JP4280370B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば複写機あるいはプリンタなどとされる電子写真方式あるいは静電記録方式の画像形成装置に関し、特に、カラー画像形成に好適な画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図９には、従来のフルカラー画像形成装置の一例が示される。以下、図に沿って説明する。アルミシリンダの外周面に有機感光体（ＯＰＣ）またはＡ−Ｓｉ、ＣｄＳ、Ｓｅなどからなる光導電体を塗布して構成される像担持体（電子写真感光体）としての感光ドラム１が、不図示の駆動手段によって図示矢印方向に駆動され、ローラ帯電器２により所定の電位に均一に帯電される。次いで、露光装置３によりイエローＹの画像模様に従った信号による光が感光ドラム１に走査され、感光ドラム１上に静電潜像が形成される。さらに、感光ドラム１が矢印方向に進むと支持体５に支持された現像装置４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄのうち、イエロー現像剤が入った現像装置４ａが感光ドラム１に対向するように支持体５が回転し、感光ドラム１上の静電潜像はこの選択された現像装置４ａによって現像剤可視像として現像される。次いで現像剤可視像は中間転写体６の転写ベルト６１上に転写される。
【０００３】
中間転写体６は、ＥＰＤＭ、ＮＢＲ、ウレタン、シリコンゴムなどのゴムからなる転写ベルト６１が、駆動ローラ６２、従動ローラ６３、テンションローラ６４の３本のローラ上に張架された構成を備えている。駆動ローラ６２が不図示のモータにより図中矢印の方向に回転することにより、転写ベルト６１は図中矢印の方向に駆動される。
【０００４】
軸上に導電性スポンジ層を設けた１次転写ローラ６５が転写ベルト６１を介して感光ドラム１に接している。１次転写ローラ６５には不図示の高圧電源からバイアスが印加され、感光ドラム１上の現像剤可視像は転写ベルト６１上に転写される。その後、感光ドラム１上の転写残現像剤は公知のブレード手段を有するクリーニング装置７により清掃される。
【０００５】
以上の工程をさらにマゼンタ色Ｍ、シアン色Ｃ、黒色Ｂｋについて行なうことによって転写ベルト６１上には複数色の現像剤可視像が形成される。４色の現像剤可視像が転写ベルト６１上に転写されると、転写ベルト６１の移動と同期をとった記録紙Ｐが搬送され、１次転写ローラ６５と同様な構成からなる２次転写ローラ６６が記録紙Ｐを介して転写ベルト６１に当接し、不図示の高圧電源からバイアスが印加され、転写ベルト６１上の４色現像剤可視像は、記録紙Ｐ上に一括転写される。４色現像剤可視像が転写された記録紙Ｐは、従来公知の加熱、加圧の定着装置８によって溶融固着されカラー画像が得られる。
【０００６】
転写ベルト６１上の転写残現像剤は接離可能なファーブラシ、ウエブなどのクリーニング装置６７によって清掃される。
【０００７】
図１０には従来の現像装置４（４ａ〜４ｄ）の一例が示される。本例の現像装置４は１成分現像方式である。１成分現像方式は２成分現像方式に比べ以下の点で優れており、特にユーザが交換するカートリッジ方式に好適である。すなわち、
１．現像剤として非磁性粒子のみを用いるため、磁性粒子と非磁性粒子を攪拌する手段が不要である。
【０００８】
２．磁性粒子と非磁性粒子の混合比率を一定に保つ機構が不要である。
【０００９】
３．現像スリーブ内にマグネットが不要である。
【００１０】
以上のことから、簡易・小型で低コストの装置を提供することができる。
【００１１】
以下、図に沿ってこの現像装置４について説明する。
【００１２】
図１０に示す現像装置４は、現像剤担持体としてのスリーブ４１と感光ドラム１とが非接触の現像方式に好適である。現像剤ホッパー４４内の現像剤は、図中矢印方向に回転する攪拌部材４６により、現像剤ホッパー４４から隣接する現像室４５に送られる。現像室４５に送られた現像剤は、芯金上にウレタンスポンジなどのスポンジ層を設けた図中矢印方向に回転する塗布ローラ４２によりアルミニウム、ＳＵＳ、樹脂などの剛体からなる図中矢印方向に回転するスリーブ４１上に供給される。スリーブ４１上に供給された現像剤は、リン青銅やＳＵＳなどからなる弾性付与部材としての支持板上にウレタンゴム、シリコンゴムなどのゴムやエラストマーを設けたブレード４３により薄層塗布される。不図示のバイアス電源からバイアスが印加されるスリーブ４１と感光ドラム１は不図示のスペース部材により５０〜５００μｍの間隙に保持され、感光ドラム１上の静電潜像を現像し、可視画像とする。
