JP2015121610A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】感光体の経時的情報に基づいてトナー廃棄処理を実行して外添剤の堆積を予防し、高い品質の画像を形成することができるようにする。【解決手段】本発明の画像形成装置は、露光装置に対して現像剤廃棄用の１単位又は複数単位の露光パターンを感光体表面に露光させ、現像装置における廃棄現像剤を感光体表面に担持させ、クリーニング装置が感光体表面を清掃する現像剤廃棄処理を制御する現像剤廃棄処理制御手段と、感光体の現在の使用回数をカウントする現在使用回数カウンタと、所定単位分の現像剤廃棄処理を実行したときの現在使用回数カウンタの値を保持する前回廃棄時カウント値記憶手段とを備え、現像剤廃棄処理制御手段が、現在使用回数カウンタの値と前回廃棄時カウント値とに基づいて現像剤廃棄処理を制御するものである。【選択図】 図１

Description

本発明は、画像形成装置に関し、例えば、電子写真方式を用いた画像形成装置に適用し得るものである。

電子写真方式を用いた画像形成装置は、感光体ドラム、帯電ローラ、露光装置、現像装置、転写ローラ、クリーニング手段等を有している。感光体ドラムは帯電ローラにより帯電され、露光装置により静電潜像が感光体ドラム上に形成される。現像装置において現像剤（以下、トナーともいう。）が静電潜像に移されることで、感光体ドラム上に現像剤像（以下、トナー像ともいう。）が形成され、感光体ドラム上の現像剤像は用紙等の媒体に転写される。転写後の感光体ドラム上に残留した現像剤を取るため、クリーニング手段（例えば、クリーニングブレード）が感光体ドラム上の残留現像剤（以下、残留トナーともいう。）を掻き取り、感光体上ドラム上をクリーニングする。なお、クリーニング手段により掻き取られたトナーは、廃棄トナー搬送経路を経由して廃棄トナー容器に回収される。

現像装置内に劣化トナーが蓄積されると、印刷画像の品質が低下することがある。そこで、現像装置内の劣化トナーを廃棄するため、現像装置内の劣化トナーを感光体ドラム上に移し、クリーニング手段が感光体ドラム上に移された劣化トナーを掻き取り、廃棄トナー容器に回収している（特許文献１参照）。

従来、現像装置内の劣化したトナーの廃棄処理は、印刷Ｄｕｔｙ情報に基づいて実行タイミングが制御されており、特に、印刷Ｄｕｔｙが比較的低いときに、トナー廃棄処理は実行されている。なぜなら、印刷Ｄｕｔｙが比較的高いときには、トナーが劣化する前に現像装置から感光体ドラムに排出されるためである。そのため、感光体ドラムの規定回転数に対する平均印刷Ｄｕｔｙに達していない差分だけトナー廃棄処理を実行している。

ここで、印刷Ｄｕｔｙとは、所定サイズの用紙の印刷可能領域に対して、印刷に必要となるドット数をいう。印刷に必要なドット数が多い場合は高Ｄｕｔｙ印刷となり、逆に低い場合は低Ｄｕｔｙ印刷となる。

特開２００４−４５４８１号公報

上述したように、従来のトナー廃棄処理は、低Ｄｕｔｙ印刷の場合には実行されるが、高Ｄｕｔｙ印刷の場合には実行されていなかった。

しかしながら、高Ｄｕｔｙの印刷が連続して行なわれると、クリーニング手段の下部にトナーの外添剤が堆積してしまい、その堆積した外添剤がクリーニング手段の下部にあるフィルム（例えば防塵用フィルム等）を押してしまい、そのフィルムが感光体ドラム上の残留トナーを掻き落としてしまう場合がある。フィルムにより掻き落とされたトナーが用紙等の媒体に付着してしまい、印刷品質を劣化させてしまうことがある。

上述したトナー廃棄処理を実行すると、トナーがクリーニング手段の下部に堆積した外添剤も一緒に押し流して廃棄トナー容器に搬送することができるため、トナー廃棄処理は外添剤の堆積も予防することができる。

そこで、上記課題に鑑み、印刷Ｄｕｔｙ情報に関係なく、感光体の経時的情報に基づいてトナー廃棄処理を実行して外添剤の堆積を予防し、高い品質の画像を形成することができる画像形成装置が求められている。

かかる課題を解決するために、本発明は、少なくとも、感光体、帯電装置、露光装置、現像装置及びクリーニング装置を１組の画像形成部とし、１又は複数の画像形成部を備えて画像を形成する画像形成装置において、（１）帯電装置による感光体表面の帯電後、露光装置に対して現像剤廃棄用の１単位又は複数単位の露光パターンを感光体表面に露光させ、現像装置における廃棄現像剤を感光体表面に担持させ、クリーニング装置が感光体表面を清掃して廃棄現像剤を廃棄させる現像剤廃棄処理を、画像形成部毎に制御する現像剤廃棄処理制御手段と、（２）各画像形成部の感光体の現在の使用回数をカウントする現在使用回数カウンタと、（３）所定単位分の現像剤廃棄処理を実行したときの現在使用回数カウンタの値を画像形成部毎に保持する前回廃棄時カウント値記憶手段とを備え、現像剤廃棄処理制御手段が、現在使用回数カウンタの値と、前回廃棄時カウント値記憶手段に記憶されるカウント値とに基づいて、現像剤廃棄処理を制御するものであることを特徴とする画像形成装置である。

