(57)【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帯電させる帯電部と、
前記像担持体に光を走査することで、前記像担持体の表面に静電潜像を形成する露光部と、
現像剤を収容し、前記現像剤により前記静電潜像を現像する現像部と、
前記現像剤の劣化度合いに関する判断を行う劣化判断手段と、
前記現像剤を前記現像部から排出する排出手段と、
形成する画像の線幅に対応する特徴量を検出する特徴量検出手段と、
前記劣化判断手段の判断結果と前記特徴量検出手段の検出結果とに基づいて、前記排出手段による前記現像剤の排出タイミング及び前記現像剤の排出量の少なくとも１つを決定する決定手段とを備える、画像形成装置。
【請求項２】
前記特徴量検出手段は、形成する画像に対応する画像データに基づいて前記静電潜像が形成される場合において、前記画像データの連続する所定色の画素を抽出し、抽出結果に基づいて前記特徴量を検出する、請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記特徴量検出手段は、形成する画像に対応するプリント記述データに基づいて前記静電潜像が形成される場合において、前記プリント記述データに含まれる文字情報と図形情報との少なくとも一方に基づいて前記特徴量を検出する、請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記決定手段は、前記劣化判断手段により前記現像剤の劣化度合いが所定の限度を超えたと判断されたとき、前記特徴量検出手段の検出結果にかかわらず、前記現像剤の排出を行うことを決定する、請求項１から３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
像担持体と、
前記像担持体の表面を帯電させる帯電部と、
前記像担持体に光を走査することで、前記像担持体の表面に静電潜像を形成する露光部と、
現像剤を収容し、前記現像剤により前記静電潜像を現像する現像部とを備える画像形成装置の制御方法であって、
前記現像剤の劣化度合いに関する判断を行う劣化判断ステップと、
形成する画像の線幅に対応する特徴量を検出する特徴量検出ステップと、
前記現像剤を前記現像部から排出する排出ステップと、
前記劣化判断ステップの判断結果と前記特徴量検出ステップの検出結果とに基づいて、前記排出ステップによる前記現像剤の排出タイミング及び前記現像剤の排出量の少なくとも１つを決定する決定ステップとを備える、画像形成装置の制御方法。
【請求項６】
像担持体と、
前記像担持体の表面を帯電させる帯電部と、
前記像担持体に光を走査することで、前記像担持体の表面に静電潜像を形成する露光部と、
現像剤を収容し、前記現像剤により前記静電潜像を現像する現像部とを備える画像形成装置の制御プログラムであって、
前記現像剤の劣化度合いに関する判断を行う劣化判断ステップと、
形成する画像の線幅に対応する特徴量を検出する特徴量検出ステップと、
前記現像剤を前記現像部から排出する排出ステップと、
前記劣化判断ステップの判断結果と前記特徴量検出ステップの検出結果とに基づいて、前記排出ステップによる前記現像剤の排出タイミング及び前記現像剤の排出量の少なくとも１つを決定する決定ステップとをコンピュータに実行させる、画像形成装置の制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、画像形成装置、画像形成装置の制御方法、及び画像形成装置の制御プログラムに関し、特に、劣化したトナーを強制的に排出して形成する画像の品質を維持する機能を有する画像形成装置、画像形成装置の制御方法、及び画像形成装置の制御プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真式の画像形成装置としては、スキャナ機能、ファクシミリ機能、複写機能、プリンタとしての機能、データ通信機能、及びサーバ機能を備えたＭＦＰ（Ｍｕｌｔｉ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ  Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ）や、ファクシミリ装置、複写機、及びプリンタなどがある。
【０００３】
このような画像形成装置においては、低カバレッジの画像（印字率が低い画像）の形成（印字）を継続して行うと、トナーが劣化することがある。すなわち、多くのトナーが使用されないままに攪拌され続けることで、添加剤の埋没や離脱が起こり、非静電的な付着力が低下する。このようにトナーが劣化すると、転写性の低下（濃度低下）が起こり、画像の品質に悪影響が出ることがある。そのため、低カバレッジの印刷が続く場合にトナーを強制的に排出することで、劣化したトナーを取り除き、適正濃度で印字できるようにする機能が用いられることがある。
【０００４】
下記特許文献１には、低カバレッジの連続印刷時に、強制的にトナー排出を行うことが開示されている。トナー排出量は、モノクロモードであるかカラーモードであるかに応じて変更される。また、文字モードであるか写真モードであるかに応じて、変更される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−１１８１４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記のように強制的にトナー排出が行われてトナーが消費されると、印字できるページ数が少なくなり、１ページ分の印字を行うのに必要なコストが増大するという問題がある。トナーを節約してページあたりに必要なコストを低減するためには、トナー排出量を抑制する必要がある。
【０００７】
上述の特許文献１に記載されている装置では、ユーザの選択したモードによりトナー排出量が決定される。線画像や文字画像は、写真画像ほど画質低下が目立たないため、文字原稿の割合が多いモノクロモードや文字モードでは、トナー排出量が抑えられる。しかしながら、モノクロモードや文字モードで印字する原稿が文字だけを含むものであるとは限られず、グラフ、写真、又はある程度の大きさの領域のパッチなどが含まれることがある。このような文字とは異なる画像が含まれる場合、画質の低下が目立ちやすくなる。また、文字の画像を印字する際でも、見出し部分などに利用されることがある、大きなサイズのゴシック体などの文字は、高濃度部の面積が十分大きいため、画質の低下が目立ちやすくなる。
【０００８】
この発明はそのような問題点を解決するためになされたものであり、適正に画像形成を行うことができ、かつ、トナー消費量を節約できる画像形成装置、画像形成装置の制御方法、及び画像形成装置の制御プログラムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するためこの発明のある局面に従うと、画像形成装置は、像担持体と、像担持体の表面を帯電させる帯電部と、像担持体に光を走査することで、像担持体の表面に静電潜像を形成する露光部と、現像剤を収容し、現像剤により静電潜像を現像する現像部と、現像剤の劣化度合いに関する判断を行う劣化判断手段と、現像剤を現像部から排出する排出手段と、形成する画像の線幅に対応する特徴量を検出する特徴量検出手段と、劣化判断手段の判断結果と特徴量検出手段の検出結果とに基づいて、排出手段による現像剤の排出タイミング及び現像剤の排出量の少なくとも１つを決定する決定手段とを備える。
