(57)【要約】【課題】トナーの劣化の程度に応じて適切な量のトナーの廃棄量を決定して廃棄する。【解決手段】帯電部材電源制御部５８により、帯電ローラ３２に標準電圧Ｖｓを印加して第１のトナー像Ｔａ形成し、これを転写ベルト１５に転写して濃度測定部５２により光学的濃度α１を測定する。同様に、帯電部材電源制御部５８により、帯電ローラ３２に標準電圧より低い設定電圧Ｖｆを印加して第２のトナー像Ｔａを形成し、これを転写ベルトに転写して濃度測定部５２により光学的濃度α２を測定する。測定された光学的濃度α１と測定された光学的濃度α２との光学的濃度差βを、濃度差演算部５３で算出する。現像剤廃棄量決定部５４は、光学的濃度差βと前記濃度差βの上限設定値Ｕｍ及び下限設定値Ｌｍとを比較して廃棄に必要なドット数決定し、トナー廃棄量を決定する。そのため、適正量のトナー廃棄が可能となる。【選択図】図１
2013088471.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電潜像を担持するための像担持体と、
前記像担持体を帯電させる帯電部材と、
前記像担持体上を露光して前記像担持体上に前記静電潜像を形成する露光手段と、
現像剤を担持し、前記現像剤を前記静電潜像に供給して前記像担持体上に現像剤像を形成させる現像剤担持体と、
前記帯電部材に標準電圧又は前記標準電圧よりも低い設定電圧を印加させる帯電部材電源制御部と、
前記帯電部材に前記標準電圧が印加されて形成された第１の前記現像剤像と、前記帯電部材に前記設定電圧が印加されて形成された第２の前記現像剤像と、を転写電圧が印加されることにより被転写部材に転写する転写部材と、
前記被転写部材に転写された前記第１の現像剤像の第１の光学的濃度と、前記被転写部材に転写された前記第２の現像剤像の第２の光学的濃度と、を濃度検出手段により測定する濃度測定部と、
測定された前記第１の光学的濃度と測定された前記第２の光学的濃度との濃度差を算出する濃度差演算部と、
算出された前記濃度差と前記濃度差の上限設定値及び下限設定値とを比較して、現像剤廃棄量を決定する現像剤廃棄量決定部と、
決定された前記現像剤廃棄量に基づき、前記現像剤廃棄量に対応した廃棄パターンの画像データを選択する現像剤廃棄部と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１記載の画像形成装置は、更に、
前記画像形成装置の周囲の温度を検出する温度検出手段と、
前記画像形成装置の周囲の湿度を検出する湿度検出手段と、
検出された前記温度及び検出された前記湿度に基づき、環境値を選択する環境値選択部と、を備え、
前記現像剤廃棄量決定部は、
選択された前記環境値に基づき、前記上限設定値及び前記下限設定値を変更することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１記載の画像形成装置は、更に、
前記第１の現像剤像又は前記第２の現像剤像が転写された後において、前記像担持体上に残留している前記現像剤を掻き落とすクリーニング装置を備え、
前記転写部材は、
前記現像剤廃棄部が選択した廃棄パターンに基づいて、前記像担持体上に形成された第３の前記現像剤像を前記被転写部材に転写する際に、前記第３の現像剤像を前記像担持体上に保持するように前記転写電圧が印加される機能を有し、
前記クリーニング装置は、
前記像担持体上に保持された前記第３の現像剤像を掻き落とすことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
前記現像剤廃棄量決定部は、
前記濃度差が前記上限設定値と前記下限設定値との間にあるときには、前記現像剤廃棄量を所定量に決定し、
前記濃度差が前記上限設定値を越えているときには、前記現像剤廃棄量を前記所定量よりも大きい量に決定し、
前記濃度差が前記下限設定値を下回っているときには、前記現像剤廃棄量を前記所定量よりも小さい量に決定することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項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、電子写真方式のプリンタや複写機等の画像形成装置に係り、特に、廃棄する現像剤の量の制御に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の画像形成装置においては、帯電装置により均一に帯電された感光体ドラム上を露光装置により露光して静電潜像を形成するようになっている。この静電潜像を現像装置により現像して感光体ドラム上に現像剤像を形成し、この現像剤像を転写装置により記録媒体に転写する。更に、記録媒体上に転写された現像剤像を定着器により、熱と圧力を加えて定着するようになっている。このような、画像形成装置において、転写されずに感光体ドラム上に残留した現像剤は、現像剤像の転写後、感光体ドラムに当接して設けられたクリーニングブレードにより掻き取られ、回収されるようになっている。更に、劣化して現像されにくくなった現像装置中の劣化現像剤を定期的に廃棄することで画像品質を保つことが行われている。
