(57)【要約】【課題】第１画質保障処理と第２画質保障処理との実行頻度が均等化されている場合に比べ、第２画質保障処理の精度を向上させることができる画像形成装置及びプログラムを提供する。【解決手段】ＣＰＵは、貯留手段における現像剤の残量が第１範囲にある場合に、１色につき多階調の画像を含む第１基準画像を画像形成手段に形成させ、第１基準画像に基づいて第１画質保障処理が実行されるように制御を行う（ステップ２００）。ＣＰＵは、貯留手段における現像剤の残量が第１範囲の一部である第２範囲にある場合に、１色につき一階調の画像である第２基準画像を、第１基準画像の形成頻度よりも高頻度で前記画像形成手段に形成させる。そして、第２基準画像に基づいて第２画質保障処理が実行されるように制御を行う（ステップ２２２）。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤を貯留する貯留手段から供給された現像剤により被画像形成面に画像を形成する画像形成手段と、
前記貯留手段における前記現像剤の残量が第１範囲にある場合に、１色につき多階調の画像を含む第１基準画像を前記画像形成手段に形成させ、前記第１基準画像に基づいて第１画質保障処理が実行されるように制御を行い、前記貯留手段における前記現像剤の残量が前記第１範囲の一部である第２範囲にある場合に、１色につき一階調の画像である第２基準画像を、前記第１基準画像の形成頻度よりも高頻度で前記画像形成手段に形成させ、前記第２基準画像に基づいて第２画質保障処理が実行されるように制御を行う制御手段と、
を含む画像形成装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記残量が前記第２範囲にある場合、１回の実行指示に応じて指示画像を前記画像形成手段に形成させる画像形成処理の実行中及び実行後の少なくとも一方で、前記画像形成手段に前記第１基準画像を、当該第１基準画像よりも先行して形成された前記指示画像に続けて形成させ、前記第１基準画像に基づいて前記第１画質保障処理が実行されるように制御を行う請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記残量が前記第２範囲にある場合に報知を行う報知手段を更に含む請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記第２基準画像の形成頻度は、前記画像形成手段によって予め定められた期間に形成された画像の画像密度に応じて定まる請求項１から請求項３の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記第２画質保障処理は、検知された前記第２基準画像の濃度に基づいて前記残量を推定して推定結果を報知する推定報知処理である請求項１から請求項４の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記第２画質保障処理は、検知された前記第２基準画像の濃度に基づいて前記残量を推定して推定結果を報知する推定報知処理と、検知された前記第２基準画像の濃度に基づいて前記画像形成手段によって形成される画像の画質を調整する画質調整処理とを含む処理である請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記画質調整処理は、検知された前記第２基準画像の濃度に基づいて前記画像形成手段によって形成される画像の階調を制御する階調制御処理、及び検知された前記第２基準画像の濃度に基づいて前記画像形成手段による画像の形成に寄与する電圧を制御する電圧制御処理であり、
前記第２基準画像は、前記階調制御処理によって制御された階調及び前記電圧制御処理によって制御された電圧に基づいて形成され、
前記推定報知処理は、検知された濃度から前記階調制御処理及び前記電圧制御処理による影響を除去して得た濃度に基づいて前記残量を推定する請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記被画像形成面に形成された画像が被転写材に転写されるように転写電圧が印加される被印加部を前記第２基準画像が通過する場合、前記転写電圧の極性とは逆の極性の電圧が前記被印加部に印加される請求項１から請求項７の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
現像剤を貯留する貯留手段から供給された現像剤により被画像形成面に画像を形成する画像形成手段と、
前記貯留手段における前記現像剤の残量が閾値未満になったことの報知を行う報知手段と、
１色につき多階調の画像を含む第１基準画像を、前記報知手段による前記報知の前後を問わず前記画像形成手段に形成させ、１色につき一階調の画像である第２基準画像を前記画像形成手段に形成させるか否かを前記報知手段による報知の前後で切り替え、前記第２基準画像は前記第１基準画像の形成頻度よりも高頻度で前記画像形成手段に形成させるように制御を行う制御手段と、
を含む画像形成装置。
【請求項１０】
コンピュータを、
請求項１から請求項９の何れか１項に記載の画像形成装置に含まれる制御手段として機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、画像濃度センサで１階調のトナーパッチを検知し、検知結果に基づいて、トナーカートリッジ内のトナー残量の検知、現像器電圧の制御、及び露光量の制御を行う技術が開示されている。
【０００３】
特許文献２には、ニアエンプティのアラートが行われると、それ以降はトナーパッチの検知結果を濃度調整に用いずにトナーエンドを検知するための判断材料として用いる技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭和５７−０２９０６１号公報
【特許文献２】特開２００８−１５８２４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、第１画質保障処理と第２画質保障処理との実行頻度が均等化されている場合に比べ、第２画質保障処理の精度を向上させることができる画像形成装置及びプログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の画像形成装置は、現像剤を貯留する貯留手段から供給された現像剤により被画像形成面に画像を形成する画像形成手段と、前記貯留手段における前記現像剤の残量が第１範囲にある場合に、１色につき多階調の画像を含む第１基準画像を前記画像形成手段に形成させ、前記第１基準画像に基づいて第１画質保障処理が実行されるように制御を行い、前記貯留手段における前記現像剤の残量が前記第１範囲の一部である第２範囲にある場合に、１色につき一階調の画像である第２基準画像を、前記第１基準画像の形成頻度よりも高頻度で前記画像形成手段に形成させ、前記第２基準画像に基づいて第２画質保障処理が実行されるように制御を行う制御手段と、を含む。
【０００７】
請求項１に記載の画像形成装置において、請求項２に記載の発明のように、前記制御手段は、前記残量が前記第２範囲にある場合、１回の実行指示に応じて指示画像を前記画像形成手段に形成させる画像形成処理の実行中及び実行後の少なくとも一方で、前記画像形成手段に前記第１基準画像を、当該第１基準画像よりも先行して形成された前記指示画像に続けて形成させ、前記第１基準画像に基づいて前記第１画質保障処理が実行されるように制御を行う。
【０００８】
請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置は、請求項３に記載の発明のように、前記残量が前記第２範囲にある場合に報知を行う報知手段を更に含む。
【０００９】
請求項１から請求項３の何れか１項に記載の画像形成装置において、請求項４に記載の発明のように、前記第２基準画像の形成頻度は、前記画像形成手段によって予め定められた期間に形成された画像の画像密度に応じて定まる。
【００１０】
請求項１から請求項４の何れか１項に記載の画像形成装置において、請求項５に記載の発明のように、前記第２画質保障処理は、検知された前記第２基準画像の濃度に基づいて前記残量を推定して推定結果を報知する推定報知処理である。
【００１１】
請求項５に記載の画像形成装置において、請求項６に記載の発明のように、前記第２画質保障処理は、検知された前記第２基準画像の濃度に基づいて前記残量を推定して推定結果を報知する推定報知処理と、検知された前記第２基準画像の濃度に基づいて前記画像形成手段によって形成される画像の画質を調整する画質調整処理とを含む処理である。
【００１２】
請求項６に記載の発明において、請求項７に記載の発明のように、前記画質調整処理は、検知された前記第２基準画像の濃度に基づいて前記画像形成手段によって形成される画像の階調を制御する階調制御処理、及び検知された前記第２基準画像の濃度に基づいて前記画像形成手段による画像の形成に寄与する電圧を制御する電圧制御処理であり、前記第２基準画像は、前記階調制御処理によって制御された階調及び前記電圧制御処理によって制御された電圧に基づいて形成され、前記推定報知処理は、検知された濃度から前記階調制御処理及び前記電圧制御処理による影響を除去して得た濃度に基づいて前記残量を推定する。
