(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
周面に静電潜像が形成される複数の感光体ドラムと、該複数の感光体ドラムのそれぞれに対して設けられ、該各感光体ドラムの周面に研磨剤を含むトナーを付着させて上記静電潜像に応じたトナー像を形成する現像装置と、上記複数の感光体ドラムのそれぞれに対して設けられ、該各感光体ドラムの周面を上記トナーに含まれる研磨剤を利用して研磨する研磨部材と、上記各感光体ドラムの周面のトナー像が転写される無端状の中間転写体と、上記各感光体ドラムの周面のトナー像を上記中間転写体に転写させる一次転写手段と、上記中間転写体に転写されたトナー像を記録媒体に転写させる二次転写手段と、を備えた画像形成装置であって、
上記複数の現像装置のうち劣化トナーが所定の割合を超えるトナー劣化現像装置を検出するとともに、該検出したトナー劣化現像装置よりトナーを排出させて該トナー劣化現像装置に対応する感光体ドラムの周面に移行させる現像リフレッシュ制御を実行する現像リフレッシュ手段と、
上記複数の感光体ドラムのうち、上記研磨部材による研磨を必要とする劣化感光体ドラムを検出するとともに、該検出した劣化感光体ドラムの周面を該劣化感光体ドラムに対して設けられた研磨部材により研磨する感光体リフレッシュ制御を実行する感光体リフレッシュ手段と、を備え、
上記感光体リフレッシュ手段は、上記感光体リフレッシュ制御の実行に際して、上記現像リフレッシュ手段によりトナー劣化現像装置が検出された場合には、当該現像リフレッシュ手段による現像リフレッシュ制御の実行により該トナー劣化現像装置より排出されるトナーに含まれる研磨剤を利用して、上記劣化感光体ドラムの周面を該劣化感光体ドラムに対して設けられた研磨部材により研磨するように構成され、
上記複数の現像装置のそれぞれのトナー消費率に関連する値を検出するとともに、該検出した値を基に、トナー消費率が最も小さい現像装置を低稼働現像装置として検出する現像検出手段、をさらに備え、
上記感光体リフレッシュ手段は、上記現像リフレッシュ手段によりトナー劣化現像装置が検出されなかった場合には、上記現像検出手段により検出された低稼働現像装置よりトナーを排出させるとともに、該トナーに含まれる研磨剤を利用して、上記劣化感光体ドラムの周面を該劣化感光体ドラムに対して設けられた研磨部材により研磨するように構成されている、画像形成装置。
【請求項２】
周面に静電潜像が形成される複数の感光体ドラムと、該複数の感光体ドラムのそれぞれに対して設けられ、該各感光体ドラムの周面に研磨剤を含むトナーを付着させて上記静電潜像に応じたトナー像を形成する現像装置と、上記複数の感光体ドラムのそれぞれに対して設けられ、該各感光体ドラムの周面を上記トナーに含まれる研磨剤を利用して研磨する研磨部材と、上記各感光体ドラムの周面のトナー像が転写される無端状の中間転写体と、上記各感光体ドラムの周面のトナー像を上記中間転写体に転写させる一次転写手段と、上記中間転写体に転写されたトナー像を記録媒体に転写させる二次転写手段と、を備えた画像形成装置であって、
上記複数の現像装置のうち劣化トナーが所定の割合を超えるトナー劣化現像装置を検出するとともに、該検出したトナー劣化現像装置よりトナーを排出させて該トナー劣化現像装置に対応する感光体ドラムの周面に移行させる現像リフレッシュ制御を実行する現像リフレッシュ手段と、
上記複数の感光体ドラムのうち、上記研磨部材による研磨を必要とする劣化感光体ドラムを検出するとともに、該検出した劣化感光体ドラムの周面を該劣化感光体ドラムに対して設けられた研磨部材により研磨する感光体リフレッシュ制御を実行する感光体リフレッシュ手段と、を備え、
上記感光体リフレッシュ手段は、上記感光体リフレッシュ制御の実行に際して、上記現像リフレッシュ手段によりトナー劣化現像装置が検出された場合には、当該現像リフレッシュ手段による現像リフレッシュ制御の実行により該トナー劣化現像装置より排出されるトナーに含まれる研磨剤を利用して、上記劣化感光体ドラムの周面を該劣化感光体ドラムに対して設けられた研磨部材により研磨するように構成され、
上記各現像装置内のトナーの残量を検出するトナー残量検出手段と、
上記トナー残量検出により検出されるトナー残量が最も多い現像装置を低稼働現像装置として検出する現像検出手段と、をさらに備え、
上記感光体リフレッシュ手段は、上記現像リフレッシュ手段によりトナー劣化現像装置が検出されなかった場合には、上記現像検出手段により検出された低稼働現像装置よりトナーを排出させるとともに、該トナーに含まれる研磨剤を利用して、上記劣化感光体ドラムの周面を該劣化感光体ドラムに対して設けられた研磨部材により研磨するように構成されている、画像形成装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の画像形成装置において、
上記複数の感光体ドラムはそれぞれ、該各感光体ドラムに対して設けられた現像装置及び研磨部材と共に画像形成ユニットを構成しており、
上記現像リフレッシュ手段は、平均印字率が所定の割合以下の画像形成ユニットに設けられた現像装置を、上記劣化トナーが所定の割合を超えるトナー劣化現像装置として検出する、画像形成装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
