(57)【要約】      （修正有）【課題】画像形成装置の経年変化に起因するトナー消費量の変動の影響を抑制する。【解決手段】画像形成装置は、第１の回転軸の回りに回転する感光体と、感光体に露光して静電潜像を形成する露光部と、現像ローラとを有し、現像バイアス電位と静電潜像とに基づいて感光体にトナー像を形成させる現像部と、感光体からトナー像を１次転写し、１次転写されたトナー像を画像形成媒体上に２次転写する中間転写部と、中間転写部の第１の回転軸の方向に離隔した複数の位置にトナー量補正用パッチを形成するパッチ形成部と、複数の位置に形成されたトナー量補正用パッチの濃度を計測する複数の濃度センサと、画像データによって表される画像領域を第１の回転軸の方向に沿って、第１の回転軸の方向に交差する方向に沿って延びている複数の画像領域に分割し、計測された複数の濃度に基づいて決定された露光パルス幅で露光部を露光させる露光制御部とを備える。【選択図】図１
2019194666.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の回転軸の回りに回転する感光体と、画像データに基づいて前記感光体に露光して静電潜像を形成する露光部と、第２の回転軸の回りに回転する現像ローラとを有し、前記現像ローラの電位である現像バイアス電位と前記静電潜像とに基づいて前記感光体にトナー像を形成させる現像部と、
前記感光体から前記トナー像を１次転写し、前記１次転写されたトナー像を画像形成媒体上に２次転写する中間転写部と、
前記中間転写部の前記第１の回転軸の方向に離隔した複数の位置にトナー量補正用パッチを形成するパッチ形成部と、
前記複数の位置に形成された複数のトナー量補正用パッチの濃度を計測する複数の濃度センサと、
前記画像データによって表される画像領域を前記第１の回転軸の方向に沿って、前記第１の回転軸の方向に交差する方向に沿って延びている複数の画像領域に分割し、前記計測された複数の濃度に基づいて前記複数の画像領域毎に決定された露光パルス幅で前記露光部を露光させる露光制御部と、
を備える画像形成装置。
【請求項２】
請求項１記載の画像形成装置であって、さらに、
前記画像データに基づいて文字と線画の少なくとも一方を含む画像である線画像を検出する線画像検出部と、
前記パッチ形成部は、線画像を使用して前記トナー量補正用パッチを形成し、
前記露光制御部は、前記線画像の形成において前記決定された露光パルス幅で前記露光部を露光させる画像形成装置。
【請求項３】
請求項２記載の画像形成装置であって、さらに、
前記線画像の幅を特定する線幅検出部を備え、
前記露光制御部は、前記特定された線幅が予め設定されている閾値未満であるか否かを判断し、前記閾値未満である場合に前記決定された露光パルス幅で前記露光部を露光させ、
前記パッチ形成部は、前記閾値を使用して決定された線幅の線画像を使用して前記トナー量補正用パッチを形成する画像形成装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置であって、さらに、
前記画像データによって表される画像領域を前記第１の回転軸の方向に沿って、前記第１の回転軸の方向に交差する方向に沿って延びている複数の画像領域に分割し、前記計測された複数の濃度に基づいて前記第１の回転軸の方向におけるトナー変化量を推定し、前記推定されたトナー変化量を使用して前記複数の画像領域毎に補正処理を実行するトナー量補正部と、
前記補正処理に基づいて前記複数の画像領域毎にトナー消費量を算出し、前記算出されたトナー消費量を合計してトナー消費量を算出するトナー消費量算出部と、
を備える画像形成装置。
【請求項５】
請求項４記載の画像形成装置であって、さらに、
スクリーン線数が相違する複数種類のハーフトーン処理を実行することができるハーフトーン処理部を備え、
前記パッチ形成部は、前記複数種類のハーフトーン処理を使用して前記複数のトナー量補正用パッチを形成し、
前記トナー量補正部は、前記複数種類のハーフトーン処理毎に補正量を算出し、前記算出された複数の補正量のうち画像形成の対象となる画像の再現に使用されたハーフトーン処理の種類に応じて選択された補正量を使用する画像形成装置。
【請求項６】
請求項４又は５に記載の画像形成装置であって、
前記パッチ形成部は、前記現像部が形成する現像電界の変化に対して濃度変化の感度の大きな階調領域として、４０％以下の面積階調を有する前記複数のトナー量補正用パッチを形成する画像形成装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の画像形成装置であって、
前記複数の濃度センサは、前記１次転写が可能な範囲の副走査方向に沿った中心位置に対して対称に配置され、
前記画像形成装置は、前記複数の濃度センサの計測濃度を使用して推定される前記中心位置の濃度を使用して画像形成のための校正処理を実行する作動モードを有する画像形成装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか１項に記載の画像形成装置であって、
前記感光体は、非交換部品として感光体ドラムを含む画像形成装置。
【請求項９】
請求項８記載の画像形成装置であって、
前記感光体ドラムは、アモルファスシリコン感光体を含む画像形成装置。
【請求項１０】
第１の回転軸の回りに回転する感光体と、画像データに基づいて前記感光体に露光して静電潜像を形成する露光部と、第２の回転軸の回りに回転する現像ローラとを用い、前記現像ローラの電位である現像バイアス電位と前記静電潜像とに基づいて前記感光体にトナー像を形成させる現像工程と、
中間転写部を用い、前記感光体から前記中間転写部に前記トナー像を１次転写し、前記１次転写されたトナー像を前記中間転写部から画像形成媒体上に２次転写する中間転写工程と、
前記中間転写部の前記第１の回転軸の方向に離隔した複数の位置にトナー量補正用パッチを形成するパッチ形成工程と、
前記複数の位置に形成された複数のトナー量補正用パッチの濃度を計測する濃度計測工程と、
前記画像データによって表される画像領域を前記第１の回転軸の方向に沿って、前記第１の回転軸の方向に交差する方向に沿って延びている複数の画像領域に分割し、前記計測された複数の濃度に基づいて前記複数の画像領域毎に決定された露光パルス幅で前記露光部を露光させる露光制御工程と、
