JP4405839B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば電子写真方式にて像担持体に形成した現像剤画像（トナー像）を転写材に転写して画像を形成する画像形成装置に関するものである。

像担持体である感光ドラムの表面に形成した現像剤像（トナー像）を、転写媒体（記録媒体）である紙等の転写材に転写して画像を印刷する画像形成装置では、感光ドラムと、この感光ドラムに圧接された転写ローラ等の転写部材との間の当接部に形成された転写部位に転写材を通過させる。そして、この通過タイミングに合わせて転写部材に電圧を印加し、この電圧によって形成される電界の作用で感光ドラム表面のトナー像を転写材に転移させるように構成したものが実用化されている。

又、近年の情報化社会の進展に伴ってカラープリンタ装置へのニーズが広まり、カラー画像出力の高速化のために、各色に対応する像担持体を複数一列に配置して、各像担持体で順次各色のトナー像を形成し、そのトナー像を転写材に直接或いは中間転写体を介して転写するインライン型のプリンタ装置が注目されている。

このような従来のプリンタ装置では、ユーザが長時間に亙って印刷率の低い画像（１ページ当りの画素率が低い）のプリント動作を継続して実行している場合に、プリント枚数の増加に伴ってトナーの劣化が促進され、現像器内では、正規のトナーよりも強く帯電（チャージアップ）された高トリボ(high tribo electrification)のトナーが増加してしまう。これは、現像器内のトナーが現像スリーブ（現像ローラ）やそれに当接された弾性ブレードによる摺擦帯電を繰り返し受けながら、現像器内に長時間滞留してしまうためである。このような強帯電トナーは、各部材に対する電気的付着力を増しているため、感光体ドラム上への現像性や、中間転写ベルトや転写材上への転写性を悪化させ、ベタ画像等の濃度低下を招いてしまう。

また、このような強帯電トナーは、トナー同士の電気的反発力も増しているため、線画や文字の転写時における飛び散りなどの画質低下も招いてしまう。例えば、近年、特にカラー機においては、グロス紙などの光沢紙をプリントするケースが増えており、このような場合、装置の定着速度を下げて、画像の光沢度を上げることで高画質化を図っている。その際、線画や文字に飛び散りがあると、普通紙においては目立たなくとも、グロス紙においてはトナーの定着性が向上しているため、トナーのつぶれた時の面積が大きく、結果的に、飛び散りが目立ってしまう。また、光沢紙は白色度の高い紙であるため、飛び散りを目立ちやすくし、線画や文字を太くしたり、細線などのつぶれなどの画質低下も招く。これらの現象は、特に低温低湿環境下の連続プリント後にその傾向が著しい。

その一方で、逆に、上述した従来のプリンタ装置でユーザが長時間に亙って印刷率の高い画像によるプリント動作を継続している場合には、プリント枚数の増加に伴ってトナーの劣化が促進され、現像器内には正規のトナーよりも弱く帯電された低トリボのトナーや、正規のトナーとは逆極性に帯電された逆極性トリボのトナーが増加する。これは、現像器内のトナーが、現像スリーブやそれに当接された弾性ブレードによる摺擦帯電をあまり受けずに、現像器外に次々と排出されてしまうためである。そして、この弱帯電トナーや逆極性トナーは、現像スリーブに対する電気的付着力を減じているため、感光体ドラム上への現像性を過剰に上昇させ、ベタ画像等の濃度上昇を招く。また弱帯電トナーや逆極性トナーは、感光ドラム上の非画像部に薄くトナーが現像されてしまう、いわゆるカブリ現象の悪化も招く。これも、前述したグロス紙などの光沢紙にプリントするケースにおいて、特に目立ち易くなってしまう。これらの現象は、特に高温、高湿環境下でのプリント後にその傾向が著しい。

上記のような画質劣化やカブリ現象を防ぐために、例えばプリント動作時以外の所定タイミング毎に、現像器内の現像スリーブ（現像ローラ）及びその近傍より、トリボ上昇したトナーを、感光体ドラム上にベタ画像等のトナー像として現像して排出する（特許文献１参照）、或いは、トリボ低下したトナーや逆極性となったトナーを、現像スリーブ（現像ローラ）の空回転により現像器内で攪拌する（特許文献２参照）、いわゆる現像器の調整制御が各種のプリンタ装置において実行されている。このような制御を実行することで、現像器内のトナーの平均トリボを好ましい帯電電荷量にまで再調整してプリントが行えるようになるため、現像器に起因する様々な画像不良の発生を防止することが可能となる。

なお、ここで現像スリーブ（現像ローラ）を空回転する制御は、現像スリーブにバイアスを印加しない状態、又は印加していても感光ドラム表面にトナーが現像されないよう感光ドラム上の電位と等しい電位が設定された状態、あるいは、現像スリーブと感光ドラムを離間可能な構成において、現像スリーブと感光ドラムとを離間させた状態で、空回転を行うことである。
特開２００１−１９４８５９ 特開２００１−１９４９０９

しかしながら、上記した現像器の調整制御において、現像器より排出されるトナー量が適正に設定されない場合には新たな問題が生じてしまう。従来方式の現像器の調整制御においては、制御の簡略化のため、プリンタ装置のプリント履歴に依らず、排出トナー量が常に一定量に設定されていた。例えば、排出されるトナー量が少量で不十分である場合、現像器内のトナーの平均トリボを好ましい帯電電荷量にまで再調整することができず、現像器の調整制御を実施した後にも、ベタ画像等の濃度低下や線画や文字の画質低下が引き続き発生することとなる。一方、排出されるトナー量が過剰である場合、現像器内のトナーの消費ペースを加速し、ユーザがプリンタ装置を使用する際のランニングコストの増加を招く。

また、上記した現像器の調整制御においては、現像器を空回転させる時間が適正に設定されない場合にも新たな問題が生じてしまう。従来方式の現像器の調整制御においては、制御の簡略化のために、プリンタ装置のプリント履歴に依らず、空回転時間が常に一定時間に設定されていた。例えば、空回転時間が短時間で不十分である場合、現像器内のトナーの平均トリボを好ましい帯電電荷量にまで再調整することができない。このため、現像器の調整制御を実施した後にも、ベタ画像等の濃度上昇やカブリが引き続き発生することとなる。一方、空回転時間が過剰に多い場合にも装置のダウンタイムが長期化し、プリンタ装置のスループットの低下を招くことになる。

本発明は上記従来例に鑑みてなされたもので、本発明の特徴は、画像の濃度低下や画質低下を効果的に防止できる画像形成装置を提供することにある。

また本発明の特徴は、長期間に亙って画素率の低い画像による画像形成が継続された場合でも、ベタ画像等の濃度低下や線画や文字の画質低下を効果的に防止するとともに、スループットの低下をも抑制できる画像形成装置を提供することにある。

また本発明の特徴は、長期間に亙って画素率の高い画像による画像形成が継続された場合でも、ベタ画像等の濃度上昇やカブリを効果的に防止するとともに、スループットの低下をも抑制できる画像形成装置を提供することにある。

本発明の一態様によれば、以下のような画像形成装置を提供できる。即ち、
像担持体と、現像剤を収容し、前記像担持体に形成された潜像を前記現像剤を用いて現像する現像ユニットとを有する画像形成装置であって、
前記現像ユニットの前記現像剤の消費量を検知する現像剤消費量検知手段と、
前記像担持体に現像された画像を記録材に転写する動作を実行した回数が所定回数に達する毎に前記現像剤消費量検知手段によって検知される前記現像剤の消費量が、予め設定された閾値よりも小さい場合に、前記閾値と前記検知された現像剤の消費量の差分に対応する量の現像剤を前記像担持体に現像することによって消費させる調整動作を実行する制御手段とを有し、
前記制御手段は、前記現像ユニットの累積使用量に応じて前記閾値を切り換えて、切り換えた閾値と前記検知された現像剤の消費量に基づき前記調整動作を実行することを特徴とする。

また本発明の一態様によれば、以下のような画像形成装置を提供できる。即ち、
像担持体と、現像剤を収容し、前記像担持体に形成された潜像を前記現像剤を用いて現像する現像ユニットとを有する画像形成装置であって、
前記現像ユニットの前記現像剤の消費量を検知する現像剤消費量検知手段と、
前記現像ユニットによって前記像担持体に対して現像することなく前記現像ユニットを駆動する調整動作を実行する制御手段と、を有し、
前記制御手段は、前記像担持体に現像された画像を記録材に転写する動作を実行した回数が所定回数に達する毎に、前記現像剤消費量検知手段によって検知される前記現像剤の消費量が、予め設定された閾値よりも大きい場合に、前記閾値と前記検知された現像剤の消費量の差分に対応した時間、前記調整動作を実行することを特徴とする。

