JP4907195B2 - カラー画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、複写機、プリンタなどの、電子写真法を用いたカラー画像形成装置に関し、特に画像濃度補正の実行タイミングの制御に関するものである。

電子写真プロセスを用いた画像形成装置においては、一般にトナー担持体上に直接トナーを転写してパッチ画像（基準画像）を形成し、そのトナー量や位置を検出して濃度補正や色ずれ補正を行う。例えばフルカラー画像形成装置の場合、各色の画像濃度を適正に設定するためのモード（以下、キャリブレーションモードという）が設定されると、シアン、マゼンタ、イエロー及びブラックの各画像形成部により転写ベルト上に各色の補正用パッチ画像が形成され、検知手段により画像を検知し、濃度及び色ずれ補正を行う。

トナーの付着量が多い場合には、ベルト表面からの反射光がトナーによって遮光されるので、検知手段の受光量が減少する。一方、トナーの付着量が少ない場合には、逆にベルト表面からの反射光が多くなる結果、検知手段の受光量が増大する。従って、受光した反射光量に基づく受光信号の出力値により各色のパッチ画像の濃度を検知し、予め定められた基準濃度と比較して帯電電位、現像バイアス電位やＬＥＤヘッドの露光量を調整することにより、各色について濃度補正が行われる。

ここで、ブラックの画像形成部を用いるモノクロ印刷の場合、ブラックトナーの濃度は主に彩度や明度に関係し、シアン、マゼンタ及びイエローの画像形成部を用いるカラー印刷の場合、カラートナーの濃度は主に色相に関係している。また、彩度や明度は色相に比べ変動しても画像印象が悪くならない。そのため、モノクロ（ブラック）の濃度補正はカラー（シアン、マゼンタ及びイエロー）の濃度補正ほど頻繁に行う必要はない。

カラー画像形成装置におけるこのような濃度補正は、従来、印刷枚数、印刷時間等を実行条件として、各色のキャリブレーションを同時に実行していたため、モノクロの濃度補正が不必要に多く行われることとなる。この問題を解決するため、例えば特許文献１には、モノクロとカラーの濃度補正条件を印刷枚数により個別に管理するとともに、モノクロの濃度補正が行われる印刷枚数間隔をカラーの濃度補正が行われる場合よりも多く設定して、必要以上にモノクロの濃度補正を実行しない画像形成装置が開示されている。

しかしながら、特許文献１のようにモノクロとカラーの補正実行条件を変えたとしても、例えばモノクロ印刷が大量に連続して行われた場合は、カラー印刷が行われていないにも係わらず、モノクロの濃度補正タイミングでカラーの濃度補正も同時に実行されることとなる。これが何度も繰り返されると、現像装置内のカラートナーに過度の機械的ストレスが掛かり、トナーの劣化が早まる上、トナーの帯電量が増加してカラー印刷時に濃度が出ない状態となるおそれがある。

また、通常、濃度補正は連続印刷時においても印刷を中断して強制的に実行されるように設定されているため、連続印刷中に補正実行条件となった場合、ユーザは濃度補正が終了するまで待機する必要があり、画像形成効率の低下の原因となっていた。
特開平１１−２９５９５６号公報

本発明は、上記問題点に鑑み、モノクロ及びカラーの濃度補正タイミングを適切に設定することにより、不必要なカラーの濃度補正をなくしてカラートナーの劣化を防止するとともに、安定した画像濃度を維持可能な画像形成装置を提供する。また本発明の他の目的は、濃度補正が連続して行われる状態を極力無くして画像形成効率を向上させた画像形成装置を提供する。

上記目的を達成するために本発明は、モノクロ印刷の印刷枚数又は印刷時間を積算カウントする第１のカウント手段と、カラー印刷の印刷枚数又は印刷時間を積算カウントする第２のカウント手段と、前記第１及び第２のカウント手段のカウント値に基づいてモノクロ及びカラーの濃度補正を個別に実行する制御手段と、を備えたカラー画像形成装置において、前記制御手段は、前記第１のカウント手段のカウント値が濃度補正実行値に到達したときは、モノクロの濃度補正のみを実行し、前記第２のカウント手段のカウント値が濃度補正実行値に到達したときは、モノクロ及びカラーの濃度補正を実行することを特徴としている。

また本発明は、上記構成のカラー画像形成装置において、前記制御手段は、前記第１のカウント手段のカウント値が濃度補正実行値に到達し、且つ前記第２のカウント手段のカウント値が濃度補正実行値よりも小さい所定値以上であるとき、モノクロ及びカラーの濃度補正を実行することを特徴としている。

また本発明は、モノクロ印刷の印刷枚数又は印刷時間を積算カウントする第１のカウント手段と、カラー印刷の印刷枚数又は印刷時間を積算カウントする第２のカウント手段と、前記第１及び第２のカウント手段のカウント値に基づいてモノクロ及びカラーの濃度補正を個別に実行する制御手段と、を備えたカラー画像形成装置において、前記制御手段は、印刷終了時に前記第１又は第２のカウント手段のカウント値が濃度補正実行値よりも小さい所定値以上であるとき、先行して濃度補正を実行することを特徴としている。

また本発明は、上記構成のカラー画像形成装置において、前記制御手段は、印刷終了時に前記第１のカウント手段のカウント値のみが濃度補正実行値よりも小さい所定値以上であるとき、モノクロの濃度補正のみを実行し、前記第２のカウント手段のカウント値が濃度補正実行値よりも小さい所定値以上であるとき、モノクロ及びカラーの濃度補正を実行することを特徴としている。

また本発明は、上記構成のカラー画像形成装置において、印刷実行１回当たりの印刷枚数と、印刷枚数毎の印刷実行回数の積算値とを記憶する記憶手段と、全体又は所定枚数以下の印刷実行回数に対する印刷枚数毎の印刷実行回数の占有率を累積した累積占有率を算出する演算手段とを備え、前記制御手段は、前記演算手段により算出された累積占有率に基づいて濃度補正実行の所定値を自動的に設定することを特徴としている。

