JP6586869B2 - 画像形成装置及びプログラム - Google Patents
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Description
画像形成部は、ジョブに含まれるページの画像領域である画像部に基づいて潜像が形成される像担持体と、該像担持体に形成された前記潜像を現像する現像器とを具備する。
非画像領域算出部は、連続する2ページのうちの先行ページの画像部の進行方向の後端から後続ページの画像部の進行方向の前端までの非画像領域を算出する。
現像停止部は、2ページの画像部間の非画像領域で現像器の現像駆動を停止する。
画像パターン判断部は、後続ページの画像部の画像パターンを判断する。
駆動再開タイミング決定部は、画像パターン判断部による後続ページの画像部の画像パターンの判断結果に基づいて、2ページの画像部間の非画像領域において現像停止部により停止されていた現像器の現像駆動の再開タイミングを決定する。
現像再開部は、駆動再開タイミング決定部により決定された再開タイミングに基づいて、現像器の現像駆動を再開する。
連続する2ページのうちの先行ページの画像部の進行方向の後端から後続ページの画像部の進行方向の前端までの非画像領域を算出する処理と、2ページの画像部間の非画像領域で現像器の現像駆動を停止する処理と、後続ページの画像部の画像パターンを判断する処理と、後続ページの画像部についての画像パターンの判断結果に基づいて、2ページの画像部間の非画像領域において停止されていた現像器の現像駆動の再開タイミングを決定する処理と、決定された再開タイミングに基づいて、現像器の現像駆動を再開する処理とを実行させる。
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
本発明の第1の実施形態に係る画像形成装置について、図2〜図10を参照して説明する。
まず、第1の実施形態に係る画像形成装置の全体構成を説明する。
図3は、画像形成部11Yを構成する感光体ドラムYと現像器14Yの周辺の要部を示す。画像形成部11Yは、感光体ドラムYに現像剤を供給する現像器14Yの現像ローラ141に、現像DC電圧(現像バイアス電圧、例えば−600V前後)を印加する現像DC電圧印加部143を備える。現像ローラ141には、現像ローラ141の回転を検出するエンコーダー142が設けられている。
図4は、現像剤の一例の概略図である。
現像剤の一つに2成分現像剤がある。現像剤60は2成分現像剤であり、トナー61とキャリア62とから構成されている。トナー61は画像を形成する粒子であり、逐次消費される。キャリア62は、現像器14内でのトナー61との混合において摩擦帯電により、トナー61に適正な電荷を与える機能、現像器14の感光体ドラムと対向する現像領域にトナー61を搬送する機能、感光体ドラム上の潜像にトナー61が忠実に現像できるよう現像電界を形成する機能を持っている。このキャリア62は、磁性を持つフェライト粒子からなるコア63と、コア63の表面に帯電付与の機能を持つ樹脂をコーティングしたコート層64とから構成されるものが一般的である。
次に、画像形成装置10の制御系について説明する。
図5は、画像形成装置10の制御系の一例を示すブロック図である。図5には、本発明の説明に必要と考える要素又はその関連要素を記載しており、画像形成装置の制御系はこの例に限られない。
次に、制御装置100により実行される機能について説明する。
図6は、制御装置100の機能構成の一例を示すブロック図である。制御装置100は、RIP制御部100a、画像パターン判断部100b、駆動再開タイミング決定部100c、現像器駆動制御部100dを備える。制御装置100は、駆動再開タイミングテーブル110と接続されている。制御装置100の各部の機能は、一例としてCPUがROMに記憶されたプログラムを実行することにより実現される。
次に、CMYKプレーン71とタグビットプレーン70について説明する。