【００１３】
図１１には、スリーブ４１と感光ドラム１とが接触する現像方式に好適な現像装置が示される。上記非接触現像装置との違いは、スリーブ４１がウレタンゴム、シリコンゴム、ＮＢＲなどのゴムからなる弾性スリーブであり、感光ドラム１と当接している点である。また、ブレード４３は、上記の弾性支持板上にゴムやエラストマーを設けたブレードでもよいが、本図に示したように、リン青銅やＳＵＳなどの弾性金属板をＬ字形状に曲げ、曲げ部分をスリーブ４１に当接した構成のものが好適である。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来例の画像形成装置においては、次のような問題があった。すなわち、低印字比率の原稿を印字しつづけると、ハイライト部の再現性が低下したり、画像全体の粒状度が増してしまい、画像品位の低下を招いた。この原因は、１成分現像装置は、前述した優れた点はあるものの、低印字画像で現像剤が消費されない場合、消費されなかった現像剤が塗布ローラやブレードで繰り返し摺擦され、現像剤の帯電特性の劣化を招くことにある。
【００１５】
特にカラー画像形成装置においては、例えば会社社名ロゴのみや罫線の一部、強調したい文字のみといった非常に印字率の低い原稿が印字される。通常、標準現像剤使用状態として、Ａ４またはレターサイズの記録紙を用い、４％〜５％の画像印字率を想定して設計されるが、上記、画像原稿の場合、１％以下のものも多い。一方、カラー画像形成装置においては、画像印字率が高い写真などのイメージデータの原稿として使用され、この場合は通常の文字原稿に比べ、要求される画質が高く、上記画像品位の低下はより深刻であった。この場合、ユーザーは新たに現像装置を新品と交換し、改めて印字し直す必要があった。
【００１６】
従って、本発明の目的は、低印字比率の画像を多く印字した場合においても画像品位の劣化を防止できる画像形成装置を提供することである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、画像形成装置において、像担持体上の潜像を可視像化する現像装置と、前記現像装置内の現像剤量を検知する現像剤量検知手段と、を有し、所定枚数の画像形成毎に、前記所定枚数の前後において前記現像剤量検知手段が検知した現像剤量の差分と、により平均現像剤消費量を求め、この値が所定値以下の場合に前記現像装置が前記像担持体上の非画像領域に現像剤を現像することを特徴とする画像形成装置である。
【００１８】
電気的または磁気的な記憶手段を有し、前記記憶手段に前記所定枚数および前記現像剤量の差分を記憶させることが好ましい。別の態様によれば、画像形成装置本体に着脱可能な、少なくとも前記現像装置を含むプロセスカートリッジを有し、前記プロセスカートリッジは電気的または磁気的な記憶手段を有し、前記記憶手段に前記所定枚数および前記現像剤量の差分を記憶させることが好ましい。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。
【００２０】
実施例１
本発明の第１実施例について図１〜図３により説明する。
【００２１】
図１には、本実施例の画像形成装置が示されている。本実施例の画像形成装置は、従来例と概略同様の構成を備えており、したがって、全体的構成および機能の説明は省略し、おもに、本発明の特徴部分について説明する。また、前出の部材と同一の部材には同一符号を付し、説明は略す。
【００２２】
図１において、露光装置３には、画像形成装置本体制御コントローラ（不図示）に設けられた現像剤消費量検知手段である画素カウンタ９が接続されており、露光装置３に入力される画像データの画素をカウントする。もちろん、画素カウンタ９は画像形成コントローラ（不図示）に設けてもよい。
