JP2022019164A - 画像形成装置、トナー帯電量取得方法 - Google Patents

Abstract

【課題】印刷対象画像とともに形成される検出用画像を用いてトナーの帯電量を取得可能な画像形成装置及びトナー帯電量取得方法を提供すること。【解決手段】画像形成装置は、感光体ドラムに印刷対象画像を形成するとともに前記感光体ドラムの幅方向における当該印刷対象画像の外側に検出用画像を形成する画像形成処理部８１と、前記検出用画像の形成時に前記感光体ドラムと現像ローラーとの間を流れる電流の検出結果と、前記検出用画像の形成時に前記現像ローラーから前記感光体ドラムへ移動するトナーの量に対する当該検出用画像の形成に用いられるトナーの量の割合の取得結果と、前記検出用画像に含まれるトナーの量の取得結果とに基づいて、トナーの帯電量を取得する帯電量取得処理部８５と、を備える。【選択図】図２

Description

本発明は、画像形成装置、及びトナー帯電量取得方法に関する。

画像の形成に用いられるトナーの帯電量を取得可能な画像形成装置が知られている。例えば、感光体ドラムに予め定められた検出用画像（トナー像）が形成される際に前記感光体ドラムと現像ローラーとの間を流れる電流と、中間転写ベルトに転写された前記検出用画像に含まれるトナーの量とに基づいて、前記トナーの帯電量を取得する画像形成装置が関連技術として知られている（特許文献１参照）。

特開２００９－２９４５０４号公報

しかしながら、上述の関連技術に係る画像形成装置では、前記感光体ドラムに前記検出用画像と印刷対象画像とを同時に形成した場合に、当該２つの画像が形成される際に前記感光体ドラムと前記現像ローラーとの間を流れる電流のうち前記検出用画像の形成に必要な分を区別することができない。そのため、印刷対象画像とともに形成される前記検出用画像を用いて前記トナーの帯電量を取得することができない。

本発明の目的は、印刷対象画像とともに形成される検出用画像を用いてトナーの帯電量を取得可能な画像形成装置及びトナー帯電量取得方法を提供することにある。

本発明の一の局面に係る画像形成装置は、像担持体と、現像部材と、画像形成処理部と、電流検出処理部と、割合取得処理部と、トナー量取得処理部と、帯電量取得処理部とを備える。前記像担持体には、静電潜像が形成される。前記現像部材は、帯電したトナーを用いて前記像担持体に形成される静電潜像を現像する。前記画像形成処理部は、前記現像部材を用いて前記像担持体に印刷対象画像を形成するとともに前記像担持体の幅方向における当該印刷対象画像の外側に予め定められた検出用画像を形成する。前記電流検出処理部は、前記画像形成処理部による前記検出用画像の形成時に前記像担持体と前記現像部材との間を流れる電流を検出する。前記割合取得処理部は、前記画像形成処理部による前記検出用画像の形成時に前記現像部材から前記像担持体へ移動する前記トナーの量に対する当該検出用画像の形成に用いられる前記トナーの量の割合を取得する。前記トナー量取得処理部は、前記検出用画像に含まれる前記トナーの量を取得する。前記帯電量取得処理部は、前記電流検出処理部によって検出される電流、前記割合取得処理部によって取得される割合、及び前記トナー量取得処理部によって取得される前記トナーの量に基づいて、前記トナーの帯電量を取得する。

本発明の他の局面に係るトナー帯電量取得方法は、静電潜像が形成される像担持体と、帯電したトナーを用いて前記像担持体に形成される静電潜像を現像する現像部材と、を備える画像形成装置で実行され、前記現像部材を用いて前記像担持体に印刷対象画像を形成するとともに前記像担持体の幅方向における当該印刷対象画像の外側に予め定められた検出用画像を形成する画像形成ステップと、前記画像形成ステップによる前記検出用画像の形成時に前記像担持体と前記現像部材との間を流れる電流を検出する電流検出ステップと、前記画像形成ステップによる前記検出用画像の形成時に前記現像部材から前記像担持体へ移動する前記トナーの量に対する当該検出用画像の形成に用いられる前記トナーの量の割合を取得する割合取得ステップと、前記検出用画像に含まれる前記トナーの量を取得するトナー量取得ステップと、前記電流検出ステップによって検出される電流、前記割合取得ステップによって取得される割合、及び前記トナー量取得ステップによって取得される前記トナーの量に基づいて、前記トナーの帯電量を取得する帯電量取得ステップと、を含む。

本発明によれば、印刷対象画像とともに形成される検出用画像を用いてトナーの帯電量を取得可能な画像形成装置及びトナー帯電量取得方法が実現される。

図１は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の構成を示す図である。 図２は、本発明の実施形態に係る画像形成装置のシステム構成を示すブロック図である。 図３は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の画像形成部の構成を示す図である。 図４は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の画像形成部の構成を示す図である。 図５は、本発明の実施形態に係る画像形成装置で印刷処理に用いられる印刷データの一例を示す図である。 図６は、本発明の実施形態に係る画像形成装置で印刷処理に用いられる単色画像データの一例を示す図である。 図７は、本発明の実施形態に係る画像形成装置で実行されるトナー帯電量取得処理の一例を示すフローチャートである。

以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の実施形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

［画像形成装置１０の構成］
まず、図１及び図２を参照しつつ、本発明の実施形態に係る画像形成装置１０の構成について説明する。ここで、図１は画像形成装置１０の構成を示す断面図である。

