画像形成装置、画像形成装置の制御方法及びプログラム
【課題】転写ベルト上の残トナーによる転写ベルトの損傷を軽減して画像劣化を防止し、かつ現像剤を効率的に使用する画像形成装置、画像形成装置の制御方法及びプログラムを提供する。
【解決手段】画像形成装置は、表面に静電潜像を形成する像担持手段と、静電潜像にトナーと該トナー外周に付着している外添剤とを含有する現像剤を現像してトナー像を形成する現像手段と、トナー像が転写される被転写手段と、被転写手段に形成したトナー像を読み取るトナー画像読み取り手段と、被転写手段へのトナー画像パターンの形成を制御する制御手段と、を備える。制御手段は、現像手段及び被転写手段の少なくとも何れかの使用状態に基づいて使用レベルを決定し、決定された使用レベルに基づいて、トナー画像読み取り手段の通過部に対向する被転写手段上に形成されるトナー画像パターン及び該トナー画像パターンの形成タイミングを制御する。
【解決手段】画像形成装置は、表面に静電潜像を形成する像担持手段と、静電潜像にトナーと該トナー外周に付着している外添剤とを含有する現像剤を現像してトナー像を形成する現像手段と、トナー像が転写される被転写手段と、被転写手段に形成したトナー像を読み取るトナー画像読み取り手段と、被転写手段へのトナー画像パターンの形成を制御する制御手段と、を備える。制御手段は、現像手段及び被転写手段の少なくとも何れかの使用状態に基づいて使用レベルを決定し、決定された使用レベルに基づいて、トナー画像読み取り手段の通過部に対向する被転写手段上に形成されるトナー画像パターン及び該トナー画像パターンの形成タイミングを制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カラー複写機、ファクシミリ装置、カラープリンタやカラーマルチファンクション機等の画像形成装置、画像形成装置の制御方法及びプログラムに関し、特に、中間転写体の転写ベルト上に異色のトナー像を重ねて転写することにより、カラー画像を得るように構成した画像形成装置、画像形成装置の制御方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、カラー複写機、ファクシミリ装置、カラープリンタやマルチファンクション機等の様々な画像形成装置が普及している。このような画像形成装置による画像形成動作を以下に説明する。
【０００３】
まず、原稿画像又は画像データに応じて副走査方向に回転する像担持体である感光体上を露光手段により露光して静電潜像を形成させる。尚、このとき感光体は帯電器によって予め一様に帯電されている。次に、感光体上の静電潜像に現像手段によりトナーを付着させてトナー像を形成し、そのトナー像を被転写手段により記録媒体である用紙上に転写する。そして、用紙上のトナー像をヒータ内蔵の加熱ローラ及び加圧ローラを含む定着手段により加熱及び加圧して定着させる。尚、カラー画像を構成するためには、感光体上に形成されたトナー像を中間転写体の転写ベルト上に重ね合わせて、現像手段により転写する。
【０００４】
上述したような画像形成装置に搭載される現像装置おいて、トナーとトナー外周に付着している外添剤を含有する現像剤を用いて、感光体等の潜像担持体に担持されている潜像を現像する方式のものが知られている。
【０００５】
現像ローラ等の現像剤担持体に担持した現像剤を潜像担持体との対向領域である現像領域まで搬送し、ここで現像剤中のトナーを潜像担持体上の潜像に転移させることで潜像を現像し、転写ベルト上でカラー画像が形成される。転写ベルト上に形成されたトナー像は用紙に転写されるが、用紙に転写仕切れないトナーや外添剤及び用紙の紙粉は転写ベルト上に残ってしまうことがある。転写ベルト上に残ってしまったトナーや外添剤等は、図８に示すように、転写ベルト上に当接して配置されているクリーニングブレードによって回収される。
【０００６】
転写ベルトとクリーニングブレードの当接部には、トナーより小径な外添剤が付着している。この転写ベルトとクリーニングブレード当接部に堆積した外添剤により、転写ベルト上の不要なトナーと外添剤を廃トナーボックスに回収している。ここで、外添剤よりも粒子が大きいトナー等は転写ベルトとクリーニングブレード間からすり抜けないようになっている。また、外添剤が回動する転写ベルトとの研磨効果となり、転写ベルト上の固着物をクリーニングブレードとの当接部で除去することができる。
【０００７】
トナー外周に付着している外添剤は、現像装置内のトナーと共に現像剤として転写ベルト上に供給される。この現像剤は、現像装置駆動時間が経過するに従い、電源オフ・オン時や省エネモードであるスリープモードからの復帰に伴うウォーミングアップ動作や印刷動作を繰り返すことで、現像装置内において攪拌される。そのため、現像装置の駆動距離が長くなるに伴って攪拌回数も増えるため、トナー粒子表面に外添されている外添剤が離脱してしまう。つまり、図９に示すように、現像装置の駆動時間が短い初期の現像剤より、現像装置の駆動時間が長い末期の現像剤の方が外添剤の添付量が少なくなる。
【０００８】
現像装置から転写ベルトに供給される外添剤量が減少することにより、転写ベルトとクリーニングブレード当接部に堆積する外添剤の量が減少する。すなわち、一定時間以上駆動した現像装置から供給される現像剤では、転写ベルトにおける外添剤による研磨効果が軽減され、クリーニングブレードをすり抜けるトナーが増加してしまうという問題や、トナーに含有されるワックス成分などが転写ベルト上に固着してしまうという問題があった。図１０に示すように、現像装置の駆動距離が一定距離を越えることで転写ベルト上へのトナー成分の固着箇所が増えることがわかっている。
【０００９】
上述したようなトナー成分の固着は、印刷結果には現れない微細なものであるが、転写ベルトの走行距離が長くなるにつれて大きくなる。転写ベルト上にトナー成分の固着箇所が増え、そのトナー成分固着箇所が転写ベルト上のトナー画像読み取りセンサ通過部に対向する転写ベルト上であると、色合せ制御パターン基準位置と誤検知してしまう。これにより、色合せ制御が正しく調整できず、印刷結果の副走査位置がずれてしまうという問題があった。また、トナー成分固着箇所にトナー像が形成されず、濃度調整パターンでセンサが読み取る検出結果を誤検知するため、濃度安定性が保証されないという問題があった。さらに、トナー成分固着箇所が大きくなるとトナー像も形成されないので、印刷結果に画像抜けが生じてしまうという問題があった。
【００１０】
上述した問題を解決するために、例えば、現像装置の使用状態により、トナー画像読み取りセンサ通過部に対向する転写ベルト上にトナー画像パターンを形成する技術が提案されている（例えば、特許文献１）。上記特許文献１では、現像装置の使用状態に基づいて、トナー画像読み取りセンサ通過部に対向する転写ベルト上にトナー画像パターンを形成することで、トナー固着を軽減し、色合せ制御パターン基準位置と誤検知する色合せ制御の調整不良である、印刷結果の副走査位置ずれを防いでいる。
【００１１】
また、上述した問題を解決するための他の技術として、クリーニングブレードと転写ベルトの当接部において転写ベルト上の残トナーを充分に回収できるように、像担持体を移動させてクリーニングブレードとの相対位置を変化させることにより、クリーニング機構を充実させる技術が提案されている（例えば、特許文献２）。また、転写ベルト上の残トナーによる画像劣化を防止する技術として、積極的に現像装置よりトナーを吐出する技術も提案されている（例えば、特許文献３）。
【００１２】
ここで、転写ベルト上に現像剤を供給する機会は主に印刷動作となるが、ウォーミングアップ動作などで各アクチュエータの調整動作に現像剤を使用することがある。しかしながら、一般的にこの調整動作は、ウォーミングアップ時間等が長くなるため、頻繁には実行しないよう制御されている。そこで、転写ベルトとクリーニングブレード当接部に現像剤を供給してクリーニングブレードめくれをおさえ、クリーニング効果を高める技術が提案されている（例えば、特許文献４）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかし、上記記特許文献１の技術では、トナー画像読み取りセンサ通過部に対向する転写ベルト上のトナー固着は軽減できるが、トナー画像パターン形成時に転写ベルトの回転距離が長くなるため、転写ベルトの寿命が短命になるという課題があった。
【００１４】
また、上記特許文献２の技術では、クリーニング効果を向上させることはできるが、部品点数が増えるためコストが高くなってしまうという課題があった。
【００１５】
さらに、上記特許文献３の技術では、通常の画像形成動作を行った際に、転写ベルト上に残る可能性のあるトナーを強制的にすべて廃棄してしまうため、トナーを効率的に活用することができないという課題があった。
【００１６】
そして、特許文献４に記載の技術では、転写ベルト全面に現像剤を供給するため、トナーの消費量が多くなってしまい、トナーを効率的に活用することができないという課題があった。
【００１７】
本発明はこのような実情を鑑みてなされたものであり、上記課題を解決し、転写ベルト上の残トナーによる転写ベルトの損傷を軽減して画像劣化を防止し、かつ現像剤を効率的に使用する画像形成装置、画像形成装置の制御方法及びプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明の画像形成装置は、表面に静電潜像を形成する少なくとも１以上の像担持手段と、静電潜像にトナーと該トナー外周に付着している外添剤とを含有する現像剤を現像してトナー像を形成する少なくとも１以上の現像手段と、トナー像が転写される被転写手段と、被転写手段に形成したトナー像を読み取るトナー画像読み取り手段と、被転写手段へのトナー画像パターンの形成を制御する制御手段と、を備え、制御手段は、現像手段及び被転写手段の少なくとも何れかの使用状態に基づいて使用レベルを決定し、決定された使用レベルに基づいて、トナー画像読み取り手段通過部に対向する被転写手段上に形成されるトナー画像パターン及び該トナー画像パターンの形成タイミングを制御することを特徴とする。
【００１９】
本発明の画像形成装置の制御方法は、表面に静電潜像を形成する少なくとも１つ以上の像担持ステップと、少なくとも１以上の現像手段が、静電潜像にトナーと該トナー外周に付着している外添剤とを含有する現像剤を現像してトナー像を形成する現像ステップと、トナー像を被転写手段に転写する被転写ステップと、現像手段及び被転写手段の少なくとも何れかの使用状態に基づいて使用レベルを決定し、決定された使用レベルに基づいて、被転写手段に形成したトナー像を読み取るトナー画像読み取り手段の通過部に対向する被転写手段上に形成されるトナー画像パターン及び該トナー画像パターンの形成タイミングを制御する制御ステップと、を備えることを特徴とする。
【００２０】
本発明のプログラムは、表面に静電潜像を形成する処理と、少なくとも１以上の現像手段が、静電潜像にトナーと該トナー外周に付着している外添剤とを含有する現像剤を現像してトナー像を形成する処理と、トナー像を被転写手段に転写する処理と、現像手段及び被転写手段の少なくとも何れかの使用状態に基づいて使用レベルを決定し、決定された使用レベルに基づいて、被転写手段に形成したトナー像を読み取るトナー画像読み取り手段の通過部に対向する被転写手段上に形成されるトナー画像パターン及び該トナー画像パターンの形成タイミングを制御する処理と、をコンピュータの実行させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、現像剤を効率的に使用しつつ、画像劣化を防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本実施形態に係る画像形成装置の機構部の全体概略構成例を示す図である。
