(57)【要約】【課題】  トナーを使用して画像を形成する画像形成装置およびその制御方法において、装置に異常が生じた場合に適切に対応することができる制御技術を提供する。【解決手段】  第１状態、すなわち劣化の程度が少なく、トナーも十分に貯留された状態のエンジン部に対しては、パッチ画像濃度に対して比較的狭い適正範囲Ｒ1min，Ｒ1maxを設ける（ａ）。パッチ画像の濃度検出結果が適正範囲から外れている場合には装置に異常があると判定することで、装置の異常を的確に検出することができる。一方、第２状態、すなわち構成部品が劣化したまたはトナー不足の状態にあるエンジン部に対しては、適正範囲の下限値を低下させることで適正範囲を広げる（ｂ）。これにより、画像品質が多少劣化した状態の装置でも、異常と判定されることなく引き続き画像を形成することができる。【選択図】  図４
2005275202.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成動作を実行してトナー像を形成する像形成手段と、
前記像形成手段の状態が、前記トナー像の画像品質が最も良好な第１状態および前記トナー像の画像品質が前記第１状態より劣る可能性のある第２状態のいずれであるかを、前記像形成手段の使用履歴を指標する指標情報に基づいて判定する状態判定手段と、
前記像形成手段により形成されたパッチ画像としての前記トナー像を構成するトナー量を検出するトナー量検出手段と、
前記パッチ画像を構成するトナー量としての適正範囲を、前記状態判定手段による判定結果に応じて設定し、前記パッチ画像についての前記トナー量検出手段による検出結果が該適正範囲にないときには、装置に異常があると判定する制御手段と
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記状態判定手段による判定結果が第２状態であるときには、該判定結果が第１状態であるときより前記適正範囲が広くなるように、前記適正範囲を設定する請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記状態判定手段による判定結果が第２状態であるときには、該判定結果が第１状態であるときよりも前記適正範囲の下限値が低トナー量側となるように、前記適正範囲を設定する請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記状態判定手段による判定結果が第２状態であるときおよび／または前記制御手段が装置に異常があると判定したときに、ユーザに対し装置の状態を報知する報知手段をさらに備える請求項１ないし３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
画像形成動作を実行してトナー像を形成する像形成手段と、
前記像形成手段の状態が、前記トナー像の画像品質が最も良好な第１状態および前記トナー像の画像品質が前記第１状態より劣る可能性のある第２状態のいずれであるかを、前記像形成手段の使用履歴を指標する指標情報に基づいて判定する状態判定手段と、
前記像形成手段により形成されたパッチ画像としての前記トナー像を構成するトナー量を検出するトナー量検出手段と、
前記パッチ画像についての前記トナー量検出手段による検出結果が所定の適正範囲にないときに異常処理動作を実行する制御手段と
を備え、
前記制御手段は、前記状態判定手段による判定結果に応じて前記異常処理動作の処理内容を異ならせる
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記状態判定手段による判定結果が第１状態である場合の前記異常処理動作では、前記像形成手段による前記画像形成動作の実行を禁止する一方、
前記状態判定手段による判定結果が第２状態である場合の前記異常処理動作では、前記像形成手段による前記画像形成動作の実行を可能とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記制御手段は、前記状態判定手段による判定結果が第２状態の前記異常処理動作において、前記トナー量検出手段による検出結果が前記適正範囲から高トナー量側に外れている場合には、前記像形成手段による前記画像形成動作の実行を禁止する一方、前記トナー量検出手段による検出結果が前記適正範囲から低トナー量側に外れている場合には、前記像形成手段による前記画像形成動作の実行を許可する請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記異常処理動作が実行されたときに、必要に応じてユーザに対し装置の状態を報知する報知手段をさらに備える請求項５ないし７のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記像形成手段が、静電潜像を担持可能な潜像担持体を有し、しかも、
前記状態判定手段は、前記潜像担持体の稼動量を前記指標情報とする請求項１ないし８のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記像形成手段がトナーを貯留可能に構成され、しかも、
前記状態判定手段は、前記像形成手段におけるトナー残量を前記指標情報とする請求項１ないし８のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記像形成手段が、トナーを担持するトナー担持体を有し、しかも、
前記状態判定手段は、前記トナー担持体の稼動量を前記指標情報とする請求項１ないし８のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記像形成手段が複数のトナー色によるカラー画像を形成可能に構成され、しかも、
前記状態判定手段は、前記複数のトナー色のそれぞれに対応する前記指標情報の全てが所定の画質維持条件を満足するときには装置が第１状態であると判定する一方、該指標情報のうち少なくとも１つが前記画質維持条件を満足しないときには装置が第２状態であると判定する請求項１０または１１に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
画像形成動作を実行してトナー像を形成する像形成手段の状態が、前記トナー像の画像品質が最も良好な第１状態および前記トナー像の画像品質が前記第１状態より劣る可能性のある第２状態のいずれであるかを、前記像形成手段の使用履歴を指標する指標情報に基づいて判定する状態判定工程と、
パッチ画像としての前記トナー像を構成するトナー量としての適正範囲を、前記状態判定工程における判定結果に応じて設定する設定工程と、
前記像形成手段により前記パッチ画像を形成するパッチ画像形成工程と、
形成された前記パッチ画像についてのトナー量を検出し、該検出結果が前記適正範囲にないときには、装置に異常があると判定する異常判定工程と
を備えることを特徴とする画像形成装置の制御方法。
【請求項１４】
画像形成動作を実行してトナー像を形成する像形成手段の状態が、前記トナー像の画像品質が最も良好な第１状態および前記トナー像の画像品質が前記第１状態より劣る可能性のある第２状態のいずれであるかを、前記像形成手段の使用履歴を指標する指標情報に基づいて判定する状態判定工程と、
前記像形成手段によりパッチ画像としての前記トナー像を形成するパッチ画像形成工程と、
形成された前記パッチ画像についてのトナー量を検出する検出工程と、
前記検出工程における検出結果が所定の適正範囲にないときに実行される異常処理工程と
を備え、しかも、
前記状態判定工程における判定結果に応じて、前記異常処理工程の処理内容が異なる