なお、説明の便宜上、画像形成装置１０が使用可能な設置状態（図１に示される状態）で鉛直方向を上下方向Ｄ１と定義する。また、図１に示される画像形成装置１０の紙面左側の面を正面（前面）として前後方向Ｄ２を定義する。また、前記設置状態の画像形成装置１０の正面を基準として左右方向Ｄ３を定義する。

画像形成装置１０は、原稿から画像データを読み取るスキャン機能、及び画像データに基づいて画像を形成するプリント機能とともに、ファクシミリ機能、及びコピー機能などの複数の機能を有する複合機である。なお、画像形成装置１０は、プリント装置、ファクシミリ装置、及びコピー機などであってもよい。

図１及び図２に示されるように、画像形成装置１０は、ＡＤＦ（Auto Document Feeder）１、画像読取部２、画像形成部３、給紙部４、制御部５、操作表示部６、及び記憶部７を備える。

ＡＤＦ１は、前記スキャン機能による読取対象の原稿を搬送する。ＡＤＦ１は、原稿セット部、複数の搬送ローラー、原稿押さえ、及び排紙部を備える。

画像読取部２は、前記スキャン機能を実現する。画像読取部２は、原稿台、光源、複数のミラー、光学レンズ、及びＣＣＤ（Charge Coupled Device）を備える。

給紙部４は、画像形成部３にシートを供給する。給紙部４は、給紙カセット、手差しトレイ、シート搬送路、及び複数の搬送ローラーを備える。

制御部５は、画像形成装置１０を統括的に制御する。図２に示されるように、制御部５は、ＣＰＵ５１、ＲＯＭ５２、及びＲＡＭ５３を備える。ＣＰＵ５１は、各種の演算処理を実行するプロセッサーである。ＲＯＭ５２は、ＣＰＵ５１に各種の処理を実行させるための制御プログラムなどの情報が予め記憶される不揮発性の記憶装置である。ＲＡＭ５３は、ＣＰＵ５１が実行する各種の処理の一時記憶メモリー（作業領域）として使用される揮発性の記憶装置である。制御部５では、ＣＰＵ５１によりＲＯＭ５２に予め記憶された各種の制御プログラムが実行される。これにより、画像形成装置１０が制御部５により統括的に制御される。

なお、制御部５は、集積回路（ＡＳＩＣ）などの電子回路で構成されたものであってもよい。また、制御部５は、画像形成装置１０を統括的に制御するメイン制御部とは別に設けられた制御部であってもよい。

操作表示部６は、画像形成装置１０のユーザーインターフェイスである。操作表示部６は、制御部５からの制御指示に応じて各種の情報を表示する液晶ディスプレーなどの表示部、及びユーザーの操作に応じて制御部５に各種の情報を入力する操作キー又はタッチパネルなどの操作部を有する。

記憶部７は、不揮発性の記憶装置である。例えば、記憶部７は、フラッシュメモリー及びＥＥＰＲＯＭ（登録商標）などの不揮発性メモリ、ＳＳＤ（Solid State Drive）、又はＨＤＤ（Hard Disk Drive）などの記憶装置である。

［画像形成部３の構成］
次に、図１～図４を参照しつつ、画像形成部３の構成について説明する。ここで、図３は画像形成ユニット３１～３４、中間転写装置３６、及び二次転写ローラー３７の構成を示す断面図である。また、図４は下側から見た感光体ドラム３４１、中間転写ベルト３６１、及び二次転写ローラー３７の構成を示す図である。なお、図４における一点鎖線は、中間転写ベルト３６１の外周面における接触領域Ａ１と非接触領域Ａ２との境界を示している。また、図４における点線は、感光体ドラム３４１の周面における第１対向領域Ａ３と第２対向領域Ａ４との境界、及び第２対向領域Ａ４とその外側の領域との境界を示している。

画像形成部３は、前記プリント機能を実現する。具体的に、画像形成部３は、電子写真方式で給紙部４から供給されるシートにカラー又はモノクロの画像を形成する。

図１に示されるように、画像形成部３は、複数の画像形成ユニット３１～３４、光走査装置３５、中間転写装置３６、二次転写ローラー３７、定着装置３８、及び排紙トレイ３９を備える。

画像形成ユニット３１は、Ｙ（イエロー）のトナー像を形成する。図３に示されるように、画像形成ユニット３１は、感光体ドラム３１１、帯電ローラー３１２、現像ローラー３１３Ａを含む現像装置３１３、一次転写ローラー３１４、及びドラム清掃部３１５を備える。また、画像形成ユニット３１は、図１に示されるトナーコンテナ３１６、及び図２に示される電流検出部３１７を備える。

画像形成ユニット３２は、Ｃ（シアン）のトナー像を形成する。画像形成ユニット３２は、画像形成ユニット３１と同様の構成を備える。即ち、画像形成ユニット３２は、図３に示されるように、感光体ドラム３２１、帯電ローラー３２２、現像ローラー３２３Ａを含む現像装置３２３、一次転写ローラー３２４、及びドラム清掃部３２５を備える。また、画像形成ユニット３２は、図１に示されるトナーコンテナ３２６、及び図２に示される電流検出部３２７を備える。

画像形成ユニット３３は、Ｍ（マゼンタ）のトナー像を形成する。画像形成ユニット３３は、画像形成ユニット３１と同様の構成を備える。即ち、画像形成ユニット３３は、図３に示されるように、感光体ドラム３３１、帯電ローラー３３２、現像ローラー３３３Ａを含む現像装置３３３、一次転写ローラー３３４、及びドラム清掃部３３５を備える。また、画像形成ユニット３３は、図１に示されるトナーコンテナ３３６、及び図２に示される電流検出部３３７を備える。

