(57)【要約】【課題】  画像形成装置におけるトナー消費量を精度よく求めることのできる技術を提供する。【解決手段】  像形成手段に与えられるビデオ信号に基づき、形成すべきドットをそのサイズに応じて５段階（〜１Ｕ，〜１．５Ｕ，〜１．７５Ｕ，〜４．５Ｕ，４．５Ｕ〜；１Ｕは単位ドットの長さ）に区分する。各区分ごとにドット長さを積算し、各区分に応じて設定された補正係数ｋ1〜ｋ5をそれぞれ乗じて加算し、標準的なトナー付着率Ｋ0を乗じることで、ドット形成に消費されたトナー量を算出する。これに、ドット形成以外に消費されたトナー量に相当するオフセット値Ｃoffを加算して、装置全体としてのトナー消費量ＴＣを求める。【選択図】  図８
2005208090.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電潜像をトナーにより顕像化してトナー像を形成する像形成手段と、
前記像形成手段によるトナー消費量を算出するトナー消費量算出手段と
を備え、
前記トナー消費量算出手段は、
前記静電潜像のうちトナーを付着させるべきドット部を顕像化するのに消費されるトナー量を、
当該ドット部のサイズと、ドット部のサイズに対応するトナー付着量を表す特性としてドット部のサイズごとに予め求められているトナー付着特性とに基づいて求める
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記トナー消費量算出手段は、
ドット部を顕像化するのに消費されるトナー量を、当該ドット部のサイズに関するドット情報の値と、該ドット情報の値および前記トナー付着特性に基づき設定した係数とを乗じて算出する請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
静電潜像をトナーにより顕像化してトナー像を形成する像形成手段と、
前記静電潜像のうちトナーを付着させるべきドット部のサイズに関するドット情報に基づいて、前記像形成手段によるトナー消費量を算出するトナー消費量算出手段と
を備え、
前記トナー消費量算出手段は、
各ドット部を顕像化するのに消費されるトナー量を、該ドット部に対応するドット情報の値に所定の係数を乗じて算出し、しかも、
前記係数は、予め求められたドット部のサイズと該ドット部へのトナー付着量との関係に基づいて、当該ドット情報に応じて設定される
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
前記像形成手段は、その表面が感光体により形成されて前記静電潜像を担持可能な潜像担持体と、該潜像担持体表面に向けて光ビームを照射する露光手段とを備え、前記潜像担持体表面のうち前記ドット部に相当する領域を光ビームにより走査露光することで前記潜像担持体表面に前記静電潜像を形成し、しかも、
前記ドット情報は、当該ドット部を顕像化するために前記露光手段から前記潜像担持体に照射する前記光ビームの照射時間である請求項２または３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
画像信号に信号処理を施して、形成すべきドット部に関する多値信号を生成し前記像形成手段に対して出力する信号処理手段をさらに備え、しかも、
前記ドット情報は、当該ドット部に対応する前記多値信号である請求項２または３に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記像形成手段は、静電潜像を担持可能な潜像担持体と、該潜像担持体に対し所定のギャップを隔てて対向配置され、表面にトナーを担持するトナー担持体とを備え、前記トナー担持体から前記潜像担持体にトナーを移動させることで前記トナー像を形成する請求項１ないし５のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項７】
所定期間内に前記像形成手段により顕像化される各ドット部ごとのトナー消費量を積算して、当該期間内のトナー消費量を算出する請求項１ないし６のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記積算した値に、装置の使用状況に応じたオフセット値を加算して、当該装置における当該期間内のトナー消費量を算出する請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
静電潜像をトナーにより顕像化してトナー像を形成する画像形成装置に用いられるトナーカウンタにおいて、
前記静電潜像のうちトナーを付着させるべきドット部を顕像化するのに消費されるトナー量を、
当該ドット部のサイズと、ドット部のサイズに対応するトナー付着量を表す特性としてドット部のサイズごとに予め求められているトナー付着特性とに基づいて求めることを特徴とするトナーカウンタ。
【請求項１０】
静電潜像をトナーにより顕像化してトナー像を形成する画像形成装置におけるトナー消費量算出方法において、
前記静電潜像のうちトナーを付着させるべきドット部を顕像化するのに消費されるトナー量を、当該ドット部のサイズと、ドット部のサイズに対応するトナー付着量を表す特性としてドット部のサイズごとに予め求めたトナー付着特性とに基づいて求める
ことを特徴とするトナー消費量算出方法。
【請求項１１】
前記ドット部を顕像化するのに消費されるトナー量を、当該ドット部のサイズに関するドット情報の値と、該ドット情報の値および前記トナー付着特性に基づき設定した係数とを乗じて算出する請求項１０に記載のトナー消費量算出方法。
【請求項１２】
静電潜像をトナーにより顕像化してトナー像を形成する画像形成装置におけるトナー消費量算出方法において、
前記静電潜像のうちトナーを付着させるべきドット部のサイズに関するドット情報の値に応じて、予め求められたドット部のサイズと該ドット部へのトナー付着量との関係に基づく係数を設定し、
各ドット部を顕像化するのに消費されるトナー量を、当該ドット部に対応するドット情報の値に、当該ドット部に対応する前記係数を乗じて算出する
ことを特徴とするトナー消費量算出方法。
【請求項１３】
ドット情報の値について、予めその大小に応じた複数段階に区分するとともに各区分ごとに前記係数を設定しておき、
複数の前記ドット情報を前記区分に基づいて区分し、同一区分に区分されたドット情報の値を各区分ごとに積算し、
前記各区分ごとに、当該区分についての積算値と当該区分に対応して設定された前記係数との積を求め、その積を合計することで、前記複数のドット情報に対応する複数の前記ドット部の顕像化に消費されるトナーの総量を算出する請求項１１または１２に記載のトナー消費量算出方法。
【請求項１４】
