特許 6234907 画像形成装置およびトナー濃度制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6234907

(24)【登録日】2017年11月2日

(45)【発行日】2017年11月22日

(54)【発明の名称】画像形成装置およびトナー濃度制御方法

(51)【国際特許分類】

   G03G 15/00 20060101AFI20171113BHJP

   G03G 21/00 20060101ALI20171113BHJP

   G03G 15/08 20060101ALI20171113BHJP

【ＦＩ】

   G03G15/00 303

   G03G21/00 384

   G03G15/08 507D

   G03G21/00 388

【請求項の数】5

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2014-199547(P2014-199547)

(22)【出願日】2014年9月30日

(65)【公開番号】特開2016-71097(P2016-71097A)

(43)【公開日】2016年5月9日

【審査請求日】2016年9月23日

(73)【特許権者】

【識別番号】000006150

【氏名又は名称】京セラドキュメントソリューションズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100114971

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 修

(72)【発明者】

【氏名】彦阪 有儀

【審査官】 松本 泰典

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１４−０４４２９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−２０３０２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−１８００３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−２５７５１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−２４４３７０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０３Ｇ １５／００

Ｇ０３Ｇ ２１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

トナーを使用して印刷を行う画像形成装置において、
第１計算方法でトナー消費量を計算する第１計算部と、
所定の切換条件が満足された後、第２計算方法で所定の計算式に従ってトナー消費量を計算する第２計算部と、
前記第１計算方法で計算されるトナー消費量に基づいて、前記第２計算方法の前記計算式におけるパラメーターの値を計算する第３計算部と、
電子写真方式におけるプロセス条件を設定するコントローラーと、
を備え、
前記第２計算部は、画像データにおける２つの画素属性についてのドットカウント値と前記２つの画素属性のそれぞれのついてのパラメーターとの積の和に基づいてトナー消費量を計算し、
前記２つの画素属性は、孤立点属性および連続点属性であり、
前記第３計算部は、複数の測定期間のそれぞれにおける前記２つの画素属性についての前記ドットカウント値と、前記複数の測定期間のそれぞれにおいて前記第１計算方法で計算されたトナー消費量とから、前記２つの画素属性のそれぞれについての前記パラメーターの値を計算し、
前記コントローラーは、ユーザーによる濃度調整傾向が濃度増加を示している場合において前記パラメーターの値が所定の基準値より大きいとき、またはユーザーによる濃度調整傾向が濃度減少を示している場合において前記パラメーターの値が所定の基準値より小さいとき、前記パラメーターの値が所定の基準値に近づくように、前記プロセス条件を変更し、
前記コントローラーは、ユーザーによる写真画像についての濃度調整傾向が濃度増加を示している場合において孤立点属性についての前記パラメーターの値が所定の基準値より大きいとき、またはユーザーによる写真画像の濃度調整傾向が濃度減少を示している場合において孤立点属性についての前記パラメーターの値が所定の基準値より小さいとき、孤立点属性についての前記パラメーターの値が所定の基準値に近づくように、孤立点属性の画素についての露光量を変更すること、
を特徴とする画像形成装置。

【請求項2】

トナーを使用して印刷を行う画像形成装置において、
第１計算方法でトナー消費量を計算する第１計算部と、
所定の切換条件が満足された後、第２計算方法で所定の計算式に従ってトナー消費量を計算する第２計算部と、
前記第１計算方法で計算されるトナー消費量に基づいて、前記第２計算方法の前記計算式におけるパラメーターの値を計算する第３計算部と、
電子写真方式におけるプロセス条件を設定するコントローラーと、
を備え、
前記第２計算部は、画像データにおける２つの画素属性についてのドットカウント値と前記２つの画素属性のそれぞれのついてのパラメーターとの積の和に基づいてトナー消費量を計算し、
前記２つの画素属性は、孤立点属性および連続点属性であり、
前記第３計算部は、複数の測定期間のそれぞれにおける前記２つの画素属性についての前記ドットカウント値と、前記複数の測定期間のそれぞれにおいて前記第１計算方法で計算されたトナー消費量とから、前記２つの画素属性のそれぞれについての前記パラメーターの値を計算し、
前記コントローラーは、ユーザーによる濃度調整傾向が濃度増加を示している場合において前記パラメーターの値が所定の基準値より大きいとき、またはユーザーによる濃度調整傾向が濃度減少を示している場合において前記パラメーターの値が所定の基準値より小さいとき、前記パラメーターの値が所定の基準値に近づくように、前記プロセス条件を変更し、
前記コントローラーは、ユーザーによる文字画像についての濃度調整傾向が濃度増加を示している場合において連続点属性についての前記パラメーターの値が所定の基準値より大きいとき、またはユーザーによる文字画像の濃度調整傾向が濃度減少を示している場合において連続点属性についての前記パラメーターの値が所定の基準値より小さいとき、連続点属性についての前記パラメーターの値が所定の基準値に近づくように、連続点属性の画素についての現像バイアスを変更することを特徴とする画像形成装置。

