JP2009098160A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】劣化した現像剤を効率的に回収する。
【解決手段】光書込み制御部１３２は、劣化判定部１３０から入力される判定結果に応じて光書き込み装置２６を制御する。ここで、現像ロール８４に対して供給される現像剤は、第１の攪拌搬送部材８８による現像剤搬送方向の上流側よりも下流側の方が劣化している。そこで、光書込み制御部１３２は、第１の攪拌搬送部材８８による現像剤搬送方向の上流側よりも下流側の方からより多くの劣化したトナーが現像ロール８４及び感光体２２を介して排出されるように、トナー排出パターンを出力して光書き込み装置２６を制御するようにされている。
【選択図】図５

Description

本発明は、画像形成装置に関するものである。

特許文献１は、現像剤を現像装置から感光体へ強制消費させる現像動作時間よりも、その後の現像剤を所定の部位に搬送する動作時間の方を長くした画像形成装置を開示する。また、特許文献２は、複数個の廃トナー収納部の空き容量を検出し、検知結果に応じて使用する廃トナー収容部を切り替えるカラー画像形成装置を開示する。また、特許文献３は、廃トナーボックスが満杯となったときに用いられるスペア用の廃トナーボックスを設けた廃トナー回収装置を開示する。また、特許文献４は、画像形成に適しないトナーを感光体ドラムに転写して第１の廃トナー回収タンクだけで回収し、第１の廃トナー回収タンクに所定の量の廃トナーを収容したら、トナー強制消費動作で形成したトナー画像を感光体ドラムから中間転写ベルトに転写して、第２の廃トナー回収タンクにも回収するようにした画像形成装置を開示する。

特開２００５−０３１３３０号公報 特開２００２−３１１６７０号公報 特開２００６−２５８９２０号公報 特開２００６−２１５３１９号公報

本発明は、現像剤を収容する現像室内の劣化した現像剤を効率的に回収することができる画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に係る本発明は、像保持体と、この像保持体に静電潜像を書き込む光書込み手段と、現像剤を収容する現像室と、前記光書込み手段が書き込んだ静電潜像を前記現像室に収容された現像剤によって可視化する現像部材と、前記現像室に収容された現像剤を攪拌しつつ前記現像部材の長手方向に搬送することにより前記現像部材に現像剤を供給する現像剤供給部材と、この現像剤供給部材が供給する現像剤が劣化したか否かを判定する劣化判定手段と、この劣化判定手段の判定結果に基づいて前記現像部材に供給される現像剤量が前記現像剤搬送方向の上流側よりも下流側で多くなるように前記光書込み手段を制御する制御手段とを有する画像形成装置である。

請求項２に係る本発明は、像保持体と、この像保持体に静電潜像を書き込む光書込み手段と、現像剤を収容する現像室と、前記光書込み手段が書き込んだ静電潜像を前記現像室に収容された現像剤によって可視化する現像部材と、前記現像室に収容された現像剤を攪拌しつつ前記現像部材の長手方向に搬送することにより前記現像部材に現像剤を供給する現像剤供給部材と、この現像剤供給部材が供給する現像剤が劣化したか否かを判定する劣化判定手段と、この劣化判定手段の判定結果に基づいて前記現像部材に現像剤が供給される時間を現像剤搬送方向の上流側よりも下流側で長くなるように前記光書込み手段を制御する制御手段とを有する画像形成装置である。

請求項３に係る本発明は、前記制御手段は、現像剤搬送方向の上流側よりも下流側の静電潜像が副走査方向に長くなるように、前記光書込み手段を制御する請求項１又は２記載の画像形成装置である。

請求項４に係る本発明は、前記制御手段は、現像剤搬送方向の上流側よりも下流側の静電潜像の密度が高くなるように、前記光書込み手段を制御する請求項１乃至３いずれか記載の画像形成装置である。

請求項５に係る本発明は、前記光書込み手段が書き込む静電潜像の画像密度に対応する値を算出する画像密度算出手段と、この画像密度算出手段が算出した値が所定値以下である静電潜像を前記光書込み手段が書き込んだ回数を計数する計数手段とをさらに有し、前記劣化判定手段は、前記計数手段の計数結果に基づいて、現像剤が劣化したか否かを判定する請求項１乃至４いずれか記載の画像形成装置である。

請求項６に係る本発明は、前記現像部材が静電潜像を可視化することなく、前記現像剤供給部材が現像剤を搬送した時間を計測する搬送時間計測手段をさらに有し、前記劣化判定手段は、前記搬送時間計測手段の計測結果に基づいて、現像剤が劣化したか否かを判定する請求項１乃至５いずれか記載の画像形成装置である。

請求項７に係る本発明は、前記現像部材に供給された現像剤量に基づいて前記現像室に現像剤を補給する現像剤補給手段と、この現像剤補給手段が現像剤を補給することなく前記現像剤供給部材が現像剤を搬送した時間を計測する搬送時間計測手段とをさらに有し、前記劣化判定手段は、前記搬送時間計測手段の計測結果に基づいて、現像剤が劣化したか否かを判定する請求項１乃至５いずれか記載の画像形成装置である。

請求項８に係る本発明は、環境条件を検知する環境条件検知手段をさらに有し、前記劣化判定手段は、前記環境条件検知手段の検知結果に基づいて、現像剤が劣化したか否かを判定するための判定基準を変更して判定する請求項１乃至７いずれか記載の画像形成装置である。

