(57)【要約】【課題】原稿１枚分の露光が終了したか否かを判断し、トナーの強制消費させるリフレッシュ動作を行うか否かを判断し、リフレッシュ動作の内容を決定し、決定された内容でリフレッシュ動作を実行する画像形成装置、画像形成方法、プログラムおよび記録媒体を提供する。【解決手段】１４Ｂｋレーザ光の原稿一枚分の露光終了が検出された場合、印字率が書き込み制御部から読み込まれ、ＲＡＭ２３に保存される。過去Ｎ枚の平均印字率は、劣化現象が発生しなくなる０．８５％の印字率を下回っているかどうか判断され、トナー残量がＭg以下でないかどうか判断される。Ｍg以下であると判断された場合、用紙面積×（平均印字率−０．８５）＊Ｎの面積を全面露光して（ただし副走査長は紙間を上限とする）、トナーリフレッシュ動作が行なわれる。【選択図】図１
2008216601.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原稿１枚分の露光が終了したか否かを判断する第１の判断手段と、
終了されたと判断された際に、トナーの強制消費させるリフレッシュ動作を行うか否かを判断する第２の判断手段と、
前記リフレッシュ動作を行うと判断された際に、前記リフレッシュ動作の内容を決定する決定手段と、
決定された前記内容で前記リフレッシュ動作を実行する実行手段とを有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記第２の判断手段は、過去所定枚数の印字率から判断することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記トナーの劣化度を計測する計測手段をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記第２の判断手段は、前記計測手段で計測されたトナー劣化度により判断することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記計測手段は、用紙への印字率によって計測することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記計測手段は、トナー供給ローラの回転距離によって計測することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記計測手段は、実行した前記リフレッシュ動作の前記トナーの排出量によって計測することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記決定手段は、印刷搬送時の用紙間隔以下の副走査長の静電潜像を書き込むと決定することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記決定手段は、前記トナー劣化度から前記リフレッシュ動作の前記トナーの排出量の変更を決定することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記決定手段は、トナーの残量が所定量以下の場合は、リフレッシュ動作を行なわないまたはリフレッシュ動作のトナー排出量を変更すると決定することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記実行手段は、前記リフレッシュ動作を各色のトナー保持装置またはトナー供給装置毎に実行することを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
原稿１枚分の露光が終了したか否かを判断する第１の判断工程と、
終了されたと判断された際に、トナーの強制消費させるリフレッシュ動作を行うか否かを判断する第２の判断工程と、
前記リフレッシュ動作を行うと判断された際に、前記リフレッシュ動作の内容を決定する決定工程と、
決定された前記内容で前記リフレッシュ動作を実行する実行工程とを有することを特徴とする画像形成方法。
【請求項１３】
前記第２の判断工程は、過去所定枚数の印字率から判断することを特徴とする請求項１２に記載の画像形成方法。
【請求項１４】
前記トナーの劣化度を計測する計測工程をさらに有することを特徴とする請求項１２に記載の画像形成方法。
【請求項１５】
前記第２の判断工程は、前記計測工程で計測されたトナー劣化度により判断することを特徴とする請求項１４に記載の画像形成方法。
【請求項１６】
前記計測工程は、用紙への印字率によって計測することを特徴とする請求項１４に記載のトナー画像形成方法。
【請求項１７】
前記計測工程は、トナー供給ローラの回転距離によって計測することを特徴とする請求項１４に記載の画像形成方法。
【請求項１８】
前記計測工程は、実行した前記リフレッシュ動作の前記トナーの排出量によって計測することを特徴とする請求項１４に記載の画像形成方法。
