(57)【要約】【課題】現像装置が寿命の終期に近づくと発生しうる印字媒体の画質劣化や印字媒体の裏面の汚れを緩和する。【解決手段】画像形成装置は、像担持体と当該像担持体に現像剤像を形成する現像手段とを有する現像装置と、像担持体と現像手段とを当接または離間させるための接離機構とを含む。本画像形成装置は、現像装置の寿命の残存期間または経過期間を検知する検知手段と、残存期間または経過期間に応じて接離機構における当接動作の開始タイミングを遅らせるよう制御する制御手段とを含むことを特徴とする。【選択図】図４Ｂ
2008003249.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体および該像担持体に現像剤像を形成する現像手段を有する現像装置と、
前記像担持体と前記現像手段とを当接または離間させるための接離機構と、
前記現像装置の使用量の情報を検知する検知手段と、
検知された前記使用量の情報に応じて、前記接離機構における当接動作の開始タイミングを遅らせるよう制御する制御手段と
を含むことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記現像手段は現像ローラであって、
前記当接動作の開始タイミングの遅れ量は、
前記現像ローラの表面の周速度と、
前記現像ローラと前記像担持体との当接位置から、前記現像ローラの表面に付着する現像剤の層の厚みを規制する規制手段と前記現像手段との当接位置までの前記現像ローラの周に沿った当接位置間距離と
に基づいて決定され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】
前記制御手段は、
前記現像ローラが回転をはじめてから、前記現像ローラの周上における任意の点が少なくとも前記当接位置間距離に応じた距離だけ進んだ後で、前記現像ローラと前記像担持体とが当接するよう前記接離機構を制御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】
前記検知手段は、
前記画像形成装置の印字枚数をカウントする手段を含み、
前記制御手段は、
カウントされた前記印字枚数が閾値を超えたか否かを判定する判定手段を含み、前記印字枚数が閾値を超えると、前記印字枚数が閾値を超える前における通常の開始タイミングよりも前記接離機構における当接動作の開始タイミングを遅らせることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記検知手段は、
現像装置内の現像剤の残量を検出する残量検出手段を含み、
前記制御手段は、
検出された前記残量が閾値以下となったか否かを判定する判定手段を含み、前記残量が閾値以下となると、前記残量が閾値以下となる前における通常の開始タイミングよりも前記接離機構における当接動作の開始タイミングを遅らせることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記画像形成装置は、
環境温度および環境湿度の少なくとも１つである環境パラメータを検知するための環境検知手段と、
検知された前記環境パラメータに応じて前記閾値を変更する変更手段と
をさらに含むことを特徴とする請求項４または５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記画像形成装置は、
印字媒体を搬送する搬送体をさらに含み、
前記検知手段は、
前記搬送体上の現像剤汚れを検出する検出手段を含み、
前記制御手段は、
前記搬送体上の現像剤汚れが検出されると、前記現像剤汚れが検出される前における通常の開始タイミングよりも前記接離機構における当接動作の開始タイミングを遅らせることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記画像形成装置は前記現像装置を複数含み、
前記接離機構、前記検知手段および前記制御手段は、前記現像装置ごとに個別に動作することを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項９】
