JP4280549B2 - Image forming apparatus - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、潜像担持体に担持される潜像を現像するための現像手段から潜像担持体へとトナーが消費されることに伴って必要になる所定の制御を、潜像担持体に対するトナー付着量に基づいて実施する画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、感光体等の潜像担持体に担持される潜像を現像手段によってトナー像に現像する方式として、一成分現像方式や二成分現像方式が知られている。一成分現像方式は、トナーを主成分とするいわゆる一成分現像剤を用いて潜像を現像する方式である。これに対し、二成分現像方式は、トナーと磁性キャリアとを含有するいわゆる二成分現像剤を用いて潜像を現像する方式である。
【０００３】
何れの方式においても、現像手段内のトナーが減少するため、現像による現像手段から潜像担持体へとトナーが消費されるのに伴って、所定の制御が必要になってくる。例えば、一成分現像方式では、トナー消費に伴って現像手段内のトナー量が所定量以下になった時点で、ユーザーに対して現像手段へのトナー補充作業を促したり、現像手段の交換作業を促したりするための制御が必要になってくる。更には、これら作業を促したにもかかわらず、それが行われないままに画像形成命令がなされた場合に、所定の閾値を超える量の現像（トナー消費）が行われた時点で画像形成動作を強制停止する制御も行うことが望ましい。また例えば、二成分現像方式では、トナーを消費した二成分現像剤のトナー濃度を復帰させるべく、補給用のトナーを収容しているトナー収容部から現像手段内へのトナー補給を所定のタイミングで行うための制御が必要になってくる。更には、トナー補給に伴ってトナー残量が所定量以下になってしまったトナー収容部へのトナー補充作業（例えばトナーボトル交換作業）をユーザーに促すための制御も必要になってくる。加えて、かかるトナー補充作業が行われないままに画像形成命令がなされた場合に、所定の閾値を超える量の現像が行われた時点で画像形成動作を強制停止する制御も行うことが望ましい。
【０００４】
このようにトナー消費に伴って必要になる所定の制御を、潜像担持体の表面に対するトナー付着量に基づいて実施する画像形成装置が知られている。例えば、特許文献１には、次のような画像形成装置が記載されている。即ち、潜像担持体たる感光体に形成される静電潜像の画素数である書込画素数と、その静電潜像の現像に伴うトナー消費量とに極めて良好な相関関係が成立することから、書込画素数のカウント値に基づいて所定の制御を実施する。具体的には、そのカウント値に基づいて、トナー収容手段たるトナーボトルから二成分現像方式の現像手段にトナーを補給するという制御である。更には、トナーボトルについてのトナーニアエンドを判断してボトル交換作業をユーザーに促したり、現像手段（現像部）内のトナーエンドを判断して画像形成動作を強制停止したりといった制御も行われる。但し、静電潜像に対する単位面積（画素数）あたりのトナー消費量は、感光体の劣化度合いや環境によって異なってくる。そこで、感光体上のトナー像に対するトナー付着量をトナー付着量検知手段たる光学センサによって所定のタイミングで検知し、検知結果に基づいて書込画素数のカウント値を補正する。かかる構成によれば、現像手段内の二成分現像剤のトナー濃度を検知するトナー濃度検知センサが設けられていなくても、現像手段内へのトナー補給量を制御することができる。また、トナーボトル内のトナーについてほぼ無くなったことを検知するトナー無し検知センサを備えていなくても、トナーボトルの交換時期を判断してユーザーにボトル交換作業を促すことができる。そして、これらトナー濃度センサやトナー無し検知センサの付設を必要としないことで、低コスト化や省スペース化を図ることが可能になる。
【０００５】
なお、一成分現像方式の現像手段内のトナーについてほぼ無くなったことを検知するトナー無し検知センサを備える画像形成装置としては、特許文献２に記載の発光素子と受光素子との組合せからなるフォトセンサが知られている。また、二成分現像方式の現像手段への補給用トナーを収容するトナー収容手段内のトナーについてほぼ無くなったことを検知するトナー無し検知センサを備える画像形成装置としては、特許文献３に記載の検知手段が知られている。
【０００６】
【特許文献１】
特開平６−３２４５６９号公報
【特許文献２】
特開平７−１６０１０５号公報
【特許文献３】
特開平７−１８１７７２号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記特許文献１に記載の画像形成装置では、現像に伴う現像手段から感光体へのトナー消費量に、感光体の非画像部（非潜像部）にトナーを付着させてしまういわゆる地汚れによるトナー消費が加味されていない。このため、非画像部の面積率の比較的高いプリントアウトが多量に行われた場合には、地汚れによるトナー消費を含む実際のトナー消費量が、書込画素数のカウント値に基づいて把握される理論上のトナー消費量を大きく上回ってしまう。そして、このことにより、トナー補給量が不足して二成分現像剤のトナー濃度が著しく低下したり、ユーザーにボトル交換作業を促す時期が遅れたりという問題を引き起こすおそれがあった。
【０００８】
かかる問題の発生を抑える方法として、非画像部画素数のカウント値を所定の割合で書込画素数のカウント値に加算しながらトナー補給を行わせたり、トナーニアエンドの時期を判断させたりすることが考えられる。しかしながら、感光体の非画像部に対する単位面積あたりの地汚れトナー量は、トナー粒子の帯電分布によって大きく異なってくる。このため、書込画素数のカウント値に加算する非画像部画素数のカウント値の割合が実情にそぐわなくなり、今度は逆に、トナー補給量が過剰になって二成分現像剤のトナー濃度が著しく増加するという問題を生ずるおそれがある。更には、ユーザーにボトル交換作業を促す時期が早まってしまうという問題を引き起こすおそれもある。
【０００９】
本発明は、以上の背景に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、次のような画像形成装置を提供することである。即ち、現像手段から潜像担持体へのトナー消費量に、地汚れによるトナー消費を正確に反映させて、トナー消費に伴って必要になる所定の制御を正確に行うことができる画像形成装置である。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、潜像を担持する潜像担持体と、該潜像担持体上の潜像をトナーによって現像する現像手段と、現像に使用されるトナーを収容するトナー収容手段と、該潜像担持体の表面に対するトナー付着量を検知するトナー付着量検知手段と、該現像手段から該潜像担持体へのトナー消費に伴って必要になる所定の制御を該トナー付着量検知手段による検知結果に基づいて実施する制御手段とを備える画像形成装置において、上記潜像担持体の非画像部に対する単位面積あたりのトナー付着量である非画像部トナー付着量と、該潜像担持体のトナー像に対する単位面積あたりのトナー付着量である画像部トナー付着量とを検知させるように上記トナー付着量検知手段を構成するとともに、上記所定の制御として、該潜像担持体に形成される潜像の画素数の計数結果、及び該画像部トナー付着量に基づいて算出した現像によるトナー消費量と、該潜像担持体における非画像部の画素数の計数結果、及び該非画像部トナー付着量に基づいて算出した地汚れによるトナー消費量とに基づいて、上記トナー収容手段内のトナー残量を判定する制御を実施させるように、上記制御手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、潜像を担持する潜像担持体と、該潜像担持体上の潜像をトナーによって現像する現像手段と、現像に使用されるトナーを収容するトナー収容手段と、該潜像担持体の表面に対するトナー付着量を検知するトナー付着量検知手段と、該現像手段から該潜像担持体へのトナー消費に伴って必要になる所定の制御を該トナー付着量検知手段による検知結果に基づいて実施する制御手段とを備える画像形成装置において、上記潜像担持体の非画像部に対する単位面積あたりのトナー付着量である非画像部トナー付着量と、該潜像担持体のトナー像に対する単位面積あたりのトナー付着量である画像部トナー付着量とを検知させるように上記トナー付着量検知手段を構成するとともに、上記所定の制御として、該潜像担持体に形成される潜像の画素数の計数結果、及び該画像部トナー付着量に基づいて算出した現像によるトナー消費量と、該潜像担持体における非画像部の画素数の計数結果、及び該非画像部トナー付着量に基づいて算出した地汚れによるトナー消費量とに基づいて、上記現像手段についてのトナー不足警報を発生させる制御を実施させるように、上記制御手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項１又は２の画像形成装置において、上記現像手段から上記潜像担持体の非画像部へのトナーの転移が起こらない条件を生起せしめる非転移条件生起手段を設けたことを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項３の画像形成装置において、上記非転移条件生起手段として、上記潜像担持体と上記現像手段との距離を少なくとも現像時のための近距離とこれよりも長い遠距離との間で変化させる距離変化手段を用い、上記条件として、該遠距離の状態を生起せしめるようにしたことを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項３の画像形成装置において、上記現像手段として、現像剤担持体に担持したトナーと磁性キャリアとを含有する二成分現像剤を上記潜像担持体の表面に接触させながら上記潜像を現像するものを用いるとともに、上記非転移条件生起手段として、該現像担持体に担持される二成分現像剤を該潜像担持体から離間させる現像剤離間手段を用い、上記条件として、該二成分現像剤を該潜像担持体から離間させている状態を生起せしめるようにしたことを特徴とするものである。
【００１１】
これらの画像形成装置においては、使用されるトナーの帯電分布の違いによって潜像担持体の非画像部に対する単位面積あたりの地汚れトナー量が大きく変動したとしても、トナー付着量検知手段によって非画像部トナー付着量を検知することで、その変動を正確に把握することが可能である。そして、このことにより、現像手段から潜像担持体へのトナー消費量に、地汚れによるトナー消費を正確に反映させて、トナー消費に伴って必要になる所定の制御を正確に行うことができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を適用した画像形成装置として、電子写真式のプリンタ（以下、単にプリンタという）の一実施形態について説明する。
まず、図１を用いて、本プリンタの基本的な構成について説明する。このプリンタ１は、感光体ユニット１０、光書込ユニット２０、現像ユニット３０、中間転写ユニット４０、２次転写ローラ５０、定着ユニット６０、給紙ユニット８０等を備えている。そして、ブラック（以下、Ｋという）、シアン（以下、Ｃという）、マゼンタ（以下、Ｍという）、イエロー（以下、Ｙという）の４色のトナー像を、それぞれ後述の感光体１１上に個別に形成する。そして、これらを後述の中間転写ベルト４１に順次重ね合わせて中間転写した後、４色重ね合わせ像として図示しない転写紙に一括２次転写する。
【００１３】
上記感光体ユニット１０は、潜像担持体たるベルト状の感光体１１、感光体クリーニングユニット１２、帯電チャージャ１３、駆動ローラ１４、１次転写対向ローラ１５、張架ローラ１６を有している。また、乱反射型フォトセンサ（以下、光学センサという）１７なども有している。感光体１１は、図示しない駆動モータによって回転駆動される駆動ローラ１４と、１次転写対向ローラ１５と、張架ローラ１６とによって張架されている。そして、駆動ローラ１４の回転駆動に伴って図中矢印Ａ方向（時計回り方向）に無端移動せしめられる。このようにして無端移動せしめられる感光体１１の周りには、感光体クリーニングユニット１２、帯電チャージャ１３、光学センサ１７が配設されている。また、後述の現像ユニット３０や中間転写ユニット４０なども配設されている。
【００１４】
上記光書込ユニット２０は、半導体レーザ２１、書込制御回路（図示せず）、ポリゴンミラー２２、３つの反射ミラー２３ａ，ｂ，ｃなどを備えている。そして、図示しないパーソナルコンピュータ等から送られてくるカラー画像情報の色分解画像データを光信号に変換して、色毎に対応した光書き込みを感光体１１に施して各色（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）用の静電潜像をそれぞれ個別に形成する。
【００１５】
上記現像ユニット３０は、Ｙ現像装置３１Ｙ、Ｍ現像装置３１Ｍ、Ｃ現像装置３１Ｃ、Ｋ現像装置３１Ｋや、各現像装置を図中左右方向に移動させて感光体１１に接離させる図示しない接離機構などを備えている。各色の現像装置（３１Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）は、それぞれ対応する色のトナーを表面に担持して回転する現像ローラ（３２Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）を有している。また、回転しながらトナーを汲み上げて撹拌する攪拌パドル（３３Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）や、トナーを収容するトナー収容ケース（３４Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）なども有している。各トナー収容ケース（３４Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）には、それぞれ対応する色のトナー粒子を主成分とし、且つ磁性キャリアを含まない一成分現像剤（以下、単にトナーという）が収容されている。図示の例では装置本体下側から順に黒トナーを収容したＫ現像装置３１Ｋ、シアントナーを収容したＣ現像装置３１Ｃ、マゼンタトナーを収容したＭ現像装置３１Ｍ、イエロートナーを収容したＹ現像装置３１Ｙになっている。
【００１６】
各現像装置（３１Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）内では、トナーが攪拌パドルで攪拌されて所定の極性に摩擦帯電せしめられる一方で、図示しない電源によって現像ローラ（３２Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）に現像バイアスが印加される。これにより、現像ローラ（３２Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）と、感光体１１の静電潜像との間には、トナーをスリーブ側から静電潜像に向けて静電的に移動させる現像ポテンシャルが生ずる。また、現像ローラ（３２Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）と、感光体１１の地肌部（非潜像部）との間には、トナーを地肌部側に移動させないでスリーブ側に拘束する非現像ポテンシャルが生ずる。
【００１７】
上記接離機構は、図示しない現像モータから各現像装置（３１Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）に駆動を伝達するための図示しない電磁クラッチを、各現像装置にそれぞれ個別に対応させるように４つ有している。そして、駆動させた電磁クラッチに対応する現像装置を、現像モータの駆動力で図中左側から右側に移動させて、その現像ローラを感光体１１に接触させる。また、その電磁クラッチの駆動を停止させることで、対応する現像装置を図中右側から左側に移動させて、その現像ローラを感光体１１から離間させることもできる。現像時には４つの現像装置（３１Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）のうち、感光体１１上の静電潜像に対応する何れか１つだけが図中左側から右側に移動せしめられて、その現像ローラを感光体１１に当接させる。
【００１８】