本発明の第１の構成によれば、例えばモノクロ印刷が多量に行われた場合はモノクロの濃度補正のみを実行するため、カラートナーの現像装置は停止させておくことができる。従って、カラートナーに過度の機械的ストレスが掛からずトナーの劣化を抑制できる上、カラートナーの帯電量増加に起因する画質の低下を防ぐことができる。また、カラーの濃度補正が必要となった場合にはモノクロの濃度補正も同時に実行されるため、カラーの濃度補正後、すぐにモノクロの濃度補正が実行されることがなくなり、画像形成効率を向上させることができる。

また、本発明の第２の構成によれば、上記第１の構成の画像形成装置において、連続印刷中に第１のカウント手段のカウント値が濃度補正実行値に達した場合でも、第２のカウント手段のカウント値が濃度補正実行値よりも小さい所定値以上であるときはカラー及びモノクロの濃度補正が同時に実行されるため、連続印刷中にモノクロの濃度補正後、すぐにカラーの濃度補正が実行されることがなくなり、画像形成効率を向上させることができる。

また、本発明の第３の構成によれば、第１又は第２のカウント手段のカウント値が濃度補正実行値に到達する直前で印刷が終了したような場合には、印刷終了後に先行して濃度補正が実行される。従って、次に連続印刷が開始された後、すぐに濃度補正が実行されて印刷が中断されることがなくなり、画像形成効率が向上する。

また、本発明の第４の構成によれば、上記第１乃至第３のいずれかの構成の画像形成装置において、印刷終了時に第１のカウント手段のカウント値が条件を満たす場合はモノクロの濃度補正が実行され、印刷終了時に第１及び第２のカウント手段のカウント値が共に条件を満たす場合はカラー及びモノクロの濃度補正が共に実行されるため、モノクロの濃度補正後にカラーの連続印刷を開始しても、すぐにカラーの濃度補正が実行されることもなくなり、画像形成効率がより向上する。

また、本発明の第５の構成によれば、上記第２乃至第４のいずれかの構成の画像形成装置において、全体又は所定枚数以下の印刷実行回数に対する印刷枚数毎の印刷実行回数の占有率を累積した累積占有率に基づいて、濃度補正実行の所定値が自動的に設定されるため、ユーザの使用状況に関係なく連続印刷中における濃度補正の割り込み実行率を一定以下に低減することができる。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。図１は本発明の画像形成装置の構成を示す概略図であり、ここではタンデム方式のカラー画像形成装置について示している。画像形成装置１００の本体内には４つの画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ及びＰｄが、転写ベルト８の上流側（図１では右側）から順に配設されている。これらの画像形成部Ｐａ〜Ｐｄは、異なる４色（マゼンタ、シアン、イエロー及びブラック）の画像に対応して設けられており、それぞれ帯電、露光、現像及び転写の各工程によりマゼンタ、シアン、イエロー及びブラックの画像を順次形成する。

この画像形成部Ｐａ〜Ｐｄには、各色の可視像（トナー像）を担持する感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ及び１ｄが配設されており、これらの感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に形成されたトナー像が、各画像形成部に隣接して移動する転写ベルト８によって担持・搬送される転写紙６上に転写され、さらに、定着部７において転写紙６上に定着された後、装置本体より排出される構成となっている。感光体ドラム１ａ〜１ｄを図１において時計回りに回転させながら、各感光体ドラム１ａ〜１ｄに対する画像形成プロセスが実行される。

次に、画像形成部Ｐａ〜Ｐｄについて説明する。回転自在に配設された感光体ドラム１ａ〜１ｄの周囲及び上方には、感光体ドラム１ａ〜１ｄを帯電させる帯電器２ａ、２ｂ、２ｃ及び２ｄと、感光体ドラム１ａ〜１ｄに画像情報を露光するＬＥＤヘッド１７ａ、１７ｂ、１７ｃ及び１７ｄと、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上にトナー像を形成する現像器３ａ、３ｂ、３ｃ及び３ｄと、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に残留した現像剤（トナー）を除去するクリーニング部５ａ、５ｂ、５ｃ及び５ｄが設けられている。

先ず、帯電器２ａ〜２ｄによって感光体ドラム１ａ〜１ｄの表面を一様に帯電させ、次いでＬＥＤヘッド１７ａ〜１７ｄによって光照射し、各感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に画像信号に応じた静電潜像を形成する。現像器３ａ〜３ｄには、それぞれマゼンタ、シアン、イエロー及びブラックの各色のトナーが補給装置（図示せず）によって所定量充填されている。このトナーは、現像器３ａ〜３ｄにより感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に供給され、静電的に付着することにより、ＬＥＤヘッド１７ａ〜１７ｄからの露光により形成された静電潜像に応じたトナー像が形成される。

トナー像が転写される転写紙６は、装置下部の用紙カセット１６内に収容されており、給紙ローラ１３ａ及びレジストローラ１３ｂを介して転写ベルト８上へ供給され、各感光体ドラム１ａ〜１ｄの位置へと搬送される。転写ベルト８にはその両端部を互いに重ね合わせて接合しエンドレス形状にしたベルトや、継ぎ目を有しない（シームレス）ベルトが用いられる。ベルトの材質としては、樹脂製のベルトが用いられ、好ましくは表層からフッソ樹脂コーティング、シリコンコート、ＣＲゴム、ＰＶＤＦ樹脂シートが順次積層された多層ゴムベルトが用いられる。

転写ベルト８は、従動ローラ１０ａ、１０ｂ及び１０ｃと、駆動ローラ１１とに掛け渡されており、転写ベルト８が反時計回りに回転を開始すると、転写紙６がレジストローラ１３ｂから転写ベルト８の最上流側に設けられた吸着ローラ１４を介して転写ベルト８上へ搬送される。吸着ローラ１４には所定の電圧が印加されており、転写紙６を静電吸着力により転写ベルト８上に保持する。

このとき画像書き出し信号がＯＮとなり、所定のタイミングにより最上流の感光体ドラム１ａ上に画像形成を行う。そして、感光体ドラム１ａの下部において、所定の転写電圧が印加された転写ローラ４ａで電界付与することにより、感光体ドラム１ａ上のマゼンタのトナー像が転写紙６上に転写される。その後、転写紙６は次の画像形成部Ｐｂに搬送され、上記と同様に、今度は感光体ドラム１ｂによってシアンのトナー像が転写される。

