(57)【要約】      （修正有）【課題】現像器の使用状況に応じて画像形成の順序を変更することで、飛び散り、ドット再現性の低下を発生させることなくトナーの再転写現象を軽減させる画像形成装置及びその制御方法を提供する。【解決手段】画像を形成するための像担持体１と、色の異なる現像剤を有する複数の現像器４を用いて前記像担持体に各色の画像を順次形成し、像担持体に形成された各色の画像を転写体１１もしくは記録媒体に転写する転写手段と、複数の現像器のそれぞれの使用量に基づいて、複数の現像器を用いて前記像担持体に画像を形成する順序を切り換える制御手段とを備える画像形成装置。【選択図】図１
2007233377.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を形成するための像担持体と、
色の異なる現像剤を有する複数の現像器を用いて前記像担持体に各色の画像を順次形成し、前記像担持体に形成された各色の画像を転写体もしくは記録媒体に転写する転写手段と、
前記複数の現像器のそれぞれの使用量に基づいて、前記複数の現像器を用いて前記像担持体に画像を形成する順序を切り換える制御手段と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記複数の現像器のそれぞれの使用量を検知する検知手段を有し、
前記制御手段は、前記検知手段で検知される前記複数の現像器のそれぞれの使用量に基づいて、前記複数の現像器を用いて前記像担持体に画像を形成する順序を切り換え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】
前記複数の現像器のそれぞれの使用量を検知する検知手段と、
前記複数の現像器のそれぞれが情報を記憶する記憶手段を有し、
前記制御手段は、前記検知手段で検知した前記複数の現像器の使用量を前記複数の現像器のそれぞれの記憶手段に記憶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】
前記現像器は前記像担持体に現像剤を搬送するための現像剤担持体を有し、
前記各現像器の使用量を検知する手段は、プリント枚数を検知する手段、又は前記現像剤担持体の駆動時間を検知する手段であ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５】
前記複数の現像器は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの現像剤を収容する現像器であって、前記制御手段は、イエロー、マゼンタ、シアンの現像剤を収容する現像器による画像形成の順序を切り換え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６】
画像を形成するための像担持体と、
色の異なる現像剤を有する複数の現像器を用いて前記像担持体に各色の画像を順次形成し、前記像担持体に形成された各色の画像を転写体もしくは記録媒体に転写する転写手段と、
前記複数の現像器内のそれぞれの現像剤残量と、前記複数の現像器のそれぞれの使用量とに基づいて、前記複数の現像器を用いて前記像担持体に画像を形成する順序を切り換える制御手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
前記複数の現像器のそれぞれの使用量を検知する使用量検知手段と、
前記複数の現像器内のそれぞれの現像剤残量を検知する残量検知手段と、を有し、
前記制御手段は、前記使用量検知手段で検知される前記複数の現像器内のそれぞれの現像剤残量と、前記残量検知手段で検知される前記複数の現像器のそれぞれの使用量とに基づいて前記複数の現像器を用いて前記像担持体に画像を形成する順序を切り換えることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記現像器が現像剤担持体を有し、
前記使用量検知手段が、前記現像器の現像剤担持体の駆動時間を検知する手段であり、
前記制御手段は、前記駆動時間と前記残量検知手段で検知される現像剤残量とに基づいて、前記像担持体に画像を形成する順序を切り換えることを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記複数の現像器は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの現像剤を収容する現像器であって、前記制御手段は、イエロー、マゼンタ、シアンの現像剤を収容する現像器による画像形成の順序を切り換えることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
