JP6659110B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、同一色の画像形成ユニットを複数備えた画像形成装置に関する。

従来から、同一色の画像形成ユニットを複数備えた画像形成装置が知られている（特許文献１）。このような画像形成装置においては、使用する画像形成ユニットにおいてトナー残量が所定量以下のトナーなし状態が発生した場合、別のユニットに切り替えることによって連続的な画像形成を可能としている。また、使用中の画像形成ユニットに対応するトナーボトルのトナー残量が少なくなって交換時期に近づくと、トナー濃度調整制御を実行するタイミングで、次に使用予定の画像形成ユニットのトナー濃度が並行して調整制御されることがある。これによって、例えば、装置の使用不能時間（以下、「ダウンタイム」という。）の発生を抑制することができる。

特開２０１１−２４７９３３号公報

ところで、電源オフ（省電力モードなどを含む）状態では、トナーボトルの交換があったことを検知できない。従って、従来は、電源オンの度に、トナーなしが検知された画像形成ユニットのトナーボトルを回して新品に交換されたか否かを確認する取扱いがなされていた。かかる場合、トナーボトルの交換が検知され、トナーなし状態が解除されてからジョブの投入が許可されていた。

しかしながら、このような取扱いがなされることによって、トナーなしの画像形成ユニットが発生した場合、電源オンの度にトナーボトルの交換の確認が終わるまで、画像形成を行うことができず、ダウンタイムが発生するという問題がある。

本発明は、トナーボトル交換の確認待ちに起因して発生するダウンタイムを低減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。

上記課題を解決するために、請求項１記載の画像形成装置は、感光体と、該感光体に静電潜像を形成する露光手段と、前記感光体に形成された静電潜像を現像する現像手段と、前記現像手段に現像剤を供給する収容容器とを備えた同一色の画像を形成するための複数の画像形成手段と、前記収容容器から前記現像手段に現像剤を供給するために前記収容容器をそれぞれ回転させる回転手段と、前記収容容器内の現像剤の有無をそれぞれ判定する判定手段と、前記判定手段を制御してそれぞれ対応する収容容器内の現像剤の有無を判定させ、前記判定手段のうち少なくとも１つが収容容器について現像剤ありと判定した場合、当該現像剤ありと判定された収容容器を備えた画像形成手段を用いて画像の形成を開始させ、前記判定手段によって現像剤なしと判定された収容容器がある場合、前記画像の形成と並行して、前記判定手段によって現像剤なしと判定された収容容器が現像剤ありの収容容器に交換されたか否かを確認する交換確認処理を行う制御手段と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、現像剤ありと判定された収容容器を備えた画像形成手段を用いて画像を形成するので、収容容器交換の確認待ちに起因して発生するダウンタイムを低減することができる。

実施の形態に係る画像形成装置を備えた画像形成システムの正面図である。 図１における画像形成装置の概略構成を示す断面図である。 図１の画像形成システムの制御構成を示すブロック図である。 図１の画像形成システムで実行されるプリントジョブ送信処理の手順を示すフローチャートである。 図２の画像形成装置で実行されるプリント処理の手順を示すフローチャートである。 図５のステップＳ２０５で実行されるトナー有りボトルの選択及びプリント処理の手順を示すフローチャートである。 図５のステップＳ２０６で実行されるトナーボトル交換確認処理の手順を示すフローチャートである。 図７のステップＳ４０４で実行されるボトル回転処理の手順を示すフローチャートである。 本実施の形態における効果を説明するための図であり、本実施の形態と従来技術とを比較したタイミングチャートである。

以下、実施の形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。

図１は、実施の形態に係る画像形成装置を備えた画像形成システムの正面図である。

図１において、画像形成システム１０００は、自動給紙装置を備えた原稿読取装置２００、画像形成装置１００及びユーザインターフェース（ＵＩ）装置６００を備えている。

原稿読取装置２００は、原稿台ガラス上に載置された原稿を読み取って画像データを出力する。画像形成装置１００は、原稿読取装置２００から出力された画像データやネットワークを介して接続された外部装置から入力された画像データに従って記録材（用紙）に画像を形成する。ＵＩ装置６００は、例えば、タッチパネル付き液晶ディスプレイを有し、ＧＵＩ（グラフィカル・ユーザ・インタフェース）により、ユーザへの情報提示と印刷枚数の指定などのユーザ入力操作の受付を行う。

以下、画像形成装置１００ついて説明する。

図２は、図１における画像形成装置の概略構成を示す断面図である。

図２において、画像形成装置１００は、複数のプロセスユニットを配列したタンデム型中間転写方式のプリンタである。画像形成装置１００は、画像形成部、転写部、用紙収容部、及び、用紙収容部の用紙を転写部を経て排紙部まで搬送する搬送部を備えている。

画像形成部は、複数のプロセスユニット１０１ａ〜１０１ｄを備える。プロセスユニット１０１ａ〜１０１ｄは、同一色、例えば、ブラックのプロセスユニットである。各プロセスユニット１０１ａ〜ｄは、それぞれ同じ構成である。プロセスユニット１０１ａ〜ｄの構成について、プロセスユニット１０１ａの構成を例示して説明する。

