(57)【要約】【課題】新規なトナー像形成手段の故障の予兆の有無の判定を行うことのできる画像形成装置および故障検知方法を提供する。【解決手段】あるトナー像形成手段たる画像形成部について、故障の予測をするとき、故障を予測する画像形成部以外の画像形成部が像担持体たる中間転写ベルトに形成した異なる濃度のトナー像からなるパターン画像を付着量検知手段たる光学センサで検知した付着量検知結果に基づく情報である現像バイアス補正値Ｑから、画像形成部の故障を予測する。【選択図】図１３
2008197553.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数色のトナー像を担持する像担持体と、
互いに異なる色のトナー像を該像担持体の表面に形成する複数のトナー像形成手段と、
該像担持体の表面に形成された複数色のトナー像を最終的に記録材上に一括転写する画像形成装置において、
複数色のトナー像を担持する像担持体表面に形成された各色のトナー像のトナー付着量を検知する付着量検知手段と、
前記トナー像形成手段の故障の予兆の有無の判定をする故障判定手段とを備え
複数のトナー像形成手段のいずれかのトナー像形成手段について、故障の予兆の有無の判定をするとき、その他のトナー像形成手段が該像担持体表面に形成したトナー像のトナー付着量を前記付着量検知手段で検知したときの付着量検知結果に基づく情報に基づいて、判定を行うよう前記故障判定手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１の画像形成装置において、
前記トナー像形成手段は、潜像を担持する潜像担持体と、該潜像担持体に担持された潜像をトナー像化する現像手段と、該潜像担持体上と接触して、該潜像担持体上のトナー像が前記像担持体上に転写された後の該潜像担持体表面に残った転写残トナーを除去するクリーニングブレードとを備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１または２の画像形成装置において、
前記故障判定手段は、時系列の前記付着量検知結果に基づく情報から得られた時系列データに基づいて、前記トナー像形成手段の故障の予兆の有無の判定をするように構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１乃至３いずれかの画像形成装置において、
前記故障判定手段は、濃度の異なる複数のトナー像からなるパターン画像を前記付着量検知手段で検知した付着量検知結果に基づく情報に基づいて、前記トナー像形成手段の故障の予兆の有無の判定をするように構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項４の画像形成装置において、
付着量検知手段で検知するときの付着量検知感度が最も低いトナー像を形成するトナー像検知手段を、他のトナー像形成手段よりも前記像担持体移動方向下流側に配置したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項５の画像形成装置において、
前記付着量検知手段は、前記像担持体上のトナー像から反射した近赤外光および／または赤外光を検出する光学的検知手段であり、他のトナー像形成手段よりも前記像担持体移動方向下流側に配置したトナー像形成手段のトナーにのみカーボンを含有したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項１乃至６いずれかの画像形成装置において、
前記故障判定手段は、前記付着量検知結果と、複数の運転制御情報とに基づいて指標値を算出し、算出した指標値に基づいて、前記トナー像形成手段の故障の予兆の有無の判定をするように構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
複数色のトナー像を担持する像担持体と、互いに異なる色のトナー像を該像担持体の表面に形成する複数のトナー像形成手段と、該像担持体の表面に形成された複数色のトナー像を最終的に記録材上に一括転写する画像形成装置の故障の予兆の有無を検知する故障検知方法において、
複数のトナー像形成手段のいずれかのトナー像形成手段について、故障の予兆の有無を検知するときに、その他のトナー像形成手段が像担持体表面に形成したトナー像のトナー付着量を付着量検知手段で検知するステップと、トナー像付着量検知結果に基づく情報に基づいて、前記トナー像形成手段の故障の予兆の有無を検知するステップとを有することを特徴とする故障検知方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタ、ＦＡＸなどの画像形成装置および画像形成装置の故障検知方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、カラー画像形成装置においては、複数色のトナー像を担持する像担持体たる中間転写ベルトに沿って複数のトナー像形成手段を配置して、カラー画像を形成するタンデム方式の画像形成装置が知られている。トナー像形成手段は、一色のトナー像が担持される像担持体たる感光体と、その感光体の周囲に帯電手段、現像手段、クリーニング手段などが配置されている。
【０００３】
このタンデム方式の画像形成装置は、次のような要因によって、トナー像形成手段が緩やかに機能低下し異常状態となる。すなわち、通常の運転に伴う摩擦磨耗、外部からの紙粉など有害物質の混入、想定外の運転などがもたらすトナーの攪拌過剰に伴う粘着力増大や外添材の脱落、クリーニング手段や帯電手段の汚染劣化・偶発故障などである。トナー像形成手段の異常状態では画像品質の低下、詳しくは回転方向に沿ったタテスジ状の不快な異常画像や、画像のボヤケ、回転方向と直行するヨコスジ状の異常画像、スポット状の汚点画像や白ヌケ画像などが生じる。しかし、通常は、画像濃度制御や、色ずれ制御などで、画像形成条件を変更し、上述のような画像品質の低下を抑制して、運転し続ける。そして、画像濃度制御や色ずれ制御などでは画像品質の低下が抑制できず、異常画像が用紙に形成された時点で、使用者がトナー像形成手段の異常に気づき、トナー像形成手段の交換などの修理を行う。
【０００４】
このように、従来の画像形成装置においては、異常画像が用紙に形成された時点で、修理が依頼される。そして、修理が完了するまでの間は正常な画像形成を行うことができないので、機能を停止させることになり、使用者にとって時間的なロスが大きい。
【０００５】
