(57)【要約】【課題】中間転写ベルトの寿命を精度良く判定することを可能とする画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置１００は、トナー像を担持する像担持体７と、像担持体から転写材１３にトナー像を転写させる転写手段８と、像担持体に当接して配置され像担持体をクリーニングするクリーニング部材１０ａと、トナー像が転写される転写材の種類に関する第１の指標値と、像担持体に形成されるトナー像のトナー量と相関する第２の指標値と、に基づいて、像担持体の寿命に関する情報を報知する処理を実行する制御部１１０と、を有する構成とされる。【選択図】図６
2019194638.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像を担持する像担持体と、
前記像担持体から転写材にトナー像を転写させる転写手段と、
前記像担持体に当接して配置され前記像担持体をクリーニングするクリーニング部材と、
トナー像が転写される転写材の種類に関する第１の指標値と、前記像担持体に形成されるトナー像のトナー量と相関する第２の指標値と、に基づいて、前記像担持体の寿命に関する情報を報知する処理を実行する制御部と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記第１、第２の指標値に応じて積算される前記像担持体の使用状態を示す寿命値に基づいて、前記像担持体の寿命に関する情報を報知する処理を実行す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】
前記制御部は、一の転写材にトナー像を転写するごとに、前記第１の指標値から前記第２の指標値に応じた値を減算した値を積算して前記寿命値を求めることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記寿命値が所定の閾値に達した場合に、前記像担持体の寿命に関する情報を報知する処理を実行することを特徴とする請求項２又は３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
トナー量が第１の値のトナー像を繰り返し複数の転写材に転写した場合よりも、トナー量が前記第１の値よりも大きい第２の値のトナー像を繰り返し複数の転写材に転写した場合の方が、前記寿命値が前記閾値に達するまでの画像形成枚数が多いことを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記像担持体に光を照射して反射光を検知する光学センサを有し、
前記制御部は、前記光学センサにより前記像担持体の表面に光を照射して反射光を検知した結果に基づいて、前記寿命値を補正することを特徴とする請求項２乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記像担持体上の画像形成領域を前記像担持体の移動方向と略直交する方向に複数に分割した領域ごとの前記第１、第２の指標値に基づいて、前記像担持体の寿命に関する情報を報知する処理を実行す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８】
前記制御部は、前記複数に分割した領域のそれぞれの前記第１、第２の指標値に応じて積算される、前記複数に分割した領域のそれぞれにおける前記像担持体の使用状態を示す寿命値に基づいて、前記像担持体の寿命に関する情報を報知する処理を実行することを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記制御部は、前記複数に分割した領域のそれぞれに関し、一の転写材にトナー像を転写するごとに、前記第１の指標値から前記第２の指標値に応じた値を減算した値を積算して前記寿命値を求めることを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記制御部は、前記複数に分割した領域のうち少なくとも１つの領域の前記寿命値が所定の閾値に達した場合に、前記像担持体の寿命に関する情報を報知する処理を実行することを特徴とする請求項８又は９に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
トナー量が第１の値のトナー像を繰り返し複数の転写材に転写した場合よりも、トナー量が前記第１の値よりも大きい第２の値のトナー像を繰り返し複数の転写材に転写した場合の方が、前記寿命値が前記閾値に達するまでの画像形成枚数が多いことを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記像担持体に光を照射して反射光を検知する光学センサを有し、
前記制御部は、前記光学センサにより前記像担持体の表面に光を照射して反射光を検知した結果に基づいて、前記複数に分割した領域のそれぞれの前記寿命値を補正することを特徴とする請求項８乃至１１のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
画像形成領域を前記像担持体の移動方向及び該移動方向と略直交する方向のそれぞれに複数に分割した領域ごとに、画像の濃度と相関するビデオカウント値をカウントするビデオカウント部を有し、
前記制御部は、前記ビデオカウント部のカウント結果に基づいて、前記第２の指標値を取得することを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１４】
トナー像を担持する像担持体と、
前記像担持体から転写材にトナー像を転写させる転写手段と、
前記像担持体に当接して配置され前記像担持体をクリーニングするクリーニング部材と、
前記像担持体に形成されるトナー像のトナー量と相関する指標値に基づいて、前記像担持体の寿命に関する情報を報知する処理を実行する制御部と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１５】
前記像担持体に光を照射して反射光を検知する光学センサを備え、
前記制御部は、前記光学センサにより前記像担持体の表面に光を照射して反射光を検知した結果と、前記指標値と、に基づいて、前記像担持体の寿命に関する情報を報知する処理を実行することを特徴とする請求項１４に記載の画像形成装置。
【請求項１６】
画像形成領域を前記像担持体の移動方向及び該移動方向と略直交する方向のそれぞれに複数に分割した領域ごとに、画像の濃度と相関するビデオカウント値をカウントするビデオカウント部を有し、
前記制御部は、前記ビデオカウント部のカウント結果に基づいて、前記指標値を取得することを特徴とする請求項１４又は１５に記載の画像形成装置。
【請求項１７】
前記像担持体は、別の像担持体から転写されたトナー像を転写材に転写するために搬送する中間転写ベルトであることを特徴とする請求項１乃至１６のいずれか１項に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、電子写真方式や静電記録方式などを用いた複写機、プリンター、ファクシミリ装置、あるいはこれらのうち複数の機能を有する複合機などの画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば電子写真方式を用いた画像形成装置として、中間転写方式の画像形成装置がある。例えば、電子写真方式を用いた中間転写方式の画像形成装置では、複数の感光体に形成されたトナー像が、中間転写体としての無端状のベルトで構成された中間転写ベルトに１次転写された後に、中間転写ベルト上のトナー像が転写材に２次転写される。中間転写方式は、多様な転写材に画像を形成することが容易で、転写材の選択性を高めることができる。
【０００３】
中間転写ベルトは、繰り返し画像形成に用いられることで、転写材として用いられる紙の填料成分の影響などで消耗（劣化）する。具体的には、中間転写ベルトに填料成分が付着することで中間転写ベルトの表面に凹凸が生じ、クリーニング部材による中間転写ベルトの表面のクリーニングが不安定となって、出力される画像に汚れが生じるようになったりする。中間転写ベルトは、典型的には、プリント枚数などによって寿命が設定されており、寿命に達した時点で新品と交換される。
【０００４】
