(57)【要約】【課題】感光体にキャリアが付着しやすくなっている状態をタイミングよく簡単に把握する。【解決手段】通常の作像時に比べて感光体ドラム１Ｙ（感光体）にキャリアが付着しやすい作像条件で現像装置５Ｙを用いて感光体ドラム１Ｙの表面に判定用画像Ａを形成可能に構成されている。また、感光体ドラム１Ｙから中間転写ベルト８（判定用画像担持体）に転写された判定用画像Ａの情報を光学的に読み取るラインセンサ４１（読取装置）や、ラインセンサ４１で読み取った情報に基づいて異常の有無を判定する制御部８０（判定手段）や、制御部８０によって異常があるものと判定されたときにその旨を報知する表示パネル９０（報知手段）、が設けられている。【選択図】図２
2020149004.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナーとキャリアとからなる現像剤が収容されて、感光体の表面に形成された潜像を現像してトナー像を形成する現像装置、
を備えた画像形成装置であって、
通常の作像時に比べて前記感光体にキャリアが付着しやすい作像条件で前記現像装置を用いて前記感光体の表面に判定用画像を形成可能に構成され、
前記感光体から判定用画像担持体に直接的又は間接的に転写された前記判定用画像の情報を光学的に読み取る読取装置と、
前記読取装置で読み取った情報に基づいて異常の有無を判定する判定手段と、
前記判定手段によって異常があるものと判定されたときに、その旨を報知する報知手段と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記読取装置は、前記判定用画像担持体に対向する位置に配置されて、作像領域の全域の画像情報を読み取り可能なラインセンサ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。
【請求項３】
前記感光体の表面に形成されたトナー像が１次転写されて、その１次転写されたトナー像をシート上に２次転写するための中間転写体を備え、
前記判定用画像担持体は、前記中間転写体であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記感光体の表面に形成されたトナー像をシート上に直接的又は間接的に転写するための転写部材と、
前記転写部材の位置で転写されたシート上のトナー像を定着する定着装置と、
を備え、
前記判定用画像担持体は、シートであって、
前記読取装置は、前記転写部材の位置から前記定着装置の位置に搬送されるシート、又は、定着装置の位置を通過したシート、に対向するように配置されたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記作像条件は、現像バイアス、帯電バイアス、露光量、転写バイアス、前記現像装置内に収容された現像剤のトナー濃度、のうち少なくとも１つであることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記判定用画像は、ベタ画像部と非画像部とが副走査方向に交互に形成された画像であって、
前記判定手段は、前記読取装置で読み取った、前記ベタ画像部と前記非画像部との境界部に生じた白抜け画像の情報に基づいて異常の有無を判定することを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記判定手段は、前記白抜け画像の、明度又は色度、大きさ、単位面積当たりの個数、に基づいて異常の有無を判定することを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記報知手段は、前記判定手段によって異常があるものと判定されたときに、前記感光体の交換時期であることを報知することを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記判定用画像を形成して前記判定手段によって異常の有無を判定する判定モードは、前回に前記判定モードをおこなってから、所定期間が経過するか、所定枚数の印刷がされるか、前記感光体の走行距離が所定値に達するか、したときに実行されることを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれかに記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、複写機等の画像形成装置において、トナーとキャリアとからなる現像剤が収容された２成分現像方式の現像装置が設置されたものが広く知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
一方、特許文献１には、２成分現像方式の現像装置が設置された画像形成装置において、感光体（像担持体）にキャリア付着が生じる不具合を軽減することを目的として、検出画像が形成されたシートを出力して、その出力したシートを画像形成装置のスキャナにセットして、シート上の検出画像をスキャナで読み込むことで、キャリア付着の程度を把握する技術が開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の画像形成装置は、ユーザーやサービスマンなどの作業者が、検出画像が形成されたシートを手動でスキャナにセットして、シート上の検出画像をスキャナで読み込むことでキャリア付着の程度を把握していたため、作業者にとって手間が掛かるとともに、装置の異常を最適なタイミングで把握することができなかった。また、プリンタ機能のみしか有さずにスキャナが設けられていない画像形成装置（プリンタ）では、そのような作業ができなかった。