を備える画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置及び画像形成方法に関し、特にトナー消費量の変動の影響を抑制する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置は、トナー消費量を予測して、予測されたトナー消費量に基づいてトナーの残量等をユーザーに通知することができる。トナー消費量を予測するための技術として、たとえば特許文献１は、文字や線画とそれ以外の画像のトナー消費量が相違することに着目し、文字や線画用のテーブルと、文字や線画以外の画像用のテーブルとを使用してトナー消費量を予測する技術を提案している。特許文献２は、画像のエッジを構成する画素の数であるエッジ数と所定濃度以上の画素の数である画素数とに基づいてトナー消費量を算出する技術を提案している。一方、特許文献３は、画像形成処理において濃度ムラが発生する場合には、主走査方向の濃度ムラに応じてレーザー光の駆動パルス幅を補正することで、主走査方向の濃度ムラを抑制する技術を提案している。本技術によれば、濃度ムラが抑制され、これに伴って濃度ムラに起因するトナー消費量の変動も抑制されると考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−０４８３０１号公報
【特許文献２】特開２０１５−１４５９６９号公報
【特許文献３】特開２０１３−０４５０５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、本願発明者は、画像形成装置の経年変化に起因する濃度ムラが発生することを新たに見いだした。
【０００５】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、画像形成装置の経年変化に起因するトナー消費量の変動の影響を抑制する技術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】
【０００６】
本発明の画像形成装置は、第１の回転軸の回りに回転する感光体と、画像データに基づいて前記感光体に露光して静電潜像を形成する露光部と、第２の回転軸の回りに回転する現像ローラとを有し、前記現像ローラの電位である現像バイアス電位と前記静電潜像とに基づいて前記感光体にトナー像を形成させる現像部と、前記感光体から前記トナー像を１次転写し、前記１次転写されたトナー像を画像形成媒体上に２次転写する中間転写部と、前記中間転写部の前記第１の回転軸の方向に離隔した複数の位置にトナー量補正用パッチを形成するパッチ形成部と、前記複数の位置に形成された複数のトナー量補正用パッチの濃度を計測する複数の濃度センサと、前記画像データによって表される画像領域を前記第１の回転軸の方向に沿って、前記第１の回転軸の方向に交差する方向に沿って延びている複数の画像領域に分割し、前記計測された複数の濃度に基づいて前記複数の画像領域毎に決定された露光パルス幅で前記露光部を露光させる露光制御部とを備える。
【０００７】
本発明は、第１の回転軸の回りに回転する感光体と、画像データに基づいて前記感光体に露光して静電潜像を形成する露光部と、第２の回転軸の回りに回転する現像ローラとを用い、前記現像ローラの電位である現像バイアス電位と前記静電潜像とに基づいて前記感光体にトナー像を形成させる現像工程と、中間転写部を用い、前記感光体から前記中間転写部に前記トナー像を１次転写し、前記１次転写されたトナー像を前記中間転写部から画像形成媒体上に２次転写する中間転写工程と、前記中間転写部の前記第１の回転軸の方向に離隔した複数の位置にトナー量補正用パッチを形成するパッチ形成工程と、前記複数の位置に形成された複数のトナー量補正用パッチの濃度を計測する濃度計測工程と、前記画像データによって表される画像領域を前記第１の回転軸の方向に沿って、前記第１の回転軸の方向に交差する方向に沿って延びている複数の画像領域に分割し、前記計測された複数の濃度に基づいて前記複数の画像領域毎に決定された露光パルス幅で前記露光部を露光させる露光制御工程とを備える。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、画像形成装置の経年変化に起因するトナー消費量の変動の影響を抑制する技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１実施形態に係る画像形成装置１の機能構成を示すブロックダイアグラムである。
【図２】第１実施形態に係る画像形成装置１の全体構成を示す断面図である。
【図３】第１実施形態に係る現像部１００の構造を示す説明図である。
【図４】人間の視覚の空間周波数特性を示す説明図である。
【図５】第１実施形態に係る画像形成装置１のトナー消費量算出処理の内容を示す説明図である。
【図６】第１実施形態に係る中間転写ベルト２７を示す説明図である。
【図７】第１実施形態に係る画像形成装置１における計測濃度と補正量の関係を示す説明図である。
【図８】第１実施形態に係る計測濃度とトナー消費量の関係を示すグラフである。
【図９】本発明の第２実施形態に係る画像形成装置１ａの機能構成を示すブロックダイアグラムである。
【図１０】第２実施形態に係る露光パルス幅調整処理の内容を示すフローチャートである。
【図１１】第２実施形態に係る露光パルス幅と濃度センサの出力値の関係を示す説明図である。
【図１２】第２実施形態に係る露光校正処理において中間転写ベルト２７に形成されるパッチを示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明を実施するための形態（以下、「実施形態」という）を、図面を参照して以下の順序で説明する。
Ａ．第１実施形態：
Ｂ．第２実施形態：
Ｃ．変形例：
【００１１】
Ａ．第１実施形態：
図１は、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置１の機能構成を示すブロックダイアグラムである。画像形成装置１は、制御部１０と、画像形成部２０と、記憶部４０と、画像読取部５０と、定着部８０とを備えている。画像読取部５０は、原稿から画像を読み取ってデジタルデータである画像データＩＤを生成する。画像形成部２０は、大中小の３種類の大きさのドットを形成し、４階調を再現することができる。
