JP4109950B2 - Image forming apparatus - Google Patents

Image forming apparatus Download PDF

Info

Publication number
JP4109950B2
JP4109950B2 JP2002285439A JP2002285439A JP4109950B2 JP 4109950 B2 JP4109950 B2 JP 4109950B2 JP 2002285439 A JP2002285439 A JP 2002285439A JP 2002285439 A JP2002285439 A JP 2002285439A JP 4109950 B2 JP4109950 B2 JP 4109950B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image
developer
forming apparatus
image forming
toner
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2002285439A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2004125829A (en
Inventor
寛明 緒方
雅人 小柳
哲也 小林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP2002285439A priority Critical patent/JP4109950B2/en
Publication of JP2004125829A publication Critical patent/JP2004125829A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4109950B2 publication Critical patent/JP4109950B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式を利用した、複写機、プリンタなどの画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真方式の画像形成装置においては、像担持体上に形成した静電潜像を、現像装置によりトナー像として可視化することを行っている。
【０００３】
このような現像装置の一つとして、乾式一成分現像装置が種々提案され実用化されている。
【０００４】
例えば、加圧現像法（Ｉｍｐｒｅｓｓｉｏｎ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ）が挙げられる。この加圧現像法は磁性材料が不要であるため、装置の簡略化および小型化が可能であるとともに、非磁性トナーを使用することでカラー画像形成が可能である等の多くの利点を持っている。
【０００５】
加圧現像法では、トナー担持体表面を静電潜像に押圧もしくは接触させて現像を行うため、トナー担持体として、弾性および導電性を有する現像ローラを用いることが必要となる。
【０００６】
また、周知の現像電極効果やバイアス効果を得るために、現像ローラ表面もしくは表面近傍に導電層を設け、必要に応じてバイアス電圧を印加することができる。
【０００７】
更に、トナーへの電荷付与は、トナー担持体とトナー層を形成するための現像ブレードとの摩擦帯電によりなされる。
【０００８】
また、現像ローラへのトナーの供給塗布のため、現像ローラの現像容器側にはスポンジなどの弾性トナー供給ローラが配されており、現像ローラとの周速差によりトナーを塗布し、また現像ローラ上の現像後パターンを除去したりしている。
【０００９】
ここで、図７に、加圧現像法を用いた従来の現像装置の断面図を示す。図７に示されるように、従来の現像装置は、現像ローラ１２１と、現像剤１２２と、現像ブレード１２３と、現像ローラ１２１に現像剤１２２を供給するためのトナー供給ローラ１２４とを備えている。
【００１０】
また、例えば、トナー劣化を防止するために、現像ローラと像担持体表面との当接圧、現像ローラとトナー供給ローラとの当接圧、を規定したものとして、特開２０００−１２２４１６号公報に記載の技術が知られている。
【００１１】
【特許文献１】
特開２０００−１２２４１６号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上述のような加圧現像法では、画像形成枚数増加に伴う画像品質の低下が起こる。
【００１３】
画質低下は主にトナー劣化によるものであり、現像ローラと像担持体表面との摺擦、現像ローラと現像ブレードとの摺擦、現像ローラとトナー供給ローラとの摺擦が主原因である。
【００１４】
従って本発明の目的は、トナーの劣化による画像品質の低下を抑制し、高画質を持続することが可能な画像形成装置を提供することである。
【００１５】
また、本発明の更なる目的は、不要なトナー消費を抑えることが可能な画像形成装置を提供することである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明に係る画像形成装置は、静電潜像を担持する像担持体と、現像剤を担持する回転自在な現像剤担持体と、前記現像剤担持体の回転数を計数する回転数計数手段と、前記像担持体上に作像された画像ドット数を計数する画像ドット計数手段と、計数した現像剤担持体の回転数及び画像ドット数を記憶する記憶手段と、非画像形成時に、前記現像剤を前記現像剤担持体から前記像担持体上へと現像する動作を行わせる制御手段と、を備え、前記動作を行なうかどうかの判断をする時からさかのぼって現像剤担持体が予め決められた数だけ回転した間の画像ドット数が、所定の閾値より小さい場合に、前記制御手段は前記動作を行なわせ、前記計数された積算画像ドット数が所定値になった場合に前記閾値を増加させる、又は前記現像剤担持体の積算回転数の値が所定値になった場合に前記閾値を増加させることを特徴とする。
【００１８】
また、本発明に係る画像形成装置は、前記制御手段により、予め決められた現像剤担持体の回転数における前記画像ドット数が所定の閾値より小さい場合に、前記現像剤担持体から前記像担持体上へと現像される現像剤の分量が、前記所定の閾値に対して前記画像ドット数が不足した分に対応する現像剤の分量であることを特徴とする。
【００２２】
また、本発明に係る画像形成装置は、前記像担持体と前記現像剤担持体とが一体的に構成され、画像形成装置本体に着脱自在なプロセスカートリッジを構成することを特徴とする。
【００２３】
また、本発明に係る画像形成装置は、前記現像剤担持体と前記現像剤を収容する現像剤収容部とが一体的に構成され、画像形成装置本体に着脱自在な現像カートリッジを構成することを特徴とする。
【００２５】
また、本発明に係る画像形成装置は、前記記憶手段は、前記プロセスカートリッジに取り付けられていることを特徴とする。
【００２６】
また、本発明に係る画像形成装置は、前記記憶手段は、前記現像カートリッジに取り付けられていることを特徴とする。
【００２７】
また、本発明に係る画像形成装置は、前記現像剤を前記現像剤担持体から前記像担持体上へと現像する動作において、１次帯電バイアスにより像担持体表面電位を所定の値とすることにより前記現像剤を前記現像剤担持体から前記像担持体上へと現像することを特徴とする。
【００２８】
また、本発明に係る画像形成装置は、前記現像剤を前記現像剤担持体から前記像担持体上へと現像する動作において、像担持体表面を露光することにより像担持体表面電位を所定の値とすることにより前記現像剤を前記現像剤担持体から前記像担持体上へと現像することを特徴とする。
【００２９】
また、本発明に係る画像形成装置は、前記記憶手段は、接触型の不揮発性メモリ、非接触型の不揮発性メモリ及び電源を有する揮発メモリのうちのいずれかにより構成されることを特徴とする。
【００３０】
このように、本発明によれば、現像剤の劣化が顕著になる低印字率パターンの連続的なプリント時においてのみ適切なタイミングでの非画像領域への劣化現像剤の現像（吐き出し）動作を行うことができ、必要以上に現像剤を消費することなく、常に高画質を維持することができ、画像品質の低下を防止することができる。
【００３１】
また、例えば、現像剤容器内の現像剤残量が少なくなり、新品現像剤との混ざり合いが少なくなる耐久後半においてのみ、非画像領域への劣化現像剤の現像（吐き出し）動作の頻度を多くする事により、更に効率的に画像品質の低下を防止することができる。
【００３２】
また、予め決められた現像剤担持体の回転数における画像ドット数が所定の閾値より小さい場合に、現像剤担持体から像担持体上へと現像される現像剤の分量が、所定の閾値に対して画像ドット数が不足した分に対応する現像剤の分量であることから、不要な現像剤の消費を抑えることができる。
【００３３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る画像形成装置の実施形態を図面に則して更に詳しく説明する。以下に説明する実施形態は、例示的に本発明を説明するものであって、以下に記載される構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれに限定するものではない。
【００３４】
（参考例）
まず、本発明に係る画像形成装置の参考例について図面を参照して説明する。図１は、本発明に係る画像形成装置の参考例の概略断面図である。
【００３５】
参考例の画像形成装置Ａは、画像情報に応じて電子写真方式にて転写材６、例えば記録用紙、ＯＨＰシートなどに画像を形成するレーザービームプリンタにより形成される。
【００３６】
また、参考例の画像形成装置Ａは、詳しくは後述するように、プロセスカートリッジＢが着脱可能とされている。
【００３７】
画像形成装置Ａは、パーソナルコンピュータなどのホスト１４に接続されて用いられる。
【００３８】
コントローラ部３４において、ホスト１４からのプリント要求信号並びに画像データを処理し、露光手段であるスキャナ３を制御することで、像担持体としての感光体ドラム１上に静電潜像を形成する。
【００３９】
感光体ドラム１は、帯電手段である、感光体ドラム１に加圧当接されたローラ状の帯電部材、即ち、ＤＣ接触帯電ローラ（帯電ローラ）２によって一様に帯電される。
【００４０】
帯電ローラ２には帯電バイアスとして所定の値に固定された直流電圧が印加され、感光体ドラム１の表面を負に一様に帯電させる。
【００４１】
帯電ローラ２は感光体ドラム１の回転により、図中矢印エの方向に従動回転する。
【００４２】
帯電ローラ２は、感光体ドラム１の長手方向（転写材６の搬送方向に直交する方向）略全域に亙って当接されている。
【００４３】
一様に帯電された感光体ドラム１は、露光手段であるスキャナ３からのレーザー光により露光され、その表面に静電潜像が形成される。
【００４４】
スキャナ３は、レーザー光源、ポリゴンミラー、レンズ系などを有し、コントローラ部３４の制御により、感光体ドラム１上を走査露光することができる。
【００４５】
その後、この静電潜像は、現像装置４によって現像剤が供給されて、トナー像として可視化される。
【００４６】
つまり、現像装置４は、一成分現像剤として負帯電性の非磁性のトナー（トナー）２２を収容する現像容器２１を有する。
【００４７】
参考例では、トナー２２には、小粒径化及び低融点化を達成し、且つ、転写効率を向上させるために、重量平均粒径約７μｍの略球形トナーを用いた。
【００４８】
そして、感光体ドラム１と対向する現像容器２１の一部は、感光体ドラム１の長手方向略全域に亙り開口しており、この開口部にローラ状の現像剤担持体（現像手段）である現像ローラ２３が配置されている。
【００４９】
現像ローラ２３は、現像装置４の図中左上方に位置する感光体ドラム１に所定の侵入量となるように押圧、接触され、図中矢印イ方向に回転駆動される。
【００５０】
また、その表面は、トナー２２との摺擦確率を高め、且つ、トナー２２の搬送を良好に行うために、適度な凹凸を有している。
【００５１】
現像ローラ２３の図中右下方には、現像ローラ２３への現像剤を供給し、又未現像トナーを現像ローラ２３から剥ぎ取る手段として、弾性を有するトナー供給ローラ２４が当接されている。
【００５２】
トナー供給ローラ２４は、回転可能に現像容器２１に支持されている。又、トナー供給ローラ２４は、現像ローラ２３へのトナー供給及び未現像トナーの剥ぎ取り性の点からスポンジローラとし、現像ローラ２３と同一方向である図中矢印ウ方向に回転駆動する。
【００５３】
また、現像装置４は、現像ローラ２３に担持させるトナー量を規制する現像剤層厚規制部材として、現像ブレード２５を備えている。
【００５４】
現像ブレード２５は、弾性を有するリン青銅製の金属薄板で構成され、自由端側の先端近傍を現像ローラ２３の外周面に面接触にて当接するように設けられている。
【００５５】
トナー供給ローラ２４との摺擦により現像ローラ２３上に担持されたトナーは、現像ブレード２５との当接部を通過する際に摩擦帯電により電荷付与され、且つ、薄層に規制される。
【００５６】
このような構成の現像装置４において、現像ローラ２３には、現像バイアスとして所定の値に固定された直流電圧が印加される。
【００５７】
これによって、参考例では、一様に帯電された感光体ドラム１の表面の、負電荷が減衰した露光部を反転現像により現像する。
【００５８】
一方、転写材６は転写材収容部１６から供給ローラ１２ａなどにより分離給送され、レジストローラ１２ｂで一旦停止する。
【００５９】
レジストローラ１２ｂは、転写材６の記録位置と感光体ドラム１へのトナー像の形成タイミングとの同期をとり、転写手段である転写ローラ５と感光体ドラム１との対向部（転写部）へと、転写材６を送り出す。
【００６０】
こうして、可視化された感光体ドラム１上のトナー像は、転写ローラ５の作用によって転写材６に転写される。
【００６１】
トナー像を転写された転写材６は、定着装置９に搬送される。ここで、転写材６上の未定着のトナー像は、熱、圧力よって転写材６に永久定着される。その後、転写材６は排出ローラ１２ｃなどにより機外に排紙される。
【００６２】
また、転写されずに感光体ドラム１上に残留した転写残トナーは、クリーニング手段（クリーナ）１１によって清掃する。
【００６３】
つまり、クリーナ１１は、クリーニング部材であるクリーニングブレード７により転写残トナーを感光体ドラム１から掻き取り、廃現像容器８に収納する。クリーニングされた感光体ドラム１は画像形成に供される。
【００６４】
参考例では、画像形成装置Ａは、感光体ドラム１による像担持体と、この像担持体に作用するプロセス手段とを一体的にカートリッジ化し、このカートリッジを装置本体に対して着脱可能とするプロセスカートリッジ方式とされている。
【００６５】
ここで、プロセス手段としては、電子写真感光体を帯電する帯電ローラ２などの帯電手段、電子写真感光体に現像剤を供給する現像ローラ２３などの現像手段、電子写真感光体をクリーニングするクリーニングブレード７などのクリーニング手段が含まれる。
【００６６】
つまり、プロセスカートリッジとは、帯電手段、現像手段及びクリーニング手段と、電子写真感光体とを一体的にカートリッジ化し、このカートリッジを電子写真画像形成装置本体に着脱可能とするか、或いは、帯電手段、現像手段、クリーニング手段のうち少なくとも１つと、電子写真感光体とを一体的にカートリッジ化して、このカートリッジを電子写真画像形成装置本体に対して着脱可能とするものである。
【００６７】
参考例においては、感光体ドラム１、帯電ローラ２、現像装置４、クリーナ１１が一体的にカートリッジ化され、プロセスカートリッジＢを形成し、画像形成装置本体１３に着脱可能とされている。
【００６８】
プロセスカートリッジＢは、画像形成装置本体１３が備えた装着手段（不図示）を介して、取り外し可能に画像形成装置本体１３に装着される。
【００６９】
また、上記転写材の供給ローラ１２ａ、レジストローラ１２ｂ、排出ローラ１２ｃなどにより、プロセスカートリッジＢに対して転写材６を搬送し、又画像形成後の転写材６を画像形成装置本体１３から排出するための、転写材搬送手段が構成されている。
【００７０】
参考例によれば、画像形成装置本体１３に現像ローラ２３の回転数を計数する回転数計数手段と、感光体ドラム１に作像される画像ドット数を計数する画像ドット計数手段を設け、プロセスカートリッジＢには記憶手段としてのメモリ２６を設ける。ここで、これら、現像ローラ２３の回転数を計数する回転数計数手段及び感光体ドラム１に作像される画像ドット数を計数する画像ドット計数手段は、参考例では、ＣＰＵ３２により実現される。
【００７１】
メモリ２６としては、例えば、接触不揮発性メモリ、非接触不揮発性メモリ、電源を有する揮発性メモリなど適切なものを用いることができる。
【００７２】
参考例では、記憶手段として非接触不揮発性のメモリ２６がプロセスカートリッジＢに搭載されている。
【００７３】
非接触不揮発性のメモリ２６は、メモリ側の情報伝達手段であるアンテナ（図示せず）を有し、無線で画像形成装置本体１３が備えた制御手段（ＣＰＵ）３２と通信することで、情報の読み出し及び書き込みが可能である。
【００７４】
参考例では、ＣＰＵ３２は装置本体側の情報伝達手段、メモリ２６の情報の読み書き手段の機能を備えている。詳しくは後述するがこのメモリ２６には、現像ローラの積算回転数と、作像画像ドット積算値が記憶される。
【００７５】
参考例におけるプロセスカートリッジＢでのトナー劣化は、主に現像ローラ２３と現像ブレード２５との摺擦、現像ローラ２３と感光体ドラム１表面との摺擦、現像ローラ２３とトナー供給ローラ２４との摺擦により起こっていることが分かっている。
【００７６】
また、これらの摺擦によるトナー劣化は、現像ローラ上のトナーが消費されず現像ローラ近傍で長期に循環していた場合に発生しており、平均的な印字率のプリントを続けた場合においては、それほど劣化は進まない事がわかった。
【００７７】
この事から、本発明においては、現像ローラの回転数を計数すると同時に、感光体ドラム１にスキャナ３によって作像される画像ドット数を計数し、一定の現像ローラ回転数における画像ドット数の比率が所定値を下回った場合、前記したトナー劣化が起きやすい状態であると判断し、非画像形成時において現像ローラ２３近傍の劣化トナーを感光体ドラムに転移（吐き出し）させ、現像ローラ２３近傍のトナーをリフレッシュさせることを行っている。
【００７８】
以下に図２のフローチャートを参照して、本発明の現像ローラ回転数と画像ドット数を用いての高画質の維持動作を詳しく説明する。図２は、図１に示される画像形成装置の動作のフローチャートである。
【００７９】
プロセスカートリッジＢはメモリ２６を具備しており、メモリ２６には、プロセスカートリッジＢを用いて行った現像ローラ積算回転数Ｒと積算画像ドット数Ｄｐｒｅｓｅｎｔ、Ｄ（ｎ）が記憶されている。
【００８０】
この積算画像ドット数Ｄｐｒｅｓｅｎｔの情報は、現在の画像ドット数の積算値情報であり、また積算画像ドット数Ｄ（ｎ）の情報は、一定の現像ローラ回転数間隔で複数記憶されており、参考例ではＡ４サイズの画像２５０枚プリントに相当する現像ローラ回転数αの間隔で５セットが記憶されている。
【００８１】
このとき一番古い積算画像ドット数の情報をＤ（１）として記憶し、もっとも新しいものをＤ（５）として記憶しており、ローラ積算回転数Ｒが前記したＡ４サイズの画像２５０枚プリントに相当する現像ローラ回転数分αの整数倍に達した時に、まずＤ（１）を破棄し、Ｄ（１）にＤ（２）の情報を、・・、Ｄ（４）にＤ（５）の情報をと順次繰り上げて記憶し、Ｄ（５）に新しい方の積算画像ドット数を記憶する構成となっている。
【００８２】
なお、現像ローラ２３の回転数の計数は、ＣＰＵ３２が、画像形成装置の現像ローラ２３の駆動制御信号のＯＮ時間を計数することにより計数する。
【００８３】
また、画像ドット数は、ＣＰＵ３２が、スキャナ３のレーザー光源の点灯時間を計数し、それを１ドットの点灯時間で割ることにより求めメモリ２６に記憶している。
【００８４】
図２フローチャートにおいて、ホスト１４からプリント信号が入力されると（Ｓ１）、画像形成装置本体１３は画像形成動作を開始し、適宜タイミングで現像ローラ２３の回転、感光体ドラム１への静電潜像の作像を行なう（Ｓ２〜Ｓ９）。
【００８５】
この時前記したように、現像ローラ２３の回転数ｒの計数、及び作像画像ドットｄの計数を行い（Ｓ３）、１枚プリント毎に現像ローラ積算回転数Ｒ、積算画像ドット数Ｄｐｒｅｓｅｎｔに積算しメモリ２６の記憶内容を更新していく（Ｓ４）。
【００８６】
次に、現像ローラ積算回転数ＲがＡ４サイズの画像２５０枚プリントに相当する現像ローラ回転数分αの整数Ｍ（Ｍは１から順次１ずつ増えていく整数。Ｓ６参照）倍になった時（Ｓ５）、Ｍを１増加させると共に、前記したように記憶している積算画像ドット数Ｄ（ｎ）の情報を更新する（Ｓ６）。
【００８７】
その場合、更に次の計算を行う。前記説明からＤ（５）とＤ（１）の間には現像ローラはＡ４サイズの画像１０００枚プリントに相当する現像ローラ回転数分（＝４α）だけ回転している事になる。よってＤ（５）−Ｄ（１）の量はＡ４サイズの画像１０００枚プリント相当で使用したトナー量を表わしていると言う事が出来る。
【００８８】
本発明者らの検討では、プリント可能面積に対する画像ドット比率で２％以下の画像を連続して１０００枚程度プリントした時に、その後のプリント画質にハーフトーンのムラなどのトナー劣化の兆候が現れることが観察された。
【００８９】
よって、参考例では、ＣＰＵ３２が、この２％画像１０００枚に相当する画像ドット総数Ｘを閾値として、Ｄ（５）−Ｄ（１）の値がＸよりも小さい時にトナー劣化が起きやすい状態であると判断する（Ｓ７）。もちろん、このＸの値は他の適宜な値に変えることも可能である。
【００９０】
そして、ＣＰＵ３２は、２％画像１０００枚に相当する画像ドット総数Ｘを閾値として、Ｄ（５）−Ｄ（１）の値がＸよりも小さい時に（Ｓ７においてＮＯ）、非画像形成時において現像ローラ２３近傍の劣化トナーを感光体ドラムに転移（吐き出し）させる（Ｓ８）。
【００９１】
Ｓ７の判定において、Ｄ（５）−Ｄ（１）の値がＸよりも大きい時には（Ｓ７においてＹＥＳ）、Ｓ９に移行し、画像形成動作を継続する。
【００９２】
Ｓ９では画像形成動作を継続し連続プリント要求があるか否かを確認する。連続プリント要求がある場合（Ｓ９においてＹＥＳ）は、Ｓ３に移行し、連続プリント情報が途切れた場合（Ｓ９においてＮＯ）、プリント動作を終了し画像形成装置はスタンバイ状態へ移行する（Ｓ１０）。
【００９３】
以上が、参考例の現像ローラ回転数と画像ドット数を用いた、高画質維持方法の動作説明である。
【００９４】
このような構成により、トナーがあまり消費されない状態で現像ローラが回転する事により引き起こされる現像ローラ近傍のトナーの劣化を効率的にリフレッシュする事が出来、常に高画質を維持することができ、画像品質の低下を防止することができる。
【００９５】
実際にプリント可能面積に対する画像ドット比率０〜３０％の画像を適当に切り替えながら耐久試験を行なったところ、またプリント可能面積に対する画像ドット比率１％の画像のみで耐久試験を行なったところ、共に適宜タイミングで前記したトナーの非画像部への吐出し動作を行ない、プロセスカートリッジの寿命（トナー無し）まで、特に画像品質の低下も見られず良好なプリントを得る事が出来た。
【００９６】
尚、参考例では、メモリ２６をプロセスカートリッジＢに設けた。これにより、プロセスカートリッジ自身に現像ローラ回転数及び画像ドット数に関する情報を保持させ得る。ただし、メモリ２６を画像形成装置本体１３に設けても良い。
【００９７】
従って、例えば、寿命に達していないプロセスカートリッジＢを画像形成装置本体１３に対して交換使用するような場合でも、常に各プロセスカートリッジＢに即した現像ローラ回転数及び画像ドット数に関する情報を装置本体で認識することができ、極めて有利である。
【００９８】
また、本発明は、画像形成装置がプロセスカートリッジ方式とされていない場合にも適用することができ、参考例と同様の効果を奏し得る。
【００９９】
この場合、記憶手段を装置本体もしくは現像カートリッジに設け、現像ローラ回転数及び画像ドット数に関する情報を記憶させる。ここで、現像カートリッジとは、現像ローラ２３と現像容器２１とが一体となり、画像形成装置本体１３に着脱自在に設けられたものである。
【０１００】
現像カートリッジに記憶手段を設ける場合は参考例と同様であるが、装置本体に記憶手段を設ける場合は、プロセスカートリッジを交換した場合などに、記憶手段内の現像ローラ回転数及び画像ドット数に関する情報をリセットするなどすればよい。
【０１０１】
参考例では、画像形成時以外の感光体ドラム上への現像時に１次帯電バイアスにより感光体ドラム表面電位を露光電位とすることにより、１次帯電の放電による感光体ドラム表面の劣化が無く現像が可能となるが、本発明は、この態様に限定されるものではなく、本発明の原理は、感光体ドラムを露光することにより画像形成時以外に現像を行う場合にも適用でき、参考例と同様の効果を得ることができる。
【０１０２】
参考例では接触現像を採用しているが、本発明は接触現像に限るものではなく、トナーが現像プロセスにおいて摺擦されるような、例えばトナー供給ローラを用いた非磁性ジャンピング現像方式などを用いた画像形成装置においても有効である。
【０１０３】
また、参考例と同様の形態のプロセスカートリッジを複数並べてフルカラー画像を得られるようにした画像形成装置に関しても同様に有効である。
【０１０４】
（第１の実施形態）
次に、本発明に係る画像形成装置の第１の実施形態について説明する。本発明に係る画像形成装置の第１の実施形態は、メモリに記憶している積算画像ドット数により、非画像形成時にトナーを現像する動作を行なうかどうかを判断する画像ドット数閾値を変化させる事を特徴とする。
【０１０５】
また、前記したようにプロセスカートリッジを複数並べてフルカラー画像を得られるようにした画像形成装置に関しても同様に有効であるため、このフルカラー画像形成装置を用いて示している。
【０１０６】
本発明に係る画像形成装置の第１の実施形態において画像形成装置について図３に示す。図３は、本発明に係る画像形成装置の第１の実施形態の概略断面図である。
【０１０７】
本実施形態の画像形成装置は、フルカラーレーザービームプリンタであり、転写材搬送ベルトＥを使用している。
【０１０８】
また、前述の参考例と同形態の画像形成本体に着脱可能なイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色のトナーを各収容した４つのプロセスカートリッジ（本実施形態においては図３において、Ｙ、Ｍ、Ｃ、ＢＫと示されている）を備えている。
【０１０９】
各プロセスカートリッジＹ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋは、感光体ドラム２０１Ｙ，２０１Ｍ，２０１Ｃ，２０１ＢＫ、帯電ローラ２０２Ｙ，２０２Ｍ，２０２Ｃ，２０２ＢＫ、現像容器２０４Ｙ，２０４Ｍ，２０４Ｃ，２０４ＢＫ、転写ローラ２０５Ｙ，２０５Ｍ，２０５Ｃ，２０５ＢＫ、クリーニングブレード２０７Ｙ，２０７Ｍ，２０７Ｃ，２０７ＢＫ、現像ローラ２２３Ｙ，２２３Ｍ，２２３Ｃ，２２３ＢＫ、メモリ２２６Ｙ，２２６Ｍ，２２６Ｃ，２２６ＢＫを備える。
【０１１０】
上記各プロセスカートリッジの構成及び動作のうち、感光体ドラム２０１Ｙ，２０１Ｍ，２０１Ｃ，２０１ＢＫ、帯電ローラ２０２Ｙ，２０２Ｍ，２０２Ｃ，２０２ＢＫ、現像ローラ２２３Ｙ，２２３Ｍ，２２３Ｃ，２２３ＢＫ等の構成及び動作は前述の参考例と同じであるためその詳細な説明は以下省略する。
【０１１１】
感光体ドラム表面に形成されたトナー像はイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのプロセスカートリッジの配置順に従い転写材搬送ベルトＥにより搬送される転写材に順次積層転写され、次いで定着装置２１２に搬送され、定着装置２１２によって加熱・加圧定着されフルカラー画像となって排出される。
【０１１２】
本実施形態においては特にトナー劣化の進みやすい、現像容器内のトナー残量が少なくなり、新品トナーとの混ざり合いが少なくなる耐久後半に着目し、この状態を各メモリ２２６Ｙ，２２６Ｍ，２２６Ｃ，２２６Ｂｋに記憶されている積算画像ドット数により、非画像形成時にトナーを現像する動作を行なうかどうかを判断する画像ドット数閾値を変化させることを行なっている。
【０１１３】
以下に図４のフローチャートを参照して、本実施形態の現像ローラ回転数と画像ドット数を用いての高画質の維持動作を詳しく説明する。図４は、図３に示される画像形成装置の動作のフローチャートである。
【０１１４】
プロセスカートリッジＹ、Ｍ、Ｃ、ＢＫはそれぞれメモリ２２６Ｙ，２２６Ｍ，２２６Ｃ，２２６Ｂｋを具備しており、各メモリ２２６Ｙ，２２６Ｍ，２２６Ｃ，２２６Ｂｋには、プロセスカートリッジＹ、Ｍ、Ｃ、ＢＫを用いて行った各現像ローラ積算回転数Ｒと積算画像ドット数Ｄｐｒｅｓｅｎｔ、Ｄ（ｎ）がそれぞれ記憶されている。
【０１１５】
なお、本実施形態では、各プロセスカートリッジにメモリを設けた例を説明するが、メモリ２２６Ｙ，２２６Ｍ，２２６Ｃ，２２６Ｂｋを、画像形成装置本体２１３に設けるとしても良い。
【０１１６】
以下プロセスカートリッジＹに関する動作について説明する。他のプロセスカートリッジＭ、Ｃ、Ｂｋについても、以下に説明するプロセスカートリッジＹについて説明と同様の説明が成り立つ。
【０１１７】
この積算画像ドット数Ｄｐｒｅｓｅｎｔの情報は、現在の画像ドット数の積算値情報であり、また積算画像ドット数Ｄ（ｎ）の情報は、一定の現像ローラ回転数間隔で複数記憶されており、本実施形態では前述の参考例と同様にＡ４サイズの画像２５０枚プリントに相当する現像ローラ回転数αの間隔で５セットが記憶されている。
【０１１８】
このとき一番古い積算画像ドット数の情報をＤ（１）として記憶し、もっとも新しいものをＤ（５）として記憶しており、ローラ積算回転数Ｒが前記したＡ４サイズの画像２５０枚プリントに相当する現像ローラ回転数分αの整数倍に達した時に、まずＤ（１）を破棄し、Ｄ（１）にＤ（２）の情報を、・・、Ｄ（４）にＤ（５）の情報をと順次繰り上げて記憶し、Ｄ（５）に新しい方の積算画像ドット数を記憶する構成となっている。
【０１１９】
なお、現像ローラ２２３Ｙの回転数の計数は、画像形成装置のＣＰＵ２３２が、現像ローラ２２３Ｙの駆動制御信号のＯＮ時間を計数することにより計数している。
【０１２０】
また、画像ドット数は、ＣＰＵ２３２が、スキャナ２０３Ｙのレーザー光源の点灯時間を計数し、それを１ドットの点灯時間で割ることにより求め記憶している。
【０１２１】
図４フローチャートにおいて、ホスト１４からプリント信号が入力されると（Ｓ４０１）、画像形成装置本体２１３は画像形成動作を開始し、適宜タイミングで現像ローラ２２３Ｙの回転、感光体ドラム２０１Ｙへの静電潜像の作像を行う（Ｓ４０２〜４１２）。
【０１２２】
この時前記したように、ＣＰＵ２３２は、現像ローラ２２３Ｙの回転数の計数、及び作像画像ドットの計数を行い（Ｓ４０３）、１枚プリント毎に現像ローラ積算回転数Ｒ、積算画像ドット数Ｄｐｒｅｓｅｎｔに積算しメモリ２２６Ｙの記憶内容を更新していく（Ｓ４０４）。すなわち、本実施形態では、ＣＰＵ２３２が、現像ローラ２２３Ｙの回転数を計数する回転数計数手段及び感光体ドラム２０１Ｙに作像された画像ドット数を計数する画像ドット計数手段として機能する。
【０１２３】
次に、現像ローラ積算回転数ＲがＡ４サイズの画像２５０枚プリントに相当する現像ローラ回転数分αの整数Ｍ（Ｍは１から順次１ずつ増えていく整数。Ｓ４０６参照）倍になった時（Ｓ４０５）、Ｍを１増加させると共に、前記したように記憶している積算画像ドット数Ｄ（ｎ）の情報を更新する（Ｓ４０６）。
【０１２４】
その場合、更に次の計算を行なう。前記説明からＤ（５）とＤ（１）の間には現像ローラはＡ４サイズの画像１０００枚プリントに相当する現像ローラ回転数分（＝４α）だけ回転している事になる。よってＤ（５）−Ｄ（１）の量はＡ４サイズの画像１０００枚プリント相当で使用したトナー量を表わしていると言う事が出来る。
【０１２５】
本発明者らの検討では、プリント可能面積に対する画像ドット比率で２％以下の画像を連続して１０００枚程度プリントした時に、その後のプリント画質にハーフトーンのムラなどのトナー劣化の兆候が現れることが観察された。
【０１２６】
また、現像容器内のトナー残量が１／４以下となり、新品トナーとの混ざり合いが少なくなる耐久後半において、フルカラー画像で２色以上のハーフトーンを重ねた画像で単色では見られなかったハーフトーンのムラが観察された。
【０１２７】
よって、本実施形態では、ＣＰＵ２３２は、現像容器内のトナー残量が１／４となる積算画像ドット数Ｙを閾値として、Ｄｐｒｅｓｅｎｔ＞Ｙとなった場合（Ｓ４０７においてＹＥＳ）、非画像領域への劣化トナーの現像動作を行う閾値ＸをＸ２に切り替えている。
【０１２８】
この時、Ｘは前述の参考例と同様に２％画像１０００枚に相当する画像ドット総数とし、Ｘ２は３％画像１０００枚に相当する画像ドット総数としている。もちろん、これらＸ及びＸ２の数値は適宜変更することが可能である。
【０１２９】
ＣＰＵ２３２は、これによりＤｐｒｅｓｅｎｔの値によりＸ又はＸ２の値とＤ（５）−Ｄ（１）の値を比較し、Ｄ（５）−Ｄ（１）が小さい時にトナー劣化が起きやすい状態であると判断する（Ｓ４０８、Ｓ４０９）。
【０１３０】
そして、ＣＰＵ２３２は、Ｄｐｒｅｓｅｎｔの値によりＸ又はＸ２の値とＤ（５）−Ｄ（１）の値を比較し、Ｄ（５）−Ｄ（１）が小さい時は（Ｓ４０８、Ｓ４０９においてＮＯ）、非画像形成時において現像ローラ２２３Ｙ近傍の劣化トナーを感光体ドラムに転移（吐き出し）させる（Ｓ４１０）。
【０１３１】
一方、画像形成装置は、Ｓ４０８、Ｓ４０９の判定において、Ｄ（５）−Ｄ（１）の値がそれぞれの閾値よりも大きい時（Ｓ４０８、Ｓ４０９においてＹＥＳ）には、Ｓ４１１に移行し、画像形成動作を継続する。
【０１３２】
Ｓ４１１では、連続プリント要求があるか否かを判断し、連続プリント要求がある場合は（Ｓ４１１においてＹＥＳ）、Ｓ４０３に移行して画像形成動作を継続し、連続プリント情報が途切れた場合（Ｓ４１１においてＮＯ）、プリント動作を終了し画像形成装置はスタンバイ状態へ移行する（Ｓ４１２）。
【０１３３】
以上が、本実施形態の現像ローラ回転数と画像ドット数を用いた、高画質維持方法の動作説明である。
【０１３４】
このような構成により、トナーがあまり消費されない状態で現像ローラが回転する事により引き起こされる現像ローラ近傍のトナーの劣化を効率的にリフレッシュする事が出来、常に高画質を維持することができ、画像品質の低下を防止することができる。
【０１３５】
また、本実施形態では、現像容器内のトナー残量が１／４以下となり、新品トナーとの混ざり合いが少なくなる耐久後半においてのみ、非画像領域への劣化トナーの現像（吐き出し）動作の頻度を多くする事により、フルカラー重ね書きのようなプリント品質に厳しい場合においても効率的に画像品質の低下を防止することができる。
【０１３６】
実際にプリント可能面積に対する画像ドット比率０〜３０％のフルカラー画像を適当に切り替えながら耐久試験を行なったところ、またプリント可能面積に対する画像ドット比率１％のフルカラー画像のみで耐久試験を行なったところ、共に適宜タイミングで前記したトナーの非画像部への吐出し動作を行ない、プロセスカートリッジの寿命（トナー無し）まで、特に画像品質の低下も見られず良好なプリントを得る事が出来た。
【０１３７】
尚、本実施形態では、非画像領域への劣化トナーの現像動作を行う閾値Ｘをプロセスカートリッジの耐久により切り替える判断を積算画像ドット数Ｄｐｒｅｓｅｎｔにより行っていたが、耐久によるトナーの劣化の傾向が現像ローラの回転数に依存している場合などは、同じく現像ローラ積算回転数Ｒと適当な閾値との比較により行う事も可能である。
【０１３８】
また、非画像領域への劣化トナーの現像動作を行う閾値Ｘの変更の仕方も、本実施形態のような２段階にこだわらず、適宜必要により多段階に変更しても良いし、積算画像ドット数Ｄｐｒｅｓｅｎｔから変換式を用いて求めても良い。
【０１３９】
また、直接非画像領域への劣化トナーの現像動作を行う閾値Ｘの値を変更せずに例えば比較する値Ｄ（５）−Ｄ（１）を、順次Ｄ（５）−Ｄ（２）、Ｄ（５）−Ｄ（３）、Ｄ（５）−Ｄ（４）と言うように変更していく事で、実質的に判断基準を変える事が出来、且つ非画像領域への劣化トナーの現像動作の間隔も変更できるため、耐久後半などでトナー劣化の進行スピードが速くなる時などに有効な手段である
【０１４０】
尚、一定現像ローラ回転数での画像ドット数の計算方法に関しては、前述の第１の実施形態及び第２の実施形態で述べた画像ドット数複数記憶＋比較方式に限らず、プリント画像ドット比率の平均値を算出できる方法であればよく、例えば最新の一定現像ローラ回転数での画像ドット数の比率そのものを計算後記憶し、逐次その値を更新していくなどを行っても良い。
【０１４１】
また、図３に示される画像形成装置において、各現像ローラ２２３Ｙ，２２３Ｍ，２２３Ｃ，２２３ＢＫと、それぞれの現像容器２０４Ｙ，２０４Ｍ，２０４Ｃ，２０４ＢＫとが一体となり、画像形成装置本体２１３に着脱自在に設けられた現像カートリッジを構成するとしても良い。
【０１４２】
（第２の実施形態）
次に、本発明に係る画像形成装置の第２の実施形態について説明する。まず、本発明に係る画像形成装置の第２の実施形態の全体構成は、前述の本発明に係る画像形成装置の参考例において図１を参照して説明した場合と同様であるため、適宜図１を参照しつつ、その詳細な説明を省略する。
【０１４３】
なお、前述の図１に示されるように、本実施形態におけるプロセスカートリッジＢでのトナー劣化は、主に現像ローラ２３と現像ブレード２５との摺擦、現像ローラ２３と感光体ドラム１表面との摺擦、現像ローラ２３とトナー供給ローラ２４との摺擦により起こっていることが分かっている。
【０１４４】
また、これらの摺擦によるトナー劣化は、現像ローラ上のトナーが消費されず現像ローラ近傍で長期に循環していた場合に発生しており、平均的な印字率のプリントを続けた場合においては、それほど劣化は進まない事がわかった。
【０１４５】
また、これらの摺擦によるトナー劣化は、数枚の枚数で断続的にプリントを続けた場合に発生しやすく、これは断続的なプリントを行うことによるプリント前動作やプリント後動作等における現像ローラ２３の回転に伴う摺擦が付加される為である。
【０１４６】
この事から、本実施形態においては、現像ローラの回転数を計数すると同時に、感光体ドラム１にスキャナ３によって作像される画像ドット数を計数し、一定の現像ローラ回転数における画像ドット数の比率が所定値を下回った場合、トナー劣化が起きやすい状態であると判断し、非画像形成時において現像ローラ２３近傍の劣化トナーを所定値に対して不足分に相当するトナー量で感光体ドラムに転移（吐き出し）させ、現像ローラ２３近傍のトナーをリフレッシュさせることを行っている。
【０１４７】
次に、図５に示されるフローチャートを参照して、本発明に係る画像形成装置の第２の実施形態の現像ローラ回転数と画像ドット数を用いての高画質の維持動作を詳しく説明する。図５は、本発明に係る画像形成装置の第２の実施形態の動作のフローチャートである。
【０１４８】
前述の図１に示されるように、本実施形態でも、プロセスカートリッジＢはメモリ２６を具備しており、メモリ２６には、プロセスカートリッジＢを用いて行った現像ローラ積算回転数Ｒと積算画像ドット数Ｄｐｒｅｓｅｎｔ、Ｄ（ｎ）が記憶されている。
【０１４９】
この積算画像ドット数Ｄｐｒｅｓｅｎｔの情報は、現在の画像ドット数の積算値情報であり、また積算画像ドット数Ｄ（ｎ）の情報は、一定の現像ローラ回転数間隔で複数記憶されており、本実施形態ではＡ４サイズの画像２５０枚プリントに相当する現像ローラ回転数αの間隔で５セットが記憶されている。
【０１５０】