【００１３】
請求項１から請求項７の何れか１項に記載の画像形成装置では、請求項８に記載の発明のように、前記被画像形成面に形成された画像が被転写材に転写されるように転写電圧が印加される被印加部を前記第２基準画像が通過する場合、前記転写電圧の極性とは逆の極性の電圧が前記被印加部に印加される。
【００１４】
請求項９に記載の画像形成装置は、現像剤を貯留する貯留手段から供給された現像剤により被画像形成面に画像を形成する画像形成手段と、前記貯留手段における前記現像剤の残量が閾値未満になったことの報知を行う報知手段と、１色につき多階調の画像を含む第１基準画像を、前記報知手段による前記報知の前後を問わず前記画像形成手段に形成させ、１色につき一階調の画像である第２基準画像を前記画像形成手段に形成させるか否かを前記報知手段による報知の前後で切り替え、前記第２基準画像は前記第１基準画像の形成頻度よりも高頻度で前記画像形成手段に形成させるように制御を行う制御手段と、を含む。
【００１５】
上記課題を解決するために、請求項１０に記載のプログラムは、コンピュータを、請求項１から請求項９の何れか１項に記載の画像形成装置における制御手段として機能させるためのプログラムである。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１、請求項９、及び請求項１０に係る発明によれば、第１画質保障処理と第２画質保障処理との実行頻度が均等化されている場合に比べ、第２画質保障処理の精度を向上させることができる、という効果が得られる。
【００１７】
請求項２に係る発明によれば、現像剤の残量が第２範囲にある場合に第１画質保障処理を電源が投入された場合にのみ実行する場合に比べ、第１画質保障処理の精度を向上させることができる、という効果が得られる。
【００１８】
請求項３に係る発明によれば、現像剤の残量が第２範囲にある場合に報知を行わない場合に比べ、現像剤の残量が第２範囲にあるか否かを容易に認識させることができる、という効果が得られる。
【００１９】
請求項４に係る発明によれば、第２基準画像の形成頻度が固定化されている場合に比べ、画質保障の精度の確保及び生産性の低下の抑制の両立を図ることができる、という効果が得られる。
【００２０】
請求項５に係る発明によれば、第２画質保障処理が画質を調整する処理と現像剤の残量を推定して推定結果を報知する処理とを含む処理である場合に比べ、生産性の低下を抑制することができる、という効果が得られる。
【００２１】
請求項６に係る発明によれば、画質調整処理を実行するために用いる基準画像を新たに形成する場合に比べ、画質調整処理が実行されるまでに要する手間を軽減することができる、という効果が得られる。
【００２２】
請求項７に係る発明によれば、検知された第２基準画像の濃度をそのまま用いて現像剤の残量を推定する場合に比べ、現像剤の残量を高精度に推定することができる、という効果が得られる。
【００２３】
請求項８に係る発明によれば、被画像形成面に形成された第２基準画像が転写位置を通過する際に被画像形成面を転写位置から退避させる場合に比べ、生産性の低下を抑制することができる、という効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】実施形態に係る画像形成装置の要部構成の一例を示す概略構成図である。
【図２】実施形態に係る画像形成装置に含まれる現像器の要部構成の一例を示す概略断面図である。
【図３】実施形態に係る画像形成装置に含まれる光学式センサの要部構成の一例を示す概略構成図である。
【図４】実施形態に係る第１画質保障処理によって被画像形成面に形成された第１画質保障用パッチの一例を示す概略構成図である。
【図５】実施形態に係る第２画質保障処理によって被画像形成面に形成された第２画質保障用パッチの一例を示す概略構成図である。
【図６】実施形態に係る画像形成装置の電気系の要部構成の一例を示すブロック図である。
【図７】実施形態に係る画像形成処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図８】実施形態に係る階調制御処理で用いられる入出力階調値テーブルにおける入力階調値と出力階調値との関係の一例を示す図である。
【図９】図４に示す第１画質保障用パッチの第１の変形例を示す概略構成図である。
【図１０】図４に示す第１画質保障用パッチの第２の変形例を示す概略構成図である。
【図１１】実施形態に係る画像形成処理の流れの変形例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、図面を参照して本発明の実施形態の一例を詳細に説明する。なお、以下の説明では、一例として図１に示す画像形成装置１０において、トナーとこのトナーを静電潜像に付着させるべく静電気力を利用して搬送する役割を担うキャリアとが混合された二成分現像剤により静電潜像が現像される場合を例に挙げて説明する。しかし、本発明は、これに限定されるものではなく、二成分現像剤以外の電子写真用現像剤により静電潜像を現像する電子写真方式の画像形成装置であれば如何なる画像形成装置に対しても適用される。なお、本実施形態では、所謂タンデム型の中間転写方式の画像形成装置１０を例に挙げて説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、ロータリー現像方式の画像形成装置であってもよく、後述の画質保障処理（図７参照）が実行される画像形成装置であればよい。
【００２６】
一例として図１に示すように、画像形成装置１０は、画像形成部３０（本発明に係る画像形成手段の一例）、用紙供給部４０、用紙排出部５０、及び光学式センサ６０を備えている
【００２７】
画像形成装置１０は、複数の搬送ロール４６を有している。複数の搬送ロール４６は、用紙搬送路１２に沿って配置されている。複数の搬送ロール４６は、モータを含む駆動源（図示省略）から駆動力を受けて回転することで、画像形成動作に応じて用紙Ｐを矢印Ａ方向に搬送する。
【００２８】
画像形成部３０は、電子写真方式により用紙Ｐ上に画像を形成する。画像形成部３０は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ(Ｍ）、シアン（Ｃ）、及び黒（Ｋ）の４色のトナーを使用する４色カラーモード、及びＫ色のトナーを使用する白黒モード等の種々のモードに応じて、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの４色のトナーを選択的に用いて画像形成を行う。
【００２９】
画像形成部３０は、画像形成ユニット３２Ｙ、画像形成ユニット３２Ｍ、画像形成ユニット３２Ｃ、及び画像形成ユニット３２Ｋ（以下では、これらを区別して説明する必要がない場合、「画像形成ユニット３２」と称する）を含む。また、画像形成部３０は、中間転写ベルト３６（本発明に係る被転写材の一例）、一次転写ロール１３０、二次転写ロール３８（本発明に係る被印加部の一例）、及び定着装置３９を含む。
【００３０】
画像形成ユニット３２Ｙは、Ｙ色のトナー像を形成する。画像形成ユニット３２Ｍは、Ｍ色のトナー像を形成する。画像形成ユニット３２Ｃは、Ｃ色のトナー像を形成する。画像形成ユニット３２Ｋは、Ｋ色のトナー像を形成する。
【００３１】
画像形成ユニット３２は、感光体ドラム１００、帯電器１０２、露光器１０４、現像器１０６、及びクリーナ１０８を備えている。
【００３２】
感光体ドラム１００は、外周面が用紙Ｐに面するように配置されており、駆動源（図示省略）から駆動力を受けて予め定められた方向（図１に示す円弧矢印方向）に予め定められた速度で回転する。
【００３３】
帯電器１０２は、感光体ドラム１００の外周面に配置されている。帯電器１０２は、感光体ドラム３０の外周面を全域にわたって画像形成用電位（例えば、−９００Ｖ）に帯電させる。
【００３４】
感光体ドラム１００の回転方向の帯電器１０２よりも下流側には露光器１０４が配置されている。露光器１０４は、感光体ドラム１００の外周面が帯電器１０２によって帯電された状態で、感光体ドラム１００における帯電された領域を露光する。露光器１０４は、入力された画像情報に基づく光ビームを走査しながら照射する。露光器１０４により光ビームが照射された領域の電位は低下し、感光体ドラム１００に静電潜像が形成される。
【００３５】
感光体ドラム１００の回転方向の露光器１０４よりも下流側には現像器１０６が配置されている。現像器１０６は、図１に示す円弧矢印方向に回転中の感光体ドラム１００に形成された静電潜像をトナーによって現像してトナー像を形成する。
【００３６】
一例として図２に示すように、現像器１０６は、二成分現像剤が貯留された現像剤ハウジング１１１を備えている。現像剤ハウジング１１１の内部には、現像ロール１１２が設けられている。現像ロール１１２は、感光体ドラム１００の外周面に近接するように軸線の周りに回転可能に現像剤ハウジング１１１に取り付けられている。また、現像剤ハウジング１１１の内部には、現像剤搬送ロール１１４が設けられている。現像剤搬送ロール１１４は、現像ロール１１２に隣接するように配置され、現像剤ハウジング１１１内の二成分現像剤を搬送すると共に二成分現像剤に含まれるトナーを現像ロール１１２に搬送する。