【００１２】
画像形成部２０は、色変換処理部２１と、ハーフトーン処理部２２と、２つの校正用濃度センサ２８と、露光部２９と、アモルファスシリコン感光体である感光体ドラム（像担持体）３０ｃ〜３０ｋと、現像部１００ｃ〜１００ｋ、帯電部２５ｃ〜２５ｋとを有している。色変換処理部２１は、ＲＧＢデータである画像データＩＤをＣＭＹＫデータに色変換する。ハーフトーン処理部２２は、ＣＭＹＫデータにハーフトーン処理を実行してＣＭＹＫのハーフトーンデータとして印刷データＰＤ（画像データとも呼ばれる。）を生成する。
【００１３】
制御部１０は、ドット数カウント部１１とトナー量補正部１２とトナー消費量算出部１３とを備えている。制御部１０は、ドット数カウント部１１とトナー量補正部１２とトナー消費量算出部１３とを使用し、印刷データＰＤに基づいて、各画像領域のトナー消費量の集計としてトナー消費量の総量を算出する。
【００１４】
制御部１０は、ＲＡＭやＲＯＭ等の主記憶手段、及びＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）やＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）等の制御手段を備えている。また、制御部１０は、各種Ｉ／Ｏ、ＵＳＢ（ユニバーサル・シリアル・バス）、バス、その他ハードウェア等のインターフェイスに関連するコントローラ機能を備え、画像形成装置１全体を制御する。
【００１５】
記憶部４０は、非一時的な記録媒体であるハードディスクドライブやフラッシュメモリー等からなる記憶装置で、制御部１０が実行する処理の制御プログラムやデータを記憶する。記憶部４０は、本実施形態では、さらに校正用データＣＤと、補正量テーブルＴＤとを格納している。校正用データＣＤ及び補正量テーブルＴＤは、たとえばＬＵＴ（Ｌｏｏｋ  Ｕｐ  Ｔａｂｌｅ））や近似曲線として構成することができる。
【００１６】
図２は、第１実施形態に係る画像形成装置１の全体構成を示す断面図である。本実施形態の画像形成装置１は、タンデム型のカラープリンターである。画像形成装置１は、その筐体７０内に、マゼンタ、シアン、イエロー、及びブラックの各色に対応させて感光体ドラム（像担持体）３０ｍ、３０ｃ、３０ｙ及び３０ｋが一列に配置されている。感光体ドラム３０ｍ、３０ｃ、３０ｙ及び３０ｋのそれぞれに隣接して、現像部１００ｍ、１００ｃ、１００ｙ及び１００ｋが配置されている。
【００１７】
感光体ドラム３０ｍ、３０ｃ、３０ｙ及び３０ｋには、露光部２９から各色用のレーザー光Ｌｍ、Ｌｃ、Ｌｙ及びＬｋが照射（露光）される。この照射によって、感光体ドラム３０ｍ、３０ｃ、３０ｙ及び３０ｋに静電潜像が形成される。現像部１００ｍ、１００ｃ、１００ｙ及び１００ｋは、トナーを攪拌しながら、感光体ドラム３０ｍ、３０ｃ、３０ｙ及び３０ｋの表面に形成された静電潜像にトナーを付着させる。これにより、現像工程が完了し、感光体ドラム３０ｃ〜３０ｋの表面に各色のトナー像が形成される。
【００１８】
画像形成装置１は、無端状の中間転写ベルト２７を有している。中間転写ベルト２７は、ウレタン系材料を含み、それをベースとする弾性ベルトとして構成されている。中間転写ベルト２７は、テンションローラ２４、駆動ローラ２６ａ及び従動ローラ２６ｂに張架されている。中間転写ベルト２７は、駆動ローラ２６ａの回転によって駆動方向Ｄの方向に循環駆動させられる。中間転写ベルト２７は、中間転写部とも呼ばれる。
【００１９】
感光体ドラム３０ｋの上流位置において、中間転写ベルト２７を挟んで従動ローラ２６ｂに対抗する位置にクリーニング装置２００が配置されている。クリーニング装置２００は、微細な繊維が植えられ、高速回転するファーブラシ２１０を有している。ファーブラシ２１０は、ブラシ先端の掻き取り力で中間転写ベルト２７上のトナーを機械的に除去することができる。このように、画像形成装置１は、中間転写ベルト２７に当接するファーブラシ２１０を使用するブラシクリーニング方式を採用している。
【００２０】
感光体ドラム３０ｋでは、ブラックのトナー像は、感光体ドラム３０ｋと１次転写ローラ２３ｋとで中間転写ベルト２７を挟み、中間転写ベルト２７が循環駆動させられることによって中間転写ベルト２７に１次転写される。この点は、シアン、イエロー、マゼンタの３色についても同様である。中間転写ベルト２７の表面には、所定のタイミングで相互に重ね合わせられるように１次転写が行われることによってフルカラートナー像が形成される。
【００２１】
フルカラートナー像は、その後、給紙カセット６０から供給された印刷用紙Ｐに２次転写され、定着部８０の定着ローラ対８１によって印刷用紙Ｐに定着される。２つの校正用濃度センサ２８は、１次転写が完了し、２次転写の前のトナー像の濃度が計測できる位置に配置されている。クリーニング装置２００は、中間転写ベルト２７から印刷媒体上へのトナーの転写後に中間転写ベルト２７に残留する残留トナーを中間転写ベルト２７から除去することができる。印刷媒体は、画像形成媒体とも呼ばれる。
【００２２】
図３は、第１実施形態に係る現像部１００の構造を示す説明図である。図３（ａ）は、第１実施形態に係る現像部１００ｋの構造を示した側面断面図である。現像部１００ｍ、１００ｃ及び１００ｙは、現像部１００ｋと同一の構成を有し、これらは単に現像部１００とも呼ばれる。現像部１００は、２本の攪拌搬送部材１４１，１４２と、磁気ローラ１４３と、現像ローラ（現像剤担持体）１４４と、現像容器１４５と、規制ブレード１４６とを備えている。
【００２３】
現像容器１４５は、現像部１００の外郭を構成している。現像容器１４５の下部には、仕切り部１４５ｂが設けられている。仕切り部１４５ｂは、現像容器１４５の内部を第１搬送室１４５ａと第２搬送室１４５ｃとに仕切っている。第１搬送室１４５ａ及び第２搬送室１４５ｃは、図３に垂直な方向に柱状に延びており、磁性キャリアとブラックトナーからなる２成分現像剤（単に現像剤とも呼ばれる。）を収容する。
【００２４】
現像容器１４５は、さらに磁気ローラ１４３及び現像ローラ１４４を保持している。現像容器１４５には、現像ローラ１４４を感光体ドラム３０（３０ｋ）に向けて露出させる開口１４７が形成されている。
