(57)【要約】【課題】濃度調整用の現像剤像を被転写体に形成する際、現像剤像を被転写体の回転方向の長さ内で、被転写体の軸方向へ拡大させる場合よりも、より多くの現像剤を消費する。【解決手段】画像形成装置２０は、現像剤像を予め定めた回転方向に回転する被形成体に形成すると共に、濃度調整用の現像剤像を被形成体に形成する形成部３４と、濃度調整用の現像剤像の濃度を検出する検出部３６と、検出部３６の検出結果に基づいて、現像剤像の濃度を調整する調整部３８と、調整部３８による前回の濃度調整以降に消費された現像剤の消費量を検出する消費量検出部３０と、消費量検出部３０の検出結果に応じて、現像剤の消費が少ない場合には、濃度調整用の現像剤像の回転方向の長さ内で被形成体の軸方向に濃度調整用の現像剤像を拡大し、更に多くの現像剤を消費すべき場合には、非形成領域に消費用の現像剤像を形成するよう制御する制御部３２を備える。【選択図】図２
2014106360.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤により現像された現像剤像を予め定めた回転方向に回転する被形成体に形成すると共に、濃度調整用の現像剤像を前記被形成体に形成する形成手段と、
前記被形成体に形成された前記濃度調整用の現像剤像の濃度を検出する検出手段と、
前記検出手段の検出結果に基づいて、前記現像剤像の濃度を調整する調整手段と、
前記調整手段により濃度調整が前回実行されてから、今回濃度調整が実行されるまでに消費された現像剤の消費量を検出する消費量検出手段と、
前記消費量検出手段の検出結果に応じて、現像剤の消費が少ない場合には、前記濃度調整用の現像剤像の回転方向の長さ内で前記被形成体の軸方向に前記濃度調整用の現像剤像を拡大し、拡大された前記濃度調整用の現像剤像よりも多くの現像剤を消費すべき場合には、前記濃度調整用の現像剤像の形成領域以外の非形成領域に消費用の現像剤像を形成し、前記消費用の現像剤像と前記濃度調整用の現像剤像の面積の和が、拡大された前記濃度調整用の現像剤像の面積より大きくなるよう制御する制御手段と、
を備えた画像形成装置。
【請求項２】
前記形成手段が前記被形成体の前記回転方向に複数色の前記濃度調整用の現像剤像を各々形成する場合、前記制御手段は、前記非形成領域において、前記回転方向に面積を拡大した前記複数色の前記濃度調整用の現像剤像が重なり合って前記被形成体に形成されるように前記形成手段を制御する
請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記形成領域において、前記回転方向に面積を拡大した前記濃度調整用の現像剤像を前記被形成体に形成するように前記形成手段を制御する
請求項１又は請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記濃度調整用の現像剤像の面積を拡大させると共に  前記濃度調整用の現像剤像の濃度が高くなるように前記形成手段を制御する
請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記制御手段が前記被形成体の前記回転方向に複数色の前記濃度調整用の現像剤像を各々形成する場合、前記制御手段は、前記非形成領域における前記濃度調整用の現像剤像の回転方向の長さを、最初に濃度が検出される濃度調整用の現像剤像から最後に濃度が検出される濃度調整用の現像剤像までの長さとする
請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
コンピュータを、請求項１〜請求項５の何れか１項に記載の画像形成装置の制御手段として機能させるための画像形成プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は画像形成装置、及び画像形成プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、像保持体上に画像の静電潜像を形成し、静電潜像を現像手段によりトナーとキャリアを混合した２成分現像剤を用いて現像し、画像濃度制御装置により、現像により形成された所定画像の濃度を検知して、検知した画像濃度に基づき現像手段にトナーを補給することにより、画像濃度を制御するようになっており、原稿画像の画像データを検知する画像情報検知手段を有する画像形成装置において、画像情報検知手段により検知された原稿画像の画像データにより、画像形成枚数に対する画像の形成頻度を変更することを特徴とする画像形成装置が開示されている。
【０００３】
特許文献２には、１つ以上の現像装置を備え、現像ローラに保持したトナーにより感光体の静電潜像を非接触で現像する、非磁性一成分現像装置において、画像量に基づいてトナー消費用のパターンを作成するとともに、パターンのトナー付着量を検知して、トナー消費パターンの消費量を制御することを特徴とする画像形成装置が開示されている。
【０００４】
特許文献３には、静電潜像を顕像化したトナー像を保持する像保持体と、像保持体上の残留トナーを除去するためのクリーニングブレードを有するクリーニング装置と、像保持体上のトナー濃度測定、制御用のパターンの濃度を検出するトナー濃度検出手段とを備えた画像形成装置において、トナー濃度測定、制御用のパターンが、クリーニングブレードの巻き込み防止のためのパターン像を兼ねるように作成されていることを特徴とする画像形成装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−１６２８３８号公報
【特許文献２】特開２００１−２５５７１０号公報
