特許 7172240 画像形成装置及びプログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-11-08

(45)【発行日】2022-11-16

(54)【発明の名称】画像形成装置及びプログラム

(51)【国際特許分類】

   G03G 15/00 20060101AFI20221109BHJP

   G03G 15/08 20060101ALI20221109BHJP

【ＦＩ】

G03G15/00 303

G03G15/08 310

【請求項の数】 18

(21)【出願番号】P 2018138959

(22)【出願日】2018-07-25

(65)【公開番号】P2020016733

(43)【公開日】2020-01-30

【審査請求日】2021-07-15

(73)【特許権者】

【識別番号】000001270

【氏名又は名称】コニカミノルタ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001254

【氏名又は名称】弁理士法人光陽国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】石田 博文

【審査官】山下 清隆

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１６－１１４７１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１１１３９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－０６１８７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－２２６３６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－２５５８３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－２１２３０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－１５５２１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６０－１０７６６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－０４７６５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－０７５８１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－２１５３８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－２２６１２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－２２３３２０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０３Ｇ １５／００

Ｇ０３Ｇ １５／０８

Ｇ０３Ｇ ２１／００

Ｇ０３Ｇ ２１／１４

Ｇ０３Ｇ １５／０１

Ｇ０３Ｇ １５／１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

用紙に転写するトナー画像を担持する像担持体と、
前記像担持体の表面にトナー画像を現像する現像部と、
前記現像部にトナーを供給する供給部と、
前記現像部の内部のトナーを排出させるとともに、前記供給部によって前記現像部にトナーを供給させるリフレッシュモードを、トナー画像の画像面積率における印字枚数ごとに設定されるトナー年齢の分布を表すトナー年齢分布を用いて実行する制御部と、を備え、
前記制御部は、用紙表面の粗さ情報と、所定の枚数の印字後の前記現像部内における前記トナー年齢分布の各年齢のトナーの平均値であるトナー年齢を含むトナーの劣化状態を表す劣化情報と、に基づいて、前記リフレッシュモードにおける前記供給部によるトナーの供給量を決定する
ことを特徴とする画像形成装置。

【請求項2】

前記リフレッシュモードにおいて、
前記現像部は、用紙に形成するパッチを現像し、
前記制御部は、前記供給量に相当する排出量となるように前記パッチの画像面積を決定する
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】

前記リフレッシュモードにおいて、
前記制御部は、前記現像部による前記パッチの現像条件が、画像形成時における現像条件に比べ、単位時間当たりのトナー現像量が多くなるように制御する
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】

前記現像部には、交流電圧が印加され、
前記リフレッシュモードにおいて、
前記制御部は、前記現像部による前記パッチの現像条件が、画像形成時における現像条件に比べ、逆帯電したトナーが現像されやすいデューティ比となるように制御する
ことを特徴とする請求項２又は３に記載の画像形成装置。

【請求項5】

前記リフレッシュモードにおいて、
前記制御部は、前記現像部の内部のトナー量が画像形成時に必要な最小量を下回るまで排出させた後に、前記供給部によるトナーの供給を行うように制御する
ことを特徴とする請求項２から４のいずれか一項に記載の画像形成装置。

【請求項6】

前記制御部は、さらに、前記リフレッシュモードの実施後に形成する画像の画像面積率に基づいて、前記リフレッシュモードの実施後における前記供給部から前記現像部に供給するトナーの供給量を決定する
ことを特徴とする請求項２から５のいずれか一項に記載の画像形成装置。

【請求項7】

前記制御部は、さらに、前記リフレッシュモードの実施後に形成する画像の各色のトナーの画像面積率に基づいて、前記供給部による各色のトナーの供給量を決定する
ことを特徴とする請求項２から６のいずれか一項に記載の画像形成装置。

【請求項8】

前記制御部は、さらに、前記リフレッシュモードの実施後に形成する画像濃度に基づいて、前記供給部によるトナーの供給量を決定する
ことを特徴とする請求項２から７のいずれか一項に記載の画像形成装置。

【請求項9】

前記制御部は、さらに、前回の画像形成からの経過時間に基づいて、前記供給部によるトナーの供給量を決定する
ことを特徴とする請求項２から８のいずれか一項に記載の画像形成装置。

【請求項10】

前記制御部は、さらに、画像形成装置の内部の温湿度に基づいて、前記供給部によるトナーの供給量を決定する
ことを特徴とする請求項２から９のいずれか一項に記載の画像形成装置。

【請求項11】

前記制御部は、ユーザーにより表面に凹凸形状を有する用紙に対する画像形成を指定された場合に、当該画像形成前に前記リフレッシュモードを実行する
ことを特徴とする請求項２から１０のいずれか一項に記載の画像形成装置。

【請求項12】

画像形成装置の内部のトナーの噴煙を除去するトナー噴煙除去部を備え、
前記制御部は、前記リフレッシュモードにおいて、前記トナー噴煙除去部による除去力が高くなるように制御する
ことを特徴とする請求項２から１１のいずれか一項に記載の画像形成装置。

【請求項13】

前記制御部は、前記パッチの用紙搬送方向における幅が所定の値以上となる場合に、前記パッチを用紙搬送方向に分割して印字する
ことを特徴とする請求項２から１２のいずれか一項に記載の画像形成装置。

【請求項14】

前記制御部は、直前までに形成した画像のカバレッジの履歴に基づいて、前記現像部におけるトナーの劣化情報を特定する
ことを特徴とする請求項１から１３のいずれか一項に記載の画像形成装置。

【請求項15】

前記制御部は、さらに、用紙の坪量情報に基づいて、前記供給部によるトナーの供給量を決定する
ことを特徴とする請求項１から１４のいずれか一項に記載の画像形成装置。

【請求項16】

前記制御部は、さらに、用紙の抵抗情報に基づいて、前記供給部によるトナーの供給量を決定する
ことを特徴とする請求項１から１５のいずれか一項に記載の画像形成装置。

【請求項17】

前記粗さ情報は、用紙が表面に凹凸形状を有する用紙であるか否かを表す情報である
ことを特徴とする請求項１から１６のいずれか一項に記載の画像形成装置。

【請求項18】

用紙に転写するトナー画像を担持する像担持体と、前記像担持体の表面にトナー画像を現像する現像部と、前記現像部にトナーを供給する供給部と、を備えた画像形成装置のコンピューターを、
前記現像部の内部のトナーを排出させるとともに、前記供給部によって前記現像部にトナーを供給させるリフレッシュモードを、トナー画像の画像面積率における印字枚数ごとに設定されるトナー年齢の分布を表すトナー年齢分布を用いて実行する制御部として機能させるためのプログラムであって、
前記制御部は、用紙表面の粗さ情報と、所定の枚数の印字後の前記現像部内における前記トナー年齢分布の各年齢のトナーの平均値であるトナー年齢を含むトナーの劣化状態を表す劣化情報と、に基づいて、前記リフレッシュモードにおける前記供給部によるトナーの供給量を決定する
ことを特徴とするプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、画像形成装置及びプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

