JP4388973B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

複写機等の画像形成装置には、感光体ドラムと、感光体ドラムを一様に帯電させる帯電装置と、感光体ドラムを露光して潜像を形成するための露光装置と、潜像を現像するための現像装置等を備えている。これら部材や現像装置に含まれる現像剤は、温度や湿度等の環境変化に対する特性変化や経時変化による特性変化が生じる。この特性変化に伴って、感光体ドラムを帯電、露光および現像して得られる画像の形成状態が変化する。画像の形成状態の変化を抑制するために、所定のタイミングで画像形成条件を変更する、いわゆるプロセスコントロールと呼ばれる技術が知られている（特許文献１および２参照）。

プロセスコントロールは、通常、テストパターンの画像形成を実際に行い、形成された画像の濃度を測定し、測定値と理想値との差異をなくすように画像形成条件を変更することによって行う。また、プロセスコントロールを行っている間は、画像形成装置を利用することができないので、ユーザーに不便を強いることがある。

プロセスコントロールを行うタイミングが遅すぎると、画像形成の状態が不安定になり、プロセスコントロールを行うタイミングが早すぎると、トナーを無駄に消費したり、ジョブ効率を無駄に低下させたりすることになる。従って、プロセスコントロールは、適切なタイミングで行うことが重要である。

最近は、画像形成装置のカラー化が進み、複数の画像形成部を有している。印刷画像（印刷品質）に対する要求が高いことから、電源立ち上げ時や所定印刷枚数毎にプロセスコントロールを行っているが、コストの点からみれば、プロセスコントロールは少なからずトナーを消費するため、極力その実施回数を抑えることが望ましい。

特許文献１では、モノクロ印刷ジョブ枚数とカラー印刷ジョブ枚数の比率に基づいてプロセスコントロールを実行するタイミングを決定することによって、プロセスコントロールを行うタイミングの適正化を図っている。

特許文献２では、面積率３〜３０％をテキスト印刷と判断し、テキスト印刷とカラー印刷とでプロセスコントロールを行う印刷ジョブ枚数を切り替えることによって、プロセスコントロールを行うタイミングの適正化を図っている。

特開２００３−９１２２４号公報 特開２００５−３５２３７９号公報

しかし、特許文献１が開示する技術は、所定枚数間隔におけるモノクロ印刷とカラー印刷の比率を求めて、カラー印刷が少ない場合にはカラー印刷のプロセスコントロールを行わないようにするものである。従い所定枚数毎にプロセスコントロールを行っている。

また、特許文献２が開示する技術は、テキストデータとイメージデータとで、プロセスコントロールを実行する条件を異ならせるものである。しかし、これも同じように所定枚数毎にプロセスコントロールの判断を行っている。

上記の通り、プロセスコントロールを行うタイミングは、トナーの消費、ジョブ効率及び印刷品質に関係するものであるから、そのタイミングをさらに適正化することが望まれている。

本発明の目的は、このような事情に鑑みて、適切なタイミングでプロセスコントロールを行うことができる画像形成装置を提供するものである。

本発明は、像担持体と、
前記像担持体を一様に帯電させる帯電手段と、
前記像担持体を露光して潜像を形成する露光手段と、
前記潜像にトナーを付着させて前記潜像を現像する現像手段とを有する画像形成手段のプロセスコントロールを行う画像形成装置であって、
前記画像形成装置は、コピーモード、プリンタモードおよびファクシミリモードを有する装置であり、
前記画像形成手段によって形成された画像がカラー画像かモノクロ画像かを判定する判定手段と、
予め定める時間帯において、前記画像形成装置のそれぞれのモードごとに、前記画像形成手段によって形成されたカラー画像の印刷枚数、および前記画像形成手段によって形成されたモノクロ画像の印刷枚数をカウントするカウント手段と、
前記カウント手段によってカウントされたカラー画像の印刷枚数、およびモノクロ画像の印刷枚数のそれぞれの、時間帯別ヒストグラムを、画像形成装置のそれぞれのモードごとに作成するヒストグラム作成手段と、
前記カウント手段によってカウントされた印刷枚数に基づきプロセスコントロールの実施時刻を決定する決定手段と、
前記画像形成手段のプロセスコントロールの実施を管理するプロセスコントロール管理手段とを有し、
前記決定手段は、
前記カウント手段によりカウントされたカラー画像の印刷枚数に基づいて、画像形成装置のそれぞれのモードごとに、前記ヒストグラム作成手段によって作成された時間帯別ヒストグラムに基づき、カラー画像を形成するカラー画像形成手段のプロセスコントロールの実施時刻を決定し、
前記カウント手段によってカウントされたモノクロ画像の印刷枚数に基づいて、画像形成装置のそれぞれのモードごとに、前記ヒストグラム作成手段によって作成された時間帯別ヒストグラムに基づき、モノクロ画像を形成するモノクロ画像形成手段のプロセスコントロールの実施時刻を決定することを特徴とする画像形成装置である。

