JP2011227367A - 現像装置、画像形成装置及びトナー補給方法 - Google Patents

Abstract

【課題】低印字率から高印字率の画像形成動作に移り変わった場合であっても、現像装置内におけるトナー濃度の不均一を抑制する。
【解決手段】トナー収容室とトナー収容室内のトナー濃度の高低に応じてトナー供給速度を設定するトナー供給速度設定部とトナー供給速度設定部により設定されたトナー供給速度でトナー収容室にトナーを供給し、トナー収容室内のトナー濃度を予め設定された設定濃度に調節するトナー補給制御部と感光体表面にトナー収容室に収容されているトナーを供給してトナー画像を形成する現像ローラとを備え、トナー供給速度設定部は、トナー画像の印字率が予め定められた傾き以上の傾きで増加している場合に、トナー収容室内のトナー濃度に応じて設定したトナー供給速度から前記トナー濃度毎に予め定められた補正速度を減じた速度をトナー供給速度として設定する現像装置。
【選択図】図８

Description

本発明は、例えば複写機、プリンタ、ファクシミリ等、電子写真方式によりトナー画像を形成する現像装置において、当該現像装置に備えられたトナー収容室内のトナー濃度を調整する技術に関する。

近年、画像形成装置の高速化が進む中で、トナーの色に対応した複数の感光体を用いて、転写部材の送りに同期させてカラー画像を形成し、転写部材上で色重ねを行うタンデム方式が注目されている。

このような画像形成装置において、静電潜像の現像に用いる現像剤としては、磁性キャリアとトナーとから成る二成分系現像剤が広く使用されており、二成分現像剤を磁気ブラシロール上に保持して混合することでトナーを帯電させ、そのトナーのみを現像ロール上に均一に薄層形成し、ドラム表面に形成されている静電潜像の現像が行われる。

上記のような現像装置では、キャリアとトナーとから成る二成分系現像剤を収容する収容容器内に、現像剤を攪拌するパドルや、現像剤を攪拌しながら搬送するスパイラルなどの攪拌送り部材が設けられており、これにより、トナーとキャリアとの均一混合およびトナーの摩擦帯電が十分に行われる。

ところで、現在では、コンパクトな画像形成装置が望まれており、これに伴って、現像装置もコンパクトなものが望まれ、現像剤を収容する収容室の容量が少なくなってきている。このように収容室の容量が減少すると、画像出力に伴うトナー消費を補うためにトナー補給を頻繁に行う必要が生じる。したがって、高印字率の画像を出力する場合には、画像出力で消費するトナー量は極めて多量となり、トナー補給が間に合わなくなる虞があった。

そこで、下記特許文献１では、収容室内のトナー濃度が予め設定された設定濃度以下になると、収容室内のトナー濃度が低くなるにつれて高くなり、収容室内のトナー濃度が高まるにつれて低くなるトナーレベルに応じたトナー供給速度で収容室にトナーを供給するとともに、搬送機構によって転写部へ搬送される記録紙と次に搬送される記録紙との間隔である紙間時間を印字率の増大に応じて増大させ、一方、紙間時間を印字率の減少に応じて減少させることにより、トナー補給が間に合わなくなる虞を低減する画像形成装置が提案されている。

特開２００８−２０６９６号公報

しかしながら、上記特許文献１では、低印字率の画像形成動作から高印字率の画像形成動作に移り変わった場合に、当該高印字率の画像形成動作によって収容室内のトナーが大量に消費され、収容室内のトナー濃度が予め設定された設定濃度以下に大幅に低下すると、トナーレベルに応じて上昇したトナー供給速度で大量のトナーが収容室内に勢いよく供給される。

このため、低印字率の画像の形成時に帯電されたまま収容室内に余分に溜まっている劣化したトナーと、当該補給される大量のトナーとが急激に混ざり合って収容室内のトナー濃度が不均一になり、濃度ムラやカブリ現象を発生させる虞があった。

そこで、本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、低印字率の画像形成動作から高印字率の画像形成動作に移り変わった場合であっても、現像装置内におけるトナー濃度の不均一を抑制することができる現像装置、画像形成装置及びトナー補給方法を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、トナーを収容するトナー収容室と、
前記トナー収容室内のトナー濃度の高低に応じて、前記トナー収容室にトナーを供給する速度であるトナー供給速度を設定するトナー供給速度設定部と、
前記トナー供給速度設定部により設定された前記トナー供給速度で前記トナー収容室にトナーを供給し、前記トナー収容室内のトナー濃度を予め設定された設定濃度に調節するトナー補給制御部と、
感光体表面の潜像に前記トナー収容室に収容されているトナーを供給してトナー画像を形成する現像ローラと、
を備え、
前記トナー供給速度設定部は、前記トナー画像の印字率が予め定められた傾き以上の傾きで増加している場合に、前記トナー収容室内のトナー濃度に応じて設定した前記トナー供給速度から前記トナー濃度毎に予め定められた補正速度を減じた速度を、前記トナー供給速度として設定する現像装置である。

また、請求項５に記載の発明は、トナーを収容するトナー収容室と、感光体表面の潜像に前記トナー収容室に収容されているトナーを供給してトナー画像を形成する現像ローラと、を備えた現像装置のトナー補給方法であって、
前記トナー収容室内のトナー濃度の高低に応じて、前記トナー収容室にトナーを供給する速度であるトナー供給速度を設定するトナー供給速度設定ステップと、
前記トナー供給速度設定ステップにより設定された前記トナー供給速度で前記トナー収容室にトナーを供給し、前記トナー収容室内のトナー濃度を予め設定された設定濃度に調節するトナー補給制御ステップと、
を備え、
さらに、前記トナー供給速度設定ステップは、前記トナー画像の印字率が予め定められた傾き以上の傾きで増加している場合に、前記トナー収容室内のトナー濃度に応じて設定した前記トナー供給速度から前記トナー濃度毎に予め定められた補正速度を減じた速度を、前記トナー供給速度として設定するトナー補給方法である。

高印字率の画像形成動作に移り変わることが連続して行われる場合、トナー収容室内に余分に溜まっている劣化したトナーと補給される大量のトナーが急激に混ざり合うことが連続して行われるため、収容室内のトナー濃度が不均一になって濃度ムラやカブリ現象が発生する機会が次第に高まる。

そこで、これらの発明では、トナー供給速度設定部（トナー供給速度設定ステップ）により、高印字率の画像形成動作の後に低印字率の画像形成動作が行われているかもしれないが、上記のように高印字率の画像形成動作が連続して行われる傾向にあることが、トナー画像の印字率が予め定められた傾き以上の傾きで増加していることによって判断され、当該判断がなされると、トナー収容室内のトナー濃度に応じて設定したトナー供給速度から当該トナー濃度毎に予め定められた補正速度を減じた速度でトナー収容室内にトナーが補給される。

このため、上記のように高印字率の画像形成動作が連続して行われる傾向にある場合に、トナー収容室内のトナー濃度毎に応じて設定したトナー供給速度から当該トナー濃度毎に予め定められた補正速度を減じない場合に比して、トナー収容室内に余分に溜まっている劣化したトナーと補給される大量のトナーが急激に混ざり合うことが軽減され、収容室内のトナー濃度が不均一になって濃度ムラやカブリ現象が発生する機会が軽減されるようになる。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の現像装置であって、予め定められた所定期間毎に、当該所定期間内に形成された前記トナー画像の印字率の平均値である平均印字率を算出する平均印字率算出部と、
前記平均印字率算出部で算出された平均印字率を算出順に記憶する平均印字率記憶部と、をさらに備え、
前記トナー供給速度設定部は、直近から予め定められた複数回分の連続する平均印字率を前記平均印字率記憶部から取得して、当該取得した前記予め定められた複数回分の平均印字率のうち連続する二つの平均印字率の差分の全てが予め定められた閾値以上である場合に、前記トナー収容室内のトナー濃度に応じて設定した前記トナー供給速度から前記トナー濃度毎に予め定められた補正速度を減じた速度を、前記トナー供給速度として設定する。

