(57)【要約】【課題】トナーのリフレッシュ処理において発生するトナーへのストレスによる不具合を防ぐこと。【解決手段】電子写真方式の画像形成装置において感光体ドラム１０９上に形成された静電潜像を現像する現像機１１２であって、静電潜像を現像するための現像剤を表面上に保持し、回転することによって表面上に保持している現像剤を感光体ドラム１０９に供給して静電潜像を現像する現像ローラ２０３と、現像ローラ２０３表面に保持されている現像剤を破棄するリフレッシュ処理を制御するリフレッシュ制御部１２３とを含み、１回のリフレッシュ処理において現像ローラ２０３表面から感光体ドラム１０９に移動される現像剤の量が、リフレッシュ処理開始時に現像ローラ２０３表面に保持されている現像剤の量以下となるように制御することを特徴とする。【選択図】図６
2015141240.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子写真方式の画像形成装置において像担持体上に形成された静電潜像を現像する現像機であって、
前記静電潜像を現像するための現像剤を表面上に保持し、回転することによって表面上に保持している前記現像剤を前記像担持体に供給して前記静電潜像を現像する現像ローラと、
前記現像ローラ表面に保持されている現像剤を破棄するために前記像担持体側に移動させるリフレッシュ処理を制御するリフレッシュ制御部とを含み、
前記リフレッシュ制御部は、１回の前記リフレッシュ処理において前記現像ローラ表面から前記像担持体に移動される前記現像剤の量が、リフレッシュ処理開始時に前記現像ローラ表面に保持されている前記現像剤の量以下となるように制御することを特徴とする現像機。
【請求項２】
前記リフレッシュ制御部は、前記リフレッシュ処理における前記現像ローラの回転量を１回転以下とすることにより、１回の前記リフレッシュ処理において前記現像ローラ表面から前記像担持体に移動される前記現像剤の量が、リフレッシュ処理開始時に前記現像ローラ表面に保持されている前記現像剤の量以下となるように制御することを特徴とする請求項１に記載の現像機。
【請求項３】
前記リフレッシュ制御部は、前記リフレッシュ処理において、前記現像ローラ表面から前記像担持体側に前記現像剤が移動されるように静電潜像が形成されたリフレッシュ領域が所定間隔毎に前記像担持体上に形成され、前記現像ローラ表面において前記現像剤が保持される範囲の全域が、１回のリフレッシュ処理において１回のみ前記リフレッシュ領域と対向するように制御することを特徴とする請求項１に記載の現像機。
【請求項４】
前記リフレッシュ制御部は、前記リフレッシュ処理において、前記現像ローラに前記現像剤を保持させるために印加する電界の強度を、画像形成出力における強度とは異なる強度とすることを特徴とする請求項１乃至３いずれか１項に記載の現像機。
【請求項５】
前記リフレッシュ制御部は、前記リフレッシュ処理において、前記現像ローラに前記現像剤を保持させるために印加する電界の強度を、画像形成出力における強度よりも弱くすることを特徴とする請求項４に記載の現像機。
【請求項６】
前記リフレッシュ処理の動作設定を行うパラメータ設定部を含み、
前記パラメータ設定部は、画像形成出力の実行態様に基づいて前記リフレッシュ処理の動作設定値を変更することを特徴とする請求項１乃至５いずれか１項に記載の現像機。
【請求項７】
前記パラメータ設定部は、前記画像形成出力の実行態様に基づいて前記現像ローラに前記現像剤を保持させるために印加する電界の強度を変更することを特徴とする請求項６に記載の現像機。
【請求項８】
前記パラメータ設定部は、前記画像形成出力の実行態様に基づいて前記リフレッシュ処理の頻度を変更することを特徴とする請求項６または７に記載の現像機。
【請求項９】
請求項１乃至８いずれか１項に記載の現像機を含むことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
電子写真方式の画像形成装置において像担持体上に形成された静電潜像を現像する現像機の制御方法であって、
前記静電潜像を現像するための現像剤を表面上に保持し、回転することによって表面上に保持している前記現像剤を前記像担持体に供給して前記静電潜像を現像する現像ローラの表面に保持されている現像剤を破棄するために前記像担持体側に移動させるリフレッシュ処理を行い、
１回の前記リフレッシュ処理において前記現像ローラ表面から前記像担持体に移動される前記現像剤の量が、リフレッシュ処理開始時に前記現像ローラ表面に保持されている前記現像剤の量以下となるように制御することを特徴とする現像機の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
光書き込み制御装置、画像形成装置及び光書き込み装置の制御方法に関し、特に、静電潜像を現像する現像機の制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、情報の電子化が推進される傾向にあり、電子化された情報の出力に用いられるプリンタやファクシミリ及び書類の電子化に用いるスキャナ等の画像処理装置は欠かせない機器となっている。このような画像処理装置は、撮像機能、画像形成機能及び通信機能等を備えることにより、プリンタ、ファクシミリ、スキャナ、複写機として利用可能な複合機として構成されることが多い。
【０００３】
このような画像処理装置のうち、電子化された書類の出力に用いられる画像形成装置においては、電子写真方式の画像形成装置が広く用いられている。電子写真方式の画像形成装置においては、感光体を露光することにより静電潜像を形成し、トナー等の顕色剤を用いてその静電潜像を現像してトナー画像を形成し、そのトナー画像を用紙に転写することによって紙出力を行う。
