JP2020140129A

JP2020140129A - 画像処理装置、画像処理方法、およびプログラム

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Publication number: JP2020140129A
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Inventors: 一貴品川; Kazutaka Shinagawa
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Abstract

【課題】高彩度印刷は通常印刷に比べて、感光ドラムに対する現像ローラの周速比を早めることでトナー供給量を増やし、且つバイアスを上げるため、トナーカートリッジの寿命が進みトナーの経時劣化が発生し、感光ドラムと現像ローラとの間にトナーが滞留することがある。トナーが滞留すると、高面積の濃い画像を印刷する場合に、スジ画像が発生してしまうことがある。【解決手段】現像器の回転速度を前記像担持体の回転速度よりも早くすることで、像担持体へのトナー供給量を増やすモードが設定された状態で、トナーの残量が閾値以下であると判定された場合、現像器に印可する現像バイアスを下げる。【選択図】図８

Description

本発明は、画像形成装置、画像形成方法、及びプログラムに関する。

電子写真方式の画像形成装置は、感光ドラム上に静電潜像を形成し、現像器で感光ドラムにトナーを付着させて静電潜像の現像を行い、感光ドラムからトナーを記録紙に転写して記録を行う。この画像形成装置において、感光ドラムに対する現像ローラの周速比を可変とし、感光ドラムへのトナー供給量を増やし、色変換係数を切り替え適切な色調整を行い、出力画像の濃度を上げて画像の彩度を向上させる方法が提案されている（特許文献１参照）。以下、前記画像の彩度を向上させる方法を用いた印刷を高彩度印刷と呼ぶ。高彩度印刷時は、出力画像の濃度を上げるために、現像等のバイアスも合わせて上げることになる。

特開２０１８−０５４８６２

高彩度印刷は通常印刷に比べて、感光ドラムに対する現像ローラの周速比を早めることでトナー供給量を増やし、且つバイアスを上げる。そのため、トナーカートリッジの寿命が進みトナーの経時劣化が発生し、感光ドラムと現像ローラとの間にトナーが滞留することがある。トナーが滞留すると、高面積の濃い画像を印刷する場合に、スジ画像が発生してしまうことがある。

上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る画像形成装置は以下のような構成を備える。すなわち、像担持体に静電潜像を形成し、現像器で前記像担持体にトナーを付着させて静電潜像の現像を行い、前記像担持体からトナーを記録紙に転写して記録を行う画像形成装置において、前記現像器の回転速度を前記像担持体の回転速度よりも早くすることで、前記像担持体へのトナー供給量を増やすモードを設定する設定手段と、前記設定手段によって前記モードが設定された状態で、前記トナーの残量が閾値以下であるか否かを判定する判定手段と、前記トナーの残量が閾値以下であると判定された場合、前記現像器に印可する現像バイアスを下げるバイアス変更手段とを有することを特徴とする。

また、本発明の一態様に係る画像形成装置は以下のような構成を備える。すなわち、像担持体に静電潜像を形成し、現像器で前記像担持体にトナーを付着させて静電潜像の現像を行い、前記像担持体からトナーを記録紙に転写して記録を行う画像形成装置において、前記現像器の回転速度を前記像担持体の回転速度よりも早くすることで、前記像担持体へのトナー供給量を増やすモードを設定する設定手段と、前記設定手段によって前記モードが設定された状態で、前記現像器の寿命、または、前記像担持体の寿命を判定する判定手段と、
前記判定手段による判定結果に基づき、前記現像器に印可する現像バイアスを下げるバイアス変更手段とを有することを特徴とする。

本発明によれば、現像器の回転速度が像担持体の回転速度よりも早い印刷モードにおいて、像担持体と現像器の間のトナー滞留に起因する画像不良を抑制し、安定した品質の高彩度印刷を提供可能となる。

実施形態に係る画像形成装置の概略図である。実施形態に係る画像形成装置のシステム構成を示すブロック図である。実施形態に係る画像形成装置の機能構成を示す図である。実施形態に係るプリンタエンジンの構成の一部を示す図である。実施形態に係る印刷時の画像処理手順を示すフローチャートである。実施形態に係る色変換テーブルを示す図である。実施形態に係る階調補正テーブル生成手順を示すフローチャートである。実施形態に係る印刷時の高彩度印刷用の処理変更手順を示すフローチャートである。実施形態に係るカートリッジ交換時の高彩度印刷用の処理変更手順を示すフローチャートである。

以下、本発明を実施するための形態について図面を用いて説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものでなく、また実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須のものとは限らない。

