JP2012247742A - トナー補給量算出装置、画像形成装置及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】現像装置によって現像に用いられたトナーの量と、その現像装置に補給されるトナーの量との差を小さくする。
【解決手段】制御部１１０は、画像データに応じた画像が形成される媒体の種類を特定する。次に、制御部１１０は、画像データに応じた画像に含まれる各画素の色別の階調値を、その色ごとに積算する。次に、制御部１１０は、上記積算結果を用い、各々の色のトナーを用いて現像を行う各現像装置に対するトナーの補給量を媒体の種類に応じて算出する。
【選択図】図２

Description

本発明は、トナー補給量算出装置、画像形成装置及びプログラムに関する。

電子写真方式の画像形成装置において現像を行う現像装置にトナーを補給する技術が知られている。例えば、特許文献１には、各画素の色別の階調値をその色ごとに積算したときの面積比率を文字や写真などの画像の種類に応じて変更することが開示されている。また、特許文献２には、カラー画像を形成するためのカラーモードと、白黒画像を形成するための白黒モードとで、トナーの補給量を変更する技術が開示されている。

特開２００２−３２８５６８号公報 特開２００１−０３４０１８号公報

本発明は、現像装置によって現像に用いられたトナーの量と、その現像装置に補給されるトナーの量との差を小さくすることを目的とする。

請求項１に係るトナー補給量算出装置は、画像データに応じた画像が形成される媒体の種類を特定する特定手段と、前記画像データに応じた画像に含まれる各画素の色別の階調値を、その色ごとに積算する積算手段と、前記積算手段による積算結果を用い、各々の前記色のトナーを用いて現像を行う各現像装置に対するトナーの補給量を、前記特定手段によって特定される前記媒体の種類に応じて算出する算出手段とを備えることを特徴する。

請求項２に係るトナー補給量算出装置は、請求項１記載の構成において、前記算出手段は、前記媒体の種類に応じて決められた複数の係数のうち、前記特定手段によって特定される前記媒体の種類について決められた係数を用いて前記積算手段による積算結果を補正し、補正した積算結果から前記各現像装置に対するトナーの補給量を算出する。

請求項３に係るトナー補給量算出装置は、請求項２記載の構成において、前記現像装置に収容される現像剤に含まれるトナーの割合であるトナー濃度を検出するトナー濃度検出手段を備え、前記算出手段は、前記トナー濃度検出手段によって検出されたトナー濃度と、前記係数を用いて補正した積算結果とに基づいて、前記各現像装置に対するトナーの補給量を算出する。

請求項４に係るトナー補給量算出装置は、請求項２記載の構成において、或る濃度を目標値として前記現像装置の現像によって得られた画像の濃度を検出する画像濃度検出手段を備え、前記算出手段は、前記画像濃度検出手段によって検出された濃度とその濃度の目標値との差、及び、前記係数を用いて補正した積算結果に基づいて、前記各現像装置に対するトナーの補給量を算出する。

請求項５に係るトナー補給量算出装置は、請求項１記載の構成において、前記算出手段は、前記積算手段による積算結果から、前記媒体の種類に拠らずに決まる、前記各現像装置に対するトナーの補給量に相当する標準補給相当量を求め、前記媒体の種類に応じて決められた係数のうち、前記特定手段によって特定される前記媒体の種類について決められた係数を用いて前記標準補給相当量を補正して、前記各現像装置に対するトナーの補給量を算出する。

請求項６に係るトナー補給量算出装置は、請求項５記載の構成において、前記現像装置に収容される現像剤に含まれるトナーの割合であるトナー濃度を検出するトナー濃度検出手段を備え、前記算出手段は、前記トナー濃度検出手段によって検出されたトナー濃度と、前記標準補給相当量を前記係数によって補正した結果とに基づいて、前記各現像装置に対するトナーの補給量を算出する。

請求項７に係るトナー補給量算出装置は、請求項５記載の構成において、或る濃度を目標値として前記現像装置の現像によって得られた画像の濃度を検出する画像濃度検出手段を備え、前記算出手段は、前記画像濃度検出手段によって検出された濃度とその濃度の目標値との差、及び、前記標準補給相当量を前記係数によって補正した結果に基づいて、前記各現像装置に対するトナーの補給量を算出する。

請求項８に係るトナー補給量算出装置は、請求項１から７のいずれか１項に記載の構成において、前記画像データに応じた画像に含まれる各画素に対し前記現像装置による現像に用いられる各色のトナーの総量の範囲内で、前記各画素の色別の階調値を決定する階調値決定手段を備え、前記積算手段は、前記階調値決定手段により決定された各画素の色別の階調値をその色ごとに積算する。

請求項９に係るトナー補給量算出装置は、請求項１から８のいずれか１項に記載の構成において、前記画像データに応じた画像に含まれる各画素の色別の階調値を、予め決められた階調特性カーブに応じて補正する階調補正手段を備え、前記積算手段は、前記階調補正手段によって補正される前に、各画素の色別の階調値をその色ごとに積算する。

