(57)【要約】【課題】特定領域、特定色、特定枚数の印字率を勘案して、高精度のトナー量制御を確保しつつ、不適切なパッチ形成を行わないことでこの制御に要する時間を短縮し、生産性(平均印刷速度)が向上する画像形成装置を提供する。【解決手段】トナー像の枚数を計数するカウンタと、トナー像の特定領域の印字率を算出する算出手段と、上記枚数とこの印字率とに基づいて試験画像形成手段を起動する起動手段を設ける。この特定領域は全域である場合と、一部領域である場合とがある。また、上記試験画像形成手段は、色毎の試験画像を、この色毎の印字率が規定値以下となった順に形成するようにする。これによって、これにより、特定領域、特定色、特定枚数の印字率を勘案して、高精度のトナー量制御を確保することが可能となると共に、生産性も向上する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像の連続形成をするトナー像形成手段と、該トナー像の枚数を計数するカウンタと、試験画像を形成する試験画像形成手段と、該試験画像の濃度を検出する検出手段と、該濃度に基づいて上記トナー像形成手段のトナー量を制御する制御手段とを備える画像形成装置において、
上記トナー像の特定領域の印字率を算出する算出手段と、
上記枚数と上記印字率とに基づいて上記試験画像形成手段並びに上記制御手段を起動する起動手段と、
を備えることを特徴とする、画像形成装置。
【請求項２】
上記特定領域が全域である、請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
上記特定領域が一部領域である、請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】
上記枚数が所定値に達する直前の特定枚数の上記トナー像において、上記印字率が規定値以下の場合にのみ、上記起動手段が上記制御手段を起動する、請求項１から３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
上記枚数が上記所定値に達した後、上記印字率が上記規定値以下となった際に、上記起動手段が上記制御手段を起動する、請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
上記枚数が所定値に達する直前の特定枚数の上記トナー像において、上記印字率が規定値以下の場合にのみ、上記起動手段が上記試験画像形成手段を起動する、請求項１から３に記載の画像形成装置。
【請求項７】
上記枚数が上記所定値に達した後、上記印字率が上記規定値以下となった際に、上記起動手段が上記試験画像形成手段を起動する、請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
上記試験画像形成手段が色毎の試験画像を、該色毎の印字率が規定値以下となった順に形成する、請求項５又は７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
上記連続形成の間隔を伸張する伸張手段を備え、該間隔が一定値以上となった場合に上記起動手段が上記試験画像形成手段を起動する、請求項８に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
上記枚数が上記所定値に達した後、上記印字率が上記規定値以下とならない場合、上記枚数が上限値に達した際に上記起動手段が上記試験画像形成手段を起動する、請求項９に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
上記枚数が上記所定値に達した後、上記印字率が上記規定値以下とならない場合、上記連続形成が終了した際に上記起動手段が上記試験画像形成手段を起動する、請求項９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、プリンタや複写機、複合機等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
多くの複写機やプリンタ等の画像形成装置では、通常レーザビームで感光体上を走査露光し、感光体上に静電潜像を形成せしめ、現像容器でこれら静電潜像部にトナーを付着させ、転写材にトナー像を転写して画像を形成している。
【０００３】
近年、カラー機において、感光体上の画像を転写材に転写する手段として、中間転写ベルトを採用するのが一般的となっている。この種の装置では、トナー像のトナー量を光学センサ方式(トナー像に光を照射してその反射された光量より、トナー濃度を判断する方式)で制御する。そして、それを補うため、ジョブ終了時に試験画像(感光体上に現像したトナー像の濃度を非接触で検知するための画像であって、「パッチ」と呼ばれる)を形成して補正を行なっている。
【０００４】