【００１０】
好ましくは、特徴量検出手段は、形成する画像に対応する画像データに基づいて静電潜像が形成される場合において、画像データの連続する所定色の画素を抽出し、抽出結果に基づいて特徴量を検出する。
【００１１】
好ましくは、特徴量検出手段は、形成する画像に対応するプリント記述データに基づいて静電潜像が形成される場合において、プリント記述データに含まれる文字情報と図形情報との少なくとも一方に基づいて特徴量を検出する。
【００１２】
好ましくは、決定手段は、劣化判断手段により現像剤の劣化度合いが所定の限度を超えたと判断されたとき、特徴量検出手段の検出結果にかかわらず、現像剤の排出を行うことを決定する。
【００１３】
この発明の他の局面に従うと、像担持体と、像担持体の表面を帯電させる帯電部と、像担持体に光を走査することで、像担持体の表面に静電潜像を形成する露光部と、現像剤を収容し、現像剤により静電潜像を現像する現像部とを備える画像形成装置の制御方法は、現像剤の劣化度合いに関する判断を行う劣化判断ステップと、形成する画像の線幅に対応する特徴量を検出する特徴量検出ステップと、現像剤を現像部から排出する排出ステップと、劣化判断ステップの判断結果と特徴量検出ステップの検出結果とに基づいて、排出ステップによる現像剤の排出タイミング及び現像剤の排出量の少なくとも１つを決定する決定ステップとを備える。
【００１４】
この発明のさらに他の局面に従うと、像担持体と、像担持体の表面を帯電させる帯電部と、像担持体に光を走査することで、像担持体の表面に静電潜像を形成する露光部と、現像剤を収容し、現像剤により静電潜像を現像する現像部とを備える画像形成装置の制御プログラムは、現像剤の劣化度合いに関する判断を行う劣化判断ステップと、形成する画像の線幅に対応する特徴量を検出する特徴量検出ステップと、現像剤を現像部から排出する排出ステップと、劣化判断ステップの判断結果と特徴量検出ステップの検出結果とに基づいて、排出ステップによる現像剤の排出タイミング及び現像剤の排出量の少なくとも１つを決定する決定ステップとをコンピュータに実行させる。
【発明の効果】
【００１５】
これらの発明に従うと、現像剤の劣化度合いと形成する画像の線幅に対応する特徴量とに基づいて、現像剤の排出タイミング及び現像剤の排出量の少なくとも１つが決定される。したがって、適正に画像形成を行うことができ、かつ、トナー消費量を節約できる画像形成装置、画像形成装置の制御方法、及び画像形成装置の制御プログラムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本実施の形態に係る画像形成装置の全体の構成を示す図である。
【図２】画像プロセス部を示す図である。
【図３】制御部の構成を示すブロック図である。
【図４】トナーの劣化について説明する第１のグラフである。
【図５】トナーの劣化について説明する第２のグラフである。
【図６】エッジ効果を説明するグラフである。
【図７】判定部の構成を示すブロック図である。
【図８】トナー強制消費動作に関する処理を説明する第１のフローチャートである。
【図９】トナー強制消費動作に関する処理を説明する第２のフローチャートである。
【図１０】画像の平均的な線幅の算出方法の一例について説明する図である。
【図１１】本実施の形態における制御が行われたときの各種パラメータの推移の一例を説明する第１の図である。
【図１２】本実施の形態における制御が行われたときの各種パラメータの推移の一例を説明する第２の図である。
【図１３】本実施の形態における制御が行われたときの積算値の推移の一例を示す第１のグラフである。
【図１４】本実施の形態における制御が行われたときの積算値の推移の一例を示す第２のグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態における画像形成装置について説明する。
【００１８】
本実施の形態において、画像形成装置は、例えば、電子写真方式により用紙に画像を形成する、タンデム型のカラーデジタル複写機である。
【００１９】
［画像形成装置１の全体構成］
【００２０】
図１は、本実施の形態に係る画像形成装置１の全体の構成を示す図である。
【００２１】
図１に示されるように、画像形成装置１は、原稿を自動的に搬送する原稿自動搬送装置２と、搬送された原稿の画像を読み取る原稿読取部１０と、この原稿読取部１０で読み取った画像を記録シート上にプリントして再現する画像形成部２０とを有している。
【００２２】
原稿自動搬送装置２は、原稿がセットされる原稿給紙トレイ３を備えている。原稿自動搬送装置２は、原稿給紙トレイ３に載置された原稿を１枚ずつプラテンガラス１１上の原稿読取位置まで搬送する。原稿読取部１０は、搬送された原稿を読み取る。原稿自動搬送装置２は、さらに原稿を搬送し、原稿排紙トレイ４上に排出する。
【００２３】
原稿読取部１０は、スキャナや、フルカラーのＣＣＤセンサ１２（図３に示す。）を備えている。スキャナは、プラテンガラス１１上に搬送された原稿を露光走査する。ＣＣＤセンサ１２は、スキャナの露光による原稿の反射光を電気信号に変換する。スキャナにより原稿が露光走査されると、ＣＣＤセンサ１２において光電変換が行われて、画像を示す赤（ｒ）、緑（ｇ）、青（ｂ）成分の電気信号が制御部１００に送られる。
【００２４】
赤（ｒ）、緑（ｇ）、青（ｂ）の各色成分の画像データは、後述するように、制御部１００の画像信号処理部１０１（図３に示す。）において補正処理を受け、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各再現色の階調データに変換される。会長データは、画像メモリ１０２（図３に示す。）に一旦格納される。以下、赤、緑、青の各色成分を単に「ｒ，ｇ，ｂ」と表すことがあり、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各再現色を、それぞれ「Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ」と表すことがある。
【００２５】
画像形成部２０は、画像プロセス部３０と、用紙Ｓを給送するための給紙部４０とを備えている。画像形成部２０は、電子写真方式により、記録シートとしての用紙Ｓ上に画像を形成する。
【００２６】
図２は、画像プロセス部３０を示す図である。
【００２７】
図２に示されるように、画像プロセス部３０は、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各再現色のそれぞれに対応する作像ユニット２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋと、矢印Ａ方向に回転する中間転写ベルト３１とを備えている。画像プロセス部３０は、各再現色の階調データに対応して画像形成を行う。
