JP5094615B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像入力部から入力された画像データに基づいて、像担持体を備えた作像系で形成したトナー像を用紙に転写して出力する印刷動作を制御する画像形成制御部と、印刷枚数が所定枚数に達する度に前記作像系による画像形成条件を調整する作像条件調整部とを備えた画像形成装置に関する。

上述の画像形成装置では、温度等の環境変動、及び、感光体等の像担持体の劣化やトナーの劣化等の経時変動によって、像担持体に形成されるトナー画像である印刷画像の画像濃度が変動することを回避するために、画像形成制御部は、感光体に所定濃度の基準トナーパターンを形成し、作像条件調整部は、基準トナーパターンの濃度を検出する濃度検出部により検出された濃度に基づいて現像バイアス電圧等の補正を行なう。

特許文献１には、感光体に形成された基準トナーパターンの濃度を感光体上で検出する濃度検出部を備え、当該濃度検出部による検出濃度に基づいて現像バイアス電圧等を補正する作像条件調整部を備えた画像形成装置が提案されている。

また、特許文献２には、感光体に形成された基準トナーパターンが転写ベルトに転写された後に、基準トナーパターンの濃度を転写ベルト上で検出する濃度検出部を備え、当該濃度検出部による検出濃度に基づいて現像バイアス電圧等を補正する作像条件調整部を備えた画像形成装置が提案されている。
特許第２８５３８６５号公報 特開２００３−３０７９０２号公報

作像条件調整部による調整精度には大なり小なりバラツキがあるため、作像条件調整部による調整後の画像の濃度や色調が、調整前の画像と比較して異なる場合がある。

その結果、同一画像を連続して印刷している場合に、作像条件調整前の画像と調整後の画像の濃度や色調が異なると、濃度や色調を含めて同一画像の出力を期待している画像形成装置のユーザが違和感を覚える虞がある。

画像形成装置が原稿画像を光電変換した情報に基づいて印刷を実行する複写機等である場合に同一原稿を複数枚印刷する場合、画像形成装置は、ユーザの操作部への操作により指定された枚数情報から、出力しようとしている画像データが同一原稿に基づくものであるか否かを判別できる。

また、画像形成装置がホストコンピュータ等からの情報に基づいて印刷を実行するプリンタ等である場合に同一原稿を複数枚印刷する場合、画像形成装置は、画像データや出力枚数等の情報よりなるホストコンピュータ等からの情報から、出力しようとしている画像データが同一原稿に基づくものであるか否かを判別できる。

しかし、画像形成装置が複写機等である場合に画像内容が同一または略同一の異なる原稿を印刷する場合には、画像形成装置は、出力しようとしている各原稿の画像データが同一または略同一であるか否かを判別できない。

その結果、画像形成装置は、画像データが同一または略同一の異なる原稿を連続して印刷している場合に、連続印刷の途中で作像条件の調整を行なってしまい、同一または略同一の画像データであっても、作像条件調整前に印刷された画像と調整後に印刷された画像とでは濃度や色調が異なってしまう虞がある。

本発明の目的は、上述の従来欠点に鑑み、画像データが同一または略同一の異なる原稿を連続して印刷する場合に作像条件の調整が実行されることによる各原稿の画像の濃度や色調の変動を防止することのできる画像形成装置を提供する点にある。

上述の目的を達成するため、本発明による画像形成装置の第一の特徴構成は、特許請求の範囲の書類の請求項１に記載した通り、画像入力部から入力された画像データに基づいて、像担持体を備えた作像系で形成したトナー像を用紙に転写して出力する印刷動作を制御する画像形成制御部と、印刷枚数が所定枚数に達する度に前記作像系による画像形成条件を調整する作像条件調整部とを備えた画像形成装置であって、前記画像形成制御部により異なる複数の画像データに基づいて連続印刷動作が実行される場合に、各画像データを構成するドット数に基づいて印刷画像の同一性を判断する画像判定部を備え、前記画像形成制御部は、前記連続印刷動作の途中で前記所定枚数に達したときであっても、前記画像判定部により同一性があると判別されると、前記作像条件調整部の作動を禁止して同一性があると判別された画像データに対する印刷動作を継続する点にある。

上述の構成によれば、画像判定部が、各画像データを構成するドット数に基づいて、例えば各画像データを構成するドット数が略同一である場合に、各画像データには同一性があると判断する。つまり、画像判定部は、画像内容が同一または略同一の異なる原稿を連続して印刷する場合であっても、各原稿の同一性を判断できる。画像判定部により各画像データが同一であると判断された場合、画像形成制御部が、作像条件調整部の作動を禁止して当該画像データに対する印刷動作を継続するので、作像条件の調整実行による画像の濃度や色調の変動を防止することができる。