以下、上述と同様の方法により、感光体ドラム１ｃ及び１ｄによってそれぞれイエロー及びブラックのトナー像が転写される。これらの４色の画像は、所定のフルカラー画像形成のために転写紙６に対し予め定められた所定の位置関係をもって形成される。４ｂ、４ｃ及び４ｄは感光体ドラム１ｂ〜１ｄの下部に位置する転写ローラである。４色のトナー像が転写された転写紙６は、転写ベルト８から離脱し、定着部７へと搬送される。また、トナー像が転写された後の感光体ドラム１ａ〜１ｄは、引き続き行われる新たな静電潜像の形成に備え、その表面に残留したトナーが各クリーニング部５ａ〜５ｄにより除去される。

転写ベルト８から定着部７に搬送された転写紙６は、定着ローラ１８により加熱及び加圧されてトナー像が転写紙６の表面に定着され、所定のフルカラー画像が形成される。フルカラー画像が形成された転写紙６は、その後排出ローラ１９によって装置本体外に排出される。

図２は、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の構成を示すブロック図である。図１と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。画像形成装置１００は、定着部７、光学的検出手段９、画像読取部３０、ＡＤ変換部３１、画像形成部Ｐａ〜Ｐｄ、制御部３２、記憶部３３、操作パネル３４、モノクロ印刷カウンタ３５及びカラー印刷カウンタ３６から構成されている。

光学的検出手段９は、画像形成部Ｐａ〜Ｐｄにおいて転写ベルト８（図１参照）上に形成される各パッチ画像に測定光を照射し、パッチ画像からの反射光量を検出する。検出結果は受光出力信号として後述する制御部３２に送信される。光学的検出手段９としては、一般にＬＥＤ等から成る発光素子と、フォトダイオード等から成る受光素子を備えた光学的検出手段が用いられる。例えば転写ベルト上のトナー付着量を測定する際には、発光素子からトナー像に対し測定光を射出する。測定光はトナーによって反射される光、及びベルト表面によって反射される光として受光素子に入射する。

画像読取部３０は、複写時に原稿を照明するスキャナランプや原稿からの反射光の光路を変更するミラーが搭載された走査光学系、原稿からの反射光を集光して結像する集光レンズ、及び結像された画像光を電気信号に変換するＣＣＤ等から構成される。画像読取部３０で読み取られた画像信号はＡＤ変換部３１においてデジタル信号に変換された後、後述する記憶部３３内の画像メモリ４０に送出される。

記憶部３３は、画像メモリ４０、ＲＡＭ４１、及びＲＯＭ４２を備えており、画像メモリ４０は、画像読取部３０で読み取られ、ＡＤ変換部３１においてデジタル変換された画像信号を記憶し、制御部３２に送出する。ＲＡＭ４１及びＲＯＭ４２は、制御部３２の処理プログラムや処理内容等を記憶する。また、ＲＡＭ４１（或いはＲＯＭ４２）には、光学的検出手段９の測定出力値とトナー付着量との関係がトナー付着量データとして予め記憶されている。

操作パネル３４は、複数の操作キーから成る操作部と、設定条件や装置の状態等を表示する表示部（いずれも図示せず）とから構成されており、ユーザが印刷条件等の設定を行う他、例えば画像形成装置１００がファクシミリ機能を有する場合は、記憶部３３にファクシミリ送信先を登録し、さらに登録された送信先の読み出しや書き換えを行う等の種々の設定にも使用される。

モノクロ印刷カウンタ３５及びカラー印刷カウンタ３６は、それぞれモノクロ印刷枚数及びカラー印刷枚数を積算してカウントする。カウントされたモノクロ及びカラー印刷枚数は、記憶部３３のＲＡＭ４１に記憶される。なお、印刷枚数に代えて、モノクロ及びカラーそれぞれの印刷時間を積算して記憶部３３に記憶するようにしても良い。

制御部３２は、設定されたプログラムに従って画像読取部３０、画像形成部Ｐａ〜Ｐｄ、定着部７や光学的検出手段９を全般的に制御するとともに、画像読取部３０で読み取られた画像信号を、必要に応じて変倍処理或いは階調処理して画像データに変換する。ＬＥＤヘッド１７ａ〜１７ｄは、処理後の画像データに基づいてレーザ光を照射し、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に潜像を形成する。

さらに制御部３２は、キャリブレーションモードが実行されると、光学的検出手段９により検出された受光出力信号を受信し、記憶部３３に記憶されたトナー付着量データに基づいてトナー付着量の算出を行う機能、算出されたトナー付着量に基づいてパッチ画像の濃度を決定し、予め定められた基準濃度と比較して帯電器２ａ〜２ｄの帯電電位や現像器３ａ〜３ｄの現像バイアス、或いはＬＥＤヘッド１７ａ〜１７ｄの露光量等を調整することにより、各色について濃度補正を行う機能を有している。

キャリブレーションモードは、所定枚数の画像形成処理が終了した時に自動的に実行される。即ち制御部３２は、モノクロ印刷カウンタ３５のカウント値が、予め記憶部３３のＲＡＭ４１（或いはＲＯＭ４２）に記憶されている所定の濃度補正実行値に到達したとき、モノクロの濃度補正（以下、モノクロ補正という）を実行し、カラー印刷カウンタ３６の積算カウント値が濃度補正実行値に到達したとき、カラーの濃度補正（以下、カラー補正という）を実行する。

従って、制御部３２はモノクロ及びカラーのそれぞれについて濃度補正の要否を判断するとともに、モノクロ補正とカラー補正とを個別に実行する。なお、上記以外にユーザによる操作パネル３４のキー操作によりキャリブレーションモードが実行されるようにしても良く、装置の電源ＯＮ時に自動的に実行されるようにしても良い。

図１のようなタンデム方式のカラー画像形成装置による画像形成では、前述した画像形成過程により感光体ドラム１ａ〜１ｄ上にパッチ画像形成用のトナー像が形成される。形成されたトナー像が転写ローラ４ａ〜４ｄにより転写ベルト８上の所定位置に転写され、マゼンタ、シアン、イエロー及びブラックの各色のパッチ画像が形成される。