また本発明は、前記決定手段は、
前稼働日の時間帯別ヒストグラムに基づきプロセスコントロールの実施時刻を決定することを特徴とする。

また本発明は、前記決定手段は、
前稼働週の平均の時間帯別ヒストグラムに基づきプロセスコントロールの実施時刻を決定することを特徴とする。

また本発明は、前記決定手段は、
最大印刷枚数を示す時間帯の開始時刻の１〜２時間前の時刻を、プロセスコントロールの実施時刻として決定することを特徴とする。

また本発明は、前記プロセスコントロール管理手段は、プロセスコントロールの実施時刻と印刷ジョブ信号の発生時刻とが重なった場合には、プロセスコントロールの実施を優先することを特徴とする。

また本発明は、前記プロセスコントロール管理手段は、プロセスコントロールの実施時刻と印刷ジョブ信号の発生時刻とが重なった場合には、プロセスコントロールの実施を優先することをユーザーに報知する画面表示を行うことを特徴とする。

また本発明は、前記プロセスコントロール管理手段は、プロセスコントロールの実施時刻と印刷ジョブ信号の発生時刻とが重なった場合には、印刷ジョブを優先するように、ユーザーが手動で切り換え可能に構成されることを特徴とする。

また本発明は、前記プロセスコントロール管理手段は、前記画像形成手段によって形成された画像の情報に基づき、プロセスコントロールの実施を管理することを特徴とする。

本発明によれば、像担持体と、像担持体を一様に帯電させる帯電手段と、像担持体を露光して潜像を形成する露光手段と、潜像にトナーを付着させて潜像を現像する現像手段とを有する画像形成手段のプロセスコントロールを行う画像形成装置は、コピーモード、プリンタモードおよびファクシミリモードを有し、画像形成手段によって形成された画像がカラー画像かモノクロ画像かを判定する判定手段と、予め定める時間帯において、前記画像形成装置のそれぞれのモードごとに、前記画像形成手段によって形成されたカラー画像の印刷枚数、および前記画像形成手段によって形成されたモノクロ画像の印刷枚数をカウントするカウント手段と、カウント手段によってカウントされたカラー画像の印刷枚数、およびモノクロ画像の印刷枚数のそれぞれの、時間帯別ヒストグラムを、画像形成装置のそれぞれのモードごとに作成するヒストグラム作成手段と、カウント手段によりカウントされたカラー画像の印刷枚数に基づいて、画像形成装置のそれぞれのモードごとに、ヒストグラム作成手段によって作成された時間帯別ヒストグラムに基づき、カラー画像を形成するカラー画像形成手段のプロセスコントロールの実施時刻を決定し、カウント手段によってカウントされたモノクロ画像の印刷枚数に基づいて、画像形成装置のそれぞれのモードごとに、ヒストグラム作成手段によって作成された時間帯別ヒストグラムに基づき、モノクロ画像を形成するモノクロ画像形成手段のプロセスコントロールの実施時刻を決定する決定手段と、画像形成手段のプロセスコントロールの実施を管理するプロセスコントロール管理手段とを有する。

よって、予め定める時間帯において画像形成手段によって形成された画像の印刷枚数、つまり時間帯ごとの画像形成手段の使用実績に基づき、プロセスコントロールの実施時刻を決定することができるので、適切なタイミングでプロセスコントロールを行うことができ、最適な印刷画像を常時確保することができる。

また、カラー画像形成およびモノクロ画像形成の使用実績に合わせてプロセスコントロールを行うタイミングを調整するため、最適な印刷画像を常時確保することができるとともに、ユーザーの無用な待ち時間を減らすことができる。

また、時間帯別ヒストグラムを用いてプロセスコントロールの実施時刻を決定するので、より適切なタイミングでプロセスコントロールを行うことができ、最適な印刷画像を常時確保することができる。

さらに、それぞれのモードの印刷画質に対する要望に応じて、プロセスコントロールの実施時刻を決定するので、より適切なタイミングでプロセスコントロールを行うことができ、最適な印刷画像を常時確保することができる。

また本発明によれば、決定手段は、前稼働日の時間帯別ヒストグラムに基づきプロセスコントロールの実施時刻を決定することが好ましい。

画像形成装置の最近の使用実績に適したタイミングでプロセスコントロールを行うことで、最適な印刷画像を常時確保することができる。

また本発明によれば、決定手段は、前稼働週の平均の時間帯別ヒストグラムに基づきプロセスコントロールの実施時刻を決定することが好ましい。

画像形成装置の最近の使用実績に適したタイミングでプロセスコントロールを行うことで、最適な印刷画像を常時確保することができる。

また本発明によれば、決定手段は、最大印刷枚数を示す時間帯の開始時刻の１〜２時間前の時刻を、プロセスコントロールの実施時刻として決定することが好ましい。

画像形成装置の使用頻度が最も高い時間帯の前にプロセスコントロールを行うため、最適な印刷画像を常時確保することができる。

また本発明によれば、プロセスコントロール管理手段は、プロセスコントロールの実施時刻と印刷ジョブ信号の発生時刻とが重なった場合には、プロセスコントロールの実施を優先することが好ましい。

プロセスコントロールの実施を優先するため、最適な印刷画像を常時確保することができる。

また本発明によれば、プロセスコントロール管理手段は、プロセスコントロールの実施時刻と印刷ジョブ信号の発生時刻とが重なった場合には、プロセスコントロールの実施を優先することをユーザーに報知する画面表示を行うことが好ましい。このようにしてユーザーに待ち時間の理由を提示することができる。

