール
８６ 現像室
８８ 第１の攪拌搬送部材
９０ 第２の攪拌搬送部材
９２ 第１の仕切り壁
１０８ ディスペンス室
１１０ ディスペンス部材
１２０ 支持部材
１２２ 手前側支持板
１２８ カム
１３０ 軸
１３２ 駆動源
１４０ 濃度制御プログラム
１４２ 印刷制御部
１４４ 期間検知部
１４６ 差分判定部
１４８ 電圧制御部
１５０ 駆動制御部
１５２ 設定部
１５４ 補給時機制御部
１５６ 補給量演算部
１５８ 必要トナー量算出部
１６０ 補給量判定部
１６２ 過剰残分演算部
１６４ トナー補給量制御部
１６６Ｙ、１６６Ｍ、１６６Ｃ、１６６Ｂ 比較カウンタ
１６８ 差分演算部
１７０ 制御期限カウンタ
１７２ 期限判定部
【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】
特許文献１は、現像器が作動して現像剤が攪拌され始めたとき、現像器の作動終了後から電源オン時を含む作動開始までの時間が所定時間以上であれば、一定時間の間トナー補給部によるトナー補給を禁止し、過剰のトナー供給を防止する画像形成装置を開示する。また、特許文献２は、モノカラーモードのキャリブレーションの実行間隔がフルカラーモードのキャリブレーションの実行間隔より長くなるように、キャリブレーション実行タイミングを設定した多色画像形成装置を開示する。また、特許文献３は、現像休止状態からの起動時に、現像ローラ及び像担持体を駆動させずに攪拌ローラを駆動させて現像剤のトナーを帯電させる前攪拌工程を行い、その後に現像工程を行う画像形成装置を開示する。
【０００３】
【特許文献１】特開平９−６１２０号公報
【特許文献２】特開２００６−２０１４５７号公報
【特許文献３】特許第３７７４１２３号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、複数の現像室に収容されて帯電量が異なる現像剤を用いても、画質及び生産性が低下することを防止して画像を形成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】
【０００５】
上記目的を達成するため、請求項１に係る本発明は、複数の像保持体と、前記複数の像保持体に静電潜像を書き込む光書込み手段と、現像剤を収容する複数の現像室と、前記複数の現像室が収容する現像剤により、前記複数の像保持体に書き込まれた静電潜像を可視化する複数の現像部材と、前記複数の現像部材が静電潜像を可視化する場合に、前記複数の現像室に収容された現像剤を攪拌しつつ搬送することにより、前記複数の現像部材に現像剤を供給する複数の現像剤供給部材と、前記現像剤供給部材の少なくともいずれかが現像剤を攪拌しつつ搬送し、前記現像剤供給部材のその他の少なくともいずれかが停止している期間を検知する期間検知手段と、前記期間検知手段が検知した期間が所定期間に達したか否かを判定する判定手段と、前記複数の現像室に現像剤を個別に補給する現像剤補給手段と、前記判定手段の判定結果に基づいて、前記現像剤補給手段が現像剤の補給を個別に開始する時機を制御する補給時機制御手段とを有する画像形成装置である。
【０００６】
請求項２に係る本発明は、前記複数の現像部材が可視化した現像剤像を転写する複数の転写部材と、前記複数の転写部材及び前記複数の現像部材に電圧を印加する電源部と、前記判定手段の判定結果に基づいて、前記電源部が前記複数の転写部材及び前記複数の現像部材に印加する電圧を個別に制御する電圧制御手段とをさらに有する請求項１記載の画像形成装置である。
【０００７】
請求項３に係る本発明は、前記期間検知手段が検知した期間が所定期間に達したと前記判定手段が判定した場合に、停止していなかった前記現像剤供給部材が現像剤を供給する前記現像部材に印加する電圧の大きさが増大し、現像剤を供給していた前記現像剤供給部材から供給された現像剤により可視化された現像剤像を転写する前記転写部材に印加する電圧の大きさが減少するように、前記電圧制御手段は、前記電源部を制御する請求項２記載の画像形成装置である。
【０００８】
請求項４に係る本発明は、前記複数の現像剤供給部材を駆動する複数の駆動部をさらに有し、前記期間検知手段は、前記複数の駆動部の駆動時間を検知することにより、前記期間を検知する請求項１乃至３いずれか記載の画像形成装置である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、複数の現像室に収容されて帯電量が異なる現像剤を用いても、画質及び生産性が低下することを防止して画像を形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
次に本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１及び図２において、本発明の実施形態に係る画像形成装置１０の概要が示されている。画像形成装置１０は、画像形成装置本体１２を有し、この画像形成装置本体１２内に画像形成部１４と、画像形成部１４に用紙などの記録媒体を供給する記録媒体供給装置５４と、電源ユニット１６などが配設されている。また、画像形成装置本体１２の上部に画像形成がなされた記録媒体が排出される記録媒体排出部１５が設けられている。
【００１１】
画像形成部１４は、カラー画像を形成する電子写真方式のもので、イエローの現像剤を用いてイエロー画像を形成する画像形成部１８Ｙと、マゼンダの現像剤を用いてマゼンダ画像を形成する画像形成部１８Ｍと、シアンの現像剤を用いてシアン画像を形成する画像形成部１８Ｃと、ブラックの現像剤を用いてブラック画像を形成する画像形成部１８Ｂとを有している。これらの画像形成部は、後述する搬送ベルト４６に沿って、記録媒体搬送方向上流である重力方向下方から順に、画像形成部１８Ｙ、画像形成部１８Ｍ、画像形成部１８Ｃ、画像形成部１８Ｂの順に配置されている。
【００１２】