本発明は、モノカラー方式及びマルチカラー方式を問わず、複写機、複合機、レーザプリンタ（ＳｉｎｇｌｅＦｕｎｃｔｉｏｎＰｅｒｉｐｈｅｒａｌ、以降ＳＦＰ）、ファクシミリ装置等の、電子写真方式の画像形成装置に対して適用可能である。なお、以下で説明する第１の実施形態では、本発明を適用した画像形成装置として、プリント機能に特化したＳＦＰを例に説明する。また、複数色（ＣＭＹＫの４色）の現像剤（トナー）を用いてマルチカラー画像を記録材上に形成可能なＳＦＰを例に説明する。

（第１の実施形態）
＜画像形成装置の概要＞
カラー電子写真画像形成装置の全体構成について、図１を参照して概略を説明する。本実施例に示す画像形成装置は電子写真画像形成プロセス利用のレーザプリンタである。図１に示すカラープリンタは、画像形成装置１００に対して着脱可能なプロセスステーション（プロセスカートリッジ）５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋを備える。４個のプロセスステーション５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋは、同一構造であるが、異なる色、即ち、イエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），ブラック（Ｋ）のトナー（現像剤）による画像を形成する点で相違する。尚、特定のプロセスステーションの説明を行う場合を除き、以下、ＹＭＣＫの符号を省略する。各プロセスステーション５は、それぞれ、トナー容器２３、感光体である感光ドラム１（像担持体）、帯電ローラ２、現像ローラ３（現像器）、クリーニングブレード４（感光体クリーニング手段）、回収トナー容器２４を有する。プロセスステーション５の下方には露光装置７が配置され、画像信号に基づく露光を感光ドラム１に対して行う。

感光ドラム１は、回転過程で、帯電ローラ２により所定の極性・電位に一様に帯電処理される。そして感光ドラム１上には、露光装置７による画像露光を受けることによりそれぞれ目的のカラー画像の第１〜第４の色成分像（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック成分像）に対応した静電潜像が形成される。帯電ローラ２は、感光ドラム１の回転に伴って従動回転する。本実施例で用いた露光装置７は、レーザダイオードを用いたポリゴンスキャナであり、画像情報に応じて変調されたレーザビームを感光ドラム１上に結像し、静電潜像を形成する。レーザ露光の書き出しは、主走査方向（シートの搬送方向に垂直な方向）では走査ライン毎にポリゴンスキャナ内の位置信号（ＢＤ信号）から、所定の時間だけ遅延させて行われる。また、シートへの画像形成時、副走査方向（シートの搬送方向）では、プロセスステーション間で、所定の間隔を開けて書き出しが行われる。これによって、第１〜第４のプロセスステーションＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋにおいて、常に感光ドラム１上の同じ位置に露光を行い、色ずれを抑える構成となっている。感光ドラム１上に形成された静電潜像は、第１〜第４のプロセスステーションＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの現像ローラ３により現像される。この現像ローラ３を介して感光ドラム１上の静電潜像にそれぞれの色のトナーを付着させてトナー像として現像する。各現像器内のトナーは、負帯電の非磁性一成分トナーであり、静電潜像の現像は、非磁性一成分接触現像方式によって行われる。現像ローラ３には不図示の現像バイアス電源により現像バイアスが印加され、これにより現像を行う。高彩度印刷時は、現像ローラ３と感光ドラム１の周速比を上げる（現像ローラ３の方を早く回す）ことで、トナー供給量を上げることが可能となる。また、トナー供給量が多いため、現像バイアス及び帯電バイアスを上げることで、トナー載り量を増やすことが可能となる。

中間転写ベルトユニットは、中間転写ベルト８、駆動ローラ９、二次転写対向ローラ１０から構成される。また、各感光ドラム１に対向して、中間転写ベルト８の内側に一次転写ローラ６が配設され、不図示の一次転写バイアス電源により正極性の一次転写バイアスを印加する構成である。不図示のモータにより駆動ローラ９が回転することにより、中間転写ベルト８は回動され、それに従い、二次転写対向ローラ１０も従動回転する。各感光ドラム１は矢印方向に回転し、中間転写ベルト８が矢印Ａ方向に回転し、一次転写ローラ６に正極性の一次転写バイアスが印加される。これにより、感光ドラム１上のトナー像は、感光ドラム１Ｙ上のトナー像から順次、中間転写ベルト８上（ベルト上）に一次転写される。その後、４色のトナー像が重なった状態で二次転写ローラ１１まで搬送される。濃度センサ６２は、中間転写ベルト８に一次転写された４色のトナー像のトナー濃度を検知する。

感光ドラム１のクリーニングブレード４は、感光ドラム１に圧接し、中間転写ベルト８に転写されないで感光ドラム１表面に残った残留トナー及びその他の感光ドラム上（感光体上）の残留物を除去する。一部の可視画像は、二次転写ローラ１１の位置でシートＰに転写されず中間転写ベルト８上に残る。このベルト上に残った可視画像は不要であるため、クリーニング動作によって除去される。クリーニング動作では、不要になった可視画像を中間転写ベルト８によってクリーニングブレード２１まで搬送し、クリーニングブレード２１で掻き取り、回収トナー容器２２で回収することで可視画像を除去する。

