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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024131017
(43)【公開日】2024-09-30
(54)【発明の名称】画像形成装置及び画像形成方法
(51)【国際特許分類】
G03G 21/00 20060101AFI20240920BHJP
G03G 15/08 20060101ALI20240920BHJP
【ＦＩ】
G03G21/00 510
G03G15/08 300
【審査請求】未請求
【請求項の数】11
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023041020
(22)【出願日】2023-03-15
(71)【出願人】
【識別番号】000000295
【氏名又は名称】沖電気工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100174104
【弁理士】
【氏名又は名称】奥田 康一
(72)【発明者】
【氏名】石井 豪
【テーマコード（参考）】
2H077
2H270
【Ｆターム（参考）】
2H077AB12
2H077AC04
2H077AD13
2H077DA18
2H077DA78
2H270LA26
2H270LA28
2H270LA80
2H270LA91
2H270LA93
2H270LB02
2H270MB27
2H270RA09
2H270ZC03
2H270ZC04
(57)【要約】
【課題】画像品位の低下を良好に抑止し得るようにする。
【解決手段】画像形成装置１は、印刷処理を行った際に、累積消費トナー量ＮＡに応じて廃棄基準印刷デューティＤＳの値を設定し、該廃棄基準印刷デューティＤＳを用いて印刷基準ドットカウントＣＳを算出する。続いて画像形成装置１は、この印刷基準ドットカウントＣＳから印刷ドットカウントＣＩを減算して廃棄ドットカウントＣＬを算出し、該廃棄ドットカウントＣＬを累積加算した累積廃棄ドットカウントＣＡが値「０」よりも大きければトナーの廃棄処理を行う。これにより画像形成装置１は、累積消費トナー量ＮＡに応じて適切な量のトナーを廃棄できるため、トナーの無駄な廃棄を抑えながら、汚れ、かすれやかぶり等の発生も防止でき、良好な品質の画像を用紙Ｐに印刷することができる。
【選択図】図６
【解決手段】画像形成装置１は、印刷処理を行った際に、累積消費トナー量ＮＡに応じて廃棄基準印刷デューティＤＳの値を設定し、該廃棄基準印刷デューティＤＳを用いて印刷基準ドットカウントＣＳを算出する。続いて画像形成装置１は、この印刷基準ドットカウントＣＳから印刷ドットカウントＣＩを減算して廃棄ドットカウントＣＬを算出し、該廃棄ドットカウントＣＬを累積加算した累積廃棄ドットカウントＣＡが値「０」よりも大きければトナーの廃棄処理を行う。これにより画像形成装置１は、累積消費トナー量ＮＡに応じて適切な量のトナーを廃棄できるため、トナーの無駄な廃棄を抑えながら、汚れ、かすれやかぶり等の発生も防止でき、良好な品質の画像を用紙Ｐに印刷することができる。
【選択図】図６
【特許請求の範囲】
【請求項1】
回転可能に支持された潜像担持体と、
画像データに基づいた潜像を前記潜像担持体に形成する露光部と、
トナー収納部から供給されるトナーを用いて、前記潜像に基づいたトナー画像を現像する現像部と、
前記トナー収納部に収納されていた前記トナーの累積した消費量である累積消費トナー量を算出すると共に、前記トナー収納部から廃棄すべき前記トナーの量である廃棄トナー量に関し、前記累積消費トナー量が所定の閾値以上であった場合、当該累積消費トナー量が当該閾値未満であった場合よりも大きい値に算出する算出部と、
前記露光部及び前記現像部を制御し、前記トナー収納部から前記廃棄トナー量の前記トナーを廃棄させる廃棄処理を行わせる廃棄処理部と
を具えることを特徴とする画像形成装置。
画像データに基づいた潜像を前記潜像担持体に形成する露光部と、
トナー収納部から供給されるトナーを用いて、前記潜像に基づいたトナー画像を現像する現像部と、
前記トナー収納部に収納されていた前記トナーの累積した消費量である累積消費トナー量を算出すると共に、前記トナー収納部から廃棄すべき前記トナーの量である廃棄トナー量に関し、前記累積消費トナー量が所定の閾値以上であった場合、当該累積消費トナー量が当該閾値未満であった場合よりも大きい値に算出する算出部と、
前記露光部及び前記現像部を制御し、前記トナー収納部から前記廃棄トナー量の前記トナーを廃棄させる廃棄処理を行わせる廃棄処理部と
を具えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項2】
前記算出部は、前記トナー画像の現像に伴う前記潜像担持体の回転数に応じた、前記トナーの消費すべき量に関する基準となる印刷基準トナー量と、前記トナー画像の形成に使用された前記トナーの量である印刷消費トナー量との差分を基に、前記廃棄トナー量を算出する
ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項3】
前記算出部は、
前記印刷消費トナー量を算出すると共に、当該印刷消費トナー量を基に前記累積消費トナー量を算出する消費トナー量算出部と、
前記廃棄トナー量の算出に使用する廃棄基準印刷デューティに関し、前記累積消費トナー量が前記閾値以上であった場合の値を、当該累積消費トナー量が当該閾値未満であった場合の値よりも大きい値に設定する廃棄基準印刷デューティ設定部と、
前記トナー画像の形成時における前記潜像担持体の回転数と前記廃棄基準印刷デューティとを基に、前記印刷基準トナー量を算出する廃棄基準トナー量算出部と、
前記印刷基準トナー量から前記印刷消費トナー量を減算することにより、前記廃棄トナー量を算出する廃棄トナー量算出部と
をさらに具えることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
前記印刷消費トナー量を算出すると共に、当該印刷消費トナー量を基に前記累積消費トナー量を算出する消費トナー量算出部と、
前記廃棄トナー量の算出に使用する廃棄基準印刷デューティに関し、前記累積消費トナー量が前記閾値以上であった場合の値を、当該累積消費トナー量が当該閾値未満であった場合の値よりも大きい値に設定する廃棄基準印刷デューティ設定部と、
前記トナー画像の形成時における前記潜像担持体の回転数と前記廃棄基準印刷デューティとを基に、前記印刷基準トナー量を算出する廃棄基準トナー量算出部と、
前記印刷基準トナー量から前記印刷消費トナー量を減算することにより、前記廃棄トナー量を算出する廃棄トナー量算出部と
をさらに具えることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項4】
温度を計測する温度センサと、
湿度を計測する湿度センサと
をさらに具え、
前記廃棄基準印刷デューティ設定部は、前記温度及び前記湿度を基に、前記廃棄基準印刷デューティを設定する
ことを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
湿度を計測する湿度センサと
をさらに具え、
前記廃棄基準印刷デューティ設定部は、前記温度及び前記湿度を基に、前記廃棄基準印刷デューティを設定する
ことを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項5】
前記潜像担持体の使用を開始した後における回転数である累積回転数を計数する回転数計数部
をさらに具え、
前記廃棄基準印刷デューティ設定部は、前記累積回転数と所定の基準回転数との比較結果を基に、前記廃棄基準印刷デューティを決定する
ことを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
をさらに具え、
前記廃棄基準印刷デューティ設定部は、前記累積回転数と所定の基準回転数との比較結果を基に、前記廃棄基準印刷デューティを決定する
ことを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項6】
過去所定時間以内に前記現像部により前記トナー画像が現像された前記画像データに関し、全ドット数に対する前記トナーが使用されたドット数の比率である印刷デューティの平均値である平均印刷デューティを算出する印刷デューティ算出部
をさらに具え、
前記廃棄基準印刷デューティ設定部は、前記平均印刷デューティと所定の基準印刷デューティとの比較結果を基に、前記廃棄基準印刷デューティを設定する
ことを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
をさらに具え、
前記廃棄基準印刷デューティ設定部は、前記平均印刷デューティと所定の基準印刷デューティとの比較結果を基に、前記廃棄基準印刷デューティを設定する
ことを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項7】
筐体内の温度である内部温度を計測する内部温度センサと、
前記筐体外の温度である外部温度を計測する外部温度センサと
をさらに具え、
前記廃棄基準印刷デューティ設定部は、前記内部温度及び前記外部温度の差分である温度差と、所定の基準温度差との比較結果を基に、前記廃棄基準印刷デューティを設定する
ことを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
前記筐体外の温度である外部温度を計測する外部温度センサと
をさらに具え、
前記廃棄基準印刷デューティ設定部は、前記内部温度及び前記外部温度の差分である温度差と、所定の基準温度差との比較結果を基に、前記廃棄基準印刷デューティを設定する
ことを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項8】
前記廃棄基準印刷デューティ設定部は、前記基準温度差を前記外部温度に応じた値とする
ことを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
ことを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項9】
前記廃棄基準トナー量算出部は、前記潜像担持体における周方向に沿った長さと、前記潜像の露光時における単位面積当たりのドット数と、前記回転数と、前記廃棄基準印刷デューティとを基に、前記廃棄基準トナー量を算出する
ことを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
ことを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項10】
前記廃棄処理部は、前記露光部及び前記現像部により前記廃棄トナー量の前記トナーを用いたトナー廃棄画像を現像させる
ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項11】
回転可能に支持された潜像担持体に対し、画像データに基づいた潜像を露光部により形成する露光ステップと、
現像部により、トナー収納部から供給されるトナーを用いて、前記潜像に基づいたトナー画像を現像する現像ステップと、
前記トナー収納部に収納されていた前記トナーの累積した消費量である累積消費トナー量を算出すると共に、前記トナー収納部から廃棄すべき前記トナーの量である廃棄トナー量に関し、前記累積消費トナー量が所定の閾値以上であった場合、当該累積消費トナー量が当該閾値未満であった場合よりも大きい値に算出する算出ステップと、