プリンタ本体の待機状態では、図示のように、何れの現像装置３１Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙも感光体１１と離間した位置に待避している。プリント動作が開始されると、感光体１１に駆動力を伝える上記駆動モータと、各現像装置（３１Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）の駆動源となる上記現像モータとが駆動を開始した後、感光体１１に対してＹ分解像データに基づいた光書き込みが開始される。これにより、まず、感光体１１にはブラック用の静電潜像であるＫ静電潜像が形成される。このＫ静電潜像を先端から現像可能とするように、Ｋ静電潜像の先端がＫ現像装置３１Ｋとの対向位置に到達する前に、Ｋ現像装置３１Ｋが上記電磁クラッチの駆動開始によって感光体１１との当接位置まで移動する。このとき、Ｋ現像ローラ３２Ｋは先の電磁クラッチの駆動開始に伴って既に回転を開始しているため、Ｋ静電潜像を先端から現像することができる。Ｋ静電潜像の後端がＫ現像装置３１Ｋとの対向位置を通過してＫトナー像の現像が完了すると、Ｋ用の上記電磁クラッチの駆動が直ちにＯＦＦされてＫ現像装置３１Ｋが現像位置（感光体１１との当接位置）から待避する。そして、次色のＣ現像装置３１Ｃ用の上記電磁クラッチの駆動がＯＮされてＣ現像装置３１Ｃが現像位置まで移動する。この移動は少なくとも、Ｃ分解像データに基づくＣ静電潜像の先端部が現像位置に到達する前に完了される。以降、同様の動作が他の現像装置でも繰り返されて各色のトナー像が現像される。なお、各色の現像装置（３１Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）は、それぞれ内包しているトナーがほぼ無くなった時点で、新たなものと交換されるいわゆるマガジン方式の現像手段となっている。
【００１９】
上記中間転写ユニット４０は、中間転写体たる中間転写ベルト４１、中間転写体クリーニング装置４２、位置検出用センサ４３を備えている。また、駆動ローラ４４、１次転写ローラ４５、２次転写対向ローラ４６、クリーニング対向ローラ４７、テンションローラ４８、廃トナータンク４９なども備えている。中間転写ベルト４１は駆動ローラ４４、１次転写ローラ４５、２次転写対向ローラ４６、クリーニング対向ローラ４７、テンションローラ４８などによって張架されている。そして、図示しない駆動モータで回転駆動される駆動ローラ４４によって図中矢印Ｂ方向（反時計回り方向）に無端移動せしめられる。中間転写ベルト４１の幅方向一端付近の非画像形成領域には複数の位置検出用マーク（図示せず）が設けられている。これら位置検出用マークのうち、何れか一つ（プリント動作開始時に位置検出用センサ４３による検知位置を最初に通過した位置検出用マーク）が位置出用センサ４３に検出されたタイミングに基づいて、プリント動作が開始される。
【００２０】
上記中間転写体クリーニング装置４２は、クリーニングブラシ４２ａ、図示しない接離機構（不図示）などを有している。そして、少なくとも各色のトナー像が中間転写ベルト４１に対して重ね合わせ転写されている間には、上記接離機構によって中間転写ベルト４１表面からクリーニングブラシ４２ａを離間させる。この離間により、２次転写前のトナー像をクリーニングしてしまうといった事態が回避される。中間転写ベルト４１表面から除去されたトナーは、中間転写ユニット４０内部に設けられた廃トナータンク４９に蓄えられる。
【００２１】
上記給紙ユニット８０は、図示しない転写紙を収容する転写紙カセット８１、給紙コロ８２ａ，ｂ，ｃ等を備えており、転写紙を所定のタイミングでカセット内からレジストローラ対８３に向けて給紙する。
【００２２】
上記２次転写ローラ５０は、中間転写ユニット４０の２次転写対向ローラ４６にバックアップされる中間転写ベルト箇所に当接して２次転写ニップを形成している。そして、中間転写ベルト４１のおもて面（ループ外周面）に２次転写バイアスを印加して、２次転写対向ローラ４６との間に２次転写電界を形成する。また、プリント動作開始から、４色重ね合わせ像の先端が２次転写ニップに到達する寸前までは、図示しない接離機構によって中間転写ベルト４１表面から離間するように構成されている。この離間により、各色トナー像をそれぞれ単独で２次転写してしまうといった事態が回避される。
【００２３】
上記レジストローラ対８３は、図示しない転写紙を２次転写ニップで４色重ね合わせ像に重ね合わせ得るタイミングで送り出す。２次転写ニップで転写紙と重ね合わされた４色重ね合わせ像は、ニップ圧や上記２次転写電界の影響を受けて中間転写ベルト４１から転写紙に一括して２次転写される。そして、転写紙の白色と相まってフルカラー画像になる。
【００２４】
なお、感光体ユニット１０と中間転写ユニット４０とは、図示しないカートリッジに一体的に収容されたプロセスカートリッジの形式で取り扱われ、プリンタ本体に対して一体的に着脱されるようになっている。
【００２５】
プリント動作開始から終了までのプロセスの概要は次の通りである。即ち、まず、感光体１１の図中矢印Ａ方向への無端移動が開始されるとともに、中間転写ベルト４１の図中矢印Ｂ方向への無端移動が開始される。そして、位置検出用センサ４３が中間転写ベルト４１上の位置検出用マークを初めに検知するタイミングに基づいて、感光体１１上に対する光書込が開始されて、Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙトナー像が感光体１１上で順次現像されていく。これらは、中間転写ベルト４１上に重ね合わせて中間転写されて４色重ね合わせ像となる。
【００２６】
上記Ｋトナー像の形成は次のように行なわれる。即ち、まず、帯電チャージャ１３がスコロトロンによって感光体１１表面を一様帯電せしめる。そして、一様帯電後の感光体１１表面が、Ｋカラー画像信号に基づいて生成されるレーザ光ＬＤによって光走査される。感光体１１表面において、この光走査による露光を受けた箇所は、その露光光量に比例する分だけ電荷を失ってＫ静電潜像を担持する。このＫ静電潜像は、感光体１１の無端移動に伴ってＫ現像装置３１Ｋとの対向位置を通過する際に、Ｋ現像ローラ３２Ｋ上のＫトナーに接触する。Ｋ現像ローラ３２上のＫトナーは、Ｋ静電潜像だけでなく、感光体１１の非画像部（地肌部）にも接触するが、そこに対する付着は上述の非現像ポテンシャルによって抑えられる。露光されずに電荷が十分に残っている非画像部と、Ｋ現像ローラ３２との間では、トナーが逆電界の影響を受けるためである。一方、露光によって電荷を失ったり、減量されたりしたＫ静電潜像と、Ｋ現像ローラ３２との間では、上述の現像ポテンシャルが作用するため、Ｋ静電潜像に接触したＫトナーはスリーブ上からＫ静電潜像に転移する。この転移により、Ｋ静電潜像がＫトナー像に現像される。現像されたＫトナー像は、中間転写ベルト４１と感光体１１との接触によって形成される１次転写ニップに進入する。そして、トナーと逆極性の１次転写バイアスが印加される１次転写ローラ４５と、１次転写対向ローラ１５との電位差によって形成される１次転写電界や、ニップ圧の影響を受けて、中間転写ベルト４１上に中間転写（１次転写）される。
【００２７】
上記１次転写ニップを通過した感光体１１表面に残留する転写残トナーは、感光体１１の再使用に備えて感光体クリーニングユニット１２によって清掃される。清掃されたトナーは図示しない回収パイプを経由して廃トナータンク４９内に蓄えられる。
【００２８】
一方、感光体１１側では次のＣ画像形成工程が開始され、Ｃ静電潜像が形成される。そして、先のＫ静電潜像の後端がＫ現像装置３４Ｋによる現像位置を通過した後、Ｃ静電潜像の先端がＣ現像装置３４Ｃによる現像位置に到達する前に、Ｋ現像装置が現像位置から退避し、Ｃ現像装置３４Ｃが現像位置に移動する。この移動により、Ｃ静電潜像がその先端からＣトナーによって現像される。Ｃ静電潜像の後端がＣ現像装置３４Ｃによる現像位置を通過すると、先のＫ現像装置３４Ｋの場合と同様にＣ現像装置３４Ｃが現像位置から退避し、次のＭ現像装置３４Ｍが現像位置に移動する。これもやはり次のＭ静電潜像の先端がＭ現像装置３４Ｍによる現像位置に到達する前に完了する。なお、Ｍ及びＹの画像形成工程については、それぞれの静電潜像形成、現像動作が上述のＫ、Ｃの工程と同様であるので説明は省略する。
【００２９】
感光体１１に順次形成されるＫ，Ｃ，Ｍ，Ｙトナー像が順次重ね合わせて中間転写されて中間転写ベルト４１上に４色重ね合わせ像が形成されるのと並行して、転写紙カセット８１から転写紙が送り出される。そして、レジストローラ対８３のローラ間に挟まれて待機している。２次転写ローラ５１に中間転写ベルト４１上の４色重ね合わせ像の先端がさしかかるときに、ちょうど転写紙の先端がこれに同期するようにレジストローラ対８３の駆動が開始される。そして、２次転写ニップ内にて、４色重ね合わせ像が転写紙に重ね合わされて一括２次転写される。
【００３０】
中間転写ベルト４１からの一括２次転写によって得られたフルカラー画像は、転写紙とともに定着ユニット６０に搬送され、所定の表面温度に制御される定着ベルト６１と加圧ローラ６２との当接による定着ニップに進入する。そして、加熱や加圧の影響を受けて転写紙に定着せしめられた後、装置本体外に送り出されて（矢印Ｃ方向）、排紙トレイ８４に裏向きの姿勢でスタックされる。
【００３１】
中間転写後の感光体１１の表面は、感光体クリーニングユニット１２によって転写残トナーがクリーニングされた後、除電ランプ（不図示）によって均一に除電される。また、２次転写後の中間転写ベルト４１の表面は、中間転写体クリーニング装置４２のクリーニングブラシ４２ａが押圧せしめられることで、転写残トナーがクリーニングされる。
【００３２】
次に、本プリンタの特徴的な構成について説明する。
図２は、本プリンタの電気回路の一部を示すブロック図である。同図に示すように、本プリンタは、これまで説明した各機器の他に、操作表示部９０、メイン制御部１００、画像メモリ部１０１などを備えている。操作表示部９０は、図示しないプリンタ本体の筐体に固定されたタッチパネル等からなり、ユーザーに対して画像を表示する表示部と、ユーザーからのキー入力を受け付ける操作部とを有している。そして、メイン制御部１００からの制御信号に基づいて画像を表示したり、操作部で受け付けた入力情報をメイン制御部１００に出力したりする。また、メイン制御部１００は、図示しないＲＯＭ、ＲＡＭ、ＣＰＵ等で構成されており、本プリンタ全体の制御を司っている。そして、中間転写ユニット４０、２次転写ローラ５０、定着ユニット６０、給紙ユニット８０、操作表示部９０が電気的に接続されている。更には、画像メモリ部１０１、光書込ユニット２０、感光体ユニット１０、現像ユニット３０なども電気的に接続されている。
【００３３】
図示しないパーソナルコンピュータ等から送られてくるカラー画像情報は、メイン制御部１００を介して画像メモリ部１０１に一時的に格納された後、各色毎に、色分解画像データとして光書込ユニット２０の書込制御回路２４に送られる。書込制御回路２４は、送られてきた色分解画像データに基づいて、ポリゴンモータ２５を駆動してポリゴンミラー２２を回転させながら、半導体レーザ２１を駆動する。この駆動によって半導体レーザ２１から発せられたレーザ光ＬＤは、静六面体のポリゴンミラー２２で反射して主走査方向に偏向せしめられながら、図示しない反射ミラーを経由して感光体ユニット１０の感光体１１を光走査する。また、書込制御回路２４は、各色の色分解画像データに基づいて、それぞれ書込画素数を計数して結果をメイン制御部１００に送信する。メイン制御部１００は、各色の現像装置（図１の３１Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）について、それぞれ書込制御回路２４から送られてくる書込画素数の計数値に基づいて、所定の制御を行うようになっている。
【００３４】
各色の現像装置（３１Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）は、それぞれ感光体１１表面の静電潜像を現像するのに伴って、トナーを消費していく。制御手段たるメイン制御部１００は、このトナー消費に伴って必要になる所定の制御として、トナーニアエンド判定処理や、トナーエンド判定処理を行うようになっている。トナーニアエンド判定処理とは、各色の現像装置（３１Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）内のトナー残量について、もうすぐ無くなりそうであるか否かを個別に判定し、無くなりそうである場合にトナーニアエンドをユーザーに報知するための処理である。また、トナーエンド判定処理とは、各色の現像装置（３１Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）について、トナー不足警報をさせるか否かを判定し、結果に応じてトナー不足警報をユーザーに報知するための処理である。これらの処理は、何れも感光体１１表面の光反射量を検知する光学センサ１７による検知結果に基づいてなされる。
【００３５】
光学センサ１７は、図示しない発光手段たる発光素子と、これから発せられた後に感光体１１表面で反射した反射光を受光する受光手段たる受光素子とを有している。受光素子は、受光量に応じた電圧をメイン制御部１００に出力する。この受光量は感光体１１表面の光反射率に応じて変化し、この光反射率は感光体１１表面上のトナー付着量に応じて変化する。メイン制御部１００は、光学センサ１７からの出力信号に基づいて、感光体１１表面に対するトナー付着量を把握することができる。よって、本プリンタでは、メイン制御部１００と光学センサ１７との組合せによってトナー付着量検知手段が構成されていることになる。
【００３６】
反射型フォトセンサとしては、正反射型のものと、乱反射型のものとがある。４色のトナーのうち、Ｋトナーを付着させている感光体１１表面を被検対象とする場合、何れの型のセンサでも受光素子からの出力特性にそれほど変わりはない。図３のグラフの曲線Ｌｋで示すように、Ｋトナー付着量が増えるにつれて、受光素子からの出力電圧値が小さくなる。そして、Ｋトナー付着量が所定レベル（０．６ｍｇ／ｃｍ２程度）まで増えると、受光素素からの出力電圧値の低下が飽和して、それ以降、Ｋトナー付着量が増加しても出力電圧値は低下しなくなる。しかし、他の３色のトナー（以下、これらをまとめてカラートナーという）の何れかを付着させている感光体１１表面を被検対象とする場合、センサの型によって受光素子からの出力特性が大きく変わってくる。
【００３７】
正反射型フォトセンサの場合、カラートナー付着量がある一定レベルまで増加すると受光素子からの出力電圧値の変化が一旦は治まる。しかし、図３の曲線Ｌｃで示すように、カラートナー付着量が更に所定レベルまで増加すると出力電圧値が再び変化し始めてしまう。このことにより、正反射型フォトセンサでは、カラートナーについて、比較的高いレベルの付着量を検知することができない。
【００３８】
一方、乱反射型フォトセンサの場合、カラートナー付着量が増えるにつれて、受光素子からの出力電圧値が大きくなり、０〜１［ｍｇ／ｃｍ２］程度の付着量範囲において、出力電圧値がほぼ直線的に変化する。このため、カラートナー付着量を、広範囲にわたって検知することができる。そこで、本プリンタにおいては、光学センサ１７として、乱反射型フォトセンサを用いている。なお、光学センサ１７として、Ｋトナー付着量検知用の正反射型フォトセンサと、カラートナー付着量検知用の乱反射型フォトセンサとを設けてもよい。
【００３９】
図４は、光学センサ１７におけるＫトナー付着量に対する出力電圧特性を示すグラフである。上述のように、Ｋトナーを付着させている感光体（１１）表面が被検対象になる場合には、Ｋトナー付着量の増加に伴って受光素子からの出力電圧値が低下する。そして、Ｋトナー付着量が所定のレベルまで増加すると、出力電圧値の低下が飽和する（以下、このときの出力電圧値を低下飽和電圧値という）。このとき、低下飽和電圧値は、発光素子による発光をＯＦＦしたときの受光素子からの出力電圧値であるＶｓ０Ｋとほぼ同等の値になる。このような出力特性に鑑みて、上述のメイン制御部（１００）は、Ｋトナー付着量を検知するときにおける発光素子からの発光量を校正するためのＫトナー検知時発光量校正処理を、所定のタイミングで行うように構成されている。このＫトナー検知時発光量校正処理により、Ｋトナー付着量検知時における発光素子からの発光量は、次の数１で示される関係式を具備させる値に校正される。
【数１】
Ｖｓ０Ｋ−ＶｓｇＫ＝所定値
【００４０】
この関係式において、Ｖｓ０Ｋは、上述したように、発光素子による発光をＯＦＦしたときの受光素子からの出力電圧値である。また、ＶｓｇＫは、何れの色のトナーも付着させていない感光体（１１）表面を被検対象としたときの受光素子からの出力電圧値である。Ｋトナーを付着させた感光体（１１）表面が被検対象になる場合における受光素子からの出力電圧値であるＶｓｐＫは、図４に示すように、Ｖｓ０Ｋ超で且つＶｓｇＫ未満の値になる。
【００４１】
