画像形成装置
【課題】感光体ドラムを主走査方向に沿って複数の領域に仮想的に分割し、トナーの供給量が少ない領域にトナーを強制的に供給する場合に、カウンター回路部の規模を大きくすることなく、トナーを強制的に供給する領域を決定する。
【解決手段】領域決定部は、感光体ドラムを主走査方向に領域Ｒ１〜Ｒ１６に仮想的に分割し、主走査１ラインを構成する各画素の画素データに含まれる濃度値を利用して、領域Ｒ１〜Ｒ１６のうち濃度値が一番小さい領域Ｒを決定することを、感光体ドラムに描画される主走査１ライン毎に実行する。カウンター回路部５０３は、領域決定部によって濃度値が一番小さい領域Ｒであると決定された回数を、領域Ｒ１〜Ｒ１６のそれぞれについてカウントする。トナー強制供給部は、所定枚数が印刷される毎に、カウンター回路部５０３でカウントされた数値を参照し、領域Ｒ１〜Ｒ１６のうちトナーを強制的に供給する領域Ｒを決定する。
【解決手段】領域決定部は、感光体ドラムを主走査方向に領域Ｒ１〜Ｒ１６に仮想的に分割し、主走査１ラインを構成する各画素の画素データに含まれる濃度値を利用して、領域Ｒ１〜Ｒ１６のうち濃度値が一番小さい領域Ｒを決定することを、感光体ドラムに描画される主走査１ライン毎に実行する。カウンター回路部５０３は、領域決定部によって濃度値が一番小さい領域Ｒであると決定された回数を、領域Ｒ１〜Ｒ１６のそれぞれについてカウントする。トナー強制供給部は、所定枚数が印刷される毎に、カウンター回路部５０３でカウントされた数値を参照し、領域Ｒ１〜Ｒ１６のうちトナーを強制的に供給する領域Ｒを決定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に備えられる感光体ドラムの劣化を防止する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置では、画像データを変調して生成された光ビームを感光体ドラムに照射して感光体ドラムに静電潜像を形成し、その静電潜像にトナーを供給してトナー画像を形成し、トナー画像を用紙に形成して出力する。このような画像形成装置において、トナーを研磨剤として利用し、トナーにより感光体ドラムの周面を研磨して感光体ドラムの周面をリフレッシュする技術が提案されている(例えば、特許文献１参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２０３６２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
感光体ドラムに形成された静電潜像へのトナー供給において、感光体ドラムにはトナーが頻繁に供給される領域(例えば、用紙の中央に相当する領域)と、そうでない領域(例えば、用紙の左右端に相当する領域)とが混在する。トナーが供給されない状態又は供給量が少ない状態が継続すると、感光体ドラムにおいて、その領域の箇所が劣化する。
【０００５】
一般に、感光体ドラム上に静電潜像を形成するために感光体ドラムが帯電される際には、帯電による放電により感光体ドラム上に放電生成物が付着し、また、酸化膜が形成される。この放電生成物及び酸化膜をトナーに含有する酸化チタン微粉末をクリーニングブレード等に付着させ、クリーニングブレードにより削り落とす等しているが、供給されるトナーが少ないと十分に削り落すことができない。そのため感光体ドラム上において、供給されるトナーが少ない領域は感光体表面が適正に帯電されない状態となる。
【０００６】
そこで、感光体ドラムを主走査方向に沿って複数の領域に仮想的に分割し、予め定められた条件を満たせば(例えば、所定枚数の印刷毎)、画像を用紙に形成する動作を実行していないときに、トナーの供給量が少ない領域にトナーを強制的に供給すれば、上記劣化を抑制できる。
【０００７】
トナーの供給量が少ない領域は、例えば以下の方式で決定できる。主走査１ラインを構成する各画素の画素データに含まれる濃度値を利用して、複数の領域のそれぞれについて濃度値を算出することを主走査１ライン毎に実行する。そして、複数の領域のそれぞれについて濃度値を加算する処理をカウンター回路部で実行し、所定枚数の印刷後、カウンター回路部でカウントされた値がしきい値より小さい領域を、トナーの供給量が少ない領域とする。
【０００８】
しかし、この方式では、複数の領域のそれぞれについて濃度値を加算する処理をしている。このため、例えば１０００枚印刷する毎にトナーを強制的に供給する領域を決定する場合、カウンター回路部でカウントされる値が大きくなるので、カウンター回路部の規模が大きくなる。
【０００９】
本発明は、感光体ドラムを主走査方向に沿って複数の領域に仮想的に分割し、トナーの供給量が少ない領域にトナーを強制的に供給する場合に、カウンター回路部の規模を大きくすることなく、トナーを強制的に供給する領域を決定できる画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成する本発明に係る画像形成装置は、画像を用紙に形成する画像形成装置であって、感光体ドラムと、前記画像を示す画像データを基にして生成された光ビームにより、回転する前記感光体ドラムに主走査１ラインを描画することを繰り返して、前記画像の静電潜像を形成する露光部と、前記静電潜像が形成された前記感光体ドラムにトナーを供給してトナー画像を形成する現像部と、前記感光体ドラムを主走査方向に複数の領域に仮想的に分割し、主走査１ラインを構成する各画素の画素データに含まれる濃度値を利用して、前記複数の領域のうちトナー濃度が一番小さい領域を決定することを、前記感光体ドラムに描画される主走査１ライン毎に実行する領域決定部と、前記領域決定部によって前記一番小さい領域であると決定された回数を、前記複数の領域のそれぞれについてカウントするカウンター回路部と、予め定められた条件が満たされた場合、前記カウンター回路部でカウントされた数値を参照し、前記複数の領域のうちトナーを強制的に供給する領域を決定し、前記画像形成装置が前記画像を用紙に形成する動作を実行していないときに、前記現像部を制御して前記決定された領域にトナーを供給するトナー強制供給部と、を備える。
【００１１】
本発明では、感光体ドラムに形成された静電潜像にトナーを供給する場合に、主走査方向に沿って感光体ドラムに仮想的に設けられた複数の領域のうち、トナー濃度が一番低い領域を決定することを、感光体ドラムに描画される主走査１ライン毎に実行する。そして、トナー濃度が一番低い領域であると決定された回数を、複数の領域のそれぞれについてカウントする。この決定回数を用いてトナーを強制的に供給する領域を決定する。従って、本発明によれば、カウンター回路部の規模を大きくすることなく、トナーを強制的に供給する領域を決定できる。
【００１２】
予め定められた条件とは、所定枚数が印刷される毎(例えば、１０００枚印刷毎)や所定期間が経過する毎である。
【００１３】
上記構成において、前記トナー強制供給部は、前記カウンター回路部でカウントされた前記複数の領域のそれぞれの前記決定回数を、予め定められたしきい値と比較し、前記決定回数が前記しきい値を超える領域を、トナーを強制的に供給する領域と決定する。
【００１４】
この構成では、決定回数がしきい値を超える領域、すなわち、トナーが供給されない状態又は供給量が少ない状態が継続している領域には、トナーを強制的に供給する処理をする。一方、決定回数がしきい値を超えない領域、すなわち、トナーが供給されない状態又は供給量が少ない状態が継続していない領域には、トナーを強制的に供給する処理をしない。従って、トナーを強制的に供給する必要がある全ての領域にトナーを供給しつつ、トナーを強制的に供給する必要がない全ての領域にトナーを供給しないようにすることができる。
【００１５】
上記構成において、前記トナー強制供給部は、前記カウンター回路部でカウントされた前記複数の領域のそれぞれの前記決定回数どうしを比較し、予め定められた上位第ｎ番目(ｎ：前記複数の領域の数より小さい整数)までの領域を、トナーを強制的に供給する領域と決定する。
【００１６】
この構成によれば、予め定められた上位第ｎ番目までの領域を、トナーを強制的に供給する領域と決定する。従って、トナーを強制的に供給する処理において、トナーを供給する領域の数を毎回の処理で同じにすることができる(言い換えれば、トナーの使用量を毎回の処理で同じにすることができる)。
【００１７】