ことを特徴とする画像形成装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、トナーを使用して画像を形成する画像形成装置およびその制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
プリンタ、複写機およびファクシミリ装置などトナーを使用して画像を形成する画像形成装置では、装置を使用するにつれて、例えば装置の劣化やトナーの残量低下など装置の状態変化に起因する画像品質の劣化が発生する。このような場合に直ちに画像の形成を禁止すればさらなる画像品質の劣化は防止される。しかし、画像品質が多少劣化した状態であっても、ユーザは引き続き画像形成を行いたい場合もある。そこで、例えば、特許文献１に記載の印刷装置では、トナー残量が第１所定値を下回ったときには、印刷物がかすれる可能性がある旨のメッセージを表示することでユーザに対し警告を行いつつ、少なくとも現在処理途中の印刷ジョブデータについては、ユーザの操作に応じて印刷物として出力できるようにしている。こうしてユーザの上記要求に応えることを可能とし、ユーザにとっての利便性を高めることができる。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−１９６６２８号公報（例えば、段落００３３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この種の画像形成装置においては、形成されるトナー像が、装置の不具合に起因して異常な画像濃度を示すことがある。すなわち、形成されたトナー像の濃度検出結果が予め想定された画像濃度と大きく異なっていた場合には、装置に何らかの不具合が生じていると判断することができる。しかしながら、上記した従来技術のように、画像品質が劣化する可能性のある状態での画像形成を認める装置においては、その判断が難しい。というのは、このような状態で形成された画像に濃度異常を生じることはある程度想定されており、濃度異常の原因が一概に装置の不具合であると判断することはできないからである。このため、装置の異常を確実に発見し速やかに必要な処置を行えるというメンテナンス性の点で支障が生じる。
【０００５】
このように、ユーザに優れた利便性を提供するため、画像品質がやや劣化する可能性のある状態での画像形成を許容する装置においては、装置に異常が発生した場合の対応について格別の配慮が必要である。しかしながら、このような点を考慮した制御技術についての提案はこれまでなされていなかった。
【０００６】
この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、トナーを使用して画像を形成する画像形成装置およびその制御方法において、装置に異常が生じた場合に適切に対応することができる制御技術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】
【０００７】
この発明にかかる画像形成装置は、上記目的を達成するため、画像形成動作を実行してトナー像を形成する像形成手段と、前記像形成手段の状態が、前記トナー像の画像品質が最も良好な第１状態および前記トナー像の画像品質が前記第１状態より劣る可能性のある第２状態のいずれであるかを、前記像形成手段の使用履歴を指標する指標情報に基づいて判定する状態判定手段と、前記像形成手段により形成されたパッチ画像としての前記トナー像を構成するトナー量を検出するトナー量検出手段と、前記パッチ画像を構成するトナー量としての適正範囲を、前記状態判定手段による判定結果に応じて設定し、前記パッチ画像についての前記トナー量検出手段による検出結果が該適正範囲にないときには、装置に異常があると判定する制御手段とを備えることを特徴としている。
【０００８】
また、この発明にかかる画像形成装置に制御方法は、上記目的を達成するため、画像形成動作を実行してトナー像を形成する像形成手段の状態が、前記トナー像の画像品質が最も良好な第１状態および前記トナー像の画像品質が前記第１状態より劣る可能性のある第２状態のいずれであるかを、前記像形成手段の使用履歴を指標する指標情報に基づいて判定する状態判定工程と、パッチ画像としての前記トナー像を構成するトナー量としての適正範囲を、前記状態判定工程における判定結果に応じて設定する設定工程と、前記像形成手段により前記パッチ画像を形成するパッチ画像形成工程と、形成された前記パッチ画像についてのトナー量を検出し、該検出結果が前記適正範囲にないときには、装置に異常があると判定する異常判定工程とを備えることを特徴としている。
【０００９】
これらの発明では、パッチ画像として実際に形成されたトナー像の画像濃度に対応する値として、パッチ画像を構成するトナー量を検出し、その検出結果に基づいて装置の異常の有無を判定する。こうすることで、画像濃度の異常をもたらす装置の異常およびトナー量検出の過程における異常を適切に検出することができる。
【００１０】
また、これらの発明では、装置の状態を、良好な画像品質で画像形成を行うことができる第１状態と、これより画像品質の劣化する可能性のある第２状態とに区分する。ここで、装置が第１状態にあるときには一定の画像品質が保証されるので、パッチ画像の濃度は比較的安定しており、パッチ画像を構成するトナー量も予想された値と概ね一致するはずである。一方、装置が第２状態にあるときには、パッチ画像の濃度が予想された濃度とは異なる場合もありうる。例えば、装置の動作に異常がなくとも、トナー残量の低下に起因してパッチ画像がトナー不足となる場合がある。このように、第２状態ではパッチ画像を構成するトナー量が不安定になりやすい。
【００１１】
このように、第１状態と第２状態とでは、形成されるパッチ画像を構成するトナー量の安定度が大きく異なっている。そこで、本発明のように、像形成手段が第１状態および第２状態のいずれにあるかによってトナー量の適正範囲を変えておき、パッチ画像におけるトナー量検出結果が適正範囲にあるか否かで装置異常の有無を判定するようにすれば、装置がいずれの場合にあるときでも適切に装置の異常の有無を判定することができ、装置のメンテナンス性が向上する。
【００１２】
例えば、前記像形成手段が第２状態であるときには、装置に異常がなくてもパッチ画像を構成するトナー量のばらつきが大きくなるので、第１状態であるときより前記適正範囲が広くなるように、前記適正範囲を設定することが好ましい。こうすることで、次のような作用効果が得られる。まず、像形成手段が第１状態にあるときには、パッチ画像を構成するトナー量は比較的安定していると考えられる。したがって、適正範囲を比較的狭く設定しておき、実測されたトナー量がこれから外れた場合には異常と判定することによって、装置の異常をより確実に把握することが可能となる。一方、像形成手段が第２状態にあるときにはトナー量がばらつくことは予め想定された現象であって、これは突発的に生じた装置の異常とはいえない。そこで、比較的広い適正範囲を設けておけば、ある程度のトナー量のばらつきが許容されるが、トナー量検出結果が予想から大きく逸脱するような場合には異常と判定されることとなる。
【００１３】
また、トナー残量の低下や装置の使用に伴う自然な劣化は、一般に、画像濃度の不足や画像のかすれなど、画像を構成するトナー量を低下させる原因となる。そこで、例えば、前記装置が第２状態であるときには、第１状態であるときよりも前記適正範囲の下限値が低トナー量側となるように、前記適正範囲を設定してもよい。
【００１４】