【請求項１９】
前記決定工程は、印刷搬送時の用紙間隔以下の副走査長の静電潜像を書き込むと決定することを特徴とする請求項１２に記載の画像形成方法。
【請求項２０】
前記決定工程は、前記トナー劣化度から前記リフレッシュ動作の前記トナーの排出量の変更を決定することを特徴とする請求項１２に記載の画像形成方法。
【請求項２１】
前記決定工程は、トナーの残量が所定量以下の場合は、リフレッシュ動作を行なわない、または、リフレッシュ動作のトナー排出量を変更すると決定することを特徴とする請求項１２に記載の画像形成方法。
【請求項２２】
前記実行工程は、前記リフレッシュ動作を各色のトナー保持装置またはトナー供給装置毎に実行することを特徴とする請求項１２から２１のいずれか１項に記載の画像形成方法。
【請求項２３】
原稿１枚分の露光が終了したか否かを判断する第１の判断処理と、
終了されたと判断された際に、トナーの強制消費させるリフレッシュ動作を行うか否かを判断する第２の判断処理と、
前記リフレッシュ動作を行うと判断された際に、前記リフレッシュ動作の内容を決定する決定処理と、
決定された前記内容で前記リフレッシュ動作を実行する実行処理とをコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
【請求項２４】
前記第２の判断処理は、過去所定枚数の印字率から判断することを特徴とする請求項２３に記載のプログラム。
【請求項２５】
前記トナーの劣化度を計測する計測処理をさらに有することを特徴とする請求項２３に記載のプログラム。
【請求項２６】
前記第２の判断処理は、前記計測手段で計測されたトナー劣化度により判断することを特徴とする請求項２５に記載のプログラム。
【請求項２７】
前記計測処理は、用紙への印字率によって計測することを特徴とする請求項２５に記載のプログラム。
【請求項２８】
前記計測処理は、トナー供給ローラの回転距離によって計測することを特徴とする請求項２５に記載のプログラム。
【請求項２９】
前記計測処理は、実行した前記リフレッシュ動作の前記トナーの排出量によって計測することを特徴とする請求項２５に記載のプログラム。
【請求項３０】
前記決定処理は、印刷搬送時の用紙間隔以下の副走査長の静電潜像を書き込むと決定することを特徴とする請求項２３に記載のプログラム。
【請求項３１】
前記決定処理は、前記トナー劣化度から前記リフレッシュ動作の前記トナーの排出量の変更を決定することを特徴とする請求項２３に記載のプログラム。
【請求項３２】
前記決定処理は、トナーの残量が所定量以下の場合は、リフレッシュ動作を行なわないまたはリフレッシュ動作のトナー排出量を変更すると決定することを特徴とする請求項２３に記載のプログラム。
【請求項３３】
前記実行処理は、前記リフレッシュ動作を各色のトナー保持装置またはトナー供給装置毎にコンピュータに実行させることを特徴とする請求項２３から３２のいずれか１項に記載のプログラム。
【請求項３４】
請求項２３から３３のいずれか１項に記載のプログラムを記録する記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式を用いた画像形成装置、画像形成方法、プログラムおよび記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像形成装置として、電子写真方式、熱転写方式、インクジェット方式など様々な方式が採用されているが、その中で電子写真方式を用いた画像形成装置は広く使われている。
【０００３】
その電子写真方式の基本原理は、トナーを帯電させ、静電潜像へ飛翔させ、そのトナー像を用紙に転写し、熱と圧力でトナーを用紙に固着させる方式である。次に、これに関連する技術を開示する。
【０００４】
例えば、特許文献１は、一定時間毎のトナー補給モータ駆動時間の積算値がある一定量以下のとき劣化トナーが増加していると判断し、非現像時にトナーの強制排出を行なう。また、連続印刷中に印刷動作を一旦停止させ生産性を低下させるか、画像品質が劣化した状態で印刷を継続しその後リフレッシュ動作を実行しなければならない。本発明は印刷動作を停止させず、先行静電潜像と後行静電潜像の間にリフレッシュ動作を行なうため、生産性も損なわず、画像品質も維持できる。
【０００５】
また、特許文献２は、現像工程時に形成されるトナー像に係わるトナーの帯電量を求め、それに基いて作像条件を調整し、トナーの帯電量が環境変動したり経時変動した場合であっても、感光体ドラム上のトナー付着量のばらつきが少なく、出力画像における画像濃度が安定して、地肌汚れ等の不具合が発生しない画像形成装置が提案されている。
【０００６】
しかし、上述した電子写真方式の基本原理は、トナーを帯電させ、静電潜像へ飛翔させ、そのトナー像を用紙に転写し、熱と圧力でトナーを用紙に固着させる方式では、いくつかの理由により帯電性を失ったり、逆の極性へ帯電（不正規極性）してしまうトナーが発生する場合がある。この現象を劣化と呼び、その現象が発生したトナーを劣化トナーと呼ぶ。