【０００３】
例えば、下記に示す特許文献１には、劣化して現像されにくくなった劣化現像剤を定期的に廃棄することで画像品質を保つクリーニング方法が記載されている。即ち、所定量の劣化現像剤を感光体ドラム上に現像剤像として形成し、現像剤像が感光体ドラムに付着した状態を保持するように転写装置の電圧を制御する。転写動作後に、感光体ドラム上に保持された現像剤像を、クリーニング装置により掻き落とすことで劣化現像剤を破棄する。
【０００４】
更に、特許文献１には、感光体ドラムの回転数と印刷ドット数をカウントし、感光体ドラムの回転数が閾値に達したときには、そのときの印刷ドット数と規定ドット数とを比較し、印刷ドット数が規定ドット数に満たないときには、規定ドット数と印刷ドット数の差分のドット数分の現像剤を廃棄することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−４５４８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の画像形成装置では、現像剤の劣化の程度に拘らず、廃棄動作毎に所定の量の現像剤量が廃棄されていた。このため、劣化現像剤の割合が低い状態であっても所定の量の現像剤が廃棄されることになり、必要以上の現像剤を廃棄してしまうという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の画像形成装置は、静電潜像を担持するための像担持体と、前記像担持体を帯電させる帯電部材と、前記像担持体上を露光して前記像担持体上に前記静電潜像を形成する露光手段と、現像剤を担持し、前記現像剤を前記静電潜像に供給して前記像担持体上に現像剤像を形成させる現像剤担持体と、前記帯電部材に標準電圧又は前記標準電圧よりも低い設定電圧を印加させる帯電部材電源制御部と、転写部材と、濃度測定部と、濃度差演算部と、現像剤廃棄量決定部と、決定された前記現像剤廃棄量に基づき、前記現像剤廃棄量に対応した廃棄パターンの画像データを選択する現像剤廃棄部とを備えている。
【０００８】
前記転写部材は、前記帯電部材に前記標準電圧が印加されて形成された第１の前記現像剤像と、前記帯電部材に前記設定電圧が印加されて形成された第２の前記現像剤像と、を転写電圧が印加されることにより被転写部材に転写するものである。前記濃度測定部は、前記被転写部材に転写された前記第１の現像剤像の第１の光学的濃度と、前記被転写部材に転写された前記第２の現像剤像の第２の光学的濃度と、を濃度検出手段により測定するものである。前記濃度差演算部は、測定された前記第１の光学的濃度と測定された前記第２の光学的濃度との濃度差を算出するものである。更に、前記現像剤廃棄量決定部は、算出された前記濃度差と前記濃度差の上限設定値及び下限設定値とを比較して前記現像剤の劣化の程度を推定し、現像剤廃棄量を決定するものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の画像形成装置によれば、帯電電圧を変化させ、被転写部材上にそれぞれ形成した第１及び第２の現像剤像の光学的濃度差に基づいて、現像剤の廃棄量を決定するようにしたので、現像剤の劣化による印刷画像の品質劣化を防ぐことができると共に、適正量の現像剤の廃棄が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は本発明の実施例１における図２の画像形成装置の制御系回路部を示す機能ブロック図である。
【図２】図２は本発明の実施例１における画像形成装置を示す構成図である。
【図３】図３は図２中のイメージドラムユニット及び電源ユニットを示す構成図である。
【図４】図４は図２中の転写ベルト上に形成されたトナー像及び濃度センサを示す図である。
【図５】図５は劣化トナーにおける帯電電圧と光学的濃度との関係を示す図である。
【図６】図６はトナー廃棄ドット数閾値と条件Ｓ及び条件Ｔとの関係を示す図である。
【図７】図７は廃棄トナー量Ｍ６の算出条件を示す図である。
【図８】図８は廃棄トナー量Ｍ５の算出条件を示す図である。
【図９】図９は実施例１における画像形成装置の廃トナー廃棄動作を示すフローチャートである。
【図１０】図１０は本発明の実施例２における画像形成装置の制御系回路部を示す機能ブロック図である。
【図１１】図１１は図１０中の記憶部に格納されている環境値テーブルを示す図である。
【図１２】図１２は環境値と光学的濃度差の上限設定値及び下限設定値との関係を示す図である。
