(57)【要約】 【課題】適切な情報の報知を行うことが可能な画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置１は、トナー濃度センサと第１判断部と報知部とを備える。トナー濃度センサは、トナー画像が形成される像担持体上のトナーの濃度を検知するためのセンサであって、像担持体上に対して照射された光の反射光量に応じた信号を出力する。第１判断部は、トナー濃度センサから出力された信号と、トナー消費量の積算値とに基づいて、報知させる情報を判断する。報知部は、判断部により報知させると判断された情報を報知する。【選択図】図７
2014059414.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
印刷を行う画像形成装置であって、
トナー画像が形成される像担持体上のトナーの濃度を検知するためのセンサであって、前記像担持体上に対して照射された光の反射光量に応じた信号を出力するトナー濃度センサと、
前記トナー濃度センサから出力された前記信号と、トナー消費量の積算値とに基づいて、報知させる情報を判断する第１判断部と、
前記判断部により報知させると判断された前記情報を報知する報知部と、を備える、
画像形成装置。
【請求項２】
印刷を行う画像形成装置であって、
トナー画像が形成される像担持体上のトナーの濃度を検知するためのセンサであって、前記像担持体上に対して照射された光の反射光量に応じた信号を出力するトナー濃度センサと、
トナー消費量の積算値を算出する算出部と、
前記トナー濃度センサから出力された前記信号と、前記算出部により算出された前記トナー消費量の積算値とに基づいて、報知させる情報を判断する第１判断部と、
前記判断部により報知させると判断された前記情報を報知する報知部と、を備える、
画像形成装置。
【請求項３】
前記第１判断部は、前記トナー濃度センサから出力された前記信号と第１閾値との比較結果、および、前記トナー消費量の積算値と前記第２閾値との比較結果の組み合わせに応じて、報知させる前記情報を判断する、
請求項１または２の画像形成装置。
【請求項４】
前記第１判断部は、前記トナー濃度センサから出力された前記信号が前記第１閾値以下であり、かつ、前記トナー消費量の積算値が前記第２閾値以上の場合は、前記トナー濃度センサに付着したトナーの除去を促すことを示す前記情報を報知させると判断する、
請求項１乃至３のうちの何れかの画像形成装置。
【請求項５】
前記トナー濃度センサは、前記画像形成装置が印刷準備動作中のときに前記信号を出力する、
請求項１または２の画像形成装置。
【請求項６】
前記トナー濃度センサに付着したトナーを除去するのに用いられる除去部と、
前記除去部によるトナーの除去が行われたか否かを判断する第２判断部と、
前記第２判断部により、前記除去部によるトナーの除去が行われたと判断された場合、前記トナー消費量の積算値を初期値に設定するリセット部と、をさらに備える、
請求項１または２の画像形成装置。
【請求項７】
前記除去部は、前記画像形成装置に設けられた開閉可能なカバーに連動して移動する機構で構成され、前記カバーが閉じている状態のときは前記検知部から離れた位置に移動し、前記カバーが開いている状態のときは前記検知部に接触する位置に移動して前記検知部に付着したトナーを除去し、
前記第２判断部は、前記カバーが開いている状態を検知した場合は、前記除去部によるトナーの除去が行われたと判断する、
請求項６の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置において、感光体や中間転写ベルトなどの像担持体上に形成された画像、もしくは現像器の回転によって舞い散る微小のトナーが、像担持体上のトナーの濃度を検知するためのトナー濃度センサに付着することにより、トナー濃度センサが、像担持体上に形成される濃度調整用のパッチ画像の濃度を正確に読み取れず、濃度調整が正常に行われなくなる。画像形成装置がこのような状態に陥った場合には、早期にそれを発見し、その解消のため然るべき措置を取ることが必要である。そこで、トナー濃度センサの検出電圧が正常時と異なるレベルであることを検知したら、トナー濃度センサの清掃を促す情報を報知する技術が知られている。例えば特許文献１には、トナー濃度センサの出力信号（出力電圧）の値に応じて、報知する情報を切り替えるという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】
【０００３】
しかしながら、特許文献１に開示された技術では、トナー濃度センサの出力電圧のみに基づいて、どのような情報を報知するのかを判断しているので、例えば、実際にはトナー濃度センサが汚れていなくても、トナー濃度センサの故障や、トナー濃度センサの発光対象物（中間転写ベルトや感光体など）の劣化に起因して、トナー濃度センサの出力電圧が「トナー濃度センサの清掃を促す情報」に対応する値となった場合は、トナー濃度センサの清掃を促す情報が報知されることになる。すなわち、従来技術では、適切な情報の報知を行うことは困難であるという問題がある。
