(57)【要約】【課題】画像形成時に消費されるトナーの消費量算出を、画像データだけに基づいて算出した場合よりも精度良く行う、または、少なくとも副走査方向２ドット以上の配列（密集度）を考慮して、精度良く行うことができるトナー消費量算出方法、トナー消費量算出装置、及び、これを備えた画像形成装置を提供する。【解決手段】潜像部トナー消費量算出手段が、潜像部面積と印字部面積とを用いて潜像部トナー消費量の算出を行う。これにより、印字部面積だけに基づいて算出したトナー消費量よりも精度良くトナー消費量を算出することができる。また、ドットサイズとトナー付着量との間の非線形性を、少なくとも副走査方向２ドット以上の配列（密集度）を考慮してトナー消費量の補正を行う。これにより、トナー消費量算出手段が、副走査方向のドットの配列（密集度）によるトナー消費量を考慮した補正処理を行うことができる。【選択図】図１
2008076819.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
潜像担持体と現像手段とが対向する現像領域で、該潜像担持体上に付着することによって消費されるトナー量であるトナー消費量を算出するトナー消費量算出装置において、
上記潜像担持体に形成される潜像の画像データの印字部の面積を検出する印字部面積検出手段と、
該潜像担持体上の潜像部の面積を検出する潜像部面積検出手段と、
該潜像部に付着することによって消費されるトナー量である潜像部トナー消費量を算出する潜像部トナー消費量算出手段とを有しており、
該潜像部トナー消費量算出手段は、該潜像部面積検出手段の検出結果と上記印字部面積検出手段の検出結果とを用いて該潜像部トナー消費量を算出するものであることを特徴とするトナー消費量算出装置。
【請求項２】
請求項１のトナー消費量算出装置において、
上記潜像部トナー消費量算出手段は、上記潜像部面積検出手段の検出結果と、該印字部面積検出手段の検出結果との比に応じて、上記潜像部トナー消費量を算出するものであることを特徴とするトナー消費量算出装置。
【請求項３】
請求項２のトナー消費量算出装置において、
上記潜像部面積検出手段の検出結果と、上記印字部面積検出手段の検出結果との比に対応する単位印字面積あたりのトナー消費量を情報として記憶する上記情報記憶手段を有しており、
上記潜像部トナー消費量算出手段は、該印字部面積検出手段の検出結果に該単位印字面積あたりのトナー消費量を掛けて、上記潜像部トナー消費量を算出することを特徴とするトナー消費量算出装置。
【請求項４】
請求項１のトナー消費量算出装置において、
上記潜像部トナー消費量算出手段は、上記潜像部面積検出手段の検出結果と、該印字部面積検出手段の検出結果との差に応じて、上記潜像部トナー消費量を算出するものであることを特徴とするトナー消費量算出装置。
【請求項５】
請求項４のトナー消費量算出装置において、
上記印字部面積検出手段の検出結果に対応する第１の単位面積あたりのトナー消費量と、上記潜像部面積検出手段の検出結果と該印字部面積検出手段の検出結果との差に対応する第２の単位面積あたりのトナー消費量とを情報として記憶する情報記憶手段を有しており、
上記潜像部トナー消費量算出手段は、数１から上記潜像部トナー消費量を算出するものであることを特徴とするトナー消費量算出装置。
【数１】
2008076819.tif 000007
Ａ１：印字部面積検出手段の検出結果
Ａ２：潜像部面積検出手段の検出結果と印字部面積検出手段の検出結果との差
Ｗ１：第１の単位面積あたりのトナー消費量
Ｗ２：第２の単位面積あたりのトナー消費量
Ｃ：潜像部トナー消費量
【請求項６】
潜像担持体と現像手段とが対向する現像領域で、該潜像担持体上に付着することによって消費されるトナー量であるトナー消費量を算出するトナー消費量算出装置において、
該潜像担持体上に形成された潜像のうち、トナーを付着させるべきドット部の少なくとも副走査方向２ドット以上のサイズに関するドット情報に基づいて潜像部トナー消費量を算出する潜像部トナー消費量算出手段を備えており、
該潜像部トナー消費量算出手段は、所定期間内に顕像化される各ドットのそれぞれに対応する該ドット情報の値を積算するとともに、該積算値に対し、ドットサイズとトナー付着量との間の非線形を補正する補正処理を行って、当該期間内に該ドット部を顕像化するのに使われる潜像部トナー消費量を算出することを特徴とするトナー消費量算出装置。
【請求項７】
請求項６のトナー消費量算出装置において、
上記潜像部トナー消費量算出手段は、１ドットを主走査方向に複数に分割したサブピクセルのサイズに関するサブピクセル情報に基づいて、トナー消費量を算出するものであって、所定期間内に顕像化される各サブピクセルのそれぞれに対応する該サブピクセル情報の値を積算するとともに、該積算値に対し、ドットサイズとトナー付着量との間の非線形を補正する補正処理を行って、当該期間内に上記ドット部を顕像化するのに使われる潜像部トナー消費量を算出することを特徴とするトナー消費量算出装置。
【請求項８】
潜像を担持する潜像担持体と、
該潜像担持体上の該潜像を現像剤で現像する現像手段と、
該潜像を現像したときに消費したトナー量を算出するトナー消費量算出手段とを備えた画像形成装置において、
該トナー消費量算出手段として、請求項１、２、３、４、５、６または７のトナー消費量算出装置を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項８の画像形成装置において、
上記潜像担持体上に形成された複数の階調パッチのトナー付着量を検知するトナー付着量検知手段を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
潜像担持体と現像手段とが対向する現像領域で、該潜像担持体上に付着することによって消費されるトナー量であるトナー消費量を算出するトナー消費量算出方法において、
該潜像担持体に形成される潜像の画像データの印字部の面積と、該潜像担持体上の潜像部の面積とを用いて該トナー消費量を算出することを特徴とするトナー消費量算出方法。
【請求項１１】
潜像担持体と現像手段とが対向する現像領域で、該潜像担持体上に付着することによって消費されるトナー量であるトナー消費量を算出するトナー消費量算出方法において、
該潜像担持体上に形成された潜像のうち、トナーを付着させるべきドット部の少なくとも副走査方向２ドット以上のサイズに関するドット情報に基づいて、潜像部トナー消費量を算出するものであって、所定期間内に顕像化される各ドットのそれぞれに対応する該ドット情報の値を積算するとともに、該積算値に対し、ドットサイズとトナー付着量との間の非線形を補正する補正処理を行って、当該期間内に該ドット部を顕像化するのに使われる潜像部トナー消費量を算出することを特徴とするトナー消費量算出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリなどの画像形成装置の潜像担持体に付着するトナーの消費量を算出するトナー消費量算出装置、並びに、このトナー消費量算出装置を備えた画像形成装置、及び、トナー消費量算出方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