シートＰは、給紙部（６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃ）の給紙カセット（１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ）に格納されている。シートＰは、ピックアップローラ（１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ）、給紙ローラ（１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃ）、引き抜きローラ対（１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ）、およびレジストローラ対１６によって二次転写ローラ１１まで搬送される。ここで、給紙部６０Ａは、画像形成装置と一体となった標準フィーダであり、給紙部６０Ｂ、給紙部６０Ｃは、必要に応じて着脱可能なオプションフィーダである。

中間転写ベルト８からシートＰへの転写においては、二次転写ローラ１１に正極性のバイアスを印加することにより、搬送されたシートＰに、中間転写ベルト８上の４色のトナー像を転写する（以下、二次転写という）。

紙種判別センサ５４は、各給紙口からの搬送路の合流部であるレジストローラ対１６の下流部に設置されている。紙種判別センサ５４により、給紙したシートＰの種類を判別する場合は、レジストセンサ１６ＳによりシートＰの先端を検知したタイミングから用紙先端が確実に紙種判別センサ５４の位置に到達したタイミングで不図示の給紙モータを停止する。給紙モータが停止した後、紙種判別センサ５４によりシートＰの種類を特定する。

トナー像転写後のシートＰは、定着器１７に搬送される。定着器１７は、定着ヒータ３０と定着ヒータ３０の温度を測定する定着サーミスタ３１を内蔵した定着ローラ１８と、定着ローラ１８に圧接するための加圧ローラ１９を備えたフィルム加熱方式の定着器である。そして、シートＰを加熱及び加圧することによりトナー像が定着される。トナー像が定着されたシートＰは、カール矯正機構２９のカール矯正ローラ対２５で搬送され、画像形成物（プリント済みの用紙など）として画像形成装置１００外（機外）へ排出される。

定着器１７を通過したシートＰを機外に排出せず、シートＰの第２面に印刷を行う場合、定着器１７を通過したシートＰを反転ポイント９１方向に搬送する。両面フラッパ５５はシートの搬送方向を排出方向と反転部方向へと切替え可能であり、両面プリントを行う場合は、第１面に画像形成済みのシートＰの先端が両面フラッパ５５に到着する前に、両面フラッパ５５を反転部方向に切り替える。シートＰは反転ポイント９１を通過後、反転ローラ対５０により機外排出方向に搬送され、シートＰの後端が反転ポイント９１を通過し、反転ローラ対５０の位置にシートが存在する間に、反転ローラ対５０を一旦停止させる。そして、反転ローラ対５０をそれまでと逆回転方向に回転することにより、シートＰを両面搬送路方向へと搬送させる。両面搬送路内では両面搬送第１ローラ対５１、両面搬送第２ローラ対５２、両面搬送第３ローラ対５３によりシートＰは搬送される。両面搬送路は合流ポイント９０の箇所で、給紙搬送ローラ対１５とレジストローラ対１６の間の搬送路に合流している。表裏を反転されたシートＰはレジストローラ対１６によって二次転写ローラ１１に搬送される。そして、シートＰの第２面に中間転写ベルト８上の４色のトナー像が転写される。定着装置１７により第２面に転写されたトナー像は定着される。両面フラッパ５５を機外排出方向に切替えることにより、両面に画像形成されたシートＰが機外に排出される。

＜画像形成装置のハードウェア構成＞
図２は、第１の実施形態に係る画像形成装置１００のハードウェア構成を示すブロック図である。画像形成装置１００は、ＣＰＵ１０１、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３、外部記憶装置１０４、表示部１０５、操作部１０６、エンジンＩ／Ｆ１０７、ネットワークインタフェース（Ｉ／Ｆ）１０８を備えるコントローラ２００を備える。コントローラ２００の各デバイスはシステムバス１１０を介して相互に接続されている。プリンタエンジン１１１は、エンジンＩ／Ｆ１０７を介してシステムバス１１０に接続されている。プロセスカートリッジ５は、エンジンＩ／Ｆ１０７及びプリンタエンジン１１１を介してアクセス可能である。

ＣＰＵ１０１は、画像形成装置１００全体の動作を制御する。ＣＰＵ１０１は、ＲＯＭ１０２に格納されたプログラムをＲＡＭ１０３に読み出して実行することによって、後述する各種の処理を実行する。ＲＯＭ１０２は、読み出し専用メモリであり、システム起動プログラムやプリンタエンジンの制御を行うためのプログラム、及び文字データや文字コード情報等が格納されている。ＲＡＭ１０３は、揮発性のランダムアクセスメモリであり、ＣＰＵ１０１のワークエリア、及び各種のデータの一時的な記憶領域として使用される。例えば、ＲＡＭ１０３には、ダウンロードによって追加的に登録されたフォントデータ、外部装置から受信した画像ファイル等を格納するための記憶領域として使用される。外部記憶装置１０４は、例えばハードディスクを備え、各種のデータがスプールされ、プログラム、情報ファイル及び画像データ等の格納、または、作業領域として使用される。