このとき一番古い積算画像ドット数の情報をＤ（１）として記憶し、もっとも新しいものをＤ（５）として記憶しており、ローラ積算回転数Ｒが前記したＡ４サイズの画像２５０枚プリントに相当する現像ローラ回転数分αの整数倍に達した時に、まずＤ（１）を破棄し、Ｄ（１）にＤ（２）の情報を、・・、Ｄ（４）にＤ（５）の情報を順次繰り上げて記憶し、Ｄ（５）に新しい方の積算画像ドット数を記憶する構成となっている。
【０１５１】
なお、現像ローラ２３の回転数の計数は、ＣＰＵ３２が、現像ローラ２３の駆動制御信号のＯＮ時間を計数することにより計数する。
【０１５２】
また、画像ドット数は、ＣＰＵ３２が、スキャナ３のレーザー光源の点灯時間を計数し、それを１ドットの点灯時間で割ることにより求め記憶している。
【０１５３】
よって、本実施形態においても、ＣＰＵ３２が、現像ローラ２３の回転数を計数する回転数計数手段及び感光体ドラム１上に形成された画像ドット数を計数する画像ドット数計数手段として機能する。
【０１５４】
図５のフローチャートにおいて、ホスト１４からプリント信号が入力されると（Ｓ５０１）、画像形成装置本体１３は画像形成動作を開始し、適宜なタイミングで現像ローラ２３の回転、感光体ドラム１への静電潜像の作像を行なう（Ｓ５０２〜Ｓ５１０）。
【０１５５】
この時前記したように、ＣＰＵ３２が、現像ローラ２３の回転数の計数、及び作像画像ドットの計数を行い（Ｓ５０３）、１枚プリント毎に現像ローラ積算回転数Ｒ、積算画像ドット数Ｄｐｒｅｓｅｎｔに積算しメモリ２６の記憶内容を更新していく（Ｓ５０４）。
【０１５６】
なお、断続的なプリントを行うことによるプリント前動作における現像ローラ２３の回転は１枚目のプリント分に加算し、プリント後動作における現像ローラ２３の回転は最後のプリント分に加算する。
【０１５７】
次に、現像ローラ積算回転数ＲがＡ４サイズの画像２５０枚プリントに相当する現像ローラ回転数分αの整数Ｍ（Ｍは１から順次１ずつ増えていく整数）倍になった時（Ｓ５０５においてＹＥＳ）、Ｍを１増加させると共に、前記したように記憶している積算画像ドット数Ｄ（ｎ）の情報を更新する（Ｓ５０６）。
【０１５８】
その場合、更に次の計算を行なう。前記説明からＤ（５）とＤ（１）の間には現像ローラはＡ４サイズの画像１０００枚プリントに相当する現像ローラ回転数分（＝４α）だけ回転している事になる。
【０１５９】
よってＤ（５）−Ｄ（１）の量はＡ４サイズの画像１０００枚プリント相当で使用したトナー量を表わしていると言う事が出来る。
【０１６０】
本発明者らの検討では、プリント可能面積に対する画像ドット比率で２％以下の画像を連続して１０００枚程度プリントした時に、その後のプリント画質にハーフトーンのムラなどのトナー劣化の兆候が現れることが観察された。
【０１６１】
よって、本実施形態ではＣＰＵ３２は、この２％画像１０００枚に相当する画像ドット総数Ｘを閾値として、Ｄ（５）−Ｄ（１）の値がＸよりも小さい時にトナー劣化が起きやすい状態であると判断する（Ｓ５０７）。ここで、このＸの値は適宜変更することが可能である。
【０１６２】
そして、本実施形態ではＣＰＵ３２は、この２％画像１０００枚に相当する画像ドット総数Ｘを閾値として、Ｄ（５）−Ｄ（１）の値がＸよりも小さい時に（Ｓ５０７においてＮｏ）、非画像形成時において現像ローラ２３近傍の劣化トナーを感光体ドラムに転移（吐き出し）させるためのトナー量を求める（Ｓ５０８）。
【０１６３】
このＳ５０８では、ＣＰＵ３２は、画像ドット総数ＸからＤ（５）−Ｄ（１）の値Ｄを差し引いた画像ドット数ＦをＡ４サイズの主走査方向の全画像ドット数Ｈ（Ａ４）で除算することで副走査方向のドット数Ｖが求められ、求められた副走査方向のドット数Ｖに相当する時間だけ１次帯電バイアスにより感光体ドラム表面電位を露光電位とすることで転移するトナー量の制御を行う。
【０１６４】
次に、ＣＰＵ３２は、求められた副走査方向のドット数Ｖに相当するトナー量を現像する為の現像工程を行う（Ｓ５０９）。
【０１６５】
Ｄ（５）−Ｄ（１）の値がＸよりも大きい時には、Ｓ５１０に移行し、画像形成動作を継続する（Ｓ５０７においてＹＥＳ）。
【０１６６】
Ｓ５１０では、連続プリント要求があるか否かを判断し、連続プリント要求がある場合は（Ｓ５１０においてＹＥＳ）、Ｓ５０３に移行して画像形成動作を継続し、連続プリント情報が途切れた場合（Ｓ５１０においてＮＯ）、Ｓ５１１に移行してプリント動作を終了し画像形成装置はスタンバイ状態へ移行する（Ｓ５１１）。
【０１６７】
以上が、本実施形態の現像ローラ回転数と画像ドット数を用いた、高画質維持方法の動作説明である。
【０１６８】
このような構成により、トナーがあまり消費されない状態で現像ローラが回転する事により引き起こされる現像ローラ近傍のトナーの劣化を効率的にリフレッシュする事が出来、常に高画質を維持することができ、画像品質の低下を防止することができる。
【０１６９】
更には、本実施形態のように、劣化トナーの転移（吐き出し）量を画像ドット総数ＸからＤ（５）−Ｄ（１）の値Ｄを差し引いた画像ドット数Ｆに相当するトナー量Ｔとすることで、過剰にトナーを消費することが無くなる。
【０１７０】
実際にプリント可能面積に対する画像ドット比率０〜３０％の画像を適当に切り替えつつ連続プリントおよび断続プリントを適宜混合しながら耐久試験を行なったところ、またプリント可能面積に対する画像ドット比率１％の画像のみで耐久試験を行なったところ、共に適宜タイミングで前記したトナーの非画像部への吐出し動作を行ない、プロセスカートリッジの寿命（トナー無し）まで、特に画像品質の低下も見られず良好なプリントを得る事が出来た。
【０１７１】
本実施形態では、画像形成時以外の感光体ドラム上への現像時に１次帯電バイアスにより感光体ドラム表面電位を露光電位とすることにより、１次帯電の放電による感光体ドラム表面の劣化が無く現像が可能となる。
【０１７２】
前述の劣化トナーの転移（吐き出し）量は、前記画像ドット数ＦをＡ４サイズの主走査方向の全画像ドット数Ｈ（Ａ４）で除算することで副走査方向のドット数Ｖが求められ、求められた副走査方向のドット数Ｖに相当する時間だけ１次帯電バイアスにより感光体ドラム表面電位を露光電位とすることにより達成される。
【０１７３】
また、本発明は、この態様に限定されるものではなく、本発明の原理は、感光体ドラムを露光することにより画像形成時以外に現像を行う場合にも適用でき、本実施形態と同様の効果を得ることができる。
【０１７４】
更に、この場合は画像ドット総数ＸからＤ（５）−Ｄ（１）の値Ｄを差し引いた画像ドット数Ｆに相当する露光を行うことで、劣化トナーの転移（吐き出し）量を厳密に制御することも可能となる。
【０１７５】
尚、本実施形態では、メモリ２６をプロセスカートリッジＢに設けた。これにより、プロセスカートリッジ自身に現像ローラ回転数及び画像ドット数に関する情報を保持させ得る。もちろん、本実施形態でも、メモリ２６を画像形成装置本体１３に設けるとしても良い。
【０１７６】
従って、例えば、寿命に達していないプロセスカートリッジＢを画像形成装置本体１３に対して交換使用するような場合でも、常に各プロセスカートリッジＢに即した現像ローラ回転数及び画像ドット数に関する情報を装置本体で認識することができ、極めて有利である。
【０１７７】
また、本発明は、画像形成装置がプロセスカートリッジ方式とされていない場合にも適用することができ、本実施形態と同様の効果を奏し得る。
【０１７８】
この場合、記憶手段を装置本体もしくは現像カートリッジに設け、現像ローラ回転数及び画像ドット数に関する情報を記憶させる。ここで、現像カートリッジとは、現像ローラ２３と現像容器２１とが一体となり、画像形成装置本体１３に着脱自在に設けられたものである。
【０１７９】
現像カートリッジに記憶手段を設ける場合は本実施形態と同様であるが、装置本体に記憶手段を設ける場合は、プロセスカートリッジを交換した場合などに、記憶手段内の現像ローラ回転数及び画像ドット数に関する情報をリセットするなどすればよい。
【０１８０】
本実施形態では接触現像を採用しているが、本発明は接触現像に限るものではなく、トナーが現像プロセスにおいて摺擦されるような、例えばトナー供給ローラを用いた非磁性ジャンピング現像方式などを用いた画像形成装置においても有効である。
【０１８１】
また、本実施形態と同様の形態のプロセスカートリッジを複数並べてフルカラー画像を得られるようにした画像形成装置に関しても同様に有効である。
【０１８２】
（第３の実施形態）
次に、本発明に係る画像形成装置の第３の実施形態について図面を参照して説明する。本実施形態は、前述の第２の実施形態にて説明したプロセスカートリッジＢにおいて、メモリ２６に記憶している積算画像ドット数により、非画像形成時にトナーを現像する動作を行なうかどうかを判断する画像ドット数閾値を変化させ、トナーを現像する動作を行なうと判断した場合、所定値に対して不足分に相当するトナー量で現像する事を特徴とする。
【０１８３】
また、前記したようにプロセスカートリッジを複数並べてフルカラー画像を得られるようにした画像形成装置に関しても同様に有効であるため、このフルカラー画像形成装置を用いる。
【０１８４】
ただし、本実施形態において使用する画像形成装置は、前述の本発明に係る画像形成装置の第１の実施形態において使用した画像形成装置（図３）と同様である。したがって、本実施形態の画像形成装置の構造は、前述の図３を参照して説明した構造と同様であるため、適宜図３を参照しつつ本実施形態を説明し、その詳細な説明を省略する。
【０１８５】
前述のように、図３に示す画像形成装置は、フルカラーレーザービームプリンタであり、転写材搬送ベルトＥを使用している。また、前述の第３の実施形態と同形態の画像形成本体に着脱可能なイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色のトナーを各収容した４つのプロセスカートリッジ（本実施形態においては、Ｙ、Ｍ、Ｃ、ＢＫ）を備えている。
【０１８６】
各プロセスカートリッジ内の感光体ドラム、現像ローラ、帯電ローラ等の構成、動作等は実施形態と同じ為説明を省略する。
【０１８７】
感光体ドラム２０１Ｙ，２０１Ｍ，２０１Ｃ，２０１Ｂｋ表面に形成されたトナー像はイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのプロセスカートリッジの配置順に従い転写材搬送ベルトＥにより搬送される転写材に順次積層転写され、次いで定着装置２１２に搬送され、定着装置２１２によって加熱・加圧定着されフルカラー画像となって排出される。
【０１８８】
本実施形態においては特にトナー劣化の進みやすい、現像容器内のトナー残量が少なくなり、新品トナーとの混ざり合いが少なくなる耐久後半に着目し、この状態をメモリ２２６Ｙ，２２６Ｍ，２２６Ｃ，２２６Ｂｋに記憶されている積算画像ドット数により、非画像形成時にトナーを現像する動作を行なうかどうかを判断する画像ドット数閾値を変化させることを行なっている。
【０１８９】
さらにトナーを現像する動作を行なうと判断した場合、所定値に対して不足分に相当するトナー量で現像することを行なっている。
【０１９０】
以下に図６のフローチャートを参照して、本実施形態の現像ローラ回転数と画像ドット数を用いての高画質の維持動作を詳しく説明する。図６は、本発明に係る画像形成装置の第３の実施形態の動作のフローチャートである。
【０１９１】
プロセスカートリッジＹ、Ｍ、Ｃ、ＢＫは各メモリ２２６Ｙ，２２６Ｍ，２２６Ｃ，２２６Ｂｋを具備しており、各メモリ２２６Ｙ，２２６Ｍ，２２６Ｃ，２２６Ｂｋには、プロセスカートリッジＹ、Ｍ、Ｃ、ＢＫを用いて行った各現像ローラ積算回転数Ｒと積算画像ドット数Ｄｐｒｅｓｅｎｔ、Ｄ（ｎ）がそれぞれ記憶されている。以下プロセスカートリッジＹについての動作のみ説明する。ただし、他のプロセスカートリッジＭ，Ｃ，Ｂｋの動作についても同様の説明が成り立つ。
【０１９２】
なお、本実施形態では、プロセスカートリッジＹ、Ｍ、Ｃ、ＢＫに各メモリ２２６Ｙ，２２６Ｍ，２２６Ｃ，２２６Ｂｋを具備させた場合を説明するが、各メモリ２２６Ｙ，２２６Ｍ，２２６Ｃ，２２６Ｂｋは、画像形成装置本体２１３に具備されるとしても良い。
【０１９３】
この積算画像ドット数Ｄｐｒｅｓｅｎｔの情報は、現在の画像ドット数の積算値情報であり、また積算画像ドット数Ｄ（ｎ）の情報は、一定の現像ローラ回転数間隔で複数記憶されており、本実施形態では前述の第２の実施形態と同様にＡ４サイズの画像２５０枚プリントに相当する現像ローラ回転数αの間隔で５セットが記憶されている。
【０１９４】
このとき一番古い積算画像ドット数の情報をＤ（１）として記憶し、もっとも新しいものをＤ（５）として記憶しており、ローラ積算回転数Ｒが前記したＡ４サイズの画像２５０枚プリントに相当する現像ローラ回転数分αの整数倍に達した時に、まずＤ（１）を破棄し、Ｄ（１）にＤ（２）の情報を、・・、Ｄ（４）にＤ（５）の情報をと順次繰り上げて記憶し、Ｄ（５）に新しい方の積算画像ドット数を記憶する構成となっている。
【０１９５】
なお、現像ローラ２２３Ｙの回転数の計数は、画像形成装置のＣＰＵ２３２が、現像ローラ２２３Ｙの駆動制御信号のＯＮ時間を計数することにより計数している。
【０１９６】
また、画像ドット数は、画像形成装置のＣＰＵ２３２が、スキャナ２０３Ｙのレーザー光源の点灯時間を計数し、それを１ドットの点灯時間で割ることにより求め記憶している。
【０１９７】
図６のフローチャートにおいて、ホスト１４からプリント信号が入力されると（Ｓ６０１）、画像形成装置本体２１３は画像形成動作を開始し、適宜タイミングで現像ローラ２２３Ｙの回転、感光体ドラム２０１Ｙへの静電潜像の作像を行う（Ｓ６０２〜Ｓ６１３）。
【０１９８】
この時前記したように、ＣＰＵ２３２が、現像ローラ２２３Ｙの回転数の計数、及び作像画像ドットの計数を行い（Ｓ６０３）、１枚プリント毎に現像ローラ積算回転数Ｒ、積算画像ドット数Ｄｐｒｅｓｅｎｔに積算しメモリ２２６Ｙの記憶内容を更新していく（Ｓ６０４）。
【０１９９】
なお、断続的なプリントを行うことによるプリント前動作における現像ローラ２２３Ｙの回転は１枚目のプリント分に加算し、プリント後動作における現像ローラ２２３Ｙの回転は最後のプリント分に加算する。
【０２００】
次に、現像ローラ積算回転数ＲがＡ４サイズの画像２５０枚プリントに相当する現像ローラ回転数分αの整数Ｍ（Ｍは１から順次１ずつ増えていく整数）倍になった時（Ｓ６０５）、Ｍを１増加させると共に、前記したように記憶している積算画像ドット数Ｄ（ｎ）の情報を更新する（Ｓ６０６）。
【０２０１】
その場合、更に次の計算を行なう。前記説明からＤ（５）とＤ（１）の間には現像ローラはＡ４サイズの画像１０００枚プリントに相当する現像ローラ回転数分（＝４α）だけ回転している事になる。
【０２０２】
よってＤ（５）−Ｄ（１）の量はＡ４サイズの画像１０００枚プリント相当で使用したトナー量を表わしていると言う事が出来る。
【０２０３】
本発明者らの検討では、プリント可能面積に対する画像ドット比率で２％以下の画像を連続して１０００枚程度プリントした時に、その後のプリント画質にハーフトーンのムラなどのトナー劣化の兆候が現れることが観察された。
【０２０４】
また、現像容器内のトナー残量が１／４以下となり、新品トナーとの混ざり合いが少なくなる耐久後半において、フルカラー画像で２色以上のハーフトーンを重ねた画像で単色では見られなかったハーフトーンのムラが観察された。
【０２０５】
よって、本実施形態では、ＣＰＵ２３２は、現像容器内のトナー残量が１／４となる積算画像ドット数Ｙを閾値として、Ｄｐｒｅｓｅｎｔ＞Ｙとなった場合（Ｓ６０７においてＹＥＳ）、非画像領域への劣化トナーの現像動作を行う閾値ＸをＸ２に切り替えている。
【０２０６】
この時、Ｘは前述の第２の実施形態と同様に２％画像１０００枚に相当する画像ドット総数とし、Ｘ２は３％画像１０００枚に相当する画像ドット総数としている。もちろん、これらＸ及びＸ２の値は、適宜変更することが可能である。
【０２０７】
これによりＣＰＵ２３２は、Ｄｐｒｅｓｅｎｔの値によりＸ又はＸ２の値とＤ（５）−Ｄ（１）の値を比較し、Ｄ（５）−Ｄ（１）が小さい時にトナー劣化が起きやすい状態であると判断（Ｓ６０８、Ｓ６０９においてＮＯ）する。
【０２０８】
次に、ＣＰＵ２３２は、非画像形成時において現像ローラ２２３Ｙ近傍の劣化トナーを感光体ドラムに転移（吐き出し）させるためのトナー量を求める（Ｓ６１０）。
【０２０９】
ここでは画像ドット総数Ｘ又はＸ２からＤ（５）−Ｄ（１）の値Ｄを差し引いた画像ドット数ＦをＡ４サイズの主走査方向の全画像ドット数Ｈ（Ａ４）で除算することで副走査方向のドット数Ｖが求められ、ＣＰＵ２３２は、求められた副走査方向のドット数Ｖに相当する時間だけ１次帯電バイアスにより感光体ドラム表面電位を露光電位とすることでトナー量の制御を行う。
【０２１０】
次に、ＣＰＵ２３２は、求められた副走査方向のドット数Ｖに相当するトナー量を現像する為の現像工程を行う（Ｓ６１１）。
【０２１１】
一方、Ｓ６０８、Ｓ６０９の判断において、ＣＰＵ２３２は、Ｄ（５）−Ｄ（１）の値が大きい時（Ｓ６０８、Ｓ６０９においてＮＯ）には、Ｓ６１２に移行し、画像形成動作を継続する。
【０２１２】
Ｓ６１２では、連続プリント要求があるか否かを判断し、連続プリント要求がある場合（Ｓ６１２においてＹＥＳ）は、Ｓ６０３に移行して画像形成動作を継続し、連続プリント情報が途切れた場合（Ｓ６１２においてＮＯ）、Ｓ６１３に移行してプリント動作を終了し画像形成装置はスタンバイ状態へ移行する（Ｓ６１３）。
【０２１３】
なお、Ｓ６１２の判定において、連続プリント要求があると判定された場合（ＹＥＳ）は、Ｓ６０３に移行する。
【０２１４】
以上が、本実施形態の現像ローラ回転数と画像ドット数を用いた、高画質維持方法の動作説明である。
【０２１５】
このような構成により、トナーがあまり消費されない状態で現像ローラが回転する事により引き起こされる現像ローラ近傍のトナーの劣化を効率的にリフレッシュする事が出来、常に高画質を維持することができ、画像品質の低下を防止することができる。
【０２１６】
現像容器内のトナー残量が１／４以下となり、新品トナーとの混ざり合いが少なくなる耐久後半においてのみ、非画像領域への劣化トナーの現像（吐き出し）動作の頻度を多くしつつ、トナー量Ｔの適量化を行う事により、過剰なトナー消費を抑制しつつフルカラー重ね書きのようなプリント品質に厳しい場合においても効率的に画像品質の低下を防止することができる。
【０２１７】
実際にプリント可能面積に対する画像ドット比率０〜３０％のフルカラー画像を適当に切り替えながら耐久試験を行なったところ、またプリント可能面積に対する画像ドット比率１％のフルカラー画像のみで耐久試験を行なったところ、共に適宜タイミングで前記したトナーの非画像部への吐出し動作を行ない、プロセスカートリッジの寿命（トナー無し）まで、特に画像品質の低下も見られず良好なプリントを得る事が出来た。
【０２１８】
尚、本実施形態では、非画像領域への劣化トナーの現像動作を行う閾値Ｘをプロセスカートリッジの耐久により切り替える判断を積算画像ドット数Ｄｐｒｅｓｅｎｔにより行っていたが、耐久によるトナーの劣化の傾向が現像ローラの回転数に依存している場合などは、同じく現像ローラ積算回転数Ｒと適当な閾値との比較により行う事も可能である。
【０２１９】
また、非画像領域への劣化トナーの現像動作を行う閾値Ｘの変更の仕方も、本実施形態のような２段階にこだわらず、適宜必要により多段階に変更しても良いし、積算画像ドット数Ｄｐｒｅｓｅｎｔから変換式を用いて求めても良い。
【０２２０】
また、直接非画像領域への劣化トナーの現像動作を行う閾値Ｘの値を変更せずに例えば比較する値Ｄ（５）−Ｄ（１）を、順次Ｄ（５）−Ｄ（２）、Ｄ（５）−Ｄ（３）、Ｄ（５）−Ｄ（４）と言うように変更していく事で、実質的に判断基準を変える事が出来、且つ非画像領域への劣化トナーの現像動作の間隔も変更できるため、耐久後半などでトナー劣化の進行スピードが速くなる時などに有効な手段である。
【０２２１】
この場合においても劣化トナーの現像量は前記した閾値Ｘに対しての差分量だけ現像工程を行えば同様な効果が得られる。
【０２２２】
尚、一定現像ローラ回転数での画像ドット数の計算方法に関しては、上記で述べた画像ドット数複数記憶＋比較方式に限らず、プリント画像ドット比率の平均値を算出できる方法であればよく、例えば最新の一定現像ローラ回転数での画像ドット数の比率そのものを計算後記憶し、逐次その値を更新していくなどを行っても良い。
【０２２３】
尚、劣化トナーの現像工程として参考例と同様に本実施形態では感光体ドラムを露光することにより画像形成時以外に現像を行う場合にも適用でき、この場合は画像ドット総数ＸからＤ（５）−Ｄ（１）の値Ｄを差し引いた画像ドット数Ｆに相当する露光を行うことで、劣化トナーの転移（吐き出し）量を厳密に制御しつつ、本実施形態と同様の効果を得ることができる。
【０２２４】
また、本実施形態においても、図３に示される画像形成装置において、各現像ローラ２２３Ｙ，２２３Ｍ，２２３Ｃ，２２３ＢＫと、それぞれの現像容器２０４Ｙ，２０４Ｍ，２０４Ｃ，２０４ＢＫとが一体となり、画像形成装置本体２１３に着脱自在に設けられた現像カートリッジを構成するとしても良い。
【０２２５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の画像形成装置では、現像剤担持体の回転数を計数する回転数計数手段と、感光体ドラム等の像担持体に作像する画像ドットを計数する画像ドット計数手段と、計数した現像剤担持体の回転数及び画像ドット数を記憶する記憶手段と、予め決められた現像剤担持体の回転数における画像ドット数が所定値以下であった場合、画像形成時以外に現像剤を現像剤担持体から像担持体上へと現像させる制御手段とを備える。
【０２２６】
更に制御手段は、画像形成時以外に現像剤を現像剤担持体から像担持体上へと現像する動作を行う時の、予め決められた現像剤担持体の回転数における画像ドット数の閾値を、積算した画像ドット総数の値、若しくは積算した現像剤担持体の回転数の値により変化させることを行なっている。
【０２２７】
これにより、現像剤の劣化が顕著になる低印字率パターンの連続的なプリント時においてのみ適切なタイミングでの非画像領域への劣化現像剤の現像（吐き出し）動作を行うことができ、必要以上に現像剤を消費することなく、常に高画質を維持することができ、画像品質の低下を防止することができる。
【０２２８】
また、現像剤容器内の現像剤残量が少なくなり、新品現像剤との混ざり合いが少なくなる耐久後半においてのみ、非画像領域への劣化現像剤の現像（吐き出し）動作の頻度を多くする事により、更に効率的に画像品質の低下を防止することができる。
【０２２９】
また、本発明の画像形成装置では、現像剤担持体の回転数を計数する回転数計数手段と、感光体ドラムなどの像担持体に作像する画像ドットを計数する画像ドット計数手段と、計数した現像剤担持体の回転数及び画像ドット数を記憶する記憶手段と、予め決められた現像剤担持体の回転数における画像ドット数が所定値以下であった場合、画像形成時以外に現像剤を現像剤担持体から像担持体上へと現像する動作を適量のトナー量だけ行わせる制御手段とを備える。
【０２３０】
更に制御手段は、画像形成時以外に現像剤を現像剤担持体から像担持体上へと現像する動作を行う時の、予め決められた現像剤担持体の回転数における画像ドット数の閾値を、積算した画像ドット総数の値、若しくは積算した現像剤担持体の回転数の値により変化させることを行なっている。
【０２３１】
これにより、現像剤の劣化が顕著になる低印字率パターンの連続的なプリント時においてのみ適切なタイミングでの非画像領域への劣化現像剤の現像（吐き出し）動作を行うことができ、過剰に現像剤を消費することなく、常に高画質を維持することができ、画像品質の低下を防止することができた。
【０２３２】
また、現像剤容器内の現像剤残量が少なくなり、新品現像剤との混ざり合いが少なくなる耐久後半においてのみ、非画像領域への劣化現像剤の現像（吐き出し）動作の頻度を多くしつつ、現像剤量の適量化を行う事により、過剰な現像剤消費を抑制しながらも更に効率的に画像品質の低下を防止することができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る画像形成装置の参考例の概略断面図である。
【図２】図１に示される画像形成装置の動作のフローチャートである。
【図３】本発明に係る画像形成装置の第１の実施形態の概略断面図である。
【図４】図３に示される画像形成装置の動作のフローチャートである。
【図５】本発明に係る画像形成装置の第２の実施形態の動作のフローチャートである。
【図６】本発明に係る画像形成装置の第３の実施形態の動作のフローチャートである。
【図７】加圧現像法を用いた従来の現像装置の断面図である。
【符号の説明】
１ 感光体ドラム
２ 帯電ローラ
３ スキャナ
４ 現像装置
５ 転写ローラ
６ 転写材
７ クリーニングブレード
８ 廃現像容器
９ 定着装置
１１ クリーナ
１２ａ 供給ローラ
１２ｂ レジストローラ
１２ｃ 排出ローラ
１３ 画像形成装置本体
１４ ホスト
１６ 転写材収容部
２１ 現像容器
２２ トナー
２３ 現像ローラ
２４ トナー供給ローラ
２５ 現像ブレード
２６ メモリ
３２ ＣＰＵ
３３ ＲＯＭ
３４ コントローラ部
１２１ 現像ローラ
１２２ 現像剤
１２３ 現像ブレード
１２４ トナー供給ローラ
２０１Ｙ，２０１Ｍ，２０１Ｃ，２０１Ｂｋ 感光体ドラム
２０２Ｙ，２０２Ｍ，２０２Ｃ，２０２ＢＫ 帯電ローラ
２０３Ｙ，２０３Ｍ，２０３Ｃ，２０３ＢＫ スキャナ
２０４Ｙ，２０４Ｍ，２０４Ｃ，２０４ＢＫ 現像容器
２０５Ｙ，２０５Ｍ，２０５Ｃ，２０５ＢＫ 転写ローラ
２０７Ｙ，２０７Ｍ，２０７Ｃ，２０７ＢＫ クリーニングブレード
２１２ 定着装置
２１３ 画像形成装置本体
２２３Ｙ，２２３Ｍ，２２３Ｃ，２２３ＢＫ 現像ローラ
２２６Ｙ，２２６Ｍ，２２６Ｃ，２２６ＢＫ メモリ
２３２ ＣＰＵ
２３３ ＲＯＭ
２３４ コントローラ部
Ａ 画像形成装置
Ｂ プロセスカートリッジ
Ｅ 転写搬送ベルト
Ｙ，Ｍ，Ｃ，ＢＫ スキャナ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine or a printer using an electrophotographic system.
[0002]
[Prior art]
In an electrophotographic image forming apparatus, an electrostatic latent image formed on an image carrier is visualized as a toner image by a developing device.
[0003]
As one of such developing devices, various dry one-component developing devices have been proposed and put into practical use.
[0004]
For example, the pressure development method (Impression Development) is mentioned. Since this pressure development method does not require a magnetic material, the apparatus can be simplified and miniaturized and has many advantages such as the ability to form a color image by using non-magnetic toner. Yes.
[0005]
In the pressure development method, the surface of the toner carrying member is pressed or brought into contact with the electrostatic latent image to perform development. Therefore, it is necessary to use a developing roller having elasticity and conductivity as the toner carrying member.
[0006]
In order to obtain a known developing electrode effect and bias effect, a conductive layer can be provided on the surface of the developing roller or in the vicinity of the surface, and a bias voltage can be applied as necessary.
[0007]
Furthermore, charge is imparted to the toner by frictional charging between the toner carrier and the developing blade for forming the toner layer.
[0008]
In addition, an elastic toner supply roller such as a sponge is disposed on the developing container side of the developing roller for supplying and applying toner to the developing roller, and the toner is applied by the difference in peripheral speed from the developing roller. The upper developed pattern is removed.
[0009]
Here, FIG. 7 shows a cross-sectional view of a conventional developing apparatus using a pressure developing method. As shown in FIG. 7, the conventional developing device includes a developing roller 121, a developer 122, a developing blade 123, and a toner supply roller 124 for supplying the developer 122 to the developing roller 121. .
[0010]
Further, for example, in order to prevent toner deterioration, a contact pressure between the developing roller and the surface of the image carrier and a contact pressure between the developing roller and the toner supply roller are defined as Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-122416. The technique described in is known.
[0011]
[Patent Document 1]
JP 2000-122416 A
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the pressure development method as described above, the image quality is lowered as the number of formed images increases.
[0013]
The deterioration in image quality is mainly due to toner deterioration, and is mainly caused by the rubbing between the developing roller and the surface of the image carrier, the rubbing between the developing roller and the developing blade, and the rubbing between the developing roller and the toner supply roller.
[0014]
Accordingly, an object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of suppressing a decrease in image quality due to toner deterioration and maintaining high image quality.
[0015]
A further object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of suppressing unnecessary toner consumption.
[0016]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an image forming apparatus according to the present invention includes an image carrier that carries an electrostatic latent image, a rotatable developer carrier that carries a developer, and the number of rotations of the developer carrier. Rotation number counting means for counting the number of image dots, image dot counting means for counting the number of image dots formed on the image carrier, and storage means for storing the counted number of rotations of the developer carrier and the number of image dots. , Non Control means for performing an operation of developing the developer from the developer carrier onto the image carrier at the time of image formation, The control means performs the operation when the number of image dots is smaller than a predetermined threshold while the developer carrier is rotated by a predetermined number retroactively from the time of determining whether or not to perform the operation. Let The counted cumulative image dot number is Increase the threshold when it reaches a predetermined value, Or, the value of the cumulative number of rotations of the developer carrier is When the threshold value is reached, the threshold value is set. It is characterized by increasing.
[0018]
The image forming apparatus according to the present invention may be configured such that when the number of image dots at a predetermined number of rotations of the developer carrier is smaller than a predetermined threshold by the control unit, the image carrier from the developer carrier. The amount of the developer to be developed on the body is the amount of developer corresponding to the amount of the image dot shortage with respect to the predetermined threshold value.
[0022]
The image forming apparatus according to the present invention is characterized in that the image carrier and the developer carrier are integrally configured to constitute a process cartridge that is detachable from the image forming apparatus main body.
[0023]
Further, in the image forming apparatus according to the present invention, the developer carrying member and the developer accommodating portion that accommodates the developer are integrally configured to constitute a developing cartridge that is detachable from the image forming apparatus main body. Features.
[0025]
In the image forming apparatus according to the present invention, the storage unit is attached to the process cartridge.
[0026]
In the image forming apparatus according to the present invention, the storage unit is attached to the developing cartridge.
[0027]
In the image forming apparatus according to the present invention, in the operation of developing the developer from the developer carrier onto the image carrier, the surface potential of the image carrier is set to a predetermined value by a primary charging bias. The developer is developed from the developer carrier onto the image carrier.
