(57)【要約】  【課題】現像器内に新たな現像剤が供給されたときに、生産性の低下を抑えながら画質を安定化させる。  【解決手段】画像判断部１１１は、画像情報の画像種別が、写真であるかテキストであるかを判別する。トナー補給制御部１１２は、現像器へ新たなトナーを補給する。攪拌制御部１１３は、新たなトナーの補給量が所定値を超えた場合には、前記画像判断部１１１の判断結果に応じて、写真であれば、画像形成動作を停止して現像器内で新たなトナーを攪拌するように制御し、テキストであれば、通常の画像形成動作を継続するように制御する。【選択図】図２
2012003181.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像情報に基づいて画像形成を行う画像形成装置であって、
前記画像情報が、多階調画像を含むか否かを判別する画像判断手段と、
現像剤を攪拌するための攪拌部を含み、像担持体上の潜像を前記現像剤で現像する現像器と、
前記現像器へ新たな現像剤を補給する補給手段と、
画像形成動作中に補給された新たな現像剤の補給量が所定量を超えると、前記画像情報が多階調画像を含む場合、画像形成動作を停止した状態で前記攪拌部を動作させて新たな現像剤を撹拌し、前記画像情報が多階調画像を含まない場合、前記攪拌部で新たな現像剤を攪拌しつつ、画像形成動作を継続するよう制御する攪拌制御手段と
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記画像情報は、写真画像またはテキスト画像の何れかであって、
前記画像判断手段は、前記画像情報が写真画像であるかテキスト画像であるかを判別し、写真画像である場合に多階調画像を含み、テキスト画像である場合に多階調画像を含まないと判別する
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】
前記画像形成装置は、さらに、
原稿画像を読み取り、読み取った原稿画像から前記画像情報を生成する画像情報生成手段と、
前記原稿画像がテキスト画像であるか写真画像であるかを示す画像モードの入力を受け付ける受付手段とを備え、
前記画像判断手段は、前記受付手段により受け付けた入力に基づき、前記画像情報が写真画像であるかテキスト画像であるかを判別する
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】
前記画像形成装置は、さらに、
ネットワークを介して接続されている端末装置から、前記画像情報および前記画像情報のデータ種別を受信する受信手段を備え、
前記画像判断手段は、受信した前記データ種別を用いて、前記画像情報がテキスト画像であるか写真画像であるかを判別する
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５】
請求項１に記載の画像形成装置は、前記現像器、前記補給手段、および前記攪拌制御手段を色ごとに備えたフルカラーの画像形成装置であって、
各色の現像器のうち、画像形成動作を停止して攪拌部を動作させる現像器が存在する場合に、画像形成動作が停止している間、画像形成以外の他の処理を行う
ことを特徴とするフルカラー画像形成装置。
【請求項６】
前記フルカラー画像形成装置は、
中間転写体と、
一次転写後の前記中間転写体上において各色の濃度測定を行うセンサと、
前記センサによる濃度測定の結果に基づいて、各色の測定濃度が基準濃度になるよう制御する濃度安定化手段とを備え、
画像形成動作が停止している間、前記他の処理として、前記濃度安定化手段による制御を行う
ことを特徴とする請求項５に記載のフルカラー画像形成装置。
【請求項７】
前記フルカラー画像形成装置は、さらに、
各現像器内の現像剤の劣化度合いを検出する劣化検出手段を備え、
画像形成動作が停止している間、前記他の処理として、劣化した現像剤を排出する処理を行う
ことを特徴とする請求項５に記載のフルカラー画像形成装置。
【請求項８】
前記フルカラー画像形成装置は、
複数の色ごとに、像担持体と前記像担持体上の現像剤を除去するクリーニング手段とを備えており、
画像形成動作が停止している間、前記他の処理として、前記クリーニング手段に潤滑剤として機能する現像剤を供給する処理を行う
ことを特徴とする請求項５に記載のフルカラー画像形成装置。
【請求項９】
前記フルカラー画像形成装置は、
中間転写体と前記中間転写体上の現像剤を除去するクリーニング手段とを備えており、
画像形成動作が停止している間、前記他の処理として、前記クリーニング手段に潤滑剤として機能する現像剤を供給する処理を行う
ことを特徴とする請求項６に記載のフルカラー画像形成装置。
【請求項１０】
画像情報に基づいて画像形成を行う画像形成装置で用いられる画像形成方法であって、