上述したように制御装置100のRIP制御部100aは、受信したジョブ(PDLデータ)に含まれる出力設定に基づいて画像にRIP処理を行う。RIP処理に際して、RIP制御部100aは、画像に文字データが埋め込まれている箇所を文字領域と判定し、写真データが埋め込まれている箇所を写真領域と判定する。そして、RIP制御部100aは、画像を基に生成したCMYKプレーン71に加えて、画像に含まれる各領域のオブジェクト種(文字オブジェクト、図形オブジェクト又は画像オブジェクト)に応じたタグビットプレーン70を現像器駆動制御部100dに出力する。現像器駆動制御部100dを介して、CMYKプレーン71に加えてタグビットプレーン70が画像形成部11に出力される。そして、画像形成部11がプリントを実行する時には、タグビットプレーン70に含まれる画素毎に付与されたタグビットに基づいて、CMYKプレーン71に対して適切な画像処理(トーンカーブ種の変更や細線化処理等)を施すことで、印刷品質を向上させている。
図7は、タグビットデータ(属性情報データ)の一例を示す概念図である。
タグビットデータとは、制御装置100のRIP制御部100aが画像にRIP処理を施して生成するビットマップ画像データの画素毎の属性情報を示すデータである。CMYKプレーン71からなるビットマップ画像データに対して、1プレーンのタグビットプレーン70のタグビットデータがRIP制御部100aによって生成される。CMYKプレーン71の特定位置の画素と、タグビットプレーン70の特定位置の画素とは一致する。
図8は、ビットマップ画像データとタグビットデータの関係を示す概念図である。
図8Aは、ビットマップ画像データの一例を示している。このビットマップ画像データは、画像形成部11(プリンタエンジン)に入力される。このビットマップ画像データは、写真データが埋め込まれている箇所を写真領域、図形データが埋め込まれている箇所を図形領域、フォント等の文字データが埋め込まれている箇所を文字領域として含んでいる。ビットマップ画像データに含まれる各領域は、それぞれ文字オブジェクト、図形オブジェクト、写真オブジェクトとして識別される。
図9は、第1の実施形態に係る駆動再開タイミングテーブルの一例を示す。
駆動再開タイミングテーブル110には、現像θの値と現像器14の現像駆動の再開タイミングが対応づけられて登録されている。駆動再開タイミング決定部100cは、後続ページの画像部が、ユーザが濃度差を視認しやすい画像パターンである場合に駆動再開タイミングテーブル110を参照し、現在の現像θの設定値に応じて現像器14の現像駆動の再開タイミングを決定する。
0≦θ<1.5のとき、駆動再開タイミングは15mm
1.5≦θ<2.0のとき、駆動再開タイミングは30mm
2.0≦θ<2.5のとき、駆動再開タイミングは50mm
2.5≦θ≦3.0のとき、駆動再開タイミングは70mm
図10は、画像形成装置10の制御装置100の動作例(画像形成方法)を示すフローチャートである。制御装置100が備えるCPUは、ROM又は記憶装置101に記録されたプログラムを実行することで、図10に示す処理を実現する。制御装置100は、ジョブが入力されたことを検知すると、本フローチャートの処理を開始する。
第1の実施形態として、画像パターン判断部100bによる後続ページの画像部の全画像領域を対象に解析を行い、画像パターンを画像の種類で判別する場合を説明する。画像の種類(オブジェクト種)は、RIP制御部100aが生成するタグビットプレーン70(図7)のタグビットデータ(図8)を参照することで判別可能である。
画像形成装置10の制御装置100は、まず複数のページのページ間を検出し、連続する2ページのうちの先行ページ(Nページ目)の画像領域である画像部81の後端と、後続ページ(N+1ページ目)の画像領域である画像部82の前端とを算出する。次に、制御装置100は、先行ページの画像部81の後端と後続ページの画像部82の前端とから、非画像領域を算出する。さらに、制御装置100は、後続ページの画像部82の全画像領域の画像パターンを「文字のみ」又は「文字以外を含む」に判別する。文字以外を含む画像パターンとは、文字以外の図形や写真等の画像が含まれる画像パターンを指す。
