JP2006276058A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 画像形成条件を変更してトナー消費量を低減するトナーセーブモードを有する画像形成装置において、トナーセーブモードやノーマルモードにおける画像濃度を一定に保つこと。
【解決手段】 画像形成装置１は、トナーセーブモード（エコノミーモードＮまたはエコノミーモードＳ）が指定されると、レーザ光量や現像電位等の画像形成条件を変更し、感光体ドラム１１上の静電潜像に付着させるトナー量をノーマルモード時よりも少なくする。また、画像形成装置１は、トナーセーブモードが指定された場合は、ＩＣＤＣ方式によるトナー補給時間を、ノーマルモードでのトナー補給時間を基準としてＩＣＤＣ補正係数を用いて算出する。
【選択図】 図１１

Description

本発明は、電子写真方式の画像形成装置に関する。

電子写真方式を用いた複写機やプリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置の中には、トナーの消費量を低減するトナーセーブモードを備えるものがある。また、トナーセーブモードには、例えば、印刷する画像のデータを間引くものや、特許文献１に記載されているように、静電潜像担持体への露光量や現像バイアスを変更して現像ポテンシャルを通常の場合よりも低下させ、これによってトナーの消費量を低減するものがある。前者の場合は小さいフォントの文字や細線が間引きによって識別不能になる可能性があるが、後者の場合はそれなりに良好な画質を保ったままでトナーの消費量を低減することができる。

また、電子写真方式を用いた画像形成装置においては、現像器内のトナー濃度をたえず一定に保つことで画像濃度を一定に保っている。例えば、二成分現像剤を用いた場合には、トナー濃度を一定に保つため、透磁率センサを用いて現像器内のトナー濃度を測定し、測定結果に応じて必要な量のトナーを現像器へ補給する方式（ＡＴＣ：Auto Toner Control）や、印刷する画像の画素数を計数し、計数値に応じた量のトナーを現像器へ補給する方式（ＩＣＤＣ：Image Count Dispense Control）、あるいはＡＴＣ方式とＩＣＤＣ方式の両方を併用する方式がある。
特開２０００−２４２１３９号公報

ところで、特許文献１に記載された技術のように、画像形成条件を変更してトナー消費量を低減するトナーセーブモードを備えようとすると、ＩＣＤＣ方式を採用している場合は、仮に、ＡＴＣ方式を併用した場合であっても以下に説明する不具合があった。

すなわち、トナーセーブモードに移行した後は、画像形成条件が変更されてトナー消費量が少なくなるにも係らず、ＩＣＤＣ方式では、印刷する画像の画素数に応じた、ノーマルモード時と同じ量のトナーを現像器に補給しようとする。勿論、ＡＴＣ方式を併用しているため、トナー濃度の上昇が測定されるとトナーの補給が抑制され、トナー濃度が一定に保たれる訳であるが、トナー濃度の上昇が検知されるまでにはタイムラグがある。したがって、このタイムラグの間にＩＣＤＣ方式によって補給されるトナー量が、トナーの消費量を上回ってしまい、図１４(ａ)に示すようにトナーセーブモードに移行した直後に現像器内のトナー濃度が上昇してしまう。また、このトナー濃度の上昇に呼応して、図１４(ｂ)に示すように画像濃度も上昇してしまう。よって、トナーセーブモードにおいて画像濃度を一定に保つことができない。

また、逆に、トナーセーブモードからノーマルモードに移行した場合についても、現像器内のトナー濃度が元の値に戻るまでには、トナーが消費されなければならないで一定の時間が必要となる。よって、図１４(ａ)および図１４(ｂ)に示すように、トナーセーブモードからノーマルモードに移行した直後においても、現像器内のトナー濃度や画像濃度を一定に保つことができない。

本発明は、以上説明した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、画像形成条件を変更してトナー消費量を低減するトナーセーブモードを有する画像形成装置において、トナーセーブモードやノーマルモードにおける画像濃度を一定に保つことである。

