JP3897464B2

JP3897464B2 - 画像形成装置

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Publication number: JP3897464B2
Application number: JP28778598A
Authority: JP
Inventors: 直久永田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1998-10-09
Filing date: 1998-10-09
Publication date: 2007-03-22
Anticipated expiration: 2018-10-09
Also published as: JP2000122365A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリントジョブにより色成分毎にそれぞれ異なる複数の像担持体上に形成される潜像を色別の現像器により現像し、給送される記録媒体にそれぞれ転写して多色画像形成を行う画像形成装置および画像形成装置の制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、カラー画像形成装置では電子写真方式が知られており、その画像形成過程は、まず帯電装置によって感光ドラムを均―に帯電し、レーザまたはＬＥＤによって静電潜像を形成する。次にこの静電潜像をトナーによって現像し、このトナー像を用紙等の記録材に転写する。これをイエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），ブラック（Ｋ）の色毎に行い、記録材に重ねたトナー像を熱によって記録材に定着させるという方法でカラー画像を形成している。この過程の中で、転写後に感光ドラム上に残留したトナーはクリーニング装置によって除去している。
【０００３】
ところで、近年、装置の低コスト化、小型化が要求されており、感光ドラム等の像担持体の周辺にクリーニング装置を持たない、いわゆるクリーナーレスの装置が提示されている。
【０００４】
このようなクリーナーレスの装置では、感光ドラム上の残留トナーを除去する方法として、例えば、感光ドラムの周辺に配置した接触方式帯電装置が転写後に感光ドラム上に残留した少量のトナーを一旦取り込んで、静電的特性を変化させ、再び感光体上に戻し、その後現像装置がこのトナーを回収して再利用するという方法がある。そして、この方法によってプリントジョブ中やプリントジョブ終了時の後回転中、あるいはプリントジョブを一旦中断してドラム表面上の残留トナーを回収するという制御が行われている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、複数の感光ドラムを有する画像形成装置においては、濃度の高い画像を連続して処理する時等、１つのプリントジョブの最中に、各感光ドラム毎に残留トナー回収動作が別々のタイミングで必要になる場合があり、そのような場合には、その度にプリントジョブを一旦中断するため、プロダクティビティが極端に落ちるという問題点があった。
【０００６】
また逆に、プリントジョブの最中にある感光ドラムの残留トナー回収動作が必要になった時に、その他の感光ドラムも常に同じタイミングで残留トナー回収動作を行った場合には、もし白黒モードで連続プリントがなされていて黒以外の色の感光ドラムで画像形成が行われない状況では、黒以外の色の感光ドラムには不要なクリーニング動作が行われてしまい、感光ドラムの劣化の原因となるという問題点もあった。
【０００７】
さらに、プリントジョブ中の記録紙間やプリントジョブ終了時の感光ドラムの後回転中に帯電装置へ残留トナーの取り込みを行い、吐き出しと現像器への回収動作を行うだけでは、帯電装置からの吐き出し（帯電装置が一旦取り込んだトナーの感光ドラム上への戻し）が追いつかず、帯電装置内でトナーと誘電ブラシを形成するフェライトキャリアが混合してしまい帯電装置の帯電性能が保持できない。その結果、形成される画像の品位を乱してしまうという問題点があった。
【０００８】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、本発明の目的は、不必要な像担持体に対する残留現像剤回収動作を制限し、プロダクティビティの低下を最小限に抑えるとともに、像担持体の劣化を抑えることができる画像形成装置および画像形成装置の制御方法を提供することである。
【０００９】
【問題点を解決するための手段】