前記画像形成装置は、現像剤を攪拌するための攪拌部を含み、像担持体上の潜像を前記現像剤で現像する現像器を備え、
前記画像形成方法は、
前記画像情報が、多階調画像を含むか否かを判別する画像判断ステップと、
前記現像器へ新たな現像剤を補給する補給ステップと、
画像形成動作中に補給された新たな現像剤の補給量が所定量を超えると、前記画像情報が多階調画像を含む場合、画像形成動作を停止した状態で前記攪拌部を動作させて新たな現像剤を撹拌し、前記画像情報が多階調画像を含まない場合、前記攪拌部で新たな現像剤を攪拌しつつ、画像形成動作を継続するよう制御する攪拌制御ステップと
を含むことを特徴とする画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関し、特に、現像器内に新たな現像剤が供給されたときに、生産性の低下を抑えながら画質を安定化させる技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置で使用される現像剤は、装置の使用環境や現像剤の消費状態などに依って、帯電特性、流動性などの機能特性が大きく変化する。
特に、現像器に新たな現像剤が供給され、古い現像剤に対する新たな現像剤の比率が高くなると、現像性が上がり、一時的に出力画像の濃度が急激に高くなることがある。
そこで、従来は、現像剤の供給量が閾値を超えた場合には、新たな現像剤を現像器内に分散させるために、画像処理を中断し、現像剤の攪拌処理を行うことによって、画質の安定化を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−７６８６７号公報
【特許文献２】特開２００７−２１２７７８号公報
【特許文献３】特開２００６−２０１６００号公報
【特許文献４】特開２００６−１１９４７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
現像剤の攪拌処理は、現像器の大きさやシステムスピードなどに依るが、概ね１０〜２０秒程かかる。そのため、従来は、新たな現像剤が供給されると１０〜２０秒程画像処理が停止することになり、生産性が低下するという問題がある。
そこで、本発明は、上記の問題点に鑑みなされたものであって、新たな現像剤が供給された場合であっても、生産性の低下を抑えながら画質を安定化させる画像形成装置および画像形成方法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】
【０００５】
上記の目的を達成するために、本発明は、画像情報に基づいて画像形成を行う画像形成装置であって、前記画像情報が、多階調画像を含むか否かを判別する画像判断手段と、現像剤を攪拌するための攪拌部を含み、像担持体上の潜像を前記現像剤で現像する現像器と、前記現像器へ新たな現像剤を補給する補給手段と、画像形成動作中に補給された新たな現像剤の補給量が所定量を超えると、前記画像情報が多階調画像を含む場合、画像形成動作を停止した状態で前記攪拌部を動作させて新たな現像剤を撹拌し、前記画像情報が多階調画像を含まない場合、前記攪拌部で新たな現像剤を攪拌しつつ、画像形成動作を継続するよう制御する攪拌制御手段とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
低階調から高階調までを含む多階調画像は、新たな現像剤の補給により濃度変動を起こしやすい。
そこで、本発明は、多階調画像を含む画像データを処理しているときは、画像処理を停止して攪拌処理を行うことにより、画質低下を抑制するすることができる。一方で、多階調画像を含まない画像データを処理しているときは、画像処理を継続するので、新たな現像剤が補給されると画像データの種別に依らず常に画像処理を停止して攪拌処理を行っている従来の画像形成装置と比較して生産性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】画像形成装置１０の概略構成を示す図である。
【図２】画像形成装置１０の機能的な構成を示す図である。
【図３】ユーザが原稿画質のモードを設定する画面の具体例を示す図である。
【図４】ＰＣから受信する画像データのデータ種別を判断する方法を説明するための図である。
【図５】画像種別に依って、トナーが補給された際の濃度変化が異なることを説明するための図である。
【図６】トナー補給制御およびトナー攪拌制御について説明するための図である。
【図７】トナー攪拌制御の動作を示すフローチャートである。
【図８】変形例に係るトナー攪拌制御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】
【０００８】
以下、本発明に係る画像形成装置について、図面を参照しながら説明する。
ここでは、本発明に係る一つの実施形態である画像形成装置１０について説明する。
