(57)【要約】【課題】より正確にトナー消費量を算出し、より正確にトナー収容容器内のトナー残量を算出できるトナー残量算出装置を提供する。【解決手段】トナー収容容器内のトナー残量を算出するトナー残量算出装置は、像担持体又は中間転写体に形成された出力画像の画像面積（ｃｍ２）を算出する画像面積算出手段と、画像形成領域外又は出力画像間に形成された画像パターンから、単位面積あたりのトナー付着量（ｍｇ／ｃｍ２）を検出する付着量検出手段とを備える。  画像面積（ｃｍ２）と単位面積あたりのトナー付着量（ｍｇ／ｃｍ２）を乗ずることで、トナー消費量（ｍｇ）を算出し、トナー収容容器内のトナー充填量（ｇ）からトナー消費量（ｍｇ）を減算することで、トナー残量（ｍｇ）を算出する。  画像形成時のトナー付着量を実際にセンサで読み取るため、算出されたトナー消費量は実際に消費されたトナー量との差異が小さい。【選択図】図３
2018151536.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー収容容器内のトナー残量を算出するトナー残量算出装置において、
像担持体又は中間転写体に形成された出力画像の画像面積を算出する画像面積算出手段と、
画像形成領域外又は前記出力画像間に形成された画像パターンから、単位面積あたりのトナー付着量を検出する付着量検出手段とを備え、
前記画像面積と前記単位面積あたりのトナー付着量を乗ずることで、トナー消費量を算出し、
前記トナー収容容器内のトナー充填量から前記トナー消費量を減算することで、トナー残量を算出することを特徴とするトナー残量算出装置。
【請求項２】
画像形成時以外でのトナー消費量を算出し、トナー残量を算出することを特徴とする請求項１に記載のトナー残量算出装置。
【請求項３】
前記付着量検出手段が、画像形成後に、前記像担持体又は前記中間転写体の主走査方向の複数箇所に形成された画像パターンのそれぞれのトナー付着量を検出し、
前記それぞれのトナー付着量を用いて、前記単位面積あたりのトナー付着量を重み付けして補正することを特徴とする請求項１又は２に記載のトナー残量算出装置。
【請求項４】
検出した単位面積あたりのトナー付着量が上限又は下限の閾値を超える場合、前記検出した単位面積あたりのトナー付着量に代えて、所定の理論値を用いてトナー消費量を算出することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のトナー残量算出装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか一項に記載のトナー残量算出装置を備える画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トナー残量算出装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
トナーボトルを用いる画像形成装置において、予備のトナーボトル（トナー収容容器）を保管しておき、トナーを全消費した際には、そのトナーボトルを用いるとともに、新たなトナーボトルを発注することはよく行われる（いわゆる「トナー切れ」の防止）。この場合、予備のトナーボトルを保管する場所が必要である。また、新たなトナーボトルの入手に時間が掛ったときには、画像形成装置を稼働できない時間が生じるおそれがある。
【０００３】
これらを防ぐため、画像形成装置がトナーエンドよりも前のトナーニアエンドを検出し、トナー切れになる前にユーザに通知する方法が知られている。この場合、トナー切れになる前にユーザが新たなトナーボトルを発注することができる。また、画像形成装置がトナーニアエンドを検出した時点で、トナー供給管理サーバへ通報し、トナー供給管理サーバでユーザのトナー在庫量を管理する方法も知られている。
【０００４】