プロセスユニット１０１ａは、感光ドラム１０２ａと、該感光ドラム１０２ａの周囲に配置された現像器１０５ａ、露光装置としてのレーザスキャナユニット１０４ａ及び帯電ローラ１０３ａを備えている。また、プロセスユニット１０１ａは、後述する中間転写ベルト１０８を介して感光ドラム１０２ａに当接するように設けられた一次転写ローラ１０７ａ及び補助帯電ブラシ１０９ａを備えている。

感光体としての感光ドラム１０２ａは、図示省略したドラムモータによって回転駆動される。帯電ローラ１０３ａは、高圧を印加して感光ドラム１０２ａの表面を一様に帯電する。レーザスキャナユニット１０４ａは、レーザダイオードから変調出力されたレーザを、ポリゴンミラー回転体を使用して長手方向に走査し、これによって、入力画像情報に従って感光ドラム１０２ａ上に静電潜像を形成する。

現像器１０５ａには、対応するトナーボトルユニット１０６ａが接続されている。現像器１０５ａは、例えば、トナーとキャリアからなる二成分現像剤によって、感光ドラム１０２ａ上の静電潜像を現像して可視トナー画像を形成する。トナーボトルユニット１０６ａは、トナーが充填されたトナーボトル（収容容器）とトナー搬送機構からなり、対応する現像器１０５ａにトナーを供給する。なお、トナーボトルは、画像形成装置１００に対して着脱交換可能に構成されている。

一次転写ローラ１０７ａは、感光ドラム１０２ａ上のトナー画像を後述する中間転写ベルト１０８に一次転写する。補助帯電ブラシ１０９ａは、一次転写ローラ１０７ａで、中間転写ベルト１０８に転写しきれなかった感光ドラム１０２ａ上の転写残トナーを一様な電荷に帯電する。

画像形成部の下部には、各プロセスユニット１０１ａ〜ｄの感光ドラム１０２ａ〜ｄにそれぞれ当接するように回転する中間転写ベルト１０８が配置されている。中間転写ベルト１０８は、無端ベルト状部材からなり、二次転写内ローラ１１０ａをはじめとする各種ローラに掛け渡して回転可能に支持されている。二次転写内ローラ１１０ａに中間転写ベルト１０８を介して当接するように二次転写外ローラ１１０ｂが配置されている。二次転写内ローラ１１０ａと二次転写外ローラ１１０ｂとのニップ部が二次転写部１１０となる。回転駆動する中間転写ベルト１０８に対向するように、所定位置に中間転写体クリーナ１１１及びパターン濃度センサ１１２が配置されている。

一次転写ローラ１０７ａ〜ｄによって中間転写ベルト１０８上に転写されたトナー像は、二次転写部で用紙Ｐに二次転写される。二次転写部で転写しきれなかった転写残トナーや用紙Ｐ上に転写することを意図しない調整用のトナー像は、中間転写体クリーナ１１１によって回収される。パターン濃度センサ１１２は、中間転写ベルト１０８上に形成されたパターンの濃淡変化を検出する。

画像形成装置１００の底部には、用紙収容部が配置されている。用紙収容部は、用紙カセット１１３、１２５、１２６を備えており、各用紙カセットには所定サイズの用紙Ｐが収容されている。

用紙収容部の各用紙カセットから二次転写部１１０及び定着装置１１６を経て排紙部１４７に到る搬送部が設けられている。搬送部としての搬送パスは、各用紙カセットに対応する給紙ローラ１１４、１２７及び１２８、並びにレジストローラ１１５を備えており、二次転写部１１０を経て定着装置１１６に到る。定着装置１１６の下流側の搬送部は、排紙パス１２０となっている。排紙パス１２０は、排紙口Ｏ１、Ｏ２、Ｏ３を備える。

搬送部は、また、両面反転パス１２２及び該両面反転パス１２２で反転された用紙を再度二次転写部１１０まで搬送するて両面再給紙パス１２４を備えている。搬送パスの所定位置には用紙検出センサ１４０、１４１、１４２、１４３、１４４、１４５、１４６が設けられており、用紙搬送制御やジャム状態の検知に用いられる。

用紙カセット１１３に収納された用紙Ｐは、給紙ローラ１１４によって搬送され、レジストローラ１１５によって斜行を補正された後、二次転写部１１０に送られる。二次転写部１１０でトナー像が転写された用紙Ｐは、定着ローラ１１７及び加圧ローラ１１８から構成される定着装置１１６によってトナー像が熱定着される。トナー像が熱定着された用紙Ｐは、排紙フラッパ１１９によって排紙パス１２０に搬入され、その後、排紙パス１２０を経由して排紙口Ｏ１、Ｏ２、Ｏ３又は両面反転パス１２２に送られる。

