JPH11143307A

JPH11143307A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH11143307A
Application number: JP9308985A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Kawai; 敦河合
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 1997-11-11
Filing date: 1997-11-11
Publication date: 1999-05-28

Abstract

(57)【要約】【課題】画像形成装置において、実際の装置内の汚れ
の程度に応じて装置内の清掃動作を実施することができ
るようにして、印刷処理効率の低下や印刷開始不可能な
状態の発生を最小限にすると共に、高画質画像の形成を
可能にする。【解決手段】トナー消費量に関する情報を検出し（＃
４）、この情報に基づき装置内の清掃動作の実施間隔を
制御する。これにより、実際の装置内の汚れの程度に応
じて装置内の清掃動作を実施することができるようにな
るので、印刷枚数が多くても、トナー消費量が少なくて
装置内が汚れていないと推定される場合には（＃７でＮ
Ｏ）、装置内の清掃を行わない。また、印刷枚数が少な
くても、トナー消費量が多くて装置内が汚れていると推
定される場合には（＃７でＹＥＳ）、装置内の清掃（＃
８）を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像形成装置に関
わり、特に、電子写真方式により形成されたトナー画像
を記録媒体上に転写して画像形成を行う画像形成装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、電子写真方式により形成され
たトナー画像を記録媒体上に転写して画像形成を行う画
像形成装置では、コピーを続けていくうちに装置内がト
ナーの飛散によって汚れて、画像に汚れやノイズが発生
することがある。例えば、転写ドラムを使って４色のト
ナー像を重ね合わせる方式のカラー複写機では、転写ド
ラムの汚れにより、コピーの裏面に汚れが発生する。ま
た、帯電チャージワイヤの汚れによりコピーのかぶりや
白抜けが発生することもある。従来の画像形成装置で
は、これらの不具合が発生するのを防止するために、所
定枚数の印刷が終了する毎に装置内の清掃動作を行うよ
うに制御して、装置内の汚れを未然に防いでいる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の画像形成装置では、連続印刷中に装置内の
清掃動作を行う場合には、印刷動作を中断して清掃動作
を行わなければならないので、印刷処理の効率が低下
し、また、印刷動作終了後に装置内の清掃動作を行う場
合には、清掃処理が終了するまで次の印刷が開始できな
い。従来の画像形成装置では、今までの印刷枚数が所定
の印刷枚数に達したら、装置内の汚れが清掃動作の必要
なレベルに達したと判断して、装置内の清掃動作を行っ
ていた。しかし、実際の装置内の汚れは今までに印刷し
た枚数だけでなく、使用モードやトナー消費量などによ
っても変化する。その中でもトナー消費量の影響は大き
い。従来の画像形成装置では、トナー消費量が多い場合
に対処するため、安全を見越して清掃動作の実施基準と
なる所定の印刷枚数を少なめに設定し、装置内の清掃動
作の実施間隔を短くしていた。このため、トナー消費量
が少なく、装置内がそれ程汚れていなくても、装置内の
清掃動作を実施することがあったので、必要以上に印刷
処理効率の低下や印刷開始不可能な状態の発生を招いて
いた。

【０００４】本発明は、上述した問題点を解決するため
になされたものであり、実際の装置内の汚れの程度に応
じて装置内の清掃動作を実施することができるようにし
て、印刷処理効率の低下や印刷開始不可能な状態の発生
を最小限にすることができると共に、高画質画像を形成
することが可能な画像形成装置を提供することを目的と
する。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、電子写真方式により形成されたトナー画像
を記録媒体上に転写して画像を形成する画像形成装置に
おいて、トナー消費量に関する情報を検出するトナー消
費量情報検出手段と、トナー消費量情報検出手段により
検出されたトナー消費量情報に基づいて、装置内の清掃
動作の実施条件を制御する制御手段とを備えたものであ
る。

【０００６】上記構成においては、トナー消費量に関す
る情報を検出し、このトナー消費量情報に基づき装置内
清掃動作の実施条件を制御する。具体的には、主に、装
置内清掃動作の実施間隔の長短を制御する。これによ
り、実際の装置内の汚れの程度に応じて装置内の清掃動
作を実施することができるようになるので、今までに印
刷した枚数が多くても、トナー消費量が少なくて装置内
が汚れていない場合には、装置内の清掃を行わないよう
にすることができ、また、今までに印刷した枚数が少な
くても、トナー消費量が多くて装置内が汚れている場合
には、装置内の清掃を行うようにすることができる。従
って、装置内の清掃動作の実施に伴う印刷処理効率の低
下や印刷開始不可能な状態の発生を最小限にすることが
できると共に、適当なタイミングで装置内の清掃動作を
行って高画質画像を形成することができる。なお、装置
内の清掃動作を実施するか否かの判断に際しては、フル
カラーコピーかモノカラーコピーかというカラーモー
ド、現像剤の新しさ、感光体の新しさ又は前回コピー使
用時からの休止時間をも考慮して行うようにすれば、よ
り最適な制御が可能となる。また、トナー消費量に関す
る情報は、原稿の濃度情報から求めることができる。