特許文献１では、填料成分による中間転写ベルトへのダメージを転写材の情報に基づいて算出し、中間転写ベルトの寿命を判定する方法が提案されている。具体的には、転写材の種類によって填料成分による中間転写ベルトへのダメージが異なることに基づいて、転写材の種類、プリント枚数、紙粉の検出量に応じて、中間転写ベルトへのダメージを算出している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１５−１２９８２３号公報
【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、上記従来の転写材の種類、プリント枚数、紙粉の検出量に応じて中間転写ベルトへのダメージを算出する方法では、中間転写ベルトの寿命を精度良く判定することができないことがある。詳しくは後述するように、中間転写ベルトに付着した填料成分は、中間転写ベルトが画像形成に用いられることで、形成される画像に応じた異なる程度で除去され得るからである。
【０００７】
したがって、本発明の目的は、中間転写ベルトの寿命を精度良く判定することを可能とする画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、トナー像を担持する像担持体と、前記像担持体から転写材にトナー像を転写させる転写手段と、前記像担持体に当接して配置され前記像担持体をクリーニングするクリーニング部材と、トナー像が転写される転写材の種類に関する第１の指標値と、前記像担持体に形成されるトナー像のトナー量と相関する第２の指標値と、に基づいて、前記像担持体の寿命に関する情報を報知する処理を実行する制御部と、を有することを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、中間転写ベルトの寿命を精度良く判定することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】画像形成装置の概略構成を示す模式的な断面図である。
【図２】画像形成装置の要部の制御態様を示す概略ブロック図である。
【図３】転写材の種類ごとの付着量Ｋの設定を示す表である。
【図４】トナー量と炭酸カルシウムの付着量との関係を示すグラフ図である。
【図５】トナー載り量ごとの除去量Ｓの設定を示す表である。
【図６】実施例１の制御の手順の概略を示すフローチャート図である。
【図７】分割ビデオカウントにおける分割領域を説明するための模式図である。
【図８】実施例２の制御の手順の概略を示すフローチャート図である。
【図９】光学センサの概略構成を示す模式図である。
【図１０】光学センサの受光回路を示す回路図である。
【図１１】グロス値と炭酸カルシウムの付着量との関係を示すグラフ図である。
【図１２】実施例３の制御の手順の概略を示すフローチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。
【００１２】
［実施例１］
１．画像形成装置の全体的な構成及び動作
図１は、本実施例の画像形成装置１００の概略構成を示す模式的な断面図である。本実施例の画像形成装置１００は、電子写真方式を用いてフルカラー画像の形成が可能な中間転写方式を採用したタンデム型のプリンターである。
【００１３】
画像形成装置１００は、複数の画像形成部として、それぞれイエロー（Ｙ）マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色の画像を形成する第１、第２、第３、第４の画像形成部Ｕｙ、Ｕｍ、Ｕｃ、Ｕｋを有する。各画像形成部Ｕｙ、Ｕｍ、Ｕｃ、Ｕｋにおける同一又は対応する機能あるいは構成を有する要素については、いずれかの色用の要素であることを表す符号の末尾のｙ、ｍ、ｃ、ｋを省略して総括的に説明することがある。本実施例では、画像形成部Ｕは、後述する感光ドラム１、帯電ローラ２、露光装置３、現像装置４、１次転写ローラ５、１次転写電源Ｅ１、ドラムクリーニング装置６などを有して構成される。
【００１４】
画像形成部Ｕは、トナー像を担持する第１の像担持体としての、回転可能なドラム型（円筒形）の感光体（電子写真感光体）である感光ドラム１を有する。感光ドラム１は、図中矢印Ｒ１方向に回転駆動される。回転する感光ドラム１の表面は、帯電手段としてのローラ状の帯電部材である帯電ローラ２によって、所定の極性（本実施例では負極性）の所定の電位に一様に帯電処理される。帯電処理された感光ドラム１の表面は、各画像形成部Ｕに対応する画像情報に応じて露光手段としての露光装置３によって走査露光され、感光ドラム１上に静電像（静電潜像）が形成される。本実施例では、露光装置３は、画像情報に応じて変調されるレーザー光を、感光ドラム１の回転軸方向に沿って走査するレーザースキャナー装置である。感光ドラム１上に形成された静電像は、現像手段としての現像装置４によって各画像形成部Ｕに対応する色のトナーが供給されて現像（可視化）され、感光ドラム１上にトナー像が形成される。
【００１５】
本実施例では、現像装置４は、現像剤として非磁性トナー粒子（トナー）と磁性キャリア粒子（キャリア）とを含む２成分現像剤を用いる。現像装置４は、回転可能な現像剤担持体としての現像スリーブ４１によって、現像剤を感光ドラム１との対向部（現像部）に搬送する。そして、現像スリーブ４１に現像電圧（現像バイアス）が印加されることによって、静電像に応じて、現像スリーブ４１上の現像剤からトナーが感光ドラム１に転移する。現像スリーブ４１には、現像電源（図示せず）から、負極性の直流電圧成分と交流電圧成分とが重畳された現像電圧が印加される。本実施例では、一様に帯電処理された後に画像情報に応じて露光されることで電位の絶対値が低下した感光ドラム１上の露光部（イメージ部）に、感光ドラム１の帯電極性と同極性（本実施例では負極性）に帯電したトナーが付着する。
【００１６】
各感光ドラム１ｙ、１ｍ、１ｃ、１ｋと対向するように、トナー像を担持する第２の像担持体としての、無端状のベルトで構成された中間転写体である中間転写ベルト７が配置されている。中間転写ベルト７は、複数の張架ローラ（支持ローラ）としての駆動ローラ７１、テンションローラ７２及び２次転写対向ローラ７３に架け渡されて、所定の張力で張架されている。中間転写ベルト７は、駆動ローラ７１が回転駆動されることによって、図中矢印Ｒ２方向に回転（周回移動）する。中間転写ベルト７の内周面側には、各感光ドラム１に対応して、１次転写手段としてのローラ状の１次転写部材である１次転写ローラ５が配置されている。１次転写ローラ５は、中間転写ベルト７を介して感光ドラム１側に押圧され、中間転写ベルト７と感光ドラム１とが接触する１次転写部（１次転写ニップ）Ｎ１を形成する。上述のように感光ドラム１上に形成されたトナー像は、１次転写部Ｎ１において、１次転写ローラ５の作用により、回転駆動されている中間転写ベルト７上に１次転写される。１次転写工程時に、１次転写ローラ５には、１次転写電源Ｅ１から、トナーの正規の帯電極性（現像工程時のトナーの帯電極性）とは逆極性（本実施例では正極性）の直流電圧である１次転写電圧（１次転写バイアス）が印加される。例えば、フルカラー画像の形成時には、各感光ドラム１上に形成されたイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナー像が、各１次転写部Ｎ１において中間転写ベルト７上に重ね合わされるようにして順次１次転写される。
【００１７】
中間転写ベルト７の外周面側において、２次転写対向ローラ７３と対向する位置には、２次転写手段としてのローラ状の２次転写部材である２次転写ローラ８が配置されている。２次転写ローラ８は、中間転写ベルト７を介して２次転写対向ローラ７３に向けて押圧され、中間転写ベルト７と２次転写ローラ８とが接触する２次転写部（２次転写ニップ）Ｎ２を形成する。上述のように中間転写ベルト７上に形成されたトナー像は、２次転写部Ｎ２において、２次転写ローラ８の作用により、中間転写ベルト７と２次転写ローラ８とに挟持されて搬送される紙（用紙）などの転写材（記録媒体、シート）１３上に２次転写される。２次転写工程時に、２次転写ローラ８には、２次転写電源Ｅ２から、トナーの正規の帯電極性とは逆極性の直流電圧である２次転写電圧（２次転写バイアス）が印加される。転写材１３は、転写材供給部としての転写材供給装置２０により２次転写部Ｎ２に供給される。転写材供給装置２０は、転写材１３を収容する転写材収容部（カセット、トレイなど）２１、転写材収容部２１から転写材１３を所定のタイミングで１枚ずつ送り出すピックアップローラ２２、送り出された転写材１３を搬送する搬送ローラ対２３などを有する。搬送ローラ対２３により搬送された転写材１３は、レジストレーション補正部としてのレジストレーションローラ対３１により、中間転写ベルト７上のトナー像とタイミングが合わされて、２次転写部Ｎ２へと搬送される。また、転写材１３は、転写前ガイド部材３２によって２次転写部Ｎ２に案内される。
