JP2003330235A - 画像形成装置および方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 画像形成条件制御が必要になる時点を現像剤
の消費量や消費の仕方を考慮して推定し、その推定した
時点に達すると画像形成条件制御の実行タイミングと判
定することにより画質安定性を高くする。 【解決手段】 感光体の静電潜像を形成すべくレーザ光
源５１に送出する書込み画素データのうちトナーが付着
される画素以外の画素の数であるオフドット数をドット
カウンタ１１８により計数する。ＣＰＵ１１１により、
このオフドット数を積算し、その積算値をＲＡＭ１１３
の所定エリアに格納する。ＣＰＵ１１１は、その積算値
が予め設定された所定値に達すると画像形成条件制御の
実行タイミングと判定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プリンタ、複写機
やファクシミリ装置などの電子写真方式の画像形成技術
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、帯電している感光体を露光手段に
より露光して当該感光体に静電潜像を形成し、この静電
潜像に現像手段によりトナーを付着させてトナー像を形
成し、このトナー像を転写紙に転写して所定の画像を得
るようにした電子写真方式の画像形成装置が知られてお
り、特にカラー画像の形成を可能にする装置として、感
光体に形成されたトナー像を中間転写媒体に１次転写
し、その中間転写媒体に転写されたトナー像を転写紙に
２次転写するようにした画像形成装置が知られている。
この画像形成装置では、カラー画像を形成する際には、
例えば感光体に複数色のトナー像を順次形成し、各色の
トナー像の形成ごとに中間転写媒体に１次転写すること
により複数色のトナー像が重ね合わされたカラートナー
像を中間転写媒体に形成し、そのカラートナー像を転写
紙に２次転写することでカラー画像を得るようにしてい
る。中間転写媒体を備えない画像形成装置では感光体の
みが像担持体としての機能を有し、中間転写媒体を備え
た画像形成装置では感光体に加えて中間転写媒体も像担
持体としての機能を有することとなる。

【０００３】このような電子写真方式の画像形成装置で
は、従来、転写紙に得られる画像の品質が低下しないよ
うにするために、例えば特公平７−１１１５９１号公報
に記載されているように、所定の転写枚数や所定の動作
時間ごとに、予め設定された基準画像を像担持体（例え
ば前者の装置では感光体、後者の装置では中間転写媒
体）に形成し、この基準画像の例えば濃度を検出し、そ
の検出結果に基づき感光体に印加される帯電バイアス、
現像器に印加される現像バイアスや中間転写媒体に印加
される１次転写バイアスなどの画像形成条件の設定値を
調整する画像形成条件制御を行うようにしていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、画像形成装
置における最適な画像形成条件の変化は、転写枚数や動
作時間よりも、現像剤（トナー）の消費量や消費の仕方
に大きな影響を受けるため、従来のように所定の転写枚
数や所定の動作時間ごとに一律に画像形成条件制御を行
うのでは、設定値の調整が必要になっても上記転写枚数
や動作時間が経過するまで画像形成条件制御が行われな
いことによる転写画像の品質低下を招いたり、設定値の
調整が不必要な場合でも画像形成条件制御が行われるこ
とによるスループットの低下を招くような虞があった。

【０００５】本発明は、上記に鑑みてなされたもので、
画像形成条件制御が必要になる時点を現像剤の消費量や
消費の仕方を考慮して推定し、その推定した時点に達す
ると画像形成条件制御の実行タイミングと判定すること
により画質安定性の高い画像形成装置および方法を提供
することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載の発明は、現像剤を用いて予め設定
された画像形成条件に従って画像を像担持体上に形成す
る画像形成手段と、前記像担持体上に形成された前記画
像を出力媒体に転写する転写手段とを備えた画像形成装
置において、前記像担持体上の画像を検知する検知手段
と、前記画像形成手段により前記像担持体上に予め設定
された基準画像を形成させ、この基準画像が前記検知手
段により検知された結果に応じて前記画像形成条件の設
定を調整する画像形成条件制御手段と、前記像担持体上
に形成される顕像を構成する画素以外の画素の数である
オフドット数を計数するオフドット計数手段と、前記オ
フドット計数手段により計数された前記オフドット数を
積算する積算手段と、前記積算手段により算出される積
算値が予め設定された所定値に達することにより前記画
像形成条件制御手段の実行タイミングと判定する画像形
成条件制御タイミング判定手段とを備えたことを特徴と
している。

【０００７】この構成によれば、像担持体上に形成され
る顕像を構成する画素以外の画素の数であるオフドット
数がオフドット計数手段により計数され、この計数され
たオフドット数が積算手段により積算され、この積算手
段により算出される積算値が予め設定された所定値に達
することにより、画像形成条件制御タイミング判定手段
により画像形成条件制御手段の実行タイミングと判定さ
れる。そして、画像形成条件制御手段の動作が実行され
ると、画像形成手段により像担持体上に予め設定された
基準画像が形成され、この基準画像が検知手段により検
知された結果に応じて画像形成条件の設定が調整され
る。

【０００８】ここで、現像剤が消費されないときは現像
剤が劣化して画像形成条件制御が必要になることから、
消費されない現像剤の量にほぼ比例するオフドット数を
積算することで、画像形成条件制御が必要になる時点の
推定が可能になり、オフドット数の積算値が所定値に達
すると画像形成条件制御の実行タイミングと判定するこ
とで、タイミング良く画像形成条件制御が実行されるこ
ととなる。

【０００９】なお、像担持体上に形成される顕像とは、
像担持体上に形成される画像において現像剤が付着され
る画素からなる像を言う。従って、像担持体上に形成さ
れる顕像を構成する画素以外の画素とは、像担持体上に
形成される画像において現像剤が付着されない画素を言
う。また、画像形成条件制御手段の動作は、実行タイミ
ングと判定されると直ぐに実行してもよいが、例えば連
続して複数枚の画像形成を行っているときには、その一
連の画像形成が終了した後に実行するようにしてもよ
い。

【００１０】また、前記オフドット計数手段は、前記出
力媒体の大きさに対応した画像形成可能範囲のサイズ毎
に各々の画像形成可能範囲に含まれる総画素数を記憶す
る第１記憶手段と、前記像担持体上に形成される顕像を
構成する画素の数であるオンドット数を計数するオンド
ット計数手段とを備え、前記画像形成手段により前記像
担持体上に形成中の画像の画像形成範囲に対応する総画
素数を前記第１記憶手段から抽出し、その抽出した総画
素数から前記オンドット計数手段により計数された前記
オンドット数を減算した値を前記オフドット数とすると
してもよい（請求項２）。

【００１１】この構成によれば、出力媒体の大きさに対
応した画像形成可能範囲のサイズ毎に、各々の画像形成
可能範囲に含まれる総画素数が第１記憶手段に記憶され
ており、像担持体上に形成される顕像を構成する画素の
数であるオンドット数が、オンドット計数手段により計
数される。そして、画像形成手段により像担持体上に形
成中の画像の画像形成範囲に対応する総画素数が第１記
憶手段から抽出され、その総画素数からオンドット数が
減算されてオフドット数が求められる。像担持体上に形
成される顕像を構成する画素の数、すなわちオンドット
数は、現像剤の消費量にほぼ比例する値となることか
ら、オンドット数を計数することで、例えば現像剤の消
費量を推定することが可能になる。

【００１２】また、前記オフドット計数手段は、前記像
担持体上に形成可能な最大画像形成範囲に含まれる総画
素数を記憶する第２記憶手段と、前記像担持体上に形成
される顕像を構成する画素の数であるオンドット数を計
数するオンドット計数手段とを備え、前記画像形成手段
による前記像担持体上の前記最大画像形成範囲に対する
画像形成が終了するまでに前記オンドット計数手段によ
り計数された前記オンドット数を、前記第２記憶手段に
記憶された前記総画素数から減算した値を前記オフドッ
ト数とするとしてもよい（請求項３）。

【００１３】この構成によれば、像担持体上に形成可能
な最大画像形成範囲に含まれる総画素数が第２記憶手段
に記憶されており、像担持体上に形成される顕像を構成
する画素の数であるオンドット数がオンドット計数手段
により計数される。ここで、画像形成手段による像担持
体上の最大画像形成範囲に対する画像形成が終了するま
でにオンドット計数手段により計数されたオンドット数
が、第２記憶手段に記憶されている総画素数から減算さ
れた値がオフドット数とされる。像担持体上に形成され
る顕像を構成する画素数、すなわちオンドット数は、現
像剤の消費量にほぼ比例する値となることから、オンド
ット数を計数することで、例えば現像剤の消費量を推定
することが可能になる。また、像担持体上に形成可能な
最大画像形成範囲に含まれる総画素数を用いているの
で、例えば定形外サイズの封筒などのような任意サイズ
の転写紙が出力媒体として用いられた場合でも、オフド
ット数は、消費されない現像剤の量を反映した値とな
る。