色の異なる現像剤を有する複数の現像器を用いて前記像担持体に各色の画像を第１順序で形成し、前記像担持体に形成された各色の画像を転写体もしくは記録媒体に転写する第１画像形成モードと、前記第１順序とは異なる順序で前記像担持体に各色の画像を形成し、前記像担持体に形成された各色の画像を転写体もしくは記録媒体に転写する第２画像形成モードと、を有する画像形成装置の制御方法であって、
前記複数の現像器のそれぞれの使用量を検知する工程と、
検知された複数の現像器のそれぞれの使用量に応じて、前記第１画像モードから前記第２画像形成モードに切り換える制御工程と、
を有することを特徴とする画像形成装置の制御方法。
【請求項１１】
更に、前記複数の現像器内の現像剤残量を検知する工程を有し、
前記制御工程は、検知された複数の現像器のそれぞれの使用量と検知された複数の現像器内のそれぞれの現像剤残量とに応じて前記第１画像モードから前記第２画像形成モードに切り換える工程であることを特徴とする請求項１０に記載の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、画像形成の順序を変更可能な画像形成装置及びその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数色のトナー像を重ね合わせることにより転写材上にカラー画像を形成するカラー画像形成装置には、像担持体に静電潜像を形成し、これを逐次トナーにより現像して、その都度転写材上に転写し複数色のカラートナー像を重ね合わせる方法がある。また、中間転写体上に複数のトナー像を重ね合わせ、これらを一括して転写材上に転写する方法もある。しかし、両方法とも転写材若しくは中間転写体上に転写されたトナーが感光体に転移する現象（以下、「再転写現象」と言う）が発生する。
【０００３】
この再転写現象は、転写されたトナーの中で帯電電荷量の少ないトナーや、トナー像を転写する位置（転写ニップとも言う）の放電現象や転写電流の影響で逆の電荷に帯電されたトナーが静電的力やファンデルワールス力等により感光体に転移することで発生する。
【０００４】
再転写現象による画像への影響として、画像濃度低下や画像濃度の均一性の低下等が挙げられる。
【０００５】
再転写現象による画像への影響は、現像装置（または現像カートリッジ）の使用量（プリント枚数、現像剤担持体の駆動時間等）の増加と共に増大する。その理由として、現像装置（または現像カートリッジ）の使用量の増加に伴い、外添剤のトナー母体への埋め込みや、外添剤のトナー母体からの遊離等が生じ、トナー流動性向上に寄与するトナー表面上の外添剤量が減少するためである。その結果、トナー流動性の低下に伴い、トナー帯電性が低下し、再転写現象が発生しやすくなる。
【０００６】
再転写現象による画像への影響を低減する方法として、以下のような例が存在する。
【０００７】
例えば、原稿画像データから当該原稿１頁分の全画素の濃度データを再現色毎（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色毎）に積算し、積算値の少ない色から昇順に作像されるようにする方法がある（例えば、特許文献１参照）。上記方式は、再転写現象による画像への影響を軽減することが出来るものである。その理由を説明する。例えば、最初に感光体から転写体上もしくは記録媒体に転写されたトナーは、３回再転写が発生する機会がある。一方最後に感光体から転写体上もしくは記録媒体に転写されたトナーは、再転写現象が発生する機会がない。つまり、再転写現象が発生する機会は、画像形成の順序が早いものほど多くなる。そのため、転写体上もしくは記録媒体に転写されるトナー量が少ない順に画像形成を行えば、再転写現象による画像への影響を軽減することが可能となる。
【０００８】
また、感光体が転写ニップに突入する前に、感光体表面を除電することで、感光体表面と中間転写ベルト又は転写材の電位差を小さくし、転写ニップ中の転写電流と放電量を軽減して逆帯電トナーを少なくし、再転写現象を低減する方法が知られている。例えば、特許文献２参照。