同第二の特徴構成は、同請求項２に記載した通り、上述の第一特徴構成に加えて、前記画像形成制御部は、印刷枚数が前記所定枚数に達した後に継続される印刷動作による印刷枚数が許容枚数を超えると印刷動作を中断して前記作像条件調整部を起動する点にある。

第一の特徴構成の場合、本来は作像条件調整部による作像条件の調整を行なうべき場合であっても、同一性のある画像データが連続して入力されている間は、画像形成制御部が作像条件調整部の作動を禁止する。そのため、同一性のある多数の画像データが連続して入力されると、作像条件調整部による作像条件の調整が多枚数にわたって実行されないこととなり、環境変動や経時変動によって、像担持体に形成されるトナー画像である印刷画像の画像濃度が変動してしまう虞がある。

しかし、上述の構成によれば、画像形成制御部は、印刷枚数が前記所定枚数に達した後に継続される印刷動作による印刷枚数が許容枚数を超えると印刷動作を中断して前記作像条件調整部を起動するので、環境変動や経時変動の影響を受けない程度の許容枚数を設定しておくことで、環境変動や経時変動に起因する印刷画像の画像濃度の変動を防止することができる。

同第三の特徴構成は、同請求項３に記載した通り、上述の第一または第二特徴構成に加えて、前記画像判定部は、前記連続印刷動作で印刷された画像データと未印刷の画像データの夫々を複数ブロックに分割し、ブロック毎のドット数をカウントするドット数カウンタと、前記ドット数カウンタによりカウントされたブロック毎のドット数の差分が所定のブロック内ドット閾値以下である場合に画像データに同一性があると判別する同一性判定部を備えている点にある。

各画像データの同一性の判断の際に、画素単位で一致不一致を判断すると、大きなメモリ容量及び長い処理時間を要する。しかし、上述の構成によれば、分割された複数のブロック（ブロック数は画素数よりもかなり少ない。）のドット数のカウントすることで各画像データの同一性を判断できるので、画素単位で一致不一致を判断する場合よりも、メモリ容量を少なく且つ処理時間を短くすることができる。

同第四の特徴構成は、同請求項４に記載した通り、上述の第一から第三の何れかの特徴構成に加えて、前記画像判定部は、前記連続印刷動作で印刷された画像データと未印刷の画像データの夫々の合計ドット数をカウントするドット数カウンタと、前記ドット数カウンタによりカウントされた各合計ドット数の差分が所定の全ブロックドット閾値以下である場合に画像データに同一性があると判別する同一性判定部を備えている点にある。

上述の構成によれば、第三の特徴構成と同様、ドット数をカウントすることで各印刷画像の同一性を判断できるので、画素単位で一致不一致を判断する場合よりも、メモリ容量を少なく且つ処理時間を短くすることができる。

同第五の特徴構成は、同請求項５に記載した通り、上述の第一から第四の何れかの特徴構成に加えて、前記画像判定部は、前記連続印刷動作で印刷された画像データと未印刷の画像データの夫々の合計ドット数が所定の下限ドット閾値以上である場合に印刷画像の同一性を判断する点にある。

画像データの合計ドット数が少ない画像は、印刷領域に形成される画像の割合が少ないので、作像条件調整を実行し、作像条件調整前に印刷された画像と調整後に印刷された画像とで濃度や色調が異なっていても、その相違を殆ど認識することができない。つまり、作像条件調整を実行することによる弊害は少ない。

よって、前記画像判定部は、連続印刷動作で印刷された画像データと未印刷の画像データの夫々の合計ドット数が所定の下限ドット閾値より小さい場合には、通常通り作像条件調整を実行することで、環境変動や経時変動に起因する印刷画像の画像濃度の変動を防止することができる。つまり、作像条件調整を実行しないことによる弊害を防止することができる。

同第六の特徴構成は、同請求項６に記載した通り、上述の第一から第五の何れかの特徴構成に加えて、前記画像判定部は、前記連続印刷動作で印刷された画像データと未印刷の画像データの夫々の合計ドット数が所定の上限ドット閾値以下である場合に印刷画像の同一性を判断する点にある。

画像データの合計ドット数が多い画像は、一枚当たりの印刷に使用するトナー量が多いため、トナーの劣化（つまり経時変動）が早く、画像濃度の変動の割合が大きい。よって、作像条件の調整を行なうことが好ましい。

