JP2010271601A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】画像形成装置におけるトナーの廃棄における無駄を防止すると共に、印刷パターンに対応させたトナー廃棄処理により汚れの発生を防止する手段を提供する。
【解決手段】感光ドラム１１と、感光ドラム１１上にドット単位で静電潜像を形成する露光ヘッド６と、静電潜像をトナーを用いて顕在化させる現像ローラ１３とを備えた画像形成装置１が、トナーのトナー残量を検出する手段と、露光ヘッド６により露光した露光ドット数をカウントする手段と、印刷動作における感光ドラム１１の実回転回数をカウントする手段と、感光ドラム１１の実回転回数と露光ドット数とを基に、単位印刷枚数当りの印刷デューティを算出する手段と、トナー残量が基準残量以下であり、かつ印刷デューティが基準デューティ未満の場合に、現像ローラ１３のトナーを、トナー残量が基準残量より多い場合に較べて多く廃棄する手段とを有する。
【選択図】 図１

Description

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関する。

従来の画像形成装置においては、帯電ローラにより均一に帯電させた感光体ドラムの表面を、露光ヘッドで露光して感光体ドラムの表面に静電潜像を形成し、その静電潜像に、現像ローラ上で薄層化され、摩擦帯電されたトナーを静電的に付着させて感光体ドラム上にトナー像を形成し、その後にトナー像を転写ローラによって用紙に転写し、これを定着させて用紙上に印刷パターンを形成すると共に、転写後に感光体ドラム上に残留したトナーをクリーニング装置によって除去している。

そして、１枚分の印刷の終了時に、印刷枚数のカウント数または感光体ドラムの回転回数のカウント数が所定の基準値を超えている場合は、主走査方向の幅一杯に展開した印刷パターンを用紙に印刷し、画像形成ユニット内に長時間滞留したトナーを強制的に消費して印刷品位の劣化を防止している（例えば、特許文献１参照。）。

特開２００３−１６２１０２号公報（段落００１３−００１７、００２７−００２９、００３４−００４０、第２図、第４図）

しかしながら、上述した従来の技術においては、所定の印刷枚数毎または感光体ドラムの所定の回転回数毎に、用紙に主走査方向の幅一杯に展開した印刷パターンを印刷してトナーを廃棄しているため、常に一定量のトナーが廃棄され、所定の印刷枚数等の間に印刷された印刷パターンによっては、トナー廃棄量が多すぎて無駄が発生したり、トナー廃棄量が少なすぎて汚れが発生したりするという問題がある。

また、トナーの廃棄を用紙に印刷して行っているため、用紙の無駄が生ずると共に、印刷枚数の多い印刷ジョブの場合に、印刷中にトナー廃棄のための印刷が行われることがあり、印刷処理に時間を要し、画像形成装置の稼働効率を低下させるという問題がある。

本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、トナーの廃棄における無駄を防止すると共に、印刷パターンに対応させたトナー廃棄処理により汚れの発生を防止する手段を提供することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するために、像担持体と、前記像担持体上にドット単位で静電潜像を形成する露光手段と、前記静電潜像を、現像剤を用いて顕在化させる現像部材とを備えた画像形成装置において、前記現像剤の現像剤残量を検出する手段と、前記露光手段により露光した露光ドット数をカウントする手段と、印刷動作における前記像担持体の回転回数をカウントする手段と、前記像担持体の回転回数と前記露光ドット数とを基に、単位印刷枚数当りの印刷デューティを算出する手段と、前記現像剤残量が基準残量以下であり、かつ前記印刷デューティが基準デューティ未満の場合に、前記現像部材の現像剤を、前記現像剤残量が前記基準残量より多い場合に較べて多く廃棄する手段と、を有することを特徴とする。

これにより、本発明は、現像剤残量が少なく、印刷に消費される現像剤量が過度に少ない印刷が連続する場合であっても、印刷パターンに対応させた現像剤廃棄処理により汚れの発生を防止することが可能になり、良好な印刷品位を保つことができると共に、媒体や現像剤の無駄を防止することができるという効果が得られる。

実施例１のプリンタの側面を示す説明図 実施例１の画像形成ユニットの側面を示す説明図 実施例１の露光ヘッドを示す説明図 実施例１のトナー残量センサの側面を示す説明図 図４の矢印Ａ方向から見た側面を示す説明図 実施例１のプリンタを示すブロック図 画像形成ユニット内のトナー残量Ｍを考慮した場合と考慮しない場合との汚れの比較を示すグラフ 実施例１の印刷処理およびトナー廃棄処理を示すフローチャート 実施例２のプリンタを示すブロック図 実施例２のトナー廃棄パターンを示す説明図 実施例２の印刷処理およびトナー廃棄処理を示すフローチャート

以下に、図面を参照して本発明による画像形成装置の実施例について説明する。

図１は実施例１のプリンタの側面を示す説明図、図２は実施例１の画像形成ユニットの側面を示す説明図、図３は実施例１の露光ヘッドを示す説明図、図４は実施例１のトナー残量センサの側面を示す説明図、図５は図４の矢印Ａ方向から見た側面を示す説明図、図６は実施例１のプリンタを示すブロック図である。

図１において、１は画像形成装置としてのプリンタであり、印刷用の媒体としての用紙２を収納するカセット３と、カセット３から用紙２を搬送路４へ１枚毎に繰出すピックローラ５と、露光手段としての露光ヘッド６と、搬送路４により搬送された用紙２にトナー現像を行う画像形成ユニット７と、画像形成ユニット７の用紙２の搬送方向の下流側に配置され、用紙２上のトナー像を熱により定着させる定着装置８と、定着を終えた用紙をプリンタ１の外部へ排出する排出ローラ９等により構成される。

上記の露光ヘッド６は、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）光やレーザ光等の、主走査方向の分解能であるドット単位で、像担持体としての感光体ドラム１１上に静電潜像を形成する複数のドットからなる装置である。

本実施例の露光ヘッド６の走査方向のドット数は、用紙ずれ等を考慮してプリンタ１により印刷可能な最大サイズの用紙２の搬送方向の直交方向の長さより長くなるように設定され、図３に示すように、発光体としてのＬＥＤ６ａを、１つのドットとしてこれを主走査方向に複数並べて形成され、例えば分解能が６００ｄｐｉであれば１インチ当り６００個、分解能が１２００ｄｐｉであれば１インチ当り１２００個のＬＥＤ６ａを主走査方向に沿ってドット番号ｘの順にｎ個並べられ、その総数はｎドットになっている。

以下の説明においては、印刷可能領域という用語は、その主走査方向のドット数は、ＬＥＤ６ａが主走査方向に並べられている数（本実施例では、ｎ個）、副走査方向のドット数は、印刷指示により指定された用紙２の搬送方向（本実施例では、副走査方向に一致する。）の長さに相当するドット数であり、総ドット数Ｃｓは、主走査方向のドット数に副走査方向のドット数を乗じた値になり、用紙サイズによって異なる。