請求項１０に係る画像形成装置は、像保持体と、前記像保持体を帯電させる帯電手段と、前記帯電手段によって帯電させられた像保持体に対し、画像データに応じた露光を行って静電潜像を形成する露光手段と、前記露光手段により形成された静電潜像を現像する現像手段と、前記現像手段により現像された像を媒体に転写する転写手段と、前記転写手段により転写された像を前記媒体に定着させる定着手段と、請求項１から９のいずれか１項に記載のトナー補給量算出装置と、前記トナー補給量算出装置によって算出された補給量のトナーを前記現像装置へと補給する補給手段とを備えることを特徴とする。

請求項１１に係るプログラムは、コンピュータを、画像データに応じた画像が形成される媒体の種類を特定する特定手段と、前記画像データに応じた画像に含まれる各画素の色別の階調値を、その色ごとに積算する積算手段と、前記積算手段による積算結果を用い、各々の前記色のトナーを用いて現像を行う各現像装置に対するトナーの補給量を、前記特定手段によって特定される前記媒体の種類に応じて算出する算出手段として機能させる。

請求項１に記載のトナー補給量算出装置によれば、画像が形成される媒体の種類に応じてトナー補給量を算出しない場合に比べて、現像装置による現像に用いられたトナーの量と、その現像装置に補給されるトナーの量との差が小さくなる。
請求項２に記載のトナー補給量算出装置によれば、現像装置による現像に用いられたトナーの量と、その現像装置に補給されるトナーの量との差を小さくするために、媒体の種類に応じて決められた複数の係数を用意しておくだけでよい。
請求項３に記載のトナー補給量算出装置によれば、画像データに応じた画像に含まれる各画素の色別の階調値をその色ごとに積算した結果を補正しただけの場合に比べて、現像装置による現像に用いられたトナーの量と、その現像装置に補給されるトナーの量との差がさらに小さくなる。
請求項４に記載のトナー補給量算出装置によれば、画像データに応じた画像に含まれる各画素の色別の階調値をその色ごとに積算した結果を補正しただけの場合に比べて、現像装置による現像に用いられたトナーの量と、その現像装置に補給されるトナーの量との差がさらに小さくなる。
請求項５に記載のトナー補給量算出装置によれば、現像装置による現像に用いられたトナーの量と、その現像装置に補給されるトナーの量との差を小さくするために、媒体の種類に拠らずに決まる標準補給相当量を補正するための係数を用紙種に応じて複数用意しておくだけでよい。
請求項６に記載のトナー補給量算出装置によれば、画像データに応じた画像に含まれる各画素の色別の階調値をその色ごとに積算した結果を補正しただけの場合に比べて、現像装置による現像に用いられたトナーの量と、その現像装置に補給されるトナーの量との差がさらに小さくなる。
請求項７に記載のトナー補給量算出装置によれば、画像データに応じた画像に含まれる各画素の色別の階調値をその色ごとに積算した結果を補正しただけの場合に比べて、現像装置による現像に用いられたトナーの量と、その現像装置に補給されるトナーの量との差がさらに小さくなる。
請求項８に記載のトナー補給量算出装置によれば、各画素に対し現像装置による現像に用いられる各色のトナーの総量の範囲内で、各画素の色別の階調値を決めることができる。
請求項９に記載のトナー補給量算出装置によれば、画像スクリーンや階調補正の影響を受けずに、階調値を積算することができる。
請求項１０に記載の画像形成装置によれば、画像が形成される媒体の種類に応じてトナー補給量を算出しない場合に比べて、現像装置による現像に用いられたトナーの量と、その現像装置に補給されるトナーの量との差が小さくなる。
請求項１１に記載のプログラムによれば、画像が形成される媒体の種類に応じてトナー補給量を算出しない場合に比べて、現像装置による現像に用いられたトナーの量と、その現像装置に補給されるトナーの量との差が小さくなる。

本発明の実施形態に係る画像形成装置の構造を示す模式図である。 同画像形成装置のハードウェア構成を示すブロック図である。 同画像形成装置の制御部が実行する処理の手順を示すフローチャートである。 同画像形成装置の制御部の機能構成を示すブロック図である。 変形例１において制御部が実行する処理の手順を示すフローチャートである。 変形例２において制御部が実行する処理の手順を示すフローチャートである。 変形例３において制御部が実行する処理の手順を示すフローチャートである。