本発明によれば、画像の濃度低下や画質低下を効果的に防止できる。

また、長期間に亙って画素率の低い画像による画像形成が継続された場合でも、ベタ画像等の濃度低下や線画や文字の画質低下を効果的に防止するとともに、スループットの低下をも抑制できるという効果がある。

以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施の形態を詳しく説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係るプリンタ装置（レーザビームプリンタ）のプリンタエンジンの構成を示す概略構成図である。このレーザビームプリンタは４ドラム式で、中間転写方式のフルカラープリンタで構成されている。

図１において、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４色の画像形成部（画像形成ステーション１０）１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋを有し、更に、中間転写体である中間転写ベルト８０を含む転写装置および定着器４０を有している。

各画像形成ステーション１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋは、画像形成ユニットとして構成され、それぞれ像担持体である感光体ドラム（ドラム状の電子写真感光体）７０Ｙ，７０Ｍ，７０Ｃ，７０Ｋが、中間転写ベルト８０の移動方向（矢印ｂ方向）の上流側から下流方向に向かって配置されており、それぞれ矢印ａ方向に回転可能に設置されている。この感光体ドラム７０Ｙ，７０Ｍ，７０Ｃ，７０Ｋの外周表面上には、それぞれ感光体ドラムの表面を一様に帯電する各一次帯電ローラ１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋが配置されている。この帯電ローラからみた各感光体ドラムの回転方向の下流側には、画像信号に対応して変調されたレーザ光を感光体ドラム表面に露光するレーザ露光器１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋがそれぞれ配置されている。更に、その下流側には、レーザ露光により形成された感光体ドラムの表面の各色の静電潜像を、対応する色のイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナーを用いて現像する現像器１４（１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｋ）がそれぞれ配置されている。これら現像器１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｋはそれぞれ内部に、各色のトナーを収容しており、内部のローラを回転させることにより前記各色のトナーをドラム側に供給する。この現像器１４は、少なくともトナー収容容器とトナーを感光体ドラムに供給するためのローラ（現像ローラ（スリーブ）、例えば画像形成ステーション１０Ｙでは現像ローラ１４Ｙａ）をユニット化して形成したものであり、それぞれプリンタ装置本体に対して着脱可能な構成となっている。

これら感光体ドラム７０Ｙ，７０Ｍ，７０Ｃ，７０Ｋのそれぞれに対して、中間転写ベルト８０を挟んだ位置（転写位置）に、感光体ドラムとともに一次転写部を形成する一次転写ローラ５４Ｙ，５４Ｍ，５４Ｃ，５４Ｋが対向して設置されている。これら一次転写ローラ５４Ｙ，５４Ｍ，５４Ｃ，５４Ｋのそれぞれには、一次転写電源としてそれぞれ一次転写電源４８Ｙ，４８Ｍ，４８Ｃ，４８Ｋが接続され、それぞれ可変な一次転写電圧Ｖy，Ｖm，Ｖc，Ｖkが印加される。

中間転写ベルト８０は、駆動ローラ５１、テンションローラ５２、二次転写対向ローラ５３の３本のローラに張架されており、各画像形成ステーション１０Ｙ〜１０Ｋを縦貫して、感光体ドラム７０Ｙ〜７０Ｋに接触するように配置されている。中間転写ベルト８０は、駆動ローラ５１により図の矢印ｂの方向に回転駆動される。感光体ドラム７０Ｙ，７０Ｍ，７０Ｃ，７０Ｋの表面で、一次転写ローラ５４Ｙ，５４Ｍ，５４Ｃ，５４Ｋの下流側には、ドラム表面の転写残トナーを除去するためのドラムクリーナ１６Ｙ，１６Ｍ，１６Ｃ，１６Ｋがそれぞれ設置されている。また中間転写ベルト８０の駆動ローラ５１には、中間転写ベルト８０の表面に付着している転写残トナーを除去するためのベルトクリーナ３３が配置されている。

以上の構成を備えるレーザビームプリンタにおける画像形成動作について、イエローの画像形成ステーション１０Ｙを例にして説明する。

イエローステーション１０Ｙの感光体ドラム７０Ｙは、アルミニウムの円筒体表面に光導電層を形成して形成されており、矢印ａ方向へ回転する過程で一次帯電ローラ１２Ｙにより、そのドラム７０Ｙの表面が一様にマイナス帯電（帯電電位＝−６００Ｖ）され、ついでレーザ露光器１３Ｙにより、Ｙの画像信号に応じて画像露光が行われて（露光後の表面電位＝−２００Ｖ）、感光体ドラム７０Ｙの表面にイエロー画像に対応した静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像器１４Ｙによりマイナス帯電したイエロートナーを用いて現像され、その静電潜像がイエロートナー像として可視化される。

こうして得られたイエローのトナー像は、一次転写ローラ５４Ｙに一次転写電源４８Ｙから一次転写電圧を印加することによって、中間転写ベルト８０上に一次転写される。転写後の感光体ドラム７０Ｙの表面に付着している転写残トナーがドラムクリーナ１６Ｙによって除去され、次の画像形成に供される。

以上の画像形成動作を、各画像形成ステーション１０Ｙ〜１０Ｋにおいて所定のタイミングを持って行い、感光体ドラム７０Ｙ〜７０Ｋ上のトナー像をそれぞれの一次転写部で中間転写ベルト８０上に順次重ねて一次転写する。フルカラーモードの場合は、中間転写ベルト８０に対してイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの順でトナー像を順次重ねて転写し、単色や２〜３色モードの場合は、必要な色のトナー像が上記と同じ順で転写される。

その後、中間転写ベルト８０上に形成された４色のトナー像は、中間転写ベルト８０の矢印ｂ方向の回転に伴い、二次転写ローラ５５が中間転写ベルト８０を挟んで接地された二次転写対向ローラ５３と当接された二次転写部に移動される。そして二次転写ローラ５５に二次転写電源４９から二次転写電圧を印加すると、そこで給送ローラ２０により所定のタイミングをもって供給された転写材Ｐ上に４色分のトナー像が一括して二次転写される。

こうして４色のトナー像が二次転写された転写材Ｐは定着器４０に搬送され、そこで加圧及び加熱されて４色のトナーが溶融混色して転写材Ｐに定着される。このようにして、転写材Ｐにフルカラー画像が形成される。一方、二次転写を終了した中間転写ベルト８０は、ベルトクリーナ３３によって、その表面に残留した転写残トナーが除去される。

本実施の形態では、感光体ドラム７０（７０Ｙ〜７０Ｋ）に直径３０．６ｍｍの負帯電性のＯＰＣドラムを用い、一次帯電ローラ１２（１２Ｙ〜１２Ｋ）にＤＣ成分にＡＣ成分を重畳した帯電電圧を印加して、環境を問わず、感光体ドラム７０の表面を約−６００Ｖに一様に帯電した。レーザ露光器１３（１３Ｙ〜１３Ｋ）は、波長７６０ｎｍの近赤外レーザダイオードと、感光体ドラム７０にレーザ光を走査するポリゴンミラーとを有し、感光体ドラム７０の表面電位を露光して−２００Ｖに低下させる。こうして−２００Ｖに帯電された露光部を画像部とする静電潜像を形成する。

現像器１４（１４Ｙ〜１４Ｋ）は、非磁性トナー（非磁性１成分現像剤）を用いた現像方式の現像器で、非磁性トナーとしてワックスを含んだコア／シェル構造の粒径６μｍの重合トナーを使用している。このトナーを塗布ローラによって現像スリーブの表面にコーティングして担持させ、現像スリーブの回転に伴って弾性ブレードでトナー層厚を規制して、感光体ドラム７０と対向した現像部へ搬送する。そして現像スリーブに印加したＤＣ成分にＡＣ成分を重畳した現像電圧によって、現像スリーブ上のトナーを感光体ドラム７０（７０Ｙ〜７０Ｋ）上の静電潜像の露光部に付着させ、潜像を反転現像するものである。