両面反転パス１２２に送られた用紙Ｐは、両面反転パス１２２における搬送ローラの逆転と両面反転フラッパ１２３の回動によって両面再給紙パス１２４に送られ、第２面に画像形成された後、排紙口Ｏ１、Ｏ２又はＯ３まで排紙される。排紙口Ｏ１、Ｏ２又はＯ３まで搬送された用紙Ｐは、排紙ローラ１３１、１３２又は１３３によって装置外へ排出される。用紙カセット１２５及び１２６は、増設用紙カセットであり、増設用紙カセット１２５及び１２６に収納された用紙も同様に給紙、搬送される。

次に、画像形成システム１０００の制御構成について説明する。図３は、図１の画像形成システム１０００の制御構成を示すブロック図である。

図３において、画像形成システム１０００は、ジョブ管理ＣＰＵ回路部８００、ＵＩ装置制御部８２０、原稿読取装置制御部８４０、画像形成制御ＣＰＵ回路部９００及び画像形成装置制御部９１０を備えている。ジョブ管理ＣＰＵ回路部８００は、ＣＰＵ８０１、ＲＯＭ８０２及びＲＡＭ８０３を内蔵している。ＣＰＵ８０１は、ＵＩ装置制御部８２０及び原稿読取装置制御部８４０を制御する。ＲＯＭ８０２は、ＣＰＵ８０１が動作するためのプログラムを格納する。ＲＡＭ８０３は、バックアップ記憶機能を有し、ＣＰＵが演算した結果を一時的にデータ記憶しておくために使用される。

画像形成制御ＣＰＵ回路部９００も同様に、ＣＰＵ９０１、ＲＯＭ９０２及びＲＡＭ９０３を内蔵する。ＣＰＵ９０１は、ＣＰＵ８０１とジョブや画像データのやり取りを行うと共に、画像形成装置制御部９１０の制御を行う。ＲＯＭ９０２は、ＣＰＵ９０１が動作するためのプログラムを格納する。ＲＡＭ９０３は、バックアップ記憶機能を有し、ＣＰＵ９０１が演算した結果を一時的にデータ記憶しておくために使用される。

ＵＩ装置制御部８２０は、ＵＩ装置６００を制御し、ＣＰＵ８０１とジョブ操作にかかわる信号のやり取りを行う。原稿読取装置制御部８４０は、原稿読取装置２００を制御し、原稿を読み取った画像データをＣＰＵ８０１へ送信する。

画像形成装置制御部９１０は、ＣＰＵ９０１からの制御信号により図示省略したドラムモータを駆動する。また、画像形成装置制御部９１０は、プロセスユニット１０１ａ〜１０１ｄ、トナーボトルユニット１０６ａ〜１０６ｄ、トナー残量センサ９０４ａ〜９０４ｄ、トナーボトルモータ９０５ａ〜９０５ｄのような画像形成にかかわるユニットを制御する。

トナーボトルユニット１０６は、ボトル回転モータ（９０５）を駆動することにより、対応するプロセスユニット１０１へトナーを供給するように構成されている。そして、ボトルから供給されるトナーを供給経路上に設けられたトナー残量センサ９０４ａ〜９０４ｄで検出することによりトナーボトル内（収容容器内）にトナーが残っているか否かが判断される。すなわち、トナー残量センサ９０４ａ〜９０４ｄは、トナーボトルと、該トナーボトルが連結された現像器１０５とを連結する供給経路上に設けられている。そして、トナー残量センサ９０４は、トナーボトルから現像器１０５に供給されるトナーの有無を判定し、判定結果に基づいて当該トナーボトルがトナー有りボトルであるか否か判定する。

また、画像形成装置制御部９１０は、図示省略した給紙搬送モータで給紙ローラ１１４、１２７、１２８を駆動し、これによって用紙搬送に関わる用紙カセット１１３、１２５、１２６のようなユニットが制御される。その他、図示省略した定着モータによって定着ローラ１１７及び加圧ローラ１１８が駆動され、定着ヒータによって定着ローラ１１７及び加圧ローラ１１８を加熱するなどの定着動作に関わるユニットが制御される。

以下、本実施の形態を適用した画像形成装置の動作を説明する。画像形成装置１００は、電源投入時にトナー有りのプロセスユニットがある場合、プリント動作と並行してトナー無しのプロセスユニットに対応するトナーボトルの交換確認動作を行う。

図４は、図１の画像形成システム１０００で実行されるプリントジョブ送信処理の手順を示すフローチャートである。このプリントジョブ送信処理は、画像形成システム１０００のＣＰＵ８０１が、ＲＯＭ８０２に格納されたプリントジョブ送信処理プログラムに従って実行する。

図４において、画像形成システム１０００に電源が投入され、プリントジョブ送信処理が開始されると、ＣＰＵ８０１は、先ず、所定の起動処理を行う（ステップＳ１０１）。起動処理としては、例えば、ＵＩ装置制御部８２０を画面表示するように制御することが挙げられる。次いで、ＣＰＵ８０１は、画像形成制御ＣＰＵ回路部９００の電源を投入する（ステップＳ１０２）。なお、画像形成制御ＣＰＵ回路部９００のＣＰＵ９０１の動作については別図のフローチャートを用いて後述する。