また、印刷領域は、印刷指示により指定された実際に印刷を行う領域であり、印刷可能範囲からその周縁部に設定された余白領域を減じた領域である。

図２において、感光体ドラム１１は、導電性支持体としての、アルミニウム等のパイプに、光導電層を構成する電荷発生層及び電荷輸送層を順次積層して形成された有機系感光体であって、図示しない駆動源により回転駆動され、感光体ドラム１１の回転回数を検出するためのロータリエンコーダ等の像担持体回転検出センサとしてのドラム回転検出センサ１１ａが設けられている。

１２は帯電装置としての帯電ローラであり、金属製のシャフトに半導電性ゴム材料を被覆して形成され、感光体ドラム１１の回転に伴って従動回転し、帯電ローラ電源部１２ａから現像剤としてのトナーと同じ極性の電圧Ｖ_ＴＢが印加され、感光体ドラム１１を均一に帯電させる機能を有する。

１３は現像剤担持体としての現像ローラであり、金属製のシャフトにウレタンゴム等の半導電性ゴム材料を被覆して形成され、感光体ドラム１１のシャフトに設けられた図示しないギア列により感光体ドラム１１と接触しながら逆方向に回転し、現像ローラ電源部１３ａからトナーと同じまたは逆の極性の電圧Ｖ_ＤＢが印加され、感光体ドラム１１上に露光ヘッド６により形成された静電潜像にトナーを静電的に付着させて現像する機能、つま感光体ドラム１１にトナーを供給して、感光体ドラム１１上にトナー像を形成する機能を有する。

１４は現像剤供給部材としての供給ローラであり、金属製のシャフトに発泡ウレタンゴム等の発泡ゴム材料を被覆して形成され、現像ローラ１３のシャフトに設けられた図示しないギア列により現像ローラ１３と接触しながら同方向に回転し、供給ローラ電源部１４ａからトナーと同じまたは逆の極性の電圧Ｖ_ＳＢが印加され、現像ローラ１３にトナーを供給する機能を有する。

１５は現像剤層規制部材としての現像ブレードであり、例えば厚さが０．８ｍｍ、長手方向の長さが、現像ローラ１３を構成する弾性体の幅とほぼ一致するように形成された弾性を有する薄板であって、長手方向の直交方向の一端は、画像形成ユニット７のフレームに固定され、他端は先端からわずかに内側の面が現像ローラ１３に摺接して、その押圧力によりトナー厚を所定の厚さに設定すると共に、トナーを摩擦帯電させる機能を有する。

上記の現像ローラ１３、供給ローラ１４、現像ブレード１５により、本実施例の感光体ドラム１１の静電潜像をトナーを用いて顕在化させる現像部材が構成される。

１６は現像剤貯留部としてのトナーホッパであり、現像剤収容器としてのトナーカートリッジ１７から供給されるトナーを一旦貯留して供給ローラ１４へ供給する機能を有する。

図４において、１８は駆動ギアであり、トナーホッパ１６の側板１６ａにハブ部１８ａを回転可能に支持されており、図示しない駆動源により図５に示す矢印Ｂ方向に回転駆動される。

１９は攪拌バーであり、駆動ギア１８のハブ部１８ａに回転可能に支持され、駆動ギア１８と同軸に設けられた支持軸２０を中心に回転する攪拌部材であって、支持軸２０と一体に回転してトナーホッパ１６内のトナーを攪拌する機能を有する。

２１は突起部であり、駆動ギア１８のハブ部１８ａの中心から半径方向に離間した位置に固定され、ハブ部１８ａから支持軸２０と並行にトナーホッパ１６の内側に向かって突出する突起であって、ハブ部１８ａと一体に回転しながら攪拌バー１９のアーム部１９ａを押圧して攪拌バー１９を回転させる機能を有する。

２２は遮蔽板であり、図５に示すように、トナーホッパ１６の外側の支持軸２０の端部に固定された扇形の扇部２２ａを有する板状部材であって、攪拌バー１９と同期して回転する。

２３は現像剤残量センサとしてのトナー残量センサであり、遮蔽板２２を挟んで発光部と受光部とを対向配置した光学式のセンサであって、発光部からの光を遮蔽板２２が遮ったことを受光部が検知してトナーホッパ１６内のトナー残量の多寡を検出する。

上記の攪拌バー１９は、そのアーム部１９ａを駆動ギア１８と一体に回転する突起部２１に押されて、攪拌バー１９が真下を向いている下位置から、下位置の反対側の攪拌バー１９が真上を向いている上位置までＢ方向に回転し、上位置を過ぎた所でアーム１９ａが突起部２１から離れて攪拌バー１９の自重により下位置に向かって突起部２１より速い速度で回転し、トナーホッパ１６内のトナーの上面に衝突して回転が停止し、その後に突起部２１がアーム１９ａに追付いたときに、再び突起部２１に押されて支持軸２０が回転し、攪拌バー１９がトナーホッパ１６内を周期的に回転するように構成されている。

この攪拌動作において、トナー残量が多い場合は、攪拌バー１９が自重により回転してトナー上に一旦停止し、再び突起部２１に押されて攪拌バー１９が回転し、その回転中に攪拌バー１９に同期して回転する遮蔽板２２の扇部２２ａの回転方向Ｂの先端側がトナー残量センサ２３の発光部から光を遮断したときに、トナー残量センサ２３がＯＮし、遮蔽板２２の扇部２２ａの後端側が通過したときにＯＦＦになる。

また、トナー残量が少なくなった場合は、攪拌バー１９が自重により回転してトナー上に一旦停止したときに、遮蔽板２２の扇部２２ａがトナー残量センサ２３の発光部から光を遮断してトナー残量センサ２３がＯＮし、再び突起部２１に押されて攪拌バー１９が回転し、遮蔽板２２の扇部２２ａの後端側が通過したときにＯＦＦになる。

すなわち、トナー残量が多い場合は、トナー残量に関らずトナー残量センサ２３のＯＮ時間が短い時間で一定に、つまり駆動ギア１８の回転速度によって遮蔽板２２の扇部２２ａが通過する時間で一定になり、トナー残量が少なくなると、トナー残量が多い場合に較べてトナー残量センサ２３がＯＮする時期が早まり、トナー残量の少なさに応じてトナー残量センサ２３のＯＮ時間が長くなり、このＯＮ時間の長短によりトナーホッパ１６内のトナー残量の多寡が検出される。

このため、遮蔽板２２の扇部２２ａの先端側は、図５に２点鎖線で示すように、トナー残量が後述する基準残量Ｋｍとなった場合に、攪拌バー１９が自重により回転してトナー上に一旦停止したときに、トナー残量センサ２３がＯＮする位置に設けられている。

図２において、２５は転写ローラであり、搬送路４を搬送される用紙２を挟んで感光体ドラム１１に対向配置され、図示しない駆動源により感光体ドラム１１とは独立に回転駆動されており、転写ローラ電源部２５ａから印加される電圧Ｖ_ＣＢによる電界により感光体ドラム１１の表面に形成されたトナー像を用紙２に転写する機能を有する。

２６はクリーニング装置であり、トナー像の転写後に感光体ドラム１１の表面に残留したトナーをクリーニングブレードで掻き取って除去する機能を有しており、除去されたトナーは図示しない搬送経路によりトナーカートリッジ１７に設けられた回収室に搬送されて回収される。

