JP2019049582A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】現像剤の過不足を抑える様に現像剤の供給制御を行う。【解決手段】画像形成装置は、現像手段に現像剤を供給する供給手段と、第１画像データに対して、階調補正処理を含む画像処理を行って第２画像データを出力する手段と、第１画像データに基づき現像剤の消費量を示す第１カウント値をカウントする手段と、を含む第１コントローラと、第２画像データに基づき、画像信号を生成する手段と、第２画像データに基づき現像剤の消費量を示す第２カウント値をカウントする手段と、供給手段を制御して、現像剤の供給制御を行う制御手段と、を含む第２コントローラと、を備えており、第１コントローラは、制御手段に第１カウント値を通知し、制御手段は、供給制御の開始後、所定期間が経過するまでに第１カウント値が通知されないと、第２カウント値に基づき決定した第１現像剤量が現像手段に供給される様に供給手段を制御する。【選択図】図１０

Description

本発明は、画像形成装置におけるトナーの供給制御技術に関する。

特許文献１は、入力された画像データに対する画像処理を行うビデオコントローラと、画像処理後の画像データに基づき、電子写真プロセスにより記録材に画像を形成するエンジンコントローラと、を有する画像形成装置を開示している。エンジンコントローラは、ビデオコントローラから通知される印刷ジョブに関する情報と、画像形成装置に設けられたセンサからの情報に基づいて記録材に画像を形成する。ビデオコントローラを画像形成装置本体の機械的な構成とは切り離すことで、ビデオコントローラを複数の機種で共通に用いることができ、コストダウンが可能になる。

特許文献２は、ビデオコントローラが画素カウント値をカウントし、カウントした画素カウント値をエンジンコントローラに通知する構成を開示している。画素カウント値とは、形成する画像の各画素の画素値（階調）の積算値である。エンジンコンローラは、通知された画素カウント値に基づいて現像剤の消費量を判定して画像形成装置内の現像器へ現像剤の供給を行う。

画像形成装置の階調特性、つまり、画像データが示す階調と実際に形成される画像の階調（現像剤の濃度）との関係は、図１７（Ａ）の破線で示す様な理想的な特性ではなく、実線で示す様な特性を有する。このため、画素カウント値と実際の現像剤の消費量には乖離が生じる。特許文献２では、画素カウント値が実際の現像剤の消費量に近づく様に、画素カウント値の補正を行っている。

画像形成装置が図１７（Ａ）の実線で示す階調特性を有する場合に、画像データに基づきそのまま印刷を行うと、形成される画像の濃度は、画像データが示す濃度と異なることになる。このため、特許文献３は、形成される画像の階調と画像データが示す階調を一致させる様に、画像データの階調補正を行う構成を開示している。具体的には、画像形成装置の階調特性が図１７（Ｂ）の点線で示すものである場合、図１７（Ｂ）の一点鎖線で示す、画像形成装置の階調特性とは逆の特性を有するγルックアップテーブル（γＬＵＴ）を予め生成しておく。そして、γＬＵＴに基づいて画像データを補正することで、画像形成装置が形成する画像の階調を、図１７（Ｂ）の実線で示す様に画像データに一致させる。階調補正を行う場合、特許文献２に示されているような画素カウント値に対する補正を行わなくても画像データの画素カウント値と実際の現像剤の消費量とが一致することになる。

ところで、近年、エンジンコントローラにおける現像剤の供給制御の実施タイミングを、よりリアルタイムに行なうことが求められている。これは、画像形成装置の高速化により、単位時間当たりに消費され得る現像剤量が増加することに起因している。また、画像形成装置の小型化及びコストダウンのために現像器を小型化（小容量化）し、よって、現像器内に溜めておくことができる現像剤量が減少していることにも起因している。一般に、現像器内の現像剤量が少ないと、濃度の濃い画像を印刷する際に現像器内の現像剤の不足が生じ得る。また、現像器内の現像剤量が多いと、現像器内において現像剤が流動性を失って凝集し、これにより画像品質の低下や、現像器内部での詰まりが生じ易くなる。つまり、適切なタイミングで現像剤の供給制御を行って現像器の内部の現像剤量を適正範囲内に維持する必要がある。

なお、現像剤の供給制御の実施タイミングについては、１つの記録材への現像剤像の形成毎や、印刷枚数が所定枚数に達したときに行う方法が一般的であるが、画素カウント値が所定値に達したときに行う方法もある。また、特許文献４では、１つの記録材に形成する現像剤像を主走査方向及び副走査方向に分割し、より細かい間隔で現像剤の使用量を把握して現像剤の供給制御を行っている。

特開平１１−００４３１４号公報 特開平５−３２３７９１号公報 特開２０１１−２５７５９８号公報 特開２０１０−７２１７８号公報

近年の画像形成装置は、マルチファンクション化されており、ドキュメントスキャナー（原稿画像読取装置）から入力される画像データ以外に、外部のコンピュータやＦＡＸ等、様々な方法で画像データの入力が行われる。また、画像データの入力は、複数のユーザ或いはプリントサーバ等から任意のタイミングで行われる。このため、ビデオコントローラは、予測できないタイミングで多くの処理を並行して行う必要がある。多くの処理を並行動作させる場面においては、ビデオコントローラでの処理に遅延が生じ、よって、ビデオコントローラからエンジンコントローラへの画素カウント値の通知の遅延が生じ得る。

