JP2015219281A - 画像形成装置およびその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】像担持体上における潤滑剤量の低下を防止するとともに、トナーの無用な消費を抑制することが可能な画像形成装置およびその制御方法を提供する。
【解決手段】画像形成装置１００は、トナー像が形成される感光体ドラム２１１と、潤滑剤が添加されたトナーを感光体ドラム２１１に付着させてトナー像を形成し、感光体ドラム２１１に形成した当該トナー像を用紙Ｓに転写する画像形成部１４０と、異なる２つの時間帯毎に、画像形成部１４０により用紙Ｓに転写されたトナー像のカバレッジの時間平均値を算出する算出部（制御部２００）と、算出部の算出結果に応じて、感光体ドラム２１１にトナー強制排出用パターンのトナー像２４０〜２４６を形成するように画像形成部１４０を制御する制御部２００とを備える。
【選択図】図４

Description

本発明は、画像形成装置およびその制御方法に関する。

一般に、電子写真プロセス技術を利用した画像形成装置（プリンター、複写機、ファクシミリ等）は、帯電した感光体に対して、画像データに基づくレーザー光を照射（露光）することにより静電潜像を形成する。そして、静電潜像が形成された感光体へ現像装置よりトナーを供給することにより静電潜像を可視化してトナー像を形成する（現像）。さらに、このトナー像を直接又は間接的に用紙に転写させた後、加熱、加圧して定着させることにより用紙に画像を形成する。

上記の画像形成装置では、トナー像が形成される感光体の表面上にクリーニングブレード等を摺接させることにより、感光体の表面上に付着した残留トナー等の付着物を除去（クリーニング）することが行われる。クリーニングブレード等により感光体をクリーニングする際には、トナーの感光体への付着力を低減させ、クリーニング性能を上げるために、潤滑剤が添加されたトナーを塗布して潤滑剤を感光体の表面に付着させる技術が用いられている。

感光体の表面上における潤滑剤の付着量は、クリーニング性能に大きな影響を与えることが知られている。例えば、潤滑剤の付着量が少なくなると、感光体の表面上に残留トナー等が付着しやすい状態となるため、クリーニングしにくくなってトナーがすり抜けたり、クリーニングブレードのエッジ部分が感光体の移動方向（回転方向）に引き込まれ、めくれたりするという事象が起こる。

ここで、潤滑剤の付着量が少なくなる場合について具体的に説明する。トナー中に添加されている潤滑剤は、トナーに付着しやすいようにトナーとは逆極性（例えば、正極性）を有しており、現像時に感光体表面における露光されていない部分（負帯電している白地部分）に多く移動する。そのため、低カバレッジ（低印字率）の画像形成処理を連続的に行う場合、現像装置に対するトナーの補給量が少ない状態で、トナーに比べて多くの潤滑剤が現像装置から感光体へ移動し、現像装置中の潤滑剤が枯渇するおそれがある。現像装置中の潤滑剤が枯渇すると、感光体に付着させる潤滑剤がなくなるため、感光体上の潤滑剤量が次第に低下して上記事象が起こってしまう。

そこで、低カバレッジの画像形成処理を行った場合において、現像装置に対して潤滑剤が添加されたトナーが新たに補給されるように、感光体の非画像形成領域にトナー強制排出用パターンのトナー像（パッチ画像）を形成することが行われている。トナー強制排出用パターンのトナー像を形成することによって、現像装置中の潤滑剤が枯渇するおそれ、ひいては感光体上の潤滑剤量が低下するおそれを回避することができる。なお、感光体の非画像形成領域とは、１枚の用紙に転写するトナー像が形成される画像形成領域の相互の間の領域であり、一般には「紙間」と称される。

特許文献１には、画像濃度むらやカブリといった画質欠陥を未然に防止する画像形成装置が開示されている。特許文献１に記載の技術では、静電潜像を形成する前に、像担持体に対して形成する画像の画像密度を検出し、その検出値が所望の値より低いと判断されたときに、所定の静電潜像を形成して現像装置の現像剤を強制的に消費させる。

特許文献２には、トナー消費の少ない状態で現像装置が駆動されることによる現像剤劣化に伴う不具合を解消させる画像形成装置が開示されている。特許文献２に記載の技術では、作像する画像の面積率と、現像装置の現像駆動時間とを検知し、現像の単位駆動時間あたりの画像面積率に応じて現像剤を強制消費させる。

