(57)【要約】【課題】ストアップや大型化を抑制しつつ、凝集トナーが選択的に消費されて、ナーの飛散の防止が実現される画像形成装置を提供する。【解決手段】感光体ドラム１０１と、現像剤を担持する現像スリーブ２４を備え、感光体ドラム１０１の表面の静電像を現像剤で現像する現像装置１０４と、各画素毎に付与される画像の属性のうち、所定の属性を付与された画素量に対応する量を積算する属性フラグ積算部１００６と、属性フラグ積算部１００６が積算した積算値が所定積算量に到達すると、記録材Ｐに画像形成されないトナーを現像スリーブ２４から感光体ドラム１０１へと転移させる吐出制御モードを実行させるように制御するＣＰＵ８００と、を備える画像形成装置９００を構成した。【選択図】  図１１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体と、
前記像担持体の表面を露光して静電像を形成する露光手段と、
現像剤を担持する現像剤担持体を備え、前記像担持体の表面の静電像を現像剤で現像する現像装置と、
各画素毎に付与される画像の属性のうち、所定の属性を付与された画素量に対応する量を積算する積算手段と、
前記積算手段が積算した積算値が所定積算量に到達すると、記録材に画像形成されないトナーを前記現像装置から前記像担持体へ転移させる吐出制御モードを実行させるように制御するコントローラと、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記吐出制御モードは、前記現像剤担持体に直流電圧のみを印加して、前記現像剤担持体から前記像担持体へとトナーを吐出させるモード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】
前記所定の属性は、文字のみの属性であ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】
前記所定の属性は、文字の属性、グラフィックの属性、網点の属性のいずれか２つ以上であ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５】
前記所定の属性は、文字の属性、グラフィックの属性、網点の属性のいずれか２つ以上であり、
前記積算手段は、文字、グラフィック、網点の属性毎に重み付け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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、現像装置を有する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、現像スリーブの回転方向の下流側でトナーの飛散を防止するために、トナーの飛散防止バイアスを印可する技術が開示される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２３１０１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の画像形成装置では、飛散防止電極を配置するために、現像器のコストアップや大型化が招来されてしまう。また、こうした特許文献１に記載お画像形成装置にて印字率が低い画像形成を続けると、現像剤の中にトナー凝集塊が発生し、遠心力の影響が大きくなり、トナー飛散が増加する。
【０００５】
本発明は、コストアップや大型化を抑制しつつ、凝集トナーが選択的に消費されて、ナーの飛散の防止が実現される現像装置を備える画像形成装置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】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の画像形成装置は、像担持体と、前記像担持体の表面を露光して静電像を形成する露光手段と、現像剤を担持する現像剤担持体を備え、前記像担持体の表面の静電像を現像剤で現像する現像装置と、各画素毎に付与される画像の属性のうち、所定の属性を付与された画素量に対応する量を積算する積算手段と、前記積算手段が積算した積算値が所定積算量に到達すると、記録材に画像形成されないトナーを前記現像装置から前記像担持体へ転移させる吐出制御モードを実行させるように制御するコントローラと、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、ストアップや大型化を抑制しつつ、凝集トナーが選択的に消費されて、ナーの飛散の防止が実現される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】（ａ）は、実施例１に係る画像形成装置の断面図であり、（ｂ）は、画像形成部の拡大図である。
【図２】装置本体の内部の画像処理のブロック図等である。
【図３】中間画像処理部のブロック図である。
【図４】出力画像処理部の構成を示すブロック図等である。
【図５】先に説明した入力画像データ中に含まれる各々の画像データの属性を検出し、それを識別するための属性フラグデータを生成する具体的な画像の例を示す。
【図６】各領域においてＣＣＤセンサーが読み取る信号値（Ｒ、Ｇ、Ｂ）のうちのＧ信号をＣＣＤの並び方向にプロットした例を示すグラフである。
【図７】図４（ｂ）の原稿画像に対して生成された属性フラグの一例を示す。
【図８】現像装置を側方から見た断面図である。
【図９】現像装置を上方から見た断面図である。
【図１０】文字フラグのみの場合のトナー飛散量の分布を示すグラフ、及び、グラフィックフラグのみの場合のトナー飛散量の分布を示すグラフ等である。
【図１１】コントローラのトナー吐き出し制御を示すフローチャートである。
【図１２】ここで、飛散トナー吐き出し動作を示すフローチャートである。
【図１３】文字の属性フラグのみで構成された印字率１％で１００００枚耐久した現像剤を、様々な現像バイアスで現像した場合の感光体ドラム１０１上へ現像されたトナーの粒径分布を表わすグラフである。
【図１４】制御ブロック図である。
【図１５】実施例２に係る積算量に属性毎に重み付けするときに乗算する係数の表である。
【図１６】トナー吐き出し制御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】
【０００９】
以下、図面を参照して、この発明を実施するための形態を実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対位置等は、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるから、特に特定的な記載が無い限りは、発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【実施例１】
【００１０】
