JP4224982B2 - 画像形成装置および方法 - Google Patents
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Description
【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信号に応じた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濃度に応じた出力信号を出力する検知手段と、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から出力される出力信号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数を前記画像信号に基づき計数するオンドット計数手段と、前記オンドット計数手段に基づく値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設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、前記像担持体上に設定される範囲に占める前記顕像の比率を求める比率演算手段と、前記オンドット計数手段の計数値を前記比率に応じて変換した変換値を出力する変換手段とを備え、前記積算手段は、前記変換手段により出力される前記変換値を積算し、前記比率演算手段は、前記画像形成手段により前記像担持体上に形成可能な最大画像形成範囲に占める前記顕像の比率を求める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数が画像信号に基づきオンドット計数手段により計数され、この計数に基づく値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設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から出力される画像濃度に応じた出力信号に応じて画像形成条件の設定が調整される。
【０００８】
ここで、オンドット計数手段の計数値は現像剤（例えばトナー）の消費量にほぼ比例することから、この計数値に基づく値を積算することで、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、そ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。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。
【００１１】
また、像担持体上に設定される範囲に占める像担持体上に形成される顕像の比率が求められ、オンドット計数手段の計数値がこの比率に応じて変換された変換値が出力され、この変換値が積算される。これによって得られる積算値は現像剤の消費の仕方を考慮したものとなることから、画像形成条件制御が必要になる時点をより精度良く推定することが可能になる。
また、画像形成手段により前記像担持体上に形成可能な最大画像形成範囲に占める前記像担持体上に形成される顕像の比率が求められることにより、例えばＡ４サイズのいわゆるべた画像に比べてＡ５サイズのべた画像の方が小さい比率になるなど、像担持体上に形成中の画像の画像形成範囲に応じた比率が求められることとなる。
また、像担持体上に形成される顕像の数をカウントすることなく、その数に応じた比率が正確に求められる。すなわち、最大画像形成範囲において、例えばＡ４サイズのべた画像が２枚形成される場合の比率は、同画像が１枚形成される場合の比率の２倍の値となるなど、像担持体上に形成される顕像の数に応じた比率が正確に求められることとなる。
【００１３】
また、請求項１〜３のいずれかにおいて、前記比率演算手段は、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占める前記顕像の比率を求めるとしてもよい（請求項４）。
【００１４】
この構成によれば、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占める像担持体上に形成される顕像の比率が求められることにより、例えばＡ４サイズのいわゆるべた画像であれば１００％となり、Ｂ５サイズのべた画像でも１００％となるなど、画像形成範囲に関わりなく、形成中の顕像の態様に応じた比率が求められることとなる。
【００１５】
また、請求項４において、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記憶手段をさらに備え、前記比率演算手段は、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して前記第１記憶手段から抽出した総画素数を分母とし、前記オンドット計数手段の計数値を分子として、前記比率を求めるとしてもよい（請求項５）。
【００１６】
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、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、その総画素数を分母とし、オンドット計数手段の計数値を分子として前記比率が求められることにより、形成中の顕像の態様に応じた比率が容易に算出されることとなる。
【００２０】
また、請求項１において、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記憶手段をさらに備え、前記比率演算手段は、前記第２記憶手段に記憶された総画素数を分母とし、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計数値を分子として、前記比率を求めるとしてもよい（請求項２）。
【００２１】
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、この総画素数を分母とし、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る計数値を分子として前記比率が求められることにより、像担持体上に形成中の画像の画像形成範囲に応じた比率が容易に求められる。また、像担持体上に形成される顕像の数に応じた比率が正確、かつ容易に求められる。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、比率が正確、かつ容易に求められる。
【００２５】
また、前記変換手段は、前記比率演算手段により求められた前記比率が所定値未満のときは、前記オンドット計数手段の計数値をそのまま前記変換値として出力するとしてもよい（請求項６）。
【００２６】
この構成によれば、像担持体上に形成される顕像の比率が所定値未満のときは、オンドット計数手段の計数値が変換値としてそのまま出力されることにより、現像剤の消費量にほぼ比例する計数値を用いて画像形成条件制御が必要になる時点の推定が行われることとなる。
【００２７】
また、前記変換手段は、前記比率演算手段により求められる前記比率に応じて予め定められた割合分を、前記オンドット計数手段の計数値から減算した値を前記変換値とするとしてもよい（請求項７）。
【００２８】
この構成によれば、像担持体上に形成される顕像の比率に応じて予め定められた割合分がオンドット計数手段の計数値から減算された値が、変換値とされることにより、上記比率が高いときは画像形成条件制御の頻度が低下することになるが、上記比率が高いときは現像剤の消費量に比べて画像形成条件制御の必要性が低くなることから、画質の低下を招くことなく、スループットの低下が抑制されることとなる。
【００３１】
また、請求項３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信号に応じた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濃度に応じた出力信号を出力する検知手段と、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から出力される出力信号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数を前記画像信号に基づき計数するオンドット計数手段と、前記オンドット計数手段に基づく値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設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、前記像担持体上に設定される範囲に占める前記顕像の比率を求める比率演算手段と、前記オンドット計数手段の計数値を前記比率に応じて変換した変換値を出力する変換手段と、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解消するリフレッシュ制御手段とを備え、前記積算手段は、前記変換手段により出力される前記変換値を積算し、前記画像形成手段は、前記現像剤を収容する容器から現像ローラに前記現像剤を供給し、前記現像ローラ上に形成される前記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み、前記リフレッシュ制御手段は、前記像担持体上に所定の画像を形成することにより、前記疲労状態として前記容器内で前記現像剤が滞留した状態を解消するもので、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が、当該リフレッシュ制御手段の実行直前に前記比率演算手段により求められた比率が予め設定されたしきい値以上のときは、その実行が中止されることを特徴としている。
【００３２】
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数が画像信号に基づきオンドット計数手段により計数され、この計数に基づく値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設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から出力される画像濃度に応じた出力信号に応じて画像形成条件の設定が調整される。
ここで、オンドット計数手段の計数値は現像剤（例えばトナー）の消費量にほぼ比例することから、この計数値に基づく値を積算することで、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、そ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。
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。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。
また、像担持体上に設定される範囲に占める像担持体上に形成される顕像の比率が求められ、オンドット計数手段の計数値がこの比率に応じて変換された変換値が出力され、この変換値が積算される。これによって得られる積算値は現像剤の消費の仕方を考慮したものとなることから、画像形成条件制御が必要になる時点をより精度良く推定することが可能になる。
なお、像担持体上に設定される範囲は、像担持体の全体であってもよく、像担持体の一部であってもよい。
また、リフレッシュ制御手段により像担持体上に所定の画像が形成されて画像形成手段の疲労状態が解消される。このリフレッシュ制御手段は、画像形成条件制御手段の実行に先立って実行されるが、当該リフレッシュ制御手段の実行直前に比率演算手段により求められた比率が予め設定されたしきい値以上のときは、その実行が中止される。
【００３３】
ここで、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ため、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。
【００３４】
一方、リフレッシュ制御手段の実行直前に前記比率が予め設定されたしきい値以上のときは、適度に消費されるため容器内での現像剤の滞留が生じ難いので、上記構成によれば、リフレッシュ制御手段の実行が中止されることにより、転写に使用されない現像剤の無駄な消費が抑制され、画像形成手段の寿命短縮が防止されることとなる。
【００３５】
また、請求項８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信号に応じた画像を形成し、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濃度に応じた出力信号を出力する検知工程と、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出力される出力信号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数を前記画像信号に基づき計数するオンドット計数工程と、前記オンドット計数工程に基づく値を積算する積算工程と、前記積算工程により算出される積算値が予め設定された設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、前記像担持体上に設定される範囲に占める前記顕像の比率を求める比率演算工程と、前記オンドット計数工程の計数値を前記比率に応じて変換した変換値を出力する変換工程とを備え、前記積算工程は、前記変換工程により出力される前記変換値を積算し、前記比率演算工程は、前記像担持体上に形成可能な最大画像形成範囲に占める前記顕像の比率を求めることを特徴としている。
【００３６】
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数が画像信号に基づきオンドット計数工程において計数され、この計数に基づく値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設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。上記実行タイミングと判定された後に、画像形成条件制御工程の動作が実行される。すなわち、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出力される画像濃度に応じた出力信号に応じて画像形成条件の設定が調整される。
ここで、オンドット計数工程における計数値は現像剤（例えばトナー）の消費量にほぼ比例することから、この計数値に基づく値を積算することで、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、そ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。
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用いられる画素からなる像を言う。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。