従来から、トナー像形成手段の故障の予測や故障の判定を行うものが、種々知られている。例えば、特許文献１では、トナー像形成手段の感光体上に形成された静電潜像の電位を表面電位計で検知し、この検知結果に基づいて、トナー像形成手段の交換時期を判断するものが記載されている。また、特許文献２では、感光体の通紙領域外に線状のトナー像を形成し、このトナー像を回収し、回収されたトナー量に基づいてトナー像形成手段の交換時期を判定するものが記載されている。また、特許文献３では、トナー像形成手段の使用回数に基づいて、トナー像形成手段の寿命の予測を行うものが記載されている。また、特許文献４には、感光体の膜厚、トナー残量、感光体と現像ローラとのギャップが、ひとつでも一定以下となったら、トナー像形成手段の交換を促す信号を出力するものが記載されている。
【０００６】
【特許文献１】特開平５−１００５１７号公報
【特許文献２】特開２０００−８９６２３号公報
【特許文献３】特開平７−１０４６１６号公報
【特許文献４】特開平７−３６３２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明者らは、故障予測・判定の方法についての鋭意実験の結果、次のような結果が得られた。すなわち、あるトナー像形成手段（実験ではＢｋ（黒）色）が故障の予兆をきたしたとき、故障をきたしていないトナー像形成手段（実験では、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）色）が形成した中間転写ベルト上のトナー像を付着量検知手段で検知した検知結果が、狙いの検知結果に対する所定の変動範囲から大幅にはずれた検知結果となっていた。
【０００８】
この実験結果から、本発明者らは、あるトナー像形成手段が故障の予兆をきたしたとき、それ以外のトナー像形成手段が形成した像担持体上のトナー像の付着量検知結果が、所定の変動範囲から大幅にはずれることを見出したのである。
【０００９】
本発明は、上記背景に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、新規なトナー像形成手段の故障の予兆の有無の判定を行うことのできる画像形成装置および故障検知方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、複数色のトナー像を担持する像担持体と、互いに異なる色のトナー像を該像担持体の表面に形成する複数のトナー像形成手段と、該像担持体の表面に形成された複数色のトナー像を最終的に記録材上に一括転写する画像形成装置において、複数色のトナー像を担持する像担持体表面に形成された各色のトナー像のトナー付着量を検知する付着量検知手段と、前記トナー像形成手段の故障の予兆の有無の判定をする故障判定手段とを備え複数のトナー像形成手段のいずれかのトナー像形成手段について、故障の予兆の有無の判定をするとき、その他のトナー像形成手段が該像担持体表面に形成したトナー像のトナー付着量を前記付着量検知手段で検知したときの付着量検知結果に基づく情報に基づいて、判定を行うよう前記故障判定手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の画像形成装置において、前記トナー像形成手段は、潜像を担持する潜像担持体と、該潜像担持体に担持された潜像をトナー像化する現像手段と、該潜像担持体上と接触して、該潜像担持体上のトナー像が前記像担持体上に転写された後の該潜像担持体表面に残った転写残トナーを除去するクリーニングブレードとを備えたことを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項１または２の画像形成装置において、前記故障判定手段は、時系列の前記付着量検知結果に基づく情報から得られた時系列データに基づいて、前記トナー像形成手段の故障の予兆の有無の判定をするように構成したことを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項１乃至３いずれかの画像形成装置において、前記故障判定手段は、濃度の異なる複数のトナー像からなるパターン画像を前記付着量検知手段で検知した付着量検知結果に基づく情報に基づいて、前記トナー像形成手段の故障の予兆の有無の判定をするように構成したことを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項４の画像形成装置において、付着量検知手段で検知するときの付着量検知感度が最も低いトナー像を形成するトナー像検知手段を、他のトナー像形成手段よりも前記像担持体移動方向下流側に配置したことを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項５の画像形成装置において、前記付着量検知手段は、前記像担持体上のトナー像から反射した近赤外光および／または赤外光を検出する光学的検知手段であり、他のトナー像形成手段よりも前記像担持体移動方向下流側に配置したトナー像形成手段のトナーにのみカーボンを含有したことを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、請求項１乃至６いずれかの画像形成装置において、前記故障判定手段は、前記付着量検知結果と、複数の運転制御情報とに基づいて指標値を算出し、算出した指標値に基づいて、前記トナー像形成手段の故障の予兆の有無の判定をするように構成したことを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、複数色のトナー像を担持する像担持体と、互いに異なる色のトナー像を該像担持体の表面に形成する複数のトナー像形成手段と、該像担持体の表面に形成された複数色のトナー像を最終的に記録材上に一括転写する画像形成装置の故障の予兆の有無を検知する故障検知方法において、複数のトナー像形成手段のいずれかのトナー像形成手段について、故障の予兆の有無を検知するときに、その他のトナー像形成手段が像担持体表面に形成したトナー像のトナー付着量を付着量検知手段で検知するステップと、複数色のトナー像付着量検知結果に基づく情報に基づいて、前記トナー像形成手段の故障の予兆の有無を検知するステップとを有することを特徴とするものである。
【００１１】