本発明によれば、感光体の経時的情報に基づいてトナー廃棄処理を実行して外添剤の堆積を予防し、高い品質の画像を形成することができる。

実施形態に係る画像形成装置の筐体内部における内部構成を示す内部構成図である。 実施形態に係る画像形成装置の内部構成を示すブロック図である。 画像形成装置の電源オン時又はトナー交換の際の筐体カバーの開閉時におけるトナー廃棄処理を示すフローチャートである。 画像形成装置の印刷終了時におけるトナー廃棄処理を示すフローチャートである。 画像形成装置の連続印刷中に実行するトナー廃棄処理の動作を示すフローチャートである。 画像形成装置において、外添剤の堆積による感光体ドラム表面上の残留トナーの掻き落としの様子を説明する説明図である。 画像形成装置において、トナー廃棄処理実施後に、それぞれ異なる印刷Ｄｕｔｙ（％）で印刷したときに、トナーの掻き落としが発生するまでのドラムカウンタの値の評価結果を説明する説明図である（その１）。 画像形成装置において、トナー廃棄処理実施後に、それぞれ異なる印刷Ｄｕｔｙ（％）で印刷したときに、トナーの掻き落としが発生するまでのドラムカウンタの値の評価結果を説明する説明図である。 画像形成装置において、トナー掻き落とし発生後、単位数を変えてトナー廃棄処理を行った場合に、その後にトナー掻き落としが再発するまでの印刷枚数の評価結果を説明する説明図である（その１）。 画像形成装置において、トナー掻き落とし発生後、単位数を変えてトナー廃棄処理を行った場合に、その後にトナー掻き落としが再発するまでの印刷枚数の評価結果を説明する説明図である（その２）。 画像形成装置において、トナー掻き落とし発生後、トナー廃棄処理を６単位実施した後に、トナー掻き落としが再発するまでのドラムカウンタ２１の値の評価結果を示す説明図である（その１）。 画像形成装置において、トナー掻き落とし発生後、トナー廃棄処理を６単位実施した後に、トナー掻き落としが再発するまでのドラムカウンタ２１の値の評価結果を示す説明図である（その２）。 実施形態に係る画像形成装置の電源オン時又はトナー交換の際の筐体カバーの開閉時におけるトナー廃棄処理を示すフローチャートである。 実施形態に係る画像形成装置の強制トナー廃棄処理の動作を示すフローチャートである。 実施形態に係る画像形成装置の連続印刷中におけるトナー廃棄処理を示すフローチャートである。

（Ａ）主たる実施形態
以下では、本発明の画像形成装置の実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。

この実施形態では、電子写真方式のプリンタに本発明を適用する場合を例示する。なお、本発明に係る画像形成装置は、プリンタの限定されるものではなく、複写機、複合機、ＦＡＸ装置等の画像形成装置にも広く適用することができる。また、本発明に係る画像形成装置としてのプリンタは、モノクロプリンタ、カラープリンタのいずれにも適用することができる。

（Ａ−１）実施形態の構成
図１は、実施形態に係る画像形成装置１００の筐体内部における内部構成を示す内部構成図である。

図１において、実施形態に係る画像形成装置１００は、感光体としての感光体ドラム１、帯電装置としての帯電ローラ２、露光装置としての露光ヘッド３、現像ローラ４、供給ローラ５、転写ローラ６、定着装置７、トナーカートリッジ８、クリーニングブレード９、用紙カセット１０、給紙ローラ１１、搬送ローラ１２及び１３、排出ローラ１４及び１５を有する。

なお、現像ローラ４、供給ローラ５及びトナーカートリッジ８は、現像装置を構成する構成要素である。

用紙カセット１０は、媒体としての用紙を収納するカセットである。給紙ローラ１１は、用紙カセット１０に収納されている最上位に位置している用紙を繰り出して、搬送ローラ１２及び１３に用紙を送るものである。搬送ローラ１２及び１３は、給紙ローラ１１から搬送された用紙を、画像形成部６１（図２参照）を構成する感光体ドラム１及び転写ローラ６に向けて搬送するものである。

感光体ドラム１は、露光ヘッド３により静電潜像が形成され、その静電潜像に現像剤が付着した現像剤像を担持するものである。感光体ドラム１は、例えば有機感光体ドラム等を用いることができる。感光体ドラム１は、転写ローラ６と対向して設けられており、転写ローラ６と接触しながら回動する。

搬送ローラ１２及び１３により搬送された用紙は、感光体ドラム１と転写ローラ６との間のニップ部に送られ、感光体ドラム１の表面に担持された現像剤像が用紙上に転写される。

帯電ローラ２は、感光体ドラム１の表面上にトナーと同じ極性の電圧を印加することにより、感光体ドラム１の表面上を均一に帯電するものである。

露光ヘッド３は、帯電された感光体ドラム１の表面を露光して画像の静電潜像を感光体ドラム１の表面上に形成するものである。露光ヘッド３は、例えばＬＥＤヘッドを用いることができる。

現像ローラ４は、印加された電圧により供給ローラ５から供給された現像剤（トナー）を、感光体ドラム１の表面に形成された静電潜像に移して現像するものである。供給ローラ５は、印加された電圧により現像ローラ４に現像剤（トナー）を供給するものである。

転写ローラ６は、感光体ドラム１と対向して設けられており、感光体ドラム１との間に送られる用紙に、感光体ドラム１の表面に担持されている現像剤像を転写させるものである。転写ローラ６は、転写部に含まれるものである。

定着装置７は、例えばハロゲンランプ等の発熱体を有し、転写された像を有する用紙に対して加熱及び加圧により現像剤の定着を行うものである。

排出ローラ１４及び１５は、定着装置７により像が定着された用紙を排出するものである。

トナーカートリッジ８は、現像剤としてのトナーを収容するものであり、収容しているトナーを供給ローラ５及び現像ローラ４を介して感光体ドラム１に移すものである。

クリーニングブレード９は、現像剤像の転写後、感光体ドラム１の表面に残留したトナーを掻き取り、感光体ドラム１の表面をクリーニングするものである。なお、クリーニングブレード９は、クリーニング装置に含まれるものである。

図２は、実施形態に係る画像形成装置１００の内部構成を示すブロック図である。図２において、実施形態に係る画像形成装置１００は、画像形成部６１、記憶部６２、制御部６３、入力部６４、表示部６５を有する。

画像形成部６１は、感光体ドラム１、帯電ローラ２、露光ヘッド３、現像ローラ４、供給ローラ５、転写ローラ６、定着装置７、トナーカートリッジ８、クリーニングブレード９を有する。なお、画像形成部６１は、図１で説明した画像形成装置１００の内部構成と同一又は対応するものであるため、ここでの詳細な説明は省略する。

記憶部６３は、制御部６３の処理に必要なデータや処理プログラム等を記憶するものである。この実施形態では、制御部６３が、トナー廃棄処理を制御するのに必要な情報が記憶部６３に記憶されている場合を例示している。