次いで、ＣＰＵ８０１は、ＣＰＵ９０１からの通信を待ち、ＣＰＵ９０１の起動が完了したか否かを確認し、ＣＰＵ９０１の起動が完了するまで待機する（ステップＳ１０３）。ＣＰＵ９０１からの通信によってＣＰＵ９０１の起動が完了したことを確認した後、ＣＰＵ８０１は、処理をステップＳ１０４に進める。すなわち、ＣＰＵ８０１は、ＣＰＵ９０１からプリント可能（トナーあり）が通知されているか否かを確認し、プリント可能が通知されるまで待機する（ステップＳ１０４）。なお、ＣＰＵ８０１とＣＰＵ９０１の通信は任意の手段でよく、例えば、シリアル通信で任意のビット列をやり取りすることによって行われる。

ステップＳ１０４の判定の結果、プリント可能であれば、ＣＰＵ８０１は、ユーザによってジョブが投入されたか否かを判定し、ジョブが投入されるまで待機する（ステップＳ１０５）。ジョブの投入は、ユーザがプリント開始指示をＵＩ装置制御部８２０に入力することによって行われる。

次いで、ユーザによってジョブが投入された後（ステップＳ１０５で「ＹＥＳ」）、ＣＰＵ８０１は、ＣＰＵ９０１へプリントジョブの情報を送信し（ステップＳ１０６）、本プリントジョブ送信処理を終了する。

図４の処理によれば、画像形成装置１００がプリント可能である場合に（ステップＳ１０４で「ＹＥＳ」）、ＣＰＵ８０１によってＣＰＵ９０１に対してプリントジョブが送信される。

次に、図２の画像形成装置１００で実行されるプリント処理について説明する。

図５は、図２の画像形成装置１００で実行されるプリント処理の手順を示すフローチャートである。このプリント処理は、図４の処理と異なり、画像形成制御ＣＰＵ回路部９００のＣＰＵ９０１が、ＲＯＭ９０２に格納されたプリント処理プログラムに従って実行する。

図５において、画像形成装置１００に電源が投入されると、ＣＰＵ９０１は、先ず、所定の起動処理を行う（ステップＳ２０１）。起動処理としては、例えば、ＣＰＵ８０１に対し、ＣＰＵ９０１が起動したことを通知する通信処理が挙げられる。次いで、ＣＰＵ９０１は、トナー残量センサ９０４がトナー有りを検知している状態のトナーボトルを備えたプロセスユニットが１つ以上あるか否かを判定する（ステップＳ２０２）。なお、このとき、ＣＰＵ９０１は、ボトル回転を伴わずにトナー残量センサ（９０４）の反応状態のみでトナー有りか否かを判断する。

ステップＳ２０２の判定の結果、トナー有り状態のトナーボトルを備えたプロセスユニットが１つ以上ある場合（ステップＳ２０２で「ＹＥＳ」）、ＣＰＵ９０１は、処理をステップＳ２０３に進める。

すなわち、ＣＰＵ９０１は、ＣＰＵ８０１に対し、プリント可能（トナーあり）である旨を通知する（ステップＳ２０３）。次いで、ＣＰＵ９０１は、プリント可能である旨の通知を受けたＣＰＵ８０１から送信されてくるプリントジョブを受信したか否か判定し、受信するまで待機する（ステップＳ２０４）。ＣＰＵ８０１からプリントジョブを受信した後、ＣＰＵ９０１は、トナー有りのトナーボトルを備えたプロセスユニットの選択及びプリント処理（以下、「トナー有りボトルの選択及びプリント処理」という。）を開始する（ステップＳ２０５）。ステップＳ２０５で実行される処理の詳細については、サブルーチンとして後述する。

プリント処理を開始した後、ＣＰＵ９０１は、画像形成動作と並行して、ステップＳ２０２でトナー残量なしと判定されたトナーボトルが交換されたか否かを判定するトナーボトル交換確認処理を実行する（ステップＳ２０６）。ここで、トナーなしと判定されたトナーボトルとは、プリント処理に適用したプロセスユニット以外のプロセスユニットに備えられたトナーなしと判定されたトナーボトルである。

すなわち、ＣＰＵ９０１は、ステップＳ２０２でトナー残量なしと判定されたトナーボトルを有するプロセスユニットのトナーボトルを回転させ、当該トナーボトルが交換されたか否かのトナーボトル交換確認処理を実行する。トナーボトル交換確認処理の具体的内容についてはサブルーチンとして後述する。トナーボトル交換確認処理を実行した後（ステップＳ２０６）、ＣＰＵ９０１は、プリントジョブが終了した否かを判定し、プリントジョブが終了するまで待機する（ステップＳ２０７）。そして、プリントジョブが終了した後、本処理を終了する。