画像形成部１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｂは、形成する画像の色が異なるものの同じ構成であるので、以下、特に番号にＹ、Ｍ、Ｃ、Ｂを付して説明する場合を除き、画像形成部１８として構成を説明する。画像形成部１８は、像保持体として用いられるドラム形状の感光体２２をそれぞれが有する。また、画像形成部１８は、感光体２２を一様に帯電する帯電ロールを備える帯電装置２４と、感光体２２に光を照射して静電潜像を書き込む光書き込み装置２６と、感光体２２に書き込まれた静電潜像をトナーで現像する現像装置２８と、感光体に形成されたトナー像を記録媒体に転写する転写装置５０と、転写装置による転写がなされた後に、感光体２２の表面に残留したトナー像を除去するクリーニング装置３０とをそれぞれが有している。光書き込み装置２６はレーザ露光装置からなり、画像データ又は後述するトナー排出パターン（所定画像データ）に応じてレーザ光を発し各感光体２２にそれぞれ静電潜像を書き込むようになっている。
【００１３】
画像形成部１８が有する部材のうち感光体２２、帯電装置２４、現像装置２８及びクリーニング装置３０は、交換ユニットとして用いられるプロセスカートリッジ３２として一体化され、画像形成装置本体１２に着脱自在に装着される。また、このプロセスカートリッジ３２には、現像装置２８に供給される現像剤（トナー）を収容するトナーカートリッジ３４と、クリーニング装置３０により除去された現像剤（廃トナー）を回収する廃トナーボトル３６とが、プロセスカートリッジ３２と一体に又は着脱自在に設けられている。
【００１４】
転写装置５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｂは、他の部材と共に転写ユニット４２として一体化され、画像形成装置本体１２から着脱することができるようになっている。転写ユニット４２は、転写装置５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｂと併せて、２つの支持ロール４４ａ、４４ｂと、搬送ベルト４６と、吸着ロール４８と、クリーニング装置４５とを有している。搬送ベルト４６は、無端帯状の搬送部材として用いられ、支持ロール４４ａ、４４ｂよって回転可能に支持されている。支持ロール４４ａ、４４ｂのいずれかは駆動ロールとして用いられ、例えばモータ等の駆動源（不図示）に連結されていて、駆動源からの駆動を受けて回転駆動し搬送ベルト４６を回転させる。吸着ロール４８は、記録媒体を搬送ベルト４６に電荷的に吸着させる静電吸着手段として用いられている。
【００１５】
クリーニング装置４５は、搬送ベルト４６の表面に付着したトナーを除去する除去手段として用いられ、例えばクリーニングブレード等からなる掻き落とし部材４７により、搬送ベルト４６の表面に残留する廃トナーの回収を実施又は中止するように、後述する制御ユニット６６により制御されている。また、クリーニング装置４５には、掻き落とし部材４７が掻き落としたトナー（廃トナー）の量を検出する廃トナー量検出部５１が設けられている。
【００１６】
搬送ベルト４６は、吸着ロール４８からの電荷注入を受けて帯電し、記録媒体を静電的に吸着した状態で搬送する。吸着ロール４８には、電源ユニット１６により電圧の印加がなされる。搬送ベルト４６が記録媒体を良好に搬送するものであれば、吸着ロール４８による搬送ベルト４６への電荷注入は必ずしも行う必要はない。
【００１７】
搬送ベルト４６により搬送中の記録媒体に、感光体２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｂに形成されたトナー像が、ぞれぞれの転写装置５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｂによって転写され、記録媒体にイエロー、マゼンダ、シアン、ブラックの４色のトナー像が重ねられたフルカラーのトナー像（カラー画像）が形成される。また、搬送ベルト４６により搬送中の記録媒体に、感光体２２Ｂに形成されたトナー像だけを転写することにより、ブラック単色の画像（白黒画像）が形成される。このように、画像形成装置１０は、フルカラーの画像（カラー印刷）とブラック単色の画像（白黒印刷）とを選択して形成することができるように構成されている。
【００１８】
また、画像形成装置本体１２内の上部には、記録媒体に転写されたトナー像を記録媒体へと定着させる定着装置５２が設けられている。定着装置５２は、加熱ロール５２ａと加圧ロール５２ｂとからなり、加熱ロール５２ａと加圧ロール５２ｂとの間を通過する記録媒体を過熱し加圧することで、記録媒体にトナー像を定着するようになっている。
【００１９】
また、画像形成装置本体１２内には、記録媒体供給装置５４から供給された記録媒体を記録媒体排出部１５まで搬送する搬送路６０が設けられていて、この搬送路６０に沿って、記録媒体搬送方向上流側から順に、レジストロール対６２、転写ユニット４２、定着装置５２及び排出ロール４０が配置されている。排出ロール４０は、定着装置５２から搬送された記録媒体を記録媒体排出部１５へと排出する。
【００２０】
また、画像形成装置１０は、制御ユニット６６、温度湿度センサ６７、表示装置及びキーボードなどを含むユーザインタフェース装置（ＵＩ装置）６８、ＨＤＤ・ＣＤ装置などの記憶装置７０及び通信装置７２などを有する。制御ユニット６６は、ＣＰＵ７４及びメモリ７６などを含み、画像形成装置１０を構成する各部を制御する。温度湿度センサ６７は、温度及び湿度（環境条件）を検出し、制御ユット６６に対して出力する。
つまり、画像形成装置１０は、コンピュータとしての機能を含み、記憶媒体７８又は通信装置７２を介して受け入れたプログラムを実行することにより、印刷などの処理を行う。
【００２１】
図３及び図４において、現像装置２８の詳細が示されている。
現像装置２８は、例えば二成分現像方式を採用したものである。現像装置２８は、現像装置本体８０を有し、この現像装置本体８０内は現像剤収容空間８２と現像ロール８４が配置された現像室８６とに分かれている。
【００２２】