【０００５】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、感光体にキャリアが付着しやすくなっている状態をタイミングよく簡単に把握することができる、画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明における画像形成装置は、トナーとキャリアとからなる現像剤が収容されて、感光体の表面に形成された潜像を現像してトナー像を形成する現像装置、を備えた画像形成装置であって、通常の作像時に比べて前記感光体にキャリアが付着しやすい作像条件で前記現像装置を用いて前記感光体の表面に判定用画像を形成可能に構成され、前記感光体から判定用画像担持体に直接的又は間接的に転写された前記判定用画像の情報を光学的に読み取る読取装置と、前記読取装置で読み取った情報に基づいて異常の有無を判定する判定手段と、前記判定手段によって異常があるものと判定されたときに、その旨を報知する報知手段と、を備えたものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、感光体にキャリアが付着しやすくなっている状態をタイミングよく簡単に把握することができる、画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】この発明の実施の形態における画像形成装置を示す全体構成図である。
【図２】作像部を示す構成図である。
【図３】（Ａ）中間転写ベルトの表面に判定用画像が担持された状態を示す図と、（Ｂ）その判定用画像に白抜け画像が生じた状態を示す図と、である。
【図４】判定用画像における白抜け画像を示す拡大図である。
【図５】判定モードを実行するときの制御を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、この発明を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。
【００１０】
まず、図１、図２にて、画像形成装置における全体の構成と、通常の作像時における動作と、について説明する。
図１に示すように、画像形成装置本体１００の上方にある設置部３１（トナー容器受台）には、各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）に対応した４色の略筒状のトナー容器３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋが着脱可能（交換可能）に載置されている。また、各トナー容器３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋの下方には、それぞれ、トナー補給装置８１Ｙ、８１Ｍ、８１Ｃ、８１Ｋが配設されている。
また、設置部３１の下方には中間転写ユニット１５が配設されている。その中間転写ユニット１５の中間転写ベルト８（中間転写体）に対向するように、各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）に対応した作像部６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋが並設されている。
【００１１】
図２を参照して、イエローに対応した作像部６Ｙは、感光体としての感光体ドラム１Ｙ（像担持体）と、感光体ドラム１Ｙの周囲に配設された帯電装置４Ｙ、現像装置５Ｙ、クリーニング装置２Ｙ、除電装置、等で構成されている。そして、感光体ドラム１Ｙ上で、作像プロセス（帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程、クリーニング工程、除電工程）がおこなわれて、感光体ドラム１Ｙの表面にイエロー画像が形成されることになる。
【００１２】
なお、他の３つの作像部６Ｍ、６Ｃ、６Ｋも、使用されるトナーの色が異なる以外は、イエローに対応した作像部６Ｙとほぼ同様の構成となっていて、それぞれのトナー色に対応した画像が形成される。以下、他の３つの作像部６Ｍ、６Ｃ、６Ｋの説明を適宜に省略して、イエローに対応した作像部６Ｙのみの説明をおこなうことにする。
【００１３】
図２を参照して、感光体ドラム１Ｙは、モータによって図２の時計方向に回転駆動される。そして、帯電装置４Ｙの位置で、感光体ドラム１Ｙの表面が一様に帯電される（帯電工程である。）。具体的に、帯電電源８３から帯電装置４Ｙ（帯電ローラ）に所定の帯電バイアス（電圧）が印加されて、感光体ドラム１Ｙの表面に帯電電位が形成されることになる。
その後、感光体ドラム１Ｙの表面は、露光装置７（書込み装置）から発せられたレーザ光Ｌの照射位置に達して、この位置での露光走査によってイエローに対応した静電潜像が形成される（露光工程である。）。具体的に、感光体ドラム１Ｙの表面に、所定の露光量のレーザ光Ｌ（露光光）が照射されて、露光電位が形成されることになる。
