JP4953155B2 - 画像形成装置、該装置の制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、パッチ画像の濃度検出結果に基づき画像形成条件を調整する画像形成装置およびその制御方法に関する。

プリンタ、複写機、ファクシミリ装置などの電子写真方式の画像形成装置では、必要に応じて、所定の画像パターンを有するテスト用の小画像（パッチ画像）を形成するとともに、濃度センサによりその画像濃度を検出し、その検出結果に基づいて、装置各部の動作条件（画像形成条件）を調整することで、所定の画像品質を安定して得られるようにしている。

例えば、特許文献１に記載の画像形成装置では、装置の電源が投入された直後、あるいはスリープモードが解除された直後に、装置のウォーミングアップを行い、それが完了すると、引き続いて濃度調整処理を実行する。この濃度調整処理では、画像品質に影響を与える濃度制御因子としての帯電バイアスおよび現像バイアスの最適値を、パッチ画像として形成したベタ画像またはハーフトーン画像の濃度検出結果に基づいて算出する。そして、帯電バイアスおよび現像バイアスをそれぞれこうして求めた最適値に設定することで、最適な画像形成条件が得られる。そして、こうして最適化された画像形成条件の下で画像形成動作を実行することで、良好かつ安定した画像品質で画像を形成することができる。
特開２００１−７５３１８号公報（図３）

ここで、画像形成装置の情況によっては、上記のような濃度調整処理（パッチ処理）を実行しない方が好ましい場合も考えられる。

例えば、現像ユニット（トナーカートリッジを含む）や感光体ユニットなどの着脱可能なユニットについて、画像品質を保証する等の観点から、交換を推奨する条件が定められている場合がある。この交換推奨条件が成立している場合、そのまま濃度調整処理を実行してしまうと、画像品質が保証されない状態で形成されたパッチ画像に基づき調整処理が実行されてしまうおそれがあるため、この状況では濃度調整処理を実行しない方がよいと考えられる。

また、現像ユニットについて交換推奨条件が成立している場合、そのまま濃度調整処理を実行してしまうと、濃度調整処理によってトナーが装置内に取り込まれてしまい、その取り込まれたトナーについては画像品質を保証できないおそれがあるため、やはりこの状況では濃度調整処理を実行しない方がよいと考えられる。

更に、濃度調整処理を実行することで、交換する必要のないユニットや装置自身も消耗することから、不要な濃度調整処理による無駄な消耗を避けるためにも、濃度調整処理の実行可否について適切に判断することが望ましい。

そこで、本発明は、画像形成装置において、濃度調整処理の実行可否を適切に制御することで、画像品質を保証し、無駄な消耗を抑制することを目的とする。

本発明の画像形成装置は、画像形成動作を実行する画像形成手段と、前記画像形成手段により形成したパッチ画像の濃度検出結果に基づき、画像形成動作を実行する際の画像形成条件を所定の最適条件に調整する条件制御手段と、所定のタイミングで、着脱可能な所定ユニットについて交換推奨条件が成立しているか否かを判断し、成立している場合に前記所定ユニットの情報を出力する交換推奨手段と、前記画像形成手段、前記条件制御手段、前記交換推奨手段の実行を制御する制御手段とを備えた画像形成装置であって、前記制御手段は、前記所定ユニットについて交換推奨条件が成立していない場合、又は前記所定ユニットについて交換推奨条件が成立しているが、ユーザから前記所定ユニットについて交換を行わないとの入力を受け付けた場合に、前記条件制御手段を実行させることを特徴とする。前記所定ユニットは、現像ユニット又は感光体ユニットのいずれかであることが望ましい。

好適には、前記交換推奨手段は、前記所定ユニットから所定の品質保証データを検出できない場合、又は前記所定ユニットの消耗品の残量又は寿命が所定値以下である場合に、交換推奨条件が成立していると判断する。

かかる構成によれば、ユーザがそれを望まないかぎり、画像品質の保証がない状態で条件制御手段が実行されてしまったり、条件制御手段の実行により品質保証のないトナーが装置内に取り込まれてしまう状況を防止することができ、その結果、画像品質を適正に保つことができる。更に、このように条件制御手段の実行可否を適切に制御することで、条件制御手段の不要な実行によるトナーや装置自身の無駄な消耗を抑制することが可能となる。