【図２】本実施形態に係る画像形成装置の制御機構の概略機能構成例を示すブロック図である。
【図３】本実施形態に係る画像形成装置の印刷前処理であるウォーミングアップ処理の流れの概略例を示すフローチャートである。
【図４】本実施形態に係る画像形成装置の転写ベルトに現像剤を供給する処理の流れの例を示すフローチャートである。
【図５】本実施形態に係る画像形成装置におけるトナー画像パターン形成の対象となる現像装置選択処理の流れの例を示すフローチャートである。
【図６】本実施形態に係る画像形成装置におけるトナー画像長選択・パターン潜像タイミング選択処理の流れの例を示すフローチャートである。
【図７】本実施形態に係る画像形成装置のトナー画像パターンの例を示す図である。
【図８】転写ベルト上に当接して配置されているクリーニングブレードの例を示す図である。
【図９】現像装置の駆動時間と外添剤の添付量の関係例を示す図である。
【図１０】現像装置の駆動距離と転写ベルト上へのトナー成分の固着箇所増加の関係例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下に本発明の実施形態の例について、図面を用いて詳細に説明する。以下の実施形態及び図に示すＢｋ、Ｍ、Ｃ、Ｙはそれぞれブラック、マゼンダ、シアン、イエローを示している。
【００２４】
（画像形成装置の構成）
図１は、本実施形態に係る画像形成装置の機構部の全体構成例を示す。本実施形態に係る画像形成装置は、給紙トレイ１、給紙ローラ２、レジストローラ３、レジストセンサ４、転写ベルト５、現像装置６Ｂｋ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｙ、２次転写駆動ローラ７、転写ベルトテンションローラ８、感光体９Ｂｋ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｙ、帯電器１０Ｂｋ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｙ、露光器１１、現像器１２Ｂｋ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｙ、クリーナーブレード１３Ｂｋ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｙ、レーザ光１４Ｂｋ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｙ、１次転写ローラ１５Ｂｋ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｙ、２次転写ローラ１６、ベルトクリーナ１７、排紙ローラ１８、定着器２０、クリーニングブレード２１、パドル４０Ｂｋ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｙ、ＴＭ（トナー画像読み取り）センサ４１、廃トナーフル検知センサ４３、廃トナーボックス４４等を備えている。尚、本実施形態に係る画像形成装置は、上記構成を必ずしも全て備える必要はない。
【００２５】
本実施形態では、画像形成装置として、被転写手段に相当する転写ベルト５に沿って画像形成部（例えば、複数色の電子写真プロセス部）である現像装置６Ｂｋ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｙが並べられた構成を備え、現像装置内の感光体で形成されたトナー画像を一度に転写ベルトに押し付けるタンデムタイプといわれるものを例に挙げて説明する。しかし、画像形成装置の構成は、これに限定されるものではない。
【００２６】
転写ベルト５は、図１中の矢示方向（反時計回り）に回動し、その回動方向の上流側から順に、複数の現像装置６Ｂｋ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｙが配列されている。これら複数の現像装置６Ｂｋ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｙは、形成するトナー画像の色が異なるだけで内部構成は共通である。現像装置６Ｂｋはブラックのトナー画像を、現像装置６Ｍはマゼンタのトナー画像を、現像装置６Ｃはシアンのトナー画像を、現像装置６Ｙはイエローのトナー画像をそれぞれ形成する。また、現像装置６Ｂｋ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｙは、それぞれ内部にトナー及び外添剤を含有する現像剤を撹拌するパドル４０Ｂｋ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｙを備えている。ここで、外添剤としては、シリカ等を適用することできるが、これに限定されるものではない。
【００２７】
以下の説明では、現像装置６Ｂｋを例に挙げて具体的に説明するが、他の現像装置６Ｍ、６Ｃ、６Ｙは現像装置６Ｂｋと同様であるので、その現像装置６Ｍ、６Ｃ、６Ｙの各構成要素については、現像装置６Ｂｋの各構成要素に付したＢｋに替えて、Ｍ、Ｃ、Ｙによって区別した符号を図に表示するにとどめ、説明を省略する。
【００２８】
転写ベルト５は、回転駆動される２次転写駆動ローラ７と転写ベルトテンションローラ８とに巻回されたエンドレスベルトである。２次転写駆動ローラ７は、図示を省略した駆動源である駆動モータによって回転駆動される。その駆動モータと、２次転写駆動ローラ７と、転写ベルトテンションローラ８とが、転写ベルト５を移動させる駆動手段として機能する。
【００２９】
現像装置６Ｂｋは、感光体９Ｂｋ、帯電器１０Ｂｋ、露光器１１、現像器１２Ｂｋ、クリーナーブレード１３Ｂｋ等から構成されている。
【００３０】
帯電器１０Ｂｋは、感光体９Ｂｋの周囲に配置され、感光体９Ｂｋを一様に帯電させる帯電手段である。露光器１１は、露光手段であり、各現像装置６Ｂｋ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｙが形成する画像色に対応する露光光であるレーザ光１４Ｂｋ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｙを照射するように構成されている。現像器１２Ｂｋは、静電潜像を現像剤であるブラックトナーにより可視像化する。これにより感光体９Ｂｋ上にブラックのトナー画像が形成される。クリーナーブレード１３Ｂｋは、感光体９Ｂｋのクリーニングを行う。
【００３１】
画像形成に際し、感光体９Ｂｋの外周面は、暗中にて帯電器１０Ｂｋにより一様に帯電された後、露光器１１からのブラック画像に対応するレーザ光１４Ｂｋにより露光され、静電潜像が形成される。現像器１２Ｂｋは、この静電潜像をブラックトナーにより可視像化し、感光体９Ｂｋ上にブラックのトナー画像が形成される。
【００３２】
上記トナー画像は、感光体９Ｂｋと転写ベルト５とが接する位置（１次転写位置）で、１次転写ローラ１５Ｂｋの働きにより転写ベルト５上に転写される。この転写により、転写ベルト５上にブラックのトナーによる画像が形成される。トナー画像の転写が終了した感光体９Ｂｋは、外周面に残留した不要なトナーをクリーナーブレード１３Ｂｋにより除去された後、次の画像形成のために待機する。
【００３３】
以上のようにして、現像装置６Ｂｋでブラックのトナー画像を転写された転写ベルト５は、次の現像装置６Ｍに搬送される。現像装置６Ｍでは、現像装置６Ｂｋでの画像形成プロセスと同様のプロセスにより感光体９Ｍ上にマゼンタのトナー画像が形成され、そのトナー画像が転写ベルト５上に形成されたブラックの画像に重畳されて転写される。転写ベルト５は、さらに次の現像装置６Ｃ、６Ｙに順次搬送され、同様の動作により、感光体９Ｃ上に形成されたシアンのトナー画像と、感光体９Ｙ上に形成されたイエローのトナー画像とが、転写ベルト５上に重畳されて転写される。
【００３４】
上述したようにして、転写ベルト５上にフルカラーの画像が形成され、このフルカラーの重ね画像が形成された転写ベルト５は、２次転写ローラ１６の位置まで搬送される。尚、画像形成に際して、ブラックのみの画像形成の場合には、１次転写ローラ１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｙがそれぞれ感光体９Ｍ、９Ｃ、９Ｙから離間された位置に退避し、前述の画像形成プロセスをブラックの場合のみ行う。
【００３５】
画像形成時の用紙搬送動作に際して、給紙トレイ１に収納された用紙Ｓは、最も上のものから給紙ローラ２を図１中の矢示方向（反時計回り）に回転駆動することにより順に送り出され、レジストローラ３の位置に停止して待機する。停止のタイミングは、用紙Ｓの先端がレジストセンサ４によって検知されてから所定時間経過した時点となる。尚、ここでは給紙トレイ１に格納された最も上の用紙から送り出される例を挙げて説明したが、これに限定されるものではない。
【００３６】
レジストローラ３の駆動開始は、上記転写ベルト５により搬送されたトナー像と２次転写ローラ１６上で、トナー像と用紙Ｓの位置が重なり合うようなタイミングで行われる。このとき、レジストローラ３は、図１中の矢示方向（反時計方向）に回転駆動することによって用紙Ｓを送り出す。
【００３７】
レジストローラ３によって送り出された用紙Ｓには、２次転写ローラ１６によって転写ベルト５上のトナー像が転写される。その後、定着器２０によってトナー像を熱及び圧力で定着し、図１中の矢示方向（反時計回り）に回転駆動された排紙ローラ１８によって当該画像形成装置の外部に排出（排紙）される。
【００３８】
定着器２０は、加熱ローラ２０１と加圧ローラ２０２とを備える。加熱ローラ２０１は、例えば、アルミニウムの芯金材にゴム材がコーティングされたものであり、また内部にはヒータが内蔵されている。一方、加圧ローラ２０２も、例えば、加熱ローラ２０１と同様に、アルミニウム芯金にゴム材のコーティングの構成とすることができ、加熱ローラ２０１とある一定の圧力を持って接触している。この接触部を以降は「ニップ部」と称す。
【００３９】
図示を省略した駆動系（駆動手段）により、加熱ローラ２０１を回転駆動させることにより、加熱ローラ２０１に接触している加圧ローラ２０２も回転する。用紙Ｓに２次転写されたトナー像は、この２つのローラ間を通過する際に、熱と圧力によって用紙Ｓに定着されることになる。
【００４０】
用紙Ｓへのトナー像の転写が終了した転写ベルト５は、外周面に残留した不要なトナーを転写ベルト５上に当接して配置されているクリーニングブレード２１により回収され、ベルトクリーナ１７により除去された後、次の画像形成のために待機する。
【００４１】
このようにして、図示を省略した駆動手段である駆動モータによって回転駆動される像担持体の感光体上に画像の静電潜像を形成し、その形成された静電潜像にトナーを付着させてトナー像を形成し、その形成されたトナー像を用紙に転写し、その転写されたトナー像を用紙上に定着させて、用紙上に画像を印刷する。尚、上記除去されたトナーは、廃トナーボックス４４に収容される。廃トナーフル検知センサ４３は、廃トナーボックス４４の廃トナー量がフルになったことを検知する検知手段である。
【００４２】
図２は、本実施形態に係る画像形成装置の制御機構の概略機能構成例を示す。図示するように、本実施形態に係る画像形成装置は、制御機構部１０１に、ＣＰＵに相当する制御部１０１と、不揮発性記憶手段に相当する不揮発性メモリ１０６を備える。
【００４３】