【特許文献３】特開平１０−２２８１６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、現像剤の消費量が予め定めた閾値未満の場合に、濃度調整用の現像剤像を被転写体に形成する際、現像剤像を被転写体の回転方向の長さ内で、被転写体の軸方向へ拡大させる場合よりも、より多くの現像剤を消費することができる画像形成装置、及び画像形成プログラム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】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１記載の画像形成装置の発明は、現像剤により現像された現像剤像を予め定めた回転方向に回転する被形成体に形成すると共に、濃度調整用の現像剤像を前記被形成体に形成する形成手段と、前記被形成体に形成された前記濃度調整用の現像剤像の濃度を検出する検出手段と、前記検出手段の検出結果に基づいて、前記現像剤像の濃度を調整する調整手段と、前記調整手段により濃度調整が前回実行されてから、今回濃度調整が実行されるまでに消費された現像剤の消費量を検出する消費量検出手段と、前記消費量検出手段の検出結果に応じて、現像剤の消費が少ない場合には、前記濃度調整用の現像剤像の回転方向の長さ内で前記被形成体の軸方向に前記濃度調整用の現像剤像を拡大し、拡大された前記濃度調整用の現像剤像よりも多くの現像剤を消費すべき場合には、前記濃度調整用の現像剤像の形成領域以外の非形成領域に消費用の現像剤像を形成し、前記消費用の現像剤像と前記濃度調整用の現像剤像の面積の和が、拡大された前記濃度調整用の現像剤像の面積より大きくなるよう制御する制御手段、を備える。
【０００８】
請求項２記載の発明は、前記形成手段が前記被形成体の前記回転方向に複数色の前記濃度調整用の現像剤像を各々形成する場合、前記制御手段は、前記非形成領域において、前記回転方向に面積を拡大した前記複数色の前記濃度調整用の現像剤像が重なり合って前記被形成体に形成されるように前記形成手段を制御する。
【０００９】
請求項３記載の発明は、前記制御手段は、前記形成領域において、前記回転方向に面積を拡大した前記濃度調整用の現像剤像を前記被形成体に形成するように前記形成手段を制御する。
【００１０】
請求項４記載の発明は、前記制御手段は、前記濃度調整用の現像剤像の面積を拡大させると共に  前記濃度調整用の現像剤像の濃度が高くなるように前記形成手段を制御する。
【００１１】
請求項５記載の発明は、前記制御手段が前記被形成体の前記回転方向に複数色の前記濃度調整用の現像剤像を各々形成する場合、前記制御手段は、前記非形成領域における前記濃度調整用の現像剤像の回転方向の長さを、最初に濃度が検出される濃度調整用の現像剤像から最後に濃度が検出される濃度調整用の現像剤像までの長さとする。
【００１２】
請求項６記載の画像形成プログラムの発明は、コンピュータを、請求項１〜請求項５の何れか１項に記載の画像形成装置の制御手段として機能させる。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１、６の発明によれば、現像剤像を被転写体の回転方向の長さ内で、被転写体の軸方向へ拡大させる場合よりも、より多くの現像剤を消費することができるという効果を有する。
【００１４】
請求項２の発明によれば、被転写体に複数色の濃度調整用の現像剤像が重ならないように形成される場合と比較して、より多くの量の現像剤を消費することができる、という効果を有する。
【００１５】
請求項３の発明によれば、被転写体の回転方向と直交する方向のみに濃度調整用の現像剤像の面積を拡大する場合と比較して、濃度調整用の現像剤像の濃度検出精度が向上する、という効果を有する。
【００１６】
請求項４の発明によれば、濃度調整用の現像剤像の濃度を高めずに面積を拡大した場合と比較して、画像調整用の現像剤像の検出時間を短縮することができる、という効果を有する。
【００１７】
請求項５の発明によれば、濃度調整用の現像剤像の面積を回転方向で固定にした場合と同じ検出時間とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施形態に係る画像形成装置の要部構成を示す概略側面図である。
【図２】実施形態に係る画像形成装置の機能的な構成を示す機能ブロック図である。
【図３】実施形態に係る画像形成装置の電気系の要部構成を示すブロック図である。
【図４】従来のトナー濃度検出の際に用いられる濃度調整用トナー像の説明に供する模式図である。
【図５】実施形態に係る濃度調整用トナー像の説明に供する模式図である。
【図６】実施形態に係るトナー消費量の推移を示すグラフである。
【図７】実施形態に係る画像形成装置のコンピュータで実行される処理のフローチャートである。
【図８】実施形態に係る濃度調整用トナー像の説明に供する模式図である。
【図９】実施形態に係る重なり合った濃度調整用トナー像の説明に供する模式図である。
【図１０】実施形態に係る分割した濃度調整用トナー像の説明に供する模式図である。
【図１１】実施形態に係る形成領域で面積を拡大させた濃度調整用トナー像の説明に供する模式図である。
【図１２】実施形態に係る形成領域及び非形成領域で面積を拡大させた濃度調整用トナー像の説明に供する模式図である。
【図１３】実施形態に係る濃度を高めた濃度調整用トナー像の説明に供する模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照して、本発明を実施するための形態を詳細に説明する。なお、作用、機能が同じ働きを担う構成要素及び処理には、全図面を通して同じ符合を付与し、重複する説明を適宜省略する場合がある。
