JP2022113953A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】現像剤カートリッジを交換した場合に適切に濃度補正を行うことを目的とする。【解決手段】画像形成装置１は、感光体ドラム１１を有する画像形成部２と、画像形成部２に交換可能に取り付けられたトナーカートリッジ２０と、トナーカートリッジ２０から画像形成部２にトナーを供給するトナー供給部２５と、感光体ドラム１１に形成されたトナー像が転写される搬送ベルト３１と、搬送ベルト３１または感光体ドラム１１に形成されたトナー像の濃度を検出する濃度センサ７と、トナーカートリッジ２０の交換を検知するためのメモリタグ２４と、印刷制御部１００とを備える。印刷制御部１００は、トナーカートリッジ２０の交換が検知された場合、画像形成部２内のトナーを感光体ドラム１１に移動させて廃棄したのち、トナー供給部２５に画像形成部２へのトナーの供給を行わせ、その後、濃度センサ７に濃度補正を行わせる。【選択図】図１１

Description

本発明は、電子写真法を用いた画像形成装置に関する。

電子写真法を用いた画像形成装置は、像担持体としての感光体ドラム上に形成された潜像を現像剤により現像する現像ユニットと、現像剤像をベルト上の媒体に転写する転写ユニットとを備える。

また、濃度補正用の現像剤像をベルトに転写し、その濃度を検出することにより、印刷時の濃度補正を行うことも知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１２－３２５４７号公報（図１３参照）

ここで、現像ユニットには、着脱可能な現像剤カートリッジからトナーが補給される。現像剤カートリッジを交換した場合、濃度補正を適切に行うことが難しい。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、現像剤カートリッジを交換した場合に適切に濃度補正を行うことを目的とする。

本発明の一態様に係る画像形成装置は、像担持体を有し、像担持体に現像剤像を形成する画像形成部と、画像形成部に交換可能に取り付けられた現像剤カートリッジと、現像剤カートリッジから画像形成部に現像剤を供給する現像剤供給部と、像担持体に形成された現像剤像が転写される転写体と、転写体または像担持体に形成された現像剤像の濃度を検出する濃度検出部と、現像剤カートリッジの交換を検知する交換検知部と、制御部とを備える。制御部は、交換検知部によって現像剤カートリッジの交換が検知された場合、画像形成部内の現像剤を像担持体に移動させて廃棄したのち、現像剤供給部に画像形成部への現像剤の供給を行わせ、濃度検出部に濃度補正を行わせる。

本発明の一態様では、現像剤カートリッジが交換された場合に、画像形成部内の現像剤の廃棄を行ってから、画像形成部に現像剤を供給する。そのため、劣化した現像剤と新しい現像剤とが偏在することによる画像の濃度等のむらを低減し、画質の均一性を向上することができる。画質の均一性を向上した画像を用いることで、適切な濃度補正を行うことが可能になる。

実施の形態の画像形成装置の基本構成を示す図である。 実施の形態の画像形成部を示す断面図である。 実施の形態のトナー残量検出部を示す図（Ａ）、トナー残量検出部の一部を示す図（Ｂ）およびトナー残量検出部の原理を示す図（Ｃ）である。 実施の形態の濃度センサの構成を示す図（Ａ）および濃度センサによる検知動作を示す図（Ｂ），（Ｃ）である。 実施の形態の画像形成装置の制御系を示すブロック図である。 実施の形態の画像形成装置の印刷動作およびトナー廃棄動作を示すフローチャートである。 実施の形態のトナー廃棄パターンを示す図（Ａ），（Ｂ）である。 実施の形態の濃度補正用パターンを示す図（Ａ），（Ｂ）である。 実施の形態の濃度補正動作を示すフローチャートである。 実施の形態のトナー供給動作を示すフローチャートである。 実施の形態のトナーカートリッジ交換後のトナー供給動作およびトナー廃棄動作を示すタイミングチャートである。 実施の形態のトナーカートリッジ交換後のトナー供給動作およびトナー廃棄動作を示すフローチャートである。 実施の形態のトナーカートリッジ交換後のトナー供給動作およびトナー廃棄動作を示すフローチャートである。

＜画像形成装置の構成＞
実施の形態の画像形成装置について説明する。図１は、本実施の形態の画像形成装置１を示す図である。画像形成装置１は、電子写真法によって画像を形成するものであり、例えばカラープリンタである。

画像形成装置１は、媒体を搬送する媒体搬送部４と、ブラック（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）およびシアン（Ｃ）のトナー像（現像剤像）を形成する画像形成部２Ｋ，２Ｙ，２Ｍ，２Ｃと、トナー像を記録媒体Ｐに転写する転写ユニット３と、トナー像を記録媒体Ｐに定着する定着装置５とを有する。

画像形成装置１のこれらの構成要素は、筐体１Ａに収容されている。筐体１Ａの上部には、開閉可能なトップカバー１Ｂが設けられている。画像形成部２Ｋ，２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ、転写ユニット３および定着装置５は、いずれも筐体１Ａに対して着脱可能である。

媒体搬送部４は、記録媒体Ｐを収容する媒体トレイ４０と、媒体トレイ４０の記録媒体Ｐを一枚ずつ搬送路に送り出すホッピングローラ４１と、記録媒体Ｐのスキューを矯正しながら画像形成部２Ｋ，２Ｙ，２Ｍ，２Ｃに向けて搬送するレジストローラ４２と、定着装置５を通過した記録媒体Ｐを装置外に排出する排出ローラ４３とを有する。

記録媒体Ｐは、例えば、印刷用紙、ＯＨＰシート、封筒、複写紙、特殊紙等である。ここでは、画像形成装置１は、Ａ３サイズの記録媒体Ｐにも画像を形成できるように構成されている。そのため、画像形成装置１の各構成要素は、後述する感光体ドラム１１の軸方向（すなわち主走査方向）に２９７ｍｍ以上の長さを有する。

画像形成部２Ｋ，２Ｙ，２Ｍ，２Ｃは、記録媒体Ｐの搬送路に沿って上流側から下流側（ここでは右側から左側）に配列されている。画像形成部２Ｋ，２Ｙ，２Ｍ，２Ｃは共通の構成を有するため、以下では「画像形成部２」として説明する。

図２は、画像形成部２の構成を示す断面図である。図２に示すように、画像形成部２は、像担持体としての感光体ドラム１１と、帯電部材としての帯電ローラ１２と、露光装置としてのプリントヘッド１３と、現像剤担持体としての現像ローラ１４と、供給部材としての供給ローラ１５と、層規制部材としての規制ブレード１６と、クリーニング部１７と、除電光ユニット１８とを有する。

感光体ドラム１１は、アルミニウム等で形成された円筒状の導電性基体の表面に感光層（電荷発生層および電荷輸送層）を形成したものである。感光体ドラム１１の軸部には、ドラム駆動モータ１１３（図５）からの回転を受けるギアが取り付けられている。感光体ドラム１１は、回転軸Ｃ１を中心として図中矢印で示す方向に回転する。

帯電ローラ１２は、ステンレス鋼等の金属で形成されたシャフトの表面に、導電性の弾性体層を形成したものである。帯電ローラ１２は、感光体ドラム１１の表面に当接するように配置され、感光体ドラム１１の回転に追従して回転する。帯電ローラ１２は、帯電電圧を印加され、感光体ドラム１１の表面を一様に帯電させる。

プリントヘッド１３は、感光体ドラム１１の軸方向（上述した回転軸Ｃ１の方向）に配列された複数の発光素子と、各発光素子を駆動する駆動回路と、各発光素子の光を感光体ドラム１１の表面に集光するレンズアレイとを有する。発光素子は、例えばＬＥＤ（発光ダイオード）である。発光素子の配列方向は、主走査方向である。

プリントヘッド１３は、発光素子からの出射光が感光体ドラム１１の表面に結像する位置に配置されている。プリントヘッド１３は、一様に帯電した感光体ドラム１１の表面に光を照射し、静電潜像を形成する。

現像ローラ１４は、ステンレス鋼等の金属で形成されたシャフトの表面に、ウレタンゴムあるいはシリコーンゴム等の導電性の弾性体層を形成したものである。現像ローラ１４は、感光体ドラム１１の表面に当接するように配置されている。

現像ローラ１４は、そのシャフトの端部に、感光体ドラム１１からの回転伝達を受けるギアを備え、感光体ドラム１１と逆方向に回転する。現像ローラ１４は、現像電圧を印加され、感光体ドラム１１の表面に形成された静電潜像にトナーを付着させ、トナー像を形成する。

供給ローラ１５は、ステンレス鋼等の金属で形成されたシャフトの表面に、シリコーン等の発泡性の弾性体層を形成したものである。供給ローラ１５は、現像ローラ１４の表面に当接するように配置されている。

供給ローラ１５は、そのシャフトの端部に、現像ローラ１４からの回転伝達を受けるギアを備え、現像ローラ１４と同方向に回転する。供給ローラ１５は、供給電圧を印加され、現像ローラ１４にトナーを供給する。

規制ブレード１６は、例えばステンレス鋼で形成され、現像ローラ１４の軸方向に長い長尺状の薄板である。規制ブレード１６の一端はホルダに固定され、他端は現像ローラ１４の表面に押し当てられている。規制ブレード１６は、現像ローラ１４の表面に形成されるトナー層（現像剤層）の厚さを規制する。

クリーニング部１７は、感光体ドラム１１の表面に当接するように配置され、ゴム等で形成された弾性体ブレード１７Ａを有する。弾性体ブレード１７Ａは、転写後に感光体ドラム１１の表面に残ったトナーを掻き取る。弾性体ブレード１７Ａの下方には、廃トナー搬送スパイラル１７Ｂが設けられている。

廃トナー搬送スパイラル１７Ｂは、弾性体ブレード１７Ａによって掻き取られた廃トナーを、感光体ドラム１１の軸方向に搬送する。廃トナー搬送スパイラル１７Ｂによって搬送された廃トナーは、図示しない廃トナー搬送路を経由して、トナーカートリッジ２０（後述）の廃トナー収容部２２に搬送される。

除電光ユニット１８は、基板上に複数のＬＥＤチップを配置したものであり、感光体ドラム１１に対向配置されている。除電光ユニット１８は、感光体ドラム１１の表面を均一に露光することにより、感光体ドラム１１の帯電電位をリセットする。