図５は、光学センサ１７におけるカラートナー（Ｃ，Ｍ，Ｙトナー）付着量に対する出力電圧特性を示すグラフである。図において、Ｖｓ０は発光素子による発光をＯＦＦしたときの受光素子からの出力電圧値であり、基本的には上記Ｖｓ０Ｋと同じである。また、Ｖｓｇは、何れの色のトナーも付着させていない感光体（１１）表面を被検対象としたときの受光素子からの出力電圧値である。カラートナー付着量検知時における発光素子からの発光量については、Ｋトナー付着量検知時と異なる値に設定されるため、Ｖｓｇと、先に図４に示したＶｓｇＫとは異なった値になる。図５に示すように、Ｃ，Ｍ，Ｙトナーの何れかを付着させた感光体（１１）表面が被検対象になる場合における受光素子からの出力電圧値であるＶｓｐＡ（但し、ＡはＣ、Ｍ、Ｙの何れか）は、それぞれＶｓｇを超える値になる。
【００４２】
先に示した図２において、現像ユニット３０の各色の電磁クラッチ３７Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙは、それぞれＫ，Ｃ，Ｍ，Ｙ現像装置（３１Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）を感光体１１に対して接離させる現像接離手段の一部を構成している。各色の現像装置（３１Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）のうち、対応する電磁クラッチが駆動されたものは、現像モータ駆動回路３６によって回転駆動される図示しない現像モータと駆動が繋げられて、上述の現像位置に移動する。そして、その現像ローラ（３２Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）を感光体１１表面に接触させる。同時に、現像ローラ（３２Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）から延びている図示しないバイアス受け側端子と、現像バイアス電源回路３５から延びている図示しないバイアス供給側端子とが接触して、その現像ローラに現像バイアスが印加される。よって、各色の現像装置は、それぞれ現像位置にセットされてその現像ローラを感光体１１表面に接触させた時点から、静電潜像の現像が可能になるとともに、感光体１１表面に対して地汚れトナーを付着させ始める。また、現像位置から退避され始めて現像ローラを感光体１１表面から離間させた時点から、静電潜像の現像ができなくなるとともに、感光体１１表面に対して地汚れトナーを付着させなくなる。
【００４３】
かかる構成の現像ユニット３０では、各色の現像装置から感光体１１の非画像部へのトナーの転移が起こらない条件として、何れの現像装置も現像位置にセットしない条件（以下、非現像セット条件という）を生起せしめることになる。また、この非現像セット条件を生起せしめる非転移条件生起手段として、各色の現像装置を感光体１１に対してそれぞれ個別に接離させる現像接離手段を有していることになる。各色の電磁クラッチ３７Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ等を有するこの現像接離手段は、感光体１１と各色の現像装置との距離を、それぞれ近距離である現像位置と、これよりも長い遠距離である退避位置との間で変化させる距離変化手段でもある。
【００４４】
なお、距離変化手段としては、このように各色の現像装置をそれぞれ個別に移動させる個別移動方式のものの他、いわゆるリボルバ方式のものも考えられる。具体的には、従来、各色の現像装置を有する現像ユニットとして、リボルバ現像ユニットが公知になっている。このリボルバ現像ユニットは、回転軸を中心にして回転する支持体上に、Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ現像装置を９０［°］ずつ位相をずらした位置に支持している。そして、例えば、支持体を０、９０、１８０、２７０［°］の角度で回転させたときに、Ｋ現像装置、Ｃ現像装置、Ｍ現像装置、Ｙ現像装置を感光体に対向する現像位置に移動させる。かかる構成では、例えば支持体を４５［°］など、何れの現像装置（厳密には現像ローラ）も現像位置に存在させない角度で回転させているときに、各色の現像装置を感光体から遠く離して非現像セット条件を生起せしめることができる。
【００４５】
図６は、トナーニアエンド判定処理やトナーエンド判定処理の一部であるＫトナー検知時発光量校正処理における処理フローを示すフローチャートである。この処理は、例えば図示しないプリンタ本体の主電源投入直後などといった所定のタイミングにて、上記非現像セット条件が生起せしめられている状態、即ち、何れの現像装置も現像位置にセットされていない状態で行われる。そして、まず、上記光学センサ（１７）の発光素子による発光をＯＦＦしたときの受光素子からの出力電圧値であるＶｓ０Ｋがメイン制御部（１００）に取得されて記憶される（ステップ１：以下、ステップをＳと記す）。次に、発光素子による発光がＯＮされた後（Ｓ２）、上記非現像セット条件のもと、即ち、何れの色のトナーも感光体（１１）表面に付着させない条件のもとで、ＶｓｇＫが取得される（Ｓ３）。そして、これらＶｓ０ＫとＶｓｇＫとの組合せについて、上記数１に示される関係式を具備するか否かが判断される（Ｓ４）。ここで、具備しないと判断されると（Ｓ４でＮ）、発光素子の発光量が変更された後に（Ｓ５）、処理フローが上記Ｓ３にループせしめられる。これにより、上記数１に示される関係式を具備するまで、発光素子の発光量が調整される。
【００４６】
発光素子の発光量の調整によって上記数１に示される関係式が具備されると（Ｓ４でＹ）、その発光量のデータ（発光素子への供給電圧値）が記憶された後に（Ｓ６）、一連の処理フローが終了する。そして、以降、光学センサ（１７）によるＫトナー付着量検知時には、その発光量で発光素子が発光せしめられる。
【００４７】
本プリンタにおいて、感光体（１１）表面に対するＫトナー付着量（単位面積あたりの付着量）と、光学センサ（１７）からの出力電圧値とは、例えば次の数２で示される式を具備する関係になる。また、感光体（１１）表面に対するカラートナー付着量と、光学センサ（１７）からの出力電圧値とは、例えば次の数３で示される式を具備する関係になる。
【数２】
Ｋトナー付着量＝０．２１８７×（ＶｓｐＫ−Ｖｓ０Ｋ）２−０．７０７４×（ＶｓｐＫ−Ｖｓ０Ｋ）＋０．５６７９
【数３】
カラートナー付着量＝０．４０５×（ＶｓｐＡ−ＶｓｇＡ）
※但し、ＡはＣ，Ｍ，Ｙの何れかであることを示す
【００４８】
各色の現像装置（３１Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）は、それぞれ初期状態において、地汚れ量をゼロと想定した場合に、Ａ４サイズの転写紙に対して、５［％］の面積率の画像を３０００枚出力可能な量のトナーが内包されている。上記メイン制御部（１００）は、このような出力がなされた場合の総書込画素数を、トナーエンドを発生させる画素数の閾値であるエンド閾値Ｘ２として記憶している。また、Ａ４サイズの転写紙に対して５［％］の面積率の画像を５００枚出力する場合における総書込画素数の分だけエンド閾値Ｘよりも画素数の小さい値を、ニアエンド閾値Ｘ１として記憶している。よって、基本的には、新たな現像装置がセットされてから、その現像装置に対応する色の書込画素数の累積値がニアエンド閾値Ｘ１、エンド閾値Ｘ２に達した時点で、それぞれトナーニアエンド、トナーエンドを報知すればよい。しかし、本プリンタは単位面積あたりの画像部トナー付着量を基準付着量（０．６ｍｇ／ｃｍ２）にするように各種作像条件が設定されているものの、実際の付着量は感光体（１１）の劣化度合いや環境によって変化してしまう。また、各現像装置から感光体（１１）へのトナー消費は、静電潜像の現像によるものの他、地汚れによるものも含まれる。これらの結果、書込画素数の累積値が実際のトナー消費量に厳密にリンクしなくなるので、トナー像におけるトナー付着量や地汚れトナー量の実測値に応じて、書込画素数を補正しなければならない。そこで、本プリンタでは、これらの実測値に応じて書込画素数に適切な補正係数を乗じながら、累積カウントしていくようになっている。
【００４９】
図７は、トナーニアエンド判定処理やトナーエンド判定処理の一部であるＫ補正係数設定処理の処理フローを示すフローチャートである。このＫ補正係数設定処理は、Ｋトナーについての補正係数を設定するためのものである。処理が開始すると、まず、Ｋ電磁クラッチのＯＮによってＫ現像装置（３１Ｋ）が現像位置にセットされる（Ｓ１）。このとき、感光体（１１）は、静電潜像を担持していないが、現像バイアスが印加されるＫ現像ローラ（３２Ｋ）が接触せしめられることにより、その接触部にＫトナーの付着による地汚れが起こる。このように地汚れが起こった感光体（１１）を被検対象にする光学センサ（１７）からの出力電圧値であるＶｓｐＫが、メイン制御部（１００）によって連続的に取得されて、その平均値が演算される（Ｓ２）。この平均値は、Ｋトナーについての単位面積あたりの非画像部トナー付着量を反映している。そこで、平均値と、上述のＫトナー検知時発光量校正処理にて記憶されたＶｓ０Ｋと、上記数２で示された関係式とに基づいて、感光体（１１）表面に対する単位面積あたりのＫ地汚れ量が演算される（Ｓ３）。
【００５０】
このＫ地汚れ量の演算結果は、Ｋ地汚れ補正係数Ｋｃ’の演算に用いられる（Ｓ３）。具体的には、上述のように、本プリンタにおける作像条件は、画像部の基準付着量を各色ともに０．６［ｍｇ／ｃｍ２］するようなパラメータに設定されている。このような設定において、Ｋ地汚れ量が例えば０．０８［ｍｇ／ｃｍ２］であった場合、非画像部において０．１３３（０．０８／基準付着量０．６）画素分の現像に必要なトナーが個々の画素で消費されたとものとみなすことができる。そして、非画像部総画素数に０．１３３を乗じた値を、地汚れによるＫトナー消費量に相当するＫ地汚れ相当画素数Ｋｚとして捉えることができる。このときの０．１３３がＫ地汚れ補正係数Ｋｃ’となる。即ち、単位面積あたりのＫ地汚れ量の演算結果を基準付着量（０．６ｍｇ／ｃｍ２）で除算することで、Ｋ地汚れ補正係数Ｋｃ’が演算されるのである（Ｓ３）。そして、演算結果がメイン制御部（１００）に記憶される（Ｓ４）。
【００５１】
この記憶によってＫ地汚れ補正係数Ｋｃ’が設定されると、次に、光書込と、これによって形成された静電潜像の現像とによって、感光体（１１）上にＫ基準パッチ像を形成するためのＫ基準パッチ像形成処理が行われる（Ｓ５）。そして、形成されたＫ基準パッチ像を被検対象にしている光学センサ（１７）の出力電圧値がＶｓｐＫとして取得される（Ｓ６）。次いで、取得結果と、上述のＶｓ０Ｋ及び数２の関係式とに基づいて、Ｋ基準パッチ像におけるＫトナー付着量が演算される（Ｓ７）。
【００５２】
通常の作像条件と同じ条件で現像されたＫ基準パッチ像におけるＫトナー付着量については、通常のプリント時における画像部のトナー付着量とみなすことができる。そこで、Ｋ基準パッチ像におけるＫトナー付着量の演算結果は、Ｋ書込補正係数Ｋｃの演算に用いられる（Ｓ８）。具体的には、Ｋトナー付着量の演算結果が例えば０．５５［ｍｇ／ｃｍ２］であった場合、画像部において０．９１７（０．５５／基準付着量０．６）画素分の現像に必要なトナーが個々の画素で消費されるものとみなすことができる。そして、Ｋ書込画素数に０．９１７を乗じた値を、Ｋトナー像の現像によるＫトナー消費量として捉えることができる。このときの０．９１７がＫ書込補正係数Ｋｃとなる。即ち、Ｋ基準パッチ像の単位面積あたりにおけるＫトナー付着量の演算結果を基準付着量（０．６ｍｇ／ｃｍ２）で除算することで、Ｋ書込補正係数Ｋｃが演算されるのである（Ｓ８）。そして、演算結果がメイン制御部（１００）に記憶された後（Ｓ９）、Ｋ電磁クラッチのＯＦＦによってＫ現像装置（３１Ｋ）が現像位置から退避せしめられてＫ補正係数設定処理が終了する。
【００５３】
上記メイン制御部（１００）は、このようなＫ補正係数設定処理と同様のＣ，Ｍ，Ｙトナー用のＣ，Ｍ，Ｙ補正係数設定処理もそれぞれ行う。そして、Ｃ地汚れ補正係数Ｃｃ’、Ｃ書込補正係数Ｃｃ、Ｍ地汚れ補正係数Ｍｃ’、Ｍ書込補正係数Ｍｃ、Ｙ地汚れ補正係数Ｙｃ’及びＹ書込補正係数Ｙｃもそれぞれ設定する。但し、これらの処理において、発光素子の発光量は、Ｋトナー用の値ではなく、カラートナー用の値に設定される。また、トナー付着量の演算については、上記数２の関係式ではなく、上記数３の関係式が用いられる。なお、これら各色の補正係数設定処理は、例えばプリントジョブ終了後、プリンタ本体を待機状態にするのに先立って実施される。また例えば、連続プリントジョブ中に現像ローラに接触した後の感光体（１１）表面の非画像部を被検対象にして非画像部トナー付着量を演算しながら、１枚ジョブ毎に実施してもよい。
【００５４】
図８は、トナーニアエンド判定処理やトナーエンド判定処理の一部であるＫ比較判定処理の処理フローを示すフローチャートである。このＫ比較判定処理は、Ｋトナーについてのニアエンドやエンドを判定するためのものである。上述のように、上記書込制御回路（２４）は、各色の色分解画像データに基づいて、それぞれ書込画素数を計数して結果をメイン制御部（１００）に送信する。メイン制御部（１００）は、Ｋ比較判定処理を開始すると、まず、上記書込制御回路（２４）から送られてくるＫ書込画素数の計数値であるＫｘを記憶する（Ｓ１）。次に、Ｋ現像動作時総画素数Ｋｙを演算する（Ｓ２）。
【００５５】
このＫ現像動作時総画素数Ｋｙとは、Ｋ現像装置（３１Ｋ）の現像動作時にＫ現像ローラ（３２Ｋ）が感光体（１１）に接触している期間におけるＫ現像ローラ（３２Ｋ）と感光体（１１）との総接触面積に相当する画素数のことである。この画素数に相当する総接触面積の全領域に、地汚れを発生される可能性がある。総接触面積は、Ｋ現像ローラ（３２Ｋ）が感光体（１１）に接触している期間と、両者の接触幅（軸線方向の接触長さ）と、感光体（１１）の線速とに基づいて算出される。そして、算出された総接触面積に、感光体（１１）表面における単位面積あたりの画素数が乗算されることにより、Ｋ現像動作時総画素数Ｋｙが演算される。但し、演算されたＫ現像動作時総画素数Ｋｙは、地汚れが起こる非画像部の画素数の他に、画像部に対応するＫ書込画素数も含んでいる。そこで、Ｋ現像動作時総画素数Ｋｙから、Ｋ書込画素数の計数値Ｋｘが減算されることで、非画像部総画素数Ｋｗが求められる（Ｓ３）。
【００５６】
次に、Ｋ書込画素数の計数値ＫｘがＫ書込補正係数Ｋｃの乗算によって補正された後（Ｓ４）、非画像部総画素数ＫｗとＫ地汚れ補正係数Ｋｃ’との乗算によってＫ地汚れ相当画素数Ｋｚが演算される（Ｓ５）。そして、補正後のＫ書込画素数の計数値Ｋｘと、Ｋ地汚れ相当画素数ＫｚがＫ書込画素数カウント値ＣｏｕｎｔＫに加算される（Ｓ６）。従来では、補正後のＫ書込画素数の計数値ＫｘがＫ書込画素数カウント値ＣｏｕｎｔＫに加算されているだけであったが、本プリンタでは、このようにＫ地汚れ相当画素数Ｋｚも加算される。このことにより、地汚れによるＫトナー消費をＫ書込画素数カウント値ＣｏｕｎｔＫに正確に反映させて、地汚れトナー消費によるトナーニアエンドやトナーエンドの報知の遅れを回避することができる。
【００５７】
上記計数値ＫｘとＫ地汚れ相当画素数Ｋｚとが累積加算されていくＣｏｕｎｔＫを、上述のエンド閾値Ｘ１から減算した値は、Ｋ現像装置（３１Ｋ）内のトナー残量を示すことになる。そこで、その減算結果がＫトナー残量値Ｋｒとして、インジケータなどの表示形式で上述の操作表示部（９０）に表示されたり、プリンタ外部のパーソナルコンピュータに送られてそのディスプレイに表示されたりする（Ｓ７、Ｓ８）。
【００５８】
また、ＣｏｕｎｔＫがニアエンド閾値Ｘ１やエンド閾値Ｘ２に達すれば、Ｋ現像装置（３１Ｋ）内のトナー残量がニアエンドの状態になったり、Ｋ現像装置（３１Ｋ）内がトナーエンドの状態になったりする。そこで、ＣｏｕｎｔＫについて、ニアエンド閾値Ｘ１以上になっているか否かが判断され（Ｓ９）、そうでない場合には（Ｎ）、一連のＫ補正係数設定処理が終了する。一方、そうである場合には（Ｓ９でＹ）、上記操作表示部（９０）やディスプレイの表示によってＫトナーニアエンドがユーザーに報知された後（Ｓ１０）、エンド閾値Ｘ２以上になっているか否かが判断される（Ｓ１１）。そして、そうでない場合には（Ｓ１１でＮ）、一連のＫ補正係数設定処理が終了する。また、そうである場合には（Ｓ１１でＹ）、上記操作表示部（９０）やディスプレイの表示によってＫトナーエンドがユーザーに報知された後（Ｓ１１）、プリント動作が強制停止される（Ｓ１３）。
【００５９】
なお、トナーエンド発生時にプリント動作を強制停止させるのではなく、ユーザーの判断に応じてその後のプリントを許可するようにしてもよい。また、トナーニアエンド等の報知やプリント動作の強制停止の解除タイミングは、次の通りである。即ち、トナーニアエンドやトナーエンドが発生した後、ユーザーによる操作によってＫ現像装置（３１Ｙ）の交換が検知されたタイミングであり、このときにＣｏｕｎｔＫがゼロにリセットされる。但し、現像装置脱着だけで交換が判断されてしまうと、単なる着脱操作が交換操作と誤認識されてしまう。よって、かかる誤認識を回避すべく、各現像装置について例えばそれに付されているＩＤ番号を認識する手段などといった、現像装置識別手段を設けることが望ましい。「現像装置の交換操作を行った」旨の交換操作実施情報をユーザーのキー操作によって受付させるようにしてもよい。