図１（ａ）は、実施例１に係る画像形成装置９００の断面図であり、図１（ｂ）は、画像形成部Ｙの拡大図である。画像形成装置９００は装置本体９００Ａを有する。装置本体９００Ａの内部には、画像形成部Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋが配置される。画像形成部Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋは、『像担持体』としての感光体ドラム１０１（１０１Ｙ、１０１Ｍ、１０１Ｃ、１０１Ｋ）、を有する。画像形成部Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの上方には、中間転写装置１２００が配置されている。中間転写装置１２００は中間転写体としての中間転写ベルト１２１を有し、この中間転写ベルト１２１はローラ１２２、１２３、１２４に張架されて矢印方向に走行する。
【００１１】
感光体ドラム１０１の表面は、接触式帯電である帯電ローラ方式の一次帯電装置１０２（１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ、１０２Ｋ）によって帯電される。感光体ドラム１０１の表面には、『露光手段』としての露光装置１０３Ｘによっておのおの駆動されるレーザ１０３（１０３Ｙ、１０３Ｍ、１０３Ｃ、１０３Ｋ）によって露光され、静電像が形成される。感光体ドラム１０１の表面の静電像は、現像装置１０４（１０４Ｙ、１０４Ｍ、１０４Ｃ、１０４Ｋ）によってトナーによって現像され、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー像が形成される。現像装置１０４が有する現像スリーブ２４には、現像スリーブ２４に電圧を印加する印加部１５０が接続される。
【００１２】
各々の画像形成部Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋで形成されたトナー像は、一次転写手段としての転写ローラ１０５（１０５Ｙ、１０５Ｍ、１０５Ｃ、１０５Ｋ）による転写バイアスによって、ポリイミド系樹脂からなる中間転写ベルト１２１上に転写され重ね合わせられる。中間転写ベルト１２１上に形成された４色のトナー像は、ローラ１２４と対向して配置された二次転写手段としての二次転写ローラ１２５によって記録材Ｐに転写される。記録材Ｐに転写されずに中間転写ベルト１２１に残ったトナーは、クリーナ１１４ｂによって除去される。
【００１３】
トナー像が転写された記録材Ｐは、定着ローラ１３１、１３２を備えた定着装置１３０によって加圧及び加熱され、永久画像を得る。また、一次転写後に感光体ドラム１０１上に残った一次転写残トナーは、クリーナ１０９（１０９Ｙ、１０９Ｍ、１０９Ｃ、１０９Ｋ）により除去される。そして、前露光ランプにて感光体ドラム１０１上の電位が消去され、感光体ドラム１０１は再び画像形成に供される。
【００１４】
図２（ａ）は、装置本体９００Ａの内部の画像処理のブロック図である。セレクタ１００は、イメージスキャナ部１１０やページ記述言語レタリング部１２０から画像情報を受信する。イメージスキャナ部１１０は、画像情報をスキャンする部位であり、ページ記述言語レタリング部１２０は、ページ記述言語（ＰＤＬ）を読取る部位である。セレクタ１００が受信した画像情報は、入力画像処理部２００、中間画像処理部３００、出力画像処理部４００にて画像処理された後に、プリンタ部５００にて出力される。
【００１５】
図２（ｂ）は、図２（ａ）中の入力画像処理部２００のブロック図である。副走査色ズレ補正部２０１は、入力画像の副走査方向の色ズレを補正する、例えば画像データの色ごとに１×５のマトリクス演算を行う部位である。主走査色ズレ補正部２０２は、入力画像の主走査方向の色ズレを補正する、例えば画像データの色ごとに５×１のマトリクス演算を行う部位である。
【００１６】
『生成手段』としての像域判定部２０３は、各画素毎に画像の属性を示す属性フラグを生成する部位である。像域判定部２０３は、例えば入力画像中の、写真部分／文字部分、有彩色部分／無彩色部分など、それぞれの画像種類を構成する画素を識別し、その種別を示す属性フラグデータを画素単位で生成できる部位である。詳細に関しては、図７乃至図９を用いて後述する。フィルタ処理部２０４は、入力画像の空間周波数を任意に補正する、例えば９×９のマトリクス演算を行う部位である。
【００１７】
ヒストグラム部２０５は、入力画像中の画像データのヒストグラムをサンプリングする処理部であり、入力画像がカラー画像であるのかモノクロ画像であるのか判別したり、入力画像の下地レベルを判定したりする。入力色補正部２０６は、入力画像の色味の補正を行う入力色補正部であり、入力画像の色空間を任意の色空間に変換したり、入力系の色味を補正したりする。
【００１８】
入力画像処理部２００で処理された画像データと、像域判定部２０３で生成された属性フラグデータは、中間画像処理部３００へ転送される。ページ記述言語（ＰＤＬ）１２０のレンダリング部で属性フラグデータの生成や、入力画像処理部２００の画像処理などがすでに施されている場合には、以下のようにする。すなわち、入力画像処理部２００の処理をスルーさせても良いし、ここを通さずに、中間画像処理部３００に画像データと属性フラグデータが入る構成にしても良い。
【００１９】
また、入力画像処理部２００内は、上述した画像処理部２０１、２０２、２０３、２０４、２０５、２０６だけに限るものではなく、他の画像処理モジュールが追加されても良いし、削除されても良いし、画像処理部の順番に関しても、これに限るものではない。 
【００２０】
図３は、中間画像処理部３００のブロック図である。入力画像処理部２００からの画像データ及び像域判定部で判定して得られた属性フラグデータは、中間画像処理部３００に転送され、以下の処理が施される。 
【００２１】
属性フラグ付替部３０１は、属性フラグデータの付け替えや付加を行う。詳細は図６を用いて説明するが、３０３以降の圧縮処理を行う前又は後に、必要に応じて、入力画像処理部２００内の像域判定部２０３で生成した属性フラグデータの付け替え処理を行ったり、属性フラグデータの付加の処理を行なったりする。画像バス３０２には、画像データ、属性フラグデータが通る。 
【００２２】
圧縮ブロックラインバッファ３０３は、画像データと属性フラグデータをタイル分割する。そして、（タイルの大きさをＭ×Ｎとすると）このタイルＭ×Ｎ画素毎に、カラー情報の符号化である、離散コサイン変換符号化（ＪＰＥＧ）と属性フラグデータ情報の符号化であるランレングス符号化に分けて符号化を行う。 
【００２３】
ただしＭ、Ｎは離散コサイン変換符号化のためのウィンドウサイズの倍数でなければならない。本実施形態ではＪＰＥＧ圧縮方式の場合を説明する。ＪＰＥＧ圧縮方式では圧縮のためのウィンドウサイズは８×８画素である。そのため、例えばＭ＝Ｎ＝３２とすると３２×３２画素タイルの中をさらに１６個の８×８画素に分割して８×８画素単位でＪＰＥＧ圧縮を行う（以後、Ｍ＝Ｎ＝３２として説明するが、もちろんその値に限定されるわけではない）。 
【００２４】
画像データ符号化部３０４では３２×３２画素のタイル画像に含まれる１６個の８×８画素ウィンドウに対し周知のＤＣＴ変換を施して量子化する。このときに用いる量子化係数（量子化マトリクスと呼ぶ）は、タイルごとに切り替えて設定できるようになっている。
【００２５】