また、請求項６に記載の発明は、請求項５に記載のトナー補給方法であって、予め定められた所定期間毎に、当該所定期間内に形成された前記トナー画像の印字率の平均値である平均印字率を算出する平均印字率算出ステップをさらに備え、
前記トナー供給速度設定ステップは、前記平均印字率算出ステップにより算出された、直近から予め定められた複数回分の連続する平均印字率のうち連続する二つの平均印字率の差分の全てが予め定められた閾値以上である場合に、前記トナー収容室内のトナー濃度に応じて設定した前記トナー供給速度から前記トナー濃度毎に予め定められた補正速度を減じた速度を、前記トナー供給速度として設定する。

これらの発明では、トナー供給速度設定部（トナー供給速度設定ステップ）により、上記のように高印字率の画像形成動作に移り変わることが連続して行われることが、平均印字率算出部（平均印字率算出ステップ）により算出された、直近から複数回分の連続する平均印字率のうち連続する二つの平均印字率の差分の全てが予め定められた閾値以上を示すことによって判断され、当該判断がなされると、トナー収容室内のトナー濃度に応じて設定したトナー供給速度から当該トナー濃度毎に予め定められた補正速度を減じた速度でトナー収容室内にトナーが補給される。

このため、上記のように高印字率の画像形成動作に移り変わることが連続して行われる場合に、トナー収容室内のトナー濃度毎に応じて設定したトナー供給速度から当該トナー濃度毎に予め定められた補正速度を減じない場合に比して、トナー収容室内に余分に溜まっている劣化したトナーと補給される大量のトナーが急激に混ざり合うことが軽減され、収容室内のトナー濃度が不均一になって濃度ムラやカブリ現象が発生する機会が軽減されるようになる。

一方、高印字率の画像形成動作が行われた後に低印字率の画像形成動作が行われた場合、当該低印字率の画像形成動作によって帯電されたままトナー収容室内に余分に溜まっている劣化したトナーが消費される。また、当該低印字率の画像形成動作によって消費されるトナー量は少量であるため、たとえトナー収容室内のトナー濃度が予め設定された設定濃度以下になった場合であっても、補給するトナー量は少量となる。つまり、この場合、帯電されたままトナー収容室内に余分に溜まっている劣化したトナーと補給されたトナーとが混ざり合うことによってトナー収容室内のトナー濃度が不均一になることが軽減され、濃度ムラやカブリ現象が発生する機会が軽減されている。

そこで、これらの発明では、トナー供給速度設定部（トナー供給速度設定ステップ）により、上記のように高印字率と低印字率のトナー画像の形成動作が交互に行われることが、平均印字率算出部（平均印字率算出ステップ）により算出された、直近から複数回分の連続する平均印字率のうち連続する二つの平均印字率の差分の全てが予め定められた閾値以上を示さないことによって判断され、当該判断がなされると、トナー収容室内のトナー濃度に応じて設定したトナー供給速度から当該トナー濃度毎に予め定められた補正速度を減じることなく、トナー収容室内のトナー濃度に応じて設定したトナー供給速度でトナー収容室内にトナーが補給される。

このため、上記のように高印字率と低印字率のトナー画像の形成動作が交互に行われる場合に、トナー収容室内のトナー濃度毎に応じて設定したトナー供給速度から当該トナー濃度毎に予め定められた補正速度を減じる場合に比して、速やかにトナー収容室にトナーが補給されるようになる。

また、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の現像装置を備えている画像形成装置である。

この発明では、画像形成装置において、請求項１または２に記載の発明における効果を奏することができる。

また、請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の現像装置であって、記録紙を収容する紙収容部と、
前記現像装置により前記感光体表面に形成されたトナー画像を記録紙に転写する転写部と、
前記紙収容部に収容された記録紙を前記転写部へ搬送する搬送機構と、
前記搬送機構によって前記転写部へ搬送される記録紙と次の記録紙との間隔である紙間時間を前記トナー画像における印字率の増大方向に対して増大させ、当該印字率の減少方向の変化に対して減少させる紙間設定部と、
を備えている。

この発明では、感光体表面に形成されたトナー画像が転写部によって、紙収容部から搬送機構によって搬送されてきた記録紙にトナー画像が転写されて画像形成が行われ、紙間設定部によって、転写部へ搬送される記録紙と次の記録紙との間隔である紙間時間が、トナー画像における印字率の増大に応じて増大され、当該印字率の減少に応じて減少される。

つまり、印字率が増大した場合に紙間時間が増大され、トナー補給制御部がトナー収容室内にトナーを補給してトナー濃度を調節するための時間が増大されるため、トナー収容室へのトナー補給が間に合わなくなる虞を低減することができる。また、印字率が減少し、トナー補給制御部がトナー収容室内へのトナー補給量を増大させる必要がない場合には、紙間時間が減少されることにより、単位時間あたりの画像形成枚数の減少を低減することができる。

本発明によれば、低印字率の画像形成動作から高印字率の画像形成動作に移り変わった場合であっても、現像装置内におけるトナー濃度の不均一を抑制することができる現像装置、画像形成装置及びトナー補給方法を提供することが可能になる。

本発明の一実施形態に係るカラープリンタ装置の概略構成図。 図１に示すカラープリンタ装置の電気的構成の一例を示すブロック図。 現像装置の構成の一例を示す説明図。 トナー供給速度の一例を示す説明図。 拡大時間テーブルの一例を示す説明図。 トナー補給動作の一例を示す説明図。 プリンタ装置の画像形成動作の一例を示すフローチャート。 トナー供給速度設定ステップの一例を示すフローチャート。

以下、本発明に係る実施形態を図面に基づいて説明する。尚、各図において同一の符号を付した構成は、同一の構成であることを示し、その説明を省略する。

本発明に係る現像装置は、複写装置、プリンタ装置及びファクシミリ装置等の電子写真
方式の画像形成装置に適用することができるが、一例として、カラープリンタ装置に適用した場合について以下に説明する。

まず、画像形成装置の一例であるカラープリンタ装置について説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るカラープリンタ装置の概略構成図である。図２は、図１に示すカラープリンタ装置の電気的構成の一例を示すブロック図である。

図１に示すように、カラープリンタ装置ＣＰは、用紙貯留部１０（紙収容部）と、像形成部２０と、定着部３０と、排紙部４０と、搬送機構５０と、制御部６０と、通信インタフェース回路７０と、を備えている。

用紙貯留部１０、像形成部２０、定着部３０、搬送機構５０、制御部６０、及び通信インタフェース回路７０は、略箱形の装置本体１に内装され、排紙部４０は、装置本体１の頂部に設けられている。

用紙貯留部１０は、印刷処理に供する転写材の一例としての記録紙Ｐを貯留し、制御部６０の制御により記録紙Ｐを繰り出して給紙するものである。用紙貯留部１０には、所定数（本実施形態では１つ）の用紙カセット１１が装置本体１に対して挿脱自在に設けられている。

用紙カセット１１の上流端（図１においては、用紙カセット１１の左上方）には、用紙束から記録紙Ｐを１枚ずつ繰り出させるピックアップローラ１２が設けられている。このピックアップローラ１２の駆動によって用紙カセット１１から繰り出された記録紙Ｐは、搬送機構５０に給紙される。また、搬送機構５０には、記録紙Ｐを像形成部２０に供給するタイミングを調整する一対のレジストローラ５１が設けられている。

通信インタフェース回路７０は、コンピュータ等の外部機器にＬＡＮ（Local Area Network）７１等を介して接続され、外部機器との間で種々の信号を送受信するものであり、例えば、ネットワークインタフェース（１０／１００Ｂａｓｅ−ＴＸ）等が用いられる。

像形成部２０は、制御部６０による制御の下、コンピュータ等から通信インタフェース回路７０で受信した画像信号に基づき、用紙貯留部１０に貯留された用紙束から繰り出された１枚ずつの記録紙Ｐに対して画像の転写処理を施すものである。

像形成部２０は、トナー画像を形成する画像形成ユニット２１と、この画像形成ユニット２１で形成されたトナー画像を記録紙Ｐに転写する転写装置２７と、を備えている。

画像形成ユニット２１は、上流側（図１においては、紙面の右側）から下流側へ向けて順次に略水平方向に配設されたイエロー用ユニット２１Ｙ、マゼンダ用ユニット２１Ｍ、シアン用ユニット２１Ｃ及びブラック用ユニット２１Ｋと、これら各ユニットの下部位置に配設された露光ユニット２４と、を備えている。