特許文献３には、現像剤の疲労・劣化による画質の低下等の不具合を防止する技術が開示されている。特許文献３に記載の技術では、現像剤担持体の単位移動距離当たりの画像面積率を検知し、その検知結果に基づいて、トナー強制消費の制御を行う。

特開２０００−２０６７４４号公報 特開２００３−７６０７９号公報 特開２００５−４３３８８号公報

ところで、低カバレッジの画像形成処理を行ったからといって、現像装置中の潤滑剤が枯渇しないときも当然存在する。このようなとき、感光体の非画像形成領域にトナー強制排出用パターンのトナー像が形成されると、本来は必要がない場合にもトナーが強制消費されることとなり、トナーが無駄に消費されて不経済であるという問題があった。

なお、特許文献１〜３に記載の技術は、現像剤劣化に伴う画質の低下等の不具合を解消させる技術に過ぎず、上記した問題を解決するための構成を有していない。

本発明は、像担持体上における潤滑剤量の低下を防止しつつ、トナーの無用な消費を抑制することが可能な画像形成装置およびその制御方法を提供することを目的とする。

本発明に係る画像形成装置は、
トナー像が形成される像担持体と、
潤滑剤が添加されたトナーを前記像担持体に付着させて前記トナー像を形成し、当該像担持体に形成した当該トナー像を用紙に転写する画像形成部と、
異なる複数の時間帯毎に、前記画像形成部により前記用紙に転写されたトナー像のカバレッジの時間平均値を算出する算出部と、
前記算出部の算出結果に応じて、前記像担持体にトナー強制排出用パターンのトナー像を形成するように前記画像形成部を制御する制御部と、
を備えることを特徴とする。

本発明に係る制御方法は、
トナー像が形成される像担持体と、潤滑剤が添加されたトナーを前記像担持体に付着させて前記トナー像を形成し、当該像担持体に形成した当該トナー像を用紙に転写する画像形成部とを備える画像形成装置の制御方法であって、
異なる複数の時間帯毎に、前記画像形成部により前記用紙に転写されたトナー像のカバレッジの時間平均値を算出するステップと、
前記時間平均値の算出結果に応じて、前記像担持体にトナー強制排出用パターンのトナー像を形成するように前記画像形成部を制御するステップと、
を有することを特徴とする。

本発明によれば、実際に現像装置中の潤滑剤が枯渇し、像担持体上の潤滑剤量が低下する可能性が高い条件でのみ、トナー強制排出用パターンのトナー像の形成、すなわちトナーの強制消費が実行される。したがって、像担持体上における潤滑剤量の低下を防止しつつ、トナーの無用な消費を抑制することができる。

本実施の形態における画像形成装置の制御系の主要部を示す図である。 本実施の形態における画像形成部の構成を概略的に示す図である。 本実施の形態におけるトナー強制排出用パターンのトナー像を説明する図である。 本実施の形態における画像形成装置の制御動作例を示すフローチャートである。 本実施の形態における第１時間帯および第２時間帯を説明する図である。 第１時間平均値および第２時間平均値と、現像装置中の潤滑剤が枯渇する可能性との関係を表す表である。 本実施の形態の画像形成処理におけるカバレッジの時間変化を示す図である。 第１時間平均値および第２時間平均値と、現像装置中の潤滑剤が枯渇する可能性との関係を表す表である。

以下、本実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１に示す画像形成装置１００は、いわゆるモノクロ画像形成装置であり、電子写真プロセスにより用紙に単色画像を形成する。図１に示すように、画像形成装置１００は、画像読取部１１０、操作表示部１２０、画像処理部１３０、画像形成部１４０、搬送部１５０、定着部１６０および制御部２００を備えている。なお、制御部２００は、本発明の「算出部」としても機能する。

制御部２００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２０１、ＲＯＭ（Read Only Memory）２０２およびＲＡＭ（Random Access Memory）２０３を備える。ＣＰＵ２０１は、ＲＯＭ２０２から処理内容に応じたプログラムを読み出してＲＡＭ２０３に展開し、展開したプログラムと協働して画像形成装置１００の各ブロックの動作を制御する。このとき、記憶部１７２に格納されている各種データが参照される。記憶部１７２は、例えば不揮発性の半導体メモリ（いわゆるフラッシュメモリ）やハードディスクドライブで構成される。