切り替えは、ある所定の画像データ３２×３２画素１タイルに対応した３２×３２画素の属性フラグデータを判定部３０５で参照する。例えば、３２×３２画素の属性フラグデータの中に１画素でも文字を示す属性が入っていた場合には、その３２×３２画素から構成される画像データ１タイルは、文字タイルとみなし、その画像データ１タイルは文字用の符号化係数により、圧縮を行う。
【００２６】
１画素でも文字を示す属性が入っていなかった場合には、その画像データ１タイルは写真タイルとみなし、その画像データ１タイルは、写真用の符号化係数により圧縮を行うよう量子化マトリクス選択部３０６に指令を出す。量子化マトリクス選択部３０６では、所定の符号化係数を選択し、画像データ符号化部３０４へ設定し、タイルごとに異なる圧縮係数により、画像データの圧縮を行う。
【００２７】
属性フラグデータは、属性フラグ符号化部３０７において圧縮が行われる。符号化された画像データ及び属性フラグデータは、圧縮メモリ３０８を経由してハードディスク３０９に圧縮画像データ、圧縮属性フラグデータとして記憶される。
【００２８】
記憶された画像をプリンタ部から出力する際、もしくは、属性フラグデータの付け替え処理を属性フラグ付替部３０１で施す場合には、ハードディスク３０９に記憶されている画像データおよび属性フラグデータを読み出し、以下の手順で復号化して出力する。まず圧縮して記憶された画像データと属性フラグを圧縮メモリ３１０に取り出し、属性フラグデータのＭｘＮ画素分のデータを属性フラグ復号化部３１４で復号する。この圧縮メモリ３１０は、先の圧縮メモリ３０８と同じであっても構わない。 
【００２９】
属性フラグデータの復号結果から判定部３１２で属性判定処理して、各画像データの１タイルが文字タイルなのか写真タイルなのかを、属性フラグデータから判定し、量子化マトリクス選択部３１３に対してタイル毎の圧縮複号化係数を選択するよう指令を送る。量子化マトリクス選択部３１３においては、タイル毎に使用する圧縮複号化係数を選択し、画像データ復号化部３１１へと送り、画像データ復号化部３１１では、タイル毎に係数を切り替えて画像データを復号化処理し、その後ラインバッファ３１５に出力する。
【００３０】
判定部３０５と判定部３１２では全く同じ判定が行われ、また属性フラグデータはデータの劣化しないランレングス符号化のような可逆圧縮方式で圧縮されているので、符号化時と復号化時で同一タイルに対応する判定結果は全く等しいものとなる。従ってタイルごとに異なる量子化係数で量子化されていても復号時にはそれぞれに適した逆量子化係数が設定されるので、正しい復号画像データが得られることになる。
【００３１】
画像データ符号化部３０４および画像データ復号化部３１１に関しては図３を用いて、属性フラグデータのランレングス符号化器である属性フラグ符号化部３０７に関しては図４（ａ）を用いてさらに説明する。また、中間画像処理部３００内の構成は、上述した構成だけに限るものではなく、他の画像処理モジュールが追加されても良いし、削除されても良いし、これに限るものではない。
【００３２】
図４（ａ）は、出力画像処理部４００の構成を示すブロック図である。下地とばし部４０１は、画像データの地色を飛ばし、不要な下地のカブリを除去する部位であり、例えば、３×８のマトリクス演算や、１次元ＬＵＴにより下地飛ばしを行う。
【００３３】
モノクロ生成部４０２は、カラー画像データをモノクロデータに変換し、単色としてプリントする際に、カラー画像データ、例えばＲＧＢデータを、Ｇｒａｙ単色に変換する部位である。例えば、ＲＧＢに任意の定数を掛け合わせ、Ｇｒａｙ信号とする１×３のマトリクス演算から構成される。出力色補正部４０３は、画像データを出力するプリンタ部の特性に合わせて色補正を行う部位である。例えば、４×８のマトリクス演算や、ダイレクトマッピングによる処理から構成される。
【００３４】
フィルタ処理部４０４は、画像データの空間周波数を任意に補正する部位であり、例えば９×９のマトリクス演算を行う処理から構成される。ガンマ補正部４０５は、出力するプリンタ部の特性に合わせて、ガンマ補正を行う部位であり、ＣＭＹＫの各色の濃度バランスを調整するカラーバランス調整や、全体の濃度の増減を調整させることができる濃度調整などを、通常１次元のＬＵＴにより実現させる。中間調処理部４０６は、出力するプリンタ部の階調数に合わせて任意の中間調処理を行う部位であり、２値化や３２値化など、任意のスクリーン処理や、誤差拡散処理を行う部位である。
【００３５】
ここまで、図２（ａ）乃至図４（ａ）を参照しつつ、入力画像処理部、中間画像処理部、出力画像処理部と説明を行ってきた。各々の画像処理部には、画像データと共に、図２（ｂ）で説明を行った入力画像中の画像種類を識別する像域判定部２０３で生成された属性フラグデータも、像域判定部２０３以降では一緒に各処理部を流れる。その属性フラグデータに従って、各々の画像領域に最適な処理係数による画像処理が施される。さらに属性フラグを積算する積算手段をＨＤＤ３０９に持つ。
【００３６】
図４（ａ）の出力画像処理部のフィルタ処理部４０４では、文字領域に対して画像の高周波成分を強調して文字の鮮鋭度を強調し、網点領域に対してはいわゆるローパスフィルター処理を行い、デジタル画像に特有のモアレ成分を除去する、という処理ができる。こうして各処理モジュールで、属性フラグデータに従って、画像領域に対して最適な処理を行うことで、高画質化を行うことができる。
【００３７】
図４（ｂ）は、図３で説明した画像データ符号化部３０４および画像データ復号化部３１１のブロック図である。属性フラグデータに関しては、この図４（ｂ）を参照しつつ詳細に説明する。
【００３８】
画像データ信号５００は、入力された信号で、カラー信号の場合は、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色の画像データ信号である。色変換器５０１は、ＲＧＢ信号を輝度色差信号（ＹＣｂＣｒ）に変換する。離散コサイン変換（ＤＣＴ）５０２は、輝度色差信号のそれぞれを８×８画素単位で空間周波数変換（ＤＣＴ変換）を行う。
【００３９】
量子化器５０３は、設定された量子化マトリクスを用いてＤＣＴ係数を量子化することにより、データ量を削減する。可変長符号化器（ＶＬＣ）５０４は、量子化値をハフマン符号化処理でデータをさらに削減する。以上がカラー画像符号化器部であり圧縮された画像データは、圧縮メモリ５０５に記憶される。圧縮メモリ５０５は図３で説明した圧縮メモリ３０８に相当する。
【００４０】
圧縮メモリ３０８に記憶された画像データは、大容量記憶装置ＨＤＤ３０９に記憶され、復号化の際には圧縮メモリ３１０内に格納された後、復号化の処理を行う。図３の圧縮メモリ３０８、ＨＤＤ３０９、圧縮メモリ３１０の部位が、図４（ｂ）の圧縮メモリ５０５に相当する。圧縮メモリ５０５に記憶されたデータは以下の手順で復号される。 
【００４１】
可変長復号器（ＶＬＤ）５０６は、ハフマンデコードをする。逆量子化器５０７は、設定された逆量子化マトリクスによりＤＣＴ係数値に戻す。ＩＤＣＴ５０８は、逆ＤＣＴ逆変換を行い輝度色差信号に戻す。色変換器５０９は、輝度色差信号をＲＧＢ信号に戻す。カラー画像信号５１０は、以上の圧縮、復号処理の結果外部に出力される。
