(57)【要約】      （修正有）【課題】トナーおよびキャリアからなる新しい現像剤を補給しつつ、劣化した現像剤を排出して、現像器中の現像剤の性能を維持する現像システムにおいて、現像器内の現像剤の劣化状態を正確に把握することのできる技術を提供する。【解決手段】前記現像器中における現像剤の攪拌時間に関する情報を取得する攪拌情報取得部１０１と、前記現像器内へのキャリアの補給量に関する情報を取得する補給情報取得部１０２と、前記攪拌情報取得部および前記補給情報取得部にて取得される情報に基づいて、前記現像器中の現像剤の劣化の度合いを判定する劣化度判定部１０３と、を備える。【選択図】図４
2009223320.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナーおよびキャリアからなる新しい現像剤を補給しつつ、劣化した現像剤を排出して、現像器中の現像剤の性能を維持する画像形成装置であって、
前記現像器中における現像剤の攪拌時間に関する情報を取得する攪拌情報取得部と、
前記現像器内へのキャリアの補給量に関する情報を取得する補給情報取得部と、
前記攪拌情報取得部および前記補給情報取得部にて取得される情報に基づいて、前記現像器中の現像剤の劣化の度合いを判定する劣化度判定部と、
を備える画像形成装置。
【請求項２】
請求項１の装置において、
前記現像剤の攪拌時間に関する情報は、現像器の累積駆動時間カウンタ値および累積印刷枚数カウンタ値の内の少なくともいずれかであり、
前記キャリアの補給量に関する情報は、現像剤補給カートリッジの累積駆動時間カウンタ値、前記現像器を用いて行われる画像形成処理の平均印字率および前記現像器を用いて行われる画像形成処理の累積印字画素カウント数の内の少なくともいずれかである画像形成装置。
【請求項３】
請求項１の装置において、
前記劣化度判定部は、前記現像剤の攪拌時間が長いほど前記現像器中の現像剤の劣化度が増加し、前記キャリアの補給量が多いほど前記現像器中の現像剤の劣化度が低減すると判定する画像形成装置。
【請求項４】
請求項１の装置において、
前記劣化度判定部は、前回の印刷ジョブエンドから今回の印刷ジョブエンドまでに劣化した比率をＡとし、前回の印刷ジョブエンドから今回の印刷ジョブエンドまでにリフレッシュした比率をＢとし、現像剤の劣化度を示す現像剤劣化指数が、
現像剤劣化指数＝（前回の現像剤劣化指数＋Ａ）×（１−Ｂ）×１００
で求められるとき、
前記現像剤劣化指数が所定の閾値を超える場合に、前記現像器内に収容されている現像剤が交換時期に達すると判定する画像形成装置。
【請求項５】
請求項４の装置において、
前記比率Ａおよび前記比率Ｂは、
Ａ＝（今回の印刷ジョブエンドの駆動時間カウンタ値−前回の印刷ジョブエンドの駆動時間カウンタ値）／所定の駆動時間カウンタ基準値
Ｂ＝（今回の印刷ジョブエンドの現像剤カートリッジ補給時間カウンタ値−前回の印刷ジョブエンドの現像剤カートリッジ補給時間カウンタ値）／所定の現像剤カートリッジ補給時間カウンタ基準値
により求められる画像形成装置。
【請求項６】
請求項１の装置において、
前記劣化度判定部にて判定される劣化の度合いが、所定のレベルを超える場合に、前記現像器内に収容されている現像剤が交換時期に達したことをユーザに通知させる通知制御部をさらに備える画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トナーおよびキャリアからなる新しい現像剤を補給しつつ、劣化した現像剤を排出して、現像器中の現像剤の性能を維持する現像システムにおいて、現像器内の現像剤の交換時期を判定する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、現像器に新しい現像剤を補給しながら、当該現像器から古い現像剤を排出して、現像器中の現像剤の性能を維持する現像システムが知られる。
【０００３】
このような現像システムでは、現像器内のキャリアを徐々に入れ替えるために、現像器に供給するトナーを収容するトナーカートリッジ内に少量のキャリアを混合し、トナーとともに補給する技術が知られる（例えば、特許文献１を参照）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の現像システムにおいては、現像器へのトナー補給とともにキャリアの補給排出が行なわれる。よって、出力画像の印字率が低いと、なかなかキャリアの補給が行なわれず、結果として現像器中のキャリアの入れ替えが十分に行なわれない。このように、現像器中のキャリアの入れ替えが十分にでない場合、現像剤の劣化が進んでしまい、画像不良の発生につながるという問題があった。
【０００５】
この発明の実施の形態は、トナーおよびキャリアからなる新しい現像剤を補給しつつ、劣化した現像剤を排出して、現像器中の現像剤の性能を維持する現像システムにおいて、現像器内の現像剤の劣化状態を正確に把握することのできる技術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】
上述した課題を解決するため、本発明の一態様は、トナーおよびキャリアからなる新しい現像剤を補給しつつ、劣化した現像剤を排出して、現像器中の現像剤の性能を維持する画像形成装置であって、前記現像器中における現像剤の攪拌時間に関する情報を取得する攪拌情報取得部と、前記現像器内へのキャリアの補給量に関する情報を取得する補給情報取得部と、前記攪拌情報取得部および前記補給情報取得部にて取得される情報に基づいて、前記現像器中の現像剤の劣化の度合いを判定する劣化度判定部と、を備える画像形成装置に関する。
【０００７】