前記合計した値に、画像形成装置の使用状況に応じたオフセット値を加算する請求項１３に記載のトナー消費量算出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、画像形成装置におけるトナーの消費量を算出する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
プリンタ、複写機、ファクシミリ装置など、トナーを使用して画像を形成する電子写真方式の画像形成装置においては、トナー補給などメンテナンスの都合上、トナーの消費量あるいは残量を把握する必要がある。そこで、トナーの消費量を精度よく求めるための技術（以下、「トナーカウント技術」という）が従来より提案されている。例えば、特許文献１に記載のトナー消費量検出方法では、ドットの連続性とトナー消費量との間に非線形な関係があることを考慮して、印刷ドット列を孤立ドット、２連続ドットおよび中間値ドットの３パターンに分類してそれぞれの発生個数を計数し、その計数値に基づきトナー消費量を求めている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−１７４９２９号公報（図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年では、装置に充填されたトナーを無駄にすることなくできるだけ有効に使用するとともにトナーが消尽する時期を的確に把握し、しかもトナーの残量不足に起因する画像品質の劣化をも防止したいという要求が強まっている。そのため、この種の画像形成装置では、トナーカウント技術のさらなる精度向上が求められている。
【０００５】
しかしながら、上記した従来技術では、計数の単位は「印刷ドットの個数」であり、また中間値ドットについてはそのトナー付着量を一律として計算するなど、各印刷ドットごとのトナー付着量については詳細な検討がなされていなかった。その結果、このような高精度化についての要求に対し十分に応えることができない場合があった。
【０００６】
この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、画像形成装置におけるトナー消費量を精度よく求めることのでき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】
【０００７】
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ことは従来より知られていたが、その定量的な解析およびそれに基づく高精度のトナーカウント技術の確立はこれまでなされるに至っていなかった。そこで、本願発明者は、静電潜像をトナーにより顕像化する画像形成装置において、静電潜像上のドット部（トナーを付着させるべき領域）のサイズと、そのドット部に付着するトナーの量との間の定量的な関係について検討を行った。
【０００８】
その結果、１つのドット部に付着するトナーの総量をそのドット部の面積で除した値（以下、「トナー付着率」という）と、ドット部のサイズとの相関性が明らかになった。すなわち、ドット部が特定のサイズのときトナー付着率が最も大きくなる。そして、それより小さいドット部ではトナー付着率が低くなる一方、大きいドット部ではトナー付着率がほぼ一定値に近づく。このように、ドット部のサイズによってトナー付着率が異なるという現象は、静電潜像内の電位分布に起因するエッジ効果を主たる原因としていると考えられる。すなわち、ドット部の周辺部ではエッジ効果によって中央部よりトナーが多く付着する傾向がある。そして、特定サイズのドット部では、周辺各部におけるエッジ効果が相乗的に作用して特にトナー付着量が多くなる。また、ドット部のサイズとそのドット部へのトナー付着量との関係は、装置の構成や動作条件によって決まり高い再現性を有していることが明らかになった。
【０００９】
そこで、顕像化すべきドット部のサイズと、そのサイズのドット部に付着するトナー量との関係（以下、「トナー付着特性」という）を予め求めておき、こうして求めたトナー付着特性を考慮してトナー消費量を求めることにより、精度のよいトナーカウントが可能となる。
【００１０】
上記知見に鑑み、この発明にかかる画像形成装置は、上記目的を達成するため、静電潜像をトナーにより顕像化してトナー像を形成する像形成手段と、前記像形成手段によるトナー消費量を算出するトナー消費量算出手段とを備え、前記トナー消費量算出手段は、前記静電潜像のうちトナーを付着させるべきドット部を顕像化するのに消費されるトナー量を、当該ドット部のサイズと、ドット部のサイズに対応するトナー付着量を表す特性としてドット部のサイズごとに予め求められているトナー付着特性とに基づいて求めることを特徴としている。
【００１１】
また、この発明にかかるトナーカウンタは、静電潜像をトナーにより顕像化してトナー像を形成する画像形成装置に用いられるトナーカウンタにおいて、上記目的を達成するため、前記静電潜像のうちトナーを付着させるべきドット部を顕像化するのに消費されるトナー量を、当該ドット部のサイズと、ドット部のサイズに対応するトナー付着量を表す特性としてドット部のサイズごとに予め求められているトナー付着特性とに基づいて求めることを特徴としている。
【００１２】
さらに、この発明にかかるトナー消費量算出方法は、静電潜像をトナーにより顕像化してトナー像を形成する画像形成装置におけるトナー消費量算出方法において、上記目的を達成するため、前記静電潜像のうちトナーを付着させるべきドット部を顕像化するのに消費されるトナー量を、当該ドット部のサイズと、ドット部のサイズに対応するトナー付着量を表す特性としてドット部のサイズごとに予め求めたトナー付着特性とに基づいて求めることを特徴としている。
【００１３】
これらの発明では、ドット部のサイズごとのトナー付着特性が予め求められている。したがって、顕像化すべきドット部のサイズがわかれば、そのドット部へのトナー付着量についてはトナー付着特性から割り出すことができる。このように、これらの発明では、ドット部のサイズに応じて予め求められたトナー付着特性を考慮してトナー消費量を求めるので、トナー消費量を精度よく求めることが可能である。
【００１４】
なお、上記した特許文献１に記載の従来技術では、隣接するドット間の連続性とトナー付着量との関係については考慮されているものの、各ドットごとのサイズについては十分に考慮されていなかった。そのため、算出精度の点で改善の余地が残されている。
【００１５】
具体的なトナー消費量の求め方としては、例えば、ドット部を顕像化するのに消費されるトナー量を、当該ドット部のサイズに関するドット情報の値と、該ドット情報の値および前記トナー付着特性に基づき設定した係数とを乗じて算出することができる。すなわち、ドット部のサイズを直接求めなくても、ドット情報の値から形成されるべきドット部のサイズが間接的に求められるので、その値とトナー付着特性に基づき設定した比例係数との積によって、当該ドット部についてのトナー消費量を精度よく表すことが可能である。