濃度補正用パッチ画像の例を図３に示す。ユーザによりキャリブレーションモードが設定されると、図３（ａ）に示すように、転写ベルト８上の進行方向に向かって左端に、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）及びブラック（Ｂ）の各色の矩形のパッチ画像が一列に形成される。感光体ドラム１ｂにより形成されるマゼンタ（Ｍ）のパッチ画像は、白ベタ画像（Ｍ１）から、最も濃色の画像（Ｍ５）まで５段階の濃度のパッチ画像Ｍ１〜Ｍ５が進行方向から順に形成される。

図３（ａ）におけるＭ１及びＭ２の部分を拡大した様子を図３（ｂ）に示す。図から判るように、隣接するパッチ画像Ｍ１及びＭ２は、境界において濃度が変化するようにそれぞれ単色で形成されている。以下、パッチ画像Ｍ３〜Ｍ５についても同様に形成され、さらにシアン（Ｃ）のパッチ画像Ｃ１〜Ｃ５、イエロー（Ｙ）のパッチ画像Ｙ１〜Ｙ５及びブラック（Ｂ）のパッチ画像Ｂ１〜Ｂ５についてもＭ１〜Ｍ５と同様の構成で形成されている。

光学的検出手段９は、測定対象物までの距離を厳密に規定しておく必要があるため、図１に示すように、転写ベルト８表面までの距離変動の少ない、従動ローラ１０ｃに対抗するような位置に配置されており、転写ベルト８上のパッチ画像形成位置に合わせて転写ベルト８の幅方向に位置決めされている。この光学的検出手段９の検出結果に基づいて各パッチ画像のトナー付着量（画像濃度）を測定し、各色について予め定められた基準濃度と比較して濃度補正が行われる。

次に、本発明の画像形成装置の動作について説明する。図４は、第１実施形態の画像形成装置において実行される濃度補正制御の一例を示すフローチャートである。図２を参照しながら、図４のステップに従い濃度補正の制御手順について説明する。なお、本発明でいうカラー印刷とは、モノクロ以外のカラー単色印刷も含むものとする。

ユーザにより印刷が開始されると、先ず、カラー印刷であるか否かが判断される（ステップＳ１）。カラー印刷であると判断された場合は、カラー印刷カウンタ３６のカウント値（カラー印刷枚数）Ｃｃに１を積算する（ステップＳ２）。次に、制御部３２において、カウント値Ｃｃと記憶部３３に記憶された濃度補正実行値Ａとを比較し、カラー印刷枚数が濃度補正実行値Ａに到達したか否かが判断される（ステップＳ３）。

ステップＳ３でＣｃ＝Ａであると判断された場合は、カラー及びモノクロ補正の両方を行う（ステップＳ４）。次いで、モノクロ印刷カウンタ３５及びカラー印刷カウンタ３６のカウント値Ｃｍ、Ｃｃをリセットする（ステップＳ５）。ステップＳ３でＣｃ＜Ａであると判断された場合は、濃度補正を行わずに次のステップへ進む。そして、印刷が終了したか否かが判断され（ステップＳ６）、印刷が終了している場合は処理を終了する。印刷が継続している場合はステップＳ１に戻る。

一方、ステップＳ１でモノクロ印刷であると判断された場合は、モノクロ印刷カウンタ３５のカウント値（モノクロ印刷枚数）Ｃｍに１を積算する（ステップＳ７）。次に、制御部３２において、カウント値Ｃｍと記憶部３３に記憶された濃度補正実行値Ａとを比較し、モノクロ印刷枚数が濃度補正実行値Ａに到達したか否かが判断される（ステップＳ８）。

ステップＳ８でＣｍ＝Ａであると判断された場合は、モノクロ補正を行う（ステップＳ９）。次いで、モノクロ印刷カウンタ３５のカウント値Ｃｍをリセットする（ステップＳ１０）。ステップＳ８でＣｍ＜Ａであると判断された場合は、濃度補正を行わずに次のステップへ進む。そして、印刷が終了したか否かが判断され（ステップＳ１１）、印刷が終了している場合は処理を終了する。印刷が継続している場合はステップＳ１に戻り、以後同様のステップで濃度補正を実行する（ステップＳ１〜Ｓ１１）。

図４に示した制御手順では、モノクロ及びカラー補正を個別に実行可能とし、モノクロ印刷カウンタ３５のカウント値Ｃｍが所定の濃度補正実行値に到達したときはモノクロ補正のみを行い、カラー印刷カウンタ３６のカウント値Ｃｃが所定の濃度補正実行値に到達したときはモノクロ及びカラー両方の補正を行うこととしている。

これにより、例えばモノクロ印刷が多量に行われた場合は、図１のブラックの画像形成部Ｐｄのみを駆動させ、マゼンタ、シアン及びイエローの画像形成部Ｐａ〜Ｐｃは停止させておくことができる。従って、カラートナーに過度の機械的ストレスが掛からずトナーの劣化を抑制できる上、カラー印刷時にトナーの帯電量が増加して濃度が出ないという状態を防ぐことができる。

また、濃度補正は連続印刷時においても画像処理を強制的に中断して実行されるため、カラー及びモノクロ補正が連続して実行されると画像形成効率が低下するが、カラー補正が必要となった場合にはモノクロ補正も同時に実行されるため、カラー補正後、すぐにモノクロ補正が実行されることがなくなる。

図５は、第１実施形態の画像形成装置において実行される濃度補正制御の他の例を示すフローチャートである。図２を参照しながら、図５のステップに従い濃度補正の制御手順について説明する。ユーザにより印刷が開始されると、先ず、カラー印刷であるか否かが判断される（ステップＳ１）。カラー印刷であると判断された場合は、カラー印刷カウンタ３６のカウント値Ｃｃに１を積算する（ステップＳ２）。次に、制御部３２において、カウント値Ｃｃと記憶部３３に記憶された濃度補正実行値Ａとを比較し、カラー印刷枚数が濃度補正実行値Ａに到達したか否かが判断される（ステップＳ３）。