トナーを使用して画像を形成する画像形成装置では、トナー補給等のメンテナンスの都合上、ユーザーに対してトナーの消費量、あるいは残量を報知できることが望まれている。そのため、画像形成を行う度にトナーがどれだけ消費されたかを求める必要がある。
従来から、画像データから画像を形成する個々のドットの数をカウントし、ドット数とトナー消費量とが比例すると仮定して、トナー消費量を求める方法が知られている。しかしながら、トナー像を構成するドットの連続性とトナー消費量との関係は非線形であるため、単に前記ドット数に１ドットあたりのトナー消費量を掛けたとしても、正確にトナー消費量を算出することができない。なお、ドットの連続性とトナー消費量との関係が非線形になる要因としては、例えば、ドットの配列（密集度）により露光ビームの干渉度合が変化するため、画像データに基づく印字部の面積と感光体上の潜像部の面積とが異なるためである。また他に、感光体上の潜像部と非潜像部との境界近傍では、潜像部と非潜像部との表面電位の急激な変化に伴うエッジ効果によって、潜像部における非潜像部との境界近傍（エッジ）部分に、潜像部の中央部分よりも多くのトナーが付着するからである。
【０００３】
特許文献１に記載の画像形成装置では、画像データに基づいて、前記画像データに対応する画像の現像に伴うトナー消費量を算出する上記トナー消費量算出手段を用いて算出したトナー消費量に、１未満の所定の補正率を乗じてトナー消費量の補正を行っている。例えば、前記算出したトナー消費量と実際のトナー消費量との誤差が最大値が±２０％である場合は、前記補正消費量が前記算出したトナー消費量に対して８０％以下になるように補正を行っている。
【０００４】
特許文献２に記載の画像形成装置では、ドットの連続性とトナー消費量との関係の定量的な解析に基づいて補正する処理を行っている。詳しくは、１つのドット部に付着するトナーの総量を前記ドット部の長さで除した値（トナー付着量）と、ドット部の主走査方向のサイズとの相関を求め、ドットのサイズに関する情報を積算するとともに、ドットサイズとトナー消費量との間の非線形性を補正する処理を行っている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−１７１０２３号公報
【特許文献２】特開２００５−２０８４６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の画像形成装置が行う上記補正は、実際のトナー消費量よりも上記算出したトナー消費量が多く算出されることによるトナー補給時の過剰なトナー補給を抑制するために、前記算出したトナー消費量を実際のトナー消費量よりも少なくするものである。よって、前記補正は、前記算出したトナー消費量が実際のトナー消費量に近づくような補正ではないので、トナー消費量を算出によって精度良く求めることができないといった第１の問題が生じる。
また、特許文献２に記載の画像形成装置では、主走査方向のドットの配列（密集度）によるトナー付着量の補正処理は行っているが、副走査方向のドットの配列（密集度）によるトナー消費量の補正処理は行われていない。そのため、副走査方向のドットの配列（密集度）による、上記算出したトナー消費量と実際のトナー消費量との差は検出できず、トナー消費量算出精度の向上の余地が残されているという第２の問題がある。
【０００７】
請求項１及び１０の発明は、第１の問題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、画像形成時に消費されるトナーの消費量算出を、画像データだけに基づいて算出した場合よりも精度良く行うことができるトナー消費量算出方法、トナー消費量算出装置、及び、これを備えた画像形成装置を提供することである。
請求項６及び１１の発明は、第２の問題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、画像形成時に消費されるトナーの消費量算出を、少なくとも副走査方向２ドット以上の配列（密集度）を考慮して、精度良く行うことができるトナー消費量算出方法、トナー消費量算出装置、及び、これを備えた画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、潜像担持体と現像手段とが対向する現像領域で、該潜像担持体上に付着することによって消費されるトナー量であるトナー消費量を算出するトナー消費量算出装置において、上記潜像担持体に形成される潜像の画像データの印字部の面積を検出する印字部面積検出手段と、該潜像担持体上の潜像部の面積を検出する潜像部面積検出手段と、該潜像部に付着することによって消費されるトナー量である潜像部トナー消費量を算出する潜像部トナー消費量算出手段とを有しており、該潜像部トナー消費量算出手段は、該潜像部面積検出手段の検出結果と上記印字部面積検出手段の検出結果とを用いて該潜像部トナー消費量を算出するものであることを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１のトナー消費量算出装置において、上記潜像部トナー消費量算出手段は、上記潜像部面積検出手段の検出結果と、該印字部面積検出手段の検出結果との比に応じて、上記潜像部トナー消費量を算出するものであることを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項２のトナー消費量算出装置において、上記潜像部面積検出手段の検出結果と、上記印字部面積検出手段の検出結果との比に対応する単位印字面積あたりのトナー消費量を情報として記憶する上記情報記憶手段を有しており、上記潜像部トナー消費量算出手段は、該印字部面積検出手段の検出結果に該単位印字面積あたりのトナー消費量を掛けて、上記潜像部トナー消費量を算出することを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項１のトナー消費量算出装置において、上記潜像部トナー消費量算出手段は、上記潜像部面積検出手段の検出結果と、該印字部面積検出手段の検出結果との差に応じて、上記潜像部トナー消費量を算出するものであることを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項４のトナー消費量算出装置において、上記該印字部面積検出手段の検出結果に対応する第１の単位面積あたりのトナー消費量と、上記潜像部面積検出手段の検出結果と該印字部面積検出手段の検出結果との差に対応する第２の単位面積あたりのトナー消費量とを情報として記憶する情報記憶手段を有しており、上記潜像部トナー消費量算出手段は、上述した数１から上記潜像部トナー消費量を算出するものであることを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、潜像担持体と現像手段とが対向する現像領域で、該潜像担持体上に付着することによって消費されるトナー量であるトナー消費量を算出するトナー消費量算出装置において、該潜像担持体上に形成された潜像のうち、トナーを付着させるべきドット部の少なくとも副走査方向２ドット以上のサイズに関するドット情報に基づいて、潜像部トナー消費量を算出する潜像部トナー消費量算出手段を備えており、該潜像部トナー消費量算出手段は、所定期間内に顕像化される各ドットのそれぞれに対応する該ドット情報の値を積算するとともに、該積算値に対し、ドットサイズとトナー付着量との間の非線形を補正する補正処理を行