前記露光部及び前記現像部を制御し、前記トナー収納部から前記廃棄トナー量の前記トナーを廃棄させる廃棄処理を行わせる廃棄処理ステップと
を具えることを特徴とする画像形成方法。
現像部により、トナー収納部から供給されるトナーを用いて、前記潜像に基づいたトナー画像を現像する現像ステップと、
前記トナー収納部に収納されていた前記トナーの累積した消費量である累積消費トナー量を算出すると共に、前記トナー収納部から廃棄すべき前記トナーの量である廃棄トナー量に関し、前記累積消費トナー量が所定の閾値以上であった場合、当該累積消費トナー量が当該閾値未満であった場合よりも大きい値に算出する算出ステップと、
前記露光部及び前記現像部を制御し、前記トナー収納部から前記廃棄トナー量の前記トナーを廃棄させる廃棄処理を行わせる廃棄処理ステップと
を具えることを特徴とする画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は画像形成装置及び画像形成方法に関し、例えば電子写真式の画像形成装置（いわゆるプリンタ）に適用して好適なものである。
【背景技術】
【0002】
従来、画像形成装置として、例えば露光処理等を行う画像形成ユニットによりトナー（現像剤とも呼ぶ）を用いてトナー画像を生成し、これを用紙に転写して定着させることにより、画像を印刷するものが広く普及している。
【0003】
この画像形成ユニットでは、回転可能な複数のローラやドラム等が互いの周側面を適宜当接させるように配置されると共に、各ローラ等に対して所定の高電圧が印加されている。またトナーは、帯電し得るように構成されている。このため画像形成ユニットでは、各ローラの表面やドラムの表面の間でトナーを適切に移動させ、また転写させることにより、適切なトナー画像を用紙に転写することができる。
【0004】
この画像形成装置では、温度や湿度等によりトナーにおける帯電の状態が変化するため、温度や湿度等の変化により、最終的に印刷された用紙において画像にかすれが発生し、或いは汚れが付着する等、画像品位が低下する恐れがあった。そこで、温度や湿度等に応じて画像形成ユニットにおける印加電圧を調整することにより、画像品位の向上を図った画像形成装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開２００９－１９９０１０号公報（図１等）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
ところでトナーを使用する画像形成装置では、比較的長い期間に渡って画像形成ユニット内にトナーが滞留していた場合、当該トナーの帯電性が低下する等、当該トナーが劣化するため、これにより画像品位の低下が生じる恐れがある。しかし上述した画像形成装置では、温度や湿度等に応じて画像形成ユニットにおける印加電圧を調整したとしても、劣化したトナーを適切に移動や転写させることはできず、画像品位の低下を解消できない、という問題があった。
【0007】
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、画像品位の低下を良好に抑止し得る画像形成装置及び画像形成方法を提案しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【0008】
かかる課題を解決するため本発明の画像形成装置においては、回転可能に支持された潜像担持体と、画像データに基づいた潜像を潜像担持体に形成する露光部と、トナー収納部から供給されるトナーを用いて、潜像に基づいたトナー画像を現像する現像部と、トナー収納部に収納されていたトナーの累積した消費量である累積消費トナー量を算出すると共に、トナー収納部から廃棄すべきトナーの量である廃棄トナー量に関し、累積消費トナー量が所定の閾値以上であった場合、当該累積消費トナー量が当該閾値未満であった場合よりも大きい値に算出する算出部と、露光部及び現像部を制御し、トナー収納部から廃棄トナー量のトナーを廃棄させる廃棄処理を行わせる廃棄処理部とを設けるようにした。
【0009】
また本発明の画像形成方法においては、回転可能に支持された潜像担持体に対し、画像データに基づいた潜像を露光部により形成する露光ステップと、現像部により、トナー収納部から供給されるトナーを用いて、潜像に基づいたトナー画像を現像する現像ステップと、トナー収納部に収納されていたトナーの累積した消費量である累積消費トナー量を算出すると共に、トナー収納部から廃棄すべきトナーの量である廃棄トナー量に関し、累積消費トナー量が所定の閾値以上であった場合、当該累積消費トナー量が当該閾値未満であった場合よりも大きい値に算出する算出ステップと、露光部及び現像部を制御し、トナー収納部から廃棄トナー量のトナーを廃棄させる廃棄処理を行わせる廃棄処理ステップとを有するようにした。
【0010】
本発明は、累積消費トナー量が比較的少ない場合にはトナー廃棄量を比較的小さい値とし、該累積消費トナー量が比較的多い場合にはトナー廃棄量を比較的大きい値として、廃棄処理を実行する。これにより本発明では、通常時に少ないトナーを廃棄する一方、現像部においてトナーが劣化する可能性が高い場合に多くのトナーを廃棄するため、トナーの廃棄量を抑えながら、汚れやかすれ等の発生を良好に抑止できる。
【発明の効果】
【0011】
本発明によれば、画像品位の低下を良好に抑止し得る画像形成装置及び画像形成方法を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】画像形成装置の構成を示す略線図である。
【図2】画像形成ユニットの構成を示す略線図である。
【図3】第１の実施の形態による画像形成装置の回路構成を示す略線的ブロック図である。
【図4】印刷時トナー廃棄処理手順を示すフローチャートである。
【図5】環境分布特性を示す略線図である。
【図6】第１の実施の形態による廃棄基準印刷デューティ設定処理手順を示すフローチャートである。
【図7】トナー廃棄処理手順を示すフローチャートである。
【図8】トナー廃棄用発光パターンを示す略線図である。
【図9】第２の実施の形態による画像形成装置の回路構成を示す略線的ブロック図である。
【図10】第２の実施の形態による廃棄基準印刷デューティ設定処理手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、発明を実施するための形態（以下実施の形態とする）について、図面を用いて説明する。
【0014】
［１．第１の実施の形態］
［１－１．画像形成装置の構成］
図１に模式的な側面図を示すように、第１の実施の形態による画像形成装置１は、電子写真方式のカラープリンタであり、用紙Ｐに対してモノクロ又はカラーの画像を形成すること、すなわち印刷することができる。因みに画像形成装置１は、原稿を読み取るイメージスキャナ機能や電話回線を使用した通信機能等を有しておらず、印刷機能のみを有する単機能のＳＦＰ（Single Function Printer）となっている。
［１－１．画像形成装置の構成］
図１に模式的な側面図を示すように、第１の実施の形態による画像形成装置１は、電子写真方式のカラープリンタであり、用紙Ｐに対してモノクロ又はカラーの画像を形成すること、すなわち印刷することができる。因みに画像形成装置１は、原稿を読み取るイメージスキャナ機能や電話回線を使用した通信機能等を有しておらず、印刷機能のみを有する単機能のＳＦＰ（Single Function Printer）となっている。
【0015】
画像形成装置１は、略箱型に形成された筐体２の内部に種々の部品が配置されている。因みに以下では、図１における右端部分を画像形成装置１の正面とし、この正面と対峙して見た場合の上下方向、左右方向及び前後方向をそれぞれ定義した上で説明する。
【0016】
画像形成装置１は、印刷制御部３により全体を統括制御するようになっている。この印刷制御部３は、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）等を有しており、各種プログラムを実行することにより種々の処理を行う。
【0017】
さらに印刷制御部３は、コンピュータ装置等の上位装置（図示せず）と無線又は有線により接続されている。印刷制御部３は、この上位装置から印刷対象の画像を含む印刷データが与えられると、用紙Ｐの表面に印刷画像を形成する印刷処理を実行する。
【0018】
筐体２の上面における前側には、表示操作部４が設けられている。表示操作部４は、例えば液晶パネルとタッチセンサとが組み合わされたタッチパネルとして構成されている。この表示操作部４は、印刷制御部３の制御に基づいて種々の情報を表示し、またユーザからの操作入力を受け付けて該印刷制御部３に通知する。
【0019】
筐体２内の最下部には、集積された用紙Ｐを収容する用紙カセット５が設けられている。用紙カセット５の前上方には、給紙部６が設けられている。給紙部６は、用紙を搬送すべき経路である搬送路Ｗに沿って、複数の回転する搬送ローラや、用紙Ｐを案内する搬送ガイド等が適宜配置された構成となっている。
【0020】
この給紙部６（図１）は、印刷制御部３の制御に基づいて各給紙ローラ等を適宜回転させることにより、用紙カセット５に収容されている用紙Ｐを１枚ずつ分離しながらピックアップする。続いて給紙部６は、この用紙Ｐを搬送ガイドにより案内しながら、搬送路Ｗに沿って前上方へ進行させ、やがて後方へ折り返して送り出す。
【0021】
給紙部６の後側には、概ね前後方向に沿って搬送路Ｗが形成されており、その下側に中搬送部１０が配置されている。中搬送部１０は、２個のベルトローラ１１、４個の転写ローラ１２、転写ベルト１３、及びベルトクリーニング部１４等により構成されている。
【0022】
各ベルトローラ１１及び各転写ローラ１２は、何れも中心軸を左右方向に沿わせた円柱状に形成され、回転可能に支持されている。２個のベルトローラ１１は、中搬送部１０の前端付近及び後端付近にそれぞれ配置されている。４個の転写ローラ１２は、２個のベルトローラ１１の間に、前後方向に所定間隔毎に離散するように配置されている。
【0023】
さらにベルトローラ１１は、図示しない駆動モータから供給される駆動力により矢印Ｒ２方向へ回転する。また転写ローラ１２は、図示しない転写モータから供給される駆動力により矢印Ｒ２方向へ回転する。これに加えて転写ローラ１２は、後述する高電圧電源部４８から所定のバイアス電圧が印加される。
【0024】
転写ベルト１３は、柔軟性を有する無端ベルトであり、２個のベルトローラ１１の周囲を周回するように張架されている。すなわち転写ベルト１３の上側部分は、搬送路Ｗに沿って張架されている。この転写ベルト１３は、ベルトローラ１１の回転に伴い上側部分を後方向へ進行させるように走行する。このとき転写ベルト１３は、給紙部６から用紙Ｐが引き渡された場合、当該用紙Ｐを上側に載せた状態で、搬送路Ｗに沿って後方向へ搬送する。
【0025】
ベルトクリーニング部１４は、転写ベルト１３の下側における前端近傍に位置しており、掻取部１４Ａ及び収容部１４Ｂを有している。掻取部１４Ａは、左右方向に十分な長さを有する板状に形成されており、上側の辺を転写ベルト１３の下面に当接させている。収容部１４Ｂは、十分な容積を有する中空の直方体状に形成されており、上面の前端近傍であって掻取部１４Ａの下側となる箇所に、左右方向に十分な長さを有する孔部が形成されている。このベルトクリーニング部１４は、転写ベルト１３の走行に伴い、当該転写ベルト１３の外周面に付着していた異物等を掻取部１４Ａにより掻き落とし、収容部１４Ｂに収容させる。
【0026】