そして、上述の構成によれば、画像判定部は、連続印刷動作で印刷された画像データと未印刷の画像データの夫々の合計ドット数が所定の上限ドット閾値より大きい場合には、通常通り作像条件調整を実行することで、環境変動や経時変動に起因する印刷画像の画像濃度の変動を防止することができる。

同第七の特徴構成は、同請求項７に記載した通り、上述の第一から第六の何れかの特徴構成に加えて、前記画像判定部は、色成分毎に画像データの同一性を判断し、全ての色成分で画像データの同一性があると判断可能な場合にのみ画像データの同一性があると判別する点にある。

上述の構成によれば、画像判定部は、色成分に関係なくドットの存在の有無のみよってカウントしたドット数に基づいて同一性を判断するよりも精密な判定をすることができる。

以上説明した通り、本発明によれば、画像データが同一または略同一の異なる原稿を連続して印刷する場合に作像条件の調整が実行されることによる各原稿の画像の濃度や色調の変動を防止することのできる画像形成装置を提供することが可能となった。

以下、本発明による画像形成装置を、間接転写方式のカラー画像形成装置に適用した実施形態について説明する。

画像形成装置は、図２及び図３に示すように、液晶画面でなる表示部や複写動作等を起動するスタートキー等が配置された操作部１０と、原稿給紙台１１に載置された原稿を順次給紙して原稿画像を光電変換してデジタル画像データとして読み取る画像読取部１２と、デジタル画像データに対して階調変換、カラー調整、倍率変換等の画像処理を施し、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の各成分による出力画像データに変換する画像処理部１３と、出力画像データに基づいてトナー画像としての印刷画像を形成して用紙に転写する画像出力部２と、用紙上に出力された印刷画像を加熱して定着させる定着部１５と、画像出力部２に給紙する用紙を収容した収容部１４と、収容部１４から給紙された用紙を搬送する搬送機構１６と、用紙が排出される排紙部１７と、これらの機能ブロックを制御して画像形成装置としての処理を実行させるシステム制御部３等とを備えて構成される。

尚、画像読取部１２と画像処理部１３とで、画像入力部１８が構成される。

また、本実施形態の画像形成装置は、間接転写方式のカラー画像形成装置であるため、図４に示すように、像担持体（例えば感光体２０ｃ）に形成されたトナー画像を、転写ベルト２１を介して用紙に転写する。

以下に詳述する。画像出力部２は、互いに異なるトナー色の画像を形成する複数の作像系としての感光体ユニット２０と、各感光体ユニット２０により感光体２０ｃ上に形成された画像を夫々所定の転写部２０ｅで転写することによりカラー画像を形成する転写ベルト２１を備えている。

また、画像出力部２は、転写ベルト２１を支持して所定の回転速度で回転させる支持ローラ２３と、収容部１４から給紙されてレジストローラ２６で先端補正が行われた後、転写タイミングが調整されて給紙された用紙に転写ベルト２１上の印刷画像を二次転写する二次転写部２２と、印刷画像が用紙に二次転写された後の転写ベルト２１上の残留トナー像を除去するクリーニング部としてのファーブラシ２４等を備えている。

感光体ユニット２０は、中間転写ベルト２１の周方向に沿って四つ備えられ、各感光体ユニット２０は、上流側からマゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の各色に対応している。

各感光体ユニット２０は、各色で全て同一に構成され、感光体２０ｃと、感光体２０ｃ表面を均一に帯電させる帯電チャージャー２０ａと、自ユニットのトナー色に対応する出力画像データに基づいて駆動される露光ヘッド２０ｂと、露光ヘッド２０ｂにより露光されて感光体２０ｃに形成された静電潜像を現像して印刷画像を形成する現像装置２０ｄと、転写ベルト２１への一次転写の後、感光体２０ｃに残留したトナーを除去するクリーニング用のブレード２０ｆと、感光体２０ｃの表面を除電する除電ランプ２０ｇを備えている。

転写部２０ｅは、図示しないバイアス電源によって転写バイアス電圧が印加されており、転写バイアス電圧はトナーの帯電極性と逆極性の電圧である。そして、転写部２０ｅは、転写バイアス電圧によって発生する電界により感光体２０ｃの表面に付着しているトナー像としての印刷画像を、転写ベルト２１に転写させる。尚、二次転写部２２も転写部２０ｅと同様の構成である。