【０００４】
静電潜像を現像する現像機の制御においては、劣化したトナーによって静電潜像が現像されてしまうことを回避するため、古くなったトナーを放出するトナーリフレッシュ処理が行われる。このようなトナーリフレッシュ処理の態様として、現像機に含まれるトナーのうち、静電潜像を現像するための現像ローラに付着したトナーに加えて、現像ローラにトナーを供給する供給ローラに付着したトナーも放出する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
現像ローラ上のトナー量を規制するブレードや、現像ローラと感光体とのニップ部分等、トナーに対してストレスが加わる場合、トナーが潤沢にある状態ではストレスが分散される。これに対して、リフレッシュ処理によりトナーが放出された直後の状態においては、現像ローラに付着したトナー層が薄くなっており、ストレスが分散されずにブレードや感光体にトナーが固着してしまう場合がある。
【０００６】
本発明は、上記実情を考慮してなされたものであり、トナーのリフレッシュ処理において発生するトナーへのストレスによる不具合を防ぐことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、電子写真方式の画像形成装置において像担持体上に形成された静電潜像を現像する現像機であって、前記静電潜像を現像するための現像剤を表面上に保持し、回転することによって表面上に保持している前記現像剤を前記像担持体に供給して前記静電潜像を現像する現像ローラと、前記現像ローラ表面に保持されている現像剤を破棄するために前記像担持体側に移動させるリフレッシュ処理を制御するリフレッシュ制御部とを含み、前記リフレッシュ制御部は、１回の前記リフレッシュ処理において前記現像ローラ表面から前記像担持体に移動される前記現像剤の量が、リフレッシュ処理開始時に前記現像ローラ表面に保持されている前記現像剤の量以下となるように制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、トナーのリフレッシュ処理において発生するトナーへのストレスによる不具合を防ぐことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置の機械的構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施形態に係る光書き込み装置の構成を示す図である。
【図３】本発明の実施形態に係る光書き込み装置制御部及びＬＥＤＡの構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の実施形態に係る制御構成のハードウェア構成を示す図である。
【図５】本発明の実施形態に係る現像機を含む画像形成部の構成を示す図である。
【図６】本発明の実施形態に係るリフレッシュ処理の態様を示す図である。
【図７】本発明の他の実施形態に係るリフレッシュ処理の態様を示す図である。
【図８】本発明の他の実施形態に係るリフレッシュ領域の配置態様を示す図である。
【図９】本発明の他の実施形態に係るリフレッシュ領域の配置態様を示す図である。
【図１０】本発明の他の実施形態に係るパラメータ設定値の例を示す図である。
【図１１】本発明の他の実施形態に係るパラメータ設定テーブルの例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
実施の形態１．
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。本実施形態においては、複合機（ＭＦＰ：Ｍｕｌｔｉ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ  Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ）としての画像形成装置を例として説明する。本実施形態に係る画像形成装置は、電子写真方式による画像形成装置であり、静電潜像を現像するための現像機から劣化したトナーを放出して破棄するためのリフレッシュ処理に特徴を有する。
【００１１】
図１は、本実施形態に係る画像形成装置１の機械的な構成を示す図である。図１に示すように、本実施形態に係る画像形成装置１は、無端状移動手段である搬送ベルト１０５に沿って各色の画像形成部１０６が並べられた構成を備えるものであり、所謂タンデムタイプといわれるものである。すなわち、給紙トレイ１０１から給紙ローラ１０２により分離給紙される用紙（記録媒体の一例）１０４に転写するための中間転写画像が形成される中間転写ベルトである搬送ベルト１０５に沿って、この搬送ベルト１０５の搬送方向の上流側から順に、複数の画像形成部（電子写真プロセス部）１０６Ｙ、１０６Ｍ、１０６Ｃ、１０６Ｋ（以降、総じて「画像形成部１０６」とする）が配列されている。
【００１２】
また、給紙トレイ１０１から給紙された用紙１０４は、レジストローラ１０３によって一度止められ、画像形成部１０６における画像形成のタイミングに応じて搬送ベルト１０５からの画像の転写位置に送り出される。
【００１３】
複数の画像形成部１０６Ｙ、１０６Ｍ、１０６Ｃ、１０６Ｋは、形成するトナー画像、即ち顕色剤画像の色が異なるだけで内部構成は共通である。画像形成部１０６Ｋはブラックの画像を、画像形成部１０６Ｍはマゼンタの画像を、画像形成部１０６Ｃはシアンの画像を、画像形成部１０６Ｙはイエローの画像をそれぞれ形成する。尚、以下の説明においては、画像形成部１０６Ｙについて具体的に説明するが、他の画像形成部１０６Ｍ、１０６Ｃ、１０６Ｋは画像形成部１０６Ｙと同様であるので、その画像形成部１０６Ｍ、１０６Ｃ、１０６Ｋの各構成要素については、画像形成部１０６Ｙの各構成要素に付したＹに替えて、Ｍ、Ｃ、Ｋによって区別した符号を図に表示するにとどめ、説明を省略する。
