(57)【要約】【課題】  縁無しプリントが可能な画像形成装置において、低コストで廃トナーの蓄積量や縁無しプリント可能枚数をユーザに逐次報知することを目的とする。【解決手段】  像担持体上にトナー画像を形成する画像形成手段と、前記像担持体上から記録媒体上にトナー画像を転写する転写手段とを備え、前記転写手段に残留した廃トナーを除去して廃トナー回収部に回収する画像形成装置において、前記トナー画像のトナー印字率を算出するトナー印字率算出手段と、前記記録媒体上に形成する画像形成領域を前記記録媒体と同じサイズに設定する縁無しプリントモードとを備え、前記縁無しプリントモードにおいて、前記記録媒体以外の部分の廃トナー量をトナー印字率と転写効率から算出することを特徴とする。【選択図】        図１
2007057579.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体上にトナー画像を形成する画像形成手段と、前記像担持体上から記録媒体上にトナー画像を転写する転写手段とを備え、前記転写手段に残留した廃トナーを除去して廃トナー回収部に回収する画像形成装置において、前記トナー画像のトナー印字率を算出するトナー印字率算出手段と、前記記録媒体上に形成する画像形成領域を前記記録媒体と同じサイズに設定する縁無しプリントモードとを備え、前記縁無しプリントモードにおいて、前記記録媒体以外の部分の廃トナー量をトナー印字率と転写効率から算出することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
像担持体上にトナー画像を形成する画像形成手段と、前記像担持体上から記録媒体上にトナー画像を転写する転写手段とを備え、前記転写手段に残留した廃トナーを除去して回収部に回収する画像形成装置において、前記トナー画像のトナー印字率を算出するトナー印字率算出手段を備え、ジャム発生時に前記像担持体上に残留した廃トナー量および前記像担持体を回転させた時に転写される転写部の廃トナー量をトナー印字率と転写効率から算出することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
更に、電気的に内容を書き換え可能な記憶手段を備えた画像形成装置において、算出した廃トナー量を前記記憶手段に記憶させ、前記廃トナー回収部の廃トナー量を算出することを特徴とする請求項１または２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記廃トナー回収部の廃トナー量あるいは前記廃トナー回収部が満タンになるまでの縁無しプリントのプリント可能枚数を画像形成装置の表示パネルあるいはユーザの末端装置に報知することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記廃トナー回収部の廃トナー量が満タンになると縁無しプリントモードでのプリントを停止すること特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
ジャム発生時に前記像担持体上に残留した廃トナー量および転写部の廃トナー量をトナー印字率と転写効率から算出した結果、前記像担持体上に残留した廃トナー量が予め定めた所定量よりも多い場合には、前記像担持体のクリーニング回数を増加させることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項７】
トナー量算出手段はビデオ信号あるいはレーザ出力モニタ用フォトダイオードの出力信号をもとに算出することを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記縁無しプリントモードにおいて、前記記録媒体以外の部分のトナー印字率算出精度を前記記録媒体内のトナー印字率算出精度よりも高くすることを特徴とする請求項１から７のいずれか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、電子写真プロセス等を利用した画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に電子写真プロセスを用いたプリンタや複写機、ファクシミリなどの画像形成装置は、第一の像担持体である感光ドラム上に形成したトナー像を記録紙あるいはＯＨＰシートなどの記録媒体に転写する。カラーの画像形成装置においては、多色のトナーを逐次転写するために、一般的に回転ベルト状の第二の像担自体に一次転写した後、第二の像担自体から記録媒体への二次転写を行うものがある。
