説明

画像形成装置

【課題】劣化した現像剤を効率的に回収する。
【解決手段】光書込み制御部132は、劣化判定部130から入力される判定結果に応じて光書き込み装置26を制御する。ここで、現像ロール84に対して供給される現像剤は、第1の攪拌搬送部材88による現像剤搬送方向の上流側よりも下流側の方が劣化している。そこで、光書込み制御部132は、第1の攪拌搬送部材88による現像剤搬送方向の上流側よりも下流側の方からより多くの劣化したトナーが現像ロール84及び感光体22を介して排出されるように、トナー排出パターンを出力して光書き込み装置26を制御するようにされている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
特許文献1は、現像剤を現像装置から感光体へ強制消費させる現像動作時間よりも、その後の現像剤を所定の部位に搬送する動作時間の方を長くした画像形成装置を開示する。また、特許文献2は、複数個の廃トナー収納部の空き容量を検出し、検知結果に応じて使用する廃トナー収容部を切り替えるカラー画像形成装置を開示する。また、特許文献3は、廃トナーボックスが満杯となったときに用いられるスペア用の廃トナーボックスを設けた廃トナー回収装置を開示する。また、特許文献4は、画像形成に適しないトナーを感光体ドラムに転写して第1の廃トナー回収タンクだけで回収し、第1の廃トナー回収タンクに所定の量の廃トナーを収容したら、トナー強制消費動作で形成したトナー画像を感光体ドラムから中間転写ベルトに転写して、第2の廃トナー回収タンクにも回収するようにした画像形成装置を開示する。
【0003】
【特許文献1】特開2005−031330号公報
【特許文献2】特開2002−311670号公報
【特許文献3】特開2006−258920号公報
【特許文献4】特開2006−215319号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明は、現像剤を収容する現像室内の劣化した現像剤を効率的に回収することができる画像形成装置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】
【0005】
上記目的を達成するため、請求項1に係る本発明は、像保持体と、この像保持体に静電潜像を書き込む光書込み手段と、現像剤を収容する現像室と、前記光書込み手段が書き込んだ静電潜像を前記現像室に収容された現像剤によって可視化する現像部材と、前記現像室に収容された現像剤を攪拌しつつ前記現像部材の長手方向に搬送することにより前記現像部材に現像剤を供給する現像剤供給部材と、この現像剤供給部材が供給する現像剤が劣化したか否かを判定する劣化判定手段と、この劣化判定手段の判定結果に基づいて前記現像部材に供給される現像剤量が前記現像剤搬送方向の上流側よりも下流側で多くなるように前記光書込み手段を制御する制御手段とを有する画像形成装置である。
【0006】
請求項2に係る本発明は、像保持体と、この像保持体に静電潜像を書き込む光書込み手段と、現像剤を収容する現像室と、前記光書込み手段が書き込んだ静電潜像を前記現像室に収容された現像剤によって可視化する現像部材と、前記現像室に収容された現像剤を攪拌しつつ前記現像部材の長手方向に搬送することにより前記現像部材に現像剤を供給する現像剤供給部材と、この現像剤供給部材が供給する現像剤が劣化したか否かを判定する劣化判定手段と、この劣化判定手段の判定結果に基づいて前記現像部材に現像剤が供給される時間を現像剤搬送方向の上流側よりも下流側で長くなるように前記光書込み手段を制御する制御手段とを有する画像形成装置である。
【0007】
請求項3に係る本発明は、前記制御手段は、現像剤搬送方向の上流側よりも下流側の静電潜像が副走査方向に長くなるように、前記光書込み手段を制御する請求項1又は2記載の画像形成装置である。
【0008】
請求項4に係る本発明は、前記制御手段は、現像剤搬送方向の上流側よりも下流側の静電潜像の密度が高くなるように、前記光書込み手段を制御する請求項1乃至3いずれか記載の画像形成装置である。
【0009】
請求項5に係る本発明は、前記光書込み手段が書き込む静電潜像の画像密度に対応する値を算出する画像密度算出手段と、この画像密度算出手段が算出した値が所定値以下である静電潜像を前記光書込み手段が書き込んだ回数を計数する計数手段とをさらに有し、前記劣化判定手段は、前記計数手段の計数結果に基づいて、現像剤が劣化したか否かを判定する請求項1乃至4いずれか記載の画像形成装置である。
【0010】
請求項6に係る本発明は、前記現像部材が静電潜像を可視化することなく、前記現像剤供給部材が現像剤を搬送した時間を計測する搬送時間計測手段をさらに有し、前記劣化判定手段は、前記搬送時間計測手段の計測結果に基づいて、現像剤が劣化したか否かを判定する請求項1乃至5いずれか記載の画像形成装置である。
【0011】
請求項7に係る本発明は、前記現像部材に供給された現像剤量に基づいて前記現像室に現像剤を補給する現像剤補給手段と、この現像剤補給手段が現像剤を補給することなく前記現像剤供給部材が現像剤を搬送した時間を計測する搬送時間計測手段とをさらに有し、前記劣化判定手段は、前記搬送時間計測手段の計測結果に基づいて、現像剤が劣化したか否かを判定する請求項1乃至5いずれか記載の画像形成装置である。