即ち、感光体上のトナー像が形成される領域以外の別な領域に、パッチを形成してこれを中間転写ベルトに転写し、その転写したパッチの濃度に基づいて、トナー像を形成する際のトナー量を制御するのである。なお、パッチは、メモリ等に格納された、おおむね20mm四方程度特定の画像データを使用して形成するのが通例である。
【０００５】
また、印字率(用紙の所定面積に占める画素面積の割合)の高い原稿の連続印刷時や、現像剤の交換サイクルが長い場合には、より精度の優れたトナー量制御が採用されている。即ち、上記のようにジョブ終了時ではなく、連続印刷中に、定期的に感光体上にパッチを形成する。つまり、図１2に示すように、中間転写ベルトB１上の2つのトナー像１２０２の間にパッチ１２０３を形成して、上記のトナー量制御を行う技術が、例えば、下記の特許文献１に開示されている。
【０００６】
なお、ここで、パッチを形成する間隔を短くするほどトナー量制御の精度は向上するが、印刷のペースが遅くなって生産性(平均印刷速度)が低減するという問題がある。
ところで、定期的に（例えばトナー像５枚おきに）感光体上にパッチを作成し、トナー量を制御する方法を採用すると、次のような不都合が生ずる。即ち、高印字率の印刷が続くとトナーの消費率が早いため、現像容器内におけるトナー濃度(キャリアとの成分比率)、トナーの帯電量ともに不安定になりやすく、その結果印刷におけるトナー量の制御も不安定となる。一方、低印字率の印刷であれば、トナーの消費量がゆっくりで、印刷におけるトナー量の制御は安定しやすい。従って、上記のように定期的に画像濃度制御を行っても、印字率の高低によって、トナー量制御の精度にばらつきが生ずるのである。
【０００７】
そこで、印字率の高低でトナー量の制御を行う頻度を変える技術が、下記の特許文献2に開示されている。この従来技術では、常に印刷中の画像の印字率を検知しておき、一定間隔の原稿の印字率を平均し、その印字率に応じて段階的にパッチを形成している。
【特許文献１】特開２００６−７９００１号公報
【特許文献２】特開２００２−０６２６９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、上記の従来技術には次のような問題点がある。
【０００９】
特許文献2の技術では、一定間隔(トナー像８０枚程度ごとと例示されている)の原稿の印字率を平均しているために、例えば写真のような極端に印字率が高い印刷が数ページだけあったような場合に対応できない。このような場合にはトナーが急激に消費されて、上述したような現像容器内におけるトナー濃度、トナーの帯電量ともに不安定になりやすいのであり、通常のトナー量制御を行っても、その精度は確保されず不適切な制御となる。即ち、８０ページ程度の平均印字率では、トナー量制御の参考にはならないのである。
【００１０】
また、例えば写真が一部に含まれているような印刷において、その領域とパッチを形成する領域が重なった場合、部分的にトナーが急激に消費されているにもかかわらず、平均印字率が低く算出されてしまうため、パッチ形成が通常の間隔で行われてしまうという不都合も生ずる。
【００１１】
さらに、この従来技術をカラー印刷に用いる場合、例えば黄色部分が多い印刷を行うと、黄色のトナーが急激に消費されて、黄色の現像容器内でトナー濃度、トナーの帯電量が不安定になる。しかしこのような場合に、黄色のみの印字率は高いが、平均印字率としては低いという判断がなされて、やはりパッチ形成が通常の間隔で行われてしまうという不都合が生ずるのである。
【００１２】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、特定領域、特定色、特定枚数の印字率を勘案して、高精度のトナー量制御を確保しつつ、不適切なパッチ形成を行わないことでこの制御に要する時間を短縮し、生産性が向上す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】
【００１３】
上記の目的を達成するために、本発明では、以下のような手段を採用している。
【００１４】
まず、本発明では、トナー像の連続形成をするトナー像形成手段と、このトナー像の枚数を計数するカウンタと、試験画像を形成する試験画像形成手段とを備えている。また、この試験画像の濃度を検出する検出手段と、この濃度に基づいて上記トナー像形成手段のトナー量を制御する制御手段とを備えている。
【００１５】
そして、このような画像形成装置において、トナー像の特定領域の印字率を算出する算出手段と、上記枚数とこの印字率とに基づいて上記試験画像形成手段並びに上記制御手段を起動する起動手段を設ける。ここで、上記特定領域は全域である場合と、一部領域である場合とがある。これにより、特定領域、特定枚数の印字率を勘案して、高精度のトナー量制御を確保することが可能となる。
【００１６】
とくに、上記起動手段は、上記枚数が所定値に達する直前の特定枚数の上記トナー像において、上記印字率が規定値以下の場合にのみ上記制御手段を起動するようにする。