また、画像形成装置には、転写ベルト２１のうちの感光体ユニット２０の後段の位置に対向してトナー濃度センサ２７が備えられている。尚、トナー濃度センサ２７は、赤外線の反射型フォトセンサ等で構成されている。

トナー濃度センサ２７は、後述する作像条件の調整動作の実行時に、転写部２０ｅで感光体２０ｃから転写ベルト２１に転写された作像条件調整用の基準トナーパターンに投光し、その反射光に基づいたレベルの信号を出力する。尚、基準トナーパターンについては後述する。

システム制御部３は、ＣＰＵと、ＣＰＵにより実行される制御プログラムを格納するＲＯＭと、制御データ等を格納するＲＡＭと、各種センサ等からの信号を受信する入力ポートと、モータ等の各種駆動装置等へ制御信号を出力する出力ポート等を備えて構成される。

システム制御部３は、画像形成装置の各部に画像形成装置としての所定の処理を実行させるための複数の制御部を備え、各制御部の機能は、ＣＰＵが制御プログラムを実行して関連するハードウェアを駆動することにより実現される。

本発明によるシステム制御部３は、複数の制御部として、図１に示すように、画像入力部１８から入力された画像データ（出力画像データ）に基づいて、感光体２０ｃを備えた作像系（各感光体ユニット２０）で形成したトナー像を用紙に転写して出力する印刷動作を制御する、つまり画像出力部２及び定着部１５等を制御する画像形成制御部３１と、印刷枚数が所定枚数に達する度に作像系による画像形成条件を調整する作像条件調整部３２等とを備えている。

画像形成制御部３１は、上述した各色の感光体ユニット２０を制御することで、各色についての印刷画像及び基準トナーパターンを形成する。

ここで、基準トナーパターンは、画像処理部１３から出力される予め設定された所定階調数の階調パターンで表わされたテストパッチデータに基づいて、露光ヘッド２０ｂ及び現像装置２０ｄによって感光体２０ｃの表面に作像された、ベタ濃度や所定のハーフトーン濃度の複数のトナー像で構成されている。

画像形成制御部３１は、各色の基準トナーパターンを、各感光体の軸心方向に沿って互いに同一の位置に形成する。例えば、各感光体の軸心方向に基準トナーパターンが形成される場合、図５（ａ）に示すように、各色についての感光体２０ｃ上に、各色についての基準トナーパターンＴＰＭ、ＴＰＣ、ＴＰＹ、ＴＰＫが形成され、形成された基準トナーパターンは、図５（ｂ）に示すように、転写ベルト２１上に転写される。

また、画像形成制御部３１は、基準トナーパターンを、図６（ｂ）に示すように、転写ベルト２１の進行方向に対して垂直方向に異なる位置に形成される構成であってもよい。この場合、各色についての基準トナーパターン及びトナー濃度センサ２７は、図６（ａ）に示すように、転写ベルト２１の進行方向に対して垂直方向に異なる位置に配置される。また、この場合、図６（ａ）に示すように、トナー濃度センサ２７は、感光体ユニット２０と同数備えられる。

また、画像形成制御部３１は、所定枚数の印刷画像の形成後に、感光体２０ｃに基準トナーパターンを形成する。

所定枚数の印刷画像の形成後に基準トナーパターンを形成する構成とは、例えば、システム制御部３に印刷枚数をカウントするカウンタを設けておき、カウンタが所定数、例えば「１０００」に達する度に基準トナーパターンを形成する構成である。つまり、画像が１０００枚印刷される度に、画像形成制御部３１によって基準トナーパターンが形成される。また、オペレータが操作部１０で印刷枚数を設定して印刷開始を指示してから、当該枚数の印刷が終了したときを、所定枚数の印刷画像の形成後として、基準トナーパターンを形成する構成であってもよい。

画像形成制御部３１は、トナー濃度センサ２７から入力された各色の信号のレベルに基づいて、各色の基準トナーパターンの濃度を求める。

作像条件調整部３２は、画像形成制御部３１によって算出された各色の基準トナーパターンの濃度に基づいて、各色についての潜像形成条件または現像条件を夫々調整するように構成されている。

潜像形成条件の調整は、例えば、画像処理部１３で、画像データの濃度調整するための階調変換テーブルデータを書き替えることで行なわれる。

階調変換テーブルは、入力画像データに対して出力画像データが所望の階調性を確保できるように数値変換するルックアップテーブルで、図７に例示するような階調特性を持たせたものである。作像条件調整部３２は、画像形成制御部３１により算出された基準トナーパターンの検出濃度が低いときには階調特性の傾きが大きくなるように、つまりトナー濃度が高くなるようにテーブルデータを補正し、検出濃度が高いときには階調特性の傾きが小さくなるように、つまりトナー濃度が低くなるようにテーブルデータを補正する。

