(57)【要約】【課題】現像ユニットのセンサの検知精度が低下したことを検出可能な画像形成装置を提供すること。【解決手段】現像剤を収容した現像剤容器２２と、前記現像剤容器から現像ユニットへ現像剤を補給する現像剤補給手段５１と、前記現像ユニット内の現像剤を検知するセンサ４７と、現像ユニット内の現像剤量を前記センサの検出信号に基づき検知する現像ユニット内現像剤量検知手段５２と、現像ユニット内の現像剤消費量を推定する現像剤消費量推定手段３９と、前記現像剤消費量が予め定められた前記現像剤消費量となる毎に、前記現像剤消費量に紐づけて前記現像ユニット内現像剤量検知手段が検知した前記現像剤量を取得し、前記現像剤消費量又は前記現像ユニット現像剤量に対する前記現像剤量の変化率を求める変化率検出手段６１と、前記変化率と基準値とを比較して、前記センサに汚れが生じた否かを判定するセンサ汚れ判定手段６２と、を有することを特徴とする。【選択図】図２
2014102389.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像データに基づき感光体を露光する露光手段と、
前記感光体を現像剤にて現像する現像ユニットと、
現像剤により前記感光体に形成された画像を記録媒体に転写する転写手段と、
記録媒体に画像を定着させる定着手段と、を有する画像形成装置であって、
現像剤を収容した現像剤容器と、
前記現像剤容器から現像ユニットへ現像剤を補給する現像剤補給手段と、
前記現像ユニット内の現像剤を検知するセンサと、
現像ユニット内の現像剤量を前記センサの検出信号に基づき検知する現像ユニット内現像剤量検知手段と、
現像ユニット内の現像剤の現像剤消費量を推定する現像剤消費量推定手段と、
前記現像剤消費量が予め定められた前記現像剤消費量となる毎に、前記現像剤消費量に紐づけて前記現像ユニット内現像剤量検知手段が検知した前記現像剤量を取得し、前記現像剤消費量又は前記現像剤消費量から求めた前記現像ユニット内の現像ユニット現像剤量に対する前記現像剤量の変化率を求める変化率検出手段と、
前記変化率と基準値とを比較して、前記センサに汚れが生じた否かを判定するセンサ汚れ判定手段と、を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記センサ汚れ判定手段が前記センサに汚れが生じたと判定した場合、前記現像ユニット内現像剤量検知手段が検出する前記現像剤量を補正する補正手段、
を有することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記現像ユニット内現像剤量検知手段は、所定時間に対し前記検出信号の大きさが閾値より大きくなる割合から前記現像剤量を検知し、
前記補正手段は、前記センサ汚れ判定手段が前記センサに汚れが生じたと判定する前よりも前記閾値を大きくすることで、前記現像ユニット内現像剤量検知手段が検出する前記現像剤量を補正する、
ことを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記補正手段は、前記センサ汚れ判定手段が前記センサに汚れが生じたと判定する前よりも前記検出信号をオフセット分小さくすることで、前記現像ユニット内現像剤量検知手段が検出する前記現像剤量を補正する、
ことを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記補正手段は、前記センサ汚れ判定手段が前記センサに汚れが生じたと判定する前よりも前記センサの感度を大きくすることで、前記現像ユニット内現像剤量検知手段が検出する前記現像剤量を補正する、
ことを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記補正手段は、前記変化率と前記基準値との差の大きさに応じて、前記現像ユニット内現像剤量検知手段が検出する前記現像剤量の補正量を可変にする、
ことを特徴とする請求項２〜５いずれか１項記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記変化率検出手段は、前記現像剤消費量又は前記現像ユニット現像剤量に対する、複数の前記現像剤量のデータを散布図に打点し、一次式によって近似した際の該一次式の傾きを前記変化率とする、
ことを特徴とする請求項１〜６いずれか１項記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記変化率検出手段は、前記現像剤消費量又は前記現像ユニット現像剤量に対する複数の前記現像剤量のデータを散布図に打点し、一次式によって近似した際の該一次式の傾きと切片を求め、
前記基準値は、前記センサが汚れていない状態で、前記現像剤消費量又は前記現像ユニット現像剤量に対する複数の前記現像剤量のデータを散布図に打点し、一次式によって近似して求められた該一次式の基準傾きと基準切片であり、
前記センサ汚れ判定手段は、前記傾きが略ゼロであり、かつ、前記切片が前記基準切片と略等しい場合、前記センサの異常であると判定する、
ことを特徴とする請求項１〜７いずれか１項記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記変化率検出手段は、前記現像剤消費量又は前記現像ユニット現像剤量に対する複数の前記現像剤量のデータを散布図に打点し、一次式によって近似した際の該一次式の傾きと切片を求め、
前記傾きが略ゼロであり、かつ、
前記切片が、前記現像ユニット内現像剤量検知手段が前記現像剤量を検知する最小の前記現像ユニット現像剤量又は最大の前記現像剤消費量において、前記現像ユニット内現像剤量検知手段が前記基準傾きと前記基準切片を求める際に検出した前記現像剤量と略一致する場合、前記現像剤容器の現像剤が空であると判定する、
ことを特徴とする請求項８記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記変化率検出手段は、当該画像形成装置が工場からの出荷後、初めて使用される際、前記現像剤消費量が予め定められた前記現像剤消費量となる毎に、前記現像剤消費量に紐づけて前記現像ユニット内現像剤量検知手段が検知した前記現像剤量を取得し、前記現像剤消費量又は前記現像ユニット現像剤量に対する複数の前記現像剤量のデータを散布図に打点し、一次式によって近似した際の該一次式の傾きを前記基準傾き、切片を前記基準切片とする、