【００１４】
その後、感光体ドラム１Ｙの表面は、現像装置５Ｙとの対向位置に達して、この位置で静電潜像が現像されて、イエローのトナー像が形成される（現像工程である。）。
その後、感光体ドラム１Ｙの表面は、中間転写ベルト８及び第１転写ローラ９Ｙとの対向位置に達して、この位置で感光体ドラム１Ｙ上のトナー像が中間転写ベルト８上に転写される（１次転写工程である。）。このとき、感光体ドラム１Ｙ上には、僅かながら未転写トナーが残存する。
【００１５】
その後、感光体ドラム１Ｙの表面は、クリーニング装置２Ｙとの対向位置に達して、この位置で感光体ドラム１Ｙ上に残存した未転写トナーが回収される（クリーニング工程である。）。
最後に、感光体ドラム１Ｙの表面は、除電装置との対向位置に達して、この位置で感光体ドラム１上の残留電位が除去される。
こうして、感光体ドラム１Ｙ上でおこなわれる、一連の作像プロセスが終了する。
【００１６】
なお、上述した作像プロセスは、他の作像部６Ｍ、６Ｃ、６Ｋでも、イエロー作像部６Ｙと同様におこなわれる。すなわち、作像部の下方に配設された露光装置７から、画像情報に基づいたレーザ光Ｌが、各作像部６Ｍ、６Ｃ、６Ｋの感光体ドラム上に向けて照射される。詳しくは、露光装置７は、光源からレーザ光Ｌを発して、そのレーザ光Ｌを回転駆動されたポリゴンミラーで走査しながら、複数の光学素子を介して感光体ドラム上に照射する。
その後、現像工程を経て各感光体ドラム上に形成した各色のトナー像を、中間転写ベルト８上に重ねて転写する。こうして、中間転写ベルト８上にカラー画像が形成される。
【００１７】
ここで、中間転写ユニット１５は、中間転写体としての中間転写ベルト８、４つの１次転写ローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋ 、２次転写対向ローラ１２、クリーニング対向ローラ１３、テンションローラ１４、中間転写クリーニング装置１０等で構成される。中間転写ベルト８は、３つのローラ１２〜１４によって張架・支持されるとともに、１つのローラ１２の回転駆動によって図１の矢印方向に無端移動される。
【００１８】
４つの１次転写ローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋは、それぞれ、中間転写ベルト８を感光体ドラム１Ｙ 、１Ｍ 、１Ｃ 、１Ｋ との間に挟み込んで１次転写ニップを形成している。そして、転写電源８４から１次転写ローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋに、トナーの極性とは逆の転写バイアスが印加される。
そして、中間転写ベルト８は、矢印方向に走行して、各１次転写ローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋの１次転写ニップを順次通過する。こうして、感光体ドラム１Ｙ 、１Ｍ 、１Ｃ 、１Ｋ上の各色のトナー像が、中間転写ベルト８上に重ねて１次転写される。
【００１９】
その後、各色のトナー像が重ねて転写された中間転写ベルト８は、転写部材としての２次転写ローラ１９との対向位置に達する。この位置では、２次転写対向ローラ１２が、２次転写ローラ１９との間に中間転写ベルト８を挟み込んで２次転写ニップを形成している。そして、中間転写ベルト８上に形成された４色のトナー像は、この２次転写ニップの位置に搬送されたシート等のシートＰ上に転写される。このとき、中間転写ベルト８には、シートＰに転写されなかった未転写トナーが残存する。
【００２０】
その後、中間転写ベルト８は、中間転写クリーニング装置１０の位置に達する。そして、この位置で、中間転写ベルト８上の未転写トナーが回収される。
こうして、中間転写ベルト８上でおこなわれる、一連の転写プロセスが終了する。
【００２１】
ここで、２次転写ニップの位置に搬送されるシートＰは、装置本体１００の下方に配設された給紙装置２６から、給紙ローラ２７やレジストローラ対２８等を経由して搬送されるものである。
詳しくは、給紙装置２６には、シートＰが複数枚重ねて収納されている。そして、給紙ローラ２７が図１中の反時計方向に回転駆動されると、一番上のシートＰがレジストローラ対２８のローラ間に向けて給送される。
【００２２】
レジストローラ対２８（タイミングローラ対）の位置に搬送されたシートＰは、回転駆動を停止したレジストローラ対２８のローラニップの位置で一旦停止する。そして、中間転写ベルト８上のカラー画像にタイミングを合わせて、レジストローラ対２８が回転駆動されて、シートＰが２次転写ニップに向けて搬送される。こうして、シートＰ上に、所望のカラー画像が転写される。
【００２３】
その後、２次転写ニップの位置でカラー画像が転写されたシートＰは、定着装置２０の位置に搬送される。そして、この位置で、定着ローラ及び圧力ローラによる熱と圧力とにより、表面に転写されたカラー画像がシートＰ上に定着される。
その後、シートＰは、排紙ローラ対２９のローラ間を経て、装置外へと排出される。排紙ローラ対２９によって装置外に排出されたシートＰは、出力画像として、スタック部３０上に順次スタックされる。