[0028]
In the image forming apparatus according to the present invention, in the operation of developing the developer from the developer carrier onto the image carrier, the image carrier surface potential is set to a predetermined level by exposing the surface of the image carrier. By setting the value, the developer is developed from the developer carrying member onto the image carrying member.
[0029]
Further, in the image forming apparatus according to the present invention, the storage unit is configured by any one of a contact-type nonvolatile memory, a non-contact-type nonvolatile memory, and a volatile memory having a power source. .
[0030]
As described above, according to the present invention, the development (discharge) of the deteriorated developer to the non-image area can be performed at an appropriate timing only during continuous printing of the low printing rate pattern in which the deterioration of the developer becomes remarkable. Therefore, it is possible to always maintain high image quality without consuming more developer than necessary, and to prevent deterioration in image quality.
[0031]
Further, for example, only in the second half of the endurance when the remaining amount of the developer in the developer container is reduced and mixing with the new developer is reduced, the frequency of development (discharge) of the deteriorated developer to the non-image area is increased. By doing so, it is possible to more effectively prevent the image quality from being deteriorated.
[0032]
Further, when the number of image dots at a predetermined number of rotations of the developer carrier is smaller than a predetermined threshold, the amount of developer to be developed from the developer carrier to the image carrier becomes a predetermined threshold. On the other hand, since the amount of the developer corresponds to the shortage of image dots, consumption of unnecessary developer can be suppressed.
[0033]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of an image forming apparatus according to the present invention will be described in more detail with reference to the drawings. The embodiments described below illustrate the present invention by way of example. The dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the components described below are not particularly specified unless otherwise specified. However, the scope of the present invention is not limited thereto.
[0034]
( Reference example )
First, the image forming apparatus according to the present invention Reference example Will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows an image forming apparatus according to the present invention. Reference example FIG.
[0035]
Reference example The image forming apparatus A is formed by a laser beam printer that forms an image on a transfer material 6 such as a recording sheet or an OHP sheet by electrophotography in accordance with image information.
[0036]
Also, Reference example In the image forming apparatus A, the process cartridge B is detachable as will be described in detail later.
[0037]
The image forming apparatus A is used by being connected to a host 14 such as a personal computer.
[0038]
The controller unit 34 processes a print request signal and image data from the host 14 and controls the scanner 3 as an exposure unit, thereby forming an electrostatic latent image on the photosensitive drum 1 as an image carrier.
[0039]
The photosensitive drum 1 is uniformly charged by a roller-shaped charging member that is in pressure contact with the photosensitive drum 1, that is, a DC contact charging roller (charging roller) 2 as charging means.
[0040]
A DC voltage fixed to a predetermined value as a charging bias is applied to the charging roller 2 to uniformly charge the surface of the photosensitive drum 1 negatively.
[0041]
The charging roller 2 is driven to rotate in the direction of arrow D in the figure as the photosensitive drum 1 rotates.
[0042]
The charging roller 2 is in contact with the entire length of the photosensitive drum 1 (a direction orthogonal to the transfer direction of the transfer material 6) over substantially the entire region.
[0043]
The uniformly charged photosensitive drum 1 is exposed by laser light from a scanner 3 as exposure means, and an electrostatic latent image is formed on the surface thereof.
[0044]
The scanner 3 includes a laser light source, a polygon mirror, a lens system, and the like, and can scan and expose the photosensitive drum 1 under the control of the controller unit 34.
[0045]
Thereafter, the electrostatic latent image is visualized as a toner image by being supplied with a developer by the developing device 4.
[0046]
That is, the developing device 4 includes a developing container 21 that stores a negatively charged nonmagnetic toner (toner) 22 as a one-component developer.
[0047]
Reference example The toner 22 is a substantially spherical toner having a weight average particle diameter of about 7 μm in order to achieve a small particle size and a low melting point, and to improve transfer efficiency.
[0048]
A part of the developing container 21 facing the photosensitive drum 1 is opened over substantially the entire longitudinal direction of the photosensitive drum 1, and a roller-like developer carrier (developing means) is formed in the opening. A developing roller 23 is disposed.
[0049]
The developing roller 23 is pressed and brought into contact with the photosensitive drum 1 located on the upper left side of the developing device 4 in the figure so as to have a predetermined intrusion amount, and is driven to rotate in the direction of arrow A in the figure.
[0050]
Further, the surface has moderate irregularities in order to increase the probability of rubbing with the toner 22 and to carry the toner 22 well.
[0051]
An elastic toner supply roller 24 is in contact with the developing roller 23 as a means for supplying the developer to the developing roller 23 and stripping off the undeveloped toner from the developing roller 23.
[0052]
The toner supply roller 24 is rotatably supported by the developing container 21. The toner supply roller 24 is a sponge roller from the viewpoint of supplying toner to the developing roller 23 and stripping off undeveloped toner, and is driven to rotate in the direction of arrow C in the figure, which is the same direction as the developing roller 23.
[0053]
Further, the developing device 4 includes a developing blade 25 as a developer layer thickness regulating member that regulates the amount of toner carried on the developing roller 23.
[0054]
The developing blade 25 is made of an elastic phosphor bronze metal thin plate, and is provided so that the vicinity of the free end side is in contact with the outer peripheral surface of the developing roller 23 in surface contact.
[0055]
The toner carried on the developing roller 23 by rubbing with the toner supply roller 24 is given a charge by frictional charging when passing through the contact portion with the developing blade 25 and is regulated to a thin layer.
[0056]
In the developing device 4 having such a configuration, a DC voltage fixed to a predetermined value as a developing bias is applied to the developing roller 23.
[0057]
by this, Reference example Then, the exposed portion of the uniformly charged surface of the photosensitive drum 1 where the negative charge is attenuated is developed by reversal development.
[0058]
On the other hand, the transfer material 6 is separated and fed from the transfer material container 16 by a supply roller 12a and the like, and temporarily stops at the registration roller 12b.
[0059]
The registration roller 12b synchronizes the recording position of the transfer material 6 with the formation timing of the toner image on the photosensitive drum 1, and moves to a facing portion (transfer portion) between the transfer roller 5 serving as transfer means and the photosensitive drum 1. Then, the transfer material 6 is sent out.
[0060]
Thus, the visualized toner image on the photosensitive drum 1 is transferred to the transfer material 6 by the action of the transfer roller 5.
[0061]
The transfer material 6 onto which the toner image has been transferred is conveyed to the fixing device 9. Here, the unfixed toner image on the transfer material 6 is permanently fixed to the transfer material 6 by heat and pressure. Thereafter, the transfer material 6 is discharged out of the apparatus by a discharge roller 12c and the like.
[0062]
Further, untransferred toner remaining on the photosensitive drum 1 without being transferred is cleaned by a cleaning unit (cleaner) 11.
[0063]
In other words, the cleaner 11 scrapes off the transfer residual toner from the photosensitive drum 1 by the cleaning blade 7 as a cleaning member and stores it in the waste developing container 8. The cleaned photosensitive drum 1 is used for image formation.
[0064]
Reference example In the image forming apparatus A, a process cartridge system in which an image carrier by the photosensitive drum 1 and a process means acting on the image carrier are integrally formed into a cartridge and the cartridge is detachable from the apparatus main body. It is said that.
[0065]
Here, as the process means, charging means such as a charging roller 2 for charging the electrophotographic photosensitive member, developing means such as a developing roller 23 for supplying a developer to the electrophotographic photosensitive member, and a cleaning blade for cleaning the electrophotographic photosensitive member. 7 and other cleaning means are included.
[0066]
That is, the process cartridge is a charging unit, a developing unit, a cleaning unit, and an electrophotographic photosensitive member integrated into a cartridge, and the cartridge can be attached to and detached from the main body of the electrophotographic image forming apparatus, or the charging unit, At least one of the developing means and the cleaning means and the electrophotographic photosensitive member are integrally formed into a cartridge, and the cartridge can be attached to and detached from the main body of the electrophotographic image forming apparatus.
[0067]
Reference example 1, the photosensitive drum 1, the charging roller 2, the developing device 4, and the cleaner 11 are integrally formed into a cartridge to form a process cartridge B that can be attached to and detached from the image forming apparatus main body 13.
[0068]
The process cartridge B is detachably mounted on the image forming apparatus main body 13 via mounting means (not shown) provided in the image forming apparatus main body 13.
[0069]
Further, the transfer material 6 is conveyed to the process cartridge B by the transfer material supply roller 12a, the registration roller 12b, the discharge roller 12c, and the transfer material 6 after the image formation is discharged from the image forming apparatus main body 13. For this purpose, a transfer material conveying means is configured.
[0070]
Reference example The image forming apparatus main body 13 is provided with a rotation number counting means for counting the number of rotations of the developing roller 23 and an image dot counting means for counting the number of image dots formed on the photosensitive drum 1, and the process cartridge B Is provided with a memory 26 as a storage means. Here, the rotation number counting means for counting the number of rotations of the developing roller 23 and the image dot counting means for counting the number of image dots formed on the photosensitive drum 1 are: Reference example Then, it is realized by the CPU 32.
[0071]
As the memory 26, for example, a suitable one such as a contact nonvolatile memory, a non-contact nonvolatile memory, or a volatile memory having a power source can be used.
[0072]
Reference example Then, the non-contact non-volatile memory 26 is mounted on the process cartridge B as a storage means.
[0073]
The non-contact non-volatile memory 26 has an antenna (not shown) which is an information transmission unit on the memory side, and communicates with a control unit (CPU) 32 provided in the image forming apparatus main body 13 wirelessly. Can be read and written.
[0074]
Reference example The CPU 32 has functions of information transmission means on the apparatus body side and information reading / writing means of the memory 26. As will be described in detail later, this memory 26 stores the accumulated number of rotations of the developing roller and the accumulated image dot value.
[0075]
Reference example The toner deterioration in the process cartridge B is mainly caused by the rubbing between the developing roller 23 and the developing blade 25, the rubbing between the developing roller 23 and the surface of the photosensitive drum 1, and the rubbing between the developing roller 23 and the toner supply roller 24. Is known to be happening.
[0076]
In addition, the toner deterioration due to the rubbing occurs when the toner on the developing roller is not consumed and circulates in the vicinity of the developing roller for a long time. It was found that deterioration did not progress so much.
[0077]
Therefore, in the present invention, the number of rotations of the developing roller is counted, and at the same time, the number of image dots formed on the photosensitive drum 1 by the scanner 3 is counted, and the ratio of the number of image dots at a constant developing roller rotation number. Is less than a predetermined value, it is determined that the toner deterioration is likely to occur, and the deteriorated toner in the vicinity of the developing roller 23 is transferred (discharged) to the photosensitive drum during non-image formation. The toner is refreshed.
[0078]
Hereinafter, with reference to the flowchart of FIG. 2, the high image quality maintaining operation using the developing roller rotation speed and the image dot number according to the present invention will be described in detail. FIG. 2 is a flowchart of the operation of the image forming apparatus shown in FIG.
[0079]
The process cartridge B includes a memory 26, and the memory 26 stores a developing roller integrated rotation speed R and an integrated image dot number Dpresent, D (n) performed using the process cartridge B.
[0080]
The information on the accumulated image dot number Dpresent is the accumulated value information on the current image dot number, and a plurality of pieces of information on the accumulated image dot number D (n) are stored at a constant developing roller rotation speed interval. Reference example Then, 5 sets are stored at intervals of the developing roller rotation speed α corresponding to printing 250 sheets of A4 size images.
[0081]
At this time, the oldest accumulated image dot number information is stored as D (1), and the newest one is stored as D (5). When it reaches an integral multiple of α corresponding to the number of rotations of the developing roller, D (1) is discarded first, information on D (2) is stored in D (1), and D (5) is stored in D (4). The information is sequentially moved up and stored, and the new accumulated image dot number is stored in D (5).
[0082]
The number of rotations of the developing roller 23 is counted by the CPU 32 counting the ON time of the drive control signal for the developing roller 23 of the image forming apparatus.
[0083]
The number of image dots is calculated and stored in the memory 26 by the CPU 32 by counting the lighting time of the laser light source of the scanner 3 and dividing it by the lighting time of one dot.
[0084]
In the flowchart of FIG. 2, when a print signal is input from the host 14 (S1), the image forming apparatus main body 13 starts an image forming operation, rotates the developing roller 23 at an appropriate timing, and electrostatic latent image on the photosensitive drum 1. An image is formed (S2 to S9).
[0085]
At this time, as described above, the number of rotations r of the developing roller 23 and the number of image-forming image dots d are counted (S3), and the number of rotations R and the number of integrated image dots Dpresent are integrated for each print. The contents stored in the memory 26 are updated (S4).
[0086]
Next, when the developing roller integrated rotational speed R becomes an integer M (M is an integer that increases sequentially by 1 from 1 for the developing roller rotational speed α corresponding to 250 A4 size prints, see S6). (S5) The M is incremented by 1, and the information on the accumulated image dot number D (n) stored as described above is updated (S6).
[0087]
In that case, the following calculation is further performed. From the above description, between D (5) and D (1), the developing roller is rotated by the number of rotations of the developing roller (= 4α) corresponding to 1000 prints of A4 size images. Therefore, it can be said that the amount of D (5) -D (1) represents the amount of toner used corresponding to 1000 prints of an A4 size image.
[0088]
According to the study by the present inventors, when about 1000 images having a dot ratio of 2% or less with respect to the printable area are continuously printed, signs of toner deterioration such as halftone unevenness appear in the subsequent print quality. Was observed.
[0089]
Therefore, Reference example Then, the CPU 32 determines that the toner deterioration is likely to occur when the value of D (5) -D (1) is smaller than X with the total number of image dots X corresponding to 1000 of the 2% images as a threshold value. (S7). Of course, the value of X can be changed to other appropriate values.