【0012】
請求項8に係る本発明は、環境条件を検知する環境条件検知手段をさらに有し、前記劣化判定手段は、前記環境条件検知手段の検知結果に基づいて、現像剤が劣化したか否かを判定するための判定基準を変更して判定する請求項1乃至7いずれか記載の画像形成装置である。
【0013】
請求項9に係る本発明は、前記劣化判定手段の判定結果に基づいて、前記像保持体から現像剤を回収する回収手段をさらに有する請求項1乃至8いずれか記載の画像形成装置である。
【発明の効果】
【0014】
本発明によれば、現像剤を収容する現像室内の劣化した現像剤を効率的に回収することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0015】
次に本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図1及び図2において、本発明の実施形態に係る画像形成装置10の概要が示されている。画像形成装置10は、画像形成装置本体12を有し、この画像形成装置本体12内に画像形成部14と、画像形成部14に転写材として用いられる用紙などの記録媒体を供給する記録媒体供給装置54と、電源ユニット16などが配設されている。また、画像形成装置本体12の上部に画像形成がなされた記録媒体が排出される記録媒体排出部15が設けられている。
【0016】
画像形成部14は、カラー画像を形成する電子写真方式のもので、イエローの現像剤を用いてイエロー画像を形成する画像形成部18Yと、マゼンダの現像剤を用いてマゼンダ画像を形成する画像形成部18Mと、シアンの現像剤を用いてシアン画像を形成する画像形成部18Cと、ブラックの現像剤を用いてブラック画像を形成する画像形成部18Bとを有している。これらの画像形成部は、後述する搬送ベルト46に沿って、記録媒体搬送方向上流である重力方向下方から順に、画像形成部18Y、画像形成部18M、画像形成部18C、画像形成部18Bの順に配置されている。
【0017】
各画像形成部18は、像保持体として用いられるドラム形状の感光体22をそれぞれが有する。
【0018】
画像形成部18Y、18M、18C、18Bは、形成する画像の色が異なるものの同じ構成であるので、以下、特に番号にY、M、C、Bを付して説明する場合を除き、画像形成部18として構成を説明する。画像形成部18は、感光体22を一様に帯電する帯電ロールを備え、帯電手段として用いられる帯電装置24と、照射手段として用いられ、感光体22に光を照射して静電潜像を書き込む光書き込み装置26と、感光体22に書き込まれた静電潜像を現像剤で現像し、可視像として用いられるトナー像を形成する現像装置28と、転写手段として用いられ、感光体に形成されたトナー像を記録媒体に転写する転写装置50と、転写装置による転写がなされた後に、感光体22の表面に残留したトナー像を除去するクリーニング装置30とをそれぞれが有している。光書き込み装置26はレーザ露光装置からなり、画像データ又は後述するトナー排出パターン(所定画像データ)に応じてレーザ光を発し各感光体22にそれぞれ静電潜像を書き込むようになっている。
【0019】
画像形成部18が有する部材のうち感光体22、帯電装置24、現像装置28及びクリーニング装置30は、交換ユニットとして用いられるプロセスカートリッジ32として一体化され、画像形成装置本体12に着脱自在に装着される。また、このプロセスカートリッジ32には、現像装置28に供給される現像剤(トナー)を収容するトナーカートリッジ34と、クリーニング装置30により除去された現像剤(廃トナー)を回収する廃トナーボトル36とが、プロセスカートリッジ32と一体に又は着脱自在に設けられている。なお、クリーニング装置30は、廃トナーボトル36への廃トナーの回収を実施又は中止するように、後述する制御ユニット66により制御されている。
【0020】
転写装置50Y、50M、50C、50Bは、他の部材と共に転写ユニット42として一体化され、画像形成装置本体12から着脱することができるようになっている。転写ユニット42は、転写装置50Y、50M、50C、50Bと併せて、2つの支持ロール44a、44bと、搬送ベルト46と、吸着ロール48と、クリーニング装置45とを有している。搬送ベルト46は、無端帯状の搬送部材として用いられ、支持ロール44a、44bよって回転可能に支持されている。支持ロール44a、44bのいずれかは駆動ロールとして用いられ、例えばモータ等の駆動源(不図示)に連結されていて、駆動源からの駆動を受けて回転駆動し搬送ベルト46を回転させる。吸着ロール48は、記録媒体を搬送ベルト46に電荷的に吸着させる静電吸着手段として用いられている。
【0021】
クリーニング装置45は、搬送ベルト46の表面に付着したトナーを除去する除去手段として用いられ、例えばクリーニングブレード等からなる掻き落とし部材47により、搬送ベルト46の表面に残留する廃トナーの回収を実施又は中止するように、後述する制御ユニット66により制御されている。また、クリーニング装置45には、掻き落とし部材47が掻き落としたトナー(廃トナー)の量を検出する廃トナー量検出部51が設けられている。廃トナー量検出部51は、クリーニング装置45内に回収される廃トナーが所定量(例えば満杯状態)に達したことを示す信号を制御ユニット66に対して出力するものであればよく、例えば光学的に廃トナー量を検出するものでもよい。