こうして、画像形成装置における、通常の作像時における一連の画像形成プロセス（印刷）が完了する。
【００２４】
次に、図２にて、作像部における現像装置の構成・動作について、さらに詳しく説明する。
現像装置５Ｙは、感光体ドラム１Ｙに対向する現像ローラ５１、現像ローラ５１に対向するドクターブレード５２、現像剤収容部５３、５４内に配設された２つの搬送スクリュ５５、現像剤中のトナー濃度を磁気的に検知する濃度検知センサ５６、等で構成される。現像ローラ５１は、内部に固設されたマグネットや、マグネットの周囲を回転するスリーブ等で構成される。現像剤収容部５３、５４内には、キャリアとトナーとからなる現像剤Ｇ（２成分現像剤）が収容されている。
【００２５】
このように構成された現像装置５Ｙは、次のように動作する。
現像ローラ５１のスリーブは、図２の矢印方向に回転している。そして、マグネットにより形成された磁界によって現像ローラ５１上に担持された現像剤Ｇは、スリーブの回転にともない現像ローラ５１上を移動する。
ここで、現像装置５Ｙ内の現像剤Ｇは、現像剤中のトナーの割合（トナー濃度）が所定の範囲内になるように調整される。詳しくは、現像装置５Ｙ内のトナー消費に応じて、トナー容器３２Ｙに収容されているトナーが、トナー補給装置８１Ｙの駆動によって、搬送管９６を介して現像装置５Ｙ内に補給される。
【００２６】
その後、現像装置５Ｙ内に補給されたトナーは、２つの搬送スクリュ５５によって、現像剤Ｇとともに混合・撹拌されながら、現像装置５Ｙ内を循環する（図２の紙面垂直方向の長手方向の移動である。）。そして、現像剤Ｇ中のトナーは、キャリアとの摩擦帯電によりキャリアに吸着して、現像ローラ５１上に形成された磁力によりキャリアとともに現像ローラ５１上に担持される。
現像ローラ５１上に担持された現像剤Ｇは、図３中の矢印方向に搬送されて、ドクターブレード５２の位置に達する。そして、現像ローラ５１上の現像剤Ｇは、この位置で現像剤量が適量化された後に、感光体ドラム１Ｙとの対向位置（現像領域である。）まで搬送される。そして、現像領域に形成された電界（現像電源８２によって現像ローラ５１に印加される現像バイアスと、感光体ドラム１Ｙの表面に形成される露光電位と、によって形成される電界である。）によって、感光体ドラム１Ｙ上に形成された潜像にトナーが吸着される。その後、現像ローラ５１上に残った現像剤Ｇはスリーブの回転にともない現像剤収容部の上方に達して、この位置で現像ローラ５１から離脱される。
【００２７】
なお、トナー補給装置８１Ｙは、設置部３１に設置された筒状のトナー容器３２Ｙを回転駆動して、トナー容器３２Ｙ内に収容されたトナーを容器外に排出して、搬送管９６を介して現像装置５Ｙに導くためのものである。
画像形成装置本体１００の設置部３１に設置された各トナー容器３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋ内のトナーは、各色の現像装置内のトナー消費に応じて、トナー色ごとに設けられたトナー補給装置８１Ｙ、８１Ｍ、８１Ｃ、８１Ｋによって適宜に各現像装置内に補給される。４つのトナー補給装置８１Ｙ、８１Ｍ、８１Ｃ、８１Ｋは、作像プロセスに用いられるトナーの色が異なる以外はほぼ同一構造である。
【００２８】
以下、本実施の形態における画像形成装置１００において、特徴的な構成・動作について詳述する。
本実施の形態における画像形成装置１００は、通常の作像時に比べて感光体としての感光体ドラム１Ｙにキャリアが付着しやすい作像条件で現像装置５Ｙを用いて感光体ドラム１Ｙの表面に判定用画像Ａ（図３（Ａ）参照）を形成可能に構成されている。
すなわち、先に図１、図２を用いて説明した通常時の画像形成プロセスのように、シートＰ上に、ユーザーが指定した所望の画像を形成して排紙するのではなくて、通常時における作像プロセスの作像条件とは異なる作像条件（現像ローラ５１から感光体ドラム１Ｙへのキャリアの移行が促進される作像条件である。）で、予め定められた判定用画像Ａを感光体ドラム１Ｙ上に形成できるようにしている。
この判定用画像Ａは、感光体ドラム１Ｙの経時劣化（表面摩耗）によってドラム表面にキャリア（現像剤Ｇ中のキャリアである。）が付着することによる異常画像（白抜け画像Ｄであって、図３（Ｂ）参照）の発生を自動判定するためのものである。
【００２９】
図１、図２に示すように、画像形成装置１００には、感光体ドラム１Ｙ（感光体）から判定用画像担持体としての中間転写ベルト８に直接的に転写（１次転写）された判定用画像Ａの情報を光学的に読み取る読取装置としてのラインセンサ４１が設置されている。
図２、図３を参照して、読取装置としてのラインセンサ４１は、中間転写ベルト８（判定用画像担持体）に対向する位置に配置されていて、作像領域（作像可能な幅方向の領域である。）の全域の画像情報を読み取り可能なセンサである。ラインセンサ４１は、発光素子と受光素子とが設けられたフォトセンサが幅方向（図２も紙面垂直方向、図３の左右方向であって、主走査方向である。）に複数並設されたものである。そして、判定用画像Ａが担持された中間転写ベルト８が図３の白矢印で示す副走査方向に搬送されることで、ラインセンサ４１によって判定用画像Ａの全面が光学的に読み取られることになる。