像担持体および該像担持体に現像剤像を形成する現像手段を有する現像装置と、
前記像担持体と前記現像手段とを当接または離間させるための接離機構と
を含む画像形成装置の制御方法であって、
前記現像装置の使用量の情報を検知する検知工程と、
検知された前記使用量の情報に応じて、前記接離機構における当接動作の開始タイミングを遅らせるよう制御する制御工程と
を含むことを特徴とする画像形成装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、現像剤（例：トナー）を用いて画像を形成する画像形成装置およびその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的な画像形成装置は、電子写真感光体や静電記録誘電体などからなる像担持体上に形成された静電潜像を現像装置により現像してトナー像を作成する。
【０００３】
図１７は、一般的な現像装置を示す図である。現像ローラ（以下、現像スリーブと言う）１８と弾性ブレード５との当接部をトナー層が通過することで、トナー層が一定の厚みとなるように規制される。形成されたトナーの薄層は、現像スリーブ１８と像担持体４とが当接する際に、静電潜像を現像する。これにより、可視像（トナー像）が生成される。
【０００４】
ところで、現像スリーブ１８と像担持体４とが当接した状態で長時間放置されると、現像スリーブ１８と像担持体４とにそれぞれに局所的な変形が生じる。この変形は、画像不良の原因となるため好ましくない。
【０００５】
この欠点を緩和すべく、現像スリーブ１８と像担持体４とを当接させたり離間させたりするための接離機構が提案されている（特許文献１）。図１８Ａは、両者が当接した状態を示している。また、図１８Ｂは、両者が離間した状態を示している。
【特許文献１】特開平２００３−７６１０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、図１８Ａ、Ｂが示すように、現像スリーブ１８の周上には、弾性ブレード５と現像スリーブ１８の当接位置と、現像スリーブ１８と像担持体４の当接位置との間には一定の距離が存在する。この２つの当接位置間に横たわる表面領域Ｘには、画像形成が終了した時点でトナーが残留してしまう。
【０００７】
一般に、残量しているトナーの電荷量は、時間が経つにつれて低下する。また、現像装置が寿命の終期を迎える、トナーの劣化などにより、所定の電荷量を帯びないトナーも増加してくる。よって、領域Ｘには、所定よりも電荷量が低下したトナーが多くなる。画像形成が開始されると、領域Ｘの帯電量が低下したトナーが像担持体４上に転写され、さらには、印字媒体Ｓを搬送するための搬送ベルトへも転写されてしまう。これは、印字媒体の汚れや画像不良の原因となるので好ましくない。
【０００８】
図１９Ａ、Ｂは、印字媒体の汚れや画像不良の発生メカニズムをより詳細に説明するための図である。通常の画像形成時において、像担持体４は、マイナスに帯電される。これに対し、レーザなどの光源が像担持体４を露光して、露光されたポイントの電位を低下させる。マイナスに帯電したトナーａは、電位が低下したこのポイントへ転写される。
【０００９】
しかしながら、図１９Ｂに示すように、領域Ｘにおいてプラスに帯電したトナーｂが多くなると、露光したポイント以外にもトナーｂが転写されてしまう。このように所定ポイント以外に転写されたトナーは、期せずして、搬送ベルトや印字媒体へ転写されるため、印字媒体の画質劣化や印字媒体の裏面の汚れを発生させる。
【００１０】
そこで、本発明は、例えば、現像装置が寿命の終期に近づくと発生しうる印字媒体の画質劣化や印字媒体の裏面の汚れを緩和することが可能な画像形成装置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】
【００１１】