１．画像形成装置１０の構成
図１は、本発明に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。
同図に示すように、画像形成装置１０は、装置本体の内部に収容された、プロセスユニット１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ、制御部１０５、中間転写ベルト３、定着装置４、クリーニング装置５、給紙部６などから構成される。画像形成装置１０は、スキャナ機能（印刷機能）、プリンタ機能、ＦＡＸ機能などを備えたフルカラーの多機能複合機である。
【０００９】
以下、画像形成装置１０の各構成要素について説明する。
制御部１０５は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを備え、画像形成装置１０全体の制御を行う。制御部１０５は、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）を介して外部のパーソナルコンピュータ（以下、「ＰＣ」と記載する。）と接続されている。制御部１０５がＬＡＮを介してＰＣからプリント指示を受信すると、画像形成装置１０の各部は、プリント処理を開始する。
【００１０】
中間転写体としての中間転写ベルト３は、絶縁樹脂製のシート材で形成された無端状のベルトであって、駆動ローラと従動ローラとに張架されている。中間転写ベルト３は、駆動ローラを回転させることにより、図１に示す矢印Ａの方向に回転駆動する。
プロセスユニット１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、および１Ｋは、それぞれ、イエロー用、マゼンタ用、シアン用、ブラック用の作像ユニットである。それぞれ中間転写ベルト３と対向させるようにして当該中間転写ベルト３に沿って所定間隔をあけて列設されている。図１では、各プロセスユニットに含まれる構成要素の符号に、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に対応して、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの添え字を付している。しかし、プロセスユニットは、各色同様の構成および機能を有するため、以下では、特に区別して説明する必要が無ければ、添え字を省略して説明する。
【００１１】
各プロセスユニット１は、感光体ドラム１１、帯電器１２、現像器１３、クリーナ１４、露光器１５、および一次転写ローラ３４などを備えており、各色のトナー像を形成する。
像担持体としての感光体ドラム１１は、表面に感光体層が形成された外径約２０〜１００ｍｍの円筒形状であって、図１に示す矢印の方向に回転駆動される。
【００１２】
帯電器１２は、感光体ドラム１１との間で放電を起こさせて感光体ドラム１１の表面を所定の電位に帯電させる非接触方式の帯電器である。
現像器１３は、現像ローラ、攪拌部、供給部を含み、感光体ドラム１１の表面にトナーを供給して、露光器１５により形成された静電潜像を顕像化する。なお、現像方式はトナーとキャリアとからなる２成分現像方式でもキャリアを含まない１成分現像方式でも良い。
【００１３】
一次転写ローラ３４は、中間転写ベルト３を挟んで感光体ドラム１１と対向配置されており、感光体ドラム１１の表面のトナー像を電界と圧力によって中間転写ベルト３へ転写する。各プロセスユニット１Ｙ〜ＩＫによる作像動作が実行され、一次転写ローラ３４Ｙ、３４Ｍ、３４Ｃおよび３４Ｋにより、各色のトナー像が中間転写ベルト３上の同じ位置に重なるようにタイミングをずらして一次転写する。そして、フルカラーのトナー像が中間転写ベルト３上に転写され、中間転写ベルト３は、二次転写位置に移動する。
【００１４】
クリーナ１４は、感光体ドラム１１の表面にブレードを接触させて、その表面から不要なトナーを掻き取る。掻き取ったトナーはクリーナ１４の内部に回収される。不要なトナーとは、転写不良等による転写残トナー、トナー粉塵などである。
露光器１５は、レーザーダイオードなどの発光素子を備え、各色ごとにレーザー光を発し、感光体ドラム１１の表面を露光走査する。これにより、帯電器１２により帯電された感光体ドラム１１上に静電潜像を形成する。
【００１５】
給紙部６は、記録シートＳを収容する給紙カセット２１と、給紙カセット２１内の記録シートＳを搬送路上に１枚ずつ繰り出すローラ２２と、繰り出された記録シートＳを二次転写位置に送り出すタイミングをとるためのタイミングローラ対２４などを備える。タイミングローラ対２４は、記録シートＳを二次転写のタイミングに合わせて二次転写位置へ搬送する。
【００１６】
二次転写ローラ３５は、二次転写位置へ搬送された記録シートＳに中間転写ベルト３の表面のトナー像を転写する。二次転写ローラ３５を通過した記録シートＳは、定着装置４に搬送される。