【００３７】
現像剤ハウジング１１１では、攪拌パドル１１６及び攪拌スクリュー１１８が駆動源（図示省略）からの駆動力を受けて回転することで現像剤ハウジング１１１に貯留されている二成分現像剤が攪拌されてトナーがキャリアに静電吸着する。このようにしてトナーが付着されたキャリアは、磁性を有する現像剤搬送ロール１１４に磁力で吸着されて現像ロール１１２へ搬送され、マグネットロールである現像ロール１１２に磁力で吸着される。現像ロール１１２は、現像ロール電圧の印加を受けることで、現像ロール１１２上のトナーを感光体ドラム１００に転移する。つまり、現像ロール１１２の外周面に付着しているトナーが現像ロール１１２から感光体ドラム１００における光ビームが照射された領域（感光体ドラム１００の静電潜像）に転移し、これによって静電潜像が現像され、トナー像が形成される。
【００３８】
現像剤ハウジング１１１の上方には、トナー補給装置１２０が備えられている。トナー補給装置１２０は、トナーを収容するトナーカートリッジ１２２（本発明に係る貯留手段の一例）と、トナーカートリッジ１２２の内部と現像剤ハウジング１１１の内部とを繋ぐ補給流路１２４と、を備えている。トナーカートリッジ１２２の内部には、トナーを搬送する搬送スクリュー１２６が設けられている。搬送スクリュー１２６は、駆動源（図示省略）の駆動力を受けて回転する。従って、トナーカートリッジ１２２に収容されたトナーは、搬送スクリュー１２６が回転することで、補給流路１２４を通って現像剤ハウジング１１１の内部に補給される。なお、本実施形態では、現像剤ハウジング１１１の内部に補給されるトナーの補給量は、搬送スクリュー１２６の回転時間により調整される。なお、本実施形態では、現像剤ハウジング１１１の内部にキャリアは補給されず、トナーのみが補給される構成を採用している。
【００３９】
一方、図１において、中間転写ベルト３６は、駆動ロール３４Ａ及び従動ロール３４Ｂ，３４Ｃ，３４Ｄ（以下では、これらを区別して説明する必要がない場合、「複数のロール３４」と称する）に巻き掛けられている。中間転写ベルト３６は、駆動ロール３４Ａが駆動源（図示省略）から駆動力を受けて回転することで、予め定めた速度で矢印Ｂ方向に移動する。
【００４０】
一次転写ロール１３０は、感光体ドラム１００の回転方向の現像器１０６よりも下流側に配置されており、駆動源（図示省略）の駆動力を受けて回転する。一次転写ロール１３０は、中間転写ベルト３６を介して感光体ドラム１００に隣接して配置されている。一次転写ロール１３０には一次転写用電圧が印加され、これにより、感光体ドラム１００の外周面に形成されたトナー像が中間転写ベルト３６に転写（一次転写）される。
【００４１】
クリーナ１０８は、感光体ドラム１００の回転方向における一次転写ロール１３０よりも下流側に配置されており、感光体ドラム１００上の残留トナーや紙粉等を除去する。
【００４２】
二次転写ロール３８は、中間転写ベルト３６及び用紙搬送路１２を介して従動ロール３４Ｂに隣接して配置されている。二次転写ロール３８には二次転写用電圧が印加され、これにより、中間転写ベルト３６上のトナー像が用紙Ｐに転写（二次転写）される。また、従動ロール３４Ｂは、駆動機構３７によって支持されており、駆動機構３７の駆動力を受けて用紙接触位置と用紙非接触位置とに選択的に変位する。なお、ここで、用紙接触位置とは、被画像形成面３６Ａを用紙搬送路１２上の用紙Ｐに接触させる位置を指し、用紙非接触位置とは、被画像形成面３６Ａを用紙搬送路１２上の用紙Ｐに接触させない位置を指す。
【００４３】
中間転写ベルト３６の移動方向における二次転写ロール３８よりも下流側にはトナークリーナ３５が配置されており、トナークリーナ３５は、二次転写後の中間転写ベルト３６上の残留トナーや後述の画質保障用パッチ１３１（図３参照）を除去する。
【００４４】
定着装置３９は、加圧ロール３９Ａと加熱ロール３９Ｂとを有しており、加圧ロール３９Ａと加熱ロール３９Ｂとが用紙搬送路１２を介して対向配置されている。定着装置３９に搬送された用紙Ｐは、加圧ロール３９Ａと加熱ロール３９Ｂとによって挟み込まれて搬送されることにより用紙Ｐ上のトナー像は溶融すると共に用紙Ｐに圧着されて用紙Ｐに定着する。
【００４５】
用紙供給部４０は、複数の用紙収容部４２及び用紙供給機構４３を備えている。用紙収容部４２の各々は用紙Ｐの種類やサイズに応じて設けられており、用紙Ｐを収容する。用紙供給機構４３は、取出ロール４４及び一部の搬送ロール４６を含む。取出ロール４４は、用紙収容部４２から用紙Ｐを取り出す。搬送ロール４６は、取出ロール４４によって用紙収容部４２から取り出された用紙Ｐを画像形成部３０に供給する。
【００４６】
用紙排出部５０は、排出機構５３及び用紙受け５４を備えている。排出機構５３は、一部の搬送ロール４６を含む。排出機構５３は、定着装置３９から排出された用紙Ｐを搬送ロール４６を介して用紙受け５４に排出する。
【００４７】
光学式センサ６０は、中間転写ベルト３６の移動方向（矢印Ｂ方向）における画像形成ユニット３２よりも下流側で、中間転写ベルト３６の被画像形成面３６Ａ（例えば、画像形成ユニット３２によってトナー像が転写される面）と対向するように配置されている。光学式センサ６０は、トナー像が転写されていない被画像形成面３６Ａ及び被画像形成面３６Ａに転写された画質保障用パッチ１３１（図３参照）からの反射光の光量を測定する。ここで、画質保障用パッチ１３１とは、例えば、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色のトナー像が中間転写ベルト３６の移動方向に沿って色毎に配列されたトナー像の集合体を指す。
【００４８】
一例として図３に示すように、光学式センサ６０は、ＬＥＤ照射部６０Ａ、第１フォトダイオード６０Ｂ、及び第２フォトダイオード６０Ｃを含む。ＬＥＤ照射部６０Ａは、被画像形成面３６Ａに対して、通電された電流の大きさに応じた光量の光を照射する。第１フォトダイオード６０Ｂは、被画像形成面３６Ａに転写された画質保障用パッチ１３１のＫの領域及び被画像形成面３６Ａの各々に対してＬＥＤ照射部６０Ａにより光が照射された際の正反射光を受光して正反射光の光量を測定する。第２フォトダイオード６０Ｃは、被画像形成面３６Ａに転写された画質保障用パッチ１３１のＹ，Ｍ，Ｃの各領域に対してＬＥＤ照射部６０Ａにより光が照射された際の拡散反射光を受光して拡散反射光の光量を測定する。
【００４９】
画質保障用パッチ１３１は、本発明に係る第１基準画像の一例である第１画質保障用パッチ１３２（図４参照）と、本発明に係る第２基準画像の一例である第２画質保障用パッチ１３４（図５参照）とに大別される。第１基準画像は、１色につき多階調の画像を含む画像であり、第２基準画像は、１色につき一階調の画像からなり、他の階調の画像は含まない。一例として図４に示すように、第１画質保障用パッチ１３２は、電位制御用パッチ１３２Ａ、トナー残量推定用パッチ１３２Ｂ、及び階調制御用パッチ１３２Ｃを含み、後述の第１画質保障処理が実行されることにより形成される。電位制御用パッチ１３２Ａ及びトナー残量推定用パッチ１３２Ｂの各々は、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色につき一階調のトナー像を有するパッチである。階調制御用パッチ１３２Ｃは、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色につき多階調（本実施形態では一例として４階調）のトナー像を有するパッチである。なお、図４に示す例では、階調制御用パッチ１３２Ｃは、画像密度（一般的に「像密度」とも称される）が異なる４つのトナー像として、低濃度トナー像１３２Ｃ１、中低濃度トナー像１３２Ｃ２、中高濃度トナー像１３２Ｃ３、及び高濃度トナー像１３２Ｃ４を有している。なお、画像密度とは、形成対象とされる画像におけるドット（トナーが付与される画素）の密度を指し、本実施形態では、例えば、後述する画像形成要求情報に含まれる画像情報により示される画像におけるドットの密度（画像情報に応じて定まるドットの密度）を指す。
【００５０】
一例として図４に示すように、被画像形成面３６Ａの幅方向の中央部には中間転写ベルト３６の周回方向（図４の破線矢印方向）に沿って複数の矩形領域３６Ｂが形成されており、第１画質保障用パッチ１３２は矩形領域３６Ｂの位置に合わせて形成される。具体的には、電位制御用パッチ１３２Ａ及びトナー残量推定用パッチ１３２Ｂの場合、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの色毎に１つの矩形領域３６Ｂにトナー像が形成される。また、階調制御用パッチ１３２Ｃの場合、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色の階調毎に１つの矩形領域３６Ｂにトナー像が形成される。