本発明にかかる第１の発明は、像担持体上を帯電する帯電部と、帯電後の前記像担持体上に形成された潜像を現像する現像部とを含む画像形成手段が、黒色を含む複数の色成分別に構成され、プリントジョブに基づき前記色成分別の異なる複数の像担持体上に潜像を形成し、前記色成分別の現像部により現像し、給送される記録媒体に転写して記録媒体に多色画像形成を行う画像形成装置において、前記色成分別の画像形成手段を制御すると共に、前記色成分別の像担持体上の残留現像剤を前記帯電部に取り込んで静電的特性を変化させ再び前記色成分別の像担持体上に排出し該排出した現像剤を前記色成分別の現像部に回収する回収動作の制御をする制御手段と、前記色成分別の像担持体上に形成する画像の濃度をそれぞれ検出する前記色成分別の検出手段と、前記黒色用の検出手段により検出される黒色の画像濃度の加算値が閾値以上となったことを検知する第１の検知手段と、前記黒色以外の各色用の各検出手段により検出される黒色以外のいずれかの色の画像濃度の加算値が閾値以上となったことを検知する第２の検知手段と、を有し、前記制御手段は、画像形成開始の際に、前記第１，２の検知手段の出力を取得し、前記第１，２の検知手段が閾値以上となったことを検知していないと判定すると画像形成を継続し、前記第１の検知手段が閾値以上となったことを検知していると判定すると画像形成を中断して前記黒色用の像担持体に対する前記回収動作を実行後に画像形成の再開を制御し、前記第２の検知手段が閾値以上となったことを検知していると判定すると画像形成を中断して前記黒色以外の各色用の各像担持体に対する前記回収動作をそれぞれ実行後に画像形成の再開を制御することを特徴とする。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るカラー画像形成装置を図面に即して詳細に説明する。
【００２３】
〔第１実施形態〕
図１は、本発明の第１実施形態を示す画像形成装置の構成を示す断面図であり、特に、カラーリーダ部とカラープリンタ部によって構成される複写機の場合に対応する。
〔カラーリーダ部の構成〕
カラーリーダ部において、３０１は原稿台ガラス（プラテン）で、カラーリーダ部の上部に横設されている。３０２は原稿給送装置（ＤＦ）で、プラテン３０１の上に設置され、不図示の原稿台上に載置された原稿を順次プラテン３０１に給送する。なお、原稿給送装置３０２の代わりに不図示の鏡面圧板を装着する構成もある。
【００２４】
３１４は第１キャリッジで、内部にはハロゲンランプである光源３０３，３０４、これら光源３０３，３０４の光を原稿に集光する反射傘３０５，３０６、及び原稿からの反射光又は投影光を反射するミラー３０７が装着されている。
【００２５】
また、３１５は第２キャリッジで、内部にはミラー３０７からの反射光をさらにＣＣＤ１０１に集光するためのミラー３０８，３０９が装着されている。
【００２６】
ＣＣＤ１０１はミラー３０７，３０８，レンズ３１０を介して入力される原稿の反射光を電気信号に変換する。なお、ＣＣＤ１０１はカラーセンサの場合、ＲＧＢのカラーフィルタが１ラインＣＣＤ上にＲＧＢ順にインラインに乗ったものでも、３ラインＣＣＤで、それぞれＲフィルタ，Ｇフィルタ，ＢフィルタをそれぞれのＣＣＤごとに並べたものでも構わないし、フィルタがオンチップ化、または、フィルタがＣＣＤと別構成になったものでも構わない。
【００２７】
３１１は基盤で、ＣＣＤ１０１が実装される。また、３１２はデジタル画像処理部（以下、画像処理部）で、後述する図２に示すＣＣＤ１０１以外の要素、及び後述する図４に示す２値変換部２０１，ビデオ信号カウント部２２０〜２２３，遅延部２０２〜２０５、図示しないＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等を有し、ＣＰＵがＲＯＭに格納されたプログラムに基づいて、複写機全体を総括制御する。また、３１３はインタフェース（Ｉ／Ｆ）部で、他のＩＰＵ等とのインタフェースである。このＩ／Ｆ部３１３により所定の通信媒体を介してホストコンピュータ等の外部装置から入力される画像情報は、画像処理部３１２に転送され、カラープリンタ部により画像形成可能である。
【００２８】
なお、第１キャリッジ３１４は速度Ｖで、第２キャリッジ３１５は速度Ｖ／２で、ＣＣＤ１０１の電気的走査（主走査）方向に対して垂直方向に、駆動部３１６により機械的に移動することによって、原稿の全面を走査（副走査）する。
〔カラープリンタ部の構成〕
カラープリンタ部において、３１７，３１８，３１９，３２０はイエロー（Ｙ）画像形成部，マゼンタ（Ｍ）画像形成部，シアン（Ｃ）画像形成部，ブラック（Ｋ）画像形成部で、それぞれ感光ドラム３４２，３４３，３４４，３４５、帯電器３２１，３２４，３２７，３３０、ＬＥＤ部２１０，２１１，２１２，２１３、現像器３２２，３２５，３２８，３３１、補助帯電器３６０，３６１，３６２，３６３、転写ドラム３２３，３２６，３２９，３３２を具備している。
【００２９】
また、帯電器３２１，３２４，３２７，３３０は、それぞれ帯電スリーブ３７０，３７１，３７２，３７３を備えている。また、帯電スリーブ３７０，３７１，３７２，３７３には、バイアス（ＡＣ電圧，ＤＣ電圧）を印加することにより磁界を発生させる図示しない磁界発生部が内蔵されている。
【００３０】
さらに、現像器３２２，３２５，３２８，３３１は、それぞれ現像スリーブ３５５，３５６，３５７，３５８を備えている。現像スリーブ３５５，３５６，３５７，３５８には、バイアスを印加することにより磁界を発生させる図示しない磁界発生部が内蔵されている。
【００３１】
なお、イエロー（Ｙ）画像形成部３１７，マゼンタ（Ｍ）画像形成部３１８，シアン（Ｃ）画像形成部３１９，ブラック（Ｋ）画像形成部３２０のそれぞれの構成は同一なので、イエロー（Ｙ）画像形成部３１７を詳細に説明し、他の画像形成部の説明は省略する。