【００２５】
２本の攪拌搬送部材１４１，１４２は、それぞれ第１搬送室１４５ａ及び第２搬送室１４５ｃの内部で現像剤を攪拌しつつ循環的に移動させている。攪拌搬送部材１４２は、磁気ブラシとして、正に帯電した現像剤を磁気ローラ１４３に供給する。磁気ローラ１４３は、非磁性の回転スリーブ１４３ａと、回転スリーブ１４３ａの内部に固定されている固定マグネット体１４３ｂとを有している。磁気ローラ１４３と現像ローラ１４４とは、所定のクリアランスで対向している。規制ブレード１４６は、磁気ブラシを予め設定されている所定の高さに調整する。
【００２６】
現像ローラ１４４は、回転可能な非磁性の現像スリーブ１４４ａと、現像スリーブ１４４ａの内部で固定されている現像ローラ側磁極１４４ｂとを有している。磁気ローラ１４３には、磁気ローラ電位Ｖｍａｇが印加されている。現像ローラ１４４には、現像バイアス電位Ｖｓｌｖが印加されている。
【００２７】
本実施形態において、感光体ドラム３０では、表面電位が２０Ｖに設定され、現像ローラ１４４との間に現像電界を形成している。一方、現像ローラ１４４には、現像バイアス電位Ｖｓｌｖとしての直流電位２０〜８０Ｖと、周波数２ｋＨｚのピークツーピーク値２０００Ｖの正弦波電位とが重畳された交番バイアスが印加されている。磁気ローラ１４３には、現像時において、磁気ローラ電位Ｖｍａｇとして直流電位２００Ｖが印加され、非現像時において、直流電位−２００Ｖが印加される。
【００２８】
これにより、現像時においては、現像バイアス電位Ｖｓｌｖ＜磁気ローラ電位Ｖｍａｇ（トナーが現像ローラ１４４に供給される電位状態）の時間が長くなってトナーが現像ローラ１４４に供給される時間が長くなり、非現像時においては、現像バイアス電位Ｖｓｌｖ＞磁気ローラ電位Ｖｍａｇ（トナーが現像ローラ１４４から回収される電位状態）の時間が長くなってトナーが現像ローラ１４４から回収される時間が長くなる。
【００２９】
さらに、磁気ローラ１４３に現像時と非現像時に印加される磁気ローラ電位Ｖｍａｇを調整することによって、現像バイアス電位Ｖｓｌｖと磁気ローラ電位Ｖｍａｇとの間の現像時のトナー層形成電位差ΔＶを変化させることができる。これにより、現像ローラ１４４には、現像バイアス電位Ｖｓｌｖと磁気ローラ電位Ｖｍａｇとの間のトナー層形成電位差ΔＶに応じた厚さＤ（図４（ａ）参照）のトナー薄層（単にトナー層とも呼ばれる。）が形成される。
【００３０】
現像ローラ１４４は、感光体ドラム３０との間に所定のクリアランスを有する対向部分（現像ニップ）を介して感光体ドラム３０にトナーを付着させて、トナー像を感光体ドラム３０の表面に形成する。トナー像は、感光体ドラム３０の表面における静電潜像の電位と現像ローラ１４４に印加される現像バイアス電位Ｖｓｌｖの電位差に基づいて形成される。
【００３１】
アモルファスシリコン感光体は、有機感光体（ＯＰＣ）に比べ比誘電率が３倍程度高く、現像コントラスト電位に対して、感光体が保持できるトナー量が多いという特徴を有している。このため、アモルファスシリコン感光体は、通常使用するベタ濃度よりも多くのトナーを保持することが可能である。したがって、アモルファスシリコン感光体は、飽和状態で使用すると、ベタ濃度に必要な量を超えて保持してしまうことになる。よって、本実施形態では、アモルファスシリコン感光体は、ベタ濃度においても非飽和状態において使用され、現像ローラ１４４上に形成されたトナーがほぼすべて感光体に現像されて現像が終了することでベタ濃度が決定されるように使用される。
【００３２】
一方、アモルファスシリコン感光体は、長寿命・高耐久であり、画像形成装置１の機械寿命に匹敵する長寿命パーツである。これにより、アモルファスシリコン感光体は、有機感光体（ＯＰＣ）として、従来は、消耗品であった電子写真感光体を非交換部品とすることができる場合がある。
【００３３】
図３（ｂ）は、感光体ドラム３０と現像ローラ１４４との間のクリアランスを示す説明図である。本願発明者は、画像形成装置１の経年変化に起因して現像ローラ１４４と感光体ドラム３０との間の平行度が低下してクリアランスが不均一になる場合があることを見いだした。感光体ドラム３０は、第１の回転軸Ａ１の回りに回転する。現像ローラ１４４は、第２の回転軸Ａ２の回りに回転する。
【００３４】
第１の回転軸Ａ１及び第２の回転軸Ａ２は、経年変化に起因して相互に傾斜し得ることが本願発明者によって見いだされた。具体的には、図３（ｂ）の例では、右端のクリアランスＣ２は、左端のクリアランスＣ１に対して大きくなっている。このような傾斜は、たとえば感光体ドラム３０や現像ローラ１４４を回転させるための駆動系の駆動に起因する荷重が機構系のフレームを長期間の間に変形させることによって発生することがある。
【００３５】
これにより、現像ローラ１４４と感光体ドラム３０との現像電界は、右端において最も小さく、左端から右端まで線形に低下することになる。現像電界は、クリアランスが大きくなるほど、弱くなるからである。なお、感光体として、有機感光体（ＯＰＣ）が使用される場合には、感光体の短い寿命ゆえに交換され、その際に新たに平行度が調整されることになる。
【００３６】
図４は、人間の視覚の空間周波数特性を示す説明図である。人間の視覚の空間周波数特性（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ：ＭＴＦ）は、本図に示されるように、バンドパスフィルタとしての特性を有している。人間の視覚は、輝度に対して３乃至５ｃｙｃｌｅ／ｄｅｇｒｅｅの中心周波数を有するバンドパスフィルタとしての特性を有し、１ｃｙｃｌｅ／ｄｅｇｒｅｅ以下の低周波領域と１５ｃｙｃｌｅ／ｄｅｇｒｅｅ以上の高周波領域において顕著に低い視覚感度を有していることが知られている。
【００３７】
本願発明者の解析によれば、画像形成装置１は、経年変化に起因して主走査方向にほぼ線形な濃度ムラを発生させることになる。ほぼ線形な濃度ムラは、空間周波数が極めて小さく、人間に視覚されることはない一方、トナー消費量の計算には、影響を与えていることを本願発明者は見いだした。本発明は、このような本願発明者による新たな知見に基づいて創作されたものである。
【００３８】