【００５１】
なお、図４に示す例では、電位制御用パッチ１３２Ａとトナー残量推定用パッチ１３２Ｂとが中間転写ベルト３６の周回方向に沿って予め定められた間隔（矩形領域３６Ｂの６個分の間隔）をあけて形成されているが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、電位制御用パッチ１３２Ａとトナー残量推定用パッチ１３２Ｂとが間隔をあけずに形成されるようにしてもよい。また、階調制御用パッチ１３２Ｃは、各色のトナー像が間隔をあけて形成されているが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、各色のトナー像が間隔をあけずに形成されるようにしてもよい。
【００５２】
一例として図４に示すように、光学式センサ６０による光量の測定は、中間転写ベルト３６の３周（図４に示す例では、１周目の第１測定範囲、２周目の第２測定範囲、及び３周目の３測定期間）にわたって行われる。第１測定範囲では、被画像形成面３６Ａからの反射光の光量が光学式センサ６０によって測定される。第２測定範囲では、電位制御用パッチ１３２Ａ及びトナー残量推定用パッチ１３２Ｂが中間転写ベルト３６の周回方向に沿って予め定められた間隔で被画像形成面３６Ａに形成される。そして、電位制御用パッチ１３２Ａ及びトナー残量推定用パッチ１３２Ｂからの反射光の光量が光学式センサ６０によって順に測定される。第３測定範囲では、階調制御用パッチ１３２Ｃが被画像形成面３６Ａに形成され、階調制御用パッチ１３２Ｃからの反射光の光量が光学式センサ６０によって測定される。
【００５３】
一例として図５に示すように、第２画質保障用パッチ１３４は、トナー残量推定用パッチ１３２Ｂに相当するパッチであり、後述の第２画質保障処理が実行されることにより形成される。
【００５４】
一例として図６に示すように、画像形成装置１０は、コントローラ１４０を備えている。コントローラ１４０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１４２、一次記憶部１４４、及び二次記憶部１４６を備えている。一次記憶部１４４は、各種プログラムの実行時のワークエリア等として用いられる揮発性のメモリ（例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory））である。二次記憶部１４６は、画像形成装置１０の作動を制御する制御プログラムや各種パラメータ等を予め記憶する不揮発性のメモリ（例えば、フラッシュメモリやＨＤＤ（Hard Disk Drive）など）である。ＣＰＵ１４２、一次記憶部１４４、及び二次記憶部１４６は、バス１４８を介して相互に接続されている。
【００５５】
二次記憶部１４６は、画像形成プログラム１５０を記憶している。ＣＰＵ１４２は、二次記憶部１４６から画像形成プログラム１５０を読み出して一次記憶部１４４に展開し、画像形成プログラム１５０を実行する。ＣＰＵ１４２は、画像形成プログラム１５０を実行することで、本発明に係る制御手段として動作する。
【００５６】
なお、ここでは、画像形成プログラム１５０を二次記憶部１４６から読み出す場合を例示したが、最初から二次記憶部１４６に記憶させておく必要はない。例えば、画像形成装置１０に接続されて使用されるＳＳＤ（Solid State Drive）、ＩＣカード、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭなどの任意の可搬型の記憶媒体に先ずは画像形成プログラム１５０を記憶させておいてもよい。そして、ＣＰＵ１４２がこれらの可搬型の記憶媒体から画像形成プログラム１５０を取得して実行するようにしてもよい。また、通信回線を介して画像形成装置１０に接続されるコンピュータ又はサーバ装置等の外部電子計算機の記憶部に画像形成プログラム１５０を記憶させておいてもよい。この場合、ＣＰＵ１４２は外部電子計算機から画像形成プログラム１５０を取得して実行する。
【００５７】
画像形成装置１０は、ＣＰＵ１４２と各種の入出力デバイスとを電気的に接続してＣＰＵ１４２と各種の入出力デバイスとの間の各種情報の送受信を司るインプット・アウトプット・インターフェース（Ｉ／Ｏ）１５２を備えている。画像形成装置１０は、Ｉ／Ｏ１５２に接続されることで、バス１４８を介してＣＰＵ１４２と電気的に接続される入出力デバイスとして、受付部１５４、表示部１５６、外部インタフェース（Ｉ／Ｆ）１５８、及び通信Ｉ／Ｆ１６０を備えている。また、画像形成装置１０は、入出力デバイスとして、画像形成部３０、用紙供給部４０、用紙排出部５０、及び光学式センサ６０を備えている。
【００５８】
受付部１５４は、例えば、画像形成装置１０の利用者や画像形成装置１０の保守・点検を行う業者による操作入力を受け付ける。受付部１５４の一例としては、ディスプレイに重ねて用いられる透過型のタッチパネル、主電源投入用の操作ボタン、各種情報の設定用の操作ボタン、及びスクロールキーなどの入力デバイスが挙げられる。
【００５９】
表示部１５６（本発明に係る報知手段の一例）は、各種情報を表示する。表示部１５６の一例としては、液晶ディスプレイが挙げられる。なお、画像形成装置１０では、表示部１５６としての液晶ディプレイに対して受付部１５４の一部であるタッチパネルを重ね合わせることによって形成されたタッチパネル・ディスプレイを採用している。
【００６０】
外部Ｉ／Ｆ１５８は、外部装置（例えば、ＵＳＢメモリ）に接続され、外部装置とＣＰＵ１４２との間の各種情報の送受信を司る。
【００６１】
通信Ｉ／Ｆ１６０は、例えば、ＬＡＮ（Local Area Network）やインターネットなどの通信網に接続されており、通信網に接続された外部装置１６２（一例としてパーソナル・コンピュータ）との間の各種情報の送受信を司る。
【００６２】
なお、本実施形態において、通信Ｉ／Ｆ１６０は、外部装置１６２から画像形成要求情報を受信する。画像形成要求情報は、用紙Ｐに形成すべき画像（本発明に係る指示画像の一例）を示す画像情報と画像の形成に供する各種指示を示す指示情報とを含む。なお、本発明に係る指示画像は、画像形成装置１０が外部装置１６２から受け付ける画像であり、かつ画像形成装置１０により出力される媒体（用紙Ｐ等）上に形成される画像である。画像形成要求情報は、外部装置１６２からジョブ（例えば、１回の実行指示に応じて実行される処理の単位）毎に画像形成装置１０に送信される。なお、本発明に係る実行指示とは、指示画像の形成を要求する指示である。ＣＰＵ１４２は、通信Ｉ／Ｆ１６０を介して画像形成要求情報を取得し、取得した画像形成要求情報を一次記憶部１４４に記憶する。そして、予め定められたタイミングで一次記憶部１４４から画像形成要求情報を取得し、取得した画像形成要求情報に基づいて画像形成部３０、用紙供給部４０、及び用紙排出部５０を制御する。
【００６３】
次に本実施形態の作用として、画像形成装置１０の主電源がオンされた場合にＣＰＵ１４２が画像形成プログラム１５０を実行することにより画像形成装置１０で行われる画像形成処理について、図７を参照して説明する。
【００６４】
なお、以下では、説明の便宜上、画像形成装置１０がエンプティ、ニアエンプティ（本発明に係る第２範囲の一例）、及びプレニアエンプティの各々を報知する場合について説明する。
【００６５】
エンプティとは、例えば、トナーカートリッジ１２２内のトナーが無くなった状態を指す。ニアエンプティとは、例えば、トナーカートリッジ１２２内にトナーは残っているものの、トナーカートリッジ１２２内のトナーの残量が第１基準値未満の状態を指す。ここで、第１基準値とは、例えば、トナーカートリッジ１２２内におけるトナーの満充填状態を１００％とした場合の１％を指す。プレニアエンプティとは、例えば、トナーカートリッジ１２２内のトナーの残量が第１基準値以上かつ第２基準値（＞第１基準値）未満の状態を指す。ここで、第２基準値とは、例えば、トナーカートリッジ１２２内におけるトナーの満充填状態を１００％とした場合の３０％を指す。
【００６６】
プレニアエンプティであるか否かは、ＣＰＵ１４２により、例えば、トナーカートリッジ使用開始からの累積トナー消費量と画像が形成された用紙Ｐの枚数（以下、「画像形成枚数」という）とに基づいて判断される。ニアエンプティであるか否かは、ＣＰＵ１４２により、後述の第１画質保障処理及び第２画質保障処理で判断される。エンプティであるか否かは、ＣＰＵ１４２により、例えば、ニアエンプティからの累積トナー消費量と画像形成枚数とに基づいて判断される。
【００６７】
また、エンプティ、ニアエンプティ、及びプレニアエンプティの各々の報知は、例えば、表示部１５６による可視表示により実現されるが、これに限らず、音声再生装置（図示省略）による可聴表示、又は可視表示及び可聴表示の組み合わせによって実現されてもよい。また、可聴表示の手段は音声再生装置に限定されるものではなく、ブザー（図示省略）であってもよい。この場合、エンプティ、ニアエンプティ、及びプレニアエンプティの各々に応じて定められた鳴動パターンでブザーを鳴動させればよい。