【００１４】
搬送ベルト１０５は、回転駆動される駆動ローラ１０７と従動ローラ１０８とに架け渡されたエンドレスのベルト、即ち無端状ベルトである。この駆動ローラ１０７は、不図示の駆動モータにより回転駆動させられ、この駆動モータと、駆動ローラ１０７と、従動ローラ１０８とが、無端状移動手段である搬送ベルト１０５を移動させる駆動手段として機能する。
【００１５】
画像形成に際しては、回転駆動される搬送ベルト１０５に対して、最初の画像形成部１０６Ｙが、ブラックのトナー画像を転写する。画像形成部１０６Ｙは、感光体としての感光体ドラム１０９Ｙ、この感光体ドラム１０９Ｙの周囲に配置された帯電器１１０Ｙ、光書き込み装置１１１、現像機１１２Ｙ、感光体クリーナ１１３Ｙ及び図示しない除電器等から構成されている。光書き込み装置１１１は、夫々の感光体ドラム１０９Ｙ、１０９Ｍ、１０９Ｃ、１０９Ｋ（以降、総じて「感光体ドラム１０９」という）に対して光を照射するように構成されている。
【００１６】
画像形成に際し、感光体ドラム１０９Ｙの外周面は、暗中にて帯電器１１０Ｙにより一様に帯電された後、光書き込み装置１１１からのブラック画像に対応した光源からの光により書き込みが行われ、静電潜像が形成される。現像機１１２Ｙは、この静電潜像をイエロートナーにより可視像化し、このことにより感光体ドラム１０９Ｙ上にイエローのトナー画像が形成される。即ち、感光体ドラム１０９Ｙがイエロー用の像担持体として用いらえる。
【００１７】
このトナー画像は、感光体ドラム１０９Ｙと搬送ベルト１０５とが当接若しくは最も接近する位置（転写位置）で、転写器１１５Ｙの働きにより搬送ベルト１０５上に転写される。この転写により、搬送ベルト１０５上にイエローのトナーによる画像が形成される。トナー画像の転写が終了した感光体ドラム１０９Ｙは、外周面に残留した不要なトナーを感光体クリーナ１１３Ｙにより払拭された後、除電器により除電され、次の画像形成のために待機する。
【００１８】
以上のようにして、画像形成部１０６Ｙにより搬送ベルト１０５上に転写されたイエローのトナー画像は、搬送ベルト１０５のローラ駆動により次の画像形成部１０６Ｍに搬送される。画像形成部１０６Ｍでは、画像形成部１０６Ｙでの画像形成プロセスと同様のプロセスにより感光体ドラム１０９Ｍ上にマゼンタのトナー画像が形成され、そのトナー画像が既に形成されたイエローの画像に重畳されて転写される。
【００１９】
搬送ベルト１０５上に転写されたイエロー、マゼンタのトナー画像は、さらに次の画像形成部１０６Ｃ、１０６Ｋに搬送され、同様の動作により、感光体ドラム１０９Ｃ上に形成されたシアンのトナー画像と、感光体ドラム１０９Ｋ上に形成されたブラックのトナー画像とが、既に転写されている画像上に重畳されて転写される。こうして、搬送ベルト１０５上にフルカラーの中間転写画像が形成される。
【００２０】
給紙トレイ１０１に収納された用紙１０４は最も上のものから順に送り出され、その搬送経路が搬送ベルト１０５と接触する位置若しくは最も接近する位置において、搬送ベルト１０５上に形成された中間転写画像がその紙面上に転写される。これにより、用紙１０４の紙面上に画像が形成される。紙面上に画像が形成された用紙１０４は更に搬送され、定着器１１６にて画像を定着された後、画像形成装置の外部に排紙される。
【００２１】
また、用紙１０４への転写位置よりも下流側にはベルトクリーナ１１８が設けられており、用紙１０４に転写されずに搬送ベルト１０５上に残ったトナーは、ベルトクリーナ１１８によって除去される。ベルトクリーナ１１８は、図１に示すように、駆動ローラ１０７の下流側であって、感光体ドラム１０９よりも上流側において搬送ベルト１０５に押し当てられたクリーニングブレードであり、搬送ベルト１０５の表面に付着したトナーを掻きとる。
【００２２】
次に、本実施形態に係る光書き込み装置１１１について説明する。図２は、本実施形態に係る光書き込み装置１１１と感光体ドラム１０９との配置関係を示す図である。図２に示すように、各色の感光体ドラム１０９Ｙ、１０９Ｍ、１０９Ｃ、１０９Ｋ夫々に照射される照射光は、光源であるＬＥＤＡ（Ｌｉｇｈｔ‐ｅｍｉｔｔｉｎｇ  ｄｉｏｄｅ  Ａｒｒａｙ）１３０Ｙ、１３０Ｍ、１３０Ｃ、１３０Ｋ（以降、総じてＬＥＤＡ１３０とする）から照射される。
【００２３】
ＬＥＤＡ１３０は、発光素子であるＬＥＤが、感光体ドラム１０９の主走査方向に並べられて構成されている。光書き込み装置１１１に含まれる制御部は、主走査方向に並べられている夫々のＬＥＤの点灯／消灯状態を、画像形成装置１のコントローラから入力されたビットマップデータに基づいて主走査ライン毎に制御することにより、感光体ドラム１０９の表面を選択的に露光し、静電潜像を形成する。
【００２４】
次に、本実施形態に係る光書き込み装置１１１の制御ブロックについて、図３を参照して説明する。図３は、本実施形態に係る光書き込み装置１１１を制御する光書き込み装置制御部１２０の機能構成を示す図である。
【００２５】
図３に示すように、本実施形態に係る光書き込み装置制御部１２０は、データ取得部１２１、発光制御部１２２、リフレッシュ制御部１２３及びパラメータ設定部１２４を含む。光書き込み装置制御部１２０が、光源であるＬＥＤＡ１３０を制御して感光体上に静電潜像を形成させる光書き込み制御装置として機能する。
【００２６】
データ取得部１２１は、画像形成装置１を制御するコントローラにおけるリップ処理により生成されたビットマップデータを画像形成出力対象の主走査ライン毎に取得し、ラインメモリに記憶する。データ取得部１２１においてラインメモリに記憶されたビットマップデータが、光書き込み装置１１１が感光体ドラム１０９表面に対して静電潜像を描画するための描画データとして用いられる。