トナーニアエンドを検出するため、画像形成によるトナー消費量を計算により推定し、それからトナーボトルの残量を算出する方法がある。例えば、特許文献１には、正確なトナー消費量の推定を目的として、多階調パターンのトナー像の付着量を検出して求められる現像γと画像面積とから、地汚れとトナー飛散により消費されるトナー消費量を推定する構成が開示されている。推定されたトナー消費量からトナーボトルの残量を算出することで、トナーニアエンドを検出できる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記した従来の方法では、算出したトナー残量と実際のトナー残量との差異が大きくなるという問題がある。これは印刷時のトナー付着量が、装置特性、印刷状態、及び／又は周囲環境（温度、湿度）などにより変動するため、理論的に求められたトナー付着量と実際のトナー付着量とに違いが生じるためである。したがって、ユーザへのトナーエンド通知が想定よりも早い場合や、逆に遅い場合があり得ることになる。
【０００６】
トナーエンド通知が想定よりも早い場合、トナーボトルの発注が早く行われ、トナーの保管場所が必要となったり、トナーエンドが来ていないのにトナーボトルが交換されたりする問題がある。一方、想定よりも遅い場合、トナーエンドになった時にトナーボトルが届いていないことで、画像形成装置を稼働できず、顧客不満足へつながる問題がある。
【０００７】
そこで本発明は、より正確にトナー消費量を算出し、より正確にトナー収容容器内のトナー残量を算出できるトナー残量算出装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題は、トナー収容容器内のトナー残量を算出するトナー残量算出装置において、像担持体又は中間転写体に形成された出力画像の画像面積を算出する画像面積算出手段と、画像形成領域外又は前記出力画像間に形成された画像パターンから、単位面積あたりのトナー付着量を検出する付着量検出手段とを備え、前記画像面積と前記単位面積あたりのトナー付着量を乗ずることで、トナー消費量を算出し、前記トナー収容容器内のトナー充填量から前記トナー消費量を減算することで、トナー残量を算出することを特徴とするトナー残量算出装置によって、解決される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のトナー残量算出装置は、形成された画像パターンから単位面積あたりのトナー付着量を検出するので、様々な要因で変動しやすいトナー消費量をより正確に算出できる。したがって、より正確にトナー収容容器内のトナー残量を算出できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置（プリンタ）の全体構成を示す概略図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る現像装置の概略図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る、中間転写ベルト上の画像パターンを示す模式図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る、トナー残量の算出手順を説明するフローチャートである。
【図５】（ａ）は階調パターンの付着量を説明するグラフであり、（ｂ）は画像形成時における単位面積あたりのトナー付着量の偏差補正を説明するグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置（プリンタ）の全体構成を示す概略図である。プリンタは、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラック（以下、Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋと記す：表示の簡略化のため、以下ではこれら略号を省略することもある）のトナー像を生成するための４つの画像形成ユニット１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋを備える。これら画像形成ユニット１は、画像を形成する画像形成物質として互いに異なる色のＹトナー、Ｃトナー、Ｍトナー、Ｋトナーを用いるが、それ以外は同じ構成である。
【００１２】