【００２３】
また、画像形成装置本体制御コントローラには、各色の画素数およびイメージ枚数を積算する電気的または磁気的記憶手段１０が設けられている。具体的には、電気的記憶手段としては、例えばＲＡＭや、書き換え可能なＲＯＭなどが用いられる。また、磁気的記憶手段としては、磁気記録媒体や磁気バブルメモリ、光磁気メモリなどが用いられる。本実施例においては、取り扱いやすさやコストの点からＮＶ（ＮｏｎＶｏｌａｔｉｌｅ）ＲＡＭを使用する。
【００２４】
ところで、上記のイメージ枚数とは、各色ごとに見た場合の印字数のことであり、４色用いたフルカラー画像を印字した場合、イエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣ、ブラックＢｋの各色それぞれが１イメージ印字したとされ、Ｂｋのみを用いたモノカラー画像を印字した場合は、Ｂｋのみ１イメージ印字したとされる。
【００２５】
また、画素数とは、画像形成装置の基本解像度単位で、実際印字する画像の画素数であり、画像形成装置本体制御コントローラにおいては、通常、走査イメージに変換された状態でのみ画像を把握できるので、各走査ごとに画素をカウントすればよい。画像形成コントローラで画素をカウントする場合は、上述したように走査イメージに変換した場合で画素をカウントしてもよいし、走査イメージに変換する前の画像形状から演算してもよい。例えば基本解像度６００ｄｐｉで、２インチ×３インチのべた画像を印字した場合は、２×６００×３×６００＝２１６００００画素となる。
【００２６】
一般に画素はこのように大きな数字となり、このままＮＶＲＡＭに記憶させると記憶容量の大きなＮＶＲＡＭが必要となり、コストがかかる。そこでカウントされた画素は１０００分の１から１００００分の１程度に圧縮するとよい。
【００２７】
また、多値画素を用いる場合は、その画素の最大値に対する割合でカウントすればよい。例えば１画素当たり８ｂｉｔ（０〜２５５）の多値情報を用いる場合、最大値である２５５で実際の画素の多値情報を割った値を用いればよい。例えばある画素の多値情報が６４の場合は、６４÷２５５＝０．２５をその画素数とすればよい。
【００２８】
ここで、現像剤の消費量は、画素数に比例するため、画素数をカウントすることにより、現像剤の消費量を検知することができる。
【００２９】
つぎに、画像品位が劣化した場合の回復動作（リフレッシュ動作）について述べる。図２は印字画像を展開した図であり、図中矢印方向が、記録紙Ｐの搬送方向である。Ａは記録紙上に記録される画像領域であり、図中ハッチングで示したＢは、非画像領域の現像剤リフレッシュ用画像であり、記録紙上には記録されない。
【００３０】
前出の図１０に示した現像装置４において、スリーブ４１近傍の帯電特性の劣化した現像剤は、現像剤リフレッシュ用画像Ｂにより消費され、スリーブ４１近傍には新しい帯電特性の劣化していない現像剤が供給される。感光ドラム１上に形成された現像剤リフレッシュ用画像Ｂは、この画像Ｂが転写ベルト６１と接する時に、１次転写バイアスローラ６５に通常の転写バイアスとは逆極性のバイアスを印加し、転写ベルト６１上に転写せず、クリーニング装置７でクリーニングする。あるいは、転写ベルト６１上に転写して転写ベルトクリーナ６７でクリーニングしてもよい。
【００３１】
現像剤リフレッシュ用画像Ｂは、幅Ｌはスリーブ４１上の現像剤塗布領域と同じ程度がよく、長さＤは、感光ドラム１上でのスリーブ４１の１回転分以上が好ましい。例えば、スリーブ４１の直径を１６ｍｍ、感光ドラム１の移動速度に対して１５０％の移動速度でスリーブ４１が回転している場合、１６×π÷１．５≒３３ｍｍとなるので、現像剤リフレッシュ用画像Ｂの長さＤは、３３ｍｍ程度が好ましい。ただし、あまり現像剤リフレッシュ用画像長さＤが長いと、クリーニング装置７また転写ベルトクリーナ６７でクリーニング不良が発生してしまうため、長さＤを上述した長さよりも短くし、複数の印字シーケンスで、分割して現像剤を消費させるとよい。この場合、スリーブ４１上の周囲すべてにわたって現像剤が消費されるようにシーケンスを作成すればよい。
【００３２】