上記感光体リフレッシュ手段は、上記感光体リフレッシュ制御の実行に際して、上記劣化感光体ドラムに対して設けられた現像装置と、トナーを排出させる現像装置とが異なる場合には、該現像装置から排出されて該現像装置に対応する感光体ドラムの周面に付着したトナーを、上記一次転写手段によって上記中間転写体に転写させた後、該中間転写体から上記劣化感光体ドラムの周面に移動させて、当該トナーに含まれる研磨剤を利用して、該劣化感光体ドラムの周面を該劣化感光体ドラムに対して設けられた研磨部材により研磨するように構成されている、画像形成装置。
【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。
【背景技術】
【０００２】
従来より、複数の感光体ドラムを有するタンデム方式のフルカラー画像形成装置が知られている。複数の感光体ドラムは中間転写ベルトに沿って配置されている。各感光体ドラムの周囲には、帯電器、現像装置、転写装置、及び摺擦ローラーを備えたクリーニング装置等が配置されている。帯電器は、放電動作により感光体ドラムの周面を帯電させる。帯電器により帯電された感光体ドラムの周面には、露光装置からの光照射によって静電潜像が形成される。現像装置は、感光体ドラムの周面に形成された静電潜像をトナー像として現像する。転写装置は、現像された感光体ドラム上のトナーを被転写部材に転写する。感光体ドラム上に残った未転写のトナーは、クリーニング装置のブレード等で掻き落とされる。また、この未転写のトナーは、摺擦ローラーが上記感光体ドラムの周面に接触しながら回転することで、各感光体ドラムの周面を研磨する。そうして、摺擦ローラーは、感光体ドラムの周面に付着した放電生成物等の異物を削り取る。
【０００３】
上記複数の感光体ドラムのうち摺擦ローラーによる研磨を必要とする感光体ドラムの周面には、現像装置よりトナーが供給（付着）される。トナーには研磨剤が含まれており、この研磨剤と摺擦ローラーとの相互作用によって感光体ドラムの周面が研磨される。感光体ドラムの周面へのトナー供給は、通常、当該感光体ドラムの周囲に配置された現像装置によって実行される。この他にも、例えば特許文献１に示すように、複数の現像装置のうち中間転写ベルトの搬送方向の最上流に位置する現像装置から、研磨を必要とする感光体ドラムへとトナーを供給する場合もある。この場合、トナーの供給手段として上記中間転写ベルトが利用される。
【０００４】
上記タンデム方式の画像形成装置では、各現像装置のそれぞれに異なる色のトナーが貯留される。このうち使用頻度（印字率）が低い色のトナーは、現像装置内に長期間滞留しているため、現像装置内の撹拌等により他のトナーに比べて劣化が進む。この劣化トナーは、印刷画像の画質低下を引き起こす一因となる。そこで、例えば特許文献２に示すものでは、現像装置内の劣化トナーを非画像形成時に強制排出させる現像リフレッシュ制御を実行するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−２６６５４４号公報
【特許文献２】特開２０１０−７２１６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の画像形成装置では、摺動ローラー（研磨部材）によって感光体ドラム（劣化感光体ドラム）の周面を研磨する際、予め定めた現像装置（例えば、特許文献１では、中間転写ベルトの最上流に位置する現像装置）が使用される。このため、予め定めた現像装置内のトナーが、劣化していない良質のトナーであったとしても、感光体ドラムの研磨時に該トナーが現像装置から強制的に排出されてしまう。この結果、現像装置内の良質のトナーが無駄に消費され、延いては、トナーの交換頻度が増加するという問題がある。
【０００７】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、複数の感光体ドラムと、複数の感光体ドラムのそれぞれに対して設けられた現像装置及び研磨部材と、を備えた画像形成装置において、研磨部材による感光体ドラムの周面の研磨時に、現像装置内の良質のトナーが無駄に消費されるのを防止することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一局面に係る画像形成装置は、周面に静電潜像が形成される複数の感光体ドラムと、該複数の感光体ドラムのそれぞれに対して設けられ、該各感光体ドラムの周面に研磨剤を含むトナーを付着させて上記静電潜像に応じたトナー像を形成する現像装置と、上記複数の感光体ドラムのそれぞれに対して設けられ、該各感光体ドラムの周面を上記トナーに含まれる研磨剤を利用して研磨する研磨部材と、上記各感光体ドラムの周面のトナー像が転写される無端状の中間転写体と、上記各感光体ドラムの周面のトナー像を上記中間転写体に転写させる一次転写手段と、上記中間転写体に転写されたトナー像を記録媒体に転写させる二次転写手段と、を備えている。
【０００９】