【００１４】また、請求項４に記載の発明は、前記像担
持体上に所定の画像を形成することにより前記画像形成
手段の疲労状態を回復させるリフレッシュ制御手段をさ
らに備え、前記リフレッシュ制御手段は、前記画像形成
条件制御手段の実行に先立って実行されることを特徴と
している。

【００１５】画像形成手段が、現像剤を収容する容器か
ら現像ローラ（現像スリーブ）に現像剤を供給し、現像
ローラ上に形成される現像剤の層の厚さを規制ブレード
により一定にするように構成された現像手段を含むもの
である場合には、上記比率の低い画像形成が続くと、消
費されずに容器内で同一箇所に滞留する現像剤が増える
ことにより、現像ローラや規制ブレードの表面に現像剤
の外添剤や現像剤自体が固着する現象であるフィルミン
グが発生する虞が増大するが、上記構成によれば、リフ
レッシュ制御手段により像担持体に所定の画像が形成さ
れることにより現像剤が強制消費されることとなり、容
器内での現像剤の滞留が解消され、これによってフィル
ミングの発生による画質劣化が未然に防止される。さら
に、このリフレッシュ動作を画像形成条件制御に先立っ
て実行しているので、画像形成手段の状態がより理想的
な状態で画像形成条件制御を行うことができる。

【００１６】また、請求項５に記載の発明は、現像剤を
用いて像担持体上に予め設定された画像形成条件に従っ
て画像を形成し、前記像担持体上に形成された前記画像
を出力媒体に転写するようにした画像形成方法におい
て、前記像担持体上の画像を検知する検知工程と、前記
像担持体上に予め設定された基準画像を形成させ、この
基準画像を前記検知工程において検知した結果に応じて
前記画像形成条件の設定を調整する画像形成条件制御工
程と、前記像担持体上に形成される顕像を構成する画素
以外の画素の数であるオフドット数を計数するオフドッ
ト計数工程と、前記オフドット計数工程において計数さ
れた前記オフドット数を積算する積算工程と、前記積算
工程において算出される積算値が予め設定された所定値
に達することにより前記画像形成条件制御工程の実行タ
イミングと判定する画像形成条件制御タイミング判定工
程とを備えたことを特徴としている。

【００１７】この構成によれば、像担持体上に形成され
る顕像を構成する画素以外の画素の数であるオフドット
数がオフドット計数工程において計数され、この計数さ
れたオフドット数が積算工程において積算され、この積
算工程において算出される積算値が予め設定された所定
値に達することにより、画像形成条件制御タイミング判
定工程において画像形成条件制御工程の実行タイミング
と判定される。そして、画像形成条件制御工程の動作が
実行されると、像担持体上に予め設定された基準画像が
形成され、この基準画像が検知工程において検知された
結果に応じて画像形成条件の設定が調整される。

【００１８】ここで、現像剤が消費されないときは現像
剤が劣化して画像形成条件制御が必要になることから、
消費されない現像剤の量にほぼ比例するオフドット数を
積算することで、画像形成条件制御が必要になる時点の
推定が可能になり、オフドット数の積算値が所定値に達
すると画像形成条件制御の実行タイミングと判定するこ
とで、タイミング良く画像形成条件制御が実行されるこ
ととなる。

【００１９】なお、像担持体上に形成される顕像とは、
像担持体上に形成される画像において現像剤が付着され
る画素からなる像を言う。従って、像担持体上に形成さ
れる顕像を構成する画素以外の画素とは、像担持体上に
形成される画像において現像剤が付着されない画素を言
う。また、画像形成条件制御工程の動作は、実行タイミ
ングと判定されると直ぐに実行してもよいが、例えば連
続して複数枚の画像形成を行っているときには、その一
連の画像形成が終了した後に実行するようにしてもよ
い。

【００２０】

【発明の実施の形態】（第１実施形態）まず、図１〜図
３を参照して、本発明に係る画像形成装置の第１実施形
態であるプリンタの構成について説明する。図１は同プ
リンタの内部構成を示す図、図２は同プリンタの電気的
構成を示すブロック図、図３は中間転写ベルトの展開図
である。

【００２１】このプリンタは、イエロー（Ｙ）、マゼン
タ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４色のトナ
ーを重ね合わせてフルカラー画像を形成したり、例えば
ブラック（Ｋ）のトナーのみを用いて単色画像を形成す
るものである。このプリンタは、ホストコンピュータな
どの外部装置から画像信号を含む印字指令信号が主制御
部１００に与えられると、この主制御部１００からの制
御信号に応じてエンジン制御部１１０がエンジン部１の
各部を制御して、装置本体２の下方に配設された給紙カ
セット３から搬送した転写紙４に、上記画像信号に対応
する画像を印字出力する。

【００２２】上記エンジン部１は、感光体ユニット１
０、ロータリー現像部２０、中間転写ユニット３０、定
着ユニット４０、露光ユニット５０を備えている。この
感光体ユニット１０は、感光体１１、帯電部１２および
クリーニング部１３を備え、ロータリー現像部２０は、
イエロートナーが収容されたイエロー現像ユニット２
Ｙ、マゼンタトナーが収容されたマゼンタ現像ユニット
２Ｍ、シアントナーが収容されたシアン現像ユニット２
Ｃ、ブラックトナーが収容されたブラック現像ユニット
２Ｋなどを備え、中間転写ユニット３０は、中間転写ベ
ルト３１、垂直同期センサ３２、ベルトクリーナ３３、
ゲートローラ対３４、２次転写ローラ３５、感光体駆動
用モータ３６などを備えている。上記７つのユニット１
０，２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋ，３０，４０は、それぞれ
装置本体２に対して着脱自在に構成されている。

【００２３】このプリンタは、予め設定された非転写用
の基準画像を中間転写ベルト３１に形成し、その基準画
像の濃度を検出し、その検出結果に基づき画像形成条件
の設定値を調整する画像形成条件制御を行う。この画像
形成条件制御は、画像形成のプロセス状態が再調整を必
要とするほど変化したと判定されるときに行われるべき
ものであるが、その画像形成のプロセス状態の変化に最
も大きい影響を及ぼすのはロータリー現像部２０の状
態、特に各現像ユニット２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋにおけ
るトナーの劣化である。トナーは静電潜像を現像する際
に必要な電荷を保持するために現像ユニット内で常に摩
擦されており、その時間が長くなるほどトナーの表面が
削られて帯電特性が変化する。すなわちトナーが現像に
供されることなく現像ユニット２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋ
内で長時間摩擦され続けるほど、その劣化が進むことに
なる。

【００２４】従って、現像に供されないトナー量を知る
ことによって、トナーの劣化度合いを推定することがで
きる。そこで、このプリンタは、後述するように、顕像
を構成する画素以外の画素の数であるオフドット数をカ
ウントして積算することでトナーの劣化度合いを推定
し、その積算値が予め設定された所定値に達すると画像
形成条件制御の実行タイミングと判定するようにしてい
る。

【００２５】感光体ユニット１０の感光体１１は、上記
７つのユニット１０，２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋ，３０，
４０が装置本体２に装着された状態で、感光体駆動用モ
ータ３６によって矢印５の方向に回転するもので、中間
転写ベルト３１に当接しており、この当接位置が１次転
写部１４に設定されている。この感光体１１の周りに
は、その回転方向５に沿って、帯電部１２、ロータリー
現像部２０およびクリーニング部１３がそれぞれ配置さ
れている。

【００２６】帯電部１２は、帯電バイアス生成回路１１
４により生成される所定の高電圧が印加されるワイヤ電
極を備え、例えばコロナ放電により、感光体１１の外周
面を均一に帯電するもので、帯電手段としての機能を有
する。クリーニング部１３は、感光体１１の回転方向５
における帯電部１２の直ぐ上流側であって１次転写部１
４の下流側に配置され、感光体１１から中間転写ベルト
３１へのトナー像の１次転写後に感光体１１の外周面に
残留しているトナーをクリーニングブレードにより掻き
落として感光体１１の表面を清掃するものである。

【００２７】露光ユニット５０は、例えば半導体レーザ
からなるレーザ光源５１、このレーザ光源５１からのレ
ーザ光を反射するポリゴンミラー５２、このポリゴンミ
ラー５２を回転駆動するポリゴンモータ５３、ポリゴン
ミラー５２で反射されたレーザ光を集束するレンズ部５
４、複数個の反射ミラー５５、水平同期センサ５６など
を備えている。ポリゴンミラー５２によって反射され、
レンズ部５４および反射ミラー５５を介して射出された
レーザ光５７は、感光体１１の表面において主走査方向
（図１の紙面に対して垂直な方向）に走査して、画像信
号に対応する静電潜像を感光体１１の表面に形成する。
このとき、水平同期センサ５６により、主走査方向にお
ける同期信号、すなわち水平同期信号が得られる。

【００２８】ポリゴンモータ５３は、ポリゴンミラー５
２を予め設定された回転速度、例えば３０，０００ｒｐ
ｍ（回転／分）で高速に回転駆動するもので、例えばオ
イル軸受けにより高速回転可能な構成を備え、駆動を開
始して回転速度が上記設定回転速度に達すると、ＣＰＵ
１１１にレディ信号を送出する。露光ユニット５０は、
露光手段としての機能を有する。

