(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナーを収容し、該トナーを攪拌させるための攪拌手段と、所定の現像バイアス電圧が印加される現像ローラと、を備え、該所定の現像バイアス電圧が印加された該現像ローラに吸着したトナーを像担持体の表面に形成された潜像に付着させることで現像を行う現像器と、前記攪拌手段を駆動させる駆動手段と、トナーを前記現像器に補給するトナー補給手段と、を有して成る画像形成装置において、
前記現像器の非現像時における前記駆動手段の駆動時間を計測する時間計測手段と、該時間計測手段により前記駆動時間が計測される度に、電気的に書き換え可能な不揮発性メモリに前記駆動時間を積算して記憶させる駆動時間記憶制御手段と、前記現像器に収容されたトナーを排出させるトナー排出手段と、前記不揮発性メモリに積算して記憶された前記駆動時間が所定の時間以上になると、前記トナー補給手段に所定量のトナーを前記現像器へ補給させ、かつ、前記トナー排出手段に前記現像器から前記所定量のトナーを排出させるトナー補給排出制御を行うトナー補給排出制御手段と、前記現像に伴って前記現像器から排出される排出トナー量を求める排出トナー量計測手段と、該排出トナー量計測手段により前記排出トナー量が求められる度に、前記不揮発性メモリに前記排出トナー量を積算して記憶させる排出トナー量記憶制御手段と、を有し、
前記トナー補給排出制御手段による前記トナー補給排出制御後に、前記排出トナー量記憶制御手段は、前記不揮発性メモリに記憶されている前記排出トナー量をリセットするとともに、前記駆動時間記憶制御手段は、前記不揮発性メモリに記憶されている前記駆動時間をリセットし、
前記トナー補給排出制御手段は、前記現像時に前記トナー補給手段に前記排出トナー量分のトナーを前記現像器に補給させ、
前記不揮発性メモリに積算して記憶された前記排出トナー量が所定の閾値以上になると、前記排出トナー量記憶制御手段は、前記不揮発性メモリに記憶されている前記排出トナー量をリセットするとともに、前記駆動時間記憶制御手段は、前記不揮発性メモリに記憶されている前記駆動時間をリセットすることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関するものであり、特に、そのトナー画像の品質低下の防止技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、現像装置の現像剤収容部内のトナーを強制的に消費するトナー消費手段と、現像剤収容部内のトナーの消費がない状態で現像剤（トナーとキャリアを含む）の攪拌が所定時間以上行われるときに、現像剤収容部内のトナーを強制的に消費し、現像剤収容部内にトナーを強制的に供給するように、トナー消費手段およびトナー補給手段を制御する制御手段とを設けた画像形成装置が開示・提案されている（例えば、特許文献１を参照）。
【特許文献１】特開平８−３１４２５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
確かに、特許文献１に開示された画像形成装置であれば、現像剤収容部内のトナーの消費がない状態で現像剤（トナーとキャリアを含む）の攪拌が所定時間以上行われるときに、現像剤収容部内のトナーが強制的に消費され、現像剤収容部内にトナーが強制的に供給されるため、現像剤収容部内のトナーとキャリアの攪拌摩擦によるトナーの劣化を防ぐことが可能である。
【０００４】
しかしながら、特許文献１に開示された画像形成装置は、現像剤収容部内のトナーの消費がない状態で現像剤（トナーとキャリアを含む）の攪拌が行われる時間が記憶手段に記憶されない構成のため、その時間が所定時間に到達するまでに装置電源が切られて、再び装置電源が入力されると、初めから現像剤収容部内のトナーの消費がない状態で現像剤の攪拌が行われる時間が計測されるため、実際にはその時間が所定時間以上であると判定されるまでの時間が長くなってしまうことがある。そのため、現像剤収容部内のトナーの消費がない状態で現像剤の攪拌が行われる時間が所定時間以上であると判定されていなくても、実際には劣化したトナーが用いられて用紙にトナー画像の形成が行われる場合があり、その場合トナー画像の品質が低下してしまう。また、特許文献１に開示された画像形成装置において、現像剤収容部内のトナーの消費がない状態で現像剤の攪拌が行われる時間が所定時間に到達するまでに、印刷に伴う現像（すなわち、トナーの消費がある状態）が行われた場合におけるその時間の計測に関する詳細な説明がされていなかった。