これら各ユニット２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｋは、同様の構成であり、装置本体１内における各機器に対して所定の相対的な位置関係で位置決めされて装着されている。そこで、以下では、総称する場合には添え字を省略した参照符号で示し、個別の構成を指す場合には添え字を付した参照符号で示すものとする。

各ユニット２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｋは、それぞれ、本発明に係る感光体の一例としての感光体ドラム２２と、帯電器２３と、現像装置２５と、クリーニング装置２６と、を備えている。

感光体ドラム２２は、前後方向（図１においては、紙面と直交する方向）に延びるドラム軸回りに回転可能に設けられ、当該感光体ドラム２２の周面に沿うように当該感光体ドラム２２の直下位置から、当該感光体ドラム２２の回転方向である反時計方向に向けて、帯電器２３、現像装置２５及びクリーニング装置２６が配設されている。感光体ドラム２２は、周面に静電潜像及びこの静電潜像に従ったトナー画像（可視像）を形成させるためのものである。

帯電器２３は、ドラム軸回り反時計方向に回転している感光体ドラム２２の周面に一様な電荷を形成させるものであり、例えば、周面が感光体ドラム２２の周面と当接しながら従動回転しつつ当該感光体ドラム２２へ電荷を付与する帯電ローラを備えて構成されている。

現像装置２５は、感光体ドラム２２の周面にトナーを供給することによって周面の静電潜像が形成された部分にトナーを付着させ、これによって感光体ドラム２２の周面にトナー画像を形成するものである。

本実施形態では、カラー画像を形成すべく、イエロー用ユニット２１Ｙの現像装置２５Ｙには、イエロー（Ｙ）のトナーが収容され、マゼンダ用ユニット２１Ｍの現像装置２５Ｍには、マゼンダ（Ｍ）のトナーが収容され、シアン用ユニット２１Ｃの現像装置２５Ｃには、シアン（Ｃ）のトナーが収容され、そして、ブラック用ユニット２１Ｋブラックの現像装置２５Ｋには、ブラック（Ｋ）のトナーが収容されている。

さらに、現像装置２５について詳述する。図３は、現像装置２５の構成の一例を示す説明図であり、図３（Ａ）は、図３（Ｂ）におけるＡＡ線における現像装置の側面断面図、図３（Ｂ）は、現像装置の構成を示す平面断面図である。尚、図３（Ｂ）では、収容室及び撹拌機の構成を分かり易くするために、便宜上マグネットローラが省略されている。

図３に示すように、現像装置２５は、現像ローラ２５１、マグネットローラ２５２、ドクターブレード２５３、撹拌機２５４及びトナー濃度センサ２５５を備えている。

これら現像ローラ２５１、マグネットローラ２５２、ドクターブレード２５３、撹拌機２５４及びトナー濃度センサ２５５は、２成分現像剤であるトナー及びキャリアを収容する収容室Ｒを下部に備える現像装置筐体２５０に内装されている。つまり、収容室Ｒは、本発明に係るトナー収容室の一例を示している。

収容室Ｒは、長尺方向に延びる区画壁Ｗ１によってそれぞれ区画され並設される第１及び第２収容室Ｒ１、Ｒ２を備えており、区画壁Ｗ１の両端部で第１及び第２収容室Ｒ１、Ｒ２が連通されている。

収容室Ｒの一方端上方には、２点鎖線の仮想線で示すように、図略のトナーホッパから収容室Ｒへトナーを補給するためのトナー補給開口２５６が開口されている。

収容室Ｒには、トナーホッパから補給されたトナーと第１及び第２撹拌機２５４１、２５４２で撹拌されるトナーとを隔てるために、第２収容室におけるトナー補給開口２５６の直下部分と他の部分とを区画する区画壁Ｗ２がさらに第２収容室Ｒ２に設けられている。

また、このトナー補給開口２５６とトナーホッパとの間には、トナーホッパからトナー補給開口２５６へトナーを搬送する図略のトナー搬送ローラが配設されている。このトナー搬送ローラは、制御部６０によって制御される図略のトナーモータによって回転駆動される。

このトナー搬送ローラの回転によってトナーホッパからトナー補給開口２５６へトナーが搬送され、トナー搬送ローラの回転速度によってトナーホッパからトナー補給開口２５６へ搬送される単位時間当たりのトナー量（トナー供給速度）が調整される。

撹拌機２５４は、トナーホッパから補給されたトナーを撹拌しつつマグネットローラ２５２へ搬送するものであり、第１及び第２収容室Ｒ１、Ｒ２にそれぞれ配設される第１及び第２撹拌機２５４１、２５４２を備えている。第１及び第２撹拌機２５４１、２５４２は、それぞれ、軸線方向に略全域においてスパイラル状（螺旋状）羽根が形成された回転軸を備えている。

トナー濃度センサ２５５は、収容室Ｒ内のトナーの濃度を測定するものであり、この測定結果の測定値（トナーレベル）を制御部６０へ出力する。

トナー濃度センサ２５５は、トナー補給開口２５６から所定距離離れた第１収容室Ｒ１の底部に配設されている。トナー濃度センサ２５５は、例えば、透磁率を測る透磁率センサを備えて構成され、トナー濃度に応じて変化する透磁率を測ることによってトナー濃度を測定するように構成されている。

トナー濃度センサ２５５のトナーレベルは、トナーが非磁性体である場合では、トナー濃度が低くなると高くなり、逆にトナー濃度が高くなると低くなる。また、トナー濃度センサ２５５のトナーレベルは、例えば１０ビットで表され、０〜１０２３の値で示されている。

マグネットローラ２５２は、収容室Ｒからトナーを磁力により汲み上げ、この汲み上げたトナーをその外周面に被着させながら現像ローラ２５１の周面に搬送して供給するものである。

マグネットローラ２５２は、第２撹拌機２５４２の上方（第２収容室Ｒ２の上方）に所定距離離間して第２撹拌機２５４２の回転軸方向で第２撹拌機２５４２と並設するように配設されている。マグネットローラ２５２は、例えば、所要数の永久磁石が埋設され、可動軸受けに対して回転することなく固定された円柱状のマグネットローラ本体と、このマグネットローラ本体の周面に回転可能に嵌合し、非磁性金属材料から成る円筒状のスリーブとを備えて構成される。

ドクターブレード２５３は、マグネットローラ２５２の周面に被着して形成されたトナー層の厚みを規制するブレード状の部材である。ドクターブレード２５３は、マグネットローラ２５２の周面に所定距離離間して対向配置されている。

現像ローラ２５１は、マグネットローラ２５２からトナーの供給を受けることによりその外周面にトナー層を形成し、このトナー層のトナーで感光体ドラム２２の周面に形成された静電潜像を現像するものである。現像ローラ２５１は、マグネットローラ２５２の周面に所定距離離間して対向配置されている。

このような構成の現像装置２５は、現像ローラ２５１が感光体ドラム２２の周面に所定距離離間して対向配置されるように配置される。

現像装置２５では、トナー補給開口２５６から補給されたトナーは、第１撹拌機２５４１によって撹拌されつつ第１収容室Ｒ１の一方端部から他方端部へ搬送される。この第１撹拌機２５４１によって他方端部へ搬送されたトナーは、他方端部側で第１収容室Ｒ１と第２収容室Ｒ２とを連通する第１間隙ＣＲ１を通って第２収容室Ｒ２に導入される。この第２収容室に導入されたトナーは、第２撹拌機２５４２によって撹拌されつつ第２収容室Ｒ２の他方端部から一方端部へ搬送され、その一部がマグネットローラ２５２に供給され、残余が一方端部側で第２収容室Ｒ２と第１収容室Ｒ１とを連通する第２間隙ＣＲ２を通って第１収容室Ｒ１に戻される。

このようにトナーホッパから収容室Ｒに供給されたトナーは、第１及び第２撹拌機２５４１、２５４２によって第１及び第２収容室Ｒ１、Ｒ２を循環し、撹拌によってキャリアと混合されて摩擦帯電したトナーの一部がマグネットローラ２５２に汲み上げられて消費される。そして、この第１撹拌機２５４１による搬送の途中でトナー濃度センサ２５５によってトナー濃度が測定され、トナーレベルが制御部６０へ出力される。

制御部６０は、後述するように、トナー濃度センサ２５５で測定されたトナーレベルに基づいて第１及び第２収容室Ｒ１、Ｒ２におけるトナーのトナー濃度が目標値となるように、トナーホッパから補給されるトナー量を調整してトナー濃度を制御する。