本発明は、例えば、像担持体とこの像担持体に現像剤像を形成する現像手段とを有する現像装置と、像担持体と現像手段とを当接または離間させるための接離機構とを含む画像形成装置において実現される。本画像形成装置は、使用量の情報（例：現像装置の寿命の残存期間または経過期間）を検知する検知手段と、残存期間または経過期間に応じて接離機構における当接動作の開始タイミングを遅らせるよう制御する制御手段とを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、現像装置が寿命の終期に近づくと発生しうる印字媒体の画質劣化や印字媒体の裏面の汚れを緩和することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に本発明の一実施形態を示す。もちろん以下で説明される個別の実施形態は、本発明の上位概念、中位概念および下位概念など種々の概念を理解するために役立つであろう。また、本発明の技術的範囲は、特許請求の範囲によって確定されるのであって、以下の個別の実施形態によって限定されるわけではない。
【００１４】
[実施形態１]
図１は、実施形態に係る画像形成装置の例示的な断面図である。画像形成装置は、例えば、電子写真式あるいは静電記録式を採用する複写装置、画像記録装置、複合装置、プリンタまたはファクシミリ装置として製品化されうる。
【００１５】
スキャナユニット１は、半導体レーザ（不図示）と回転多面鏡２などにより構成される。スキャナユニット１は、露光装置や光ビーム走査装置と呼ばれることもある。カートリッジ３は、現像剤（例：トナー）を格納したり、像担持体４上の余剰トナーをクリーニングしたときに発生する廃トナーを格納したりする。
【００１６】
現像スリーブ５は、像担持体４の表面に形成された静電潜像をトナー像へと現像する現像ローラなどである。現像スリーブ５は、後述する接離機構によって、像担持体４に対して画像形成時には当接し、画像形成時以外は離間する。
【００１７】
現像装置６Ｙ，６Ｃ，６Ｍおよび６Ｋ（以下、現像カートリッジ６）は、カートリッジ３、像担持体４および現像スリーブ５を含む。添え字は、トナーの色（Ｙ：イエロー、Ｍ：マゼンタ、Ｃ：シアン、Ｋ：ブラック）を意味している。以下で、共通する事項を説明する際には、一般に、トナーの色を示す添え字は省略される。
【００１８】
転写ローラ１０は、各色の現像カートリッジにより現像された像担持体４上のトナー像を印字媒体Ｓへと転写するため転写手段である。本明細書では、シート、用紙、記録媒体、画像形成媒体または印刷媒体などの総称として「印字媒体」が用いられている。搬送ベルト１１は、印字媒体Ｓを搬送するため無端状の搬送体である。給紙ユニット１２は、給紙カセットに搭載されている印字媒体Ｓを搬送ベルト１１にむけて送り出す装置である。定着器１４は、印字媒体Ｓ上のトナー像を印字媒体へ定着させるための装置である。
【００１９】
図２Ａ、Ｂは、実施形態に係る現像カートリッジの詳細を示す図である。現像ブレード１８は、現像スリーブ５上に形成されるトナーの層を一定の厚みに規制したり、摩擦により現像スリーブ５上のトナーに一定の電荷を付与したりする。
【００２０】
トナー供給用のローラ１７は、現像スリーブ５に対して当接するとともに、現像スリーブ５と同方向に回転することにより、現像スリーブ５上へトナーを供給している。トナー回収用容器１９は、像担持体４上の余剰トナーを回収するための容器である。トナー格納容器２０は、現像スリーブ５上へ供給するためのトナーを収納している。トナー回収用容器１９とトナー格納容器２０は、軸２２に固定されている。とりわけ、トナー格納容器２０は軸２２を中心として回動可能となっている。
【００２１】
スプリング２１は、接離機構の一部であり、現像スリーブ５が像担持体４へと当接するよう、トナー格納容器２０を付勢している（図２Ａ）。接離機構の一部であるカム２３は、トナー格納容器２０の底面を付勢力に反してトナー回収用容器１９側へ押し上げる。すなわち、カム２３が回転すると、軸２２を中心にトナー格納容器２０が回動し、像担持体４と現像スリーブ５とが離間することになる（図２Ｂ）。なお、本実施形態ではカムを使用したものの、ソレノイドなどを用いてトナー格納容器２０を昇降させてもよい。
【００２２】