【０００４】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、適切な情報の報知を行うことが可能な画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、印刷を行う画像形成装置であって、トナー画像が形成される像担持体上のトナーの濃度を検知するためのセンサであって、前記像担持体上に対して照射された光の反射光量に応じた信号を出力するトナー濃度センサと、前記トナー濃度センサから出力された前記信号と、トナー消費量の積算値とに基づいて、報知させる情報を判断する第１判断部と、前記第１判断部により報知させると判断された前記情報を報知する報知部と、を備える。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、適切な情報の報知を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、実施形態の画像形成装置の一例を示す機械的構成図である。
【図２】図２は、トナー濃度センサの構成例を示す図である。
【図３】図３は、実施形態の画像形成装置のハードウェア構成例を示す図である。
【図４】図４は、実施形態の画像処理ＩＣの詳細な機能を説明するための図である。
【図５】図５は、トナー消費量の算出方法の一例を説明するための図である。
【図６】図６は、トナー消費量とトナー濃度センサの出力電圧との関係を示す図である。
【図７】図７は、実施形態の画像形成装置の機能構成例を示す図である。
【図８】図８は、トナー濃度センサの出力電圧と第１閾値との比較結果、および、トナー消費量の積算値と第２閾値との比較結果の組み合わせと、報知させる情報との対応関係の一例を示す図である。
【図９】図９は、実施形態の除去部の構成を説明するための図である。
【図１０】図１０は、トナー濃度センサ汚れ検知制御部による処理の一例を示すフローチャートである。
【図１１】図１１は、受光処理部による処理の一例を示すフローチャートである。
【図１２】図１２は、発光処理部による処理の一例を示すフローチャートである。
【図１３】図１３は、トナー消費量積算処理部による処理の一例を示すフローチャートである。
【図１４】図１４は、第１判断部による処理の一例を示すフローチャートである。
【図１５】図１５は、リセット処理の一例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】
【０００８】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の画像形成装置の実施形態を詳細に説明する。本発明の画像形成装置は、電子写真方式で画像を形成する装置であれば適用でき、例えば、電子写真方式の画像形成装置や複合機（ＭＦＰ：Multifunction  Peripheral）などにも適用できる。なお、複合機とは、印刷機能、複写機能、スキャナ機能、および、ファクシミリ機能のうちの少なくとも２つの機能を有する装置である。
【０００９】
図１は、本実施形態の画像形成装置１の一例を示す機械的構成図である。図１に示すように、画像形成装置１では、転写ベルト１２に沿って、各色の現像ユニット(現像装置)２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄとトナーカートリッジ２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄが並べられて設置されている。トナーカートリッジ２２Ａは現像ユニット２Ａに対して脱着可能に構成され、トナーカートリッジ２２Ｂは現像ユニット２Ｂに対して脱着可能に構成され、トナーカートリッジ２２Ｃは現像ユニット２Ｃに対して脱着可能に構成され、トナーカートリッジ２２Ｄは現像ユニット２Ｄに対して脱着可能に構成されている。
【００１０】
像担持体である転写ベルト１２は、回転駆動される２次転写駆動ローラ３と転写ベルトテンションローラ４とに巻回されたエンドレスのベルトである。トナー濃度センサ２４は、像担持体である転写ベルト１２上に転写されたトナーの濃度を検知するためのセンサであって、転写ベルト１２に対して照射された光の反射光量に応じた信号を出力する。トナー濃度センサ２４の詳細な構成については後述する。
【００１１】
現像ユニット２Ａは、感光体５Ａと、感光体５Ａの周囲に配置された帯電器６Ａと、露光器７と、現像器８Ａと、クリーナーブレード９Ａとを含んで構成されている。これら複数の現像ユニット２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄは、形成するトナー画像の色が異なるだけで内部構成は共通である。
【００１２】
露光器７は、各現像ユニット２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄが形成する画像色に対応する露光光であるレーザ光１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄを照射するように構成されている。また、画像形成装置１は、用紙１５を積載するための給紙トレイ１４、用紙１５を搬送するために給紙ローラ１６、レジストローラ１７、排紙ローラ１９、両面ローラ２０、転写ベルト１２に形成された画像を用紙に転写するための二次転写ローラ１３、トナーが転写された用紙１５にトナーを定着させる定着器１８を備える。排紙ローラ１９には用紙１５が通紙したことを検知する排紙センサ２１が近接している。さらに、転写ベルト１２に形成された濃度調整用のパターン（パッチ画像）や、用紙１５に転写されずに残ったトナーを回収する廃トナーボックス２３が配置されている。
【００１３】
