JP2013101410A - 画像形成装置及び画像特性調整方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 色味変動をより短時間で抑制し、長期的に安定したプリント結果を得る。もしくは、色味変動の抑制と補正パッチ数の削減を両立し、生産性を向上させる。
【解決手段】 画像形成時における各色のトナーごとのトナー帯電量を予測する（Ｓ３０１）。予測した帯電量の、過去の画像形成時に予測された帯電量に対する変動量を、複数の色のトナーごとに算出し、その変動量が最大となる色のトナーを選択する（Ｓ３０２）。その後、選択した色のトナーを用いて像担持体上の所定位置にパッチ画像を形成し（Ｓ３０３）、そのパッチ画像の濃度を検出する（Ｓ３０４）。そして、検出した濃度に基づいて、選択された色のトナーの階調特性を調整する（Ｓ３０５）。
【選択図】 図３

Description

本発明は、電子写真方式の画像形成装置における画像特性の調整に関する。

従来、電子写真方式を採用する画像形成装置、特に複数色のカラートナーを用いたカラー複写機等は、濃度階調特性を所望のものとするために画像信号をエンジンの特性に合った信号値に変換するルックアップテーブルを有している。このルックアップテーブルは、カラー複写機の場合、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色についてそれぞれ備えられ、各色ごとに最適化することにより所望のフルカラー画像を出力できるように制御している。

しかしながら、電子写真方式の画像形成装置は周囲の環境や使用状況等によってその特性が変化し易く、固定の画像形成条件の下でも、常に安定した色味の画像を出力し続けることは難しい。色味の変動の主な要因として、トナーの単位重量あたりの帯電量（以下「トナー帯電量」という。）が挙げられる。電子写真方式や静電記録方式においては、静電気力を用いて画像を作像するため、トナー帯電量が変動すると画像の濃度が変動してしまう。

トナー帯電量が変動する要因としては、画像形成装置の設置環境の温度・湿度や、長期間の使用によるキャリアの経年劣化が知られているが、この他にも、現像器へのトナー補給量やトナー消費量の変化が挙げられる。

図５は、攪拌による摩擦時間とトナー帯電量の変化例を示したグラフである。まだ摩擦帯電されていないトナー、例えば補給直後のトナーは、現像器内で攪拌されキャリアと擦れあい帯電していく。

図６は、トナー消費量とトナー帯電量の変化例を示したグラフである。

図６の(a)は消費トナー量を示したもので、1〜20枚目を印刷する時の１枚毎の消費トナー量は、2T [g] であり、20〜40枚目を印刷する時の１枚毎の消費トナー量は、T [g] である。

また、図６の(b)は、１枚毎のトナーの補給量を示したもので、現像で消費した分だけ補給していることがわかる。

図６の(c)は、１枚毎のトナー帯電量を示したものである。印刷ジョブが投入される前にトナーは充分攪拌されているものとし、また、トナー帯電量は30 [μC/g] であるとする。印刷ジョブを実行すると、現像器内に新たな充分に摩擦帯電されていないトナーが入るため、徐々にトナー帯電量QMが下がり、24 [μC/g] 近辺で収束する。また、消費トナー量及び補給トナー量が少なくなる20枚目以降は、補給されるトナーと現像器内に残存するトナーとのバランスが変わるため、徐々にトナー帯電量QMが上がり28 [μC/g] 近辺で収束する。

このように、トナー濃度や出力環境の条件を一定に制御しても、出力する画像によってトナー帯電量が変動することがあるため、トナー帯電量の変動に対応して画像の濃度も変動し、所望の濃度で出力することが出来ない場合がある。

これに対し、記録紙などの転写材や感光ドラム等の像担持体上に形成された現像像の濃度を検知し、その情報に基づいて、所望の階調特性が得られるように画像形成条件を制御する方法が知られている。より具体的には、ルックアップテーブルを補正したり、静電潜像を形成する感光ドラムの帯電条件や現像条件を変更する方法が知られている（特許文献１、２）。