あるいは、上記起動手段は、上記枚数が上記所定値に達した後、上記印字率が上記規定値以下となった際に上記制御手段を起動するようにする。これにより高印字率の印刷が続いた場合には、不要なトナー量制御は行われないこととなり、生産性(平均印刷速度)の低減を防止できる。さらに、これらの場合には、そもそも試験画像(パッチ)の形成を行わないようにすることで、不要なパッチ形成及びトナー量制御を防止することもできる。
【００１７】
また、上記試験画像形成手段は、色毎の試験画像を、この色毎の印字率が規定値以下となった順に形成するようにする。これによって、特定色の印字率を勘案して、高精度のトナー量制御を行うことができる。
【００１８】
さらに、上記連続形成の間隔を伸張する伸張手段を備え、この間隔が一定値以上となった場合に上記起動手段が上記試験画像形成手段を起動するようにする。即ち、高印字率の印刷が続いたようなときでも、パッチ形成が必要であると認められた場合には、連続印刷を止めることなく、連続印刷の間隔を伸張してこの間にパッチ形成作業を挟み込むのである。
【００１９】
また、上記枚数が上記所定値に達した後、上記印字率が上記規定値以下とならない場合、上記枚数が上限値に達した際に上記起動手段が上記試験画像形成手段を起動するように構成することもできる。
【００２０】
あるいは、上記枚数が上記所定値に達した後、上記印字率が上記規定値以下とならない場合、上記連続形成が終了した際に上記起動手段が上記試験画像形成手段を起動するように構成することもできる。これにより、高印字率の印刷が続いたようなときでも、必要最小限のパッチ形成が行われ、適切なトナー量制御が実行されるのである。
【発明の効果】
【００２１】
以上のように、本発明によれば、特定領域、特定色、特定枚数の印字率を勘案して、高精度のトナー量制御を確保しつつ、不適切なパッチ形成を行わないことでこの制御に要する時間を短縮し、生産性が向上する画像形成装置を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、図面に基づいて、本発明の一実施形態について説明する。なお、説明の便宜上、図面では部材の位置及び大きさ等は適宜強調して描かれている。また、以下の実施形態は、本発明の画像処理装置の一例として、プリンタを挙げて説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、本発明の画像処理装置は画像形成部を備えていればよく、コピー機、ファクシミリ機としての機能を有するいわゆる複合機（MFP：Multi Function Peripheral）やコピー機能のみを備えたものでもよい。
【００２３】
図１は、本実施形態の画像形成装置の概略構成図である。
【００２４】
図１は、本発明が適用される画像形成装置の一例をプリンタを例に示すものであり、カラー画像を形成するためのタンデム型の画像形成ユニットＦＹ，ＦＭ，ＦＣ及びＦＫを備えている。この画像形成ユニットＦＹ，ＦＭ，ＦＣ及びＦＫには、転写ベルトＢ１と、転写ベルトＢ１の表面を清掃するためのクリーニング部Ｂ２と、転写ベルトB１の移動方向に沿って転写ベルトＢ１に接するように配列されたイエロー、シアン、マゼンタ、及びブラックの各感光体ドラム１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ，１０Ｋが設けられている。さらに、転写ベルトB１の移動方向から見て、ブラック用の感光体ドラム１０Ｋの下流側には、濃度検出用の画像であるパッチ（図６、図８、図９参照）の濃度を測定するためのパッチ濃度センサ（検出手段４０６）が配置されている。
【００２５】
イエロー用の感光体ドラム１０Ｙには、感光体ドラム１０Ｙの周面に形成された静電潜像をトナーで現像するための現像装置ＨＹ、およびこの感光体ドラム１０Ｙの周面を帯電させるための帯電器１１が隣設されている。同様に、マゼンタ、シアン、ブラック用の感光体ドラム１０Ｍ，１０Ｃ、１０Ｋに対して現像装置ＨＭ、ＨＣ，ＨＫ、および各感光体ドラム１０Ｙ〜１０Ｋの周面を帯電させるための帯電器１１Ｍ、１１Ｃ，１１Ｋが設けられる。さらに、各感光体ドラム１０Ｙ〜１０Ｋの周面に担持される各トナー像を転写ベルトB１に転写するために、各感光体ドラム１０Ｙ〜１０Ｋの周面には、転写ベルトB１を隔てて転写ローラ２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋが配置されている。
【００２６】
転写ベルトＢ１は、駆動ローラ２１および従動ローラ２２間に張設されており、テンションローラ２３によって所定の張力が与えられている。転写ベルトＢ１は、矢印方向に移動し、このため、４つの感光体ドラム１０Ｙ〜１０Ｋは、それぞれ、図１において反時計周りに回転する。
【００２７】