【０００５】
本発明は、上記の問題点に鑑み、装置電源が切られた場合でも現像器内からトナーの排出がない状態でトナーが攪拌される時間の計測結果を消失することなく、トナー画像の品質低下を防止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】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明に係る画像形成装置は、トナーを収容し、該トナーを攪拌させるための攪拌手段と、所定の現像バイアス電圧が印加される現像ローラと、を備え、該所定の現像バイアス電圧が印加された該現像ローラに吸着したトナーを像担持体の表面に形成された潜像に付着させることで現像を行う現像器と、前記攪拌手段を駆動させる駆動手段と、トナーを前記現像器に補給するトナー補給手段と、を有して成り、前記現像器の非現像時における前記駆動手段の駆動時間を計測する時間計測手段と、該時間計測手段により前記駆動時間が計測される度に、電気的に書き換え可能な不揮発性メモリに前記駆動時間を積算して記憶させる駆動時間記憶制御手段と、前記現像器に収容されたトナーを排出させるトナー排出手段と、前記不揮発性メモリに積算して記憶された前記駆動時間が所定の時間以上になると、前記トナー補給手段に所定量のトナーを前記現像器へ補給させ、かつ、前記トナー排出手段に前記現像器から前記所定量のトナーを排出させるトナー補給排出制御を行うトナー補給排出制御手段と、を有し、前記駆動時間記憶制御手段が、前記トナー補給排出制御手段による前記トナー補給排出制御後に、前記不揮発性メモリに記憶されている前記駆動時間をリセットする構成とされている。このような構成とすることにより、装置電源がＯＮからＯＦＦにされても、非現像時における駆動手段の駆動時間の計測結果の消失を防止することが可能になる。また、現像器内のトナーが、非現像時に攪拌手段の攪拌動作による摩擦で劣化することを防止することが可能となるとともに、用紙に印刷されたトナー画像の品質低下を防ぐことが可能となる。
【０００７】
また、上記構成から成る画像形成装置は、前記現像に伴って前記現像器から排出される排出トナー量を求める排出トナー量計測手段と、該排出トナー量計測手段により前記排出トナー量が求められる度に、前記不揮発性メモリに前記排出トナー量を積算して記憶させる排出トナー量記憶制御手段と、を有し、前記トナー補給排出制御手段が、前記現像時に前記トナー補給手段に前記排出トナー量のトナーを前記現像器に補給させ、更に、前記不揮発性メモリに積算して記憶された前記排出トナー量が所定の閾値以上になると、前記排出トナー量記憶制御手段が、前記不揮発性メモリに記憶されている前記排出トナー量をリセットするとともに、前記駆動時間記憶制御手段が、前記不揮発性メモリに記憶されている前記駆動時間をリセットする構成とされている。このような構成とすることにより、現像に伴って現像器内のトナーが排出される際に、不揮発性メモリに積算して記憶された駆動時間をリセットすることで、現像器からの無駄なトナーの排出を無くすことができる。
【発明の効果】
【０００８】
上記したように、本発明に係る画像形成装置であれば、装置電源が切られても、非現像時における駆動手段の駆動時間の計測結果の消失を防止することが可能になる。また、非現像時に現像器内のトナーが、攪拌手段の攪拌動作で劣化することを防止することが可能になるとともに、用紙に印刷されたトナー画像の品質低下を防ぐことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下では、本発明をカラー画像出力が可能なタンデム方式の画像形成装置に適用した場合を例に挙げて詳細に説明する。図１は、本発明に係る画像形成装置の要部構成を示すブロック図であり、図２は本発明に係る画像形成装置の要部構造を模式的に示す縦断面図である。両図に示すように、本実施形態の画像形成装置１は、装置全体の動作を制御する中央演算処理装置１０（以下、ＣＰＵ［Central Processing Unit］１０と呼ぶ）と、操作手段（テンキー、タッチパネル、電源スイッチなど）と表示手段（液晶ディスプレイなど）から成る操作表示部１１と、画像データに基づいて用紙へカラーおよびモノクロのトナー像の画像形成を行う画像形成部１３と、用紙を搬送する用紙搬送部１２と、後述する各現像器２２ａ〜２２ｄに備えられた攪拌ローラ２９ａ〜２９ｄを駆動させ、各攪拌ローラ２９ａ〜２９ｄに対応して１つずつ備えられた現像駆動モータ１４と、後述する各現像器に対応するトナーコンテナ２３ａ〜２３ｄからトナーを供給するための各シャッター３０ａ〜３０ｄを開閉させ、各シャッター３０ａ〜３０ｄに対応して１つずつ備えられたトナーモータ１５と、後述する各現像ローラ２８ａ〜２８ｄに所定の現像バイアス電圧を印加する高圧電源部１６と、画像形成部１３で得られたトナー像を用紙に定着させる定着部１７と、現像ローラに所定の現像バイアスが印加されない非現像時に、現像駆動モータ１４の駆動時間を計時するためのタイマ１８と、外部の装置との通信の接続を確立するためにネットワーク５０に接続されたインタフェース部１９と、各種制御プログラムや各種データが格納され、ワーク領域としても用いられるメモリ部２０と、を有して成る。
