(57)【要約】【課題】  トナーセーブモード使用時に、トナー寿命よりも先にドラム寿命に達することを防止する。【解決手段】  複数のトナーセーブモードを持ち、あるドラム使用時点でトナーの残量が所定の値よりも多ければ、よりトナー消費量の多いセーブモードに切替える。【選択図】  図１
2006243491.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力された画像データに基づいて所定の記録媒体上に可視画像を形成する画像形成装置において、
少なくとも静電潜像を保持する為の像担持体と、現像剤を収容する現像剤収容部と、を一体的に包含したプロセスカートリッジを画像形成装置本体に着脱自在として備え、
前記像担持体の寿命に関する情報を検知する検知手段と、
前記現像剤収容部の現像剤残量を逐次検知する検知手段の少なくとも２つの検知手段を備え、
前記画像データの濃度を補正することによって前記現像剤の消費量を抑制する画像形成モードを複数有し、
前記像担持体寿命検知手段の検知結果が所定の値に達した時点において、
前記現像剤残量の検知結果が所定の値を超えている場合、
前記現像剤の消費量を前記像担持体の寿命に合わせた前記画像形成モードに切替えること、
を特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
入力された画像データに基づいて所定の記録媒体上に可視画像を形成する画像形成装置において、
少なくとも静電潜像を保持する為の像担持体と、現像剤を収容する現像剤収容部と、を一体的に包含したプロセスカートリッジを画像形成装置本体に着脱自在として備え、
前記像担持体の寿命に関する情報を検知する検知手段と、
前記現像剤収容部の現像剤印字率履歴に関する情報を検知する検知手段の少なくとも２つの検知手段を備え、
前記画像データの濃度を補正することによって前記現像剤の消費量を抑制する画像形成モードを複数有し、
前記像担持体寿命検知手段の検知結果が所定の値に達した時点において、
前記現像剤印字率履歴の検知結果に応じて、
前記現像剤の消費量を前記像担持体の寿命に合わせた前記画像形成モードに切替えること、
を特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
前記現像剤印字率履歴は、
前記現像剤収容部の現像剤残量を逐次検知する検知手段と、印字した枚数を計数する検知手段の少なくとも２つから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。
【請求項４】
前記現像剤印字率履歴は、
前記画像データの画素信号ドット数を計上する検知手段と、印字した枚数を計数する検知手段の少なくとも２つから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。
【請求項５】
前記現像モードを切替える時点で、使用者にその内容を警告する警告表示手段を有することを特徴とする請求項１乃至４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
少なくとも静電潜像を保持する為の像担持体と、現像剤を収容する現像剤収容部と、を一体的に包含し、入力された画像データに基づいて所定の記録媒体上に可視画像を形成する画像形成装置本体に着脱自在なプロセスカートリッジにおいて、
前記像担持体の寿命に関する情報を検知する検知手段と、
前記現像剤収容部の現像剤残量を逐次検知する検知手段の少なくとも２つの検知手段を備え、
前記画像データの濃度を補正することによって前記現像剤の消費量を抑制する現像モードを複数有し、
前記像担持体寿命検知手段の検知結果が所定の値に達した時点において、
前記現像剤残量の検知結果が所定の値を超えている場合、
前記現像剤の消費量が前記像担持体の寿命に合わせた前記現像モードに切替えること、
を特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項７】
少なくとも静電潜像を保持する為の像担持体と、現像剤を収容する現像剤収容部と、を一体的に包含し、入力された画像データに基づいて所定の記録媒体上に可視画像を形成する画像形成装置本体に着脱自在なプロセスカートリッジにおいて、
前記像担持体の寿命に関する情報を検知する検知手段と、
前記現像剤収容部の現像剤印字率履歴に関する情報を検知する検知手段の少なくとも２つの検知手段を備え、
前記画像データの濃度を補正することによって前記現像剤の消費量を抑制する画像形成モードを複数有し、
前記像担持体寿命検知手段の検知結果が所定の値に達した時点において、
前記現像剤印字率履歴の検知結果に応じて、
前記現像剤の消費量を前記像担持体の寿命に合わせた前記画像形成モードに切替えること、
を特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項８】
前記現像剤印字率履歴は、
前記現像剤収容部の現像剤残量を逐次検知する検知手段と、印字した枚数を計数する検知手段の少なくとも２つから算出することを特徴とする、
請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記現像剤印字率履歴は、
前記画像データの画素信号ドット数を計上する検知手段と、印字した枚数を計数する検知手段の少なくとも２つから算出することを特徴とする、
請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記現像モードを切替える時点で、使用者にその内容を警告する警告表示手段を有することを特徴とする請求項６乃至９に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザービームプリンタ、複写機やファクシミリ、又はこれらを組み合わせたマルチファンクションプリンタ等の電子写真方式による電子写真画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ホストコンピュータから送られる画像信号に基づいて画像を形成する画像形成装置には、電子写真方式、インクジェット方式、感熱方式等様々な方式の装置がある。これらの中で電子写真方式の画像形成装置は、高速、高画質、静粛性等の利点から近年大いに普及している。
【０００３】
＜画像形成プロセスについて＞
図７は、従来の電子写真方式を利用した複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置の一例を示す構成概略図である。
【０００４】