【００１８】
トナー像が転写された転写材１３は、定着手段としての定着装置９に搬送される。定着装置９は、未定着のトナー像を担持した転写材１３を加熱及び加圧することで、転写材１３上にトナー像を定着（溶融、固着）させる。トナー像が定着された転写材１３は、画像形成装置１００の装置本体の外部に排出（出力）される。
【００１９】
また、１次転写工程時に中間転写ベルト７上に転写されずに感光ドラム１上に残留したトナー（１次転写残トナー）は、感光体クリーニング手段としてのドラムクリーニング装置６によって、感光ドラム１上から除去されて回収される。また、中間転写ベルト７の外周面側において、駆動ローラ７１と対向する位置には、中間転写体クリーニング手段としてのベルトクリーニング装置１０が配置されている。２次転写工程時に転写材１３上に転写されずに中間転写ベルト７上に残留したトナー（２次転写残トナー）は、ベルトクリーニング装置１０によって、中間転写ベルト７上から除去されて回収される。ベルトクリーニング装置１０は、中間転写ベルト７の表面に当接して配置されてたクリーニング部材としてのクリーニングブレード１０ａによって、回転する中間転写ベルト７の表面から２次転写残トナーを掻き取って、回収容器１０ｂ内に収容する。
【００２０】
ここで、中間転写ベルト７は、例えば、ポリイミド、ポリアミドなどの樹脂又は各種ゴムなどに、カーボンなどの導電性フィラーやイオン性の導電材料などを適当量含有させて分散させた材料で形成された、フィルム状の無端ベルトで構成されている。また、本実施例では、２次転写ローラ８は、回転軸方向の長さが３２０ｍｍであり、直径が１２ｍｍのステンレス製の芯金の周囲に、弾性層としての発泡スポンジが設けられて構成されている。また、本実施例では、２次転写ローラ８は、体積抵抗値が５×１０７〜１×１０８Ωで、直径が２４ｍｍである。
【００２１】
また、各画像形成部Ｕにおいて、感光ドラム１と、これに作用するプロセス手段としての帯電ローラ２、現像装置４及びドラムクリーニング装置６とは、一体的に画像形成装置１００の装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジ１２を構成している。
【００２２】
２．制御態様
図２は、本実施例の画像形成装置１００の要部の制御態様を示す概略ブロック図である。コントローラ（制御部）１１０は、演算処理を行う中心的素子である制御手段としてのＣＰＵ１１１、記憶手段としてのＲＯＭ、ＲＡＭなどのメモリ（記憶媒体）１１２などを有して構成される。書き換え可能なメモリであるＲＡＭには、コントローラ１１０に入力された情報、検知された情報、演算結果などが格納され、ＲＯＭには制御プログラム、予め求められたデータテーブルなどが格納されている。ＣＰＵ１１１とＲＯＭ、ＲＡＭなどのメモリ１１２とは互いにデータの転送や読込みが可能となっている。
【００２３】
コントローラ１１０は、画像形成装置１００の各部を統括的に制御してシーケンス動作を行わせる。コントローラ１１０は、画像読取り装置（図示せず）やパーソナルコンピュータなどの外部のホスト装置（図示せず）とされる画像入力部１２０から画像形成信号（画像データ、制御指令）などが入力される。そして、コントローラ１１０は、この画像形成信号に従って画像形成装置１００の各部を制御して、画像形成動作を実行させる。
【００２４】
また、コントローラ１１０には操作部（操作パネル）１３０が接続されている。操作部１３０は、コントローラ１１０に各種設定を入力する入力部、各種情報を表示する表示部の機能を有する。操作部１３０は、転写材１３の選択画面を表示して、ユーザーやサービス担当者などの操作者に、画像形成に使用する転写材１３の種類などを選択させることができる。また、画像形成装置１００には、画像形成装置１００に通信可能に接続されたパーソナルコンピュータなどの外部のホスト装置（図示せず）からジョブの情報が入力される。ジョブの情報には、画像データ（画像情報信号）が含まれている他、画像形成に使用する転写材１３の種類を指定するデータなどが含まれている。上記画像形成に使用する転写材１３の種類などに関する情報は、コントローラ１１０に入力される。なお、ジョブ（プリントジョブ）とは、一の開始指示により開始される単一又は複数の転写材１３に画像を形成して出力する一連の動作のことを言う。また、転写材１３の種類とは、普通紙、再生紙、輸入紙、厚紙、薄紙、光沢紙、コート紙などの一般的特徴に基づく属性、メーカー、銘柄、品番、坪量、厚さ、サイズなど、転写材１３を区別可能な任意の情報を包含するものである。ユーザーやサービス担当者などの操作者は、操作部１３０を操作することでジョブを実行可能であり、コントローラ１１０は操作部１３０からの信号を受けて、画像入力部１２０から得られる画像情報に基づいて、画像形成装置１００の各種デバイスを動作させる。
【００２５】
３．ビデオカウント
従来、ビデオカウントを利用し、トナー補給制御などに用いている画像形成装置がある。つまり、画像処理時の多値のビデオデータや、中間調処理後の２値のビデオデータなどを処理して、画素ごとにその階調値やドット数から、画素ごとのデジタル画像信号の出力レベルをビデオカウント値として積算する。また、このビデオカウント値から、出力画像の印字比率を求める。また、この印字比率から、消費されるトナー量を計算し、現像時のトナー補給量に変換する。そして、このトナー補給量に基づいて、現像装置内に必要量のトナーを補給することにより、現像装置内のトナー濃度を一定に保つ。
【００２６】
本実施例では、１ページの画像形成領域当たりのビデオカウント値を取得する。特に、本実施例では、ビデオカウントにより画素ごとの画像データの出力レベル（濃度レベル）の積算値を取得し、１ページの画像形成領域当たりのトナーの載り量の情報を取得する。なお、「画像形成領域」は、画像形成に使用する転写材１３のサイズに応じて設定されている、１枚の転写材１３に形成される画像に関する、感光ドラム１、中間転写ベルト７、あるいは転写材１３上の画像が形成され得る領域である。
【００２７】
画像入力部１２０からコントローラ１１０に入力された画像データの処理フローについて説明する。画像入力部１２０からコントローラ１１０に入力された画像データは、ＣＰＵ１１１により、輝度値（本実施例ではＲＧＢ）から濃度値（本実施例ではＣＭＹＫ）に変換される。濃度値であるＣＭＹＫデータに変換された画像データは、各画素の色成分ごとの多値データが積算される。つまり、ＣＰＵ１１１は、画像データの１画素当たりの各色成分データが複数ビットで表現される多値のデータを、各画素の色成分ごとに所定単位で積算する。８ビット（０〜２５５）の階調を有する各色成分において、１画素目のＹデータが“１００”という値で、２画素目のＹデータが“５０”という値の場合に、１画素目と２画素目の積算値は“１５０”となる。Ａ４サイズ、６００ｄｐｉの画像データの場合は、１ページ当たり、７０１５画素（主走査方向）×４９６２画素（副走査方向）の合計３４８０８４３０画素分の色成分データが積算される。なお、「主走査方向」は、感光ドラム１や中間転写ベルト７の表面の移動方向（転写材１３の搬送方向）と略直交する方向である。また、「副走査方向」は、主走査方向と略直交する方向（転写材１３の搬送方向と略平行な方向）である。本実施例では、１ページ当たりの総画素分の各色成分データが積算（計数、カウント）される。そして、本実施例では、その積算値（計数値、カウント値）を用いて、１ページ当たりのトナー載り量が算出される。
【００２８】
トナー載り量について説明する。本実施例では、コントローラ１１０に入力される画像データは、６００ｄｐｉの０〜２５５のデータである。ここでは、この１画素当たりのデータを「画像データ量」と呼び、各色の最小（画像無し）の画像データを０％、最大（最大濃度レベル）の画像データ量を１００％として表す。この０〜１００％の画像データ量に応じて、形成される画像の１画素当たりのトナー載り量が計算され、この「トナー載り量」も画像データ量と同様に０〜１００％で表される。単色のベタ画像（最大濃度レベル）のトナー載り量は１００％となり、複数色を重ね合わせた画像の場合には、画像形成装置１００の構成などに応じて予め設定される最大のトナー載り量を越えないように制御される。本実施例では、画像形成時の最大のトナー載り量は２００％に設定されている。本実施例では、単色のベタ画像のトナー載り量であるトナー載り量１００％の場合の単位面積当たりのトナー量は０．５ｍｇ／ｃｍ２である。また、複数色を重ね合わせた画像の最大トナー載り量であるトナー載り量２００％の場合の単位面積当たりのトナー量は１．０ｍｇ／ｃｍ２である。なお、本実施例では、最大トナー載り量は、転写材１３に転写されたトナーが、定着不良を起こさない値に設定される。