【００６８】
また、以下では、説明の便宜上、画像形成枚数がカウンタ（図示省略）によってジョブ単位で（１つのジョブ毎に）カウントされることを前提として説明する。なお、カウンタのカウント値は、後述の第１画質保障処理（ステップ２００参照）及び後述の第２画質保障処理（ステップ２２２参照）の各々が実行されるとリセットされる。
【００６９】
図７に示す画像形成処理では、先ず、ステップ２００で、ＣＰＵ１４２は、第１画質保障処理を実行し、その後、ステップ２０２へ移行する。第１画質保障処理は、トナーが満充填状態からエンプティまでの間に予め定められた条件を満たした場合（例えば、後述のステップ２１４において判定が否定された場合）に実行される。
【００７０】
第１画質保障処理とは、第１基準画像（本実施形態では第１画質保障用パッチ１３２）を用いて画像形成装置１０で用いられるパラメータを設定する処理を指す。本実施形態では、第１画質保障処理は、第１パッチ形成処理、第１パッチ濃度検知処理、電位制御値設定処理、ＴＣ（トナーコンセントレーション）制御値設定処理、推定報知処理、及び階調制御値設定処理を含む。
【００７１】
第１パッチ形成処理とは、一例として図４に示すように、画像形成部３０に対して第１画質保障用パッチ１３２を被画像形成面３６Ａに形成させる処理を指す。なお、第１パッチ形成処理では、被画像形成面３６Ａに形成された第１画質保障用パッチ１３２が二次転写ロール３８を通過する場合、従動ロール３４Ｂを用紙非接触位置に退避させないように画像形成部３０が制御される。加えて、二次転写用電圧の極性とは逆の極性の電圧が二次転写ロール３８に対して印加されるように画像形成部３０が制御される。
【００７２】
第１パッチ濃度検知処理は、光量測定処理及び濃度算出処理を含む。光量測定処理とは、光学式センサ６０に対して、被画像形成面３６Ａ、電位制御用パッチ１３２Ａ、トナー残量推定用パッチ１３２Ｂ、及び階調制御用パッチ１３２Ｃの各々からの反射光の光量を測定させる処理を指す。光学式センサ６０による測定結果は、一次記憶部１４４に記憶される。濃度算出処理とは、光量測定処理が行われることで光学式センサ６０によって各々測定された素面反射光量とパッチ反射光量とに基づいて第１画質保障用パッチ１３２の濃度を算出する処理を指す。ここで、素面反射光量とは、被画像形成面３６Ａからの反射光の光量を指し、パッチ反射光量とは、第１画質保障用パッチ１３２からの反射光の光量を指す。パッチ反射光量は、電位制御用反射光量、トナー残量推定用反射光量、及び階調制御用反射光量に大別される。電位制御用反射光量とは、電位制御用パッチ１３２Ａからの反射光の光量を指す。トナー残量推定用反射光量とは、トナー残量推定用パッチ１３２Ｂからの反射光の光量を指す。階調制御用反射光量とは、階調制御用パッチ１３２Ｃからの反射光の光量を指す。
【００７３】
第１画質保障用パッチ１３２の濃度とは、素面反射光量とパッチ反射光量とを比較した比較結果を指す。本実施形態では、第１画質保障用パッチ１３２の濃度の一例として、素面反射光量に対するパッチ反射光量の割合を採用している。すなわち、電位制御用パッチ１３２Ａの濃度は、素面反射光量に対する電位制御用反射光量の割合である。また、トナー残量推定用パッチ１３２Ｂの濃度は、素面反射光量に対するトナー残量推定用反射光量の割合である。また、階調制御用パッチ１３２Ｃの濃度は、素面反射光量に対する階調制御用反射光量の割合である。なお、電位制御用パッチ１３２Ａ及びトナー残量推定用パッチ１３２Ｂの各々の濃度は、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの色毎に算出され、階調制御用パッチ１３２Ｃの濃度は、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの色毎かつ階調毎に算出されることは言うまでもない。
【００７４】
電位制御値設定処理とは、例えば、感光体ドラム１００の外周面の電位が調整されるように画像形成部３０に対する印加電圧を制御する際に使用される制御値（以下、「電位制御値」という）を設定する処理を指す。ここで、画像形成部３０に対する印加電圧とは、例えば、帯電器１０２、露光器１０４、及び現像器１０６の各々に対する印加電圧（本発明に係る画像の形成に寄与する電圧の一例）を指す。電位制御値は、濃度算出処理によって算出された電位制御用パッチ１３２Ａの濃度と電位制御用目標濃度との差に応じて一意に定まる値であり、テーブル又は演算式によって導出される。電位制御用目標濃度は、種々の条件（例えば、特定の時点から現時点までの累積画像形成枚数、温度、及び湿度等）毎に定められた固定値であってもよいし、受付部１５４で受け付けられた指示に応じてカスタマイズされる可変値であってもよい。
【００７５】
ＴＣ制御値設定処理とは、例えば、所謂ＴＣ制御（例えば、現像器１０６内のトナー量を調整するために行われるトナー補給装置１２０の制御）の際に使用される制御値（以下、「ＴＣ制御値」という）を設定する処理を指す。ＴＣ制御値は、濃度算出処理によって算出されたトナー残量推定用パッチ１３２Ｂの濃度とＴＣ制御用目標濃度との差に応じて一意に定まる値であり、テーブル又は演算式によって導出される。ＴＣ制御用目標濃度は、種々の条件毎に定められた固定値であってもよいし、受付部１５４で受け付けられた指示に応じてカスタマイズされる可変値であってもよい。
【００７６】
推定報知処理は、残量推定処理と報知処理とを含む。残量推定処理とは、例えば、濃度算出処理によって算出されたトナー残量推定用パッチ１３２Ｂの濃度からニアエンプティか否かを判断する処理を指す。ニアエンプティか否かの判断は、例えば、トナー残量推定用パッチ１３２Ｂの濃度が予め定められた濃度未満か否かを判断することによって行われる。報知処理とは、例えば、残量推定処理によってニアエンプティであると判断された場合に、表示部１５６に対してニアエンプティを示す情報（本発明に係る推定結果の一例）を表示させることによりニアエンプティであることの報知を行わせる処理を指す。ニアエンプティを示す情報の一例としては、ニアエンプティの態様が表現された画像が挙げられる。なお、本実施形態では、本発明に係る第２範囲の一例であるニアエンプティであることの報知を行うタイミングの一例として、ニアエンプティに入った時点を採用しているが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、ニアエンプティから外れた時点でのみ報知を行うようにしてもよいし、又はニアエンプティの間継続して報知を行うようにしてもよい。
【００７７】
階調制御値設定処理とは、例えば、画像形成要求情報に含まれる画像情報の入力階調値Ｃｉｎと出力階調値Ｃｏｕｔとの関係（入出力階調値関係）を制御する際に使用される制御値（以下、「階調制御値」という）を設定する処理を指す。入出力階調値関係は、入力階調値Ｃｉｎと出力階調値Ｃｏｕｔとが対応付けられた入出力階調値テーブルによって規定されている。入出力階調値テーブルは、一例として図８に示すように、低濃度、中低濃度、中低濃度、及び高濃度の各々についての入力階調値Ｃｉｎと出力階調値Ｃｏｕｔとが規定されている。ここで、低濃度とは、低濃度トナー像１３２Ｃ１の濃度を指し、中低濃度とは、中低濃度トナー像１３２Ｃ２の濃度を指し、中高濃度とは、中高濃度トナー像１３２Ｃ３の濃度を指し、高濃度とは、高濃度トナー像１３２Ｃ４の濃度を指す。
【００７８】
階調制御値は、濃度算出処理によって算出された階調制御用パッチ１３２Ｃの濃度と階調制御用目標濃度との差に応じて一意に定まる値であり、テーブル又は演算式によって導出される。階調制御用目標濃度は、種々の条件毎に定められた固定値であってもよいし、受付部１５４で受け付けられた指示に応じてカスタマイズされる可変値であってもよい。
【００７９】
なお、第１パッチ形成処理では、電位制御用パッチ１３２Ａが、現時点で最新の電位制御値、現時点のＴＣ制御状態、及びデフォルトの入出力階調値テーブルに従って形成される。ここで、デフォルトの入出力階調値テーブルとは、例えば、入力階調値Ｃｉｎに対する出力階調値Ｃｏｕｔのゲインが“１”を示す入出力階調値テーブルを指す。また、トナー残量推定用パッチ１３２Ｂは、現時点のＴＣ制御状態、デフォルトの電位制御値、及びデフォルトの入出力階調値テーブルに従って形成される。階調制御用パッチ１３２Ｃは、現時点で最新の階調制御値に応じて調整された入出力階調値テーブル、現時点のＴＣ制御状態、及び現時点で最新の電位制御値に基づいて形成される。
【００８０】
ステップ２０２で、ＣＰＵ１４２は、一次記憶部１４４に画像形成要求情報が記憶されているか否かを判定する。ステップ２０２において、一次記憶部１４４に画像形成要求情報が記憶されていない場合は、判定が否定されて、ステップ２０２の判定を再び行う。ステップ２０２において、一次記憶部１４４に画像形成要求情報が記憶されている場合は、判定が肯定されて、ステップ２０４へ移行する。
【００８１】