【００２７】
発光制御部１２２は、データ取得部１２１においてラインメモリに記憶されたビットマップデータに基づき、ＬＥＤＡ１３０を発光制御する。発光制御部１２２は、所定のライン周期でＬＥＤＡ１３０を発光させることにより、感光体ドラム１０９への光書き込みを実現する。
【００２８】
また、発光制御部１２２は、ラインメモリに記憶されたビットマップデータに基づいてＬＥＤＡ１３０を駆動する他、上述したリフレッシュ処理において、現像機１１２Ｙ、１１２Ｍ、１１２Ｃ，１１２Ｋ（以降、総じて「現像機１１２」とする）からトナーを放出させるためにＬＥＤＡ１３０を発光制御する。図２において説明したように、ＬＥＤＡ１３０は夫々の色に対応して複数設けられる。従って、図３に示すように、発光制御部１２２も、複数のＬＥＤＡ１３０夫々に対応するように複数設けられる。
【００２９】
リフレッシュ制御部１２３は、上述したリフレッシュ処理を制御する制御部である。リフレッシュ制御部１２３は、リフレッシュ処理において、発光制御部１２２がラインメモリに記憶されたビットマップデータに基づいて発光制御部を行う場合と同様にＬＥＤＡ１３０を発光制御するための描画データを入力する。
【００３０】
パラメータ設定部１２４は、リフレッシュ制御部１２３がリフレッシュ処理を制御する際の動作設定値であるパラメータを設定する。換言すると、パラメータ設定部１２４は、リフレッシュ制御部１２３の動作設定を行う。パラメータ設定部１２４によって設定されたパラメータ値に基づいてリフレッシュ制御部１２３がリフレッシュ処理を制御することが本実施形態に係る要旨の１つである。
【００３１】
次に、図３に示す光書き込み装置制御部１２０を実現するためのハードウェア構成について図４を参照して説明する。図４に示すように、本実施形態に係る光書き込み装置制御部１２０は、演算機能、記憶媒体及びインタフェースによって構成される情報処理機能を実現するためのハードウェアによって実現される。
【００３２】
即ち、本実施形態に係る光書き込み装置制御部１２０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）１０、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）１１、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）１２、エンジン１３、ＮＶ−ＲＡＭ（Ｎｏｎ  Ｖｏｌａｔｉｌｅ  ＲＡＭ）１４及びＩ／Ｆ１５がバス１８を介して接続されている。
【００３３】
ＣＰＵ１０は演算手段であり、光書き込み装置制御部１２０全体の動作を制御する。ＲＡＭ１１は、情報の高速な読み書きが可能な揮発性の記憶媒体であり、ＣＰＵ１０が情報を処理する際の作業領域として用いられる。ＲＯＭ１２は、読み出し専用の不揮発性記憶媒体であり、ファームウェア等のプログラムが格納されている。エンジン１３は、画像形成装置１において実際に画像形成を実行する機構である。
【００３４】
ＮＶ−ＲＡＭ１４は、情報の読み書きが可能な不揮発性の記憶媒体であり、各種の制御プログラム、アプリケーション・プログラムや、パラメータ設定値の記憶領域として用いられる。Ｉ／Ｆ１５は、バス１８と各種のハードウェアやネットワーク等を接続し制御する。
【００３５】
このようなハードウェア構成において、ＲＯＭ１２に格納されたプログラムや、ＮＶ−ＲＡＭ１４からＲＡＭ１１に読みだされたプログラムに従ってＣＰＵ１０が演算を行うことにより、ソフトウェア制御部が構成される。このようにして構成されたソフトウェア制御部と、ハードウェアとの組み合わせによって、本実施形態に係る光書き込み装置制御部１２０の機能を実現する機能ブロックが構成される。
【００３６】
次に、本実施形態に係る現像機１１２の構成について説明する。図５は、本実施形態に係る現像機１１２を含む画像形成部１０６の構成を示す図である。図５に示すように、本実施形態に係る画像形成部１０６は、感光体ドラム１０９、帯電器１１０、現像機１１２、感光体クリーナ１１３によって構成されるプロセスカートリッジ２００と、現像機１１２にトナーを供給するトナーカートリッジ２１０とを含む。
【００３７】
トナーカートリッジ２１０内に収容されているトナーは、流動性を保つために撹拌パドル２１１によって常に撹拌されている。また、トナーカートリッジ２１０内には、トナーカートリッジ２１０から現像機１１２にトナーを補給するためのトナー補給経路との連結部であるトナー補給口に向かってトナーを搬送するトナー搬送部２１２が設けられている。
【００３８】
トナー搬送部２１２は、スクリューあるいはコイル等によって構成される。トナー搬送部２１２は、画像形成装置１において用紙を搬送するローラ等の駆動源と連結可能に構成されており、クラッチなどの公知の構成により、連結、非連結が制御されることによってトナー補給の有無が切り替え可能となっている。
【００３９】
トナー補給量はトナー搬送部２１２の駆動時間により制御することが可能であり、例えばトナーの色によって、あるいは温湿度環境でトナーの流動性が変化することに対応させて駆動時間を変化させるなどの制御も可能である。
【００４０】
プロセスカートリッジ２００は、トナーカートリッジ２１０から補充されたトナーを主走査方向、即ち、図５の図面に対して垂直方向に移送するためのスクリューなどのトナー輸送部２０１、装置内のトナーを攪拌するアジテータ２０２、トナー担持体である現像ローラ２０３、主にスポンジ材質から構成され、現像ローラ２０３にトナーを供給する供給ローラ２０４、現像ローラ２０３上のトナー量を規制し、またトナーを現像ローラ２０３に摩擦させて荷電させる規制ブレード２０５、現像ローラ２０３、供給ローラ２０４、規制ブレード２０５に電圧を印加する図示しない電源で構成される。