また本発明によれば、プロセスコントロール管理手段は、プロセスコントロールの実施時刻と印刷ジョブ信号の発生時刻とが重なった場合には、印刷ジョブを優先するように、ユーザーが手動で切り換え可能に構成されることが好ましい。このようにしてユーザーの要望に応じて印刷ジョブ優先に切り換えることもできる。

また本発明によれば、プロセスコントロール管理手段は、画像形成手段によって形成された画像の情報に基づき、プロセスコントロールの実施を管理することが好ましい。

トナーを無駄に消費することや、ジョブ効率を無駄に低下させることを防ぐ。

以下、本発明の一実施形態を説明する。図面や以下の記述中で示す内容は、例示であって、本発明の範囲は、図面や以下の記述中で示すものに限定されない。

図１は、本発明の一実施形態の画像形成装置１０の主要部の構成について説明する概略図である。本実施形態の画像形成装置１０には、電子写真方式で画像形成を行う複写機、複合機、レーザープリンタおよびファクリミリ等の装置が含まれる。

本実施形態の画像形成装置１０は、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及び黒（Ｋ）の画像形成部１と、画像形成部１ごとに設けられた転写ローラ３と、画像形成部１と転写ローラ３との間に設けられた転写ベルト５と、転写ベルト５に近接して設けられた濃度測定ユニット７と、転写ベルト５を駆動するベルト駆動ローラ９と、定着装置１１と、これらの制御を行う制御部１２とを備える。

黒の画像形成部１は、モノクロ印刷とカラー印刷の両方に使用され、イエロー、マゼンダ及びシアンの画像形成部１は、カラー印刷に使用される。以下、黒の画像形成部１を「黒画像形成部１Ｋ」と呼び、イエロー、マゼンダ及びシアンの画像形成部１を「カラー画像形成部１Ｃ」と呼ぶ。カラー印刷の際は、カラー画像形成部１Ｃと黒画像形成部１Ｋの両方が用いられるが、モノクロ印刷の際は、転写ベルト５とカラー画像形成部１Ｃの間に隙間ができるように転写ベルト５が退避し、黒画像形成部１Ｋのみが用いられる。

画像形成部１は、感光体ドラム１３と、帯電装置１５と、露光装置１７と、現像装置１９と、クリーニング装置２１とを備えている。

帯電装置１５は、感光体ドラム１３を一様に帯電させることができるように構成されている。露光装置１７は、レーザーダイオードを有し、感光体ドラム１３に対してレーザ光を照射し、トナーを付着させるべき部分を除電して、潜像を形成できるように構成されている。現像装置１９は、イエロー、マゼンダ、シアン又は黒のトナーを収容しており、現像ローラを用いて前記潜像にトナーを付着させることによって前記潜像を現像して感光体ドラム１３上にトナーパターンを形成できるように構成されている。

感光体ドラム１３上のトナーパターンは、転写ローラ３によって、転写ベルト５によって搬送されている記録紙又は転写ベルト５自体に転写される。クリーニング装置２１は、転写後に感光体ドラム１３の表面に残ったトナーを除去できるように構成されている。クリーニング装置２１は、不要な場合には省いてもよい。記録紙に転写されたトナーパターンは、定着装置１１において加熱溶融されて定着される。また、転写ベルト５に付着したトナーや転写ベルト５に貯まった電荷は、図示しないクリーニング部材や除電部材によって除去される。

ここでは、感光体ドラム１３上のトナーパターンが記録紙に直接転写される場合を例にとって説明を進めるが、感光体ドラム１３上のトナーパターンを中間転写ベルトに転写し、中間転写ベルト上のトナーパターンを記録紙に転写させるような実施形態にもここでの説明は基本的に当てはまる。

濃度測定ユニット７は、転写ベルト５に向けて光を照射する発光素子２３と、転写ベルト５上に転写されたトナーパターンで正反射した光を受光し、受光した光の光量に応じた電圧を出力する正反射受光素子２５と、前記トナーパターンで乱反射した光を受光し、受光した光の光量に応じた電圧を出力する乱反射受光素子２６とを備えている。

ここでは、転写ベルト５上のトナーパターンに光を照射する場合を例に挙げて説明を進めるが、感光体ドラム１３上のトナーパターンに光を照射するような実施形態にもここでの説明は基本的に当てはまる。

＜プロセスコントロール実施時刻の決定方法＞
ここで、本願の特徴であるプロセスコントロール実施時刻の決定方法についての第１〜第３実施形態を説明する。制御部１２が、プロセスコントロール実施時刻を決定し、プロセスコントロールを行うための制御を行う。

〔第１実施形態〕
本発明の第１実施形態では、制御部１２は、カウント手段と、決定手段と、プロセスコントロール管理手段とを含む。カウント手段は、印刷枚数をカウントし、決定手段はカウントされた印刷枚数から、どの時刻にプロセスコントロールを行うかを決定し、プロセスコントロール管理手段は、画像形成部で行うプロセスコントロールを画像形成装置全体で管理する。予め定める時間帯において画像形成手段によって形成された画像の印刷枚数、つまり時間帯ごとの画像形成手段の使用実績に基づき、プロセスコントロールの実施時刻を決定することができるので、適切なタイミングでプロセスコントロールを行うことができ、最適な印刷画像を常時確保することができる。

