(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ現像手段を有し、該現像手段がブラックのトナーを使用するブラック用の感光体ユニットと、前記現像手段がそれぞれブラック以外の異なる色のトナーを使用する複数のカラー用の感光体ユニットとを備え、
前記各現像手段が、それぞれ各現像手段内のトナーを攪拌する部材とトナー濃度を検出するトナー濃度検出手段とを備えており、
印刷モードがカラーモードでモノクロ印刷を行う場合は、前記各感光体ユニットを全て動作させ、前記カラー用の感光体ユニットの各現像装置ではトナーを消費することなく攪拌のみを行い、印刷モードがモノクロモードの場合は、前記ブラック用の感光体ユニットのみを動作させてモノクロ印刷を行うカラー画像形成装置において、
前記カラーモードでモノクロ印刷が指示されてモノクロ印刷を開始した場合に、設定された印刷枚数又は時間後における前記カラー用の各感光体ユニットの前記各トナー濃度検出手段の検出値に基づいて、前記カラーモードから前記モノクロモードへの切り替えが必要か否かを判定する印刷モード切替要否判定手段と、
該印刷モード切替要否判定手段によって前記カラーモードから前記モノクロモードへの切り替えが必要と判定され場合に、その切り替えを実行する印刷モード切替実行手段とを設けたことを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項２】
請求項１記載のカラー画像形成装置において、
前記印刷モード切替要否判定手段は、前記設定された印刷枚数後の所定印刷枚数において、前記カラー用の各感光体ユニットの前記各トナー濃度検出手段の検出値の平均値の前記所定印刷枚数における変化率を算出する手段を有し、該手段によって算出された変化率と予め設定された値とを比較し、その比較結果に基づいて前記カラーモードから前記モノクロモードへの切り替えが必要か否かを判定することを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項３】
請求項１記載のカラー画像形成装置において、
前記印刷モード切替要否判定手段は、前記設定された時間後の所定時間において、前記カラー用の各感光体ユニットの前記各トナー濃度検出手段の検出値の平均値の前記所定時間における変化率を算出する手段を有し、該手段によって算出された変化率と予め設定された値とを比較し、その比較結果に基づいて前記カラーモードから前記モノクロモードへの切り替えが必要か否かを判定することを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項４】
請求項１記載のカラー画像形成装置において、
前記印刷モード切替要否判定手段は、前記設定された印刷枚数又は時間後における前記カラー用の各感光体ユニットの前記各トナー濃度検出手段の検出値の平均値を算出する手段を有し、該手段によって算出された平均値と予め設定された閾値とを比較し、その比較結果に基づいて前記カラーモードから前記モノクロモードへの切り替えが必要か否かを判定することを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項５】
請求項１記載のカラー画像形成装置において、
前記印刷モード切替要否判定手段は、前記設定された印刷枚数後の所定印刷枚数において、前記カラー用の各感光体ユニットの前記各トナー濃度検出手段の検出値の前記所定印刷枚数における変化率を個別に算出する手段を有し、該手段によって個別に算出された各変化率と予め設定された値とをそれぞれ比較し、その比較結果に基づいて前記カラーモードから前記モノクロモードへの切り替えが必要か否かを判定することを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項６】
請求項１記載のカラー画像形成装置において、
前記印刷モード切替要否判定手段は、前記設定された時間後の所定時間において、前記カラー用の各感光体ユニットの前記各トナー濃度検出手段の検出値の前記所定時間における変化率を個別に算出する手段を有し、該手段によって個別に算出された各変化率と予め設定された値とをそれぞれ比較し、その比較結果に基づいて前記カラーモードから前記モノクロモードへの切り替えが必要か否かを判定することを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項７】
請求項１記載のカラー画像形成装置において、
前記印刷モード切替要否判定手段は、前記設定された印刷枚数又は時間後における前記カラー用の各感光体ユニットの前記各トナー濃度検出手段の検出値と予め設定された閾値とをそれぞれ比較し、その比較結果に基づいて前記カラーモードから前記モノクロモードへの切り替えが必要か否かを判定することを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項８】
それぞれ現像手段を有し、該現像手段がブラックのトナーを使用するブラック用の感光体ユニットと、前記現像手段がそれぞれブラック以外の異なる色のトナーを使用する複数のカラー用の感光体ユニットとを備え、
前記各現像手段が、それぞれ各現像手段内のトナーを攪拌する部材とトナー濃度を検出するトナー濃度検出手段とを備えており、
印刷モードがカラーモードでモノクロ印刷を行う場合は、前記各感光体ユニットを全て動作させ、前記カラー用の感光体ユニットの各現像装置ではトナーを消費することなく攪拌のみを行い、印刷モードがモノクロモードの場合は、前記ブラック用の感光体ユニットのみを動作させてモノクロ印刷を行うカラー画像形成装置において、
前記カラーモードで印刷を行う場合に、ブラック以外の各色の印刷画素数を取得する印刷画素数取得手段と、該印刷画素数取得手段によって取得した印刷画素数からモノクロ印刷であるかカラー印刷であるかを判定する判定手段と、
該判定手段によってモノクロ印刷であると判定された場合にのみ、設定された印刷枚数又は時間後における前記カラー用の各感光体ユニットの前記各トナー濃度検出手段の検出値に基づいて、前記カラーモードから前記モノクロモードへの切り替えが必要か否かを判定する印刷モード切替要否判定手段と、
該印刷モード切替要否判定手段によって前記カラーモードから前記モノクロモードへの切り替えが必要と判定された場合に、その切り替えを実行する印刷モード切替実行手段とを設けたことを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項９】
請求項８記載のカラー画像形成装置において、
前記印刷モード切替要否判定手段は、前記判定手段によってモノクロ印刷であると判定された場合にのみ、前記設定された印刷枚数後の所定印刷枚数において、前記カラー用の各感光体ユニットの前記各トナー濃度検出手段の検出値の平均値の前記所定印刷枚数における変化率を算出する手段を有し、該手段によって算出された変化率と予め設定された値とを比較し、その比較結果に基づいて前記カラーモードから前記モノクロモードへの切り替えが必要か否かを判定することを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項１０】
請求項８記載のカラー画像形成装置において、
前記印刷モード切替要否判定手段は、前記判定手段によってモノクロ印刷であると判定された場合にのみ、前記設定された時間後の所定時間において、前記カラー用の各感光体ユニットの前記各トナー濃度検出手段の検出値の平均値の前記所定時間における変化率を算出する手段を有し、該手段によって算出された変化率と予め設定された値とを比較し、その比較結果に基づいて前記カラーモードから前記モノクロモードへの切り替えが必要か否かを判定することを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項１１】