【００２８】
作像ユニット２０Ｙ−２０Ｋは、中間転写ベルト３１に対向して、中間転写ベルト３１の回転方向上流側（以降、単に「上流側」という）から回転方向下流側（以降、単に「下流側」という）に、所定間隔で直列に配置されている。作像ユニット２０Ｙ−２０Ｋは、感光体ドラム（像担持体の一例）２１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃ，２１Ｋと、帯電器（帯電部の一例）２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋと、露光部２３Ｙ，２３Ｍ，２３Ｃ，２３Ｋと、現像器（現像部の一例）２４Ｙ，２４Ｍ，２４Ｃ，２４Ｋと、中間転写ベルト３１を挟むように感光体ドラム２１Ｙ−２１Ｋに対向する一次転写ローラ２５Ｙ，２５Ｍ，２５Ｃ，２５Ｋと、クリーナ２６Ｙ，２６Ｍ，２６Ｃ，２６Ｋとを備えている。感光体ドラム２１Ｙ−２１Ｋは、矢印Ｂ方向に回転する。帯電器２２Ｙ−２２Ｋ、露光部２３Ｙ−２３Ｋ、現像器２４Ｙ−２４Ｋ、一次転写ローラ２５Ｙ−２５Ｋ、及びクリーナ２６Ｙ−２６Ｋは、感光体ドラム２１Ｙ−２１Ｋの周囲に、感光体ドラム２１Ｙ−２１Ｋの回転方向上流側からこの順に並ぶように配置されている。なお、作像ユニット２０Ｙ−２０Ｋは、装置に対し着脱可能に構成されている。
【００２９】
現像器２４Ｙ−２４Ｋには、それぞれの再現色の現像剤が収容されている。本実施の形態においては、例えば、一成分現像方式によるトナーが収容されている。各再現色のトナーには、シリカ等の電荷制御剤が含まれている。現像器２４Ｙ−２４Ｋ内で攪拌が行われることなどによりトナー粒子が擦れ合うと、トナーが帯電して、現像に供される。
【００３０】
現像器２４Ｙは、現像ローラ２４１Ｙと、規制板２４２Ｙと、攪拌ローラ対２４３Ｙとを備えている。現像ローラ２４１Ｙは、感光体ドラム２１Ｙに対向している。現像ローラ２４１Ｙは、表面にＹ色用のトナーを担持した状態で感光体ドラム２１Ｙの回転方向と逆方向に回転し、担持しているトナーを感光体ドラム２１Ｙに供給する。攪拌ローラ対２４３Ｙは、回転することで、現像器２４Ｙ内に収容されているトナーを攪拌しながら、トナーを現像ローラ２４１Ｙに送る。規制板２４２Ｙは、その先端が一様に現像ローラ２４１Ｙ表面に接触するように配されている。規制板２４２Ｙは、攪拌ローラ対２４３によって現像ローラ２４１Ｙに送られるトナーを規制して、現像ローラ２４１Ｙの表面にトナーによる均一な薄層を形成する。このような構成は、他の現像器２４Ｍ，２４Ｃ，２４Ｋについても同様である。
【００３１】
なお、本実施の形態では、各作像ユニット２０Ｙ−２０Ｋにモータ等の駆動源が設けられており、各作像ユニット２０Ｙ−２０Ｋが独立して駆動可能である。後述のようなトナーの強制消費動作（強制排出動作）についても、各再現色で、個別に実行可能である。トナーの強制消費動作は、感光体ドラム２１Ｙ−２１Ｋにベタ画像を作り、これを用紙に転写させることなくクリーナ２６Ｙ−２６Ｋで回収することにより行われる。
【００３２】
図１に戻って、中間転写ベルト３１は、駆動ローラ３４と、従動ローラ３３と、テンションローラ３２とに張架されている。
【００３３】
給紙部４０は、用紙Ｓを収容する給紙カセット４１と、繰り出しローラ４２と、タイミングローラ対４３とを備えている。繰り出しローラ４２は、給紙カセット４１内の用紙Ｓを１枚ずつ繰り出す。タイミングローラ対４３は、二次転写位置Ｔに用紙Ｓを送り出すタイミングをとる。
【００３４】
画像形成に際し、制御部１００は、画像メモリ１０２（図３に示す。）から該当するページの各色の画像データを順次読み出して、露光部２３Ｙ−２３Ｋのレーザダイオード（図示せず。）を駆動させるための駆動信号を生成する。露光部２３Ｙ−２３Ｋのレーザダイオードは、制御部１００からの駆動信号により変調駆動され、レーザ光を発して感光体ドラム２１Ｙ−２１Ｋを露光する。
【００３５】
感光体ドラム２１Ｙ−２１Ｋは、クリーナ２６Ｙ−２６Ｋで表面の残存トナーが除去され、イレーサランプ（図示せず）に照射されて除電される。その後、帯電器２２Ｙ−２２Ｋにより感光体ドラム２１Ｙ−２１Ｋの表面が一様に帯電される。感光体ドラム２１Ｙ−２１Ｋは、このように一様に帯電した状態で、露光部２３Ｙ−２３Ｋのレーザ光による露光を受ける。露光を受けると、感光体ドラム２１Ｙ−２１Ｋの表面に、静電潜像が形成される。
【００３６】
各静電潜像は、それぞれ各色の現像器２４Ｙ−２４Ｋにより現像される。これにより、感光体ドラム２１Ｙ−２１Ｋの表面に、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ色のトナー像が作像される。各色トナー像は、一次転写ローラ２５Ｙ−２５Ｋの静電的作用により、一次転写位置において、中間転写ベルト３１上に順次転写される。この際、各色の作像動作は、そのトナー像が中間転写ベルト３１上の同じ位置に重ね合わせて転写されるように、上流側から下流側に向けてタイミングをずらして実行される。
【００３７】
中間転写ベルト３１上で各色が重ね合わされて形成されたトナー像は、中間転写ベルト３１の回転に伴って、二次転写位置Ｔに移動する。
【００３８】
中間転写ベルト３１上のトナー像の二次転写位置Ｔへの移動タイミングに合わせて、タイミングローラ対４３を介して用紙Ｓが給送される。そして、二次転写位置Ｔにおいて、二次転写ローラ３５の静電的作用により、中間転写ベルト３１上の各色のトナー像が用紙Ｓ上に一括して転写される。
【００３９】
各色のトナー像が転写された用紙Ｓは、定着部３６を通過する。これにより、トナー像が用紙Ｓに熱定着する。用紙Ｓは、排出ローラ対３７を介して排紙トレイ３８上に排出される。これにより、カラー画像の形成動作が終了する。
【００４０】
［制御部１００の構成］
【００４１】
図３は、制御部１００の構成を示すブロック図である。
【００４２】
図３に示されるように、制御部１００は、画像信号処理部１０１、画像メモリ１０２、判定部１０３、レーザダイオード（ＬＤ）駆動部１０４、ＲＯＭ１０５、ＲＡＭ１０６、画像形成枚数記憶部１０７、及びＣＰＵ１０８を備えている。画像メモリ１０２には、原稿読取部１０によって読み込まれた画像データが一旦格納される。ＲＯＭ１０５には、画像形成装置１の各機能の制御に必要なプログラム１０５ｂが格納されている。ＲＡＭ１０６は、プログラム１０５ｂ実行時のワークエリアとして用いられる。ＣＰＵ１０８は、プログラム１０５ｂを実行することで、画像形成装置１の種々の機能の制御を行う。
【００４３】
画像信号処理部１０１は、原稿読取部１０のＣＣＤセンサ１２から送られたｒ，ｇ，ｂの画像データについて、シェーディング補正等の補正処理を施す。そして、画像信号処理部１０１は、画像データをＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各再現色の画像データに変換して、その変換後の画像データを、画像メモリ１０２に格納させる。
【００４４】