図２は、本発明の第１実施形態を説明するフローチャートである。
制御部１２は、画像データを受信し（ステップＳ１）、１枚印刷ごとに、画像データの全ページの印刷が終了したか否かを判断する（ステップＳ２）。全ページの印刷が終了していない場合（ＮＯ）、全ページの印刷が終了するまで待機する。全ページの印刷が終了した場合（ＹＥＳ）、ステップＳ３へ進む。

カウント手段は、印刷枚数をカウントし、画像の印刷情報（印刷枚数および印刷時刻）を、制御部１２が有する記憶手段に記憶する（ステップＳ３）。次に決定手段は、印刷情報（印刷枚数および印刷時刻）から時間帯ごとの印刷枚数を算出し、それを基にしてプロセスコントロールの実施時刻を決定する（ステップＳ４）。

〔第２実施形態〕
本発明の第２実施形態では、制御部１２はさらに判定手段を含む。判定手段は、画像データがカラー情報を含むかどうかの判定を行う。カラー画像形成およびモノクロ画像形成の使用実績に合わせてプロセスコントロールを行うタイミングを調整するため、最適な印刷画像を常時確保することができるとともに、ユーザーの無用な待ち時間を減らすことができる。

図３は、本発明の第２実施形態を説明するフローチャートである。
制御部１２は、画像データを受信し（ステップＳ１１）、判定手段は、画像データを受信する度に、受信した画像がカラー画像であるかモノクロ画像であるかを判定する（ステップＳ１２）。

ＣＣＤ（Charge Coupled Device）カラーイメージセンサで読み取られる画像データは、１画素ごとにシアン、マゼンタ、イエローの順に配列されている点順次データである。１画素を構成する各シアン、マゼンタ、イエローの画素データ値が予め定める値以上であれば、カラー画像と判断し、それ以下はモノクロ画像と判断する。

１枚印刷ごとに、画像データの全ページの印刷が終了したか否かを判断する（ステップＳ１３）。全ページの印刷が終了していない場合（ＮＯ）、ステップＳ１２に戻って、次に受信する画像データの判定を行う。全ページの印刷が終了した場合（ＹＥＳ）、ステップＳ１４へ進む。

カウント手段は、印刷枚数をカウントし、カラー画像およびモノクロ画像の印刷情報（印刷枚数および印刷時刻）を、制御部１２が有する記憶手段に記憶する（ステップＳ１４）。次に決定手段は、印刷情報（印刷枚数および印刷時刻）から時間帯ごとの印刷枚数を算出し、それを基にしてプロセスコントロールの実施時刻を決定する（ステップＳ１５）。

〔第３実施形態〕
本発明の第３の実施形態では、制御部１２はさらにヒストグラム作成手段を含む。ヒストグラム作成手段は、印刷情報（印刷枚数および印刷時刻）から、時間帯別印刷枚数のヒストグラムを作成する。時間帯別ヒストグラムを用いてプロセスコントロールの実施時刻を決定するので、より適切なタイミングでプロセスコントロールを行うことができ、最適な印刷画像を常時確保することができる。

図４は、本発明の第３実施形態を説明するフローチャートである。
制御部１２は、画像データを受信し（ステップＳ２１）、判定手段は、画像データを受信する度に、受信した画像がカラー画像であるかモノクロ画像であるかを判定する（ステップＳ２２）。

ＣＣＤ（Charge Coupled Device）カラーイメージセンサで読み取られる画像データは、１画素ごとにシアン、マゼンタ、イエローの順に配列されている点順次データである。１画素を構成する各シアン、マゼンタ、イエローの画素データ値が予め定める値以上であれば、カラー画像と判断し、それ以下はモノクロ画像と判断する。

１枚印刷ごとに、画像データの全ページの印刷が終了したか否かを判断する（ステップＳ２３）。全ページの印刷が終了していない場合（ＮＯ）、ステップＳ２２に戻って、次に受信する画像データの判定を行う。全ページの印刷が終了した場合（ＹＥＳ）、ステップＳ２４へ進む。

カウント手段は、印刷枚数をカウントし、カラー画像およびモノクロ画像の印刷情報（印刷枚数および印刷時刻）を、制御部１２が有する記憶手段に記憶する（ステップＳ２４）。ヒストグラム作成手段は、記憶された印刷情報（印刷枚数および印刷時刻）を基にして、時間帯ごとの印刷枚数を算出し、予め定める時間帯ごとの印刷枚数を表すヒストグラムを作成する（ステップＳ２５）。次に決定手段は、印刷情報（印刷枚数および印刷時刻）から作成されたヒストグラムに基づき、プロセスコントロールの実施時刻を決定する（ステップＳ２６）。

図５は、前稼働日の印刷枚数と時間との関係を示すヒストグラムである。横軸に時刻（時）、縦軸に印刷枚数（枚）を示し、１時間ごとの印刷枚数を示している。カラーとモノクロの画像形成ができる画像形成装置１０において、一日の時間帯ごとの印刷枚数を時系列にプロットすると、カラーとモノクロとで印刷枚数のパターンが異なる場合がある。

