JP2011118203A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
インクやトナー等の記録剤が付着する箇所が偏っている場合、ある領域に当接する消耗部品の部分的な消耗は他の部分に比べて激しく、この部分的な消耗により用紙が部分的に汚れることにより印刷不良が発生してしまう。よって、他の領域に当接する部分はあまり消耗していず、まだ使える状態にあっても消耗部品を交換せざるをえないという問題が生じている。
【解決手段】
記録媒体の領域ごとに記録剤を付着させる面積を測定し、測定した面積の累積値が閾値を超えた場合に形成する画像を反転させることによって、消耗部品の消耗する箇所が分散され、消耗部品の交換時期が延ばされることが可能となる。
【選択図】図３

Description

本発明は、記録剤を用いて記録媒体に画像を形成する画像形成装置に関する。

従来、印刷機や複写機で用いられる感光体ドラム、中間転写ベルト、加圧ローラ等の消耗部品は製造者が定めた印刷枚数（基準枚数）の印刷が行われたときに交換されていた。ところが、印刷枚数ではなく、用紙に記録剤（例えば、トナー、インク等）が付着している面積に比例して消耗部品の消耗は進むので、消耗部品を交換するときを、印刷枚数が基準枚数に達したときとすると、あまり消耗していないのに交換したり、かなり消耗しているのに交換しなかったりするということが起こってしまう。そこで、用紙の印刷される領域に対してインクが付着している面積の割合を計測し、製造者が基準として定めたインクが付着している割合とから、消耗部品の交換までに印刷可能な枚数を算出する技術がある。これにより消耗部品の交換時期を提示することができる。

特許文献１では、次のように消耗部品の交換時期を提示する技術が開示されている。基準として、たとえば黒化率５％で印字した場合に１００００枚でクリーニングローラを交換する画像生成装置では、用紙を計測して黒化率が１０％であった場合には基準の黒化率に比べ２倍であるため、1枚の用紙に対して２をカウンタに加算する。また、黒化率３０％で印字した場合には６をカウンタに加算する。このように、計測した黒化率を基準の黒化率で除した値を、カウンタに加算し、カウンタが１００００になった時点でプリンタのパネルにクリーニングローラの交換表示をする。

しかしながら、消耗部品は全体が消耗した場合だけではなく、一部が消耗した場合にも印刷品質が悪くなる。印字されている箇所に偏りがある場合には、消耗部品の一部分の消耗が激しいため、印刷枚数が基準枚数に達していなくても印刷不良が発生してしまう。

ここで、印字箇所の偏りを説明するために、画像比率について説明する。画像比率とは、用紙にインクが付着しているインク付着面積の用紙全体の面積に対する割合である。図１３は画像比率を説明するための図である。Ａ４サイズの用紙に印刷される画像の例である。たとえば６００ｄｐｉで画像を形成するとき、Ａ４サイズの用紙１枚の全体には約３４８０万ドットのインクが付着され得る。ここで、図１３に示すようなAという文字の画像を形成すると、約１７４万ドットのインクが付着する。このとき、用紙の画像比率は（１７４万／３４８０万）×１００＝５％となる。
図１４は消耗品である加圧ローラと定着ベルトによりインクを記録媒体に定着させる状態を示す図である。ここでは、加圧ローラ、定着ベルトにインクが付着する箇所を斜線で示している。図１４に示すように、インクが付着する箇所が偏っている場合、原稿の全体としての画像比率は２５％であっても、左側の領域１では画像比率は５０％となる。このとき、領域１に当接する消耗部品の部分的な消耗は他の部分に比べて激しく、この部分的な消耗により、印刷枚数が基準枚数に達する前に印刷不良が発生してしまう。よって、領域２に当接する部分はあまり消耗していず、まだ使える状態にあっても消耗部品を交換せざるをえないという問題が生じている。

上記の課題を解決するため、本発明にあっては、記録剤を用いて記録媒体に画像を形成する画像形成装置であって、前記記録媒体に前記記録剤を付着させる記録剤付着面積を前記記録媒体の記録領域を分割した領域ごとに測定する面積測定手段と、前記面積測定手段で測定した前記記録剤付着面積を前記領域ごとに複数枚の前記記録媒体にわたり累積した累積面積を算出する累積面積算出手段と、前記累積面積算出手段で算出した前記累積面積を前記領域ごとに記憶する累積面積記憶手段と、前記累積面積記憶手段に記憶されている累積面積が予め定められた閾値を超えたときに、前記画像を反転させる画像反転手段と、前記画像反転手段によって反転された前記画像を形成する画像形成手段と、を有することを特徴とする。