好適には、前記交換推奨手段は、前記所定ユニットから所定の品質保証データを検出できない場合、又は前記所定ユニットの消耗品の残量又は寿命が所定値以下である場合に、交換推奨条件が成立していると判断する。この場合、前記交換推奨手段は、ユーザから前記所定ユニットについて交換を行わないとの入力を受け付けた場合、前記所定ユニットについて所定の品質保証データを読み取ることができるか否かの判断を行わないことが望ましい。

また好適には、前記交換推奨手段は、電源がＯＮとなったタイミング、前記所定ユニットがセットされたタイミング、所定回数の画像形成動作を実行したタイミングのいずれかに基づいて、交換推奨条件が成立しているか否かを判断する。

本発明の画像形成装置の制御方法は、画像形成手段により形成したパッチ画像の濃度検出結果に基づき、画像形成動作を実行する際の画像形成条件を所定の最適条件に調整する条件制御工程と、所定のタイミングで、着脱可能な所定ユニットについて交換推奨条件が成立しているか否かを判断し、成立している場合に前記所定ユニットの情報を出力する交換推奨工程と、前記所定ユニットについて交換推奨条件が成立していない場合、又は前記所定ユニットについて交換推奨条件が成立しているが、ユーザから前記所定ユニットについて交換を行わないとの入力を受け付けた場合に、前記条件制御工程が実行されるように制御する実行制御工程とを備えることを特徴とする。

本発明の制御方法は、コンピュータにより実施することができるが、そのためのコンピュータプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ、磁気ディスク、半導体メモリ及び通信ネットワークなどの各種の媒体を通じて画像形成装置内のメモリにインストールまたはロードすることができる。

本発明によれば、画像形成装置において、濃度調整処理の実行可否を適切に制御することで、画像品質を保証し、無駄な消耗を抑制することができる。

図１は、本発明にかかる画像形成装置の一実施形態を示す図である。また、図２は、図１の画像形成装置の構成を示すブロック図である。本画像形成装置では、ホストコンピュータ１００などの外部装置から画像信号が制御ユニット１のメインコントローラ１１に与えられると、このメインコントローラ１１で該画像信号を解析し、種々の画像処理を施した後、その画像処理済の信号をエンジンコントローラ１２に与える。そして、エンジンコントローラ１２は、フラッシュメモリ１２３に記憶されているファームウェアに基づきエンジン部ＥＧの各部を制御して、複写紙、転写紙、用紙およびＯＨＰ用透明シートなどのシートＳに画像信号に対応する画像を形成する。本画像形成装置は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４色のトナーを重ね合わせてフルカラー画像を形成する機能、ブラック（Ｋ）のトナーのみを用いてモノクロ画像を形成する機能を備えている。

エンジン部ＥＧは、図１に示すように、感光体ユニット２、ロータリー現像部３（イエロー用の現像ユニット（以下「Ｙ現像ユニット」という）３Ｙ、マゼンタ用の現像ユニット（「Ｍ現像ユニット」）３Ｍ、シアン用の現像ユニット（「Ｃ現像ユニット」）３Ｃ、ブラック用の現像ユニット（「Ｋ現像ユニット」）３Ｋなど）、中間転写ユニット４、定着ユニット５、露光ユニット８、ファームウェア読み取りユニット１０等を含んで構成される。これらのうち２、３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋ、４、５、８の各ユニットは、装置本体６に対して着脱自在となっており、各ユニットが装置本体６にセットされた状態で感光体ユニット２の感光体２１が図１の矢印方向Ｄ1に回転することで、印刷処理が実行される。なお、Ｙ現像ユニット３Ｙ、Ｍ現像ユニット３Ｍ、Ｃ現像ユニット３Ｃ、Ｋ現像ユニット３Ｋは、消耗品であるトナーを格納している点で、現像ユニット以外のユニットは、経年により機能が低下し得る点で、消耗品ユニットとして把握することができる。

感光体ユニット２には、感光体２１、帯電部２２およびクリーニング部２３が収容されており、これらは一体的に装置本体６に対して着脱自在となっている。帯電部２２は、図示を省略する帯電バイアス発生部から帯電バイアスが印加されており、感光体２１の外周面を均一に帯電させることができる。また、クリーニング部２３は、感光体２１の回転方向Ｄ1における帯電部２２の上流側に設けられており、一次転写後に感光体２１の外周面に残留付着しているトナーを掻き落とすことで、感光体２１の表面クリーニングを行うことができる。