請求項８記載のカラー画像形成装置において、
前記印刷モード切替要否判定手段は、前記判定手段によってモノクロ印刷であると判定された場合にのみ、前記設定された印刷枚数又は時間後における前記カラー用の各感光体ユニットの前記各トナー濃度検出手段の検出値の平均値を算出する手段を有し、該手段によって算出された平均値と予め設定された閾値とを比較し、その比較結果に基づいて前記カラーモードから前記モノクロモードへの切り替えが必要か否かを判定することを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項１２】
請求項８記載のカラー画像形成装置において、
前記印刷モード切替要否判定手段は、前記判定手段によってモノクロ印刷であると判定された場合にのみ、前記設定された印刷枚数後の所定印刷枚数において、前記カラー用の各感光体ユニットの前記各トナー濃度検出手段の検出値の前記所定印刷枚数における変化率を個別に算出する手段を有し、該手段によって個別に算出された各変化率と予め設定された値とをそれぞれ比較し、その比較結果に基づいて前記カラーモードから前記モノクロモードへの切り替えが必要か否かを判定することを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項１３】
請求項８記載のカラー画像形成装置において、
前記印刷モード切替要否判定手段は、前記判定手段によってモノクロ印刷であると判定された場合にのみ、前記設定された時間後の所定時間において、前記カラー用の各感光体ユニットの前記各トナー濃度検出手段の検出値の前記所定時間における変化率を個別に算出する手段を有し、該手段によって個別に算出された各変化率と予め設定された値とをそれぞれ比較し、その比較結果に基づいて前記カラーモードから前記モノクロモードへの切り替えが必要か否かを判定することを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項１４】
請求項８記載のカラー画像形成装置において、
前記印刷モード切替要否判定手段は、前記判定手段によってモノクロ印刷であると判定された場合にのみ、前記設定された印刷枚数又は時間後における前記カラー用の各感光体ユニットの前記各トナー濃度検出手段の検出値と予め設定された閾値とをそれぞれ比較し、その比較結果に基づいて前記カラーモードから前記モノクロモードへの切り替えが必要か否かを判定することを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項１５】
それぞれ現像手段を有し、該現像手段がブラックのトナーを使用するブラック用の感光体ユニットと、前記現像手段がそれぞれブラック以外の異なる色のトナーを使用する複数のカラー用の感光体ユニットとを備え、前記各現像手段がそれぞれ各現像手段内のトナーを攪拌する部材とトナー濃度を検出するトナー濃度センサとを備えており、印刷モードがカラーモードでモノクロ印刷を行う場合は、前記各感光体ユニットを全て動作させ、前記カラー用の感光体ユニットの各現像装置ではトナーを消費することなく攪拌のみを行い、印刷モードがモノクロモードの場合は、前記ブラック用の感光体ユニットのみを動作させてモノクロ印刷を行うカラー画像形成装置における印刷モードの切り替え方法において、
前記カラーモードでモノクロ印刷が指示されてモノクロ印刷を開始した場合に、設定された印刷枚数又は時間後における前記カラー用の各感光体ユニットの前記各現像手段内のトナー濃度をそれぞれ対応するトナー濃度センサによって検出し、その各トナー濃度センサによる検出値に基づいて、前記カラーモードから前記モノクロモードへの切り替えが必要か否かを判定して、その切り替えが必要と判定したな場合にその切り替えを実行することを特徴とする印刷モードの切り替え方法。
【請求項１６】
それぞれ現像手段を有し、該現像手段がブラックのトナーを使用するブラック用の感光体ユニットと、前記現像手段がそれぞれブラック以外の異なる色のトナーを使用する複数のカラー用の感光体ユニットとを備え、前記各現像手段がそれぞれ各現像手段内のトナーを攪拌する部材とトナー濃度を検出するトナー濃度センサとを備えており、印刷モードがカラーモードでモノクロ印刷を行う場合は、前記各感光体ユニットを全て動作させ、前記カラー用の感光体ユニットの各現像装置ではトナーを消費することなく攪拌のみを行い、印刷モードがモノクロモードの場合は、前記ブラック用の感光体ユニットのみを動作させてモノクロ印刷を行うカラー画像形成装置における印刷モードの切り替え方法において、
前記カラーモードで印刷を行う場合に、ブラック以外の各色の印刷画素数を取得して、その印刷画素数からモノクロ印刷であるかカラー印刷であるかを判定し、モノクロ印刷であると判定した場合にのみ、設定された印刷枚数又は時間後における前記カラー用の各感光体ユニットの前記各現像手段内のトナー濃度をそれぞれ対応するトナー濃度センサによって検出し、その各トナー濃度センサによる検出値に基づいて、前記カラーモードから前記モノクロモードへの切り替えが必要か否かを判定して、その切り替えが必要と判定した場合にその切り替えを実行することを特徴とする印刷モードの切り替え方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電子写真方式を用いたカラープリンタ、カラー複写機、カラー複合機、カラーファクシミリ装置等のカラー画像形成装置と、そのカラー画像形成装置における印刷モードの切り替え方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、電子写真方式を用いたカラー画像形成装置におけるカラー画像形成の方法として、複数の感光体（像担持体）上にそれぞれ異なる色で形成されるトナー像を直接転写紙に重ねながら転写させる直接転写方式と、同じく色の異なるトナー像を中間転写体（像担持体）に重ねながら転写させ、その後に転写紙（用紙）に一括して転写させる中間転写方式がある。これらの方式は、共通して複数の感光体を転写紙または中間転写体に対向させて並べて配置するのでタンデム方式と呼ばれ、感光体毎にイエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）の各色に対して、静電潜像の形成および現像などの電子写真プロセスを実行させ、直接転写方式では走行中の転写紙上に、中間転写方式においては走行中の中間転写体上に転写する。
【０００３】
このようなカラー画像形成装置では、Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋの各色の画像形成をそれぞれ行う４つの感光体ユニット（以下「ＰＣＵ」ともいう）を備えている。そして、その各ＰＣＵには、それぞれ異なる色のトナーを使用して現像を行う現像装置と、その現像装置内のトナー濃度を調整するためのトナー濃度センサとをそれぞれ備えている。
ところで、各ＰＣＵの現像装置内のＶｔ値は、通常、以下の傾向にある。Ｖｔ値とは、トナー濃度センサの出力値、つまりトナー濃度を電圧に変換した値のことである。その電圧はＡ／Ｄ変換され、制御に用いられる。
（１）現像装置内のトナー量が多いとき、Ｖｔ値は低い値となる。
（２）現像装置内のトナー量が少ないとき、Ｖｔ値は高い値となる。
【０００４】
上述したようなカラー画像形成装置では、印刷モードがカラーモードの場合には、全ての色のＰＣＵを動作させ、その各ＰＣＵの現像装置内のトナーと現像剤とを攪拌する。
また、印刷モードがモノクロモード（モノクロ単色モード）の場合には、ブラック（Ｋ）用のＰＣＵのみを動作させ、そのＰＣＵの現像装置内のトナーと現像剤とを攪拌する。