ことを特徴とする請求項８又は９記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像データをトナーで現像して用紙に印刷する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は、トナーを用紙に定着させて画像を形成する。トナーはトナー容器（例えばトナーカートリッジ）として供給され、いったん現像ユニットに補給されてから印刷工程に使用され、最終的に用紙に定着させられる。
【０００３】
図１は、トナー容器と現像ユニットの概略構成図の一例を示す。トナー容器の下部には現像ユニットがあり、トナー容器のトナーは適量ずつ現像ユニットに補給される。現像ユニットにはトナー量を検出するセンサが配置されている。このセンサは例えば光透過型センサであり、光の透過量から現像ユニット内のトナー量を検出する。画像形成装置は、センサによりトナーが一定値以下になったことが検出されると、クラッチを開放しスクリューを回転することでトナーをトナー容器から現像ユニットに補給する。
【０００４】
しかしながら、光透過型センサはセンサの検知面にトナー汚れなどが付着する場合があることが知られている。センサの検知面に汚れが付着すると、トナー量の検知精度が低下するため、現像ユニット内のトナー量が一定値以下にもかかわらず、補給が開始されないなどの不都合が発生する。
【０００５】
このため、センサにより検出されるトナー量が不正確である場合を考慮した技術が考えられている（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１には、画素数のカウントによるトナー残量検知を併用し、トナー残量検知センサによるトナー残量検知と画素数のカウントによるトナー残量検知とのうちどちらかが検知したトナー量の低下を有効として扱う画像形成装置が開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の技術では画素数のカウントによりトナー容器から現像ユニットへトナーを補給するタイミングは得られるとしても、センサ検知面が汚れていることを検出することはできないという問題がある。
【０００７】
本発明は、上記課題に鑑み、現像ユニットのセンサの検知面が汚れていることを検出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】
【０００８】
本発明は、画像データに基づき感光体を露光する露光手段と、前記感光体を現像剤にて現像する現像ユニットと、現像剤により前記感光体に形成された画像を記録媒体に転写する転写手段と、記録媒体に画像を定着させる定着手段と、を有する画像形成装置であって、現像剤を収容した現像剤容器と、前記現像剤容器から現像ユニットへ現像剤を補給する現像剤補給手段と、前記現像ユニット内の現像剤を検知するセンサと、現像ユニット内の現像剤量を前記センサの検出信号に基づき検知する現像ユニット内現像剤量検知手段と、  現像ユニット内の現像剤の現像剤消費量を推定する現像剤消費量推定手段と、前記現像剤消費量が予め定められた前記現像剤消費量となる毎に、前記現像剤消費量に紐づけて前記現像ユニット内現像剤量検知手段が検知した前記現像剤量を取得し、前記現像剤消費量又は前記現像剤消費量から求めた現像ユニット現像剤量に対する前記現像剤量の変化率を求める変化率検出手段と、前記変化率と基準値とを比較して、前記センサに汚れが生じた否かを判定するセンサ汚れ判定手段と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
現像ユニットのセンサの検知精度が低下したことを検出可能な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】
【００１０】
【図１】トナー容器と現像ユニットの概略構成図の一例である。
【図２】本実施形態のトナー汚れの検出についてその概略の特徴を説明する図の一例である。
【図３】画像形成装置の概略構成図の一例である。
【図４】画像形成装置のハードウェア構成図の一例である。
【図５】画像形成装置の機能ブロック図の一例である。
【図６】画像処理ＩＣによるトナー消費量の求め方を説明する図の一例である。
【図７】光学式の現像ユニットトナー検知センサが現像ユニット内のトナー量を検知する構成について示した図の一例である。
【図８】攪拌パドルが現像ユニット内を攪拌中の受光素子の検出信号の一例を示す図である。
【図９】現像ユニット内のトナー量と検知Dutyの対応の一例を示す図である。
【図１０】現像ユニット内のトナー量と閾値の対応を示すトナー量判定テーブルの一例を示す図である。
【図１１】現像ユニットトナー検知センサの汚れが検知Dutyに与える影響を説明する図の一例である。
【図１２】トナー量の検知結果の変化量を利用したトナー汚れの検出について説明する図の一例である。
【図１３】センサの異常等の検出について説明する図の一例である。
【図１４】検知Dutyの補正方法の一例を示す図である。
【図１５】トナー汚れの検出と汚れの度合いに応じた検出信号の補正量の決定について説明するフローチャート図の一例である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しながら説明する。しかしながら、本発明の技術的範囲が、本実施の形態に限定されるものではない。
【００１２】
図２は、本実施形態のトナー汚れの検出についてその概略の特徴を説明する図の一例である。
（１）画像形成装置は、印刷した画像データの画素数などを蓄積して現像ユニット内のトナー量を推定する。そして、センサが現像ユニット内のトナー量を検出した検出信号と、推定されたトナー量の関係を散布図に打点（プロット）する（図ではX軸の右方向にいくほどトナー量が小さくなっている）。検出信号は現像ユニット内のトナー量が大きいほど大きい値を示すので、推定されたトナー量が少なくなるほどセンサ検出信号（以下、単に検出信号という）は小さくなる。したがって、打点の回帰直線は図示するように右下がりになる。
【００１３】
白丸がトナー汚れ（センサの検知面が汚れた状態）のない現像ユニットが新しい状態の打点であり、黒丸がトナー汚れがある状態の打点である。トナー汚れが生じると現像ユニット内の同じトナー量に対し検出信号が高い値を示すため、トナー汚れが生じるほど回帰直線の傾きが水平方向に接近する。したがって、回帰直線の傾きを閾値と比較することで、トナー汚れが生じたか否かを判定できる。
（２）トナー汚れが検出された場合、画像形成装置は検出信号を補正する（検出信号を小さくする）又は加工方法を変更する（後述する閾値を大きくする）ことでトナー量を実際よりも多くあると測定してしまうことを抑制する。補正方法は後述するが、例えば加工によりトナー量が少なくなるようにしたり、検出信号が低くなるように補正すればよい。補正により、測定精度の低下やトナー量が実際よりも多くあると誤検知してしまうことを抑制できる。