Ｙトナーの画像形成ユニット１Ｙを例にとって説明する。図２は、本発明の一実施形態に係る現像装置の概略図である。図２に示すように、画像形成ユニット１Ｙは、潜像担持体であるドラム状の感光体３Ｙを有する感光体ユニット２Ｙと、感光体３Ｙ上の潜像を現像する現像装置としての現像ユニット７Ｙとで構成されている。画像形成ユニット１Ｙは、プリンタ本体に対して一体的に着脱可能であり、プリンタ本体から取り外した状態では、現像ユニット７Ｙを感光体ユニット２Ｙに対して着脱することができる。すなわち、図１で示されるプリンタでは、画像形成ユニット１がプロセスカートリッジとして構成されている。
【００１３】
図２において、感光体ユニット２Ｙは、感光体３Ｙと、ドラムクリーニング装置４Ｙと、除電装置と、感光体３Ｙの表面を帯電する帯電手段としての帯電装置５Ｙなどを備える。帯電装置５Ｙは、駆動手段によって図中時計回り方向に回転駆動される感光体３Ｙの表面を一様に帯電する（例えば−６９０Ｖ）。図２の例では、感光体３Ｙに近接させた帯電ローラ６Ｙに帯電バイアスを印加することで感光体３Ｙの表面を一様帯電させる方式の帯電装置５Ｙを示している。帯電ローラ６Ｙの代わりに、帯電ブラシを当接させる方式やスコロトロンチャージャのようなチャージャ方式を用いてもよい。
【００１４】
図１において、画像形成ユニット１の図中下方には、潜像形成手段としての光書き込みユニット２０が設けられている。光書き込みユニット２０は画像情報に基づきレーザー光Ｌを画像形成ユニット１の一様帯電後の感光体３に照射する。図１の例では、光書き込みユニット２０は、光源から発したレーザー光Ｌをモータにより回転駆動されるポリゴンミラー２１で偏向させながら複数の光学レンズやミラーを介して感光体３に照射する構成である。しかしこのようなポリゴン走査方式に代えて、ＬＥＤアレイによる光走査を行うこともできる。
【００１５】
図２に戻って、感光体３Ｙはレーザー光Ｌで露光された領域のみ表面電位が低下し（例えば−５０Ｖ）、静電潜像が形成される。感光体３Ｙが回転することで、静電潜像は現像ユニット７Ｙの現像ローラ１２Ｙと対向する現像領域まで搬送される。現像ユニット７Ｙは、搬送スクリュと、攪拌フィンとを有する第１の搬送攪拌手段８Ｙ、及びトナー補給口が設けられた第１の現像剤循環搬送通路９Ｙを有する。また、搬送スクリュと、攪拌フィンとを有する第２の搬送攪拌手段１１Ｙ、透磁率センサからなるトナー濃度センサ１０Ｙ、現像ローラ１２Ｙ、及びドクターブレード１３Ｙなどが設けられた第２の現像剤循環搬送通路１４Ｙを有する。（以下、第１、第２の現像剤循環搬送通路９Ｙ、１４Ｙを、それぞれ第１、第２の搬送通路９Ｙ、１４Ｙと表記する。）
【００１６】
第１、第２の搬送通路９Ｙ、１４Ｙは両端（図２における紙面手前側と奥側）の連絡口で繋がっており、マイナス帯電性のＹトナーと磁性キャリアを有するＹ現像剤を内包している。
【００１７】
第１の搬送攪拌手段８Ｙは駆動手段で回転し、第１の搬送通路９ＹにあるＹ現像剤を図２の紙面奥側から手前側へ搬送する。手前側に搬送されたＹ現像剤は紙面手前側の連絡口で第２の搬送通路１４Ｙへ移動する。第２の搬送攪拌手段１１Ｙも同様に回転し、第２の搬送通路１４Ｙに来たＹ現像剤を図２の紙面手前側から奥側へ搬送する。搬送途中のＹ現像剤は第２の搬送通路１４Ｙの底部に固定されたトナー濃度センサ１０Ｙで、そのトナー濃度を検知される。
【００１８】
第２の搬送通路１４Ｙの上方には、現像ローラ１２Ｙが第２の搬送攪拌手段１１Ｙと平行に配置されている。現像ローラ１２Ｙは、図２で反時計回り方向に回転する非磁性の現像スリーブ１５Ｙと、現像スリーブ１５Ｙに内包された回転しないマグネットローラ１６Ｙで構成される。第２の搬送通路１４Ｙ内を搬送されるＹ現像剤の一部は、マグネットローラ１６Ｙの磁力により現像スリーブ１５Ｙの表面に汲み上げられる。現像スリーブ１５Ｙには、微小な隙間を保持してドクターブレード１３Ｙが対向して設けられており、汲み上げられたＹ現像剤はドクターブレード１３Ｙを通過する際にその層厚（汲み上げ量）を規制される。
【００１９】