定着装置４は、対向配置され接触回転する発熱定着ベルトおよび加圧ローラを備える。発熱定着ベルトと加圧ローラとの間を記録シートＳが通過すると、記録シートＳを加熱および加圧して、トナーを記録シートＳに定着させる。その後、記録シートＳは、排出ローラ対の間を通り、排出トレイ上に排出される。
【００１７】
クリーニング装置５は、中間転写ベルト３の表面にクリーナブレードを当接させて、中間転写ベルト３上の転写残トナーを掻き取って、クリーニング装置５の内部に収容する。クリーナブレードは、中間転写ベルト３上にトナー像が形成されている間は中間転写ベルト３表面から離間した位置に保持され、中間転写ベルト３のトナー像が記録シートに転写された後に中間転写ベルト３の表面に当接される。
【００１８】
反射型フォトセンサ７は、中間転写ベルト３上のトナーパッチを検知するためのセンサであって、中間転写ベルト３に対向配置されている。反射型フォトセンサ７は、画像制御用のＡＩＤＣ（Ａｕｔｏ Ｉｍａｇｅ Ｄｅｎｓｉｔｙ Ｃｏｎｔｒｏｌ）センサとして兼用されている。
２．画像形成装置１０の機能的構成
図２は、画像形成装置１０の構成を機能的に示す機能ブロック図である。
【００１９】
同図に示すように、画像形成装置１０は、印刷部１０１、操作部１０２、通信部１０３、記憶部１０４、および制御部１０５から構成される。
印刷部１０１は、スキャナ機能およびプリンタ機能を備える。
スキャナ機能は、本発明の画像情報生成手段に相当し、原稿台及び画像読取部等を備え、制御部１０５がスキャン処理を受け付けると、画像読取部が、原稿台上に載置された紙原稿から文字、図形或いは写真等の画像を読み取って、電子データからなる画像データを生成する。なお、印刷部１０１は、原稿トレイに載置された複数の紙原稿を、自動で１枚ずつ原稿台に搬送するＡＤＦ（Ａｕｔｏ  Ｄｏｃｕｍｅｎｔ  Ｆｅｅｄｅｒ）を備えていてもよい。
【００２０】
プリンタ機能としては、制御部１０５がＰＣを介してプリント処理を受け付けると、印刷用に変換されたデータを用紙に印刷し紙文書として出力する。なお、印刷部１０１は、ソート、パンチ穴空け或いはステーブル付け等のフィニッシング機能を有するフィニッシャを備えていてもよい。
操作部１０２は、ユーザ操作を受け付けるための操作パネルであって、タッチパネル液晶ディスプレイ、テンキー、各種ボタンなどで構成される。タッチパネルや各種ボタンがユーザによって操作されると、操作部１０２は、ユーザ操作に応じた入力情報を生成し、生成した入力情報を制御部１０５へ通知する。また、操作部１０２は、制御部１０５から各種の画面情報を受け取り、受け取った画面情報をタッチパネル液晶ディスプレイに表示する。
【００２１】
通信部１０３は、本発明の受信手段に相当し、制御部１０５を、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）に接続するためのＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）ポートや、制御部１０５とＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）とをパラレルポート接続するためのインタフェース等を備える。また、通信部１０３は、公衆回線を介して画像データを送受信するためのモデム機能を備える。
【００２２】
記憶部１０４は、ＨＤＤ等の不揮発性メモリで構成され、各種設定情報、画像データ、ＦＡＸ番号、電子メールアドレス、電子メールなどのデータを記憶する。
制御部１０５は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤ等から構成される。ＨＤＤまたはＲＯＭには、全体制御プログラム、画像処理プログラム、画像判断プログラム、トナー補給制御プログラム、攪拌制御プログラムなど画像形成装置１０を機能させるための各種のコンピュータプログラムが記録されている。制御部１０５は、ＣＰＵが作業用のＲＡＭを用いて各種のコンピュータプログラムを実行することにより、他のユニットを制御し、画像形成装置１０全体としての機能及び動作を制御する。
【００２３】
また、制御部１０５は、本発明の特徴的な機能を担う画像判断部１１１、トナー補給制御部１１２、および攪拌制御部１１３を含む。
画像判断部１１１は、入力された画像データの画像種別を判断する。ここで、入力された画像データとは、印刷部１０１のプリンタ機能によって紙原稿から読み込まれた画像データ、および、通信部１０３を介してＰＣから受信した画像データの何れかである。また、画像種別には、「文字」、「写真」、「文字および写真」の３つの種別がある。
【００２４】