【０００３】
トナー像が記録媒体の領域よりも小さい場合、即ち記録媒体の端部に余白が形成される画像形成装置では、記録媒体へのトナー像転写の際には全トナー像が記録媒体と接触するため、転写部の対向に配される転写ローラや回転ベルトにトナー像が付着することはない。しかし、記録媒体の端部に余白のない記録媒体全体に画像を形成する縁無しプリントを行う画像形成装置においては、記録媒体の位置が正規の位置から多少ズレていても余白が生じないように、記録媒体の領域よりも大きなトナー像を形成する場合がある。そのため、記録媒体外の領域に形成されたトナー像は、記録媒体へのトナー像転写時に像担持体と対向する転写ローラや回転ベルトにトナー像が付着してしまう。転写ローラや回転ベルトにトナーが付着してしまうと、ローラやベルトが一回転した後に記録媒体の画像形成面の裏面にトナーが再転写されて、記録媒体の裏汚れとなる。
【０００４】
縁無しプリントが可能な画像形成装置では、転写ローラや回転ベルトに付着した残留トナーを清掃するクリーニング手段を設ける場合が多い。例えば、第二の像担持体と対向して配される転写ローラのニップ部を記録媒体が通過して、トナー像を記録媒体に転写する画像形成装置では、転写ローラの残留トナーをブレードで掻き落とし、除去された廃トナーを収容する二次転写廃トナー容器を備えたものがある。従来は、二次転写廃トナー容器の廃トナー量は、発光部と受光部を有する光センサを用いて満タンを検知することがあった。また、満タン以外にも段階的に廃トナー量を検知するために光センサを複数配置することで、ユーザに二次転写廃トナー容器の交換時期の予告を報知していた。
【０００５】
縁無しプリントが可能な画像形成装置では、縁無しプリントの使用頻度によって二次転写廃トナー容器の寿命がユーザによって大きく異なる場合がある。従来の光センサを用いた二次転写廃トナー容器の満タン検知では、縁無しプリントのプリント可能枚数を正確に予測することは困難であった。常に縁無しプリントを行うユーザでは、二次転写廃トナー容器が満タンになると突然画像形成装置が停止してしまい、縁無しプリントが行えなくなる恐れがあった。
【０００６】
従来の画像形成装置においては、特許文献１に示される、消費トナー量と転写効率から回収した廃トナー蓄積量を算出する提案がなされている。
【特許文献１】特開２００３−３１６２２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述したように縁無しプリントが可能な画像形成装置では、縁無しプリントの使用頻度によって二次転写廃トナー容器の寿命がユーザによって大きく異なる場合がある。従来の光センサを用いた二次転写廃トナー容器の満タン検知では、縁無しプリントのプリント可能枚数を正確に予測することは困難であった。常に縁無しプリントを行うユーザでは、二次転写廃トナー容器が満タンになると突然画像形成装置が停止してしまい、縁無しプリントが行えなくなる恐れがあった。
【０００８】
本発明により、光センサを複数有することなく、印字率カウントの積算値と各転写効率を予測することによって、二次転写廃トナー量を正確に算出することができる。
【０００９】
本発明では、二次転写廃トナー容器の廃トナー量を算出することで、該廃トナー容器の寿命までの縁無しプリントのプリント可能枚数をユーザに逐次提供する画像形成装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、本出願に係る第１の発明は、像担持体上にトナー画像を形成する画像形成手段と、前記像担持体上から記録媒体上にトナー画像を転写する転写手段とを備え、前記転写手段に残留した廃トナーを除去して廃トナー回収部に回収する画像形成装置において、前記トナー画像のトナー印字率を算出するトナー印字率算出手段と、前記記録媒体上に形成する画像形成領域を前記記録媒体と同じサイズに設定する縁無しプリントモードとを備え、前記縁無しプリントモードにおいて、前記記録媒体以外の部分の廃トナー量をトナー印字率と転写効率から算出することを特徴とする。
【００１１】
本出願に係る第２の発明は、像担持体上にトナー画像を形成する画像形成手段と、前記像担持体上から記録媒体上にトナー画像を転写する転写手段とを備え、前記転写手段に残留した廃トナーを除去して回収部に回収する画像形成装置において、前記トナー画像のトナー印字率を算出するトナー印字率算出手段を備え、ジャム発生時に前記像担持体上に残留した廃トナー量および前記像担持体を回転させた時に転写される転写部の廃トナー量をトナー印字率と転写効率から算出することを特徴とする。