画像形成部２のうち、現像ローラ１４と供給ローラ１５と規制ブレード１６とを含む部分を、トナー収容部１０と称する。現像剤収容部としてのトナー収容部１０には、現像に用いられるトナーが収容される。

画像形成部２には、現像剤カートリッジとしてのトナーカートリッジ２０が、着脱可能（交換可能）に取り付けられる。トナーカートリッジ２０は、未使用トナーを収容する未使用トナー収容部２１と、廃トナーを収容する廃トナー収容部２２とを有する。

トナーカートリッジ２０の外面には、交換検知部としてのメモリタグ２４が取り付けられている。メモリタグ２４は、未使用トナー収容部２１内の未使用トナーの量、および廃トナー収容部２２内の廃トナーの量に関する情報を格納している。

未使用トナー収容部２１の未使用トナーは、次に説明するトナー供給部２５によって画像形成部２に供給される。廃トナー収容部２２には、クリーニング部１７から搬送されてきた廃トナーが、廃トナー搬送部２３によって送り込まれる。

画像形成部２のトナー収容部１０とトナーカートリッジ２０との間には、現像剤供給部としてのトナー供給部２５が設けられている。トナー供給部２５は、トナー供給路２７と、トナー供給路２７の内部に設けられた供給スパイラル２６とを有する。供給スパイラル２６は、コイル形状を有し、トナー供給路２７内で回転可能に設けられている。供給スパイラル２６は、供給駆動部１１４（図５）によって回転し、トナー収容部１０に向けてトナーを搬送する。

画像形成部２には、トナー収容部１０内のトナー残量を検出するトナー残量検出部６が設けられている。図３（Ａ）は、トナー残量検出部６の一例を示す模式図である。図３（Ａ）に示すように、トナー残量検出部６は、トナー収容部１０内に、回転軸Ｃ２を中心として回転可能なクランク形状の撹拌部材６０を有する。

撹拌部材６０の軸方向の一端は、図３（Ｂ）に拡大して示すように、ギア６１の中心に挿通されている。ギア６１は、現像ローラ１４からの回転伝達により一方向に一定速度で回転する。ギア６１には、撹拌部材６０のクランク部に当接する当接部６２が設けられている。撹拌部材６０は、ギア６１に対して相対的に回転自在であり、当接部６２に付勢されて回転する。

撹拌部材６０の軸方向の他端には、図３（Ａ）に示すように、光反射部材６３が取り付けられている。撹拌部材６０の光反射部材６３に対向するように、光電センサ６５が配置されている。光電センサ６５は、光を出射する発光部６６と、反射光を受光する受光部６７とを有する。

図３（Ｃ）は、撹拌部材６０を光電センサ６５側から見た図である。ギア６１が回転すると、撹拌部材６０が当接部６２に付勢されて回転する。撹拌部材６０が回転範囲の頂点Ｐ１を通過すると、当接部６２から離れて、トナー収容部１０内に堆積しているトナーに当接するまで自重で回転（落下）する。その後、回転する当接部６２が撹拌部材６０に追い付くと、撹拌部材６０が当接部６２と共に回転を再開する。

撹拌部材６０が回転範囲の最下点Ｐ２に位置するときに、光電センサ６５の発光部６６から出た光が、光反射部材６３で反射されて受光部６７に入射する。トナー収容部１０内のトナーの量が少ないほど、撹拌部材６０が最下点Ｐ２で留まる位置が長くなるため、撹拌部材６０の回転周期のうち、光電センサ６５が反射光を検出している時間の割合が増加する。そのため、光電センサ６５による反射光の検出時間から、トナー収容部１０内のトナーＴの残量を検出することができる。

図１に示すように、転写ユニット３は、転写体としての搬送ベルト３１と、転写ローラ３２と、搬送ベルト３１を走行させるドライブローラ３３と、搬送ベルト３１に張力を付与して走行を安定させるアイドルローラ３４と、搬送ベルト３１上の残留トナーをクリーニングするベルトクリーニング装置３５と、ベルトクリーニング装置３５で回収された残留トナーを収容するベルト廃トナー収容部３６とを備える。

搬送ベルト３１は、ドライブローラ３３とアイドルローラ３４とに張架された無端状ベルトである。搬送ベルト３１は、光沢のある表面を有し、当該表面に記録媒体Ｐを保持して搬送する。また、濃度調整等の際には、搬送ベルト３１の表面に、感光体ドラム１１からトナー像が転写される。搬送ベルト３１は、後述する濃度センサ７の赤外ＬＥＤ７１の発光電流の調整用の基準反射物として用いられる。

転写ローラ３２は、搬送ベルト３１を介して感光体ドラム１１に対向するように配置される。転写ローラ３２は、例えば金属製のシャフトの表面に、導電性の発泡性弾性体層を形成したものである。転写ローラ３２は、転写電圧を付与され、感光体ドラム１１のトナー像を搬送ベルト３１上の記録媒体Ｐ、または搬送ベルト３１に転写する。

転写ユニット３の近傍には、濃度検出部としての濃度センサ７が配置されている。濃度センサ７は、搬送ベルト３１の主走査方向の中央部に対向するように配置されている。図４（Ａ）は、濃度センサ７を示す模式図である。濃度センサ７は、発光部としての赤外ＬＥＤ７１と、鏡面反射光受光部としての鏡面反射光受光用フォトトランジスタ７２と、拡散反射光受光部としての拡散反射光受光用フォトトランジスタ７３とを備える。

赤外ＬＥＤ７１は、赤外線を出射する。鏡面反射光受光用フォトトランジスタ７２は、ブラックの濃度検出に用いられる。拡散反射光受光用フォトトランジスタ７３は、イエロー、マゼンタ、シアンの濃度検出に用いられる。

図４（Ｂ）は、鏡面反射光受光用フォトトランジスタ７２の検出動作を示す模式図である。鏡面反射光受光用フォトトランジスタ７２は、赤外ＬＥＤ７１から出射され、搬送ベルト３１の表面にブラックのトナーで形成された濃度検出用パターン７４Ｋを経て搬送ベルト３１で鏡面反射した光を受光し、受光量に応じた電圧を出力する。

濃度検出用パターン７４Ｋのブラックの濃度が濃ければ（すなわちブラックトナーの量が多ければ）、鏡面反射光受光用フォトトランジスタ７２の受光光量が少なくなり、従って出力電圧は低くなる。

図４（Ｃ）は、拡散反射光受光用フォトトランジスタ７３の検出動作を示す模式図である。拡散反射光受光用フォトトランジスタ７３は、赤外ＬＥＤ７１から出射され、搬送ベルト３１の表面にイエロー、マゼンタまたはシアンのトナーで形成された濃度検出用パターン７４ＹＭＣで拡散反射した光を受光し、受光量に応じた電圧を出力する。

濃度検出用パターン７４ＹＭＣのイエロー、マゼンタまたはシアンの濃度が濃ければ（すなわちイエロートナー、マゼンタトナーまたはシアントナーの量が多ければ）、拡散反射光受光用フォトトランジスタ７３の受光光量が多くなり、従って出力電圧が高くなる。

濃度センサ７と搬送ベルト３１との間には、カバー７５（図１）が設置されている。カバー７５は、濃度センサ７をトナーまたは紙粉で汚れないように濃度センサ７を覆っており、濃度補正時には図示せぬ駆動機構によって開放される。カバー７５は、濃度センサ７の赤外ＬＥＤ７１の発光電流の調整用の基準反射物として用いられるため、予め決められた拡散反射特性を有する。

定着装置５は、ヒートローラ５１と加圧ローラ５２を有する。ヒートローラ５１は、素管の内部にヒータ５３（図５）を備える。ヒータ５３は、例えばハロゲンランプである。加圧ローラ５２は、ヒートローラ５１との間で定着ニップを形成する。ヒートローラ５１および加圧ローラ５２は、記録媒体Ｐ上に転写されたトナーを加圧、加熱して記録媒体Ｐに定着させる。

また、画像形成装置１は、液晶等の表示画面またはスピーカ等を備えた報知部９を備える。報知部９は、画面表示または音声（警告音等）を用いて、使用者に画像形成装置１の状態に関する各種情報を報知する。

＜制御系＞
図５は、画像形成装置１の画像形成動作（印刷動作）に関する制御系を示すブロック図である。画像形成装置１は、制御部としての印刷制御部１００と、インタフェース制御部１０１と、駆動制御部１０２と、プロセス制御部１０３と、定着制御部１０４と、ヘッド制御部１０５と、リードライト部１０６とを有する。

画像形成装置１は、また、発光回数計数部１５０と、ドラム回転距離計数部１５１と、カウント算出部１５２と、記憶部１５３と、濃度補正制御部１４０と、補正パラメータ格納部１４１とを有する。

印刷制御部１００は、ＣＰＵ、並びにＲＯＭおよびＲＡＭ等の記憶部を備え、画像形成装置１の画像形成動作全体を制御する。印刷制御部１００は、また、所定の濃度補正処理実行条件（例えば、電源投入時、所定枚数の印刷完了時）に基づいて濃度補正処理の要否を判断し、濃度補正処理を行う。

インタフェース制御部１０１は、パーソナルコンピュータ等の上位装置からドライバを介して各種信号、画像データ、および装置設定等の情報を受け取り、印刷制御部１００に送信する。インタフェース制御部１０１は、また、印刷制御部１００の指示に基づき、画像形成装置１の各種状態に関する情報を報知部９に送信する。

駆動制御部１０２は、印刷制御部１００により生成される印刷タイミングに従い、搬送駆動モータ１１０、定着駆動モータ１１１、ベルト駆動モータ１１２、ドラム駆動モータ１１３、および供給駆動部（供給駆動モータ）１１４に、それぞれ駆動信号を送信する。

搬送駆動モータ１１０は、媒体搬送ローラ１２０を回転駆動する。媒体搬送ローラ１２０とは、媒体搬送部４の各ローラ（ホッピングローラ４１、レジストローラ４２および排出ローラ４３）の総称である。