この画像形成装置１１１は、プロセスカートリッジ１１０を着脱自在として備えている。感光ドラム１０１を矢印方向（時計方向）に回転駆動し、その表面を帯電バイアスが印加された帯電ローラ１０２で均一に帯電した後、レーザー露光装置１０３によって入力画像信号に応じた画像露光Ｌを行い、静電潜像を形成する。この静電潜像は、トナー１０４ａを表面に薄層担持した現像装置１０５の現像スリーブ１０６によりトナー像１０４ｂとして現像される。感光ドラム１０１上に形成されたトナー像１０４ｂは、感光ドラム１０１と転写ローラ１０７間の転写ニップ部Ｎに搬送される用紙などの転写材Ｐに、転写バイアスが印加された転写ローラ１０７によって転写される。
【０００５】
即ち、転写ニップ部Ｎにて感光ドラム１０１に接する転写ローラ１０７には、トナーと逆極性の転写バイアスが印加され、転写材Ｐのトナー像が形成されていない背面側からトナーと逆極性の電荷が付与されることにより、感光ドラム１０１上のトナー像１０４ｂが転写材Ｐ表面に転写される。
【０００６】
転写材Ｐは転写されたトナー像１０４ｃを保持し定着装置１０８に搬送され、この定着装置１０８でトナー像を転写材Ｐ表面に熱定着した後、外部に排出される。また、上記転写後に感光ドラム１０１上に残留している転写残トナー１０４ｄは、クリーニングブレード１０９で除去されて回収される。これら一連の画像形成プロセスの内、感光ドラム１０１、帯電ローラ１０２、現像装置１０５、現像スリーブ１０６、クリーニングブレード１０９を一体的に包含してプロセスカートリッジ１１０としている。
【０００７】
このようなレーザー露光方式による画像形成装置１１１は、パーソナルコンピュータ、ワークステーション等の外部情報処理機器（不図示）から送られた画像データをビットマップデータに展開し、ビットマップデータに基づいてレーザーＯＮ／ＯＦＦ信号を生成して、レーザー駆動回路（不図示）へと入力する。これによって半導体レーザーダイオードを駆動して発光させることで画像露光Ｌを行い、入力した画像データに対応したレーザー露光によって静電潜像を形成し画像形成を行っている。
【０００８】
＜プロセスカートリッジについて＞
電子写真方式の画像形成装置の各構成部品は、画像形成を行う度に磨耗若しくは消耗していく為、一定量の画像形成を行った後にメンテナンスを行う必要がある。特に感光ドラムは画像形成を行う毎に、表面がクリーニングブレードと摺擦し磨耗する。又、現像剤も画像形成によって消費されていく為、他の部品に比べ消耗の度合いも大きく、交換の頻度は高くなる。
【０００９】
そこで、これら消耗品の交換を出来るだけ容易に行う為に、感光ドラムユニットと現像剤カートリッジを独立に交換可能に構成した方式や、前述のように感光ドラム、帯電ローラ、現像装置、現像スリーブ、クリーニングブレード等をコンパクトに一体化したプロセスカートリッジ方式を採る場合が多い。前者は主に複写機等で用いられており、感光ドラムが寿命に達した場合は感光ドラムユニットのみ、現像剤が無くなった場合は現像剤カートリッジのみ交換する。各々の寿命は各寿命検知手段によって画像形成装置の表示パネル等によって警告を発するなどしてユーザーに知らしめる。この方法によれば感光ドラム、現像剤を各々独立に交換することが出来、経済的である。しかし、現像剤カートリッジを交換する際にはユーザーが現像剤に触れないように慎重に作業する必要がある。
【００１０】
一方、後者のプロセスカートリッジ方式では、現像剤が無くなった場合にプロセスカートリッジごと交換する為、扱いが容易であるという長所を有する。近年、レーザービームプリンタをはじめとする小型の画像形成装置を中心に広く普及している。又、予め現像剤と感光ドラムの寿命がほぼ等しくなるように設計しておくことで現像剤も感光ドラムも各々寿命に達するまで無駄にすることが無く、非常に経済的である。
【００１１】
現像剤プリント一枚当りの消費量は印字率によってほぼ一定に決まる。従って、予め一枚あたりの感光ドラムの削れ量と現像剤の消費量を見込んで、プロセスカートリッジの寿命にあった感光ドラム膜厚、充填される現像剤量を決定しておけば良い。双方の寿命が等しければ資源的、経済的に無駄が無いのは云うまでも無い。
【００１２】
＜セーブモードについて＞
プロセスカートリッジには所定容量のトナーが搭載されており、トナー量に応じて印字可能枚数は決定される。しかし、近年画像形成装置の用途が多様化し、ユーザーが必ずしも高品位な画像を必要としない場合がある。例えば、文章、レイアウトの校正等を行う場合には、印字された文字が読め、大まかな配置が分かる程度の画質で良く、特に高品位な画質は必要としない。この場合に高品位な画像を出力すると現像剤が無駄となってしまい、経済的にデメリットである。
【００１３】
そこで、通常の高品位な画像を出力する印字モードと、トナー等の現像剤の消費量を少なくする現像剤節約モード（トナーセーブモード）を備えているものが多く製品化されており、ユーザーがそれらを任意に選択して使用が可能となっている。
【００１４】
特に、プリンタ、複写機、ファクシミリ等の複数の機能が複合的に一体化した、所謂マルチファンクションプリンタ等ではユーザーの目的、用途によって画像の質よりも現像剤の消費量を抑えたトナーセーブモードを用い、使用可能プリント枚数を増やすことがある。
【００１５】
これらの方法として、現像コントラストを変えて濃度を制御するものや、レーザー露光の主走査方向のドットを間引き、トナーの消費量を抑えるものが知られている。例えば特許文献１にはライン画像のエッジ部を検出してレーザー露光信号を補正し、トナー消費量を減らす方法が開示されている。又、特許文献２にはユーザーが画像濃度調整、ライン幅調整の目的で濃度調整値を変えた場合にレーザー露光信号を補正し、トナー消費量を減らす方法が開示されている。
【００１６】
このトナーセーブモードによりユーザーは自在に印字品位を調整出来、現像剤の消費を節約することが容易に可能となった。ユーザーは状況に応じて必要最低限の画質を満足しつつ、ランニングコストを低く抑える事が出来るようになった。
【００１７】
又、これらのトナーセーブモードを用いた場合、現像装置のトナーが現像装置へと搬送されても感光ドラムへと飛翔しない為、消費されないトナーが増加し、現像装置内の熱や機械的ストレスによってトナーが劣化してしまい、現像性が低下する、又、現像剤の消費が少なくなり、感光ドラムの寿命が先に達してしまうことがあった。これを回避する為、セーブモード時のプリント枚数によってトナーセーブモードから標準のモードに復帰させたり（特許文献３）、ユーザーにモードを選択させる方法（特許文献４）が開示されている。
【００１８】
又、トナーセーブモード時に帯電バイアスを制御することにより、感光ドラムの磨耗を低減し、長寿命化を図る方法（特許文献５）が開示されている。
【特許文献１】特開平９−０８５９９３
【特許文献２】特開２００２−２４４３７０
【特許文献３】特開平９−１８５２０８
【特許文献４】特開２００２−１８９３８６
【特許文献５】特開平９−０１５９４２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