上述した第1の実施形態によれば、従来、連続する2ページのうち後続ページの画像部に対して、常に固定のマージンを取って現像駆動を再開していたのに対し、後続ページの画像部82の画像パターンを認識し、その画像パターンに応じて現像器14の駆動再開タイミングを変更する。それにより、後続ページの画像部82の画像パターンに応じて、真に必要な駆動再開タイミングを設定することができ、余分な再開マージンを削ることができる。それゆえ、画像形成に不必要な現像駆動により現像剤に与えるストレスを低減し、現像剤に与えるストレスを最小限に抑えることができる。
第2の実施形態として、画像パターン判断部100bによる後続ページの画像部の全画像領域を対象に解析を行い、画像パターンを画像のカバレッジで判別する場合を説明する。
第3の実施形態として、画像パターン判断部100bによる後続ページの画像部の副走査方向における前端から所定位置(例えば数mm〜十数mm)までの画像領域(以下「画像部の前端領域」と記す)を対象に解析を行い、画像パターンを画像の種類で判別する場合を説明する。前端領域の範囲は、予め記憶装置101等に設定されていてもよいし、ユーザが操作表示部50を操作して変更できるようにしてもよい。
制御装置100は、後続ページの画像部の前端領域82f(図12の破線部)の画像パターンを「文字のみ」又は「文字以外を含む」に判別する。後続ページの画像部82の前端領域82fが「文字のみ」の画像パターンである場合、制御装置100は、現像器14の現像駆動を、現像θに関係なく後続ページの画像部82の前端よりも5mm手前側から再開する(S6,S9に相当)。
第4の実施形態として、画像パターン判断部100bによる後続ページの画像部の前端領域を対象に解析を行い、画像パターンをカバレッジで判別する場合を説明する。
上述した第1〜第4の実施形態と従来技術を比較するために実験を行った。以下、その実験結果について説明する。
比較例として、後続ページの画像部の画像パターンによらず現像器の駆動再開タイミングを固定とする。特許文献1(特開2010−2667号公報)のように、後続ページの画像部の前端側での駆動再開タイミングを70mm(固定マージン)とする。
第1〜第4の実施形態並びに比較例に対して、下記の測定条件でプリント動作を行った。なお、現像剤は未使用品を用いた。第1の実施形態と第2の実施形態、第3の実施形態と第4の実施形態はそれぞれ、画像パターンの識別方法が違うだけなので、第2の実施形態及び第4の実施形態は、測定結果(図13参照)から省略した。
・画像パターン:総プリントの平均カバレッジ10%(文字のみ、写真のみ、文字と写真の混在という3パターン)
・プリント枚数:1,000,000プリント
本実験では、プリント実施後のキャリア62のコート層64(図4)の残存量を評価した。コート層64の残存量が多いほど現像剤60はストレスを受けておらず、現像剤60の寿命が長くなる。本実験では、コート層64の残存量を、アルコール溶剤でキャリア62のコート層64を溶かし(溶解法)、溶解前のキャリア62に対するコート層64の質量比率として求めた。
図13は、キャリア62に対するコート層64の質量比率とプリント枚数との関係例を示すグラフである。図13の縦軸はキャリア62に対するコート層64の質量比率(wt%)、横軸はプリント枚数を表す。
上述した第1〜第4の実施形態において、図6に示す制御装置100の各部を他の装置に格納し、分散処理により制御装置100の機能を実現してもよい。例えば制御装置100のRIP制御部100aが画像形成装置10とは別装置(例えばプリントコントローラ)に格納されてもよい。また、制御装置100の現像器駆動制御部100dは、画像形成部11に格納されてもよい。
Claims (9)
- ジョブに含まれるページの画像領域である画像部に基づいて潜像が形成される像担持体と、前記像担持体に現像剤を供給して前記像担持体に形成された前記潜像を現像する現像器とを具備する画像形成部と、
連続する2ページのうちの先行ページの前記画像部の進行方向の後端から後続ページの前記画像部の前記進行方向の前端までの非画像領域を算出する非画像領域算出部と、
前記2ページの画像部間の前記非画像領域で前記現像器の現像駆動を停止する現像停止部と、