【００１４】
このように、本実施形態の画像形成装置は、センサの検知面がトナーで汚れたことを検出できる。また、トナー汚れが発生した場合は、検出信号を補正する又は加工方法を変更することで現像ユニット内のトナー量の検知精度が低下することを抑制できる。
【００１５】
〔構成例〕
図３は画像形成装置の概略構成図の一例を示す。画像形成装置１００は、主な構成部材として、露光器７、トナー容器２２Ａ〜２２Ｄ、現像ユニット２Ａ〜２Ｄ、転写ベルト１２、廃トナーボックス２３、給紙トレイ１４、用紙搬送機構２４、定着器１８、及び、排紙トレイ２５を有する。
【００１６】
露光器７は、光を感光体５Ａ〜５Ｄに照射して静電潜像を感光体上に形成する。露光器７は主にレーザ光源とポリコンミラーを組み合わせた方式とＬＥＤアレイを用いた方式があるが、露光方式はどのようなものでもよい。また、図はカラー画像の形成が可能なように、露光器７は４本のレーザ光が照射可能であるが、単色の画像のみが形成可能な露光器７でもよい。
【００１７】
露光器７は、例えばシアン、マゼンダ、イエロー、ブラックの各色の画像データに基づき決定された照射位置にレーザ光を照射して感光体５Ａ〜５Ｄの帯電を除去し、トナーの付着位置を決定する。
【００１８】
トナー容器２２Ａ〜２２Ｄは、紙面の奥向きに長手方向を有し、現像ユニット２Ａ〜２Ｄに供給されるトナーを収容している。トナー容器２２Ａ〜２２Ｄは画像形成装置１００に着脱可能に取り付けられている。トナー容器２２Ａ〜２２Ｄは、アジテータ２８Ａ〜２８Ｄ、スクリュー２９Ａ〜２９Ｄ及びトナー供給クラッチ４２Ａ〜４２Ｄを有している。アジテータ２８Ａ〜２８Ｄは紙面の奥行き方向を軸にして回転する攪拌部材又はほぐし部材である。スクリュー２９Ａ〜２９Ｄはトナー供給クラッチ４２Ａ〜４２Ｄで閉口されたトナーの補給口に向けてトナーを輸送する。トナー供給クラッチ４２は現像ユニット２Ａ〜２Ｄとトナー容器２２Ａ〜２２Ｄの補給口を開閉して、連通状態と離隔状態を切り替える。連通状態の場合に、スクリュー２９Ａ〜２９Ｄが回転することでトナーが現像ユニット２Ａ〜２Ｄに補給される。
【００１９】
現像ユニット２Ａ〜２Ｄは、トナーを貯留すると共に感光体５Ａ〜５Ｄにトナーを付着させる現像器である。現像ユニット２Ａ〜２Ｄは、３つの供給ローラ１５Ａ〜１５Ｃを有している。現像ローラ８Ａ〜８Ｄと供給ローラ１５Ａ〜１５Ｃの表面間隔が２、３ミリ程度空いているため、現像ユニット２Ａ〜２Ｄに貯留しているトナーは供給ローラ１５Ａ〜１５Ｃより現像ローラ８Ａ〜８Ｄまで運ばれる。なお、供給ローラ１５Ａ〜１５Ｃは１個又は２個でもよく、供給ローラの代わりに攪拌部材を有していてもよい。現像ローラ８Ａ〜８Ｄの表面は、例えば導電性ウレタンゴムやシリコーンゴムで構成され、供給ローラ１５Ａ〜１５Ｃの表面は発泡ポリウレタンなどのスポンジローラで構成される。
【００２０】
なお、現像ローラ８Ａ〜８Ｄの軸方向に沿って、表面から所定間隔に現像ブレードが配置されている。現像ブレードは、供給ローラ１５Ａ〜１５Ｃから現像ローラ８Ａ〜８Ｄの表面上に搬送されたトナーの層厚を所定量に規制する。
【００２１】
感光体５Ａ〜５Ｄの周囲には、帯電ローラ６Ａ〜６Ｄ、現像ローラ８Ａ〜８Ｄ、及び、クリーニング装置９Ａ〜９Ｄ、及び、転写器１１Ａ〜１１Ｄが配置されている。帯電ローラ６Ａ〜６Ｄは感光体５Ａ〜５Ｄを一様な高電位に帯電させ、帯電された感光体５Ａ〜５Ｄに露光器７からレーザ光が照射される。レーザ光が照射された部位は低電位部の静電潜像となり、現像ローラ８Ａ〜８Ｄからトナーが付着される。感光体５Ａ〜５Ｄのトナーは転写ベルト１２に転写される。転写ベルト１２に転写された残りのトナーは、クリーニング装置９Ａ〜９Ｄにより除去される。クリーニング装置９Ａ〜９Ｄは、ブレード、トナー回収部、及び、搬送スクリューを有し、ブレードは感光体５Ａ〜５Ｄに残ったトナーを書き取りトナー回収部に回収する。搬送スクリューはトナー回収部のトナーを廃トナーボックス２３に搬送する。
【００２２】
転写ベルト１２は、回転駆動される二次転写駆動ローラ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。各感光体５Ａ〜５Ｄには、転写ベルト１２を介して転写器１１Ａ〜１１Ｄが対にそれぞれ対向配置されている。各転写機１１Ａ〜１１Ｄは、それぞれ転写ベルト１２の内周面に当接され転写ベルト１２を各感光体５Ａ〜５Ｄの表面に接触させる。転写機１１Ａ〜１１Ｄに電圧が印加されると、電界が発生し、感光体５Ａ〜５Ｄのトナーが転写ベルト１２に転写される。
【００２３】
転写ベルト１２上のトナー像は二次転写ローラ１３により用紙Ｐに転写される。転写ベルト１２の紙面右側にはクリーニング装置１２１が配置されており、転写ベルト１２に残ったトナーは回収され廃トナーボックス２３に搬送される。
【００２４】
給紙トレイ１４は、二次転写ローラ１３と二次転写駆動ローラ３が形成する二次転写部に供給される用紙Ｐが積載される給紙手段であり、給紙トレイ１４に装備されている給紙ローラ１６が用紙Ｐを繰り出して、摩擦パッドにより１枚ずつに分離する。用紙Ｐは用紙搬送機構２４により二次転写ローラ１３、定着器１８、及び、排紙トレイ２５まで搬送される。給紙ローラ１６で搬送された用紙Ｐはレジストセンサ２７で検知され、トナー像が二次転写部に到達するタイミングまでレジストローラ１７で保持される。
【００２５】
レジストローラ１７は、挟み込んだ用紙Ｐを所定のタイミングで二次転写部に送り込む。二次転写ローラ１３は、二次転写駆動ローラ３と対向配置される。二次転写ローラ１３は、印刷時以外は二次転写駆動ローラ３と離間されており（又は常に接触していていもよい）、印刷時に二次転写ローラ１３を転写ベルト１２に当接させると共に二次転写電界を発生させる。これにより、用紙Ｐには二次転写部でフルカラー画像が一括転写される。
【００２６】
定着器１８は用紙Ｐに形成されたフルカラー画像を熱と圧力作用により用紙Ｐに定着させる。片面印刷の場合は、そのまま排紙トレイ２５に排紙される。両面印刷の場合は、排紙センサ２１により用紙Ｐの終端が通紙したことが検知されると、排紙ローラ１９が逆回転して、用紙Ｐは先頭を逆にして両面印刷給紙路２４１に搬送される。用紙Ｐは両面センサ２６により検知されると、両面ローラ２０により両面印刷給紙路２４１を搬送され、再度、二次転写部に搬送され、今度は用紙Ｐの反対面にフルカラー画像が転写される。
【００２７】