しかしながら、トナーセーブモードを使用しトナーの消費量を抑制させてプリントを多く重ねると、トナーが十分に余っていても感光ドラムの損耗は通常の印字モードと変わらない為、感光ドラムが寿命に達し、画像不良を引き起こしたり、プロセスカートリッジの交換を余儀無くされる、という状況が起こる可能性があった。又、感光ドラムの磨耗を低減させるようにしても、プリントする印字率によっては現像剤が残ってしまい、感光ドラムが先に寿命に達してしまう可能性があった。この場合、ユーザーが必要以上に画像品質を劣化させたトナーセーブモードを使い続けることとなってしまう。
【００２０】
又、トナーセーブモードが自動的に切替わる場合、本来のユーザーの意図に反して標準消費モードが選択されてしまう。
【００２１】
本発明は係る問題点に鑑みて為されたものであり、トナーセーブモードを選択した場合に、よりプロセスカートリッジの寿命に適したセーブモードを選択し、プロセスカートリッジが寿命に達した時点での現像剤残量を極力抑え、より経済的な画像形成装置、プロセスカートリッジを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
本発明の画像形成装置は、入力された画像データに基づいて所定の記録媒体上に可視画像を形成する画像形成装置において、少なくとも静電潜像を保持する為の像担持体と、現像剤を収容する現像剤収容部と、を一体的に包含したプロセスカートリッジを画像形成装置本体に着脱自在として備え、前記像担持体の寿命に関する情報を検知する検知手段と、前記現像剤収容部の現像剤残量を逐次検知する検知手段の少なくとも２つの検知手段を備え、前記画像データを濃度を補正することによって前記現像剤の消費量を抑制する画像形成モードを複数有し、前記像担持体寿命検知手段の検知結果が所定の値に達した時点において、前記現像剤残量の検知結果が所定の値を超えている場合、前記現像剤の消費量を前記像担持体の寿命に合わせた前記画像形成モードに切替えること、を特徴とする。
【００２３】
又、本発明の画像形成装置は、入力された画像データに基づいて所定の記録媒体上に可視画像を形成する画像形成装置において、少なくとも静電潜像を保持する為の像担持体と、現像剤を収容する現像剤収容部と、を一体的に包含したプロセスカートリッジを画像形成装置本体に着脱自在として備え、前記像担持体の寿命に関する情報を検知する検知手段と、前記現像剤収容部の現像剤印字率履歴に関する情報を検知する検知手段の少なくとも２つの検知手段を備え、前記画像データの濃度を補正することによって前記現像剤の消費量を抑制する画像形成モードを複数有し、前記像担持体寿命検知手段の検知結果が所定の値に達した時点において、前記現像剤印字率履歴の検知結果に応じて、前記現像剤の消費量を前記像担持体の寿命に合わせた前記画像形成モードに切替えること、を特徴とする。
【００２４】
又、本発明のプロセスカートリッジは、少なくとも静電潜像を保持する為の像担持体と、現像剤を収容する現像剤収容部と、を一体的に包含し、入力された画像データに基づいて所定の記録媒体上に可視画像を形成する画像形成装置本体に着脱自在なプロセスカートリッジにおいて、前記像担持体の寿命に関する情報を検知する検知手段と、前記現像剤収容部の現像剤残量を逐次検知する検知手段の少なくとも２つの検知手段を備え、前記画像データを濃度を補正することによって前記現像剤の消費量を抑制する現像モードを複数有し、前記像担持体寿命検知手段の検知結果が所定の値に達した時点において、前記現像剤残量の検知結果が所定の値を超えている場合、前記現像剤の消費量が前記像担持体の寿命に合わせた前記現像モードに切替えること、を特徴とする。
【００２５】
又、本発明のプロセスカートリッジは、少なくとも静電潜像を保持する為の像担持体と、現像剤を収容する現像剤収容部と、を一体的に包含し、入力された画像データに基づいて所定の記録媒体上に可視画像を形成する画像形成装置本体に着脱自在なプロセスカートリッジにおいて、前記像担持体の寿命に関する情報を検知する検知手段と、前記現像剤収容部の現像剤印字率履歴に関する情報を検知する検知手段の少なくとも２つの検知手段を備え、前記画像データの濃度を補正することによって前記現像剤の消費量を抑制する画像形成モードを複数有し、前記像担持体寿命検知手段の検知結果が所定の値に達した時点において、前記現像剤印字率履歴の検知結果に応じて、前記現像剤の消費量を前記像担持体の寿命に合わせた前記画像形成モードに切替えること、を特徴とする。
【００２６】
これによってトナーセーブモードを選択した場合に、よりプロセスカートリッジの寿命に適したセーブモードを選択し、プロセスカートリッジが寿命に達した時点での現像剤残量を極力抑え、より経済的な画像形成装置、プロセスカートリッジを提供することが出来る。
【発明の効果】
【００２７】
以上説明したように本発明によれば、入力された画像データに基づいて所定の記録媒体上に可視画像を形成する画像形成装置において、少なくとも静電潜像を保持する為の像担持体と、現像剤を収容する現像剤収容部と、を一体的に包含したプロセスカートリッジを画像形成装置本体に着脱自在として備え、前記像担持体の寿命に関する情報を検知する検知手段と、前記現像剤収容部の現像剤残量を逐次検知する検知手段の少なくとも２つの検知手段を備え、前記画像データを補正することによって前記現像剤の消費量を抑制する画像形成モードを複数有し、前記像担持体寿命検知手段の検知結果が所定の値に達した時点において、前記現像剤残量の検知結果が所定の値を超えている場合、前記現像剤の消費量が前記像担持体の寿命に合わせた前記画像形成モードに切替えることで、現像剤を極力無駄にせず、経済的な画像形成装置を提供することが可能となった。
【００２８】
又、本発明によれば、入力された画像データに基づいて所定の記録媒体上に可視画像を形成する画像形成装置において、少なくとも静電潜像を保持する為の像担持体と、現像剤を収容する現像剤収容部と、を一体的に包含したプロセスカートリッジを画像形成装置本体に着脱自在として備え、前記像担持体の寿命に関する情報を検知する検知手段と、前記現像剤収容部の現像剤印字率履歴に関する情報を検知する検知手段の少なくとも２つの検知手段を備え、前記画像データの濃度を補正することによって前記現像剤の消費量を抑制する画像形成モードを複数有し、前記像担持体寿命検知手段の検知結果が所定の値に達した時点において、前記現像剤印字率履歴の検知結果に応じて、前記現像剤の消費量を前記像担持体の寿命に合わせた前記画像形成モードに切替えることで、現像剤を極力無駄にせず、経済的な画像形成装置を提供することが可能となった。
【００２９】