帯電部２２によって帯電された感光体２１の外周面に向けて、露光ユニット８から光ビームＬが照射される。露光ユニット８は、エンジンコントローラ１２に設けられたレーザドライバ（図示省略）と電気的に接続されており、レーザドライバから与えられる駆動信号に応じて制御されて、光ビームＬを感光体２１上に露光して画像信号に対応する静電潜像を感光体２１上に形成する。

こうして形成された静電潜像は、ロータリー現像部３によってトナー現像される。ロータリー現像部３は、軸中心に回転自在に設けられた各現像ユニット（Ｙ現像ユニット３Ｙ、Ｍ現像ユニット３Ｍ、Ｃ現像ユニット３Ｃ、Ｋ現像ユニット３Ｋ）、各現像ユニットを回転移動させて予め決められた複数の位置（例えば、感光体２１に対する現像位置、ファームウェア読み取りユニット１０との通信位置）に位置決めするための機構部３３などを含んで構成されている。

現像ユニットの一つがロータリー現像部３の機構部３３によって現像位置に位置決めされると、当該現像ユニットのユニットハウジング内に貯留されたトナーが、現像ローラ３１に担持されながら搬送される。そして、現像ローラ３１に対して所定の現像バイアスを印加することで、現像ローラ３１によって担持／搬送されたトナーが感光体２１に付着して、静電潜像が顕像化される。こうして、選択された色のトナー像が感光体２１の表面に形成される。

図１では、Ｋ現像ユニット３Ｋが現像位置に位置決めされ、Ｋ現像ユニット３Ｋに設けられた現像ローラ３１が感光体２１と対向配置されている様子が示されている。

上記のようにして現像部３で現像されたトナー像は、一次転写領域ＴＲ１で、中間転写ユニット４の中間転写ベルト４１上に、一次転写される。すなわち、中間転写ユニット４は、複数のローラに掛け渡された中間転写ベルト４１と、中間転写ベルト４１を回転駆動する駆動部（図示省略）とを備えており、カラー画像をシートＳに転写する場合には、感光体２１上に形成される各色のトナー像を中間転写ベルト４１上に重ね合わせて、カラー画像を形成する一方、単色画像をシートＳに転写する場合には、感光体２１上に形成されるブラック色のトナー像のみを中間転写ベルト４１上に転写して、単色画像を形成する。

こうして中間転写ベルト４１上に形成された画像は、所定の二次転写領域ＴＲ２において、カセット９から取り出されたシートＳ上に二次転写される。そして、トナー画像が転写されたシートＳを、ヒータ（図示省略）が内蔵された定着ユニット５に導入し、ここで加熱しながら圧力を加えることによって、トナーをシートＳに定着させる。このようにして画像が形成されたシートＳは、装置本体６の上面部に設けられた排出トレイ部に搬送される。

ここで、本実施形態の画像形成装置では、パッチ画像の濃度を検出するために、中間転写ベルト４１が掛け渡された一のローラに対向して、濃度センサＰＳが配置されている。この濃度センサＰＳは、必要に応じ、中間転写ベルト４１の外周面で形成されるトナー画像の画像濃度を測定する。そして、その測定結果に基づき、この装置では、画像品質に影響を与える装置各部の動作条件、例えば各現像ユニットに与える現像バイアスや、光ビームＬの強度、さらには装置の階調補正特性などの調整を行っている。

濃度センサＰＳは、例えば反射型フォトセンサを用いて、中間転写ベルト４１上の所定面積の領域の画像濃度に対応した信号を出力するように構成されている。エンジンコントローラ１２は、中間転写ベルト４１を周回移動させながら、この濃度センサＰＳからの出力信号を定期的にサンプリングすることで、中間転写ベルト４１上のトナー画像各部の画像濃度を検出することができる。

また、本実施形態の画像形成装置では、各現像ユニットとして、例えば小型のＩＣチップ３２がネジや接着剤等によって取り付けられている現像ユニットを用いることができる。また、感光体ユニット２についても同様に、ＩＣチップ３２が取り付けられたものを用いることができる。

このＩＣチップ３２には、その内部の半導体回路に、現像ユニットの製造ロットデータや、画像形成装置メーカ等が該現像ユニットのトナー等の品質について保証していることを示す品質保証データなどが記憶される。

ＩＣチップ３２に記憶されている各種データは、所定のタイミングで、読み取りユニット１０によって無線で読み出され、エンジンコントローラ１２等において所定の制御処理に利用される。このようなＩＣチップ３２及び読み取りユニット１０は、従来のデータキャリア技術を用いて構成することができる。