上記構成において、前記領域決定部では、前記複数の領域の数は予め定められた数の範囲の中から予め選択されており、前記カウンター回路部では、前記複数の領域のそれぞれに一つのカウンターが割り当てられており、前記カウンターの数は前記予め定められた数の範囲の最大値と同じ数である。
【００１８】
この構成によれば、画像形成装置の機種(例えば、Ａ３の用紙を印刷できる機種とＡ３の用紙を印刷できない機種)に応じて、複数の領域の数を変える場合に、カウンター回路部を共通化することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、感光体ドラムを主走査方向に沿って複数の領域に仮想的に分割し、トナーの供給量が少ない領域にトナーを強制的に供給する場合に、カウンター回路部の規模を大きくすることなく、トナーを強制的に供給する領域を決定できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の内部構造の概略を示す図である。
【図２】図１に示す画像形成装置の構成を示すブロック図である。
【図３】感光体ドラムに仮想的に設けられた１６の領域を示す図である。
【図４】主走査１ラインのデータ構造の一例を示す図である。
【図５】各主走査１ラインにおいて、濃度値が一番小さい領域を説明する第１の説明図である。
【図６】同第２の説明図である。
【図７】同第３の説明図である。
【図８】本実施形態に係る画像形成装置において、トナーを強制的に供給する領域を決定する動作を説明するフローチャート(その１)である。
【図９】本実施形態に係る画像形成装置において、トナーを強制的に供給する領域を決定する動作を説明するフローチャート(その２)である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態を詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置１の内部構造の概略を示す図である。画像形成装置１は例えば、コピー、プリンター、スキャナー及びファクシミリの機能を有するデジタル複合機に適用することができる。画像形成装置１は装置本体１００、原稿読取部２００及び原稿給送部３００を備える。
【００２２】
装置本体１００の上に原稿読取部２００が配置されており、原稿読取部２００の上に原稿給送部３００が配置されている。
【００２３】
原稿給送部３００は自動原稿送り装置として機能し、原稿載置部３０１に置かれた複数枚の原稿を連続的に原稿読取部２００に送ることができる。
【００２４】
原稿読取部２００は露光ランプ等を搭載したキャリッジ、ガラス等の透明部材により構成された原稿台、ＣＣＤ(Charge Coupled Device)センサー及び原稿読取スリット(いずれも不図示)を備える。ＣＣＤセンサーは読み取った原稿を画像データとして出力する。
【００２５】
装置本体１００は用紙貯留部１０１、画像形成部１０３及び定着部１０５を備える。用紙貯留部１０１は装置本体１００の最下部に配置されており、用紙の束を貯留することができる二つの用紙カセット１０１ａ，１０１ｂを備える。
【００２６】
用紙カセット１０１ａ，１０１ｂのうち、選択されたカセットに貯留された用紙の束において、最上位の用紙がピックアップローラー(不図示)の駆動により、装置本体１００の用紙搬送路１０７へ向けて送出される。用紙は用紙搬送路１０７を通って、画像形成部１０３へ搬送される。
【００２７】
用紙搬送路１０７は装置本体１００の一方の側面(図１において右側の側面)に沿って下方から上方に向かって略垂直方向に延設され、上方で他方の側面(図１において左側の側面)に向かうように湾曲して、原稿読取部２００の下方に沿って略水平方向に延びている。そして、その端部に排出トレイ１３１が設けられている。
【００２８】
画像形成部１０３は搬送されてきた用紙にトナー画像を形成する。画像形成部１０３はトナー画像を転写ベルト１１３に転写する順番に従って配置された、イエロー画像形成部１１１Ｙ、マゼンタ画像形成部１１１Ｍ、シアン画像形成部１１１Ｃ、ブラック画像形成部１１１ＢＫを備える。これらのユニットは同様の構成を有しており、イエロー画像形成部１１１Ｙを例にして説明する。
【００２９】
イエロー画像形成部１１１Ｙは感光体ドラム１１５及び露光部１１７を備える。感光体ドラム１１５の周りには帯電部１１９、現像部１２１及びクリーニング部１２３が配置されている。帯電部１１９は感光体ドラム１１５の周面を一様に帯電させる。露光部１１７は画像データ(原稿読取部２００から出力された画像データ、パソコンから送信された画像データ、ファクシミリ受信の画像データ等)に対応して変調された光ビームを生成し、一様に帯電された感光体ドラム１１５の周面に照射する。これにより、感光体ドラム１１５の周面にはイエローの画像データに対応する静電潜像が形成される。この状態で感光体ドラム１１５の周面に現像部１２１からイエロートナーを供給することにより、周面にはイエローの画像データに対応するトナー画像が形成される。
【００３０】
転写ベルト１１３は感光体ドラム１１５と１次転写ローラー１２５により挟まれた状態で反時計周りに動くことができる。イエローのトナー画像は感光体ドラム１１５から転写ベルト１１３に転写される。感光体ドラム１１５の周面に残っているイエロートナーはクリーニング部１２３によって除去される。以上がイエロー画像形成部１１１Ｙの説明である。
【００３１】
イエロー画像形成部１１１Ｙ、マゼンタ画像形成部１１１Ｍ、シアン画像形成部１１１Ｃ、ブラック画像形成部１１１ＢＫの上方には、対応する色のトナーを収容したコンテナー、すなわち、イエロートナーコンテナー１２７Ｙ、マゼンタトナーコンテナー１２７Ｍ、シアントナーコンテナー１２７Ｃ、ブラックトナーコンテナー１２７ＢＫが配置されている。各色の現像部１２１には、対応するコンテナーからトナーが補給される。
【００３２】
上述したように転写ベルト１１３にはイエローのトナー画像が転写され、このトナー画像に重ねてマゼンタのトナー画像が転写され、同様に、シアンのトナー画像、ブラックのトナー画像が重ねて転写される。これにより転写ベルト１１３にカラーのトナー画像が形成される。このように各色のパターンのトナー画像を転写ベルト１１３に重畳して転写することにより、転写ベルト１１３にカラーのトナー画像が形成される。カラーのトナー画像は２次転写ローラー１２９によって、先ほど説明した用紙貯留部１０１から搬送されてきた用紙に転写される。
【００３３】
カラーのトナー画像が転写された用紙は、定着部１０５に送られる。定着部１０５は加熱ローラーと定着ローラーとを備える。これらのローラーによって、カラーのトナー画像が転写された用紙が挟まれる。これにより、カラーのトナー画像と用紙に熱と圧力が加えられて、カラーのトナー画像を用紙に定着させる。用紙は排紙トレイ１３１に排紙される。
【００３４】
図２は、図１に示す画像形成装置１の構成を示すブロック図である。画像形成装置１は装置本体１００、原稿読取部２００、原稿給送部３００、操作部４００、制御部５００及び通信部６００がバスによって相互に接続された構成を有する。装置本体１００、原稿読取部２００及び原稿給送部３００に関しては、既に説明したので、説明を省略する。
【００３５】
操作部４００は操作キー部４０１と表示部４０３を備える。表示部４０３はタッチパネル機能を有しており、ソフトキーを含む画面が表示される。ユーザーは画面を見ながらソフトキーを操作することによって、コピー等の機能の実行に必要な設定等をする。
【００３６】
操作キー部４０１にはハードキーからなる操作キーが設けられている。具体的にはスタートキー、テンキー、ストップキー、リセットキー、コピー、プリンター、スキャナー及びファクシミリを切り換えるための機能切換キー等が設けられている。
【００３７】
スタートキーはコピー、ファクシミリ送信等の動作を開始させるキーである。テンキーはコピー部数、ファクシミリ番号等の数字を入力するキーである。ストップキーはコピー動作等を途中で中止させるキーである。リセットキーは設定された内容を初期設定状態に戻すキーである。
【００３８】
機能切換キーはコピーキー及び送信キー等を備えており、コピー機能、送信機能等を相互に切り替えるキーである。コピーキーを操作すれば、コピーの初期画面が表示部４０３に表示される。送信キーを操作すれば、ファクシミリ送信及びメール送信の初期画面が表示部４０３に表示される。