次に、このように構成された画像形成装置１における一般的な動作について説明する。画像形成に際し、感光体５Ａの外周面は、暗中にて帯電器６Ａにより一様に帯電された後、露光器７からの出射光（ＬＥＤ光もしくはレーザ光）１０Ａにより露光され、静電潜像が形成される。現像器８Ａは、この静電潜像をトナーにより可視像化し、このことにより感光体５Ａ上にトナー画像が形成される。このトナー画像は感光体５Ａと転写ベルト１２とが接する位置（一次転写位置）で、一次転写ローラ１１Ａの働きにより転写ベルト１２上に転写される。この転写により、転写ベルト１２上にトナー画像が形成される。トナー画像の転写が終了した感光体５Ａは、外周面に残留した不要なトナーをクリーニングブレード９Ａにより払拭された後、次の画像形成のために待機する。
【００１４】
以上のようにして、現像ユニット２Ａでトナー画像を転写された転写ベルト１２は、次の現像ユニット２Ｂに搬送される。現像ユニット２Ｂでは、現像ユニット２Ａでの画像形成プロセスと同様のプロセスにより、現像ユニット２Ｂに対応する色のトナー画像が感光体５Ｂ上に形成され、感光体５Ｂ上に形成されたトナー画像が転写ベルト１２上に形成されたトナー画像（現像ユニット２Ａで転写されたトナー画像）に重畳されて転写される。転写ベルト１２はさらに次の現像ユニット２Ｃ，２Ｄに搬送され、同様の動作により、現像ユニット２Ｃにより感光体５Ｃ上に形成されたトナー画像、および、現像ユニット２Ｄにより感光体５Ｄ上に形成されたトナー画像の各々が転写ベルト１２上に順次に重畳されて転写される。こうして、転写ベルト１２上にフルカラーの画像が形成される。このフルカラーの重ね画像が形成された転写ベルト１２は、二次転写ローラ１３の位置まで搬送される。
【００１５】
画像形成時の用紙搬送動作に際して、給紙トレイ１４に収納された用紙１５は、最も上のものから給紙ローラ１６を時計回りに回転駆動することにより順に送り出される。レジストローラ１７の駆動開始は、前記の転写ベルト１２により搬送されたトナー画像と二次転写ローラ１３上で、トナー画像と用紙１５の位置が重なり合うようなタイミングで行なわれる。この時レジストローラ１７は反時計方向に回転駆動することで用紙１５を送り出す。レジストローラ１７にて送り出された用紙１５は、二次転写ローラ１３にて転写ベルト１２上のトナー画像を用紙１５に転写した後、定着器１８にてトナー画像を熱および圧力にて定着し、反時計回りに回転駆動された排紙ローラ１９にて画像形成装置１の外部に排紙される。
【００１６】
両面印刷を行う場合は、用紙１５が排紙ローラ１９を通過する手前で、排紙ローラ１９を時計回りに回転駆動し、用紙１５を両面搬送経路に搬送する。両面搬送経路に搬送された用紙１５は両面ローラ２０を経由し、再びレジストローラ１７まで搬送される。レジストローラ１７に到達した用紙１５は再びレジストローラ１７から再給紙され、二次転写ローラ１３にて先ほどと逆側の用紙面にトナー画像を転写後、定着器１８にてトナー画像を熱および圧力にて定着し、反時計回りに回転駆動された排紙ローラ１９にて画像形成装置１の外部に排紙される。
【００１７】
また、本実施形態の画像形成装置１においては、例えばトナー画像の濃度を補正するのに用いられる濃度調整用パッチ画像を、転写ベルト１２などの像担持体に形成し、トナー濃度センサ２４による濃度調整用パッチ画像の検出結果に応じて、濃度補正処理を実行することもできる。この濃度補正処理は公知の様々な技術を利用することができる。
【００１８】
図２は、トナー濃度センサ２４の構成例を示す図である。図２に示すように、トナー濃度センサ２４内には、発光素子２４Ａ、正反射受光素子２４Ｂ、拡散反射受光素子２４Ｃが、図２に示す構成で配置されている。発光素子２４Ａは、転写ベルト２４もしくは転写ベルト１２上のトナー（濃度調整用パッチ画像）に対して光を照射する。正反射受光素子２４Ｂは、像担持体である転写ベルト１２に対して照射した光が転写ベルト１２及びトナー表面に正反射して戻ってきた光量を測定する素子である。本実施形態では、正反射受光素子２４Ｂは、転写ベルト１２及びトナー表面に正反射して戻ってきた光量に応じた電圧信号を生成して出力（反射光量に応じた信号を生成して出力）する。拡散反射受光素子２４Ｃは、照射した光が主に転写ベルト１２及びトナー表面に拡散して戻ってくる光量を測定する素子である。本実施形態では、拡散反射受光素子２４Ｃは、転写ベルト１２及びトナー表面に拡散して戻ってくる光量に応じた電圧信号を生成して出力（反射光量に応じた信号を生成して出力）する。
【００１９】
図３は、画像形成装置１のハードウェア構成例を示す図である。図３に示すように、画像形成装置１は、記憶素子３０と、ＣＰＵ３１と、ＲＯＭ３２と、ＲＡＭ３３と、操作パネルＩ／Ｆ３４と、操作パネル３５と、ＰＷＭ出力器３７と、発光素子２４Ａと、正反射受光素子２４Ｂと、拡散反射受光素子２４Ｃと、Ａ／Ｄ変換器３８と、Ｉ／Ｏ３９と、画像処理ＩＣ４０と、コントローラ４１とを備え、これらはシステムバス３６を介して互いに接続されている。
【００２０】
ＣＰＵ３１は、ＲＯＭ３２に記憶された制御プログラム等に基づいてシステムバス３６に接続される各種デバイスとのアクセスを総括的に制御し、Ｉ／Ｏ３９を介して接続されるセンサやモータ、クラッチ、ヒーターなどの電装品、及びカバー開閉状態の入出力を制御する。
【００２１】
ＲＯＭ３２は、後述の図１０〜図１５のフローチャートで示されるようなＣＰＵ３１の制御プログラムなどを記憶する不揮発性のメモリである。
【００２２】
ＲＡＭ３３は、ＣＰＵ３１の主メモリ、ワークエリア等として機能する揮発性のメモリで、図示しない増設ポートに接続されるオプションＲＡＭによってメモリ容量を拡張することができるように構成されている。なお、ＲＡＭ３３は、記録データ展開領域、環境データ格納領域等に用いられる。