【００１６】
また、この発明にかかる画像形成装置の他の態様は、上記目的を達成するため、静電潜像をトナーにより顕像化してトナー像を形成する像形成手段と、前記静電潜像のうちトナーを付着させるべきドット部のサイズに関するドット情報に基づいて、前記像形成手段によるトナー消費量を算出するトナー消費量算出手段とを備え、前記トナー消費量算出手段は、各ドット部を顕像化するのに消費されるトナー量を、該ドット部に対応するドット情報の値に所定の係数を乗じて算出し、しかも、前記係数は、予め求められたドット部のサイズと該ドット部へのトナー付着量との関係に基づいて、当該ドット情報に応じて設定されることを特徴としている。
【００１７】
また、この発明にかかるトナー消費量算出方法の他の態様は、静電潜像をトナーにより顕像化してトナー像を形成する画像形成装置におけるトナー消費量算出方法において、上記目的を達成するため、前記静電潜像のうちトナーを付着させるべきドット部のサイズに関するドット情報の値に応じて、予め求められたドット部のサイズと該ドット部へのトナー付着量との関係に基づく係数を設定し、各ドット部を顕像化するのに消費されるトナー量を、該ドット部に対応するドット情報の値に、該ドット部に対応する前記係数を乗じて算出することを特徴としている。
【００１８】
これらの発明においても、顕像化されるべきドット部のサイズを間接的に示すドット情報の値と、予め求められたトナー付着特性に基づき設定される係数との積を算出することにより、当該ドット部についてのトナー消費量を精度よく求めることができる。
【００１９】
また、上記した各画像形成装置は、次のように構成されてもよい。例えば、前記像形成手段は、その表面が感光体により形成されて前記静電潜像を担持可能な潜像担持体と、該潜像担持体表面に向けて光ビームを照射する露光手段とを備え、前記潜像担持体表面のうち前記ドット部に相当する領域を光ビームにより走査露光することで前記潜像担持体表面に前記静電潜像を形成するように構成されてもよい。このように構成された装置においては、光ビームを連続的に照射しながら潜像担持体表面を走査した時間が形成されるドット部のサイズ、より具体的には走査方向における長さを決める。そこで、当該ドット部を顕像化するために前記露光手段から前記潜像担持体に照射する前記光ビームの照射時間を前記ドット情報とすることで、ドット部のサイズに応じたトナー消費量を求めることができる。
【００２０】
また、例えば、画像信号に信号処理を施して、形成すべきドット部に関する多値信号を生成し前記像形成手段に対して出力する信号処理手段をさらに備えてもよい。このように構成された装置においては、像形成手段に与えられる多値信号の値に応じて形成されるべきドット部のサイズが決まる。そこで、当該ドット部に対応する前記多値信号を前記ドット情報とすることで、ドット部のサイズに応じたトナー消費量を求めることができる。
【００２１】
また、この種の画像形成装置として、前記像形成手段が、静電潜像を担持可能な潜像担持体と、該潜像担持体に対し所定のギャップを隔てて対向配置され、表面にトナーを担持するトナー担持体とを備え、前記トナー担持体から前記潜像担持体にトナーを移動させることで前記トナー像を形成するものがある。このような構成を有する装置では、トナー担持体と潜像担持体との間が離間しており、これに起因して、エッジ効果による局所的なトナー付着量の違いが生じやすい。そのため、このような装置ではドット部のサイズとトナー付着量との間の非線形性が大きい。したがって、上記のようにトナー付着特性を考慮してトナー消費量を求めることによって、このような装置においても精度よくトナー消費量を求めることが可能となる。
【００２２】
また、複数のドット部のそれぞれについて、上記のようにして各ドット部についてのトナー消費量を算出することにより、これら複数のドット部全体としてのトナー消費量を求めることができる。すなわち、所定期間内に顕像化される各ドット部ごとのトナー消費量を積算して、当該期間内のトナー消費量を算出することが可能である。さらに、その積算値に、装置の使用状況に応じたオフセット値、例えば、ドット部の顕像化以外に消費されたトナー量を考慮した値を加算することにより、当該装置における当該期間内のトナー消費量をより精度よく算出することができる。
【００２３】
ところで、ドット部のサイズは形成するトナー像によって様々な値を取りうるが、全てのサイズについてそのサイズに対応するトナー付着量を記憶してトナー消費量算出に用いたのでは、記憶すべき情報量が膨大となり、また処理も複雑になる。しかしながら、本願発明者の実験によれば、ドット部のサイズをその大きさに応じて数段階に区分し、各区分内ではトナー付着特性に対応する係数を同一の値としても十分な精度が得られることが確認された。
【００２４】
すなわち、トナー消費量算出方法の具体的かつ簡易な算出方法として、例えば、ドット情報の値について、予めその大小に応じた複数段階に区分するとともに各区分ごとに前記係数を設定しておき、複数の前記ドット情報を前記区分に基づいて区分し、同一区分に区分されたドット情報の値を各区分ごとに積算し、前記各区分ごとに、当該区分についての積算値と当該区分に対応して設定された前記係数との積を求め、その積を合計することで、前記複数のドット情報に対応する複数の前記ドット部の顕像化に消費されるトナーの総量を算出することができる。
【００２５】
この算出方法によれば、比較的簡単な処理で、しかも精度よくトナー消費量を求めることが可能である。ただし、各区分を設けるにあたっては、ドット部のサイズに対するトナー付着量の変化が大きい領域では比較的細かい区分を設ける一方、ドット部のサイズに対するトナー付着量の変化が小さい領域では比較的粗く区分するというように、実際のトナー付着特性を考慮して適宜行う必要がある。
【００２６】
なお、この算出方法においても、装置の使用状況に応じたオフセット値を上記した合計値に加算することで、ドット部の顕像化以外に消費されるトナー量も含めた装置全体としてのトナー消費量を求めることが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
図１はこの発明にかかる画像形成装置の一実施形態の構成を示す図である。また、図２は図１の画像形成装置の電気的構成を示すブロック図である。この装置１は、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）の４色のトナー（現像剤）を重ね合わせてフルカラー画像を形成したり、ブラック（Ｋ）のトナーのみを用いてモノクロ画像を形成する画像形成装置である。この画像形成装置１では、ホストコンピュータなどの外部装置から画像信号がメインコントローラ１１に与えられると、このメインコントローラ１１からの指令に応じてエンジンコントローラ１０がエンジン部ＥＧ各部を制御して所定の画像形成動作を実行し、シートＳに画像信号に対応する画像を形成する。
