JP2015222395A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】画像形成がスタートすると、所定枚数あたり(5000枚あたり)の平均印字率である長期平均印字率を算出する(S2)。そして、算出した長期平均印字率が所定印字率2%未満であるか否かを判断する(S3)。長期平均印字率が2%未満の場合、トナー劣化閾値ビデオカウントVtを10(第1基準値)に設定する(S4)。一方、長期平均印字率が2%以上の場合、トナー劣化閾値ビデオカウントVtを5(第2基準値)に設定する(S5)。このように設定されたトナー劣化閾値ビデオカウントVtを用いてトナー劣化積算値Xを算出し(S6〜9)、このトナー劣化積算値Xが吐き出し実行閾値Aよりも大きい場合に、強制消費モードを実行する(S10〜13)。
【選択図】図12
Description
本発明の第1の実施形態について、図1ないし図13を用いて説明する。まず、本実施形態の画像形成装置の概略構成について、図1ないし図3を用いて説明する。
本実施形態の画像形成装置100は、図1に示すように、それぞれ像担持体としての感光ドラム101(101Y、101M、101C、101K)を備えた4つの画像形成ステーションY、M、C、K、を有する。各画像形成ステーションの下方には、中間転写装置120が配置されている。中間転写装置120は、中間転写体としての中間転写ベルト121が、ローラ122、123、124に張設されて、矢印方向に走行するように構成されている。
次に、本実施形態の現像装置104について、図4ないし図6を用いて詳しく説明する。現像装置104は、現像容器20を備え、現像容器20内に現像剤としてトナーとキャリアを含む2成分現像剤が収容されている。また、現像容器20内に、現像剤担持体としての現像スリーブ24と、現像スリーブ24上に担持された現像剤の穂を規制する穂切り部材25とを有している。
次に、本実施形態における現像剤の補給方法について図4及び図5を用いて説明する。現像装置104の上部には、現像剤の消費量に応じてトナーを現像装置104に補給する補給手段としてのトナー補給装置30が配置される。トナー補給装置30は、トナーとキャリアを混合した補給用の2成分現像剤を収容するホッパー31を備える。このホッパー31は、下部にスクリュー状の補給部材、即ち、補給スクリュー32を備え、補給スクリュー32の一端が現像装置104の後端部に設けられた現像剤補給口30Aの位置まで延びている。
次に、本実施形態の強制消費モードについて、図7ないし図13を用いて説明する。まず、本実施形態では、画像比率(印字率)の低い画像形成が連続した場合など、後述する条件を満たした場合に、画像形成を中断して、或いは、画像形成ジョブの終了に伴う後回転時に、トナーを強制的に消費する強制消費モードを実行可能である。即ち、低Dutyの画像が連続した場合、現像容器20内から感光ドラム101へ移行するトナーの割合が少なくなる。このため、現像容器20内のトナーは第1及び第2の搬送スクリュー22a、22bによる攪拌や、穂切り部材25を通過するときの摺擦を長時間受けることになる。その結果、前述したトナーの外添剤が剥れたり、トナー表面に埋め込まれたりしてトナーの流動性や帯電性能が低下し、画像品質が劣化してしまう。ここで重要なことは、トナー劣化は現像装置内にトナーが滞在し続ける時間に比例する点であり、この滞在時間を短くすることがトナー劣化抑制につながる。そこで、一般に画像形成を中断して(ダウンタイムを設けて)、或いは、後回転時に、現像装置104内の劣化したトナーを感光ドラム101の非画像域に現像し、強制的に吐き出す(消費する)強制消費モードを実行する。
次に、強制消費モードの実行可否の判断の詳細について、図12を用いて説明する。前提として、各色の強制消費モードの思想は同様である。したがって、以降のフローチャート等で色についての記述を省略している場合があるが、その場合は各色で共通の制御を行なっている。本実施形態においては分かりやすい例として1枚当たりの印字率がYMCKそれぞれの色に対してY=5%、M=5%、C=5%、K=1.5%の画像(以下、「ブラック低Duty画像チャート」)をA4サイズ用紙で連続画像形成した場合を考える。