そして、上記複数の現像装置のうち劣化トナーが所定の割合を超えるトナー劣化現像装置を検出するとともに、該検出したトナー劣化現像装置よりトナーを排出させて該トナー劣化現像装置に対応する感光体ドラムの周面に移行させる現像リフレッシュ制御を実行する現像リフレッシュ手段と、上記複数の感光体ドラムのうち、上記研磨部材による研磨を必要とする劣化感光体ドラムを検出するとともに、該検出した劣化感光体ドラムの周面を該劣化感光体ドラムに対して設けられた研磨部材により研磨する感光体リフレッシュ制御を実行する感光体リフレッシュ手段と、を備え、上記感光体リフレッシュ手段は、上記感光体リフレッシュ制御の実行に際して、上記現像リフレッシュ手段によりトナー劣化現像装置が検出された場合には、当該現像リフレッシュ手段による現像リフレッシュ制御の実行により該トナー劣化現像装置より排出されるトナーに含まれる研磨剤を利用して、上記劣化感光体ドラムの周面を該劣化感光体ドラムに対して設けられた研磨部材により研磨するように構成され、上記複数の現像装置のそれぞれのトナー消費率に関連する値を検出するとともに、該検出した値を基に、トナー消費率が最も小さい現像装置を低稼働現像装置として検出する現像検出手段、をさらに備え、 上記感光体リフレッシュ手段は、上記現像リフレッシュ手段によりトナー劣化現像装置が検出されなかった場合には、上記現像検出手段により検出された低稼働現像装置よりトナーを排出させるとともに、該トナーに含まれる研磨剤を利用して、上記劣化感光体ドラムの周面を該劣化感光体ドラムに対して設けられた研磨部材により研磨するように構成されている。
【００１０】
この構成によれば、感光体リフレッシュ手段によって、感光体リフレッシュ制御を実行する際に、現像リフレッシュ手段によりトナー劣化現像装置が検出された場合には、現像リフレッシュ手段による現像リフレッシュ制御の実行により該トナー劣化現像装置から排出されるトナーを利用して、劣化感光体ドラムの研磨が実行される。ここで、トナー劣化現像装置から排出されるトナーは、劣化トナーが所定の割合を超えている。したがって、このような劣化トナーを多く含むトナーを感光体ドラムの研磨に利用することで、良質のトナーが無駄に消費されるのを防止することができる。
【００１１】
本発明の他の局面に係る画像形成装置は、周面に静電潜像が形成される複数の感光体ドラムと、該複数の感光体ドラムのそれぞれに対して設けられ、該各感光体ドラムの周面に研磨剤を含むトナーを付着させて上記静電潜像に応じたトナー像を形成する現像装置と、上記複数の感光体ドラムのそれぞれに対して設けられ、該各感光体ドラムの周面を上記トナーに含まれる研磨剤を利用して研磨する研磨部材と、上記各感光体ドラムの周面のトナー像が転写される無端状の中間転写体と、上記各感光体ドラムの周面のトナー像を上記中間転写体に転写させる一次転写手段と、上記中間転写体に転写されたトナー像を記録媒体に転写させる二次転写手段と、を備えた画像形成装置であって、上記複数の現像装置のうち劣化トナーが所定の割合を超えるトナー劣化現像装置を検出するとともに、該検出したトナー劣化現像装置よりトナーを排出させて該トナー劣化現像装置に対応する感光体ドラムの周面に移行させる現像リフレッシュ制御を実行する現像リフレッシュ手段と、 上記複数の感光体ドラムのうち、上記研磨部材による研磨を必要とする劣化感光体ドラムを検出するとともに、該検出した劣化感光体ドラムの周面を該劣化感光体ドラムに対して設けられた研磨部材により研磨する感光体リフレッシュ制御を実行する感光体リフレッシュ手段と、を備え、上記画像形成装置は、上記各現像装置内のトナーの残量を検出するトナー残量検出手段と、上記トナー残量検出により検出されるトナー残量が最も多い現像装置を低稼働現像装置として検出する現像検出手段と、をさらに備え、上記感光体リフレッシュ手段は、上記現像リフレッシュ手段によりトナー劣化現像装置が検出されなかった場合には、上記現像検出手段により検出された低稼働現像装置よりトナーを排出させるとともに、該トナーに含まれる研磨剤を利用して、上記劣化感光体ドラムの周面を該劣化感光体ドラムに対して設けられた研磨部材により研磨するように構成されている。
【００１２】
上記構成によれば、感光体リフレッシュ手段によって、感光体リフレッシュ制御を実行する際に、現像リフレッシュ手段によりトナー劣化現像装置が検出されなかった場合には、現像検出手段により検出された低稼働現像装置よりトナーを排出させ、当該トナーを利用して、劣化感光体ドラムの研磨が実行される。したがって、劣化感光体ドラムの研磨に際して、トナー消費率の高い現像装置内のトナー（つまり使用頻度の高いトナー）が無駄に消費されるのを防止することができる。延いては、トナーの交換頻度を低減することができる。
【００１３】
上記複数の感光体ドラムはそれぞれ、該各感光体ドラムに対して設けられた現像装置及び研磨部材と共に画像形成ユニットを構成しており、上記現像リフレッシュ手段は、平均印字率が所定の割合以下の画像形成ユニットに設けられた現像装置を、上記劣化トナーが所定の割合を超えるトナー劣化現像装置として検出することが好ましい。
この構成によれば、現像リフレッシュ手段によりトナー劣化現像装置を確実に検出することができる。
【００１４】
上記感光体リフレッシュ手段は、上記感光体リフレッシュ制御の実行に際して、上記劣化感光体ドラムに対して設けられた現像装置と、トナーを排出させる現像装置とが異なる場合には、該現像装置から排出されて該現像装置に対応する感光体ドラムの周面に付着したトナーを、上記一次転写手段によって上記中間転写体に転写させた後、該中間転写体から上記劣化感光体ドラムの周面に移動させて、当該トナーに含まれる研磨剤を利用して、該劣化感光体ドラムの周面を該劣化感光体ドラムに対して設けられた研磨部材により研磨するように構成されていることが好ましい。