（実施形態）
以下、本発明の実施形態について説明する。図１は、本発明の実施形態に係る画像形成装置１００の構造を示す模式図である。画像形成装置１００は、例えばプリント、コピー、ファクシミリといった機能を備える電子写真方式の画像形成装置であり、画像データに応じた画像を形成する。画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋはそれぞれ、イエロー（Ｙ）色、マゼンタ（Ｍ）色、シアン（Ｃ）色及びブラック（Ｋ）色の各色の画像を形成する。中間転写ベルト２は、複数のロールに掛け渡されており、これらロールによって矢印Ａ方向に回転させられる。中間転写ベルト２の外周面には、画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋによって形成された画像が重ね合わされるようにして一次転写される。この中間転写ベルト２の外周面には、画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋによって形成される画像の濃度を検出するために、或る濃度を目標値とした画像が形成されることがある。この画像は、濃度検出用画像といい、中間転写ベルト２の外周側に設けられた画像濃度センサ９によって読み取られる。この読み取り結果は、用紙に形成される画像の濃度を調整するために用いられる。

収容部４には、画像が形成される媒体の一例である用紙が複数枚収容されている。用紙は収容部４から送り出され、複数の搬送ロールにより搬送路Pを矢印Ｂ方向に搬送させられる。この収容部４に収容される用紙には、複数の種類があり、例えば画像に光沢感を与えることを目的として繊維層の表面に樹脂層が設けられたコート紙と呼ばれるものや、このような樹脂層が設けられていない繊維層のみの非コート紙と呼ばれるものである。以下では、このような用紙の種類のことを、用紙種という。

転写装置６は、中間転写ベルト２に一次転写された画像を用紙に二次転写する。定着装置７は、用紙に二次転写された画像に対し加熱及び加圧を行うことによって、その画像を用紙に定着させる。画像が定着させられた用紙は複数の搬送ロールにより搬送されて排出部８ａまたは排出部８ｂに排出させられる。

画像形成装置１００の筐体上面には、表示部と操作部とが設けられている。表示部は、液晶パネルを備えており、この液晶パネルを駆動することにより各種の情報を表示する。また、この表示部の液晶パネルはタッチパネルとしても機能し、操作者は操作部のほかにこの液晶パネルを用いて各種の操作を行う。操作者は操作部又は表示部を用いて、例えば、収容部４に収容される用紙の用紙種を入力する。

次に、画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの構成について、画像形成ユニット１Ｋの構成を例に挙げて説明する。画像形成ユニット１Ｋは、感光体１１Ｋと、感光体１１Ｋを決められた帯電電位に帯電させる帯電装置１２Ｋと、ＹＭＣＫ各色の画像データのうちＫの画像データに応じた露光を感光体１１Ｋに行って静電潜像を形成する露光装置１３Ｋと、この静電潜像を黒色トナーで現像して感光体１１Ｋの表面に黒色の画像を形成する現像装置１４Ｋと、中間転写ベルト２に画像を一次転写するための一次転写ロール１５Ｋと、一次転写後の感光体１１Ｋの表面に残留するトナーを除去するクリーニング装置１６Ｋとを備えている。感光体１１Ｋは本発明における像保持体の一例であり、帯電装置１２Ｋは帯電手段の一例であり、露光装置１３Ｋは露光手段の一例であり、現像装置１４Ｋは現像手段の一例であり、一次転写ロール１５Ｋ、中間転写ベルト２及び転写装置６は転写装置の一例であり、定着装置７は定着手段の一例である。

現像装置１４Ｋは、非磁性体であるトナーと磁性体であるキャリアからなる現像剤を収容する収容空間を有しており、この現像剤に含まれるトナーを上述した静電潜像に供給して現像を行う。現像装置１４Ｋの収容空間には、現像剤に含まれるトナーの割合であるトナー濃度を透磁率により検出するトナー濃度センサ１０Ｋが設けられている。現像装置１４Ｋの収容空間は、トナー補給部２０Ｋと図示せぬ補給路によって接続されている。このトナー補給部２０Ｋは、トナーカートリッジなどと呼ばれており、トナーを収容する収容空間と、その収容空間に設けられた螺旋状の搬送部材とを備えている。搬送部材は、図示せぬモータの回転軸に連結されている。この搬送部材がモータによって回転させられると、トナー補給部２０Ｋの収容空間から上記搬送路を介して現像装置１４Ｋの収容空間へと、その回転期間に応じた量のトナーが補給される。トナー補給部２０Ｋは本発明における補給手段の一例である。

画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃの構成は、ＹＭＣＫ各色のどの色の画像に関する処理を行うかという点を除いて、上記画像形成ユニット１Ｋと同様であるから、説明を省略する。なお、以下の説明においては、画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの各構成を特に区別する必要のない時は、「Ｋ」、「Ｙ」、「Ｍ」、「Ｃ」という符号は付さない。例えば、画像形成ユニット１Ｙの感光体を指し示すときは「感光体１１Ｙ」と呼び、感光体１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋを区別しないでよい場合には、単に「感光体１１」と称する。