【００２３】
記憶素子３０は不揮発の記憶素子であり、電源が切れた際にデータが消滅してしまわないよう、必要なデータを格納しておく。
【００２４】
操作パネルＩ／Ｆ３４を介して接続される操作パネル３５によって、ジャムやカバー開閉状態、トナー濃度センサ２４の清掃を促す表示を行う。
【００２５】
ＰＷＭ出力器３７は、発光素子２４Ａが一定の光量を出力できるように設定されたＰＷＭデューティに従って、発光素子２４Ａのオンオフ（点灯／消灯）を制御する。Ａ／Ｄ変換器３８は、正反射受光素子２４Ｂおよび拡散反射受光素子２４Ｃの各々から出力されるアナログの電圧信号をデジタルデータに変換し、変換したデジタルデータをＣＰＵ３１に通知する。ＣＰＵ３１は、Ａ／Ｄ変換器３８から通知されたデジタルデータに基づいて、転写ベルト１２上のトナー濃度を検知することができる。
【００２６】
画像処理ＩＣ４０は、コントローラ４１からの画像データを受け、画像データに従った露光器７による露光を制御する。更に画像処理ＩＣ４０は、コントローラ４１から受け取った画像データから１ページあたりのトナー消費量を算出し、算出したトナー消費量を、システムバス３６を介してＣＰＵ３１に通知する機能を持つ。
【００２７】
図４は、画像処理ＩＣ４０の詳細な機能の一例を説明するための図である。コントローラ４１は、ＰＣ５０（ＰＣ５０にインストールされているプリンタドライバ）により生成された印刷データを、ネットワーク（図示省略）を介して受信する。なお、印刷データは、例えば、ＰＤＬ（Page  Description  Language）などで記述されている。そしてコントローラ４１は、受信した印刷データをページメモリ１２０上で複数の画素で構成される画像データ（例えば、ビットマップデータ）に変換し、画像処理ＩＣ４０へライン単位で転送する。
【００２８】
画像処理ＩＣ４０は、コントローラ４１からライン単位で転送される画像データに基づいて露光器７を発光させ、静電潜像を形成させる。つまり、画像処理ＩＣ４０は、コントローラ４１から転送される画像データを発光データとして扱う。画像処理ＩＣ４０は、周波数変換部１３１と、ラインメモリ１３３と、画像処理部１３５と、スキュー補正部１３７と、ラインメモリ１３９−０〜１３９−Ｉ（Ｉは２以上の自然数）と、カウント部１４１と、を備える。
【００２９】
コントローラ４１と画像処理ＩＣ４０とは、動作クロック周波数が異なる。このため、周波数変換部１３１は、コントローラ４１からライン単位で転送される画像データをラインメモリ１３３に順次記録するとともに、記録した画像データを画像処理ＩＣ４０の動作クロックに基づいて順次読み出すことにより、周波数変換を行い、画像処理部１３５へライン単位で転送する。
【００３０】
画像処理部１３５は、周波数変換部１３１からライン単位で転送される画像データに画像処理を施し、スキュー補正部１３７へライン単位で転送する。画像処理は、例えば、内部パターンを付加する処理やトリミング処理などである。なお、画像処理として、例えば、ジャギー補正などのラインメモリを要する処理を行う場合、画像処理ＩＣ４０は、画像処理部１３５用のラインメモリを有することになる。
【００３１】
スキュー補正部１３７は、画像処理部１３５からライン単位で転送される画像データをラインメモリ１３９−０〜１３９−Ｉに順次記録するとともに、ラインメモリ１３９−０〜１３９−Ｉのうち読み出し対象のラインメモリを画像位置に応じて切り替えながら順次読み出すことにより、スキュー補正を行い、露光器７へライン単位で転送する。本実施形態では、スキュー補正部１３７は、スキュー補正を行うことにより露光器７のうねり特性を補正するものとするが、スキュー補正はこれに限定されるものではなく、画像データに基づく画像の傾きを補正するものであってもよい。
【００３２】
なお、スキュー補正部１３７の画像データ読み込み時のライン周期は、スキュー補正部１３７の画像データ書き込み時のライン周期の１／Ｌ（Ｌは自然数）である。そしてスキュー補正部１３７は、ラインメモリ１３９−０〜１３９−Ｉから画像データを読み込む際、ラインメモリから同一の画像データを連続してＬ回読み出すことにより、倍密処理を行う。画像データは、倍密処理の結果、副走査方向の解像度がＬ倍となった高密度の画像データとなる。本実施形態では、Ｌ＝２、即ち、スキュー補正部１３７は、スキュー補正と同時に、画像データの副走査方向の解像度を２倍にする倍密処理を行う。スキュー補正とともに倍密処理が行われたデータは、露光器７へ転送される。
【００３３】
また、露光器７の種類によっては、露光器７の配線に応じてデータの配列を変換する必要があるため、配列変換がライン全般に渡るような場合、画像処理ＩＣ４０は、配列変換用のラインメモリを有することになる。そして、スキュー補正後の画像データがこのラインメモリ上で配列変換され、露光器７へライン単位で転送される。
【００３４】
露光器７は、スキュー補正部１３７からライン単位で転送される画像データに基づいて、発光し、静電潜像を形成する。なお本実施形態では、スキュー補正部１３７により倍密処理が行われているため、露光器７は、画像データの副走査方向の解像度を高密度化して静電潜像を形成でき、きめ細かな階調制御や位置合わせ制御を行うことができる。
【００３５】
カウント部１４１は、ラインメモリ１３９−０〜１３９−Ｉから画像データを順次読み出し、注目画素のトナー消費量を周辺画素の光量を考慮してカウントする。