定着駆動モータ１１１は、定着装置５のヒートローラ５１を回転駆動する。ベルト駆動モータ１１２は、ドライブローラ３３を回転駆動する。ドラム駆動モータ１１３は、感光体ドラム１１を回転駆動する。供給駆動部１１４は、トナー供給部２５の供給スパイラル２６を回転駆動する。

ドラム回転距離計数部１５１は、駆動制御部１０２から感光体ドラム１１の回転距離（ドラムカウントＥ）を取得し、印刷制御部１００に送信する。

定着制御部１０４は、定着装置５に設けられた温度検知部（例えばサーミスタ）の検出温度に基づき、ヒートローラ５１に内蔵されたヒータ５３を通電制御する。

リードライト部１０６は、トナーカートリッジ２０のメモリタグ２４からの情報の読み出しおよびメモリタグ２４への情報の書き込みを行う。メモリタグ２４は、未使用トナー収容部２１内の未使用トナーの量、および廃トナー収容部２２内の廃トナーの量に関する情報を格納している。

印刷制御部１００は、メモリタグ２４の情報を読み取ることにより、トナーカートリッジ２０が非エンプティ品（例えば新品）に交換されたことを検知することができる。また、印刷制御部１００は、トナー残量検出部６からのトナー残量情報に基づき、メモリタグ２４の情報を書き換えることができる。

プロセス制御部１０３は、各画像形成部２の帯電電圧制御部１３０、現像電圧制御部１３１、規制電圧制御部１３２および供給電圧制御部１３３に、印加電圧値と印加タイミングに関する信号を送信する。

帯電電圧制御部１３０は、帯電ローラ１２に帯電電圧を印加する。現像電圧制御部１３１は、現像ローラ１４に現像電圧を印加する。規制電圧制御部１３２は、規制ブレード１６に規制電圧を印加する。供給電圧制御部１３３は、供給ローラ１５に供給電圧を印加する。それぞれの電圧印加は、プロセス制御部１０３の指示による印加タイミングで行われる。

ヘッド制御部１０５は、印刷制御部１００で処理された画像データ、およびプロセス制御部１０３で決定された制御条件に基づき、プリントヘッド１３の各ＬＥＤ素子の発光タイミングおよび発光光量等の発光動作を制御する。

発光回数計数部１５０は、ヘッド制御部１０５から、プリントヘッド１３の各ＬＥＤ素子の発光回数であるドットカウントＦを取得する。

濃度補正制御部１４０は、濃度センサ７による検出濃度に基づいて、現像電圧およびプリントヘッド１３の発光量（駆動時間）の適正値を算出する。濃度補正制御部１４０は、また、濃度センサ７の赤外ＬＥＤ７１の発光電流の調整等も行う。

補正パラメータ格納部１４１は、濃度補正に使用される、予め実験的に求められたパラメータを格納している。格納されているパラメータは、例えば、画像濃度と濃度センサ７の出力電圧値との相関関係、現像電圧を１Ｖ変更した場合の印刷デューティ１００％に対応する画像濃度の変化量、およびプリントヘッド１３の発光時間を１μｓ変更した場合の印刷デューティ５０％に対応する画像濃度の変化量に関する数値である。

カウント算出部１５２は、ドラムカウントＥとドットカウントＦとから、累計廃棄ドットカウントＩを計算する。累計廃棄ドットカウントＩは、トナー廃棄動作を実行するか否かが判断される際に用いられる。

累計廃棄ドットカウントＩは、１ジョブの印刷が行われるたびに生じる今回廃棄ドットカウントＩｐを、現在の累計廃棄ドットカウントＩに加算することにより更新される。累計廃棄ドットカウントＩの更新は、１ジョブの印刷動作の他、トナー廃棄動作、濃度補正動作が行われる際にも更新されるが、これについては後述する。

なお、ドラムカウントＥ、ドットカウントＦ、累計廃棄ドットカウントＩおよび今回廃棄ドットカウントＩｐは、感光体ドラム１１の回転距離およびプリントヘッド１３の発光回数から算出されるが、これらの値に何らかの係数を乗算した値を用いても良い。

本実施の形態では、媒体トレイ４０に収容されたＡ４サイズの記録媒体Ｐを横送りで１枚のみ印刷する際の、感光体ドラム１１の回転距離（回転量）に相当するドラムカウントＥを、１ドラムカウントとする。

また、本実施の形態では、Ａ４サイズの記録媒体Ｐの余白を除く領域全体に１２００ｄｐｉの解像度で画像を形成する場合に、プリントヘッド１３の全ＬＥＤを発光させた際のドットカウントＦを、３２０２５カウントとする。

カウント算出部１５２は、さらに、ドラムカウントＥとドットカウントＦとを用いて、ドラムカウントあたりの印刷デューティＨを計算する。印刷デューティとは、ある領域に形成可能な全ドットの個数に対する、実際に形成したドットの個数の割合である。印刷デューティは、印字率とも称する。本実施の形態では、Ａ４サイズの記録媒体の余白を除く領域における印刷デューティに対応するドットカウントＦは、以下の表１のように設定されている。

本実施の形態では、Ａ４サイズの記録媒体Ｐを１枚のみ印刷した際のドラムカウントを１としているため、印刷デューティＨが１００％のときのドットカウントＦ１００は、以下の式（１）で表される。
Ｆ１００＝３２０２５［カウント］ ．．．（１）

記憶部１５３は、ドラムカウントＥ、ドットカウントＦ、累計廃棄ドットカウントＩ等の各種カウント値を格納する。記憶部１５３は、トナー廃棄動作の実施基準となる印刷デューティである基準印刷デューティＨ０を格納している。基準印刷デューティＨ０は、今回廃棄ドットカウントＩｐを計算する際の閾値として用いられる。本実施の形態では、Ｈ０＝５％に設定されている。

＜画像形成装置の印刷動作およびトナー廃棄動作＞
図６は、画像形成装置１の印刷動作およびトナー廃棄動作を示すフローチャートである。印刷制御部１００は、ステップＳ２０１においてパーソナルコンピュータ等の上位装置からインタフェース制御部１０１を介して印刷命令を受け取る。次のステップＳ２０２において、印刷制御部１００は、印刷開始前の累計廃棄ドットカウントＩ０とドラムカウントＥ０とドットカウントＦ０とを記憶部１５３に記憶する。

すなわち、印刷制御部１００は、前回の印刷ジョブ（またはトナー廃棄動作若しくは濃度補正動作）の終了時に記憶部１５３に記憶された累計廃棄ドットカウントＩ、ドラムカウントＥおよびドットカウントＦ（後述）を読み出して、累計廃棄ドットカウントＩ０、ドラムカウントＥ０およびドットカウントＦ０として記憶する。

次のステップＳ２０３において、印刷制御部１００は、印刷動作を実行する。印刷動作では、印刷制御部１００が生成したタイミングおよび印刷速度の情報を、駆動制御部１０２に送信する。駆動制御部１０２は、受信したタイミングおよび印刷速度の情報に基づき、搬送駆動モータ１１０、定着駆動モータ１１１、ベルト駆動モータ１１２およびドラム駆動モータ１１３を、それぞれ所定のタイミングおよび所定の速度で回転させる。

駆動モータ１１０，１１１，１１２，１１３からの回転伝達により、媒体搬送ローラ１２０、ヒートローラ５１、ドライブローラ３３および感光体ドラム１１が回転する。これにより、媒体トレイ４０から記録媒体Ｐが１枚ずつ送り出され、搬送路に沿って搬送される。

また、プロセス制御部１０３は、帯電電圧制御部１３０、現像電圧制御部１３１、規制電圧制御部１３２および供給電圧制御部１３３に、それぞれの印加電圧および印加タイミングの情報を送信する。電圧制御部１３０，１３１，１３２，１３３は、帯電ローラ１２、現像ローラ１４、規制ブレード１６および供給ローラ１５に、帯電電圧、現像電圧、規制電圧および供給電圧をそれぞれのタイミングで印加する。

印刷制御部１００が上位装置から受け取った画像データは、印刷制御部１００およびプロセス制御部１０３で処理され、ヘッド制御部１０５に送信される。ヘッド制御部１０５は、受信した画像データに基づいてプリントヘッド１３を点灯させ、感光体ドラム１１の表面を露光する。

画像形成部２では、トナーＴが、供給ローラ１５と現像ローラ１４との当接部、および規制ブレード１６と現像ローラ１４との当接部において、負極に摩擦帯電している。摩擦帯電したトナーＴは、現像ローラ１４と供給ローラ１５との間、および現像ローラ１４と規制ブレード１６との間に形成される電場により、現像ローラ１４の表面に付着する。現像ローラ１４の表面に付着したトナーは、規制ブレード１６によって厚さが規制され、均一な厚さのトナー薄層となる。

また、画像形成部２では、帯電電圧が印加された帯電ローラ１２が、感光体ドラム１１の表面（外周面）を一様に帯電させる。帯電した感光体ドラム１１の表面は、プリントヘッド１３により画像パターンに応じて選択的に露光される。感光体ドラム１１の表面の露光箇所は電位が低下し、これにより静電潜像が形成される。

感光体ドラム１１の表面に形成された静電潜像が現像ローラ１４に対向すると、両者の間に形成される電場により、トナーＴが静電潜像に付着し、トナー像を形成する。

感光体ドラム１１の回転により、トナー像は感光体ドラム１１と搬送ベルト３１との当接部（転写部）に移動する。感光体ドラム１１の表面のトナー像と搬送ベルト３１上の記録媒体Ｐとは同一タイミングで転写部に到達し、このタイミングで転写ローラ３２に正極の転写電圧が印加される。これにより、転写ローラ３２と感光体ドラム１１との間に電場が形成され、感光体ドラム１１上のトナー像が記録媒体Ｐに転写される。

転写後に感光体ドラム１１の表面に残った少量のトナーＴは、クリーニング部１７の弾性体ブレード１７Ａによって除去される。除去されたトナー（すなわち廃トナー）は、廃トナー搬送スパイラル１７Ｂおよび図示しない搬送部材によってトナーカートリッジ２０に搬送され、廃トナー搬送部２３を介して廃トナー収容部２２に収容される。