なお、各現像ユニット２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ内にトナーを検知するセンサ（後述する）が設けられており、このセンサにより現像ユニット内のトナーが一定量以下になったか否かが検知される。一定量以下になると、トナー容器２２A,２２B、２２C、２２Dから現像ユニット２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄにほぼ一定量のトナーが補給される。
【００２８】
なお、図３の画像形成装置は、いわゆるタンデム型であるが、４サイクル方式（中間転写体に順次4色のトナー画像を重ねて転写した後，中間転写体上の4色トナー画像を1回で用紙に転写する方式）の画像形成装置でもよい。また、転写ベルト１２にフルカラー画像を転写することなく、用紙Pに直接、トナー画像を形成する画像形成装置でもよい。
【００２９】
図４は、画像形成装置１００のハードウェア構成図の一例を示す。なお、図４において本実施形態に特徴的でない構成は図示を省略している。画像形成装置１００は、システムバス３０に接続された外部Ｉ／Ｆ３１、ＣＰＵ３２、ＲＯＭ３３、ＲＡＭ３４、操作パネルＩ／Ｆ３５、ＮＶＲＡＭ（Non Volatile RAM）３７、Ｉ／Ｏ３８、及び、画像処理ＩＣ３９、を有している。
【００３０】
ＣＰＵ３２は、ＲＯＭ３３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３０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する。ＣＰＵ３２はＩ／Ｏ３８を介して接続されるトナー供給モータ４１、現像ユニットトナー検知センサ４３、及び、トナー供給クラッチ４２、などの電装品の入出力を制御する。すなわち、ＲＯＭ３３には、後述するフローチャートで示されるような処理を画像形成装置１００が実現するためのプログラムなどが記憶されている。プログラムはＲＯＭ３３でなく不図示のＨＤＤ（Hard Disk Drive）に記憶されていてもよい。
【００３１】
ＣＰＵ３２はＲＯＭ３３に記憶されているプログラムを実行するほか、外部Ｉ／Ｆ３１を介してホストコンピュータなどの外部装置（図示せず）との通信処理が可能となっている。
【００３２】
ＲＡＭ３４はＣＰＵ３２の主メモリ、ワークエリア等として機能するランダムアクセスメモリであり、記録データの展開領域、環境データ格納領域等に用いられる。
【００３３】
ＮＶＲＡＭ３７は各色毎に用意されており、ＮＶＲＡＭ（Ｋ）３７はブラックのトナー容器２２Ａに、ＮＶＲＡＭ（Ｃ）３７はシアンのトナー容器２２Ｂに、ＮＶＲＡＭ（Ｍ）はマゼンダのトナー容器２２Ｃに、ＮＶＲＡＭ（Ｙ）３７はイエローのトナー容器２２Ｄに、それぞれ搭載されている。ＮＶＲＡＭ３７には各色のトナーの累積トナー消費量及びトナー残量の少なくとも一方が記憶される。
【００３４】
操作パネルＩ／Ｆ３５は、操作パネル３６とＣＰＵ３２とのインタフェースである。操作パネルＩ／Ｆ３５は、操作パネル３６によってプリンタ、コピー、ＦＡＸなどのモード設定を受け付ける。操作パネル３６はソフトキーや設定条件を表示し、ユーザによる操作パネル３６への入力を受け付け、表示内容を更新する。また、操作パネルＩ／Ｆ３５は設定条件をＣＰＵ３２に通知する。
Ｉ／Ｏ３８は、入出力インタフェースであり、各種の周辺機器を接続することができる。Ｉ／Ｏ３８は複数あるが図示を省略している、又は、Ｉ／Ｏ３８にマルチプレクサを介して周辺機器が接続されている。Ｉ／Ｏ３８には、トナー供給モータ４１、各色のトナー供給クラッチ４２、及び、各色の現像ユニット２Ａ〜２Ｄの現像ユニットトナー検知センサ４３が接続されている。
【００３５】
ＣＰＵ３２がトナー供給モータ４１を駆動させると、上記のアジテータ２８Ａ〜２８Ｄ及びスクリュー２９Ａ〜２９Ｄが回転する。また、ＣＰＵ３２は各トナー供給クラッチ４２をＯＮにすることで、トナー容器２２Ａ〜２２Ｄと現像ユニット２Ａ〜２Ｄを選択的に連通状態にする。また、ＣＰＵ３２は現像ユニットトナー検知センサ４３に現像ユニット内のトナー量を検知させ監視する。
【００３６】
画像処理ＩＣ３９は、コントローラ４０から画像データを受け取り、露光部７に画像データを送信する。コントローラ４０は、ネットワークカードなどを介してＰＣ（Personal  Computer）と接続されており、ＰＣからＰＤＬ（Page Description Language）データを受け取り、一般的な画像処理を行ってページ単位のラスタデータに変換する。すなわち、ＰＤＬで記述された文字、グラフィック、イメージ（写真）を分離し、色変換（ＲＧＢ→ＣＭＹＫ）を行い、それぞれに適した色変換、スクリーン（文字とグラフィックは解像度、イメージは高階調）でラスタデータに変換する。また、コントローラ４０は不図示のスキャナから画像データを取得し編集などの処理を行った後、画像処理ＩＣ３９に送出する。
【００３７】
画像処理ＩＣ３９は、コントローラ４０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３０を介してＣＰＵ３２に通知する。これにより、ＣＰＵ３２はＮＶＲＡＭの累積トナー消費量又はトナー残量を更新できる。
【００３８】
図５は、画像形成装置１００の機能ブロック図の一例を示す。ＣＰＵ３２はＲＯＭ３３に記憶されたプログラムを実行して図示する機能を実現する。図示する機能は、主にトナー汚れの検出、トナー汚れが検出された場合の検出信号の補正又は加工方法の変更に関する機能であり、その他の機能は省略されている。画像形成装置１００は、トナー補給部５１、現像ユニット内トナー検知部５２、累積消費量算出部５３、トナー残量算出部５４、及び、記憶部５５を有している。記憶部５５は、例えばＮＶＲＡＭ３７を実体としている。
【００３９】
累積消費量算出部５３は、画像処理ＩＣ３９から１ページ分のトナー消費量を受け取り、トナー容器２２Ａ〜２２Ｄの累積トナー消費量を算出する。すなわち、記憶部５５の累積トナー消費量と１ページ分のトナー消費量を加算して、すでに記憶されている累積トナー消費量と置き換える。トナー消費量の算出については、図６にて説明する。
【００４０】
また、交換直後のトナー容器２２Ａ〜２２Ｄのトナー量（満杯時トナー量＝初期値）は予め決まっているので、トナー残量算出部５４は、累積トナー消費量からトナー残量を求めることができる。トナー残量算出部５４は、記憶部５５にトナー残量を記憶してもよいが、図では省略されている。なお、記憶部５５のトナー残量はトナー容器２２のトナー量であり、現像ユニット内のトナー量ではないことに注意されたい。