請求項９に係る本発明は、前記劣化判定手段の判定結果に基づいて、前記像保持体から現像剤を回収する回収手段をさらに有する請求項１乃至８いずれか記載の画像形成装置である。

本発明によれば、現像剤を収容する現像室内の劣化した現像剤を効率的に回収することができる。

次に本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１及び図２において、本発明の実施形態に係る画像形成装置１０の概要が示されている。画像形成装置１０は、画像形成装置本体１２を有し、この画像形成装置本体１２内に画像形成部１４と、画像形成部１４に転写材として用いられる用紙などの記録媒体を供給する記録媒体供給装置５４と、電源ユニット１６などが配設されている。また、画像形成装置本体１２の上部に画像形成がなされた記録媒体が排出される記録媒体排出部１５が設けられている。

画像形成部１４は、カラー画像を形成する電子写真方式のもので、イエローの現像剤を用いてイエロー画像を形成する画像形成部１８Ｙと、マゼンダの現像剤を用いてマゼンダ画像を形成する画像形成部１８Ｍと、シアンの現像剤を用いてシアン画像を形成する画像形成部１８Ｃと、ブラックの現像剤を用いてブラック画像を形成する画像形成部１８Ｂとを有している。これらの画像形成部は、後述する搬送ベルト４６に沿って、記録媒体搬送方向上流である重力方向下方から順に、画像形成部１８Ｙ、画像形成部１８Ｍ、画像形成部１８Ｃ、画像形成部１８Ｂの順に配置されている。

各画像形成部１８は、像保持体として用いられるドラム形状の感光体２２をそれぞれが有する。

画像形成部１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｂは、形成する画像の色が異なるものの同じ構成であるので、以下、特に番号にＹ、Ｍ、Ｃ、Ｂを付して説明する場合を除き、画像形成部１８として構成を説明する。画像形成部１８は、感光体２２を一様に帯電する帯電ロールを備え、帯電手段として用いられる帯電装置２４と、照射手段として用いられ、感光体２２に光を照射して静電潜像を書き込む光書き込み装置２６と、感光体２２に書き込まれた静電潜像を現像剤で現像し、可視像として用いられるトナー像を形成する現像装置２８と、転写手段として用いられ、感光体に形成されたトナー像を記録媒体に転写する転写装置５０と、転写装置による転写がなされた後に、感光体２２の表面に残留したトナー像を除去するクリーニング装置３０とをそれぞれが有している。光書き込み装置２６はレーザ露光装置からなり、画像データ又は後述するトナー排出パターン（所定画像データ）に応じてレーザ光を発し各感光体２２にそれぞれ静電潜像を書き込むようになっている。

画像形成部１８が有する部材のうち感光体２２、帯電装置２４、現像装置２８及びクリーニング装置３０は、交換ユニットとして用いられるプロセスカートリッジ３２として一体化され、画像形成装置本体１２に着脱自在に装着される。また、このプロセスカートリッジ３２には、現像装置２８に供給される現像剤（トナー）を収容するトナーカートリッジ３４と、クリーニング装置３０により除去された現像剤（廃トナー）を回収する廃トナーボトル３６とが、プロセスカートリッジ３２と一体に又は着脱自在に設けられている。なお、クリーニング装置３０は、廃トナーボトル３６への廃トナーの回収を実施又は中止するように、後述する制御ユニット６６により制御されている。

転写装置５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｂは、他の部材と共に転写ユニット４２として一体化され、画像形成装置本体１２から着脱することができるようになっている。転写ユニット４２は、転写装置５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｂと併せて、２つの支持ロール４４ａ、４４ｂと、搬送ベルト４６と、吸着ロール４８と、クリーニング装置４５とを有している。搬送ベルト４６は、無端帯状の搬送部材として用いられ、支持ロール４４ａ、４４ｂよって回転可能に支持されている。支持ロール４４ａ、４４ｂのいずれかは駆動ロールとして用いられ、例えばモータ等の駆動源（不図示）に連結されていて、駆動源からの駆動を受けて回転駆動し搬送ベルト４６を回転させる。吸着ロール４８は、記録媒体を搬送ベルト４６に電荷的に吸着させる静電吸着手段として用いられている。

クリーニング装置４５は、搬送ベルト４６の表面に付着したトナーを除去する除去手段として用いられ、例えばクリーニングブレード等からなる掻き落とし部材４７により、搬送ベルト４６の表面に残留する廃トナーの回収を実施又は中止するように、後述する制御ユニット６６により制御されている。また、クリーニング装置４５には、掻き落とし部材４７が掻き落としたトナー（廃トナー）の量を検出する廃トナー量検出部５１が設けられている。廃トナー量検出部５１は、クリーニング装置４５内に回収される廃トナーが所定量（例えば満杯状態）に達したことを示す信号を制御ユニット６６に対して出力するものであればよく、例えば光学的に廃トナー量を検出するものでもよい。

搬送ベルト４６は、吸着ロール４８からの電荷注入を受けて帯電し、記録媒体を静電的に吸着した状態で搬送する。吸着ロール４８には、電源ユニット１６により電圧の印加がなされる。搬送ベルト４６が記録媒体を良好に搬送するものであれば、吸着ロール４８による搬送ベルト４６への電荷注入は必ずしも行う必要はない。