【００２８】
このエンジン部ＥＧでは、感光体２２が図１の矢印方向Ｄ1に回転自在に設けられている。また、この感光体２２の周りにその回転方向Ｄ1に沿って、帯電ユニット２３、ロータリー現像ユニット４およびクリーニング部２５がそれぞれ配置されている。帯電ユニット２３は所定の帯電バイアスを印加されており、感光体２２の外周面を所定の表面電位に均一に帯電させる。クリーニング部２５は一次転写後に感光体２２の表面に残留付着したトナーを除去し、内部に設けられた廃トナータンクに回収する。これらの感光体２２、帯電ユニット２３およびクリーニング部２５は一体的に感光体カートリッジ２を構成しており、この感光体カートリッジ２は一体として装置１本体に対し着脱自在となっている。
【００２９】
そして、この帯電ユニット２３によって帯電された感光体２２の外周面に向けて露光ユニット６から光ビームＬが照射される。この露光ユニット６は、外部装置から与えられた画像信号に応じて光ビームＬを感光体２２上に露光して画像信号に対応する静電潜像を形成する。
【００３０】
こうして形成された静電潜像は現像ユニット４によってトナー現像される。すなわち、この実施形態では、現像ユニット４は、図１紙面に直交する回転軸中心に回転自在に設けられた支持フレーム４０、支持フレーム４０に対して着脱自在のカートリッジとして構成されてそれぞれの色のトナーを内蔵するイエロー用の現像器４Ｙ、シアン用の現像器４Ｃ、マゼンタ用の現像器４Ｍ、およびブラック用の現像器４Ｋを備えている。この現像ユニット４は、エンジンコントローラ１０により制御されている。そして、このエンジンコントローラ１０からの制御指令に基づいて、現像ユニット４が回転駆動されるとともにこれらの現像器４Ｙ、４Ｃ、４Ｍ、４Ｋが選択的に感光体２２と所定のギャップを隔てて対向する所定の現像位置に位置決めされると、当該現像器に設けられて選択された色の帯電トナーを担持するとともに所定の現像バイアスを印加された金属製の現像ローラ４４から感光体２２の表面にトナーを付与する。これによって、感光体２２上の静電潜像が選択トナー色で顕像化される。なお、この実施形態ではトナーは負に帯電するものとして説明する。
【００３１】
各現像器４Ｙ、４Ｃ、４Ｍ、４Ｋには、当該現像器に関する情報を記憶するための不揮発性メモリ９１〜９４がそれぞれ設けられている。そして、各現像器に設けられたコネクタ４９Ｙ、４９Ｃ、４９Ｍ、４９Ｋのうち必要に応じて選択された１つと、本体側に設けられたコネクタ１０９とが互いに接続され、エンジンコントローラ１０のＣＰＵ１０１とメモリ９１〜９４との間で通信が行われる。こうすることで、各現像器に関する情報がＣＰＵ１０１に伝達されるとともに、各メモリ９１〜９４内の情報が更新記憶される。
【００３２】
上記のようにして現像ユニット４で現像されたトナー像は、一次転写領域ＴＲ1で転写ユニット７の中間転写ベルト７１上に一次転写される。転写ユニット７は、複数のローラ７２〜７５に掛け渡された中間転写ベルト７１と、ローラ７３を回転駆動することで中間転写ベルト７１を所定の回転方向Ｄ2に回転させる駆動部（図示省略）とを備えている。そして、カラー画像をシートＳに転写する場合には、感光体２２上に形成される各色のトナー像を中間転写ベルト７１上に重ね合わせてカラー画像を形成するとともに、カセット８から１枚ずつ取り出され搬送経路Ｆに沿って二次転写領域ＴＲ2まで搬送されてくるシートＳ上にカラー画像を二次転写する。
【００３３】
このとき、中間転写ベルト７１上の画像をシートＳ上の所定位置に正しく転写するため、二次転写領域ＴＲ2にシートＳを送り込むタイミングが管理されている。具体的には、搬送経路Ｆ上において二次転写領域ＴＲ2の手前側にゲートローラ８１が設けられており、中間転写ベルト７１の周回移動のタイミングに合わせてゲートローラ８１が回転することにより、シートＳが所定のタイミングで二次転写領域ＴＲ2に送り込まれる。
【００３４】
また、こうしてカラー画像が形成されたシートＳは定着ユニット９、排出前ローラ８２および排出ローラ８３を経由して装置本体の上面部に設けられた排出トレイ部８９に搬送される。また、シートＳの両面に画像を形成する場合には、上記のようにして片面に画像を形成されたシートＳの後端部が排出前ローラ８２後方の反転位置ＰＲまで搬送されてきた時点で排出ローラ８３の回転方向を反転し、これによりシートＳは反転搬送経路ＦＲに沿って矢印Ｄ3方向に搬送される。そして、ゲートローラ８１の手前で再び搬送経路Ｆに乗せられるが、このとき、二次転写領域ＴＲ2において中間転写ベルト７１と当接し画像を転写されるシートＳの面は、先に画像が転写された面とは反対の面である。このようにして、シートＳの両面に画像を形成することができる。
【００３５】
また、ローラ７５の近傍には、濃度センサ６０およびクリーナ７６が設けられている。濃度センサ６０は、必要に応じ、中間転写ベルト７１上に形成されるトナー像を構成するトナー量を光学的に検出する。すなわち、濃度センサ６０は、トナー像に向けて光を照射するとともに該トナー像からの反射光を受光し、その反射光量に応じた信号を出力する。クリーナ７６は、中間転写ベルト７１に対し離当接自在に構成され、必要に応じて中間転写ベルト７１に当接することで、該ベルト７１上の残留トナーを掻き落とす。
【００３６】
また、この装置１では、図２に示すように、メインコントローラ１１のＣＰＵ１１１により制御される表示部１２を備えている。この表示部１２は、例えば液晶ディスプレイにより構成され、ＣＰＵ１１１からの制御指令に応じて、ユーザへの操作案内や画像形成動作の進行状況、さらに装置の異常発生やいずれかのユニットの交換時期などを知らせるための所定のメッセージを表示する。
【００３７】
なお、図２において、符号１１３はホストコンピュータなどの外部装置よりインターフェース１１２を介して与えられた画像を記憶するためにメインコントローラ１１に設けられた画像メモリである。また、符号１０６はＣＰＵ１０１が実行する演算プログラムやエンジン部ＥＧを制御するための制御データなどを記憶するためのＲＯＭ、また符号１０７はＣＰＵ１０１における演算結果やその他のデータを一時的に記憶するＲＡＭである。
【００３８】