【００２９】ロータリー現像部２０は、各色のトナーを
上記静電潜像に付着させて現像するものである。ロータ
リー現像部２０のイエロー現像ユニット２Ｙ、マゼンタ
現像ユニット２Ｍ、シアン現像ユニット２Ｃ、ブラック
現像ユニット２Ｋは軸中心に回転自在に設けられてお
り、これらの現像ユニット２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋは予
め決められた複数の位置に移動可能に配置され、感光体
１１に対して現像ローラ（現像スリーブ）２０Ｙ，２０
Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋの当接位置および離間位置で選択的
に配置される。そして、直流成分もしくは直流成分に交
流成分を重畳した現像バイアスが現像バイアス生成回路
１１５により印加されて、感光体１１に対して当接位置
にある現像ユニットから当該色のトナーが感光体１１の
表面に付着される。ロータリー現像部２０（現像ユニッ
ト２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋ）は現像手段としての機能を
有する。

【００３０】中間転写ユニット３０の中間転写ベルト３
１は、テンションローラ３１Ａ、駆動ローラ３１Ｂ、テ
ンションローラ３１Ｃおよび従動ローラ３１Ｄに掛け渡
されている。テンションローラ３１Ａは、中間転写ベル
ト３１を確実に感光体１１に当接させるためのものであ
る。駆動ローラ３１Ｂは、感光体駆動用モータ３６によ
って感光体１１とともに回転駆動される。

【００３１】この中間転写ベルト３１は、図３に示すよ
うに、ほぼ矩形のシート体が継ぎ目７１で継ぎ合わされ
て形成された無端ベルトからなる。図３において、矢印
７２は回転駆動方向を示し、矢印７３は回転軸方向を示
している。

【００３２】この中間転写ベルト３１は、回転軸方向７
３の一端側（図３中、上側）に設けられた突起部７４を
有するとともに、転写禁止領域７５および転写許可領域
７６を有している。転写禁止領域７５は、継ぎ目７１の
両側のそれぞれ所定寸法の範囲に、回転軸方向７３に一
端から他端に亘って設定されている。転写許可領域７６
は、転写禁止領域７５以外の領域であって、回転軸方向
７３の一端部および他端部を除く矩形の領域に設定され
ており、この転写許可領域７６にトナー像が１次転写さ
れる。

【００３３】図３（Ａ）に示すように、転写許可領域７
６には、回転駆動方向７２に長辺方向となるＡ３判サイ
ズのトナー像７７が転写可能になっている。また、図３
（Ｂ）に示すように、転写許可領域７６を２つのサブ領
域７６Ａ，７６Ｂに分割設定し、中間転写ベルト３１の
一周で、回転駆動方向７２に短辺方向となるＡ４サイズ
以下、例えばＡ４、Ａ５、Ｂ５サイズなどのトナー像が
２枚転写可能になっている。なお、図３（Ｂ）ではＡ４
サイズのトナー像７８を示している。

【００３４】このように、転写許可領域７６は、回転駆
動方向７２に長辺方向のＡ３判より大きいサイズを有し
ており、この転写許可領域７６が、中間転写ベルト３１
に形成可能な最大画像形成範囲になっている。

【００３５】垂直同期センサ３２は、例えば互いに対向
配置された発光部（例えばＬＥＤ）および受光部（例え
ばフォトダイオード）を有するフォトインタラプタから
なり、回転する中間転写ベルト３１の回転軸方向７３の
一端側に配置され、突起部７４の通過を検出して検出信
号を出力するものである。この垂直同期センサ３２から
出力される検出信号が、エンジン制御部１１０による画
像形成制御の基準となる垂直同期信号として使用され
る。この垂直同期センサ３２は、従動ローラ３１Ｄの近
傍に配置されており、これによって、中間転写ベルト３
１の撓みや揺れによる影響を低減し、突起部７４を安定
して検出できるようにしている。

【００３６】ベルトクリーナ３３は、クリーナ用離接ク
ラッチにより中間転写ベルト３１への当接状態（図１
中、実線）および離間状態（図１中、破線）が切換可能
に配設されたもので、当接状態で中間転写ベルト３１上
の残留トナーを掻き落とす。このベルトクリーナ３３の
当接および離間は、中間転写ベルト３１の転写禁止領域
７５に対して行われる。

【００３７】ゲートローラ対３４は、ゲートクラッチの
オンにより搬送系駆動用モータ６０の駆動力が伝達され
て回転駆動される。２次転写ローラ３５は、２次転写ロ
ーラ用離接クラッチにより中間転写ベルト３１への当接
状態（図１中、実線）および離間状態（図１中、破線）
が切り換えられる。この２次転写ローラ３５は、中間転
写ベルト３１に当接した状態で２次転写バイアス生成回
路１１７により生成される所定の２次転写バイアスが印
加されて、転写紙４を搬送しつつ中間転写ベルト３１上
のトナー像を転写紙４に２次転写させるもので、当該当
接位置が２次転写部３７に設定されている。

【００３８】中間転写ベルト３１には例えばローラ状の
バイアス印加部材３８が当接しており、このバイアス印
加部材３８に１次転写バイアス生成回路１１６により生
成される所定の１次転写バイアスが印加される。そし
て、この１次転写バイアスによって、感光体１１上のト
ナー像が中間転写ベルト３１に１次転写されることとな
る。

【００３９】転写紙４は出力媒体に対応し、帯電部１
２、露光ユニット５０、帯電バイアス生成回路１１４、
ロータリー現像部２０、現像バイアス生成回路１１５、
バイアス印加部材３８、１次転写バイアス生成回路１１
６は画像形成手段に対応し、中間転写ベルト３１は像担
持体に対応し、２次転写ローラ３５、２次転写バイアス
生成回路１１７は転写手段に対応する。

【００４０】定着ユニット４０は、加熱ローラ４１、加
圧ローラ４２を備え、ローラ４１，４２により転写紙４
を搬送しつつ、転写紙４上のトナーを加熱溶融して当該
転写紙４に定着するもので、定着手段としての機能を有
する。

【００４１】給紙カセット３の先端（図１中、右端）か
ら上方に向かって、半月状のピックアップローラ６１、
フィードローラ対６２が配設され、ゲートローラ対３
４、２次転写ローラ３５および定着ユニット４０を挟ん
で、さらに搬送ローラ対６３、排出ローラ対６４が配設
されて、これらにより転写紙４の搬送路（図１中、一点
鎖線）が形成されている。

【００４２】ピックアップローラ６１はピックアップソ
レノイドにより駆動される。フィードローラ対６２、ゲ
ートローラ対３４、２次転写ローラ３５、定着ユニット
４０の加熱ローラ４１、搬送ローラ対６３、排出ローラ
対６４は、それぞれ駆動力伝達機構を介して同一の搬送
系駆動用モータ６０に連結されている。搬送系駆動用モ
ータ６０は、所定の回転速度に達するとレディ信号を出
力する。そして、フィードローラ対６２は、フィードク
ラッチのオンにより、搬送系駆動用モータ６０の駆動力
が伝達されて回転駆動される。転写紙４は、排出ローラ
対６４によって装置本体２の上部に設けられた排紙部６
に排出される。

【００４３】装置本体２の上面には、操作表示パネル７
が配設されている。この操作表示パネル７は、複数の操
作キーを備えるとともに、例えば液晶ディスプレイから
なる表示部を備えている。

【００４４】装置本体２のエンジン部１は、さらに、中
間転写ベルト３１の従動ローラ３１Ｄに巻き付けられた
部分に対向する位置に配設されたパッチセンサ８を備え
ている。このパッチセンサ８は、例えば並んで配置され
た発光部（例えば赤外ＬＥＤ）および受光部（例えばフ
ォトダイオード）を有する反射型光センサからなり、発
光部から中間転写ベルト３１に形成された基準画像に向
けて射出された光の反射光を受光して、当該基準画像の
濃度に応じた受光信号をエンジン制御部１１０に送出す
るものである。

【００４５】主制御部１００は、ＣＰＵ１０１と、外部
装置との間で制御信号の授受を行うインターフェース１
０２と、このインターフェース１０２を介して与えられ
た画像信号を記憶するための画像メモリ１０３とを備え
ている。ＣＰＵ１０１は、外部装置から画像信号を含む
印字指令信号をインターフェース１０２を介して受信す
ると、エンジン部１の動作指示に適した形式のジョブデ
ータに変換し、エンジン制御部１１０に送出する。

【００４６】エンジン制御部１１０は、ＣＰＵ１１１、
ＲＯＭ１１２、ＲＡＭ１１３などを備えている。ＲＯＭ
１１２は、ＣＰＵ１１１の制御プログラムなどを記憶す
るもので、ＲＡＭ１１３は、エンジン部１の制御データ
やＣＰＵ１１１による演算結果などを一時的に記憶する
もので、ＣＰＵ１１１は、ＣＰＵ１０１を介して外部装
置から送られた画像信号に関するデータをＲＡＭ１１３
に格納する。