中搬送部１０の上側には、４個の画像形成ユニット１５（１５Ｋ、１５Ｙ、１５Ｍ及び１５Ｃ）が前側から後側に向けて順次整列した状態で配置されている。各色の画像形成ユニット１５は、ブラック（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）及びシアン（Ｃ）の各色にそれぞれ対応しているものの、色のみが相違しており、何れも同様に構成されている。各画像形成ユニット１５は、大きく分けて、トナーカートリッジ１６、ＩＤ（イメージドラム）ユニット１７、及び露光ヘッド１８等が設けられている。
【0027】
現像剤収容器としてのトナーカートリッジ１６は、ＩＤユニット１７に対し着脱可能に構成されており、現像剤としてのトナーが収納されている。このトナーカートリッジ１６は、ＩＤユニット１７との接続部分に開閉可能なトナー供給口が形成されており、このトナー供給口を介してトナーを該ＩＤユニット１７に供給する。
【0028】
ＩＤユニット１７は、筐体２に対し着脱可能に構成されており、円筒状の感光体ドラム１９や各種ローラ等を有している。また各ＩＤユニット１７は、それぞれの感光体ドラム１９を各転写ローラ１２の真上に位置させており、且つ該感光体ドラム１９及び該転写ローラ１２により転写ベルト１３を挟持している。以下では、感光体ドラム１９及び転写ローラ１２により転写ベルト１３を挟持している位置を転写位置とも呼ぶ。
【0029】
このＩＤユニット１７は、図示しない上位装置から供給された印刷データに基づいた静電潜像を感光体ドラムの周側面に生成し、トナーカートリッジ１６から供給されるトナーを用いて現像することにより、感光体ドラム１９の周側面上にトナー画像を形成する（詳しくは後述する）。各転写ローラ１２は、搬送路Ｗに沿って用紙Ｐが搬送されていた場合、各画像形成ユニット１５（１５Ｋ、１５Ｙ、１５Ｍ及び１５Ｃ）における各感光体ドラム１９の周側面からトナー画像を該用紙Ｐにそれぞれ転写させる。
【0030】
中搬送部１０の後端近傍には、定着部２０が設けられている。定着部２０は、搬送路Ｗを挟んで対向するように配置された加熱ローラ２１及び加圧ローラ２２を有している。加熱ローラ２１は、中心軸を左右方向に向けた円筒状に形成されており、内部にヒータ（図示せず）が設けられている。加圧ローラ２２は、加熱ローラ２１と同様の円筒状に形成されており、上側の表面を加熱ローラ２１における下側の表面に所定の押圧力で押し付けている。また定着部２０には、温度を検知する温度センサ（図示せず）等も設けられている。
【0031】
この定着部２０は、図３に示す定着制御部４６の制御に基づき、図示しない定着モータから駆動力が供給されると、加熱ローラ２１を加熱すると共に当該加熱ローラ２１及び加圧ローラ２２をそれぞれ所定方向へ回転させる。これにより定着部２０は、中搬送部１０から受け取った用紙Ｐ、すなわち各色のトナー画像が順次転写された用紙Ｐに対して熱及び圧力を加えてトナーを定着させ、さらに後方へ引き渡す。
【0032】
定着部２０の後方には、排紙部２５が配置されている。排紙部２５は、給紙部６と同様、搬送路Ｗに沿って搬送ガイドや複数の搬送ローラ等が適宜配置された構成となっている。この排紙部２５は、各搬送ローラを適宜回転させることにより、定着部２０から引き渡される用紙Ｐを搬送ガイドに沿って後上方へ搬送してから前方へ向けて折り返し、筐体２の上面に形成された排出トレイ２６へ排出する。
【0033】
［１－２．画像形成ユニットの構成］
次に、画像形成ユニット１５（１５Ｋ、１５Ｙ、１５Ｍ及び１５Ｃ）の構成について、模式的な側面図である図２を参照しながら説明する。上述したように、画像形成ユニット１５は、トナーカートリッジ１６、ＩＤユニット１７及び露光ヘッド１８等を有している。
次に、画像形成ユニット１５（１５Ｋ、１５Ｙ、１５Ｍ及び１５Ｃ）の構成について、模式的な側面図である図２を参照しながら説明する。上述したように、画像形成ユニット１５は、トナーカートリッジ１６、ＩＤユニット１７及び露光ヘッド１８等を有している。
【0034】
トナーカートリッジ１６は、外殻部分を形成するトナーカートリッジ筐体１６Ａの内部に、十分な大きさの空間である未使用トナー収容室１６Ｂと、該未使用トナー収容室１６Ｂよりも小さい空間である廃トナー収容室１６Ｃとが形成されている。未使用トナー収容室１６Ｂには、未使用のトナー（現像剤とも呼ばれる）が収納されており、供給口１６Ｄを介して当該トナーがＩＤユニット１７内へ供給される。因みに本実施の形態では、非磁性１成分負帯電性のトナーを使用している。廃トナー収容室１６Ｃには、用紙Ｐ等に転写されずに回収された廃トナーが収納される。
【0035】
ＩＤユニット１７は、外殻部分を構成するＩＤユニット筐体３０の内部に、トナーを収容するトナー収容空間３１が設けられると共に、その下方乃至後方に、供給ローラ３２、現像ローラ３３、現像ブレード３４、感光体ドラム１９、帯電ローラ３５、帯電クリーニングローラ３６、クリーニング部材３７及び除電光部３８等が適宜配置されている。
【0036】
トナー収納部としてのトナー収容空間３１は、ＩＤユニット筐体３０の上側にトナーカートリッジ１６が装着されると、当該トナーカートリッジ１６から供給される未使用のトナーを内部に収容する。このトナー収容空間３１には、図示しないトナー撹拌部が設けられており、収容されているトナーを適宜撹拌することにより、該トナーの凝集を防止すると共に、該トナーを供給ローラ３２等へ円滑に供給する。
【0037】
供給ローラ３２、現像ローラ３３、感光体ドラム１９、帯電ローラ３５及び帯電クリーニングローラ３６は、何れも中心軸を左右方向に沿わせた円柱状若しくは円筒状に構成されており、且つ回転可能に支持されている。これらのローラやドラム等は、図示しないモータから供給される駆動力により回転する。
【0038】
供給ローラ３２は、トナー収容空間３１内の下方に配置されている。現像ローラ３３は、供給ローラ３２の後ろ斜め上側において、該供給ローラ３２及び感光体ドラム１９とそれぞれ当接する位置に設けられている。供給ローラ３２及び現像ローラ３３は、何れも中心軸を左右方向に沿わせた円柱状に形成され、それぞれの中心軸を中心として回転可能に支持されている。現像ブレード３４は、薄板状に形成されており、一端側がＩＤユニット筐体３０に固定されると共に他端側が現像ローラ３３の周側面に当接され、さらに該現像ローラ３３に対し弾性力を作用させている。
【0039】
現像剤担持体としての感光体ドラム１９は、中心軸を左右方向に沿わせた円柱状に形成されており、中心軸を中心に回転可能に支持されている。また感光体ドラム１９は、その周側面に薄膜状の電荷発生層及び電荷輸送層が順次形成され、帯電し得るようになっている。帯電ローラ３５は、中心軸を左右方向に沿わせた円柱状に形成され、回転可能に支持されると共に、感光体ドラム１９の後上側に当接するように設けられている。帯電クリーニングローラ３６は、帯電ローラ３５の上側に該帯電ローラ３５と当接するように配置されている。この帯電クリーニングローラ３６は、該帯電ローラ３５の回転に伴って従動し、若しくは周速差をつけて回転する。
【0040】
露光ヘッド１８は、露光部等とも呼ばれており、左右方向に沿った細長い棒状に形成され、感光体ドラム１９の上側に位置している。この露光ヘッド１８には、発光素子であるＬＥＤ（Light Emitting Diode）素子が主走査方向（すなわち左右方向）に沿って複数配列されると共に、ロッドレンズアレイ等を有している。この露光ヘッド１８は、印刷制御部３（図１）の制御に基づいて各ＬＥＤ素子を適宜発光させると、下方向へ向けてそれぞれ光を収束させながら照射し、感光体ドラム１９の周側面における上端近傍に結像させ、これにより感光体ドラム１９の表面を露光し、静電潜像を形成する。
【0041】
クリーニング部材３７は、感光体ドラム１９の後側に設けられており、柔軟性を有する樹脂材料により薄板状に構成されている。このクリーニング部材３７は、後端側がＩＤユニット筐体３０に固定されると共に前端近傍が感光体ドラム１９の周側面に当接している。除電光部３８は、例えばＬＥＤ等の発光素子を有しており、感光体ドラム１９の後上側に位置している。この除電光部３８は、後述する除電光部用電源４７から電力が供給されると発光し、光を感光体ドラム１９の周側面に照射することにより、当該周側面を除電する。
【0042】
かかる構成において、各画像形成ユニット１５（１５Ｋ、１５Ｙ、１５Ｍ及び１５Ｃ）は、印刷処理を行う場合、印刷制御部３及び後述するモータ制御部４９の制御に基づき、図示しない駆動モータからから駆動力がそれぞれ供給される。これにより各画像形成ユニット１５は、ＩＤユニット１７の現像ローラ３３、帯電ローラ３５及び転写ローラ１２をそれぞれ矢印Ｒ２方向へ回転させると共に、感光体ドラム１９及び供給ローラ３２を矢印Ｒ１方向へ回転させる。
【0043】
これと共に画像形成ユニット１５は、印刷制御部３（図１）の制御に基づき、高電圧電源部４８から供給ローラ３２、現像ローラ３３、現像ブレード３４、帯電ローラ３５及び転写ローラ１２にそれぞれ所定のバイアス電圧が供給される。また画像形成ユニット１５は、印刷制御部３の制御に基づき、除電光部用電源４７から供給される電力により除電光部３８を発光させる。
【0044】
供給ローラ３２は、帯電によりトナー収容空間３１内のトナーを周側面に付着させ、回転によりこのトナーを現像ローラ３３の周側面に付着させる。現像ローラ３３は、現像ブレード３４によって周側面から余分なトナーが除去され該トナーの薄層が形成された後、このトナーの薄層を感光体ドラム１９の周側面に当接させる。説明の都合上、以下では供給ローラ３２、現像ローラ３３及び現像ブレード３４をまとめて現像部とも呼ぶ。
【0045】
一方、帯電ローラ３５は、帯電した状態で感光体ドラム１９と当接することにより、当該感光体ドラム１９の周側面を均一に帯電させる。このとき帯電クリーニングローラ３６は、該帯電ローラ３５に付着するトナーや該トナーの外添剤等を掻き取る。露光ヘッド１８は、印刷制御部３（図１）からヘッド駆動制御部４５を介して供給される印刷データに基づいた発光パターンで発光し、感光体ドラム１９を露光する。これにより感光体ドラム１９は、その上端近傍において周側面に静電潜像が形成される。
【0046】
続いて感光体ドラム１９は、矢印Ｒ１方向へ回転することにより、この静電潜像を形成した箇所を現像ローラ３３と当接させる。これにより感光体ドラム１９の周側面には、静電潜像に基づいてトナーが付着し、画像データに基づいたトナー画像が現像される。現像されたトナー画像は、感光体ドラム１９の回転により、転写ローラ１２との挟持箇所、すなわち搬送路Ｗ上の転写位置に到達する。このとき画像形成ユニット１５は、搬送路Ｗに沿って用紙Ｐが搬送されていた場合、このトナー画像を感光体ドラム１９の周側面から当該用紙Ｐに転写する。このようにして画像形成ユニット１５は、印刷データに基づいたトナー画像を形成し、搬送路Ｗに沿って前方から搬送されて来る用紙Ｐに当該トナー画像を転写することができる。
【0047】
因みに画像形成ユニット１５は、用紙Ｐが転写位置に到達していなかった場合、感光体ドラム１９から中搬送部１０の転写ベルト１３にトナー画像を転写させる。その後、中搬送部１０は、転写ベルト１３を走行させた後、ベルトクリーニング部１４においてこのトナー画像を掻き落とし、当該転写ベルト１３をクリーニングする。
【0048】
また画像形成ユニット１５は、転写箇所を通過した感光体ドラム１９の周側面にトナーが残っていた場合、クリーニング部材３７により当該トナーを掻き落とす。ここで掻き落とされたトナーは廃トナーと呼ばれ、図示しない廃トナー搬送機構によりトナーカートリッジ１６の廃トナー収容室１６Ｃへ搬送され、収容される。