図２に示すように、記憶部６２は、感光体ドラム１の現在のドラムカウンタ２１、６単位トナー廃棄時のドラムカウンタ２２、トナー廃棄スライス値２３、トナー廃棄カウンタ２４の値を有する。

現在のドラムカウンタ２１は、感光体ドラム１の使用カウント数を示す値である。ここで、ドラムカウンタ２１の値は次のようにしてカウントされた値を用いる。例えば、Ａ４サイズの用紙をタテ送りで３枚連続印刷した場合の感光体ドラム１の回転量（回転数）を１／３にした値を１カウントとする。

６単位トナー廃棄時のドラムカウンタ２２は、制御部６３の制御により６単位のトナー廃棄が行なわれた時点のドラムカウンタ２１の値である。これにより、前回の６単位トナー廃棄時のドラムカウンタ２１の値を保持することができる。ここで、トナー廃棄に係る１単位とは、感光体ドラム１を介して現像装置側のトナーを廃棄するために、露光ヘッド３が２８．６４４ｍｍ分のトナー廃棄パターンを感光体ドラム１表面上に露光してトナー廃棄処理を行うことを意味する。

トナー廃棄スライス値２３は、印刷データにおける印刷Ｄｕｔｙに基づいて、高Ｄｕｔｙ印刷又は低Ｄｕｔｙ印刷を判断するための閾値である。

トナー廃棄カウンタ２４は、画像形成装置１００におけるトナー廃棄の実施をするか否かを判断するためのカウンタ値である。例えば、トナー廃棄カウンタ２４は、「１２７」から「−１２８」までの範囲で印刷Ｄｕｔｙ情報に応じた値をカウントするものである。トナー廃棄カウンタ２４は、高Ｄｕｔｙ印刷を実行すると負の方向に進み、低Ｄｕｔｙ印刷を実行すると正の方向に進む。つまり、高Ｄｕｔｙ側の上限値が「−１２８」であり、低Ｄｕｔｙ側の上限値が「１２７」とする。トナー廃棄カウンタ２４が正の方向の値である場合には、低Ｄｕｔｙ印刷が多いことを表しており、負の方向の値である場合には、高Ｄｕｔｙ印刷が多いことを表している。

ここで、トナー廃棄カウンタ２４の値は、以下の方法により求められる。例えば、ある印刷ジョブ（ここではＪｏｂ１と呼ぶ。）により印刷動作を行う場合のトナー廃棄カウンタ２４の算出方法を例示する。

例えば、Ｊｏｂ１の印刷動作におけるドットカウント値をＤｏｔｃｎｔとする。また、Ｊｏｂ１の印刷動作におけるドラムカウント値をＤｒｕｍｃｎｔとする。この場合、Ｊｏｂ１の印刷動作でのトナー廃棄スライス値２３に相当するドットカウント値（以下、基準ドットカウント値ともいう。）Ｄｏｔｃｎｔ（Ｓ）は下記式（１）によって求められる。

Ｄｏｔｃｎｔ（Ｓ）＝７９２／５×トナー廃棄スライス値×８１９２×Ｄｒｕｍｃｎｔ …（１）
ここで、「８１９２」は１３ビット分の桁落ちを示す。「７９２」は、Ａ４縦サイズのＤｕｔｙ５％のときの印刷可能範囲でのドットカウント値を示す。

次に、Ｊｏｂ１の印刷動作におけるトナー廃棄カウンタ２４の値の増減分を求める。このＪｏｂ１の印刷動作におけるトナー廃棄カウンタ２４の値の増減分は、基準ドットカウント値Ｄｏｔｃｎｔ（Ｓ）とＪｏｂ１の印刷動作におけるドットカウントＤｏｔｃｎｔとの差分で求めることができる。そのため、下記式（２）に従って、Ｊｏｂ１の印刷動作におけるトナー廃棄カウンタ２４の増減分を求める。

Ｊｏｂ１の印刷動作におけるトナー廃棄カウンタ値＝Ｄｏｔｃｎｔ（Ｓ）−Ｄｏｔｃｎｔ …（２）
そして、トナー廃棄カウンタ２４の値は、式（３）に従って、現在のトナー廃棄カウンタ２４の値に、式（２）で求めたＪｏｂ１の印刷動作におけるカウンタ２４の値を加算することにより求めることができる。

トナー廃棄カウンタ値＝現在のトナー廃棄カウンタ値＋Ｊｏｂ１の印刷動作におけるトナー廃棄カウンタ値 …（３）
図２の制御部６３は、画像形成装置１００の各種機能を制御するものである。制御部６３は、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ等を有するマイクロコンピュータ等を用いることができ、ＣＰＵがＲＯＭに格納される処理プログラムを実行することにより、画像形成装置１００の機能が実現される。

図２では、この実施形態に係る制御部６３のトナー廃棄処理を行う機能ブロックを示している。図２において、この実施形態に係る制御部６３は、トナー廃棄実行決定部４０、トナー廃棄実行部４１、トナー廃棄カウント演算部４２、ドラムカウント演算処理部４３、ドラムカウント記憶処理部４４を有する。

トナー廃棄実行決定部４０は、記憶部６２に記憶されるトナー廃棄カウンタ２４の値に基づいて、トナー廃棄処理を実行するか否かを決定するものである。

ここで、トナー廃棄実行決定部４０は、例えば、画像形成装置１００の電源がＯＮされたときや、トナーや感光体ドラム１等の交換のために画像形成装置１００の筐体カバーが開閉されたときや、連続印刷が実行される場合にその連続印刷中（例えば６４枚の連続印刷毎）や、印刷動作の前後（例えば印刷動作の終了時）等の事象が生じたタイミングをトリガとして、トナー廃棄処理を実施するか否かを判断するようにしても良い。また、トナー廃棄実行決定部４０による決定方法の詳細な説明については動作の項で説明する。