また、本発明の一態様は、トナーおよびキャリアからなる新しい現像剤を補給しつつ、劣化した現像剤を排出して、現像器中の現像剤の性能を維持する現像システムにおける現像剤劣化度判定方法であって、前記現像器中における現像剤の攪拌時間に関する情報を取得し、前記現像器内へのキャリアの補給量に関する情報を取得し、前記取得される現像剤の撹拌時間に関する情報およびキャリアの補給量に関する情報に基づいて、前記現像器中の現像剤の劣化の度合いを判定する現像剤劣化度判定方法に関する。
【０００８】
また、本発明の一態様は、トナーおよびキャリアからなる新しい現像剤を補給しつつ、劣化した現像剤を排出して、現像器中の現像剤の性能を維持する現像システムにおける現像剤の劣化度を判定する処理をコンピュータに実行させる現像剤劣化度判定プログラムであって、前記現像器中における現像剤の攪拌時間に関する情報を取得し、前記現像器内へのキャリアの補給量に関する情報を取得し、前記取得される現像剤の撹拌時間に関する情報およびキャリアの補給量に関する情報に基づいて、前記現像器中の現像剤の劣化の度合いを判定する処理をコンピュータに実行させる現像剤劣化度判定プログラムに関する。
【発明の効果】
【０００９】
以上に詳述したように本発明によれば、トナーおよびキャリアからなる新しい現像剤を補給しつつ、劣化した現像剤を排出して、現像器中の現像剤の性能を維持する現像システムにおいて、現像器内の現像剤の劣化状態を正確に把握することのできる技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態による現像剤劣化度判定装置を備える画像形成装置の概略構成を示す縦断面図である。
【図２】本発明の実施の形態による画像形成装置における現像器の概略構成を示す概観斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態による画像形成装置における現像剤カートリッジの概略構成を示す縦断面図である。
【図４】本発明の実施の形態による現像剤劣化度判定装置について説明するための機能ブロック図である。
【図５】本発明の実施の形態における現像剤劣化度判定処理の流れを示すフローチャートである。
【図６】本発明の実施の形態による現像剤交換時期を表示するシーケンスを使わない場合の結果を示すデータテーブルである。
【図７】本発明の実施の形態による現像剤交換時期を表示するシーケンスを使わない場合の結果を示すデータテーブルである。
【図８】本発明の実施の形態による現像剤交換時期を表示するシーケンスを使わない場合の結果を示すデータテーブルである。
【図９】本発明の実施の形態による現像剤交換時期を表示するシーケンスを使った場合の結果を示すデータテーブルである。
【図１０】本発明の実施の形態による現像剤交換時期を表示するシーケンスを使った場合の結果を示すデータテーブルである。
【図１１】本発明の実施の形態による現像剤交換時期を表示するシーケンスを使った場合の結果を示すデータテーブルである。
【図１２】現像剤の交換タイミングを表示するシーケンスにおいて、現像剤劣化指数を判断基準として用いた処理の一例を示すフローチャートである。
【図１３】現像剤の交換タイミングを表示するシーケンスにおいて、１次判定を省略し、現像剤劣化指数のみに基づいて、現像剤の劣化の度合いを判定する処理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】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
【００１２】
図１は、本発明の実施の形態による現像剤劣化度判定装置を備える画像形成装置（ＭＦＰ（Multi Function Peripheral））の概略構成を示す縦断面図である。
本実施の形態による画像形成装置は、プロセスユニット１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄを有している。
【００１３】
各プロセスユニット１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄは像担持体である感光体ドラム３ａ、３ｂ、３ｃ、および３ｄを有し、これらの感光体に現像剤像を形成する。
ここでは、上記４つのプロセスユニット１ａ〜１ｄの代表例として、プロセスユニット１ａについて説明する。感光体ドラム３ａは直径３０ｍｍの円筒形状であり、図１における時計回り方向に回転可能に設けられている。
【００１４】
感光体ドラム３ａの周囲には回転方向に沿って以下のものが配置されている。まず帯電チャージャ５ａが感光体ドラム１ａの表面に対向して設けられている。この帯電チャージャ５ａは、感光体ドラム３ａの感光面を一様に負（−）帯電させる。帯電チャージャ５ａの感光面移動方向下流側には、帯電させた感光体ドラム３ａを露光して、感光体ドラム３ａ上に静電潜像を形成する露光装置７ａが設けられている。また、露光装置７ａの感光面移動方向下流側には黄色（イエロー）の現像剤を収容し、この現像剤で露光装置７ａにより形成された静電潜像を反転現像する現像器９ａが設けられている。また、被画像形成媒体である中間転写ベルト１１が、感光体ドラム３ａの感光面に当接するように設置されている。
【００１５】
感光体ドラム３ａとベルト１１との当接位置（いわゆる、一次転写位置）よりも下流側にはクリーナ１９ａが設けられている。クリーナ１９ａは、ベルト１１への現像剤像の転写後、感光体ドラム３ａの表面電荷を一様な光照射によって除電すると同時に感光体上の残留トナーを除去収容する。
【００１６】
これにより画像形成処理の１サイクルが完了し、次の画像形成プロセスにおいて、再び帯電チャージャ５ａが未帯電の感光体ドラム３ａを一様に帯電する。