現像条件の調整は、例えば、現像装置２０ｄの現像バイアス電圧を調整することで行なわれる。

詳述すると、作像条件調整部３２は、画像形成制御部３１により算出された基準トナーパターンの濃度（検出濃度）と、予め設定された基準トナーパターンに対応する設定濃度とを比較し、設定濃度と検出濃度の差分に基づいて、現像バイアス電圧の調整を実行することで、検出濃度を設定濃度に維持する。現像バイアス電圧は、例えば、検出濃度が低い場合に高く設定され、検出濃度が高い場合に低く設定される。

以下、本発明の特徴部分について説明する。

画像形成装置は、図１に示すように、画像形成制御部３１により異なる複数の画像データに基づいて連続印刷動作が実行される場合に、各画像データを構成するドット数に基づいて印刷画像の同一性を判断する画像判定部３３を備え、画像形成制御部３１は、連続印刷動作の途中で所定枚数に達したときであっても、画像判定部３３により同一性があると判別されると、作像条件調整部３２の作動を禁止して同一性があると判別された画像データに対する印刷動作を継続する。

以下に詳述する。画像判定部３３は、連続印刷動作で印刷された画像データと未印刷の画像データの夫々を複数ブロックに分割し、ブロック毎のドット数をカウントするドット数カウンタ３３１と、ドット数カウンタによりカウントされたブロック毎のドット数の差分が所定のブロック内ドット閾値以下である場合に画像データに同一性があると判別する同一性判定部３３２を備えている。

ドット数カウンタ３３１は、画像入力部１８から入力された画像データに基づいて、印刷画像が記録紙に印字される際のドット数をカウントするカウンタである。

ドット数カウンタ３３１は、例えば、ＲＡＭの記憶領域の一部に区画され、所定バイトの数値データを印字ドットに対応するビット数に変換するルックアップテーブルと、画像入出力バッファにバッファリングされた出力画像データを所定バイト単位で順次読み出し、ルックアップテーブルに基づいて読み出した数値データを印字ドットに対応するビット数に変換処理する変換処理部と、変換処理されたビット数を加算する加算処理部を備えることにより実現される。また、ドット数カウンタ３３１は、直接ドット数をカウントしてもよい。

また、ドット数カウンタ３３１は、分割処理部を備えている。分割処理部は、画像入力部１８から入力された画像データの印字領域を、主走査方向及び副走査方向の夫々について所定数に分割することで、印刷された画像データを複数ブロックに分割する。

例えば、画像判定部３３は、図８に示すように、画像データを、主走査方向に４ブロックに分割し、副走査方向に１２ブロックに分割することで、４８ブロックに分割する。尚、図８に示す破線は、領域の境界を示すものであり実際には印字されない。

そして、加算処理部は、分割処理部で分割された各ブロックについて、同一ブロック内でのみビット数を加算することで、各ブロックのドット数をカウントする。尚、カウントされた各ブロックのドット数はＲＡＭに記憶される。

ドット数カウンタ３３１がドット数をカウントするタイミングについて説明する。図９に示すように、画像入力部１８は、ＶＳＹＮＣ信号の立ち上がりで副走査方向に画像の読取を開始し、ＶＳＹＮＣ信号の立下りで画像の読取を終了する。画像の読取は、例えば、図８の左から右、つまりブロックＡからブロックＬの順序で行なわれる。また、画像入力部１８は、所定インタバルの割り込み信号によって、次ブロックの読取を開始する。尚、図９では、図８に示す用紙のサイズが２９７ｍｍに対して、ブロックへの分割が３００ｍｍを１２で除算することによって行なわれており、端数が発生することから、ブロックＬのみ読取期間が短くなっている。

この場合、ドット数カウンタ３３１は、割り込み信号の立下りで直近に読み取ったブロックのドット数のカウントを開始する。そして、画像入力部１８が次のブロックの画像読取を完了する前にドット数のカウントを終了する。

同一性判定部３３２は、ＲＡＭに記憶されている直近に印刷された画像データ（以下、前回画像データと記す。）の各ブロックのドット数と、ＲＡＭに記憶されている次に印刷される画像データ（以下、今回画像データと記す。）の前回画像データと対応する各ブロックのドット数との差分を算出する。