【００２０】
また、黄色をＹ、マゼンタ色をＭ、シアン色をＣ、黒色をＫで表すと共に、各部品を色毎に区別する必要がある場合には、符号の末尾に各色に対応する色符号（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）を付して区別する。
【００２１】
なお、各部品を色毎に区別せずに総称する場合には、符号の末尾に付加される色符号を省略する。
【００２２】
図１に、本実施形態に係る電子写真方式を用いた画像形成装置２０の要部構成を示す概略側面図を示す。画像形成装置２０には、図示しない通信回線を介して各種データを受信し、受信したデータに基づきカラー画像形成処理を行う印刷機能が搭載されている。
【００２３】
画像形成装置２０は、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ毎に、図中矢印Ａの方向にて回転する４つの感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋと、帯電バイアスを印加することにより各感光体の表面を帯電する接触帯電器２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋを備える。
【００２４】
また、画像形成装置２０は、帯電された感光体１表面を各色の画像情報に基づいて変調された露光光により露光し、感光体１上に静電潜像を形成するレーザ出力部３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋと、各色現像剤（トナー）を保持する現像剤保持体である現像ロール３４Ｙ、３４Ｍ、３４Ｃ、３４Ｋを各々備える。
【００２５】
また、画像形成装置２０は、現像ロール３４Ｙ、３４Ｍ、３４Ｃ、３４Ｋに現像バイアスを印加することにより感光体１上の静電潜像を各色トナーで現像して感光体１上にトナー像を形成する現像器４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋと、感光体上の各色トナー像を中間転写ベルト６に転写する一次転写器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋを備える。
【００２６】
更に、画像形成装置２０は、中間転写ベルト６上のトナー像を用紙Ｐに転写する二次転写器７と、用紙Ｐに転写されたトナー像を定着する定着器９と、用紙Ｐを収納する用紙収容部Ｔと、各感光体の表面をクリーニングする図示しないクリーナーを備える。
【００２７】
更に、画像形成装置２０は、感光体１表面の残留電荷を除去する図示しない除電器と、中間転写ベルト６表面に転写された濃度調整用トナー像（テストパッチ）の濃度を検出する光学センサ１０と、中間転写ベルト６表面をクリーニングするベルトクリーナー８を備える。
【００２８】
なお、本実施形態の光学センサ１０は１台であるが、これに限らず、２台以上の光学センサを用いる構成であってもよい。
【００２９】
次に、図１に示されている画像形成装置２０における画像形成動作について説明する。例えば、図示しない通信回線を介して図示しないパーソナルコンピュータ等の端末装置から画像形成装置２０へ、画像形成対象の原画像情報が出力される。
【００３０】
画像形成装置２０に原画像情報が入力されると、画像形成装置２０は接触帯電器２に帯電バイアスを印加して、感光体１の表面を帯電する。接触帯電器２によって表面が帯電された感光体１の表面が現像器４に到達すると、現像器４に現像バイアスが印加される。
【００３１】
一方、原画像情報は、画像形成装置２０の図示しない画像処理部に入力される。図示しない画像処理部は、原画像情報をそれぞれＹＭＣＫ各色の画像データに分解した後、各色の画像データに基づいた変調信号を、対応する色のレーザ出力部３に出力する。すると、レーザ出力部３は、入力された変調信号に従って変調されたレーザ光線１１を出力する。
【００３２】
この変調されたレーザ光線１１は、それぞれ感光体１の表面に照射される。感光体１表面にそれぞれレーザ光線１１が照射されると、レーザ光線１１が照射された部分の電荷が消滅して、感光体１上にはそれぞれ原画像情報に含まれるＹＭＣＫ各色の画像データに対応した静電潜像が形成される。
【００３３】
更に、各色現像器４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋには、それぞれＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋに着色されたトナーが入っており、現像ロール３４Ｙ、３４Ｍ、３４Ｃ、３４Ｋに保持された各色のトナーがそれぞれ感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの静電潜像に付着すると、感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに原画像情報の各色の画像データに対応したトナー像が形成される。
【００３４】
図示しないモータによりローラ１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｄ、１２Ｅが回転されて、中間転写ベルト６が一次転写器５と感光体１との隙間に搬送されることで感光体１に押し当てられると共に、一次転写器５により一次転写バイアスが印加されると、感光体１に形成された各色の画像データのトナー像が、中間転写ベルト６に転写される。この際、各色のトナー像の中間転写ベルト６への転写開始位置を一致させるように制御することで、各色のトナー像を重ね合わせ、原画像情報に対応したトナー像が中間転写ベルト６に形成される。