一次転写ローラ５４（５４Ｙ〜５４Ｋ）は、直径８ｍｍの芯金上にＥＰＤＭの導電ゴム層を長手方向３１０ｍｍに亙って被覆して、直径１６ｍｍに形成したもので、それぞれの芯金が給電バネを介して一次転写電源４８（４８Ｙ〜４８Ｋ）に接続されている。一次転写ローラ５４のローラ硬度はアスカーＣで３５°であり、その抵抗値は、２４ｍｍ／秒の周速で回転駆動される直径３０ｍｍのアルミニウムシリンダーに、一次転写ローラを両端荷重５００ｇで当接し、シリンダーと一次転写ローラの間に５０Ｖを印加した条件で測定して、１×１０⁶Ωである。

二次転写ローラ５５は、直径８ｍｍの芯金上にウレタン系の導電ゴム層を長手方向３１０ｍｍに亙って被覆して、直径１７ｍｍに形成したもので、ローラ硬度はアスカーＣで３０°、上記一次転写ローラと同じ方法で測定した抵抗値は１×１０⁷Ωである。この二次転写ローラ５５も、芯金が給電バネを介して高圧電源４９に接続されている。駆動ローラ５１、テンションローラ５２、二次転写対向ローラ５３は、いずれも直径３２ｍｍのアルミニウム製導電ローラからなり、芯金部が給電バネを介して接地されている。

中間転写ベルト８０は、カーボン分散により抵抗調整したポリイミド樹脂製の単層シームレスの無端ベルトであり、厚さ７５μｍ、周長１１１５ｍｍ、周方向と直角の幅方向長さ３１０ｍｍの寸法を有している。ＪＩＳ−Ｋ６９１１に準拠し、電極とベルト表面との良好な接触性を得るために、導電性ゴムを電極として使用した上で、Advantest製Ｒ８３４０超高抵抗計を用いて、中間転写ベルト８０の体積抵抗率ρｖ、表面抵抗率ρｓを測定すると、１００Ｖを１０秒印加時にρｖ＝５×１０⁸Ωｃｍ、ρｓ＞１×１０¹³［Ω／□］の値が得られた。尚、ρｓはベルト８０の表裏いずれの面で測定しても同一の結果になる。

３本のローラ５１，５２，５３に張架された中間転写ベルト８０のテンションは６ｋｇｆである。駆動ローラ５１、テンションローラ５２間の距離は５００ｍｍであり、各画像形成ステーション１０（１０Ｙ〜１０Ｋ）の感光体ドラム７０（７０Ｙ〜７０Ｋ）と一次転写ローラ５４（５４Ｙ〜５４Ｋ）とで構成される一次転写部は、ローラ５１，５２間の中間転写ベルト８０上に均等間隔で配置されている。各一次転写ローラ５４は、両端に設けられたそれぞれ荷重５００ｇｆのバネにより持ち上げられ、これから一次転写ローラ５４自体の自重１５０ｇを引いた力で中間転写ベルト８０の裏面に当接されている。

本実施の形態に係るレーザビームプリンタ装置では、使用可能な転写材の最大サイズがＡ３である。またプロセススピードは１１７［ｍｍ／秒］である。尚、一次転写電圧Ｖy〜Ｖkを２００Ｖ、二次転写電圧を２．３ｋＶとすることにより、普通紙における良好な転写性を全色で得られる。

次に、本実施の形態に示すレーザビームプリンタ装置の特徴である、画像形成時の印刷枚数とトナー消費量の検知方法、及びそれらの情報に基づいた現像器の調整制御について説明する。

尚、本実施の形態に係る制御における検知、演算、記録、判断等の動作は、このレーザビームプリンタ装置に備えられたプリンタコントローラ１０１のＣＰＵ１１０（図２）によって実行される。また本発明の記憶媒体は、このプリンタコントローラ１０１のメモリ（ＲＡＭ１１２やプログラムメモリ１１１等）が該当している。

図２は、この実施の形態に係るレーザビームプリンタ装置の概略構成を示すブロック図である。

図２において、１００はホストコンピュータ（ＰＣ）で、このプリンタ装置に対して印刷データを送信して印刷を実行させる外部装置としての機能を備えている。１０１はプリンタコントローラで、このプリンタ装置全体の動作を制御している。１０２はプリンタエンジンで、この実施の形態では図１に示すような複数の感光ドラム７０Ｙ〜７０Ｋを備えて、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの４色による画像形成を可能にしている。

プリンタコントローラ１０１は、ＣＰＵ１１０と、このＣＰＵ１１０により実行されるプログラムなどを記憶しているプログラムメモリ１１１及びＲＡＭ１１２を備えている。このＲＡＭ１１２には、後述する各種データを一時的に記憶するための複数のワークエリアが設けられている。１１３はテーブルで、後述する図４，図５、図７及び図８に示すようなデータを有するテーブルに相当している。

図３は、本実施の形態１に係るレーザビームプリンタ装置による現像器の調整制御処理を説明するフローチヤ−トで、このフローチャートで示される制御処理を実行するプログラムはプログラムメモリ１１１に記憶されており、ＣＰＵ１１０の制御の下に実行される。また、以下に示す制御は、各色の現像装置１４（１４Ｙ〜１４Ｋ）のそれぞれに対して実施される。

最初はステップＳ１で、このレーザビームプリンタ装置はプリント待機状態であり、ステップＳ２で、ホストＰＣ１００からの印刷データを受信してプリントの開始が指示されると、プリント動作が開始される。次にステップＳ３に進み、後述する印刷枚数ｋ（現像器の使用量情報）とトナー消費量ｔ［mg］の計算を開始する。

このステップＳ３における印刷枚数Ｋとトナー消費量ｔ［mg］の計算方法について以下に説明する。

本実施の形態のプリンタ装置では、印刷枚数を、Ａ４サイズ換算の印刷枚数と定義する。つまり、中間転写体である転写ベルト８０上にＡ４サイズ（２１０ｍｍ×２９７ｍｍ＝６２３７０ｍｍ²）或いはそれ以下のサイズの画像を形成したときに１枚とカウントし、Ａ４サイズよりも大きくてＡ３サイズ（４２０ｍｍ×２９７ｍｍ＝１２４７４０ｍｍ²）か、或いはそれ以下のサイズの画像を形成したときに２枚とカウントする。但し、同一の用紙に両面印刷を行った際は、Ａ４サイズ或いはそれ以下のサイズの画像を形成した場合は２枚、Ａ４サイズよりも大きくてＡ３サイズか、或いはそれ以下のサイズの画像を形成したときに４枚とカウントする。尚、この印刷する画像サイズは、印刷に使用された用紙サイズに応じて、プリンタコントローラ１０１のＣＰＵ１１０により判断され、ＲＡＭ１１２の「印刷枚数」に記憶される。

この実施の形態に係るプリンタ装置におけるトナー消費量ｔ［mg］は、１枚の印刷（即ち、Ａ４サイズ或いはそれ以下のサイズの画像を形成したときは１枚、Ａ４サイズ以上でＡ３サイズか、それ以下のサイズの画像を形成したときは２枚）当たりのトナー消費量と定義する。プリント動作時、レーザ露光器１３により、画像信号に応じた露光を実行する際、プリンタコントローラ１０１は、感光ドラム７０に静電潜像を形成する画像信号に基づいて、レーザが点灯した総画素数をピクセルカウント値ｐとして計算しており、この値はＲＡＭ１１２の「ピクセルカウンタ」に記憶されている。

本実施の形態に係るプリンタ装置は、解像度が６００［ドット／インチ］×６００［ドット／インチ］であるため、最小印刷面積である１画素の面積は（２５．４［mm］／６００）²＝１．７９×１０^-3［mm²］である。一方、本実施の形態に係るプリンタ装置における単位面積当りのトナーの載り量は、０．００６５［mg／m²］とされている。従って、１枚当たりのトナー消費量ｔ［mg］は、１枚当りのピクセルカウント値ｐを用いて以下の（式１）で計算される。

ｔ［mg］＝ｐ×１．７９×１０^-3×０．００６５［mｇ］ ...（式１）
こうして計算されたトナー消費量は、ＲＡＭ１１２の「トナー消費量」に記憶される。

次にステップＳ４に進み、ステップＳ３で導出した印刷枚数ｋとトナー消費量ｔ［mg］を、プリンタコントローラ１０１のメモリ１１２に記憶されている前回プリント時までの累積値（ＲＡＭ１１２の「累積印刷枚数」、「累積トナー消費量」）に対し積算する。この累積値としては、「累積印刷枚数」がＫ，１〜Ｋ枚目までの「累積トナー消費量」がＴ［mg］で表わされる。