又、少なくとも静電潜像を保持する為の像担持体と、現像剤を収容する現像剤収容部と、を一体的に包含し、入力された画像データに基づいて所定の記録媒体上に可視画像を形成する画像形成装置本体に着脱自在なプロセスカートリッジにおいて、前記像担持体の寿命に関する情報を検知する検知手段と、前記現像剤収容部の現像剤残量を逐次検知する検知手段の少なくとも２つの検知手段を備え、前記画像データを濃度を補正することによって前記現像剤の消費量を抑制する現像モードを複数有し、前記像担持体寿命検知手段の検知結果が所定の値に達した時点において、前記現像剤残量の検知結果が所定の値を超えている場合、前記現像剤の消費量が前記像担持体の寿命に合わせた前記現像モードに切替えることで、現像剤を極力無駄にせず、経済的なプロセスカートリッジを提供することが可能となった。
【００３０】
又、少なくとも静電潜像を保持する為の像担持体と、現像剤を収容する現像剤収容部と、を一体的に包含し、入力された画像データに基づいて所定の記録媒体上に可視画像を形成する画像形成装置本体に着脱自在なプロセスカートリッジにおいて、前記像担持体の寿命に関する情報を検知する検知手段と、前記現像剤収容部の現像剤残量を逐次検知する検知手段の少なくとも２つの検知手段を備え、前記画像データの濃度を補正することによって前記現像剤の消費量を抑制する現像モードを複数有し、前記像担持体寿命検知手段の検知結果が所定の値に達した時点において、前記現像剤残量の検知結果が所定の値を超えている場合、前記現像剤の消費量が前記像担持体の寿命に合わせた前記現像モードに切替えることで、現像剤を極力無駄にせず、経済的なプロセスカートリッジを提供することが可能となった。
【００３１】
又、本発明のプロセスカートリッジは、少なくとも静電潜像を保持する為の像担持体と、現像剤を収容する現像剤収容部と、を一体的に包含し、入力された画像データに基づいて所定の記録媒体上に可視画像を形成する画像形成装置本体に着脱自在なプロセスカートリッジにおいて、前記像担持体の寿命に関する情報を検知する検知手段と、前記現像剤収容部の現像剤印字率履歴に関する情報を検知する検知手段の少なくとも２つの検知手段を備え、前記画像データの濃度を補正することによって前記現像剤の消費量を抑制する画像形成モードを複数有し、前記像担持体寿命検知手段の検知結果が所定の値に達した時点において、前記現像剤印字率履歴の検知結果に応じて、前記現像剤の消費量を前記像担持体の寿命に合わせた前記画像形成モードに切替えることで、現像剤を極力無駄にせず、経済的なプロセスカートリッジを提供することが可能となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【実施例１】
【００３３】
本発明に於ける第１の実施例について説明する。
【００３４】
＜画像形成装置及び画像形成プロセス説明＞
図３は本実施例の画像形成装置の概略機構を示す模式断面図である。電子写真技術を利用した画像形成装置１３は、像担持体としての感光ドラム１を備えている。感光ドラム１の周囲には感光ドラム１の回転方向に沿って順に、帯電ローラ２、現像装置３、転写ローラ４、クリーニングブレード５が配設されており、帯電ローラ２と現像装置３間の上方には露光装置６が配設されている。感光ドラム１と転写ローラ４間に形成される転写ニップＮの転写材搬送方向の下流側には、定着装置７が配設されている。そしてこれらの内、感光ドラム１、帯電ローラ２、現像装置３、クリーニングブレード５が一体的に包含され、画像形成装置１３本体に着脱自在なプロセスカートリッジ１４を形成している。画像情報は外部の入力装置（不図示）より入力され、ユーザーは任意に印字モード切替手段２６によって通常の印字モード、又はトナーセーブモードを選択する。
【００３５】
感光ドラム１は、本実施の形態では直径３０ｍｍの負帯電の有機感光ドラムで、アルミニウム製のドラム基体上にＯＰＣ感光層を有しており、画像形成装置１３側に設けられた駆動手段（不図示）により所定の周速１５０ｍｍ／ｓｅｃ．（プロセススピード）で矢印方向（時計方向）に回転駆動され、その回転過程において接触する帯電ローラ２により負極性の一様な帯電を受ける。
【００３６】
帯電手段としての帯電ローラ２は、感光ドラム１表面に所定の押圧力で当接して従動回転し、帯電バイアス電源８から印加される帯電バイアスによって感光ドラム１を所定の極性、電位に均一に帯電する。帯電ローラ２は直径６ｍｍの芯金周面に厚さ３ｍｍのウレタンゴム、ＥＰＤＭ等に導電性のカーボンを分散させた弾性層を有し、その表面に接着部材を介さずに１００〜５００μｍのエピクロルヒドリンゴム等の高抵抗の表層を被覆して構成されており、外形１２ｍｍ、長手方向の長さ２５０ｍｍのローラ形状とした。帯電バイアスとしては帯電ローラ２が十分に放電するＡＣ電圧Ｖppに、ドラム上暗部電位Ｖdに相当するＤＣ電圧Ｖdcを重畳印加する。ＡＣ電圧波形としては正弦波を用いている。帯電バイアスの交流ＡＣ成分は、感光ドラム１、帯電ローラ２間に常に一定の電流が流れるような定電流制御を行っている。感光ドラム１膜厚の使用による変化に伴い、帯電ローラ２と感光ドラム１の間の負荷は変動する為、一定のＡＣ電圧Ｖppを印加する定電圧制御を行う場合、感光ドラム１、帯電ローラ２間に流れる電流値は感光ドラム１の使用量によって変化する。本実施例においては定電流値を１２００μＡとし、この時常温常湿環境下において均一で良好な帯電が得られた。
【００３７】
露光装置６は、パーソナルコンピュータ（不図示）等から入力される画像情報をビデオコントローラ２７によって時系列電気デジタル画像信号に対応して変調されたレーザー光（露光ビーム）をレーザー出力部（不図示）から出力し、帯電された感光ドラム１表面を走査露光Ｌすることにより、画像情報に対応した静電潜像を形成する。
【００３８】
現像装置３は、開口部に感光ドラム１表面と対向し配接され、所定の間隔を保持して回転自在な現像スリーブ９、現像剤としてのトナー１０、トナーを攪拌する回転自在な攪拌部材１１、現像スリーブ９上のトナーを摩擦帯電する為の現像ブレード１２を備えている。攪拌部材１１によって現像スリーブ９へと搬送され、トナー１０は現像スリーブ９に取り込まれ、その際にトナー１０は現像ブレード１２によって層厚を規制され、同時に摩擦によって帯電され現像領域に送られる。現像領域において感光ドラム１上の静電潜像にトナー１０を付着させてトナー像として顕像化する。現像スリーブ９中には、磁極Ｎ・Ｓが交互に複数個形成されたマグネットローラ（不図示）が現像スリーブ９に対して不動に配設されている。マグネットローラは回転動作を行わず、常に一定の位置に保持され、同じ磁極の方向に保たれる。現像ブレード１２はトナー１０に現像に必要な電荷を与え、現像スリーブ９上のトナーの層厚規制をする。トナー１０には１成分磁性現像剤を用い、反転現像を行う。尚、トナーは１成分磁性現像剤を用いたが、これに限られたものではない。現像スリーブ９からは不図示の電源から直流と交流を重畳印加した現像バイアスにより、現像領域内に送られたトナーは感光ドラム１上に飛翔する。ここで、現像に必要の十分な電荷を持たないトナーは現像スリーブ９に留まったままか、あるいは感光ドラム１上に飛翔してもマグネットローラの磁力及び現像バイアスの交流引き戻し成分によって現像スリーブ９上に引き戻される。一方、十分な電荷を持ったトナー１０は静電潜像を可視トナー像化する。