トナーとキャリアーを含む二成分現像剤を現像剤担持体に担持させて、感光体に形成された静電像を現像する画像形成装置が広く用いられている。
このような画像形成装置においては、感光体に現像した静電像を転写部において用紙に転写するが、エンボス紙のような表面に凹凸のある用紙の場合、用紙への転写時において、凹部において転写電界が小さくなることで白抜けが発生しやすくなるため、表面が滑らかな普通紙などに比べて転写ムラが生じやすい。

【0003】

このような問題に対して、特許文献１においては、用紙表面の凹部において転写不良の生じやすいエンボス紙への転写性を向上させるため、エンボス紙が利用される際に現像装置内のトナーの帯電量を調整する技術が開示されている。具体的には、エンボス紙に画像形成する前に用紙にパッチ形成をして、帯電量が高くなったトナーを排出させて新しいトナーを補給することで、現像装置内のトナーの帯電量を下げる処理により、濃度ムラや色抜け等の画像不良を抑制することができる。

【0004】

ところで、二成分現像剤を用いる現像装置では、使用された分のトナーを補給装置から補給する一方で、現像装置内でトナーとキャリアーを攪拌しつつ循環させて、トナーとキャリアーを逆極性に摩擦帯電させている。このため、トナー消費量が少ない画像形成が連続すると、現像装置内のトナーの滞在時間が伸びて攪拌を受ける時間が長くなり、トナーが機械的なストレスを受ける。トナーがストレスを受けると、トナーに添加されている外添剤がトナーに埋没・遊離し、トナーの帯電量が低下して現像に必要な帯電量を下回ることがある。この状態をトナー劣化という。トナーが劣化すると、転写不良、かぶり画像等の問題が発生し易くなる。
そこで、劣化したトナーを現像装置から排出させ、新たなトナーを供給するリフレッシュモードが実施されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０１６－１１４７１８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、現像装置内で長時間撹拌されたトナーは現像されにくいため、トナーの入れ替えに時間を要してしまい、転写性を回復させるのに十分な程度に劣化トナーを排出させるまで、ユーザーを長時間待機させることになる。

【0007】

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであって、現像装置内の劣化したトナーを適切な量除去し、転写性を回復させることが可能な画像形成装置及びプログラムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記課題を解決するため、請求項１に記載の画像形成装置は、
用紙に転写するトナー画像を担持する像担持体と、
前記像担持体の表面にトナー画像を現像する現像部と、
前記現像部にトナーを供給する供給部と、
前記現像部の内部のトナーを排出させるとともに、前記供給部によって前記現像部にトナーを供給させるリフレッシュモードを、トナー画像の画像面積率における印字枚数ごとに設定されるトナー年齢の分布を表すトナー年齢分布を用いて実行する制御部と、を備え、
前記制御部は、用紙表面の粗さ情報と、所定の枚数の印字後の前記現像部内における前記トナー年齢分布の各年齢のトナーの平均値であるトナー年齢を含むトナーの劣化状態を表す劣化情報と、に基づいて、前記リフレッシュモードにおける前記供給部によるトナーの供給量を決定する
ことを特徴とする。

【0009】

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、
前記リフレッシュモードにおいて、
前記現像部は、用紙に形成するパッチを現像し、
前記制御部は、前記供給量に相当する排出量となるように前記パッチの画像面積を決定する
ことを特徴とする。

【0010】

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の画像形成装置において、
前記リフレッシュモードにおいて、
前記制御部は、前記現像部による前記パッチの現像条件が、画像形成時における現像条件に比べ、単位時間当たりのトナー現像量が多くなるように制御する
ことを特徴とする。

【0011】

請求項４に記載の発明は、請求項２又は３に記載の画像形成装置において、
前記現像部には、交流電圧が印加され、
前記リフレッシュモードにおいて、
前記制御部は、前記現像部による前記パッチの現像条件が、画像形成時における現像条件に比べ、逆帯電したトナーが現像されやすいデューティ比となるように制御する
ことを特徴とする。

【0012】

請求項５に記載の発明は、請求項２から４のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
前記リフレッシュモードにおいて、
前記制御部は、前記現像部の内部のトナー量が画像形成時に必要な最小量を下回るまで排出させた後に、前記供給部によるトナーの供給を行うように制御する
ことを特徴とする。

【0013】

請求項６に記載の発明は、請求項２から５のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
前記制御部は、さらに、前記リフレッシュモードの実施後に形成する画像の画像面積率に基づいて、前記リフレッシュモードの実施後における前記供給部から前記現像部に供給するトナーの供給量を決定する
ことを特徴とする。

【0014】

請求項７に記載の発明は、請求項２から６のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
前記制御部は、さらに、前記リフレッシュモードの実施後に形成する画像の各色のトナーの画像面積率に基づいて、前記供給部による各色のトナーの供給量を決定する
ことを特徴とする。

【0015】

請求項８に記載の発明は、請求項２から７のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
前記制御部は、さらに、前記リフレッシュモードの実施後に形成する画像濃度に基づいて、前記供給部によるトナーの供給量を決定する
ことを特徴とする。

【0016】

請求項９に記載の発明は、請求項２から８のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
前記制御部は、さらに、前回の画像形成からの経過時間に基づいて、前記供給部によるトナーの供給量を決定する
ことを特徴とする。

【0017】

請求項１０に記載の発明は、請求項２から９のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
前記制御部は、さらに、画像形成装置の内部の温湿度に基づいて、前記供給部によるトナーの供給量を決定する
ことを特徴とする。

【0018】

請求項１１に記載の発明は、請求項２から１０のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
前記制御部は、ユーザーにより表面に凹凸形状を有する用紙に対する画像形成を指定された場合に、当該画像形成前に前記リフレッシュモードを実行する
ことを特徴とする。

【0019】

請求項１２に記載の発明は、請求項２から１１のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
画像形成装置の内部のトナーの噴煙を除去するトナー噴煙除去部を備え、
前記制御部は、前記リフレッシュモードにおいて、前記トナー噴煙除去部による除去力が高くなるように制御する
ことを特徴とする。

【0020】

請求項１３に記載の発明は、請求項２から１２のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
前記制御部は、前記パッチの用紙搬送方向における幅が所定の値以上となる場合に、前記パッチを用紙搬送方向に分割して印字する
ことを特徴とする。

【0021】

請求項１４に記載の発明は、請求項１から１３のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
前記制御部は、直前までに形成した画像のカバレッジの履歴に基づいて、前記現像部におけるトナーの劣化情報を特定する
ことを特徴とする。

【0022】

請求項１５に記載の発明は、請求項１から１４のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
前記制御部は、さらに、用紙の坪量情報に基づいて、前記供給部によるトナーの供給量を決定する
ことを特徴とする。

【0023】

請求項１６に記載の発明は、請求項１から１５のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
前記制御部は、さらに、用紙の抵抗情報に基づいて、前記供給部によるトナーの供給量を決定する
ことを特徴とする。