次にステップＳ５に進み、ステップＳ４で求めた累積印刷枚数Ｋが１００枚以上かどうかを判定し、そうであればステップ６へ進み、１００枚以下の場合は再びステップＳ１のプリント待機状態に戻り、次のプリント以降、累積印刷枚数Ｋ及び累積トナー消費量Ｔの計算及び更新を継続する。

１００枚以上印刷を行ってステップＳ６へと進んだ場合は、以下の（式２）の条件を満たすかどうかを判定し、満たす場合はステップＳ７へ進み、現像器の調整制御を行う。

Ｔ［mg］＜４０５［mg］ ...（式２）
ステップＳ６で、（式２）の条件を満たさなかった場合は、現像器の調整制御を行わずにステップＳ８へ進み、Ｋ＝０，Ｔ＝０に再設定した後にステップＳ１に戻り、次のプリント以降、累積印刷枚数Ｋと累積トナー消費量Ｔの計算及び更新を継続する。

次に、この（式２）の条件を決定した理由を以下に説明する。

本願発明者らが検討したところ、本実施の形態１に係るレーザビームプリンタ装置では、印刷枚数１枚当たりの平均のトナー消費量が、トナー消費量閾値ｒ［mg］（＝４．０５［mg］）よりも少ない状態で１００枚以上の印刷動作を継続すると、ベタ画像等の濃度低下や線画や文字の画質低下の発生確立が高くなることが明らかになった。よって本実施の形態１では、印刷枚数が１００枚当たりのトナー消費量が４０５［mg］（＝ｒ［mg］×１００）よりも少ない場合に現像器の調整制御を実行するようにしている。

尚、１枚当たりの平均のトナー消費量がトナー消費量閾値ｒ［mg］＝４．０５［mg］より少なくても、実際には、トナー消費量に応じて、ベタ画像等の濃度低下や線画や文字の画質低下の発生確立が高くなるまでの印刷枚数は異なる。即ち、１枚当たりの平均のトナー消費量が０．００［mg］に近い値（例えば０．０１[mg]など）の場合には、画質低下の発生確立が高くなるまでの印刷枚数は１００枚程度であるのに対し、１枚当りの平均トナー消費量が４．００［mg］の場合には、画質低下の発生確立が高くなるまでの印刷枚数は１０００枚程度となる。従って、トナー消費量に応じて、現像器の調整制御の実施要否を判断するための印刷枚数を変更することもできる。

しかし、本実施の形態１では、画質低下の発生確立が高くなるまでの印刷枚数を、トナー消費量に依らず１００枚に固定することで制御の簡略化を図っている。尚、この枚数を１００枚とした理由は、１枚当たりの平均のトナー消費量が０．００［mg］に近い値である条件下では、約１００枚毎に現像器の調整制御を行うことが必須であるからである。

尚、このような検討は、２３℃、６０％Ｒｈの環境下で、現像器１４として使用状態が新品に近いものを用いて行われた。

これに対して、使用環境や現像器１４の使用状態に応じて、現像器の調整制御の実施仕様を変更する方法に関しては次の実施の形態２で述べる。

ステップＳ７で、現像器の調整制御が開始された場合の処理を以下に説明する。

まず画像形成ステーション１０Ｙにおいて、主走査方向全域の幅（本実施の形態１では、最大通紙幅と同じく２９７mm）を有するイエローのベタ画像が感光体ドラム７０Ｙ上に現像器調整用トナー像として現像される。この現像器の調整用トナー像は、画像形成ステーション１０Ｙの一次転写部において、中間転写ベルト８０上に転写される。次に、この中間転写ベルト８０上に転写されたイエローベタ画像は、画像形成ステーション１０Ｍ、画像形成ステーション１０Ｃ、画像形成ステーション１０Ｋの各一次転写部をそれぞれ通過した後に、ベルトクリーナ３３部へと搬送されて回収される。

次に画像形成ステーション１０Ｍでは、イエローベタ画像が通過を完了するタイミングに合わせて一次転写部に到達するように、感光体ドラム７０Ｍ上にマゼンタのベタ画像が形成され、このマゼンタのベタ画像がイエローのベタ画像に続いて中間転写ベルト８０上に転写される。以上に続き、画像形成ステーション１０Ｃ、画像形成ステーション１０Ｋにおける現像器調整用トナー像の形成も同様に実施される。尚、この現像器の調整制御の実行中は、中間転写ベルト８０上の現像器調整用トナー像による汚れを避けるため、二次転写ローラ５５は中間転写ベルト８０より離間される。

ここで、上記現像器の調整用トナー像の形成により、各色の現像器１４において消費される現像器の調整制御時のトナー消費量Ｓは、以下の（式３）により決定される。

Ｓ［mg］＝４０５［mg］−Ｔ［mg］ ...（式３）
従って、各画像形成ステーションにおいて形成されるベタ画像の副走査方向の長さｄ［mm］は、以下の式で決定される。

ｄ［mm］＝Ｓ［mg］／０．００６５〔mg／mm²〕／２９７〔mm〕 （式４）
上記（式４）を用いて現像器１４の調整制御時のトナー消費量を計算した上で制御を実施することで、印刷枚数１００枚における１枚当たりの平均の現像剤消費量を４．０５［mg］に維持することが可能となる。こうしてベタ画像等の濃度低下や線画や文字の画質低下を防止することができるようになる。

また、現像器の調整制御の実施時に過剰なトナー消費も行わないため、ユーザがレーザビームプリンタ装置を使用する際のランニングコストの増加も抑制することができる。

尚、この現像器１４の調整制御を実施した後もステップＳ８へと進み、Ｋ＝０，Ｔ＝０に再設定した後に、再度ステップＳ１へと戻り、次のプリント以降、累積印刷枚数Ｋと累積トナー消費量Ｔの計算及び更新を継続する。

以上説明したように本実施の形態１によれば、現像器１４の調整制御において現像器１４より調整用トナー像を排出する際、現像器１４の調整制御時のトナー消費量Ｓ［mg］、累積トナー消費量Ｔ［mg］、累積印刷枚数Ｋ、トナー消費量閾値ｒ［mg］とが、
Ｓ［mg］＝ｒ［mg］×Ｋ−Ｔ［mg］ ...（式５）
なる関係を持つよう制御している。

これにより、ユーザが長期間に亙って印刷率（１ページ当りに画素が存在している画素率）の低い画像によるプリント動作を継続した場合にも、現像器１４の調整制御において排出されるトナー量を適正に保ち、ベタ画像等の濃度低下や線画や文字の画質低下を効果的に防止することができる。更には、ユーザがプリンタ装置を使用する際のランニングコストの増加をも抑制することができる。

なお、現像器１４の調整制御時のトナー消費量Ｓ［mg］は、必ずしも本実施の形態１のように決定する必要はなく、各プリンタ装置における現像器の特性に鑑みて、累積トナー消費量Ｔ［mg］と累積印刷枚数Ｋとを参照する他の方式により決定することも可能である。

例えば、累積トナー消費量Ｔ［mg］と累積印刷枚数Ｋとを用いて、（式５）とは異なる数式により現像器１４の調整制御時のトナー消費量Ｓ［mg］を算出してもよい。

また或いは、累積トナー消費量Ｔ［mg］と累積印刷枚数Ｋとから、現像器調整制御時のトナー消費量Ｓ［mg］が一意に求まるテーブルを使用して決定しても良い。

［実施の形態２］
次に本発明の実施の形態２について説明する。この実施の形態２では、プリンタ装置の使用状況に応じて、現像器１４に起因する画像不良を防止するのに必要十分な量のトナーを現像器１４より排出するように制御する場合で説明する。尚、この実施の形態２に係る装置構成等は、前述の実施の形態１におけるものと同様であるため、その説明を省略する。

前述の実施の形態１で述べた現像器調整制御において、現像器１４より排出される各色のトナー量は、トナー消費量閾値ｒ［mg］を使用して（式５）により決定されるものであるが、ｒ［mg］の値は、環境や現像器１４を使用した通算プリント枚数等に応じて随時増減して設定することができる。つまり、プリンタ装置の使用状況に応じて、現像器１４内より、現像器１４に起因する画像不良を防止するのに必要十分な量のトナー排出を行う制御を実施することができる。