【０００７】また、トナー消費量情報検出手段は、原稿
画像の濃度に応じたドット数をカウントするドットカウ
ンタを用いることができる。ドットカウンタをトナー消
費量情報の検出に用いることにより、トナー消費量情報
を正確に予測することができる。ドットカウンタはトナ
ー補給量制御にも用いられる。

【０００８】また、制御手段は、トナー消費量情報検出
手段により検出されたトナー消費量情報と前回の装置内
清掃動作後の印刷枚数とに基づいて、装置内の清掃動作
の実施条件を制御することができる。具体的には、トナ
ー消費量情報と前回の装置内清掃動作後の印刷枚数とに
基づいて、主に装置内清掃動作の実施間隔や実施時間の
長短を制御する。これにより、トナー消費量情報と前回
の装置内清掃動作後の印刷枚数とを考慮に入れることが
できるので、トナー消費量情報のみに基づいて装置内の
汚れの程度を判定した場合と比べて、より正確に装置内
の汚れの程度を判定し、この判定結果に基づいて装置内
の清掃動作の実施条件を制御することができるようにな
る。

【０００９】また、制御手段は、転写ドラム清掃動作の
実施条件を制御することができる。これにより、実際の
装置内の汚れの程度に応じて転写ドラム清掃動作を実施
することができるようになるので、転写ドラム清掃動作
の実施に伴う印刷処理効率の低下や印刷開始不可能な状
態の発生を最小限にすることができると共に、適当なタ
イミングで転写ドラム清掃動作を行って高画質画像を形
成することができる。

【００１０】また、制御手段は、帯電チャージワイヤ清
掃動作の実施条件を制御することができる。これによ
り、実際の装置内の汚れの程度に応じて帯電チャージワ
イヤ清掃動作を実施することができるようになるので、
帯電チャージワイヤ清掃動作の実施に伴う印刷処理効率
の低下や印刷開始不可能な状態の発生を最小限にするこ
とができると共に、適当なタイミングで帯電チャージワ
イヤ清掃動作を行って高画質画像を形成することができ
る。

【００１１】また、制御手段は、トナー消費量情報と転
写ドラム回転数をメンバシップ関数で記述し、推論ルー
ルの前件部がトナー消費量情報と転写ドラム回転数で記
述され、後件部が装置内の汚れの推定値で記述されたフ
ァジイ推論型ルールを用い、トナー消費量情報検出手段
により検出されたトナー消費量情報と前回の装置内清掃
動作後の転写ドラム回転数を入力値として前件部に与え
ることにより、ｍｉｎ−ｍａｘ重心法を含むファジイ推
論によって後件部の推定値を決定し、この推定値に基づ
いて、装置内の清掃動作の実施条件を制御することがで
きる。

【００１２】上記構成においては、トナー消費量情報検
出手段により検出されたトナー消費量情報と前回の装置
内清掃動作後の転写ドラム回転数を入力値として前件部
に与えることにより、ｍｉｎ−ｍａｘ重心法を含むファ
ジイ推論によって後件部の推定値が決定され、この推定
値に基づいて、装置内の清掃動作の実施条件が制御され
る。これにより、トナー消費量情報と前回の装置内清掃
動作後の転写ドラム回転数の両方を考慮に入れて求めた
正確な装置内の汚れの推定値に基づいて、装置内の清掃
動作の実施条件を正確に制御することができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態による
画像形成装置について図面を参照して説明する。図１は
本実施形態によるデジタルフルカラー複写機の全体構成
を示す断面図である。デジタルフルカラー複写機１（以
下、複写機と略す）は、原稿の画像データを読み取るイ
メージリーダ部２と、用紙上に画像を印刷するプリンタ
部３とから構成されている。このイメージリーダ部２に
おいて、スキャナ４は、スキャナモータ５により矢印の
方向（副走査方向）に移動して、原稿台６上に載置され
た原稿全体を走査する。この際に、原稿台６上の原稿が
スキャナ４の備える露光ランプ７により照射されて、原
稿面からの反射光がミラー８〜１１、集光レンズ１２
（不図示）を介してフルカラーＣＣＤセンサ１３上に像
を結ぶ。フルカラーＣＣＤセンサ１３は、原稿からの反
射光を赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の電気信号（アナ
ログ信号）に変換して画像信号処理部１４に出力する。
画像信号処理部１４は、入力されたアナログ画像信号を
デジタル画像信号に変換して各種画像処理を行った後
に、この画像信号をシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イ
エロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）に色変換したデジタル画
像信号（レーザー駆動信号）を作成し、レーザー装置２
１に出力する。レーザー装置２１は、入力されたデジタ
ル信号に基づいて、レーザービームを発光する。