表示部１０５は、例えば液晶ディスプレイ（ＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌＤｉｓｐｌａｙ、以降ＬＣＤ）を備え、画像形成装置１００の設定状態、実行中の処理の状況、エラー状態等の表示に使用される。操作部１０６は、ハードキー及び表示部１０５上に設けられたタッチパネル等の入力デバイスを備え、ユーザの操作によって入力（指示）を受け付ける。操作部１０６は、画像形成装置１００の設定の変更、設定のリセット等を行うために使用され、また、画像形成（印刷）を実行する際の画像形成装置１００の動作モード（印刷モード）を設定するために使用される。

エンジンＩ／Ｆ１０７は、印刷を実行する際に、ＣＰＵ１０１からの指示に応じてプリンタエンジン１１１を制御するためのインタフェースとして機能する。エンジンＩ／Ｆ１０７を介して、ＣＰＵ１０１とプリンタエンジン１１１との間でエンジン制御コマンド等が送受信される。また、ＣＰＵ１０１は、エンジンＩ／Ｆ１０７及びプリンタエンジン１１１を介して、プロセスカートリッジ５にアクセス可能である。ネットワークＩ／Ｆ１０８は、画像形成装置１００をネットワーク１１３に接続するためのインタフェースとして機能する。なお、ネットワーク１１３は、例えば、ＬｏｃａｌＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ（以降ＬＡＮ）であってもよいし、電話回線網（ＰＳＴＮ）であってもよい。１１３の先には不図示のＰＣが接続され、そこから画像形成装置１００に対して、画像データを送信することで、印刷を行うことができる。なお、ここでは１１３の接続先をＰＣとしたが、ＰＣに限らず、サーバーやタブレットなどの情報処理端末などでもよい。プリンタエンジン１１１は、ＣＰＵ１０１による制御によって、システムバス１１０側から受信した画像データに基づいて、紙などの記録材に画像を形成（印刷）する。プリンタエンジン１１１は、記録材上に転写したトナー像を記録材に熱で定着させる定着器１７を備える。定着器１７は、記録材を加熱するための定着ヒータ３０を備え、記録材に画像を定着させる際の定着ヒータ３０の温度（定着温度）がＣＰＵ１０１によって制御される。

＜画像形成装置の機能構成＞
図３は、第１の実施形態に係る画像形成装置１００の機能構成を示すブロック図である。画像形成装置１００は、機能構成として、画像入力部２０１、画像処理部２０２、画像出力部２０３、現像制御部２０４、濃度検出部２０５、階調補正テーブル生成部２０６、動作モード判定部２０８を備える。これらの各機能部は、ＣＰＵ１０１がＲＯＭ１０２に格納されたプログラムをＲＡＭ１０３に読み出して実行することによって、それぞれ画像形成装置１００上で実現される。

画像入力部２０１は、画像形成装置１００に対する画像データの入力を受け付ける。入力される画像データは、例えばビットマップ画像である。画像入力部２０１は、入力として受け付けた画像データをＲＡＭ１０３または外部記憶装置１０４で保持する。

画像処理部２０２は、入力された画像データに対して、色変換処理、階調補正処理、中間調処理等の画像処理を実行する。これにより、画像処理部２０２は、入力された画像データを、画像出力部２０３で出力（記録材に印刷）可能な画像に対応した画像データ（印刷データ）に変換する。即ち、画像処理部２０２は、入力された画像データから印刷データを生成する。

画像出力部２０３は、画像処理部２０２で生成された印刷データを受け取り、エンジンＩ／Ｆ１０７を介してビデオ信号としてプリンタエンジン１１１に送信する。これにより、ＣＰＵ１０１は、画像処理部２０２によって生成された印刷データに基づいて記録材に画像を形成するよう、プリンタエンジン１１１を制御する。プリンタエンジン１１１は、露光、現像、転写及び定着の各プロセスを実行することによって、記録材に画像を印刷する。

現像制御部２０４は、後述する動作モード判定部２０８によって決定された動作モードに応じて、現像ローラ３と像担持体である感光ドラム１それぞれの回転速度を決定する。これにより、ＣＰＵ１０１は、画像処理部２０２によって生成された印刷データに基づいて記録材に画像を形成するよう、エンジンＩ／Ｆ１０７を介してプリンタエンジン１１１を制御する。