具体的に、プロセスユニット１ａは、上述の感光体ドラム３ａ、帯電チャージャ５ａ、露光装置７ａ、現像器９ａ、クリーナ１９ａによって構成されている。
【００１７】
ベルト１１は、シート搬送方向（図１に示す破線矢印を参照）と直交する方向（図面奥行き方向）において、感光体ドラム１ａの長さ寸法とほぼ等しい長さ（幅）を有している。このベルト１１は、無端状（シームレス）ベルトとなっている。ベルト１１は、所定の速度で回動させる駆動ローラ１５と、いくつかの従動ローラ（例えば、ローラ１３など）に巻き架けられている。
ベルト１１は、例えば、カーボンが均一に分散された厚さ１００μｍのポリイミドにより形成されている。このベルトは、１０＾９Ωｃｍの電気抵抗を有し、半導電性を示す。
【００１８】
ベルト１１の材料としては、例えば、体積抵抗値が１０＾８Ωｃｍ〜１０＾１１Ωｃｍの半導電性を示す材料を採用することができる。具体的には、カーボンを分散したポリイミドの他に、ポリエチレンテフタレート、ポリカーボネイト、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン等にカーボン等の導電粒子を分散させたものでも良い。
【００１９】
この他、導電粒子を用いず、組成調整によって電気抵抗を調整した高分子フィルムを用いることもできる。さらには、この様な高分子フィルムにイオン導電性物質を混入したものを採用してもよいし、比較的電気抵抗が低いシリコンゴムやウレタンゴム等のゴム材を採用することもできる。
ベルト１１上には、駆動ローラ１５とローラ１３との間にベルト１１の搬送方向に沿ってプロセスユニット１ａの他、プロセスユニット１ｂ、１ｃおよび１ｄが配置されている。
【００２０】
プロセスユニット１ｂ、１ｃおよび１ｄは、いずれもプロセスユニット１ａと同様の構成となっている。すなわち、感光体ドラム３ｂ、３ｃ、および３ｄは、各々のプロセスユニット１ｂ、１ｃおよび１ｄのほぼ中心位置に設けられている。各感光体ドラム３ｂ、３ｃ、および３ｄの周囲には、それぞれ帯電チャージャ５ｂ、５ｃおよび５ｄが設けられている。帯電チャージャの感光面移動方向下流側には、露光装置７ｂ、７ｃおよび７ｄが設けられている。露光装置の下流にはプロセスユニット１ａの構成と同様に、現像器９ｂ、９ｃおよび９ｄと、クリーナ１９ｂ、１９ｃおよび１９ｄとが設けられている。
【００２１】
現像器９ｂ〜９ｄは、現像器９ａとは異なる色の現像剤を収容している。具体的に、現像器９ｂはマジェンダの現像剤を収容しており、現像器９ｃはシアンの現像剤を収容しており、現像器９ｄはブラックの現像剤を収容している。
ベルト１１は、それぞれの感光体ドラム３ａ、３ｂ、３ｃ、および３ｄと順次当接する。
【００２２】
このベルト１１とそれぞれの感光体ドラム３ａ、３ｂ、３ｃ、および３ｄとの当接位置近傍には、転写装置２３ａ、２３ｂ、２３ｃおよび２３ｄがそれぞれの感光体ドラムに対応して設けられている。すなわち、転写装置２３は、対応する感光体ドラムの上方にてベルト１１に背面接触するように配置されており、ベルト１１を介してプロセスユニットと対向する。
転写部材２３ａは、電圧印加装置としてのプラス極（＋）の図示しない直流電源２５ａに接続されている。同様に、転写部材２３ｂ、２３ｃ、および２３ｄは同じく図示しない直流電源２５ｂ、２５ｃ、および２５ｄにそれぞれ接続されている。
【００２３】
一方、図１において、画像形成部の下部にシートＰを収容する給紙カセット２６が設けられている。画像形成装置本体には、給紙カセット２６からシートＰを１枚ずつピックアップするピックアップローラ２７が設けられている。２次転写ローラ付近には、レジストローラ対２９が回転可能に設けられている。レジストローラ対２９は、所定のタイミングで、シートＰを２次転写ローラと２次転写ローラとがベルトを挟んで対峙する２次転写部に供給する。
【００２４】
また、ベルト１１の図１における右側には、シートＰ上に転写された現像剤を当該シートＰ上に加熱定着させる定着器３３と、この定着器３３にて定着処理を施されたシートＰが排出される排紙部３４が設けられている。
【００２５】
また、ＣＰＵ８０１は、本実施の形態による画像形成装置における各種処理（印刷ジョブの管理を含む）を行う役割を有しており、またＭＥＭＯＲＹ８０２に格納されているプログラムを実行することにより種々の機能を実現する役割も有している。ＭＥＭＯＲＹ８０２は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）、ＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）、ＶＲＡＭ（Video RAM）等から構成されることができ、本実施の形態による画像形成装置において利用される種々の情報やプログラムを格納する役割を有している。
【００２６】
以下、上述のように構成された画像形成装置における、カラー画像形成動作の流れについて説明する。
【００２７】
画像形成処理開始の指示がなされると、感光体ドラム３ａは、図示しない駆動機構から駆動力を受けて回転を開始する。帯電チャージャ５ａは、感光体ドラム３ａの感光面を一様に約−６００Ｖに帯電させる。露光装置７ａは、帯電チャージャ５ａによって一様に帯電させた感光体ドラム３ａの感光面上に、記録すべき画像に応じた光を照射し静電潜像を形成する。
【００２８】
現像器９ａは、イエロー（Ｙ）トナーとフェライトキャリアとからなる２成分現像剤を収容しており、図示しない現像バイアス電源により、バイアス値−３８０Ｖを図示しない現像スリーブに与え、現像電界を感光ドラム３ａとの間に形成する。負に帯電したＹトナーは、感光体３ａの静電潜像の画像部電位（高電位部）の領域に付着する（いわゆる、「反転現像」）。