【図１３】図１３は実施例２における画像形成装置の廃トナー廃棄動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明を実施するための形態は、以下の好ましい実施例の説明を添付図面と照らし合わせて読むと、明らかになるであろう。但し、図面はもっぱら解説のためのものであって、本発明の範囲を限定するものではない。
【実施例１】
【００１２】
（実施例１の構成）
図２は、本発明の実施例１における画像形成装置１０を示す構成図である。
【００１３】
この画像形成装置１０は、例えば、電子写真方式のページプリンタであって、記録媒体（例えば、用紙）Ｐが積層される用紙トレイ１１を有している。用紙トレイ１１の繰出し側には、用紙Ｐを１枚ずつ繰出すホッピングローラ１２が設けられている。ホッピングローラ１２の用紙搬送方向下流には、搬送ローラ１３，１４が設けられている。
【００１４】
搬送ローラ１３，１４の下流で、且つ画像形成装置１０のほぼ中央には、用紙搬送方向Ｘの上流からブラック（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の色別のイメージドラムユニット３０（＝３０Ｋ，３０Ｙ，３０Ｍ，３０Ｃ）が設けられている。
【００１５】
イメージドラムユニット３０の下方には、被転写部材（例えば、転写ベルト）１５を挟んで、複数の転写部材（例えば、転写ローラ）１６（＝１６Ｋ，１６Ｙ，１６Ｍ，１６Ｃ）が設けられている。転写ローラ１６は、イメージドラムユニット３０において形成された現像剤像（例えば、トナー像）Ｔａを用紙Ｐに転写する機能を有している。転写ベルト１５は、ベルト搬送ローラ１７，１８よって駆動されて回転し、用紙Ｐを搬送する機能を有している。ベルト搬送ローラ１８に対向する位置には、レジストローラ１９が設けられている。転写ベルト１５の下部には、転写ベルト上に残留した現像剤（例えば、トナー）Ｔを掻き落とす転写クリーニング装置２０が設けられている。
【００１６】
イメージドラムユニット３０の下流には、用紙Ｐ上に転写されたトナー像Ｔａを、熱と圧力を加えて定着する定着器２１が設けられている。定着器２１は、トナー像Ｔａを加熱するヒートローラ２１ａと、このヒートローラ２１ａと共に用紙Ｐを挟持して加圧するバックアップローラ２１ｂとを有している。
【００１７】
定着器２１の下流には、トナー像Ｔａが定着された用紙Ｐを外部に排出する排出ローラ対２２，２３が設けられている。画像形成装置１０の上部には、印刷された用紙Ｐを堆積するスタッカ２４が設けられている。画像形成装置１０の下部には、イメージドラムユニット３０内の廃トナーＴｗを回収して保管する廃現像剤回収容器（例えば、廃トナー回収容器）２５が設けられている。
【００１８】
更に、画像形成装置１０は、この画像形成装置１０の各部材を制御する制御系回路部５０と、イメージドラムユニット３０に電圧を印加する電源ユニット３０ｐとを有している。
【００１９】
図３は、図２中のイメージドラムユニット３０及び電源ユニット３０ｐを示す構成図である。
【００２０】
イメージドラムユニット３０は、静電潜像を担持する像担持体（例えば、感光体ドラム）３１と、この感光体ドラム３１を帯電させる帯電部材（例えば、帯電ローラ）３２と、感光体ドラム３１に対向して配置された回転可能な現像剤担持体（例えば、現像ローラ）３３と、現像ローラ３３上へトナーＴを供給し、現像ローラ３３上の未使用トナーＴを回収する供給部材（例えば、供給ローラ）３４と、現像ローラ３３上のトナーＴを薄層形成するトナー規制部材（例えば、トナー規制ブレード）３５と、感光体ドラム３１上のかぶりトナーＴ及び転写残トナーＴを回収するためのクリーニング装置（例えば、クリーニングブレード）３６とを有している。
【００２１】
イメージドラム３０の上方には、感光体ドラム３１の表面に静電潜像を形成する露光手段である発光ダイオード（以下「ＬＥＤ」という。）ヘッド２７が設けられている。ＬＥＤヘッド２７は、図示しないＬＥＤ素子と、ＬＥＤ駆動素子と、レンズアレイとから構成されている。
【００２２】
クリーニングブレード３６で掻き落された廃トナーＴｗは、色別のイメージドラム３０（＝３０Ｋ，３０Ｙ，３０Ｍ,３０Ｃ）毎に、図示しないトナー回収経路を通り、廃トナー回収容器２５に格納されるようになっている。
【００２３】
画像形成装置１０は、イメージドラム３０の各部に電圧を印加する電源ユニット３０ｐを有している。電源ユニット３０ｐは、帯電ローラ３２に電圧を印加する帯電ローラ電源３２ｐと、現像ローラ３３に電圧を印加する現像ローラ電源３３ｐと、供給ローラ３４に電圧を印加する供給ローラ電源３４ｐとを有している。
【００２４】
感光体ドラム３１は、有機系感光体であって導電性支持体とその表面の光導電層によって構成されている。導電性支持体は、アルミニウムの金属パイプであり、光導電層は、電荷発生層と電荷輸送層とを積層したものである。
【００２５】