【００１２】
本出願に係る第３の発明は、算出した廃トナー量から前記廃トナー回収部の廃トナー量を算出することを特徴とする。
【００１３】
本出願に係る第４の発明は、前記廃トナー回収部の廃トナー量あるいは前記廃トナー回収部が満タンにまるまでの縁無しプリントのプリント可能枚数を画像形成装置の表示パネルあるいはユーザの末端装置に報知することを特徴とする。
【００１４】
本出願に係る第５の発明は、前記廃トナー回収部の廃トナー量が満タンになると縁無しプリントモードでのプリントを停止すること特徴とする。
【００１５】
本出願に係る第６の発明は、ジャム発生時に前記像担持体上に残留した廃トナー量および転写部の廃トナー量をトナー印字率と転写効率から算出した結果、前記像担持体上に残留した廃トナー量が予め定めた所定量よりも多い場合には、前記像担持体のクリーニング回数を増加させることを特徴とする。
【００１６】
本出願に係る第７の発明は、トナー量算出手段はビデオ信号あるいはレーザ出力モニタ用フォトダイオードの出力信号をもとに算出することを特徴とする。
【００１７】
本出願に係る第８の発明は、前記縁無しプリントモードにおいて、前記記録媒体以外の部分のトナー印字率算出精度を前記記録媒体内のトナー印字率算出精度よりも高くすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、縁無しプリントを行う画像形成装置において、縁無しプリント時に記録媒体以外のトナー像領域のトナー量を印字率カウントによって算出することで、二次転写廃トナー量を正確に予測する。二次転写廃トナー容器の廃トナー量検知センサを追加することなく、廃トナー量を正確に予測でき、ユーザに二次転写廃トナー容器の交換時期を逐次的確に報知することが可能となる。
【００１９】
また、プリント中にジャムが発生し、中間転写体上に残留したトナー像のトナー量を印字率カウントによって算出することで、二次転写によって転写ローラに付着する廃トナー量および中間転写体上に残留した廃トナー量を正確に予測できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下に、本発明を実施するための最良の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。尚、以下で説明する実施例では、図１に示すレーザビームプリンタの場合を例に説明する。但し、本発明は電子写真プロセスを使用した画像形成装置全般に適用できるものであり、特にレーザビームプリンタに限定されるものではない。
【実施例１】
【００２１】
図１は本発明の実施例に係る画像形成装置であるカラーレーザビームプリンタの概略構成図を示したものである。図１に示すように、画像形成装置１００は記録媒体１０１を給送ローラ１０２で給送して、中間転写体１０３に向けて搬送する。
【００２２】
感光ドラム１０４は、図示しない駆動モータの動力によって所定の速度で半時計回り方向に回転駆動され、その回転過程で１次帯電器１０５によって一様に帯電処理される。
【００２３】
画像信号に対応して変調されたレーザ光がレーザビームスキャナ１０６から出力され、感光ドラム１０４上を選択的に走査露光して静電潜像を形成する。
【００２４】
１０７は現像器であり、静電潜像に現像体である粉体トナーを付着させてトナー像（現像体像）として可視像化される。感光ドラム１０４上に形成されたトナー像は、感光ドラム１０４と接触して回転する中間転写体１０３上に一次転写された後、中間転写体１０３の回転と同期をとった適切なタイミングで搬送された記録媒体１０１が転写バイアスを印加された転写ローラ１０８で中間転写体１０３に圧接されて、トナー像が記録媒体１０１上に二次転写される。
【００２５】
１０９は感光ドラム上に残留したトナーを除去するための廃トナークリーニング手段であり、１１０は上記クリーニング手段１０９によって回収した廃トナーを収納するための廃トナー容器である。
【００２６】
上記、感光ドラム１０４、１次帯電器１０５、レーザビームスキャナ１０６、現像器１０７、廃トナークリーニング手段１１１、廃トナー容器１１２はブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの４色分がそれぞれ配置されており、４色分のトナー像が記録媒体上に順次、二次転写される。
【００２７】