同一性判定部３３２は、全てのブロックにおいて、算出した差分が予め設定されてＲＯＭに記憶されたブロック内ドット閾値以下である場合には、前回画像データと今回画像データは同一の画像データであると判定し、少なくとも一つのブロックにおいて、算出した差分がブロック内ドット閾値より大きい場合には、前回画像データと今回画像データは同一の画像データでないと判定する。

ブロック内ドット閾値は、画像データの同一性を認めることのできる範囲の値、例えば、前回画像データまたは今回画像データのドット数に所定割合（例えば１０％）を乗じた値に設定される。

尚、同一性判定部３３２は、所定数以上のブロックにおいて、算出した差分がブロック内ドット閾値より大きい場合に、前回画像データと今回画像データは同一の画像データでないと判定してもよい。同一性判定部３３２をこのように構成することで、印字領域のうち一部領域のみ異なるが他の領域は同一である複数の画像データ（例えば、背番号のみ異なる同一ユニフォームを着用した同一キャラクターの画像データ）を連続して印刷する場合に、同一性判定部３３２が、当該一部領域での相違によって、各画像データは同一でないと判断してしまうことを防止することができる。

また、ドット数カウンタ３３１は、連続印刷動作で印刷された画像データと未印刷の画像データの夫々の合計ドット数をカウントし、同一性判定部３３２は、ドット数カウンタ３３１によりカウントされた各合計ドット数の差分が所定の全ブロックドット閾値以下である場合に画像データに同一性があると判別してもよい。

この場合、ドット数カウンタ３３１の分割処理部は、画像データを複数ブロックに分割する処理を実行しない、または、分割処理として画像データを一つのブロックとする処理を実行する。また、加算処理部は、一枚の印刷画像を構成する画像データの全てについてビット数を加算することで、画像データのドット数をカウントする。

画像判定部３３は、連続印刷動作で印刷された画像データと未印刷の画像データの夫々の合計ドット数が所定の下限ドット閾値以上である場合に印刷画像の同一性を判断してもよい。

以下に詳述する。画像判定部３３は、前回画像データの合計ドット数と今回画像データの合計ドット数の夫々を予め設定された下限ドット閾値と比較し、少なくとも一つの合計ドット数が下限ドット閾値より小さい場合には、印刷画像の同一性を判断する処理を実行しない。そして、今回画像データの印刷処理を実行する前に印刷処理を中断し、作像条件調整部３２による作像条件の調整を実行する。その後、今回画像データの印刷処理を実行する。

ここで、下限ドット閾値は、画像データの合計ドット数が少なく濃度や色調の違いを殆ど認識することができないと判断できる値、例えば一枚の印刷画像を構成する画像データ全体のドット数の５％等に設定される。

尚、画像判定部３３は、少なくとも一つの合計ドット数が下限ドット閾値より小さい場合でなく、両方の合計ドット数が下限ドット閾値より小さい場合に、印刷画像の同一性を判断する処理を実行しない構成であってもよい。

画像判定部３３は、連続印刷動作で印刷された画像データと未印刷の画像データの夫々の合計ドット数が所定の上限ドット閾値以下である場合に印刷画像の同一性を判断する。

以下に詳述する。画像判定部３３は、前回画像データの合計ドット数と今回画像データの合計ドット数の夫々を予め設定された上限ドット閾値と比較し、少なくとも一つの合計ドット数が上限ドット閾値より大きい場合には、印刷画像の同一性を判断する処理を実行しない。そして、今回画像データの印刷処理を実行する前に印刷処理を中断し、作像条件調整部３２による作像条件の調整を実行する。その後、今回画像データの印刷処理を実行する。

ここで、上限ドット閾値は、画像データの合計ドット数が多いことにより、つまり印刷画像一枚当たりの消費トナーが多いことにより、トナーの劣化が早いと判断される値、例えば一枚の印刷画像を構成する画像データ全体のドット数の９０％等に設定される。

尚、画像判定部３３は、少なくとも一つの合計ドット数が上限ドット閾値より大きい場合でなく、両方の合計ドット数が上限ドット閾値より大きい場合に、印刷画像の同一性を判断する処理を実行しない構成であってもよい。

以上説明した画像判定部３３による画像データの同一性の判断は、色成分毎に行なわれ、画像判定部３３は、全ての色成分で画像データの同一性があると判断可能な場合にのみ画像データの同一性があると判別する。

つまり、この場合、ドット数カウンタ３３１は、各ブロックについて色成分毎にドット数をカウントし、同一性判定部３３２は、各ブロックについての色成分毎のドット数の差分がブロック内ドット閾値以下であるか否か判定する。