【００４２】
図４（ｃ）は、図３で説明した属性フラグデータのランレングス符号化器である属性フラグ符号化部３０７のブロック図である。同図において、判定部６００では入力される属性フラグデータの前画素の値と現画素の値とが同じかを判定し、同じ場合はＲＬコード生成部６０１に、違う場合はＬＴコード生成部６０２に、データを送るように切り替える。
【００４３】
ＲＬコード生成部６０１は、前画素データと同じ場合の回数を違うデータが出てくるまでカウントし、最後に、繰返したデータを出力する。ＬＴコード生成部６０２は、データが前画素と異なる場合の数をカウントして、カウント数に対応する符号語と実際データの最小構成ビット数をカウント数分だけ出力する。合成部６０３は、ＲＬコード生成部６０１の出力データとＬＴコード生成部６０２の出力データを合成してコード６０４として出力する。
【００４４】
図５は、先に説明した入力画像データ中に含まれる各々の画像データの属性を検出し、それを識別するための属性フラグデータを生成する具体的な画像の例を示す。入力された一例を示す原稿画像データ７０１内には、銀塩写真領域７０２、黒文字領域７０３、網点領域７０４、カラーのグラフィック領域７０５が混在している。ここでスキャナー部はこの原稿画像をカラーのＣＣＤセンサーによって走査し画素ごとのカラーデジタル信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）として読み取る。読み取られたＲＧＢ信号は画像の領域ごとの属性によって決まる特徴を持っている。
【００４５】
図６は、各領域においてＣＣＤセンサーが読み取る信号値（Ｒ、Ｇ、Ｂ）のうちのＧ信号をＣＣＤの並び方向にプロットした例を示すグラフである。この図は、各画像属性をＣＣＤセンサーが読み取った際の読み取り信号値の特徴を示している。
【００４６】
同図のグラフのエリア８２０、８３０、８４０、８５０は、それぞれ図５の７０２から７０５までの領域を読み取った場合に特徴的に現れる特性の一例である。横軸は、ＣＣＤならび方向の画素位置、縦軸は読みとり信号値で、上に行くほど白に近い（明るい）画素であることを表している。各領域の特徴を以下に説明する。
【００４７】
エリア８２０は写真領域であるので、読み取られる画像信号の位置による変化は比較的ゆるやかであり、近距離にある画素値の差分８２１は小さな値となる。エリア８３０は、黒文字領域７０３の特性であり、白地に黒い文字が書かれているので、その信号値のプロットは白地部８３１から文字部８３２にかけて急激に読み取り信号値が変化するような特性となる。
【００４８】
エリア８４０は、網点領域７０４の特性であり、網点領域というのは白地８４１とその上に印刷された網点８４２との繰り返しとなるので信号値のプロットしたものは図のように白と黒が高い頻度（周波数）で繰り返す特性となる。エリア８５０は、グラフ領域のプロット図である。グラフィックのエッジ部８５１では信号値は急激に小さくなり、内部の色塗り部分８５２は一定の中間レベルがつづくような特性となる。
【００４９】
これらの属性を判定するためには、上で説明したような領域ごとの特徴を読みとり信号値から検出して判定するようにすればよい。そのためには注目画素近傍での画像データの変化量あるいは変化量の一定区間内の積算値、周辺画素の輝度値（白地か色のついた背景か）、一定区間内の画像データの白から黒への変化の回数、など周知の手法を用いた特徴抽出手法を用いる。また、それに基づいた周知の属性判別手法を用いることができる。
【００５０】
図７は、図４（ｂ）の原稿画像に対して生成された属性フラグの一例を示す。同図は、図５で説明した入力画像２０１の属性フラグデータの一例を示す図である。同図においては属性フラグデータとして文字フラグ、図形フラグ、網点フラグの３種類のフラグを生成しているが、もちろんそれに限定されるわけではない。
【００５１】
文字フラグ９０１は、図中の黒で表す画素が文字属性を持つ画素であり文字フラグ＝１が生成され、それ以外は文字フラグ＝０（図では白い部分）となっている。グラフィックフラグ９０２は、グラフィック領域で１となりそれ以外で０となる領域である。網点フラグ９０３は、網点領域で１となりそれ以外で０となるような領域である。図形領域９０４（写真領域）は、上述の９０１、９０２、９０３のいずれにもあてはまらないので、つまり文字以外、グラフィック以外、網点以外の領域として扱えば良いので、すべてのフラグが０となり、図５の例では、すべて白ということになる。 
【００５２】
これらを３ビット（ｂｉｔ２、ｂｉｔ１、ｂｉｔ０）の信号としてまとめると、以下のような関係になる。
【００５３】
値      ｂｉｔ２              ｂｉｔ１              ｂｉｔ０ 
１      文字                  グラフィック          網点 
０      文字以外              グラフィック以外      網点以外 
【００５４】
この例のように２進法により区別しても良く、例えば文字１００、文字以外０００、グラフィック０１０、グラフィック以外０００、網点００１、網点以外０００として、文字以外０００、グラフィック以外０００、網点以外０００が写真とすることもできる。
【００５５】
以上の像域分離処理により画像の属性が画素ごとに検出されると、先に説明したように、各画像処理部によって、画像属性に応じた画像処理が施される。先にも述べた通り、文字領域に対して画像の高周波成分を強調して文字の鮮鋭度を強調し、また網点領域に対してはいわゆるローパスフィルター処理を行い、デジタル画像に特有のモアレ成分を除去する、といった処理を行うことができる。これらの処理の切り替えを像域判定部２０３で生成した属性フラグデータに応じて画素単位で行うことが可能である。
【００５６】
またドライバーを経由したアプリケーションからの出力では、アプリケーション側で像域情報が生成され、ページ記述言語のレンダリングで処理される。なお像域分離手段はこれに限らず、結果として、属性フラグデータを生成することが可能ならば、公知の種々の手段を用いても、当然良い。
【００５７】
例えば、マイクロソフト社のＷＯＲＤには、１枚の用紙分の画像の中の情報の中に、以下のものを有する場合がある。１つ目に、文字領域に付与される文字の属性を付与された画素数（画素量）に関連付けられた文字の画素数（画素量）の情報がある。２つ目に、グラフィック領域に付与されるグラフィック（例、パワーポイントによる描画）の属性を付与された画素数（画素量）に関連付けられたグラフィックの画素数（画素量）の情報がある。３つ目に、網点領域に付与される網点の属性を付与された画素数（画素量）に関連付けられた網点の画素数（画素量）の情報がある。なお、図形領域に付与される図形（例、写真）の属性には画素数の情報がないのでフラグが立たない。
【００５８】
この場合に、画像形成装置９００のＣＰＵ８００は、それらの文字、グラフィック、網点の属性に対応する画素数（画素量）を受信して、文字フラグ、グラフィックフラグ、網点等を作成する。
【００５９】