図３は、実施形態に係るカムの位相と現像カートリッジとを示す図である。ここでは、４つの現像カートリッジ６Ｙ〜６Ｋに対応して、４つのカム２３Ｙ、２３Ｃ、２３Ｍおよび２３Ｋが設けられている。図から分るように、各カムの位相はそれぞれ異なっているが、これは、搬送されてくる印字媒体の到着タイミングに一致させた接離動作を実行するためである。
【００２３】
駆動源２４は、例えば、モータなどである。ギア２５は、駆動源２４からの駆動力をカム２３へと伝達させるためのギアである。このように、駆動源２４やギア２５は、現像スリーブ５の接離機構の一部として機能する。なお、駆動源２４は、画像形成とタイミングを合わせて駆動されなければならないため、回転制御が必要となる。よって、駆動源２４は、回転制御可能なモータ（例：ステッピングモータ）であることが好ましい。
【００２４】
＜制御の詳細＞
図４Ａ、Ｂは、実施形態に係る現像カートリッジの駆動タイミングおよび当接タイミングの一例を示す図である。上述したように、現像スリーブ５と像担持体４との第１当接位置と、現像スリーブ５とブレード１８との第２当接位置とは離間している。現像スリーブ５の表面（周上）に沿って存在する２つの当接位置間の距離を、当接位置間距離と呼ぶことにする。この当接位置間に横たわる領域には、上述したように、画像形成後においてもトナーが残存することになる。とりわけ、寿命の残存期間が僅かとなったり、使用開始からの経過期間が寿命に相当する期間となったりすると、トナーの帯電能力の低下によって、搬送ベルト１１上にトナー汚れが付着してしまう。
【００２５】
そこで、本実施形態では、現像装置６の寿命の残存期間または経過期間に応じて、接離機構における当接動作の開始タイミングを遅らせるように制御する。すなわち、開始タイミングは、上記領域の全てが像担持体４との当接位置を少なくとも過ぎ去る時まで遅延される。これにより、上記領域に残存していた帯電不足のトナーが、像担持体４に転写されることなく、トナー格納容器２０へと回収される。
【００２６】
寿命の残存期間が十分であれば、各カートリッジにおける駆動と当接のタイミングは、図４Ａが示すとおりとなる。一方、現像カートリッジ６Ｍが寿命の終期を迎えると、各カートリッジにおける駆動と当接のタイミングは、図４Ｂに示す通りとなる。すなわち、現像カートリッジ６Ｍにおける現像スリーブ５と像担持体４との当接タイミングは、通常のタイミングよりも遅くなっている。すなわち、駆動開始から当接までの期間が、ｔからｔ‘へと延長されることになる。なお、当接動作の開始タイミングを遅らせるには、駆動源２４の駆動速度をＶ１からＶｄへと低下させればよい。
【００２７】
図５は、実施形態に係る当接動作の開始タイミングの遅れ量を説明するための図である。ここでは、現像スリーブ５の半径をｒ（ｍｍ）とする。また、現像スリーブ５の表面の周速度をＶｓ（ｍｍ／ｓ）とする。さらに、第１当接位置と現像スリーブ５の中心とを結ぶ直線と、第２当接位置と現像スリーブ５の中心とを結ぶ直線とがなす角（中心角）をα（度）とする。さらに、通常の駆動速度Ｖ１において、現像カートリッジ６の駆動開始から、像担持体４と現像スリーブ５とが当接するまでに要する時間をｔとする。
【００２８】
図から分るように、現像スリーブ５の表面における任意の位置（例：第２当接位置）が当接位置間距離だけ進むのに必要となる移動時間Ｄｔは、
Ｄｔ＝２・πｒ×（α／３６０）／Ｖｓ  （ｓ）
となる。よって、駆動源２４の駆動速度Ｖｄは、
Ｖｄ＝Ｖ１×ｔ／（ｔ＋Ｄｔ）となる。
【００２９】
図６は、実施形態に係る制御装置の一例を示すブロック図である。ＣＰＵ２６は、画像形成装置の各ユニットを統括的に制御する制御ユニットである。メモリ２７Ｙ〜２７Ｋは、対応する現像カートリッジ６の寿命に関する情報（寿命情報）を記憶する記憶回路である。寿命情報は、現像装置の使用量に関する情報であり、印字枚数の総和、使用開始からの経過時間の総和、現像スリーブの回転数や回転時間、寿命に到達したことを示す寿命閾値などである。各メモリは、各現像カートリッジ６に搭載されてもよいし、ＣＰＵ２６がアクセス可能なＲＡＭであってもよい。
【００３０】