トナー廃棄実行部４１は、トナー廃棄実行決定部４０による結果に基づいて、トナー廃棄処理を実行するものである。

ここで、トナー廃棄実行部４１によるトナー廃棄処理は、露光ヘッド３が感光体ドラム１の表面上にトナー廃棄パターン（例えば、感光体ドラム１に対して２８．６４４ｍｍ分の露光パターン）を露光し、現像装置側に溜まった劣化トナーが感光体ドラム１に移される。そして、感光体ドラム１上ではトナーが保持されたまま（すなわち、感光体ドラム１上のトナー像は転写されず）、クリーニングブレード９が感光体ドラム１上のトナー（劣化トナー）を掻き取る等の既存のトナー廃棄方法を適用することができる。また、クリーニングブレード９による掻き取られたトナーは、廃棄トナー搬送経路を経由して現像装置側に設けられている廃棄トナー容器に回収される。これにより、トナーカートリッジ９の交換等の際に、同時に廃棄トナー容器も取り出すことができる。さらに、クリーニングブレード９の下部に堆積した外添剤は、廃棄トナーの回収の際に、廃棄トナーと同時に廃棄トナー搬送経路を経由して廃棄トナー容器に回収される。これにより、クリーニングブレード９の下部に堆積した外添剤も回収することができる。

トナー廃棄カウント演算部４２は、トナー廃棄処理の実行後に、トナー廃棄カウンタ２４の値を求めるものである。トナー廃棄カウント演算部４２によるトナー廃棄カウンタ２４の値を算出する方法は、上述した式（１）〜式（３）に従った方法を用いることができる。

ドラムカウント演算処理部４３は、感光体ドラム１の現在のドラムカウンタ２１の値と、６単位トナー廃棄時のドラムカウンタ２２の値との差分を求めるものである。ドラムカウント演算処理部４３によるドラムカウンタ２１の値を算出する方法は、上述したように、例えばＡ４サイズの用紙をタテ送りで３枚連続印刷した場合の感光体ドラム１の回転量（回転数）を１／３にした値を１カウントとして求める方法を適用することができる。

ドラムカウント記憶処理部４４は、６単位のトナー廃棄処理を行なった際に、その時点の感光体ドラム１のドラムカウンタ２１の値を、６単位トナー廃棄時のドラムカウンタ２２の値に書き込むものである。

入力部６４は、ユーザ操作を受け付けるものであり、例えば、タッチパネル５０や、操作キーボード５１等を挙げることができる。

表示部６５は、入力部６４により入力された情報を表示したり、画像形成装置１００の状態を表示したりする表示パネル５２等を挙げることができる。

（Ａ−２）実施形態の動作
次に、この実施形態の画像形成装置１００におけるトナー廃棄処理の動作を、図面を参照しながら詳細に説明する。

（Ａ−２−１）高Ｄｕｔｙ印刷時のトナーの掻き落としについて
まず、高Ｄｕｔｙ印刷の動作により、クリーニングブレード８の下部に、より多くの外添剤が堆積する傾向があり、フィルムが押されることにより感光体ドラム１表面上のトナーが掻き落とされる動作について確認する。

そのため、以下では、低Ｄｕｔｙ印刷動作の場合のトナー廃棄処理の動作を説明しながら、高Ｄｕｔｙ印刷動作の場合に生じ得るトナーの掻き落とし動作を確認する。

図３〜図５は、画像形成装置１００におけるトナー廃棄処理の動作例を示すフローチャートである。図３〜図５では、低Ｄｕｔｙ印刷においてトナー廃棄カウンタ２４が正方向に進んでいる場合のトナー廃棄処理の動作を示している。

図３は、画像形成装置１００の電源オン時又はトナー交換の際の筐体カバーの開閉時におけるトナー廃棄処理を示すフローチャートである。

まず、画像形成装置１００の電源がＯＮされた場合、又は、画像形成装置１００の筐体カバーが一旦開状態となった後に閉状態となった場合、制御部６３のトナー廃棄実行決定部４０はトナー廃棄処理の実行タイミングと判断する（Ｓｔｅｐ１）。

トナー廃棄実行決定部４０は、記憶部６２に記憶されているトナー廃棄カウンタ２４を読み出し、トナー廃棄カウンタ２４の値が「１」以上であるか否かを判断する（Ｓｔｅｐ２）。

そして、トナー廃棄カウンタ２４の値が「１」以上でない場合、トナー廃棄実行決定部４０はトナー廃棄処理を実施しないと決定する（Ｓｔｅｐ３）。従来、低Ｄｕｔｙ印刷の場合に現像装置内に溜まっていた劣化トナーを廃棄しているので、トナー廃棄カウンタ２４の値が「１」以上でない場合（すなわち、低Ｄｕｔｙ印刷の実行動作が少ない場合）にはトナー廃棄処理を実行していない。

一方、トナー廃棄カウンタ２４の値が「１」以上である場合、トナー廃棄実行決定部４０は、更にトナー廃棄カウンタ２４の値が「５」以下であるか否かを判断する（Ｓｔｅｐ４）。

トナー廃棄カウンタ２４の値が「５」以下でない場合、トナー廃棄実行部４１は、６単位分のトナー廃棄処理を実施する（Ｓｔｅｐ５）。つまり、上述したように、２８．６４４ｍｍ分のトナー廃棄パターンを１単位として露光ヘッド３が露光してトナー（劣化トナー）を廃棄するため、露光ヘッド３は（２８．６４４×６）ｍｍ分のトナー廃棄パターンを露光ヘッド３が感光体ドラム１に露光してトナー廃棄を行う。これにより、低Ｄｕｔｙ印刷が実行されることで生じ得る現像装置内の劣化トナーを廃棄することができる。６単位分のトナー廃棄処理後、トナー廃棄カウント演算部４２は、トナー廃棄カウンタ２４の値について、現在のトナー廃棄カウンタ２４の値から「６」を減算した値に変更する（Ｓｔｅｐ６）。トナー廃棄カウンタ２４の値を変更することにより、トナー廃棄実行タイミングの時点で、低Ｄｕｔｙ印刷又は高Ｄｕｔｙ印刷を判断することができるため、柔軟なトナー廃棄処理を行うことができる。