【0024】

請求項１７に記載の発明は、請求項１から１６のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
前記粗さ情報は、用紙が表面に凹凸形状を有する用紙であるか否かを表す情報である
ことを特徴とする。

【0025】

請求項１８に記載のプログラムは、
用紙に転写するトナー画像を担持する像担持体と、前記像担持体の表面にトナー画像を現像する現像部と、前記現像部にトナーを供給する供給部と、を備えた画像形成装置のコンピューターを、
前記現像部の内部のトナーを排出させるとともに、前記供給部によって前記現像部にトナーを供給させるリフレッシュモードを、トナー画像の画像面積率における印字枚数ごとに設定されるトナー年齢の分布を表すトナー年齢分布を用いて実行する制御部として機能させるためのプログラムであって、
前記制御部は、用紙表面の粗さ情報と、所定の枚数の印字後の前記現像部内における前記トナー年齢分布の各年齢のトナーの平均値であるトナー年齢を含むトナーの劣化状態を表す劣化情報と、に基づいて、前記リフレッシュモードにおける前記供給部によるトナーの供給量を決定する
ことを特徴とする。

【発明の効果】

【0026】

本発明によれば、現像装置内の劣化したトナーを除去し、高効率で転写性を回復させることが可能な画像形成装置及びプログラムを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0027】

【図1】本発明に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。

【図2】本発明に係る画像形成装置の機能的構成を示すブロック図である。

【図3】現像装置近傍の概略構成を示す図である。

【図4】チャート連続印字時における、転写性の推移を示すグラフである。

【図5】リフレッシュモード実行時における、転写性の推移を示すグラフである。

【図6】用紙の種類と転写性との関係を示すグラフである。

【図7】エンボス紙の凹凸高さと転写性の回復効率との関係を示すグラフである。

【図8】チャート連続印字時における、トナー年齢分布の変化を説明する図である。

【図9】リフレッシュモード実行時におけるトナー年齢分布の変化を説明する図である。

【図10】チャート連続印字時におけるトナー年齢の推移を示すグラフである。

【図11】エンボス紙の凹凸高さごとの、トナー年齢と転写性との関係を示すグラフである。

【図12】リフレッシュモード実行時における画像形成装置の動作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】

【0028】

以下、本実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。ただし、発明の範囲は図示例に限定されない。

【0029】

図１は、本発明の実施形態に係る画像形成装置１の全体構成を概略的に示す図である。図２は、実施形態に係る画像形成装置１の主要な機能的構成を示すブロック図である。図１、２に示す画像形成装置１は、電子写真プロセス技術を利用した中間転写方式のカラー画像形成装置である。すなわち、画像形成装置１は、感光体ドラム４１３上に形成されたＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の各色トナー画像を中間転写ベルト４２１に転写（一次転写）し、中間転写ベルト４２１上で４色のトナー画像を重ね合わせた後、用紙Ｓに転写（二次転写）することにより、画像を形成する。

【0030】

画像形成装置１には、ＹＭＣＫの４色に対応する感光体ドラム４１３を中間転写ベルト４２１の走行方向に直列配置し、中間転写ベルト４２１に各色トナー画像を順次転写させるタンデム方式が採用されている。

【0031】

図２に示すように、画像形成装置１は、画像読取部１０、操作表示部２０、画像処理部３０、画像形成部４０、用紙搬送部５０、定着部６０、記憶部７０、通信部８０、温湿度検出部９０及び制御部１００を備えている。

【0032】

制御部１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０１、ＲＯＭ（Read Only Memory）１０２、ＲＡＭ（Random Access Memory）１０３等を備える。ＣＰＵ１０１は、ＲＯＭ１０２から処理内容に応じたプログラムを読み出してＲＡＭ１０３に展開し、展開したプログラムと協働して図２に示す画像形成装置１の各ブロックの動作を集中制御する。例えば、制御部１００は、所定の条件下でリフレッシュモードを実行し、現像装置４１２内の劣化したトナーを新しいトナーに入れ替えるため、パッチの形成を行って現像装置４１２内のトナー排出を行う。

【0033】

画像読取部１０は、ＡＤＦ（Auto Document Feeder）と称される自動原稿給紙装置１１および原稿画像走査装置１２（スキャナー）等を備えて構成される。
自動原稿給紙装置１１は、原稿トレイに載置された原稿Ｄを搬送機構により搬送して原稿画像走査装置１２へ送り出す。自動原稿給紙装置１１は、原稿トレイに載置された多数枚の原稿Ｄの画像（両面を含む）を連続して一挙に読み取ることができる。

【0034】

原稿画像走査装置１２は、自動原稿給紙装置１１からコンタクトガラス上に搬送された原稿又はコンタクトガラス上に載置された原稿を光学的に走査し、原稿からの反射光をＣＣＤ（Charge Coupled Device）センサー１２ａの受光面上に結像させ、原稿画像を読み取る。画像読取部１０は、原稿画像走査装置１２による読取結果に基づいて入力画像データを生成する。この入力画像データには、画像処理部３０において所定の画像処理が施される。

【0035】

操作表示部２０は、例えばタッチパネル付の液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）で構成され、表示部２１及び操作部２２として機能する。表示部２１は、制御部１００から入力される表示制御信号に従って、各種操作画面、画像の状態表示、各機能の動作状況等の表示を行う。操作部２２は、テンキー、スタートキー等の各種操作キーを備え、ユーザーによる各種入力操作を受け付けて、操作信号を制御部１００に出力する。

【0036】

画像処理部３０は、入力されたジョブの画像データ（入力画像データ）に対して、初期設定又はユーザー設定に応じたデジタル画像処理を行う回路等を備える。例えば、画像処理部３０は、制御部１００の制御下で、階調補正データに基づいて階調補正を行う。また、画像処理部３０は、入力画像データに対して、階調補正の他、色補正、シェーディング補正等の各種補正処理や、圧縮処理等を施す。これらの処理が施された画像データに基づいて、画像形成部４０が制御される。

【0037】

画像形成部４０は、画像処理済みの入力画像データに基づいて、Ｙ成分、Ｍ成分、Ｃ成分、Ｋ成分の各有色トナーによる画像を形成するための画像形成ユニット４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋ、中間転写ユニット４２等を備える。

【0038】

Ｙ成分、Ｍ成分、Ｃ成分、Ｋ成分用の画像形成ユニット４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋは、同様の構成を有する。図示及び説明の便宜上、共通する構成要素は同一の符号で示し、それぞれを区別する場合には符号にＹ、Ｍ、Ｃ、又はＫを添えて示すこととする。図１では、Ｙ成分用の画像形成ユニット４１Ｙの構成要素についてのみ符号が付され、その他の画像形成ユニット４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋの構成要素については符号が省略されている。