図３はこの装置における信号処理ブロックを示す図である。この画像形成装置では、ホストコンピュータ１００などの外部装置から画像信号が入力されると、メインコントローラ１１がその画像信号に対し所定の信号処理を施す。メインコントローラ１１は、色変換部１１４、階調補正部１１５、ハーフトーニング部１１６、パルス変調部１１７、階調補正テーブル１１８および補正テーブル演算部１１９などの機能ブロックを備えている。
【００３９】
また、エンジンコントローラ１０は、図２に示すＣＰＵ１０１、ＲＯＭ１０６、ＲＡＭ１０７以外に、露光ユニット６に設けられたレーザ光源を駆動するためのレーザドライバ１２１と、濃度センサ６０の検出結果に基づきエンジン部ＥＧのガンマ特性を示す階調特性を検出する階調特性検出部１２３を備えている。
【００４０】
なお、メインコントローラ１１およびエンジンコントローラ１０においては、これらの各機能ブロックはハードウェアにより構成されてもよく、またＣＰＵ１１１、１０１により実行されるソフトウェアによって実現されてもよい。
【００４１】
ホストコンピュータ１００から画像信号が与えられたメインコントローラ１１では、色変換部１１４がその画像信号に対応する画像内の各画素のＲＧＢ成分の階調レベルを示したＲＧＢ階調データを、対応するＣＭＹＫ成分の階調レベルを示したＣＭＹＫ階調データへ変換する。この色変換部１１４では、入力ＲＧＢ階調データは例えば１画素１色成分当たり８ビット（つまり２５６階調を表す）であり、出力ＣＭＹＫ階調データも同様に１画素１色成分当たり８ビット（つまり２５６階調を表す）である。色変換部１１４から出力されるＣＭＹＫ階調データは階調補正部１１５に入力される。
【００４２】
この階調補正部１１５は、色変換部１１４から入力された各画素のＣＭＹＫ階調データに対し階調補正を行う。すなわち、階調補正部１１５は、不揮発性メモリに予め登録されている階調補正テーブル１１８を参照し、その階調補正テーブル１１８にしたがい、色変換部１１４からの各画素の入力ＣＭＹＫ階調データを、補正された階調レベルを示す補正ＣＭＹＫ階調データに変換する。この階調補正の目的は、上記のように構成されたエンジン部ＥＧのガンマ特性変化を補償して、この画像形成装置の全体的ガンマ特性を常に理想的なものに維持することにある。
【００４３】
こうして補正された補正ＣＭＹＫ階調データは、ハーフトーニング部１１６に入力される。このハーフトーニング部１１６は誤差拡散法、ディザ法、スクリーン法などのハーフトーニング処理を行い、１画素１色当たり８ビットのハーフトーンＣＭＹＫ階調データをパルス変調部１１７に入力する。ハーフトーニング処理の内容は、形成すべき画像の種類により異なる。すなわち、その画像がモノクロ画像かカラー画像か、あるいは線画かグラフィック画像かなどの判定基準に基づき、その画像に最適な処理内容が選択され実行される。
【００４４】
このパルス変調部１１７に入力されたハーフトーニング後のＣＭＹＫ階調データは、各画素に付着させるべきＣＭＹＫ各色のトナードットのサイズおよびその配列を示す多値信号であり、かかるデータを受け取ったパルス変調部１１７は、そのハーフトーンＣＭＹＫ階調データを用いて、エンジン部ＥＧのＣＭＹＫ各色画像の露光レーザパルスをパルス幅変調するためのビデオ信号を作成し、図示を省略するビデオインターフェースを介してエンジンコントローラ１０に出力する。そして、このビデオ信号を受けたレーザドライバ１２１が露光ユニット６の半導体レーザをＯＮ／ＯＦＦ制御して各色成分の静電潜像を感光体２２上に形成する。このようにして画像信号に対応した画像形成を行う。
【００４５】
また、この種の画像形成装置では、装置のガンマ特性が装置個体ごとに、また同一の装置においてもその使用状況によって変化する。そこで、このようなガンマ特性のばらつきが画像品質に及ぼす影響を除くため、所定のタイミングで、前記した階調補正テーブル１１８の内容を画像濃度の実測結果に基づいて更新する階調制御処理を実行する。
【００４６】
この階調制御処理では、各トナー色毎に、ガンマ特性を測定するために予め用意された階調補正用の階調パッチ画像がエンジン部ＥＧによって中間転写ベルト７１上に形成され、各階調パッチ画像の画像濃度を濃度センサ６０が読み取り、その濃度センサ６０からの信号に基づき階調特性検出部１２３が各階調パッチ画像の階調レベルと、検出した画像濃度とを対応させた階調特性（エンジン部ＥＧのガンマ特性）を作成し、メインコントローラ１１の補正テーブル演算部１１９に出力する。そして、補正テーブル演算部１１９が、階調特性検出部１２３から与えられた階調特性に基づき、実測されたエンジン部ＥＧの階調特性を補償して理想的な階調特性を得るための階調補正テーブルデータを計算し、階調補正テーブル１１８の内容をその計算結果に更新する。こうして階調補正テーブル１１８を変更設定する。こうすることで、この画像形成装置では、装置のガンマ特性のばらつきや経時変化によらず、安定した品質で画像を形成することができる。
【００４７】
次に、この画像形成装置において、各現像器４Ｙ等に貯留されたトナーが画像形成によって消費される量を算出する方法について説明する。トナー像は多くのトナードットで構成されており、各トナードットの形成に消費されるトナー量の合計を求めることで全体のトナー消費量が求められる。この画像形成装置では、トナー消費量を求めるために、図３に示すように、メインコントローラ１１からエンジンコントローラ１０に与えられるビデオ信号に基づいてトナー消費量を算出するトナーカウンタ２２０がエンジンコントローラ１０に設けられている。
【００４８】
以下に詳述するように、この種の画像形成装置ではドットサイズとトナー付着量との間に非線形な関係があり、単にドットサイズまたはドット数を積算するだけではトナー消費量を精度よく求めることができない。本願発明者は、トナードットの端部で局所的に高密度のトナーが付着する現象（エッジ効果）に着目し、その効果を考慮したトナー消費量算出方法を導入することで、トナー消費量を精度よく求めることが可能であることを見出した。
【００４９】
図４はエッジ効果によるトナー密度の変動を説明するための図である。感光体２２は、図４（ａ）に示すように、円筒状の基体２２ａと、その表面に形成された感光性材料からなる表面層２２ｂとを備えている。静電潜像を担持した感光体２２表面では、トナーを付着させるべき画像部ＩＭとトナーを付着させない非画像部ＮＩとでその表面電位が異なっている。すなわち、感光体２２表面は帯電ユニット３（図１）によりほぼ一様な表面電位に帯電され、そのうちの画像部ＩＭのみに露光ユニット６（図１）からの光ビームＬが走査露光されることにより静電潜像が形成される。その結果、非画像部ＮＩの表面電位はほぼもとの表面電位に近い非画像部電位Ｖniに維持される一方、画像部ＩＭの表面電位はこれよりゼロに近い画像部電位Ｖimとなっている。このため、画像部ＩＭと非画像部ＮＩとの境界付近では、図４（ａ）に示すように、表面電位の急激な変化に伴う局部的に強い電界Ｅeが生じている。