【００３６】
図５は、本実施形態のカウント部１４１による周辺画素の光量を考慮して注目画素のトナー消費量をカウントする手法の一例を示す説明図である。
【００３７】
本実施形態では、カウント部１４１は、ラインメモリ１３９−０〜１３９−Ｉのうち連続する５ライン分のラインメモリから画像データを読み出し、読み出した画像データから主走査方向及び副走査方向にそれぞれ５画素抽出し、注目画素Ａを中心に５×５のマトリクスデータを生成する。
【００３８】
まず、カウント部１４１は、生成したマトリクスデータに対し、露光器７の特性に合わせて、濃度データのγ変換を行う。
【００３９】
続いて、カウント部１４１は、生成したマトリクスデータを構成する各画素に重み付け係数を設定し、この重み付け係数を用いて注目画素Ａの合計光量を算出する。具体的には、カウント部１４１は、数式（１）より注目画素Ａの合計光量を算出する。なお、重み付け係数は、注目画素Ａを挟んで対称関係にある参照画素同士で共通の値が設定される。
【００４０】
注目画素Ａの合計光量＝Ａ＊ｍａｉｎ＋（Ｃ＋Ｇ）＊ｒｅｆ１＿１＋（Ｅ＋Ｉ）＊ｒｅｆ１＿２＋（Ｂ＋Ｄ＋Ｆ＋Ｈ）＊ｒｅｆ１＿３＋（Ｌ＋Ｔ）＊ｒｅｆ２＿１＋（Ｐ＋Ｘ）＊ｒｅｆ２＿２＋（Ｋ＋Ｍ＋Ｓ＋Ｕ）＊ｒｅｆ２＿３＋（Ｏ＋Ｑ＋Ｗ＋Ｙ）＊ｒｅｆ２＿４＋（Ｊ＋Ｎ＋Ｒ＋Ｖ）＊ｒｅｆ２＿５      …（１）
【００４１】
続いて、カウント部１４１は、飽和処理を行う。これは、トナー現像量は、感光体５を露光する光量に比例するが、所定の光量レベル（トナー現像量の上限値）で飽和し、それ以上現像されないためである。具体的には、カウント部１４１は、注目画素Ａの合計光量≦上限値であれば、注目画素Ａのトナー消費量の換算値＝注目画素Ａの合計光量とし、注目画素Ａの合計光量＞上限値であれば、注目画素Ａのトナー消費量の換算値＝上限値とする。
【００４２】
続いて、カウント部１４１は、注目画素Ａのトナー消費量の換算値を実際のトナー消費量に近づけるため、注目画素Ａのトナー消費量の換算値から一定量のオフセット値を減算する。但し、実際のトナー消費量（オフセット値を減算した値）がマイナスの場合は、実際のトナー消費量を０とする。
【００４３】
カウント部１４１は、以上の処理を画像データの全画素に対して行い、当該画像データの現像により消費されるトナー消費量の合計値を算出する。なお、周辺画素が画像領域外の場合、周辺画素は、光量０の画素として処理される。以上のようにして、画像処理ＩＣ４０は、コントローラ４１から受け取った画像データから、１ページあたりのトナー消費量を算出する。
【００４４】
図６は、発光素子２４Ａが一定の光量（Ｌ）で発光している条件で、トナー消費量とトナー濃度センサ２４の出力電圧（正反射受光素子２４Ｂの出力電圧）との関係を示す図である。図６に示すように、トナー消費量が増えるに従い、トナー濃度センサ２４の汚れによってトナー濃度センサ２４の出力電圧が低くなる。そしてトナー消費量がＴｓ以上になると、トナー濃度センサ２４上に溜まるトナーが正反射受光素子２４Ｂを完全に塞いでしまうため、検知する光量に変化が無くなっていく。図６に示す関係は、以下の数式（２）で表すことができる。
トナー濃度センサの出力電圧＝a×Ｔ+Ｖｒｅｆ    （Ｔ＜Ｔｓ以下の場合）  …（２）
【００４５】
ここで、ａは、使用するトナー濃度センサ２４やトナー特性などシステム構成で変化する係数を示す。また、Ｖｒｅｆは、トナー汚れが無い時のトナー濃度センサ２４の出力電圧を示す。さらに、Ｔは、トナー消費量を示す。
【００４６】
図６に示すＶｓｈは、発光素子２４Ａが一定の光量（Ｌ）で発光している条件で、濃度調整用パッチの濃度違いの判別が困難になる、トナー濃度センサ２４の受光光量に対応する出力電圧の閾値である。Ｖｓｈは、画像形成装置のシステム構成により変動するため、実験により求められる。図６に示すＴｇは、上記の数式（２）により求められるＶｓｈが成立する時のトナー消費量である。そして数式（２）を用いれば、画像処理ＩＣ４０により算出されるトナー消費量の積算値から、トナー濃度センサ２４の汚れ状態を判定することが可能となる。
【００４７】
図７は、本実施形態の画像形成装置１の機能構成の一例を示すブロック図である。図７に示すように、画像形成装置１は、トナー濃度センサ汚れ検知制御部６０と、受光処理部６１と、発光処理部６２と、トナー消費量積算処理部６３と、第１判断部６４と、報知部６５と、第２判断部６６と、記憶部７０とを備える。本実施形態では、トナー濃度センサ汚れ検知制御部６０、受光処理部６１、発光処理部６２、トナー消費量積算処理部６３、第１判断部６４、報知部６５、および、第２判断部６６の各々の機能は、ＣＰＵ３１がＲＯＭ３２等に格納されたプログラムをＲＡＭ３３上に展開して実行することにより実現される。なお、これに限らず、例えばトナー濃度センサ汚れ検知制御部６０、受光処理部６１、発光処理部６２、トナー消費量積算処理部６３、第１判断部６４、報知部６５、および、第２判断部６６の各々の機能のうちの少なくとも一部が、専用のハードウェア回路で実現される形態であってもよい。また、本実施形態では、記憶部７０は、記憶素子３０により実現されるが、これに限定されるものではない。
【００４８】
トナー濃度センサ汚れ検知制御部６０は、画像形成装置１の印刷準備動作中に処理を行い、受光処理部６１、発光処理部６２、トナー消費量積算処理部６３、および、第１判断部６４の各々に対して動作指示を行う。印刷準備動作としては、定着器１８のヒーターを所定温度まで上昇させる動作やトナー濃度を調整する動作などが含まれるが、これに限られるものではない。