【００４１】
現像ユニット内トナー検知部５２は、現像ユニットトナー検知センサ４３を用いて現像ユニット内のトナー量が一定値未満か否かを検知する。例えば１つのジョブが終わる毎、一定時間毎、又は、一定ページ数の印刷毎、などの定められたタイミングで現像ユニットトナー検知センサ４３に、現像ユニット内のトナー量を検知させる。
【００４２】
現像ユニットトナー検知センサ４３が現像ユニットトナー検知センサＯＦＦ（現像ユニット内のトナーが一定値未満であること）を検知した場合、現像ユニット内トナー検知部５２はそれをトナー補給部５１に通知する。
【００４３】
また、現像ユニット内トナー検知部５２は、傾き検出部６１、汚れ検出部６２及びセンサ信号補正部６３を有している。傾き検出部６１は現像ユニット内のトナー量に対する、現像ユニットトナー検知センサ４３の検出信号を閾値と比較して得られる検知Dutyの回帰直線の傾きを検出する。汚れ検出部６２は傾きから現像ユニットトナー検知センサ４３の汚れを検出し、センサ信号補正部６３は汚れが検出された場合、現像ユニットトナー検知センサ４３の検出信号を補正又は加工方法を変更する。これらについては図１２等で詳細に説明する。
【００４４】
トナー補給部５１は、トナー容器２２Ａ〜２２Ｄから現像ユニット２Ａ〜２Ｄにトナーを供給するために、トナー供給モータ４１、及び、各トナー供給クラッチ４２を制御し、トナー容器２２Ａ〜２２Ｄから現像ユニット２Ａ〜２Ｄにトナーを補給する。トナーの補給量は、主に、連通状態におけるスクリュー２９Ａ〜２９Ｄの回転の持続時間により制御される。１回の補給においてスクリュー２９Ａ〜２９Ｄの回転速度はほぼ一定である（加減速時を除けば）が、回転速度は可変である。
【００４５】
〔トナー消費量の求め方〕
図６は、画像処理ＩＣ３９によるトナー消費量の求め方を説明する図の一例である。画像処理ＩＣ３９は、自身が持つラインメモリから画像データを読み出して、画素毎にトナー消費量を算出する。
【００４６】
図示するように、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。つまり、ラインメモリから読み出した画像データから、主走査方向に５画素、副走査方向に５画素の濃度を抽出し、その中心の画素Ａに注目する。なお、濃度データのγ変換は露光手段（レーザ又はＬＥＤアレイ等）の特性に応じて予め行っておく。
【００４７】
また、注目画素Ａ、注目画素Ａに隣接した参照画素Ｂ〜Ｉ、及び、１画素を置いて隣接した参照画素Ｊ〜Ｙそれぞれに重み付け係数を設定しておき、注目画素Ａの合計光量を算出する。この光量は露光時のレーザ光の大きさである。トナーの視覚的な濃淡は光量に影響されるのでトナーの濃度と同等の意味としてよい。濃度と重みは［a:b］で表されている。例えば［3:0］は全体で0bit〜3bitの４bitの数値であることを意味している。したがって、左側の数字が大きい方が重み付けが大きい。
【００４８】
重み付け係数は、注目画素Ａを挟んで点対称な関係にある参照画素同士（例えば、ＢとＦ、ＣとＧ、ＤとＨ、ＥとＩ、ＪとＲ、ＫとＳ、ＬとＴ、ＭとＵ、ＮとＶなど）では共通の値を用いる。注目画素Ａの重み付け係数はmainで表し、参照画素の重み付け係数はref1_n又はref2_nで表す（ｎは識別番号）。ref1_n＞ref2_nである。また、画素を識別するアルファベットは、そのままその画素の濃度を表している。
注目画素Ａの光量  ＝  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）
注目画素Ａの濃度だけでなく参照画素の濃度を考慮に入れるのは、注目画素に対する露光が周囲の画素にも影響するためである。また、影響は注目画素Ａに近いほど大きく、点対称な位置では同程度になるので、上式（１）のように算出できる。したがって、このように注目画素Ａだけでなく参照画素の光量を考慮することで、正確なトナー消費量を算出できる。なお、５×５の画素を参照画素とするのは一例であって、露光が影響する画素の範囲と計算負荷を考慮して決定すればよい。
【００４９】
画像処理ＩＣ３９は、光量からトナー消費量を求める換算式ｆ（Ａの光量）を有している。換算式ｆはＡの光量に対する一次式である。
トナー消費量の換算値  ＝ｆ（Ａの光量）
ところで、トナーが現像される量（用紙に付着する量）は感光体５Ａ〜５Ｄを露光するレーザやＬＥＤの光量に比例するが、ある光量レベル（上限値）で飽和し、それ以上は光量を大きくしても現像量は変化しない。そこで、算出したＡの光量に対し飽和処理を行う。
Ａの光量  ≦  上限値  の場合  →  トナー消費量の換算値  ＝ｆ（Ａの光量）
Ａの光量  ＞  上限値  の場合  →  トナー消費量の換算値  ＝ｆ（上限値）
さらに、注目画素Ａの光量から算出されるトナー消費量の換算値から、注目画素Ａの光量の一定量のオフセット値に相当する分だけ減算する。これは、注目画素Ａの光量とトナーの現像量の関係を考慮したもので、オフセットにより実際にトナーが現像される現像量に近づけることができる。なお、減算結果がマイナスの場合には結果をゼロとする。
【００５０】
以上から、トナー消費量の換算値は以下のように求められる。
(i)  式（１）を用いてＡの光量を算出する
(ii)  飽和処理を行うと共に、換算式ｆを使って１画素あたりのトナー消費量の換算値を求める
(iii)  「トナー量の換算値 − オフセット値」を算出する
画像処理ＩＣ３９は、１ページの全画素に以上の計算を行う。例えば、注目画素Ａの後、右に隣接したＥに対して行い、その次にＰに対して行う。また、１ページの画像データはＣＭＹＫに分解されているので、ＣＭＹＫ毎に１ページ内の全画素に対して行う。ＣＭＹＫ毎にトナー消費量の換算値を合計することで、１ページ分のトナー消費量換算値の合計が、ＣＭＹＫ毎に得られる。なお、周辺画素が画像領域外になった場合、周辺画素を光量ゼロの画素として扱う。
【００５１】
後述する現像ユニット内のトナー量の指標値としてこのトナー消費量を使用することができる。現像ユニット内の満杯時のトナー量から、トナー消費量を減じた値が現像ユニット内のトナー量である。一方、トナー消費量を使用するのでなく、画素数をカウントするだけでも現像ユニット内のトナー量の指標値となる。この場合、画像処理ＩＣ３９は、ＣＭＹＫの画像データ毎にトナーが付着する画素（濃度がゼロより大きい画素）の数をカウントする。
画素数のカウント値＝１ページ内において濃度がゼロより大きい画素の個数
よって、画素数のカウント値は、例えば、ラインメモリの画素を順番に監視し、画素がゼロでなければカウンタを１つ大きくすることで求めることができる。