現像剤収容空間８２にはトナーが収容されており、制御ユニット６６の制御によって動作する攪拌搬送部材（図示せず）により、現像剤収容空間８２から後述するディスペンス室１０８にトナーが供給されるようになっている。
【００２３】
現像室８６内には、非磁性のトナー及び磁性のキャリアからなる現像剤が収容されている。現像ロール８４は、一部が現像室８６から露出して感光体２２に対向するようにされており、現像装置本体８０の周壁に回転自在に支持されている。また、現像ロール８４は、現像剤中に含まれたキャリアを磁力で吸着し、該現像ロール８４表面に現像剤の磁気ブラシを形成し、キャリアに吸着したトナーを感光体２２と対向する現像領域へ搬送する。現像ロール８４が搬送するキャリアとトナーとからなる現像剤は、層厚規制部材８５によって磁気ブラシの層厚が規制されるようになっている。そして、感光体２２上に形成された静電潜像が、現像ロール８４表面に形成された現像剤の磁気ブラシによって可視化される。
【００２４】
第１の攪拌搬送部材８８及び第２の攪拌搬送部材９０は、現像ロール８４の軸方向に沿って該現像ロール８４の下方に配設されている。図４に示すように、第１の攪拌搬送部材８８及び第２の攪拌搬送部材９０は、それぞれ回転軸８８ａ、９０ａを備えており、該回転軸８８ａ、９０ａは現像装置本体８０の周壁にそれぞれ回転自在に支持されている。第１の攪拌搬送部材８８及び第２の攪拌搬送部材９０には、螺旋羽根８８ｂ、９０ｂが所定のピッチで螺旋状に巻き付けられて形成されている。第１の攪拌搬送部材８８及び第２の攪拌搬送部材９０がそれぞれ回転すると、螺旋羽根８８ｂ、９０ｂによって、現像室８６内に収容された現像剤が攪拌されながら第１の攪拌搬送部材８８及び第２の攪拌搬送部材９０の軸方向へ搬送されるようになっている。
【００２５】
ここで、第１の攪拌搬送部材８８は、現像室８６に収容された現像剤を攪拌しつつ現像ロール８４の長手方向に搬送することにより、現像ロール８４に現像剤を供給する。つまり、第１の攪拌搬送部材８８は、現像剤搬送方向の上流側Ａから下流側Ｂへ現像剤を攪拌しつつ搬送することにより、現像ロール８４に対して現像剤を供給する現像剤供給部材となっている。
【００２６】
第１の仕切り壁９２は、第１の攪拌搬送部材８８と第２の攪拌搬送部材９０との間に設けられており、この第１の仕切り壁９２によって現像室８６内は、第１の攪拌搬送部材８８が配設された第１の攪拌路９４と、第２の攪拌搬送部材９０が配設された第２の攪拌路９６との２つに分割されている。この第１の仕切り壁９２の長手方向の両端部には、接続口９８、１００が形成されており、これら接続口９８、１００によって第１の攪拌路９４と第２の攪拌路９６とが接続されている。したがって、現像室８６内の現像剤は、第１の攪拌搬送部材８８及び第２の攪拌搬送部材９０の回転によって、それぞれ第１の攪拌路９４及び第２の攪拌路９６内で攪拌されると共に互い違いの方向に搬送され、トナーがキャリアによって所定の極性に摩擦帯電されて第１の攪拌路９４と第２の攪拌路９６との間を循環するようになっている。
【００２７】
現像剤収容空間８２と現像室８６との間には、第２の仕切り壁１０２、第３の仕切り壁１０４及び第４の仕切り壁１０６が設けられている。第３の仕切り壁１０４は第２の仕切り壁１０２の下部から現像剤収容空間８２側へ延びるように形成され、現像装置本体８０の底部にトンネル状のディスペンス室１０８を形成している。ディスペンス室１０８内には、長手方向に沿ってトナーの攪拌搬送を行なうディスペンス部材１１０が設けられている。第３の仕切り壁１０４の長手方向の一方の端部近傍には、現像剤収容空間８２とディスペンス室１０８を接続する第１のトナー排出口１１２が形成されている。現像剤収容空間８２内に収容されたトナーは、図示しない攪拌搬送部材によって攪拌されると共に現像剤収容空間８２内を搬送され、第１のトナー排出口１１２からディスペンス室１０８に排出されるようになっている。
【００２８】
一方、第４の仕切り壁１０６の長手方向の他方の端部には、ディスペンス室１０８と現像室８６とを接続する第２のトナー排出口１１４が形成されている。ディスペンス室１０８内のトナーは、ディスペンス部材１１０によって該ディスペンス部材１１０の軸方向に搬送され、第２のトナー排出口１１４から現像室８６に供給されるようになっている。この第２のトナー排出口１１４は、下端部が現像室８６に収容されている現像剤の表面位置よりも下方に位置するように形成されている。これにより、第２のトナー排出口１１４の少なくとも一部が、現像室８６に収容された現像剤に埋もれた状態となっており、ディスペンス室１０８から現像室８６へ供給されたトナーが現像剤の中に潜り込み、現像室８６に収容された現像剤とトナーとが混合しやすくなっている。
【００２９】
ディスペンス部材１１０は、図４に示すように、回転軸１１０ａを備え、該回転軸１１０ａが現像装置本体８０の周壁に回転自在に支持されている。この回転軸１１０ａには螺旋羽根１１０ｂが所定のピッチで巻き付けられている。螺旋羽根１１０ｂは、回転軸１１０ａが所定の方向に回転することにより、トナーを第２のトナー排出口１１４に向けて搬送するように形成されている。
また、ディスペンス部材１１０は、制御ユニット６６の制御に応じて、第１の攪拌搬送部材８８が現像ロール８４に供給した現像剤量に応じて回転し、現像剤収容空間８２からディスペンス室１０８を介して現像室８６へ現像剤を補給する現像剤補給手段を構成する。
【００３０】
そして、画像形成装置１０は、画像密度が所定値以下の画像形成を記録媒体に連続して行う場合、現像室８６内の現像剤が長時間循環することによって感光体２２に対する現像剤の吸着性が悪くなり（劣化し）画像劣化を起こすことを防止するために、現像装置２８から劣化した現像剤を排出（トナー排出パターンを用いて強制現像）するようにされている。
【００３１】
なお、第１の攪拌搬送部材８８及び第２の攪拌搬送部材９０は、駆動部１１５により駆動されている。この駆動部１１５は、図７を用いて後述する駆動制御部１５０の制御に応じて、第１の攪拌搬送部材８８及び第２の攪拌搬送部材９０をトナーの色ごとにそれぞれ駆動するようにされている。また、ディスペンス部材１１０は、駆動部１１７により駆動されている。この駆動部１１７は、図７を用いて後述するトナー補給量制御部１６４の制御に応じて、ディスペンス部材１１０をトナーの色ごとにそれぞれ駆動するようにされている。