図２に示すように、各感光体ドラム１０Y〜１０Kは、帯電器１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋによって、その周面がそれぞれ予め定める電位に帯電され、露光装置１２Y、 １２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋにより原稿画像に対応した画像が書き込まれ、それによって静電潜像が形成される。その静電潜像は、現像装置ＨＹ，ＨＭ，ＨＣ，ＨＫによって互いに異なる色のトナー像にそれぞれ現像される。そして、各色のトナー像は、転写ローラ２０Ｙ〜２０Ｋによって転写ベルトB１上に転写されて、転写ベルトB１上で、各トナー像が重ね合わされる。
【００２８】
上記のように転写がなされた後の感光体ドラム１０Y〜１０Kの表面に残っているトナーはブレード３５によって拭き取られ、排出ローラ３１で所定の容器に輩出され、その後、感光体ドラム１０Y〜１０Kの表面は除電装置１３によって除電される。
【００２９】
一方で、用紙Ｐは、複数枚の用紙Ｐを収容可能なカセット２から、搬送部６によって、画像形成ユニットＦＹ，ＦＭ，ＦＣ及びＦＫに向けて複数枚の用紙Ｐが所定の間隔をあけて搬送される。この画像形成ユニットＦＹ，ＦＭ，ＦＣ及びＦＫに搬送される用紙Ｐに対して、転写ベルトＢ１に転写されたトナー像が2次転写部３によって転写される。
【００３０】
制御部３０は、各感光体ドラム１０Ｙ〜１０Ｋ、各現像装置ＨＹ，ＨＭ，ＨＣ，ＨＫ、各帯電器１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ、および各転写ローラ２０Ｙ〜２０Ｋを含む画像形成ユニットＦＹ，ＦＭ，ＦＣ及びＦＫにおける各画像形成部材の動作制御を制御する。また、搬送ローラＢ１を含む搬送機構の動作制御を行う。さらに、濃度センサ（検出手段４０６）の検出出力は、制御部３０に与えられるようになっており、これにより、制御部３０は、濃度検出用の画像であるパッチ（後述）の濃度の検知を行うことができる。
次に、現像装置HYの構成について説明する。各色の現像装置HY、HM、HC、HBの構成は同等である。
【００３１】
現像装置HYは、現像容器４０、現像ローラ４０ａを備え、現像容器４０は、内部に黄色のトナー粒子とキャリアからなる粉体の現像剤を貯留する。
【００３２】
上記現像ローラ４０aは感光体ドラム１０と接し、感光体ドラム１０の表面の静電潜像の電位と現像ローラ４０aに印加される現像バイアスの電位差によって上位装置から形成指示された画像に応じたトナー像が感光体ドラム１０の表面に形成される（現像動作）。
【００３３】
このような構成の下、パーソナルコンピュータ（PC）等の上位装置から画像形成の指示を受けた画像形成装置１は、指示を受けた画像データに対応した各色のトナー像を画像形成ユニットFY、FM、FC、FBを用いて形成する。各画像形成部で形成されたトナー像は中間転写ベルトＢ１に転写されて、中間転写ベルトＢ１上で重ね合わされてカラートナー像となる。
【００３４】
このカラートナー像の形成と同期して用紙収容部２に収容されている用紙が図示しない給紙装置で用紙収容部２から一枚ずつ取り出されて、用紙搬送部6上を搬送される。そして、用紙は中間転写ベルトＢ１への一次転写とタイミングを合わせて二次転写部3に送り込まれ、二次転写部３で中間転写ベルトＢ１上のカラートナー像が用紙に二次転写される。カラートナー像が転写された用紙はさらに定着部４に搬送されて熱と圧力によりカラートナー像が用紙に定着される。さらに用紙は排紙装置５によって画像形成装置１の外周に設けられた排紙トレイ部７に排紙される。二次転写後、中間転写ベルトＢ１に残留したトナーは、中間転写ベルトのクリーニング部Ｂ２によって中間転写ベルトＢ１から除去される。
【００３５】
図３は、本実施形態における上記画像形成装置１の制御部３０のハードウエア構成図を示すものである。
【００３６】
画像形成装置１は、CPU（Central Processing Unit）２０１、RAM（Random Access Memory）２０２、ROM（Read Onl7 Memory）２０３、HDD（Hard Disk Drive）２０４及び上記印刷における各駆動部に対応するドライバ２０５が内部バス206を介して接続されている。上記CPU２０１は、例えばRAM２０２を作業領域として利用し、ROM２０３やHDD２０４等に記憶されているプログラムを実行し、当該実行結果に基づいて上記ドライバ２０５とデータや命令を授受することにより上記図１に示した各駆動部の動作を制御する。また、上記駆動部以外の後述する各手段（図４に示す）についても、CPU２０１がプログラムを実行することで各手段として動作する。
【００３７】
(実施形態１)
まず本発明の実施形態１について説明する。本実施形態１では、トナー像の印字率と枚数が所定の条件を満たさない場合には、トナー量の制御を行わないことを特徴としている。