【００３９】
転写手段としての転写ローラ４は、感光ドラム１表面に所定の押圧力で接触して転写ニップ部Ｎを形成し、転写バイアス電源（不図示）から印加される転写バイアスにより、感光ドラム１と転写ローラ４間の転写ニップ部Ｎにて感光ドラム１表面のトナー像を用紙などの転写材Ｐに転写する。
【００４０】
定着装置７は、内部にハロゲンヒータ（不図示）を備えた加熱ローラと加圧ローラを有しており、定着ローラと加圧ローラ間の定着ニップにて転写材Ｐを挟持搬送しながら、転写材Ｐの表面に転写されたトナー像を加熱、溶融、加圧して熱定着させ、永久画像とする。定着が終了した転写材Ｐ上の永久画像は、画像形成装置１３外へと排出される。
【００４１】
クリーニング手段としてのクリーニングブレード５は、本実施例では、ウレタンゴム製の注型タイプのものを用いており、感光ドラム１に対する当接圧は４０〜５０ｇｆ／ｃｍで、感光ドラム１の回転方向と逆の方向から圧接している。感光ドラム１上に転写されずに残留したトナーはクリーニングブレード５によってクリーニングされ、感光ドラム１は再度画像形成に供される。
【００４２】
＜現像剤残量検知及び感光ドラム寿命検知＞
次に、図４及び図５を用いて本実施例に使用されるトナー残量検知機構の一例を説明する。
【００４３】
プロセスカートリッジ１４には、現像装置３内に現像剤残量検知の為のプレートアンテナ板金（以下ＰＡと略記する）１５と、ＰＡ板金１６の２枚の平行板金がプロセスカートリッジ内の長手方向に伸び、互いが対向するように固定配設されている。
【００４４】
現像バイアスには電源１７から直流と交流成分を重畳した現像バイアスが印加され、トナーを感光ドラム１へと飛翔させる。ＰＡ１６には現像バイアスと同一の電源１７から残量検出バイアスを印加する。その際にＰＡ１５に誘起される電流値を測定し、現像剤残量検知回路１８によってＰＡ１５，１６間、又はＰＡ１５、現像スリーブ９間の静電容量を測定する事が出来る。
【００４５】
トナー残量は、トナー残量が多い場合には現像装置３内に十分にトナーが充填されている状態であるので、ＰＡ１５，１６間の静電容量を測定する事により検知し、トナー残量が少ない場合には現像装置３内にはトナーが少なく、現像スリーブ９近傍にある程度なので、ＰＡ１５、現像スリーブ９間の静電容量を測定する事により検知する事が出来る。ＰＡの位置や枚数を変えるこことで、より細かく精度の良い残量検知も可能である。
【００４６】
ＰＡ１６は画像形成装置１３の現像剤残量検知機構における、検出電圧が入力される入力電極部材であり、ＰＡ１５はＰＡ１６、又は現像スリーブ９との間に存在する現像剤量（トナー残量）に応じた静電容量を画像形成装置１３に出力する出力電極部材として機能するのである。
【００４７】
２枚の電極部材である板金間の静電容量Ｃは、板金の面積Ｓ、距離ｄ、２枚の板金間の比誘電率Ｋεと以下の式（１）の関係にある。
【００４８】
Ｃ＝Ｋε×Ｓ／ｄ          ・・・（１）
比誘電率Ｋεは板金間のトナーの量に応じて変化する値である。板金間でのトナーの割合が多いとＫεは大きくなり、少ないとＫεは小さくなる事からトナー残量と静電容量が関係付けられ、比誘電率Ｋεよりトナー残量を換算する。
【００４９】
本実施例で用いた構成としては、ＰＡ１５及びＰＡ１６に面積Ｓ＝１５ｃｍ２の非磁性のＳＵＳ板を用いた。現像スリーブ５とＰＡ１５の距離が２ｍｍ、ＰＡ１５とＰＡ１６の距離は５０ｍｍである。これによって逐次トナーの残量を検知し、ユーザーにその旨を警告することが出来るのである。
【００５０】
像剤残量検知回路は図５に示すように、ＰＡ１５からの電流量を検出する電流量検出部２０と、検出された電流量に対して所定の演算処理を行う事によって上記の（１）式より静電容量をトナー残量に換算する演算制御部２３と、トナー残量検出の結果を記憶する記憶手段２４と、トナー残量を例えば百分率表示に換算して画像形成装置本体に表示する表示手段２５と、から構成されている。
【００５１】
次に、図４及び図５を用いて本実施例に使用される感光ドラム寿命検知機構の一例を説明する。
【００５２】
感光ドラム１表面は帯電ローラ２からＡＣ＋ＤＣ帯電、特にＡＣの成分を受けることによって表面が劣化し、クリーニングブレード５による磨耗が促進される。従って感光ドラム１の磨耗は、感光ドラム駆動時間積算値ｔ１、帯電ＡＣバイアス印加時間積算値ｔ２によって決まる。各々の駆動によって感光ドラムの削れる量は異なるので、それぞれを重み付けした係数Ａ，Ｂ、感光ドラムの膜厚、帯電ローラの特性等による固有の定数αを合わせる事で感光ドラム１の使用量を算出できる。即ち下記の演算式から演算する。
【００５３】
Ｔ＝Ａ×ｔ１＋Ｂ×ｔ２＋α          ・・・（２）
本実施例において、感光ドラムの削れ量について、駆動時間と帯電ＡＣバイアス印加時間の寄与から、Ａ＝１、Ｂ＝４とした。
【００５４】
それぞれの時間は、１枚あたり間欠プリント時ｔ１＝１０ｓｅｃ．、ｔ２＝５ｓｅｃ．、連続プリント時ｔ１＝ｔ２＝２．５ｓｅｃ．であった。感光ドラムが寿命に達するのに最も短いのは全て１枚間欠プリントの場合で、最も長いのは全て連続プリントの場合となる。
【００５５】
これらの値と、感光ドラムの膜厚、各プリントでの駆動時間、帯電バイアスの印加時間から、感光ドラムが寿命に達するＴの値は算出できる。この値をＴ０とし、逐次算出したＴの値と比較することで間欠プリント何枚分の使用量、又残りの使用可能枚数も算出出来るのである。
【００５６】
感光ドラム寿命検知回路は図５に示すように、感光ドラム１から駆動時間を検知する感光ドラム駆動時間検出部２１と、帯電ローラ２に印加された帯電ＡＣバイアス印加時間を検知する帯電ＡＣバイアス検知部２２と、所定の演算処理を行う事によって上記の（２）式より感光ドラム使用量を感光ドラム使用率に換算する演算制御部２３と、感光ドラム使用率を記憶するする記憶手段２４と、感光ドラム使用率を画像形成装置本体に表示する表示手段２５と、から構成されている。
【００５７】
＜画像処理、トナーセーブモード＞
次にトナーセーブモード時の画像形成について説明する。
【００５８】
トナーセーブモード時の画像形成プロセスは、静電潜像の形成方法が通常モードと比べ異なっている。ユーザーが印字モード切替手段２６によりトナーセーブモードを選択した場合、ビデオコントローラ２７は以下のような操作を行う。
【００５９】