本実施の形態２に係る現像器の調整制御においては、トナー消費量閾値ｒ［mg］が、プリンタ装置に備え付けの環境センサで取得された環境情報、或いはプリンタ装置における現像器１４の使用情報を基に各色の現像器１４毎において決定される。

図４は、本発明の実施の形態２に係る、環境（温度、湿度）、現像器１４の使用状態（０％：初期〜１００％：実施の形態１で述べた現像器の調整制御のステップ３と同様のカウント方法で通算２０,０００枚のプリント後）に応じて、トナー消費量閾値ｒ［mg］を変更するために設けられたテーブルの一例を示す図である。

図４において、環境が高温、高湿側、また現像器１４の使用状態が進行するにつれ、トナー消費量閾値ｒ［mg］として、小さな値が設定される傾向があることが分かる。即ち、現像器１４のトナーの平均トリボが低下し易い高温、高湿の環境下や、使用状態が進行した現像器１４においては、ユーザが長期間に亙って印刷率の低い画像によるプリント動作を継続した場合にも、強帯電トナーが増加しにくくなる。このため、少ないトナー消費量閾値ｒ［mg］を使用して現像器１４の調整制御を行っても、ベタ画像等の濃度低下や線画や文字の画質低下を効果的に防止できる。

このように、図４に示すテーブルは、環境や現像器１４の使用状態に応じて、ベタ画像等の濃度低下や線画や文字の画質低下を効果的に防止するために最低限必要なトナー消費量閾値ｒ［mg］を事前に予測して作成されている。

以上説明したように本実施の形態２によれば、現像器１４の調整制御において、トナー消費量の閾値ｒ［mg］を、環境や現像器１４を使用した通算プリント枚数等に応じて異なる値に設定している。これにより、プリンタ装置の使用状況に応じて、現像器１４に起因する印刷画像の不良を防止するのに適正な量のトナー排出を行い、ベタ画像等の濃度低下や線画や文字の画質低下を効果的に防止することができる。更に、ユーザがプリンタ装置を使用する際のランニングコストの増加をも抑制することができる。

尚、現像器１４の調整制御時のトナー消費量Ｓ［mg］は、必ずしも本実施の形態２の方式により決定する必要はなく、累積トナー消費量Ｔ［mg］、累積印刷枚数Ｋ、及び環境や現像器１４を使用した通算プリント枚数等を参照し、他の方式により決定することも可能である。

また現像器１４の特性変化が、累積トナー消費量Ｔ［mg］や累積印刷枚数Ｋよりも、環境や現像器１４を使用した通算プリント枚数等へ大きく依存する場合には、制御の簡略化のため、現像器１４の調整制御時のトナー消費量Ｓ［mg］を、環境や現像器１４を使用した通算プリント枚数等のみを参照して決定することも可能である。

［実施の形態３］
次に本発明の実施の形態３について説明する。この実施の形態３では、各色の現像器の特性に応じて、現像器１４より、現像器１４に起因する画像不良を防止するのに必要十分な量のトナー排出を行う制御する場合で説明する。尚、この実施の形態３に係る装置の構成等は、前述の実施の形態１におけるものと同様であるため、その説明を省略する。

前述の実施の形態１で述べた現像器１４の調整制御において、現像器１４より排出される各色のトナー量は、トナー消費量閾値ｒ［mg］を使用して（式５）により決定されるものであるが、この閾値ｒ［mg］の値は、各色の現像器１４Ｙ〜１４Ｋ毎に異なる値を設定することができる。つまり、各色の現像器１４の特性に応じて、現像器１４内より、現像器１４に起因する画像不良を防止するのに必要十分な量のトナー排出を行う制御を実施することができる。

本実施の形態３に係る現像器の調整制御では、トナー消費量閾値ｒ［mg］が、現像器１４Ｙ〜１４Ｋ毎に指定される。

図５は、現像器１４Ｙ〜１４Ｋのそれぞれに応じて、トナー消費量閾値ｒ［mg］を設定するために設けられたテーブルの一例を示す図である。尚、このテーブルは、２３℃、６０％Ｒｈ環境、使用状態０％におけるものである。

図５において、Ｃ現像器１４ＣとＭ現像器１４Ｍに対し、Ｋ現像器１４Ｋに対しては小さなトナー消費量閾値ｒ［mg］が設定され、Ｙ現像器１４Ｙに対しては大きな値が設定される傾向があることが分かる。低抵抗のトナーを用いるＫ現像器１４Ｋでは、ユーザが長期間に亙って印刷率の低い画像によるプリント動作を継続した場合にも強帯電トナーが増加しにくく、小さなトナー消費量閾値ｒ［mg］を使用して現像器１４の調整制御を行っても、ベタ画像等の濃度低下や線画や文字の画質低下を効果的に防止できる。

一方、高抵抗のトナーを用いるＹ現像器１４Ｙでは、強帯電トナーが増加し易く、大きな値のトナー消費量閾値ｒ［mg］を使用して現像器１４の調整制御を行わなければ、これらを効果的に防止できないからである。

このように図５に示すテーブルは、各色の現像器１４のトナーの特性に応じて、ベタ画像等の濃度低下や線画や文字の画質低下を効果的に防止するために最低限必要なトナー消費量閾値ｒ［mg］を事前に予測して作られている。

以上説明したように本実施の形態３によれば、現像器１４の調整制御において、トナー消費量閾値ｒ［mg］を、各色の現像器１４Ｙ〜１４Ｋ毎に異なる値に設定している。これにより、各色の現像器１４のトナーの特性に応じて、現像器１４に起因する画像不良を防止するのに適正な量のトナー排出を行い、ベタ画像等の濃度低下や線画や文字の画質低下を効果的に防止することができる。またユーザがプリンタ装置を使用する際のランニングコストの増加をも抑制することができる。

［実施の形態４］
次に本発明の実施の形態４について説明する。この実施の形態４では、現像器１４を空回転させる現像器１４の調整制御について説明する。尚、この実施の形態４に係る装置構成等は、前述の実施の形態１におけるものと同様であるため、その説明を省略する。

本実施の形態４に係るプリンタ装置の特徴である、画像形成時の印刷枚数とトナー消費量の検知方法、及びそれらの情報に基づいた現像器１４の調整制御について説明する。尚、この実施の形態４の制御における検知、演算、記録、判断等の動作は、プリンタ装置に備えられたプリンタコントローラ１０１のＣＰＵ１１０によって実行される。

図６は、本発明の実施の形態４に係るレーザビームプリンタ装置における現像器の調整制御を示すフローチヤ−トである。以下に示す制御は、各色の現像装置１４（１４Ｙ〜１４Ｋ）毎において実施される。

ステップＳ１１〜Ｓ１４に関しては、図３を参照して前述の実施の形態１で説明したステップＳ１〜Ｓ４の処理と同様であるため、その説明を省略する。

ステップＳ１５では、ステップＳ１４にて求めた印刷枚数Ｋが１００枚以上の場合はステップ１６へ進み、１００枚以下の場合は、再びステップＳ１１のプリント待機状態に戻り、次のプリント以降、累積印刷枚数Ｋと累積トナー消費量Ｔの計算及び更新を行う。

ステップＳ１６では、以下の（式６）の条件を満たす場合はステップＳ１７に進み、現像器１４の調整制御を行う。

Ｔ［mg］＞２４３００［mg］ （式６）
この（式６）の条件を満たさなかった場合は、現像器１４の調整制御を行わずにステップＳ１８へ進み、Ｋ＝０，Ｔ＝０に再設定した後に、再度ステップＳ１１に戻って次のプリント以降、累積印刷枚数Ｋと累積トナー消費量Ｔの計算及び更新を実行する。

次に、この（式６）の条件を決定した理由を以下に説明する。

本願発明者らが検討した結果、本実施の形態４に係るプリンタ装置では、印刷１枚当たりの平均のトナー消費量が、トナー消費量上限閾値ｒ'［mg］＝２４３［mg］よりも多い状態で１００枚以上のプリント動作が継続されると、ベタ画像等の濃度上昇やカブリの発生確立が高くなることが明らかになった。

よって、本実施の形態４に係るプリンタ装置では、１００枚当たりのトナー消費量が、２４３００［mg］（＝ｒ'［mg］×１００）よりも大きくなった時に現像器１４の調整制御を作動させるようにしている。