搬送ベルト４６により搬送中の記録媒体に、感光体２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｂに形成されたトナー像が、ぞれぞれの転写装置５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｂによって転写され、記録媒体にイエロー、マゼンダ、シアン、ブラックの４色のトナー像が重ねられたフルカラーのトナー像が形成される。また、搬送ベルト４６により搬送中の記録媒体に、感光体２２Ｂに形成されたトナー像だけを転写することにより、ブラック単色の画像が形成される。このように、画像形成装置１０は、フルカラーの画像とブラック単色の画像とを選択して形成することができるように構成されている。

また、画像形成装置本体１２内の上部には、記録媒体に転写されたトナー像を記録媒体へと定着させる定着装置５２が設けられている。定着装置５２は、加熱ロール５２ａと加圧ロール５２ｂとからなり、加熱ロール５２ａと加圧ロール５２ｂとの間を通過する記録媒体を過熱し加圧することで、記録媒体にトナー像を定着するようになっている。

また、画像形成装置本体１２内には、記録媒体供給装置５４から供給された記録媒体を記録媒体排出部１５まで搬送する搬送路６０が設けられていて、この搬送路６０に沿って、記録媒体搬送方向上流側から順に、レジストロール対６２、転写ユニット４２、定着装置５２及び排出ロール４０が配置されている。排出ロール４０は、定着装置５２から搬送された記録媒体を記録媒体排出部１５へと排出する。

また、画像形成装置１０は、制御ユニット６６、温度湿度センサ６７、表示装置及びキーボードなどを含むユーザインタフェース装置（ＵＩ装置）６８、ＨＤＤ・ＣＤ装置などの記憶装置７０及び通信装置７２などを有する。制御ユニット６６は、ＣＰＵ７４及びメモリ７６などを含み、画像形成装置１０を構成する各部を制御する。温度湿度センサ６７は、温度及び湿度（環境条件）を検出し、制御ユット６６に対して出力する。
つまり、画像形成装置１０は、コンピュータとしての機能を含み、記憶媒体７８又は通信装置７２を介して受け入れたプログラムを実行することにより、印刷などの処理を行う。

図３及び図４において、現像装置２８の詳細が示されている。
現像装置２８は、例えば二成分現像方式を採用したものである。現像装置２８は、現像装置本体８０を有し、この現像装置本体８０内は現像剤収容空間８２と現像ロール８４が配置された現像室８６とに分かれている。

現像剤収容空間８２にはトナーが収容されており、制御ユニット６６の制御によって動作する攪拌搬送部材（図示せず）により、現像剤収容空間８２から後述するディスペンス室１０８にトナーが供給されるようになっている。

現像室８６内には、非磁性のトナー及び磁性のキャリアからなる現像剤が収容されている。現像ロール８４は、一部が現像室８６から露出して感光体２２に対向するようにされており、現像装置本体８０の周壁に回転自在に支持されている。また、現像ロール８４は、現像剤中に含まれたキャリアを磁力で吸着し、該現像ロール８４表面に現像剤の磁気ブラシを形成し、キャリアに吸着したトナーを感光体２２と対向する現像領域へ搬送する。現像ロール８４が搬送するキャリアとトナーとからなる現像剤は、層厚規制部材８５によって磁気ブラシの層厚が規制されるようになっている。そして、感光体２２上に形成された静電潜像が、現像ロール８４表面に形成された現像剤の磁気ブラシによって可視化される。

第１の攪拌搬送部材８８及び第２の攪拌搬送部材９０は、現像ロール８４の軸方向に沿って該現像ロール８４の下方に配設されている。図３に示すように、第１の攪拌搬送部材８８及び第２の攪拌搬送部材９０は、それぞれ回転軸８８ａ、９０ａを備えており、該回転軸８８ａ、９０ａは現像装置本体８０の周壁にそれぞれ回転自在に支持されている。第１の攪拌搬送部材８８及び第２の攪拌搬送部材９０には、螺旋羽根８８ｂ、９０ｂが所定のピッチで螺旋状に巻き付けられて形成されている。第１の攪拌搬送部材８８及び第２の攪拌搬送部材９０がそれぞれ回転すると、螺旋羽根８８ｂ、９０ｂによって、現像室８６内に収容された現像剤が攪拌されながら第１の攪拌搬送部材８８及び第２の攪拌搬送部材９０の軸方向へ搬送されるようになっている。

ここで、第１の攪拌搬送部材８８は、現像室８６に収容された現像剤を攪拌しつつ現像ロール８４の長手方向に搬送することにより、現像ロール８４に現像剤を供給する。つまり、第１の攪拌搬送部材８８は、現像剤搬送方向の上流側Ａから下流側Ｂへ現像剤を攪拌しつつ搬送することにより、現像ロール８４に対して現像剤を供給する現像剤供給部材となっている。