クリーニング部１７で廃トナーが除去されたのち、感光体ドラム１１の表面は除電光ユニット１８によって一様に露光され、感光体ドラム１１の表面電位がリセットされる。

トナー像が転写された記録媒体Ｐは、搬送ベルト３１によって定着装置５に搬送される。定着装置５では、ヒートローラ５１と加圧ローラ５２とによりトナー像に熱と圧力が加えられ、トナー像が記録媒体Ｐ上に定着する。トナー像が定着した記録媒体Ｐは、排出ローラ４３によって装置外に排出され、印刷動作が終了する。

負帯電性トナーを用い、常温常湿環境で画像形成を行う場合には、例えば、帯電電圧Ｖｃを－１０００Ｖとし、現像電圧Ｖｄを－２００Ｖとし、供給電圧Ｖｓおよび規制ブレード電圧Ｖｂを共に－３５０Ｖとする。この場合、帯電ローラ１２を通過した直後の感光体ドラム１１の表面電位Ｖｏは－６００Ｖであり、プリントヘッド１３により露光された箇所の表面電位Ｖｌは－５０Ｖ程度となる。なお、正帯電性のトナーを用いる場合には、上述した各印加電圧は逆極性となる。

印刷制御部１００は、ステップＳ２０４において、印刷ジョブが残っているが否かを判断し、印刷ジョブが残っている場合にはステップＳ２０３の印刷動作を継続する。印刷ジョブが残っていない場合には、画像形成装置１は、ステップＳ２０５に進み、トナー廃棄動作を実行する。

上記の通り、トナーは、現像ローラ１４と供給ローラ１５との間、および現像ローラ１４と規制ブレード１６との間での摩擦し、並びにトナー同士の摩擦によって帯電する。トナーが繰り返し摩擦を受けると、圧力およびせん断力によりダメージを受け、その結果、外添剤の脱離あるいは埋没によってトナーが正常に帯電しなくなり、あるいはトナーの凝集が生じる。このように摩擦によるダメージによって特性が変化したトナーを、劣化トナーと称する。

画像形成部２の内部に劣化トナーがある程度まで蓄積すると、画像濃度の変化、ドット表現性の低下等の画質劣化が生じる。劣化トナーの蓄積がさらに進むと、かぶり、汚れ、かすれ等の画像不良が生じる。

印刷デューティが極端に低い画像の印刷を繰り返した場合には、現像に使われずに繰り返し摩擦を受けるトナーが増加するため、劣化トナーの蓄積が特に進行する。印刷デューティが極端に低い画像とは、例えば、文字のみの文書等である。

そこで、画像形成装置１は、画質劣化を防止するために、劣化トナーの蓄積程度に応じたトナーの廃棄動作（ステップＳ２０５～Ｓ２１７）を行う。

まず、ステップＳ２０５において、カウント算出部１５２が、印刷動作（ステップＳ２０３）の終了時点のドラムカウントＥ１およびドットカウントＦ１を算出する。算出したドラムカウントＥ１およびドットカウントＦ１は、ステップＳ２０６において、記憶部１５３に記憶される。

次のステップＳ２０７において、カウント算出部１５２は、記憶部１５３から、印刷動作の開始時点のドラムカウントＥ０およびドットカウントＦ０（ステップＳ２０２で記憶したもの）と、終了時点のドラムカウントＥ１およびドットカウントＦ１（ステップＳ２０６で記憶したもの）と、基準印刷デューティＨ０とを読み出し、これらに基づき今回印刷デューティＨおよび今回廃棄ドットカウントＩｐを計算する。

今回印刷デューティＨは、ステップＳ２０３の印刷動作のドラムカウントあたりの印刷デューティで表される。今回廃棄ドットカウントＩｐは、今回印刷デューティＨと基準印刷デューティＨ０との差分（Ｈ０－Ｈ）に相当するドットカウントで表される。

より具体的には、今回印刷デューティＨおよび今回廃棄ドットカウントＩｐは、以下の式（２）および式（３）で表される。
Ｈ＝（Ｆ１－Ｆ０）÷（Ｅ１－Ｅ０）÷Ｆ１００ …（２）
Ｉｐ＝（Ｈ０－Ｈ）×Ｆ１００ …（３）

式（３）から、Ｈ０＝Ｈの場合にはＩｐ＝０となり、Ｈ０＞Ｈの場合にはＩｐ＞０となり、Ｈ０＜Ｈの場合にはＩｐ＜０となる。これは、Ｉｐ＞０の場合には劣化トナーが増加し、Ｉｐ＜０の場合には劣化トナーが減少していることを表す。

カウント算出部１５２は、次のステップＳ２０８において、記憶部１５３に記憶されているＩ０に、ステップＳ２０７で算出した今回廃棄ドットカウントＩｐを加算し、得られた値を累計廃棄ドットカウントＩ（＝Ｉ０＋Ｉｐ）とする。カウント算出部１５２は、続くステップＳ２０９において、累計廃棄ドットカウントＩを記憶部１５３に記憶する。

なお、累計廃棄ドットカウントＩの値の範囲は、以下のように設定される。
－５１２ ≦ Ｉ ≦ ＋５１１ …（４）
そのため、カウント算出部１５２は、Ｉ＜－５１２の場合にはＩ＝－５１２とし、＋５１１＜Ｉの場合にはＩ＝＋５１１とするように、Ｉの値を丸め込んで記憶部１５３に記憶する。

累計廃棄ドットカウントＩの値が０より大きい場合には（Ｉ＞０）、印刷デューティの低い印刷が行われた結果、画像形成部２内に劣化トナーが多く蓄積しているため、トナー廃棄が必要となる可能性がある。

これに対し、累計廃棄ドットカウントＩの値が０より小さい場合には（Ｉ＜０）、印刷デューティの高い印刷が行われた結果、画像形成部２内の劣化トナーの蓄積が少なく、トナー廃棄は不要である。

なお、累計廃棄ドットカウントＩの値が負で絶対値が大きい場合は、まだ帯電されていない未使用トナーが蓄積されているとも考えられる。そのため、累計廃棄ドットカウントＩの値が０に近いほど、画像形成部２内のトナー帯電の状態が安定していると考えることができる。

印刷制御部１００は、ステップＳ２０５～Ｓ２０９の処理を画像形成部２Ｋ，２Ｙ，２Ｍ，２Ｃの全てについて実行したのち、ステップＳ２１０において、累計廃棄ドットカウントＩが第１の閾値Ｉａより大きい画像形成部２の有無を判断する。

第１の閾値Ｉａは、本実施の形態ではＩａ＝０と設定している。但し、第１の閾値Ｉａは、以下の式（５）で表される範囲で適宜変更してもよい。
０≦Ｉａ≦＋５１１ …（５）

いずれかの画像形成部２において累計廃棄ドットカウントＩが第１の閾値Ｉａよりも大きい（Ｉ＞Ｉａ）場合には、ステップＳ２１１でトナー廃棄動作の開始時点の累計廃棄ドットカウントＩ０とドラムカウントＥ０とドットカウントＦ０とを記憶部１５３に記憶したのち、ステップＳ２１２に進む。ステップＳ２１１の処理は、ステップＳ２０２と同様である。

ステップＳ２１２では、印刷制御部１００は、累計廃棄ドットカウントＩが第１の閾値Ｉａよりも大きい画像形成部２において、トナーを感光体ドラム１１に移動して廃棄する、すなわちトナー廃棄動作を行う。このときに廃棄するトナー量に対応するドットカウントを、廃棄実行ドットカウントＩｗと称する。

本実施の形態では、廃棄実行ドットカウントＩｗの値は、累計廃棄ドットカウントＩと同じ値（Ｉｗ＝Ｉ）に設定している。なお、廃棄実行ドットカウントＩｗの値は、印刷停止期間の短縮あるいは他の動作との兼ね合いを考慮し、適宜変更しても良い。

図７（Ａ），（Ｂ）は、ステップＳ２１２のトナー廃棄動作で形成されるトナー像（すなわちトナー廃棄パターン）の例を示す図である。トナー廃棄パターンＷは、感光体ドラム１１の表面に、主走査方向の両端を除く全域に亘って印刷デューティ５０％で形成され、搬送ベルト３１に転写される。搬送ベルト３１に転写されたトナー廃棄パターンＷは、ベルトクリーニング装置３５で回収されて、ベルト廃トナー収容部３６に収容される。

図７（Ａ）に示すように、トナー廃棄量が少ない場合には、ドラムカウントが少なく、トナー廃棄パターンＷの画像移動方向の長さＬが短い。図７（Ｂ）に示すように、トナー廃棄量が多い場合には、ドラムカウントが多く、トナー廃棄パターンＷの画像移動方向の長さＬが長い。

なお、トナー廃棄パターンの印刷デューティＨは５０％に限らず、基準印刷デューティＨ０よりも大きければ（Ｈ＞Ｈ０）、適宜変更可能である。トナー廃棄パターンの形成位置も、適宜変更可能である。

ここでは、感光体ドラム１１に形成したトナー廃棄パターンを、搬送ベルト３１に転写してベルト廃トナー収容部３６に収容するが、他の廃棄方法も可能である。例えば、感光体ドラム１１に形成したトナー廃棄パターンを、搬送ベルト３１には転写せずに、クリーニング部１７で回収してトナーカートリッジ２０の廃トナー収容部２２に収容してもよい。また、廃トナー収容部２２とベルト廃トナー収容部３６とに分けて収容してもよい。

ステップＳ２１２のトナー廃棄動作中、トナー廃棄動作を実行した画像形成部２では、プリントヘッド１３を発光させてトナー廃棄パターンを形成するため、ドットカウントＦが増加する。トナー廃棄動作を実行しない画像形成部２では、プリントヘッド１３を発光させないため、ドットカウントＦは変化しない。また、全ての画像形成部２で感光体ドラム１１が回転するため、全ての画像形成部２においてドラムカウントＥが増加する。

トナー廃棄動作を実行した画像形成部２では、上記の通りＨ＞Ｈ０であるため、式（３）から今回廃棄ドットカウントＩｐが０より小となり、従って累計廃棄ドットカウントＩが減少する。一方、トナー廃棄動作を実行していない画像形成部２では、ドットカウントの変化（Ｆ１－Ｆ０）が０であるため、式（２）からＨ＝０となり、式（３）から今回廃棄ドットカウントＩｐが０より大となり、従って累計廃棄ドットカウントＩは増加する。