紙原稿から読み込まれた画像データの場合、画像判断部１１１は、記憶部１０４に保持されている原稿画質の設定情報を取得することにより、画像種別を判断する。なお、記憶部１０４は、ユーザが操作部１０２を用いて予め設定した原稿画質の設定情報を保持している。
図３は、ユーザが原稿画質を設定するときに操作部１０２に表示される画面の具体例を示す図である。画面上には、文字画像を示すアイコン２３１、文字および写真画像を示すアイコン２３２、および、写真画像を示すアイコン２３３を含む。
【００２５】
ユーザは、原稿が主に文字のみから構成される場合には、アイコン２３１を選択する。また、原稿が文字および写真から構成される場合には、アイコン２３２を選択する。また、原稿が写真である場合には、アイコン２３３を選択する。操作部１０２は、ユーザが選択したアイコンに対応する設定情報を、記憶部１０４に格納する。
画像判断部１１１は、記憶部１０４に保持されてい原稿画質の設定情報が「文字」の場合、画像データの画像種別は「文字」であると判断し、設定情報が「文字および写真」の場合、画像データの画像種別は「文字および写真」であると判断し、設定情報が「写真」の場合、画像データの画像種別は「写真」であると判断する。
【００２６】
ＰＣから受信した画像データの場合、画像判断部１１１は、画像データに付加されているタグ情報を用いて画像種別を判断する。
図４は、ＰＣから受信した画像データの画像種別の判断について説明するための図である。ＰＣから画像形成装置１０へ送信されるプリント原画像データ２４０は、ヘッダ部２４１およびデータ部２４２から構成される。ヘッダ部２４１は、データ部２４２に格納されている画像データの種別を示すタグ情報を含む。画像データの種別は、「文字」、「写真」、「文字および写真」の３種類である。
【００２７】
画像判断部１１１は、プリンタドライバ２５０の一部の機能により、画像種別の判断を行う。プリンタドライバ２５０は、プリント原画像データ２４０のヘッダ部２４１からタグ情報を抽出する（２５１）、そして、タグ情報に記載されているデータ種別を判断する（２５２）。
このように、画像判断部１１１は、入力された画像データの画像種別を判断し、判断結果を攪拌制御部１１３へ通知する。
【００２８】
ここで、現像器１３に新品トナーが補給された際の濃度変化が、画像種別によって異なることを説明する。
図５の曲線Ａは、新品トナー補給前における、画像データの階調値と反射濃度との関係を表している。曲線Ｂは、新品トナー補給後における、画像データの階調値と反射濃度との関係を表している。
【００２９】
新品トナーが現像器１３に補給されると、基本的に現像性が上昇する。現像器１３内に存在する既存の現像剤と新品トナーとが完全に攪拌されれば基準の階調特性を得られるが、攪拌処理が不十分である場合には、部分的に現像性が上昇して１枚の出力画像内で濃度が均一とならずに画質が低下する。
図５に示すように、現像性上昇による濃度変化は、低階調で大きく、高階調になるにつれて小さくなる。べた濃度（階調値＝２５５）では、濃度変化が最も小さい。
【００３０】
文字画像（線画）は、高階調画像であり、写真画像は、低階調から高階調まで含み、特に中間調中心に構成されている多階調画像である。
そこで、画像種別が「文字」と判断された画像データは、新品トナーの補給による影響を受けにくく、画像種別が「写真」または「文字および写真」と判断された画像データは、新品トナーの補給による影響を受けやすい。
【００３１】
次に、図６を用いて、本発明の補給手段であるトナー補給制御部１１２および本発明の攪拌制御手段である攪拌制御部１１３の詳細について説明する。
トナー補給制御部１１２は、図６に記載のＲＯＭ２０１、ＣＰＵ２０２、透磁率センサ２１０、トナー補給モータ駆動回路２１４、トナー補給モータ２１５、トナー格納部２０３から構成される。攪拌制御部１１３は、図６に記載のＲＯＭ２０１、ＣＰＵ２０２、トナー攪拌モータ駆動回路２１６、およびトナー攪拌モータ２１７から構成される。
【００３２】
なお、図６では、トナー補給制御およびトナー攪拌制御を説明するために、現像器１３の構成要素である現像ローラ２０５、攪拌部２０６、および供給部２０８も記載している。
３．トナー攪拌処理について
ここでは、先ず、現像器１３内部でのトナー攪拌処理について説明する。
【００３３】
現像器内のトナー濃度（キャリアとトナーの比率）は、常に一定に保たれ、トナーが現像ローラ２０５に達するまでに、最適な電荷量を保持していることが望ましい。
また、新品トナーが大量に補給された場合には、現像剤の流動性も変化する。特に、キャリアを使用しない１成分現像方式では、流動性の変化が顕著に現れる。１成分現像方式の場合、トナーの流動性はトナー製造時に添加される後処理剤により制御される。後処理剤は、新品トナーの場合にはトナー表面に付着しているが、トナーが現像器内を循環する間にトナー表面から剥がれ落ち、徐々に流動性が低下する。トナーの流動性が低下すると、現像ローラ表面に供給されるトナー量が低下するので、出力画像の濃度が低下する。