ステップ２０４で、ＣＰＵ１４２は、一次記憶部１４４から１つのジョブについての画像形成要求情報を取得し、取得した画像形成要求情報に基づいて用紙Ｐに対して画像の形成が開始されるように画像形成部３０、用紙供給部４０、及び用紙排出部５０を制御する。これに応じて、画像形成部３０では、画像形成要求情報、電位制御値、ＴＣ制御値、及び入出力階調値テーブルに基づく電子写真方式による画像形成が実行され、トナー像が被画像形成面３６Ａに形成される。そして、被画像形成面３６Ａのトナー像が、用紙供給部４０から用紙搬送路１２に供給された用紙Ｐに転写される。トナー像が転写された用紙Ｐは、複数の搬送ロール４６によって搬送されることで、定着装置３９を経由して用紙受け５４に排出される。
【００８２】
次のステップ２０６で、ＣＰＵ１４２は、ステップ２０４で取得した画像形成要求情報に基づく用紙Ｐに対する画像の形成が終了したか否かを判定する。なお、ここで、画像の形成の終了とは、１つのジョブについての画像の形成が終了したことを意味する。ステップ２０６において、ステップ２０４で取得した画像形成要求情報に基づく用紙Ｐに対する画像の形成が終了していない場合は、判定が否定されて、ステップ２０４の判定を再び行う。ステップ２０６において、ステップ２０４で取得した画像形成要求情報に基づく用紙Ｐに対する画像の形成が終了した場合は、判定が肯定されて、ステップ２０８へ移行する。
【００８３】
ステップ２０８で、ＣＰＵ１４２は、カウンタから画像形成枚数を取得し、その後、ステップ２１０へ移行する。ここで、画像形成枚数とは、現時点までに実行された画像形成に供したジョブのうちの最新のジョブ（以下、「最新ジョブ」という）の画像形成要求情報に基づいて画像が形成された用紙Ｐの枚数を指す。
【００８４】
ステップ２１０で、ＣＰＵ１４２は、最新ジョブで用紙Ｐに形成された画像の平均画像密度（用紙Ｐの１枚あたりの平均画像密度）を、最新ジョブで使用した画像形成要求情報に含まれる画像情報に基づいて算出し、その後、ステップ２１２へ移行する。
【００８５】
ステップ２１２で、ＣＰＵ１４２は、ステップ２１０で算出した平均画像密度に応じた第１閾値及び第２閾値を導出し、その後、ステップ２１４へ移行する。第１閾値とは、後述のステップ２１２で用いられる閾値を指し、第２閾値とは、後述のステップ２２０で用いられる閾値を指す。第１閾値及び第２閾値は、ニアエンプティの場合に第１画質保障処理（ステップ２００）が実行される頻度よりも第２画質保障処理が実行される頻度が高くなるように定められる。すなわち、第１閾値及び第２閾値は、“第１閾値＞第２閾値”の大小関係が成り立つように定められる。また、第１閾値及び第２閾値は、ニアエンプティの場合に第１画質保障処理が実行される頻度よりも第２画質保障処理が実行される頻度が高くなるという傾向が平均画像密度の低下に従って顕著に現れるように定められる。なお、ここで、第１画質保障処理が実行される頻度よりも第２画質保障処理が実行される頻度が高いとは、換言すると、第１画質保障処理が実行される可能性よりも第２画質保障処理が実行される可能性が高くなることを意味する。
【００８６】
本ステップ２１２において、第１閾値及び第２閾値は、例えば、次のように定められる。すなわち、平均画像密度が第１範囲内（画像密度β＜平均画像密度＜画像密度α）の場合は、第１閾値を“１００”とし、第２閾値を“５０”とする。また、平均画像密度が第２範囲内（画像密度γ≦平均画像密度≦画像密度β）の場合は、第１閾値を“８０”とし、第２閾値を“１０”とする。更に、平均画像密度が第３範囲内（平均画像密度＜画像密度γ）の場合は、第１閾値を“６０”とし、第２閾値を“５”とする。
【００８７】
なお、ここでは、第１閾値及び第２閾値がステップ２１０で算出した平均画像密度のみに応じて定まる場合を例示しているが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、第１閾値及び第２閾値は、ステップ２１０で算出した平均画像密度、及び画像形成装置１０の環境条件（例えば、温度、湿度等）に応じて定められるようにしてもよい。
【００８８】
ステップ２１４で、ＣＰＵ１４２は、ステップ２０８で取得した画像形成枚数がステップ２１２で導出した第１閾値未満か否かを判定する。ステップ２１４において、ステップ２０８で取得した画像形成枚数がステップ２１２で導出した第１閾値以上の場合は、判定が否定されて、ステップ２００へ移行する。ステップ２１４において、ステップ２０８で取得した画像形成枚数がステップ２１２で導出した第１閾値未満の場合は、判定が肯定されて、ステップ２１８へ移行する。
【００８９】
ステップ２１８で、ＣＰＵ１４２は、プレニアエンプティか否かを判定する。ここで、判定が肯定される場合とは、例えば、第１画質保障処理又は第２画質保障処理（ステップ２２２）でプレニアエンプティの報知が行われたが、未だにニアエンプティの報知が行われていない場合を意味する。ステップ２１８において、プレニアエンプティでない場合（例えば、ニアエンプティの場合）は、判定が否定されて、ステップ２２４へ移行する。ステップ２１８において、プレニアエンプティの場合は、判定が肯定されて、ステップ２２０へ移行する。
【００９０】
ステップ２２０で、ＣＰＵ１４２は、ステップ２０８で取得した画像形成枚数がステップ２１２で導出した第２閾値以上か否かを判定する。ステップ２２０において、ステップ２０８で取得した画像形成枚数がステップ２１２で導出した第２閾値未満の場合は、判定が否定されて、本画質保障処理を終了する。ステップ２２０において、ステップ２０８で取得した画像形成枚数がステップ２１２で導出した第２閾値以上の場合は、判定が肯定されて、ステップ２２２へ移行する。
【００９１】
ステップ２２２で、ＣＰＵ１４２は、第２画質保障処理を行い、その後、ステップ２２４へ移行する。第２画質保障処理とは、第２基準画像（本実施形態では第２画質保障用パッチ１３４）を用いて画像形成装置１０で用いられるパラメータを設定する処理を指す。本実施形態では、具体的には、第２画質保障用パッチ１３４を用いて画質制御用パラメータを設定する処理、及び表示部１５６に対して特定の表示を行わせる処理を指す。
【００９２】
第２画質保障処理は、第２パッチ形成処理、第２パッチ濃度検知処理、ＴＣ制御値設定処理、及び推定報知処理を含む。第２パッチ形成処理とは、一例として図５示すように、画像形成部３０に対して第２画質保障用パッチ１３４を被画像形成面３６Ａに形成させる処理を指す。なお、第２パッチ形成処理では、第２画質保障用パッチ１３４が、トナー残量推定用パッチ１３２Ｂの形成方法と同じ形成方法により形成される。なお、第２画質保障用パッチ１３４は、最大の露光量（例えば、感光体ドラム１００の外周面が負極性の帯電状態の場合には被露光領域の電位を正極性の限界電位にするのに要する露光量）で形成されるようにしてもよい。これにより、電位の影響が除去された第２画質保障用パッチ１３４が形成される。なお、第２画質保障用パッチ１３４が最大の露光量で形成されるのであれば、トナー残量推定用パッチ１３２Ｂも同様の形成方法で形成されることが好ましい。
【００９３】
また、第２パッチ形成処理では、被画像形成面３６Ａに形成された第２画質保障用パッチ１３４が二次転写ロール３８を通過する場合、従動ロール３８を用紙非接触位置に退避させないように画像形成部３０が制御される。加えて、二次転写用電圧の極性とは逆の極性の電圧が二次転写ロール３８に対して印加されるように画像形成部３０が制御される。
【００９４】
第２パッチ濃度検知処理は、光量測定処理及び濃度算出処理を含む。第２パッチ濃度検知処理に含まれる光量測定処理とは、光学式センサ６０に対して、第２画質保障用パッチ１３４からの反射光の光量（第２パッチ反射光量）を測定させる処理を指す。第２パッチ濃度検知処理に含まれる濃度算出処理とは、第１画質保障処理によって一次記憶部１４４に記憶された素面反射光量と光学式センサ６０によって測定された第２パッチ反射光量に基づいて第２画質保障用パッチ１３４の濃度を算出する処理を指す。
【００９５】
第２画質保障用パッチ１３４の濃度とは、素面反射光量と第２パッチ反射光量とを比較した比較結果を指す。本実施形態では、第２画質保障用パッチ１３４の濃度の一例として、素面反射光量に対する第２パッチ反射光量の割合を採用している。なお、第２画質保障用パッチ１３４の濃度は、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの色毎に算出されることは言うまでもない。
【００９６】
第２画質保障処理に含まれるＴＣ制御値設定処理で設定されるＴＣ制御値は、第２パッチ濃度検知処理によって算出された第２画質保障用パッチ１３４の濃度とＴＣ制御用目標濃度との差に応じて一意に定まる値であり、テーブル又は演算式によって導出される。
【００９７】
第２画質保障処理に含まれる推定報知処理は、第１画質保障処理に含まれる推定報知処理に比べ、第２パッチ濃度検知処理によって算出された第２画質保障用パッチ１３４の濃度からニアエンプティか否かが判断される点が異なる。
【００９８】
ステップ２２４で、ＣＰＵ１４２は、画像形成装置１０の主電源がオフか否かを判定する。ステップ２２４において、画像形成装置１０の主電源がオンの場合は、判定が否定されて、ステップ２０２へ移行する。ステップ２２４において、画像形成装置１０の主電源がオフの場合は、判定が肯定されて、本画像形成処理を終了する。