一方、トナー廃棄カウンタ２４の値が「５」以下である場合、トナー廃棄実行部４１は、トナー廃棄カウンタ２４の分だけ１単位ずつトナー廃棄を実施する（Ｓｔｅｐ７）。例えば、トナー廃棄実行部４１は、トナー廃棄カウンタ２４の値に基づきトナー廃棄カウンタ２４の値の分（例えば、トナー廃棄カウンタ２４の値が「３」の場合、３単位分）のトナー廃棄処理を実施する。つまり、露光ヘッド３は（２８．６４４×トナー廃棄カウンタ２４の値）ｍｍ分のトナー廃棄パターンを露光ヘッド３が感光体ドラム１に露光してトナー廃棄を行う。そのトナー廃棄処理が終了すると、トナー廃棄カウント演算部４２は、トナー廃棄カウンタ２４の値を「０」に更新する（Ｓｔｅｐ８）。

以上のように、画像形成装置１００の電源オン時又はトナー交換の際の筐体カバーの開閉時に、低Ｄｕｔｙ印刷の場合に制御部６３はトナー廃棄処理を行う。

図４は、印刷終了時におけるトナー廃棄処理を示すフローチャートである。この場合も、低Ｄｕｔｙ印刷の場合に、トナー廃棄処理を実行する場合を例示している。

まず、画像形成装置１００における印刷が終了した場合、トナー廃棄実行決定部４０はトナー廃棄処理の実行タイミングと判断する（Ｓｔｅｐ２０）。

トナー廃棄実行決定部４０は、記憶部６２に記憶されているトナー廃棄カウンタ２４を読み出し、トナー廃棄カウンタ２４の値が「１」以上であるか否かを判断する（Ｓｔｅｐ２１）。

そして、トナー廃棄カウンタ２４の値が「１」以上でない場合、トナー廃棄実行決定部４０はトナー廃棄処理を実施しないと決定する（Ｓｔｅｐ２２）。これは、低Ｄｕｔｙ印刷の場合に現像装置内の劣化トナーを廃棄するためである。

一方、トナー廃棄カウンタ２４の値が「１」以上である場合、トナー廃棄実行決定部４０は、１単位分のトナー廃棄処理を実施し（Ｓｔｅｐ２３）、トナー廃棄カウント演算部４２が、現在のトナー廃棄カウンタ２４の値から「１」を減算して、トナー廃棄カウンタ２４の値を更新する（Ｓｔｅｐ２４）。

図５は、連続印刷中に実行するトナー廃棄処理の動作を示すフローチャートである。

連続印刷を行う場合、所定の連続印刷回数の時点で印刷動作を一旦中止し、トナー廃棄処理を実行した後、残りの分の印刷動作を続行する等するようにしても良い。この場合、画像形成装置１００において連続印刷中に、例えば所定の連続印刷回数に達すると、トナー廃棄実行決定部４０はトナー廃棄処理の実行タイミングと判断する（Ｓｔｅｐ４１）。

トナー廃棄実行決定部４０は、記憶部６２に記憶されているトナー廃棄カウンタ２４を読み出し、トナー廃棄カウンタ２４の値が「１」以上であるか否かを判断する（Ｓｔｅｐ４２）。

そして、トナー廃棄カウンタ２４の値が「１」以上でない場合、トナー廃棄実行決定部４０はトナー廃棄処理を実施しないと決定する（Ｓｔｅｐ４３）。これは、低Ｄｕｔｙ印刷の場合に現像装置内の劣化トナーを廃棄するためである。

一方、トナー廃棄カウンタ２４の値が「１」以上である場合、トナー廃棄実行決定部４０は、更にトナー廃棄カウンタ２４の値が「３」以下であるか否かを判断する（Ｓｔｅｐ４４）。

トナー廃棄カウンタ２４の値が「３」以下でない場合、トナー廃棄実行部４１は、４単位分のトナー廃棄処理を実施する（Ｓｔｅｐ４５）。つまり、露光ヘッド３は（２８．６４４×４）ｍｍ分のトナー廃棄パターンを露光ヘッド３が感光体ドラム１に露光してトナー廃棄を行う。４単位分のトナー廃棄処理後、トナー廃棄カウント演算部４２は、トナー廃棄カウンタ２４の値について、現在のトナー廃棄カウンタ２４の値から「４」を減算した値に変更する（Ｓｔｅｐ４６）。

一方、トナー廃棄カウンタ２４の値が「３」以下である場合、トナー廃棄実行部４１は、トナー廃棄カウンタ２４の分だけ１単位ずつトナー廃棄を実施する（Ｓｔｅｐ４７）。例えば、トナー廃棄実行部４１は、トナー廃棄カウンタ２４の値に基づきトナー廃棄カウンタ２４の値の分（例えば、トナー廃棄カウンタ２４の値が「２」の場合、２単位分）のトナー廃棄処理を実施する。つまり、露光ヘッド３は（２８．６４４×トナー廃棄カウンタ２４の値）ｍｍ分のトナー廃棄パターンを露光ヘッド３が感光体ドラム１に露光してトナー廃棄を行う。そのトナー廃棄処理が終了すると、トナー廃棄カウント演算部４２は、トナー廃棄カウンタ２４の値を「０」に更新する（Ｓｔｅｐ４８）。

上記のように、画像形成装置１００は、低Ｄｕｔｙ印刷の場合に、感光体ドラム１を介して、現像装置内に溜まった劣化トナーを廃棄することができる。

しかし、高Ｄｕｔｙ印刷を行う場合、クリーニングブレード９の下部に外添剤が堆積することでフィルムが感光体ドラム１表面上の残留トナーを掻き落としてしまう場合が生じ得る。

図６は、外添剤の堆積による感光体ドラム１表面上の残留トナーの掻き落としの様子を説明する説明図である。図６において、クリーニングブレード９の下部にはフィルム７１が設けられている。例えば、このフィルム７１は、クリーニングブレード９が感光体ドラム１の表面上をクリーニングする際に、塵の落下を防止する防塵用フィルムとして設けられている。高Ｄｕｔｙ印刷の場合に、クリーニングブレード９の下部に、より多くの外添剤７１が堆積する傾向があり、その堆積した外添剤７１がフィルムを押してしまう。そうすると、例えばフィルム７１が感光体ドラム１に触れてしまう等して、クリーニングブレード９が残留トナーを掻き取る前に、感光体ドラム１上の残留トナーが掻き落とされてしまう。その結果、トナーが媒体７３に付着してしまい、印刷品質が低下してしまう。