【0049】
さらに画像形成ユニット１５は、感光体ドラム１９の周側面がクリーニング部材３７との当接箇所を通過した後、除電光部３８により除電し、周側面を一様に帯電されていない状態に戻す。
【0050】
［１－３．画像形成装置の回路構成］
次に、図３を参照しながら、画像形成装置１の回路構成について説明する。印刷制御部３は、画像形成装置１を統括的に制御する部分であり、上述したように図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭ等を有しており、また記憶部４１及び通信部４２が接続されている。この記憶部４１は、例えばＳＳＤ（Solid State Drive）やＨＤＤ（Hard Disk Drive）のような不揮発性の記憶媒体であり、各種プログラムや各種情報等を記憶する。印刷制御部３は、ＲＡＭをワークエリアとして使用しながら、ＲＯＭや記憶部４１等から読み出した各種プログラムをＣＰＵによって実行することにより、様々な処理を行う。
次に、図３を参照しながら、画像形成装置１の回路構成について説明する。印刷制御部３は、画像形成装置１を統括的に制御する部分であり、上述したように図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭ等を有しており、また記憶部４１及び通信部４２が接続されている。この記憶部４１は、例えばＳＳＤ（Solid State Drive）やＨＤＤ（Hard Disk Drive）のような不揮発性の記憶媒体であり、各種プログラムや各種情報等を記憶する。印刷制御部３は、ＲＡＭをワークエリアとして使用しながら、ＲＯＭや記憶部４１等から読み出した各種プログラムをＣＰＵによって実行することにより、様々な処理を行う。
【0051】
通信部４２は、例えばＩＥＥＥ（Institute of Electrical and Electronics Engineers）８０２．３ｕ／ａｂ／ａｎ／ａｅ等の規格に準拠した有線ＬＡＮ（Local Area Network）、又はＩＥＥＥ８０２．１１ａ／ｂ／ｇ／ｎ／ａｃ／ａｘ等の規格に準拠した無線ＬＡＮのインタフェースである。この通信部４２は、図示しないネットワークを介して、図示しないコンピュータ装置やサーバ装置等との間で種々の情報を送受信することができる。
【0052】
また印刷制御部３には、記憶部４１及び通信部４２の他に、表示操作部４、環境情報取得部４３、ヘッド駆動制御部４５、定着制御部４６、除電光部用電源４７、高電圧電源部４８、及びモータ制御部４９等が接続されている。
【0053】
環境情報取得部４３には、内部温度センサ５１、外部温度センサ５２及び湿度センサ５３といった、筐体２の内部又は外部における温度や湿度等を検知する複数のセンサが接続されている。内部温度センサ５１は、筐体２の内部における温度を検知する。外部温度センサ５２は、筐体２の外部の温度を検知する。湿度センサ５３は、筐体２内部の湿度を検知する。環境情報取得部４３は、各センサを介して温度や湿度等（以下これを環境情報と呼ぶ）を所定の周期（例えば５分間）ごとに取得し、印刷制御部３へ供給する。
【0054】
ヘッド駆動制御部４５は、印刷制御部３から供給される発光データに応じて露光ヘッド１８を制御することにより該露光ヘッド１８を発光させ、感光体ドラム１９を露光させる。定着制御部４６は、定着部２０の加熱ローラ２１及び加圧ローラ２２の回転を制御すると共に、該定着部２０に設けられた温度センサ（図示せず）により検知される温度を基に、加熱ローラ２１に組み込まれたヒータ（図示せず）による発熱を制御する。
【0055】
除電光部用電源４７は、除電光部３８に電力を供給することにより、該除電光部３８を発光させる。高電圧電源部４８は、供給ローラ３２、現像ローラ３３、現像ブレード３４、帯電ローラ３５及び転写ローラ１２にそれぞれ所定のバイアス電圧を供給する。モータ制御部４９は、各給紙部６、中搬送部１０及び排紙部２５の各ローラ等に駆動力を供給するモータ（図示せず）を制御する。
【0056】
さらに印刷制御部３は、記憶部４１から所定のプログラムを読み出して実行することにより、その内部に複数の機能ブロックを形成する。具体的に印刷制御部３は、画像データ変換部６１、ドラム回転数計数部６２、ドット数計数部６３、算出部６４及び廃棄処理部６５を形成する。また算出部６４には、その内部にトナー量算出部７１及び廃棄基準印刷デューティ設定部７２が形成される。各機能ブロックの詳細については後述する。また説明の都合上、算出部６４を消費トナー量算出部、廃棄基準トナー量算出部又は廃棄トナー量算出部とも呼ぶ。
【0057】
［１－４．印刷デューティ並びにトナーの劣化及び廃棄］
ここで、画像形成装置１における印刷デューティ並びにトナーの劣化及び廃棄について順次説明する。まず印刷デューティとは、用紙Ｐの画像を形成可能な領域にベタ画像を印刷する場合の面積を１００［％］とした場合における、印刷データに基づいた印刷画像においてトナーが使用された面積の比率である。ここでいうベタ画像とは、全面露光した場合に生成される画像であり、全てのドットにおいてトナーを使用する画像である。
ここで、画像形成装置１における印刷デューティ並びにトナーの劣化及び廃棄について順次説明する。まず印刷デューティとは、用紙Ｐの画像を形成可能な領域にベタ画像を印刷する場合の面積を１００［％］とした場合における、印刷データに基づいた印刷画像においてトナーが使用された面積の比率である。ここでいうベタ画像とは、全面露光した場合に生成される画像であり、全てのドットにおいてトナーを使用する画像である。
【0058】
これを換言すれば、印刷デューティは、用紙Ｐの画像を形成可能な領域を構成する全ドット数に対し、印刷データに基づいた実際のトナー画像において使用されたドット数の割合であり、印字率と呼ばれることもある。
【0059】
例えば印刷制御部３は、ある用紙Ｐに対し印刷データに基づいた画像を印刷したときに、当該印刷データに基づいた画像データのドットカウントをＣ１とし、当該用紙Ｐに対し全面露光をした場合のドットカウントをＣ０として、次の（１）式により印刷デューティＤを算出する。尚、この（１）式は一例であり、印刷制御部３は、他の計算式により印刷デューティＤを算出することもできる。
【0060】
Ｄ＝（Ｃ１／Ｃ０）×１００［％］ ……（１）
【0061】
印刷制御部３は、印刷データに基づいた印刷処理行う際に、ページ単位で印刷デューティＤを算出することができる。また印刷制御部３は、各ページの印刷デューティＤを適宜集計することにより、ジョブ単位の平均値や、所定の期間における平均値を算出することもできる。
【0062】
また印刷データを基に算出された印刷デューティＤが比較的大きい値である場合、このことは印刷処理においてトナーが比較的多く使用されるため、トナー収容空間３１に収容されていたトナーが比較的多く消費されることになる。一方、当該印刷デューティＤが比較的小さい値である場合、このことは印刷処理においてトナーが比較的少なく使用されるため、トナー収容空間３１に収容されていたトナーが比較的少なく消費されることになる。
【0063】
次に、トナーの劣化及び廃棄について説明する。画像形成装置１の画像形成ユニット１５では、印刷デューティＤが比較的小さい印刷データの印刷処理が続いた場合、トナー収容空間３１内においてトナー撹拌部（図示せず）によりトナーが継続的に撹拌される。また画像形成ユニット１５では、供給ローラ３２、現像ブレード３４及び感光体ドラム１９により、現像ローラ３３の周側面に付着しているトナーが継続的に擦られる。
【0064】
これにより、現像ローラ３３に付着しているトナーは、摩擦帯電によって電位が高くなる傾向がある。これに伴い画像形成ユニット１５は、現像ローラ３３に付着しているトナーを、感光体ドラム１９における露光されていない箇所に転写させる恐れがある。この結果、画像形成装置１では、用紙Ｐにおけるトナーを付着すべきで無い箇所にトナーが転写されるため、汚れが発生することになる。
【0065】
またトナーは、継続的に擦られることにより物理的に損傷し、含有される外添剤がトナー粒子の表面から乖離される恐れがある。このとき画像形成ユニット１５は、当該トナーを正常に帯電させることができず、感光体ドラム１９に形成された静電潜像に対し、適切にトナーを付着させることができない。この結果、画像形成装置１では、用紙Ｐに印刷された画像において、汚れ、かぶりやかすれ等を発生させ、画像の品位を低下させる（画質を悪化させる）ことになる。
【0066】
そこで画像形成装置１では、このようにトナーが劣化した場合、この劣化したトナー（以下これを劣化トナーと呼ぶ）をトナー収容空間３１内に残したままとせずに、できるだけ該トナー収容空間３１の外部へ排出することが望ましい。
【0067】
ただし、このような劣化トナーは、外添剤が表面から乖離しているため、正常に帯電させることができない。このため画像形成ユニット１５では、印刷処理が行われる際に、正常に帯電する正常なトナーから消費されていき、トナー収容空間３１内や現像ローラ３３の表面には、正常に帯電できない劣化トナーが残ってしまう。このように残された劣化トナーは、撹拌や摩擦等によりさらに損傷を受けるため、劣化の度合いが促進されてしまう。
【0068】
従って画像形成装置１では、トナー収容空間３１内におけるトナーの残量が少なくなるに連れて、劣化トナーの割合が増加し、また印刷された用紙Ｐにおいて汚れ、かぶりやかすれ等が発生しやすく、すなわち画像の品位が低下しやすくなる。そこで画像形成装置１では、トナー残量が少なくなるほど、劣化トナーを廃棄する必要性が高まることになる。
【0069】
次に、廃棄基準印刷デューティＤＳを用いたトナー廃棄量の決定について説明する。この廃棄基準印刷デューティＤＳは、印刷処理が行われた際に、トナー収容空間３１内に収容されているトナーを廃棄するか否か、及び廃棄するトナーの量（以下これを廃棄トナー量と呼ぶ）を決めるための基準値である。本実施の形態では、この廃棄基準印刷デューティＤＳの初期値が１．５［％］に設定されている。
【0070】
すなわち、基本的な考え方として、画像形成装置１では、印刷データに含まれる画像データの印刷デューティＤが廃棄基準印刷デューティＤＳよりも大きければ、トナーの消費量が比較的多いため、劣化トナーの割合が少なく、トナーの廃棄処理を行う必要性が低くなる。一方、画像形成装置１では、印刷データに含まれる画像データの印刷デューティＤが廃棄基準印刷デューティＤＳよりも小さければ、トナーの消費量が比較的少ないため、劣化トナーの割合が増加しており、トナーの廃棄処理を行う必要性が高くなる。
【0071】
さらに画像形成装置１は、トナーカートリッジ１６におけるトナーの残量が比較的少なくなった場合に、廃棄基準印刷デューティＤＳの値をより大きい値に変更するようになっている。これにより画像形成装置１は、トナーの残量が比較的少ない場合には、トナーの廃棄量を増加させることができるので、劣化しやすいトナーを積極的に廃棄することができる。
【0072】
［１－５．印刷時トナー廃棄処理手順］
次に、画像形成装置１において印刷処理及びトナー廃棄処理を行う印刷時トナー廃棄処理について説明する。画像形成装置１の印刷制御部３は、図示しない上位装置から通信部４２を介して印刷データを受信すると、記憶部４１から所定の印刷処理プログラムを読み出して実行する。これにより印刷制御部３は、図３に示した各機能ブロックを内部に形成すると共に、図４に示す印刷時トナー廃棄処理手順ＲＴ１を開始し、最初のステップＳＰ１に移る。