【００２９】
４．中間転写ベルトの寿命判定の原理
転写材１３の填料成分が中間転写ベルト７に付着することで、中間転写ベルト７の表面に付着した填料成分による凹凸が生じてしまい、ベルトクリーニング装置１０のクリーニングブレード１０ａの中間転写ベルト７に対する当接状態が不安定になることがある。これにより、転写残トナーがクリーニングブレード１０ａをすり抜けることによるクリーニング不良が発生してしまい、出力画像が汚れてしまうことがある。特に、填料成分のうち、炭酸カルシウムは、中間転写ベルトに付着しやすく、上述のようなクリーニング不良の原因となりやすいことが分かっている。なお、ここでは、中間転写ベルト７に付着する紙粉（特に填料）の成分は炭酸カルシウムで代表して説明するが、該成分は炭酸カルシウムのみに限定されるものではない。
【００３０】
ここで、中間転写ベルト７に対する炭酸カルシウムの付着量は、中間転写ベルト７に供給されるトナー量によって変わってくる。これは、クリーニングブレード１０ａのクリーニング性が、中間転写ベルト７とクリーニングブレード１０ａとの当接部（ここでは、「ブレードニップ部」ともいう。）にトナーが存在することにより良化するためである。トナーは、研磨粒子としての役割を果たす。そのため、中間転写ベルト７上に形成されるトナー像の画像濃度が濃い場合には、ブレードニップ部にトナーが多く介在することで、クリーニングブレード１０ａによる、中間転写ベルト７に付着した炭酸カルシウムを除去する能力が高くなる。一方、中間転写ベルト７に供給されるトナー量が少ない場合には、ブレードニップ部に介在するトナーが少なくなるため、クリーニングブレード１０ａによる、中間転写ベルト７に付着した炭酸カルシウムを除去する能力が低くなる。
【００３１】
本実施例では、転写材１３により中間転写ベルト７に付着する炭酸カルシウムの量（付着量）と、中間転写ベルト７に付着した炭酸カルシウムがトナーにより除去される量（除去量）と、に基づいて、中間転写ベルト７の寿命を判定する。つまり、本実施例では、上記付着量と除去量との関係に基づいて、画像形成を行うことで中間転写ベルト７に蓄積する炭酸カルシウムの量（付着量積算値、蓄積量）を算出する。また、予め、クリーニング不良が発生する炭酸カルシウムの付着量積算値の閾値を設定する。そして、炭酸カルシウムの付着量積算値が閾値に到達した場合に、中間転写ベルト７が寿命に達したと判定する。これにより、中間転写ベルト７の寿命を精度良く判定することが可能になる。
【００３２】
５．炭酸カルシウムの付着量
中間転写ベルト７への炭酸カルシウムの付着量は、転写材１３の種類によって異なる。ここでは、このことに関して、普通紙、再生紙及び輸入紙のＩＳＯ白色度と、これらの紙が発生する紙粉量と、の関係を用いて説明する。
【００３３】
一般的に、再生紙の多くは、ＩＳＯ白色度が低く、紙粉量が少ない。また、普通紙の多くは、ＩＳＯ白色度が高く、紙粉量が比較的少ない。また、輸入紙の多くは、ＩＳＯ白色度が高く、紙粉量が多い。輸入紙は、一般的に白色度が高いことが好まれるため、炭酸カルシウムからなる白色填料を多く含むものが多い。炭酸カルシウムは、紙の表面に尖った形状を有する大きな粒を形成するため、中間転写ベルト７に対して付着しやすい特性を持っている。普通紙は、比較的白色度が小さいことが好まれるため、炭酸カルシウムの含有量も比較的少量であるものが多い。また、再生紙に多く使われる填料は、繊維状をなすセルロースを多く含有していて、中間転写ベルト７に対しては、比較的付着しにくい特性がある。そのため、輸入紙＞普通紙＞再生紙の順列で、中間転写ベルト７に対して炭酸カルシウムが付着しやすい傾向がある。
【００３４】
図３は、本実施例における、転写材１３の種類に応じた中間転写ベルト７への炭酸カルシウムの付着量を示す指標値である付着量Ｋの設定を示す表である。本実施例では、予め、転写材１３による中間転写ベルト７への炭酸カルシウムの付着量を示す付着量Ｋの値が、上記転写材１３の種類に応じて設定されている。そして、本実施例では、コントローラ１１０は、ユーザーなどの操作者によって操作部１３０などから画像形成に使用する転写材１３の種類が選択された際に、予めメモリ１１２に格納されている図３のテーブルデータを参照して、付着量Ｋの情報を取得する。本実施例では、再生紙の付着量Ｋを１として、普通紙の付着量Ｋと輸入紙の付着量Ｋとを設定している。このようにすることで、転写材１３の種類によって異なる中間転写ベルト７への炭酸カルシウムの付着量を反映して、中間転写ベルト７の寿命判定の精度を向上することができる。
【００３５】
なお、本実施例では、コントローラ１１０は、操作者によって選択される転写材１３の種類に応じて付着量Ｋの情報を取得する。これに対し、例えば、実際に転写材１３の白色度を検知し、転写材１３の炭酸カルシウム含有量を予想して、付着量Ｋの情報を取得してもよい。また、例えば、転写材１３の銘柄を設定できるようにして、転写材１３の銘柄に応じた付着量Ｋの情報を取得してもよい。また、画像形成装置１００の使用環境（画像形成装置１００の内部又は外部の少なくとも一方の温度又は湿度の少なくとも一方）によっても紙粉の発生量が異なることがある。そのため、画像形成装置１００の使用環境に応じて付着量Ｋの値を変えてもよい。また、未登録の転写材１３や、転写材１３の種類が特定できない場合は、付着量Ｋは予め設定された所定値として扱ってもよい。また、小サイズの転写材１３の場合は、非通紙部領域の付着量Ｋは、ゼロとして扱ってよい。
【００３６】
６．炭酸カルシウムの除去量
トナーによる中間転写ベルト７からの炭酸カルシウムの除去量は、トナー量によって異なる。ここでは、このことに関して、異なる画像濃度の画像を形成した際の、プリント枚数と、中間転写ベルト７への炭酸カルシウムの蓄積量と、の関係を用いて説明する。
【００３７】
図４は、中間転写ベルト７上に形成されるトナー像の画像濃度による、中間転写ベルト７への炭酸カルシウムの蓄積量の違いを測定した結果を示す。図４の縦軸は、中間転写ベルト７への炭酸カルシウムの蓄積量を相対的に示す数値としてグロス値を示している。これは、中間転写ベルト７の表面への炭酸カルシウムの蓄積量におおよそ比例して、中間転写ベルト７の表面のグロス値が下がるためである。図４の横軸は、プリント枚数を示している。測定は、次のようにして行った。本実施例に従う画像形成装置１００を用いて、ベタ白画像とトナー載り量が５０％の画像とをそれぞれ輸入紙（図３に示す付着量Ｋの値が相対的に大きい紙）を用いて繰り返し出力する耐久試験を行った。この際の、プリント枚数の増加に伴う中間転写ベルト７の表面のグロス値の推移を調べた。グロス値の測定は、ＨＯＲＩＢＡハンディ光沢計ＩＧ−３２０（グロスＪＩＳ準拠）により行った。図４に示すように、トナーの無いベタ白画像の場合と、トナー載り量５０％の画像の場合と、で比較した場合、ベタ白画像の場合の方がグロス値の低下量は大きくなっている。中間転写ベルト７上に付着した炭酸カルシウムの量を測定すると、トナー載り量５０％の画像の場合よりもベタ白画像の場合の方が多量であった。このように、中間転写ベルト７上に形成されるトナー像のトナー載り量が多い方が、中間転写ベルト７への炭酸カルシウムの蓄積量が少なくなることがわかる。このような、トナー載り量の差による、中間転写ベルト７への炭酸カルシウムの蓄積量の差は、ベルトクリーニング装置１０のクリーニングブレード１０ａによる炭酸カルシウムの除去量の差によるものである。つまり、中間転写ベルト７上に形成されるトナー像のトナー載り量が多い方が、トナーによる中間転写ベルト７からの炭酸カルシウムの除去量が多くなることわかる。本実施例の画像形成装置１００では、図４のグロス値が３０°以下になると、ベルトクリーニング装置１０のクリーニング不良が発生した。
【００３８】