【００３４】
そこで新品トナーが大量に補給された場合には、新品トナーが一様に分布するように、新品トナーと既存の現像剤とを十分に攪拌して、トナーの帯電性および流動性を均一にしておかないと再現画像に濃度ムラが生じることがある。
図６に示すように、攪拌部２０６の内部には、トナー格納部２０３から補給された新品トナーと既に現像器内に残存する現像剤とを攪拌し、さらに、現像剤を搬送するための攪拌スクリュー２０７が配置されている。供給部２０８の内部には、供給部２０８内の現像剤を攪拌および搬送するための供給スクリュー２０９が配置されている。
【００３５】
また、攪拌部２０６と供給部２０８との間には、現像剤通路２１２および２１３が形成されている。画像形成動作によってトナー濃度が低下した現像剤は、供給部２０８から現像剤通路２１２を通って攪拌部２０６へ移動する。そして、トナー格納部２０３から攪拌部２０６に新品トナーが補給されると、新品トナーは攪拌部２０６の内部で攪拌スクリュー２０７によって残存する現像器と攪拌される。そして、トナー濃度が回復した現像剤は、攪拌部２０６から現像剤通路２１３を通って供給部２０８へ搬送される。
【００３６】
なお、ＣＰＵ２０２がトナー攪拌モータ駆動回路２１６を制御して、トナー攪拌モータ２１７を回転駆動させると、攪拌スクリュー２０７および供給スクリュー２０９は、連動して回転する。
４．トナー補給制御について
次に、トナー補給制御について説明する。
【００３７】
現像器１３内部のトナー濃度を検出するために、攪拌部２０６の下流側に透磁率センサ２１０が備えられている。
透磁率センサ２１０は、攪拌部２０６内のトナー濃度検知を行う。透磁率センサ２１０は、検知結果をＡＤ変換することにより検出信号を生成し、生成した検出信号をＣＰＵ２０２へ出力する。ＣＰＵ２０２と接続されているＲＯＭ２０１には、予め、基準値が格納されている。この基準値は、規定のトナー濃度を透磁率センサ２１０が生成する検知信号に変換した値である。
【００３８】
ＣＰＵ２０２は、透磁率センサ２１０から出力された検知信号とＲＯＭ２０１に格納されている基準値とを比較し、その差分に応じてトナー補給量を決定する。
なお、ＲＯＭ２０１には、温度、湿度などに対応した補正テーブルが予め格納されていることが望ましい。ＣＰＵ２０２は、補正テーブルを加味してトナー補給量を決定してもよい。
【００３９】
ＣＰＵ２０２は、決定したトナー補給量をトナー格納部２０３から現像器１３へ補給するために必要なトナー補給スクリュー２０４の回転時間ｔを算出する。そして、ＣＰＵ２０２は、トナー補給モータ駆動回路２１４を制御して、トナー補給モータ２１５を時間ｔだけ回転駆動させる。
トナー補給スクリュー２０４が回転すると、トナーはトナー通路２１１まで搬送され、トナー通路２１１を介して攪拌部２０６に補給される。
５．トナー攪拌制御について
続いて、図７を用いてトナー攪拌制御について説明する。図７は、トナー攪拌制御処理の動作を示すフローチャートである。
【００４０】
トナー格納部２０３から攪拌部２０６へ新品トナーが補給されると（ステップＳ１）、ＣＰＵ２０２は、単位時間当たりのトナーの補給量Ｔを算出する（ステップＳ２）。
ＲＯＭ２０１には、濃度変動閾値Ｓｔが記憶されている。新品トナーの単位時間当たりの補給量が濃度変動閾値Ｓｔを超えると濃度変化が大きくなり、出力画像の画質が低下する。
【００４１】
ＣＰＵ２０２は、ステップＳ２で算出した単位時間当たり補給量Ｔと、ＲＯＭ２０１に記憶されている濃度変動閾値Ｓｔとを比較する。
単位時間当たりの補給量Ｔが、濃度変動閾値Ｓｔを超えていない場合（ステップＳ３でＮＯ）、画像形成装置１０は、通常の画像形成処理を継続する。
単位時間当たりの補給量Ｔが、濃度変動閾値Ｓｔを超えている場合（ステップＳ３でＹＥＳ）、ＣＰＵ２０２は、画像判断部１１１から画像データの画像種別を受け取り、受け取った画像種別を判断する。
【００４２】
画像種別が「文字」の場合（ステップＳ４で「文字」）、画像形成装置１０は、通常の画像形成処理を継続する。
画像種別が「写真」または「文字および写真」の場合（ステップＳ４で「写真」、「文字／写真」）、攪拌制御処理を実行する（ステップＳ５）。
ステップＳ５の攪拌制御処理は、ＣＰＵ２０２が、画像形成処理を停止させた状態で、トナー攪拌モータ駆動回路２１６を制御して、トナー攪拌モータ２１７を回転駆動させることをいう。その後、画像形成装置１０は、通常の画像形成処理を行う。
【００４３】
なお、ＣＰＵ２０２は、給紙部６の動作を停止させ、また、感光体ドラム１１を帯電させつつ、露光器１５による感光体ドラム１１への露光を停止することにより、画像形成処理を停止させる。