２７は媒体検出センサであり、搬送路４を挟んで発光部と受光部とを対向配置した光学式のセンサであって、画像形成ユニット７の感光体ドラム１１と定着装置８との間の搬送路４の感光体ドラム１１に近接した位置に配置され、発光部から光を、媒体としての用紙２が遮断したことを受光部が検知して用紙２の通過を検出する。

図６において、３０は時計部であり、水晶発振器等を有する周波数発生器等を備えており、発生した周波数を基に時間を計数し、トナー残量センサ２３のＯＮ時間等を出力する機能を有している。

３１はプリンタ１の記憶部であり、後述する制御部３５が実行する印刷業務実行プログラムが予め格納され、そのプログラムに用いる各種のデータおよび制御部３５による処理結果等が格納される。

この記憶部３１には、印刷指示に係る１つの印刷ジョブを構成するページ数Ｐをカウントするためのページ数カウントエリア３２、ドラム回転検出センサ１１ａの出力により感光体ドラム１１の１枚の用紙２への印刷に要したドラム実回転回数Ｎｋｒをカウントするためのドラム回転カウントエリア３３、露光ヘッド６が露光した露光ドット数Ｃをカウントするための露光ドット数カウントエリア３４が予め確保されている。

また、記憶部３１には、トナー廃棄処理の実行の要否の基準となる基準デューティＫｄ（本実施例では、３％）、トナー残量Ｍによってトナー廃棄係数αを切替える基準となる基準残量Ｋｍ（本実施例では、４０ｇ）が予め設定されて格納されている。

制御部３５は、記憶部３１に格納された印刷業務実行プログラムにより、プリンタ１内の各部を制御して、図８を用いて説明する印刷処理やトナー廃棄処理等の業務処理を実行する機能を有している。

また、制御部３５には、印刷業務実行プログラムのソフトウェアにより、露光ドット数カウントエリア３４の露光ドット数Ｃと、ドラム回転カウントエリア３３のドラム実回転回数Ｎｋｒとから算出した単位回転当りの平均露光ドット数を、実際に印刷した印刷領域に換算した単位印刷枚数当りの印刷デューティＤを算出する印刷デューティ算出部３６、算出された印刷デューティＤと記憶部３１に格納されている基準デューティＫｄとを比較する比較部３７、印刷デューティＤと基準デューティＫｄとの差分から廃棄すべきトナー廃棄量Ｈを算出し、これを基にトナー廃棄処理におけるトナー廃棄用の印刷パターン（トナー廃棄パターンという。）を編集するトナー廃棄量算出部３８等の機能手段が形成されている。

以下に、本実施例のプリンタ１の印刷動作について説明する。

図示しない上位装置（例えば、パーソナルコンピュータ）からの印刷指示を受信すると、プリンタ１の制御部３５は、用紙２への印刷データを生成すると共に、画像形成ユニット７の各ローラに所定の電圧を印加しながら各ローラを回転させて暖機運転を開始し、感光体ドラム１１の回転速度が所定の回転速度に達すると、ピックローラ５によって印刷指示で指定された用紙２をカセット３から搬送路４へ繰出し、用紙２が画像形成ユニット７に達すると、生成した印刷データを露光ヘッド６に送り、感光体ドラム１１と接触しながら従動する帯電ローラ１２により所定の極性と電位に均一に帯電された感光体ドラム１１の表面に、印刷データに応じて露光ヘッド６のＬＥＤ６ａを発光させた光を照射して当該部位の表面電位を減少させ、感光体ドラム１１の表面上に印刷パターンの静電潜像を形成する。

このとき、供給ローラ１４は、現像ローラ１３に接触しながら回転し、トナーホッパ１６のトナーを現像ローラ１３の表面に供給し、現像ローラ１３の表面上に供給されたトナーは、現像ローラ１３に摺接している現像ブレード１５により薄層化され、それとの摩擦や印加された電圧Ｖ_ＤＢにより帯電されたトナーは、現像ローラ１３に接触しながら回転している感光体ドラム１１上の静電潜像に付着してトナー像が順次に形成される。

そして、感光体ドラム１１上のトナー像は、転写ローラ２５に転写ローラ電源部２５ａから印加される電圧Ｖ_ＣＢによる電界により用紙２上に順次に転写され、トナー像の転写後に感光体ドラム１１の表面に残留したトナーは、クリーニング装置２６のクリーニングブレードにより掻き取られて除去され、除去されたトナーを図示しない搬送経路によりトナーカートリッジ１７の回収室へ搬送して回収する（このクリーニング装置２６による一連の動作を、クリーニング動作という）。

一方、用紙２に転写されたトナー像は定着装置８に搬送されて定着され、印刷データによる印刷パターンが印刷された用紙２は、排出ローラ９によりプリンタ１の外部に排出され、１枚印刷の場合は、感光体ドラム１１の回転を停止させる。

また、複数枚の連続印刷の場合は、最終ページを印刷した用紙の排出後に、感光体ドラム１１の回転を停止させる。

上記した暖機運転の実行中は、現像ローラ１３や供給ローラ１４には電圧Ｖ_ＤＢや電圧Ｖ_ＳＢが印加され、かつ現像ローラ１３や供給ローラ１４は感光体ドラム１１の回転に伴って回転しているので、この間に画像形成ユニット７内のトナーが帯電される。

また、印刷動作の実行中は、用紙２に印刷される印刷パターンによっては、印刷すべきトナー像のドット数が過度に少なくなり、印刷によって消費されるトナー量が過度に少ない状態が継続する場合がある。

このような場合には、現像ローラ１３の表面に付着しているトナーが感光体ドラム１１に付着せずに現像ローラ１３の表面に残留することになり、この残留したトナーは、供給ローラ１４、現像ブレード１５、感光体ドラム１１との接触部において擦り続けられ、摩擦帯電による電位が過度に上昇してしまうことがあり、帯電量が過剰となったトナーが静電潜像の現像の際に必要以上に感光体ドラム１１に付着して印刷後の用紙に汚れが発生する。

本説明では、正常に帯電したトナーに対して、帯電量が高い過剰帯電トナーにより画像の背景部、つまり非画像部にトナーが付着することを汚れという。

また、この汚れを引き起こす過剰帯電トナーを汚れトナーという。

前記のような印刷後の用紙に生ずる汚れを防止するためには、用紙２へのトナー像の転写の前に、帯電量が過剰となった汚れトナーを除去すると共に、汚れトナーの発生を抑制することが必要になる。

本実施例では、汚れトナーを除去し、汚れトナーの発生を抑制するために、所定の条件下で、現像ローラ１３のトナーを、感光体ドラム１１上に形成したトナー廃棄パターンからなる静電潜像に付着させた後に、転写ローラ２５に電圧Ｖ_ＣＢを印加せずに当該静電画像に付着させたトナーを感光体ドラム１１上に残留させ、クリーニング装置２６のクリーニングブレードにより掻き取って除去するトナー廃棄動作を行わせる。