【００３９】
制御部５００はＣＰＵ(Central Processing Unit)、ＲＯＭ(Read Only Memory)、ＲＡＭ(Random Access Memory)及び画像メモリ等により構成される。ＣＰＵは画像形成装置１を動作させるために必要な制御を、装置本体１００等の画像形成装置１の上記構成要素に対して実行する。ＲＯＭは画像形成装置１の動作の制御に必要なソフトウェアを記憶している。ＲＡＭはソフトウェアの実行時に発生するデータの一時的な記憶及びアプリケーションソフトの記憶等に利用される。画像メモリは画像データ(原稿読取部２００から出力された画像データ、パソコンから送信された画像データ、ファクシミリ受信の画像データ等)を一時的に記憶する。
【００４０】
制御部５００は機能ブロックとして、領域決定部５０１、カウンター回路部５０３及びトナー強制供給部５０５を備える。これらのブロックの詳細は後で説明する。
【００４１】
通信部６００はファクシミリ通信部６０１及びネットワークＩ／Ｆ部６０３を備える。ファクシミリ通信部６０１は相手先ファクシミリとの電話回線の接続を制御するＮＣＵ(Network Control Unit)及びファクシミリ通信用の信号を変復調する変復調回路を備える。ファクシミリ通信部６０１は電話回線６０５に接続される。
【００４２】
ネットワークＩ／Ｆ部６０３はＬＡＮ(Local Area Network)６０７に接続される。ネットワークＩ／Ｆ部６０３はＬＡＮ６０７に接続されたパソコン等の端末装置との間で通信を実行するための通信インターフェイス回路である。
【００４３】
図３は、感光体ドラム１１５に仮想的に設けられた１６の領域(複数の領域の一例)を示す図である。感光体ドラム１１５の回転方向Ｄが副走査方向となる。露光部(図２)は画像データを基にして生成した光ビームにより、回転方向Ｄに回転する感光体ドラム１１５に主走査１ラインを描画することを繰り返す。これにより、感光体ドラム１１５にはその画像データが示す画像の静電潜像が形成される。現像部１２１(図２)がその静電潜像にトナーを供給することにより、トナー画像が形成される。
【００４４】
領域決定部５０１(図２)は、感光体ドラム１１５の周面を主走査方向に１６の領域Ｒ１〜Ｒ１６に仮想的に分割する。これらの領域を区別する必要がなければ領域Ｒと記載する。領域決定部５０１は主走査１ラインを構成する各画素の画素データに含まれる濃度値を利用して、１６の領域Ｒ１〜Ｒ１６のうちトナー濃度が一番小さい領域Ｒを決定することを、感光体ドラム１１５に描画される主走査１ライン毎に実行する。これについて詳細に説明する。
【００４５】
図２に示すように領域決定部５０１は、濃度値演算部５１及び濃度値記憶部５３を備える。これらの機能を説明する。図４は、主走査１ラインのデータ構造の一例を示す図である。主走査１ラインは複数の画素により構成されるので、主走査１ラインのデータは複数の画素の画素データにより構成される。画素データは画素の濃度値のデータを含む。
【００４６】
濃度値演算部５１は主走査１ラインのデータを領域Ｒの数である１６の分割データに等分割し、各分割データにおいて、分割データを構成する画素データに含まれる濃度値を加算する。これを各領域Ｒの濃度値(トナー濃度)として濃度値記憶部５３に記憶させる。例えば、領域Ｒ１に対応する分割データを構成する画素データに含まれる濃度値を加算した値が、領域Ｒ１の濃度値(トナー濃度)となる。
【００４７】
領域決定部５０１は、領域Ｒ１〜Ｒ１６のうち濃度値(トナー濃度)が一番小さい領域Ｒを決定することを、主走査１ライン毎に実行する。例えば、図５に示すように、第１ページの画像において、一番目の主走査１ラインでは、領域Ｒ１の濃度値が一番小さい場合を示している。図６に示すように、二番目の主走査１ラインでは、領域Ｒ１６の濃度値が一番小さい場合を示している。各主走査１ラインにおいて、領域Ｒ１〜Ｒ１６のうち濃度値が一番小さい領域ＲにフラグＦが付けられている。
【００４８】
カウンター回路部５０３は領域決定部５０１によって濃度値が一番小さい領域Ｒであると決定された回数を、領域Ｒ１〜Ｒ１６のそれぞれについてカウントする。カウンター回路部５０３は１６個のカウンター３を備えるＡＳＩＣ(Application Specific Integrated Circuit)により実現される。各領域Ｒにおいて濃度値が一番小さいと決定された回数は、各領域Ｒに割り当てられたカウンター３でカウントされる。例えば、領域Ｒ１において濃度値が一番小さいと決定された回数は、カウンター３−１でカウントされる。本実施形態では領域Ｒの数が１６の場合で説明しているが、例えば、領域Ｒの数が１４の場合は、領域Ｒ１５に割り当てられたカウンター３−１５及び領域Ｒ１６に割り当てられたカウンター３−１６は使用されない。
【００４９】
図７は、第１ページの画像から第１０００ページの画像において、各主走査１ラインでの濃度値が一番小さい領域Ｒを示す図である。各カウンター３は各領域ＲについてフラグＦの個数をカウントする。すなわち、各カウンター３は各領域Ｒについて濃度値が一番小さい領域Ｒと決定された回数をカウントする。例えば、カウンター３−１は領域Ｒ１について濃度値が一番小さい領域Ｒと決定された回数をカウントする。図７では、領域Ｒ１についての決定回数がＮ１、領域Ｒ２についての決定回数がＮ２、領域Ｒ３についての決定回数がＮ３、領域Ｒ１５についての決定回数がＮ１５、領域Ｒ１６についての決定回数がＮ１６で示されている。
【００５０】
トナー強制供給部５０５は画像形成装置１で１０００枚の印刷がされる毎に(予め定められた条件が満たされた場合に)、カウンター回路部５０３でカウントされた数値(Ｎ１〜Ｎ１６)を参照し、領域Ｒ１〜Ｒ１６のうちトナーを強制的に供給する領域Ｒを決定する。
【００５１】
予め定められた条件が満たされた場合とは、感光体ドラム１１５の周面をリフレッシュする場合であり、例えば、所定枚数の印刷毎に又は所定期間の経過毎にリフレッシュが実行される。
【００５２】
トナーを強制的に供給する領域Ｒを決定する基準の一つとして、しきい値がある。すなわち、トナー強制供給部５０５は、カウンター回路部５０３でカウントされた領域Ｒ１〜Ｒ１６のそれぞれの決定回数(Ｎ１〜Ｎ１６)を、予め定められたしきい値と比較し、決定回数がしきい値を超える領域Ｒを、トナーを強制的に供給する領域Ｒと決定する。この態様によれば、決定回数がしきい値を超える領域Ｒ、すなわち、トナーが供給されない状態又は供給量が少ない状態が継続している領域Ｒには、トナーを強制的に供給する処理をする。一方、決定回数がしきい値を超えない領域Ｒ、すなわち、トナーが供給されない状態又は供給量が少ない状態が継続していない領域Ｒには、トナーを強制的に供給する処理をしない。従って、トナーを強制的に供給する必要がある全ての領域Ｒにトナーを供給しつつ、トナーを強制的に供給する必要がない全ての領域Ｒにトナーを供給しないようにすることができる。
【００５３】
トナーを強制的に供給する領域Ｒを決定する基準の他の一つとして、決定回数の上位第ｎ番目までの領域Ｒがある。すなわち、トナー強制供給部５０５は、カウンター回路部５０３でカウントされた領域Ｒ１〜Ｒ１６のそれぞれの決定回数(Ｎ１〜Ｎ１６)どうしを比較し、予め定められた上位第ｎ番目(ｎ：１６より小さい整数)までの領域Ｒを、トナーを強制的に供給する領域Ｒと決定する。ｎが１であれば、決定回数が一番多い領域Ｒ、言い換えれば、濃度値が一番小さい領域Ｒと決定された回数が一番多い領域Ｒが、トナーを強制的に供給する領域Ｒと決定される。ｎが３であれば、決定回数が一番多い領域Ｒ、次に多い領域Ｒ、その次に多い領域Ｒが、トナーを強制的に供給する領域Ｒと決定される。ｎは領域Ｒ１〜Ｒ１６の数である１６の範囲内で、サービスマン等が操作部４００を操作して設定することができる。
【００５４】
この態様によれば、予め定められた上位第ｎ番目までの領域Ｒを、トナーを強制的に供給する領域Ｒと決定する。従って、トナーを強制的に供給する処理において、トナーを供給する領域Ｒの数を毎回の処理で同じにすることができる(言い換えれば、トナーの使用量を毎回の処理で同じにすることができる)。
【００５５】
トナー強制供給部５０５は、トナーを強制的に供給する領域Ｒを決定した後、画像形成装置１が画像を用紙に形成する動作を実行していないときに、現像部１２１を制御して、決定された領域Ｒにトナーを供給する。これにより、トナーが供給されていない領域Ｒやトナーの供給量が少ない領域Ｒの箇所で感光体ドラム１１５が劣化することを防止できる。