ここで、第２収容室Ｒ２を搬送中に消費されて第１収容室Ｒ１に再び戻った残余のトナーのトナー濃度をより精度よく測る観点から、トナー濃度センサ２５５は、当該残余のトナーが第２収容室Ｒ２から第１収容室Ｒ１へ戻る箇所に配置されることが望ましいが、このような箇所に配置されると、トナー補給開口２５６に近くなり過ぎてトナー補給開口２５６に補給されたトナーのトナー濃度を直接的に測ってしまう虞がある。

このため、トナー濃度センサ２５５は、収容室Ｒにおけるトナーのトナー濃度をより精度よく測定すべく、このようなトレードオフの関係にある要因を考慮した所定距離でトナー補給開口２５６から離れた第１収容室Ｒ１の底部に配設されている。

図１及び図２に戻り、クリーニング装置２６は、転写処理後の感光体ドラム２２の周面に残留しているトナーを取り除いてクリーニングする。このクリーニング装置２６によってクリーニングされた感光体ドラム２２の周面は、次の画像形成処理のために再び帯電器２３へ向かうことになる。

露光ユニット２４は、画像データに基づき強弱の付与されたレーザ光を回転している感光体ドラム２２の周面に帯電器２３と現像装置２５との間において照射し、当該感光体ドラム２２の周面に静電潜像を形成するものである。尚、画像データとは、通信インタフェース回路７０で受信されたコンピュータ等の外部機器からの画像信号に公知の色補正処理等の処理を施すことによって制御部６０が生成した現像色のイエロー、マゼンダ、シアン及びブラックの各画像データを示すものである。

露光ユニット２４は、カラー画像の形成に対応するために、イエロー、マゼンダ、シアン及びブラックの各色にそれぞれ対応した各レーザ光を各ユニット２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｋにおける各感光ドラム２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋに照射するように構成されている。

帯電した感光体ドラム２２の周面にレーザ光を照射すると、その照射された部分の電荷がレーザ光の強度に応じて消去され、これによって当該感光体ドラム２２の周面に静電潜像が形成される。

転写装置２７は、感光体ドラム２２の周面に形成されたトナー画像を記録紙Ｐに転写するための装置であって、本発明に係る転写部の一例を示している。転写装置２７は、中間転写ベルト２７１、一次転写ローラ２７２、駆動ローラ２７３、従動ローラ２７４及び二次転写ローラ２７５を備えている。

中間転写ベルト２７１は、無端状であり、一次転写ローラ２７２、駆動ローラ２７３及び従動ローラ２７４によって各ユニット２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｋの直上位置に張架されており、駆動ローラ２７３の回転駆動力によって時計方向に回転可能に構成されている。

一次転写ローラ２７２は、各ユニット２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｋの各感光ドラム２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋに対応するようにそれぞれ設けられ、中間転写ベルト２７１を押さえ感光体ドラム２２から中間転写ベルト２７１が浮き上がるのを防止するように配置されている。

二次転写ローラ２７５は、中間転写ベルト２７１の外周面において駆動ローラ２７３に対向する位置に配置されている。駆動ローラ２７３は、接地されている。

一次転写ローラ２７２は、画像領域におけるトナー画像が感光体ドラム２２から中間転写ベルト２７１へ一次転写される間、トナーの帯電極性と逆極性の電圧が一次転写バイアスとして印加されるように構成されている。また、二次転写ローラ２７５は、中間転写ベルト２７１上のトナー画像が記録紙Ｐへ二次転写される間、トナーの帯電極性と逆極性の電圧が二次転写バイアスとして印加されるように構成されている。

従動ローラ２７４の紙面右側には、中間転写ベルト用クリーニング装置２７６が設けられており、記録紙Ｐへトナー画像を転写処理した後における中間転写ベルト２７１の表面に残留しているトナーがこの中間転写ベルト用クリーニング装置２７６によって取り除かれ、これによって清浄化した中間転写ベルト２７１が感光体ドラム２２へ供給される。

定着部３０は、制御部６０の制御により、像形成部２０によって転写処理の施された記録紙Ｐのトナー画像に、加熱による定着処理を施すものであり、内部に通電発熱体が装着されたヒートローラ３１と、このヒートローラ３１と対向して周面同士が対向配置された加圧ローラ３２とを備えている。

そして、転写処理後の記録紙Ｐは、ローラ軸回りに時計方向に向けて駆動回転しているヒートローラ３１と、ローラ軸回りに反時計方向に向けて従動回転している加圧ローラ３２との間のニップ部を通過することによって、ヒートローラ３１からの熱を得て定着処理が施されるように構成されている。定着処理の施された記録紙Ｐは、搬送機構５０によって排紙部４０へ排出される。

排紙部４０は、定着部３０で定着処理の施された記録紙Ｐが排紙され、この排紙された記録紙Ｐを貯留するものである。排紙部４０は、装置本体１の頂部が凹没されることによって形成され、この凹没した凹部の底部に排紙された記録紙Ｐを受ける排紙トレイ４１が形成されている。

搬送機構５０は、制御部６０による制御の下、用紙貯留部１０から給紙された記録紙Ｐを像形成部２０及び定着部３０を介して排紙部４０まで搬送するものである。

制御部６０は、用紙貯留部１０、像形成部２０、定着部３０、搬送機構５０、及び通信インタフェース回路７０等に接続され、カラープリンタ装置ＣＰのこれら各機能動作部の制御を司るものである。

制御部６０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＣＰＵによって実行される種々のプログラムやその実行に必要なデータ等を予め記憶するＲＯＭ（Read Only Memory）、ＣＰＵのいわゆるワーキングメモリとなるＲＡＭ（Random Access Memory）及びその周辺回路等を備えて構成されている。

制御部６０は、例えば、ＲＯＭ等に記憶されたプログラムをＣＰＵによって実行することにより、トナー供給速度設定部６１、トナー補給制御部６２、ニアエンド判定閾値設定部６３、平均印字率算出部６４、平均印字率記憶部６５、及び紙間設定部６６として動作するように構成されている。

トナー供給速度設定部６１は、トナー濃度センサ２５５から出力されるトナーレベルに応じて、つまり、収容室Ｒ内のトナー濃度の高低に応じて、収容室Ｒにトナーを供給する速度であるトナー供給速度を設定するものである。

トナー補給制御部６２は、トナー供給速度設定部６１により設定されたトナー供給速度で収容室Ｒにトナーを供給し、収容室Ｒ内のトナー濃度を予め設定された設定濃度に調節する第１トナー補給制御部、及び収容室Ｒ内のトナー濃度がニアエンドを検出するためのニアエンド判定閾値Ｎｔｈになると、現像を停止してトナーを収容室Ｒに補給するトナー補給制御を行う第２トナー補給制御部として動作するものである。

ニアエンド判定閾値設定部６３は、ニアエンド判定閾値Ｎｔｈを、画像データの印字率の増大に応じて濃度が薄い方向に変化させ、これとは反対に、画像データの印字率の減少に応じて濃度が濃い方向に変化させるものである。

平均印字率算出部６４は、予め定められた所定期間毎に、当該所定期間内に形成されたトナー画像の印字率の平均値である平均印字率を算出するものである。平均印字率記憶部６５は、例えばＲＡＭ等のメモリによって構成され、平均印字率算出部６４で算出された平均印字率を算出順に記憶するものである。

例えば、予め定められた所定期間として１分が定められている場合、平均印字率記憶部６５には、平均印字率算出部６４で算出された、現在から１分前までに画像形成された複数のトナー画像、つまり、画像データの平均印字率が記憶され、さらに、当該平均印字率以前に１分前から２分前までの平均印字率が記憶され、さらに、当該１分前から２分前までの平均印字率よりも以前に２分前から３分前までの平均印字率が記憶され、これと同様にして、Ｎ−１分前からＮ分前の画像データの平均印字率が平均印字率算出部６４で算出された順序に従って記憶されている。

尚、ここでＮ分は、プリンタ装置ＣＰ稼働後の初回の画像形成動作の開始時点から現在に至るまでの時間を示している。また、予め定められた所定期間は、これに限定する趣旨ではなく、例えば、秒単位或いはミリ単位等の更に詳細な単位で定められるものであってもよい。