本実施の形態において、変換後の画像データは、例えば、画素毎にＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各再現色の階調値（例えば２５６階調の場合であれば、０〜２５５までのいずれかの数値を表すデータ（濃度値））を含む画素データである。この階調値は、１ページ内において画像として形成される部分の画素については「１〜２５５」とされ、画像形成されない部分（いわゆる下地部分）の画素については「０」とされる。したがって、例えばあるページについて、全画素のうち、Ｙ色の階調値が「０」の画素数がどれだけあるかを計数し、その比率（階調値「０」の画素数が占める割合）を求めると、そのページのＹ色の印字率を求めることが可能になる。
【００４５】
画像メモリ１０２は、ＣＰＵ１０８からアドレスを指示されて読出し要求を受けると、そのアドレスに格納されている各再現色の画像データ（画素データ）を、ページ単位（画像形成に用いられる用紙１枚単位）で、判定部１０３及びレーザダイオード駆動部１０４に送る。
【００４６】
判定部１０３は、画像メモリ１０２から送られた画像データに基づき、ページ単位で、トナーの強制消費動作の実行タイミング（トナーの排出タイミング）を判定する。すなわち、判定部１０３は、トナーの強制消費動作を行うか否かを判定する。判定部１０３は、判定結果を判定情報としてＣＰＵ１０８に送る。ＣＰＵ１０８は、判定情報に基づいて強制消費動作を行うことが必要であると判断すると、強制消費動作を実行させ、トナーを現像器２４Ｙ−２４Ｋから排出させる。
【００４７】
他方、レーザダイオード駆動部１０４は、画像メモリ１０２から送られた画像データに基づき、各露光部２３Ｙ−２３Ｋのレーザダイオードを変調駆動させ、感光体ドラム２１Ｙ−２１Ｋを露光させる。
【００４８】
ＣＰＵ１０８は、ＲＯＭ１０５に記憶されているプログラム１０５ｂに基づいて、原稿自動搬送装置２や原稿読取部１０、画像形成部２０などの各部の動作を制御したり、紙詰まりの判定等を実行したりする。これにより、円滑にカラー画像の形成動作を行うことができる。
【００４９】
画像形成枚数記憶部１０７は、例えば、不揮発性のメモリである。画像形成枚数記憶部１０７は、画像形成を行った累積枚数を記憶する。ＣＰＵ１０８により１枚の用紙への画像形成が実行されるたびに、現に記憶されている累積枚数の値に「１」がインクリメントされる。なお、本実施の形態では、作像ユニット２０Ｙ−２０Ｋが交換可能であって、交換された再現色に対応する作像ユニット２０Ｙ−２０Ｋについて、累積枚数の値が「０」にリセットされる。これにより、新たな作像ユニット２０Ｙ−２０Ｋについての累積枚数が記憶される。画像形成枚数記憶部１０７に記憶されている値を読み出すことにより、これまでに何枚分の画像形成が実行されたのかを知ることが可能になる。
【００５０】
［トナーの強制消費動作に関する説明］
【００５１】
図４は、トナーの劣化について説明する第１のグラフである。
【００５２】
図４においては、印字率が５％の画像を形成し続けた場合に、現像器２４Ｙ−２４Ｋの現像槽内のトナーがどのように変化していくのかを実験した結果が示されている。横軸は現像器２４の現像ローラ２４１の駆動時間を示し、縦軸には、現像槽内の劣化したトナーの割合（劣化比率）を示す。すなわち、グラフの上方ほど、現像槽内に劣化したトナーが多くなっていることになる。
【００５３】
現像槽内のトナーの劣化比率が２５％を超えると、形成する画像の品質に問題が表れてくることがわかっている。具体的には、トナーの転写性の低下により、形成される画像の濃度が低下する。図４に示されるように印字率５％の画像を形成し続けた場合には、現像槽内の劣化トナーの割合は２５％を超えない。すなわち、本実施の形態では、印字率が５％の画像形成を行う程度のトナー消費量であれば、現像槽内のトナーの劣化比率が、形成する画像の品質に影響が表れない程度の高さに保たれることが確認できる。
【００５４】
図５は、トナーの劣化について説明する第２のグラフである。
【００５５】
図５においては、印字率３％での画像形成を所定期間行い、かつ、印字率で２％相当分のトナーの強制消費動作を定期的に行った場合における、現像槽内のトナーの劣化比率の推移が示されている。なお、図５において、破線は、図４の条件下（印字率５％）における推移を示す。このように、印字率に応じて、基準となる印字率５％と同等のトナーが消費されるようにトナーを定期的に強制消費することにより、現像槽内のトナーの劣化比率を２５％以下に抑えることができる。すなわち、強制消費動作を行うことにより、印字率５％の画像を形成し続けた場合と同様に、トナーの劣化比率を、画像品質に影響を与えない程度の高さにことができる。
【００５６】
ところで、トナーの劣化により発生する画像品質の低下は、写真画像などの比較的画像面積の大きい箇所においては顕著に発生するが、線画像や文字画像についてはほとんど目立たない。この理由の１つとしては、線画像や文字画像は画像の面積が小さいため、濃度の低下を認識しにくいことが挙げられる。また、もう１つの理由としては、線画像や文字画像においては、トナー像の境界部分においてはトナーの付着量の増加が発生する（エッジ効果ということがある）ため、この部分では濃度低下が起きにくいことが挙げられる。
【００５７】
図６は、エッジ効果を説明するグラフである。
【００５８】
図６に示されるグラフの横軸は線幅を示し、縦軸は、ソリッド画像（Ｓｏｌｉｄ）を基準としたトナーの付着量比を示す。縦軸の付着量比は、その線幅の画像を所定の面積だけ形成した場合に用紙に付着したトナーの量を、ソリッド画像の場合を１として示したものである。図６においては、ソリッド画像を形成した場合のトナーの付着量に対する、６００ｄｐｉで１ドットから５１２ドットまでのそれぞれの線幅の画像を形成した場合のトナーの付着量の割合が示されている。
【００５９】
図６に示されるように、線幅が０ドットから１６ドットである線画像においては、所定面積あたりのトナーの付着量がソリッド画像に対して約１．３倍となっている。線幅が３２ドット以上になると、付着量比が１．３よりも下がり、１２８ドット以上ではソリッド画像と略同等の付着量となる。
【００６０】
このような結果から、３２ドット未満の線幅の線画像、特に１６ドット以下の線幅の線画像を印字する場合には、エッジ効果によって、トナーが劣化していても、形成される画像の品質は低下しないということができる。そのため、このような細めの線幅の線画像を印字する場合において、それに備えるためにトナーの強制消費動作は行う必要がないということができる。このような場合に強制消費動作を行うと、無駄にトナーを消費してしまうことになる。
【００６１】
強制消費動作に伴うトナー消費を削減するには、線画像や文字画像を多く出力する確率の高い動作モード（例えば、文字画像を形成する場合に適した文字モードや、モノクロ画像を形成するためのモノクロモードなど）であるときにトナーの排出量を抑制することが考えられる。しかしながら、文字モードやモノクロモードなどの動作モードで形成される画像が、必ずしも線画像や文字画像だけであるとは限られない。また、文字画像を形成する場合であっても、例えば見出しなどに使用される大きなサイズの文字を形成する場合や、形成する文字の書体によっては、線幅が１６ドットより大きくなる場合もある。このような場合において、トナーの排出量を抑制すると、劣化トナーの排出が不十分な状態となり、画像の品質が低下してしまう可能性がある。