尚、１枚当たりの平均トナー消費量がトナー消費量閾値ｒ［mg］＝２４３［mg］より多くても、実際には、トナー消費量に応じて、ベタ画像等の濃度上昇やカブリの発生確立が高くなるまでの印刷枚数は異なる。即ち、１枚当たりの平均のトナー消費量が、例えば４０５［mg］の場合には、ベタ画像等の濃度上昇やカブリの発生確立が高くなるまでの印刷枚数が１００枚程度であるのに対し、２４３［mg］の場合には１０００枚程度となる。従って、１枚当たりの平均トナー消費量に応じて、現像器１４の調整制御の実施要否を判断するための印刷枚数を変更することもできる。

しかし、本実施の形態４においては、これをトナー消費量に依らず、印刷枚数を１００枚に固定することにより、制御の簡略化を図っている。ここで１００枚とした理由は、印刷１枚当たりの平均のトナー消費量が４０５［mg］（全面ベタ画像を想定）という最悪条件下では１００枚毎に現像器１４の調整制御を行うことが必須であるからである。

尚、上記検討は、２３℃、６０％Ｒｈの環境下で、現像器１４として使用状態が新品に近いものを用いて行われた。環境や現像器１４の使用状態に応じて、現像器１４の調整制御の仕様を変更する方法に関しては実施の形態５で述べる。

こうしてステップＳ１７で、現像器１４の調整制御が開始されると、プリント動作は中断され、各画像形成ステーション１０Ｙ〜１０Ｋにおいて、現像器１４の現像スリーブの空回転が同時に開始される。この際、現像器１４内の現像スリーブはプリント動作時と同様に回転するものの、現像電圧の印加は停止される。

ここで、上記現像器１４の現像スリーブの空回転時間Ｕは、以下の（式７）により決定される。

Ｕ［ｓ］＝ｕａ［s］＋ｕｂ［s／mg］×（Ｔ［mg］−２４３００［mg］）...（式７）
尚、ここでｕａ，ｕｂは、空回転時間の算出用係数であり、本実施の形態４に係るプリンタ装置においては、ｕａ［s］＝２０［s］，ｕｂ［s／mg］＝０．００２５［s／mg］と最適化されている。

上記（式７）を用いて現像器１４の調整制御時の現像スリーブの空回転時間を計算した上で制御を実施することで、印刷枚数が１００枚における現像器１４内のトナーの攪拌状態を良好に保つことが可能となるため、ベタ画像等の濃度上昇やカブリを防止することができるようになる。

また、現像器１４の調整制御の実施に際する過剰な時間の空回転も行わないため、プリンタ装置のスループットの低下も抑制することができる。

尚、本実施の形態４に係る現像器１４の調整制御を実施した後も、ステップＳ１８へと進み、Ｋ＝０，Ｔ＝０に再設定した後に、ステップＳ１１へと戻り、次のプリント以降、累積印刷枚数Ｋと累積トナー消費量Ｔの計算を継続する。

以上説明したように本実施の形態４によれば、現像器１４の調整制御において現像スリーブを空回転する際、現像スリーブの空回転時間Ｕ［s］、累積トナー消費量Ｔ［mg］、累積印刷枚数Ｋ、トナー消費量上限閾値ｒ'［mg］、空回転時間算出用係数ｕａ［s］、ｕｂ［s／mg］とが、
Ｕ［s］＝ｕａ［s］＋ｕｂ［s／mg］×（Ｔ［mg］−ｒ'［mg］×Ｋ） ...（式８）
なる関係を持つよう制御している。

これにより、ユーザが長期間に亙って印刷率の高い画像によるプリント動作を継続した場合にも、現像器１４の調整制御における現像スリーブの空回転時間を適正に保ち、ベタ画像等の濃度上昇やカブリを効果的に防止することができる。更に、プリンタ装置のスループットの低下をも抑制することができる。

尚、現像スリーブの空回転時間Ｕ［s］は、必ずしも本実施の形態４に係る方式により決定する必要はなく、各プリンタ装置における現像器１４の特性に鑑みて、累積トナー消費量Ｔ［mg］と累積印刷枚数Ｋとを参照する他の方式により決定することも可能である。例えば、累積トナー消費量Ｔ［mg］と累積印刷枚数Ｋとを用いて（式８）とは異なる数式により、現像スリーブの空回転時間Ｕ［s］を算出する場合や、累積トナー消費量Ｔ［mg］と累積印刷枚数Ｋから現像スリーブの空回転時間Ｕ［s］が一意に求まるテーブルを使用して決定する場合等が考えられる。

［実施の形態５］
次に本発明の実施の形態５について説明する。この実施の形態５では、プリンタ装置の使用状況に応じて、現像器１４に起因する画像不良を防止するのに必要十分な時間の現像スリーブの空回転を行う制御について説明する。尚、この実施の形態５に係る装置構成等は、前述の実施の形態４におけるものと同様であるため、その説明を省略する。

実施の形態４で述べた現像器１４の調整制御において、各色の現像器１４の現像スリーブが空回転する時間は、トナー消費量上限閾値ｒ'［mg］を使用して（式８）に基づいて決定されるものであるが、ｒ'［mg］の値は、実施の形態２における場合と同様、環境や現像器１４を使用した通算プリント枚数等に応じて随時増減して設定することができる。つまり、プリンタ装置の使用状況に応じて、現像器１４に起因する画像不良を防止するのに必要十分な時間、現像スリーブの空回転を行う制御を実施することができる。

本実施の形態５に係る現像器１４の調整制御においては、トナー消費量の上限閾値ｒ'［mg］が、プリンタ装置に備え付けの環境センサで取得された環境情報、或いはプリンタ装置における現像器１４の使用情報を基に、各色の現像器１４毎において決定される。

図７は、本発明の実施の形態５に係る、環境（温度、湿度）、現像器１４の使用状態（０％：初期〜１００％：実施の形態１で述べた現像器調整制御のステップ３と同様のカウント方法で通算２０,０００枚のプリント後）に応じて、トナー消費量閾値ｒ［mg］を変更するために設けられたテーブルの一例を示す図である。

図７において、環境が低温、低湿側、また現像器１４の使用状態が初期に近い場合に、トナー消費量閾値ｒ'［mg］として大きな値が設定される傾向があることが分かる。現像器１４内のトナーの平均トリボが上昇し易い低温、低湿の環境下や、使用状態が初期に近い現像器１４においては、ユーザが長期間に亙って印刷率の高い画像によるプリント動作を継続した場合にも、弱帯電トナーや逆極性のトナーが増加しにくく、大きなトナー消費量閾値ｒ［mg］を使用して現像器の調整制御を行っても、ベタ画像等の濃度上昇やカブリを効果的に防止できるからである。

このように、図７に示すテーブルは、環境や現像器１４の使用状態に応じて、ベタ画像等の濃度上昇やカブリを効果的に防止するために必要なトナー消費量上限閾値ｒ'［mg］を事前に予測して作られたものである。

以上説明したように本実施の形態５によれば、現像器１４の調整制御において、トナー消費量の上限閾値ｒ'［mg］を、環境や現像器１４を使用した通算プリント枚数等に応じて異なる値に設定している。これにより、プリンタ装置の使用状況に応じて、現像器１４に起因する画像不良を防止するのに適正な時間現像スリーブの空回転を行い、ベタ画像等の濃度上昇やカブリを効果的に防止すると共に、プリンタ装置のスループットの低下をも抑制することができる。

なお、現像スリーブの空回転時間Ｕ［s］は、必ずしも本実施の形態５の方式により決定する必要はなく、累積トナー消費量Ｔ［mg］、累積印刷枚数Ｋ、及び環境や現像器１４を使用した通算プリント枚数等を参照し、他の方式により決定することも可能である。

また現像器１４の特性変化が、累積トナー消費量Ｔ［mg］や累積印刷枚数Ｋよりも、環境や現像器１４を使用した通算プリント枚数等へ大きく依存する場合には、制御の簡略化のため、現像器の現像スリーブの空回転時間Ｕ［s］を、環境や現像器１４を使用した通算プリント枚数等のみを参照して決定することも可能である。

［実施の形態６］
次に本発明の実施の形態６について説明する。この実施の形態６では、ｒ'［mg］の値は、実施の形態３における場合と同様、各色の現像器１４Ｙ〜１４Ｋ毎に異なる値を設定する制御について説明する。尚、この実施の形態６に係る装置構成等は、前述の実施の形態４におけるものと同様であるため、その説明を省略する。