トナー廃棄動作が終了すると、続くステップＳ２１３，Ｓ２１４において、カウント算出部１５２がトナー廃棄動作の終了時点のドラムカウントＥ１およびドットカウントＦ１を算出し、記憶部１５３に記憶する。

次のステップＳ２１５において、カウント算出部１５２は、記憶部１５３から、トナー廃棄動作の開始時点のドラムカウントＥ０およびドットカウントＦ０と、終了時点のドラムカウントＥ１およびドットカウントＦ１と、基準印刷デューティＨ０とを読み出し、今回印刷デューティＨおよび今回廃棄ドットカウントＩｐを計算する。

次のステップＳ２１６，Ｓ２１７において、カウント算出部１５２は、記憶部１５３に記憶されているＩ０に、ステップＳ２１５で算出した今回廃棄ドットカウントＩｐを加算し、得られた値を累計廃棄ドットカウントＩ（＝Ｉ０＋Ｉｐ）とし、記憶部１５３に記憶する。ステップＳ２１１，２１３～Ｓ２１７の処理は、上述したステップＳ２０２，２０５～Ｓ２０９と同様である。これにより、印刷動作およびトナー廃棄動作が終了する。

なお、上記のステップＳ２１０において、全ての画像形成部２で累計廃棄ドットカウントＩが第１の閾値Ｉａ以下（Ｉ≦Ｉａ）であった場合には、トナー廃棄動作は行わずに、動作を終了する。

＜濃度補正動作＞
上記の印刷動作において、画像形成装置１で形成される画像の濃度は、画像形成装置１の使用状態によって変動する。画像濃度の変動要因には、トナーの経時変化、または、環境変動に起因する現像特性若しくは転写特性の変化等がある。これらの変動要因の存在を考慮し、画像濃度の変動を抑えて画質を維持するために、画像濃度を調整する補正動作を行う。

図８（Ａ），（Ｂ）は、濃度補正に用いる濃度検出用パターンを示す模式図である。ここでは、感光体ドラム１１に形成し、搬送ベルト３１に転写した濃度検出用パターン８１，８２を用いて濃度検出を行い、検出された濃度に基づいて濃度補正を行う。

濃度検出用パターン（第１濃度検出パターン）８１は、画像移動方向の下流側から順に、ブラックＫ、イエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣのパターンが順に配列されている。各パターンの印刷デューティは、１００％である。画像移動方向とは、搬送ベルト３１の移動方向であり、感光体ドラム１１の回転方向である。

濃度検出用パターン（第２濃度検出パターン）８２は、濃度検出用パターン８１と同様に配列されたブラックＫ、イエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣのパターンを有し、各パターンの印刷デューティは５０％である。

濃度検出用パターン８１，８２は、感光体ドラム１１の幅方向の中央部に形成され、搬送ベルト３１の幅方向中央部に転写される。言い換えると、濃度検出用パターン８１，８２は、主走査方向において濃度センサ７に対応する位置に形成される。なお、濃度検出用パターンは、図８（Ａ），（Ｂ）に示した例に限らず、色の並び順および印刷デューティは適宜変更することができる。

図９は、濃度補正動作を示すフローチャートである。印刷制御部１００は、ステップＳ３０１において、濃度補正を実行する条件（濃度補正実行条件）が満足されるか否かを判断する。濃度補正を実行する条件は、例えば、画像形成装置１の電源が入れられた直後である、あるいは、前回の補正実行時からの印刷枚数が所定枚数（例えば５００枚）に達した等である。

濃度補正実行条件が満足されると判断した場合、ステップＳ３０１において、印刷制御部１００が、濃度補正動作の開始時点で記憶部１５３に記憶されている各画像形成部２についての累計廃棄ドットカウントＩ、ドラムカウントＥおよびドットカウントＦを読み出し、累計廃棄ドットカウントＩ０、ドラムカウントＥ０およびドットカウントＦ０として記憶する。この処理は、ステップＳ２０２（図６）と同様である。

次のステップＳ３０３では、濃度補正制御部１４０が濃度センサ７のキャリブレーションを行う。濃度センサ７のキャリブレーションでは、赤外ＬＥＤ７１を発光させ、搬送ベルト３１からの鏡面反射光を受光した鏡面反射光受光用フォトトランジスタ７２の出力電圧が設定範囲内となり、さらに、カバー７５からの拡散反射光を受光した拡散反射光受光用フォトトランジスタ７３の出力電圧が設定範囲内となるように、赤外ＬＥＤ７１の発光電流を調整する。

次のステップＳ３０４において、印刷制御部１００およびプロセス制御部１０３は、濃度検出用パターン８１（印刷デューティ１００％）を感光体ドラム１１の表面に形成し、搬送ベルト３１に転写する。さらに、印刷制御部１００は搬送ベルト３１を走行させ、濃度検出用パターン８１のＫ，Ｙ，Ｍ，Ｃの各パターンの中央部を濃度センサ７に順に対向させる。そして、鏡面反射光受光用フォトトランジスタ７２と拡散反射光受光用フォトトランジスタ７３の出力電圧を読み取る。

濃度補正制御部１４０は、読み取るパターンの色に応じて、ステップＳ３０３で決定した発光電流で赤外ＬＥＤ７１を発光させ、濃度検出用パターン８１に赤外光を照射する。鏡面反射光受光用フォトトランジスタ７２および拡散反射光受光用フォトトランジスタ７３は、受光エネルギーに比例した電圧を出力し、この出力電圧は濃度補正制御部１４０に読み取られる。

濃度補正制御部１４０は、ブラックの濃度検出時には、鏡面反射光受光用フォトトランジスタ７２の出力電圧を読み取る。濃度補正制御部１４０は、イエロー、マゼンタ、シアンの濃度検出時には、拡散反射光受光用フォトトランジスタ７３の出力電圧を読み取る。

濃度補正制御部１４０は、ステップＳ３０４の検出結果に基づき、次のステップＳ３０５で現像電圧を補正する。具体的には、ステップＳ３０４で読み取った出力電圧と、濃度検出用パターン８１の形成時に印加した現像電圧とから、補正パラメータ格納部１４１に格納されたパラメータを用いて、印刷デューティ１００％の画像形成に必要な現像電圧を決定する。これ以降の画像形成では、ステップＳ３０５で決定した現像電圧を用いる。

次のステップＳ３０６において、印刷制御部１００およびプロセス制御部１０３は、濃度検出用パターン８２（印刷デューティ５０％）を感光体ドラム１１の表面に形成し、搬送ベルト３１に転写する。さらに、印刷制御部１００は搬送ベルト３１を走行させ、濃度検出用パターン８２のＫ，Ｙ，Ｍ，Ｃの各パターンの中央部を濃度センサ７に順に対向させる。そして、鏡面反射光受光用フォトトランジスタ７２と拡散反射光受光用フォトトランジスタ７３の出力電圧を読み取る。

濃度補正制御部１４０は、ステップＳ３０６の検出結果に基づき、次のステップＳ３０７でヘッド駆動時間を補正する。具体的には、ステップＳ３０６で読み取った出力電圧と、濃度検出用パターン８２の形成時のプリントヘッド１３の駆動時間（ＬＥＤ発光時間）とから、補正パラメータ格納部１４１に格納されたパラメータを用いて、印刷デューティ５０％の画像形成に必要なプリントヘッド１３の駆動時間を決定する。これ以降の画像形成では、ステップＳ３０７で決定したプリントヘッド１３の駆動時間（ヘッド駆動時間）を用いる。

次のステップＳ３０８では、カウント算出部１５２が、濃度補正動作の終了時点のドラムカウントＥ１およびドットカウントＦ１を算出し、さらに累計廃棄ドットカウントＩを算出し、記憶部１５３に記憶する。累計廃棄ドットカウントＩの算出方法は、図６のステップＳ２０５～Ｓ２０９で説明した通りである。

なお、印刷制御部１００は、ステップＳ３０１において濃度補正実行条件が満足されていないと判断した場合には、ステップＳ３０２～Ｓ３０８の処理を行わずに濃度補正動作を終了する。

ここでは、濃度センサ７により、搬送ベルト３１に転写された濃度検出用パターン８１，８２の濃度を検出しているが、感光体ドラム１１の表面に形成された濃度検出用パターン８１，８２の濃度を検出してもよい。この場合には、画像形成部２Ｋ，２Ｙ，２Ｍ，２Ｃの感光体ドラム１１のそれぞれに対向するように、濃度センサ７を配置する。

＜トナー供給動作＞
上述した印刷動作、トナー廃棄動作および濃度補正動作では、画像形成部２内のトナー（より具体的には、画像形成部２のトナー収容部１０内のトナー）が消費される。画像形成部２内のトナー残量が一定量を下回ると、供給ローラ１５から現像ローラ１４にトナーを十分に供給できなくなり、画像濃度が低下し、印刷画像がかすれる可能性がある。

そのため、トナー残量検出部６によって画像形成部２内のトナー残量が十分か否かを判断し、トナー残量が不十分な場合には、トナー供給部２５によって未使用トナー収容部２１から画像形成部２にトナーを供給する。

以下では、説明の便宜上、画像形成部２のトナー収容部１０内のトナーを、画像形成部２内のトナーと説明する。また、画像形成部２のトナー収容部１０へのトナー供給動作を、画像形成部２へのトナー供給動作と説明する。

図１０は、トナー供給動作を示すフローチャートである。まず、印刷制御部１００は、ステップＳ４０１において、トナー供給対象の画像形成部２が既にトナーロー状態またはトナーエンプティ状態であるか否かを判断する。この判断は、記憶部１５３に記憶された、画像形成部２のトナーローおよびトナーエンプティに関する情報に基づいて行う。

トナーエンプティ状態とは、画像形成部２内のトナー残量が、画像形成できないレベルまで減少した状態を言う。トナーロー状態とは、画像形成部２内のトナー残量は減少しているが、画像形成は可能なレベルにある（すなわち、トナーエンプティ状態には達していない）状態を言う。

ステップＳ４０１で画像形成部２がトナーロー状態またはトナーエンプティ状態であった場合には、印刷制御部１００は、トナー供給動作は行わずに動作フローを終了する。画像形成部２がトナーロー状態およびトナーエンプティ状態のいずれでもない場合には、印刷制御部１００は、ステップＳ４０２に進み、トナー残量検出部６の検出信号に基づき、画像形成部２内のトナー残量が閾値未満か否かを判断する。