上記課題を解決するため、本発明は、像担持体と、画像データに基づく静電潜像を前記像担持体の表面に形成する露光手段と、トナーを含む現像剤を収容する収容部を有するとともに、前記形成された静電潜像にトナーを付着させてトナー像を形成する現像手段と、前記形成されたトナー像をシートに転写する転写手段と、前記トナーの消費量を低減するトナーセーブモードを有し、当該トナーセーブモードでの画像形成が指示された場合に、当該トナーセーブモードが指示されていない画像形成時よりも前記静電潜像に付着させるトナー量が少なくなるように画像形成条件を変更する変更手段と、前記変更手段により変更された画像形成条件に従って画像を形成した場合に消費されるトナーの量を算出する算出手段と、前記算出手段により算出された量のトナーを前記収容部に補給する補給手段と、前記変更手段により変更された画像形成条件に従って前記トナーセーブモードでの画像形成を行ない、前記シート上に画像を形成して出力する画像形成手段とを具備する画像形成装置を提供する。

本発明によれば、画像形成装置は、トナーセーブモードでの画像形成が指示された場合に、トナーセーブモードが指示されていない画像形成時よりも静電潜像に付着させるトナー量が少なくなるように画像形成条件を変更するとともに、当該画像形成条件に従って画像を形成した場合に消費されるトナーの量を算出し、算出された量のトナーを現像剤の収容部に補給する。

本発明によれば、画像形成条件を変更してトナー消費量を低減するトナーセーブモードを有する画像形成装置において、トナーセーブモードやノーマルモードにおける画像濃度を一定に保つことができる。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
［Ａ．実施形態］
図１は、画像形成装置１の主要部の構成を示す図である。なお、本実施形態に係る画像形成装置１は、電子写真方式を用いた複写機やプリンタ、ファクシミリ等である。同図において、プロセスカートリッジ１０内には、感光体ドラム１１と、感光体ドラム１１の表面を予め定められた電位に帯電させる帯電器１２と、所定の電位に帯電させた感光体ドラム１１の表面に露光用ビームを照射して静電潜像を形成する露光装置１３と、トナーとキャリアからなる二成分現像剤を収容し、感光体ドラム１１上の静電潜像にトナーを付着させてトナー像を形成する現像器１４と、感光体ドラム１１の表面に残存したトナーを除去するクリーナ１５とが設けられている。また、トナーカートリッジ２０には、現像器１４に補給するトナーが収容されている。

プロセスカートリッジ１０とトナーカートリッジ２０は、画像形成装置１に対して着脱自在であり、カートリッジ単位で交換可能である。また、トナーカートリッジ２０と現像器１４の間にはトナー搬送路３０が設けられており、このトナー搬送路３０を介してトナーカートリッジ２０から現像器１４へトナーが補給される。このトナー搬送路３０は、例えば、パイプとその内部に設けられたオーガーによって構成される。

また、現像器１４内には、現像ロール１４ａ、トナー濃度センサ１４ｂ、二成分現像剤を攪拌する攪拌機構等が設けられている。現像ロール１４ａは、円筒状のスリーブとスリーブ内に設けられたマグネットロールから構成される。スリーブには、例えば、感光体ドラム１１の表面に形成された静電潜像と逆極性の現像電位が印加されており、このスリーブに印加されている現像電位と、静電潜像の部分の電位との電位差（現像バイアス）によって、現像ロールに供給されたトナーが感光体ドラム１１上の静電潜像に付着する。また、トナー濃度センサ１４ｂは、現像器１４内に収容されている二成分現像剤のトナー濃度を測定する。このトナー濃度センサ１４ｂは、例えば、トナーとキャリアとの透磁率を測定するものであってもよいし、光学的にトナー濃度を検知するものであってもよい。

給紙トレイ４０には、記録用紙等のシート１００が収容されており、例えば、画像形成装置１に対して印刷処理の開始が指示されると、給紙トレイ４０からシート１００が１枚ずつ送り出される。そして、感光体ドラム１１の表面に形成されたトナー像が転写ロール５０によってシート１００に転写され、定着器６０にて定着処理が施された後、排紙トレイ７０に排出される。