【0039】

画像形成ユニット４１は、露光装置４１１、現像装置４１２、感光体ドラム４１３、帯電装置４１４、ドラムクリーニング装置４１５、トナー供給部４１６等を備える。

【0040】

感光体ドラム４１３は、例えばドラム径が８０［ｍｍ］のアルミニウム製の導電性円筒体（アルミ素管）の周面に、アンダーコート層（ＵＣＬ：Under Coat Layer）、電荷発生層（ＣＧＬ：Charge Generation Layer）、電荷輸送層（ＣＴＬ：Charge Transport Layer）を順次積層した負帯電型の有機感光体（ＯＰＣ：Organic Photo-conductor）である。電荷発生層は、電荷発生材料（例えばフタロシアニン顔料）を樹脂バインダー（例えばポリカーボネイト）に分散させた有機半導体からなり、露光装置４１１による露光により一対の正電荷と負電荷を発生する。電荷輸送層は、正孔輸送性材料（電子供与性含窒素化合物）を樹脂バインダー（例えばポリカーボネイト樹脂）に分散させたものからなり、電荷発生層で発生した正電荷を電荷輸送層の表面まで輸送する。
なお、感光体ドラム４１３は、像担持体として機能する。

【0041】

制御部１００は、感光体ドラム４１３を回転させる駆動モーター（図示略）に供給される駆動電流を制御することにより、感光体ドラム４１３を一定の周速度で回転させる。

【0042】

帯電装置４１４は、光導電性を有する感光体ドラム４１３の表面を一様に負極性に帯電させる。露光装置４１１は、例えば半導体レーザーで構成され、感光体ドラム４１３に対して各色成分の画像に対応するレーザー光を照射する。感光体ドラム４１３の電荷発生層で正電荷が発生し、電荷輸送層の表面まで輸送されることにより、感光体ドラム４１３の表面電荷（負電荷）が中和される。感光体ドラム４１３の表面には、周囲との電位差により各色成分の静電潜像が形成される。

【0043】

現像装置４１２は、二成分現像方式の現像装置であり、感光体ドラム４１３の表面に各色成分のトナーを付着させることにより静電潜像を可視化してトナー画像を形成する。詳細は後述する。
なお、現像装置４１２は、現像部として機能する。

【0044】

ドラムクリーニング装置４１５は、感光体ドラム４１３の表面に摺接されるドラムクリーニングブレード等を有し、一次転写後に感光体ドラム４１３の表面に残存する転写残トナーを除去する。

【0045】

トナー供給部４１６（図２参照）は、各色のトナーを現像装置４１２に供給する。なお、トナー供給部４１６は、制御部１００の制御下でその供給量が制御される。
なお、トナー供給部４１６は、供給部として機能する。

【0046】

中間転写ユニット４２は、中間転写ベルト４２１、一次転写ローラー４２２、複数の支持ローラー４２３、二次転写ローラー４２４、及びベルトクリーニング装置４２６等を備える。

【0047】

中間転写ベルト４２１は、無端状ベルトで構成され、複数の支持ローラー４２３にループ状に張架される。複数の支持ローラー４２３のうちの少なくとも１つは駆動ローラーで構成され、その他は従動ローラーで構成される。例えば、Ｋ成分用の一次転写ローラー４２２よりもベルト走行方向下流側に配置されるローラー４２３Ａが駆動ローラーであることが好ましい。これにより、一次転写部におけるベルトの走行速度を一定に保持しやすくなる。駆動ローラー４２３Ａが回転することにより、中間転写ベルト４２１は矢印Ａ方向に一定速度で走行する。

【0048】

一次転写ローラー４２２は、各色成分の感光体ドラム４１３に対向して、中間転写ベルト４２１の内周面側に配置される。中間転写ベルト４２１を挟んで、一次転写ローラー４２２が感光体ドラム４１３に圧接されることにより、感光体ドラム４１３から中間転写ベルト４２１へトナー画像を転写するための一次転写ニップが形成される。

【0049】

二次転写ローラー４２４は、駆動ローラー４２３Ａのベルト走行方向下流側に配置されるバックアップローラー４２３Ｂに対向して、中間転写ベルト４２１の外周面側に配置される。中間転写ベルト４２１を挟んで、二次転写ローラー４２４がバックアップローラー４２３Ｂに圧接されることにより、中間転写ベルト４２１から用紙Ｓへトナー画像を転写するための二次転写ニップが形成される。

【0050】

一次転写ニップを中間転写ベルト４２１が通過する際、感光体ドラム４１３上のトナー画像が中間転写ベルト４２１に順次重ねて一次転写される。具体的には、一次転写ローラー４２２に一次転写バイアスを印加し、中間転写ベルト４２１の裏面側（一次転写ローラー４２２と当接する側）にトナーと逆極性の電荷を付与することにより、トナー画像は中間転写ベルト４２１に静電的に転写される。

【0051】

その後、用紙Ｓが二次転写ニップを通過する際、中間転写ベルト４２１上のトナー画像が用紙Ｓに二次転写される。具体的には、二次転写ローラー４２４に二次転写バイアスを印加し、用紙Ｓの裏面側（二次転写ローラー４２４と当接する側）にトナーと逆極性の電荷を付与することにより、トナー画像は用紙Ｓに静電的に転写される。トナー画像が転写された用紙Ｓは定着部６０に向けて搬送される。

【0052】

ベルトクリーニング装置４２６は、中間転写ベルト４２１の表面に摺接するベルトクリーニングブレード等を有し、二次転写後に中間転写ベルト４２１の表面に残留する転写残トナーを除去する。なお、二次転写ローラー４２４に代えて、二次転写ローラーを含む複数の支持ローラーに、二次転写ベルトがループ状に張架された構成（いわゆるベルト式の二次転写ユニット）を採用しても良い。

【0053】

定着部６０は、トナー画像が二次転写され、搬送されてきた用紙Ｓを定着ニップで加熱、加圧することにより、用紙Ｓにトナー画像を定着させる。

【0054】

用紙搬送部５０は、給紙部５１、排紙部５２、及び搬送経路部５３等を備える。給紙部５１を構成する３つの給紙トレイユニット５１ａ～５１ｃには、坪量やサイズ等に基づいて識別された用紙Ｓ（規格用紙、特殊用紙）があらかじめ設定された種類毎に収容される。搬送経路部５３は、レジストローラー対５３ａ等の複数の搬送ローラー対を有する。

【0055】

給紙トレイユニット５１ａ～５１ｃに収容されている用紙Ｓは、最上部から一枚ずつ送出され、搬送経路部５３により画像形成部４０に搬送される。このとき、レジストローラー対５３ａが配設されたレジストローラー部により、給紙された用紙Ｓの傾きが補正されるとともに搬送タイミングが調整される。そして、画像形成部４０において、中間転写ベルト４２１のトナー画像が用紙Ｓの一方の面に一括して二次転写され、定着部６０において用紙に定着される。画像形成された用紙Ｓは、排紙ローラー５２ａを備えた排紙部５２により機外に排紙される。

【0056】

なお、用紙Ｓは、長尺紙やロール紙であってもよい。この場合、用紙Ｓは、画像形成装置１と接続された給紙装置（図示せず）に収容されており、給紙装置が保有する用紙Ｓは、当該給紙装置から用紙給紙口５４を介して画像形成装置１へと供給され、搬送経路部５３へと送り出される。