【００３２】
次に、感光体２２Ｂの搬送ベルト４６に対する接触、及び感光体２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃの搬送ベルト４６から離間について説明する。
図５は、画像形成装置がカラー印刷をするために、各色の感光体が搬送ベルトに圧接されている状態を示す画像形成装置の側面図である。図６は、画像形成装置が白黒印刷をするために、黒のトナー像を保持する感光体のみが搬送ベルトに圧接されている状態を示す画像形成装置の側面図である。
【００３３】
プロセスカートリッジ３２Ｂは支持部材１２０により画像形成装置本体１２に装着されている。支持部材１２０は画像形成装置本体１２に固定されていて、重力方向下方からプロセスカートリッジ３２Ｂを支持する。支持部材１２０に支持された状態で、プロセスカートリッジ３２Ｂは図示を省略する付勢手段によって搬送ベルト４６方向へと付勢され、感光体２２Ｂが搬送ベルト４６に当接している。
【００３４】
プロセスカートリッジ３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃは、手前側支持板１２２と奥側支持板（不図示）とにより画像形成装置本体１２に装着されている。手前側支持板１２２には、プロセスカートリッジ３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃの外形に合わせて切欠が形成されていている。奥側支持板は手前側支持板１２２と同形状であり、奥側支持板にもプロセスカートリッジ３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃの外形に合わせて切欠が形成されていている。そして、手前側支持板１２２及び奥側支持板に形成された切欠に、プロセスカートリッジ３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃがそれぞれ装着されている。手前側支持板１２２と奥側支持板とは図示を省略する連結部材によって連結されている。
【００３５】
手前側支持板１２２には、ガイド用の孔部１２４、１２４が形成されている。孔部１２４、１２４は長手方向が略水平な長孔であり、孔部１２４、１２４にはガイド用突起１２６、１２６が挿入されている。奥側支持板にも手前側支持板１２２と同様にガイド用の貫通孔が形成され、この貫通孔にもガイド用突起が挿入されている。ガイド用突起１２６、１２６は、画像形成装置本体１２に取り付けられている。以上のような構成により、手前側支持板１２２及び奥側支持板は、ガイド用突起１２６、１２６にガイドされて図５に示される位置と図６に示される位置との間で移動することができるように画像形成装置本体１２に取り付けられている。手前側支持板１２２等が図５に示される位置に配置された状態において、手前側支持板１２２等に支持されたプロセスカートリッジ３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃに装着された感光体２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃは、図示を省略する付勢手段により、それぞれが搬送ベルト４６方向に付勢され、搬送ベルト４６に当接する。
【００３６】
手前側支持板１２２の搬送ベルト４６と逆側位置には、手前側支持板１２２に接触するようにカム１２８が設けられている。カム１２８は、軸１３０を用いて画像形成装置本体１２に回動可能に取り付けられていて、軸１３０には、例えばモータからなる駆動源１３２が連結されている。カム１２８に対して、図示を省略する付勢手段によって手前側支持板１２２が押圧されている。よって、駆動源１３２からの駆動伝達を受けてカムが回転することでカム１２８が図５に示される状態となると、感光体２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃは搬送ベルト４６に当接する。また、カム１２８が図６に示された状態となると、感光体２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃは搬送ベルト４６から離間する。
【００３７】
以上のように、手前側支持板１２２、奥側支持板、ガイド用突起１２６、１２６、カム１２８、及び駆動源１３２は、感光体２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃを搬送ベルト４６に当接させ、搬送ベルト４６から離間させる。感光体２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃが搬送ベルト４６から離間すると、制御ユニット６６は、現像装置２８Ｙ、２８Ｍ、２８Ｃに対し、まず最初に、現像ロール８４Ｙ、８４Ｍ、８４Ｃ、第１の攪拌搬送部材８８Ｙ、８８Ｍ、８８Ｃ、第２の攪拌搬送部材９０Ｙ、９０Ｍ、９０Ｃ、及びディスペンス部材１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃが停止状態になるように制御する。また、制御ユニット６６は、まず最初に、後述するページ印刷データにおいて不要な色のトナーを収容する現像装置２８の現像ロール８４、第１の攪拌搬送部材８８、第２の攪拌搬送部材９０及びディスペンス部材１１０が個別に停止状態になるように制御してもよい。
【００３８】
次に、画像形成装置１０が記録媒体に画像を形成するプログラムと並列に実行する濃度制御プログラムについて説明する。
図７は、画像形成装置１０が記録媒体に画像を形成するプログラムと並列に、制御ユニット６６が実行する濃度制御プログラム１４０の構成を示すプログラム構成図である。図７に示すように、濃度制御プログラム１４０は、印刷制御部１４２、期間検知部１４４、差分判定部１４６、電圧制御部１４８、駆動制御部１５０、設定部１５２、補給時機制御部１５４、補給量演算部１５６、必要トナー量算出部１５８、補給量判定部１６０、過剰残分演算部１６２及びトナー補給量制御部１６４から構成される。