制御部２００は、通信部１７１を介して、ＬＡＮ（Local Area Network）、ＷＡＮ（Wide Area Network）等の通信ネットワークに接続された外部装置（例えばパーソナルコンピューター）との間で各種データの送受信を行う。制御部２００は、例えば、外部装置から送信された画像データを受信し、この画像データに基づいて記録用紙に画像を形成させる。通信部１７１は、例えばＬＡＮカード等の通信制御カードにより構成される。

画像読取部１１０は、コンタクトガラス上に搬送された原稿を光学的に走査し、原稿からの反射光をＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）センサーの受光面上に結像させ、原稿を読み取る。なお、コンタクトガラス上への原稿の搬送は、自動原稿給紙装置（ＡＤＦ）により行われるが、手作業で原稿をコンタクトガラス上に載置する場合もある。

操作表示部１２０は、タッチパネル式の画面を有する。ユーザーが行う各種の指示および設定のための入力操作は、タッチパネル式の画面を介して行うことができる。これら指示・設定の情報は、印刷ジョブ情報として制御部２００により扱われる。印刷ジョブ情報としては、用紙サイズ、プリント枚数等がある。制御部２００は、操作表示部１２０を介して印刷ジョブの実行が指示された場合、印刷ジョブに含まれる画像データ、用紙サイズ、プリント枚数等を記憶部１７２に記録する。

画像処理部１３０は、アナログディジタル（Ａ／Ｄ）変換処理を行う回路およびディジタル画像処理を行う回路を含む。画像処理部１３０は、画像読取部１１０のＣＣＤセンサーにより取得されたアナログ画像信号から、Ａ／Ｄ変換処理によりディジタル画像データを生成して画像形成部１４０に出力する。

画像形成部１４０が有する露光装置は、画像処理部１３０により生成されたディジタル画像データに基づいてレーザー光を発光し、当該発光したレーザー光を感光体ドラム（感光体）に照射することにより、感光体ドラム上に静電潜像を形成する（露光工程）。

画像形成部１４０は、上記の露光工程に加え、露光工程前に行われる帯電工程、露光工程後に行われる現像工程、現像工程後の転写工程および転写工程後のクリーニング工程をそれぞれ実行するための構成を備えている。帯電工程では、画像形成部１４０は、帯電装置からのコロナ放電により、感光体ドラムの表面をトナーの帯電極性（例えば、負極性）に帯電させる。現像工程では、画像形成部１４０は、現像装置内の現像剤に含まれるトナーを感光体ドラム上の静電潜像に付着させることにより、感光体ドラム上にトナー像を形成する。

転写工程では、画像形成部１４０は、図示しない電圧印加部からトナーの帯電極性と逆極性の転写バイアスが印加されることにより、感光体ドラム上のトナー像を、搬送部１５０により搬送された用紙に転写する。クリーニング工程では、画像形成部１４０は、ブラシ等のクリーニング装置を感光体ドラムに接触させることにより、転写工程後の感光体ドラムの表面に残留しているトナーを除去する。

定着部１６０は、定着ローラーおよび加圧ローラーを備える。加圧ローラーは、定着ローラーと圧接した状態で配置されている。定着ローラーと加圧ローラーとの圧接部には定着ニップ部が形成される。定着部１６０は、定着ニップ部に導入された用紙上のトナー像に熱および圧力を加えること（加熱定着）により、トナー像を用紙に定着させる（定着工程）。この結果、用紙上には定着トナー像が形成される。定着部１６０により加熱定着された用紙は、画像形成装置１００の外部に排出される。

次に、図２を参照し、画像形成部１４０の具体的な構成について説明する。図２において、２１１はトナー像を担持する回転可能な感光体ドラム（本発明の「像担持体」として機能）であり、この感光体ドラム２１１の回転方向（矢印方向）に沿って、帯電装置２１２、露光装置２１３、現像装置２１４、感光体ドラム２１１上に形成されたトナー像を用紙Ｓに転写する転写ベルト２１５、分離爪２１６、感光体ドラム２１１に残留しているトナーを除去するクリーニング装置２１７が設けられている。