【００４９】
受光処理部６１は、正反射受光素子２４Ｂからの出力電圧を取得する。発光処理部６２は、発光素子２４Ａが一定の光量を出力できるようにＰＷＭ出力器３７に対してＰＷＭデューティ比を設定する。
【００５０】
記憶部７０は、画像処理ＩＣ４０で算出されたトナー消費量の積算値を記憶する。トナー消費量積算処理部６３は、画像処理ＩＣ４０から１ページ分のトナー消費量を受け取るたびに、現時点で記憶部７０に記憶されているトナー消費量の積算値を読み出し、読み出した値に、画像処理ＩＣ４０から受け取った１ページ分のトナー消費量を加算することで、現時点におけるトナー消費量の積算値を算出する。そして、トナー消費量積算処理部６３は、算出したトナー消費量の積算値を記憶部７０に書き込むことで、記憶部７０に記憶されたトナー消費量の積算値を更新する。この例では、トナー消費量積算処理部６３は、請求項の「算出部」に対応する。
【００５１】
なお、これに限らず、例えばトナー消費量積算処理部６３は、現時点でのトナー消費量の積算値を外部装置から取得する形態であってもよい。要するに、トナー消費量積算処理部６３は、現時点でのトナー消費量の積算値を特定する機能を有するものであればよい。
【００５２】
また、後述するように、第２判断部６６から、トナー濃度センサ２４に付着したトナーの除去が行われたことを通知された場合、トナー消費量積算処理部６３は、記憶部７０に記憶されたトナー消費量の積算値を初期値（例えば「０」）に設定する（リセットする）。つまり、この例では、トナー消費量積算処理部６３は、請求項の「リセット部」に対応していると捉えることもできる。
【００５３】
第１判断部６４は、トナー濃度センサ２４の出力電圧（請求項の「信号」に対応）と、トナー消費量の積算値とに基づいて、報知させる情報を判断する。より具体的には、第１判断部６４は、受光処理部６１で取得した電圧値（トナー濃度センサ２４の出力電圧）と第１閾値の比較結果、および、記憶部７０に記憶されたトナー消費量の積算値と第２閾値との比較結果の組み合わせに応じて、報知させる情報を判断する。この例では、第１閾値は上述のＶｓｈに相当し、第２閾値は上述のＴｇに相当する。
【００５４】
図８は、トナー濃度センサ２４の出力電圧（受光処理部６１で取得した電圧値）と第１閾値（Ｖｓｈ）との比較結果、および、トナー消費量の積算値と第２閾値（Ｔｇ）との比較結果の組み合わせと、報知させる情報との対応関係の一例を示す図である。例えば第１判断部６４は、図８のような対応関係を示すテーブル形式のデータ、第１閾値（Ｖｓｈ）および第２閾値（Ｔｇ）の各々を不図示のメモリから読み出し、読み出したテーブルデータ、第１閾値（Ｖｓｈ）、および、第２閾値（Ｔｇ）と、受光処理部６１で取得した電圧値と、記憶部７０に記憶されたトナー消費量の積算値とを用いて、報知させる情報を判断する形態であってもよい。
【００５５】
図８からも理解されるように、第１判断部６４は、トナー濃度センサ２４の出力電圧が第１閾値（Ｖｓｈ）以下であり、かつ、トナー消費量の積算値が第２閾値（Ｔｇ）以上の場合は、トナー汚れの清掃（濃度センサ２４に付着したトナーの除去）を促すことを示す情報を報知させると判断する。見方を変えれば、第１判断部６４は、トナー濃度センサ２４の出力電圧が第１閾値（Ｖｓｈ）以下であり、かつ、トナー消費量の積算値が第２閾値（Ｔｇ）以上の場合は、トナー汚れ（トナー濃度センサ２４にトナーが付着した状態）が発生していると判断すると捉えることもできる。つまり、第１判断部６４は、トナー濃度センサ２４の出力電圧だけでなく、トナー濃度センサ２４の出力電圧と、トナー消費量の積算値とに基づいて、トナー汚れが発生しているか否かを判断するので、従来のようにトナー濃度センサ２４の出力電圧のみに基づいて、トナー汚れが発生しているか否かを判断する構成に比べて、トナー汚れの発生を精度良く検知できる。
【００５６】
また、図８からも理解されるように、第１判断部６４は、トナー濃度センサ２４の出力電圧が第１閾値（Ｖｓｈ）以下であり、かつ、トナー消費量の積算値が第２閾値（Ｔｇ）未満の場合は、像担持体である転写ベルト１２などの照射対象部材の交換を促すことを示す情報を報知させると判断する。トナー消費量の積算値が第２閾値に到達していない段階では、トナー濃度センサ２４のトナー汚れに起因してトナー濃度センサ２４の出力電圧が低下するよりも、照射対象部材の劣化に起因してトナー濃度センサ２４の出力電圧が低下している可能性が高いと考えることができるためである。
【００５７】
また、図８からも理解されるように、第１判断部６４は、トナー濃度センサ２４の出力電圧が第１閾値（Ｖｓｈ）より大きい場合は、トナー消費量の積算値が第２閾値（Ｔｇ）以上であるか第２閾値未満であるかを問わずに、画像形成装置１に異常が無い状態であることを示す情報を報知させると判断する。
【００５８】
見方を変えれば、第１判断部６４は、トナー濃度センサ２４の出力電圧と、トナー消費量の積算値とに基づいて、報知させる情報を、複数の候補情報の中から選択していると捉えることもできる。
【００５９】
再び図７に戻って説明を続ける。報知部６５は、第１判断部６４により報知させると判断された情報を報知する。本実施形態では、報知部６５は、第１判断部６４により報知させると判断された情報を、操作パネル３５に表示する制御を行うことにより、当該情報を報知するが、報知の形態はこれに限定されるものではない。例えば報知部６５は、第１判断部６４により報知させると判断された情報を、スピーカから音声出力する制御を行うことにより、当該情報を報知する形態であってもよい。