帯電ローラ３２は、金属シャフトと半導電性ゴム層によって構成されており、感光体ドラム３１と接触するように配置されている。現像ローラ３３は、金属シャフトと半導電性ウレタンゴム材等で構成されており、感光体ドラム３１と接触するように配置されている。供給ローラ３４は、金属シャフトと発泡性のシリコンゴム材等で構成されており、現像ローラ３３と接触するように配置されている。
【００２６】
トナー規制ブレード３５は、ステンレス等の板状部材で構成されており、先端部が僅かに現像ローラ３３に当接するように配置されている。クリーニングブレード３６は、ポリウレタンゴム等のゴム状弾性体であって、感光体ドラム３１に対してカウンタで当接するように配置されている。転写ローラ１６は、発泡性の半導電性弾性ゴム材で構成されている。
【００２７】
感光体ドラム３１の外径は３０ｍｍ、現像ローラ３３の外径は１６ｍｍ、供給ローラ３４の外径は１５．５ｍｍである。感光体ドラム３１に対する現像ローラ３３の周速比は１．３５、現像ローラ３３に対する供給ローラ３４の周速比は０．６７となっている。帯電ローラ電源３２ｐは、トナーＴと同極性のバイアスを出力する。現像ローラ電源３３ｐは、トナーＴと同極性のバイアス或いは逆極性のバイアスを出力する。供給ローラ電源３４ｐは、トナーＴと同極性のバイアス或いは逆極性のバイアスを出力する。
【００２８】
図４は、図２中の転写ベルト１５上に形成されたトナー像及び濃度センサを示す図である。
【００２９】
転写ベルト１５上にトナーＴによる所定のトナー像Ｔａが形成されている。転写ベルト１５の近傍には、トナー像Ｔａの光学的濃度を検出する濃度検出手段(例えば、濃度センサ)２６が配置されている。
【００３０】
図１は、本発明の実施例１における図２の画像形成装置１０の制御系回路部５０を示す機能ブロック図である。
【００３１】
本実施例１の制御系回路部５０は、全体を制御する制御部５１を有している。制御部５１には、濃度測定部５２と、濃度差演算部５３と、現像剤廃棄量決定部５４と、現像剤廃棄部５５と、各種カウンタや測定値を記憶する記憶部５６と、感光体ドラム回転数計測部５７と、帯電部材電源制御部５８と、外部装置との通信を行うインターフェイス部（以下「Ｉ／Ｆ部」という。）５９と、印刷ドット数計数部６０とを有している。
【００３２】
濃度測定部５２は、濃度センサ２６により、転写ベルト１５上に形成されたトナー像Ｔａの光学的濃度を測定して記憶部５６に記憶させる機能を有している。濃度差演算部５３は、記憶部５６から複数の光学的濃度値α１，α２を読み出して光学的濃度差βを算出し、算出結果を現像剤廃棄量決定部５４に送る機能を有している。現像剤廃棄量決定部５４は、濃度演算部５３の算出した光学的濃度差βに基づいて廃棄すべきトナーＴの量を決定する機能を有している。
【００３３】
感光体ドラム回転数計測部５７は、感光体ドラム３１の回転数Ｌ１，Ｌ２を計測し、計測された値を記憶部５６に記憶する機能を有している。帯電部材電源制御部５８は、帯電ローラ電源３２ｐを制御して、帯電ローラ３２に標準電圧Ｖｓ又は標準電圧Ｖｓよりも低い設定電圧Ｖｆを印加させる機能を有している。印刷ドット数計数部６０は、画像形成の都度、印刷ドット数を計測し、計測した値の累計Ｍ１，Ｍ２を記憶部５６に記憶する機能を有している。ここで、印刷ドット数とは、ビットマップデータに展開された画像データの各ビットに対応したドットのうち、トナーが載っているドットの数をいう。ビットマップデータは、ブラック（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の色別に形成される。そのため、印刷ドット数計数部６０は、色別の印刷ドット数を計測してこれらを合計して全体の印刷ドット数Ｍ１，Ｍ２を求めるようになっている。
【００３４】
（実施例１における画像形成装置の全体動作）
図１、図２及び図３を用いて、画像形成装置１０の全体の動作について説明する。
【００３５】
画像形成装置１０内の制御部５１は、図示しない上位装置から印刷ジョブデータを受信し、これを画像データに展開して画像形成装置１０の各部に対して画像形成動作を指示する。
【００３６】
用紙トレイ１１内の用紙Ｐが上昇してホッピングローラ１２に圧接する。ホッピングローラ１２の回転により、用紙トレイ１１から用紙Ｐが繰り出される。ホッピングローラ１２により繰出された用紙Ｐは、搬送ローラ１３，１４によりイメージドラムユニット３０に送られる。
【００３７】
イメージドラムユニット３０内の感光体ドラム３１は、トナーＴと同極性の電圧が印加された帯電ローラ３２により、表面を一様に帯電される。制御部５１は、印刷ジョブデータに基づき、画像データを形成する。ＬＥＤヘッド２７は、画像データに基づき、感光体ドラム３１上に静電潜像を形成する。このとき、印刷ドット数計数部６０は、静電潜像を形成するのに使用したドットのうち、トナーＴが載っているドットの数をカウントする。
【００３８】