トナー像が記録媒体１０１の領域よりも小さい通常のプリント時には、通常は上記転写ローラ１０８にトナーが付着することはない。しかし、トナー像が記録媒体１０１の領域よりも大きい縁無しプリント時には、記録媒体外の領域にあるトナー像が中間転写体１０３からバイアスを印加された転写ローラ１０８側に転写される。
【００２８】
転写ローラ１０８に転写された記録媒体領域外のトナー像は、転写ローラ１０８の１回転後に記録媒体１０１の裏面に接触するため記録媒体１０１の裏面汚れとなってしまう。そのため、縁無しプリントに対応した画像形成装置１００では、上記転写ローラ１０８に付着したトナーを除去するための二次転写廃トナークリーニング手段１１１と、上記二次転写廃トナークリーニング手段１１１によって回収された廃トナーを収納するための二次転写廃トナー容器１１２を有する。
【００２９】
定着器１１３は、定着ヒータ１１４を内蔵した定着ローラ１１５と、定着ローラ１１５に圧接するための加圧ローラ１１６を備えており、記録媒体１０１を加熱及び加圧することによりトナー像が定着されて、画像形成物として機外へ排出される。
【００３０】
１１７は画像形成装置内の温度および湿度を検出する温度湿度センサである。
【００３１】
商用電源１１８に接続された主電源１１９は、交流から直流への整流作用をもち、前述のプロセスで消費される電力は、主電源１１９から装置各部へ供給される。
【００３２】
次に、レーザ点灯比率算出方式による印字率カウントの一例について説明する。
【００３３】
レーザ点灯比率の算出は、あらかじめ定められた画像領域内で特定の数だけビデオ信号をサンプルし、ビデオ信号がオンである数をカウントし、そのカウント値と総サンプル数の比率を算出することにより行う。
【００３４】
図２を用いてレーザ点灯比率を算出する方法を説明する。
【００３５】
図２において１０１は画像が印字される記録媒体を示している。２００は前記記録媒体１０１内での画像が印字される領域を示している。画像印字領域２００はｎ数（ｎ：自然数）に分割されており、ｎ分割された領域に１からｎまでの番号をつけている。この１からｎの画像印字領域内の１点でビデオ信号をサンプルし、それぞれビデオ信号のオン／オフを判定する。図２の各領域のうち黒く塗りつぶしてある部分でビデオ信号のオン／オフを判定する。
【００３６】
ビデオ信号がオンである数をカウントし、その数を分割した画像印字領域数（この場合はｎ）で割ることでレーザ点灯比率を算出することができる。上述のようにして算出した値は厳密にはレーザ点灯比率と必ずしも一致しない。しかし、サンプル数ｎが十分大きければ上述のように算出した値と実際のレーザ点灯比率はほぼ等しくなる。
【００３７】
画像印字領域２００内でできるだけ多くのビデオ信号をサンプルすることと、ランダムにビデオ信号をサンプルすることが重要である。上記２つの条件を満たさない場合は、算出したレーザ点灯比率と実際のレーザ点灯比率の誤差が大きくなってしまう。
【００３８】
図３はレーザ点灯カウント回路の代表的回路を示したものである。図３を用いてレーザ点灯カウント回路の動作を説明する。これらの回路は同期式のディジタル回路で構成されている。ただし、システムクロックは図示していない。
【００３９】
図３において、ビデオコントローラ３００から入力されたビデオ信号３０６をフリップフロップ３０１で受けて、同期信号にする。サンプルタイミング生成部３０２では、レーザビームの走査方向の画像印字領域を示す水平イネーブル信号３０７とレーザビームの走査方向と垂直方向の画像印字領域を示す垂直イネーブル信号３０８が入力されている。水平イネーブル信号３０７は図示しない水平同期信号に基づいてプリンタエンジン内部の制御ロジック回路（不図示）で生成することができる。また、垂直イネーブル信号３０８は紙搬送のタイミングに応じてプリンタエンジン内部の制御ロジック回路（不図示）で生成することができる。
【００４０】
ＣＰＵ３０３は、サンプルタイミング生成部３０２に、画像印字領域に応じた設定値３０９を入力する。ゲート３０４はサンプルタイミング生成部３０２により決められたタイミングでビデオ信号３０６を同期化した信号がオンである場合にハイ（ＨＩＧＨ）となる。
【００４１】
カウンタ３０５は、所定の画像印字領域内でゲート３０４がハイ（ＨＩＧＨ）となった回数つまりビデオ信号がオンとなった回数をカウントする。上記カウント値は所定の画像印字領域内における静電潜像作成が終わるとＣＰＵ３０３に送られる（３１０）。ＣＰＵ３０３は上記カウント値とあらかじめ決められた総サンプル数（たとえば、図２の区間数ｎ）との比率から所定の画像印字領域内でのレーザ点灯比率を算出することができる。