次に、図２を参照しつつ、図１の画像形成装置の電気的構成について説明する。メインコントローラ１１は、ホストインタフェース１１１、ＣＰＵ１１２、ＲＯＭ１１３、ＲＡＭ１１４およびエンジンインタフェース１１５などを備えている。このメインコントローラ１１では、ホストインタフェース１１１によってホストコンピュータ１００との間の通信処理を行うように構成されており、ホストコンピュータ１００から送信された画像信号、所定のプログラムなどを受信する。受信された画像信号などはＲＡＭ１１４に一次的に格納される。

ＣＰＵ１１２は、図示を省略する入出力ポートを介して、装置本体６に取り付けられた操作パネル１３と電気的に接続されている。この操作パネル１３には、ＣＰＵ１１２に対してユーザが種々の指令を与えるために複数のスイッチ１３１が設けられるとともに、ユーザに対してメッセージや印刷状況などを表示するために表示部１３２が設けられており、操作パネル１３がマンマシンインタフェースとして機能している。

また、ＲＯＭ１１３には、予めメインコントローラ１１用のプログラムが記憶されており、このプログラムにしたがってＣＰＵ１１２およびロジック回路（図示省略）が作動することで、受信した画像信号に対して種々の画像処理を施すことができる。例えば、画像信号に対応する画像内の各画素のＲＧＢ成分の階調レベルを示したＲＧＢデータを、対応するＣＭＹＫ成分の階調レベルを示したＣＭＹＫデータに変換する。また、各画素のＣＭＹＫデータに対し階調補正を行った後、さらに誤差拡散法、ディザ法、スクリーン法などのハーフトーニング処理を行い、１画素１色当たり例えば８ビットのハーフトーンＣＭＹＫデータを作成する。そして、そのハーフトーンＣＭＹＫデータを用いて各色画像の露光レーザパルスをパルス幅変調するためのビデオ信号を作成し、エンジンインタフェース１１５を介してエンジンコントローラ１２に出力する。

一方、エンジンコントローラ１２は、図２に示すように、メインインタフェース１２１、ＣＰＵ１２２、フラッシュメモリ１２３およびＲＡＭ１２４などを備えている。

メインインタフェース１２１は、メインコントローラ１１との間で通信を行うためのものであり、これを介してメインコントローラ１１から送信されるコマンドやデータなどを受信する。

フラッシュメモリ１２３は、書き換え可能な不揮発性メモリであり、ファームウェア、各現像ユニットのトナー残量を示すカウンター値、画像形成条件などを記憶している。

ＣＰＵ１２２は、フラッシュメモリ１２３に記憶されるファームウェアを実行することにより、エンジン部ＥＧの各部を制御して複写紙、転写紙、用紙およびＯＨＰ用透明シートなどのシートＳに、画像信号に対応する画像を形成する印刷処理、画像形成条件を調整するパッチ処理、パッチ処理に実行可否を制御する処理（パッチ処理実行制御処理）などを実行する。なお、ＣＰＵ１２２は、これらの処理以外にも、画像形成装置が備える一般的な処理、例えばファームウェア書き換え処理などを実行する。

以下、図３〜図５のフローチャートを参照して、本実施形態におけるパッチ実行制御処理、パッチ処理について詳細に説明する。なお、各工程（符号が付与されていない部分的な工程を含む）は、処理内容に矛盾を生じない範囲で任意に順番を変更して又は並列に実行することができる。

（パッチ実行制御処理：図３、図４）
画像形成装置の電源がＯＮされると、初期動作の一つとして、ＣＰＵ１２２は、パッチ実行制御処理を実行する（Ｓ１００〜Ｓ１１９）。

まず、ＣＰＵ１２２は、各現像ユニットの交換推奨条件の成立有無を示すフラグ（以下、「交換推奨フラグ」という）について、それぞれ「非成立」を示すように初期設定する（Ｓ１００）。

次に、ＣＰＵ１２２は、セットされている現像ユニットについて交換推奨条件が成立しているか否かをチェックすべく、セットされている現像ユニットのうち一つを選択し（Ｓ１０１）、ロータリー現像部３の機構部３３を制御して前記選択した現像ユニットを通信位置に位置決めする（Ｓ１０２）。ここで、通信位置とは、ＩＣチップ３２が取り付けられた現像ユニットが当該通信位置にある場合に、読み取りユニット１０によってＩＣチップ３２に記憶されるデータを無線で読み出すことができるような位置である。