ドクターブレード１３Ｙを通過したＹ現像剤は感光体３Ｙと対向する現像領域まで搬送される。現像スリーブ１５Ｙに印加された現像電位（例えば−５５０Ｖ）と感光体３Ｙの露光部の表面電位（例えば−５０Ｖ）との電位差により、現像領域に搬送されたＹ現像剤中のＹトナーのみが感光体３Ｙの露光部に付着する。これにより感光体３Ｙ上にＹトナー像が形成される。現像によりＹトナーを消費したＹ現像剤は第２の搬送通路１４Ｙに戻され、第２の搬送攪拌手段１１Ｙで図２の紙面奥側へ搬送され、奥側の連絡口で第１の搬送通路９Ｙに移動する。第１の搬送通路９Ｙに戻ったＹ現像剤はトナー補給口にて新たにトナーを補給され、再び第１の搬送攪拌手段８Ｙで図２の紙面手前側に搬送される。
【００２０】
感光体３Ｙに形成されたＹトナー像は、図１の中間転写体である中間転写ベルト４１に中間転写される。中間転写後に感光体３Ｙの表面に残留した廃トナーは、ドラムクリーニング装置４Ｙによって除去される。廃トナーが除去された感光体３Ｙの表面は除電装置により除電され、次の画像形成を行うために帯電装置５Ｙへと向かう。
【００２１】
なお、現像剤の搬送通路近傍に設けられるべき作像温度センサは、第１、第２の搬送通路９Ｙ、１４Ｙ内の現像剤の温度と相関が高い温度検知を行うことができる位置に配置されている。（例えば、現像ユニット７Ｙ内や、画像形成装置の本体側の現像ユニット７Ｙ近傍など）
【００２２】
図１に戻って、光書き込みユニット２０の下方には、第１給紙カセット３１、第２給紙カセット３２が設けられている。これらの給紙カセット内には記録紙Ｐが複数枚重ねられた状態で収納されており、一番上の記録紙Ｐには、それぞれ第１給紙ローラ３１ａ、第２給紙ローラ３２ａが当接するようになっている。これら給紙ローラ３１ａ、３２ａが反時計回りに駆動することで、給紙カセット３１、３２内の一番上の記録紙Ｐが給紙路３３に排出される。
【００２３】
記録紙Ｐは搬送ローラ対３４で上側へ搬送され、スキュー補正・タイミング合わせローラ対（いわゆるレジストローラ）３５の位置で一旦停止する。そして、中間転写ベルト４１上の画像に合わせたタイミングで二次転写ニップ（二次転写ローラ５０と二次転写対向ローラ４６の当接位置）へと搬送される。
【００２４】
画像形成ユニット１の上方には中間転写ユニット４０が配置されている。中間転写ユニット４０は中間転写ベルト４１、ベルトクリーニングユニット４２、一次転写ローラ４５Ｙ、４５Ｃ、４５Ｍ、４５、二次転写対向ローラ４６、及び駆動ローラ４７などを備えて構成される。中間転写ベルト４１は駆動ローラ４７により反時計回りに回転する。４つの一次転写ローラ４５は中間転写ベルト４１を挟んで、各々対応する色の感光体３との間に一次転写ニップを形成している。一次転写ローラ４５は中間転写ベルト４１の内周側に一次転写バイアスを印加する。一次転写ローラ４５と感光体３の電位差により、感光体３上のトナー像が一次転写ニップで中間転写ベルト４１に転写される。各色の一次転写ニップで、Ｙトナー像、Ｃトナー像、Ｍトナー像、Ｋトナー像が中間転写ベルト４１に順次転写され、中間転写ベルト４１には４色のトナー像を重ね合わせた４色トナー像が形成される。
【００２５】
二次転写対向ローラ４６は二次転写ローラ５０と対向する位置に設けられ、両者が中間転写ベルト４１を挟んで二次転写ニップを形成している。中間転写ベルト４１に形成された４色トナー像のタイミングに合わせて、スキュー補正・タイミング合わせローラ対３５が記録紙Ｐを二次転写ニップに搬送する。二次転写対向ローラ４６と二次転写ローラ５０の間には二次転写バイアスが印加され、その力で中間転写ベルト４１上の４色トナー像は記録紙Ｐへと二次転写される。そして記録紙Ｐの下地色と相まって、フルカラーのトナー像となる。二次転写ニップを通過後に中間転写ベルト４１に残留した廃トナーはベルトクリーニングユニット４２によって除去される。
【００２６】
二次転写ニップの上方には定着ユニット６０が設けられている。定着ユニット６０はハロゲンランプなどの発熱源を内包する加圧ローラ６１と、定着ベルトユニット６２とで構成されている。さらに定着ベルトユニット６２は、定着ベルト６４、ハロゲンランプなどの発熱源を内包する加熱ローラ６３、及び駆動ローラ６６などで構成されている。定着ベルト６４は駆動ローラ６６により図中反時計回りに回転し、加熱ローラ６３により加熱されて一定の温度（例えば１４０℃）に維持される。
【００２７】