【００３９】
印刷制御部１４２は、印刷指示及び画像データを受け入れ、画像情報とページ数情報とを含むページ印刷データを生成し、期間検知部１４４、駆動制御部１５０、補給時機制御部１５４及び必要トナー量算出部１５８に対して出力する。
【００４０】
期間検知部１４４は、比較カウンタ１６６Ｙ、１６６Ｍ、１６６Ｃ、１６６Ｂ及び差分演算部１６８から構成される。比較カウンタ１６６Ｙ、１６６Ｍ、１６６Ｃ、１６６Ｂは、それぞれ印刷制御部１４２からページ印刷データを受け入れ、対応するトナーの色ごとに印刷ページ数をカウントし、差分演算部１６８に対して出力する。差分演算部１６８は、比較カウンタ１６６Ｙ、１６６Ｍ、１６６Ｃ、１６６Ｂそれぞれがカウントした色ごとの印刷ページ数の差を算出し、差分判定部１４６に対して出力する。
【００４１】
ここで、差分演算部１６８が算出する印刷ページ数の差は、所定速度のページ印刷において不要な色のトナー（例えば白黒印刷におけるカラーの各色トナー）を収容する現像装置２８の第１の攪拌搬送部材８８が停止状態にされるので、印刷に必要な色のトナーで画像を現像する現像装置２８の第１の攪拌搬送部材８８がトナーを攪拌しつつ搬送し、印刷に不要な色のトナーを収容する現像装置２８の第１の攪拌搬送部材８８が停止している期間（期間情報）に対応する。つまり、期間検知部１４４は、印刷に必要な色のトナーで画像を現像する現像装置２８の第１の攪拌搬送部材８８がトナーを攪拌しつつ搬送し、印刷に不要な色のトナーを収容する現像装置２８の第１の攪拌搬送部材８８が停止している期間を検出しているとみなされる。
なお、比較カウンタ１６６Ｙ、１６６Ｍ、１６６Ｃは、ページ印刷データがカラー画像又は白黒画像のいずれを含むかに応じて、１つの共通のカラー印刷ページ数（期間情報）をカウントするようにされてもよい。
また、期間検知部１４４は、後述する駆動制御部１５０が出力する各色の印刷ページ数相当の第１の攪拌搬送部材８８の駆動時間情報を受け入れて、色ごとの印刷ページ数の差を算出するようにされてもよい。
【００４２】
差分判定部１４６は、差分演算部１６８が算出した印刷ページ数の差（期間情報）が所定値（所定期間）に達したか否かを判定し、判定結果を電圧制御部１４８、駆動制御部１５０及び設定部１５２に対して出力する。
【００４３】
電圧制御部１４８は、差分判定部１４６から受け入れる判定結果に基づいて、電源ユニット１６が転写装置５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｂ及び現像ロール８４Ｙ、８５Ｍ、８４Ｃ、８４Ｂに印加する電圧を個別に制御する。
【００４４】
駆動制御部１５０は、印刷制御部１４２から受け入れるページ印刷データ、及び差分判定部１４６の判定結果に基づいて、第１の攪拌搬送部材８８及び第２の攪拌搬送部材９０をトナーの色ごとにそれぞれ駆動する。また、駆動制御部１５０は、印刷制御部１４２から受け入れる各色のページ印刷データに基づいて、印刷ページ数相当の第１の攪拌搬送部材８８の駆動時間情報を色ごとに期間検知部１４４に対して出力するようにされてもよい。
【００４５】
設定部１５２は、差分判定部１４６から受け入れる判定結果に基づいて、補給時機制御部１５４及び補給量演算部１５６に対する所定の設定を行う。例えば、設定部１５２は、補給時機制御部１５４の後述する制御期限カウンタ１７０に対して初期値（Ｔ＝５０）を設定し、補給量演算部１５６に対してトナーの仮想補給量（仮想過剰量）ｎの既定値を設定する。
【００４６】
ここで、トナーの仮想補給量（仮想過剰量）ｎについて説明する。
現像装置２８において、第１の攪拌搬送部材８８及び第２の攪拌搬送部材９０が所定期間停止したことによって現像室８６内のトナーの帯電量が基準に対して所定量低下した状態は、ディスペンス部材１１０が回転することによって現像室８６内にトナーが供給されて現像室８６内のトナーの帯電量が基準に対して所定量低下した状態と、略同じであるとみなすことができる。現像室８６内のトナーの帯電量が基準に対して所定量低下すると、いずれの場合にも、画像形成装置１０が記録媒体に形成する画像の濃度が所定濃度よりも上昇してしまう。つまり、第１の攪拌搬送部材８８及び第２の攪拌搬送部材９０が所定期間停止したことによって現像室８６内のトナーの帯電量が基準に対して所定量低下した状態は、ディスペンス部材１１０を回転させることなく、仮想的に所定量のトナーが現像室８６へ過剰に供給されたとみなすことができ、過剰に供給されたとみなしたトナーの量を仮想補給量（仮想過剰量）ｎとしている。
さらに、ディスペンス部材１１０が回転時間に比例するトナー量を現像室８６へ供給するようにされているので、仮想補給量ｎは、時間に比例する関数で示されるとみなすことができる。なお、仮想補給量ｎは、実験などにより予め定められた値である。
【００４７】
補給時機制御部１５４は、制御期限カウンタ１７０及び期限判定部１７２から構成される。制御期限カウンタ１７０は、印刷制御部１４２から受け入れるページ印刷データに応じて、所定速度で印刷されるページ印刷が１ページ終了するごとに、設定部１５２から受け入れたＴの初期値を１ずつ減算するダウンカウンタであり、カウント結果を期限判定部１７２に対して出力する。つまり、制御期限カウンタ１７０は、ページ印刷における所定印刷時間と印刷数に基づいて、時間を制御するための情報を生成している。
【００４８】
期限判定部１７２は、制御期限カウンタ１７０から受け入れたカウント結果が０（Ｔ＝０）であるか否かを判定し、Ｔ＝０でないと判定した場合には補給量演算部１５６に対して演算を行うように指示を出力し、Ｔ＝０であると判定した場合にはトナー補給量制御部１６４に対して仮想補給量ｎを０とする設定を行う。