図２は、画像形成装置１の制御構成を説明するための図である。
同図において制御部８１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備え、ＲＯＭや記憶部８２に記憶されているプログラムを実行することで画像形成装置１の各部を制御する。記憶部８２には、画像形成装置１を制御するためのプログラムが記憶されている。また、この記憶部８２には、ノーマルモードやトナーセーブモード（エコノミーモードＮ、エコノミーモードＳ）等の各動作モードでの画像形成条件を定める複数の制御パラメータの値が記憶されている。

なお、トナーセーブモードは、ノーマルモードの場合よりもトナー消費量を低減する動作モードであって、例えば、試し印刷等を行なう場合に利用される。画像形成装置１がプリンタであれば、プリントドライバから動作モードを指定することができる。また、画像形成装置１が複写機であれば、タッチパネル等を操作することによって動作モードを指定することができる。また、本実施形態においては、トナーセーブモードとして、トナー消費率が異なるエコノミーモードＮとエコノミーモードＳを設けている。

次に、入力部８３は、例えば、パーソナルコンピュータ等の他の機器との通信を制御して、印刷する原稿データを受信する通信インタフェースや、原稿の画像を光学的に読み取るイメージスキャナである。なお、入力部８３は、画像形成装置１に対して装着されたメモリカードやＤＶＤ等の記録媒体から原稿データを読み出す記録媒体ドライブであってもよい。高圧電源８４は、制御部８１から指令された電位を現像電位として現像ロール１４ａに印加する。また、Ａ／Ｄコンバータ８５は、トナー濃度センサ１４ｂの測定結果をアナログ値からディジタル値に変換して制御部８１に出力する。レーザ駆動部８６は、制御部８１からの画像信号と光量切替信号に基づいて、露光装置１３から出力される露光用ビームを制御する。制御モータ８７は、制御部８１によって駆動され、トナーカートリッジ２０から現像器１４に補給されるトナー量を制御する。

また、本実施形態に係る画像形成装置１は、現像器１４内のトナー濃度を一定に保つため、トナー濃度センサ１４ｂの測定結果に応じて必要な量のトナーをトナーカートリッジ２０から現像器１４に補給するＡＴＣ方式と、印刷する画像データの画素数を計数し、計数値に応じた量のトナーを現像器１４へ補給するＩＣＤＣ方式を併用している。

ここで、ＡＴＣ方式のみの場合は、トナー濃度センサ１４ｂからの測定結果によって現像器１４内のトナー濃度が減少したことを検知してからでないとトナーを補給できない。よって、消費されるトナーと補給されるトナーにタイムラグが生じ、特に、ベタ塗りの画像等、画像密度が高い画像を印刷する場合に、現像器１４内のトナー濃度が変動して画像濃度が不安定になりやすい。これに対し、ＩＣＤＣ方式を併用した場合は、印刷する画像データの画素数を事前に計数し、計数値に応じた量のトナーを、印刷処理と同時あるいはそれよりも若干前の時点から補給することができるので、消費されるトナーと補給されるトナーのタイムラグを抑えて現像器１４内におけるトナー濃度の変動を少なくし、画像濃度を安定させることができる。

また、本実施形態に係る画像形成装置１は、トナーセーブモードにおいて、（１）レーザ光量を下げる、（２）現像電位を小さくする、（３）ルックアップテーブルを用いて画像データの画像密度を低下させる、のいずれか１以上の方法を用いてトナー消費量を低減している。以下に各々の方法について順番に説明する。

＜１．レーザ光量を下げてトナー消費量を低減する場合＞
この方法は、露光装置１３から照射される露光用ビームのレーザ光量を下げることで、感光体ドラム１１の表面にノーマルモードの場合よりも低い電位で静電潜像を書き込み、これによって静電潜像の部分の電位と現像ロール１４ａに印加されている現像電位との電位差（現像バイアス）を小さくし、静電潜像に付着させるトナー量を低減するものである。