【００３５】
中間転写ベルト６へトナー像を転写した感光体１は、図示しないクリーナーにより表面に付着した残留トナー等の付着物が除去され、図示しない除電器により残留電荷が除去される。
【００３６】
また、図示しないモータにより用紙搬送ローラ１３が回転することで、用紙収容部Ｔ内の用紙Ｐが二次転写器７とローラ１２Ｂとの隙間に搬送される。
【００３７】
用紙Ｐが二次転写器７とローラ１２Ｂとの隙間に搬送されることで、中間転写ベルト６に押し当てられると共に、二次転写器７により二次転写バイアスが印加されると、中間転写ベルト６に形成された原画像情報に対応したトナー像が用紙Ｐに転写される。
【００３８】
そして、用紙Ｐ上に転写されたトナー像は、定着器９により用紙Ｐに定着される。
【００３９】
以上のように、原画像情報に対応した画像が用紙Ｐに形成されて、画像形成動作を終了する。
【００４０】
なお、用紙Ｐへトナー像を転写した中間転写ベルト６は、ベルトクリーナー８により表面に付着した残留トナー等の付着物が除去される。
【００４１】
画像形成装置２０は、前述した画像形成動作の他、強制的なトナーの消費（トナー消費調整）やトナー濃度調整等の画像調整動作も実施する。以下に画像調整動作について説明する。
【００４２】
電子写真方式の画像形成装置２０において画像密度の低い画像の形成を行う場合、画像密度の高い画像を形成する場合に比べて現像器４のトナー消費量が少なくなるため、新しいトナーが現像器４に補給されにくい状況が発生する。その結果、現像器４内のトナーが消費されずに現像器４内に滞留し、撹拌や搬送等のストレスを受けてトナーの劣化が進み、現像されにくくなったり、形成された画像にかぶり等を生じることがある。
【００４３】
また、例えば、部品の経時劣化等により、原画像の濃度と、原画像の原画像情報に基づき実際に用紙Ｐに形成された画像の濃度（出力画像濃度）との間で差異等を生じることがある。
【００４４】
そのため、例えば、図示しないパーソナルコンピュータ等の端末装置から原画像情報を受け付ける毎、または、前回の原画像情報の受付から予め定めた期間経過した等の予め定めたタイミングで、濃度調整やトナー消費調整を行う。
【００４５】
濃度調整は、形成された画像濃度の予め定めた規定の濃度（基準濃度）からのずれ量に基づいて、出力画像濃度が原画像の濃度に近付くように、画像形成条件等を変更して出力画像濃度を補正するものである。
【００４６】
出力画像濃度を補正する手段としては、後述する形成部３４（図２参照）の各部の制御パラメータを変更する手段等がある。
【００４７】
より具体的には、例えば、現像器４内のトナー濃度を調整してトナー供給量を変更する手段、感光体１上の帯電量、レーザ出力部３によるレーザ光線１１の露光量、及び現像ロール３４の現像バイアス等を調整して、感光体１に付着するトナー量を変更する手段等がある。
【００４８】
トナー消費調整とは、トナー消費量が予め定めた目標トナー消費量より少ない場合に、トナー消費量が目標トナー消費量に近づくように、予め定めたタイミングで、現像器４内のトナーを強制的に排出して、トナー消費量を補正するものである。
【００４９】
なお、トナー消費調整はトナー色毎に実施される。
【００５０】
トナー消費量を補正する手段としては、例えば、感光体１に目標トナー消費量と現状のトナー消費量の差分（消費不足トナー量）に応じたトナーを消費するのに必要な面積の静電潜像を形成して、現像ロール３４により現像器４内のトナーを静電潜像に付着させる手段等がある。
【００５１】
具体的には、例えば、消費不足トナー量に応じて、レーザ出力部３から出力するレーザ光線１１により感光体１を照射する面積を拡大することで、消費不足トナー量に応じたトナーを消費するのに必要な面積の静電潜像を形成する。
【００５２】
この場合、感光体１上に付着したトナーを中間転写ベルト６に転写させることなく、図示しないクリーナーで回収する。また、感光体１上に付着したトナーを中間転写ベルト６に転写させてから、用紙Ｐに転写させることなくベルトクリーナー８で回収してもよいし、用紙Ｐに転写してもよい。
【００５３】
濃度調整とトナー消費調整はそれぞれ異なるタイミングで実施してもよいが、本実施形態では、濃度調整とトナー消費調整を予め定めた同じタイミングで実施する。
【００５４】
図２は、本実施形態に係る画像形成装置２０の機能的な構成を示す機能ブロック図である。同図に示されるように、本実施形態に係る画像形成装置２０は、消費量検出部３０と、制御部３２と、形成部３４と、調整部３８とを備えている。
【００５５】
消費量検出部３０は、濃度調整が前回実行されてから、今回濃度調整が実行されるまでに消費されたトナーのトナー消費量を検出する。
【００５６】
具体的には、図示しない画像処理部において、原画像情報に基づいてＹＭＣＫ各色の印字画素数をカウントすることで、トナー色毎のトナー消費量を検出する。
【００５７】
制御部３２は、消費量検出部３０で検出したトナー色毎のトナー消費量を、濃度調整が実行されるまでトナー色毎に累積して、トナー色毎の累積トナー消費量を算出する。
【００５８】
また、制御部３２は、濃度調整を実施するタイミングを判断して、濃度調整の実施の際、トナー色毎に、累積トナー消費量と、濃度調整が前回実行されてから今回濃度調整が実行されるまでに消費すべきトナーの目標トナー消費量とを比較する。すべてのトナー色において、累積トナー消費量が目標トナー消費量以上であれば、基準濃度且つ予め定めた規定の面積（基準面積）のテストパッチ（基準テストパッチ）を中間転写ベルト上６に形成するように後述する形成部３４を制御する。