【００６０】
上記メイン制御部（１００）は、このようなＫ比較判定処理と同様のＣ，Ｍ，Ｙトナー用のＣ，Ｍ，Ｙ比較判定処理もそれぞれ行い、必要に応じて、Ｃ，Ｍ，Ｙトナーのニアエンドやエンドを報知するようになっている。
【００６１】
ところで、従来、トナー収容手段たる現像装置（３１Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）のトナーニアエンドを検知させる方法として、トナー検知センサによる検知が一般的に行われていた。具体的には、現像装置に対して所定の下限レベルで内部のトナーを検知するフォトセンサ等のトナー検知センサを設けていたのである。しかしながら、かかる構成では、トナー検知センサの付設により、コストアップを引き起こしたり、装置小型化が困難になったり、レイアウト自由度が悪化したり、といった不具合が発生してしまう。また、上記下限レベルにおいてトナー検知センサによってトナーが検知されなくなった時点で、初めてトナーニアエンドが認識されてユーザーに報知されることになる。このため、新たな現像装置を準備するための十分な余裕時間をユーザーに与えることができなかった。
【００６２】
一方、本プリンタでは、トナー収容手段たる各色の現像装置（３１Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）について、次のようにトナー残量（例えばＫトナー残量値Ｋｒ）を判定するように、メイン制御部（１００）が構成されている。即ち、書込画素数の計数結果と、感光体（１１）上の基準パッチ像を被検対象にしている光学センサ（１７）による検知結果（例えばＶｓｐＫ）と、非画像部トナー付着量たる地汚れ量とに基づいて、トナー消費量をソフト的に求めてトナー残量を判定するのである。かかる構成では、図８のＳ８で示したように、プリント動作に伴って刻々と減少していくトナー残量を、リアルタイムで上記操作表示部（９０）やパーソナルコンピュータのディスプレイに表示させてユーザーに認識させることができる。そして、このことにより、ユーザーに対して、新たな現像装置（３１Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）を準備するための十分な余裕時間を与えることができる。
【００６３】
また、各色の現像装置について、同様にしてソフト的に求めたトナー消費量に基づいて、トナー不足警報たるトナーニアエンドを報知することで、トナー不足で現像を行うことによる種々の不具合を回避することができる。
【００６４】
なお、光学センサ（１７）による検知結果に基づいて、地汚れ相当画素数を補正することに加えて、従来と同様に書込画像数の計数値も補正させるようにした例について説明したが、本発明において、後者の補正は必ずしも必要でない。
【００６５】
次に、実施形態に係るプリンタの変形例装置について説明する。
本変形例装置は、Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｋの４つの現像装置として、それぞれ一成分現像方式のものではなく、トナーと磁性キャリアとを含有する二成分現像剤によって現像を行う二成分現像方式のものを用いる。これら４つの現像装置は、何れも周知の構成のもので、回転駆動される現像スリーブと、これの内部でスリーブに連れ回らないように固定されるマグネットローラとを有している。そして、マグネットローラの磁力によって現像スリーブ表面に二成分現像剤を担持し、スリーブ表面の回転に伴って感光体（１１）との対向位置に搬送する。この対向位置では、マグネットローラの主磁極によって二成分現像剤が穂立ちして磁気ブラシになり、その先端を感光体（１１）に接触させながら、スリーブ表面に連れ回る。そして、接触部において、磁気ブラシ中のトナーを感光体（１１）の静電潜像に付着させてトナー像を形成する。
【００６６】
各色の現像装置は、何れも感光体（１１）との相対位置を変化させないように、感光体（１１）の近傍の現像位置に固定されている。これらのうち、現像動作を行っていないものは、先の現像動作の終了時にいわゆる穂切り動作を行うことで、その現像機能を停止させる。この穂切り動作とは、現像スリーブを逆回転させることで、感光体（１１）との対向位置でスリーブ表面に拘束されていた二成分現像剤を、スリーブ表面から除去する動作である。これにより、現像スリーブ表面から感光体（１１）の非画像部へのトナーの転移を起こさない非現像セット条件が生起せしめられる。即ち、本変形例装置では、非現像セット条件を生起せしめる非転移条件生起手段として、穂切り動作手段を備えているのである。この穂切り動作手段は、現像担持体たる現像スリーブに担持される二成分現像剤を感光体（１１）から離間させる現像剤離間手段でもあり、非現像セット条件として、二成分現像剤を感光体（１１）から離間させている状態を生起せしめる。穂切り動作手段として、現像スリーブを逆回転させるものではなく、二成分現像剤を回転するスリーブ表面上から機械的あるいは磁気的に除去するものを用いてもよい。
【００６７】
かかる構成の本変形例装置では、各色の現像装置を移動させる複雑な現像装置移動機構を設けなくても、それら現像装置について、それぞれ非現像セット条件を生起せしめることができる。但し、本変形例装置で用いられているような現像剤離間手段は、二成分現像方式や、磁性トナーによる一成分現像方式にしか採用することができない。これに対し、実施形態に係るプリンタで用いられているような距離変化手段は、二成分現像方式や磁性トナーによる一成分現像方式に加えて、非磁性トナーによる一成分現像方式にも採用することができる。
【００６８】
なお、二成分現像方式の本変形例装置では、各色の現像装置に対してそれぞれトナーを個別に補給するトナー補給手段と、これを制御するためのトナー補給制御とが必要になる。このトナー補給制御については、現像装置内の二成分現像剤のトナー濃度を検知するトナー濃度検知センサ（例えば透磁率センサ）による検知結果と、光学センサによる検知結果とに基づいて行わせるのが一般的である。本発明では、このような制御に代えて、地汚れ量とトナー付着量とに基づいて把握したトナー消費量に相当する分のトナーを、各色の現像装置にそれぞれ補給させる制御を実施させてもよい。このように構成した場合、各色の現像装置に、トナー濃度センサを設ける必要がなくなる。よって、トナー濃度センサの付設によるコストアップを招来したり、装置の小型化の困難にしたり、レイアウト自由度を悪化させたりといった事態を回避することができる。
【００６９】
また、本変形例装置では、上記感光体クリーニングユニット（１２）によって感光体（１１）の表面からクリーニングしたトナーについては、図示しない廃トナーボトルに貯留するようになっている。そして、この廃トナーボトル内における所定の満杯レベルでトナーを検知する満杯レベル検知センサを有し、これによる検知結果に基づいて廃トナー満杯警報をユーザーに報知する廃トナー満杯判定処理を行うようになっている。このように満杯レベルと検知センサによる検知結果に基づく廃トナー満杯判定制御に代えて、地汚れ量とトナー付着量とに基づいて把握したトナー消費量によって満杯レベルを判定させるようにしてもよい。かかる構成では、満杯レベル検知センサを設けることによるコストアップ、装置小型化の困難化、レイアウト自由度の悪化を回避することができる。また、トナーニアエンド判定処理と同様に、刻々と増えていく廃トナー量をユーザーに逐次報知して、廃トナー廃棄作業を行うための十分な余裕時間を与えることもできる。
【００７０】
以上、実施形態に係るプリンタや変形例装置においては、現像手段たる各色の現像装置（３１Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）から潜像担持体たる感光体（１１）の非画像部へのトナーの転移が起こらない上記非現像セット条件を生起せしめる非転移条件生起手段を設けている。かかる構成では、次に説明する差に基づいて、非画像部トナー付着量である地汚れ量を容易に求めることができる。即ち、上記数２や数３の関係式に示したように、上記非現像セット条件が生起せしめられているときの感光体（１１）の非画像部を被検対象にしている光学センサ（１７）による検知結果（Ｖｓ０ＫやＶｓｇＡ）と、非現像セット条件が生起せしめられていないときの非画像部を被検対象にしている光学センサ（１７）による検知結果（ＶｓｐＫやＶｓｐＡ）との差である。
【００７１】
また、実施形態に係るプリンタにおいては、非転移条件生起手段として、現像ユニット（３０）に設けられた上述の現像接離手段を用いている。この現像接離手段は、潜像担持体たる感光体（１１）と、現像手段たる各色の現像装置（３１Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）との距離を、少なくとも現像時のための近距離である現像位置と、これよりも長い遠距離である退避位置との間で変化させる距離変化手段として機能している。そして、各色の現像装置（３１Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）を何れも退避位置に移動させている状態を上記非現像セット条件として生起せしめている。かかる構成では、各色の現像装置（３１Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）をそれぞれ感光体（１１）から遠く離して、各色の現像装置（３１Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）から感光体（１１）の非画像部へのトナーの転移を起こさない状態を確実に生起せしめることができる。
【００７２】
また、変形例装置においては、現像手段として、二成分現像剤を感光体（１１）表面に接触させながら潜像を現像する二成分現像方式のものを用いるとともに、非転移条件生起手段として、現像剤離間手段を用いている。そして、非現像セット条件として、二成分現像剤を感光体（１１）から離間させている状態を生起せしめるようにしている。かかる構成では、各色の現像装置を移動させる複雑な現像装置移動機構を設けなくても、それら現像装置について、それぞれ非現像セット条件を生起せしめることができる。
【００７３】
また、実施形態に係るプリンタや変形例装置においては、現像に使用されるトナーを収容するトナー収容手段（現像装置又はトナーカートリッジ）を設けている。そして、所定の制御たるトナーニアエンド判定処理を次のようにして実施するように、制御手段たるメイン制御部（１００）が構成されている。即ち、潜像の画素数の計数結果である書込画素数の計数値（例えばＫｘ）と、トナー像たる基準パッチ像を被検対象にしている光学センサ（１７）による検知結果（例えばＶｓｐＫ）と、非画像部トナー付着量たる地汚れ量とに基づいてトナー収容手段内のトナー残量（例えばＫトナー残量値Ｋｒ）を判定するのである。かかる構成では、上述した理由により、プリント動作に伴って刻々と減少していくトナー残量を、リアルタイムで上記操作表示部（９０）やパーソナルコンピュータのディスプレイに表示させてユーザーに認識させて、補充用トナーを準備するための余裕時間を与えることができる。また、ソフト的に把握するトナー消費量に、地汚れによるトナー消費を反映させないことによるトナーニアエンドの判定タイミングの遅れを回避することができる。更には、トナーニアエンド検知用のトナー検知センサの付設によってコストアップを生じたり、装置小型化を困難にしたり、レイアウト自由度を悪化させたりといった事態を回避することもできる。
【００７４】
また、実施形態に係るプリンタや変形例装置においては、所定の制御たるトナーエンド判定処理を次のようにして実施するように、メイン制御部（１００）が構成されている。即ち、潜像の画素数の計数結果である書込画素数の計数値（例えばＫｘ）と、トナー像たる基準パッチ像を被検対象にしている光学センサ（１７）による検知結果（例えばＶｓｐＫ）と、非画像部トナー付着量たる地汚れ量とに基づいてトナー不足警報たるトナーニアエンドを報知するのである。かかる構成では、トナー不足で現像を行うことによる種々の不具合を回避することができる。また、ソフト的に把握するトナー消費量に、地汚れによるトナー消費を反映させないことによるトナーエンドの判定タイミングの遅れを回避することができる。更には、トナーエンド検知用のトナー検知センサの付設によってコストアップを生じたり、装置小型化を困難にしたり、レイアウト自由度を悪化させたりといった事態を回避することもできる。
【００７５】
【発明の効果】
請求項１、２、３、４又は５の発明によれば、現像手段から潜像担持体へのトナー消費量に、地汚れによるトナー消費を正確に反映させて、トナー消費に伴って必要になる所定の制御を正確に行うことができるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態に係るプリンタを示す概略構成図。
【図２】同プリンタの電気回路の一部を示すブロック図。
【図３】正反射型フォトセンサの出力特性を示すグラフ。
【図４】同プリンタの光学センサ（乱反射型フォトセンサ）のＫトナーに対する出力特性を示すグラフ。
【図５】同光学センサのカラートナーに対する出力特性を示すグラフ。
【図６】同プリンタのメイン制御部によって実施されるトナーニアエンド判定処理やトナーエンド判定処理の一部であるＫトナー検知時発光量校正処理における処理フローを示すフローチャート。
【図７】同トナーニアエンド判定処理やトナーエンド判定処理の一部であるＫ補正係数設定処理の処理フローを示すフローチャート。
【図８】同トナーニアエンド判定処理やトナーエンド判定処理の一部であるＫ比較判定処理の処理フローを示すフローチャート。
【符号の説明】
１ プリンタ（画像形成装置）
ｌ０ 感光体ユニット
１１ 感光体（潜像担持体）
１７ 光学センサ（トナー付着量検知手段の一部）
３０ 現像ユニット
３１Ｋ Ｋ現像装置（現像手段且つトナー収容手段）
３１Ｃ Ｃ現像装置（現像手段且つトナー収容手段）
３１Ｍ Ｍ現像装置（現像手段且つトナー収容手段）
３１Ｙ Ｙ現像装置（現像手段且つトナー収容手段）
３７Ｋ Ｋ電磁クラッチ（距離変化手段の一部）
３７Ｃ Ｃ電磁クラッチ（距離変化手段の一部）
３７Ｍ Ｍ電磁クラッチ（距離変化手段の一部）
３７Ｙ Ｙ電磁クラッチ（距離変化手段の一部）
１００ メイン制御部（制御手段、トナー付着量検知手段の一部）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
According to the present invention, the predetermined control required for the toner consumption from the developing means for developing the latent image carried on the latent image carrier to the latent image carrier is performed on the latent image carrier. The present invention relates to an image forming apparatus implemented based on a toner adhesion amount.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a one-component development method and a two-component development method are known as a method for developing a latent image carried on a latent image carrier such as a photoconductor into a toner image by a developing unit. The one-component development method is a method for developing a latent image using a so-called one-component developer containing toner as a main component. On the other hand, the two-component development method is a method of developing a latent image using a so-called two-component developer containing toner and a magnetic carrier.