【００５６】
次に、本実施形態に係る画像形成装置１において、トナーを強制的に供給する領域Ｒを決定する動作を説明する。図８及び図９はこれを説明するフローチャートである。この動作は、イエロー画像形成部１１１Ｙ、マゼンタ画像形成部１１１Ｍ、シアン画像形成部１１１Ｃ、ブラック画像形成部１１１ＢＫのそれぞれで実行される。
【００５７】
制御部５００は、画像形成装置１で印刷命令がされたか判断する(ステップＳ１)。印刷命令とは、用紙に画像を形成する命令であり、具体的には画像形成装置１のプリンター機能やコピー機能等を実行する命令である。制御部５００が、印刷命令がされたと判断しない場合(ステップＳ１でＮｏ)、ステップＳ１の処理が繰り返される。
【００５８】
制御部５００が、印刷命令がされたと判断した場合(ステップＳ１でＹｅｓ)、以下に説明するステップＳ２〜ステップＳ９で、１番目の主走査１ラインについて、濃度値が一番小さい領域Ｒを決定する。
【００５９】
濃度値演算部５１は、１番目の主走査１ラインのデータを用いて、領域Ｒ１〜Ｒ１６のそれぞれの濃度値を演算し、演算した濃度値を濃度値記憶部５３に記憶させる(ステップＳ２)。領域決定部５０１は、領域Ｒ１〜Ｒ１６を特定する番号ｎ＝１〜１６のうち、ｎ＝１を設定する(ステップＳ３)。
【００６０】
領域決定部５０１は１番目の領域Ｒである領域Ｒ１の濃度値Ｖ(Ｒ１)を、濃度値記憶部５３から読み出す(ステップＳ４)。領域決定部５０１はこれまでに濃度値が一番小さい領域Ｒの濃度値と領域Ｒ１の濃度値Ｖ(Ｒ１)とを比較し、いずれの領域Ｒの濃度値が小さいか判定する(ステップＳ５)。領域決定部５０１はステップＳ５で判定された濃度値が小さい領域Ｒを、これまでに濃度値が一番小さい領域Ｒと決定する(ステップＳ６)。領域Ｒ１の前に領域Ｒは存在しないので、領域Ｒ１がこれまでに一番小さい濃度値の領域Ｒと決定される。
【００６１】
領域決定部５０１は、ｎ＝１６か否かを判断する(ステップＳ７)。すなわち、１６番目の領域Ｒである領域Ｒ１６についての濃度値の比較が終了したか判断する。ｎ＝１なので、領域決定部５０１はｎ＝２(ステップＳ８)と設定して、ステップＳ４に戻る。
【００６２】
領域決定部５０１は２番目の領域Ｒである領域Ｒ２の濃度値Ｖ(Ｒ２)を、濃度値記憶部５３から読み出す(ステップＳ４)。領域決定部５０１はこれまでに濃度値が一番小さい領域Ｒの濃度値と２番目の領域Ｒ２の濃度値Ｖ(Ｒ２)とを比較し、いずれの領域Ｒの濃度値が小さいか判定する(ステップＳ５)。
【００６３】
ここでは、領域Ｒ１の濃度値Ｖ(Ｒ１)と領域Ｒ２の濃度値Ｖ(Ｒ２)とを比較し、いずれの領域Ｒの濃度値が小さいか判定する。領域決定部５０１はステップＳ５で決定された濃度値が小さい領域Ｒを、これまでに濃度値が一番小さい領域Ｒと決定する(ステップＳ６)。濃度値Ｖ(Ｒ１)が濃度値Ｖ(Ｒ２)より小さい場合、領域Ｒ１がこれまでに一番小さい濃度値の領域Ｒと決定される。一方、濃度値Ｖ(Ｒ２)が濃度値Ｖ(Ｒ１)より小さい場合、領域Ｒ２がこれまでに一番小さい濃度値の領域Ｒと決定される。
【００６４】
領域決定部５０１はｎ＝１６に到達するまで、ステップＳ４〜ステップ８の処理を繰り返す。領域決定部５０１が、ｎ＝１６に到達したと判断すると(ステップＳ７でＹｅｓ)、１番目の主走査１ラインにおいて、領域Ｒ１〜Ｒ１６のうち濃度値が一番小さい領域Ｒを決定する(ステップＳ９)。図５に示す場合、１番目の主走査１ラインでは、領域Ｒ１の濃度値が一番小さい。領域Ｒ１に割り当てられたカウンター３−１は１をカウントし、残りのカウンター３は０のままである。
【００６５】
領域決定部５０１は１ページの画像の印刷が終了したか判断する(ステップＳ１０)。領域決定部５０１が、１ページの画像の印刷が終了したと判断しない場合(ステップＳ１０でＮｏ)、２番目の主走査１ラインについて、ステップＳ２〜Ｓ９の処理を実行する(ステップＳ１１)。
【００６６】
領域決定部５０１が、１ページの画像の印刷が終了したと判断した場合(ステップＳ１０でＹｅｓ)、このページが第１０００ページ(所定枚数の一例)か否か判断する(ステップＳ１２)。領域決定部５０１が、第１０００ページと判断しない場合(ステップＳ１２でＮｏ)、ステップＳ１に戻る。
【００６７】
領域決定部５０１が、第１０００ページと判断した場合(ステップＳ１２でＹｅｓ)、トナー強制供給部５０５は１６個のカウンター３が示す値を参照して、領域Ｒ１〜Ｒ１６のうち、トナーを強制的に供給する領域Ｒを決定する(ステップＳ１３)。
【００６８】
本実施形態の主な効果を説明する。本実施形態では、感光体ドラム１１５に形成された静電潜像にトナーを供給する場合に、主走査方向に沿って感光体ドラム１１５に仮想的に設けられた領域Ｒ１〜Ｒ１６のうち、濃度値(トナー濃度)が一番低い領域Ｒを決定することを、感光体ドラム１１５に描画される主走査１ライン毎に実行する。そして、濃度値(トナー濃度)が一番低い領域Ｒであると決定された回数を、領域Ｒ１〜Ｒ１６のそれぞれについてカウントする。この決定回数を用いてトナーを強制的に供給する領域Ｒを決定する。従って、本実施形態によれば、カウンター回路部５０３の規模を大きくすることなく、トナーを強制的に供給する領域Ｒを決定できる。
【００６９】
また、図７に示すように、本実施形態では領域Ｒの数が１６の場合で説明しているが、例えば、領域Ｒの数が１４の場合は、領域Ｒ１５に割り当てられたカウンター３−１５及び領域Ｒ１６に割り当てられたカウンター３−１６は使用されない。すなわち、領域決定部５０１において、複数の領域Ｒの数は予め定められた数の範囲の中から予め選択されている(例えば、領域Ｒの数が１６や１４の場合)。カウンター回路部５０３において、複数の領域Ｒのそれぞれに一つのカウンター３が割り当てられており、カウンター３の数は予め定められた数の範囲の最大値(１６)と同じ数である。これにより、画像形成装置１の機種(例えば、Ａ３の用紙を印刷できる機種とＡ３の用紙を印刷できない機種)に応じて、複数の領域Ｒの数を変える場合に、カウンター回路部５０３を共通化することができる。
【符号の説明】
【００７０】
１ 画像形成装置
１１５ 感光体ドラム
１１７ 露光部
１２１ 現像部
Ｒ 領域
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に備えられる感光体ドラムの劣化を防止する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置では、画像データを変調して生成された光ビームを感光体ドラムに照射して感光体ドラムに静電潜像を形成し、その静電潜像にトナーを供給してトナー画像を形成し、トナー画像を用紙に形成して出力する。このような画像形成装置において、トナーを研磨剤として利用し、トナーにより感光体ドラムの周面を研磨して感光体ドラムの周面をリフレッシュする技術が提案されている(例えば、特許文献１参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２０３６２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
感光体ドラムに形成された静電潜像へのトナー供給において、感光体ドラムにはトナーが頻繁に供給される領域(例えば、用紙の中央に相当する領域)と、そうでない領域(例えば、用紙の左右端に相当する領域)とが混在する。トナーが供給されない状態又は供給量が少ない状態が継続すると、感光体ドラムにおいて、その領域の箇所が劣化する。
【０００５】
一般に、感光体ドラム上に静電潜像を形成するために感光体ドラムが帯電される際には、帯電による放電により感光体ドラム上に放電生成物が付着し、また、酸化膜が形成される。この放電生成物及び酸化膜をトナーに含有する酸化チタン微粉末をクリーニングブレード等に付着させ、クリーニングブレードにより削り落とす等しているが、供給されるトナーが少ないと十分に削り落すことができない。そのため感光体ドラム上において、供給されるトナーが少ない領域は感光体表面が適正に帯電されない状態となる。
【０００６】
そこで、感光体ドラムを主走査方向に沿って複数の領域に仮想的に分割し、予め定められた条件を満たせば(例えば、所定枚数の印刷毎)、画像を用紙に形成する動作を実行していないときに、トナーの供給量が少ない領域にトナーを強制的に供給すれば、上記劣化を抑制できる。