って、当該期間内に該ドット部を顕像化するのに使われる潜像部トナー消費量を算出することを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、請求項６のトナー消費量算出装置において、上記潜像部トナー消費量算出手段は、１ドットを主走査方向に複数に分割したサブピクセルのサイズに関するサブピクセル情報に基づいて、潜像部トナー消費量を算出するものであって、所定期間内に顕像化される各サブピクセルのそれぞれに対応する該サブピクセル情報の値を積算するとともに、該積算値に対し、ドットサイズとトナー付着量との間の非線形を補正する補正処理を行って、当該期間内に上記ドット部を顕像化するのに使われる潜像部トナー消費量を算出することを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、潜像を担持する潜像担持体と、該潜像担持体上の該潜像を現像剤で現像する現像手段と、該潜像を現像したときに消費したトナー量を算出するトナー消費量算出手段とを備えた画像形成装置において、該トナー消費量算出手段として、請求項１、２、３、４、５、６または７のトナー消費量算出装置を有することを特徴とするものである。
また、請求項９の発明は、請求項８の画像形成装置において、上記潜像担持体上に形成された複数の階調パッチのトナー付着量を検知するトナー付着量検知手段を備えることを特徴とするものである。
また、請求項１０の発明は、潜像担持体と現像手段とが対向する現像領域で、該潜像担持体上に付着することによって消費されるトナー量であるトナー消費量を算出するトナー消費量算出方法において、該潜像担持体に形成される潜像の画像データの印字部の面積と、該潜像担持体上に形成される潜像部の面積とを用いて該トナー消費量を算出することを特徴とするものである。
また、請求項１１の発明は、潜像担持体と現像手段とが対向する現像領域で、該潜像担持体上に付着することによって消費されるトナー量であるトナー消費量を算出するトナー消費量算出方法において、該潜像担持体上に形成された潜像のうち、トナーを付着させるべきドット部の少なくとも副走査方向２ドット以上のサイズに関するドット情報に基づいて、トナー消費量を算出するものであって、所定期間内に顕像化される各ドットのそれぞれに対応する該ドット情報の値を積算するとともに、該積算値に対し、ドットサイズとトナー付着量との間の非線形を補正する補正処理を行って、当該期間内に該ドット部を顕像化するのに使われる潜像部トナー消費量を算出することを特徴とするものである。
【０００９】
請求項１の発明においては、潜像部トナー消費量算出手段が、潜像部面積検出手段の検出結果である潜像部面積と印字部面積検出手段の検出結果である印字部面積とを用いて潜像部トナー消費量の算出を行う。前記印字部面積だけから求めたトナー消費量と、実際のトナー消費量との間に誤差が生じる要因の１つとして、前記印字部面積と、それに対応する前記潜像部面積とのサイズが異なることが挙げられる。そのため、前記潜像部面積と前記印字部面積とのサイズが異なる度合に応じて、潜像部トナー消費量を算出することにより、前記誤差を補正したトナー消費量を算出することができる。これにより、画像データの前記印字部面積だけではなく、トナー像が形成される前記潜像部面積を用いてトナー消費量を算出しているので、画像データの印字部面積だけに基づいて算出したトナー消費量よりも精度良くトナー消費量を算出することができる。
請求項６の発明においては、ドットサイズとトナー付着量との間の非線形性を、少なくとも副走査方向２ドット以上の配列（密集度）を考慮してトナー消費量の補正を行う。これにより、トナー消費量算出手段が、主走査方向のドットの配列（密集度）によるトナー付着量の補正処理に加え、副走査方向のドットの配列（密集度）によるトナー消費量の補正処理を行うことができる。よって、トナー消費量算出手段が、主走査方向のドットの配列（密集度）によるトナー付着量の補正処理だけを行ってトナー消費量を算出する場合よりも、トナー消費量算出を精度良く行うことができる。
請求項１０の発明においては、潜像部面積と印字部面積とのサイズが異なる度合に応じて、潜像部トナー消費量を算出することができる。これにより、前記印字部面積だけから求めたトナー消費量と、実際のトナー消費量との間に生じる誤差を補正したトナー消費量を算出することができる。よって、画像データの前記印字部面積だけではなく、トナー像が形成される前記潜像部面積を用いてトナー消費量を算出しているので、画像データの印字部面積だけに基づいて算出したトナー消費量よりも精度良くトナー消費量を算出することができる。
請求項１１の発明においては、ドットサイズとトナー付着量との間の非線形性を、少なくとも副走査方向のドットの配列（密集度）を考慮してトナー消費量の補正を行う。これにより、主走査方向のドットの配列（密集度）によるトナー付着量の補正処理に加え、副走査方向のドットの配列（密集度）によるトナー消費量の補正処理を行うことができる。よって、主走査方向のドットの配列（密集度）によるトナー付着量の補正処理だけを行ってトナー消費量を算出する場合よりも、トナー消費量算出を精度良く行うことができる。
【発明の効果】
【００１０】
以上、請求項１、２、３、４、５、８、９および１０の発明によれば、画像形成時に消費されるトナーの消費量算出を、画像データだけに基づいて算出した場合よりも精度良く行うことができるという優れた効果がある。
請求項６、７、８、９および１１の発明によれば、画像形成時に消費されるトナーの消費量算出を、主走査方向及び副走査方向のドットの配列（密集度）を考慮して、精度良く行うことができるという優れた効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明を、画像形成装置であるプリンタ１００に適用した実施形態について説明する。
まず、図２を用いて本実施形態に係るプリンタ１００全体の構成及び動作について説明する。
このプリンタ１００は、イエロー・シアン・マゼンタ・ブラックの４つの画像形成手段を斜めに並べて配置してタンデム画像形成部を構成する。タンデム画像形成部においては、個々のトナー像形成手段であるトナー像形成部２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｋが、図中左上から順に配置されている。ここで、各符号の添字Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋは、それぞれイエロー、マゼンダ、シアン、黒用の部材であることを示す。また、タンデム画像形成部においては、個々トナー像形成部２０Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋは、潜像担持体としてのドラム状の感光体ドラム２１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋのまわりに、帯電手段である帯電ローラ１７Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋを備えた帯電装置、現像手段である現像装置１０Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ、感光体クリーニング装置１８Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ等を備えている。