【００４７】ＣＰＵ１１１は、エンジン部１からの入力
信号として、例えば垂直同期センサ３２から垂直同期信
号Ｖsyncを受け取り、水平同期センサ５６から水平同期
信号Ｈsyncを受け取り、パッチセンサ８から基準画像の
濃度に応じた受光信号を受け取る。そして、ＣＰＵ１１
１は、これらの入力信号および制御プログラムに基づ
き、エンジン部１の各部の動作を制御する。

【００４８】すなわちＣＰＵ１１１は、感光体駆動用モ
ータ３６を駆動するモータ駆動回路に制御信号を送出し
て感光体１１および中間転写ベルト３１を同期して回転
駆動する。また、ＣＰＵ１１１は、搬送系駆動用モータ
６０を駆動するモータ駆動回路に制御信号を送出して、
給紙カセット３からの転写紙４の搬送を制御するもの
で、転写紙４を中間転写ベルト３１の周速Ｓ１と同一速
度で搬送する。

【００４９】また、ＣＰＵ１１１は、帯電バイアス生成
回路１１４に制御信号を送出して帯電部１２による帯電
バイアスの印加を制御する。また、ＣＰＵ１１１は、現
像バイアス生成回路１１５に制御信号を送出して現像バ
イアスの印加を制御するとともに、ロータリー現像部２
０の現像ユニット２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋなどの各部の
動作を制御する。また、ＣＰＵ１１１は、各離接クラッ
チを駆動する離接クラッチ駆動回路（図示省略）に制御
信号を送出し、中間転写ベルト３１に対するベルトクリ
ーナ３３および２次転写ローラ３５の離間および当接を
制御する。

【００５０】また、ＣＰＵ１１１は、１次転写バイアス
を生成する１次転写バイアス生成回路１１６および２次
転写バイアスを生成する２次転写バイアス生成回路１１
７に制御信号を送出し、バイアス印加部材３８に対する
１次転写バイアスの印加および２次転写ローラ３５に対
する２次転写バイアスの印加を制御する。また、ＣＰＵ
１１１は、操作表示パネル７の操作キーに対する操作内
容を受け取るとともに、その表示部の表示内容を制御す
る。

【００５１】また、ＣＰＵ１１１は、ＣＰＵ１０１を介
して外部装置から送られる画像信号に応じて書込み画素
データを生成し、この生成した書込み画素データを制御
信号としてドットカウンタ１１８を介してレーザ光源５
１に送出する。

【００５２】このドットカウンタ１１８は、ＣＰＵ１１
１からレーザ光源５１に送られる書込み画素データのう
ちトナーが付着する画素以外の画素の数であるオフドッ
ト数をリアルタイムで計数する論理回路で、本実施形態
では色に関係なく全てのオフドット数をカウントする。
上記書込み画素データは感光体１１の静電潜像を形成す
るもので、この静電潜像に基づきトナー像（顕像）が形
成されており、ドットカウンタ１１８により計数される
オフドット数は、当該顕像を構成する画素以外の画素の
数を表すこととなる。

【００５３】また、ＣＰＵ１１１は、１つのトナー像
（例えばＹトナー像、Ｃトナー像など）の形成が終了し
てドットカウンタ１１８によるオフドット数が確定する
度に、そのオフドット数をＲＡＭ１１３の所定のメモリ
領域に加算して記憶させる。すなわち、ＣＰＵ１１１
は、オフドット数を積算し、その積算値をＲＡＭ１１３
に格納する。

【００５４】また、ＣＰＵ１１１は、予め設定された基
準画像を中間転写ベルト３１上に形成させ、この基準画
像をパッチセンサ８により検出した検出結果に基づき画
像形成条件の設定値を調整する画像形成条件制御を行う
もので、上記積算値Ｎが予め設定された所定値Ｎ１に達
すると上記画像形成条件制御の実行タイミングと判定
し、画像形成条件制御フラグをセットする。

【００５５】また、ＣＰＵ１１１は、画像形成条件制御
の実行を許可するか否かを判定するもので、外部装置か
ら印字指令信号が入力されていなければ、実行を許可す
ると判定する。そして、実行許可と判定すると上記画像
形成条件制御を実行する。ＣＰＵ１１１は、画像形成条
件制御を実行すると上記積算値ＮをＮ＝０にリセットす
る。

【００５６】上記基準画像は所定サイズで所定形状を有
する領域（パッチ）が複数並べられたもので、各パッチ
に予め設定された色のトナーにより予め設定された濃度
のべた画像や線画像からなる画像が形成されている。上
記画像形成条件は、本実施形態では例えば帯電バイア
ス、現像バイアス、１次転写バイアスである。

【００５７】パッチセンサ８は検知手段に対応し、ドッ
トカウンタ１１８はオフドット計数手段に対応し、ＣＰ
Ｕ１１１は画像形成条件制御手段、積算手段、画像形成
条件制御タイミング判定手段に対応する。

【００５８】また、ＲＯＭ１１２およびＲＡＭ１１３は
メモリ部を構成しているが、このメモリ部はＥＥＰＲＯ
Ｍや他の形態のメモリを採用してもよい。ＲＡＭ１１３
に格納されるオフドット数の積算値は、電源がオフにさ
れても記憶しておく必要があるので、例えばバックアッ
プ電源を備えておけばよい。また、例えばＥＥＰＲＯＭ
などの不揮発性メモリに上記積算値を格納するようにし
てもよく、この場合にはバックアップ電源は不要にな
る。

【００５９】次に、図４を参照して、本プリンタの動作
について説明する。図４はエンジン部１の各部の状態の
時間変化を示すタイミングチャートである。

【００６０】ホストコンピュータなどの外部装置から画
像信号を含む印字指令信号が主制御部１００に与えられ
ると、この主制御部１００からの制御信号に応じてエン
ジン制御部１１０がエンジン部１の各部の動作を開始す
る。このとき、給紙カセット３に積載されている転写紙
４のサイズが印字指令信号で指示されているサイズに一
致していないときは、操作表示パネル７に給紙カセット
の交換を促すメッセージを表示する。なお、図１では１
つの給紙カセット３を備えたプリンタとしているが、こ
れに限られず、複数の給紙カセットを備えたものでもよ
い。

【００６１】給紙カセット３に積載されている転写紙４
のサイズが印字指令信号で指示されているサイズに一致
している（または、複数の給紙カセットのうちに印字指
令信号で指示されているサイズの転写紙４を収容するカ
セットが含まれている）ときは、図４に示すように、ま
ず、時刻ｔ１に搬送系駆動用モータ６０がオンにされ
る。続いて、時刻ｔ２に搬送系駆動用モータ６０からレ
ディ信号が出力されると、感光体駆動用モータ３６の駆
動が開始されて中間転写ベルト３１が所定の周速Ｓ１で
駆動されて垂直同期信号Ｖsyncが周期的に出力されると
ともに、ポリゴンモータ５３の駆動が開始される。そし
て、時刻ｔ３にポリゴンモータ５３からレディ信号が出
力されると、次の垂直同期信号Ｖsyncから有効に受け付
けられ、感光体１１の表面が帯電部１２により均一に帯
電され、その感光体１１の表面に、露光ユニット５０か
らのレーザ光５７により上記画像信号に応じた静電潜像
が形成され、この静電潜像がロータリー現像部２０によ
り現像されてトナー像が形成され、このトナー像は１次
転写部１４において中間転写ベルト３１上に１次転写さ
れる。

【００６２】すなわち、感光体駆動用モータ３６の駆動
により中間転写ベルト３１が回転し、時刻ｔ４，ｔ５，
ｔ６，ｔ７にそれぞれ垂直同期信号Ｖsyncが出力され
る。各垂直同期信号Ｖsyncの立下り時点から所定時間Ｔ
１後に画像要求信号Ｖreqが出力され、この画像要求信
号Ｖreqの立下りを受けて、画像信号に対応する静電潜
像の形成が開始されるとともに、現像バイアスがオンに
される。

【００６３】そして、時刻ｔ４，ｔ５，ｔ６，ｔ７ごと
にロータリー現像部２０の現像ユニットが切り換えられ
て、各色のトナー像が感光体１１に形成され、順次、中
間転写ベルト３１に１次転写される。この間は２次転写
ローラ３５が中間転写ベルト３１に対して離間状態にあ
るので、各色のトナー像は中間転写ベルト３１上に重ね
合わされていく。現像バイアスは、時刻ｔ４，ｔ５，ｔ
６，ｔ７の各垂直同期信号Ｖsyncの立下り時点から、転
写紙サイズによって予め決められている所定時間Ｔ２後
にオフにされる。これによって、中間転写ベルト３１の
転写許可領域７６にトナー像Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋが重ね合わ
される。

【００６４】一方、給紙カセット３に積層されている転
写紙束の最上層の転写紙４がピックアップローラ６１に
より取り出され、フィードローラ対６２により所定速度
で搬送され、ゲートローラ対３４にニップされる。そし
て、中間転写ベルト３１上のトナー像にタイミングを合
わせてゲートクラッチがオンにされ、ゲートローラ対３
４から２次転写部３７に向けて転写紙４が搬送される。