画像形成制御部３１は、印刷枚数が所定枚数に達した後に継続される印刷動作による印刷枚数が許容枚数を超えると印刷動作を中断して作像条件調整部３２を起動する。

以下に詳述する。画像形成制御部３１は、システム制御部３に設けられた印刷枚数をカウントするカウンタによって所定枚数に達してからの印刷枚数をカウントしておく。そして、所定枚数に達してからの印刷枚数が予め設定された許容枚数を超えると、印刷処理を中断して作像条件調整部３２による作像条件の調整を実行し、作像条件の調整処理の終了後、印刷処理を再開する。

ここで、許容枚数は、作像条件の調整が実行されることによる、調整実行前後の同一画像データの濃度や色調の変動による弊害よりも、作像条件の調整が実行されないことによる印刷画像の画像濃度の変動による弊害が大きくなるような値、例えば１００枚等に設定される。

以下、本発明の画像形成装置による印刷画像の同一性判断処理の一例について、図１０に示すフローチャートに基づいて説明する。

尚、本説明では、印刷枚数が所定枚数に達してから、画像判定部３３が、連続印刷動作で印刷された画像データ（前回画像データ）を図８に示すような４８ブロックに分割し、前回画像データの各ブロックのドット数をカウントしてＲＡＭに記憶した後の処理について説明する。本説明では、印刷枚数が所定枚数に達してからドット数をカウントする場合について説明しているが、印刷枚数に関係なくドット数をカウントしてもよい。

また、本説明では、前回画像データのブロックｉのドット数をＸ_ｎ−１（ｉ）と示し、今回画像データのブロックｉのドット数をＸ_ｎ（ｉ）と示し、ブロックｉのブロック内ドット閾値をＴＨｉと示す。

画像判定部３３は、画像入力部１８から次に印刷する未印刷の画像データ（今回画像データ）を入力し、今回画像データを前回画像データと同様に図８に示す４８ブロックに分割する（Ｓ１）。また、画像判定部３３は、ブロックをカウントするための変数ｉを初期値「１」に設定しておく（Ｓ２）。

画像判定部３３は、今回画像データのブロック１のドット数Ｘ_ｎ（１）をカウントして（Ｓ３）、前回画像データのブロック１のドット数Ｘ_ｎ−１（１）との差分を算出し、当該差分の絶対値がブロック１のブロック内ドット閾値ＴＨ１以下であるか否か判定する（Ｓ４）。

当該差分の絶対値がブロックｉのブロック内ドット閾値ＴＨｉ以下である場合であって（Ｓ４）、ステップＳ４の比較を４８個の全ブロックについて実行済み、つまり当該差分の絶対値が全ブロックにおいてブロック内ドット閾値ＴＨｉ以下であれば（Ｓ５）、画像判定部３３は、前回画像データと今回画像データは同一であると判定する（Ｓ７）。

当該差分の絶対値がブロックｉのブロック内ドット閾値ＴＨ１以下である場合であって（Ｓ４）、ステップＳ４の比較を未実行であるブロックが一つでも存在する場合は（Ｓ５）、画像判定部３３は、変数ｉをインクリメントして（Ｓ６）、全てのブロックについてドット数のカウント（Ｓ３）及びステップＳ４の比較を実行する。

尚、上述の説明では、ブロック１について、ドット数のカウント（Ｓ３）及びステップＳ４の比較が実行されたので、画像判定部３３は、変数ｉをインクリメントすることになる（Ｓ６）。

一方、当該差分の絶対値がブロックｉのブロック内ドット閾値ＴＨｉより大きい場合（Ｓ４）、画像判定部３３は、前回画像データと今回画像データは非同一であると判定する（Ｓ８）。

前回画像データと今回画像データが同一であると判定した場合（Ｓ７）、画像形成制御部３１は、印刷枚数が所定枚数に達した後に継続される印刷動作による印刷枚数が許容枚数を超えていると（Ｓ９）、作像条件調整部３２に作像条件の調整を実行させた後で（Ｓ１０）、印刷動作を実行するが（Ｓ１１）、許容枚数を超えていないと（Ｓ９）、作像条件の調整を実行せずに印刷動作を実行する（Ｓ１１）。

前回画像データと今回画像データは非同一であると判定した場合（Ｓ８）、画像形成制御部３１は、作像条件調整部３２に作像条件の調整を実行させた後で（Ｓ１０）、印刷動作を実行する（Ｓ１１）。