【００５９】
一方、少なくとも１種類以上の色のトナーにおいて、累積トナー消費量が目標トナー消費量未満であれば、消費不足トナー量に応じたトナーを強制的に消費させるため、制御部３２は、消費不足のトナーのテストパッチとして、まずは中間転写ベルト６の回転軸方向にテストパッチを拡大する。テストパッチを回転軸方向に拡大させても累積トナー消費量が目標トナー消費量に依然として達していない場合は、中間転写ベルト６の回転方向に基準テストパッチの面積を拡大した消費用のテストパッチを中間転写ベルト上６に形成するように、後述する形成部３４を制御する。
【００６０】
なお、本実施形態では、画像形成動作を予め定めた回数実施する毎に濃度調整及びトナー消費調整を実行するが、これに限らず、画像形成動作毎、画像形成装置２０の電源投入後、及び画像形成動作を実施しない期間が予め定めた期間継続する毎に濃度調整及びトナー消費調整を実行してもよい。
【００６１】
形成部３４は、制御部３２の制御に従い、制御部３２の指示するタイミングで、前述した画像形成動作を実施して、トナー色毎のテストパッチを中間転写ベルト６に形成する。
【００６２】
濃度検出部３６は、形成部３４により中間転写ベルト６に形成されたトナー色毎のテストパッチの濃度を、光学センサ１０によってそれぞれ検出して、検出結果を調整部３８に出力する
【００６３】
調整部３８は、光学センサ１０によって検出した、形成部３４により中間転写ベルト６に形成されたトナー色毎のテストパッチの濃度と、トナー色毎の基準テストパッチの基準濃度とを比較し、テストパッチの濃度が基準濃度に近づくように、例えば、画像形成動作に関連する各部の制御パラメータを変更する等の調整を行う。
【００６４】
以上のように、調整部３８は、テストパッチの濃度が基準濃度に近づくように、画像形成条件等を調整して出力画像濃度を補正する。
【００６５】
図３に、本実施形態に係る画像形成装置２０の電気系の要部構成を示すブロック図を例示した。同図に示すように、画像形成装置２０は、コンピュータ４０を含んで構成されている。
【００６６】
コンピュータ４０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）４０Ａ、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）４０Ｂ、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）４０Ｃ、不揮発性メモリ４０Ｄ、及び入出力インターフェース（Ｉ／Ｏ）４０Ｅが、バス４０Ｆを介して各々接続された構成となっている。
【００６７】
Ｉ／Ｏ４０Ｅには、例えば、画像形成部５０、表示操作部５２、用紙供給部５４、用紙排出部５６、濃度検出部３６、及びネットワーク通信インターフェース（Ｉ／Ｆ）６０等が接続されている。
【００６８】
画像形成部５０は、画像形成装置２０が前述した画像形成動作を実行するのに必要な各部、例えば、感光体１、中間転写ベルト６等を含んで構成される。
【００６９】
表示操作部５２は、ソフトウェアプログラムによって指示操作の受け付けを実現する表示ボタンや各種情報が表示されるタッチパネル式の図示しないディスプレイ、及び、テンキーやスタートボタンなどの図示しないハードウェアキー等を含んで構成されている。
【００７０】
用紙供給部５４は、例えば、記録媒体である用紙Ｐが収容される用紙収容部Ｔや、用紙収容部Ｔから画像形成部５０へ用紙Ｐを供給する供給機構等を含んで構成される。
【００７１】
用紙排出部５６は、例えば、用紙Ｐが排出される排出部や、画像形成部５０で画像が形成された用紙Ｐを排出部上に排出させるための排出機構等を含んで構成される。
【００７２】
濃度検出部３６は、中間転写ベルト６に形成されたテストパッチの濃度を検出する、例えば、光学センサ１０を含んで構成される。
【００７３】
ネットワーク通信Ｉ／Ｆ６０は、図示しないパーソナルコンピュータ等の端末装置と、相互にデータ通信を行うためのインターフェースである。
【００７４】
なお、後述するテストパッチ形成処理の制御プログラムは、本実施形態では一例としてＲＯＭ４０Ｂに予め記憶され、ＣＰＵ４０Ａがこの予め記憶された制御プログラムを読み込むことにより実行される。
【００７５】
また、ＣＤ−ＲＯＭ等の記憶媒体に制御プログラムを記録し、これをＣＤ−ＲＯＭドライブ等で読み込むことにより実行する形態や、制御プログラムを有線又は無線による通信手段を介して受信することにより実行する形態等を用いてもよい。
【００７６】
図４は、濃度調整に用いられる従来のテストパッチの模式図である。
【００７７】
同図に示されるように、従来では、消費不足トナー量の有無に関係なく、トナー色毎に基準テストパッチ７０Ｙ、７０Ｍ、７０Ｃ、７０Ｋが、中間転写ベルト６上に形成される。なお、光学センサ１０は、基準テストパッチ７０Ｙ、７０Ｍ、７０Ｃ、７０Ｋの、中間転写ベルト６の回転軸方向の中心線上を５０ｍｓ毎の１０点を検出する。基準テストパッチ７０Ｙ、７０Ｍ、７０Ｃ、７０Ｋの中間転写ベルト６の回転軸方向の幅は、光学センサ１０の検知点が外れないよう、中心線から両側に５ｍｍほど余裕を持たせた幅とされている。なお、中間転写ベルト６上の基準テストパッチの幅を形成領域とする。
【００７８】
この際、基準テストパッチ７０Ｙ、７０Ｍ、７０Ｃ、７０Ｋは、重なり合うことなく予め定めた間隔で中間転写ベルト６の回転方向に形成される。