【００６２】
これを鑑みて、本実施の形態において、制御部１００は、判定部１０３を用いて、トナーの劣化度合いに関する判断結果と、形成する画像の線幅に対応する特徴量とに基づいて、トナーの強制消費動作に関する制御を行う。
【００６３】
図７は、判定部１０３の構成を示すブロック図である。
【００６４】
図７に示されるように、判定部１０３は、各再現色に対応して、Ｙ判定部１１１と、Ｍ判定部１１２と、Ｃ判定部１１３と、Ｋ判定部１１４とを備えている。Ｙ判定部１１１、Ｍ判定部１１２、Ｃ判定部１１３、及びＫ判定部１１４は、それぞれの再現色のトナーの強制消費動作の要否を判定するものであり、基本的には同じ構成を有している。図７においては、これらを代表してＹ判定部１１１についての構成要素が示されており、Ｍ判定部１１２、Ｃ判定部１１３、及びＫ判定部１１４についての構成要素の図示は省略されている。以下、各色の判定部１１１−１１４を代表してＹ判定部１１１の構成について説明する。
【００６５】
Ｙ判定部１１１は、印字率算出部１２１Ｙ、差分算出部１２２Ｙ、蓄積カウンタ部１２３Ｙ、積算値比較部１２４Ｙ、所定値Ｈｙ記憶部１２６Ｙ、積算値Ｕｙ記憶部１２７Ｙ、所定値Ｎｙ記憶部１２８Ｙ、線幅算出部１２９Ｙ、線幅比較部１３０Ｙ、所定値Ｌｙ記憶部１３１Ｙ、及び強制消費判定部１２５Ｙを備えている。
【００６６】
画像メモリ１０２から送られたＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの画像データ（階調データ）は、各色の判定部１１１−１１４に入力される。Ｙ判定部１１１において、Ｙ色の画像データは、印字率算出部１２１Ｙと、線幅算出部１２９Ｙとに入力される。
【００６７】
印字率算出部１２１Ｙは、Ｙ色の画像データを受け付けると、ページ毎にＹ色の印字率Ｐｙを算出する。印字率Ｐｙは、上記のようにページ毎に、当該ページ内のＹ色の階調値「０」の画素数を全画素数で除することで求められる。
【００６８】
なお、受信した画像データには、ページの区切りがどこになるのかを示すページ情報が付加されている。印字率算出部１２１Ｙは、そのページ情報に基づいて、ページの区切りを判別する。なお、ページ情報が付加されていない場合であっても、例えば１ページ分の画素数に相当する画素データを受信する毎に、ページの区切りとすることもできる。
【００６９】
差分算出部１２２Ｙは、所定値Ｈｙ記憶部１２６Ｙに格納されている所定値Ｈｙ（印字率換算値、本実施の形態においては、例えば５（％））を読み出す。差分算出部１２２Ｙは、読み出した所定値Ｈｙと、印字率算出部１２１Ｙから入力された各ページの印字率の値Ｐｙとを比較する。Ｐｙ＜Ｈｙであれば、差分算出部１２２Ｙは、その差分Ｒｙ（Ｒｙ＝Ｈｙ−Ｐｙ）を算出し、算出した差分Ｒｙの値を示すデータを蓄積カウンタ部１２３Ｙに送る。
【００７０】
所定値Ｈｙは、ページ単位で見たときにページ毎に画像形成において最低限使用されるべきであると想定されるトナーの量（理想消費量）を印字率として示した値である。ここで理想消費量とは、画像形成によりその理想消費量のトナーの消費が繰り返された場合に、作像ユニット２０Ｙの寿命が到来するまでの期間にトナーの劣化度が所定の水準を越えない程度に留まるような、トナーの消費量である。すなわち、差分Ｒｙは、トナーの理想消費量に対して消費が不足しているトナーの量を現していることになる。
【００７１】
例えば、所定値Ｈｙが５（％）である場合において、あるページについての印字率Ｐｙが１（％）であるとき、差分Ｒｙは４（％）になる。すなわち、印字率４（％）に相当する量のトナーの消費が不足していることになる。また、例えば、印字率Ｐｙが９（％）であるとき、差分Ｒｙが−４（％）となる。すなわち、印字率４（％）に相当する量のトナーが、理想消費量よりも余分に消費されたことになる。
【００７２】
なお、所定値Ｈｙの値は、予め実験等から最適な値が求められ、第１の基準値として所定値Ｈｙ記憶部１２６Ｙに格納されている。
【００７３】
蓄積カウンタ部１２３Ｙは、各ページについて差分Ｒｙが発生する毎に、その差分Ｒｙの値を累積していく。すなわち、蓄積カウンタ部１２３Ｙは、差分算出部１２２Ｙから差分Ｒｙの値を示すデータを受け付ける毎に、積算値Ｕｙ記憶部１２７Ｙに格納されている現在のカウント値（積算値）Ｕｙを読み出して、その積算値Ｕｙに当該差分Ｒｙをインクリメント（もしくはデクリメント）する。そして、蓄積カウンタ部１２３Ｙは、インクリメント後の値Ｕｙを示すデータを、積算値Ｕｙ記憶部１２７Ｙに上書き保存する。保存された値Ｕｙを示すデータは、現在の積算値Ｕｙを示すデータとなる。また、蓄積カウンタ部１２３Ｙは、インクリメント後の値Ｕｙを示すデータを、積算値比較部１２４Ｙに送る。
【００７４】
積算値Ｕｙは、差分Ｒｙの値を蓄積したものである。すなわち、積算値Ｕｙは、Ｙ色についてのトナーの消費量の総不足量を現す。積算値Ｕｙの値が小さいということは、それまでのトナーの消費量が多く、トナーの劣化が進行していないことを意味する。逆に、積算値Ｕｙの値が大きいということは、トナーの消費量が少なく、トナーの劣化が進行していることを意味する。このように、積算値Ｕｙの大小とトナーの劣化の進行度との間には一定の関係が存在し、積算値Ｕｙはトナーの劣化の進行度を表したものであるといえる。積算値Ｕｙは、現像器２４Ｙ内の劣化したトナーの割合に対応する値といえる。
【００７５】
積算値比較部１２４Ｙは、蓄積カウンタ部１２３Ｙから送られた積算値Ｕｙを示すデータを受け付けると、その積算値Ｕｙと、予め決められた所定値Ｎｙ（印字率換算値、本実施の形態においては、例えば２５（％））とを比較する。積算値比較部１２４Ｙは、比較結果を強制消費判定部１２５Ｙに送る。
【００７６】
このような印字率算出部１２１Ｙから積算値比較部１２４Ｙにかけて行われる処理は、既に印字を行った画像データに対する、トナーの劣化度合いに関する判断を行うために行われる処理である。線幅算出部１２９Ｙから線幅比較部１３０Ｙにかけては、これから印字を行う画像データに対する、形成する画像の線幅に対応する特徴量に関する処理が行われる。
【００７７】
線幅算出部１２９Ｙは、画像メモリ１０２から送られた、新たに印字するＹ色の画像データに基づいて、ページ毎に、Ｙ色の画像の最大線幅ＬＷｙを算出する。線幅算出部１２９Ｙは、検出結果である最大線幅ＬＷｙを示すデータを、線幅比較部１３０Ｙに送る。
【００７８】
なお、画像データの線幅ＬＷの求め方は各種方式があり、従来より、パターンマッチングを用いて画像データの連続する所定色の画素を抽出し、その数を検出する方法や、フィルタ処理により線分抽出してその連続する線の画素数を検出する方法（例えば、特開２００９−１０５９４３号公報など）などが提案されている。
【００７９】