【0022】
搬送ベルト46は、吸着ロール48からの電荷注入を受けて帯電し、記録媒体を静電的に吸着した状態で搬送する。吸着ロール48には、電源ユニット16により電圧の印加がなされる。搬送ベルト46が記録媒体を良好に搬送するものであれば、吸着ロール48による搬送ベルト46への電荷注入は必ずしも行う必要はない。
【0023】
搬送ベルト46により搬送中の記録媒体に、感光体22Y、22M、22C、22Bに形成されたトナー像が、ぞれぞれの転写装置50Y、50M、50C、50Bによって転写され、記録媒体にイエロー、マゼンダ、シアン、ブラックの4色のトナー像が重ねられたフルカラーのトナー像が形成される。また、搬送ベルト46により搬送中の記録媒体に、感光体22Bに形成されたトナー像だけを転写することにより、ブラック単色の画像が形成される。このように、画像形成装置10は、フルカラーの画像とブラック単色の画像とを選択して形成することができるように構成されている。
【0024】
また、画像形成装置本体12内の上部には、記録媒体に転写されたトナー像を記録媒体へと定着させる定着装置52が設けられている。定着装置52は、加熱ロール52aと加圧ロール52bとからなり、加熱ロール52aと加圧ロール52bとの間を通過する記録媒体を過熱し加圧することで、記録媒体にトナー像を定着するようになっている。
【0025】
また、画像形成装置本体12内には、記録媒体供給装置54から供給された記録媒体を記録媒体排出部15まで搬送する搬送路60が設けられていて、この搬送路60に沿って、記録媒体搬送方向上流側から順に、レジストロール対62、転写ユニット42、定着装置52及び排出ロール40が配置されている。排出ロール40は、定着装置52から搬送された記録媒体を記録媒体排出部15へと排出する。
【0026】
また、画像形成装置10は、制御ユニット66、温度湿度センサ67、表示装置及びキーボードなどを含むユーザインタフェース装置(UI装置)68、HDD・CD装置などの記憶装置70及び通信装置72などを有する。制御ユニット66は、CPU74及びメモリ76などを含み、画像形成装置10を構成する各部を制御する。温度湿度センサ67は、温度及び湿度(環境条件)を検出し、制御ユット66に対して出力する。
つまり、画像形成装置10は、コンピュータとしての機能を含み、記憶媒体78又は通信装置72を介して受け入れたプログラムを実行することにより、印刷などの処理を行う。
【0027】
図3及び図4において、現像装置28の詳細が示されている。
現像装置28は、例えば二成分現像方式を採用したものである。現像装置28は、現像装置本体80を有し、この現像装置本体80内は現像剤収容空間82と現像ロール84が配置された現像室86とに分かれている。
【0028】
現像剤収容空間82にはトナーが収容されており、制御ユニット66の制御によって動作する攪拌搬送部材(図示せず)により、現像剤収容空間82から後述するディスペンス室108にトナーが供給されるようになっている。
【0029】
現像室86内には、非磁性のトナー及び磁性のキャリアからなる現像剤が収容されている。現像ロール84は、一部が現像室86から露出して感光体22に対向するようにされており、現像装置本体80の周壁に回転自在に支持されている。また、現像ロール84は、現像剤中に含まれたキャリアを磁力で吸着し、該現像ロール84表面に現像剤の磁気ブラシを形成し、キャリアに吸着したトナーを感光体22と対向する現像領域へ搬送する。現像ロール84が搬送するキャリアとトナーとからなる現像剤は、層厚規制部材85によって磁気ブラシの層厚が規制されるようになっている。そして、感光体22上に形成された静電潜像が、現像ロール84表面に形成された現像剤の磁気ブラシによって可視化される。
【0030】
第1の攪拌搬送部材88及び第2の攪拌搬送部材90は、現像ロール84の軸方向に沿って該現像ロール84の下方に配設されている。図3に示すように、第1の攪拌搬送部材88及び第2の攪拌搬送部材90は、それぞれ回転軸88a、90aを備えており、該回転軸88a、90aは現像装置本体80の周壁にそれぞれ回転自在に支持されている。第1の攪拌搬送部材88及び第2の攪拌搬送部材90には、螺旋羽根88b、90bが所定のピッチで螺旋状に巻き付けられて形成されている。第1の攪拌搬送部材88及び第2の攪拌搬送部材90がそれぞれ回転すると、螺旋羽根88b、90bによって、現像室86内に収容された現像剤が攪拌されながら第1の攪拌搬送部材88及び第2の攪拌搬送部材90の軸方向へ搬送されるようになっている。
【0031】
ここで、第1の攪拌搬送部材88は、現像室86に収容された現像剤を攪拌しつつ現像ロール84の長手方向に搬送することにより、現像ロール84に現像剤を供給する。つまり、第1の攪拌搬送部材88は、現像剤搬送方向の上流側Aから下流側Bへ現像剤を攪拌しつつ搬送することにより、現像ロール84に対して現像剤を供給する現像剤供給部材となっている。