供給ローラ電源３４ｐから供給ローラ３４にバイアス電圧が印加され、現像ローラ３３上にトナーＴが供給される。現像ローラ３３上のトナーＴは、規制ブレード３５との摩擦等により帯電し、薄層化される。更に、現像ローラ３３にバイアス電圧を印加することにより、トナーＴが感光体ドラム３１上の静電潜像に付着し、トナー像Ｔａが形成される。
【００３９】
感光体ドラム３１上のトナー像Ｔａは、転写ローラ１６にトナーＴと逆極性の電圧が印加されることで、クーロン力により、用紙Ｐ上に転写される。転写動作が完了すると、感光体ドラム３１上に残留した廃トナーＴｗは、クリーニングブレード３６により掻き落とされ、廃トナー回収容器２５へと収集される。
【００４０】
用紙Ｐ上に転写されたトナーＴは、弱い静電気力だけで用紙Ｐ上に付着しているので、定着器２１において、トナーＴは、高温加熱、融解、圧接されて用紙Ｐに定着される。その後、用紙Ｐは、排出ローラ対２２，２３によりスタッカ２４へと排出される。
【００４１】
（実施例１における画像形成装置の廃トナー廃棄動作）
図５は、劣化トナーＴｗにおける帯電電圧と光学的濃度との関係を示す図である。
【００４２】
図５において、横軸は、帯電ローラ電源３２ｐから帯電ローラ３２に印加される帯電電圧である。縦軸は、転写ベルト１５上に転写されたトナー像Ｔａの光学的濃度である。光学的濃度は、単位ＯＤ（Optical  Density）値で表される。
【００４３】
現像ローラ３３上のトナーＴは、現像ローラ３３と感光体ドラム３１或いは、現像ローラ３３と供給ローラ３４との摩擦により摩擦力を受ける。その結果、トナーＴの表面に添加されていた帯電制御剤が剥離し、或いはトナーＴ内部に埋没することにより、一定期間使用されたトナーＴは、使用初期レベルのトナーＴに比べ、帯電特性が劣化する。トナーＴが劣化すると、トナーＴの帯電量が低下して現像効率が低下する。
【００４４】
ここで、現像効率は、現像ローラ３３上から感光体ドラム３１上へ移動するトナー量の割合を示している。換言すれば、トナーＴは、現像効率が大きい方が現像ローラ３３から感光体ドラム３１へ移動しやすい。現像効率が低下すると、現像ローラ３３から感光体ドラム３１上に形成された静電潜像に移動するトナーＴの量が減少する。そのため、トナー像Ｔａを転写ベルト１５上に転写した場合、移動するトナー量も減少して転写されたトナー像Ｔａの光学的濃度が低下する。
【００４５】
帯電電圧を変化させて、初期レベルのトナーＴのトナー像Ｔａと、劣化したトナーＴｗのトナー像Ｔａとを転写ベルト１５上に転写する。濃度センサ２６により、光学的濃度を測定すると、トナー像Ｔａの光学的濃度と帯電電圧との関係は、図５のようになる。即ち、使用初期レベルのトナーＴは、劣化したトナーＴｗよりも光学的濃度が高く、帯電電圧が変化しても光学的濃度がほとんど変化しない。これに対し、劣化したトナーＴｗは、使用初期レベルのトナーＴよりも光学的濃度が低く、更に、帯電電圧が下がるに伴って、図５の破線のように光学的濃度が低下する。劣化したトナーＴｗの劣化の程度が大きくなると、破線の傾きが大きくなる。
【００４６】
つまり、劣化トナーＴｗにおいては、帯電電圧の変化による光学的濃度の変化量は、現像効率にほぼ比例する。このことから、帯電電圧の変化による光学的濃度の変化量からトナーＴの劣化の程度を推定することができる。
【００４７】
例えば、劣化したトナーＴｗを使用し、帯電電圧が通常の画像形成時の帯電電圧である標準電圧Ｖｓ（例えば、−１３００Ｖ）であったときに、転写ベルト１５上に転写された第１のトナー像Ｔａの光学的濃度α１（例えば、ＯＤ値＝１．２）を測定する。同様に、劣化したトナーＴｗを使用し、帯電電圧が標準電圧Ｖｓよりも低い設定電圧Ｖｆ（例えば、−１０００Ｖ）であったときに、転写ベルト１５上に転写された第２のトナー像Ｔａの光学的濃度α２（例えば、ＯＤ値１．０）を測定する。そして、光学的濃度α１及びα２からその差分の光学的濃度差βを求めることにより、トナーＴの劣化の程度を推定する。
【００４８】
図６は、トナー廃棄ドット数閾値ＤＴｆと条件Ｓ及び条件Ｔとの関係を示す図である。
【００４９】
図６において、縦軸は、印刷ドット数を表し、横軸は、感光体ドラム３１が一定回数回転した間の印刷ドット数が、トナー廃棄ドット数閾値ＤＴｆを越えた場合（条件Ｓ）と、前記印刷ドット数が、トナー廃棄ドット数閾値ＤＴｆより小さい場合（条件Ｔ）とを示している。トナー廃棄ドット数閾値ＤＴｆは、感光体ドラム３１が一定回数回転した間に放出すべきトナーＴの量をドット数で表している。
【００５０】
条件Ｓのように、感光体ドラム３１が一定回数回転した間の印刷ドット数がトナー廃棄ドット数関値ＤＴｆを上回った場合には、トナーＴが劣化する前に現像されて排出されるか、或いは、劣化していても他の正常なトナーＴと共に現像されて排出されるので、トナー廃棄は行われない。一方、条件Ｔのように、印刷ドット数ｃがトナー廃棄ドット数闘値ＤＴｆを下回った場合には、トナー廃棄ドット数閾値ＤＴｆと印刷ドット数ｃとの差分ｄｉｆのドット数のトナーＴが未排出になっている。この場合には、図５で説明したようにトナー像Ｔａの光学的濃度を測定して劣化の程度を推定して所定量の劣化トナーＴｗを廃棄する。