【請求項3】

前記第３計算部は、複数の測定期間のそれぞれにおける前記２つの画素属性についての前記ドットカウント値と、前記複数の測定期間のそれぞれにおいて前記第１計算方法で計算されたトナー消費量とから、前記２つの画素属性のそれぞれについての前記パラメーターの値を計算すること、
を特徴とする請求項１または請求項２記載の画像形成装置。

【請求項4】

第１計算方法でトナー消費量を計算する第１計算ステップと、
所定の切換条件が満足された後、第２計算方法で所定の計算式に従ってトナー消費量を計算する第２計算ステップと、
前記第１計算方法で計算されるトナー消費量に基づいて、前記第２計算方法の前記計算式におけるパラメーターの値を計算する第３計算ステップと、
電子写真方式におけるプロセス条件を設定するプロセス条件設定ステップと、
を備え、
前記第２計算ステップでは、画像データにおける２つの画素属性についてのドットカウント値と前記２つの画素属性のそれぞれのついてのパラメーターとの積の和に基づいてトナー消費量を計算し、
前記２つの画素属性は、孤立点属性、および連続点属性であり、
前記第３計算ステップでは、複数の測定期間のそれぞれにおける前記２つの画素属性についての前記ドットカウント値と、前記複数の測定期間のそれぞれにおいて前記第１計算方法で計算されたトナー消費量とから、前記２つの画素属性のそれぞれについての前記パラメーターの値を計算し、
前記プロセス条件設定ステップでは、ユーザーによる濃度調整傾向が濃度増加を示している場合において前記パラメーターの値が所定の基準値より大きいとき、またはユーザーによる濃度調整傾向が濃度減少を示している場合において前記パラメーターの値が所定の基準値より小さいとき、前記パラメーターの値が所定の基準値に近づくように、前記プロセス条件を変更し、
ユーザーによる写真画像についての濃度調整傾向が濃度増加を示している場合において孤立点属性についての前記パラメーターの値が所定の基準値より大きいとき、またはユーザーによる写真画像の濃度調整傾向が濃度減少を示している場合において孤立点属性についての前記パラメーターの値が所定の基準値より小さいとき、孤立点属性についての前記パラメーターの値が所定の基準値に近づくように、孤立点属性の画素についての露光量を変更すること、
を特徴とするトナー濃度制御方法。

【請求項5】

第１計算方法でトナー消費量を計算する第１計算ステップと、
所定の切換条件が満足された後、第２計算方法で所定の計算式に従ってトナー消費量を計算する第２計算ステップと、
前記第１計算方法で計算されるトナー消費量に基づいて、前記第２計算方法の前記計算式におけるパラメーターの値を計算する第３計算ステップと、
電子写真方式におけるプロセス条件を設定するプロセス条件設定ステップと、
を備え、
前記第２計算ステップでは、画像データにおける２つの画素属性についてのドットカウント値と前記２つの画素属性のそれぞれのついてのパラメーターとの積の和に基づいてトナー消費量を計算し、
前記２つの画素属性は、孤立点属性、および連続点属性であり、
前記第３計算ステップでは、複数の測定期間のそれぞれにおける前記２つの画素属性についての前記ドットカウント値と、前記複数の測定期間のそれぞれにおいて前記第１計算方法で計算されたトナー消費量とから、前記２つの画素属性のそれぞれについての前記パラメーターの値を計算し、
前記プロセス条件設定ステップでは、ユーザーによる濃度調整傾向が濃度増加を示している場合において前記パラメーターの値が所定の基準値より大きいとき、またはユーザーによる濃度調整傾向が濃度減少を示している場合において前記パラメーターの値が所定の基準値より小さいとき、前記パラメーターの値が所定の基準値に近づくように、前記プロセス条件を変更し、
ユーザーによる文字画像についての濃度調整傾向が濃度増加を示している場合において連続点属性についての前記パラメーターの値が所定の基準値より大きいとき、またはユーザーによる文字画像の濃度調整傾向が濃度減少を示している場合において連続点属性についての前記パラメーターの値が所定の基準値より小さいとき、連続点属性についての前記パラメーターの値が所定の基準値に近づくように、連続点属性の画素についての現像バイアスを変更すること。
を特徴とするトナー濃度制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、画像形成装置およびトナー濃度制御方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