【００１０】
ＣＰＵ１０は、装置全体の制御を行うほか、駆動制御手段１０１と、非現像駆動時間計測手段１０２と、トナー補給排出制御手段１０３と、排出トナー量計測手段１０４と、駆動時間記憶制御手段１０５と、排出トナー量記憶制御手段１０６と、を有して成る。なお、駆動制御手段１０１、非現像駆動時間計測手段１０２、トナー補給排出制御手段１０３、排出トナー量計測手段１０４、駆動時間記憶制御手段１０５および排出トナー量記憶制御手段１０６は、後述するシアン画像形成部１３Ｃ、マゼンダ画像形成部１３Ｍ、イエロー画像形成部１３Ｙおよびブラック画像形成部１３Ｋのそれぞれに対応して以下のような制御を行う。
【００１１】
駆動制御手段１０１は、現像駆動モータ１４の制御を行う。非現像駆動時間計測手段１０２は、現像ローラに所定の現像バイアスが印加されない非現像時に、現像駆動モータ１４の駆動時間をタイマ１８に計時させる。
【００１２】
駆動時間記憶制御手段１０５は、非現像駆動時間計測手段１０２によってタイマ１８に計時させて計測された各現像器２２ａ〜２２ｄの非現像時における現像駆動モータ１４の駆動時間が計測される度に、後述の電気的に書き換え可能な不揮発性メモリであるＥＥＰＲＯＭ[Electronically Erasable and Programmable Read Only Memory]２０３の所定の記憶領域にその駆動時間を積算して記憶させる制御を行う。また、駆動時間記憶制御手段１０５は、後述のトナー補給排出制御手段１０３によるトナー補給排出制御後に、ＥＥＰＲＯＭ２０３に記憶されているその駆動時間のリセット処理（すなわち、消去処理）を行う。また、駆動時間記憶制御手段１０５は、ＥＥＰＲＯＭ２０３に積算して記憶された後述の排出トナー量が所定の閾値以上になると、ＥＥＰＲＯＭ２０３に記憶されている駆動時間のリセット処理（すなわち、消去処理）を行う。
【００１３】
トナー補給排出制御手段１０３は、各現像器２２ａ〜２２ｄに対応するトナーコンテナ２３ａ〜２３ｄから各現像器２２ａ〜２２ｄへのトナーの供給に関する制御を行うとともに、各現像器２２ａ〜２２ｄからのトナー排出に関する制御を行う。また、トナー補給排出制御手段１０３は、ＥＥＰＲＯＭ２０３に積算して記憶された現像駆動モータ１４の駆動時間が所定の時間以上になると、トナー補給手段（本字実施形態では、トナーモータ１５、トナーコンテナ２３ａ〜２３ｄ、シャッター３０ａ〜３０ｄに相当）に所定量のトナーを現像器へ補給させ、かつ、トナー排出手段（本実施形態では、現像に関係する現像器２２ａ〜２２ｄ、感光体ドラム２１ａ〜２１ｄ等に相当）に現像器から所定量のトナーを排出させるトナー補給排出制御を行う。
【００１４】
排出トナー量計測手段１０４は、現像に伴って現像器から排出される排出トナー量を求める制御を行う。排出トナー量記憶制御手段１０６は、排出トナー量計測手段１０４により排出トナー量が求められる度に、ＥＥＰＲＯＭ２０３に排出トナー量を積算して記憶させる制御を行う。また、排出トナー量記憶制御手段１０６は、ＥＥＰＲＯＭ２０３に積算して記憶された排出トナー量が所定の閾値以上になると、ＥＥＰＲＯＭ２０３に記憶されている排出トナー量のリセット処理（すなわち、消去処理）を行う。
【００１５】
なお、説明の理解を容易とするため、図１では、駆動制御手段１０１、非現像駆動時間計測手段１０２、トナー補給排出制御手段１０３、排出トナー量計測手段１０４、駆動時間記憶制御手段１０５および排出トナー量記憶制御手段１０６を独立したブロックとして表したが、駆動制御手段１０１、非現像駆動時間計測手段１０２、トナー補給排出制御手段１０３、排出トナー量計測手段１０４、駆動時間記憶制御手段１０５および排出トナー量記憶制御手段１０６における処理は、ＣＰＵ１０でソフト的に実行されるものである。
【００１６】