濃度検出部２０５は、表示部１０５からユーザによる設定を受け付け、外部記憶装置１０４或いはＲＯＭ１０２に格納された複数の階調パターン画像のうちの１つを選択する。そしてＣＰＵ１０１は、選択された階調パターン画像を画像処理部２０２によって画像処理し、画像出力部２０３に印刷データを送信する。次にＣＰＵ１０１は、動作モード判定部２０７によって判定されたモードに応じてプリンタエンジン１１１を制御し、中間転写ベルトに現像された階調パターン画像の濃度を濃度センサ６２で検出し、検出結果を外部記憶装置１０４或いはＲＡＭ１０３に保存する。

階調補正テーブル生成部２０６は、表示部１０５からユーザによる設定を受け付け、その設定に基づき外部記憶装置１０４或いはＲＡＭ１０３に保存されたセンサ検出結果を用いて階調補正テーブルを生成し、外部記憶装置１０４或いはＲＡＭ１０３に保存する。

カートリッジ状態判定部２０７は、エンジンＩ／Ｆ１０７及びプリンタエンジン１１１を介して、プロセスカートリッジ５が高彩度印刷時の特定の画像不良が発生する可能性がある状態に到達したかを、プロセスカートリッジ５の寿命を元に判定する。

動作モード判定部２０８は、表示部１０５からユーザによる設定を受け付け、その設定に基づき動作モードを判定する。具体的には、通常モードか高彩度モードのどちらで印刷するか判定する。さらに高彩度モードの場合、高彩度標準モードもしくは後述する高彩度回避モードのどちらで印刷するかを判定する。

＜画像処理部における画像処理＞
図３に示すように、画像処理部２０２は、色変換処理部２１０、階調補正部２１１、及び中間調処理部２１２を備える。

色変換処理部２１０は、動作モード判定部２０８によって決定した動作モードに応じた色変換用３次元ＬＵＴを用いて、入力された画像データを、プリンタエンジン１１１に適したデータに変換する。例えば、入力される画像データがＲＧＢデータであり、画像形成装置１００が一般的なＣＭＹＫのトナーを用いるマルチカラープリンタである場合、色変換処理部２１０は、ＲＧＢデータからＣＭＹＫデータへ変換する処理を、入力された画像データに適用する。色変換処理部が参照する色変換用３次元ＬＵＴは、動作モード判定部２０８で判定される通常モード及び高彩度標準モード及び高彩度回避モードそれぞれ別の３次元ＬＵＴとなる。

階調補正部２１１は、階調補正テーブル生成部２０６で生成された階調補正テーブルを用いて、入力された画像データを、プリンタエンジン１１１に適したデータに変換する。例えば、入力される画像データがＣＭＹＫデータであり、画像形成装置１００が一般的なＣＭＹＫのトナーを用いるマルチカラープリンタである場合、階調補正部２１１は、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋそれぞれに対して階調補正テーブルを適用し補正処理を行う。また、階調補正部で適応させる階調補正テーブルも、動作モード判定部２０８で判定される通常モード及び高彩度モードそれぞれ別の階調補正テーブルとなる。

中間調処理部２１２は、色変換処理部２１０及び階調補正部２１１によってＣＭＹＫデータへ変換されたデータに対して、中間調処理を施す。プリンタエンジン１１１は、通常、２、４、１６階調等、低階調数のみの出力に対応している場合が多い。このため、中間調処理部２１２は、少ない階調数での出力でも安定した中間調表現での出力が可能となるように、中間調処理を行う。なお、中間調処理部２１２による中間調処理には、濃度パターン法、組織的ディザ法、誤差拡散法等の様々な方法を適用可能である。

＜画像形成装置のプリンタエンジン構成＞
図４に示すように、プリンタエンジン１１１はプロセスカートリッジ５を着脱可能としている。感光ドラム１は、露光装置７による画像露光を受けることで、感光ドラム１上に静電潜像を形成する。現像器では現像ローラ３にトナー４０１を薄膜状に付着させて、感光ドラム１上に形成された静電潜像の現像を行い、感光ドラム１から中間転写ベルト８を介して記録紙にこの像を転写して記録を行う。ＣＰＵ１０１は表示部１０５からユーザによる設定を受け付け、その設定に応じて現像ローラ３及び／又は感光ドラム１の回転速度（周速）を制御する。例として、高彩度印刷時は、通常印刷時よりも現像ローラ３から多くトナーを感光ドラム１に供給し彩度の向上を行う。そのために、現像ローラ３の速度は変えずに、感光ドラム１の速度を通常印刷の１／３とすることで、通常印刷時に比べて感光ドラム１の回転速度を遅くする。これは、トナーを熱により融解し加圧して用紙に定着する定着器に用紙を通す速度が、トナーを確実に用紙に定着できる速度で決定され、この定着速度に伴って感光ドラム１の回転速度が決定されるためである。上記のように、感光ドラム１に対する現像ローラ３の回転速度比を上げることにより、トナーを通常よりも多く感光ドラム１に移す。しかし、一般的に印刷速度が最大になるように感光ドラム１、現像ローラ３ともに回転速度が最大になるように設定される。そこで、出力タイプ「高彩度」が選択されると、現像ローラ３の回転速度はそのままにして感光ドラム１の回転速度を遅くすることで、周速比の調整を行う。一般的なＣＭＹＫのトナーを用いるマルチカラープリンタにおいては現像器３及び感光ドラム１の組み合わせをトナー１つに対して１つすなわち４つ持つ。