複合機、プリンターなどといった電子写真方式の画像形成装置では、露光装置により感光体ドラム上に静電潜像が形成され、トナーコンテナーから現像器へ供給されたトナーが、現像ローラーや現像スリーブで感光体ドラム上へ供給され、トナー現像が行われる。

【0003】

このような画像形成装置では、現像器内のトナーが不足しないように、現像器にセンサーが設けられ、現像器内のトナー量の低下がセンサーにより検出されると、トナーコンテナーから現像器へトナーが供給される。これにより、現像器内に十分な量のトナーが継続的に保持され、現像器から感光体ドラムへのトナー供給が一定となり、トナー画像濃度の変動が低減される。

【0004】

他方、ある画像形成装置は、現像器内の現像剤濃度、現像ローラー上の現像剤濃度、感光体ドラムからトナー画像を転写される転写ベルト上のトナー画像濃度などを検出する濃度センサーを設け、その濃度センサーの出力に応じて、露光装置の出力、現像バイアスなどを制御することで、トナー画像濃度を制御している（例えば特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００２−６２６９６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、上述のように濃度センサーを設けると、装置の製造コストが高くなってしまう。特に低価格帯の装置については製造コストが高くなることは好ましくない。

【0007】

本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、濃度センサーを使用せずにトナー画像濃度を適切に制御する画像形成装置およびトナー濃度制御方法を得ることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明に係る画像形成装置は、第１計算方法でトナー消費量を計算する第１計算部と、所定の切換条件が満足された後、第２計算方法で所定の計算式に従ってトナー消費量を計算する第２計算部と、前記第１計算方法で計算されるトナー消費量に基づいて、前記第２計算方法の前記計算式におけるパラメーターの値を計算する第３計算部と、電子写真方式におけるプロセス条件を設定するコントローラーとを備える。前記第２計算部は、画像データにおける２つの画素属性についてのドットカウント値と前記２つの画素属性のそれぞれのついてのパラメーターとの積の和に基づいてトナー消費量を計算し、前記２つの画素属性は、孤立点属性および連続点属性であり、前記第３計算部は、複数の測定期間のそれぞれにおける前記２つの画素属性についての前記ドットカウント値と、前記複数の測定期間のそれぞれにおいて前記第１計算方法で計算されたトナー消費量とから、前記２つの画素属性のそれぞれについての前記パラメーターの値を計算する。そして、前記コントローラーは、ユーザーによる濃度調整傾向が標準より高濃度を示している場合において前記パラメーターの値が所定の基準値より大きいとき、またはユーザーによる濃度調整傾向が標準より低濃度を示している場合において前記パラメーターの値が所定の基準値より小さいとき、前記パラメーターの値が所定の基準値に近づくように、前記プロセス条件を変更する。さらに、（Ａ）前記コントローラーは、ユーザーによる写真画像についての濃度調整傾向が濃度増加を示している場合において孤立点属性についての前記パラメーターの値が所定の基準値より大きいとき、またはユーザーによる写真画像の濃度調整傾向が濃度減少を示している場合において孤立点属性についての前記パラメーターの値が所定の基準値より小さいとき、孤立点属性についての前記パラメーターの値が所定の基準値に近づくように、孤立点属性の画素についての露光量を変更するか、あるいは、（Ｂ）前記コントローラーは、ユーザーによる文字画像についての濃度調整傾向が濃度増加を示している場合において連続点属性についての前記パラメーターの値が所定の基準値より大きいとき、またはユーザーによる文字画像の濃度調整傾向が濃度減少を示している場合において連続点属性についての前記パラメーターの値が所定の基準値より小さいとき、連続点属性についての前記パラメーターの値が所定の基準値に近づくように、連続点属性の画素についての現像バイアスを変更する。