【００３７】
また、請求項９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信号に応じた画像を画像形成手段により形成し、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濃度に応じた出力信号を出力する検知工程と、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出力される出力信号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数を前記画像信号に基づき計数するオンドット計数工程と、前記オンドット計数工程に基づく値を積算する積算工程と、前記積算工程により算出される積算値が予め設定された設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、前記像担持体上に設定される範囲に占める前記顕像の比率を求める比率演算工程と、前記オンドット計数工程の計数値を前記比率に応じて変換した変換値を出力する変換工程と、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解消するリフレッシュ制御工程とを備え、前記積算工程は、前記変換工程により出力される前記変換値を積算し、前記画像形成手段は、前記現像剤を収容する容器から現像ローラに前記現像剤を供給し、前記現像ローラ上に形成される前記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み、前記リフレッシュ制御工程は、前記像担持体上に所定の画像を形成することにより、前記疲労状態として前記容器内で前記現像剤が滞留した状態を解消するもので、前記リフレッシュ制御工程は、前記画像形成条件制御工程の実行に先立って実行されるが、当該リフレッシュ制御工程の実行直前に前記比率演算工程により求められた比率が予め設定されたしきい値以上のときは、その実行が中止されることを特徴としている。
【００３９】
【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。
【００４０】
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。
【００４１】
上記エンジン部１は、感光体ユニット１０、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２Ｙ、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２Ｃ、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１０，２Ｙ，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。
【００４２】
このプリンタは、予め設定された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の疲労状態、特に各現像ユニット２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋにおけるトナー（現像剤）消費量である。そこで、このプリンタは、トナー像を構成する画素数がトナー消費量にほぼ比例することから、後述するように、その画素数をカウントして積算することでトナー消費量を推定し、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している。
【００４３】
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。
【００４４】
帯電部１２は、帯電バイアス生成回路１１４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１４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。
【００４５】
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５４、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。
【００４６】
ポリゴンモータ５３は、ポリゴンミラー５２を予め設定された回転速度、例えば３０，０００ｒｐｍ（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、ＣＰＵ１１１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。
【００４７】
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，２０Ｍ，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。
【００４８】
中間転写ユニット３０の中間転写ベルト３１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。
【００４９】
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。
【００５０】
この中間転写ベルト３１は、回転軸方向７３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。
【００５１】
図３（Ａ）に示すように、転写許可領域７６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。
【００５２】
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。
【００５３】
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３１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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
転写紙４は出力媒体に対応し、帯電部１２、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１１６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。
【００５８】
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。
【００５９】
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３４、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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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１０２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。
【００６４】
エンジン制御部１１０は、ＣＰＵ１１１、ＲＯＭ１１２、ＲＡＭ１１３などを備えている。ＲＯＭ１１２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。
【００６５】
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、ＣＰＵ１１１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。
【００６６】
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。
【００６７】
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２０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。
【００６８】
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１１７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、ＣＰＵ１１１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。
【００６９】
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オンドットカウンタ１１８を介してレーザ光源５１に送出する。
【００７０】
このオンドットカウンタ１１８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する画素の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画素数をカウントする。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、オンドットカウンタ１１８により計数されるドット計数値は、当該顕像を構成する画素数を表すこととなる。
【００７１】
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）の形成が終了してオンドットカウンタ１１８によるドット計数値が確定する度に、そのドット計数値を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、オンドットカウンタ１１８によるドット計数値を積算し、その積算値をＲＡＭ１１３に格納する。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
なお、例えば次の印字指令信号が入力されていても、現在の印字指令信号による一連の複数枚数の印字動作が終了したときに、実行許可と判定するようにしてもよい。また、この実行許可の判定はＣＰＵ１０１が行うようにしてもよい。この場合には、ＣＰＵ１１１は、画像形成条件制御フラグがセットされた状態でＣＰＵ１０１から実行許可信号が入力されると、画像形成条件制御を実行する。
【００７５】
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。
【００７６】
パッチセンサ８は検知手段に対応し、オンドットカウンタ１１８はオンドット計数手段に対応し、ＣＰＵ１１１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。
【００７７】
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ＥＥＰＲＯＭや他の形態のメモリを採用してもよい。ＲＡＭ１１３に格納されるドット計数値の積算値は、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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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Ｔ１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。
【００８２】
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，ｔ６，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。
【００８３】
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３４から２次転写部３７に向けて転写紙４が搬送される。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
次に、図５を参照して、ドット計数値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。
【００８８】
オンドットカウンタ１１８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（顕像を構成する画素）の数をリアルタイムで計数するので、ドット計数値は、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、ドット計数値のＣＰＵ１１１による積算は、カラー画像を構成する各画像信号Ｙ１，Ｃ１，Ｍ１，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が終了してドット計数値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。
【００８９】
次に、図６を参照して、書込み画素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。
【００９０】
まず、ＲＡＭ１１３の所定領域に格納されている書込み画素数の積算値ＮがＮ＝０にリセットされ（＃１０）、次いで、オンドットカウンタ１１８のドット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、ドット計数値が確定するまで待機する。
【００９１】
そして、オンドットカウンタ１１８のドット計数値が確定すると（＃１２でＹＥＳ）、書込み画素数の積算が行われ（＃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。
【００９２】
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、ＣＰＵ１１１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。
【００９３】
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は同一画素比率のＡ４サイズ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画素比率との関係の一例を示す図である。
【００９４】
画素比率は、本実施形態では、中間転写ベルト３１に形成される画像形成範囲に含まれる総画素数に対する顕像を構成する画素数の比率を言う。例えば解像度が６００ＤＰＩ（dot per inch）であれば、Ａ４の画像形成範囲に含まれる総画素数は約３５００万ドットになる。
【００９５】
ここで、オンドットカウンタ１１８は、本実施形態では例えば正味のドット数が１７５０００に達すると１だけカウントアップする構成となっている。従って、画素比率１００％（いわゆるべた画像）のＡ４サイズのドット計数値（すなわち総画素数）は２００カウントとなる。なお、上記所定値Ｎ１＝１００００とする。
【００９６】