【００１５】
この構成によれば、上記劣化感光体ドラムに対して設けられた現像装置と、トナーを排出させる現像装置とが異なる場合であっても、中間転写体を介して劣化感光体ドラムにトナーを供給することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、複数の感光体ドラムと、複数の感光体ドラムのそれぞれに対して設けられた現像装置及び研磨部材と、を備えた画像形成装置において、研磨部材による感光体ドラムの周面の研磨時に、現像装置内の良質のトナーが無駄に消費されるのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、実施形態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】図２は、画像形成ユニット及びその側方のクリーニング装置を拡大して示す拡大図である。
【図３】図３は、制御系の構成を示すブロック図である。
【図４】図４は、コントローラーにおける感光体リフレッシュ制御を示すフローチャートである。
【図５】図５は、実施形態２を示す図４相当図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
≪実施形態１≫
【００１９】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。
−全体構成−
【００２０】
図１は、実施形態１における画像形成装置１を示している。この画像形成装置１は、タンデム方式のカラープリンターであって、中間転写ベルト７と、１次転写部８及び２次転写部９と、定着部１１と、光走査装置１５と、４つの画像形成ユニット１６ａ〜１６ｄと、第１〜第４用紙搬送部２１〜２４とを備えている。
【００２１】
画像形成装置１の本体２の内部下方には、給紙カセット３が配置されている。給紙カセット３は、その内部に印刷前のカットペーパー等の用紙（図示省略）を積載して収容している。そして、この用紙は、図１において給紙カセット３の左上方に向けて、１枚ずつ分離して送り出される。
【００２２】
第１用紙搬送部２１は、給紙カセット３の側方に設けられている。第１用紙搬送部２１は、本体２の左側面に沿って配置されている。そして、第１用紙搬送部２１は、給紙カセット３から送り出された用紙を受け取り、その用紙を本体２の左側面に沿って上方の２次転写部９へ搬送する。
【００２３】
給紙カセット３の右側方には、手差し給紙部５が設けられている。手差し給紙部５には、給紙カセット３に入っていないサイズの用紙や、厚紙、或いはＯＨＰシート等が載置される。そして、手差し給紙部５の左方には第２用紙搬送部２２が設けられている。第２用紙搬送部２２は、手差し給紙部５から第１用紙搬送部２１まで略水平に延びて第１用紙搬送部２１に合流している。そして、第２用紙搬送部２２は、手差し給紙部５から送り出された用紙等を受け取って第１用紙搬送部２１へ搬送する。
【００２４】
光走査装置１５は、第２用紙搬送部２２の上方に配置されている。ここで、画像形成装置１は、外部から送信された画像データを受信する。この画像データは一時記憶部６５（図３参照）に記憶された後、必要に応じて光走査装置１５に送られる。光走査装置１５は、画像データに基づいて制御されたレーザー光を画像形成ユニット１６ａ〜１６ｄへ向けて照射する。
【００２５】
画像形成ユニット１６ａ〜１６ｄは、光走査装置１５の上方に設けられている。各画像形成ユニット１６ａ〜１６ｄはそれぞれ、感光体ドラム１０ａ〜１０ｄを有している。各感光体ドラム１０ａ〜１０ｄのそれぞれに対して、帯電器２０ａ〜２０ｄ、現像装置３０ａ〜３０ｄ及びクリーニング装置４０ａ〜４０ｄが設けられている。クリーニング装置４０ａ〜４０ｄは、感光体ドラム１０ａ〜１０ｄの周面をクリーニングするために設けられている。
【００２６】
各画像形成ユニット１６ａ〜１６ｄの上方には、無端状の中間転写ベルト７が設けられている。中間転写ベルト７は、複数のローラーに巻き掛けられており、図示しない駆動装置によって回転駆動されるようになっている。
【００２７】
４つの画像形成ユニット１６ａ〜１６ｄは、図１に示すように、中間転写ベルト７に沿って一列に配置されており、イエロー、マゼンタ、シアン、又はブラックのトナー像をそれぞれ形成する。すなわち、各画像形成ユニット１６ａ〜１６ｄでは、光走査装置１５によって照射されたレーザー光により原稿画像の静電潜像がそれぞれ形成され、この静電潜像を現像することによって各色のトナー像が形成される。画像形成ユニット１６の詳細については後述する。
【００２８】
１次転写部８ａ〜８ｄは、各画像形成ユニット１６ａ〜１６ｄの上方にそれぞれ配置されている。１次転写部８ａ〜８ｄは、画像形成ユニット１６ａ〜１６ｄにより形成されたトナー像を中間転写ベルト７表面に１次転写する１次転写ローラー８０ａ〜８０ｄを有している。１次転写ローラー８０ａ〜８０ｄには、転写バイアス電源６０３より転写バイアスが印加されている。各画像形成ユニット１６ａ〜１６ｄのトナー像は、１次転写ローラー８０ａ〜８０ｄに印加された転写バイアスによって、所定のタイミングで中間転写ベルト７に転写される。そうして、中間転写ベルト７の表面には、イエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの４色のトナー像が重ね合わされたカラートナー像が形成される。