特開２００５−１５７１００号公報 特開２００３−３３７４５５号公報

しかしながら、従来の画像形成装置では、感光ドラム等の像担持体上に形成されるパッチの頻度は固有に定められたものである。例えば１枚出力する毎に１つのパッチを作成できる場合、CMYKの４色を均等に補正すると４枚に１回の補正が可能である。出力するパッチの濃度を複数レベル変えたり、使用する網点の種類ごとに補正を行うような場合、全色の階調特性を補正するには、それぞれの条件数の乗算分のパッチが必要になり、時間がかかるという課題があった。また、このようなパッチを作成することは生産性の低下につながるため、極力少数のパッチで補正することが望ましい。

そこで、本発明は、画像特性の補正処理にかかる時間を削減した画像形成装置及び画像特性調整方法を提供することを目的とする。

本発明の一側面によれば、像担持体と、入力した印刷データに基づき、トナーを用いて前記像担持体上に画像を形成する画像形成部とを備える電子写真方式の画像形成装置であって、前記印刷データに基づく画像形成時における前記トナーの使用に関連する物理量を予測する予測手段と、前記予測手段により予測された前記物理量の過去の画像形成時に予測された物理量に対する変動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変動量に基づいて、前記画像形成部にトナーを用いて前記像担持体上の所定位置にパッチ画像を形成させる制御手段と、前記像担持体上の前記所定位置に形成された前記パッチ画像の濃度を検出する検出手段と、前記検出手段により検出された濃度に基づいてトナーの階調特性を調整する調整手段とを有することを特徴とする画像形成装置が提供される。

本発明によれば、トナー帯電量の変化に応じて色味変動が大きいと見込まれる色について重点的に補正を行うため、補正処理にかかる時間の短縮が可能になる。その結果、色味変動をより短時間で抑制し、長期的に安定したプリント結果を得ることができる。また、色味変動の抑制と補正パッチ数の削減を両立し、生産性を向上させることが可能になる。

実施形態に係る画像形成装置のシステム構成例を示すブロック図。 濃度センサの断面概略図。 濃度階調補正処理のフローチャート。 パッチ形成処理の模式図。 トナーの帯電を示す図。 トナー帯電量の変動を示す図。

以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の実施に有利な具体例を示すにすぎない。また、以下の実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが本発明の課題解決手段として必須のものであるとは限らない。

＜システム構成＞
図１は、本実施形態に係るカラー画像形成装置のシステム構成例を示すブロック図である。このカラー画像形成装置は例えば電子写真方式のデジタル複合機である。

まず、原稿１０１の画像が結像レンズによってＣＣＤ１０２によって読み取られる。ＣＣＤ１０２は画像を多数の画素に分解し各画素の濃度に対応した光電変換信号を発生する。得られたアナログ画像信号は、増幅器１０３で所定のレベルまで増幅され、アナログ／デジタル変換機（Ａ／Ｄ変換器）１０４により例えば８ビット（２５５階調）のデジタル画像信号に変換される。

次に、このデジタル画像信号は、γ変換器１０５に供給されてγ補正された後、デジタル／アナログ変換器（Ｄ／Ａ変換器）１０６に入力される。ここで、デジタル画像信号は再びアナログ画像信号に変換されて、コンパレータ１０７の一方の入力に供給される。

コンパレータ１０７の他方の入力には三角波発生回路１０８から発生される所定周期の三角波信号が供給されており、先のアナログ画像信号はこの三角波と比較されパルス幅変調される。このパルス幅変調された２値化画像信号はレーザ駆動回路１０９に入力され、レーザダイオード１１０の発光のＯＮ／ＯＦＦ制御信号として使用される。

レーザダイオード１１０から放射されたレーザ光は周知のポリゴンミラー１１１によって主走査方向に走査され、ｆθレンズ１１２及び反射ミラー１１３を経て矢印方向に回転している像担持体である感光ドラム１１４上に照射され、静電潜像が形成される。