上述したように、あるトナー像形成手段が故障または故障の予兆をきたしたとき、それ以外のトナー像形成手段が形成した像担持体上のトナー像の付着量検知結果が、異常値を示す。すなわち、故障の判定を行うトナー像形成手段以外のトナー像形成手段が形成した像担持体上のトナー像を付着量検知手段で検知したときの付着量検知結果に基づく情報には、故障の判定がなされるトナー像形成手段の故障または故障の予兆を示す情報を含んでいる。よって、故障の予兆の有無の判定を行うトナー像形成手段以外のトナー像形成手段が形成したトナー像を付着量検知手段で検知したときの付着量検知結果に基づく情報で、トナー像形成手段の故障の予兆の有無を判定することができる。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１乃至９の発明によれば、トナー像形成手段の故障の予兆の有無の判定を従来にはない新規な方法で行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態１について図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明を適用する画像形成装置の一例を示す概略構成図である。
図２は、画像形成装置のシステムコントローラ７１の主要部を示すブロック図である。
【００１４】
図１において、カラー画像形成装置１は、本体筐体内に、給紙部１０、中間転写ベルト２１を備えた転写ユニット２０、中間転写ベルト２１に沿って配設されたイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｂｋ）の各色のトナー像形成手段たる画像形成部３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｂｋを備えている。また、定着部４０及び中間転写ベルト２１上のトナー像のトナー付着量を検知するための付着量検知部５０等を備えている。これらの他に、画像形成装置をコントロールするシステムコントローラ７１、図示しないが、カラー画像形成装置１の各部を制御する制御部やモータ及びモータにより駆動される各部に駆動源を伝達する駆動機構部等を備えている。
【００１５】
各色の画像形成部３０について説明する。なお、ここでは、Ｂｋ色の画像形成部３０Ｂｋについて説明するが、Ｙ、Ｍ，Ｃの画像形成部３０Ｙ〜Ｃも同様の構成をしている。画像形成部３０Ｂｋは、感光体３１Ｂｋの周囲に、帯電部３２Ｂｋ、露光部３３Ｂｋ、現像部３４Ｂｋ、一次転写部３５Ｂｋ、クリーニング部３６Ｂｋ等が配設されている。
【００１６】
画像形成時には、通常運転信号が画像形成装置の上位制御装置より指示されると感光体３１Ｂｋは、システムコントローラ７１の制御下で図示しない駆動モータによって回転駆動される。また、図２に示すように、システムコントローラ７１のＣＰＵは感光体モータなどの駆動手段と帯電バイアスを始めとする各作像工程のバイアス出力を順次シーケンシャルに出力する。外部装置からのカラー画像信号は、システムコントローラ７１の画像信号発生回路で色変換処理などの画像処理が施され、Ｂｋ色の画像信号が露光部３３Ｂｋへ出力される。露光部３３Ｂｋは、システムコントローラ７１の露光駆動回路で、Ｂｋの画像信号を光信号に変換し、この光信号に基づいて露光用レーザーダイオードが点滅しながら、感光体３１Ｂｋを走査して露光することで静電潜像を形成する。
【００１７】
この感光体３１Ｂｋ上の静電潜像は現像部３４Ｂｋによって現像されてＢｋトナー像となり、転写部３５Ｂｋによって感光体３１Ｂｋ上のＢｋトナー像が中間転写ベルト２１上に転写される。感光体３１Ｂｋは、トナー像転写後にクリーニング部３６Ｂｋによって残留トナーがクリーニングされ、除電ランプ３８Ｂｋにより除電されて次の画像形成に備えられる。
【００１８】
同様にして、画像形成部３０Ｙ，Ｍ，Ｃは、感光体３１Ｙ，Ｍ，Ｃの周りに、帯電部、現像部、クリーニング部、除電ランプなどを備えている。そして、感光体３１Ｙ、３１Ｍ、３１ＣにＹ，Ｍ，Ｃトナー像を形成し、これらは中間転写ベルト２１上に重ね合わせて１次転写される。
【００１９】
各色の画像形成部の下方には、転写手段たる転写ユニット２０が配設されている。この転写ユニット２０は、無端状の中間転写ベルト２１、従動ローラ２２、２３、駆動ローラ２４などを備えている。複数の色のトナー像を担持する像担持体である中間転写ベルト２１は、駆動ローラ２４、従動ローラ２２、２３等に張り渡されている。中間転写ベルト２１は、トナーの固着を避けるために極めて平滑性の高い材料が用いられている。例えば、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）やポリイミドなど光沢を有する表面をもったベルト材料を好適に用いることができる。
駆動ローラ２４が、図２に示すシステムコントローラ７１の制御下で図外のモータ等の駆動機構により回転駆動されることにより、中間転写ベルト２１は、図１中反時計方向に回転駆動される。各色の感光体３１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋ上に形成されたＹ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋトナー像は、各色の１次転写ニップで中間転写ベルト２１上に重ね合わせて１次転写される。これにより、中間転写ベルト２１上には４色重ね合わせトナー像（以下、４色トナー像という）が形成される。
【００２０】
中間転写ベルト２１における駆動ローラ２４に対する掛け回し箇所には、２次転写バイアスローラ６１がベルトおもて面側から当接しており、これによって２次転写ニップ６が形成されている。この２次転写バイアスローラ６１には、図２に示すうように、システムコントローラ７１の制御下で、バイアス電源回路によって２次転写バイアスが印加されている。これにより、２次転写バイアスローラ６１と接地された２次転写ニップ裏側ローラ２４との間に２次転写電界が形成されている。中間転写ベルト２１上に形成された４色トナー像は、ベルトの無端移動に伴って２次転写ニップに進入する。
【００２１】
給紙部１０は、給紙カセット１１内の記録紙（転写紙）１２を、例えば、図示しない給紙コロ１１ａと分離部材１１ｂにより１枚ずつ分離して図示しないレジストローラ対に送り出す。レジストローラ対が、給紙カセット１１から送られてきた記録紙１２のタイミング調整を行って、記録紙１２を所定のタイミングで２次転写ニップ６に向けて送り出す。２次転写ニップ６では、中間転写ベルト２１上の４色トナー像が２次転写電界やニップ圧の作用によって記録紙１２上に一括２次転写されて、記録紙１２の白色と相まってフルカラー画像となる。
【００２２】
このようにしてフルカラー画像が形成された記録紙１２は、定着部４０に搬送される。
定着部４０は、フルカラー画像が形成された記録紙１２を定着ローラ４１と加圧ローラ４２で加熱・加圧することにより、各色のトナーを記録紙１２に定着させ、排紙ローラ対により図示しない排紙トレイ上に排出する。