さらに、印刷モードがカラーモードで、モノクロ印刷（モノクロ単色印刷）を行う場合には、全てのＰＣＵを動作させる。
【０００５】
このとき、Ｋトナーを使用している場合には、ＫのＰＣＵの現像装置内を攪拌してトナーを消費し、消費したトナーを補給する（トナーの消費によって高くなったＶｔ値が基準値に戻るまでトナーを補給する）という動作を行う。しかし、Ｋ以外の色（Ｙ、Ｃ、Ｍ）のカラー用のＰＣＵの現像装置では、トナーを消費することなく攪拌（空攪拌）のみを行うことになる。
そのため、この時の空攪拌により、Ｋ以外の色の現像装置内のトナー量は変わらないのに、Ｖｔ値が低下してしまう。
その時のＶｔ値と印刷枚数との関係を図１０に示す。この図１０は、Ｋ以外の色の現像装置内の空回転（空攪拌）を行った時のＶｔ値（トナー濃度センサの出力値）と印刷枚数との関係の一例を示している。
【０００６】
ここで、現像装置内の空攪拌が継続すると、トナーの帯電量が多くなり、センサの特性上、Ｖｔ値が低下する。そのため、カラー印刷になった時にトナーの消費に応じたトナーの補給が行われなくなる。その結果、現像能力が低下し、出力画像が薄くなる。したがって画像が劣化する。
そこで、特許文献１〜６に見られるように、印刷枚数、画像情報の印刷データ量、又はデータ比率等に基づいて印刷モードを切り替えるようにしたものが提案されている。
【特許文献１】特許第３５８９９９８号公報
【特許文献２】特開平１１−１３３６９７号公報
【特許文献３】特開２０００−２９２６６号公報
【特許文献４】特開２０００−３１８２２０号公報
【特許文献５】特開２００１−５１４７０号公報
【特許文献６】特開２００３−２３７１９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、このような印刷モードの切り替え方法の場合、現像能力に関係なく印刷モードをカラーモードからモノクロモードに切り替えてしまうことから、Ｋ以外の色の現像装置内の空攪拌の時間が長くなる場合があり、感光体や現像剤の寿命などに悪影響を与えてしまい、画像品質に悪影響を及ぼしてしまうという問題がある。
この発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、カラー画像形成装置において、現像能力に応じたタイミングで印刷モードを切り替えることにより、画像品質を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明は、上記の目的を達成するため、以下のカラー画像形成装置および印刷モードの切り替え方法を提供する。
請求項１の発明によるカラー画像形成装置は、それぞれ現像手段を有し、その現像手段がブラックのトナーを使用するブラック用の感光体ユニットと、上記現像手段がそれぞれブラック以外の異なる色のトナーを使用するカラー用の複数の感光体ユニットとを備え、上記各現像手段がそれぞれ各現像手段内のトナーを攪拌する部材とトナー濃度を検出するトナー濃度検出手段とを備えており、印刷モードがカラーモードでモノクロ印刷を行う場合は、上記各感光体ユニットを全て動作させ、上記カラー用の感光体ユニットの各現像装置ではトナーを消費することなく攪拌のみを行い、印刷モードがモノクロモードの場合は、上記ブラック用の感光体ユニットのみを動作させてモノクロ印刷を行うカラー画像形成装置において、
上記カラーモードでモノクロ印刷が指示されてモノクロ印刷を開始した場合に、設定された印刷枚数又は時間後における上記カラー用の各感光体ユニットの上記各トナー濃度検出手段の検出値に基づいて、上記カラーモードからモノクロモードへの切り替えが必要か否かを判定する印刷モード切替要否判定手段と、該印刷モード切替要否判定手段によって上記カラーモードからモノクロモードへの切り替えが必要と判定された場合に、その切り替えを実行する印刷モード切替実行手段とを設けたものである。
【０００９】
請求項２の発明によるカラー画像形成装置は、請求項１のカラー画像形成装置において、上記印刷モード切替要否判定手段は、上記設定された印刷枚数後の所定印刷枚数において、上記カラー用の各感光体ユニットの上記各トナー濃度検出手段の検出値の平均値の上記所定印刷枚数における変化率を算出する手段を有し、該手段によって算出された変化率と予め設定された値とを比較し、その比較結果に基づいて上記カラーモードからモノクロモードへの切り替えが必要か否かを判定するものである。
【００１０】
請求項３の発明によるカラー画像形成装置は、請求項１のカラー画像形成装置において、上記印刷モード切替要否判定手段は、上記設定された時間後の所定時間において、上記カラー用の各感光体ユニットの上記各トナー濃度検出手段の検出値の平均値の上記所定時間における変化率を算出する手段を有し、該手段によって算出された変化率と予め設定された値とを比較し、その比較結果に基づいて上記カラーモードからモノクロモードへの切り替えが必要か否かを判定するものである。
【００１１】
請求項４の発明によるカラー画像形成装置は、請求項１のカラー画像形成装置において、上記印刷モード切替要否判定手段は、上記設定された印刷枚数又は時間後における上記カラー用の各感光体ユニットの上記各トナー濃度検出手段の検出値の平均値を算出する手段を有し、該手段によって算出された平均値と予め設定された閾値とを比較し、その比較結果に基づいて上記カラーモードからモノクロモードへの切り替えが必要か否かを判定するものである。
【００１２】
請求項５の発明によるカラー画像形成装置は、請求項１のカラー画像形成装置において、上記印刷モード切替要否判定手段は、上記設定された印刷枚数後の所定印刷枚数において、上記カラー用の各感光体ユニットの上記各トナー濃度検出手段の検出値の上記所定印刷枚数における変化率を個別に算出する手段を有し、該手段によって個別に算出された各変化率と予め設定された値とをそれぞれ比較し、その比較結果に基づいて上記カラーモードからモノクロモードへの切り替えが必要か否かを判定するものである。
【００１３】
請求項６の発明によるカラー画像形成装置は、請求項１のカラー画像形成装置において、上記印刷モード切替要否判定手段は、上記設定された時間後の所定時間において、上記カラー用の各感光体ユニットの上記各トナー濃度検出手段の検出値の上記所定時間における変化率を個別に算出する手段を有し、該手段によって個別に算出された各変化率と予め設定された値とをそれぞれ比較し、その比較結果に基づいて上記カラーモードからモノクロモードへの切り替えが必要か否かを判定するものである。
【００１４】
請求項７の発明によるカラー画像形成装置は、請求項１のカラー画像形成装置において、上記印刷モード切替要否判定手段は、上記設定された印刷枚数又は時間後における前記カラー用の各感光体ユニットの上記各トナー濃度検出手段の検出値と予め設定された閾値とをそれぞれ比較し、その比較結果に基づいて上記カラーモードからモノクロモードへの切り替えが必要か否かを判定するものである。
【００１５】
請求項８の発明によるカラー画像形成装置は、上記と同様なカラー画像形成装置において、上記カラーモードで印刷を行う場合に、ブラック以外の各色の印刷画素数を取得する印刷画素数取得手段と、該印刷画素数取得手段によって取得した印刷画素数からモノクロ印刷であるかカラー印刷であるかを判定する判定手段と、該判定手段によってモノクロ印刷であると判定された場合にのみ、設定された印刷枚数又は時間後における前記カラー用の各感光体ユニットの上記各トナー濃度検出手段の検出値に基づいて、上記カラーモードからモノクロモードへの切り替えが必要か否かを判定する印刷モード切替要否判定手段と、該印刷モード切替要否判定手段によって上記カラーモードからモノクロモードへの切り替えが必要と判定された場合に、その切り替えを実行する印刷モード切替実行手段とを設けたものである。
【００１６】