【０００７】
この劣化トナーは、本来は意図しない特性のトナーであるため様々な悪影響を及ぼす。例えば、意図しない部分へのトナー転写（いわゆる地汚れ現象）や濃度異常等が発生する。
【０００８】
この劣化現象の主な発生原因としては、長時間帯電しつづけることや何度もストレスをかけられること（例えば、図１の構成では、現像ブレードと現像ローラの間の摩擦と圧力で発生する）等が主な理由である。
【０００９】
これらの劣化現象は、印刷で消費するトナーの量が極端に少ない状態が続いた場合に発生しやすい。なぜなら印刷で消費するトナーの量が極端に少ない状態が続いた場合、トナーが一定範囲に滞留してしまい長時間の帯電やストレスをかけられてしまうためである。例えば、図１の構成のような場合、現像ローラ上のトナーが滞留してしまう。
【００１０】
一定量の印刷において一定印字率以下が続いた場合、トナーの強制排出（強制消費）を行なうことでトナーの循環させ、トナー滞留させないようにすることで劣化トナーの発生を防止する方法が一般的に行なわれる。このトナーの強制排出（強制消費）動作はトナーリフレッシュ動作と呼ばれる。また、トナーを強制排出（強制消費）させた量をリフレッシュ量と呼ぶ。
【００１１】
トナー強制排出（強制消費）方法は、低廉化も目的とした場合新たな装置を取り付けることは避けたいので、感光体に全面露光した静電潜像を形成しトナーを消費させる方法が容易であるため一般的である。なお、この消費したトナーは何かしらの機構で用紙に転写することなく機内へ廃棄される。または回収され再利用される場合もある。
【特許文献１】特開２００５−５５８４２号公報
【特許文献２】特開２００５−１８９７９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかし、上述した動作には２つの問題がある。一つ目は生産性の低下である。印刷途中にこのトナー強制排出（強制消費）動作が行なわれる毎に印刷動作が一旦中断されるためである。二つ目はトナーの効率性である。強制排出（強制消費）が多いと無駄に消費するトナーが増えてしまいユーザーに不利益を与える。
【００１３】
そこで本発明は、原稿１枚分の露光が終了したか否かを判断する第１の判断手段と、終了されたと判断された際に、トナーの強制消費させるリフレッシュ動作を行うか否かを判断する第２の判断手段と、前記リフレッシュ動作を行うと判断された際に、前記リフレッシュ動作の内容を決定する決定手段と、決定された前記内容で前記リフレッシュ動作を実行する実行手段とを有する画像形成装置、画像形成方法、プログラムおよび記録媒体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記の目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、原稿１枚分の露光が終了したか否かを判断する第１の判断手段と、終了されたと判断された際に、トナーの強制消費させるリフレッシュ動作を行うか否かを判断する第２の判断手段と、前記リフレッシュ動作を行うと判断された際に、前記リフレッシュ動作の内容を決定する決定手段と、決定された前記内容で前記リフレッシュ動作を実行する実行手段とを有する画像形成装置であることを特徴とする。
【００１５】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、前記第２の判断手段は、過去所定枚数の印字率から判断することを特徴とする。
【００１６】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、前記トナーの劣化度を計測する計測手段をさらに有することを特徴とする。
【００１７】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の画像形成装置において、前記第２の判断手段は、前記計測手段で計測されたトナー劣化度により判断することを特徴とする。
【００１８】
請求項５に記載の発明は、請求項３に記載の画像形成装置において、前記計測手段は、用紙への印字率によって計測することを特徴とする。
【００１９】
請求項６に記載の発明は、請求項３に記載の画像形成装置において、前記計測手段は、トナー供給ローラの回転距離によって計測することを特徴とする。
【００２０】
請求項７に記載の発明は、請求項３に記載の画像形成装置において、前記計測手段は、実行した前記リフレッシュ動作の前記トナーの排出量によって計測することを特徴とする。
【００２１】
請求項８に記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、前記決定手段は、印刷搬送時の用紙間隔以下の副走査長の静電潜像を書き込むと決定することを特徴とする。