帯電装置２１２は、光導電性を有する感光体ドラム２１１の表面を一様に負極性に帯電させる。露光装置２１３は、例えば半導体レーザーで構成され、感光体ドラム２１１に対して画像に対応するレーザー光を照射する。感光体ドラム２１１の電荷発生層で正電荷が発生し、電荷輸送層の表面まで輸送されることにより、感光体ドラム２１１の表面電荷（負電荷）が中和される。感光体ドラム２１１の表面には、周囲との電位差により静電潜像が形成される。

現像装置２１４は、例えば二成分現像方式の現像装置であり、感光体ドラム２１１の表面にトナーを付着させることにより静電潜像を可視化してトナー像を形成する（現像動作）。この現像動作によって消費された分のトナーは、図示しないトナー補給機構により補給される。

転写ベルト２１５は、クロロプレーンゴム等により構成される半導電性のベルト基材と、表層として設けられた絶縁層との２層からなる構造を有する。転写ベルト２１５は、従動ローラー２２３、駆動ローラー２２２および他のローラーの間に張架され、感光体ドラム２１１の下方で、転写ベルト２１５の表面が感光体ドラム２１１の外周面の一部と接触するように配置されている。すなわち、転写ベルト２１５と感光体ドラム２１１との間において、転写領域としての転写ニップ部ＴＮＰが形成される。用紙Ｓは、転写ニップ部ＴＮＰにおいて転写ベルト２１５により感光体ドラム２１１に押圧されながら搬送される。

感光体ドラム２１１の外周面の一部と接触する転写ベルト２１５の内側には、転写ローラー２２０が配置されている。転写ローラー２２０には、転写バイアスを印加する高圧電源（図示せず）が接続される。制御部２００は、用紙Ｓが転写ニップ部ＴＮＰを通過する際に、転写ベルト２１５が所定の転写電位（正極性）となるように高圧電源が印加すべき転写バイアスを制御する。転写ベルト２１５が正極性の転写電位となることによって、感光体ドラム２１１に接触中の用紙Ｓに、感光体ドラム２１１上の負極性のトナー像が転写される。また、制御部２００は、用紙Ｓが転写ニップ部ＴＮＰを通過していない際に、転写ベルト２１５が所定の転写電位（負極性）となるように高圧電源が印加すべき転写バイアスを制御する。なお、高圧電源の消費電力を抑える観点から、制御部２００は、用紙Ｓが転写ニップ部ＴＮＰを通過していない際に、転写ローラー２２０に転写バイアスが印加されないように高圧電源を制御しても良い。

感光体ドラム２１１の回転方向において、転写ニップ部ＴＮＰの下流側かつクリーニング装置２１７の上流側には、分離爪２１６が設けられている。分離爪２１６は，転写ニップ部ＴＮＰを通過した用紙Ｓを感光体ドラム２１１から分離するためのものである。分離爪２１６は、感光体ドラム２１１に当接した状態で、感光体ドラム２１１の回転軸方向に沿って複数個（例えば３個）配置される。分離爪２１６は、耐熱樹脂製の爪部材（例えば爪幅１０［ｍｍ］）であり、表面にはＰＦＡまたはＰＴＦＥ等のフッ素系樹脂からなる表層が形成される。分離爪２１６の感光体ドラム２１１への当接圧は、爪幅、爪材質、感光体ドラム２１１の表面材質との関係で決まるが、感光体ドラム２１１に傷がつかない程度に設定されていれば良い。

クリーニング装置２１７は、感光体ドラム２１１の表面に摺接されるクリーニングブレード等を有し、転写後に感光体ドラム２１１の表面に付着した残留トナー等の付着物を除去（クリーニング）する。

本実施の形態では、クリーニングブレード等により感光体ドラム２１１をクリーニングする際には、トナーの感光体ドラム２１１への付着力を低減させ、クリーニング性能を上げるために、潤滑剤が添加されたトナーを塗布して、当該潤滑剤を感光体ドラム２１１の表面に付着させる。

感光体ドラム２１１の表面上における潤滑剤の付着量は、クリーニング性能に大きな影響を与える。例えば、潤滑剤の付着量が少なくなると、感光体ドラム２１１の表面上に残留トナー等が付着しやすい状態となるため、クリーニングしにくくなってトナーがすり抜けたり、クリーニングブレードのエッジ部分が感光体ドラム２１１の移動方向（回転方向）に引き込まれ、めくれたりするという事象が起こる。