【００７９】
光学センサ１０は画像形成装置２０に固定されているが、中間転写ベルト６が回転方向に搬送されることによって、中間転写ベルト６上の基準テストパッチ７０の濃度を検出する。同図の場合、中間転写ベルト６が回転方向に搬送されると、光学センサ１０は基準テストパッチ７０Ｃ、７０Ｍ、７０Ｙ、７０Ｋの順に基準テストパッチの濃度を検出する。
【００８０】
図５は、本実施形態に係るテストパッチの模式図である。
【００８１】
本実施形態では、濃度調整を実施する際に、併せてトナー消費調整を実施する。
【００８２】
例えば、画像形成処理の結果、ＹＣＫの各トナーは消費不足とならず、マゼンタのトナーは消費不足になったとする。この場合、本実施形態の制御部３２は、ＹＣＫのテストパッチとして、それぞれ基準テストパッチ７０Ｋ、７０Ｙ、７０Ｃを中間転写ベルト６の形成領域に形成するように形成部３４を制御する。一方、マゼンタのテストパッチについては、強制的にマゼンタのトナーを消費させるため、制御部３２は、形成領域以外の領域である非形成領域において、少なくとも中間転写ベルト６の回転方向に基準テストパッチ７０Ｍの面積を拡大したテストパッチ７２Ｍを、中間転写ベルト６に形成するように形成部３４を制御する。
【００８３】
なお、同図では、中間転写ベルト６の非形成領域上でテストパッチ７０Ｍの面積を回転方向に拡大してテストパッチ７２Ｍを形成しているが、形成領域上で回転方向に拡大してもよい。
【００８４】
この場合、光学センサ１０でトナー色毎のテストパッチの濃度が検出されるように、制御部３２は形成領域においてトナー色毎のテストパッチが重ならないよう形成部３４を制御する。
【００８５】
図６は、白紙を連続して印刷した際の、濃度調整を実施するタイミングに併せてトナー消費調整を実施した場合に消費される黒色トナーの量と、濃度調整を実施するタイミングとは別にトナー消費調整を実施した場合に消費される黒色トナーの量の推移を示すグラフである。なお、白紙を印刷した場合であっても、かぶり等によりトナーは消費される。
【００８６】
通常、濃度調整が実施されるタイミングは、トナー消費調整が実施されるタイミングよりも短い期間で繰り返し実行されるように予め設定される。同図では、５０枚印刷する毎に濃度調整を実施し、３００枚印刷毎にトナー消費調整を実施している。
【００８７】
同図に示されるように、本実施形態では濃度調整毎にトナー消費調整を実施するため、濃度調整とは別にトナー消費調整を実施した場合と比較して、一回のトナー消費調整で強制消費させるトナーの量は少なくなる。
【００８８】
次に図７を参照して、本実施形態に係るテストパッチ形成の際の画像形成装置２０の作用を説明する。
【００８９】
なお、図７は、この際に画像形成装置２０のコンピュータ４０のＣＰＵ４０Ａにより実行される画像形成プログラムの処理の流れを示すフローチャートであり、当該プログラムはＲＯＭ４０Ｂの予め定められた領域に予め記憶されている。
【００９０】
また、本実施形態に係るテストパッチ形成の処理は、画像形成装置２０の電源がオンされている期間、ＣＰＵ４０Ａにより実行される。
【００９１】
まず、ステップＳ１００では、例えば、図示しない通信回線を介して図示しないパーソナルコンピュータ等の端末装置から画像形成装置２０へ、画像形成対象である原画像の原画像情報が入力され、印刷指示されたか否かを判定する。
【００９２】
否定判定の場合にはステップＳ１００に戻り、原画像情報の入力を監視する。肯定判定の場合には、ステップＳ１０２に移行する。
【００９３】
ステップＳ１０２では、画像形成部５０の各部を制御することで前述した画像形成動作を実施して、原画像情報に基づいた画像を用紙Ｐに形成する。この際、トナー色毎に原画像の画像形成に要したトナー消費量を検出して、例えば、ＲＡＭ４０Ｃ上の予め定めた領域に、原画像の画像形成に要したトナー色毎のトナー消費量を記憶する。
【００９４】
更に、画像形成動作により出力した印刷枚数も、例えば、ＲＡＭ４０Ｃ上の予め定めた領域に記憶する。
【００９５】
ステップＳ１０４では、例えば、不揮発性メモリ４０Ｄの予め定めた領域に記憶されている、濃度調整が前回実施されてから画像形成動作により出力した印刷枚数（累積印刷枚数）に、ステップ１０２でＲＡＭ４０Ｃに記憶した印刷枚数を加算して、累積印刷枚数を更新する。
【００９６】
また、例えば、不揮発性メモリ４０Ｄの予め定めた領域に記憶されている、濃度調整が前回実施されてから画像形成動作に要したトナー色毎のトナー消費量の累積値（累積トナー消費量）に、ステップ１０２でＲＡＭ４０Ｃ上に記憶したトナー色毎のトナー消費量を加算して、累積トナー消費量を更新する。
【００９７】
以上の処理により、前回の濃度調整後からステップＳ１０２の画像形成動作までに要した累積印刷枚数及び累積トナー消費量が、不揮発性メモリ４０Ｄの予め定めた領域に記憶される。
【００９８】
ステップＳ１０６では、不揮発性メモリ４０Ｄの予め定めた領域から累積印刷枚数をＲＡＭ４０Ｃ上に読み出すと共に、例えば、不揮発性メモリ４０Ｄの予め定めた領域から管理者等が予め設定した濃度調整実行印刷枚数をＲＡＭ４０Ｃ上に読み出す。
【００９９】
そして、累積印刷枚数が濃度調整実行印刷枚数以上か否かを判定する。否定判定の場合にはステップＳ１００に移行して、原画像情報の入力を監視する。肯定判定の場合にはステップＳ１０８に移行する。
【０１００】
例えば、管理者等が予め設定した濃度調整実行印刷枚数が５０であれば、累積印刷枚数が５０以上であればステップＳ１０８に移行して濃度調整を実施する。
【０１０１】