【００２９】
２次転写部９は、中間転写ベルト７の左側方に配置された２次転写ローラー１８を有している。２次転写ローラー１８は、転写バイアス電源６０３により転写バイアスが印加されている。２次転写ローラー１８は、中間転写ベルト７との間で用紙Ｐを挟持する。そうして、中間転写ベルト７上のトナー像は、２次転写ローラー１８に印加された転写バイアスによって用紙Ｐへ転写されるようになっている。
【００３０】
定着部１１は、２次転写部９の上方に設けられている。２次転写部９と定着部１１との間には、トナー像が２次転写された用紙Ｐを定着部１１へ搬送する第３用紙搬送部２３が形成されている。
【００３１】
定着部１１は、各々回転する加熱ローラー１８２と、加圧ローラー１８１とを有している。そして、定着部１１は、加熱ローラー１８２と加圧ローラー１８１とにより用紙Ｐを挟持することで、用紙Ｐに転写されたトナー像を加熱及び加圧して用紙Ｐに定着させるようになっている。
【００３２】
定着部１１の上方には、分岐部２７が設けられている。定着部１１から排出された用紙Ｐは、両面印刷を行わない場合、分岐部２７から画像形成装置１の上部に形成された用紙排出部２８に排出される。
【００３３】
分岐部２７から用紙排出部２８に向かって用紙Ｐが排出されるその排出口部分は、スイッチバック部２９としての機能を果たす。両面印刷を行う場合には、このスイッチバック部２９において、定着部１１から排出された用紙Ｐの搬送方向が切り替えられる。
【００３４】
−画像形成ユニット−
【００３５】
図２は、画像形成ユニット１６ｄ付近の拡大図である。尚、各画像形成ユニット１６ａ〜１６ｄの構成は基本的に同様であるため、他の３つの画像形成ユニット１６ａ〜１６ｃの説明は省略する。画像形成ユニット１６ｄは、感光体ドラム１０ｄ、帯電器２０ｄ、及び現像装置３０ｄを有している。
【００３６】
感光体ドラム１０ｄは円筒状をなしており、その外周面にはａ−Ｓｉ材料からなる感光層が全周に亘って形成されている。感光体ドラム１０ｄは、その軸心部を貫通する軸部材（図示省略）により回転可能に支持されている。
【００３７】
帯電器２０ｄは、感光体ドラム１０ｄの下側に配置されている。感光体ドラム１０ｄに摺接して該ドラム１０ｄ周面に帯電バイアスを印加する帯電ローラー２０１と、帯電ローラー２０１をクリーニングするための帯電クリーニングローラー２０２とを有している。帯電ローラー２０１は帯電バイアス電源６０２（図３参照）に接続されている。そして、帯電器２０ｄは、帯電ローラー２０１を介して感光体ドラム１０ｄに帯電バイアスが印加されることで、感光体ドラム１０ｄの周面が所定電位に帯電される。この状態で、感光体ドラム１０の周面に光走査装置１５よりレーザー光が照射されることで静電潜像が形成される。
【００３８】
現像装置３０ｄは、感光体ドラム１０ｄの側方に配置されている。現像装置３０ｄは、２本のトナー搬送スクリュー３１と磁気ローラー３２と現像ローラー３３とを有している。現像ローラー３３は、現像バイアス電源６０１（図３参照）に接続されている。現像装置３０ｄは、磁気ローラー３２の表面に起立する磁気ブラシを用いて現像ローラー３３にトナー薄層を形成するとともに、現像ローラー３３にトナーと同極性（正）の現像バイアスを印加することでドラム周面にトナーを飛翔させる。この飛翔したトナーが感光体ドラム１０ｄの周面に形成された静電潜像に付着すると、静電潜像が現像されてドラム周面にトナー像が形成される。  
【００３９】
−クリーニング装置−
【００４０】
次に、図２を参照して、クリーニング装置４０ｄについて説明する。尚、各クリーニング装置４０ａ〜４０ｄの構成は基本的に同様であるため、他の３つのクリーニング装置４０ａ〜４０ｃの説明は省略する。
【００４１】
クリーニング装置４０ｄは、感光体ドラム１０ｄの現像装置３０ｄ側とは反対側に配置されている。クリーニング装置４０ｄは、摺擦ローラー４１、クリーニングブレード４２、回収スクリュー４３、及びクリーニングケース４４を有している。
【００４２】
摺擦ローラー４１は、感光体ドラム１０に所定の圧力で圧接されていて、不図示の駆動手段により感光体ドラム１０との当接部において同一方向に回転駆動される。そうして、摺擦ローラー４１は、トナー内に含まれる研磨剤を利用してドラム１０ｄ周面を研磨する研磨部材として機能する。
【００４３】
クリーニングブレード４２は、感光体ドラム１０ｄ周面における摺擦ローラー４１との当接部よりも回転方向下流側にてドラム１０ｄ周面に当接している。そして、クリーニングブレード４２は、感光体ドラム１０ｄの周面に付着したトナーを掻き取ってクリーニングケース４４内に落下させるように構成されている。クリーニングブレード４２によって感光体ドラム１０ｄ周面から除去された残留トナーは、回収スクリュー４３の回転に伴ってクリーニング装置４０ｄの外部に排出される。
クリーニング装置４０ｄと帯電器２０ｄとの間には不図示の除電ランプが配置されている。除電ランプは、感光体ドラム１０ｄ周面に光を照射することによりドラム１０ｄ周面の残留電荷を除去する。
【００４４】
−制御系の構成−
【００４５】