以下、別実施形態について説明する。本発明による画像形成装置は、印刷枚数が所定枚数に達する度に作像条件を調整する画像形成装置であるならば、上述の実施形態で説明したような構成に限らない。

例えば、本発明による画像形成装置は、ＭＣＹＫの四個の感光体ユニット２０を備えたカラー機である構成について説明したが、カラー機に限らずモノクロ機であってもよい。

また、上述の実施形態では、本発明による画像形成装置が、図３に示すように、片面印刷用の画像形成装置である構成について説明したが、両面印刷用の画像形成装置であってもよい。

更に、上述の実施形態では、図２及び図３に示すように、本発明による画像形成装置がデジタル複合機や複写機等である構成について説明したが、これらに限らず、例えばプリンタやファクシミリ等であってもよい。

尚、上述した実施形態は何れも本発明の一実施例に過ぎず、当該記載により本発明の範囲が限定されるものではなく、各部の具体的構成は本発明による作用効果を奏する範囲において適宜変更設計することができることは言うまでもない。

画像形成装置のブロック構成図 画像形成装置の外観図 画像形成装置の内部の説明図 画像出力部の説明図 （ａ）は、転写ベルトの進行方向に対して平行方向に並べた基準トナーパターンを示し、（ｂ）は、図５（ａ）の基準トナーパターンが転写ベルトに転写された状態を示す説明図 （ａ）は、転写ベルトの進行方向に対して垂直方向に並べた基準トナーパターンを示し、（ｂ）は、図６（ａ）の基準トナーパターンが転写ベルトに転写された状態を示す説明図 階調変換テーブルの説明図 画像データの複数ブロックへの分割についての説明図 ドット数のカウントについて説明するためのタイミングチャート 本発明の画像形成装置による印刷画像の同一性判断処理について説明するためのフローチャート

符号の説明

１８：画像入力部
２０：感光体ユニット（作像系）
２０ｃ：感光体（像担持体）
３１：画像形成制御部
３２：作像条件調整部
３３：画像判定部
３３１：ドット数カウンタ
３３２：同一性判定部

Claims (7)

1. 画像入力部から入力された画像データに基づいて、像担持体を備えた作像系で形成したトナー像を用紙に転写して出力する印刷動作を制御する画像形成制御部と、印刷枚数が所定枚数に達する度に前記作像系による画像形成条件を調整する作像条件調整部とを備えた画像形成装置であって、
   前記画像形成制御部により異なる複数の画像データに基づいて連続印刷動作が実行される場合に、各画像データを構成するドット数に基づいて印刷画像の同一性を判断する画像判定部を備え、
   前記画像形成制御部は、前記連続印刷動作の途中で前記所定枚数に達したときであっても、前記画像判定部により同一性があると判別されると、前記作像条件調整部の作動を禁止して同一性があると判別された画像データに対する印刷動作を継続する画像形成装置。
2. 前記画像形成制御部は、印刷枚数が前記所定枚数に達した後に継続される印刷動作による印刷枚数が許容枚数を超えると印刷動作を中断して前記作像条件調整部を起動する請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記画像判定部は、前記連続印刷動作で印刷された画像データと未印刷の画像データの夫々を複数ブロックに分割し、ブロック毎のドット数をカウントするドット数カウンタと、前記ドット数カウンタによりカウントされたブロック毎のドット数の差分が所定のブロック内ドット閾値以下である場合に画像データに同一性があると判別する同一性判定部を備えている請求項１または２記載の画像形成装置。
4. 前記画像判定部は、前記連続印刷動作で印刷された画像データと未印刷の画像データの夫々の合計ドット数をカウントするドット数カウンタと、前記ドット数カウンタによりカウントされた各合計ドット数の差分が所定の全ブロックドット閾値以下である場合に画像データに同一性があると判別する同一性判定部を備えている請求項１から３の何れかに記載の画像形成装置。
5. 前記画像判定部は、前記連続印刷動作で印刷された画像データと未印刷の画像データの夫々の合計ドット数が所定の下限ドット閾値以上である場合に印刷画像の同一性を判断する請求項１から４の何れかに記載の画像形成装置。
6. 前記画像判定部は、前記連続印刷動作で印刷された画像データと未印刷の画像データの夫々の合計ドット数が所定の上限ドット閾値以下である場合に印刷画像の同一性を判断する請求項１から５の何れかに記載の画像形成装置。
7. 前記画像判定部は、色成分毎に画像データの同一性を判断し、全ての色成分で画像データの同一性があると判断可能な場合にのみ画像データの同一性があると判別する請求項１から６の何れかに記載の画像形成装置。

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