また、プロセスカートリッジ５の残量検知の１例として、不図示のトナー残量センサにより、Ｗ％、Ｘ％、Ｙ％、Ｚ％（０％）のトナー残量を検知可能とする。プロセスカートリッジ５のトナー残量は、不図示の残量検知センサによる残量検知情報と、プリンタエンジン１１１印刷の度に、エンジンＩ／Ｆを介して出力データを加算するビデオカウントの情報を加味することで実現している。具体的には、Ｗ％、Ｘ％、Ｙ％、Ｚ％の状態を残量検知センサにて検知し、その間はビデオカウントで補うことで残量推移を判断している。

＜印刷処理＞
図５は、画像入力部２０１が画像データを受信してから適切な動作モードで画像出力部２０３に出力するまでの手順の一例を示すフローチャートである。図５のフローチャートにおける各ステップ処理は、ＣＰＵ１０１が、ＲＯＭ１０２に格納されたプログラムをＲＡＭ１０３に読み出して実行することによって、画像形成装置１００上で実現される。

Ｓ５０１において、画像入力部２０１は画像データの入力を待ち、入力を受け付けるとＳ５０２へ進む。ここで、受信した画像データをＲＧＢ各８ビットのデータとして進める。なお、入力色がＲＧＢ色空間の色で出力色がＣＭＹＫ色空間の色である場合の説明をするが、これに限らず入力色及び出力色がそれぞれ１色以上の場合でも良い。

Ｓ５０２において、動作モード判定部２０８は、受信した画像データもしくは画像形成装置の設定から、動作モードが通常モードか高彩度標準モードか高彩度回避モードか判定して、Ｓ５０３に進む。Ｓ５０３において、色変換処理部２１０は、Ｓ５０２で判定した動作モードに対応する色変換テーブルを用いて入力データを色変換し、Ｓ５０４へ進む。

図６ではＳ５０３で使用する色変換テーブルの例を示す。図６（ａ）は通常モードの場合に適切な出力となるよう調整した入力色がＲＧＢ色空間の色で出力色がＣＭＹＫ色空間の色である３次元ＬＵＴの一例であり、予めＲＯＭ１０２に保存されている。図６（ｂ）は高彩度標準モードの場合に適切な出力となるよう調整した入力色がＲＧＢ色空間の色で出力色がＣＭＹＫ色空間の色である３次元ＬＵＴの一例であり、予めＲＯＭ１０２に保存されている。図６（ｃ）は高彩度回避モードの場合に適切な出力となるよう調整した入力色がＲＧＢ色空間の色で出力色がＣＭＹＫ色空間の色である３次元ＬＵＴの一例であり、予めＲＯＭ１０２に保存されている。

Ｓ５０４において、階調補正処理部２１１は色変換後画像データに対して、Ｓ５０２で判定した動作モードに対応する階調補正処理を行い、Ｓ５０５へ進む。Ｓ５０５において、中間調処理部２１２は階調補正後画像データを中間調処理し、Ｓ５０６へ進む。Ｓ５０６において、現像制御部２０４は、Ｓ５０２で判定した動作モードに応じて、現像ローラ３及び感光ドラム１の速度制御を行う。次に、Ｓ５０７において、画像出力部２０３は中間処理後画像データをエンジンＩ／Ｆ１０７を通してプリンタエンジン１１１に送り印刷して、終了する。

図５に示す処理により、入力した処理対象の画像データに含まれる画素の明るい部分や彩度の低い部分は動作モードによらず変化のない同じ出力画像となる。一方で、暗い部分や彩度の高い部分は高彩度モード時に通常モードと比べ、高彩度、高濃度の出力画像となる。

＜階調補正テーブル生成＞
図７は、ＣＰＵ１０１が階調補正を実施してから階調補正テーブルが生成されるまでの手順の一例を示すフローチャートである。図７の処理は、ＣＰＵ１０１が、ＲＯＭ１０２に格納されたプログラムをＲＡＭ１０３に読み出して実行することによって行われ、ユーザの操作部１０６の操作により、階調補正の実行が指示された際に実行される。また、図７の処理は、基準となる階調補正テーブル（以下、「基準階調補正テーブル」がＲＯＭ１０２に予め格納されていることを前提とする。