【特許文献１】特開２０００−３３０３５４号公報
【特許文献２】特開平５−１６５３８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、従来技術では、以下に述べる課題があった。特許文献１の発明では、全画素の濃度データの積算値が少ない色から昇順に作像されるようにしている。しかし、最初に作像する現像装置（または現像カートリッジ）の使用量が多い場合、再転写現象による画像への影響が発生してしまう場合があった。上述の再転写現象による画像への影響は、画像データが局所的に集中している画像をプリントした場合に顕著である。
【００１０】
特許文献２の発明では、転写前の感光体の露光により、再転写現象は大幅に軽減できるものの転写前の露光による飛び散り、ドット再現性の低下等の別の画像への影響が生じていた。
【００１１】
本発明は上記課題に鑑みて成されたものであり、飛び散り、ドット再現性の低下を発生させることなくトナーの再転写現象を軽減させる画像形成装置及びその制御方法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】
【００１２】
本発明は、上述の目的を達成するため、以下の構成を備えるものである。
【００１３】
（１）画像を形成するための像担持体と、色の異なる現像剤を有する複数の現像器を用いて前記像担持体に各色の画像を順次形成し、前記像担持体に形成された各色の画像を転写体上もしくは記録媒体に転写する転写手段と、前記複数の現像器のそれぞれの使用量に基づいて、前記複数の現像器を用いて前記像担持体に画像を形成する順序を切り換える制御手段と、を備えることを特徴とする画像形成装置。
【００１４】
（２）画像を形成するための像担持体と、色の異なる現像剤を有する複数の現像器を用いて前記像担持体に各色の画像を順次形成し、前記像担持体に形成された各色の画像を転写体上もしくは記録媒体に転写する転写手段と、前記複数の現像器内のそれぞれの現像剤残量と、前記複数の現像器のそれぞれの使用量とに基づいて、前記複数の現像器を用いて前記像担持体に画像を形成する順序を切り換える制御手段と、を有することを特徴とする画像形成装置。
【００１５】
（３）色の異なる現像剤を有する複数の現像器を用いて前記像担持体に各色の画像を第１順序で形成し、前記像担持体に形成された各色の画像を転写体もしくは記録媒体に転写する第１画像形成モードと、前記第１順序とは異なる順序で前記像担持体に各色の画像を形成し、前記像担持体に形成された各色の画像を転写体もしくは記録媒体に転写する第２画像形成モードと、を有する画像形成装置の制御方法であって、前記複数の現像器のそれぞれの使用量を検知する工程と、検知された複数の現像器のそれぞれの使用量に応じて、前記第１画像モードから前記第２画像形成モードに切り換える制御工程と、を有することを特徴とする画像形成装置の制御方法。
【発明の効果】
【００１６】
本発明は、上記構成を備えることにより、飛び散り、ドット再現性の低下を発生させることなくトナーの再転写現象を軽減させることができる画像形成装置及びその制御方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明を実施するための最良の形態を、実施例により詳しく説明する。
【実施例１】
【００１８】
本発明に係る画像形成装置の第１の実施形態について説明する。まず、図１を用いて、画像形成装置の全体構成について説明する。図１に示す画像形成装置は電子写真方式を用い、中間転写方式を採用したカラープリンタである。
【００１９】
図１の画像形成装置は像担持体である感光体１を有し、矢印に示す方向に回転駆動する。感光体１の表面は帯電ローラ２によってマイナス電荷が付与され、−６００Ｖに一様帯電される。露光光学系３は画像データに基づいて発光制御された走査光を感光体１表面に照射し、マイナス電荷を除去して潜像を形成する。尚、潜像部の電位は略−１００Ｖである。この潜像は、各色の現像器（以下、「現像カートリッジ」と言う）４ｙ、４ｍ、４ｃ、４ｋにより、該現像カートリッジの使用量によって決定された順序で現像される。現像カートリッジ４ｙ、４ｍ、４ｃ、４ｋは夫々がイエロー、マゼンタ、シアン、ブラック各色の現像剤であるトナーを内包し、ロータリー５に取り付けられている。現像カートリッジ４ｙ、４ｍ、４ｃ、４ｋは、このロータリー５が９０度ごとに公転することで感光体１に対向し、感光体１上の潜像を各色のトナーで現像し、各色の画像を順次形成する。トナーはバインダー樹脂、着色剤、帯電制御剤等を含有するトナー母体と、この母体に外添混合される外添剤とからなる。トナーは非磁性一成分のものを使用している。また、図１はイエロー現像カートリッジ４ｙを現像位置に配置した様子を示している。