図５は、本実施例における、トナー載り量に応じた中間転写ベルト７からの炭酸カルシウムの除去量を示す指標値である除去量Ｓの設定を示す表である。本実施例では、１ページ当たりの各色のビデオカウント値に基づいて、各色の画像成分のデータの積算値から算出される各色のトナー載り量の和である、１ページ当たりのトナー載り量の総和を算出する。また、本実施例では、予め、トナーによる炭酸カルシウムの除去量を示す除去量Ｓの値が、上記トナー載り量に応じて設定されている。そして、本実施例では、コントローラ１１０は、ビデオカウントにより総画素の各色成分データをカウントし、その積算値を用いてトナー載り量を算出し、予めメモリ１１２に格納されている図５のテーブルデータを参照して、除去量Ｓの情報を取得する。このようにすることで、中間転写ベルト７上に形成されるトナー像のトナー量による中間転写ベルト７への炭酸カルシウムの蓄積量への影響を反映して、中間転写ベルト７の寿命判定の精度を向上することができる。
【００３９】
７．中間転写ベルトの寿命判定
次に、本実施例における中間転写ベルト７の寿命判定について説明する。中間転写ベルト７の炭酸カルシウム付着量積算値（蓄積量）Ｃは、次式で表される。本実施例では、一の転写材１３に画像を形成するごとに、炭酸カルシウム付着量積算値Ｃを積算（更新）する。この炭酸カルシウム付着量積算値Ｃは、中間転写ベルト７に形成されるトナー像のトナー量と相関する指標値に応じて積算される中間転写ベルト７の使用状態を示す寿命値の一例である。
炭酸カルシウム付着量積算値Ｃ＝Σ（付着量Ｋ−除去量Ｓ）≧０
【００４０】
また、クリーニング不良が発生する炭酸カルシウムの付着量積算値を、中間転写ベルト寿命閾値Ａとして予め設定する。そして、次式を満たす場合、すなわち、炭酸カルシウム付着量積算値Ｃが中間転写ベルト寿命閾値Ａに達した場合に、中間転写ベルト７が寿命に達したと判定する。本実施例では、一の転写材１３に画像を形成するごとに、中間転写ベルト７の寿命を判定する。
炭酸カルシウム付着量積算値Ｃ≧中間転写ベルト寿命閾値Ａ
【００４１】
本実施例では、炭酸カルシウム付着量積算値Ｃが予め設定された中間転写ベルト寿命閾値Ａ以上となった場合に、中間転写ベルト７が寿命に達したと判定して、中間転写ベルト７の交換を促す表示を行う。
【００４２】
８．中間転写ベルトの寿命判定手順
次に、本実施例における中間転写ベルト７の寿命判定の手順について説明する。図６は、本実施例における中間転写ベルト７の寿命判定の手順の概略を示すフローチャート図である。
【００４３】
ＣＰＵ１１１は、ユーザーなどの操作者の操作による、操作部１３０からのコピー開始信号や外部のホスト装置からのプリント開始信号である、ジョブの開始信号を受信する（Ｓ１０１）。次に、ＣＰＵ１１１は、画像形成を実行させる（Ｓ１０２）。次に、ＣＰＵ１１１は、操作部１３０や外部のホスト装置において選択されている転写材１３の種類の情報から、メモリ１１２に格納されているテーブルデータを参照して、付着量Ｋを取得する（Ｓ１０３）。次に、ＣＰＵ１１１は、各色の画像成分データの積算値から算出される各色のトナー載り量の和から、メモリ１１２に格納されているテーブルデータを参照して、除去量Ｓを取得する（Ｓ１０４）。次に、ＣＰＵ１１１は、付着量Ｋと除去量Ｓとから、現在メモリ１１２に記憶されている値に積算して、現在の炭酸カルシウム付着量積算値Ｃを求める（Ｓ１０５）。次に、ＣＰＵ１１１は、炭酸カルシウム付着量積算値Ｃと、予め設定された中間転写ベルト寿命閾値Ａとを比較する（Ｓ１０６）。
【００４４】
ＣＰＵ１１１は、Ｓ１０６で炭酸カルシウム付着量積算値Ｃが中間転写ベルト寿命閾値Ａ以上であると判断した場合には、操作部１３０に中間転写ベルト７の交換を促す表示を行わせる（Ｓ１０７）。その後、ＣＰＵ１１１は、ジョブを終了させる（Ｓ１１０）。なお、ＣＰＵ１１１は、Ｓ１０７で中間転写ベルト７の交換を促す表示を行った場合は、メモリ１１２に逐次更新して記憶されている炭酸カルシウム付着量積算値Ｃを初期値（本実施例では０）にリセットする。一方、ＣＰＵ１１１は、Ｓ１０６で炭酸カルシウム付着量積算値Ｃが中間転写ベルト寿命閾値Ａ以上ではない（閾値Ａ未満である）と判断した場合には、今回求めた炭酸カルシウム付着量積算値Ｃをメモリ１１２に更新して記憶させる（Ｓ１０８）。その後、ＣＰＵ１１１は、ジョブの全ての画像の形成が終了したか否かを判断し（Ｓ１０９）、終了していない場合は処理をＳ１０２へ戻し、終了している場合はジョブを終了させる（Ｓ１１０）。
【００４５】
なお、本実施例では、中間転写ベルト７が寿命に達したことを報知したが、中間転写ベルト７の寿命（劣化度合）に関する情報の報知方法はこれに限定されるものではない。例えば、現在の炭酸カルシウム付着量積算値Ｃと中間転写ベルト寿命閾値Ａとを比較して、中間転写ベルト７の寿命に関する情報をパーセント表示することができる。例えば、現在の炭酸カルシウム付着量積算値Ｃの中間転写ベルト寿命閾値Ａに対する割合に基づいて、現在の中間転写ベルト７の経過寿命又は残寿命をパーセント表示することができる。あるいは、画像形成装置１００の稼働状況を記憶して、稼働状況と炭酸カルシウム付着量積算値Ｃの推移とから、中間転写ベルト７が寿命に達するまでの日数などの期間を予測して表示することができる。例えば、中間転写ベルト７の使用開始（新品時）から現在までの日数と、現在の炭酸カルシウム付着量積算値Ｃとから、単位日数当たりの炭酸カルシウム付着量積算値Ｃの増加量を求める。そして、これに基づいて、炭酸カルシウム付着量積算値Ｃが中間転写ベルト寿命閾値Ａに達するまでの日数を予測して表示することができる。また、中間転写ベルト７の寿命に関する情報は、外部のホスト装置に送信して、該外部のホスト装置の表示部に表示するようにしてもよい。
【００４６】
このように、本実施例の画像形成装置１００は、第１の指標値と、第２の指標値と、に基づいて、像担持体７の寿命に関する情報を報知する処理を実行する制御部１１０を有する。上記第１の指標値は、トナー像が転写される転写材１３の種類に関する指標値（付着量Ｋ）であり、上記第２の指標値は、像担持体７に形成されるトナー像のトナー量と相関する指標値（ビデオカウントに基づくトナー載り量）である。本実施例では、制御部１１０は、上記第１、第２の指標値に応じて積算される像担持体の使用状態を示す寿命値（炭酸カルシウム付着量積算値）に基づいて、像担持体７の寿命に関する情報を報知する処理を実行する。また、本実施例では、制御部１１０は、一の転写材１３にトナー像を転写するごとに、上記第１の指標値から上記第２の指標値に応じた値（除去量Ｓ）を減算した値を積算して上記寿命値を求める。また、本実施例では、制御部１１０は、上記寿命値が所定の閾値に達した場合に、像担持体７の寿命に関する情報を報知する処理を実行する。本実施例では、トナー量が第１の値のトナー像を繰り返し複数の転写材に転写した場合よりも、トナー量が第１の値よりも大きい第２の値のトナー像を繰り返し複数の転写材に転写した場合の方が、寿命値が閾値に達するまでの画像形成枚数が多い。また、本実施例では、画像形成領域を像担持体７の移動方向及び該移動方向と略直交する方向のそれぞれに複数に分割した領域ごとに、画像の濃度と相関するビデオカウント値をカウントするビデオカウント部を有する。本実施例では、ＣＰＵ１１１がビデオカウント部の機能を有する。そして、制御部１１０は、ビデオカウント部のカウント結果に基づいて、上記第２の指標値を取得する。
【００４７】
以上説明したように、本実施例によれば、中間転写ベルト７の寿命を精度良く判定することが可能となる。
【００４８】
［実施例２］
次に、本発明の他の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置の基本的な構成及び動作は、実施例１の画像形成装置のものと同じである。したがって、本実施例の画像形成装置において、実施例１の画像形成装置のものと同一又は対応する機能あるいは構成を有する要素については、実施例１と同一の符号を付して、詳しい説明は省略する。
【００４９】
１．本実施例の概要
実施例１では、１ページの画像形成領域当たりのトナー載り量を用いて、炭酸カルシウム付着量積算値を求めた。これに対して、本実施例では、１ページの画像形成領域を主走査方向に複数に分割して、分割された領域ごとのトナー載り量を算出する。そして、上記各領域のトナー載り量を用いて、上記各領域に対応する中間転写ベルト７の幅方向（移動方向と略直交する方向）の各領域の炭酸カルシウム付着量積算値を求める。これにより、中間転写ベルト７上に形成されるトナー像のトナー量の中間転写ベルト７の幅方向の分布に差がある場合でも、中間転写ベルト７の幅方向の各領域の炭酸カルシウム付着量積算値を求めることができる。そのため、中間転写ベルト７上に形成されるトナー像のトナー量の中間転写ベルト７の幅方向の分布の差によらず、中間転写ベルト７の寿命を精度良く判定することが可能になる。