【００１４】次に、プリンタ部３において、レーザー装
置２１より発光されたレーザビームが、帯電チャージャ
ー２２によって帯電された感光体ドラム２３を露光し、
静電潜像を形成する。そして、シアン、マゼンタ、イエ
ロー、ブラックの４色のトナー現像器２４〜２７が順に
選択されて、この順番に感光体ドラム２３上の各色の静
電潜像を現像する。次に、給紙カセット３０〜３２より
適当なカット用紙が搬送され、タイミングローラ３３を
介して吸着ローラ３４に対向して設けられる静電吸着チ
ャージャー３５により転写ドラム３６に吸着される。感
光体ドラム２３上に現像された各色のトナー像は、転写
チャージャー３７により転写ドラム３６上に巻き付けら
れた用紙に転写される。転写ドラム３６の回転はドラム
モータ３８（不図示）により制御される。上記転写工程
はシアン、マゼンタ、イエロー及びブラックの４色につ
いて繰り返し行われる。即ち、転写ドラム３６は４回転
する。その後、用紙は分離チャージャー３９及び除電チ
ャージャー４０による転写ドラム３６の表面の除電と、
分離爪４１の作用によって転写ドラム３６から分離され
て、定着装置４２に搬送される。この定着装置４２は、
上ローラ４４、下ローラ４５から構成され、それぞれの
ローラはヒータによって予め定められた温度に調節され
ている。用紙上に転写されたトナー像は、上下のローラ
４４，４５によって加熱加圧されて、用紙上に定着す
る。そして、定着装置４２を通過した用紙は、トレイ４
３に排出される。両面コピー時には、排出された用紙が
用紙反転ユニット４６によって反転し、再び転写ドラム
３６上で転写処理が行われる。

【００１５】また、プリンタ部３は、カウンタメモリ
（不図示）を介してイメージリーダ部２の画像信号処理
部１４と別の画像データバスで接続されている。このカ
ウンタメモリは、画像信号処理部１４からの原稿画像の
１ドット毎の画像濃度レベルを表す２５６階調の８ビッ
トデータを１レベル毎にカウントして記憶している。カ
ウンタメモリは、スキャナ４の１スキャン毎のデータを
記憶しており、プリンタ部３は、イメージリーダ部２か
ら送られてくるスキャナ動作信号に応じて、１スキャン
分のデータを読みにいく。カウンタメモリは、プリンタ
部３が１スキャン分のデータの読み出しを終了した時点
でデータを破棄する。

【００１６】次に、上記複写機１のプリンタ部３で処理
されるトナー消費量予測計算について図２を参照して説
明する。図２は、プリンタ部３がカウンタメモリから取
得した原稿画像の画像濃度レベル毎のドット数を表すヒ
ストグラムである。カウンタメモリは、フルカラーＣＣ
Ｄセンサ１３からの赤、緑、青の各色の信号を色変換す
ることによって得られたシアン、マゼンタ、イエロー、
ブラックの各色の光像毎に、図のようなヒストグラムを
持つ。画像濃度レベル毎に１ドット当り消費されるトナ
ー量は推測できるので、図に示される各レベル毎のカウ
ンタ量にこの１ドット当り消費されるトナー量を掛け合
わせて各レベル毎のトナー消費量を計算し、全レベルの
トナー消費量を積算することにより、１スキャン分の推
測トナー消費量を算出することが可能である。

【００１７】ここで、画像濃度レベル毎に１ドット当た
り消費されるトナー量は次のように求められ、データＲ
ＯＭに記憶されている。図３は原稿画像濃度と画像濃度
レベルの関係を示す図、図４は原稿画像濃度と感光体上
トナー付着量の関係を示す図、図５は画像濃度レベルと
感光体上トナー付着量の関係を示す図である。本来、プ
リンタ部の階調再現は、色再現範囲を広くするために、
図３に示すように、原稿の画像濃度（ＩＤ：Ｉｍａｇｅ
Ｄｅｎｓｉｔｙ）と比例して再現する画像の濃度レベ
ルを増減するようにしている。本実施例による複写機１
の感光体上トナー付着量と原稿の画像濃度は図４のよう
な関係であるため、感光体上トナー付着量と再現する画
像濃度レベルとの関係は図５のようになる。この感光体
上トナー付着量と画像濃度レベルとの関係より、画像濃
度レベル毎に１ドット当たり消費されるトナー量が求め
られ、ルックアップテーブルとして後記表１に示すよう
にデータＲＯＭに記憶されている。