【００３０】
このように、読取装置としてラインセンサ４１を用いることで、幅方向の一部に設けられたフォトセンサを読取装置として用いる場合に比べて、判定用画像Ａにおいてランダムな位置に生じる白抜け画像Ｄをもれなく読み取ることができる。
また、本実施の形態では、判定用画像担持体としての中間転写ベルト８に担持した判定用画像Ａをラインセンサ４１で読み取るため、シートＰ上に判定用画像Ａを転写する必要がなく（シートＰを搬送する必要がなく）、シートＰの消費を抑えることができる。
なお、中間転写ベルト８上に転写した判定用画像Ａは、２次転写バイアスとして逆バイアスを印加したり、中間転写ベルト８に対して２次転写ローラ１９を離間したりするなどして、２次転写ローラ１９に付着させないようにしている。そして、最終的に判定用画像Ａは、中間転写クリーニング装置１０によって、クリーニングされることになる。
【００３１】
そして、図２等を参照して、画像形成装置１００には、ラインセンサ４１（読取装置）で読み取った情報に基づいて異常の有無を判定する判定手段としての制御部８０が設けられている。また、制御部８０（判定手段）によって異常があるものと判定されたときに、その旨を報知する報知手段としての表示パネル９０が設けられている。
このように判定用画像Ａを形成して制御部８０（判定手段）によって異常の有無を判定する制御を、以下、適宜に「判定モード」と呼ぶことにする。判定モードは、通常の画像形成プロセス（印刷）がおこなわれていないとき、所定のタイミングでおこなわれることになる。
【００３２】
なお、制御部８０は、上述したような判定手段として機能する他に、画像形成装置１００の全体の種々の制御をつかさどるものであって、画像形成装置１００に通信手段を介して接続されたパソコン（端末）からの指令を受信したり、種々の情報に基づいて演算や判断をおこなったり、種々の情報を記憶したりもする。
表示パネル９０は、画像形成装置１００の外装部に設置されていて、上述した異常報知の他、画像形成装置１００に関する種々の情報を表示したり、画像形成装置１００に関する種々の操作を可能にするタッチボタンを表示したりもする。
【００３３】
ここで、図３（Ａ）に示すように、判定用画像Ａは、ベタ画像部Ｂと非画像部Ｃとが副走査方向（白矢印方向）に交互に形成された画像である。
このような判定用画像Ａは、４つの作像部６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋでそれぞれ形成されて、中間転写ベルト８（判定用画像担持体）上に重ならないように転写されて、各色の判定用画像Ａがラインセンサ４１で読み取られて、各色の作像部６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋについて異常がないか判定されることになる。このような４色についての判定モードは、同じタイミングでおこなってもよいし、別々のタイミングでおこなってもよい。
【００３４】
ここで、上述したように、判定用画像Ａは、感光体ドラム１Ｙの表面へのキャリア付着による白抜け画像Ｄ（図３（Ｂ）参照）の発生を検出するためのものである。
詳しくは、キャリア付着は、画像部と非画像部の境目が白抜けする現象であって、エッジキャリア付着とも呼ばれる。経時で感光体ドラム１Ｙが摩耗劣化すると、感光体ドラム１Ｙの静電容量が上昇して、帯電特性が変化する。特に、フィス向けの汎用性の高いプリンタでは、表層に耐摩耗フィラーが入っていない感光体ドラムが用いられることが多いため、そのような現象が生じやすい。
そして、帯電特性が変化することで、特に画像部と非画像部の境目において電界エッジ効果が発生して、現像ローラ５１と感光体ドラム１Ｙとの間にかかる電界が強くなり、現像ローラ５１に磁力で担持されていたキャリアが感光体ドラム１Ｙに移行して付着することになる。したがって、キャリア付着の発生頻度が多くなることは、感光体ドラム１Ｙの摩耗劣化が進んで寿命に近づいていることを意味することになる。
キャリア付着が多くなってくると、クリーニングブレード２ａのエッジ部にキャリアが挟まる頻度が多くなり、クリーニングブレード２ａに欠けが生じやすくなる。そして、クリーニングブレード２ａに欠けが生じると、クリーニング不良によって、異常画像（縦黒スジ画像）が発生してしまう。さらに、感光体ドラム１Ｙに付着したキャリアが、トナー像とともにシートＰに転写されてしまい、キャリアが付着した部分周辺の画像が、白抜けになってしまう。このような白抜け画像は、転写バイアス条件や、現像バイアス条件を調整することで、人の目では判別できないレベルに改善することができるが、クリーニングブレード２ａに欠けが生じる程度のキャリア付着が生じてしまうと、そのような調整がきかないことになる。したがって、本実施の形態では、クリーニングブレード２ａに欠けが生じる程度のキャリア付着が生じる手前の状態を判定手段によって把握して、そのようなブレードの欠けが生じる前に感光体ドラム１Ｙを新品のものに交換するようにユーザーに促している。
【００３５】
詳しくは、判定手段としての制御部８０は、ラインセンサ４１（読取装置）で読み取った、ベタ画像部Ｂと非画像部Ｃとの境界部に生じた白抜け画像Ｄ（図３（Ｂ）参照）の情報に基づいて異常の有無を判定することになる。