【００５０】
２．分割ビデオカウント
本実施例では、画像形成領域を主走査方向に所定の長さ単位ごとに複数に分割して、分割された領域（ここでは、「分割領域」ともいう。）ごとのビデオカウントの積算値を取得する。特に、本実施例では、ビデオカウントにより画素ごとの画像データの出力レベル（濃度レベル）の積算値を取得し、主走査方向に分割された領域ごとのトナー載り量の情報を取得する。
【００５１】
図７は、Ａ４サイズの転写材１３に画像形成を行う場合を例に画像形成領域の複数の分割領域を模式的に示したものである。本実施例では、画像形成領域が主走査方向（図７中左右方向）に複数に分割された分割領域ごとに、画像データが保管される。Ａ４サイズの場合、画像データは、主走査方向に１０分割されている。本実施例では、Ａ４サイズの場合、上述の１０個の分割領域ごとの総画素分の各色成分データが積算（計数、カウント）される。そして、本実施例では、その積算値（計数値、カウント値）を用いて、各分割領域のトナー載り量が算出される。
【００５２】
なお、ここでは、画像形成領域を主走査方向に複数に分割した各分割領域に対応する、中間転写ベルト７の幅方向の各領域についても、便宜上、「分割領域」と呼ぶことがある。
【００５３】
３．各分割領域の付着量Ｋｎ（ｎ＝１〜１０）
本実施例では、中間転写ベルト７への炭酸カルシウムの付着量は、中間転写ベルト７の幅方向に分割された１０個の分割領域ごとの付着量Ｋｎ（ｎ＝１〜１０）を取得する。各分割領域の付着量Ｋｎ（ｎ＝１〜１０）の取得方法自体は、実施例１と同様である。つまり、各分割領域の付着量Ｋｎ（ｎ＝１〜１０）を、予め転写材１３の種類に応じて設定されたテーブルデータに基づいて取得する。なお、小サイズの転写材１３の場合は、非通紙部領域の付着量Ｋは、ゼロとして扱っている。
【００５４】
４．各分割領域の除去量Ｓｎ（ｎ＝１〜１０）
本実施例では、中間転写ベルト７からのトナーの除去量は、中間転写ベルト７の幅方向に分割された１０個の分割領域ごとの除去量Ｓｎ（ｎ＝１〜１０）を取得する。各分割領域の除去量Ｓｎ（ｎ＝１〜１０）の取得方法自体は、実施例１と同様である。つまり、画像データを主走査方向に１０分割して各分割領域におけるトナー載り量を算出し、各分割領域の除去量Ｓｎ（ｎ＝１〜１０）を予め設定されたテーブルデータに基づいて取得する。
【００５５】
５．中間転写ベルトの寿命判定
次に、本実施例における中間転写ベルト７の寿命判定について説明する。中間転写ベルト７の各分割領域の炭酸カルシウム付着量積算値Ｃｎ（ｎ＝１〜１０）は、次式で表される。本実施例では、一の転写材１３に画像を形成するごとに、各分割領域の炭酸カルシウム付着量積算値Ｃｎ（ｎ＝１〜１０）を積算（更新）する。
炭酸カルシウム付着量積算値Ｃｎ（ｎ＝１〜１０）
＝Σ（付着量Ｋｎ（ｎ＝１〜１０）−除去量Ｓｎ（ｎ＝１〜１０））≧０
【００５６】
また、クリーニング不良が発生する炭酸カルシウムの付着量積算値を、中間転写ベルト寿命閾値Ａとして予め設定する。そして、次式を満たす場合、すなわち、炭酸カルシウム付着量積算値Ｃが中間転写ベルト寿命閾値Ａに達した分割領域がある場合に、中間転写ベルト７が寿命に達したと判定する。本実施例では、一の転写材１３に画像を形成するごとに、中間転写ベルト７の寿命を判定する。
炭酸カルシウム付着量積算値Ｃｎ（ｎ＝１〜１０）≧中間転写ベルト寿命閾値Ａ
【００５７】
本実施例では、炭酸カルシウム付着量積算値Ｃｎ（ｎ＝１〜１０）のいずれか（少なくとも１つ）が予め設定された中間転写ベルト寿命閾値Ａ以上となった場合に、中間転写ベルト７が寿命に達したと判定して、中間転写ベルト７の交換を促す表示を行う。なお、本実施例では、炭酸カルシウム付着量積算値Ｃｎ（ｎ＝１〜１０）のうちの最大値が中間転写ベルト寿命閾値Ａ以上である場合に、炭酸カルシウム付着量積算値Ｃｎ（ｎ＝１〜１０）の少なくとも１つが中間転写ベルト寿命閾値Ａ以上となったと判断する。
【００５８】
６．中間転写ベルトの寿命判定手順
次に、本実施例における中間転写ベルト７の寿命判定の手順について説明する。図８は、本実施例における中間転写ベルト７の寿命判定の手順の概略を示すフローチャート図である。実施例１の制御における処理と同様の処理については、適宜説明を省略する。
【００５９】
ＣＰＵ１１１は、ジョブの開始信号を受信する（Ｓ２０１）。次に、ＣＰＵ１１１は、画像形成を実行させる（Ｓ２０２）。次に、ＣＰＵ１１１は、転写材１３の種類の情報から各分割領域の付着量Ｋｎ（ｎ＝１〜１０）を取得する（Ｓ２０３）。次に、ＣＰＵ１１１は、各色の画像成分データの積算値から算出される各分割領域の各色のトナー載り量の和から各分割領域の除去量Ｓｎ（ｎ＝１〜１０）を取得する（Ｓ２０４）。次に、ＣＰＵ１１１は、各分割領域の付着量Ｋｎ（ｎ＝１〜１０）と除去量Ｓｎ（ｎ＝１〜１０）とから、現在メモリ１１２に記憶されている値に積算して、現在の各分割領域の炭酸カルシウム付着量積算値Ｃｎ（ｎ＝１〜１０）をそれぞれ求める（Ｓ２０５）。次に、ＣＰＵ１１１は、各分割領域の炭酸カルシウム付着量積算値Ｃｎ（ｎ＝１〜１０）のうちの最大値が、予め設定された中間転写ベルト寿命閾値Ａ以上か否かを判断する（Ｓ２０６）。
【００６０】
ＣＰＵ１１１は、Ｓ２０６で炭酸カルシウム付着量積算値Ｃｎ（ｎ＝１〜１０）のうちの最大値が中間転写ベルト寿命閾値Ａ以上であると判断した場合には、操作部１３０に中間転写ベルト７の交換を促す表示を行わせる（Ｓ２０７）。その後、ＣＰＵ１１１は、ジョブを終了させる（Ｓ２１０）。なお、ＣＰＵ１１１は、Ｓ２０７で中間転写ベルト７の交換を促す表示を行った場合は、メモリ１１２に逐次更新して記憶されている各分割領域の炭酸カルシウム付着量積算値Ｃｎ（ｎ＝１〜１０）を初期値（本実施例では０）にリセットする。一方、ＣＰＵ１１１は、Ｓ２０６で付着量積算値Ｃｎ（ｎ＝１〜１０）のうちの最大値が閾値Ａ以上ではないと判断した場合には、今回求めた各分割領域の付着量積算値Ｃｎ（ｎ＝１〜１０）をメモリ１１２に更新して記憶させる（Ｓ２０８）。その後、ＣＰＵ１１１は、ジョブの全ての画像の形成が終了したか否かを判断し（Ｓ２０９）、終了していない場合は処理をＳ２０２へ戻し、終了している場合はジョブを終了させる（Ｓ２１０）。
【００６１】
このように、本実施例では、制御部１１０は、像担持体上の画像形成領域を像担持体７の移動方向と略直交する方向に複数に分割した領域ごとの第１、第２の指標値に基づいて、像担持体７の寿命に関する情報を報知する処理を実行する。上記第１の指標値は、トナー像が転写される転写材１３の種類に関する指標値（付着量Ｋ）であり、上記第２の指標値は、像担持体７に形成されるトナー像のトナー量と相関する指標値（ビデオカウントに基づくトナー載り量）である。
【００６２】
以上説明したように、本実施例によれば、中間転写ベルト７の幅方向においてトナー像のトナー量の分布に差がある場合でも、中間転写ベルト７の幅方向の領域ごとの炭酸カルシウム付着量積算値を算出することができる。そのため、中間転写ベルト７の幅方向におけるトナー像のトナー量の分布の差によらず、中間転写ベルト７の寿命を精度良く判断することが可能になる。
【００６３】
なお、本実施例では、中間転写ベルト７の幅方向の複数の分割領域の炭酸カルシウム付着量積算値のうち最大値が閾値以上の場合に、中間転写ベルト７が寿命に達したと判定した。ただし、複数の分割領域の炭酸カルシウム付着量積算値に基づいて中間転写ベルト７の寿命を判定する方法は、これに限定されるものではない。例えば、複数の分割領域の炭酸カルシウム付着量積算値のうち閾値以上の分割領域の数が所定の数以上の場合に、中間転写ベルト７が寿命に達したと判定することができる。また、複数の分割領域のうち所定の位置の分割領域の炭酸カルシウム付着量積算値が閾値以上の場合に、中間転写ベルト７が寿命に達したと判定してもよい。
【００６４】
［実施例３］
次に、本発明の他の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置の基本的な構成及び動作は、実施例１、２の画像形成装置のものと同じである。したがって、本実施例の画像形成装置において、実施例１、２の画像形成装置のものと同一又は対応する機能あるいは構成を有する要素については、実施例１、２と同一の符号を付して、詳しい説明は省略する。
【００６５】
１．本実施例の概要