請求項９の発明によるカラー画像形成装置は、請求項８のカラー画像形成装置において、上記印刷モード切替要否判定手段は、上記判定手段によってモノクロ印刷であると判定された場合にのみ、上記設定された印刷枚数後の所定印刷枚数において、上記カラー用の各感光体ユニットの上記各トナー濃度検出手段の検出値の平均値の上記所定印刷枚数における変化率を算出する手段を有し、該手段によって算出された変化率と予め設定された値とを比較し、その比較結果に基づいて上記カラーモードからモノクロモードへの切り替えが必要か否かを判定するものである。
【００１７】
請求項１０の発明によるカラー画像形成装置は、請求項８のカラー画像形成装置において、上記印刷モード切替要否判定手段は、上記判定手段によってモノクロ印刷であると判定された場合にのみ、上記設定された時間後の所定時間において、上記カラー用の各感光体ユニットの上記各トナー濃度検出手段の検出値の平均値の上記所定時間における変化率を算出する手段を有し、該手段によって算出された変化率と予め設定された値とを比較し、その比較結果に基づいて上記カラーモードからモノクロモードへの切り替えが必要か否かを判定するものである。
【００１８】
請求項１１の発明によるカラー画像形成装置は、請求項８のカラー画像形成装置において、上記印刷モード切替要否判定手段は、上記判定手段によってモノクロ印刷であると判定された場合にのみ、上記設定された印刷枚数又は時間後における上記カラー用の各感光体ユニットの上記各トナー濃度検出手段の検出値の平均値を算出する手段を有し、該手段によって算出された平均値と予め設定された閾値とを比較し、その比較結果に基づいて上記カラーモードからモノクロモードへの切り替えが必要か否かを判定するものである。
【００１９】
請求項１２の発明によるカラー画像形成装置は、請求項８のカラー画像形成装置において、上記印刷モード切替要否判定手段は、上記判定手段によってモノクロ印刷であると判定された場合にのみ、上記設定された印刷枚数後の所定印刷枚数において、上記カラー用の各感光体ユニットの上記各トナー濃度検出手段の検出値の上記所定印刷枚数における変化率を個別に算出する手段を有し、該手段によって個別に算出された各変化率と予め設定された値とをそれぞれ比較し、その比較結果に基づいて上記カラーモードからモノクロモードへの切り替えが必要か否かを判定するものである。
【００２０】
請求項１３の発明によるカラー画像形成装置は、請求項８のカラー画像形成装置において、上記印刷モード切替要否判定手段は、上記判定手段によってモノクロ印刷であると判定された場合にのみ、上記設定された時間後の所定時間において、上記カラー用の各感光体ユニットの上記各トナー濃度検出手段の検出値の上記所定時間における変化率を個別に算出する手段を有し、該手段によって個別に算出された各変化率と予め設定された値とをそれぞれ比較し、その比較結果に基づいて上記カラーモードからモノクロモードへの切り替えが必要か否かを判定するものである。
【００２１】
請求項１４の発明によるカラー画像形成装置は、請求項８のカラー画像形成装置において、上記印刷モード切替要否判定手段は、上記判定手段によってモノクロ印刷であると判定された場合にのみ、上記設定された印刷枚数又は時間後における前記カラー用の各感光体ユニットの上記各トナー濃度検出手段の検出値と予め設定された閾値とをそれぞれ比較し、その比較結果に基づいて上記カラーモードからモノクロモードへの切り替えが必要か否かを判定するものである。
【００２２】
請求項１５の発明による印刷モードの切り替え方法は、それぞれ現像手段を有し、その現像手段がブラックのトナーを使用するブラック用の感光体ユニットと、上記現像手段がそれぞれブラック以外の異なる色のトナーを使用するカラー用の複数の感光体ユニットとを備え、上記各現像手段がそれぞれ各現像手段内のトナーを攪拌する部材とトナー濃度を検出するトナー濃度センサとを備えており、印刷モードがカラーモードでモノクロ印刷を行う場合は、上記各感光体ユニットを全て動作させ、上記カラー用の感光体ユニットの各現像装置ではトナーを消費することなく攪拌のみを行い、印刷モードがモノクロモードの場合は、上記ブラック用の感光体ユニットのみを動作させてモノクロ印刷を行うカラー画像形成装置における印刷モードの切り替え方法において、
上記カラーモードでモノクロ印刷が指示されてモノクロ印刷を開始した場合に、設定された印刷枚数又は時間後における上記カラー用の各感光体ユニットの上記各現像手段内のトナー濃度をそれぞれ対応するトナー濃度センサによって検出し、その各トナー濃度センサによる検出値に基づいて、上記カラーモードからモノクロモードへの切り替えが必要か否かを判定して、その切り替えが必要と判定した場合にその切り替えを実行するものである。
【００２３】
請求項１６の発明による印刷モードの切り替え方法は、上記と同様なカラー画像形成装置における印刷モードの切り替え方法において、
上記カラーモードで印刷を行う場合に、ブラック以外の各色の印刷画素数を取得して、その印刷画素数からモノクロ印刷であるかカラー印刷であるかを判定し、モノクロ印刷であると判定した場合にのみ、設定された印刷枚数又は時間後における上記カラー用の各感光体ユニットの上記各現像手段内のトナー濃度をそれぞれ対応するトナー濃度センサによって検出し、その各トナー濃度センサによる検出値に基づいて、上記カラーモードから上記モノクロモードへの切り替えが必要か否かを判定して、その切り替えが必要と判定した場合にその切り替えを実行するものである。
【発明の効果】
【００２４】
この発明によれば、カラーモードでモノクロ印刷を行う場合に、カラー用の各感光体ユニットの現像手段内のトナー濃度をそれぞれ対応するトナー濃度検出手段（トナー濃度センサ）によって検出し、その各トナー濃度検出手段による検出値に基づいて、カラーモードからモノクロモードへの切り替えが必要か否かを判定して、その切り替えが必要な場合にその切り替えを実行する。
あるいは、カラーモードで印刷を行う場合に、印刷画素数を取得して、その印刷画素数からモノクロ印刷であるかカラー印刷であるかを判定し、モノクロ印刷であると判定した場合にのみ、カラー用の各感光体ユニットの現像手段内のトナー濃度をそれぞれ対応するトナー濃度検出手段によって検出し、その各トナー濃度センサによる検出値に基づいて、カラーモードからモノクロモードへの切り替えが必要か否かを判定して、その切り替えが必要な場合にその切り替えを実行する。
【００２５】
したがって、Ｋ以外の色の現像手段における空回転時間を必要以上に長くすることがなくなり、像担持体や現像剤の寿命に悪影響を及ぼすことがなくなる。その結果、印刷能力の１つである画像品質の劣化が発生し難く、また印刷速度も落とすことなく印刷を実行できるため、利用者の利便性が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、この発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて具体的に説明する。
図１は、この発明を実施するカラー画像形成装置である電子写真方式を用いたカラープリンタの機構部の構成例を示す図である。図２は、図１のＰＣＵ（感光体ユニット）１０Ｋの構成例を示す断面図である。なお、図１では、図示の都合上、ＰＣＵ１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍは一部（感光体）しか示していないが、ＰＣＵ１０Ｋと同様の構成である。
【００２７】
このカラープリンタは、エンジン部を構成するための各機構と、その各機構による印刷（画像形成）プロセス処理に関する制御を行う制御部(後述する)とによって構成されている。