この場合、画素比率５％のＡ４サイズ画像のドット計数値は１０カウントになるので、画素比率５％のＡ４サイズの画像形成が続くと、画像形成条件制御は、１０００枚ごとに実行されることになる。また、画素比率１００％のＡ４サイズの画像形成が続くと、図７に示すように、わずか５０枚ごとに画像形成条件制御が実行されることになる。なお、実際の印字動作では、異なる画素比率で異なるサイズの画像が混在して形成されるので、画像形成条件制御が一定枚数ごとに実行されることはない。
【００９７】
このように、第１実施形態によれば、中間転写ベルト３１上に形成される顕像を構成する画素（トナーが付着する画素）の数をオンドットカウンタ１１８により計数し、ＣＰＵ１１１により、そのドット計数値を積算し、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おり、トナー消費量にほぼ比例するドット計数値の積算値を用いているので、トナー消費量が多くなってロータリー現像部２０の疲労状態が増大する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。
【００９８】
特に、自然画のようにトナー消費量の多い画像形成が続くと、一定枚数ごとに画像形成条件制御を行うのに比べて画像形成条件制御の実行頻度が上昇するため、自然画の画質低下を未然に防止することができる。
【００９９】
また、第１実施形態によれば、全ての色の書込み画素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。
【０１００】
（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。
【０１０１】
第２実施形態では、オンドットカウンタ１１８のドット計数値を画素比率に応じて変換し、その変換値を積算するようにしている。
【０１０２】
ロータリー現像部２０の疲労状態は、トナーの消費量だけでなく当該トナーの消費の仕方によっても変化する。例えば画素比率１００％のように一度に大量のトナーが消費されると、現像ユニット２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｋのトナー供給部位（現像ローラ２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｋ）に常に新鮮なトナーが供給されることとなるので、比較的各現像ユニット２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｋの疲労が少なくなる。そこで、第２実施形態では、ドット計数値を積算する際に、画素比率に応じてドット計数値を変換し、その変換値を積算することで積算値が漸減するようにしている。
【０１０３】
図８は第２実施形態におけるドット計数値の低減比率の一例を示しており、画素比率が５％以下の場合はドット計数値をそのまま積算し、画素比率が５％を超える場合は、画素比率が１００％のときに低減比率が６６．７％（積算する変換値がドット計数値の１／３）になるように直線的に変化させている。
【０１０４】
この第２実施形態では、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記憶するとともに、図８に示す関係を記憶している。
【０１０５】
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、その抽出した総画素数に対するオンドットカウンタ１１８によるドット計数値の比率を当該顕像の画素比率として算出し、その算出した画素比率に対応するドット計数値の低減量を先の画素比率と低減比率との関係に基づいて求め、その求めた低減量だけドット計数値から低減した値を変換値とし、その変換値を積算する。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、ドット計数値が確定した時点でもよい。ＣＰＵ１１１は比率演算手段、変換手段に対応し、ＲＯＭ１１２は第１記憶手段に対応する。
【０１０６】
図９は第２実施形態におけるドット計数値の積算手順を示すフローチャートである。同図において、＃２０，＃２２は図６の＃１０，＃１２と同様である。＃２２に続く＃２４において、ジョブデータに基づき中間転写ベルト３１上に形成される画像サイズが判定され、そのサイズに対応する総画素数と確定したドット計数値とを用いて当該顕像の画素比率が求められる。
【０１０７】
次いで、画素比率と低減比率との関係（図８）に基づき低減量が求められ（＃２６）、次いで、確定したドット計数値から低減量だけ減算した変換値を積算値に加算することで積算が行われる（＃２８）。＃２８に続く＃３０，＃３２は図６の＃１６，＃１８と同様である。
【０１０８】
図１０は、同一画素比率のＡ４サイズ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画素比率との関係の一例を示している。なお、破線▲３▼については後述する。
【０１０９】
第２実施形態の画像形成条件制御周期を示す実線▲１▼は、画素比率が５％以下では破線▲２▼で示す第１実施形態と一致し、画素比率が５％を超えると破線▲２▼に比べて長くなっている。特に画素比率１００％（べた画像）では、積算値に加算される変換値がドット計数値の１／３になるため、画像形成条件制御周期は破線▲２▼の３倍になっている。
【０１１０】
このように、第２実施形態によれば、画素比率を算出し、その画素比率に応じてドット計数値を低減するように変換し、その変換値を積算して積算値を求めているので、画素比率が大きい場合には、画像形成条件制御の実行タイミングと判定される間隔が増大することから、画像形成条件制御の実行によるスループットの低下を抑制することができる。この場合、画素比率が大きい場合には比較的ロータリー現像部２０の疲労が少ないことから、形成画像の画質劣化を招くことはない。
【０１１１】
また、第２実施形態によれば、転写紙４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ＲＯＭ１１２に記憶しておき、中間転写ベルト３１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分母とし、オンドットカウンタ１１８の計数値を分子として画素比率を求めるようにしているので、例えばいわゆるべた画像であればサイズに関わりなく１００％となるなど、画像形成範囲に関わりなく、形成中の顕像の態様に応じた比率を容易に求めることができる。
【０１１２】
（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。
【０１１３】
この第３実施形態では、ＣＰＵ１１１は、画像形成条件制御の実行に先だって、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。
【０１１４】
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。
【０１１５】
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。
【０１１６】
しかし、第３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。
【０１１７】
なお、本発明は上記第１〜第３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）〜（１４）を採用することができる。
【０１１８】
（１）上記各実施形態では、オンドットカウンタ１１８は、顕像を構成する画素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、各積算値を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。
【０１１９】
このようにオンドットカウンタ１１８により各色ごとに顕像を構成する画素の数をカウントする場合には、上記第２実施形態のように画素比率に応じてドット計数値を低減する場合には、ドット計数値の低減比率は、現像ユニットの寿命を考慮して設定すればよい。図１０に現像ユニットの寿命の一例を破線▲３▼により示しており、画素比率１００％（べた画像）のＡ４サイズ画像が３００枚でトナー残量が０になっている。
【０１２０】
この場合、図１０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設定されることになる。従って、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、画素比率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同様の効果を得ることができる。
【０１２１】
（２）上記各実施形態では、オンドットカウンタ１１８によるドット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、ドット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ドット計数値をカウントする場合に採用すると利点が大きい。
【０１２２】
（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。
【０１２３】
（４）画素比率の算出方法は、上記第２実施形態に限られない。例えば、中間転写ベルト３１上に形成可能な最大画像形成範囲（上記実施形態では転写許可領域７６）に含まれる総画素数を分母とし、中間転写ベルト３１上に形成中の顕像を構成する画素の数を分子とした値を画素比率としてもよい。
【０１２４】
この形態では、ＲＯＭ１１２は、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を制御プログラムの一部として記憶している。そして、ＣＰＵ１１１は、上記最大画像形成範囲（転写許可領域７６）に対する画像形成が終了するまでにオンドットカウンタ１１８により計数されるドット計数値（すなわち１枚のみの画像形成が行われる場合には１枚の画像形成におけるドット計数値、２枚の画像形成が行われる場合には双方の画像形成におけるドット計数値の合計）を分子とし、ＲＯＭ１１２に格納されている上記総画素数を分母として、比率を算出する。この形態では、ＣＰＵ１１１は比率演算手段、変換手段に対応し、ＲＯＭ１１２は第２記憶手段に対応する。
【０１２５】
この形態によれば、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に対する当該最大画像形成範囲に形成される顕像を構成する画素の数の比率を画素比率としているので、最大画像形成範囲において、例えばＡ４サイズのべた画像が２枚形成される場合の比率は、同画像が１枚形成される場合の比率の２倍の値となるなど、中間転写ベルト３１上に形成される顕像の数をカウントすることなく、その数に応じた比率を正確に求めることができる。
【０１２６】
また、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４が用いられた場合でも、比率を正確に求めることができる。
【０１２７】
また、得られる画素比率の値は、例えばＡ４サイズのべた画像に比べてＡ５サイズのべた画像の方が小さい値になるなど、中間転写ベルト３１上に形成中の画像の画像形成範囲に応じた比率を求めることができる。これによって画像形成条件制御の実行タイミングをさらに良好なものにすることができる。
【０１２８】
（５）さらに異なる画素比率の算出手順について説明する。図１１は画素比率の異なる算出手順を説明するための要部ブロック図、図１２は同手順を説明するためのタイミングチャートである。この形態では、図１１に示すように、オフドットカウンタ１２１および比率演算部１２２をさらに備えている。
【０１２９】
オフドットカウンタ１２１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する画素以外の画素、すなわちトナーが付着されない画素の数をリアルタイムで計数する論理回路で、本変形形態では色に関係なく全てのトナーが付着されない画素の数をカウントする。上述したように、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、オフドットカウンタ１２１により計数されるオフドット計数値は、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。
【０１３０】
比率演算部１２２は、オンドットカウンタ１１８の計数値を分子とし、オンドットカウンタ１１８の計数値およびオフドットカウンタ１２１の計数値の和を分母とする値をリアルタイムに算出する論理回路で、その算出結果をリアルタイムにＣＰＵ１１１に送出する。
【０１３１】
本形態における画素比率の算出手順について説明する。図１２に示すように、画像信号がオンになる時刻ｔ１に各カウンタ１１８，１２１の計数値を０にリセットすると、画像データの送出に伴って、各カウンタ１１８，１２１の計数値が増大し、この間、各計数値が比較演算部１２２に送られ、画素比率が算出されてＣＰＵ１１１に送出される。そして、例えば画像信号がオフになる時刻ｔ２における画素比率が求める値としてＣＰＵ１１１によりＲＡＭ１１３に格納される。そして、さらに次の画像信号がオンになる時刻ｔ３に各カウンタ１１８，１２１の計数値が０にリセットされて、その画像の各カウンタ１１８，１２１の計数が行われる。
【０１３２】
この形態では、各カウンタ１１８，１２１はリアルタイムに計数し、比率演算部１２２はリアルタイムにＣＰＵ１１１に算出結果を送出しているので、ＣＰＵ１１１に入力される値は常にその時点での画素比率を表している。従って、この形態によれば、任意の範囲における画素比率を求めることができる。
【０１３３】
例えば図１２では画像信号毎に計数値をリセットしているので、回転軸方向７３の寸法が中間転写ベルト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、回転駆動方向７２の寸法が実際に中間転写ベルト３１に形成されている画像の範囲における画素比率が求められている。
【０１３４】
これに代えて、例えば転写許可領域７６の先端（図３（Ａ）における転写許可領域７６の右端）に対応する時点で計数値をリセットし、転写許可領域７６の後端（図３（Ａ）における転写許可領域７６の左端）に対応する時点のＣＰＵ１１１への入力値を用いると、上記変形形態（４）と同様の画素比率を得ることができる。
【０１３５】
また、中間転写ベルト３１の一周または所定の周回ごとに計数値をリセットしたり、予め設定された枚数（例えば１０枚）ごとに計数値をリセットすることによって、画素比率の平均値を求めることができる。
【０１３６】
この形態では、オフドットカウンタ１２１はオフドット計数手段に対応し、比率演算部１２２は比率演算手段に対応する。なお、図１１において、比率演算部１２２を省略し、オンドットカウンタ１１８の計数値を分子とし、オンドットカウンタ１１８の計数値およびオフドットカウンタ１２１の計数値の和を分母とする値をＣＰＵ１１１により算出するようにしてもよい。この場合にはＣＰＵ１１１が比率演算手段に対応する。