具体的には、図５に示すように、カラー印刷では１５時前後に最大が現れるのに対し、モノクロ印刷では１１時前後に最大ピークが現れている。従い、最大ピークが現れるような時間帯は、かなり頻繁に装置が使用されており、プロセスコントロールを行うとユーザーに待ち時間を与えてしまう。そこで、カラーとモノクロのプロセスコントロールを同時に行うのではなく、各印刷モードに応じて、最適なプロセスコントロールを行うようにすれば、ユーザーに対してフレンドリーな画像形成装置を提供することができる。

たとえばオフィスで使用される場合を想定する。画像形成装置においては、毎日同じ原稿が印刷されるわけではないが、会議や打ち合わせなどは定期的に開催されているため、カラーとモノクロ印刷頻度やピーク時刻には必ず差が現れてくるものと考える。そこで、図５に示す例の場合では、カラー印刷がピークとなる時間帯の２時間前の１３時頃にカラーのプロセスコントロールを行い、モノクロ印刷がピークとなる時間帯の２時間前の９時頃にモノクロのプロセスコントロールを行うようにタイマー設定して管理すればよい。なお、２時間前に設定した理由は、ピーク時間帯の約２時間前位から印刷枚数が急増していることを考慮したものである。

最大印刷枚数を示すピーク時間帯の開始時刻の１〜２時間前の時刻を、プロセスコントロールの実施時刻として決定することによって、画像形成装置の使用頻度が最も高い時間帯の前にプロセスコントロールを行うため、最適な印刷画像を常時確保することができる。

画像形成装置の使用目的や設置される環境により、このカラーとモノクロ印刷状況は同一ではないと考えるが、装置自体が場所を移動されない限り前稼動日と同じ印刷傾向を示すものと推察されるため、本制御を行うことにより常にきれいな印刷画像を得ることができる。画像形成装置の最近の使用実績に適したタイミングでプロセスコントロールを行うことで、最適な印刷画像を常時確保することができる。

図６は、前稼働週の平均印刷枚数と時間との関係を示すヒストグラムである。横軸に時刻（時）、縦軸に印刷枚数（枚）を示し、１時間ごとの印刷枚数を示している。この印刷枚数は、１週間の平均枚数である。カラーとモノクロの画像形成ができる画像形成装置１０において、前稼働週の時間帯ごとの平均印刷枚数を時系列にプロットすると、カラーとモノクロとで印刷枚数のパターンが異なる場合がある。

具体的には、図６に示すように、カラー印刷では１４時前後に最大が現れるのに対し、モノクロ印刷では１１時前後に最大ピークが現れている。従い、最大ピークが現れるような時間帯は、かなり頻繁に装置が使用されており、プロセスコントロールを行うとユーザーに待ち時間を与えてしまう。そこで、カラーとモノクロのプロセスコントロールを同時に行うのではなく、各印刷モードに応じて、最適なプロセスコントロールを行うようにすれば、ユーザーに対してフレンドリーな画像形成装置を提供することができる。

たとえばオフィスで使用される場合を想定する。画像形成装置においては、毎日同じ原稿が印刷されるわけではないが、会議や打ち合わせなどは定期的に開催されているため、カラーとモノクロ印刷頻度やピーク時刻には必ず差が現れてくるものと考える。そこで、図６に示す例の場合では、カラー印刷がピークとなる時間帯の２時間前の１２時頃にカラーのプロセスコントロールを行い、モノクロ印刷がピークとなる時間帯の２時間前の９時頃にモノクロのプロセスコントロールを行うようにタイマー設定して管理すればよい。なお、２時間前に設定した理由は、ピーク時間帯の約２時間前位から印刷枚数が急増していることを考慮したものである。

最大印刷枚数を示すピーク時間帯の開始時刻の１〜２時間前の時刻を、プロセスコントロールの実施時刻として決定することによって、画像形成装置の使用頻度が最も高い時間帯の前にプロセスコントロールを行うため、最適な印刷画像を常時確保することができる。

画像形成装置の使用目的や設置される環境により、このカラーとモノクロ印刷状況は同一ではないと考えるが、装置自体が場所を移動されない限り一週間ほぼ同じ印刷傾向を示すものと推察されるため、本制御を行うことにより常にきれいな印刷画像を得ることができる。画像形成装置の最近の使用実績に適したタイミングでプロセスコントロールを行うことで、最適な印刷画像を常時確保することができる。

以上の実施例では、基本的にはプロセスコントロールは自動で設定されるが、一時的にユーザーが印刷速度を優先したい場合には手動で切り換えることはできる。ただしこの場合には、印刷画像はやや低下する。

また、毎日１回プロセスコントロールを行うことで説明したが、従来の定期的な（電源投入時や所定枚数印刷後の）プロセスコントロールとの併用により、さらにきれいな印刷画像を得ることができる。

画像形成装置がコピーモード、プリンタモードおよびファクシミリモードなどの複数のモードを有している場合、カウント手段は、それぞれのモードごとに、画像形成手段によって形成された画像の印刷枚数をカウントし、ヒストグラム作成手段は、それぞれのモードごとに、カウント手段によってカウントされた印刷枚数の時間帯別ヒストグラムを作成することが好ましい。それぞれのモードの印刷画質に対する要望に応じて、プロセスコントロールの実施時刻を決定するので、より適切なタイミングでプロセスコントロールを行うことができ、最適な印刷画像を常時確保することができる。たとえばコピーモードおよびプリンタモードに比べて、ファクシミリモードでは印刷画質に対する要望が低いので、モードごとにヒストグラムを別々に持たせ、ファクシミリモードの場合のプロセスコントロール実施頻度を少なくするなどの制御をすることが好ましい。またはヒストグラム作成手段が、ファクシミリモードでのヒストグラムを作成しなくてもよい。