ここで、レーザ光量と、感光体ドラム１１に付着する単位面積当たりのトナー量との関係は、図３に示すグラフの通りである。同図において、ノーマルモードの場合のレーザ光量は“２００”であり、このときの単位面積当たりのトナー消費量は“５ｇ／ｍ^２”となる。また、エコノミーモードＮの場合のレーザ光量は“１５０”であり、単位面積当たりのトナー消費量は“４ｇ／ｍ^２”となる。また、エコノミーモードＳの場合のレーザ光量は“１００”であり、単位面積当たりのトナー消費量は“３ｇ／ｍ^２”となる。

図３に示したグラフから明かとなるように、トナー消費量は動作モード毎に異なる。したがって、画素数に応じた量のトナーを補給するＩＣＤＣ方式においては、補給するトナーの量を動作モードに応じて補正する必要がある。なお、ＡＴＣ方式の場合は、現像器１４内のトナー濃度を測定し、測定結果に応じて必要な量のトナーを補給する方式であるため、ＩＣＤＣ方式の場合のように補給するトナー量を動作モードに応じて補正する必要はない。

そこで、記憶部８２には、図４に示すように、動作モード毎に、レーザ光量とＩＣＤＣ補正係数を格納した制御テーブル８２ａが記憶されている。なお、ＩＣＤＣ補正係数は、ＩＣＤＣ方式において補給するトナー量を補正する係数であって、ノーマルモードの場合を“１．００”として設定された数値である。図４に示すように、レーザ光量を変更する場合については、エコノミーモードＮにおけるＩＣＤＣ補正係数が“０．８０”、エコノミーモードＳにおけるＩＣＤＣ補正係数が“０．６０”となる。

また、本実施形態に係る画像形成装置１では、単位時間当たりに補給されるトナー量は各動作モードにおいて同一であり、補給時間を変えることによって補給するトナー量を変更している。図５は、レーザ光量を変更する場合における画素数とトナー補給時間との関係を示すグラフである。このグラフから明かとなるように、画素数が同じであれば、ノーマルモード、エコノミーモードＮモード、エコノミーモードＳの順にトナー補給時間が長く、すなわち補給されるトナー量が多い。また、各動作モードにおいては、画素数が多い程、トナー補給時間が長く、すなわち補給されるトナー量が多い。

＜２．現像電位を小さくしてトナー消費量を低減する場合＞
この方法は、現像ロール１４ａに印加される現像電位の値を、ノーマルモードの場合よりも小さくすることで、この現像ロール１４ａに印加されている現像電位と、静電潜像の部分の電位との電位差（現像バイアス）を小さくし、これによって静電潜像に付着させるトナー量を低減するものである。

ここで、現像電位と、感光体ドラム１１に付着する単位面積当たりのトナー量との関係は、図６に示すグラフの通りである。なお、同図に示すように、現像電位を下げ過ぎると、背景部電位との差（かぶり除去電位）が大きくなってキャリアの流出（ＢＣＯ：Beads Carry Over）が発生し、クリーナ１５内のブレード１５ａや定着器６０に対して悪影響を及ぼす。例えば、背景部電位が−７２０Ｖに設定されており、かぶり除去電位が１８０Ｖを超えると背景部にＢＣＯが多く発生する場合、同図に示すように、トナーセーブ量が最大となるエコノミーモードＳにおいては、現像電位を−５４０Ｖ未満に設定することができない。

また、同図において、ノーマルモードの場合の現像電位は“−６００Ｖ”であり、このときの単位面積当たりのトナー消費量は“５ｇ／ｍ^２”となる。また、エコノミーモードＮの場合の現像電位は“−５７０Ｖ”であり、単位面積当たりのトナー消費量は“４．５ｇ／ｍ^２”となる。また、エコノミーモードＳの場合の現像電位は“−５４０Ｖ”であり、単位面積当たりのトナー消費量は“４．０ｇ／ｍ^２”となる。