駆動部３１は、搬送ベルト１１を駆動するためのモータやドライバなどを含むユニットである。駆動部３２は、像担持体４と現像スリーブ５とを駆動するためのモータやドライバなどを含むユニットである。駆動部３２は、少なくとも一つ必要であり、一つの現像カートリッジにつき一つ設けられてもよい。モータドライバ３３は、駆動源（モータ）２４を駆動するための駆動回路である。環境センサ３４は、画像形成装置が設置されている環境の温度や湿度を検知するためのセンサである。
【００３１】
図７は、実施形態に係る画像形成装置の制御方法を示すフローチャートである。ＣＰＵ２６は、画像データを受信したことを認識すると画像形成を開始する。
【００３２】
ステップＳ７０１において、ＣＰＵ２６は、像担持体４、搬送ベルト１１および定着器１４の駆動を開始するよう駆動部３１、３２に駆動指令を送出する。なお、画像形成装置が、複数の速度モードを備えている場合、ＣＰＵ２６は、操作部等からユーザにより予め選択された速度モードに応じて回転速度等を各駆動部に設定してもよい。
【００３３】
ステップＳ７０２において、ＣＰＵ２６は、温湿度などの環境パラメータを環境センサ３４から取得する。ステップＳ７０３において、ＣＰＵ２６は、取得された環境パラメータに応じて寿命判定閾値Ｌを変更する。現像カートリッジ６の寿命は、設置環境に応じて変動することが知られている。そこで、環境パラメータと、寿命判定閾値Ｌとの関係を表すテーブル等をメモリなどに記憶しておけば、設置環境に応じて当接タイミングの制御を好適化できる利点がある。
【００３４】
ステップＳ７０４において、ＣＰＵ２６は、各現像カートリッジ６の寿命情報をメモリ２７から読み出す。ステップＳ７０６において、ＣＰＵ２６は、読み出した寿命情報が寿命の終期に相当するか否かを判定する。例えば、ＣＰＵ２６は、読み出した使用期間が寿命判定閾値Ｌを超えているか否かを判定してもよい。また、ＣＰＵ２６は、寿命の残存期間が閾値Ｎ以下となったか否かを判定してもよい（残存期間 ＝ 寿命 ― 使用期間）。寿命終期でなければ、ＣＰＵ２６は、駆動速度を変更することなく、ステップＳ７０８に進む。すなわち、駆動速度は、通常の速度に維持される。
【００３５】
一方、寿命終期であれば、ステップＳ７０６に進み、ＣＰＵ２６は、寿命の終期を迎えた現像カートリッジについて、当接動作の開始タイミングを遅延させるようモータドライバ３３を制御する。より具体的に、ＣＰＵ２６は、上述した手順で駆動源２４の駆動速度をＶ１からＶｄへと変更する（Ｖ１＞Ｖｄ）。そして、ＣＰＵ２６は、該当カートリッジのみ遅く駆動するための駆動用プロファイルを作成し、作成した駆動用プロファイルをモータドライバ３３に適用する。このようにして、当接動作の開始タイミングだけでなく、画像形成に関連する各種のタイミング（例：給紙動作の開始タイミングなど）遅延させられることになる。
【００３６】
ステップＳ７０７において、ＣＰＵ２６は、駆動用プロファイルにしたがって給紙動作を開始する。ステップＳ７０８において、ＣＰＵ２６は、印字媒体の先端がシートセンサにより検出されたタイミングに合わせて駆動源２４の駆動を開始する。その後、ステップＳ７０９において、ＣＰＵ２６は、印字媒体上に画像を形成する。
【００３７】
本実施形態によれば、現像カートリッジ６の寿命の残存期間または経過期間に応じて、像担持体４と現像スリーブ４との当接動作の開始タイミングを好適に遅延させることが可能となる。これにより、印字媒体や搬送ベルト上へトナー汚れが付着することを緩和できる。また、寿命終期を迎えた現像カートリッジのみを遅延対象とすることで、スループットの低下を極力抑えることが可能となる。
【００３８】
解決すべきトナー汚れは、上述した第１当接位置と第２当接位置との間に生じる領域に、帯電量の不足したトナーが残存してしまうことが原因であった。よって、当接動作の開始タイミングの遅れ量Ｄｔは、現像スリーブの表面の周速度Ｖｓと接位置間距離（２πｒ（α／３６０））とを考量して決定されればよいことになる。
【００３９】
すなわち、ＣＰＵ２６は、現像スリーブが回転をはじめてから、現像スリーブの周上における任意の点が少なくとも当接位置間距離に応じた距離だけ進んだ後で、現像スリーブと像担持体とが当接するよう接離機構を制御する。こうすれば、上記トナー汚れを緩和できることになる。