次に、図２のブロック図を参照しながら、画像形成装置１００のハードウェア構成について説明する。制御部１１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）及びＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等を備えており、ＣＰＵがＲＯＭや記憶部１２０に記憶されているプログラムを実行するなどして、表示部１０１、操作部１０２、転写装置１０３、定着装置７、帯電装置１２、現像装置１４及び露光装置１３に対する制御を行う。なお、転写装置１０３は、一次転写を行う一次転写ロール１５と、中間転写ベルト２と、二次転写を行う転写装置６とを含んでいる。記憶部１２０は例えばハードディスクであり、上記プログラムのほか、制御部１１０が処理を行うときに用いられるパラメータ群や係数群が記憶されている。パラメータ群には、帯電、露光、転写及び定着時の電圧や期間に関するものが含まれており、係数群には、トナー補給部２０から現像装置１４に補給するトナーの量（以下、トナー補給量という）を算出するときに用いられる係数などが含まれている。

次に、図３を参照しながら、制御部１１０がプログラムに従って行う処理の手順について説明する。制御部１１０は、画像データに応じた画像を形成する処理を開始するたびに、図３に示す処理を行う。まず、制御部１１０は、画像が形成される用紙の用紙種を特定する（ステップＳ１）。前述したとおり、収容部４に収容されている用紙の用紙種は操作者によって入力される。よって、制御部１１０は、このとき入力された用紙種を記憶部１２０に記憶しておき、ステップＳ１で、この記憶部１２０の記憶内容を参照して用紙種を特定する。

次に、制御部１１０は、画像データに応じた画像に含まれる各画素の色別の階調値を、その色ごとに積算する（ステップＳ２）。画素の色別の階調値は例えば０から２５５までの値をとる。また、ここでいう「色ごと」とは、画像形成装置１００において用いられるトナーの色であるＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各々について、という意味であり、この積算結果を階調値積算量という。制御部１１０は、この色別の階調値積算量を用い、各々の現像装置１４に対する各色トナーの補給量を、ステップＳ１にて特定した用紙種に応じて算出する。その算出方法の１つは以下のとおりである。

制御部１１０は、用紙種に応じて決められた複数の係数のうち、ステップＳ１にて特定した用紙種について決められた係数を用い、ステップＳ２で算出した各色の階調値積算量を補正する（ステップＳ３）。この係数は、用紙種別補正係数といい、記憶部１２０に予め記憶されている。制御部１１０は、補正後の階調値積算量＝階調値積算量×用紙種別補正係数、というように階調値積算量と用紙種別補正係数とを乗算して、補正後の階調値積算量を求める。ここで、コート紙に対応する用紙種別補正係数は、非コート紙に対応する用紙種別補正係数よりも小さい。例えば、コート紙に対応する用紙種別補正係数が０．９で、非コート紙に対応する用紙種別補正係数が１、といった具合である。この理由は以下のとおりである。

コート紙において画像が転写される面には、前述したように樹脂層が設けられている。現像時においてコート紙の単位面積と非コート紙の単位面積とに対しそれぞれ同じ量のトナーを供給した場合には、この樹脂層の作用により、コート紙上の画像が非コート紙上の画像よりも濃くなることが知られている。このため、制御部１１０は、コート紙と非コート紙とにそれぞれ同じ濃度の画像を形成するときには、露光や現像に関するパラメータを異ならせることで、現像時においてコート紙に供給されるトナーの量を非コート紙に対するそれよりも少なくしている。ここでいう濃度とは、例えばトナーが用紙の表面を覆う面積被覆率のことである。

従って、ステップＳ２において画像データに基づいて算出された階調値積算量が、コート紙に画像を形成するときと非コート紙に画像を形成するときとで同じであったとしても、実際の現像において消費されるトナーの量は、コート紙に画像を形成するときのほうが、非コート紙に画像を形成するときよりも少なくなる。このため、制御部１１０は、画像データに基づいて算出した階調値積算量が実際に消費したトナーの量に見合うように、その階調値積算量を、非コート紙については小さい用紙種別補正係数を用い、コート紙については大きい用紙種別補正係数を用いて補正している。

次に、制御部１１０は、ステップＳ３で求めた補正後の階調値積算量を用いて、各色のトナー補給部２０の搬送部材を回転させる期間である搬送部材回転期間をそれぞれ算出する（ステップＳ４）。より具体的には、制御部１１０は、搬送部材回転期間＝ステップＳ３で求めた補正後の階調値積算量×回転期間換算係数、という数式に基づいて、搬送部材回転期間を求める。ここで、回転期間換算係数は、階調値積算量を搬送部材回転期間に換算するための係数であり、記憶部１２０に予め記憶されている。この搬送部材回転期間は、現像装置１４に補給されるトナーの量に相当するものである。次に、制御部１１０は、ステップＳ４にて求めた各色の搬送部材回転期間を、記憶部１２０に記憶されている各色の累積回転期間に加算する（ステップＳ５）。この累積回転期間は、ステップＳ４で求められた搬送部材回転期間の累積値である。この累積回転期間が記憶部１２０に記憶されている閾値を超える場合には（ステップＳ６；ＹＥＳ）、制御部１１０は、この累積回転期間だけ、閾値を超えた色の画像形成ユニット１に対応するモータを駆動して、トナー補給部２０の搬送部材を回転させ、そのトナー補給部２０からその色に対応する現像装置１４にその色のトナーを補給させる（ステップＳ７）。そして、制御部１１０は、累積回転期間が閾値を超えて現像装置１４にトナーを補給した場合には、その累積回転期間をゼロにリセットする。なお、累積回転期間が閾値以下の場合には（ステップＳ６；ＮＯ）、図３に示した制御部１１０の処理は終了する。