一方、ステップＳ２０２の判定の結果、トナー有りのトナーボトルを備えたプロセスユニットが存在しない場合（ステップＳ２０２で「ＮＯ」）、ＣＰＵ９０１は、ＣＰＵ８０１に対し、プリント不可能（トナーなし）である旨を通知する（ステップＳ２１０）。次いで、ＣＰＵ９０１は、トナーなしの状態のプロセスユニットに対応するトナーボトルを回転させ、当該トナーボトルが交換されたか否かを判定する（ステップＳ２１１）。トナーボトルが交換されたか否かの判定は、トナーボトルを回転させて当該トナーボトルからトナーが供給されるか否かに基づいて行なわれる。すなわち、トナーボトルを回転させた際、当該トナーボトルからトナーが供給されれば、トナーなしのトナーボトルがトナーありのトナーボトルに交換されたと判定される。

次いで、ＣＰＵ９０１は、トナー残量センサ９０４がトナー有りを検知している状態のトナーボトルを備えたプロセスユニットが１つ以上あるか否かを判定する（ステップＳ２１２）。ステップＳ２１２の判定の結果、トナー有りを検知している状態のトナーボトルを備えたプロセスユニットが１つ以上ある場合（ステップＳ２１２で「ＹＥＳ」）、ＣＰＵ９０１は、処理をステップＳ２０３に戻す。一方、ステップＳ２１２の判定の結果、トナー有りを検知している状態のトナーボトルを備えたプロセスユニットが１つもない場合（ステップＳ２１２で「ＮＯ」）、ＣＰＵ９０１は、本処理を終了する。

図５の処理によれば、画像形成装置１００の起動開始後、トナー有り状態のトナーボトルを備えたプロセスユニットが１つ以上あるか否か判定する（ステップＳ２０２）。そして、トナー有り状態のトナーボトルを備えたプロセスユニットが１つ以上ある場合、先ずトナーありのトナーボトルを備えたプロセスユニットを用いてプリント処理を開始する（ステップＳ２０５）。これによって、トナーボトル交換の確認待ちに起因して発生するダウンタイムを低減することができる。

また、本実施の形態によれば、プリント処理を開始した後（ステップＳ２０５）、トナーボトルの交換確認処理を並行して実行する（ステップＳ２０６）。これによって、プリント処理を実行しつつ、トナーなし状態のトナーボトルをトナー有りのトナーボトルに交換されたか否かを確認することができる。

次に、図５のステップＳ２０５で実行されるトナー有りボトルの選択及びプリント処理について説明する。

図６は、図５のステップＳ２０５で実行されるトナー有りボトルの選択及びプリント処理の手順を示すフローチャートである。このトナー有りボトルの選択及びプリント処理は、図５のジョブ実行処理と同様、画像形成制御ＣＰＵ回路部９００のＣＰＵ９０１が、ＲＯＭ９０２に格納されたトナー有りボトルの選択及びプリント処理プログラムに従って実行する。

図６において、トナー有りボトルの選択及びプリント処理が開始されるとＣＰＵ９０１は、トナーボトル１がトナー有り状態（トナーありを検知中）であるか否かを判定する（ステップＳ３０１）。ステップＳ３０１の判定の結果、トナーボトル１がトナーあり状態である場合（ステップＳ３０１で「ＹＥＳ」）、ＣＰＵ９０１は、処理をステップＳ３０２に進める。すなわち、ＣＰＵ９０１は、トナーボトル１に対応するプロセスユニットを画像形成に使用するプロセスユニットとして選択する（ステップＳ３０２）。次いで、ＣＰＵ９０１は、当該トナーボトル１に対応するプロセスユニットを使用して所定のプリント動作を開始し（ステップＳ３０３）、プリント動作が終了した後、本処理を終了する。

一方、ステップＳ３０１の判定の結果、トナーボトル１がトナー有り状態でない場合（ステップＳ３０１で「ＮＯ」）、ＣＰＵ９０１は、処理をステップＳ３１１に進める。すなわち、ＣＰＵ９０１は、トナーボトル２がトナー有り状態であるか否かを判定する（ステップＳ３１１）。そして、トナーボトル２がトナー有り状態である場合（ステップＳ３１１で「ＹＥＳ」）、ＣＰＵ９０１は、トナーボトル２に対応するプロセスユニットを画像形成に使用するユニットとして選択する（ステップＳ３１２）。次いで、ＣＰＵ９０１は、トナーボトル２に対応するプロセスユニットを使用して所定のプリント動作を実行し（ステップＳ３０３）、プリント動作が終了した後、本処理を終了する。

また、ステップＳ３１１の判定の結果、トナーボトル２がトナー有り状態でない場合（ステップＳ３１１で「ＮＯ」）、ＣＰＵ９０１は、処理をステップＳ３２１に進める。すなわち、ＣＰＵ９０１は、トナーボトル３がトナー有り状態であるか否かを判定する（ステップＳ３２１）。そして、トナーボトル３がトナー有り状態である場合（ステップＳ３２１で「ＹＥＳ」）、ＣＰＵ９０１は、トナーボトル３に対応するプロセスユニットを画像形成に使用するユニットとして選択する（ステップＳ３２２）。次いで、ＣＰＵ９０１は、トナーボトル３に対応するプロセスユニットを使用して所定のプリント動作を実行し（ステップＳ３０３）、プリント動作が終了した後、本処理を終了する。