また、上記のように構成された画像形成装置において、像形成手段が第２状態であると判定されたときにその旨を報知する報知手段をさらに備えてもよい。これにより、ユーザは画像品質の劣化が起きる可能性のあることを知ることができるので、ユーザの所望する品質に達しない無駄な画像を形成してしまうことが未然に防止される。また、ユーザは装置のメンテナンス作業が必要であることを知ることができる。また、装置に異常があると判定されたときにその旨を報知する報知手段を備えてもよい。これにより、ユーザは異常の発生を知り、それを解消するために必要な措置を適宜取ることができる。
【００１５】
また、この発明にかかる画像形成装置の他の態様は、上記目的を達成するため、画像形成動作を実行してトナー像を形成する像形成手段と、前記像形成手段の状態が、前記トナー像の画像品質が最も良好な第１状態および前記トナー像の画像品質が前記第１状態より劣る可能性のある第２状態のいずれであるかを、前記像形成手段の使用履歴を指標する指標情報に基づいて判定する状態判定手段と、前記像形成手段により形成されたパッチ画像としての前記トナー像を構成するトナー量を検出するトナー量検出手段と、前記パッチ画像についての前記トナー量検出手段による検出結果が所定の適正範囲にないときに異常処理動作を実行する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記状態判定手段による判定結果に応じて前記異常処理動作の処理内容を異ならせることを特徴としている。
【００１６】
また、この発明にかかる画像形成装置の制御方法は、上記目的を達成するため、画像形成動作を実行してトナー像を形成する像形成手段の状態が、前記トナー像の画像品質が最も良好な第１状態および前記トナー像の画像品質が前記第１状態より劣る可能性のある第２状態のいずれであるかを、前記像形成手段の使用履歴を指標する指標情報に基づいて判定する状態判定工程と、前記像形成手段によりパッチ画像としての前記トナー像を形成するパッチ画像形成工程と、形成された前記パッチ画像についてのトナー量を検出する検出工程と、前記検出工程における検出結果が所定の適正範囲にないときに実行される異常処理工程とを備え、しかも、前記状態判定工程における判定結果に応じて前記異常処理工程の処理内容が異なることを特徴としている。なお、状態判定工程については、異常処理工程の一部として行ってもよいものとする。
【００１７】
これらの発明では、パッチ画像についてのトナー量検出結果が適正範囲になかったときの動作が、像形成手段の状態によって異なる。すなわち、像形成手段が良好な画像を形成可能な第１状態であるにもかかわらずトナー量検出結果が適正範囲を外れるのは、装置に異常が生じているためと考えられる。一方、第２状態では、パッチ画像におけるトナー量の変動はある程度予想される現象である。したがって、トナー量検出結果の異常が必ずしも装置の偶発的な異常によるとは限らない。そこで、トナー量検出結果が適正範囲になかったときの後処理、すなわち異常処理の内容を装置の状態に応じて変えるようにすれば、装置の状態に応じた適切な処理を行うことができ、ユーザの利便性向上を図ることが可能となる。
【００１８】
像形成手段の状態に応じた異常処理の内容としては、例えば次のようにすることができる。すなわち、像形成手段が第１状態である場合には前記像形成手段による前記画像形成動作の実行を禁止する一方、像形成手段が第２状態である場合には前記像形成手段による前記画像形成動作の実行を可能とする。こうすることによって、第１状態では、装置の異常による劣悪な画像品質で画像が形成されるのを防止することができる。また、第２状態では、画像品質が劣る可能性はあるものの一応は画像形成が可能となるので、ユーザにとっての利便性が向上する。
【００１９】
ここで、像形成手段が第２状態である場合であっても、画像形成動作を禁止したほうがよい場合もある。前記したように、装置の自然な劣化はトナー量の低下として現れることが多く、このような劣化によってトナー量が増加することは考えにくい。すなわち、第２状態において異常に高いトナー量が検出されたとすれば、装置に何らかの異常が発生した可能性が高い。そこで、トナー量検出結果が適正範囲から高トナー量側に外れているときには前記像形成手段による前記画像形成動作の実行を禁止する一方、トナー量検出結果が適正範囲から低トナー量側に外れているときには前記像形成手段による前記画像形成動作の実行を許可するようにしてもよい。こうすることで、第２状態での画像形成を許容しつつ、異常の発生をより確実に検出することができる。
【００２０】
この画像形成装置においても、異常処理が実行されたときには必要に応じてユーザに対し装置の状態を報知する報知手段をさらに備えてもよい。特に、像形成手段が第２状態であって画像形成を許容する場合には、所望の画像品質が得られない可能性のあることを予めユーザに知らせておくことが望ましい。
【００２１】
また、第２状態では、ユーザが所定の操作を行ったときのみ画像形成動作が許可されるようにしてもよい。つまり、画像品質劣化の可能性のあることをユーザが承知した旨の意思表示をした場合に限り画像形成を行うようにすることで、ユーザの希望に沿わない無駄な画像を形成してしまうことが防止される。
【００２２】
また、上記のように構成された各画像形成装置において、像形成手段の状態を判定するための指標情報としては、次のようなものを用いることができる。例えば、前記像形成手段が、静電潜像を担持可能な潜像担持体を有する場合には、前記潜像担持体の稼動量を前記指標情報とすることができる。ここでいう稼動量としては、潜像担持体の動作時間や、潜像担持体が回転体として構成されている場合にはその回転数などを用いることができる。
【００２３】
また、前記像形成手段がトナーを貯留可能に構成されている場合には、そのトナー残量を前記指標情報とすることができる。もちろん初期のトナー量とトナー消費量とからトナー残量を算出するようにしてもよい。また、前記像形成手段が、トナーを担持するトナー担持体を有する場合には、前記トナー担持体の稼動量を前記指標情報とすることができる。この場合も、トナー担持体の動作時間やその回転数を用いることができる。これらの情報は、いずれも像形成手段が使用されるにつれて次第にその値が変化してゆく情報であり、像形成手段の状態を推定するための指標情報として利用可能なものである。
【００２４】
なお、トナーに関する指標情報により像形成手段の状態を判定する装置において、像形成手段が複数のトナー色によるカラー画像を形成可能に構成されている場合には、前記複数のトナー色のそれぞれに対応する前記指標情報の全てが所定の画質維持条件を満足するときには装置が第１状態であると判定する一方、該指標情報のうち少なくとも１つが前記画質維持条件を満足しないときには装置が第２状態であると判定するようにしてもよい。画像品質の良好なカラー画像を形成するためには各トナー色のバランスを取ることが重要であり、１つのトナー色でも良好な画像品質が維持できないのであれば、カラー画像について良好な画像品質を望むことはできない。したがって、いずれかのトナー色について良好な画像品質を維持するために必要な条件が満たされない場合には、他のトナー色についてはその条件が満たされていたとしても、像形成手段は第２状態であると判定されるのが望ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明を適用した画像形成装置の２つの実施形態について順次説明する。これらの各実施形態はいずれも同一の装置構成を有しており、その動作内容の一部が互いに相違している。そこで、ここではまず装置の構成について説明し、次いで各実施形態における動作について分説することとする。
【００２６】
（装置構成）