図５は、第１実施形態に係る画像形成装置１のトナー消費量算出処理の内容を示す説明図である。図５（ａ）は、トナー消費量算出処理の内容を示すフローチャートである。図５（ｂ）は、トナー消費量算出処理の対象となる印刷画像Ｐを示す説明図である。印刷画像Ｐは、印刷データＰＤによって再現される印刷画像である。印刷画像Ｐには、白地に建造物ＰＬのモノクロイラストが表されている。トナー消費量算出処理は、主走査方向の濃度ムラに起因する算出誤差を抑制することができる。
【００３９】
ステップＳ１０では、ドット数カウント部１１は、本実施形態では、印刷画像Ｐの画像領域を９つの画像領域に分割する。９つの画像領域は、主走査方向（第１の回転軸の方向）に分割され、主走査方向に垂直（交差）な副走査方向に延びている。９つの画像領域は、第１領域Ｚ１と、第２領域Ｚ２と、第３領域Ｚ３と、第４領域Ｚ４と、第５領域Ｚ５と、第６領域Ｚ６と、第７領域Ｚ７と、第８領域Ｚ８と、第９領域Ｚ９から構成されている。建造物ＰＬのモノクロイラストは、第４領域Ｚ４乃至第８領域Ｚ８に形成されるドットで再現され、他の領域はブランクとなる。
【００４０】
ステップＳ２０では、ドット数カウント部１１は、トナー色毎にドット数をカウントする。ドット数のカウントは、画像形成部２０によって形成される大中小の３種類の大きさのドット毎に行われる。大中小の３種類の大きさは、印刷データＰＤに基づいて特定することができる。この例では、ドット数カウント部１１は、第４領域Ｚ４乃至第８領域Ｚ８に表されている建造物ＰＬのモノクロイラストを再現するためのドット数をカウントすることになる。ただし、本実施形態では、説明を分かりやすくするために大ドットの１種類のみが形成されるものとする。
【００４１】
ステップＳ３０では、ドット数カウント部１１は、カウント数補正処理を実行する。カウント数補正処理は、主走査方向に離隔した２カ所の計測位置における実測値に基づいて決定された計測濃度を使用して行われる。
【００４２】
図６は、第１実施形態に係る中間転写ベルト２７を示す説明図である。図６（ａ）は、中間転写ベルト２７の転写面２７Ｓを示している。図６（ｂ）は、主走査方向に分割されている複数の画像転写領域（第１領域Ｚ１乃至第９領域Ｚ９）を示している。転写面２７Ｓには、ベルトコーティング層（図示略）が形成されている。画像形成装置１は、転写面２７Ｓにおいて、第１境界２７ＥＬと第２境界２７ＥＲとの間の範囲で印刷媒体が接触するように構成されている。印刷媒体には、転写面２７Ｓに接触した状態で駆動方向Ｄの方向に搬送されつつ２次転写が行われる。
【００４３】
転写面２７Ｓには、パッチ形成部として機能する制御部１０によって同一濃度のトナー量補正用パッチが左右に形成され、校正用濃度センサ２８によって濃度が計測される２つのパッチ形成用領域ＰＬ，ＰＲが設定されている。２つのパッチ形成用領域ＰＬ，ＰＲは、駆動方向Ｄに対して垂直な方向の端部である第１境界２７ＥＬ，第２境界２７ＥＲの近傍に、それぞれ駆動方向Ｄ（副走査方向）に延びている。２つのパッチ形成用領域ＰＬ，ＰＲは、左側パッチ形成用領域ＰＬと、右側パッチ形成用領域ＰＲとを有している。左側パッチ形成用領域ＰＬは、第２領域Ｚ２の中心線ＰＬＣに沿って延びている。右側パッチ形成用領域ＰＲは、第８領域Ｚ８の中心線ＰＲＣに沿って延びている。校正用濃度センサ２８は、単に濃度センサとも呼ばれる。
【００４４】
２つのパッチ形成用領域ＰＬ，ＰＲは、第１境界２７ＥＬと第２境界２７ＥＲとの間の範囲の副走査方向の中心線に対称に配置されている。一方、校正用濃度センサ２８も、２つのパッチ形成用領域ＰＬ，ＰＲのそれぞれを計測できるように第１境界２７ＥＬと第２境界２７ＥＲとの間の範囲（１次転写が可能な範囲）の副走査方向の中心線（中心位置）に対称に配置されている。校正用濃度センサ２８は、その一方を校正用に使用しても良いし、双方を使用して上述の中心線に沿って配置されている第５領域Ｚ５の濃度推定値（中心位置の濃度）を使用して校正処理を実行する作動モードを有していても良い。こうすれば、画像形成装置１の経年変化に起因して現像ローラ１４４と感光体ドラム３０との間の平行度が低下してクリアランスが不均一になる場合であっても、その不均一が校正に与える影響を抑制することができる。
【００４５】
校正用濃度センサ２８は、２つのパッチ形成用領域ＰＬ，ＰＲの各濃度を計測する。左側パッチ形成用領域ＰＬには、面積階調１２．５％（パターンＡ）の第１の低濃度パッチＰＡＬと、面積階調２５％（パターンＢ）の第２の低濃度パッチＰＢＬと、面積階調３７．５％（パターンＣ）の第３の低濃度パッチＰＣＬとが形成される。右側パッチ形成用領域ＰＬには、面積階調１２．５％の第１の低濃度パッチＰＡＲと、面積階調２５％の第２の低濃度パッチＰＢＲと、面積階調３７．５％の第３の低濃度パッチＰＣＲとが形成される。このように、２つのパッチ形成用領域ＰＬ，ＰＲは、相互に同一の面積階調を有している３つのパッチの組み合わせが形成される。
【００４６】
本実施形態では、トナー量補正用パッチは、感光体ドラム３０と現像ローラ１４４との間に現像電界を形成される現像電界の変化に対して濃度変化の感度の大きな階調領域として、４０％以下の低階調の面積階調を有するパッチが使用されている。現実の画像の再現では、必ずしも４０％以下の低階調の面積階調が中心的に使用されるわけではない。しかしながら、これにより、現像電界の変化に対して濃度変化の感度の大きな階調領域を使用することによって濃度計測のＳ／Ｎ比を高めることができる。
【００４７】
左側パッチ形成用領域ＰＬは、第２領域Ｚ２に配置され、右側パッチ形成用領域ＰＲは、第８領域Ｚ８に配置されている。このように、左側パッチ形成用領域ＰＬは、右側パッチ形成用領域ＰＲから主走査方向に離隔した位置に配置されている。
【００４８】
図７は、第１実施形態に係る画像形成装置１における計測濃度と補正量の関係を示す説明図である。図７（ａ）は、左右の第１の低濃度パッチＰＡＬ，ＰＡＲの計測値を使用して求められる第１の計測濃度勾配線ＬＡと、左右の第２の低濃度パッチＰＢＬ，ＰＢＲの計測値を使用して求められる第２の計測濃度勾配線ＬＢと、左右の第３の低濃度パッチＰＣＬ，ＰＣＲの計測値を使用して求められる第３の計測濃度勾配線ＬＣとを示している。
【００４９】