こうした状況を回避する方法として、高性能なＣＰＵを採用することが考えられるが、これは、画像形成装置のコストアップとなる。また、画素カウント値をビデオコントローラからエンジンコントローラへ送信し終わってから、対応する画像データの印刷を行なうことでトナーの補給を確実に行うことができるが、この場合には、画像形成装置のスループットが低下する。

さらに、エンジンコントローラにて画素カウントを行うことで、ビデオコントローラからエンジンコントローラへの画素カウント値の通知自体を不要にする方法も考えられる。しかしながら、画像データに対する階調補正を行なう画像形成装置においては、階調補正後の画像データに基づき画素カウントを行うことになり、画素カウント値が実際の現像剤の消費量を反映しなくなる。

また、エンジンコントローラにて画素カウントを行ない、かつ、エンジンコントローラにて階調補正を行う構成では、製品間で共通なビデオコントローラの処理ブロックをエンジンコントローラに設けることになる。この場合、複数の機種で共通に用いることのできるビデオコントローラでの処理が少なくなり、コストダウンの効果が損なわれる。

本発明は、現像剤の過不足を抑える様に現像剤の供給制御を行う画像形成装置を提供するものである。

本発明の一態様によると、画像形成装置は、感光体と、前記感光体を露光して前記感光体に静電潜像を形成する露光手段と、前記静電潜像を現像剤で現像して前記感光体に現像剤像を形成する現像手段と、前記現像手段に前記現像剤を供給する供給手段と、第１画像データに対して、少なくとも階調補正処理を含む画像処理を行って第２画像データを出力する画像処理手段と、前記第１画像データに基づき前記現像手段による前記現像剤の消費量を示す第１カウント値をカウントする第１カウント手段と、を含む第１コントローラと、前記第２画像データに基づき、前記感光体に前記静電潜像を形成するための画像信号を生成して前記露光手段に出力する生成手段と、前記第２画像データに基づき前記現像手段による前記現像剤の消費量を示す第２カウント値をカウントする第２カウント手段と、前記供給手段を制御して、前記現像手段への前記現像剤の供給制御を行う制御手段と、を含む第２コントローラと、を備えており、前記第１コントローラは、前記制御手段に前記第１カウント値を通知し、前記制御手段は、前記供給制御の開始後、所定期間が経過するまでに前記第１カウント値が通知されないと、前記第２カウント値に基づき決定した第１現像剤量が前記現像手段に供給される様に前記供給手段を制御することを特徴とする画像形成装置。

本発明によると、現像剤の過不足を抑えることができる。

画像形成装置の構成図。 画像形成装置の制御構成図。 画像処理部及びＰＷＭ出力部の構成図。 ビデオコントローラでの処理のフローチャート。 ビデオコントローラでの処理のフローチャート。 ビデオコントローラでの処理のフローチャート。 第１画素カウント値の通知の様子を示すタイミングチャート。 第１画素カウント値の通知の様子を示すタイミングチャート。 エンジンコントローラでの処理のフローチャート。 現像剤供給制御のフローチャート。 現像剤供給制御のタイミングチャート。 現像剤供給制御のタイミングチャート。 現像剤供給制御のタイミングチャート。 第１画素カウント値に基づく現像剤供給制御のフローチャート。 第２画素カウント値に基づく現像剤供給制御のフローチャート。 画素カウント値に基づく現像剤消費量算出の説明図。 階調補正の説明図。

以下、本発明の例示的な実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の実施形態は例示であり、本発明を実施形態の内容に限定するものではない。また、以下の各図においては、実施形態の説明に必要ではない構成要素については図から省略する。

＜第一実施形態＞
図１は、本実施形態による画像形成装置の構成図である。画像形成装置は、それぞれ、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像を形成する４つの画像形成部１０１Ｙ、１０１Ｍ、１０１Ｃ、１０１Ｋを備えている。なお、各図において、参照符号の末尾のＹ、Ｍ、Ｃ及びＫは、参照する部材が形成に係る現像剤像の色が、それぞれ、イエロー、マゼンタ、シアン及びブラックであることを示している。しかしながら、色を区別する必要が無い場合には、末尾のＹ、Ｍ、Ｃ及びＫを除いた参照符号を使用する。画像形成部１０１の感光体１０２は、画像形成時、矢印ａ方向に回転駆動される。帯電装置１０３は、回転駆動される感光体１０２の表面を一様な電位に帯電させる。光走査装置１０４は、帯電された感光体１０２の表面を露光し、これにより感光体１０２に静電潜像を形成する。現像器１０５は、感光体１０２の静電潜像を現像剤で現像し、これにより、感光体１０２に現像剤像を形成する。補給装置１３０は、現像剤を収容する収容部１３１を有し、収容部１３１の現像剤を現像器１０５に供給する。

一次転写装置１１１は、一次転写バイアスを出力して、感光体１０２の現像剤像を、図中の矢印ｂ方向に回転駆動される中間転写ベルト１０７に転写する。なお、各感光体１０２に形成された現像剤像を重ねて中間転写ベルト１０７に転写することで、フルカラーの現像剤像を中間転写ベルト１０７に形成することができる。クリーニング部１０６は、感光体１０２から中間転写ベルト１０７に転写されず、感光体１０２に残留した現像剤を回収する。中間転写ベルト１０７に形成された現像剤像は、中間転写ベルト１０７の回転により、二次転写装置１１２の対向位置へと搬送される。一方、給紙カセット１２０に格納されている記録材は、ローラ１２１、１２２、１２３、１２４により、二次転写装置１１２の対向位置へと搬送される。二次転写装置１１２は、二次転写バイアスを出力して、中間転写ベルト１０７に形成された現像剤像を記録材に転写する。記録材に転写されずに中間転写ベルト１０７上に残留した現像剤は、クリーニング部１１４により回収される。