【００２９】
次に、現像器９ｂはマジェンダ（Ｍ）トナーにより静電潜像を現像し、マジェンダのトナー像を感光体ドラム３ｂ上に形成する。ここで、マジェンダトナーは、イエロートナーと同様に７μｍ程度の平均粒径をもち、平均粒子径が６０μｍ程度のフェライト磁性キャリア粒子（図示しない）と摩擦帯電することにより負帯電する。現像バイアス値は、現像器３ａと同様に−３８０Ｖ程度である。この現像バイアス電圧は、図示しないバイアス電源により、現像スリーブ（現像器構造は現像器９ａと同じ）に印加する。現像電界の方向は画像部で感光ドラム３ｂ表面から現像スリーブに向かっており、負帯電したマジェンダトナーは潜像の高電位部に付着する。
【００３０】
感光体ドラム３ａとベルト１１，および転写部材２３ａにより形成される転写領域Ｔａでは、転写部材２３ａに約＋１０００Ｖのバイアス電圧が印加される。これにより、転写部材２３ａと感光体ドラム３ａとの間には転写電界が形成され、感光体ドラム３ａ上のイエロートナー像は、この転写電界に従って、ベルト１１上に転写される。
続いて、転写装置についてさらに詳細に説明する。
転写装置２３ａは、カーボンを分散して導電性とした導電性発泡ウレタンローラである。φ１０ｍｍの芯金に、外径φ１８ｍｍのローラを成形している。芯金とローラ表面間の電気抵抗は約１０ｅ６Ωである。芯金には、定電圧直流電源が接続されている。
転写装置における給電装置は、ローラに限らず、導電性ブラシ、導電性ゴムブレード、導電性シート等でも良い。ここでの導電性シートは、カーボン分散したゴム材や樹脂フィルムとすることもできるし、シリコンゴムやウレタンゴムやＥＰＤＭ等のゴム材や、ポリカーボネイト等の樹脂材からなる構成とすることもできる。導電性シートの体積抵抗値は、１０ｅ５〜１０ｅ７Ωｃｍのものが望ましい。
【００３１】
転写ローラ２３ａの回転軸としてのローラシャフトの両端には、当該ローラシャフトを付勢するためのバネが設けられている。このバネにより転写ローラ２３ａは搬送ベルト１１に対して、鉛直方向に弾性的に当接する様に付勢される。ここでは、各転写ローラを付勢するバネによる付勢力の大きさは、６００ｇｆｔとしている。なお、ここでの「付勢力」とは、第１のバネによる付勢力３００ｇｆｔと、第２のバネによる付勢力３００ｇｆｔとの合力を指している。
なお、転写装置２３ｂ、２３ｃおよび２３ｄの構成は、上述した転写装置２３ａと同様であり、また搬送ベルト１１へ弾性的に当接する構成も各転写部材について同様であるため、転写装置２３ｂ、２３ｃおよび２３ｄの構成については説明を省略する。
【００３２】
上記転写領域Ｔａにおいて、Ｙ（イエロー）トナー像が転写されたベルト１１上の画像は、感光体ドラム３ｂとベルト１１，および転写部材２３ｂにより形成される転写領域Ｔｂに向けて搬送される。転写領域Ｔｂでは、転写部材２３ｂに直流電源から約＋１２００Ｖのバイアス電圧を印加することにより、ベルト１１上にさらにマジェンダのトナー像を重ねて転写する。
【００３３】
続いて、感光体ドラム３ｃとベルト１１，および転写部材２３ｃにより形成される転写領域Ｔｃにおいて、転写部材２３ｃに約＋１４００Ｖのバイアス電圧を印加することにより、ベルト１１上に既に転写されている現像剤像の上に重ねてシアンの現像剤像を転写する。
【００３４】
そして、感光体ドラム３ｄとベルト１１，および転写部材２３ｄにより形成される転写領域Ｔｄにおいて、転写部材２３ｄに約＋１６００Ｖのバイアス電圧を印加することにより、ベルト１１上に既に転写されている現像剤像の上に重ねてブラックの現像剤像を転写する。
一方、ピックアップローラ２７は、給紙カセット２６からシートＰを取り出し、レジストローラ対２９は、このシートＰを２次転写部へ供給する。
【００３５】
２次転写部では、所定のバイアス電圧が２次転写ローラ２４に印加され、ベルト１１を挟んで２次転写ローラ２４との間に転写電界を形成し、ベルト１１上の多重カラートナー画像をシートＰに一括転写する。
【００３６】
このようにして、シートＰ上に一括転写された各色の現像剤像は、定着器３３によりシートＰ上に定着され、カラー画像が形成される。このようにして定着処理が施されたシートＰは、排紙部３４上に排出される。
【００３７】
図２は本発明の実施の形態による画像形成装置における現像器の概略構成を示す概観斜視図であり、図３は本発明の実施の形態による画像形成装置における現像剤カートリッジの概略構成を示す縦断面図である。
【００３８】
感光体ドラムに現像剤像が形成され、現像器９ａ中の現像剤（イエロートナー）のトナー濃度が低下すると、トナー濃度センサＱがそれを検知し、現像剤カートリッジＦから現像器９ａ中にイエロートナーが補給され、現像器９ａ中のトナー濃度を一定に維持する。また、現像剤カートリッジＦから、現像剤補給口９ａ２を介して現像器９ａ中にトナーと同時にキャリアも補給され、補給された分だけ、現像剤排出口９ａ３から現像剤がオーバーフローして現像剤が排出されて、現像器中の現像剤量を一定に維持すると同時に現像器中の古く劣化したキャリアが少しずつ新しいキャリアと入れ替わっていく。
【００３９】
図４は、本実施の形態による現像剤劣化度判定装置について説明するための機能ブロック図である。
本実施の形態による現像剤劣化度判定装置は、攪拌情報取得部１０１、補給情報取得部１０２、劣化度判定部１０３、通知制御部１０４を備えている。
【００４０】
攪拌情報取得部１０１は、現像器中における現像剤の攪拌時間に関する情報を取得する。
【００４１】
補給情報取得部１０２は、現像器内へのキャリアの補給量に関する情報を取得する。
【００４２】