また、上記説明は、通常の印字シーケンス中に現像剤リフレッシュ用画像を作成する場合であるが、連続印字中は各色ごと非画像領域や記録紙間非画像領域を用いてもよく、また画像露光が行なわれる前の、前回転時や排紙中の後回転時に行なってもよい。さらに別途現像剤リフレッシュ用画像作成用のシーケンスを設けてもよく、この場合は記録紙に記録する画像は存在しないため、任意の場所に現像剤リフレッシュ用画像を作成してもよい。
【００３３】
つぎに、図３を用いて現像剤リフレッシュのフローについて説明する。
【００３４】
ステップ０では、ＮＶＲＡＭ１０に記憶された各色の印字イメージ数ｎｋ、ｎｙ、ｎｍ、ｎｋ、および累積画素数Ｐｋ、Ｐｙ、Ｐｍ、Ｐｃをロードする。
【００３５】
ステップ１では、印字モードを判断し、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋの４色を用いたフルカラー画像を印字するモードの場合はステップ２へ、Ｂｋのみを用いたモノカラー画像を印字するモードの場合はステップ３へ進む。
【００３６】
ステップ２では、４色の印字イメージ数ｎｋ、ｎｙ、ｎｍ、ｎｃにそれぞれ１を加えステップ４へ進む。
【００３７】
ステップ３では、Ｂｋの印字イメージ数ｎｋのみに１を加えステップ５へ進む。
【００３８】
ステップ４では、４色の画素ｐｋ、ｐｙ、ｐｍ、ｐｃをそれぞれカウントし、ステップ６へ進む。
【００３９】
ステップ５では、Ｂｋの画素ｐｋのみをカウントし、ステップ６へ進む。
【００４０】
ステップ６では、４色それぞれの累積画素数Ｐｋ、Ｐｙ、Ｐｍ、Ｐｃにステップ４でカウントした４色画素ｐｋ、ｐｙ、ｐｍ、ｐｃを加え、ステップ８、９、１０、１１に進む。
【００４１】
ステップ７では、Ｂｋの累積画素数Ｐｋにステップ５でカウントしたＢｋ画素ｐｋを加え、ステップ８、９、１０、１１に進む。
【００４２】
ステップ８、９、１０、１１では、イメージ数ｎｋ、ｎｙ、ｎｍ、ｎｃと予め定めたイメージ数ｎ０ｋ、ｎ０ｙ、ｎ０ｍ、ｎ０ｃをそれぞれ比較する。ｎｋ＜ｎ０ｋ、ｎｙ＜ｎ０ｙ、ｎｍ＜ｎ０ｍ、ｎｃ＜ｎ０ｃの場合は、それぞれステップ１２、１４、１６、１８に進み、ステップ１２、１４、１６、１８において、ＮＶＲＡＭ１０にｎｋ、ｎｙ、ｎｍ、ｎｃおよびＰｋ、Ｐｙ、Ｐｍ、Ｐｃを書き込みフローは終了する。
【００４３】
ここで、予め定めたイメージ数ｎ０ｋ、ｎ０ｙ、ｎ０ｍ、ｎ０ｃは低印字率で印字した場合でも、現像剤が劣化しない枚数に設定すればよく、具体的には１００枚〜１０００枚程度がよい。
【００４４】
一方、ステップ８、９、１０、１１で、ｎｋ≧ｎ０ｋ、ｎｙ≧ｎ０ｙ、ｎｍ≧ｎ０ｍ、ｎｃ≧ｎ０ｃの場合は、それぞれステップ１３、１５、１７、１９に進む。
【００４５】
ステップ１３、１５、１７、１９では、画像印字率（印字枚数平均現像剤消費量）の大小を判断する。具体的には、４色それぞれの累積画素数Ｐｋ、Ｐｙ、Ｐｍ、Ｐｃと予め定めた累積画素数Ｐ０ｋ、Ｐ０ｙ、Ｐ０ｍ、Ｐ０ｃとを比較し、Ｐｋ≧Ｐ０ｋ、Ｐｙ≧Ｐ０ｙ、Ｐｍ≧Ｐ０ｍ、Ｐｃ≧Ｐ０ｃの場合は、それぞれステップ２０、２２、２４、２６に進む。
【００４６】
Ｐｋ＜Ｐ０ｋ、Ｐｙ＜Ｐ０ｙ、Ｐｍ＜Ｐ０ｍ、Ｐｃ＜Ｐ０ｃの場合は、低印字率の場合と判断し、それぞれステップ２１、２３、２５、２７に進み、上述した現像剤リフレッシュを行なう。ここで、予め定めた累積画素数Ｐ０ｋ、Ｐ０ｙ、Ｐ０ｍ、Ｐ０ｃは、Ａ４サイズ４％印字率に設定する場合には、以下の式で表される。なお、Ａ４の印字領域を２０ｃｍ×２８ｃｍとした。
【００４７】
Ｐ０ｋ＝（２０÷２．５４×６００）×（２８÷２．５４×６００）×０．０４×ｎ０ｋ
Ｐ０ｙ＝（２０÷２．５４×６００）×（２８÷２．５４×６００）×０．０４×ｎ０ｙ
Ｐ０ｍ＝（２０÷２．５４×６００）×（２８÷２．５４×６００）×０．０４×ｎ０ｍ
Ｐ０ｃ＝（２０÷２．５４×６００）×（２８÷２．５４×６００）×０．０４×ｎ０ｃ
予め定めたイメージ数ｎ０ｋ、ｎ０ｙ、ｎ０ｍ、ｎ０ｃを１００枚に設定すると、予め定めた累積画素Ｐ０ｋ、Ｐ０ｙ、Ｐ０ｍ、Ｐ０ｃ≒１２５００×１０⁴となる。
【００４８】
ステップ２０、２２、２４、２６では、ｎｋ、ｎｙ、ｎｍ、ｎｃおよびＰｋ、Ｐｙ、Ｐｍ、Ｐｃを０にリセットし、ステップ２８、２９、３０、３１でこの値をＮＶＲＡＭ１０に書き込み、フローは終了する。