ステップＳ４０２でトナー残量が閾値以上であった場合には、印刷制御部１００は、トナー供給動作を行わずに動作フローを終了する。一方、トナー残量が閾値未満であった場合には、印刷制御部１００は、ステップＳ４０３に進み、画像形成部２へのトナー供給動作を行う。

具体的には、駆動制御部１０２が供給駆動部１１４を駆動し、トナー供給部２５の供給スパイラル２６を回転させる。これにより、トナーカートリッジ２０の未使用トナー収容部２１からトナー供給部２５に落下したトナーを、供給スパイラル２６によって画像形成部２に供給する。

印刷制御部１００は、トナー供給動作中も、トナー残量検出部６により、画像形成部２内のトナー残量を検出している（ステップＳ４０４）。トナー残量検出部６により検出されたトナー残量が閾値以上である場合には、印刷制御部１００は、ステップＳ４０５において画像形成部２をトナーフル状態と判断し、ステップＳ４０９においてトナー供給動作を終了する。トナーフル状態とは、画像形成部２内に十分な量のトナーが収容されている状態である。

一方、トナー残量検出部６により検出されたトナー残量が閾値未満である場合には、印刷制御部１００は、ステップＳ４０６において、トナー供給動作の開始から所定の時間（例えば１分）が経過したか否かを判断する。

所定時間が経過していないと判断した場合には、印刷制御部１００は、ステップＳ４０４に戻り、トナー供給動作を継続する。一方、所定時間が経過した場合（すなわち、トナー残量検出部６がトナーフル状態を検出しない状態が所定の時間継続した場合）には、トナーカートリッジ２０の未使用トナー収容部２１内のトナーが使い切られていると考えられるため、印刷制御部１００は、ステップＳ４０７において、画像形成部２をトナーロー状態と判断する。

印刷制御部１００は、上記の通りステップＳ４０７でトナーロー状態と判断したのち、ステップＳ４０８において、トナーカートリッジ２０のメモリタグ２４に、トナーカートリッジ２０の未使用トナー収容部２１内の未使用トナーが空（エンプティ）ことを示す情報を書き込み、ステップ４０９においてトナー供給動作を終了する。

印刷制御部１００は、ステップＳ４０７でトナーロー状態と判断した画像形成部２について、インタフェース制御部１０１を介して報知部９に、トナー残量が少なくなってきた旨を報知させる。また、印刷制御部１００は、当該画像形成部２がトナーロー状態であることを示す情報を、記憶部１５３に記憶する。

なお、トナーロー状態と判断された画像形成部２で、所定のドットカウント分の印刷（図６に示したステップＳ２０３）を行うと、印刷制御部１００は、画像形成部２内のトナー残量が画像形成できないレベルまで減少した状態、すなわちトナーエンプティ状態と判断する。

本実施の形態では、印刷制御部１００は、トナーロー状態と判断された時点から、５００枚のＡ４サイズの記録媒体の片面に印刷デューティ５％で印刷を行った場合に相当するドットカウントの印刷を行った時点で、トナーエンプティ状態と判断する。

印刷制御部１００は、トナーエンプティ状態となった画像形成部２について、インタフェース制御部１０１を介し報知部９に、トナーカートリッジ２０を非エンプティ品に交換するよう促す旨のメッセージを報知させるとともに、印刷動作を停止する。また、印刷制御部１００は、当該画像形成部２がトナーエンプティ状態であることを示す情報を、記憶部１５３に記憶する。

＜トナーカートリッジ交換後のトナー供給動作およびトナー廃棄動作＞
次に、トナーカートリッジ２０の交換後のトナー供給動作およびトナー廃棄動作について、図１１～１３を参照して説明する。図１１は、トナーカートリッジ２０の交換後のトナー供給動作およびトナー廃棄動作を説明するためのタイミングチャートである。

画像形成部２が印刷デューティの低い画像を連続印刷し、トナーロー状態またはトナーエンプティ状態に達した場合には、上記の通り、画像形成部２内には劣化トナーが多く含まれた状態にある。この状態でトナーカートリッジ２０を交換して画像形成部２に未使用トナーを供給すると、劣化トナーと未使用トナーとが十分に混合されず、劣化トナー量が多い領域と未使用トナー量が多い領域とが生じる。

劣化トナーと未使用トナーとは、帯電性および流動性が異なる。そのため、これらのトナーが画像形成部２内に偏在すると、画像内の濃度むらあるいは微細ドット形状のむらが生じ、画質の均一性が損なわれる。

このような画質が不均一な濃度検出用パターンを用いて濃度補正を行うと、むら部分の濃度を濃度センサ７が読み取る可能性があり、適切な補正結果を得られない可能性がある。

画像形成部２内のトナーの状態を均質にするためには、画像形成部２を駆動して劣化トナーと未使用トナーとを長時間攪拌・混合すればよい。しかしながら、トナーカートリッジ２０の交換後にこのような長時間のトナーの撹拌・混合を行うと、画像形成を開始するまでの期間が長くなり、また、感光体ドラム１１の摩耗が進行して寿命が短くなるというデメリットがある。

そこで、本実施の形態では、トナーロー状態またはトナーエンプティ状態でトナーカートリッジ２０が交換された画像形成部２において、トナー供給動作の前に、劣化トナーを廃棄するトナー廃棄動作を行い、その後に未使用トナーを供給するトナー供給動作を行う。

これにより、画像形成部２内の劣化トナーを迅速に未使用トナーに入れ替えることができるため、短い駆動時間で均一な画質を得ることが可能となる。

なお、以降の説明では、トナーカートリッジ２０が非エンプティ品に交換された画像形成部２を、画像形成部２Ｘ（第１の画像形成部）と称する。また、トナーカートリッジ２０が交換されていない画像形成部２を、画像形成部２Ｚ（第２の画像形成部）と称する。

なお、非エンプティ品の一例は、新品のトナーカートリッジ２０であるが、これに限らず、供給可能な未使用トナーが残っているトナーカートリッジ２０であればよい。

例えば、画像形成部２Ｋのトナーカートリッジ２０が非エンプティ品に交換された場合には、画像形成部２Ｋを画像形成部２Ｘと称し、それ以外の画像形成部２Ｙ，２Ｍ，２Ｃを画像形成部２Ｚと称する。また、画像形成部２Ｙ，２Ｃのトナーカートリッジ２０がそれぞれ非エンプティ品に交換された場合は、画像形成部２Ｙ，２Ｃを画像形成部２Ｘと称し、それ以外の画像形成部２Ｋ，２Ｍを画像形成部２Ｚと称する。

図１１に示すように、画像形成部２Ｘのトナーカートリッジ２０が非エンプティ品に交換されると、画像形成部２Ｘのトナー廃棄動作が実行され、その後、トナー残量検出部６により閾値以上のトナー残量が検出されるまでトナー供給動作が行われる。画像形成部２Ｘへのトナー供給動作が行われている期間に、画像形成部２Ｚではトナー廃棄動作が実行される。

画像形成部２Ｘへのトナー供給動作は、トナーエンプティ状態から、トナー残量検出部６により画像形成部２Ｘ内に閾値以上のトナー残量が検出されるまで行われ、この時間は実験的に予測される。この予測されたトナー供給時間を、予想供給時間Ｔｘと称する。本実施の形態における予想供給時間Ｔｘは、３０秒である。

一方、画像形成部２Ｚのトナー廃棄動作は、予想供給時間Ｔｘの終了と同時に終了することが最も望ましい。そのため、画像形成部２Ｚのトナー廃棄動作の終了が、予想供給時間Ｔｘの終了と同時になるように、画像形成部２Ｚのトナー廃棄動作の開始タイミングが決定される。

画像形成部２Ｘへのトナー供給時には、トナー残量検出部６（現像ローラ１４からの回転伝達で駆動される）を動作させる必要があるため、画像形成部２Ｘ，２Ｚでは、感光体ドラム１１および現像ローラ１４等が回転し続けている。そのため、画像形成部２Ｘへのトナー供給動作と画像形成部２Ｚのトナー廃棄動作とがほぼ同時に終了すれば、画像形成部２Ｚ内の劣化トナーの増加を抑えることができる。

画像形成部２Ｘのトナー廃棄動作およびトナー供給動作、並びに画像形成部２Ｚのトナー廃棄動作が完了したのち、画像形成装置１は濃度補正を実行する。これにより、画像形成装置１は、印刷動作が可能な状態となる。

トナー廃棄パターンの印刷デューティによっては、予想供給時間Ｔｘの間に画像形成部２Ｚのトナー廃棄動作が終了しない（すなわち画像形成部２Ｚにおける累計廃棄ドットカウントＩＺがＩａ以下にならない）可能性もある。このような場合には、画像形成開始までの時間を短縮するため、予想供給時間Ｔｘの終了時点で画像形成部２Ｚのトナー廃棄動作も終了することが望ましい。

図１１では、画像形成部２Ｘへのトナー供給動作の開始後に、画像形成部２Ｚのトナー廃棄動作を開始しているが、画像形成部２Ｘへのトナー供給動作と画像形成部２Ｚのトナー廃棄動作とを同時に開始してもよい。

また、図１１では、画像形成部２Ｘへのトナー供給動作および画像形成部２Ｚのトナー廃棄動作の開始タイミングを時間で規定しているが、ドラムカウントで規定してもよく、あるいは、時間に感光体ドラムの駆動速度を乗算した駆動距離で規定しても良い。

図１２および図１３は、トナーカートリッジ２０の交換後のトナー廃棄動作およびトナー供給動作を示すフローチャートである。まず、ステップＳ１０１において、印刷制御部１００は、各画像形成部２のメモリタグ２４の情報に基づき、いずれかの画像形成部２のトナーカートリッジ２０が非エンプティ品に交換されたか否かを判断する。

一般に、トナーカートリッジ２０の交換が行われるのは、画像形成部２がトナーロー状態またはトナーエンプティ状態にある場合である。そのため、トナーカートリッジ２０が非エンプティ品に交換されていれば、実際上、その画像形成部２はトナーロー状態またはトナーエンプティ状態にあると考えることができる。