[0090]
Then, the CPU 32 develops at the time of non-image formation when the value of D (5) -D (1) is smaller than X (NO in S7) with the image dot total number X corresponding to 1000 sheets of 2% images as a threshold value. The deteriorated toner in the vicinity of the roller 23 is transferred (discharged) to the photosensitive drum (S8).
[0091]
If the value of D (5) -D (1) is larger than X in the determination of S7 (YES in S7), the process proceeds to S9 and the image forming operation is continued.
[0092]
In S9, the image forming operation is continued to check whether there is a continuous print request. If there is a continuous print request (YES in S9), the process proceeds to S3. If the continuous print information is interrupted (NO in S9), the printing operation is terminated and the image forming apparatus shifts to a standby state (S10).
[0093]
More than, Reference example The operation of the high image quality maintaining method using the developing roller rotation number and the image dot number is described.
[0094]
With such a configuration, it is possible to efficiently refresh the deterioration of the toner in the vicinity of the developing roller caused by the rotation of the developing roller in a state where the toner is not consumed so much, and it is possible to always maintain high image quality. Quality degradation can be prevented.
[0095]
When an endurance test was performed while appropriately switching an image having an image dot ratio of 0 to 30% with respect to the printable area, and an endurance test was performed only with an image having an image dot ratio of 1% with respect to the printable area, both were appropriately The toner was discharged to the non-image portion at the timing, and good prints could be obtained with no particular deterioration in image quality until the life of the process cartridge (no toner).
[0096]
still, Reference example Then, the memory 26 is provided in the process cartridge B. As a result, the process cartridge itself can hold information relating to the number of rotations of the developing roller and the number of image dots. However, the memory 26 may be provided in the image forming apparatus main body 13.
[0097]
Therefore, for example, even when the process cartridge B that has not reached the end of its life is exchanged for the image forming apparatus main body 13, information regarding the number of rotations of the developing roller and the number of image dots always in accordance with each process cartridge B is provided. It is very advantageous.
[0098]
The present invention can also be applied when the image forming apparatus is not a process cartridge type. Reference example The same effect can be achieved.
[0099]
In this case, storage means is provided in the apparatus main body or the developing cartridge, and information relating to the number of rotations of the developing roller and the number of image dots is stored. Here, the developing cartridge is one in which the developing roller 23 and the developing container 21 are integrated and detachably provided in the image forming apparatus main body 13.
[0100]
When providing storage means in the developer cartridge Reference example However, when the storage unit is provided in the apparatus main body, information relating to the number of rotations of the developing roller and the number of image dots in the storage unit may be reset when the process cartridge is replaced.
[0101]
Reference example In the development on the photosensitive drum other than during image formation, the photosensitive drum surface potential is set to the exposure potential by the primary charging bias so that development can be performed without deterioration of the photosensitive drum surface due to the primary charging discharge. However, the present invention is not limited to this embodiment, and the principle of the present invention can be applied to a case where development is performed at a time other than image formation by exposing a photosensitive drum, Reference example The same effect can be obtained.
[0102]
Reference example However, the present invention is not limited to contact development. For example, an image using a non-magnetic jumping development method using a toner supply roller, etc., in which toner is rubbed in the development process. It is also effective in a forming apparatus.
[0103]
Also, Reference example The present invention is also effective for an image forming apparatus in which a plurality of process cartridges having the same form as those described above are arranged to obtain a full color image.
[0104]
(No. 1 Embodiment)
Next, a second image forming apparatus according to the present invention will be described. 1 The embodiment will be described. The image forming apparatus according to the present invention 1 This embodiment is characterized in that an image dot number threshold value for determining whether or not to perform an operation of developing toner during non-image formation is changed based on the accumulated image dot number stored in the memory.
[0105]
Further, as described above, the image forming apparatus in which a plurality of process cartridges are arranged so that a full color image can be obtained is also effective. Therefore, this full color image forming apparatus is used.
[0106]
The image forming apparatus according to the present invention 1 An image forming apparatus in this embodiment is shown in FIG. FIG. 3 is a diagram of an image forming apparatus according to the present invention. 1 It is a schematic sectional drawing of this embodiment.
[0107]
The image forming apparatus according to the present embodiment is a full-color laser beam printer, and uses a transfer material conveyance belt E.
[0108]
Also mentioned above Reference example Four process cartridges each containing toner of four colors of yellow, magenta, cyan, and black that can be attached to and detached from the image forming main body of the same form (in this embodiment, Y, M, C, and BK are shown in FIG. 3). Is).
[0109]
Each of the process cartridges Y, M, C, and Bk includes photosensitive drums 201Y, 201M, 201C, and 201BK, charging rollers 202Y, 202M, 202C, and 202BK, developing containers 204Y, 204M, 204C, and 204BK, and transfer rollers 205Y, 205M, and 205C. , 205BK, cleaning blades 207Y, 207M, 207C, 207BK, developing rollers 223Y, 223M, 223C, 223BK, and memories 226Y, 226M, 226C, 226BK.
[0110]
Among the configurations and operations of the process cartridges described above, the configurations and operations of the photosensitive drums 201Y, 201M, 201C, and 201BK, the charging rollers 202Y, 202M, 202C, and 202BK, the developing rollers 223Y, 223M, 223C, and 223BK are described above. Reference example Therefore, detailed description thereof will be omitted below.
[0111]
The toner image formed on the surface of the photosensitive drum is sequentially laminated and transferred onto the transfer material conveyed by the transfer material conveyance belt E according to the arrangement order of the yellow, magenta, cyan, and black process cartridges, and then conveyed to the fixing device 212. The fixing device 212 heats and presses and fixes the image as a full-color image.
[0112]
In the present embodiment, attention is paid to the latter half of the endurance in which the toner deterioration tends to proceed, the remaining amount of toner in the developing container decreases, and the mixing with new toner decreases, and this state is referred to as each memory 226Y, 226M, 226C, 226Bk. The threshold value of the image dot number for determining whether or not to perform the toner developing operation at the time of non-image formation is changed based on the accumulated image dot number stored in.
[0113]
Hereinafter, with reference to the flowchart of FIG. 4, the high-quality maintaining operation using the developing roller rotation speed and the image dot number according to the present embodiment will be described in detail. FIG. 4 is a flowchart of the operation of the image forming apparatus shown in FIG.
[0114]
The process cartridges Y, M, C, and BK have memories 226Y, 226M, 226C, and 226Bk, respectively, and the process cartridges Y, M, C, and BK are used for the memories 226Y, 226M, 226C, and 226Bk, respectively. Further, each developing roller integrated rotation speed R and integrated image dot number Dpresent, D (n) are stored.
[0115]
In this embodiment, an example in which a memory is provided in each process cartridge will be described. However, the memories 226Y, 226M, 226C, and 226Bk may be provided in the image forming apparatus main body 213.
[0116]
The operation relating to the process cartridge Y will be described below. With respect to the other process cartridges M, C, and Bk, the same description as that of the process cartridge Y described below is valid.
[0117]
The information of the accumulated image dot number Dpresent is the accumulated value information of the current image dot number, and a plurality of pieces of information of the accumulated image dot number D (n) are stored at a constant developing roller rotation speed interval. In the embodiment, the above-mentioned Reference example Similarly, 5 sets are stored at intervals of the developing roller rotation speed α corresponding to 250 A4-size images printed.
[0118]
At this time, the oldest accumulated image dot number information is stored as D (1), and the newest one is stored as D (5). When it reaches an integral multiple of α corresponding to the number of rotations of the developing roller, D (1) is discarded first, information on D (2) is stored in D (1), and D (5) is stored in D (4). The information is sequentially moved up and stored, and the new accumulated image dot number is stored in D (5).
[0119]
The number of rotations of the developing roller 223Y is counted by the CPU 232 of the image forming apparatus counting the ON time of the drive control signal for the developing roller 223Y.
[0120]
The number of image dots is obtained and stored by the CPU 232 by counting the lighting time of the laser light source of the scanner 203Y and dividing it by the lighting time of one dot.
[0121]
In the flowchart of FIG. 4, when a print signal is input from the host 14 (S401), the image forming apparatus main body 213 starts an image forming operation, rotates the developing roller 223Y at an appropriate timing, and electrostatic latent image on the photosensitive drum 201Y. An image is formed (S402 to 412).
[0122]
At this time, as described above, the CPU 232 counts the number of rotations of the developing roller 223Y and counts the image forming image dots (S403), and sets the developing roller accumulated rotation number R and the accumulated image dot number Dpresent for each print. Integration is performed and the stored contents of the memory 226Y are updated (S404). That is, in the present embodiment, the CPU 232 functions as a rotation number counting unit that counts the rotation number of the developing roller 223Y and an image dot counting unit that counts the number of image dots formed on the photosensitive drum 201Y.
[0123]
Next, when the developing roller integrated rotation speed R becomes an integer M (M is an integer that increases sequentially by 1 from 1 for the developing roller rotation speed α corresponding to 250 A4 size prints, see S406). (S405) M is incremented by 1, and the information of the accumulated image dot number D (n) stored as described above is updated (S406).
[0124]
In that case, the following calculation is further performed. From the above description, between D (5) and D (1), the developing roller is rotated by the number of rotations of the developing roller (= 4α) corresponding to 1000 prints of A4 size images. Therefore, it can be said that the amount of D (5) -D (1) represents the amount of toner used corresponding to 1000 prints of an A4 size image.
[0125]
According to the study by the present inventors, when about 1000 images having a dot ratio of 2% or less with respect to the printable area are continuously printed, signs of toner deterioration such as halftone unevenness appear in the subsequent print quality. Was observed.
[0126]
In addition, in the latter half of the endurance when the remaining amount of toner in the developing container is less than 1/4 and mixing with new toner is reduced, the half-tone that is not seen in a single color in a full-color image with two or more halftones superimposed. Tone unevenness was observed.
[0127]
Therefore, in the present embodiment, the CPU 232 sets the accumulated image dot number Y at which the toner remaining amount in the developing container is 1/4 as a threshold value, and when Dpresent> Y (YES in S407), the CPU 232 shifts to the non-image area. The threshold value X for performing the developing operation of the deteriorated toner is switched to X2.
[0128]
At this time, X is the above-mentioned Reference example In the same manner as described above, the total number of image dots corresponding to 1000 2% images is set, and X2 is the total number of image dots corresponding to 1000% 3% images. Of course, the numerical values of X and X2 can be changed as appropriate.
[0129]
As a result, the CPU 232 compares the value of X or X2 with the value of D (5) -D (1) based on the value of Dpresent and is in a state where toner deterioration is likely to occur when D (5) -D (1) is small. (S408, S409).
[0130]
The CPU 232 compares the value of X or X2 with the value of D (5) -D (1) based on the value of Dpresent, and when D (5) -D (1) is small (NO in S408 and S409). When the non-image is formed, the deteriorated toner near the developing roller 223Y is transferred (discharged) to the photosensitive drum (S410).
[0131]
On the other hand, when the values of D (5) -D (1) are larger than the respective threshold values in the determinations in S408 and S409 (YES in S408 and S409), the image forming apparatus proceeds to S411 and forms the image. Continue operation.
[0132]
In S411, it is determined whether or not there is a continuous print request. If there is a continuous print request (YES in S411), the process proceeds to S403 to continue the image forming operation and the continuous print information is interrupted (in S411). NO), the printing operation is terminated, and the image forming apparatus shifts to a standby state (S412).
[0133]
The above is the description of the operation of the high image quality maintaining method using the developing roller rotation speed and the image dot number of the present embodiment.
[0134]
With such a configuration, it is possible to efficiently refresh the deterioration of the toner in the vicinity of the developing roller caused by the rotation of the developing roller in a state where the toner is not consumed so much, and it is possible to always maintain high image quality. Quality degradation can be prevented.
[0135]
In the present embodiment, the frequency of the developing (discharge) operation of the deteriorated toner to the non-image area is performed only in the latter half of the durability when the remaining amount of toner in the developing container is ¼ or less and mixing with the new toner is reduced. By increasing the image quality, it is possible to efficiently prevent the image quality from being deteriorated even when the print quality is severe, such as full-color overwriting.
[0136]
When an endurance test was performed while appropriately switching a full color image having an image dot ratio of 0 to 30% with respect to the printable area, and an endurance test was performed only with a full color image having an image dot ratio of 1% with respect to the printable area. In both cases, the toner was discharged to the non-image area at an appropriate timing, and good prints could be obtained with no particular deterioration in image quality until the life of the process cartridge (no toner).
[0137]
In the present embodiment, the decision to switch the threshold value X for performing the developing operation of the deteriorated toner to the non-image area depending on the durability of the process cartridge is made based on the accumulated image dot number Dpresent. In the case where it depends on the number of rotations of the roller, it can also be performed by comparing the developing roller integrated rotation number R with an appropriate threshold value.
[0138]
Further, the method of changing the threshold value X for performing the developing operation of the deteriorated toner to the non-image area is not limited to the two stages as in the present embodiment, and may be changed in multiple stages as necessary. You may obtain | require from a number Dpresent using a conversion type | formula.
[0139]
Further, for example, values D (5) -D (1) to be compared without changing the value of the threshold value X for performing the developing operation of the deteriorated toner directly on the non-image area are sequentially set to D (5) -D (2), By changing to D (5) -D (3) and D (5) -D (4), the judgment criteria can be changed substantially, and the deterioration toner in the non-image area can be changed. Since the interval of the development operation can be changed, it is an effective means when the progress speed of toner deterioration increases in the second half of the endurance.
[0140]
The method for calculating the number of image dots at a constant developing roller rotation speed is not limited to the image dot number multiple storage + comparison method described in the first embodiment and the second embodiment described above, but the print image dot ratio. For example, the ratio of the number of image dots at the latest constant developing roller rotation number itself may be stored after calculation, and the value may be sequentially updated.