図４は、コンピュータである制御部１１０の機能構成を示す図である。制御部１１０は、プログラムを実行することにより、図に示した各部の機能を実現する。特定部１１１は、画像データに応じた画像が形成される媒体（例えば用紙）の種類を特定する。積算部１１２は、画像データに応じた画像に含まれる各画素の色別の階調値を、その色ごとに積算する。算出部１１３は、積算部１１２による積算結果を用い、各々の色のトナーを用いて現像を行う各現像装置に対するトナーの補給量を、特定部１１１によって特定される媒体の種類に応じて算出する。より具体的には、算出部１１３は、媒体の種類に応じて決められた複数の係数のうち、特定部１１１によって特定される媒体の種類について決められた係数を用いて、積算部１１２による積算結果を補正し、補正した積算結果から各現像装置に対するトナーの補給量を算出する。このようにして、制御部１１０はトナー補給量算出装置として機能する。

以上の実施形態によれば、画像が形成される用紙の用紙種に応じてトナー補給量を算出しない場合に比べて、現像装置１４による現像に用いられたトナーの量と、その現像装置１４に補給されるトナーの量との差が小さくなる。また、これによりトナー濃度が安定化することにより、画像の濃度の安定化も図れる。

（変形例）
上記実施形態を次のように変形してもよい。また、これらの変形例は、必要に応じて組み合わせて実施されてもよい。
（変形例１）
実施形態において、制御部１１０は、階調値積算量を用紙種ごとに補正するための用紙種別補正係数を用いていたが、これに代えて、本変形例１では、搬送部材回転期間を用紙種ごとに求めるための係数を用いる。ただし、この変形例１においても、画像データに応じた画像が形成される媒体の種類を特定する特定手段と、画像データに応じた画像に含まれる各画素の色別の階調値を、その色ごとに積算する積算手段と、積算手段による積算結果を用い、各々の色のトナーを用いて現像を行う各現像装置に対するトナーの補給量を、特定手段によって特定される媒体の種類に応じて算出する算出手段とを備えるという点では実施形態と共通である。本変形例１において、画像形成装置１００の構成は上記実施形態と同様であり、その動作が異なるため、以下では、図５を参照しながら、制御部１１０がプログラムに従って行う処理の手順について説明する。図５においては図３と同じ処理について同じ符号を付している。

図５において、制御部１１０は、ステップＳ２で各色の階調値積算量を算出する。この階調値積算量は、用紙種に拠らずに決まるものであり、各現像装置１４に対するトナーの補給量に相当する量と言える。これを以下、標準補給相当量という。次に、制御部１１０は、用紙種に応じて決められた用紙種別の回転期間換算係数を用い、ステップＳ２で算出した各色の階調値積算量から、各色の搬送部材回転期間をそれぞれ算出する（ステップＳ８）。つまり、制御部１１０は、搬送部材回転期間＝ステップＳ３で求めた補正後の階調値積算量×用紙種別の回転期間換算係数、という数式に基づいて、搬送部材回転期間を求める。これらの用紙種別の回転期間換算係数は記憶部１２０に記憶されている。コート紙に対応する回転期間換算係数は、非コート紙に対応する回転期間換算係数用紙種別補正係数よりも小さく、例えばコート紙に対応する用紙種別補正係数が０．９で、非コート紙に対応する用紙種別補正係数が１、といった具合である。この理由は実施形態で述べたとおりである。

このステップＳ８では、制御部１１０は、用紙種に応じて決められた係数のうち、ステップＳ１にて特定された用紙種について決められた係数を用いて、上述した標準補給相当量なるものを補正していることになる。制御部１１０の以降の処理は実施形態と同様である。本変形例１によれば、実施形態と同様に、現像装置１４による現像に用いられたトナーの量と、その現像装置１４に補給されるトナーの量との差が小さくなる。また、これによりトナー濃度が安定化することにより、画像の濃度の安定化を図れる。

（変形例２）
実施形態においては、画像データに応じた画像に含まれる各画素の色別の階調値を、その色ごとに積算し、この積算結果である階調値積算量に基づいて、トナー補給量に相当する搬送部材回転期間を求めていた。この一連の処理は、制御部１１０が画像データを取得した時点で行い得る処理であるから、その画像データに応じた画像を形成するときに消費するであろうトナーの量を予測し得る予測的な方法といえる。制御部１１０は、この方法に加えて、トナー濃度センサ１０の検出値を用いて搬送部材回転期間を求めるようにしてもよい。トナー濃度センサ１０の検出値を用いる方法は現像装置１４内のトナーの量を実測する実測的な方法といえるが、このような実測的な方法と上記のような予測的な方法とを併用すると、実施形態に比べて、トナー補給量の算出精度がさらに向上する。