ユーザーから画像形成装置に送信された画像情報から得られた多値の時系列的電気デジタル信号をＤ／Ｄ変換によって補正する。即ち、通常モードの場合はＤ／Ｄ変換によって補正を行わず、画像データを保持する。一方、トナーセーブモードの場合は全体にグレー濃度が小さくなる方向に補正をする。その後、補正した画像濃度データに応じてパターンディザ法、誤差拡散法、ハーフトーンスクリーン法等のハーフトーン２値化処理、又は三角波を用いたＰＷＭ処理によってレーザーを駆動する。
【００６０】
本実施例においては、Ｄ／Ｄ変換時のグレー濃度を通常モードでは１００％（補正を行わない）として、トナーセーブモードでは８０％（セーブモード１）、６０％（セーブモード２）の２つを行った。これにより、２値化処理した場合はレーザー露光部の間引き方、又ＰＷＭ処理をした場合はレーザー露光の点灯時間を変えることが出来、トナー像を薄く形成できる。これによってトナーの消費量は通常モードを１００％として、ほぼセーブモード１で８０％、セーブモード２で６０％となった。
【００６１】
又、本実施例のこれらトナーセーブモード時の画像形成によると、通常モードよりもハーフトーンの精細さ、ライン、文字画像のシャープさ等の画質が劣るものの、原稿の校正等を行うには何ら不都合の無い画像を得ることが出来た。
【００６２】
＜複数のセーブモード、セーブモードの切替＞
このような処理によって、セーブモードでは通常モードよりも薄いトナー像を形成し、トナーの消費量を少なくする。本実施例のように複数のトナーセーブモードを有する場合、レーザーのドットの間引き方を変えることでトナーの消費量を制御することが出来るのである。
【００６３】
本実施例では、所定のタイミングで感光ドラム寿命検知とトナー残量検知の値によってトナーセーブモードを切替える。トナーは通常モードのＡ４用紙４％印字率のプリントで６０００枚で寿命を迎えるように充填しており、これをプロセスカートリッジの寿命としている。これに対し感光ドラムは、この１，５倍、即ち間欠１枚プリント９０００枚で寿命を迎えるように設定した。標準モード４％印字でプリントを続けた場合６０００枚でトナーが消費され寿命となり、感光ドラムは十分に余裕を持っている。トナー消費量８０％のセーブモード１を用い続けた場合４％印字で７５００枚、６０％のセーブモード２を用い続けた場合４％印字で１００００枚迄プリント可能である。セーブモード１では感光ドラム寿命９０００枚を超えることは無いが、セーブモード２を常時使い続けた場合、感光ドラム寿命の９０００枚を超えてしまう。特に連続プリントが多ければ感光ドラムの寿命に達するのもプリント枚数９０００枚を超えるが、間欠プリントが多い場合には感光ドラムの削れ量は多くなり、トナーの余る状態が起き易くなる。
【００６４】
又、トナーセーブモードを用いる場合は文章、レイアウトの校正、マルチファンクションプリンタのファクシミリ機能を主たる目的として使用することが多く、印字率が４％を下回ることも多い。この場合は更にトナー寿命が延びることとなり、感光ドラムの寿命が先に達してしまうことが十分にあり得る。
【００６５】
本実施例では感光ドラムが先に寿命を迎えるような場合にセーブモードを切替える。つまり、感光ドラムの使用量がプロセスカートリッジ寿命、即ち通常モードのＡ４用紙４％印字率のプリントでのトナー寿命の７０％に達した時点で、トナーの消費量が７０％に満たない、即ちトナー残量が３０％よりも多い場合にそれまでのセーブモードよりも、より消費量の多いセーブモードに切替える。
【００６６】
印字モードの変更について、図１のフローチャートを用いて詳細に説明する。画像形成装置駆動中、適宜印字モード切替え判断を開始する（ステップ１）。ユーザーがトナーセーブモードを選択してプリントを行っているかを検出する（ステップ２）。セーブモードでは無く標準モードを使用している場合、ドラム使用量を前述の方法に従って検知し（ステップ３）、続いて前述の方法に従ってトナー残量を検知する（ステップ４）。標準モード使用時は印字モードに変更を加えず、標準モードを保持し（ステップ５）、印字モード切替判断を終了する。一方、トナーセーブモード使用時にもドラム使用量を検知し（ステップ６）、これによってその時までの積算した感光ドラム使用量を算出し、プロセスカートリッジ寿命６０００枚の所定割合、本実施例では７０％にドラム使用量が達しているかどうかを判断する（ステップ７）。この場合間欠プリント４２００枚相当以上であればＹＥＳ、それよりも小さい場合ＮＯと判断し、ＮＯであった場合は印字モードを保持する（ステップ５）。一方、ＹＥＳであった場合はトナー残量検知を行い（ステップ８）、トナー残量が所定割合、本実施例では３０％以上であった場合ＹＥＳ、３０％以下の残量であればＮＯと判断する（ステップ９）。ＮＯであった場合は印字モードを保持する（ステップ５）。一方、ＹＥＳであった場合は印字モードを変更する（ステップ１０）。以上で印字モード切替判断を終了する（ステップ１１）。
【００６７】
印字モードの変更としては、６０％のトナーセーブモード２を用いている場合、セーブモード１に切替える。８０％のセーブモード１を用いている場合標準モードに切替える。セーブモード２を感光ドラム使用量７０％到達時、即ち間欠１枚４２００枚プリントを４％印字で常時使用した場合、トナーの消費量は２５２０枚相当であり十分に残量がある。この時点でセーブモード１に切替えれば、残りのプリント可能枚数は、３４８０枚を８０％のトナー量で使用するので４３５０枚となり、トータルで７８３０枚プリント後にトナー寿命となり、感光ドラムが先に寿命を迎えることが無くなる。８０％のセーブモード１を４％印字で常時用いた場合にはトータルのプリント枚数は７５００枚で問題ないが、印字率が４％を下回るものが多い場合は同様のことが起きる。この場合も印字モードを標準モードとすることで、感光ドラムの寿命がトナーよりも先に来ることをなくすのである。
【００６８】
又、このトナーセーブモードの切替え時に、表示手段にその旨をユーザーに警告しても良い。更に、ユーザーがモードを切替えるか否かを任意に選択するようにすればユーザビリティを向上させることが出来る。
【００６９】
以上説明したように、本実施例の方法を用いれば、極力トナーを無駄に余らすこと無く、経済的にプロセスカートリッジを使用することが可能となった。又、ユーザーが過度に画像品質が低下するセーブモードを用いることが無く、プロセスカートリッジの寿命に応じたセーブモードを選択出来るようになるのである。
【実施例２】
【００７０】
本発明に於ける第２の実施例について説明する。
【００７１】
本実施例が実施例１と異なる点は、セーブモードをより多くの段階で持たせ、切替えのタイミングを増やすことでトナーの無駄を更に無くす点にある。
【００７２】
その他、画像形成装置の構成、画像形成方法、及び感光ドラム寿命検知、トナー残量検知については実施例１と同様であるので省略し、セーブモードの切替えについて図２を用いて説明する。