【００２３】
付着量検知部５０は、ブラック（Ｂｋ）の画像形成部３０Ｂｋの中間転写ベルト２１の移動方向下流側に配設されており、図３に示すように、中間転写ベルト２１の幅方向にそれぞれ一対配設された光学的検知手段たる光学センサ５１、５２を備えている。光学センサ５１、５２は、図４（ａ）、（ｂ）に示すように発光ダイオードなどからなる発光素子１５１と、乱反射光を受光する第１受光素子１５２と、正反射光を受光する第２受光素子１５３とから構成されている。第１受光素子１５２及び第２受光素子１５３は、Ｓｉフォトトランジスタや、ＰＤ（フォトダイオード）などを用いる。各素子１５１，１５２，１５３は、プリント基板１５０上に実装されている。また、射出光路上に集光レンズ１５４が配置されており、発光素子１５１からの射出光は、集光レンズ１５４により屈折して、像担持体たる中間転写ベルト２１の表面の照射目標に集光される。また、入射光路上にも、集光レンズ１５５、１５６が配置されている。中間転写ベルト１２上の照射対象物であるトナーから反射した反射光を集光レンズ１５５、１５６で集光された光を受光素子１５２、１５３が受光する。プリント基板１５０は、システムコントローラ７１に接続されている。発光素子１５１は、図２に示すシステムコントローラ７１の光量調整回路によって調整された電圧が印加されている。また、システムコントローラ７１は、第１、第２受光素子１５２、１５３からの出力信号をＡＤコンバータでデジタル信号に変換処理する。
【００２４】
本実施形態の光学センサ５１、５２は、近赤外光および／または赤外光が検出可能なものを用いている。近赤外光および／または赤外光は、トナー像のトナー付着量が同じであれば、トナーの着色剤の影響を受けず、受光素子の出力値がほぼ同じ値を示す。具体的には、ピーク発光波長が８４０ｎｍ程度の波長の光を照射する光学素子を用い、ピーク分光感度が８４０ｎｍ程度の受光素子を用いる。また、例えば、発光素子を可視光から赤外光の領域までの光を照射する発光素子とし、受光素子を近赤外光または赤外光を受光する受光素子としてもよい。また、受光素子を可視光から赤外光までの領域の光を受光する受光素子とし、発光素子を近赤外光または赤外光を照射する発光素子としてもよい。光学センサをこのような構成にしても、近赤外光または赤外光を検出する光学センサとすることができる。なお、黒色トナーの着色剤として、低価格のカーボンブラックを用いた場合、カーボンは赤外領域でも強い吸光を示すため、図５に示すように、Ｙ、Ｍ、Ｃ色に比べて付着量検知感度が低くなる。
【００２５】
本実施形態の画像形成装置においては、電源投入時あるいは所定枚数のプリントを行う度に、各色の画像濃度を適正化するために現像バイアス、帯電バイアス、露光量などを調整するプロセス調整運転が行われている。
電子写真方式の画像形成装置は経時劣化や環境変動で画像濃度が変動してしまう弱点があるので、上記プロセス調整運転を実行して画像濃度が安定するように制御している。
【００２６】
このプロセス調整運転の制御フローを図６に示す。
電源投入時あるいは所定枚数のプリント前後の時間を利用し、プロセス調整運転信号が上位制御装置よりシステムコントローラ７１に指示され、プロセス調整運転がスタートする（図２参照）。
【００２７】
プロセス調整運転がスタートすると、システムコントローラ７１は、画像信号発生回路を画像ナシの状態とする（Ｓ２０１）。次に、システムコントローラ７１のＣＰＵは、図４（ａ）に示すように、中間転写ベルト２１に光を照射して正反射光を第２受光素子１５３で受光する。そして、第２受光素子１５３の出力（受光信号）が予め決められた所定値になるように、光量調整回路で光学センサ５１、５２の発光素子１５１の発光強度Ｒを調整する（Ｓ２０２〜Ｓ２０４）。これは、図７に示すように、発光素子１５１の発光効率個体差、温度変動や経時変動により、第２受光素子１５３の出力値がばらつく。このため、第２受光素子１５３の出力値が、目標出力値となるように、発光素子１５１の発光強度Ｒを調整することで、精度良くトナー像濃度を計測することが可能となる。すなわち、Ｓ２０２〜Ｓ２０４は、光学センサ５１、５２で精度良くトナー像の付着量を計測するための光学センサ５１、５２の校正動作に相当する。
【００２８】
このような光学センサ５１、５２の校正動作が終わったら、図８に示すような、パターン画像６０を中間転写ベルト２１上における各光学センサ５１、５２に対向する位置に自動形成する（Ｓ２０５）。パターン画像６０は、濃度レベルの異なる５個程度のパッチ画像６０Ｓからなり、Ｂｋ色のパターン画像６０Ｂｋ、Ｍ色のパターン画像６０Ｍ、Ｃ色のパターン画像６０Ｃ（図示せず）、Ｙ色のパターン画像６０Ｙ（図示せず）が順次中間転写ベルト１２に形成される。このパッチ画像６０Ｓは、露光条件をそれぞれ変えて形成される。このとき帯電、現像バイアス条件は予め決められた特定値で実行される。この中間転写ベルト上のパターン画像を図４（ｂ）に示すように光学センサ５１、５２で光学的に計測する（Ｓ２０６）。
【００２９】
次に、各色パターン画像の各パッチ画像６０Ｓを検知して得られた乱反射光を受光する第１受光素子１５２の５点の受光信号を、先の図５に示すような付着量と受光素子の出力値との関係に基づき構築された付着量算出アルゴリズムを用いてトナー付着量（画像濃度）に変換処理する。これにより、各パッチ画像６０Ｓのトナー付着量が検知される。本実施形態においては、近赤外および／または赤外光を用いた光学センサを用いているので、色によって第１受光素子１５２の出力値に差異がないため、付着量算出アルゴリズムを色毎に備える必要がなく、共通の付着量算出アルゴリズムを用いることができる。なお、黒色の着色剤として、カーボンブラックを用いた場合は、先の図５に示したように、Ｙ、Ｍ、C色と、Ｂｋ色とで付着量に対する受光素子の出力値が異なるので、Ｙ、Ｍ、Ｃ色用と、Ｂｋ用との２つの付着量算出アルゴリズムを用いる。
【００３０】
色毎に各パッチ画像６０Ｓのトナー付着量を検知したら、各パッチ画像のトナー付着量と各パッチ画像を作成したときの各現像ポテンシャルとの関係から、図９に示すように、線形近似した現像ポテンシャル−トナー付着量直線を各色求める。この現像ポテンシャル−トナー付着量直線から傾きγ、切片ｘ０を各色算出する（Ｓ２０７）。このように各色の傾きγ、切片ｘ０を求めることで、先ほど述べた濃度変動要因（経時劣化・環境変動）によって直線の傾きγおよび切片ｘ０が狙いの特性（図中点線）とずれていることが検出できる。傾きγのずれを補正するための露光光量補正パラメータＰを傾きγから決定する。また、現像が開始される現像ポテンシャル（切片Ｘ０）のズレを補正するため補正パラメータＱを切片ｘ０から決定する（Ｓ２０８）。