【００３８】
図４は、本発明における画像形成装置１の上記制御部３０の機能ブロック図であり、図５は、実施形態1における画像形成装置１の動作を示すフローチャートである。
【００３９】
トナー像形成手段４０１は、RAM２０２に取り出された画像データに基づいて、上述した構成により、中間転写ベルトＢ１上にカラートナー像を連続形成する。カウンタ４０２はこのトナー像の枚数を計数している(図５ステップS501)。一方算出手段４０３は、各トナー像の特定領域の印字率(1ページに占める画素面積の割合)を算出するために、上記画像データの参照を開始する(ステップS502)。そして、算出手段４０３は上記特定領域の印字率を算出する(ステップS503)。なお、この特定領域については後述する。
【００４０】
上記枚数が所定値に達した場合(ステップS504)、起動手段４０４は、この枚数が所定値に達する直前の特定枚数(例えば３枚)のトナー像において、上記の印字率が規定値以下であるかどうか判断する(ステップS505)。そして、印字率が規定値以下の場合には(ステップS505Yes)、起動手段４０４が試験画像形成手段４０５を起動して、試験画像(感光体上に現像したトナー像の濃度を非接触で検知するための画像であって、「パッチ」と呼ばれる)を形成する(ステップS506)。このパッチの形成は上記背景技術と同様に行われる。即ち、図６(a)に示すように、引き続き連続形成されているトナー像６０１,６０２の間にパッチ６０５が、トナー像603,604の間にパッチ６０６が形成される。
【００４１】
すると、光学的センサなどの検出手段４０６は、このパッチ６０５,６０６の濃度を検出する(ステップS507)。そして、この検出された濃度に基づいて、制御手段４０７は、トナー像形成手段４０１のトナー量を制御する(ステップS508)。その後、上記クリーニング部Ｂ２によって中間転写ベルトＢ１から残留したトナーが除去されて、動作は終了する(ステップS509)。
【００４２】
一方、上記の印字率が規定値より高かった場合には(ステップS505No)、同様に、起動手段４０４が試験画像形成手段４０５を起動してパッチを６０５、６０６形成し(ステップS510)、検出手段406がこのパッチ６０５,６０６の濃度を検出する(ステップS511)。しかし、起動手段406は制御手段４０７を起動せず、トナー像形成手段４０１のトナー量の制御は行わない(ステップS512)。そして、クリーニング部Ｂ２によって中間転写ベルトＢ１から残留したトナーが除去されて、動作は終了する(ステップS509)。
【００４３】
即ち、例えば写真のような極端に印字率が高い印刷が数ページだけあったような場合にはトナーが急激に消費されて、上記現像容器40内におけるトナー濃度、トナーの帯電量ともに不安定になりやすい。従って、通常のトナー量制御を行っても、その精度は確保されないのであり、このような場合にパッチの濃度を検出してもこの制御の参考にならないのである。このため、むしろこのような場合には、トナー量制御を行わないことが、生産性(平均印刷速度)の向上につながるといえる。
【００４４】
例えば、上記特定枚数が3枚である場合には、図６(a)において、トナー像６０１及びこれに先行する２枚のトナー像の印字率が規定値より高かったとすれば、その直後に形成されたパッチ６０５に基づいてはトナー量制御を行わない。このような場合には、トナー像の印字率が規定値以下になるまで待機する(トナー像の印刷は継続して行う)。そして、例えばトナー像603及びこれに先行する２枚のトナー像の印字率が規定値以下となった場合には、その直後に形成されたパッチ６０６に基づいてトナー量制御を行う。
【００４５】
なお、上記の特定枚数や規定値は、この画像形成装置が主として文書等の印刷に用いられるか、写真等の印刷に用いられるかなどを考慮して、個別具体的に設定される(RAM２０２に数値を記憶しておく)。
【００４６】
ここで、上述の特定領域について説明する。この特定領域は、トナー像の全域であっても良い(図６(a)の例)。しかし、例えば写真が一部に含まれているような印刷では、トナーが急激に消費されているにもかかわらず、トナー像全域の平均印字率は低く算出されてしまうため、パッチ形成が通常の間隔で行われてしまうという不都合が生ずる。このため、上記特定領域をトナー像の一部領域とすることもできる。
【００４７】
即ち、図６(b)に示すように、トナー像６１１及びこれに先行する２枚のトナー像の一部領域６１１aの印字率が規定値より高かったとすれば、その直後に形成されたパッチ６１５に基づいてはトナー量制御を行わない。このような場合には、この一部領域の印字率が規定値以下になるまで待機する(トナー像の印刷は継続して行う)。そして、例えばトナー像613及びこれに先行する２枚のトナー像の一部領域の印字率が規定値以下となった場合には、その直後に形成されたパッチ６１６に基づいてトナー量制御を行う。なお、一部領域は、トナー像1枚の中で写真等が挿入されることが多い領域(例えば中央部分)を予め指定しておく(RAM２０２に座標を記憶しておく)。