このような本実施形態の具体例としての実施例1について、図14及び図15を用いて説明する。実施例1では、前述した「ブラック低Duty画像チャート」(Y=5%、M=5%、C=5%、K=1.5%)を10000枚連続で画像形成した場合を具体的に考える。まず「ブラック低Duty画像チャート」を1枚画像形成した場合に、実施例1のトナー吐き出し制御におけるトナー劣化積算値Xが各色でどのように算出されるかを図14の表に示した。図14の表にあるように「ブラック低Duty画像チャート」の画像形成においては、Y(イエロー)とM(マゼンタ)とC(シアン)については常に印字率が十分に高い為にトナー劣化積算値Xは常に0である。
次に、上述のような本実施形態の具体例としての実施例2について、図16及び図17を用いて説明する。実施例2では、1枚当たりの印字率がYMCKそれぞれの色に対してY=5%、M=5%、C=5%、K=0.5%の画像(以下では、「ブラック極低Duty画像チャート」と称する)をA4サイズ用紙で10000枚連続画像形成した場合を考える。まず「ブラック極低Duty画像チャート」を1枚画像形成した場合に、実施例2のトナー吐き出し制御におけるトナー劣化積算値Xが各色でどのように算出されるかを図16の表に示した。図16の表にあるように「ブラック極低Duty画像チャート」の画像形成においては、Y(イエロー)とM(マゼンタ)とC(シアン)については常に印字率が十分に高い為にトナー劣化積算値Xは常に0である。
次に、上述のような本実施形態の具体例としての実施例3について、図18及び図19を用いて説明する。実施例3では、1枚当たりの印字率がY、M、C、Kそれぞれの色に対して「ブラック低Duty画像チャート」と「ブラック中Duty画像チャート」とを混載させて画像形成した場合を考える。ここで、「ブラック低Duty画像チャート」は、前述したように、Y=5%、M=5%、C=5%、K=1.5%の画像である。一方、「ブラック中Duty画像チャート」は、Y=5%、M=5%、C=5%、K=10%の画像である。
本発明の第2の実施形態について、図20ないし図22を用いて説明する。上述の第1の実施形態では、画像形成中の現像スリーブ駆動を画像形成のみに必要な駆動時間を前提にトナー吐き出し制御を説明してきた。これに対して本実施形態では、画像形成中にパッチ濃度制御など割り込み制御が為され、現像スリーブが画像形成に必要な駆動時間以上に駆動される場合を考慮したトナー吐き出し制御について説明する。なお、その他の構成及び強制消費モードの基本的な内容は第1の実施形態と同様であるため、重複する説明及び図示を省略又は簡略にし、同一の構成には同一の符号を付して、以下、第1の実施形態と異なる点を中心に説明する。
このような本実施形態の具体例としての実施例4について説明する。実施例4では、前述した「ブラック低Duty画像チャート」(Y=5%、M=5%、C=5%、K=1.5%)を10000枚連続で画像形成した場合を具体的に考える。なお割り込み制御頻度としては簡易的に毎回実施で、且つトナー消費はない制御を例に説明する。
Claims (15)
- 像担持体と、
前記像担持体に形成された静電潜像をトナーにより現像する現像装置と、
前記現像装置に強制的にトナーを消費させる強制消費モードを実行可能な制御手段と、を備え、
前記制御手段は、
画像形成の所定の単位毎に消費されるトナー量に応じた消費値と前記所定の単位に対して設定される基準値との差分を算出する差分算出手段と、
前記差分を積算して積算値を求める積算手段と、
前記積算値が所定の閾値よりも大きい場合に、前記強制消費モードを実行する実行手段と、を有し、
前記基準値は、所定枚数あたりの、或いは、前記現像装置の所定駆動時間あたりの平均トナー消費量に関する情報が、所定の基準トナー消費量に対応する値未満の場合に第1基準値に、前記平均トナー消費量に関する情報が前記所定の基準トナー消費量に対応する値以上の場合に、前記第1基準値よりも低い第2基準値に設定される、
ことを特徴とする画像形成装置。 - 前記制御手段は、前記現像装置の初期状態からの画像形成枚数が前記所定枚数まで、或いは、前記現像装置の初期状態からの駆動時間が前記所定駆動時間までの間は、前記平均トナー消費量に関する情報に拘らず、前記基準値として前記第2基準値を使用する、
ことを特徴とする、請求項1に記載の画像形成装置。 - 前記現像装置は、トナーを含む現像剤を担持して回転し、担持された現像剤中のトナーにより前記像担持体に形成された静電潜像を現像する現像剤担持体を有し、
前記制御手段は、前回の前記消費値の算出から今回の前記消費値の算出までの間の前記現像剤担持体の回転駆動時間を画像形成1枚あたりの前記現像剤担持体の回転駆動時間である基準駆動時間で除した係数を前記基準値に乗じた値と、今回の前記消費値との差分を算出し、この差分を前記積算手段により積算する、