【００２０】
次に、図２を用いて現像カートリッジについて説明する。現像カートリッジは、トナーを担持する現像ローラ６、トナー供給ローラ７、現像ブレード８等を一体的にユニット化した現像カートリッジである。この現像カートリッジ（各現像器）は、画像形成装置本体に対し着脱自在に構成されている。現像カートリッジには、各種情報の記憶可能な記憶手段１７を備えている。
【００２１】
この記憶手段１７に対するデータの書き込み、読み出しは画像形成装置本体に設けられている信号処理手段が行なう。記憶手段１７は、現像カートリッジの使用初期からのプリント枚数や現像ローラ駆動時間の積算時間等の使用量情報を記憶している。
【００２２】
感光体１に対向した現像ローラ６上には負の極性に帯電されたトナーが一定量供給されており、また現像ローラ６には電源（不図示）により現像バイアスが印加されている。現像バイアスは帯電電位と潜像（露光部）電位の間の電位差を適切な値に設定することで、環境や現像カートリッジの使用状況によらず安定したプリント画像が得られる。
【００２３】
その後、感光体１上に現像されたトナー像は、一次転写位置である一次転写ニップ部において、中間転写体である中間転写ベルト１１上へ順次一次転写される。中間転写ベルト１１は、二次転写手段としての二次転写ローラ１２に対向配置されたローラ１６、駆動ローラ１３、テンションローラ１４によって張架され、矢印で示す方向に感光体１とほぼ等速で回転する。二次転写ローラ１２は、中間転写ベルト１１に当接離間自在に設置されている。二次転写ローラ１２は、通常は中間転写ベルト１１と離間されているが、後述する二次転写工程を行う際は中間転写ベルト１１に当接される。中間転写ベルト１１としては、通常厚さ５０μｍ〜３００μｍ、体積抵抗率１０−１２Ωｃｍ〜１０−７Ωｃｍ程度のＰＶＤＦ、ポリアミド、ポリイミド、ＰＥＴ、ナイロン、ポリカーボネート等の樹脂フィルムベルトを用いることができる。また、０．５〜２ｍｍ厚程度の低抵抗なゴム基層の上に厚さ数十μｍの離型性の良い高抵抗な樹脂層を設けたゴムベルト等を用いることもできる。尚、中間転写ベルト１１の抵抗値調整はカーボン、ＺｎＯ、ＳｎＯ２、ＴｉＯ２その他の導電性の充填材により行うことができる。一次転写ローラ１０は電源によりプラス極性の一次転写バイアスが印加されている。一次転写バイアス値は定電圧制御を行っている。画像形成時に印加する電圧値は環境、使用状況の要因による一次転写ローラ１０、中間転写ベルト１１の抵抗変動を考慮し、転写動作以前に、所望の一次転写電流値が得られる一次転写電圧値を検知することで決定する。
【００２４】
一次転写工程後に感光体１表面に残留した一次転写残トナーは、弾性ブレードを有するクリーニングブレード９により除去され、廃トナー容器１５に収容される。
【００２５】
一次転写工程が終了し中間転写ベルト１１上にフルカラーや単色画像が形成し終わると、中間転写ベルト１１から離間されていた二次転写ローラ１２は、中間転写ベルト１１に当接される。そして、給紙カセットから記録媒体としての転写材が、二次転写位置である二次転写ニップ部へ搬送される。二次転写バイアス電源より二次転写ローラ１２にプラス極性のバイアス（＋１ｋｖ）が印加され、中間転写ベルト１１上のトナー像は転写材上に一括して二次転写される。二次転写工程を経てその表面に４色のトナー像を担持した転写材は、定着器へ搬送され、そこで表面のトナー像が定着されて画像形成が完了する。
【００２６】
次に、再転写現象のメカニズムについて説明する。
【００２７】
図３は一次転写ニップ部の拡大説明図であり、これを用いて再転写現象を説明する。基本的にイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの順で画像形成を行うとする。中間転写ベルトに転写されたイエロートナー像は、２色目以降の一次転写工程（マゼンタ、シアン、ブラック）で再転写現象が発生する可能性がある。図３では、例えばマゼンタトナー像２３の一次転写工程を行っている場合で説明する。マゼンタトナー像２３の一次転写工程時に、中間転写ベルト上のイエロートナー２２の一部は感光体１に転移する。この転移したトナー２４は再転写トナーと呼ばれている。この再転写現象は、ポジ極性（正極性）及び弱ネガ極性（弱負極性）のトナーが静電気力、ファンデルワールス力等で感光体１に転移すると考えられている。