また、記録剤を用いて記録媒体に画像を形成する画像形成装置であって、前記記録媒体に前記記録剤を付着させる記録剤付着面積を前記記録媒体の記録領域を分割した領域ごとに測定する面積測定手段と、前記面積測定手段で測定した前記記録剤付着面積を前記領域ごとに複数枚の記録媒体にわたり累積した累積面積を算出する累積面積算出手段と、前記領域のうち所定の領域である第一領域の前記累積面積と、記録媒体を等分する副走査方向の線分に対して前記第一領域と対称に位置する第二領域の前記累積面積との合計である合計累積面積を算出する合計累積面積算出手段と、前記合計累積面積算出手段で算出した前記合計累積面積を前記領域ごとに記憶する合計累積面積記憶手段と、前記合計累積面積記憶手段に記憶されている合計累積面積が予め定められた閾値を超えたときに、前記画像を反転させる画像反転手段と、前記画像反転手段によって反転された前記画像を形成する画像形成手段と、を有することを特徴とする。

以上説明したように、本発明によれば、消耗部品の消耗する箇所が分散され、消耗部品の交換時期が延ばされることが可能となる。

画像形成装置の一例である複写機のハードウェア構成図である。 本実施形態の複写機が有している制御部１のハードウェア構成図である。 制御部１の機能構成を説明するための図である。 画像形成装置の操作パネルの画面の一例である。 領域記憶部に記憶されている用紙サイズに対応した領域に関する情報の例である。 領域および区画を説明するための図である。 ビットマップデータを説明するための図である。 領域ごとにインクを付着させる区画の数を計数し、面積を算出する手順を示すフローチャートである。 累積面積記憶部１１７に記憶されているの領域ごとの累積面積の例である。 反転した画像を形成するための画像情報を作成する処理を示すフローチャートである。 第二の実施形態の制御部１の機能構成を説明するための図である。 インクが付着する累積面積の印刷枚数による変化を示すグラフである。 画像比率を説明するための図である。 消耗品である加圧ローラと定着ベルトによりインクを記録媒体に定着させる状態を示す図である。

以下、図１乃至図１１を用いて、本発明の第一の実施形態について説明する。

図１は画像形成装置の一例である複写機のハードウェア構成図である。本実施形態の複写機は制御部１（図示しない）、スキャナ部２、プリンタ部３、給紙部４を有している。

スキャナ部２は、コンタクトガラス２１、読取センサ２２等を有する。コンタクトガラス２１は、原稿を載せる台である。読取センサ２２は、ＣＣＤ（電荷結合素子）等からなり、コンタクトガラス２１に載せられた原稿に光が照射されると、原稿からの反射光を電気信号の画像情報に変換し、読み取った画像情報を制御部１に送信するものである。

図２は本実施形態の複写機が有している制御部１のハードウェア構成図である。図２を用いて制御部１のハードウェア構成を説明する。

制御部１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０１、ＲＯＭ（Read Only Memory）１０２、ＲＡＭ（Random Access Memory）１０３、入力制御部１０４、表示制御部１０５、ＨＤ（Hard Disk）１０６、通信制御部１０７、バスライン１０８を有している。

ＣＰＵ１０１はプログラムを実行する。ＲＯＭ１０２にはシステム起動プログラムの情報などが格納されている。ＲＡＭ１０３はＣＰＵ１０１がプログラムを実行するワーク用エリアとして使用される。

入力制御部１０４は操作パネル等の入力装置１０９から入力データを受け取り、受け取った入力データをＣＰＵ１０１へ伝達する。表示制御部１０５は操作パネル等の表示装置１１０にデータを表示する。ＨＤ１０６はデータを記憶する記憶装置であり、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disk Read Only Memory）、ＣＤ−Ｒ（Compact Disc Recordable）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）等の外部記憶装置に代替可能である。

通信制御部１０７は、通信ネットワークを介して他の通信機器等とデータを送受信する。バスライン１０８は、上記各部を接続するためのものである。

ＲＯＭ１０２に記憶されているプログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録して提供するように構成してもよい。

ここで図１に戻って、プリンタ部３のハードウェア構成を説明する。

プリンタ部３は、カートリッジ３１、感光体ドラム３２、帯電部３３、現像部３４、中間転写ベルト３５、２次転写ローラ３６、定着部３７等を有している。

カートリッジ３１はイエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各記録剤（例えば、トナー、インク等）を収容しているものであり、各記録剤の種類に対応した４つのカートリッジ３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋからなる。