また、クリーニングブレード９の下部に堆積した外添剤は、トナー廃棄処理が実行されると、トナーと一緒に搬送されて現像装置側の廃棄トナー容器に移される。そのため、トナー廃棄処理を行うことにより、外添剤の堆積量を減らすことができる。

しかし、上述したように、高Ｄｕｔｙ印刷の場合にクリーニングブレード９の下部に、より多くの外添剤が堆積するという傾向があるが、図３〜図５に例示したトナー廃棄処理は低Ｄｕｔｙ印刷の場合に実行されるようにしており、高Ｄｕｔｙ印刷の場合にトナー廃棄処理は実行されない。

そこで、高Ｄｕｔｙ印刷動作の場合に生じ得るトナーの掻き落とし動作を確認する。

図７及び図８は、画像形成装置１００において、トナー廃棄処理実施後に、それぞれ異なる印刷Ｄｕｔｙ（％）で印刷したときに、トナーの掻き落としが発生するまでのドラムカウンタ２１の値の評価結果を示している。ここでは、トナー廃棄処理を実施したときにドラムカウンタ２１の値を「０」として、その後にトナーの掻き落としが発生するまでのドラムカウンタ２１の値を印刷Ｄｕｔｙ（％）毎に評価する。図７及び図８の結果より、印刷Ｄｕｔｙ（％）が高くなるほど、トナー掻き落とし発生までのドラムカウンタ２１の値が高く低くなっていること分かる。つまり、高Ｄｕｔｙの連続印刷になるにつれて、トナーを掻き落とし発生までの区間が短いことがわかる。

図９及び図１０は、画像形成装置１００において、トナー掻き落とし発生後、単位数を変えてトナー廃棄処理を行った場合に、その後にトナー掻き落としが再発するまでの印刷枚数の評価結果を示している。なお、トナー廃棄処理後は、印刷Ｄｕｔｙを１００％として連続印刷した場合を例示している。図９及び図１０の結果より、トナー廃棄処理が５単位以上とすると、トナーの掻き落とし再発までの印刷枚数が多くなることが分かる。

図７、図８、図９及び図１０の結果から、より高Ｄｕｔｙ印刷になるにつれてトナーの掻き落としが発生する頻度が高まることが分かる。さらに、トナー掻き落とし発生後、トナー廃棄処理を５単位以上で実施した場合に、トナー掻き落とし再発までの印刷可能枚数が多くなること（すなわち、トナー掻き落としの再発が起きにくいこと）ことが分かる。

そこで、例えば、トナー掻き落とし発生後、トナー廃棄処理を６単位実施した後に、トナー掻き落としが再発するまでのドラムカウンタ２１の値を評価する。図１１及び図１２は、その結果である。この実施形態では、６単位のトナー廃棄処理後、２０％Ｄｕｔｙでの連続印刷をした場合の結果である。ここで、連像印刷時のドラムカウンタ２１の１単位は、Ａ４サイズの縦長２９７ｍｍに用紙どうしの紙間距離２５ｍｍを加えた長さとする。

図１１及び図１２の結果から、６単位のトナー廃棄処理を実施した後、トナー掻き落としの再発までのドラムカウンタ２１の値は「６４６」が最小値であることが分かる。このことから、高Ｄｕｔｙ印刷の場合に、６単位のトナー廃棄処理後、感光体ドラム１のドラムカウンタ２１の値が最低でも「６００」程度となる前に、再度、トナー廃棄処理を実行すれば、トナーの掻き落としを予防することができることが分かる。

（Ａ−２−２）強制トナー廃棄を含むトナー廃棄処理
上記の結果に鑑み、この実施形態では、トナーの掻き落としによる印刷品質の低下を防止するため、６単位のトナー廃棄処理後、感光体ドラム１のドラムカウンタ２１の値の差分が「６００」となる前に、トナー廃棄処理実行すべきか否かを確認し、トナー廃棄処理を実行する場合を例示する。

なお、この実施形態では、印刷品質の向上のために、トナーの掻き落としが再発するまでのドラムカウンタ２１の閾値が「６００」とする場合を例示する。しかし、再発するまでのドラムカウンタ２１の閾値は「６００」に限定されるものではない。

トナー廃棄処理は、現像装置内の劣化トナーだけでなく、正常なトナーも多少使用されてしまうため、閾値が小さくなりトナー廃棄処理の回数が増えると、トナーが使用されることになり、トナーの交換回数が増加することになる。一方、閾値が大きくなると、高Ｄｕｔｙ印刷でのトナー掻き落としが生じ、印刷品質が低下することになり得る。そこで、トナーの交換及びトナー掻き落としの発生に鑑みて、閾値を調整するようにしても良い。

図１３は、この実施形態に係る画像形成装置１００の電源オン時又はトナー交換の際の筐体カバーの開閉時におけるトナー廃棄処理を示すフローチャートである。

なお、図１３では、強制的なトナー廃棄処理を含まない図３のフローチャートと同一又は対応する処理については同一の符号を付している。これら図３に示す同一又は対応する処理については説明が重複するため、ここでの詳細な説明は省略する。

図１３において、まず、画像形成装置１００の電源がＯＮにされた場合、又は、画像形成装置１００の筐体カバーが一旦開状態となった後に閉状態となった場合、制御部６３のトナー廃棄実行決定部４０は、トナー廃棄処理の実行タイミングと判断する（Ｓｔｅｐ１）。

トナー廃棄実行決定部４０は、記憶部６２に記憶されている現在のドラムカウンタ２１及び６単位トナー廃棄時のドラムカウンタ２２に基づいて強制的なトナー廃棄処理（すなわち、高Ｄｕｔｙ印刷動作のときの廃棄処理）を実行するか否かを判断する（Ｓｔｅｐ８０）。