【００５０】
このような感光体２２に対し、図４（ｃ）に示すように、負帯電トナーを担持し平均値Ｖdcなる現像バイアス電圧を印加された現像ローラ４４をギャップＧを隔てて対向配置した場合を考える。感光体２２の表面電位および現像ローラ４４に印加された現像バイアスにより、ギャップＧには図４（ｃ）の点線矢印で示す電界Ｅgが形成される。この電界Ｅgの作用により、現像ローラ４４表面に担持されたトナーＴのうち、感光体２２の画像部ＩＭに対向する領域に担持されたトナーは感光体２２に移動する（実線矢印）一方、感光体２２の非画像部ＮＩに対向する領域のトナーは現像ローラ４４上に残る。ただし、画像部ＩＭと非画像部ＮＩとの境界付近に対向する領域のトナーは、局所的な電界Ｅeに引き寄せられて画像部ＩＭの端部に付着する。このため、画像部ＩＭの端部では、画像部ＩＭの他の部分よりも高密度にトナーが付着する。このように、画像部ＩＭの端部では、トナーが他の部分より高密度に付着する「エッジ効果」が現れる。
【００５１】
図５はドットサイズとトナー密度との関係を示す図である。光ビームＬにより感光体２２表面を断続的に走査露光することによって、感光体２２上にはトナーを付着させるべき画像部に相当する潜像ドットが形成される。光ビームＬの走査方向（主走査方向）における潜像ドットの長さは、光ビームＬの連続照射時間が長いほど長くなる。例えば、図５に示すように、連続照射時間を互いに異ならせて４回の露光を行うと、それに応じて、その照射時間に応じた長さの潜像ドット５０１〜５０４が形成される。比較的短い潜像ドット５０１では、感光体２２の表面に現れる電位の谷は浅くその幅も小さいが、潜像ドットが長くなるにつれて、電位の谷の幅は広くなる。ただし、その深さは概ね一定となる。
【００５２】
このようにして潜像ドットを形成された感光体２２に対向配置された現像ローラ４４に平均値Ｖdcなる現像バイアス電圧が印加されると、各潜像ドットにおける電位の深さおよび長さに応じた量のトナーが付着する。小さな潜像ドット５０１では、電位の谷が浅く幅が小さいためトナーの付着する量も少ない。そして、潜像ドットが大きくなるにつれてトナー量も増える。また、長い潜像ドット５０４では、その内部ではトナー密度がほぼ一定となるが、その端部ではエッジ効果によって中心部よりも高密度にトナーが付着する。そして、ある特定の長さの潜像ドット５０３では、ドットの両端部でのエッジ効果によるトナー量の増加が相乗的に作用して、特に高い密度でトナーがドット全体に付着することとなる。
【００５３】
このように、サイズの異なる各潜像ドットの間では、単にそれらの面積が異なるというだけではなく、そのサイズによって付着するトナーの密度も異なる。トナーの密度が一定であれば、ドットの面積にトナー密度に相当する比例係数を乗じることでドット全体のトナー付着量を求めることができるが、実際には上記のようにトナー密度が一定でないため、このような方法では精度よくトナー消費量を求めることができない。そこで、ドットサイズとトナー付着量との関係を示すトナー付着特性を予め求めて定量化しておき、形成すべきドットのサイズをその特性に照らして当該ドットにおけるトナー消費量を求めるのが望ましい。
【００５４】
図６はトナー付着特性の一例を示すグラフである。図６では、ドットサイズ（ここでは潜像ドットの主走査方向における長さ）を横軸に取り、ドットサイズごとのトナー付着率（ドット全体のトナー付着量を当該ドットの面積で除した値）を縦軸に取ってプロットしている。前記したように、ドットサイズが小さい領域では付着するトナーは少量でありトナー付着率は低い。ドットサイズが大きくなるにつれてトナー付着率も上昇するが、あるサイズで最大となり、それよりドットサイズが大きくなるとトナー付着率は次第に下がりある値Ｋ0に漸近する。ドットサイズが大きい側でトナー付着率が低下するのは、エッジ効果によりトナー密度の上昇するドット端部がドット全体の面積に占める割合が低下するからである。
【００５５】
なお、この実施形態の画像形成装置においては、階調レベル１００％の孤立ドットを単位ドット（中間調再現を行わない場合の単位画素に相当する）、その長さを１Ｕと定義すると、図６に示すように、トナー付着率が最大となるのは単位ドット約２個分に相当するドットサイズ２Ｕのドットであった。
【００５６】
このようにして求められたドットサイズとトナー付着率との関係（「トナー付着特性」に相当する）に基づいて、各ドットを顕像化する際のトナー消費量を、そのドットサイズとトナー付着率との積として求めることができる。メインコントローラ１１からエンジンコントローラ１０に送られ感光体２２を露光する露光ビームＬの連続照射時間を決めるビデオ信号によって、形成すべきドットのサイズがわかるので、そのサイズごとのトナー付着率を予め情報としてメモリに記憶させておけば、当該ドットにおけるトナー消費量を求めることができる。
【００５７】
しかしながら、形成すべき画像の種類やメインコントローラ１１における信号処理の内容に応じてドットサイズは様々な値を取りうる。したがって、任意のドットサイズについて対応するトナー付着率を全てテーブル化して記憶させるとすれば、記憶すべき情報量が膨大となってしまう。また、１ドットごとにテーブルを参照してトナー消費量を求めるためには複雑かつ高速な処理が必要となる。そこで、トナー付着特性を折れ線や何らかの関数曲線に近似したり、テーブルを簡素化するなどにより、情報量を減らし処理を簡単にするのが現実的である。
【００５８】
この実施形態のトナーカウンタ２２０では、ドットのサイズをいくつかの区分に分け、各区分内ではトナー付着率を一定とみなすことによって、テーブルの簡素化を図っている。具体的には、メインコントローラ１１から出力されるビデオ信号に基づいて、形成されるドットをその長さに応じて５段階に区分し、各区分ごとに、標準的なトナー付着率Ｋ0からの偏差に相当する「補正係数」を設定している。これを用いたより具体的な計算方法について、図７および図８を参照して説明する。
【００５９】
図７はドットサイズごとの補正係数を示す図である。図７（ａ）に示すように、ドットサイズ（単位ドットのサイズに換算）を５段階に区分し、各区分ごとに補正係数ｋ1〜ｋ5を割り当てることによって、図７（ｂ）に示す階段状の折れ線が得られる。この折れ線は、図６のトナー付着特性曲線をトナー付着率Ｋ0で正規化するとともに量子化して表現したものに相当している。このようにトナー付着特性を近似することで、テーブル化すべき情報量を大幅に削減することができる。また、同一の区分に分類されるドットについてはいずれも同じ補正係数を適用するので、後述するように、同一の区分に分類されるドットの長さを単純に積算しておくことができ、処理も簡単になる。
【００６０】