【００５１】
図７は、廃棄トナー量Ｍ６の算出条件を示す図である。
感光体ドラム３１が印刷を開始してから回転を停止する間の印刷ドット数をＭ３とし、図５で説明した光学的濃度差βの下限設定値をＬｍ、上限設定値をＵｍとする。光学的濃度差βが下限設定値Ｌｍを下回ったときには、現像剤廃棄量決定部５４は、劣化トナーＴｗがイメージドラムユニット３０内において、画像形成に影響を与えない程度に減少したと判断し、図７に示す条件に応じてトナー廃棄量Ｍ６を決定する。図７に示す条件及び計算式は、トナー廃棄効果の検証実験から得られたものである。
【００５２】
図８は、廃棄トナー量Ｍ５の算出条件を示す図である。
図７と同様に、光学的濃度差βが上限設定値Ｕｍを上回ったときには、現像剤廃棄量決定部５４は、劣化トナーＴｗがイメージドラムユニット３０内において、増加したと判断し、図８に示す条件に応じてトナー廃棄量Ｍ６を決定する。図８に示す条件及び計算式は、トナー廃棄効果の検証実験から得られたものである。
【００５３】
図９は、実施例１における画像形成装置の廃トナー廃棄動作を示すフローチャートである。
【００５４】
画像形成装置１０が図示しない外部装置から印刷ジョブデータを受信し、本処理が開始される。ステップＳ１において、感光体ドラム回転数計測部５７は、ＬＥＤヘッド２７による露光開始時の感光体ドラム回転数Ｌ１を読み取り、記憶部５６のメモリＤＣ１に記憶する。同時に、ステップＳ２において、印刷ドット数計数部６０は、印刷ドット数Ｍ１を読み取り、記憶部５６のメモリＤＴ１に記憶する。
【００５５】
ステップＳ３において、制御部５１は、感光体ドラム３１の回転停止を検出して（ＹＥＳ）、ステップＳ４に進む。ステップＳ４において、感光体ドラム回転数計測部５７は、感光体ドラム３１が回転停止した時点の感光体ドラム３１の回転数Ｌ２を読み取り、記憶部５６のメモリＤＣ２に記憶する。
【００５６】
ステップＳ５において、制御部５１は、メモリＤＣ１の値Ｌ１とメモリＤＣ２の値Ｌ２の差分を取り、閾値ＤＣｆ（例えば、１０００回転）と比較する。ここで、差分Ｌ２−Ｌ１は、感光体ドラム３１が印刷のための回転、即ち、ＬＥＤヘッド２７による露光を開始してから回転停止するまでの感光体ドラム３１の回転数を表しており、差分Ｌ２−Ｌ１により、ＬＥＤヘッド２７の露光開始前の空回転の回転数を除外している。差分Ｌ２−Ｌ１が閾値ＤＣｆを越えているときには（ＹＥＳ）、ステップＳ６へ移行する。差分Ｌ２−Ｌ１が閾値ＤＣｆを越えていないときには（ＮＯ）、ステップＳ３に戻る。
【００５７】
ステップＳ６において、印刷ドット数計数部６０は、感光体ドラム３１の停止時点までの印刷ドット数Ｍ２を計数して記憶部５６のメモリＤＴ２に記憶する。この印刷ドット数Ｍ２は、感光体ドラム３１が印刷のための回転を開始してから回転を停止するまでの間に印刷された印刷ドット数を表している。ステップＳ７において、制御部５１は、メモリＤＴ２に記憶した印刷ドット数Ｍ２とメモリＤＴ１に記憶した印刷ドット数Ｍ１との差分Ｍ２−Ｍ１を取って差分Ｍ３とし、メモリＤＴ３に記憶する。この差分Ｍ３は、感光体ドラム３１が印刷のための回転を開始してから回転停止するまでの間に印刷された印刷ドット数を表している。
【００５８】
ステップＳ８において、制御部５１は、予め記憶部５６に記憶されているトナー廃棄ドット数の闘値ＤＴｆとメモリＤＴ３に記憶した印刷ドット数の差分Ｍ３とを比較する。印刷ドット数の差分Ｍ３が閾値ＤＴｆに満たないときには（ＹＥＳ）、ステップＳ９へ進む。印刷ドット数の差分Ｍ３が閾値ＤＴｆを越えたときには（ＮＯ）、ステップＳ１に戻る。
【００５９】
ステップＳ９において、制御部５１は、標準帯電電圧Ｖｓのままで転写ベルト１５上に、１００％デューティの第１のトナー像Ｔａを転写する。ステップＳ１０において、濃度測定部５２は、濃度センサ２６により、第１のトナー像Ｔａの光学的濃度α１を測定し、記憶部５６のメモリＸ１に記憶する。
【００６０】
ステップＳ１１において、帯電部材電源制御部５８は、帯電ローラ電源３２ｐを制御し、帯電電圧を標準帯電電圧Ｖｓよりも低い設定電圧Ｖｆに変更する。ステップＳ１２において、制御部５１は、転写ベルト１５上に１００％デューティの第２のトナー像Ｔａを転写する。ステップＳ１３において、制御部５１は、帯電電圧を元の標準電圧Ｖｓに戻す。ステップＳ１４において、濃度測定部５２は、濃度センサ２６により測定した第２のトナー像Ｔａの光学的濃度α２を記憶部５６のメモリＸ２に記憶する。ステップＳ１５において、濃度差演算部５３は、
光学的濃度差β＝光学的濃度α１−光学的濃度α２
を演算し、その結果を現像剤廃棄量決定部５４に送る。
【００６１】