図１４は、実施形態に係る画像形成装置１００の強制トナー廃棄処理の動作を示すフローチャートである。

図１４において、まず、トナー廃棄実行決定部４０は、記憶部６２に記憶されている現在のドラムカウンタ２１と、前回６単位トナー廃棄を実行した時点のドラムカウンタ２２とを比較する。そして、トナー廃棄実行決定部４０は、現在のドラムカウンタ２１の値と前回の６単位トナー廃棄時のドラムカウンタ２２の値との差分が「６００」以上であるか否かを判断する（Ｓｔｅｐ６１）
現在のドラムカウンタ２２の値と前回の６単位トナー廃棄時のドラムカウンタ２２の値との差分が「６００」以上でない場合、トナー廃棄実行決定部４０は、トナー廃棄を実施しないものと判断する（Ｓｔｅｐ６２）。これは、前回の６単位トナー廃棄処理の時点からドラムカウンタ２１の値が「６００」程度増加しておらず、高Ｄｕｔｙ印刷により外添剤の堆積量が少なく、感光体ドラム１のトナーの掻き落としの再発が生じる可能性は少ないと判断できるからである。その後、処理は図１３のＳｔｅｐ８１に移行する。

一方、現在のドラムカウンタ２２の値と前回の６単位トナー廃棄時のドラムカウンタ２２の値との差分が「６００」以上である場合、トナー廃棄実行決定部４０は、６単位のトナー廃棄の実行を決定する。このトナー廃棄実行決定部４０による決定を受けて、トナー廃棄実行部４１は、６単位分のトナー廃棄処理を実行する（Ｓｔｅｐ６３）。

トナー廃棄実行部４１による６単位分のトナー廃棄処理の実行後、トナー廃棄カウント演算部４２は、現在のトナー廃棄カウンタ２４の値から「６」を減算した値が、高Ｄｕｔｙ印刷の上限値である「−１２８」以上であるか否かを判断する（Ｓｔｅｐ６４）。つまり、トナー廃棄カウント演算部４２は、トナー廃棄カウンタ２４の値を、高Ｄｕｔｙ側の上限値「−１２８」の方に「６」だけ減算できるかを確認している。

そして、トナー廃棄カウンタ２４の値を「６」だけ減算しても、高Ｄｕｔｙ印刷の上限値「−１２８」以上である場合には、トナー廃棄カウント演算部４２は、現在のトナー廃棄カウンタ２４の値から「６」だけ減算した値に更新する（Ｓｔｅｐ６５）。

一方、トナー廃棄カウンタ２４の値を「６」だけ減算した場合に「−１２８」を超えてしまうとき、トナー廃棄カウント演算部４２は、トナー廃棄カウンタ２４の値を上限値である「−１２８」にする（Ｓｔｅｐ６６）。

そして、ドラムカウント記憶処理部４４は、現在のドラムカウンタ２１の値を、６単位トナー廃棄時のドラムカウンタ２２の値として記憶する（Ｓｔｅｐ６７）。これにより、今回書き込んだ６単位トナー廃棄時のドラムカウンタ２２の値が、次回のトナー廃棄処理のときに利用される。その後、処理は図１３のＳｔｅｐ８１に移行する。

図１３のＳｔｅｐ８１において、Ｓｔｅｐ８０で図１４の強制トナー廃棄フローによる６単位分のトナー廃棄処理を実施した場合、トナー廃棄実行決定部４０は、通常のトナー廃棄処理を実行せず、処理を終了する。これは、トナー廃棄処理を続けて実行するトナー廃棄の二重化を防止するためである。従って、図１４に示す強制的なトナー廃棄処理（すなわち、高Ｄｕｔｙ印刷動作でトナー廃棄処理）が実行された場合、通常のトナー廃棄処理を実行しないようにする。

一方、Ｓｔｅｐ８１において、Ｓｔｅｐ８０で図１４の強制トナー廃棄フローによる６単位分のトナー廃棄処理を実施しなかった場合、トナー廃棄実行決定部４０は、Ｓｔｅｐ２に移行して通常のトナー廃棄処理を実施する（Ｓｔｅｐ２）。Ｓｔｅｐ２〜Ｓｔｅｐ８の処理は、図３のトナー廃棄処理で既に詳細に説明したため、ここでの詳細な説明は省略する。

また、Ｓｔｅｐ５でトナー廃棄実行部４１が６単位分のトナー廃棄処理を実行し、Ｓｔｅｐ６でトナー廃棄カウント演算部４２がトナー廃棄カウンタ２４の値を「６」だけ減算すると、ドラムカウント記憶処理部４４は、現在のドラムカウンタ２１の値を、６単位トナー廃棄時のドラムカウンタ２２の値として記憶して処理を終了する（Ｓｔｅｐ８２）。

図１５は、この実施形態に係る画像形成装置１００の連続印刷中に実行するトナー廃棄処理の動作を示すフローチャートである。

なお、図１５では、強制的なトナー廃棄処理を含まない図５のフローチャートと同一又は対応する処理については同一の符号を付している。これら図５に示す同一又は対応する処理については説明が重複するため、ここでの詳細な説明は省略する。

連続印刷を行う場合、所定の連続印刷回数の時点で印刷動作を一旦中止し、トナー廃棄処理を実行した後、残りの分の印刷動作を続行する等するようにしても良い。この場合、画像形成装置１００において連続印刷中に、例えば所定の連続印刷回数に達すると、トナー廃棄実行決定部４０はトナー廃棄処理の実行タイミングと判断する（Ｓｔｅｐ４１）。

トナー廃棄実行決定部４０は、記憶部６２に記憶されている現在のドラムカウンタ２１及び６単位トナー廃棄時のドラムカウンタ２２に基づいて強制的なトナー廃棄処理（すなわち、高Ｄｕｔｙ印刷動作のときの廃棄処理）を実行するか否かを判断する（Ｓｔｅｐ８０）。このＳｔｅｐ８０では、図１４に示す強制トナー廃棄処理の動作を示すフローチャートに示す処理を実行する。そのため、ここでの詳細な説明は省略する。

そして、図１５のＳｔｅｐ８１において、Ｓｔｅｐ８０で図１４の強制トナー廃棄フローによる６単位分のトナー廃棄処理を実施した場合、トナー廃棄処理の二重化を防止するために、トナー廃棄実行決定部４０は、通常のトナー廃棄処理を実行せず、処理を終了する。

一方、Ｓｔｅｐ８１において、Ｓｔｅｐ８０で図１４の強制トナー廃棄フローによる６単位分のトナー廃棄処理を実施しなかった場合、トナー廃棄実行決定部４０は、Ｓｔｅｐ２に移行して通常のトナー廃棄処理を実施する（Ｓｔｅｐ２）。Ｓｔｅｐ４２〜Ｓｔｅｐ４６の処理は、図５のトナー廃棄処理で既に詳細に説明したため、ここでの詳細な説明は省略する。