【００４９】
下記の表１に、異なる印字率の画像を印字した場合の、印字枚数とそのときの画像劣化の状態に関る検討結果について示す。また、上述のフローにおける現像剤のリフレッシュ動作を行なった本実施例と、比較例として現像剤リフレッシュ動作を行なわない場合とについて検討した。なお、現像装置は、４％比率画像が６０００枚印字できる設定とした。
【００５０】
【表１】

上記の結果から分かるように、画像比率８％の場合は、比較例、実施例ともに３０００枚まで正常な画像を印字することができた（表中○で示す）。また、３０００枚の時点で現像装置内の現像剤がすべて消費された（表中−で示す）。
【００５１】
画像比率４％の場合は、比較例、実施例ともに６０００枚まで正常な画像を印字することができた。
【００５２】
画像比率２％の場合は、実施例では５０００枚まで正常な画像を印字することができたが、比較例では、４０００枚の時点で濃度低下および粒状度が増した画像となった（表中△で示す）。さらに５０００枚以降では、濃度低下、粒状性の増加に加え、さらにスジ状に濃度ムラが発生し、著しく画像品位の低下を招いた（表中×で示す）。
【００５３】
画像比率１％の場合は、実施例では６０００枚まで正常な画像を印字できたが、比較例では、３０００枚の時点で濃度低下および粒状度が増した画像になってしまい、さらに４０００枚以降は、濃度低下、粒状性増加に加え、さらにスジ状に濃度ムラが発生し、著しく画像品位の低下を招いた。
【００５４】
また、比較例の画像比率１％、２％の場合は、現像装置内に現像剤が残留していた。
【００５５】
上記のように、本実施例では、画素カウントにより現像剤消費検知を行ない、印字枚数平均の現像剤消費量を求め、所定値以下の場合、非印字領域に現像剤を現像し、現像剤のリフレッシュを行なうことにより、画質劣化を防止することができる。
【００５６】
なお、本実施例では、不揮発性の記憶手段を装置本体に設けたが、現像装置に設けてもよい。この場合は、使用途中の現像装置を交換した場合でも、それまでの印字枚数などは現像装置に設けた記憶手段が記憶しているため、適正な制御を行なうことができ、さらに好ましい。
【００５７】
実施例２
つぎに、本発明の第２実施例について図４〜図７により説明する。なお、本実施例の画像形成装置の構成は、前出のそれと略同様であり、したがって、その全体的構成および機能についての説明は省略し、特徴部分について説明する。また、同一部材については同一符号を付し、その説明を省略する。
【００５８】
図４に示すように、本実施例の画像形成装置は、各現像装置４（４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ）内の現像剤量を検知するアンテナ電極４８（４８ａ、４８ｂ、４８ｃ、４８ｄ）と検出回路４９を備えている。
【００５９】
図５により、さらに詳しく説明すると、現像装置４の現像スリーブ４１とアンテナ電極４８間の静電容量は、現像装置４内の現像剤量によって変化する。なお、現像スリーブ４１には、現像バイアス電源４７により現像バイアスとして交番電界が印加されるが、上記静電容量の差にしたがってアンテナ電極４８に誘起される電圧レベルが変化する。このアンテナ電極４８に誘起された電圧を検出回路４９によって積分、増幅し、現像装置４内の現像剤量を検知する。
【００６０】
このアンテナ電極４８からの電圧レベルと現像装置４内の現像剤量の関係を図６にグラフに示す。ここでは、現像装置内に０ｇ〜２００ｇの現像剤がある場合に、１〜５Ｖの変化になるように検出回路４９を調整した。
【００６１】
図から分かるように、現像装置４内の現像剤が満タン（２００ｇ）の状態では、５Ｖの出力になり、現像剤が減るにつれて、現像スリーブ４１とアンテナ電極４８間の静電容量も減り、検出回路４９の出力も減少していく。そして、現像装置４内の現像剤がなくなった状態では、１Ｖの出力となる。
【００６２】
この検出回路４９の出力電圧と、現像装置４内の現像剤量の関係を参照テーブルとして、予め本体に記憶させることにより、画像形成装置は、現像装置４内の現像剤量を検知することができる。ここで、予め定めた枚数間での現像剤の消費量を検知し、低印字率の画像が多く印字され、所定値以下の消費量の場合は、第１実施例にて説明した現像剤リフレッシュを行なうことで、画質劣化を防止することができる。