プロセスコントロール管理手段は、プロセスコントロールの実施時刻と印刷ジョブ信号の発生時刻とが重なった場合には、プロセスコントロールの実施を優先することが好ましい。プロセスコントロールの実施を優先するため、最適な印刷画像を常時確保することができる。さらにプロセスコントロールの実施を優先することをユーザーに報知する画面表示を行うことが好ましい。このようにしてユーザーに待ち時間の理由を提示することができる。ただし印刷ジョブを優先するように、ユーザーが手動で切り換え可能に構成されることが好ましい。ユーザーの要望に応じて印刷ジョブ優先に切り換えることもできる。

図７は、画像形成装置１０のプロセスコントロール実施内容について説明するフローチャートである。プロセスコントロール実行処理では、画像形成部１に関連する種々の画像形成条件が制御部１２によって調整される。本実施形態では、プロセスコントロールは、高濃度補正（ステップＳ３１〜Ｓ３５）と、階調補正（ステップＳ３７〜Ｓ４０）とで構成される。またここでは、階調補正は、高濃度補正による現像バイアス電圧の変動量が閾値を超えたときにのみ実施されるが、プロセスコントロールのたびに行ってもよい。ここでは黒画像形成部１Ｋのプロセスコントロールを行う場合を例にとって説明を進めるが、カラー画像形成部１Ｃについても同様の方法で行うことができる。ここでは、プロセスコントロールを行う方法及び条件の一例を示すがプロセスコントロールを行う方法及び条件は、ここで示したものに限定されない。

また画像形成手段によって形成された画像の情報に基づき、プロセスコントロールの実施を管理することが好ましい。トナーを無駄に消費することや、ジョブ効率を無駄に低下させることを防ぐ。たとえば、モノクロ印刷が主の場合は、べた濃度を確保するための高濃度補正だけを実施し、カラー印刷が主の場合のみ、高濃度補正に加えて、階調性を確保するための階調補正を実施してもよい。また文字モードの場合は、べた濃度を確保するための高濃度補正だけを実施し、写真モードまたは網点モードの場合のみ、高濃度補正に加えて階調補正を実施してもよい。

＜高濃度補正（ステップＳ３１〜Ｓ３５）＞
高濃度補正を行う方法について説明する。まず、感光体ドラム１３に対して帯電、露光及び現像を行うことによって感光体ドラム１３上に高濃度補正用テストパッチＡ〜Ｃを作成するためのトナーパターンを形成し、このトナーパターンを転写ベルト５に転写することによって高濃度補正用テストパッチＡ〜Ｃを作成する（ステップＳ３１）。

感光体ドラム１３の帯電は、帯電装置１５のグリッド電圧をＶｇにして行う。グリッド電圧Ｖｇの値は、プロセスコントロールを前回行ったときに設定されたグリッド電圧の値である。グリッド電圧の値は、初期値が−６００Ｖであるが、後述するステップＳ３５で変更され得る。露光は、露光装置１７のレーザーダイオードのデューティ比を１００％（つまり、連続駆動）にして行う。現像は、現像装置１９の現像バイアス電圧を変化させながら行う。テストパッチＡ〜Ｃ用のトナーパターンは、それぞれ、現像バイアス電圧を（Ｖｂｐ−５０）（Ｖ），Ｖｂｐ（Ｖ），（Ｖｂｐ＋５０）（Ｖ）にして現像して形成する。Ｖｂｐは、プロセスコントロールを前回行ったときに設定された現像バイアス電圧の値である。現像バイアス電圧の値は、初期値が−３２５Ｖであるが、後述するステップＳ３３で最適な値に変更される。

図８（ａ）は、テストパッチＡ〜Ｃの外観を示す図である。現像バイアス電圧の値が小さいもの（負方向への絶対値が大きいもの）ほど、トナーの付着量が多くなっている状態を示している。

次に、テストパッチＡ〜Ｃの反射光強度ＩＡ，ＩＢ，ＩＣを測定する（ステップＳ３２）。反射光強度の測定は、転写ベルト５上のテストパッチＡ〜Ｃに向けて発光素子２３から光を照射し、テストパッチＡ〜Ｃで正反射又は乱反射した光を正反射受光素子２５又は乱反射受光素子２６で受光し、正反射受光素子２５又は乱反射受光素子２６で発生した電圧の大きさに基づいて行うことができる。

黒については、正反射光強度に基づいてテストパッチＡ〜Ｃの濃度の評価を行い、その他の色については、乱反射光強度に基づいてテストパッチＡ〜Ｃの濃度の評価を行うのが一般的である。トナーの付着量が多くなるほど乱反射光の光量が増大し正反射光の光量が減少するため、正反射受光素子２５又は乱反射受光素子２６で発生した電圧の大きさは、テストパッチＡ〜Ｃの濃度と相関している。以下、反射光強度が正反射光強度である場合を例にとって説明を進める。