【００２８】
再転写トナー２４は、
（１）中間転写ベルト上のイエロートナー２２のうち、帯電電荷量が小さいトナー
（２）転写ニップ位置での放電又は転写電流で帯電電荷量が低下、又は逆の電荷に帯電したトナーであると考えられている。
【００２９】
図４に、使用初期状態、３５００枚（５％印字）プリントした現像カートリッジ、７０００枚（５％印字）プリントした現像カートリッジにおける再転写トナー量の転写電流依存性を示した。
【００３０】
ここで、再転写トナー量の測定方法と定義について説明する。２色目（マゼンタ）の一次転写工程を行っている際に、画像形成装置の本体電源をＯｆｆにして感光体１の駆動を停止させる。停止させた感光体１上には、中間転写ベルト上のイエロートナーの一部が感光体１に転移した再転写トナーが存在している。再転写トナーを粘着テープ上に転写させて、白色の記録紙に付着させる。上記テープの反射濃度（マクベス濃度）からトナーが付着していない基準テープの反射濃度（マクベス濃度）を差し引いた反射濃度の差分を再転写トナー量と定義した。
【００３１】
現像カートリッジに内包されたトナーの色によらず、すべての色の一次転写電流を大きくすると（即ち一次転写バイアスを大きくすると）再転写トナー量は増加する。これは、上述したように一次転写電圧を大きくすることで、転写ニップ内の放電量と一次転写電流が多くなったためと推測される。
【００３２】
また、再転写トナー量は、プリント枚数が大きいほど増加するという結果を得た。これは、現像カートリッジの使用量（プリント枚数、現像剤担持体の駆動時間等）が多くなると、トナーが摺擦されることにより、トナー流動性向上に寄与するトナー表面上の外添剤量が減少するためである。
【００３３】
各色毎の再転写トナー量の目標値としては、トータルの再転写トナー量が０．２以下になる事が好ましい。トータルの再転写トナー量とは、１色目の場合は、２色目以降の一次転写工程で発生する３回分の再転写トナー量（マクベス濃度）の合計値であり、２色目の場合は、３色目以降の一次転写工程で発生する２回分の再転写トナー量（マクベス濃度）の合計値である。
【００３４】
実際の画像形成時の一次転写電流は、８．７μＡである。一次転写電流が８．７μＡの場合、７０００枚プリントした場合は１回の転写工程の再転写トナー量は０．１１であり、３回再転写された場合およそ０．３３程度になるため目標値である０．２よりはるかに多くなってしまう。そのため、本実施例では、再転写の機会が３回ある１色目として、プリント枚数の少ない現像カートリッジを選択することで、トータルの再転写トナー量を軽減させている。
【００３５】
次に画像形成の順序の決定方法（モード決定方法）を説明する。現像カートリッジ内（現像器内）に内包されたトナーにおいて、トナー流動性向上に寄与するトナー表面上の外添剤量の減少は、全色の印字率がほとんど同じ場合には、積算プリント枚数に依存すると考えられる。そのため本実施例では、画像形成の順序は、現像カートリッジの使用初期からの積算プリント枚数が少ない順で行う。
【００３６】
以下で、本実施例のプリント動作を図５、図６を用いて説明する。
【００３７】
図５は実施例１における制御系を示すブロック図である。図６は、実施例１の画像形成のフローチャートである。
【００３８】
画像形成装置はプリント信号を検出する（ステップ１）。
【００３９】
画像形成装置本体には、現像カートリッジの記憶手段に記憶されたプリント枚数情報の読み取り手段を有している。画像形成装置のＣＰＵ１８は現像カートリッジの記憶手段に格納された現像カートリッジのプリント枚数情報を、画像形成装置本体の読み出し／書き込み手段１９から演算手段２０に転送する（ステップ２）。
【００４０】
演算手段２０は、各現像カートリッジの記憶手段から呼び出したプリント枚数から、画像形成動作を行う順序を決定する（ステップ３）。
【００４１】
ＣＰＵ１８は、ロータリー５の駆動手段２１を制御することで演算手段２０により決定された順序で画像形成を行う。感光体１を回転駆動し、ステップ３で決定した順序で画像形成動作を開始する（ステップ４）。
【００４２】