制御部１０１は、本実施形態に係る画像形成装置の動作を含む機能を制御する演算制御装置である。制御部１０１は、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３を有する。ＲＯＭ１０２は、制御部１０１が実行するプログラムなどを格納した固定記憶装置である。ＲＡＭ１０３は、制御部１０１が各種の制御処理を実行する際に使用する主記憶装置であり、カウント値格納部１０４と現像装置交換日時格納部１０５とを備えている。カウント値格納部１０４は、ＲＡＭ１０３の記憶容量の一部であり、制御部１０１が感光体駆動モータ１１１の駆動状態に応じて加算される転写ベルト及び現像装置の駆動時間カウントや駆動距離カウント値の合計値を格納する領域である。また、現像装置交換日時格納部１０５は、ＲＡＭ１０３の記憶容量の一部であり、現像装置６Ｂｋ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｙが装着された時の使用開始日時が格納される領域である。
【００４４】
不揮発性メモリ１０６は、回転時間カウント格納部１０７と、走行距離カウント格納部１０８と、現像装置使用開始日時格納部１０９と、を有し、カウント値格納部１０４に格納されたカウント値の合計値をそれぞれ格納部に記憶する為のメモリである。また、不揮発性メモリ１０６は、現像装置使用開始日時格納部１０９において、新品が装着された時の日時も記憶する。
【００４５】
感光体駆動モータ１１１は、感光体９Ｂｋ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｙを回転駆動させる装置である。制御部１０１がＲＯＭ１０２のプログラムを実行することによって印刷動作やウォーミングアップ動作において必要なタイミングでオン及びオフの動作指示を出すと、その動作指示を受けて回転及び停止する。
【００４６】
感光体駆動モータ１１１が制御部１０１からオンの動作指示を受けると、感光体駆動モータ１１１が回転駆動を行い、メカ機構によって感光体９Ｂｋ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｙと現像器１２Ｂｋ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｙへ駆動力が伝達される。一方、感光体駆動モータ１１１が制御部１０１からオフの動作指示を受けると、感光体駆動モータ１１１が回転駆動を停止し、感光体９Ｂｋ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｙと現像器１２Ｂｋ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｙの駆動も停止する。
【００４７】
（ウォーミングアップ処理）
図３は、本実施形態に係る画像形成装置の印刷前処理であるウォーミングアップ処理の流れの概略例を示す。以下に、ウォーミングアップ処理の流れの概略例について、図３に示すフローチャートを用いて説明する。
【００４８】
まず、画像形成装置は電源を投入すると初期処理を行う（ステップＳ３０１）。初期処理では、現像装置６Ｂｋ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｙなどの各消耗品の装着チェックを実施し、定着装置２０内の加熱ローラ２０１内に内蔵しているヒータを点灯する。また、初期処理では、光学ユニット内のポリゴンモータの立上げや廃トナーボックス４４内の廃トナーの攪拌なども行う。次に、現像バイアスを印加してブラック現像作像モータの起動やカラー作像モータの起動などのアクチュエータを起動する（ステップＳ３０２）。モータ起動後、転写ベルト５上に付着している廃トナーや紙粉などを除去するために、転写ベルト５のクリーニング処理を行う（ステップＳ３０３）。転写ベルト５上のクリーニング処理が終了すると、各々の現像剤でＴＭセンサ４１上に対向する転写ベルト５表面上に濃度調整パターンを構成し、ＴＭセンサ４１で光量を測定して現像バイアスなどの調整を行い、濃度が安定するように制御する（ステップＳ３０４）。
【００４９】
次に、Ｂｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙのそれぞれの現像位置が転写ベルト５上で合うように、３つのＴＭセンサ４１と対向する転写ベルト５上に位置あわせパターンを構成し、各々のトナー画像先頭位置が合うように制御する（ステップＳ３０５）。この色合せ処理のトナー画像パターン形成後に、転写ベルト５と現像装置６Ｂｋ、６Ｃ、６Ｍ、６Ｙの駆動時間と駆動距離の状態を判断し、駆動状態によりＴＭセンサ４１に対向する転写ベルト５上にトナー画像パターンを形成する。調整動作完了後、定着装置２０のローラ表面温度が目標温度になるまで待ちながら、転写ローラのクリーニングを行う（ステップＳ３０６）。
【００５０】
（現像剤供給手段）
図４は、本実施形態に係る画像形成装置の転写ベルト５に現像剤を供給する処理の流れの例を示す。以下に、本実施形態に係る画像形成装置における、転写ベルト５上への現像剤供給手段について、図４に示すフローチャートを用いて説明する。尚、以下には現像装置６Ｂｋを例に挙げて具体的に説明するが、上述したように、他の現像装置６Ｍ、６Ｃ、６Ｙは現像装置６Ｂｋと同様の構成であるので、その現像装置６Ｍ、６Ｃ、６Ｙの各構成要素についても、現像装置６Ｂｋの各構成要素と同様であり、ここでは説明を省略する。
【００５１】
中間転写体の転写ベルト５と現像装置６Ｂｋの駆動時間及び駆動距離に基づいて、各ユニットの使用状態を、初期状態（レベル１）、中期状態（レベル２）、末期状態（レベル３）とし、いずれの状態であるかを判別する。レベル１（初期状態）の判定閾値をそれぞれ転写ベルト回転時間＝Ｔ１、転写ベルト走行距離＝Ｍ１、現像装置駆動時間＝Ｓ１、現像装置駆動距離＝Ｎ１、レベル２（中期状態）の判定閾値をそれぞれ転写ベルト回転時間＝Ｔ２、転写ベルト走行距離＝Ｍ２、現像装置駆動時間＝Ｓ２、現像装置駆動距離＝Ｎ２、とし、レベル２の判定閾値以上の場合にはレベル３（末期状態）である判別する。尚、本実施形態では、レベル１、レベル２、レベル３の３段階に分ける例を挙げて説明するが、２段階以上であれば何段階でも適用することが可能であり、段階を多くすることにより、さらに繊細な制御を行うことができる。
【００５２】
まず、転写ベルト５の回転時間と走行距離に基づいて、使用レベルがレベル３であるかを判別する（ステップＳ４０１）。すなわち、転写ベルト５の回転時間がＴ２以上であり、転写ベルト５の走行距離がＭ２以上であるかを判断する。転写ベルト５の状態が、レベル３であると判別された場合（ステップＳ４０１／ＹＥＳ）は、現像装置６Ｂｋの駆動時間と駆動距離にかかわらず、トナー画像のパターンを形成する現像装置の選択処理に移行する（ステップＳ４０２）。
【００５３】
他方、転写ベルト５の状態が、レベル１とレベル２である場合（ステップＳ４０１／ＮＯ）は、現像装置６Ｂｋの駆動時間及び駆動距離を判断する（ステップＳ４０４）。現像装置６Ｂｋの回転時間がＳ１未満であり、現像装置６Ｂｋの走行距離がＮ１未満である場合（ステップＳ４０４／ＮＯ）には、現像装置６Ｂｋの状態がレベル１であると判別される。現像装置６Ｂｋの状態がレベル１であると判別されると、現像装置６Ｂの装着開始日時を判断する（ステップＳ４０５）。ここで、現像装置装着開始日時がＵ１未満であると判別された場合（ステップＳ４０５／ＮＯ）には、転写ベルト５とクリーニングブレード２１の接地部には外添剤が堆積されているため、転写ベルト５上には、トナー画像パターンを形成せず処理を終了する。
【００５４】
上記ステップＳ４０４の処理において、現像装置６Ｂｋの回転時間がＳ１以上であり、現像装置６Ｂｋの走行距離がＮ１以上であると判断された場合（ステップＳ４０４／ＹＥＳ）には、現像装置６Ｂｋの状態がレベル２又はレベル３であると判別され、上記ステップＳ４０２の処理に移行する。すなわち、パターン形成の対象となる現像装置の選択処理を行う。そして次に、転写ベルト５上に形成するトナー画像パターンの選択処理を行う（ステップＳ４０３）。トナー像は、帯電とレーザ光を調整することにより、転写ベルト上に形成するトナー量が構成上最大になるように調整する。
【００５５】
尚、上記では、少なくとも、現像装置装着開始日時、現像装置駆動時間、現像装置駆動距離、転写ベルト回転時間や転写ベルト走行距離の何れかに基づいて、使用状態のレベルを決定する例を挙げて説明したが、これに限定されるものではない。使用状態レベルの決定方法は適宜変更可能であり、例えば、現像装置駆動時間のみに基づいて決定することも可能であるし、他の要件に基づいて決定するようにしてもよい。
【００５６】
（現像装置選択処理）
図５は、上記ステップＳ４０２に示す処理である、パターン形成の対象となる現像装置選択処理の流れの例を示す。以下、パターン形成の対象となる現像装置選択処理の流れの例について、図５に示すフローチャートを用いて説明する。
【００５７】
まず、現像装置６Ｂｋの駆動時間と駆動距離に基づいて、現像装置６Ｂｋがレベル１の閾値内か判別する（ステップＳ５０１）。つまり、現像装置６Ｂｋの駆動時間がＳ１未満であり、現像装置６Ｂｋの駆動距離がＮ１未満であるかを判別する。レベル１であると判別された場合（ステップＳ５０１／ＹＥＳ）は、現像装置状態をレベル１に設定する（ステップ５０２）。
【００５８】
次に、現像装置６Ｂｋの状態がレベル１の閾値以上であると判別された場合（ステップＳ５０１／ＮＯ）は、現像装置６Ｂｋの駆動時間Ｓと駆動距離Ｎに基づいて、現像装置６Ｂｋがレベル２の閾値内か判別する。つまり、現像装置６Ｂｋの駆動時間がＳ２未満であり、現像装置６Ｂｋの駆動距離がＮ２未満であるかを判別する。レベル２であると判別された場合（ステップＳ５０３／ＹＥＳ）は、現像装置状態をレベル２に設定する（ステップ５０４）。そして、上記ステップＳ５０３の処理においてレベル２の閾値以上であると判別された場合（ステップＳ５０３／ＮＯ）は、現像装置状態をレベル３に設定する（ステップＳ５０５）。
【００５９】
現像装置の選択処理はＢｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙの４色分を繰り返し行う。そして、転写ベルト５上に形成するトナー画像の対象現像装置が決定後に、上記ステップＳ４０３の処理であるトナー画像長選択・パターン潜像タイミング選択処理を行う。
【００６０】
（トナー画像長選択・パターン潜像タイミング選択処理）
図６は、トナー画像長選択・パターン潜像タイミング選択処理の流れの例を示す。以下に、上記ステップＳ４０３に示すトナー画像長選択・パターン潜像タイミング選択処理の流れの例について、図６に示すフローチャートを用いて説明する。
【００６１】
図７に示すように、本実施形態に係る画像形成装置のトナー画像パターン長は、現像装置の状態がレベル１の場合、転写ベルト５上のトナー読取センサ通過部を中心に主走査及び副走査方向に面積が狭くなるように設定される。それに対して、現像装置の状態がレベル３の場合には、トナー画像パターン長が、主走査及び副走査方向に面積が広くなるように設定する。つまり、本実施形態では、現像装置の状態のレベルが高くなるにつれて、トナー画像パターン長が長くなり、トナー画像パターンの主走査及び副走査方向の面積も広くなる。また、本実施形態では、現像装置の状態のレベルが高くなるにつれて、転写ベルト５に形成されるトナー画像パターン潜像タイミングも短くなる。
【００６２】
ここで、本実施形態において、現像装置の状態がレベル１であると判別された場合に選択されるトナー像形成間隔及びトナー像パターン長をトナー像形成間隔１及びトナー像パターン長１とする。同様に、現像装置の状態がレベル２であると判別された場合に選択されるトナー像形成間隔及びトナー像パターン長をトナー像形成間隔２及びトナー像パターン長２とする。さらに、現像装置の状態がレベル３であると判別された場合に選択されるトナー像形成間隔及びトナー像パターン長をトナー像形成間隔３及びトナー像パターン長３とする。尚、図７に示される各トナー像形成間隔及びトナー像パターン長は例であり、これに限定されるものではなく、適宜変更可能である。