前記後続ページの前記画像部の画像パターンを判断する画像パターン判断部と、
前記画像パターン判断部による前記後続ページの前記画像部の画像パターンの判断結果に基づいて、前記2ページの画像部間の前記非画像領域において前記現像停止部により停止されていた前記現像器の現像駆動の再開タイミングを決定する駆動再開タイミング決定部と、
前記駆動再開タイミング決定部により決定された前記再開タイミングに基づいて、前記現像器の現像駆動を再開する現像再開部と、を備え、
前記画像パターン判断部は、前記後続ページの前記画像部がユーザに濃度差を視認されやすい画像パターンであるか否かを判断し、
前記駆動再開タイミング決定部は、前記後続ページの前記画像部が濃度差を視認されやすい画像パターンである場合には、前記像担持体の線速に対する前記現像器が備える現像ローラの線速の比に応じて、前記現像器の現像駆動の再開タイミングを決定する
画像形成装置。 - 前記駆動再開タイミング決定部は、前記後続ページの前記画像部が濃度差を視認されやすい画像パターンである場合には、前記現像器の現像駆動の再開タイミングを早める
請求項1に記載の画像形成装置。 - 前記画像パターン判断部は、前記後続ページの前記画像部の指定された画像領域が、文字画像のみからなる画像パターンであるか、又は前記文字画像以外の画像を含む画像パターンであるかを判断する
請求項2に記載の画像形成装置。 - 前記駆動再開タイミング決定部は、前記画像パターンが文字画像以外の画像を含む画像パターンである場合に、前記像担持体の線速に対する前記現像ローラの線速の比に応じて前記現像器の現像駆動の再開が早まるように前記再開タイミングを決定する
請求項3に記載の画像形成装置。 - 前記画像パターン判断部は、前記後続ページの前記画像部の指定された画像領域について、前記画像部全体に対するトナー付着面積の割合が所定値以上の画像パターンであるか否かを判断する
請求項2に記載の画像形成装置。 - 前記駆動再開タイミング決定部は、前記画像部全体に対するトナー付着面積の割合が前記所定値以上の画像パターンである場合に、前記像担持体の線速に対する前記現像ローラの線速の比に応じて前記現像器の現像駆動の再開が早まるように前記再開タイミングを決定する
請求項5に記載の画像形成装置。 - 前記画像パターン判断部は、前記後続ページの前記画像部の全画像領域について前記画像パターンの判断を行う
請求項1乃至6のいずれかに記載の画像形成装置。 - 前記画像パターン判断部は、前記後続ページの前記画像部の進行方向における前端から所定位置までの画像領域について前記画像パターンの判断を行う
請求項1乃至6のいずれかに記載の画像形成装置。 - ジョブに含まれるページの画像領域である画像部に基づいて潜像が形成される像担持体と、前記像担持体に現像剤を供給して前記像担持体に形成された前記潜像を現像する現像器とを具備する画像形成部を備えた画像形成装置のコンピュータに、
連続する2ページのうちの先行ページの前記画像部の進行方向の後端から後続ページの前記画像部の前記進行方向の前端までの非画像領域を算出する処理と、
前記2ページの画像部間の前記非画像領域で前記現像器の現像駆動を停止する処理と、
前記後続ページの前記画像部の画像パターンを判断する処理と、
前記後続ページの前記画像部についての画像パターンの判断結果に基づいて、前記2ページの画像部間の前記非画像領域において停止されていた前記現像器の現像駆動の再開タイミングを決定する処理と、
決定された前記再開タイミングに基づいて、前記現像器の現像駆動を再開する処理と、
を実行させるプログラムであって、
前記画像パターンを判断する処理において、前記後続ページの前記画像部がユーザに濃度差を視認されやすい画像パターンであるか否かを判断し、
前記再開タイミングを決定する処理において、前記後続ページの前記画像部が濃度差を視認されやすい画像パターンである場合には、前記像担持体の線速に対する前記現像器が備える現像ローラの線速の比に応じて、前記現像器の現像駆動の再開タイミングを決定する
プログラム。
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