なお、以下の使用状況によって、ＣＰＵ８００の動作が異なる。ユーザが画像形成装置９００をコピー機として使用する場合には、『生成手段』としての像域判定部２０３が、各画素毎に画像（文字、グラフィック、網点）の属性を示す属性フラグを生成する。そして、『積算手段』としての属性フラグ積算部１００６は、像域判定部２０３によって生成された属性フラグのうち、所定の属性を示す画素量に対応する量を積算する。
【００６０】
これに対して、ユーザが画像形成装置９００をプリンタとして使用する場合には、像域判定部２０３が属性フラグを生成することはない。ＷＯＲＤ等の情報データに属性フラグが付与されていて、像域判定部２０３が属性フラグを生成する必要がないためである。そして、『積算手段』としての属性フラグ積算部１００６は、ＷＯＲＤ等の情報データの各画素毎に付与される画像の属性のうち、所定の属性を付与された画素量に対応する量を積算する。
【００６１】
図８は、現像装置１０４を側方から見た断面図である。図９は、現像装置１０４を上方から見た断面図である。現像装置１０４は、現像剤を収納する『収納部』としての現像容器２０を備える。現像容器２０内には、現像剤としてのトナーとキャリアを含む２成分現像剤が収容されている。また、現像容器２０内に、感光体ドラム１０１の表面の静電像を現像剤で現像するために現像容器２０の開口に配置されて現像剤を担持する『現像剤担持体』としての現像スリーブ２４が配置される。また、現像容器２０内に、現像スリーブ２４上に担持された現像剤の穂を規制する規制ブレード２５と、が配置される。
【００６２】
現像容器２０の内部は、その略中央部が本稿紙面に垂直方向に延在する隔壁２３によって現像室２１ａと撹拌室２１ｂに水平方向の左右に区画されており、現像剤は現像室２１ａ及び撹拌室２１ｂに収容されている。
【００６３】
現像室２１ａ及び撹拌室２１ｂには、現像剤の撹拌搬送手段としての搬送部材である第１及び第２スクリュー２２ａ、２２ｂがそれぞれ配置されている。第１スクリュー２２ａは、現像室２１ａの底部に現像スリーブ２４の軸方向に沿ってほぼ平行に配置されており、回転することで現像室２１ａ内の現像剤を軸線方向に沿って一方向に搬送する。また、第２スクリュー２２ｂは、撹拌室２１ｂ内の底部に第１スクリュー２２ａとほぼ平行に配置され、撹拌室２１ｂ内の現像剤を第１スクリュー２２ａとは反対方向に搬送する。
【００６４】
このように、第１及び第２スクリュー２２ａ、２２ｂの回転による搬送によって、現像剤が隔壁２３の両端部の開口部（即ち、連通部）２６、２７（図９参照）を通じて現像室２１ａと撹拌室２１ｂとの間で循環される。本実施例では、現像室２１ａと撹拌室２１ｂは水平方向の左右に配置されるが、現像室２１ａと撹拌室２１ｂが上下に配置された現像装置、或いは、その他の形態の現像装置においても、本発明は適用可能である。
【００６５】
本実施例においては、現像容器２０の感光体ドラム１０１に対向した現像領域Ａに相当する位置には開口部があり、この開口部に現像スリーブ２４が感光体ドラム方向に一部露出するように回転可能に配設されている。
【００６６】
本実施例にて、現像スリーブ２４の直径は２０ｍｍ、感光体ドラム１０１の直径は３０ｍｍ、又、この現像スリーブ２４と感光体ドラム１との最近接領域を約３００μｍの距離とする。この構成によって、現像領域Ａに搬送した現像剤を感光体ドラム１０１と接触させた状態で、現像が行なえるように設定されている。なお、この現像スリーブ２４は、アルミニウムやステンレスのような非磁性材料で構成され、その内部には磁界手段であるマグネットローラ２４ｍが非回転状態で設置されている。
【００６７】
上記構成にて、現像スリーブ２４は、現像時に図示矢印方向（反時計方向）に回転し、規制ブレード２５による磁気ブラシの穂切りによって層厚を規制された２成分現像剤を担持する。現像スリーブ２４は、層厚が規制された現像剤を感光体ドラム１０１と対向した現像領域Ａに搬送し、感光体ドラム１０１上に形成された静電像に現像剤を供給して静電像を現像する。
【００６８】
この時、現像効率、つまり、静電像へのトナーの付与率を向上させるために、現像スリーブ２４には電源から直流電圧と交流電圧を重畳した現像バイアス電圧が印加される。本実施例では、−５００Ｖの直流電圧と、ピーク・ツウ・ピーク電圧Ｖｐｐが１８００Ｖ、周波数ｆが１２ｋＨｚの交流電圧とした。しかし、直流電圧値、交流電圧波形はこれに限られるものではない。
【００６９】
一般に、２成分磁気ブラシ現像法においては、交流電圧を印加すると現像効率が増して画像は高品位になるが、逆にカブリが発生し易くなる。このため、現像スリーブ２４に印加する直流電圧と感光体ドラム１の帯電電位（即ち白地部電位）との間に電位差を設けることにより、カブリを防止することが行なわれる。
【００７０】
穂切り部材である規制ブレード２５は、現像スリーブ２４の長手方向軸線に沿って延在した板状のアルミニウムなどで形成された非磁性部材で構成される。また、規制ブレード２５は、感光体ドラム１０１よりも現像スリーブ回転方向上流側に配設されている。そして、この規制ブレード２５の先端部と現像スリーブ２４との間を現像剤のトナーとキャリアの両方が通過して現像領域Ａへと送られる。
【００７１】
尚、規制ブレード２５と現像スリーブ２４の表面との間隙を調整することによって、現像スリーブ２４上に担持した現像剤磁気ブラシの穂切り量が規制されて現像領域へ搬送される現像剤量が調整される。本実施例においては、規制ブレード２５によって、現像スリーブ２４上の単位面積当りの現像剤コート量を３０ｍｇ／ｃｍ２に規制している。なお、規制ブレード２５と現像スリーブ２４は、間隙を２００〜１０００μｍ、好ましくは３００〜７００μｍに設定される。本実施例では５００μｍに設定した。
【００７２】
現像領域Ａにおいては、現像装置１０４の現像スリーブ２４は、共に感光体ドラム１０１の移動方向と順方向で移動し、周速比は、感光体ドラム１０１に対して１．８０倍で移動している。この周速比に関しては、０〜３．０倍の間で設定され、好ましくは、０．５〜２．０倍の間に設定されれば、何倍でも構わない。移動速度比は、大きくなればなるほど現像効率はアップするが、あまり大きすぎると、トナー飛散、現像剤劣化等の問題点が発生するので、上記の範囲内で設定することが好ましい。
【００７３】
＜現像装置の現像剤の補給方法＞
次に、本実施例における現像剤の補給方法について説明する。現像装置１０４の上部には、トナーとキャリアを混合した補給用２成分現像剤（通常はトナー／補給用現像剤＝１００％〜８０％）を収容するホッパー３１が配置される。トナー補給手段を構成するこのホッパー３１は、下部にスクリュー状の補給部材、即ち、補給スクリュー３２を備え、補給スクリュー３２の一端が現像装置１０４の後端部に設けられた現像剤補給口３０の位置まで延びている。
【００７４】
画像形成によって消費された分のトナーは、補給スクリュー３２の回転力と、現像剤の重力によって、ホッパー３１から現像剤補給口３０を通過して、現像容器２０内に補給される。このようにしてホッパー３１から現像装置１０４に補給される補給現像剤の量は、補給スクリュー３２の回転数によっておおよそ定められる。この回転数は画像データのビデオカウント値や、現像容器２０内に設置された不図示のトナー濃度検知手段の検知結果、等に基づいて、不図示のトナー補給量制御手段によって定められる。