ここで、潤滑剤の付着量が少なくなる場合について具体的に説明する。トナー中に添加されている潤滑剤は、トナーに付着しやすいようにトナーとは逆極性（例えば、正極性）を有しており、現像装置２１４による現像動作時に感光体ドラム２１１の表面における露光されていない部分（負帯電している白地部分）に多く移動する。そのため、低カバレッジ（例えば、３．５［％］以下）の画像形成処理を連続的に行う場合、現像装置２１４に対するトナーの補給量が少ない状態で、トナーに比べて多くの潤滑剤が現像装置２１４から感光体ドラム２１１へ移動し、現像装置２１４中の潤滑剤が枯渇するおそれがある。現像装置２１４中の潤滑剤が枯渇すると、感光体ドラム２１１に付着させる潤滑剤がなくなるため、感光体ドラム２１１上の潤滑剤量が次第に低下して上記事象が起こってしまう。

そこで、画像形成装置１００は、低カバレッジの画像形成処理を行った場合に、現像装置２１４に対して潤滑剤が添加されたトナーが新たに補給されるように、感光体ドラム２１１の非画像形成領域にトナー強制排出用パターンのトナー像（パッチ画像）を形成する。

図３に、トナー強制排出用パターンのトナー像を示す。制御部２００は、図１，２に示す各部や各装置の動作を制御して、感光体ドラム２１１の非画像形成領域２３０にトナー強制排出用パターンのトナー像２４０，２４２，２４４，２４６を形成させる。具体的には、制御部２００は、感光体ドラム２１１の画像形成領域２３５の後端部が現像ニップ部（現像装置２１４の現像スリーブと感光体ドラム２１１との間に形成される現像領域）を通過してから所定時間（例えば、３５［ミリ秒］）経過後の位置において、感光体ドラム２１１に当接した状態で設けられる分離爪２１６との接触を避けるように、トナー強制排出用パターンのトナー像２４０〜２４６を形成する。図３において図示していないが、感光体ドラム２１１の移動方向に直交する方向（図３中の上下方向）において、トナー強制排出用パターンのトナー像２４０〜２４６の間に３個の分離爪２１６が設けられている。

制御部２００は、感光体ドラム２１１上に形成されたトナー強制排出用パターンのトナー像２４０〜２４６（負極性）が転写ベルト２１５側に転写されないように、当該トナー像２４０〜２４６が転写ニップ部ＴＮＰを通過する際に、転写ベルト２１５が所定の転写電位（負極性）となるように高圧電源が印加すべき転写バイアスを制御する。なお、画像形成領域２３５とは、１枚の用紙Ｓに転写するトナー像が形成される領域である。非画像形成領域２３０とは、１枚の用紙Ｓに転写するトナー像が形成される画像形成領域２３５の相互の間の領域（紙間）である。

図３に示すように、トナー強制排出用パターンのトナー像２４０〜２４６は、感光体ドラム２１１の移動方向に直交する方向に延在する帯状のトナー像である。直近で画像形成されたトナー像のカバレッジが低ければ低いほど、感光体ドラム２１１の移動方向におけるトナー強制排出用パターンのトナー像２４０〜２４６の長さＤ（以下、単に「幅」ともいう）は長く、つまりトナー像２４０〜２４６のトナー量が多く設定される。画像形成されたトナー像のカバレッジが低ければ低いほど、現像装置２１４中の潤滑剤が枯渇する可能性が高くなり、現像装置２１４に対して、潤滑剤が添加されたトナーが多く補給される必要があるためである。

トナー強制排出用パターンのトナー像２４０〜２４６を形成することによって、現像装置２１４中の潤滑剤が枯渇するおそれ、ひいては感光体ドラム２１１上の潤滑剤量が低下するおそれを回避することができる。なお、非画像形成領域２３０にトナー強制排出用パターンのトナー像２４０〜２４６を形成することにより、印刷ジョブに対応する画像形成処理を停止することなく、当該画像形成処理を実行する際における生産性を確保することができる。