【００４８】
さらに、特定領域として、全域と一部領域とを併用しても良い。例えば、図６(c)に示すように、トナー像６２１及びこれに先行する2枚のトナー像の一部領域６２１aの印字率が規定値より高かったとすれば、その直後に形成されたパッチ６２５に基づいてはトナー量制御を行わない。これに引き続き、例えばトナー像６２３及びこれに先行する2枚のトナー像では、一部領域６２３aの印字率が規定値以下となったものの、トナー像全域の印字率は高かったとすれば、その直後に形成されたパッチ６２６に基づいてもトナー量制御を行わない。このような場合には、全域及び一部領域の印字率が規定値以下になるまで待機して(トナー像の印刷は継続して行う)、その直後に形成されたパッチに基づいてトナー量制御を行う。
【００４９】
以上のように、本実施形態1によれば、不適切なトナー量制御を行わないために、画像形成装置の生産性(平均印刷速度)が向上する。
【００５０】
(実施形態2)
次に本発明の実施形態2について説明する。上記実施形態1では、トナー像の印字率と枚数が所定の条件を満たさない場合には、トナー量の制御を行わないことを特徴としていた。本実施形態2では、このようなトナー量の制御を行わないような場合には、そもそもパッチ形成を行わないことを特徴としている。この動作を図７のフローチャートを参照しながら説明する。
【００５１】
実施形態1と同様に、カウンタ４０２はこのトナー像の枚数を計数している(図７ステップS701)。一方算出手段４０３は、各トナー像の特定領域の印字率を算出するために、上記画像データの参照を開始する(ステップS702)。そして、算出手段４０３は上記特定領域の印字率を算出する(ステップS703)。なお、この特定領域については実施形態1と同様である。
【００５２】
上記枚数が所定値に達した場合(ステップS704)、起動手段４０４は、この枚数が所定値に達する直前の特定枚数(例えば3枚)のトナー像において、上記の印字率が規定値以下であるかどうか判断する(ステップS705)。そして、印字率が規定値以下の場合には(ステップS705Yes)、起動手段４０４が試験画像形成手段４０５を起動して、パッチを形成する(ステップS706)。
【００５３】
すると、検出手段406は、このパッチの濃度を検出する(ステップS707)。そして、この検出された濃度に基づいて、制御手段４０７は、トナー像形成手段４０１のトナー量を制御する(ステップS708)。その後、上記クリーニング部Ｂ２によって中間転写ベルトＢ１から残留したトナーが除去されて、動作は終了する(ステップS709)。
【００５４】
一方、上記の印字率が規定値より高かった場合には(ステップS705No)、起動手段４０４は試験画像形成手段４０５を起動せず、パッチを形成することなしに、再び算出手段４０３による印字率算出手段のための画像データの参照に戻る(ステップS705No→S702)。
【００５５】
即ち、図８に示すように、高印字率のトナー像８０１,８０２が連続形成されている場合にはパッチの形成を行わず、トナー像８０３及びこれに先行する2枚のトナー像(実施形態1と同様に特定枚数が3枚である場合)が低印字率となることを待って、パッチ806を形成するのである。これにより不適切なパッチ形成が抑制され、生産性の向上に資することができる。
【００５６】
(実施形態3)
次に本発明の実施形態3について説明する。本実施形態3では、試験画像形成手段４０５が色毎の試験画像を、この色毎の印字率が規定値以下となった順に形成することを特徴とする。
【００５７】
いま、説明の簡単のために上記特定枚数が1枚であるとする。図９に示すように、トナー像９０１においてシアン(C)及びマゼンタ(M)の印字率が高かったとすると、このトナー像９０１と次のトナー像９０２との間にはこれら以外の色、即ち、黄色(Y)と黒色(B)のパッチを形成して、これに基づいて黄色(Y)と黒色(B)のトナー量制御を行う。そしてトナー像９０２においてマゼンタ(M)及び黄色(Y) の印字率が高かったとすると、このトナー像９０２と次のトナー像９０３との間にはこれら以外の色、即ち、シアン(C)と黒色(B)のパッチを形成して、これに基づいてシアン(C)と黒色(B)のトナー量制御を行う。さらに、そしてトナー像９０３において全色の印字率が低かったとすると、このトナー像９０３と次のトナー像904との間には全色のパッチを形成して、これに基づいて全色のトナー量制御を行う。
【００５８】
この動作を図１０のフローチャートを参照して詳述すると、次のようになる。実施形態1と同様に、カウンタ４０２はこのトナー像の枚数を計数している(図１０ステップS001)。一方算出手段４０３は、各トナー像の特定領域の印字率を各色ごとに算出するために、上記画像データの参照を開始する(ステップS002)。そして、算出手段４０３は上記特定領域の各色ごとの印字率を算出する(ステップS003)。なお、この特定領域については実施形態1と同様である。