【００７５】
＜現像装置の現像剤の概要＞
ここでさらに本実施例の現像装置１０４の現像容器２０に収容されているトナーとキャリアからなる２成分現像剤１について詳しく説明する。
【００７６】
トナーは、結着樹脂、着色剤、そして、必要に応じてその他の添加剤を含む着色樹脂粒子と、コロイダルシリカ微粉末のような外添剤が外添されている着色粒子とを有している。トナーは、負帯電性のポリエステル系樹脂であり、体積平均粒径は４μｍ以上、１０μｍ以下が好ましい。より好ましくは８μｍ以下であることが好ましい。
【００７７】
また、近年のトナーにおいては、定着性を良くするために低融点のトナー或いは低ガラス転移点Ｔｇ（例えばＴｇ≦７０℃）のトナーが用いられることが多い。さらに定着後の分離性を良くするためにトナーにワックスを含有させている場合もある。
【００７８】
また、キャリアは、例えば表面酸化或は未酸化の鉄、ニッケル、コバルト、マンガン、クロム、希土類などの金属、及びそれらの合金、或は酸化物フェライトなどが好適に使用可能であり、これらの磁性粒子の製造法は特に制限されない。キャリアは、重量平均粒径が２０〜６０μｍ、好ましくは３０〜５０μｍであり、抵抗率が１０７Ωｃｍ以上、好ましくは１０８Ωｃｍ以上である。本実施例では１０８Ωｃｍのものを用いた。
【００７９】
尚、本実施例にて用いられるトナーについて、体積平均粒径は、以下に示す装置及び方法にて測定した。測定装置としては、ＳＤ−２０００シースフロー電気抵抗式粒度分布測定装置（シスメックス社製）を使用した。測定方法は以下に示す通りである。
【００８０】
即ち、一級塩化ナトリウムを用いて調製した１％ＮａＣｌ水溶液の電解水溶液１００〜１５０ｍｌ中に、分散剤として界面活性剤、好ましくはアルキルベンゼンスルホン酸塩を０．１ｍｌ加え、測定試料を０．５〜５０ｍｇ加える。試料を懸濁した電解水溶液は、超音波分散器で約１〜３分間分散処理を行ない、ＳＤ−２０００シースフロー電気抵抗式粒度分布測定装置によりアパーチャーとして１００μｍアパーチャーを用いて２〜４０μｍの粒子の粒度分布を測定して体積平均分布を求める。こうして求めた体積平均分布より、体積平均粒径を得る。
【００８１】
キャリアの抵抗率は、測定電極面積４ｃｍ、電極間間隔０．４ｃｍのサンドイッチタイプのセルを用いた。片方の電極に１ｋｇの重量の加圧下で、両電極間の印加電圧Ｅ（Ｖ／ｃｍ）を印加して、回路に流れた電流から、キャリアの抵抗率を得る方法によって測定した。
【００８２】
＜飛散トナー吐き出し制御モード、の制御方法＞
ここから本発明の特徴的な部分である、飛散トナー吐き出し制御モードの動作の制御方法について詳しく説明する。
【００８３】
従来、印字率の低い画像形成が連続した場合、現像容器２０内から感光体ドラム１０１へ移行するトナーの割合が少ないため、現像容器２０内のトナーは第１及び第２スクリュー２２ａ、２２ｂの撹拌や、規制ブレード２５を通過するときの摺擦を長時間受ける。
【００８４】
その結果、トナーの外添剤が剥れたり、外添剤がトナー表面に埋め込まれたりして、トナーの樹脂表面の露出が顕著になって来る。このようにして外添剤がトナー表面から失われることで、トナー同士の結着が強まり、トナー凝集塊が発生してしまうことがわかっていた。
【００８５】
本件では、印字率ではなく、前述した画像の属性が変わることで、トナー凝集塊の発生により顕著に差がでることがわかった。
【００８６】
上記のようにして発生した現像容器２０内の凝集塊は、第１スクリュー２２ａによる跳ね上げを受け、現像スリーブ２４に担持され、現像領域Ａに到達すると、通常のトナーと比較して、高い確率で飛散トナーとして、画像形成装置の機内に飛び出してしまう。
【００８７】
これは、上記のようにして発生したトナー凝集塊は体積が大きく（通常トナーの直径が６μｍ程度であるのに対して、約２０〜３５μｍある）。従って、質量も大きい為、現像領域Ａに到達した際に、現像スリーブの回転による遠心力を強く受けて、通常のトナーと比較して飛散し易くなるからである。
【００８８】
そこで本実施例では、文字の属性のフラグデータを積算し、連続した場合に現像容器２０内に蓄積されたトナー凝集塊が装置本体９００Ａの内部に飛散してしまう前に、選択的にトナー凝集塊を感光体ドラム１０１上に吐き出す。そして、感光体ドラム１０１のクリーナ１０９へ回収する、飛散トナー吐き出し制御モードを備える。
【００８９】
具体的には本実施例では、所定の直流電圧の現像バイアスを現像スリーブ２４に印加することで、上記のトナー凝集塊を選択的に感光体ドラム１０１上に吐き出す制御を行う。
【００９０】
以下では、本実施例において、まず特定の画像の像域によってトナー凝集塊の発生率が異なり、トナー飛散レベルが異なることを示し、さらにそこから、印字率に応じて飛散トナー吐き出し制御モードをどのように実行すれば良いか説明する。
【００９１】
＜画像の印字率に応じた、トナー凝集塊の発生と、トナー飛散量の関係＞
前述したように、感光体ドラム１０１へのトナー移行の割合が少なく、現像容器２０へのトナー補給が少ない場合トナー劣化が進行し、トナー凝集塊が発生してしまう。そこで本発明者らは以下のような実験を行った。
【００９２】
即ち、ある一定環境（温度２３℃／相対湿度５０％）下に現像装置１０４を設置し、トナーのビデオカウント値は同じ５％にし、ＹＭＣＫ各色の判定される属性フラグを意図的に振る。そのために、像域の積算量の異なる画像を２種類（文字フラグのみ、グラフィックフラグのみ）連続画像形成をＡ４サイズ用紙片面で１００００枚行い、連続して画像形成を実施した後の状態の現像装置でトナー飛散量の変化を調べた。
【００９３】
ここで、トナー飛散量の測定としては、現像装置１０４において、現像領域Ａを覆うように測定用の普通紙を巻き、現像スリーブ２４と第１スクリュー２２ａ及び第２スクリュー２２ｂとを、一定時間（１分間）空回転させる。そして、その時間内に飛散して測定用の普通紙に付着したトナー量を、光学顕微鏡で観察し、画像解析するという方法で行った。
【００９４】
図１０（ａ）は、文字フラグのみの場合のトナー飛散量の分布を示すグラフ、及び、グラフィックフラグのみの場合のトナー飛散量の分布を示すグラフである。横軸は、画像解析によって測定されたトナー粒径、縦軸は、その粒径のトナーの個数を示す。図１０（ａ）のグラフによると、文字フラグのみの画像のトナー飛散量は、グラフィックフラグのみの画像のトナー飛散量よりも、多いことが読み取れる。また、文字フラグのみの画像のトナー粒度分布は、グラフィックフラグのみの画像のトナー粒度分布よりも、大粒径側にシフトしていることが読み取れる。
【００９５】
つまり、文字フラグは、トナー粒径が大きくなり易く、凝集塊が大きくなり易い。特に、トナー粒径が２０〜３５μｍ程度のトナーの凝集塊が感光体ドラム１０１に飛び難く、こうしたトナー粒径のトナーの凝集塊の飛散を抑制することが、トナー飛散の抑制に効果的と言える。
【００９６】