以下に、本実施例のプリンタ１のトナー廃棄動作について説明する。

本実施例のトナー廃棄動作を行うか否かの判定は、印刷のために消費されたトナー量の多寡によって行う。

具体的には、印刷指示を受信した制御部３５は、１枚の用紙２への印刷動作において、ドラム回転検出センサ１１ａからの出力に基づいて、感光体ドラム１１の回転回数を検出しながら、記憶部３１のドラム回転カウントエリア３３によって感光体ドラム１１のドラム実回転回数Ｎｋｒをカウントすると共に、露光ドット数カウントエリア３４によって感光体ドラム１１への静電潜像の形成時に露光ヘッド６が露光した露光ドット数Ｃをカウントする。

この場合のドラム実回転回数Ｎｋｒは、現像ローラ１３が感光体ドラム１１と共に回転すると、現像ローラ１３の表面上のトナーが、供給ローラ１４、現像ブレード１５、感光体ドラム１１との接触部において擦られて摩擦帯電するので、１枚の用紙２への印刷動作における感光体ドラム１１の実際の回転回数、つまりカセット３から１枚の用紙２の先端を繰出したときから、画像形成ユニット７の感光体ドラム１１の搬送方向の下流側に配置された媒体検出センサ２７が用紙２の後端を検出するまでの間の、用紙２へのトナー像の転写が行われていない空送長さを含む感光体ドラム１１の回転回数をカウントして、感光体ドラム１１のドラム実回転回数Ｎｋｒがカウントされる。

そして、制御部３５は、印刷デューティ算出部３６によって、これら２つのカウント値からドラム実回転回数Ｎｋｒの単位回転当りの平均露光ドット数（＝Ｃ／Ｎｋｒ）を算出し、これを印刷に用いたサイズの用紙２に実際に印刷した印刷領域に換算した単位印刷枚数当りの印刷デューティＤを次式により算出する。

すなわち、印刷に用いたサイズの用紙２の印刷可能領域の全面にベタ印刷を行う場合の総ドット数（＝主走査方向のドット数×副走査方向のドット数）をＣｓとし、印刷に用いたサイズの用紙２の印刷領域のみ、つまり用紙２の余白領域を除く印刷可能領域の搬送方向の長さに相当する感光体ドラム１１のドラム印刷回転回数をＮｋｉとすると、
Ｄ＝１００×（Ｎｋｉ×Ｃ／Ｎｋｒ）／Ｃｓ（単位：％） ・・・・・・（１）
により印刷デューティＤを算出する。

この印刷デューティＤが高いときは、印刷動作におけるトナー消費量が多いことを意味し、印刷デューティＤが低いときは、印刷動作におけるトナー消費量が少なく、次の印刷動作において汚れが発生し易いことを意味する。

この場合の印刷デューティＤは、１枚の用紙２の印刷可能領域に全面にベタ印刷を行った場合、つまり余白領域の設定がない場合の面積率を１００％デューティといい、これに対して１％の面積に相当する印刷を１％デューティという。

次いで、制御部３５は、比較部３７により、算出した印刷デューティＤと記憶部３１に格納されている基準デューティＫｄとを比較し、算出した印刷デューティＤが基準デューティＫｄ以上のときは、トナー廃棄動作を行わず、印刷デューティＤが基準デューティＫｄ未満のときは、トナー廃棄動作を行う。

そして、トナー廃棄動作の実行が判定されると、制御部３５は、トナー廃棄量算出部３８によって、基準デューティＫｄから印刷デューティＤを減じた差分に比例したトナー廃棄量Ｈを、
Ｈ＝α（Ｋｄ−Ｄ）（単位：％） ・・・・・・・・・・・・・・・（２）
ここに、αはトナー廃棄係数を表す（通常は、α＝１）。
により算出し、このトナー廃棄量Ｈに相当するトナー廃棄パターンの廃棄ドット数ＤＴを、
ＤＴ＝Ｈ×Ｃｓ＝α（Ｋｄ−Ｄ）Ｃｓ（単位：ドット） ・・・・・（３）
により算出し、これを基に生成したトナー廃棄パターンの印刷データを露光ヘッド６へ送って、上記したトナー廃棄動作を行う。

このときのトナー廃棄パターンは、主走査方向の印刷可能領域の全域に渡って露光ヘッド６を一定時間発光させる帯状のパターン、つまり現像ローラ１３上に形成されるトナーの層の軸方向長さに相当する走査方向の長さを有するパターンである。

このような、トナー廃棄動作は、印刷処理時間を短縮するために、用紙２にトナー像の転写が行われている期間を除く、用紙２のカセット３からの繰出しから印刷後の用紙２の排出までの間の印刷動作の中で行うことが望ましい。

上記のトナー廃棄動作は、画像形成ユニット７内のトナー残量Ｍが多い場合には有効であるが、トナーカートリッジ１７に収容されていたトナーが全て消費され、トナーホッパ１６内のトナー残量Ｍが少なくなった場合は、現像ローラ１３から感光体ドラム１１にトナーを付着させた後に、これを補充するために供給ローラ１４から供給されるトナー量が減少するため、現像ローラ１３の表面に付着したトナーは、供給ローラ１４、現像ブレード１５、感光体ドラム１１との接触部においてより長く擦り続けられ、画像形成ユニット７内のトナー残量Ｍが多い場合に較べて、帯電量が過剰となった汚れトナーによる汚れが発生し易くなることがわかった。

つまり、式（２）によって算出した基準デューティＫｄから印刷デューティＤを減じた差分に、トナー廃棄係数α＝１を乗じたトナー廃棄量Ｈでは、廃棄量が不足して汚れが発生する場合がある。

そこで、画像形成ユニット７内のトナー残量Ｍを上記したトナー残量センサ２３のＯＮ時間によって求め、このトナー残量Ｍの多寡によってトナー廃棄量Ｈを変化させる、つまり、画像形成ユニット７内のトナー残量Ｍが少ないときほどトナー廃棄量Ｈを増加させることにした。

このため、トナー廃棄量Ｈの算出に、画像形成ユニット７内のトナー残量Ｍを考慮した場合と考慮しない場合との汚れの比較実験を実施した。

図７は、画像形成ユニット７内のトナー残量Ｍを考慮した場合と考慮しない場合との汚れの比較を示すグラフである。

実験は、新しい画像形成ユニット７を用い、温度２３℃、湿度５０％の環境下で、印刷デューティ１％の印刷を１枚／１０秒の間隔で連続印刷を行うことにより実施した。

このときの基準デューティＫｄは３％とした。これは、印刷デューティ３％以上の印刷ではトナー消費量が多くなるため、トナー廃棄動作を行わなくても汚れの発生は見られないという実験による知見を根拠にしている。

実験による比較は、図７（ａ）に示すように、トナー残量Ｍに関らず、トナー廃棄量Ｈを一定とした場合（トナー廃棄係数α＝１、式（２）参照）と、トナー残量Ｍが４０ｇ以下の場合に、
α＝１．４−０．０１Ｍ ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（４）
により算出したトナー廃棄係数αを用いて、トナー残量Ｍが少なくなるほどトナー廃棄量Ｈを増加させた場合とを比較して行った。