エンジン部は、水平方向に隣接された４つの像担持体としてのＰＣＵ、つまりＹ（イエロー）、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｋ（ブラック）のトナー像を生成するための４つのＰＣＵ１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｋと、それらと平行に接触し、ＫのＰＣＵ１０Ｋ以外のＹ、Ｃ、ＭのＰＣＵ１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍとの接離機構を有する中間転写体である中間転写ベルト１１等により構成される。
【００２８】
各ＰＣＵ１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｋは、互いに異なる色のＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋのトナーを用いるが、それ以外は同様の構成になっており、寿命到達時に交換される。
ここで、Ｋトナー像を生成するためのＰＣＵ１０Ｋを代表してその構成を説明すると、図２に示すように、像担持体としてのドラム状の感光体１Ｋを備え、その周囲に帯電装置２Ｋ、現像装置３Ｋ、クリーニング装置４Ｋ等を配設している。
【００２９】
現像装置３Ｋは、現像ローラ３１Ｋと、現像ローラ３１Ｋ上に供給される現像剤の層厚みを規制するドクターブレード３２Ｋと、現像ケーシングの現像剤供給部３３Ｋと、トナー補給部３４Ｋにそれぞれ配置された攪拌・搬送部材３５Ｋと、トナー濃度センサ３６Ｋとを備えている。トナー濃度センサ３６Ｋは、現像装置３Ｋ内のトナー濃度を検出するトナー濃度検出手段である。その検出結果の情報（検出情報）に基づいて、制御部により対応するモータが制御され、トナーの補給および現像剤の攪拌・搬送がなされたり、この発明に関する印刷モード（作像モード）の切り替えがなされたりするようになっている。
ＰＣＵ１０Ｋは、カラープリンタの装置本体に対して脱着可能であり、一度に（一括して）消耗部品を交換できるようになっている。
【００３０】
帯電装置２Ｋは、図示しない駆動手段によって図中時計回りに回転される感光体１Ｋの表面を一様に帯電する。一様に帯電された感光体１Ｋの表面は光書込ユニット１２からのレーザ光によって露光走査され、そこにＫ用の静電潜像が形成される。
このＫの静電潜像は、Ｋトナーを用いる現像装置３ＫによってＫトナー像に現像される。そして、Ｋトナー像は中間転写ベルト１１の表面に中間転写される。
クリーニング装置４Ｋは、中間転写工程を経た後の感光体１Ｋの表面に残留した未転写トナーを除去する。
【００３１】
その後、図示しない除電装置により、クリーニング後の感光体１Ｋの表面の残留電荷が除電される。この除電により、感光体１の表面が初期化され、次の印刷に備えられる。
他のＰＣＵ１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍも、同様に構成されており、同様にして感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍの表面にそれぞれＹ、Ｃ、Ｍのトナー像が形成され、中間転写ベルト１１の表面に中間転写される。但し、印刷（画像形成）順序は上述のようなＫ，Ｍ，Ｃ，Ｙの順序に限定されるものではなく、トナーの特性と最終的に用紙上に形成されるカラー画像の仕上り効果とに応じて決定されている。
【００３２】
図１において、ＰＣＵ１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｋの下方には、潜像形成手段としての光書込ユニット１２が配設されている。この光書込ユニット１２は、後述するエンジンメインボードおよびエンジンサブボードによって制御される。つまり、それらのボードが、後述するコントローラボードからの画像情報に基づいて光書込ユニット１２内のＬＤ光源を変調駆動することにより、そのＬＤ光源から対応するレーザ光を射出させ、そのレーザ光をポリゴンモータによって回転駆動するポリゴンミラーにより主走査方向に走査しながら、複数の光学レンズやミラーを介してＰＣＵ１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｋにおけるそれぞれの感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋの表面に照射して露光する。この露光により、感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋの表面にそれぞれＹ、Ｃ、Ｍ、Ｋ用の静電潜像が形成される。
【００３３】
光書込ユニット１２の下側には、給紙カセット１３、給紙ローラ１４、レジストローラ対１５など有する給紙手段が配設されている。
給紙カセット１３には、記録媒体としての転写紙（用紙）が複数枚重ねて収納されており、１番上の転写紙には給紙ローラ１４が当接している。
その給紙ローラ１４が図示しない駆動手段によって反時計回りに回転されると、１番上の転写紙がレジストローラ対１５のローラ間（ニップ）に向けて給紙される。
【００３４】
レジストローラ対１５は、転写紙を挟み込むべく両ローラが回転駆動するが、挟み込んですぐに回転を一旦停止させ、転写紙のスキューを直す。そして、適切なタイミングでレジストローラ対１５を再駆動し、転写紙を後述する２次転写ニップに向けて送り出す。
このような構成の給紙手段においては、給紙ローラ１４と、タイミングローラ対としてのレジストローラ対１５との組合せによって搬送手段が構成されている。
この搬送手段は、転写紙を収容手段としての給紙カセット１３から後述する２次転写ニップまで搬送するものである。
【００３５】
ＰＣＵ１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｋの上方には、中間転写体としての中間転写ベルト１１を張架しながら無端移動させる中間転写ユニット１６が配設されている。この中間転写ユニット１６は、中間転写ベルト１１の他、４つの１次転写バイアスローラ１７Ｙ、１７Ｃ、１７Ｍ、１７Ｋ、クリーニング装置１８等を備えている。また、２次転写バックアップローラ１９、クリーニングバックアップローラ２０、テンションローラ２１等も備えている。中間転写ベルト１１は、これら３つのローラに張架されながら、少なくとも何れか１つのローラの回転駆動によって反時計回りに無端移動する。
【００３６】
１次転写バイアスローラ１７Ｙ、１７Ｃ、１７Ｍ、１７Ｋは、このように無端移動する中間転写ベルト１１を感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋとの間に挟み込んで、それぞれ１次転写ニップを形成している。
これらは中間転写ベルト１１の裏面（ループ内周面）にトナーとは逆極性（例えばプラス）の転写バイアスを印加する方式のものである。
１次転写バイアスローラ１７Ｙ、１７Ｃ、１７Ｍ、１７Ｋを除くローラは、全て電気的に接地されている。
【００３７】
中間転写ベルト１１は、その無端移動に伴ってＹ、Ｃ、Ｍ、Ｋ用の１次転写ニップを順次通過していく過程で、感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋ上のＹ、Ｃ、Ｍ、Ｋのトナー像が重ね合わせて１次転写される。
これにより、中間転写ベルト１１上に４色重ね合わせトナー像（以下「４色トナー像」という）が形成される。
２次転写バックアップローラ１９は、２次転写ローラ２２との間に中間転写ベルト１１を挟み込んで２次転写ニップを形成している。
【００３８】
中間転写ベルト１１上に形成された４色トナー像は、この２次転写ニップで転写紙に転写される。
２次転写ニップを通過した後の中間転写ベルト１１上には、転写紙に転写されなかった未転写トナーが付着している。これは、クリーニング装置１８によってクリーニングされる。