[0141]
In the image forming apparatus shown in FIG. 3, the developing rollers 223Y, 223M, 223C, and 223BK and the developing containers 204Y, 204M, 204C, and 204BK are integrated with each other and are detachably provided on the image forming apparatus main body 213. The developed developing cartridge may be configured.
[0142]
(No. 2 Embodiment)
Next, a second image forming apparatus according to the present invention will be described. 2 The embodiment will be described. First, the image forming apparatus according to the present invention 2 The overall configuration of this embodiment is the same as that of the image forming apparatus according to the present invention described above. Reference example 1 is the same as that described with reference to FIG. 1, and detailed description thereof will be omitted with reference to FIG. 1 as appropriate.
[0143]
As shown in FIG. 1 described above, the toner deterioration in the process cartridge B in the present embodiment is mainly caused by the rubbing between the developing roller 23 and the developing blade 25 and between the developing roller 23 and the surface of the photosensitive drum 1. It is known that this occurs due to rubbing and rubbing between the developing roller 23 and the toner supply roller 24.
[0144]
In addition, the toner deterioration due to the rubbing occurs when the toner on the developing roller is not consumed and circulates in the vicinity of the developing roller for a long time. It was found that deterioration did not progress so much.
[0145]
In addition, toner deterioration due to such rubbing is likely to occur when printing is continued intermittently with several sheets. This is a developing roller in pre-printing operation and post-printing operation by intermittent printing. This is because the rubbing accompanying rotation of 23 is added.
[0146]
Therefore, in this embodiment, the number of rotations of the developing roller is counted, and at the same time, the number of image dots formed on the photosensitive drum 1 by the scanner 3 is counted, and the number of image dots at a constant developing roller rotation number is counted. If the ratio falls below a predetermined value, it is determined that toner deterioration is likely to occur, and the toner drum in the vicinity of the developing roller 23 with a toner amount corresponding to a shortage with respect to the predetermined value during non-image formation. The toner in the vicinity of the developing roller 23 is refreshed.
[0147]
Next, referring to the flowchart shown in FIG. 5, the image forming apparatus according to the present invention is 2 The high image quality maintaining operation using the developing roller rotation speed and the image dot number of the embodiment will be described in detail. FIG. 5 is a diagram of an image forming apparatus according to the present invention. 2 It is a flowchart of operation | movement of embodiment.
[0148]
As shown in FIG. 1 described above, also in this embodiment, the process cartridge B includes the memory 26, and the memory 26 stores the developing roller integrated rotation speed R and the integrated image dots performed using the process cartridge B. Numbers Dpresent, D (n) are stored.
[0149]
The information of the accumulated image dot number Dpresent is the accumulated value information of the current image dot number, and a plurality of pieces of information of the accumulated image dot number D (n) are stored at a constant developing roller rotation speed interval. In the embodiment, 5 sets are stored at intervals of the developing roller rotational speed α corresponding to 250 A4 size images printed.
[0150]
At this time, the oldest accumulated image dot number information is stored as D (1), and the newest one is stored as D (5). When it reaches an integral multiple of α corresponding to the number of rotations of the developing roller, D (1) is discarded first, information on D (2) is stored in D (1), and D (5) is stored in D (4). Are sequentially moved up and stored, and the new accumulated image dot number is stored in D (5).
[0151]
The number of rotations of the developing roller 23 is counted by the CPU 32 counting the ON time of the driving control signal for the developing roller 23.
[0152]
The number of image dots is obtained and stored by the CPU 32 by counting the lighting time of the laser light source of the scanner 3 and dividing it by the lighting time of one dot.
[0153]
Therefore, also in this embodiment, the CPU 32 functions as a rotation number counting unit that counts the rotation number of the developing roller 23 and an image dot number counting unit that counts the number of image dots formed on the photosensitive drum 1.
[0154]
In the flowchart of FIG. 5, when a print signal is input from the host 14 (S501), the image forming apparatus main body 13 starts an image forming operation, rotates the developing roller 23 at an appropriate timing, and statically moves to the photosensitive drum 1. An electrostatic latent image is formed (S502 to S510).
[0155]
At this time, as described above, the CPU 32 counts the number of rotations of the developing roller 23 and counts the image forming image dots (S503), and sets the developing roller accumulated rotation number R and the accumulated image dot number Dpresent for each print. The contents are accumulated and the stored contents of the memory 26 are updated (S504).
[0156]
Note that the rotation of the developing roller 23 in the pre-printing operation by intermittent printing is added to the first print, and the rotation of the developing roller 23 in the post-printing operation is added to the last print.
[0157]
Next, when the developing roller integrated rotation speed R becomes an integer M (M is an integer increasing sequentially by 1 from 1) times the developing roller rotation speed corresponding to 250 A4 size images printed (in S505) YES), M is incremented by 1, and information on the accumulated image dot number D (n) stored as described above is updated (S506).
[0158]
In that case, the following calculation is further performed. From the above description, between D (5) and D (1), the developing roller is rotated by the number of rotations of the developing roller (= 4α) corresponding to 1000 prints of A4 size images.
[0159]
Therefore, it can be said that the amount of D (5) -D (1) represents the amount of toner used corresponding to 1000 prints of an A4 size image.
[0160]
According to the study by the present inventors, when about 1000 images having a dot ratio of 2% or less with respect to the printable area are continuously printed, signs of toner deterioration such as halftone unevenness appear in the subsequent print quality. Was observed.
[0161]
Therefore, in this embodiment, the CPU 32 is in a state where toner deterioration is likely to occur when the value of D (5) -D (1) is smaller than X with the image dot total number X corresponding to 1000 images of 2% as a threshold value. It is determined that there is (S507). Here, the value of X can be changed as appropriate.
[0162]
In the present embodiment, the CPU 32 sets the image dot total number X corresponding to 1000 2% images as a threshold value, and when the value of D (5) -D (1) is smaller than X (No in S507), At the time of image formation, a toner amount for transferring the deteriorated toner in the vicinity of the developing roller 23 to the photosensitive drum is obtained (S508).
[0163]
In S508, the CPU 32 divides the image dot number F obtained by subtracting the value D of D (5) -D (1) from the total image dot X by the total image dot number H (A4) in the main scanning direction of A4 size. Thus, the number of dots V in the sub-scanning direction is obtained, and the amount of toner transferred is changed by setting the photosensitive drum surface potential to the exposure potential by the primary charging bias for the time corresponding to the obtained number of dots V in the sub-scanning direction. Take control.
[0164]
Next, the CPU 32 performs a developing process for developing a toner amount corresponding to the obtained number V of dots in the sub-scanning direction (S509).
[0165]
When the value of D (5) −D (1) is larger than X, the process proceeds to S510 and the image forming operation is continued (YES in S507).
[0166]
In S510, it is determined whether or not there is a continuous print request. If there is a continuous print request (YES in S510), the process proceeds to S503 to continue the image forming operation, and the continuous print information is interrupted (in S510). NO), the process proceeds to S511, the printing operation is terminated, and the image forming apparatus shifts to a standby state (S511).
[0167]
The above is the description of the operation of the high image quality maintaining method using the developing roller rotation speed and the image dot number of the present embodiment.
[0168]
With such a configuration, it is possible to efficiently refresh the deterioration of the toner in the vicinity of the developing roller caused by the rotation of the developing roller in a state where the toner is not consumed so much, and it is possible to always maintain high image quality. Quality degradation can be prevented.
[0169]
Further, as in the present embodiment, the transfer amount (discharge) amount of the deteriorated toner is a toner amount T corresponding to the image dot number F obtained by subtracting the value D of D (5) -D (1) from the total number X of image dots. By doing so, the toner is not consumed excessively.
[0170]
When an endurance test was performed by appropriately switching between continuous printing and intermittent printing while appropriately switching an image with an image dot ratio of 0 to 30% with respect to the printable area, only an image with an image dot ratio of 1% with respect to the printable area When the endurance test was performed, the toner was discharged to the non-image area at the appropriate timing, and good prints were made with no particular deterioration in image quality until the end of the process cartridge life (no toner). I was able to get it.
[0171]
In this embodiment, the photosensitive drum surface potential is set to the exposure potential by the primary charging bias during development on the photosensitive drum other than during image formation, so that there is no deterioration of the photosensitive drum surface due to primary charging discharge. Development is possible.
[0172]
The amount of transfer (discharge) of the above-mentioned deteriorated toner is obtained by dividing the number of image dots F by the total number of image dots H (A4) in the main scanning direction of A4 size to obtain the number of dots V in the sub-scanning direction. This is achieved by setting the photosensitive drum surface potential to the exposure potential by the primary charging bias for a time corresponding to the number of dots V in the sub-scanning direction.
[0173]
Further, the present invention is not limited to this aspect, and the principle of the present invention can be applied to a case where development is performed at a time other than image formation by exposing a photosensitive drum, and the same as in the present embodiment. An effect can be obtained.
[0174]
Further, in this case, exposure corresponding to the number F of image dots obtained by subtracting the value D of D (5) −D (1) from the total number X of image dots is performed to strictly control the transfer (discharge) amount of the deteriorated toner. It is also possible to do.
[0175]
In the present embodiment, the memory 26 is provided in the process cartridge B. As a result, the process cartridge itself can hold information relating to the number of rotations of the developing roller and the number of image dots. Of course, also in this embodiment, the memory 26 may be provided in the image forming apparatus main body 13.
[0176]
Therefore, for example, even when the process cartridge B that has not reached the end of its life is exchanged for the image forming apparatus main body 13, information regarding the number of rotations of the developing roller and the number of image dots always in accordance with each process cartridge B is provided. It is very advantageous.
[0177]
The present invention can also be applied to a case where the image forming apparatus is not a process cartridge type, and can achieve the same effects as the present embodiment.
[0178]
In this case, storage means is provided in the apparatus main body or the developing cartridge, and information relating to the number of rotations of the developing roller and the number of image dots is stored. Here, the developing cartridge is one in which the developing roller 23 and the developing container 21 are integrated and detachably provided in the image forming apparatus main body 13.
[0179]
The case where the storage unit is provided in the developing cartridge is the same as that of the present embodiment. However, in the case where the storage unit is provided in the apparatus main body, when the process cartridge is replaced, the number of rotations of the developing roller and the number of image dots in the storage unit. For example, information may be reset.
[0180]
Although this embodiment employs contact development, the present invention is not limited to contact development. For example, a non-magnetic jumping development system using a toner supply roller is used so that the toner is rubbed in the development process. The image forming apparatus used is also effective.
[0181]
The present invention is also effective for an image forming apparatus in which a plurality of process cartridges having the same form as in the present embodiment are arranged to obtain a full color image.
[0182]
(No. 3 Embodiment)
Next, a second image forming apparatus according to the present invention will be described. 3 The embodiment will be described with reference to the drawings. This embodiment is the above-mentioned first 2 In the process cartridge B described in the embodiment, an image dot number threshold value for determining whether or not to perform an operation of developing toner at the time of non-image formation is changed according to the accumulated image dot number stored in the memory 26, and the toner In the case where it is determined that the developing operation is performed, the developing is performed with the toner amount corresponding to the shortage with respect to the predetermined value.
[0183]
Further, as described above, the image forming apparatus in which a plurality of process cartridges are arranged to obtain a full color image is also effective in the same manner, and therefore this full color image forming apparatus is used.
[0184]
However, the image forming apparatus used in the present embodiment is the first image forming apparatus according to the present invention. 1 This is the same as the image forming apparatus (FIG. 3) used in this embodiment. Accordingly, the structure of the image forming apparatus according to the present embodiment is the same as the structure described with reference to FIG. 3 described above. Therefore, the present embodiment will be described with reference to FIG. 3 as appropriate, and detailed description thereof will be omitted. To do.
[0185]
As described above, the image forming apparatus shown in FIG. 3 is a full-color laser beam printer, and uses the transfer material conveyance belt E. In addition, four process cartridges each containing toner of four colors, yellow, magenta, cyan, and black, which can be attached to and detached from the image forming main body in the same form as the above-described third embodiment (in this embodiment, Y, M , C, BK).
[0186]
Since the configuration, operation, and the like of the photosensitive drum, the developing roller, and the charging roller in each process cartridge are the same as those in the embodiment, description thereof is omitted.
[0187]
The toner images formed on the surfaces of the photosensitive drums 201Y, 201M, 201C, and 201Bk are sequentially stacked and transferred onto a transfer material conveyed by the transfer material conveyance belt E according to the arrangement order of the yellow, magenta, cyan, and black process cartridges. It is conveyed to the fixing device 212, heated and pressed by the fixing device 212, and discharged as a full color image.
[0188]
In this embodiment, attention is paid to the second half of the endurance in which the toner deterioration tends to proceed, the remaining amount of toner in the developing container decreases, and the mixing with new toner decreases, and this state is stored in the memories 226Y, 226M, 226C, and 226Bk. An image dot number threshold value for determining whether or not to perform an operation of developing toner at the time of non-image formation is changed based on the stored cumulative image dot number.
[0189]
Further, when it is determined that the operation of developing the toner is performed, the development is performed with the toner amount corresponding to the shortage with respect to the predetermined value.
[0190]
Hereinafter, with reference to the flowchart of FIG. 6, the high image quality maintaining operation using the rotation speed of the developing roller and the number of image dots of the present embodiment will be described in detail. FIG. 6 is a diagram of an image forming apparatus according to the present invention. 3 It is a flowchart of operation | movement of embodiment.