【００２２】
請求項９に記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、前記決定手段は、前記トナー劣化度から前記リフレッシュ動作の前記トナーの排出量の変更を決定することを特徴とする。
【００２３】
請求項１０に記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、前記決定手段は、トナーの残量が所定量以下の場合は、リフレッシュ動作を行なわないまたはリフレッシュ動作のトナー排出量を変更すると決定することを特徴とする。
【００２４】
請求項１１に記載の発明は、請求項１から１０のいずれか１項に記載の画像形成装置において、前記実行手段は、前記リフレッシュ動作を各色のトナー保持装置またはトナー供給装置毎に実行することを特徴とする。
【００２５】
請求項１２に記載の発明は、原稿１枚分の露光が終了したか否かを判断する第１の判断工程と、終了されたと判断された際に、トナーの強制消費させるリフレッシュ動作を行うか否かを判断する第２の判断工程と、前記リフレッシュ動作を行うと判断された際に、前記リフレッシュ動作の内容を決定する決定工程と、決定された前記内容で前記リフレッシュ動作を実行する実行工程とを有する画像形成方法であることを特徴とする。
【００２６】
請求項１３に記載の発明は、請求項１２に記載の画像形成方法において、前記第２の判断工程は、過去所定枚数の印字率から判断することを特徴とする。
【００２７】
請求項１４に記載の発明は、請求項１２に記載の画像形成方法において、前記トナーの劣化度を計測する計測工程をさらに有することを特徴とする。
【００２８】
請求項１５に記載の発明は、請求項１４に記載の画像形成方法において、前記第２の判断工程は、前記計測工程で計測されたトナー劣化度により判断することを特徴とする。
【００２９】
請求項１６に記載の発明は、請求項１４に記載の画像形成方法において、前記計測工程は、用紙への印字率によって計測することを特徴とする。
【００３０】
請求項１７に記載の発明は、請求項１４に記載の画像形成方法において、前記計測工程は、トナー供給ローラの回転距離によって計測することを特徴とする。
【００３１】
請求項１８に記載の発明は、請求項１４に記載の画像形成方法において、前記計測工程は、実行した前記リフレッシュ動作の前記トナーの排出量によって計測することを特徴とする。
【００３２】
請求項１９に記載の発明は、請求項１２に記載の画像形成方法において、前記決定工程は、印刷搬送時の用紙間隔以下の副走査長の静電潜像を書き込むと決定することを特徴とする。
【００３３】
請求項２０に記載の発明は、請求項１２に記載の画像形成方法において、前記決定工程は、前記トナー劣化度から前記リフレッシュ動作の前記トナーの排出量の変更を決定することを特徴とする。
【００３４】
請求項２１に記載の発明は、請求項１２に記載の画像形成方法において、前記決定工程は、トナーの残量が所定量以下の場合は、リフレッシュ動作を行なわない、または、リフレッシュ動作のトナー排出量を変更すると決定することを特徴とする。
【００３５】
請求項２２に記載の発明は、請求項１２から２１のいずれか１項に記載の画像形成方法において、前記実行工程は、前記リフレッシュ動作を各色のトナー保持装置またはトナー供給装置毎に実行することを特徴とする。
【００３６】
請求項２３に記載の発明は、原稿１枚分の露光が終了したか否かを判断する第１の判断処理と、終了されたと判断された際に、トナーの強制消費させるリフレッシュ動作を行うか否かを判断する第２の判断処理と、前記リフレッシュ動作を行うと判断された際に、前記リフレッシュ動作の内容を決定する決定処理と、決定された前記内容で前記リフレッシュ動作を実行する実行処理とをコンピュータに実行させるプログラムであることを特徴とする。
【００３７】
請求項２４に記載の発明は、請求項２３に記載のプログラムにおいて、前記第２の判断処理は、過去所定枚数の印字率から判断することを特徴とする。
【００３８】
請求項２５に記載の発明は、請求項２３に記載のプログラムにおいて、前記トナーの劣化度を計測する計測処理をさらに有することを特徴とする。
【００３９】
請求項２６に記載の発明は、請求項２５に記載のプログラムにおいて、前記第２の判断処理は、前記計測手段で計測されたトナー劣化度により判断することを特徴とする。
【００４０】
請求項２７に記載の発明は、請求項２５に記載のプログラムにおいて、前記計測処理は、用紙への印字率によって計測することを特徴とする。
【００４１】
請求項２８に記載の発明は、請求項２５に記載のプログラムにおいて、前記計測処理は、トナー供給ローラの回転距離によって計測することを特徴とする。
【００４２】