線幅比較部１３０Ｙは、線幅算出部１２９Ｙから送られた線幅ＬＷｙを示すデータを受け付け、その線幅ＬＷｙと、予め決められた所定値Ｌｙ（本実施の形態では、例えば１６（ドット幅（６００ｄｐｉ））とを比較する。線幅比較部１３０Ｙは、その比較結果を強制消費判定部１２５Ｙに送る。
【００８０】
強制消費判定部１２５Ｙは、Ｕｙ＞ＮｙかつＬＷｙ＞Ｌｙであれば、トナー強制消費の実行時期に達したことを示す信号（強制消費信号）をＣＰＵ１０８に送る。逆に、Ｕｙ≦Ｎｙ又はＬＷｙ≦Ｌｙであれば、強制消費判定部１２５Ｙは、トナー強制消費の実行時期に達していないことを示す信号（強制消費不要信号）をＣＰＵ１０８に送る。強制消費信号は、トナー強制消費を実行すべきことを示す、判定部１０３の判定情報である。強制消費不要信号は、トナー強制消費を実行する必要はないことを示す、判定部１０３の判定情報である。
【００８１】
なお、所定値Ｎｙの値は、予め実験等から最適な値が求められ、第２の基準値として所定値Ｎｙ記憶部１２８Ｙに格納されている。同様に、所定値Ｌｙの値は、予め実験等から最適な値が求められ、第３の基準値として所定値Ｌｙ記憶部１３１Ｙに格納されている。
【００８２】
このようなＹ判定部１１１による処理と同様の処理が、他のＭ判定部１１２、Ｃ判定部１１３、及びＫ判定部１１４においても並行して実行される。
【００８３】
これにより、画像形成が行われるページ毎に、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色について、トナー強制消費動作の要否が判定されることになる。
【００８４】
ＣＰＵ１０８は、Ｙ判定部１１１、Ｍ判定部１１２、Ｃ判定部１１３、及びＫ判定部１１４のそれぞれから強制消費信号を受け付けると、その再現色についてのトナーの強制消費動作を実行させる。すなわち、判定部１０３が各色のトナーの消費量についての積算値Ｕと、形成される画像の線幅ＬＷとに応じて、トナー強制消費動作を実行するか否かを判定する。ＣＰＵ１０８は、その判定結果に基づいて、トナー強制消費動作を実行させる。
【００８５】
なお、判定部１０３は、積算値Ｕと線幅ＬＷを示す特徴量とに応じてトナー強制消費動作を実行させるかさせないかを判定するが、積算値Ｕと線幅ＬＷを示す特徴量とに応じて、トナーの強制消費動作の実行時におけるトナーの消費量を変更することを決定してもよい。例えば、線幅ＬＷが１６ドット幅以下である場合において、トナーの消費量を、１６ドット幅より大きい場合のトナー消費量より少なくするようにしてもよい。このとき、強制消費動作は、線幅ＬＷにかかわらず、各色のトナーの消費量についての積算値Ｕに基づいて実行されるようにしてもよい。
【００８６】
図８は、トナー強制消費動作に関する処理を説明する第１のフローチャートである。図９は、トナー強制消費動作に関する処理を説明する第２のフローチャートである。
【００８７】
図８、図９における処理は、上述のように、制御部１００の各部により行われる。制御部１００は、まず、積算値Ｕを算出して第２の基準値Ｎと比較して、その結果に応じて、強制消費フラグをセットする。強制消費動作は、強制消費フラグが１にセットされている場合において、形成する画像の線幅ＬＷが所定値Ｌよりも大きいときに、実行される。
【００８８】
図８に示されるように、ステップＳ１１において、まず、制御部１００は、先に印字が行われたページについての印字率（カバレッジ）Ｐを算出する。
【００８９】
ステップＳ１２において、制御部１００は、所定の第１の基準値Ｈ（例えば、５％）と印字率Ｐとの差（Ｈ−Ｐ）を算出し、算出結果を差分Ｒに格納する。
【００９０】
ステップＳ１３において、制御部１００は、ページ単位で算出される差分Ｒを、順次積算値Ｕ（初期値＝０）にインクリメントする。
【００９１】
ステップＳ１４において、制御部１００は、積算値Ｕ≧０であるか否かを確認する。Ｕ≧０であれば、ステップＳ１６に進む。Ｕ≧０でなければ、ステップＳ１５において、Ｕ＝０とする。
【００９２】
ステップＳ１６において、制御部１００は、積算値Ｕと、所定の第２の基準値Ｎ（例えば、２５％）とを比較する。Ｕ＞Ｎでなければ、この印字が行われたページについての印字率に関する処理が終了する（Ｓ１８）。
【００９３】
Ｕ＞Ｎであれば、制御部１００は、劣化トナーの割合が画像品質に影響を与えるレベルに達したと判断する。すなわち、ステップＳ１７において、制御部１００は、強制消費フラグを１にセットする。
【００９４】
また、制御部１００は、この後でトナー強制消費動作を行うことになったときに消費するトナーの量を決定する。制御部１００は、積算値Ｕの値に応じて、トナーの消費量を決定する。具体的には、積算値Ｕに対応する、劣化したトナーの量だけトナーが排出されるように消費量を決定する。すなわち、積算値Ｕが大きいときには大量のトナーが消費され、積算値Ｕが比較的小さいときには少量のトナーが消費される。
【００９５】
なお、強制消費動作が行われると、常に所定量だけトナーが消費されるように、トナーの消費量が決定されるようにしてもよい。所定量としては、例えば、ほぼ全ての劣化したトナーが排出され消費される値が設定されればよいが、これに限られない。
【００９６】
ステップＳ１７の処理が行われると、印字が行われたページについての印字率に関する処理が終了する（Ｓ１８）。
【００９７】
図８に示される処理が完了すると、割り込み許可状態となる。割り込み処理は、図９に示されるようにして行われる。
【００９８】
図９に示されるように、ステップＳ２１において、図８に示されるように印字率に関する処理が行われたページの次に印字されるページについてのプリント要求があるか否かが判断される。プリント要求があれば、ステップＳ２２の処理に進む。プリント要求がなければ、割り込み処理が終了する。
【００９９】
ステップＳ２２において、制御部１００は、強制消費フラグが１であるか否かを判断する。強制消費フラグが１であれば、ステップＳ２３に進む。強制消費フラグが１でなければ、制御部１００は、トナーの強制消費動作を行わずに、印字を実行する（Ｓ２７）。換言すると、強制消費フラグが１でなければ、制御部１００は、強制消費動作によるトナーの排出タイミングを印字前に設定せずに、印字を実行する。
【０１００】
ステップＳ２３において、制御部１００は、次に印字する画像データの線幅ＬＷを検出し、所定の第３の基準値Ｌ（例えば、１６ドット線幅）と比較する。なお、ここでは線幅ＬＷは画像データに含まれる全ての線画像の最大線幅としているが、全ての線画像の線幅の平均値を線幅ＬＷとして比較が行われるようにしてもよい。
【０１０１】
ＬＷ＞Ｌでない場合、上述のようにエッジ効果によりトナーの付着量が増加することになる。そのため、トナーが劣化していても、画像品質の低下が目立たない。したがって、強制消費フラグが１でない場合と同様に、制御部１００は、トナーの強制消費動作を行わずに、印字を実行する（Ｓ２７）。
【０１０２】
ＬＷ＞Ｌである場合は、ステップＳ２４に進む。ステップＳ２４において、制御部１００は、トナーの強制消費動作を実行する。すなわち、印字するページに、第３の基準値Ｌよりも線幅が大きい、比較的面積の広い画像があるときには、トナーが劣化していると画像品質の低下が発生する可能性がある。そのため、トナーの強制消費動作を実行する。