【００６３】
図７に本実施例の制御フローを示す。ここでは、１００枚の印字ごとに現像剤の消費量を検出し、現像剤リフレッシュ動作を行なう場合について述べる。なお、各色ごとの処理については、第１実施例と同様に行なえばよいので、ここでの説明は省略する。
【００６４】
ステップ０では、まず、印字枚数を０にイニシャライズする。これは、電源ＯＮ時、現像装置の交換時、および後述するステップ８のときに行なわれる。次いでステップ１では、実際の印字枚数ｎをカウントする。ステップ２では、印字枚数ｎの値を比較し、０の場合はステップ３へ、０＜ｎ＜１００の場合はステップ５へ、ｎ＝１００の場合はステップ４へと処理が進む。
【００６５】
ステップ３では、０枚目時点での現像装置内の現像剤量ｑ０を測定する。ステップ５では、印字枚数が１００枚に満たないため、ふたたびステップ１に戻り、印字枚数をカウントする。印字枚数が加算され、１００枚に至るとステップ４にて１００枚目時点での現像装置内の現像剤量ｑ１００を測定する。
【００６６】
つづいて、ステップ６において、１００枚印字間で消費された現像剤量Δｑを、ｑ０とｑ１００の差分値として求める。ステップ７では、この現像剤消費量Δｑと予め定めた消費量Ｑとの比較を行なう。Δｑ≧Ｑの場合は、設定した以上の現像剤が消費されているため、現像剤リフレッシュは実行せず、ステップ８へ進む。一方、Δｑ＜Ｑの場合は、設定以下の現像剤しか消費されていないため、ステップ９にて現像剤リフレッシュを実行し、ステップ８へ進む。
【００６７】
ステップ８では、ステップ０に戻り、印字枚数カウントｎを０にイニシャライズする。そして再びつぎの１００枚印字までの処理を行なう。
【００６８】
ここで、予め定めた消費量Ｑについて述べると、４％画像比率の画像を印字した場合の１枚当たりの現像剤消費量は、用いる現像剤にもよるが、０．０１ｇ〜０．０５ｇである。ここでは、０．０３ｇの現像剤消費量の現像剤を用いたとすると、１００枚では３ｇの現像剤が消費される。そこでＱを３ｇに設定することにより、１００枚印字の平均画像印字率が４％以下の場合に現像剤リフレッシュが実行される。
【００６９】
上述のフローにおける現像剤のリフレッシュ動作を行なった本実施例と、比較例として現像剤リフレッシュ動作を行なわない場合とにおいて、異なる印字率の画像を印字した場合の、印字枚数とそのときの画像劣化の状態について検討したところ、上記表１と同様の結果を得た。
【００７０】
なお、本実施例では、不揮発性の記憶手段を設けない場合について述べたが、第１実施例と同様に、装置本体あるいは現像装置に記憶手段を設けてもよい。この場合、印字枚数ｎや現像剤量ｑを記憶することができ、１００枚に満たない印字を行なって、装置本体の電源をＯＦＦした場合でも、正確に印字枚数平均現像剤消費量を検知することができる。
【００７１】
また、本実施例では、現像装置内の現像剤を検知する方式として、静電容量の変化を検知するアンテナ方式を用いた場合について述べたが、これに限らず公知の光透過方式やピエゾ素子を用いた方式でも用いることができる。
【００７２】
実施例３
つぎに、本発明の第３実施例について図８により説明する。なお、前出の部材と同様な構成および作用のものには同一符号を付す。
【００７３】
本実施例の画像形成装置は、図８に示すように、４個のプロセスカートリッジ１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄを転写ベルト６１の水平部に沿って並置し、４色の画像形成を並列に行なうことによって高速化を図るものである。
【００７４】
各プロセスカートリッジ１１ａ〜１１ｄは、それぞれ、感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、帯電ローラ２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、現像装置４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、クリーナ７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ、および記憶手段１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄを一体とし、画像形成装置本体に対して着脱可能とされている。