【００１８】

【表１】

【００１９】上述の方法により、シアン、マゼンタ、イ
エロー、ブラックのそれぞれのスキャン時に各色のトナ
ー消費量を計算し、足し合わせることによりコピー１枚
当たりのトナー消費量を算出することができる。

【００２０】次に、本実施形態における複写機１の転写
ドラム清掃動作の制御について、図６を参照して説明す
る。図６は、本実施形態による複写機１の転写ドラム清
掃の動作シーケンスを示す図である。転写ドラム清掃
は、コピー動作を繰り返すことによって転写フィルム上
に付着したトナー及び残留電流を取り除く目的で行われ
る。この清掃を行わない場合は、用紙の転写フィルムに
吸着した面、即ち裏面にトナー汚れが発生する。転写ド
ラム清掃は普通、撮像動作が全て終了し、用紙が転写ド
ラム３６から分離した後の転写ドラム３６の停止前に行
われる。図６に示されるように、先ず、吸着チャージャ
ー３５、吸着ローラ３４、吸着バックアップフィルムに
より、転写ドラム３６のドラム面に張られた転写フィル
ムを再帯電させることにより、転写フィルム上のトナー
を再帯電させる。次に、ファーブラシユニットを動作
し、転写フィルム上のトナーを回収する。そして、除電
チャージャー４０により転写フィルム内側と外側の残留
電荷を除電して、転写フィルムを初期化する。

【００２１】上記の転写ドラム清掃は、全ての撮像動作
終了後もしくはマルチコピー（連続コピー）中にコピー
動作を中断して行う。マルチコピー中の転写ドラム清掃
は、従来、所定枚数のマルチコピーが行われた場合に行
っていた。所定枚数は転写ドラム３６の汚れの程度を実
験などから予想して決定しているが、転写ドラム３６の
汚れがひどくなるとコピーの裏写りの原因となってしま
うので、安全を見越して少なめに設定されている。この
ような場合、所定枚数に達して転写ドラム３６の清掃を
行っても、実際は転写ドラム３６がそれ程汚れていない
場合がある。本発明の実施例においては、コピー枚数に
加えて、ドットカウンタによるトナー消費量も考慮に入
れて転写ドラム清掃の実施を決定する。トナー消費量が
多い場合は、現像器２４〜２７から感光体ドラム２３に
移るトナー量が多くなるため、トナー噴煙量も多くなり
転写ドラムフィルム上の付着トナー量が多くなる。

【００２２】図７は、本実施形態による複写機１の転写
ドラム清掃の処理を示すフローチャートである。まず、
ユーザによりコピー枚数、カラーモードなどのコピーモ
ードが設定され（＃１）、プリントキーがオンされると
（＃２でＹＥＳ）、マルチコピー枚数が加算され（＃
３）、プリント動作が行われると共に、予測トナー消費
量の積算値が算出される（＃４）。この算出は、ドット
カウンタにより原稿画像の画像濃度レベル毎のドット数
をカウントし、この画像濃度レベル毎のドット数の情報
と、データＲＯＭに格納された画像濃度レベル毎の感光
体上トナー付着量の情報を読み出し、これらの情報に基
づいて１枚の作像処理の中で必要な予想のトナー消費量
を計算することにより求めることができる。次に、設定
枚数のコピーが終了したか否かを判定し（＃５）、設定
枚数のコピーが終了していない場合には（＃５でＮ
Ｏ）、機内の汚れ量を推定し（＃６）、機内の汚れ量が
予め定められた所定の値よりも小さい場合は（＃７でＮ
Ｏ）、＃３の処理に戻る。また、機内の汚れ量が所定の
値よりも大きい場合は（＃７でＹＥＳ）、転写ドラム３
６の清掃を行い（＃８）、予測消費量積算値とマルチコ
ピー枚数を０に戻してから（＃９）、＃３の処理に戻
る。また、＃５の判定で設定枚数のコピーが終了したと
判定された場合には（＃５でＹＥＳ）、転写ドラム３６
の清掃を行い（＃１０）、予測消費量積算値とマルチコ
ピー枚数を０に戻してから（＃１１）、当処理を終了す
る。

【００２３】本実施形態による複写機１は、図７の＃６
で転写ドラム清掃の実施判断のために必要な機内汚れ量
推定に際しては、上述のマルチコピー枚数及び予測消費
量積算値を入力値としたファジイ推論を用いる。これに
よりトナー消費量が多ければ、通常より少ないマルチコ
ピー枚数で転写ドラム３６の清掃が行われ、トナー消費
量が少なければ、通常より多いマルチコピー枚数で転写
ドラム３６の清掃が行われる。また、ＡＤＦを使用した
マルチコピーで原稿の濃度を表すＢ／Ｗ比が変化してい
くような場合でも、予測トナー消費量を積算していくの
で、程よいタイミングで転写ドラム３６の清掃が行われ
る。