加圧ローラ６１も時計回りに回転し、内部の発熱源により加熱され一定の温度（例えば１２０℃）に維持される。定着ベルト６４と加圧ローラ６１は当接しており、定着ニップを形成する。二次転写ニップを通過し、トナー像を載せた記録紙Ｐは、定着ユニット６０内の定着ニップに搬送される。定着ニップで加熱・加圧されることで、トナー像は記録紙Ｐ上に定着する。トナー像を定着させた記録紙Ｐは、排紙ローラ対６７を通過して、機外の排紙スタック部６８に排紙される。
【００２８】
なお、中間転写ユニット４０の上方には、Ｙトナー、Ｃトナー、Ｍトナー、Ｋトナーを各々収容する４つのトナーカートリッジ１００Ｙ、１００Ｃ、１００Ｍ、１００Ｋが設けられている。トナーカートリッジ１００内の各色トナーは補給経路を経て、トナー補給口から現像ユニット７に補給される。これらのトナーカートリッジ１００は、画像形成ユニット１とは独立して画像形成装置本体に対して着脱可能である。
【００２９】
なお、トナーカートリッジ１００、及びトナーボトルは、トナー収容容器の一例である。
【００３０】
続いて、本発明の一実施形態に係るトナー残量算出装置について説明する。
【００３１】
トナー残量算出装置は、トナー収容容器内のトナー残量を算出する装置である。トナー残量算出装置は、中間転写ベルト上に形成された出力画像の画像面積（ｃｍ２）を算出する画像面積算出手段と、画像形成領域外に形成された画像パターンから、単位面積あたりのトナー付着量（ｍｇ／ｃｍ２）を検出する付着量検出手段とを備える。
【００３２】
図３は、本発明の一実施形態に係る、中間転写ベルト上の画像パターンを示す模式図である。図３に示すように、画像形成時に、中間転写ベルト４１の画像形成領域７０に出力画像７２が形成される。また同時に、画像形成領域７０よりも外側端部（Ｆｒｏｎｔ（前）／Ｒｅａｒ（後））にベタ画像の付着量検出用パッチ７５、７６が形成される。
【００３３】
トナー残量算出装置の画像面積算出手段は、出力画像７２の画素数をカウントすることにより、出力画像７２の画像面積Ａ（ｃｍ２）を算出する。また、付着量検出手段は、例えば、発光素子と受光素子とからなるフォトセンサ（Ｐセンサ）により、画像形成領域７０の外側両端部にある付着量検出用パッチ７５、７６から、それぞれ単位面積あたりのトナー付着量Ｍｆ、Ｍｒ（ｍｇ／ｃｍ２）を検出する。次いで、画像形成時の単位面積あたりのトナー付着量Ｍａ（ｍｇ／ｃｍ２）（＝（Ｍｆ＋Ｍｒ）／２）を算出する。
【００３４】
そして、トナー残量算出装置は、出力画像７２の画像面積Ａ（ｃｍ２）と単位面積あたりのトナー付着量Ｍａ（ｍｇ／ｃｍ２）から、出力画像７２のトナー消費量Ｍ（ｍｇ）（＝Ｍａ×Ａ）を算出する。
【００３５】
なお、図３において、付着量検出用パッチ７５、７６は、画像形成領域７０の外側両端に形成されているが、出力画像７２の間（画像と画像の繋ぎ目）に形成してもよい。
【００３６】
トナー消費量を算出する際、印刷１枚ごとのトナー消費量の計算タイミングで付着量検出用パッチを形成し、トナー付着量を検出すれば、正確なトナー消費量を算出できる。しかし本実施形態では、付着量検出用パッチを形成することによるトナー消費を抑えるため、Ａ４ページ換算で５枚ごとに付着量検出用パッチを形成し、トナー付着量Ｍａの算出を行う。
【００３７】
トナーカートリッジ内のトナー充填量Ｓ（ｇ）は、トナーカートリッジに装着したＩＤチップに予め記憶させておき、トナーカートリッジを画像形成装置にセットした際にトナー残量算出装置がその値を参照する。また、トナー充填量Ｓ（ｇ）を手動で装置に入力してもよい。
【００３８】
上記のように構成されたトナー残量算出装置を備える画像形成装置において、トナー残量の算出を図４のフローチャートを参照して説明する。
【００３９】
まず、ステップＳ１１において、ユーザがトナーカートリッジを画像形成装置に装着する。その際トナー残量算出装置は、トナーカートリッジに装着されたＩＤチップからトナー充填量Ｓ（ｇ）を参照し、その値を記憶する。
【００４０】
次に、ステップＳ１２において、画像形成装置が稼働し、画像形成（印刷）を開始する。次いで、ステップＳ１３に移行し、トナー残量算出装置は枚数カウントＮに加算する。
【００４１】