【0032】
第1の仕切り壁92は、第1の攪拌搬送部材88と第2の攪拌搬送部材90との間に設けられており、この第1の仕切り壁92によって現像室86内は、第1の攪拌搬送部材88が配設された第1の攪拌路94と、第2の攪拌搬送部材90が配設された第2の攪拌路96との2つに分割されている。この第1の仕切り壁92の長手方向の両端部には、接続口98、100が形成されており、これら接続口98、100によって第1の攪拌路94と第2の攪拌路96とが接続されている。したがって、現像室86内の現像剤は、第1の攪拌搬送部材88及び第2の攪拌搬送部材90の回転によって、それぞれ第1の攪拌路94及び第2の攪拌路96内で攪拌されると共に互い違いの方向に搬送され、トナーがキャリアによって所定の極性に摩擦帯電されて第1の攪拌路94と第2の攪拌路96との間を循環するようになっている。
【0033】
現像剤収容空間82と現像室86との間には、第2の仕切り壁102、第3の仕切り壁104及び第4の仕切り壁106が設けられている。第3の仕切り壁104は第2の仕切り壁102の下部から現像剤収容空間82側へ延びるように形成され、現像装置本体80の底部にトンネル状のディスペンス室108を形成している。ディスペンス室108内には、長手方向に沿ってトナーの攪拌搬送を行なうディスペンス部材110が設けられている。第3の仕切り壁104の長手方向の一方の端部近傍には、現像剤収容空間82とディスペンス室108を接続する第1のトナー排出口112が形成されている。現像剤収容空間82内に収容されたトナーは、図示しない攪拌搬送部材によって攪拌されると共に現像剤収容空間82内を搬送され、第1のトナー排出口112からディスペンス室108に排出されるようになっている。
【0034】
一方、第4の仕切り壁106の長手方向の他方の端部には、ディスペンス室108と現像室86とを接続する第2のトナー排出口114が形成されている。ディスペンス室108内のトナーは、ディスペンス部材110によって該ディスペンス部材110の軸方向に搬送され、第2のトナー排出口114から現像室86に供給されるようになっている。この第2のトナー排出口114は、下端部が現像室86に収容されている現像剤の表面位置よりも下方に位置するように形成されている。これにより、第2のトナー排出口114の少なくとも一部が、現像室86に収容された現像剤に埋もれた状態となっており、ディスペンス室108から現像室86へ供給されたトナーが現像剤の中に潜り込み、現像室86に収容された現像剤とトナーとが混合しやすくなっている。
【0035】
ディスペンス部材110は、図4に示すように、回転軸110aを備え、該回転軸110aが現像装置本体80の周壁に回転自在に支持されている。この回転軸110aには螺旋羽根110bが所定のピッチで巻き付けられている。螺旋羽根110bは、回転軸110aが所定の方向に回転することにより、トナーを第2のトナー排出口114に向けて搬送するように形成されている。
また、ディスペンス部材110は、制御ユニット66の制御により、第1の攪拌搬送部材88が現像ロール84に供給した現像剤量に応じて回転し、現像剤収容空間82からディスペンス室108を介して現像室86へ現像剤を補給する現像剤補給手段を構成する。
【0036】
そして、画像形成装置10は、画像密度が所定値以下の画像形成を記録媒体に連続して行う場合、現像室86内の現像剤が長時間循環することによって感光体22に対する現像剤の吸着性が悪くなり(劣化し)画像劣化を起こすことを防止するために、現像装置28から劣化した現像剤を排出(トナー排出パターンを用いて強制現像)するようにされている。
【0037】
次に、現像装置28から劣化した現像剤を排出させるために制御ユニット66が行う劣化現像剤排出制御について説明する。
図5は、現像装置28から劣化した現像剤を排出させるために制御ユニット66が実行する劣化現像剤排出制御プログラム120の構成を示すプログラム構成図である。
図5に示すように、劣化現像剤排出制御プログラム120は、画像密度算出部122、計数部124、搬送時間計測部126、判定基準変更部128、劣化判定部130及び光書込み制御部132から構成される。
【0038】
画像密度算出部122は、画像データを受け入れて、例えば画素数(静電潜像上の画素数でもよい)をトナーの色ごとに算出して、記録媒体に対する画像の密度を算出し、画像密度の算出結果を計数部124及び判定基準変更部128に対して出力する。
【0039】
計数部124は、画像密度算出部122が算出した画像密度と、画像データに対する印刷枚数とを受け入れ、画像密度算出部122が算出した画像密度が所定値以下である静電潜像を光書き込み装置26が書き込んだ回数(記録媒体の枚数)を計数し、劣化判定部130に対して出力する。
【0040】
搬送時間計測部126は、画像データ、第1の攪拌搬送部材88の回転情報及びディスペンス部材110の回転情報を受け入れ、現像ロール84が静電潜像を可視化することなく第1の攪拌搬送部材88が現像剤を搬送した時間(不現像搬送時間)と、ディスペンス部材110が現像剤を補給することなく第1の攪拌搬送部材88が現像剤を搬送した時間(不補給搬送時間)とを計測し、劣化判定部130に対して出力する。