【００２４】次に、図７の＃６の処理で行われるファジ
イ推論の内容について説明する。このファジイ推論で
は、上述のマルチコピー枚数、予測消費量積算値から機
内汚れ量を以下のような規則で決定する。ファジイ推論
の入力としての状態量と出力としての推定量は以下の通
りである。ここで予測消費量積算値はコピー毎にトナー消費量を予
測し、足していったものであり、転写ドラム３６の清掃
が行われた時にクリアされる。また、マルチコピー枚数
は、前回転写ドラム清掃後のコピー枚数である。機内汚
れ量は実験などから求めた転写ドラム３６の汚れ具合を
表すもので、転写ドラム３６の清掃を行うべきリミット
の汚れを１００％としている。本発明の実施例において
は機内汚れ量が８０％を越えた場合に転写ドラム３６の
清掃を行うことにしている。

【００２５】次に、図８及び図９を参照して、上記の状
態量と推定量のファジイ集合のメンバシップ関数につい
て説明する。図８（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ予測消費量
積算値、マルチコピー枚数及び機内汚れ量のファジイ集
合のメンバシップ関数、図９（ａ），（ｂ）はそれぞれ
図８（ａ），（ｂ）のメンバシップ関数を使用した状態
量の確信度の判定例を示す図である。ここで図８及び図
９の図中に示された記号はそれぞれＮＬ：非常に少ないＮＳ：少し少ないＺＯ：標準ＰＳ：少し多いＰＬ：非常に多いの意味を表す。それぞれの情報は、実験などから経験に
基づいて定義する。また、グラフの縦軸はそれぞれの記
号のファジイ集合の確信度を表し、０〜１の範囲までの
任意の値をとる。例えば、図９（ａ）に示されるよう
に、予測消費量積算値が２２００ｍｇの場合は、状態量
としてＺＯとＰＳが選択され、ＺＯの確信度が０．８
で、ＰＳの確信度が０．２となる。また、図９（ｂ）に
示されるように、マルチコピー枚数が２８枚の場合は、
状態量としてＮＳとＺＯが選択され、ＮＳの確信度が
０．４で、ＺＯの確信度が０．６となる。このように、
メンバシップ関数からある入力値に対してそれぞれの状
態量の確信度を求めることができる。

【００２６】次に、図１０を参照して、図７の＃６の機
内汚れ量推定処理で行われるファジイ推論における推論
ルールについて説明する。図１０は、複写機１の機内汚
れ量の推定に用いられる推論ルールを示す図である。図
に示されるように、この推論ルールは、予測消費量積算
値とマルチコピー枚数に対してマトリックス状に表され
る。すなわち、この推論ルールは、前件部が予測消費量
積算値とマルチコピー枚数で記述され、後件部が機内汚
れ量の推定値で記述されたファジイ推論型ルールであ
る。推論ルールの数は２５であり、このルールに従っ
て、入力状態量である予測消費量積算値とマルチコピー
枚数に対する機内汚れ量の推定量が決定される。例え
ば、図９のように、予測消費量積算値に対しての入力状
態量としてＺＯとＰＳが選択され、マルチコピー枚数に
対しての入力状態量としてＮＳとＺＯが選択された場合
に、適用される推論ルールは、

【００２７】

【表２】予測消費量積算値マルチコピー枚数機内汚れ量ルールｉｆＺＯａｎｄＮＳｔｈｅｎＺＯルールｉｆＺＯａｎｄＺＯｔｈｅｎＺＯルールｉｆＰＳａｎｄＮＳｔｈｅｎＺＯルールｉｆＰＳａｎｄＺＯｔｈｅｎＰＳの４ルールである。

【００２８】上記の推論ルール〜及び図８に示され
る各メンバシップ関数に基づいて、推定量である機内汚
れ量をｍｉｎ−ｍａｘ重心法によって計算する。図９
（ａ）に示されるように、状態量である予測消費量積算
値ＺＯの確信度は０．８、予測消費量積算値ＰＳの確信
度は０．２であり、また、図９（ｂ）に示されるよう
に、状態量であるマルチコピー枚数ＮＳの確信度は０．
４、マルチコピー枚数ＺＯの確信度は０．６である。ル
ール〜に基づいて機内汚れ量の推定量を決定し、そ
の推定量の確信度には、予測消費量積算値とマルチコピ
ー枚数についての入力状態量の確信度のうち小さい方の
値を選択する。この方法により、ルール〜の主張と
しての機内汚れ量の確信度を、以下のように決定する。