一方、像担持体である感光ドラム１１４は、露光器１１５で均一に除電された後、一次帯電器１１６により均一に、例えばマイナス帯電される。その後、先のレーザ光の照射を受けて、画像信号に応じた静電潜像が形成される。

この静電潜像は現像器１１７によって可視画像（トナー像）に現像される。このとき、現像器１１７には静電潜像形成条件に応じたＤＣバイアス成分と現像効率を向上させるためのＡＣバイアス成分が重畳され印加される。

このトナー像は、２個のローラ１１８、１１９間に加張されて無端駆動されるベルト状の転写材担持体（転写ベルト）１２０上に保持された転写材１２１に、転写帯電器１２２の作用によって転写される。なお、転写材１２１は、定着器１２３を通って転写材１２１上に画像を定着させ、本体外へ排出される。

また、感光ドラム１１４上の残留トナーはその後クリーナ１２４で掻き落とされ回収される。また、転写材１２１が分離された後、残留している転写ベルト１２０上の残留トナーは転写ベルト１２０周囲で、転写材１２１が定着器１２３に引き渡される位置の下流に設置されたブレードなどのクリーナ１２５によって掻き落とされる。

なお、説明を簡単にするために、図１では、単一の画像形成ステーション（感光ドラム１１４、露光器１１５、一次帯電器１１６、現像器１１７等を含む）のみを示している。ただし、カラー形成装置の場合には、例えばイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に対する画像形成ステーションが転写ベルト１２０上にその移動方向に沿って順次配列される。あるいは、１つの感光ドラム１１４の周囲に各色の現像器１１７を周囲に沿って配列するものや、回転可能な筐体にイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の現像器１１７を配置するものもある。こうして、所望の現像器１１７を感光ドラム１１４に対向させ、所望の色の現像を行うようにする。

潜像の現像により現像器１１７内の変化した現像濃度を補正するために、感光ドラム１１４の表面上で、感光ドラム回転方向における現像器１１７と転写ベルト１２０の対向部との間の位置には、パッチセンサ１２６が設けられている。パッチセンサ１２６は、感光ドラム１１４上に現像された濃度検知用現像像（パッチ）の濃度を検出する。本実施形態におけるデジタル複合機では、そのパッチ画像濃度を一定に維持するように、現像器１１７の現像材の現像濃度、つまり現像量を制御している。

パッチセンサ１２６の一例を図２に示す。パッチセンサ１２６は、ＬＥＤ等の光源２０１と、光源２０１からパッチに照射しその反射光を受光する濃度測定用受光素子２０２、光源２０１の光量を一定にするために光源２０１の光量を直接受光する光量調整用受光素子２０３で構成される。

すなわち、本実施形態におけるデジタル複合機では、濃度制御用の画像信号によって形成された静電潜像を現像したパッチ状の濃度検出用現像像（以下「パッチ」という。）の現像濃度をパッチセンサ１２６で検出し、補正濃度信号を算出する。そして、その情報に基づいて、画像特性の調整を行う。具体的には、γ変換器１０５が有するルックアップテーブルを新たに作成したり、または、補正などを行ったりして、所望の階調特性を維持する。

上述した画像形成部におけるこれら一連の動作は、制御部１３０によって制御される。制御部１３０は、典型的には、ＣＰＵ１３１、制御プログラムを格納するＲＯＭ１３２、プログラムやデータを一時記憶するＲＡＭ１３３を含むコンピュータで構成される。