ステップＳ１０８では、例えば、ＲＯＭ４０Ｂの予め定めた領域から、濃度調整実行印刷枚数と、トナー色毎の目標トナー消費量の対応関係を示す目標トナー消費量テーブルを、ＲＡＭ４０Ｃ上に読み出す。
【０１０２】
なお、目標トナー消費量テーブルは、画像形成装置２０の実機による実験や画像形成装置２０の設計仕様に基づくコンピュータシミュレーション等により予め求められ、例えば、画像形成装置２０のＲＯＭ４０Ｂに予め記憶されている。
【０１０３】
そして、ＲＡＭ４０Ｃに読み出した目標トナー消費量テーブルに基づき、ステップＳ１０６で読み出した濃度調整実行印刷枚数に対応するトナー色毎の目標トナー消費量を得る。
【０１０４】
次に、不揮発性メモリ４０Ｄの予め定めた領域から、ステップＳ１０４で更新したトナー色毎の累積トナー消費量をＲＡＭ４０Ｃ上に読み出し、少なくとも１つ以上のトナー色の累積トナー消費量が目標トナー消費量未満であるか否かを判定する。
【０１０５】
否定判定の場合にはステップＳ１１４に移行して、肯定判定の場合にはステップＳ１１０に移行する。
【０１０６】
ステップＳ１１４では、各々のトナー色の累積トナー消費量が目標トナー消費量以上であるため、強制的にトナーを消費する必要がない。よって、トナー消費調整は実施せずに濃度調整を実施する。
【０１０７】
この場合、図４で示したように、中間転写ベルト６の形成領域上に、基準テストパッチ７０Ｙ、７０Ｍ、７０Ｃ、７０Ｋが重なり合うことなく予め定めた間隔で、中間転写ベルト６の回転方向に形成される。
【０１０８】
ステップＳ１０８で肯定判定の場合には、少なくとも１つ以上のトナー色の累積トナー消費量が目標トナー消費量未満であるため、濃度調整の実施に併せてトナー消費調整を実施する。
【０１０９】
まず、ステップＳ１１０では、累積トナー消費量が目標トナー消費量未満であるトナー色の消費不足トナー量を計算する。消費不足トナー量は、目標トナー消費量から累積トナー消費量を減算することで算出される。
【０１１０】
次に、ステップＳ１１２では、消費不足トナー量に相当するトナーを強制的に消費するように、消費不足トナー量に応じて、基準テストパッチの面積を拡大したテストパッチを中間転写ベルト６上に形成する。
【０１１１】
具体的には、消費不足トナー量が多くなるに従って、すなわちトナー消費量が少なくなるに従って、形成するテストパッチの面積を大きくするようにする。
【０１１２】
基準テストパッチの面積を拡大する際、基準テストパッチの中間転写ベルト６の回転方向の長さを固定して、回転軸方向に基準テストパッチの面積を拡大すると、拡大する面積は中間転写ベルト６の回転軸方向の幅の長さで制限される。
【０１１３】
そこで、本実施形態では、少なくとも中間転写ベルト６の回転方向に基準テストパッチの面積を拡大することで、中間転写ベルト６の回転軸方向のみに基準テストパッチの面積を拡大する場合と比較して、より多くの消費不足トナー量のトナーを消費する。
【０１１４】
図８に、ステップＳ１１２において中間転写ベルト６に形成するテストパッチの一例を示す。
【０１１５】
同図は、トナーＫ及びトナーＹの消費不足トナー量は発生せず、トナーＭ及びトナーＣに消費不足トナー量が発生した場合のテストパッチを示している。この場合、トナーＫ及びトナーＹのテストパッチとして、形成領域上に基準テストパッチ７０Ｋ、及び７０Ｙをそれぞれ形成する。
【０１１６】
一方、トナーＭのテストパッチとして、トナーＭの消費不足トナー量に応じて、少なくとも非形成領域上で中間転写ベルト６の回転方向にトナーＭの基準テストパッチの面積を拡大したテストパッチ７４Ｍを形成する。同様に、トナーＣのテストパッチとして、トナーＣの消費不足トナー量に応じて、非形成領域上で中間転写ベルト６の回転方向にトナーＣの基準テストパッチの面積を拡大したテストパッチ７３Ｃを形成する。
【０１１７】
なお、非形成領域上で中間転写ベルト６の回転方向に基準テストパッチの面積を拡大する長さに特に制限はない。
【０１１８】
しかし、濃度調整に要する時間の観点から、非形成領域上で中間転写ベルト６の回転方向に基準テストパッチの面積を拡大する長さは、形成領域上に形成される複数のテストパッチのうち、検出センサ１０により最初に濃度の検出が行われるテストパッチから最後に濃度の検出が行われるテストパッチまでの長さ以下にすることが、より好ましい。
【０１１９】
なお、同図のトナーＣの消費不足トナー量と比較して、更にトナーＣの消費不足トナー量が多い場合には、図９に示すように、トナーＭのテストパッチ７４Ｍと、トナーＣのテストパッチ７４Ｃが非形成領域上で重なり合って形成されてもよい。
【０１２０】
この場合、テストパッチ７４Ｍとテストパッチ７４Ｃの重なり合う領域７４Ｒは、減法混色により赤色となる。
【０１２１】
また、図１０に示すように、非形成領域上で中間転写ベルト６の回転方向に基準テストパッチの面積を拡大してテストパッチを形成する際、テストパッチを複数の領域に分割して形成することで面積を拡大してもよい。すなわち、テストパッチの総面積が拡大されればよい。
【０１２２】
同図は、トナーＭの基準テストパッチの面積を拡大してテストパッチを形成する際、基準テストパッチ７０Ｍの他、更に非形成領域に７５Ｍ及び７５’Ｍの２つ領域を形成して、トナーＭの消費不足トナー量に応じた面積をもつテストパッチを形成している。
【０１２３】
更に、図１１に示すように、例えば、トナーＭに消費不足トナー量が発生した場合、トナーＭのテストパッチとして、トナーＭの消費不足トナー量に応じて、形成領域上で中間転写ベルト６の回転方向に基準テストパッチ７０Ｍの面積を拡大したテストパッチ７６Ｍを形成してもよい。図１１では、中間転写ベルト６の回転方向に、基準テストパッチ７０Ｍが３倍の長さとされている。この場合、光学センサ１０は基準テストパッチ７０Ｍの３０点を検出する。検出点が増えることで、基準テストパッチ７０Ｍの面積を拡大しない場合と比べて、検出精度が向上する。