【００３１】
露光光量補正パラメータＰを露光信号に掛け合わせることで傾きγが主に補正され、現像バイアスに補正パラメータＱを掛け合わせることで切片ｘ０が主に補正されることで、狙いとする画像濃度を安定して得ることが可能となる。なお、上述では、露光光量と現像バイアスを補正しているが、帯電電位や転写電流など画像濃度に寄与するその他のプロセス制御値を補正しても良い。
【００３２】
次に、本実施形態の特徴点について説明する。
上述のプロセス調整運転は温湿度の変動などによる正常範囲内のトナーの帯電量の変動や、感光体の正常範囲内の感度変動などによる画像濃度（トナー付着量）の変動を補正する目的で運転されるものである。しかし、特定のトナー像形成手段である画像形成部３０が故障したり、故障の予兆が現れたりした場合、故障または故障の予兆が現れた画像形成部以外の画像形成部が形成した画像パッチにトナー付着量の変動が生じることがわかった。以下に、具体的に説明する。
【００３３】
本実施形態の画像形成部における感光体表面をクリーニングするクリーニング部は、ウレタンゴムブレードなどのブレード部材を感光体に当接させて、中間転写ベルト２１に転写されず感光体に残った転写残トナーを掻き落とすブレードクリーニング方式が採用されている。ブレードクリーニング方式においては、一部の転写残トナーがブレード部材の下に潜りクリーニング部を通過してしまう。通過した転写残トナーは、帯電部３２、露光部３３を通過して現像部３４で回収される比率が高い。しかし、通過した転写残トナーの一部は、ブレード部材を通過するときにブレード部材との摩擦帯電によって帯電特性を失ったり、形状が変化してしまったりして、現像部３４で回収されない。このように、現像部で回収されなかった転写残トナーは、一次転写部へ移動して、中間転写ベルト２１に付着する。正常時においては、このような理由によって一次転写部へ移動する転写残トナーは、ごく微量である。よって、図１０（ａ）に示すように、中間転写ベルト上通過した転写残トナーが全体にごく微量に付着するだけであり画像品質をはなはだしく損なうようなことは無い。
【００３４】
一方、長期の使用によってブレード部材が磨耗してくるとブレード部材の掻き落とし力が低下して、ブレード部材を通過するトナーが加速度的に増えていく傾向となる。また、現像部３４や現像剤が低下して、トナーを所望に帯電できなくなると、中間転写ベルト２１に転写せずに、ブレード部材に入力される転写残トナーが多くなる。このように、ブレード部材に入力される転写残トナーが多くなると、ブレード部材を通過する転写残トナーが増えていく傾向となる。そして、ついにはブレード部材のある部分から大量のトナーがスジ状に通過する。ブレード部材を通過した大量の転写残トナーは、帯電部３２に付着して、帯電部３２を汚し、帯電能力を低下させる。また、感光体上の大量の転写残トナーの影響で、露光部３３で感光体表面を所定の電位まで減衰させることができなくなる。その結果、異常画像が発生してしまう。また、現像部３４もこのような大量の転写残トナーを回収することができず、スジ状に延びる転写残トナーが中間転写ベルト２１に転写され、中間転写ベルト上にタテスジ状の異常画像が発生してしまう。このように正常な画像が得られなくなった画像形成部は、ただちに修理を要する。
【００３５】
ところで、画像形成部がこのような修理を要する状態に至る少し前から、図１０（ｂ）に示すように、中間転写ベルト上全体に均一に付着する転写残トナーの量が増加する。その結果、非画像部に付着する転写残トナーも増加する。このように、非画像部にトナーが付着する現象を「地汚れ」と言うが、この時点で生じる「地汚れ」は、軽度なもので、使用者にとって気になるような画像劣化とはならず、気づくことは極めて少ない（以下、この状態を「軽度地汚れ」という）。クリーナ故障や現像部の故障の予兆である「軽度地汚れ」がある状態において、プロセス調整運転を行うと、クリーナ故障や現像部の故障の予兆がある画像形成部が形成したパッチ画像を光学センサで検知した付着量検知結果は、低濃度部の付着量が狙いの特性より若干高くなる検知結果であった。その結果、クリーナ故障や現像部の故障の予兆がある画像形成部が形成したパッチ画像を光学センサで検知した検知結果に基づいて作成した現像ポテンシャル−トナー付着量直線は、図１１に示すように、傾きγの若干の低下や切片Ｘ０の若干の低下を引き起こすだけであった。このため、一般にトナーや感光体の環境経時変動範囲（図中点線の範囲）と大差はない。従来、故障の判別を行う画像形成部が形成したパッチ画像を光学センサで検知した付着量検知結果に基づき求めたγやＸ０の変動あるいはこれに基づき決定される補正パラメータＰ，Ｑは、トナー特性、感光体特性、帯電手段、現像手段の劣化によって変化していると考えられるので、上記γ、Ｘ０、Ｐ、Ｑを用いて画像形成部の故障の判定を行っていた。しかし、故障の判別を行う画像形成部が形成したパッチ画像を光学センサで検知した付着量検知結果に基づき求めたγやＸ０の変動あるいはこれに基づき決定される補正パラメータＰ，Ｑの変動からでは、クリーナ故障や現像部の故障の予兆を捉えることができず、精度の高い故障予測を行えていないことがわかった。
【００３６】
図１２は、Ｂｋ色の画像形成部にクリーナ故障や現像部の故障の予兆があったときの各色の現像ポテンシャル−トナー付着量直線を示す図である。なお、この図では、着色剤としてカーボンブラックを含有したブラックトナーを用いたときの結果である。
上述したように、故障の予兆があるＢｋ色のパッチ画像を光学センサで検知した付着量検知結果から作成した現像ポテンシャル−トナー付着量直線は、低濃度部の付着量が狙いの特性より若干高くなる程度であり、傾きγの若干の低下や切片Ｘ０の若干の低下を引き起こすだけであった。これは、低濃度パッチ画像は、非現像領域が多いため、本来、現像されないところに付着していた転写残トナーが、中間転写ベルト２１に転写される。このため、低濃度画像パッチのトナー付着量が、若干増加する。一方、高濃度パッチ画像においては、非現像領域が少なく、感光体上の転写残トナーが付着している部分のほとんどが現像される。感光体上にすでに転写残トナーが付着している部分は、現像のとき、トナーの帯電電位などの影響でトナーが付着しにくい。よって、感光体上の転写残トナーが付着している部分は現像後、付着していない部分を現像したところのトナー付着量とほぼ同じ量となる。その結果、高濃度パッチ画像のトナー付着量は、狙いの特性とほぼ同じ値となったと考えられる。