[0191]
The process cartridges Y, M, C, and BK have respective memories 226Y, 226M, 226C, and 226Bk, and the process cartridges Y, M, C, and BK are used for the memories 226Y, 226M, 226C, and 226Bk. Further, each developing roller integrated rotation speed R and integrated image dot number Dpresent, D (n) are stored. Only the operation of the process cartridge Y will be described below. However, the same explanation holds for the operations of the other process cartridges M, C, and Bk.
[0192]
In the present embodiment, the case where the process cartridges Y, M, C, and BK are provided with the memories 226Y, 226M, 226C, and 226Bk will be described. However, the memories 226Y, 226M, 226C, and 226Bk are image forming apparatuses. The main body 213 may be provided.
[0193]
The information of the accumulated image dot number Dpresent is the accumulated value information of the current image dot number, and a plurality of pieces of information of the accumulated image dot number D (n) are stored at a constant developing roller rotation speed interval. In the embodiment, the above-mentioned first 2 As in the first embodiment, five sets are stored at intervals of the developing roller rotation speed α corresponding to 250 A4 size images printed.
[0194]
At this time, the oldest accumulated image dot number information is stored as D (1), and the newest one is stored as D (5). When it reaches an integral multiple of α corresponding to the number of rotations of the developing roller, D (1) is discarded first, information on D (2) is stored in D (1), and D (5) is stored in D (4). The information is sequentially moved up and stored, and the new accumulated image dot number is stored in D (5).
[0195]
The number of rotations of the developing roller 223Y is counted by the CPU 232 of the image forming apparatus counting the ON time of the drive control signal for the developing roller 223Y.
[0196]
The number of image dots is obtained and stored by the CPU 232 of the image forming apparatus counting the lighting time of the laser light source of the scanner 203Y and dividing it by the lighting time of one dot.
[0197]
In the flowchart of FIG. 6, when a print signal is input from the host 14 (S601), the image forming apparatus main body 213 starts an image forming operation, rotates the developing roller 223Y at an appropriate timing, and electrostatically charges the photosensitive drum 201Y. A latent image is formed (S602 to S613).
[0198]
At this time, as described above, the CPU 232 counts the number of rotations of the developing roller 223Y and counts the image forming image dots (S603), and sets the developing roller accumulated rotation number R and the accumulated image dot number Dpresent for each print. Integration is performed and the stored contents of the memory 226Y are updated (S604).
[0199]
Note that the rotation of the developing roller 223Y in the pre-printing operation due to intermittent printing is added to the first printing, and the rotation of the developing roller 223Y in the post-printing operation is added to the last printing.
[0200]
Next, when the developing roller integrated rotation speed R is an integer M (M is an integer that increases one by one from 1) times the developing roller rotation speed corresponding to 250 A4 size prints (S605). , M is incremented by 1, and information on the accumulated image dot number D (n) stored as described above is updated (S606).
[0201]
In that case, the following calculation is further performed. From the above description, between D (5) and D (1), the developing roller is rotated by the number of rotations of the developing roller (= 4α) corresponding to 1000 prints of A4 size images.
[0202]
Therefore, it can be said that the amount of D (5) -D (1) represents the amount of toner used corresponding to 1000 prints of an A4 size image.
[0203]
According to the study by the present inventors, when about 1000 images having a dot ratio of 2% or less with respect to the printable area are continuously printed, signs of toner deterioration such as halftone unevenness appear in the subsequent print quality. Was observed.
[0204]
In addition, in the latter half of the endurance when the remaining amount of toner in the developing container is less than 1/4 and mixing with new toner is reduced, the half-tone that is not seen in a single color in a full-color image with two or more halftones superimposed. Tone unevenness was observed.
[0205]
Therefore, in this embodiment, the CPU 232 sets the accumulated image dot number Y at which the toner remaining amount in the developing container is 1/4 as a threshold, and when Dpresent> Y (YES in S607), the CPU 232 shifts to the non-image area. The threshold value X for performing the developing operation of the deteriorated toner is switched to X2.
[0206]
At this time, X is the aforementioned first 2 As in the embodiment, the total number of image dots corresponding to 1000 sheets of 2% images is set, and X2 is the total number of image dots corresponding to 1000 sheets of 3% images. Of course, the values of X and X2 can be changed as appropriate.
[0207]
As a result, the CPU 232 compares the value of X or X2 with the value of D (5) -D (1) according to the value of Dpresent and is in a state where toner deterioration is likely to occur when D (5) -D (1) is small. Is determined (NO in S608 and S609).
[0208]
Next, the CPU 232 obtains a toner amount for transferring (discharging) the deteriorated toner in the vicinity of the developing roller 223Y to the photosensitive drum during non-image formation (S610).
[0209]
Here, the number of image dots F obtained by subtracting the value D of D (5) −D (1) from the total number of image dots X or X2 is divided by the total number of image dots H (A4) in the main scanning direction of A4 size. The number of dots V in the scanning direction is obtained, and the CPU 232 controls the toner amount by setting the photosensitive drum surface potential to the exposure potential by the primary charging bias for a time corresponding to the obtained number of dots V in the sub-scanning direction. Do.
[0210]
Next, the CPU 232 performs a developing process for developing a toner amount corresponding to the obtained number V of dots in the sub-scanning direction (S611).
[0211]
On the other hand, in the determination of S608 and S609, when the value of D (5) −D (1) is large (NO in S608 and S609), the CPU 232 proceeds to S612 and continues the image forming operation.
[0212]
In S612, it is determined whether or not there is a continuous print request. If there is a continuous print request (YES in S612), the process proceeds to S603 to continue the image forming operation, and the continuous print information is interrupted (in S612). NO), the process proceeds to S613, the print operation is terminated, and the image forming apparatus shifts to a standby state (S613).
[0213]
If it is determined in S612 that there is a continuous print request (YES), the process proceeds to S603.
[0214]
The above is the description of the operation of the high image quality maintaining method using the developing roller rotation speed and the image dot number of the present embodiment.
[0215]
With such a configuration, it is possible to efficiently refresh the deterioration of the toner in the vicinity of the developing roller caused by the rotation of the developing roller in a state where the toner is not consumed so much, and it is possible to always maintain high image quality. Quality degradation can be prevented.
[0216]
Only in the latter half of the endurance when the remaining amount of toner in the developing container is less than ¼ and mixing with new toner is reduced, the amount of toner is increased while increasing the frequency of developing (discharge) deteriorated toner onto non-image areas. By adjusting the amount of T, it is possible to efficiently prevent a decrease in image quality even when the print quality is strict such as full-color overwriting while suppressing excessive toner consumption.
[0217]
When an endurance test was performed while appropriately switching a full color image having an image dot ratio of 0 to 30% with respect to the printable area, and an endurance test was performed only with a full color image having an image dot ratio of 1% with respect to the printable area. In both cases, the toner was discharged to the non-image area at an appropriate timing, and good prints could be obtained with no particular deterioration in image quality until the life of the process cartridge (no toner).
[0218]
In the present embodiment, the decision to switch the threshold value X for performing the developing operation of the deteriorated toner to the non-image area depending on the durability of the process cartridge is made based on the accumulated image dot number Dpresent. In the case where it depends on the number of rotations of the roller, it can also be performed by comparing the developing roller integrated rotation number R with an appropriate threshold value.
[0219]
Further, the method of changing the threshold value X for performing the developing operation of the deteriorated toner to the non-image area is not limited to the two stages as in the present embodiment, and may be changed in multiple stages as necessary. You may obtain | require from a number Dpresent using a conversion type | formula.
[0220]
Further, for example, values D (5) -D (1) to be compared without changing the value of the threshold value X for performing the developing operation of the deteriorated toner directly on the non-image area are sequentially set to D (5) -D (2), By changing to D (5) -D (3) and D (5) -D (4), the judgment criteria can be changed substantially, and the deterioration toner in the non-image area can be changed. Since the interval of the developing operation can also be changed, this is an effective means when the progress speed of the toner deterioration increases in the second half of the endurance.
[0221]
Even in this case, the same effect can be obtained if the development process of the deteriorated toner is carried out by the development process by the difference amount with respect to the threshold value X described above.
[0222]
Regarding the calculation method of the number of image dots at a constant developing roller rotation speed, the above Any method that can calculate the average value of the print image dot ratio is not limited to the method of storing the number of image dots and the comparison method described in the above. For example, after calculating the ratio of the number of image dots at the latest constant developing roller speed, You may memorize | store and update the value sequentially.
[0223]
As a developing process for deteriorated toner Reference example Similarly to the above, the present embodiment can be applied to the case where development is performed other than during image formation by exposing the photosensitive drum. In this case, the value D of D (5) −D (1) is calculated from the total number X of image dots. By performing exposure corresponding to the subtracted number of image dots F, it is possible to obtain the same effect as in the present embodiment while strictly controlling the transfer (discharge) amount of the deteriorated toner.
[0224]
Also in the present embodiment, in the image forming apparatus shown in FIG. 3, the developing rollers 223Y, 223M, 223C, and 223BK and the developing containers 204Y, 204M, 204C, and 204BK are integrated to form an image forming apparatus main body. A developing cartridge provided in a detachable manner on 213 may be configured.
[0225]
【The invention's effect】
As described above, in the image forming apparatus of the present invention, the rotation number counting means for counting the number of rotations of the developer carrier and the image dot counting for counting the image dots formed on the image carrier such as the photosensitive drum. Means, storage means for storing the counted number of rotations of the developer carrier and the number of image dots, and when the number of image dots at a predetermined number of rotations of the developer carrier is less than a predetermined value, And a control means for developing the developer from the developer carrier to the image carrier.
[0226]
Further, the control means sets a threshold value for the number of image dots at a predetermined number of rotations of the developer carrier when performing an operation of developing the developer from the developer carrier to the image carrier other than during image formation. Then, the value is changed according to the value of the total number of image dots accumulated or the value of the accumulated rotation number of the developer carrier.
[0227]
As a result, it is possible to perform the development (discharge) of the deteriorated developer to the non-image area at an appropriate timing only during continuous printing of the low printing rate pattern in which the deterioration of the developer becomes remarkable, and more than necessary. In addition, it is possible to always maintain high image quality without consuming a developer, and to prevent deterioration in image quality.
[0228]
Also, only in the second half of the endurance when the remaining amount of developer in the developer container is reduced and mixing with the new developer is reduced, the frequency of developing (discharge) the deteriorated developer to the non-image area should be increased. As a result, it is possible to more efficiently prevent the image quality from being deteriorated.
[0229]
In the image forming apparatus of the present invention, the rotation number counting means for counting the number of rotations of the developer carrier, the image dot counting means for counting the image dots formed on the image carrier such as the photosensitive drum, and the counting Storage means for storing the number of rotations of the developer carrier and the number of image dots, and when the number of image dots at a predetermined number of rotations of the developer carrier is equal to or less than a predetermined value, the developer Control means for performing an operation for developing the toner from the developer carrier onto the image carrier by an appropriate amount of toner.
[0230]
Further, the control means sets a threshold value for the number of image dots at a predetermined number of rotations of the developer carrier when performing an operation of developing the developer from the developer carrier to the image carrier other than during image formation. Then, the value is changed according to the value of the total number of image dots accumulated or the value of the accumulated rotation number of the developer carrier.
[0231]
As a result, the development (discharge) of the deteriorated developer to the non-image area can be performed at an appropriate timing only during continuous printing of the low printing rate pattern in which the deterioration of the developer becomes remarkable. It was possible to always maintain high image quality without consuming the developer, and to prevent deterioration in image quality.
[0232]
Further, only in the second half of the endurance when the remaining amount of the developer in the developer container is reduced and mixing with the new developer is reduced, the frequency of developing (discharge) the deteriorated developer to the non-image area is increased. Further, by adjusting the amount of the developer appropriately, it was possible to more efficiently prevent the deterioration of the image quality while suppressing excessive developer consumption.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 shows an image forming apparatus according to the present invention. Reference example FIG.
FIG. 2 is a flowchart of the operation of the image forming apparatus shown in FIG.
FIG. 3 is a diagram of an image forming apparatus according to the present invention. 1 It is a schematic sectional drawing of this embodiment.
4 is a flowchart of the operation of the image forming apparatus shown in FIG.
FIG. 5 is a diagram of an image forming apparatus according to the present invention. 2 It is a flowchart of operation | movement of embodiment.
FIG. 6 is a diagram of an image forming apparatus according to the present invention. 3 It is a flowchart of operation | movement of embodiment.
FIG. 7 is a cross-sectional view of a conventional developing device using a pressure developing method.
[Explanation of symbols]
1 Photosensitive drum
2 Charging roller
3 Scanner
4 Development device
5 Transfer roller
6 Transfer material
7 Cleaning blade
8 Waste developer container
9 Fixing device
11 Cleaner
12a Supply roller
12b Registration roller
12c discharge roller
13 Image forming device body
14 hosts
16 Transfer material container
21 Developer container
22 Toner
23 Development roller
24 Toner supply roller
25 Development blade
26 memory
32 CPU
33 ROM
34 Controller
121 Developing roller
122 Developer
123 Development blade
124 Toner supply roller
201Y, 201M, 201C, 201Bk photosensitive drum
202Y, 202M, 202C, 202BK Charging roller
203Y, 203M, 203C, 203BK scanner
204Y, 204M, 204C, 204BK Developer container
205Y, 205M, 205C, 205BK Transfer roller
207Y, 207M, 207C, 207BK Cleaning blade
212 Fixing device
213 Image forming apparatus main body
223Y, 223M, 223C, 223BK Developing roller
226Y, 226M, 226C, 226BK memory
232 CPU
233 ROM
234 Controller
A Image forming apparatus
B Process cartridge
E Transfer conveyor belt
Y, M, C, BK scanner