【００６０】
第２判断部６６は、トナー汚れの清掃が行われたか否かを判断する。以下、具体的に説明する。図９に示すように、本実施形態の画像形成装置１は、トナー濃度センサ２４に付着したトナーを除去するのに用いられる除去部２６を備える。この除去部２６は、画像形成装置１に設けられた開閉可能なカバー２５に連動して移動する機構（例えばリンク機構）で構成され、カバー２５が閉じている状態のときはトナー濃度センサ２４から離れた位置に移動し、カバー２５が開いている状態のときはトナー濃度センサ２４に接触する位置に移動してトナー濃度センサ２４に付着したトナーを除去することができる。図７に示す第２判断部６６は、カバー２５の開閉状態を検知する機能を有し、カバー２５が開いている状態を検知した場合は、除去部２６によるトナーの除去が行われた（トナー汚れの清掃が行われた）と判断する。また、第２判断部６６は、カバー２５が開いている状態を検知した場合は、トナー濃度センサ２４に付着したトナーの除去が行われたことをトナー消費量積算処理部６３に対して通知する機能を有する。前述したように、この通知を受けたトナー消費量積算処理部６３は、記憶部７０に記憶されたトナー消費量の積算値を初期値に設定する。
【００６１】
図１０は、トナー濃度センサ汚れ検知制御部６０による処理の一例を示すフローチャートである。トナー濃度センサ汚れ検知制御部６０による処理は、ＣＰＵ３１が持つタイマ機能により定期的に起動される処理である。図１０に示すように、まずトナー濃度センサ汚れ検知制御部６０は、画像形成装置１が印刷準備動作中であるか否かを判断する（ステップＳ１００）。画像形成装置１が印刷準備動作中であると判断した場合（ステップＳ１００の結果：ＹＥＳの場合）、受光処理部６１、発光処理部６２、第１判断部６４、および、トナー消費量積算処理部６３の各々に対して動作指示を行う（ステップＳ１０１〜ステップＳ１０４）。一方、画像形成装置１が印刷準備動作中ではないと判断した場合（ステップＳ１００の結果：ＮＯの場合）、処理はステップＳ１０４に移行し、トナー濃度センサ汚れ検知制御部６０は、トナー消費量積算処理部６３に対して動作指示を行う。
【００６２】
図１１は、受光処理部６１による処理（以下、「受光処理」と呼ぶ場合がある）の一例を示すフローチャートである。図１１に示すように、まず受光処理部６１は、発光素子２４Ａがオン（点灯）しているか否かを判断する（ステップＳ２００）。発光素子２４Ａがオンしていると判断された場合（ステップＳ２００の結果：ＹＥＳの場合）、処理はステップＳ２０１に移行する一方、発光素子２４Ａがオフしていると判断された場合（ステップＳ２００の結果：ＮＯの場合）、処理は終了する。
【００６３】
ステップＳ２０１において、受光処理部６１は、正反射受光素子２４Ｂの出力電圧（Ａ／Ｄ変換器３８により変換された後のデジタルデータ値）を取得する。
【００６４】
図１２は、発光処理部６２による処理の一例を示すフローチャートである。図１２に示すように、発光処理部６２は、ＰＷＭ出力器３７に所定の（０％以上の）オンデューティを設定し（ステップＳ３００）、発光素子２４Ａをオンにする。次に、発光処理部６２は、上述の受光処理が完了したか否かを判断する（ステップＳ３０１）。受光処理が完了したと判断された場合（ステップＳ３０１の結果：ＹＥＳの場合）、つまり、正反射受光素子２４Ｂの出力電圧を取得できていると判断された場合、処理はステップＳ３０２に移行する。一方、受光処理が完了していないと判断された場合（ステップＳ３０１の結果：ＮＯの場合）、受光処理が完了するまで待機状態となる。
【００６５】
ステップＳ３０２において、発光処理部６２は、ＰＷＭ出力器３７に０％のオンデューティを設定し、発光素子２４Ａをオフにする。
【００６６】
図１３は、トナー消費量積算処理部６３による処理の一例を示すフローチャートである。図１３に示すように、トナー消費量積算処理部６３は、トナー消費量の積算値を記憶部７０から読み出す（ステップＳ４００）。次に、トナー消費量積算処理部６３は、画像処理ＩＣ４０から印刷時のトナー消費量を受け取ったか否かを確認する（ステップＳ４０１）。画像処理ＩＣ４０からトナー消費量を受け取ったことが確認された場合（ステップＳ４０１の結果：ＹＥＳの場合）、処理はステップＳ４０２に移行する。一方、画像処理ＩＣ４０からトナー消費量を受け取ったことが確認されなかった場合（ステップＳ４０１の結果：ＮＯの場合）、画像処理ＩＣ４０からトナー消費量を受け取るまで待機状態となる。
【００６７】
ステップＳ４０２において、トナー消費量積算処理部６３は、ステップＳ４００で読み出したトナー消費量の積算値に、画像処理ＩＣ４０から受け取ったトナー消費量を加算する。次に、トナー消費量積算処理部６３は、ステップＳ４０２で算出したトナー消費量の積算値を記憶部７０に書き込むことで、記憶部７０に記憶されるトナー消費量の積算値を更新する（ステップＳ４０３）。そして、第１判断部６４による処理が開始される（ステップＳ４０４）。第１判断部６４による処理の具体的な内容は後述する。
【００６８】
図１４は、第１判断部６４による処理の一例を示すフローチャートである。図１４に示すように、第１判断部６４は、記憶部７０から読み出したトナー消費量の積算値が、第２閾値（Ｔｇ）未満であるか否かを判断する（ステップＳ５００）。トナー消費量の積算値が第２閾値未満であると判断された場合（ステップＳ５００の結果：ＹＥＳの場合）、処理はステップＳ５０１に移行し、トナー消費量の積算値が第２閾値以上であると判断された場合（ステップＳ５００の結果：ＮＯの場合）、処理はステップＳ５０４に移行する。