本実施例では、中間転写ベルト７上の試験用トナー像を検知する光学センサによって検知された中間転写ベルト７の下地部の光学特性（本実施例では正反射光量）に基づいて、中間転写ベルト７への炭酸カルシウムの付着量を予想する。そして、実施例１、２で説明した転写材１３の種類、トナー量に基づいて求められる炭酸カルシウム付着量積算値を、光学センサの検知結果に基づく炭酸カルシウムの付着量の予測結果に基づいて補正する。これにより、中間転写ベルト７の寿命を更に精度よく判定することが可能になる。なお、本実施例では、実施例２と同様に、中間転写ベルト７の幅方向の複数の分割領域ごとに、炭酸カルシウム付着量積算値を求める。
【００６６】
２．光学センサ
図１に示すように、画像形成装置１００は、中間転写ベルト７上の試験用トナー像を検知する検知手段としての光学センサ６９を有する。光学センサ６９は、中間転写ベルト７の移動方向において１次転写部Ｎ１（最下流の１次転写部Ｎ１Ｋ）より下流かつ２次転写部Ｎ２より上流の位置において、中間転写ベルト７に対向して配置されている。特に、本実施例では、光学センサ６９は、中間転写ベルト７を介してテンションローラ７２と対向する位置に配置されている。光学センサ６９は、中間転写ベルト７上に形成された、試験用トナー像としての濃度補正用パッチ、画像ずれ（色ずれ）検出用パターンを検知できるように構成されている。光学センサとしては、一般的な光反射型の光学センサを使用することができる。
【００６７】
図９は、第１、第２の光学センサ６９ａ、６９ｂが中間転写ベルト７上の濃度補正用パッチ又は画像ずれ検出用パターン６０を検知する様子を示す模式図である。第１、第２の光学センサ６９ａ、６９ｂは、それぞれ発光素子（発光部）としてのＬＥＤ６１ａと、受光素子（受光部）としてのフォトトランジスタ６１ｂと、を有する。第１、第２の光学センサ６９ａ、６９ｂは、ＬＥＤ６１ａから光を照射してフォトトランジスタ６１ｂで反射光を検知することで、濃度補正用パッチ又は画像ずれ検出用パターン６０を読み取る。本実施例では、第１の光学センサ６９ａは、濃度補正用パッチと画像ずれ検出用パターンとを読み取る兼用の光学センサである。第１の光学センサ６９ａを用いた画像ずれ検出の制御は、正反射光のみを用いて行われ、濃度補正の制御は正反射光と共に拡散反射光も用いて行われる。また、本実施例では、第２の光学センサ６９ｂは、画像ずれ検出用パターンを読み取る専用の光学センサである。第２の光学センサ６９ｂは、第１の光学センサ６９ａと共に画像ずれ検出の制御の際に用いられ、該画像ずれ検出の制御は正反射光のみを用いて行われる。本実施例では、第１、第２の光学センサ６９ａ、６９ｂは、中間転写ベルト７の移動方向（プロセス方向）と略直交する方向に所定の距離をおいて２組配置されている。濃度補正用パッチ及び画像ずれ検出用パターン６０は、それぞれ第１、第２の光学センサ６９ａ、６９ｂのうち対応する光学センサとの対向部（検知位置）を通過するように中間転写ベルト７上に形成される。
【００６８】
なお、中間転写ベルト７には、光学センサ６９（第１、第２の光学センサ６９ａ、６９ｂ）のＬＥＤ６１ａが照射する光（例えば赤外光）の反射率が、濃度補正用パッチ又は画像ずれ検出用パターン６０の反射率に比べて大きい材質のものが使用されている。この反射率の違いにより、濃度補正用パッチ又は画像ずれ検出用パターン６０の検知が可能とされている。
【００６９】
図１０は、光学センサ６９（第１、第２の光学センサ６９ａ、６９ｂ）の受光回路７０を示す。ＬＥＤ６１ａから照射された光は、濃度補正用パッチ若しくは画像ずれ検出用パターン６０、又は中間転写ベルト８に反射され、その反射光をフォトトランジスタ６１ｂが受光した際の出力信号が受光回路７０に入力される。受光回路７０は、フォトトランジスタ６１ｂの出力信号を電気信号に変換する。光学センサ６９により中間転写ベルト７の表面（下地部）を検知すると、反射光量が相対的に大きいため、フォトトランジスタ６１ｂには光電流が相対的に多く流れる。この光電流は、抵抗器６２で電流／電圧変換され、抵抗器６３、６４、６５とオペアンプ６６で増幅される。また、増幅された信号は、オペアンプ６８で、抵抗器６７により設定される基準値と比較される。一方、光学センサ６９により濃度補正用パッチ又は画像ずれ検出用パターン６０を検知すると、反射光量が相対的に小さいため、フォトトランジスタ６１ｂには中間転写ベルト７の表面（下地部）を検知した際に比べて少ない光電流が流れる。この光電流は、上記同様に、抵抗器６２で電流／電圧変換され、抵抗器６３、６４、６５とオペアンプ６６で増幅される。また、増幅された信号は、オペアンプ６８で、抵抗器６７により設定される基準値と比較される。
【００７０】
本実施例では、中間転写ベルト７上に濃度補正用パッチを形成し、中間転写ベルト７上の濃度補正用パッチを検知して、濃度補正を実施している。中間転写ベルト７の表面（下地部）を検知しているときの光学センサ６９の出力は大きくなり、濃度補正用パッチを検知しているときの光学センサ６９の出力は小さくなる。そして、濃度補正用パッチの濃度の違いにより濃度補正用パッチを読み取った際の光学センサ６９の出力レベルはそれぞれ異なる。そのため、光学センサ６９の出力レベルは濃度補正用パッチの濃度が濃くなるにつれて段階的に中間転写ベルト７の下地レベルとのダイナミックレンジが小さくなるような波形になる。光学センサ６９で濃度補正用パッチ６０を検知すると、受光回路７０から濃度補正用パッチの画像濃度（トナー付着量）に応じた濃度信号がコントローラ１１０のＣＰＵ１１１に入力される。ＣＰＵ１１１は、この濃度信号と、予めメモリ１１２に記憶された初期基準信号とを比較し、その比較結果に基づいて画像形成条件を制御する。
【００７１】
３．パッチ検知領域のグロス値
図１１は、光学センサ６９（本実施例では、特に濃度補正用パッチ検知用の第１の光学センサ６９ａ）により中間転写ベルト７の下地部を検知した結果に基づいて得られたグロス値（反射光量）と、炭酸カルシウムの付着量と、の関係を示したグラフ図である。図１１から、光学センサ６９により検知される中間転写ベルト７の下地部のグロス値（反射光量）と、炭酸カルシウムの付着量と、には反比例の相関があることがわかる。
【００７２】
そこで、本実施例では、光学センサ６９により中間転写ベルト７の下地部を検知した結果に基づいて、中間転写ベルト７の幅方向における光学センサ６９の検知位置（ここでは、「パッチ検知領域」ともいう。）の炭酸カルシウム付着量Ｃｐ１を予想する。
【００７３】
４．各分割領域の付着量Ｋｎ（ｎ＝１〜１０）及びパッチ検知領域の付着量Ｋｐ
本実施例では、実施例２と同様に、中間転写ベルト７への炭酸カルシウムの付着量は、中間転写ベルト７の幅方向に分割された１０個の分割領域ごとの付着量Ｋｎ（ｎ＝１〜１０）を取得する。また、本実施例では、この１０個の分割領域の付着量Ｋｎ（ｎ＝１〜１０）のうち、パッチ検知領域に対応するＫ１０（ｎ＝１０）をパッチ検知領域の付着量Ｋｐとする。各分割領域の付着量Ｋｎ（ｎ＝１〜１０）の取得方法自体は、実施例２と同様である。
【００７４】
５．各分割領域の除去量Ｓｎ（ｎ＝１〜１０）及びパッチ検知領域の除去量Ｓｐ
本実施例では、実施例２と同様に、中間転写ベルト７からのトナーの除去量は、中間転写ベルト７の幅方向に分割された１０個の分割領域ごとの除去量Ｓｎ（ｎ＝１〜１０）を取得する。また、本実施例では、この１０個の分割領域の除去量Ｓｎ（ｎ＝１〜１０）のうち、パッチ検知領域に対応するＳ１０（ｎ＝１０）をパッチ検知領域の除去量Ｓｐとする。各分割領域の除去量Ｓｎ（ｎ＝１〜１０）の取得方法自体は、実施例２と同様である。
【００７５】
６．パッチ検知領域の炭酸カルシウム付着量積算値Ｃｐ２
パッチ検知領域の炭酸カルシウム付着量積算値Ｃｐ２は、次式で表される。本実施例では、一の転写材１３に画像を形成するごとに、パッチ検知領域の炭酸カルシウム付着量積算値Ｃを積算（更新）する。
炭酸カルシウム付着量積算値Ｃｐ２＝Σ（付着量Ｋｐ−除去量Ｓｐ）≧０
【００７６】
７．中間転写ベルトの寿命判定
上述のように、本実施例では、光学センサ６９により中間転写ベルト７の下地部を検知した結果に基づいて得られたグロス値（反射光量）と、図１１のような予め得られているテーブルデータからパッチ検知領域の炭酸カルシウム付着量Ｃｐ１を予測する。また、上述のように、本実施例では、パッチ検知領域の付着量Ｋｐとパッチ検知領域の除去量Ｓｐとからパッチ検知領域の炭酸カルシウム付着量積算値Ｃｐ２を求める。なお、このとき、実施例２と同様にして、各分割領域の炭酸カルシウム付着量積算値Ｃｎ（ｎ＝１〜１０）を求める。また、本実施例では、次式により補正係数Ｐを算出する。