【００４２】
図４はサンプルタイミング生成部３０２の構成を示す。
【００４３】
カウンタ４００は図２のｎ分割されたうちの１つ１つの区間を生成するためのタイマの役割を果たす。詳しくは、画像印字領域２００を全て走査する期間をｎ等分してその１区間を走査する期間をカウントするカウント値（３０９）をＣＰＵ３０３がカウンタ４００にロードして、そのカウント値をクロックごとにデクリメントするダウンカウンタを構成する。
【００４４】
例えば、図２の１つの区間を生成するために１０クロック分カウントするとした場合、ＣＰＵ３０３はカウンタ４００にカウント値３０９をロードする。カウンタ４００には、レーザが画像領域内部を走査している期間だけカウンタ４００をイネーブルとするカウンタイネーブル信号４０１が入力されていて、カウンタ４００はレーザが画像印字領域を走査している期間だけカウント動作を行う。
【００４５】
カウンタ４００はカウント値が０になると、キャリアウト信号４０２を出力し、ＣＰＵ３０３からの値３０９をロードする。以後この動作を続ける。このようにして、カウンタ４００により、画像印字領域２００をｎ分割することができる。上記のようにｎ分割された各区間のそれぞれ１点でのみビデオ信号のオン／オフを判定する。
【００４６】
この１区間内でビデオ信号をサンプルするタイミングはランダムであることが望まれる。リニアフィードバックシフトレジスタ４０３はランダムな値をレジスタ４０４にロードするために用いる。カウンタ４００の出力４０６が０になるタイミングで、キャリアウト信号４０２がハイ（ＨＩＧＨ）となり、このリニアフィードバックシフトレジスタ４０３から出力された値をレジスタ４０４にロードする。
【００４７】
リニアフィードバックシフトレジスタ４０３は垂直イネーブル信号３０８がハイ（ＨＩＧＨ）の期間は動作するので、カウンタ４００と動作している期間が同期しなくなるために、出力がランダムになることが期待できる。コンパレータ４０５はレジスタ４０４の値とカウンタ４００の出力４０６とを比較し、両者が一致したタイミングで信号４０７をハイ（ＨＩＧＨ）とする。このような構成にすることにより、各区間の中で１回かつ区間毎にランダムなタイミングでビデオ信号のオン／オフを判定するタイミング信号を生成することができる。
【００４８】
以上のようにして、プリンタエンジンのＣＰＵ３０３は１ページあたりのレーザ点灯比率を算出することができる。また、画像印字領域２００を変えることで、画像の任意部分のレーザ点灯比率を算出することもできる。
【００４９】
図５は本発明の実施例に係る、縁無しプリント時において中間転写体上１０３に一次転写されたトナー像を示したものである。縁無しプリントを行う場合には、記録媒体の領域よりも大きな領域にトナー像を形成する。記録媒体領域以外の部分のトナー像が二次転写によって転写ローラに付着し、廃トナーとなる。本実施例では、トナー像先端および後端の廃トナー量の算出方法と、トナー像左端および右端の廃トナーの算出方法をそれぞれ説明する。
【００５０】
図６は本発明の実施例に係る、トナー像先端および後端の印字率カウントを行う際のタイミングチャートである。図６は記録媒体先端のタイミングを示すＴＯＰ信号、副走査方向の画像印字領域、副走査方向の記録媒体領域、転写ローラの廃トナー量算出のための印字率カウントタイミングを示している。
【００５１】
図６においてｔ１はＴＯＰ信号から画像印字開始までの時間、ｔ２は画像印字開始位置から記録媒体の先端に画像が印字されるまでの時間、ｔ３は記録媒体の通過期間、ｔ４は記録媒体の後端から画像印字終了位置までの時間である。
【００５２】
トナー像が記録媒体の領域よりも小さい通常のプリント時には、ｔ２およびｔ４は０となり、トナー像先端および後端の印字率カウントは行わずに廃トナー量は０と算出する。
【００５３】
一方、縁無しプリントを行う場合、例えば記録媒体の先端および後端の外側にそれぞれ５ｍｍづつトナー像を形成するとすると、解像度が６００ｄｐｉの画像形成装置では先端および後端それぞれ主走査方向１１８ライン分の印字率カウントを行う。
【００５４】
例えば主走査周期、即ちＢＤ周期を３００ｕｓｅｃとすると、ｔ２およびｔ４は３５．４ｍｓｅｃとなる。印字率カウントをｔ２期間およびｔ４期間でそれぞれ積算し、該期間におけるレーザ点灯比率Ｌｒ１を算出する。また、ｔ２期間およびｔ４期間における印字面積をＳｐ１、感光ドラム１０４上にレーザを全発光させたときに形成される感光ドラム１０４上の単位面積あたりのトナー載り量をＭ／Ｓ、感光ドラム１０４から中間転写体１０３への一次転写効率をＴｒ１、中間転写体１０３から転写ローラ１０８への二次転写効率をＴｒ２とすると、トナー像先端から記録媒体先端までのトナー像先端余剰領域および記録媒体後端からトナー像後端までのトナー像後端余剰領域における中間転写体上の廃トナー量Ｔｗ１は、