第１の計測濃度勾配線ＬＡ、第２の計測濃度勾配線ＬＢ及び第３の計測濃度勾配線ＬＣは、いずれも直線として設定されている。第１の計測濃度勾配線ＬＡの両端は、左右の第１の低濃度パッチＰＡＬ，ＰＡＲの計測値をプロットしたものである。第２の計測濃度勾配線ＬＢの両端は、左右の第２の低濃度パッチＰＢＬ，ＰＢＲの計測値をプロットしたものである。第３の計測濃度勾配線ＬＣの両端は、左右の第３の低濃度パッチＰＣＬ，ＰＣＲの計測値をプロットしたものである。
【００５０】
図７（ｂ）は、補正量を算出するための計算式を示している。計算式Ｆ１は、トナー変化量を算出するための計算式である。トナー変化量は、第１の計測濃度勾配線ＬＡ、第２の計測濃度勾配線ＬＢ及び第３の計測濃度勾配線ＬＣのそれぞれに対応する左右のトナー量差の平均値を使用して算出される。
【００５１】
具体的には、トナー量補正部１２は、第１の計測濃度勾配線ＬＡの両端（左右の第１の低濃度パッチＰＡＬ，ＰＡＲの計測値）のそれぞれに対応するトナー消費量の差と、第２の計測濃度勾配線ＬＢの両端（左右の第２の低濃度パッチＰＢＬ，ＰＢＲの計測値）のそれぞれに対応するトナー消費量の差と、第３の計測濃度勾配線ＬＣの両端（左右の第３の低濃度パッチＰＣＬ，ＰＣＲの計測値）のそれぞれに対応するトナー消費量の差との平均値として左右トナー量差を算出することができる。トナー変化量は、左右トナー量差を２つの校正用濃度センサ２８の計測位置の主走査方向の距離で除することで算出することができる。
【００５２】
図８は、第１実施形態に係る計測濃度とトナー消費量の関係を示すグラフである。計測濃度とトナー消費量の関係は、曲線Ｃを表すテーブルや近似曲線として校正用データＣＤに格納されている。トナー消費量算出部１３は、校正用データＣＤを使用して濃度計測値に基づいて上述の各トナー消費量を算出することができる。
【００５３】
計算式Ｆ２は、位置別補正量を算出するための計算式である。位置別補正量は、用紙中央消費量と位置別トナー変化量の和を用紙中央消費量で除することによって算出することができる。用紙中央消費量は、この例では、主走査方向において中央領域に配置されている第５領域Ｚ５におけるトナー消費量である。
【００５４】
第５領域Ｚ５のトナー消費量は、この例では、第１の計測濃度勾配線ＬＡ、第２の計測濃度勾配線ＬＢ及び第３の計測濃度勾配線ＬＣを使用して推定される第５領域Ｚ５の各濃度に基づき、校正用データＣＤを使用してトナー消費量算出部１３によって３つのトナー消費量が推定される。用紙中央消費量は、これらの３つのトナー消費量の平均値として算出される。
【００５５】
位置別トナー変化量は、第１領域Ｚ１乃至第９領域Ｚ９の各領域の中心位置から第５領域Ｚ５の中心位置までの距離と、トナー変化量との積として算出することができる。トナー変化量は、前述のように計算式Ｆ１を使用して算出することができる。トナー量補正部１２は、第１領域Ｚ１乃至第９領域Ｚ９の各領域の位置別補正量を表す補正データを補正量テーブルＴＤに記憶する。
【００５６】
トナー量補正部１２は、カウント数補正処理として、計算式Ｆ３を使用して補正後画素カウント数を算出することができる（ステップＳ３０）。補正後画素カウント数は、印刷データＰＤを解析して、第１領域Ｚ１乃至第９領域Ｚ９の各領域の画素数をカウントして取得した画素カウント数に位置別補正量を乗ずることによって補正後画素カウント数を算出することができる。補正後画素カウント数は、たとえば現実のトナー消費量がノミナル値に対して１．１倍であったと仮定すると、画素数を１．１倍に補正することによってトナー消費量の推定値を実際のトナー消費量に近づけるための補正処理が行われた画素数である。
【００５７】
ステップＳ４０では、トナー消費量算出部１３は、複数の画像領域毎に補正後画素カウント数を使用して画像領域毎のトナー消費量を算出する。トナー消費量算出部１３は、このようにして算出されたトナー消費量を合計してトナー消費量の総量を算出する。
【００５８】
このように、第１実施形態に係る画像形成装置１によれば、経年変化に起因して主走査方向にほぼ線形な濃度ムラに起因するトナー消費量の推定誤差を抑制することができる。濃度ムラは、通例では、画質劣化として視覚で認識されるので、濃度ムラ自体を画像処理で抑制することが当業者の技術常識である。しかしながら、線形な濃度ムラは、空間周波数が極めて低く、バンドパスフィルタとして機能する人間の視覚系では認識することができない。
【００５９】
本願発明は、当業者の技術常識では、画像処理で対処すべき濃度ムラに起因するトナー消費量の推定誤差を解決するために、当業者の技術常識に反して複数（この例では２つ）の校正用濃度センサ２８を使用し、主走査方向の濃度勾配を取得することによって解決した。すなわち、ほぼ線形な濃度ムラは空間周波数が極めて小さく、人間に視覚されることはない一方、トナー消費量の計算には、影響を与えていることを本願発明者は見いだした。本発明は、このような本願発明者による新たな知見に基づいて創作されたものである。
【００６０】
Ｂ．第２実施形態：
【００６１】
図９は、本発明の第２実施形態に係る画像形成装置１ａの機能構成を示すブロックダイアグラムである。第２実施形態に係る画像形成装置１ａは、制御部１０が制御部１０ａに変更され、記憶部４０が記憶部４０ａに変更されている点で第１実施形態に係る画像形成装置１と相違する。
【００６２】
第２実施形態に係る制御部１０ａは、さらに、線画像検出部１４、線幅検出部１５及びパルス幅調整部１６を備えている点で第１実施形態に係る制御部１０と相違する。制御部１０ａは、線画像検出部１４、線幅検出部１５及びパルス幅調整部１６を使用し、印刷データＰＤに基づいて、露光部２９による露光パルス幅（後述）を調整することができる。印刷データＰＤは、複数の画像領域を含む画像領域群を表している。画像領域群の各画像領域は、線画と文字との少なくとも一方を含む線画像を表す線画像領域と、線画像以外を表す非線画像領域（線画像領域以外の画像領域（たとえば写真画像領域）ともいえる。）とに分類される。
【００６３】
線画像検出部１４は、印刷データＰＤによって表される画像領域が線画像領域であるか否かを判定する。線画像検出部１４は、画像領域の幅が予め設定されている画素数である基準画素数以下である場合に線画像領域であると判定し、画像領域の幅が予め設定されている基準画素数を超える場合に線画像領域ではないと判定する。基準画素数は、解像度等に基づいて設定される（たとえば２０画素）。