【０１２４】
更に、図１２に示すように、例えば、トナーＭに消費不足トナー量が発生した場合、トナーＭのテストパッチとして、形成領域及び非形成領域の双方の領域上で中間転写ベルト６の回転方向に基準テストパッチ７０Ｍの面積を拡大したテストパッチ７７Ｍを形成してもよい。
【０１２５】
また、図１３に示すように、例えば、トナーＭに消費不足トナー量が発生した場合、トナーＭのテストパッチとして、少なくとも中間転写ベルト６の回転方向に基準テストパッチ７０Ｍの面積を拡大すると共に、基準テストパッチ７０Ｍの基準濃度より高い濃度でテストパッチ７８Ｍを形成してもよい。この場合、光学センサ１０が実際に検出した濃度から基準濃度からの増加分を差し引いて、基準テストパッチ７０Ｍの濃度を濃度制御に用いる。
【０１２６】
また、この場合、テストパッチ７８Ｍの単位面積あたりのトナー消費量は、基準テストパッチ７０の単位面積あたりのトナー消費量よりも多くなる。
【０１２７】
例えば、ある消費不足トナー量のトナーを消費するのに、基準テストパッチの基準濃度でテストパッチを形成すると、テストパッチ７８Ｍの面積に更に領域７９の面積を加えた面積が必要になるとする。
【０１２８】
この場合、基準テストパッチの基準濃度より高い濃度でテストパッチを形成すると、テストパッチ７８Ｍの面積で、基準テストパッチの基準濃度でテストパッチを形成した場合と同じ消費不足トナー量のトナーを消費する。
【０１２９】
ステップＳ１１６では、検出センサ１０により、中間転写ベルト６の形成領域に形成されたトナー色毎のテストパッチの濃度をそれぞれ検出する。
【０１３０】
ステップＳ１１８では、光学センサ１０で検出したトナー色毎のテストパッチの濃度と、トナー色毎の基準テストパッチの基準濃度とを比較し、テストパッチの濃度が基準濃度に近づくように、例えば、画像形成動作に関連する各部の制御パラメータを変更する等の調整を行う。
【０１３１】
ステップＳ１２０では、不揮発性メモリ４０Ｄの予め定めた領域に記憶されているトナー色毎の累積トナー消費量の値を０に設定し、ステップＳ１００に移行して原画像情報の入力を監視する。
【０１３２】
このように本実施形態によれば、濃度調整を実施する際に、併せてトナー消費調整を実施するため、個別にトナー消費調整を実施するタイミングを設ける必要がない。
【０１３３】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。発明の要旨を逸脱しない範囲で上記実施の形態に多様な変更または改良を加えることができ、当該変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
【０１３４】
また、上記実施の形態では、画像形成装置２０のテストパッチ形成制御をソフトウエア構成によって実現した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば当該テストパッチ形成制御をハードウェア構成により実現する形態としてもよい。
【０１３５】
この場合の形態例としては、例えば、制御部３２と同一の処理を実行する機能デバイスを作成して用いる形態がある。この場合は、上記実施の形態に比較して、処理の高速化が期待される。
【０１３６】
また、本実施形態では、テストパッチを中間転写ベルト６に形成したが、これに限らず、感光体１に形成するようにしてもよい。
【０１３７】
この場合、光学センサ１０を感光体１付近に設け、この光学センサ１０により感光体１上に形成されたテストパッチを読み取るようにすればよい。
【０１３８】
また、形成領域に形成されたテストパッチを中間転写ベルト６の回転軸方向に拡大させたテストパッチと、非形成領域に形成されたテストパッチとが離れていても構わない。
【符号の説明】
【０１３９】
１      感光体
２      接触帯電器
３      レーザ出力部
４      現像器
５      一次転写器
６      中間転写ベルト
７      二次転写器
８      ベルトクリーナー
９      定着器
１０    光学センサ
１１    レーザ光線
１２    ローラ
１３    用紙搬送ローラ
２０    画像形成装置
３０    消費量検出部
３２    制御部
３４    形成部
３６    濃度検出部
３８    調整部
４０    コンピュータ
５０    画像形成部
５２    表示操作部
５４    用紙供給部
５６    用紙排出部
６０    ネットワーク通信Ｉ／Ｆ
７０    基準テストパッチ
【図１】
2014106360.tif 000003
【図２】
2014106360.tif 000004
【図３】
2014106360.tif 000005
【図４】
2014106360.tif 000006
【図５】
2014106360.tif 000007
【図６】
2014106360.tif 000008
【図７】
2014106360.tif 000009
【図８】
2014106360.tif 000010
【図９】
2014106360.tif 000011
【図１０】
2014106360.tif 000012
【図１１】
2014106360.tif 000013
【図１２】
2014106360.tif 000014
【図１３】
2014106360.tif 000015