【００３２】
補助帯電器３６０，帯電器３２１は、感光ドラム３４２の表面を一様に帯電し、潜像形成の準備を行う。ＬＥＤ部（ＬＥＤアレー）２１０は、光により感光ドラム３４２の表面に潜像を形成する。現像器３２２は、感光ドラム３４２の表面に形成される潜像を現像することによりトナー画像を形成する。
【００３３】
３２３は転写帯電器で、現像器３２２の図中下方に転写ベルト３３３を挟んで配置され、転写ベルト３３３の背面から放電を行い、感光ドラム３４２上のトナー画像を、転写ベルト３３３上の記録紙などへ転写する。
【００３４】
３３８，３３９はピックアップローラで、カセット３４０，３４１に格納された記録紙等を１枚毎に給紙ローラ３３６，３３７を介して移動する転写ベルト３３３上に供給する。なお、給紙ローラ３３６，３３７は、ピックアップローラ３３８，３３９により給紙される転写材を一旦停止させ、所定のタイミングで転写ベルト３３３上に供給する。３４８は転写ベルトローラで、イエロー（Ｙ）画像形成部３１７，マゼンタ（Ｍ）画像形成部３１８，シアン（Ｃ）画像形成部３１９，ブラック（Ｋ）画像形成部３２０の下方に配置される転写ベルト３３３を駆動する。
【００３５】
３３６は帯電器で、転写ベルト３３３に供給する記録紙等を帯電する。３４７は紙先端センサで、転写ベルト３３３に給紙された記録紙の先端を検知する。この紙先端センサ３４７の検出信号は、カラープリンタ部からカラーリーダ部へ送られて、カラーリーダ部からカラープリンタ部にビデオ信号を送る際の副走査同期信号として用いられる。
【００３６】
３４９は除電帯電器で、ブラック（Ｋ）画像形成部３２０を通過した記録紙等を除電する。３５０は剥離帯電器で、除電帯電器３４９に隣接して設けら、記録紙等が転写ベルト３３３から分離する際の剥離放電による画像乱れを防止する。
【００３７】
３５１，３５２は定着前帯電器で、記録紙等を帯電する。３３４は定着器で、定着前帯電器３５１，３５２で帯電された後の記録紙上のトナー画像を熱定着し、排紙トレー３３５に排紙する。３５３は内外除電器で、転写ベルト３３３を除電する。
【００３８】
以下、カラープリンタ部内の各部の動作について説明する。
【００３９】
まず、補助帯電器３６０と帯電器３２１によって感光ドラムを帯電させる。帯電器３２１は、感光ドラム３４２の表面を一様に帯電し、潜像形成の準備を行う。
【００４０】
次いで、ＬＥＤアレー２１０からの光によって、感光ドラム３４２の表面に潜像が形成され、現像器３２２で現像することによりトナー画像を形成する。
【００４１】
なお、現像器３２２には、現像バイアスを印加して現像するためのスリーブ３５５が含まれている。現像器３２２の図中下方には転写帯電器３２３が転写ベルト３３３を挟んで配置され、転写ベルト３３３の背面から放電を行い、感光ドラム３４２上のトナー画像を、転写ベルト３３３上の記録紙などへ転写する。
【００４２】
この転写後、感光ドラム３４２上に残留したトナーは帯電器３２１に一旦取り込まれ、静電的特性を変化させて再び感光ドラム３４２上に戻し、現像器３２２がこれを回収して再利用する。
【００４３】
次に、記録紙などの上へ画像を形成する手順を説明する。カセット３４０，３４１に格納された記録紙等はビックアップローラ３３８，３３９により１枚ずつ給紙ローラ３３６，３３７で移動する転写ベルト３３３上に供給される。転写ベルト３３３は、イエロー（Ｙ）画像形成部３１７，マゼンタ（Ｍ）画像形成部３１８，シアン（Ｃ）画像形成部３１９，ブラック（Ｋ）画像形成部３２０の下方に配置され転写ベルトローラ３４８により駆動される。
【００４４】
転写ベルト３３３に給紙された記録紙は、紙先端センサ３４７によってその先端を検知される。この紙先端センサの検出信号はカラープリンタ部からカラーリーダ部へ送られて、カラーリーダ部からカラープリンタ部にビデオ信号を送る際の副走査同期信号として用いられる。
【００４５】
この後、記録紙等は、転写ベルト３３３によって搬送され、各画像形成部３１７〜３２０においてＹＭＣＫの順にその表面にトナー画像が形成される。
【００４６】
ブラック（Ｋ）画像形成部３２０を通過した記録紙等は、転写ベルト３３３からの分離を容易にするため、除電帯電器３４９で除電された後、転写ベルト３３３から分離される。除電帯電器３４９に隣接して剥離帯電器３５０が設けられ、記録紙等が転写ベルト３３３から分離する際の剥離放電による画像乱れを防止される。
【００４７】
分離された記録紙等は、トナーの吸着力を補って画像乱れを防止するために、定着前帯電器３５１，３５２で帯電された後、定着器３３４でトナー画像が熱定着された後、排紙トレー３３５に排紙される。また、転写ベルト３３３は内外除電器３５３によって除電される。
【００４８】
図２は、図１に示した帯電器の構成を説明する断面図であり、図１と同一のものには同一の符号を付してある。
【００４９】
図に示すように、帯電器３２１は、帯電スリーブ３７０を感光ドラム３４２とは逆方向に回転させることにより、低抵抗のフェライトキャリア５０２で誘電ブラシを形成して、感光ドラム３４２の表面を荷電粒子により一様に帯電し、潜像形成の準備を行う。また帯電器３４１は、転写後感光ドラム３４２上に残留したトナー５０３を一旦取り込んで、静電特性を変化させて再び感光ドラム３４２上に戻す。