【００６４】
線幅検出部１５は、線画像領域の端部（エッジの画素）を検出する。線幅検出部１５は、着目画素と隣接画素の画素値の関係に基づいて端部を検出してもよいし、微分フィルタやソーベルフィルタ等のフィルタを使用して端部を検出してもよい。
【００６５】
第２実施形態に係る記憶部４０ａは、さらにパルス幅テーブルＴＰＷを格納している点で第１実施形態に係る記憶部４０と相違する。パルス幅テーブルＴＰＷは、９つの画像領域Ｚ１乃至Ｚ９の各領域と露光パルス幅の対応関係を示し、たとえばＬＵＴ（Ｌｏｏｋ  Ｕｐ  Ｔａｂｌｅ）として構成することができる。
【００６６】
図１０は、第２実施形態に係る露光パルス幅調整処理の内容を示すフローチャートである。露光パルス幅調整処理は、文字や線画の画像形成時における露光パルス幅を調整することによって画像品質を確保しつつ無駄なトナーの消費量を抑制するための処理である。
【００６７】
ステップＳ１１０では、制御部１０ａの線画像検出部１４は、画像属性判定処理を実行する。画像属性判定処理では、線画像検出部１４は、印刷データＰＤによって表される画像領域群に含まれる各画像領域に順に着目し、線画像領域であるか否か、すなわち線画像領域（線画と文字との少なくとも一方を含む線画像を表す領域）と非線画像領域のいずれであるかを判定する。着目された画像領域は、着目画像領域と呼ばれる。
【００６８】
ステップＳ１２０では、線画像検出部１４は、着目画像領域が線画像領域でない場合には、すなわち非線画像領域である場合には処理を終了し、着目画像領域が線画像領域である場合には処理をステップＳ１３０に進める。
【００６９】
ステップＳ１３０では、線幅検出部１５は、端部検出処理を実行する。端部検出処理では、線幅検出部１５は、着目画像領域としての線画像領域の輪郭を構成する端部画素を検出する。
【００７０】
ステップＳ１４０では、線幅検出部１５は、線幅検出処理を実行する。線幅検出処理では、線幅検出部１５は、たとえば主走査方向及び副走査方向において端部画素間の画素の連続数をカウントし、そのカウントされた画素の連続数を線幅とする。
【００７１】
ステップＳ１５０では、線幅検出部１５は、線幅と予め設定されている所定の閾値Ｔｈとを比較する。線幅検出部１５は、線幅が所定の閾値Ｔｈ未満の場合には処理をステップＳ１６０に進め、線幅が所定の閾値Ｔｈ以上の場合には処理を終了する。これにより、線幅が所定の閾値Ｔｈ以上の場合には、露光パルス幅調整処理が実行されないこととなる。所定の閾値Ｔｈは、たとえば解像度が６００ｄｐｉの場合には４画素に設定され、解像度が３００ｄｐｉの場合には２画素に設定され、解像度が１２００ｄｐｉの場合には８画素に設定することができる。これにより、一定の線幅未満であるか否かを判断することができる。
【００７２】
本願発明者は、線幅が所定の閾値Ｔｈ未満の場合には、現像電界の変動とエッジ効果の相乗効果による過剰なトナー消費量が発生していることを見いだした。過剰なトナー消費量は、線画像において人間の視覚系では検知することが困難なので、ユーザーが認識しない状態で無駄なトナーが消費されていることになる。本実施形態は、このような知見に基づいて線幅が所定の閾値Ｔｈ未満の場合に、露光パルス幅調整処理を実行することして処理の効率化を実現している。
【００７３】
ステップＳ１６０では、パルス幅調整部１６は、露光パルス幅調整処理を実行する。露光パルス幅調整処理では、パルス幅調整部１６は、パルス幅テーブルＴＰＷを使用して、９つの画像領域Ｚ１乃至Ｚ９の領域毎に露光パルス幅を設定する。これにより、制御部１０ａは、領域毎に決定された露光パルス幅で露光部２９に露光させることができる状態となる。
【００７４】
図１１は、第２実施形態に係る露光パルス幅と濃度センサの出力値の関係を示す説明図である。図１１（ａ）は、４種類のパルス幅制限値を示している。４種類のパルス幅制限値には、４０％露光、６０％露光、８０％露光及び１００％露光がある。４０％露光、６０％露光、８０％露光及び１００％露光は、それぞれ画素通過期間Ｗｐのうちの露光パルス幅Ｅｐの割合がそれぞれ４０％、６０％、８０％及び１００％に設定されている。
【００７５】
図１１（ｂ）は、露光パルス幅と濃度センサの出力値の関係を示すグラフである。図１１（ｂ）において、横軸は露光パルス幅Ｅｐであり、縦軸は校正用濃度センサ２８の出力値（濃度値）である。目標値は、ベタとして隙間無くドットが形成されるための出力値である。目標値を超えている場合には、ドットが余剰に重畳的に付着していることを意味する。
【００７６】
図１２は、第２実施形態に係る露光校正処理において中間転写ベルト２７に形成されるパッチ（左側パッチＰ１Ｌ〜Ｐ４Ｌ及び右側パッチＰ１Ｒ〜Ｐ４Ｒ）を示す説明図である。本校正処理は、たとえば個体差の抑制のために製造時に実行され、あるいは経年変化の抑制のために一定の期間毎に実行される。本校正処理は、さらに、ユーザーによって操作表示部（図示略）を介して要請された場合に実行してもよい。
【００７７】
左側パッチＰ１Ｌ〜Ｐ４Ｌは、第２領域Ｚ２の中心線ＰＬＣに沿って形成されるパッチである。右側パッチＰ１Ｒ〜Ｐ４Ｒは、第８領域Ｚ８の中心線ＰＲＣに沿ってに沿って形成されるパッチである。左側パッチＰ１Ｌ及び右側パッチＰ１Ｒは、４種類の露光パルス幅制限のうち４０％露光が設定されている。左側パッチＰ２Ｌ及び右側パッチＰ２Ｒは、６０％露光が設定されている。左側パッチＰ３Ｌ及び右側パッチＰ３Ｒは、８０％露光が設定されている。左側パッチＰ４Ｌ及び右側パッチＰ４Ｒは、１００％露光が設定されている。左側パッチＰ１Ｌ〜Ｐ４Ｌ及び右側パッチＰ１Ｒ〜Ｐ４Ｒは、露光パルス幅制限によってトナー量を補正することができるので、トナー量補正用パッチとも呼ばれる。
【００７８】
左側パッチＰ１Ｌ〜Ｐ４Ｌ及び右側パッチＰ１Ｒ〜Ｐ４Ｒは、いずれも主走査方向に延びている黒帯領域と、白画素で構成された領域が主走査方向に延びている白帯領域とが副走査方向に交互に並んで形成されているパッチである。黒帯領域及び白帯領域の副走査方向の画素数は、文字や線画の校正用に予め設定されている。黒帯領域の副走査方向の画素数は、たとえば閾値Ｔｈ未満で最大の線幅に設定することができる。具体的には、解像度が６００ｄｐｉの場合には３画素に設定されることになる。
【００７９】