実施の形態４で述べた現像器１４の調整制御において、各色の現像器１４の現像スリーブが空回転する時間は、トナー消費量上限閾値ｒ'［mg］を使用して（式８）により決定されるものであるが、ｒ'［mg］の値は、実施の形態３における場合と同様、各色の現像器１４Ｙ〜１４Ｋ毎に異なる値を設定することができる。つまり、各色の現像器の特性に応じて、現像器１４に起因する画像不良を防止するのに必要十分な時間の現像器１４の空回転を行う制御を実施することができる。

本実施の形態６に係る現像器の調整制御においては、トナー消費量上限閾値ｒ'［mg］が、現像器１４Ｙ〜１４Ｋ毎に指定される。

図８は、現像器１４Ｙ〜１４Ｋに応じて、トナー消費量上限閾値ｒ'［mg］を変更するために設けられたテーブルの一例を示す図である。尚、このテーブルは、２３℃、６０％Ｒｈ環境、使用状態０％におけるものである。

図８において、Ｙ現像器１４Ｙには、トナー消費量上限閾値ｒ'［mg］としてＣ現像器１４ＣとＭ現像器１４Ｍよりも大きな値が設定されており、Ｋ現像器１４Ｋにおいては、Ｃ現像器１４ＣとＭ現像器１４Ｍよりも小さな値が設定されている。

これは高抵抗のトナーを用いるＹ現像器１４Ｙでは、ユーザが長期間に亙って印刷率の高い画像によるプリント動作を継続した場合でも弱帯電トナーや逆極性トナーが増加しにくく、大きなトナー消費量閾値ｒ［mg］を使用して現像器１４の調整制御を行っても、ベタ画像等の濃度上昇やカブリを効果的に防止できる。一方、低抵抗のトナーを用いるＫ現像器１４Ｋでは、弱帯電トナーが増加し易く、小さな値のトナー消費量閾値ｒ［mg］を使用して現像器１４の調整制御を行わなければこれらを効果的に防止できないからである。

このように図８に示すテーブルでは、各色の現像器１４の特性に応じて、ベタ画像等の濃度上昇やカブリを効果的に防止するために必要なトナー消費量の上限閾値ｒ'［mg］を事前に予測して作られるものである。

以上説明したように本実施の形態６によれば、現像器１４の調整制御において、トナー消費量閾値ｒ'［mg］を、各色の現像器１４Ｙ〜１４Ｋ毎に異なる値に設定している。これにより、各色の現像器１４のトナーの特性に応じて、現像器１４に起因する画像不良を防止するのに適正な時間現像スリーブの空回転を行い、ベタ画像等の濃度上昇やカブリを効果的に防止すると共に、プリンタ装置のスループットの低下をも抑制することができる。

［実施の形態７］
次に本発明の実施の形態７について説明する。この実施の形態では、上記実施の形態３、６におけるトナー消費量閾値に関する情報を、画像形成装置に着脱可能に搭載される現像器１４に設けられたメモリに記憶させておくことを特徴としている。メモリに記憶されている各色現像器のトナーの特性に応じたトナー消費量閾値に関する情報に基づいて、現像器１４の調整制御、また、現像器１４の現像スリーブの空回転時間を制御することが可能とする。
上記実施の形態３，６においても説明しているが改めて説明すると、トナーは色毎に使用される顔料などが違うことから、その特性にも違いが現われる。そのため、現像に使用されるキーパーツが同じであってもトナーの各色毎にその劣化具合、帯電具合が違いが生じ、画像品質にも影響する。

例えば、低抵抗のトナーを用いるＫ現像器１４Ｋでは、ユーザが長期間に亙って印刷率の低い画像によるプリント動作を継続した場合にも強帯電トナーが増加しにくく、小さなトナー消費量閾値ｒ［mg］を使用して現像器の調整制御を行っても、ベタ画像等の濃度低下や線画や文字の画質低下を効果的に防止できる。一方、高抵抗のトナーを用いるＹ現像器１４Ｙでは、強帯電トナーが増加し易く、大きな値のトナー消費量閾値ｒ［mg］を使用して現像器の調整制御を行わなければ、これらを効果的に防止できない。

また、高抵抗のトナーを用いるＹ現像器１４Ｙでは、ユーザが長期間に亙って印刷率の高い画像によるプリント動作を継続した場合にも弱帯電トナーや逆極性トナーが増加しにくく、大きなトナー消費量閾値ｒ［mg］を使用して現像器１４の調整制御を行っても、ベタ画像等の濃度上昇やカブリを効果的に防止できる。一方、低抵抗のトナーを用いるＫ現像器１４Ｋでは、弱帯電トナーが増加し易く、小さな値のトナー消費量閾値ｒ［mg］を使用して現像器の１４調整制御を行わなければこれらを効果的に防止できない。

図１０は、印刷率が低い画像が続いた場合の、ＹトナーとＫトナーの画像レベルの推移を表すグラフ図である。

上述したように、同じプリント枚数１００枚で比較した場合に、定抵抗のＫトナーより高抵抗のＹトナーの方が影響を強く受けていることが分かる。つまり、各トナーで同じのトナー消費量閾値を用いたのでは、トナーを無駄に消費してしまうことになる。この場合は、Ｙトナーにあわせてトナー消費量閾値を設定して制御すると、Ｋトナーでは無駄にトナーを消費させてしまうことになる。Ｃトナー、ＭトナーについてもＹ，Ｋトナーとは違った特性を有しており、それぞれ異なる傾向の画像レベルの推移を示すことになる。

なお、印刷率が高い画像が継続された場合にも各色のトナー毎に異なる画像レベルの推移を示すことになる。

このような各色トナーの特性の違いに対応するために、各色トナーの特性に応じたトナー消費量閾値に関する情報を現像器１４のメモリに設けることによって、各色の現像器１４に対応した現像器１４の調整制御、また、現像器１４の現像スリーブの空回転を制御することが可能になる。

現像器１４に設けられたメモリの構成について、図９を用いて説明する。なお、現像器１４の調整用トナー像の形成の制御、また、現像器１４の現像スリーブの空回転の制御に関しては、上記の実施の形態１〜６において説明しているため省略する。

図９は、プリンタコントローラ１０１とプリンタエンジンのプリンタエンジンコントローラ２００と現像器１４に設けられた記憶媒体（記憶部）としてのメモリ３００との接続構成を示した図である。現像器１４のメモリ３００とプリンタエンジンコントローラ２００は、メモリ３００に設けられた接点（不図示）とプリンタ本体に設けられた接点（不図示）とが接触して接続されて、プリンタエンジンコントローラ２００のデータ読取り/書込み部２０２によってデータ通信（読出し／書込み）を行なう。

本実施の形態では、現像器１４がプリンタ本体に装着されて、メモリ３００とプリンタ本体とが接続された後、メモリ３００からトナー消費量の閾値に関する情報を読み出して、エンジンＣＰＵ２０１にデータが送信される。エンジンＣＰＵ２０１は、受信したデータをプリンタコントローラ１０１へ送信する。プリンタコントローラ１０１は実施の形態１に記載したように、現像器１４の調整制御、また、現像器１４の現像スリーブの空回転時間の制御のための処理を行なう。なお、この現像器１４の調整制御、また、現像器１４の現像スリーブの空回転の制御をプリンタコントローラ１０１ではなく、エンジンコントローラ２００で行なってもよい。

なお、メモリ３００には、トナー消費量閾値に関する情報を記憶する領域のほかに、印刷枚数情報、トナー消費量情報、その他（現像器に関する情報）を記憶する領域が設けられている。

なお、現像器１４は、少なくとも現像剤を収容する容器と、現像剤を感光体ドラムに供給するための現像スリーブ（ローラ）を有するものである。

以上のように本実施の形態では、現像器１４にメモリを設けて、各色現像器の特性（トナーの特性）に応じたトナー消費量の閾値をメモリに記憶しておき、現像器１４の特性に応じた現像器１４の調整制御を行うことによって、ベタ画像等の濃度低下や線画や文字の画質低下を効果的に防止することができる。また、ユーザがプリンタ装置を使用する際のランニングコストの増加をも抑制することができる。

また、各色現像器１４の特性（トナーの特性）に応じたトナー消費量閾値をメモリに記憶しておき、現像器１４の現像スリーブの空回転時間の制御を行うことによって、ベタ画像等の濃度上昇やカブリを効果的に防止すると共に、プリンタ装置のスループットの低下をも抑制することができる。