【0041】
判定基準変更部128は、温度湿度センサ67が検出した環境条件と、画像密度算出部122が算出した画像密度を受け入れ、現像剤が劣化したか否かを判定するための判定基準(図8,9に示した例を用いて後述)を環境条件及び画像密度に応じて変更し、劣化判定部130に対して出力する。
【0042】
劣化判定部130は、計数部124が計数した回数、並びに搬送時間計測部126が計測した不現像搬送時間及び不補給搬送時間を受け入れ、受け入れた情報の少なくともいずれかと判定基準変更部128から入力される判定基準とを比較することにより、現像剤が劣化したか否かを判定し、判定結果を光書込み制御部132に対して出力する。
【0043】
光書込み制御部132は、劣化判定部130から入力される判定結果に応じて光書き込み装置26を制御する。
ここで、現像ロール84に対して供給される現像剤は、第1の攪拌搬送部材88による現像剤搬送方向の上流側よりも下流側(図4に示した上流側Aよりも下流側B)の方が劣化している。そこで、光書込み制御部132は、第1の攪拌搬送部材88による現像剤搬送方向の上流側よりも下流側の方からより多くの劣化したトナーが現像ロール84及び感光体22を介して排出されるように、トナー排出パターンを出力して光書き込み装置26を制御するようにされている。
【0044】
図6,7において、光書込み制御部132が光書き込み装置26に対して出力するトナー排出パターンが模式的に示されている。図6(A)に示すように、光書込み制御部132は、第1の攪拌搬送部材88による現像剤搬送方向の上流側よりも下流側の方が、劣化したトナーを用いた一律濃度のトナー像が感光体22に長時間形成されるようにトナー排出パターンを出力する。また、図6(B)に示すように、光書込み制御部132は、第1の攪拌搬送部材88による現像剤搬送方向の上流側よりも下流側の方が、劣化したトナーを用いた一律濃度のトナー像が感光体22に段階的に長時間形成されるようにトナー排出パターンを出力してもよい。
また、図7に示すように、光書込み制御部132は、第1の攪拌搬送部材88による現像剤搬送方向の上流側よりも下流側の方が段階的に濃度が高くなるトナー像が、劣化したトナーを用いて感光体22に形成されるようにトナー排出パターンを出力してもよい。
【0045】
次に、上述した判定基準変更部128(図5)が変更する判定基準について詳述する。
図8は、現像剤が劣化したか否かを判定するために、温度湿度センサ67が検出した温度、及び画像密度算出部122が算出した画像密度に応じて、計数部124が計数した回数に対して判定基準変更部128が変更する判定基準を示すグラフである。なお、図8においては、画像密度算出部122が算出した画像密度(記録媒体に対する平均画像密度)が0.5%である場合が示されている。
判定基準変更部128は、例えば所定温度よりも環境温度が低い場合には計数部124が計数した回数(記録媒体の枚数)に対する判定基準を500(枚)とし、環境温度が所定温度以上になると計数部124が計数した回数に対する判定基準を100(枚)に変更する。つまり、劣化判定部130は、所定温度よりも環境温度が低い場合には計数部124が計数した回数が500になったときに現像剤が劣化したと判定し、環境温度が所定温度以上の場合には計数部124が計数した回数が100になったときに現像剤が劣化したと判定する。
【0046】
また、現像剤が劣化したと判定する方法として、例えばカラー画像形成(カラー画像と白黒画像の混在印刷)の動作モードにおいて、100枚以上白黒印刷(カラー画像の白ベタ)が続いた後の白黒印刷終了時に現像剤が劣化したと判定するようにしてもよい。
【0047】
図9は、現像剤が劣化したか否かを判定するために、温度湿度センサ67が検出した温度に応じて、搬送時間計測部126が計測した不補給搬送時間に対して判定基準変更部128が変更する判定基準を示すグラフである。
判定基準変更部128は、例えば所定温度よりも環境温度が低い場合には搬送時間計測部126が計測した不補給搬送時間に対する判定基準を30分とし、環境温度が所定温度以上になると搬送時間計測部126が計測した不補給搬送時間に対する判定基準を5分に変更する。つまり、劣化判定部130は、所定温度よりも環境温度が低い場合には搬送時間計測部126が計測した不補給搬送時間が30分になったときに現像剤が劣化したと判定し、環境温度が所定温度以上の場合には搬送時間計測部126が計測した不補給搬送時間が5分になったときに現像剤が劣化したと判定する。
【0048】
次に、廃トナーの回収先を切り替えるために制御ユニット66が行う処理について説明する。
図10は、廃トナーの回収先を切り替えるために制御ユニット66が実行する回収先切り替えプログラム140の構成を示すプログラム構成図である。図10に示すように、回収先切り替えプログラム140は、トナー消費量算出部141Y、141M、141C、141B、廃トナー量検知部142Y、142M、142C、142B、回収許容量算出部143Y、143M、143C、143B、回収量判定部144、光書込み抑止部146及び回収先制御部148から構成される。