ステップＳ３で、Ｃｃ＝Ａであると判断された場合は、カラー補正を行う（ステップＳ４）。次いで、カラー印刷カウンタ３６のカウント値Ｃｃをリセットする（ステップＳ５）。ステップＳ３でＣｃ＜Ａであると判断された場合は、濃度補正を行わずに次のステップへ進む。そして、印刷が終了したか否かが判断され（ステップＳ６）、印刷が継続している場合はステップＳ１に戻り、以後同様のステップで濃度補正を実行する（ステップＳ１〜Ｓ６）。

ステップＳ６で印刷が終了している場合は、カラー印刷カウンタ３６のカウント値Ｃｃが濃度補正実行値Ａよりも所定値Ｂだけ小さい値（Ａ−Ｂ）以上であるか否かが判断される（ステップＳ７）。そして、Ａ−Ｂ≦Ｃｃ＜Ａである場合はカラー補正を行う（ステップＳ８）。次いで、カラー印刷カウンタ３６のカウント値Ｃｃをリセットする（ステップＳ９）。ステップＳ７でＡ−Ｂ＞Ｃｃである場合はそのまま処理を終了する。

一方、ステップＳ１でモノクロ印刷であると判断された場合は、モノクロ印刷カウンタ３５のカウント値Ｃｍに１を積算する（ステップＳ１０）。次に、制御部３２においてカウント値Ｃｍと記憶部３３に記憶された濃度補正実行値Ａとを比較し、モノクロ印刷枚数が濃度補正実行値Ａに到達したか否かが判断される（ステップＳ１１）。

ステップＳ１１でＣｍ＝Ａであると判断された場合は、モノクロ補正を行う（ステップＳ１２）。次いで、モノクロ印刷カウンタ３５のカウント値Ｃｍをリセットする（ステップＳ１３）。ステップＳ１１でＣｍ＜Ａであると判断された場合は、濃度補正を行わずに次のステップへ進む。そして、印刷が終了したか否かが判断され（ステップＳ１４）、印刷が継続している場合はステップＳ１に戻り、以後同様のステップで濃度補正を実行する（ステップＳ１〜Ｓ１３）。

ステップＳ１４で印刷が終了している場合は、モノクロ印刷カウンタ３５のカウント値Ｃｍが濃度補正実行値Ａよりも所定値Ｂだけ小さい値（Ａ−Ｂ）以上であるか否かが判断される（ステップＳ１５）。そして、Ａ−Ｂ≦Ｃｍ＜Ａである場合はモノクロ補正を行う（ステップＳ１６）。次いで、モノクロ印刷カウンタ３５のカウント値Ｃｍをリセットする（ステップＳ１７）。ステップＳ１５でＡ−Ｂ＞Ｃｍである場合はそのまま処理を終了する。

図５に示した制御手順では、印刷終了時にモノクロ印刷カウンタ３５又はカラー印刷カウンタ３６のカウント値Ｃｍ、Ｃｃが所定の濃度補正実行値よりも小さい所定値以上であるときは先行して濃度補正を行うこととしている。これにより、例えばモノクロ又はカラー印刷のカウント値Ｃｍ、Ｃｃが濃度補正実行値に到達する直前で印刷が終了したような場合には、印刷終了後に濃度補正が実行され、カウント値がリセットされる。従って、次に連続印刷が開始された後、すぐに濃度補正が実行され印刷が中断されることがなくなり、画像形成効率が向上する。

なお、図４に示した濃度補正制御では、例えばモノクロ及びカラーの濃度補正実行値Ａが８０（枚）であり、モノクロ及びカラー印刷枚数が共に７９枚の状態から、モノクロ印刷１枚、カラー印刷２枚の連続印刷を行った場合、モノクロ印刷が終了した時点でカウント値Ｃｍが８０になり、モノクロ補正が実行される。ここでモノクロ印刷カウンタ３５はリセットされ、Ｃｍ＝０、Ｃｃ＝７９となる。

次に、カラー印刷が１枚終了した時点でカウント値Ｃｃが８０になり、モノクロ及びカラーの両方の補正が実行される。ここでカラー印刷カウンタ３６はリセットされ、Ｃｍ＝０、Ｃｃ＝０となる。そして、最後にカラー印刷が１枚行われる。即ち、３枚印刷を行う間に濃度補正が２回実行される可能性がある。さらに、モノクロ補正が連続して実行されるため、ブラックトナーの劣化が早まる上、トナーの帯電量も増加して画像に悪影響を及ぼす。

また、図５に示した濃度補正制御においても、例えば連続印刷中にモノクロ及びカラー印刷枚数が共に７９枚となった場合、さらにモノクロ印刷１枚、カラー印刷１枚の連続印刷が行われると、同様に濃度補正が２回実行される。このような場合、画像形成効率が低下してユーザに待ち時間によるストレスを感じさせてしまう。

そこで、図４及び図５の濃度補正制御を組み合わせることにより、過度のカラー補正を抑制してカラートナーの劣化を防止するとともに、連続印刷中に濃度補正が連続して行われる状態や、連続印刷開始後、少数枚数で濃度補正が行われる状態を極力無くして画像形成効率を向上させた制御とすることができる。このような濃度補正制御を図６に示す。図２を参照しながら、図６のステップに従い濃度補正の制御手順について説明する。

カラー印刷の場合、カラー印刷カウンタ３６のカウント値Ｃｃに１を積算し、濃度補正実行値Ａと比較してＣｃ＝Ａであると判断された場合は、カラー及びモノクロの両方の補正を行うとともにカラー印刷カウンタ３６をリセットし、Ｃｃ＜Ａであると判断された場合は、濃度補正を行わずに印刷が終了したか否かを判断するまでのステップ（ステップＳ１〜Ｓ６）は、図４と同様である。

ステップＳ６で印刷が終了している場合は、カウント値Ｃｃが濃度補正実行値Ａよりも所定値Ｂだけ小さい値（Ａ−Ｂ）以上であるか否かが判断される（ステップＳ７）。そして、Ａ−Ｂ≦Ｃｃ＜Ａである場合はカラー及びモノクロ補正を行う（ステップＳ８）。次いで、モノクロ印刷カウンタ３５及びカラー印刷カウンタ３６をリセットする（ステップＳ９）。ステップＳ７でＡ−Ｂ＞Ｃｃである場合はそのまま処理を終了する。

