JP2014021369A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】トナーを含む現像剤の劣化を抑えることができる画像形成装置を提供する。
【解決手段】画像形成装置が、画像情報取得部で取得された画像情報に基づく画像の形成に先立って、その画像情報が表している画像における画像密度が、予め定められた基準密度未満であるか否かを判定する画像密度判定部と、この画像密度判定部で画像密度が基準密度未満であると判定された場合、非画像領域に現像部に像被形成部へとトナーを吐出させ、像被形成部に吐出されたトナーをトナー回収部に回収させるトナー吐出し動作を実行するトナー吐出し動作実行部とを備えた。
【選択図】 図４

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

従来、単色の画像形成を行う第１動作モードと、複数色の画像形成を行う第２動作モードとを有する画像形成装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１の画像形成装置には、第２動作モードから第１動作モードへの切り替えの際に、第２動作モードのみで使用する現像ユニットを感光体から離す機構が備えられている。

また、従来、フルカラーモードとモノカラーモードとを有する画像形成装置が知られている（例えば、特許文献２参照）。この特許文献２の画像形成装置には、フルカラーモードからモノカラーモードへの切り替えの際に、黒色以外の画像を形成する画像形成ステーションを中間転写ベルトから離す機構が備えられている。

また、従来、副操作方向の画像情報のラインごとのデータ数が閾値よりも小さいラインを検出した場合、その検出したラインに応じた量の現像剤を感光体ドラムに強制的に吐き出させることが知られている（例えば、特許文献３参照）。

特開２００５−２０８３６３号公報 特開２００６−１６３２８７号公報 特開２００８−０９６８４８号公報

本発明は、トナーを含む現像剤の劣化を抑えることができる画像形成装置を提供することを目的とするものである。

請求項１の画像形成装置は、
画像を表す画像情報を取得する画像情報取得部と、
上記画像情報取得部で取得された画像情報が表している画像に応じた静電潜像が形成される像被形成部と、
上記像被形成部に形成された静電潜像を、トナーで現像する現像部と、
上記現像部による現像によって上記像被形成部に形成されたトナー像を用紙上に転写する転写部と、
上記転写部による転写後に、上記像被形成部から上記転写部に至る経路の途上に残留しているトナーを回収するトナー回収部と、
上記転写部によって上記用紙上に転写されたトナー像を用紙上に定着する定着部と、
上記画像情報取得部で取得された画像情報に基づく画像の形成に先立って、画像情報が表している画像における画像密度が、予め定められた基準密度未満であるか否かを判定する画像密度判定部と、
上記画像密度判定部で上記画像密度が上記基準密度未満であると判定された場合、非画像領域に上記現像部に上記像被形成部へとトナーを吐出させ、像被形成部に吐出されたトナーを上記トナー回収部に回収させるトナー吐出し動作を実行するトナー吐出し動作実行部とを備えたことを特徴とする。

請求項２の画像形成装置は、請求項１の画像形成装置において、
上記画像情報取得部が、１枚以上の画像を表す画像情報を取得するものであり、
上記画像密度判定部が、上記１枚以上の画像における平均の画像密度が上記基準密度未満であるか否かを判定するものであり、
画像形成装置が、
上記画像情報取得部で取得された画像情報に基づく画像の形成に先立って、上記画像情報取得部で取得された画像情報が表している画像の枚数が、予め定めらた基準枚数以上であるか否かを判定する枚数判定部をさらに備え、
上記トナー吐出し動作実行部は、上記画像密度判定部で上記平均の画像密度が上記基準密度未満であると判定され、且つ、上記枚数判定部で上記画像の枚数が上記基準枚数以上であると判定された場合、平均の画像密度に応じた、平均の画像密度が低いほど高い頻度で画像と画像の間隔を広げた非画像領域に、上記トナー吐出し動作を実行するとともに、上記画像情報取得部で取得された画像情報が表している画像の全てについての画像形成動作が終了した後にもトナー吐出し動作を実行し、上記画像密度判定部で上記平均の画像密度が上記基準密度未満であると判定され、且つ、上記枚数判定部で上記画像の枚数が上記基準枚数未満であると判定された場合には、上記画像情報取得部で取得された画像情報が表している画像の全てについての画像形成動作が終了した後にのみ上記トナー吐出し動作を実行するものであることを特徴とする。

請求項３の画像形成装置は、請求項１又は２の画像形成装置において、
上記画像情報取得部が、黒色を含む複数色の画像を表す画像情報を取得するものであり、
上記現像部は、各々が、上記複数色それぞれのトナーで現像する複数の現像器を有するものであり、
画像形成装置が、
上記画像情報取得部で取得された画像情報に基づく画像の形成に先立って、上記画像情報取得部で取得された画像情報が表している複数色の画像において黒色以外の色が占める領域の割合が、予め定められた基準割合以上であるか否かを判定する割合判定部を備え、
上記トナー吐出し動作実行部は、上記画像密度判定部で、上記画像密度が上記基準密度未満であると判定され、且つ、上記割合判定部で、上記黒色以外の色が占める領域の割合が上記基準割合以上であると判定された場合にのみ上記トナー吐出し動作を実行するものであり、
画像形成装置が、さらに、
上記画像密度判定部で、上記画像密度が上記基準密度未満であると判定され、且つ、上記割合判定部で、上記黒色以外の色が占める領域の割合が上記基準割合未満であると判定された場合に、上記画像情報取得部で取得された画像情報に基づいて形成される画像に使われる色以外の色のトナーで現像する現像器の動作を禁止する現像器動作禁止部を備えていることを特徴とする。