次に、ＣＰＵ１２２は、前記選択した現像ユニットがＩＣチップ３２を備えているか否かを判断する（Ｓ１０３）。

例えば、セットされた現像ユニットが備えるＩＣチップ３２と通信可能な位置に設けられている読み取りユニット１０を制御して、電磁波（チャージ波）を発信させ、所定回数を試みてもＩＣチップ３２からの応答信号が得られない場合に、現像ユニットはＩＣチップ３２を備えていない（ＩＣチップ３２が正常に機能していない場合を含む）と判断することが考えられる。

ＩＣチップ３２を備えていると判断した場合、ＣＰＵ１２２は、読み取りユニット１０を制御して、前記選択した現像ユニットが備えるＩＣチップ３２に記憶されるデータを無線で読み出す（Ｓ１０４）。

次に、ＣＰＵ１２２は、前記読み出したデータ中に品質保証データが含まれているか（検出できるか）否かを判断する（Ｓ１０５）。

品質保証データが含まれている場合、ＣＰＵ１２２は、前記選択した現像ユニットについて、画像形成装置メーカ等がトナー等の品質を保証している現像ユニットであると判断する（Ｓ１０６）。

次に、ＣＰＵ１２２は、まだ選択していない現像ユニットがあるか否かを判断し（Ｓ１０７）、未選択の現像ユニットがある場合はＳ１０１に再帰し、全て選択済みである場合にはＳ１１０の処理へ移行する。

一方、ＩＣチップ３２を備えていないと判断した場合、又は、前記読み出したデータ中に品質保証データが含まれていない場合、ＣＰＵ１２２は、前記選択した現像ユニットについて、画像形成装置メーカ等がトナー等の品質を保証していない現像ユニットであると判断し、交換推奨条件が成立したと判断する（Ｓ１０８）。

そして、前記選択した現像ユニットの交換推奨フラグを「成立」に変更し（Ｓ１０９）、Ｓ１０７の処理へ移行する。

Ｓ１０７において全て選択済みである場合、ＣＰＵ１２２は、フラッシュメモリ１２３に記憶する各現像ユニットのトナー残量を示すカウンター値を参照し、トナー残量が所定値以下（例えば、カウンター値が０）の現像ユニットがあるかどうかをチェックする（Ｓ１１０）。

トナー残量が所定値以下の現像ユニットがある場合、ＣＰＵ１２２は、該現像ユニットについて、画像品質を保証できない現像ユニットであると判断し、交換推奨条件が成立したと判断する（Ｓ１１１）。

そして、トナー残量が所定値以下の現像ユニットの交換推奨フラグを「成立」に変更する（Ｓ１１２）。

次に、ＣＰＵ１２２は、各現像ユニットの交換推奨フラグをチェックし（Ｓ１１３）、交換推奨フラグが「成立」となっている現像ユニットがない場合は、現像ユニットについて交換推奨条件が成立していないと判断し、Ｓ１１８の処理へ移行する。

一方、交換推奨フラグが「成立」となっている現像ユニットがある場合は、その現像ユニットについて交換を推奨すべく、該現像ユニットの情報（例えば、現像ユニットのＩＤ情報）をメインコントローラ１１に出力する（Ｓ１１４）。そして、現像ユニットの交換、又はメインコントローラ１１からの指示を待機する（Ｓ１１５）。

メインコントローラ１１（ＣＰＵ１１２）は、エンジンコントローラ１２（ＣＰＵ１２２）から現像ユニットの情報を受け付けた場合、表示部１３２に該現像ユニットの交換を推奨する情報（メッセージ等）を出力する。この際、ユーザは、交換を推奨された現像ユニットについて交換を行わずに画像形成動作を行いたい場合、例えば確認ボタンを押下する等により、その旨を操作パネル１３から入力することができる。

Ｓ１１５において現像ユニットが交換された場合、ＣＰＵ１２２は、そのことをメインコントローラ１１に通知するとともに、新たにセットされた現像ユニットの交換推奨フラグを「非成立」に設定し（Ｓ１１６）、そして、該現像ユニットを選択すべく、Ｓ１０１に再帰する。現像ユニットが交換されたかどうかは、例えば現像ユニットを脱着した場合に電気的にフラグが立つように構成しておき、かかるフラグを参照して判断すればよい。