一方、ステップＳ１でモノクロ印刷であると判断された場合は、モノクロ印刷カウンタ３５のカウント値Ｃｍに１を積算する（ステップＳ１０）。次に、制御部３２において、カウント値Ｃｍと記憶部３３に記憶された濃度補正実行値Ａとを比較し、モノクロ印刷枚数が濃度補正実行値Ａに到達したか否かが判断される（ステップＳ１１）。

ステップＳ１１でＣｍ＝Ａであると判断された場合は、次にカラー印刷カウンタ３６のカウント値Ｃｃが濃度補正実行値Ａよりも所定値Ｂだけ小さい値（Ａ−Ｂ）以上であるか否かが判断される（ステップＳ１２）。そして、Ａ−Ｂ≦Ｃｃ＜Ａである場合はステップＳ４に進み、カラー及びモノクロ補正を行うとともにモノクロ印刷カウンタ３５及びカラー印刷カウンタ３６をリセットする（ステップＳ４、Ｓ５）。

ステップＳ１２においてＡ−Ｂ＞Ｃｃである場合は、モノクロ補正のみを行う（ステップＳ１３）。次いで、モノクロ印刷カウンタ３５をリセットする（ステップＳ１４）。ステップＳ１１でＣｍ＜Ａであると判断された場合は、濃度補正を行わずに次のステップへ進む。そして、印刷が終了したか否かが判断され（ステップＳ１５）、印刷が継続している場合はステップＳ１に戻り、以後同様のステップで濃度補正を実行する。

ステップＳ１５で印刷が終了している場合は、モノクロ印刷カウンタ３５のカウント値Ｃｍが濃度補正実行値Ａよりも所定値Ｂだけ小さい値（Ａ−Ｂ）以上であるか否かが判断される（ステップＳ１６）。そして、Ａ−Ｂ≦Ｃｍ＜Ａである場合は、次にカラー印刷カウンタ３６のカウント値ＣｃがＡ−Ｂ以上であるか否かが判断される（ステップＳ１７）。

そして、Ａ−Ｂ≦Ｃｃ＜Ａである場合はステップＳ８に進み、カラー及びモノクロ補正を行う。次いで、モノクロ印刷カウンタ３５及びカラー印刷カウンタ３６をリセットし（ステップＳ９）、処理を終了する。ステップＳ１７においてＡ−Ｂ＞Ｃｃである場合は、モノクロ補正のみを行う（ステップＳ１８）。次いで、モノクロ印刷カウンタ３５をリセットする（ステップＳ１９）。一方、ステップＳ１６でＡ−Ｂ＞Ｃｍである場合はそのまま処理を終了する。

図６に示した制御手順では、印刷が終了した場合、カラー及びモノクロ印刷の積算カウント値が共に条件を満たす場合はカラー及びモノクロ補正が共に実行されるため、例えばモノクロ及びカラーの濃度補正実行値Ａが８０（枚）であり、所定値Ｂが１０（枚）とすると、モノクロ及びカラー印刷枚数が共に７０枚から７９枚の間で印刷が終了した場合はモノクロ及びカラー補正が実行される。従って、印刷前のカウント値は、最悪でもＣｍ＜７０、Ｃｃ＜７０となり、次の連続印刷では最低１０枚以内は、濃度補正が実行されることがなくなり、画像形成効率がより向上する。

さらに、連続印刷中にカウント値Ｃｍが濃度補正実行値Ａに達した場合でも、カウント値ＣｃがＡ−Ｂ以上であるときはカラー及びモノクロ補正が実行されるため、連続印刷中にモノクロ補正とカラー補正が連続して実行されることを極力防止できる。

なお、濃度補正実行値Ａ及び所定値Ｂは、画像形成装置の仕様やユーザの使用状況等により適宜設定可能である。例えばモノクロ及びカラーの濃度補正実行値Ａが８０（枚）であり、所定値Ｂが１０（枚）とすると、モノクロ及びカラー印刷枚数が共に６９枚の状態から、モノクロ印刷１１枚、カラー印刷１２枚の連続印刷を行った場合、モノクロ印刷１１枚が終了した時点でカウント値Ｃｍが８０になり、モノクロ補正が実行される。ここでモノクロ印刷カウンタ３５はリセットされ、Ｃｍ＝０、Ｃｃ＝６９となる。

次に、カラー印刷１１枚が終了した時点でカウント値Ｃｃが８０になり、モノクロ及びカラーの両方の補正が実行される。ここでカラー印刷カウンタ３６はリセットされ、Ｃｍ＝０、Ｃｃ＝０となる。そして、最後にカラー印刷が１枚行われる。即ち、２３枚印刷を行う間に濃度補正が２回実行される可能性がある。

そこで、１０枚以上の連続印刷を頻繁に行うユーザは、濃度補正による強制中断が煩わしい場合、所定値Ｂの設定を変更することにより、濃度補正の間隔を広げることができる。例えばＢを２０に設定した場合は４３枚印刷を行う間に濃度補正が２回、３０に設定した場合は６３枚印刷を行う間に濃度補正が２回実行されることとなる。

また、ここではモノクロ補正及びカラー補正における、濃度補正実行値Ａ及び所定値Ｂを同じ値としたが、モノクロ補正とカラー補正とで異なる濃度補正実行値を用いても良いし、モノクロ補正とカラー補正とで所定値Ｂを変更しても良い。

図７は、本発明の第２実施形態に係るカラー画像形成装置の構成を示すブロック図である。第１実施形態の図２と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。本実施形態においては、モノクロ印刷カウンタ３５又はカラー印刷カウンタ３６によりカウントされた印刷実行１回当たりの印刷枚数が記憶部３３（例えばＲＡＭ４１）に記憶され、さらに印刷枚数毎の印刷実行回数の積算値が記憶部３３に記憶される。そして、印刷枚数毎の印刷実行回数に基づいて、全体又は所定枚数以下の印刷実行回数に対する印刷枚数毎の印刷実行回数の占有率を印刷枚数の少ない方から順に累積した累積占有率を算出する演算部３７が設けられている。