【００７３】
寿命は実施例１と同様に、トナーは通常モードのＡ４用紙４％印字率のプリントで６０００枚、これをプロセスカートリッジの寿命とし、感光ドラムは間欠１枚プリント９０００枚で寿命を迎えるように設定した。
【００７４】
印字モードは以下の表１に示すように通常モードに加え、４つのトナーセーブモードを設定している。それぞれの印字可能枚数はＡ４用紙４％印字率のプリントの場合である。
【００７５】
【表１】
2006243491.tif 000003
【００７６】
これらをユーザーが任意に選択出来るようにすることで、よりユーザーの用途、目的に合致した画像品質を選ぶことが出来る。
【００７７】
印字モード切替判断は実施例１ではプロセスカートリッジ寿命に対して所定の割合で行ったが、本実施例では感光ドラムの寿命に対しての所定割合で判断を行う。感光ドラム使用量が感光ドラム寿命の５０％以降、本実施例では４５００枚以降１０％毎に図２のフローチャートに従って切替判断を行う。５０％時にトナー残量が５０％よりも多ければ、セーブモードをよりトナーの消費が多い方向へ切替える。これを５０％以降１０％毎に行うことで、より細かく印字モードを切替え、感光ドラムとトナーを無駄に余らせないようにするのである。
【００７８】
切替える印字モードの決定は残りの感光ドラム寿命、トナー寿命から決定する。例えば感光ドラム寿命の７０％、間欠６３００枚相当の時、感光ドラムの残りプリント可能枚数は２７００枚である。この時にトナー残量が５０％であった場合、トナーとしての残りプリント可能枚数は３０００枚である。従って、２７００／３０００＝０．９から、９０％のトナー消費量モードであれば、丁度感光ドラムとトナーが同時に寿命となる。この時点でセーブモード１を選択すればよいのである。
【００７９】
以上説明したように、トナーセーブモードを複数持ち、印字モード切替判断を複数回行うことで、より無駄なトナーを余らせること無くプロセスカートリッジを使用することが可能となる。
【実施例３】
【００８０】
本発明に於ける第３の実施例について説明する。
【００８１】
本実施例ではトナー残量検知をＰＡによるものに加え、画素信号積算方式を用い、それまでのプリント平均印字率を適宜求め、トナーの使用履歴に応じたトナーモードを選択する。
【００８２】
画像形成装置の構成、画像形成方法、及び感光ドラム寿命検知、ＰＡによるトナー残量検知については実施例１と同様であるので省略し、画素信号積算によるプリント平均印字率検知、及びトナーセーブモードの選択について説明する。
【００８３】
寿命は実施例１と同様に、トナーは通常モードのＡ４用紙４％印字率のプリントで６０００枚、これをプロセスカートリッジの寿命とし、感光ドラムは間欠１枚プリント９０００枚で寿命を迎えるように設定した。
【００８４】
本実施例に於ける、画素信号積算による平均印字率検知について説明する。プリント１ページ当りの画像信号のドット数を計数し、１ドット当りのトナー消費量を予め定めておき、これをドット数に乗じて１ページ当りの消費量を求める。これを積算していき、トナーの残量を検知するものである。プリント枚数情報も合わせれば、積算された平均印字率も算出することが出来る。記録紙がＡ４の用紙（２１０×２９７ｍｍ）である場合、画像形成可能領域は２００×２８７ｍｍであり、ドットで換算すると４７２４×６８００ドット＝３２１２３２００ドット（総ドット数）である。
【００８５】
ここで、トナー消費量を求める為のフローを図６を用いて説明する。ホストコンピュータからプリント出力するデータが電気信号として画像信号処理部２８に送られてくる。画像信号処理部２８でこのデータを１走査ライン毎のビデオ信号に変換し、ビデオ信号に応じたレーザーの駆動信号を生成し、レーザーのＯＮ／ＯＦＦ信号を制御して感光ドラムに照射する。ビデオ信号がレーザー発光をさせる信号となった時、水平同期信号（ＢＤ信号）が走査ラインの先頭に来る。ＢＤ信号から一定時間後にビデオ信号が来るので、ビデオ信号の開始位置はＢＤ信号を検知することにより分かる。ドット数計数手段２９において、その時に使用しているプリントモードによってドット数に重み付けを行う。即ち、標準モードで４％の印字率でプリントを行った場合、Ａ４用紙１枚の４％のドット数が計上されるが、表１に於けるトナーセーブモード４（トナー消費率６０％）を用いた場合、４×６０％＝２．４％として計上する。このように重み付けを行った各ページのドットの数を計数し、ドット数記憶メモリ３０へ送る。ここで１ページ毎のドット数を記憶する。このドット数を加算手段３１において積算し、積算ドット数記憶メモリ３２において積算されたドット数を記憶する。ここで、プリント枚数計数手段３３からそれまでのプリント枚数と積算ドット数とを合わせて、平均印字率を算出し、平均印字率記憶メモリ３４で平均印字率を記憶する。尚、上述した各記憶メモリは図５の記憶手段と兼ねても何ら問題はない。
【００８６】
上記の手段によって、ある時点までの積算ドット数、平均印字率を求めることが可能となり、トナーの使用履歴を判断することが出来る。トナーを感光ドラムの寿命である９０００枚で丁度消費するようにプリントする場合、平均印字率は２．６６・・・％となる。
【００８７】
ドラム使用率が所定の割合に達した時点で平均印字率を参照する。この時、平均印字率が２．６６％を下回っていた場合、トナー消費の多い方向のトナーセーブモードへと変更する。２．６６％を上回っていた場合はその時点でのトナーセーブモードを保持する。例えば、全てのプリントをトナーセーブモード４（トナー消費率６０％）で４％印字した場合、換算した平均印字率は２．４％となり、２．６６％を下回る。従って、セーブモードをよりトナー消費の多い方向のトナーセーブモードへと変更する。
【００８８】
これらをユーザーが任意に選択出来るようにすることで、よりユーザーの用途、目的に合致した画像品質を選ぶことも出来る。
【００８９】
どのセーブモードを選択するかは、以下のようにして行う。ドラム使用量Ｎ枚相当の時点で処理を行ったとする。換算した平均印字率を算出すると、その印字率でのトナーとしての残りプリント可能枚数Ｍは、
Ｍ＝６０００×（４％／平均印字率％）−Ｎ
として算出できる。一方、感光ドラムの残りプリント可能枚数Ｄは、
Ｄ＝９０００−Ｎ
である。換算した平均印字率が２．６６％を下回っている場合、Ｍ＞Ｎとなり、感光ドラム寿命時にトナーが残ってしまう。感光ドラムの残りプリント可能枚数Ｄに合わせてトナー消費量を調整するには、トナー消費量をＭ／Ｄ倍にすれば良い。
【００９０】
例えば、感光ドラム使用量が感光ドラム寿命の５０％の４５００枚時点で換算した平均印字率を参照する。全て標準モードに於ける４％相当のプリントを、１〜１１２５枚までセーブモード３（トナー消費率７０％）、１１２５〜４５００枚までセーブモード４（トナー消費率６０％）を使用した場合、平均印字率を換算すると、セーブモード３で１１２５枚、セーブモード４で３３７５枚それぞれプリントしているので、