しかしながら、低カバレッジの画像形成処理を行ったからといって、現像装置２１４中の潤滑剤が枯渇しないときも当然存在する。例えば、高カバレッジの画像形成処理が長い時間行われた後（すなわち、潤滑剤が添加された多くのトナーが新たに補給された後）に、低カバレッジの画像形成処理が短い時間行われたときである。このとき、感光体ドラム２１１の非画像形成領域２３０にトナー強制排出用パターンのトナー像２４０〜２４６が形成されると、本来は必要がない、すなわち現像装置２１４中の潤滑剤が減っていない場合にもトナーが強制消費されることとなり、トナーが無駄に消費されて不経済であるという問題があった。

そこで、本実施の形態では、実際に現像装置２１４中の潤滑剤が枯渇し、感光体ドラム２１１上の潤滑剤量が低下する可能性が高い条件でのみ、制御部２００は、トナー強制排出用パターンのトナー像２４０〜２４６の形成、すなわちトナーの強制消費を実行するように制御を行っている。

図４は、画像形成装置１００の制御動作例を示すフローチャートである。ステップＳ１００の処理は、制御部２００により、連続的な画像形成を行うための印刷ジョブの実行指示が出力されることにより開始する。また、ステップＳ１００〜Ｓ１４０の処理は、画像形成処理が開始した後、所定時間（例えば、１５［秒］）が経過する毎に実行される。

まず、制御部２００は、画像処理部１３０により生成されたディジタル画像データに基づき、ステップＳ１００の処理前における異なる２つの時間帯毎に、画像形成部１４０により用紙Ｓに転写されたトナー像のカバレッジの時間平均値を算出する（ステップＳ１００）。トナー像のカバレッジとは、用紙Ｓの有効画像形成領域内での全面出力１００［％］に対する出力比率のことであり、「画像カバレッジ」または「印字率」とも称される。

本実施の形態では、カバレッジの時間平均値を算出する対象となる２つの時間帯は図５Ａに示すように、時間長が１２０［秒］である第１時間帯と、時間長が３０［秒］であり第１時間帯よりも短い第２時間帯とからなる。第１時間帯と第２時間帯との間には、重複した時間帯（時間長：３０［秒］）が存在する。制御部２００は、第１時間帯において、画像形成部１４０により用紙Ｓに転写されたトナー像のカバレッジの時間平均値を第１時間平均値として算出する。また、制御部２００は、第２時間帯において、画像形成部１４０により用紙Ｓに転写されたトナー像のカバレッジの時間平均値を第２時間平均値として算出する。なお、図５Ｂに示すように、第１時間帯と第２時間帯との間に、重複した時間帯が存在しなくても良い。この場合、第１時間帯と第２時間帯とは、連続していても連続していなくても良い。また、第１時間帯の時間長と第２時間帯の時間長とは、同じでも異なっていても良い。

次に、制御部２００は、ステップＳ１００の算出結果に基づいて、現像装置２１４中の潤滑剤が枯渇する、ひいては感光体ドラム２１１上の潤滑剤量が低下する可能性が高いか否かについて判定する（ステップＳ１２０）。この判定の結果、現像装置２１４中の潤滑剤が枯渇する可能性が高い場合（ステップＳ１２０、ＹＥＳ）、図３に示すように、制御部２００は、感光体ドラム２１１の非画像形成領域２３０にトナー強制排出用パターンのトナー像２４０，２４２，２４４，２４６を形成させる（ステップＳ１４０）。一方、現像装置２１４中の潤滑剤が枯渇する可能性が高くない場合（ステップＳ１２０、ＮＯ）、画像形成装置１００は、図４における処理を終了する。

本実施の形態では、制御部２００は、図６に示す表に従って、現像装置２１４中の潤滑剤が枯渇する可能性が高いか否かについて判定する。図６に示す表は、ステップＳ１００にて算出した第１時間平均値および第２時間平均値と、潤滑剤が枯渇する可能性との関係を表す表である。第１時間平均値および第２時間平均値に対応する項目が「〇」である場合、潤滑剤が枯渇する可能性が高いことを表しており、トナー強制排出用パターンのトナー像２４０，２４２，２４４，２４６を形成させる必要がある。一方、第１時間平均値および第２時間平均値に対応する項目が「×」である場合、潤滑剤が枯渇する可能性が高くないことを表しており、トナー強制排出用パターンのトナー像２４０，２４２，２４４，２４６を形成させる必要はない。例えば、第１時間平均値および第２時間平均値がそれぞれ３．７［％］、１．８［％］である場合、制御部２００は、潤滑剤が枯渇する可能性は高いと判定する。一方、第１時間平均値および第２時間平均値がそれぞれ４．３［％］、３．７［％］である場合、制御部２００は、潤滑剤が枯渇する可能性は高くないと判定する。