いま、３人のユーザＡ、Ｂ、Ｃにおいて画像形成装置の使用状況がそれぞれ異なる場合に、連続印刷中に濃度補正の割り込みが実行される確率について説明する。なお、ここでは印刷実行１回当たりの印刷枚数が２０枚より多いときは、途中で濃度補正が入っても割り切ることとし、印刷枚数２０枚以下の使用状況をカウントした。ユーザＡは１枚から２０枚までほとんど同じ割合で印刷しており、ユーザＢは１０枚までの印刷に比べて１０枚以上の印刷の割合が多く、ユーザＣは１０枚までの印刷に比べて１０枚以上の印刷の割合が少ないものとすると、各ユーザにおける印刷枚数と累積占有率との関係は図８のようになる。

このとき、所定値Ｂと各ユーザにおける濃度補正割り込み実行確率との関係を図９に示す。図９から明らかなように、ユーザの使用状況により印刷途中で濃度補正の入る確率は大きく変わっている。例えば所定値Ｂを１０枚とすると、ユーザＡでは３．３％、ユーザＢでは５．５％、ユーザＣでは１％となる。このように、ユーザにより使用状況が異なる場合、所定値Ｂの設定は、必ずしもデフォルトの値が全てのユーザに対して適切であるとはいえず、またユーザ自身が最適な所定値Ｂを設定することも困難である。

次に、図８における一定の累積占有率に対する印刷枚数を所定値Ｂに設定したときの、濃度補正割り込み実行確率との関係について説明する。例えば、累積占有率が８０％であるときの印刷枚数を所定値Ｂに設定したとすると、図８から所定値Ｂは、ユーザＡでは１６枚、ユーザＢでは１８枚、ユーザＣでは１１枚となる。さらに累積占有率に対する濃度補正割り込み実行確率を図１０に示す。

図１０から明らかなように、累積占有率が８０％となる印刷枚数を所定値Ｂに設定したときの濃度補正割り込み実行確率は、ユーザＡで０．２％、ユーザＢで０．１６％、ユーザＣで０．８％となり、少数枚数の印刷ではほとんど濃度補正が途中で実行されることがなくなる。従って、本実施形態の画像形成装置では、演算部３７で算出された累積占有率を用いて上述した一連の制御により所定値Ｂを装置毎に自動設定し、随時更新していくことにより、ユーザの使用状況に合った濃度補正の実行が可能となる。なお、所定値Ｂの更新は、直近の更新時からのトータル印刷枚数が一定枚数に到達する毎に累積占有率を算出して行う。

図１１は、第２実施形態の画像形成装置において所定値Ｂを自動設定する制御を示すフローチャートである。図７を参照しながら、図１１のステップに従い所定値Ｂの設定手順について説明する。なお、ここでは直近の所定値Ｂの設定からのトータル印刷枚数ｎが５００枚以上になった時に所定値Ｂを更新するものとする。先ず、ユーザにより印刷が実行されると（ステップＳ１）、モノクロ印刷カウンタ３５又はカラー印刷カウンタ３６により印刷実行１回当たりの印刷枚数がカウントされる（ステップＳ２）。カウントされた印刷枚数は記憶部３３に記憶され（ステップＳ３）、さらに印刷枚数毎の印刷実行回数も積算して記憶される（ステップＳ４）。

次に、直近の所定値Ｂの設定からの印刷枚数ｎが５００枚以上であるか否かが判断される（ステップＳ５）。ｎが５００枚を超えない場合はステップＳ１に戻り、印刷及び印刷枚数のカウント、印刷枚数毎の積算印刷実行回数の記憶が継続して行われる（ステップＳ１〜Ｓ４）。ステップＳ５でｎが５００枚以上となった場合は、演算部３７においてトータル印刷実行回数に対する印刷枚数毎の印刷実行回数の占有率を算出し、さらに占有率を印刷枚数が少ない方から順に累積した累積占有率を算出する（ステップＳ６）。

そして、算出された累積占有率に基づいて最適な所定値Ｂが設定され（ステップＳ７）、記憶部３３に上書きされる。最後に印刷枚数ｎを０にリセットし（ステップＳ８）、再びステップ１から同様の処理を繰り返す。

上記のルーチンは、画像形成装置の電源がＯＦＦになるまで継続して行われる。なお、画像形成装置の電源がＯＦＦになったときは、その時点での所定値Ｂ、及び印刷枚数毎の印刷実行回数、直近の設定からの印刷枚数ｎを記憶部３３に保存しておき、次に電源がＯＮされた時には保存された所定値Ｂを用いて濃度補正を行い、保存された印刷実行回数、印刷枚数ｎを用いて所定値Ｂの自動設定を継続すればよい。

なお、ここではモノクロ印刷カウンタ３５及びカラー印刷カウンタ３６を用いて印刷実行１回当たりの印刷枚数をカウントすることとしたが、印刷実行１回当たりの印刷枚数をカウントする連続印刷カウンタを別途設けても良い。また、演算部３７を設ける代わりに制御部３２が演算部３７を兼ねる構成とし、演算部３７における演算処理を制御部３２において行うこともできる。また、上記の制御例においては、全体又は所定枚数以下の印刷実行回数に対する印刷枚数毎の印刷実行回数の占有率を、印刷枚数の少ない方から順に累積して累積占有率を算出しているが、例えば印刷枚数毎の印刷実行回数の占有率を印刷枚数の多い方から順に累積して算出された累積占有率に基づいて、全く同様に濃度補正実行の所定値を設定することもできる。

その他、本発明は上記各実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば上記実施形態においては、モノクロ印刷カウンタ３５及びカラー印刷カウンタ３６を用いてモノクロ及びカラー印刷枚数を積算カウントし、それに基づいて濃度補正制御を行うこととしたが、印刷枚数に代えてモノクロ及びカラー印刷の印刷時間を積算し、積算印刷時間に基づいて濃度補正制御を行うこともできる。