請求項２９に記載の発明は、請求項２５に記載のプログラムにおいて、前記計測処理は、実行した前記リフレッシュ動作の前記トナーの排出量によって計測することを特徴とする。
【００４３】
請求項３０に記載の発明は、請求項２３に記載のプログラムにおいて、前記決定処理は、印刷搬送時の用紙間隔以下の副走査長の静電潜像を書き込むと決定することを特徴とする。
【００４４】
請求項３１に記載の発明は、請求項２３に記載のプログラムにおいて、前記決定処理は、前記トナー劣化度から前記リフレッシュ動作の前記トナーの排出量の変更を決定することを特徴とする。
【００４５】
請求項３２に記載の発明は、請求項２３に記載のプログラムにおいて、前記決定処理は、トナーの残量が所定量以下の場合は、リフレッシュ動作を行なわないまたはリフレッシュ動作のトナー排出量を変更すると決定することを特徴とする。
【００４６】
請求項３３に記載の発明は、請求項２３から３２のいずれか１項に記載のプログラムにおいて、前記実行処理は、前記リフレッシュ動作を各色のトナー保持装置またはトナー供給装置毎にコンピュータに実行させることを特徴とする。
【００４７】
請求項３４に記載の発明は、請求項２３から３３のいずれか１項に記載のプログラムを記録する記録媒体であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００４８】
本発明によれば、原稿１枚分の露光が終了したか否かを判断し、終了されたと判断された際に、トナーの強制消費させるリフレッシュ動作を行うか否かを判断し、前記リフレッシュ動作を行うと判断された際に、前記リフレッシュ動作の内容を決定し、決定された前記内容で前記リフレッシュ動作を実行する画像形成装置、画像形成方法、プログラムおよび記録媒体を提供することを可能とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４９】
本発明を実施するための好適な実施の形態について説明する。
【００５０】
本実施形態の画像形成装置について図１を用いて説明する。図１は、本実施形態の構成を示す概略図である。
【００５１】
本実施形態としての画像形成装置は、図１に示すように、転写ベルト５に沿って各色のトナー保持体およびトナー供給機構一体型装置（以下ＡＩＯカートリッジと呼称する）６Ｂｋ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｙが並べられた構成を備えるものであり、いわゆる、タンデムタイプといわれるものである。転写ベルト５は、図１でいうと反時計回りに回転し、回転方向の上流側から順に、複数のＡＩＯカートリッジ（電子写真プロセス部）６Ｂｋ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｙが配列されている。これら複数のＡＩＯカートリッジ６Ｂｋ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｙは、形成するトナー画像の色が異なるだけで内部構成は共通である。ＡＩＯカートリッジ６Ｂｋはブラックの画像を、ＡＩＯカートリッジ６Ｍは、マゼンタの画像を、ＡＩＯカートリッジ６Ｃは、シアンの画像を、ＡＩＯカートリッジ６Ｙは、イエロの画像をそれぞれ形成する。他、ＴＭセンサ１７、廃トナーボックス４０、廃トナーフル検知センサ４１、本体給紙トレイ１、排紙センサ４２、両面センサ４３、レジストセンサ４４、中転ベルトクリーナ４５を有する。
【００５２】
ＡＩＯカートリッジのトナー保持体（図示せず）にはトナー残量検知センサ（図示せず）が備わっており、トナーの残量を検知することが可能である。
【００５３】
以下の説明では、ＡＩＯカートリッジ６Ｂｋについて具体的に説明するが、他のＡＩＯカートリッジ６Ｍ、６Ｃ、６Ｙは、ＡＩＯカートリッジ６Ｂｋと同様であるので、その画像形成部６Ｍ、６Ｃ、６Ｙの各構成要素については、画像形成装置６Ｂｋの各構成要素に付したＢｋに替えて、Ｍ、Ｃ、Ｙ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。
【００５４】
転写ベルト５は、回転駆動される２次転写駆動ローラ７と、転写ベルトテンションローラ８とに巻回されたエンドレスのベルトである。この２次転写駆動ローラ７は、図示しない駆動モータにより回転駆動させられ、この駆動モータと、２次転写駆動ローラ７と、転写ベルトテンションローラ８とが、転写ベルト５を移動させる駆動手段として機能する。
【００５５】
画像形成部６Ｂｋは、感光体としての感光体９Ｂｋ、この感光体９Ｂｋの周囲に配置された帯電器１０Ｂｋ、露光器１１、現像ローラ１２Ｂｋ、クリーナーブレード１３Ｂｋ、等から構成されている。露光器１１は、各ＡＩＯカートリッジ６Ｂｋ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｙが形成する画像色に対応する露光光であるレーザ光１４Ｂｋ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｙを照射するように構成されている。