なお、図７のフローチャートに記載した処理は、Ｙ、Ｍ、Ｃ、およびＫの各色の現像器についてそれぞれ個別に行われる処理である。即ち、トナーの補給が必要な色について、ステップＳ１〜ステップＳ５までの処理が行われ、トナーの補給が不要な色については、図７の処理は行われない。
６．実施の形態の効果
以上説明したように、上記の実施の形態では、新品トナーの補給による影響を受けにくい文字画像を処理しているときは、新品トナーが補給されたとしても画像形成処理を停止させない。一方で、新品トナーの補給により画質低下を起こしやすい写真画像を処理しているときは、画像形成処理を停止してトナーの攪拌処理を行う。
【００４４】
従来の画像形成装置は、文字画像であっても写真画像であっても、新品トナーが補給されると画像形成処理を停止してトナーの攪拌処理を行っていたので、本実施形態は、従来の画像形成装置と比較して生産性が向上する。
７．その他の変形例
本発明を上記の実施形態に基づき説明してきたが、本発明は、上記の実施形態に限定されないのは勿論であり、以下のような場合も含まれる。
（１）上記の実施形態では、Ｙ、Ｍ、Ｃ、およびＫの各色の現像器について、攪拌制御処理が個別に行われるので、攪拌制御処理が不要な現像器と攪拌制御処理が必要な現像器とが存在することになる。しかし、フルカラーの画像を出力するため、攪拌制御処理が不要な現像器であっても、他の現像器の攪拌制御処理が行われている間、画像形成を停止することになる。
【００４５】
そこで、攪拌制御処理が不要な現像器では、他の現像器の攪拌制御処理が行われている間に、攪拌制御処理以外の他の処理を行ってもよい。
図８は、このときの処理の流れを示すフローチャートである。
ステップＳ１〜ステップＳ５までは、図７の処理と同様である。ステップＳ３において、単位時間当たりの補給量Ｔが、濃度変動閾値Ｓｔを超えていない場合（ステップＳ３でＮＯ）、および、ステップＳ４において、画像種別が「文字」の場合（ステップＳ４で「文字」）には、処理待ち状態か否か判断する。「処理待ち状態」とは、他の現像器で攪拌制御処理を行う必要があるために、画像形成処理を待たされている状態を言う。
【００４６】
処理待ちでなければ（ステップＳ１６でＮＯ）、画像形成装置１０は、通常の画像形成処理を継続する。処理待ちであれば（ステップＳ１６でＹＥＳ）、攪拌制御処理以外の処理として先行処理を行う（ステップＳ１７）。なお、「先行処理」とは、通常は攪拌制御処理が終了してから行うが、攪拌制御処理が行われて画像形成動作が停止している間に先に行う処理を指す。このように、待ち時間に先行処理を行うことによって、さらに、生産性を向上させることができる。
【００４７】
以下、先行処理の具体例を説明する。
（ａ）先行処理として、以下に示す画像安定化処理を行ってもよい。
ＡＩＤＣセンサである反射型フォトセンサ７は、中間転写ベルト上におけるＹ、Ｍ、Ｃ、およびＫそれぞれのべた付着量（濃度）を検出する。そして、制御部１０５は、検出した濃度と予め保持している基準濃度とを比較し、検出した濃度が基準濃度になるように現像器の制御および補正を行う。なお、画像安定化処理では、一次転写後の中間転写ベルト上で濃度検出を行う場合に限定されず、現像後の感光体ドラム上で濃度検出を行ってもよい。
（ｂ）先行処理として、以下に示す劣化トナーの排出処理を行ってもよい。
【００４８】
現像器内のトナーの劣化が進むと、カブリなどの現象が生じ、画像形成機能自体が果たされない可能性がある。そこで、劣化検出手段であるＡＩＤＣセンサ（反射型フォトセンサ７）が中間転写ベルト上において検出したＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋそれぞれのべた付着量（濃度）に基づいてトナーの劣化度合いを検出し、劣化が激しい場合には現像器内の現像剤を外部へ排出する。
【００４９】
なお、劣化検出手段としては、ＡＩＤＣセンサ以外にも、現像器内のトナー濃度を検出する透磁率センサを用いてもよいし、トナーが現像器へ供給されてからの時間を計測するタイマを用いてもよい。
（ｃ）先行処理として、以下に示すトナー供給処理を行ってもよい。
クリーナ１４は、ブレードを感光体ドラム１１上に接触させ、摩擦により、転写されたなかったトナーを掻き取る。クリーニング装置５も同様に、ブレードを中間転写ベルト３に接触させ、摩擦により、転写されなかったトナーを掻き取る。ここで、ブレードと感光体ドラム１１、および、ブレードと中間転写ベルト３の間には、常に潤滑剤として機能するトナーが存在する。そして、この潤滑剤として機能するトナーが減少すると、感光体ドラム１１および中間転写ベルト３に傷が付く可能性あるためブレードにトナーを供給する必要がある。特に、階調値の低い画像データの印字が続くと、ブレードに存在するトナーが減少しやすいため、現像器からブレードへトナーを供給する必要がある。
【００５０】