第１の仕切り壁９２は、第１の攪拌搬送部材８８と第２の攪拌搬送部材９０との間に設けられており、この第１の仕切り壁９２によって現像室８６内は、第１の攪拌搬送部材８８が配設された第１の攪拌路９４と、第２の攪拌搬送部材９０が配設された第２の攪拌路９６との２つに分割されている。この第１の仕切り壁９２の長手方向の両端部には、接続口９８、１００が形成されており、これら接続口９８、１００によって第１の攪拌路９４と第２の攪拌路９６とが接続されている。したがって、現像室８６内の現像剤は、第１の攪拌搬送部材８８及び第２の攪拌搬送部材９０の回転によって、それぞれ第１の攪拌路９４及び第２の攪拌路９６内で攪拌されると共に互い違いの方向に搬送され、トナーがキャリアによって所定の極性に摩擦帯電されて第１の攪拌路９４と第２の攪拌路９６との間を循環するようになっている。

現像剤収容空間８２と現像室８６との間には、第２の仕切り壁１０２、第３の仕切り壁１０４及び第４の仕切り壁１０６が設けられている。第３の仕切り壁１０４は第２の仕切り壁１０２の下部から現像剤収容空間８２側へ延びるように形成され、現像装置本体８０の底部にトンネル状のディスペンス室１０８を形成している。ディスペンス室１０８内には、長手方向に沿ってトナーの攪拌搬送を行なうディスペンス部材１１０が設けられている。第３の仕切り壁１０４の長手方向の一方の端部近傍には、現像剤収容空間８２とディスペンス室１０８を接続する第１のトナー排出口１１２が形成されている。現像剤収容空間８２内に収容されたトナーは、図示しない攪拌搬送部材によって攪拌されると共に現像剤収容空間８２内を搬送され、第１のトナー排出口１１２からディスペンス室１０８に排出されるようになっている。

一方、第４の仕切り壁１０６の長手方向の他方の端部には、ディスペンス室１０８と現像室８６とを接続する第２のトナー排出口１１４が形成されている。ディスペンス室１０８内のトナーは、ディスペンス部材１１０によって該ディスペンス部材１１０の軸方向に搬送され、第２のトナー排出口１１４から現像室８６に供給されるようになっている。この第２のトナー排出口１１４は、下端部が現像室８６に収容されている現像剤の表面位置よりも下方に位置するように形成されている。これにより、第２のトナー排出口１１４の少なくとも一部が、現像室８６に収容された現像剤に埋もれた状態となっており、ディスペンス室１０８から現像室８６へ供給されたトナーが現像剤の中に潜り込み、現像室８６に収容された現像剤とトナーとが混合しやすくなっている。

ディスペンス部材１１０は、図４に示すように、回転軸１１０ａを備え、該回転軸１１０ａが現像装置本体８０の周壁に回転自在に支持されている。この回転軸１１０ａには螺旋羽根１１０ｂが所定のピッチで巻き付けられている。螺旋羽根１１０ｂは、回転軸１１０ａが所定の方向に回転することにより、トナーを第２のトナー排出口１１４に向けて搬送するように形成されている。
また、ディスペンス部材１１０は、制御ユニット６６の制御により、第１の攪拌搬送部材８８が現像ロール８４に供給した現像剤量に応じて回転し、現像剤収容空間８２からディスペンス室１０８を介して現像室８６へ現像剤を補給する現像剤補給手段を構成する。

そして、画像形成装置１０は、画像密度が所定値以下の画像形成を記録媒体に連続して行う場合、現像室８６内の現像剤が長時間循環することによって感光体２２に対する現像剤の吸着性が悪くなり（劣化し）画像劣化を起こすことを防止するために、現像装置２８から劣化した現像剤を排出（トナー排出パターンを用いて強制現像）するようにされている。

次に、現像装置２８から劣化した現像剤を排出させるために制御ユニット６６が行う劣化現像剤排出制御について説明する。
図５は、現像装置２８から劣化した現像剤を排出させるために制御ユニット６６が実行する劣化現像剤排出制御プログラム１２０の構成を示すプログラム構成図である。
図５に示すように、劣化現像剤排出制御プログラム１２０は、画像密度算出部１２２、計数部１２４、搬送時間計測部１２６、判定基準変更部１２８、劣化判定部１３０及び光書込み制御部１３２から構成される。

画像密度算出部１２２は、画像データを受け入れて、例えば画素数（静電潜像上の画素数でもよい）をトナーの色ごとに算出して、記録媒体に対する画像の密度を算出し、画像密度の算出結果を計数部１２４及び判定基準変更部１２８に対して出力する。

計数部１２４は、画像密度算出部１２２が算出した画像密度と、画像データに対する印刷枚数とを受け入れ、画像密度算出部１２２が算出した画像密度が所定値以下である静電潜像を光書き込み装置２６が書き込んだ回数（記録媒体の枚数）を計数し、劣化判定部１３０に対して出力する。

搬送時間計測部１２６は、画像データ、第１の攪拌搬送部材８８の回転情報及びディスペンス部材１１０の回転情報を受け入れ、現像ロール８４が静電潜像を可視化することなく第１の攪拌搬送部材８８が現像剤を搬送した時間（不現像搬送時間）と、ディスペンス部材１１０が現像剤を補給することなく第１の攪拌搬送部材８８が現像剤を搬送した時間（不補給搬送時間）とを計測し、劣化判定部１３０に対して出力する。