【００９９】
以上説明したように、画像形成装置１０では、トナーの残量が満充填状態からエンプティの範囲にある場合、第１画質保障用パッチ１３２が形成され、第１画質保障用パッチ１３２に基づいて第１画質保障処理が実行される。プレニアエンプティ後、ニアエンプティか否かを判断するための本実施形態の第２画質保障処理の頻度を第１画質保障処理と同じにしてしまうと、タイミングによっては第２画質保障処理を実行した時点で既にニアエンプティに相当する残量よりもはるかに少ない残量になってしまっているという可能性があるが、第２画質保障処理の頻度を高くするとその可能性は低減される。
【０１００】
また、画像形成装置１０では、１つのジョブについての画像の形成が終了した後に、先行して形成された画像に続けて第１画質保障用パッチ１３４が形成され、形成された第１画質保障用パッチ１３４に基づいて第１画質保障処理が実行される。
【０１０１】
また、画像形成装置１０では、表示部１５６によってプレニアエンプティが報知される。
【０１０２】
また、画像形成装置１０では、第２画質保障用パッチ１３４の形成頻度が、１つのジョブ内で形成された画像の画像密度に応じて定められる。
【０１０３】
また、画像形成装置１０では、第２画質保障処理が、画質を調整する処理を含まず、推定報知処理を含む。
【０１０４】
また、画像形成装置１０では、第２画質保障用パッチ１３４が二次転写ロール３８を通過する際に二次転写用電圧とは逆の極性の電位が二次転写ロール３８に対して印加される。
【０１０５】
なお、上記実施形態では、第１画質保障処理が実行されることで被画像形成面３６Ａに第１画質保障用パッチ１３２が形成される場合を例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、第１画質保障用パッチ１３２に代えて、一例として図９に示す第１画質保障用パッチ１３６が形成されるようにしてもよい。第１画質保障用パッチ１３６は、第１画質保障用パッチ１３２に比べ、トナー残量推定用パッチ１３２Ｂの除いた点が異なる。ここで、ＣＰＵ１４２は、第１画質保障用パッチ１３６を用いてＴＣ制御値設定処理及び推定報知処理を行う場合、トナー残量推定用パッチ１３２Ｂの予測濃度を予測する。そして、トナー残量推定用パッチ１３２Ｂの予測濃度をＴＣ制御値設定処理及び推定報知処理に用いる。
【０１０６】
ここで、トナー残量推定用パッチ１３２Ｂの予測濃度とは、仮にトナー残量推定用パッチ１３２Ｂが形成された場合に濃度算出処理により算出されるトナー残量推定用パッチ１３２Ｂの濃度として予測された濃度を指す。トナー残量推定用パッチ１３２Ｂの予測濃度は、濃度算出処理によって算出された電位制御用パッチ１３２Ａの濃度（実測濃度）、及び予め実験によって得られた特性データに基づいて予測される。ここで、特性データとは、帯電器１０２、露光器１０４、及び現像器１０６の各々の特性を示すデータを指す。つまり、電位制御用パッチ１３２Ａの実測濃度から帯電器１０２、露光器１０４、及び現像器１０６の各々の特性による影響を除去して得た濃度が、トナー残量推定用パッチ１３２Ｂの予測濃度としてＴＣ制御値設定処理及び推定報知処理に用いられる。
【０１０７】
また、上記実施形態では、第１測定範囲で中間転写ベルト３６の１周分の被画像形成面３６Ａからの反射光の光量が測定される場合を例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、図１０に示すように、１つの矩形領域３６Ｂのみからの反射光の光量が測定されるようにしてもよい。この場合、例えば、矩形領域３６Ｂよりも中間転写ベルト３６の周回方向の上流側で矩形領域３６Ｂに隣接させて画質保障用パッチ１３８が形成されるようにする。画質保障用パッチ１３８は、第１画質保障用パッチ１３２に比べ、測定時間が短くて済むパッチである。よって、ステップ２１４において判定が否定されたことを条件に行われる第１画質保障処理で第１画質保障用パッチ１３８が形成され、主電源がオンされたことを条件に行われる第１画質保障処理で画質保障用パッチ１３２が形成されるようにするとよい。
【０１０８】
一例として図１０に示すように、画質保障用パッチ１３８は、中間転写ベルト３６の周回方向の下流側から上流側にかけて、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの色毎に低濃度トナー像、中低濃度トナー像、中高濃度トナー像、及び高濃度トナー像を有する。階調制御値設定処理は、濃度算出処理によって算出された低濃度トナー像、中低濃度トナー像、中高濃度トナー像、及び高濃度トナー像の各濃度に基づいて行われる。
【０１０９】
ここで、電位制御値設定処理には、電位制御用パッチ１３２Ａの予測濃度が用いられる。電位制御用パッチ１３２Ａの予測濃度とは、仮に電位制御用パッチ１３２Ａが形成された場合に濃度算出処理により算出される電位制御用パッチ１３２Ａの濃度として予測された濃度を指す。電位制御用パッチ１３２Ａの予測濃度は、濃度算出処理によって算出された高濃度トナー像の濃度、及び特性データに基づいて予測される。また、ＴＣ制御値設定処理及び推定報知処理には、トナー残量推定用パッチ１３２Ｂの予測濃度が用いられる。トナー残量推定用パッチ１３２Ｂの予測濃度は、濃度算出処理によって算出された高濃度トナー像の濃度、及び特性データに基づいて予測される。
【０１１０】
また、上記実施形態では、ＣＰＵ１４２が第２画質保障用パッチ１３４を利用してＴＣ制御値設定処理及び推定報知処理を行う場合を例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、第２画質保障用パッチ１３４を利用して更に画質調整処理を行うようにしてもよい。これにより、画質調整処理に供する基準パッチを新たに形成する場合に比べ、画質調整処理が行われるまでの手間が軽減される。なお、ここでは、画質調整処理の一例として、電位制御値設定処理及び階調制御値設定処理を適用しているが、これに限らず、電位制御値設定処理又は階調制御値設定処理を適用してもよい。
【０１１１】
ここで、第２画質保障用パッチ１３４を利用して電位制御値設定処理が行われると、電位制御用パッチ１３２Ａの予測濃度が電位制御値設定処理に用いられる。また、第２画質保障用パッチ１３４を利用して階調制御値設定処理が行われると、階調制御用パッチ１３２Ｃの予測濃度が階調制御値設定処理に用いられる。階調制御用パッチ１３２Ｃの予測濃度とは、仮に階調制御用パッチ１３２Ｃが形成された場合に濃度算出処理により算出される階調制御用パッチ１３２Ｃの濃度として予測された濃度を指す。電位制御用パッチ１３２Ａ及び階調制御用パッチ１３２Ｃの予測濃度は、濃度算出処理によって算出されたトナー残量推定用パッチ１３２Ｂの濃度、及び特性データに基づいて予測される。
【０１１２】
ＣＰＵ１４２は、予測濃度に基づいて設定された電位制御値及び階調制御値による電圧制御及び階調制御に従って形成された第２画質保障用パッチ１３４を用いてトナー残量推定用パッチ１３２Ｂの濃度を算出した場合、算出結果を調整する。ここで、算出結果の調整とは、濃度算出処理により算出されたトナー残量推定用パッチ１３２Ｂの濃度から電圧制御及び階調制御による影響を特性データを参照して除去することをいう。濃度算出処理により算出されたトナー残量推定用パッチ１３２Ｂの濃度から電圧制御及び階調制御による影響が除去されて得た濃度（調整後濃度）は、ＴＣ制御値設定処理及び推定報知処理で用いられる。これにより、濃度算出処理により算出されたトナー残量推定用パッチ１３２Ｂの濃度をそのままＴＣ制御値設定処理及び推定報知処理で用いる場合と比べ、ＴＣ制御値設定処理及び推定報知処理が高精度に行われる。
【０１１３】
また、上記実施形態では、第２画質保障処理に含まれる濃度算出処理で算出された濃度に基づいてＴＣ制御値設定処理及び推定報知処理のみが行われる場合を例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、ＣＰＵ１４２は、第２画質保障処理に含まれる濃度算出処理で算出された濃度が特定の範囲内にあると判定した場合に第１画質保障処理を実行してもよいし、特定の画質調整処理（例えば、電位制御値設定処理）を実行してもよい。
【０１１４】
また、上記実施形態では、１つのジョブについての画像の形成が終了したことを条件に第２画質保障処理が行われる場合を例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、１つのジョブ内で画像の形成が行われている間に第２画質保障処理が行われるようにしてもよい。この場合、ＣＰＵ１４２は、例えば、画像形成要求情報に基づいて被画像形成面３６Ａに形成される隣接するトナー像間（隙間）に第２画質保障用パッチ１３４が形成されるように画像形成部３０を制御する。また、ＣＰＵ１４２は、第２画質保障用パッチ１３４が二次転写ロール３８を通過する場合、従動ロール３８を用紙非接触位置に退避させずに、二次転写用電圧の極性とは逆の極性の電圧が二次転写ロール３８に対して印加されるように画像形成部３０を制御する。これにより、第２画質保障用パッチ１３４の形成に伴って従動ロール３８を用紙非接触位置に退避させる場合に比べ、生産性の低下が抑制される。