なお、式（４）は、複数の実験から求められた実験式である。

また、トナーの帯電量と汚れとの間には相関があり、本実験で用いたトナーの場合は、トナー帯電量が−９０Ｖ以上になると汚れが発生し始める。

図７（ｂ）に示すように、α＝１として一定にした場合には、画像形成ユニット７内のトナー残量Ｍが２０ｇ以下になると汚れが発生するが、式（４）に示すαを用いてトナー残量Ｍに逆比例してトナー廃棄量Ｈを増加させた場合は、画像形成ユニット７内のトナー残量Ｍが１０ｇと少なくなっても、現像ローラ１３上のトナー帯電量は−９０Ｖ以下に抑えられており、このときの印刷動作における汚れは発生しておらず、トナー残量Ｍが少なくなった場合に、それに応じてトナー廃棄量Ｈを増加させれば汚れの発生を防止することができることが判った。

以下に、図８に示すフローチャートを用い、Ｓで示すステップに従って本実施例の印刷処理およびトナー廃棄処理処理について説明する。

プリンタ１へ電源が投入されると、プリンタ１の記憶部３１に格納されている印刷業務実行プログラムが自動的に起動される。

Ｓ１、印刷業務実行プログラムが起動すると、プリンタ１の制御部３５は、印刷業務実行プログラムにより、上位装置からの印刷ジョブの印刷指示の着信を待って待機し、印刷指示を受信したときにステップＳ２へ移行する。印刷指示を受信しない場合は前記の待機を継続する。

Ｓ２、印刷指示を受信した制御部３５は、暖機運転を開始すると共に、受付けた印刷ジョブを記憶部３１に保存し、その印刷ジョブから印刷すべきページのページ総数Ｐｓと印刷に用いる用紙２のサイズとを読取り、これらを記憶部３１に保存する。

また、制御部３５は、印刷ジョブから設定された余白領域を読取り、読取った用紙２のサイズと余白領域とを基に、印刷領域の搬送方向の長さに相当する感光体ドラム１１のドラム印刷回転回数Ｎｋｉ、および印刷可能領域の総ドット数Ｃｓを算出し、これらを記憶部３１に保存する。

Ｓ３、印刷ジョブのページ総数Ｐｓを読取った制御部３５は、記憶部３１のページ数カウントエリアのカウント数を「１」として、最初に印刷するページ数Ｐを「１」に設定する。

Ｓ４、印刷すべきページ数Ｐを設定した制御部３５は、暖機運転の終了を待って待機し、暖気運転の終了を認識したときに、ステップＳ５へ移行する。暖気運転の終了を認識しない場合は、前記の待機を継続する。

Ｓ５、暖気運転の終了を認識した制御部３５は、記憶部３１に保存されているサイズの用紙２をカセット３から搬送路４へ繰出して画像形成ユニット７への搬送を開始すると共に、カセット３から用紙２の先端を繰出したときに、記憶部３１のドラム回転カウントエリア３３によって、感光体ドラム１１のドラム実回転回数Ｎｋｒのカウントを開始してステップＳ６へ移行する。

Ｓ６、制御部３５は、用紙２をカセット３から繰出して搬送路４により画像形成ユニット７へ搬送する間に、時計部３０によって、トナー残量センサのＯＮ時間を計測し、そのＯＮ時間を基に画像形成ユニット７のトナーホッパ１６内のトナー残量Ｍを検出する。

Ｓ７、トナー残量Ｍを検出した制御部３５は、記憶部３１に格納されている基準残量Ｋｍ（本実施例では、４０ｇ）を読出し、比較部３７によって、検出したトナー残量Ｍと基準残量Ｋｍとを比較し、トナー残量Ｍが基準残量Ｋｍ以下と判定した場合はステップＳ９へ移行する。トナー残量Ｍが基準残量Ｋｍを超えていると判定した場合はステップＳ８へ移行する。

Ｓ８、トナー残量Ｍが基準残量Ｋｍを超えていると判定した制御部３５は、トナーを廃棄するときのトナー廃棄係数αを「１」に設定してステップＳ１０へ移行する。

Ｓ９、トナー残量Ｍが基準残量Ｋｍ以下と判定した制御部３５は、トナー残量Ｍに逆比例してトナーを廃棄するために、式（４）によってトナー廃棄係数αを算出し、これをトナー廃棄係数αに設定してステップＳ１０へ移行する。

Ｓ１０、トナー廃棄係数αを設定した制御部３５は、用紙２への印刷を実行する。

すなわち、制御部３５は、現在のページ数Ｐを基に、記憶部３１に保存した印刷ジョブから当該ページ数Ｐの画像データを読出し、その画像データおよび印刷指示を基に当該ページの印刷データを生成して、その印刷データを露光ヘッド６に送り、上記した印刷動作によって、印刷データに応じた印刷パターンのトナー像を用紙２上に転写する。

このとき、制御部３５は、記憶部３１の露光ドット数カウントエリア３４によって、露光ヘッド６へ出力した印刷データを基に、露光ヘッド６が露光した露光ドット数Ｃをカウントする。

Ｓ１１、用紙２への印刷を開始した制御部３５は、媒体検出センサ２７によって用紙２の通過を監視しながら用紙２の搬送方向の後端の検出を待って待機し、用紙２の後端を検出したときにステップＳ１２へ移行する。用紙２の後端を検出しない場合は、印刷を実行しながら前記の待機を継続する。

Ｓ１２、用紙２の後端が媒体検出センサ２７を通過したことを認識した制御部３５は、記憶部３１のドラム回転カウントエリア３３による感光体ドラム１１のドラム実回転回数Ｎｋｒのカウントを終了し、カウントしたドラム実回転回数Ｎｋｒを記憶部３１に一時保存し、記憶部３１のドラム回転カウントエリア３３のカウント数を「０」に初期化してステップＳ１３へ移行する。

Ｓ１３、ドラム実回転回数Ｎｋｒを一時保存した制御部３５は、現在のページ数Ｐに「１」を加えてページ数Ｐを更新し、次に印刷するページ数Ｐを設定する。

Ｓ１４、ページ数Ｐを更新した制御部３５は、記憶部３１に保存されているページ総数Ｐｓを読出し、比較部３７によって、更新したページ数Ｐとページ総数Ｐｓとを比較し、ページ数Ｐがページ総数Ｐｓ以下と判定した場合は、印刷の継続を判定してステップＳ１５へ移行する。

ページ数Ｐがページ総数Ｐｓを超えていると判定した場合は、最終ページのトナー像の転写を終えたと判定してステップＳ１６へ移行する。

Ｓ１５、印刷の継続を判定した制御部３５は、新たな用紙２をカセット３から搬送路４へ繰出して画像形成ユニット７への搬送を開始すると共に、カセット３から用紙２の先端を繰出したときに、記憶部３１のドラム回転カウントエリア３３によって、新たな用紙２に対する感光体ドラム１１のドラム実回転回数Ｎｋｒのカウントを開始してステップＳ１６へ移行する。

Ｓ１６、最終ページのトナー像の転写を終えたと判定した、または新たな用紙２の画像形成ユニット７への搬送を開始した制御部３５は、上記したクリーニング動作により、感光体ドラム１１の表面に残留したトナーを除去して回収すると共に、印刷パターンのトナー像の転写を終えた用紙を定着装置８へ搬送してトナー像を定着させ、印刷データの印刷パターンが印刷された用紙２を排出ローラ９によりプリンタ１の外部に排出する。