図１はこの発明にかかる画像形成装置の構成を示す図である。また、図２は図１の画像形成装置の電気的構成を示すブロック図である。この装置１は、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）の４色のトナー（現像剤）を重ね合わせてフルカラー画像を形成したり、ブラック（Ｋ）のトナーのみを用いてモノクロ画像を形成する画像形成装置である。この画像形成装置１では、ホストコンピュータなどの外部装置から画像信号がメインコントローラ１１に与えられると、このメインコントローラ１１からの指令に応じてエンジンコントローラ１０がエンジン部ＥＧ各部を制御して所定の画像形成動作を実行し、シートＳに画像信号に対応する画像を形成する。
【００２７】
このエンジン部ＥＧでは、感光体２２が図１の矢印方向Ｄ1に回転自在に設けられている。また、この感光体２２の周りにその回転方向Ｄ1に沿って、帯電ユニット２３、ロータリー現像ユニット４およびクリーニング部２５がそれぞれ配置されている。帯電ユニット２３は所定の帯電バイアスを印加されており、感光体２２の外周面を所定の表面電位に均一に帯電させる。クリーニング部２５は一次転写後に感光体２２の表面に残留付着したトナーを除去し、内部に設けられた廃トナータンクに回収する。これらの感光体２２、帯電ユニット２３およびクリーニング部２５は一体的に感光体カートリッジ２を構成しており、この感光体カートリッジ２は一体として装置１本体に対し着脱自在となっている。
【００２８】
そして、この帯電ユニット２３によって帯電された感光体２２の外周面に向けて露光ユニット６から光ビームＬが照射される。この露光ユニット６は、外部装置から与えられた画像信号に応じて光ビームＬを感光体２２上に露光して画像信号に対応する静電潜像を形成する。
【００２９】
こうして形成された静電潜像は現像ユニット４によってトナー現像される。すなわち、この実施形態では、現像ユニット４は、図１紙面に直交する回転軸中心に回転自在に設けられた支持フレーム４０、支持フレーム４０に対して着脱自在のカートリッジとして構成されてそれぞれの色のトナーを内蔵するイエロー用の現像器４Ｙ、シアン用の現像器４Ｃ、マゼンタ用の現像器４Ｍ、およびブラック用の現像器４Ｋを備えている。この現像ユニット４は、エンジンコントローラ１０により制御されている。そして、このエンジンコントローラ１０からの制御指令に基づいて、現像ユニット４が回転駆動されるとともにこれらの現像器４Ｙ、４Ｃ、４Ｍ、４Ｋが選択的に感光体２２と対向する所定の現像位置に位置決めされると、当該現像器に設けられて選択された色の帯電トナーを担持するとともに所定の現像バイアスを印加された現像ローラ４４から感光体２２の表面にトナーを付与する。これによって、感光体２２上の静電潜像が選択トナー色で顕像化される。
【００３０】
各現像器４Ｙ、４Ｃ、４Ｍ、４Ｋには、当該現像器に関する情報を記憶するための不揮発性メモリ９１〜９４がそれぞれ設けられている。そして、各現像器に設けられたコネクタ４９Ｙ、４９Ｃ、４９Ｍ、４９Ｋのうち必要に応じて選択された１つと、本体側に設けられたコネクタ１０９とが互いに接続され、エンジンコントローラ１０のＣＰＵ１０１とメモリ９１〜９４との間で通信が行われる。こうすることで、各現像器に関する情報がＣＰＵ１０１に伝達されるとともに、各メモリ９１〜９４内の情報が更新記憶される。
【００３１】
上記のようにして現像ユニット４で現像されたトナー像は、一次転写領域ＴＲ1で転写ユニット７の中間転写ベルト７１上に一次転写される。転写ユニット７は、複数のローラ７２〜７５に掛け渡された中間転写ベルト７１と、ローラ７３を回転駆動することで中間転写ベルト７１を所定の回転方向Ｄ2に回転させる駆動部（図示省略）とを備えている。そして、カラー画像をシートＳに転写する場合には、感光体２２上に形成される各色のトナー像を中間転写ベルト７１上に重ね合わせてカラー画像を形成するとともに、カセット８から１枚ずつ取り出され搬送経路Ｆに沿って二次転写領域ＴＲ2まで搬送されてくるシートＳ上にカラー画像を二次転写する。
【００３２】
このとき、中間転写ベルト７１上の画像をシートＳ上の所定位置に正しく転写するため、二次転写領域ＴＲ2にシートＳを送り込むタイミングが管理されている。具体的には、搬送経路Ｆ上において二次転写領域ＴＲ2の手前側にゲートローラ８１が設けられており、中間転写ベルト７１の周回移動のタイミングに合わせてゲートローラ８１が回転することにより、シートＳが所定のタイミングで二次転写領域ＴＲ2に送り込まれる。
【００３３】
また、こうしてカラー画像が形成されたシートＳは定着ユニット９、排出前ローラ８２および排出ローラ８３を経由して装置本体の上面部に設けられた排出トレイ部８９に搬送される。また、シートＳの両面に画像を形成する場合には、上記のようにして片面に画像を形成されたシートＳの後端部が排出前ローラ８２後方の反転位置ＰＲまで搬送されてきた時点で排出ローラ８３の回転方向を反転し、これによりシートＳは反転搬送経路ＦＲに沿って矢印Ｄ3方向に搬送される。そして、ゲートローラ８１の手前で再び搬送経路Ｆに乗せられるが、このとき、二次転写領域ＴＲ2において中間転写ベルト７１と当接し画像を転写されるシートＳの面は、先に画像が転写された面とは反対の面である。このようにして、シートＳの両面に画像を形成することができる。
【００３４】
また、ローラ７５の近傍には、濃度センサ６０およびクリーナ７６が設けられている。濃度センサ６０は、必要に応じ、中間転写ベルト７１上に形成されるトナー像を構成するトナー量を光学的に検出する。すなわち、濃度センサ６０は、トナー像に向けて光を照射するとともに該トナー像からの反射光を受光し、その反射光量に応じた信号を出力する。反射光量は中間転写ベルト７１上のトナー量によって変化するので、濃度センサ６０からの出力信号のレベルは結局、トナー像の濃度に相当している。クリーナ７６は、中間転写ベルト７１に対し離当接自在に構成され、必要に応じて中間転写ベルト７１に当接することで、該ベルト７１上の残留トナーを掻き落とす。
【００３５】
また、この装置１では、図２に示すように、メインコントローラ１１のＣＰＵ１１１により制御される表示部１２を備えている。この表示部１２は、例えば液晶ディスプレイにより構成され、ＣＰＵ１１１からの制御指令に応じて、ユーザへの操作案内や画像形成動作の進行状況、さらに装置の異常発生やいずれかのユニットの交換時期などを知らせるための所定のメッセージを表示する。
【００３６】
なお、図２において、符号１１３はホストコンピュータなどの外部装置よりインターフェース１１２を介して与えられた画像を記憶するためにメインコントローラ１１に設けられた画像メモリである。また、符号１０６はＣＰＵ１０１が実行する演算プログラムやエンジン部ＥＧを制御するための制御データなどを記憶するためのＲＯＭ、また符号１０７はＣＰＵ１０１における演算結果やその他のデータを一時的に記憶するＲＡＭである。
【００３７】
上記のように構成された画像形成装置１においては、装置の電源が投入された直後や画像形成枚数が所定枚数に達したときなど所定のタイミングで、パッチ画像としてのトナー像を形成し、その濃度検出結果に基づいて、装置の現像バイアスを調整する調整動作をエンジンコントローラ１０、より詳しくはＣＰＵ１０１が実行し、画像濃度を所定の目標濃度に制御する。こうすることで所定の画像品質で、安定して画像を形成することができるようにしている。
【００３８】