請求項１の画像形成装置によれば、例えば過去の画像形成実績に基づいてトナー吐出し動作を実行する場合等に比べて、トナーを含む現像剤の劣化を抑えることができる。

請求項２の画像形成装置によれば、例えば上記の平均の画像密度に寄らず常に一定の頻度でトナー吐出し動作を実行する場合等と比べて、画像形成についての生産性の低下が抑えられる。

請求項３の画像形成装置によれば、例えば上記の黒色以外の色が占める領域の割合に寄らず画像密度が基準密度未満であるときには常にトナー吐出し動作を実行する場合等と比べて、トナーの消費量が抑えられる。

本発明の一実施形態としての画像形成装置の概略構成図である。 図１に示す画像形成装置本体の内部構成を示す図である。 画像形成装置制御部を示す機能ブロック図である。 今回のジョブの開始を指示する指示信号を受信した後に画像形成装置制御部５０で実行される処理の流れを表すフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態を説明する。

図１は、本発明の一実施形態としての画像形成装置の概略構成図である。

画像形成装置１００は、ネットワーク３００を介して接続されているクライアントコンピュータ２００から画像情報を受信し、その画像情報が表す画像を、白黒モードおよびカラーモードのうちの設定された装置モードで形成するものである。ここで、本実施形態では、カラーモードは、イエロー（Ｙ）色、マゼンタ（Ｍ）色、シアン（Ｃ）色、および黒（Ｋ）色の４色それぞれの画像を重ね合わせてカラー画像を形成するモードである。

クライアントコンピュータ２００からは、１枚以上の画像を表す画像情報が、１回のジョブの画像情報として送信されてくる。画像形成装置１００は、そのジョブの画像情報が表す画像を形成する。この画像形成装置１００は、画像形成動作条件設定部１１０、画像処理部１２０、および画像形成装置本体１３０を備えている。

画像形成動作条件設定部１１０は、ユーザに向けてこの画像形成装置本体１３０に関する様々なメッセージを表示し、また、様々な操作ボタンを表示してユーザからの画像形成に関する指示等の操作を受け付けるマン・マシンインタフェースである。

本実施形態では、この画像形成動作条件設定部１１０は、ユーザの操作を受けて白黒モードおよびカラーモードのうちいずれかの装置モードを設定する。画像形成動作条件設定部１１０は、設定した装置モードを画像形成装置本体１３０に通知する。

画像処理部１２０は、クライアントコンピュータ２００から送信されてきた今回のジョブの画像情報を受信し、その画像情報を、画像形成装置本体１３０での画像形成処理に適した画像情報に変換する。以下では、変換後の画像情報についても単に画像情報と呼ぶ。

また、画像処理部１２０は、今回のジョブの画像情報を分析し、平均の画像密度、カラー／白黒比率、およびＡ４換算の画像枚数を算出する。この画像処理部１２０が、本発明にいう画像情報取得部の一例に相当する。

平均の画像密度は、今回のジョブの画像情報が表す１枚以上の画像における、ＹＭＣＫ４色それぞれについての平均の画像密度である。本実施形態では、この平均の画像密度は、その色の画像の全てをＡ４サイズの用紙に形成したと仮定したときの、そのＡ４サイズの用紙一枚当たりの画像密度となっている。

カラー／白黒比率は、今回のジョブの画像情報が表す１枚以上の画像においてＫ色以外の色が占める領域の割合である。

Ａ４換算の画像枚数は、今回のジョブの画像情報が表す１枚以上の画像を、その画像の全てをＡ４サイズの用紙に形成したと仮定したときの枚数である。

画像処理部１２０は、画像形成装置本体１３０における先行するジョブの処理状況を監視している。そして、先行するジョブが終了すると、今回のジョブの画像情報と、算出した平均の画像密度、カラー／白黒比率、およびＡ４換算の画像枚数とを画像形成装置本体１３０に送信するとともに、今回のジョブの開始を指示する指示信号を送信する。

画像形成装置本体１３０は、この画像形成装置本体１３０における画像形成に係る内部動作を制御する画像形成装置制御部５０を備えており、この画像形成装置制御部５０の制御の下で画像の形成を行う。

画像形成装置制御部５０は、画像形成動作条件設定部１１０から装置モードの通知を受けるとともに、画像処理部１２０から画像情報、平均の画像密度、カラー／白黒比率、Ａ４換算の画像枚数、およびジョブ開始の指示信号を受信する。画像形成装置制御部５０は、通知された装置モード、受信した画像情報、平均の画像密度、カラー／白黒比率、およびＡ４換算の画像枚数をジョブ情報記憶部５１に記憶する。そして、画像形成装置制御部５０は、画像形成装置本体１３０に、ジョブ情報記憶部５１に記憶した装置モードで、ジョブ情報記憶部５１に記憶した画像情報が表す画像を形成させる。

画像形成装置本体１３０では、詳細については後述するように、感光体の帯電、画像情報に基づいた露光、現像、中間転写ベルトへのトナー像の転写（一次転写）、中間転写ベルトから用紙へのトナー像の転写（二次転写）、用紙へのトナー像の定着が行われる。