次に、画像形成装置１において印刷処理及びトナー廃棄処理を行う印刷時トナー廃棄処理について説明する。画像形成装置１の印刷制御部３は、図示しない上位装置から通信部４２を介して印刷データを受信すると、記憶部４１から所定の印刷処理プログラムを読み出して実行する。これにより印刷制御部３は、図３に示した各機能ブロックを内部に形成すると共に、図４に示す印刷時トナー廃棄処理手順ＲＴ１を開始し、最初のステップＳＰ１に移る。
【0073】
なお以下では、何れか１色に関する処理等を中心に説明するが、印刷制御部３は、この印刷時トナー廃棄処理手順ＲＴ１において、各色の画像形成ユニット１５についてそれぞれ同様の処理等を並行して、若しくは順次行うようになっている。
【0074】
またドラム回転数計数部６２は、感光体ドラム１９が設けられたＩＤユニット１７が最後に交換され、該感光体ドラム１９の使用を開始した時点からの、該感光体ドラム１９の累積した回転数をドラムカウントＲ（以下これを累積回転数とも呼ぶ）として計数している。またドラム回転数計数部６２は、最新のドラムカウントＲを記憶部４１に記憶させ、逐次更新している。
【0075】
ドット数計数部６３は、トナーカートリッジ１６が最後に交換され、該トナーカートリッジ１６に収容されているトナーを使用したトナー画像の形成を開始した時点からの、当該トナー画像においてトナーを使用したドット数をドットカウントＣとして計数している。具体的にドット数計数部６３は、露光ヘッド１８に供給される発光データにおいて発光を指示するパルス信号が出現した回数を、ドットカウントＣとして計数する。またドット数計数部６３は、最新のドットカウントＣを記憶部４１に記憶させ、逐次更新している。
【0076】
ステップＳＰ１において印刷制御部３は、画像データ変換部６１（図３）により、上位装置（図示せず）から通信部４２を介して受信した印刷データから画像データを抽出し、さらに該画像データを各色に分けると共に各色の発光データに変換して、次のステップＳＰ２に移る。
【0077】
ステップＳＰ２において印刷制御部３は、記憶部４１から累積廃棄ドットカウントＣＡ及び累積消費トナー量ＮＡの値をそれぞれ読み出し、次のステップＳＰ３に移る。このうち累積廃棄ドットカウントＣＡは、各色の画像形成ユニット１５においてトナーの廃棄処理を行うべきか否か、及び廃棄すべきトナーの量を表す指標値であり、直前の印刷処理において更新された値が記憶部４１に記憶されている。この累積廃棄ドットカウントＣＡの詳細については後述する。
【0078】
また累積消費トナー量ＮＡは、トナーカートリッジ１６が最後に交換され、該トナーカートリッジ１６に収容されているトナーを使用したトナー画像の形成を開始した時点からの、印刷処理において消費されたトナーの量の累積値であり、直前の印刷処理において更新された値が記憶部４１に記憶されている。
【0079】
ステップＳＰ３において印刷制御部３は、ドラム回転数計数部６２（図３）により計測しているドラムカウントＲの値を開始ドラムカウントＲＢとして記憶部４１に記憶させると共に、ドット数計数部６３（図３）により計測しているドットカウントＣの値を開始ドットカウントＣＢとして記憶部４１に記憶させ、次のステップＳＰ４に移る。
【0080】
ステップＳＰ４において印刷制御部３は、印刷処理、すなわち印刷データに基づいたトナー画像を形成し、用紙Ｐに転写して定着させる一連の処理を開始し、次のステップＳＰ５に移る。
【0081】
ステップＳＰ５において印刷制御部３は、印刷処理が終了したか否かを判定する。ここで否定結果が得られると、印刷制御部３はこのステップＳＰ５を繰り返すことにより、当該印刷処理が終了するのを待ち受ける。一方、ステップＳＰ５において肯定結果が得られると、印刷制御部３は次のステップＳＰ６に移る。
【0082】
ステップＳＰ６において印刷制御部３は、印刷処理が終了した時点におけるドラムカウントＲの値を終了ドラムカウントＲＥとして記憶部４１に記憶させると共に、この時点におけるドットカウントＣの値を終了ドットカウントＣＥとして記憶部４１に記憶させ、次のステップＳＰ７に移る。
【0083】
ステップＳＰ７において印刷制御部３は、算出部６４のトナー量算出部７１（図３）により、今回の印刷処理において消費されたトナーの量である印刷消費トナー量ＮＩを算出し、次のステップＳＰ８に移る。
【0084】
具体的にトナー量算出部７１は、まず（２）式に従って終了ドットカウントＣＥから開始ドットカウントＣＢを減算することにより、今回の印刷処理におけるドット数を表す印刷ドットカウントＣＩを算出する。
【0085】
ＣＩ＝ＣＥ－ＣＢ ……（２）
【0086】
続いてトナー量算出部７１は、（３）式に従って終了ドラムカウントＲＥから開始ドラムカウントＲＢを減算することにより、今回の印刷処理における感光体ドラム１９の回転数である印刷ドラムカウントＲＩを算出する。
【0087】
ＲＩ＝ＲＥ－ＲＢ ……（３）
【0088】
ここで図５は、温度及び湿度をそれぞれ軸とする２次元座標平面を、複数の環境領域Ｅ１、Ｅ２及びＥ３に分割した環境分布特性である。この環境分布特性は、温度及び湿度が定まると、何れか１個の環境領域Ｅを一義的に決定するものであり、所定のテーブルや関数の形として、記憶部４１に予め記憶されている。
【0089】
そこでトナー量算出部７１は、内部温度センサ５１及び湿度センサ５３（図３）からそれぞれ取得される温度及び湿度と、環境分布特性（図５）とを基に、この時点の環境状態（温度及び湿度）が属する環境領域Ｅ（Ｅ１、Ｅ２又はＥ３）を決定する。
【0090】
さらにトナー量算出部７１は、この環境領域Ｅを基に、次に示す表１及び表２を参照して、ドットカウント係数ＦＣ及びドラムカウント係数ＦＲをそれぞれ決定する。このうち表１は、環境領域Ｅ及びトナーの色（Ｋ、Ｙ、Ｍ又はＣ）に応じたドットカウント係数ＦＣの値を表している。また表２は、環境領域Ｅ及びトナーの色（Ｋ、Ｙ、Ｍ又はＣ）に応じたドラムカウント係数ＦＲの値を表している。
【0091】
【表1】
【0092】
【表2】
【0093】
このように、ドットカウント係数ＦＣ及びドラムカウント係数ＦＲは、環境領域Ｅ及びトナーの色に応じて、それぞれ適切な値が設定される。これは、画像形成装置１において温度や湿度に応じて、トナー画像の１ドットにより消費されるトナーの量や、「かぶり」として消費されるトナーの量が変化することに対応したものである。
【0094】
次にトナー量算出部７１は、次の（４）式に示すように、印刷ドットカウントＣＩにドットカウント係数ＦＣを乗じた値と、印刷ドラムカウントＲＩにドラムカウント係数ＦＲを乗じた値とを加算することにより、今回の印刷処理において消費されたトナーの量である印刷消費トナー量ＮＩを算出する。
【0095】
ＮＩ＝ＦＣ×ＣＩ＋ＦＲ×ＲＩ ……（４）
【0096】
この（４）式における前半の「ＦＣ×ＣＩ」の部分は、用紙Ｐに転写されるトナー画像を構成する際に消費されるトナーの量に相当する。また（４）式における後半の「ＦＲ×ＲＩ」の部分は、トナー画像に用いられること無く、最終的に回収若しくは廃棄されるトナー、すなわちいわゆる「かぶり」として消費されるトナーの量に相当する。
【0097】
ステップＳＰ８において印刷制御部３は、算出部６４により、ステップＳＰ２において記憶部４１から読み出した累積消費トナー量ＮＡに対し、ステップＳＰ７において算出した印刷消費トナー量ＮＩを加算することにより、新たな累積消費トナー量ＮＡを算出する。続いて印刷制御部３は、この新たな累積消費トナー量ＮＡを記憶部４１に記憶させ、すなわち該累積消費トナー量ＮＡの値を更新して、次のステップＳＰ９に移る。
【0098】
ステップＳＰ９において印刷制御部３は、廃棄基準印刷デューティ設定処理をサブルーチンとして実行することにより、以降の計算処理において使用する廃棄基準印刷デューティＤＳの値を設定し、次のステップＳＰ１０に移る。
【0099】
具体的に印刷制御部３は、このステップＳＰ９において、図６に示す廃棄基準印刷デューティ設定処理手順ＲＴ２をサブルーチンとして開始し、最初のステップＳＰ２１に移る。
【0100】
ステップＳＰ２１において印刷制御部３は、累積消費トナー量ＮＡが所定の閾値よりも大きいか否かを判定する。ここで閾値は、累積消費トナー量と比較するために予め設定された値であり、例えばトナーカートリッジ１６の使用を開始した時点で収納されていた未使用のトナーの総量の約８０［％］に相当する値として、予め記憶部４１に記憶されている。
【0101】
このステップＳＰ２１において否定結果が得られると、このことはトナーカートリッジ１６やトナー収容空間３１の内部に十分な量のトナーが残っているため、撹拌や摩擦によりトナーが過剰に劣化する可能性が低いこと、すなわちトナーの廃棄量を決めるための基準値として、標準的な値を用いるべきであることを表している。このとき印刷制御部３は、次のステップＳＰ２２に移り、廃棄基準印刷デューティ設定部７２（図３）により、廃棄基準印刷デューティＤＳの値を標準的な値である１．５［％］に設定し、次のステップＳＰ２４に移る。
【0102】
一方、ステップＳＰ２１において肯定結果が得られると、このことはトナーカートリッジ１６やトナー収容空間３１の内部に比較的少ない量のトナーが残っているため、撹拌や摩擦によりトナーが過剰に劣化する可能性が高いこと、すなわちトナーの廃棄量を決めるための基準値として、標準よりも高い値を用いるべきであることを表している。このとき印刷制御部３は、次のステップＳＰ２３に移り、廃棄基準印刷デューティ設定部７２（図３）により、廃棄基準印刷デューティＤＳの値を標準よりも高い値である３．０［％］に設定し、次のステップＳＰ２４に移る。
【0103】
ステップＳＰ２４において印刷制御部３は、サブルーチンとしての廃棄基準印刷デューティ設定処理手順ＲＴ２を終了し、元の印刷時トナー廃棄処理手順ＲＴ１（図４）のステップＳＰ９に戻り、その次のステップＳＰ１０に移る。
【0104】
ステップＳＰ１０において印刷制御部３は、算出部６４により、今回の印刷処理における廃棄ドットカウントＣＬを算出し、次のステップＳＰ１１に移る。
【0105】
ところで感光体ドラム１９については、その直径及び外周の長さが予め判明しているため、当該感光体ドラム１９が１回転することにより形成されるトナー画像の周方向に沿った長さも予め判明している。また感光体ドラム１９に関しては、印刷データを基に印刷時の解像度（単位長さあたりの画素数［ｄｐｉ］）も判別できる。このため印刷制御部３は、これらを組み合わせることにより、該感光体ドラム１９が１回転する際に形成されるトナー画像のドット数（以下これをドラム周回ドット数ＣＲと呼ぶ）を得ることができる。記憶部４１には、解像度ごとに、このようにして算出されるドラム周回ドット数ＣＲが予め記憶されている。
【0106】
ここで、今回の印刷処理において印刷が可能であった最大のドット数を印刷最大ドット数とすると、この最大ドット数は、ステップＳＰ７において（３）式により算出した印刷ドラムカウントＲＩと、ドラム周回ドット数ＣＲとを乗じた値となる。また、この最大ドット数に対し、ステップＳＰ９において設定した廃棄基準印刷デューティＤＳを乗じた値は、今回の印刷処理において、劣化トナーを過剰に発生させること無く、適切な量のトナーを消費したと見なし得る、基準となるようなドット数を表すと考えられる。
【0107】
そこで算出部６４は、次の（５）式に示すように、この廃棄基準印刷デューティＤＳ、印刷ドラムカウントＲＩ及びドラム周回ドット数ＣＲを乗じることにより、印刷基準ドットカウントＣＳを算出する。この印刷基準ドットカウントＣＳは、印刷処理において消費すべき基準となるトナーの量（以下これを印刷基準トナー量とも呼ぶ）を表す値と見なすこともできる。
【0108】
ＣＳ＝ＤＳ×ＲＩ×ＣＲ／１００ ……（５）
【0109】