【0009】

本発明に係るトナー濃度制御方法は、第１計算方法でトナー消費量を計算する第１計算ステップと、所定の切換条件が満足された後、第２計算方法で所定の計算式に従ってトナー消費量を計算する第２計算ステップと、前記第１計算方法で計算されるトナー消費量に基づいて、前記第２計算方法の前記計算式におけるパラメーターの値を計算する第３計算ステップと、電子写真方式におけるプロセス条件を設定するプロセス条件設定ステップとを備える。前記第２計算ステップでは、画像データにおける２つの画素属性についてのドットカウント値と前記２つの画素属性のそれぞれのついてのパラメーターとの積の和に基づいてトナー消費量を計算し、前記２つの画素属性は、孤立点属性、および連続点属性であり、前記第３計算ステップでは、複数の測定期間のそれぞれにおける前記２つの画素属性についての前記ドットカウント値と、前記複数の測定期間のそれぞれにおいて前記第１計算方法で計算されたトナー消費量とから、前記２つの画素属性のそれぞれについての前記パラメーターの値を計算する。そして、前記プロセス条件設定ステップでは、ユーザーによる濃度調整傾向が標準より高濃度を示している場合において前記パラメーターの値が所定の基準値より大きいとき、またはユーザーによる濃度調整傾向が標準より低濃度を示している場合において前記パラメーターの値が所定の基準値より小さいとき、前記パラメーターの値が所定の基準値に近づくように、前記プロセス条件を変更する。さらに、（Ａ）ユーザーによる写真画像についての濃度調整傾向が濃度増加を示している場合において孤立点属性についての前記パラメーターの値が所定の基準値より大きいとき、またはユーザーによる写真画像の濃度調整傾向が濃度減少を示している場合において孤立点属性についての前記パラメーターの値が所定の基準値より小さいとき、孤立点属性についての前記パラメーターの値が所定の基準値に近づくように、孤立点属性の画素についての露光量を変更するか、あるいは、（Ｂ）ユーザーによる文字画像についての濃度調整傾向が濃度増加を示している場合において連続点属性についての前記パラメーターの値が所定の基準値より大きいとき、またはユーザーによる文字画像の濃度調整傾向が濃度減少を示している場合において連続点属性についての前記パラメーターの値が所定の基準値より小さいとき、連続点属性についての前記パラメーターの値が所定の基準値に近づくように、連続点属性の画素についての現像バイアスを変更する。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、濃度センサーを使用せずにトナー画像濃度を適切に制御する画像形成装置およびトナー濃度制御方法を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】図１は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の機械的な内部構成の一部を示す側面図である。

【図2】図２は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の電気的な構成の一部を示すブロック図である。

【図3】図３は、トナー搬送部の動作時間の積算値と、単位動作時間あたりのトナー搬送部によるトナー供給量との関係を説明する図である。

【図4】図４は、図１および図２に示す画像形成装置によるトナー消費量の計算について説明するフローチャートである。

【図5】図５は、図１および図２に示す画像形成装置におけるトナー濃度制御方法を説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、図に基づいて本発明の実施の形態を説明する。

【0013】

図１は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の機械的な内部構成の一部を示す側面図である。図１に示す画像形成装置は、プリンター、ファクシミリ装置、複写機、複合機などといった、電子写真方式の印刷機能を有する装置である。

【0014】

この実施の形態の画像形成装置は、タンデム方式のカラー現像装置を有する。このカラー現像装置は、感光体ドラム１ａ〜１ｄ、露光装置２および現像ユニット３ａ〜３ｄを有する。感光体ドラム１ａ〜１ｄは、シアン、マゼンタ、イエローおよびブラックの４色の感光体である。感光体ドラム１ａ〜１ｄは、例えばアモルファスシリコン製である。

【0015】

露光装置２は、感光体ドラム１ａ〜１ｄへレーザー光を走査しつつ照射して静電潜像を形成する装置である。レーザー光は、感光体ドラム１ａ〜１ｄの回転方向（副走査方向）に垂直な方向（主走査方向）に走査される。露光装置２は、レーザー光の光源であるレーザーダイオード、およびそのレーザー光を感光体ドラム１ａ〜１ｄへ導く光学素子（レンズ、ミラー、ポリゴンミラーなど）を含むレーザースキャニングユニットを有する。

【0016】

さらに、感光体ドラム１ａ〜１ｄの周囲には、スコロトロン等の帯電器、クリーニング装置、除電器などが配置されている。クリーニング装置は、１次転写後に、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上の残留トナーを除去し、除電器は、１次転写後に、感光体ドラム１ａ〜１ｄを除電する。

【0017】

現像ユニット３ａ〜３ｄは、シアン、マゼンタ、イエローおよびブラックの４色のトナーがそれぞれ充填されるトナーカートリッジと、トナーカートリッジ内のトナーホッパーから搬送されてくるトナーを感光体ドラム１ａ〜１ｄへ付着させる現像器とを有し、そのトナーを感光体ドラム１ａ〜１ｄ上の静電潜像に付着させてトナー画像を形成する。トナーは、図示せぬモーターなどの駆動装置によって動作するトナー搬送部によって、トナーホッパーから現像器へ搬送される。

【0018】

感光体ドラム１ａおよび現像ユニット３ａにより、マゼンタの現像が行われ、感光体ドラム１ｂおよび現像ユニット３ｂにより、シアンの現像が行われ、感光体ドラム１ｃおよび現像ユニット３ｃにより、イエローの現像が行われ、感光体ドラム１ｄおよび現像ユニット３ｄにより、ブラックの現像が行われる。