判定基準変更部１２８は、温度湿度センサ６７が検出した環境条件と、画像密度算出部１２２が算出した画像密度を受け入れ、現像剤が劣化したか否かを判定するための判定基準（図８，９に示した例を用いて後述）を環境条件及び画像密度に応じて変更し、劣化判定部１３０に対して出力する。

劣化判定部１３０は、計数部１２４が計数した回数、並びに搬送時間計測部１２６が計測した不現像搬送時間及び不補給搬送時間を受け入れ、受け入れた情報の少なくともいずれかと判定基準変更部１２８から入力される判定基準とを比較することにより、現像剤が劣化したか否かを判定し、判定結果を光書込み制御部１３２に対して出力する。

光書込み制御部１３２は、劣化判定部１３０から入力される判定結果に応じて光書き込み装置２６を制御する。
ここで、現像ロール８４に対して供給される現像剤は、第１の攪拌搬送部材８８による現像剤搬送方向の上流側よりも下流側（図４に示した上流側Ａよりも下流側Ｂ）の方が劣化している。そこで、光書込み制御部１３２は、第１の攪拌搬送部材８８による現像剤搬送方向の上流側よりも下流側の方からより多くの劣化したトナーが現像ロール８４及び感光体２２を介して排出されるように、トナー排出パターンを出力して光書き込み装置２６を制御するようにされている。

図６，７において、光書込み制御部１３２が光書き込み装置２６に対して出力するトナー排出パターンが模式的に示されている。図６（Ａ）に示すように、光書込み制御部１３２は、第１の攪拌搬送部材８８による現像剤搬送方向の上流側よりも下流側の方が、劣化したトナーを用いた一律濃度のトナー像が感光体２２に長時間形成されるようにトナー排出パターンを出力する。また、図６（Ｂ）に示すように、光書込み制御部１３２は、第１の攪拌搬送部材８８による現像剤搬送方向の上流側よりも下流側の方が、劣化したトナーを用いた一律濃度のトナー像が感光体２２に段階的に長時間形成されるようにトナー排出パターンを出力してもよい。
また、図７に示すように、光書込み制御部１３２は、第１の攪拌搬送部材８８による現像剤搬送方向の上流側よりも下流側の方が段階的に濃度が高くなるトナー像が、劣化したトナーを用いて感光体２２に形成されるようにトナー排出パターンを出力してもよい。

次に、上述した判定基準変更部１２８（図５）が変更する判定基準について詳述する。
図８は、現像剤が劣化したか否かを判定するために、温度湿度センサ６７が検出した温度、及び画像密度算出部１２２が算出した画像密度に応じて、計数部１２４が計数した回数に対して判定基準変更部１２８が変更する判定基準を示すグラフである。なお、図８においては、画像密度算出部１２２が算出した画像密度（記録媒体に対する平均画像密度）が０．５％である場合が示されている。
判定基準変更部１２８は、例えば所定温度よりも環境温度が低い場合には計数部１２４が計数した回数（記録媒体の枚数）に対する判定基準を５００（枚）とし、環境温度が所定温度以上になると計数部１２４が計数した回数に対する判定基準を１００（枚）に変更する。つまり、劣化判定部１３０は、所定温度よりも環境温度が低い場合には計数部１２４が計数した回数が５００になったときに現像剤が劣化したと判定し、環境温度が所定温度以上の場合には計数部１２４が計数した回数が１００になったときに現像剤が劣化したと判定する。

また、現像剤が劣化したと判定する方法として、例えばカラー画像形成（カラー画像と白黒画像の混在印刷）の動作モードにおいて、１００枚以上白黒印刷（カラー画像の白ベタ）が続いた後の白黒印刷終了時に現像剤が劣化したと判定するようにしてもよい。

図９は、現像剤が劣化したか否かを判定するために、温度湿度センサ６７が検出した温度に応じて、搬送時間計測部１２６が計測した不補給搬送時間に対して判定基準変更部１２８が変更する判定基準を示すグラフである。
判定基準変更部１２８は、例えば所定温度よりも環境温度が低い場合には搬送時間計測部１２６が計測した不補給搬送時間に対する判定基準を３０分とし、環境温度が所定温度以上になると搬送時間計測部１２６が計測した不補給搬送時間に対する判定基準を５分に変更する。つまり、劣化判定部１３０は、所定温度よりも環境温度が低い場合には搬送時間計測部１２６が計測した不補給搬送時間が３０分になったときに現像剤が劣化したと判定し、環境温度が所定温度以上の場合には搬送時間計測部１２６が計測した不補給搬送時間が５分になったときに現像剤が劣化したと判定する。

次に、廃トナーの回収先を切り替えるために制御ユニット６６が行う処理について説明する。
図１０は、廃トナーの回収先を切り替えるために制御ユニット６６が実行する回収先切り替えプログラム１４０の構成を示すプログラム構成図である。図１０に示すように、回収先切り替えプログラム１４０は、トナー消費量算出部１４１Ｙ、１４１Ｍ、１４１Ｃ、１４１Ｂ、廃トナー量検知部１４２Ｙ、１４２Ｍ、１４２Ｃ、１４２Ｂ、回収許容量算出部１４３Ｙ、１４３Ｍ、１４３Ｃ、１４３Ｂ、回収量判定部１４４、光書込み抑止部１４６及び回収先制御部１４８から構成される。