【００６３】
まず、上述したパターン形成対象現像装置選択処理により、現像装置６Ｂｋ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｙの駆動時間Ｓと駆動距離Ｎに基づいて、現像装置６Ｂｋ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｙの何れか１つでもレベル１であると設定されているかの否かを判断する（ステップＳ６０１）。現像装置６Ｂｋ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｙのうち少なくとも１つ以上がレベル１であると設定されている場合（ステップＳ６０１／ＹＥＳ）には、トナー像形成間隔及びトナー像パターン長をトナー像形成間隔１及びトナー像パターン長１に設定する（ステップ６０２）。
【００６４】
次に、現像装置６Ｂｋ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｙの状態の設定が、全てレベル１でないと判断された場合（ステップＳ６０１／ＮＯ）は、現像装置６Ｂｋ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｙの駆動時間Ｓと駆動距離Ｎに基づいて、現像装置６Ｂｋ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｙの何れか１つでもレベル２であると設定されているか否かを判断する（ステップＳ６０３）。現像装置６Ｂｋ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｙのうち少なくとも１つ以上がレベル２であると設定されている場合（ステップＳ６０３／ＹＥＳ）は、トナー像形成間隔及びトナー像パターン長をトナー像形成間隔２及びトナー像パターン長２に設定する（ステップＳ６０４）。
【００６５】
他方、上記ステップＳ６０３において、現像装置６Ｂｋ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｙの状態の設定が全てレベル２でないと判断された場合（ステップＳ６０３／ＮＯ）には、現像装置６Ｂｋ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｙの全てがレベル３と設定されているので、トナー像形成間隔及びトナー像パターン長をトナー像形成間隔３及びトナー像パターン長３に設定する（ステップＳ６０５）。
【００６６】
尚、本実施形態では、現像装置のうち１つでもレベル１に設定されている場合には、トナー像形成間隔及びトナー像パターン長をトナー像形成間隔１及びトナー像パターン長１に設定する例を挙げて説明した。これは、レベル１の状態の現像装置が１つ以上あれば、転写ベルト５とクリーニングブレード２１との当接部における外添剤堆積量を充分に保持することが可能であるためである。しかし、これに限定されるものではなく、トナー像形成間隔及びトナー像パターン長の設定基準は適宜変更可能である。
【００６７】
本実施形態では、少なくとも１つ以上の現像剤を使用して転写ベルト上にトナー画像パターンを形成する際に、使用する現像剤の現像装置内の攪拌時間が短いレベル１の現像剤より、現像装置内の攪拌時間が長いレベル３の現像剤の方が、主走査方向及び副走査方向の面積が広くなるように制御する。このように、転写ベルトへの外添剤供給量が減少するレベル３の現像剤では、形成するトナー画像パターンの主走査方向及び副走査方向の面積を広くし、現像剤の吐出量を増加させ、転写ベルト上への外添剤供給量も増やす。他方、充分に外添剤を有するレベル１の現像剤が１つでもある場合には、形成するトナー画像パターンの主走査方向及び副走査方向の面積が狭くし、また、パターン形成処理は、転写ベルトの走行距離が一定距離を越えた時のみ実行することにより、現像剤の無駄な消費を抑える。
【００６８】
従って、本実施形態では、トナー消費を抑えて効率的に転写ベルトとクリーニングブレード当接部の外添剤堆積量を保つことが可能となり、トナーのクリーニングブレードすり抜けを軽減し、転写ベルト上へのトナー及びトナーワックス成分等の固着を防止することが可能となる。これにより、トナー固着が原因となる転写ベルト上への傷付きを抑制することが可能となる。また、現像装置及び転写ベルト回転数を抑えることができるため、現像装置及び転写ベルトの寿命を延ばすことが可能となる。
【００６９】
尚、各図のフローチャートに示す処理を、ＣＰＵが実行するためのプログラムは本発明によるプログラムを構成する。このプログラムを記録するコンピュータ読み取り可能な記録媒体としては、半導体記憶部や光学的及び／又は磁気的な記憶部等を用いることができる。このようなプログラム及び記録媒体を、前述した各実施形態とは異なる構成のシステム等で用い、そこのＣＰＵで上記プログラムを実行させることにより、本発明と実質的に同じ効果を得ることができる。
【００７０】
以上好適な実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上述した画像形成装置、画像形成装置の制御方法及びプログラムに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であるということは言うまでもない。
【符号の説明】
【００７１】
１ 給紙トレイ
２ 給紙ローラ
３ レジストローラ
４ レジストセンサ
５ 転写ベルト
６ 現像装置
７ ２次転写駆動ローラ
８ 転写ベルトテンションローラ
９ 感光体
１０ 帯電器
１１ 露光器
１２ 現像器
１３ クリーナーブレード
１４ レーザ光
１５ １次転写ローラ
１６ ２次転写ローラ
１７ ベルトクリーナ
１８ 排紙ローラ
２０ 定着器
２１ クリーニングブレード
４０ パドル
４１ ＴＭセンサ
４３ 廃トナーフル検知センサ
４４ 廃トナーボックス
１００ 制御機構部
１０１ 制御部
１０２ ＲＯＭ
１０３ ＲＡＭ
１０４ カウント値格納部
１０５ 現像装置交換日時格納部
１０６ 不揮発性メモリ
１０７ 回転時間カウント格納部
１０８ 走行距離カウント格納部
１０９ 現像装置使用開始日時格納部
１１１ 感光体駆動モータ
２０１ 加熱ローラ
２０２ 加圧ローラ
【先行技術文献】
【特許文献】
【００７２】
【特許文献１】特開２００８−３１７１７５号公報
【特許文献２】特開２００４−２３３６７０号公報
【特許文献３】特開２００８−０３３２８６号公報
【特許文献４】特開２００５−２５０２１５号公報
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カラー複写機、ファクシミリ装置、カラープリンタやカラーマルチファンクション機等の画像形成装置、画像形成装置の制御方法及びプログラムに関し、特に、中間転写体の転写ベルト上に異色のトナー像を重ねて転写することにより、カラー画像を得るように構成した画像形成装置、画像形成装置の制御方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、カラー複写機、ファクシミリ装置、カラープリンタやマルチファンクション機等の様々な画像形成装置が普及している。このような画像形成装置による画像形成動作を以下に説明する。
【０００３】
まず、原稿画像又は画像データに応じて副走査方向に回転する像担持体である感光体上を露光手段により露光して静電潜像を形成させる。尚、このとき感光体は帯電器によって予め一様に帯電されている。次に、感光体上の静電潜像に現像手段によりトナーを付着させてトナー像を形成し、そのトナー像を被転写手段により記録媒体である用紙上に転写する。そして、用紙上のトナー像をヒータ内蔵の加熱ローラ及び加圧ローラを含む定着手段により加熱及び加圧して定着させる。尚、カラー画像を構成するためには、感光体上に形成されたトナー像を中間転写体の転写ベルト上に重ね合わせて、現像手段により転写する。
【０００４】
上述したような画像形成装置に搭載される現像装置おいて、トナーとトナー外周に付着している外添剤を含有する現像剤を用いて、感光体等の潜像担持体に担持されている潜像を現像する方式のものが知られている。
【０００５】
現像ローラ等の現像剤担持体に担持した現像剤を潜像担持体との対向領域である現像領域まで搬送し、ここで現像剤中のトナーを潜像担持体上の潜像に転移させることで潜像を現像し、転写ベルト上でカラー画像が形成される。転写ベルト上に形成されたトナー像は用紙に転写されるが、用紙に転写仕切れないトナーや外添剤及び用紙の紙粉は転写ベルト上に残ってしまうことがある。転写ベルト上に残ってしまったトナーや外添剤等は、図８に示すように、転写ベルト上に当接して配置されているクリーニングブレードによって回収される。
【０００６】
転写ベルトとクリーニングブレードの当接部には、トナーより小径な外添剤が付着している。この転写ベルトとクリーニングブレード当接部に堆積した外添剤により、転写ベルト上の不要なトナーと外添剤を廃トナーボックスに回収している。ここで、外添剤よりも粒子が大きいトナー等は転写ベルトとクリーニングブレード間からすり抜けないようになっている。また、外添剤が回動する転写ベルトとの研磨効果となり、転写ベルト上の固着物をクリーニングブレードとの当接部で除去することができる。
【０００７】
トナー外周に付着している外添剤は、現像装置内のトナーと共に現像剤として転写ベルト上に供給される。この現像剤は、現像装置駆動時間が経過するに従い、電源オフ・オン時や省エネモードであるスリープモードからの復帰に伴うウォーミングアップ動作や印刷動作を繰り返すことで、現像装置内において攪拌される。そのため、現像装置の駆動距離が長くなるに伴って攪拌回数も増えるため、トナー粒子表面に外添されている外添剤が離脱してしまう。つまり、図９に示すように、現像装置の駆動時間が短い初期の現像剤より、現像装置の駆動時間が長い末期の現像剤の方が外添剤の添付量が少なくなる。
【０００８】
現像装置から転写ベルトに供給される外添剤量が減少することにより、転写ベルトとクリーニングブレード当接部に堆積する外添剤の量が減少する。すなわち、一定時間以上駆動した現像装置から供給される現像剤では、転写ベルトにおける外添剤による研磨効果が軽減され、クリーニングブレードをすり抜けるトナーが増加してしまうという問題や、トナーに含有されるワックス成分などが転写ベルト上に固着してしまうという問題があった。図１０に示すように、現像装置の駆動距離が一定距離を越えることで転写ベルト上へのトナー成分の固着箇所が増えることがわかっている。
【０００９】
上述したようなトナー成分の固着は、印刷結果には現れない微細なものであるが、転写ベルトの走行距離が長くなるにつれて大きくなる。転写ベルト上にトナー成分の固着箇所が増え、そのトナー成分固着箇所が転写ベルト上のトナー画像読み取りセンサ通過部に対向する転写ベルト上であると、色合せ制御パターン基準位置と誤検知してしまう。これにより、色合せ制御が正しく調整できず、印刷結果の副走査位置がずれてしまうという問題があった。また、トナー成分固着箇所にトナー像が形成されず、濃度調整パターンでセンサが読み取る検出結果を誤検知するため、濃度安定性が保証されないという問題があった。さらに、トナー成分固着箇所が大きくなるとトナー像も形成されないので、印刷結果に画像抜けが生じてしまうという問題があった。
【００１０】