２次転写ニップにおいては、転写紙が互いに順方向に表面移動する中間転写ベルト１１と２次転写ローラ２２との間に挟まれて、レジストローラ対１５側とは反対方向に搬送される。
【００３９】
２次転写ニップから送り出された転写紙は、定着装置２３のローラ間を通過する際に熱と圧力とにより、表面に転写された４色トナー像が定着される。
その後、４色トナー像が定着された転写紙は、排紙ローラ対２４のローラ間を経て機外へと排出される。
プリンタ本体の上面には、スタック部２５が形成されており、排紙ローラ対２４によって機外に排出された転写紙は、このスタック部２５に順次スタックされる。
スタック部２５の下部には、各ＰＣＵ１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｋの現像装置にそれぞれＹ、Ｃ、Ｍ、Ｋのトナーを供給するトナーボトル２６Ｙ、２６Ｃ、２６Ｍ、２６Ｋが配置されている。
【００４０】
図３は、図１に示したカラープリンタの制御系のハードウェア構成例を示すブロック図である。
このカラープリンタの制御部は、コントローラボード５１、エンジンメインボード５２、およびエンジンサブボード５３、パワーサプライユニット（以下「ＰＳＵ」という）５４等によって構成されている。
【００４１】
コントローラボード５１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＡＳＩＣ（後述する）を含むマイクロコンピュータを用いており、パーソナルコンピュータ等の図示しないホストコンピュータからＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）等のネットワークインタフェース（以下「インタフェース」を「Ｉ／Ｆ」と略称する）７１、ＩＥＥＥ１２８４・Ｉ／Ｆ７２、ＩＥＥＥ１３９４・Ｉ／Ｆ７３、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ・Ｉ／Ｆ７４のいずれかの通信Ｉ／Ｆ経由で送られてくる文字コード等のデータを受信し、それを展開処理してエンジン部で印刷可能な形式の画像情報（ビットマップデータ）に変換して、エンジンメインボード５２へ出力する。
【００４２】
エンジンメインボード５２は、コントローラボード５１と同様なマイクロコンピュータを用いており、エンジンサブボード５３との間で各種信号のやりとりを行い、コントローラボード５１からの画像情報に基づいて光書込ユニット１２内のＬＤ光源１０１を変調駆動したり、高圧電源１０２を制御して各ＰＣＵ１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｋの帯電装置および現像装置等を駆動したりする。このエンジンメインボード５２と後述するエンジンサブボード５３とにより、印刷モード切替要否判定手段、印刷モード切替実行手段、印刷画素数取得手段および判定手段としての機能を果たす。
【００４３】
エンジンサブボード５３も、コントローラボード５１と同様なマイクロコンピュータを用いており、光書込ユニット１２内の同期検知部２０１からの信号に基づいてエンジンメインボード５２との間で各種信号のやりとりを行い、トナー濃度センサを含む各種センサ２０２からの信号に基づいてポリゴンモータ２０３やその他の各種モータ２０４、各種クラッチ２０５を制御したり、定着装置２３内のサーミスタ（温度センサ）２０６に基づいてＰＳＵ５４を制御したりする。そのＰＳＵ５４は、定着装置２３内のローラに内蔵されているヒータ（定着ヒータ）２０７への通電のオン／オフを制御する。
なお、操作部２０８は、各種設定等を行うための入力部と、各種情報を表示する表示部とを備えている。
【００４４】
次に、この実施例のカラープリンタの印刷モードがカラーモードの時に、図３のエンジンサブボード５３が、ホストコンピュータからいずれかの通信Ｉ／Ｆ、コントローラボード５１、エンジンメインボード５２経由で送られてくる画像情報による印刷（画像形成）時に実行するＰＣＵ１０（１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｋ）を用いたこの発明に関する処理動作について説明する。
【００４５】
図４は、エンジンサブボード５３による印刷モード切替処理の一例を示すフローチャートである。
エンジンサブボード５３は、Ｋ以外の色、つまりＹ、Ｃ、Ｍの各ＰＣＵ（以下「カラーＰＣＵ」ともいう）の現像装置内の空回し時にＶｔ値が低下するという現象を用い、カラーモード時にホストコンピュータからモノクロ印刷が指示されてモノクロ印刷を開始した場合に、エンジンメインボード５２からの指示によって、設定された印刷枚数又は時間後に図４の処理を開始し、ステップＳ１で各カラーＰＣＵのＶｔ値を取得して、ステップＳ２でその各Ｖｔ値に基づいてカラーモードからモノクロモード（モノクロ単色モード）への切り替えが必要か否かを判定し、必要と判定したら印刷モードをカラーモードからモノクロモードに切り替える。
【００４６】
このとき、モノクロモードに必要のないＹ、Ｃ、Ｍの各色の作像負荷（先に示したＰＣＵ１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍや感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ上に形成したトナー像を中間転写ベルト１１へ転写するための１次転写バイアスローラ１７Ｙ、１７Ｃ、１７Ｍ等）の立ち下げ処理を行う。つまり、カラーモード時に使用していた駆動中のＹ、Ｃ、ＭのＰＣＵ１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍの帯電、書き込み、現像、転写処理を停止する。これらの処理を停止した後、モノクロ印刷に使用しないＰＣＵ１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍと中間転写ベルト１１とを離間する。
【００４７】
ここで、エンジンサブボード５３がＶｔ値を用いてカラーモードからモノクロモードへの切り替え要否の判定（以下「モード切替要否判定」ともいう）を行う方法として、次の（１）〜（４）に示す４つの方法がある。
（１）方法１：Ｖｔ平均の所定印刷枚数当たりの変化量を利用する方法
図５は、Ｖｔ平均（各カラーＰＣＵのＶｔ値の平均値）の所定印刷枚数当たりの変化量である変化率を用いたモード切替要否判定を説明するための線図である。
この場合のＶｔ平均の変化率は、以下の式によって求められる。
【００４８】
Ｖｔ平均の変化率＝ΔＶｔ／Δ枚数
但し、Δ枚数はＶｔ平均の変化率を求める時に必要な所定印刷枚数、ΔＶｔはＶｔ平均のΔ枚数での変化量を指している。
エンジンサブボード５３は、上記計算式によって求めたＶｔ平均の変化率（又はＶｔ平均の所定印刷枚数当たりの変化量）を算出し、その算出した変化率（下記の例に示すように負の値になる）が予め設定された値Ａを下回った場合（次式の関係になった場合）に、カラーモードからモノクロモードへの切り替えが必要と判定し、その切り替えを行う。
Ｖｔ平均の変化率＜値Ａ
【００４９】
但し、値Ａ及びΔ枚数は、ユーザによる図３の操作部２０８上の操作によって任意に設定できる。また、Ｖｔ平均の変化率を計測（計算）開始するための印刷枚数も同様に任意に設定できる。
例えば、Δ枚数＝１０［枚］、ΔＶｔ＝−０．５［Ｖ］とすると、Ｖｔ平均の変化率は、−０．５／１０＝−０．０５［Ｖ／枚数]となる。また、値Ａ＝−０．０２５［Ｖ／枚数］（２０枚の印刷でＶｔ値が−０．５Ｖ低下）とする。
この場合は、Ｖｔ平均の変化率が−０．０５であり、値Ａは−０．０２５なので、ΔＶｔ平均の変化率＜値Ａであるから、モノクロモードへの切り替えが必要と判定する。