＜濃度階調補正処理＞
図３は、本実施形態における画像特性調整方法に係る濃度階調補正処理の一例を示すフロ―チャートである。

まず、入力した印刷データの画像形成時における複数の色のトナーごとのトナー使用に関連する物理量を予測する。例えば、後述のトナー帯電量の算出処理によって、各色の単位重量あたりのトナー帯電量Ｑ_Ｃ（シアン）、Ｑ_Ｍ（マゼンタ）、Ｑ_Ｙ（イエロー）、Ｑ_Ｋ（ブラック）が算出される（ステップＳ３０１）。次に、後述の補正パッチ選択処理によって、色の変動が大きいと見込まれる優先度の高いパッチが選択される（ステップＳ３０２）。そして、像担持体上（すなわち感光ドラム上）の所定位置に、選択されたパッチ画像を形成する（ステップＳ３０３）。次いで、パッチセンサ１２６によりパッチの濃度を検出する（ステップＳ３０４）。次に、検出されたパッチ濃度に基づいて補正濃度信号を算出し、その情報に基づいてγ変換器が有するルックアップテーブルを新たに作成する（ステップＳ３０５）。

ここでパッチの形成処理について補足説明を行う。

図４は感光ドラム上での入力画像とパッチの位置関係を表す模式図である。パッチは、図４に示す通常の画像出力に用いる以外の部分、例えば出力画像の間の図中４０１の位置に、任意のタイミング、任意の色、任意の濃度レベルで形成される。形成された領域のうち画像部分は記録紙などの転写材に転写され、パッチ部分はパッチセンサにおいて濃度を検知された後、クリーナによって掻き消される。

＜トナー帯電量算出処理＞
次に、トナー帯電量Ｑの算出処理の一例を以下に示す。なお、トナー帯電量の算出は、画像出力１枚に対し１回行うものとし、各トナー色について行われるものとする。本実施形態では、トナー帯電量Ｑを測定可能なセンサがなく、トナー帯電量Ｑを推定するものとして説明する。

まず、制御部１３０は入力された印刷データに基づいて形成する画像の画素値を積算し、この積算値からトナー消費量を予測する。これは、例えば、Ａ／Ｄ変換器３によりデジタル信号に変換された画像信号を画素毎にその出力レベルを積算して求めることが可能である。また、制御部１３０は、当該画像を形成する際に、図示しないトナー補給装置(ホッパー)から現像器へ補給したトナー補給量を記憶する。さらに、制御部１３０は、トナー消費量、トナー補給量の情報をトナー帯電量算出モデルへ入力し、トナー帯電量を算出する。

ここで、トナー消費量およびトナー補給量とトナー帯電量の関係を見ると、現像器内のトナー総量は短時間の変動が少ないものが好まれるため、消費した分だけ補給する系（すなわちトナー消費量≒トナー補給量）が一般的である。一定のトナー消費量≒トナー補給量が続いた場合、トナー帯電量が収束する値は、現像器のトナーへの電荷付与能力と補給された帯電していないトナー量のバランスで決まるため、図６に示すようにトナー消費量≒トナー補給量の絶対値でほぼ決定される。このため、トナー帯電量は、トナー消費量≒トナー補給量を入力とする単純な１次遅れの応答と近似することが可能であり、トナー消費量、トナー補給量とトナー帯電量の関係は、一般的な伝達関数もしくは状態方程式で記述することが可能である。

dx/dt = Ax + Bu (式１)
y = Cx + Du (式２)

ここに示したモデルは制御工学における状態空間モデルであり、式１は状態方程式、式２は出力方程式である。さらに、入力uがモデルに入力されるトナー消費量とトナー補給量の１×２行列、状態変数xがトナー帯電量Ｑ、出力yはある入力パッチ濃度レベルにおける出力パッチ濃度である。また、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄはそれぞれモデルを定義するシステム行列、制御行列、観測行列、直達行列である。これらの行列は、画像形成装置のトナー粒子の移流拡散やトナー帯電量の立ち上がり特性などで変わるが、前もって測定したデータから導出することが可能である。よって式１で表されるモデルにより、例えば図６の(a)のトナー消費量と図６の(b)のトナー補給量を入力すると、図６の(c)のトナー帯電量を予測することが可能となる。このモデルにより、任意のトナー消費量、トナー補給量におけるトナー帯電量Ｑを予測することが可能となる。