ジョブ終了後、プリント枚数検知手段２５において検出された各現像カートリッジのプリント枚数を、現像カートリッジの記憶手段１７に書き込み、プリント枚数の更新を行う（ステップ５）。
【００４３】
例えば、各現像カートリッジの使用量が、イエロー（７０００枚プリント）、マゼンタ（３５００枚）、シアン（新品）、ブラック（７０００枚）の場合を考える。画像形成の順序を変更しない場合に、各色の単色１００％画像（ベタ黒とも言う）を出力した場合の再転写トナー量を図７、変更した場合を図８に示した。図からわかるように、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃｙ）、ブラック（Ｂｋ）の画像形成順序であったものを、シアン（Ｃｙ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｂｋ）の順序に変更する。このように画像形成を行う色順を変更することで、全色再転写トナー量を目標値の０．２以下にすることが可能となる。
【００４４】
また、本実施例では、プリント枚数によって画像形成の順序を決定したが、プリントサイズの大小の要因等を排除したい場合は、使用初期からの現像ローラ駆動時間の積算時間によって画像形成の順序を決定しても良い。
【００４５】
本実施例では、中間転写方式の画像形成装置を使用したが、中間転写方式の画像形成装置に限定されるものではなく、搬送ベルト上を搬送される記録紙に直接転写を行う直接転写方式でも構わない。
【００４６】
再転写トナー量を粘着テープの反射濃度で評価したが、実際に感光体１上の再転写トナーの重量で行っても構わない。
【００４７】
また、本実施例では現像カートリッジの使用量として、積算プリント枚数の少ない順に画像形成動作を行った。しかし、定着性、現像カートリッジへのトナーの混入等を考慮して、特定の現像カートリッジが画像形成を行う順序を固定して、その他の現像カートリッジの順序を変えるようにしても構わない。また、本実施例では、再転写トナー量は、プリント枚数に依存したが、色毎に再転写トナー量が異なる場合は、色差を考慮して画像形成の順序を考慮しても良い。
【００４８】
なお、本実施例では、現像カートリッジの使用状態によらず、一次転写電流値は全色８．７μＡになるように設定した。しかし、現像カートリッジの使用量が大きくなると、転写性が大きく低下する場合を考慮して、再転写現象が大きくならない範囲で、一次転写電流値を大きく設定することも可能である。
【００４９】
また、画像形成の順序を切り換えると共に、画像形成条件をあわせて変更するようにしてもよい。例えば、シアン（Ｃｙ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｂｋ）に順序変更後に設定する一次転写電流値を、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃｙ）、ブラック（Ｂｋ）の画像形成順序の場合の一次転写電流値とは異なる値に設定してもよい。
【実施例２】
【００５０】
本発明に係る画像形成装置の第二の実施形態について説明する。第一の実施例では、現像カートリッジの画像形成の順序を決めるのに各現像カートリッジの使用量としてプリント枚数を用いた。全ての現像カートリッジの印字率がほぼ一定の場合は、トナー流動性向上に寄与するトナー表面上の外添剤量の減少とプリント枚数の間には、ほぼ相関性が得られる。しかしながら、トナー流動性向上に寄与するトナー表面上の外添剤量の減少は、現像カートリッジ内のトナー量が少なくなるほど促進される。なぜならば、現像カートリッジ内のトナー量が少ないときは、トナー量が多いときと比較して同じトナーが現像ブレード、トナー供給ローラ、感光体と摺擦される機会が多くなる。その結果、現像カートリッジ内のトナー量が少ない場合、トナー流動性向上に寄与するトナー表面上の外添剤量の減少が促進される。
【００５１】
例えば、印字率が異なる画像をそれぞれ３０００枚プリントした２つの場合を例に挙げる。
【００５２】
（１）印字率が５％の画像を３０００枚プリントした場合。
【００５３】
（２）印字率が５０％の画像を６００枚プリントし、印字率が１％の画像を６０１枚目から３０００枚目までプリントした場合。
【００５４】