【００２９】故に、ルールの主張は、機内汚れ量ＺＯの確信度＝０．４とする。

【００３０】ルール：予測消費量積算値ＺＯの確信度＝０．８マルチコピー枚数ＺＯの確信度＝０．６故に、ルールの主張は、機内汚れ量ＺＯの確信度＝０．６とする。

【００３１】故に、ルールの主張は、機内汚れ量ＺＯの確信度＝０．２とする。

【００３２】故に、ルールの主張は、機内汚れ量ＰＳの確信度＝０．２とする。

【００３３】図１１は、機内汚れ量の推定量の確信度の
合成を示す図である。図に示される斜線部は、機内汚れ
量のファジイ集合のメンバシップ関数のそれぞれの推定
量をルール〜の主張結果によって頭切りし、その重
なり部を示したものである。ルール〜で求められた
機内汚れ量の推定量はＺＯとＰＳのみであるから、ＺＯ
とＰＳのファジイ集合のみに斜線部が存在する。この斜
線部の重心が出力推定量となる。この場合、出力推定量
となる機内汚れ量は５８％となる。

【００３４】本実施形態においては、後件部の機内汚れ
量の推定量をファジイ集合として定義し、ｍｉｎ−ｍａ
ｘ重心法を用いて後件部の出力推定量を算出している
が、後件部の機内汚れ量の推定量を定数として定義し、
簡略化推論法を用いて荷重平均により後件部の出力推定
量を算出するようにしてもよいし、また、後件部の機内
汚れ量の推定量を関数として定義して、関数型推論法を
用いて機内汚れ量の出力推定量を算出するようにしても
よい。また、予測消費量積算値、マルチコピー枚数及び
機内汚れ量のメンバシップ関数の形状、及び推論ルール
の数と内容は、経験や実験結果に応じて変更が可能であ
る。

【００３５】次に、本実施形態による複写機１の帯電チ
ャージワイヤ清掃動作の制御について説明する。帯電チ
ャージワイヤ清掃は、コピーを繰り返すことによりトナ
ー噴煙付着などのために帯電チャージワイヤが汚れ、帯
電チャージワイヤの帯電能力の低下により画像にかぶり
などが発生するのを防止するために行われる。帯電チャ
ージワイヤ清掃は、帯電チャージャー２２の出力がオフ
されて感光体ドラム２３など全ての駆動が停止している
時に行わなければならない。従来は、前回帯電チャージ
ワイヤ清掃後のコピー枚数をカウントしておき、コピー
動作終了時にコピー枚数が予め定められた所定枚数以上
になっていた場合に、自動的に清掃動作を行うようにし
ており、清掃動作中に次のコピーを開始できないように
なっていた。このため、ユーザが次のコピーを開始した
いにもかかわらず、清掃動作中のため、コピーが開始で
きず、使い勝手が悪くなることがあった。帯電チャージ
ワイヤ清掃を実施するか否かの判断に使用される所定の
コピー枚数は、実験などに基づいて帯電チャージワイヤ
の汚れの程度を予想して設定しているが、ワイヤの汚れ
がひどくなるとコピーにかぶりが発生するので、安全を
見越して少なめに設定している。このため、コピー枚数
が所定枚数に達して帯電チャージワイヤの清掃を行って
も、実際はワイヤがそれ程汚れていない場合がある。本
実施形態における複写機１では、コピー枚数に加えて、
ドットカウンタによって求めたトナー消費量も考慮に入
れて帯電チャージワイヤ清掃制御の実施を決定する。ト
ナー消費量が多い場合は、現像器２４〜２７から感光体
ドラム２３に移るトナー量が多くなるため、トナー噴煙
量も多くなり、帯電チャージワイヤの付着トナー量が多
くなる。

【００３６】次に、図１２を参照して、帯電チャージワ
イヤの清掃機構について説明する。図１２は帯電チャー
ジャー２２の透視斜視図である。帯電チャージャー２２
の図示で右側部には、清掃モータ５１が設けられてお
り、この清掃モータ５１の回転によってクリーナ５２が
移動して帯電チャージワイヤ５３の清掃を行う。帯電チ
ャージャー２２の左右両側部に設けられたチャージクリ
ーナリターン位置センサ５４とチャージクリーナ定位置
センサ５５は、清掃モータ５１の正転、逆転切り換え位
置及び停止位置を検出する。この検出結果に基づいて、
クリーナ５２の移動と停止の制御が行われる。