一方、ステップＳ３２１の判定の結果、トナーボトル３がトナー有り状態でない場合（ステップＳ３２１で「ＮＯ」）、この場合、図５のステップＳ２０２の判定が「ＹＥＳ］であることから、残りのトナーボトル４がトナー有り状態である。従って、ＣＰＵ９０１は、トナーボトル４に対応するプロセスユニットを画像形成に使用するユニットと選択する（ステップＳ３３２）。次いで、ＣＰＵ９０１は、トナーボトル４に対応するプロセスユニットを使用して所定のプリント動作を実行し（ステップＳ３０３）、プリント動作が終了した後、本処理を終了する。

図６の処理によれば、判定対象のうち、最初にトナーありと判定されたトナーボトルに対応するプロセスユニットを画像形成動作に使用するプロセスユニットに選択する（ステップＳ３０２、Ｓ３１２、Ｓ３２２、Ｓ３３２）。そして、選択したプロセスユニットを使用してプリント処理を実行する。これによって、電源投入後、トナーなしボトルの交換を行うことなく、直ちにプリント処理を開始できるので、トナーボトル交換の確認待ちに起因して発生するダウンタイムを低減することができる。

次に、図５のステップＳ２０６で実行されるトナーボトル交換確認処理について説明する。図７は、図５のステップＳ２０６で実行されるトナーボトル交換確認処理の手順を示すフローチャートである。トナーボトル交換確認処理は、トナー残量センサ９０４によってトナーボトル内のトナー残量なしと判定されたトナーボトルが、トナー残量ありのトナーボトル、例えば、新品のトナーボトルに交換されたか否かを確認するためのものである。トナーボトル交換確認処理は、図５のプリント処理と同様、画像形成装置１００の画像形成制御ＣＰＵ回路部９００に内蔵されたＣＰＵ９０１が、ＲＯＭ９０２に格納されたトナーボトル交換確認処理プログラムに従って実行する。

図７において、トナーボトル交換確認処理が開始されると、ＣＰＵ９０１は、先ず、トナーボトルを識別するための変数Ｎを１で初期化する（ステップＳ４０１）。次いで、ＣＰＵ９０１は、トナーボトルＮ、例えばＮ=１の回転履歴Ｒｎが所定の回転数以下であるか否かを判定する（ステップＳ４０２）。Ｒｎは、各トナーボトル固有の変数であり、トナー残量センサがトナーなしを検知してからの回転数に相当する。Ｒｎのカウントアップ処理については図８を用いて後述する。また、所定の回転数Ｔは、トナー残量センサ９０４がトナー無しを検出した後、新品のトナーボトルに交換され、交換後のトナーボトルによって現像器１０５に対してトナーが供給され、トナー残量センサがトナー有りを検出するまでに十分な回転数である。所定の回転数Ｔは、例えば、３０回である。

ステップＳ４０２の判定の結果、トナーボトルＮの回転履歴Ｒｎが所定の回転数Ｔ以下である場合（ステップＳ４０２で「ＹＥＳ」）、ＣＰＵ９０１は、処理をステップＳ４０３に進める。すなわち、ＣＰＵ９０１は、トナーボトルＮに対応するトナー残量センサ９０４がトナーなしを検出しているか否か判定する（ステップＳ４０３）。ステップＳ４０３の判定の結果、トナーボトルＮに対応するトナー残量センサ９０４がトナーなしを検出している場合（ステップＳ４０３で「ＹＥＳ」）、ＣＰＵ９０１は、処理をステップＳ４０４に進める。すなわち、ＣＰＵ９０１は、トナーボトルＮからトナーが供給されるか否かを確認するためにトナーボトルＮを回転させる（トナーボトル回転処理）（ステップＳ４０４）。

次いで、ＣＰＵ９０１は、トナーボトルを識別するための変数Ｎに１を加算する（ステップＳ４０５）。変数Ｎに１を加算した後、ＣＰＵ９０１は、１を加算した後の変数Ｎ、例えば４が、所定のボトル総数Ｎｍａｘを超えたか否か判定する（ステップＳ４０６）。ステップＳ４０６の判定の結果、変数ＮがＮｍａｘを超えた場合（ステップＳ４０６で「ＹＥＳ」）、ＣＰＵ９０１は、処理をステップＳ４０７に進める。すなわち、ＣＰＵ９０１は、図５のステップＳ２０５で開始されているプリント動作を継続し（ステップＳ４０７）、その後、本トナーボトル交換確認処理を終了する。

一方、ステップＳ４０６の判定の結果、変数ＮがＮｍａｘを超えていない場合（ステップＳ４０６で「ＮＯ」）、ＣＰＵ９０１は、処理をステップＳ４０２へ戻し、別のトナーボトルに対して同様に交換確認処理を実行する。