【００４１】
供給ローラ２０４によって現像ローラ２０３に移動したトナーは、規制ブレード２０５により現像ローラ２０３表面に付着する量が均一化された後、感光体ドラム１０９の表面電位に応じた量のトナーが感光体ドラム１０９の表面に移動し、図１において説明した転写器１１５により搬送ベルト１０５上に転写される。前述のとおり感光体ドラム１０９に移動したトナーで転写残として感光体上に残留したトナーは感光体クリーナ１１３により除去された後、画像形成装置１内に設置された廃トナーカートリッジによって回収される。
【００４２】
次に、本実施形態に係るリフレッシュ処理について説明する。図６（ａ）〜（ｄ）は、リフレッシュ処理の各タイミングにおけるトナーの付着量を示す図である。供給ローラ２０４の１回転において現像ローラ２０３に供給可能なトナー量は、現像ローラ２０３に形成しておくべきトナー層の厚みに対して十分ではない。そのため、供給ローラ２０４が何周か回転することによって現像ローラ２０３上に十分な厚みのトナー層が形成される。図６（ａ）は、そのようにして現像ローラ２０３上に十分な厚みのトナー層が形成された状態であり、リフレッシュ処理開始時点の状態を示す図である。図６（ａ）においては、現像ローラ２０３表面上に保持されているトナーを太線で示している。
【００４３】
図６（ｂ）は、リフレッシュ処理が開始された後、現像ローラ２０３が半回転した状態を示す図である。リフレッシュ処理においては、図３において説明したように、リフレッシュ制御部１２３から入力されるリフレッシュ処理用の描画データに基づいて発光制御部１２２がＬＥＤＡ１３０を発光制御することにより、リフレッシュ処理用、即ちトナー放出用の静電潜像が感光体ドラム１０９表面に形成される。
【００４４】
本実施形態に係るトナー放出用の静電潜像はベタ塗り画像であり、現像ローラ２０３に付着しているトナーが１００％感光体ドラム１０９側に移動するように静電潜像が形成される。また、リフレッシュ処理においては、現像ローラ２０３から感光体ドラム１０９へのトナーの移動し易さ、即ち現像効率を上げるための制御が行われる。
【００４５】
現像効率を上げるための制御としては、トナーの帯電量を調整する方法、現像ローラ２０３にトナーを保持させるために印加する電界の強度を調整する方法、光書き込み装置１１１が感光体ドラム１０９を露光する際の高強度を調整する方法等が用いられる。このような制御により、リフレッシュ処理が開始されると、図６（ｂ）に示すように、現像ローラ２０３に付着していたトナーが、感光体ドラム１０９へのトナーの移動地点において感光体ドラム１０９側に略１００％移動する。
【００４６】
そして、図６（ｂ）に示すように、現像ローラ２０３表面のうち、現像ローラ２０３から感光体ドラム１０９へのトナーの移動地点を過ぎた部分は、表面にほとんどトナーが付着していない状態となり、更に回転してトナー供給ローラ２０４によるトナー供給地点に到達する。
【００４７】
図６（ｃ）は、リフレッシュ処理が開始された後、現像ローラ２０３が１回転した状態を示す図である。図６（ｃ）に示すように、感光体ドラム１０９側には現像ローラ２０３側から移動されたトナーが付着しており、これらのトナーは搬送ベルト１０５に転写されることなく、感光体クリーナ１１３によって感光体ドラム１０９表面から除去されて回収される。
【００４８】
他方、現像ローラ２０３表面のうち、トナー供給ローラ２０４によるトナー供給地点を過ぎた部分には、トナー供給ローラ２０４によってトナー層が形成される。しかしながら、上述したように、供給ローラ２０４の１回転において現像ローラ２０３に供給可能なトナー量は、現像ローラ２０３に形成しておくべきトナー層の厚みに対して十分ではない。従って、図６（ｃ）に示す状態、即ち、リフレッシュ処理開始後、現像ローラ２０３が１回転した状態における現像ローラ２０３上のトナー層は薄い状態である。
【００４９】
図６（ｃ）に示す状態から更にリフレッシュ処理を継続すると、図６（ｄ）に示すように、現像ローラ２０３上の薄いトナー層が、図６（ｂ）と同様に現像ローラ２０３から感光体ドラム１０９側へ移動することにより、トナーの放出が継続される。
【００５０】
ここで、図６（ａ）から図６（ｃ）に示す状態の間においては、現像ローラ２０３上に十分な厚みで形成されたトナー層が現像ローラ２０３から感光体ドラム１０９側に移動する。そのため、現像ローラ２０３と感光体ドラム１０９とのニップ部分においてトナーに加わるストレスは、トナー層の厚みによって分散される。
【００５１】
他方、図６（ｄ）に示す状態では、現像ローラ２０３上のトナー層が薄いため、現像ローラ２０３と感光体ドラム１０９とのニップ部分においてトナーに加わるストレスが大きくなる。また、規制ブレード２０５においても現像ローラ２０３上のトナー層に対してストレスが加わるが、このストレスも、トナー層が薄い程大きくなる。
【００５２】
従って、図６（ｄ）に示す状態のリフレッシュ処理が長く続くと、規制部レート２０５や感光体ドラム１０９に対するトナーの固着が発生する可能性が高くなる。従って、本実施形態に係るリフレッシュ制御部１２３は、リフレッシュ処理を実行する期間を、図６（ａ）に示す状態から図６（ｃ）に示す状態、即ち、現像ローラ２０３が１回転するまでの期間とする。
【００５３】
換言すると、本実施形態に係るリフレッシュ処理においては、１回のリフレッシュ処理において現像ローラ２０３から感光体ドラム１０９側に移動されるトナーの量が、リフレッシュ処理を開始する前の状態において現像ローラ２０３に付着していたトナーの量以下となるように制御される。そのために、１回のリフレッシュ処理における現像ローラ２０３の回転量を１回転以下とする。これにより、規制ブレード２０５や感光体ドラム１０９へのトナーの固着を防ぐことが本実施形態に係る要旨である。