なお、本実施形態では状態の予測に状態空間モデルを使用したが、これに類する伝達関数などのモデル、または画像形成装置の動きの予測を行うシミュレータなどトナー帯電量を予測する機能をもつモデルを代用することが可能である。

＜補正パッチ選択処理＞
次に、本実施形態における補正パッチ選択処理の一例を示す。

本実施形態の補正パッチ選択処理においては過去の履歴を用いて計算するため、以下では、今回の補正パッチ選択処理をｎ回目、前回の補正パッチ選択処理を（ｎ−１）回目の処理として説明する。制御部１３０は、前回のトナー帯電量算出処理によって求められた各トナー帯電量Ｑ_{Ｃ（ｎ−１）}、Ｑ_{Ｍ（ｎ−１）}、Ｑ_{Ｙ（ｎ−１）}、Ｑ_{Ｋ（ｎ−１）}をＲＡＭ１３３に保持している。制御部１３０は、今回算出されたトナー帯電量Ｑ_Ｃ（ｎ）、Ｑ_Ｍ（ｎ）、Ｑ_Ｙ（ｎ）、Ｑ_Ｋ（ｎ）と比較し、前回の処理までの積算変動量ΔＱ_{Ｃ（ｎ−１）}、ΔＱ_{Ｍ（ｎ−１）}、ΔＱ_{Ｙ（ｎ−１）}、ΔＱ_{Ｋ（ｎ−１）}を加算して、積算変動量ΔＱ_Ｃ（ｎ）、ΔＱ_Ｍ（ｎ）、ΔＱ_Ｙ（ｎ）、ΔＱ_Ｋ（ｎ）を算出する。

ΔＱ_Ｃ（ｎ）＝ΔＱ_{Ｃ（ｎ−１）}＋Ｑ_Ｃ（ｎ）−Ｑ_{Ｃ（ｎ−１）}
ΔＱ_Ｍ（ｎ）＝ΔＱ_{Ｍ（ｎ−１）}＋Ｑ_Ｍ（ｎ）−Ｑ_{Ｍ（ｎ−１）}
ΔＱ_Ｙ（ｎ）＝ΔＱ_{Ｙ（ｎ−１）}＋Ｑ_Ｙ（ｎ）−Ｑ_{Ｙ（ｎ−１）}
ΔＱ_Ｋ（ｎ）＝ΔＱ_{Ｋ（ｎ−１）}＋Ｑ_Ｋ（ｎ）−Ｑ_{Ｋ（ｎ−１）}

次に、制御部１３０は、積算変動量の絶対値｜ΔＱ_Ｃ（ｎ）｜、｜ΔＱ_Ｍ（ｎ）｜、｜ΔＱ_Ｙ（ｎ）｜、｜ΔＱ_Ｋ（ｎ）｜のうち最も値の大きいもの算出し、そのトナー色のパッチを次回の補正パッチとして選択する。さらに、制御部１３０は、今回のトナー帯電量Ｑ_Ｃ（ｎ）、Ｑ_Ｍ（ｎ）、Ｑ_Ｙ（ｎ）、Ｑ_Ｋ（ｎ）、および、トナー帯電量の積算変動量ΔＱ_Ｃ（ｎ）、ΔＱ_Ｍ（ｎ）、ΔＱ_Ｙ（ｎ）、ΔＱ_Ｋ（ｎ）を、次回の補正パッチ選択処理で利用するため、Ｑ_{Ｃ（ｎ−１）}、Ｑ_{Ｍ（ｎ−１）}、Ｑ_{Ｙ（ｎ−１）}、Ｑ_{Ｋ（ｎ−１）}、ΔＱ_{Ｃ（ｎ−１）}、ΔＱ_{Ｍ（ｎ−１）}、ΔＱ_{Ｙ（ｎ−１）}、ΔＱ_{Ｋ（ｎ−１）}としてＲＡＭ１３３に記憶する。このとき、制御部１３０は、パッチとして選択されたトナー色のトナー帯電量の積算変動量ΔＱ_（ｎ）に０を代入し、ΔＱ_{（ｎ−１）}としてＲＡＭ１３３に記憶する。つまり、パッチの選択により階調補正されるトナー色については、その積算変動量が一度リセットされる。