また、ステップＳ４０２の判定の結果、回転履歴Ｒｎが所定の回転数Ｔを超えている場合（ステップＳ４０２で「ＮＯ」）、ＣＰＵ９０１は、処理をステップＳ４０５に進める。また、ステップＳ４０３の判定の結果、トナーボトルＮがトナー有り状態であった場合（ステップＳ４０３で「ＮＯ」）、ＣＰＵ９０１は、ボトルＮの回転を停止させ（ステップＳ４１１）、その後、処理をステップＳ４１２に進める。すなわち、ＣＰＵ９０１は、回転履歴Ｒｎを０に初期化し（ステップＳ４１２）、その後、処理をステップＳ４０５に進める。

図７の処理によれば、回転履歴Ｒｎが所定回転数Ｔ以下でトナーボトルＮがトナーなしと判定された場合（ステップＳ４０３で「ＹＥＳ］）、トナーボトルＮからトナーが供給されるか否かを確認するためにトナーボトルＮを更に回転させる（ステップＳ４０４）。トナーボトルＮを更に回転させることによって、トナーボトルＮ内にトナーがあればトナーボトルＮからトナーが供給されるので、これを検出することによってトナーボトルが交換されたか否かの確認を行うことができる。

図８は、図７のステップＳ４０４で実行されるボトル回転処理の手順を示すフローチャートである。ボトル回転処理は、画像形成制御ＣＰＵ回路部９００に内蔵されたＣＰＵ９０１が、ＲＯＭ９０２に格納されたボトル回転処理プログラムに従って実行する。

ボトル回転処理は、ボトルユニット１０６ごとに備えられたボトル回転検知センサ（図示省略）がボトルを１回転した際にＣＰＵ９０１へ発する割り込み信号によって開始される処理である。

ボトル回転処理が開始されると、ＣＰＵ９０１は、ボトル回転検知センサからの割り込み信号を受信する度にトナーボトルＮの回転履歴Ｒｎに１を加算した後（ステップＳ５０１）、トナーボトルＮの回転を停止させる（ステップＳ５０２）。このようにしてトナーボトルＮの回転開始から、１回転したタイミングでＲｎをカウントアップし、一度ボトルの回転を止めてフローを終了する。そして、その後、図７のステップＳ４０２、Ｓ４０３に進んでトナー残量センサによってトナーの有無が判定される。

図８の処理によれば、トナーボトルＮの回転履歴Ｒｎが所定の回転数Ｔ以下で、トナーボトルＮがトナーなしと判定された場合（ステップＳ４０３で「ＹＥＳ」）、トナーボトルＮからトナーが供給されるか否か判定するためにトナーボトルＮを再度回転させる。これによって、トナーなしと判定されたトナーボトルの新品への交換を正確に確認することができる。

本実施の形態によれば、同色のプロセスユニットを複数持つ画像形成装置において、電源オン直後に１ユニット以上トナー有りであったら、ジョブを実行し、合わせてトナーなしと検知されたユニットに対してトナーボトル交換確認処理を実行する。これによって、トナーボトルの交換確認待ちに起因するダウンタイムを低減することができる。

以下、本実施の形態の効果について従来技術と比較して説明する。

図９は、本実施の形態における効果を説明するための図であり、本実施の形態と従来技術とを比較したタイミングチャートである。

図９において、電源オフの状態の画像形成装置の電源がオンされた後、プリントジョブが投入され、所定のプリントを終えるまでのシステム状態、ボトル回転動作及びトナー残量検知に関するタイミングが表わされている。

図９（ａ）は、本実施の形態のタイミングチャートであり、図４（ｂ）は、従来技術のタイミングチャートである。

先ず、図４（ａ）と図４（ｂ）の共通部分について述べる。電源オフ時は、電力は供給されておらず、トナーボトルの回転は停止しており、トナー残量センサ９０４も無効状態であるためにトナー残量は不明である。

ユーザによって電源がオン操作され電力が供給されると、画像形成装置１００はモータの励磁など、所定の起動処理を行う。このとき、トナー残量センサ９０４が有効状態になるが、画像形成装置１００が電源オフ状態の時にトナーなしのトナーボトルが交換されていたとしても、トナー残量センサ９０４が無効状態であったために検知できていない。このため、トナー残量センサ９０４がトナー有りを検知していなくてもボトルが交換されている可能性があることからトナー残量は不明状態としている。

所定の起動処理が終わった後、本実施の形態（図４（ａ））と従来技術（図４（ｂ））とでは振るまいが明らかに異なる。

すなわち、本実施の形態（図４（ａ））の場合、起動完了時点で直ちにプリント開始可能であり、システム状態はジョブ待ち状態となる。ジョブが投入され、例えば、トナーボトル２を使用してプリントを開始すると共に、トナー残量が不明なボトル（トナーボトル１）について、交換されたか否かを確認すべくトナーボトルを試しに回転させ、トナー残量センサの反応が確認される。トナーボトルが交換されていれば、トナーが供給されるのでトナー残量センサでトナーを検知することによってトナー残量あり、すなわちボトルが交換されたと判断される。