一方、メインコントローラ１１においてユーザから交換推奨対象の現像ユニットについて交換を行わない旨の入力を受け付けて、その結果、Ｓ１１５においてメインコントローラ１１から交換推奨対象の現像ユニットの交換を行わずに画像形成動作を行う旨の指示を受け付けた場合、ＣＰＵ１２２は、後述するパッチ処理を実行し（Ｓ１１７）、その後、画像形成動作の実行指示を待機する（Ｓ１１８）。

なお、メインコントローラ１１は、エンジンコントローラ１２から現像ユニットが交換されたとの通知を受け付けた場合や、ユーザから交換推奨対象の現像ユニットについて交換を行わない旨の入力を受け付けた場合、対応する現像ユニットの交換推奨メッセージ等を消去することが望ましい。

ＣＰＵ１２２は、画像形成動作の指示を受け付けた場合（Ｓ１１８：指示あり）、フラッシュメモリ１２３に記憶されている画像形成条件を採用して、画像形成動作を実行する（Ｓ１１９）。画像形成動作の終了後は、Ｓ１１８に再帰する。

画像形成動作は、従来と同様である。すなわち、ホストコンピュータ１００などの外部装置から画像信号が制御ユニット１のメインコントローラ１１に与えられると、メインコントローラ１１で該画像信号を解析し、種々の画像処理を施した後、その画像処理済の信号がエンジンコントローラ１２に与えられる。エンジンコントローラ１２では、フラッシュメモリ１２３に記憶されているファームウェアに基づきエンジン部ＥＧの各部を制御して、複写紙、転写紙、用紙およびＯＨＰ用透明シートなどのシートＳに画像信号に対応する画像を形成する。また、形成した画像に応じてフラッシュメモリ１２３に記憶する各現像ユニットのトナー残量を示すカウンター値を更新する。

（パッチ処理：図５）
パッチ処理は、形成される画像を一定の画像品質に保つために、画像形成条件を種々に変更設定しながらパッチ画像を形成してその画像濃度を検出し、その検出結果に基づいて画像形成条件を調整する処理である。本実施形態のパッチ処理では、装置各部の動作条件を決める動作パラメータのうち、画像品質に影響を与える制御因子としての現像バイアス及び露光パワーの調整を行う。なお、制御因子として機能する動作パラメータとしては、上記２つ以外にも種々のものが知られており、それらを用いた画質制御の原理及び制御方法についても多くの公知技術がある。従って、設計に応じてそのような他の制御因子、公知技術を採用して、パッチ処理を構成してもよい。

ＣＰＵ１２２は、各トナー色毎に、最適現像バイアス、つまり画像形成動作時に各現像ユニットの現像ローラ３１に印加する現像バイアスの最適値を算出する。具体的には、１つのトナー色を選択し（Ｓ２００）、そのトナー色について、現像バイアスを多段階に変更設定しながら各バイアス値での所定パターンのパッチ画像を形成する（Ｓ２０１）。そして、各パッチ画像の画像濃度を濃度センサＰＳにより検出する（Ｓ２０２）。なお、このとき、濃度センサＰＳからの出力が異常な、つまり現像バイアスの設定値より想定される濃度に対応した値から大きく逸脱した値を示した場合には、ＣＰＵ１２２は、装置に異常があるものとしてエラーと判断し、所定のエラー処理を実行する。

各パッチ画像の画像濃度が求まると、それらの値から現像バイアスと画像濃度との対応関係がわかるので、その関係に基づき、画像濃度が予め定められた目標濃度と一致するような現像バイアスの値、すなわち最適現像バイアスを求める（Ｓ２０３）。ただし、その最適値が当該装置における現像バイアスの可変範囲内になかった場合には、その可変範囲において、算出された最適値に最も近い値を最適現像バイアスとする。

全てのトナー色について終了するまで、かかるＳ２００〜Ｓ２０３までの処理を繰り返す（Ｓ２０４）。これにより、各トナー色毎の最適現像バイアスが求められる。

続いて、各トナー色毎に、最適露光パワー、つまり当該トナー色に対応した静電潜像を感光体２１上に形成するときの光ビームＬの強度の最適値を算出する（Ｓ２０５〜Ｓ２０９）。ここでの処理は、制御因子が現像バイアスに代えて露光パワーである点を除いて上記した最適現像バイアス算出処理（Ｓ２００〜Ｓ２０４）と同様であるが、必要に応じて、形成するパッチ画像の画像パターンは異なるものとしてもよい。なお、この場合の現像バイアスの設定値は、先に求めた最適値を用いるのが好ましい。こうして、全てのトナー色について最適現像バイアス及び最適露光パワーがそれぞれ求まると、これらの最適値のセットを当該時点における最適な画像形成条件としてフラッシュメモリ１２３に記憶し（Ｓ２１０）、パッチ処理を終了する。