【００５２】
〔現像ユニット内のトナー量〕
図７、８は現像ユニット内トナー検知部５２による現像ユニット内のトナー量の検知について説明する図の一例である。図７は、光学式の現像ユニットトナー検知センサ４３が現像ユニット内のトナー量を検知する構成について示した図の一例である。図７（ａ）ではトナー量が少なく、図７（ｂ）ではトナー量が多くなっている。
【００５３】
現像ユニット２Ａ〜２Ｄ内部には、それぞれ発光素子４７と受光素子４８が取り付けられており、発光素子４７から照射した光は現像ユニット内部を通り、受光素子４８が受け取る構成になっている。この構成により、光路上にトナーがない場合は光が透過し、光路上にトナーがある場合は光が遮断されるため、トナーのある／なしが判別できる。
【００５４】
現像ユニット内には不図示の撹拌パドルが配置されている。攪拌パドルはその一部が光路を遮るように設置されており、現像ユニット内トナー検知部５２がトナー量を検知する際は、攪拌パドルが現像ユニット内のトナーを撹拌する。撹拌パドルは清掃部材を有しており、発光素子と受光素子の表面の透明な部材（検知面）を一定周期で清掃するため、周期的に光が遮光される。また、現像ユニット内のトナーは、攪拌パドルにより撹拌されることで、劣化したトナー（古いトナー：下の方に蓄積しやすい）と新しいトナー（トナー容器から補給されてからの経過時間が短い）の、感光体５の付近の濃度が均一にされる。
【００５５】
図８（ａ）（ｂ）は、攪拌パドルが現像ユニット内を攪拌中の受光素子の検出信号の一例を示す。現像ユニット内のトナー量によって、発光素子４７から受光素子４８へ照射される光が遮光される割合が変化するため、受光素子の検出信号が変化する。図７（ａ）のように現像ユニット内のトナー量が少ない状況では図８（ａ）のような波形が得られ、図７（ｂ）のようにトナー量が多い状況では図８（ｂ）のような波形が得られる。
【００５６】
現像ユニット内トナー検知部５２は、図８（ａ）（ｂ）の出力値に対して閾値を設け、閾値よりレベルが高ければhigh、低ければLowとして、トナーのある／なしを判別する。ある一定期間（例えば、１秒間）のHigh検出回数とLow検出回数の割合を検知Dutyとし、その検知Dutyを利用してトナー量を検出する。
【００５７】
図９は、現像ユニット内のトナー量と検知Dutyの対応の一例を示す図である。実験的に現像ユニット内に既知の量のトナーが入っている状態で、現像ユニット内トナー検知部５２が検知Dutyを検出する。曲線Aが60g、曲線Bが70g、曲線Cが80g、曲線Dが90g、曲線Eが100g、曲線Fが110gのトナーが入っている状態の検知Dutyである。
【００５８】
現像ユニット内トナー検知部５２は、メーカの開発者などの操作により、各トナー量毎に充分な時間（回数）の検知Dutyを測定した。そして、検知Dutyを例えば１％毎にグループ分けして、各グループ毎にカウントされた検知Dutyのカウント数を求める。全カウント数に対する各グループのカウント数の比を求めることで、グループに対応する検知Dutyを取る確率が得られる。十分な数のカウント数で検知Dutyを測定すればこの確率は正規分布になる。
【００５９】
例えば、曲線Aは、現像ユニット内のトナー量が60gの場合に、検知Dutyがとる正規分布を示している。検知Dutyが約55%での確率が最大となる。図示するように、現像ユニット内のトナー量によって、検知Dutyの中央値が異なっている。例えば、６０ｇの確率は検知Dutyが６２％以下に分布しており、７０ｇの確率は検知Dutyが６３から６８％以下に分布しており、８０ｇの確率は検知Dutyが６８から７３％以下に分布しており、９０ｇの確率は検知Dutyが７３から８２％以下に分布しており、１００ｇの確率は検知Dutyが８２から９３％以下に分布しており、１１０ｇの確率は検知Dutyが９３％より大きい検知Dutyに分布している。
【００６０】
したがって、各現像ユニット内のトナー量に応じて図示する確率を測定しておくことで、現像ユニット内のトナー量を判定する閾値を決定できる。
【００６１】
図１０は、現像ユニット内のトナー量と閾値の対応を示すトナー量判定テーブルの一例を示す。図９の結果に基づきトナー量と検知Dutyの対応が登録されている。同様のトナー量判定テーブルをより小さいトナー量（例えば５ｇ刻み）毎に作成してもよく、１０ｇ刻みは一例である。
【００６２】
また、現像ユニット内のトナー量と、確率がピーク（中央値）になる検知Dutyとの対応を散布図に打点すれば（現像ユニット内のトナー量に対して確率がピークなる検知Dutyを打点する）、右上がりの対応関係が得られる。この関係を直線や曲線で近似することで、任意の検知Dutyに対する現像ユニット内のトナー量を求めることができる。
【００６３】
また、図１０のトナー量判定テーブルは色毎に設定することが好適である。こうすることで色毎に現像ユニット内のトナー量と検知Dutyの関係が異なっても、トナー量を精度よく判定できる。
【００６４】
〔現像ユニットトナー検知センサの汚れが付着した場合の検知Dutyの変化〕
図１１は、現像ユニットトナー検知センサの汚れが検知Dutyに与える影響を説明する図の一例である。画像形成装置１００が作動する時間が長くなっていくと、発光素子４７と受光素子４８に設置されている光を透過する検知面にトナーが付着し、発光素子４７から発せられた光が、付着したトナーにより遮られる。このような現象をトナー汚れという。
【００６５】
トナー汚れが発生すると、発光素子４７が現像ユニット内に十分に光を照射できなくなったり、受光素子４８が受光できなくなったりするため、現像ユニット内のトナー量の正確な検知が困難になる。例えば、現像ユニット内の実際のトナー量よりも多めに検知される傾向になる。
【００６６】
図１１（ａ）はトナー汚れがない場合の検知信号の波形であり、図１１（ｂ）はトナー汚れがある場合の検知信号の波形である。どちらも現像ユニット内のトナー量は同じである。トナー汚れが発生すると、正常時と比較して、検知信号が大きくなるため、閾値との比較結果、「High」と判定される回数が多くなる。したがって、同じトナー量に対し、トナー汚れの発生時は正常時よりも高い検知Dutyが測定される。このため、トナー汚れの発生時、現像ユニット内トナー検知部５２は、現像ユニット内に存在するトナー量を過大に評価してしまい誤検知を発生する。例えば、トナー量が少ないのにトナー容器から現像ユニットにトナーを補給すべき判定が遅れてしまう。
【００６７】
そこで、本実施形態の画像形成装置１００は、トナー量が過大に評価されることを利用してトナー汚れの発生を検知する。