パッチ画像の画像パターンは既知であるからその画像濃度はある程度予測可能であり、装置が正常に動作している限り実際に形成されるパッチ画像の画像濃度は概ね予測値に近い値となると考えられる。一方、装置の不具合に起因して、予測値から大きくかけ離れた検出結果が得られる場合もある。この装置１では、パッチ画像濃度について適正とみなせる範囲を予め定めておき、実際の濃度検出結果がその適正範囲内にあるか否かによって以後の動作内容が異なるようにしている。その具体的な動作について、２つの実施形態を以下に例示して説明する。なお、以下においては、パッチ画像の濃淡の尺度を、濃度センサ６０の出力信号から換算した画像濃度によって表すが、パッチ画像の濃度はそれを構成するトナーの量を反映したものであるから、パッチ画像を構成するトナー量を尺度としても原理的には同じである。
【００３９】
（第１実施形態）
図３は本発明における調整動作の第１実施形態を示すフローチャートである。この調整動作においては、まず、エンジン部ＥＧが現在どのような状態にあるかの判定を行う（ステップＳ１０１）。
【００４０】
エンジン部ＥＧを構成する各構成部品が所定の性能を維持しており、かつ各現像器内に十分な量のトナーが貯留されている場合には、エンジン部ＥＧが第１状態にあると判定する。この第１状態では、突発的な異常が起こらない限り、装置の仕様を満足する画像品質で画像形成が可能である。
【００４１】
一方、エンジン部ＥＧの構成部品のいずれかが性能低下したり、いずれかの現像器内のトナー残量が少なくなった場合には、装置の仕様を満足する画像品質で画像を形成することができない可能性がある。このような場合にはエンジン部ＥＧが第２状態であると判定する。なお、部品の性能低下や貯留トナーの残量低下は徐々に起こるものであり、これにつれて画像品質も徐々に低下する。したがって、エンジン部ＥＧが第２状態にあるからといって形成される画像の画像品質が常に劣悪であるということではない。ただし、第１状態では常に一定の画像品質が保証されているのに対して、この第２状態では、このような保証はない。
【００４２】
エンジン部ＥＧの状態を指標する指標情報としては、例えば、各現像器内のトナー残量（またはトナー消費量）、感光体２２の稼動量（回転時間または回転数）および現像ローラ４４の稼動量（回転時間または回転数）などが使用可能である。以下に示すように、これらの値は形成される画像の品質に影響を及ぼすものである。なお、エンジン部ＥＧの状態については、これらの指標情報のいずれか、またはそれらの適宜な組み合わせに基づいて判定することができる。
【００４３】
現像器内のトナーが残り少なくなると、現像ローラ４４に十分な量のトナーが供給されず画像濃度不足を生じる。消費されたトナーの量または現像器内に残るトナーの量については、例えば現像器内のトナー量を直接測定することによって求めることができる。また、外部装置から与えられた画像信号に基づいて算出したトナーカウント値によって、各色ごとのトナー消費量を推定することもできる。
【００４４】
また、現像器内にトナーが残っていても、その特性が劣化している場合がある。この劣化の程度も画像品質に影響を与える。例えば、現像器内で現像ローラ４４への付着・剥離を繰り返されたトナーでは、その帯電性が低下するため現像効率が低下する。トナーの劣化の度合いは、トナー残量のみでなく、現像ローラ４４の通算回転時間あるいは回転数から推定することができる。
【００４５】
また、感光体２２は使用につれ磨耗して薄くなり、これに伴ってその性能も低下する。一般的には、感光体２２が磨耗すると十分なコントラストの静電潜像が形成できなくなり、その結果、形成されるトナー像の濃度が低下する。すなわち、感光体２２の通算稼動量が大きくなると、十分な画像品質が得られなくなる場合がある。感光体２２の磨耗の度合いは、その通算回転時間あるいは回転数から推定することができる。
【００４６】
なお、現像器またはトナーに関する指標情報により状態判定を行う場合、各トナー色毎に指標情報が存在することとなる。この場合において、全ての指標情報が、良好な画像品質での画像形成が可能であるための条件（以下、「画質維持条件」という）を満たすことを示しているときにはエンジン部ＥＧが第１状態にあると判定する。これに対して、少なくとも１つのトナー色について、その指標情報が画質維持条件を満たさないものがある場合には、エンジン部ＥＧは第２状態にあると判定する。これは、十分な画像品質が得られないトナー色が１つでもあればカラー画像の画像品質が維持できないからである。
【００４７】
ただし、モノクロ画像に対応するトナー色であるブラック色（Ｋ）については特別な取り扱いをしてもよい。すなわち、モノクロ画像では他色とのバランスを考慮する必要がなく、また主に形成される画像も比較的階調再現性を要求されない文字画像や線画などであるため、ある程度の濃度ばらつきを許容してもよい。そこで、ブラック色についての指標情報のみが画質維持条件を満たさず、他のトナー色についての指標情報が全てこれを満たしている場合には、エンジン部ＥＧが第１状態であると判定することもできる。
【００４８】
当然ながら、感光体２２の性能は全てのトナー色に対して影響を及ぼすので、感光体２２に関する指標情報についてこのような扱いをすることは適当でない。すなわち、感光体２２に関する指標情報が画質維持条件を満たす場合には第１状態、満たさない場合には第２状態と判定するのが望ましい。
【００４９】
画質維持条件の例を以下に示す（形成枚数は日本工業規格Ａ４版換算）：
感光体２２の稼動量について、形成枚数１６０００枚相当以下；
トナー消費量について、トナーカウント値１２００００００以下；
現像ローラ４４の稼動量について、形成枚数６０００枚相当以下。
【００５０】
また、この画像形成装置では、中間転写ベルト７１に転写されたパッチ画像の濃度を濃度センサ６０により検出する構成としているので、感光体２２上において顕像化されたトナー像が中間転写ベルト７１に転写される過程で濃度変化が起きる可能性もある。このよような変化は中間転写ベルト７１の損耗の程度によるので、転写ユニット７の稼動量についても画質維持条件を設定するようにしてもよい。
【００５１】
このように画質維持条件を定めることにより、エンジン部ＥＧが新しく、トナー残量も十分にあるときには第１状態と判定される。そして、使用が進むにつれて各稼動情報も更新されてゆき、ある時点でエンジン部ＥＧは第２状態に移行することとなる。エンジン部ＥＧが第２状態であるということは、感光体２２または現像器４Ｙ，４Ｍ，４Ｃおよび４Ｋのいずれかのユニットを交換すべき時期が近づいていることを示している。
【００５２】
なお、エンジン部ＥＧの状態判定を行うに際しては、以前に行った状態判定の結果を参照することも可能である。すなわち、いったんエンジン部ＥＧが第２状態に移行した場合、トナーが補充されたり消耗したユニットが交換されない限り、第１状態に戻ることはない。したがって、先に行った調整動作においてエンジン部ＥＧが第２状態であると判定しており、しかもその後必要なユニット交換がなされたという事実がないときには、ＣＰＵ１０１は各指標情報を参照するまでもなく、エンジン部ＥＧが依然として第２状態にあると判定することができる。
【００５３】
エンジン部ＥＧが第２状態であるときに、ユーザまたは外部装置からの画像形成要求があったとき、そのまま画像形成を行うと所望の画像品質が得られない場合がある。したがって、このような状態での画像形成を禁止することが一般的に行われている。しかしながら、このようにした場合には次のような問題を生じる。すなわち、エンジン部ＥＧが第２状態に移行したからといって、直ちに顕著な画質劣化が生じるというわけではない。それにもかかわらず画像形成を行えなくしたのでは、装置を有効に利用しているとはいえない。また、ユーザが交換用のユニットを常に準備しているとは限らないため、新たなユニットを入手するまでの間、装置を使用することができなくなってしまう。また、コストメリットを重視して、画像品質は多少劣化することは承知の上でユニットをその寿命まで使い切りたいというユーザもいるが、このような要求に応えることができない。