【００６５】そして、垂直同期信号Ｖsyncの立下り時点
である時刻ｔ８から所定時間後に２次転写ローラ用離接
クラッチがオンにされて、２次転写ローラ３５が中間転
写ベルト３１に当接し、続いて、時刻ｔ８から所定時間
後の時刻ｔ９に転写バイアス生成回路１１６から２次転
写ローラ３５への２次転写バイアスの印加がオンにされ
る。これによって、中間転写ベルト３１の転写許可領域
７６に１次転写されているトナー像Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋが重
ね合わされたカラートナー像が転写紙４に転写される。

【００６６】ゲートクラッチは転写紙４の搬出後オフに
され、２次転写バイアスの印加時間Ｔ３は、転写紙４の
サイズに応じて予め設定されている。２次転写バイアス
の印加がオフにされた後、２次転写ローラ用離接クラッ
チがオンにされて、２次転写ローラ３５が中間転写ベル
ト３１から離間する。そして、定着ユニット４０におい
て、転写紙４が搬送されつつトナー像が当該転写紙４に
定着する。転写紙４は、さらに搬送ローラ対６３により
搬送され、排出ローラ対６４によって排紙部６に排出さ
れる。

【００６７】画像形成終了後、次の印字指令信号が入力
されなければ、垂直同期信号Ｖsyncの立下り時点である
時刻ｔ１０に帯電部１２がオフにされ、時刻ｔ１０から
所定時間後に１次転写バイアスがオフにされ、次いで、
時刻ｔ１０から所定時間後の時刻ｔ１１に感光体駆動用
モータ３６が減速を開始し、感光体駆動用モータ３６が
停止した時刻ｔ１２にレーザ光源５１がオフにされると
ともに、搬送系駆動用モータ６０がオフにされる。そし
て、時刻ｔ１２から予め設定された待機時間Ｔ４（本実
施形態では例えばＴ４＝３０秒）後の時刻ｔ１３に、ポ
リゴンモータ５３がオフにされる。

【００６８】次に、図５を参照して、オフドット数の積
算について説明する。図５は積算タイミングを示すタイ
ミングチャートである。

【００６９】ドットカウンタ１１８は、ＣＰＵ１１１か
ら書込み画素データがレーザ光源５１に送られる際にオ
フドット数をリアルタイムで計数するので、計数値は、
１つのトナー像の書込みが終了するタイミングで確定す
る。従って、オフドット数のＣＰＵ１１１による積算
は、カラー画像を構成する各画像信号Ｙ１，Ｃ１，Ｍ
１，Ｋ１や、単色画像を構成する各画像信号Ｋ２，Ｋ３
の終了ごとに行われる。そして、図５の例では、画像信
号Ｋ３が終了してオフドット数が積算されたときに積算
値が所定値Ｎ１に達しており、この時点で画像形成条件
制御の実行タイミングと判定されることとなる。

【００７０】次に、図６を参照して、オフドット数の積
算手順について説明する。図６は同手順を示すフローチ
ャートである。

【００７１】まず、ＲＡＭ１１３の所定領域に格納され
ているオフドット数の積算値ＮがＮ＝０にリセットされ
（＃１０）、次いで、ドットカウンタ１１８の計数値が
確定したか否かが判別され（＃１２）、確定していなけ
れば（＃１２でＮＯ）、上記図５で説明したように、計
数値が確定するまで待機する。

【００７２】そして、ドットカウンタ１１８の計数値が
確定すると（＃１２でＹＥＳ）、オフドット数の積算が
行われ（＃１４）、次いで、その積算値Ｎが所定値Ｎ１
以上であるか否かが判別され（＃１６）、Ｎ＜Ｎ１であ
れば（＃１６でＮＯ）、＃１２に戻り、Ｎ≧Ｎ１であれ
ば（＃１６でＹＥＳ）、画像形成条件制御の実行タイミ
ングと判定して画像形成条件制御フラグをセットし（＃
１８）、＃１０に戻る。

【００７３】そして、画像形成条件制御フラグがセット
された状態で、例えば印字指令信号が入力されていない
ときに画像形成条件制御の実行が許可されると、ＣＰＵ
１１１によりエンジン部１の各部の動作が制御されて上
記画像形成条件制御が実行されることとなる。

【００７４】次に、図７を参照して、画像形成条件制御
周期の一例について説明する。図７はＡ４サイズの画像
を形成し続けたときの画像形成条件制御の実行タイミン
グと判定される枚数間隔と１枚当りのオフドット数（画
素比率）との関係の一例を示す図である。

【００７５】本プリンタは、解像度が６００ＤＰＩ（do
t per inch）で、オフドット数の積算値が３５億ドッ
トに達すると画像形成条件制御の実行タイミングと判定
するものとする。すなわち、Ａ４サイズに含まれる総画
素数は約３５００万ドットであり、上記所定値Ｎ１＝３
５億である。

【００７６】ここでは画像サイズがＡ４に固定されてい
るので、図７に示すように、１枚当りのオフドット数と
画素比率とは１対１に対応している。但し、画素比率＝
（総画素数−オフドット数）／総画素数である。すなわ
ち、例えば画素比率０％（白紙）のオフドット数は３５
００万ドットであり、１００枚で３５億ドットに達す
る。また、画素比率６０％のオフドット数は１４００万
ドットであり、２５０枚で３５億ドットに達する。な
お、本実施形態では、画素比率１００％（べた画像）の
画像が形成され続けた場合にはオフドット数が０である
ので、画像形成条件制御は実行されないこととなる。

【００７７】このように、第１実施形態によれば、顕像
を構成する画素以外の画素の数であるオフドット数をド
ットカウンタ１１８により計数し、ＣＰＵ１１１によ
り、そのオフドット数を積算し、その積算値Ｎが所定値
Ｎ１に達すると画像形成条件制御の実行タイミングと判
定しているので、トナーの劣化を推定できるオフドット
数の積算値を用いていることから、トナーの劣化が進む
と必要になる画像形成条件制御をタイミング良く実行す
ることができる。

【００７８】また、第１実施形態によれば、全ての色の
オフドット数をカウントするようにしているので、各色
ごとにカウントして記憶する場合に比べてＲＡＭ１１３
に格納するのに必要なメモリ容量を削減することができ
る。

【００７９】（第２実施形態）次に、本発明に係る画像
形成装置の第２実施形態について説明する。第２実施形
態のプリンタの内部構成および電気的構成は、第１実施
形態と同一であり、一部の機能および動作のみ異なるの
で、その異なる点について説明する。

【００８０】この第２実施形態では、ドットカウンタ１
１８は、ＣＰＵ１１１からレーザ光源５１に送られる書
込み画素データのうち、トナーが付着される画素の数で
あるオンドット数をリアルタイムで計数する論理回路
で、本実施形態では色に関係なく全てのオンドット数を
カウントする。このドットカウンタ１１８により計数さ
れるオンドット数は、顕像を構成する画素の数を表すこ
ととなる。また、ＲＯＭ１１２は、転写紙４の大きさに
対応した中間転写ベルト３１上の画像形成可能範囲のサ
イズごとに各々の画像形成可能範囲に含まれる総画素数
を基準値として記憶している。

【００８１】また、ＣＰＵ１１１は、主制御部１００か
らのジョブデータに基づき中間転写ベルト３１上に形成
する画像のサイズを判定し、そのサイズに対応する総画
素数をＲＯＭ１１２から抽出する。そして、ＣＰＵ１１
１は、１つの画像形成が終了してドットカウンタ１１８
による計数値が確定する度に、当該サイズに対応する総
画素数からオンドット数を減算した差分をオフドット数
としてＲＡＭ１１３の所定のメモリ領域に加算して記憶
させる。これによって、ＣＰＵ１１１は、画像形成ごと
にオフドット数を積算し、その積算値をＲＡＭ１１３に
格納する。なお、ＲＯＭ１１２からの総画素数の抽出タ
イミングは、主制御部１００からジョブデータが入力さ
れた時点でもよいし、ドットカウンタ１１８の計数値が
確定した時点でもよい。

【００８２】第２実施形態では、ＲＯＭ１１２は第１記
憶手段に対応し、ドットカウンタ１１８はオンドット計
数手段に対応し、ＲＯＭ１１２、ドットカウンタ１１８
およびＣＰＵ１１１はオフドット計数手段を構成する。

【００８３】次に、図８を参照して、第２実施形態にお
けるオフドット数の積算について説明する。図８は積算
タイミングを示すタイミングチャートである。

【００８４】ドットカウンタ１１８は、ＣＰＵ１１１か
ら書込み画素データがレーザ光源５１に送られる際にオ
ンドット数をリアルタイムで計数するので、計数値は、
１つのトナー像の書込みが終了するタイミングで確定す
る。