感光体ドラム３２は、後述する帯電部３３により表面が一様に帯電され、制御部１から受け取った画像情報に基づき、表面に静電潜像が形成されるものである。更に、感光体ドラム３２は、静電潜像が形成された表面に、後述する現像部３４がインクを付着することによって、画像が形成されるものである。感光体ドラム３２は、各インクの種類に対応した４つの感光体ドラム３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋからなる。

帯電部３３は、感光体ドラム３２に接触して電圧を印加することにより、感光体ドラム３２の表面を帯電させるものであり、各インクの種類に対応した４つの帯電部３３Ｙ、３３Ｍ、３３Ｃ、３３Ｋからなる。

現像部３４は、カートリッジ３１内のインクを感光体ドラム３２に付着させることにより、各感光体ドラム３２の表面に画像を形成するものである。各インクの種類に対応した４つの現像部３４Ｙ、３４Ｍ、３４Ｃ、３４Ｋからなる。

中間転写ベルト３５は、感光体ドラム３２に当接しながら搬送されることにより、その表面に画像が形成されるものである。また、表面に画像が形成された後、記録媒体にその画像を転写するものである。

２次転写ローラ３６は、後述する給紙部４から搬送された記録媒体を、中間転写ベルト３５との間に挟み込むことにより、中間転写ベルト３５に形成された画像を記録媒体に転写し、画像が形成された記録媒体を定着部３７に送るものである。

定着部３７は、２次転写ローラ３６から送られた記録媒体に画像を定着させるものであり、加圧ローラ３７１、定着ベルト３７２等を有している。

加圧ローラ３７１は、後述する定着ベルト３７２との間に記録媒体を押し当て、熱を付与することにより、記録媒体に画像を定着させるものである。

定着ベルト３７２は、加圧ローラ３７１との間に記録媒体を押し当てることにより、記録媒体に画像を定着させるものである。

続いて、給紙部４のハードウェア構成を説明する。

給紙部４は、用紙等の記録媒体をプリンタ部３に供給するものであり、給紙トレー４１、給紙ローラ４２、レジストローラ４３を有している。

給紙トレー４１は、用紙等の記録媒体を収容するものである。

給紙ローラ４２は、給紙トレー４１に収容されている記録媒体を取り出し、レジストローラ４３に差し入れるものである。

レジストローラ４３は、給紙ローラ４２によって差し入れられた記録媒体を中間転写ベルト３５と２次転写ローラ３６との間に送り入れるものである。

図３は制御部１の機能構成を説明するための図である。図３を用いて、制御部１の機能構成を説明する。制御部１は、領域受付部１１１、領域記憶部１１２、画像受付部１１３、画像変換部１１４、面積測定部１１５、累積面積算出部１１６、累積面積記憶部１１７、判定部１１８、画像反転部１１９、画像送信部１２０を有している。領域受付部１１１、画像受付部１１３、画像変換部１１４、面積測定部１１５、累積面積算出部１１６、画像反転部１１９、画像送信部１２０の各部はＲＯＭ１０２に記憶されているプログラムに従ったＣＰＵ１０１からの命令によって動作することで実現される機能又は手段である。領域記憶部１１２、累積面積記憶部１１７はメモリ等で構成されるものである。

領域受付部１１１は、用紙等の記録媒体にインクを付着させる面積を測定する対象となる領域に関する領域情報を受け付けるもので、入力制御部１０４により構成される。図４は画像形成装置の入力制御部１０４が制御する入力装置１０９の画面の一例である。図４に示す画面に管理者によって領域情報が入力され、ＯＫボタンが押下されると、領域受付部１１１が領域情報を受け付ける。領域情報とは、例えば、画像を構成する最小単位である点を区画としたときに、用紙等の記録媒体の左上1区画目から主走査方向に８７６区画目まで、副走査方向に４９５６区画目までの範囲という情報である。

領域記憶部１１２は、領域受付部１１１で受け付けた領域情報をメモリ等に記憶するものである。図５は領域記憶部１１２に記憶されている用紙サイズに対応した分割数の例である。図５に示す例のような情報が領域記憶部１１２に記憶されているとき、Ａ４サイズの用紙に、横向きに（長辺を主走査方向に平行に）して複写を行う場合には８分割した領域ごとに、Ａ４サイズの用紙に縦向きに（短辺を主走査方向に平行に）して複写を行う場合には４分割した領域でインクを付着させる面積を測定することとなる。なお、この例では、Ａ３サイズの用紙へ横向きに複写を行う場合には主走査方向に１０分割した領域で、Ｂ５サイズの用紙に横向きにして複写を行う場合には６分割した領域で面積を測定することとなる。図６は領域および区画を説明するための図である。Ａ４サイズの用紙に、横向きに複写を行う場合には８分割した領域を設定した場合には、図６の実線で囲まれる領域ごとにインクを付着させる面積を測定することになる。