紙間設定部６６は、二次転写ローラ２７５で画像が転写された記録紙Ｐの末端が二次転写ローラ２７５を通過してから次の記録紙Ｐの先端が二次転写ローラ２７５に達するまでの時間間隔である紙間時間Ｔを、通信インタフェース回路７０で受信された画像データの印字率の増大に応じて増大し、当該印字率の減少に応じて減少するものである。

また、トナー供給速度設定部６１は、直近から予め定められた複数回分の連続する平均印字率を平均印字率記憶部６５から取得して、当該取得した予め定められた複数回分の平均印字率のうち連続する二つの平均印字率の差分の全てが予め定められた閾値以上である場合に、収容室Ｒ内のトナー濃度に応じて設定したトナー供給速度から前記トナー濃度毎に予め定められた補正速度を減じた速度を、トナー供給速度として設定するように構成されている。

さらに、ＲＯＭには、例えば、図４に示すトナー供給速度テーブルＴＢ１や、図５に示す拡大時間テーブルＴＢ２が記憶されている。尚、トナー供給速度テーブルＴＢ１及び拡大時間テーブルＴＢ２については後述する。

尚、トナー供給速度設定部６１、トナー補給制御部６２、ニアエンド判定閾値設定部６３、平均印字率算出部６４、平均印字率記憶部６５、及び紙間設定部６６の各部の動作の詳細については後述する。

上記構成のカラープリンタ装置ＣＰにおける画像形成動作について説明すると、まず、帯電器２３によって感光体ドラム２２に帯電が行われた後、露光ユニット２４によって露光が行われ、静電潜像が感光体ドラム２２の表面に形成される。

感光体ドラム２２の表面に形成された静電潜像は、現像装置２５でトナー画像化され、感光体ドラム２２の表面に形成されたトナー画像は、一次転写ローラ２７２に印加された転写バイアスによって中間転写ベルト２７１上に転写される。そして、中間転写ベルト２７１に転写されずに感光体ドラム２２に残留した残留トナーは、クリーニング装置２６によってクリーニングされ、図略の回収ボトルへ収容される。

このような露光、現像及び転写の動作がイエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｂ）の各現像色に対して順次に行われ、中間転写ベルト２７１の表面には、各色のトナー画像が重ねられ、中間転写ベルト２７１上にフルカラーのトナー画像が形成される。

フルカラーのトナー画像が中間転写ベルト２７１に形成されると、二次転写ローラ２７５が中間転写ベルト２７１に当接され、用紙貯留部１０から搬送機構５０によって搬送された記録紙Ｐが、レジストローラ５１によりタイミング調整されて転写位置まで搬送され、この記録紙Ｐに、二次転写ローラ２７５に印加された二次転写バイアスにより中間転写ベルト２７１に形成されたフルカラーのトナー画像が転写される。

そして、記録紙Ｐに転写されたフルカラーのトナー画像は、定着部３０による加熱及び加圧によって記録紙Ｐに定着され、記録紙Ｐは、排紙部４０に排出される。なお、中間転写ベルト２７１に残留したトナーは、中間転写ベルト２７１の中間転写ベルト用クリーニング装置２７６を二次転写後の中間転写ベルト２７１に当接させることによってクリーニングされ、図略の回収ボトルに収容される。

次に、図６を用いてプリンタ装置ＣＰにおけるトナー補給動作について説明する。尚、図６において、横軸は時間経過を示す時間軸を示し、縦軸はトナーレベルを示している。

図６に示すように、カラープリンタ装置ＣＰが起動されると、トナー補給制御部６２は、誤動作を防止するために、トナー濃度センサ２５５から出力されるトナーレベルを所定時間無視した後、収容室Ｒ内のトナー濃度を現像の継続可能なトナー補給レベルに保持すべく、トナーを収容室Ｒに補給する第１トナー補給工程（通常補給モード）を実行する。

具体的には、この通常補給モードでは、トナー補給制御部６２は、トナー濃度センサ２５５の出力を監視しており、画像形成中にトナー濃度センサ２５５からのトナーレベルがトナー補給レベル以上になると、画像形成動作を継続しながらトナーホッパからトナーを補給する。

つまり、上記のトナー補給レベルは、カラープリンタ装置ＣＰの仕様によって要求されるレベルの画質で現像が継続可能であるように収容室Ｒにおけるトナーのトナー濃度を保持するための目標値を示し、本発明に係る予め設定された設定濃度の一例を示している。

トナー補給制御部６２は、トナーホッパからトナーを補給するにあたり、トナー供給速度設定部６１により設定されたトナー供給速度で収容室Ｒにトナーを供給する。

ここで、トナー供給速度設定部６１は、制御部６０に備えられたＲＯＭに記憶されたトナー供給速度テーブルＴＢ１を参照して、収容室Ｒ内のトナー濃度の高低に応じて収容室Ｒにトナーを供給する速度であるトナー供給速度を設定する。

具体的には、トナー供給速度テーブルＴＢ１は、図４に例示するように、トナー濃度センサ２５５から出力されたトナーレベルとトナー補給レベルとの差分値と、トナー補給開口２５６とトナーホッパとの間に設けられたトナー搬送ローラを回転駆動させるトナーモータの駆動電圧を示す通常駆動電圧と、後述するように、高印字率の画像形成動作が連続して行われている場合にトナー供給速度を軽減すべく、通常駆動電圧から減じられる補正電圧と、通常駆動電圧から補正電圧を減じた結果を示す補正後電圧と、を備えて構成されている。尚、通常駆動電圧及び補正電圧は、トナー濃度センサ２５５から出力されたトナーレベルとトナー補給レベルとの差分値が高まるにつれて高まるように予め設定されている。

トナー供給速度設定部６１は、トナー供給速度テーブルＴＢ１を参照して、収容室Ｒ内のトナーレベルとトナー補給レベルとの差分値に対応する通常駆動電圧をトナーモータの駆動電圧として決定する。トナー補給制御部６２は、トナー供給速度設定部６１で決定された駆動電圧でトナーモータを駆動させ、トナー搬送ローラを当該駆動電圧に応じた回転速度で回転駆動させることにより、トナーホッパからトナー補給開口２５６を介して収容室Ｒにトナーを供給する。つまり、トナーモータの駆動電圧によって、本発明に係るトナー供給速度の一例が構成されている。

一方、図６に示すように、トナーの消費にトナーの補給が追随することができなかった場合や、例えば高濃度印字等のトナーを一時に比較的大量に消費する画像を形成した場合等には、トナー濃度センサ２５５からのトナーレベルがトナー補給レベルを越えてさらに上昇し、ニアエンド判定閾値Ｎｔｈを越えるようになる。

尚、ニアエンド判定閾値Ｎｔｈは、収容室Ｒにおけるトナーがニアエンドである場合のトナー濃度に対応するトナーレベルを示す。ここで、ニアエンドとは、カラープリンタ装置ＣＰの仕様によって要求されるレベルの画質で現像することができない、トナーが無い状態又はトナーがほぼ無い状態を示している。

トナーレベルがニアエンド判定閾値Ｎｔｈを越えた状態が所定時間（エンプティレベル連続検知時間）継続すると、トナー補給制御部６２は、通常補給モードからトリートメントモードに移行する。つまり、トリートメントモードへの移行の誤判断を防止するために、トナーレベルがニアエンド判定閾値Ｎｔｈを越えた状態が所定時間（エンプティレベル連続検知時間）継続した後にトリートメントモードへ移行するように構成されている。

尚、これに限らず、トナーレベルがニアエンド判定閾値Ｎｔｈを越えた時点で、通常補給モードからトリートメントモードにただちに移行するように構成されてもよい。つまり、トナーレベルがニアエンド判定閾値Ｎｔｈを越えない限り、通常補給モードで、画像形成動作を継続しながらトナーホッパからトナーが補給されるように構成されていてもよい。

トリートメントモードでは、トナー補給制御部６２は、制御部６０に現像動作を停止させ、撹拌機２５４１，２５４２を動作させながらトナーホッパからトナーを補給するＡＰ補給動作を実行する。