【０００７】
トナーの供給量が少ない領域は、例えば以下の方式で決定できる。主走査１ラインを構成する各画素の画素データに含まれる濃度値を利用して、複数の領域のそれぞれについて濃度値を算出することを主走査１ライン毎に実行する。そして、複数の領域のそれぞれについて濃度値を加算する処理をカウンター回路部で実行し、所定枚数の印刷後、カウンター回路部でカウントされた値がしきい値より小さい領域を、トナーの供給量が少ない領域とする。
【０００８】
しかし、この方式では、複数の領域のそれぞれについて濃度値を加算する処理をしている。このため、例えば１０００枚印刷する毎にトナーを強制的に供給する領域を決定する場合、カウンター回路部でカウントされる値が大きくなるので、カウンター回路部の規模が大きくなる。
【０００９】
本発明は、感光体ドラムを主走査方向に沿って複数の領域に仮想的に分割し、トナーの供給量が少ない領域にトナーを強制的に供給する場合に、カウンター回路部の規模を大きくすることなく、トナーを強制的に供給する領域を決定できる画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成する本発明に係る画像形成装置は、画像を用紙に形成する画像形成装置であって、感光体ドラムと、前記画像を示す画像データを基にして生成された光ビームにより、回転する前記感光体ドラムに主走査１ラインを描画することを繰り返して、前記画像の静電潜像を形成する露光部と、前記静電潜像が形成された前記感光体ドラムにトナーを供給してトナー画像を形成する現像部と、前記感光体ドラムを主走査方向に複数の領域に仮想的に分割し、主走査１ラインを構成する各画素の画素データに含まれる濃度値を利用して、前記複数の領域のうちトナー濃度が一番小さい領域を決定することを、前記感光体ドラムに描画される主走査１ライン毎に実行する領域決定部と、前記領域決定部によって前記一番小さい領域であると決定された回数を、前記複数の領域のそれぞれについてカウントするカウンター回路部と、予め定められた条件が満たされた場合、前記カウンター回路部でカウントされた数値を参照し、前記複数の領域のうちトナーを強制的に供給する領域を決定し、前記画像形成装置が前記画像を用紙に形成する動作を実行していないときに、前記現像部を制御して前記決定された領域にトナーを供給するトナー強制供給部と、を備える。
【００１１】
本発明では、感光体ドラムに形成された静電潜像にトナーを供給する場合に、主走査方向に沿って感光体ドラムに仮想的に設けられた複数の領域のうち、トナー濃度が一番低い領域を決定することを、感光体ドラムに描画される主走査１ライン毎に実行する。そして、トナー濃度が一番低い領域であると決定された回数を、複数の領域のそれぞれについてカウントする。この決定回数を用いてトナーを強制的に供給する領域を決定する。従って、本発明によれば、カウンター回路部の規模を大きくすることなく、トナーを強制的に供給する領域を決定できる。
【００１２】
予め定められた条件とは、所定枚数が印刷される毎(例えば、１０００枚印刷毎)や所定期間が経過する毎である。
【００１３】
上記構成において、前記トナー強制供給部は、前記カウンター回路部でカウントされた前記複数の領域のそれぞれの前記決定回数を、予め定められたしきい値と比較し、前記決定回数が前記しきい値を超える領域を、トナーを強制的に供給する領域と決定する。
【００１４】
この構成では、決定回数がしきい値を超える領域、すなわち、トナーが供給されない状態又は供給量が少ない状態が継続している領域には、トナーを強制的に供給する処理をする。一方、決定回数がしきい値を超えない領域、すなわち、トナーが供給されない状態又は供給量が少ない状態が継続していない領域には、トナーを強制的に供給する処理をしない。従って、トナーを強制的に供給する必要がある全ての領域にトナーを供給しつつ、トナーを強制的に供給する必要がない全ての領域にトナーを供給しないようにすることができる。
【００１５】
上記構成において、前記トナー強制供給部は、前記カウンター回路部でカウントされた前記複数の領域のそれぞれの前記決定回数どうしを比較し、予め定められた上位第ｎ番目(ｎ：前記複数の領域の数より小さい整数)までの領域を、トナーを強制的に供給する領域と決定する。
【００１６】
この構成によれば、予め定められた上位第ｎ番目までの領域を、トナーを強制的に供給する領域と決定する。従って、トナーを強制的に供給する処理において、トナーを供給する領域の数を毎回の処理で同じにすることができる(言い換えれば、トナーの使用量を毎回の処理で同じにすることができる)。
【００１７】
上記構成において、前記領域決定部では、前記複数の領域の数は予め定められた数の範囲の中から予め選択されており、前記カウンター回路部では、前記複数の領域のそれぞれに一つのカウンターが割り当てられており、前記カウンターの数は前記予め定められた数の範囲の最大値と同じ数である。
【００１８】
この構成によれば、画像形成装置の機種(例えば、Ａ３の用紙を印刷できる機種とＡ３の用紙を印刷できない機種)に応じて、複数の領域の数を変える場合に、カウンター回路部を共通化することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、感光体ドラムを主走査方向に沿って複数の領域に仮想的に分割し、トナーの供給量が少ない領域にトナーを強制的に供給する場合に、カウンター回路部の規模を大きくすることなく、トナーを強制的に供給する領域を決定できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の内部構造の概略を示す図である。
【図２】図１に示す画像形成装置の構成を示すブロック図である。
【図３】感光体ドラムに仮想的に設けられた１６の領域を示す図である。
【図４】主走査１ラインのデータ構造の一例を示す図である。
【図５】各主走査１ラインにおいて、濃度値が一番小さい領域を説明する第１の説明図である。
【図６】同第２の説明図である。
【図７】同第３の説明図である。
【図８】本実施形態に係る画像形成装置において、トナーを強制的に供給する領域を決定する動作を説明するフローチャート(その１)である。
【図９】本実施形態に係る画像形成装置において、トナーを強制的に供給する領域を決定する動作を説明するフローチャート(その２)である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態を詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置１の内部構造の概略を示す図である。画像形成装置１は例えば、コピー、プリンター、スキャナー及びファクシミリの機能を有するデジタル複合機に適用することができる。画像形成装置１は装置本体１００、原稿読取部２００及び原稿給送部３００を備える。
【００２２】
装置本体１００の上に原稿読取部２００が配置されており、原稿読取部２００の上に原稿給送部３００が配置されている。
【００２３】
原稿給送部３００は自動原稿送り装置として機能し、原稿載置部３０１に置かれた複数枚の原稿を連続的に原稿読取部２００に送ることができる。
【００２４】
原稿読取部２００は露光ランプ等を搭載したキャリッジ、ガラス等の透明部材により構成された原稿台、ＣＣＤ(Charge Coupled Device)センサー及び原稿読取スリット(いずれも不図示)を備える。ＣＣＤセンサーは読み取った原稿を画像データとして出力する。
【００２５】
装置本体１００は用紙貯留部１０１、画像形成部１０３及び定着部１０５を備える。用紙貯留部１０１は装置本体１００の最下部に配置されており、用紙の束を貯留することができる二つの用紙カセット１０１ａ，１０１ｂを備える。
【００２６】
用紙カセット１０１ａ，１０１ｂのうち、選択されたカセットに貯留された用紙の束において、最上位の用紙がピックアップローラー(不図示)の駆動により、装置本体１００の用紙搬送路１０７へ向けて送出される。用紙は用紙搬送路１０７を通って、画像形成部１０３へ搬送される。
【００２７】
用紙搬送路１０７は装置本体１００の一方の側面(図１において右側の側面)に沿って下方から上方に向かって略垂直方向に延設され、上方で他方の側面(図１において左側の側面)に向かうように湾曲して、原稿読取部２００の下方に沿って略水平方向に延びている。そして、その端部に排出トレイ１３１が設けられている。