Ｔｗ１＝Ｌｒ１×Ｓｐ１×Ｍ／Ｓ×Ｔｒ１
となり、転写ローラで回収される廃トナー量Ｔｗ２は、
Ｔｗ２＝Ｌｒ１×Ｓｐ１×Ｍ／Ｓ×Ｔｒ１×Ｔｒ２
と算出できる。
【００５５】
図７は本発明の実施例に係る、トナー像左端および右端の印字率カウントを行う際のタイミングチャートである。
【００５６】
図７は記録媒体先端のタイミングを示すＴＯＰ信号、主走査方向１ライン毎の周期を示すＢＤ信号、主走査方向の画像印字領域、主走査方向の記録媒体領域、転写ローラの廃トナー量算出のための印字率カウントタイミングを示している。
【００５７】
図７においてｔ５は画像印字開始位置から記録媒体の左端に画像が印字されるまでの時間、ｔ６は記録媒体幅に相当する期間、ｔ７は記録媒体の右端から画像印字終了位置までの時間である。
【００５８】
トナー像が記録媒体の領域よりも小さい通常のプリント時には、ｔ５およびｔ７は０となり、トナー像先端および後端の印字率カウントは行わずに廃トナー量は０と算出する。一方、縁無しプリントを行う場合、例えば記録媒体の左端および右端の外側にそれぞれ５ｍｍづつトナー像を形成するとすると、解像度が６００ｄｐｉの画像形成装置では左端および右端それぞれ主走査方向１１８ドット分の印字率カウントを行う。例えばビデオクロックを３０ＭＨｚとすると、ｔ５およびｔ７は約３．９ｕｓｅｃとなる。
【００５９】
図８は本実施例に係るフローチャートである。
【００６０】
制御部がプリント指示を受け取ると、まず、通常のプリントか縁無しプリントかを判断する（ステップＳ６０１）。プリントジョブが通常プリントであれば、転写ローラの廃トナー量算出は行わずにシーケンスを終了する。プリントジョブが縁無しプリントの場合は、記録媒体のサイズを検知する（ステップＳ６０２）。記録媒体のサイズは、画像形成装置の紙サイズ検知手段あるいはプリントジョブのプリントサイズから検知する。
【００６１】
次に、温度・湿度センサで温度・湿度を検知し（ステップＳ６０３）、予めエンジンコントローラ部の不揮発メモリ等の記憶手段に保存しておいた各温度および湿度に対する一次転写効率および二次転写効率から、検出した温度および湿度に対する一次転写効率および二次転写効率を算出する（ステップＳ６０４）。レーザビームスキャナによる露光開始とともに、トナー像先端から記録媒体先端までのＰｔライン分のトナー像先端余剰領域の印字率カウントを行う（ステップＳ６０５）。
【００６２】
次に、記録媒体先端から後端までのＰｐライン分におけるトナー像左端から記録媒体左端および記録媒体右端からトナー像右端までのトナー像左端・右端余剰領域の印字率カウントを行う（ステップＳ６０６）。続いて、記録媒体後端からトナー像後端までのＰｅライン分のトナー像後端余剰領域の印字率カウントを行う（ステップＳ６０７）。
【００６３】
予測した転写効率および、Ｓ６０５からＳ６０７までのステップで検出した印字率カウントから、全余剰領域のレーザ点灯比率を算出し（ステップＳ６０８）、転写ローラの廃トナー量を算出する。カラーレーザビームプリンタでは、上記シーケンスをブラック（Ｂｋ）、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）の４色について行う（ステップＳ６０９）。
【００６４】
一方、モノクロレーザビームプリンタでは、ブラック（Ｂｋ）１色について行えばよい。算出した転写ローラの４色分の廃トナー量を積算し、二次転写廃トナー容器に装着した不揮発メモリ或いは、エンジンコントローラ部の不揮発メモリ等の記憶手段に保存する（ステップＳ６１０）。
【００６５】
上記シーケンスで求めた二次転写廃トナーの蓄積廃トナー量から二次転写廃トナー容器１１２が満タンになるまでの縁無しプリントのプリント可能枚数を予測して、画像形成装置１００の図示しない表示パネルあるいはパーソナルコンピュータ等の末端装置に報知する。また、該二次転写廃トナー容器１１２が満タンになったと判断した場合は、縁無しプリントのプリントを停止する。
【００６６】