ステップＳ１６において、現像剤廃棄量決定部５４は、光学的濃度差βが上限設定値Ｕｍを越えたか否かを判定する。光学的濃度差βが上限設定値Ｕｍを越えたときには（ＹＥＳ）、ステップＳ１９へ進む。光学的濃度差βが上限値Ｕｍを越えていないときには（ＮＯ）、ステップＳ１７へ進む。ステップＳ１７において、現像剤廃棄量決定部５４は、光学的濃度差βが下限設定値Ｌｍを下回ったか否かを判定する。光学的濃度差βが下限設定値Ｌｍを下回ったときには（ＹＥＳ）、ステップＳ１９に進む。光学的濃度差βが下限設定値Ｌｍを下回っていないときには（ＮＯ）、ステップＳ１８へ進む。
【００６２】
ステップＳ１８において、現像剤廃棄量決定部５４は、次式（１）で示される印刷度ドット数Ｍ４だけのドット数を廃棄する劣化トナーＴｗの量として決定し、ステップＳ２１へ進む。
Ｍ４＝ＤＴｆ−Ｍ３・・・・（１）
【００６３】
ＤＴｆは、トナー廃棄ドット数閾値であり、Ｍ３は、感光体ドラム３１が印刷のための回転を開始してから回転停止するまでの間に印刷で使用された印刷ドット数である。ステップＳ１９において、現像剤廃棄量決定部５４は、光学濃度差βが下限設定値Ｌｍを下回ったことから、図７に示す条件に基づいてドット数Ｍ６を決定し、ステップＳ２１へ進む。図７の各条件で廃棄されるドット数Ｍ６は、トナー廃棄効果の検証実験から得られたものである。
【００６４】
ステップＳ２０において、現像剤廃棄量決定部５４は、光学濃度差βが上限設定値Ｕｍを超えたことから、増加した劣化トナーＴｗを排出するために、図８の条件に基づいて、ドット数Ｍ５を決定し、ステップＳ２１へ進む。図８の各条件で廃棄されるドット数Ｍ５は、トナー廃棄効果の検証実験から得られたものである。
【００６５】
ステップＳ２１において、現像剤廃棄部５５は、現像剤廃棄量決定部５４で決定したドット数に基づいて、このドット数に対応した廃棄パターンの画像データを選択する。制御部５１は、選択された画像データに基づく静電潜像を形成させるために、ＬＥＤヘッド２７の露光、及び感光体ドラム３１の回転を制御して静電潜像を形成する。更に、制御部５１は、現像ローラ３３を制御し、静電潜像を現像して感光体ドラム３１上にトナー像Ｔａを形成する。このとき、廃棄パターンの画像データのデューティを、ドット数Ｍ４のとき２％、ドット数Ｍ５のとき５％、ドット数Ｍ６のとき１％になるように設定してトナー像Ｔａを形成する。
【００６６】
制御部５１は、転写ローラ１６に印加する電圧を、感光体ドラム３１上のトナー像Ｔａが感光体ドラム３１上に保持されるように制御する。転写されずに感光体ドラム３上に残留したトナー像Ｔaは、クリーニングブレード３６によって掻き落とされて廃トナー回収容器２５に収容され、ステップＳ１へ戻る。
【００６７】
（実施例１の効果）
本実施例１の画像形成装置１０によれば、帯電電圧を変化させて転写ベルト１５上に形成した２つのトナー像Ｔａの光学的濃度差βに基づいて廃棄に必要なドット数を決定するようにしたので、トナーの劣化に応じたトナーの廃棄量が決定される。その結果、トナーＴの劣化による印刷画像の品質劣化を防ぐことができると共に、適正量のトナー廃棄が可能となる。
【実施例２】
【００６８】
（実施例２の構成）
図１０は、本発明の実施例２における画像形成装置１０Ａの制御系回路部５０Ａを示す機能ブロック図であり、実施例１を示す図１中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
【００６９】
本実施例２の画像形成装置１０Ａは、実施例１の画像形成装置１０に対して、新たに、画像形成装置１０Ａの周囲の温度を検出する温度検出手段（例えば、温度計）６１と、画像形成装置１０Ａの周囲の湿度を検出する湿度検出手段（例えば、湿度計）６２と、検出された温度及び湿度に基づき、環境値を選択する環境値選択部６３とを有している。記憶部５６Ａ内には、温度及び湿度によって決定される環境値を記録した環境値テーブル７０が格納されている。更に、現像剤廃棄量決定部５４Ａの構成が実施例１の現像剤廃棄量決定部５４と異なっている。その他の構成は、実施例１と同様である。
【００７０】
（実施例２における画像形成装置の廃トナー廃棄動作）
図１１は、図１０中の記憶部５６Ａに格納されている環境値テーブル７０を示す図である。
【００７１】
トナーＴの性質は、画像形成装置１０Ａの周囲の温度及び湿度により変わる。そのため、周囲の温度及び湿度により、イメージドラムユニット３０内の劣化トナーＴｗの割合も変化する。本実施例２では、周囲の温度及び湿度に応じて、光学的濃度差βの上限設定値Ｕｍ及び下限制限値Ｌｍを変化させることにより、最適のトナー廃棄量を決定する。
【００７２】
図１１の横方向には、画像形成装置１０Ａの周囲の湿度が９段階に分けられて表示されている。縦方向には、画像形成装置１０Ａの周囲の温度が９段階に分けられて表示されている。例えば、温度が２５℃以上、且つ３０℃未満で、湿度が４５％以上、且つ５５％未満の場合を環境値４とする。環境値が１に近づくほど高温・多湿を意味し、環境値８に近づくほど低温・低湿を意味している。