【０１３７】
（６）上記第３実施形態では、画像形成条件制御を行う際に現像ユニットのリフレッシュ動作を常に行うようにしているが、これに限られない。例えば画像形成条件制御の実行タイミングと判定された（積算値が所定値に達した）ときに中間転写ベルト３１上に形成された画像の画素比率が予め設定されたしきい値（例えば６０％）以上のときは、上記非転写用の画像の形成によるリフレッシュ動作を中止させるようにしてもよい。ここで、画像形成条件制御タイミングとなったときの画像の画素比率とは、そのときの１回の画素比率でもよく、あるいは直前の所定回数を含む画素比率の平均値であってもよい。
【０１３８】
この形態によれば、高画素比率の画像形成が行われていれば、トナーの滞留が生じ難いので、現像ユニットのリフレッシュ動作が不要になることから、転写用の画像形成に無関係なトナー消費量を抑制することができる。
【０１３９】
（７）上記実施形態では、オンドットカウンタ１１８によるドット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、ドット計数値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。
【０１４０】
（８）上記実施形態では、顕像を構成する画素の数をオンドットカウンタ１１８によりそのまま計数するようにしており、上記変形形態（５）では、顕像を構成する画素以外の画素の数をオフドットカウンタ１２１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、各色の画素の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。この形態によればドット計数値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（７）のオフセット値をさらに加算するようにしてもよい。
【０１４１】
（９）上記実施形態では、オンドットカウンタ１１８により顕像を構成する画素の数をリアルタイムに計数するようにしているが、画素数の計数方法はこれに限られない。例えばＣＰＵ１０１により画像メモリ１０３に格納されている画像信号を走査して画素数を計数し、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画素数を計数するようにしてもよい。これらの場合には、オンドットカウンタ１１８は不要になり、ＣＰＵ１０１またはＣＰＵ１１１がオンドット計数手段に対応する。
【０１４２】
また、上記変形形態（７）についても同様であり、例えばＣＰＵ１０１により画像メモリ１０３に格納されている画像信号を走査してトナーが付着されない画素の数を計数し、その計数値をＣＰＵ１１１に送出するようにしてもよい。また、ＣＰＵ１１１によりＲＡＭ１１３に格納された状態の画像信号を走査してトナーが付着されない画素の数を計数するようにしてもよい。これらの場合には、オフドットカウンタ１２１は不要になり、ＣＰＵ１０１またはＣＰＵ１１１がオフドット計数手段に対応する。
【０１４３】
（１０）上記第２実施形態では、画素比率が５％以下の場合はドット計数値をそのまま積算し、画素比率が５％を超える場合は、画素比率が１００％のときに低減比率が６６．７％になるように直線的に変化させているが、ドット計数値の低減比率は、これに限られない。上記実施形態ではドット計数値をそのまま積算するしきい値を５％としているが、例えば画像形成プロセスの特性に応じて上記しきい値を異なる値に設定してもよい。また、上記実施形態では低減比率を直線的に変化させているが、画像形成プロセスの特性によっては、例えば画素比率が大きくなるほど低減比率の増加が緩やかになるように設定するなど、非線形的に変化させるようにしてもよい。
【０１４４】
（１１）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。
【０１４５】
（１２）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。
【０１４６】
（１３）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。
【０１４７】
（１４）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。
【０１４８】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１，８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数を計数し、この計数に基づく値を積算し、算出される積算値が予め設定された設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いるので、上記顕像を構成する画素数は現像剤の消費量にほぼ比例することから、この計数に基づく値を積算することで、画像形成条件制御が必要になる時点を推定することができ、その積算値が設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。
【０１４９】
また、像担持体上に設定される範囲に占める顕像の比率を求め、計数値を比率に応じて変換した変換値を出力し、変換値を積算するようにしているので、得られる積算値は現像剤の消費の仕方を考慮したものとなることから、画像形成条件制御が必要になる時点をより精度良く推定することができる。
また、像担持体に形成可能な最大画像形成範囲に占める顕像の比率を求めるようにしているので、像担持体上に形成中の画像形成範囲に応じた比率を求めることができる。
【０１５０】
また、請求項４の発明によれば、像担持体上に形成中の画像の画像形成範囲に占める顕像の比率を求めるようにしているので、画像形成範囲に関わりなく形成中の顕像の態様に応じた比率を求めることができる。
【０１５１】
また、請求項５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、像担持体上に形成中の画像の画像形成範囲に対応する総画素数を分母とし、計数された画素数を分子として比率を求めるようにしているので、形成中の顕像の態様に応じた比率を容易に算出することができる。
【０１５３】
また、請求項２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、この総画素数を分母とし、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画素数を分子として、比率を求めるようにしているので、像担持体上に形成中の画像形成範囲に応じた比率を容易に算出することができる。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、比率を正確、かつ容易に求めることができる。
【０１５５】
また、請求項６の発明によれば、比率が所定値未満のときはオンドット計数手段の計数値をそのまま変換値として出力するようにしているので、現像剤の消費量にほぼ比例する計数値を用いて画像形成条件制御が必要になる時点の推定を行うことができる。
【０１５６】
また、請求項７の発明によれば、比率に応じて予め定められた割合分をオンドット計数手段の計数値から減算した値を変換値とするようにしているので、比率が高いときは画像形成条件制御の頻度が低下することになるが、上記比率が高いときは現像剤の消費量に比べて画像形成条件制御の必要性が低くなることから、画質の低下を招くことなく、スループットの低下を抑制することができる。
【０１５８】
また、請求項３，９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数を計数し、この計数に基づく値を積算し、算出される積算値が予め設定された設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いるので、上記顕像を構成する画素数は現像剤の消費量にほぼ比例することから、この計数に基づく値を積算することで、画像形成条件制御が必要になる時点を推定することができ、その積算値が設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。
また、像担持体上に設定される範囲に占める顕像の比率を求め、計数値を比率に応じて変換した変換値を出力し、変換値を積算するようにしているので、得られる積算値は現像剤の消費の仕方を考慮したものとなることから、画像形成条件制御が必要になる時点をより精度良く推定することができる。
また、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解消す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。一方、リフレッシュ制御の実行直前に求められた顕像の比率が予め設定されたしきい値以上のときは、画像形成手段における現像剤の滞留が生じ難いため、このときはリフレッシュ制御の実行を中止することにより、フィルミングの発生を招くことなく、転写に使用されない現像剤の無駄な消費を抑制し、画像形成手段の現像剤消費による寿命短縮を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】 ＣＰＵによるドット計数値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】 ドット計数値の積算手順を示すフローチャートである。
【図７】 同一画素比率の画像を形成し続けたときの画像形成条件制御が実行される枚数間隔と画素比率との関係の一例を示す図である。
【図８】 第２実施形態におけるドット計数値の低減比率の一例を示す図である。
【図９】 第２実施形態におけるドット計数値の積算手順を示すフローチャートである。
【図１０】 同一画素比率の画像を形成し続けたときの画像形成条件制御が実行される枚数間隔と画素比率との関係の異なる例を示す図である。
【図１１】 画素比率の異なる算出手順を説明するための要部ブロック図である。
【図１２】 同手順を説明するためのタイミングチャートである。
【符号の説明】
４ 転写紙（出力媒体）
８ パッチセンサ（検知手段）
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、積算手段、画像形成条件タイミング判定手段、比率演算手段、変換手段）
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 オンドットカウンタ（オンドット計数手段）
１２１ オフドットカウンタ（オフドット計数手段）
１２２ 比率演算部（比率演算手段）
【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信号に応じた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濃度に応じた出力信号を出力する検知手段と、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から出力される出力信号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数を前記画像信号に基づき計数するオンドット計数手段と、前記オンドット計数手段に基づく値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設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、前記像担持体上に設定される範囲に占める前記顕像の比率を求める比率演算手段と、前記オンドット計数手段の計数値を前記比率に応じて変換した変換値を出力する変換手段とを備え、前記積算手段は、前記変換手段により出力される前記変換値を積算し、前記比率演算手段は、前記画像形成手段により前記像担持体上に形成可能な最大画像形成範囲に占める前記顕像の比率を求める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数が画像信号に基づきオンドット計数手段により計数され、この計数に基づく値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設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から出力される画像濃度に応じた出力信号に応じて画像形成条件の設定が調整される。
【０００８】
ここで、オンドット計数手段の計数値は現像剤（例えばトナー）の消費量にほぼ比例することから、この計数値に基づく値を積算することで、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、そ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。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。
【００１１】
また、像担持体上に設定される範囲に占める像担持体上に形成される顕像の比率が求められ、オンドット計数手段の計数値がこの比率に応じて変換された変換値が出力され、この変換値が積算される。これによって得られる積算値は現像剤の消費の仕方を考慮したものとなることから、画像形成条件制御が必要になる時点をより精度良く推定することが可能になる。
また、画像形成手段により前記像担持体上に形成可能な最大画像形成範囲に占める前記像担持体上に形成される顕像の比率が求められることにより、例えばＡ４サイズのいわゆるべた画像に比べてＡ５サイズのべた画像の方が小さい比率になるなど、像担持体上に形成中の画像の画像形成範囲に応じた比率が求められることとなる。
また、像担持体上に形成される顕像の数をカウントすることなく、その数に応じた比率が正確に求められる。すなわち、最大画像形成範囲において、例えばＡ４サイズのべた画像が２枚形成される場合の比率は、同画像が１枚形成される場合の比率の２倍の値となるなど、像担持体上に形成される顕像の数に応じた比率が正確に求められることとなる。
【００１３】
また、請求項１〜３のいずれかにおいて、前記比率演算手段は、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占める前記顕像の比率を求めるとしてもよい（請求項４）。
【００１４】
この構成によれば、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占める像担持体上に形成される顕像の比率が求められることにより、例えばＡ４サイズのいわゆるべた画像であれば１００％となり、Ｂ５サイズのべた画像でも１００％となるなど、画像形成範囲に関わりなく、形成中の顕像の態様に応じた比率が求められることとなる。
【００１５】