【００３７】図１３は、本実施形態による複写機１の帯
電チャージワイヤ清掃の処理を示すフローチャートであ
る。まず、ユーザによりコピー枚数、カラーモードなど
のコピーモードが設定され（＃２１）、プリントキーが
オンされると（＃２２でＹＥＳ）、マルチコピー枚数が
加算され（＃２３）、プリント動作が行われると共に、
予測トナー消費量の積算値が算出される（＃２４）。こ
の算出は、ドットカウンタにより原稿画像の画像濃度レ
ベル毎のドット数をカウントし、この画像濃度レベル毎
のドット数の情報と、データＲＯＭに格納された画像濃
度レベル毎の感光体上トナー付着量の情報を読み出し、
これらの情報に基づいて１枚の作像処理の中で必要な予
想のトナー消費量を計算することにより求めることがで
きる。次に、設定枚数のコピーが終了したか否かを判定
し（＃２５）、設定枚数のコピーが終了していない場合
には（＃２５でＮＯ）、＃２３乃至＃２５の処理を繰り
返し、設定枚数のコピーが終了した場合には（＃２５で
ＹＥＳ）、機内の汚れ量を推定する（＃２６）。この機
内の汚れ量が所定の値よりも大きい場合は（＃２７でＹ
ＥＳ）、帯電チャージワイヤ５３の清掃を行い（＃２
８）、予測消費量積算値とマルチコピー枚数を０に戻し
てから（＃２９）、当処理を終える。また、機内汚れ量
が予め定められた所定の値よりも小さい場合は（＃２７
でＮＯ）、帯電チャージワイヤ５３の清掃を行わず、予
測消費量積算値とマルチコピー枚数を次のコピーに持ち
越して、当処理を終える。

【００３８】本実施形態による複写機１は、図１３の＃
２６の機内汚れ量推定処理で帯電チャージワイヤ清掃の
実施判断のために必要な機内汚れ量を求めるのに、マル
チコピー枚数と予測消費量積算値を入力値としたファジ
イ推論を用いる。ファジイ推論の方法は、上述の転写ド
ラム清掃の際に用いたファジイ推論の方法と同様であ
る。これによりトナー消費量が多ければ通常より少ない
マルチコピー枚数で帯電チャージワイヤ５３の清掃が行
われ、トナー消費量が少なければ通常より多いマルチコ
ピー枚数で帯電チャージワイヤ５３の清掃が行われる。
また、ＡＤＦを使用したマルチコピーで原稿の濃度を表
すＢ／Ｗ比が変化していくような場合でも、予測トナー
消費量を用いて機内汚れ量の推論を行うことにより、程
よいタイミングで帯電チャージワイヤ５３の清掃が行わ
れる。

【００３９】本発明は、上記実施形態に限られるもので
はなく、様々な変形が可能である。例えば、上記実施形
態では、推定した機内汚れ量に応じて機内の清掃動作の
実施間隔の長短を制御したが、推定した機内汚れ量に応
じて機内の清掃動作の実施時間の長短を制御するように
してもよい。また、上記実施形態では、ファジイ推論の
入力としてトナーの予測消費量積算値以外に前回の機内
清掃動作後のコピー枚数を用いたが、この前回機内清掃
動作後のコピー枚数の代わりに、フルカラーコピーかモ
ノカラーコピーかというカラーモード、現像剤の新し
さ、感光体ドラム２３の新しさ又は前回コピー使用時か
らの休止時間をファジイ推論の入力として用いてもよ
い。また、上記実施形態では、シアン、マゼンタ、イエ
ロー、ブラックの４色のトナーを使用する電子写真方式
のデジタルフルカラー複写機に本発明を適用したが、電
子写真方式のモノカラー複写機又はモノクロ複写機に本
発明を適用してもよい。

【００４０】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、トナー消
費量情報に基づき装置内の清掃動作の実施条件を制御す
るので、実際の装置内の汚れの程度に応じて装置内の清
掃動作を実施することができる。これにより、本当に装
置内の清掃動作を実施しなければならない場合にのみ、
装置内の清掃動作を実施することができるので、連続印
刷中における清掃動作の実施による印刷処理効率の低下
や、印刷動作終了後における清掃動作の実施による印刷
開始不可能な状態の発生を最小限にすることができると
共に、適当なタイミングで装置内の清掃動作を行うこと
により、用紙の裏汚れ等のノイズの発生を防ぎ、高画質
画像を形成することができるようになる。トナー消費量
の情報検出には、原稿画像の濃度に応じてドット数をカ
ウントするドットカウンタを用いれば、トナー消費量を
正確に検出することができる。

【００４１】また、本発明によれば、制御手段は、トナ
ー消費量情報と前回の装置内清掃動作後の印刷枚数とに
基づいて、装置内清掃動作の実施間隔や実施時間等の実
施条件を制御するようにしたので、トナー消費量情報の
みに基づいて装置内清掃動作の実施条件を制御した場合
と比べて、装置内の汚れの程度をより正確に判定するこ
とができるようになる。これにより、より正確に装置内
清掃動作の実施条件を制御することができる。