また、上記で説明した駆動制御手段１０１、非現像駆動時間計測手段１０２、トナー補給排出制御手段１０３、排出トナー量計測手段１０４、駆動時間記憶制御手段１０５および排出トナー量記憶制御手段１０６は、ＣＰＵ１０がソフト的に行う制御であるため、以下では、これらをＣＰＵ１０の動作として説明を行う。
【００１７】
メモリ部２０は、各種制御プログラム等が格納されたＲＯＭ［Read Only Memory］２０１と、ワーク領域として用いられるＲＡＭ［Random Access Memory］２０２と、ＣＰＵ１０によってタイマ１８に計時させて駆動モータ１４の駆動時間が計測される度に、ＣＰＵ１０によりその駆動時間が積算して記憶される電気的にデータの書き換え可能なＥＥＰＲＯＭ２０３と、を有して成る。また、ＥＥＰＲＯＭ２０３には、ＣＰＵ１０により後述の各現像器２２ａ〜２２ｄでの排出トナー量が求められる度に、ＣＰＵ１０によりその排出トナー量が積算して記憶される。なお、ＥＥＰＲＯＭ２０３は、電気的にデータの書き換え可能な不揮発性メモリ（例えば、フラッシュメモリ）であればよい。
【００１８】
用紙搬送部１２は、図２に示すように、多数の用紙が収容される給紙カセット１２１と、給紙カセット１２１から用紙を一枚ずつ送り出す給紙ローラ１２２と、給紙ローラ１２２から送り出された用紙を後述のレジストローラ１２４に向けて搬送する搬送ローラ１２３と、搬送ローラ１２３から搬送されてきた用紙の向きを整えるとともに画像形成部１３への用紙の搬送開始タイミングを調整して画像形成部１３に用紙を搬送する一対のローラからなるレジストローラ１２４と、定着部１７を通過した用紙を後述の排出ローラ１２６へ向けて搬送する一対のローラからなる搬送ローラ１２５と、搬送ローラ１２５から搬送されてきた用紙を装置の外部へ排出するための一対のローラからなる排紙ローラ１２６と、用紙の排紙先となる排紙トレイ１２７と、を有して成る。
【００１９】
定着部１７は、定着ローラ１７１と、定着ローラ１７１の内部に備えられ、定着ローラ１７１を加熱するための定着ヒータ１７２と、加圧ローラ１７３と、を有して成る。定着ローラ１７１と加圧ローラ１７３との当接部に用紙を挟むニップ部が形成されている。そして、定着部１７は、このニップ部を用紙が通過する際に、定着ヒータ１７２により加熱された定着ローラ１７１の熱によって用紙に転写されたトナーを溶解させ、加圧ローラ１７３によって用紙に圧力を加えることでトナーを用紙に定着させる。
【００２０】
画像形成部１３は、図２に示すように、レジストローラ１２４から定着部１７へ至る用紙の搬送経路上に、レジストローラ１２４側から順に、用紙へシアンのトナー画像の画像形成を行うシアン画像形成部１３Ｃと、用紙へのマゼンダのトナー画像の画像形成を行うマゼンダ画像形成部１３Ｍと、用紙へイエローのトナー画像の画像形成を行うイエロー画像形成部１３Ｙと、用紙へブラックのトナー画像の画像形成を行うブラック画像形成部１３Ｋと、を有して成る。
【００２１】
シアン画像形成部１３Ｃ、マゼンダ画像形成部１３Ｍ、イエロー画像形成部１３Ｙおよびブラック画像形成部１３Ｋのそれぞれは、図２に示すように、画像データに基づいてシアン、マゼンダ、イエローおよびブラックのトナー像が、それぞれのドラム表面に形成される像端持体の感光体ドラム２１ａ〜２１ｄと、各感光体ドラム２１ａ〜２１ｄの表面をそれぞれ所定の電位に均一に帯電させる帯電器２５ａ〜２５ｄと、画像データに基づいてレーザ光を照射して静電潜像を各感光体ドラム２１ａ〜２１ｄの表面に形成する露光ユニット２４ａ〜２４ｄと、シアン、マゼンダ、イエローおよびブラックのトナー像を各感光体ドラム２１ａ〜２１ｄの表面に形成された静電潜像に付着させて現像を行う現像器２２ａ〜２２ｄと、各現像器２２ａ〜２２ｄに対応した色のトナーを補給するために、それぞれシアン、マゼンダ、イエローおよびブラックのトナーが収容されたトナーコンテナ２３ａ〜２３ｄと、各感光体ドラム２１ａ〜２１ｄの表面に形成されたトナー像を搬送されてきた用紙に静電的に転写する転写ローラ２７ａ〜２７ｄと、各感光体ドラム２１ａ〜２１ｄの表面に残留するトナーの回収を行うクリーニング部２６ａ〜２６ｄと、を有して成る。
【００２２】
また、図２に示すように、各現像器２２ａ〜２２ｄは、その内部にそれぞれシアン、マゼンダ、イエローおよびブラックの非磁性トナーと磁性キャリアとを含有する２成分系の現像剤３１ａ〜３１ｄが収容されている。また、各現像器２２ａ〜２２ｄは、それぞれ、トナーとキャリアとを攪拌することによりトナーをキャリアとの摩擦で帯電させる攪拌ローラ２９ａ〜２９ｄと、高圧電源部１６により所定の現像バイアス電圧が印加されることでトナーを吸着させるとともに帯電したトナーを静電潜像が形成された各感光体ドラム２１ａ〜２１ｄへ供給するための現像ローラ２８ａ〜２８ｄと、各トナーコンテナ２３ａ〜２３ｄから各現像器２２ａ〜２２ｄへのトナー補給の際に、各現像器２２ａ〜２２ｄに対応したトナーモータ１５の駆動により開閉が行われるシャッター３０ａ〜３０ｄと、を備えている。