現像剤像が転写された記録材は、搬送ベルト１２５により定着装置１１３へと搬送される。定着装置１１３は、記録材を加熱・加圧して、現像剤像を記録材に定着させる。現像剤像の定着後、記録材は、ローラ１２６、１２７により画像形成装置外へと排出される。また、中間転写ベルト１０７の対向位置には、中間転写ベルト１０７に形成された複数の階調の現像剤像を含むテストパターンを検出する濃度センサ１１６が設けられている。濃度センサ１１６によるテストパターンの検出結果に基づき、階調補正で使用するγＬＵＴが作成・更新される。

図２は、画像形成装置１００の制御構成を示す図である。ビデオコントローラ２００のＣＰＵ２０１は、ビデオコントローラ２００の各部を制御する。ＲＯＭ２０２は、ＣＰＵ２０１の起動プログラムを格納する。不揮発性記憶部２０６は、ＣＰＵ２０１が実行する制御プログラム及び入力される画像データ等を格納する。ＲＡＭ２０３は、ＣＰＵ２０１により一時的なデータ等の格納のために使用される。ネットワークＩＦ部２０７は、外部コンピュータ（不図示）との間で画像データの受け渡しを行ない、オプションＩＦ部２０８は、不図示の原稿画像読取装置や、ＦＡＸ回線との間で画像データの受け渡しを行う。

ネットワークＩＦ部２０７又はオプションＩＦ部２０８を介して入力された画像データは、画像圧縮伸張部２０９にて圧縮が行われた後、不揮発性記憶部２０６に格納される。なお、入力された画像データが、ページ記述言語（ＰＤＬ：Ｐａｇｅ Ｄｉｓｃｒｉｐｔｉｏｎ Ｌａｎｇｕａｔｅ）である場合、ＲＩＰ部２１０が、まず、ページ記述言語をラスターイメージデータに展開し、その後、画像圧縮伸張部２０９にて圧縮が行われる。また、画像圧縮伸張部２０９は、不揮発性記憶部２０６に記憶された画像データの伸張を行って、伸張後の画像データを画像処理部２０４に出力する。画像処理部２０４は、伸張後の画像データに対して画像処理を行う。画像処理部２０４による画像処理後、画像データは、エンジンコントローラ２５０のＰＷＭ出力部２５４に出力される。

エンジンコントローラ２５０のＣＰＵ２５１は、エンジンコントローラ２５０の各部を制御する。ＲＯＭ２５２は、ＣＰＵ２５１が実行する制御プログラムを格納し、ＲＡＭ２５３は、ＣＰＵ２５１による一時的なデータ等の格納のために使用される。ＰＷＭ出力部２５４は、画像処理部２０４からの画像データに基づいてパルス幅変調（ＰＷＭ：Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）信号を生成し、光走査装置１０４のレーザ駆動部２１０４に生成したＰＷＭ信号を送出する。なお、図の簡略化のため、図２は、１つのレーザ駆動部２１０４のみを示しているが、レーザ駆動部２１０４は、画像形成に使用する色毎に設けられる。レーザ駆動部２１０４は、画像信号であるＰＷＭ信号に基づき対応する光走査装置１０４の光源の点滅を制御して対応する感光体１０２を露光する。Ｉ／Ｏ部２５６は、供給制御部２１３０と接続されている。供給制御部２１３０は、収容部１３１を駆動するモータ２１３１を制御する。なお、図の簡略化のため、図２は、１組の供給制御部２１３０及びモータ２１３１のみを示しているが、供給制御部２１３０及びモータ２１３１の組は、画像形成に使用する色毎に設けられる。供給制御部２１３０は、ＣＰＵ２５１の指示に従いモータ２１３１を駆動することで、収容部１３１を回転させ、これにより、収容部１３１内の現像剤が現像器１０５に供給される。なお、供給される現像剤の量は、モータ２１３１を駆動する時間に依存し、多く回転させる程、多くの現像剤が現像器１０５に供給される。

ビデオコントローラ２００及びエンジンコントローラ２５０は、それぞれ三線式のシリアル通信ＩＦ２０５及び２５５を備えており、ＣＰＵ２０１とＣＰＵ２５１はこれらを介してデータの送受信を行なう。ビデオコントローラ２００からエンジンコントローラ２５０に対しては、主に入力された画像データのサイズや解像度、使用する用紙の種類（普通紙や厚紙等）といった、印刷ジョブに関する情報（以下、ページ情報）の通知が行われる。また、エンジンコントローラ２５０からビデオコントローラ２００に対しては、画像形成装置が準備動作状態であるか印刷可能状態であるかといった装置の状態や、給紙カセット１２０内の用紙の有無や、収容部１３１の現像剤の有無といった消耗品の状態等の情報の通知が行われる。