【００２８】
画像形成部１０３は搬送されてきた用紙にトナー画像を形成する。画像形成部１０３はトナー画像を転写ベルト１１３に転写する順番に従って配置された、イエロー画像形成部１１１Ｙ、マゼンタ画像形成部１１１Ｍ、シアン画像形成部１１１Ｃ、ブラック画像形成部１１１ＢＫを備える。これらのユニットは同様の構成を有しており、イエロー画像形成部１１１Ｙを例にして説明する。
【００２９】
イエロー画像形成部１１１Ｙは感光体ドラム１１５及び露光部１１７を備える。感光体ドラム１１５の周りには帯電部１１９、現像部１２１及びクリーニング部１２３が配置されている。帯電部１１９は感光体ドラム１１５の周面を一様に帯電させる。露光部１１７は画像データ(原稿読取部２００から出力された画像データ、パソコンから送信された画像データ、ファクシミリ受信の画像データ等)に対応して変調された光ビームを生成し、一様に帯電された感光体ドラム１１５の周面に照射する。これにより、感光体ドラム１１５の周面にはイエローの画像データに対応する静電潜像が形成される。この状態で感光体ドラム１１５の周面に現像部１２１からイエロートナーを供給することにより、周面にはイエローの画像データに対応するトナー画像が形成される。
【００３０】
転写ベルト１１３は感光体ドラム１１５と１次転写ローラー１２５により挟まれた状態で反時計周りに動くことができる。イエローのトナー画像は感光体ドラム１１５から転写ベルト１１３に転写される。感光体ドラム１１５の周面に残っているイエロートナーはクリーニング部１２３によって除去される。以上がイエロー画像形成部１１１Ｙの説明である。
【００３１】
イエロー画像形成部１１１Ｙ、マゼンタ画像形成部１１１Ｍ、シアン画像形成部１１１Ｃ、ブラック画像形成部１１１ＢＫの上方には、対応する色のトナーを収容したコンテナー、すなわち、イエロートナーコンテナー１２７Ｙ、マゼンタトナーコンテナー１２７Ｍ、シアントナーコンテナー１２７Ｃ、ブラックトナーコンテナー１２７ＢＫが配置されている。各色の現像部１２１には、対応するコンテナーからトナーが補給される。
【００３２】
上述したように転写ベルト１１３にはイエローのトナー画像が転写され、このトナー画像に重ねてマゼンタのトナー画像が転写され、同様に、シアンのトナー画像、ブラックのトナー画像が重ねて転写される。これにより転写ベルト１１３にカラーのトナー画像が形成される。このように各色のパターンのトナー画像を転写ベルト１１３に重畳して転写することにより、転写ベルト１１３にカラーのトナー画像が形成される。カラーのトナー画像は２次転写ローラー１２９によって、先ほど説明した用紙貯留部１０１から搬送されてきた用紙に転写される。
【００３３】
カラーのトナー画像が転写された用紙は、定着部１０５に送られる。定着部１０５は加熱ローラーと定着ローラーとを備える。これらのローラーによって、カラーのトナー画像が転写された用紙が挟まれる。これにより、カラーのトナー画像と用紙に熱と圧力が加えられて、カラーのトナー画像を用紙に定着させる。用紙は排紙トレイ１３１に排紙される。
【００３４】
図２は、図１に示す画像形成装置１の構成を示すブロック図である。画像形成装置１は装置本体１００、原稿読取部２００、原稿給送部３００、操作部４００、制御部５００及び通信部６００がバスによって相互に接続された構成を有する。装置本体１００、原稿読取部２００及び原稿給送部３００に関しては、既に説明したので、説明を省略する。
【００３５】
操作部４００は操作キー部４０１と表示部４０３を備える。表示部４０３はタッチパネル機能を有しており、ソフトキーを含む画面が表示される。ユーザーは画面を見ながらソフトキーを操作することによって、コピー等の機能の実行に必要な設定等をする。
【００３６】
操作キー部４０１にはハードキーからなる操作キーが設けられている。具体的にはスタートキー、テンキー、ストップキー、リセットキー、コピー、プリンター、スキャナー及びファクシミリを切り換えるための機能切換キー等が設けられている。
【００３７】
スタートキーはコピー、ファクシミリ送信等の動作を開始させるキーである。テンキーはコピー部数、ファクシミリ番号等の数字を入力するキーである。ストップキーはコピー動作等を途中で中止させるキーである。リセットキーは設定された内容を初期設定状態に戻すキーである。
【００３８】
機能切換キーはコピーキー及び送信キー等を備えており、コピー機能、送信機能等を相互に切り替えるキーである。コピーキーを操作すれば、コピーの初期画面が表示部４０３に表示される。送信キーを操作すれば、ファクシミリ送信及びメール送信の初期画面が表示部４０３に表示される。
【００３９】
制御部５００はＣＰＵ(Central Processing Unit)、ＲＯＭ(Read Only Memory)、ＲＡＭ(Random Access Memory)及び画像メモリ等により構成される。ＣＰＵは画像形成装置１を動作させるために必要な制御を、装置本体１００等の画像形成装置１の上記構成要素に対して実行する。ＲＯＭは画像形成装置１の動作の制御に必要なソフトウェアを記憶している。ＲＡＭはソフトウェアの実行時に発生するデータの一時的な記憶及びアプリケーションソフトの記憶等に利用される。画像メモリは画像データ(原稿読取部２００から出力された画像データ、パソコンから送信された画像データ、ファクシミリ受信の画像データ等)を一時的に記憶する。
【００４０】
制御部５００は機能ブロックとして、領域決定部５０１、カウンター回路部５０３及びトナー強制供給部５０５を備える。これらのブロックの詳細は後で説明する。
【００４１】
通信部６００はファクシミリ通信部６０１及びネットワークＩ／Ｆ部６０３を備える。ファクシミリ通信部６０１は相手先ファクシミリとの電話回線の接続を制御するＮＣＵ(Network Control Unit)及びファクシミリ通信用の信号を変復調する変復調回路を備える。ファクシミリ通信部６０１は電話回線６０５に接続される。
【００４２】
ネットワークＩ／Ｆ部６０３はＬＡＮ(Local Area Network)６０７に接続される。ネットワークＩ／Ｆ部６０３はＬＡＮ６０７に接続されたパソコン等の端末装置との間で通信を実行するための通信インターフェイス回路である。
【００４３】
図３は、感光体ドラム１１５に仮想的に設けられた１６の領域(複数の領域の一例)を示す図である。感光体ドラム１１５の回転方向Ｄが副走査方向となる。露光部(図２)は画像データを基にして生成した光ビームにより、回転方向Ｄに回転する感光体ドラム１１５に主走査１ラインを描画することを繰り返す。これにより、感光体ドラム１１５にはその画像データが示す画像の静電潜像が形成される。現像部１２１(図２)がその静電潜像にトナーを供給することにより、トナー画像が形成される。
【００４４】
領域決定部５０１(図２)は、感光体ドラム１１５の周面を主走査方向に１６の領域Ｒ１〜Ｒ１６に仮想的に分割する。これらの領域を区別する必要がなければ領域Ｒと記載する。領域決定部５０１は主走査１ラインを構成する各画素の画素データに含まれる濃度値を利用して、１６の領域Ｒ１〜Ｒ１６のうちトナー濃度が一番小さい領域Ｒを決定することを、感光体ドラム１１５に描画される主走査１ライン毎に実行する。これについて詳細に説明する。
【００４５】
図２に示すように領域決定部５０１は、濃度値演算部５１及び濃度値記憶部５３を備える。これらの機能を説明する。図４は、主走査１ラインのデータ構造の一例を示す図である。主走査１ラインは複数の画素により構成されるので、主走査１ラインのデータは複数の画素の画素データにより構成される。画素データは画素の濃度値のデータを含む。
【００４６】
濃度値演算部５１は主走査１ラインのデータを領域Ｒの数である１６の分割データに等分割し、各分割データにおいて、分割データを構成する画素データに含まれる濃度値を加算する。これを各領域Ｒの濃度値(トナー濃度)として濃度値記憶部５３に記憶させる。例えば、領域Ｒ１に対応する分割データを構成する画素データに含まれる濃度値を加算した値が、領域Ｒ１の濃度値(トナー濃度)となる。
【００４７】