【００６９】
ステップＳ５０１において、第１判断部６４は、トナー濃度センサ２４の出力電圧（受光処理により取得された電圧値）が第１閾値（Ｖｓｈ）よりも大きいか否かを判断する。トナー濃度センサ２４の出力電圧が第１閾値よりも大きいと判断された場合（ステップＳ５０１の結果：ＹＥＳの場合）、処理はステップＳ５０２に移行し、トナー濃度センサ２４の出力電圧が第１閾値以下であると判断された場合（ステップＳ５０１の結果：ＮＯの場合）、処理はステップＳ５０３に移行する。
【００７０】
ステップＳ５０２において、第１判断部６４は、異常が無いことを示す情報を報知させると判断し（図８参照）、処理を終了する。
【００７１】
ステップＳ５０３において、第１判断部６４は、転写ベルト１２（照射対象部材の一例）の交換を促す情報を報知させると判断し（図８参照）、処理を終了する。
【００７２】
ステップＳ５０４において、第１判断部６４は、トナー濃度センサ２４の出力電圧（受光処理により取得された電圧値）が第１閾値（Ｖｓｈ）よりも大きいか否かを判断する。トナー濃度センサ２４の出力電圧が第１閾値よりも大きいと判断された場合（ステップＳ５０４の結果：ＹＥＳの場合）、処理はステップＳ５０５に移行し、トナー濃度センサ２４の出力電圧が第１閾値以下であると判断された場合（ステップＳ５０４の結果：ＮＯの場合）、処理はステップＳ５０６に移行する。
【００７３】
ステップＳ５０５において、第１判断部６４は、異常が無いことを示す情報を報知させると判断し（図８参照）、処理を終了する。
【００７４】
ステップＳ５０６において、第１判断部６４は、トナー汚れの清掃を促す情報を報知させると判断し（図８参照）、処理を終了する。
【００７５】
次に、記憶部７０に記憶されているトナー消費量の積算値を初期値に設定する処理（リセット処理）について説明する。図１５は、リセット処理の一例を示すフローチャートである。図１５に示すように、まず、第２判断部６６は、カバー２５が開いているか否かを判断する（ステップＳ６００）。カバー２５が開いていると判断した場合（ステップＳ６００の結果：ＹＥＳの場合）、第２判断部６６は、トナー濃度センサ２４に付着したトナーの除去が行われたことをトナー消費量積算処理部６３に対して通知する。この通知を受けたトナー消費量積算処理部６３は、記憶部７０に記憶されたトナー消費量の積算値を初期値に設定する（ステップＳ６０１）。
【００７６】
以上に説明したように、本実施形態では、トナー濃度センサ２４の出力電圧と、トナー消費量の積算値とに基づいて、報知させる情報を判断するので、従来のようにトナー濃度センサ２４の出力電圧のみに基づいて、報知させる情報を判断する構成に比べて、適切な情報を報知させることが可能になる。
【００７７】
なお、本発明は、上述の実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上述の実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。
【００７８】
なお、上述の実施形態のＣＰＵ３１が実行するプログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｋ）等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録して提供するように構成してもよい。
【００７９】
さらに、上述の実施形態のＣＰＵ３１が実行するプログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成してもよい。また、上述の実施形態のＣＰＵ３１が実行するプログラムをインターネット等のネットワーク経由で提供または配布するように構成してもよい。
【符号の説明】
【００８０】
１  画像形成装置
３０  記憶素子
３１  ＣＰＵ
３２  ＲＯＭ
３３  ＲＡＭ
３４  操作パネルＩ／Ｆ
３５  操作パネル
３６  システムバス
３７  ＰＷＭ出力器
３８  Ａ／Ｄ変換器
４０  画像処理ＩＣ
４１  コントローラ
６０  トナー濃度センサ汚れ検知制御部
６１  受光処理部
６２  発光処理部
６３  トナー消費量積算処理部
６４  第１判断部
６５  報知部
６６  第２判断部
７０  記憶部
【先行技術文献】
【特許文献】
【００８１】
【特許文献１】特開２００４−３４１２３１号公報
【図１】
2014059414.tif 000003
【図２】
2014059414.tif 000004
【図３】
2014059414.tif 000005
【図４】
2014059414.tif 000006
【図５】
2014059414.tif 000007
【図６】
2014059414.tif 000008
【図７】
2014059414.tif 000009
【図８】
2014059414.tif 000010
【図９】
2014059414.tif 000011
【図１０】
2014059414.tif 000012
【図１１】
2014059414.tif 000013
【図１２】
2014059414.tif 000014
【図１３】
2014059414.tif 000015
【図１４】
2014059414.tif 000016
【図１５】
2014059414.tif 000017