図３は、ビデオコントローラ２００の画像処理部２０４と、エンジンコントローラ２５０のＰＷＭ出力部２５４の構成図である。ビデオコントローラ２００の不揮発性記憶部２０６に格納された、圧縮された画像データは、画像圧縮伸張部２０９にて伸張された後、画像処理部２０４の画像入力部３０１に入力される。色変換部３０２は、画像データが示すＲ（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）の各色の輝度値を、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の濃度値に変換する。

画素カウント部３０３は、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの色成分毎に、各画素の濃度値（画素値）を積算し、積算値を示す画素カウント値を不図示のレジスタに格納する。画素カウント部３０３は第１カウンタとして機能する。なお、以下の説明において、画素カウント部３０３による画素カウント値を第１画素カウント値（第１カウント値）と呼ぶものとする。本実施形態では、各画素の濃度は８ｂｉｔ（０〜２５５）で表される。例えば、Ｙの画像データの１画素目の濃度値が１００で、２画素目の濃度値が５０であれば、１画素目と２画素目の積算値は１５０となる。各色それぞれについて、このような画素値の積算を、既定の領域内の全ての画素に対して行う。なお、本実施形態においては、既定の領域を１つの記録材の領域とする。例えばＡ４（２９７ｍｍ×２１０ｍｍ）サイズで１２００ｄｐｉの画像データの場合、１４０３２画素×９９２１画素であるため、画素カウント部３０３は、１４０３２×９９２１＝１３９２１１４７２画素について濃度値の積算を行う。画素カウント部３０３は、既定の領域の画素のカウントを終えるとＣＰＵ２０１に割込み信号を送出する。ＣＰＵ２０１は、この割込み信号をトリガとして不図示のレジスタから第１画素カウント値を読み出してＣＰＵ２５１に通知する。なお、画素カウントを行う所定の領域を、１つの記録材の領域を主走査方向及び副走査方向に分割した各領域とすることもできる。

階調補正処理部３０４は、画像データに対して階調補正処理を行なう。具体的には、階調補正処理部３０４は、γＬＵＴを有し、このγＬＵＴに基づき画像データを補正する。中間調生成部３０５は、階調補正処理後の１画素が８ｂｉｔ（０〜２５５）で表現される画像データに対して中間調処理を行ない、１画素の濃度が１ｂｉｔ（０〜１）の２値で表現される画像データに変換する。中間調処理としては、誤差拡散法やディザ法など様々な手法が知られているが、本発明ではいずれの方法を用いてもよい。バッファメモリ制御部３０６は、中間調処理後の各色の画像データを一時的に格納する。ＰＷＭ出力部２５４は、ＣＰＵ２５１の制御の下、画像リクエスト信号（ＶＲＥＱ）３２０をバッファメモリ制御部３０６に出力する。なお、画像リクエスト信号３２０は、色成分毎に出力され、対応する色成分の画像データの送信をビデオコントローラ２００に要求する信号である。画像リクエスト信号３２０が送出されると、対応する色成分の画像データが、バッファメモリ制御部３０６からＰＷＭ出力部２５４に出力される。

エンジンコントローラ２５０の画素カウント部３５１は、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの色成分毎に、バッファメモリ制御部３０６から送出された画像データの画素カウントを、ビデオコントローラ２００の画素カウント部３０３と同様の方法で行なう。画素カウント部３５１は第２カウンタとして機能する。なお、以下の説明において、画素カウント部３５１による画素カウント値を第２画素カウント値（第２カウント値）と呼ぶものとする。画素カウント部３５１は、第２画素カウント値を、不図示のレジスタに格納し、ＣＰＵ２５１は、このレジスタから第２画素カウント値を読み出す。

ここで、第１画素カウント値は、階調補正処理前の画像データをカウントしたものであるが、第２画素カウント値は、階調補正処理後の画像データをカウントしたものである。したがって、上述した様に、第１画素カウント値は、画像の形成によって消費される現像剤量との相関関係が比較的強いのに対して、第２画素カウント値は、消費される現像剤量との相関関係が比較的弱くなる。画像処理部３５２は、光走査装置１０４の特性に応じた画像処理、例えば、各色の主走査方向の画像の位置合わせや倍率合わせ（レジストレーション）などの処理を行なう。ＰＷＭ生成部３５３は、画像処理部３５２による処理後の画像データに基づいてＰＷＭ信号を生成する。

図４は、ビデオコントローラ２００での処理を示すフローチャートである。画像形成装置１００の主電源がＯＮになると、ビデオコントローラ２００は、Ｓ１０で、ネットワークＩＦ部２０７又はオプションＩＦ部２０８からの印刷ジョブの入力を待つ。印刷ジョブが入力されると、画像圧縮伸張部２０９は、Ｓ１１で、入力される画像データの圧縮を行なった上で不揮発性記憶部２０６に保存する。そして、ビデオコントローラ２００の処理は、Ｓ１２で２分岐する。つまり、一方では、Ｓ１３で印刷動作を行いつつ、他方では、Ｓ１０で、さらなる印刷ジョブを待ち受ける。このように、画像形成装置は、印刷動作を行なっている間も次の印刷ジョブを受付けることで、ユーザの利便性を高めている。