但し、トナーロー状態またはトナーエンプティ状態でない画像形成部２で、トナーカートリッジ２０が交換される可能性もある。そのため、このステップＳ１０１では、画像形成部２のトナーカートリッジ２０が交換されたか否かの判断に加えて、記憶部１５３の情報に基づき、（トナーカートリッジ２０の交換が行われた）画像形成部２Ｘがトナーロー状態またはトナーエンプティ状態にあるか否かの判断を行うようにしてもよい。

ステップＳ１０１において、いずれの画像形成部２のトナーカートリッジ２０も交換されていない場合には、印刷制御部１００は、図１２の動作を終了する。

いずれかの画像形成部２のトナーカートリッジ２０が非エンプティ品に交換された場合には、ステップＳ１０２において、印刷制御部１００は、記憶部１５３から、（トナーカートリッジ２０の交換が行われた）画像形成部２Ｘの累計廃棄ドットカウントＩＸを読み出す。この累計廃棄ドットカウントＩＸは、例えば、図６のステップＳ２０９またはステップＳ２１７で記憶部１５３に保存されたものである。

次のステップＳ１０３において、印刷制御部１００は、累計廃棄ドットカウントＩＸが第２の閾値Ｉｂよりも大きいか否かを判断する。

本実施の形態では、第２の閾値Ｉｂ＝０とするが、第２の閾値Ｉｂの範囲は、以下の式（６）の範囲であることが望ましい。
０≦Ｉｂ≦Ｉａ …（６）

第２の閾値Ｉｂを第１の閾値Ｉａ以下（Ｉｂ≦Ｉａ）とすることが望ましい理由は、次の通りである。すなわち、画像形成部２がトナーロー状態またはトナーエンプティ状態にあるときには、画像形成部２内のトナー残量が少ないため、トナー残量が十分な場合と比較して、同一のドラムカウントに対するトナー粒子１つあたりの摩擦回数が増加し、トナー劣化が速く進行し易い。そのため、第２の閾値Ｉｂは、印刷動作後のトナー廃棄動作の要否判断（図６のステップＳ２１０）の第１の閾値Ｉａ以下に設定することが望ましい。

印刷制御部１００は、ステップＳ１０３で画像形成部２Ｘの累計廃棄ドットカウントＩＸが第２の閾値Ｉｂより大きい（ＩＸ＞Ｉｂ）と判断した場合には、ステップＳ１０４でトナー廃棄動作の開始時点の累計廃棄ドットカウントＩ０とドラムカウントＥ０とドットカウントＦ０とを記憶部１５３に記憶したのち、ステップＳ１０５に進む。ステップＳ１０４の処理は、ステップＳ２０２（図６）と同様である。

ステップＳ１０５では、廃棄実行ドットカウントＩｗを累計廃棄ドットカウントＩＸに設定し（Ｉｗ＝ＩＸ）、画像形成部２Ｘにおいて、累計廃棄ドットカウントＩＸに相当するトナー廃棄動作を実行する。トナー廃棄動作は、図６および図７（Ａ），（Ｂ）を参照して説明した通りである。

ステップＳ１０５のトナー廃棄動作が終了すると、続くステップＳ１０６，Ｓ１０７において、カウント算出部１５２がトナー廃棄動作の終了時点のドラムカウントＥ１およびドットカウントＦ１を算出し、記憶部１５３に記憶する。

次のステップＳ１０８において、カウント算出部１５２は、記憶部１５３から、トナー廃棄動作の開始時点のドラムカウントＥ０およびドットカウントＦ０と、終了時点のドラムカウントＥ１およびドットカウントＦ１と、基準印刷デューティＨ０とを読み出し、今回印刷デューティＨおよび今回廃棄ドットカウントＩｐを計算する。

次のステップＳ１０９，Ｓ１１０において、カウント算出部１５２は、記憶部１５３に記憶されているＩ０に、ステップＳ１０８で算出した今回廃棄ドットカウントＩｐを加算し、得られた値を累計廃棄ドットカウントＩ（＝Ｉ０＋Ｉｐ）とし、記憶部１５３に記憶する。

ステップＳ１０３，Ｓ１０６～Ｓ１１０の処理は、上述したステップＳ２０２，２０５～Ｓ２０９と同様である。また、ステップＳ１０３，Ｓ１０６～Ｓ１１０の処理は、画像形成部２Ｘだけでなく、画像形成部２Ｚについても行われる。

上記のステップＳ１０３において、画像形成部２Ｘの累計廃棄ドットカウントＩＸが第２の閾値Ｉｂ以下（ＩＸ≦Ｉｂ）と判断した場合には、印刷制御部１００はステップＳ１１１に進む。

ステップＳ１１１において、カウント算出部１５２は、画像形成部２Ｚの累計廃棄ドットカウントＩＺを、記憶部１５３から読み出す。この累計廃棄ドットカウントＩＺは、ステップＳ１１０で記憶部１５３に保存されたものか、（ステップＳ１０４～Ｓ１１０が実行されていない場合には）図６のステップＳ２０９またはステップＳ２１７で記憶部１５３に保存されたものである。

次のステップＳ１１２において、印刷制御部１００は、画像形成部２Ｚの累計廃棄ドットカウントＩＺが第１の閾値Ｉａよりも大きい（ＩＺ＞Ｉａ）か否かを判断する。

上記のステップＳ１１２においてＩＺ＞Ｉａとなる画像形成部２Ｚが無かった場合には、印刷制御部１００は、ステップＳ１１３に進み、画像形成部２Ｘへのトナー供給動作を行う。この場合には、画像形成部２Ｚのトナー廃棄動作は行われない。画像形成部２Ｘへのトナー供給動作の終了後は、印刷制御部１００は、ステップＳ１２３に進んで濃度補正を行う。

一方、上記のステップＳ１１２においてＩＺ＞Ｉａとなる画像形成部２Ｚがあった場合には、印刷制御部１００は、図１３のステップＳ１１４に進む。

ステップＳ１１４では、カウント算出部１５２は、ステップＳ１１２で読み出した累計廃棄ドットカウントＩＺの値に基づき、画像形成部２Ｚのトナー廃棄動作の開始タイミングを算出し、タイミングの情報を印刷制御部１００に送信する。

なお、ＩＺ＞Ｉａとなる画像形成部２Ｚが２つ以上あった場合には、カウント算出部１５２は、それぞれの累計廃棄ドットカウントＩＺの値に基づき、それぞれの画像形成部２Ｚのトナー廃棄動作の開始タイミングを算出し、タイミングの情報を印刷制御部１００に送信する。

次のステップＳ１１５において、駆動制御部１０２は供給駆動部１１４を駆動し、画像形成部２Ｘに対応するトナー供給部２５の供給スパイラル２６を回転させる。これにより、トナーカートリッジ２０の未使用トナー収容部２１のトナーを、供給スパイラル２６によって画像形成部２Ｘに供給する。

ステップＳ１１６において、印刷制御部１００は、ＩＺ＞Ｉａとなる画像形成部２Ｚについて、ステップＳ１１４で算出したトナー廃棄動作の開始タイミングが到達したか否かを判断する。

トナー廃棄開始タイミングが到達すると、印刷制御部１００は、ステップＳ１１７において、ＩＺ＞Ｉａとなる画像形成部２Ｚのトナー廃棄動作を開始する。

なお、画像形成部２Ｚの累計廃棄ドットカウントＩＺによっては、トナー廃棄動作に要する時間が予想供給時間Ｔｘ以上となる場合もある。その場合には、ステップＳ１１５で画像形成部２Ｘのトナー供給動作を開始するのと同時に、画像形成部２Ｚのトナー廃棄動作を開始する。

次のステップＳ１１８で、印刷制御部１００は、画像形成部２Ｚのトナー廃棄終了タイミング、すなわち予想供給時間Ｔｘが到達したか否かを判断する。

トナー廃棄終了タイミングが到達すると、印刷制御部１００は、ステップＳ１１９に進み、画像形成部２Ｚのトナー廃棄動作を終了する。

続くステップＳ１２０において、印刷制御部１００は、トナー残量検出部６の検出結果を読み取り、画像形成部２Ｘのトナー残量が閾値以上か否かを判断する。

画像形成部２Ｘのトナー残量が閾値以上と判断した場合、印刷制御部１００は、ステップＳ１２１に進み、画像形成部２Ｘに対するトナー供給動作を終了する。

その後、印刷制御部１００は、ステップＳ１２２において、画像形成部２Ｘのトナー供給動作が終了し、画像形成部２Ｚのトナー廃棄動作が終了したか否かを判断する。

画像形成部２Ｘのトナー供給動作および画像形成部２Ｚのトナー廃棄動作の少なくとも一方が終了していない場合には、ステップＳ１１８～Ｓ１２２の処理を繰り返す。画像形成部２Ｘのトナー供給動作および画像形成部２Ｚのトナー廃棄動作が共に終了している場合には、印刷制御部１００は、図１２のステップＳ１２３に進み、図９を参照して説明した濃度補正を実行し、動作を終了する。

なお、トナー供給動作では、粉体であるトナーを外力で移動させるため、実際にトナー供給動作に要する時間は、実験的に求めた予想供給時間Ｔｘとは同じにならない場合がある。図１１には、画像形成部２Ｘのトナー供給動作の終了が、画像形成部２Ｚのトナー廃棄終了よりも後になる例を示したが、画像形成部２Ｘのトナー供給動作の終了が、画像形成部２Ｚのトナー廃棄終了よりも前になる場合もある。

この図１２～１３を参照して説明したトナー廃棄動作およびトナー供給動作を、場合に分けて説明すると、以下の通りである。

（１）画像形成部２Ｘ，２Ｚの両方でトナー廃棄動作が必要な場合
ステップＳ１０３でＩＸ＞Ｉｂであり、ステップＳ１１２でＩＺ＞Ｉａである場合には、画像形成部２Ｘ，２Ｚの両方においてトナー劣化が進行しているため、いずれもトナー廃棄が共に必要である。そのため、画像形成部２Ｘのトナー廃棄動作（ステップＳ１０５）を行ったのち、画像形成部２Ｘのトナー供給動作（ステップＳ１１５，Ｓ１２１）および画像形成部２Ｚのトナー廃棄動作（ステップＳ１１７，Ｓ１１９）を行う。