劣化度判定部１０３は、攪拌情報取得部１０１および補給情報取得部１０２にて取得される情報に基づいて、現像器中の現像剤の劣化の度合いを判定する。具体的に、例えば劣化度判定部１０３は、現像剤の攪拌時間が長いほど現像器中の現像剤の劣化度が増加し、キャリアの補給量が多いほど現像器中の現像剤の劣化度が低減すると判定する。
【００４３】
通知制御部１０４は、劣化度判定部１０３にて判定される劣化の度合いが、所定のレベルを超える場合に、現像器内に収容されている現像剤が交換時期に達したことをユーザに通知させる。なお、ここでの通知処理は、画像形成装置に通常備わっている不図示の表示部にて画面表示することにより実現してもよいし、画像形成装置に通常備わっている不図示のスピーカにて音により通知することにより実現してもよい。また、通知制御部１０４によるユーザへの通知処理を、たとえば、ＦＡＸやＥ−ｍａｉｌによるメッセージ送信により実現することもできる。
【００４４】
具体的に、攪拌情報取得部１０１にて取得される現像剤の攪拌時間に関する情報は、「現像器の累積駆動時間カウンタ値」および「累積印刷枚数カウンタ値」の内の少なくともいずれかである。また、補給情報取得部１０２にて取得されるキャリアの補給量に関する情報は、「現像剤補給カートリッジの累積駆動時間カウンタ値」、「現像器を用いて行われる画像形成処理の平均印字率」および「現像器を用いて行われる画像形成処理の累積印字画素カウント数」の内の少なくともいずれかである。
【００４５】
以下、本発明の実施の形態による現像剤劣化度判定装置を備える画像形成装置における、処理の詳細について説明する。図５は、本発明の実施の形態における現像剤劣化度判定処理の流れを示すフローチャートである。
【００４６】
本実施の形態による現像剤劣化度判定方法では、基本的に、
（１）それぞれ色毎に印刷した枚数をカウントするカウンタ、
（２）各色の現像器の駆動時間をカウントするカウンタ、
（３）現像剤を現像器へ補給するモータの駆動時間をカウントするカウンタ、
の３つのカウンタを使用する。これら３つのカウンタは、例えばＣＰＵ８０１にてカウントすることができる。
なお、現像器の駆動時間カウンタは、２ｓｅｃごとに１カウントする。また、現像剤を現像器へ補給するモータの駆動時間カウンタは１２ｍｓｅｃごとに１カウントする。
【００４７】
まず、各色現像器の現像剤の交換が行なわれると（ＡＣＴ１０１）、各現像器の初期動作（たとえば、トナー濃度調整動作）などによって、上記３つのカウンタは自動的にリセットされる（ＡＣＴ１０２）。もちろん、自動的にリセットされない場合は、現像剤交換を行なった際に、サービスマンが手動でリセット操作を行うようにしてもよい。
印刷シーケンスが実行され、終了すると（ＡＣＴ１０３）、まず、攪拌情報取得部１０１および補給情報取得部１０２は、上記３つのカウンタの現在値を取得する（ＡＣＴ１０４）。
【００４８】
次に、劣化度判定部１０３は、これらカウンタ値を利用して、補給比率計算値、駆動比率計算値、現像剤の性能指数計算値、を計算する（ＡＣＴ１０５）。
さらに、劣化度判定部１０３は、予め設定されている補給比率基準値、駆動比率基準値、現像剤性能指数基準値と上記それぞれの計算値との比をとることで、補給比率換算値、駆動比率換算値、現像剤性能指数換算値を算出する（ＡＣＴ１０５）。なお、予め設定される補給比率基準値、駆動比率基準値および現像剤性能指数基準値は、例えばメモリ８０２に格納しておくことができる。
【００４９】
＜補給比率計算値の計算方法＞
ブラックトナー（Ｋ）補給比率計算値
＝（現像剤カートリッジ（Ｋ）の補給時間カウンタ値／現像剤（Ｋ）の印刷枚数カウンタ値）×１００
イエロートナー（Ｙ）補給比率計算値
＝（現像剤カートリッジ（Ｙ）の補給時間カウンタ値／現像剤（Ｙ）の印刷枚数カウンタ値）×１００
マジェンダトナー（Ｍ）補給比率計算値
＝（現像剤カートリッジ（Ｍ）の補給時間カウンタ値／現像剤（Ｍ）の印刷枚数カウンタ値）×１００
シアントナー（Ｃ）補給比率計算値
＝（現像剤カートリッジ（Ｃ）の補給時間カウンタ値／現像剤（Ｃ）の印刷枚数カウンタ値）×１００
【００５０】
ここで、補給比率計算値とは、印刷一枚あたりに現像器へ補給される現像剤量に相当し、現像剤がどれだけリフレッシュされているかを判断する指標となる。駆動比率計算値とは、印刷一枚当りの現像器の駆動時間に相当し、現像剤がどれだけ劣化しているかを判断する指標となる。
現像剤性能指数計算値とは、駆動比率計算値に対する補給比率計算値の比であり、現像剤がどれだけ劣化しているか、現像剤がどれだけリフレッシュされているか、の度合いを表し、現像剤の性能を示す指数となる。
【００５１】
すなわち、現像剤性能指数計算値が大きな値であれば、現像剤の性能が初期状態に近い状態で維持されていることを示し、小さな値であれば、現像剤の性能の劣化が進んでいることを示す。
また、それぞれの計算値には、現像器それぞれについて、以下のような基準値が設定されている。
【００５２】
補給比率基準値
＝  （現像剤カートリッジ補給時間カウント基準値／現像剤交換なしでの現像剤のライフ枚数）×１００
駆動比率基準値
＝  （現像器駆動時間カウント基準値／現像剤交換なしでの現像剤のライフ枚数）×１００
現像剤性能指数基準値
＝  （現像剤カートリッジ補給時間カウント基準値／現像器駆動時間カウント基準値）×１００
【００５３】
ここで、補給比率基準値は、キャリアの補給なしに現像剤の性能が交換レベルに達するまでの印刷枚数カウント（現像剤交換なしでの現像剤のライフ枚数）に対する現像器の容量１杯分の現像剤を現像器へ補給する補給モータの駆動時間カウント（現像剤カートリッジ補給時間カウント基準値）の割合を１００分率表示であらわしたものである。