図２は、図１に示す画像形成装置本体の内部構成を示す図である。

この画像形成装置本体１３０は、その下部に給紙台１０を備えており、その給紙台１０には用紙Ｐが積み重ねられた状態に収容されている。画像形成にあたっては、ピックアップロール１１によりその給紙台１０から用紙Ｐが１枚送り出され、搬送ロール１２により搬送路１２１上を矢印Ａ方向に搬送される。そして、用紙Ｐは、待機ロール１３によりそれ以降の搬送のタイミングが調整されてさらに搬送される。この待機ロール１３以降の搬送については後述する。

また、この画像形成装置本体１３０には、４台の画像形成エンジン２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋが配置されている。各画像形成エンジン２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋは、それぞれ、イエロー（Ｙ）色のトナー、マゼンタ（Ｍ）色のトナー、シアン（Ｃ）色のトナー、および黒（Ｋ）色のトナーを用いてトナー像を形成するエンジンである。これら４台の画像形成エンジン２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋは、使用されるトナーが異なる点を除き、いずれも同一の構成を有する。ここでは、それら４台の画像形成エンジン２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋを代表させて、１台の画像形成エンジン２０Ｙを取り挙げてその構成を説明する。

画像形成エンジン２０Ｙは、感光体２１Ｙを有し、その感光体２１Ｙの周囲に、帯電器２２Ｙ、露光器２３Ｙ、現像器２４Ｙ、転写器２５Ｙ、除電ランプ２６Ｙ、およびクリーナ２７Ｙが配置されている。ここで、転写器２５Ｙは、感光体２１Ｙとの間に後述する中間転写ベルト３１を挟んだ位置に配置されている。

感光体２１Ｙは、円筒形状を有し、矢印Ｂ方向に回転しながら、その表面に、帯電を受け露光を受けて静電潜像が形成される。感光体２１Ｙが、本発明にいう像被形成部の一例に相当する。

帯電器２２Ｙは、感光体２１Ｙに接触した状態で回転しながら感光体２１Ｙを帯電する接触帯電ロール２２Ｙ＿１を有する。接触帯電ロール２２Ｙ＿１は、電源６０から電位バイアスの印加を受けて感光体２１Ｙを帯電する。また、帯電器２２Ｙは、接触帯電ロール２２Ｙ＿１に付着したトナーや外添剤等の汚れを除去する帯電器用クリーナ２２Ｙ＿２を有している。

また、この帯電の際には、感光体２１Ｙの回転方向について、この帯電器２２Ｙよりも上流側に位置する除電ランプ２６Ｙが点灯状態にある。除電ランプ２６Ｙからの光は、感光体２１Ｙの表面電位を接地電位に近づける働きを担っている。

露光器２３Ｙには、後述する制御部５０から画像情報が入力され、露光器２３Ｙからは、その入力された画像情報に応じて変調された露光光２３１Ｙが出力される。感光体２１Ｙは、帯電器２２Ｙによる帯電を受けた後で露光器２３Ｙからの露光光２３１Ｙの照射を受ける。これにより、感光体２１Ｙの表面に静電潜像が形成される。

感光体２１Ｙは、露光光２３１Ｙの照射を受けて表面に静電潜像が形成された後、現像器２４Ｙにより現像され、その感光体２１Ｙの表面にトナー像が形成される。

現像器２４Ｙは、内部にトナーと磁性キャリアとからなる現像剤を収容したケース２４１内に、現像剤を攪拌する２本の攪拌機２４２と、現像剤を感光体２１Ｙに対向した位置に運ぶ現像ロール２４３とを有する。収容したケース２４１内では、２本の攪拌機２４２の撹拌によって、トナーが磁性キャリアとの間で摩擦帯電する。現像ロール２４３は磁性を帯びており、摩擦帯電によって静電的にトナーが付着した状態の磁性キャリアが、この現像ロール２４３が有する磁力によって現像ロール２４３上に保持される。現像器２４Ｙが、本発明にいう現像部の一例に相当する。

現像器２４Ｙによる現像により感光体２１Ｙ上に形成されたトナー像は、転写器２５Ｙの作用により中間転写ベルト３１上に転写される。

この転写後の感光体２１Ｙの表面は、除電ランプ２６Ｙからの光の作用により一様に接地電位に近づけられる。これにより、転写後の感光体２１Ｙの表面から静電潜像の履歴が消去される。

続いて、感光体２１Ｙ上に残留する残留トナー等が、クリーナ２７Ｙによって感光体２１Ｙ上から除去される。

中間転写ベルト３１は、駆動ロール３２やその他の複数のロール３３に架け回された、無端の、矢印Ｃ方向に循環移動するベルトである。

画像形成エンジン２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋのそれぞれで形成されたＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各トナーによるトナー像は、画像形成エンジン２０Ｙで形成されたＹトナーによるトナー像を最下層として順次重なるように中間転写ベルト３１上に転写される。そして、二次転写器３４が配置された二次転写位置に搬送される。これと同期して、待機ロール１３にまで搬送されてきていた用紙が二次転写位置に搬送され、二次転写器３４の作用により、中間転写ベルト３１上のトナー像が、搬送されてきた用紙上に転写される。このトナー像の転写を受けた用紙は、搬送ベルト１４上を矢印Ｄ方向にさらに搬送され、定着器４０による加圧および加熱により用紙上のトナー像がその用紙上に定着される。これにより、定着されたトナー像からなる画像が用紙上に形成される。画像が形成された用紙は、搬送ベルトにより矢印Ｅ方向に搬送されて、この画像形成装置本体１３０の外部に排出される。二次転写器３４が、本発明にいう転写部の一例に相当し、定着器４０が、本発明にいう定着部の一例に相当する。