図６に示す表に従って、潤滑剤が枯渇する可能性（つまり、トナー強制排出用パターンのトナー像２４０，２４２，２４４，２４６を形成させる必要性）を判定することによって、実際に現像装置２１４中の潤滑剤が枯渇し、感光体ドラム２１１上の潤滑剤量が低下する可能性が高い条件でのみ、トナー強制排出用パターンのトナー像２４０〜２４６の形成、すなわちトナーの強制消費が実行される。したがって、感光体ドラム２１１上における潤滑剤量の低下を防止するとともに、トナーの無用な消費を抑制することができる。

図７は、印刷ジョブに対応する画像形成処理の実行中におけるカバレッジの時間変化を示す図である。例えば、画像形成処理の実行時間がＴ１となった時点で第１時間平均値および第２時間平均値を算出した場合、制御部２００は、第２時間平均値が３．５［％］以下かつ第１時間平均値が３．５［％］以下であるため、現像装置２１４中の潤滑剤が枯渇する可能性は高いと判定し、トナー強制排出用パターンのトナー像２４０，２４２，２４４，２４６を形成させる。一方、画像形成処理の実行時間がＴ２となった時点で第１時間平均値および第２時間平均値を算出した場合（すなわち高カバレッジの画像形成処理が長い時間行われた後に、低カバレッジの画像形成処理が短い時間行われた場合）、制御部２００は、第２時間平均値が３．５［％］以下であるものの、第１時間平均値は３．５［％］以下でないため、現像装置２１４中の潤滑剤が枯渇する可能性は高くないと判定し、トナー強制排出用パターンのトナー像２４０，２４２，２４４，２４６を形成させる。

制御部２００は、図６に示す表の代わりに図８に示す表を用いて、潤滑剤が枯渇する可能性を判定するとともに、潤滑剤が枯渇する可能性が高いと判定した場合にトナー強制排出用パターンのトナー像２４０，２４２，２４４，２４６の幅を変更しても良い。図８に示す表は、算出した第１時間平均値および第２時間平均値と、潤滑剤が枯渇する可能性との関係を単に表すだけでなく、潤滑剤が枯渇する可能性が高い場合に形成すべきトナー強制排出用パターンのトナー像２４０，２４２，２４４，２４６の幅を所定幅（例えば、２０［ｍｍ］）１００［％］に対する幅比率として表している。例えば、第１時間平均値および第２時間平均値がそれぞれ３．７［％］、１．８［％］である場合、制御部２００は、潤滑剤が枯渇する可能性は高いと判定し、幅が所定幅の５０［％］、すなわち１０［ｍｍ］であるトナー強制排出用パターンのトナー像２４０，２４２，２４４，２４６を形成させる。また、第１時間平均値および第２時間平均値がそれぞれ３．０［％］、０．８［％］である場合、制御部２００は、潤滑剤が枯渇する可能性は高いと判定し、幅が所定幅（例えば、２０［ｍｍ］）の１００［％］、すなわち２０［ｍｍ］であるトナー強制排出用パターンのトナー像２４０，２４２，２４４，２４６を形成させる。このように、第１時間平均値および第２時間平均値に応じてトナー強制排出用パターンのトナー像２４０，２４２，２４４，２４６の幅を変更することにより、現像装置２１４中の潤滑剤が枯渇する可能性の大小に応じて必要なトナー像２４０，２４２，２４４，２４６のトナー量をきめ細かく制御することができ、トナーの無用な消費をより精度良く抑制することができる。なお、トナー強制排出用パターンのトナー像２４０，２４２，２４４，２４６の幅ではなく形状を変更することによってトナー像２４０，２４２，２４４，２４６のトナー量を変更しても良い。