本変形例２において、制御部１１０は、図３に示した処理と並行して、図６に示す処理を行う。まず、制御部１１０は、予め決められたタイミングで、各色のトナー濃度センサ１０の検出値を取得する（ステップＳ１１）。トナー濃度センサ１０の検出値、つまり現像装置１４の収容空間に収容されている現像剤のトナーの割合には、一定の目標値が決められている。制御部１１０は、この目標値と検出値との差を色ごとに算出する（ステップＳ１２）。次に、制御部１１０は、目標値と検出値との差と、記憶部１２０に記憶されている係数とを用いて、搬送部材の回転期間を色ごとに求める（ステップＳ１３）。具体的には、制御部１１０は、搬送部材の回転期間＝目標値と検出値との差×係数、という数式に従って、搬送部材の回転期間を求める。ここで用いる係数は、目標値と検出値との差を搬送部材の回転期間に換算するための係数であり、記憶部１２０に記憶されている。次に、制御部１１０は、各色の搬送部材回転期間を、記憶部１２０に記憶されている各色の累積回転期間に加算する（ステップＳ１４）。ここで記憶部１２０に記憶されている各色の累積回転期間は、実施形態にて算出した搬送部材回転期間を含んでいる。

そして、制御部１１０は、図３のステップＳ６にて、累積回転期間が記憶部１２０に記憶されている閾値を超える場合には（図３のステップＳ６；ＹＥＳ）、この累積回転期間だけ、閾値を超えた色の画像形成ユニット１に対応するモータを駆動して、トナー補給部２０の搬送部材を回転させ、そのトナー補給部２０からその色に対応する現像装置１４にその色のトナーを補給させる（図３のステップＳ７）。そして、制御部１１０は、累積回転期間が閾値を超えて現像装置１４にトナーを補給した場合には、その累積回転期間をリセットする。以上をまとめると、この変形例２では、制御部１１０は、トナー濃度センサ１０により検出されたトナー濃度と、実施形態において用紙種別補正係数を用いて補正した階調値積算量とに基づいて、各現像装置１４に対するトナー補給量を算出していることになる。本変形例２によれば、現像装置１４による現像に用いられたトナーの量と、その現像装置１４に補給されるトナーの量との差が、実施形態に比べてさらに小さくなる。なお、本変形例２は、実施形態と組み合わせるのではなく、変形例１と組み合わせてもよい。

（変形例３）
変形例２において、制御部１１０は、トナー濃度センサ１０の検出値を用いて搬送部材回転期間を求めていたが、これに代えて、画像濃度センサ９の検出値を用いて搬送部材回転期間を求めてもよい。この方法も変形例３と同じく、実測的な方法と予測的な方法とを併用するものであり、トナー補給量の算出精度が実施形態に比べて向上する。

本変形例３において、制御部１１０は、図３に示した処理と並行して、図７に示す処理を行う。まず、制御部１１０は、予め決められたタイミングで、各色の濃度検出用画像を中間転写ベルト２に形成する（ステップＳ２１）。次に、制御部１１０は、画像濃度センサ９に濃度検出用画像を読み取らせて、その検出値を色ごとに取得する（ステップＳ２２）。この濃度検出用画像に対しては、色ごとに或る濃度が目標値として決められており、制御部１１０は、この目標値と検出値との差を色ごとに算出する（ステップＳ２３）。次に、制御部１１０は、目標値と検出値との差と、記憶部１２０に記憶されている係数とを用いて、搬送部材の回転期間を色ごとに求める。具体的には、制御部１１０は、搬送部材の回転期間＝目標値と検出値との差×係数、という数式に従って、搬送部材の回転期間を求める（ステップＳ２４）。ここで用いる係数は、目標値と検出値との差を搬送部材の回転期間に換算するための係数であり、記憶部１２０に記憶されている。次に、制御部１１０は、各色の搬送部材回転期間を、記憶部１２０に記憶されている各色の累積回転期間に加算する（ステップＳ２５）。ここで記憶部１２０に記憶されている各色の累積回転期間は、実施形態にて算出した搬送部材回転期間を含んでいる。

そして、制御部１１０は、図３のステップＳ６にて、累積回転期間が記憶部１２０に記憶されている閾値を超える場合には（図３のステップＳ６；ＹＥＳ）、この累積回転期間だけ、閾値を超えた色の画像形成ユニット１に対応するモータを駆動して、トナー補給部２０の搬送部材を回転させ、そのトナー補給部２０からその色に対応する現像装置１４にその色のトナーを補給させる（図３のステップＳ７）。そして、制御部１１０は、累積回転期間が閾値を超えて現像装置１４にトナーを補給した場合には、その累積回転期間をリセットする。この変形例３では、制御部１１０は、画像濃度センサ９により検出された濃度と、実施形態において用紙種別補正係数を用いて補正した階調値積算量とに基づいて、各現像装置１４に対するトナー補給量を算出していることになる。本変形例３によれば、現像装置１４による現像に用いられたトナーの量と、その現像装置１４に補給されるトナーの量との差が、実施形態に比べてさらに小さくなる。なお、本変形例３は、実施形態と組み合わせるのではなく、変形例１と組み合わせてもよい。