【0019】

中間転写ベルト４は、感光体ドラム１ａ〜１ｄに接触し、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上のトナー画像を１次転写される環状の像担持体（中間転写体）である。中間転写ベルト４は、駆動ローラー５に張架され、駆動ローラー５からの駆動力によって、感光体ドラム１ｄとの接触位置から感光体ドラム１ａとの接触位置への方向へ周回していく。

【0020】

転写ローラー６は、搬送されてくる用紙を中間転写ベルト４に接触させ、中間転写ベルト４上のトナー画像を用紙に２次転写する。なお、トナー画像を転写された用紙は、定着器９へ搬送され、トナー画像が用紙へ定着される。

【0021】

ローラー７は、クリーニングブラシを有し、クリーニングブラシを中間転写ベルト４に接触させ、用紙へのトナー画像の転写後に中間転写ベルト４に残ったトナーを除去する。

【0022】

図２は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の電気的な構成の一部を示すブロック図である。図２に示すように、この画像形成装置は、通信装置１１と、演算処理装置１２と、印刷装置１３と、操作パネル１４とを備える。

【0023】

通信装置１１は、ネットワークや周辺機器インターフェースを介してホスト装置に接続可能であって、所定の通信プロトコルでデータ通信を行う装置である。

【0024】

また、演算処理装置１２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）などを有するコンピューターであり、図示せぬ記憶装置、ＲＯＭなどからＲＡＭへプログラムをロードし、そのプログラムをＣＰＵで実行することにより、各種処理部を実現する。

【0025】

また、印刷装置１３は、図１に示すような機械的構成で原稿画像を印刷する内部デバイスである。

【0026】

また、操作パネル１４は、当該画像形成の筐体に設置され、ユーザーに操作画面を表示する液晶ディスプレイなどの表示装置、およびユーザー操作を受け付けるタッチパネルやハードキーなどの入力装置を有する。

【0027】

画像形成装置の起動後に、各種プログラムが演算処理装置１２により適宜実行される。この実施の形態では、演算処理装置１２により、図示せぬオペレーティングシステム、通信処理部２１、印刷要求処理部２２、画像処理部２３、コントローラー２４、トナー消費量計算部２５、濃度調整記録部２６などの処理部が実現される。

【0028】

通信処理部２１は、通信装置１１を制御してホスト装置などとデータ通信を実行する処理部である。例えば、通信処理部２１は、ホスト装置から印刷要求としての原稿データを受信する。

【0029】

また、印刷要求処理部２２は、操作パネルに対するユーザー操作に基づく印刷要求やホスト装置から供給される印刷要求を受け付け、その要求に応じた印刷ジョブを実行させる。例えば、ホスト装置から、ＰＤＬ（Page Description Language）、ＰＤＦ（Portable Document Format）などの所定のデータ形式の原稿データが印刷要求として受信されると、印刷要求処理部２２は、その原稿データから画像データを生成する。この画像データは、ビットマップデータであり、ホスト装置からビットマップデータの原稿データが受信されると、印刷要求処理部２２は、その原稿データをそのまま画像データとする。

【0030】

また、画像処理部２３は、その画像データに対して所定の画像処理（スクリーン処理など）を実行し、印刷データ（例えば色ごとに２値化された印刷画像データ）を生成する。画像処理部２３は、画素属性判定部３１とドットカウント部３２とを有する。

【0031】

画素属性判定部３１は、スクリーン処理後の画像データにおける各画素が孤立点属性を有するか連続点属性を有するかを特定する。つまり、ある画素の値が、ドットありを示し、その画素のすべての周辺画素の値が、ドットなしを示している場合、その画素は孤立点属性を有する。一方、ある画素の値が、ドットありを示し、その画素の周辺画素の少なくとも１つの値が、ドットありを示している場合、その画素は連続点属性を有する。

【0032】

ドットカウント部３２は、各ページの印刷画像における孤立点のドット数および連続点のドット数をカウントする。

【0033】

また、コントローラー２４は、印刷装置１３などの内部デバイスを監視および制御する処理部である。コントローラー２４は、上述のローラーなどを駆動する図示せぬ駆動源、現像バイアスおよび１次転写バイアスを印加するバイアス印加回路、並びに露光装置２に対して、電子写真方式におけるプロセス条件を設定し、トナー画像の現像、転写および定着、並びに給紙、印刷および排紙を実行させる処理回路である。現像バイアスは、感光体ドラム１ａ〜１ｄと現像ユニット３ａ〜３ｄとの間にそれぞれ印加され、１次転写バイアスは、感光体ドラム１ａ〜１ｄと中間転写ベルト４との間にそれぞれ印加される。特に、コントローラー２４は、上述のトナー搬送部を動作させる駆動装置を制御し、現像ユニット３ａ〜３ｄにおけるトナー搬送を制御している。