【００５４】
本実施の形態では、４色とも同一の設定で、キャリアの補給なしに現像剤の性能が交換レベルに達するまでの印刷枚数カウントは１４００００、現像器の容量１杯分の現像剤を現像器へ補給するのに必要な補給モータの駆動時間カウントは４３２０００であるものとする。したがって、ここでの補給比率基準値は３０９となる。
また、駆動比率基準値は、キャリアの補給なしに現像剤の性能が交換レベルに達するまでの印刷枚数カウント（現像剤交換なしでの現像剤のライフ枚数）に対する上記枚数を印刷するのにかかる現像器の駆動時間カウント（現像器駆動時間カウント基準値）の割合を１００分率表示で表したものである。ここで、現像器の駆動時間は連続印刷ではなく、５枚ずつ印刷しては停止し、再度印刷を再開するような動作モードでの値とする。
【００５５】
本実施の形態では、４色とも同一の設定で、キャリアの補給なしに現像剤の性能が交換レベルに達するまでの印刷枚数カウントは１４００００、上記枚数を印刷するのに必要とする現像器の駆動時間カウントは１３００００であるものとする。したがって、ここでの駆動比率基準値は９３となる。
【００５６】
また、現像剤性能指数基準値は、キャリアの補給なしに現像剤の性能が交換レベルに達するまでの印刷枚数を印刷するのにかかる現像器の駆動時間カウント（現像器駆動時間カウント基準値）に対する現像器の容量１杯分の現像剤を、現像器へ補給するのに要する補給モータの駆動時間カウント数（現像剤カートリッジ補給時間カウント基準値）の割合を１００分率表示であらわしたものである。
【００５７】
ここで、現像器の駆動時間は連続印刷ではなく、５枚ずつ印刷しては停止し、再度印刷を再開するような動作モード（いわゆる、間欠動作）での値とする。本実施の形態では、現像剤性能指数基準値は３３２である。
【００５８】
さらに、これらの計算値と基準値を使って、基準値に対する計算値の割合を１００分率表示で表し、各色の補給比率換算値、駆動比率換算値、現像剤性能指数換算値とする。以下、上記換算値の計算式を示す。
【００５９】
＜補給比率換算値＞
ブラックトナー（Ｋ）補給比率換算値
＝（Ｋトナー補給比率計算値／Ｋトナー補給比率基準値）×１００
イエロートナー（Ｙ）補給比率換算値
＝（Ｙトナー補給比率計算値／Ｙトナー補給比率基準値）×１００
マジェンダトナー（Ｍ）補給比率換算値
＝（Ｍトナー補給比率計算値／Ｍトナー補給比率基準値）×１００
シアントナー（Ｃ）補給比率換算値
＝（Ｃトナー補給比率計算値／Ｃトナー補給比率基準値）×１００
＜駆動比率換算値＞
ブラックトナー（Ｋ）駆動比率換算値
＝（Ｋトナー駆動比率計算値／Ｋトナー駆動比率基準値）×１００
イエロートナー（Ｙ）駆動比率換算値
＝（Ｙトナー駆動比率計算値／Ｙトナー駆動比率基準値）×１００
マジェンダトナー（Ｍ）駆動比率換算値
＝（Ｍトナー駆動比率計算値／Ｍトナー駆動比率基準値）×１００
シアントナー（Ｃ）駆動比率換算値
＝（Ｃトナー駆動比率計算値／Ｃトナー駆動比率基準値）×１００
＜現像剤性能指数換算値＞
ブラック（Ｋ）現像剤性能指数換算値
＝（Ｋ現像剤性能指数計算値／Ｋ現像剤性能指数基準値）×１００
イエロー（Ｙ）現像剤性能指数換算値
＝（Ｙ現像剤性能指数計算値／Ｙ現像剤性能指数基準値）×１００
マジェンダ（Ｍ）現像剤性能指数換算値
＝（Ｍ現像剤性能指数計算値／Ｍ現像剤性能指数基準値）×１００
シアン（Ｋ）現像剤性能指数換算値
＝（Ｃ現像剤性能指数計算値／Ｃ現像剤性能指数基準値）×１００
【００６０】
ここで、補給比率換算値が１００である場合、印刷枚数あたり基準のキャリア量が現像器に補給され、現像剤のリフレッシュが行なわれたことを意味している。補給比率換算値が１００未満である場合、印刷枚数あたり基準のキャリア量が現像器に補給されておらず、現像剤が十分にリフレッシュされていない可能性があることを意味している。また、補給比率換算値が１００より大きい場合、印刷枚数あたり基準のキャリア量以上が現像器に補給され、現像剤が十分リフレッシュされていることを意味している。
【００６１】
同様に、駆動比率換算値が１００である場合、現像器が印刷枚数あたり基準の駆動時間動いてキャリアを基準レベルまで劣化させたことを意味している。補給比率換算値が１００未満である場合、現像器が印刷枚数あたり基準の駆動時間未満しか動かずキャリアが基準レベルまで劣化しなかったことを意味している。また、駆動比率換算値が１００より大きい場合、印刷枚数あたり現像器が基準の駆動時間より長く動くことで、キャリアが基準レベル以上に劣化したことを意味している。
【００６２】
現像剤性能指数換算値が１００である場合、現像器駆動によるキャリアの劣化と補給によるキャリアのリフレッシュが均衡し、基準の劣化レベルを維持していることを意味する。現像剤性能指数換算値が１００未満である場合、現像器駆動によるキャリアの劣化よりも補給によるキャリアのリフレッシュが少なく、現像剤の劣化レベルが基準値以上になったことを意味している。現像剤性能指数換算値が１００より大きい場合、現像器駆動によるキャリアの劣化よりも補給によるキャリアのリフレッシュが多いことにより、現像剤の劣化レベルが基準値よりも低いレベルであることを意味している。なお、現像剤性能指数換算値が１００未満である場合、現像剤の交換が必要である。
話をシーケンスに戻す。
補給比率計算値、駆動比率計算値、現像剤性能指数計算値、補給比率換算値、駆動比率換算値、現像剤性能指数換算値を算出したところで（Ｓ１０５）、まず、印刷枚数カウンタまたは現像器駆動時間カウンタの数値が１次判定閾値以上であるかどうか１次判定する（ＡＣＴ１０６）。
【００６３】