（（４×０．７×１１２５）＋（４×０．６×３３７５））／４５００
＝２．５％
となり、２．６６％を下回る。
【００９１】
この場合２．５％印字率での残りプリント可能枚数Ｍは、
Ｍ＝６０００×（４％／２．５％）−４５００＝５１００枚
となり、感光ドラムの残りプリント可能枚数Ｄは、
Ｄ＝９０００−４５００＝４５００枚
である。従って、Ｍ／Ｄ＝５１００／４５００＝１．１３・・・倍のトナー消費量、即ち６０％×１．１３＝６７．８％よりもトナー消費比率を大きくすれば感光ドラム寿命時に、トナーを余らせることが無い。この場合は表１に示した７０％のトナーセーブモード３へと変更させれば良い。
【００９２】
この場合は、全てのプリントを４％印字率でプリントした場合を仮定したが、様々なセーブモード、又特に低印字率のプリントが多かった場合はＭ＞Ｎとなるので、Ｍ／Ｄの値を参照してセーブモードを切替えればよい。
【００９３】
以上説明したセーブモードによって換算した平均印字率を画素信号積算方式によって求める処理を、ＰＡによるトナー残量検知が開始されるまで行う。上記の説明では感光ドラム寿命の５０％の時点で行ったが、適宜これを行えば、より正確なセーブモードの切替が可能となる。
【００９４】
ＰＡでのトナー残量検知は、トナー残量３０％程度から精度良く検知されるので、その後は実施例１の方法でトナーセーブモードを選択する。画素信号積算方式では、トナー消費量の誤差、トナーの劣化による誤差、感光ドラムの感度変化等によって誤差が生じ、それが積算されていく為に平均印字率からだけではトナー残量検知が精度を欠いてしまう可能性がある。そこで、直接静電容量を測定し、トナー残量を測定するＰＡ方式によってトナー残量を検知し、トナーセーブモードの変更を行うのである。
【００９５】
これによってトナーを極力無駄に余らすこと無く、経済的にプロセスカートリッジを使用することが可能となる。更にトナー消費量が少なく、低印字率のプリントが多い場合には、現像装置の現像スリーブによりトナーが現像部に搬送されても感光ドラムへ飛翔しないトナーが増え、そのトナーが現像装置内を循環し、熱や機械的ストレスを受けて次第にトナーが劣化してしまうことがある。この場合にも、トナーセーブモードを変更し、トナー消費量の多い濃度の濃い方向へトナーセーブモードを変更することで現像性の低下も補うことが出来るのである。又、このトナーセーブモード変更時に、表示手段にその旨をユーザーに警告しても良い。更に、ユーザーが変更を行うか否かを選択するようにすればユーザビリティを向上させることが出来る。
【００９６】
（他の実施例）
第１乃至３の実施例の場合に於いて、画像形成装置は単色の画像を形成する場合のみならず、現像手段を複数設け、複数色の画像（例えば２色画像、３色画像、或いはフルカラー等）を形成する、画像形成装置においても適用する事ができる。
【００９７】
又、感光ドラム寿命検知手段として、感光ドラムの膜厚検知、電流値を検知して静電容量を算出する方法等でも問題ない。トナー残量検知手段としても、各種センサーによる残量検知、画素信号のドットをカウントしていく方法等でも問題ない。
【００９８】
又、現像方法としても、本実施例の１成分磁性トナーを用いたジャンピング現像のみならず、公知の２成分磁気ブラシ現像法等種々の現像法を用いる事が可能である。
【００９９】
又、電子写真感光体としては、本実施例の感光ドラムに限定される事無く、例えば光導電体のものを用いても良い。例えば、アモルファスシリコン、アモルファスセレン、酸化亜鉛、酸化チタン及び有機光導電体等が含まれる。又、感光体を搭載する形状としては、例えばドラム状、ベルト状等の回転体及びシート状等が含まれる。尚、一般的にはドラム状又はベルト状のものが用いられており、例えばドラム状の感光体にあっては、アルミ合金等のシリンダー上に光導電体を蒸着又は塗工等を行ったものである。
【０１００】
又、感光ドラムのクリーニング手段としては、本実施例のブレード形状の他に、ファーブラシ、磁気ブラシ等を用いて構成しても良い。
【０１０１】
更に、実施例中においては画像形成装置としてレーザービームプリンタを例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、トナーと感光ドラムを用い、双方が一体的に包含されたプロセスカートリッジを用いていれば良い。例えば電子写真複写機、ファクシミリ装置、或いはワードプロセッサ等の他の画像形成装置に使用することも可能な事は云うまでも無い。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】実施例１に係る印字モード切替判断を示すフローチャート
【図２】実施例２に係る印字モード切替判断を示すフローチャート
【図３】実施例１、２に係る画像形成装置の断面概略図
【図４】実施例１、２に係るプロセスカートリッジの断面概略図
【図５】実施例１、２に係る感光ドラム寿命検知回路及びトナー残量検知回路の概略図
【図６】従来の画像形成装置の断面概略図
【図７】従来の電子写真方式を利用した複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置の一例を示す構成概略図
【符号の説明】
【０１０３】
１  感光ドラム
２  帯電ローラ
３  現像装置
４  転写ローラ
５  クリーニングブレード
６  露光装置
７  定着装置
８  帯電バイアス電源
９  現像スリーブ
１０  現像剤（トナー）
１１  現像剤攪拌棒
１２  現像ブレード
１３  画像形成装置
１４  プロセスカートリッジ
１５  ＰＡ１（入力側電極部材）
１６  ＰＡ２（出力側電極部材）
１７  現像バイアス電源
１８  現像剤残量検知回路
１９  感光ドラム寿命検知回路
２０  電流量検知部
２１  感光ドラム駆動検知部
２２  帯電ＡＣバイアス検知部
２３  演算制御部
２４  記憶手段
２５  表示手段
２６  印字モード切替手段
２７  ビデオコントローラ
２８  画像信号処理部
２９  ドット数計数手段
３０  ドット数記憶メモリ
３１  加算手段
３２  積算ドット数記憶メモリ
３３  プリント枚数計数手段
３４  平均印字率記憶メモリ
Ｎ  転写ニップ
Ｐ  転写材
Ｌ  走査露光
【図１】
2006243491.tif 000004
【図２】
2006243491.tif 000005
【図３】
2006243491.tif 000006
【図４】
2006243491.tif 000007
【図５】
2006243491.tif 000008
【図６】
2006243491.tif 000009
【図７】
2006243491.tif 000010