【００４０】
なお、ＣＰＵ２６は、画像形成装置の印字枚数をカウントするカウンタを備えていてもよい。この印字枚数は、寿命に関連するパラメータである。ＣＰＵ２６は、印字枚数が閾値を超えたか否かを判定する（Ｓ７０５）。印字枚数が閾値を超えると、ＣＰＵ２６は、印字枚数が閾値を超える前の開始タイミングよりも接離機構における当接動作の開始タイミングをＤｔだけ遅らせるよう制御する。印字枚数のカウントは、画像形成装置においてよく行われているので、本発明を容易に適用することが可能となろう。
【００４１】
また、現像装置の寿命情報（使用量に関する情報）は、印字枚数をカウントする以外に、使用開始からの動作時間をカウントしたり、現像スリーブの回転数や回転時間をカウントすることによって検知したりすることができる。
【００４２】
本実施形態によれば、ＣＰＵ２６は、現像カートリッジごとに個別に動作するため、寿命終期を迎えた現像カートリッジのみを遅延対象とすることができる。これは、スループットの低下を極力抑えることが可能となる点で有利である。
【００４３】
［実施形態２］
本実施形態は、搬送ベルト上にトナー汚れが検出されると、接離機構における当接動作の開始タイミングを遅らせる方法に関するものである。上述したように、現像カートリッジ６が寿命の終期に近づくにつれてトナー汚れが搬送ベルトや印字媒体の裏面に付着することになる。逆に、トナー汚れが検出されれば、現像カートリッジ６が寿命の終期に近づいていると推測できる。
【００４４】
図８は、実施形態に係る画像形成装置の例示的な断面図である。なお、実施形態１の説明と重複する部分については同一の符号を付して説明を省略する。ベルト面上トナーセンサ（以下、トナーセンサ）３５は、搬送ベルト１１上のトナー像を検知するためのセンサである。トナーセンサ３５は、搬送ベルト１１と対向した位置に設置される。トナーセンサ３５を、トナー汚れを検出するセンサだけでなく、画像形成を行う際に画像の濃度を調整するために使用される濃度検知センサとして使用してもよい。また、トナーセンサ３５としては、複数色の色ずれを検知するためのライン検知センサや、磁性トナーを検知する磁気センサなどが用いられてもよい。
【００４５】
とりわけ、複数ある現像カートリッジのうちのどれが寿命終期を迎えているかどうかを判定するには、どの色のトナーが搬送ベルト１１に付着しているかをＣＰＵ２６が認識できる必要がある。よって、現像カートリッジごとに、当接タイミングの遅延制御を実行するには、トナーの色を認識できるセンサ（例：ＣＣＤセンサやＣ−ＭＯＳセンサなど）をトナーセンサ３５として採用する必要があろう。
【００４６】
図９は、実施形態に係るトナーセンサの一例を説明するための図である。この例のトナーセンサ３５は、発光素子３６と受光素子３７とを主要な構成とする光学式センサである。発光素子３６から出力された光は、搬送ベルトの表面またはトナー像３８により反射され、受光素子３７により受光される。一般に、トナー像３８は、搬送ベルト１１の表面よりも反射率が低い。よって、トナー像３８が存在すると、受光素子３７により受光される光の光量が相対的に低下する。そのため、図に示すようにトナー像の検出電圧は、搬送ベルト１１の表面についての検出電圧よりも、相対的に低くなる。よって、トナー像を検出できる。
【００４７】
図１０は、実施形態に係る検出回路の一例を示す図である。ＬＥＤやレーザなどの発光素子３６、フォトトランジスタなどの受光素子３７、抵抗３９、４０、および電源４１を主要な構成としている。発光素子３６は抵抗３９により光量が設定される。また、受光素子３７は、受光した光量に応じて流れる電流が変化する。抵抗４０は、光量に応じた電流を電圧に変換し、ＣＰＵ２６が電圧の値を検出する。ＣＰＵ２６は、アナログ電圧をデジタルの電圧値へと変換可能なＡ／Ｄポートを搭載している。ＣＰＵ２６は、検出された電圧値に応じて、ベルト面であるか、トナー像であるかを識別する。
【００４８】
図１１は、実施形態に係る制御装置の一例を示すブロック図である。既に説明した個所には同一の参照符号を付すことで説明を簡略化する。サイズ検知センサ４２は、給紙ユニット１２内の印字媒体Ｓのサイズを検知するためのセンサである。