本実施の形態では、印刷枚数の１次判定値は例えば７００００であり、現像器駆動時間の１次判定閾値は例えば６５０００であるものとする。ここで、現像器の駆動時間は連続印刷ではなく、５枚ずつ印刷しては停止し、再度印刷を再開するといった動作モード（いわゆる、間欠動作）での値とする。
【００６４】
印刷枚数カウンタまたは現像器駆動時間カウンタの数値が１次判定閾値未満である場合（ＡＣＴ１０６，Ｎｏ）は、何も行なわず、次の印刷シーケンスが実行されるのを待つ（ＡＣＴ１０３）。印刷枚数カウンタまたは現像器駆動時間カウンタの数値が１次判定閾値以上である場合は（ＡＣＴ１０６，Ｙｅｓ）、２次判定に進む。
【００６５】
２次判定では、先に計算している現像剤性能指数換算値と２次判定閾値を比較し、２次判定閾値未満であるかどうか２次判定する（ＡＣＴ１０７）。ここでの２次判定閾値は例えば１００であるものとする。
【００６６】
現像剤性能指数換算値が２次判定閾値以上の場合（ＡＣＴ１０７，Ｎｏ）には、現像器駆動によりキャリアが劣化する割合よりも現像剤補給によりキャリアがリフレッシュされる割合の方が大きい状態であると言える。すなわち、現像剤の劣化レベルが基準値よりも低いレベルであることを意味しており、特に何も行なわず、次の印刷シーケンスが実行されるのを待つ（ＡＣＴ１０３）。
【００６７】
現像剤性能指数換算値が２次判定閾値未満の場合には、現像器駆動によるキャリアの劣化よりも補給によるキャリアのリフレッシュが少ないので、現像剤の劣化レベルが基準値以上になったことを意味する。この場合は現像剤の交換が必要であるので、コントロールパネルに現像剤の交換時期がきたので、サービスマンに連絡するようメッセージを表示する。また、それと同時に管理者にｅ−ｍａｉｌで同様のメッセージを通知する（ＡＣＴ１０８）。メッセージを表示後も、印刷動作は可能として、サービスマンによる現像剤交換を待つ。サービスマンが現像剤を交換したら、各現像器の初期動作（たとえば、トナー濃度調整動作）などで自動的に上記３つのカウンタはリセットされる。自動でリセットできない場合は、現像剤交換を行なった際に手動でリセットを行ってもよい。
【００６８】
本実施の形態による現像剤劣化度判定方法を利用した場合と利用しない場合とで、実際に画像形成装置を用いて印刷を行ない、トナー飛散の状態や画質の比較を行った。実験で用いたパラメータは、（１）印刷物の印字率（２％〜５％）、（２）印刷ＪＯＢの単位枚数（２枚、５枚、１０枚）であり、連続印刷を行わせ、７０ｋ枚（ここで、ｋは１０００を意味するものとする。よって、７０ｋ枚は７００００枚を示す。）ごとに現像器からのトナー飛散の状態をチェックした。
【００６９】
図６〜図８は、本発明の実施の形態による現像剤交換時期を表示するシーケンスを使わない場合の結果を示すデータテーブルである。図６〜図８において、「○」はトナー飛散なしまたは軽微な状態であることを意味し、「△」はトナー飛散はあるが画像の不具合はない状態であることを意味し、「×」はトナー飛散があり且つ画像の不具合がある状態であることを意味している。
図６は印刷ジョブの単位を２枚とした場合における結果を示しており、図７は印刷ジョブの単位を５枚とした場合における結果を示しており、図８は印刷ジョブの単位を１０枚とした場合における結果を示している。
【００７０】
図９〜図１１は、本発明の実施の形態による現像剤交換時期を表示するシーケンスを使った場合の結果を示すデータテーブルである。
【００７１】
本実施の形態による現像剤交換時期を表示するシーケンスを使わない場合は、トナー飛散があり且つ画質が劣化する状況が発生しており、画像品質が維持できていないことがわかる。
【００７２】
一方、本実施の形態による現像剤交換時期を表示するシーケンスを使った場合は、図９に示す条件では、印字率２％のときに約１００ｋ枚で交換表示が画面表示され、印字率３％のときに約１６０ｋ枚で交換表示が画面表示され、印字率４％のときに約２３０ｋ枚で交換表示が画面表示された。また図１０に示す条件では、印字率２％のときに約１６０ｋ枚で交換表示が画面表示された。また図１１に示す条件では、印字率２％のときに約１８０ｋ枚で交換表示が画面表示された。
【００７３】
このように、本実施の形態による現像剤交換時期を表示するシーケンスを利用することにより、現像剤の劣化が推測されるタイミングで現像剤の交換を促すメッセージが表示され、それにしたがって現像剤を交換することで画像品質を維持して印刷を続けることができた。また、その後も、ほぼ同じ印字枚数毎に、現像剤の交換を促すメッセージが表示された。
【００７４】
（他の実施の形態）
また、他の実施の形態として、次に示す現像剤劣化指数を使って、現像剤の劣化状態を判定することもできる。
【００７５】
現像剤劣化指数  ＝  （前回の現像剤劣化指数＋Ａ）×（１−Ｂ）×１００
【００７６】
ここで、Ａは、前回の印刷ジョブエンドから今回の印刷ジョブエンドまでの間に現像剤が劣化した比率を示すものであり、下記式で求められる。なお、印刷ジョブの開始および終了に関する情報は、例えばＣＰＵ８０１等から取得することができる。
【００７７】
Ａ  ＝  （今回の印刷ジョブエンドの駆動時間カウンタ値−前回の印刷ジョブエンドの駆動時間カウンタ値）／駆動時間カウンタ基準値
また、Ｂは、前回の印刷ジョブエンドから今回の印刷ジョブエンドまでの間に現像剤がリフレッシュされた比率を示すものであり、下記式で求められる。
Ｂ  ＝  （今回の印刷ジョブエンドの現像剤カートリッジ補給時間カウンタ値−前回の印刷ジョブエンドの現像剤カートリッジ補給時間カウンタ値）／現像剤カートリッジ補給時間カウンタ基準値
【００７８】
ここで、現像剤カートリッジへの現像剤補給時間カウンタ基準値は、現像器の容量１杯分の現像剤を現像器へ補給するのに要する現像剤カートリッジの補給時間カウンタ値である。