特に、制御部８０（判定手段）は、白抜け画像Ｄの、明度又は色度、大きさ、単位面積当たりの個数、に基づいて異常の有無を判定することになる。
【００３６】
具体的に、まず、判定用画像Ａに生じた白抜け画像Ｄの濃度判定として、Ｌ*ａ*ｂ*色空間（ＪＩＳ  Ｚ８７８１−４）に準じた判定をおこなっている。マゼンタ、シアン、ブラックについては、明度（Ｌ*）が９０以上のとき、キャリア付着による白抜け画像Ｄであるものと判定している。また、イエローについては、ベタ画像部Ｂとの差がわかりづらいため、色度（ｂ*）が１０以下のとき、キャリア付着による白抜け画像Ｄであるものと判定している。上述した閾値は、いずれも、画像濃度が約１０％程度（全ベタ比）の濃さであって、正常に作像されていなくても、キャリア付着による白抜けと判定できるものである。また、閾値を低めに設定している理由としては、後述するように作像条件の変更によって転写バイアスを低く設定することで、画像部の濃度も薄くなるためである。なお、このような濃度判定は、各色についてラインセンサ４１の受光素子における反射光量と、明度又は色度と、の関係が記憶された制御テーブルと、ラインセンサ４１の検知結果と、を照合して判定することになる。
また、判定用画像Ａに生じた白抜け画像Ｄの大きさ判定として、図４を参照して、主走査方向の大きさＮと、副走査方向の大きさＭと、を判定している。主走査方向の大きさＮが３ｍｍ以上１０ｍｍ以下であって、副走査方向の大きさＭが１ｍｍ以上５ｍｍ以下であるものを、キャリア付着による白抜け画像Ｄであるものと判定している。このように大きさによる判定基準を設けた理由は、白スジ異常画像や、放電による白抜け（直径１ｍｍ程度の円状の白抜けである。）と、キャリア付着による白抜けを区別するためである。なお、このような大きさ判定は、ラインセンサ４１の各フォトセンサの、主走査方向のオン・オフ状態や、副走査方向のオン・オフ時間、などで判定することができる。
そして、本実施の形態では、上述した濃度判定と大きさ判定とによって、キャリア付着による白抜け画像Ｄであるものと判定されたものが、単位面積（Ａ４サイズ相当である。）当たり１００個以上あるものと判定された場合に、クリーニングブレード２ａに欠けが生じる程度のキャリア付着が生じる手前の状態であるもの（異常があるもの）と判定することになる。
【００３７】
そして、報知手段としての表示パネル９０によって、制御部８０（判定手段）によって異常があるものと判定されたときに、感光体ドラム１Ｙの交換時期であることが報知されることになる。
具体的に、ラインセンサ４１によって読み取った判定用画像Ａの情報に基づいて、制御部８０によって異常（クリーニングブレード２ａに欠けが生じる程度のキャリア付着が生じる手前の状態）であると判定された場合に、表示パネル９０に「○○色の感光体ドラムを交換する時期です。在庫がある場合には、手順にしたがって交換してください。在庫がない場合には、サービスマンに連絡してください。」などのメッセージを表示する。
また、画像形成装置１００にインターネットなどの通信手段を介してパソコンなどのユーザー端末が接続されている場合には、そのユーザー端末の画面に同様のメッセージを表示する。
また、画像形成装置１００にインターネットなどの通信手段を介して消耗品発送会社の端末が接続されていて自動発注契約をしているような場合には、その端末を介して感光体ドラムの発送手続きをおこなうこともできる。さらに、画像形成装置１００にインターネットなどの通信手段を介してメンテナンス会社の端末が接続されている場合には、サービスマンの出動手配をしたり診断カルテへの記録をおこなったりすることもできる。
【００３８】
ここで、本実施の形態において、判定モード時に調整する「作像条件」は、現像バイアス、帯電バイアス、露光量、転写バイアス、現像装置５Ｙ内に収容された現像剤のトナー濃度、のうち少なくとも１つである。作像条件を調整することで、通常の印刷時に比べてキャリア付着が生じやすい条件で、キャリア付着の有無を判定することで、装置の異常を見逃してしまい感光体ドラムの交換タイミングを逸してしまう不具合を軽減することができる。
【００３９】
詳しくは、図２を参照して、判定モード時には、制御部８０によるトナー補給装置８１Ｙの制御によって、通常の作像時（印刷時）に比べて現像装置５Ｙ内の現像剤Ｇのトナー濃度が高くなるようにしている。具体的に、トナー濃度が９重量％（制御上の上限値である。）程度になるように、トナー補給装置８１Ｙによってトナー容器３２Ｙから現像装置５Ｙにトナーが補給している。
これは、現像剤Ｇのトナー濃度が高くなると、現像剤Ｇの電気抵抗が高くなるので、感光体ドラムからの電荷移動が少なくなってキャリア付着が生じやすくなるためである。
【００４０】
また、判定モード時には、制御部８０による現像電源８２の制御によって、通常の作像時（印刷時）に比べて現像ローラ５１に印加する現像バイアスの絶対値が大きくなるようにしている。具体的に、現像バイアスが−７００Ｖ（制御上の上限値である。）程度になるようにしている。
また、判定モード時には、制御部８０による帯電電源８３の制御によって、通常の作像時（印刷時）に比べて帯電装置４Ｙ（帯電ローラ）に印加する帯電バイアスの絶対値が大きくなるようにしている。具体的に、帯電バイアスが−８２０Ｖ（制御上の上限値である。）程度になるようにしている。