上述した問題を解決するために、例えば、現像装置の使用状態により、トナー画像読み取りセンサ通過部に対向する転写ベルト上にトナー画像パターンを形成する技術が提案されている（例えば、特許文献１）。上記特許文献１では、現像装置の使用状態に基づいて、トナー画像読み取りセンサ通過部に対向する転写ベルト上にトナー画像パターンを形成することで、トナー固着を軽減し、色合せ制御パターン基準位置と誤検知する色合せ制御の調整不良である、印刷結果の副走査位置ずれを防いでいる。
【００１１】
また、上述した問題を解決するための他の技術として、クリーニングブレードと転写ベルトの当接部において転写ベルト上の残トナーを充分に回収できるように、像担持体を移動させてクリーニングブレードとの相対位置を変化させることにより、クリーニング機構を充実させる技術が提案されている（例えば、特許文献２）。また、転写ベルト上の残トナーによる画像劣化を防止する技術として、積極的に現像装置よりトナーを吐出する技術も提案されている（例えば、特許文献３）。
【００１２】
ここで、転写ベルト上に現像剤を供給する機会は主に印刷動作となるが、ウォーミングアップ動作などで各アクチュエータの調整動作に現像剤を使用することがある。しかしながら、一般的にこの調整動作は、ウォーミングアップ時間等が長くなるため、頻繁には実行しないよう制御されている。そこで、転写ベルトとクリーニングブレード当接部に現像剤を供給してクリーニングブレードめくれをおさえ、クリーニング効果を高める技術が提案されている（例えば、特許文献４）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかし、上記記特許文献１の技術では、トナー画像読み取りセンサ通過部に対向する転写ベルト上のトナー固着は軽減できるが、トナー画像パターン形成時に転写ベルトの回転距離が長くなるため、転写ベルトの寿命が短命になるという課題があった。
【００１４】
また、上記特許文献２の技術では、クリーニング効果を向上させることはできるが、部品点数が増えるためコストが高くなってしまうという課題があった。
【００１５】
さらに、上記特許文献３の技術では、通常の画像形成動作を行った際に、転写ベルト上に残る可能性のあるトナーを強制的にすべて廃棄してしまうため、トナーを効率的に活用することができないという課題があった。
【００１６】
そして、特許文献４に記載の技術では、転写ベルト全面に現像剤を供給するため、トナーの消費量が多くなってしまい、トナーを効率的に活用することができないという課題があった。
【００１７】
本発明はこのような実情を鑑みてなされたものであり、上記課題を解決し、転写ベルト上の残トナーによる転写ベルトの損傷を軽減して画像劣化を防止し、かつ現像剤を効率的に使用する画像形成装置、画像形成装置の制御方法及びプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明の画像形成装置は、表面に静電潜像を形成する少なくとも１以上の像担持手段と、静電潜像にトナーと該トナー外周に付着している外添剤とを含有する現像剤を現像してトナー像を形成する少なくとも１以上の現像手段と、トナー像が転写される被転写手段と、被転写手段に形成したトナー像を読み取るトナー画像読み取り手段と、被転写手段へのトナー画像パターンの形成を制御する制御手段と、を備え、制御手段は、現像手段及び被転写手段の少なくとも何れかの使用状態に基づいて使用レベルを決定し、決定された使用レベルに基づいて、トナー画像読み取り手段通過部に対向する被転写手段上に形成されるトナー画像パターン及び該トナー画像パターンの形成タイミングを制御することを特徴とする。
【００１９】
本発明の画像形成装置の制御方法は、表面に静電潜像を形成する少なくとも１つ以上の像担持ステップと、少なくとも１以上の現像手段が、静電潜像にトナーと該トナー外周に付着している外添剤とを含有する現像剤を現像してトナー像を形成する現像ステップと、トナー像を被転写手段に転写する被転写ステップと、現像手段及び被転写手段の少なくとも何れかの使用状態に基づいて使用レベルを決定し、決定された使用レベルに基づいて、被転写手段に形成したトナー像を読み取るトナー画像読み取り手段の通過部に対向する被転写手段上に形成されるトナー画像パターン及び該トナー画像パターンの形成タイミングを制御する制御ステップと、を備えることを特徴とする。
【００２０】
本発明のプログラムは、表面に静電潜像を形成する処理と、少なくとも１以上の現像手段が、静電潜像にトナーと該トナー外周に付着している外添剤とを含有する現像剤を現像してトナー像を形成する処理と、トナー像を被転写手段に転写する処理と、現像手段及び被転写手段の少なくとも何れかの使用状態に基づいて使用レベルを決定し、決定された使用レベルに基づいて、被転写手段に形成したトナー像を読み取るトナー画像読み取り手段の通過部に対向する被転写手段上に形成されるトナー画像パターン及び該トナー画像パターンの形成タイミングを制御する処理と、をコンピュータの実行させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、現像剤を効率的に使用しつつ、画像劣化を防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本実施形態に係る画像形成装置の機構部の全体概略構成例を示す図である。
【図２】本実施形態に係る画像形成装置の制御機構の概略機能構成例を示すブロック図である。
【図３】本実施形態に係る画像形成装置の印刷前処理であるウォーミングアップ処理の流れの概略例を示すフローチャートである。
【図４】本実施形態に係る画像形成装置の転写ベルトに現像剤を供給する処理の流れの例を示すフローチャートである。
【図５】本実施形態に係る画像形成装置におけるトナー画像パターン形成の対象となる現像装置選択処理の流れの例を示すフローチャートである。
【図６】本実施形態に係る画像形成装置におけるトナー画像長選択・パターン潜像タイミング選択処理の流れの例を示すフローチャートである。
【図７】本実施形態に係る画像形成装置のトナー画像パターンの例を示す図である。
【図８】転写ベルト上に当接して配置されているクリーニングブレードの例を示す図である。
【図９】現像装置の駆動時間と外添剤の添付量の関係例を示す図である。
【図１０】現像装置の駆動距離と転写ベルト上へのトナー成分の固着箇所増加の関係例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下に本発明の実施形態の例について、図面を用いて詳細に説明する。以下の実施形態及び図に示すＢｋ、Ｍ、Ｃ、Ｙはそれぞれブラック、マゼンダ、シアン、イエローを示している。
【００２４】
（画像形成装置の構成）
図１は、本実施形態に係る画像形成装置の機構部の全体構成例を示す。本実施形態に係る画像形成装置は、給紙トレイ１、給紙ローラ２、レジストローラ３、レジストセンサ４、転写ベルト５、現像装置６Ｂｋ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｙ、２次転写駆動ローラ７、転写ベルトテンションローラ８、感光体９Ｂｋ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｙ、帯電器１０Ｂｋ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｙ、露光器１１、現像器１２Ｂｋ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｙ、クリーナーブレード１３Ｂｋ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｙ、レーザ光１４Ｂｋ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｙ、１次転写ローラ１５Ｂｋ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｙ、２次転写ローラ１６、ベルトクリーナ１７、排紙ローラ１８、定着器２０、クリーニングブレード２１、パドル４０Ｂｋ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｙ、ＴＭ（トナー画像読み取り）センサ４１、廃トナーフル検知センサ４３、廃トナーボックス４４等を備えている。尚、本実施形態に係る画像形成装置は、上記構成を必ずしも全て備える必要はない。
【００２５】
本実施形態では、画像形成装置として、被転写手段に相当する転写ベルト５に沿って画像形成部（例えば、複数色の電子写真プロセス部）である現像装置６Ｂｋ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｙが並べられた構成を備え、現像装置内の感光体で形成されたトナー画像を一度に転写ベルトに押し付けるタンデムタイプといわれるものを例に挙げて説明する。しかし、画像形成装置の構成は、これに限定されるものではない。
【００２６】
転写ベルト５は、図１中の矢示方向（反時計回り）に回動し、その回動方向の上流側から順に、複数の現像装置６Ｂｋ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｙが配列されている。これら複数の現像装置６Ｂｋ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｙは、形成するトナー画像の色が異なるだけで内部構成は共通である。現像装置６Ｂｋはブラックのトナー画像を、現像装置６Ｍはマゼンタのトナー画像を、現像装置６Ｃはシアンのトナー画像を、現像装置６Ｙはイエローのトナー画像をそれぞれ形成する。また、現像装置６Ｂｋ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｙは、それぞれ内部にトナー及び外添剤を含有する現像剤を撹拌するパドル４０Ｂｋ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｙを備えている。ここで、外添剤としては、シリカ等を適用することできるが、これに限定されるものではない。
【００２７】
以下の説明では、現像装置６Ｂｋを例に挙げて具体的に説明するが、他の現像装置６Ｍ、６Ｃ、６Ｙは現像装置６Ｂｋと同様であるので、その現像装置６Ｍ、６Ｃ、６Ｙの各構成要素については、現像装置６Ｂｋの各構成要素に付したＢｋに替えて、Ｍ、Ｃ、Ｙによって区別した符号を図に表示するにとどめ、説明を省略する。
【００２８】
転写ベルト５は、回転駆動される２次転写駆動ローラ７と転写ベルトテンションローラ８とに巻回されたエンドレスベルトである。２次転写駆動ローラ７は、図示を省略した駆動源である駆動モータによって回転駆動される。その駆動モータと、２次転写駆動ローラ７と、転写ベルトテンションローラ８とが、転写ベルト５を移動させる駆動手段として機能する。
【００２９】
現像装置６Ｂｋは、感光体９Ｂｋ、帯電器１０Ｂｋ、露光器１１、現像器１２Ｂｋ、クリーナーブレード１３Ｂｋ等から構成されている。
【００３０】
帯電器１０Ｂｋは、感光体９Ｂｋの周囲に配置され、感光体９Ｂｋを一様に帯電させる帯電手段である。露光器１１は、露光手段であり、各現像装置６Ｂｋ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｙが形成する画像色に対応する露光光であるレーザ光１４Ｂｋ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｙを照射するように構成されている。現像器１２Ｂｋは、静電潜像を現像剤であるブラックトナーにより可視像化する。これにより感光体９Ｂｋ上にブラックのトナー画像が形成される。クリーナーブレード１３Ｂｋは、感光体９Ｂｋのクリーニングを行う。