（２）画像形成部２Ｘのみトナー廃棄動作が必要な場合
また、ステップＳ１０３でＩＸ＞Ｉｂであり、ステップＳ１１２でＩＺ≦Ｉａである場合には、画像形成部２Ｚにおけるトナー劣化は少ないため、画像形成部２Ｘのトナー廃棄動作のみ必要である。そのため、画像形成部２Ｘのトナー廃棄動作（ステップＳ１０５）を行ったのち、画像形成部２Ｚのトナー廃棄動作を行わずに、画像形成部２Ｘのトナー供給動作を行う（ステップＳ１１３）。

（３）画像形成部２Ｚのみトナー廃棄動作が必要な場合
また、ステップＳ１０３でＩＸ≦Ｉｂであり、ステップＳ１１２でＩＺ＞Ｉａである場合には、画像形成部２Ｘにおけるトナー劣化は少ないため、画像形成部２Ｚのトナー廃棄動作のみ必要である。そのため、画像形成部２Ｘのトナー廃棄動作は行わずに、画像形成部２Ｘのトナー供給動作（ステップＳ１１５，Ｓ１２１）および画像形成部２Ｚのトナー廃棄動作（ステップＳ１１７，Ｓ１１９）を行う。

（４）画像形成部２Ｘ，２Ｚの両方でトナー廃棄動作が不要な場合
また、ステップＳ１０３でＩＸ≦Ｉｂであり、ステップＳ１１２でＩＺ≦Ｉａである場合には、画像形成部２Ｘ内のトナーの劣化が少なく、画像形成部２Ｚ内のトナーの劣化も少ない。そのため、画像形成部２Ｘのトナー廃棄動作および画像形成部２Ｚのトナー廃棄動作は行わずに、画像形成部２Ｘのトナー供給動作（ステップＳ１１３）を行う。

＜実施の形態の効果＞
以上説明したように、本実施の形態では、印刷制御部１００が、メモリタグ２４の情報によってトナーカートリッジ２０の交換を検知した場合、画像形成部２Ｘ内のトナーを感光体ドラム１１に移動させて廃棄したのち、トナー供給部２５によって画像形成部２Ｘにトナーを供給し、その後、濃度センサ７によって濃度補正を行う。そのため、画像形成部２Ｘ内で劣化トナーと新しいトナーとが偏在することによる濃度のむら等を低減することができ、画質の均一性を向上することができる。画質が均一な画像を用いて濃度補正を行うため、適切な濃度補正結果を得ることができる。

また、カウント算出部１５２が、画像形成部２Ｘにおけるトナーの消費状態に基づいて画像形成部２Ｘからのトナー廃棄量を算出するため、画像形成部２Ｘで劣化トナーが増加しやすい状況でトナー廃棄量を多くすることができる。そのため、画質の均一性を向上する効果を高めることができる。

また、カウント算出部１５２は、画像形成部２Ｘが形成する画像の印字率（例えばドットカウント）と感光体ドラム１１の回転量とに基づいて、画像形成部２Ｘからのトナー廃棄量を算出するため、画像形成部２Ｘ内の劣化トナーの量に応じた量のトナーを廃棄することができる。

特に、カウント算出部１５２は、感光体ドラム１１の回転量に対する、画像形成部２Ｘが形成する画像の印字率の割合に基づいて、画像形成部２Ｘからのトナー廃棄量を算出する。そのため、画像形成部２Ｘ内の劣化トナーの量をより正確に反映した量のトナーを廃棄することができる。

また、トナー供給部２５による画像形成部２Ｘへのトナー供給動作と並行して、画像形成部２Ｚのトナー廃棄動作を実行する。そのため、（画像形成部２Ｘへのトナー供給前に行われる）画像形成部２Ｘのトナー廃棄動作中に画像形成部２Ｚ内の劣化トナーが増加した場合であっても、画像形成部２Ｚが形成する画像における画質の均一性を向上することができる。

また、トナー供給部２５による画像形成部２Ｘへのトナー供給動作の終了予定時間（予想供給時間Ｔｘの終了時間）に、画像形成部２Ｚからのトナー廃棄動作を終了させる。画像形成部２Ｘへのトナー供給動作と画像形成部２Ｚのトナー廃棄動作とがほぼ同時に終了することで、画像形成部２Ｚ内の劣化トナーの増加を抑えることができる。

また、トナー供給部２５による画像形成部２Ｘへのトナー供給動作の開始と同時かまたは遅れて画像形成部２Ｚからのトナー廃棄動作を開始するため、画像形成部２Ｘへのトナー供給動作と画像形成部２Ｚからのトナー廃棄動作を短時間で並行して行うことができる。

以上、本発明の望ましい実施の形態について具体的に説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良または変形を行なうことができる。

また、本発明は、電子写真方式を利用して画像を形成する画像形成装置、例えば、複写機、ファクシミリ、複合機等に利用することができる。

１ 画像形成装置、 ２，２Ｋ，２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ 画像形成部、 ３ 転写ユニット、 ４ 媒体搬送部、 ５ 定着装置、 ６ トナー残量検出部、 ７ 濃度センサ（濃度検出部）、 ９ 報知部、 １０ トナー収容部（現像剤収容部）、 １１ 感光体ドラム（像担持体）、 １２ 帯電ローラ（帯電部材）、 １３ プリントヘッド（露光装置）、 １４ 現像ローラ（現像剤担持体）、 １５ 供給ローラ（供給部材）、 １６ 規制ブレード（層規制部材）、 １７ クリーニング部、 ２０ トナーカートリッジ、 ２１ 未使用トナー収容部（未使用現像剤収容部）、 ２２ 廃トナー収容部（廃現像剤収容部）、 ２４ メモリタグ（交換検知部）、 ２５ トナー供給部（現像剤供給部）、 ２６ 供給スパイラル、 ２７ トナー供給路、 ３１ 搬送ベルト（転写体）、 ３２ 転写ローラ（転写部材）、 ３５ ベルトクリーニング装置、 ３６ ベルト廃トナー収容部、 ４０ 媒体トレイ、 ５１ ヒートローラ、 ５２ 加圧ローラ、 ７１ 赤外ＬＥＤ、 ７２ 鏡面反射光受光用フォトトランジスタ、 ７３ 拡散反射光受光用フォトトランジスタ、 ７４Ｋ 濃度検出用パターン、 ７４ＹＭＣ 濃度検出用パターン、 ７５ カバー、 ８１ 濃度検出用パターン、 ８２ 濃度検出用パターン、 １００ 印刷制御部（制御部）、 １０２ 駆動制御部、 １０３ プロセス制御部、 １０４ 定着制御部、 １０５ ヘッド制御部、 １０６ リードライト部、 １１４ 供給駆動部、 １４０ 濃度補正制御部、 １４１ 補正パラメータ格納部、 １５０ 発光回数計数部、 １５１ ドラム回転距離計数部、 １５２ カウント算出部（算出部）、 １５３ 記憶部、 Ｉ，Ｉ０，ＩＸ，ＩＺ 累計廃棄ドットカウント、 Ｉａ 第１の閾値、 Ｉｂ 第２の閾値、 Ｉｐ 今回廃棄ドットカウント、 Ｉｗ 廃棄実行ドットカウント。

Claims (10)

1. 像担持体を有し、前記像担持体に現像剤像を形成する画像形成部と、
   前記画像形成部に交換可能に取り付けられた現像剤カートリッジと、
   前記現像剤カートリッジから前記画像形成部に現像剤を供給する現像剤供給部と、
   前記像担持体に形成された現像剤像が転写される転写体と、
   前記転写体または前記像担持体に形成された現像剤像の濃度を検出する濃度検出部と、
   前記現像剤カートリッジの交換を検知する交換検知部と、
   制御部と
   を備え、
   前記制御部は、
   前記交換検知部によって前記現像剤カートリッジの交換が検知された場合、前記画像形成部内の現像剤を前記像担持体に移動させて廃棄したのち、前記現像剤供給部に前記画像形成部への現像剤の供給を行わせ、前記濃度検出部に濃度補正を行わせる
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記画像形成部からの現像剤の廃棄量を算出する算出部をさらに備える
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記算出部は、前記画像形成部における現像剤の消費状態に基づいて、前記画像形成部からの現像剤の廃棄量を算出する
   ことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記算出部は、前記画像形成部が形成する現像剤像の印字率と、前記像担持体の回転量とに基づいて、前記画像形成部からの現像剤の廃棄量を算出する
   ことを特徴とする請求項２または３に記載の画像形成装置。
5. 前記算出部は、前記像担持体の回転量に対する、前記画像形成部が形成する現像剤像の印字率の割合に基づいて算出する
   ことを特徴とする請求項２から４までの何れか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記画像形成部からの現像剤の廃棄は、前記像担持体に、現像剤によって廃棄パターンを形成することによって行われる
   ことを特徴とする請求項１から５までの何れか１項に記載の画像形成装置。
7. 前記画像形成部と前記現像剤カートリッジとの組み合わせを複数組有し、
   前記現像剤カートリッジが交換された画像形成部を第１の画像形成部とし、前記現像剤カートリッジが交換されていない画像形成部を第２の画像形成部とすると、
   前記制御部は、
   前記現像剤供給部により前記第１の画像形成部に現像剤を供給する動作と並行して、前記第２の画像形成部に収容された現像剤を前記像担持体に移動させて廃棄する
   ことを特徴とする請求項１から６までの何れか１項に記載の画像形成装置。
8. 前記制御部は、
   前記現像剤供給部による前記第１の画像形成部への現像剤の供給終了の予定時間に、前記第２の画像形成部からの現像剤の廃棄を終了させる
   ことを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
9. 前記制御部は、
   前記現像剤供給部による前記第１の画像形成部への現像剤の供給開始と同時かまたは遅れて、前記第２の画像形成部からの現像剤の廃棄を開始する
   ことを特徴とする請求項７または８に記載の画像形成装置。
10. 前記濃度検出部は、前記転写体または前記像担持体に形成された現像剤像の濃度を光学的に検出する
    ことを特徴とする請求項１から９までの何れか1項に記載の画像形成装置。

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