次に、図３を参照しながら上記画像形成装置１の制御系の構成について説明する。画像形成装置１は、その全体動作を制御するコントローラー１００を有している。コントローラー１００は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、及びＲＯＭ等を有するマイクロコンピューターにより構成されている。コントローラー１００は、画像入力部６１、操作部６２、トナー残量検出センサー６３、カウンタ６４、一時記憶部６５等から入力される入力信号を基に、画像形成装置１内の機器や制御部品を制御する。この機器及び制御部品としては、上述した光走査装置１５、現像装置３０ａ〜３０ｄ、感光体ドラム１０ａ〜１０ｄ、帯電器２０ａ〜２０ｄ、クリーニング装置４０ａ〜４０ｄ、１次転写ローラー８０ａ〜８０ｄ、２次転写ローラー１８、及びバイアス電源６０等が挙げられる。バイアス電源６０は、現像バイアス電源６０１、帯電バイアス電源６０２、及び転写バイアス電源６０３を含んでいる。
【００４６】
画像入力部６１は、例えばパーソナルコンピュータ等の外部端末から送信される画像データを受信してコントローラー１００に出力する。
【００４７】
操作部６２は、例えばタッチパネル式の液晶ディスプレイやテンキーを有している。そして、ユーザーが操作部６２を操作することで、印刷枚数などの各種の設定を行ったり、印刷開始指示を行ったりできるようになっている。操作部６２は、ユーザーによる操作を操作信号としてコントローラー１００に出力する。
【００４８】
トナー残量検出センサー６３は、各現像装置３０ａ〜３０ｄ内のトナー残量を検出する。カウンタ６４は、印刷枚数を積算してカウントする。なお、カウンタ６４を別途設けなくても、例えばＲＡＭでその回数を記憶するようにしてもよい。一時記憶部６５は、一時的に画像データ等を記憶する。
【００４９】
上記コントローラー１００は、不図示のＲＯＭ内に記憶された制御プログラムを実行することで、画像形成制御、感光体リフレッシュ制御、及び現像リフレッシュ制御を実行する。この３つの制御のうち、感光体リフレッシュ制御及び現像リフレッシュ制御は、画像形成制御が実行されていないとき（非画像形成時）に実行される。
【００５０】
上記画像形成制御では、用紙を用紙搬送部２１〜２４によって搬送するとともに、搬送経路上に設けられた画像形成ユニット１６ａ〜１６ｄ、１次転写部８ａ〜８ｄ、２次転写部９、及び定着部１１によって用紙に画像を印刷する。
【００５１】
上記現像リフレッシュ制御は、現像装置３０ａ〜３０ｄ内の劣化トナーを強制的に排出させる制御である。現像リフレッシュ制御では、先ず、４つの現像装置３０ａ〜３０ｄのうち劣化トナーの割合が所定以上であるトナー劣化現像装置を検出する。ここで、トナーの劣化は、例えばトナー搬送スクリュー３１よりトナーに作用するストレスによって生じる。したがって、例えば低印字率で連続して画像形成を行うと、トナーの消費量が少ないにも拘わらず、トナーに対してトナー搬送スクリュー３１よりストレスが作用する結果、劣化トナーの割合が増加する。そこで、本実施形態では、例えば平均印字率が１％以下の画像形成ユニットに設けられた現像装置を、トナー劣化現像装置として検出するようにしている。そして、本現像リフレッシュ制御では、検出したトナー劣化現像装置の現像ローラー３３にトナーと同極性（正）の現像バイアスを印加することで、トナー劣化現像装置内のトナーを、各現像装置に対応する感光体ドラムの周面に向けて排出させる。
【００５２】
上記平均印字率の算出では、先ず、一時記憶部６５内の画像データに基づいて画像毎の印字率（全画素数に対するドットの割合）ｂｎを算出する。次いで印字率ｂｎを積算した積算印字率Σｂｎを算出する。そして、積算印字率Σｂｎをカウンタ６４でカウントされた印刷枚数Ａで除して平均印字率Σｂｎ／Ａ（％）を算出する。
【００５３】
上記感光体リフレッシュ制御は、感光体ドラム１０ａ〜１０ｄの周面に付着した放電生成物等の異物を除去するための制御である。この放電生成物は、帯電器２０ａ〜２０ｄによる放電に際して発生するオゾンによって、空気中の成分が分解されて発生するＮＯｘやＳＯｘ等のイオン生成物である。このイオン生成物は水溶性であることから感光体ドラム１０ａ〜１０ｄの周面に付着すると大気中の水分を取り込んでその表面抵抗を低下させる。この結果、感光体ドラム１０ａ〜１０ｄの周面に形成される静電潜像のエッジ部の電位に横流れが生じて、印刷画像の画質が低下するという問題がある。この問題を防止するべく、本感光体リフレッシュ制御では、現像装置３０ａ〜３０ｄから排出されるトナーに含まれる研磨剤を利用して、摺擦ローラー４１により感光体ドラム１０ａ〜１０ｄの周面を研磨することで、該周面に付着した放電生成物を削り取る。
【００５４】
次に図４を参照しながら、コントローラー１００における感光体リフレッシュ制御について具体的に説明する。
【００５５】
ステップＳＡ１では、４つの感光体ドラム１０ａ〜１０ｄのうち摺擦ローラー４１による研磨が必要な劣化感光体ドラムを検出したか否かを判定する。具体的には、感光体ドラム１０ａ〜１０ｄの駆動モーターからの信号を基に、各感光体ドラム１０ａ〜１０ｄのそれぞれについて、前回のドラムリフレッシュ制御の実行時から現時点までの使用回数を算出し、この使用回数が閾値を超える感光体ドラムを劣化感光体ドラムとして検出する。劣化感光体ドラムを検出しなかった場合（本ステップＳＡ１の判定がＮＯである場合）にはリターンする一方、劣化感光体ドラムを検出した場合には（本ステップＳＡ１の判定がＹＥＳである場合）にはステップＳＡ２に進む。