次にステップＳ１４に移行し、トナー残量算出装置は枚数カウントＮが５になったか否かを判定する。ここで、枚数カウントＮが５である場合（ＹＥＳの場合）、ステップＳ１５に移行する。ステップＳ１５において、トナー残量算出装置は付着量検出用パッチ７５、７６を形成するように画像形成装置に指示を出す。そして、付着量検出手段により、付着量検出用パッチ７５、７６から単位面積あたりのトナー付着量Ｍａ（ｍｇ／ｃｍ２）を算出・更新する。その後、ステップＳ１６に移行する。
【００４２】
一方、ステップＳ１４において、枚数カウントＮが５でない場合（ＮＯの場合）、ステップＳ１５を経由せず、ステップＳ１６に移行する。
【００４３】
ステップＳ１６において、トナー残量算出装置の画像面積算出手段は、出力画像７２の画素数をカウントすることにより、出力画像７２の画像面積Ａ（ｃｍ２）を算出する。そして、トナー残量算出装置は、出力画像７２の画像面積Ａ（ｃｍ２）と単位面積あたりのトナー付着量Ｍａ（ｍｇ／ｃｍ２）から、トナー消費量Ｍ（ｍｇ）を算出する。
【００４４】
次いで、ステップＳ１７に移行する。トナー残量算出装置は、トナー充填量Ｓ（ｇ）からトナー消費量Ｍ（ｍｇ）を減算することにより、トナー残量（ｇ）を算出する（トナー残量（ｇ）＝トナー充填量Ｓ（ｇ）−トナー消費量Ｍ（ｍｇ））。
【００４５】
そしてステップＳ１８に移行し、トナー残量算出装置は印刷が完了したか否かを判定する。印刷が完了していない場合（ＮＯの場合）は、ステップＳ１３に戻り、再度枚数カウントＮに加算する。一方、印刷が完了した場合（ＹＥＳの場合）は、処理が終了する。
【００４６】
このように、本実施形態のトナー残量算出装置は、装置特性、印刷状態（連続時、間欠時など）及び／又は周囲環境（温度、湿度）などで変動する画像形成時の単位あたりのトナー付着量を実際にセンサで読み取る。したがって、算出されたトナー消費量は実際に消費されたトナー量との差異が小さく、正確なトナー残量を算出することができる。
【００４７】
上記のトナー残量算出方法では、中間転写ベルト４１上の付着量検出用パッチ７５、７６をＰセンサで検出しているが、感光体３上に付着量検出用パッチを形成し、Ｐセンサで検出する構成にしてもよい。これにより、実際に画像出力しているときのトナー付着量をリアルタイムにトナー消費量計算にフィードバックできるため、より正確なトナー残量を算出することができる。
【００４８】
続いて、本発明の有利な構成について説明する。
【００４９】
（画像形成時以外でのトナー消費量の算出）
画像形成装置のトナー消費は画像形成時以外にもあり、例えば、トナーはきだし制御がそうである。これは、出力画像が低画像の時はトナーが劣化するため、画像形成後に現像機内の劣化したトナーを所定量感光体に現像し、トナーをリフレッシュする制御である。この現像されたトナーの消費量の算出にトナー残量算出装置を用いることができる（Ｐセンサでトナー付着量を検出する）。
【００５０】
また、画像形成時の作像条件を調整する際にもトナーを消費する。具体的には、現像ポテンシャルを振って、階調パターンを感光体に軸方向で３か所（Ｆｒｏｎｔ／Ｃｅｎｔｅｒ／Ｒｅａｒ）形成し、この階調パターンの付着量から狙いの付着量になる現像ポテンシャルを決める。階調パターンを形成する際のトナー消費量の算出にも、トナー残量算出装置を用いることができる（Ｐセンサでトナー付着量を検出する）。
【００５１】
（主走査方向におけるトナー付着量の偏りの補正）
先の図３に示したように、画像形成中に形成される付着量検出用パッチ７５、７６は、画像形成領域７０の外側端部（Ｆｒｏｎｔ（前）／Ｒｅａｒ（後））に位置する。そのため、画像形成領域７０内と付着量検出用パッチ７５、７６が形成された位置でトナー付着量に偏差がある場合、算出したトナー消費量と実際のトナー消費量とで差異が大きくなるおそれがある。
【００５２】
現像ポテンシャルを定める際、画像形成後に電位制御として現像ポテンシャルを振り、主走査方向に３か所（Ｆｒｏｎｔ（前）／Ｃｅｎｔｅｒ（中心）／Ｒｅａｒ（後））に形成された階調パターンが狙いの付着量になるように定められる。そこで、この電位制御の階調パターンの付着量を画像形成中のトナー消費量計算に利用する。