【００４９】
図１２は、実施形態に係る画像形成装置の制御方法を示すフローチャートである。既に説明した個所には同一の参照符号を付すことで説明を簡略化する。
【００５０】
ステップＳ１２０２において、ＣＰＵ２６は、トナーセンサ３５を用いて搬送ベルト１１上のトナー汚れを検出する。なお、トナーセンサ３５は、随時、トナー汚れの検出を実行しており、トナー汚れが検出されると、ＣＰＵ２６は、検出したことを表す情報を履歴データに記録してもよい。なお、トナーセンサ３５やＣＰＵ２６がトナーの色を識別できる場合、ＣＰＵ２６は、検出されたトナーの色から寿命の終期を迎えた現像カートリッジを特定し、特定された現像カートリッジについてのみ個別に遅延制御を実行してもよい。
【００５１】
ステップＳ１２０３において、ＣＰＵ２６は、トナー汚れが検出されたか否かを判定する。トナー汚れが検出されたときは、ステップＳ７０６へ進む。検出されないときは、ステップＳ７０７へ進む。
【００５２】
本実施形態によれば、印字枚数や使用期間によらず実際の現像カートリッジ内のトナー劣化度を識別することが可能となる。現像カートリッジの寿命が終期に近づけば近づくほど、トナーの劣化度が上昇傾向となる。よって、ＣＰＵ２６は、劣化度に応じて、当接動作の開始タミングを好適に遅延させることで、印字媒体や搬送ベルト上にトナー汚れが付着することを緩和できる。また、トナー汚れの原因となった現像カートリッジを特定可能なセンサを使用すれば、当該カートリッジのみを遅延対象とすることで、スループットの低下を極力抑えることが可能となる。
【００５３】
［実施形態３］
本実施形態は、検出されたトナー残量が少なくなると、接離機構における当接動作の開始タイミングを遅らせる方法に関連する。これは、現像カートリッジのトナー残量が少なくなるにつれて、現像カートリッジの寿命の残存期間も短くなっていくという経験則に基づくものである。
【００５４】
図１３は、実施形態に係る画像形成装置の例示的な断面図である。なお、実施形態１の説明と重複する部分については同一の符号を付して説明を省略する。残量検出センサ４３Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ（以下、残量検出センサ４３）は、現像カートリッジ内のトナー残量を検知するためのセンサである。
【００５５】
図１４は、実施形態に係るトナー残量検知方法の一例を示す図である。具体的に、図１４は、現像カートリッジの概略構成を示している。トナー格納容器２０には、攪拌ユニット４４、発光素子４５、受光素子４６および検知窓４７Ａ、４７Ｂ（以下、４７）が残量検出センサ４３として設けられている。
【００５６】
撹拌ユニット４４は、トナーを撹拌し、トナーをトナー供給ローラ１７に送るための機構である。なお、攪拌ユニット４４は、検知窓４７の表面に付着したトナーを拭き取る働きも兼ねている。これにより、検知窓４７を覆っているトナーを除去することが可能となる。発光素子４５は、光を出力するＬＥＤ等である。出力された光は、透光性を有する検知窓４７を通じて、フォトセンサ等の受光素子４６により受光される。
【００５７】
ＣＰＵ２６は、受光素子４６から出力される検出信号を取得する。ここで、ＣＰＵ２６は、検出信号の値が閾値を超えるか否かを判定し、超える場合はさらに、閾値を超える信号の継続時間（以下、光透過時間と称す。）を計時する。さらに、ＣＰＵ２６は、この光透過時間の長さに応じて、トナー格納容器２０内のトナー残量を推定する。
【００５８】
トナー格納容器２０内にトナーが大量に入っている状態では、攪拌ユニット４４が検知窓４７を摺擦しても、すぐにトナーが被ってしまう。よって、トナー格納容器２０内を光が通過する時間は相対的に短くなる。一方、トナー格納容器２０内のトナー残量が少なくなってくると、攪拌ユニット４４が検知窓４７を摺擦してから再度トナーが被ってくるまでの間隔が長くなるため、光透過時間が相対的に長くなる。よって、ＣＰＵ２６は、光透過時間が所定の閾値を超えたときに、現像カートリッジの寿命の終期を迎えたと判定できる。
【００５９】