次に、トナー補給制御部６２は、トナー濃度センサ２５５からのトナーレベルがトリートメントオフレベル以下であるか否かを判断する。トリートメントオフレベルは、トナー補給レベルと、ニアエンド判定閾値Ｎｔｈとの間に設定される。当該判断の結果、トナー濃度センサ２５５から出力されるトナーレベルがトリートメントオフレベル以下になると、トナー補給制御部６２は、トナーホッパからトナーを補給する動作を停止して攪拌機だけ所定時間動作させるＡＰ補給後エージングを実行する。

つまり、トナー補給制御部６２は、収容室Ｒにおけるトナーのトナー濃度がトリートメントオフレベル以下になるまでＡＰ補給動作を継続し、現像を停止して撹拌を行いながらトナーを収容室Ｒに補給する第２トナー補給工程を実行する。

図６に戻り、トナー補給制御部６２は、トナー濃度センサ２５５からのトナーレベルがトリートメントオフレベル以下になると、現像を停止して撹拌を行う第１トナー撹拌工程（ＡＰ補給後の補給無しエージング）を第１所定時間の間実行する。

具体的には、このＡＰ補給後の補給無しエージングにおいて、トナー補給制御部６２は、トナーモータの駆動を停止することにより、トナーホッパからトナーを補給する動作を停止し、第１及び第２撹拌機２５４１、２５４２だけ第１所定時間動作させる。尚、第１所定時間は、例えば、トナーが収容室Ｒを循環して１周する１周時間の半分の時間以上に設定される。

この第１所定時間が経過すると、トナー補給制御部６２は、現像を停止して撹拌を行いながら収容室Ｒにトナーを補給する第２トナー撹拌工程（ＡＰ補給後の補給有りエージング）を第２所定時間の間実行する。

具体的には、このＡＰ補給後の補給有りエージングにおいて、トナー補給制御部６２は、トナーモータを駆動させ、トナー濃度センサ２５５から出力されるトナーレベルに応じたトナー供給速度でトナーホッパからトナーを補給しながら、第１及び第２撹拌機２５４１、２５４２を第２所定時間動作させる。尚、第２所定時間は、例えば、トナーが収容室Ｒを循環して１周する１周時間以上に設定される。

この第２所定時間が経過すると、トナー補給制御部６２は、現像を停止して撹拌を行う第１トナー撹拌工程（ＡＰ補給後の補給無しエージング）を第１所定時間の間実行する。このように第１トナー撹拌工程と第２トナー撹拌工程が交互に実行される。

そして、当該第１所定時間が経過すると、トナー補給制御部６２は、トリートメントモードを終了して、制御部６０に画像形成動作を再開させ、通常補給モードでトナーを補給する。

次に、プリンタ装置ＣＰの画像形成動作及び当該画像形成動作時に行われるトナー補給動作について詳述する。

図７に示すように、通信インタフェース回路７０により、例えばコンピュータ等の外部機器からＬＡＮ７１を介して印刷対象の原稿の画像を表す画像データが取得されると（Ｓ１）、紙間設定部６６により、拡大時間Ｔｅが５００ｍｓｅｃに設定される（Ｓ２）。

紙間時間Ｔは、最短の紙間時間として予め設定された最短紙間時間Ｔｓに、拡大時間Ｔｅが加算されて得られるように構成されている。最短紙間時間Ｔｓは、例えば像形成部２０の画像形成速度に応じて設定され、例えば１００ｍｓｅｃにされている。即ち、拡大時間Ｔｅが５００ｍｓｅｃに設定されると、紙間時間Ｔは、最短紙間時間Ｔｓより長い６００ｍｓｅｃ（初期紙間時間）に設定される。

次に、ニアエンド判定閾値設定部６３により、画像データの印字率に応じてニアエンド判定閾値Ｎｔｈ（例えば、６０３）が設定される（Ｓ３）。

次に、制御部６０により、画像データの全ページ分の画像形成が完了していないと判定されると（Ｓ４；ＮＯ）、平均印字率算出部６４により、画像データ１ページ分におけるすべてのドットのうち、トナーを載せるドットの個数の割合が印字率として算出され、ＲＡＭに記憶される。さらに、平均印字率算出部６４により、予め定められた所定期間（例えば１分）毎に、当該所定期間内に形成されたトナー画像の印字率の平均値である平均印字率が算出され、当該算出された平均印字率が算出順に平均印字率記憶部６５に記憶される（Ｓ５、平均印字率算出ステップ）。

次に、トナー補給制御部６２により、収容室Ｒ内のトナーレベルがトナー補給レベル以上であって、予め定められた紙間調整レベル未満であるか否かが判定される。尚、ここにいう紙間調整レベルとは、収容室Ｒ内のトナーレベルが当該紙間調整レベル以上となった場合に紙間設定部６６によって紙間時間Ｔを増大させるべく定められた閾値を示し、トナー補給レベル以上であってニアエンド判定閾値Ｎｔｈ未満の値が予め定められ、制御部６０に備えられたＲＯＭ等のメモリに記憶されている。

トナー補給制御部６２により、収容室Ｒ内のトナーレベルがトナー補給レベル以上であって（Ｓ６；ＹＥＳ）、予め定められた紙間調整レベル未満であると判定された場合（Ｓ７；ＮＯ）、トナー供給速度設定部６１により、トナー供給速度テーブルＴＢ１（図４）が参照され、当該トナーレベルに応じたトナーモータの駆動電圧が決定される。

このとき、トナー供給速度設定部６１は、直近から予め定められた複数回分の連続する平均印字率を平均印字率記憶部６５から取得して、当該取得した予め定められた複数回分の平均印字率のうち連続する二つの平均印字率の差分の全てが予め定められた閾値以上である場合に、トナー供給速度テーブルＴＢ１（図４）を参照して、収容室Ｒ内のトナーレベルに応じて設定した通常駆動電圧から、トナーレベル毎に予め定められた補正電圧を減じた補正後駆動電圧を、トナーモータの駆動電圧として設定する（Ｓ８、トナー供給速度設定ステップ）。

ステップＳ８について詳述すると、例えば、図８に示すように、トナー供給速度設定部６１は、収容室Ｒ内のトナーレベルに対応するトナー供給速度テーブルＴＢ１の通常駆動電圧を参照して、トナーモータの駆動電圧を決定する（Ｓ８１）。例えば、図４に示すように、収容室Ｒ内のトナーレベルとトナー補給レベルとの差分値が４５を示す場合は、トナー供給速度設定部６１は、トナーモータの駆動電圧を２０Ｖに決定する。

さらに、トナー供給速度設定部６１は、直近から３回分の連続する平均印字率を平均印字率記憶部６５から取得し（Ｓ８２）、当該取得した３回分の連続する平均印字率Ｄｎｏｗ，Ｄａｖｅ１，Ｄａｖｅ２の差分であるＤｎｏｗ−Ｄａｖｅ１及びＤａｖｅ１−Ｄａｖｅ２を算出する（Ｓ８３）。尚、ここで、平均印字率Ｄｎｏｗは、現在から所定期間前までの平均印字率を示し、平均印字率Ｄａｖｅ１は、現在よりも所定期間前からそれよりも所定期間前までの平均印字率を示し、平均印字率Ｄａｖｅ２は、平均印字率Ｄａｖｅ１を算出する際の期間よりも更に所定期間前の期間の平均印字率を示している。

ここで、トナー供給速度設定部６１は、当該算出した差分Ｄｎｏｗ−Ｄａｖｅ１及びＤａｖｅ１−Ｄａｖｅ２が、それぞれＤａｖｅ１の１５０％、Ｄａｖｅ２の１５０％以上を示す場合（Ｓ８４；ＹＥＳ）、高印字率の画像形成動作が連続して行われていると判断して、ステップＳ８１で決定されたトナーモータの駆動電圧から、収容室Ｒ内のトナーレベルに対応するトナー供給速度テーブルＴＢ１の補正電圧を減じた、トナー供給速度テーブルＴＢ１の補正後駆動電圧をトナーモータの駆動電圧として決定する（Ｓ８５）。

例えば、図４に示すように、収容室Ｒ内のトナーレベルとトナー補給レベルとの差分値が４５を示す場合は、トナー供給速度設定部６１は、通常駆動電圧２０Ｖから補正電圧８Ｖを減じた補正後駆動電圧１２Ｖをトナーモータの駆動電圧として決定する。つまり、トナー供給速度テーブルＴＢ１の補正電圧は、本発明に係る補正速度の一例を示している。