このように現像バイアスや帯電バイアスを調整することで、トナー現像量が大きくなって、キャリアのカウンターチャージが大きくなり、キャリアが大きなプラス電荷を帯びるため、キャリア付着が生じやすくなる。
また、判定モード時には、制御部８０による転写電源８４の制御によって、通常の作像時（印刷時）に比べて１次転写ローラ９Ｙに印加する転写バイアスの絶対値が小さくなるようにしている。具体的に、転写バイアス（１次転写バイアス）が−１μＡ（制御上の下限値である。）程度になるようにしている。これは、１次転写バイアスが小さい方が、キャリアにかかる電界が弱くなって、感光体ドラム１Ｙに付着したキャリアが中間転写ベルト８上に移りやすいためである。このとき、感光体ドラム１Ｙ上のトナーは、通常の作像時に比べて、中間転写ベルト８に移りにくくなって画像濃度が薄くなってしまうが、１次転写ニップにおけるニップ圧によって画像濃度の低下分は５割程度にとどまることになる。
なお、判定モード時に、制御部８０による露光装置７の制御によって、通常の作像時（印刷時）に比べて露光量を強くするように制御して、キャリア付着を促進することもできる。
【００４１】
ここで、本実施の形態において「判定モード」は、前回に判定モードをおこなってから、所定期間が経過するか、所定枚数の印刷がされるか、感光体ドラム１Ｙの走行距離が所定値に達するか、したときに実行される。
なお、１回目の所定モードは、画像形成装置１００の着荷時（感光体ドラム交換がされた場合には、その交換時）から、所定期間が経過するか、所定枚数の印刷がされるか、感光体ドラム１Ｙの走行距離が所定値に達するか、したときに実行される。
【００４２】
具体的に、図５の制御フローにのっとって、判定モードが実行される。
図５に示すように、まず、前回の判定モードの実行時から１か月以上が経過したかが判別される（ステップＳ１）。その結果、１か月以上が経過したものと判別されたときには、判定モードを開始する（ステップＳ４）。そして、その判定モードを実行したときの実行日やカウント（累積印刷枚数、感光体ドラムの累積走行距離である。）を、制御部８０の記憶部に記憶する（ステップＳ５）。
そして、判定モードを実行した結果、先に図３、図４を用いた説明した判定基準（濃度判定、大きさ判定）を満たす白抜け画像Ｄが閾値（単位面積当たり１００個）以上あるかが判別される（ステップＳ６）。その結果、白抜け画像Ｄが閾値に満たないものと判別された場合には、感光体ドラムの交換時期にはまだまだ達していないものとして、本フローを終了する。これに対して、ステップＳ６で、白抜け画像Ｄが閾値以上であるものと判別された場合には、感光体ドラムの交換時期が近いものとして、その旨を表示パネル９０に表示（報知）する（ステップＳ７）。
ここで、判定モードを実行する間隔を「１か月」ごとに設定したのは、キャリア付着の発生頻度が、季節の移り変わりなどによる温湿度環境の変化によって変化し、そのような要因を取り除くためである。
【００４３】
また、ステップＳ１で、１か月以上が経過していないものと判別されたときには、次に、前回の判定モードの実行時から１０万枚以上の印刷がされたかが判別される（ステップＳ２）。その結果、１０万枚以上の印刷がされたものと判別されたときには、ステップＳ４以降のフローがおこなわれる。１か月に１０万枚以上の印刷をおこなう場合、１か月ごとの判定モードのサイクル中に、感光体ドラムの摩耗が進んで交換の必要性が生じる可能性があるためである。
また、ステップＳ２で、１０万枚以上の印刷がされていないものと判別されたときには、次に、前回の判定モードの実行時から感光体ドラムが３０ｋｍ以上の走行距離で駆動されたかが判別される（ステップＳ２）。その結果、３０ｋｍ以上走行されたものと判別されたときにはステップＳ４以降のフローがおこなわれ、そうでないものと判別されたときには本フローを終了する。ユーザーがおこなう印刷の態様によっては、印刷枚数が同じであっても感光体ドラムの走行距離が長くなり、感光体ドラムの摩耗が進んで交換の必要性が生じる可能性があるためである。
【００４４】
ここで、本実施の形態では、判定用画像Ａを中間転写ベルト８上に担持させて、その判定用画像Ａを中間転写ベルト８に対向するラインセンサ４１（読取装置）によって読み取るように構成した。
これに対して、判定用画像ＡをシートＰ（判定用のシートとなる。）上に担持させて、その判定用画像ＡをシートＰに対向する読取装置によって読み取るように構成することもできる。すなわち、判定用画像担持体としてシートＰを用いて、感光体ドラム１Ｙから中間転写ベルト８を介してシートＰ（判定用画像担持体）に間接的に転写された判定用画像Ａの情報を、読取装置によって光学的に読み取ることになる。そして、本実施の形態のものと同様に、読取装置で読み取った情報に基づいて異常の有無を検知して、異常があるときには報知することになる。
【００４５】
詳しくは、本実施の形態において２次転写ローラ１９は、感光体ドラム１Ｙの表面に形成されたトナー像を、中間転写ベルト８を介してシートＰ上に間接的に転写するための転写部材として機能している。また、定着装置２０は、２次転写ローラ１９（転写部材）の位置で転写されたシートＰ上のトナー像を定着するものである。