【００５９】
上記枚数が所定値に達した場合(ステップS004)、起動手段４０４は、まず、この所定値に達する直前のトナー像間で、シアン(C)の濃度制御が行われていたかどうかを判断する(ステップS005c)。シアン(C)の濃度制御が行われていた場合には、マゼンタ(M)についての同様な判断処理に移行する(ステップS005cYes→S005m)。
【００６０】
ここで、シアン(C)の濃度制御が行われていなかった場合には、上記枚数が所定値に達する直前の特定枚数(1枚でなくても良い)のトナー像において、シアン(C)の印字率が規定値以下であるかどうか判断する(ステップS006c)。そして、印字率が規定値より高い場合には、マゼンタ(M)についての同様な印字率の判断処理に移行する(ステップS006cNo→S006m)。
【００６１】
これに対し、シアン(C)の印字率が規定値以下である場合には(ステップS006cYes)、起動手段４０４が試験画像形成手段４０５を起動して、シアン(C)のパッチを形成する(ステップS007c)。
【００６２】
すると、検出手段４０６は、このパッチの濃度を検出する(ステップS008c)。そして、この検出された濃度に基づいて、制御手段４０７は、トナー像形成手段４０１のシアン(C)のトナー量を制御する(ステップS009c)。その後、上記クリーニング部Ｂ２によって中間転写ベルトＢ１から残留したトナーが除去されて(ステップS010)、再びトナー像が形成されて(ステップS011)、算出手段４０３による印字率算出動作に復する(ステップS011→S003)。
【００６３】
一方、シアン(C)の濃度制御が行われていた場合には、マゼンタ(M)についての同様な濃度制御処理に移行する(ステップS005cYes→S005m)。
【００６４】
ここで、マゼンタ(M)の濃度制御が行われていなかった場合には(ステップS005mNo)、上記枚数が所定値に達する直前の特定枚数のトナー像において、マゼンタ(M)の印字率が規定値以下であるかどうか判断する(ステップS006m)。そして、印字率が規定値より高い場合には、黄色(Y)についての同様な印字率の判断処理に移行する(ステップS006mNo→S006y)。
【００６５】
これに対し、マゼンタ(M)の印字率が規定値以下である場合には(ステップS006mYes)、起動手段４０４が試験画像形成手段４０５を起動して、マゼンタ(M)のパッチを形成する(ステップS007m)。
【００６６】
すると、検出手段４０６は、このパッチの濃度を検出する(ステップS008m)。そして、この検出された濃度に基づいて、制御手段４０７は、トナー像形成手段４０１のマゼンタ(M)のトナー量を制御する(ステップS009c)。その後、上記クリーニング部Ｂ２によって中間転写ベルトＢ１から残留したトナーが除去されて(ステップS010)、再びトナー像が形成されて(ステップS011)、算出手段４０３による印字率算出動作に復する(ステップS011→S003)。
【００６７】
一方、マゼンタ(M)の濃度制御が行われていた場合には、黄色(Y)についての同様な濃度制御処理に移行する(ステップS005mYes→S005y)。
【００６８】
以下全く同様に、黄色(Y)の濃度制御が行われていなかった場合には(ステップS005yNo)、上記枚数が所定値に達する直前の特定枚数のトナー像において、黄色(Y)の印字率が規定値以下であるかどうか判断する(ステップS006y)。そして、印字率が規定値より高い場合には、黒色(B)についての同様な印字率の判断処理に移行する(ステップS006yNo→S006b)。
【００６９】
これに対し、黄色(Y)の印字率が規定値以下である場合には(ステップS006yYes)、起動手段４０４が試験画像形成手段４０５を起動して、黄色(Y)のパッチを形成する(ステップS007y)。
【００７０】
すると、検出手段４０６は、このパッチの濃度を検出する(ステップS008y)。そして、この検出された濃度に基づいて、制御手段４０７は、トナー像形成手段４０１の黄色(Y)のトナー量を制御する(ステップS009c)。その後、上記クリーニング部Ｂ２によって中間転写ベルトＢ１から残留したトナーが除去されて(ステップS010)、再びトナー像が形成されて(ステップS011)、算出手段４０３による印字率算出動作に復する(ステップS011→S003)。
【００７１】
一方、黄色(M)の濃度制御が行われていた場合には、黒色(B)についての同様な濃度制御処理に移行する(ステップS005yYes→S005b)が、全く同様の処理であるので説明を省略する(ステップS005b→S010)。黒色(B)についても濃度制御が既に行われていた場合には、動作は終了する(ステップS005bYes)。