また、請求項４において、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記憶手段をさらに備え、前記比率演算手段は、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して前記第１記憶手段から抽出した総画素数を分母とし、前記オンドット計数手段の計数値を分子として、前記比率を求めるとしてもよい（請求項５）。
【００１６】
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、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、その総画素数を分母とし、オンドット計数手段の計数値を分子として前記比率が求められることにより、形成中の顕像の態様に応じた比率が容易に算出されることとなる。
【００２０】
また、請求項１において、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記憶手段をさらに備え、前記比率演算手段は、前記第２記憶手段に記憶された総画素数を分母とし、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計数値を分子として、前記比率を求めるとしてもよい（請求項２）。
【００２１】
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、この総画素数を分母とし、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る計数値を分子として前記比率が求められることにより、像担持体上に形成中の画像の画像形成範囲に応じた比率が容易に求められる。また、像担持体上に形成される顕像の数に応じた比率が正確、かつ容易に求められる。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、比率が正確、かつ容易に求められる。
【００２５】
また、前記変換手段は、前記比率演算手段により求められた前記比率が所定値未満のときは、前記オンドット計数手段の計数値をそのまま前記変換値として出力するとしてもよい（請求項６）。
【００２６】
この構成によれば、像担持体上に形成される顕像の比率が所定値未満のときは、オンドット計数手段の計数値が変換値としてそのまま出力されることにより、現像剤の消費量にほぼ比例する計数値を用いて画像形成条件制御が必要になる時点の推定が行われることとなる。
【００２７】
また、前記変換手段は、前記比率演算手段により求められる前記比率に応じて予め定められた割合分を、前記オンドット計数手段の計数値から減算した値を前記変換値とするとしてもよい（請求項７）。
【００２８】
この構成によれば、像担持体上に形成される顕像の比率に応じて予め定められた割合分がオンドット計数手段の計数値から減算された値が、変換値とされることにより、上記比率が高いときは画像形成条件制御の頻度が低下することになるが、上記比率が高いときは現像剤の消費量に比べて画像形成条件制御の必要性が低くなることから、画質の低下を招くことなく、スループットの低下が抑制されることとなる。
【００３１】
また、請求項３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信号に応じた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濃度に応じた出力信号を出力する検知手段と、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から出力される出力信号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数を前記画像信号に基づき計数するオンドット計数手段と、前記オンドット計数手段に基づく値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設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、前記像担持体上に設定される範囲に占める前記顕像の比率を求める比率演算手段と、前記オンドット計数手段の計数値を前記比率に応じて変換した変換値を出力する変換手段と、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解消するリフレッシュ制御手段とを備え、前記積算手段は、前記変換手段により出力される前記変換値を積算し、前記画像形成手段は、前記現像剤を収容する容器から現像ローラに前記現像剤を供給し、前記現像ローラ上に形成される前記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み、前記リフレッシュ制御手段は、前記像担持体上に所定の画像を形成することにより、前記疲労状態として前記容器内で前記現像剤が滞留した状態を解消するもので、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が、当該リフレッシュ制御手段の実行直前に前記比率演算手段により求められた比率が予め設定されたしきい値以上のときは、その実行が中止されることを特徴としている。
【００３２】
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数が画像信号に基づきオンドット計数手段により計数され、この計数に基づく値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設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から出力される画像濃度に応じた出力信号に応じて画像形成条件の設定が調整される。
ここで、オンドット計数手段の計数値は現像剤（例えばトナー）の消費量にほぼ比例することから、この計数値に基づく値を積算することで、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、そ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。
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。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。
また、像担持体上に設定される範囲に占める像担持体上に形成される顕像の比率が求められ、オンドット計数手段の計数値がこの比率に応じて変換された変換値が出力され、この変換値が積算される。これによって得られる積算値は現像剤の消費の仕方を考慮したものとなることから、画像形成条件制御が必要になる時点をより精度良く推定することが可能になる。
なお、像担持体上に設定される範囲は、像担持体の全体であってもよく、像担持体の一部であってもよい。
また、リフレッシュ制御手段により像担持体上に所定の画像が形成されて画像形成手段の疲労状態が解消される。このリフレッシュ制御手段は、画像形成条件制御手段の実行に先立って実行されるが、当該リフレッシュ制御手段の実行直前に比率演算手段により求められた比率が予め設定されたしきい値以上のときは、その実行が中止される。
【００３３】
ここで、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ため、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。
【００３４】
一方、リフレッシュ制御手段の実行直前に前記比率が予め設定されたしきい値以上のときは、適度に消費されるため容器内での現像剤の滞留が生じ難いので、上記構成によれば、リフレッシュ制御手段の実行が中止されることにより、転写に使用されない現像剤の無駄な消費が抑制され、画像形成手段の寿命短縮が防止されることとなる。
【００３５】
また、請求項８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信号に応じた画像を形成し、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濃度に応じた出力信号を出力する検知工程と、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出力される出力信号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数を前記画像信号に基づき計数するオンドット計数工程と、前記オンドット計数工程に基づく値を積算する積算工程と、前記積算工程により算出される積算値が予め設定された設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、前記像担持体上に設定される範囲に占める前記顕像の比率を求める比率演算工程と、前記オンドット計数工程の計数値を前記比率に応じて変換した変換値を出力する変換工程とを備え、前記積算工程は、前記変換工程により出力される前記変換値を積算し、前記比率演算工程は、前記像担持体上に形成可能な最大画像形成範囲に占める前記顕像の比率を求めることを特徴としている。
【００３６】
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数が画像信号に基づきオンドット計数工程において計数され、この計数に基づく値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設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。上記実行タイミングと判定された後に、画像形成条件制御工程の動作が実行される。すなわち、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出力される画像濃度に応じた出力信号に応じて画像形成条件の設定が調整される。
ここで、オンドット計数工程における計数値は現像剤（例えばトナー）の消費量にほぼ比例することから、この計数値に基づく値を積算することで、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、そ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。
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用いられる画素からなる像を言う。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。
【００３７】
また、請求項９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信号に応じた画像を画像形成手段により形成し、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濃度に応じた出力信号を出力する検知工程と、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出力される出力信号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数を前記画像信号に基づき計数するオンドット計数工程と、前記オンドット計数工程に基づく値を積算する積算工程と、前記積算工程により算出される積算値が予め設定された設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、前記像担持体上に設定される範囲に占める前記顕像の比率を求める比率演算工程と、前記オンドット計数工程の計数値を前記比率に応じて変換した変換値を出力する変換工程と、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解消するリフレッシュ制御工程とを備え、前記積算工程は、前記変換工程により出力される前記変換値を積算し、前記画像形成手段は、前記現像剤を収容する容器から現像ローラに前記現像剤を供給し、前記現像ローラ上に形成される前記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み、前記リフレッシュ制御工程は、前記像担持体上に所定の画像を形成することにより、前記疲労状態として前記容器内で前記現像剤が滞留した状態を解消するもので、前記リフレッシュ制御工程は、前記画像形成条件制御工程の実行に先立って実行されるが、当該リフレッシュ制御工程の実行直前に前記比率演算工程により求められた比率が予め設定されたしきい値以上のときは、その実行が中止されることを特徴としている。
【００３９】
【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。
【００４０】
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。
【００４１】
上記エンジン部１は、感光体ユニット１０、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２Ｙ、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２Ｃ、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１０，２Ｙ，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。
【００４２】
このプリンタは、予め設定された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の疲労状態、特に各現像ユニット２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋにおけるトナー（現像剤）消費量である。そこで、このプリンタは、トナー像を構成する画素数がトナー消費量にほぼ比例することから、後述するように、その画素数をカウントして積算することでトナー消費量を推定し、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している。
【００４３】
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。
【００４４】
帯電部１２は、帯電バイアス生成回路１１４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１４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。
【００４５】
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５４、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。
【００４６】
ポリゴンモータ５３は、ポリゴンミラー５２を予め設定された回転速度、例えば３０，０００ｒｐｍ（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、ＣＰＵ１１１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。