【００５４】
この実施形態では、調整動作を以下のようにして行うことで、これらの問題を解消している。すなわち、前記のようにしてエンジン部ＥＧの状態判定を行った後、その判定結果に応じてパッチ画像濃度についての適正範囲を定める（ステップＳ１０２，Ｓ１０３）。後述するように、この実施形態における調整動作では、現像バイアスＶbを複数段階に変更設定してパッチ画像を形成する。そして、その最小値Ｖbminおよび最大値Ｖbmaxでのパッチ画像について代表的に適正範囲をそれぞれ定め、実際に検出された濃度と適正範囲とを比較することで、装置に異常があるか否かを判断する。
【００５５】
図４はこの実施形態におけるパッチ画像濃度の適正範囲の設定例を示す図である。まず、エンジン部ＥＧの状態が第１状態であった場合について、図４（ａ）を用いて説明する。この場合には、パッチ画像が最も低濃度と予想される現像バイアスＶbminと、最も高濃度と予想される現像バイアスＶbmaxとのそれぞれに対応するパッチ画像に対して、それぞれ適正範囲Ｒ1minおよびＲ1maxを定める。この適正範囲は、第１状態にあるエンジン部ＥＧを使用して画像を形成した場合に想定される濃度ばらつきの範囲に相当する。なお、図３では、適正範囲Ｒ1minおよびＲ1maxを総称して「第１範囲」と称している。
【００５６】
ここで、適正範囲Ｒ1minについては、パッチ画像についての目標濃度Ｄtをその上限値とし、また適正範囲Ｒ1maxについては、目標濃度Ｄtをその下限値とするのが望ましい。こうすることによって次のような効果が得られる。現像バイアスＶbminおよびＶbmaxのそれぞれに対応したパッチ画像の濃度検出結果がそれぞれ上記適正範囲Ｒ1minおよびＲ1maxにある限り、図４（ａ）の白丸印およびそれらを結ぶ実線に示すように、パッチ画像濃度が目標濃度Ｄtと一致する現像バイアスの最適値Ｖboptが、ＶbminからＶbmaxまでの間に必ず存在する。したがって、この場合、この画像形成装置では、現像バイアスＶbを最適値Ｖboptに設定することにより、所望の画像濃度が得られる。
【００５７】
これに対して、図４（ａ）の黒丸印に示すように、パッチ画像濃度が適正範囲から外れている場合がある。この第１状態では、装置は良好な画像品質で画像形成を行える状態にあるべきことを各指標情報は示している。それにもかかわらずパッチ画像濃度が適正範囲から外れているならば、装置に何らかの異常が生じたと考えることができる。このように、パッチ画像の濃度検出結果が適正範囲内にあるか否かを判別することによって、装置の異常を検出することができる。
【００５８】
次に、エンジン部ＥＧの状態が第２状態であった場合について、図４（ｂ）を用いて説明する。この状態では、装置自体に不具合がなくても、パッチ画像の濃度ばらつきは第１状態より大きくなる。そこで、第１状態における適正範囲よりも範囲の広い適正範囲Ｒ2minおよびＲ2maxを、現像バイアスＶbminおよびＶbmaxに対応してそれぞれ設定する。特に第２状態では画像濃度が低下する場合が多いから、適正範囲を低濃度側に拡張するのが好ましい。なお、図３では、適正範囲Ｒ2minおよびＲ2maxを総称して「第２範囲」と称している。
【００５９】
図３に戻って、調整動作の説明を続ける。上記したように、この調整動作ではエンジン部ＥＧについての状態判定を行い、その結果に基づいて、パッチ画像濃度についての適正範囲を定める（ステップＳ１０１〜Ｓ１０３）。ここで、エンジン部ＥＧが第２状態であった場合には、いずれかのユニットを交換すべき時期が近づいているので、表示部１２にその旨のメッセージを表示させる（ステップＳ１０４）。これにより、ユーザは画像形成ができなくなってしまう前に新しいユニットを準備することができる。なお、以下では１つのトナー色についての動作を説明するが、実際には各トナー色に対してそれぞれ以下の動作が実行される。
【００６０】
次に、現像バイアスＶbをその可変範囲（Ｖbmin〜Ｖbmax）内で複数段階に変更設定しながら、所定パターンのパッチ画像を各バイアス値で形成する（ステップＳ１０５）。これに続いて、それらの画像濃度を濃度センサ６０により検出する（ステップＳ１０６）。そして、各パッチ画像のうち、最小現像バイアスＶbminおよび最大現像バイアスＶbmaxで形成されたものにつき、その濃度検出結果が先に定めた適正範囲内にあるか否かを判定する（ステップＳ１０７）。
【００６１】
このとき、２つのパッチ画像についての濃度検出結果がいずれも適正範囲にある場合には、装置は正常に動作しているとみなすことができる。そこで、形成された各パッチ画像の濃度検出結果に基づき、現像バイアスＶbの最適値または次善値を算出する（ステップＳ１０８）。ここで、エンジン部ＥＧが第１状態であったならば、現像バイアスＶbの可変範囲内において画像濃度が目標濃度Ｄtと一致するバイアス値Ｖboptが存在するので、その値を現像バイアスＶbの最適値とすることができる。
【００６２】
また、エンジン部ＥＧが第２状態であったときには、画像濃度が目標濃度Ｄtと一致するバイアス値があるとは限らない。このような値がある場合にはその値を最適値としてよいことはもちろんであるが、そうでない場合には、画像濃度が目標濃度に最も近くなるバイアス値を次善値として用いることができる。図４（ｂ）の例では、現像バイアスＶbをその可変範囲における最大値Ｖbmaxとすれば、最も目標濃度に近い画像濃度が得られる。
【００６３】
現像バイアスＶbをこのようにして求めた最適値または次善値に設定して画像形成動作を実行することで、次のような作用効果が得られる。まず、エンジン部ＥＧが第１状態であった場合には、所望の画像濃度Ｄtでの画像を安定して得ることができる。そして、各トナー色の画像濃度がいずれも適切に制御されているので、トナー色間のバランスが崩れず、画像品質の良好なカラー画像を安定して形成することができる。また、エンジン部ＥＧが第２状態であった場合でも画像形成動作が可能であり、しかもできるだけ最適な状態に近づけるように現像バイアスＶbが調整されるので、画像品質の劣化を抑えることができる。
【００６４】
一方、２つのパッチ画像についての濃度検出結果の少なくとも一方が適正範囲から外れていた場合には、ＣＰＵ１０１は、以下のエラー処理を実行する。すなわち、装置に異常があると判定し（ステップＳ１０９）、異常がある旨を示すエラーメッセージを表示部１２に表示させるとともに（ステップＳ１１０）、エンジン部ＥＧによる以後の画像形成動作の実行を禁止する（ステップＳ１１１）。こうすることで、装置が異常な状態のまま画像が形成されてしまうことが防止される。また、ユーザは異常の発生を知り、必要な措置を取ることができる。
【００６５】
ここでいう装置の異常とは、エンジン部ＥＧの異常に起因して、形成される画像の濃度が本来の濃度からかけ離れたものとなる場合のほかに、濃度検出の過程で生じるものがある。例えば、濃度センサ６０や中間転写ベルト７１の汚れや配線の接触不良など比較的軽微な不具合によって、実際のパッチ画像は正しい濃度が出ているのに検出結果が誤ったものとなってしまう場合もある。そこで、ユーザに対するメッセージを装置の清掃作業を促すものとして、清掃作業終了後に再度調整動作を実行するようにしてもよい。そして、これにより異常が解消しなければより重度の異常と考えられるので、サービスマンの点検を受けるよう促すメッセージを表示するようにしてもよい。
【００６６】