このように、Ｔ＝０である場合（すなわちページ印刷における印刷数が既定値に達した場合）には、後述する過剰残分演算部１６２が算出する新たな仮想補給量ｎ（仮想補給量ｎの過剰残分：ｎ＝ｎ−Ｋ）が０でなくても、補給時機制御部１５４は、現像室８６に過剰に供給されたとみなされるトナーが無いとする。つまり、補給時機制御部１５４は、複数のディスペンス部材１１０が現像室８６へトナーの補給を個別に開始する時機をそれぞれ制御する補給時機制御手段の一部を構成する。
【００４９】
補給量演算部１５６は、期限判定部１７２から演算を行う指示を受けると、設定部１５２により設定された仮想補給量ｎの既定値と、後述する必要トナー量算出部１５８が算出するトナー量Ｋとを用いて、ディスペンス部材１１０が現像室８６に補給すべきトナー量（補給量：Ｋ−ｎ）を算出し、算出結果を補給量判定部１６０に対して出力する。ただし、補給量演算部１５６は、後述する過剰残分演算部１６２が算出した新たな仮想補給量ｎを受け入れた場合には、設定部１５２により設定された仮想補給量ｎに代えて、過剰残分演算部１６２から受け入れた仮想補給量ｎを用いて補給量を算出するようにされている。なお、トナー量Ｋは、例えばページ印刷データに応じて各色の画素数に基づくトナーの使用見込み量であり、ページ印刷に要する時間と、ページ印刷のために使用されるトナー量とをパラメータに含む時間の関数ともみなすことができる。
【００５０】
必要トナー量算出部１５８は、印刷制御部１４２から受け入れたページ印刷データに基づいて、記録媒体上に画像を形成するために必要なトナー量Ｋを算出し、算出結果を補給量演算部１５６に対して出力する。
【００５１】
補給量判定部１６０は、補給量演算部１５６から受け入れた補給量（Ｋ−ｎ）の値が０よりも小さいか否かを判定し、補給量の値が０よりも小さい場合には、現在の仮想補給量ｎとトナー量Ｋとに基づく新たな仮想補給量ｎ（仮想補給量ｎの過剰残分）を算出させるための情報を過剰残分演算部１６２に対して出力し、補給量の値が０以上である場合には、トナーが過剰に供給されたとみなされないので、ディスペンス部材１１０が今後に現像室８６に供給すべきトナーの補給量を算出させるための情報をトナー補給量制御部１６４に対して出力する。
【００５２】
過剰残分演算部１６２は、補給量判定部１６０から受け入れた情報に基づいて、新たな仮想補給量ｎ（仮想補給量ｎの過剰残分：ｎ＝ｎ−Ｋ）を算出し、算出結果を補給量演算部１５６に対して出力する。
【００５３】
トナー補給量制御部１６４は、補給量判定部１６０から受け入れた情報と、期限判定部１７２による設定とに応じて、今後に現像室８６に供給すべきトナーの補給量と、ディスペンス部材１１０が回転することにより現像室８６に供給されるトナーの補給量とが一致するように、ディスペンス部材１１０が所定時間の回転をするよう制御する。
【００５４】
次に、第１の攪拌搬送部材８８の回転量が異なる複数の現像室８６内の帯電量が異なる現像剤を用いても、画質及び生産性が低下することを防止ように、制御ユニット６６が行う処理について説明する。
図８は、比較カウンタ１６６Ｙ、１６６Ｍ、１６６Ｃ、１６６Ｂがそれぞれ色ごとのページ印刷数を計数する処理（Ｓ１０）を示すフローチャートである。
図９は、第１の攪拌搬送部材８８の回転量が異なる複数の現像室８６内の帯電量が異なる現像剤を用いても、画質及び生産性が低下することを防止ように、制御ユニット６６が濃度制御プログラム１４０を実行することにより行う処理（Ｓ２０）を示すフローチャートである。
ここで、画像形成装置１０は、記録媒体に画像を形成する場合、画像形成処理と並行して比較カウンタ１６６による色ごとのページ印刷数の計数を行い、計数結果に応じてディスペンス部材１１０の回転を制御するようにされている。
【００５５】
図８に示すように、ステップ１００（Ｓ１００）において、比較カウンタ１６６は、それぞれ印刷制御部１４２からページ印刷データを受け入れると、変数ｍを０（初期値）にする。
【００５６】
ステップ１０２（Ｓ１０２）において、比較カウンタ１６６は、画像形成部１４による１ページ分のページ印刷の実行を色ごとにそれぞれ確認する。
【００５７】
ステップ１０４（Ｓ１０４）において、比較カウンタ１６６は、変数ｍに１を加えて新たな変数ｍとする。つまり、変数ｍは、色ごとの印刷ページ数をそれぞれ示す。
【００５８】
ステップ１０６（Ｓ１０６）において、比較カウンタ１６６は、例えば印刷制御部１４２から受け入れたページ印刷データについて、ページ印刷の印刷ジョブが終了したか否かを判定し、終了していないと判定した場合にはＳ１０２の処理に進み、終了したと判定した場合にはＳ１０の処理を終了する。
【００５９】
図９に示すように、ステップ２００（Ｓ２００）において、制御ユニット６６は、差分演算部１６８が算出した印刷ページ数の差（比較カウンタ１６６の変数ｍの差）が所定値以上であるか否かを差分判定部１４６により判定し、所定値以上である場合にはＳ２０２の処理に進み、所定値未満である場合には処理を終了する。
【００６０】
ステップ２０２（Ｓ２０２）において、制御ユニット６６は、補給量演算部１５６に対してトナーの仮想補給量（仮想過剰量）ｎの既定値を設定部１５２によって設定する。
【００６１】
ステップ２０４（Ｓ２０４）において、制御ユニット６６は、制御期限カウンタ１７０に対して初期値（Ｔ＝５０）を設定部１５２によって設定する。
【００６２】
ステップ２０６（Ｓ２０６）において、制御ユニット６６は、記録媒体上に画像を形成するために必要なトナー量Ｋを必要トナー量算出部１５８によって算出する。
【００６３】
ステップ２０８（Ｓ２０８）において、制御ユニット６６は、制御期限カウンタ１７０から受け入れたカウント結果が０（Ｔ＝０）であるか否かを期限判定部１７２によって判定し、Ｔ＝０でないと判定した場合にはＳ２１０の処理に進み、Ｔ＝０であると判定した場合にはＳ２２２の処理に進む。
【００６４】
ステップ２１０（Ｓ２１０）において、制御ユニット６６は、ディスペンス部材１１０が現像室８６に補給すべきトナー量（補給量：Ｋ−ｎ）を補給量演算部１５６によって算出する。
【００６５】