【０１１５】
なお、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、用紙Ｐの間隔を変えずに二次転写ロール３８を用紙接触位置に保持したままトナー像（上記の例では、第２画質保障用パッチ１３４）を形成する場合以外でトナー像（例えば、画質保障用パッチ１３１）を形成する場合は、二次転写ロール３８を用紙非接触位置に退避させてトナー像を形成するようにしてもよい。この場合、二次転写ロール３８を用紙非接触位置に退避させない場合に比べ、高画質なトナー像が形成される。
【０１１６】
上記実施形態では、画像形成装置１０によって図７に示す画像形成処理が行われる場合を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、図１１に示す画像形成処理が行われるようにしてもよい。ここで、図１１に示す画像形成処理で、図７に示す画像形成処理と異なる点について説明する。
【０１１７】
図１１に示す画像形成処理は、図７に示す画像形成処理に比べ、ステップ３００〜ステップ３１４を有する点が異なる。また、図１１に示す画像形成処理は、図７に示す画像形成処理に比べ、ステップ２０４〜ステップ２１０を有しない点が異なる。
【０１１８】
図１１に示す画像形成処理では、先ず、ステップ３００で、ＣＰＵ１４２は、電源がオンされたことに伴って画像形成装置１０を稼動させ、その後、ステップ３０２へ移行する。
【０１１９】
ステップ３０２で、ＣＰＵ１４２は、第１画質保障処理を実行するか否かを判定する。ステップ３０２において、第１画質保障処理を実行する場合は、判定が肯定されて、ステップ２００へ移行する。ステップ３０２において、第１画質保障処理を実行しない場合は、判定が否定されて、ステップ２０２へ移行する。
【０１２０】
図１１に示す画像形成処理では、ステップ２００の処理が終了すると、ステップ３０４へ移行する。ステップ３０４で、ＣＰＵ１４２は、第１画像形成枚数及び第２画像形成枚数をカウントするカウンタ（図示省略）を“０”にリセットし、その後、ステップ２０２へ移行する。ここで、第１画像形成枚数とは、前回の第１画質保障処理又は第２画質保障処理から最新の第１画質保障処理が開始されるまでに画像が形成された枚数を指す。第２画像形成枚数とは、前回の第１画質保障処理又は第２画質保障処理から最新の第２画質保障処理が開始されるまでに画像が形成された枚数を指す。
【０１２１】
図１１に示す画像形成処理では、ステップ２０２において判定が肯定されると、ステップ３０６へ移行する。ステップ３０６で、ＣＰＵ１４２は、画像形成要求情報に基づいて画像の形成が開始されるように画像形成部３０、用紙供給部４０、及び用紙排出部５０を制御し、その後、ステップ３０８へ移行する。
【０１２２】
ステップ３０８で、ＣＰＵ１４２は、１枚の用紙Ｐに対して画像が形成されるように画像形成部３０、用紙供給部４０、及び用紙排出部５０を制御し、その後、ステップ３１０へ移行する。本ステップ３０８の処理が行われることで、１枚の用紙Ｐに対して画像が形成され、画像が形成された用紙Ｐが画像形成装置１０から出力される。
【０１２３】
ステップ３１０で、ＣＰＵ１４２は、カウンタの値を１インクリメントすることにより第１又は第２画像形成枚数を更新し、その後、ステップ３１２へ移行する。第１画像形成枚数が更新される場合とは、ステップ２００で第１画質保障処理が行われた場合を指し、第２画像形成枚数が更新される場合とは、ステップ２２２で第２画質保障処理が行われた場合を指す。
【０１２４】
ステップ３１２で、ＣＰＵ１４２は、前回の第１画質保障処理又は前回の第２画質保障処理からの平均画像密度を算出し、その後、ステップ２１２へ移行する。
【０１２５】
図１１に示す画像形成処理では、ステップ２２２の処理が終了すると、ステップ３１２へ移行する。ステップ３１２で、ＣＰＵ１４２は、第２画像形成枚数をカウントするカウンタ（図示省略）を“０”にリセットし、その後、ステップ３１４へ移行する。
【０１２６】
ステップ３１４で、ＣＰＵ１４２は、画像形成を終了した否かを判定する。ステップ３１４において、画像形成を終了していない場合は、判定が否定されて、ステップ３０８へ移行する。ステップ３１４において、画像形成を終了した場合は、判定が肯定されて、ステップ２２４へ移行する。
【０１２７】
このように、図１１に示す画像形成処理が行われることで、前回の第１又は第２画質保障処理から最新の第１又は第２画質保障処理が開始されるまでの画像形成枚数及び平均画像密度に基づいて第１又は第２画質保障処理が行われる。これにより、ジョブ単位で得られた画像形成枚数及び平均画像密度に基づいて第１及び第２画質保障処理が実行される場合に比べ、第１及び第２画質保障処理の実行が過不足するという事態の発生が抑制される。
【０１２８】
なお、図１１に示す例では、電源がオンされると常に第１画質保障処理が実行されるが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、電源がオンされ、かつ、前回の第１画質保障処理が実行されてから予め定められた時間（例えば、１時間）が経過した場合に第１画質保障処理が実行されるようにしてもよい。また、電源がオンされ、かつ、前回の第１画質保障処理が実行されてから予め定められた度合い以上の環境変化（例えば、±２０％以上の湿度変化、又は±５℃以上の温度変化）があった場合に第１画質保障処理が実行されるようにしてもよい。
【０１２９】
また、上記実施形態では、プレニアエンプティの場合に第２画質保障処理が行われる場合を例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、ニアエンプティの場合に第２画質保障処理が行われるようにしてもよいし、プレニアエンプティ及びニアエンプティの場合に第２画質保障処理が行われるようにしてもよい。
【０１３０】
また、上記実施形態では、図７に示す画像形成処理のステップ２００及びステップ２２２で報知処理が行われる場合を例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、ステップ２０４とステップ２０６との間でプレニアエンプティ、ニアエンプティ、及びエンプティが選択的に報知されるようにしてもよい。この場合、例えば、濃度算出処理で算出されたトナー残量推定用パッチ１３２Ｂの濃度、ステップ２０８で取得された画像形成枚数、及びステップ２１０で算出された平均画像密度に基づいてプレニアエンプティ、ニアエンプティ、及びエンプティの何れかが特定される。なお、図１１に示す画像形成処理では、ステップ３０６からステップ２１２に至るまでの間にプレニアエンプティ及びエンプティが選択的に報知されるようにしてもよい。
【０１３１】
また、上記実施形態では、中間転写ベルト３６に形成されたトナー像が用紙Ｐに転写される場合を例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、中間転写ベルト３６を用いずに感光体ドラム１００から用紙Ｐに対してトナー像が直接転写されるようにしてもよい。この場合、感光体ドラム１００に形成された第１画質保障用パッチ１３２及び第２画質保障用パッチ１３４からの反射光の光量が測定され、測定結果に基づいて第１画質保障用パッチ１３２及び第２画質保障用パッチ１３４の濃度が算出される。
【０１３２】
また、上記実施形態で説明した画像形成処理の流れ（図７参照）はあくまでも一例である。従って、主旨を逸脱しない範囲内において不要なステップを削除したり、新たなステップを追加したり、処理順序を入れ替えたりしてもよいことは言うまでもない。また、上記実施形態で説明した画像形成処理に含まれる各処理は、ＡＳＩＣやプログラマブルロジックデバイス等のハードウェア構成で実現されてもよいし、ハードウェア構成とソフトウェア構成の組み合わせによって実現してもよい。
【符号の説明】
【０１３３】
１０  画像形成装置
３０  画像形成部
３６  被画像形成面
３８  二次転写ロール
１２２  トナーカートリッジ
１４２  ＣＰＵ
１５６  表示部
【図１】
2015169897.tif 000003
【図２】
2015169897.tif 000004
【図３】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図１１】
2015169897.tif 000009
【図４】
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【図５】
2015169897.tif 000011
【図９】
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【図１０】
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