Ａ４サイズの用紙に６００ｄｐｉで画像を形成する場合、用紙全体では主走査方向に７００９区画、副走査方向に４９５６区画があることになる。この用紙を８つの領域に等分割すると領域１は主走査方向に１区画目から８７６区画目、副走査方向に１区画目から４９５６区画目まで、領域２は主走査方向に８７７区画目から１７５２区画目、副走査方向に１区画目から４９５６区画目までとなる。図６の点線で囲まれる部分が区画に相当する。それぞれの領域ごとにイエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４種類それぞれのインクを付着させる区画の数が計数される。同様に領域３から領域８で、インクを付着させる区画の数が計数される。

画像受付部１１３は、スキャナ部２から送られた電気信号の画像情報を受け付けるものである。

画像変換部１１４では画像読取部１１３で読み取った電気信号の画像情報からビットマップデータとしての画像情報に変換するものである。

面積測定部１１５は、領域記憶部１１２で記憶している領域ごとに、画像変換部１１４で変換したビットマップデータから用紙上にインクを付着させる区画の数を計数し、インクを付着させる面積に換算するものである。

図７はビットマップデータを説明するための図である。ビットマップデータは１区画ごとにインクを付着させるか否かの情報を有している。図７に示す例ではＡの文字が印刷されており、文字を形成するためにインクを付着させる区画に○を、インクを付着させない区画に×を記載している。ビットマップデータとは、このように用紙の各区画にインクを付着させるか、付着させないのかということを表す情報である。

累積面積算出部１１６は、累積面積記憶部１１７に領域ごとに記憶されている累積面積に、面積測定部１１５が測定した面積を加算し、新たな累積面積を算出するものである。

累積面積記憶部１１７は、面積測定部１１５で測定したインクを付着させる面積を累積した累積面積を領域ごとに記憶するものであって、メモリ等で構成される。累積面積記憶部１１７は、後述する累積面積算出部１１６が、累積面積を算出すると、その値を新たな累積面積として記憶する。

判定部１１８は、累積面積記憶部１１７に記憶されている累積面積が閾値を超えているか否かを判定する。

画像反転部１１９は、累積面積記憶部１１７に記憶されている累積面積が閾値を超えると、画像変換部１１４で変換された画像情報から、反転させた画像を形成するための画像情報を作成するものである。

画像送信部１２０は、累積面積が閾値を超えないとき、画像変換部１１４で作成されたビットマップデータとしての画像情報をプリンタ部３に送信し、累積面積が閾値を超えると、画像反転部１１９で反転させたビットマップデータとしての画像情報をプリンタ部３に送信するものである。

続いて、図８乃至図１１を用いて、本実施形態に係る画像形成装置における処理を説明する。

まず、制御部１の設定の手順を説明する。ここでの設定とは、用紙のサイズごとに所定の領域に対して、インクを付着させる面積を測定するように、測定の対象となる領域を設定することである。

画像形成装置の管理者が、領域情報として記録領域の分割数を入力し、領域受付部１１１が入力された分割数を受け付ける。

領域記憶部１１２は領域受付部１１１で受け付けた分割数に基づいて等分した領域を用紙のサイズに対応させて記憶する。

次に、制御部１の動作を説明する。

操作者がスキャナ部２のコンタクトガラス２１に原稿をセットし、不図示のスタートスイッチを押すと、コンタクトガラス２１に載せられた原稿に光が照射され、読取センサ２２が原稿からの反射光を電気信号の画像情報に変換し、読み取った画像情報を制御部１の画像受付部１１３に送信する。

画像受付部１１３はスキャナ部２から送信された電気信号の画像情報を受け付ける。そして、画像受付部１１３で受け付けた画像情報を、画像変換部１１４がビットマップデータとしての画像情報に変換する。

読み取った画像情報がビットマップデータの画像情報に変換されたら、面積測定部１１５はビットマップデータの画像情報に基づいて、インクを付着させる面積を測定する。本実施例では、領域ごとに各種類（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）のインクを付着させる区画の数が計数され、１区画あたりの面積を乗じることによって、その領域でインクを付着させる面積が算出される。