（１）と（２）を比較すると、トータルのプリント枚数は３０００枚で同じであるが、３０００枚プリント終了時点での現像カートリッジ内のトナー量は大きく異なる。（２）の場合、６００枚プリントした時点で現像カートリッジ内のトナー量は非常に少なくなっており、その後のプリント動作によって、トナー流動性向上に寄与するトナー表面上の外添剤量の減少が（１）の場合よりも促進されてしまう。
【００５５】
本実施例では、このような状況にも対応できるように、トナー流動性向上に寄与するトナー表面上の外添剤量の減少と相関性が得られる指標値として、指標値Ａを導入し、算出した指標値Ａによって現像カートリッジの画像形成の順序を決定している。
【００５６】
次に指標値Ａの算出方法について説明する。トナー流動性向上に寄与するトナー表面上の外添剤量の減少は、現像カートリッジ内のトナー量が小さいほど促進され、現像カートリッジ内のトナー量が多いほど緩和される。
【００５７】
なお、外添剤量の減少に係る指標値Ａとは、トナー流動性向上に寄与するトナー表面上に存在する外添剤の減少量を示すものである。具体的には、外添剤がトナー母体へ埋め込まれる量および外添剤がトナー母体から遊離される量を示す値である。
【００５８】
本発明者の検討によれば、トナー流動性向上に寄与するトナー表面上の外添剤量の減少は、
現像ローラ６の駆動時間×定数Ｔ（式１）
の使用初期からの積算値と非常に相関性があり、上記式１の使用初期からの積算値を指標値Ａと定義した。
【００５９】
ここで、式１の定数Ｔは、指標値Ａとトナー流動性向上に寄与するトナー表面上の外添剤量との間に相関性が得られるように、決定された定数である。
【００６０】
定数Ｔは、現像カートリッジ内のトナー量に依存し、トナー量が少ないとトナー流動性向上に寄与するトナー表面上の外添剤量の減少が促進されるため大きな値をとるように設定される。
【００６１】
本実施例において、現像カートリッジが未使用状態での使用可能なトナー量（未使用状態で収容されるトナー量）は３００ｇである。現像カートリッジ内のトナー量と定数Ｔのテーブルを図９に示した。また現像カートリッジ内のトナー残量検知手段は、静電容量方式の逐次残量検知を行っている。この方式は、現像カートリッジ内に配置された複数の電極間の静電容量を検知することで、現像カートリッジ内のトナー量の検知を行うものであり公知の方式であるため、詳細な説明は省略する。
【００６２】
なお、トナー残量（現像剤残量）検知方式としては、発光素子と受光素子とを用いた光透過時間を用いた光学式検知方式、また、トルク検知方式、画像データの画素数をカウントするピクセルカウント方式等を使用しても良い。
【００６３】
以下で、本実施例のプリント動作を図１０、図１１を用いて説明する。
【００６４】
図１０は実施例２における制御系を示すブロック図である。図１１は、実施例２の画像形成のフローチャートである。
【００６５】
画像形成装置はプリント信号を検出する（ステップ６）。
【００６６】
画像形成装置のＣＰＵ１８は、現像カートリッジの記憶手段１７に格納された指標値Ａ（画像形成終了後（ステップ１０）に更新を行う）を、画像形成装置本体の読み出し／書き込み手段１９から演算手段２０に転送する（ステップ７）。
【００６７】
演算手段２０は、各現像カートリッジの記憶手段１７からよびだした指標値Ａから、画像形成動作を行う順序を決定する（ステップ８）。
【００６８】
ＣＰＵは、ロータリー５の駆動手段２１を制御することで演算手段２０により決定された順序で画像形成を行う。現像ローラ６の駆動時間検出手段２６により、現像ローラ６の駆動時間の検知を開始する。感光体１を回転駆動し、ステップ３で決定した順序で画像形成動作を開始する。画像形成時にトナー残量検知を行う（ステップ９）。
【００６９】
ジョブ終了後、現像ローラ６の駆動時間検出手段２６とトナー残量検知手段の検知結果から式１（現像ローラ６の駆動時間×定数Ｔ）の値を算出する。ステップ７で呼び出した指標値Ａに式１の値を加算した値を指標値Ａとして、現像カートリッジの記憶手段１７に書き込み、更新を行う（ステップ１０）。
【００７０】
図１２には、各色の現像カートリッジの使用状態（印字率及びプリント枚数）が異なる場合において、指標値Ａに基づいて画像形成の順序を決定して画像形成を行った場合の再転写トナー量を示している。
【００７１】
図１３には、上記現像カートリッジの使用状態において、積算プリント枚数の少ない順序で画像形成を行った場合の再転写トナー量を示している。
【００７２】