以上のように、この実施形態では、装置に異常があるか否かを判断するためのパッチ画像濃度についての適正範囲を、エンジン部ＥＧの状態に応じて異ならせている。より具体的には、エンジン部ＥＧが良好な画像品質で画像を形成することのできる第１状態であるときには、比較的狭い適正範囲を定める。一方、エンジン部ＥＧが、画像品質が劣化する可能性のある第２状態であるときには、これよりも広い適正範囲を定める。そして、パッチ画像の濃度検出結果が適正範囲から外れていた場合には、装置に異常があると判定して画像形成動作を禁止する。こうすることで、次のような作用効果が得られる。
【００６７】
エンジン部ＥＧが第１状態にあるときには、良好な画像品質で安定して画像を形成することができる。また、軽微な異常であっても、パッチ画像濃度の変化として現れるものについては確実に検出することが可能である。したがって、装置の異常により画像品質の低下した画像が無駄に形成されてしまうという問題もない。またユーザは異常を早期に知りこれを解消するため然るべき措置を取ることができるので、メンテナンス性に優れる。
【００６８】
また、エンジン部ＥＧが第２状態にあるときには、画像品質が低下する可能性はあるものの、ユーザの要求に応じて引き続き画像形成を行うことができるので、ユーザにとって利便性に優れた装置となる。特に、適正範囲を低濃度（低トナー量）側に広げることによって、装置の自然な性能低下に起因する濃度低下が許容されるようになるので、感光体２２や現像器４Ｙ等の寿命いっぱいまで使い切りたいというユーザの要求にも応えることができる。この場合にも、パッチ画像濃度が適正範囲から外れた場合には異常と判定するので、装置に異常が生じた場合でも適切な対応が可能である。
【００６９】
また、エンジン部ＥＧが第２状態であるときにはその旨を示すメッセージを表示部１２に表示するので、この状態で形成された画像に何らかの品質劣化が見られたとしても、ユーザはそれが装置の自然な劣化によるものであることを知ることができる。そして、ユーザはその画像の品質が要求する水準に達していれば装置をそのまま継続して使用すればよく、また画像品質に不満があればメッセージに従い必要なメンテナンス作業（例えばユニットの交換）を行えばよい。
【００７０】
（第２実施形態）
図５は本発明における調整動作の第２実施形態を示すフローチャートである。第２実施形態の調整動作では、パッチ画像の濃度検出結果に対する適正範囲は固定されている。すなわち、エンジン部ＥＧの状態が第１および第２状態のいずれであっても、同じ適正範囲が適用される。ただし、パッチ画像濃度が適正範囲から外れていた場合の後処理の内容が、エンジン部ＥＧの状態に応じて変わる。
【００７１】
この実施形態では、まずパッチ画像を形成する（ステップＳ２０１）。その方法は第１実施形態と同様であり、現像バイアスＶbをその可変範囲（Ｖbmin〜Ｖbmax）内で多段階に変更設定しながら各バイアス値でパッチ画像の形成を行う。そして、それらの画像濃度を濃度検出する点においても第１実施形態と同じである（ステップＳ２０２）。続いて、これらのパッチ画像のうち最小バイアス値Ｖbminおよび最大バイアス値Ｖbmaxで形成された２つのパッチ画像の濃度検出結果について、予め定められた適正範囲と比較する。
【００７２】
図６はこの実施形態におけるパッチ画像濃度の適正範囲の設定例を示す図である。この実施形態では、最小バイアス値Ｖbminでのパッチ画像濃度に対して範囲Ｒmin、最大バイアス値Ｖbmaxでのパッチ画像濃度に対して範囲Ｒmaxなる適正範囲が設けられており、これはエンジン部ＥＧの状態とは関係なく１通りに定められる。また、それぞれの適正範囲は、第１実施形態においてエンジン部ＥＧの第１状態に対応する適正範囲と同様の考え方により定めることができる。
【００７３】
図５に戻って調整動作の説明を続ける。ステップＳ２０３では、上記２つのパッチ画像の濃度検出結果が適正範囲を超えているか否かを判定する。２つのパッチ画像のうち少なくとも一方が、図６の黒丸印に示すように適正範囲より高濃度側に外れている場合には、装置の自然な変化とはいえず、トナー付着量が必要以上に多くなっていたり、濃度センサ６０の出力信号が異常であるなどの装置の異常が疑われる。そこで、このような場合にはステップＳ２０９〜Ｓ２１１のエラー処理を行う。このエラー処理の内容は、第１実施形態におけるエラー処理（図３のステップＳ１０９〜Ｓ１１１）と同一である。
【００７４】
そうでない場合にはステップＳ２０４を実行し、それぞれの濃度検出結果が適正範囲の下限値を下回っているか否かを判定する。この判定結果がいずれもＮＯ、つまり濃度検出結果が適正範囲の下限値以上であれば、図６の白丸印に示すように、濃度検出結果は適正範囲内にあることがわかる。この場合、現像バイアスＶbの可変範囲内に画像濃度を目標濃度Ｄtに制御することのできる最適値Ｖboptが必ずあるので、第１実施形態と同様に、この最適値を算出するための処理を行う（ステップＳ２０５）。
【００７５】
一方、ステップＳ２０４における判定結果がＹＥＳ、つまり図６の三角印で示すようにどちらかの濃度検出結果がその適正範囲の下限値を下回っていた場合には、まずエンジン部ＥＧについての状態判定を行い（ステップＳ２０６）、その判定結果によって以後の動作が変わる。この実施形態における状態判定は、第１実施形態における状態判定と同様にして行うことができる。
【００７６】
エンジン部ＥＧが第１状態であったならば、濃度不足は装置の異常によるものである可能性が高い。そこで、この場合には、ステップＳ２０９に進みエラー処理を行う。エンジン部ＥＧが第２状態であったならば、濃度不足が装置の異常によるのか、あるいはトナーの残量不足や装置の自然な劣化によるものなのか判別が難しい。そこで、このような場合には異常とはみなさず、装置を画像形成が一応可能な状態におく。すなわち、各パッチ画像の濃度検出結果から、目標濃度Ｄtを得るための現像バイアスＶbの最適値または目標濃度Ｄtにできるだけ近い画像濃度を得るための現像バイアスＶbの次善値を算出し（ステップＳ２０８）、このバイアス値での画像形成動作を行えるようにすることで、画像品質の劣化を抑える。なお、この場合にも、第１実施形態と同様に、エンジン部ＥＧが第２状態にあることをユーザに報知するためのメッセージを表示部１２に表示する（ステップＳ２０７）。
【００７７】
図７はこの実施形態における調整動作の結果を示す図である。図７において、濃度検出結果における「濃度過剰」、「濃度不足」はそれぞれ、「２つのパッチ画像についての濃度検出結果の少なくとも一方が適正範囲より高濃度側に外れている」、「２つのパッチ画像についての濃度検出結果の少なくとも一方が適正範囲より低濃度側に外れている」ことを表している。また、「最適条件」とは、全てのトナー色に対して現像バイアスＶbがその最適値Ｖboptに設定された状態を表す。さらに、「最適条件に準ずる条件」とは、各トナー色のうち少なくとも１つに対して現像バイアスＶbがその次善値に設定され、他は最適値Ｖboptに設定された状態を指すが、全トナー色に対して次善値が設定された状態を包含する。
【００７８】
図７に示すように、上記のような調整動作の結果は次のようになる。パッチ画像の濃度が適正範囲内にあった場合には、装置に異常はなく、最適な画像形成条件の下で画像形成を行うことができる。これにより、画像品質の良好な画像を安定して形成することができる。また、２つのパッチ画像のうち少なくとも１つが濃度過剰であった場合には、画像形成は禁止される。一方、パッチ画像が濃度不足であった場合には、そのときのエンジン部ＥＧが第１状態であれば画像形成は禁止されるが、エンジン部ＥＧが第２状態であれば画像形成は可能である。
【００７９】