図６に示したグラフから明かとなるように、現像電位を変更する場合もトナー消費量は動作モード毎に異なるから、ＩＣＤＣ方式においては補給するトナー量を動作モードに応じて補正する必要がある。したがって、記憶部８２には、図７に示すように、動作モード毎に、現像電位とＩＣＤＣ補正係数を格納した制御テーブル８２ｂが記憶されている。なお、ＩＣＤＣ補正係数は、図４に示した制御テーブル８２ａの場合と同様、ノーマルモードの場合を“１．００”として設定された数値である。図７に示すように、現像電位を変更する場合については、エコノミーモードＮにおけるＩＣＤＣ補正係数が“０．９０”、エコノミーモードＳにおけるＩＣＤＣ補正係数が“０．８０”となる。また、現像電位を変更した場合における画素数とトナー補給時間との関係を示すグラフは、図８に示す通りである。

＜３．ＬＵＴを用いて画像データの画像密度を低下させてトナー消費量を低減する場合＞
この方法は、図９に示すように、入力される画像信号のカバレッジ（Cin）に対して、出力する画像信号のカバレッジ（Cout）を規定するＬＵＴ（ルックアップテーブル）を用いて、印刷する画像データの画像密度をノーマルモードの場合よりも低下させ、これによって静電潜像に付着させるトナー量を低減するものである。

つまり、図９に示したＬＵＴを用いてノーマルモードの場合よりも画像密度が低くなるよう補正された画像データに基づいて、感光体ドラム１１の表面に静電潜像が形成される。この場合には、図９に示したＬＵＴと、図１０に示す制御テーブル８２ｃが記憶部８２に記憶されていればよい。なお、図１０に示す制御テーブル８２ｃにおいても、ＩＣＤＣ補正係数は、図４に示した制御テーブル８２ａの場合と同様、ノーマルモードの場合を“１．００”として設定された数値である。また、図１０に示すように、ＬＵＴを用いて画像データの画像密度を低下させる場合は、エコノミーモードＮにおけるＩＣＤＣ補正係数が“０．７５”、エコノミーモードＳにおけるＩＣＤＣ補正係数が“０．５０”となる。

次に、画像形成装置１の動作を説明する。
図１１は、画像形成装置１において実行されるトナー補給処理のフローチャートである。このトナー補給処理は、画像データが入力されて印刷が指示された場合に、制御部８１により実行される。同図に示すように、まず、制御部８１は、動作モードとしてトナーセーブモードが指定されているか否かを判別する（ステップＳ１０１）。その結果、トナーセーブモードが指定されておらずノーマルモードであった場合は（ステップＳ１０１：ＮＯ）、ステップＳ１０３に移行する。

一方、制御部８１は、トナーセーブモードが指定されていた場合は（ステップＳ１０１：ＹＥＳ）、次いで、動作モードとしてエコノミーモードＳが指定されているか否かを判別する（ステップＳ１０２）。その結果、エコノミーモードＳが指定されておらず、エコノミーモードＮが指定されていた場合は（ステップＳ１０２：ＮＯ）、ステップＳ１０４に移行する。また、エコノミーモードＳが指定されていた場合は（ステップＳ１０２：ＹＥＳ）、ステップＳ１０５に移行する。

そして、制御部８１は、ステップＳ１０３〜Ｓ１０５において制御テーブル８２ａ〜８２ｃを参照し、動作モードに応じたＩＣＤＣ補正係数を選択する。このステップＳ１０３〜Ｓ１０５の処理について具体的に説明すると、まず、レーザ光量を変更する場合は、図４に示した制御テーブル８２ａが参照され、ノーマルモードにおいてはＩＣＤＣ補正係数Ｃとして“１．００”が、エコノミーモードＮにおいてはＩＣＤＣ補正係数Ｂとして“０．８０”が、エコノミーモードＳにおいてはＩＣＤＣ補正係数Ａとして“０．６０”が選択される。