【００７３】
図１２は、環境値と光学的濃度差βの上限設定値Ｕｍ及び下限設定値Ｌｍとの関係を示す図である。
【００７４】
環境値選択部６３によって、環境値が選択されると、この環境値は、現像剤廃棄量決定部５４Ａに送られる。現像剤廃棄量決定部５４Ａは、環境値に基づき、図１２を参照して上限設定値Ｕｍ及び下限設定値Ｌｍを変更する。図１２に示す環境値と光学的濃度差βの上限設定値Ｕｍ及び下限設定値Ｌｍとの関係は、図示しないテーブルの形式で記憶部５６Ａに格納されている。
【００７５】
図１３は、実施例２における画像形成装置１０Ａの廃トナー廃棄動作を示すフローチャートであり、実施例１を示す図９のステップと共通のステップには共通の符号が付されている。
【００７６】
本実施例２においては、実施例１と同様のステップＳ１〜ステップＳ２１に対し、新たなステップＳ３１，Ｓ３２が追加されている。
実施例１と同様に、ステップＳ１〜Ｓ１５が実行され、濃度差演算部５３は、
光学的濃度差β＝光学的濃度α１−光学的濃度α２
を演算し、その結果を現像剤廃棄量決定部５４に送る。
【００７７】
実施例１と異なるステップＳ３１において、環境値選択部６３は、記憶部５６Ａから環境値テーブル７０を読み出し、現時点の画像形成装置周辺の温度と湿度とから環境値を選択する。選択された環境値は、現像剤廃棄量決定部５４Ａに送られる。ステップＳ３２において、現像剤廃棄量決定部５４Ａは、この環境値に基づき、図１２を参照して上限設定値Ｕｍ及び下限設定値Ｌｍを変更する。
以下、実施例１と同様のステップＳ１６〜Ｓ２１が実行される。
【００７８】
（実施例２の効果）
本実施例２の画像形成装置１０Ａによれば、実施例１の効果に加え、画像形成装置１０Ａの周囲の温度及び湿度に応じて、廃棄に必要なドット数を決定するようにしたので、実施例１よりも、更に精度の高い廃棄トナー量を決定できる。そのため、正常なトナーＴを廃棄する可能性が少なくなるので、コスト低減の効果がある。
【００７９】
（変形例）
本発明は、上記実施例１、２に限定されず、種々の利用形態や変形が可能である。
【００８０】
例えば、実施例１、２では、画像処理装置１０，１０Ａとして電子写真方式のページプリンタで説明したが、ファクシミリ装置や複合機等であってもよい。
【符号の説明】
【００８１】
１０、１０Ａ                    画像形成装置
１６                            転写ローラ
２７                            ＬＥＤヘッド
３０                            イメージドラムユニット
３１                            感光体ドラム
３２                            帯電ローラ
３２ｐ                          帯電ローラ電源
３３                            現像ローラ
５０，５０Ａ                    制御系回路部
５１                            制御部
５２                            濃度測定部
５３                            濃度差演算部
５４，５４Ａ                    現像剤廃棄量決定部
５５                            現像剤廃棄部
５６，５６Ａ                    記憶部
５７                            感光体ドラム回転数計測部
５８                            帯電部材電源制御部
６０                            印刷ドット数計数部
６１                            温度計
６２                            湿度計
６３                            環境値選択部
【図１】
2013088471.tif 000003
【図２】
2013088471.tif 000004
【図３】
2013088471.tif 000005
【図４】
2013088471.tif 000006
【図５】
2013088471.tif 000007
【図６】
2013088471.tif 000008
【図７】
2013088471.tif 000009
【図８】
2013088471.tif 000010
【図９】
2013088471.tif 000011
【図１０】
2013088471.tif 000012
【図１１】
2013088471.tif 000013
【図１２】
2013088471.tif 000014
【図１３】
2013088471.tif 000015