【００７２】
以上により、濃度制御が不要な色についてはパッチ形成を抑制することができ、生産性の向上に資することが可能となる。なお、本実施形態3では、シアン、マゼンタ、黄色、黒色の順に判断処理することとして説明したが、これは一例であって、この順序は任意である。
【００７３】
(実施形態4)
次に本発明の実施形態4について説明する。本実施形態4では、トナー像の枚数が上記所定値を超過しても、なお暫くの間、高印字率のトナー像が連続形成されている場合の処理を扱っている。
【００７４】
例えば図１１に示すように、トナー像１１０１からトナー像１１０２まで高印字率の印刷が継続し、この間にトナー像の枚数が上記所定値を経過しているとする。この場合には、図４において、この超過をカウンタ４０２から通知された伸張手段４０８が、後続するトナー像１１０３の形成までの間隔を伸張するよう、トナー像形成手段４０１に指示する。
【００７５】
すると、トナー像形成手段４０１は、後続するトナー像１１０３の形成のタイミングを遅らせることで、トナー像１１０２とトナー像１１０３の間隔が伸張される。このようにトナー像１１０３の形成が遅れれば、その間に上記現像容器４０内でトナー濃度及びトナーの帯電量が安定することが期待できる。そこで、この伸張が行われてトナー像１１０２とトナー像１１０３との間隔が一定値以上となったことが伸張手段４０８から通知された場合には、起動手段４０４が試験画像形成手段４０５を起動して、伸張されたトナー像１１０２とトナー像１１０３の間にパッチを形成する。そしてこのパッチの濃度を検出手段４０６によって検出し、この濃度に基づいて制御手段４０７がトナー像形成手段４０７のトナー量制御を行うのである。なお、この一定値は、上記現像容器４０の容量などを勘案して、ここの画像形成装置１ごとに決定される。
【００７６】
さらに、これと併せて、トナー像の枚数が上記所定値に達した後、上記印字率が規定値以下とならない場合、上記枚数が上限値(例えば８０枚)に達した際に、起動手段４０４が試験画像形成手段４０５を起動するように構成することもできる。
【００７７】
あるいは、トナー像の枚数が上記所定値に達した後、上記印字率が規定値以下とならない場合、トナー像の連続形成が終了した際に、起動手段４０４が試験画像形成手段４０５を起動する構成を併せて採用することもできる。これにより、高印字率の印刷が続いたようなときでも、必要最小限のパッチ形成が行われ、適切なトナー量制御が実行される
【００７８】
以上、本発明によれば、不適切なトナー量制御やパッチ形成を抑制することが可能となり、画像形成装置の生産性(平均印刷速度)を向上させることができる。
【００７９】
なお、以上では、中間転写ベルト上にトナー像が形成されるとして説明したが、これは一例であり、トナー像の間にパッチを形成するあらゆる型式の画像形成装置について、本発明の適用がある。
【産業上の利用可能性】
【００８０】
本発明に係る画像形成装置は、特定領域、特定色、特定枚数の印字率を勘案して、高精度のトナー量制御を確保しつつ、不適切なパッチ形成を行わない。このため、トナー量制御に要する時間を短縮することが可能であり、生産性が向上する。従って、プリンタや複写機、複合機等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明の画像形成装置の概略構成図。
【図２】本発明の画像形成装置における画像形成機構の構成図。
【図３】本発明の画像形成装置のハードウェア構成図。
【図４】本発明の画像形成装置のソフトウェア構成図。
【図５】実施形態１における動作を示すフローチャート。
【図６】実施形態１におけるパッチ形成の説明図。
【図７】実施形態２における動作を示すフローチャート。
【図８】実施形態２におけるパッチ形成の説明図。
【図９】実施形態３におけるパッチ形成の説明図。
【図１０】実施形態３における動作を示すフローチャート。
【図１１】実施形態４におけるパッチ形成の説明図。
【図１２】一般的なパッチ形成の説明図。
【符号の説明】
【００８２】
1  画像形成装置
B１  中間転写ベルト
FY、FM、FC、FB  画像形成ユニット
HY、HM、HC、HB  現像装置
４０１  トナー像形成手段
４０２  カウンタ
４０３  算出手段
４０４  起動手段
４０５  試験画像形成手段
４０６  検出手段
４０７  制御手段
４０８  伸張手段
【図１】
2009163116.tif 000003
【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】
2009163116.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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