図８はトナーカウンタの構成を示すシグナルフローである。第１〜第４フィルタ２３１〜２３４は、入力されたビデオ信号が示す各ドットをその長さに応じて弁別するためのフィルタである。例えば、ビデオ信号がＰＷＭ信号であれば、そのパルス幅がドット長さを表す。また、第１〜第５カウンタ２４１〜２４５は、入力された信号が示すドットの長さを積算するカウンタである。トナーカウンタ２２０に入力されたビデオ信号は、第１フィルタ２３１に入力される。第１フィルタ２３１は、入力されたビデオ信号のうち、その信号が示すドットの長さが１Ｕ未満のものを右方の第１カウンタ２４１に対し出力する。ビデオ信号が長さ１Ｕ以上のドットを示すものであれば下方の第２フィルタ２３２に対し出力する。
【００６１】
同様に、第２フィルタ２３２、第３フィルタ２３３および第４フィルタ２３４は、ドット長さがそれぞれ１．５Ｕ、１．７５Ｕおよび４．５Ｕ未満の信号を図の右方に出力する。また、ドット長さがそれぞれ１．５Ｕ、１．７５Ｕおよび４．５Ｕ以上の信号を図の下方に出力する。これにより、入力ビデオ信号により表される各ドットはそのドットサイズに応じて５段階の区分のいずれかに分類される。
【００６２】
第１フィルタ２３１からの信号を受けた第１カウンタ２４１は、その信号の示すドット長さを積算する。したがって、第１カウンタ２４１では、形成されるドットのうち、長さが１Ｕ未満の各ドットの長さが順次積算されてゆく。同様に、第２〜第４フィルタ２３２〜２３４からの信号を受けた第２〜第４カウンタ２４２〜２４４は、その信号の示すドット長さをそれぞれ積算する。すなわち、第２カウンタ２４２は長さが１Ｕ以上１．５Ｕ未満のドット、第３カウンタ２４３は長さ１．５Ｕ以上１．７５Ｕ未満のドット、また第４カウンタ２４４は長さ１．７５Ｕ以上４．５Ｕ未満のドットのそれぞれの長さを積算する。また、第５カウンタ２４５は、第４フィルタ２３４から下方に出力される信号に基づき、長さ４．５Ｕ以上のドットの長さを積算する。こうすることで、トナー像を構成する各トナードットはその長さに応じていずれかの区分に分類されその長さを積算される。
【００６３】
そして、エンジンコントローラ１０が、一定時間ごとや画像形成枚数が所定枚数に達したときなど所定のタイミングで定期的にトナーカウンタ２２０に指令を与えると、その期間のカウント値ｄ1〜ｄ5が各カウンタ２４１〜２４５から演算部２２１に対し出力される。例えば第１カウンタ２４１から出力されるカウント値ｄ1は、当該期間内に形成されたトナードットのうち長さ１Ｕ未満のものについて、その長さを全て足し合わせた値である。
【００６４】
そして、演算部２２１は、これらのカウント値ｄ1〜ｄ5にそれぞれ前記した補正係数ｋ1〜ｋ5を乗じる。こうすることで、ドットサイズによるトナー付着率の偏差が補償される。そして、それぞれの乗算結果を互いに合計し、さらにこの合計にトナー付着率Ｋ0を乗じ、オフセット値Ｃoffを加算することで、当該期間における最終的なトナー消費量ＴＣを得る。すなわち、トナー消費量ＴＣは次式：
ＴＣ＝Ｋ0（ｋ1・ｄ1＋ｋ2・ｄ2＋ｋ3・ｄ3＋ｋ4・ｄ4＋ｋ5・ｄ5）＋Ｃoff
により求められる。
【００６５】
このオフセット値Ｃoffとは、与えられた画像信号に対応した画像形成に寄与しない形で消費されたトナー量に相当する値である。このようなトナーとしては、現像ローラ４４から離脱し、感光体２２に付着してカブリを生じさせたり装置内部に飛散するトナーや、装置の性能維持のための制御動作において装置内部で消費されるトナーなどがある。このようにして消費されるトナーの量は装置の稼働時間や画像形成枚数、装置の動作条件などと相関があるので、エンジンコントローラ１０により管理されているこれらの情報に基づいて、当該期間におけるトナー消費量を推定しオフセット値Ｃoffとする。
【００６６】
図９はこの実施形態におけるトナー消費量の計算結果を示すグラフである。文字画像やグラフィック画像など種類の異なる種々の画像形成を行うと、この実施形態のトナー消費量算出方法では、形成されるトナードットのサイズごとにそのサイズに応じたトナー付着率を適用してトナー消費量を計算しているので、図９（ａ）に示すように、トナーカウンタ２２０による計算結果と、実測されたトナー消費量とはよい一致を示した（相関係数Ｒ２＝０．９９２４）。これに対し、トナー付着率を一定として計算した場合には（補正係数ｋ1〜ｋ5を全て１とした場合に相当）、図９（ｂ）に示すように、トナー消費量の計算値とその実測値とは高い精度で一致しているとは言えなかった（相関係数Ｒ２＝０．８４２１）。この結果から、本発明のトナー消費量算出方法により、トナー消費量を精度よく求めることができることが確認された。
【００６７】
こうして求められたトナー消費量については、各トナー色ごとに、エンジンコントローラ１０のＲＡＭ１０７に記憶しておくとともに、必要に応じて、各現像器４Ｙ等のメモリ９１等に記憶させておくことで、各現像器のトナー残量管理等に用いることができる。そして、いずれかの現像器におけるトナー残量が残り少なくなったときには、当該現像器の交換を促すメッセージを表示部１２に表示する。この場合において、トナー消費量が精度よく求められているので、各現像器のトナー残量が的確に把握される。この結果、ユーザにとっては、トナーを使い切らないうちに現像器が使用不可となったり、交換用の新しい現像器を準備しないうちにトナーがなくなってしまうという不便さが解消される。
【００６８】
以上のように、この実施形態では、形成するトナードットのサイズによってトナー付着率が異なるという知見に鑑み、形成する各ドットそれぞれのサイズと、予め定量的に求められたドットサイズごとのトナー付着特性とに基づいてトナー消費量を算出する。より詳しくは、ドットサイズを５段階に区分し、その区分ごとに、標準的なトナー付着率Ｋ0とは別にの補正係数ｋ1〜ｋ5を設定することで、各ドットサイズごとのトナー付着率を規定する。そして、各区分ごとに当該区分に分類されるドットの長さを積算しておき、その積算値に当該区分に対応した補正係数を乗じてそれらを合計し、それにトナー付着率Ｋ0を乗じることで全ドットの形成に消費されるトナー量を求める。
【００６９】
このようにしてトナー消費量を求めることによって、ドットサイズごとにトナー付着率が異なるトナー付着特性が計算に反映されるので、トナー消費量を精度よく求めることが可能となる。また、ドット部を顕像化する以外に消費されるトナー量をオフセット値として加えることにより、装置全体としてのトナー消費量を求めることが可能となる。
【００７０】