【００５０】
図３，図４は、図１に示した画像処理部３１２の構成を示すブロック図である。
【００５１】
図において、１０２はクランプ＆Ａｍｐ．＆Ｓ／Ｈ＆Ａ／Ｄ部で、ＣＣＤ１０１により原稿の反射光から変換された電気信号（アナログ画像信号）をサンプルホールド（Ｓ／Ｈ）し、アナログ画像信号のダークレベルを基準電位にクランプし、所定量に増幅し（上記処理順番は表記順とは限らない）、Ａ／Ｄ変換し、例えばＲＧＢ各８ビットのディジタル信号に変換する。
【００５２】
１０３はシェーディング部で、クランプ＆Ａｍｐ．＆Ｓ／Ｈ＆Ａ／Ｄ部１０２から入力されるＲＧＢ信号にシェーデイング補正及び黒補正を施す。１０４はつなぎ＆ＭＴＦ補正＆原稿検知部で、ＣＣＤ１０１が３ラインＣＣＤの場合、つなぎ処理はライン間の読取位置が異なるため、読取速度に応じてライン毎の遅延量を調整し、３ラインの読取位置が同じになるように信号タイミングを補正し、ＭＴＦ補正は読取速度や変倍率によって読取のＭＴＦが変るため、その変化を補正し、原稿検知は原稿台ガラス上の原稿サイズを認識する。
【００５３】
１０５は入力マスキング部で、つなぎ＆ＭＴＦ補正＆原稿検知部１０４により読取位置タイミングが補正されたデジタル信号をＣＣＤ１０１の分光特性及び光源３０３，３０４及び反射傘３０５，３０６の分光特性を補正する。入力マスキング部１０５の出力は外部Ｉ／Ｆ部１１４からの外部Ｉ／Ｆ信号との切り換え可能なセレクタ１０６に入力される。
【００５４】
１１５は下地除去部で、セレクタ１０６から出力された信号を下地除去する。
【００５５】
１１６は黒文字判定部で、原稿中の原稿の黒い文字かどうかを判定し、原稿から黒文字信号を生成する。
【００５６】
１０７は色空間圧縮＆下地除去＆ＬＯＧ変換部で、色空間圧縮部，下地除去部，ＬＯＧ変換部により構成され、色空間圧縮部は読み取った画像信号がプリンタで再現できる範囲に入っているかどうか判断し、入っている場合はそのまま、入っていない場合は画像信号をプリンタで再現できる範囲に入るように補正する。
【００５７】
そして、１０７内部の下地除去部が下地除去処理を行い、ＬＯＧ変換部がＬＯＧ変換でＲＧＢ信号からＣＭＹ信号に変換する。
【００５８】
１０８は遅延部で、黒文字判定部１１６で生成された信号とタイミングを補正するため色空間圧縮＆下地除去＆ＬＯＧ変換部１０７の出力信号のタイミングを調整する。１０９はモアレ除去部で、前記２種類の信号（黒文字判定部１１６で生成された信号とタイミングを補正するため色空間圧縮＆下地除去＆ＬＯＧ変換部１０７の出力信号）のモワレを除去する。１１０は変倍処理部で、主走査方向に変倍処理する。
【００５９】
１１１はＵＣＲ＆マスキング＆黒文字反映部で、ＵＣＲ部，マスキング部，黒文字反映部で構成され、ＵＣＲ部が変倍処理部１１０で処理されたＣＭＹ信号をＵＣＲ処理しＣＭＹＫ信号を生成し、マスキング部でプリンタの出力にあった信号に補正し、黒文字反映部が黒文字判定部１１６で生成された判定信号をＣＭＹＫ信号にフィードバックする。
【００６０】
１１２はγ補正部で、ＵＣＲ＆マスキング＆黒文字反映部１１１で処理された信号を濃度調整する。１１３はフィルタ部で、スムージングまたはエッジ処理し、２値変換部に出力する。
【００６１】
以上処理された信号は、後述する図４に示す２値変換部２０１で８ビットの多値信号から２値信号に変換される。尚、この変換方法はディザ法、誤差拡散法、誤差拡散法を改良したもののいずれかでもかまわない。
【００６２】
次に、図４において２値変換部２０１は、フィルタ部１１３からの信号を２値化する。２２０，２２１，２２２，２２３はビデオ信号カウント部で、２値変換部２０１から入力された信号の各色画像毎にＬＥＤの発光素子総数をカウントすることができる。
【００６３】
２０２，２０３，２０４，２０５は遅延部で、２値化された画像信号を紙先端センサ３４７とそれぞれの画像形成位置との距離に応じて遅延する。２０６，２０７，２０８，２０９はＬＥＤ駆動部で、ＬＥＤ部２１０，２１１，２１２，２１３を駆動するための信号を生成する。
【００６４】
以下、各部の動作について説明する。
【００６５】
まず、原稿台ガラス上の原稿は光源３０３、３０４からの光を反射し、その反射光はＣＣＤ１０１に導かれて電気信号に変換される。
【００６６】
そして、その電気信号（アナログ画像信号）は画像処理部３１２に入力され、クランプ＆Ａｍｐ．＆Ｓ／Ｈ＆Ａ／Ｄ部１０２でサンプルホールド（Ｓ／Ｈ）され、アナログ画像信号のダークレベルを基準電位にクランプし、所定量に増幅され（上記処理順番は表記順とは限らない）、Ａ／Ｄ変換されて、例えばＲＧＢ各８ビットのディジタル信号に変換される。
【００６７】
そして、ＲＧＢ信号はシェーディング部１０３で、シェーデイング補正及び黒補正が施された後、つなぎ＆ＭＴＦ補正補正＆原稿検知部１０４で、ＣＣＤ１０１が３ラインＣＣＤの場合、つなぎ処理はライン間の読取位置が異なるため、読取速度に応じてライン毎の遅延量を調整し、３ラインの読取位置が同じになるように信号タイミングを補正し、ＭＴＦ補正は読取速度や変倍率によって読取のＭＴＦが変るため、その変化を補正し、原稿検知は原稿台ガラス上の原稿サイズを認識する。
【００６８】