図５は、ビデオコントローラ２００の印刷動作、つまり、図４のＳ１３での処理の詳細を示すフローチャートである。ビデオコントローラ２００は、Ｓ２０で、不揮発性記憶部２０６から読み出した１ページ分の画像データの伸張を画像圧縮伸張部２０９により行う。ビデオコントローラ２００は、Ｓ２１で、画像の解像度や、記録材のサイズ及び種類（普通紙や厚紙等）といった、ページ情報をエンジンコントローラ２５０に通知する。次に、ビデオコントローラ２００は、画像処理部２０４により、図３を用いて説明した一連の画像処理を画像データに対して行う。ビデオコントローラ２００は、Ｓ２３で、後続の記録材に印刷する画像があるかを判定し、後続の記録材に印刷する画像がある場合には、Ｓ２０から処理を繰り返す。一方、後続の記録材に印刷する画像が無い場合、ビデオコントローラ２００は、処理を終了する。

図６は、図５のＳ２２の処理の詳細を示すフローチャートである。ビデオコントローラ２００は、Ｓ３０で、画像データの各画素に対して色変換を行なう。続いて、ビデオコントローラ２００は、Ｓ３１で、第１画素カウント値をカウントする。ビデオコントローラ２００は、Ｓ３２で、既定の領域のカウントが完了すると、Ｓ３３で、第１画素カウント値を読み出してエンジンコントローラ２５０に通知する。一方、Ｓ３３で、既定の領域のカウントが完了していないと、ビデオコントローラ２００は、Ｓ３４で、階調補正処理を行い、Ｓ３５で中間調処理を行い、Ｓ３６で、中間調処理後の画像データをバッファメモリ制御部３０６に格納する。ビデオコントローラ２００は、Ｓ３７で、１ページ分の画像処理を完了しているかを判定し、完了していない場合にはＳ３０から処理を繰り返す。なお、図６の処理は、各色成分に対して個別に実施される。

図７は、ビデオコントローラ２００とエンジンコントローラ２５０の動作の一例を示すタイミングチャートである。図７は、（ｎ−１）ページ目、ｎページ目、（ｎ＋１）ページ目の３つのページの印刷の様子を示している。参照符号７０１は、ビデオコントローラ２００の負荷を示しており、ここでは特段に大きな負荷はかかっていないことを示している。また、参照符号７０２は、ビデオコントローラ２００からエンジンコントローラ２５０へのページ情報のページ毎の通知の様子を示している。また、参照符号７０３は、ビデオコントローラ２００の画像処理部２０４が画像処理を行っている様子を示している。さらに、参照符号７０４は、ビデオコントローラ２００からエンジンコントローラ２５０へ第１画素カウント値の通知の様子を示している。参照符号７０５は、エンジンコントローラ２５０がイエローの感光体１０２Ｙの露光を行っている様子を示している。エンジンコントローラ２５０は、ページ情報の通知を受けてから、既定の時間Ｔｓ後に露光を開始する。この既定の時間Ｔｓは、ビデオコントローラ２００における画像処理部２０４の画像処理に要する時間及び給紙カセット１２０に格納されている記録材を給送してから二次転写装置１１２の対向位置に記録材が到達する時間に基づいて決められる。マゼンタ、シアン及びブラックの感光体１０２Ｍ、１０２Ｃ及び１０２Ｋは、イエローの感光体１０２Ｙの露光開始から、それぞれ、時間ｔｄ、２×ｔｄ、３×ｔｄだけ遅れて開始される。なお、時間ｔｄは、隣接する感光体１０２間の距離を、中間転写ベルト１０７表面の移動速度で除した時間に対応する。なお、エンジンコントローラ２５０からビデオコントローラ２００への画像リクエスト信号３２０の出力については図の簡略化のため省略している。

図８も、ビデオコントローラ２００とエンジンコントローラ２５０の動作の一例を示すタイミングチャートである。参照符号７１１は、ビデオコントローラ２００の負荷を示している。図８においては、斜線部にて、オプションＩＦ部２０８を介して更なる印刷データを受信するといった、別の処理を並行して行っていることにより、ビデオコントローラ２００の負荷が高くなっている。図８において、参照符号７１２、７１３、７１４は、それぞれ、図７と同様に、ページ情報の通知、画像処理、第１画素カウント値の通知を示し、参照符号７１５は、感光体１０２Ｙの露光を示している。ただし、図８によると、ビデオコントローラ２００の負荷が高い間に実施される第１画素カウント値のカウントには遅れが生じ、よって、ページｎに関する第１画素カウント値の通知が、図７より時間Δｔｖだけ遅れている。

図９は、エンジンコントローラ２５０による処理を示すフローチャートである。エンジンコントローラ２５０は、ビデオコントローラ２００からページ情報が通知されると、Ｓ４０で、画像形成装置１００の各種アクチュエータを動作させて、印刷準備を行う。印刷準備が完了すると、先頭色であるイエローについては、Ｓ４２Ｙで、画像形成を行う。一方、マゼンタ、シアン、ブラックについては、図７を用いて説明した様に、それぞれ、Ｓ４１Ｍ、Ｓ４１Ｃ、Ｓ４１Ｋで、時間ｔｄ、２×ｔｄ、３×ｔｄだけ待機する。そして、待機後、Ｓ４２Ｍ、Ｓ４２Ｃ、Ｓ４２Ｋで、画像形成を行う。一つのページの印刷を終えると、エンジンコントローラ２５０は、Ｓ４３で、ビデオコントローラ２００から次のページに対するページ情報が通知されているかを判定する。次のページに対するページ情報が通知されていると、エンジンコントローラ２５０は、Ｓ４０から処理を繰り返す。なお、最初のＳ４０でアクチュエータは既に駆動しているので、繰り返し後のＳ４０の処理は最初の時より短時間で終了する。また、Ｓ４３で、次のページに対するページ情報が通知されていないと、エンジンコントローラ２５０は、Ｓ４４で、最後に印刷した記録材の排出を待って、処理を終了する。