以上説明したように、この実施形態では、エンジン部ＥＧが本発明の「像形成手段」として機能している。また、エンジン部ＥＧに設けられた露光ユニット６、感光体２２および現像ローラ４４が、それぞれ本発明の「露光手段」、「潜像担持体」および「トナー担持体」として機能している。また、トナーカウンタ２２０が本発明の「トナーカウンタ」であるとともに、「トナー消費量算出手段」としても機能している。また、メインコントローラ１１が本発明の「信号処理手段」として機能する。
【００７１】
また、この実施形態では、感光体２２上に形成される潜像ドット５０１〜５０４が本発明の「ドット部」に相当する。さらに、メインコントローラ１１から出力されるビデオ信号が本発明の「ドット情報」に相当しており、パルス幅変調されたビデオ信号においてはそのパルス幅が各ドットのサイズを示すこととなる。
【００７２】
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、上記実施形態のトナーカウンタ２２０では、メインコントローラ１１のパルス変調部１１７から出力されるビデオ信号を使用してトナー消費量を算出しているが、ビデオ信号以外にも、形成すべきドットのサイズを示す情報を含む信号であれば使用可能である。例えば、露光ビームＬの連続照射時間を直接計測してもよいし、また数値で表現されてパルス変調部１１７に入力される階調データなどの多値信号を用いても、トナー消費量を求めることが可能である。
【００７３】
また、上記実施形態の画像形成装置は、感光体２２と現像ローラ４４とがギャップを隔てて対向配置された、いわゆる「非接触現像方式」の画像形成装置である。非接触現像方式の装置ではエッジ効果によるトナー密度の不均一性が生じやすく、このことを考慮しない従来のトナー消費量算出方法では実際のトナー消費量との間の誤差が大きくなりがちであった。したがって、このような装置において本発明のトナー消費量算出方法は特に顕著な効果を奏するものであるが、感光体２２および現像ローラ４４が当接するように配置された「接触現像方式」の装置においても、本発明を適用することでトナー消費量算出の精度を向上させることが可能である。
【００７４】
また、上記したドットサイズの区分はその一例を示したものであって、これに限定されるものではない。どのような区分を設定する場合でも、本実施形態のように、ドットサイズに対するトナー付着率の変化が比較的大きい領域ではドットサイズを細かく区分する一方、その変化が少ない領域では区分を粗くすることによって、十分な精度を維持しながら、記憶しておくべき情報量を少なくすることが可能である。
【００７５】
また、本実施形態では、単位ドットのサイズを基準としてドットサイズを定量化しているので、２単位ドット分に相当するドット長さ２Ｕ付近でトナー付着率が最大となっており、これを元にドットサイズの各区分を設定している。しかしながら、トナー付着率が最大となるドットサイズが単位ドットに換算していくつになるかは装置の構成や仕様によって異なるので、装置の仕様に応じてこの区分を適宜改変する必要があることは言うまでもない。
【００７６】
また、上記した実施形態では、各区分ごとにドット長さを積算し、その積算値に補正係数を乗じているが、計算の順序を入れ替えて、各ドットの長さに補正係数を乗じてから積算するようにしても結果は当然に同じである。
【００７７】
また、上記実施形態では、標準的なトナー付着率Ｋ0と各区分ごとの補正係数ｋ1とによって各区分に対するトナー付着率を表し、それらを各カウンタのカウント値に乗じてトナー消費量を求めているが、このようにせず、各区分におけるトナー付着率を直接表す係数を定めてカウント値に乗じるようにしてもよい。
【００７８】
また、さらなる高精度を求める場合には、前述したように、上記した区分の数を多くしたり、トナー付着特性を折れ線や関数曲線により近似し、こうして表現されたトナー付着特性と、形成すべきドットのサイズとに基づいてトナー消費量を求めるようにしてもよい。ただし、折れ線または曲線によりトナー付着特性を表現する場合には、本実施形態のように、まずドットサイズを積算しておき一括してトナー付着率を乗じるという計算方法を用いることはできず、各ドットごとに、ドットサイズとトナー付着率とを乗じてトナー消費量を求めた上でその値を積算する必要がある。
【００７９】
また、トナー付着特性は装置の構成によって異なるものの、構成が同一であれば概ね同様の特性を示す。したがって、同一構成の装置においては必ずしも１台ごとにトナー付着特性を求めておく必要はなく、１台あるいは複数台において代表的に求めたトナー付着特性を他の装置に適用してトナー消費量を求めるようにしてもよい。
【００８０】
また、上記したトナーカウンタ２２０は、例えばゲートアレイやディスクリート素子を使用したハードウェアによる構成、ＣＰＵ１０１または専用プロセッサにより実行されるソフトウェアによる構成、さらにこれらを混合した構成のいずれによって実現されたものであってもよい。
【００８１】
さらに、上記実施形態の構成に限定されず、例えばブラック色トナーに対応した現像器のみを備えモノクロ画像を形成する装置や、中間転写ベルト以外の転写媒体（転写ドラム、転写シートなど）を備える装置、さらには複写機、ファクシミリ装置など他の画像形成装置に対しても、本発明を適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】この発明にかかる画像形成装置の一実施形態を示す図である。
【図２】図１の画像形成装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図３】この装置における信号処理ブロックを示す図である。
【図４】エッジ効果によるトナー密度の変動を説明するための図である。
【図５】ドットサイズとトナー密度との関係を示す図である。
【図６】トナー付着率の一例を示すグラフである。
【図７】ドットサイズごとの補正係数を示す図である。
【図８】トナーカウンタの構成を示すシグナルフローである。
【図９】トナー消費量の計算結果を示す図である。
【符号の説明】
【００８３】
２２…感光体（潜像担持体）、  ４４…現像ローラ（トナー担持体）、  １０…エンジンコントローラ、  １１…メインコントローラ（信号処理手段）、  ２２０…トナーカウンタ（トナー消費量算出手段）、  ２３１〜２３４…フィルタ、  ２４１〜２４５…カウンタ、  ＥＧ…エンジン部（像形成手段）、  Ｃoff…オフセット値、  Ｋ0…（標準的な）トナー付着率、  ｄ1〜ｄ5…（各カウンタの）カウント値、  ｋ1〜ｋ5…補正係数、  ＴＣ…トナー消費量
【図１】
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【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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