【００７５】
また、各プロセスカートリッジ１１ａ〜１１ｄに対応して設けられた露光装置３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄには、それぞれ、画像形成装置本体制御コントローラに設けられた画素カウンタ９が接続されており、露光装置３ａ〜３ｄに入力される画像データの画素をカウントする。カウントされた画素および印字枚数は各記憶手段１０ａ〜１０ｄに記憶される。
【００７６】
そして、第１実施例と同様の方法により、印字する画像の画素と印字枚数から印字枚数平均現像剤消費量を求め、所定値以下の場合、現像剤のリフレッシュ動作を行なうものである。
【００７７】
このようにして、本実施例においても上記実施例と同様の効果を得ることができる。
【００７８】
なお、上記実施例においては、カラー画像形成装置に本発明を適用した場合について説明したが、白黒画像形成装置に本発明を適用できるのはいうまでもない。
【００７９】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明の画像形成装置によれば、所定枚数の画像形成毎に、所定枚数の前後において現像剤量検知手段が検知した現像剤量の差分と、により平均現像剤消費量を求め、この値が所定値以下の場合に現像装置が像担持体上の非画像領域に現像剤を現像する構成とされる。本願発明では、現像装置内の現像剤量を検知する現像剤量検知手段を用いているため、実際の平均現像剤消費量が低い場合にだけ、非画像領域に現像剤を現像することができ、低印字比率の画像を多く印字した場合においても画像品位の劣化を防止でき、高品位画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例に係る画像形成装置を示す概略構成図である。
【図２】第１〜第３実施例に係る現像剤リフレッシュ用画像を含む印字画像を示す展開図である。
【図３】第１実施例に係る制御フローを示すフローチャートである。
【図４】第２実施例に係る画像形成装置を示す概略構成図である。
【図５】図４の現像装置を示す拡大説明図である。
【図６】第２実施例における現像剤残量検知手段の特性を示すグラフである。
【図７】第２実施例の制御フローを示すフローチャートである。
【図８】第３実施例の画像形成装置を示す概略構成図である。
【図９】従来の画像形成装置の一例を示す概略構成図である。
【図１０】図９の現像装置を示す拡大説明図である。
【図１１】現像装置の他の例を示す構成図である。
【符号の説明】
１ 感光ドラム（像担持体・電子写真感光体）
４ 現像装置
９ 画素カウンタ（現像剤消費量検知手段）
１０ ＮＶＲＡＭ（記憶手段）
１１ プロセスカートリッジ
４８ アンテナ電極（現像剤消費量検知手段）
４９ 検出回路（現像剤消費量検知手段）

Claims (3)

1. 画像形成装置において、像担持体上の潜像を可視像化する現像装置と、前記現像装置内の現像剤量を検知する現像剤量検知手段と、を有し、所定枚数の画像形成毎に、前記所定枚数の前後において前記現像剤量検知手段が検知した現像剤量の差分と、により平均現像剤消費量を求め、この値が所定値以下の場合に前記現像装置が前記像担持体上の非画像領域に現像剤を現像することを特徴とする画像形成装置。
2. 電気的または磁気的な記憶手段を有し、前記記憶手段に前記所定枚数および前記現像剤量の差分を記憶させることを特徴とする請求項１の画像形成装置。
3. 画像形成装置本体に着脱可能な、少なくとも前記現像装置を含むプロセスカートリッジを有し、前記プロセスカートリッジは電気的または磁気的な記憶手段を有し、前記記憶手段に前記所定枚数および前記現像剤量の差分を記憶させることを特徴とする請求項１の画像形成装置。

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