【００５４】
このような制御は、パラメータ設定部１２４によるパラメータ設定によって実現される。即ち、パラメータ設定部１２４は、リフレッシュ処理を実行する期間の設定値を記憶しており、リフレッシュ制御部１２３は、その設定値に従ってリフレッシュ処理の実行制御を行う。
【００５５】
具体的には、リフレッシュ処理の期間は、即ち現像ローラ２０３から感光体ドラム１０９側へトナーを移動させる期間であり、それは、感光体ドラム１０９の回転によるドラム表面の搬送方向における静電潜像の長さに相当する。そして、それはリフレッシュ制御部１２３から発光制御部１２２に入力されるリフレッシュ処理用の描画データによって定まる。
【００５６】
即ち、リフレッシュ処理の期間を、現像ローラ２０３が１回転する期間とする場合、リフレッシュ処理においてリフレッシュ制御部１２３から発光制御部１２２に入力される描画データとして、現像ローラ２０３の１回転分の搬送方向長さに相当する副走査方向長さを有する描画データを用いることにより実現可能である。従って、本実施形態に係るパラメータ設定部１２４は、現像ローラ２０３の１回転分の搬送方向長さに相当する情報をリフレッシュ処理の期間を示すパラメータ情報として記憶している。
【００５７】
そして、リフレッシュ制御部１２３は、パラメータ設定部１２４に設定されているリフレッシュ処理の期間を示すパラメータ情報に基づき、その期間に相当する副走査方向の長さを有する描画データを発光制御部１２２に入力する。これにより、上述したように、リフレッシュ処理の期間を現像ローラ２０３の１回転分の期間とすることが可能となる。
【００５８】
また、パラメータ設定部１２４は、リフレッシュ処理において現像ローラ２０３に付着しているトナーを１００％感光体ドラム１０９側に移動させるために設定されるパラメータ値を記憶している。上述したように、現像ローラ２０３に付着しているトナーを１００％感光体ドラム１０９側に移動させるための制御としては、トナーの帯電量、現像ローラ２０３にトナーを保持させるための電界強度、光書き込み装置１１１の露光強度がある。
【００５９】
従って、パラメータ設定部１２４は、上記夫々の場合毎にパラメータ値を記憶している。即ち、トナーの帯電量を調整する場合、通常の画像形成出力時とは異なる、リフレッシュ処理用のトナー帯電量のパラメータ値を記憶している。また、現像ローラ２０３にトナーを保持させるための電界強度を調整する場合、通常の画像形成出力時とは異なる、リフレッシュ処理用の電界強度のパラメータ値を記憶している。
【００６０】
また、光書き込み装置１１１の露光強度を調整する場合、通常の画像形成出力時とは異なる、リフレッシュ処理用の露光強度のパラメータ値を記憶している。そして、リフレッシュ制御部１２３は、パラメータ設定部１２４に記憶されているそれらのパラメータ値に基づき、通常の画像形成出力時とは異なるパラメータ値に基づく制御を行うことにより、リフレッシュ処理において現像ローラ２０３に付着しているトナーを１００％感光体ドラム１０９側に移動させる
以上、説明したように、本実施形態に係る画像形成装置１においては、現像機１１２内に収容されているトナーを放出するためのリフレッシュ処理を行う際、１回のリフレッシュ処理において、現像ローラ２０３上の各部から感光体ドラム１０９側にトナーが移動される回数を制限する。
【００６１】
そのため、本実施形態に係るリフレッシュ処理においては、リフレッシュ処理の期間を、現像ローラ２０３の１回転分の期間以内とする。これにより、１回のリフレッシュ処理において現像ローラ２０３上の各部から感光体ドラム１０９側にトナーが移動される回数は１回となり、現像ローラ２０３上のトナー層が薄い状態でリフレッシュ処理が繰り返し実行されてしまうようなことがなく、トナーのリフレッシュ処理において発生するトナーへのストレスによる不具合を防ぐことが可能となる。
【００６２】
尚、現像機１１２内に収容され、現像ローラ２０３から感光体ドラム１０９の静電潜像に対して供給される現像剤であるトナーとしては、画像形成装置１の省電力化、高画質化の要望に応えるために低温定着が可能なものが用いられる。低温定着が可能なトナーは、上述したストレスによって固着が発生する可能性も高い。従って、本実施形態に係るリフレッシュ処理の制御方法は、低温定着が可能なトナーを用いる場合に特に効果的であるが、それ以外のトナーを用いる場合であっても上述した効果を得ることが可能である。
実施の形態２．
実施の形態１においては、リフレッシュ処理の期間を、現像ローラ２０３の１回転分の期間以内とする場合を例として説明した。この趣旨は、１回の前記リフレッシュ処理において現像ローラ２０３から感光体ドラム１０９側に移動される現像機の量を、リフレッシュ処理開始時に現像ローラ２０３表面に保持されている現像剤の量以下とするように制御することにある。本実施形態においては、このような趣旨を達成するための他の態様について説明する。
【００６３】
図７（ａ）、（ｂ）は、本実施形態に係るリフレッシュ処理の態様を示す図であり、図６（ｂ）に相当する状態、即ち、リフレッシュ処理が開始された後、現像ローラ２０３が半回転した状態を示す図である。図７（ａ）に示すように、本実施形態に係るリフレッシュ処理においては、現像ローラ２０３から感光体ドラム１０９側へトナーが移動される領域（以降、「リフレッシュ領域」とする）と、移動されない領域（以降、「非リフレッシュ領域」とする）とが交互になるように、リフレッシュ処理用の静電潜像が形成される。
【００６４】
図７（ｂ）は、図６（ｃ）に相当する状態、即ち、リフレッシュ処理が開始された後、現像ローラ２０３が１回転した状態を示す図である。リフレッシュ領域と非リフレッシュ領域とが交互に配置された結果、リフレッシュ処理開始後１回転した現像ローラ２０３上には、図７（ｂ）に示すように、非リフレッシュ領域に対応するトナー層が残っている。