【0034】

また、トナー消費量計算部２５は、印刷装置１３による印刷に伴うトナー消費量を計算する。さらに、トナー消費量計算部２５は、そのトナー消費量からトナーカートリッジ内のトナー残量を計算する。さらに、トナー消費量計算部２５は、トナー消費量やトナー残量を、図示せぬ操作パネルに表示させたり、トナー残量が少なくなったときに警告メッセージを図示せぬ操作パネルに表示させたりする。

【0035】

トナー消費量計算部２５は、第１計算部４１、第２計算部４２、および係数計算部４３を有する。

【0036】

第１計算部４１は、所定の切換条件が満足されるまで、第１計算方法でトナー消費量を計算する。この実施の形態１では、第１計算方法は、トナーカートリッジからトナーを搬送するトナー搬送部の動作回数または動作時間（動作時間の積算値）に基づいてトナー消費量を計算する方法である。また、この実施の形態１では、切換条件は、第１計算方法で計算されたトナー消費量の積算値が所定の閾値（例えばトナーカートリッジのトナー総量の９０％）に達することであって、その所定の閾値は、トナー供給時間とトナー消費量の積算値とが略比例する範囲内の値であり、予め実験などにより決定される。

【0037】

第２計算部４２は、所定の切換条件が満足された後、第２計算方法で所定の計算式に従ってトナー消費量を計算する。第２計算部４２は、画像データにおける２つの画素属性（孤立点属性および連続点属性）についてのドットカウント値と２つの画素属性のそれぞれのついてのパラメーター（つまり、係数）との積の和に基づいてトナー消費量を計算する。ここでは、各画素の画素属性は、画素属性特定部３１により特定される。

【0038】

係数計算部４３は、第１計算方法で計算されるトナー消費量に基づいて、第２計算方法の計算式における上述のパラメーターの値を計算する。係数計算部４３は、複数の測定期間において第１計算方法で計算されたトナー消費量と複数の測定期間において得られたドットカウント値とから、パラメーターの値を計算する。

【0039】

この実施の形態では、パラメーターの値の１回の計算に必要な１セットの複数の測定期間の数は、複数の画素属性の数と同一（つまり、２）とされる。また、この実施の形態では、複数の測定期間のそれぞれの長さは、第１計算方法で計算されたトナー消費量の変動周期より十分長くなるように設定される。なお、複数の測定期間の数は、複数の画素属性の数より多くてもよい。

【0040】

また、濃度調整記録部２６は、ユーザーによる濃度調整を、文字画像、写真画像などの画像種別ごとに記録する。濃度調整記録部２６は、操作パネル１４において入力された濃度調整値や、図示せぬホスト装置から指定された濃度調整値を特定し、各濃度調整値の設定回数（つまり各濃度調整値を使用したジョブの数）をカウントし、濃度調整記録データとして図示せぬ不揮発性の記憶装置において保持する。つまり、濃度調整記録部２６は、１ジョブの実行ごとに濃度調整値を特定し記録する。

【0041】

濃度調整記録部２６は、まず、全記録回数およびユーザーの濃度調整値（例えば−３〜から＋３までの範囲においてユーザーに選択された整数値）の合計を特定し、その合計を全記録回数で除算して、平均濃度調整値を求める。そして、濃度調整記録部２６は、平均濃度調整値が濃度増加（つまり、正の値）を示している場合、ユーザーの濃度調整傾向を、濃度増加と特定し、平均濃度調整値が濃度減少（つまり、負の値）を示している場合、ユーザーの濃度調整傾向を、濃度減少と特定する。

【0042】

そして、コントローラー２４は、ユーザーによる濃度調整傾向が濃度増加を示している場合において上述のパラメーターの値が所定の基準値より大きいとき、またはユーザーによる濃度調整傾向が濃度減少を示している場合において上述のパラメーターの値が所定の基準値より小さいとき、そのパラメーターの値が所定の基準値に近づくように、プロセス条件を変更する。

【0043】

なお、この基準値は、基準となる条件（つまり、基準となるトナー消費量となるプロセス条件）におけるパラメーター値であり、予め実験などで特定される。

【0044】

具体的には、この実施の形態に係る画像形成装置では、写真画像、文字画像などの画像種別ごとにユーザーが濃度調整を行うことができ、コントローラー２４は、ユーザーによる写真画像についての濃度調整傾向が濃度増加を示している場合において孤立点属性についてのパラメーター（つまり、孤立点属性についてのドットカウント値に乗ずる係数）の値が所定の基準値より大きいとき、またはユーザーによる写真画像の濃度調整傾向が濃度減少を示している場合において孤立点属性についてのパラメーターの値が所定の基準値より小さいとき、孤立点属性についてのパラメーターの値が所定の基準値に近づくように、孤立点属性の画素についての露光量（つまり、レーザー光源から出射するレーザー光のパルス幅および／または出力）を変更する。