【００８５】図８の例では、中間転写ベルト３１の回転
によって垂直同期信号Ｖsyncが時刻ｔ１，ｔ４，ｔ６に
出力されており、時刻ｔ１からの一周においてＡ４サイ
ズの単色画像が２枚形成され、時刻ｔ４からの一周にお
いてＡ３サイズの単色画像が１枚形成され、時刻ｔ６か
らの一周においてＢ５サイズの単色画像が２枚形成され
ている。

【００８６】そして、時刻ｔ２，ｔ３に計数値が確定す
ると、それぞれＡ４サイズの基準値（総画素数）からオ
ンドット数が減算されたオフドット数が積算値に積算さ
れ、時刻ｔ５に計数値が確定すると、Ａ３サイズの基準
値からオンドット数が減算されたオフドット数が積算値
に積算され、時刻ｔ７，ｔ８に計数値が確定すると、そ
れぞれＢ５サイズの基準値からオンドット数が減算され
たオフドット数が積算値に積算される。

【００８７】そして、時刻ｔ８における積算によって積
算値が所定値Ｎ１に達しており、この時点で画像形成条
件制御の実行タイミングと判定されることとなる。

【００８８】次に、図９を参照して、第２実施形態にお
けるオフドット数の積算手順について説明する。図９は
同手順を示すフローチャートである。

【００８９】まず、ＲＡＭ１１３の所定領域に格納され
ているオフドット数の積算値ＮがＮ＝０にリセットされ
（＃２０）、次いで、ドットカウンタ１１８の計数値が
確定したか否かが判別され（＃２２）、確定していなけ
れば（＃２２でＮＯ）、上記図８で説明したように、計
数値が確定するまで待機する。

【００９０】そして、ドットカウンタ１１８の計数値が
確定すると（＃２２でＹＥＳ）、ジョブデータに基づき
画像サイズが判定され（＃２４）、このサイズに対応す
る基準値が選択される（＃２６）。

【００９１】次いで、（基準値−オンドット数）を積算
することによりオフドット数の積算が行われ（＃２
８）、次いで、その積算値Ｎが所定値Ｎ１以上であるか
否かが判別され（＃３０）、Ｎ＜Ｎ１であれば（＃３０
でＮＯ）、＃２２に戻り、Ｎ≧Ｎ１であれば（＃３０で
ＹＥＳ）、画像形成条件制御の実行タイミングと判定し
て画像形成条件制御フラグをセットし（＃３２）、＃２
０に戻る。

【００９２】このように、第２実施形態によれば、トナ
ーが付着される画素の数であるオンドット数をドットカ
ウンタ１１８により計数し、ＣＰＵ１１１により、当該
画像サイズに含まれる総画素数（基準値）からオンドッ
ト数を減算した値をオフドット数として積算し、その積
算値Ｎが所定値Ｎ１に達すると画像形成条件制御の実行
タイミングと判定しているので、トナーの劣化を推定で
きるオフドット数の積算値を用いていることから、トナ
ーの劣化が進むと必要になる画像形成条件制御をタイミ
ング良く実行することができる。

【００９３】また、ドットカウンタ１１８によりトナー
が付着される画素の数を計数しているので、トナー消費
量を推定するなどの他の用途にドットカウンタ１１８を
兼用することができる。

【００９４】（第３実施形態）次に、本発明に係る画像
形成装置の第３実施形態について説明する。第３実施形
態のプリンタの内部構成および電気的構成は、第１実施
形態と同一であり、一部の機能および動作のみ異なるの
で、その異なる点について説明する。

【００９５】この第３実施形態では、ドットカウンタ１
１８は、第２実施形態と同様に、ＣＰＵ１１１からレー
ザ光源５１に送られる書込み画素データのうち、トナー
が付着される画素の数であるオンドット数をリアルタイ
ムで計数する論理回路で、本実施形態では色に関係なく
全てのオンドット数をカウントする。

【００９６】また、ＲＯＭ１１２は、基準値として、中
間転写ベルト３１の一周で形成可能な最大画像形成範囲
（本実施形態では転写許可領域７６）に含まれる総画素
数を記憶している。そして、ＣＰＵ１１１は、この総画
素数からオンドット数を減算した値をオフドット数とす
る。

【００９７】第３実施形態では、ＲＯＭ１１２は第２記
憶手段に対応し、ドットカウンタ１１８はオンドット計
数手段に対応し、ＲＯＭ１１２、ドットカウンタ１１８
およびＣＰＵ１１１はオフドット計数手段を構成する。

【００９８】次に、図１０を参照して、第３実施形態に
おけるオフドット数の積算について説明する。図１０は
積算タイミングを示すタイミングチャートである。

【００９９】ドットカウンタ１１８は、ＣＰＵ１１１か
ら書込み画素データがレーザ光源５１に送られる際にオ
ンドット数をリアルタイムで計数するので、計数値は、
１つのトナー像の書込みが終了するタイミングで確定す
る。

【０１００】図１０の例では、中間転写ベルト３１の回
転によって垂直同期信号Ｖsyncが時刻ｔ１，ｔ４，ｔ
６，ｔ９に出力されており、時刻ｔ１からの一周におい
てＡ４サイズの単色画像が２枚形成され、時刻ｔ４から
の一周においてＡ３サイズの単色画像が１枚形成され、
時刻ｔ６からの一周においてＡ４サイズの単色画像が２
枚形成されている。

【０１０１】そして、時刻ｔ１の垂直同期信号Ｖsyncに
同期して基準値が積算値に積算され、時刻ｔ２，ｔ３に
計数値が確定すると、それぞれオンドット数が減算さ
れ、時刻ｔ４の垂直同期信号Ｖsyncに同期して基準値が
積算値に積算され、時刻ｔ５に計数値が確定すると、そ
のオンドット数が減算され、時刻ｔ６の垂直同期信号Ｖ
syncに同期して基準値が積算値に積算され、時刻ｔ７，
ｔ８に計数値が確定すると、そのオンドット数が減算さ
れ、時刻ｔ９の垂直同期信号Ｖsyncに同期して基準値が
積算値に積算される。

【０１０２】そして、時刻ｔ９における積算によって積
算値が所定値Ｎ１に達しており、この時点で画像形成条
件制御の実行タイミングと判定されることとなる。

【０１０３】このように、第３実施形態では、垂直同期
信号Ｖsyncに同期して基準値を加算し、計数値の確定ご
とに、当該オンドット数の減算を行うことにより、オフ
ドット数の積算を行っている。

【０１０４】次に、図１１を参照して、第３実施形態に
おけるオフドット数の積算手順について説明する。図１
１は同手順を示すフローチャートである。

【０１０５】まず、ＲＡＭ１１３の所定領域に格納され
ているオフドット数の積算値ＮがＮ＝０にリセットされ
（＃４０）、次いで、ドットカウンタ１１８の計数値が
確定したか否かが判別され（＃４２）、確定していなけ
れば（＃４２でＮＯ）、垂直同期信号Ｖsyncが検出され
たか否かが判別され（＃４４）、垂直同期信号Ｖsyncが
検出されなければ（＃４４でＮＯ）、＃４２に戻る。

【０１０６】そして、ドットカウンタ１１８の計数値が
確定すると（＃４２でＹＥＳ）、オンドット数を減算す
ることによりオフドット数の積算が行われ（＃４８）、
＃５０に進む。

【０１０７】一方、垂直同期信号Ｖsyncが検出されると
（＃４４でＹＥＳ）、基準値を加算することにより積算
が行われ（＃４６）、次いで、積算値Ｎが所定値Ｎ１以
上であるか否かが判別され（＃５０）、Ｎ＜Ｎ１であれ
ば（＃５０でＮＯ）、＃４２に戻り、Ｎ≧Ｎ１であれば
（＃５０でＹＥＳ）、画像形成条件制御の実行タイミン
グと判定して画像形成条件制御フラグをセットし（＃５
２）、＃４０に戻る。

【０１０８】このように、第３実施形態によれば、トナ
ーが付着される画素の数であるオンドット数をドットカ
ウンタ１１８により計数し、ＣＰＵ１１１により、中間
転写ベルト３１上に形成可能な最大画像形成範囲に含ま
れる総画素数（基準値）からオンドット数を減算した値
をオフドット数として積算しているので、現像ユニット
２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｋにおけるトナーの滞留を精度良
く判定することができ、これによってトナーの劣化をよ
り正確に推定することができる。

【０１０９】（第４実施形態）次に、本発明に係る画像
形成装置の第４実施形態について説明する。第４実施形
態のプリンタの内部構成および電気的構成は、第１実施
形態と同一であるので重複する説明については省略す
る。

【０１１０】この第４実施形態では、ＣＰＵ１１１は、
第１実施形態〜第３実施形態における画像形成条件制御
の実行に先立って、予め設定された非転写用の画像を中
間転写ベルト３１（感光体１１）に形成させることによ
り現像ユニット２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｋの疲労状態を回
復させるリフレッシュ動作を行う。