実際に実験者が飛散量測定用の普通紙に付着したトナーを光学顕微鏡で観察すると、凝集したトナーが多数見られた。この実験結果から、文字フラグがグラフィックフラグよりも多いほどにトナー凝集塊が発生し易く、更にこのトナー凝集塊が空回転によって飛散し易いことが分かった。
【００９７】
メカニズムとして、以下と考えられる。６００ｄｐｉでの１〜２ラインや大半のオフィス文書文字では１〜３ラインから構成されている。 露光スポット径はおよそ１画素より大きい８０μｍ程度であると、６００ｄｐｉの１ラインに比べて大きい。そのため、スポット径の分布を考慮すると、積分光量は、ベタ露光となっておらず、ハーフトーン電位となっている。
【００９８】
粒径分布で、ピークより小さい微粉化した微粉トナーの現像量が多くなる。なぜなら、微粉トナーは、粗粉トナーに比べて摩擦帯電量が大きく、微粉トナーが強い鏡映力により、粗粉トナーや凝集トナーよりも現像し易いと考えられる。その結果、微粉トナーは残存し難いが、粗粉トナーや凝集トナーは蓄積し易いと考えられる。
【００９９】
そこで本実施例において、トナー凝集塊による飛散の悪化を発生させない為に、最低限必要な像域判定に属性フラグデータが生成された量に相当するフラグ積算量を「トナー飛散閾値フラグ積算量Ｖｔ」と定義する。これは実験等により算出できる値である。
【０１００】
図１０（ｂ）は、画像形成装置における各色のトナー飛散閾値フラグ積算量Ａを示す表である。なお、Ａ３画像の全画素数は、６００ｄｐｉ、両端５ｍｍを余白とする本実施例の場合、６５６５９７２４画素となる。つまり、画素ごとに判定した場合、Ａ３全面のすべての属性フラグを合わせると、６５６５９７２４フラグとなる。演算処理の簡易化のため、この画素の値を１０２３に規格化し、この値をＡ３、１枚の最大値とした。
【０１０１】
文字フラグの量を１枚ごとに積算していく。具体的には、文字フラグ２２４が５枚連続生成されれば、１１２０というフラグ積算量となる。これらの積算値はすでに種々の演算値の圧縮手段を用いてももちろん構わない。なお、こうしたことから、文字フラグ２２４が５枚連続で生成されてフラグ積算量が１１２０になると、前述の画素の値１０２３を超えると言える。
【０１０２】
＜飛散トナー吐き出し制御モード、の制御方法＞
次に、飛散トナー吐き出し制御モードの制御方法、及び、動作条件について説明する。まず前提として、各色に対して飛散トナー吐き出し制御モードの制御思想は同様である。従って以降のフローチャート図等で色についての記述を省略している場合があるが、その場合は各色で共通の制御を行なっていることに注意されたい。本実施例においては分かり易い例として１枚当たりの印字率がＹＭＣＫそれぞれの色に対してＹ＝５％、Ｍ＝５％、Ｃ＝５％、Ｋ＝１％の画像（以下では、「ブラック低Ｄｕｔｙ画像チャート１」と称する）をＡ４サイズ用紙で連続して画像形成した場合を考える。
【０１０３】
図１１は、ＣＰＵ８００による飛散トナーの吐出制御を示すフローチャートである。ＣＰＵ８００の像域判定部（図２（ｂ）参照）は、画像形成がスタートすると、各色の文字の属性フラグを生成する（Ｓ１）。生成するフラグは前述の方法で判定する。
【０１０４】
ＣＰＵ８００は、文字の属性フラグがあるとトナーの凝集塊が発生して凝集塊によるトナーの飛散が進行するので、トナー飛散フラグを積算した積算値Ｘに属性フラグＶを加算する（Ｓ２）。ここで積算値Ｘとは、現在のトナー凝集塊によるトナー飛散状態を表す指標であり、加算フラグの積算値である。
【０１０５】
ＣＰＵ８００は、飛散トナーの吐出を実行するフラグの閾値である閾値Ａと、画像形成毎に算出及び更新される積算値Ｘと、の差分（Ａ−Ｘ）を算出する（Ｓ３）。閾値Ａは、任意に設定可能な所定値であり、この閾値Ａが小さい程に、同じフラグ積算量の連続した画像形成に対しても、飛散トナーの吐出制御動作を実行する頻度が多くなる。閾値Ａは、ここでは１１２０００に設定されている。例えば、現像容器２０の内部に保持される現像剤の容量が多い程に、閾値Ａを大きめに設定できる傾向がある。ＣＰＵ８００は、積算値Ｘと閾値Ａとの差分（Ａ−Ｘ）の正負を判断する（Ｓ４）。
【０１０６】
ＣＰＵ８００は、差分（Ａ−Ｘ）が正の場合（即ち、積算値Ｘが閾値Ａ未満の場合）には、今直ぐに飛散トナーの吐出を実行しなければならない程にはトナーの凝集塊の発生が進行していないと判断して、続けて画像形成を実行する（Ｓ６）。ＣＰＵ８００は、差分（Ａ−Ｘ）が負の場合（即ち、積算値Ｘが閾値Ａよりも大きい場合）に、今直ぐに飛散トナーの吐出を実行しなければならない程にトナーの凝集塊の発生が進行していると判断して、画像形成を中断して飛散トナーの吐出を実行する（Ｓ５）。ＣＰＵ８００は、Ｓ５の飛散トナーの吐出動作終了後に、積算値Ｘを０にリセットする（Ｓ７）。
【０１０７】
図１２は、ＣＰＵ８００による飛散トナーの吐出制御を示すフローチャートである。図１２のフローチャートは、前述のＳ５の画像形成動作をストップした後の工程を示す。
【０１０８】
『コントローラ』としてのＣＰＵ８００は、属性フラグ積算部１００６が積算した積算値が所定積算量に到達すると、感光体ドラム１０１の非画像部が現像スリーブ２４に対向するときに、以下のことをする。即ち、ＣＰＵ８００は、印加部１５０が現像スリーブ２４に直流電圧のみを印加して、記録材Ｐに画像形成されないトナーを現像スリーブ２４から感光体ドラム１０１へと転移させるために吐出する吐出制御モードを実行させるように制御する。以下詳述する。ＣＰＵ８００は、差分（Ａ−Ｘ）が負の値の場合には、画像形成を中断して飛散トナー吐出動作を実行する。
【０１０９】
ＣＰＵ８００は、一次転写バイアスに通常の画像形成時とは逆極性の転写バイアス（即ち、感光体ドラム１０１上のトナー像と同極性の転写バイアス）を印加する（Ｓ１０１）。
【０１１０】
ＣＰＵ８００は、飛散トナーの吐出のための感光体ドラム１０１の表面の静電像は、ベタ画像の静電像ではなく、ハーフトーン画像の静電像にする。そして、ＣＰＵ８００は、飛散トナーの吐出を実行する閾値Ａと同等のビデオカウントに相当するトナー量を感光体ドラム１０１に対して吐出する（Ｓ１０２）。また、ＣＰＵ８００は、飛散トナーの吐出動作中に現像スリーブ２４に印加する現像バイアスを直流電圧に設定する必要がある。
【０１１１】
これは、実験によると、画像形成によって発生したトナー凝集塊は、現像スリーブに印加する現像バイアスの種類によって、感光体ドラム１０１上への現像のされ方が異なることがわかったからである。すなわち、直流電圧だけの場合の方が、交流電圧が混在される電圧の場合よりも、飛散トナーが効率良く感光体ドラム１０１に飛び易いのである。
【０１１２】
図１３は、文字の属性フラグのみで印字率１％で１００００枚耐久した現像剤を、通常時のＡＣ＋ＤＣバイアスの場合と、飛散トナーの吐出制御のＤＣバイアスの場合とで現像したときの感光体ドラム１０１上に現像されたトナー粒度分布のグラフである。
【０１１３】
図１３に示されるように、ＤＣバイアスだけで通常の画像形成よりも浅い静電像を現像した（ハーフトーン画像を形成した）場合と、ＡＣ＋ＤＣバイアスで通常の画像形成よりも浅い静電像を現像した（ハーフトーン画像を形成した）場合とを比較した。この場合に、ＤＣバイアスだけで画像形成した場合の方が、ＡＣ＋ＤＣバイアスで画像形成した場合よりも、２０μｍ〜３５μｍのトナー凝集塊が飛散し易かった。