図１２と図１３を比較すると、本実施例によれば、現像カートリッジの指標値Ａに応じて画像形成の順序を変更することで、積算プリント枚数で順序を決定する場合に対し、再転写トナー量を軽減できることが確認できた。
【００７３】
本実施例によれば、現像カートリッジ間のプリント印字率の違いによる外添剤の減少量のばらつきを考慮した画像形成を行うことが可能となる。
【００７４】
また、本実施例では、画像形成装置の環境による差は考慮しなかったが、定数Ｔをトナー残量だけでなく画像形成装置の置かれた環境（温度や湿度の条件）によって変更しても構わない。
【００７５】
なお、本実施例でも実施例１と同様、現像カートリッジの使用状態によらず、一次転写電流値は全色８．７μＡになるように設定した。しかし、現像カートリッジの使用量が大きくなると、転写性が大きく低下する場合を考慮して、再転写現象が大きくならない範囲で、一次転写電流値を大きく設定することも可能である。
【００７６】
また、実施例１と同様に、画像形成の順序を切り換えると共に、画像形成条件をあわせて変更するようにしてもよい。例えば、シアン（Ｃｙ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｂｋ）に順序変更後に設定する一次転写電流値を、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃｙ）、ブラック（Ｂｋ）の画像形成順序の場合の一次転写電流値とは異なる値に設定してもよい。
【００７７】
本実施例の画像形成装置は、ロータリー５に現像カートリッジを４つ装着する４サイクル方式のカラープリンタを用いたが、これに限定されるものではない。例えば、別の４サイクル方式の画像形成装置の例として、感光体の外周に，４つの現像カートリッジを装着する中間転写体を用いた画像形成装置が挙げられる。この画像形成装置では現像カートリッジを固定した状態で，各現像カートリッジの入力端子に印加する高圧電圧の変更だけで画像形成を行う現像カートリッジを選択することが可能である。
【００７８】
また、本発明の画像形成装置は、４サイクル方式のカラー画像形成装置に限定されるものでなく感光体と中間転写ベルトの当接離間が切り替え可能な構成であれば、中間転写ベルトを用いたタンデム方式の画像形成装置でも構わない。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】実施例１の画像形成装置を示す全体構成説明図である。
【図２】実施例１の現像カートリッジを示す概略断面図である。
【図３】再転写の発生メカニズムの模式図である。
【図４】実施例１の再転写トナー量の転写電流依存性を示す図である。
【図５】実施例１における制御系を示すブロック図である。
【図６】実施例１のプリント動作のフローチャートである。
【図７】実施例１において、画像形成の色順を変更しなかった場合の再転写トナー量を示した図である。
【図８】実施例１において、画像形成の色順を変更した場合の再転写トナー量を示す図である。
【図９】実施例２におけるトナー量と定数Ｔの相関を示す図である。
【図１０】実施例２における制御系を示すブロック図である。
【図１１】実施例２のプリント動作のフローチャートである。
【図１２】実施例２における各現像カートリッジの再転写トナー量を示した図である。
【図１３】実施例２におけるプリント枚数順で画像形成を行った場合の再転写トナー量を示した図である。
【符号の説明】
【００８０】
１  感光体（像担持体に対応）
２  帯電ローラ
３  露光光学
４  現像カートリッジ（現像器に対応）
５  ロータリー
６  現像ローラ
７  トナー供給ローラ
８  現像ブレード
９  クリーニングブレード
１０  一次転写ローラ
１１  中間転写ベルト（転写体に対応）
１２  二次転写ローラ
１３  駆動ローラ
１４  テンションローラ
１５  廃トナー容器
１６  二次転写ローラに対向配置されたローラ
１７  記憶手段
１８  ＣＰＵ
１９  読み出し／書き込み手段
２０  演算手段
２１  ロータリー駆動手段
２２  中間転写ベルトのイエロートナー
２３  マゼンタトナー
２４  再転写トナー
２５  プリント枚数検知手段
２６  現像ローラ駆動時間検出手段
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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