【００５６】
ステップＳＡ２では、トナー劣化現像装置を検出したか否かを判定し、この判定がＮＯである場合にはステップＳＡ８に進む一方、ＹＥＳである場合にはステップＳＡ３に進む。尚、トナー劣化現像装置３０ａ〜３０ｄの検出は、上述したように各画像形成ユニット１６ａ〜１６ｄの平均印字率を基に行えばよい。
【００５７】
ステップＳＡ３では、現像リフレッシュを行うトナー劣化現像装置と、上記劣化感光体ドラムに対応する現像装置とが異なるか否かを判定し、この判定がＮＯである場合にはステップＳＡ７に進む一方、ＹＥＳである場合にはステップＳＡ４に進む。
【００５８】
ステップＳＡ４では、現像リフレッシュ制御を実行することによりトナー劣化現像装置からトナーを排出させて、当該現像装置に対応する感光体ドラムの周面に付着させる。そして、トナー劣化現像装置が設けられる画像形成ユニットの上方にある一次転写ローラーに、画像形成時と同極性の転写バイアスを印加することによって、感光体ドラムの周面の劣化トナーを中間転写ベルト７に転写させる。
【００５９】
ステップＳＡ５では、中間転写ベルト７上の劣化トナーが劣化感光体ドラムの周面に達したところで、当該劣化感光体ドラムが設けられた画像形成ユニットの上方にある一次転写ローラーに、画像形成時と逆極性の転写バイアスを印加することによって、転写ベルト７上の劣化トナーを劣化感光体ドラムの周面に移行させる。
【００６０】
ステップＳＡ６では、劣化感光体ドラムに対して設けられたクリーニング装置の摺擦ローラー４１を駆動することで、劣化感光体ドラムの周面の研磨を実行し、しかる後にリターンする。
【００６１】
ステップＳＡ３の判定がＮＯである場合に進むステップＳＡ７では、感光体ドラム１０ａ〜１０ｄから中間転写ベルト７へのトナーの転写を禁止する。具体的には、例えば１次転写ローラー８０に転写バイアスを印加しないようにするか、又は、１次転写ローラー８０に画像形成時とは逆極性の転写バイアスを印加する。そうして、トナーの中間転写ベルト７への転写を禁止した後、ステップ６に進む。
【００６２】
ステップ２の判定がＮＯである場合に進むステップＳＡ８では、各現像装置３０ａ〜３０ｄのトナー消費率（一定期間内におけるトナー消費量）に関連する値として、各画像形成ユニット１６ａ〜１６ｄの平均印字率を算出（検出）する。そして、平均印字率が最も小さい画像形成ユニット１６ａ〜１６ｄに設けられた現像装置３０ａ〜３０ｄを、トナー消費率が最も小さい低稼働現像装置３０ａ〜３０ｄとして検出し、該低稼働現像装置３０ａ〜３０ｄからトナーを排出させ、しかる後にステップ３に進む。
【００６３】
以上説明したように上記実施形態１では、コントローラー１００は、感光体リフレッシュ制御の実行に際して、トナー劣化現像装置を検出した場合（ステップＳＡ２の判定がＹＥＳの場合）には、現像リフレッシュ制御の実行により該トナー劣化現像装置よりトナーを排出させて、当該トナーに含まれる研磨剤を利用して、劣化感光体ドラムの周面を、該劣化感光体ドラムに対して設けられたクリーニング装置の摺擦ローラー４１により研磨するように構成されている。
【００６４】
この構成によれば、現像リフレッシュ制御の実行によりトナー劣化現像装置から排出されるトナーを利用して、劣化感光体ドラムの研磨を実行することができる。ここで、トナー劣化現像装置から排出されるトナーは、劣化トナーの割合が所定割合を超えている。したがって、このような劣化トナーを多く含むトナーを劣化感光体ドラムの研磨に利用することで、良質のトナーが無駄に消費されるのを防止することができる。
【００６５】
また、上記実施形態１では、コントローラー１００は、感光体リフレッシュ制御の実行に際して、トナー劣化現像装置を検出しなかった場合（ステップＳＡ２の判定がＮＯの場合）には、各現像装置３０ａ〜３０ｄのトナー消費率に関連する値として各画像形成ユニット１６ａ〜１６ｄの平均印字率を算出（検出）するとともに、該算出した平均印字率が最も小さい画像形成ユニットに設けられた現像装置を、トナー消費率が最も小さい低稼働現像装置として検出し、該低稼働現像装置からトナーを排出させる（ステップＳＡ８）。そして、コントローラー１００は、低稼働現像装置から排出させたトナーに含まれる研磨剤を利用して、劣化感光体ドラムの周面を、該劣化感光体ドラムに対して設けられたクリーニング装置の摺擦ローラー４１により研磨するように構成されている。
【００６６】
この構成によれば、劣化感光体ドラムの研磨に際して、トナー消費率の高い現像装置内のトナー（つまり使用頻度の高いトナー）が無駄に消費されるのを防止することができる。延いては、トナーの交換頻度を低減することができる。
【００６７】
さらに上記実施形態１では、コントローラー１００は、感光体リフレッシュ制御の実行に際して、劣化感光体ドラムに対して設けられた現像装置と、トナーを排出させる現像装置とが異なる場合（ステップＳＡ３の判定がＹＥＳの場合）には、該現像装置から排出されて該現像装置に対応する感光体ドラムの周面に付着したトナーを、上記一次転写ローラーによって上記中間転写ベルト７に転写させた後（ステップＳＡ４）、中間転写ベルト７から劣化感光体ドラムの周面に移動させて（ステップＳＡ５）、当該トナーに含まれる研磨剤を利用して、該劣化感光体ドラムの周面を、該劣化感光体ドラムに対して設けられた摺擦ローラー４１により研磨するように構成されている（ステップＳＡ６）。