（変形例４）
制御部１１０は、図３のステップＳ２にて、画像データに応じた画像に含まれる各画素の色別の階調値を、その色ごとに積算していたが、この積算処理のタイミングは例えば次のようなタイミングである。まず、制御部１１０は、画像データを取得する。この画像データはＲ（レッド）Ｇ（グリーン）Ｂ（ブルー）形式のデータであるから、制御部１１０は、これをＹＭＣＫ形式のデータに変換する。次に、制御部１１０は、総量規制と呼ばれる処理を行う。画像形成装置１００において、定着不良を抑制するため、１画素におけるＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ各色の階調値の合計の上限値が予め決められていることがあるが、この上限値の範囲内で、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ各色の階調値をそれぞれ調整する処理が総量規制である。この場合、制御部１１０は、この総量規制の後で、図３のステップＳ２の処理を行って、各画素の色別の階調値を積算する。例えば、制御部１１０は、トナーの総量の範囲内で、画像データに応じた画像によって特定される各画素の階調値の大きさに応じた按分を行ってから（総量規制）、各画素の色別の階調値を積算するといった具合である。そして、制御部１１０は、図３のステップＳ３にて、積算された各画素の色別の階調値をその色ごとに補正する。次に、制御部１１０は、スクリーン階調補正を行う。スクリーン階調補正とは、各画像形成装置１００において、選択されたスクリーンや解像度に応じて濃度特性が異なるため、その濃度特性差を補正するべく、画像データに応じた画像に含まれる各画素の色別の階調値を、予め決められた階調特性カーブに応じて補正する処理である。そして、このスクリーン階調補正の後、制御部１１０は、ＡＤＣ階調補正を行って、画像を形成する。ＡＤＣ階調補正とは、センサにより検出したトナーパッチの濃度とそのトナーパッチの目標濃度との差が小さくなるように、画像データの階調を補正することである。このように、制御部１１０は、総量規制の後であってスクリーン階調補正の前に、図３のステップＳ２のような、各画素の色別の階調値をその色ごとに積算する処理を行うとよい。なお、本変形例４は、実施形態以外に、変形例１〜３にも適用し得る。

（変形例５）
用紙種には、実施形態の例に限らず、例えばＯＨＰフィルム等のプラスティック、金属、木材、布などの種々の種類が考えられる。

（変形例６）
実施形態及び上記変形例１〜５において用いる数式は、例示した内容に限らない。例えば、補正後の階調値積算量＝α+階調値積算量×用紙種別補正係数、というように、数式にオフセット項があってもよい。また、制御部１２０は、搬送部材回転期間＝ステップＳ３で求めた補正後の階調値積算量×回転期間換算係数、という数式において、用紙種別補正係数の大きさに応じて回転期間換算係数の値を変えるようにしてもよい。

（変形例７）
実施形態では、用紙を収容する収容部４が１つしかない構成であったが、収容部４の数は複数であってもよい。この場合、制御部１１０は、各収容部４に収容されている用紙の用紙種を特定して、実施形態と同様に用紙種ごとにトナー補給量を算出する。例えば制御部１１０は、操作者が操作部又は表示部を用いた入力に基づいて用紙種を特定してもよいし、また、用紙の搬送路に用紙種を判別するためのセンサを設けておき、制御部１１０は、このセンサの判別結果に応じて用紙種を特定してもよい。

（変形例８）
実施形態では、非コート紙が、コート紙よりも、同じ濃度の画像であってもトナーの消費量が少ないものとしていたが、用紙種の特性や用紙種の目標濃度の設定は実施形態の例に限らない。制御部１１０は、用紙種の特性や用紙種の目標濃度の設定に応じて、階調値補正量や搬送部材回転期間を補正してもよい。

（変形例９）
本発明は、コンピュータをトナー補給量算出装置として機能させるためのプログラムや、係るプログラムを記録した記録媒体の形態でも提供され得る。また、本発明に係るプログラムは、インターネット等のネットワークを介してコンピュータにダウンロードされてもよい。

１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ・・・画像形成ユニット、２・・・中間転写ベルト、４・・・収容部、６・・・転写装置、７・・・定着装置、８ａ，８ｂ・・・排出部、９・・・画像濃度センサ、１０・・・トナー濃度センサ、１１Ｋ・・・感光体、１２Ｋ・・・帯電装置、１３Ｋ・・・露光装置、１４Ｋ・・・現像装置、１５Ｋ・・・一次転写ロール、１００・・・画像形成装置、１１０・・・制御部、１１１・・・特定部、１１２・・・積算部、１１３・・・算出部、１２０・・・記憶部