読取位置タイミングが補正されたデジタル信号は入力マスキング部１０５によって、ＣＣＤ１０１の分光特性及び光源３０３，３０４及び反射傘３０５，３０６の分光特性を補正する。入力マスキング部１０５の出力は外部１／Ｆ信号との切り換え可能なセレクタ１０６に入力される。
【００６９】
セレクタ１０６から出力された信号は色空間圧縮＆下地除去＆ＬＯＧ変換部１０７と下地除去部１１５に入力される。下地除去部１１５に入力された信号は下地除去された後、原稿中の原稿の黒い文字かどうかを判定する黒文字判定部１１６に入力され、原稿から黒文字信号を生成する。また、もう一つのセレクタ１０６の出力が入力された色空間圧縮＆下地除去＆ＬＯＧ変換部１０７では、色空間圧縮は読み取った画像信号がプリンタで再現できる範囲に入っているかどうか判断し、入っている場合はそのまま、入っていない場合は画像信号をプリンタで再現できる範囲に入るように補正する。そして、下地除去処理を行い、ＬＯＧ変換でＲＧＢ信号からＣＭＹ信号に変換する。
【００７０】
黒文字判定部１１６で生成された信号とタイミングを補正するため色空間圧縮＆下地除去＆ＬＯＧ変換部１０７の出力信号は遅延部１０８でタイミングを調整される。この２種類の信号はモワレ除去部１０９でモワレが除去され、次いで、変倍処理部１１０で主走査方向に変倍処理される。
【００７１】
ＵＣＲ＆マスキング＆黒文字反映部１１１で、変倍処理部１１０で処理された信号は、ＣＭＹ信号がＵＣＲ処理でＣＭＹＫ信号が生成され、マスキング処理部でプリンタの出力にあった信号に補正されると共に黒文字判定部１１６で生成された判定信号がＣＭＹＫ信号にフィードバックされる。
【００７２】
ＵＣＲ＆マスキング＆黒文字反映部１１１で処理された信号はγ補正部１１２で濃度調整された後、フィルタ部１１３でスムージング又はエッジ処理される。
【００７３】
次に、フィルタ部１１３からの信号は２値変換部２０１で２値化され、ビデオ信号カウント部２２０，２２１，２２２，２２３に送られる。ビデオ信号カウント部２２０，２２１，２２２，２２３では各色画像毎に、ＬＥＤの発光素子総数をカウントすることができる。
【００７４】
その後、２値化された画像信号は、遅延部２０２，２０３，２０４，２０５において紙先端センサ３４７とそれぞれの画像形成位置との距離に応じて遅延され、ＬＥＤ駆動部２０６，２０７，２０８，２０９に送られる。ＬＥＤ駆動部２０６，２０７，２０８，２０９はＬＥＤ部２１０，２１１，２１２，２１３を駆動するための信号を生成する。
【００７５】
次に本発明の特徴部分であるいずれかの像担持体上で形成する画像濃度に応じてプリントジョブを中断して、中断の要因となった像担持体によって、特定の像担持体の残留トナー回収動作を行うか複数の像担持体の残留トナー回収動作を行うかを決定する方法について詳細に説明する。
【００７６】
まず、プリントジョブ中の１枚ごとの画像形成において画像濃度を検出する。
【００７７】
画像濃度として、各色画像毎に図４のビデオ信号カウント部２２０〜２２３でカウントされたＬＥＤ発光素子総数を記録材の面積で割った値を用いる。
【００７８】
図５は、図４に示したビデオ信号カウント部２２０の構成を示すブロック図であり、ビデオ信号カウント部２２１〜２２３についても同様の構成とする。
【００７９】
図において、７００は画像信号で、２値変換部２０１から送られてくる。７０１〜７０８は２９ｂｉｔカウンタで、画像信号７００の１画像分の画像信号を８ｂｉｔ毎にパラレルにそれぞれカウントする。７０９は３２ｂｉｔ加算器で、２９ｂｉｔカウンタ７０１〜７０８による加算結果を加算してＬＥＤ発光素子総数を３２ｂｉｔデータとして得る。
【００８０】
この処理を各画像形成毎に行ってＬＥＤ発光素子総数を求め、その時の記録材の面積で割った値を画像濃度とし、この画像濃度が所定の値を超えた時に加算しその値をＤとする。
【００８１】
次に感光ドラム上の残留トナー回収方法について説明する。
【００８２】
プリントジョブ中の紙間での回収動作は、回転している感光ドラム３４２（３４３，３４４，３４５）に対し帯電器３２１（３２４，３２７，３３０）に例えば「−７００〔Ｖ〕」のＤＣと「１．１〔ｋＶｐｐ〕」，「１〔ｋＨｚ〕」，「５０〔％〕」ｄｕｔｙ矩形波のＡＣバイアスを印加して帯電スリーブ３７０（３７１，３７２，３７３）を駆動し、現像器３５５（３５６，３５７，３５８）に例えば「−５５０〔Ｖ〕」のＤＣと「１〔ｋＶｐｐ〕」，「２．２〔ｋＨｚ〕」，「５０〔％〕」ｄｕｔｙ矩形波のＡＣバイアスを印加して現像スリーブ３５５（３５６，３５７，３５８）を駆動する。
【００８３】
帯電器３２１（３２４，３２７，３３０）は、感光ドラム３４２（３４３，３４４，３４５）上のトナーを一旦取り込んで静電的特性を変化させ、再び感光体３４２（３４３，３４４，３４５）上に戻し、その後現像器３５５（３５６，３５７，３５８）がこのトナーを回収する。
【００８４】
次に、プリントジョブ中断時のトナー回収動作は、高い画像濃度で画像形成が行われた場合に帯電器に取り込んだトナーが十分吐き出されない場合に対応したものであり、上記の動作に加えてさらに、帯電器３２１，３２４，３２７，３３０のＡＣバイアスのみ「ＯＦＦ」にした状態（スリーブ内部の磁界発生部を駆動しない状態）で、帯電スリーブ３７０，３７１，３７２，３７３を回転駆動し、帯電器内に取り込んだトナーを吐き出す処理を行い、その後現像器３５５，３５６，３５７，３５８がこのトナーを回収する。