画像形成ユニット３４は、Ｋ（ブラック）のトナー像を形成する。画像形成ユニット３４は、画像形成ユニット３１と同様の構成を備える。即ち、画像形成ユニット３４は、図３に示されるように、感光体ドラム３４１、帯電ローラー３４２、現像ローラー３４３Ａを含む現像装置３４３、一次転写ローラー３４４、及びドラム清掃部３４５を備える。また、画像形成ユニット３４は、図１に示されるトナーコンテナ３４６、及び図２に示される電流検出部３４７を備える。

以下、画像形成ユニット３４の各構成について説明する。なお、以下の説明は、画像形成ユニット３１～３３各々の各構成についても当てはまる。

感光体ドラム３４１には、静電潜像が形成される。感光体ドラム３４１は、左右方向Ｄ３に延在する回転軸を有する。前記回転軸は、感光体ドラム３４１、帯電ローラー３４２、及びドラム清掃部３４５を収容する不図示のユニット筐体によって回転可能に支持されている。感光体ドラム３４１は、不図示のモーターから供給される回転駆動力を受けて、図３に示される回転方向Ｄ５へ回転する。感光体ドラム３４１は、本発明の像担持体の一例である。

帯電ローラー３４２は、感光体ドラム３４１の周面を正極性に帯電させる。具体的に、帯電ローラー３４２は、不図示の電源と電気的に接続されており、当該電源から高圧電圧の印可を受けることで、感光体ドラム３４１の周面を帯電させる。なお、帯電ローラー３４２は、感光体ドラム３４１の周面を負極性に帯電させてもよい。

帯電ローラー３４２によって帯電された感光体ドラム３４１の周面には、光走査装置３５から画像データに基づく光が照射される。これにより、感光体ドラム３４１の周面に静電潜像が形成される。

現像装置３４３は、感光体ドラム３４１の周面に形成された静電潜像を現像する。例えば、現像装置３４３は、筐体、一対の撹拌部材、マグネットローラー、及び現像ローラー３４３Ａ（図３参照）を有する。前記筐体は、前記一対の撹拌部材、前記マグネットローラー、及び現像ローラー３４３Ａを回転可能に支持する。また、前記筐体は、Ｋ（ブラック）のトナー及びキャリアを収容する。前記一対の撹拌部材は、前記筐体に収容されたトナー及びキャリアを撹拌して、当該トナーを正極性に帯電させる。前記マグネットローラーは、前記一対の撹拌部材によって撹拌されたトナー及びキャリアを汲み上げて、そのうちのトナーを現像ローラー３４３Ａの周面に供給する。

現像ローラー３４３Ａは、帯電したトナーを用いて、感光体ドラム３４１に形成された静電潜像を現像する。具体的に、現像ローラー３４３Ａは、不図示の電源と電気的に接続されており、当該電源から高圧電圧の印可を受けることで、トナーを感光体ドラム３４１の周面に供給する。これにより、感光体ドラム３４１の周面にトナー像が形成される。現像ローラー３４３Ａは、本発明の現像部材の一例である。

一次転写ローラー３４４は、現像装置３４３によって感光体ドラム３４１の周面に形成されたトナー像を中間転写ベルト３６１（図３参照）の外周面に転写する。具体的に、一次転写ローラー３４４は、不図示の電源と電気的に接続されており、当該電源から高圧電圧の印可を受けることで、感光体ドラム３４１の周面に形成されたトナー像を中間転写ベルト３６１の外周面に転写する。

ドラム清掃部３４５は、一次転写ローラー３４４によるトナー像転写後の感光体ドラム３４１の周面を清掃する。例えば、ドラム清掃部３４５は、ブレード状のクリーニング部材、及び搬送部材を有する。前記クリーニング部材は、感光体ドラム３４１の周面に接触して当該周面に付着したトナーを除去する。前記搬送部材は、前記クリーニング部材によって除去されたトナーを不図示のトナー収容容器へ搬送する。

トナーコンテナ３４６は、現像装置３４３の前記筐体にＫ（ブラック）のトナーを供給する。

電流検出部３４７は、感光体ドラム３４１と現像ローラー３４３Ａとの間を流れる電流を検出する。例えば、電流検出部３４７は、不図示の電源から現像ローラー３４３Ａへの通電経路上に設けられた電流計である。

光走査装置３５は、感光体ドラム３１１、３２１、３３１、及び３４１各々に静電潜像を形成する。具体的に、光走査装置３５は、Ｙ（イエロー）の画像データの入力に応じて感光体ドラム３１１に当該画像データに基づく光を照射する。また、光走査装置３５は、Ｃ（シアン）の画像データの入力に応じて感光体ドラム３２１に当該画像データに基づく光を照射する。また、光走査装置３５は、Ｍ（マゼンタ）の画像データの入力に応じて感光体ドラム３３１に当該画像データに基づく光を照射する。また、光走査装置３５は、Ｋ（ブラック）の画像データの入力に応じて、感光体ドラム３４１に当該画像データに基づく光を照射する。

画像形成ユニット３１～３４各々で形成された各色のトナー像は、中間転写ベルト３６１の外周面に重ねて転写される。これにより、中間転写ベルト３６１の外周面にカラー画像（トナー像）が形成される。