また、現像電位を変更する場合は、図７に示した制御テーブル８２ｂが参照され、ノーマルモードにおいてはＩＣＤＣ補正係数Ｃとして“１．００”が、エコノミーモードＮにおいてはＩＣＤＣ補正係数Ｂとして“０．９０”が、エコノミーモードＳにおいてはＩＣＤＣ補正係数Ａとして“０．８０”が選択される。また、ＬＵＴを用いて画像データの画像密度を変更する場合は、図１０に示した制御テーブル８２ｃが参照され、ノーマルモードにおいてはＩＣＤＣ補正係数Ｃとして“１．００”が、エコノミーモードＮにおいてはＩＣＤＣ補正係数Ｂとして“０．７５”が、エコノミーモードＳにおいてはＩＣＤＣ補正係数Ａとして“０．５０”が選択される。

次いで、制御部８１は、印刷する画像データの画素数を計数する（ステップＳ１０６）。そして、制御部８１は、計数した画素数と、上記ステップＳ１０３〜Ｓ１０５のいずれかで選択されたＩＣＤＣ補正係数とを用いてトナー補給時間を決定する（ステップＳ１０７）。例えば、レーザ光量を変更する場合であって、かつ、ノーマルモードが指定されている場合は、ＩＣＤＣ補正係数として“１．００”が選択される。したがって、制御部８１は、ＩＣＤＣ補正係数“１．００”（ノーマルモード）と、上記ステップＳ１０６において計数された画素数とに基づいて、図６に示すノーマルモード時の特性グラフからトナー補給時間を特定する。

また、レーザ光量を変更する場合であって、エコノミーモードＮが指定されていた場合は、ＩＣＤＣ補正係数として“０．８０”が選択される。この場合、制御部８１は、まず、上記ステップＳ１０６において計数された画素数を用いてノーマルモードでのトナー補給時間Ｔｓを特定する。そして、制御部８１は、トナー補給時間ＴｓにＩＣＤＣ補正係数“０．８０”を乗算してトナー補給時間を算出する。同様に、レーザ光量を変更する場合であって、エコノミーモードＳが指定されている場合は、ＩＣＤＣ補正係数として“０．６０”が選択される。制御部８１は、上記ステップＳ１０６において計数された画素数を用いてノーマルモードでのトナー補給時間Ｔｓを特定すると、このトナー補給時間ＴｓにＩＣＤＣ補正係数“０．６０”を乗算してトナー補給時間を算出する。

このように、トナーセーブモード（エコノミーモードＮとエコノミーモードＳ）が指定されている場合、制御部８１は、まず、印刷する画像データの画素数に応じてノーマルモードでのトナー補給時間Ｔｓを特定する。そして、トナー補給時間ＴｓにＩＣＤＣ補正係数を乗算してトナー補給時間を算出する。この後、制御部８１は、ステップ１０７において決定されたトナー補給時間の間だけ制御モータ８７を駆動し、トナーカートリッジ２０から現像器１４へトナーを補給する（ステップＳ１０８）。

なお、勿論であるが、例えば、レーザ光量を変更する場合、制御部８１は、レーザ駆動部８６を介して露光装置１３から照射される露光用ビームのレーザ光量を制御する。この際、制御部８１は、図４に示した制御テーブル８２ａを参照して動作モードに応じたレーザ光量を選択する。例えば、ノーマルモードが指定されている場合はレーザ光量が“２００”に、エコノミーモードＮの場合はレーザ光量が“１５０”に、エコノミーモードＳの場合はレーザ光量が“１００”に決定される。また、現像電位を変更する場合、制御部８１は、現像ロール１４ａに印加する現像電位を、図７に示した制御テーブル８２ｂを参照して選択する。例えば、ノーマルモードが指定されている場合は現像電位が“−６００Ｖ”に、エコノミーモードＮの場合は現像電位が“−５７０Ｖ”に、エコノミーモードＳの場合は現像電位が“−５４０Ｖ”に決定される。

また、ＬＵＴを用いて画像データの画像密度を変更する場合、制御部８１は、印刷する画像データの画像密度を図９に示したＬＵＴを用いて補正し、補正後の画像データに基づく静電潜像を感光体ドラム１１の表面に形成する。すなわち、制御部８１は、図９に示したＬＵＴを用いて画像信号のカバレッジ（Cin）を変換し、出力する画像信号のカバレッジ（Cout）を得る。そして、変換後の画像信号をレーザ駆動部８６に出力する。