以上詳しく説明したように、本実施の形態では、画像形成装置１００は、トナー像が形成される感光体ドラム２１１と、潤滑剤が添加されたトナーを感光体ドラム２１１に付着させてトナー像を形成し、感光体ドラム２１１に形成した当該トナー像を用紙Ｓに転写する画像形成部１４０と、異なる２つの時間帯毎に、画像形成部１４０により用紙Ｓに転写されたトナー像のカバレッジの時間平均値を算出する算出部（制御部２００）と、算出部の算出結果に応じて、感光体ドラム２１１にトナー強制排出用パターンのトナー像２４０〜２４６を形成するように画像形成部１４０を制御する制御部２００とを備える。

このように構成した本実施の形態によれば、実際に現像装置２１４中の潤滑剤が枯渇し、感光体ドラム２１１上の潤滑剤量が低下する可能性が高い条件でのみ、トナー強制排出用パターンのトナー像２４０〜２４６の形成、すなわちトナーの強制消費が実行される。したがって、感光体ドラム２１１上における潤滑剤量の低下を防止するとともに、トナーの無用な消費を抑制することができる。

なお、上記実施の形態では、画像形成装置１００がモノクロ画像形成装置である例について説明したが、画像形成装置１００はカラー画像形成装置であっても良い。

また、上記実施の形態では、異なる２つの時間帯毎に、画像形成部１４０により用紙Ｓに転写されたトナー像のカバレッジの時間平均値を算出し、その算出結果に応じてトナー強制排出用パターンのトナー像２４０〜２４６を形成する例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、異なる３つ以上の時間帯毎に、画像形成部１４０により用紙Ｓに転写されたトナー像のカバレッジの時間平均値を算出し、その算出結果に応じて、トナー強制排出用パターンのトナー像２４０〜２４６を形成しても良い。

その他、上記実施の形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。

１００ 画像形成装置
１１０ 画像読取部
１２０ 操作表示部
１３０ 画像処理部
１４０ 画像形成部
１５０ 搬送部
１６０ 定着部
１７１ 通信部
１７２ 記憶部
２００ 制御部
２０１ ＣＰＵ
２０２ ＲＯＭ
２０３ ＲＡＭ
２１１ 感光体ドラム
２１２ 帯電装置
２１３ 露光装置
２１４ 現像装置
２１５ 転写ベルト
２１６ 分離爪
２１７ クリーニング装置
２２０ 転写ローラー
２２２ 駆動ローラー
２２３ 従動ローラー
２３０ 非画像形成領域
２３５ 画像形成領域
２４０〜２４６ トナー強制排出用パターンのトナー像
Ｓ 用紙
ＴＮＰ 転写ニップ部

Claims (7)

1. トナー像が形成される像担持体と、
   潤滑剤が添加されたトナーを前記像担持体に付着させて前記トナー像を形成し、当該像担持体に形成した当該トナー像を用紙に転写する画像形成部と、
   異なる複数の時間帯毎に、前記画像形成部により前記用紙に転写されたトナー像のカバレッジの時間平均値を算出する算出部と、
   前記算出部の算出結果に応じて、前記像担持体にトナー強制排出用パターンのトナー像を形成するように前記画像形成部を制御する制御部と、
   を備えることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記複数の時間帯において重複した時間帯が存在することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記複数の時間帯において重複した時間帯が存在しないことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
4. 前記制御部は、前記像担持体の非画像形成領域に前記トナー強制排出用パターンのトナー像を形成するように前記画像形成部を制御することを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記制御部は、前記算出部の算出結果に応じて、前記トナー強制排出用パターンのトナー像を形成するか否かを変更することを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記制御部は、前記トナー強制排出用パターンのトナー像を形成する場合、前記算出部の算出結果に応じて、当該トナー強制排出用パターンのトナー像のトナー量を変更するように前記画像形成部を制御することを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
7. トナー像が形成される像担持体と、潤滑剤が添加されたトナーを前記像担持体に付着させて前記トナー像を形成し、当該像担持体に形成した当該トナー像を用紙に転写する画像形成部とを備える画像形成装置の制御方法であって、
   異なる複数の時間帯毎に、前記画像形成部により前記用紙に転写されたトナー像のカバレッジの時間平均値を算出するステップと、
   前記時間平均値の算出結果に応じて、前記像担持体にトナー強制排出用パターンのトナー像を形成するように前記画像形成部を制御するステップと、
   を有することを特徴とする制御方法。

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