中間転写装置３６は、中間転写ベルト３６１を用いて、画像形成ユニット３１～３４によって形成されたトナー像を二次転写ローラー３７による転写位置Ｐ１（図３参照）へ搬送する。図３に示されるように、中間転写装置３６は、中間転写ベルト３６１、駆動ローラー３６２、張架ローラー３６３、ベルト清掃部３６４、及び濃度検出部３６５を備える。

中間転写ベルト３６１は、感光体ドラム３１１、３２１、３３１、３４１各々から各色のトナー像が転写される無端状のベルト部材である。図３に示されるように、中間転写ベルト３６１は、画像形成装置１０の前後方向Ｄ２において離間して配置された駆動ローラー３６２及び張架ローラー３６３によって張架される。駆動ローラー３６２は、不図示のモーターから供給される回転駆動力を受けて回転する。これにより、中間転写ベルト３６１は、図３に示される回転方向Ｄ４へ回転する。感光体ドラム３１１、３２１、３３１、３４１各々から中間転写ベルト３６１の外周面に転写されたトナー像は、中間転写ベルト３６１の回転に伴って二次転写ローラー３７による転写位置Ｐ１（図３参照）へ搬送される。ベルト清掃部３６４は、転写位置Ｐ１でトナー像が転写された後の中間転写ベルト３６１の外周面を清掃する。

濃度検出部３６５は、中間転写ベルト３６１の外周面に転写された画像（トナー像）の濃度を検出する。例えば、濃度検出部３６５は、中間転写ベルト３６１の外周面を向けて光を射出する発光部と、前記発光部から射出されて中間転写ベルト３６１の外周面で反射された光を受光する受光部とを備える反射型のフォトセンサーである。図３に示されるように、濃度検出部３６５は、画像形成ユニット３４よりも中間転写ベルト３６１の回転方向Ｄ４の下流側であって、二次転写ローラー３７よりも当該回転方向Ｄ４の上流側に配置される。また、図４に示されるように、濃度検出部３６５は、中間転写ベルト３６１の外周面における中間転写ベルト３６１の幅方向（左右方向Ｄ３）の一方の端部に対向して配置される。なお、濃度検出部３６５は、中間転写ベルト３６１の外周面における中間転写ベルト３６１の幅方向の両方の端部に対向して配置されてもよい。

二次転写ローラー３７は、中間転写ベルト３６１の外周面に形成されたトナー像を給紙部４によって供給されるシートに転写する。図３に示されるように、二次転写ローラー３７は、中間転写ベルト３６１を挟んで張架ローラー３６３と対向する位置で、中間転写ベルト３６１の外周面と接触して設けられる。二次転写ローラー３７は、不図示の付勢部材によって張架ローラー３６３側へ付勢されている。二次転写ローラー３７は、不図示の電源と電気的に接続されており、当該電源から高圧電圧の印可を受けることで、中間転写ベルト３６１の外周面に形成されたトナー像を二次転写ローラー３７と中間転写ベルト３６１とが接触する転写位置Ｐ１（図３参照）を通過するシートに転写する。

図４に示されるように、二次転写ローラー３７は、その軸方向（左右方向Ｄ３）における長さが、中間転写ベルト３６１の幅よりも短い。これにより、中間転写ベルト３６１の外周面には、二次転写ローラー３７と接触する接触領域Ａ１（図４参照）と、二次転写ローラー３７とは接触しない非接触領域Ａ２（図４参照）とが生じる。非接触領域Ａ２は、中間転写ベルト３６１の外周面における接触領域Ａ１の両外側の領域である。図４に示されるように、濃度検出部３６５は、非接触領域Ａ２に対向して設けられる。二次転写ローラー３７は、中間転写ベルト３６１の外周面に形成される画像のうち、接触領域Ａ１に形成される画像をシートに転写し、非接触領域Ａ２に形成される画像をシートに転写しない。二次転写ローラー３７は、本発明の転写部材の一例である。なお、二次転写ローラー３７は、その軸方向における長さが、中間転写ベルト３６１の幅と同じであってもよい。

定着装置３８は、二次転写ローラー３７によってシートに転写されたトナー像をそのシートに溶融定着させる。例えば、定着装置３８は、定着ローラー及び加圧ローラーを備える。前記定着ローラーは、前記加圧ローラーと接触して設けられ、シートに転写されたトナー像を加熱してそのシートに定着させる。前記加圧ローラーは、前記定着ローラーとの間で形成される接触部を通過するシートを加圧する。

排紙トレイ３９には、画像形成後のシートが排出される。

ところで、画像の形成に用いられるトナーの帯電量を取得可能な画像形成装置が知られている。例えば、感光体ドラム３４１に予め定められた検出用画像（トナー像）が形成される際に感光体ドラム３４１と現像ローラー３４３Ａとの間を流れる電流と、中間転写ベルト３６１に転写された前記検出用画像に含まれるトナーの量とに基づいて、トナーの帯電量を取得する画像形成装置が関連技術として知られている。

しかしながら、上述の関連技術に係る画像形成装置では、感光体ドラム３４１に前記検出用画像と印刷対象画像とを同時に形成した場合に、当該２つの画像が形成される際に感光体ドラム３４１と現像ローラー３４３Ａとの間を流れる電流のうち、前記検出用画像の形成に必要な分を区別することができない。そのため、前記印刷対象画像とともに形成される前記検出用画像を用いてトナーの帯電量を取得することができない。

これに対し、本発明の実施形態に係る画像形成装置１０では、以下に説明するように、前記印刷対象画像とともに形成される前記検出用画像を用いてトナーの帯電量を取得することが可能である。

具体的に、制御部５のＲＯＭ５２には、ＣＰＵ５１に後述のトナー帯電量取得処理（図７のフローチャート参照）を実行させるためのトナー帯電量取得プログラムが予め記憶されている。なお、前記トナー帯電量取得プログラムは、ＣＤ、ＤＶＤ、フラッシュメモリーなどのコンピューター読み取り可能な記録媒体に記録されており、前記記録媒体から読み取られて記憶部７にインストールされてもよい。

そして、制御部５は、図２に示されるように、画像形成処理部８１、電流検出処理部８２、割合取得処理部８３、トナー量取得処理部８４、帯電量取得処理部８５、及び設定処理部８６を含む。具体的に、制御部５は、ＣＰＵ５１を用いてＲＯＭ５２に記憶されている前記トナー帯電量取得プログラムを実行する。これにより、制御部５は、画像形成処理部８１、電流検出処理部８２、割合取得処理部８３、トナー量取得処理部８４、帯電量取得処理部８５、及び設定処理部８６として機能する。

画像形成処理部８１は、画像形成部３を用いてシートにカラー画像を形成する印刷処理を実行する。

例えば、画像形成処理部８１は、前記印刷処理の実行指示が入力された場合に、図５に示される印刷データＸ１０を生成する。印刷データＸ１０は、印刷対象画像であるカラー画像ＩＭ１０及び複数のパッチ画像ＩＭ１１～ＩＭ１４を含む画像データである。なお、図５では、カラー画像ＩＭ１０及び複数のパッチ画像ＩＭ１１～ＩＭ１４にハッチングが施されている。

パッチ画像ＩＭ１１は、予め定められた濃度を有するＹ（イエロー）のベタ画像である。パッチ画像ＩＭ１２は、予め定められた濃度を有するＣ（シアン）のベタ画像である。パッチ画像ＩＭ１３は、予め定められた濃度を有するＭ（マゼンタ）のベタ画像である。パッチ画像ＩＭ１４は、予め定められた濃度を有するＫ（ブラック）のベタ画像である。

図５に示されるように、印刷データＸ１０は、印刷領域Ａ５及び非印刷領域Ａ６を含む。印刷領域Ａ５は、印刷データＸ１０における主走査方向Ｄ６の中央部を含む領域である。主走査方向Ｄ６は、中間転写ベルト３６１の幅方向に対応する方向である。非印刷領域Ａ６は、主走査方向Ｄ６における印刷領域Ａ５の両外側の領域である。図５では、印刷領域Ａ５及び非印刷領域Ａ６の境界が一点鎖線によって示されている。

印刷領域Ａ５内の画像は、中間転写ベルト３６１の外周面における接触領域Ａ１（図４参照）に形成される。つまり、印刷領域Ａ５内の画像は、給紙部４によって供給されるシートに形成される。

一方、非印刷領域Ａ６内の画像は、中間転写ベルト３６１の外周面における非接触領域Ａ２（図４参照）に形成される。つまり、非印刷領域Ａ６内の画像は、給紙部４によって供給されるシートに形成されない。

図５に示されるように、カラー画像ＩＭ１０は印刷領域Ａ５内に配置される。また、複数のパッチ画像ＩＭ１１～ＩＭ１４は、非印刷領域Ａ６内に配置される。複数のパッチ画像ＩＭ１１～ＩＭ１４は、主走査方向Ｄ６の一方側の非印刷領域Ａ６において、主走査方向Ｄ６に直交する副走査方向Ｄ７に並んで配置される。複数のパッチ画像ＩＭ１１～ＩＭ１４は、副走査方向Ｄ７におけるカラー画像ＩＭ１０の両端部の内側に配置される。なお、複数のパッチ画像ＩＭ１１～ＩＭ１４は、印刷領域Ａ５を挟む２つの非印刷領域Ａ６のそれぞれにおいて、副走査方向Ｄ７に並んで配置されてもよい。例えば、同じ色の一対のパッチ画像が主走査方向Ｄ６に対向するように、２つのパッチ画像ＩＭ１１、２つのパッチ画像ＩＭ１２、２つのパッチ画像ＩＭ１３、及び２つのパッチ画像ＩＭ１４を配置することが考えられる。この場合、同じ色の一対のパッチ画像は、同じ濃度を有していてもよく、異なる濃度を有していてもよい。

次に、画像形成処理部８１は、生成した印刷データＸ１０を、Ｙ（イエロー）、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、及びＫ（ブラック）の４つの印刷色に対応する４つの単色画像データＸ２０に分解する。

図６には、Ｋ（ブラック）に対応する単色画像データＸ２０である単色画像データＸ２４が示されている。単色画像データＸ２４は、単色画像ＩＭ２１及びパッチ画像ＩＭ１４を含む画像データである。単色画像ＩＭ２１は、カラー画像ＩＭ１０に含まれるＫ（ブラック）の画像である。

単色画像データＸ２０は、印刷データＸ１０に含まれる印刷領域Ａ５及び非印刷領域Ａ６に対応する印刷領域Ａ７及び非印刷領域Ａ８を含む。

印刷領域Ａ７内の画像は、感光体ドラム３４１の周面における第１対向領域Ａ３（図４参照）に形成され、その後中間転写ベルト３６１の外周面における接触領域Ａ１（図４参照）に形成される。第１対向領域Ａ３は、感光体ドラム３４１の周面における中間転写ベルト３６１の接触領域Ａ１と対向する領域である。

一方、非印刷領域Ａ８内の画像は、感光体ドラム３４１の周面における第２対向領域Ａ４（図４参照）に形成され、その後中間転写ベルト３６１の外周面における非接触領域Ａ２（図４参照）に形成される。第２対向領域Ａ４は、感光体ドラム３４１の周面における中間転写ベルト３６１の非接触領域Ａ２と対向する領域である。

図６に示されるように、単色画像ＩＭ２１は印刷領域Ａ７内に配置される。また、パッチ画像ＩＭ１４は、非印刷領域Ａ８内に配置される。単色画像ＩＭ２１は、本発明の印刷対象画像の一例である。また、パッチ画像ＩＭ１４は、本発明の検出用画像の一例である。

次に、画像形成処理部８１は、生成された４つの単色画像データＸ２０を光走査装置３５に入力するとともに、画像形成部３及び給紙部４の各部を駆動して、前記印刷処理を実行する。

これにより、画像形成ユニット３１の感光体ドラム３１１の周面に、カラー画像ＩＭ１０に含まれるＹ（イエロー）の画像が形成されるとともに、感光体ドラム３１１の幅方向における当該画像の外側にパッチ画像ＩＭ１１が形成される。また、画像形成ユニット３２の感光体ドラム３２１の周面に、カラー画像ＩＭ１０に含まれるＣ（シアン）の画像が形成されるとともに、感光体ドラム３２１の幅方向における当該画像の外側にパッチ画像ＩＭ１２が形成される。また、画像形成ユニット３３の感光体ドラム３３１の周面に、カラー画像ＩＭ１０に含まれるＭ（マゼンタ）の画像が形成されるとともに、感光体ドラム３３１の幅方向における当該画像の外側にパッチ画像ＩＭ１３が形成される。また、画像形成ユニット３４の感光体ドラム３４１の周面に、カラー画像ＩＭ１０に含まれるＫ（ブラック）の画像（単色画像ＩＭ２１）が形成されるとともに、感光体ドラム３４１の幅方向における当該画像の外側にパッチ画像ＩＭ１４が形成される。

そして、中間転写ベルト３６１の外周面に、カラー画像ＩＭ１０及び４つのパッチ画像ＩＭ１１～ＩＭ１４が形成されて、そのうちのカラー画像ＩＭ１０のみがシートに転写される。

電流検出処理部８２は、画像形成処理部８１による感光体ドラム３４１へのパッチ画像ＩＭ１４の形成時に、感光体ドラム３４１と現像ローラー３４３Ａとの間を流れる電流を検出する。

具体的に、電流検出処理部８２は、電流検出部３４７を用いて、画像形成処理部８１による感光体ドラム３４１へのパッチ画像ＩＭ１４の形成時に、感光体ドラム３４１と現像ローラー３４３Ａとの間を流れる電流を検出する。

割合取得処理部８３は、画像形成処理部８１によるパッチ画像ＩＭ１４の形成時に現像ローラー３４３Ａから感光体ドラム３４１へ移動するトナーの量に対する、パッチ画像ＩＭ１４の形成に用いられるトナーの量の割合を取得する。

例えば、割合取得処理部８３は、単色画像データＸ２４に基づいて、パッチ画像ＩＭ１４の形成時に現像ローラー３４３Ａから感光体ドラム３４１へ移動するトナーの量に対する、パッチ画像ＩＭ１４の形成に用いられるトナーの量の割合を取得する。

例えば、割合取得処理部８３は、単色画像データＸ２４に含まれる副走査方向Ｄ７におけるパッチ画像ＩＭ１４の形成領域Ａ９（図６参照）を特定する。そして、割合取得処理部８３は、特定された形成領域Ａ９内の印字領域Ａ７の印字量を取得する。例えば、割合取得処理部８３は、形成領域Ａ９内の印字領域Ａ７が主走査方向Ｄ６に沿って所定間隔ごとに分割された分割領域ごとに当該分割領域の印字量を取得して、取得された前記分割領域各々の印字量の合計を形成領域Ａ９内の印字領域Ａ７の印字量として取得する。例えば、割合取得処理部８３は、前記分割領域に含まれる画素各々の濃度値の合計を、当該分割領域の印字量として取得する。また、割合取得処理部８３は、形成領域Ａ９内の非印刷領域Ａ８の印字量を取得する。そして、割合取得処理部８３は、形成領域Ａ９内の印字領域Ａ７の印字量及び形成領域Ａ９内の非印刷領域Ａ８の印字量の合計に対する、形成領域Ａ９内の非印刷領域Ａ８の印字量の割合を、パッチ画像ＩＭ１４の形成時に現像ローラー３４３Ａから感光体ドラム３４１へ移動するトナーの量に対する、パッチ画像ＩＭ１４の形成に用いられるトナーの量の割合として取得する。

なお、制御部５は、形成領域Ａ９内の印字領域Ａ７の印字量が予め定められた基準値以上である場合は、形成領域Ａ９内の印字領域Ａ７の印字量が前記基準値未満となるように、単色画像データＸ２４におけるパッチ画像ＩＭ１４の位置を副走査方向Ｄ７に移動させてもよい。これにより、電流検出処理部８２によって検出される電流全体に対する、当該電流に含まれるパッチ画像ＩＭ１４の形成に必要な分の電流の割合が過度に低くなり、パッチ画像ＩＭ１４の形成に必要な分の電流の算出精度が低下することを回避可能である。

トナー量取得処理部８４は、パッチ画像ＩＭ１４に含まれるトナーの量を取得する。

例えば、トナー量取得処理部８４は、濃度検出部３６５を用いて、パッチ画像ＩＭ１４に含まれるトナーの量を取得する。例えば、トナー量取得処理部８４は、濃度検出部３６５によって検出されるパッチ画像ＩＭ１４の濃度値に基づいて、パッチ画像ＩＭ１４に含まれるトナーの量を算出する。

帯電量取得処理部８５は、電流検出処理部８２によって検出される電流、割合取得処理部８３によって取得される割合、及びトナー量取得処理部８４によって取得されるトナーの量に基づいて、Ｋ（ブラック）のトナーの帯電量を取得する。

具体的に、帯電量取得処理部８５は、割合取得処理部８３によって取得される割合に基づいて、電流検出処理部８２によって検出される電流の値のうち、パッチ画像ＩＭ１４の形成に必要な分を算出する。そして、帯電量取得処理部８５は、算出された電流の値と、トナー量取得処理部８４によって取得されるトナーの量とに基づいて、Ｋ（ブラック）のトナーの帯電量を取得する。

設定処理部８６は、帯電量取得処理部８５による取得結果に基づいて、感光体ドラム３４１における画像形成条件を設定する。

例えば、設定処理部８６は、現像ローラー３４３Ａに印可される電圧を設定する。なお、設定処理部８６は、帯電ローラー３４２に印可される電圧を設定してもよい。

［トナー帯電量取得処理］
以下、図７を参照しつつ、画像形成装置１０において制御部５により実行されるトナー帯電量取得処理の手順の一例とともに、本発明に係るトナー帯電量取得方法について説明する。ここで、ステップＳ１１、Ｓ１２・・・は、制御部５により実行される処理手順（ステップ）の番号を表している。なお、前記トナー帯電量取得処理は、前記印刷処理の実行指示が入力された場合に実行される。

＜ステップＳ１１＞
まず、ステップＳ１１において、制御部５は、印刷データＸ１０を生成する。

＜ステップＳ１２＞
ステップＳ１２において、制御部５は、ステップＳ１１で生成された印刷データＸ１０を、Ｙ（イエロー）、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、及びＫ（ブラック）の４つの印刷色に対応する４つの単色画像データＸ２０に分解する。これにより、単色画像データＸ２４を含む４つの単色画像データＸ２０が取得される。

＜ステップＳ１３＞
ステップＳ１３において、制御部５は、ステップＳ１２で取得される単色画像データＸ２４に基づいて、パッチ画像ＩＭ１４の形成時に現像ローラー３４３Ａから感光体ドラム３４１へ移動するトナーの量に対する、パッチ画像ＩＭ１４の形成に用いられるトナーの量の割合を取得する。ここで、ステップＳ１３の処理は、本発明の割合取得ステップの一例であって、制御部５の割合取得処理部８３により実行される。

なお、制御部５は、Ｙ（イエロー）、Ｃ（シアン）、及びＭ（マゼンタ）についても、ステップＳ１３と同様の処理を実行してよい。

＜ステップＳ１４＞
ステップＳ１４において、制御部５は、ステップＳ１２で取得された４つの単色画像データＸ２０を光走査装置３５に入力するとともに、画像形成部３及び給紙部４の各部を駆動して、前記印刷処理を実行する。ここで、ステップＳ１１、Ｓ１２、及びＳ１４の処理は、本発明の画像形成ステップの一例であって、制御部５の画像形成処理部８１により実行される。

＜ステップＳ１５＞
ステップＳ１５において、制御部５は、ステップＳ１４で実行される前記印刷処理における感光体ドラム３４１へのパッチ画像ＩＭ１４の形成時に、感光体ドラム３４１と現像ローラー３４３Ａとの間を流れる電流を検出する。ここで、ステップＳ１５の処理は、本発明の電流検出ステップの一例であって、制御部５の電流検出処理部８２により実行される。

なお、制御部５は、Ｙ（イエロー）、Ｃ（シアン）、及びＭ（マゼンタ）についても、ステップＳ１５と同様の処理を実行してよい。

＜ステップＳ１６＞
ステップＳ１６において、制御部５は、濃度検出部３６５を用いて、パッチ画像ＩＭ１４に含まれるトナーの量を取得する。ここで、ステップＳ１６の処理は、本発明のトナー量取得ステップの一例であって、制御部５のトナー量取得処理部８４により実行される。

なお、制御部５は、Ｙ（イエロー）、Ｃ（シアン）、及びＭ（マゼンタ）についても、ステップＳ１６と同様の処理を実行してよい。

＜ステップＳ１７＞
ステップＳ１７において、制御部５は、ステップＳ１５で検出される電流、ステップＳ１３で取得される割合、及びステップＳ１６で取得されるトナーの量に基づいて、Ｋ（ブラック）のトナーの帯電量を取得する。ここで、ステップＳ１７の処理は、本発明の帯電量取得ステップの一例であって、制御部５の帯電量取得処理部８５により実行される。

なお、制御部５は、Ｙ（イエロー）、Ｃ（シアン）、及びＭ（マゼンタ）についても、ステップＳ１７と同様の処理を実行してよい。

＜ステップＳ１８＞
ステップＳ１８において、制御部５は、ステップＳ１７によるＫ（ブラック）のトナーの帯電量の取得結果に基づいて、感光体ドラム３４１における画像形成条件を設定する。ここで、ステップＳ１８の処理は、制御部５の設定処理部８６により実行される。

なお、制御部５は、Ｙ（イエロー）、Ｃ（シアン）、及びＭ（マゼンタ）についても、ステップＳ１８と同様の処理を実行してよい。

このように、画像形成装置１０では、Ｋ（ブラック）のトナーの帯電量の取得に、パッチ画像ＩＭ１４の形成時に現像ローラー３４３Ａから感光体ドラム３４１へ移動するトナーの量に対するパッチ画像ＩＭ１４の形成に用いられるトナーの量の割合が用いられる。これにより、感光体ドラム３４１にパッチ画像ＩＭ１４と印刷対象画像である単色画像ＩＭ２１とを同時に形成した場合に、当該２つの画像が形成される際に感光体ドラム３４１と現像ローラー３４３Ａとの間を流れる電流のうち、パッチ画像ＩＭ１４の形成に必要な分を区別することが可能である。従って、単色画像ＩＭ２１とともに形成されるパッチ画像ＩＭ１４を用いてトナーの帯電量を取得することが可能である。

なお、画像形成装置１０は、濃度検出部３６５に替えて、中間転写ベルト３６１の外周面に形成された画像を読み取り可能なラインセンサーを備えていてもよい。この場合、トナー量取得処理部８４は、当該ラインセンサーを用いて、パッチ画像ＩＭ１４に含まれるトナーの量を取得すればよい。また、割合取得処理部８３は、当該ラインセンサーによる読取画像に基づいて、パッチ画像ＩＭ１４の形成時に現像ローラー３４３Ａから感光体ドラム３４１へ移動するトナーの量に対する、パッチ画像ＩＭ１４の形成に用いられるトナーの量の割合を取得してもよい。

１ ＡＤＦ
２ 画像読取部
３ 画像形成部
４ 給紙部
５ 制御部
６ 操作表示部
７ 記憶部
１０ 画像形成装置
３１ 画像形成ユニット
３２ 画像形成ユニット
３３ 画像形成ユニット
３４ 画像形成ユニット
３５ 光走査装置
３６ 中間転写装置
３７ 二次転写ローラー
３８ 定着装置
３９ 排紙トレイ
８１ 画像形成処理部
８２ 電流検出処理部
８３ 割合取得処理部
８４ トナー量取得処理部
８５ 帯電量取得処理部
８６ 設定処理部

Claims (6)

1. 静電潜像が形成される像担持体と、
   帯電したトナーを用いて前記像担持体に形成される静電潜像を現像する現像部材と、
   前記現像部材を用いて前記像担持体に印刷対象画像を形成するとともに前記像担持体の幅方向における当該印刷対象画像の外側に予め定められた検出用画像を形成する画像形成処理部と、
   前記画像形成処理部による前記検出用画像の形成時に前記像担持体と前記現像部材との間を流れる電流を検出する電流検出処理部と、
   前記画像形成処理部による前記検出用画像の形成時に前記現像部材から前記像担持体へ移動する前記トナーの量に対する当該検出用画像の形成に用いられる前記トナーの量の割合を取得する割合取得処理部と、
   前記検出用画像に含まれる前記トナーの量を取得するトナー量取得処理部と、
   前記電流検出処理部によって検出される電流、前記割合取得処理部によって取得される割合、及び前記トナー量取得処理部によって取得される前記トナーの量に基づいて、前記トナーの帯電量を取得する帯電量取得処理部と、
   を備える画像形成装置。
2. 前記割合取得処理部は、前記印刷対象画像及び前記検査用画像の形成に用いられる画像データに基づいて、前記検出用画像の形成時に前記現像部材から前記像担持体へ移動する前記トナーの量に対する当該検出用画像の形成に用いられる前記トナーの量の割合を取得する、
   請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記画像形成処理部によって形成された前記検出用画像の濃度を検出する濃度検出部を備え、
   前記トナー量取得処理部は、前記濃度検出部を用いて前記検出用画像に含まれる前記トナーの量を取得する、
   請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 前記画像形成処理部によって形成された前記印刷対象画像及び前記検査用画像のうち前記印刷対象画像だけをシートに転写する転写部材を備える、
   請求項１～３のいずれかに記載の画像形成装置。
5. 前記帯電量取得処理部による取得結果に基づいて、前記像担持体における画像形成条件を設定する設定処理部を備える、
   請求項１～４のいずれかに記載の画像形成装置。
6. 静電潜像が形成される像担持体と、帯電したトナーを用いて前記像担持体に形成される静電潜像を現像する現像部材と、を備える画像形成装置で実行されるトナー帯電量取得方法であって、
   前記現像部材を用いて前記像担持体に印刷対象画像を形成するとともに前記像担持体の幅方向における当該印刷対象画像の外側に予め定められた検出用画像を形成する画像形成ステップと、
   前記画像形成ステップによる前記検出用画像の形成時に前記像担持体と前記現像部材との間を流れる電流を検出する電流検出ステップと、
   前記画像形成ステップによる前記検出用画像の形成時に前記現像部材から前記像担持体へ移動する前記トナーの量に対する当該検出用画像の形成に用いられる前記トナーの量の割合を取得する割合取得ステップと、
   前記検出用画像に含まれる前記トナーの量を取得するトナー量取得ステップと、
   前記電流検出ステップによって検出される電流、前記割合取得ステップによって取得される割合、及び前記トナー量取得ステップによって取得される前記トナーの量に基づいて、前記トナーの帯電量を取得する帯電量取得ステップと、
   を含むトナー帯電量取得方法。

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