【0049】
トナー消費量算出部141Y、141M、141C、141Bは、例えば画像データ及び画像形成数(印刷数)を色毎に受け入れ、それぞれ色毎にトナーカートリッジ34の使用開始からのトナーの消費量を画像データと印刷数に応じて算出し、廃トナー量算出部142Y、142M、142C、142B及び回収許容量算出部143Y、143M、143C、143Bに対して出力する。
【0050】
廃トナー量検知部142Y、142M、142C、142Bは、トナー消費量算出部141が算出したトナー消費量と、現像ロール84の回転数とをそれぞれ色毎に受け入れ、それぞれ色毎に廃トナー量(廃トナーボトル36による回収量)を検知し、回収許容量算出部143Y、143M、143C、143Bに対して出力する。ここで、廃トナー量検知部142は、トナーカートリッジ34の使用開始からのトナーの消費量と、現像ロール84の回転数とを用いて、例えば実験により求めたルックアップテーブルなどに応じて廃トナー量を検知するようにされている。例えば、廃トナー量検知部142は、トナーの消費量に対して現像ロール84の回転数が少ない場合には高密度の画像が多く形成されたとみなし、トナーの消費量に対して現像ロール84の回転数が多い場合には低密度の画像が多く形成されたことによってかぶりによるトナーの回収が多くなるとみなしている。
【0051】
回収許容量算出部143Y、143M、143C、143Bは、トナー消費量算出部141が算出したトナー消費量と、廃トナー量検知部142が検知した廃トナー量とをそれぞれ色毎に受け入れ、トナーカートリッジ34におけるトナーの消費量(又は残量)に対して(トナーカートリッジ34の寿命に対して)廃トナーボトル36Y、36M、36C、36Bそれぞれが廃トナーを回収可能な量(回収許容量:トナーカートリッジ34の寿命に対する回収許容量の比であってもよい)を算出し、回収先制御部148に対して出力する。
【0052】
回収量判定部144は、廃トナー量検出部51が検出するクリーニング装置45の廃トナー量を受け入れ、クリーニング装置45の回収量が所定量(例えば満杯)に達したか否かを判定し、判定結果を光書込み抑止部146又は回収先制御部148、及びUI装置68に対して出力する。例えば、クリーニング装置45が満杯に達したことを回収量判定部144が判定した場合、UI装置68はその旨を表示するようにされている。
【0053】
光書込み抑止部146は、回収量判定部144から受け入れる判定結果に応じて、各光書き込み装置26が所定のレーザ光を発することを抑止する。例えば、光書込み抑止部146は、クリーニング装置45が満杯に達したことを示す判定結果を回収量判定部144から受け入れた場合、各光書き込み装置26がトナー排出パターン(所定画像データ)に応じたレーザ光を発することを抑止する。
【0054】
回収先制御部148は、画像種別信号と、回収許容量算出部143Y、143M、143C、143Bそれぞれの算出結果と、回収量判定部144の判定結果とを受け入れ、廃トナーの回収先をクリーニング装置45又は各色の廃トナーボトル36の少なくともいずれかに指定する制御を行う。
【0055】
例えば、画像種別信号は、光書き込み装置26が発するレーザ光が、通信装置72などを介して受け入れたユーザ指定の画像データに応じたレーザ光と、トナー排出パターンに応じたレーザ光とのいずれであるかを区別して示す信号である。回収先制御部148は、光書き込み装置26が発するレーザ光がユーザ指定の画像データに応じたレーザ光であることを示す場合、デフォルトとして、各色の廃トナーボトル36の少なくともいずれかが廃トナーを回収するようにクリーニング装置30を制御(回収先を指定)する。また、回収先制御部148は、光書き込み装置26が発するレーザ光がトナー排出パターンに応じたレーザ光であることを示す場合、デフォルトとして、クリーニング装置45が廃トナーを回収するように制御(回収先を指定)する。
【0056】
また、回収先制御部148は、回収許容量算出部143Y、143M、143C、143Bがそれぞれ算出した廃トナーの(寿命に対する)回収許容量に応じて、光書き込み装置26が発するレーザ光がトナー排出パターンに応じたレーザ光であることを示しても、クリーニング装置30のいずれかが廃トナーの少なくとも一部を回収するよう回収先を指定するようにされてもよい。例えば、回収先制御部148は、回収許容量算出部143Y、143M、143C、143Bの算出結果に応じて、廃トナーの色にかかわらず、廃トナーの回収許容量が最も大きいクリーニング装置30のいずれかに廃トナーの少なくとも一部を回収するよう回収先を指定するようにされてもよい。
【0057】
また、回収先制御部148は、クリーニング装置45が満杯に達したことを示す判定結果を回収量判定部144から受け入れた場合、光書き込み装置26が発するレーザ光がトナー排出パターンに応じたレーザ光であることを示しても、クリーニング装置30が廃トナーの少なくとも一部を回収するよう回収先を指定するようにされてもよい。
【0058】
図11は、制御ユニット66が回収先切り替えプログラム140を用いて廃トナーの回収先を切り替えるために行う処理の一例(S10)を示すフローチャートである。