図８は、領域ごとにインクを付着させる区画の数を計数し、面積を算出する手順を示すフローチャートである。

図６に示すように記録媒体の記録領域の主走査方向の区画数をＰ、副走査方向の区画数をQ、主走査方向の分割数を８とするとき、各領域内の主走査方向の区画数はP／８（以降の説明および図９ではＸとする）となる。副走査方向には分割しないので、各領域内の副走査方向の区画数はＱとなる。

以下、面積測定部１１５が実施する処理を説明する。

領域ａのインクを付着させる区画の数ｎａは、区画（ｘ，ｙ）がインクを付着させる区画であるか否かを判定することによって計数される。まず、ｎａ＝０、ｙ＝１、累積画素数Ｎａ＝０とされる（ステップＳ１１）。次に、ｘ＝１として（ステップＳ１２）、区画（１，１）はインクを付着させる区画であるか否か判定される（ステップＳ１３）。区画（１，１）がインクを付着させる区画であればｎａ＝１とし（ステップＳ１４）、インクを付着させない区画であればｎａ＝０とされる。次に、ｘ＝２として（ステップＳ１５）、ｘが領域ａ内の主走査方向の区画数Ｘを越えていなければ（ステップＳ１６）、区画（２，１）がインクを付着させる区画であるか否か、判定される（ステップＳ１３）。インクを付着させる区画であればｎａに１を加算され（ステップＳ１４）、インクを付着させる区画でなければ加算されない。区画（３，１）、（４，１）、・・・、（X，１）の区画についてもインクを付着させる区画であるか否か判定され、同様の処理が行われる（ステップＳ１３〜ステップＳ１６）。主走査方向の区画数までこの処理が終わると、ｙ＝２として（ステップＳ１７）、 次の行の区画（１，２）、（２，２）、・・・、（Ｘ，２）の区画についても同様に、各区画にインクを付着させればｎａは１加算され、付着されなければ加算されない（ステップＳ１２〜ステップＳ１６）。３行目からＱ行目に関しても同様の処理が行われ（ステップＳ１２〜ステップＳ１７）、区画（Ｘ，Ｑ）まで処理が終わった（ステップＳ１８）とき、インクを付着させる区画の数ｎａに１区画あたりの面積である０．１７平方ミリメートルを乗じ、インクを付着させる面積ｓａを算出される（ステップＳ１９）。

次に、算出された面積ｓａを累積面積記憶部１１７に記憶されている累積面積Ｓａに加算した値が累積面積Ｓａとされる（ステップＳ２０）。

２枚目以降の複写についても同様の手順によってｓａが算出され、ｓａの値をこれまでに累積面積記憶部１１７に記憶されている累積面積Ｓａに加算し、累積面積記憶部１１７が累積面積Ｓａを記憶する。

図９は累積面積記憶部１１７に記憶されているの領域ごとの累積面積の例である。これは、Ａ４サイズの用紙に複写し、主走査方向に８分割し、インクの種類ごとにインクを付着させる面積を算出した場合の例であり、インクの種類ごと、領域ごとにインクを付着させる累積面積を表している。

なお、面積を測定する手順は上述のものに限らない。また、上述の例では用紙の大きさを等分割した領域ごとに測定するする例を示したが、必ずしも等分割である必要はない。画像形成装置が利用される傾向に応じて領域ごとに測定してもよい。

続いて、このようにして累積面積記憶部１１７に記憶されている累積面積が所定の閾値を超えているか、判定部１１８が比較する。超えていない場合には、画像変換部１１４で変換した画像情報を画像送信部１２０がプリンタ部３に送信する。累積面積が所定の閾値を超えている場合には、画像反転部１１９が、画像変換部１１４で変換された画像情報にかかる画像を反転した画像を形成するための画像情報を作成する。

図１０は、反転した画像を形成するための画像情報を作成する処理を示すフローチャートである。図１０を用いて、反転した画像を形成するための画像情報を作成する処理を説明する。

Ｉ（ｘ，ｙ）は印刷されたときに区画（ｘ，ｙ）にインクを付着させるか否かを示す情報である。

インクを付着させる場合は、Ｉ（ｘ，ｙ）＝○、インクを付着させない場合はＩ（ｘ，ｙ）＝×となる。記録媒体の記憶領域の主走査方向の区画数をＰ、副走査方向の区画数をQとする。