【０１０３】
トナー強制消費を実行されると、その時点で、ステップＳ２５，Ｓ２６の処理が行われる。すなわち、制御部１００は、強制消費フラグを０にセットする。また、制御部１００は、Ｕ，Ｐ，Ｒの初期化を行う。
【０１０４】
強制消費動作が行われると、ステップＳ２７において、制御部１００は、印字を実行する。印字が実行されると、再び、図８に示されるように、そのページについての印字率に関する処理が行われる。
【０１０５】
なお、本実施の形態において、画像データに基づいて線幅ＬＷを特徴量として検出し、この検出結果に応じて強制消費動作についての制御が行われるが、これに限られるものではない。例えば、画像データのドットカウント値とエッジカウント値との比率を、形成する画像の線幅に対応する特徴量として検出してもよい。
【０１０６】
図１０は、画像の平均的な線幅の算出方法の一例について説明する図である。
【０１０７】
図１０に示されるように、互いに縦横比が異なるトナーの矩形領域である線画像Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３を想定する。線画像Ｆ１は、横の長さが長いものである。線画像Ｆ３は、縦横比が略同じものである。線画像Ｆ２は、それらの中間である。
【０１０８】
このような線画像Ｆ１−Ｆ３のドットカウント値は、線画像Ｆ１−Ｆ３の面積に対応する。また、エッジカウント値は、線画像Ｆ１−Ｆ３の周長に相当する。そのため、ドットカウント値に対するエッジカウント値の比率は、線画像Ｆ１−Ｆ３の線幅に対応する。すなわち、細長い（線幅が小さい）ほど、エッジカウント値が大きくなる。図１０に示される例では、線画像Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３の順に、ドットカウント値に対するエッジカウント値の比率が大きくなる。ドットカウント値に対するエッジカウント値の比率は、画像の平均的な線幅に対応するといえる。
【０１０９】
また、画像データのフォント情報や、図形情報などに基づいて、線幅が検出されるようにしてもよい。
【０１１０】
［トナーの強制消費動作の制御例及び実施の形態における効果］
【０１１１】
以下、本実施の形態における制御に基づくトナーの強制消費動作の一例について説明しながら、本実施の形態における効果を説明する。
【０１１２】
図１１は、本実施の形態における制御が行われたときの各種パラメータの推移の一例を説明する第１の図である。図１２は、本実施の形態における制御が行われたときの各種パラメータの推移の一例を説明する第２の図である。図１３は、本実施の形態における制御が行われたときの積算値Ｕの推移の一例を示す第１のグラフである。図１４は、本実施の形態における制御が行われたときの積算値Ｕの推移の一例を示す第２のグラフである。
【０１１３】
以下に説明する例では、図１１及び図１２に示されるような、互いに異なる印字率Ｐ及び線幅ＬＷを有する１００ページの画像データについて印字を行うケースを想定する。
【０１１４】
図１１−図１４は、互いに対応する。図１１−図１４の各図において、比較例と、実施例Ａと、実施例Ｂ（図１３には不図示）とのそれぞれの場合における積算値Ｕの推移が示されている。比較例は、積算値Ｕが所定の基準値を超えたときにトナー強制消費動作が行われる場合の例である。実施例Ａは、本実施の形態における制御例であり、上述したように線幅ＬＷに基づく判定結果に応じてトナー強制消費動作が行われる場合の例である。実施例Ｂは、基本的には実施例Ａと同様であるが、所定の条件下においては、線幅ＬＷにかかわらずに強制消費動作を行う場合の例（本実施の形態の一変形例）である。
【０１１５】
図１１及び図１２においては、各ページの印刷が行われるときの、差分Ｒと、積算値Ｕとが表に示されている。各表の左４列に、積算印字枚数すなわちページ数、各ページで検出された印字率Ｐ、線幅ＬＷ、及び所定値５％との差分Ｒが示されている。また、各ページに対応し、比較例、実施例Ａ、及び実施例Ｂのそれぞれの場合における積算値Ｕが示されている。積算値Ｕの値が矩形等により囲まれている場合、その地点でトナーの強制消費動作が行われることを意味している。
【０１１６】
まず、比較例と実施例Ａとに着目する。
【０１１７】
比較例においては、原稿の線幅ＬＷにかかわらず、積算値Ｕが所定の基準値である２５％を超えたときに、トナー強制消費動作が行われる。強制消費動作が行われると、積算値Ｕがリセットされ、再び積算値Ｕが２５％を超えたときに、強制消費動作が行われる。
【０１１８】
他方、実施例Ａでは、積算値Ｕが基準値２５％を超えても、その次のページの画像の線幅ＬＷが１６ドットを超えなければ、強制消費動作が行われず、積算値Ｕもリセットされない。積算値Ｕが２５％を超えている状態で、その次のページの画像の線幅ＬＷが１６ドットを超えていれば、強制消費動作が行われ、積算値Ｕがリセットされる。
【０１１９】
この表をグラフに表したものが図１３である。横軸に印刷枚数（ページ数）が示され、縦軸に積算値Ｕすなわち劣化トナーの割合が示されている。
【０１２０】
図１３に示されるように、実施例Ａにおける積算値Ｕの推移は、比較例のものと比較すると、異なっている。実施例Ａでは、積算値Ｕが基準値２５％を超えてもリセットされない箇所があることがわかる。これは、原稿の線幅ＬＷが１６ドットを超えないためである。
【０１２１】
本例のように１００枚分のページが印字される間に行われる強制消費動作の回数は、比較例では５回（図１３において矢印Ｐ１−Ｐ５）であるのに対し、実施例Ａでは３回（図１３において矢印Ｑ１−Ｑ５）と、少なくなる。そのため、実施例Ａでは、トナーボトルの寿命まで、強制消費動作の実施回数が抑制される。すなわち、このように強制消費動作が行われることで、画像品質の低下を発生させることなく、画像の形成に用いられないトナーの排出を節約することができ、１ページ分の印字を行うのに必要なコストを低減することができる。
【０１２２】
次に、実施例Ｂについて説明する。
【０１２３】
上記の実施例Ａでは、仮に印字率が５％より低く、かつ線幅が１６ドットを超えない画像が連続した場合には、強制消費動作が実施されないため、積算値Ｕが増加する。そのため、次に強制消費動作が実行されるときにトナーの排出量が多くなり、動作が完了するまでに時間がかかる。すなわち、ユーザにとっては、強制消費動作が行われることによる、印刷が行われるまでのデッドタイムが増加するという問題がある。
【０１２４】
このようなデッドタイムが長くなるという問題に対し、実施例Ｂでは、積算値Ｕの基準値Ｎに加え、所定の限度を示すための基準値である上限基準値Ｎ’を設けている。すなわち、積算値Ｕが上限基準値Ｎ’を超えたときには、出力する画像データの線幅ＬＷが１６ドット以下であっても、強制消費動作が実行される。この場合に行われる強制消費動作を少量消費動作ということがある。
【０１２５】