【０１１４】
このことから、２０μｍ〜３５μｍのトナー凝集塊を選択的に現像できるのは、ＤＣバイアス（直流電圧）で通常画像形成よりも浅い静電像を現像した場合であることが分かった。従って、飛散トナーの吐出動作中の現像バイアスは、通常画像形成時とは異なり、直流電圧であることが好適である。
【０１１５】
ここで、図１２の説明に戻る。感光体ドラム１０１上に吐出されたトナーは、一次転写バイアスがトナーと同極性であるために、中間転写ベルト１２１には転写されずに感光体ドラム１０１のクリーナ１０９で回収される（Ｓ１０３）。ＣＰＵ８００は、積算値Ｘを０にリセットする（Ｓ１０４）。ＣＰＵ８００は、一次転写バイアスを通常の画像形成時の正極性のバイアスに戻す（Ｓ１０５）。ＣＰＵ８００は、飛散トナーの吐出動作を完了して通常の画像形成動作に復帰する。
【０１１６】
図１４は、ＣＰＵ８００の前後の制御ブロック図である。図１４に示される『積算手段』としての属性フラグ積算部１００６は、属性フラグを積算する。属性フラグ積算部１００６のビデオカウントの結果の情報がＣＰＵ８００に送信される。ＣＰＵ８００は、前述の図１１や図１２を参照しつつ説明したように飛散トナーの吐出制御１００８にて飛散トナーを吐出制御する。それから画像形成部１００９が画像形成を実行する。以上より、本実施例では、飛散トナー吐き出し制御モード時は、飛散の原因となるトナー凝集塊を選択的に吐き出す為に、通常画像形成時とは異なる直流電圧を現像スリーブに印加する。上記の動作により、飛散量を抑制することが可能である。
【実施例２】
【０１１７】
図１５は、実施例２に係る積算量に属性毎に重み付けするときに乗算する係数の表である。実施例２では、文字フラグの積算だけでなく、グラフィックフラグ、網点の積算も行い、飛散トナーを吐出し制御する点で、実施例１では、文字属性フラグの積算だけで、飛散トナーを吐出し制御していたのと異なる。また、実施例２では、属性によるトナー凝集塊の発生率が異なることを考慮して、積算する際に積算量に属性毎に重み付けするときに乗算する係数を設けた。この場合に、『積算手段』である属性フラグ積算部１００６は、文字、グラフィック、網点の属性毎に重み付けして、所定の属性を付与された画素量に対応する量を積算する。
【０１１８】
このことにより、文字の属性フラグだけでなく、グラフィックの属性フラグ、網点の属性フラグの積算量も考慮された適切な飛散トナー吐き出しを実行できる。実施例１と共通するブロック図や記載は説明を省略する。
【０１１９】
本実施例では、積算値Ｘを属性ごとに管理する。文字属性の積算値はＸ１、グラフィック属性の積算値はＸ２、網点属性の積算値はＸ３とした。トナー飛散閾値フラグ積算量Ａは実施例１と同じ各色１１２００としている。
【０１２０】
文字属性のフラグの積算値に乗算する係数は、グラフィックや網点の属性フラグの乗算する係数の倍とした。つまり具体的なトナー吐き出し動作の頻度としては、文字の属性フラグのみの場合は、グラフィックや網点の属性フラグが混在した場合に比べて、２倍になることを指す。なお、ここでは、グラフィックと網点の飛散トナー吐き出し係数Ｆは、同じである。ただし、２０ポイント等の所定の大きさ以上で３０ポイント等の所定大きさ未満の文字等はグラフィック属性として、それ以上の面積を持ったデータは網点属性として、グラフィック属性の方を網点属性よりもトナー吐き出し係数Ｆを大きく設定することも可能である。
【０１２１】
図１６は、トナー吐き出し制御を示すフローチャートである。フローとして、Ｓ１０００〜Ｓ１００３までが文字の属性フラグに関して、Ｓ１００４〜Ｓ１００７が図形の属性フラグに関して、Ｓ１００８〜Ｓ１０１１がグラフィックの属性フラグに関して記している。各それぞれのフローは、実施例１のＳ１〜Ｓ３と共通している。
【０１２２】
すなわち、ＣＰＵ８００は、文字の属性フラグＶ１を算出する（Ｓ１０００）。ＣＰＵ８００は、飛散トナーの吐出係数Ｆ１を属性フラグＶ１に乗算して新たに属性フラグＶ１を作成する（Ｓ１００１）。ＣＰＵ８００は、積算値Ｘ１と属性フラグＶ１とを足し合わせてＸ１＋Ｖ１を算出する（Ｓ１００２）。ＣＰＵ８００は、積算値Ｘ１と閾値Ａとで（Ａ−Ｘ１）を算出する（Ｓ１００３）。
【０１２３】
ＣＰＵ８００は、グラフィックの属性フラグＶ２を算出する（Ｓ１００４）。ＣＰＵ８００は、飛散トナーの吐出係数Ｆ２を属性フラグＶ２に乗算して新たに属性フラグＶ２を作成する（Ｓ１００５）。ＣＰＵ８００は、積算値Ｘ２と属性フラグＶ２とを足し合わせてＸ２＋Ｖ２を算出する（Ｓ１００６）。ＣＰＵ８００は、積算値Ｘ２と閾値Ａとで（Ａ−Ｘ２）を算出する（Ｓ１００７）。
【０１２４】
ＣＰＵ８００は、網点の属性フラグＶ１を算出する（Ｓ１００８）。ＣＰＵ８００は、飛散トナーの吐出係数Ｆ３を属性フラグＶ３に乗算して新たに属性フラグＶ３を作成する（Ｓ１００９）。ＣＰＵ８００は、積算値Ｘ３と属性フラグＶ３とを足し合わせてＸ３＋Ｖ３を算出する（Ｓ１０１０）。ＣＰＵ８００は、積算値Ｘ３と閾値Ａとで（Ａ−Ｘ３）を算出する（Ｓ１０１１）。
【０１２５】
ＣＰＵ８００は、積算値Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３を足し合わし、Ａとの差分の正負を判断する（Ｓ１０１２）。Ｓ１０１３〜Ｓ１０１５では、実施例１のＳ５〜Ｓ７と共通している。すなわち、ＣＰＵ８００は、（Ａ−（Ｘ１＋Ｘ２＋Ｘ３））が正の場合には、飛散トナーの吐出動作をせずに、積算値Ｘの積算を継続する（Ｓ１０１３）。また、ＣＰＵ８００は、（Ａ−（Ｘ１＋Ｘ２＋Ｘ３））が負の場合には、画像形成をストップして吐出動作を実行する（Ｓ１０１４）。そして、ＣＰＵ８００は、飛散トナーの吐出動作を終了して積算値Ｘを０にリセットする（Ｓ１０１５）．
【０１２６】
以上より、本発明に従った本実施例では、各属性フラグによって乗算する係数をもつことによって、より適切なトナー吐き出し制御を実現することが可能となる。なお、従来から知られている、画像Ｄｕｔｙに応じたトナー吐き出し制御の思想および方式と合わせて実施できることは言うまでもない。
【０１２７】
以上の実施例の構成によれば、安価な構成で、凝集トナーが選択的に消費されて、トナーの飛散が良好に防止される。なお、前述したように、実施例１では、属性フラグは文字フラグであった。ただし、実施例２のように、属性フラグは、文字フラグ、グラフィックフラグ、網点フラグのいずれか２つ以上であって、ＣＰＵ８００は、文字フラグ、グラフィックフラグ、網点フラグの各々に重み付けする構成でも良い。
【符号の説明】
【０１２８】
２４      現像スリーブ（現像剤担持体）
１０１    感光体ドラム（像担持体）
１０３Ｘ  露光装置（露光手段）
１０４    現像装置
３００    中間画像処理部（生成手段）
８００    ＣＰＵ（コントローラ）
９００    画像形成装置
１００６  属性フラグ積算部（積算手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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