【００４２】また、本発明によれば、制御手段は、トナ
ー消費量情報等に基づいて転写ドラム清掃動作の実施条
件を制御するようにしたので、実際の装置内の汚れの程
度に応じて転写ドラム清掃動作を実施することができる
ようになる。これにより、転写ドラム清掃動作の実施に
伴う印刷処理効率の低下や印刷開始不可能な状態の発生
を最小限にすることができると共に、適当なタイミング
で転写ドラム清掃動作を行って転写ドラムの汚れによる
用紙裏面の汚れを防ぐことができる。

【００４３】また、本発明によれば、制御手段は、トナ
ー消費量情報等に基づいて帯電チャージワイヤ清掃動作
の実施条件を制御するようにしたので、実際の装置内の
汚れの程度に応じて帯電チャージワイヤ清掃動作を実施
することができるようになる。これにより、帯電チャー
ジワイヤ清掃動作の実施に伴う印刷処理効率の低下や印
刷開始不可能な状態の発生を最小限にすることができる
と共に、適当なタイミングで帯電チャージワイヤ清掃動
作を行って帯電チャージワイヤの汚れによるかぶりや白
抜けなどの発生を防ぐことができる。

【００４４】また、本発明によれば、制御手段は、トナ
ー消費量情報検出手段により検出されたトナー消費量情
報と前回の装置内清掃動作後の転写ドラム回転数を入力
値として前件部に与えることにより、トナー消費量情報
と前回の装置内清掃動作後の転写ドラム回転数の両方を
考慮に入れて求めた正確な装置内の汚れの推定値に基づ
いて、装置内の清掃動作の実施条件を正確に制御するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態によるデジタルフルカラー
複写機の全体構成を示す断面図である。

【図２】プリンタ部がカウンタメモリから取得した原稿
画像の画像濃度レベル毎のドット数を表すヒストグラム
である。

【図３】原稿画像濃度と画像濃度レベルの関係を示す図
である。

【図４】原稿画像濃度と感光体上トナー付着量の関係を
示す図である。

【図５】画像濃度レベルと感光体上トナー付着量の関係
を示す図である。

【図６】本実施形態による複写機の転写ドラム清掃の動
作シーケンスを示す図である。

【図７】本実施形態による複写機の転写ドラム清掃の処
理を示すフローチャートである。

【図８】（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ予測消費量積算値、
マルチコピー枚数及び機内汚れ量のファジイ集合のメン
バシップ関数を示す図である。

【図９】（ａ），（ｂ）はそれぞれ図８（ａ），（ｂ）
のメンバシップ関数を使用した状態量の確信度の判定例
を示す図である。

【図１０】複写機の機内汚れ量の推定に用いられる推論
ルールを示す図である。

【図１１】機内汚れ量の推定量の確信度の合成を示す図
である。

【図１２】帯電チャージャーの透視斜視図である。

【図１３】本実施形態による複写機の帯電チャージワイ
ヤ清掃の処理を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１複写機（画像形成装置）１４画像信号処理部（トナー消費量情報検出手段、
制御手段）３６転写ドラム５３帯電チャージワイヤ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電子写真方式により形成されたトナー画
像を記録媒体上に転写して画像を形成する画像形成装置
において、トナー消費量に関する情報を検出するトナー消費量情報
検出手段と、前記トナー消費量情報検出手段により検出されたトナー
消費量情報に基づいて、装置内の清掃動作の実施条件を
制御する制御手段とを備えたことを特徴とする画像形成
装置。
【請求項２】前記トナー消費量情報検出手段は、原稿
画像の濃度に応じたドット数をカウントするドットカウ
ンタであ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】前記制御手段は、前記トナー消費量情報
検出手段により検出されたトナー消費量情報と前回の装
置内清掃動作後の印刷枚数とに基づいて、装置内の清掃
動作の実施条件を制御することを特徴とする請求項１又
は請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】前記制御手段は、転写ドラム清掃動作の
実施条件を制御することを特徴とする請求項１乃至請求
項３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】前記制御手段は、帯電チャージワイヤ清
掃動作の実施条件を制御することを特徴とする請求項１
乃至請求項３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項６】前記制御手段は、トナー消費量情報と転
写ドラム回転数をメンバシップ関数で記述し、推論ルー
ルの前件部がトナー消費量情報と転写ドラム回転数で記
述され、後件部が装置内の汚れの推定値で記述されたフ
ァジイ推論型ルールを用い、前記トナー消費量情報検出
手段により検出されたトナー消費量情報と前回の装置内
清掃動作後の転写ドラム回転数を入力値として前件部に
与えることにより、ｍｉｎ−ｍａｘ重心法を含むファジ
イ推論によって後件部の推定値を決定し、この推定値に
基づいて、装置内の清掃動作の実施条件を制御すること
を特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の
画像形成装置。