【００３１】
画像形成に際し、感光体９Ｂｋの外周面は、暗中にて帯電器１０Ｂｋにより一様に帯電された後、露光器１１からのブラック画像に対応するレーザ光１４Ｂｋにより露光され、静電潜像が形成される。現像器１２Ｂｋは、この静電潜像をブラックトナーにより可視像化し、感光体９Ｂｋ上にブラックのトナー画像が形成される。
【００３２】
上記トナー画像は、感光体９Ｂｋと転写ベルト５とが接する位置（１次転写位置）で、１次転写ローラ１５Ｂｋの働きにより転写ベルト５上に転写される。この転写により、転写ベルト５上にブラックのトナーによる画像が形成される。トナー画像の転写が終了した感光体９Ｂｋは、外周面に残留した不要なトナーをクリーナーブレード１３Ｂｋにより除去された後、次の画像形成のために待機する。
【００３３】
以上のようにして、現像装置６Ｂｋでブラックのトナー画像を転写された転写ベルト５は、次の現像装置６Ｍに搬送される。現像装置６Ｍでは、現像装置６Ｂｋでの画像形成プロセスと同様のプロセスにより感光体９Ｍ上にマゼンタのトナー画像が形成され、そのトナー画像が転写ベルト５上に形成されたブラックの画像に重畳されて転写される。転写ベルト５は、さらに次の現像装置６Ｃ、６Ｙに順次搬送され、同様の動作により、感光体９Ｃ上に形成されたシアンのトナー画像と、感光体９Ｙ上に形成されたイエローのトナー画像とが、転写ベルト５上に重畳されて転写される。
【００３４】
上述したようにして、転写ベルト５上にフルカラーの画像が形成され、このフルカラーの重ね画像が形成された転写ベルト５は、２次転写ローラ１６の位置まで搬送される。尚、画像形成に際して、ブラックのみの画像形成の場合には、１次転写ローラ１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｙがそれぞれ感光体９Ｍ、９Ｃ、９Ｙから離間された位置に退避し、前述の画像形成プロセスをブラックの場合のみ行う。
【００３５】
画像形成時の用紙搬送動作に際して、給紙トレイ１に収納された用紙Ｓは、最も上のものから給紙ローラ２を図１中の矢示方向（反時計回り）に回転駆動することにより順に送り出され、レジストローラ３の位置に停止して待機する。停止のタイミングは、用紙Ｓの先端がレジストセンサ４によって検知されてから所定時間経過した時点となる。尚、ここでは給紙トレイ１に格納された最も上の用紙から送り出される例を挙げて説明したが、これに限定されるものではない。
【００３６】
レジストローラ３の駆動開始は、上記転写ベルト５により搬送されたトナー像と２次転写ローラ１６上で、トナー像と用紙Ｓの位置が重なり合うようなタイミングで行われる。このとき、レジストローラ３は、図１中の矢示方向（反時計方向）に回転駆動することによって用紙Ｓを送り出す。
【００３７】
レジストローラ３によって送り出された用紙Ｓには、２次転写ローラ１６によって転写ベルト５上のトナー像が転写される。その後、定着器２０によってトナー像を熱及び圧力で定着し、図１中の矢示方向（反時計回り）に回転駆動された排紙ローラ１８によって当該画像形成装置の外部に排出（排紙）される。
【００３８】
定着器２０は、加熱ローラ２０１と加圧ローラ２０２とを備える。加熱ローラ２０１は、例えば、アルミニウムの芯金材にゴム材がコーティングされたものであり、また内部にはヒータが内蔵されている。一方、加圧ローラ２０２も、例えば、加熱ローラ２０１と同様に、アルミニウム芯金にゴム材のコーティングの構成とすることができ、加熱ローラ２０１とある一定の圧力を持って接触している。この接触部を以降は「ニップ部」と称す。
【００３９】
図示を省略した駆動系（駆動手段）により、加熱ローラ２０１を回転駆動させることにより、加熱ローラ２０１に接触している加圧ローラ２０２も回転する。用紙Ｓに２次転写されたトナー像は、この２つのローラ間を通過する際に、熱と圧力によって用紙Ｓに定着されることになる。
【００４０】
用紙Ｓへのトナー像の転写が終了した転写ベルト５は、外周面に残留した不要なトナーを転写ベルト５上に当接して配置されているクリーニングブレード２１により回収され、ベルトクリーナ１７により除去された後、次の画像形成のために待機する。
【００４１】
このようにして、図示を省略した駆動手段である駆動モータによって回転駆動される像担持体の感光体上に画像の静電潜像を形成し、その形成された静電潜像にトナーを付着させてトナー像を形成し、その形成されたトナー像を用紙に転写し、その転写されたトナー像を用紙上に定着させて、用紙上に画像を印刷する。尚、上記除去されたトナーは、廃トナーボックス４４に収容される。廃トナーフル検知センサ４３は、廃トナーボックス４４の廃トナー量がフルになったことを検知する検知手段である。
【００４２】
図２は、本実施形態に係る画像形成装置の制御機構の概略機能構成例を示す。図示するように、本実施形態に係る画像形成装置は、制御機構部１０１に、ＣＰＵに相当する制御部１０１と、不揮発性記憶手段に相当する不揮発性メモリ１０６を備える。
【００４３】
制御部１０１は、本実施形態に係る画像形成装置の動作を含む機能を制御する演算制御装置である。制御部１０１は、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３を有する。ＲＯＭ１０２は、制御部１０１が実行するプログラムなどを格納した固定記憶装置である。ＲＡＭ１０３は、制御部１０１が各種の制御処理を実行する際に使用する主記憶装置であり、カウント値格納部１０４と現像装置交換日時格納部１０５とを備えている。カウント値格納部１０４は、ＲＡＭ１０３の記憶容量の一部であり、制御部１０１が感光体駆動モータ１１１の駆動状態に応じて加算される転写ベルト及び現像装置の駆動時間カウントや駆動距離カウント値の合計値を格納する領域である。また、現像装置交換日時格納部１０５は、ＲＡＭ１０３の記憶容量の一部であり、現像装置６Ｂｋ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｙが装着された時の使用開始日時が格納される領域である。
【００４４】
不揮発性メモリ１０６は、回転時間カウント格納部１０７と、走行距離カウント格納部１０８と、現像装置使用開始日時格納部１０９と、を有し、カウント値格納部１０４に格納されたカウント値の合計値をそれぞれ格納部に記憶する為のメモリである。また、不揮発性メモリ１０６は、現像装置使用開始日時格納部１０９において、新品が装着された時の日時も記憶する。
【００４５】
感光体駆動モータ１１１は、感光体９Ｂｋ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｙを回転駆動させる装置である。制御部１０１がＲＯＭ１０２のプログラムを実行することによって印刷動作やウォーミングアップ動作において必要なタイミングでオン及びオフの動作指示を出すと、その動作指示を受けて回転及び停止する。
【００４６】
感光体駆動モータ１１１が制御部１０１からオンの動作指示を受けると、感光体駆動モータ１１１が回転駆動を行い、メカ機構によって感光体９Ｂｋ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｙと現像器１２Ｂｋ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｙへ駆動力が伝達される。一方、感光体駆動モータ１１１が制御部１０１からオフの動作指示を受けると、感光体駆動モータ１１１が回転駆動を停止し、感光体９Ｂｋ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｙと現像器１２Ｂｋ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｙの駆動も停止する。
【００４７】
（ウォーミングアップ処理）
図３は、本実施形態に係る画像形成装置の印刷前処理であるウォーミングアップ処理の流れの概略例を示す。以下に、ウォーミングアップ処理の流れの概略例について、図３に示すフローチャートを用いて説明する。
【００４８】
まず、画像形成装置は電源を投入すると初期処理を行う（ステップＳ３０１）。初期処理では、現像装置６Ｂｋ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｙなどの各消耗品の装着チェックを実施し、定着装置２０内の加熱ローラ２０１内に内蔵しているヒータを点灯する。また、初期処理では、光学ユニット内のポリゴンモータの立上げや廃トナーボックス４４内の廃トナーの攪拌なども行う。次に、現像バイアスを印加してブラック現像作像モータの起動やカラー作像モータの起動などのアクチュエータを起動する（ステップＳ３０２）。モータ起動後、転写ベルト５上に付着している廃トナーや紙粉などを除去するために、転写ベルト５のクリーニング処理を行う（ステップＳ３０３）。転写ベルト５上のクリーニング処理が終了すると、各々の現像剤でＴＭセンサ４１上に対向する転写ベルト５表面上に濃度調整パターンを構成し、ＴＭセンサ４１で光量を測定して現像バイアスなどの調整を行い、濃度が安定するように制御する（ステップＳ３０４）。
【００４９】
次に、Ｂｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙのそれぞれの現像位置が転写ベルト５上で合うように、３つのＴＭセンサ４１と対向する転写ベルト５上に位置あわせパターンを構成し、各々のトナー画像先頭位置が合うように制御する（ステップＳ３０５）。この色合せ処理のトナー画像パターン形成後に、転写ベルト５と現像装置６Ｂｋ、６Ｃ、６Ｍ、６Ｙの駆動時間と駆動距離の状態を判断し、駆動状態によりＴＭセンサ４１に対向する転写ベルト５上にトナー画像パターンを形成する。調整動作完了後、定着装置２０のローラ表面温度が目標温度になるまで待ちながら、転写ローラのクリーニングを行う（ステップＳ３０６）。
【００５０】
（現像剤供給手段）
図４は、本実施形態に係る画像形成装置の転写ベルト５に現像剤を供給する処理の流れの例を示す。以下に、本実施形態に係る画像形成装置における、転写ベルト５上への現像剤供給手段について、図４に示すフローチャートを用いて説明する。尚、以下には現像装置６Ｂｋを例に挙げて具体的に説明するが、上述したように、他の現像装置６Ｍ、６Ｃ、６Ｙは現像装置６Ｂｋと同様の構成であるので、その現像装置６Ｍ、６Ｃ、６Ｙの各構成要素についても、現像装置６Ｂｋの各構成要素と同様であり、ここでは説明を省略する。
【００５１】
中間転写体の転写ベルト５と現像装置６Ｂｋの駆動時間及び駆動距離に基づいて、各ユニットの使用状態を、初期状態（レベル１）、中期状態（レベル２）、末期状態（レベル３）とし、いずれの状態であるかを判別する。レベル１（初期状態）の判定閾値をそれぞれ転写ベルト回転時間＝Ｔ１、転写ベルト走行距離＝Ｍ１、現像装置駆動時間＝Ｓ１、現像装置駆動距離＝Ｎ１、レベル２（中期状態）の判定閾値をそれぞれ転写ベルト回転時間＝Ｔ２、転写ベルト走行距離＝Ｍ２、現像装置駆動時間＝Ｓ２、現像装置駆動距離＝Ｎ２、とし、レベル２の判定閾値以上の場合にはレベル３（末期状態）である判別する。尚、本実施形態では、レベル１、レベル２、レベル３の３段階に分ける例を挙げて説明するが、２段階以上であれば何段階でも適用することが可能であり、段階を多くすることにより、さらに繊細な制御を行うことができる。
【００５２】
まず、転写ベルト５の回転時間と走行距離に基づいて、使用レベルがレベル３であるかを判別する（ステップＳ４０１）。すなわち、転写ベルト５の回転時間がＴ２以上であり、転写ベルト５の走行距離がＭ２以上であるかを判断する。転写ベルト５の状態が、レベル３であると判別された場合（ステップＳ４０１／ＹＥＳ）は、現像装置６Ｂｋの駆動時間と駆動距離にかかわらず、トナー画像のパターンを形成する現像装置の選択処理に移行する（ステップＳ４０２）。