なお、複合機起動直後の初期化処理に関しては、複合機本体の初期化処理に応じて、適切なトナー帯電量Ｑ_{Ｃ（ｎ−１）}、Ｑ_{Ｍ（ｎ−１）}、Ｑ_{Ｙ（ｎ−１）}、Ｑ_{Ｋ（ｎ−１）}を設定し、トナー帯電量の積算変動量ΔＱ_{Ｃ（ｎ−１）}、ΔＱ_{Ｍ（ｎ−１）}、ΔＱ_{Ｙ（ｎ−１）}、ΔＱ_{Ｋ（ｎ−１）}には０を代入すればよい。例えば、複合機起動直後に現像器内でスクリュー等が回転し十分にトナーの攪拌が行われる場合、トナー帯電量Ｑ_{（ｎ−１）}は、モデルでとり得る最大値に設定するなどの方法が考えられる。

このように、制御部１３０では、予測されたトナー帯電量の過去の画像形成時に予測されたトナー帯電量に対する変動量を、複数の色のトナーごとに算出し、その変動量が最大となる色のトナーを選択する。

＜その他の実施形態＞
上述の実施形態では、補正パッチ選択処理において、画像を出力するごとにトナー帯電量変動量（Ｑ_（ｎ）−Ｑ_{（ｎ−１）}）を積算しパッチを選択した。しかし、この方法では変動量の大きいトナー色が特定の色に偏った場合、その他のトナー色が長時間補正できないことがある。こうした偏りを防ぐため、トナー帯電量の変動がないため所定時間以上選択されなかった色のトナーについては、例えば、当該トナーについて算出した変動量に所定量ｋを加算する。こうすることで、トナー色についてもある程度の時間経過がある場合に、パッチ選択の優先度を上げることが可能である。

ΔＱ_（ｎ）＝ΔＱ_{（ｎ−１）}＋Ｑ_（ｎ）−Ｑ_{（ｎ−１）}＋ｋ

また、上述の実施形態では、トナー帯電量の積算変動量の絶対値｜ΔＱ_Ｃ（ｎ）｜、｜ΔＱ_Ｍ（ｎ）｜、｜ΔＱ_Ｙ（ｎ）｜、｜ΔＱ_Ｋ（ｎ）｜のうち最も値の大きいもの選択し、画像出力ごとに階調補正を行った。ここで最も大きい変動量｜ΔＱ_（ｎ）｜とあらかじめ設定した閾値と比較して、変動量の少ない場合にパッチ画像の形成、階調補正を行わない方法が考えられる。この場合、すべてのトナー色において濃度の変動が見込まれないため、パッチ作成処理を省略し、画像出力の生産性を上げることが可能である。

また、上述の実施形態では、トナー帯電量の積算変動量ΔＱ_Ｃ（ｎ）、ΔＱ_Ｍ（ｎ）、ΔＱ_Ｙ（ｎ）、ΔＱ_Ｋ（ｎ）を一律に扱った。しかし、各変動量に色に応じた重み付けを行うことで特定色の優先度を上げることが可能である。例えば、トナー色ごとの視覚感度を考慮する場合や、出力物の中で重要視する色の再現への寄与度等を考慮する場合が考えられる。

また、上述の実施形態では、前回までの積算変動量ΔＱ_{（ｎ−１）}と今回発生した変動量Ｑ_（ｎ）−Ｑ_{（ｎ−１）}の符号が逆転している場合、優先度が低減される。つまり、ずっと変動しなかった（Ｑ_（ｎ）−Ｑ_{（ｎ−１）}が常に０）ときと、変動はしていた（Ｑ_（ｎ）−Ｑ_{（ｎ−１）}が０ではない）が最終的にΔＱ_（ｎ）＝０になったときでは、同じ優先度として扱われる。このような場合、一般的に後者のほうが色味の変動を起こす可能性が高いため、変動量の絶対値の積算値が高いものの優先度を上げる方法が考えられる。