図１５は、実施形態に係る制御装置の一例を示すブロック図である。既に説明した個所には、同一の参照符号を付すことで、重複した説明を回避する。残量検出センサ４３Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋは、上述したようにトナーの残量を検出するためのセンサである。
【００６０】
図１６は、実施形態に係る画像形成装置の制御方法を示すフローチャートである。既に説明した個所には同一の参照符号を付すことで説明を簡略化する。
【００６１】
ステップＳ１６０２において、ＣＰＵ２６は、各現像カートリッジのトナー残量（例：光透過時間）を残量検知センサ４３によって取得する。ステップＳ１６０３において、ＣＰＵ２６は、トナー残量が少ない（閾値以下）か否かを判定する。トナー残量が少なければ、寿命終期を迎えたと考えられるため、ステップＳ７０６へ進む。一方、トナー残量が少ないのでなければ、ステップＳ７０７に進む。
【００６２】
本実施形態によれば、印字枚数によらず、現像カートリッジ内のトナー残量によりトナーの劣化度を識別することが可能となる。よって、現像カートリッジの寿命が終期に近づけば近づくほど、トナーの劣化度が上昇傾向となる。よって、ＣＰＵ２６は、トナー劣化度に応じて、当接動作の開始タミングを好適に遅延させることで、印字媒体や搬送ベルト上にトナー汚れが付着することを緩和できる。
【００６３】
上述したように、ＣＰＵ２６は、環境パラメータに応じて閾値を変更してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】実施形態に係る画像形成装置の例示的な断面図である。
【図２Ａ】、
【図２Ｂ】実施形態に係る現像カートリッジの詳細を示す図である。
【図３】実施形態に係るカムの位相と現像カートリッジとを示す図である。
【図４Ａ】、
【図４Ｂ】実施形態に係る現像カートリッジの駆動タイミングおよび当接タイミングの一例を示す図である。
【図５】実施形態に係る当接動作の開始タイミングの遅れ量を説明するための図である。
【図６】実施形態に係る制御装置の一例を示すブロック図である。
【図７】実施形態に係る画像形成装置の制御方法を示すフローチャートである。
【図８】実施形態に係る画像形成装置の例示的な断面図である。
【図９】実施形態に係るトナーセンサの一例を説明するための図である。
【図１０】実施形態に係る検出回路の一例を示す図である。
【図１１】実施形態に係る制御装置の一例を示すブロック図である。
【図１２】実施形態に係る画像形成装置の制御方法を示すフローチャートである。
【図１３】実施形態に係る画像形成装置の例示的な断面図である。
【図１４】実施形態に係るトナー残量検知方法の一例を示す図である。
【図１５】実施形態に係る制御装置の一例を示すブロック図である。
【図１６】実施形態に係る画像形成装置の制御方法を示すフローチャートである。
【図１７】一般的な現像装置を示す図である。
【図１８Ａ】両者が当接した状態を示している。
【図１８Ｂ】両者が離間した状態を示している。
【図１９Ａ】、
【図１９Ｂ】印字媒体の汚れや画像不良の発生メカニズムをより詳細に説明するための図である。
【符号の説明】
【００６５】
１‥‥スキャナユニット
２‥‥回転多面鏡
３‥‥カートリッジ
４‥‥像担持体
５‥‥現像スリーブ
６Ｙ〜６Ｋ‥‥現像カートリッジ
１０‥‥転写ローラ
１１‥‥搬送ベルト
１２‥‥給紙ユニット
１４‥‥定着器
Ｓ‥‥印字媒体
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８Ａ】
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【図１８Ｂ】
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【図１９Ａ】
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【図１９Ｂ】
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