【００５６】
画像形成に際し、感光体９Ｂｋの外周面は、暗中にて帯電器１０Ｂｋにより一様に帯電された後、露光器１１からのブラック画像に対応したレーザ光１４Ｂｋにより露光され、静電潜像を形成される。現像ローラ１２Ｂｋは、この静電潜像をブラックトナーにより可視像化し、このことにより感光体９Ｂｋ上にブラックのトナー画像が形成される。
このトナー画像は、感光体９Ｂｋと転写ベルト５とが接する位置（一次転写位置）で、一次転写ローラ１５Ｂｋの働きにより転写ベルト５上に転写される。この転写により、転写ベルト５上にブラック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９Ｂｋは、外周面に残留した不要なトナーをクリーナーブレード１３Ｂｋにより払拭された後、次の画像形成のために待機する。
【００５７】
以上のようにして、ＡＩＯカートリッジ６Ｂｋでブラックのトナー画像を転写された転写ベルト５は、転写ベルト５によって次のＡＩＯカートリッジ６Ｍに搬送される。ＡＩＯカートリッジ６Ｍでは、ＡＩＯカートリッジ６Ｂｋでの画像形成プロセスと同様のプロセスにより感光体９Ｍ上にマゼンタのトナー画像が形成され、そのトナー画像が転写ベルト５上に形成されたブラックの画像に重畳されて転写される。
【００５８】
転写ベルト５は、さらに次のＡＩＯカートリッジ６Ｃ、６Ｙに搬送され、同様の動作により、感光体９Ｃ上に形成されたシアンのトナー画像と、感光体９Ｙ上に形成されたイエロのトナー画像とが、転写ベルト上に重畳されて転写される。こうして、転写ベルト５上にフルカラーの画像が形成される。このフルカラーの重ね画像が形成された転写ベルト５は、二次転写ローラ１６の位置まで搬送される。
【００５９】
なお画像形成に際して、ブラックのみの印刷の場合は一次転写ローラ１５Ｍ、一次転写ローラＣ、一次転写ローラＹは、それぞれ感光体９Ｍ、感光体９Ｃ、感光体９Ｙから離間された位置に退避し、前述の画像形成プロセスをブラックの場合のみ行なう。また、ＡＩＯカートリッジ（Ｋ）のトナー供給ローラと現像ローラと感光体と転写ベルトの駆動元はカートリッジ駆動モータ（Ｋ）となっており、ＡＩＯカートリッジ（Ｃ）とＡＩＯカートリッジ（Ｍ）とＡＩＯカートリッジ（Ｙ）のトナー供給ローラと現像ローラと感光体の駆動元は同一のモータであるカートリッジ駆動モータ（ＣＭＹ）となっている。これらのモータは印刷時には同速度で回転する。
【００６０】
画像形成時の用紙搬送動作に際して、給紙トレイ１に収納された用紙４は、最も上のものから給紙ローラ２を反時計回りに回転駆動することにより順に送り出され、レジストローラ３位置にて待機する。レジストローラ３の駆動開始は、前記の転写ベルト５により搬送されたトナー画像と二次転写ローラ１６上で、トナー画像と用紙４の位置が重なり合うようなタイミングで行なわれる。この時レジストローラ３は反時計方向に回転駆動することで用紙４を送り出す。この際２枚以上の印刷を行なっていた場合において、先行する用紙の後端がレジストローラを抜けた瞬間の後行の用紙の先端と先行する用紙の後端の距離を紙間という。紙間はあらかじめ機器構成や目標とする生産性で決定される。本実施例の場合は紙間は１０ｍｍである。
【００６１】
レジストローラ３にて送り出された用紙４は、二次転写ローラ１６にて転写ベルト５上のトナー画像を用紙４に転写した後、定着器２０にてトナー画像を熱および圧力にて定着し、反時計回りに回転駆動された排紙ローラ１８にて画像形成装置の外部に排紙される。
【００６２】
両面印刷を行なう場合は、用紙４が排紙ローラ１８を通過する手前で、排紙ローラ１８を時計回りに回転駆動し、用紙４を両面搬送経路に搬送する。両面搬送経路に搬送された用紙４は、両面ローラ１９を経由し、再びレジストローラ３まで搬送される。レジストローラ３に到達した用紙４は再びレジストローラ３から再給紙され、二次転写ローラ１６にて先ほどと逆側の用紙面にトナー画像を転写後、定着器２０にてトナー画像を熱および圧力にて定着し、反時計回りに回転駆動された排紙ローラ１８にて画像形成装置の外部に排紙される。プリンタエンジンコントローラはプリンタエンジンを制御する装置であり、印刷時には印刷の開始指示と印刷画像をＣＰＵ及び書き込み制御部へ送信する。
【００６３】
次に、本実施形態の画像形成装置の電気系統部について図１、図２を用いて説明する。図２は、本実施形態の画像形成装置の概略電気系統図である。
【００６４】
ＣＰＵ２１は、本実施形態の画像形成装置全体を制御する中央演算処理ユニットである。フラッシュＲＯＭ２２は、ＣＰＵ２１で実行される命令コードを記憶する書き換え可能なＲＯＭである。ＲＡＭ２３は、ソフト制御に必要なデータを一時記憶することができる記憶装置である。