以上、実施の形態１〜７について説明した。

なお本発明は上記実施の形態１〜７に記載のプリンタ装置、現像装置の構成に限定されるものではなく、種々の形態のプリンタ装置における、接触現像系、非接触ジャンピング現像系、一成分現像系、ニ成分現像系等、磁性現像系、非磁性現像系等、あらゆる形態の現像装置について適用可能なものである。

また実施の形態２，５における環境情報は、プリンタ装置に備え付けの環境センサにより取得されるものであったが、他の手段を使ってこれを取得してもよい。例えば、中間転写ベルト８０、１次転写ローラ５４（５４Ｙ〜５４Ｋ）、２次転写ローラ５５等の電気抵抗が環境依存性を有する場合には、これらを検知する機構を設けることで、環境情報を取得できる。

一方、上記した現像器１４（１４Ｙ〜１４Ｋ）の使用情報は、プリンタ装置や現像器１４自体に備え付けのメモリに記憶される場合の他、プリンタ装置を作動させるパソコン内のドライバーに記憶される場合等がある。

また実施の形態４〜６においては、現像器１４の調整制御を実施するタイミングを固定値（例えば、印刷１００枚毎）とし、現像器の現像スリーブの空回転時間を、累積トナー消費量、累積印刷枚数、環境、現像器を使用した通算プリント枚数等を参照して決定する制御法に関して述べた。しかし、これとは逆に、現像スリーブの空回転時間を固定値（例えば２０［ｓ］）とし、現像器１４の調整制御を実施するタイミングを、累積トナー消費量、累積印刷枚数、環境、現像器１４を使用した通算プリント枚数等を参照して決定する制御法を採用することも可能である。これにより、一回の現像器１４の調整制御において、現像スリーブを空回転する時間を短時間に留め、ユーザがプリント出力を得ようとする時に、現像器１４の調整制御による待ち時間をユーザが不快感を感じない程度に抑えることができる。

また、上記実施の形態１〜７において、所定枚数（１００枚）毎の累積のトナー消費量とトナー消費量閾値ｒ'とを比較した結果で、トナー消費動作、又は、現像ローラの回転動作の実行の可否を判断しているが、これに限らず、１枚あたりのトナー消費量を算出して、その値とトナー消費量閾値ｒとを比較して判断しても良いことは言うまでもない。

また上記実施の形態１〜７における現像器調整動作は、記録紙に画像を形成する通常のプリント動作時以外のタイミングで実行される。例えば、プリント動作が開始される前のイニシャライズシーケンス（準備動作）中、または、プリント動作完了後の後処理中（ドラム上の電荷を除去する除電シーケンスなどの後回転処理の期間など）、または、複数のプリントジョブが連続して印刷されている場合には、プリントジョブの間に所定の期間を設けて実行される。

［他の実施の形態］
本発明の目的は前述したように、実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体をシステム或は装置に提供し、そのシステム或は装置のコンピュータ（又はＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても達成される。この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。このようなプログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フロッピィ（登録商標）ディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ，ＣＤ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭなどを用いることができる。

また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施の形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳ（オペレーティングシステム）などが実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって前述した実施の形態の機能が実現される場合も含まれている。

更に、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書きこまれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって前述した実施の形態の機能が実現される場合も含む。

以上説明したように本実施の形態によれば、現像器の調整制御において現像器より現像器の調整用トナー像を排出する際、例えば、現像器の調整制御時のトナー消費量Ｓ［mg］、累積トナー消費量Ｔ［mg］、累積印刷枚数Ｋ、トナー消費量閾値ｒ［mg］とが、Ｓ［mg］＝ｒ［mg］×Ｋ−Ｔ［mg］なる関係を持つよう制御することを特徴とする。

これにより、ユーザが長期間に亙って印刷率の低い画像によるプリント動作を継続した場合にも、現像器の調整制御において排出されるトナー量を適正に保ち、ベタ画像等の濃度低下や線画や文字の画質低下を効果的に防止できる。

また、ユーザがプリンタ装置を使用する際のランニングコストの増加をも抑制することができる。

また、現像器の調整制御において現像スリーブを空回転する際、例えば、現像スリーブの空回転時間Ｕ［s］、累積トナー消費量Ｔ［mg］、累積印刷枚数Ｋ、トナー消費量上限閾値ｒ'［mg］、空回転時間算出用係数ｕａ［s］、ｕｂ［s／mg］とが、Ｕ［s］＝ｕａ［s］＋ｕｂ［s／mg］×（Ｔ［mg］−ｒ'［mg］×Ｋ）なる関係を持つよう制御することを特徴とする。

これにより、ユーザが長期間に亙って印刷率の高い画像によるプリント動作を継続した場合にも、現像器の調整制御における現像スリーブの空回転時間を適正に保ち、ベタ画像等の濃度上昇やカブリを効果的に防止すると共に、プリンタ装置のスループットの低下をも抑制することができる。

本発明の実施の形態に係るレーザビームプリンタ装置のプリンタエンジンの構成を示す図である。 本発明の実施の形態に係るレーザビームプリンタ装置の概略構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態１に係るレーザビームプリンタにおける現像器の調整制御処理を説明するフローチャートである。 本発明の実施の形態２において、各環境、使用状態において設定されるトナー消費量閾値ｒ［mg］の一例を示す図である。 本発明の実施の形態３において、各色の現像器において設定されるトナー消費量閾値ｒ［mg］の一例を示す図である。 本発明の実施の形態４に係るレーザビームプリンタにおける現像器の調整制御処理を説明するフローチャートである。 本発明の実施の形態５において、各環境・使用状態において設定されるトナー消費量閾値ｒ'［mg］の一例を示す図である。 本発明の実施の形態６において、各色の現像器において設定されるトナー消費量閾値ｒ'［mg］の一例を示す図である。 本発明の実施の形態７において、現像器に設けられたメモリの構成を説明する図である。 本発明の実施の形態７において、印刷率が低い画像が続いた場合の、ＹトナーとＫトナーの画像レベルの推移を表すグラフ図である。

Claims (8)

1. 像担持体と、現像剤を収容し、前記像担持体に形成された潜像を前記現像剤を用いて現像する現像ユニットとを有する画像形成装置であって、
   前記現像ユニットの前記現像剤の消費量を検知する現像剤消費量検知手段と、
   前記像担持体に現像された画像を記録材に転写する動作を実行した回数が所定回数に達する毎に前記現像剤消費量検知手段によって検知される前記現像剤の消費量が、予め設定された閾値よりも小さい場合に、前記閾値と前記検知された現像剤の消費量の差分に対応する量の現像剤を前記像担持体に現像することによって消費させる調整動作を実行する制御手段とを有し、
   前記制御手段は、前記現像ユニットの累積使用量に応じて前記閾値を切り換えて、切り換えた閾値と前記検知された現像剤の消費量に基づき前記調整動作を実行することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記制御手段は更に、温度及び湿度に応じて、前記閾値を切り換えることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記制御手段は更に、前記現像ユニットに収容される前記現像剤の色に応じて前記閾値を切り換え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。
4. 像担持体と、現像剤を収容し、前記像担持体に形成された潜像を前記現像剤を用いて現像する現像ユニットとを有する画像形成装置であって、
   前記現像ユニットの前記現像剤の消費量を検知する現像剤消費量検知手段と、
   前記現像ユニットによって前記像担持体に対して現像することなく前記現像ユニットを駆動する調整動作を実行する制御手段と、を有し、
   前記制御手段は、前記像担持体に現像された画像を記録材に転写する動作を実行した回数が所定回数に達する毎に、前記現像剤消費量検知手段によって検知される前記現像剤の消費量が、予め設定された閾値よりも大きい場合に、前記閾値と前記検知された現像剤の消費量の差分に対応した時間、前記調整動作を実行することを特徴とする画像形成装置。
5. 前記制御手段は更に、前記現像ユニットの累積使用量に応じて前記閾値を切り換えることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記制御手段は更に、温度及び湿度に応じて前記閾値を切り換えることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
7. 前記制御手段は更に、前記現像ユニットに収容される前記現像剤の色に応じて、前記閾値を切り換えることを特徴とする請求項４乃至６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
8. 前記現像ユニットは前記画像形成装置に着脱可能であって、
   前記現像ユニットは、前記現像ユニットに収容される前記現像剤の色に応じた前記閾値を記憶する記憶手段を有することを特徴とする請求項３又は７に記載の画像形成装置。

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