【００８５】
上述のように、帯電器３２１（３２４，３２７，３３０）に印加するバイアスとして、ＡＣ電圧とＤＣ電圧があり、トナー回収，吐き出しという観点からＡＣ電圧、ＤＣ電圧の役割をみると、ＤＣ電圧の印加は帯電器内のトナーを感光ドラム３４２（３４３，３４４，３４５）上に飛ばす働きがあり、ＡＣ電圧の印加は、感光ドラム３４２（３４３，３４４，３４５）上の残留トナーを帯電器３２１（３２４，３２７，３３０）へ引き付ける作用をする。
【００８６】
従って、帯電器３２１（３２４，３２７，３３０）内に溜まったトナーを重点的に吐き出す際にはＡＣ電圧のみ「ＯＦＦ」にする。
【００８７】
なお、本実施形態で示した画像形成装置では、例えば画像濃度が６％の画像形成を行った場合、１０００枚で１回の割合でプリントジョブを中断して帯電器内に溜まったトナーを吐き出さなければならない。
【００８８】
従って、画像濃度値を加算していき、その値が６０００（６％×１０００枚）を超えた場合にプリントジョブを中断する。但し、画像濃度２％以下の画像形成を行った場合は、確実に潜像が記録剤に転写されほとんど残留しないため、画像濃度値は加算しない。
【００８９】
以下、図６〜図８のフローチャートを参照して、プリントジョブを中断して、中断の要因となった像担持体によって、特定の像担持体の残留トナー回収動作を行うか複数の像担持体の残留トナー回収動作を行うかを決定する方法について説明する。
【００９０】
なお、本実施形態では、プリントジョブを中断する手段として、ブラック（Ｋ）の画像濃度加算値が所定の値を超えた時にプリントジョブを中断する手段と、イエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ）いずれかの画像濃度加算値が所定の値を超えた時にプリントジョブを中断する手段の２つを有する。
【００９１】
図６は、本発明の画像形成装置の第１の制御方法を示すフローチャートであり、ブラック（Ｋ）作像時の画像濃度検出処理に対応し、図１に示した画像処理部３１２上の図示しないＣＰＵがＲＯＭまたはその他の記録媒体に格納されたプログラムに基づいて実行制御する。なお、（１）〜（３）は各ステップを示す。
【００９２】
まず、ブラック（Ｋ）作像時に、ビデオ信号カウント部２２３の３２ｂｉｔ加算器７０９からＬＥＤ発光素子総数データが出力されると、ＬＥＤ発光素子総数データをその時の記録材の面積で割った値をブラック（Ｋ）画像濃度として算出し、ブラック（Ｋ）画像濃度の加算値ＤＫを画像処理部３１２上の図示しないＲＡＭに格納し（１）、ブラック（Ｋ）画像濃度の加算値が所定の閾値、例えば「６０００」になったか否かを判定し（２）、所定の閾値になっていない場合はステップ（１）に戻り、所定の閾値になっている場合は、画像処理部３１２上の図示しないＲＡＭにブラック中断フラグ（以下、Ｋ中断フラグ）をセットするとともにブラック（Ｋ）加算値ＤＫをクリアし（３）、処理を終了する。
【００９３】
図７は、本発明の画像形成装置の第２の制御方法を示すフローチャートであり、イエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ）作像時の画像濃度の検出処理に対応し、図１に示した画像処理部３１２上の図示しないＣＰＵがＲＯＭまたはその他の記録媒体に格納されたプログラムに基づいて実行制御する。なお、（１）〜（３）は各ステップを示す。
【００９４】
まず、イエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ）のいずれかの作像時に、ビデオ信号カウント部２２０，２２１，２２２のいずれか対応するビデオカウント部の３２ｂｉｔ加算器７０９からＬＥＤ発光素子総数データが出力されると、ＬＥＤ発光素子総数データをその時の記録材の面積で割った値を対応する色の画像濃度として算出し、対応する色の画像濃度の加算値（ＤＹ，ＤＭ，ＤＣ）を画像処理部３１２上の図示しないＲＡＭに格納し（１）、対応する色の画像濃度の加算値（ＤＹ，ＤＭ，ＤＣ）が所定の閾値、例えば「６０００」になったか否かを判定し（２）、所定の閾値になっていない場合はステップ（１）に戻り、所定の閾値になっている場合は、画像処理部３１２上の図示しないＲＡＭにイエローマゼンタシアン中断フラグ（以下、ＹＭＣ中断フラグ）をセットするとともにイエロー（Ｙ）画像濃度の加算値ＤＹならびにマゼンタ（Ｍ）画像濃度の加算値ＤＭおよびシアン（Ｃ）画像濃度の加算値ＤＣをそれぞれクリアし（３）、処理を終了する。
【００９５】
図８は、本発明の画像形成装置の第３の制御方法を示すフローチャートであり、記録材供給時の残留トナー回収動作制御処理に対応し、図１に示した画像処理部３１２上の図示しないＣＰＵがＲＯＭまたはその他の記録媒体に格納されたプログラムに基づいて実行制御する。なお、（１）〜（４）は各ステップを示す。
【００９６】
まず、給紙ローラ３３６，３３７により転写ベルト３３３上に記録材を供給する際に、画像処理部３１２上の図示しないＲＡＭからＫ中断フラグ，ＹＭＣ中断フラグの状態を取得する（１）。