Ｓ７０１において、ユーザによる操作部１０６を介した階調補正の実行指示が行われるまで待機する。その後、実行指示が行われると、Ｓ７０２へ進む。

Ｓ７０２において、動作モード判定部２０８は、Ｓ７０１で要求された階調補正種別もしくは画像形成装置の設定から、階調補正の動作モードが通常モードか高彩度標準モードか高彩度回避モードかを判定して、Ｓ７０３に進む。

Ｓ７０３において、ＣＰＵ１０１は、Ｓ７０２で判定した動作モードに応じて、ＲＯＭ１０２から予め格納された通常用階調パッチ画像情報もしくは高彩度用階調パッチ画像情報を読み出し、画像入力部２０１に転送する。次に、ＣＰＵ１０１は、ＲＯＭ１０２から読みだした予め設計された通常用基準階調補正テーブルもしくは高彩度用基準階調補正テーブルを階調補正部２１１に設定し、設定された基準階調補正テーブルに基づき階調パッチ画像情報に階調補正処理を行う。ＣＰＵ１０１は中間調処理部２１２において、階調補正処理された階調パッチ画像情報に対して中間調処理を行い画像出力部２０３に転送する。ＣＰＵ１０１は現像制御部２０４において、Ｓ５０２で判定した動作モードに応じて、現像ローラ３及び感光ドラム１を制御する。ＣＰＵ１０１は、画像出力部２０３において中間調処理された階調パッチ画像情報をエンジンＩ／Ｆ１０７を通してプリンタエンジン１１１に転送し、中間転写ベルト８上に階調パッチ画像が形成される。

Ｓ７０４において、ＣＰＵ１０１は、エンジンＩ／Ｆ１０７を介して、濃度センサ６２を制御し、中間転写ベルト８上に形成された階調パッチ画像のセンサ値を読み取る。次に不図示のセンサ値濃度変換テーブルを通してセンサ値から濃度値を算出し、Ｓ７０５へ進む。

Ｓ７０５において、ＣＰＵ１０１は、階調補正テーブル生成部２０６において、Ｓ５０２で判定した動作モードに応じて通常モード用もしくは高彩度モード用の階調補正テーブルを生成し、終了する。階調補正テーブル生成部２０６において、具体的には、パッチ画像の信号値と理想濃度値に関するテーブルと、信号値とＳ７０４で算出したパッチ画像の実測濃度値に関するテーブルから、想定濃度を出すための信号値補正テーブルを生成する。このテーブルは、各色別に、通常モード用と高彩度モード別に生成される。

＜本実施例の画像不良対策＞
図８は、高彩度印刷時にのみ発生する可能性のある特定の画像不良の抑制手順に関するフローチャートである。図８の処理は、ＣＰＵ１０１が、ＲＯＭ１０２に格納されたプログラムをＲＡＭ１０３に読み出して実行することによって行われる。

Ｓ８０１において、高彩度印刷実行が行われるまで待機する。その後、高彩度印刷が行われると、Ｓ８０２へ進む。Ｓ８０２において、ＣＰＵ１０１はカートリッジ状態判定部２０７において、プロセスカートリッジ５が高彩度印刷時にのみの特定画像不良が発生する可能性のある状態に遷移したか判断する。具体例としては、図４に示したトナー残量が閾値より大きい状態から閾値以下に遷移したか否かを判定することで実現する。画像不良発生可能性の状態に遷移した場合、Ｓ８０３に進む。Ｓ８０３において、ＣＰＵ１０１は、帯電ローラ２に印加する帯電バイアス、現像ローラ３に印加する現像バイアスを、高彩度標準モード用から高彩度回避モード用に変更する。具体的には、高彩度標準モード用の現像バイアスよりも現像バイアスを下げる（バイアス変更）ことで、トナーカートリッジの寿命によるトナーの経時劣化に起因する、感光ドラムと現像ローラ間のトナー滞留による画像不良を抑制することが可能となる。バイアス変更後、Ｓ８０４において、高彩度印刷用の画像パラメータを切り替える。具体的には、図６（ｂ）で説明した高彩度標準モード用の色変換テーブルから、図６（ｃ）で説明した高彩度回避モード用の色変換テーブルに切り替える。次に、Ｓ８０５において、ＣＰＵ１０１は、高彩度回避モード用の状態で、高彩度印刷用の階調補正を行う。

本実施例では、カートリッジ状態判定部の判定方法として、トナー残量から判定したが、現像器寿命や感光ドラム寿命、トナーカートリッジ寿命から判定してもよい。現像器の寿命は、現像器の残り使用期間、または、印刷可能な印刷枚数であり、感光ドラムの寿命は、感光ドラムの残り使用期間、または、印刷可能な印刷枚数である。