【００４７】
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，２０Ｍ，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。
【００４８】
中間転写ユニット３０の中間転写ベルト３１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。
【００４９】
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。
【００５０】
この中間転写ベルト３１は、回転軸方向７３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。
【００５１】
図３（Ａ）に示すように、転写許可領域７６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。
【００５２】
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。
【００５３】
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３１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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
転写紙４は出力媒体に対応し、帯電部１２、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１１６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。
【００５８】
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。
【００５９】
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３４、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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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１０２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。
【００６４】
エンジン制御部１１０は、ＣＰＵ１１１、ＲＯＭ１１２、ＲＡＭ１１３などを備えている。ＲＯＭ１１２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。
【００６５】
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、ＣＰＵ１１１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。
【００６６】
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。
【００６７】
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２０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。
【００６８】
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１１７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、ＣＰＵ１１１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。
【００６９】
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オンドットカウンタ１１８を介してレーザ光源５１に送出する。
【００７０】
このオンドットカウンタ１１８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する画素の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画素数をカウントする。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、オンドットカウンタ１１８により計数されるドット計数値は、当該顕像を構成する画素数を表すこととなる。
【００７１】
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）の形成が終了してオンドットカウンタ１１８によるドット計数値が確定する度に、そのドット計数値を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、オンドットカウンタ１１８によるドット計数値を積算し、その積算値をＲＡＭ１１３に格納する。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
なお、例えば次の印字指令信号が入力されていても、現在の印字指令信号による一連の複数枚数の印字動作が終了したときに、実行許可と判定するようにしてもよい。また、この実行許可の判定はＣＰＵ１０１が行うようにしてもよい。この場合には、ＣＰＵ１１１は、画像形成条件制御フラグがセットされた状態でＣＰＵ１０１から実行許可信号が入力されると、画像形成条件制御を実行する。
【００７５】
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。
【００７６】
パッチセンサ８は検知手段に対応し、オンドットカウンタ１１８はオンドット計数手段に対応し、ＣＰＵ１１１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。
【００７７】
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ＥＥＰＲＯＭや他の形態のメモリを採用してもよい。ＲＡＭ１１３に格納されるドット計数値の積算値は、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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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Ｔ１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。
【００８２】
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，ｔ６，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。
【００８３】
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３４から２次転写部３７に向けて転写紙４が搬送される。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
次に、図５を参照して、ドット計数値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。
【００８８】
オンドットカウンタ１１８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（顕像を構成する画素）の数をリアルタイムで計数するので、ドット計数値は、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、ドット計数値のＣＰＵ１１１による積算は、カラー画像を構成する各画像信号Ｙ１，Ｃ１，Ｍ１，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が終了してドット計数値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。
【００８９】
次に、図６を参照して、書込み画素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。
【００９０】
まず、ＲＡＭ１１３の所定領域に格納されている書込み画素数の積算値ＮがＮ＝０にリセットされ（＃１０）、次いで、オンドットカウンタ１１８のドット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、ドット計数値が確定するまで待機する。
【００９１】
そして、オンドットカウンタ１１８のドット計数値が確定すると（＃１２でＹＥＳ）、書込み画素数の積算が行われ（＃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。
【００９２】
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、ＣＰＵ１１１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。
【００９３】
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は同一画素比率のＡ４サイズ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画素比率との関係の一例を示す図である。
【００９４】
画素比率は、本実施形態では、中間転写ベルト３１に形成される画像形成範囲に含まれる総画素数に対する顕像を構成する画素数の比率を言う。例えば解像度が６００ＤＰＩ（dot per inch）であれば、Ａ４の画像形成範囲に含まれる総画素数は約３５００万ドットになる。
【００９５】
ここで、オンドットカウンタ１１８は、本実施形態では例えば正味のドット数が１７５０００に達すると１だけカウントアップする構成となっている。従って、画素比率１００％（いわゆるべた画像）のＡ４サイズのドット計数値（すなわち総画素数）は２００カウントとなる。なお、上記所定値Ｎ１＝１００００とする。
【００９６】
この場合、画素比率５％のＡ４サイズ画像のドット計数値は１０カウントになるので、画素比率５％のＡ４サイズの画像形成が続くと、画像形成条件制御は、１０００枚ごとに実行されることになる。また、画素比率１００％のＡ４サイズの画像形成が続くと、図７に示すように、わずか５０枚ごとに画像形成条件制御が実行されることになる。なお、実際の印字動作では、異なる画素比率で異なるサイズの画像が混在して形成されるので、画像形成条件制御が一定枚数ごとに実行されることはない。
【００９７】
このように、第１実施形態によれば、中間転写ベルト３１上に形成される顕像を構成する画素（トナーが付着する画素）の数をオンドットカウンタ１１８により計数し、ＣＰＵ１１１により、そのドット計数値を積算し、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おり、トナー消費量にほぼ比例するドット計数値の積算値を用いているので、トナー消費量が多くなってロータリー現像部２０の疲労状態が増大する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。
【００９８】
特に、自然画のようにトナー消費量の多い画像形成が続くと、一定枚数ごとに画像形成条件制御を行うのに比べて画像形成条件制御の実行頻度が上昇するため、自然画の画質低下を未然に防止することができる。
【００９９】
また、第１実施形態によれば、全ての色の書込み画素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。
【０１００】
（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。
【０１０１】
第２実施形態では、オンドットカウンタ１１８のドット計数値を画素比率に応じて変換し、その変換値を積算するようにしている。
【０１０２】
ロータリー現像部２０の疲労状態は、トナーの消費量だけでなく当該トナーの消費の仕方によっても変化する。例えば画素比率１００％のように一度に大量のトナーが消費されると、現像ユニット２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｋのトナー供給部位（現像ローラ２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｋ）に常に新鮮なトナーが供給されることとなるので、比較的各現像ユニット２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｋの疲労が少なくなる。そこで、第２実施形態では、ドット計数値を積算する際に、画素比率に応じてドット計数値を変換し、その変換値を積算することで積算値が漸減するようにしている。
【０１０３】
図８は第２実施形態におけるドット計数値の低減比率の一例を示しており、画素比率が５％以下の場合はドット計数値をそのまま積算し、画素比率が５％を超える場合は、画素比率が１００％のときに低減比率が６６．７％（積算する変換値がドット計数値の１／３）になるように直線的に変化させている。
【０１０４】
この第２実施形態では、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記憶するとともに、図８に示す関係を記憶している。
【０１０５】
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、その抽出した総画素数に対するオンドットカウンタ１１８によるドット計数値の比率を当該顕像の画素比率として算出し、その算出した画素比率に対応するドット計数値の低減量を先の画素比率と低減比率との関係に基づいて求め、その求めた低減量だけドット計数値から低減した値を変換値とし、その変換値を積算する。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、ドット計数値が確定した時点でもよい。ＣＰＵ１１１は比率演算手段、変換手段に対応し、ＲＯＭ１１２は第１記憶手段に対応する。
【０１０６】
図９は第２実施形態におけるドット計数値の積算手順を示すフローチャートである。同図において、＃２０，＃２２は図６の＃１０，＃１２と同様である。＃２２に続く＃２４において、ジョブデータに基づき中間転写ベルト３１上に形成される画像サイズが判定され、そのサイズに対応する総画素数と確定したドット計数値とを用いて当該顕像の画素比率が求められる。
【０１０７】
次いで、画素比率と低減比率との関係（図８）に基づき低減量が求められ（＃２６）、次いで、確定したドット計数値から低減量だけ減算した変換値を積算値に加算することで積算が行われる（＃２８）。＃２８に続く＃３０，＃３２は図６の＃１６，＃１８と同様である。