Claims (9)

静電潜像を担持する像担持体と、
現像剤を担持する回転自在な現像剤担持体と、
前記現像剤担持体の回転数を計数する回転数計数手段と、
前記像担持体上に作像された画像ドット数を計数する画像ドット計数手段と、
計数した現像剤担持体の回転数及び画像ドット数を記憶する記憶手段と、
非画像形成時に、前記現像剤を前記現像剤担持体から前記像担持体上へと現像する動作を行わせる制御手段と、を備え、
前記動作を行なうかどうかの判断をする時からさかのぼって現像剤担持体が予め決められた数だけ回転した間の画像ドット数が、所定の閾値より小さい場合に、前記制御手段は前記動作を行なわせ、
前記計数された積算画像ドット数が所定値になった場合に前記閾値を増加させる、又は前記現像剤担持体の積算回転数の値が所定値になった場合に前記閾値を増加させることを特徴とする画像形成装置。An image carrier for carrying an electrostatic latent image;
A rotatable developer carrying member carrying the developer;
A rotation number counting means for counting the rotation number of the developer carrier;
Image dot counting means for counting the number of image dots formed on the image carrier;
Storage means for storing the counted number of rotations of the developer carrier and the number of image dots;
Control means for performing an operation of developing the developer from the developer carrier onto the image carrier during non- image formation,
The control means performs the operation when the number of image dots is smaller than a predetermined threshold while the developer carrier is rotated by a predetermined number retroactively from the time of determining whether or not to perform the operation. Let
The threshold value is increased when the counted cumulative image dot number reaches a predetermined value, or the threshold value is increased when the cumulative rotation speed value of the developer carrier reaches a predetermined value. An image forming apparatus. 前記制御手段により、
予め決められた現像剤担持体の回転数における前記画像ドット数が所定の閾値より小さい場合に、
前記現像剤担持体から前記像担持体上へと現像される現像剤の分量が、
前記所定の閾値に対して前記画像ドット数が不足した分に対応する現像剤の分量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。By the control means,
When the number of image dots at a predetermined number of rotations of the developer carrier is smaller than a predetermined threshold,
The amount of developer developed from the developer carrier onto the image carrier is
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus has an amount of developer corresponding to a shortage of the number of image dots with respect to the predetermined threshold. 前記像担持体と前記現像剤担持体とが一体的に構成され、画像形成装置本体に着脱自在なプロセスカートリッジを構成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。Said image bearing member and said developer carrying member is integrally formed, the image forming apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that it constitutes a universal process cartridge detachably attached to the image forming apparatus main body. 前記現像剤担持体と前記現像剤を収容する現像剤収容部とが一体的に構成され、画像形成装置本体に着脱自在な現像カートリッジを構成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。 3. The developer cartridge according to claim 1, wherein the developer carrying member and a developer accommodating portion that accommodates the developer are integrally configured to constitute a developer cartridge that is detachable from the image forming apparatus main body. Image forming apparatus. 前記記憶手段は、
前記プロセスカートリッジに取り付けられていることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。The storage means
The image forming apparatus according to claim 3 , wherein the image forming apparatus is attached to the process cartridge. 前記記憶手段は、
前記現像カートリッジに取り付けられていることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。The storage means
The image forming apparatus according to claim 4 , wherein the image forming apparatus is attached to the developing cartridge. 前記現像剤を前記現像剤担持体から前記像担持体上へと現像する動作において、
１次帯電バイアスにより像担持体表面電位を所定の値とすることにより前記現像剤を前記現像剤担持体から前記像担持体上へと現像することを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の画像形成装置。In the operation of developing the developer from the developer carrier onto the image carrier,
Any one of claims 1 to 6, characterized in that developed into the image bearing member onto the developer by the image bearing member surface potential to a predetermined value from said developer carrying member by the primary charging bias 2. The image forming apparatus according to item 1. 前記現像剤を前記現像剤担持体から前記像担持体上へと現像する動作において、
像担持体表面を露光することにより像担持体表面電位を所定の値とすることにより前記現像剤を前記現像剤担持体から前記像担持体上へと現像することを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の画像形成装置。In the operation of developing the developer from the developer carrier onto the image carrier,
2. The developer is developed from the developer carrier onto the image carrier by exposing the surface of the image carrier to a predetermined value on the surface potential of the image carrier. the image forming apparatus according to any one of 6. 前記記憶手段は、接触型の不揮発性メモリ、非接触型の不揮発性メモリ及び電源を有する揮発メモリのうちのいずれかにより構成されることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の画像形成装置。It said storage means, a contact type non-volatile memory, in any one of claims 1 8, characterized in that it is constituted by any of the volatile memory having a non-volatile memory and power supply of the non-contact type The image forming apparatus described.
JP2002285439A 2002-09-30 2002-09-30 Image forming apparatus Expired - Fee Related JP4109950B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002285439A JP4109950B2 (en) 2002-09-30 2002-09-30 Image forming apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002285439A JP4109950B2 (en) 2002-09-30 2002-09-30 Image forming apparatus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2004125829A JP2004125829A (en) 2004-04-22
JP4109950B2 true JP4109950B2 (en) 2008-07-02