本実施例では、記録媒体外のトナー像領域であるトナー像余剰領域のみ印字率カウントする例を示したものの、記録媒体領域の印字率カウントを行う場合にも適用できる。記録媒体領域の印字率カウントを行う画像形成装置において、トナー像余剰領域の印字率カウントのサンプリング数を記録媒体領域のサンプリング数よりも多くすることで、より正確に二次転写廃トナー量を予測することができる。また、本実施例ではビデオ信号をカウントすることによる印字率カウントの場合を示した。しかし、印字率カウントはレーザ出力モニタ用フォトダイオードの出力信号を積算することによっても可能である。
【００６７】
本実施例による二次転写廃トナー量検知を行うことで、ユーザに二次転写廃トナー容器の交換時期や縁無しプリントのプリント可能枚数を逐次正確に報知することができるため、二次転写廃トナー容器満タンによって突然縁無しプリントが行えなくなるといった不都合が起こりにくくなる。
【実施例２】
【００６８】
本発明の第２の実施例においては、画像形成装置の構成等については第１の実施例と同様のため説明を省略し、異なる部分のみ説明する。本実施例でも、第二の像担持体に回転ベルト状の中間転写体１０３を備えた画像形成装置１００を例に説明する。
【００６９】
図９は本発明の実施例に係る、記録媒体の端部に余白が形成される通常プリント中にジャムが発生した時の中間転写体上に一次転写されたトナー像および記録媒体上に二次転写されたトナー像を示したものである。
【００７０】
トナー像を記録媒体へ二次転写中にジャムが発生し、転写中に停止した該記録媒体をユーザが除去すると、記録媒体に転写する前のトナー像が中間転写体上に残留する。中間転写体上に残留したトナー像は、通常中間転写体を回転させることで中間転写体の回転経路に設けられた図示しないクリーナによって除去される。しかし、ジャム発生時に中間転写体上に残留するトナー像は二次転写前であるためクリーニングのために中間転写体を回転されると、二次転写バイアスを印加しないにも関わらず、少量のトナーが転写ローラに転写されてしまう。
【００７１】
プリント中の印字率カウントは実施例１と同様の方法で行う。中間転写体が長い場合には、二次転写部から一次転写部までに中間転写体上にトナー像が保持されるため、ジャムが発生した場合には、二次転写部から一次転写部までのトナー像が廃トナーとなる。プリント中は、一次転写されてから二次転写されるまでの印字率カウント積算値および該期間における印字面積を常にエンジンの揮発メモリ等の記憶手段に記憶しておく。ジャムが発生すると、記憶しておいた一次転写されてから二次転写されるまでのトナー像の印字率から該期間におけるレーザ点灯比率Ｌｒ２を算出する。
【００７２】
また、該期間における印字面積をＳｐ２、感光ドラム１０４上にレーザを全発光させたときに形成される感光ドラム１０４上の単位面積あたりのトナー載り量をＭ／Ｓ、感光ドラム１０４から中間転写体１０３への一次転写効率をＴｒ１、二次転写バイアスを印加していないときの中間転写体１０３から転写ローラ１０８への二次転写効率をＴｒ３とすると、ジャム時における中間転写体上の廃トナー量Ｔｗ３は、
Ｔｗ３＝Ｌｒ２×Ｓｐ２×Ｍ／Ｓ×Ｔｒ１
となる。
【００７３】
よって、中間転写体を１回転させたときに転写ローラで回収される廃トナー量Ｔｗ４は、
Ｔｗ４＝Ｌｒ２×Ｓｐ２×Ｍ／Ｓ×Ｔｒ１×Ｔｒ３
と算出できる。
【００７４】
中間転写体を１回転させて中間転写体の回転経路に設けられたクリーナによって廃トナーが全て除去されるとすると、該クリーナによって回収される廃トナー量Ｔｗ５は、
Ｔｗ５＝Ｔｗ３−Ｔｗ４
＝Ｌｒ２×Ｓｐ２×Ｍ／Ｓ×Ｔｒ１（１−Ｔｒ３）
となる。
【００７５】
上記式で算出した転写ローラの４色分の廃トナー量を二次転写廃トナー容器に装着した不揮発メモリ或いは、エンジンコントローラ部の不揮発メモリ等の記憶手段に保存する。
【００７６】
本実施例では、記録媒体の端部に余白が形成される通常プリント時の例を示したものの、縁無しプリント時でも適用できることは言うまでもない。
【００７７】
実施例１の廃トナー検知に加えて、本実施例によるジャム時の二次転写廃トナー量検知を行うことで、二次転写廃トナー容器内の廃トナー量をより正確に予測することができる。
【実施例３】
【００７８】
本発明の第３の実施例においては、画像形成装置の構成等については第１および第２の実施例と同様のため説明を省略し、異なる部分のみ説明する。本実施例でも、第二の像担持体に回転ベルト状の中間転写体１０３を備えた画像形成装置１００を例に説明する。
【００７９】