【０１０８】
図１０は、同一画素比率のＡ４サイズ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画素比率との関係の一例を示している。なお、破線▲３▼については後述する。
【０１０９】
第２実施形態の画像形成条件制御周期を示す実線▲１▼は、画素比率が５％以下では破線▲２▼で示す第１実施形態と一致し、画素比率が５％を超えると破線▲２▼に比べて長くなっている。特に画素比率１００％（べた画像）では、積算値に加算される変換値がドット計数値の１／３になるため、画像形成条件制御周期は破線▲２▼の３倍になっている。
【０１１０】
このように、第２実施形態によれば、画素比率を算出し、その画素比率に応じてドット計数値を低減するように変換し、その変換値を積算して積算値を求めているので、画素比率が大きい場合には、画像形成条件制御の実行タイミングと判定される間隔が増大することから、画像形成条件制御の実行によるスループットの低下を抑制することができる。この場合、画素比率が大きい場合には比較的ロータリー現像部２０の疲労が少ないことから、形成画像の画質劣化を招くことはない。
【０１１１】
また、第２実施形態によれば、転写紙４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ＲＯＭ１１２に記憶しておき、中間転写ベルト３１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分母とし、オンドットカウンタ１１８の計数値を分子として画素比率を求めるようにしているので、例えばいわゆるべた画像であればサイズに関わりなく１００％となるなど、画像形成範囲に関わりなく、形成中の顕像の態様に応じた比率を容易に求めることができる。
【０１１２】
（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。
【０１１３】
この第３実施形態では、ＣＰＵ１１１は、画像形成条件制御の実行に先だって、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。
【０１１４】
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。
【０１１５】
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。
【０１１６】
しかし、第３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。
【０１１７】
なお、本発明は上記第１〜第３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）〜（１４）を採用することができる。
【０１１８】
（１）上記各実施形態では、オンドットカウンタ１１８は、顕像を構成する画素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、各積算値を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。
【０１１９】
このようにオンドットカウンタ１１８により各色ごとに顕像を構成する画素の数をカウントする場合には、上記第２実施形態のように画素比率に応じてドット計数値を低減する場合には、ドット計数値の低減比率は、現像ユニットの寿命を考慮して設定すればよい。図１０に現像ユニットの寿命の一例を破線▲３▼により示しており、画素比率１００％（べた画像）のＡ４サイズ画像が３００枚でトナー残量が０になっている。
【０１２０】
この場合、図１０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設定されることになる。従って、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、画素比率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同様の効果を得ることができる。
【０１２１】
（２）上記各実施形態では、オンドットカウンタ１１８によるドット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、ドット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ドット計数値をカウントする場合に採用すると利点が大きい。
【０１２２】
（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。
【０１２３】
（４）画素比率の算出方法は、上記第２実施形態に限られない。例えば、中間転写ベルト３１上に形成可能な最大画像形成範囲（上記実施形態では転写許可領域７６）に含まれる総画素数を分母とし、中間転写ベルト３１上に形成中の顕像を構成する画素の数を分子とした値を画素比率としてもよい。
【０１２４】
この形態では、ＲＯＭ１１２は、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を制御プログラムの一部として記憶している。そして、ＣＰＵ１１１は、上記最大画像形成範囲（転写許可領域７６）に対する画像形成が終了するまでにオンドットカウンタ１１８により計数されるドット計数値（すなわち１枚のみの画像形成が行われる場合には１枚の画像形成におけるドット計数値、２枚の画像形成が行われる場合には双方の画像形成におけるドット計数値の合計）を分子とし、ＲＯＭ１１２に格納されている上記総画素数を分母として、比率を算出する。この形態では、ＣＰＵ１１１は比率演算手段、変換手段に対応し、ＲＯＭ１１２は第２記憶手段に対応する。
【０１２５】
この形態によれば、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に対する当該最大画像形成範囲に形成される顕像を構成する画素の数の比率を画素比率としているので、最大画像形成範囲において、例えばＡ４サイズのべた画像が２枚形成される場合の比率は、同画像が１枚形成される場合の比率の２倍の値となるなど、中間転写ベルト３１上に形成される顕像の数をカウントすることなく、その数に応じた比率を正確に求めることができる。
【０１２６】
また、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４が用いられた場合でも、比率を正確に求めることができる。
【０１２７】
また、得られる画素比率の値は、例えばＡ４サイズのべた画像に比べてＡ５サイズのべた画像の方が小さい値になるなど、中間転写ベルト３１上に形成中の画像の画像形成範囲に応じた比率を求めることができる。これによって画像形成条件制御の実行タイミングをさらに良好なものにすることができる。
【０１２８】
（５）さらに異なる画素比率の算出手順について説明する。図１１は画素比率の異なる算出手順を説明するための要部ブロック図、図１２は同手順を説明するためのタイミングチャートである。この形態では、図１１に示すように、オフドットカウンタ１２１および比率演算部１２２をさらに備えている。
【０１２９】
オフドットカウンタ１２１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する画素以外の画素、すなわちトナーが付着されない画素の数をリアルタイムで計数する論理回路で、本変形形態では色に関係なく全てのトナーが付着されない画素の数をカウントする。上述したように、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、オフドットカウンタ１２１により計数されるオフドット計数値は、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。
【０１３０】
比率演算部１２２は、オンドットカウンタ１１８の計数値を分子とし、オンドットカウンタ１１８の計数値およびオフドットカウンタ１２１の計数値の和を分母とする値をリアルタイムに算出する論理回路で、その算出結果をリアルタイムにＣＰＵ１１１に送出する。
【０１３１】
本形態における画素比率の算出手順について説明する。図１２に示すように、画像信号がオンになる時刻ｔ１に各カウンタ１１８，１２１の計数値を０にリセットすると、画像データの送出に伴って、各カウンタ１１８，１２１の計数値が増大し、この間、各計数値が比較演算部１２２に送られ、画素比率が算出されてＣＰＵ１１１に送出される。そして、例えば画像信号がオフになる時刻ｔ２における画素比率が求める値としてＣＰＵ１１１によりＲＡＭ１１３に格納される。そして、さらに次の画像信号がオンになる時刻ｔ３に各カウンタ１１８，１２１の計数値が０にリセットされて、その画像の各カウンタ１１８，１２１の計数が行われる。
【０１３２】
この形態では、各カウンタ１１８，１２１はリアルタイムに計数し、比率演算部１２２はリアルタイムにＣＰＵ１１１に算出結果を送出しているので、ＣＰＵ１１１に入力される値は常にその時点での画素比率を表している。従って、この形態によれば、任意の範囲における画素比率を求めることができる。
【０１３３】
例えば図１２では画像信号毎に計数値をリセットしているので、回転軸方向７３の寸法が中間転写ベルト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、回転駆動方向７２の寸法が実際に中間転写ベルト３１に形成されている画像の範囲における画素比率が求められている。
【０１３４】
これに代えて、例えば転写許可領域７６の先端（図３（Ａ）における転写許可領域７６の右端）に対応する時点で計数値をリセットし、転写許可領域７６の後端（図３（Ａ）における転写許可領域７６の左端）に対応する時点のＣＰＵ１１１への入力値を用いると、上記変形形態（４）と同様の画素比率を得ることができる。
【０１３５】
また、中間転写ベルト３１の一周または所定の周回ごとに計数値をリセットしたり、予め設定された枚数（例えば１０枚）ごとに計数値をリセットすることによって、画素比率の平均値を求めることができる。
【０１３６】
この形態では、オフドットカウンタ１２１はオフドット計数手段に対応し、比率演算部１２２は比率演算手段に対応する。なお、図１１において、比率演算部１２２を省略し、オンドットカウンタ１１８の計数値を分子とし、オンドットカウンタ１１８の計数値およびオフドットカウンタ１２１の計数値の和を分母とする値をＣＰＵ１１１により算出するようにしてもよい。この場合にはＣＰＵ１１１が比率演算手段に対応する。
【０１３７】
（６）上記第３実施形態では、画像形成条件制御を行う際に現像ユニットのリフレッシュ動作を常に行うようにしているが、これに限られない。例えば画像形成条件制御の実行タイミングと判定された（積算値が所定値に達した）ときに中間転写ベルト３１上に形成された画像の画素比率が予め設定されたしきい値（例えば６０％）以上のときは、上記非転写用の画像の形成によるリフレッシュ動作を中止させるようにしてもよい。ここで、画像形成条件制御タイミングとなったときの画像の画素比率とは、そのときの１回の画素比率でもよく、あるいは直前の所定回数を含む画素比率の平均値であってもよい。
【０１３８】
この形態によれば、高画素比率の画像形成が行われていれば、トナーの滞留が生じ難いので、現像ユニットのリフレッシュ動作が不要になることから、転写用の画像形成に無関係なトナー消費量を抑制することができる。
【０１３９】
（７）上記実施形態では、オンドットカウンタ１１８によるドット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、ドット計数値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。
【０１４０】
（８）上記実施形態では、顕像を構成する画素の数をオンドットカウンタ１１８によりそのまま計数するようにしており、上記変形形態（５）では、顕像を構成する画素以外の画素の数をオフドットカウンタ１２１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、各色の画素の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。この形態によればドット計数値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（７）のオフセット値をさらに加算するようにしてもよい。
【０１４１】
（９）上記実施形態では、オンドットカウンタ１１８により顕像を構成する画素の数をリアルタイムに計数するようにしているが、画素数の計数方法はこれに限られない。例えばＣＰＵ１０１により画像メモリ１０３に格納されている画像信号を走査して画素数を計数し、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画素数を計数するようにしてもよい。これらの場合には、オンドットカウンタ１１８は不要になり、ＣＰＵ１０１またはＣＰＵ１１１がオンドット計数手段に対応する。
【０１４２】
また、上記変形形態（７）についても同様であり、例えばＣＰＵ１０１により画像メモリ１０３に格納されている画像信号を走査してトナーが付着されない画素の数を計数し、その計数値をＣＰＵ１１１に送出するようにしてもよい。また、ＣＰＵ１１１によりＲＡＭ１１３に格納された状態の画像信号を走査してトナーが付着されない画素の数を計数するようにしてもよい。これらの場合には、オフドットカウンタ１２１は不要になり、ＣＰＵ１０１またはＣＰＵ１１１がオフドット計数手段に対応する。
【０１４３】
（１０）上記第２実施形態では、画素比率が５％以下の場合はドット計数値をそのまま積算し、画素比率が５％を超える場合は、画素比率が１００％のときに低減比率が６６．７％になるように直線的に変化させているが、ドット計数値の低減比率は、これに限られない。上記実施形態ではドット計数値をそのまま積算するしきい値を５％としているが、例えば画像形成プロセスの特性に応じて上記しきい値を異なる値に設定してもよい。また、上記実施形態では低減比率を直線的に変化させているが、画像形成プロセスの特性によっては、例えば画素比率が大きくなるほど低減比率の増加が緩やかになるように設定するなど、非線形的に変化させるようにしてもよい。
【０１４４】
（１１）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。
【０１４５】
（１２）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。
【０１４６】
（１３）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。
【０１４７】
（１４）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。