図８（ｂ）は、テストパッチＡ〜Ｃを作成する際の現像バイアス電圧の値と、反射光強度ＩＡ，ＩＢ，ＩＣとの関係を示すグラフである。横軸に現像バイアス電圧（Ｖ）、縦軸に反射光強度（Ｖ）を示す。図６（ｂ）には、テストパッチＡ〜Ｃに対応した３つの測定データと、これら３つの測定データのうちの隣接する２つを互いに連結する直線とが示されている。

次に、図８（ｂ）に示すグラフより、反射光強度が基準値Ｉｏとなる現像バイアス電圧Ｖｂｏを算出する（ステップＳ３３）。

次に、グリッド電圧ＶｇとステップＳ３３で算出された現像バイアス電圧Ｖｂｏの差の絶対値を求め、この絶対値が１５０Ｖよりも小さいかどうかを判断する（ステップＳ３４）。

１５０Ｖよりも小さい場合には（ＹＥＳ）、下地にトナーが付着すること（いわゆる「かぶり」）を防止するために、Ｖｇを（Ｖｂｏ−１５０）（Ｖ）に設定し（ステップＳ３５）、ステップＳ１６に進む。１５０Ｖ以上の場合には（ＮＯ）、そのままステップＳ３６に進む。

次に、ステップＳ３１〜Ｓ３５での高濃度補正による現像バイアス電圧の変動量（｜Ｖｂｐ−Ｖｂｏ｜）が、変動量の閾値（ΔＶｂｍａｘ）を超えているかどうかを判断する（ステップＳ３６）。超えている場合には（ＹＥＳ）、階調補正を行い、超えていない場合には（ＮＯ）、階調補正を行わずにプロセスコントロール実施処理を完了する。変動量の閾値は、色ごとに異なるものにしてもよく、例えば、黒の閾値をその他の色の閾値よりも大きくしてもよい。一般にモノクロ印刷よりもカラー印刷の方が高精度な印刷が求められからである。

＜階調補正（ステップＳ３７〜Ｓ４０）＞
次に、階調補正を行う方法について説明する。まず、感光体ドラム１３に対して帯電、露光及び現像を行うことによって感光体ドラム１３上に階調補正用テストパッチ３１〜４６を作成するためのトナーパターンを形成し、このトナーパターンを転写ベルト５に転写することによって階調補正用テストパッチ３１〜４６を作成する（ステップＳ３７）。

感光体ドラム１３の帯電は、帯電装置１５のグリッド電圧をＶｇにして行う。ステップＳ５でグリッド電圧Ｖｇの値が変更された場合は、変更後の値で行う。露光は、露光装置１７のレーザーダイオードのデューティ比が入力階調数Ｄ１〜Ｄ１６に対応した値になるようにデューティ比を設定して行う。Ｄ１〜Ｄ１６は、一例では、それぞれ、２５５，２３９，２２３，２０７，１９１，１７５，１５９，１４３，１２７，１１１，９５，７９，６３，４７，３１及び１５である。入力階調数に対応したレーザーデューティ比は、入力階調数とレーザーデューティ比とが対応付けされた階調補正テーブルを参照して求める。階調補正テーブルは、前回の階調補正時に作成したものを用いるが、最初の階調補正時には、出荷時に装置に組み込まれているデフォルトの階調補正テーブルを用いる。現像は、ステップＳ３３で算出した現像バイアス電圧Ｖｂｏで行う。

図９（ａ）は、テストパッチ３１〜４６の外観を示す図である。入力階調数が大きなものほど、トナーの付着量が多くなっている状態を示している。

次に、テストパッチ３１〜４６の反射光強度Ｉ１〜Ｉ１６を測定する（ステップＳ３８）。反射光強度Ｉ１〜Ｉ１６の測定は、高濃度補正のときと同様の方法で行うことができる。

図９（ｂ）は、テストパッチ３１〜４６に対応した入力階調数Ｄ１〜Ｄ１６と、反射光強度Ｉ１〜Ｉ１６に基づいて求められた出力階調数Ｈ１〜Ｈ１６との関係を示すグラフである。横軸に入力階調数、縦軸に出力階調数を示す。図９（ｂ）には、テストパッチ３１〜４６に対応した１６個の測定データと、これら１６個の測定データから最小二乗法等によって求められた曲線Ｂと、入力階調数と出力階調数との理想的な関係を示す理想曲線Ａとが示されている。

入力階調数と出力階調数の関係は、理想曲線Ａのようになるのが理想的であるが（従って、前回の階調補正時には入力階調数と出力階調数の関係が理想曲線Ａのようになるように階調補正テーブルが作成されているが）、環境変化や経時劣化等の原因により、入力階調数と出力階調数の関係は、理想曲線Ａからずれて例えば曲線Ｂのようになる。そこで、入力階調数と出力階調数の関係が理想曲線Ａに一致するようなレーザーデューティ比を各入力階調数について求めることによって、入力階調数とレーザーデューティ比とが対応付けされた階調補正テーブルを新たに作成する（ステップＳ３９）。