【００２３】
また、ネットワーク５０に接続されたパソコン５１は、図示は省略するが、各種プログラムおよびデータ等が格納され、ワーク領域としても利用される記憶部、画像が表示されるディスプレイ、入力操作が行われる入力装置、パソコン５１の全体の制御を行う制御部、外部の装置との接続を確立するためのインタフェース等を有して成る。パソコン５１は、画像形成装置１等の外部の装置とデータおよび印刷データ等の送受信が可能である。
【００２４】
次に、上記構成から成る画像形成装置１における画像形成動作（印刷動作）について図１および図２を参照して説明を行う。なお、図２の実線矢印は、用紙の搬送経路を示す。本実施形態の画像形成装置１における画像形成動作では、パソコン５１から送信された印刷データをインタフェース部１９が受信すると、ＣＰＵ１０によりその印刷データが一旦メモリ部２０に格納された後、再び読み出されて印刷データから画像データが抽出されて画像形成部１３に送出される。このとき、給紙カセット１２１から給紙ローラ１２２により用紙が排出され、搬送ローラ１２３に搬送される。そして、搬送ローラ１２３まで搬送された用紙が搬送ローラ１２３によりレジストローラ１２４に搬送される。
【００２５】
続いて、画像形成部１３では、各帯電器２５ａ〜２５ｄにより所定の電位に均一に帯電された各感光体ドラム２１ａ〜２１ｄの表面に、画像データに基づいて各露光ユニット２４ａ〜２４ｄによって静電潜像が作られる。
【００２６】
続いて、シアン画像形成部１３Ｃでは、感光体ドラム２１ａに形成された静電潜像に現像器２２ａによってシアンのトナーが付着されることにより現像が行われる。そして、レジストローラ１２４により搬送されてきた用紙が感光体ドラム２１ａと転写ローラ２７ａとの当接部に形成されるニップ部を通過する際に、所定の転写バイアス電圧が印加された転写ローラ２７ａにより用紙にシアンのトナー像が転写される。
【００２７】
続いて、マゼンダ画像形成部１３Ｍでは、感光体ドラム２１ｂに形成された静電潜像に現像器２２ｂによってマゼンダのトナーが付着されることにより現像が行われる。シアン画像形成部１３Ｃを通過した用紙が感光体ドラム２１ｂと転写ローラ２７ｂとの当接部に形成されるニップ部を通過する際に、所定の転写バイアス電圧が印加された転写ローラ２７ｂにより用紙にマゼンダのトナー像が転写される。
【００２８】
続いて、イエロー画像形成部１３Ｙでは、感光体ドラム２１ｃに形成された静電潜像に現像器２２ｃによってイエローのトナーが付着されることにより現像が行われる。マゼンダ画像形成部１３Ｍを通過した用紙が感光体ドラム２１ｃと転写ローラ２７ｃとの当接部に形成されるニップ部を通過する際に、所定の転写バイアス電圧が印加された転写ローラ２７ｃにより用紙にイエローのトナー像が転写される。
【００２９】
続いて、ブラック画像形成部１３Ｋでは、感光体ドラム２１ｄに形成された静電潜像に現像器２２ｄによってブラックのトナーが付着されることにより現像が行われる。イエロー画像形成部１３Ｙを通過した用紙が感光体ドラム２１ｄと転写ローラ２７ｄとの当接部に形成されるニップ部を通過する際に、所定の転写バイアス電圧が印加された転写ローラ２７ｄにより用紙にブラックのトナー像が転写される。
【００３０】
このように、シアン画像形成部１３Ｃ、マゼンダ画像形成部１３Ｍ、イエロー画像形成部１３Ｙおよびブラック画像形成部１３Ｋで、順次、画像データに基づいて各色のトナーが転写された用紙は、定着部１７へ搬送される。定着部１７により加熱および加圧されてトナー像が用紙に定着されて定着部１７から搬送ローラ１２５に搬送される。そして、搬送ローラ１２５により用紙が排紙ローラ１２６に搬送され、更に、排紙ローラ１２６によって用紙が排紙トレイ１２７に排出される。
【００３１】