この場合、プリントにはトナーボトル２を備えたプロセスユニットが用いられるので、トナーボトル１のトナー交換確認動作の影響を受けずにプリント動作を実行することができる。このように、本実施の形態は、電源投入後のトナー残量不明状態におけるボトル交換確認動作とプリントジョブ動作を並行して実行するので、トナーボトル交換の確認待ちに起因して発生するダウンタイムを低減することができる。

一方、従来技術（図４（ｂ））の場合は、起動完了後、先ず、ボトル交換の確認動作が行われる。従って、ボトル交換の確認動作の間、ジョブの投入は受け付けられないか、ジョブの投入を保留し、その後、ボトル交換の確認動作が完了してからプリント処理が開始される。従って、トナーボトルの交換確認処理に起因するダウンタイムを回避することはできない。

本実施の形態において、画像形成装置制御部９１０のＣＰＵ９０１は、ユーザに対して、トナー残量なしと判定されたトナーボトルをトナー有りのトナーボトルに交換するように報知することが好ましい。これによって、次回の電源投入時におけるダウンタイムの短縮を図ることができる。

上記の本実施の形態ではトナーボトル及びプロセスユニットの総数が４として説明したが、同色のプロセスユニットを複数備えた画像形成装置であれば、プロセスユニットの総数に関係なく、本発明を適用することができる。また、トナーボトルの回転数を指標とし、回転検知センサを用いた実施の形態について述べたが、例えば、トナーボトルの回転数の代わりに回転時間を用い、回転検知センサの代わりにタイマー回路を用いることもできる。

本実施の形態において、ボトル回転手段、ボトル回転制御手段等は、それぞれ限定されるものではなく、上記以外のものを適用することができる。

１００ 画像形成装置
１０１ プロセスユニット
１０２ａ 感光ドラム
１０４ａ レーザスキャナユニット
１０６ トナーボトルユニット
８０１ ＣＰＵ
９０１ ＣＰＵ
９０４ トナー残量センサ

Claims (8)

1. 感光体と、該感光体に静電潜像を形成する露光手段と、前記感光体に形成された静電潜像を現像する現像手段と、前記現像手段に現像剤を供給する収容容器とを備えた同一色の画像を形成するための複数の画像形成手段と、
   前記収容容器から前記現像手段に現像剤を供給するために前記収容容器をそれぞれ回転させる回転手段と、
   前記収容容器内の現像剤の有無をそれぞれ判定する判定手段と、
   前記判定手段を制御してそれぞれ対応する収容容器内の現像剤の有無を判定させ、前記判定手段のうち少なくとも１つが収容容器について現像剤ありと判定した場合、当該現像剤ありと判定された収容容器を備えた画像形成手段を用いて画像の形成を開始させ、前記判定手段によって現像剤なしと判定された収容容器がある場合、前記画像の形成と並行して、前記判定手段によって現像剤なしと判定された収容容器が現像剤ありの収容容器に交換されたか否かを確認する交換確認処理を行う制御手段と、
   を備えることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記制御手段は、前記判定手段によって最初に判定対象となった収容容器が現像剤ありと判定された場合、当該最初に判定対象となった収容容器を備えた画像形成手段を用いて前記画像を形成するように制御することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記制御手段は、前記判定手段によって最初に判定対象となった収容容器が現像剤なしと判定された場合は、次に判定対象となった収容容器のうち最初に現像剤ありと判定された収容容器を備えた画像形成手段を用いて前記画像を形成するように制御することを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
4. 前記制御手段は、前記交換確認処理において、前記収容容器の回転履歴に基づいた回転数が所定の回転数以下かであるか否かを判定し、前記所定の回転数以下であって、かつ現像剤ありと判定されなかった場合、当該現像剤ありと判定されなかった収容容器の回転手段を制御して前記現像剤ありと判定されなかった収容容器を更に回転させることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記制御手段は、前記収容容器の回転履歴に基づいた回転数が、前記所定の回転数以下であっても前記判定手段によって現像剤ありと判定された場合、当該収容容器は現像剤ありの収容容器に交換されたものとみなすことを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。
6. 前記制御手段は、前記交換確認処理において、前記収容容器の回転履歴に基づいた回転数が所定の回転数を超えている場合、前記収容容器に対応する前記判定手段の判定結果に基づいて前記収容容器内の現像剤の有無を判定することを特徴とする請求項４又は５記載の画像形成装置。
7. 前記制御手段は、前記交換確認処理を、前記電源が投入された際、現像剤なしと判定された全ての収容容器について実行することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
8. 前記制御手段は、前記交換確認処理において、現像剤ありの収容容器に交換されていないとみなされた収容容器を、現像剤ありの収容容器に交換するようにユーザに報知させることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の画像形成装置。