【００５０】
（２）方法２：Ｖｔ平均の単位時間当たりの変化量を利用する方法
図６は、Ｖｔ平均の単位時間当たりの変化量である変化率を用いたモード切替要否判定を説明するための線図である。
この場合のＶｔ平均の変化率は、以下の式によって求められる。
Ｖｔ平均の変化率＝ΔＶｔ／Δｔ
但し、ΔｔはＶｔ平均の変化率を求める時に必要な所定時間、ΔＶｔはＶｔ平均のΔｔでの変化量を指している。
【００５１】
エンジンサブボード５３は、上記計算式によって求めたＶｔ平均の変化率（又はＶｔ平均の単位時間当たりの変化量）を算出し、その算出した変化率（下記の例に示すように負の値になる）が予め設定された値Ｂを下回った場合（次式の関係になった場合）に、カラーモードからモノクロモードへの切り替えが必要と判定し、その切り替えを行う。
Ｖｔ平均の変化率＜値Ｂ
【００５２】
但し、値Ｂ及びΔｔは、ユーザによる図３の操作部２０８上の操作によって任意に設定できる。また、Ｖｔ平均の変化率を計測開始するための時間も同様に任意に設定できる。
例えば、Δｔ＝１０［ｍｉｎ］、ΔＶｔ＝−０．５［Ｖ］とすると、Ｖｔ平均の変化率は、−０．５／１０＝−０．０５［Ｖ／時間]となる。また、値Ｂ＝−０．０２５［Ｖ／時間］（２０分の経過でＶｔ値が−０．５Ｖ低下）とする。
この場合も、Ｖｔ平均の変化率が−０．０５であり、値Ｂは−０．０２５なので、ΔＶｔ平均の変化率＜値Ｂであるから、モノクロモードへの切り替えが必要と判定する。
【００５３】
（３）方法３：Ｖｔ平均と閾値とを利用する方法
図７は、Ｖｔ平均と閾値とを用いたモード切替要否判定を説明するための線図である。
エンジンサブボード５３は、Ｖｔ平均が予め設定された閾値Ｃを下回った時（Ｖｔ平均＜閾値Ｃの時）に、カラーＰＣＵのトナー濃度を対応するトナー濃度センサが正しく検出できないと判断して、カラーモードからモノクロモードへの切り替えが必要と判定し、その切り替えを行う。
但し、閾値Ｃはユーザによる図３の操作部２０８上の操作によって任意に設定できる。また、Ｖｔ平均を計測開始するための印刷枚数（時間でもよい）も同様に任意に設定できる。例えば、閾値ＣをＶｔ＝２．０［Ｖ］とする。
【００５４】
（４）方法４：方法１〜３のいずれかを少し異ならせた方法
エンジンサブボード５３は、上述した方法１〜方法３において、Ｖｔ平均（各カラーＰＣＵのＶｔ値の平均値）を用いてモード切替要否判定を行った。
方法４では、Ｖｔ平均の代わりに各カラーＰＣＵのＶｔ値をそれぞれ用いてモード切替要否判定を行い、各Ｖｔ値の変化率（各Ｖｔ値の所定枚数又は単位時間当たりの変化量）のいずれか１つでも予め設定された値（判断基準）を下回った場合、あるいは各Ｖｔ値のいずれか１つでも予め設定された閾値（判断基準）を下回った時に、カラーモードからモノクロモードへの切り替えが必要と判定し、その切り替えを行う。その印刷モード切替処理を図８に示す。
【００５５】
図８は、エンジンサブボード５３による印刷モード切替処理の他の例を示すフローチャートである。
エンジンサブボード５３は、カラーモード時にホストコンピュータからモノクロ印刷が指示された場合に、エンジンメインボード５２からの指示によって図８の処理を開始し、まずステップＳ１１でＰＣＵ１０ＣのＶｔ値を取得する。
次に、ステップＳ１２でそのＶｔ値に基づいて上述のようにカラーモードからモノクロモードへの切り替えが必要か否かを判定し、必要ならステップＳ１７に移行して印刷モードをカラーモードからモノクロモードに切り替える。
【００５６】
ステップＳ１２でカラーモードからモノクロモードへの切り替えが必要でないと判定した場合には、ステップＳ１３に移行してＰＣＵ１０ＭのＶｔ値を取得する。
次に、ステップＳ１４でそのＶｔ値に基づいて上述のようにカラーモードからモノクロモードへの切り替えが必要か否かを判定し、必要ならステップＳ１７に移行して印刷モードをカラーモードからモノクロモードに切り替える。
【００５７】
ステップＳ１４でカラーモードからモノクロモードへの切り替えが必要でないと判定した場合には、ステップＳ１５に移行してＰＣＵ１０ＹのＶｔ値を取得する。
次に、ステップＳ１５でそのＶｔ値に基づいて上述のようにカラーモードからモノクロモードへの切り替えが必要か否かを判定し、必要ならステップＳ１７に移行して印刷モードをカラーモードからモノクロモードに切り替える。
ステップＳ１７の処理を完了した場合、又はステップＳ１６でカラーモードからモノクロモードへの切り替えが必要でないと判定した場合に、図８の処理を終了する。
【００５８】
以上の説明は、印刷モードがカラーモードの時にモノクロ印刷が指示された場合の処理について述べたものであるが、モノクロ印刷が指示されなかったことを考慮し、印刷画素数でモード切替要否判定を行う方法も考えられる。そのモード切替要否判定を用いた印刷モード切替処理を図９に示す。
図９は、エンジンサブボード５３による印刷モード切替処理の更に他の例を示すフローチャートである。
【００５９】
エンジンサブボード５３は、カラーモード時にエンジンメインボード５２からの指示により図９の処理を開始し、まずステップＳ２１でブラック以外のＹ、Ｃ、Ｍの各色の印刷画素数を取得する。
ここで、エンジンメインボード５２内に光書き込み用（ＬＤ光源１０１を変調駆動して対応するレーザ光を射出するための画像情報を格納するため）のＡＳＩＣを備えており、光書き込み終了後（ＦＧＡＴＥがＯＦＦになったとき）にＡＳＩＣ内のＹ、Ｃ、Ｍの各色の画像情報を読み出すことにより、それらの画素数（印刷画素数）をそれぞれ計測して取得することができる。ＦＧＡＴＥはフレームゲート信号（光書き込み中はＯＮ状態を保つ）であり、１ページの画像情報の副走査方向（感光体の回転方向）の有効期間を示す。
【００６０】
エンジンサブボード５３は、ブラック以外のＹ、Ｃ、Ｍの各色の印刷画素数を取得することにより、ステップＳ２２でモノクロ印刷であるかカラー印刷であるかを判断する。このとき、取得した各色の印刷画素数からモノクロ印刷であるかカラー印刷であるかを判定でき、一定画素数以下であればモノクロ印刷、一定画素数以下でなければカラー印刷であると判断する。
そして、モノクロ印刷である場合にのみ、ステップＳ２３で方法１〜４のいずれかを用いた印刷モード切替処理を行う。
ここで、表１はモノクロ印刷時の画素数の一例を、表２はフルカラー印刷時の画素数の一例をそれぞれ示している。
【００６１】
【表１】
0004785600.tif 000002
【００６２】
【表２】
0004785600.tif 000003
【００６３】
それらの表から分かるように、通常、モノクロ印刷の場合、Ｙ、Ｃ、Ｍの各使用画素数は「０」となる。
しかし、追跡パターン（マシン固有の地肌パターンで、拡大しないとパターンを認識できない）など、ユーザには認識できないパターンを作像する場合も考慮し、全てのカラー使用色（Ｙ、Ｃ、Ｍ）の画素数がある一定画素数以下になった場合に、モノクロ印刷であると判断する方法が好ましい。
また、Ｙ、Ｃ、Ｍそれぞれに対してモノクロ印刷であると判断するための閾値を決める方法も考えられる。
【００６４】
例えば、表３に示すように、Ｙにはモノクロ印刷であると判断するための閾値Ｊｙ、画素数Ｄｙを考える。同様に、Ｃには閾値Ｊｃ、画素数Ｄｃを、Ｍには閾値Ｊｍ、画素数Ｄｍをそれぞれ考える。
この場合、以下の（ａ）〜（ｃ）に示す不等式を用いてモノクロ印刷であるかどうかの判断を行う。
（ａ）Ｄｙ＜Ｊｙ
（ｂ）Ｄｃ＜Ｊｃ
（ｃ）Ｄｍ＜Ｊｍ
【００６５】
【表３】
0004785600.tif 000004
【００６６】
例えば、画素密度を６００［ｄｐｉ］、サイズをＡ４（２１０［ｍｍ］×２９７［ｍｍ］）、画素面積率を１［％］とすると、画素数は（２１０［ｍｍ］／２５．４［ｍｍ／ｉｎｃｈ］）＊６００［ｄｐｉ］＊（２９７［ｍｍ］／２５．４［ｍｍ／ｉｎｃｈ］）＊６００［ｄｐｉ］＊０．０１＝３４８３３２［ｄｏｔ］となる。