【００６５】
書き込み制御部２４は受信した画像データを元に露光器１１を制御し、画像を現像するための静電潜像を形成することが出来る。さらに印字したドットの数と現像した画像のサイズを把握しているため印字率も把握する事が出来る。この印字率情報はＣＰＵ２１から読み取り可能な状態にすることができる。モータドライバ２５はＣＰＵ２１の指示にしたがってカートリッジ駆動モータ（Ｋ）２６およびカートリッジ駆動モータ（ＣＭＹ）２７を回転、停止させることができる。
【００６６】
次に劣化トナーが発生する条件を説明する。図１の構成である場合、０％印字率の場合はＡ４用紙６０枚程度から徐々に発生し約１５０００枚程度まで続けるとおよそ判読不可能なレベルの品質の印刷しか出来なくなる。また０．８５％程度以上の印字率があった場合は発生しない現象であることが分かっている。これは構成やトナーの成分や径、機器の置かれた環境で様々に変化するが、実験することで容易に算出できる。
【００６７】
トナー強制排出（強制消費）方法は、露光器１１によって感光体９Ｂｋまたは感光体９Ｃまたは感光体９Ｍまたは感光体９Ｙを全面露光して静電潜像を形成しトナーを消費させる方法とする。
【００６８】
本実施形態の画像形成装置の動作について図１、図２、図３を用いて説明する。図３は、本実施形態の動作を説明するフローチャートである。ただし、各色のＡＩＯトナーカートリッジは、同様の動作であるためＡＩＯカートリッジ（Ｋ）の動作を説明し、他の色の動きは省略する。
【００６９】
１４Ｂｋレーザ光（Ｋ）の原稿一枚分の露光終了が検出されるまで待つ（ステップＳ１０１）。露光終了が検出された場合（ステップＳ１０１／ＹＥＳ）、印字率が書き込み制御部から読み込まれ、ＲＡＭ２３に保存される（ステップＳ１０２）。保存後、過去Ｎ枚の平均印字率は、劣化現象が発生しなくなる０．８５％の印字率を下回っているかどうか判断される。過去Ｎ枚の平均印字率が０．８５％の印字率を下回っていると判断された場合（ステップＳ１０３／ＹＥＳ）、トナー残量がＭg以下でないかどうか判断される（ステップＳ１０４／ＹＥＳ）。過去Ｎ枚の平均印字率が０．８５％の印字率を下回っていないと判断された場合（ステップＳ１０３／ＮＯ）、ステップＳ１００の処理に戻る（図３参照）。トナー残量がＭg以下であると判断された場合（ステップＳ１０４／ＹＥＳ）、用紙面積×（平均印字率−０．８５）＊Ｎの面積を全面露光して（ただし副走査長は紙間を上限とする）、トナーリフレッシュ動作が行なわれる（ステップＳ１０５）。トナー残量がＭg以下でないと判断された場合（ステップＳ１０４／ＹＥＳ）、ステップＳ１００の処理に戻る（図３参照）。
ただし、本実施形態では、全面露光した潜像画像の副走査長は、紙間長を上限とする。また、本実施形態では、Ｎ＝１０としている。この値にした理由は、Ａ４用紙６０枚程度から徐々に劣化が始まる事を考慮しつつ、リフレッシュ動作の全面露光画像の副走査長が紙間を上限とするあまり、トナーリフレッシュ量が不十分な状態が続かない様調整した値であるが、特にこれに限らない。また、トナー残量がＭｇでない場合リフレッシュ動作を行なわない理由は、残りトナーが少ないためトナーの消費最小限して、ユーザーが交換するＡＩＯカートリッジを準備する期間を少しでも伸ばすためである。本実施形態ではＭ＝１としているが特にこれに限らない。
【００７０】
次に本実施形態の画像形成装置の第２の動作について図１、図２、図４を用いて説明する。図４は、本実施形態の画像形成装置の第２の動作を説明する第２のフローチャート図である。
【００７１】
トナー供給ローラの回転状態が確認される（ステップＳ２０１）。トナー供給ローラが停止している場合は（ステップＳ２０１／ＹＥＳ）、トナー供給ローラ回転距離と、トナー供給ローラ回転時間とを０にリセットする（ステップＳ２０２）。トナー供給ローラが停止していない場合は（ステップＳ２０１／ＮＯ）、そのまま、トナー供給ローラ回転時間計時を開始する（ステップＳ２０３）。リセットする処理を行なった後もステップＳ２０３の処理で、トナー供給ローラ回転時間計時を開始する。回転時間計時後、１枚分の露光完了が検出されるまで待つ（ステップＳ２０４）。露光が完了したら（ステップＳ２０４／ＹＥＳ）、トナー供給ローラの回転距離（トナー供給ローラ回転距離＝回転時間×線速）を算出し、トナー供給ローラ回転時間を０にリセットする（ステップＳ２０５）。露光完了が検出されない場合（ステップＳ２０４／ＮＯ）、ステップＳ２００の処理に戻る（図４参照）。ステップＳ２０５の処理後、トナー劣化カウンタにトナー供給ローラ回転距離×トナー供給ローラ主走査幅＊０．８５／１００を加算する（ステップＳ２０６）。処理後、さらにトナー劣化カウンタからトナー劣化カウンタに“印刷した用紙面積×印字率“を減算する。（ステップＳ２０７）。処理後、トナー劣化カウンタが負であるか否かが判断される（ステップＳ２０８）。トナー劣化カウンタが負である場合は（ステップＳ２０８／ＹＥＳ）、全面露光をする幅を決定するフローチャートに入る。トナー劣化カウンタが負でない場合は（ステップＳ２０８／ＮＯ）、ステップＳ２００の処理に戻る（図４参照）。