図１０は、エンジンコントローラ２５０における一つのページに対する画像形成処理（図９のＳ４２Ｙ〜Ｓ４３Ｋ）の間に行う現像剤供給制御のフローチャートである。エンジンコントローラ２５０は、画像リクエスト信号３２０の送信により、現像剤の供給制御を開始する。つまり、画像リクエスト信号３２０の送信が供給制御の開始タイミングである。エンジンコントローラ２５０のＣＰＵ２５１は、画像リクエスト信号３２０を受信すると、タイマの値を０に設定した後にタイマによる計測を開始する（Ｓ５０）。次いで、ＣＰＵ２５１は、ビデオコントローラ２００から第１画素カウント値が通知されたか否かを判定する（Ｓ５１）。ステップＳ５１においてビデオコントローラ２００から第１画素カウント値が通知された場合、エンジンコントローラ２５０は、第１画素カウント値に基づき供給制御を実行する（Ｓ５３）。そして、ＣＰＵ２５１はタイマを停止して（Ｓ５４）、現像剤供給制御の処理を終了させる。

一方、ステップＳ５１において第１画素カウント値が通知されていなければ、ＣＰＵ２５１はタイマにより計測された時間が所定時間Ｔｕに達しているか否かを判定する（Ｓ５２）。ステップＳ５２においてタイマの計測時間が所定時間Ｔｕ未満であれば、ＣＰＵ２５１は処理をステップＳ５１へ移行する。

また、ステップＳ５２においてタイマの計測時間が所定時間Ｔｕに達した場合、ＣＰＵ２５１は第２画素カウント値に基づく現像剤の供給を行う（Ｓ５５）。そして、ＣＰＵ２５１はタイマを停止して（Ｓ５４）、現像剤供給制御を終了させる。

この様に、ＣＰＵ２５１が画像リクエスト信号３２０を受信してから所定時間Ｔｕが経過するまでの所定期間に第１画素カウント値が入力されなければ、ＣＰＵ２５１は第２画素カウント値に基づいて供給制御を実施する。つまり、ＣＰＵ２５１は、供給制御の開始後、第１画素カウント値が通知されずに所定時間Ｔｕが経過した場合、第１画素カウント値の代わりに第２画素カウント値を用いて供給制御を実施する。なお、図１０の処理は、現像器毎に実施される。

図１１は、イエローに関し、時間Ｔｕが経過した後に、ビデオコントローラ２００から第１画素カウント値の通知を受けた場合の現像器１０５Ｙへの現像剤供給のタイミングを示している。なお、Δｔｖは、ビデオコントローラ２００の処理負荷による、第１画素カウント値の通知の基準タイミングからの遅れ時間である。なお、基準タイミングとは、ビデオコントローラ２００の処理負荷が最も軽いときの第１画素カウント値の通知タイミングである。エンジンコントローラ２５０は、参照符号１０１０で示すタイミングにおいてイエローについての画像リクエスト信号３２０をビデオコントローラ２００に送信する。そして、エンジンコントローラ２５０は、画像リクエスト信号３２０を送信したタイミングでタイマを起動する。エンジンコントローラ２５０は、時間Ｔｕが経過した参照符号１０１１で示すタイミングにおいて、第２画素カウント値に基づき現像剤の供給を行う。その後、参照符号１０１２で示すタイミングにおいて、ビデオコントローラ２００から第１画素カウント値が通知されると、通知された第１画素カウント値に基づき現像剤の供給を行う。

図１２は、イエローに関し、時間Ｔｕが経過する前に、ビデオコントローラ２００からの第１画素カウント値の通知を受けた場合の現像器１０５Ｙへの現像剤の供給のタイミングを示している。図１２に示す様に、エンジンコントローラ２５０は、参照符号１０１０で示すタイミングにおいてイエローについての画像リクエスト信号３２０をビデオコントローラ２００に送信する。そして、エンジンコントローラ２５０は、画像リクエスト信号３２０を送信したタイミングでタイマを起動する。エンジンコントローラ２５０は、時間Ｔｕが経過する前の参照符号１０１２´で示すタイミングで、ビデオコントローラ２００から第１画素カウント値を受信する。エンジンコントローラ２５０は、第１画素カウント値の受信によりタイマを停止し、通知された第１画素カウント値に基づき現像剤の供給を行う。したがって、第２画素カウント値に基づく現像剤の供給は行われない。

なお、図１３に示す様に、１つの記録材への画像形成処理の間、第２画素カウント値に基づく現像剤の供給が複数回、実行され得る様に構成することもできる。図１３では、参照符号１１０１ａで示すタイミングで時間Ｔｕが経過することで、第２画素カウント値に基づく現像剤の供給が行われている。また、参照符号１１０１ａで示すタイミングでタイマはリセットされる。その後、参照符号１１０１ｂで示すタイミングで時間Ｔｕが経過することで、第２画素カウント値に基づく現像剤の供給が再度行われている。その後、参照符号１０１２´´で示すタイミングで、ビデオコントローラ２００から第１画素カウント値が通知され、これにより、第１画素カウント値に基づく現像剤の供給が行われている。なお、時間Ｔｕは、現像器１０５の容量が小さいほど、或いは、画像形成装置１００のスループットが高いほど、短く設けることで、現像器１０５内のトナーの量の変動量を抑え易くなる。