【００５３】
他方、転写ベルト５の状態が、レベル１とレベル２である場合（ステップＳ４０１／ＮＯ）は、現像装置６Ｂｋの駆動時間及び駆動距離を判断する（ステップＳ４０４）。現像装置６Ｂｋの回転時間がＳ１未満であり、現像装置６Ｂｋの走行距離がＮ１未満である場合（ステップＳ４０４／ＮＯ）には、現像装置６Ｂｋの状態がレベル１であると判別される。現像装置６Ｂｋの状態がレベル１であると判別されると、現像装置６Ｂの装着開始日時を判断する（ステップＳ４０５）。ここで、現像装置装着開始日時がＵ１未満であると判別された場合（ステップＳ４０５／ＮＯ）には、転写ベルト５とクリーニングブレード２１の接地部には外添剤が堆積されているため、転写ベルト５上には、トナー画像パターンを形成せず処理を終了する。
【００５４】
上記ステップＳ４０４の処理において、現像装置６Ｂｋの回転時間がＳ１以上であり、現像装置６Ｂｋの走行距離がＮ１以上であると判断された場合（ステップＳ４０４／ＹＥＳ）には、現像装置６Ｂｋの状態がレベル２又はレベル３であると判別され、上記ステップＳ４０２の処理に移行する。すなわち、パターン形成の対象となる現像装置の選択処理を行う。そして次に、転写ベルト５上に形成するトナー画像パターンの選択処理を行う（ステップＳ４０３）。トナー像は、帯電とレーザ光を調整することにより、転写ベルト上に形成するトナー量が構成上最大になるように調整する。
【００５５】
尚、上記では、少なくとも、現像装置装着開始日時、現像装置駆動時間、現像装置駆動距離、転写ベルト回転時間や転写ベルト走行距離の何れかに基づいて、使用状態のレベルを決定する例を挙げて説明したが、これに限定されるものではない。使用状態レベルの決定方法は適宜変更可能であり、例えば、現像装置駆動時間のみに基づいて決定することも可能であるし、他の要件に基づいて決定するようにしてもよい。
【００５６】
（現像装置選択処理）
図５は、上記ステップＳ４０２に示す処理である、パターン形成の対象となる現像装置選択処理の流れの例を示す。以下、パターン形成の対象となる現像装置選択処理の流れの例について、図５に示すフローチャートを用いて説明する。
【００５７】
まず、現像装置６Ｂｋの駆動時間と駆動距離に基づいて、現像装置６Ｂｋがレベル１の閾値内か判別する（ステップＳ５０１）。つまり、現像装置６Ｂｋの駆動時間がＳ１未満であり、現像装置６Ｂｋの駆動距離がＮ１未満であるかを判別する。レベル１であると判別された場合（ステップＳ５０１／ＹＥＳ）は、現像装置状態をレベル１に設定する（ステップ５０２）。
【００５８】
次に、現像装置６Ｂｋの状態がレベル１の閾値以上であると判別された場合（ステップＳ５０１／ＮＯ）は、現像装置６Ｂｋの駆動時間Ｓと駆動距離Ｎに基づいて、現像装置６Ｂｋがレベル２の閾値内か判別する。つまり、現像装置６Ｂｋの駆動時間がＳ２未満であり、現像装置６Ｂｋの駆動距離がＮ２未満であるかを判別する。レベル２であると判別された場合（ステップＳ５０３／ＹＥＳ）は、現像装置状態をレベル２に設定する（ステップ５０４）。そして、上記ステップＳ５０３の処理においてレベル２の閾値以上であると判別された場合（ステップＳ５０３／ＮＯ）は、現像装置状態をレベル３に設定する（ステップＳ５０５）。
【００５９】
現像装置の選択処理はＢｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙの４色分を繰り返し行う。そして、転写ベルト５上に形成するトナー画像の対象現像装置が決定後に、上記ステップＳ４０３の処理であるトナー画像長選択・パターン潜像タイミング選択処理を行う。
【００６０】
（トナー画像長選択・パターン潜像タイミング選択処理）
図６は、トナー画像長選択・パターン潜像タイミング選択処理の流れの例を示す。以下に、上記ステップＳ４０３に示すトナー画像長選択・パターン潜像タイミング選択処理の流れの例について、図６に示すフローチャートを用いて説明する。
【００６１】
図７に示すように、本実施形態に係る画像形成装置のトナー画像パターン長は、現像装置の状態がレベル１の場合、転写ベルト５上のトナー読取センサ通過部を中心に主走査及び副走査方向に面積が狭くなるように設定される。それに対して、現像装置の状態がレベル３の場合には、トナー画像パターン長が、主走査及び副走査方向に面積が広くなるように設定する。つまり、本実施形態では、現像装置の状態のレベルが高くなるにつれて、トナー画像パターン長が長くなり、トナー画像パターンの主走査及び副走査方向の面積も広くなる。また、本実施形態では、現像装置の状態のレベルが高くなるにつれて、転写ベルト５に形成されるトナー画像パターン潜像タイミングも短くなる。
【００６２】
ここで、本実施形態において、現像装置の状態がレベル１であると判別された場合に選択されるトナー像形成間隔及びトナー像パターン長をトナー像形成間隔１及びトナー像パターン長１とする。同様に、現像装置の状態がレベル２であると判別された場合に選択されるトナー像形成間隔及びトナー像パターン長をトナー像形成間隔２及びトナー像パターン長２とする。さらに、現像装置の状態がレベル３であると判別された場合に選択されるトナー像形成間隔及びトナー像パターン長をトナー像形成間隔３及びトナー像パターン長３とする。尚、図７に示される各トナー像形成間隔及びトナー像パターン長は例であり、これに限定されるものではなく、適宜変更可能である。
【００６３】
まず、上述したパターン形成対象現像装置選択処理により、現像装置６Ｂｋ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｙの駆動時間Ｓと駆動距離Ｎに基づいて、現像装置６Ｂｋ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｙの何れか１つでもレベル１であると設定されているかの否かを判断する（ステップＳ６０１）。現像装置６Ｂｋ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｙのうち少なくとも１つ以上がレベル１であると設定されている場合（ステップＳ６０１／ＹＥＳ）には、トナー像形成間隔及びトナー像パターン長をトナー像形成間隔１及びトナー像パターン長１に設定する（ステップ６０２）。
【００６４】
次に、現像装置６Ｂｋ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｙの状態の設定が、全てレベル１でないと判断された場合（ステップＳ６０１／ＮＯ）は、現像装置６Ｂｋ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｙの駆動時間Ｓと駆動距離Ｎに基づいて、現像装置６Ｂｋ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｙの何れか１つでもレベル２であると設定されているか否かを判断する（ステップＳ６０３）。現像装置６Ｂｋ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｙのうち少なくとも１つ以上がレベル２であると設定されている場合（ステップＳ６０３／ＹＥＳ）は、トナー像形成間隔及びトナー像パターン長をトナー像形成間隔２及びトナー像パターン長２に設定する（ステップＳ６０４）。
【００６５】
他方、上記ステップＳ６０３において、現像装置６Ｂｋ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｙの状態の設定が全てレベル２でないと判断された場合（ステップＳ６０３／ＮＯ）には、現像装置６Ｂｋ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｙの全てがレベル３と設定されているので、トナー像形成間隔及びトナー像パターン長をトナー像形成間隔３及びトナー像パターン長３に設定する（ステップＳ６０５）。
【００６６】
尚、本実施形態では、現像装置のうち１つでもレベル１に設定されている場合には、トナー像形成間隔及びトナー像パターン長をトナー像形成間隔１及びトナー像パターン長１に設定する例を挙げて説明した。これは、レベル１の状態の現像装置が１つ以上あれば、転写ベルト５とクリーニングブレード２１との当接部における外添剤堆積量を充分に保持することが可能であるためである。しかし、これに限定されるものではなく、トナー像形成間隔及びトナー像パターン長の設定基準は適宜変更可能である。
【００６７】
本実施形態では、少なくとも１つ以上の現像剤を使用して転写ベルト上にトナー画像パターンを形成する際に、使用する現像剤の現像装置内の攪拌時間が短いレベル１の現像剤より、現像装置内の攪拌時間が長いレベル３の現像剤の方が、主走査方向及び副走査方向の面積が広くなるように制御する。このように、転写ベルトへの外添剤供給量が減少するレベル３の現像剤では、形成するトナー画像パターンの主走査方向及び副走査方向の面積を広くし、現像剤の吐出量を増加させ、転写ベルト上への外添剤供給量も増やす。他方、充分に外添剤を有するレベル１の現像剤が１つでもある場合には、形成するトナー画像パターンの主走査方向及び副走査方向の面積が狭くし、また、パターン形成処理は、転写ベルトの走行距離が一定距離を越えた時のみ実行することにより、現像剤の無駄な消費を抑える。
【００６８】
従って、本実施形態では、トナー消費を抑えて効率的に転写ベルトとクリーニングブレード当接部の外添剤堆積量を保つことが可能となり、トナーのクリーニングブレードすり抜けを軽減し、転写ベルト上へのトナー及びトナーワックス成分等の固着を防止することが可能となる。これにより、トナー固着が原因となる転写ベルト上への傷付きを抑制することが可能となる。また、現像装置及び転写ベルト回転数を抑えることができるため、現像装置及び転写ベルトの寿命を延ばすことが可能となる。
【００６９】
尚、各図のフローチャートに示す処理を、ＣＰＵが実行するためのプログラムは本発明によるプログラムを構成する。このプログラムを記録するコンピュータ読み取り可能な記録媒体としては、半導体記憶部や光学的及び／又は磁気的な記憶部等を用いることができる。このようなプログラム及び記録媒体を、前述した各実施形態とは異なる構成のシステム等で用い、そこのＣＰＵで上記プログラムを実行させることにより、本発明と実質的に同じ効果を得ることができる。
【００７０】
以上好適な実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上述した画像形成装置、画像形成装置の制御方法及びプログラムに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であるということは言うまでもない。
【符号の説明】
【００７１】
１ 給紙トレイ
２ 給紙ローラ
３ レジストローラ
４ レジストセンサ
５ 転写ベルト
６ 現像装置
７ ２次転写駆動ローラ
８ 転写ベルトテンションローラ
９ 感光体
１０ 帯電器
１１ 露光器
１２ 現像器
１３ クリーナーブレード
１４ レーザ光
１５ １次転写ローラ
１６ ２次転写ローラ
１７ ベルトクリーナ
１８ 排紙ローラ
２０ 定着器
２１ クリーニングブレード
４０ パドル
４１ ＴＭセンサ
４３ 廃トナーフル検知センサ
４４ 廃トナーボックス
１００ 制御機構部
１０１ 制御部
１０２ ＲＯＭ
１０３ ＲＡＭ
１０４ カウント値格納部
１０５ 現像装置交換日時格納部
１０６ 不揮発性メモリ
１０７ 回転時間カウント格納部
１０８ 走行距離カウント格納部
１０９ 現像装置使用開始日時格納部
１１１ 感光体駆動モータ
２０１ 加熱ローラ
２０２ 加圧ローラ