次に算出部６４は、次の（６）式に示すように、この印刷基準ドットカウントＣＳから、ステップＳＰ７において（２）式により算出した印刷ドットカウントＣＩを減算することにより、廃棄ドットカウントＣＬを算出する。
【0110】
ＣＬ＝ＣＳ－ＣＩ ……（６）
【0111】
この廃棄ドットカウントＣＬは、印刷処理において消費すべき基準となるトナーの量（以下これを廃棄基準トナー量とも呼ぶ）から、実際に消費されたトナーの量（以下これを印刷消費トナー量とも呼ぶ）を減算した値に相当している。すなわちこの廃棄ドットカウントＣＬは、劣化トナーの過剰な発生を抑止するために、追加的に廃棄すべきトナーの量（以下これを廃棄トナー量とも呼ぶ）を表している。
【0112】
また（６）式から分かるように、印刷ドットカウントＣＩが比較的大きい値である場合、廃棄ドットカウントＣＬは比較的小さい値、若しくは負の値となる。このことは、追加的に廃棄すべきトナーの量が比較的少ないこと、若しくは追加的にトナーを廃棄する必要が無いことを表している。
【0113】
一方、印刷ドットカウントＣＩが比較的小さい値である場合、廃棄ドットカウントＣＬは比較的大きい値となる。このことは、追加的に廃棄すべきトナーの量が比較的多いことを表している。
【0114】
ステップＳＰ１１において印刷制御部３は、算出部６４により、ステップＳＰ２において読み出した累積廃棄ドットカウントＣＡに対し、ステップＳＰ１０において算出した廃棄ドットカウントＣＬを加算することにより、新たな累積廃棄ドットカウントＣＡを算出し（すなわち更新し）、次のステップＳＰ１２に移る。
【0115】
ステップＳＰ１２において印刷制御部３は、更新された累積廃棄ドットカウントＣＡが値「０」よりも大きいか否か、すなわち正の値であるか否かを判定する。ここで肯定結果が得られると、このことはこれまでの印刷処理において十分な量のトナーが消費又は廃棄されていないために、追加的なトナーの廃棄処理が必要であることを表している。このとき印刷制御部３は、次のステップＳＰ１３に移る。
【0116】
ステップＳＰ１３において印刷制御部３は、トナー廃棄処理をサブルーチンとして実行することにより、トナー収容空間３１（図２）内に収容されているトナーの一部を廃棄し、次のステップＳＰ１４に移る。
【0117】
具体的に印刷制御部３は、このステップＳＰ１３において、図７に示すトナー廃棄処理手順ＲＴ３をサブルーチンとして開始し、最初のステップＳＰ３１に移る。ステップＳＰ３１において印刷制御部３は、廃棄処理部６５（図３）により、トナー廃棄用発光パターンＬＰＴの発光データを１ライン分のみ生成して露光ヘッド１８へ供給し、次のステップＳＰ３２に移る。
【0118】
ここでトナー廃棄用発光パターンＬＰＴは、図８に信号波形を示すように、２ドット分を１周期とするような矩形波であり、印刷デューティが５０［％］のトナー画像を表している。これにより画像形成装置１では、画像形成ユニット１５において、トナー収容空間３１に収容されていたトナーの一部を使用して感光体ドラム１９の周側面にトナー廃棄画像が形成され、該トナー廃棄画像の大部分が中搬送部１０の転写ベルト１３（図１）に転写される。
【0119】
このとき中搬送部１０は、転写ベルト１３を走行させることにより、該トナー廃棄画像を形成するトナーをベルトクリーニング部１４の掻取部１４Ａによって掻き取り、掻き取られたトナーを収容部１４Ｂに収容する。また画像形成ユニット１５では、感光体ドラム１９の周側面において一部のトナーが転写ベルト１３に転写されずに残った場合、クリーニング部材３７（図２）により当該トナーが掻き落とされる。このようにして画像形成装置１では、トナー収容空間３１に収容されていたトナーの一部を廃棄することができる。
【0120】
ステップＳＰ３２において印刷制御部３は、廃棄処理部６５によって、トナー廃棄用発光パターンＬＰＴにおけるパルスの数を計数することにより、トナー廃棄画像におけるドット数を表す廃棄済ドットカウントＣＭを算出し、次のステップＳＰ３３に移る。ステップＳＰ３３において印刷制御部３は、累積廃棄ドットカウントＣＡから廃棄済ドットカウントＣＭを減算することにより、当該累積廃棄ドットカウントＣＡの値を更新し、次のステップＳＰ３４に移る。
【0121】
ステップＳＰ３４において印刷制御部３は、ステップＳＰ３３において更新された累積廃棄ドットカウントＣＡが値「０」以下であるか否かを判定する。ここで否定結果が得られると、このことは累積廃棄ドットカウントＣＡが値「０」よりも大きい正の値であるため、トナー収容空間３１に収容されているトナーの一部を再び廃棄する必要があることを表している。このとき印刷制御部３は、再度ステップＳＰ３１に戻ることにより、一連の処理を繰り返す。
【0122】
一方、ステップＳＰ３４において肯定結果が得られると、このことはトナー収容空間３１から適切な量のトナーを廃棄し終えたことを表している。このとき印刷制御部３は、次のステップＳＰ３５に移る。すなわち印刷制御部３は、トナー廃棄処理手順ＲＴ３を開始した時点の累積廃棄ドットカウントＣＡに応じた量のトナーを廃棄することができる。換言すれば、このときの累積廃棄ドットカウントＣＡは、トナーを廃棄すべき量（すなわち廃棄トナー量）を表す値と見なすこともできる。
【0123】
ステップＳＰ３５において印刷制御部３は、サブルーチンとしてのトナー廃棄処理手順ＲＴ３を終了し、元の印刷時トナー廃棄処理手順ＲＴ１（図４）のステップＳＰ１３に戻り、その次のステップＳＰ１４に移る。
【0124】
一方、ステップＳＰ１２において否定結果が得られると、このことはこれまでの印刷処理において十分な量のトナーが消費又は廃棄されているため、追加的なトナーの廃棄処理が不要であることを表している。このとき印刷制御部３は、次のステップＳＰ１４に移る。
【0125】
ステップＳＰ１４において印刷制御部３は、更新された累積廃棄ドットカウントＣＡ及び累積消費トナー量ＮＡの値をそれぞれ記憶部４１に記憶させた後、次のステップＳＰ１５に移って印刷時トナー廃棄処理手順ＲＴ１を終了する。
【0126】
［１－６．効果等］
以上の構成において、第１の実施の形態による画像形成装置１は、印刷処理を行った際に、廃棄基準印刷デューティＤＳ及び印刷ドラムカウントＲＩ等を基に算出した印刷基準ドットカウントＣＳから印刷ドットカウントＣＩを減算して廃棄ドットカウントＣＬを算出する。続いて画像形成装置１は、該廃棄ドットカウントＣＬを累積加算した累積廃棄ドットカウントＣＡが値「０」よりも大きければトナーの廃棄処理を行う。
以上の構成において、第１の実施の形態による画像形成装置１は、印刷処理を行った際に、廃棄基準印刷デューティＤＳ及び印刷ドラムカウントＲＩ等を基に算出した印刷基準ドットカウントＣＳから印刷ドットカウントＣＩを減算して廃棄ドットカウントＣＬを算出する。続いて画像形成装置１は、該廃棄ドットカウントＣＬを累積加算した累積廃棄ドットカウントＣＡが値「０」よりも大きければトナーの廃棄処理を行う。
【0127】
このため画像形成装置１は、印刷デューティが比較的低い印刷処理が行われトナーの消費量が比較的少なかった場合に、当該少なかった分に相当する量のトナーを追加的に廃棄でき、これによりトナー収容空間３１内等におけるトナーの過剰な劣化を抑えることができる。
【0128】
これに加えて画像形成装置１は、廃棄基準印刷デューティＤＳの値に関し、累積消費トナー量ＮＡが所定の閾値よりも小さい場合には比較的低い値である１．５［％］に設定する一方、累積消費トナー量ＮＡが所定の閾値よりも大きい場合には比較的大きい値である３．０［％］に設定する。
【0129】
このため画像形成装置１は、累積消費トナー量ＮＡが比較的小さくトナー収容空間３１内に収容されているトナーの量が比較的多い場合、トナーの劣化が生じにくいことに合わせて、廃棄ドットカウントＣＬの値を比較的小さくし、トナーの廃棄処理の実行頻度を低減させることができる。その一方で画像形成装置１は、累積消費トナー量ＮＡが比較的大きくトナー収容空間３１内に収容されているトナーの量が比較的少ない場合、トナーの劣化が生じやすいことに合わせて、廃棄ドットカウントＣＬの値を比較的大きくし、トナーの廃棄処理の実行頻度を増加させる。
【0130】
このように画像形成装置１は、累積消費トナー量ＮＡに応じて廃棄基準印刷デューティＤＳの値を変化させることにより、トナーの劣化が発生しやすい場合にのみ、トナーの廃棄量を増加させることができる。これにより画像形成装置１は、適切な量のトナーを廃棄できるため、トナーの無駄な廃棄を抑えながら、汚れ、かすれやかぶり等の発生も防止でき、良好な品質の画像を用紙Ｐに印刷することができる。
【0131】
ところで画像形成装置１は、トナー廃棄処理（図７）において、累積廃棄ドットカウントＣＡが値「０」以下となるまでトナー廃棄画像の形成を繰り返すため、最終的に該累積廃棄ドットカウントＣＡが負の値となる可能性、すなわちトナーをやや過剰に廃棄する可能性が高い。そうすると画像形成装置１は、このトナー廃棄処理を繰り返し実行した場合、常に適正な値よりも多くのトナーを無駄に廃棄する恐れがある。
【0132】
そこで画像形成装置１は、１回の印刷処理において算出される廃棄ドットカウントＣＬではなく、該廃棄ドットカウントＣＬを累積加算した累積廃棄ドットカウントＣＡを基に、トナーの廃棄処理を行うか否か、及び廃棄するトナーの量を決定するようにした（図４、ステップＳＰ１１～ＳＰ１３）。このため画像形成装置１は、過去のトナー廃棄処理によりトナーが過剰に廃棄されていた場合、印刷処理の開始時点において累積廃棄ドットカウントＣＡが負の値とすることができる。このとき画像形成装置１は、新たな廃棄ドットカウントＣＬを加算した累積廃棄ドットカウントＣＡの値が、当該廃棄ドットカウントＣＬの値よりも小さくなるため、トナー廃棄処理においてトナーを過剰に廃棄することを回避できる。
【0133】
また画像形成装置１は、印刷消費トナー量ＮＩを算出する際に、温度及び湿度に基づき決定される環境領域Ｅ（図５）及びトナーの色に応じたドットカウント係数ＦＣ及びドラムカウント係数ＦＲを用いるようにした（図４、ステップＳＰ７）。このため画像形成装置１は、該印刷消費トナー量ＮＩを精度良く算出でき、該印刷消費トナー量ＮＩを累積加算した累積消費トナー量ＮＡの精度も高めることができる。この結果、画像形成装置１は、廃棄基準印刷デューティ設定処理手順ＲＴ２（図６）において、廃棄基準印刷デューティＤＳの値を、トナー収容空間３１等におけるトナーの量に応じた適切な値に設定することができる。
【0134】
以上の構成によれば、第１の実施の形態による画像形成装置１は、印刷処理を行った際に、累積消費トナー量ＮＡに応じて廃棄基準印刷デューティＤＳの値を設定し、該廃棄基準印刷デューティＤＳを用いて印刷基準ドットカウントＣＳを算出する。続いて画像形成装置１は、この印刷基準ドットカウントＣＳから印刷ドットカウントＣＩを減算して廃棄ドットカウントＣＬを算出し、該廃棄ドットカウントＣＬを累積加算した累積廃棄ドットカウントＣＡが値「０」よりも大きければトナーの廃棄処理を行う。これにより画像形成装置１は、累積消費トナー量ＮＡに応じて適切な量のトナーを廃棄できるため、トナーの無駄な廃棄を抑えながら、汚れ、かすれやかぶり等の発生も防止でき、良好な品質の画像を用紙Ｐに印刷することができる。
【0135】
［２．第２の実施の形態］
第２の実施の形態による画像形成装置２０１は、第１の実施の形態による画像形成装置１（図１）と比較して、印刷制御部３に代わる印刷制御部２０３を有する点において相違するものの、他の点については同様に構成されている。また画像形成装置２０１は、図３と対応する図９に示すように、印刷制御部２０３に対し記憶部４１に代わる記憶部２４１が接続されると共に、第１の実施の形態と同様に各部が接続されている。