（Ａ−３）実施形態の効果
以上のように、この実施形態によれば、従来のトナー廃棄処理は低Ｄｕｔｙ印刷が続いている場合だけでなく、高Ｄｕｔｙ印刷を実行する際にもドラムカウントを基準とした経時情報によってトナー廃棄を実行させることで、高Ｄｕｔｙの連続印刷におけるトナー掻き落としを定期的に防ぐことができ、印刷結果の品質を保証することができる。

（Ｂ）他の実施形態
上述した実施形態においても本発明の種々の変形実施形態について言及したが、本発明は以下の他の変形実施形態にも適用することができる。

（Ｂ−１）上述した実施形態は、例えば、図１１及び図１２に示すように、高Ｄｕｔｙ２０％印刷を基準としてのドラムカウント（印刷枚数）の結果に基づき最小値を考慮して、強制トナー廃棄処理を実行するか否かの閾値を「６００」とする場合を例示した。しかし、閾値は「６００」に限定されるものではない。例えば、複数の試行回数で得られたトナー掻き落とし再発までのドラムカウント数の平均値を閾値としても良い。また、閾値は、所定値に限定されるものではなく、可変であっても良く、例えばユーザ設定により値を設定変更できるようにしたり、又ユーザが要求する画像品質の要求の程度に応じて設定変更するようにしても良い。

（Ｂ−２）また、ユーザが２０％より高いＤｕｔｙ印刷を使用する場合、ユーザが、主に使用する印刷Ｄｕｔｙを入力することによって、強制トナー廃棄を実施するドラムカウントを自動的に調整する強制トナー廃棄自動モードを追加するようにしても良い。これにより、画像形成装置の使用態様応じて、更なる印刷結果の品質を得ることが可能になることが期待できる。

（Ｂ−３）上述した実施形態では、現像装置が１個の場合を例示したが、例えば、カラープリンタ等のように複数個の現像装置を備えるものであっても良い。この場合、画像形成装置は、各現像装置毎に、強制トナー廃棄を行うようにしても良い。つまり、制御部は、現像装置毎に、強制トナー廃棄を実行するための閾値を備え、各現像装置毎に強制トナー廃棄を実施するか否かの判断を行うようにしても良い。このとき、各現像装置の使用態様に応じて強制トナー廃棄処理を行うために、強制トナー廃棄を行うための閾値が、各現像装置毎に異なるものであっても良い。

（Ｂ−４）上述した実施形態では、図１３は画像形成装置の電源ＯＮ時又は筐体カバーの開閉時の強制トナー廃棄処理、図１５は連続印刷中の強制トナー廃棄処理を説明したが、強制トナー廃棄処理は、図４に示す印刷処理の終了後に実行するようにしても良い。つまり、印刷処理の終了後に、現在のドラムカウンタ２１の値と６単位トナー廃棄時のドラムカウンタ２２の値とに基づいて強制トナー廃棄処理を行うか否かを判断するようにしても良い。

１００…画像形成装置、６１…画像形成部、６２…記憶部、６３…制御部、
１…感光体ドラム、２…帯電ローラ、３…露光ヘッド、４…現像ローラ、５…供給ローラ、６…転写ローラ、７…定着装置、８…トナーカートリッジ、９…クリーニングブレード、
２１…現在のドラムカウンタ、２２…６単位トナー廃棄時のドラムカウンタ、２３…トナ廃棄スライス値、２４…トナー廃棄カウンタ、
４０…トナー廃棄実行決定部、４１…トナー廃棄実行部、４２…トナー廃棄カウント演算部、４３…ドラムカウント演算処理部、４４…ドラムカウント記憶処理部。

Claims (6)

1. 少なくとも、感光体、帯電装置、露光装置、現像装置及びクリーニング装置を１組の画像形成部とし、１又は複数の前記画像形成部を備えて画像を形成する画像形成装置において、
   前記帯電装置による前記感光体表面の帯電後、前記露光装置に対して現像剤廃棄用の１単位又は複数単位の露光パターンを前記感光体表面に露光させ、前記現像装置における廃棄現像剤を前記感光体表面に担持させ、前記クリーニング装置が前記感光体表面を清掃して前記廃棄現像剤を廃棄させる現像剤廃棄処理を、前記画像形成部毎に制御する現像剤廃棄処理制御手段と、
   前記各画像形成部の前記感光体の現在の使用回数をカウントする現在使用回数カウンタと、
   所定単位分の前記現像剤廃棄処理を実行したときの前記現在使用回数カウンタの値を前記画像形成部毎に保持する前回廃棄時カウント値記憶手段と
   を備え、
   前記現像剤廃棄処理制御手段が、前記現在使用回数カウンタの値と、前記前回廃棄時カウント値記憶手段に記憶されるカウント値とに基づいて、前記現像剤廃棄処理を制御するものであることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記現像剤廃棄処理制御手段が、前記現在使用回数カウンタの値と、前記前回廃棄時カウント時記憶手段に記憶されるカウント値との差分が所定値以上となるか否かを確認し、前記差分が所定以上となる場合に、前記現像剤廃棄処理の実行を制御するもの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。
3. 前記現像剤廃棄処理制御手段が、媒体の画像形成に係る可能領域に対する画像形成に係る必要領域を示す印刷Ｄｕｔｙが所定値以上となる高Ｄｕｔｙ印刷動作の場合に、前記現像剤廃棄処理の実行を制御するものであることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記現像剤廃棄処理制御手段が、当該画像形成装置の電源ＯＮのとき、若しくは、当該画像形成装置の筐体カバーが閉じたときに、前記差分が所定値以上となるか否かの確認を行うことを特徴とする請求項２又は３に記載の画像形成装置。
5. 前記現像剤廃棄処理制御手段が、連続印刷中において、前記差分が所定値以上となるか否かの確認を行うことを特徴とする請求項２又は３に記載の画像形成装置。
6. 前記現像剤廃棄処理制御手段が、６単位分の前記現像剤廃棄処理を実行したときに、前記前回廃棄時カウント値記憶手段に、前記現在使用回数カウンタの値を記憶するものであることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の画像形成装置。

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