[0003]
In either method, since the toner in the developing means is reduced, predetermined control is required as the toner is consumed from the developing means to the latent image carrier by development. For example, in the one-component development system, when the toner amount in the developing unit becomes a predetermined amount or less as the toner is consumed, the user is prompted to replenish the toner to the developing unit, or the developing unit is replaced. Control is needed to encourage. Further, when an image formation command is issued without prompting these operations, the image forming operation is performed when an amount of development (toner consumption) exceeding a predetermined threshold is performed. It is also desirable to perform control for forcibly stopping. Further, for example, in the two-component development method, toner supply from the toner storage portion storing the toner for supply into the developing means is performed at a predetermined timing in order to restore the toner concentration of the two-component developer that has consumed the toner. Control to do it becomes necessary. Furthermore, it is necessary to perform control for prompting the user to perform a toner replenishment operation (for example, a toner bottle replacement operation) to the toner storage unit in which the remaining amount of toner has become a predetermined amount or less as the toner is replenished. In addition, when an image formation command is issued without performing the toner replenishment operation, it is desirable to perform control to forcibly stop the image forming operation when an amount of development exceeding a predetermined threshold is performed.
[0004]
As described above, there is known an image forming apparatus that performs predetermined control necessary for toner consumption based on the amount of toner attached to the surface of a latent image carrier. For example, Patent Document 1 describes the following image forming apparatus. That is, a very good correlation is established between the number of writing pixels, which is the number of pixels of the electrostatic latent image formed on the photosensitive member as the latent image carrier, and the amount of toner consumed in the development of the electrostatic latent image. Therefore, predetermined control is performed based on the count value of the number of write pixels. Specifically, based on the count value, control is performed to replenish toner from a toner bottle serving as a toner storage unit to the developing unit of the two-component development system. Further, control is performed such as determining the toner near end of the toner bottle to prompt the user to replace the bottle, determining the toner end in the developing means (developing unit), and forcibly stopping the image forming operation. However, the amount of toner consumed per unit area (number of pixels) for the electrostatic latent image varies depending on the degree of deterioration of the photoreceptor and the environment. Therefore, the toner adhesion amount with respect to the toner image on the photosensitive member is detected at a predetermined timing by an optical sensor as a toner adhesion amount detection means, and the count value of the number of write pixels is corrected based on the detection result. According to this configuration, the amount of toner replenished into the developing unit can be controlled without a toner concentration detection sensor for detecting the toner concentration of the two-component developer in the developing unit. Further, even if the toner bottle detection sensor for detecting that the toner in the toner bottle is almost exhausted is not provided, it is possible to determine the replacement time of the toner bottle and prompt the user to replace the bottle. Further, since it is not necessary to provide the toner density sensor and the toner absence detection sensor, it is possible to reduce costs and save space.
[0005]
In addition, as an image forming apparatus including a toner-free detection sensor that detects that the toner in the developing unit of the one-component development method is almost exhausted, a photosensor that includes a combination of a light-emitting element and a light-receiving element described in Patent Document 2 It has been known. In addition, as an image forming apparatus including a toner-free detection sensor that detects that the toner in the toner storage unit that stores toner for supply to the developing unit of the two-component development system is almost exhausted, the detection described in Patent Document 3 is used. Means are known.
[0006]
[Patent Document 1]
JP-A-6-324569
[Patent Document 2]
JP-A-7-160105
[Patent Document 3]
JP-A-7-181772
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the image forming apparatus described in Patent Document 1, toner is attached to a non-image portion (non-latent image portion) of the photosensitive member due to toner consumption from the developing means to the photosensitive member accompanying development. The toner consumption due to dirt is not taken into account. For this reason, when a relatively large amount of printout with a relatively high area ratio of the non-image area is performed, the actual toner consumption including toner consumption due to background contamination is grasped based on the count value of the number of writing pixels. Greatly exceeds the theoretical toner consumption. This may cause problems that the toner replenishment amount is insufficient and the toner concentration of the two-component developer is remarkably lowered, or that the time for prompting the user to replace the bottle is delayed.
[0008]
As a method of suppressing the occurrence of such a problem, toner supply is performed while the count value of the number of non-image area pixels is added to the count value of the number of written pixels at a predetermined ratio, or the toner near-end timing is determined. Can be considered. However, the amount of scumming toner per unit area with respect to the non-image portion of the photoreceptor varies greatly depending on the charge distribution of the toner particles. For this reason, the ratio of the count value of the number of pixels in the non-image area to be added to the count value of the number of pixels to be written does not match the actual situation, and conversely, the toner replenishment amount becomes excessive and the toner concentration of the two-component developer is increased. There is a possibility of causing a problem of significant increase. Furthermore, there is a possibility of causing a problem that the time for prompting the user to replace the bottle is accelerated.
[0009]
The present invention has been made in view of the above background, and an object thereof is to provide the following image forming apparatus. That is, the image forming apparatus can accurately perform the predetermined control required for the toner consumption by accurately reflecting the toner consumption due to the background contamination on the toner consumption amount from the developing means to the latent image carrier. is there.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
  In order to achieve the above object, the invention of claim 1 includes a latent image carrier that carries a latent image, and developing means that develops the latent image on the latent image carrier with toner,Toner storage means for storing toner used for development;Toner adhesion amount detecting means for detecting the toner adhesion amount on the surface of the latent image carrier, and predetermined control necessary for the consumption of toner from the developing means to the latent image carrier. And an image forming apparatus including a control unit that executes based on the detection result of,UpFor non-image part of latent image carrierPer unit areaNon-image area toner adhesion amount that is toner adhesion amountAnd an image portion toner adhesion amount which is a toner adhesion amount per unit area with respect to the toner image of the latent image carrierThe toner adhesion amount detection means is configured to detectAs the predetermined control, the result of counting the number of pixels of the latent image formed on the latent image carrier, the amount of toner consumed by development calculated based on the toner adhesion amount of the image portion, Control for determining the remaining amount of toner in the toner storage unit is performed based on the counting result of the number of pixels in the image area and the toner consumption amount due to the background contamination calculated based on the non-image area toner adhesion amount. ,The control means is configured.
According to a second aspect of the present invention, there is provided a latent image carrier for carrying a latent image, a developing means for developing the latent image on the latent image carrier with toner, and a toner containing means for containing toner used for development. A toner adhesion amount detecting means for detecting the toner adhesion amount on the surface of the latent image carrier, and the toner adhesion amount required for the toner consumption from the developing means to the latent image carrier. A non-image portion toner adhesion amount that is a toner adhesion amount per unit area with respect to a non-image portion of the latent image carrier; and the latent image. The toner adhering amount detecting means is configured to detect the toner adhering amount of the image portion that is the toner adhering amount per unit area with respect to the toner image on the carrier, and as the predetermined control, the latent image carrier is applied to the latent image carrier. The counting result of the number of pixels of the latent image formed, the toner consumption by development calculated based on the toner adhesion amount of the image portion, the counting result of the number of pixels of the non-image portion in the latent image carrier, and the non-image The control means is configured to perform control for generating a toner shortage alarm for the developing means based on the toner consumption amount due to background contamination calculated based on the toner adhesion amount. It is.
  Claims3The invention of claim 1Or 2In the image forming apparatus, there is provided a non-transfer condition generating means for generating a condition in which toner does not transfer from the developing means to the non-image portion of the latent image carrier.
  Claims4The invention of claim3In the image forming apparatus according to the present invention, as the non-transfer condition generating means, a distance change that changes the distance between the latent image carrier and the developing means at least between a short distance for development and a long distance longer than this distance. The above-mentioned conditions are used to cause the long distance state to be used.
  Claims5The invention of claim3In the image forming apparatus, the developing means develops the latent image while bringing the two-component developer containing toner and magnetic carrier carried on the developer carrying member into contact with the surface of the latent image carrying member. And a developer separating means for separating the two-component developer carried on the developing carrier from the latent image carrier as the non-transition condition generating means, and the two-component developer is used as the condition. It is characterized in that a state where it is separated from the latent image carrier is caused to occur..
[0011]
In these image forming apparatuses, even if the amount of scumming toner per unit area with respect to the non-image portion of the latent image carrier varies greatly due to the difference in the charge distribution of the toner used, the non-image is detected by the toner adhesion amount detection means. By detecting the toner adhesion amount, it is possible to accurately grasp the fluctuation. As a result, the toner consumption from the developing means to the latent image carrier is accurately reflected on the toner consumption due to background contamination, and the predetermined control required with the toner consumption can be accurately performed. .
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, as an image forming apparatus to which the present invention is applied, an embodiment of an electrophotographic printer (hereinafter simply referred to as a printer) will be described.
First, the basic configuration of the printer will be described with reference to FIG. The printer 1 includes a photosensitive unit 10, an optical writing unit 20, a developing unit 30, an intermediate transfer unit 40, a secondary transfer roller 50, a fixing unit 60, a paper feeding unit 80, and the like. Then, four color toner images of black (hereinafter referred to as “K”), cyan (hereinafter referred to as “C”), magenta (hereinafter referred to as “M”), and yellow (hereinafter referred to as “Y”) are individually provided on the photoreceptor 11 described later. To form. These are sequentially superimposed on an intermediate transfer belt 41 (to be described later) and subjected to intermediate transfer, and then subjected to secondary transfer as a four-color superimposed image onto a transfer sheet (not shown).
[0013]
The photoconductor unit 10 includes a belt-like photoconductor 11 serving as a latent image carrier, a photoconductor cleaning unit 12, a charging charger 13, a drive roller 14, a primary transfer counter roller 15, and a stretching roller 16. It also has an irregular reflection type photosensor (hereinafter referred to as an optical sensor) 17 and the like. The photoreceptor 11 is stretched by a driving roller 14 that is rotationally driven by a driving motor (not shown), a primary transfer counter roller 15, and a stretching roller 16. As the drive roller 14 is driven to rotate, it is moved endlessly in the direction of arrow A (clockwise direction) in the figure. A photoconductor cleaning unit 12, a charging charger 13, and an optical sensor 17 are disposed around the photoconductor 11 that is moved endlessly in this manner. A developing unit 30 and an intermediate transfer unit 40 which will be described later are also provided.
[0014]
The optical writing unit 20 includes a semiconductor laser 21, a writing control circuit (not shown), a polygon mirror 22, three reflecting mirrors 23a, b, and c. Then, color-separated image data of color image information sent from a personal computer (not shown) is converted into an optical signal, and optical writing corresponding to each color is applied to the photoconductor 11, and each color (K, C, M, Y) Each of the electrostatic latent images is formed individually.
[0015]
The developing unit 30 includes a Y developing device 31Y, an M developing device 31M, a C developing device 31C, a K developing device 31K, and a contact / separation (not shown) that moves each developing device in the left-right direction in the drawing to contact and separate from the photoconductor 11. It has a mechanism. Each color developing device (31K, C, M, Y) has a developing roller (32K, C, M, Y) that rotates while carrying the corresponding color toner on the surface. In addition, it has a stirring paddle (33K, C, M, Y) that pumps up and stirs toner while rotating, a toner storage case (34K, C, M, Y) that stores toner, and the like. Each toner storage case (34K, C, M, Y) stores a one-component developer (hereinafter simply referred to as toner) containing toner particles of the corresponding color as a main component and not including a magnetic carrier. . In the illustrated example, the K developing device 31K containing black toner, the C developing device 31C containing cyan toner, the M developing device 31M containing magenta toner, and the Y developing device 31Y containing yellow toner in order from the lower side of the apparatus main body. It has become.
[0016]
In each developing device (31K, C, M, Y), the toner is agitated by a stirring paddle and frictionally charged to a predetermined polarity, while being supplied to a developing roller (32K, C, M, Y) by a power source (not shown). A development bias is applied. As a result, the developing potential for electrostatically moving the toner from the sleeve side toward the electrostatic latent image between the developing roller (32K, C, M, Y) and the electrostatic latent image on the photoconductor 11. Will occur. Further, a non-developing potential for restraining the toner to the sleeve side without moving the toner to the background portion side between the developing roller (32K, C, M, Y) and the background portion (non-latent image portion) of the photoconductor 11. Will occur.
[0017]
The contact / separation mechanism has four electromagnetic clutches (not shown) for transmitting drive from a developing motor (not shown) to each developing device (31K, C, M, Y) so as to individually correspond to each developing device. is doing. Then, the developing device corresponding to the driven electromagnetic clutch is moved from the left side to the right side in the drawing by the driving force of the developing motor, and the developing roller is brought into contact with the photoconductor 11. Further, by stopping the driving of the electromagnetic clutch, the corresponding developing device can be moved from the right side to the left side in the drawing, and the developing roller can be separated from the photoconductor 11. At the time of development, of the four developing devices (31K, C, M, Y), only one corresponding to the electrostatic latent image on the photosensitive member 11 is moved from the left side to the right side in the drawing, and the developing roller Is brought into contact with the photosensitive member 11.
[0018]
In the standby state of the printer main body, as shown in the drawing, any of the developing devices 31K, C, M, and Y is retracted to a position separated from the photoconductor 11. When the printing operation is started, the driving motor that transmits the driving force to the photoconductor 11 and the developing motor that is the driving source of each developing device (31K, C, M, Y) start driving, and then the photosensitive Optical writing based on the Y-resolved image data is started on the body 11. Thereby, first, a K electrostatic latent image, which is a black electrostatic latent image, is formed on the photoreceptor 11. The K developing device 31K starts driving the electromagnetic clutch before the leading edge of the K electrostatic latent image reaches the position facing the K developing device 31K so that the K electrostatic latent image can be developed from the leading end. It moves to the contact position with the photoreceptor 11. At this time, since the K developing roller 32K has already started rotating with the start of driving of the previous electromagnetic clutch, the K electrostatic latent image can be developed from the front end. When the rear end of the K electrostatic latent image passes the position facing the K developing device 31K and the development of the K toner image is completed, the driving of the electromagnetic clutch for K is immediately turned off and the K developing device 31K is moved to the developing position. Retreat from (contact position with photoconductor 11). Then, the driving of the electromagnetic clutch for the C developing device 31C for the next color is turned on, and the C developing device 31C moves to the developing position. This movement is completed at least before the leading edge of the C electrostatic latent image based on the C resolution image data reaches the development position. Thereafter, the same operation is repeated in other developing devices to develop the toner images of the respective colors. Each color developing device (31K, C, M, Y) is a so-called magazine type developing means that is replaced with a new one when the toner contained therein is almost exhausted.
[0019]
The intermediate transfer unit 40 includes an intermediate transfer belt 41 as an intermediate transfer member, an intermediate transfer member cleaning device 42, and a position detection sensor 43. A driving roller 44, a primary transfer roller 45, a secondary transfer counter roller 46, a cleaning counter roller 47, a tension roller 48, a waste toner tank 49, and the like are also provided. The intermediate transfer belt 41 is stretched by a driving roller 44, a primary transfer roller 45, a secondary transfer counter roller 46, a cleaning counter roller 47, a tension roller 48, and the like. Then, it is moved endlessly in the direction of arrow B (counterclockwise direction) in the figure by a drive roller 44 that is rotationally driven by a drive motor (not shown). A plurality of position detection marks (not shown) are provided in the non-image forming area near one end in the width direction of the intermediate transfer belt 41. Based on the timing at which one of these position detection marks (the position detection mark that first passed the detection position by the position detection sensor 43 at the start of the printing operation) is detected by the position detection sensor 43, A printing operation is started.