ことを特徴とする、請求項1又は2に記載の画像形成装置。 - 前記差分算出手段は、前記基準値から前記消費値を減じて前記差分を算出し、
前記積算手段は、前記差分が負の値であれば前記積算値に0を加算し、それ以外の場合には前記積算値に前記差分を加算する、
ことを特徴とする、請求項1ないし3のうちの何れか1項に記載の画像形成装置。 - 前記実行手段は、前記強制消費モードで、前記所定の閾値に相当する量のトナーを消費させる、
ことを特徴とする、請求項1ないし4のうちの何れか1項に記載の画像形成装置。 - 前記制御手段は、前記強制消費モードを実行した場合には、前記積算値を0にリセットする、
ことを特徴とする、請求項1ないし5のうちの何れか1項に記載の画像形成装置。 - 像担持体と、
前記像担持体に形成された静電潜像をトナーにより現像する現像装置と、
前記現像装置に強制的にトナーを消費させる強制消費モードを実行可能な制御手段と、を備え、
前記制御手段は、同一の画像比率で画像形成を行った場合の所定枚数あたりの、或いは、現像装置の所定駆動時間あたりの平均トナー消費量に関する情報が、所定の基準トナー消費量に対応する値未満である期間中の方が、同一の画像比率で画像形成を行った場合の前記平均トナー消費量に関する情報が前記所定の基準トナー消費量に対応する値以上である期間中よりも、前記強制消費モードが実行される頻度が高くなるように制御する、
ことを特徴とする画像形成装置。 - 前記制御手段は、前記平均トナー消費量に関する情報が前記所定の基準トナー消費量に対応する値未満である場合と、前記平均トナー消費量に関する情報が前記所定の基準トナー消費量に対応する値以上である場合とで、1回の前記強制消費モードで消費するトナー量が同じである、
ことを特徴とする、請求項7に記載の画像形成装置。 - 前記所定枚数、或いは、前記現像装置の所定駆動時間は、予め設定されている前記現像装置内の総トナー量を、前記所定の基準トナー消費量に相当するトナー量で除すことで算出される枚数、或いは、駆動時間よりも高く設定される、
ことを特徴とする、請求項1ないし8のうちの何れか1項に記載の画像形成装置。 - 前記所定枚数は、3600枚以上6000枚未満である、
ことを特徴とする、請求項9に記載の画像形成装置。 - 前記平均トナー消費量に関する情報は、前記所定枚数あたりの、或いは、前記現像装置の所定駆動時間あたりの平均画像比率であり、
前記所定の基準トナー消費量に対応する値は、画像比率で2%である、
ことを特徴とする、請求項1ないし10のうちの何れか1項に記載の画像形成装置。 - 像担持体と、
前記像担持体に形成された静電潜像をトナーにより現像する現像装置と、
第1の所定枚数毎に消費されるトナー量、もしくは、前記現像装置の第1の所定駆動時間あたりに消費されるトナー量、の移動平均値に関する情報と、前記第1の所定枚数よりも少ない第2の所定枚数、もしくは、前記現像装置の前記第1の所定駆動時間よりも短い第2の所定駆動時間毎の画像比率に関する情報と、に基づき、前記現像装置に強制的にトナーを消費させる強制消費モードを実行可能な制御手段と、を備えることを特徴とする画像形成装置。 - 前記制御手段は、前記強制消費モードを前回実行してから、所定画像比率以下である同一の画像比率の画像を形成する場合において、前記強制消費モードを前回実行した直後の前記移動平均値が基準値よりも小さい場合の方が、大きい場合に比べて、前記現像装置の単位駆動時間あたりに前記強制消費モードにて消費されるトナー量が多くなるように制御する、
ことを特徴とする、請求項12に記載の画像形成装置。 - 前記制御手段は、前記強制消費モードを前回実行してから所定画像比率以下である同一の画像比率の画像を形成する場合において、前回の前記強制消費モードが実行されてから次回の前記強制消費モードが実行されるまでの期間中に、前記移動平均値が基準値よりも小さい期間が占める割合が高いほど、前記現像装置の単位駆動時間あたりに前記強制消費モードにて消費されるトナー量が多くなるように制御する、
ことを特徴とする、請求項12又は13に記載の画像形成装置。 - 前記制御手段は、前記強制消費モードを前回実行してから所定画像比率以下である同一の画像比率の画像を形成する場合において、次回の前記強制消費モードが実行されるまでの期間中に、前記移動平均値が基準値よりも小さい期間が占める割合が高いほど、前記強制消費モードの頻度が高くなるように制御する、
ことを特徴とする、請求項12ないし14のうちの何れか1項に記載の画像形成装置。
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