なお、本実施形態の画像形成装置１は、シアン画像形成部１３Ｃ、マゼンダ画像形成部１３Ｍ、イエロー画像形成部１３Ｙおよびブラック画像形成部１３Ｋのそれぞれにおいて、所定の現像バイアス電圧が印加された現像ローラ２８ａ〜２８ｄに吸着したトナーを各感光体ドラム２１ａ〜２１ｄの表面に形成された静電潜像に付着させることで現像が行われるが、現像器２２ａ〜２２ｄからトナーが排出されることのない非現像時に、現像器２２ａ〜２２ｄ内の現像剤３１ａ〜３１ｄ（トナーおよびキャリアを含む）が攪拌ローラ２９ａ〜２９ｄに攪拌される際に、攪拌ローラ２９ａ〜２９ｄを駆動させる現像駆動モータ１４の駆動時間が計測される度に、その駆動時間がＥＥＰＲＯＭ２０３に積算されて記憶されるとともに、その駆動時間が所定の時間以上になった現像駆動モータ１４に対応する攪拌ローラを備えた現像器に対して、所定量のトナーを補給し、かつ、所定量のトナーを排出し、更にその後に、ＥＥＰＲＯＭ２０３に記憶されたその現像駆動モータ１４に対応する駆動時間をリセットすることで、現像器２２ａ〜２２ｄ内のトナーの劣化を防止する制御に特徴を有している。
【００３２】
そこで、以下では、本実施形態の画像形成装置１における上記特徴について図を参照しながら詳細に説明を行う。図３は、本実施形態の画像形成装置１における各現像器内のトナーの劣化を防止する制御の一例について説明するためのフローチャートである。なお、本実施形態の画像形成装置１では、シアン画像形成部１３Ｃ、マゼンダ画像形成部１３Ｍ、イエロー画像形成部１３Ｙおよびブラック画像形成部１３Ｋのそれぞれに対して、同様な現像器２２ａ〜２２ｄ内のトナーの劣化を防止する制御が行われるため、シアン画像形成部１３Ｃを例に挙げてその制御について説明を行う。
【００３３】
本実施形態の画像形成装置では、ステップＳ３−１で、ユーザにより電源スイッチ（不図示）が押下されて装置電源がＯＮになると、電源供給部（不図示）から装置各部に電力が供給される。そして、ＲＯＭ２０１に記憶された制御プログラムに基づいてＣＰＵ１０により、装置各部の動作確認が行われる。
【００３４】
続いて、ステップＳ３−２で、シアン画像形成部１３Ｃにおいて、ＣＰＵ１０の制御により、感光体ドラム２１ａの表面に静電潜像が形成されず、高圧電源部１６により現像ローラ２８ａに所定の現像バイアス電圧が印加されていない非現像時である場合（Ｓ３−２ＹＥＳ）には、更に、ステップＳ３−３で、ＣＰＵ１０の制御により現像器２２ａに対応する現像駆動モータ１４が駆動される場合には（Ｓ３−３ＹＥＳ）には、ステップＳ３−４に進む。
【００３５】
なお、ステップＳ３−３で、ＣＰＵ１０の制御により現像器２２ａに対応する現像駆動モータ１４が駆動されない場合には（Ｓ３−３ＮＯ）には、ステップＳ３−２に戻る。
【００３６】
続いて、ステップＳ３−４で、現像駆動モータ１４が駆動を開始してから停止するまでの現像駆動モータ１４の駆動時間が、ＣＰＵ１０によってタイマ１８に計時させて計測される。そして、ＣＰＵ１０により、その計測された非現像時の現像駆動モータ１４の駆動時間が、ＥＥＰＲＯＭ２０３の所定の記憶領域に加算されて記憶される。
【００３７】
続いて、ステップＳ３−５で、ＣＰＵ１０により、ＥＥＰＲＯＭ２０３に加算されて記憶された非現像時の現像駆動モータ１４の駆動時間が、所定の時間（例えば、１分）以上であると判定される場合には（Ｓ３−５ＹＥＳ）、ステップＳ３−６で、ＣＰＵ１０の制御により、感光体ドラム２１ａの表面に所定量のトナーを付着させるための静電潜像が形成され、高圧電源部１６によって現像ローラ２８ａに所定の現像バイアス電圧が所定量のトナーを感光体ドラム２１ａに付着させるのに必要な時間印加されて現像が行われる。これにより、感光体ドラム２１ａの表面に形成された静電潜像に現像器２２ａ内の所定量のトナーが付着することで、現像器２２ａから所定量のトナーが排出される。そして、現像により感光体ドラム２１ａの表面に付着した所定量のトナーは、用紙に転写されることなく、クリーニング部２６ａで除去されて回収される。なお、ステップＳ３−５における所定の時間とは、定着部１７からの熱流入で加熱された現像器２２ａ内の現像剤３１ａ中のトナーが、非現像時に現像駆動モータ１４が駆動することで、攪拌ローラ２９ａの攪拌動作による摩擦で劣化するが、その劣化するトナーが用いられて用紙に印刷が行われる際に、用紙上のトナー画像が品質低下を始める非現像でのその駆動時間の積算時間に相当する。
【００３８】
また、ステップＳ３−５で、ＣＰＵ１０によりＥＥＰＲＯＭ２０３に加算されて記憶された非現像時の現像駆動モータ１４の駆動時間が所定の時間（例えば、１分）以上ないと判定される場合には（Ｓ３−５ＮＯ）、現像器２２ａ内のトナーの劣化が進行していないことになるため、ステップＳ３−２に戻る。
【００３９】