図１４は、第２画素カウント値に基づく現像剤の供給制御のフローチャートである。エンジンコントローラ２５０は、Ｓ６０で、画素カウント部３５１内のレジスタ（不図示）から、第２画素カウント値を読み出す。エンジンコントローラ２５０は、Ｓ６１で、第２画素カウント値に基づいて現像剤量＿Ｅを決定する。現像剤量＿Ｅは、例えば、図１６（Ａ）に示す様な、第２画素カウント値の値（カウント値）と現像剤の消費量との関係を用いて決定される。例えば、複数のカウント値に対応する現像剤の消費量（Ｅｇ１〜Ｅｇ４）を予め測定しておいてエンジンコントローラ２５０のＲＯＭ２５２にデータとして格納しておく。そして、エンジンコントローラ２５０は、読み出した第２画素カウント値を含む二点の間を線形補間することで、現像剤量＿Ｅを求める。現像剤量＿Ｅの算出後、エンジンコントローラ２５０は、Ｓ６２で、モータ２１３１の駆動時間を算出する。具体的には、モータ２１３１の単位駆動時間当たりに補給される現像剤量を予め実験等により求めておく。エンジンコントローラ２５０は、現像剤量＿Ｅを、この単位駆動時間当たりに補給される現像剤量で除することで、駆動時間を算出する。エンジンコントローラ２５０は、Ｓ６３で、モータ２１３１を、求めた駆動時間だけ駆動する。

なお、上述した様に、第２画素カウント値は、実際の現像剤消費量との相関が比較的低い。例えば、現像器１０５に適正量より多いトナーを供給してしまうと、現像器１０５のトナーを減らすために、記録材に印刷する画像とは別に現像剤像を形成し、クリーニング部で回収する等、不要な処理及び不要な現像剤の消費が生じ得る。このため、現像剤消費量の算出に際しては、図１６（Ｂ）に示す様に、実験により得られた特性に０より大きく、かつ、１よりも小さい係数を適用することもできる。例えば、エンジンコントローラ２５０は、図１６（Ａ）の実線で示す特性で求めた現像剤量＿Ｅに０より大きく、かつ、１よりも小さい係数を乗ずることで現像剤量＿Ｅ´を求めることができる。また、図１６（Ｂ）の一点鎖線で示す様に、予め、図１６（Ａ）の実線で示す特性を係数で補正した特性を使用することもできる。この場合、エンジンコントローラ２５０は、一点鎖線で示す特性により現像剤量＿Ｅ´を求めて、現像剤量＿Ｅ´を現像器１０５に供給する。これにより、現像器１０５の現像剤量が多くなり過ぎることを抑えることができる。

図１５は、ビデオコントローラ２００から通知された第１画素カウント値に基づく現像剤の供給処理のフローチャートである。エンジンコントローラ２５０は、Ｓ７０で、ビデオコントローラ２００から第１画素カウント値を取得すると、Ｓ７１で、第１画素カウント値に基づき現像剤量＿Ｖを求める。現像剤量＿Ｖは、例えば、図１６（Ｃ）に示す様な、第１画素カウント値の値と現像剤消費量との関係を用いて行う。例えば、複数のカウント値に対する現像剤消費量（Ｖｇ１〜Ｖｇ４）を予め測定しておいてエンジンコントローラ２５０のＲＯＭ２５２にデータとして格納しておく。そして、エンジンコントローラ２５０は、通知された第１画素カウント値を含む二点の間を線形補間することで、現像剤量＿Ｖを求める。

続いて、エンジンコントローラ２５０は、Ｓ７２で、現像剤量＿Ｖが現像剤量＿Ｅより多い場合、現像剤量＿Ｖから現像剤量＿Ｅを差し引くことで、現像剤量＿Ｖの補正値としての現像剤量＿Ｖｃを算出する。なお、第２画素カウント値に基づく現像剤の供給を行っていない場合には、現像剤量＿Ｅは０であり、補正後の現像剤量＿Ｖｃは、現像剤量＿Ｖと同じ値である。その後、エンジンコントローラ２５０は、Ｓ７３及びＳ７４で、図１４のＳ６２及びＳ６３と同様の処理を行う。なお、第１カウント値に基づく現像剤量が第２カウント値に基づく現像剤量以下の場合、つまり、現像剤量＿Ｖが現像剤量＿Ｅ以下である場合、Ｓ７３、Ｓ７４は省略される。つまり、Ｓ７３、Ｓ７４での現像剤の供給は行われない。

以上、本実施形態では、階調処理前の画像データに基づく第１カウント値と、階調処理後の画像データに基づく第２カウント値の両方をカウントする。したがって、第１カウント値の取得が遅れた場合でも、エンジンコントローラ２５０は、第２カウント値に基づく現像剤の供給を行うことができ、現像剤の過不足を抑えることができる。

［その他の実施形態］
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。

１０２Ｙ〜１０２Ｋ：感光体、１０４Ｙ〜１０４Ｋ：光走査装置、１０５Ｙ〜１０５Ｋ：現像器、１３０Ｙ〜１３０Ｋ：供給装置、２００：ビデオコントローラ、２５０：エンジンコントローラ

Claims (13)