一方、トナー供給速度設定部６１は、当該算出した差分Ｄｎｏｗ−Ｄａｖｅ１及びＤａｖｅ１−Ｄａｖｅ２の少なくとも一方が、Ｄａｖｅ１の１５０％或いはＤａｖｅ２の１５０％未満である場合（Ｓ８４；ＮＯ）、ステップＳ８１で決定したトナーモータの駆動電圧（トナー供給速度テーブルＴＢ１の通常駆動電圧）を変更することなく、これをトナーモータの駆動電圧として決定する。

尚、ステップＳ８４におけるＤａｖｅ１の１５０％或いはＤａｖｅ２の１５０％は、本発明に係る予め定められた閾値の一例を示すものであり、これに限定する趣旨ではなく、例えば１０％等の固定値であってもよい。

図７に戻り、トナー補給制御部６２は、トナー供給速度設定部６１により決定されたトナーモータの駆動電圧でトナーモータを駆動させ、トナー搬送ローラを当該駆動電圧に応じた回転速度で回転駆動させることにより、トナーホッパからトナー補給開口２５６を介して収容室Ｒにトナーを補給する（Ｓ９）。

一方、トナー補給制御部６２により、収容室Ｒ内のトナーレベルが予め定められた紙間調整レベル以上であって（Ｓ７；ＹＥＳ）、ニアエンド判定閾値Ｎｔｈ未満であると判定された場合（Ｓ１０；ＮＯ）、紙間設定部６６によって、拡大時間テーブルＴＢ２（図５）が参照され、ステップＳ５で平均印字率算出部６４によりＲＡＭに記憶された画像データの印字率に対応する拡大時間Ｔｅが設定される（Ｓ１１）。

図５に示すように、拡大時間テーブルＴＢ２には、画像データの印字率と拡大時間Ｔｅとが対応付けて記憶されている。例えば、図５に示す拡大時間テーブルＴＢ２では、画像データの印字率の増大に応じて拡大時間Ｔｅが増大するように構成されている。

例えば、ステップＳ５で平均印字率算出部６４により算出され、ＲＡＭに記憶されている画像データの印字率が４０％である場合は、紙間設定部６６によって、図５に示す拡大時間テーブルＴＢ２を参照して、拡大時間Ｔｅが７２１６ｍｓｅｃに設定される。

つまり、紙間設定部６６によって、拡大時間テーブルＴＢ２に基づいて印字率に対応する拡大時間Ｔｅが設定されることにより、紙間時間Ｔが画像データの印字率の増大に応じて増大され、当該印字率の減少に応じて減少される。

尚、ステップＳ１１において、拡大時間テーブルＴＢ２を用いず、拡大時間Ｔｅを予め定められた固定値（例えば１０００ｍｓｅｃ）に設定するように構成してもよい。これにより、拡大時間テーブルＴＢ２を参照して拡大時間Ｔｅを選択する処理が不要となり、ステップＳ１１の処理を簡素化することができる。

また、トナー補給制御部６２により、収容室Ｒ内のトナーレベルがニアエンド判定閾値Ｎｔｈ以上であると判定された場合（Ｓ１０；ＹＥＳ）、トナー補給制御部６２により、上記のトリートメントモードが実行される（Ｓ１２）。

そして、トナー補給制御部６２により、収容室Ｒ内のトナーレベルがトナー補給レベル未満と判定された後（Ｓ６；ＮＯ）、ステップＳ９が実行された後、或いは、ステップＳ１２が実行された後、制御部６０からの制御信号に応じて、用紙貯留部１０に収容されている記録紙Ｐが像形成部２０へ搬送され、像形成部２０において、中間転写ベルト２７１に形成された画像データ１ページ分のトナー画像が二次転写ローラ２７５により記録紙Ｐに転写され、定着部３０で定着されて排紙トレイ４１へ排出される（Ｓ１３）。

また、当該記録紙Ｐの末端が二次転写ローラ２７５を通過してから次の記録紙Ｐの先端が二次転写ローラ２７５に達するまでの時間が、最短紙間時間Ｔｓと拡大時間Ｔｅとを加算した紙間時間Ｔになるように、用紙貯留部１０に収容されている次の記録紙Ｐが搬送機構５０によって搬送され、レジストローラ５１で再びタイミング調整が行われる（Ｓ１４）。

つまり、ステップＳ６，ステップＳ７，ステップＳ９，ステップＳ１０，及びステップＳ１２により、本発明に係るトナー補給制御ステップの一例が構成されている。

つまり、本構成では、画像データの印字率が増大した場合に紙間時間Ｔが増大され、トナー補給制御部６２が収容室Ｒ内にトナーを補給してトナー濃度を調節するための時間が増大されるため、収容室Ｒへのトナー補給が間に合わなくなる虞を低減することができる。また、画像データの印字率が減少して、トナー補給制御部６２が収容室Ｒ内へのトナー補給量を増大させる必要がない場合には、紙間時間Ｔが減少されることにより、単位時間あたりの画像形成枚数の減少を低減することができる。

尚、紙間設定部６６を設けることなく、これに合わせて、トナー補給制御部６２が、ステップＳ７及びステップＳ１１を行わないように構成し、さらに、収容室Ｒのトナーレベルがトナー補給レベル以上であって（Ｓ６；ＹＥＳ）、ニアエンド判定閾値Ｎｔｈ未満であると判定した場合に（Ｓ１０；ＮＯ）、ステップＳ８以降の処理を行うように簡易に構成してもよい。

つまり、高印字率の画像形成動作に移り変わることが連続して行われる場合、収容室Ｒ内に余分に溜まっている劣化したトナーと補給される大量のトナーが急激に混ざり合うことが連続して行われるため、収容室Ｒ内のトナー濃度が不均一になって濃度ムラやカブリ現象が発生する機会が次第に高まる。

そこで、上記の構成では、トナー供給速度設定部６１によってステップＳ８（トナー供給速度設定ステップ）の処理が実行されることにより、上記のように高印字率の画像形成動作に移り変わることが連続して行われることが、平均印字率算出部６４によりステップＳ５（平均印字率算出ステップ）の処理で算出された、直近から複数回分の連続する平均印字率のうち連続する二つの平均印字率の差分の全てが予め定められた閾値以上を示すことによって判断され、当該判断がなされると、収容室Ｒ内のトナー濃度に応じて設定したトナー供給速度から当該トナー濃度毎に予め定められた補正速度を減じた速度で収容室Ｒ内にトナーが補給される。

このため、上記のように高印字率の画像形成動作に移り変わることが連続して行われる場合に、収容室Ｒ内のトナー濃度毎に応じて設定したトナー供給速度から当該トナー濃度毎に予め定められた補正速度を減じない場合に比して、収容室Ｒ内に余分に溜まっている劣化したトナーと補給される大量のトナーが急激に混ざり合うことが軽減され、収容室Ｒ内のトナー濃度が不均一になって濃度ムラやカブリ現象が発生する機会が軽減されるようになる。

一方、高印字率の画像形成動作が行われた後に低印字率の画像形成動作が行われた場合、当該低印字率の画像形成動作によって帯電されたまま収容室Ｒ内に余分に溜まっている劣化したトナーが消費される。また、当該低印字率の画像形成動作によって消費されるトナー量は少量であるため、たとえ収容室Ｒ内のトナー濃度が予め設定された設定濃度以下になった場合であっても、補給するトナー量は少量となる。つまり、この場合、帯電されたまま収容室Ｒ内に余分に溜まっている劣化したトナーと補給されたトナーとが混ざり合うことによって収容室Ｒ内のトナー濃度が不均一になることが軽減され、濃度ムラやカブリ現象が発生する機会が軽減されている。

そこで、上記の構成では、トナー供給速度設定部６１によってステップＳ８（トナー供給速度設定ステップ）の処理が実行されることにより、上記のように高印字率と低印字率のトナー画像の形成動作が交互に行われることが、平均印字率算出部６４によりステップＳ５（平均印字率算出ステップ）の処理で算出された、直近から複数回分の連続する平均印字率のうち連続する二つの平均印字率の差分の全てが予め定められた閾値以上を示さないことによって判断され、当該判断がなされると、収容室Ｒ内のトナー濃度に応じて設定したトナー供給速度から当該トナー濃度毎に予め定められた補正速度を減じることなく、収容室Ｒ内のトナー濃度に応じて設定したトナー供給速度で収容室Ｒ内にトナーが補給される。