この排出動作、または新たな用紙２の搬送を伴う排出動作と並行して制御部３５は、記憶部３１に一時保存したドラム実回転回数Ｎｋｒ、記憶部３１の露光ドット数カウントエリア３４の露光ドット数Ｃ、および記憶部３１に保存されているドラム印刷回転回数Ｎｋｉ、総ドット数Ｃｓから、式（１）によって印刷デューティＤを算出する。

Ｓ１７、印刷デューティＤを算出した制御部３５は、記憶部３１に格納されている基準デューティＫｄ（本実施例では、３％）を読出し、比較部３７によって、算出した印刷デューティＤと基準デューティＫｄとを比較し、印刷デューティＤが基準デューティＫｄ未満と判定した場合はステップＳ１８へ移行する。印刷デューティＤが基準デューティＫｄ以上と判定した場合はステップＳ２０へ移行する。

Ｓ１８、印刷デューティＤが基準デューティＫｄ未満と判定した制御部３５は、トナー廃棄量算出部３８によって、基準デューティＫｄから印刷デューティＤを減じた差分に比例したトナー廃棄量Ｈを式（２）により算出する。

Ｓ１９、トナー廃棄量Ｈを算出した制御部３５は、トナー廃棄量算出部３８によって、トナー廃棄量Ｈに相当するトナー廃棄パターンの廃棄ドット数ＤＴを式（３）により算出し、記憶部３１に保存した総ドット数Ｃｓを読出して廃棄ドット数ＤＴを基に編集したトナー廃棄パターンの印刷データを露光ヘッド６へ送り、上記したトナー廃棄動作を行う。

Ｓ２０、トナー廃棄動作を終えた、または印刷デューティＤが基準デューティＫｄ以上と判定した制御部３５は、比較部３７によって、更新したページ数Ｐとページ総数Ｐｓとを比較し、ページ数Ｐがページ総数Ｐｓ以下と判定した場合はステップＳ６へ戻って、次の用紙２への印刷を継続する。ページ数Ｐがページ総数Ｐｓを超えていると判定した場合は、受信した印刷指示による印刷を終了する。

以上説明したように、本実施例では、感光体ローラのドラム実回転回数Ｎｋｒと、露光ドット数Ｃとを基に、単位印刷枚数当りの印刷デューティＤを算出し、トナー残量センサによって検出したトナー残量Ｍが基準残量Ｋｍ以下であり、かつ印刷デューティＤが基準デューティＫｄ未満の場合に、トナー残量Ｍの少なさに逆比例させてトナー廃棄量Ｈを増加させ、現像ローラの表面のトナーを、トナー残量Ｍが基準残量Ｋｍより多い場合に較べて、多く廃棄するようにしたことによって、画像形成ユニット内のトナー残量Ｍが少なく、印刷に消費されるトナー量が過度に少ない印刷が連続する場合であっても、印刷パターンに対応させたトナー廃棄処理により汚れトナーによる汚れの発生を防止することが可能になり、良好な印刷品位を保つことができると共に、用紙やトナーの無駄を防止することができる。

また、トナーの破棄処理は、カセットからの用紙の繰出から印刷後の用紙の排出までの間の、トナー像の転写期間を除く印刷動作の期間中に行うので、トナー廃棄のための待ち時間が生じることはなく、プリンタの稼働効率を向上させることができる。

更に、印刷デューティＤを、用紙の繰出からトナー像の転写後の用紙の後端の検出までの空送期間を含めたドラム実回転回数Ｎｋｒを用いて算出するので、現像ローラ上のトナーの実際の擦れ度合いによるトナーの帯電量をトナー廃棄処理に反映させることができ、汚れトナーの発生を確実に防止することができる。

図９は実施例２のプリンタを示すブロック図である。

なお、上記実施例１と同様の部分は、同一の符号を付してその説明を省略する。

本実施例のプリンタ１の記憶部３１には、上記実施例１と同様のページ数カウントエリア３２、ドラム回転カウントエリア３３が予め確保され、露光ヘッド６のＬＥＤ６ａ（図３参照）からなるドット単位毎に、露光ドット数Ｃ_１〜Ｃ_ｎをカウントするための露光ドット数カウントエリア４１がドット単位別に予め確保され、露光ヘッド６を構成するＬＥＤ６ａのドット番号ｘをカウントするためのドット番号カウントエリア４２が予め確保されている。

また、記憶部３１には、上記実施例１と同様の基準デューティＫｄ（本実施例では、３％）、基準残量Ｋｍ（本実施例では、４０ｇ）および露光ヘッド６を構成するＬＥＤ６ａの総数であるドット総数ｎが予め設定されて格納されている。

本実施例の制御部３５は、記憶部３１に格納された印刷業務実行プログラムにより、プリンタ１内の各部を制御して、図１１を用いて説明する印刷処理やトナー廃棄処理等の業務処理を実行する機能を有している。

また、制御部３５には、印刷業務実行プログラムのソフトウェアにより、露光ドット数カウントエリア４１のドット単位毎の露光ドット数Ｃ_１〜Ｃ_ｎと、ドラム回転カウントエリア３３のドラム実回転回数Ｎｋｒとから算出した単位回転当りの平均露光ドット数を、実際に印刷した印刷領域に換算した単位印刷枚数当りのドット単位毎の印刷デューティＤ_１〜Ｄ_ｎを算出する印刷デューティ算出部４３、上記実施例１と同様の比較部３７、トナー廃棄量算出部３８等の機能手段が形成されている。

本実施例のプリンタ１の印刷動作は、上記実施例１の印刷動作と同様であるので、その説明を省略する。

本実施例のプリンタ１のトナー廃棄動作は、上記実施例１のトナー廃棄動作と同様であるが、トナーの廃棄をドット単位で行うことが相違する。以下その相違について説明する。

印刷指示を受信した制御部３５は、１枚の用紙２への印刷動作において、上記実施例１と同様にして、ドラム回転カウントエリア３３によって感光体ドラム１１のドラム実回転回数Ｎｋｒをカウントすると共に、露光ドット数カウントエリア４１によって感光体ドラム１１への静電潜像の形成時に露光ヘッド６が露光したドット単位毎の露光ドット数Ｃ_１〜Ｃ_ｎをカウントする。

この場合のドラム実回転回数Ｎｋｒは、上記実施例１の場合と同様である。

そして、制御部３５は、印刷デューティ算出部４３によって、これら２つのカウント値から各ドット番号ｘにおけるドラム実回転回数Ｎｋｒの単位回転当りの平均露光ドット数（＝Ｃｘ／Ｎｋｒ、ｘ＝１〜ｎ）を算出し、これを印刷に用いたサイズの用紙２に実際に印刷した印刷領域に換算した各ドット番号ｘの単位印刷枚数当りの印刷デューティＤｘを次式により算出する。

すなわち、印刷に用いたサイズの用紙２の印刷可能領域の全面にベタ印刷を行う場合の副走査方向のドット総数をＣｆｓとし、感光体ドラム１１のドラム印刷回転回数をＮｋｉとすると、
Ｄｘ＝１００×（Ｎｋｉ×Ｃｘ／Ｎｋｒ）／Ｃｆｓ（単位：％）・・・（５）
により印刷デューティＤｘを算出する。