【０１１１】この非転写用の画像の回転軸方向７３の寸
法は、例えば、中間転写ベルト３１上に形成可能な最大
画像範囲（本実施形態では例えば転写許可領域７６）に
等しく、この非転写用の顕像を構成する画素数の上記最
大画像範囲に含まれる総画素数に対する比率は、比較的
大きい値（例えば５０％以上の予め設定された値）に設
定されている。なお、この非転写用の顕像を構成する画
素は、回転軸方向７３に亘ってほぼ均等に配置されてい
るのが好ましい。ＣＰＵ１１１はリフレッシュ制御手段
に対応する。

【０１１２】現像ユニット２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｋは、
トナーを収容する容器から現像ローラ２０Ｙ，２０Ｃ，
２０Ｍ，２０Ｋにトナーを供給し、現像ローラ２０Ｙ，
２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｋ上に形成されるトナーの層の厚
さを規制ブレードにより一定にするように構成されてい
る。なお、図１では、便宜上、現像ユニット２Ｍの規制
ブレード２１Ｍのみ符号を付している。そして、画素比
率の低い画像形成が続くと、現像ユニット２Ｙ，２Ｃ，
２Ｍ，２Ｋ内で同一箇所に滞留するトナーが増えること
により、現像ローラや規制ブレードの表面にトナーの外
添剤やトナー自体が固着する現象であるフィルミングが
発生する虞が増大する。

【０１１３】しかし、第４実施形態によれば、現像ユニ
ット２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｋのリフレッシュ動作として
上記非転写用の画像形成を画像形成条件制御の実行に先
立って行うようにしているので、トナーの強制消費によ
り現像ユニット２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｋ内でのトナーの
滞留を解消することができ、これによって、フィルミン
グの発生による画質劣化を未然に防止することができ
る。

【０１１４】なお、本発明は上記第１〜第４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に対して種々の変更を加えることが
可能であり、例えば以下の変形形態（１）〜（１２）を
採用することができる。

【０１１５】（１）上記各実施形態では、ドットカウン
タ１１８は、オフドット数またはオンドット数のカウン
トとして全ての色の総数をカウントするようにしている
が、これに限られず、各色ごとにカウントするようにし
てもよい。この場合、上記所定値Ｎ１は、各色で同一値
を設定し、各色ごとに異なる値を設定し、あるいはＹ，
Ｃ，Ｍは同一値でＫのみ異なる値を設定してもよい。そ
して、ＣＰＵ１１１は、いずれかの色で積算値が所定値
に達すると画像形成条件制御の実行タイミングと判定す
るとともに、積算値を０にリセットすればよい。この形
態によれば、各色のトナー消費に応じてタイミング良く
画像形成条件制御を実行することができる。

【０１１６】（２）上記各実施形態では、ドットカウン
タ１１８による計数値をそのまま積算するようにしてい
るが、これに限られず、例えば所定数の下位ビットを省
略して上位ビットのみで積算するなど、計数値の分解能
を粗くして積算するようにしてもよい。この形態によれ
ば、積算値をＲＡＭ１１３に格納するのに必要なメモリ
容量を削減することができる。特に上記変形形態（１）
のように各色ごとにオフドット数またはオンドット数を
カウントする場合に採用すると利点が大きい。

【０１１７】（３）パッチセンサ８の構成は、上記実施
形態に限られない。例えば赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、青
色ＬＥＤのうちの２つまたは３つのＬＥＤを備え、各色
ごとに画像濃度を検出するようにしてもよい。

【０１１８】（４）上記第１〜第３実施形態では、画素
比率１００％の画像（べた画像）を形成し続けた場合に
は、オフドット数が０であるので画像形成条件制御は実
行されないこととなる。

【０１１９】べた画像を形成する場合にはトナーの消費
がスムーズに行われるため、トナー自体の劣化は最小と
なるが、現像ユニット２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｋの特性変
化や現像ローラ２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｋの磨
耗、帯電部１２やその他の構成部材の劣化などを考慮す
ると、現像ユニット２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｋの寿命到達
まで画像形成条件制御を一度も実行しないのは好ましい
ことではない。

【０１２０】そこで、この形態では、ＣＰＵ１１１は、
オフドット数を積算する際に、オフセット値を加算する
ことによって、画素比率１００％のべた画像を形成し続
ける場合でも、ある程度の周期で画像形成条件制御を実
行するようにしている。

【０１２１】図１２は画像形成条件制御周期を示す図
で、実線としてオフセット値を加算した場合の画像形
成条件制御周期を示し、破線として上記実施形態、す
なわちオフセット値を加算しない場合の画像形成条件制
御周期を示し、破線として現像ユニット２Ｙ，２Ｃ，
２Ｍ，２Ｋの寿命の一例を示しており、画素比率１００
％（べた画像）のＡ４画像が３００枚でトナー残量が０
になるように設定されている。

【０１２２】図１２の例では、画素比率が１００％のと
きに、現像ユニットの寿命（３００枚）となるタイミン
グの半分である１５０枚で画像形成条件制御のタイミン
グに到達するように、加算するオフセット値が設定され
ている。従って、少なくとも１回の画像形成条件制御が
確実に実行されることとなる。

【０１２３】しかも、この場合、画像形成条件制御の実
行前の期間と実行後の寿命に至るまでの期間とが等しく
なることから、画像形成条件制御による画質安定の効果
を最大限に利用することが可能となる。なお、この効果
は、画素比率が１００％での画像形成条件制御のタイミ
ングを現像ユニットの寿命の１／ｎ（ｎは整数）に設定
することにより得ることができる。

【０１２４】（５）上記第２実施形態では、ＲＯＭ１１
２は、転写紙４の大きさに対応した中間転写ベルト３１
上の画像形成可能範囲のサイズごとに各々の画像形成可
能範囲に含まれる総画素数を基準値として記憶している
が、これに代えて、回転軸方向７３においては、中間転
写ベルト３１に形成可能な最大画像形成範囲（本実施形
態では転写許可領域７６）の寸法であって、回転駆動方
向７２においては、各サイズの寸法である領域に含まれ
る総画素数を、基準値として各サイズごとにＲＯＭ１１
２に記憶するようにしてもよい。この形態によれば、Ｃ
ＰＵ１１１により算出されるオフドット数を、第１実施
形態のドットカウンタ１１８により計数されるオフドッ
ト数に等しくすることができる。

【０１２５】（６）上記第２、第３実施形態では、ドッ
トカウンタ１１８による計数値をそのまま積算するよう
にしているが、これに限られず、トナーの各色に応じて
予め設定されたオフセット値を加算するようにしてもよ
い。この形態によればオンドット数の積算値をさらに精
度良くトナー消費量に比例したものとすることができ
る。

【０１２６】（７）上記第２、第３実施形態では、オン
ドット数をドットカウンタ１１８によりそのまま計数す
るようにしているが、これに限られない。例えば、離散
ドットや連続ドットなどの画像形態によって区別して各
画像形態について設定された係数を乗算した上で計数す
ることにより隣接画素の影響を考慮するようにしてもよ
い。また、各色に対して異なる係数を設定しておき、各
色のオンドット数の計数については対応する係数を乗算
した上で計数するようにしてもよい。この形態によれば
オンドット数の積算値をさらに精度良く実際のトナー消
費量に比例したものとすることができる。また、この形
態において、上記変形形態（６）のオフセット値をさら
に加算するようにしてもよい。

【０１２７】（８）上記第１実施形態では、ドットカウ
ンタ１１８によりオフドット数をリアルタイムに計数
し、上記第２、第３実施形態では、ドットカウンタ１１
８によりオンドット数をリアルタイムに計数するように
しているが、本発明はリアルタイムに計数する方法に限
られない。

【０１２８】例えばＣＰＵ１０１により画像メモリ１０
３に格納されている画像信号を走査してオフドット数ま
たはオンドット数を計数し、その計数値をＣＰＵ１１１
に送出するようにしてもよい。また、上記各実施形態で
は、ＣＰＵ１１１はＣＰＵ１０１を介して送られた画像
信号に関するデータをＲＡＭ１１３に格納するようにし
ているが、このＲＡＭ１１３に格納された状態の画像信
号を走査してオフドット数またはオンドット数を計数す
るようにしてもよい。これらの場合には、ドットカウン
タ１１８は不要になり、ＣＰＵ１０１またはＣＰＵ１１
１が、オフドット計数手段またはオンドット計数手段に
対応する。

【０１２９】（９）上記実施形態では像担持体として継
ぎ目７１のある中間転写ベルト３１としているが、これ
に限られず、例えばシームレスの中間転写ベルトや中間
転写ドラムでもよい。

【０１３０】（１０）上記実施形態では１つの感光体を
備え、中間転写ベルト３１を回転させることで４色のト
ナーを重ね合わせるカラープリンタとしているが、これ
に限られず、例えば中間転写ベルト３１に沿って並んで
配設される４個の感光体を備えたいわゆるタンデム方式
のカラープリンタでもよい。