（パッチ検知領域炭酸カルシウム付着量Ｃｐ１／パッチ検知領域炭酸カルシウム付着量積算値Ｃｐ２）＝補正係数Ｐ
【００７７】
そして、本実施例では、次式により、補正係数Ｐを用いて各分割領域の炭酸カルシウム付着量積算値Ｃｎ（ｎ＝１〜１０）を補正して、補正後の各分割領域の炭酸カルシウム付着量積算値Ｃｎ’（ｎ＝１〜１０）を求める。
炭酸カルシウム付着量積算値Ｃｎ（ｎ＝１〜１０）×補正係数Ｐ
＝補正炭酸カルシウム付着量積算値Ｃｎ’（ｎ＝１〜１０）
【００７８】
また、実施例２と同様に、クリーニング不良が発生する炭酸カルシウムの付着量積算値を、中間転写ベルト寿命閾値Ａとして予め設定する。そして、実施例２と同様に、次式を満たす場合、すなわち、補正後の炭酸カルシウム付着量積算値Ｃ’が中間転写ベルト寿命閾値Ａに達した分割領域がある場合に、中間転写ベルト７が寿命に達したと判定する。本実施例では、一の転写材１３に画像を形成するごとに、中間転写ベルト７の寿命を判定する。
炭酸カルシウム付着量積算値Ｃｎ’（ｎ＝１〜１０）≧中間転写ベルト寿命閾値Ａ
【００７９】
本実施例では、補正後の付着量積算値Ｃｎ’（ｎ＝１〜１０）のいずれか（少なくとも１つ）が予め設定された閾値Ａ以上となった場合に、中間転写ベルト７が寿命に達したと判定して、中間転写ベルトの交換を促す表示を行う。なお、本実施例では、補正後の付着量積算値Ｃｎ’（ｎ＝１〜１０）のうちの最大値が閾値Ａ以上である場合に、補正後の付着量積算値Ｃｎ’（ｎ＝１〜１０）の少なくとも１つが閾値Ａ以上となったと判断する。
【００８０】
８．中間転写ベルトの寿命判定手順
次に、本実施例における中間転写ベルト７の寿命判定の手順について説明する。図１２は、本実施例における中間転写ベルト７の寿命判定の手順の概略を示すフローチャート図である。実施例１、２の制御における処理と同様の処理については、適宜説明を省略する。
【００８１】
ＣＰＵ１１１は、光学センサ６９により中間転写ベルト７の下地部の反射光量を検知する（Ｓ３０１）。この中間転写ベルト７の下地部の反射光量の検知は、例えば、画像形成装置１００の電源投入時の準備動作である前多回転時などに行うことができる。あるいは、この中間転写ベルト７の下地部の反射光量の検知は、ジョブを実行するごとに画像形成を実行する前の前回転時などに行うことができる。次に、ＣＰＵ１１１は、中間転写ベルト７の下地部の反射光量の検知結果から、予めメモリ１１２に格納されている図１１に示すようなテーブルデータを参照して炭酸カルシウム付着量Ｃｐ１を算出する（Ｓ３０２）。
【００８２】
ＣＰＵ１１１は、ジョブの開始信号を受信する（Ｓ３０３）。次に、ＣＰＵ１１１は、画像形成を実行させる（Ｓ３０４）。次に、ＣＰＵ１１１は、転写材１３の種類の情報から各分割領域の付着量Ｋｎ（ｎ＝１〜１０）（本実施例でＫｐ＝Ｋ１０とする。）を取得する（Ｓ３０５）。次に、ＣＰＵ１１１は、各色の画像成分データの積算値から算出される各分割領域の各色のトナー載り量の和から各分割領域の除去量Ｓｎ（ｎ＝１〜１０）（本実施例ではＳｐ＝Ｓ１０とする。）を取得する（Ｓ３０６）。次に、ＣＰＵ１１１は、各分割領域の付着量Ｋｎ（ｎ＝１〜１０）と除去量Ｓｎ（ｎ＝１〜１０）とから、現在メモリ１１２に記憶されている値に積算して、各分割領域の炭酸カルシウム付着量積算値Ｃｎ（ｎ＝１〜１０）（本実施例ではＣｐ２＝Ｃ１０とする。）をそれぞれ求める（Ｓ３０７）。次に、ＣＰＵ１１１は、補正後の炭酸カルシウム付着量積算値Ｃｎ’（ｎ＝１〜１０）を求める（Ｓ３０８）。つまり、ＣＰＵ１１１は、Ｓ３０２で検知した反射光量から得られた炭カル付着量Ｃｐ１と、Ｓ３０７で求めた炭酸カルシウム付着量積算値Ｃｐ２とから補正値Ｐを算出する。そして、ＣＰＵ１１１は、炭酸カルシウム付着量積算値Ｃｎ（ｎ＝１〜１０）に補正値Ｐを乗じて、補正後の炭酸カルシウム付着量積算値Ｃｎ’（ｎ＝１〜１０）を求める。次に、ＣＰＵ１１１は、補正後の各分割領域の炭酸カルシウム付着量積算値Ｃｎ’（ｎ＝１〜１０）のうちの最大値が、予め設定された中間転写ベルト寿命閾値Ａ以上か否かを判断する（Ｓ３０９）。
【００８３】
ＣＰＵ１１１は、Ｓ３０９で補正後の炭酸カルシウム付着量積算値Ｃｎ’（ｎ＝１〜１０）のうちの最大値が中間転写ベルト寿命閾値Ａ以上であると判断した場合には、操作部１３０に中間転写ベルト７の交換を促す表示を行わせる（Ｓ３１０）。その後、ＣＰＵ１１１は、ジョブを終了させる（Ｓ３１３）。なお、ＣＰＵ１１１は、Ｓ３１０で中間転写ベルト７の交換を促す表示を行った場合は、メモリ１１２に逐次更新して記憶されている炭酸カルシウム付着量積算値Ｃｎ（ｎ＝１〜１０）を初期値（本実施例では０）にリセットする。一方、ＣＰＵ１１１は、Ｓ３０９で補正後の付着量積算値Ｃｎ’（ｎ＝１〜１０）のうちの最大値が閾値Ａ以上ではないと判断した場合には、今回求めた各分割領域の付着量積算値Ｃｎ（ｎ＝１〜１０）をメモリ１１２に更新して記憶させる（Ｓ３１１）。その後、ＣＰＵ１１１は、ジョブの全ての画像の形成が終了したか否かを判断し（Ｓ３１２）、終了していない場合は処理をＳ３０４へ戻し、終了している場合はジョブを終了させる（Ｓ３１３）。
【００８４】
このように、本実施例では、画像形成装置１００は、像担持体７に光を照射して反射光を検知する光学センサ６９を有する。そして、本実施例では、制御部１１０は、光学センサ６９により像担持体７の表面に光を照射して反射光を検知した結果に基づいて、寿命値（炭酸カルシウム付着量積算値）を補正する。
【００８５】
以上説明したように、本実施例によれば、光学センサ６９によって得られた中間転写ベルトの下地部の正反射光量から、パッチ検知領域における中間転写ベルト７への炭酸カルシウムの付着量を予想する。そして、その予測結果から、転写材１３の種類及びトナー量の情報に基づいて求めたパッチ検知領域以外（非パッチ検知領域）の炭酸カルシウム付着量積算値を補正する。これにより、中間転写ベルト７への炭酸カルシウムの付着量を精度良く予想することができるため、中間転写ベルト７の寿命を精度良く判定することが可能になる。
【００８６】
なお、本実施例では、中間転写ベルト７の幅方向の１箇所の反射光量を検知したが複数箇所の反射光量を検知した結果（例えば平均値）に基づいて中間転写ベルト７への炭酸カルシウムの付着量を予測してもよい。また、本実施例では、実施例２と同様に中間転写ベルト７の幅方向の複数の領域ごとに炭酸カルシウム付着量積算値を求める場合に、中間転写ベルト７の反射光量に基づいて各領域の炭酸カルシウム付着量積算値を補正した。これに対し、実施例１と同様に中間転写ベルト７の幅方向の領域を複数に分割せずに炭酸カルシウム付着量積算値を求める場合に、中間転写ベルト７の反射光量に基づいて該炭酸カルシウム付着量積算値を補正してもよい。
【００８７】
［その他］
以上、本発明を具体的な実施例に即して説明したが、本発明は上述の実施例に限定されるものではない。
【００８８】
例えば、上述の実施例において説明に使用した数値などは一例を示すものであり、本発明はそれらに限定するものではない。
【００８９】
また、上述の実施例では、画像形成装置は、転写材の種類の情報が操作部やホスト装置から入力される構成とされていたが、画像形成装置は、転写材の種類を判別する手段を有しており、転写材の種類を自動で判別する構成とされていてもよい。
【００９０】
また、上述の実施例では、本発明をカラー画像形成装置に適用したが、本発明は単色画像形成装置にも適用することができ、上述の実施例と同様の効果を得ることができる。
【００９１】
また、上述の実施例では、付着量Ｋと除去量Ｓに基づいて中間転写ベルトの寿命を報知する構成について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、付着量Ｋを転写材の種類に関わらず一定値とし、トナー消費量である除去量Ｓに基づいて中間転写ベルトの寿命を報知する構成でもよい。
【００９２】
また、上述の実施例では、クリーニング部材は、中間転写ベルト１３に当接するクリーニングブレードについて説明したが、クリーニングブラシであってもよい。
【符号の説明】
【００９３】
７          中間転写ベルト
６９        光学センサ
１１０      コントローラ
１２０      画像入力部
１３０      操作部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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