この印刷デューティＤｘが高いときは、当該ＬＥＤ６ａの印刷動作におけるトナー消費量、つまり副走査方向のドット数が多いことを意味し、印刷デューティＤｘが低いときは、当該ＬＥＤ６ａの印刷動作におけるトナー消費量が少なく、次の印刷動作において汚れが発生し易いことを意味する。

次いで、制御部３５は、比較部３７により、算出した印刷デューティＤ_１〜Ｄ_ｎと記憶部３１に格納されている基準デューティＫｄとをそれぞれ比較し、算出した各印刷デューティＤｘが基準デューティＫｄ以上のときは、当該ＬＥＤ６ａが配置された主走査方向の部位のトナー廃棄動作を行わず、印刷デューティＤｘが基準デューティＫｄ未満のときは、当該ＬＥＤ６ａが配置された主走査方向の部位のトナー廃棄動作を行う。

そして、トナー廃棄動作の実行が判定されると、制御部３５は、トナー廃棄量算出部３８によって、基準デューティＫｄから印刷デューティＤｘを減じた差分に比例したトナー廃棄量Ｈｘを、
Ｈｘ＝α（Ｋｄ−Ｄｘ）（単位：％） ・・・・・・・・・・・・・（６）
により算出し、このトナー廃棄量Ｈｘに相当するトナー廃棄パターンの廃棄ドット数ＤＴｘを、
ＤＴｘ＝Ｈｘ×Ｃｓ＝α（Ｋｄ−Ｄｘ）Ｃｆｓ（単位：ドット）・・・（７）
により算出する。

この場合に、トナー残量Ｍが基準残量Ｋｍ（４０ｇ）以下のときは、トナー廃棄係数αを上記実施例１で説明した式（４）を用いて算出する。

そして、算出されたドット単位毎の廃棄ドット数ＤＴｘを基に編集したトナー廃棄パターンの印刷データを露光ヘッド６へ送って、上記実施例１と同様にしてトナー廃棄動作を行う。

このときのトナー廃棄パターンは、図１０（ａ）に示す印刷パターンが用紙２に印刷されたとすると、印刷デューティＤｘが基準デューティＫｍ以上のＬＥＤ６ａの部位では、図１０（ｂ）に示すように、トナー廃棄パターンの廃棄ドット数ＤＴｘは「０」とし、印刷デューティＤｘが基準デューティＫｍ未満であるが、トナーを多く消費したＬＥＤ６ａの部位では、トナー廃棄パターンの廃棄ドット数ＤＴｘを少なくし、印刷デューティＤｘが基準デューティＫｍ未満であり、トナーを少なく消費したＬＥＤ６ａの部位では、トナー廃棄パターンの廃棄ドット数ＤＴｘを多くし、印刷デューティＤｘ＝０、例えば副走査方向に沿った両側に設定された余白領域の部位では、トナー廃棄パターンの廃棄ドット数ＤＴｘを最大にしたトナー廃棄パターンが形成される。

これにより、特定の部位に汚れが発生し易いような印刷パターンの場合でも、その部位に特化したスポット的なトナー廃棄を行うことが可能になると共に、トナー廃棄量Ｈを最小限にすることができる。

このことは、画像形成ユニット７のトナーホッパ１６内のトナー残量Ｍが非常に少なくなり、トナー消費量を節約しながら効率的にトナーを消費する場合に特に有効である。

以下に、図１１に示すフローチャートを用い、ＳＡで示すステップに従って本実施例の印刷処理およびトナー廃棄処理処理について説明する。

本実施例のステップＳＡ１〜ＳＡ１５の作動は、上記実施例１のステップＳ１〜Ｓ１５の作動と同様であるので、その説明を省略する。

この場合に、ステップＳＡ２において、制御部３５は、読取った用紙２のサイズと余白領域とを基に、感光体ドラム１１のドラム印刷回転回数Ｎｋｉ、および印刷可能領域の副走査方向のドット総数Ｃｆｓを算出し、これらを記憶部３１に保存する。

また、ステップＳＡ１０において、露光ドット数カウントエリア４１によって、露光ヘッド６へ出力した印刷データを基に、露光ヘッド６が露光したドット単位毎の露光ドット数Ｃ_１〜Ｃ_ｎをカウントする。

ＳＡ１６、最終ページのトナー像の転写を終えたと判定した、または新たな用紙２の画像形成ユニット７への搬送を開始した制御部３５は、記憶部３１のドット番号カウントエリアのカウント数を「１」として、最初に印刷デューティＤｘ等を算出するドット番号ｘを「１」に設定する。

ＳＡ１７、ドット番号ｘを設定した制御部３５は、上記実施例１のステップＳ１６と同様にして、クリーニング動作により、感光体ドラム１１のトナーを回収すると共に、印刷パターンが印刷された用紙２をプリンタ１の外部に排出する。

これと並行して制御部３５は、記憶部３１に一時保存したドラム実回転回数Ｎｋｒ、記憶部３１の露光ドット数カウントエリア４１のドット番号ｘに該当する露光ドット数Ｃｘ、および記憶部３１に保存されているドラム印刷回転回数Ｎｋｉ、ドット総数Ｃｆｓから、式（５）によって印刷デューティＤｘを算出する。

ＳＡ１８、印刷デューティＤｘを算出した制御部３５は、記憶部３１に格納されている基準デューティＫｄ（本実施例では、３％）を読出し、比較部３７によって、算出した印刷デューティＤｘと基準デューティＫｄとを比較し、印刷デューティＤｘが基準デューティＫｄ未満と判定した場合はステップＳＡ２０へ移行する。印刷デューティＤｘが基準デューティＫｄ以上と判定した場合はステップＳＡ１９へ移行する。

ＳＡ１９、印刷デューティＤが基準デューティＫｄ以上と判定した制御部３５は、トナー廃棄量算出部３８によって、当該ドット番号ｘの廃棄ドット数ＤＴｘを「０」に設定し、これを記憶部３１に保存してステップＳＡ２２へ移行する。

ＳＡ２０、印刷デューティＤｘが基準デューティＫｄ未満と判定した制御部３５は、トナー廃棄量算出部３８によって、基準デューティＫｄから印刷デューティＤｘを減じた差分に比例したトナー廃棄量Ｈｘを式（６）により算出する。

ＳＡ２１、トナー廃棄量Ｈｘを算出した制御部３５は、トナー廃棄量算出部３８によって、トナー廃棄量Ｈに相当するトナー廃棄パターンのドット番号ｘの廃棄ドット数ＤＴｘを式（７）により算出し、これを記憶部３１に保存する。

ＳＡ２２、ドット番号ｘの廃棄ドット数ＤＴｘを記憶部３１に保存した制御部３５は、現在のドット番号ｘに「１」を加えてドット番号ｘを更新し、次に印刷デューティＤｘ等を算出するドット番号ｘを設定する。

ＳＡ２３、ドット番号ｘを更新した制御部３５は、記憶部３１に格納されているドット総数ｎを読出し、比較部３７によって、更新したドット番号ｘとドット総数ｎとを比較し、ドット番号ｘがドット総数ｎ以下と判定した場合はステップＳＡ１７へ戻って、次の印刷デューティＤｘ等の算出を継続する。ドット番号ｘがドット総数ｎを超えていると判定した場合は、全てのドット番号ｘの廃棄ドット数ＤＴｘの保存を終えたと判定してステップＳＡ２４へ移行する。