【００６５】
また、現像ローラ２０３の表面のうち、トナー供給ローラ２０４によるトナー供給地点を過ぎた部分には、薄いトナー層が形成されている。本実施形態に係るリフレッシュ処理においては、現像ローラ２０３の２回分に相当する期間のリフレッシュ処理を行い、２回点目においては、１回転目において非リフレッシュ領域とされた現像ローラ２０３上の領域、即ち、厚いトナー層が残っている領域がリフレッシュ領域となるように感光体ドラム１０９側に静電潜像が形成される。
【００６６】
図８は、感光体ドラム１０９表面の搬送方向におけるリフレッシュ領域及び非リフレッシュ領域の配置と現像ローラ２０３の周期との関係を示す図である。図８に示すように、リフレッシュ領域及び非リフレッシュ領域を現像ローラ２０３の周期に対して配置することにより、１回の前記リフレッシュ処理において現像ローラ２０３から感光体ドラム１０９側に移動される現像機の量を、リフレッシュ処理開始時に現像ローラ２０３表面に保持されている現像剤の量以下とするように制御することが可能である。
【００６７】
換言すると、図８に示すように、リフレッシュ領域を所定間隔毎に配置し、且つ現像ローラ２０３表面においてトナーが保持される範囲の全域が、１回のリフレッシュ処理において１回のみ、感光体ドラム１０９上に形成されたリフレッシュ領域と対向するように制御する。これにより、１回のリフレッシュ処理において、現像ローラ２０３上の各部から感光体ドラム１０９側にトナーが移動される回数は、実施の形態１と同様に１回となり、実施の形態１と同様の効果を得ることが可能となる。
【００６８】
また、実施の形態１の態様を用いる場合、現像ローラ２０３の表面のうち、リフレッシュ処理が行われ、再度供給ローラ２０４からのトナー供給位置を通過することによって薄いトナー層が形成された部分は、少なくとも規制ブレード２０５を通過することとなり、ここでトナーの固着が発生する可能性がある。
【００６９】
これに対して、本実施形態に係るリフレッシュ処理における現像ローラ２０３の２回点目においては、１回転目においてリフレッシュ領域とされた部分に形成された薄いトナー層が規制ブレード２０５を通過した後に、熱いトナー層の部分、即ち１回転目において非リフレッシュ領域とされた部分が通過する。
【００７０】
そのため、厚いトナー層によって規制ブレード２０５に対するトナーの固着が除去される効果が生じる。従って、本実施形態に係るリフレッシュ処理によれば、規制ブレード２０５に対するトナーの固着をより好適に防ぐことが可能となる。
【００７１】
尚、図８の例の場合、現像ローラ２０３を２回転させることにより現像ローラ２０３の表面全体がリフレッシュ領域となるようにリフレッシュ領域と非リフレッシュ領域とが配置される。しかしながらこれは一例であり、現像ローラ２０３上の各部から感光体ドラム１０９側にトナーが移動される回数を１回とする態様であれば良い。
【００７２】
例えば図９に示すように非リフレッシュ領域の間隔を長くし、現像ローラ２０３の３回転分によって現像ローラ２０３の表面全体がリフレッシュ領域となるようにリフレッシュ領域と非リフレッシュ領域とを配置しても良い。これにより、リフレッシュ処理に要する期間は現像ローラ２０３の回転分長くなるが、上述したような、規制ブレード２０５に対するトナーの固着を除去する効果を高めることが可能となる。
【００７３】
図８、図９に示すようなリフレッシュ領域及び非リフレッシュ領域の配置は、リフレッシュ制御部１２３がパラメータ設定部１２４において設定されたパラメータに従って描画データを生成することにより実現される。そのため、パラメータ設定部１２４には、現像ローラ２０３の１回転分の搬送長さ、リフレッシュ処理における現像ローラ２０３の周回数、１つのリフレッシュ領域の搬送方向の長さの最大値等が設定される。
実施の形態３．
実施の形態１、２においては、現像ローラ２０３上の各部から感光体ドラム１０９側にトナーが移動される回数を制限する態様について説明した。本実施形態においては、リフレッシュ処理における他のパラメータ設定について説明する。パラメータ設定部１２４には、リフレッシュ処理の他のパラメータとして、実施の形態１、２において説明したパラメータの他、図１０に示すように、“トナー供給ローラバイアス値”、“リフレッシュ間隔”といったパラメータが設定されている。
【００７４】
“トナー供給ローラバイアス値”は、現像ローラ２０３に対するトナーの付着力を調整するための設定値である。この値を、現像ローラ２０３へのトナーの付着力が強くなるように設定すると、現像ローラ２０３から感光体ドラム１０９へトナーを移動させる位置においてトナーが現像ローラ２０３から外れにくく、感光体ドラム１０９へ移動しにくくなるため、リフレッシュを抑制することが出来る。
【００７５】
“トナー供給ローラバイアス値”を、現像ローラ２０３へのトナーの付着力が弱くなるように設定すると、現像ローラ２０３から感光体ドラム１０９へトナーを移動させる位置においてトナーが現像ローラ２０３から外れ易く、感光体ドラム１０９へ移動し易くなるため、リフレッシュを促進することが出来る。
【００７６】
“リフレッシュ間隔”は、１度リフレッシュ処理が実行されてから次にリフレッシュ処理が実行されるまでの間隔の設定値である。本実施形態に係るリフレッシュ処理の実行判断は、リフレッシュ制御部１２３が、データ取得部１２１から情報を取得することによって行われる。
【００７７】