画像反転部１１９によって、まず、主走査方向、副走査方向それぞれの区画数Ｐの１／２となる値Ｐ’が算出される（ステップＳ２１）。次にｙ＝１（ステップＳ２２）、ｘ＝１（ステップＳ２３）とされ、区画（ｘ，ｙ）にインクを付着させるか否かの情報Ｉ（１，１）は、用紙の中心に対して点対称の位置（Ｐ，Ｑ）にインクを付着させるか否かの情報Ｉ（Ｐ，Ｑ）に置き換えられる。同様に、Ｉ（Ｐ，Ｑ）はＩ（１，１）に置き換えられる（ステップＳ２４）。次に、ｘ＝２として（ステップＳ２５）、ｘの値がＰ’を超えていなければ（ステップＳ２６）、Ｉ（２，１）はＩ（Ｐ−１，Ｑ）に置き換えられ、Ｉ（Ｐ−１，Ｑ）はＩ（２，１）に置き換えられる。同様にＩ（３，１）、Ｉ（４，１）・・・も同様に点対象に位置する区画の情報と置き換えられる（ステップＳ２４〜ステップＳ２５）。ｘがＰ’を超えたら、ｙ＝２として、次の行の区画（１，２）、（２，２）、・・、（ｘ，２）、・・・にインクを付着させるか否かの情報Ｉ（１，２）、Ｉ（２，２）、・・、Ｉ（ｘ，２）、・・が、それぞれＩ（Ｐ，Ｑ−１）、Ｉ（Ｐ−１，Ｑ−１）、・・、Ｉ（Ｐ−（ｘ−１），Ｑ−１）、・・に置き換えられる（ステップＳ２３〜ステップＳ２６）。３行目からＱ行目に関しても同様の処理が行われる（ステップＳ２３〜ステップＳ２８）。このようにして得られたＩ（ｘ，ｙ）は、元の画像とは反転された画像を表すビットマップデータとしての画像情報になる。

そして、画像送信部１２０は、上述のようにして画像反転部１１９が作成した画像情報を、プリンタ部３に送信する
次に、画像送信部１２０が送信した画像情報に基づいて、プリンタ部３及び給紙部４が画像を形成する処理を説明する。

まず、帯電部３３が感光体ドラム３２に接触して電圧を印加し、感光体ドラム３２の表面を帯電させる。そして、不図示の露光装置から発せられたレーザ光が制御部１から送信された画像情報に基づいて、感光体ドラム３２の表面に静電潜像を形成する。そして、現像部３４が、静電潜像が形成された感光体ドラム３２の表面にカートリッジ３１のインクを付着させることによって、感光体ドラム３２の表面に画像を形成する。

続いて、中間転写ベルト３５が、感光体ドラム３２に当接しながら搬送される。すると感光体ドラム３２の表面に形成された画像が中間転写ベルト３５に転写される。

一方、給紙ローラ４２は、給紙トレー４１に収容されている用紙を取り出し、レジストローラ４３に差し入れる。そして、レジストローラ４３は、差し入れられた用紙を中間転写ベルト３５と２次転写ローラ３６の間に送り入れる。中間転写ベルト３５と２次転写ローラ３６の間に送り入れられた用紙は、中間転写ベルト３５と２次転写ローラ３６に挟まれ、搬送されることによって、中間転写ベルト３５上の画像を転写される。次に、加圧ローラ３７１が、定着ベルト３７２との間に用紙を押し当て、熱を付与することにより、用紙に画像を定着させる。

このように、用紙にインクを付着させる面積の累積に基づいて、印刷する画像を反転させることによって、消耗品が偏って消耗することを防ぎ、消耗品の長寿命化を図ることが可能となる。

本発明の第二の実施形態を説明する。第二の実施形態は、閾値を超える前後での消耗品の消耗度合いを鑑みて、画像を反転させるか否かを判定する点が、第一の実施形態と異なる。

第二の実施形態のハードウェア構成は第一の実施形態のハードウェア構成と同様であるため、第二の実施形態のハードウェア構成の説明を省略する。

図１１は第二の実施形態の制御部１の機能構成を説明するための図である。図１１を用いて、第二の実施形態の機能構成を説明する。

制御部１は、領域受付部１３１、領域記憶部１３２、画像受付部１３３、画像変換部１３４、面積測定部１３５、合計累積面積算出部１３６、合計累積面積記憶部１３７、判定部１３８、画像反転部１３９、画像送信部１４０、を有している。

領域受付部１３１、領域記憶部１３２、画像受付部１３３、画像変換部１３４、面積測定部１３５、画像反転部１３９、画像送信部１４０は、第一の実施形態の、それぞれ領域受付部１１１、領域記憶部１１２、画像受付部１１３、画像変換部１１４、面積測定部１１５、画像反転部１１９、画像送信部１２０と同様であるため、各部の説明を省略する。