そして、図１に示す読取装置４２のように、２次転写ローラ１９（転写部材）の位置から定着装置２０の位置に搬送されるシートＰに対向する位置に配置したり、図１に示す読取装置４３のように、定着装置２０の位置を通過したシートＰに対向するように配置したりすることもできる。
図１に示すように、２次転写ローラ１９と定着装置２０との間の搬送経路に読取装置４２を設置した場合、その読取装置４２によって、シートＰ上に担持された未定着状態の判定用画像Ａが読み取られることになる。シートＰ上に判定用画像Ａを２次転写する場合には、中間転写ベルト８上に判定用画像Ａを１次転写する場合に比べて、判定モードの対象となっておらず空駆動される作像部の位置で生じる地汚れトナーによって判定用画像Ａを読み取りにくくなる不具合が生じにくくなる。したがって、判定モードにおける判定精度（異常を検知する精度）が向上することになる。
また、図１に示すように、定着装置２０の下流側の搬送経路に読取装置４３を設置した場合、その読取装置４３によって、シートＰ上に担持された定着工程後の判定用画像Ａが読み取られることになる。このような場合にも、地汚れトナーによって判定用画像Ａを読み取りにくくなる不具合が生じにくくなるため、判定モードにおける判定精度（異常を検知する精度）が向上することになる。さらに、定着工程後の判定用画像Ａは、未定着画像と比べて、他の部材に触れても画像が削れることなく安定したものなので、判定モードにおける判定不良が生じにくくなる。
なお、判定用画像担持体として用いられるシートＰは、通常印刷時のものと同様に、給紙装置２６から給送されて、最終的にスタック部３０上に排紙されることになる。
また、図１では、簡単のため、３つの読取装置４１〜４３を図示したが、判定モードの態様によって、不要な読取装置の設置を省くことが好ましい。
【００４６】
以上説明したように、本実施の形態における画像形成装置１００は、通常の作像時に比べて感光体ドラム１Ｙ（感光体）にキャリアが付着しやすい作像条件で現像装置５Ｙを用いて感光体ドラム１Ｙの表面に判定用画像Ａを形成可能に構成されている。また、感光体ドラム１Ｙから中間転写ベルト８（判定用画像担持体）に転写された判定用画像Ａの情報を光学的に読み取るラインセンサ４１（読取装置）や、ラインセンサ４１で読み取った情報に基づいて異常の有無を判定する制御部８０（判定手段）や、制御部８０によって異常があるものと判定されたときにその旨を報知する表示パネル９０（報知手段）、が設けられている。
これにより、感光体ドラム１Ｙにキャリアが付着しやすくなっている状態をタイミングよく簡単に把握することができる。
【００４７】
なお、本実施の形態では、感光体の表面に形成されたトナー像が１次転写されて１次転写されたトナー像をシートＰ上に２次転写するための中間転写体として、中間転写ベルト８を用いた画像形成装置１００に対して本発明を適用したが、中間転写体として中間転写ドラムを用いた画像形成装置に対しても、当然に本発明を適用することができる。
また、本実施の形態では、中間転写ベルト８（中間転写体）が設置されたカラー画像形成装置１００に対して本発明を適用したが、中間転写体が設置されていないモノクロ画像形成装置に対しても、当然に本発明を適用することができる。その場合、判定モード時には感光体からシートに判定用画像を直接的に転写して、シート上の判定用画像を読取装置で読み取ることになる。
そして、これらのような場合であっても、本実施の形態のものとほぼ同様の効果を得ることができる。
【００４８】
なお、本発明が本実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、本実施の形態の中で示唆した以外にも、本実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、上記構成部材の数、位置、形状等は本実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。
【符号の説明】
【００４９】
１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ  感光体ドラム（感光体）、
４Ｙ  帯電装置、
５Ｙ  現像装置、
７  露光装置、
８  中間転写ベルト（判定用画像担持体、中間転写体）、
１９  ２次転写ローラ（転写部材）、
２０  定着装置、
４１  ラインセンサ（読取装置）、
８０  制御部（判定手段）、
８１Ｙ、８１Ｍ、８１Ｃ、８１Ｋ  トナー補給装置、
９０  表示パネル（報知手段）、
１００  画像形成装置（画像形成装置本体）、
Ａ  判定用画像、
Ｂ  ベタ画像部、  Ｃ  非画像部、  Ｄ  白抜け画像、
Ｐ  シート（記録媒体）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００５０】
【特許文献１】特開２０１４−２０２７８５号公報
【図１】
2020149004.tif 000003
【図２】
2020149004.tif 000004
【図３】
2020149004.tif 000005
【図４】
2020149004.tif 000006
【図５】
2020149004.tif 000007