カラーレーザビームプリンタでは、ブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの４色分のトナー像が中間転写体上に順次、一次転写されるため、各色の印字率が高い場合にジャムが発生すると、中間転写体１回転のクリーニングでは中間転写体上に残留したトナー像をクリーナによって除去しきれずにわずかにトナーが中間転写体上に残留してしまうことがある。中間転写体上に残留したトナーは、次回のプリント時に中間転写体上に部分に予めトナーが付着してしまっているため、いわゆるゴースト画像となってしまう場合がある。
【００８０】
実施例２と同様にジャムが発生すると、記憶しておいた一次転写されてから二次転写されるまでのトナー像の印字率から該期間におけるレーザ点灯比率Ｌｒ２を算出する。全発光時のレーザ点灯比率Ｌｒ２を１とし、ブラック、イエロー、マゼンタ、シアン４色分のレーザ点灯比率の合計をＬｒ３（Ｌｒ３≦４）とする。
【００８１】
また、該期間における印字面積をＳｐ２、感光ドラム１０４上にレーザを全発光させたときに形成される感光ドラム１０４上の単位面積あたりのトナー載り量をＭ／Ｓ、感光ドラム１０４から中間転写体１０３への一次転写効率をＴｒ１とすると、ジャム時における４色分の中間転写体上の廃トナー量Ｔｗ４は、
Ｔｗ４＝Ｌｒ３×Ｓｐ２×Ｍ／Ｓ×Ｔｒ１
となる。
【００８２】
上記式によって算出した中間転写体上の廃トナー量が、中間転写体１回転のクリーニングでは中間転写体上の残留トナーを除去しきれないと予め定めたＴｗｍａｘ以上（Ｔｗ４＞Ｔｗｍａｘ）である場合には、中間転写体のクリーニング回数を２回に増やす。
【００８３】
本実施例では中間転写体のクリーニング回数を最大２回としたものの、２回でもクリーニングが不十分であれば、クリーニング回数は何回してもよい。
【００８４】
本実施例の様に、ジャム時に検知した中間転写体上の廃トナー量によって、クリーニングシーケンスを変えることで、ジャム発生後でもより高画質なプリントをユーザに提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】本発明の実施例に係る画像形成装置の概略構成図である。
【図２】本発明の実施例１に係るレーザ点灯比率を算出するための説明図である。
【図３】本発明の実施例１に係るレーザ点灯カウント回路の一例を示す図である。
【図４】本発明の実施例１に係るレーザ点灯のサンプルタイミング生成部の構成ブロック図である。
【図５】本発明の実施例１に係る縁無しプリント時において中間転写体上に一次転写されたトナー像を示す図である。
【図６】本発明の実施例１に係る、トナー像先端および後端の印字率カウントを行う際のタイミングチャートである。
【図７】本発明の実施例１に係る、トナー像左端および右端の印字率カウントを行う際のタイミングチャートである。
【図８】本発明の実施例１に係るフローチャート図である。
【図９】本発明の実施例２に係る通常プリント中のジャム時における中間転写体上に一次転写されたトナー像および記録媒体上に二次転写されたトナー像を示す図である。
【符号の説明】
【００８６】
１００  画像形成装置
１０１  記録媒体
１０２  給送ローラ
１０３  中間転写体
１０４  感光ドラム
１０５  一次帯電器
１０６  レーザビームスキャナ
１０７  現像器
１０８  転写ローラ
１０９  廃トナークリーニング手段
１１０  廃トナー容器
１１１  二次転写廃トナークリーニング手段
１１２  二次転写廃トナー容器
１１３  定着器
１１４  定着ヒータ
１１５  定着ローラ
１１６  加圧ローラ
１１７  温度湿度センサ
１１８  商用電源
１１９  主電源
２００  画像印字領域
３００  ビデオコントローラ
３０１  フリップフロップ
３０２  サンプルタイミング生成部
３０３  ＣＰＵ
３０４  ゲート
３０５  カウンタ
３０６  ビデオ信号
３０７  水平イネーブル信号
３０８  垂直イネーブル信号
３０９  カウント値
４００  カウンタ
４０１  カウンタイネーブル信号
４０２  キャリアウト信号
４０３  リニアフィードバックシフトレジスタ
４０４  レジスタ
４０５  コンパレータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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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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