図11に示すように、ステップ100(S100)において、トナー消費量算出部141Y、141M、141C、141Bは、それぞれ色毎にトナーカートリッジ34の使用開始からのトナーの消費量を画像データと印刷数に応じて算出する。
【0059】
ステップ102(S102)において、CPU74は、現像ロール84それぞれの回転数を計数する。
【0060】
ステップ104(S104)において、廃トナー量算出部142Y、142M、142C、142Bは、廃トナーボトル36が回収した廃トナーの回収量をそれぞれ検知する。
【0061】
ステップ106(S106)において、回収先制御部148は、回収許容量算出部143それぞれの算出結果を受け入れ、トナーカートリッジ34それぞれの寿命に対する廃トナーボトル36それぞれの回収許容量に応じて、廃トナーボトル36の回収許容量に余裕があるか否かを判定し、廃トナーボトル36の回収許容量に余裕がない場合にはS108の処理に進み、余裕がある場合にはS114の処理に進む。
【0062】
ステップ108(S108)において、CPU74は、現像装置28のいずれかがトナー排出パターンによる強制現像(トナーの強制消費)を行ったか否かを判定し、行った場合にはS110の処理に進み、行っていない場合にはS108の処理を継続する。
【0063】
ステップ110(S110)において、制御ユニット66は、現像装置28のいずれかが感光体22へ排出した廃トナーを搬送ベルト46へ移動させる(転写)。
【0064】
ステップ112(S112)において、クリーニング装置45は、搬送ベルト46から廃トナーを回収する。
【0065】
ステップ114(S114)において、回収先制御部148は、廃トナーの回収量が少ないクリーニング装置30を廃トナーの回収先として指定する。
【0066】
ステップ116(S116)において、CPU74は、現像装置28のいずれかがトナー排出パターンによる強制現像(トナーの強制消費)を行ったか否かを判定し、行った場合にはS118の処理に進み、行っていない場合にはS116の処理を継続する。
【0067】
ステップ118(S118)において、制御ユニット66は、現像装置28のいずれかが感光体22へ排出した廃トナーを搬送ベルト46へ移動させる(転写)。
【0068】
ステップ120(S120)において、制御ユニット66は、例えば転写装置50に印加するバイアスをトナーと同極性に変更することにより、S118の処理で廃トナーを搬送ベルト46へ転写した感光体22とは異なる他の感光体22(S114の処理で指定したクリーニング装置30が設けられた感光体22)へ、搬送ベルト46から廃トナーを移動させる。
【0069】
ステップ122(S122)において、S120の処理で廃トナーを保持した感光体22に対応するクリーニング装置30は、感光体22から廃トナーを回収する。
【0070】
なお、上記実施形態においては、トナーとキャリアとを用いた二成分現像方式の場合を例に説明したが、これに限定されることなく、本発明に係る画像形成装置は、トナーのみを用いて現像する一成分現像方式であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【0071】
【図1】本発明の実施形態に係る画像形成装置の概要を示す側面図である。
【図2】本発明の実施形態に係る画像形成装置の概要を示す構成図である。
【図3】現像装置の概要を示す側面から見た断面図である。
【図4】現像装置の概要を示す上方から見た断面図である。
【図5】現像装置から劣化した現像剤を排出させるために制御ユニットが実行する劣化現像剤排出制御プログラムの構成を示すプログラム構成図である。
【図6】光書込み制御部が光書き込み装置に対して出力するトナー排出パターン(パターン形成時間差有り)を示す模式図である。
【図7】光書込み制御部が光書き込み装置に対して出力するトナー排出パターン(パターン濃度差有り)を示す模式図である。
【図8】現像剤が劣化したか否かを判定するために、温度湿度センサが検出した温度、及び画像密度算出部が算出した画像密度に応じて、計数部が計数した回数に対して判定基準変更部が変更する判定基準を示すグラフである。
【図9】現像剤が劣化したか否かを判定するために、温度湿度センサが検出した温度に応じて、搬送時間計測部が計測した不補給搬送時間に対して判定基準変更部が変更する判定基準を示すグラフである。
【図10】廃トナーの回収先を切り替えるために制御ユニットが実行する回収先切り替えプログラムの構成を示すプログラム構成図である。
【図11】制御ユニットが回収先切り替えプログラムを用いて廃トナーの回収先を切り替えるために行う処理の一例(S10)を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【0072】
10 画像形成装置
22Y、22M、22C、22B 感光体
26Y、26M、26C、26B 光書き込み装置
28Y、28M、28C、28B 現像装置
30Y、30M、30C、30B クリーニング装置
34Y、34M、34C、34B トナーカートリッジ
36Y、36M、36C、36B 廃トナーボトル
45 クリーニング装置