【００１２】
また、タンデム画像形成部の下部に潜像形成手段としての光書込ユニット９を設ける。この光書込ユニット９は、光源、ポリゴンミラー、ｆ−θレンズ、反射ミラー等を備え、画像データに基づいて各感光体ドラム２１の表面にレーザ光を走査しながら照射するように構成されている。
【００１３】
また、斜めに配置されたタンデム画像形成部に沿うように、中間転写体として無端ベルト状の中間転写ベルト１を設けている。この中間転写ベルト１は、支持ローラである１ａ、１ｂ、１ｃに掛け回され、この支持ローラのうち駆動ローラ１ａの回転軸には駆動源としての図示しない駆動モータが連結されている。この駆動モータを駆動させると、中間転写ベルト１が図中反時計回りに回転移動するとともに、従動可能な従動ローラ１ｂ、１ｃが回転する。中間転写ベルト１の内側には、感光体ドラム２１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ上に形成されたトナー像を中間転写ベルト１上に転写するための一次転写ローラ１１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋを備える一次転写装置を設ける。
【００１４】
また、一次転写ローラ１１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋより中間転写ベルト１の駆動方向下流に二次転写ローラ５を備える二次転写装置を設ける。この二次転写ローラ５と中間転写ベルト１とを挟んで反対の側には、支持ローラ１ｂが配置されており、押部材としての機能を果たしている。また、給紙カセット８、給紙コロ７、レジストローラ６等を備えている。さらに、二次転写ローラ５に対して、二次転写ローラ５によってトナー像を転写される記録媒体である転写紙Ｐの進行方向の下流部には、転写紙Ｐ上の画像を定着する定着装置４、排紙ローラ３を備えている。
【００１５】
つぎに、プリンタ１００の動作を説明する。個々の画像形成手段でその感光体ドラム２１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋを回転し、感光体ドラム２１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの回転とともに、まず帯電ローラ１７Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋで感光体ドラム２１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの表面を一様に帯電する。次いで画像データを光書込ユニット９からのレーザによる書込み光を照射して感光体ドラム２１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｂ上に静電潜像を形成する。
その後、現像装置１０Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋによってトナーが付着され静電潜像を可視像化することで各感光体ド２１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ上にそれぞれ、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの単色画像を形成する。また、不図示の駆動モータで駆動ローラ１ａを回転駆動して従動ローラである他の支持ローラ１ｂおよび１ｃを従動回転し、中間転写ベルト１を回転搬送して、その可視像を一次転写装置１１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋで中間転写ベルト１上に順次転写する。これによって中間転写ベルト１上に合成カラー画像を形成する。画像転写後の感光体ドラム２１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの表面はクリーニング手段である感光体クリーニング装置１８Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋで残留トナーを除去して清掃して再度の画像形成に備える。
【００１６】
また、画像形成のタイミングにあわせて、給紙カセット８からは転写紙Ｐ先端が給紙コロ７によって繰り出され、レジストローラ６まで搬送され、一旦停止する。そして、画像形成動作とタイミングを取りながら、二次転写ローラ５と中間転写ベルト１の間に搬送される。ここで、中間転写ベルト１と二次転写ローラ５とは転写紙Ｐを挟んでいわゆる二次転写ニップを形成し、二次転写ニップにて中間転写ベルト１上のトナー像を転写紙Ｐ上に二次転写する。
【００１７】
画像転写後の転写紙Ｐは定着装置４へと送り込まれ、定着装置４で熱と圧力とを加えて転写画像を定着して機外へ排出される。一方、画像転写後の中間転写ベルト１は、中間転写体クリーニング装置１２で、画像転写後に中間転写ベルト１上に残留する残留トナーを除去し、タンデム画像形成部による再度の画像形成に備える。
【００１８】
なお、上述の各色のトナー像形成部２０Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋが、一体的に形成され、本体に脱着可能な着脱可能なプロセスカートリッジとなっている。そして、これらの一体的なプロセスカートリッジは、プリンタ１００本体に固定された図示しないガイドレールに沿って、プリンタ本体の手前側に引き出すことができる。また、このプロセスカートリッジをプリンタ１００本体の奥側に押し込むことによって、トナー像形成部を所定の位置に装填することができる。
【００１９】
ここで、各トナー像形成部２０Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋのプロセスカートリッジは、それぞれ同じ構成、動作をおこなうものとなっている。そこで、以下各符号の添字Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋを省略し、このトナー像形成部のプロセスカートリッジの説明を詳細におこなう。
図３に、トナー像形成部２０のプロセスカートリッジの概略構成を拡大して示す。
図３に示した現像装置１０において、現像剤収容部であるトナー収容室１０１内に設けられた現像剤搬送部材としてのトナー搬送部材１０２は反時計回りの方向で回転する。これにより、収容された現像剤であるトナー３００をトナー供給室１０３の方向に送り出す。トナー収容室１０１とトナー供給室１０３との仕切り壁１０４には開口部１０５が設けられており、トナー搬送部材１０２の動作によって開口部１０５からトナー供給室１０３へとトナー３００を移動させる。
【００２０】
トナー供給室１０３内に設けられた供給ローラ１０６は、現像剤担持体としての現像ローラ１０７に当接して配置される。
供給ローラ１０６には、現像バイアスに対してトナーの帯電極性と同方向にオフセットさせた値の供給バイアスが印加される。この供給バイアスは、現像ローラ１０７との当接部で予備帯電されたトナーを現像ローラ１０７に押し付ける方向に作用する。供給ローラ１０６は反時計回りの方向に回転し、表面に付着させたトナーを現像ローラ１０７の表面に塗布供給する。