このように本実施形態では、現像ユニットから品質保証データ（画像形成装置メーカ等がトナー等の品質を保証していることを示すデータ）を読み取ることができない場合や、現像ユニットのトナー残量が少なくなって画像品質を保証できないおそれがある場合に、現像ユニットの交換推奨条件が成立していると判断し、そして、現像ユニットについて交換推奨条件が成立していない場合、又は、現像ユニットについて交換推奨条件が成立しているが、ユーザから該現像ユニットについて交換を行わないとの入力を受け付けた場合（すなわち、ユーザが画像品質の保証がされないおそれがあることを認識した上で画像形成動作の実行を希望する場合）に、パッチ処理を実行するように制御している。従って、ユーザがそれを望まないかぎり、画像形成装置メーカ等による画像品質の保証がない状態でパッチ処理が実行されてしまったり、パッチ処理の実行により品質保証のないトナーが装置内に取り込まれてしまう状況を防止することができ、その結果、画像品質を適正に保つことができる。更に、このようにパッチ処理の実行可否を適切に制御することで、不要なパッチ処理によるトナーや装置自身の無駄な消耗を抑制することが可能となる。

（その他）
本発明は、上記実施形態に限定されることなく種々に変形して適用することが可能である。例えば、Ｓ１１５においてメインコントローラ１１から交換推奨対象の現像ユニットの交換を行わない旨の指示を受け付けた場合、その指示があった現像ユニットについてはＳ１０１において選択しないようにする（つまり、品質保証データを読み取ることができるか否かの判断を行わない）構成としてもよい。このように構成することで、ユーザが交換を行わないと判断し、その旨一度入力しているにもかかわらず、パッチ実行制御処理を行うたびに交換推奨メッセージ等が出力されてしまうという状態を防ぐことができる。

また例えば、上記実施形態では、パッチ実行制御処理の主な工程をＣＰＵ１２２が実行する構成としているが、パッチ実行制御処理の一部又は全部の工程をメインコントローラ１１（ＣＰＵ１１２）やホストコンピュータ１００などの外部装置において実行するように構成してもよい。

また例えば、上記実施形態では、電源がＯＮとなったタイミングに基づいて、パッチ実行制御処理を実行する（すなわち、現像ユニットの交換推奨条件が成立しているか否かを判断する）構成としているが、該タイミングに加えて又は代えて、例えば、現像ユニット等がセットされたタイミング、所定回数の画像形成動作を実行したタイミングなど、他のタイミングに基づいてパッチ実行制御処理を実行する構成としてもよい。

また例えば、上記実施形態では、パッチ実行制御処理において、現像ユニットに関する交換推奨条件の成立性に基づいてパッチ処理の実行を制御する構成としているが、現像ユニットに加えて又は代えて、他の着脱可能なユニット（例えば、感光体ユニット２、中間転写ユニット４、定着ユニット５、露光ユニット８など）について、画像形成装置メーカ等による品質保証の有無や消耗状態（又は寿命）などに基づく同様の交換推奨条件を設定し、かかる交換推奨条件の成立性に基づいてパッチ処理の実行を制御するように構成してもよい。

また例えば、上記実施形態では、現像ユニットのＩＣチップ３２から無線で品質保証データを読み出す構成としているが、本発明は必ずしもこのような構成に限られるものではない。例えば、現像ユニットをセットした際に装置本体と機械的に嵌合するようにコネクタを設け、該コネクタ等を介して物理的に接続した状態で現像ユニットの記憶手段から品質保証データを読み出すように構成してもよい。また例えば、品質保証データは、電気的に記録されていなくてもよい。例えば、現像ユニットに、画像形成装置メーカ等が品質を保証していることを示す物理形状を設けたりラベル等を添付しておき、機械的に又は適切なセンサを用いて前記物理形状を検出したりラベル等から所定情報を読み取ることができた場合に、品質保証データを検出できたと判断する構成としてもよい。

また例えば、上記実施形態では、フラッシュメモリ１２３に各現像ユニットのトナー残量を示すカウンター値を記憶しておき、該カウンター値に基づいて交換推奨条件の成立性を判断する構成としているが、例えば、現像ユニットに取付けられたＩＣチップ３２に該現像ユニットのトナー残量を記憶するようにし、読み取りユニット１０を制御してＩＣチップ３２からトナー残量を読み出して、交換推奨条件の成立性を判断する構成としてもよい。