一方、Ｙ、Ｍ、Ｃ色のパッチ画像を光学センサで検知したとき、狙いの特性より低濃度部の付着量が高くなり、高濃度部の付着量が低くなる検知結果が得られた。その結果、Ｙ、Ｍ、Ｃ色においては、γやＸ０が狙いの特性から大きく変動して、トナーや感光体の環境経時変動と大きく異なっていた。従って、Ｙ、Ｍ、Ｃ色の傾きγや切片Ｘ０あるいはこれに基づき決定される補正パラメータＰ，Ｑの変動から、Ｂｋ色のクリーナ故障や現像部の故障の予兆を捉えることができる。
【００３７】
なお、Ｙ、Ｍ、Ｃ色のパッチ画像を光学センサ５１、５２で検知したとき、狙いの特性より低濃度部の付着量が高くなり、高濃度部の付着量が低くなる検知結果が得られるのは、次のように考えられる。図１に示すようにＢｋ色の画像形成部３０Ｂｋは、中間転写ベルト移動方向最下流側に設けられている。このため、中間転写ベルト上に形成したＹ，Ｍ、Ｃ色のパッチ画像上にクリーナの故障や現像部の故障によってＢｋ色の転写部まで移動してきたＢｋ色の転写残トナーが転写される。低濃度のパッチ画像においては、中間転写ベルト上のトナーが付着していない部分にＢｋ色の転写残トナーが付着することで、光学センサ５１の付着量検知結果が、狙いの特性よりも若干高くなる。パッチ画像の高濃度においては、中間転写ベルト２１に付着したＹ、Ｍ、Ｃ色のトナー上にＢｋ色の転写残トナーが付着することとなる。Ｂｋ色のトナーは、着色剤としてカーボンブラックが含有されているため、赤外光を吸収してしまい、図５に示すように光学センサの出力値が低くなる。このため、Ｙ、Ｍ、Ｃ色のトナー上に付着したＢｋ色の転写残トナーが、光学センサ５１、５２の発光素子の赤外光を吸収して、トナーから反射される反射光量が低下する。その結果、光学センサ５１、５２の出力値が低下してしまい、図５に示すＹ、Ｍ、Ｃ色の付着量とセンサの出力値との関係で算出した付着量検知結果が、狙いの特性よりも低いものとなる。このため、Ｙ、Ｍ、Ｃ色の付着量検知結果は、低濃度部で狙いの特性よりも高くなり、高濃度部で狙いの特性よりも低くなるのである。
【００３８】
このように、本発明者らは、Ｂｋ色の画像形成部が故障の予兆を示したとき、Ｂｋ色の光学センサ５１、５２の付着検知結果に他に、他色の光学センサの付着検知結果も変動することがわかった。そこで、本実施形態においては、Ｂｋ色の画像形成部について故障状態を把握するとき、Ｂｋ色の各パッチ画像の付着量検知結果から得られた補正パラメータＱ（Ｋ）、Ｙ、Ｍ、Ｃ色の各パッチ画像の付着量検知結果から得られた補正パラメータＱ（Ｙ）、Ｑ（Ｍ）、Ｑ（Ｃ）を運転制御情報として用いて故障判定を行うようにした。
【００３９】
以下に、本実施形態の故障判別を、図１３、図１４に基づいて説明する。
図１０、図１１に示す故障判別アルゴリズムは、一次線形結合式を用いたものである。
Ｂｋ色の画像形成部について、故障判定する場合は、メモリから、各色の補正パラメータＱ（Ｂｋ）、Ｑ（Ｙ）、Ｑ（Ｍ）、Ｑ（Ｃ）を読み出す。次に、上記Ｑ（Ｂｋ）、Ｑ（Ｙ）、Ｑ（Ｍ）、Ｑ（Ｃ）を１次線形結合式（Ｃ（Ｂｋ）＝ａＱ（Ｂｋ）＋ｂＱ（Ｙ）＋ｃＱ（Ｍ）＋ｄＱ（Ｃ））に代入して、状態指標値Ｃを求める（Ｓ３０２）。上記ａ〜ｄは、重み付けパラメータであり、一例としては、図１４に示すように、Ｑ（Ｂｋ）、Ｑ（Ｙ）、Ｑ（Ｍ）、Ｑ（Ｃ）が全て低下傾向を示しており、Ｑ（Ｙ）、Ｑ（Ｍ）、Ｑ（Ｃ）が所定値以下の場合Ｃ＜０となるように決定する。
このような故障判定によって、故障と判定（Ｃ＜０）されたとき（Ｓ３０３のＮＯ）は、システムコントロール７１は、装置の表示パネルやパーソナルコンピュータなどの外部装置の表示画面などでメンテナンス要求を報知する（Ｓ３０４）。また、サービスセンターと通信を行って、サービスセンターにメンテナンスが必要な旨を報知してもよい。
本実施形態においては、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋの４つのＱ値から、総合的に画像形成部の故障の予兆しているので、ひとつの値を用いて画像形成部の故障の予兆をするものに比べて、偶発的な誤報を回避することができる。
【００４０】
また、上述では、Ｑ値のみを用いて指標値Ｃを算出しているが、Ｑ値だけでなく、上述のＰ値、Ｒ値、その他のパラメータを活用して、指標値を算出することで、より偶発的な誤報を回避することができる。
【００４１】
なお、状態指標値Ｃを算出する計算式を作成する方法は、パターン認識アルゴリズム、学習アルゴリズムとして広く一般的に提供されている情報技術を活用することができる。例えば、ＬＤＡ法（線形判別分析）、ブースティング法、サポートベクタマシン法などの手法が挙げられる。
【００４２】
また、単にＱ値を使った演算でＣを求めるのではなく、Ｑ値の時系列データから特徴量を算出し、この特徴量を用いて、Ｃを演算してもよい。Ｑ値の時系列データを用いてＱ値の時間的変化を特徴的に捉えた特徴量から、Ｙ、Ｍ、Ｃ色のＱ値が大幅に低下しているか否かを確実に捉えることができ、Ｂｋ色の画像形成部における故障予測の精度が向上する。特徴量としては、例えば、Ｑ値の時系列データから、一次回帰式を作ったときの傾きＳや、Ｑ値の時系列データから標準偏差、平均値を求め、標準偏差を平均値で割った値（変動係数Ｔ）などを用いることができる。このような、傾きＳ、変動係数Ｔをさらに加えて指標値Ｃを求めることで、Ｂｋ色の画像形成部における故障予測の精度が向上する。
【００４３】
上述では、Ｂｋ色の画像形成部の故障の判定について、説明したが、他の色（Ｙ、Ｍ、Ｃ）のときも上述のように、故障判定する画像形成部以外の色の補正パラメータＱを用いることで、故障判定する画像形成部の色のトナーが「軽度地汚れ」を起こして、故障の予兆があることを検知することができる。以下に、Ｃ（シアン）色を例に挙げて説明する。
図１５は、Ｃ（シアン）色が故障の予兆を示したときのＭ、Ｙ、Ｂｋ色の現像ポテンシャル−トナー付着量直線の一例である。
図に示すように、Ｃ色のトナー付着量検知結果は、低濃度部で若干のトナー付着量の増加は見られるが、高濃度部においては、図中点線の狙いの特性とほぼ同じとなる。
一方、Ｙ色、Ｍ色のパッチ画像上には、Ｃ色の転写残トナーが付着する。Ｙ、Ｍ色と、Ｃ色とは、先の図５に示すように、出力値は、同じであるので、Ｙ色、Ｍ色の付着検知結果としては、パッチ上に付着したＣ色のトナー分だけ狙いの特性よりも高くなる。その結果、Ｙ色、Ｍ色のトナー付着量検知結果は、低濃度部と高濃度部とが、ほぼ、同じ量増加する。