Family

ID=32278744

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002285439A Expired - Fee Related JP4109950B2 (en) 2002-09-30 2002-09-30 Image forming apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4109950B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8385761B2 (en) 2009-11-12 2013-02-26 Ricoh Company, Limited Image forming apparatus that adjusts a secondary transfer condition for a secondary transfer device based on a degradation of toner

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006243115A (en) 2005-03-01 2006-09-14 Konica Minolta Business Technologies Inc Image forming apparatus
JP4756881B2 (en) * 2005-03-02 2011-08-24 キヤノン株式会社 Image forming apparatus
JP4634843B2 (en) * 2005-03-31 2011-02-16 京セラミタ株式会社 Image forming apparatus
JP2006313307A (en) 2005-04-06 2006-11-16 Konica Minolta Business Technologies Inc Image forming apparatus
JP2006349779A (en) * 2005-06-13 2006-12-28 Murata Mach Ltd Image developing device and image forming apparatus equipped therewith
JP2007264510A (en) * 2006-03-29 2007-10-11 Canon Inc Image forming apparatus
JP5119643B2 (en) * 2006-10-13 2013-01-16 富士ゼロックス株式会社 Image forming apparatus
JP4434256B2 (en) 2007-10-24 2010-03-17 シャープ株式会社 Image quality stabilizing apparatus and image forming apparatus
JP5106188B2 (en) * 2008-03-14 2012-12-26 株式会社リコー Image forming apparatus
JP2009251202A (en) 2008-04-04 2009-10-29 Oki Data Corp Image forming apparatus
JP4586885B2 (en) 2008-05-26 2010-11-24 コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 Image forming apparatus, image forming apparatus control method, and image forming apparatus control program
JP5419657B2 (en) 2009-01-30 2014-02-19 キヤノン株式会社 Image forming apparatus
JP2010271601A (en) * 2009-05-22 2010-12-02 Oki Data Corp Image forming apparatus
JP5448084B2 (en) * 2010-03-16 2014-03-19 株式会社リコー Image forming apparatus
JP5691510B2 (en) * 2010-12-27 2015-04-01 富士ゼロックス株式会社 Image forming apparatus
JP4902793B2 (en) * 2011-02-07 2012-03-21 キヤノン株式会社 Image forming apparatus
JP5602178B2 (en) 2012-03-29 2014-10-08 株式会社沖データ Image forming apparatus
JP5805014B2 (en) * 2012-06-21 2015-11-04 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 Image forming apparatus
JP5246457B2 (en) * 2012-07-12 2013-07-24 株式会社リコー Image forming apparatus and toner consumption method of developing unit
JP6794139B2 (en) * 2015-06-16 2020-12-02 キヤノン株式会社 Image forming device
JP7275906B2 (en) * 2019-06-26 2023-05-18 ブラザー工業株式会社 image forming device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8385761B2 (en) 2009-11-12 2013-02-26 Ricoh Company, Limited Image forming apparatus that adjusts a secondary transfer condition for a secondary transfer device based on a degradation of toner

Also Published As

Publication number Publication date
JP2004125829A (en) 2004-04-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4109950B2 (en) Image forming apparatus
JP4436383B2 (en) Image forming apparatus
JP2000162931A (en) Image forming device
JP5683524B2 (en) Image forming apparatus
JP5054316B2 (en) Image forming apparatus
JP4280370B2 (en) Image forming apparatus
US6674975B2 (en) Electrophotographic image forming apparatus and process cartridge
JP2006227325A (en) Image forming apparatus
EP3376304A1 (en) Image forming apparatus and image forming method
JP4454754B2 (en) Image forming apparatus
JP2005227730A (en) Image forming apparatus
JP4639100B2 (en) Image forming apparatus
US10656554B2 (en) Image forming apparatus
US6912369B2 (en) Image forming apparatus
US20080152406A1 (en) Electrophotographic image forming apparatus and printing method thereof
JP4379722B2 (en) Image forming apparatus
JP2014010340A (en) Bias control device, developing device, process cartridge and image forming apparatus
JP2004170651A (en) Image forming apparatus
JP5768582B2 (en) Developing device, process cartridge unit, and image forming apparatus
JP2004037751A (en) Image forming apparatus
US20200218173A1 (en) Image forming apparatus
JP4776979B2 (en) Image forming apparatus
JPS62143070A (en) Image forming device
JP2020201313A (en) Image forming apparatus
JP2021096394A (en) Image forming apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20041015

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20061130

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20061212

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070213

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070904

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20071029

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20071218

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080212

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20080318

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20080407

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110411

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4109950

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130411

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130411

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140411

Year of fee payment: 6

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees