JP2018036318A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】記録媒体に形成される画像の周期性のない位置に点状の異常画像が発生する場合でも、その画像を読み取った読取画像からその異常画像の発生原因を知ることができる画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置は、感光体に画像情報に対応させて形成される静電潜像を現像装置から供給するトナーで現像してなるトナー像を記録媒体に画像として形成する画像形成部と、前記画像形成部で記録媒体に形成された画像を読み取る画像読取部と、前記画像読取部で読み取られた読取画像に存在する点状の異常画像が周期性のない位置に形成される白点状の異常画像であった場合、前記現像装置内のトナーの異常を報知する対処手段と、を備える。【選択図】図３

Description

この発明は、画像形成装置に関するものである。

従来、記録画像を読み取って異常画像の形成にかかわる異常箇所の部品や要素を特定することを目的とした画像形成装置としては、例えば、次の画像形成装置が知られている。
すなわち、記録データに基づいて被記録媒体に記録画像を形成する画像形成部と、画像形成部で被記録媒体に形成した記録画像を読み取る画像読取手段と、画像読取手段で読み取った読取データと上記記録データとを比較してスポット状の異常データの周期性の有無を判別する判別手段と、を備え、上記画像読取手段により複数枚の被記録媒体を疑似的に長い被記録媒体として読み取り、上記判別手段は、周期性があると判断した場合には、上記画像形成部に備えられた複数の回動体についての回動特性に関する予め記憶されたデータテーブルに基づいてどの回動体のものかを特定し、上記複数の回動体のうち最も異常画像の原因になりやすい回動体は、他の回動体に比べて判断された周期性との関係を特定しやすいようにその外径を異ならせている画像形成装置である（特許文献１）。

特許第４７３１８１９号公報

この発明は、記録媒体に形成される画像の周期性のない位置に点状の異常画像が発生する場合でも、その画像を読み取った読取画像からその異常画像の発生原因を知ることができる画像形成装置を提供するものである。

この発明（Ａ１）の画像形成装置は、
感光体に画像情報に対応させて形成される静電潜像を現像装置から供給するトナーで現像してなるトナー像を記録媒体に画像として形成する画像形成部と、
前記画像形成部で記録媒体に形成された画像を読み取る画像読取部と、
前記画像読取部で読み取られた読取画像に存在する点状の異常画像が周期性のない位置に形成される白点状の異常画像であった場合、前記現像装置内のトナーの異常を報知する対処手段と、
を備えたものである。

この発明（Ａ２）の画像形成装置は、上記発明Ａ１の画像形成装置において、前記対処手段が、前記現像装置内のトナーの異常を報知することに代えて又はそのことに加えて、前記現像装置内のトナーを前記感光体に排出する動作を実行するものである。
この発明（Ａ３）の画像形成装置は、上記発明Ａ２の画像形成装置において、前記現像装置内のトナーの残量を検知する検知手段と、前記検知手段の検知情報に応じて前記現像装置にトナーを補給する補給装置とを備え、
前記対処手段は、前記読取画像に存在する点状の異常画像が周期性のない位置に形成される白点状の異常画像であった場合でも、前記検知手段からトナーの補給が必要になる残量の検知結果が出ているときには、前記現像装置内のトナーを前記感光体に排出する動作をせずに前記補給装置によるトナーの補給動作を実行するものである。

上記発明Ａ１の画像形成装置によれば、記録媒体に形成される画像の周期性のない位置に点状の異常画像が発生する場合でも、その画像を読み取った読取画像からその異常画像の発生原因を知ることができる。

上記発明Ａ２の画像形成装置では、対処手段が現像装置内のトナーを感光体に排出する動作を実行しない場合に比べて、異常画像の発生原因として特定された現像装置内のトナーの異常を自動的に解消できる。
上記発明Ａ３の画像形成装置では、対処手段が検知手段からトナーの補給が必要になる残量の検知結果が出ているときに現像装置内のトナーを感光体に排出する動作をそのまま実行するものである場合に比べて、短時間でトナーの補給動作を開始することができる。

実施の形態１等に係る画像形成装置の構成を示す概略説明図である。 図１の画像形成装置における一部（作像装置、補給装置など）の構成を拡大して示す概略説明図である。 図１の画像形成装置における制御系の構成を示すブロック図である。 図１の画像形成装置において４色のテスト画像を別々の記録用紙に形成した出力結果（点状の異常画像が生じた出力結果を含む）を示す平面説明図である。 実施の形態１、２における対処手段に関する各動作を示すフローチャートである。 実施の形態２（その変形例１，２を含む）における対処手段に関する主な動作部分を示すフローチャートである。 トナー排出動作における排出されたトナーの排出場所とその状態の代表例を模式的に示す平面説明図である。

以下、この発明を実施するための形態（以下、単に「実施の形態」という）について添付の図面を参照しながら説明する。

［実施の形態１］
図１及び図２は、実施の形態１に係る画像形成装置を示すものである。図１はその画像形成装置の構成を示し、図２はその画像形成装置における一部（作像装置など）の構成を示している。