二次転写器３４によりトナー像を用紙上に転写した後の中間転写ベルト３１はさらに循環移動し、その表面に残存するトナーがクリーナ３５によって中間転写ベルト３１上から取り除かれる。クリーナ３５が、本発明にいうトナー回収部の一例に相当する。

ここで、本実施形態では、画像形成動作条件設定部１１０で、白黒モードおよびカラーモードのうちいずれかの装置モードが設定される。設定された装置モードは、画像形成装置制御部５０に通知される。

本実施形態では、４台の画像形成エンジン２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋそれぞれについて、画像形成エンジンを中間転写ベルト３１に対して接離させる不図示の接離機構が設けられている。

画像形成装置制御部５０は、装置モードがカラーモードであるときに、装置モードとして新たに白黒モードが通知されると、ＹＭＣ３色それぞれの画像形成エンジンの接離機構に、画像形成エンジンを中間転写ベルト３１から離させる。さらに、これら３色それぞれの画像形成エンジンについて、感光体や現像器等の駆動を停止する。

また、装置モードが白黒モードであるときに、カラーモードが設定されて画像形成装置制御部５０に通知されると、画像形成装置制御部５０は、ＹＭＣ３色それぞれの画像形成エンジンの接離機構に、画像形成エンジンを中間転写ベルト３１に接触させる。さらに、これら３色それぞれの画像形成エンジンについて、感光体や現像器等の駆動を開始する。

以下、画像処理部１２０から、今回のジョブの画像情報、平均の画像密度、カラー／白黒比率、Ａ４換算の画像枚数、および、今回のジョブの開始を指示する指示信号を受信した後に画像形成装置制御部５０で実行される処理について説明する。

図３は、画像形成装置制御部を示す機能ブロック図である。

画像形成装置制御部５０は、図１にも示すジョブ情報記憶部５１、接離実行部５２、画像密度判定部５３、枚数判定部５４、割合判定部５５、トナー吐出し動作実行部５６、および現像器動作禁止部５７を備えている。

上述したように、ジョブ情報記憶部５１には、画像形成動作条件設定部１１０から通知を受けた装置モード、画像処理部１２０から受信した画像情報、平均の画像密度、カラー／白黒比率、およびＡ４換算の画像枚数が記憶される。

接離実行部５２は、ジョブ情報記憶部５１に記憶されている装置モードに応じて、上述したＹＭＣ３色それぞれの画像形成エンジンの中間転写ベルト３１に対する接離等を実行する。

即ち、装置モードがカラーモードであるときに、装置モードとして白黒モードが通知されジョブ情報記憶部５１中の装置モードがカラーモードから白黒モードに更新されると、ＹＭＣ３色それぞれの画像形成エンジンの中間転写ベルト３１から離す。さらに、これら３色それぞれの画像形成エンジンについて、感光体や現像器等の駆動を停止する。

また、装置モードが白黒モードであるときに、装置モードとしてカラーモードが通知されジョブ情報記憶部５１中の装置モードが白黒モードからカラーモードに更新されると、ＹＭＣ３色それぞれの画像形成エンジンを中間転写ベルト３１に接触させる。さらに、これら３色それぞれの画像形成エンジンについて、感光体や現像器等の駆動を開始する。

画像密度判定部５３は、ジョブ情報記憶部５１中の画像情報に基づく画像の形成に先立って、ジョブ情報記憶部５１中の平均の画像密度が、予め定められた基準密度以上であるか否かを判定する。この画像密度判定部５３が、本発明にいう画像密度判定部の一例に相当する。

ここで、一般に、画像密度が低い画像の形成が連続すると、現像器において感光体へのトナーの吐出し量が少ないまま現像剤の攪拌が続き、現像剤の劣化が生じる可能性が高まる。

本実施形態では、上記の基準密度が、駆動中の現像器内の現像剤に劣化を生じさせない最小限の画像密度となっている。そして、今回のジョブの平均の画像密度がこの基準密度未満である場合に、後述するトナー吐出し動作や、画像の形成に使われない色のトナーで現像する現像器の停止が行われる。これにより、今回のジョブの画像密度が低い場合であっても現像剤の劣化が抑えられることとなる。

枚数判定部５４は、ジョブ情報記憶部５１中の画像情報に基づく画像の形成に先立って、ジョブ情報記憶部５１中のＡ４換算の画像枚数が、予め定めらた基準枚数以上であるか否かを判定する。この枚数判定部５４が、本発明にいう枚数判定部の一例に相当する。

割合判定部５５は、ジョブ情報記憶部５１中の画像情報に基づく画像の形成に先立って、ジョブ情報記憶部５１中のカラー／白黒比率が、予め定められた基準割合以上であるか否かを判定する。この割合判定部５５が、本発明にいう割合判定部の一例に相当する。