以上のように、この実施形態においては、形成したパッチ画像の濃度に対して装置が正常とみなせる適正範囲を予め設けている。そして、濃度検出結果がその適正範囲内にあるときには装置は正常に動作しているものとして、濃度検出結果に基づいて現像バイアスＶbの最適値Ｖboptを算出する。現像バイアスＶbをこの最適値Ｖboptに設定して画像形成動作を行うことにより、この画像形成装置では、所望の画像濃度で安定して画像を形成することができる。これは、エンジン部ＥＧが第１および第２状態のいずれの状態にあっても同じである。
【００８０】
これに対して、濃度検出結果が適正範囲から外れていたときには、異常処理動作として次のような処理を行う。エンジン部ＥＧが第１状態であれば、濃度検出結果が適正範囲から外れるのは装置に異常が生じたためと考えられるので、エラー処理を実行する。これにより、異常な状態のまま画像形成動作が実行され画質の劣った画像が形成されるのを防止する。また、異常が発生したことを示すエラーメッセージを表示することで、ユーザに対し必要な対策を促すことができる。
【００８１】
また、エンジン部ＥＧが第２状態であったとき、トナー不足や装置の劣化等に起因する画像濃度不足が生じることは予め想定しうる事態である。つまり、この状態では、パッチ画像の濃度検出結果が適正範囲から低濃度側に外れることは、いわば「予想された異常」である。したがって、この場合には画像形成動作が一応可能な状態を維持するので、交換すべきユニットの準備が間に合わなかったり、感光体２２や現像器４Ｙ等の寿命いっぱいまで使い切りたいというユーザに対して利便性に優れた装置となっている。その一方で、濃度検出結果が高濃度側に外れることは、装置に「想定外の異常」が生じたことを示していると考えられる。そこで、この場合にはエラー処理を実行して画像形成を禁止する。
【００８２】
（その他）
以上説明したように、上記各実施形態においては、エンジン部ＥＧが本発明の「像形成手段」として機能している。また、エンジンコントローラ１０、中でもＣＰＵ１０１が、本発明の「状態判定手段」および「制御手段」として機能している。また、濃度センサ６０、感光体２２および現像ローラ４４が、それぞれ本発明の「トナー量検出手段」、「潜像担持体」および「トナー担持体」として機能している。また、表示部１２が本発明の「報知手段」として機能している。さらに上記第２実施形態においては、パッチ画像濃度が適正範囲から外れているときに実行される処理（ステップＳ２０６〜Ｓ２１１）が本発明の「異常処理」に相当している。
【００８３】
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、上記第１実施形態においては、エンジン部ＥＧの状態に応じてパッチ画像濃度の適正範囲の下限値を低下させることで適正範囲を広げる一方、適正範囲の上限値は不変としているが、これに限定されるものではなく、上限値も変えるようにしてもよい。
【００８４】
また、上記各実施形態では、適正範囲の上限値または下限値を目標濃度Ｄtと一致させるようにしているが、必ずしもこのようにしなくてもよい。要するに、与えた現像バイアス値に対して装置が正常に動作しているとみなせるトナー像の濃度（またはトナー像を構成するトナーの量）の範囲を適正範囲とすればよい。
【００８５】
また、上記各実施形態は現像バイアスＶbの調整によって画像濃度を制御する装置であるので、異なる現像バイアス値でそれぞれパッチ画像を形成している。そして、最小現像バイアスＶbminおよび最大現像バイアスＶbmaxの２種類のバイアス値で形成したパッチ画像それぞれに対して濃度の適正範囲を定めている。形成するパッチ画像の個数や、そのうちいくつのパッチ画像についてその濃度の適正範囲を設けるかについては任意としてよい。また、現像バイアスＶbを可変とする必要は必ずしもなく、また他の動作パラメータを可変としてもよい。
【００８６】
また、上記各実施形態では、パッチ画像濃度についての適正範囲の上限値および下限値をいずれも設けているが、一方だけを設けるようにしてもよい。例えば、最小現像バイアスＶbminでのパッチ画像に対しては目標濃度Ｄt以下、最大現像バイアスＶbmaxでのパッチ画像に対しては目標濃度Ｄt以上というように適正範囲を定めてもよい。このようにしても、両パッチ画像の濃度が適正範囲内にある限り、現像バイアスの可変範囲（Ｖbmin〜Ｖbmax）内で画像濃度を目標濃度Ｄtに制御することのできるバイアス最適値Ｖboptの存在が保証されるからである。
【００８７】
また、上記第２実施形態においては、エンジン部ＥＧが第２状態にあるとき、パッチ画像の濃度不足は装置の異常として扱わないようにしている。しかしながら、極端な濃度不足の場合には異常として扱うようにしてもよい。また、この実施形態では、パッチ画像の濃度が不足したときのみエンジン部ＥＧの状態判定を行うようにしているが、パッチ画像の濃度を適正範囲と比較するより前に状態判定を行っても同じことである。
【００８８】
また、上記各実施形態では、エンジン部ＥＧが第２状態であるときには、ユニット交換時期が近いことを示すメッセージを表示部１２に表示した上で、画像形成動作を行えるようにしている。これに代えて、例えば次のようにしてもよい。すなわち、画像品質が劣化する可能性のあることを示すメッセージを表示させるとともに、ユーザがそのことを承知の上で画像形成を望む場合には特定の操作入力を行わせるようにする。そして、ユーザがその操作を行った場合にのみ、ある程度の枚数の画像形成を許可するようにする。このようにすれば、第２状態のエンジン部ＥＧを使用して画像が形成されるのはユーザが特に希望した場合のみとなり、ユーザの要求を満たさない画像品質での無駄な画像の形成が防止される。ここで、形成可能な画像の枚数としては、例えば１枚や１０枚といった決まった枚数でもよく、また当該ジョブで指定された枚数としてもよい。
【００８９】
また、上記各実施形態は、イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの４色のトナーを用いて画像を形成する装置に本発明を適用したものであるが、トナー色の種類および数については上記に限定されるものでなく任意である。また、本発明のようなロータリー現像方式の装置のみでなく、各トナー色に対応した現像器がシート搬送方向に沿って一列に並ぶように配置された、いわゆるタンデム方式の画像形成装置に対しても本発明を適用可能である。さらに、本発明は、上記実施形態のような電子写真方式の装置に限らず、画像形成装置全般に対して適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】この発明にかかる画像形成装置の構成を示す図である。
【図２】図１の画像形成装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図３】本発明における調整動作の第１実施形態を示すフローチャートである。
【図４】第１実施形態におけるパッチ画像濃度の適正範囲の設定例を示す図である。
【図５】本発明における調整動作の第２実施形態を示すフローチャートである。
【図６】第２実施形態におけるパッチ画像濃度の適正範囲の設定例を示す図である。
【図７】第２実施形態における調整動作の結果を示す図である。
【符号の説明】
【００９１】
１２…表示部（報知手段）、  ２２…感光体（潜像担持体）、  ４４…現像ローラ（トナー担持体）、  ６０…濃度センサ（トナー量検出手段）、  １０１…ＣＰＵ（状態判定手段、制御手段）、  ＥＧ…エンジン部（像形成手段）
【図１】
2005275202.tif 000003
【図２】
2005275202.tif 000004
【図３】
2005275202.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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