＜画像形成装置の構成＞
実施の形態１に係る画像形成装置１は、現像剤としてのトナーで構成されるトナー像を記録媒体の一例である記録用紙９に画像として形成する画像形成部２と、画像形成部２で記録用紙９に形成した画像を読み取ることができる画像読取部６を備えている。

画像形成部２は、全体が箱状の外観からなる筐体１０を有している。筐体１０は、支持部材、外装カバー等で支持構造部や外装部が形成されている。また、筐体１０の一側面部には、画像が形成された後の記録用紙９を排出口１２から排出して収容するための排出収容部１３が外部に突出した状態で設けられている。図１における符号１４は、筐体１０の外部に配置された操作入力・表示部を示す。操作入力・表示部１４は、画像形成装置１の操作に必要な情報等を入力するボタン、スイッチ等の部品が配置された入力操作部１４１と、入力した情報や設定内容や動作内容等を表示する液晶パネル、ランプ等の部品が配置された表示画面部１４２とで構成されている。

また、画像形成部２は、筐体１０の内部空間に、画像情報に対応させたトナー像を形成する作像装置２０と、作像装置２０で形成されたトナー像を一次転写により保持した後に記録用紙９に二次転写するための二次転写位置まで搬送する中間転写装置３０と、中間転写装置３０の二次転写位置に供給する記録用紙９を収容するとともに供給する給紙装置４０と、中間転写装置３０で二次転写されたトナー像を記録用紙９に定着させる定着装置５０等が配置されている。図１の筐体１０内に示す矢付き一点鎖線は、記録用紙９の主な搬送経路である。

作像装置２０は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）の４色の現像剤（トナー）像をそれぞれ個別に形成する４つの作像装置２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋを用いて構成されている。
この４つの作像装置２０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）はいずれも、図１や図２に示されるように、矢印Ａで示す方向に回転駆動する感光ドラム２１と、感光ドラム２１の外周面における像保持面を所要の電位に帯電させる帯電装置２２と、感光ドラム２１の帯電後の像形成面に画像情報に基づいて各色成分（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）に分解された光（矢付き点線）を照射して各色成分の静電潜像を形成する露光装置２３と、その静電潜像を各色成分のトナーを供給して現像することにより上記各色（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）のトナー像として顕像化する現像装置２４（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）と、感光ドラム２１上のトナー像を中間転写装置３０（の中間転写ベルト３１）に一次転写させる一次転写装置２５と、感光ドラム２１の外周面に残留するトナー等の不要物を除去して清掃するドラム用清掃装置２６等を備えている。

感光ドラム２１は、例えば、接地処理される円筒又は円柱状の導電性基材の周面に感光材料からなる光誘電層（感光層）を有する像保持面を形成したドラム形態の感光体が採用されている。この感光ドラム２１は、図示しない回転駆動装置から動力を受けて矢印Ａで示す方向に回転駆動するよう設けられている。
帯電装置２２は、例えば、感光ドラム２１の少なくとも像保持面に接触した状態で配置されて帯電電流が供給される帯電ロール等の接触部材を備えた接触型の帯電装置が採用されている。
露光装置２３は、例えば、発光ダイオードと光学部品等を用いて構成される非走査型の露光装置が採用されている。露光装置２３としては、例えば半導体レーザとポリゴンミラー等の光学部品を用いて構成される走査型のものを採用してもよい。露光装置２３には、外部から入力された画像情報や内部の記憶部に格納されている画像情報が画像処理部１６（図３）で所要の処理が施された後に画像信号として入力される。

現像装置２４（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）は、図２等に示すように、各色成分（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）からなる非磁性トナーと磁性キャリアを含む二成分現像剤８を収容する収容室や現像用開口が設けられた筐体２４ａを有している。また、現像装置２４（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）は、筐体２４ａに、その収容室に収容されている二成分現像剤８を回転しながら保持して、現像用開口において感光ドラム２１と近接して対向する現像領域を通過するよう搬送する現像ロール２４ｂや、筐体２４ａの収容室に収容されている二成分現像剤８を回転して攪拌しながら現像ロール２４ｂに供給するよう搬送するスクリューオーガー等の搬送部材２４ｃや、現像ロール２４ｂに保持される現像剤の量（層厚）を規制する層厚規制部材２４ｄや、筐体２４ａの収容室に収容されている二成分現像剤８におけるトナーの残量を計測するトナー残量検知センサ２８等が配置されている。

これらの現像装置２４（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）では、その現像ロール２４ｂ及び搬送部材２４ｃが所要の方向に回転させられ、また、その現像ロール２４ｂと感光ドラム２１との間に現像バイアス電流等が供給される。また、これらの現像装置２４（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）は、図１に示すように、補給用のトナー（キャリアを少し含むものであってもよい）を個別に収容する着脱交換式の現像剤カートリッジ５６（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）から、補給装置５７及び搬送管５８を介して必要な量の補給用トナーが補給されるよう構成されている。
このトナー補給は、各現像装置２４（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）におけるトナー残量検知センサ２８にて計測されるトナー残量が筐体２４ａの収容室に収容されているべき二成分現像剤８の許容下限値に近い手前の残量値（いわゆるニアエンド値又は補給開始値）に達すると、その該当する色の補給装置５７等が駆動することにより行われる。

一次転写装置２５は、例えば、感光ドラム２１の一次転写位置とする表面部分に（中間転写ベルト３１を介した状態で）接触して回転するとともに一次転写電流が供給される一次転写ロール等の接触部材を備えた接触型の転写装置が採用されている。この一次転写装置２５は、中間転写装置３０の一部を構成するものとして扱ってもよい。
ドラム用清掃装置２６は、清掃作業用開口が設けられた筐体２６ａと、トナー像が中間転写装置３０（の中間転写ベルト３１）に一次転写される一次転写位置を通過した後の感光ドラム２１の少なくとも像保持面に清掃作業用開口から接触して残留トナー等の不要物を除去して清掃する弾性清掃板２６ｂ及び回転清掃ブラシ２６ｃと、その除去したトナー等の除去物を回収して図示しない回収容器にむけて送り出すスクリューオーガー等の図示しない送出部材等で構成されている。

中間転写装置３０は、４つの作像装置２０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の下方側になる位置に配置されている。
この中間転写装置３０は、作像装置２０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）における各感光ドラム２１の一次転写位置を通過しながら矢印Ｂで示す方向に回転する中間転写ベルト３１と、中間転写ベルト３１をその内周面から所望の状態に保持して回転自在に支持する複数の支持ロール３２ａ〜３２ｆと、支持ロール３２ｅに支持されている中間転写ベルト３１の外周面部分に所要の圧力で接触して回転する二次転写装置の一例である二次転写ロール３５と、中間転写ベルト３１の二次転写ロール３５との接触部（二次転写位置）を通過した外周面部分に残留して付着するトナー、紙粉等の不要物を除去して清掃するベルト用清掃装置３６とで主に構成されている。

中間転写ベルト３１は、例えばポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂等の基材にカーボン等の抵抗調整剤を分散した材料を用いて所要の厚さ及び電気抵抗値からなる無端状のベルトに形成されたものが採用されている。
支持ロール３２ａ〜３２ｅについては、例えば、支持ロール３２ａが中間転写ベルト３１を回転動力させる駆動ロールとして、支持ロール３２ｂが支持ロール３２ａと協働して中間転写ベルト３１の一次転写面を形成して保持する面出しロールとして、支持ロール３２ｃが中間転写ベルト３１に張力を付与する張力付与ロールとして、支持ロール３２ｄが中間転写ベルト３１の二次転写前の姿勢を保持する二次転写前面出しロールとして、支持ロール３２ｅが二次転写位置のバックアップロールとして、それぞれ構成されている。

二次転写ロール３５は、少なくとも弾性層を有する構造のロール部材が適用される。二次転写ロール３５又は支持ロール３２ｅには、二次転写電流等が供給される。
ベルト用清掃装置３６は、清掃作業用の開口が設けられた筐体３６ａと、二次転写位置を通過した後の中間転写ベルト３１の少なくとも像保持面に清掃作業用開口から接触して残留トナー等の不要物を除去する板状部材３６ｂ及び回転ブラシ３６ｃと、除去したトナー等の除去物を回収して図示しない回収容器にむけて送り出すスクリューオーガー等の図示しない送出部材等で構成されている。

給紙装置４０は、中間転写装置３０の下方側になる位置に配置されている。
この給紙装置４０は、筐体１０に対して引出し自在に取り付けられ、所望のサイズ、種類等の記録用紙９を図示しない積載板の上に積み重ねた状態で収容する単数又は複数の収容体４１と、各収容体４１から記録用紙９を１枚ずつ搬送路にむけて送り出す送出装置４２を備えている。

定着装置５０は、中間転写装置３０の下方側の位置であって筐体１０の排出口１２に近い位置に配置されている。
この定着装置５０は、記録用紙９の導入口及び排出口が設けられた筐体５１の内部に、所要の方向に回転駆動するとともに加熱手段により加熱されて表面温度が所要の温度に保持されるロール形態、ベルト形態等の加熱用回転体５２と、この加熱用回転体５２の回転軸方向にほぼ沿うように所要の圧力で接触して従動回転するロール形態、ベルト形態等の加圧用回転体５３等を設置して構成されている。この定着装置５０では、加熱用回転体５２と加圧用回転体５３が接触する領域が、トナー像を保持する記録用紙９が導入されて定着処理（加圧及び加熱）される定着処理部として形成される。

画像形成部２の筐体１０には、図１に示されるように、給紙装置４０の送出装置４２から中間転写装置３０の二次転写位置に至るまで記録用紙９を搬送する給紙搬送路や、中間転写装置３０の二次転写位置から定着装置５０に至るまで記録用紙９を搬送する中継搬送路や、定着装置５０から筐体１０の排出口１２に至るまで記録用紙９を搬送する排紙搬送路等が設置されている。

給紙搬送路は、複数の搬送ロール対４４ａ〜４４ｄと図示しない搬送ガイド材等で構成されている。特に搬送ロール対４４ｄは、記録用紙９の二次転写位置への搬送時期を調整する機能とその搬送姿勢（斜行）を矯正する機能を有するレジストロール対として構成されている。中継搬送路は、記録用紙９の搬送方向に沿って直列に配置された２台のベルト式搬送装置４５Ａ，４５Ｂで構成されている。排紙搬送路は、複数の搬送ロール対４６ａ，４６ｂと図示しない搬送ガイド材等で構成されている。また、搬送ロール対４６ｂは、記録用紙９を筐体１０から排出収容部１３にむけて送り出すよう搬送する排出ロールとして構成されている。

また、この画像形成部２は、作像装置２０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の全部又は一部（少なくとも複数色のトナー）を選択して作動させることにより、４色（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）のトナーの全色又は一部の複数色を組み合わせて構成される多色画像を形成することができる。また、画像形成部２は、作像装置２０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の１つを作動させることにより、例えばブラック等の１色のトナーで構成される単色画像を形成することもできる。

画像読取部６は、画像形成部２の筐体１０の上方側になる位置に配置されている。
この画像読取部６は、本体部６１と可動部６５とで構成されている。本体部６１は、その上面部に読み取り対象の画像原稿９０を固定して置くための光透過性の原稿台６３を設けており、また、その内部空間に移動原稿読取ユニット６２と固定原稿読取ユニット６４が配置されている。可動部６５は、その全体が本体部６１の上面部の上方でその後方側の端部を支点として上下方向に揺動するように動いて、原稿台６３を開閉するためのカバーとして機能するよう構成されている。また、可動部６５は、その上面部の片側位置に画像原稿９０を移動原稿読取ユニット６２によって読み取らせるように搬送する原稿搬送装置６６が設けられており、また、その上面部の原稿搬送装置６６を除く部分に原稿搬送装置６６で搬送し終わった画像原稿９０を収容する収容部６８が設けられている。

このうち固定原稿読取ユニット６４は、原稿台６３に置かれて固定された状態にある画像原稿９０の画像を走査移動させる光源やレンズ等の光学部品で照明して得られる反射光を固定された撮像素子に集光させて読み取らせる形式の読取装置である。移動原稿読取ユニット６２は、原稿搬送装置６６で搬送される画像原稿９０の画像を固定された光源や光学部品により照明して得られる反射光を固定された撮像素子に集光させて読み取らせる形式の読取装置である。また、原稿搬送装置６６は、原稿トレイ６７に載せられた画像原稿９０を本体部６１における移動原稿読取ユニット６２を通過させるよう搬送した後、最終的に収容部６８に排出させるよう搬送するものである。原稿搬送装置６６は、その内部に図示しない複数の搬送ロール対や用紙案内ガイド材等で構成される搬送路（矢付き一点鎖線で例示するような経路）が配置されている。

この画像読取部６の移動原稿読取ユニット６２又は固定原稿読取ユニット６４で読み取って得られる画像原稿９０の画像情報は、画像形成部２等に配置される画像処理部１６（図３）、記憶部等の必要な箇所に送られる。

また、画像形成装置１は、図３に示されるように、演算処理装置、記憶素子、記憶装置、入出力装置等により構成され、画像形成装置１全体における各種の動作を総合的に制御する中央制御部１５を備えている。

この中央制御部１５には、画像読取部６の動作を制御する画像読取部の制御部１５１と、画像形成部２の動作を制御する画像形成部の制御部１５２等が接続されている。画像読取部の制御部１５１は、画像読取部６に接続されている。画像形成部の制御部１５２は、画像形成部２における回転等の可動品群（モータ等）２１１や給電により作動する作動品群（帯電装置２２等）２１２等と接続されている。
また、中央制御部１５には、画像形成装置１の動作状態や消耗品の状態を検出する検出部１１や、操作入力・表示部１４や、画像情報に関する必要な処理を行う画像処理回路で構成される画像処理部１６等も接続されている。

この中央制御部１５をはじめとし、画像読取部の制御部１５１や画像形成部の制御部１５２等は、予め格納される各制御プログラムを基礎にして各種の検出情報や入力情報など制御に必要な情報を加えながら種々の制御信号（情報）を制御対象になる装置や機器にそれぞれ送信している。

さらに、この画像形成装置１においては、感光ドラム２１の回転数、回転時間等の動作量を累積してカウントして感光ドラム２１や他の消耗部品の交換時期を監視しており、その累積したカウント値が寿命に達すると予測して設定される寿命予測値（所定の動作量）に達すると、その該当する消耗部品の交換を促すような警告メッセージを例えば操作入力・表示部１４に表示して使用者に知らせるようになっている。
このため、中央制御部１５には、図３に示されるように、感光ドラム２１等の可動品の動作量を累積してカウントする動作累積カウント部２７が接続されている。そして、中央制御部１５は、その動作累積カウント部２７の累積したカウント値（以下、単に「累積カウント値」と称する。）が寿命予測値に達した情報を受信すると、上記警告メッセージの表示を行うよう構成されている。

＜画像形成装置の基本的な画像形成動作＞
この画像形成装置１では、以下に説明する基本的な画像形成動作が行われる。ここでは、４色（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）のトナー像を組み合わせて構成される多色画像、いわゆるフルカラー画像を形成する場合を例にして説明する。

画像形成装置１は、中央制御部１５で画像形成動作（プリント動作やコピー動作）を要求する指令を受けると、画像形成部２における４つの作像装置２０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）においてほぼ同様にしてトナー像の形成が行われる。このときコピー動作の指令を受けた場合は、作像装置２０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）におけるトナー像の形成動作に少し先だって、画像読取部６において画像原稿９０のコピー元となる原稿画像の読み取り動作が行われる。

まず、各作像装置２０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）では、その各感光ドラム２１が矢印Ａで示す方向に回転駆動させられ、各帯電装置２２が各感光ドラム２１の像保持面を所要の極性（実施の形態１では例えばマイナス極性）及び電位にそれぞれ帯電させる。
この帯電後、露光装置２３が、その各感光ドラム２１の帯電された像保持面に対して画像情報に基づいて４つの色成分（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）に分解されて送信される画像信号に対応した露光（光の照射）をそれぞれ行う。この際、プリント動作の場合には画像形成装置１の外部から入力される画像情報に基づく露光が行われ、またコピー動作の場合には画像読取部６で読み取られた読取画像（画像情報）に基づく露光が行われる。この露光により、各感光ドラム２１の像保持面には、所定の電位からなる各色成分の静電潜像が個別に形成される。
続いて、各現像装置２４（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）が、各感光ドラム２１の像保持面に形成された各色成分の静電潜像の部分に現像ロール２４ｂから対応する色のトナーを供給して静電的に付着させることにより静電潜像を現像する。これにより、各感光ドラム２１における各色成分の静電潜像は、その色成分に対応する４色（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）のトナー像としてそれぞれ顕像化される。

次いで、各作像装置２０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の感光ドラム２１上に形成された各色のトナー像が、中間転写装置３０を中継して記録用紙９に転写される。
最初に、各作像装置２０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）では、その各感光ドラム２１上に形成された各色のトナー像が各感光ドラム２１の回転によって中間転写ベルト３１と向き合う各一次転写位置まで搬送された後、その各一次転写位置で一次転写装置２５による転写作用（主に転写電界による静電的作用）を受けることにより、その各色のトナー像が中間転写ベルト３１の外周面に対してそれぞれ静電的に一次転写される。
続いて、中間転写装置３０では、中間転写ベルト３１に一次転写されたトナー像が中間転写ベルト３１の矢印Ｂで示す方向への回転によって二次転写位置まで搬送された後、その二次転写位置で二次転写ロール３５による転写作用（主に転写電界による静電的作用）を受けることにより、そのトナー像が給紙装置４０から給紙搬送路を経由して所要のタイミングで搬送される記録用紙９に一括して静電的に二次転写される。

最後に、記録用紙９に転写されたトナー像は、定着装置５０により定着される。
まず、中間転写装置３０において二次転写が終了した記録用紙９は、その中間転写ベルト３１から剥離された後に中継搬送路を経由して定着装置５０に搬送される。続いて、定着装置５０では、トナー像が転写された記録用紙９が加熱用回転体５２と加圧用回転体５３の間の定着処理部に導入されて加熱及び加圧させる。これにより、トナー像を構成するトナーが溶融されて記録用紙９に定着される。
この定着が終了した後の記録用紙９は、その片面への画像形成を行うだけの場合には、排紙搬送路を経由して筐体１０の排出口１２まで搬送された後、排出収容部１３に排出されて収容される。

以上の画像形成動作により、画像形成装置１では、１枚の記録用紙９の片面に対して、４色のトナー像を組み合わせて構成されるフルカラー画像が形成される。またこの際、画像形成動作の指令が複数枚の記録用紙９に対する画像形成を行う内容であった場合には、上述した一連の動作が要求された枚数分だけ同様に繰り返される。
また、画像形成装置１では、単色画像の形成動作の指令を受けた場合（例えば白黒画像の場合）は、ブラック色用の作像装置２０Ｋにおいてブラック色Ｋのトナー像の形成が行われ、そのトナー像が中間転写装置３０を中継して記録用紙９に二次転写された後に定着装置５０で定着される動作が行われる。この際、残りの色の作像装置２０（Ｙ，Ｍ，Ｃ）では、トナー像の形成と一次転写が行われない。

＜画像形成装置の詳細な構成＞
ところで、画像形成装置１においては、前述した動作累積カウント部２７の累積カウント値が寿命予測値に達すると、中央制御部１５の制御動作により操作入力・表示部１４に、該当する構成部品の交換を促すための警告メッセージが表示される。
しかし、実際には、画像形成部２における各作像装置２０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）や中間転写装置３０や定着装置５０の各構成部品等がそのいずれも寿命予測値に達していない段階であるにもかかわらず、その画像形成部２において記録用紙９に形成される画像に点状の異常画像が発生することがある。その点状の異常画像は、記録用紙９に形成された画像中に不規則に点在するように現れる白色の点のごとき像である（図４（ｂ）を参照）。

このようなことから、寿命予測値に達していない段階で点状の異常画像が生じることがあった場合でも、その異常画像の発生原因を的確に特定することが求められるところである。そして、その発生原因を特定することで、その発生原因とされた対象品に対する適切な対処を行うことが求められるところである。

そこで、この画像形成装置１では、図３等に示されるように、上記画像形成部２及び画像読取部６に加えて、その画像読取部６で読み取られた読取画像に存在する点状の異常画像が周期性のない位置に形成される白点状の異常画像であった場合、作像装置２０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）におけるいずれかの現像装置２４内のトナーの異常を報知する対処手段７を備えた構成を採用している。ここで、周期性のない位置とは、周期的な規則性がなく不規則な関係にある位置をいう。また、白点状の異常画像とは、他の画像領域の画像に比べて白色に見える点状のかたちをした異常な画像であり、それ以外の色の点状の異常画像を含まない。

はじめに、画像形成装置１は、その使用者が画像形成装置１で形成した画像に異常画像が生じることを発見した場合、予め用意されたテスト画像を形成（プリント）して確認する確認機能（モード）が備えられている。この確認機能は、例えば操作入力・表示部１４などに、その機能を選択して実行できる選択ボタンや設定画面として用意されている。

また、テスト画像は、図４に例示するように、各作像装置２０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）において各色（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）のベタ状（画像濃度：Ｃin５０％）のトナー像をそれぞれ形成し、その各トナー像を最終的に別々の記録用紙９（例えば搬送時幅寸法が最大になるＡ３判の記録用紙９を縦送りしたとき）にそれぞれ転写・定着して形成するものである。

図４に例示するテスト画像では、同図（ｂ）に示すようにマゼンタ色Ｍのテスト画像ＴＩｍの中に白色の点状の異常画像ＥＩが周期性のない位置に形成されていることが確認できる。このときの異常画像ＥＩが形成されている位置は、記録用紙９の搬送方向Ｃに対する周期性がない不規則な位置であり、また、その搬送方向Ｃとほぼ直交する方向（主走査方向にほぼ該当する方向）に対する周期性もない不規則な位置である。

対処手段７は、図３に示されるように、画像解析部１７と判定部１８と中央制御部１５とで主に構成されている。

画像解析部１７は、画像読取部６で読み取った読取画像（データ）に点状の異常画像が存在するか否かを解析する構成部分である。判定部１８は、画像解析部１７で得られた点状の異常画像が周期性のない位置に形成される白点状の異常画像であるか否かを判定する構成部分である。判定部１８では、周期性のない位置に関する判定を行うために読取画像データや画像解析における位置に関する情報を利用したり、あるいは、異常画像が白色の点状のものであることの判定を行うために読取画像データの輝度値に関する情報などを利用する。中央制御部１５は、特に判定部１８の結果が予定している白点状の異常画像であった場合に、その該当する作像装置２０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）における現像装置２４内のトナーの異常を操作入力・表示部１４などに表示して報知する動作を実行させる制御を行う構成部分である。
この対処手段７として動作する画像解析部１７、判定部１８及び中央制御部１５は、例えば、その各動作のための制御プログラム（ソフトウェア）を実行する電子回路等で構成される。

この対処手段７において点状の異常画像が周期性のない位置に形成される白点状の異常画像である場合に現像装置２４内のトナーの異常を報知するのは、次の理由によるものである。
すなわち、その白点状の異常画像は、現像装置２４の筐体２４ａの収容室内に収容されている二成分現像剤８におけるトナーのうち帯電不良を引き起こす劣化トナーが存在することに起因して現像が正常に行われない現象（トナーが感光ドラム２１の静電潜像に静電的にひかれて付着しない現象）、いわゆる白抜けによって発生していることが多く、その異常画像の発生原因が現像装置２４内に収容されている劣化トナーである可能性が高いからである。

＜対処手段に関する動作＞
次に、この対処手段７に関する動作について説明する。

画像形成装置１では、前述したとおり画像形成装置１の使用者が画像に点状の異常画像が生じることを発見した場合、確認機能に基づいてテスト画像の形成（プリント）が行われる。そして、対処手段７の動作（実施の形態１では、点状の異常画像の発生原因を特定する動作）は、図５に示されるように、テスト画像のプリントが行われたことが中央制御部１５で確認されてから（ステップ１０：以下、Ｓ１０とも記載する。他のステップも同様とする。）、例えば操作入力・表示部１４における表示画面部１４２等に表示される解析ボタンが使用者等により押されたときに、正式に開始される。

この際、テスト画像のプリントは、図４に例示するように、作像装置２０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）における４色（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）のトナーでそれぞれ構成されるテスト画像（TIｙ、TIｍ、TIｃ、TIｋ）を別々の記録用紙９に形成することで行われる。このときのテスト画像のデータは、例えば、画像処理部１６の記憶部や中央制御部１５の記憶部に格納されており、そのプリント時に露光装置２３に送信されるようになっている。

続いて、テスト画像のプリントで各記録用紙９に形成されたテスト画像を画像読取部６で読み取ったことが中央制御部１５で確認されると（Ｓ１１）、対処手段７（中央制御部１５）が画像読取部の制御部１５１から読取画像のデータを取り込み（Ｓ１２）、その読取画像のデータを画像解析部１７に送信した後、その画像解析部１７において読取画像のデータに対する画像解析が行われる（Ｓ１３）。
このときテスト画像の画像読取部６による読み取り作業は、原則、使用者によって行われる。また、このときの画像解析は、４色（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）のテスト画像がそれぞれ形成された４つの記録用紙９に対応した４つの読取画像に対して個別に行われる。

続いて、対処手段７（中央制御部１５）において、画像解析の結果から、判定部１８などにおいて上記読取画像に点状の異常画像（ＥＩ）が存在するか否かが確認される（Ｓ１４）。

上記ステップ１４において、４つの読取画像のいずれにも点状の異常画像（ＥＩ）の存在が認められない場合は、その画像解析の結果から判明した異常画像が対処手段７による発生原因を特定する対象の異常画像（ＥＩ）以外の種類の異常画像であるとみなし、他の対応処理が必要である旨を操作入力・表示部１４などに表示して報知する（Ｓ１５）。
ここで、他の対応処理が必要である旨の報知としては、例えば、発生した異常画像の対処が難しいため、サービスエンジニア等に連絡することを促すような警告メッセージを表示することが挙げられる。

一方、上記ステップ１４において、４つの読取画像の少なくとも１つに点状の異常画像（ＥＩ）の存在が認められた場合には、対処手段７（中央制御部１５）及び判定部１８が、その点状の異常画像（ＥＩ）が発生している位置に周期性があるか否かを確認する（Ｓ１６）。

実施の形態１では、図４に例示するように、マゼンタ色Ｍのテスト画像に対応する読取画像に点状の異常画像（ＥＩ）の存在が認められ、それ以外の色（Ｙ，Ｃ，Ｋ）テスト画像に対応する読取画像に点状の異常画像（ＥＩ）の存在が認められなかったものとする。
また、このときの周期性の有無に関する確認は、点状の異常画像（ＥＩ）の位置情報から、記録用紙９の搬送方向Ｃ及びそれとほぼ直交する方向（主走査方向）の位置の共通性とその互いの間隔の一定性などを対比して調べることで行われる。

ステップ１６において、点状の異常画像（ＥＩ）が発生している位置に周期性があることが確認された場合には、他の対応処理が必要である旨を操作入力・表示部１４などに表示して報知する（Ｓ１５）。
この場合は、画像を形成する際に使用される回転する構成部品（感光ドラム２１、帯電ロール、現像ロール２４ｂ、中間転写ベルト３１など）に損傷等の不具合があり、その不具合が回転の周期性に伴って点状の異常画像として発現されている可能性があるため、その発生原因の特定やその対応処置を行うため、ステップ１５の報知を行う。

一方、ステップ１６において、点状の異常画像（ＥＩ）が発生している位置に周期性がないことが確認された場合には、点状の異常画像（ＥＩ）の輝度値Ｋについて白色に相当する所定の値Ｋｘより大きい値であるか否かが確認される（Ｓ１７）。
輝度値Ｋについては、例えば、周期性のない点状の異常画像（ＥＩ）が存在するテスト画像を読み取った読取画像のデータのうち異常画像（ＥＩ）に相当するデータ部分（画素群）の輝度情報の値が使用される。また、所定の値Ｋｘは、例えば、テスト画像の輝度情報の平均値（Ｋａ）から所定の値（α）を差し引いた値（Ｋａ−α）が使用される。ここで、テスト画像の輝度情報の平均値（Ｋａ）は、テスト画像のデータにおける全画素（テスト画像形成領域）に含まれる輝度情報の全ての値を平均した値である。また、所定の値（α）は、例えば、２０程度の数値である。

ステップ１７において、点状の異常画像（ＥＩ）の輝度値Ｋが所定の値Ｋｘ以下であること（Ｋ≦Ｋｘ）が確認された場合には、他の対応処理が必要である旨を操作入力・表示部１４などに表示して報知する（Ｓ１５）。
この場合は、例えば白色以外の４色（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）のいずれかの色からなる点状の異常画像であるとみなせるので、その発生原因の特定やその対応処置を行うため、ステップ１５の報知を行う。