また、画像形成装置１は、上述したトナー補給処理によってトナーカートリッジ２０から現像器１４へトナーを補給しつつ、動作モード毎に異なる画像形成条件に従ってシート１００上に画像を形成する。

以上説明したように本実施形態によれば、画像形成装置１は、トナーセーブモード（エコノミーモードＮまたはエコノミーモードＳ）が指定されると、レーザ光量や現像電位等の画像形成条件を変更し、感光体ドラム１１上の静電潜像に付着させるトナー量をノーマルモード時よりも少なくする。また、画像形成装置１は、トナーセーブモードが指定された場合は、ＩＣＤＣ方式によるトナー補給時間を、ノーマルモードでのトナー補給時間を基準としてＩＣＤＣ補正係数を用いて算出する。なお、本実施形態において単位時間当たりのトナー補給量は一定であるから、トナー補給時間を算出することはトナーの補給量を算出することと同義である。

このように本実施形態によれば、ＩＣＤＣ方式によるトナー補給量は、画像形成条件の変更に伴なうトナー消費量の減少分だけ少なくなる。したがって、図１４(ａ)および図１４(ｂ)を用いて説明したように、トナーセーブモードに移行した直後に現像器１４内のトナー濃度が上昇してしまうことがない。よって、図１２(ａ)および図１２(ｂ)に示すように、トナーセーブモードやノーマルモードにおいて、現像器１４内のトナー濃度や画像濃度を略一定に保つことができる。

［Ｂ．変形例］
例えば、ＡＤＣ（Auto Density Control）パッチの濃度変化量に応じて、ＩＣＤＣ方式によるトナーの補給量（トナー補給時間）を補正することができる。この場合、例えば、レーザ光量や現像電位等の画像形成条件が動作モードに応じて変更されると、まず、画像形成装置１は、変更された画像形成条件で感光体ドラム１１の表面にＡＤＣパッチを作成する。次いで、画像形成装置１は、作成したＡＤＣパッチを現像器１４によって現像した後、その濃度をＡＤＣセンサで読み取る。そして、画像形成装置１は、例えば、ノーマルモード時において作成したＡＤＣパッチの濃度と、トナーセーブモード時において作成したＡＤＣパッチの濃度とを比較し、ノーマルモードでの濃度に対するトナーセーブモードでの濃度の割合を求め、例えば、これをＩＣＤＣ補正係数として使用する。また、ＡＤＣパッチの濃度とトナー補給時間は、図１３に示すように比例関係にあるので、ＡＤＣパッチの濃度とトナー補給時間との比例関係を表す数式を予め定めておけば、ＡＤＣパッチの濃度からトナー補給時間を算出することができる。なお、ＡＤＣパッチの濃度は、感光体ドラム１１上で読み取ってもよいし、中間転写体上で読み取ってもよい。

画像形成装置１の主要部の構成を示す図である。 画像形成装置１の制御構成を説明するための図である。 レーザ光量とトナー消費量との関係を示す図である。 レーザ光量を変更する場合に使用される制御テーブル８２ａのデータ構成を示す図である。 レーザ光量を変更する場合の画素数とトナー補給時間との関係を示す図である。 現像電位とトナー消費量との関係を示す図である。 現像電位を変更する場合に使用される制御テーブル８２ｂのデータ構成を示す図である。 現像電位を変更する場合の画素数とトナー補給時間との関係を示す図である。 ＬＵＴの入出力特性を示す図である。 画像データの画像密度を低下させる場合に使用される制御テーブル８２ｃのデータ構成を示す図である。 画像形成装置１において実行されるトナー補給処理について示すフローチャートである。 本実施形態に係る画像形成装置１において、ノーマルモードとトナーセーブモードにおけるトナー濃度と画像濃度の推移を示す図である。 ＡＤＣパッチ濃度とトナー補給時間との関係を示す図である。 従来の画像形成装置において、ノーマルモードとトナーセーブモードにおけるトナー濃度と画像濃度の推移を示す図である。