【００６８】
図１２は、トナー量の検知結果の変化を利用したトナー汚れの検出について説明する図の一例である。トナー容器から現像ユニットにトナーが補給されてから、次回、トナーが補給されるまでの間、現像ユニットのトナー量は画像形成によるトナーの消費量に応じて減少する。よって、トナーの消費量との相関性のよい指標からトナー量を算出し、トナー量に対し検知Dutyを打点すれば一定の傾向が得られるはずである。図１２では、Ｘ軸のトナー量が左向き正なので右下がりの傾向になるが、Ｘ軸のトナー量が右向き正なら右上がりの傾向になる。現像ユニットのトナー量は、トナー容器から現像ユニットにトナーが補給された直後の値を初期値として、トナー消費量を減じることで求めることができる。
【００６９】
図１２では、Ｘ軸のトナー量が左向き正なので右下がりの傾向になるが、Ｘ軸のトナー量が右向き正なら右上がりの傾向になる。
【００７０】
なお、X軸に現像ユニット内のトナー量でなくトナー消費量を取り、右向きを正とした場合、トナー消費量が増えると検知Dutyは小さくなるので、図１２と同様に右下がりの傾向になる。
【００７１】
トナーの消費量との相関性のよい指標としては、画素カウントの総量、トナー消費量、ベルト、ローラの走行距離などがある。傾き検出部６１は、これらから現像ユニット内のトナー量を把握し、規定のトナー量になったら現像ユニットトナー検知センサ４３で検知Dutyを測定する。図１２では、予め実験的に取得されているトナーの消費量と相関性のよい指標と、現像ユニット内のトナー量との対応関係からトナー量を求め、X軸に取っている。Y軸は各トナー量の時に測定された検知Dutyである。
【００７２】
傾き検出部６１は各トナー量における検知Dutyから、近似式を求める。図１２では、検知面が汚れていない状態の打点を白丸で、検知面が汚れている状態の打点を黒丸で、それぞれ示している。
【００７３】
検知面が汚れていない状態の打点と検知面が汚れている状態の打点を、所定の式で近似する。例えば、最小二乗法を１次式に適用することで、近似式（回帰直線）を求めることができる。
黒丸：y = a1x + b1
白丸：y = a2x + b2
検知面が汚れていくと検知Dutyは増加する。したがって、同じトナー量に対する検知Dutyを測定すれば図１２のように傾きが徐々に大きくなる。検知面の汚れによる変化量を近似式の傾きとした場合、現像ユニットを新たに交換した際の傾きa2を基準値とすれば、トナー汚れの可能性がある現像ユニット内にて求められた傾きa1の絶対値の方が小さい場合、検知面にトナー汚れが発生していると判定できる。さらに、傾きの差が大きければ大きいほど、センサ検知面の汚れが大きいことがわかる。
【００７４】
汚れ検出部６２は、基準値a2と実測値a1を比較して、検知面にトナー汚れが発生しているか判定する。基準となる傾きは、画像形成装置の生産工程でトナー量に対する検知Dutyを測定し、現像ユニットに配置された不揮発メモリに保存しておく（又は記憶部５５でもよい）。また、画像形成装置１００が未使用の時点ではセンサ検知面は汚れていないため、工場を出荷後、ユーザが画像形成装置１００を初めて動作させた際、トナー消費量に応じて検知Dutyを取得して結果を不揮発メモリに保存して、その傾きを基準値としてもよい。これにより、生産工程で基準値を記憶させる必要がなくなる。また、現像ユニットが、交換部品の場合は、現像ユニット交換後、初めて画像形成する際に基準となる傾きと切片を再測定してもよい。これにより、現像ユニットの交換毎に適切な基準値を取得できる。
【００７５】
また、汚れ検出部６２は、傾きから現像ユニットの異常を検出することも可能である。
図１３は現像ユニットの異常の検知について説明する図の一例である。例えば、傾きがゼロに近い場合、トナーを消費しているのにも関わらず、検知Dutyに変化がないことを示しているので、何らかの異常が発生していると考えられる。図１３（ａ）に示すように、傾きa1がゼロに近い場合は、切片b1の値を用いて現像ユニット内の異常状を検出する。例えば、発光素子４７のコネクタが抜けたなどの異常が発生した場合、受光素子４８が受光できないため、測定された切片b1が切片b2の近傍に示される。つまり、傾きがゼロに近くかつ切片b1が切片b2が同程度の場合、センサ異常が発生したと判定することできる。
【００７６】
また、図１３（ｂ）では、傾きがゼロだが、切片b1が、現像ユニットトナー検知センサ４３がトナー量を検知する最小のトナー消費量におけるトナー汚れのない状態のトナー量と等しくなっている。このトナー量は現像ユニットトナー検知センサ４３が検知可能な最小のトナー量である場合がある。つまり、基準の一次式を求めた際の最小の検知Dutyとほぼ等しい。この場合は、トナー容器から現像ユニットに補給を行っても現像ユニット内のトナーが増えないと推定できる（例えば、トナー容器にトナーがない異常、現像ユニットにトナーが補給できない異常など）。よって、汚れ検出部６２はトナー容器にトナーが入っていないと判断してトナーエンドを検知したり、トナー容器のエラーを検知する。
【００７７】
〔現像ユニット内のトナー量の補正方法〕
汚れ検出部６２が現像ユニットトナー検知センサ４３の検知面にトナー汚れが発生していると判定した場合、センサ信号補正部６３が検知Dutyを補正する。補正には例えば以下の３つの方法がある。
(i)  図１４（ａ）は検知Dutyの補正方法の一例を示す図である。これは、上記した検知信号の加工方法の変更に相当する。検知Dutyを決める閾値7-2は、センサ面が汚れていない状態で最適となる値に設定されている。しかし、センサ面が汚れてくると検出信号がLowであるにもかかわらず、Highと誤検知してしまうようになる。そこで、センサ信号補正部６３は閾値7-2にオフセットを加え、新たに閾値7-1を設定する。すなわち、閾値を大きくすることで、検出信号の検知Dutyへの加工方法を変更できる。こうすることで、トナー汚れが発生しても、現像ユニット内のトナー量を多めに誤検知することを抑制できる。
(ii)  図１４（ｂ）は検知Dutyの補正方法の別の一例を示す図である。これは、上記した検知信号の補正に相当する。ここでは閾値を大きくするのでなく、現像ユニットトナー検知センサ４３のセンサ感度を大きくする。センサ感度を大きくする前の検出信号が7-4である。センサ感度を大きくすることで、同じトナー量に対する検出信号7-4から検出信号7-3に低減することができ、誤検知となることを抑制できる。センサ感度を大きくすることで、受光素子４８は発光素子４７が照射した光を検出しやすくなるので、トナー量が同じでも検出信号を小さくできる（少ないトナー量が検出される）。この効果は、現像ユニット内のトナー量が少ないほど大きいため（トナー量が多いと感度を上げても光が検出されにくいため）、検出信号の最大値はあまり変化せず、最小値を小さくすることができる。よって、検出信号7-4から検出信号7-3に低減することができ、誤検知となることを抑制できる。