また例えば、上記実施形態では、色ごとに現像を行う４サイクルタイプの画像形成装置について説明しているが、本発明はこのような形態に限定されるものではない。例えば、各色同時に現像を行うタンデムタイプの画像形成装置に対して本発明を適用することも可能である。この場合、各色の現像ユニットに対応させて読み取りユニットを設けるか、又は、読み取りユニットを各現像ユニットと通信可能な位置へ駆動するための機構部を設ける必要がある。

また例えば、レーザプリンタ以外の画像形成装置に適用してもよく、インクジェット方式の画像形成装置、複写機、ファクシミリ装置、いわゆるダムプリンタまたはホストベースドプリンタと称されるファームウェアの機能を制限した画像形成装置など、画像形成装置全般に適用することができる。

本発明の実施形態における画像形成装置を示す図である。 図１の画像形成装置の構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態におけるパッチ実行制御処理の流れを示すフローチャートである。 本発明の実施形態におけるパッチ実行制御処理の流れを示すフローチャートである。 本発明の実施形態におけるパッチ処理の流れを示すフローチャートである。

符号の説明

１…制御ユニット、１１…メインコントローラ、１２…エンジンコントローラ、１２３…フラッシュメモリ、２…感光体ユニット、３…ロータリー現像部、３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋ…現像ユニット、３２…ＩＣチップ、３３…機構部、１０…読み取りユニット

Claims (6)

1. 画像形成動作を実行する画像形成手段と、
   前記画像形成手段により形成したパッチ画像の濃度検出結果に基づき、画像形成動作を実行する際の画像形成条件を所定の最適条件に調整する条件制御手段と、
   所定のタイミングで、着脱可能な感光体ユニットについて交換推奨条件が成立しているか否かを判断し、成立している場合に前記感光体ユニットの交換推奨条件が成立していることを示す情報を出力する交換推奨手段と、
   前記画像形成手段、前記条件制御手段、前記交換推奨手段の実行を制御する制御手段とを備えた画像形成装置であって、
   前記制御手段は、前記感光体ユニットについて交換推奨条件が成立していない場合、又は前記感光体ユニットについて交換推奨条件が成立しているが、ユーザから前記感光体ユニットについて交換を行わないとの入力を受け付けた場合に、前記条件制御手段を実行させ、前記感光体ユニットについて交換推奨条件が成立し、ユーザから前記感光体ユニットについて交換を行うとの入力を受け付けた場合に、前記感光体ユニットが交換されるのを待機し、交換後に、交換された前記感光体ユニットについて前記交換推奨手段を実行させることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記交換推奨手段は、前記感光体ユニットから所定の品質保証データを検出できない場合、又は前記感光体ユニットの消耗品の残量又は寿命が所定値以下である場合に、交換推奨条件が成立していると判断することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記交換推奨手段は、ユーザから前記感光体ユニットについて交換を行わないとの入力を受け付けた場合、前記感光体ユニットについて所定の品質保証データを読み取ることができるか否かの判断を行わないことを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
4. 前記交換推奨手段は、電源がＯＮとなったタイミング、前記感光体ユニットがセットされたタイミング、所定回数の画像形成動作を実行したタイミングのいずれかに基づいて、交換推奨条件が成立しているか否かを判断することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 画像形成手段により形成したパッチ画像の濃度検出結果に基づき、画像形成動作を実行する際の画像形成条件を所定の最適条件に調整する条件制御工程と、
   所定のタイミングで、着脱可能な感光体ユニットについて交換推奨条件が成立しているか否かを判断し、成立している場合に前記感光体ユニットの交換推奨条件が成立していることを示す情報を出力する交換推奨工程と、
   前記感光体ユニットについて交換推奨条件が成立していない場合、又は前記感光体ユニットについて交換推奨条件が成立しているが、ユーザから前記感光体ユニットについて交換を行わないとの入力を受け付けた場合に、前記条件制御工程が実行されるように制御し、前記感光体ユニットについて交換推奨条件が成立し、ユーザから前記感光体ユニットについて交換を行うとの入力を受け付けた場合に、前記感光体ユニットが交換されるのを待機し、交換後に、交換された前記感光体ユニットについて前記交換推奨工程が実行されるように制御する実行制御工程とを備えることを特徴とする画像形成装置の制御方法。
6. 請求項５記載の制御方法をコンピュータで実行させるためのプログラム。

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