領域決定部５０１は、領域Ｒ１〜Ｒ１６のうち濃度値(トナー濃度)が一番小さい領域Ｒを決定することを、主走査１ライン毎に実行する。例えば、図５に示すように、第１ページの画像において、一番目の主走査１ラインでは、領域Ｒ１の濃度値が一番小さい場合を示している。図６に示すように、二番目の主走査１ラインでは、領域Ｒ１６の濃度値が一番小さい場合を示している。各主走査１ラインにおいて、領域Ｒ１〜Ｒ１６のうち濃度値が一番小さい領域ＲにフラグＦが付けられている。
【００４８】
カウンター回路部５０３は領域決定部５０１によって濃度値が一番小さい領域Ｒであると決定された回数を、領域Ｒ１〜Ｒ１６のそれぞれについてカウントする。カウンター回路部５０３は１６個のカウンター３を備えるＡＳＩＣ(Application Specific Integrated Circuit)により実現される。各領域Ｒにおいて濃度値が一番小さいと決定された回数は、各領域Ｒに割り当てられたカウンター３でカウントされる。例えば、領域Ｒ１において濃度値が一番小さいと決定された回数は、カウンター３−１でカウントされる。本実施形態では領域Ｒの数が１６の場合で説明しているが、例えば、領域Ｒの数が１４の場合は、領域Ｒ１５に割り当てられたカウンター３−１５及び領域Ｒ１６に割り当てられたカウンター３−１６は使用されない。
【００４９】
図７は、第１ページの画像から第１０００ページの画像において、各主走査１ラインでの濃度値が一番小さい領域Ｒを示す図である。各カウンター３は各領域ＲについてフラグＦの個数をカウントする。すなわち、各カウンター３は各領域Ｒについて濃度値が一番小さい領域Ｒと決定された回数をカウントする。例えば、カウンター３−１は領域Ｒ１について濃度値が一番小さい領域Ｒと決定された回数をカウントする。図７では、領域Ｒ１についての決定回数がＮ１、領域Ｒ２についての決定回数がＮ２、領域Ｒ３についての決定回数がＮ３、領域Ｒ１５についての決定回数がＮ１５、領域Ｒ１６についての決定回数がＮ１６で示されている。
【００５０】
トナー強制供給部５０５は画像形成装置１で１０００枚の印刷がされる毎に(予め定められた条件が満たされた場合に)、カウンター回路部５０３でカウントされた数値(Ｎ１〜Ｎ１６)を参照し、領域Ｒ１〜Ｒ１６のうちトナーを強制的に供給する領域Ｒを決定する。
【００５１】
予め定められた条件が満たされた場合とは、感光体ドラム１１５の周面をリフレッシュする場合であり、例えば、所定枚数の印刷毎に又は所定期間の経過毎にリフレッシュが実行される。
【００５２】
トナーを強制的に供給する領域Ｒを決定する基準の一つとして、しきい値がある。すなわち、トナー強制供給部５０５は、カウンター回路部５０３でカウントされた領域Ｒ１〜Ｒ１６のそれぞれの決定回数(Ｎ１〜Ｎ１６)を、予め定められたしきい値と比較し、決定回数がしきい値を超える領域Ｒを、トナーを強制的に供給する領域Ｒと決定する。この態様によれば、決定回数がしきい値を超える領域Ｒ、すなわち、トナーが供給されない状態又は供給量が少ない状態が継続している領域Ｒには、トナーを強制的に供給する処理をする。一方、決定回数がしきい値を超えない領域Ｒ、すなわち、トナーが供給されない状態又は供給量が少ない状態が継続していない領域Ｒには、トナーを強制的に供給する処理をしない。従って、トナーを強制的に供給する必要がある全ての領域Ｒにトナーを供給しつつ、トナーを強制的に供給する必要がない全ての領域Ｒにトナーを供給しないようにすることができる。
【００５３】
トナーを強制的に供給する領域Ｒを決定する基準の他の一つとして、決定回数の上位第ｎ番目までの領域Ｒがある。すなわち、トナー強制供給部５０５は、カウンター回路部５０３でカウントされた領域Ｒ１〜Ｒ１６のそれぞれの決定回数(Ｎ１〜Ｎ１６)どうしを比較し、予め定められた上位第ｎ番目(ｎ：１６より小さい整数)までの領域Ｒを、トナーを強制的に供給する領域Ｒと決定する。ｎが１であれば、決定回数が一番多い領域Ｒ、言い換えれば、濃度値が一番小さい領域Ｒと決定された回数が一番多い領域Ｒが、トナーを強制的に供給する領域Ｒと決定される。ｎが３であれば、決定回数が一番多い領域Ｒ、次に多い領域Ｒ、その次に多い領域Ｒが、トナーを強制的に供給する領域Ｒと決定される。ｎは領域Ｒ１〜Ｒ１６の数である１６の範囲内で、サービスマン等が操作部４００を操作して設定することができる。
【００５４】
この態様によれば、予め定められた上位第ｎ番目までの領域Ｒを、トナーを強制的に供給する領域Ｒと決定する。従って、トナーを強制的に供給する処理において、トナーを供給する領域Ｒの数を毎回の処理で同じにすることができる(言い換えれば、トナーの使用量を毎回の処理で同じにすることができる)。
【００５５】
トナー強制供給部５０５は、トナーを強制的に供給する領域Ｒを決定した後、画像形成装置１が画像を用紙に形成する動作を実行していないときに、現像部１２１を制御して、決定された領域Ｒにトナーを供給する。これにより、トナーが供給されていない領域Ｒやトナーの供給量が少ない領域Ｒの箇所で感光体ドラム１１５が劣化することを防止できる。
【００５６】
次に、本実施形態に係る画像形成装置１において、トナーを強制的に供給する領域Ｒを決定する動作を説明する。図８及び図９はこれを説明するフローチャートである。この動作は、イエロー画像形成部１１１Ｙ、マゼンタ画像形成部１１１Ｍ、シアン画像形成部１１１Ｃ、ブラック画像形成部１１１ＢＫのそれぞれで実行される。
【００５７】
制御部５００は、画像形成装置１で印刷命令がされたか判断する(ステップＳ１)。印刷命令とは、用紙に画像を形成する命令であり、具体的には画像形成装置１のプリンター機能やコピー機能等を実行する命令である。制御部５００が、印刷命令がされたと判断しない場合(ステップＳ１でＮｏ)、ステップＳ１の処理が繰り返される。
【００５８】
制御部５００が、印刷命令がされたと判断した場合(ステップＳ１でＹｅｓ)、以下に説明するステップＳ２〜ステップＳ９で、１番目の主走査１ラインについて、濃度値が一番小さい領域Ｒを決定する。
【００５９】
濃度値演算部５１は、１番目の主走査１ラインのデータを用いて、領域Ｒ１〜Ｒ１６のそれぞれの濃度値を演算し、演算した濃度値を濃度値記憶部５３に記憶させる(ステップＳ２)。領域決定部５０１は、領域Ｒ１〜Ｒ１６を特定する番号ｎ＝１〜１６のうち、ｎ＝１を設定する(ステップＳ３)。
【００６０】
領域決定部５０１は１番目の領域Ｒである領域Ｒ１の濃度値Ｖ(Ｒ１)を、濃度値記憶部５３から読み出す(ステップＳ４)。領域決定部５０１はこれまでに濃度値が一番小さい領域Ｒの濃度値と領域Ｒ１の濃度値Ｖ(Ｒ１)とを比較し、いずれの領域Ｒの濃度値が小さいか判定する(ステップＳ５)。領域決定部５０１はステップＳ５で判定された濃度値が小さい領域Ｒを、これまでに濃度値が一番小さい領域Ｒと決定する(ステップＳ６)。領域Ｒ１の前に領域Ｒは存在しないので、領域Ｒ１がこれまでに一番小さい濃度値の領域Ｒと決定される。
【００６１】
領域決定部５０１は、ｎ＝１６か否かを判断する(ステップＳ７)。すなわち、１６番目の領域Ｒである領域Ｒ１６についての濃度値の比較が終了したか判断する。ｎ＝１なので、領域決定部５０１はｎ＝２(ステップＳ８)と設定して、ステップＳ４に戻る。
【００６２】
領域決定部５０１は２番目の領域Ｒである領域Ｒ２の濃度値Ｖ(Ｒ２)を、濃度値記憶部５３から読み出す(ステップＳ４)。領域決定部５０１はこれまでに濃度値が一番小さい領域Ｒの濃度値と２番目の領域Ｒ２の濃度値Ｖ(Ｒ２)とを比較し、いずれの領域Ｒの濃度値が小さいか判定する(ステップＳ５)。
【００６３】
ここでは、領域Ｒ１の濃度値Ｖ(Ｒ１)と領域Ｒ２の濃度値Ｖ(Ｒ２)とを比較し、いずれの領域Ｒの濃度値が小さいか判定する。領域決定部５０１はステップＳ５で決定された濃度値が小さい領域Ｒを、これまでに濃度値が一番小さい領域Ｒと決定する(ステップＳ６)。濃度値Ｖ(Ｒ１)が濃度値Ｖ(Ｒ２)より小さい場合、領域Ｒ１がこれまでに一番小さい濃度値の領域Ｒと決定される。一方、濃度値Ｖ(Ｒ２)が濃度値Ｖ(Ｒ１)より小さい場合、領域Ｒ２がこれまでに一番小さい濃度値の領域Ｒと決定される。
【００６４】
領域決定部５０１はｎ＝１６に到達するまで、ステップＳ４〜ステップ８の処理を繰り返す。領域決定部５０１が、ｎ＝１６に到達したと判断すると(ステップＳ７でＹｅｓ)、１番目の主走査１ラインにおいて、領域Ｒ１〜Ｒ１６のうち濃度値が一番小さい領域Ｒを決定する(ステップＳ９)。図５に示す場合、１番目の主走査１ラインでは、領域Ｒ１の濃度値が一番小さい。領域Ｒ１に割り当てられたカウンター３−１は１をカウントし、残りのカウンター３は０のままである。