トナー消費量算出部１４１Ｙ、１４１Ｍ、１４１Ｃ、１４１Ｂは、例えば画像データ及び画像形成数（印刷数）を色毎に受け入れ、それぞれ色毎にトナーカートリッジ３４の使用開始からのトナーの消費量を画像データと印刷数に応じて算出し、廃トナー量算出部１４２Ｙ、１４２Ｍ、１４２Ｃ、１４２Ｂ及び回収許容量算出部１４３Ｙ、１４３Ｍ、１４３Ｃ、１４３Ｂに対して出力する。

廃トナー量検知部１４２Ｙ、１４２Ｍ、１４２Ｃ、１４２Ｂは、トナー消費量算出部１４１が算出したトナー消費量と、現像ロール８４の回転数とをそれぞれ色毎に受け入れ、それぞれ色毎に廃トナー量（廃トナーボトル３６による回収量）を検知し、回収許容量算出部１４３Ｙ、１４３Ｍ、１４３Ｃ、１４３Ｂに対して出力する。ここで、廃トナー量検知部１４２は、トナーカートリッジ３４の使用開始からのトナーの消費量と、現像ロール８４の回転数とを用いて、例えば実験により求めたルックアップテーブルなどに応じて廃トナー量を検知するようにされている。例えば、廃トナー量検知部１４２は、トナーの消費量に対して現像ロール８４の回転数が少ない場合には高密度の画像が多く形成されたとみなし、トナーの消費量に対して現像ロール８４の回転数が多い場合には低密度の画像が多く形成されたことによってかぶりによるトナーの回収が多くなるとみなしている。

回収許容量算出部１４３Ｙ、１４３Ｍ、１４３Ｃ、１４３Ｂは、トナー消費量算出部１４１が算出したトナー消費量と、廃トナー量検知部１４２が検知した廃トナー量とをそれぞれ色毎に受け入れ、トナーカートリッジ３４におけるトナーの消費量（又は残量）に対して（トナーカートリッジ３４の寿命に対して）廃トナーボトル３６Ｙ、３６Ｍ、３６Ｃ、３６Ｂそれぞれが廃トナーを回収可能な量（回収許容量：トナーカートリッジ３４の寿命に対する回収許容量の比であってもよい）を算出し、回収先制御部１４８に対して出力する。

回収量判定部１４４は、廃トナー量検出部５１が検出するクリーニング装置４５の廃トナー量を受け入れ、クリーニング装置４５の回収量が所定量（例えば満杯）に達したか否かを判定し、判定結果を光書込み抑止部１４６又は回収先制御部１４８、及びＵＩ装置６８に対して出力する。例えば、クリーニング装置４５が満杯に達したことを回収量判定部１４４が判定した場合、ＵＩ装置６８はその旨を表示するようにされている。

光書込み抑止部１４６は、回収量判定部１４４から受け入れる判定結果に応じて、各光書き込み装置２６が所定のレーザ光を発することを抑止する。例えば、光書込み抑止部１４６は、クリーニング装置４５が満杯に達したことを示す判定結果を回収量判定部１４４から受け入れた場合、各光書き込み装置２６がトナー排出パターン（所定画像データ）に応じたレーザ光を発することを抑止する。

回収先制御部１４８は、画像種別信号と、回収許容量算出部１４３Ｙ、１４３Ｍ、１４３Ｃ、１４３Ｂそれぞれの算出結果と、回収量判定部１４４の判定結果とを受け入れ、廃トナーの回収先をクリーニング装置４５又は各色の廃トナーボトル３６の少なくともいずれかに指定する制御を行う。

例えば、画像種別信号は、光書き込み装置２６が発するレーザ光が、通信装置７２などを介して受け入れたユーザ指定の画像データに応じたレーザ光と、トナー排出パターンに応じたレーザ光とのいずれであるかを区別して示す信号である。回収先制御部１４８は、光書き込み装置２６が発するレーザ光がユーザ指定の画像データに応じたレーザ光であることを示す場合、デフォルトとして、各色の廃トナーボトル３６の少なくともいずれかが廃トナーを回収するようにクリーニング装置３０を制御（回収先を指定）する。また、回収先制御部１４８は、光書き込み装置２６が発するレーザ光がトナー排出パターンに応じたレーザ光であることを示す場合、デフォルトとして、クリーニング装置４５が廃トナーを回収するように制御（回収先を指定）する。

また、回収先制御部１４８は、回収許容量算出部１４３Ｙ、１４３Ｍ、１４３Ｃ、１４３Ｂがそれぞれ算出した廃トナーの（寿命に対する）回収許容量に応じて、光書き込み装置２６が発するレーザ光がトナー排出パターンに応じたレーザ光であることを示しても、クリーニング装置３０のいずれかが廃トナーの少なくとも一部を回収するよう回収先を指定するようにされてもよい。例えば、回収先制御部１４８は、回収許容量算出部１４３Ｙ、１４３Ｍ、１４３Ｃ、１４３Ｂの算出結果に応じて、廃トナーの色にかかわらず、廃トナーの回収許容量が最も大きいクリーニング装置３０のいずれかに廃トナーの少なくとも一部を回収するよう回収先を指定するようにされてもよい。