【００５３】
図５（ａ）は階調パターンの付着量を説明するグラフであり、図５（ｂ）は画像形成時における単位面積あたりのトナー付着量の偏差補正を説明するグラフである。図５を用いて、主走査方向におけるトナー付着量の偏りの補正方法について説明する。
【００５４】
まず、図５（ａ）に示すように電位制御にて形成された階調パターンのベタパッチのトナー付着量を軸方向３か所（Ｆｒｏｎｔ（前）／Ｃｅｎｔｅｒ（中心）／Ｒｅａｒ（後））において、それぞれ検出する（Ｍｆ’，Ｍｃ’，Ｍｒ’）。
【００５５】
次いで、図５（ｂ）に示すように、画像形成時に検出した単位面積あたりのトナー付着量Ｍｆ，ＭｒからＭｃを算出する。その際、Ｍｃはトナー付着量（Ｍｆ’，Ｍｃ’，Ｍｒ’）を用いて重み付けの補正、すなわち、Ｍｃは式（１）として求められる。
Ｍｃ＝｛（Ｍｃ’／Ｍｆ’）×Ｍｆ＋（Ｍｃ’／Ｍｒ’）×Ｍｒ｝／２・・・・（１）
【００５６】
そして、単位面積あたりのトナー付着量Ｍａ＝（Ｍｆ＋Ｍｃ＋Ｍｒ）／３を算出する。
【００５７】
このように画像形成後に電位制御として形成される階調パターンを利用し、トナー消費量計算式にフィードバックして軸方向の付着量ばらつき（偏差）を補正することで、より正確なトナー消費量を求めることができる。
【００５８】
なお、ここでは３カ所（Ｆｒｏｎｔ（前）／Ｃｅｎｔｅｒ（中心）／Ｒｅａｒ（後））に形成したが、これに限定されない。３カ所よりも多い複数箇所に階調パターンのベタパッチを形成してもよい。
【００５９】
（トナー付着量の誤検出時の対応）
付着量検出用パッチに白スジなどの異常画像が入っていると、付着量検出手段（Ｐセンサ）で検出した付着量は異常値を示す。この値でトナー消費量を算出すると、実際の消費量に対し大きく乖離してしまう。そこで、Ｐセンサで検出するトナー付着量に予め上限及び下限の閾値を設けておき、その値を超えた場合は、トナー付着量の所定の理論値からトナー消費量を算出する。これにより、検出されたトナー付着量が何らかの理由で異常値であっても、トナー消費量の算出に及ぼす影響を小さくできる。
【００６０】
以上、実施形態を用いて本発明を詳細に説明した。この実施形態は一例であり、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して使用できる。
【符号の説明】
【００６１】
１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋ  画像形成ユニット
２Ｙ  感光体ユニット
３Ｙ  感光体
４Ｙ  ドラムクリーニング装置
５Ｙ  帯電装置
６Ｙ  帯電ローラ
７Ｙ  現像ユニット
８Ｙ  第１の搬送攪拌手段
９Ｙ  第１の現像剤循環搬送通路
１０Ｙ  トナー濃度センサ
１１Ｙ  第２の搬送攪拌手段
１２Ｙ  現像ローラ
１３Ｙ  ドクターブレード
１４Ｙ  第２の現像剤循環搬送通路
１５Ｙ  現像スリーブ
１６Ｙ  マグネットローラ
２０  光書き込みユニット
２１  ポリゴンミラー
３１  第１給紙カセット
３１ａ  第１給紙ローラ
３２  第２給紙カセット
３２ａ  第２給紙ローラ
３３  給紙路
３４  搬送ローラ対
３５  タイミング合わせローラ対
４０  中間転写ユニット
４１  中間転写ベルト
４２  ベルトクリーニングユニット
４５  一次転写ローラ
４６  二次転写対向ローラ
４７  駆動ローラ
５０  二次転写ローラ
６０  定着ユニット
６１  加圧ローラ
６２  定着ベルトユニット
６３  加熱ローラ
６４  定着ベルト
６６  駆動ローラ
６７  排紙ローラ対
６８  排紙スタック部
７０  画像形成領域
７２  出力画像
７５、７６  付着量検出用パッチ
１００  トナーカートリッジ
Ｐ  記録紙
【先行技術文献】
【特許文献】
【００６２】
【特許文献１】特開２００８−０６５１２８号公報
【図１】
2018151536.tif 000003
【図２】
2018151536.tif 000004
【図３】
2018151536.tif 000005
【図４】
2018151536.tif 000006
【図５】
2018151536.tif 000007