【0057】

記憶部７０は、例えば、不揮発性の半導体メモリ（いわゆるフラッシュメモリ）やハードディスクドライブ等により構成される。記憶部７０には、画像形成装置１に係る各種設定情報を始めとする各種データが記憶されている。
例えば、記憶部７０には、トナー年齢算出のためのトナー年齢分布テーブル７１が記憶されている。
また、記憶部７０には、リフレッシュモード時のパッチ画像面積テーブル７２が記憶されている。
また、記憶部７０には、印字履歴（形成した画像の画像面積率、印字枚数など）が逐次記憶される。
また、記憶部７０には、紙種情報として、エンボス紙や普通紙などの用紙の種類に基づく用紙表面の粗さ情報、用紙の坪量情報、用紙の抵抗情報、用紙の水分量情報などが記憶されている。
また、記憶部７０には、劣化情報として、後述する現像装置４１２内のトナー年齢が記憶される。

【0058】

通信部８０は、例えばＬＡＮ（Local Area Network）カード等の通信制御カードで構成され、ＬＡＮ、ＷＡＮ（Wide Area Network）等の通信ネットワークに接続された外部の装置（例えばパーソナルコンピューター）との間で各種データの送受信を行う。

【0059】

温湿度検出部９０は、画像形成装置１の内部の温度及び湿度を検出し、検出結果を制御部１００に出力する。

【0060】

次に、図３を参照し、現像装置４１２の構成について詳細に説明する。
図３に示すように、現像装置４１２は、トナーとキャリアーとを含む現像剤を用いて、感光体ドラム４１３上に形成された静電潜像を現像することにより、感光体ドラム４１３上にトナー画像を形成する。現像装置４１２は、現像ローラー１１０、供給ローラー１２０、搬送ガイド部１３０、攪拌ローラー１４０及び搬送ローラー１５０を備える。

【0061】

攪拌ローラー１４０および搬送ローラー１５０は、螺旋形状のスクリュー部材である。攪拌ローラー１４０は、第１の現像剤供給室１４５に収納されている。搬送ローラー１５０は、第２の現像剤供給室１５５に収納されている。攪拌ローラー１４０および搬送ローラー１５０は、現像剤を攪拌しながら供給ローラー１２０へ搬送する。

【0062】

供給ローラー１２０は、回転可能な供給スリーブと、供給スリーブの内部に配置された供給マグネットロールと、を備え、搬送ローラー１５０に対向して配置されている。供給マグネットロール内には、磁界を発生させる複数の磁極が配置されている。この磁極が発生する磁界によって、現像剤は、供給スリーブの外周面に担持され、供給スリーブが図中反時計回りに回転することにより、搬送ガイド部１３０まで搬送される。

【0063】

搬送ガイド部１３０は、現像ローラー１１０と供給ローラー１２０との間に架設され、供給ローラー１２０から搬送された現像剤を現像ローラー１１０に供給する。搬送ガイド部１３０の鉛直上方の面は、平坦面であって、かつ、供給ローラー１２０から現像ローラー１１０へ向けて降り斜面をなしている。搬送ガイド部１３０における供給ローラー１２０側の端部と供給ローラー１２０との間には間隙が形成されている。

【0064】

現像ローラー１１０は、回転可能な現像スリーブ１１０Ａと、現像スリーブ１１０Ａの内部に配置された現像マグネットロール１１０Ｂと、を備える。現像ローラー１１０は、感光体ドラム４１３に近接して配置され、感光体ドラム４１３に近接する現像領域１１５へ現像剤を搬送する。現像スリーブ１１０Ａは、図中反時計回りで回転する。現像スリーブ１１０Ａには、例えば、帯電装置４１４の帯電極性と同極性、即ちマイナス極性の直流電圧に、交流電圧が重畳された現像バイアスが印加され、これにより、感光体ドラム４１３に形成された静電潜像上に現像剤を供給し、感光体ドラム４１３に各色のトナー像を形成する。
現像マグネットロール１１０Ｂ内には、磁界を発生させる複数の磁極が配置されている。搬送ガイド部１３０における現像ローラー１１０側の端部と現像スリーブ１１０Ａとの間には、所定の間隙が形成されている。

【0065】

現像スリーブ１１０Ａの近傍には、規制ブレード１８０が配置されている。規制ブレード１８０の端部は、現像スリーブ１１０Ａの回転方向において、搬送ガイド部１３０との近接部よりも下流であって、かつ、現像領域１１５よりも上流に位置している。規制ブレード１８０は、図示しない規制ホルダにより支持されている。

【0066】

現像ローラー１１０の一部、供給ローラー１２０、搬送ガイド部１３０、攪拌ローラー１４０、搬送ローラー１５０および規制ブレード１８０は、現像ケーシング１９０の中に収納されている。現像ケーシング１９０内には、第１の現像剤供給室１４５および第２の現像剤供給室１５５が形成されている。第１の現像剤供給室１４５と第２の現像剤供給室１５５とは、隔壁部２００により仕切られている。
なお、第１の現像剤供給室１４５には、トナー供給部４１６（図２参照）からトナーが供給される。

【0067】

攪拌ローラー１４０は、回転することにより第１の現像剤供給室１４５へ供給されたトナーとキャリアーとを混合攪拌し摩擦帯電する。攪拌ローラー１４０は、摩擦帯電した現像剤を第２の現像剤供給室１５５へ搬送する。搬送ローラー１５０は、回転することにより、攪拌ローラー１４０から搬送された現像剤を供給ローラー１２０へ搬送する。

【0068】

供給ローラー１２０の供給マグネットロールが発生する磁界によって、供給スリーブの外周面上にキャリアーの磁気ブラシが発生して、磁気ブラシに担持されたトナーを含む現像剤の層が供給スリーブの外周面上に形成される。供給スリーブは、図中反時計回りに回転することによって、現像剤を磁界によって当該供給スリーブの外周面に担持しながら、搬送ガイド部１３０まで搬送する。

【0069】

搬送ガイド部１３０上の現像剤は、現像ローラー１１０まで導かれる。現像マグネットロール１１０Ｂが発生する磁界によって、現像スリーブ１１０Ａの外周面上に磁気ブラシが発生して、現像剤の層が現像スリーブ１１０Ａの外周面上に形成される。そして、現像スリーブ１１０Ａは、図中反時計回りに回転することにより、現像剤を磁界によって現像スリーブ１１０Ａの外周面に担持しながら、感光体ドラム４１３に最も接近する現像領域１１５まで搬送する。その途中で、規制ブレード１８０が現像剤の層の厚さを規制することにより、一定量の現像剤が現像領域１１５へ搬送される。現像領域１１５において、現像剤の層は感光体ドラム４１３の表面に接触する。現像領域１１５において、トナーは、現像スリーブ１１０Ａから感光体ドラム４１３の表面に形成された静電潜像へ静電的に移行する。このようにして、現像装置４１２は、感光体ドラム４１３にトナーを供給して静電潜像をトナーによって顕像化する。