また、回収先制御部１４８は、クリーニング装置４５が満杯に達したことを示す判定結果を回収量判定部１４４から受け入れた場合、光書き込み装置２６が発するレーザ光がトナー排出パターンに応じたレーザ光であることを示しても、クリーニング装置３０が廃トナーの少なくとも一部を回収するよう回収先を指定するようにされてもよい。

図１１は、制御ユニット６６が回収先切り替えプログラム１４０を用いて廃トナーの回収先を切り替えるために行う処理の一例（Ｓ１０）を示すフローチャートである。
図１１に示すように、ステップ１００（Ｓ１００）において、トナー消費量算出部１４１Ｙ、１４１Ｍ、１４１Ｃ、１４１Ｂは、それぞれ色毎にトナーカートリッジ３４の使用開始からのトナーの消費量を画像データと印刷数に応じて算出する。

ステップ１０２（Ｓ１０２）において、ＣＰＵ７４は、現像ロール８４それぞれの回転数を計数する。

ステップ１０４（Ｓ１０４）において、廃トナー量算出部１４２Ｙ、１４２Ｍ、１４２Ｃ、１４２Ｂは、廃トナーボトル３６が回収した廃トナーの回収量をそれぞれ検知する。

ステップ１０６（Ｓ１０６）において、回収先制御部１４８は、回収許容量算出部１４３それぞれの算出結果を受け入れ、トナーカートリッジ３４それぞれの寿命に対する廃トナーボトル３６それぞれの回収許容量に応じて、廃トナーボトル３６の回収許容量に余裕があるか否かを判定し、廃トナーボトル３６の回収許容量に余裕がない場合にはＳ１０８の処理に進み、余裕がある場合にはＳ１１４の処理に進む。

ステップ１０８（Ｓ１０８）において、ＣＰＵ７４は、現像装置２８のいずれかがトナー排出パターンによる強制現像（トナーの強制消費）を行ったか否かを判定し、行った場合にはＳ１１０の処理に進み、行っていない場合にはＳ１０８の処理を継続する。

ステップ１１０（Ｓ１１０）において、制御ユニット６６は、現像装置２８のいずれかが感光体２２へ排出した廃トナーを搬送ベルト４６へ移動させる（転写）。

ステップ１１２（Ｓ１１２）において、クリーニング装置４５は、搬送ベルト４６から廃トナーを回収する。

ステップ１１４（Ｓ１１４）において、回収先制御部１４８は、廃トナーの回収量が少ないクリーニング装置３０を廃トナーの回収先として指定する。

ステップ１１６（Ｓ１１６）において、ＣＰＵ７４は、現像装置２８のいずれかがトナー排出パターンによる強制現像（トナーの強制消費）を行ったか否かを判定し、行った場合にはＳ１１８の処理に進み、行っていない場合にはＳ１１６の処理を継続する。

ステップ１１８（Ｓ１１８）において、制御ユニット６６は、現像装置２８のいずれかが感光体２２へ排出した廃トナーを搬送ベルト４６へ移動させる（転写）。

ステップ１２０（Ｓ１２０）において、制御ユニット６６は、例えば転写装置５０に印加するバイアスをトナーと同極性に変更することにより、Ｓ１１８の処理で廃トナーを搬送ベルト４６へ転写した感光体２２とは異なる他の感光体２２（Ｓ１１４の処理で指定したクリーニング装置３０が設けられた感光体２２）へ、搬送ベルト４６から廃トナーを移動させる。

ステップ１２２（Ｓ１２２）において、Ｓ１２０の処理で廃トナーを保持した感光体２２に対応するクリーニング装置３０は、感光体２２から廃トナーを回収する。

なお、上記実施形態においては、トナーとキャリアとを用いた二成分現像方式の場合を例に説明したが、これに限定されることなく、本発明に係る画像形成装置は、トナーのみを用いて現像する一成分現像方式であってもよい。

本発明の実施形態に係る画像形成装置の概要を示す側面図である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置の概要を示す構成図である。 現像装置の概要を示す側面から見た断面図である。 現像装置の概要を示す上方から見た断面図である。 現像装置から劣化した現像剤を排出させるために制御ユニットが実行する劣化現像剤排出制御プログラムの構成を示すプログラム構成図である。 光書込み制御部が光書き込み装置に対して出力するトナー排出パターン（パターン形成時間差有り）を示す模式図である。 光書込み制御部が光書き込み装置に対して出力するトナー排出パターン（パターン濃度差有り）を示す模式図である。 現像剤が劣化したか否かを判定するために、温度湿度センサが検出した温度、及び画像密度算出部が算出した画像密度に応じて、計数部が計数した回数に対して判定基準変更部が変更する判定基準を示すグラフである。 現像剤が劣化したか否かを判定するために、温度湿度センサが検出した温度に応じて、搬送時間計測部が計測した不補給搬送時間に対して判定基準変更部が変更する判定基準を示すグラフである。 廃トナーの回収先を切り替えるために制御ユニットが実行する回収先切り替えプログラムの構成を示すプログラム構成図である。 制御ユニットが回収先切り替えプログラムを用いて廃トナーの回収先を切り替えるために行う処理の一例（Ｓ１０）を示すフローチャートである。