また、現像剤規制部材であるトナー層規制部材１１０は、現像ローラ１０７上のトナー層を一定量の薄層とするものである。
【００２１】
トナー層規制部材１１０は供給ローラ１０６と現像ローラ１０７の当接位置よりも現像ローラ１０７の表面移動方向下流側の位置に設けられる。トナー層規制部材１１０は、その規制位置を通過したトナーを薄層化するとともに摩擦帯電によって電荷を付与する。
さらにトナー層規制部材１１０には摩擦帯電を補助するために、現像バイアスに対してトナーの帯電極性と同方向にオフセットさせた値の規制バイアスが印加してもよい。
【００２２】
感光体ドラム２１は時計回りの方向に回転しており、現像ローラ１０７表面は感光体ドラム２１との対向位置となる現像領域である現像ニップＮにおいて感光体ドラム２１の進行方向と同方向に表面移動する。
現像ローラ１０７の表面上でトナー層規制部材１１０によって薄層化されたトナーは、現像ローラ１０７の回転によって感光体ドラム２１と対向する現像ニップＮへ搬送される。現像ローラ１０７に印加された現像バイアスと感光体ドラム２１上の静電潜像によって形成される潜像電界に応じて、感光体ドラム２１表面に移動し現像され、トナー像を形成する。
現像ニップＮでトナーの供給を受けた感光体ドラム２１表面は、一次転写ローラ１１との対向部で中間転写ベルト１にトナー像を転写する。転写後の感光体ドラム２１表面に残った転写残トナーはクリーニングブレード１８１によって感光体ドラム２１表面から除去される。クリーニングブレード１８１によって除去された転写残トナーは、廃トナー回収部１８２によって回収される。
【００２３】
図４は、トナー像形成部２０のプロセスカートリッジの外観斜視図である。
トナー像形成部２０のプロセスカートリッジは、図３に示した感光体ドラム２１とトナー収容室１０１を備える現像装置１０とを一体にしたものである。さらに、帯電ローラ１７、クリーニングブレード１８１及び廃トナー回収部１８２を備える感光体クリーニング装置１８も一体的に支持している。
また、トナー像形成部２０のプロセスカートリッジはメモリタグ２２が実装されている。メモリタグ２２には不揮発性メモリが搭載されており、トナー像形成部２０のプロセスカートリッジの制御に必要な情報、カートリッジＩＤ，製造年月日、使用開始年月日、リサイクル回数、コピー枚数、現在の年月日等が記憶されている。
メモリタグ２２の変わりに、ＩＣチップを搭載したプリント基板又は非接触型ＩＣチップを搭載したプリント基板を実装しても良い。
【００２４】
次に、本発明の特徴的な部分について説明する。
装置本体には、感光体ドラム２１と現像ローラ１０７とが対向する現像領域で、感光体ドラム２１上に付着することによって消費されるトナー量であるトナー消費量を算出する、図示しないトナー消費量算出装置３０を備えている。また、このトナー消費量算出装置３０は、感光体ドラム２１上の潜像部面積を算出する潜像部面積算出部３１と、画像データに基づく印字部面積を算出する印字部算出部３２と、潜像部面積と印字部面積との少なくとも一方との関係に基づいて求められるトナー消費量に係る情報を記憶する情報記憶部３３と、潜像部に付着することによって消費されるトナー量である潜像部トナー消費量を算出する潜像部トナー消費量算出部３４とを設けている。以下に詳細を説明する。
【００２５】
［構成例１］
感光体ドラム２１上の潜像部と非潜像部との境界近傍では、潜像部と非潜像部との表面電位の急激な変化に伴うエッジ効果によって、トナーの付着量が潜像部における非潜像部との境界近傍（エッジ）部分に潜像部の中央部分よりも多くなる。そのため、単に印字部面積のドット数を数えて積算した印字部面積だけに基づいてトナー消費量を算出しても実際のトナー消費量と誤差が生じてしまう。よって、本構成例ではエッジ効果を考慮したトナー消費量の算出について説明する。
【００２６】
本構成例におけるトナー消費量算出の概略について、図５を用いて説明する。
まず、感光体ドラム２１上の潜像部の注目ドットを含む主走査ライン（注目ライン）と、注目ラインの直前に先行して露光される主走査ライン（先行ライン）の露光データを読み込む。次に、注目ライン中の注目ドットと前記注目ドットに近接する２ドットの計３ドットの露光データと、前記注目ラインの３ドットと接する先行ライン中の３ドットの露光データとを、それぞれ印刷値データに変換する。そして、これら計６個の印刷値データを用いて、注目ドットの潜像面積を算出する。この算出を、注目ラインの全ドットについて行い、算出結果をメモリへ累積加算する。このようにして、１ページ毎の潜像部面積算出を行い、この算出結果を用いてトナー消費量へ変換する。また、予め記憶されているかぶりによるトナー消費量を、潜像部面積から求めたトナー消費量に加算することにより、１ページ毎のトナー消費量が求められる。
【００２７】
次に、潜像部面積算出のフローチャートを図１に示す。トナー消費量算出装置３０で、露光データから各ドットの印刷値Ｘｉを求める（Ｓ１）。ここでの印刷値Ｘｉとは、露光用の信号データそのもの、あるいは加工したものであり、あるドットにおけるレーザの発光時間や露光強度に対応する。例えば、２値モード印刷であれば、印字ドットの印刷値＝１、非印字ドットの印刷値＝０となる。なお、ＰＷＭ変調などを用いて１ドット多値モードで印刷している場合には、印刷値は複数の値をとる。次に、注目ドットと注目ドットに隣接する合計６個のドットに対して、注目ドットとの相対位置ｉに応じて重み係数ωｉを設定する（Ｓ２）。この重み係数ωｉは露光強度分布に相当するものであり、注目ドットでの潜像形成（感光体表面電位の減衰）に対する各ドットの印刷値の寄与率を示している。次に、図６に斜線で示した、潜像面積として有効と思われる範囲、すなわち感光体表面電位が現像バイアスＶＢよりも減衰している範囲のみをカウントするために、閾値Ｔを設定する（Ｓ３）。次に、注目ドットについて上述した各ドットの印刷値Ｘｉ並びに重み係数ωｉおよび閾値Ｔを用いて、数２から算出結果Ｌを算出する（Ｓ４）。なお、感光体表面電位はＶＩＭで飽和することを鑑み、感光体表面電位が飽和電位ＶＩＭのときの算出結果Ｌが上限値Ｌｕｐｐｅｒとなるように定める。
【数２】
2008076819.tif 000003
【００２８】
次に、予め情報記憶部３３に記憶させておいた、注目ドットの潜像面積ＡＬと算出結果Ｌとの相関関係を用いて、注目ドットの潜像面積ＡＬを求める（Ｓ５）。この際、Ｌｕｐｐｅｒ≦Ｌならば潜像面積ＡＬはＬｕｐｐｅｒに基づいて求められ、０＜Ｌ＜Ｌｕｐｐｅｒならば潜像面積ＡＬはＬに基づいて求められ、また、Ｌ≦０ならばＡＬ＝０とする。
このようにして求められた潜像面積ＡＬを積算することで、エッジ効果の影響をも含んだ形で画像全体の（仮想的な）潜像面積を算出することができる（Ｓ６）。なお、本構成例では算出結果Ｌを算出するためのドットを６個としたが、画像形成装置の機体差（階調γ特性）に応じて増減させてもよい。
【００２９】
図７はωｉ、Ｔ、Ｌｕｐｐｅｒの設定の一例である。この設定値を用いて算出した潜像部面積とトナー消費量との相関関係を図８に示す。潜像部面積とトナー消費量とはほぼ比例関係にある。これは、前述したように仮想的に求めた潜像部面積が、エッジ効果の影響をも含んだ形で算出されているからである。よって、図８に示したような相関関係を情報記憶部３３に予め記憶させておき、上述の手順で算出した潜像部面積からトナー消費量を求めることができる。なお、装置本体の使用環境や現像器の耐久度合に応じて、補正係数を掛けたものをトナー消費量としてもよい。