(iii)  図１４（ｃ）は検知Dutyの補正方法の別の一例を示す図である。これは、上記した検知信号の補正に相当する。検出信号にオフセットをかけることで（１より小さい値を乗じる）、検出信号の全体のレベルを変更してもよい。図１４（ｃ）では、補正前の検出信号7-6が、オフセットをかけることで検出信号7-5に低下している。これにより、トナー汚れが発生しても、現像ユニット内のトナー量を多めに誤検知することを抑制できる。
【００７８】
センサ信号補正部６３は、トナー汚れが検知された場合に一定の補正量にて図１４（ａ）〜（ｃ）の補正を行うことも可能であるが、汚れの程度に応じた補正量で補正することが好適である。換言すれば、トナー汚れの度合いにより補正量の最適な値が異なる。
【００７９】
例えば、トナー汚れ度合いを上記近似式の傾きa2とa1の差とした場合、補正量は傾きの差に比例したものとなる。すなわち、センサ信号補正部６３は、(i)の場合、傾きの差に応じて閾値を大きくし、(ii)の場合、傾きの差に応じてセンサ感度を大きくし、(iii)の場合、傾きの差に応じて検出信号に乗じるオフセットを小さくする。これらにより、トナー汚れの度合いに応じた適切な補正量で補正を行うことが可能になる。
【００８０】
なお、トナー汚れ度合いを傾きa2とa1の差とするのでなく、傾きa2とa1の比から求めてもよい。また、(i)〜(iii)の２つ以上を組み合わせて補正してもよい。
【００８１】
〔動作手順〕
図１５は、トナー汚れの検出と汚れの度合いに応じた補正量の決定について説明するフローチャート図の一例である。図１５の処理手順は、例えば検知Dutyを検出するタイミングになるとスタートする。検知Dutyを検出するタイミングとは、例えば、画素カウントの総量、ベルト、又はローラの走行距離が所定値になったことである。
【００８２】
まず、現像ユニット内トナー検知部５２は検知Dutyを検出する（Ｓ１０）。
【００８３】
傾き検出部６１はデータ点数が所定数以上になったか否かを判定する（Ｓ２０）。所定数とは、例えば、検知Dutyを、トナー量が約１１０ｇ、１００ｇ、９０ｇ、８０ｇ、７０ｇ、６０ｇ、５０ｇで測定すると決定している場合、７個の検知Dutyを検出したか否かを判定する。なお、所定数でなく、予め決められているトナー量（例えば５０ｇ）になったか否かを判定してもよい。データ点数が所定数以上になっていない場合（Ｓ２０のＮｏ）、図１５の処理は終了する。
【００８４】
データ点数が所定数以上になった場合（Ｓ２０のＹｅｓ）、傾き検出部６１はトナー量と検知Dutyの散布図を直線近似して、傾きを算出する（Ｓ３０）。
【００８５】
汚れ検出部６２は、ステップＳ３０で求めた傾きと基準の傾きとの差が閾値以上になったか否かを判定する（Ｓ４０）。この閾値は誤差と見なせる程度の差では汚れと判定しないためのものである。
【００８６】
差が閾値以上でない場合（Ｓ４０のＮｏ）、汚れ検出部６２はトナー汚れはないと判定する（Ｓ６０）。
【００８７】
差が閾値以上の場合（Ｓ４０のＹｅｓ）、汚れ検出部６２はトナー汚れがあると判定し、センサ信号補正部６３は傾きの差に応じて補正量を決定する（Ｓ５０）。この補正量は現像ユニットの不揮発メモリに記憶される。
【００８８】
以降、現像ユニット内トナー検知部５２は、この補正量にて(i)〜(iii)の１つ以上の補正を行い現像ユニット内のトナー量を検出する。なお、図１５の処理においては、トナー汚れの影響を検出するため、現像ユニット内トナー検知部５２は検出信号を補正したり加工方法を変更しない。
【００８９】
以上説明したように、本実施形態の画像形成装置は、現像ユニット内のトナー量と検知Dutyの関係を基準値として記憶しておき、画像形成装置を使用する際に基準値と測定値を比較することでトナー汚れが発生したことを検出できる。また、トナー汚れが発生した場合は、汚れに応じた補正量でトナー量を補正することで現像ユニット内のトナー量の検知精度が低下することを抑制できる。
【符号の説明】
【００９０】
２Ａ〜２Ｄ    現像ユニット
５Ａ〜５Ｄ    感光体
６Ａ〜６Ｄ    帯電器
７            露光器
８Ａ〜８Ｄ    現像ローラ
９Ａ〜９Ｄ    クリーニング装置
１２          搬送ベルト
１８          定着器
２２Ａ〜２２Ｄ  トナー容器
３９          画像処理ＩＣ
４２          トナー供給クラッチ
４３          現像ユニットトナー検知センサ
５１          トナー補給部
５２          現像ユニットトナー検知部
５３          累積消費量算出部
５４          トナー残量算出部
６１          傾き検出部
６２          汚れ検出部
６３          センサ信号補正部
１００        画像形成装置
【先行技術文献】
【特許文献】
【００９１】
【特許文献１】特開２００５‐１３４７９４号公報
【図１】
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【図２】
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【図３】
2014102389.tif 000005
【図４】
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【図５】
2014102389.tif 000007
【図６】
2014102389.tif 000008
【図７】
2014102389.tif 000009
【図８】
2014102389.tif 000010
【図９】
2014102389.tif 000011
【図１０】
2014102389.tif 000012
【図１１】
2014102389.tif 000013
【図１２】
2014102389.tif 000014
【図１３】
2014102389.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
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