46 搬送ベルト
50Y、50M、50C、50B 転写装置
51 廃トナー量検出部
66 制御ユニット
67 温度湿度センサ
68 UI装置
74 CPU
80 現像装置本体
82 現像剤収容空間
84 現像ロール
86 現像室
88 第1の攪拌搬送部材
90 第2の攪拌搬送部材
92 第1の仕切り壁
102 第2の仕切り壁
104 第3の仕切り壁
106 第4の仕切り壁
108 ディスペンス室
110 ディスペンス部材
112 第1のトナー排出口
114 第2のトナー排出口
120 劣化現像剤排出制御プログラム
122 画像密度算出部
124 計数部
126 搬送時間計測部
128 判定基準変更部
130 劣化判定部
132 光書込み制御部
140 回収先切り替えプログラム
141Y、141M、141C、141B トナー消費量算出部
142Y、142M、142C、142B 廃トナー量算出部
143Y、143M、143C、143B 回収許容量算出部
144 回収量判定部
146 光書込み抑止部
148 回収先制御部

【特許請求の範囲】
【請求項1】
像保持体と、この像保持体に静電潜像を書き込む光書込み手段と、現像剤を収容する現像室と、前記光書込み手段が書き込んだ静電潜像を前記現像室に収容された現像剤によって可視化する現像部材と、前記現像室に収容された現像剤を攪拌しつつ前記現像部材の長手方向に搬送することにより前記現像部材に現像剤を供給する現像剤供給部材と、この現像剤供給部材が供給する現像剤が劣化したか否かを判定する劣化判定手段と、この劣化判定手段の判定結果に基づいて前記現像部材に供給される現像剤量が前記現像剤搬送方向の上流側よりも下流側で多くなるように前記光書込み手段を制御する制御手段とを有する画像形成装置。
【請求項2】
像保持体と、この像保持体に静電潜像を書き込む光書込み手段と、現像剤を収容する現像室と、前記光書込み手段が書き込んだ静電潜像を前記現像室に収容された現像剤によって可視化する現像部材と、前記現像室に収容された現像剤を攪拌しつつ前記現像部材の長手方向に搬送することにより前記現像部材に現像剤を供給する現像剤供給部材と、この現像剤供給部材が供給する現像剤が劣化したか否かを判定する劣化判定手段と、この劣化判定手段の判定結果に基づいて前記現像部材に現像剤が供給される時間を現像剤搬送方向の上流側よりも下流側で長くなるように前記光書込み手段を制御する制御手段とを有する画像形成装置。
【請求項3】
前記制御手段は、現像剤搬送方向の上流側よりも下流側の静電潜像が副走査方向に長くなるように、前記光書込み手段を制御する請求項1又は2記載の画像形成装置。
【請求項4】
前記制御手段は、現像剤搬送方向の上流側よりも下流側の静電潜像の密度が高くなるように、前記光書込み手段を制御する請求項1乃至3いずれか記載の画像形成装置。
【請求項5】
前記光書込み手段が書き込む静電潜像の画像密度に対応する値を算出する画像密度算出手段と、この画像密度算出手段が算出した値が所定値以下である静電潜像を前記光書込み手段が書き込んだ回数を計数する計数手段とをさらに有し、前記劣化判定手段は、前記計数手段の計数結果に基づいて、現像剤が劣化したか否かを判定する請求項1乃至4いずれか記載の画像形成装置。
【請求項6】
前記現像部材が静電潜像を可視化することなく、前記現像剤供給部材が現像剤を搬送した時間を計測する搬送時間計測手段をさらに有し、前記劣化判定手段は、前記搬送時間計測手段の計測結果に基づいて、現像剤が劣化したか否かを判定する請求項1乃至5いずれか記載の画像形成装置。
【請求項7】
前記現像部材に供給された現像剤量に基づいて前記現像室に現像剤を補給する現像剤補給手段と、この現像剤補給手段が現像剤を補給することなく前記現像剤供給部材が現像剤を搬送した時間を計測する搬送時間計測手段とをさらに有し、前記劣化判定手段は、前記搬送時間計測手段の計測結果に基づいて、現像剤が劣化したか否かを判定する請求項1乃至5いずれか記載の画像形成装置。
【請求項8】
環境条件を検知する環境条件検知手段をさらに有し、前記劣化判定手段は、前記環境条件検知手段の検知結果に基づいて、現像剤が劣化したか否かを判定するための判定基準を変更して判定する請求項1乃至7いずれか記載の画像形成装置。
【請求項9】
前記劣化判定手段の判定結果に基づいて、前記像保持体から現像剤を回収する回収手段をさらに有する請求項1乃至8いずれか記載の画像形成装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【図11】
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【公開番号】特開2009−98160(P2009−98160A)
【公開日】平成21年5月7日(2009.5.7)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−266437(P2007−266437)
【出願日】平成19年10月12日(2007.10.12)
【出願人】(000005496)富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Fターム(参考)】