【０１３１】（１１）上記実施形態では中間転写ベルト
３１を備えたカラープリンタとしているが、これに限ら
れず、例えば中間転写ベルト３１を備えず、感光体１１
に形成したトナー像を転写紙４に直接転写するモノクロ
プリンタでもよい。この場合には基準画像は感光体１１
に形成すればよい。この形態では感光体１１が像担持体
に対応する。

【０１３２】（１２）上記実施形態では、ホストコンピ
ュータなどの外部装置より与えられた画像を転写紙に印
刷するプリンタを用いて説明しているが、本発明はこれ
に限られず、複写機やファクシミリ装置などを含む一般
の電子写真方式の画像形成装置に適用することができ
る。

【０１３３】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１，５の発
明によれば、像担持体上に形成される顕像を構成する画
素以外の画素の数であるオフドット数を計数し、この計
数されたオフドット数を積算し、この積算値が予め設定
された所定値に達することにより画像形成条件制御の実
行タイミングと判定するようにしており、現像剤が消費
されないときは現像剤が劣化して画像形成条件制御が必
要になることから、消費されない現像剤の量にほぼ比例
するオフドット数を積算することで、画像形成条件制御
が必要になる時点の推定が可能になり、オフドット数の
積算値が所定値に達すると画像形成条件制御の実行タイ
ミングと判定することで、タイミング良く画像形成条件
制御を実行することができる。

【０１３４】また、請求項２の発明によれば、出力媒体
の大きさに対応した画像形成可能範囲のサイズ毎に各々
の画像形成可能範囲に含まれる総画素数を記憶してお
き、像担持体上に形成される顕像を構成する画素の数で
あるオンドット数を計数し、画像形成手段により像担持
体上に形成中の画像の画像形成範囲に対応する総画素数
からオンドット数を減算した値をオフドット数とするよ
うにしているので、オンドット数は、現像剤の消費量に
ほぼ比例する値となることから、オンドット数を計数す
ることで、例えば現像剤の消費量を推定することが可能
になる。

【０１３５】また、請求項３の発明によれば、像担持体
上に形成可能な最大画像形成範囲に含まれる総画素数を
記憶しておき、像担持体上の最大画像形成範囲に対する
画像形成が終了するまでに計数されたオンドット数を、
記憶されている総画素数から減算した値をオフドット数
とするようにしているので、オンドット数は、現像剤の
消費量にほぼ比例する値となることから、オンドット数
を計数することで、例えば現像剤の消費量を推定するこ
とが可能になる。また、像担持体上に形成可能な最大画
像形成範囲に含まれる総画素数を用いているので、任意
サイズの出力媒体が用いられた場合でも、オフドット数
は、消費されない現像剤の量を反映した値とすることが
できる。

【０１３６】また、請求項４の発明によれば、像担持体
上に所定の画像を形成することにより画像形成手段の疲
労状態を回復させるリフレッシュ制御を画像形成条件制
御の実行に先立って実行するようにしているので、現像
剤が強制消費されることとなり、画像形成手段における
現像剤の滞留を解消し、これによってフィルミングの発
生による画質劣化を未然に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る画像形成装置の一実施形態であ
るプリンタの内部構成を示す図である。

【図２】 同プリンタの電気的構成を示すブロック図で
ある。

【図３】 （Ａ）（Ｂ）は中間転写ベルトの展開図であ
る。

【図４】 エンジン部の各部の状態の時間変化を示すタ
イミングチャートである。

【図５】 オフドット数の積算タイミングを示すタイミ
ングチャートである。

【図６】 オフドット数の積算手順を示すフローチャー
トである。

【図７】 第１実施形態における画像形成条件制御周期
を示す図である。

【図８】 第２実施形態におけるオフドット数の積算タ
イミングを示すタイミングチャートである。

【図９】 第２実施形態におけるオフドット数の積算手
順を示すフローチャートである。

【図１０】 第３実施形態におけるオフドット数の積算
タイミングを示すタイミングチャートである。

【図１１】 第３実施形態におけるオフドット数の積算
手順を示すフローチャートである。

【図１２】 変形形態における画像形成条件制御周期を
示す図である。

【符号の説明】 １１ 感光体（像担持体） １２ 帯電部（画像形成手段） ２０ ロータリー現像部（画像形成手段） ３１ 中間転写ベルト（像担持体） ３５ ２次転写ローラ（転写手段） ３８ バイアス印加部材（画像形成手段） ５０ 露光ユニット（画像形成手段） ５１ レーザ光源 １１０ エンジン制御部 １１１ ＣＰＵ（画像形成条件制御手段、画像形成条件
制御タイミング判定手段、オフドット計数手段、オンド
ット計数手段） １１２ ＲＯＭ（第１記憶手段、第２記憶手段） １１４ 帯電バイアス生成回路（画像形成手段） １１５ 現像バイアス生成回路（画像形成手段） １１６ １次転写バイアス生成回路（画像形成手段） １１７ ２次転写バイアス生成回路（転写手段） １１８ ドットカウンタ（オフドット計数手段、オンド
ット計数手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H027 DA09 DB01 DC10 DE02 DE07 DE09 DE10 EA01 EA03 EA05 EC04 EC06 ED06 EF06 EF12 EF13 HB01 HB13 2H077 AD36 DA05 DA10 DA20 DA22 DA31 DA63 DA81 DA82 DB08 GA13 2H200 FA02 GA10 GA23 GA34 GA47 GA49 GA57 GB12 GB22 GB25 GB44 HA02 HA28 HA29 HB03 HB12 JA02 JA29 JC05 JC07 JC12 JC20 LA24 LB02 LB09 LB13 NA02 PA04 PA10 PA19 PB13 PB20 PB29 PB39

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 現像剤を用いて予め設定された画像形成
   条件に従って画像を像担持体上に形成する画像形成手段
   と、前記像担持体上に形成された前記画像を出力媒体に
   転写する転写手段とを備えた画像形成装置において、 前記像担持体上の画像を検知する検知手段と、 前記画像形成手段により前記像担持体上に予め設定され
   た基準画像を形成させ、この基準画像が前記検知手段に
   より検知された結果に応じて前記画像形成条件の設定を
   調整する画像形成条件制御手段と、 前記像担持体上に形成される顕像を構成する画素以外の
   画素の数であるオフドット数を計数するオフドット計数
   手段と、 前記オフドット計数手段により計数された前記オフドッ
   ト数を積算する積算手段と、 前記積算手段により算出される積算値が予め設定された
   所定値に達することにより前記画像形成条件制御手段の
   実行タイミングと判定する画像形成条件制御タイミング
   判定手段とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記オフドット計数手段は、 前記出力媒体の大きさに対応した画像形成可能範囲のサ
   イズ毎に各々の画像形成可能範囲に含まれる総画素数を
   記憶する第１記憶手段と、 前記像担持体上に形成される顕像を構成する画素の数で
   あるオンドット数を計数するオンドット計数手段とを備
   え、 前記画像形成手段により前記像担持体上に形成中の画像
   の画像形成範囲に対応する総画素数を前記第１記憶手段
   から抽出し、その抽出した総画素数から前記オンドット
   計数手段により計数された前記オンドット数を減算した
   値を前記オフドット数とすることを特徴とする請求項１
   に記載の画像形成装置。
3. 【請求項３】 前記オフドット計数手段は、 前記像担持体上に形成可能な最大画像形成範囲に含まれ
   る総画素数を記憶する第２記憶手段と、 前記像担持体上に形成される顕像を構成する画素の数で
   あるオンドット数を計数するオンドット計数手段とを備
   え、 前記画像形成手段による前記像担持体上の前記最大画像
   形成範囲に対する画像形成が終了するまでに前記オンド
   ット計数手段により計数された前記オンドット数を、前
   記第２記憶手段に記憶された前記総画素数から減算した
   値を前記オフドット数とすることを特徴とする請求項１
   に記載の画像形成装置。
4. 【請求項４】 前記像担持体上に所定の画像を形成する
   ことにより前記画像形成手段の疲労状態を回復させるリ
   フレッシュ制御手段をさらに備え、 前記リフレッシュ制御手段は、前記画像形成条件制御手
   段の実行に先立って実行されることを特徴とする請求項
   １〜３のいずれかに記載の画像形成装置。
5. 【請求項５】 現像剤を用いて像担持体上に予め設定さ
   れた画像形成条件に従って画像を形成し、前記像担持体
   上に形成された前記画像を出力媒体に転写するようにし
   た画像形成方法において、 前記像担持体上の画像を検知する検知工程と、 前記像担持体上に予め設定された基準画像を形成させ、
   この基準画像を前記検知工程において検知した結果に応
   じて前記画像形成条件の設定を調整する画像形成条件制
   御工程と、 前記像担持体上に形成される顕像を構成する画素以外の
   画素の数であるオフドット数を計数するオフドット計数
   工程と、 前記オフドット計数工程において計数された前記オフド
   ット数を積算する積算工程と、 前記積算工程において算出される積算値が予め設定され
   た所定値に達することにより前記画像形成条件制御工程
   の実行タイミングと判定する画像形成条件制御タイミン
   グ判定工程とを備えたことを特徴とする画像形成方法。