[0020]
The intermediate transfer member cleaning device 42 includes a cleaning brush 42a, a contact / separation mechanism (not shown), and the like. The cleaning brush 42a is separated from the surface of the intermediate transfer belt 41 by the contact / separation mechanism while at least the toner images of the respective colors are superimposed and transferred to the intermediate transfer belt 41. This separation avoids a situation where the toner image before the secondary transfer is cleaned. The toner removed from the surface of the intermediate transfer belt 41 is stored in a waste toner tank 49 provided in the intermediate transfer unit 40.
[0021]
The paper feeding unit 80 includes a transfer paper cassette 81 for storing transfer paper (not shown), paper feed rollers 82a, b, c, and the like. The transfer paper is directed from the cassette toward the registration roller pair 83 at a predetermined timing. Feed paper.
[0022]
The secondary transfer roller 50 contacts the intermediate transfer belt portion backed up by the secondary transfer counter roller 46 of the intermediate transfer unit 40 to form a secondary transfer nip. Then, a secondary transfer bias is applied to the front surface (loop outer peripheral surface) of the intermediate transfer belt 41 to form a secondary transfer electric field with the secondary transfer counter roller 46. Further, from the start of the printing operation to just before the leading edge of the four-color superimposed image reaches the secondary transfer nip, it is configured to be separated from the surface of the intermediate transfer belt 41 by a contact / separation mechanism (not shown). This separation avoids a situation in which each color toner image is secondarily transferred independently.
[0023]
The registration roller pair 83 feeds transfer paper (not shown) at a timing at which it can be superimposed on a four-color superimposed image at the secondary transfer nip. The four-color superimposed image superimposed on the transfer paper at the secondary transfer nip is secondarily transferred collectively from the intermediate transfer belt 41 to the transfer paper under the influence of the nip pressure and the secondary transfer electric field. A full-color image is formed in combination with the white color of the transfer paper.
[0024]
The photosensitive unit 10 and the intermediate transfer unit 40 are handled in the form of a process cartridge that is integrally accommodated in a cartridge (not shown), and are integrally attached to and detached from the printer main body.
[0025]
The outline of the process from the start to the end of the printing operation is as follows. That is, first, the endless movement of the photoconductor 11 in the direction of arrow A in the drawing is started, and the endless movement of the intermediate transfer belt 41 in the direction of arrow B in the drawing is started. Then, based on the timing at which the position detection sensor 43 first detects the position detection mark on the intermediate transfer belt 41, optical writing on the photoconductor 11 is started, and the K, C, M, Y toner images are started. Are successively developed on the photoconductor 11. These are superimposed and transferred onto the intermediate transfer belt 41 to form a four-color superimposed image.
[0026]
The K toner image is formed as follows. That is, first, the charging charger 13 uniformly charges the surface of the photoconductor 11 with the scorotron. Then, the surface of the uniformly charged photoreceptor 11 is optically scanned with a laser beam LD generated based on the K color image signal. On the surface of the photoconductor 11, a portion that has been exposed by this optical scanning loses electric charge by an amount proportional to the amount of exposure light and carries a K electrostatic latent image. The K electrostatic latent image comes into contact with the K toner on the K developing roller 32K when passing through the position facing the K developing device 31K as the photoreceptor 11 moves endlessly. The K toner on the K developing roller 32 contacts not only the K electrostatic latent image but also the non-image portion (background portion) of the photoconductor 11, but adhesion to the non-developing potential is suppressed by the above-described non-developing potential. This is because the toner is affected by the reverse electric field between the non-image portion where the charge remains sufficiently without being exposed and the K developing roller 32. On the other hand, since the above-described developing potential acts between the K electrostatic latent image whose charge has been lost or reduced by exposure and the K developing roller 32, the K toner in contact with the K electrostatic latent image is in the sleeve. Transfer from the top to the K electrostatic latent image. By this transition, the K electrostatic latent image is developed into a K toner image. The developed K toner image enters a primary transfer nip formed by contact between the intermediate transfer belt 41 and the photoreceptor 11. The intermediate transfer roller 45 is affected by the primary transfer electric field formed by the potential difference between the primary transfer roller 45 to which a primary transfer bias having a polarity opposite to that of the toner is applied and the primary transfer counter roller 15 and the nip pressure. Intermediate transfer (primary transfer) is performed on the transfer belt 41.
[0027]
The transfer residual toner remaining on the surface of the photoconductor 11 that has passed through the primary transfer nip is cleaned by the photoconductor cleaning unit 12 in preparation for the reuse of the photoconductor 11. The cleaned toner is stored in the waste toner tank 49 via a collection pipe (not shown).
[0028]
On the other hand, on the photoconductor 11 side, the next C image forming process is started, and a C electrostatic latent image is formed. Then, after the rear end of the previous K electrostatic latent image has passed the developing position by the K developing device 34K, before the leading end of the C electrostatic latent image reaches the developing position by the C developing device 34C, the K developing device Withdrawing from the developing position, the C developing device 34C moves to the developing position. By this movement, the C electrostatic latent image is developed from the front end thereof with C toner. When the trailing edge of the C electrostatic latent image passes through the developing position by the C developing device 34C, the C developing device 34C is retracted from the developing position as in the previous K developing device 34K, and the next M developing device 34M develops. Move to position. This is also completed before the leading edge of the next M electrostatic latent image reaches the developing position by the M developing device 34M. The M and Y image forming steps are the same as the above-described steps K and C because the electrostatic latent image forming and developing operations are the same as those described above.
[0029]
In parallel with the formation of the four-color superimposed image on the intermediate transfer belt 41, the K, C, M, and Y toner images sequentially formed on the photosensitive member 11 are sequentially superimposed and intermediately transferred. The transfer paper is sent out from 81. Then, it is put on standby between the rollers of the registration roller pair 83. When the leading edge of the four-color superimposed image on the intermediate transfer belt 41 approaches the secondary transfer roller 51, the driving of the registration roller pair 83 is started so that the leading edge of the transfer paper is just synchronized with this. Then, in the secondary transfer nip, the four-color superimposed image is superimposed on the transfer paper and is collectively secondary transferred.
[0030]
The full-color image obtained by batch secondary transfer from the intermediate transfer belt 41 is conveyed to the fixing unit 60 together with the transfer paper, and is fixed by contact between the fixing belt 61 and the pressure roller 62 controlled to a predetermined surface temperature. Enter the nip. Then, after being fixed on the transfer paper under the influence of heating and pressurization, it is sent out of the main body of the apparatus (in the direction of arrow C) and stacked on the paper discharge tray 84 in a face-down orientation.
[0031]
The surface of the photosensitive member 11 after the intermediate transfer is uniformly discharged by a discharging lamp (not shown) after the transfer residual toner is cleaned by the photosensitive member cleaning unit 12. In addition, the surface of the intermediate transfer belt 41 after the secondary transfer is cleaned by pressing the cleaning brush 42a of the intermediate transfer body cleaning device 42, thereby cleaning the transfer residual toner.
[0032]
Next, a characteristic configuration of the printer will be described.
FIG. 2 is a block diagram showing a part of the electric circuit of the printer. As shown in the figure, the printer includes an operation display unit 90, a main control unit 100, an image memory unit 101, and the like in addition to the devices described so far. The operation display unit 90 includes a touch panel or the like fixed to a housing of a printer main body (not shown), and includes a display unit that displays an image to the user and an operation unit that receives key input from the user. Then, an image is displayed based on a control signal from the main control unit 100, or input information received by the operation unit is output to the main control unit 100. The main control unit 100 includes a ROM, a RAM, a CPU, and the like (not shown), and controls the entire printer. The intermediate transfer unit 40, the secondary transfer roller 50, the fixing unit 60, the paper feed unit 80, and the operation display unit 90 are electrically connected. Further, the image memory unit 101, the optical writing unit 20, the photosensitive unit 10, the developing unit 30, and the like are also electrically connected.
[0033]
Color image information sent from a personal computer (not shown) or the like is temporarily stored in the image memory unit 101 via the main control unit 100, and is then stored in the optical writing unit 20 as color separation image data for each color. It is sent to the write control circuit 24. The writing control circuit 24 drives the semiconductor laser 21 while driving the polygon motor 25 and rotating the polygon mirror 22 based on the transmitted color separation image data. The laser beam LD emitted from the semiconductor laser 21 by this driving is reflected by a polygonal mirror 22 having a static hexahedron and deflected in the main scanning direction, while passing through a reflecting mirror (not shown), the photosensitive member 11 of the photosensitive unit 10. Is optically scanned. The writing control circuit 24 counts the number of writing pixels based on the color separation image data of each color and transmits the result to the main control unit 100. The main control unit 100 performs predetermined control for each color developing device (31K, C, M, Y in FIG. 1) based on the count value of the number of write pixels sent from the write control circuit 24, respectively. To do.
[0034]
Each color developing device (31K, C, M, Y) consumes toner as the electrostatic latent image on the surface of the photoreceptor 11 is developed. The main control unit 100 as a control means performs toner near-end determination processing and toner end determination processing as predetermined control that is required as the toner is consumed. The toner near-end determination process individually determines whether or not the remaining amount of toner in the developing devices (31K, C, M, and Y) of each color is about to disappear, and if it is likely to disappear, the toner near-end is determined. This is a process for notifying the user. The toner end determination process determines whether to issue a toner shortage alarm for each color developing device (31K, C, M, Y), and notifies the user of the toner shortage alarm according to the result. It is processing. These processes are all performed based on the detection result of the optical sensor 17 that detects the amount of light reflection on the surface of the photoconductor 11.
[0035]
The optical sensor 17 includes a light emitting element (not shown) that is a light emitting unit and a light receiving element that is a light receiving unit that receives reflected light that is emitted from the surface and then reflected by the surface of the photoconductor 11. The light receiving element outputs a voltage corresponding to the amount of received light to the main control unit 100. The amount of received light changes according to the light reflectance on the surface of the photoconductor 11, and the light reflectance changes according to the amount of toner attached on the surface of the photoconductor 11. Based on the output signal from the optical sensor 17, the main control unit 100 can grasp the toner adhesion amount on the surface of the photoconductor 11. Therefore, in this printer, the toner adhesion amount detection means is configured by the combination of the main control unit 100 and the optical sensor 17.
[0036]
As a reflection type photosensor, there are a regular reflection type and a irregular reflection type. Of the four color toners, when the surface of the photoreceptor 11 to which the K toner is attached is the object to be tested, the output characteristics from the light receiving element are not so different in any type of sensor. As indicated by a curve Lk in the graph of FIG. 3, the output voltage value from the light receiving element decreases as the K toner adhesion amount increases. The K toner adhesion amount is a predetermined level (0.6 mg / cm2The output voltage value from the light receiving element is saturated, and thereafter, the output voltage value does not decrease even if the K toner adhesion amount increases. However, when the surface of the photosensitive member 11 to which any of the other three color toners (hereinafter collectively referred to as color toners) is attached is to be tested, the output characteristics from the light receiving element may vary depending on the sensor type. It will change a lot.
[0037]
In the case of a regular reflection type photosensor, the change in the output voltage value from the light receiving element once subsides when the color toner adhesion amount increases to a certain level. However, as shown by the curve Lc in FIG. 3, when the color toner adhesion amount further increases to a predetermined level, the output voltage value starts to change again. For this reason, the regular reflection type photosensor cannot detect a relatively high level of adhesion amount for the color toner.
[0038]
On the other hand, in the case of the irregular reflection type photosensor, the output voltage value from the light receiving element increases as the color toner adhesion amount increases, and is 0-1 [mg / cm.2], The output voltage value changes almost linearly. For this reason, the color toner adhesion amount can be detected over a wide range. Therefore, in this printer, an irregular reflection type photosensor is used as the optical sensor 17. As the optical sensor 17, a regular reflection type photosensor for detecting the K toner adhesion amount and a diffuse reflection type photosensor for detecting the color toner adhesion amount may be provided.
[0039]
FIG. 4 is a graph showing output voltage characteristics with respect to the K toner adhesion amount in the optical sensor 17. As described above, when the surface of the photoconductor (11) to which the K toner is attached becomes an object to be examined, the output voltage value from the light receiving element decreases as the amount of K toner attached increases. When the K toner adhesion amount increases to a predetermined level, the decrease in the output voltage value is saturated (hereinafter, the output voltage value at this time is referred to as a decreased saturation voltage value). At this time, the reduced saturation voltage value is substantially equal to Vs0K, which is the output voltage value from the light receiving element when the light emission by the light emitting element is turned off. In view of such output characteristics, the main control unit (100) described above performs a K toner detection light emission amount calibration process for calibrating the light emission amount from the light emitting element when detecting the K toner adhesion amount. It is comprised so that it may carry out at the timing of. With this K toner detection light emission amount calibration process, the light emission amount from the light emitting element at the time of detecting the K toner adhesion amount is calibrated to a value satisfying the following relational expression.
[Expression 1]
Vs0K−VsgK = predetermined value
[0040]
In this relational expression, Vs0K is an output voltage value from the light receiving element when the light emission by the light emitting element is turned off as described above. Further, VsgK is an output voltage value from the light receiving element when the surface of the photoreceptor (11) to which no color toner is attached is the object to be examined. As shown in FIG. 4, VspK, which is an output voltage value from the light receiving element when the surface of the photosensitive member (11) to which the K toner is attached, becomes a test target, is a value that is greater than Vs0K and less than VsgK.
[0041]
FIG. 5 is a graph showing output voltage characteristics with respect to the amount of color toner (C, M, Y toner) adhering to the optical sensor 17. In the figure, Vs0 is an output voltage value from the light receiving element when light emission by the light emitting element is turned off, and is basically the same as Vs0K. Further, Vsg is an output voltage value from the light receiving element when the surface of the photoreceptor (11) to which no color toner is attached is an object to be examined. Since the light emission amount from the light emitting element at the time of detecting the color toner adhesion amount is set to a value different from that at the time of detecting the K toner adhesion amount, Vsg and VsgK previously shown in FIG. As shown in FIG. 5, VspA (where A is C), which is the output voltage value from the light receiving element when the surface of the photoconductor (11) to which any of the C, M, and Y toners is attached becomes the test object. , M, or Y) exceeds Vsg.
[0042]
In FIG. 2 shown above, the electromagnetic clutches 37K, C, M, and Y of the respective colors of the developing unit 30 respectively connect the K, C, M, and Y developing devices (31K, C, M, and Y) to the photoreceptor 11. Constitutes part of the developing contact / separation means. Among the developing devices (31K, C, M, Y) of the respective colors, the ones in which the corresponding electromagnetic clutches are driven are connected to a developing motor (not shown) that is rotationally driven by the developing motor driving circuit 36, and the above-described driving device is connected. Move to development position. Then, the developing roller (32K, C, M, Y) is brought into contact with the surface of the photoreceptor 11. At the same time, a bias receiving side terminal (not shown) extending from the developing roller (32K, C, M, Y) and a bias supplying side terminal (not shown) extending from the developing bias power supply circuit 35 come into contact with the developing roller. A development bias is applied. Therefore, each color developing device can develop an electrostatic latent image from the time when the developing device is set at the developing position and the developing roller is brought into contact with the surface of the photoconductor 11, and the surface of the photoconductor 11 is grounded. Start depositing dirty toner. Further, from the point of time when the developing roller is separated from the surface of the photoconductor 11 after starting to be retracted from the developing position, the electrostatic latent image cannot be developed, and the scumming toner is not attached to the surface of the photoconductor 11.