なお、黒帯領域の副走査方向の画素数は、閾値Ｔｈ未満の線幅である１画素や２画素に設定してもよいし、複数の画素数を併用して、その計測結果を平均してもよい。また、第１実施形態のトナー量補正用パッチでの計測結果との相関が十分に高い場合には、第１実施形態のトナー量補正用パッチの計測結果から推定してもよい。
【００８０】
校正用濃度センサ２８は、左側パッチＰ１Ｌ〜Ｐ４Ｌ及び右側パッチＰ１Ｒ〜Ｐ４Ｒの濃度を計測する。左側パッチＰ１Ｌ〜Ｐ４Ｌ及び右側パッチＰ１Ｒ〜Ｐ４Ｒの濃度は、中間転写ベルト２７を回転駆動させつつ校正用濃度センサ２８が照射する光の反射光量に基づいて計測される。この計測された反射光量に対しては、予め目標値が実験その他の方法で設定されている。
【００８１】
図１１（ｂ）の例では、左側パッチＰ１Ｌ〜Ｐ４Ｌの左側濃度カーブＣＬ及び右側パッチＰ１Ｒ〜Ｐ４Ｒの右側濃度カーブＣＲが示されている。左側濃度カーブＣＬでは、６０％露光と８０％露光の間の点Ｒ１で目標値に到達している。右側濃度カーブＣＲでは、８０％露光と１００％露光の間の点Ｒ２で目標値に到達している。
【００８２】
第２実施形態に係る画像形成装置１ａは、４種類のパルス幅制限のうちで目標値に到達している最小の露光パルス幅として決定することができる。具体的には、左側濃度カーブＣＬでは、８０％露光が露光パルス幅として決定され、右側濃度カーブＣＲでは、１００％露光が露光パルス幅として決定されることになる。パルス幅調整部１６は、露光制御部として機能し、決定された露光パルス幅で露光部２９に露光させる。
【００８３】
なお、パルス幅制限は、必ずしも４種類のパルス幅制限のうちのいずれかに決定する必要はなく、内挿計算によって決定してもよい。具体的には、左側濃度カーブＣＬについては６５％露光とし、右側濃度カーブＣＲについては８８％露光としてもよい。
【００８４】
このように、第２実施形態に係る画像形成装置１ａは、線幅が閾値未満の線画像については、現像電界の変動とエッジ効果の相乗効果によるトナー消費量の変動が顕著となって視認困難な無駄なトナー消費を生じさせることに着目している。画像形成装置１ａは、主走査方向に分割された複数の画像領域毎に決定された露光パルス幅で露光部２９を露光させることによって無駄なトナー消費を抑制することができる。
【００８５】
なお、第１実施形態及び第２実施形態は、それぞれ単独で実施することもできるし、組み合わせて実施することもできる。組み合わせて実施する場合には、露光パルス幅の調整に起因するトナー消費量の変動を考慮してトナー消費量を算出すればよい。また、第１実施形態に係る発明は、以下の構成として単独で実施することもできる。
【００８６】
本発明の画像形成装置は、第１の回転軸の回りに回転する感光体と、画像データに基づいて前記感光体に露光して静電潜像を形成する露光部と、第２の回転軸の回りに回転する現像ローラとを有し、前記現像ローラの電位である現像バイアス電位と前記静電潜像とに基づいて前記感光体にトナー像を形成させる現像部と、前記感光体から前記トナー像を１次転写し、前記１次転写されたトナー像を画像形成媒体上に２次転写する中間転写部と、前記中間転写部の前記第１の回転軸の方向に離隔した複数の位置にトナー量補正用パッチを形成するパッチ形成部と、前記複数の位置に形成された複数のトナー量補正用パッチの濃度を計測する複数の濃度センサと、前記画像データによって表される画像領域を前記第１の回転軸の方向に沿って、前記第１の回転軸の方向に交差する方向に沿って延びている複数の画像領域に分割し、前記計測された複数の濃度に基づいて前記第１の回転軸の方向におけるトナー変化量を推定し、前記推定されたトナー変化量を使用して前記複数の画像領域毎に補正処理を実行するトナー量補正部と、前記補正処理に基づいて前記複数の画像領域毎にトナー消費量を算出し、前記算出されたトナー消費量を合計してトナー消費量を算出するトナー消費量算出部とを備える。
【００８７】
Ｃ．変形例：
本発明は、上記実施形態だけでなく、以下のような変形例でも実施することができる。
【００８８】
変形例１：上記実施形態では、トナー量補正用パッチは、ハーフトーン処理に関して特定されていないが、ハーフトーン処理部が複数種類のハーフトーン処理を実行することができる場合には、複数種類のハーフトーン処理を使用してトナー量補正用パッチを形成してもよい。
【００８９】
具体的には、たとえばハーフトーン処理部がスクリーン線数が相違する複数種類のハーフトーン処理を選択的に実行できる場合には、複数種類のハーフトーン処理を使用して複数種類のトナー量補正用パッチを形成して補正量を算出するようにしてもよい。こうすれば、複数種類のハーフトーン処理毎に補正量を算出し、このようにして算出された複数の補正量のうち画像形成の対象となる画像の再現に使用されたハーフトーン処理の種類に応じて選択された補正量を使用することによってより精度の高い補正を実現することができる。
【００９０】
変形例２：上記実施形態では、露光パルス幅の調整は、線幅が閾値未満の線画像にのみ適用されているが、線画像の全てに適用するようにしても良いし、あるいは線画像以外の画像に適用してもよい。ただし、上記第２実施形態に示されるように、線幅が閾値未満の線画像への適用において顕著な効果を奏することができる。
【００９１】
変形例３：上記実施形態では、画像形成装置にアモルファスシリコン感光体としての感光体ドラムが使用されているが、必ずしもアモルファスシリコン感光体に限られず、長寿命・高耐久の感光体ドラムを非交換部品として使用する画像形成装置に適用することによって顕著な効果を奏することができる。
【符号の説明】
【００９２】
１  画像形成装置
１０  制御部
１１  ドット数カウント部
１２  トナー量補正部
１３  トナー消費量算出部
２０  画像形成部
２１  色変換処理部
２２  ハーフトーン処理部
２５ｃ〜２５ｋ  帯電部
２７  中間転写ベルト
２８  校正用濃度センサ
２９  露光部
１００ｃ〜１００ｋ  現像部
４０  記憶部
５０  画像読取部
６０  給紙カセット
７０  筐体
【図１】
2019194666.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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