【００３０】
また、図８に示すような、潜像部面積とトナー消費量との相関関係は、画像形成時の使用環境や使用条件などによって変化する。そのため、精度よくトナー消費量を算出するためには、前記相関関係を適時補正する必要がある。
まず、印刷枚数や現像器の駆動時間、環境変化の検知等で決定される所定のタイミングで、中間転写ベルト１上に濃度の異なる複数のパッチを印字し、図示しない光学センサ３５を用いて各パッチのトナー付着量を検出し、階調γ特性を調べる。なお、階調γ特性に対応するωｉ、Ｔ、Ｌｕｐｐｅｒの組み合わせを予め実験によって求めておき、対照テーブルに記憶しておく。次に、実際の階調γ特性に最も適したωｉ、Ｔ、Ｌｕｐｐｅｒを用いて潜像部面積の算出を行う。このようにして算出した潜像部面積と、光学センサによって検出したパッチのトナー消費量とを用いることによって、潜像部面積とトナー消費量との相関関係を補正することができる。
【００３１】
［変形例］
潜像部面積を１ドットをサブピクセルに分割して求めても良い。詳しくは、トナー消費量算出装置に入力された露光データに基づき、１ドットを主走査方向に４つに分割したサブピクセルに分解して各サブピクセルに対応した印刷値Ｘｉ´を決定する。印刷モードが２値モードの場合、元のドットが印字ドットならば、分解されたサブピクセルの印刷値Ｘ´は全て１であり、分解される非印字ドットならば、分解されたサブピクセルの印刷値Ｘ´は全て０となる。ＰＷＭ変調やスムージング機能が適用されているとき、作像の単位が１ドット未満になるが、サブピクセルに分割することで、潜像計算の分解能がアップし、精度よく潜像面積を算出することができる。
【００３２】
次に、注目サブピクセルと注目サブピクセルに隣接する合計６個のドットに対して、注目サブピクセルとの相対位置ｉ´に応じて重み係数ωｉ´を設定する。次に、潜像面積として有効と思われる範囲、すなわち感光体表面電位が現像バイアスＶＢよりも減衰している範囲のみをカウントするために閾値Ｔ´を設定する。次に、注目サブピクセルについて上述した各サブピクセルの印刷値Ｘｉ並びに重み係数ωｉおよび閾値Ｔ´を用いて、数３から算出結果Ｌ´を算出する。なお、感光体表面電位はＶＩＭで飽和することを鑑み、感光体表面電位が飽和電位ＶＩＭのときの算出結果Ｌ´が上限値Ｌｕｐｐｅｒ´となるように定める。
【数３】
2008076819.tif 000004
【００３３】
次に、予め情報記憶部３３に記憶させておいた、注目サブピクセルの潜像面積ＡＬ´と算出結果Ｌ´との相関関係を用いて、注目サブピクセルの潜像面積ＡＬ´を求める。この際、Ｌｕｐｐｅｒ´≦Ｌ´ならば潜像面積ＡＬ´はＬｕｐｐｅｒ´に基づいて求められ、０＜Ｌ´＜Ｌｕｐｐｅｒ´ならば潜像面積ＡＬ´はＬ´に基づいて求められ、また、Ｌ´≦０ならばＡＬ´＝０とする。
このようにして求められた潜像面積ＡＬ´を積算することで、エッジ効果の影響をも含んだ形で画像全体の（仮想的な）潜像面積を算出することができる。そして、その潜像部面積に基づいて図８に示した潜像部面積とトナー消費量との相関関係からトナー消費量を求める。
【００３４】
また、スムージング機能で保証する最大解像度の単位ドットをサブピクセルとすれば、ひとつの演算装置で異なる解像度の作像に対応する潜像面積計算が可能である。たとえば、リアル６００ｄｐｉ、スムージング機能により主走査２４００ｄｐｉ×副走査６００ｄｐｉの解像度が得られる画像形成装置の場合、６００ｄｐｉモードの１ドットを主走査方向に４分割したサブピクセルを用いることで、リアル６００ｄｐｉ、２４００ｄｐｉ相当のどちらの解像度においても、設定を変えることなく潜像部面積を算出することが出来る。
【００３５】
［構成例２］
印字部面積だけから算出したトナー消費量と実際のトナー消費量との間に誤差が生じる理由の一つとして、印字部面積と潜像部面積との大きさが異なることが挙げられる。
例えば、正方形の１ドット全面にトナーを付着させる場合には、図９（ａ）の斜線部で示したように１ドットよりも広い領域にレーザ光を照射する必要がある。これは、一般に、画像データに基づいて光書込ユニット９から感光体ドラム２１の表面に照射されるレーザ光は、感光体ドラム２１の表面で円形または楕円形を示すからである。よって、感光体ドラム２１上にレーザ光が照射されることにより形成される潜像部の面積は、印字部面積よりも大きくなってしまう。また、レーザ光の前記円形または楕円形の大きさは、レーザ光の強度や照射時間などを変化させることにより変化する。よって、図９（ｂ）の斜線部で示したように潜像部面積が１ドットよりも小さくなる場合もある。そのため、印字部面積だけから算出したトナー消費量と、実際のトナー消費量との間には誤差が生じてしまう。したがって、その誤差を補正してトナー消費量を算出する必要がある。
【００３６】
本構成例における潜像部面積算出と印字部面積算出との概略について、図１０を用いて説明する。
まず、感光体ドラム２１上の潜像部の注目ドットを含む主走査ライン（注目ライン）と、その注目ラインの直前に先行して露光される主走査ライン（先行ライン）の露光データを読み込む。次に、注目ライン中の注目ドットと前記注目ドットに近接する２ドットとの計３ドットの露光データと、前記注目ラインの３ドットと接する先行ライン中の３ドットの露光データとを、それぞれサブピクセルに分割し、サブピクセル毎の印刷値データに変換する。なお、サブピクセルのサイズは、スムージング機能を用いた最大解像度の１画素のサイズと同じとする。これらのサブピクセルの印刷値データを用いて、注目サブピクセルの潜像面積を算出する。この算出を、注目ラインの全サブピクセルについて行い、算出結果をメモリへ累積加算する。このようにして、１ページ毎の潜像部面積算出を行う。また、注目ライン中の印字サブピクセル（印刷値がゼロでないサブピクセル）を計数し、サブピクセル１個の面積と掛け合わせて、サブピクセル１個の印字面積を算出し、その算出結果をメモリへ累積加算して、１ページ毎の印刷部面積を求める。
【００３７】
次に、潜像部面積及び印字部面積の算出について詳しく説明する。まず、トナー消費量算出装置３０で、露光データから各ドットの印刷値Ｘｉを求める。ここでの印刷値Ｘｉとは、露光用の信号データそのもの、あるいは加工したものであり、あるドットにおけるレーザの発光時間や露光強度に対応する。例えば、２値モード印刷であれば、印字ドットの印刷値＝１、非印字ドットの印刷値＝０となる。なお、ＰＷＭ変調などを用いて１ドット多値モードで印刷している場合には、印刷値は複数の値をとる。次に、注目ドットと注目ドットに隣接する合計６個のドットに対して、注目ドットとの相対位置ｉに応じて重み係数ωｉを設定する。この重み係数ωｉは露光強度分布に相当するものであり、注目ドットでの潜像形成（感光体表面電位の減衰）に対する各ドットの印刷値の寄与率を示している。次に、潜像面積として有効と思われる範囲、すなわち感光体表面電位が現像バイアスＶＢよりも減衰している範囲のみをカウントするために閾値Ｔを設定する。次に、注目ドットについて上述した各ドットの印刷値Ｘｉ並びに重み係数ωｉおよび閾値Ｔを用いて、数４から算出結果Ｌを算出する。なお、感光体表面電位はＶＩＭで飽和することを鑑み、感光体表面電位が飽和電位ＶＩＭのときの算出結果Ｌが上限値Ｌｕｐｐｅｒとなるように定める。