[0043]
In the developing unit 30 having such a configuration, as a condition that the toner does not transfer from the developing device of each color to the non-image portion of the photoconductor 11, no developing device is set at the developing position (hereinafter referred to as a non-developing setting condition). ) Will occur. Further, as the non-transition condition generating means for generating the non-development setting condition, there is a developing contact / separation means for making each color developing device contact or separate from the photoreceptor 11 individually. The developing contact / separation means having the electromagnetic clutches 37K, C, M, Y, etc. for the respective colors sets the distance between the photosensitive member 11 and the developing device for each color at a developing position that is a short distance and a long distance longer than this. It is also a distance changing means for changing between a certain retreat position.
[0044]
As the distance changing means, a so-called revolver type can be considered in addition to the individual moving type in which the developing devices of the respective colors are individually moved as described above. Specifically, a revolver developing unit is conventionally known as a developing unit having developing devices for each color. This revolver developing unit supports K, C, M, and Y developing devices at positions shifted in phase by 90 degrees on a support that rotates about a rotation axis. For example, when the support is rotated at an angle of 0, 90, 180, 270 [°], the K developing device, the C developing device, the M developing device, and the Y developing device are placed at the developing positions facing the photoconductor. Move. In such a configuration, for example, when any of the developing devices (strictly, the developing roller) is rotated at an angle that does not exist at the developing position, such as 45 [°], the developing devices of the respective colors are separated from the photosensitive member. Non-development set conditions can occur.
[0045]
FIG. 6 is a flowchart illustrating a processing flow in the toner near-end determination process and the K-toner detection light emission amount calibration process which is a part of the toner end determination process. This process is performed in a state where the non-development setting condition is generated at a predetermined timing, for example, immediately after the main power of the printer main body (not shown) is turned on, that is, no developing device is set at the development position. Done in First, Vs0K, which is an output voltage value from the light receiving element when light emission by the light emitting element of the optical sensor (17) is turned off, is acquired and stored in the main control unit (100) (step 1: below, Step is denoted as S). Next, after the light emission by the light emitting element is turned on (S2), VsgK is set under the above non-development setting condition, that is, under the condition that any color toner does not adhere to the surface of the photoreceptor (11). Obtained (S3). Then, it is determined whether or not the combination of Vs0K and VsgK has the relational expression shown in Equation 1 (S4). Here, if it is determined not to be provided (N in S4), after the light emission amount of the light emitting element is changed (S5), the process flow is looped to S3. Thereby, the light emission amount of the light emitting element is adjusted until the relational expression shown in the above equation 1 is satisfied.
[0046]
When the relational expression shown in the above equation 1 is satisfied by adjusting the light emission amount of the light emitting element (Y in S4), after the light emission amount data (supply voltage value to the light emitting element) is stored (S6), A series of processing flow ends. Thereafter, when the K toner adhesion amount is detected by the optical sensor (17), the light emitting element emits light with the light emission amount.
[0047]
In this printer, the K toner adhesion amount (adhesion amount per unit area) to the surface of the photoconductor (11) and the output voltage value from the optical sensor (17) include, for example, the following equation (2). Become a relationship. Further, the amount of color toner attached to the surface of the photoconductor (11) and the output voltage value from the optical sensor (17) have a relationship including, for example, the following expression (3).
[Expression 2]
K toner adhesion amount = 0.2187 × (VspK−Vs0K)2−0.7074 × (VspK−Vs0K) +0.5679
[Equation 3]
Color toner adhesion amount = 0.405 × (VspA−VsgA)
* However, A indicates any of C, M, and Y.
[0048]
Each color developing device (31K, C, M, Y), in the initial state, assumes an image with an area ratio of 5 [%] with respect to A4 size transfer paper, assuming that the amount of background contamination is zero. An amount of toner capable of outputting 3000 sheets is included. The main control unit (100) uses the end threshold value X, which is a threshold value for the number of pixels that cause toner end, as the total number of written pixels when such an output is made.2Remember as. Further, when 500 images with an area ratio of 5 [%] are output on A4 size transfer paper, a value smaller in pixel number than the end threshold value X is set to a near end threshold value X corresponding to the total number of written pixels.1Remember as. Therefore, basically, since a new developing device is set, the cumulative value of the number of write pixels of the color corresponding to the developing device is the near-end threshold X1, End threshold X2At this point, the toner near end and the toner end may be notified. However, the printer uses the image toner adhesion amount per unit area as the reference adhesion amount (0.6 mg / cm2However, the actual amount of adhesion varies depending on the degree of deterioration of the photoreceptor (11) and the environment. Further, the toner consumption from each developing device to the photoreceptor (11) includes not only the development of the electrostatic latent image but also the background contamination. As a result, the cumulative value of the number of pixels to be written does not strictly link to the actual toner consumption. Therefore, the number of pixels to be written is corrected according to the measured value of the toner adhesion amount and the background toner amount in the toner image. There must be. Therefore, in this printer, the cumulative count is performed by multiplying the number of write pixels by an appropriate correction coefficient in accordance with these actually measured values.
[0049]
FIG. 7 is a flowchart showing a process flow of a K correction coefficient setting process which is a part of the toner near end determination process and the toner end determination process. This K correction coefficient setting process is for setting a correction coefficient for K toner. When the processing starts, first, the K developing device (31K) is set to the developing position by turning on the K electromagnetic clutch (S1). At this time, the photosensitive member (11) does not carry an electrostatic latent image, but when the K developing roller (32K) to which the developing bias is applied is brought into contact with the photosensitive member (11), the ground due to the adhesion of K toner to the contact portion. Dirt occurs. Thus, VspK, which is the output voltage value from the optical sensor (17) that targets the photoconductor (11) on which the soil has occurred, is continuously obtained by the main control unit (100), and an average thereof is obtained. A value is calculated (S2). This average value reflects the non-image area toner adhesion amount per unit area for K toner. Therefore, based on the average value, Vs0K stored in the above-described light emission amount calibration process at the time of K toner detection, and the relational expression expressed by the above equation 2, K per unit area with respect to the surface of the photoconductor (11). The amount of background dirt is calculated (S3).
[0050]
The calculation result of the K background contamination amount is used for the calculation of the K background contamination correction coefficient Kc ′ (S3). Specifically, as described above, the image forming condition in this printer is that the reference adhesion amount of the image portion is 0.6 [mg / cm for each color.2The parameter is set to In such a setting, the K background dirt amount is, for example, 0.08 [mg / cm.2], It can be considered that the toner necessary for development of 0.133 (0.08 / reference adhesion amount 0.6) pixels in the non-image portion is consumed in each pixel. A value obtained by multiplying the total number of pixels in the non-image area by 0.133 can be regarded as the K background contamination equivalent pixel count Kz corresponding to the K toner consumption amount due to background contamination. 0.133 at this time becomes the K background correction coefficient Kc ′. That is, the calculation result of the amount of K soil per unit area is used as the reference adhesion amount (0.6 mg / cm2), The K background contamination correction coefficient Kc 'is calculated (S3). Then, the calculation result is stored in the main control unit (100) (S4).
[0051]
When the K background contamination correction coefficient Kc ′ is set by this storage, the K reference patch image is then formed on the photoreceptor (11) by optical writing and development of the electrostatic latent image formed thereby. A K reference patch image forming process for forming is performed (S5). Then, the output voltage value of the optical sensor (17) that uses the formed K reference patch image as a test object is acquired as VspK (S6). Next, the K toner adhesion amount in the K reference patch image is calculated based on the acquisition result and the above-described relational expression of Vs0K and Equation 2 (S7).
[0052]
The K toner adhesion amount in the K reference patch image developed under the same conditions as the normal image forming conditions can be regarded as the toner adhesion amount of the image portion during normal printing. Therefore, the calculation result of the K toner adhesion amount in the K reference patch image is used for the calculation of the K writing correction coefficient Kc (S8). Specifically, the calculation result of the K toner adhesion amount is, for example, 0.55 [mg / cm2], It can be considered that toner necessary for development of 0.917 (0.55 / reference adhesion amount 0.6) pixels in the image portion is consumed in each pixel. A value obtained by multiplying the number of K writing pixels by 0.917 can be regarded as the K toner consumption amount due to the development of the K toner image. 0.917 at this time becomes the K writing correction coefficient Kc. That is, the calculation result of the K toner adhesion amount per unit area of the K reference patch image is calculated as the reference adhesion amount (0.6 mg / cm2), The K writing correction coefficient Kc is calculated (S8). After the calculation result is stored in the main control unit (100) (S9), the K developing device (31K) is retracted from the developing position by turning off the K electromagnetic clutch, and the K correction coefficient setting process ends.
[0053]
The main control unit (100) also performs C, M, and Y correction coefficient setting processing for C, M, and Y toners similar to the K correction coefficient setting processing. Then, the C background correction coefficient Cc ′, the C writing correction coefficient Cc, the M background correction coefficient Mc ′, the M writing correction coefficient Mc, the Y background correction coefficient Yc ′, and the Y writing correction coefficient Yc are also set. . However, in these processes, the light emission amount of the light emitting element is set not to the value for K toner but to the value for color toner. Further, for the calculation of the toner adhesion amount, the relational expression of the above formula 3 is used instead of the relational expression of the above formula 2. The correction coefficient setting process for each color is performed, for example, after the print job is completed and before the printer main body is set in a standby state. Further, for example, it is carried out for each sheet job while calculating the non-image portion toner adhesion amount with the non-image portion on the surface of the photoconductor (11) after contact with the developing roller during a continuous print job as a test target. Also good.
[0054]
FIG. 8 is a flowchart illustrating a process flow of a K comparison determination process that is a part of the toner near-end determination process and the toner end determination process. This K comparison determination process is for determining the near end or end of K toner. As described above, the write control circuit (24) counts the number of write pixels based on the color separation image data of each color and transmits the result to the main control unit (100). When starting the K comparison determination process, the main control unit (100) first stores Kx, which is a count value of the number of K write pixels sent from the write control circuit (24) (S1). Next, the total number of pixels Ky during the K developing operation is calculated (S2).
[0055]
The total number of pixels Ky at the time of the K developing operation is the K developing roller (32K) and the photosensitive member in a period in which the K developing roller (32K) is in contact with the photosensitive member (11) at the developing operation of the K developing device (31K). This is the number of pixels corresponding to the total contact area with (11). There is a possibility that scumming may occur in the entire area of the total contact area corresponding to the number of pixels. The total contact area is based on the period during which the K developing roller (32K) is in contact with the photoconductor (11), the contact width (contact length in the axial direction) of both, and the linear velocity of the photoconductor (11). Is calculated. The calculated total contact area is multiplied by the number of pixels per unit area on the surface of the photoreceptor (11), thereby calculating the total number of pixels Ky during the K developing operation. However, the calculated total number of pixels Ky during the K developing operation includes the number of K writing pixels corresponding to the image portion in addition to the number of pixels in the non-image portion where the background smear occurs. Therefore, the non-image area total pixel number Kw is obtained by subtracting the count value Kx of the K write pixel number from the total pixel number Ky during the K developing operation (S3).
[0056]
Next, after the count value Kx of the number of K writing pixels is corrected by multiplication of the K writing correction coefficient Kc (S4), K is obtained by multiplying the total number of non-image area pixels Kw and the K background correction coefficient Kc ′. The background contamination equivalent pixel count Kz is calculated (S5). Then, the corrected K writing pixel count value Kx and the K background contamination equivalent pixel count Kz are added to the K writing pixel count count value K (S6). Conventionally, the corrected count value Kx of the number of K writing pixels has only been added to the K writing pixel number count value CountK. However, in this printer, the K background contamination equivalent pixel count Kz is also as described above. Is added. As a result, K toner consumption due to background contamination can be accurately reflected in the K writing pixel count value CountK, and delay in notification of toner near end and toner end due to background contamination toner consumption can be avoided.
[0057]
CountK, in which the count value Kx and the K background contamination equivalent pixel count Kz are cumulatively added, is expressed as the above-mentioned end threshold value X.1The value subtracted from the value indicates the remaining amount of toner in the K developing device (31K). Therefore, the subtraction result is displayed as the K toner remaining amount value Kr in the above-described operation display unit (90) in a display format such as an indicator, or sent to a personal computer outside the printer and displayed on the display ( S7, S8).
[0058]
Also, CountK is the near-end threshold value X1And end threshold X2In this case, the remaining amount of toner in the K developing device (31K) becomes a near end state, or the inside of the K developing device (31K) becomes a toner end state. Therefore, the near-end threshold X for CountK1It is determined whether or not this is the case (S9). If not (N), a series of K correction coefficient setting processing ends. On the other hand, if this is the case (Y in S9), after the K toner near-end is notified to the user by the operation display unit (90) or display on the display (S10), the end threshold value X2It is determined whether or not this is the case (S11). If not (N in S11), a series of K correction coefficient setting processing ends. If this is the case (Y in S11), after the K toner end has been notified to the user by the operation display unit (90) or display on the display (S11), the printing operation is forcibly stopped (S13). .
[0059]
Note that the printing operation may not be forcibly stopped when the toner end occurs, but subsequent printing may be permitted according to the user's judgment. In addition, the timing for canceling the notification of toner near end and the forced stop of the printing operation is as follows. That is, after the toner near end or toner end has occurred, it is the timing when the replacement of the K developing device (31Y) is detected by the user's operation, and at this time, Count K is reset to zero. However, if the replacement is determined only by attaching / detaching the developing device, a simple attachment / detachment operation is erroneously recognized as the replacement operation. Therefore, in order to avoid such erroneous recognition, it is desirable to provide developing device identification means such as a means for recognizing the ID number assigned to each developing device. Exchange operation execution information indicating that “development device replacement operation has been performed” may be received by a user key operation.
[0060]
The main control unit (100) also performs C, M, and Y toner C, M, and Y comparison determination processing similar to the K comparison determination processing, respectively. The near end and the end of the are to be informed.
[0061]
Conventionally, detection by a toner detection sensor has generally been performed as a method for detecting the toner near end of the developing device (31K, C, M, Y) serving as toner storage means. Specifically, the developing device is provided with a toner detection sensor such as a photo sensor that detects internal toner at a predetermined lower limit level. However, in such a configuration, the provision of the toner detection sensor causes problems such as an increase in cost, difficulty in downsizing the device, and deterioration in layout flexibility. In addition, when the toner is no longer detected by the toner detection sensor at the lower limit level, the toner near-end is recognized for the first time and the user is notified. For this reason, a sufficient margin time for preparing a new developing device could not be given to the user.
[0062]
On the other hand, in this printer, the main control unit is configured to determine the remaining amount of toner (for example, the remaining amount value Kr of K toner) for each color developing device (31K, C, M, Y) as the toner storage unit as follows. (100) is configured. That is, the counting result of the number of written pixels, the detection result (for example, VspK) by the optical sensor (17) that uses the reference patch image on the photoconductor (11) as the test target, and the amount of non-image area toner adhesion amount Based on the amount of dirt, the amount of toner consumed is determined in software to determine the remaining amount of toner. In such a configuration, as shown in S8 of FIG. 8, the remaining amount of toner that decreases with the printing operation is displayed on the operation display unit (90) or the display of the personal computer in real time to the user. Can be recognized. As a result, it is possible to give the user sufficient time for preparing a new developing device (31K, C, M, Y).
[0063]
In addition, for each color developing device, based on the toner consumption obtained in the same manner, the toner near-end, which is a toner shortage alarm, is notified, thereby avoiding various problems caused by developing with toner shortage. Can do.
[0064]
In addition, in addition to correcting the number of pixels corresponding to background contamination based on the detection result by the optical sensor (17), the example in which the count value of the number of written images is also corrected as in the past has been described. In the present invention, the latter correction is not always necessary.
[0065]
Next, a modified apparatus of the printer according to the embodiment will be described.