【００６５】
領域決定部５０１は１ページの画像の印刷が終了したか判断する(ステップＳ１０)。領域決定部５０１が、１ページの画像の印刷が終了したと判断しない場合(ステップＳ１０でＮｏ)、２番目の主走査１ラインについて、ステップＳ２〜Ｓ９の処理を実行する(ステップＳ１１)。
【００６６】
領域決定部５０１が、１ページの画像の印刷が終了したと判断した場合(ステップＳ１０でＹｅｓ)、このページが第１０００ページ(所定枚数の一例)か否か判断する(ステップＳ１２)。領域決定部５０１が、第１０００ページと判断しない場合(ステップＳ１２でＮｏ)、ステップＳ１に戻る。
【００６７】
領域決定部５０１が、第１０００ページと判断した場合(ステップＳ１２でＹｅｓ)、トナー強制供給部５０５は１６個のカウンター３が示す値を参照して、領域Ｒ１〜Ｒ１６のうち、トナーを強制的に供給する領域Ｒを決定する(ステップＳ１３)。
【００６８】
本実施形態の主な効果を説明する。本実施形態では、感光体ドラム１１５に形成された静電潜像にトナーを供給する場合に、主走査方向に沿って感光体ドラム１１５に仮想的に設けられた領域Ｒ１〜Ｒ１６のうち、濃度値(トナー濃度)が一番低い領域Ｒを決定することを、感光体ドラム１１５に描画される主走査１ライン毎に実行する。そして、濃度値(トナー濃度)が一番低い領域Ｒであると決定された回数を、領域Ｒ１〜Ｒ１６のそれぞれについてカウントする。この決定回数を用いてトナーを強制的に供給する領域Ｒを決定する。従って、本実施形態によれば、カウンター回路部５０３の規模を大きくすることなく、トナーを強制的に供給する領域Ｒを決定できる。
【００６９】
また、図７に示すように、本実施形態では領域Ｒの数が１６の場合で説明しているが、例えば、領域Ｒの数が１４の場合は、領域Ｒ１５に割り当てられたカウンター３−１５及び領域Ｒ１６に割り当てられたカウンター３−１６は使用されない。すなわち、領域決定部５０１において、複数の領域Ｒの数は予め定められた数の範囲の中から予め選択されている(例えば、領域Ｒの数が１６や１４の場合)。カウンター回路部５０３において、複数の領域Ｒのそれぞれに一つのカウンター３が割り当てられており、カウンター３の数は予め定められた数の範囲の最大値(１６)と同じ数である。これにより、画像形成装置１の機種(例えば、Ａ３の用紙を印刷できる機種とＡ３の用紙を印刷できない機種)に応じて、複数の領域Ｒの数を変える場合に、カウンター回路部５０３を共通化することができる。
【符号の説明】
【００７０】
１ 画像形成装置
１１５ 感光体ドラム
１１７ 露光部
１２１ 現像部
Ｒ 領域
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を用紙に形成する画像形成装置であって、
感光体ドラムと、
前記画像を示す画像データを基にして生成された光ビームにより、回転する前記感光体ドラムに主走査１ラインを描画することを繰り返して、前記画像の静電潜像を形成する露光部と、
前記静電潜像が形成された前記感光体ドラムにトナーを供給してトナー画像を形成する現像部と、
前記感光体ドラムを主走査方向に複数の領域に仮想的に分割し、主走査１ラインを構成する各画素の画素データに含まれる濃度値を利用して、前記複数の領域のうちトナー濃度が一番小さい領域を決定することを、前記感光体ドラムに描画される主走査１ライン毎に実行する領域決定部と、
前記領域決定部によって前記一番小さい領域であると決定された回数を、前記複数の領域のそれぞれについてカウントするカウンター回路部と、
予め定められた条件が満たされた場合、前記カウンター回路部でカウントされた数値を参照し、前記複数の領域のうちトナーを強制的に供給する領域を決定し、前記画像形成装置が前記画像を用紙に形成する動作を実行していないときに、前記現像部を制御して前記決定された領域にトナーを供給するトナー強制供給部と、を備える画像形成装置。
【請求項２】
前記トナー強制供給部は、前記カウンター回路部でカウントされた前記複数の領域のそれぞれの前記決定回数を、予め定められたしきい値と比較し、前記決定回数が前記しきい値を超える領域を、トナーを強制的に供給する領域と決定する請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記トナー強制供給部は、前記カウンター回路部でカウントされた前記複数の領域のそれぞれの前記決定回数どうしを比較し、予め定められた上位第ｎ番目(ｎ：前記複数の領域の数より小さい整数)までの領域を、トナーを強制的に供給する領域と決定する請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記領域決定部において、前記複数の領域の数は予め定められた数の範囲の中から予め選択されており、
前記カウンター回路部において、前記複数の領域のそれぞれに一つのカウンターが割り当てられており、前記カウンターの数は前記予め定められた数の範囲の最大値と同じ数である請求項１〜３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項１】
画像を用紙に形成する画像形成装置であって、
感光体ドラムと、
前記画像を示す画像データを基にして生成された光ビームにより、回転する前記感光体ドラムに主走査１ラインを描画することを繰り返して、前記画像の静電潜像を形成する露光部と、
前記静電潜像が形成された前記感光体ドラムにトナーを供給してトナー画像を形成する現像部と、
前記感光体ドラムを主走査方向に複数の領域に仮想的に分割し、主走査１ラインを構成する各画素の画素データに含まれる濃度値を利用して、前記複数の領域のうちトナー濃度が一番小さい領域を決定することを、前記感光体ドラムに描画される主走査１ライン毎に実行する領域決定部と、
前記領域決定部によって前記一番小さい領域であると決定された回数を、前記複数の領域のそれぞれについてカウントするカウンター回路部と、
予め定められた条件が満たされた場合、前記カウンター回路部でカウントされた数値を参照し、前記複数の領域のうちトナーを強制的に供給する領域を決定し、前記画像形成装置が前記画像を用紙に形成する動作を実行していないときに、前記現像部を制御して前記決定された領域にトナーを供給するトナー強制供給部と、を備える画像形成装置。
【請求項２】
前記トナー強制供給部は、前記カウンター回路部でカウントされた前記複数の領域のそれぞれの前記決定回数を、予め定められたしきい値と比較し、前記決定回数が前記しきい値を超える領域を、トナーを強制的に供給する領域と決定する請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記トナー強制供給部は、前記カウンター回路部でカウントされた前記複数の領域のそれぞれの前記決定回数どうしを比較し、予め定められた上位第ｎ番目(ｎ：前記複数の領域の数より小さい整数)までの領域を、トナーを強制的に供給する領域と決定する請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記領域決定部において、前記複数の領域の数は予め定められた数の範囲の中から予め選択されており、
前記カウンター回路部において、前記複数の領域のそれぞれに一つのカウンターが割り当てられており、前記カウンターの数は前記予め定められた数の範囲の最大値と同じ数である請求項１〜３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１３−１１４１２２（Ｐ２０１３−１１４１２２Ａ）
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２６１４６７（Ｐ２０１１−２６１４６７）
【出願日】平成２３年１１月３０日（２０１１．１１．３０）
【出願人】（０００００６１５０）京セラドキュメントソリューションズ株式会社 (13,173)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月３０日（２０１１．１１．３０）
【出願人】（０００００６１５０）京セラドキュメントソリューションズ株式会社 (13,173)
【Ｆターム（参考）】
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