【００６８】
この構成によれば、上記劣化感光体ドラムに対して設けられた現像装置と、トナーを排出させる現像装置とが異なる場合であっても、中間転写ベルト７を介して劣化感光体ドラムにトナーを確実に供給することができる。
≪実施形態２≫
【００６９】
図５は、実施形態２を示している。この実施形態２は、コントローラー１００における感光体リフレッシュ制御の内容が上記実施形態とは異なっている。尚、ハードウェアの構成については、上記実施形態と同様であるため説明を省略する。
【００７０】
図５を参照して、本実施形態における感光体リフレッシュ制御を具体的に説明する。
【００７１】
ステップＳＢ１〜ＳＢ７（図示省略）の処理は、ステップＳＡ１〜ＳＡ７と同様の処理であるため、その説明を省略する。
【００７２】
ステップＳＢ２の判定がＮＯである場合に進むステップＢ８では、トナー残量検出センサー６３からの検出信号を基に、各現像装置３０ａ〜３０ｄ内のトナー残量を算出（検出）する。
【００７３】
ステップＳＢ９では、ステップＳＢ８における算出結果を基に、トナー残量が最も多い現像装置を低稼働現像装置として検出して、該低稼働現像装置からトナーを排出させ、しかる後に、ステップＳＢ３に進む。
【００７４】
このように上記実施形態２では、コントローラー１００は、トナー劣化現像装置を検出しなかった場合（ステップＳＢ２の判定がＮＯの場合）には、トナー残量が最も少ない現像装置を低稼働現像装置として検出して、該低稼働現像装置よりトナーを排出させる（ステップＳＢ９）。そして、コントローラー１００は、該トナーに含まれる研磨剤を利用して、該劣化感光体ドラムの周面を、該劣化感光体ドラムに対して設けられた摺擦ローラー４１により研磨するように構成されている（ステップＳＢ６）。
【００７５】
この構成によれば上記実施形態１と同様の作用効果を得ることができる。また、トナー残量検出センサー６３を使用しているので、上記実施形態１の如く、低稼働現像装置を検出するために平均印字率を算出する必要もない。よって、コントローラー１００における演算負担を実施形態１よりも軽減することができる。
【００７６】
《他の実施形態》
【００７７】
上記各実施形態について、以下のような構成としてもよい。すなわち、劣化感光体ドラムのリフレッシュに必要なトナー量が、現像リフレッシュ制御の実行によりトナー劣化現像装置から排出されるトナー量よりも多い場合には、該トナー劣化現像装置内のトナーを全て排出させた後、不足するトナーを他の現像装置から排出させるようにすればよい。この他の現像装置としては、平均印字率が最も小さい画像形成ユニットに設けられる現像装置、又は、トナー残量が最も多い現像装置を使用することが好ましい。こうすることで、劣化トナーを優先的に使用して良質のトナーが無駄に消費させるのを防止しつつ、使用頻度の高いトナーの消費を抑制することができる。延いては、トナーの交換頻度を抑制することができる。
【００７８】
上記各実施形態において、劣化感光体ドラムを検出する際に（ステップＳＡ１及びステップＳＢ１の処理を実行する際）に、環境温度や環境湿度を考慮するようにしてもよい。また、ユーザーが、テスト印刷等に基づいて特定した劣化感光体ドラムを、操作部６２から入力するようにしてもよい。この場合、操作部６２及びコントローラー１００が感光体リフレッシュ手段を構成する。
【００７９】
上記各実施形態において、ステップＳＡ２及びステップＳＢ２の処理に代えて、ユーザーが、テスト印刷等に基づいて特定したトナー劣化現像装置を、操作部６２から入力するようにしてもよい。この場合、操作部６２及びコントローラー１００が現像リフレッシュ手段を構成する。
【００８０】
また、上記各実施形態では、画像形成装置１の一例として、電子写真方式のプリ−ターについて説明したが、本発明に係る画像形成装置１は、これに限らず、例えば複写機、スキャナ装置、又は複合機等の他の画像形成装置としてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００８１】
以上説明したように、本発明は、画像形成装置に有用であり、特に、複数の感光体ドラムを備えたタンデム方式の画像形成装置に有用である。
【符号の説明】
【００８２】
１          画像形成装置
７          中間転写ベルト（中間転写体）
９          ２次転写部（２次転写手段）
１０ａ  感光体ドラム
１０ｂ  感光体ドラム
１０ｃ  感光体ドラム
１０ｄ  感光体ドラム
３０ａ  現像装置
３０ｂ  現像装置
３０ｃ  現像装置
３０ｄ  現像装置
４１      摺擦ローラー（研磨部材）
８０ａ  １次転写ローラー（１次転写手段）
８０ｂ  １次転写ローラー（１次転写手段）
８０ｃ  １次転写ローラー（１次転写手段）
８０ｄ  １次転写ローラー（１次転写手段）
１００  コントローラー（現像リフレッシュ手段、感光体リフレッシュ手段、現像検出手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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