In this modified apparatus, the four developing devices K, C, M, and K are not each of the one-component developing method, but are developed using a two-component developer containing toner and a magnetic carrier. Use one. Each of these four developing devices has a known configuration, and includes a developing sleeve that is rotationally driven and a magnet roller that is fixed so as not to rotate around the sleeve. Then, the two-component developer is carried on the surface of the developing sleeve by the magnetic force of the magnet roller, and is conveyed to a position facing the photoreceptor (11) as the sleeve surface rotates. At this facing position, the two-component developer is raised by the main magnetic pole of the magnet roller to form a magnetic brush, and the tip of the two-component developer is moved around the sleeve surface while contacting the tip of the two with the photoreceptor (11). At the contact portion, the toner in the magnetic brush is attached to the electrostatic latent image on the photoconductor (11) to form a toner image.
[0066]
Each color developing device is fixed at a developing position in the vicinity of the photoconductor (11) so as not to change the relative position to the photoconductor (11). Among these, those not performing the developing operation perform a so-called spike cutting operation at the end of the previous developing operation, thereby stopping the developing function. This ear cutting operation is an operation of removing the two-component developer restrained on the sleeve surface from the sleeve surface by rotating the developing sleeve in the reverse direction, at a position facing the photoreceptor (11). As a result, a non-development setting condition that does not cause transfer of toner from the surface of the developing sleeve to the non-image portion of the photoreceptor (11) is caused. That is, in this modified apparatus, a panning operation means is provided as a non-transfer condition generating means for generating a non-development set condition. This ear-cutting means is also developer separating means for separating the two-component developer carried on the developing sleeve, which is a developing carrier, from the photoreceptor (11). As a non-development set condition, the two-component developer is fed to the photoreceptor. A state of being separated from (11) is caused. As the ear cutting operation means, instead of reversely rotating the developing sleeve, one that mechanically or magnetically removes the two-component developer from the rotating sleeve surface may be used.
[0067]
In this modified apparatus having such a configuration, a non-development set condition can be generated for each of the developing devices without providing a complicated developing device moving mechanism for moving the developing devices of the respective colors. However, the developer separating means as used in this modified apparatus can be used only for the two-component development method and the one-component development method using magnetic toner. On the other hand, the distance changing means used in the printer according to the embodiment should be adopted not only in the two-component developing method and the one-component developing method using magnetic toner but also in the one-component developing method using non-magnetic toner. Can do.
[0068]
Note that this two-component development type apparatus requires toner supply means for individually supplying toner to each color developing apparatus and toner supply control for controlling the toner supply means. The toner replenishment control is generally performed based on a detection result by a toner concentration detection sensor (for example, a magnetic permeability sensor) that detects the toner concentration of the two-component developer in the developing device and a detection result by an optical sensor. Is. In the present invention, instead of such control, control for supplying toner corresponding to the amount of toner consumption determined based on the amount of soiling and the amount of toner adhesion to each color developing device may be performed. Good. With this configuration, it is not necessary to provide a toner density sensor in each color developing device. Therefore, it is possible to avoid situations such as an increase in cost due to the addition of the toner density sensor, difficulty in downsizing the apparatus, and deterioration in the degree of freedom of layout.
[0069]
Further, in this modified apparatus, the toner cleaned from the surface of the photoconductor (11) by the photoconductor cleaning unit (12) is stored in a waste toner bottle (not shown). A waste level detection sensor for detecting toner at a predetermined full level in the waste toner bottle is provided, and waste toner full determination processing for notifying a user of a waste toner full warning is performed based on the detection result thereby. It has become. In this way, instead of the waste toner full determination control based on the full level and the detection result by the detection sensor, the full level may be determined based on the toner consumption obtained based on the background contamination amount and the toner adhesion amount. With such a configuration, it is possible to avoid an increase in cost, difficulty in downsizing the apparatus, and deterioration in layout flexibility due to the provision of the full level detection sensor. Similarly to the toner near-end determination process, it is possible to notify the user of the amount of waste toner that is increasing every moment, and to give sufficient time for performing the waste toner disposal operation.
[0070]
As described above, in the printer and the modification apparatus according to the embodiment, the toner is transferred from the developing devices (31K, C, M, Y) of the respective colors as the developing unit to the non-image portion of the photosensitive member (11) as the latent image carrier. There is provided a non-transition condition generating means for generating the non-development setting condition that does not occur. In such a configuration, it is possible to easily obtain the background stain amount, which is the non-image area toner adhesion amount, based on the difference described below. In other words, as shown in the relational expression of the above formulas 2 and 3, the optical sensor (17) that sets the non-image portion of the photoconductor (11) when the non-development set condition is generated as a test object. ) And the detection result (VspK or VspA) of the optical sensor (17) that uses the non-image area when the non-development set condition is not generated as a test target. is there.
[0071]
In the printer according to the embodiment, the developing contact / separation unit provided in the developing unit (30) is used as the non-transfer condition generating unit. In this developing contact / separation means, the distance between the photosensitive member (11) as the latent image carrier and the developing devices (31K, C, M, Y) of the respective colors as the developing means is at least a short distance for development. It functions as a distance changing means that changes between the developing position and a retracted position that is a longer distance than this position. Then, the state where all the developing devices (31K, C, M, Y) of the respective colors are moved to the retracted position is caused as the non-development set condition. In such a configuration, the developing devices (31K, C, M, Y) for the respective colors are separated from the photosensitive member (11), and the developing devices (31K, C, M, Y) for the respective colors are not connected to the photosensitive member (11). It is possible to reliably cause a state in which toner does not transfer to the image area.
[0072]
In the modified apparatus, a two-component developing system that develops the latent image while bringing the two-component developer into contact with the surface of the photoreceptor (11) is used as the developing unit, and the developing is performed as the non-transition condition generating unit. Agent spacing means is used. As a non-development setting condition, a state where the two-component developer is separated from the photoconductor (11) is caused to occur. In such a configuration, a non-development set condition can be caused for each of the developing devices without providing a complicated developing device moving mechanism for moving the developing devices of the respective colors.
[0073]
Further, in the printer and the modification apparatus according to the embodiment, a toner storage unit (a development device or a toner cartridge) that stores toner used for development is provided. The main control unit (100) as control means is configured so that toner near-end determination processing as predetermined control is performed as follows. That is, the count value (for example, Kx) of the number of write pixels, which is the count result of the number of pixels of the latent image, and the detection result (for example, VspK) by the optical sensor (17) that uses the reference patch image as the toner image as the test target. The remaining toner amount (for example, the K toner remaining amount value Kr) in the toner storage unit is determined on the basis of the background contamination amount as the non-image portion toner adhesion amount. In such a configuration, for the reasons described above, the remaining amount of toner that decreases every time along with the printing operation is displayed in real time on the operation display unit (90) or the display of the personal computer to allow the user to recognize and replenish. It is possible to give an extra time for preparing the toner. Further, it is possible to avoid a delay in the determination timing of the toner near-end caused by not reflecting the toner consumption due to the background stain in the toner consumption amount grasped in software. Furthermore, it is possible to avoid situations such as an increase in cost due to the addition of a toner detection sensor for toner near-end detection, difficulty in downsizing the apparatus, and deterioration in layout flexibility.
[0074]
Further, in the printer and the modification apparatus according to the embodiment, the main control unit (100) is configured to perform toner end determination processing as predetermined control as follows. That is, the count value (for example, Kx) of the number of write pixels, which is the count result of the number of pixels of the latent image, and the detection result (for example, VspK) by the optical sensor (17) that uses the reference patch image as the toner image as the test target. And a toner near end as a toner shortage alarm based on the amount of ground contamination as the non-image portion toner adhesion amount. With such a configuration, various problems caused by developing with insufficient toner can be avoided. In addition, it is possible to avoid a delay in toner end determination timing caused by not reflecting toner consumption due to background contamination in the toner consumption amount grasped in software. Furthermore, it is possible to avoid a situation such as an increase in cost due to the addition of a toner detection sensor for toner end detection, difficulty in downsizing the apparatus, and deterioration in layout flexibility.
[0075]
【The invention's effect】
  Claims 1, 2, 3,4 or 5According to this invention, it is possible to accurately reflect the toner consumption due to the background contamination in the toner consumption amount from the developing means to the latent image carrier, and to perform the predetermined control required with the toner consumption. There is an excellent effect.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating a printer according to an embodiment.
FIG. 2 is a block diagram showing a part of an electric circuit of the printer.
FIG. 3 is a graph showing output characteristics of a regular reflection type photosensor.
FIG. 4 is a graph showing output characteristics of the optical sensor (diffuse reflection type photosensor) of the printer for K toner.
FIG. 5 is a graph showing output characteristics of the optical sensor with respect to color toner.
FIG. 6 is a flowchart showing a processing flow in a toner near-end determination process and a K-toner detection light emission amount calibration process which is a part of the toner end determination process performed by the main control unit of the printer.
FIG. 7 is a flowchart showing a processing flow of K correction coefficient setting processing that is part of the toner near-end determination processing and toner end determination processing.
FIG. 8 is a flowchart illustrating a process flow of a K comparison determination process that is a part of the toner near-end determination process and the toner end determination process.
[Explanation of symbols]
1 Printer (image forming device)
10 photoconductor unit
11 Photoconductor (latent image carrier)
17 Optical sensor (part of toner adhesion amount detection means)
30 Development unit
31K K developing device (developing means and toner containing means)
31C C developing device (developing means and toner containing means)
31M M developing device (developing means and toner containing means)
31Y Y developing device (developing means and toner containing means)
37K K electromagnetic clutch (part of distance changing means)
37C C electromagnetic clutch (part of distance changing means)
37M M electromagnetic clutch (part of distance changing means)
37Y Y electromagnetic clutch (part of distance changing means)
100 main control unit (control means, part of toner adhesion amount detection means)

Claims (5)

潜像を担持する潜像担持体と、該潜像担持体上の潜像をトナーによって現像する現像手段と、現像に使用されるトナーを収容するトナー収容手段と、該潜像担持体の表面に対するトナー付着量を検知するトナー付着量検知手段と、該現像手段から該潜像担持体へのトナー消費に伴って必要になる所定の制御を該トナー付着量検知手段による検知結果に基づいて実施する制御手段とを備える画像形成装置において、
上記潜像担持体の非画像部に対する単位面積あたりのトナー付着量である非画像部トナー付着量と、該潜像担持体のトナー像に対する単位面積あたりのトナー付着量である画像部トナー付着量とを検知させるように上記トナー付着量検知手段を構成するとともに、上記所定の制御として、該潜像担持体に形成される潜像の画素数の計数結果、及び該画像部トナー付着量に基づいて算出した現像によるトナー消費量と、該潜像担持体における該潜像の領域を除く非画像部の画素数の計数結果、及び該非画像部トナー付着量に基づいて算出した地汚れによるトナー消費量とに基づいて、上記トナー収容手段内のトナー残量を判定する制御を実施させるように、上記制御手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。A latent image carrier that carries a latent image, a developing unit that develops the latent image on the latent image carrier with toner, a toner containing unit that contains toner used for development, and a surface of the latent image carrier A toner adhesion amount detecting means for detecting the toner adhesion amount with respect to the toner, and a predetermined control required when the toner is consumed from the developing means to the latent image carrier based on a detection result by the toner adhesion amount detection means. in the image forming apparatus and control means for,
And the non-image area toner adhesion amount as a toner adhesion amount per unit area with respect to the non-image portion of the upper Kisenzo carrier, image portions toner adhesion is toner adhesion amount per unit area for the toner image of the latent image bearing member as well as constituting the toner adhesion amount detection means so as to detect the amount, as the predetermined control, the counting result of the number of pixels of the latent image formed on the latent image bearing member, and the image portion toner adhesion amount Toner consumption due to development calculated based on the above, the result of counting the number of pixels in the non-image area excluding the latent image area on the latent image carrier, and the toner due to scumming calculated based on the non-image area toner adhesion amount An image forming apparatus , wherein the control unit is configured to perform control for determining the remaining amount of toner in the toner storage unit based on a consumption amount . 潜像を担持する潜像担持体と、該潜像担持体上の潜像をトナーによって現像する現像手段と、現像に使用されるトナーを収容するトナー収容手段と、該潜像担持体の表面に対するトナー付着量を検知するトナー付着量検知手段と、該現像手段から該潜像担持体へのトナー消費に伴って必要になる所定の制御を該トナー付着量検知手段による検知結果に基づいて実施する制御手段とを備える画像形成装置において、  A latent image carrier that carries a latent image, a developing unit that develops the latent image on the latent image carrier with toner, a toner containing unit that contains toner used for development, and a surface of the latent image carrier Based on the detection result of the toner adhesion amount detection means, the toner adhesion amount detection means for detecting the toner adhesion amount with respect to the toner and the predetermined control necessary for the toner consumption from the developing means to the latent image carrier In an image forming apparatus comprising a control means for
上記潜像担持体の非画像部に対する単位面積あたりのトナー付着量である非画像部トナー付着量と、該潜像担持体のトナー像に対する単位面積あたりのトナー付着量である画像部トナー付着量とを検知させるように上記トナー付着量検知手段を構成するとともに、上記所定の制御として、該潜像担持体に形成される潜像の画素数の計数結果、及び該画像部トナー付着量に基づいて算出した現像によるトナー消費量と、該潜像担持体における該潜像の領域を除く非画像部の画素数の計数結果、及び該非画像部トナー付着量に基づいて算出した地汚れによるトナー消費量とに基づいて、上記現像手段についてのトナー不足警報を発生させる制御を実施させるように、上記制御手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。A non-image portion toner adhesion amount that is a toner adhesion amount per unit area with respect to the non-image portion of the latent image carrier, and an image portion toner adhesion amount that is a toner adhesion amount per unit area with respect to the toner image of the latent image carrier. The toner adhesion amount detection means is configured to detect the amount of toner, and the predetermined control is based on the result of counting the number of pixels of the latent image formed on the latent image carrier and the image portion toner adhesion amount. Toner consumption calculated by development, the counting result of the number of pixels in the non-image area excluding the latent image area on the latent image carrier, and the toner consumption due to background contamination calculated based on the non-image area toner adhesion amount An image forming apparatus characterized in that the control means is configured to perform control for generating a toner shortage alarm for the developing means based on the amount. 請求項１又は２の画像形成装置において、
上記現像手段から上記潜像担持体の非画像部へのトナーの転移が起こらない条件を生起せしめる非転移条件生起手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 1 or 2 ,
An image forming apparatus comprising: a non-transfer condition generating unit that generates a condition in which toner does not transfer from the developing unit to the non-image portion of the latent image carrier. 請求項３の画像形成装置において、
上記非転移条件生起手段として、上記潜像担持体と上記現像手段との距離を少なくとも現像時のための近距離とこれよりも長い遠距離との間で変化させる距離変化手段を用い、上記条件として、該遠距離の状態を生起せしめるようにしたことを特徴とする画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 3 .
As the non-transition condition generating means, a distance changing means for changing the distance between the latent image carrier and the developing means at least between a short distance for development and a long distance longer than this is used, An image forming apparatus characterized in that the long distance state is generated. 請求項３の画像形成装置において、
上記現像手段として、現像剤担持体に担持したトナーと磁性キャリアとを含有する二成分現像剤を上記潜像担持体の表面に接触させながら上記潜像を現像するものを用いるとともに、上記非転移条件生起手段として、該現像担持体に担持される二成分現像剤を該潜像担持体から離間させる現像剤離間手段を用い、上記条件として、該二成分現像剤を該潜像担持体から離間させている状態を生起せしめるようにしたことを特徴とする画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 3 .
As the developing means, a developer that develops the latent image while contacting the surface of the latent image carrier with a two-component developer containing a toner carried on the developer carrier and a magnetic carrier is used. As the condition generating means, a developer separating means for separating the two-component developer carried on the developing carrier from the latent image carrier is used. As the above condition, the two-component developer is separated from the latent image carrier. An image forming apparatus characterized by causing a state of being caused to occur.
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