次に、現像バイアス電圧ＶｂｏをＶｂｐとして保存し（ステップＳ４０）、階調補正処理を完了し、さらにプロセスコントロール実施処理を完了する。次回の高濃度補正時には、現像バイアス電圧（Ｖｂｐ−５０）（Ｖ），Ｖｂｐ（Ｖ），（Ｖｂｐ＋５０）（Ｖ）でテストパッチＡ〜Ｃが作成される（ステップＳ３１を参照）。

本発明の一実施形態の画像形成装置１０の主要部の構成について説明する概略図である。 本発明の第１実施形態を説明するフローチャートである。 本発明の第２実施形態を説明するフローチャートである。 本発明の第３実施形態を説明するフローチャートである。 前稼働日の印刷枚数と時間との関係を示すヒストグラムである。 前稼働週の平均印刷枚数と時間との関係を示すヒストグラムである。 画像形成装置１０のプロセスコントロール実施内容について説明するフローチャートである。 図８（ａ）は、テストパッチＡ〜Ｃの外観を示す図、図８（ｂ）は、テストパッチＡ〜Ｃを作成する際の現像バイアス電圧の値と、反射光強度ＩＡ，ＩＢ，ＩＣとの関係を示すグラフである。 図９（ａ）は、テストパッチ３１〜４６の外観を示す図、図９（ｂ）は、テストパッチ３１〜４６に対応した入力階調数Ｄ１〜Ｄ１６と、反射光強度Ｉ１〜Ｉ１６に基づいて求められた出力階調数Ｈ１〜Ｈ１６との関係を示すグラフである。

符号の説明

１ 画像形成部
３ 転写ローラ
５ 転写ベルト
７ 濃度測定ユニット
９ 駆動ローラ
１０ 画像形成装置
１１ 定着装置
１２ 制御部
１３ 感光体ドラム
１５ 帯電装置
１７ 露光装置
１９ 現像装置
２１ クリーニング装置
２３ 発光素子
２５ 正反射受光素子
２６ 乱反射受光素子
３１〜４６ 階調補正用テストパッチ
Ａ〜Ｃ 高濃度補正用テストパッチ

Claims (8)

1. 像担持体と、
   前記像担持体を一様に帯電させる帯電手段と、
   前記像担持体を露光して潜像を形成する露光手段と、
   前記潜像にトナーを付着させて前記潜像を現像する現像手段とを有する画像形成手段のプロセスコントロールを行う画像形成装置であって、
   前記画像形成装置は、コピーモード、プリンタモードおよびファクシミリモードを有する装置であり、
   前記画像形成手段によって形成された画像がカラー画像かモノクロ画像かを判定する判定手段と、
   予め定める時間帯において、前記画像形成装置のそれぞれのモードごとに、前記画像形成手段によって形成されたカラー画像の印刷枚数、および前記画像形成手段によって形成されたモノクロ画像の印刷枚数をカウントするカウント手段と、
   前記カウント手段によってカウントされたカラー画像の印刷枚数、およびモノクロ画像の印刷枚数のそれぞれの、時間帯別ヒストグラムを、画像形成装置のそれぞれのモードごとに作成するヒストグラム作成手段と、
   前記カウント手段によってカウントされた印刷枚数に基づきプロセスコントロールの実施時刻を決定する決定手段と、
   前記画像形成手段のプロセスコントロールの実施を管理するプロセスコントロール管理手段とを有し、
   前記決定手段は、
   前記カウント手段によりカウントされたカラー画像の印刷枚数に基づいて、画像形成装置のそれぞれのモードごとに、前記ヒストグラム作成手段によって作成された時間帯別ヒストグラムに基づき、カラー画像を形成するカラー画像形成手段のプロセスコントロールの実施時刻を決定し、
   前記カウント手段によってカウントされたモノクロ画像の印刷枚数に基づいて、画像形成装置のそれぞれのモードごとに、前記ヒストグラム作成手段によって作成された時間帯別ヒストグラムに基づき、モノクロ画像を形成するモノクロ画像形成手段のプロセスコントロールの実施時刻を決定することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記決定手段は、
   前稼働日の時間帯別ヒストグラムに基づきプロセスコントロールの実施時刻を決定することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記決定手段は、
   前稼働週の平均の時間帯別ヒストグラムに基づきプロセスコントロールの実施時刻を決定することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
4. 前記決定手段は、
   最大印刷枚数を示す時間帯の開始時刻の１〜２時間前の時刻を、プロセスコントロールの実施時刻として決定することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の画像形成装置。
5. 前記プロセスコントロール管理手段は、プロセスコントロールの実施時刻と印刷ジョブ信号の発生時刻とが重なった場合には、プロセスコントロールの実施を優先することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の画像形成装置。
6. 前記プロセスコントロール管理手段は、プロセスコントロールの実施時刻と印刷ジョブ信号の発生時刻とが重なった場合には、プロセスコントロールの実施を優先することをユーザーに報知する画面表示を行うことを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
7. 前記プロセスコントロール管理手段は、プロセスコントロールの実施時刻と印刷ジョブ信号の発生時刻とが重なった場合には、印刷ジョブを優先するように、ユーザーが手動で切り換え可能に構成されることを特徴とする請求項５または６に記載の画像形成装置。
8. 前記プロセスコントロール管理手段は、前記画像形成手段によって形成された画像の情報に基づき、プロセスコントロールの実施を管理することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載の画像形成装置。

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