【００７９】
また、駆動時間カウンタ基準値は、キャリアを補給することなく、現像剤の性能が交換レベルに達するまでの間、印刷するのに要する現像器の駆動時間カウンタ値である。ここでの現像器の駆動は、いわゆる連続印刷ではなく、５枚ずつ印刷しては停止し再度印刷を再開するような動作モード（いわゆる、間欠動作）での値とする。
現像剤劣化指数は、前回の現像剤劣化指数と今回行った印刷ＪＯＢシーケンスでのＡ，Ｂの値を使って計算される。前半の項の（前回の現像剤劣化指数＋Ａ）は今回の印刷ＪＯＢで現像剤が現像器の中で攪拌され劣化した比率を示し、後半の項の（１−Ｂ）は今回の印刷ＪＯＢで新しい現像剤が現像器に補給されるがリフレッシュされずに現像器中に残った比率を示す。
【００８０】
上記（前回の現像剤劣化指数＋Ａ）と（１−Ｂ）とを掛け合わせることで、現像器中に収容されている現像剤の劣化状態を推測することができる。この現像剤劣化指数を用いる現像剤交換表示のシーケンスは、上述した実施の形態における現像剤性能指数の代わりに用いても良い。
【００８１】
図１２は、現像剤の交換タイミングを表示するシーケンスにおいて、現像剤劣化指数を判断基準として用いた処理の一例を示すフローチャートである。
図１２に示すフローチャートでは、現像剤劣化指数値が２次判定閾値より大きい値になったとき、現像剤が交換を要する状態まで劣化していると判定し、現像剤の交換を要求する画面表示を行わせる。
【００８２】
図１３は、現像剤の交換タイミングを表示するシーケンスにおいて、１次判定（例えば、図１２におけるＡＣＴ２０６など）を省略し、現像剤劣化指数のみに基づいて、現像剤の劣化の度合いを判定する処理を示すフローチャートである。
この現像剤劣化指数を用いた現像剤の交換表示シーケンスを使い、上述の実施の形態と同様な条件下において印刷試験を行なったところ、図９〜図１１とほぼ同様な結果が得られた。
【００８３】
以上のように、上述の実施の形態により、現像器中に収容されている現像剤の劣化状態を判定することが可能となり、現像器中の現像剤が交換を要するレベルにまで劣化しているのかどうかを知ることがでる。これにより、現像器におけるトナー飛散や画像劣化などを引き起こす前に、現像器中の現像剤の交換を実施することが可能となり、出力画像の品質を維持することができる。
【００８４】
なお、上述の実施の形態では、現像剤の攪拌時間に関する情報として、現像器の累積駆動時間カウンタ値や、累積印刷枚数カウンタ値等を採用する場合を例示したが、例えば平均間欠率（例えば、ある期間内において、現像器がどの程度の時間停止しているか（または駆動されているか）を示す割合の平均値）を採用することも可能である。
【００８５】
上述の現像剤劣化度判定装置での処理における各動作は、メモリ８０２に格納されている現像剤劣化度判定プログラムをＣＰＵ８０１に実行させることにより実現されるものである。
【００８６】
更に、現像剤劣化度判定装置を構成するコンピュータ（例えば、ＣＰＵ８０１など）において上述した各動作を実行させるプログラムを、現像剤劣化度判定プログラムとして提供することができる。本実施の形態では、発明を実施する機能を実現するための当該プログラムが、装置内部に設けられた記憶領域に予め記録されている場合を例示したが、これに限らず同様のプログラムをネットワークから装置にダウンロードしても良いし、同様のプログラムをコンピュータ読取可能な記録媒体に記憶させたものを装置にインストールしてもよい。記録媒体としては、プログラムを記憶でき、かつコンピュータが読み取り可能な記録媒体であれば、その形態は何れの形態であっても良い。具体的に、記録媒体としては、例えば、ＲＯＭやＲＡＭ等のコンピュータに内部実装される内部記憶装置、ＣＤ−ＲＯＭやフレキシブルディスク、ＤＶＤディスク、光磁気ディスク、ＩＣカード等の可搬型記憶媒体、コンピュータプログラムを保持するデータベース、或いは、他のコンピュータ並びにそのデータベースや、回線上の伝送媒体などが挙げられる。またこのように予めインストールやダウンロードにより得る機能は装置内部のＯＳ（オペレーティング・システム）等と共働してその機能を実現させるものであってもよい。
【００８７】
なお、本実施の形態におけるプログラムには、実行モジュールが動的に生成されるプログラムを含むものとする。
【００８８】
本発明を特定の態様により詳細に説明したが、本発明の精神および範囲を逸脱しないかぎり、様々な変更および改質がなされ得ることは、当業者には自明であろう。
【符号の説明】
【００８９】
１０１  攪拌情報取得部、１０２  補給情報取得部、１０３  劣化度判定部、１０４  通知制御部。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００９０】
【特許文献１】特開平９−１８５１７７号公報
【図１】
2009223320.tif 000003
【図２】
2009223320.tif 000004
【図３】
2009223320.tif 000005
【図４】
2009223320.tif 000006
【図５】
2009223320.tif 000007
【図６】
2009223320.tif 000008
【図７】
2009223320.tif 000009
【図８】
2009223320.tif 000010
【図９】
2009223320.tif 000011
【図１０】
2009223320.tif 000012
【図１１】
2009223320.tif 000013
【図１２】
2009223320.tif 000014
【図１３】
2009223320.tif 000015