【0070】

また、現像装置４１２は、感光体ドラム４１３と現像ローラー１１０の間に発生する飛散トナーを吸引する吸引部２１０を備えている。
吸引部２１０は、現像ケーシング１９０の上蓋の外面に沿って配されるダクト２１０ａと、図示しないファンとを有する。ダクト２１０ａの先端部である吸引口２１０ｂは、感光体ドラム４１３表面の現像ローラー１１０が近接する位置に設置されている。ダクト２１０ａ内の空気はファンにより吸引され、感光体ドラム４１３と現像ローラー１１０の間に発生した飛散トナーは、吸引口２１０ｂからダクト２１０ａ内に取り込まれ、ダクト２１０ａを搬送された後、図示しない回収槽に回収される。
なお、吸引部２１０のファンは、その回転の開始、停止、及び回転速度の変更などが制御部１００によって制御される。
また、吸引部２１０は、トナー噴煙除去部として機能する。

【0071】

［リフレッシュモード］
続いて、本実施形態に係るリフレッシュモードについて説明する。
リフレッシュモードは、現像装置４１２内のトナーを強制的に排出させ、新しいトナーを現像装置４１２に補充することで、現像装置４１２内の劣化したトナーを新しいトナーに入れ替える動作を行うモードである。

【0072】

（１）画像面積率と転写性の関係
図４は、図中に示す各画像面積率の同一画像を連続印字した場合における、転写性の推移を示す図である。横軸に連続印字枚数を示し、縦軸にエンボス紙に対する転写の精度を０～６の７段階で評価した転写性ランクを示す。なお、転写性ランクは数値が大きい程、転写の精度が高く、数値が小さい程、転写の精度が低く、白抜け等の画像不良が発生していることを示す。
図４から明らかなように、画像面積率が低いと（画像面積率０．５％）、連続印字に伴って転写性が低下するのに対し、画像面積率が高いと（画像面積率１０％）、転写性の低下はほとんどみられない。転写性の低下は、現像装置４１２内でトナーが長期間撹拌され、トナーに添加されている外添剤がトナーに埋没・遊離し、トナーの帯電量が低下したことによるが、画像面積率が高い場合には現像装置４１２内のトナーの入れ替わりが多いため転写性の低下が抑えられる。

【0073】

図５は、図４における各画像面積率の画像を８０００枚連続印字時後にリフレッシュモードを実行した場合の、転写性の推移を示す図である。横軸に、用紙の搬送方向におけるパッチの長さを表し、縦軸にエンボス紙への転写性ランクを示す。
図５に示すように、転写性の低下が比較的小さい画像面積率５％の画像の印字後のリフレッシュモードに比べて、画像面積率０．５％の画像の印字後のリフレッシュモードにおいては、転写性の回復に必要なパッチの用紙の搬送方向長さが長い。
したがって、転写性の低下が大きい場合には、パッチの画像面積を大きくする必要がある。

【0074】

また、画像形成装置１の内部の温湿度によっても、転写性の回復効率は異なる。温湿度が高いほど転写性が低くなるため、リフレッシュモード時には、温湿度検出部９０により高温又は高湿であることが検出された場合には、パッチの画像面積を大きくすることが望ましい。
また、前回の画像形成時からの経過時間が長いほどトナーの劣化が進むため、転写性が低下する。したがって、前回の画像形成時からの経過時間が長いほど、パッチの画像面積を大きくすることが望ましい。

【0075】

（２）紙種と転写性の関係
図６は、紙種毎の同一画像の連続印字時における転写性の推移を示す図である。具体的には、用紙表面に凹凸のない普通紙と、凹凸の溝高さが比較的低い浅溝のエンボス紙と、凹凸の溝高さが比較的高い深溝のエンボス紙のそれぞれに、画像面積率１％の画像を印字したときの転写性ランクを示している。
図６から明らかなように、凹凸の溝高さが高い程、転写性が大きく低下する。これは、二次転写時において二次転写ローラー４２４に二次転写バイアスが印加されるが、電界は距離に比例するため、溝の高さが高く二次転写ローラー４２４と用紙の表面との距離のバラつきが大きい深溝の用紙程、用紙に付与される電荷のバラつきが大きくなることにより、転写不良が発生するためである。

【0076】

図７は、リフレッシュモードの実行時の転写性の推移を示す図である。横軸に、用紙の搬送方向におけるパッチの長さを表し、縦軸にエンボス紙への転写性ランクを示す。
図７に示すように、深溝のエンボス紙に対する印字後のリフレッシュモードにおいては、転写性に必要なパッチの用紙の搬送方向長さが長い。したがって、パッチの用紙幅方向の画像面積率を高くして回復効率を向上させる必要がある。

【0077】

なお、紙の凹凸の他、坪量、用紙の電気抵抗、用紙の水分量などによっても、転写性の回復必要なパッチ量が異なる。具体的には、紙種によっても多少異なるが、一般的には坪量が大きい程、電気抵抗が大きい程、水分量が多い程、もともとの転写効率が低いため、転写性を回復の必要性が高い。したがって、このような場合には、リフレッシュモードにおけるパッチ量を多くして回復させることが望ましい。

【0078】

また、エンボス紙に出力する画像の画像面積率や濃度によっても、凹部の転写不良の見えやすさが異なる。例えば、画像面積率については、カバレッジが高い程、濃度については、ベタ画像や低濃度の画像に比べてハーフトーン画像の方が、転写不良が目立ちやすい。したがって、リフレッシュモードの実行後にこのような画像を印字する場合には、リフレッシュモードにおけるパッチ量を多くすることが好ましい。
なお、この場合、トナー各色の画像面積率に基づいて別々に制御することが好ましい。

【0079】

（３）トナー年齢
リフレッシュモードにおいては、現像装置４１２内のトナー年齢に基づいて、パッチの画像面積率を決定する。ここで、トナー年齢は、ここでは現像装置４１２内のトナーがどの程度撹拌されているかを指す。
図８は、画像面積率１％のチャートを連続印字した場合の、現像装置４１２内のトナー年齢分布を示す。１０００枚（１Ｋｐ）印字する間、現像装置４１２内で撹拌されたトナーを１Ｋｐ才と表記すると、図８（Ａ）に示すように、印字前に現像装置４１２内に存在するトナーは全て０Ｋｐ才である。図８（Ｂ）に示すように、４０００枚印字時の現像装置４１２内のトナーは、印字前から現像装置４１２内に存在し、４０００枚印字する間撹拌され続けた４Ｋｐ才に加え、順次トナーが供給されることによって、３Ｋｐ才、２Ｋｐ才、１Ｋｐ才及び０Ｋｐ才が混在している。図８（Ｃ）に示すように、３２０００枚（３２Ｋｐ）印字時の現像装置４１２内には、３２Ｋｐ才～０Ｋｐ才が混在している。