トナー吐出し動作実行部５６は、画像密度判定部５３の判定結果、枚数判定部５４の判定結果、および割合判定部５５の判定結果に基づいて、今回のジョブをトナー吐出しモードで行うか否かを決定する。トナー吐出しモードは、ジョブの途中やジョブの終了後に、４台の画像形成エンジン２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋについてトナー吐出し動作を実行するモードである。

トナー吐出し動作は、現像器に感光体へとトナーを吐出させて中間転写ベルト３１に転写させ、二次転写器３４による転写を禁止した上で、中間転写ベルト３１上のトナーをクリーナ３５に回収させる動作である。本実施形態では、現像器から感光体へのトナーの吐出しは、感光体上に予め定められたトナーバンド画像に応じた静電潜像を形成させ、その静電潜像を現像器に現像させることで行われる。また、二次転写器３４による転写の禁止は、待機ロール１３による用紙搬送の停止と、二次転写器３４への転写電圧の印加の停止とで行われる。

トナー吐出し動作実行部５６が、本発明にいうトナー吐出し動作実行部の一例に相当する。

現像器動作禁止部５７は、画像密度判定部５３および割合判定部５５の判定結果に基づいて、今回のジョブを、ＡＣＳ（Ａｕｔｏ Ｃｏｌｏｒ Ｓｗｉｔｃｈ）モードで行うか否かを決定する。ＡＣＳモードは、ジョブ情報記憶部５１中の画像情報に基づいて形成される画像に使われる色以外の色のトナーで現像する現像器の動作を禁止するモードである。ＹＭＣＫ各色の現像器の動作を禁止するか否かは、画像情報が表す１枚以上の画像それぞれについて、各画像の形成に先立って判断される。また、本実施形態では、現像器の動作の禁止は、現像器の２本の攪拌機２４２および現像ロール２４３（図２参照）の駆動を停止することで行われる。この現像器動作禁止部５７が、本発明にいう現像器動作禁止部の一例に相当する。

次に、今回のジョブの開始を指示する指示信号を受信した後に、そのジョブの画像形成に先立って画像形成装置制御部５０で実行される処理の流れについて説明する。

図４は、今回のジョブの開始を指示する指示信号を受信した後に画像形成装置制御部５０で実行される処理の流れを表すフローチャートである。

以下の説明では、図３に示す画像形成装置制御部５０の各構成要素を、特に図番を断らずに参照する。

このフローチャートが表す処理は、画像形成装置制御部５０が、画像処理部１２０から今回のジョブの画像情報等を受信してジョブ記憶部５１に記憶するとともに、今回のジョブの開始を指示する指示信号を画像処理部１２０から受信するとスタートする。

処理がスタートすると、まず、画像密度判定部５３が、ジョブ記憶部５１に記憶されている装置モードが白黒モードであるか否かを判定する（ステップＳ１０１）。

装置モードが白黒モードではないと判定された場合（ステップＳ１０１におけるＮｏ判定）、画像密度判定部５３は、次の判定を行う。

この場合、画像密度判定部５３は、Ｙ色の平均の画像密度、Ｍ色の平均の画像密度、Ｃ色の平均の画像密度、およびＫ色の平均の画像密度のいずれも基準密度Ｉｍ％以上であるか否かを判定する（ステップＳ１０２）。

この基準密度Ｉｍ％は、上述したように駆動中の現像器内の現像剤に劣化を生じさせない最小限の画像密度となっている。

そして、いずれか１色でも平均の画像密度が基準密度Ｉｍ％以上ではない、即ち、基準密度Ｉｍ％未満であると判定された場合（ステップＳ１０２におけるＮｏ判定）、割合判定部５５が次の判定を行う。この場合、割合判定部５５は、ジョブ記憶部５１に記憶されているカラー／白黒比率が、予め定められた基準割合Ｒ以上であるか否かを判定する。（ステップＳ１０３）。

カラー／白黒比率が基準割合Ｒ以上ではない、即ち、白黒比率が高い場合、画像情報が表す１枚以上の画像中に、Ｋ色の現像器しか現像を行わない画像があることが多い。

そこで、カラー／白黒比率が基準割合Ｒ以上ではない、即ち、白黒比率が高いと判定された場合（ステップＳ１０３におけるＮｏ判定）、現像器動作禁止部５７が、今回のジョブをＡＣＳモードで行うと決定する（ステップＳ１０４）。ＡＣＳモードでは、上述したように、画像に使われる色以外の色のトナーで現像する現像器の動作が禁止される。現像器の動作が禁止されると、その現像器については２本の攪拌機２４２および現像ロール２４３（図２参照）の駆動が停止されて現像剤の劣化が回避される。また、後述のトナー吐出しモードに比べてトナーの消費量が抑えられることとなる。

一方、カラー／白黒比率が基準割合Ｒ以上である、即ち、カラー比率が高いと判定された場合（ステップＳ１０３におけるＹｅｓ判定）、トナー吐出し動作実行部５６が、今回のジョブをトナー吐出しモードで行うと決定する（ステップＳ１０５）。

カラー／白黒比率が基準割合Ｒ以上である、即ち、カラー比率が高いということは、ＹＭＣ各色の現像器が、ジョブ中は万遍なく現像を行っており、ＡＣＳモードのように現像器の動作を禁止することが困難であることを意味している。このため、本実施形態では、このような場合には、トナー吐出しモードにより、現像剤の劣化を生じない程度のトナーの吐出し量を確保することとなっている。