【0045】

つまり、写真画像についての濃度調整傾向が濃度増加を示している場合において孤立点属性についてのパラメーターの値が所定の基準値より大きい場合、露光量が多くされ、写真画像についての濃度調整傾向が濃度減少を示している場合において孤立点属性についてのパラメーターの値が所定の基準値より小さい場合、露光量が少なくされる。

【0046】

また、コントローラー２４は、ユーザーによる文字画像についての濃度調整傾向が濃度増加を示している場合において連続点属性についてのパラメーターの値が所定の基準値より大きいとき、またはユーザーによる文字画像の濃度調整傾向が濃度減少を示している場合において連続点属性についてのパラメーターの値が所定の基準値より小さいとき、連続点属性についてのパラメーターの値が所定の基準値に近づくように、連続点属性の画素についての現像バイアスを変更する。

【0047】

つまり、文字画像についての濃度調整傾向が濃度増加を示している場合において孤立点属性についてのパラメーターの値が所定の基準値より大きい場合、現像バイアスが増加され、文字画像についての濃度調整傾向が濃度減少を示している場合において孤立点属性についてのパラメーターの値が所定の基準値より小さい場合、現像バイアスが減少される。

【0048】

孤立点は、写真画像に多く含まれ、連続点は、文字画像に多く含まれるため、上述のように、プロセス条件が変更される。

【0049】

次に、上記画像形成装置の動作について説明する。

【0050】

図３は、トナー搬送部の動作時間の積算値と、単位動作時間あたりのトナー搬送部によるトナー供給量との関係を説明する図である。

【0051】

現像ユニット３ａ〜３ｄでは、トナーカートリッジから現像器へトナーが供給される。トナー搬送部は、１回の動作で、所定の動作時間だけトナー搬送動作を行い、トナーをトナーカートリッジから現像器へ供給する。この１回の動作で供給されるトナー量は、トナー残量が多いときには、多少の変動はあるもののほぼ一定であるが、トナー残量が少なくなると、トナー残量が少なくなるにつれて少なくなっていくとともに、変動が大きくなる。

【0052】

このため、トナー残量が多いときには、第１計算部４１が、トナー搬送部の動作回数または動作時間の情報をコントローラー２４から取得して、第１計算方法でトナー消費量を計算する。第１計算方法で正確にトナー消費量を計算している間に、係数計算部４３は、第２計算方法で使用するパラメーターの値を計算する。一方、トナー残量が少ないときには、第２計算部４２が、ドットカウント値に基づいて、係数計算部４３により計算されたパラメーター値を使用して第２計算方法でトナー消費量を計算する。

【0053】

図４は、図１および図２に示す画像形成装置によるトナー消費量の計算について説明するフローチャートである。図５は、図１および図２に示す画像形成装置におけるトナー濃度制御方法を説明する図である。

【0054】

まず、トナーカートリッジの交換時など、トナーカートリッジのトナー残量が１００％のときに、第１計算部４１が、トナー消費量の積算値をゼロにリセットし、第１計算方法によるトナー消費量の計算を開始する（ステップＳ１）。これ以降、印刷装置１３が印刷動作や濃度補正などのトナー消費を伴う動作を行うたびに、第１計算部４１が、その動作についてのトナー消費量を計算し、そのトナー消費量に基づいて、トナー消費量の積算値およびトナー残量の値を更新する。

【0055】

その後、係数計算部４３は、第１計算部４１により計算されるトナー消費量の積算値を監視し、そのトナー消費量の積算値が所定の値になると、第１測定期間におけるドットカウント値の測定を開始する（ステップＳ２）。

【0056】

係数計算部４３は、第１測定期間におけるドットカウント値の測定の開始時点のトナー消費量の積算値を記憶しておき、トナー消費量の積算値の増加量が所定の閾値Ｔｏ（例えば５０グラム）に達するまで、第１測定期間におけるドットカウント値の測定を継続する。このとき、図５に示すように、ドットカウント部３２は、孤立点のドットカウント値および連続点のドットカウント値を測定する（ステップＳ３）。つまり、この期間における各ページの連続点のドットカウント値Ｘ１ｉ、および孤立点のドットカウント値Ｙ１ｉが測定される。

【0057】

そして、ドットカウント部３２は、そのトナー消費量の積算値の増加量が所定の閾値Ｔｏに達すると、第１測定期間におけるドットカウント値の測定を終了する（ステップＳ４）。ドットカウント部３２は、第１測定期間における各属性のドットカウント値の総和Ｘｔ１，Ｙｔ１を計算する。