続いて、ステップＳ３−７で、ＣＰＵ１０の制御によりシャッター３０ａに対応するトナーモータ１５が駆動されることで、シャッター３０ａが、トナーコンテナ２３ａから所定量のトナーを現像器２２ａに補給するために必要な時間分開口されて、トナーコンテナ２３ａから所定量のトナーが現像器２２ａに補給され、ステップＳ３−１１に進む。なお、トナーコンテナ２３ａから所定量のトナーが現像器２２ａに補給されるために必要な時間データは、予め実験等により求められてＲＯＭ２０１に格納されている。また、トナーコンテナ２３ａから現像器２２ａに補給されるトナーを検出することが可能なセンサが現像器２２ａに取り付けられて、所定量のトナーがトナーコンテナ２３ａから現像器２２ａに補給されたか否か検出されてもよい。
【００４０】
なお、ステップＳ３−６、Ｓ３−７における所定量のトナーとは、例えば、用紙サイズＡ４の一面にトナー像が形成された時を印字率１００％として、印字率２〜４％に相当するトナー量である。
【００４１】
また、ステップＳ３−２で、シアン画像形成部１３Ｃにおいて、ＣＰＵ１０の制御により、画像データに基づいて感光体ドラム２１ａの表面に形成された静電潜像に、高圧電源部１６により所定の現像バイアス電圧が印加された現像ローラ２８ａに電気的に吸着したトナーを付着させる現像時である場合には（Ｓ３−２ＮＯ）、ステップＳ３−８で、その現像に伴って現像器２２ａから排出される現像器２２ａの排出トナー量が、ＣＰＵ１０により、その画像データから現像器２２ａ内のトナーの感光体ドラム２１ａへの総付着量が排出トナー量として算出されることで求められてＥＥＰＲＯＭ２０３の予め指定された記憶領域に加算して記憶される。
【００４２】
続いて、ステップＳ３−９で、ＣＰＵ１０の制御により、シャッター３０ａに対応するトナーモータ１５が駆動されることで、シャッター３０ａが、トナーコンテナ２３ａからステップＳ３−８におけるその排出トナー量のトナーを現像器２２ａに補給するために必要な時間分開口されて、トナーコンテナ２３ａから排出トナー量分のトナーが現像器２２ａに補給される。
【００４３】
続いて、ステップＳ３−１０で、ＣＰＵ１０により、ＥＥＰＲＯＭ２０３に加算されて記憶された現像時の現像器２２ａの排出トナー量が所定の閾値以上であると判定される場合には（Ｓ３−１０ＹＥＳ）、ステップＳ３−１１で、ＣＰＵ１０によりＥＥＰＲＯＭ２０３に加算されて記憶された現像器２２ａの排出トナー量がリセットされる。なお、ステップＳ３−１０における所定の閾値は、現像により現像器２２ａ内のトナーが排出されることで、非現像で現像駆動モータ１４が駆動された場合（Ｓ３−２ＹＥＳ、Ｓ３−３ＹＥＳ）に現像器２２ａ内のトナーの劣化を防止できるトナー量に相当する。
【００４４】
また、ステップＳ３−１０で、ＣＰＵ１０により、ＥＥＰＲＯＭ２０３に加算されて記憶された現像時の現像器２２ａの排出トナー量が所定の閾値以上でないと判定される場合には（Ｓ３−１０ＮＯ）、ステップＳ３−２に戻る。
【００４５】
続いて、ステップＳ３−１１で、ＣＰＵ１０により、ＥＥＰＲＯＭ２０３に加算されて記憶された現像時の現像器２２ａの排出トナー量がリセットされる。
【００４６】
続いて、ステップＳ３−１２で、ＣＰＵ１０により、ＥＥＰＲＯＭ２０３に加算されて記憶された非現像時の現像駆動モータ１４の駆動時間がリセットされ、ステップＳ３−２に戻り、本フローが継続される。
【００４７】
なお、ステップＳ３−７を経てステップＳ３−１１に至る場合では、ステップＳ３−１１で、ＣＰＵ１０によりＥＥＰＲＯＭ２０３に加算されて記憶された現像器２２ａの排出トナー量がリセットされるため、ステップＳ３−１２で、ＥＥＰＲＯＭ２０３に加算して記憶された現像駆動モータ１４の駆動時間がリセットされるまでの時間が長くならず、現像器２２ａのトナーの劣化をより防止することができる。
【００４８】
また、ステップＳ３−１０ＹＥＳ、Ｓ３−１１を経てステップＳ３−１２に至る場合には、ステップＳ３−１２で、ＥＥＰＲＯＭ２０３に加算して記憶された現像駆動モータ１４の駆動時間がリセットされるため、本フローがステップＳ３−２に戻ってステップＳ３−６に至るまでの時間が長くなり、無駄なトナーの排出を無くすことができる。
【００４９】
なお、上記で図３のフローチャートを用いて説明した画像形成装置１におけるシアン画像形成部１３Ｃに対する制御が、同様にマゼンダ画像形成部１３Ｍ、イエロー画像形成部１３Ｙおよびブラック画像形成部１３Ｋに対しても行われる。
【００５０】