1. 感光体と、
   前記感光体を露光して前記感光体に静電潜像を形成する露光手段と、
   前記静電潜像を現像剤で現像して前記感光体に現像剤像を形成する現像手段と、
   前記現像手段に前記現像剤を供給する供給手段と、
   第１画像データに対して、少なくとも階調補正処理を含む画像処理を行って第２画像データを出力する画像処理手段と、前記第１画像データに基づき前記現像手段による前記現像剤の消費量を示す第１カウント値をカウントする第１カウント手段と、を含む第１コントローラと、
   前記第２画像データに基づき、前記感光体に前記静電潜像を形成するための画像信号を生成して前記露光手段に出力する生成手段と、前記第２画像データに基づき前記現像手段による前記現像剤の消費量を示す第２カウント値をカウントする第２カウント手段と、前記供給手段を制御して、前記現像手段への前記現像剤の供給制御を行う制御手段と、を含む第２コントローラと、
   を備えており、
   前記第１コントローラは、前記制御手段に前記第１カウント値を通知し、
   前記制御手段は、前記供給制御の開始後、所定期間が経過するまでに前記第１カウント値が通知されないと、前記第２カウント値に基づき決定した第１現像剤量が前記現像手段に供給される様に前記供給手段を制御することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記制御手段は、前記所定期間が経過した後に前記第１カウント値が通知されると、前記第１カウント値に基づき決定した第２現像剤量が前記第１現像剤量より多い場合、前記第１現像剤量と前記第２現像剤量との差である第３現像剤量が前記現像手段に供給される様に前記供給手段を制御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. 前記制御手段は、前記所定期間が経過した後に前記第１カウント値が通知され、前記第１カウント値に基づき決定した第２現像剤量が前記第１現像剤量以下であると、前記第１カウント値に基づく前記現像剤の前記現像手段への供給を行わないことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記制御手段は、前記所定期間が経過するまでに前記第１カウント値が通知されると、前記第１カウント値に基づき決定した第２像剤量が前記現像手段に供給される様に前記供給手段を制御することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記制御手段は、前記供給制御の開始後、前記第１カウント値が通知されるまで、前記所定期間が経過する度に、前記第２カウント値に基づき前記現像手段に前記現像剤の供給を行うことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記第２コントローラは、前記第１コントローラに前記第２画像データの出力を要求し、
   前記供給制御の開始タイミングは、前記第２コントローラが、前記第１コントローラに前記第２画像データの出力を要求したタイミングであることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
7. 前記第１カウント値は、前記第１画像データが示す各画素の画素値の積算値であり、
   前記第２カウント値は、前記第２画像データが示す各画素の画素値の積算値であることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
8. 前記制御手段は、前記第１カウント値と前記現像手段による前記現像剤の消費量との関係を示す第１情報と、前記第２カウント値と前記現像手段による前記現像剤の消費量との関係を示す第２情報と、を有することを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
9. 前記制御手段は、前記第２情報と前記第２カウント値とで求められる前記現像剤の消費量に０より大きく、かつ、１より小さい係数を乗ずることで前記第１現像剤量を求めることを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
10. 感光体と、
    前記感光体を露光して前記感光体に静電潜像を形成する露光手段と、
    前記静電潜像を現像剤で現像して前記感光体に現像剤像を形成する現像手段と、
    前記現像手段に前記現像剤を供給する供給手段と、
    第１画像データに対して、少なくとも階調補正処理を含む画像処理を行って第２画像データを出力する画像処理手段と、
    前記第２画像データに基づき、前記感光体に前記静電潜像を形成するための画像信号を生成して前記露光手段に出力する生成手段と、
    前記第１画像データに基づき前記現像手段による前記現像剤の消費量を示す第１カウント値をカウントする第１カウント手段と、
    前記第２画像データに基づき前記現像手段による前記現像剤の消費量を示す第２カウント値をカウントする第２カウント手段と、
    前記第１カウント値と前記第２カウント値とを取得する様に構成され、取得した前記第１カウント値又は前記第２カウント値に基づき、前記供給手段を制御して、前記現像手段への前記現像剤の供給制御を行う制御手段と、
    を備えていることを特徴とする画像形成装置。
11. 前記制御手段は、前記供給制御の開始後、前記第２カウント値より前記第１カウント値を先に取得した場合、前記第１カウント値に基づき決定した現像剤量が前記現像手段に供給される様に前記供給手段を制御することを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置。
12. 前記制御手段は、前記供給制御の開始後、前記第１カウント値より１つ以上の前記第２カウント値を先に取得した場合、前記１つ以上の前記第２カウント値に基づき決定した第１現像剤量が前記現像手段に供給される様に前記供給手段を制御し、前記第１カウント値を取得すると、前記第１カウント値に基づき決定した第２現像剤量が前記第１現像剤量より多い場合、前記第１現像剤量と前記第２現像剤量との差である第３現像剤量が前記現像手段に供給される様に前記供給手段を制御することを特徴とする請求項１０又は１１に記載の画像形成装置。
13. 前記制御手段は、前記供給制御の開始後、前記第１カウント値より複数の前記第２カウント値を先に取得した場合、複数の前記第２カウント値それぞれを取得した際に、各第２カウント値に基づき決定した各第４現像剤量が前記現像手段に供給される様に前記供給手段を制御し、前記第１現像剤量は、前記各第４現像剤量の和であることを特徴とする請求項１２に記載の画像形成装置。

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