【0058】

第１測定期間の終了後、トナー消費量の積算値が所定の値になると、ドットカウント部３２は、第２測定期間におけるドットカウント値の測定を開始し（ステップＳ５）、各画素属性についてのドットカウント値を測定していき（ステップＳ６）、第２測定期間開始時からのトナー消費量の積算値の増加量が所定の閾値Ｔｏ（例えば５０グラム）に達すると、第２測定期間におけるドットカウント値の測定を終了する（ステップＳ７）。ドットカウント部３２は、第２測定期間における各属性についてのドットカウント値の総和Ｘｔ２，Ｙｔ２を計算する。

【0059】

そして、第２測定期間の終了後、係数計算部４３は、上述の閾値Ｔｏと、第１測定期間における各画素属性についてのドットカウント値の総和Ｘｔ１，Ｙｔ１と、第２測定期間における各画素属性についてのドットカウント値の総和Ｘｔ２，Ｙｔ２とに基づいて、図５に示すように、第２計算方法におけるドットカウント値からトナー消費量を計算するための計算式におけるパラメーター（ここでは係数ａ，ｂ）の値を計算する（ステップＳ８）。

【0060】

そして、トナー消費量計算部２５は、トナー消費量の積算値が所定の基準値に達しているか否かを判定し（ステップＳ９）、トナー消費量の積算値が所定の基準値に達していれば、第２計算部４２が、トナー消費量の計算を開始する（ステップＳ１０）。第２計算部４２は、トナーカートリッジのトナー残量がゼロになるかトナーカートリッジが交換されるまで、画素属性ごとに各ページのドットカウント値を計算し、そのドットカウント値、および係数計算部４３により計算されたパラメーター値に基づいて、各ページのトナー消費量を次式に従って計算し、そのトナー消費量でトナー消費量の積算値を更新していく。

【0061】

Ｔ＝ａ×Ｘ＋ｂ×Ｙ

【0062】

ただし、Ｔは１ページのトナー消費量であり、ａは孤立点についての係数であり、Ｘは孤立点のドットカウント値であり、ｂは連続点についての係数であり、Ｙは連続点のドットカウント値である。

【0063】

なお、係数ａ，ｂの計算が複数回行われている場合には、最新の係数ａ，ｂがステップＳ１０において使用される。

【0064】

一方、トナー消費量の積算値が所定の基準値に達していない場合、コントローラー２４は、濃度調整記録部２６により得られた濃度調整傾向と、所定の基準値からの上述のパラメーターの値の変位方向とが一致しているか否かを判定する（ステップＳ１１）。両者が一致している場合には、コントローラー２４は、そのパラメーターの値が所定の基準値に近づくように、プロセス条件を変更する（ステップＳ１２）。その後、ステップＳ２に戻り、変更後のプロセス条件で、ドットカウント値の測定およびパラメーターの値の特定が行われる（ステップＳ２〜Ｓ８）。

【0065】

このようにして、濃度センサーを使用せずに、プロセス条件が変更され、トナー濃度が調整される。

【0066】

以上のように、上記実施の形態によれば、第２計算部４２は、画像データにおける２つの画素属性（孤立点属性および連続点属性）についてのドットカウント値と２つの画素属性のそれぞれのついてのパラメーターとの積の和に基づいてトナー消費量を計算し、係数計算部４３は、複数の測定期間のそれぞれにおける２つの画素属性についてのドットカウント値と、複数の測定期間のそれぞれにおいて第１計算方法で計算されたトナー消費量とから、２つの画素属性のそれぞれについてのパラメーターの値を計算する。そして、コントローラー２４は、ユーザーによる濃度調整傾向が標準より高濃度を示している場合においてパラメーターの値が所定の基準値より大きいとき、またはユーザーによる濃度調整傾向が標準より低濃度を示している場合においてパラメーターの値が所定の基準値より小さいとき、パラメーターの値が所定の基準値に近づくように、プロセス条件を変更する。

【0067】

これにより、トナー消費量測定のための機能を利用して、ユーザーの濃度調整操作を利用して濃度センサーを使用せずにトナー画像濃度が適切に制御される。

【0068】

なお、上述の実施の形態は、本発明の好適な例であるが、本発明は、これらに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の変形、変更が可能である。

【0069】

例えば、上記実施の形態に係る画像形成装置は、カラー電子写真方式の画像形成装置であるが、モノクロ電子写真方式の画像形成装置でもよい。

【産業上の利用可能性】

【0070】

本発明は、例えば、コピー機、複合機などの画像形成装置に適用可能である。

【符号の説明】

【0071】

２４ コントローラー
４１ 第１計算部
４２ 第２計算部
４３ 係数計算部（第３計算部の一例）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】