【先行技術文献】
【特許文献】
【００７２】
【特許文献１】特開２００８−３１７１７５号公報
【特許文献２】特開２００４−２３３６７０号公報
【特許文献３】特開２００８−０３３２８６号公報
【特許文献４】特開２００５−２５０２１５号公報
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に静電潜像を形成する少なくとも１以上の像担持手段と、
前記静電潜像にトナーと該トナー外周に付着している外添剤とを含有する現像剤を現像してトナー像を形成する少なくとも１以上の現像手段と、
前記トナー像が転写される被転写手段と、
前記被転写手段に形成したトナー像を読み取るトナー画像読み取り手段と、
前記被転写手段へのトナー画像パターンの形成を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記現像手段及び前記被転写手段の少なくとも何れかの使用状態に基づいて使用レベルを決定し、決定された前記使用レベルに基づいて、前記トナー画像読み取り手段通過部に対向する前記被転写手段上に形成される前記トナー画像パターン及び該トナー画像パターンの形成タイミングを制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記使用レベルは、前記現像手段の使用期間、前記現像手段の駆動時間、前記現像手段の駆動距離、前記被転写手段の回転時間及び前記被転写手段の回転時間の少なくとも１つに基づいて決定され、
前記使用レベルの高さは、前記現像手段の使用期間、前記現像手段の駆動時間、前記現像手段の駆動距離、前記被転写手段の回転時間及び前記被転写手段の回転時間の少なくとも１つの長さに伴って高くなることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記使用レベルの高さに伴って、前記被転写手段に形成されるトナー画像パターンの副走査方向へのパターン長が長くなるように制御することを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記少なくとも１つ以上の現像手段のうち、前記使用レベルの高さが最も低い前記現像手段の使用レベルに基づいて、前記被転写手段に形成されるトナー画像パターンの形成タイミングを制御することを特徴とする請求項２又は３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記使用レベルの高さに伴って、前記被転写手段に形成されるトナー画像パターンの面積が主走査方向及び副走査方向に大きくなるように制御することを特徴とする請求項２から４の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
表面に静電潜像を形成する少なくとも１つ以上の像担持ステップと、
少なくとも１以上の現像手段が、前記静電潜像にトナーと該トナー外周に付着している外添剤とを含有する現像剤を現像してトナー像を形成する現像ステップと、
前記トナー像を被転写手段に転写する被転写ステップと、
前記現像手段及び前記被転写手段の少なくとも何れかの使用状態に基づいて使用レベルを決定し、決定された前記使用レベルに基づいて、前記被転写手段に形成したトナー像を読み取るトナー画像読み取り手段の通過部に対向する前記被転写手段上に形成されるトナー画像パターン及び該トナー画像パターンの形成タイミングを制御する制御ステップと、を備えることを特徴とする画像形成装置の制御方法。
【請求項７】
前記制御ステップは、前記使用レベルを、前記現像手段の使用期間、前記現像手段の駆動時間、前記現像手段の駆動距離、前記被転写手段の回転時間及び前記被転写手段の回転時間の少なくとも１つに基づいて決定し、
前記使用レベルの高さは、前記現像手段の使用期間、前記現像手段の駆動時間、前記現像手段の駆動距離、前記被転写手段の回転時間及び前記被転写手段の回転時間の少なくとも１つの長さに伴って高くなることを特徴とする請求項６記載の画像形成装置の制御方法。
【請求項８】
前記制御ステップは、前記使用レベルの高さに伴って、前記被転写手段に形成されるトナー画像パターンの副走査方向へのパターン長が長くなるように制御することを特徴とする請求項７記載の画像形成装置の制御方法。
【請求項９】
前記制御ステップは、前記少なくとも１つ以上の現像手段のうち、前記使用レベルの高さが最も低い前記現像手段の使用レベルに基づいて、前記被転写手段に形成されるトナー画像パターンの形成タイミングを制御することを特徴とする請求項７又は８に記載の画像形成装置の制御方法。
【請求項１０】
前記制御ステップは、前記使用レベルの高さに伴って、前記被転写手段に形成されるトナー画像パターンの面積が主走査方向及び副走査方向に大きくなるように制御することを特徴とする請求項７から９の何れか１項に記載の画像形成装置の制御方法。
【請求項１１】
表面に静電潜像を形成する処理と、
少なくとも１以上の現像手段が、前記静電潜像にトナーと該トナー外周に付着している外添剤とを含有する現像剤を現像してトナー像を形成する処理と、
前記トナー像を被転写手段に転写する処理と、
前記現像手段及び前記被転写手段の少なくとも何れかの使用状態に基づいて使用レベルを決定し、決定された前記使用レベルに基づいて、前記被転写手段に形成したトナー像を読み取るトナー画像読み取り手段の通過部に対向する前記被転写手段上に形成されるトナー画像パターン及び該トナー画像パターンの形成タイミングを制御する処理と、をコンピュータの実行させることを特徴とするプログラム。
【請求項１】
表面に静電潜像を形成する少なくとも１以上の像担持手段と、
前記静電潜像にトナーと該トナー外周に付着している外添剤とを含有する現像剤を現像してトナー像を形成する少なくとも１以上の現像手段と、
前記トナー像が転写される被転写手段と、
前記被転写手段に形成したトナー像を読み取るトナー画像読み取り手段と、
前記被転写手段へのトナー画像パターンの形成を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記現像手段及び前記被転写手段の少なくとも何れかの使用状態に基づいて使用レベルを決定し、決定された前記使用レベルに基づいて、前記トナー画像読み取り手段通過部に対向する前記被転写手段上に形成される前記トナー画像パターン及び該トナー画像パターンの形成タイミングを制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記使用レベルは、前記現像手段の使用期間、前記現像手段の駆動時間、前記現像手段の駆動距離、前記被転写手段の回転時間及び前記被転写手段の回転時間の少なくとも１つに基づいて決定され、
前記使用レベルの高さは、前記現像手段の使用期間、前記現像手段の駆動時間、前記現像手段の駆動距離、前記被転写手段の回転時間及び前記被転写手段の回転時間の少なくとも１つの長さに伴って高くなることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記使用レベルの高さに伴って、前記被転写手段に形成されるトナー画像パターンの副走査方向へのパターン長が長くなるように制御することを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記少なくとも１つ以上の現像手段のうち、前記使用レベルの高さが最も低い前記現像手段の使用レベルに基づいて、前記被転写手段に形成されるトナー画像パターンの形成タイミングを制御することを特徴とする請求項２又は３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記使用レベルの高さに伴って、前記被転写手段に形成されるトナー画像パターンの面積が主走査方向及び副走査方向に大きくなるように制御することを特徴とする請求項２から４の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
表面に静電潜像を形成する少なくとも１つ以上の像担持ステップと、
少なくとも１以上の現像手段が、前記静電潜像にトナーと該トナー外周に付着している外添剤とを含有する現像剤を現像してトナー像を形成する現像ステップと、
前記トナー像を被転写手段に転写する被転写ステップと、
前記現像手段及び前記被転写手段の少なくとも何れかの使用状態に基づいて使用レベルを決定し、決定された前記使用レベルに基づいて、前記被転写手段に形成したトナー像を読み取るトナー画像読み取り手段の通過部に対向する前記被転写手段上に形成されるトナー画像パターン及び該トナー画像パターンの形成タイミングを制御する制御ステップと、を備えることを特徴とする画像形成装置の制御方法。
【請求項７】
前記制御ステップは、前記使用レベルを、前記現像手段の使用期間、前記現像手段の駆動時間、前記現像手段の駆動距離、前記被転写手段の回転時間及び前記被転写手段の回転時間の少なくとも１つに基づいて決定し、
前記使用レベルの高さは、前記現像手段の使用期間、前記現像手段の駆動時間、前記現像手段の駆動距離、前記被転写手段の回転時間及び前記被転写手段の回転時間の少なくとも１つの長さに伴って高くなることを特徴とする請求項６記載の画像形成装置の制御方法。
【請求項８】
前記制御ステップは、前記使用レベルの高さに伴って、前記被転写手段に形成されるトナー画像パターンの副走査方向へのパターン長が長くなるように制御することを特徴とする請求項７記載の画像形成装置の制御方法。
【請求項９】
前記制御ステップは、前記少なくとも１つ以上の現像手段のうち、前記使用レベルの高さが最も低い前記現像手段の使用レベルに基づいて、前記被転写手段に形成されるトナー画像パターンの形成タイミングを制御することを特徴とする請求項７又は８に記載の画像形成装置の制御方法。
【請求項１０】
前記制御ステップは、前記使用レベルの高さに伴って、前記被転写手段に形成されるトナー画像パターンの面積が主走査方向及び副走査方向に大きくなるように制御することを特徴とする請求項７から９の何れか１項に記載の画像形成装置の制御方法。
【請求項１１】
表面に静電潜像を形成する処理と、
少なくとも１以上の現像手段が、前記静電潜像にトナーと該トナー外周に付着している外添剤とを含有する現像剤を現像してトナー像を形成する処理と、
前記トナー像を被転写手段に転写する処理と、
前記現像手段及び前記被転写手段の少なくとも何れかの使用状態に基づいて使用レベルを決定し、決定された前記使用レベルに基づいて、前記被転写手段に形成したトナー像を読み取るトナー画像読み取り手段の通過部に対向する前記被転写手段上に形成されるトナー画像パターン及び該トナー画像パターンの形成タイミングを制御する処理と、をコンピュータの実行させることを特徴とするプログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１１−１９７２２１（Ｐ２０１１−１９７２２１Ａ）
【公開日】平成２３年１０月６日（２０１１．１０．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−６２１３３（Ｐ２０１０−６２１３３）
【出願日】平成２２年３月１８日（２０１０．３．１８）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１０月６日（２０１１．１０．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月１８日（２０１０．３．１８）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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