【0080】

一方、リフレッシュモードによって、現像装置４１２内のトナーの年齢分布は、図９のように推移する。図９（Ａ）は、用紙の搬送方向におけるパッチの幅が１００００ｍｍに達したときのトナー年齢分布を示し、図９（Ｂ）は、２５０００ｍｍに達したときのトナー年齢分布を示す。図９に示すように、リフレッシュモードによって、現像装置４１２内のトナーは、徐々に撹拌されていないリフレッシュトナーと入れ替わる。

【0081】

図１０は、画像面積率１％のチャート印字時における、トナー年齢の推移を示した図である。
ここでのトナー年齢は、トナー年齢分布における各年齢のトナーの平均値である。例えば、現像装置４１２内のトナーの総量が１００ｇであり、うち４Ｋｐ才のトナーが７５ｇ、３Ｋｐ才、２Ｋｐ才及び１Ｋｐ才のトナーがそれぞれ５ｇ、０Ｋｐ才のトナーが１０ｇとすると、４Ｋｐ印字時のトナー年齢は、以下の式（１）のように算出される。
（４［Ｋｐ才］＊７５[ｇ]＋３[Ｋｐ才]＊５［ｇ］＋２［Ｋｐ才］＊５［ｇ］＋１［Ｋｐ才］＊５［ｇ］＋０［Ｋｐ才］＊１０［ｇ］）／１００＝３．３Ｋｐ才 ・・・（１）

【0082】

したがってトナー年齢は、図１０（Ａ）に示すように、印字に伴って上昇する。一方で、リフレッシュモードを実行すると、図１０（Ｂ）に示すように、パッチの用紙搬送方向の幅が長くなるにつれて、トナー年齢は下降する。

【0083】

さらに、トナー年齢とエンボス紙の転写性ランクには図１１に示すような相関がある。図１１に示すように、深溝のエンボス紙は、浅溝のエンボス紙に比べてトナー年齢の上昇に伴う転写性ランクの低下が顕著である。これは、上述したように深溝のエンボス紙の場合は二次転写電位のムラによる転写ムラが発生しやすく、転写性が低下するためである。

【0084】

以上を踏まえ、リフレッシュモードにおいては、直前までの画像の画像面積率及び枚数などの印字履歴に基づいてトナー年齢を算出する。
なお、各画像面積率における、所定の枚数の印字後の現像装置４１２内のトナー年齢分布は、予め設定されたトナー年齢分布テーブル７１として記憶部７０に記憶されている。したがって、トナー年齢分布テーブル７１を参照して、上記式（１）のようにトナー年齢を算出することができる。

【0085】

さらに、劣化情報としてのトナー年齢と紙種情報とに基づいてパッチの画像面積（用紙の幅方向におけるパッチの画像面積率と、パッチの用紙搬送方向における長さとによって算出される面積）を決定する。具体的には、記憶部７０にはトナー年齢及び紙種情報と、パッチの画像面積と、を対応付けたパッチ画像面積テーブル７２を保持しており、制御部１００は当該テーブルを参照してパッチの画像面積を決定する。また、パッチ画像面積テーブル７２は前回の画像形成からの経過時間や、画像形成装置１の内部の温湿度と、パッチの画像面積と、を対応付けたものであってもよい。

【0086】

図１２は、本実施形態に係る画像形成装置１の動作を示すフローチャートである。なお、図１２の処理は、制御部１００と記憶部７０に記憶されているプログラムとの協働により実現される。

【0087】

まず、制御部１００は、リフレッシュモードの実行タイミングであるか否かを判断する（ステップＳ１０１）。リフレッシュモードの実行タイミングとは、例えば前回の実行から所定の時間が経過したときなど、現像装置４１２内のトナー年齢が高くなったと想定される時点である。制御部１００は、実行タイミングであると判断すると（ステップＳ１０１：ＹＥＳ）、ステップＳ１０２へと移行するが、実行タイミングではないと判断すると（ステップＳ１０１：ＮＯ）、ステップＳ１０１の処理を繰り返す。

【0088】

ステップＳ１０１では、制御部１００は、記憶部７０に記憶されている印字履歴と紙種情報を取得する（ステップＳ１０２）。
なお、印字履歴とは、上述したように直前までの画像の画像面積率及び印字枚数などを指し、紙種情報とは、エンボス紙あるいは普通紙などの用紙の種類、用紙の坪量、用紙の電気抵抗及び用紙の水分量などを指す。

【0089】

続いて、制御部１００は、用紙がリフレッシュモードの実施が必要であるか否かを判断する（ステップＳ１０３）。この判断は、ステップＳ１０２において取得した印字履歴と紙種情報に基づいて行う。制御部１００は、リフレッシュモードの実施が必要であると判断すると（ステップＳ１０３：ＹＥＳ）、ステップＳ１０４へと移行し、必要でないと判断すると（ステップＳ１０３：ＮＯ）、リフレッシュモードを実行することなく制御を終了する。

【0090】

続いて、制御部１００は、トナー年齢を算出する（ステップＳ１０４）。トナー年齢は、上記したように、トナー年齢分布テーブル７１を参照して算出することができる。

【0091】

次いで、制御部１００は、パッチの画像面積を決定する（ステップＳ１０５）。
パッチの画像面積は、パッチ画像面積テーブル７２に基づいて決定する。即ち、ステップＳ１０２で取得した印字履歴及び用紙情報に基づいて、用紙に形成するパッチの用紙幅方向における画像面積率と、パッチの用紙搬送方向の長さを決定する。

【0092】

続いて、制御部１００は、現像条件を変更する（ステップＳ１０６）。
現像装置４１２内には、撹拌され転写性が低下した古いトナーと、新しく供給されたトナーとが混在している。リフレッシュモードの効率を上げるには、古いトナーを効率よく排出することが望ましい。しかしながら、新しいトナーに比べて古いトナーは現像性が低下しているため、新しいトナーの方が排出されやすい。
したがって、現像効率が通常の画像形成時よりも高くなるように、現像条件を変更して現像させる。具体的には、現像スリーブ１１０Ａに印加される現像バイアスを、直流電圧を高くする、若しくは交流電圧をＯＦＦにして直流電圧による現像とする、などが有効である。
あるいは、長時間撹拌されることで外添剤がトナーに埋没するなどして逆帯電したトナーを効率的に現像するため、現像バイアスのうち交流電圧の、逆帯電トナーを現像する側の電圧印加時間が長くなるようにデューティ比を変更することで、効率的に劣化した古いトナーを排出することができる。

【0093】

また、制御部１００は、現像装置４１２へのトナーの供給を停止させる（ステップＳ１０７）。画像形成時には、現像装置４１２には図示しないトナー供給部からトナーが供給されているが、リフレッシュモード時にはトナーの供給を停止し、限界まで現像装置４１２内のトナーを排出させることで、効率的にトナーを入れ替えることができる。

【0094】

また、制御部１００は、吸引部２１０のファンの回転速度を上昇させる（ステップＳ１０８）。トナーの一度に大量に入れ替えることで、現像装置４１２からのトナーの噴煙が発生し、画像形成装置１の内部に汚れが発生しやすくなる。したがって、リフレッシュモード時には、吸引部２１０のファンの回転速度を上げて、トナー噴煙を効率的に除去させることが効果的である。
なお、ステップＳ１０６～１０８の処理は順不同であり、順序は特に限定されない。