ステップ２１２（Ｓ２１２）において、制御ユニット６６は、補給量演算部１５６により算出した補給量（Ｋ−ｎ）の値が０よりも小さいか否かを補給量判定部１６０によって判定し、補給量の値が０よりも小さい場合にはＳ２１４の処理に進み、補給量の値が０以上である場合にはＳ２２４の処理に進む。
【００６６】
ステップ２１４（Ｓ２１４）において、制御ユニット６６は、ディスペンス部材１１０を停止させる。
【００６７】
ステップ２１６（Ｓ２１６）において、制御ユニット６６は、新たな仮想補給量ｎ（仮想補給量ｎの過剰残分：ｎ＝ｎ−Ｋ）を過剰残分演算部１６２によって算出する。
【００６８】
ステップ２１８（Ｓ２１８）において、制御ユニット６６は、所定時間で印刷されるページ印刷が１ページ終了するごとに、Ｔの値を制御期限カウンタ１７０によって１ずつ減算する。
【００６９】
ステップ２２０（Ｓ２２０）において、制御ユニット６６は、印刷ジョブが終了したか否かを判定し、印刷ジョブが終了していない場合にはＳ２０６の処理に進み、印刷ジョブが終了した場合にはＳ２０の処理を終了する。
【００７０】
ステップ２２２（Ｓ２２２）において、制御ユニット６６は、トナー補給量制御部１６４に対して仮想補給量ｎを０とする設定を期限判定部１７２によって行う。
【００７１】
ステップ２２４（Ｓ２２４）において、制御ユニット６６は、補給量判定部１６０から受け入れた情報と、期限判定部１７２による設定とに応じて、今後に現像室８６に供給すべきトナーの補給量（Ｋ−ｎ）と、ディスペンス部材１１０が回転することにより現像室８６に供給されるトナーの補給量とが一致するように、トナー補給量制御部１６４によってディスペンス部材１１０が所定時間の回転をするよう制御する。
【００７２】
したがって、上記実施形態においては、画像形成装置１０が白黒画像を印刷した後にカラー画像を印刷する場合、制御ユニット６６は、印刷指示と画像データを受け入れると、現像装置２８Ｙ、２８Ｍ、２８Ｃに収容されたトナーの帯電量と現像装置２８Ｂに収容されたトナーの帯電量とに差が生じていても、現像装置２８Ｙ、２８Ｍ、２８Ｃの第１の攪拌搬送部材８８及び第２の攪拌搬送部材９０を所定期間回転させることによって帯電量の差をなくすことなく、即ち待ち時間なく、画像形成部１４に画像形成を開始させる。
【００７３】
また、画像形成装置１０は、現像装置２８Ｙ、２８Ｍ、２８Ｃに収容されたトナーの帯電量と現像装置２８Ｂに収容されたトナーの帯電量とに差が生じていている場合、さらに、転写装置５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｂ及び現像ロール８４Ｙ、８５Ｍ、８４Ｃ、８４Ｂに印加される電圧を電圧制御部１４８が所定期間個別に制御することにより、画像の濃度を調整するようにされてもよい。
【００７４】
図１０は、転写装置５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｂ及び現像ロール８４Ｙ、８５Ｍ、８４Ｃ、８４Ｂに印加される電圧を電圧制御部１４８が所定期間個別に制御した結果を例示する図表である。
例えば、現像装置２８Ｂが連続駆動されていた場合には、連続駆動していたＫ（黒）色の現像電圧を通常の−３００Ｖから−３５０Ｖに変えて、Ｋ（黒）色の転写電圧を通常の１２００Ｖから１１００Ｖに変える。つまり、連続駆動していたＫ色の現像電圧の大きさ（マイナス電圧）を大きくし、Ｋ色の現像量を他の色より増加させる。そして、Ｋ色の転写電圧を下げて、他の色がリトランスファーすることを低減する。ここで、Ｋ色のトナーの転写力は低下しているが、現像量が増加しているので転写量は変化していない。
【００７５】
さらに、画像形成装置１０は、現像装置２８Ｙ、２８Ｍ、２８Ｃの停止時及びカラー画像形成開始時などに、濃度制御プログラム１４０において用いる所定値、仮想補給量ｎ及びＴの値について、温度湿度センサ６７の検出結果に応じて、重み付けをするなどの変更をするようにされてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置の概要を示す側面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る画像形成装置の概要を示す構成図である。
【図３】現像装置の概要を示す側面から見た断面図である。
【図４】現像装置の概要を示す上方から見た断面図である。
【図５】画像形成装置がカラー印刷をするために、各色の感光体が搬送ベルトに圧接されている状態を示す画像形成装置の側面図である。
【図６】画像形成装置が白黒印刷をするために、黒のトナー像を保持する感光体のみが搬送ベルトに圧接されている状態を示す画像形成装置の側面図である。
【図７】画像形成装置が記録媒体に画像を形成するプログラムと並列に、制御ユニットが実行する濃度制御プログラムの構成を示すプログラム構成図である。
【図８】比較カウンタがそれぞれ色ごとのページ印刷数を計数する処理（Ｓ１０）を示すフローチャートである。
【図９】第１の攪拌搬送部材及び第２の攪拌搬送部材の回転量が異なる複数の現像室の帯電量が異なる現像剤を用いても、画質及び生産性が低下することを防止ように、制御ユニットが濃度制御プログラムを実行することにより行う処理（Ｓ２０）を示すフローチャートである。
【図１０】転写装置及び現像ロールに印加される電圧を電圧制御部が所定期間個別に制御した結果を例示する図表である。
【符号の説明】
【００７７】
１０ 画像形成装置
１４ 画像形成部
２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｂ 感光体
２６Ｙ、２６Ｍ、２６Ｃ、２６Ｂ 光書き込み装置
２８Ｙ、２８Ｍ、２８Ｃ、２８Ｂ 現像装置
４６ 搬送ベルト
５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｂ 転写装置
６６ 制御ユニット
６７ 温度湿度センサ
７４ ＣＰＵ
８０ 現像装置本体
８２ 現像剤収容空間
８４ 現像ロール
８６ 現像室
８８ 第１の攪拌搬送部材
９０ 第２の攪拌搬送部材
９２ 第１の仕切り壁
１０８ ディスペンス室