また上記実施形態では、一例として画像形成部を複数備えたタンデム方式のカラー画像形成装置について説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、感光体ドラムに対向する位置に複数の現像カートリッジを順次回転移動させて感光体ドラム上の静電潜像の現像を行うロータリー式のカラー画像形成装置やカラープリンタにも適用できるのはもちろんである。

本発明は、モノクロ印刷の印刷枚数又は印刷時間をカウントする第１のカウント手段と、カラー印刷の印刷枚数又は印刷時間をカウントする第２のカウント手段と、第１及び第２のカウント手段のカウント値に基づいてモノクロ及びカラーの濃度補正を個別に実行する制御手段とを備えたカラー画像形成装置において、制御手段は、第１のカウント手段のカウント値が濃度補正実行値に到達したときは、モノクロの濃度補正のみを実行し、第２のカウント手段のカウント値が濃度補正実行値に到達したときは、モノクロ及びカラーの濃度補正を実行する。

これにより、カラートナーの現像装置は停止させてモノクロ補正のみを実行することができるため、カラートナーに過度の機械的ストレスが掛からずトナーの劣化を抑制できる上、カラートナーの帯電量増加に起因する画質の低下を防ぐことができる。また、カラー補正が必要となった場合にはモノクロ補正も同時に実行されるため、カラー補正後、すぐにモノクロ補正が実行されることがなくなり、画像形成効率を低下させずに高画質な画像を形成できる画像形成装置を提供する。

また、連続印刷中に第１のカウント手段のカウント値が濃度補正実行値に達した場合でも、第２のカウント手段のカウント値が濃度補正実行値よりも小さい所定値以上であるときはカラー及びモノクロ補正が同時に実行されることとしたので、連続印刷中にモノクロ補正とカラー補正が連続して実行されることが極めて少なくなり、印刷中断による画像形成効率の低下を防止する。

また、印刷終了時に第１又は第２のカウント手段のカウント値が濃度補正実行値よりも小さい所定値以上であるとき、先行して濃度補正を実行することとしたので、次に連続印刷が開始された後、すぐに濃度補正が実行されて印刷が中断されることがなくなり、画像形成効率が向上する。

また、印刷終了時に第１のカウント手段のカウント値のみが濃度補正実行値よりも小さい所定値以上であるとき、モノクロの濃度補正のみを実行し、第２のカウント手段のカウント値が濃度補正実行値よりも小さい所定値以上であるとき、モノクロ及びカラーの濃度補正を実行することとしたので、次の連続印刷枚数が所定値よりも少ない場合は濃度補正が実行されて印刷が中断されることがなくなり、画像形成効率がより一層向上する。

また、全体又は所定枚数以下の印刷実行回数に対する印刷枚数毎の印刷実行回数の累積占有率に基づいて、濃度補正実行の所定値を自動的に設定することとすれば、ユーザの使用状況に応じた最適な所定値の設定により連続印刷中における濃度補正の割り込み実行率を一定以下に低減することができ、画像形成効率の一層向上した画像形成装置となる。

は、本発明のカラー画像形成装置の全体構成を示す概略図である。 は、本発明の第１実施形態に係るカラー画像形成装置の構成を示すブロック図である。 は、濃度補正用パッチ画像の概略図である。 は、本発明の画像形成装置において実行される濃度補正制御の一例を示すフローチャートである。 は、濃度補正制御の他の例を示すフローチャートである。 は、濃度補正制御の他の例を示すフローチャートである。 は、本発明の第２実施形態に係るカラー画像形成装置の構成を示すブロック図である。 は、使用状況の違いによる印刷枚数と累積占有率との関係を示すグラフである。 は、使用状況の違いによる濃度補正実行枚数と濃度補正割り込み実行確率との関係を示すグラフである。 は、累積占有率と濃度補正割り込み実行確率との関係を示すグラフである。 は、第２実施形態の画像形成装置において所定値Ｂを自動設定する制御を示すフローチャートである。

符号の説明

Ｐａ〜Ｐｄ 画像形成部
１ａ〜１ｄ 感光体ドラム
２ａ〜２ｄ 帯電器
３ａ〜３ｄ 現像器
４ａ〜４ｄ 転写ローラ
７ 定着部
８ 転写ベルト
９ 光学的検出手段
１７ａ〜１７ｄ ＬＥＤヘッド
３０ 画像読取部
３２ 制御部（制御手段）
３３ 記憶部（記憶手段）
３４ 操作パネル
３５ モノクロ印刷カウンタ（第１のカウント手段）
３６ カラー印刷カウンタ（第２のカウント手段）
３７ 演算部（演算手段）
１００ 画像形成装置

Claims (2)

1. 複数の画像形成部のうち、ブラックの画像形成部を用いて単色印刷を行うモノクロ印刷の印刷枚数又は印刷時間を積算カウントする第１のカウント手段と、前記モノクロ印刷以外のカラー印刷の印刷枚数又は印刷時間を積算カウントする第２のカウント手段と、前記第１及び第２のカウント手段のカウント値に基づいてブラックの画像形成部の濃度補正であるモノクロの濃度補正及びブラックの画像形成部を除く全ての画像形成部の濃度補正であるカラーの濃度補正を実行する制御手段と、を備えたカラー画像形成装置において、
   前記制御手段は、前記第１のカウント手段のカウント値が濃度補正実行値に到達したときは、モノクロの濃度補正のみを実行し、前記第２のカウント手段のカウント値が濃度補正実行値に到達したときは、モノクロ及びカラーの濃度補正を実行し、前記第１のカウント手段のカウント値が濃度補正実行値に到達し、且つ前記第２のカウント手段のカウント値が濃度補正実行値よりも所定値だけ小さい値以上であるときは、モノクロ及びカラーの濃度補正を実行することを特徴とするカラー画像形成装置。
2. 前記制御手段は、印刷終了時に前記第１のカウント手段のカウント値のみが濃度補正実行値よりも所定値だけ小さい値以上であるとき、モノクロの濃度補正のみを実行し、前記第２のカウント手段のカウント値が濃度補正実行値よりも所定値だけ小さい値以上であるとき、モノクロ及びカラーの濃度補正を実行することを特徴とする請求項１に記載のカラー画像形成装置。