トナー吐出し動作実行部５６がトナー吐出しモードで行うと決定すると、今度は、枚数判定部５４が、ジョブ記憶部５１に記憶されているＡ４換算の画像枚数が、予め定めらた基準枚数Ｐ以上であるか否かを判定する（ステップＳ１０６）。

Ａ４換算の画像枚数が基準枚数Ｐ未満であると判定された場合（ステップＳ１０６におけるＮｏ判定）、トナー吐出し動作実行部５６は、トナー吐出し動作を、今回のジョブの終了後にのみ行うと決定する（ステップＳ１０７）。

今回のジョブのＡ４換算の画像枚数が少ない場合には、トナー吐出し動作をジョブの終了後に限ることで、少ない枚数の画像形成を途中で止めてしまうといった生産性の低い動作が回避されることとなる。

一方、Ａ４換算の画像枚数が基準枚数Ｐ以上であると判定された場合（ステップＳ１０６におけるＮｏ）、トナー吐出し動作実行部５６は、トナー吐出し動作を、今回のジョブの途中とジョブの終了後の両方で行うと決定する（ステップＳ１０８）。

また、ステップＳ１０８の処理において、トナー吐出し動作実行部５６は、ジョブの途中においてトナー吐出し動作を行う吐出しタイミングを次のように決定する。

まず、トナー吐出し動作実行部５６は、ジョブの途中で行うトナー吐出し動作の必要回数を、ＹＭＣＫ各色について、共通の次式を用いて算出する。

［数１］における「ａ」は、ジョブ記憶部５１に記憶されているＹＭＣＫ各色の平均の画像密度のうち、回数を算出しようとしている色についての画像密度である。

［数１］における「Ａ」は、ジョブ記憶部５１に記憶されているＡ４換算の画像枚数である。

［数１］における「ｂ」は、ジョブの途中で行う１回のトナー吐出し動作で感光体に形成されるトナーバンド画像を、Ａ４サイズの用紙複数枚に形成したと仮定したときの、そのＡ４サイズの用紙一枚当たりの画像密度である。

［数１］における「Ｂ」は、ジョブの途中で行う１回のトナー吐出し動作で形成されるトナーバンド画像を、Ａ４サイズの用紙複数枚に形成したと仮定したときのＡ４換算の画像枚数である。

［数１］における「Ｘ」は、ジョブの途中で行うトナー吐出し動作の、回数を算出しようとしている色についての必要回数である。

［数１］における「ｃ」は、ジョブの終了後に１回だけ行うトナー吐出し動作で形成されるトナーバンド画像を、Ａ４サイズの用紙複数枚に形成したと仮定したときの、そのＡ４サイズの用紙一枚当たりの画像密度である。

［数１］における「Ｃ」は、ジョブの終了後に１回だけ行うトナー吐出し動作で形成されるトナーバンド画像を、Ａ４サイズの用紙複数枚に形成したと仮定したときのＡ４換算の画像枚数である。

そして、［数１］における「Ｉｍ％」は、上述したように駆動中の現像器内の現像剤に劣化を生じさせない最小限の画像密度である。

トナー吐出し動作実行部５６は、まず、ＹＭＣＫ各色について、上記の［数１］を満足する最少の必要回数「Ｘ」を算出する。

［数１］の左辺は、今回のジョブで形成される各色の画像と、ジョブの途中およびジョブの終了後で形成されるその色のトナーバンド画像とを総合した画像密度である。つまり、［数１］に示す不等式は、トナーバンド画像込みの各色の画像密度が、その色の現像剤に劣化を生じさせない最小限の画像密度「Ｉｍ％」以上となることを示している。そして、この［数１］を満足する必要回数「Ｘ」が、各色について「Ｉｍ％」以上の画像密度を得るのに必要なジョブ途中のトナー吐出し動作の回数となる。

続いて、トナー吐出し動作実行部５６は、ＹＭＣＫ各色の必要回数「Ｘ」のうち最大の必要回数「Ｘ」を、今回のジョブの途中において行われるトナー吐出し動作の各色共通の必要回数「Ｘ」に決定する。

本実施形態では、ジョブの実行中、この必要回数「Ｘ」だけトナー吐出し動作が実行される。

次に、トナー吐出し動作実行部５６は、上記のように決定した必要回数「Ｘ」を次式に代入して、今回のジョブで、トナー吐出し動作を、Ａ４換算枚数で何枚毎に実行するかを表す吐出しタイミング「Ｔ」を算出する。

尚、本実施形態では、吐出しタイミング「Ｔ」として、小数点以下を切り捨てた整数を採用している。ジョブの実行中は、この吐出しタイミング「Ｔ」ごとに、トナー吐出し動作が等間隔で分散して実行される。これにより、ジョブの実行中、一定量以上のトナーの吐出し量が確実に続き、現像剤の劣化が確実に抑えられることとなる。

ここで、この［数２］では、今回のジョブでのＡ４換算枚数を、［数１］から求めた必要回数「Ｘ」に「１」を加えたもので除して吐出しタイミング「Ｔ」を算出している。

このため、ジョブの途中で必要回数「Ｘ」だけトナー吐出し動作を行った場合、最後のトナー吐出し動作の後にも、吐出しタイミング「Ｔ」に相当する枚数以上の画像の形成が必ず行われる。これにより、例えば残り１枚であるにも係らずトナー吐出し動作を実行するといった生産性の低い動作が回避される。