１１０ ディスペンス部材
１２０ 支持部材
１２２ 手前側支持板
１２８ カム
１３０ 軸
１３２ 駆動源
１４０ 濃度制御プログラム
１４２ 印刷制御部
１４４ 期間検知部
１４６ 差分判定部
１４８ 電圧制御部
１５０ 駆動制御部
１５２ 設定部
１５４ 補給時機制御部
１５６ 補給量演算部
１５８ 必要トナー量算出部
１６０ 補給量判定部
１６２ 過剰残分演算部
１６４ トナー補給量制御部
１６６Ｙ、１６６Ｍ、１６６Ｃ、１６６Ｂ 比較カウンタ
１６８ 差分演算部
１７０ 制御期限カウンタ
１７２ 期限判定部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の像保持体と、
前記複数の像保持体に静電潜像を書き込む光書込み手段と、
現像剤を収容する複数の現像室と、
前記複数の現像室が収容する現像剤により、前記複数の像保持体に書き込まれた静電潜像を可視化する複数の現像部材と、
前記複数の現像部材が静電潜像を可視化する場合に、前記複数の現像室に収容された現像剤を攪拌しつつ搬送することにより、前記複数の現像部材に現像剤を供給する複数の現像剤供給部材と、
前記現像剤供給部材の少なくともいずれかが現像剤を攪拌しつつ搬送し、前記現像剤供給部材のその他の少なくともいずれかが停止している期間を検知する期間検知手段と、
前記期間検知手段が検知した期間が所定期間に達したか否かを判定する判定手段と、
前記複数の現像室に現像剤を個別に補給する現像剤補給手段と、
前記判定手段の判定結果に基づいて、前記現像剤補給手段が現像剤の補給を個別に開始する時機を制御する補給時機制御手段と
を有する画像形成装置。
【請求項２】
前記複数の現像部材が可視化した現像剤像を転写する複数の転写部材と、前記複数の転写部材及び前記複数の現像部材に電圧を印加する電源部と、前記判定手段の判定結果に基づいて、前記電源部が前記複数の転写部材及び前記複数の現像部材に印加する電圧を個別に制御する電圧制御手段とをさらに有する請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記期間検知手段が検知した期間が所定期間に達したと前記判定手段が判定した場合に、停止していなかった前記現像剤供給部材が現像剤を供給する前記現像部材に印加する電圧の大きさが増大し、現像剤を供給していた前記現像剤供給部材から供給された現像剤により可視化された現像剤像を転写する前記転写部材に印加する電圧の大きさが減少するように、前記電圧制御手段は、前記電源部を制御する請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記複数の現像剤供給部材を駆動する複数の駆動部をさらに有し、前記期間検知手段は、前記複数の駆動部の駆動時間を検知することにより、前記期間を検知する請求項１乃至３いずれか記載の画像形成装置。
【請求項１】
複数の像保持体と、
前記複数の像保持体に静電潜像を書き込む光書込み手段と、
現像剤を収容する複数の現像室と、
前記複数の現像室が収容する現像剤により、前記複数の像保持体に書き込まれた静電潜像を可視化する複数の現像部材と、
前記複数の現像部材が静電潜像を可視化する場合に、前記複数の現像室に収容された現像剤を攪拌しつつ搬送することにより、前記複数の現像部材に現像剤を供給する複数の現像剤供給部材と、
前記現像剤供給部材の少なくともいずれかが現像剤を攪拌しつつ搬送し、前記現像剤供給部材のその他の少なくともいずれかが停止している期間を検知する期間検知手段と、
前記期間検知手段が検知した期間が所定期間に達したか否かを判定する判定手段と、
前記複数の現像室に現像剤を個別に補給する現像剤補給手段と、
前記判定手段の判定結果に基づいて、前記現像剤補給手段が現像剤の補給を個別に開始する時機を制御する補給時機制御手段と
を有する画像形成装置。
【請求項２】
前記複数の現像部材が可視化した現像剤像を転写する複数の転写部材と、前記複数の転写部材及び前記複数の現像部材に電圧を印加する電源部と、前記判定手段の判定結果に基づいて、前記電源部が前記複数の転写部材及び前記複数の現像部材に印加する電圧を個別に制御する電圧制御手段とをさらに有する請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記期間検知手段が検知した期間が所定期間に達したと前記判定手段が判定した場合に、停止していなかった前記現像剤供給部材が現像剤を供給する前記現像部材に印加する電圧の大きさが増大し、現像剤を供給していた前記現像剤供給部材から供給された現像剤により可視化された現像剤像を転写する前記転写部材に印加する電圧の大きさが減少するように、前記電圧制御手段は、前記電源部を制御する請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記複数の現像剤供給部材を駆動する複数の駆動部をさらに有し、前記期間検知手段は、前記複数の駆動部の駆動時間を検知することにより、前記期間を検知する請求項１乃至３いずれか記載の画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００９−１４５６４２（Ｐ２００９−１４５６４２Ａ）
【公開日】平成２１年７月２日（２００９．７．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３２２９２３（Ｐ２００７−３２２９２３）
【出願日】平成１９年１２月１４日（２００７．１２．１４）
【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２１年７月２日（２００９．７．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１２月１４日（２００７．１２．１４）
【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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