ＳＡ２４、全てのドット番号ｘの廃棄ドット数ＤＴｘの保存を終えた制御部３５は、トナー廃棄量算出部３８によって、記憶部３１に保存されているドット総数Ｃｆｓおよび廃棄ドット数ＤＴ_１〜ＤＴ_ｎを読出し、読出した廃棄ドット数ＤＴ_１〜ＤＴ_ｎを基に、トナー廃棄パターンを編集する（図１０（ｂ）参照）。

ＳＡ２５、トナー廃棄パターンを編集した制御部３５は、そのトナー廃棄パターンの印刷データを露光ヘッド６へ送り、上記したトナー廃棄動作を行う。

ＳＡ２６、トナー廃棄動作を終えた制御部３５は、比較部３７によって、更新したページ数Ｐとページ総数Ｐｓとを比較し、ページ数Ｐがページ総数Ｐｓ以下と判定した場合はステップＳＡ６へ戻って、次の用紙２への印刷を継続する。ページ数Ｐがページ総数Ｐｓを超えていると判定した場合は、受信した印刷指示による印刷を終了する。

このように、本実施例のトナー廃棄処理処理においては、露光ヘッド６のドット番号ｘ＝１〜ｎの全てにおいて、トナー廃棄動作時に露光する廃棄ドット数ＤＴｘをそれぞれ算出した後に、算出した各廃棄ドット数ＤＴｘを基にトナー廃棄パターンを編集して、露光ヘッド６の主走査方向の分解能であるドット単位毎にトナーの廃棄を行うので、低印刷デューティＤｘの部位や余白領域等の印刷時にトナーの消費が少なく、汚れが発生し易い部位についてのみトナー廃棄を行うことができ、トナー消費量を節約することができると共に、主走査方向のどの部位においても常に一定量のトナーを流すことができ、低印刷デューティＤの印刷パターンでの連続印刷を行った場合に生じ易くなる印刷した部位としない部位との、摩擦や磨耗、電位履歴等のプロセス条件の違い等に起因する主走査方向の印字品質の差が発生し難くなり、より均一な印刷品位を保つことができる。

また、様々な印刷パターンに対応できるトナー廃棄パターンおよびトナー廃棄量Ｈｘでのトナー廃棄動作が行えるので、画像形成ユニット７内のトナー残量Ｍが少なく、印刷に用いることができるトナーが過度に少ない状態での連続印刷においても、トナー消費量を節約しながら、汚れの発生を防止することができる。

更に、トナー廃棄は、トナー像の転写期間を除く印刷動作の期間中に行うので、トナー廃棄のための待ち時間が生じることはなく、プリンタの稼働効率を向上させることができる。

更に、印刷デューティＤｘを、用紙２の繰出からトナー像の転写後の用紙２の後端の検出までの空送期間を含めたドラム実回転回数Ｎｋｒを用いて算出するので、現像ローラ１３上のトナーの実際の擦れ度合いによるトナーの帯電量をトナー廃棄処理に反映させることができ、汚れトナーの発生を確実に防止することができる。

以上説明したように、本実施例では、上記実施例１と同様の効果に加えて、露光ヘッドの主走査方向の分解能であるドット単位毎にトナーの廃棄を行うようにしたことによって、印刷時にトナーの消費が少なく、汚れが発生し易い部位についてのみトナー廃棄を行うことができ、トナー消費量を節約することができると共に、主走査方向のどの部位においても、プロセス条件の違い等に起因する主走査方向の印字品質の差の発生を防止して、より均一な印刷品位を保つことができる。

なお、上記各実施例においては、用紙１枚毎に、トナー廃棄量を算出してトナー廃棄動作を行うとして説明したが、トナー廃棄量の算出およびトナー廃棄動作の実行時期は前記に限らず、所定枚数毎または印刷ジョブ毎であってもよく、基準デューティ以下の印刷が連続し、廃棄すべきトナー量の累積が所定量に達したときに、累積量に相当するトナーを廃棄するようにしてもよい。

また、上記各実施例においては、トナー廃棄処理の一例として具体的な数値や数式を示したが、画像形成ユニット内のトナー残量Ｍが少なくなるほどトナー廃棄量Ｈを増加させて汚れを防止するという意味においては、これらの数値や数式に限定されるものではない。

更に、上記各実施例においては、画像形成装置はプリンタであるとして説明したが、画像形成装置は前記に限らず、複写機、ファクシミリ装置、およびプリンタを含めたこれらの複合機等であってもよい。

１ プリンタ
２ 用紙
３ カセット
４ 搬送路
５ ピックローラ
６ 露光ヘッド
６ａ ＬＥＤ
７ 画像形成ユニット
８ 定着装置
９ 排出ローラ
１１ 感光体ドラム
１１ａ ドラム回転検出センサ
１２ 帯電ローラ
１２ａ 帯電ローラ電源部
１３ 現像ローラ
１３ａ 現像ローラ電源部
１４ 供給ローラ
１４ａ 供給ローラ電源部
１５ 現像ブレード
１６ トナーホッパ
１７ トナーカートリッジ
１８ 駆動ギア
１８ａ ハブ部
１９ 攪拌バー
１９ａ アーム部
２０ 支持軸
２１ 突起部
２２ 遮蔽板
２２ａ 扇部
２３ トナー残量センサ
２５ 転写ローラ
２５ａ 転写ローラ電源部
２６ クリーニング装置
２７ 媒体検出センサ
３０ 時計部
３１ 記憶部
３２ ページ数カウントエリア
３３ ドラム回転カウントエリア
３４、４１ 露光ドット数カウントエリア
３５ 制御部
３６、４３ 印刷デューティ算出部
３８ トナー廃棄量算出部
４２ ドット番号カウントエリア

Claims (4)

1. 像担持体と、前記像担持体上にドット単位で静電潜像を形成する露光手段と、前記静電潜像を、現像剤を用いて顕在化させる現像部材とを備えた画像形成装置において、
   前記現像剤の現像剤残量を検出する手段と、
   前記露光手段により露光した露光ドット数をカウントする手段と、
   印刷動作における前記像担持体の回転回数をカウントする手段と、
   前記像担持体の回転回数と前記露光ドット数とを基に、単位印刷枚数当りの印刷デューティを算出する手段と、
   前記現像剤残量が基準残量以下であり、かつ前記印刷デューティが基準デューティ未満の場合に、前記現像部材の現像剤を、前記現像剤残量が前記基準残量より多い場合に較べて多く廃棄する手段と、を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１において、
   前記現像剤の廃棄量を、前記基準デューティと前記印刷デューティとの差分を基に算出する手段を有することを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項１または請求項２において、
   前記印刷デューティの算出を、前記露光手段の主走査方向の分解能であるドット単位毎に行うことを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれか一項において、
   印刷に用いる媒体を収納するカセットを設け、
   前記現像剤の廃棄を、前記カセットからの媒体の繰出から、印刷後の前記媒体の排出までの期間で行うことを特徴とする画像形成装置。
   

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