第２の実施の形態による画像形成装置２０１は、第１の実施の形態による画像形成装置１（図１）と比較して、印刷制御部３に代わる印刷制御部２０３を有する点において相違するものの、他の点については同様に構成されている。また画像形成装置２０１は、図３と対応する図９に示すように、印刷制御部２０３に対し記憶部４１に代わる記憶部２４１が接続されると共に、第１の実施の形態と同様に各部が接続されている。
【0136】
印刷制御部２０３は、第１の実施の形態による印刷制御部３と同様、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭ等を有しており、各種プログラムを実行することにより種々の処理を行う。記憶部２４１は、第１の実施の形態による記憶部４１と同様、例えばＳＳＤやＨＤＤのような不揮発性の記憶媒体であり、各種プログラムや各種情報等を記憶する。ただし記憶部２４１は、第１の実施の形態と一部異なるプログラムや情報等を記憶している。
【0137】
また印刷制御部２０３は、記憶部２４１から所定のプログラムを読み出して実行することにより、その内部に複数の機能ブロックを形成する。このとき印刷制御部２０３は、第１の実施の形態と同様の画像データ変換部６１、ドラム回転数計数部６２、ドット数計数部６３、算出部６４及び廃棄処理部６５に加えて、印刷デューティ算出部２６６が設けられている。
【0138】
印刷デューティ算出部２６６は、印刷処理における印刷ドットカウントＣＩ、印刷ドラムカウントＲＩ及びドラム周回ドット数ＣＲを用い、次の（７）式に示す演算処理を行うことにより、当該印刷処理における印刷デューティＤＩを算出する。
【0139】
ＤＩ＝１００×ＣＩ／（ＲＩ×ＣＲ） ……（７）
【0140】
この第２の実施の形態では、画像形成装置２０１において印刷処理及びトナー廃棄処理を行う場合、印刷制御部２０３により、第１の実施の形態と同様に印刷時トナー廃棄処理手順ＲＴ（図４）を実行する。ただし印刷制御部２０３は、ステップＳＰ９において、サブルーチンとして、図６と対応する図１０に示す廃棄基準印刷デューティ設定処理手順ＲＴ２２を実行するようになっている。
【0141】
具体的に印刷制御部２０３は、最初のステップＳＰ２２１において、ステップＳＰ２１（図６）と同様に、累積消費トナー量ＮＡが所定の閾値よりも大きいか否かを判定する。ここで否定結果が得られると、印刷制御部２０３は次のステップＳＰ２２６に移る。一方、このステップＳＰ２２１において肯定結果が得られると、印刷制御部２０３は次のステップＳＰ２２２に移る。
【0142】
ステップＳＰ２２２において印刷制御部２０３は、環境情報取得部４３（図９）を介して内部温度センサ５１及び湿度センサ５３から得られる温度及び湿度を基に、この時点の環境状態が環境分布特性（図５）における環境領域Ｅ３に属するか否かを判定する。
【0143】
このステップＳＰ２２２において否定結果が得られると、印刷制御部２０３は次のステップＳＰ２２６に移る。一方、このステップＳＰ２２２において肯定結果が得られると、このことは温度及び湿度が何れも比較的低いために、トナーの電位が高くなり汚れが発生しやすくなることを表している。このとき印刷制御部２０３は、次のステップＳＰ２２３に移る。
【0144】
ステップＳＰ２２３において印刷制御部２０３は、ドラムカウントＲ（すなわち累積回転数）の値が所定の閾値（基準回転数とも呼ぶ）以上であるか否かを判定する。ここで閾値は、例えば感光体ドラム１９の設計寿命の約８０～９０［％］程度の値に設定されている。具体的には、例えば感光体ドラム１９の設計寿命が３万カウントであった場合に、閾値が２万５千カウントに設定されている。
【0145】
このステップＳＰ２２３において否定結果が得られると、印刷制御部２０３は次のステップＳＰ２２６に移る。一方、ステップＳＰ２２３において肯定結果が得られると、このことは感光体ドラム１９が長期間の使用により帯電性が低下しており、かすれ等が発生しやすくなっていることを表している。このとき印刷制御部２０３は、次のステップＳＰ２２４に移る。
【0146】
ステップＳＰ２２４において印刷制御部２０３は、印刷デューティ算出部２６６（図９）により、直前の所定期間（例えば３０分間）に実行された印刷処理におけるそれぞれの印刷デューティＤを算出すると共にその平均値である平均印刷デューティＤＶを算出する。その上で印刷制御部２０３は、この平均印刷デューティＤＶが所定の閾値（基準印刷デューティとも呼ぶ）以下であるか否かを判定する。ここで閾値は、例えば１［％］に設定されている。
【0147】
このステップＳＰ２２４において否定結果が得られると、印刷制御部２０３は次のステップＳＰ２２６に移る。一方、ステップＳＰ２２４において肯定結果が得られると、このことは直近に印刷デューティＤが比較的低い印刷処理が続いているため、トナーが劣化しやすくなっており、汚れ、かすれやかぶり等が発生しやすい状況であることを表している。このとき印刷制御部２０３は、次のステップＳＰ２２５に移る。
【0148】
ステップＳＰ２２５において印刷制御部２０３は、環境情報取得部４３（図９）を介して内部温度センサ５１及び外部温度センサ５２から得られる内部温度Ｔ１及び外部温度Ｔ２を基に、この時点の内外温度差ΔＴを算出する。続いて印刷制御部２０３は、この内外温度差ΔＴが所定の閾値以上であるか否かを判定する。ここで閾値（基準温度差とも呼ぶ）は、次の表３に示すように、外部温度Ｔ２に応じて異なる値に設定される。
【0149】
【表3】
【0150】
このステップＳＰ２２５において否定結果が得られると、印刷制御部２０３は次のステップＳＰ２２６に移る。ステップＳＰ２２６において印刷制御部２０３は、ステップＳＰ２２（図６）と同様に、廃棄基準印刷デューティ設定部７２（図９）により、廃棄基準印刷デューティＤＳの値を標準的な値である１．５［％］に設定し、次のステップＳＰ２２８に移る。
【0151】
一方、ステップＳＰ２２５において肯定結果が得られると、このことは筐体２の内部及び外部の間における温度差が比較的大きいことから、印刷処理が連続的に行われて内部温度Ｔ１が比較的高まっていると想定されることを表している。このため画像形成装置２０１では、トナーの温度も上昇するために当該トナーの劣化が生じやすく、最終的に印刷される画像において画質が低下する可能性がある。このとき印刷制御部２０３は、次のステップＳＰ２２７に移る。
【0152】
ステップＳＰ２２７において印刷制御部２０３は、ステップＳＰ２３（図６）と同様に、廃棄基準印刷デューティ設定部７２（図９）により、廃棄基準印刷デューティＤＳの値を標準よりも高い値である３．０［％］に設定し、次のステップＳＰ２２８に移る。
【0153】
ステップＳＰ２２８において印刷制御部２０３は、サブルーチンとしての廃棄基準印刷デューティ設定処理手順ＲＴ２２を終了し、元の印刷時トナー廃棄処理手順ＲＴ１（図４）のステップＳＰ９に戻り、以降の処理を行う。
【0154】
以上の構成において、第２の実施の形態による画像形成装置２０１は、第１の実施の形態と同様、印刷処理を行った際に、廃棄基準印刷デューティＤＳ及び印刷ドラムカウントＲＩ等を基に算出した印刷基準ドットカウントＣＳから印刷ドットカウントＣＩを減算して廃棄ドットカウントＣＬを算出する。続いて画像形成装置１は、該廃棄ドットカウントＣＬを累積加算した累積廃棄ドットカウントＣＡが値「０」よりも大きければトナーの廃棄処理を行う。
【0155】
これにより画像形成装置２０１は、第１の実施の形態と同様、印刷デューティが比較的低い印刷処理が行われトナーの消費量が比較的少なかった場合に、当該少なかった分のトナーを追加的に廃棄でき、これによりトナー収容空間３１内等におけるトナーの劣化を抑えることができる。
【0156】
これに加えて画像形成装置２０１は、累積消費トナー量ＮＡ、環境状態（温度及び湿度）、印刷ドラムカウントＲＩ、平均印刷デューティＤＶ、及び内外温度差ΔＴに関し、全ての条件を満たした場合にのみ、廃棄基準印刷デューティＤＳを比較的大きい３．０［％］に設定し、これ以外の場合に標準的な１．５［％］に設定する。
【0157】
このため画像形成装置２０１は、第１の実施の形態と比較して、廃棄基準印刷デューティＤＳを３．０［％］に設定する頻度を低下させる一方、標準的な１．５［％］に設定する頻度を高めることができる。
【0158】
これにより画像形成装置２０１では、複数の条件を全て満たすことによりトナー収容空間３１に収容されているトナーが劣化する可能性が極めて高い場合にのみ、廃棄基準印刷デューティＤＳの値を増加させ、累積廃棄ドットカウントＣＡの値を増加させること、すなわちトナー廃棄処理により廃棄するトナーの量を増加させることができる。
【0159】
これを換言すれば、画像形成装置２０１では、トナー廃棄処理により廃棄されるトナーの量をできるだけ抑え、当該トナーをできるだけトナー画像の形成に用いること、すなわち当該トナーに関する運用コストの増加を抑えることができる。
【0160】
その他の点においても、画像形成装置２０１は、第１の実施の形態による画像形成装置１と同様の作用効果を奏し得る。
【0161】
［３．他の実施の形態］
なお上述した第１の実施の形態においては、廃棄基準印刷デューティ設定処理手順ＲＴ２（図６）のステップＳＰ２１において、累積消費トナー量ＮＡと比較する閾値を、トナーカートリッジ１６の使用を開始した時点で収納されていた未使用のトナーの総量の約８０［％］に相当する値とする形態について述べた。しかし本発明はこれに限らず、例えば約７０［％］や約９０［％］等、他の種々の値に設定しても良い。第２の実施の形態についても同様である。
なお上述した第１の実施の形態においては、廃棄基準印刷デューティ設定処理手順ＲＴ２（図６）のステップＳＰ２１において、累積消費トナー量ＮＡと比較する閾値を、トナーカートリッジ１６の使用を開始した時点で収納されていた未使用のトナーの総量の約８０［％］に相当する値とする形態について述べた。しかし本発明はこれに限らず、例えば約７０［％］や約９０［％］等、他の種々の値に設定しても良い。第２の実施の形態についても同様である。
【0162】
また上述した第１の実施の形態においては、廃棄基準印刷デューティ設定処理手順ＲＴ２（図６）において、累積消費トナー量ＮＡの値に応じて、廃棄基準印刷デューティＤＳの値を１．５［％］又は３．０［％］に切り替える形態について述べた。しかし本発明はこれに限らず、例えば廃棄基準印刷デューティＤＳの値を１．０［％］又は２．０［％］に切り替える等、種々の値に切り替えるようにしても良い。また、累積消費トナー量ＮＡの値に応じて廃棄基準印刷デューティＤＳの値を３段階以上に切り替えても良く、或いは累積消費トナー量ＮＡの値を用いた所定の関数等により廃棄基準印刷デューティＤＳの値を算出する等、該廃棄基準印刷デューティＤＳの値を無段階に変化させても良い。第２の実施の形態についても同様である。
【0163】
さらに上述した第２の実施の形態においては、廃棄基準印刷デューティ設定処理手順ＲＴ２２（図１０）において、廃棄基準印刷デューティＤＳの値を設定するための条件として、累積消費トナー量ＮＡ、環境状態（温度及び湿度）、印刷ドラムカウントＲＩ、平均印刷デューティＤＶ、及び内外温度差ΔＴを使用する形態について述べた。しかし本発明はこれに限らず、廃棄基準印刷デューティＤＳの値を設定するための条件として、これらの条件のうち少なくとも１個を省略しても良く、また他の条件と変更しても良く、さらには他の条件を追加しても良い。この場合、他の条件としては、例えばトナーカートリッジ１６を最後に交換して使用を開始してからの経過時間等、トナーの劣化と何らかの関係を有する物理量や事象等を用いることができる。