【０１４８】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１，８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数を計数し、この計数に基づく値を積算し、算出される積算値が予め設定された設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いるので、上記顕像を構成する画素数は現像剤の消費量にほぼ比例することから、この計数に基づく値を積算することで、画像形成条件制御が必要になる時点を推定することができ、その積算値が設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。
【０１４９】
また、像担持体上に設定される範囲に占める顕像の比率を求め、計数値を比率に応じて変換した変換値を出力し、変換値を積算するようにしているので、得られる積算値は現像剤の消費の仕方を考慮したものとなることから、画像形成条件制御が必要になる時点をより精度良く推定することができる。
また、像担持体に形成可能な最大画像形成範囲に占める顕像の比率を求めるようにしているので、像担持体上に形成中の画像形成範囲に応じた比率を求めることができる。
【０１５０】
また、請求項４の発明によれば、像担持体上に形成中の画像の画像形成範囲に占める顕像の比率を求めるようにしているので、画像形成範囲に関わりなく形成中の顕像の態様に応じた比率を求めることができる。
【０１５１】
また、請求項５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、像担持体上に形成中の画像の画像形成範囲に対応する総画素数を分母とし、計数された画素数を分子として比率を求めるようにしているので、形成中の顕像の態様に応じた比率を容易に算出することができる。
【０１５３】
また、請求項２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、この総画素数を分母とし、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画素数を分子として、比率を求めるようにしているので、像担持体上に形成中の画像形成範囲に応じた比率を容易に算出することができる。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、比率を正確、かつ容易に求めることができる。
【０１５５】
また、請求項６の発明によれば、比率が所定値未満のときはオンドット計数手段の計数値をそのまま変換値として出力するようにしているので、現像剤の消費量にほぼ比例する計数値を用いて画像形成条件制御が必要になる時点の推定を行うことができる。
【０１５６】
また、請求項７の発明によれば、比率に応じて予め定められた割合分をオンドット計数手段の計数値から減算した値を変換値とするようにしているので、比率が高いときは画像形成条件制御の頻度が低下することになるが、上記比率が高いときは現像剤の消費量に比べて画像形成条件制御の必要性が低くなることから、画質の低下を招くことなく、スループットの低下を抑制することができる。
【０１５８】
また、請求項３，９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数を計数し、この計数に基づく値を積算し、算出される積算値が予め設定された設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いるので、上記顕像を構成する画素数は現像剤の消費量にほぼ比例することから、この計数に基づく値を積算することで、画像形成条件制御が必要になる時点を推定することができ、その積算値が設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。
また、像担持体上に設定される範囲に占める顕像の比率を求め、計数値を比率に応じて変換した変換値を出力し、変換値を積算するようにしているので、得られる積算値は現像剤の消費の仕方を考慮したものとなることから、画像形成条件制御が必要になる時点をより精度良く推定することができる。
また、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解消す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。一方、リフレッシュ制御の実行直前に求められた顕像の比率が予め設定されたしきい値以上のときは、画像形成手段における現像剤の滞留が生じ難いため、このときはリフレッシュ制御の実行を中止することにより、フィルミングの発生を招くことなく、転写に使用されない現像剤の無駄な消費を抑制し、画像形成手段の現像剤消費による寿命短縮を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】 ＣＰＵによるドット計数値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】 ドット計数値の積算手順を示すフローチャートである。
【図７】 同一画素比率の画像を形成し続けたときの画像形成条件制御が実行される枚数間隔と画素比率との関係の一例を示す図である。
【図８】 第２実施形態におけるドット計数値の低減比率の一例を示す図である。
【図９】 第２実施形態におけるドット計数値の積算手順を示すフローチャートである。
【図１０】 同一画素比率の画像を形成し続けたときの画像形成条件制御が実行される枚数間隔と画素比率との関係の異なる例を示す図である。
【図１１】 画素比率の異なる算出手順を説明するための要部ブロック図である。
【図１２】 同手順を説明するためのタイミングチャートである。
【符号の説明】
４ 転写紙（出力媒体）
８ パッチセンサ（検知手段）
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、積算手段、画像形成条件タイミング判定手段、比率演算手段、変換手段）
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 オンドットカウンタ（オンドット計数手段）
１２１ オフドットカウンタ（オフドット計数手段）
１２２ 比率演算部（比率演算手段）
Claims (9)
- 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信号に応じた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濃度に応じた出力信号を出力する検知手段と、
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から出力される出力信号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数を前記画像信号に基づき計数するオンドット計数手段と、
前記オンドット計数手段に基づく値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設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、
前記像担持体上に設定される範囲に占める前記顕像の比率を求める比率演算手段と、
前記オンドット計数手段の計数値を前記比率に応じて変換した変換値を出力する変換手段と
を備え、
前記積算手段は、前記変換手段により出力される前記変換値を積算し、
前記比率演算手段は、前記画像形成手段により前記像担持体上に形成可能な最大画像形成範囲に占める前記顕像の比率を求める
ことを特徴とする画像形成装置。 - 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記憶手段をさらに備え、
前記比率演算手段は、前記第２記憶手段に記憶された総画素数を分母とし、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計数値を分子として、前記比率を求めることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。 - 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信号に応じた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濃度に応じた出力信号を出力する検知手段と、
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から出力される出力信号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数を前記画像信号に基づき計数するオンドット計数手段と、
前記オンドット計数手段に基づく値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設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、
前記像担持体上に設定される範囲に占める前記顕像の比率を求める比率演算手段と、
前記オンドット計数手段の計数値を前記比率に応じて変換した変換値を出力する変換手段と、
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解消するリフレッシュ制御手段とを備え、
前記積算手段は、前記変換手段により出力される前記変換値を積算し、
前記画像形成手段は、前記現像剤を収容する容器から現像ローラに前記現像剤を供給し、前記現像ローラ上に形成される前記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み、
前記リフレッシュ制御手段は、前記像担持体上に所定の画像を形成することにより、前記疲労状態として前記容器内で前記現像剤が滞留した状態を解消するもので、
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が、当該リフレッシュ制御手段の実行直前に前記比率演算手段により求められた比率が予め設定されたしきい値以上のときは、その実行が中止されることを特徴とする画像形成装置。 - 前記比率演算手段は、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占める前記顕像の比率を求め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。
- 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記憶手段をさらに備え、
前記比率演算手段は、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して前記第１記憶手段から抽出した総画素数を分母とし、前記オンドット計数手段の計数値を分子として、前記比率を求めることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。 - 前記変換手段は、前記比率演算手段により求められた前記比率が所定値未満のときは、前記オンドット計数手段の計数値をそのまま前記変換値として出力することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の画像形成装置。
- 前記変換手段は、前記比率演算手段により求められる前記比率に応じて予め定められた割合分を、前記オンドット計数手段の計数値から減算した値を前記変換値とすることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の画像形成装置。
- 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信号に応じた画像を形成し、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濃度に応じた出力信号を出力する検知工程と、
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出力される出力信号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数を前記画像信号に基づき計数するオンドット計数工程と、
前記オンドット計数工程に基づく値を積算する積算工程と、
前記積算工程により算出される積算値が予め設定された設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、
前記像担持体上に設定される範囲に占める前記顕像の比率を求める比率演算工程と、
前記オンドット計数工程の計数値を前記比率に応じて変換した変換値を出力する変換工程と
を備え、
前記積算工程は、前記変換工程により出力される前記変換値を積算し、
前記比率演算工程は、前記像担持体上に形成可能な最大画像形成範囲に占める前記顕像の比率を求める
ことを特徴とする画像形成方法。 - 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信号に応じた画像を画像形成手段により形成し、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濃度に応じた出力信号を出力する検知工程と、
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出力される出力信号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数を前記画像信号に基づき計数するオンドット計数工程と、
前記オンドット計数工程に基づく値を積算する積算工程と、
前記積算工程により算出される積算値が予め設定された設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、
前記像担持体上に設定される範囲に占める前記顕像の比率を求める比率演算工程と、
前記オンドット計数工程の計数値を前記比率に応じて変換した変換値を出力する変換工程と、
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解消するリフレッシュ制御工程と
を備え、
前記積算工程は、前記変換工程により出力される前記変換値を積算し、
前記画像形成手段は、前記現像剤を収容する容器から現像ローラに前記現像剤を供給し、前記現像ローラ上に形成される前記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み、
前記リフレッシュ制御工程は、前記像担持体上に所定の画像を形成することにより、前記疲労状態として前記容器内で前記現像剤が滞留した状態を解消するもので、
前記リフレッシュ制御工程は、前記画像形成条件制御工程の実行に先立って実行されるが、当該リフレッシュ制御工程の実行直前に前記比率演算工程により求められた比率が予め設定されたしきい値以上のときは、その実行が中止される
ことを特徴とする画像形成方法。
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