また、本実施例では、印刷時にカートリッジ状態判定を行ったが、起動時やスリープ復帰時に行ってもよい。

また、本実施例では、カートリッジ状態判定時に、高彩度印刷用の階調補正を実行するが、通常印刷用の階調補正を合わせて実行してもよい。

（第２の実施形態）
第１の実施形態では、印刷時の高彩度モード変更について説明した。本実施例では、プロセスカートリッジ５交換時の高彩度モード変更について説明する。

図９において、カートリッジ交換時の、高彩度印刷時にのみ発生する可能性のある特定の画像不良の抑制手順に関するフローチャートである。図９の処理は、ＣＰＵ１０１が、ＲＯＭ１０２に格納されたプログラムをＲＡＭ１０３に読み出して実行することによって行われる。

Ｓ９０１において、プロセスカートリッジ５の交換が行われるまで待機する。その後、プロセスカートリッジ５の交換が行われると、Ｓ９０２へ進む。Ｓ９０２において、ＣＰＵ１０１はカートリッジ状態判定部２０７において、４色それぞれのプロセスカートリッジ５が、高彩度印刷時に、特定画像不良が発生する可能性のある状態へ到達しているか判断する。状態変化がある場合、Ｓ９０３に進む。ＣＰＵ１０１は、Ｓ９０３において、ＣＰＵ１０１は、帯電ローラ２に印加する帯電バイアス、現像ローラ３に印加する現像バイアスを変更する。

状態変更が、特定画像不良が発生する可能性のある状態に到達した状態から未到達状態に変更された場合、バイアスを高彩度回避モード用から高彩度標準モード用に戻す。具体的にはバイアスを上げることになる。状態変更が、未到達状態から、特定画像不良が発生する可能性のある状態に到達した状態に変更された場合、バイアスを高彩度標準モード用から高彩度回避モード用に変更する。具体的にはバイアスを下げることになる。

Ｓ９０４において、ＣＰＵ１０１は、通常印刷用の階調補正と、高彩度印刷用の階調補正を両方行う。

本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。

Claims

像担持体に静電潜像を形成し、現像器で前記像担持体にトナーを付着させて静電潜像の現像を行い、前記像担持体からトナーを記録紙に転写して記録を行う画像形成装置において、
前記現像器の回転速度を前記像担持体の回転速度よりも早くすることで、前記像担持体へのトナー供給量を増やすモードを設定する設定手段と、
前記設定手段によって前記モードが設定された状態で、前記トナーの残量が閾値以下であるか否かを判定する判定手段と、
前記トナーの残量が閾値以下であると判定された場合、前記現像器に印加する現像バイアスを下げるバイアス変更手段とを有することを特徴とする画像形成装置。
前記バイアス変更手段により現像バイアスを変更後、さらに、階調補正を行う補正手段を有することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
さらに、前記バイアス変更手段による現像バイアスの変更に従って、色変換係数を切り替える切り替え手段を有することを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
像担持体に静電潜像を形成し、現像器で前記像担持体にトナーを付着させて静電潜像の現像を行い、前記像担持体からトナーを記録紙に転写して記録を行う画像形成装置において、
前記現像器の回転速度を前記像担持体の回転速度よりも早くすることで、前記像担持体へのトナー供給量を増やすモードを設定する設定手段と、
前記設定手段によって前記モードが設定された状態で、前記現像器の寿命、または、前記像担持体の寿命を判定する判定手段と、
前記判定手段による判定の結果に基づき、前記現像器に印加する現像バイアスを下げるバイアス変更手段とを有することを特徴とする画像形成装置。
前記現像器の寿命は、前記現像器の残り使用期間、または、印刷可能な印刷枚数であることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
前記像担持体の寿命は、前記像担持体の残り使用期間、または、印刷可能な印刷枚数であることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
像担持体に静電潜像を形成し、現像器で前記像担持体にトナーを付着させて静電潜像の現像を行い、前記像担持体からトナーを記録紙に転写して記録を行う画像形成装置における画像形成方法であって、
前記現像器の回転速度を前記像担持体の回転速度よりも早くすることで、前記像担持体へのトナー供給量を増やすモードを設定する設定ステップと、
前記設定ステップによって前記モードが設定された状態で、前記トナーの残量が閾値以下であるか否かを判定する判定ステップと、
前記トナーの残量が閾値以下であると判定された場合、前記現像器に印加する現像バイアスを下げるバイアス変更ステップとを有することを特徴とする画像形成方法。
像担持体に静電潜像を形成し、現像器で前記像担持体にトナーを付着させて静電潜像の現像を行い、前記像担持体からトナーを記録紙に転写して記録を行う画像形成装置における画像形成方法であって、
前記現像器の回転速度を前記像担持体の回転速度よりも早くすることで、前記像担持体へのトナー供給量を増やすモードを設定する設定ステップと、
前記設定ステップによって前記モードが設定された状態で、前記現像器の寿命、または、前記像担持体の寿命を判定する判定ステップと、
前記判定ステップによる判定の結果に基づき、前記現像器に印加する現像バイアスを下げるバイアス変更ステップとを有することを特徴とする画像形成方法。