【0164】
さらに上述した第１の実施の形態においては、ドット数計数部６３によりトナーカートリッジ１６が最後に交換された時点からのドットカウントＣを計数すると共に逐次更新する形態について述べた。しかし本発明はこれに限らず、例えば印刷時トナー廃棄処理手順ＲＴ１（図４）のステップＳＰ３においてドットカウントＣの値を「０」に初期化し、すなわち開始ドットカウントＣＢの値を「０」として、ステップＳＰ６において終了ドットカウントＣＥの値をそのまま印刷ドットカウントＣＩとしても良い。ドラムカウントＲについても同様であり、また第２の実施の形態におけるドットカウントＣについても同様である。
【0165】
さらに上述した第１の実施の形態においては、印刷時トナー廃棄処理手順ＲＴ１（図４）のステップＳＰ７において印刷消費トナー量ＮＩを算出する際に、表１及び表２に従い、ドットカウント係数ＦＣ及びドラムカウント係数ＦＲの値を環境領域Ｅ及びトナーの色に応じてそれぞれ設定する形態について述べた。しかし本発明はこれに限らず、例えばドットカウント係数ＦＣ及びドラムカウント係数ＦＲの少なくとも一方を、環境領域Ｅ又はトナーの色のうち何れか一方のみに応じて設定しても良く、或いは、環境領域Ｅやトナーの色に関わらず固定された値としても良い。第２の実施の形態についても同様である。
【0166】
さらに上述した第１の実施の形態においては、環境分布特性（図５）において、温度及び湿度に応じて３個の環境領域Ｅ（Ｅ１、Ｅ２及びＥ３）に分ける形態について述べた。しかし本発明はこれに限らず、例えば環境分布特性において２個又は４個以上の環境領域Ｅに分けても良い。また、温度及び湿度の双方を用いる形態に限らず、例えば温度又は湿度の何れか一方のみを基に、複数の環境領域Ｅに分けても良い。第２の実施の形態についても同様である。
【0167】
さらに上述した第１の実施の形態においては、印刷時トナー廃棄処理手順ＲＴ１（図４）のステップＳＰ１０において、印刷時の解像度に応じたドラム周回ドット数ＣＲを用いて、（５）式に従い印刷基準ドットカウントＣＳを算出する形態について述べた。しかし本発明はこれに限らず、例えば印刷時の解像度が固定されている場合に、予め固定されたドラム周回ドット数ＣＲを用いて印刷基準ドットカウントＣＳを算出しても良い。第２の実施の形態についても同様である。
【0168】
さらに上述した第１の実施の形態においては、印刷時トナー廃棄処理手順ＲＴ１（図４）のステップＳＰ１０において、印刷処理における印刷ドラムカウントＲＩを用いて、（５）式に従って印刷基準ドットカウントＣＳを算出する形態について述べた。しかし本発明はこれに限らず、例えば印刷された用紙Ｐの枚数やサイズ等を基に、印刷基準ドットカウントＣＳを算出しても良い。第２の実施の形態についても同様である。
【0169】
さらに上述した第１の実施の形態においては、トナー廃棄処理手順ＲＴ３（図７）において、累積廃棄ドットカウントＣＡが正の値である間、１ライン分ずつトナー廃棄画像を形成することによりトナーを廃棄する形態について述べた。しかし本発明はこれに限らず、例えば累積廃棄ドットカウントＣＡの値に応じたドット数のトナー廃棄画像を１回のみ形成してトナーを廃棄する等、種々の手順によりトナーを廃棄しても良い。要は、少なくとも累積廃棄ドットカウントＣＡに相当する量のトナーを廃棄できれば良い。第２の実施の形態についても同様である。
【0170】
さらに上述した第１の実施の形態においては、トナー廃棄処理手順ＲＴ３（図７）において、トナー廃棄画像を印刷デューティが５０［％］のトナー画像とする形態について述べた。しかし本発明はこれに限らず、トナー廃棄画像における印刷デューティを、２５［％］や１００［％］等、他の種々の値としても良い。またトナー廃棄用発光パターンＬＰＴについては、オン及びオフが１ドット単位で切り替わるような矩形波に限らず、例えば所定ドット数ごとにオン及びオフが切り替わる矩形波としても良く、さらには印刷デューティに応じてオンのドット数とオフのドット数とを相違させても良い。第２の実施の形態についても同様である。
【0171】
さらに上述した第２の実施の形態においては、廃棄基準印刷デューティ設定処理手順ＲＴ２２（図１０）のステップＳＰ２２２において、環境状態（温度及び湿度）が環境領域Ｅ３であるか否かに応じて、廃棄基準印刷デューティＤＳの値を設定する形態について述べた。しかし本発明はこれに限らず、例えば温度及び湿度の何れか一方について所定の閾値を超えるか否かを判定する等、環境状態を利用した種々の値とこれに対応する閾値とを比較し、得られた比較結果に応じて廃棄基準印刷デューティＤＳの値を設定しても良い。
【0172】
さらに上述した第２の実施の形態においては、廃棄基準印刷デューティ設定処理手順ＲＴ２２（図１０）のステップＳＰ２２３において、ドラムカウントＲと閾値との比較結果に応じて、廃棄基準印刷デューティＤＳの値を設定する形態について述べた。しかし本発明はこれに限らず、例えばドットカウントＣの値と所定の閾値との比較結果等、印刷処理を繰り返すことにより累積された種々の値とこれに対応する閾値とを比較し、得られた比較結果に応じて廃棄基準印刷デューティＤＳの値を設定しても良い。
【0173】
さらに上述した第２の実施の形態においては、廃棄基準印刷デューティ設定処理手順ＲＴ２２（図１０）のステップＳＰ２２４において、直前の３０分間における平均印刷デューティＤＶと閾値との大小関係に応じて、廃棄基準印刷デューティＤＳの値を設定する形態について述べた。しかし本発明はこれに限らず、例えば直前の１時間や直前の１０分間等、他の種々の時間を対象とした平均印刷デューティＤＶを閾値と比較し、得られた比較結果に応じて廃棄基準印刷デューティＤＳの値を設定しても良い。また閾値については、１［％］に限らず、他の種々の値としても良く、さらにはトナーの色ごとに異なる値とし、若しくは温度や湿度等に応じて異なる値としても良い。
【0174】
さらに上述した第２の実施の形態においては、廃棄基準印刷デューティ設定処理手順ＲＴ２２（図１０）のステップＳＰ２２５において、内外温度差ΔＴと比較する閾値を、表３として示したように、外部温度Ｔ２に応じて異なる値に変更する形態について述べた。しかし本発明はこれに限らず、例えば閾値を内部温度Ｔ１や湿度等、他の値に応じて変更しても良く、或いは当該閾値を外部温度Ｔ２等に関わらず固定された値としても良い。
【0175】
さらに上述した実施の形態においては、画像形成装置１に４色分の画像形成ユニット１５を設け、用紙Ｐに対しカラー又はモノクロの画像を印刷する形態について述べた。しかし本発明はこれに限らず、例えば画像形成装置１に３色以下又は５色以上の画像形成ユニット１５を設けても良い。この場合、各色について廃棄基準印刷デューティＤＳの設定や累積廃棄ドットカウントＣＡの更新、及びトナー廃棄処理の実行をすれば良い。第２の実施の形態についても同様である。
【0176】
さらに上述した第１の実施の形態においては、１成分方式のトナーを用いてトナー画像を形成する形態について述べた。しかし本発明はこれに限らず、例えば２成分方式のトナーを用いるようにしても良い。この場合、印刷時トナー廃棄処理手順ＲＴ１（図４）のステップＳＰ７において印刷消費トナー量ＮＩを算出する際に、印刷ドットカウントＣＩに代えて、キャリアに対するトナー濃度を計測し、当該トナー濃度を用いて当該印刷消費トナー量ＮＩを算出しても良い。第２の実施の形態についても同様である。
【0177】
さらに上述した第１の実施の形態においては、画像形成装置１を単機能のＳＦＰとして構成する形態について述べた。しかし本発明はこれに限らず、例えば当該画像形成装置１を、複写機やファクシミリ装置の機能を有するＭＦＰ（Multi Function Peripheral）等、他の種々の機能を有する画像形成装置としても良い。第２の実施の形態についても同様である。
【0178】
さらに上述した第１の実施の形態においては、画像形成装置１の印刷制御部３において所定のプログラムを実行し、図３に示した各機能ブロックをソフトウェアにより形成する形態について述べた。しかし本発明はこれに限らず、例えば各機能ブロックの少なくとも一部をハードウェアにより構成しても良い。第２の実施の形態についても同様である。
【0179】
さらに上述した第１の実施の形態においては、画像形成装置１の記憶部４１（図３）に各種プログラムを予め記憶しておく形態について述べた。しかし本発明はこれに限らず、例えば所定のサーバ装置（図示せず）に各プログラムを保存しておき、通信部４２により所定のネットワーク（図示せず）を介して当該サーバ装置から当該プログラムをダウンロードして実行するようにしても良い。第２の実施の形態についても同様である。
【0180】
さらに本発明は、上述した各実施の形態及び他の実施の形態に限定されるものではない。すなわち本発明は、上述した各実施の形態と上述した他の実施の形態の一部又は全部を任意に組み合わせた実施の形態にも適用範囲が及ぶものである。また本発明は、上述した各実施の形態及び他の実施の形態のうち任意の実施の形態に記載された構成の一部を抽出し、上述した各実施の形態及び他の実施の形態のうちの任意の実施の形態の構成の一部と置換・転用した実施の形態や、抽出された構成の一部を任意の実施の形態に追加した実施の形態にも適用範囲が及ぶものである。
【0181】
さらに上述した実施の形態においては、潜像担持体としての感光体ドラム１９と、露光部としての露光ヘッド１８と、現像部としての供給ローラ３２、現像ローラ３３及び現像ブレード３４と、算出部としての算出部６４と、廃棄処理部としての廃棄処理部６５とによって画像形成装置としての画像形成装置１を構成する形態について述べた。しかし本発明はこれに限らず、その他種々の構成でなる潜像担持体と、露光部と、現像部と、算出部と、廃棄処理部とによって画像形成装置を構成しても良い。
【産業上の利用可能性】
【0182】
本発明は、例えばトナーを使用して画像を形成する画像形成装置で利用できる。
【符号の説明】
【0183】
１、２０１……画像形成装置、３、２０３……印刷制御部、１５……画像形成ユニット、１６……トナーカートリッジ、１７……ＩＤユニット、１８……露光ヘッド、１９……感光体ドラム、３１……トナー収容空間、３２……供給ローラ、３３……現像ローラ、３４……現像ブレード、３５……帯電ローラ、４１、２４１……記憶部、４２……通信部、４３……環境情報取得部、５１……内部温度センサ、５２……外部温度センサ、５３……湿度センサ、６２……ドラム回転数計数部、６３……ドット数計数部、６４……算出部、６５……廃棄処理部、７１……トナー量算出部、７２……廃棄基準印刷デューティ設定部、２６６……印刷デューティ算出部、Ｃ……ドットカウント、ＣＡ……累積廃棄ドットカウント、ＣＩ……印刷ドットカウント、ＣＬ……廃棄ドットカウント、ＣＭ……廃棄済ドットカウント、ＣＲ……ドラム周回ドット数、ＣＳ……印刷基準ドットカウント、ＤＩ……印刷デューティ、ＤＳ……廃棄基準印刷デューティ、ＤＶ……平均印刷デューティ、Ｅ、Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３……環境領域、ＦＣ……ドットカウント係数、ＦＲ……ドラムカウント係数、ＬＰＴ……トナー廃棄用発光パターン、ＮＡ……累積消費トナー量、ＮＩ……印刷消費トナー量、Ｐ……用紙、Ｒ……ドラムカウント、ＲＩ……印刷ドラムカウント、Ｔ１……内部温度、Ｔ２……外部温度、ΔＴ……内外温度差。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】