【0095】

続いて、制御部１００は、用紙へのパッチ形成を開始する（ステップＳ１０９）。制御部１００は、ステップＳ１０５で決定した所定のパッチ画像面積に達したか否かを判断し（ステップＳ１１０）、達していないと判断すると（ステップＳ１１０：ＮＯ）、ステップＳ１１０の処理を繰り返すが、達したと判断すると（ステップＳ１１０：ＹＥＳ）、ステップＳ１１１へと移行する。
なお、パッチの用紙搬送方向の長さが所定の値以上となる場合には、分割してパッチ形成を行うものとしてもよい。パッチを連続して形成し続けると、ベルトクリーニング装置４２６による中間転写ベルト４２１のクリーニングをすることができず、中間転写ベルト４２１上に残留トナーが蓄積することとなる。したがって、パッチの用紙搬送方向長さがクリーニングに影響を与えない程度となるように、分割してパッチを形成し、合間にクリーニングを実施するための時間を設けることが有効である。

【0096】

続いて、制御部１００は、トナー供給部４１６を制御して現像装置４１２内にトナーを補給し（ステップＳ１１１）、吸引部２１０のファンの回転速度を画像形成時の回転速度まで下げ（ステップＳ１１２）、現像条件を画像形成時の条件に戻す（ステップＳ１１３）。
なお、ステップＳ１１１～１１３の処理は順不同であり、順序は特に限定されない。
以上により、リフレッシュモードが終了する。

【0097】

以上説明したように、本実施形態に係る画像形成装置１は、現像装置４１２の内部のトナーを排出させるとともに、トナー供給部４１６によって現像装置４１２にトナーを供給させるリフレッシュモードを実行する制御部１００を備え、制御部１００は、用紙表面の粗さ情報を含む紙種情報と、現像装置４１２のトナーの劣化状態を表す劣化情報と、に基づいて、トナー供給部４１６によるトナーの供給量を決定する。したがって、転写不良の生じやすい用紙の画像形成前に、トナー年齢に応じたリフレッシュモードを実行するため、現像装置４１２内の劣化したトナーを除去して転写性を回復させることができる。

【0098】

また、リフレッシュモードにおいて、現像装置４１２は、用紙に形成するパッチを現像し、制御部１００は、用紙の表面の粗さ情報と、劣化情報と、に基づいて、トナー供給部４１６によるトナーの供給量を決定し、当該供給量に相当する排出量となるようにパッチの画像面積を決定する。したがって、転写性の回復に必要な量だけトナーを入れ替えるため、ユーザーの待機時間を最低限とすることができる。

【0099】

また、リフレッシュモードにおいて、制御部１００は、現像装置４１２によるパッチの現像条件が、画像形成時における現像条件に比べ、単位時間当たりのトナー現像量が多くなるように制御する。あるいは、制御部１００は、現像装置４１２によるパッチの現像条件が、画像形成時における現像条件に比べ、逆帯電したトナーが現像されやすいデューティ比となるように制御する。これにより、劣化したトナーを高効率で排出させることができる。

【0100】

また、リフレッシュモードにおいて、制御部１００は、トナー供給部４１６によるトナーの供給を、現像装置４１２の内部のトナー量が画像形成時に必要な最小量を下回るまで排出させた後に行うように制御する。これにより、劣化したトナーを確実に排出させることができる。

【0101】

また、制御部１００は、さらに、リフレッシュモードの実施後に形成する画像の各色のトナーの画像面積率や画像濃度に基づいて、トナー供給部４１６によるトナーの供給量を決定する。これにより、転写不良の影響を受けやすい画像の形成前に確実にトナーの入れ替えを行うとともに、転写不良の影響を受けにくい画像の形成前にはリフレッシュモードを省略することができるため、ユーザーの待機時間を削減することができる。

【0102】

また、制御部１００は、さらに、前回の画像形成からの経過時間や画像形成装置１の内部の温湿度に基づいて、トナー供給部４１６によるトナーの供給量を決定する。したがって、劣化トナーを高効率で排出させることができる。

【0103】

また、制御部１００は、ユーザーにより表面に凹凸形状を有する用紙に対する画像形成を指定された場合に、当該画像形成前にリフレッシュモードを実行する。即ち、普通紙などの転写不良の影響を受けにくい用紙が指定された場合にはリフレッシュモードを実行しないため、ユーザーの待機時間を削減させることができる。

【0104】

また、制御部１００は、リフレッシュモードにおいて、吸引部２１０による吸引力が高くなるように制御する。したがって、トナーの排出に伴う噴煙を効率的に除去して機内汚れ等を防ぐことができる。

【0105】

制御部１００は、パッチの用紙搬送方向における幅が所定の値以上となる場合に、パッチを用紙搬送方向に分割して印字する。これにより、クリーニングのための時間を確保することができる。

【0106】

また、制御部１００は、直前までに形成した画像のカバレッジの履歴に基づいて、現像装置４１２におけるトナーの劣化情報を特定するため、トナーの劣化状態を精度よく予測することができる。

【0107】

なお、上記実施形態においては、前回の実施時から所定の時間が経過したタイミングでリフレッシュモードを実行するものとしたが、これに限定されない。ユーザーが画像出力に白抜けなどを確認した場合に、ユーザーの指示によってリフレッシュモードを実行することも可能である。

【0108】

また、上記実施形態においては、表面に凹凸のある用紙としてエンボス紙を例に挙げたが、その他、和紙やシワ加工がされた用紙等についても、本発明を適用することが可能である。また、表面にざらつきのある再生紙も、普通紙に比べて転写性が低いため、リフレッシュモードを実行することで転写効率を向上させることができる。

【0109】

［他の実施形態］
以上、本発明に係る実施形態に基づいて具体的に説明したが、画像処理システムを構成する各装置の細部構成及び各装置の細部動作に関しても、本発明の趣旨を逸脱することのない範囲で適宜変更可能である。

【0110】

また、上記の説明では、本発明に係るプログラムのコンピューター読み取り可能な媒体としてＨＤＤや半導体の不揮発性メモリー等を使用した例を開示したが、この例に限定されない。その他のコンピューター読み取り可能な媒体として、ＣＤ－ＲＯＭ等の可搬型記録媒体を適用することが可能である。また、本発明に係るプログラムのデータを、通信回線を介して提供する媒体として、キャリアウエーブ（搬送波）も適用される。

【符号の説明】

【0111】

１ 画像形成装置
１００ 制御部
１０ 画像読取部
２０ 操作表示部
３０ 画像処理部
４０ 画像形成部
４１２ 現像装置（現像部）
１１０ 現像ローラー
２１０ 吸引部（トナー噴煙除去部）
４１３ 感光体ドラム（像担持体）
４１６ トナー供給部（供給部）
５０ 用紙搬送部
６０ 定着部
７０ 記憶部
７１ トナー年齢分布テーブル
７２ パッチ画像面積テーブル
８０ 通信部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】