このため、上記のように高印字率と低印字率のトナー画像の形成動作が交互に行われる場合に、収容室Ｒ内のトナー濃度毎に応じて設定したトナー供給速度から当該トナー濃度毎に予め定められた補正速度を減じる場合に比して、速やかに収容室Ｒにトナーが補給されるようになる。

尚、上記の構成に代えて、上記の平均印字率算出部６４及び平均印字率記憶部６５（図２）を設けず、これに合わせて、トナー供給速度設定部６１は、ステップＳ８２、Ｓ８３及びＳ８４（図８）の処理を行うことに代えて、トナー画像の印字率が予め定められた傾き以上の傾きで増加している場合に、ステップＳ８５の処理を実行するように簡易に構成してもよい。

例えば、本構成は、トナー供給速度設定部６１がステップＳ８を開始した場合に、横軸を時間、縦軸を印字率とする２次元座標系にトナー画像の印字率をプロットし、当該プロットされた印字率の回帰直線が予め定められた傾き以上の傾きを有する場合に、ステップＳ８５を実行するようにして構成することができる。

本構成では、トナー供給速度設定部６１（トナー供給速度設定ステップＳ８）により、高印字率の画像形成動作の後に低印字率の画像形成動作が行われているかもしれないが、高印字率の画像形成動作が連続して行われる傾向にあることが、トナー画像の印字率が予め定められた傾き以上の傾きで増加していることによって判断され、当該判断がなされると、収容室Ｒ内のトナー濃度に応じて設定したトナー供給速度から当該トナー濃度毎に予め定められた補正速度を減じた速度で収容室Ｒ内にトナーが補給される。

このため、上記のように高印字率の画像形成動作が連続して行われる傾向にある場合に、収容室Ｒ内のトナー濃度毎に応じて設定したトナー供給速度から当該トナー濃度毎に予め定められた補正速度を減じない場合に比して、収容室Ｒ内に余分に溜まっている劣化したトナーと補給される大量のトナーが急激に混ざり合うことが軽減され、収容室Ｒ内のトナー濃度が不均一になって濃度ムラやカブリ現象が発生する機会が軽減されるようになる。

尚、上記の実施形態では、トナーが非磁性体で構成されている場合について説明したが、トナーが磁性体で構成されていてもよく、これに合わせて、トナー濃度センサ２５５のトナーレベルが、トナー濃度が低くなると低くなり、逆にトナー濃度が高くなると高くなるものとして、上記のステップＳ６等の判定における大小関係を上記の実施形態とは反対にして構成してもよい。

また、上記の実施形態では、トナーモータの駆動電圧を調整することにより、トナー供給速度を調整する場合について説明したが、これに代えて、トナーモータのＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御におけるオン時間とオフ時間（デューティ）の比率を調整することによりトナー供給速度を調整するように構成し、これに合わせて、トナー供給速度テーブルＴＢ１を、トナー濃度センサ２５５から出力されたトナーレベルとトナー補給レベルとの差分値と、当該デューティとを対応付けるようにして構成してもよい。

尚、上記実施形態において図１乃至図８に示した構成及び設定は単なる一例に過ぎず、本発明を当該実施形態に限定する趣旨ではない。

１０ 用紙貯留部（紙収容部）
２１ 画像形成ユニット
２２ 感光体ドラム（感光体）
２５（２５Ｙ，２５Ｍ，２５Ｃ，２５Ｋ） 現像装置
２５５ トナー濃度センサ
２７ 転写装置（転写部）
５０ 搬送機構
６０ 制御部
６１ トナー供給速度設定部
６２ トナー補給制御部
６３ ニアエンド判定閾値設定部
６４ 平均印字率算出部
６５ 平均印字率記憶部
６６ 紙間設定部
ＣＰ カラープリンタ装置（画像形成装置）
Ｄｎｏｗ、Ｄａｖｅ１、Ｄａｖｅ２ 直近から予め定められた複数回分の連続する平均印字率
Ｐ 記録紙
Ｒ 収容室（トナー収容室）
Ｓ５ 平均印字率算出ステップ
Ｓ６，Ｓ７，Ｓ９，Ｓ１０，Ｓ１２ トナー補給制御ステップ
Ｓ８ トナー供給速度設定ステップ
ＴＢ１ トナー供給速度テーブル
ＴＢ２ 拡大時間テーブル

Claims (6)

1. トナーを収容するトナー収容室と、
   前記トナー収容室内のトナー濃度の高低に応じて、前記トナー収容室にトナーを供給する速度であるトナー供給速度を設定するトナー供給速度設定部と、
   前記トナー供給速度設定部により設定された前記トナー供給速度で前記トナー収容室にトナーを供給し、前記トナー収容室内のトナー濃度を予め設定された設定濃度に調節するトナー補給制御部と、
   感光体表面の潜像に前記トナー収容室に収容されているトナーを供給してトナー画像を形成する現像ローラと、
   を備え、
   前記トナー供給速度設定部は、前記トナー画像の印字率が予め定められた傾き以上の傾きで増加している場合に、前記トナー収容室内のトナー濃度に応じて設定した前記トナー供給速度から前記トナー濃度毎に予め定められた補正速度を減じた速度を、前記トナー供給速度として設定する現像装置。
2. 予め定められた所定期間毎に、当該所定期間内に形成された前記トナー画像の印字率の平均値である平均印字率を算出する平均印字率算出部と、
   前記平均印字率算出部で算出された平均印字率を算出順に記憶する平均印字率記憶部と、をさらに備え、
   前記トナー供給速度設定部は、直近から予め定められた複数回分の連続する平均印字率を前記平均印字率記憶部から取得して、当該取得した前記予め定められた複数回分の平均印字率のうち連続する二つの平均印字率の差分の全てが予め定められた閾値以上である場合に、前記トナー収容室内のトナー濃度に応じて設定した前記トナー供給速度から前記トナー濃度毎に予め定められた補正速度を減じた速度を、前記トナー供給速度として設定する請求項１記載の現像装置。
3. 請求項１または２に記載の現像装置を備えている画像形成装置。
4. 記録紙を収容する紙収容部と、
   前記現像装置により前記感光体表面に形成されたトナー画像を記録紙に転写する転写部と、
   前記紙収容部に収容された記録紙を前記転写部へ搬送する搬送機構と、
   前記搬送機構によって前記転写部へ搬送される記録紙と次の記録紙との間隔である紙間時間を前記トナー画像における印字率の増大方向に対して増大させ、当該印字率の減少方向の変化に対して減少させる紙間設定部と、
   を備えている請求項３記載の画像形成装置。
5. トナーを収容するトナー収容室と、感光体表面の潜像に前記トナー収容室に収容されているトナーを供給してトナー画像を形成する現像ローラと、を備えた現像装置のトナー補給方法であって、
   前記トナー収容室内のトナー濃度の高低に応じて、前記トナー収容室にトナーを供給する速度であるトナー供給速度を設定するトナー供給速度設定ステップと、
   前記トナー供給速度設定ステップにより設定された前記トナー供給速度で前記トナー収容室にトナーを供給し、前記トナー収容室内のトナー濃度を予め設定された設定濃度に調節するトナー補給制御ステップと、
   を備え、
   さらに、前記トナー供給速度設定ステップは、前記トナー画像の印字率が予め定められた傾き以上の傾きで増加している場合に、前記トナー収容室内のトナー濃度に応じて設定した前記トナー供給速度から前記トナー濃度毎に予め定められた補正速度を減じた速度を、前記トナー供給速度として設定するトナー補給方法。
6. 予め定められた所定期間毎に、当該所定期間内に形成された前記トナー画像の印字率の平均値である平均印字率を算出する平均印字率算出ステップをさらに備え、
   前記トナー供給速度設定ステップは、前記平均印字率算出ステップにより算出された、直近から予め定められた複数回分の連続する平均印字率のうち連続する二つの平均印字率の差分の全てが予め定められた閾値以上である場合に、前記トナー収容室内のトナー濃度に応じて設定した前記トナー供給速度から前記トナー濃度毎に予め定められた補正速度を減じた速度を、前記トナー供給速度として設定する請求項５記載のトナー補給方法。