符号の説明

１…画像形成装置、１０…プロセスカートリッジ、１１…感光体ドラム、１２…帯電器、１３…露光装置、１４…現像器、１４ａ…現像ロール、１４ｂ…トナー濃度センサ、１５…クリーナ、１５ａ…ブレード、２０…トナーカートリッジ、３０…トナー搬送路、４０…給紙トレイ、５０…転写ロール、６０…定着器、７０…排紙トレイ、８１…制御部、８２…記憶部、８２ａ，８２ｂ，８２ｃ…制御テーブル、８３…入力部、８４…高圧電源、８５…Ａ／Ｄコンバータ、８６…レーザ駆動部、８７…制御モータ、１００…シート。

Claims (8)

1. 像担持体と、
   画像データに基づく静電潜像を前記像担持体の表面に形成する露光手段と、
   トナーを含む現像剤を収容する収容部を有するとともに、前記形成された静電潜像にトナーを付着させてトナー像を形成する現像手段と、
   前記形成されたトナー像をシートに転写する転写手段と、
   前記トナーの消費量を低減するトナーセーブモードを有し、当該トナーセーブモードでの画像形成が指示された場合に、当該トナーセーブモードが指示されていない画像形成時よりも前記静電潜像に付着させるトナー量が少なくなるように画像形成条件を変更する変更手段と、
   前記変更手段により変更された画像形成条件に従って画像を形成した場合に消費されるトナーの量を算出する算出手段と、
   前記算出手段により算出された量のトナーを前記収容部に補給する補給手段と、
   前記変更手段により変更された画像形成条件に従って前記トナーセーブモードでの画像形成を行ない、前記シート上に画像を形成して出力する画像形成手段と
   を具備することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記算出手段は、前記変更手段により変更された画像形成条件に従って画像を形成した場合に消費されるトナーの量を、前記トナーセーブモードが指示されていない画像形成時において消費されるトナーの量と、前記画像形成条件の変更に伴なうトナー消費量の減少分に応じて予め定められた補正係数とを用いて算出する
   ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記現像手段は、前記静電潜像にトナーを付着させる現像体をさらに有し、
   前記変更手段は、前記トナーセーブモードでの画像形成が指示された場合に、前記トナーセーブモードが指示されていない画像形成時よりも、前記静電潜像の電位と、前記現像体の電位との電位差を小さくする
   ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
4. 前記変更手段は、前記トナーセーブモードでの画像形成が指示された場合に、前記トナーセーブモードが指示されていない画像形成時よりも、前記露光手段によって静電潜像を形成するための露光量を少なくする
   ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
5. 前記現像手段は、前記静電潜像にトナーを付着させる現像体をさらに有し、
   前記変更手段は、前記トナーセーブモードでの画像形成が指示された場合に、前記トナーセーブモードが指示されていない画像形成時よりも、前記現像体に印加する電位を小さくする
   ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
6. 前記変更手段は、前記トナーセーブモードでの画像形成が指示された場合に、前記トナーセーブモードが指示されていない画像形成時よりも、前記画像データの画像密度を低下させ、
   前記露光装置は、前記変更手段により画像密度を低下させた画像データに基づく静電潜像を前記像担持体の表面に形成する
   ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
7. 前記画像データの画素数を計数する計数手段をさらに具備し、
   前記算出手段は、前記計数手段により計数された画素数と、前記変更手段により変更された画像形成条件とに基づいて、前記画像形成条件に従って画像を形成した場合に消費されるトナーの量を算出する
   ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
8. 前記変更手段により変更された画像形成条件で、前記像担持体の表面に画像濃度を検査するパッチを形成して当該パッチにトナーを付着させるパッチ作成手段と、
   前記パッチ作成手段により作成されたパッチの画像濃度を読み取る読取手段と、
   前記変更手段により変更された画像形成条件に従って画像を形成した場合に消費されるトナーの量を、前記読取手段により読み取られた画像濃度を用いて算出する第２の算出手段とをさらに具備する
   ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。

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