【００９７】
次に、取得したＫ中断フラグまたはＹＭＣ中断フラグがリセット状態であるか否かを判定し（２）、リセット状態であると判定された場合は、そのままプリントジョブを実行（給紙ローラ３３６，３３７により転写ベルト３３３上に記録材の供給を開始）する。
【００９８】
一方、ステップ（２）でＫ中断フラグまたはＹＭＣ中断フラグがリセット状態でない（セット状態である）と判定された場合は、プリントジョブを一時中断時し、対応する感光ドラムの残留トナー回収動作を実行し、終了時に対応するフラグをリセットし、一時中断されたプリントジョブを再開（給紙ローラ３３６，３３７により転写ベルト３３３上に記録材の供給を再開）し（４）、ステップ（１）に戻る。
【００９９】
即ち、Ｋ中断フラグがセット状態である場合は、ブラック感光ドラム３４５のみの残留トナー回収動作を実行し、終了時に画像処理部３１２上の図示しないＲＡＭに格納されたＫ中断フラグをリセットし、一時中断されたプリントジョブを再開（給紙ローラ３３６，３３７により転写ベルト３３３上に記録材の供給を再開）し、ステップ（１）に戻る。
【０１００】
一方、ＹＭＣ中断フラグがセット状態である場合は、イエロー感光ドラム３４２，マゼンタ感光ドラム３４３，シアン感光ドラム３４４の残留トナー回収動作をそれぞれ実行し、終了時に画像処理部３１２上の図示しないＲＡＭに格納されたＹＭＣ中断フラグをリセットし、一時中断されたプリントジョブを再開（給紙ローラ３３６，３３７により転写ベルト３３３上に記録材の供給を再開）する。
〔その他の実施例〕
上記実施例では、白黒モード時にはイエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ）の画像形成動作が行われないことを考慮して、ブラック（Ｋ）の残留トナー回収動作とイエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ）の残留トナー回収動作を別々に行う場合について説明したが、イエロー（Ｙ）感光ドラム３４２，マゼンタ（Ｍ）感光ドラム３４３，シアン（Ｃ）感光ドラム３４４の３つの感光ドラムで黒を作る（印字する）カラー画像形成装置では、イエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ）のいずれかの画像濃度加算値が所定の値を超えた場合に、イエロー（Ｙ）感光ドラム３４２，マゼンタ（Ｍ）感光ドラム３４３，シアン（Ｃ）感光ドラム３４４の３つの感光ドラムの残留トナー回収動作をそれぞれ行うように構成してもよい。
【０１０１】
また、上記実施形態では、ＬＥＤ発光素子を発光させ感光体上に潜像を形成する画像形成装置のＬＥＤ発光素子の発光総数（ビデオカウント）を用いて画像濃度を求める場合について説明したが、ＬＥＤ発光素子ではなくレーザビームを走査することにより感光体上に潜像を形成する装置では、レーザ点灯信号総数（ビデオカウント）を用いて画像濃度を求めるように構成してもよい。
【０１０２】
さらに、感光ドラム周りに電位センサを設け感光ドラムの電位を測定することにより、画像濃度を求めるように構成してもよい。
【０１０３】
よって、複数の像担持体を有し、かつ各々の担持体周辺に像担持体クリーニング専用装置を有しないカラー画像形成装置において、各々の像担持体上に形成する画像の画像濃度を検出し、いずれかの像担持体上で形成する画像濃度に応じてプリントジョブを中断し、中断の要因となった像担持体によって、特定の像担持体の残留トナー回収動作を行うか複数の像担持体の残留トナー回収動作を行うかを決定することにより、プロダクティビティの低下を最小限に抑えると共に、不要なクリーニング動作によって感光ドラムが劣化することを防止することができる。
【０１０４】
また、帯電装置内でトナーと誘電ブラシを形成するフェライトキャリアが混合することを防いで帯電性能を保持することができ、画像劣化を防止して高品位な画像を形成することができる。
【０１０５】
以上より、複数の像担持体を有し、かつ各々の像担持体のクリーニング専用装置を有しない画像形成装置において、いずれかの像担持体上で形成する画像濃度に応じてプリントジョブを中断して、中断の要因となった像担持体によって、特定の像担持体の残留トナー回収動作を行うか複数の像担持体の残留トナー回収動作を行うかを決定することによりプロダクティビティの低下を最小限に抑えると共に、不要なクリーニング動作による感光ドラムの劣化を防止することができる。
【０１０６】
さらに、残留トナー回収動作により色別の現像器に回収した現像剤を再利用し、現像剤を無駄なく使用することで、現像剤を大幅に節約することができる。
【０１０７】
以上のように、前述した実施形態の機能を実現するソフトウエアのプログラムコードを記憶した記憶媒体を、システムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読出して実行することによっても、本発明の目的が達成されることは言うまでもない。
【０１０８】
この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が本発明の新規な機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。