即ち、リフレッシュ制御部１２３は、画像形成出力の実行によって回転駆動される感光体ドラム１０９表面の走行距離をデータ取得部１２１から取得し、その走行距離が、設定された判断用の閾値に達するとリフレッシュ処理を実行する。従って、その判断用の閾値を変更することによりリフレッシュ処理の頻度を変更することが可能であり、その閾値が“リフレッシュ間隔”として設定される。
【００７８】
本実施形態に係るパラメータ設定部１２４は、画像形成出力の実行態様に応じて図１１に示すパラメータを変更することをその要旨とする。図１１は、本実施形態に係るパラメータ設定の判断基準を示すテーブル（以降、「パラメータ設定テーブル」とする）の例を示す図である。
【００７９】
図１１に示すように、本実施形態に係るパラメータ設定テーブルは、画像形成出力された画像の“画像面積率”と、プロセスカートリッジ２００を交換してからのトータルの使用量を示す“総走行距離”とのマトリクスとなっている。そして、図１１に示すように、夫々のマトリクスのセルには、「レベル１」〜「レベル６」のリフレッシュレベルが設定されている。
【００８０】
「レベル１」〜「レベル６」のリフレッシュレベルは、そのままリフレッシュの頻度や強度の程度を示す値であり、「レベル１」が最もリフレッシュが抑制された状態であり、「レベル６」が最もリフレッシュが促進された状態である。即ち、図１１においては、“画像面積率”が大きい程リフレッシュが抑制され、小さい程リフレッシュが促進される。
【００８１】
“画像面積率”とは、１ページ分の画像形成出力において、Ａ４やＢ５等の画像の全面積に対するトナーが転写された領域の割合である。各ページの画像面積率は、図３において説明したデータ取得部１２１によって計算され、パラメータ設定部１２４に入力される。パラメータ設定部１２４においては、各ページの画像面積率を集計し、例えば、過去１００ページ分の画像面積率を計算する。その計算結果に基づき、図１１に示すテーブルの縦方向の位置を決定する。
【００８２】
画像面積率が小さい場合、現像ローラ２０３から感光体ドラム１０９側に移動されるトナー量が少なく、現像ローラ２０３上に形成されたトナー層が長い期間現像ローラ２０３上に残った状態となる。その結果、現像ローラ２０３におけるトナーの劣化が進むこととなり、トナーのリフレッシュの必要性が高まる。
【００８３】
他方、画像面積率が大きい場合、現像ローラ２０３から感光体ドラム１０９側に移動されるトナー量は多く、現像ローラ２０３上に形成されているトナー層が薄くなる機会が多いため、リフレッシュの回数は減らす必要がある。
【００８４】
また、図１１のテーブルに示すように、“総走行距離”の値が大きい程リフレッシュが促進され、小さい程リフレッシュが抑制される。総走行距離の値が小さい場合、現像機１１２内は新鮮なトナーで満ちているため、リフレッシュの必要性は低い。これに対して、総走行距離の値が大きい場合、現像機１１２内に収容されたトナーの劣化が進むため、リフレッシュを頻繁に行う必要がある。
【００８５】
図１１に示す各リフレッシュレベルについて、図１０に示す“トナー補給ローラバイアス値”、“リフレッシュ間隔”が設定されており、パラメータ設定部は、“総走行距離”及び“画像面積率”を判断するための情報をデータ取得部１２１から取得し、図１０に示すパラメータ設定テーブルを参照することによってリフレッシュレベルを決定し、決定したリフレッシュレベルにおいて設定されている“トナー補給ローラバイアス値”、“リフレッシュ間隔”を、設定値としてリフレッシュ制御部１２３に提供する。
【００８６】
以上、説明したように、本実施形態に係るリフレッシュ処理の制御によれば、現像機１１２内のトナーの劣化を予測してリフレッシュ処理の実行を判断するため、効率的なリフレッシュ処理を実現することが出来る。
【符号の説明】
【００８７】
１  画像形成装置
１０  ＣＰＵ
１１  ＲＡＭ
１２  ＲＯＭ
１３  エンジン
１４  ＨＤＤ
１５  Ｉ／Ｆ
１６  ＬＣＤ
１７  操作部
１８  バス
２０  コントローラ
２１  ＡＤＦ
２２  スキャナユニット
２３  排紙トレイ
２４  ディスプレイパネル
２５  給紙テーブル
２６  プリントエンジン
２７  排紙トレイ
２８  ネットワークＩ／Ｆ
３０  主制御部
３１  エンジン制御部
３２  入出力制御部
３３  画像処理部
３４  操作表示制御部
１０１  給紙トレイ
１０２  給紙ローラ
１０３  レジストローラ
１０４  用紙
１０５  搬送ベルト
１０６Ｋ、１０６Ｃ、１０６Ｍ、１０６Ｙ  画像形成部
１０７  駆動ローラ
１０８  従動ローラ
１０９Ｋ、１０９Ｃ、１０９Ｍ、１０９Ｙ  感光体ドラム
１１０Ｋ  帯電器
１１１光書き込み装置
１１２Ｋ、１１２Ｃ、１１２Ｍ、１１２Ｙ  現像機
１１３Ｋ、１１３Ｃ、１１３Ｍ、１１３Ｙ  感光体クリーナ
１１５Ｋ、１１５Ｃ、１１５Ｍ、１１５Ｙ  転写器
１１６  定着器
１１８  ベルトクリーナ
１２０  光書き込み装置制御部
１２１  データ取得部
１２２  発光制御部
１２３  リフレッシュ制御部
１２４  パラメータ設定部
１３０、１３０Ｋ、１３０Ｃ、１３０Ｍ、１３０Ｙ  ＬＥＤＡ
【先行技術文献】
【特許文献】
【００８８】
【特許文献１】特開２００９−０２５６１３号公報
【図１】
2015141240.tif 000003
【図２】
2015141240.tif 000004
【図３】
2015141240.tif 000005
【図４】
2015141240.tif 000006
【図５】
2015141240.tif 000007
【図６】
2015141240.tif 000008
【図７】
2015141240.tif 000009
【図８】
2015141240.tif 000010
【図９】
2015141240.tif 000011
【図１０】
2015141240.tif 000012
【図１１】
2015141240.tif 000013