また、このようにして行われる少量消費動作においては、トナーの消費量は、積算値Ｕに相当する分量の全てではなく、比較的少量に設定されている。これにより、少量消費動作は、速やかに行われる。具体的には、積算値Ｕが上限基準値Ｎ’を下回る程度の消費量が設定される。例えば、基準値Ｎが２５％なのに対し、上限基準値Ｎ’を２８％と設定することで、常に積算値Ｕが２８％以下になるようにコントロールされる。したがって、画像データの線幅ＬＷが１６ドット以上であるときに行われる強制消費動作が行われるときに、極端に多くの量のトナーが排出されることがなくなり、デッドタイムが長くなることを防止することができる。
【０１２６】
また、上限基準値Ｎ’に基づく制御が行われない場合において、印字率が５％より低く、かつ線幅が１６ドットを超えない画像を印字し続けたときには、劣化したトナーの割合が増加し続けることになり、適正に画像形成が行われない可能性が生じる。これに対して、実施例Ｂでは、上限基準値Ｎ’に基づいて、劣化トナーの割合が上昇し過ぎないので、常に適正に画像形成が行われる。
【０１２７】
なお、実施例Ａと比較すると、実施例Ｂの方が、トナーの消費量が増える可能性がある。他方、比較例と比較すると、実施例Ｂにおいてもトナーの消費量を抑制することができる。具体的には、上限基準値Ｎ’は基準値Ｎよりも高く、積算値Ｕが基準値Ｎを超えている場合において高い印字率（５％以上）の画像データが印字されることにより積算値Ｕが下がるときがある。このような場合を考慮すると、常に基準値Ｎに達したときに強制消費動作が実行される比較例の場合よりも、実施例Ｂの方が強制消費動作の実行タイミングを遅らせることができる。したがって、比較例よりも実施例Ｂの方が、トナー消費量が低減する。
【０１２８】
図１４においては、比較例と、実施例Ａと、実施例Ｂとのそれぞれの場合の積算値Ｕの推移が示されている。図１４に示されているように、矢印Ｐ３，Ｑ２，Ｒ２は、線幅ＬＷが１６ドットを超えている場合に行われる強制消費動作の実施タイミングを示す。他方、矢印Ｒ１は、実施例Ｂにおいて、積算値Ｕが上限基準値Ｎ’に達したときにトナーを少量排出することにより行われる少量消費動作の実施タイミングを示す。このような少量消費動作の実施タイミングは、図１１及び図１２においては、積算値Ｕを楕円形で囲むことによって示されている。
【０１２９】
図１４において、印刷枚数が６０枚の時点で積算値Ｕが上限基準値２８％を超える。そのため、実施例Ｂでは、このタイミングで少量消費動作が実施される。少量消費動作は、積算値Ｕが基準値Ｎに下がる程度までトナーを排出することにより行われる。少量消費動作が行われることにより、積算値Ｕは、２５％まで回復する。
【０１３０】
このように、印刷する画像に応じてトナーの強制消費動作が行われるので、画像品質を維持しつつ、トナーの消費量を抑制することができる。画質劣化が目立たないある線幅以下の画像で構成されている原稿に対するトナーの排出量を抑制することができるので、無駄なトナー排出を抑えることができ、かつ、画質低下の発生を防止できる。
【０１３１】
［その他］
【０１３２】
線幅は、上述の方式に限られず、種々の方法で検出することができる。例えば、画像形成装置が、形成する画像に対応するプリント記述データに基づいて静電潜像を形成可能なものであるときには、プリント記述データに含まれる文字情報と図形情報との少なくとも一方に基づいて、線幅に対応する特徴量を求めるようにしてもよい。例えば、文字の大きさや書体などに応じて、線幅に対応する特徴量が算出されるようにしてもよい。
【０１３３】
画像形成装置としては、モノクロ／カラーの複写機、プリンタ、ファクシミリ装置などいずれであってもよい。また、画像形成装置は、スキャナ機能、複写機能、プリンタとしての機能、ファクシミリ機能、データ通信機能、及びサーバ機能を備えたＭＦＰ（Ｍｕｌｔｉ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ  Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ）であってもよい。スキャナ機能は、セットされた原稿の画像を読み取ってそれをＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）等に蓄積する機能である。複写機能は、さらにそれを用紙等に印刷（プリント）する機能である。プリンタとしての機能は、ＰＣ等の外部端末から印刷指示を受けるとその指示に基づいて用紙に印刷を行う機能である。ファクシミリ機能は、外部のファクシミリ装置等からファクシミリデータを受信してそれをＨＤＤ等に蓄積する機能である。データ通信機能は、接続された外部機器との間でデータを送受信する機能である。サーバ機能は、複数のユーザでＨＤＤ等に記憶したデータなどを共有可能にする機能である。
【０１３４】
現像方式は、一成分現像方式に限られない。二成分現像方式であってもよい。
【０１３５】
上述の実施の形態における処理は、ソフトウェアによって行っても、ハードウェア回路を用いて行ってもよい。
【０１３６】
上述の実施の形態における処理を実行するプログラムを提供することもできるし、そのプログラムをＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク、ハードディスク、ＲＯＭ、ＲＡＭ、メモリカードなどの記録媒体に記録してユーザに提供することにしてもよい。プログラムはインターネットなどの通信回線を介して、装置にダウンロードするようにしてもよい。上記のフローチャートで文章で説明された処理は、そのプログラムに従ってＣＰＵなどにより実行される。
【０１３７】
上記実施の形態は、全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０１３８】
１  画像形成装置
２０Ｙ−２０Ｋ  作像ユニット
２１Ｙ−２１Ｋ  感光体（像担持体の一例）
２２Ｙ−２２Ｋ  帯電器（帯電部の一例）
２３Ｙ−２３Ｋ  露光部
２４Ｙ−２４Ｋ  現像器（現像部の一例）
１００  制御部
１０３  判定部
１０８  ＣＰＵ
１２１Ｙ  印字率算出部
１２２Ｙ  差分算出部
１２３Ｙ  蓄積カウンタ部
１２４Ｙ  積算値比較部
１２５Ｙ  強制消費判定部
１２６Ｙ  所定値Ｈｙ記憶部
１２７Ｙ  積算値Ｕｙ記憶部
１２８Ｙ  所定値Ｎｙ記憶部
１２９Ｙ  線幅算出部
１３０Ｙ  線幅比較部
１３１Ｙ  所定値Ｌｙ記憶部
【図１】
0006507933.tif 000002
【図２】
0006507933.tif 000003
【図３】
0006507933.tif 000004
【図４】
0006507933.tif 000005
【図５】
0006507933.tif 000006
【図６】
0006507933.tif 000007
【図７】
0006507933.tif 000008
【図８】
0006507933.tif 000009
【図９】
0006507933.tif 000010
【図１０】
0006507933.tif 000011
【図１１】
0006507933.tif 000012
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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