Claims (11)

1. 画像データに応じた画像が形成される媒体の種類を特定する特定手段と、
   前記画像データに応じた画像に含まれる各画素の色別の階調値を、その色ごとに積算する積算手段と、
   前記積算手段による積算結果を用い、各々の前記色のトナーを用いて現像を行う各現像装置に対するトナーの補給量を、前記特定手段によって特定される前記媒体の種類に応じて算出する算出手段と
   を備えることを特徴するトナー補給量算出装置。
2. 前記算出手段は、
   前記媒体の種類に応じて決められた複数の係数のうち、前記特定手段によって特定される前記媒体の種類について決められた係数を用いて前記積算手段による積算結果を補正し、補正した積算結果から前記各現像装置に対するトナーの補給量を算出する
   ことを特徴する請求項１記載のトナー補給量算出装置。
3. 前記現像装置に収容される現像剤に含まれるトナーの割合であるトナー濃度を検出するトナー濃度検出手段を備え、
   前記算出手段は、前記トナー濃度検出手段によって検出されたトナー濃度と、前記係数を用いて補正した積算結果とに基づいて、前記各現像装置に対するトナーの補給量を算出する
   ことを特徴する請求項２記載のトナー補給量算出装置。
4. 或る濃度を目標値として前記現像装置の現像によって得られた画像の濃度を検出する画像濃度検出手段を備え、
   前記算出手段は、前記画像濃度検出手段によって検出された濃度とその濃度の目標値との差、及び、前記係数を用いて補正した積算結果に基づいて、前記各現像装置に対するトナーの補給量を算出する
   ことを特徴する請求項２記載のトナー補給量算出装置。
5. 前記算出手段は、
   前記積算手段による積算結果から、前記媒体の種類に拠らずに決まる、前記各現像装置に対するトナーの補給量に相当する標準補給相当量を求め、
   前記媒体の種類に応じて決められた係数のうち、前記特定手段によって特定される前記媒体の種類について決められた係数を用いて前記標準補給相当量を補正して、前記各現像装置に対するトナーの補給量を算出する
   ことを特徴する請求項１記載のトナー補給量算出装置。
6. 前記現像装置に収容される現像剤に含まれるトナーの割合であるトナー濃度を検出するトナー濃度検出手段を備え、
   前記算出手段は、前記トナー濃度検出手段によって検出されたトナー濃度と、前記標準補給相当量を前記係数によって補正した結果とに基づいて、前記各現像装置に対するトナーの補給量を算出する
   ことを特徴する請求項５記載のトナー補給量算出装置。
7. 或る濃度を目標値として前記現像装置の現像によって得られた画像の濃度を検出する画像濃度検出手段を備え、
   前記算出手段は、前記画像濃度検出手段によって検出された濃度とその濃度の目標値との差、及び、前記標準補給相当量を前記係数によって補正した結果に基づいて、前記各現像装置に対するトナーの補給量を算出する
   ことを特徴する請求項５記載のトナー補給量算出装置。
8. 前記画像データに応じた画像に含まれる各画素に対し前記現像装置による現像に用いられる各色のトナーの総量の範囲内で、前記各画素の色別の階調値を決定する階調値決定手段を備え、
   前記積算手段は、前記階調値決定手段により決定された各画素の色別の階調値をその色ごとに積算する
   ことを特徴する請求項１から７のいずれか１項に記載のトナー補給量算出装置。
9. 前記画像データに応じた画像に含まれる各画素の色別の階調値を、予め決められた階調特性カーブに応じて補正する階調補正手段を備え、
   前記積算手段は、前記階調補正手段によって補正される前に、各画素の色別の階調値をその色ごとに積算する
   ことを特徴する請求項１から８のいずれか１項に記載のトナー補給量算出装置。
10. 像保持体と、
    前記像保持体を帯電させる帯電手段と、
    前記帯電手段によって帯電させられた像保持体に対し、画像データに応じた露光を行って静電潜像を形成する露光手段と、
    前記露光手段により形成された静電潜像を現像する現像手段と、
    前記現像手段により現像された像を媒体に転写する転写手段と、
    前記転写手段により転写された像を前記媒体に定着させる定着手段と、
    請求項１から９のいずれか１項に記載のトナー補給量算出装置と、
    前記トナー補給量算出装置によって算出された補給量のトナーを前記現像装置へと補給する補給手段と
    を備えることを特徴とする画像形成装置。
11. コンピュータを、
    画像データに応じた画像が形成される媒体の種類を特定する特定手段と、
    前記画像データに応じた画像に含まれる各画素の色別の階調値を、その色ごとに積算する積算手段と、
    前記積算手段による積算結果を用い、各々の前記色のトナーを用いて現像を行う各現像装置に対するトナーの補給量を、前記特定手段によって特定される前記媒体の種類に応じて算出する算出手段と
    して機能させるためのプログラム。

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