符号の説明

１０ 画像形成装置
２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｂ 感光体
２６Ｙ、２６Ｍ、２６Ｃ、２６Ｂ 光書き込み装置
２８Ｙ、２８Ｍ、２８Ｃ、２８Ｂ 現像装置
３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｂ クリーニング装置
３４Ｙ、３４Ｍ、３４Ｃ、３４Ｂ トナーカートリッジ
３６Ｙ、３６Ｍ、３６Ｃ、３６Ｂ 廃トナーボトル
４５ クリーニング装置
４６ 搬送ベルト
５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｂ 転写装置
５１ 廃トナー量検出部
６６ 制御ユニット
６７ 温度湿度センサ
６８ ＵＩ装置
７４ ＣＰＵ
８０ 現像装置本体
８２ 現像剤収容空間
８４ 現像ロール
８６ 現像室
８８ 第１の攪拌搬送部材
９０ 第２の攪拌搬送部材
９２ 第１の仕切り壁
１０２ 第２の仕切り壁
１０４ 第３の仕切り壁
１０６ 第４の仕切り壁
１０８ ディスペンス室
１１０ ディスペンス部材
１１２ 第１のトナー排出口
１１４ 第２のトナー排出口
１２０ 劣化現像剤排出制御プログラム
１２２ 画像密度算出部
１２４ 計数部
１２６ 搬送時間計測部
１２８ 判定基準変更部
１３０ 劣化判定部
１３２ 光書込み制御部
１４０ 回収先切り替えプログラム
１４１Ｙ、１４１Ｍ、１４１Ｃ、１４１Ｂ トナー消費量算出部
１４２Ｙ、１４２Ｍ、１４２Ｃ、１４２Ｂ 廃トナー量算出部
１４３Ｙ、１４３Ｍ、１４３Ｃ、１４３Ｂ 回収許容量算出部
１４４ 回収量判定部
１４６ 光書込み抑止部
１４８ 回収先制御部

Claims (9)

1. 像保持体と、この像保持体に静電潜像を書き込む光書込み手段と、現像剤を収容する現像室と、前記光書込み手段が書き込んだ静電潜像を前記現像室に収容された現像剤によって可視化する現像部材と、前記現像室に収容された現像剤を攪拌しつつ前記現像部材の長手方向に搬送することにより前記現像部材に現像剤を供給する現像剤供給部材と、この現像剤供給部材が供給する現像剤が劣化したか否かを判定する劣化判定手段と、この劣化判定手段の判定結果に基づいて前記現像部材に供給される現像剤量が前記現像剤搬送方向の上流側よりも下流側で多くなるように前記光書込み手段を制御する制御手段とを有する画像形成装置。
2. 像保持体と、この像保持体に静電潜像を書き込む光書込み手段と、現像剤を収容する現像室と、前記光書込み手段が書き込んだ静電潜像を前記現像室に収容された現像剤によって可視化する現像部材と、前記現像室に収容された現像剤を攪拌しつつ前記現像部材の長手方向に搬送することにより前記現像部材に現像剤を供給する現像剤供給部材と、この現像剤供給部材が供給する現像剤が劣化したか否かを判定する劣化判定手段と、この劣化判定手段の判定結果に基づいて前記現像部材に現像剤が供給される時間を現像剤搬送方向の上流側よりも下流側で長くなるように前記光書込み手段を制御する制御手段とを有する画像形成装置。
3. 前記制御手段は、現像剤搬送方向の上流側よりも下流側の静電潜像が副走査方向に長くなるように、前記光書込み手段を制御する請求項１又は２記載の画像形成装置。
4. 前記制御手段は、現像剤搬送方向の上流側よりも下流側の静電潜像の密度が高くなるように、前記光書込み手段を制御する請求項１乃至３いずれか記載の画像形成装置。
5. 前記光書込み手段が書き込む静電潜像の画像密度に対応する値を算出する画像密度算出手段と、この画像密度算出手段が算出した値が所定値以下である静電潜像を前記光書込み手段が書き込んだ回数を計数する計数手段とをさらに有し、前記劣化判定手段は、前記計数手段の計数結果に基づいて、現像剤が劣化したか否かを判定する請求項１乃至４いずれか記載の画像形成装置。
6. 前記現像部材が静電潜像を可視化することなく、前記現像剤供給部材が現像剤を搬送した時間を計測する搬送時間計測手段をさらに有し、前記劣化判定手段は、前記搬送時間計測手段の計測結果に基づいて、現像剤が劣化したか否かを判定する請求項１乃至５いずれか記載の画像形成装置。
7. 前記現像部材に供給された現像剤量に基づいて前記現像室に現像剤を補給する現像剤補給手段と、この現像剤補給手段が現像剤を補給することなく前記現像剤供給部材が現像剤を搬送した時間を計測する搬送時間計測手段とをさらに有し、前記劣化判定手段は、前記搬送時間計測手段の計測結果に基づいて、現像剤が劣化したか否かを判定する請求項１乃至５いずれか記載の画像形成装置。
8. 環境条件を検知する環境条件検知手段をさらに有し、前記劣化判定手段は、前記環境条件検知手段の検知結果に基づいて、現像剤が劣化したか否かを判定するための判定基準を変更して判定する請求項１乃至７いずれか記載の画像形成装置。
9. 前記劣化判定手段の判定結果に基づいて、前記像保持体から現像剤を回収する回収手段をさらに有する請求項１乃至８いずれか記載の画像形成装置。

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