以上で説明したように、本実施形態の画像形成装置１は、シアン画像形成部１３Ｃ、マゼンダ画像形成部１３Ｍ、イエロー画像形成部１３Ｙおよびブラック画像形成部１３Ｋのそれぞれにおいて、現像器２２ａ〜２２ｄからトナーが排出されることのない非現像時に、現像器２２ａ〜２２ｄ内のトナーが攪拌ローラ２９ａ〜２９ｄに攪拌される際に、攪拌ローラ２９ａ〜２９ｄを駆動させる現像駆動モータ１４の駆動時間が計測される度に、その駆動時間がＥＥＰＲＯＭ２０３に積算されて記憶されるとともに、その駆動時間が所定の時間以上になった現像器２２ａ〜２２ｄに対して、所定量のトナーを補給し、かつ、所定量のトナーを排出した後に、ＥＥＰＲＯＭ２０３に記憶されている駆動時間がリセットされる構成であるため、画像形成装置１の装置電源がＯＮからＯＦＦにされても、非現像時における現像駆動モータ１４の駆動時間の計測結果が消失することを防止することが可能になる。また、定着部１７からの熱流入で加熱される現像器２２ａ内の現像剤３１ａ中のトナーが、非現像時に現像駆動モータ１４の駆動に伴う攪拌ローラ２９ａの攪拌動作による摩擦で劣化することを防止することが可能となるとともに、用紙に印刷されたトナー画像品質の低下を防ぐことが可能となる。
【００５１】
なお、上記の実施形態の画像形成装置１では、トナーとキャリアの２成分を含有する現像剤が各現像器内に収容された構成であったが、トナーの１成分が各現像器内に収容されて現像が行われる構成でもよい。このような構成においても、上記と同様な効果を得ることが可能である。
【００５２】
また、上記の実施形態では、カラー画像出力が可能なタンデム方式の画像形成装置を例に挙げて説明を行ったが、本発明はこれに限定されるものではなく、カラー画像出力が可能なその他の方式の画像形成装置やモノクロの画像形成装置にも広く適用することが可能である。
【００５３】
なお、上記の実施形態では、図１および図２に示す画像形成装置を例に挙げて説明を行ったが、本発明の構成はこれに限定されるものではなく、ファクシミリ、複写機および複合機などの画像形成装置にも広く適用することが可能である。
【００５４】
また、本発明の構成は、上記実施形態のほか、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えることが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明は、プリンタ、ファクシミリ、複写機および複合機などの画像形成装置全般に広く適用が可能であり、用紙上の画像品質の低下防止に有用な技術である。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】は、本発明に係る画像形成装置の要部構成を示すブロック図である。
【図２】は、本発明に係る画像形成装置の要部構造を模式的に示す縦断面図である。
【図３】は、本実施形態の画像形成装置１における現像器内のトナーの劣化を防止する制御の一例について説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
【００５７】
１    画像形成装置
１０    中央演算処理装置（ＣＰＵ）
１０１    駆動制御手段
１０２    非現像駆動時間計測手段
１０３    トナー補給排出制御手段
１０４    排出トナー量計測手段
１０５    駆動時間記憶制御手段
１０６    排出トナー量記憶制御手段
１１    操作表示部
１２    用紙搬送部
１２１    給紙カセット
１２２    給紙ローラ
１２３、１２５    搬送ローラ
１２４    レジストローラ
１２６    排紙ローラ
１２７    排紙トレイ
１３    画像形成部
１３Ｃ    シアン画像形成部
１３Ｍ    マゼンダ画像形成部
１３Ｙ    イエロー画像形成部
１３Ｋ    ブラック画像形成部
１４    現像駆動モータ
１５    トナーモータ
１６    高圧電源部
１７    定着部
１８    タイマ
１９    インタフェース部
２０    メモリ部
２１ａ〜２１ｄ    感光体ドラム
２２ａ〜２２ｄ    現像器
２３ａ〜２３ｄ    トナーコンテナ
２４ａ〜２４ｄ    露光ユニット
２５ａ〜２５ｄ    帯電器
２６ａ〜２６ｄ    クリーニング部
２７ａ〜２７ｄ    転写ローラ
２８ａ〜２８ｄ    現像ローラ
２９ａ〜２９ｄ    攪拌ローラ
３０ａ〜３０ｄ    シャッター
３１ａ〜３１ｄ    現像剤
２０１    ＲＯＭ
２０２    ＲＡＭ
２０３    ＥＥＰＲＯＭ
５０    ネットワーク
５１    パソコン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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