【数４】
2008076819.tif 000005
【００３８】
次に、予め情報記憶部３３に記憶させておいた、注目ドットの潜像面積ＡＬと算出結果Ｌとの相関関係を用いて、注目ドットの潜像面積ＡＬを求める。この際、Ｌｕｐｐｅｒ≦Ｌならば潜像面積ＡＬはＬｕｐｐｅｒに基づいて求められ、０＜Ｌ＜Ｌｕｐｐｅｒならば潜像面積ＡＬはＬに基づいて求められ、また、Ｌ≦０ならばＡＬ＝０とする。このようにして求められた潜像面積ＡＬを積算することで、画像全体の（仮想的な）潜像面積を算出することができる。なお、本構成例においては、潜像部面積を求める際に構成例１に記載の算出方法を用いたが、潜像部面積を求める方法はこの方法に限るものではなく、他の方法によって求めてもよい。例えば、感光体ドラム２１上に潜像を形成するときの露光データに基づいて、潜像部の感光体表面電位を把握し、その感光体表面電位と現像バイアスＶＢとの差に基づいて潜像部の面積を求めてもよい。
またトナー消費量算出装置３０は、上述したように、潜像部面積を算出する潜像部面積算出部３１とは別に、印字部のドット数をカウントして印字部面積を算出する印字部面積算出部３２を持っているため、所定の画像についての潜像部面積と印字部面積との比Ｒを求めることができる。このように、潜像部面積と印字部面積との比Ｒを求めることによって、潜像部面積と印字部面積との大きさがどの程度異なるのかを把握することができる。
【００３９】
図１１に、上記手順に従って求めた、潜像部面積と印字部面積との比Ｒと単位印字面積あたりのトナー消費量Ｙとの相関関係を示す。なお、図９に示すＲとＹとの相関関係を表す関数Ｙ＝ｆ（Ｒ）をトナー消費量算出装置に予め記憶しておく。そして、図１１のＲとＹとの相関関係を用いて、潜像部面積と印字部面積との比Ｒから単位印字面積あたりのトナー消費量Ｙを求める。そして、その求めた単位印字面積あたりのトナー消費量を、トナー消費量算出装置で求めた印字部面積に掛けることによって、潜像部面積と印字部面積との大きさが異なることによるトナー消費量の誤差が補正されたトナー消費量を算出することができる。なお、本構成例ではＲとＹとの相関関係を関数として記憶しているが、対照テーブルとして記憶しても構わない。
【００４０】
また、図１１に示すような、潜像部面積と印字部面積との比Ｒと単位印字面積あたりのトナー消費量Ｙとの相関関係は、画像形成時の使用環境や使用条件などによって変化する。
そのため、精度よくトナー消費量を算出するためには、前記相関関係を適時補正する必要がある。
まず、印刷枚数や現像器の駆動時間、環境変化の検知等で決定される所定のタイミングで、中間転写ベルト１上に濃度の異なる複数のパッチを印字し、図示しない光学センサ３５を用いて各パッチのトナー付着量を求める。次に、前記パッチについて上述した手順で、潜像部面積と印字部面積との比Ｒを算出する。これにより、潜像部面積と印字部面積との比Ｒと、前記光学センサを用いて求めたトナー消費量とを用いて、単位印字面積あたりのトナー消費量Ｙを算出することによって、情報記憶部３３に記憶させている両者の相関関係を補正することができる。
【００４１】
［変形例］
次に、印字部面積から求めたトナー消費量と、実際のトナー消費量との誤差を、上述して潜像部面積と印字部面積との比Ｒを用いて補正するのではなく、潜像部面積と印字部面積との差を用いて補正を行う場合について説明する。
【００４２】
上述した手順に従ってトナー消費量算出装置により潜像部面積を算出する。また、トナー消費量算出装置は、画像データの印字部面積Ａ１に対応する第１の単位面積あたりのトナー消費量Ｗ１と、潜像部面積と印字部面積との差Ａ２に対応する第２の単位面積あたりのトナー消費量Ｗ２とを予め記憶している。そして、上述した各値を用いてトナー消費量Ｃは数５から算出することができる。なお、潜像部面積と印字部面積との差Ａ２が、潜像部のエッジ部分の面積であると仮定した場合、第２の単位面積あたりのトナー消費量Ｗ２をエッジ効果を考慮したものにすることによって、精度良くトナー消費量を算出することができる。
【数５】
2008076819.tif 000006
【００４３】
以上、本実施形態によれば、潜像担持体である感光体ドラム２１と現像手段である現像ローラ１０７とが対向する現像領域で、感光体ドラム２１上に付着することによって消費されるトナー量であるトナー消費量を算出するトナー消費量算出装置３０において、感光体ドラム２１に形成される潜像の画像データの印字部の面積を検出する印字部面積検出手段である印字部面積算出部３２と、感光体ドラム２１上の潜像部の面積を検出する潜像部面積検出手段である潜像面積算出部３１と、前記潜像部に付着することによって消費されるトナー量である潜像部トナー消費量を算出する潜像部トナー消費量算出手段である潜像部トナー消費量算出部３４とを有しており、潜像部トナー消費量算出部３４は、潜像面積算出部３１の検出結果である潜像部面積と印字部面積算出部３２の検出結果である印字部面積とを用いて前記潜像部トナー消費量を算出するものである。前記印字部面積だけから求めたトナー消費量と、実際のトナー消費量との間に誤差が生じる要因の１つとして、前記印字部面積と、それに対応する前記潜像部面積とのサイズが異なることが挙げられる。そのため、前記潜像部面積と前記印字部面積とのサイズが異なる度合に応じて、潜像部トナー消費量算出部３４が潜像部トナー消費量を算出することにより、前記誤差を補正したトナー消費量を算出することができる。これにより、画像データの前記印字部面積だけではなく、トナー像が形成される前記潜像部面積を用いてトナー消費量を算出しているので、画像データの印字部面積だけに基づいて算出したトナー消費量よりも精度良くトナー消費量を算出することができる。
また、本実施形態によれば、上記潜像部トナー消費量算出部３４は、上記潜像部面積と上記印字部面積との比に応じて、上記潜像部トナー消費量を算出するものである。これにより、潜像部面積と印字部面積との比Ｒから、潜像部面積と印字部面積とがどれだけ異なるのか算出し、その算出結果を用いて潜像部トナー消費量算出部３４が潜像部トナー消費量の算出を行なうことにより、潜像部面積と印字部面積との大きさが異なることによって生じる上記誤差を補正したトナー消費量を求めることができる。
また、本実施形態によれば、上記潜像部面と、上記印字部面積との比に対応する単位印字面積あたりのトナー消費量を情報として記憶する上記情報記憶手段である情報記憶部３３を有しており、上記潜像部トナー消費量算出部３４は、前記印字部面積に前記単位印字面積あたりのトナー消費量を掛けて、上記潜像部トナー消費量の算出を行なう。これにより、前記潜像部面積と前記印字部面積との比Ｒに基づいて、前記単位面積あたりのトナー消費量が求まるので、潜像部面積と印字部面積との大きさが異なることによるトナー消費量の誤差を補正したトナー消費量を算出することができる。
また、本実施形態によれば、上記潜像部トナー消費量算出部３４は、上記潜像部面積と上記印字部面積との差に応じて、上記潜像部トナー消費量を算出するものである。これにより、前記潜像部面積と前記印字部面積との差を算出し、その差にあたる面積を求め、その面積に付着するトナー量を補正量とし、その補正量を用いて潜像部トナー消費量算出部３４が前記印字部面積から求めたトナー消費量を補正することにより、精度良くトナー消費量を算出することができる。