一方、上記のステップＳ１０２で、ＹＭＣＫ全色について平均の画像密度が基準密度Ｉｍ％以上であると判定された場合（ステップＳ１０２におけるＹｅｓ判定）、画像形成装置制御部５０は、今回のジョブを次のように行うと決定する（ステップＳ１０９）。

この場合には、現像剤を劣化させない程度のトナーの吐出し量は、ジョブの実行により確保される。このため、画像形成装置制御部５０は、今回のジョブを、単に、画像動作条件設定部１１０から通知されジョブ情報記憶部５１中に装置モードとして記憶されているカラーモードで行うと決定する。

また、上記のステップＳ１０１で、ジョブ記憶部５１に記憶されている装置モードが白黒モードであると判定された（ステップＳ１０１におけるＮｏ判定）、画像密度判定部５３は、画像密度判定部５３は、次の判定を行う。

この場合、Ｋ色の画像形成エンジン２０Ｋしか動作しないので、画像密度判定部５３は、ジョブ情報記憶部５１中に記憶されているＫ色の平均の画像密度が基準密度Ｉｍ％以上であるか否かを判定する（ステップＳ１１０）。

そして、Ｋ色の平均の画像密度が基準密度Ｉｍ％以上ではない、即ち、基準密度Ｉｍ％未満であると判定された場合（ステップＳ１０２におけるＮｏ判定）、処理がステップＳ１０５に進む。ステップＳ１０５では、トナー吐出し動作実行部５６が、今回のジョブをトナー吐出しモードで行うと決定する。ただし、ステップＳ１１０を経由する処理では、対象がＫ色のみなので、ステップＳ１０５に続くステップＳ１０８でのトナー吐出しの必要回数［Ｘ］および吐出しタイミング「Ｔ」の算出はＫ色についてのみ行われる。

一方、上記のステップＳ１１０で、Ｋ色の平均の画像密度が基準密度Ｉｍ％以上であると判定された場合（ステップＳ１１０におけるＹｅｓ判定）、画像形成装置制御部５０は、今回のジョブを次のように行うと決定する（ステップＳ１１１）。

この場合には、現像剤を劣化させない程度のＫ色のトナーの吐出し量が、ジョブの実行により確保される。このため、画像形成装置制御部５０は、今回のジョブを、単に、画像動作条件設定部１１０から通知されジョブ情報記憶部５１中に装置モードとして記憶されている白黒モードで行うと決定する。

以上に説明した、ジョブ開始の指示信号の受信後に、ジョブの画像形成に先立って行わる処理によって、そのジョブの画像形成をどのように行うかが決定されると、画像形成装置制御部５０の制御の下で画像形成装置本体１３０で画像形成が行われる。

上記のステップＳ１０４でＡＣＳモードでの実行が決定された場合、今回のジョブの画像情報が表す１枚以上の画像それぞれについて、画像に使われる色以外の色のトナーで現像する現像器の動作が禁止されて画像形成が行われる。上述したように、ＡＣＳモードでは、画像に使われる色以外の色のトナーで現像する現像器におけるについては２本の攪拌機２４２および現像ロール２４３（図２参照）の駆動が停止される。

また、上記のステップＳ１０７でジョブ終了後にのみトナー吐出し動作を行うトナー吐出しモードでの実行が決定された場合、今回のジョブの画像情報が表す１枚以上の画像全ての画像形成が終了した後に１回だけトナー吐出し動作が行われる。ただし、このステップＳ１０７での決定が、ステップＳ１１０での判定を経て行われた場合、トナー吐出し動作はＫ色についてのみ行われる。

上記のステップＳ１０８でジョブ途中とジョブ終了後の両方でトナー吐出し動作を行うトナー吐出しモードでの実行が決定された場合、今回のジョブの画像情報が表す１枚以上の画像の形成途中と全ての画像形成終了後にトナー吐出し動作が行われる。また、ジョブ途中のトナー吐出し動作は、ステップＳ１０８で算出された必要回数［Ｘ］だけ、ステップＳ１０８で算出された吐出しタイミング［Ｔ］に行われる。

以上、ステップＳ１０４、ステップＳ１０７、およびステップＳ１０８で決定されたモードでの実行により、ジョブの画像形成だけでは現像剤の劣化回避に必要なトナーの吐出し量が得られない場合でも、現像剤の劣化が回避される。

一方、ステップＳ１０９やステップＳ１１０で、単に、ジョブ情報記憶部５１中に装置モードでの実行が決定された場合には、ジョブの画像形成により現像剤の劣化回避に必要なトナーの吐出し量が確保されることから通常通りの画像形成が行われることとなる。

尚、本実施形態では、ＹＭＣＫ４色の画像形成エンジンが中間転写ベルトに沿って並べられたいわゆるタンデムタイプの画像形成装置が例示されている。しかしながら、本発明の画像形成装置はこれに限るものではなく、タンデムタイプ以外の例えばロータリタイプの画像形成装置等であっても良い。