【００７２】
全面露光をする幅を決定するフローチャートは、具体的には、トナー劣化カウンタ／供給ローラ主走査幅が、紙間未満であるか否かを判断する(ステップＳ２０９)。紙間未満であると判断された場合（ステップＳ２０９／ＮＯ）、露光幅を１ｍｍとし（ステップＳ２１０）、紙間以上である場合は、露光幅は紙間分の距離と刷る（ステップＳ２１１）。ステップＳ２１０、ステップＳ２１１の処理の後、さらにトナー残量がＭg以下（本実施形態ではＭ＝１としている。第１の動作と同様に特にこれに限らない）であるか否かを判断する（ステップＳ２１２）。トナー残量がＭg以下であった場合は（ステップＳ２１２／ＹＥＳ）、露光幅を１／２にする（ステップＳ２１３）。トナー残量がＭg以上であった場合は（ステップＳ２１２／ＮＯ）、設定された露光幅で全面露光を開始する（ステップＳ２１４）。露光幅を１／２にした処理後も、このようにして設定された露光幅で全面露光を開始する（ステップＳ２１４）。開始後、露光が終了するまで待ち、トナー劣化カウンタから露光面積（ｍｍ＾２）を減算する（ステップＳ２１５）。処理後、ステップＳ２００の処理に戻る。
【００７３】
ここで劣化トナーカウンタとは、全面露光時の面積換算した劣化トナーを発生させないための排出するべきトナー量を示しており、０以下の場合は十分にトナーを排出できていることを意味している。また、トナー劣化カウンタ／供給ローラ主走査幅（すなわち排出するべきトナー量を排出させるための全面露光幅）が０以上紙間未満である場合は、次印刷以降ユーザーが印字率の高い印刷をすることを期待し少ない露光量で劣化トナーが発生するまでの期間を延ばしている。なお本実施形態で１ｍｍと設定したが特にこれに限らない。低印字率の印刷が続き、劣化カウンタ/供給ローラ主走査幅が紙間距離を超えた場合は、紙間一杯まで全面露光することで劣化トナーの発生を防ぐが、この条件を満たすにはＡ４用紙の印刷の場合、０．３７％程度以下の印刷を十数枚続けねばならず、このような状況は稀としている。
【００７４】
本実施形態によれば、常に目標とするトナー消費量との差を計測し、不要なリフレッシュ動作や過剰なトナー排出を防ぐことにより、不要なトナー消費を防ぐ事が出来る。
【００７５】
また、１枚印刷毎ごとに判断することで、従来よりも副走査長が短いリフレッシュパターンを多数行なうことが出来、その結果、紙間以下の露光幅のリフレッシュパターンを書き込めるようになるので、先行用紙と後行用紙の紙間に相当する先行静電潜像と後行静電潜像の間にリフレッシュパターンを書き込むことが可能になり、このリフレッシュパターンを印刷中の先行静電潜像と後行静電潜像の間に書き込むことで、印刷生産性を落とすことなくトナーリフレッシュ動作を行なう事が出来る。
【００７６】
さらに、トナーの残り残量が少ない場合はトナーリフレッシュ動作または量を少なくすることで、トナー切れまでの期間を延ばしユーザーがトナー補給を期間を長く与えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本実施形態における画像形成装置の概略図である。
【図２】本実施形態における画像形成装置の構成を示すブロック図である。
【図３】本実施形態における画像形成装置の第１の動作を示す第１のフローチャート図である。
【図４】本実施形態における画像形成装置の第２の動作を示す第２のフローチャート図である。
【符号の説明】
【００７８】
１    本体給紙トレイ
２    給紙ローラ
３    レジストローラ
４    用紙
５    転写ベルト
６    ＡＩＯカートリッジ
７    ２次転写駆動ローラ
８    転写ベルトテンションローラ
９    感光体
１０    帯電器
１１    露光器
１２    現像ローラ
１３    クリーナーブレード
１４    レーザ光
１５    １次転写ローラ
１６    ２次転写ローラ
１７    ＴＭセンサ
１８    排紙ローラ
１９    両面ローラ
２０    定着器
２１    ＣＰＵ
２２    フラッシュＲＯＭ
２３    ＲＡＭ
２４    書き込み制御部
２５    モータドライバ
２６    カートリッジ駆動モータ（Ｋ）
２７    カートリッジ駆動モータ（ＣＭ）
２８    プリンタエンジンコントローラ
【図１】
2008216601.tif 000003
【図２】
2008216601.tif 000004
【図３】
2008216601.tif 000005
【図４】
2008216601.tif 000006