合計累積面積算出部１３６は、面積測定部１３５が領域ごとに測定した面積について、所定の領域の面積と、記録媒体を等分する副走査方向の線分に対して対称に位置する領域の面積との合計を累積した合計累積面積を算出するものである。

例えば、図６のように、用紙全体を８分割した領域ごとに累積面積を算出する場合、領域１の面積と領域８の面積を合計した値の累積を算出し、合計累積面積とする。また、領域２の面積と領域７の面積を合計した値の累積、領域３の面積と領域６の面積を合計した値の累積、領域４の面積と領域５の面積を合計した値の累積を算出し、それぞれ合計累積面積とする。

合計累積面積記憶部１３７は、合計累積面積算出部１３６で算出した合計累積面積を記憶するものである。

判定部１３８は、合計累積面積記憶部１３７で記憶している合計累積面積のいずれかが、予め定められた閾値を超えるものであるか否かを判定するものである。

続いて、第二の実施形態に係る画像形成装置における処理を説明する。

領域受付部１３１が入力された分割数を受け付け、領域記憶部１３２が領域受付部１３１で受け付けた分割数に基づいて等分した領域を用紙のサイズに対応させて記憶する処理は第一の実施形態と同様であるため、説明を省略する。

スキャナ部２が読み取った画像情報を制御部１の画像受付部１３３に送信し、画像受付部１３３がスキャナ部２から送信された電気信号の画像情報を受け付け、画像受付部１３３で受け付けた画像情報を、画像変換部１３４がビットマップデータとしての画像情報に変換し、変換された画像情報をもとに面積測定部１３５が領域ごとに面積を測定する処理も第一の実施形態と同様であるため、説明を省略する。

面積測定部１３５が領域ごとに面積を測定すると、合計累積面積算出部１３６は所定の領域の面積と、記録媒体を等分する副走査方向の線分に対して対称に位置する領域の面積との合計を、合計累積面積記憶部１３７に記憶されているそれらの領域に対応する合計累積面積に加算し、新たな合計累積面積を算出する。そして、合計累積面積記憶部１３７は合計累積面積算出部１３６が算出した新たな合計累積面積を記憶する。

続いて、判定部１３８は合計累積面積が閾値を超えているか否かを判定する。超えていない場合には、画像変換部１３４で変換した画像情報を画像送信部１４０がプリンタ部３に送信する。累積面積が所定の閾値を超えている場合には、ビットマップデータとしての画像情報を画像反転部１３９に送信する。画像情報を送信された画像反転部１３９の処理は第一の実施形態と同様であるため、説明を省略する。画像反転部１３９での処理を終えると、画像送信部１４０が反転された画像情報をプリンタ部３に送信する。

画像送信部１４０から画像情報を送信されたプリンタ部３が画像を印刷する処理は第一の実施形態と同様であるため、説明を省略する。

このように、所定の領域の面積と、記録媒体を等分する副走査方向の線分に対して対称に位置する領域の面積との合計の累積値を閾値と比較し、画像を反転させるか否かを判定することにより、反転前および反転後の、消耗品の消耗の度合いを考慮して、消耗部品をより長く使うことが可能となる。

なお、第二の実施形態では、閾値は複写機を管理する管理者等により設定できるものとするが、合計累積面積と、製造者が、基準と定めたインクの付着率で消耗品交換の基準となる印刷枚数を印刷した場合にインクを付着させる面積を考慮して決めると好適である。たとえば、感光体ドラム３２は用紙全体の５％にインクを付着させる印刷をした場合に１万枚印刷されるまで利用できるという基準があるとする。このとき、８分割した領域ごとに合計累積面積を測定するとすれば、（３４８０万（区画）×５（％）×０．１７（平方ミリメートル））／８＝約３６９８０平方ミリメートルを閾値とするとよい。

図１２は、同様の画像が大量に印刷される場合の、インクを付着させる累積面積の印刷枚数による変化を示すグラフである。図１２（ａ）乃至図１２（ｄ）はそれぞれ、領域１の累積面積、領域８の累積面積、領域１の累積面積と領域８の累積面積の合計累積面積の変化を表し、グラフにおけるｍｅは、消耗品の交換を要するまでに印刷できる記録媒体の枚数を示している。