また、Ｂｋ色のパッチ画像は、中間転写ベルト上に「軽度地汚れ」として付着しているＣ色のトナー上に形成される。先の図５に示すように、Ｃ色のトナーは、赤外光をあまり吸収しないので、Ｃ色のトナーに反射した光の光量は、Ｋ色よりも大きい。その結果、第１受光素子の出力値が高くなり、図５のＫ色における受光素子の出力値と付着量との関係から算出された、付着量検知結果が実際よりも高くなる。その結果、Ｂｋ色低濃度部の付着量検知結果は、著しく増加する。
【００４４】
このように、Ｃ色の画像形成部に故障の予兆が生じると、Ｍ色、Ｃ色については、傾きγがほとんど変わらず、切片Ｘ０のみが低下し、Ｂｋ色は、傾きγが大きく変動し、切片Ｘ０も大きく低下する。よって、これらの特徴を捉えた情報を運定制御情報として、指標値Ｃ値の演算に用いることで、Ｃ色の画像形成部の故障の予兆を捉えることができる
【００４５】
なお、Ｙ色に故障の予兆が生じたときは、Ｃ色、Ｍ色が、傾きγがほとんど変わらず、切片Ｘ０のみが低下する結果が得られ、Ｍ色に故障の予兆が生じたときは、Ｃ色、Ｙ色が、傾きγがほとんど変わらず、切片Ｘ０のみが低下する結果が得られる。Ｂｋ色は、Ｍ色、Ｙ色、Ｃ色とも同じ結果が得られる。
【００４６】
また、Ｂｋ色のトナーの着色剤としてカーボンブラックを含有しないものを用いた場合は、Ｂｋ色の画像形成部に故障の予兆を生じたとき、Ｙ色、Ｍ色、Ｃ色全てが、傾きγがほとんど変わらず、切片Ｘ０のみが低下する結果が得られ、Ｙ色、Ｍ色、Ｃ色のいずれかの画像形成部に故障の予兆が生じた場合は、Ｂｋ色傾きγがほとんど変わらず、切片Ｘ０のみが低下する結果が得られる。
【００４７】
また、上述では、Ｂｋ色のみ、光学センサの出力値が異なるように構成しているが、Ｙ色、Ｍ色、Ｃ色、Ｂｋ色おのおの光学センサの出力値を異ならせるよう構成してもよい。例えば、光学センサの出力が、Ｙ＞Ｍ＞Ｃ＞Ｂｋとした場合、Ｙ色の画像形成部に故障の予兆が生じた場合は、図１５のＢｋ色の現像ポテンシャル−トナー付着量直線のように、低濃度部が狙いの特性から大きく増加した結果が得られる。また、増加量も、Ｍ色、Ｃ色、Ｂｋ色という順に大きくなる。その結果、Ｍ色、Ｃ色、Ｂｋ色ともに切片Ｘ０が大きく低下する。Ｍ色の画像形成部に故障の予兆が生じた場合は、Ｙ色については、図１２のＹ色の現像ポテンシャル−トナー付着量直線のように、低濃度部が狙いの特性から若干大きくなり、高濃度部が狙いの特性から小さくなり、切片Ｘ０が大幅に低下する。一方、Ｃ色、Ｂｋ色は、図１５のＢｋ色の現像ポテンシャル−トナー付着量直線同様、低濃度部が狙いの特性から大きく増加して、切片Ｘ０が大幅に低下する。Ｃ色の画像形成部に故障が生じた場合は、Ｙ、Ｍ色は、低濃度部が狙いの特性から若干大きくなり、高濃度部が狙いの特性から小さくなり、Ｙ、Ｍ色ともに、切片Ｘ０が大きく低下する。Ｂｋ色は、図１５のＢｋ色の現像ポテンシャル−トナー付着量直線同様、低濃度部が狙いの特性から大きく増加して、切片Ｘ０が大きく低下する。Ｂｋ色の画像形成部が故障の予兆をきたしたときは、図１２同様、Ｙ、Ｍ、Ｃ色は、低濃度部が狙いの特性から若干大きくなり、高濃度部が狙いの特性から小さくなり、切片Ｘ０が大きく低下する。
【００４８】
このように、Ｙ色、Ｍ色、Ｃ色、Ｂｋ色おのおの光学センサの出力値を異ならせるよう構成することで、いずれの色の画像形成部に故障の予兆が生じても、各色の切片Ｘ０が大きく低下する。これにより、各色の画像形成部に故障を精度よく検知することができる。
【００４９】
なお、Ｙ色、Ｍ色、Ｃ色、Ｂｋ色おのおの光学センサの出力値を異なる方法としては、例えば、可視光領域の光を検出する光学センサを用いるなど、色毎に出力値の異なる光学センサを用いることが考えられる。また、トナー成分をそれぞれ変えて、各色の光学出力値を異ならせてもよい。
【００５０】
また、画像形成部は、中間転写ベルト移動方向上流側から光学センサの出力値の高い順に並べるのが好ましい。すなわち、光学センサの出力が、Ｙ＞Ｍ＞Ｃ＞Ｂｋとした場合は、中間転写ベルト移動方向上流側から画像形成部をＹ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋと並べるのである。このように配列することで、光学センサの出力値の高いトナー上に、光学センサの出力値の低いトナーが付着する。これにより、故障の予測を行う画像形成部よりも中間転写ベルト移動方向上流側の画像形成部の現像ポテンシャル−トナー付着量直線を、低濃度部が狙いの特性から若干大きく、高濃度部が狙いの特性から小さくすることができ、切片Ｘ０を大幅に低下させることができる。
【００５１】
また、上述では、中間転写方式のタンデム型画像形成装置に本発明を適用した例について説明したが、図１６に示すような直接転写方式のタンデム型画像形成装置にも本発明を適用することができる。図１６に示す直接転写方式の画像形成装置においては、搬送ベルトと対向する位置に、付着量検知部を設ける。そして、プロセス調整運転時は、搬送ベルトに、各色のパターン画像を形成して、搬送ベルト上の各色のパターン画像の付着量を付着量検知部で検知する。そして、搬送ベルト上のパターン画像の付着検知結果に基づいて、現像バイアスの補正パラメータＱや、露光光量補正パラメータＰなどを求める。すなわち、この直接転写方式のタンデム型画像形成装置においては、搬送ベルトは、転写紙を搬送する機能のほかに、各色のトナー像を担持する像担持体としても機能する。
ある画像形成部について、故障の予測をする場合は、搬送ベルトに形成された各色のパターン画像に基づき得られた、現像バイアイスの補正パラメータなどを用いて、上述同様、指標値Ｃを算出して、指標値Ｃに基づき故障の予測を行う。
【００５２】
また、図１７に示すように、一つの感光体の周りにＹ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ色の現像部、帯電部、露光部が配置された所謂多重現像方式の画像形成装置にも本発明を適用することができる。
【００５３】
以上、本実施形態の画像形成装置によれば、故障を予測する以外のトナー像形成手段たる画像形成部が像担持体たる中間転写ベルト２１に形成したトナー像を付着量検知手段たる光学センサで検知した付着量検知結果に基づく情報から、画像形成部の故障を予測する。ある画像形成部に故障の予兆が生じると、その他の画像形成部が中間転写ベルト２１に形成したトナー像を光学センサで検知した付着量検知結果が、大幅に変動する。このように、故障の予兆が生じた画像形成部以外の画像形成部が形成したトナー像の付着量検知結果には、故障の予兆を示す情報が含まれている。よって、故障を予測する以外のトナー像形成手段たる画像形成部が像担持体たる中間転写ベルト２１に形成したトナー像を付着量検知手段たる光学センサで検知した付着量検知結果に基づく情報から、故障を予測する画像形成部に故障の予兆があるか否かを調べることができる。