また、本実施形態では、画像形成エンジンがＹＭＣＫ４色について備えられている画像形成装置が例示されている。しかしながら、本発明の画像形成装置はこれに限るものではなく、例えば、５色以上の画像形成エンジンを備える画像形成装置等であっても良い。

また、本実施形態では、トナー吐出し動作によって感光体に吐出されたトナーが中間転写ベルトに転写され、その中間転写ベルトのクリーナによって回収される形態の画像形成装置が例示されている。しかしながら、本発明の画像形成装置はこれに限るものではない。本発明の画像形成装置は、例えばトナー吐出し動作によって感光体に吐出されたトナーが、その感光体のクリーナによって回収される画像形成装置等であっても良い。

１０ 給紙台
２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋ 画像形成エンジン
２１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃ，２１Ｋ 感光体
２２Ｙ 帯電器
２２Ｙ＿１ 接触帯電ロール
２２Ｙ＿２ 帯電器用クリーナ
２３Ｙ，２３Ｍ，２３Ｃ，２３Ｋ 露光器
２４Ｙ 現像器
２５Ｙ 転写器
２６Ｙ，３５ クリーナ
３１ 中間転写ベルト
３４ 二次転写器
４０ 定着器
５０ 像形成装置制御部
５１ ジョブ情報記憶部
５２ 接離実行部
５３ 画像密度判定部
５４ 枚数判定部
５５ 割合判定部
５６ トナー吐出し動作実行部
５７ 現像器動作禁止部
１００ 画像形成装置
１１０ 画像形成動作条件設定部
１２０ 画像処理部
１３０ 画像形成装置本体
２００ クライアントコンピュータ
３００ ネットワーク

Claims (3)

1. 画像を表す画像情報を取得する画像情報取得部と、
   前記画像情報取得部で取得された画像情報が表している画像に応じた静電潜像が形成される像被形成部と、
   前記像被形成部に形成された静電潜像を、トナーで現像する現像部と、
   前記現像部による現像によって前記像被形成部に形成されたトナー像を用紙上に転写する転写部と、
   前記転写部による転写後に、前記像被形成部から前記転写部に至る経路の途上に残留しているトナーを回収するトナー回収部と、
   前記転写部によって前記用紙上に転写されたトナー像を該用紙上に定着する定着部と、
   前記画像情報取得部で取得された画像情報に基づく画像の形成に先立って、該画像情報が表している画像における画像密度が、予め定められた基準密度未満であるか否かを判定する画像密度判定部と、
   前記画像密度判定部で前記画像密度が前記基準密度未満であると判定された場合、非画像領域に前記現像部に前記像被形成部へとトナーを吐出させ、該像被形成部に吐出されたトナーを前記トナー回収部に回収させるトナー吐出し動作を実行するトナー吐出し動作実行部とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記画像情報取得部が、１枚以上の画像を表す画像情報を取得するものであり、
   前記画像密度判定部が、前記１枚以上の画像における平均の画像密度が前記基準密度未満であるか否かを判定するものであり、
   当該画像形成装置が、
   前記画像情報取得部で取得された画像情報に基づく画像の形成に先立って、前記画像情報取得部で取得された画像情報が表している画像の枚数が、予め定めらた基準枚数以上であるか否かを判定する枚数判定部をさらに備え、
   前記トナー吐出し動作実行部は、前記画像密度判定部で前記平均の画像密度が前記基準密度未満であると判定され、且つ、前記枚数判定部で前記画像の枚数が前記基準枚数以上であると判定された場合、該平均の画像密度に応じた、該平均の画像密度が低いほど高い頻度で画像と画像の間隔を広げた非画像領域に、前記トナー吐出し動作を実行するとともに、前記画像情報取得部で取得された画像情報が表している画像の全てについての画像形成動作が終了した後にも該トナー吐出し動作を実行し、前記画像密度判定部で前記平均の画像密度が前記基準密度未満であると判定され、且つ、前記枚数判定部で前記画像の枚数が前記基準枚数未満であると判定された場合には、前記画像情報取得部で取得された画像情報が表している画像の全てについての画像形成動作が終了した後にのみ前記トナー吐出し動作を実行するものであることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記画像情報取得部が、黒色を含む複数色の画像を表す画像情報を取得するものであり、
   前記現像部は、各々が、前記複数色それぞれのトナーで現像する複数の現像器を有するものであり、
   当該画像形成装置が、
   前記画像情報取得部で取得された画像情報に基づく画像の形成に先立って、前記画像情報取得部で取得された画像情報が表している複数色の画像において黒色以外の色が占める領域の割合が、予め定められた基準割合以上であるか否かを判定する割合判定部を備え、
   前記トナー吐出し動作実行部は、前記画像密度判定部で、前記画像密度が前記基準密度未満であると判定され、且つ、前記割合判定部で、前記黒色以外の色が占める領域の割合が前記基準割合以上であると判定された場合にのみ前記トナー吐出し動作を実行するものであり、
   当該画像形成装置が、さらに、
   前記画像密度判定部で、前記画像密度が前記基準密度未満であると判定され、且つ、前記割合判定部で、前記黒色以外の色が占める領域の割合が前記基準割合未満であると判定された場合に、前記画像情報取得部で取得された画像情報に基づいて形成される画像に使われる色以外の色のトナーで現像する現像器の動作を禁止する現像器動作禁止部を備えていることを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。

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