図１２（ａ）は画像を反転する処理を行わない場合のインクが付着する面積の変化である。図１２（ｂ）は領域１にインクを付着させる面積と、領域８にインクを付着させる面積の合計値が閾値を超えてから、画像を反転させて印刷する場合の、インクが付着する面積の変化である。図１２（ｃ）は、領域１にインクを付着させる面積と、領域８にインクを付着させる面積の合計値が閾値となる前に、画像を反転させて印刷する場合の、インクが付着する面積の変化である。図１２（ｄ）は、領域１にインクを付着させる面積と、領域８にインクを付着させる面積の合計値が閾値となったときに、画像を反転させて印刷する場合の、インクを付着させる面積の変化である。図１２（ａ）乃至図１２（ｄ）のうち、図１２（ａ）に示す場合に、消耗品を交換するまでの印刷枚数ｍｅが最も少なく、図１２（ｄ）に示す場合に、消耗品を交換するまでの印刷枚数ｍｅが最も多い。

また、上述の第一の実施形態及び第二の実施形態では、紙の原稿を複写するときにインクを付着させる面積を測定する処理を説明したが、印刷機能により印刷を実行する場合にもインクを付着させる面積を測定することができる。パーソナルコンピュータ等で作成された電子データはプリンタドライバによりページ記述言語で記述された文書に変換され、画像形成装置に送信される。画像形成装置では、画像変換部１１４または画像変換部１３４がページ記述言語で記述された文書画像情報をビットマップデータに変換し、面積測定部１１５または面積測定部１３５が領域ごとにインクを付着させる面積を測定する。以降の処理は上述と同様であるので説明を省略する。

１０１ ＣＰＵ
１０２ ＲＯＭ
１０３ ＲＡＭ
１０４ 入力制御部
１０５ 表示制御部
１０６ ＨＤ
１０７ 通信制御部
１０８ バスライン
１１１ 領域受付部
１１２ 領域記憶部
１１３ 画像受付部
１１４ 画像変換部
１１５ 面積測定部
１１６ 累積面積算出部
１１７ 累積面積記憶部
１１８ 判定部
１１９ 画像反転部
１２０ 画像送信部
１３１ 領域受付部
１３２ 領域記憶部
１３３ 画像受付部
１３４ 画像変換部
１３５ 面積測定部
１３６ 合計累積面積算出部
１３７ 合計累積面積記憶部
１３８ 判定部
１３９ 画像反転部
１４０ 画像送信部
２ スキャナ部
２１ コンタクトガラス
２２ 読取センサ
３ プリンタ部
３１ カートリッジ
３２ 感光体ドラム
３３ 帯電部
３４ 現像部
３５ 中間転写ベルト
３６ ２次転写ローラ
３７ 定着部
３７１ 加圧ローラ
３７２ 定着ベルト
４ 給紙部
４１ 給紙トレー
４２ 給紙ローラ
４３ レジストローラ

特開平１１−９９６９２号公報

Claims (2)

1. 記録剤を用いて記録媒体に画像を形成する画像形成装置であって、
   前記記録媒体に前記記録剤を付着させる記録剤付着面積を前記記録媒体の記録領域を分割した領域ごとに測定する面積測定手段と、
   前記面積測定手段で測定した前記記録剤付着面積を前記領域ごとに複数枚の前記記録媒体にわたり累積した累積面積を算出する累積面積算出手段と、
   前記累積面積算出手段で算出した前記累積面積を前記領域ごとに記憶する累積面積記憶手段と、
   前記累積面積記憶手段に記憶されている累積面積が予め定められた閾値を超えたときに、前記画像を反転させる画像反転手段と、
   前記画像反転手段によって反転された前記画像を形成する画像形成手段と、
   を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 記録剤を用いて記録媒体に画像を形成する画像形成装置であって、
   前記記録媒体に前記記録剤を付着させる記録剤付着面積を前記記録媒体の記録領域を分割した領域ごとに測定する面積測定手段と、
   前記面積測定手段で測定した前記記録剤付着面積を前記領域ごとに複数枚の記録媒体にわたり累積した累積面積を算出する累積面積算出手段と、
   前記領域のうち所定の領域である第一領域の前記累積面積と、記録媒体を等分する副走査方向の線分に対して前記第一領域と対称に位置する第二領域の前記累積面積との合計である合計累積面積を算出する合計累積面積算出手段と、
   前記合計累積面積算出手段で算出した前記合計累積面積を前記領域ごとに記憶する合計累積面積記憶手段と、
   前記合計累積面積記憶手段に記憶されている合計累積面積が予め定められた閾値を超えたときに、前記画像を反転させる画像反転手段と、
   前記画像反転手段によって反転された前記画像を形成する画像形成手段と、
   を有することを特徴とする画像形成装置。

Images