そこで、制御部１０５は、印刷履歴などを参照して、階調値の低い画像データの画像形成処理が続いていることを検出すると、ブレードに潤滑剤として機能するトナーを供給する処理を行う。
具体的に、クリーナ１４のブレードにトナーを供給するには、感光体ドラム１１表面のトナーが中間転写ベルト３へ一次転写しないように、感光体ドラム１１と中間転写ベルト３とが離間するように制御する。そして、感光体ドラム１１表面にトナーが付着した状態で感光体ドラム１１を回転させることにより、感光体ドラム１１からブレードへトナーを供給する。
【００５１】
クリーニング装置５のブレードにトナーを供給するには、中間転写ベルト３を記録シートから離間する機能を有する装置であれば、中間転写べルト３にトナーが供給されている状態のときに、中間転写ベルトと記録シートとが離間するように制御する。また、中間転写ベルト３を記録シートから離間する機能を有していない装置であれば、中間転写ベルト３から記録シートへトナーが二次転写しないように逆バイアス電圧をかけてもよい。
【００５２】
このようにして中間転写ベルト３上に残留したトナーは、クリーニング装置５のブレードに供給される。
（２）上記の実施形態では、入力された画像データの画像種別を判断する方法として、原稿画質の設定情報を用いる方法と、ＰＣから受信した画像データのタグ情報をプリンタドライバが取得する方法とを記載した。
【００５３】
しかし、本発明では、入力された画像データの画像種別を判断する方法は、これらに限定されず、例えば、以下のような場合も含まれる。
画像形成装置１０は、印刷部１０１のスキャナ機能によって読み取った画像データから、当該画像データを構成する画素の階調値を基に、読み取った画像データが写真画像であるか文字画像であるかの判別を行う領域判別部を備えていてもよい。
【００５４】
具体的には、領域判別部は、入力された画像データの各画素について、ｒ、ｇ、ｂ色の画素データ（２５６階調）を公知の変換式を用いて明度データに変換する。領域判別部は、生成された明度データをフィルタにかけてノイズを除去し、所定値の閾値によって２値化する。
その後、領域判別部は、２値化された画素を連結して所定の大きさのブロックを生成する。そして、ブロック内に中間調の画素が含まれる割合を計算し、中間調の画素の割合が閾値を超えた場合には、写真画像領域であると判別する。閾値を超えない場合は、文字領域であると判別する。
【００５５】
さらに、その後、領域判別部は、原稿１枚に相当する画像データに含まれる写真画像領域と文字画像領域との割合に応じて、入力された画像データが写真画像であるか文字画像であるかを判別する。
（３）上記の実施形態では、フルカラーの画像形成装置を例に説明したが、本発明の画像形成装置はカラー機に限定されず、モノクロ機であってもよい。
（４）上記の実施形態と各変形例とを組み合わせた場合も本発明に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明は、画像形成装置を製造および販売する産業において、生産性の低下を抑えながら画質を安定化させる技術として利用することができる。
【符号の説明】
【００５７】
１      プロセスユニット
３      中間転写ベルト
４      定着装置
５      クリーニング装置
６      給紙部
７      反射型フォトセンサ
１０      画像形成装置
１１      感光体ドラム
１２      帯電器
１３      現像器
１４      クリーナ
１５      露光器
２１      給紙カセット
２２      ローラ
２４      タイミングローラ対
３４      一次転写ローラ
３５      二次転写ローラ
１０１      印刷部
１０２      操作部
１０３      通信部
１０４      記憶部
１０５      制御部
１１１      画像判断部
１１２      トナー補給制御部
１１３      攪拌制御部
２０１      ＲＯＭ
２０２      ＣＰＵ
２０３      トナー格納部
２０４      トナー補給スクリュー
２０５      現像ローラ
２０６      攪拌部
２０７      攪拌スクリュー
２０８      供給部
２０９      供給スクリュー
２１０      透磁率センサ
２１１      トナー通路
２１２      現像剤通路
２１３      現像剤通路
２１４      トナー補給モータ駆動回路
２１５      トナー補給モータ
２１６      トナー攪拌モータ駆動回路
２１７      トナー攪拌モータ
【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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