【００６７】
エンジンサブボード５３は、上記の（ａ）〜（ｃ）に示した３つの不等式を用いてモノクロ印刷であるかどうかを判定できる。そして、その３つの不等式が全て成立した場合に、モノクロ印刷であると判断する。そして、方法１〜４のいずれかを用いた印刷モード切替処理を行う。
但し、各閾値Ｊｙ、Ｊｃ、Ｊｍはそれぞれ、ユーザによる図３の操作部２０８上の操作によって任意に設定できる。
【００６８】
このように、カラーモードでモノクロ印刷を行う場合に、カラー用の各感光体ユニットの現像装置内のトナー濃度をそれぞれ対応するトナー濃度センサによって検出し、その各検出値に基づいてカラーモードからモノクロモードへの切り替えが必要か否かを判定して、その切り替えが必要な場合にその切り替えを実行する。
あるいは、カラーモードで印刷を行う場合に、ブラック以外の各色の印刷画素数を取得して、その印刷画素数からモノクロ印刷であるかカラー印刷であるかを判定し、モノクロ印刷であると判定した場合にのみ、カラー用の各感光体ユニットの現像手段内のトナー濃度をそれぞれ対応するトナー濃度センサによって検出し、その各検出値に基づいてカラーモードからモノクロモードへの切り替えが必要か否かを判定して、その切り替えが必要な場合にその切り替えを実行する。
したがって、Ｋ以外の色の現像装置における空回転時間を必要以上に長くすることがなくなり、感光体（像担持体）や現像剤の寿命に悪影響を及ぼすことがなくなる。その結果、印刷能力の１つである画像品質の劣化が発生し難く、また印刷速度も落とすことなく印刷を実行できるため、利用者の利便性が向上する。
【００６９】
以上、この発明を、画像形成用の像担持体の組み合わせとして感光体ドラムと中間転写ベルトを用いたカラープリンタに適用した実施例について説明したが、この発明はこれに限らず、感光体ドラムと中間転写ベルトを用いたカラー複写機、カラー複合機、カラーファクシミリ装置等の他のカラー画像形成装置には勿論、画像形成用の他の像担持体の組み合わせ、例えば感光体ベルトと中間転写ドラムの組み合わせや感光体ドラムと転写搬送ベルトの組み合わせを用いた各種カラー画像形成装置等にも適用可能である。
すなわち、中間転写ベルト上に各感光体ドラムが複数並べて配設されるタンデム式のカラー画像形成装置にこの発明を適用した例について説明したが、この発明が適用可能なカラー画像形成装置はこの構成に限るものではない。
【００７０】
また、前述の実施例では、中間転写ベルト上に４色のトナー像を転写して、４色重ね合わせた後に転写紙に一括して転写する間接転写方式のカラー画像形成装置に、この発明を適用したが、転写搬送ベルトによって転写紙を搬送し、その転写紙上で感光体ドラムからの４色のトナー像を順次転写する直接転写方式のカラー画像形成装置にも、この発明を適用可能である。
さらに、前述の実施例では露光光源としてはレーザ光を使用しているが、これに限ったものではなく、例えばＬＥＤアレイ等を光源として使用するものでもよい。
【００７１】
なお、この発明に関するプログラムは、エンジンメインボードとエンジンサブボードのＣＰＵ（コンピュータ）に、印刷モード切替要否判定手段、印刷モード切替実行手段、印刷画素数取得手段、画像面積判定手段としての機能を実現させるためのプログラムであり、このようなプログラムをコンピュータに実行させることにより、上述したような効果を得ることができる。
【００７２】
このようなプログラムは、はじめからＲＯＭあるいはＨＤＤ等の記憶手段に格納しておいてもよいが、記録媒体であるＣＤ−ＲＯＭあるいはフレキシブルディスク、ＳＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ、メモリカード等の不揮発性記録媒体（メモリ）に記録して提供することもできる。そのメモリに記録されたプログラムをデジタル複写機又は外部装置等にインストールしてＣＰＵに実行させるか、ＣＰＵにそのメモリからこのプログラムを読み出して実行させることにより、上述した各手順を実行させることができる。
さらに、ネットワークに接続され、プログラムを記録した記録媒体を備える外部機器あるいはプログラムを記憶手段に記憶した外部機器からダウンロードして実行させることも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
以上の説明から明らかなように、この発明によれば、現像能力に応じたタイミングで印刷モードを切り替えるので、画像品質を向上させることができる。したがって、この発明を利用すれば、現像能力に関係なく高品位の画像を取得可能なカラー画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】この発明を実施するカラー画像形成装置である電子写真方式を用いたカラープリンタの機構部の構成例を示す図である。
【図２】図１のＰＣＵ１０Ｋの構成例を示す断面図である。
【図３】図１に示したカラープリンタの制御系のハードウェア構成例を示すブロック図である。
【図４】図４は、エンジンサブボードによる印刷モード切替処理の一例を示すフローチャートである。
【図５】所定枚数当たりのＶｔ平均の変化量を用いたモード切替要否判定を説明するための線図である。
【００７５】
【図６】所定時間当たりのＶｔ平均の変化量を用いたモード切替要否判定を説明するための線図である。
【図７】Ｖｔ平均と閾値とを用いたモード切替要否判定を説明するための線図である。
【図８】図３のエンジンサブボードによる印刷モード切替処理の他の例を示すフローチャートである。
【図９】同じく更に他の例を示すフローチャートである。
【図１０】Ｋ以外の色の現像装置内の空回転を行った時のＶｔ値と印刷枚数との関係の一例を示す線図である。
【符号の説明】
【００７６】
１Ｋ，１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ：感光体    ２Ｋ：帯電装置    ３Ｋ：現像装置
４Ｋ：クリーニング装置
１０Ｋ，１０Ｙ，１０Ｃ，１０Ｍ：ＰＣＵ（感光体ユニット）
１１：中間転写ベルト    １２：光書込ユニット    １３：給紙カセット
１４：給紙ローラ    １５：レジストローラ対    １６：中間転写ユニット
１７Ｙ、１７Ｃ、１７Ｍ、１７Ｋ：１次転写バイアスローラ
１８：クリーニング装置    １９：２次転写バックアップローラ
２０：クリーニングバックアップローラ    ２１：テンションローラ
２２：２次転写ローラ    ２３：定着装置    ２４：排紙ローラ対
２５：スタック部     ２６Ｙ、２６Ｃ、２６Ｍ、２６Ｋ：トナーボトル
３１Ｋ：現像ローラ    ３２Ｋ：ドクターブレード    ３３Ｋ：現像剤供給部
３４Ｋ：トナー補給部    ３５Ｋ：攪拌・搬送部材    ３６Ｋ：トナー濃度センサ
５１：コントローラボード    ５２：エンジンメインボード
５３：エンジンサブボード    ５４：ＰＳＵ（パワーサプライユニット）
７１：ネットワークＩ／Ｆ    ７２：ＩＥＥＥ１２８４・Ｉ／Ｆ
７３：ＩＥＥＥ１３９４・Ｉ／Ｆ    ７４：ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ・Ｉ／Ｆ
１０１：ＬＤ光源    １０２：高圧電源    ２０１：同期検知部
２０２：各種センサ    ２０３：ポリゴンモータ    ２０４：各種モータ
２０５：各種クラッチ    ２０６：サーミスタ    ２０７：ヒータ
【図１】
0004785600.tif 000005
【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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