また、本実施形態によれば、上記印字部面積Ａ１に対応する第１の単位面積あたりのトナー消費量Ｗ１と、上記潜像部面積と該印字部面積との差Ａ２に対応する第２の単位面積あたりのトナー消費量Ｗ２とを情報として記憶する情報記憶手段を有しており、上記潜像部トナー消費量算出部３４は、Ｃ＝Ｗ１×Ａ１＋Ｗ２×Ａ２から上記潜像部トナー消費量を算出するものである。上記潜像部面積が前記印字部面積よりも大きい場合は、Ｗ２×Ａ２で算出されるトナー消費量分だけ、前記印字部面積から求めたトナー消費量よりも多くなる。また、前記潜像部面積が前記印字部面積よりも小さい場合は、Ｗ２×Ａ２で算出されるトナー消費量分だけ、前記印字部面積から求めたトナー消費量よりも少なくなる。よって、前記印字部面積から求めたトナー消費量をＷ２×Ａ２で算出されるトナー消費量で補正することにより、精度良くトナー消費量を算出することができる。
また、本実施形態によれば、感光体ドラム２１と現像ローラ１０７とが対向する現像領域で、感光体ドラム２１上に付着することによって消費されるトナー量であるトナー消費量を算出するトナー消費量算出装置３０において、感光体ドラム２１上に形成された潜像のうち、トナーを付着させるべきドット部の少なくとも副走査方向２ドット以上のサイズに関するドット情報に基づいて、トナー消費量を算出する潜像部トナー消費量算出手段である潜像部トナー消費量算出部３４を備えており、潜像部トナー消費量算出部３４は、所定期間内に顕像化される各ドットのそれぞれに対応する前記ドット情報の値を積算するとともに、その積算値に対し、ドットサイズとトナー付着量との間の非線形を補正する補正処理を行って、前記期間内に前記ドット部を顕像化するのに使われる潜像部トナー消費量を算出する。これにより、ドットサイズとトナー付着量との間の非線形性を、主走査方向のドットの配列（密集度）によるトナー付着量の補正処理に加え、副走査方向のドットの配列（密集度）によるトナー消費量の補正処理を行うことができる。よって、潜像部トナー消費量算出部３４が、主走査方向のドットの配列（密集度）によるトナー付着量の補正処理だけを行ってトナー消費量を算出する場合よりも、トナー消費量算出を精度良く行うことができる。
また、本実施形態によれば、上記潜像部トナー消費量算出部３４は、１ドットを主走査方向に複数に分割したサブピクセルのサイズに関するサブピクセル情報に基づいて、トナー消費量を算出するものであって、所定期間内に顕像化される各サブピクセルのそれぞれに対応する前記サブピクセル情報の値を積算するとともに、その積算値に対し、ドットサイズとトナー付着量との間の非線形を補正する補正処理を行って、前記期間内に上記ドット部を顕像化するのに使われるトナー消費量の算出を行なう。これにより、解像度以下のサブピクセル単位で演算することにより、スムージング機能または多値方式中間調再現などによって生じる、１ドット未満の微小な潜像部の面積まで考慮した上記補正処理を行なうことができる。
また、本実施形態によれば、感光体ドラム２１上に形成された複数の階調パッチのトナー付着量を検知するトナー付着量検知手段である光学センサ３５を備えている。画像形成時の使用環境や使用条件などにより、潜像部面積とトナー付着量との関係を示す特性は異なる場合がある。よって、光学センサ３５が検知したトナー消費量の実測値を用いて、トナー消費量算出装置３０の算出結果が画像形成時の使用環境や使用条件などによって、実際のトナー消費量に対し誤差が生じないように前記特性を補正することができる。
また、本実施形態によれば、感光体ドラム２１と現像ローラ１０７とが対向する現像領域で、感光体ドラム２１上に付着することによって消費されるトナー量であるトナー消費量を算出するトナー消費量算出方法において、感光体ドラム２１上に形成される潜像の画像データの印字部の面積である上記印字部面積と、感光体ドラム２１上の潜像部の面積である上記潜像部面積とを用いてトナー消費量の算出を行なう。これにより、前記印字部面積だけから求めたトナー消費量と、実際のトナー消費量との間に生じる誤差を補正したトナー消費量を算出することができる。よって、画像データの前記印字部面積だけではなく、トナー像が形成される前記潜像部面積を用いてトナー消費量を算出しているので、画像データの印字部面積だけに基づいて算出したトナー消費量よりも精度良くトナー消費量を算出することができる。
また、本実施形態によれば、感光体ドラム２１と現像ローラ１０７とが対向する現像領域で、感光体ドラム２１上に付着することによって消費されるトナー量であるトナー消費量を算出するトナー消費量算出方法において、感光体ドラム２１上に形成された潜像のうち、トナーを付着させるべきドット部の少なくとも副走査方向２ドット以上のサイズに関するドット情報に基づいて、潜像部トナー消費量を算出するものであって、所定期間内に顕像化される各ドットのそれぞれに対応する前記ドット情報の値を積算するとともに、その積算値に対し、ドットサイズとトナー付着量との間の非線形を補正する補正処理を行って、前記期間内に前記ドット部を顕像化するのに使われる潜像部トナー消費量を算出する。これにより、ドットサイズとトナー付着量との間の非線形性を、主走査方向のドットの配列（密集度）によるトナー付着量の補正処理に加え、副走査方向のドットの配列（密集度）によるトナー消費量の補正処理を行うことができる。よって、主走査方向のドットの配列（密集度）によるトナー付着量の補正処理だけを行ってトナー消費量を算出する場合よりも、トナー消費量算出を精度良く行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】潜像部面積算出のフローチャート。
【図２】本実施形態に係るプリンタの概略構成図。
【図３】プロセスカートリッジの断面概略構成図。
【図４】プロセスカートリッジの外観斜視図。
【図５】潜像部面積算出に係る制御系の概略構成を示すブロック図。
【図６】感光体ドラム表面電位の説明図。
【図７】潜像部面積算出に用いる設定値の一例。
【図８】潜像部面積とトナー消費量との相関関係図。
【図９】（ａ）潜像部面積が印字面積部よりも大きくなる場合の説明図。（ｂ）潜像部面積が印字部面積よりも小さくなる場合の説明図。
【図１０】潜像部面積算出と印字部面積算出とに係る制御系の概略構成を示すブロック図。
【図１１】潜像面積部と印字部面積との比と、トナー消費量との相関関係図。
【符号の説明】
【００４５】
２１    感光体ドラム
２２    メモリタグ
３０    トナー消費量算出装置
３１    潜像部面積算出部
３２    印字部面積算出部
３３    情報記憶部
３４    潜像部トナー消費量算出部
３５    光学センサ
１０７  現像ローラ
【図１】
2008076819.tif 000008
【図２】
2008076819.tif 000009
【図３】
2008076819.tif 000010
【図４】
2008076819.tif 000011
【図５】
2008076819.tif 000012
【図６】
2008076819.tif 000013
【図７】
2008076819.tif 000014
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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