【００５４】
また、時系列の付着量検知結果から得られた時系列データには、付着量検知結果の変化を捉えた情報を含んでおり、時系列データから付着量検知結果が大幅に変動したか否かがわかる。よって、時系列の付着量検知結果から得られた時系列データを用いて、画像形成部の故障の予測を行うことで、付着量検知結果から画像形成部の故障の予測を行うものに比べて、ノイズが少なく精度の高い故障予測を行うことができる。
【００５５】
故障の予兆が生じた画像形成部以外の画像形成部が中間転写ベルト上に形成したトナー像には、故障の予兆が生じた画像形成部のトナーが付着するため、付着量が増加する。この故障の予兆が生じた画像形成部の影響による付着量検知結果の変動は、高濃度、低濃度に関係なく、同様に生じる。例えば、低濃度のトナー像の付着量検知結果の変動のみから、画像形成部の故障の予測を行う場合、付着量検知結果の変動が、光学センサの故障で低付着量の感度の変動によるものか、画像形成部の故障の予兆によるものか判断できない。しかし、本実施形態のように、濃度の異なる複数のトナー像からなるパターン画像を光学センサで検知した付着量検知結果に基づく情報に基づいて、画像形成部の故障の予兆を判定するようにすれば、濃度の異なる複数のトナー像の付着量検知結果が、同様に変動しているか否かを調べることができる。これにより、トナー像の付着量検知結果が、同様に変動していれば、画像形成部の故障の予兆による変動によるものだと判断でき、例えば、低濃度トナー像の付着量検知結果のみ変動していれば、他の要因によるものだと判断することができる。これにより、画像形成部の故障の予測の精度を高めることができる。
【００５６】
また、光学センサで検知するときの付着量検知感度が最も低いトナー像を形成する画像形成部を、他の画像形成部よりも中間転写ベルト移動方向下流側に配置した。これにより、中間転写ベルト移動方向最下流側の画像形成部に故障の予兆が生じたとき、その他の画像形成部が形成した高濃度トナー像の付着検知結果の付着量検知結果が正常時よりも小さな値となり、その他の画像形成部が形成した低濃度トナー像の付着検知結果が正常時よりも大きな値となる。これにより、濃度の異なる複数のトナー像からなるパターン画像を光学センサで検知した付着量検知結果に基づく情報である現像バイアスの補正パラメータＱを、大きく変動させることができ、より精度の高い故障予測・判別を行うことができる。特に、本実施形態のように、使用頻度が高く、他の色に比べて寿命に達するまでの期間が短いＢｋ色の光学センサの付着量感度を低くして、Ｂｋ色の画像形成部を中間転写ベルト移動方向最下流に配置することで、Ｂｋ色の故障判定を精度良く行うことができる。
【００５７】
また、光学センサとして、トナー像から反射した近赤外光および／または赤外光を検出する光学センサを用い、中間転写ベルト移動方向最下流に配置した画像形成部のトナーにのみカーボンを含有する。カーボンは、赤外光を吸収するため、赤外光を検出する光センサにおいて、カーボンを含んだトナーの付着量検知感度が低くなる。よって、中間転写ベルト移動方向最下流に配置した画像形成部のトナーにのみカーボンを含有することで、中間転写ベルト移動方向最下流側の画像形成部を、光学センサで検知するときの付着量検知感度が最も低いトナー像を形成する画像形成部にすることができる。
また、光学センサを近赤外光および／または赤外光を検出する光学センサとすることで、色による検知感度に差がなくなり、カーボンを含有していないトナーの付着量検知感度を同じすることができる。これにより、カーボンを含有していない色のトナー毎に付着量算出アルゴリズムを備える必要がなく、共通の付着量算出アルゴリズムを用いることができる。
【００５８】
また、複数の付着量検知結果に基づく情報や、その他の情報を用いて、指標値Ｃを算出し、この指標値Ｃから、画像形成部の故障の予兆の判定を行うことで、一つの情報が一時的に異常を示す情報となっても、その他の情報が正常を示す情報であるならば、指標値Ｃが大きく変動することがなく、画像形成部が故障の予兆をしめしたと誤判定することがない。よって、一つの情報に基づいて、故障を判定するものに比べて、故障判定を精度よく行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本実施形態の画像形成装置の一例を示す概略構成図。
【図２】画像形成装置のシステムコントローラの主要部を示すブロック図。
【図３】中間転写ベルト上のパターン画像と光学センサの構成例を示す要部斜視図。
【図４】（ａ）は、中間転写ベルト表面を光学センサで検知するときの様子を説明する図。（ｂ）は、光学センサで中間転写ベルト上のトナー像を検知するときの様子を説明する図。
【図５】光学センサの出力値とトナー付着量との関係を示す図。
【図６】プロセス調整運転の制御フロー図。
【図７】光学センサの出力値と発光素子（ＬＥＤ）の出力値との関係を示す図。
【図８】中間転写ベルト上に形成されたパターン画像を示す図。
【図９】プロセス調整方法について説明する図。
【図１０】（ａ）は、画像形成部が故障の予兆をきたしていないときの中間転写ベルトの表面様子を説明する図。（ｂ）は、画像形成部が故障の予兆をきたしたとき中間転写ベルトの表面様子を説明する図。
【図１１】Ｂｋ色の画像形成部に故障の予兆が生じたときの現像ポテンシャル−トナー付着量直線を示す図。
【図１２】Ｂｋ色の画像形成部に故障の予兆が生じたときの各色の現像ポテンシャル−トナー付着量直線を示す図。
【図１３】故障判定の制御フロー図。
【図１４】運転制御情報Ｑ（Ｙ）、Ｑ（Ｍ）、Ｑ（Ｃ）、Ｑ（Ｂｋ）の値と指標値Ｃとの関係の一例を示す図。
【図１５】Ｃ色の画像形成部に故障の予兆が生じたときの現像ポテンシャル−トナー付着量直線を示す図。
【図１６】本実施形態の画像形成装置の他の例を示す概略構成図。
【図１７】本実施形態の画像形成装置のさらに他の例を示す概略構成図。
【符号の説明】
【００６０】
２１：中間転写ベルト
３０Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ：画像形成部
５１、５２：光学センサ
７１：システムコントローラ
２１０：搬送ベルト
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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