ΔＱ_（ｎ）＝|ΔＱ_{（ｎ−１）}|＋Ｑ_（ｎ）−Ｑ_{（ｎ−１）}

また、上述の実施形態では、トナー帯電量を算出してパッチを選択している。しかし、トナー帯電量の変動は、トナー補給量、入力画像、トナー消費量の変動と強い相関がある。したがって、トナー帯電量のかわりに、トナー補給量、入力画像、トナー消費量のいずれかの変動を用いてパッチ選択処理を行うことによっても同様の効果を得ることが可能である。

また、上述の実施形態では、パッチ選択処理を画像出力ごとに行うようにした。しかし、複合機への投入印刷ジョブが既知の場合、そのジョブ内容から予測されるトナー補給量、入力画像、トナー消費量を用いて、前もって補正パッチをスケジューリングすることが可能である。

（他の実施形態）
なお、本発明は、前述した実施形態の各機能を実現するプログラムを、システム又は装置に直接又は遠隔から供給し、そのシステム又は装置に含まれるコンピュータがその供給されたプログラムを読み出して実行することによっても達成される。したがって、本発明の機能・処理をコンピュータで実現するために、そのコンピュータにインストールされるプログラム自体も本発明を実現するものである。つまり、上記機能・処理を実現するためのコンピュータプログラム自体も本発明の一つである。

Claims (8)

1. 像担持体と、入力した印刷データに基づき、トナーを用いて前記像担持体上に画像を形成する画像形成部とを備える電子写真方式の画像形成装置であって、
   前記印刷データに基づく画像形成時における前記トナーの使用に関連する物理量を予測する予測手段と、
   前記予測手段により予測された前記物理量の過去の画像形成時に予測された物理量に対する変動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変動量に基づいて、前記画像形成部にトナーを用いて前記像担持体上の所定位置にパッチ画像を形成させる制御手段と、
   前記像担持体上の前記所定位置に形成された前記パッチ画像の濃度を検出する検出手段と、
   前記検出手段により検出された濃度に基づいてトナーの階調特性を調整する調整手段と、
   を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記トナー使用に関連する物理量は、トナーの単位重量あたりの帯電量であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記予測手段は、前記印刷データに基づいて形成する画像の画素値の積算値であるトナー消費量と、当該画像を形成する際の現像器へのトナー補給量とに基づいて、前記帯電量を予測することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記制御手段は、前記変動量が閾値より少ないときは、前記パッチ画像の形成を行わないことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
5. 前記トナー使用に関連する物理量は、前記印刷データに基づいて形成する画像の画素値の積算値であるトナー消費量であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
6. 前記トナー使用に関連する物理量は、前記印刷データに基づいて画像を形成する際の現像器へのトナー補給量であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
7. 像担持体と、入力した印刷データに基づき、トナーを用いて前記像担持体上に画像を形成する画像形成部とを備える電子写真方式の画像形成装置における画像特性調整方法であって、
   予測手段が、前記印刷データに基づく画像形成時における前記トナーの使用に関連する物理量を予測する予測工程と、
   算出手段が、前記予測工程で予測された前記物理量の過去の画像形成時に予測された物理量に対する変動量を算出する算出工程と、
   制御手段が、前記算出工程で算出された変動量に基づいて、前記画像形成部にトナーを用いて前記像担持体上の所定位置にパッチ画像を形成させる制御工程と、
   検出手段が、前記像担持体上の前記所定位置に形成された前記パッチ画像の濃度を検出する検出工程と、
   調整手段が、前記検出工程で検出された濃度に基づいてトナーの階調特性を調整する調整工程と、
   を有することを特徴とする画像特性調整方法。
8. コンピュータに、請求項７に記載の画像特性調整方法の各工程を実行させるためのプログラム。

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