【０１０９】
プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フロッピーディスク，ハードディスク，光ディスク，光磁気ディスク，ＣＤ−ＲＯＭ，ＣＤ−Ｒ，磁気テープ，不揮発性のメモリカード，ＲＯＭ，ＥＥＰＲＯＭ等を用いることができる。
【０１１０】
また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているＯＳ（オペレーティングシステム）等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【０１１１】
さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【０１１２】
また、本発明は、複数の機器から構成されるシステムに適用しても、１つの機器からなる装置に適用してもよい。また、本発明は、システムあるいは装置にプログラムを供給することによって達成される場合にも適応できることは言うまでもない。この場合、本発明を達成するためのソフトウエアによって表されるプログラムを格納した記憶媒体を該システムあるいは装置に読み出すことによって、そのシステムあるいは装置が、本発明の効果を享受することが可能となる。
【０１１３】
さらに、本発明を達成するためのソフトウエアによって表されるプログラムをネットワーク上のデータベースから通信プログラムによりダウンロードして読み出すことによって、そのシステムあるいは装置が、本発明の効果を享受することが可能となる。
【０１１４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、不必要な像担持体に対する残留現像剤回収動作を制限して、プロダクティビティの低下を最小限に抑えるとともに、像担持体の劣化を抑えることができる。
【０１１５】
また、帯電器内で現像剤と誘電ブラシを形成する低抵抗キャリアが混合することを防いで帯電性能を保持することができる。
【０１１６】
さらに、プリントジョブ中断時の残留現像剤回収動作でも、現像剤回収動時に高い画像濃度で画像形成されて帯電器に取り込まれた現像剤を十分に吐き出して、帯電器内で現像剤と誘電ブラシを形成する低抵抗キャリアが混合することを防いで帯電性能を保持することができる。
【０１１８】
従って、不必要な像担持体に対する残留現像剤回収動作を制限し、プロダクティビティの低下を最小限に抑えるとともに、像担持体の劣化を抑えることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態を示す画像形成装置の構成を示す断面図である。
【図２】図１に示した帯電器の構成を説明する断面図である。
【図３】図１に示したディジタル画像処理部の構成を示すブロック図である。
【図４】図１に示したディジタル画像処理部の構成を示すブロック図である。
【図５】図４に示したビデオ信号カウント部の構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の画像形成装置の第１の制御方法を示すフローチャートである。
【図７】本発明の画像形成装置の第２の制御方法を示すフローチャートである。
【図８】本発明の画像形成装置の第３の制御方法を示すフローチャートである。
【符号の説明】
３１２ディジタル画像処理部
２２０〜２２３ビデオ信号カウント部
３２１，３２４，３２７，３３０帯電器
３４２〜３４５感光ドラム

Claims

像担持体上を帯電する帯電部と、帯電後の前記像担持体上に形成された潜像を現像する現像部とを含む画像形成手段が、黒色を含む複数の色成分別に構成され、プリントジョブに基づき前記色成分別の異なる複数の像担持体上に潜像を形成し、前記色成分別の現像部により現像し、給送される記録媒体に転写して記録媒体に多色画像形成を行う画像形成装置において、
前記色成分別の画像形成手段を制御すると共に、前記色成分別の像担持体上の残留現像剤を前記帯電部に取り込んで静電的特性を変化させ再び前記色成分別の像担持体上に排出し該排出した現像剤を前記色成分別の現像部に回収する回収動作の制御をする制御手段と、
前記色成分別の像担持体上に形成する画像の濃度をそれぞれ検出する前記色成分別の検出手段と、
前記黒色用の検出手段により検出される黒色の画像濃度の加算値が閾値以上となったことを検知する第１の検知手段と、
前記黒色以外の各色用の各検出手段により検出される黒色以外のいずれかの色の画像濃度の加算値が閾値以上となったことを検知する第２の検知手段と、を有し、
前記制御手段は、画像形成開始の際に、前記第１，２の検知手段の出力を取得し、前記第１，２の検知手段が閾値以上となったことを検知していないと判定すると画像形成を継続し、前記第１の検知手段が閾値以上となったことを検知していると判定すると画像形成を中断して前記黒色用の像担持体に対する前記回収動作を実行後に画像形成の再開を制御し、前記第２の検知手段が閾値以上となったことを検知していると判定すると画像形成を中断して前記黒色以外の各色用の各像担持体に対する前記回収動作をそれぞれ実行後に画像形成の再開を制御する、
ことを特徴とする画像形成装置。