一方、ステップ１７において、点状の異常画像（ＥＩ）の輝度値Ｋが所定の値Ｋｘよりも大きい値であること（Ｋ＞Ｋｘ）が確認された場合には、その点状の異常画像（ＥＩ）が白点状の異常画像（ＥＩ）であることが判明する。
この場合は、その白点状の異常画像（ＥＩ）の発生原因が、その異常画像（ＥＩ）が現れた色のテスト画像を形成した或る色の現像装置２４内におけるトナー８ｔの異常であるとみなし、その異常画像（ＥＩ）の発生原因がその該当する色の現像装置２４内におけるトナー８ｔの異常である旨を操作入力・表示部１４などに表示して報知する（Ｓ１８）。
以上により、実施の形態１における対処手段７に関する動作は終了する。

以上のように、この画像形成装置１では、周期性のない点状の異常画像（ＥＩ）が発生する場合でも、上述したように対処手段７によってその異常画像（ＥＩ）の発生原因が特定されて或る色の現像装置２４内におけるトナーの異常である旨の報知がされるので、画像形成装置１の使用者は、その白点状の異常画像（ＥＩ）の発生原因を知ることができる。しかも、その後においては、その発生原因であるとして特定された色の現像装置２４内のトナー（劣化トナー）に関する対応処理を行えば良いことがわかるので、適切に対処することもできる。

［実施の形態２］
図６は、実施の形態２に係る画像形成装置の構成の一部（対処手段の動作に関する構成部分）を示すものである。
実施の形態２に係る画像形成装置は、対処手段７の動作に関する構成の一部を変更した以外は実施の形態１に係る画像形成装置１と同じ構成からなるものである。

実施の形態２における対処手段７は、実施の形態１における対処手段７による一連の動作（図６）のうちステップ１８（Ｓ１８）の動作（異常画像の発生原因として特定された現像装置内のトナーの異常である旨を報知する動作）に代えて、図６に示されるように、点状の異常画像（ＥＩ）の発生原因と特定された色の現像装置２４（Ｍ）内のトナーを感光ドラム２１に排出する動作（トナー排出動作又はトナー吐き出し動作）（Ｓ２１）を行うよう構成されている。

また、この対処手段７は、図６に示されるように、上記ステップ２１におけるトナー排出動作を行う前に、発生原因と特定された色の現像装置２４（Ｍ）内のトナー残量が許容下限値に近い値に達しているか否かを確認する（Ｓ２０）ように構成されている。そして、対処手段７は、そのトナー残量が許容下限値に近い値に達していない場合には上記トナー排出動作を実行し（Ｓ２１）、そのトナー残量が許容下限値に近い値に達している場合にはトナー排出動作（Ｓ２１）を実行せずにトナーを補給する動作（トナー補給動作）を実行する（Ｓ２２）ように構成されている。

トナー排出動作は、点状の異常画像（ＥＩ）の発生原因と特定された色の現像装置２４内に存在する特に劣化トナーを積極的に感光ドラム２１側に付着させて排出させる動作によって行われる。これにより、その該当する色の現像装置２４内に存在する劣化トナーは、主に感光ドラム２１側に移行して静電的に付着される（吐き出される）。このトナー排出動作を行うことにより、図７（ａ）に模式的に例示されるように、感光ドラム２１には劣化トナー等で構成されるトナー群８０が付着する。

また、感光ドラム２１に排出されたトナー群８０は、例えば、ドラム用清掃装置２６に除去されて回収される。なお、この感光ドラム２１に排出したトナー群８０は、図７（ｂ）に模式的に例示されるように、中間転写ベルト３１に一次転写させてからベルト用清掃装置３６によって除去することで回収するように構成してもよい。
ちなみに、このトナー排出動作は、例えば、規定の総量に相当する量のトナーが排出されるまで実施されるように設定される。また、このトナー排出動作が行われた現像装置２４では、その収容されているトナーの総量が減るが、そのときのトナー残量が許容下限値に近い値に達したとすれば、前述したようなトナー補給動作が実行されて新たなトナーが補給されることになる。

そして、ステップ２０において、点状の異常画像（ＥＩ）の発生原因とされた色の現像装置２４（Ｍ）内のトナー残量が許容下限値に近い値に達していない場合に対処手段７によるステップ２１のトナー排出動作が行われたときは、その該当する色の現像装置２４（Ｍ）内では特に劣化トナーが無くなるか又は減少する。このため、その後に実施される画像形成動作では、その該当する現像装置２４（Ｍ）による現像工程が正常に行われるようになり、白抜けの現象が発生するおそれがなくなる。この結果、この現像装置２４（Ｍ）を備えた作像装置２０（Ｍ）では、その現像工程において不規則に点在する白点状の異常画像（ＥＩ）が現れることがない。

また、ステップ２０において、その該当する色の現像装置２４（Ｍ）内のトナー残量が許容下限値に近い値に達している場合には、その現像装置２４（Ｍ）において前述した補給装置５７によるトナーの補給動作が実行され、上記トナー排出動作については実行されず取り消される（Ｓ２２）。
この場合は、仮にトナー排出動作をそのまま先に実行すると、該当する色の現像装置２４（Ｍ）内のトナー残量が必要以上に減少してしまうため、そのトナー排出動作については実行しないようにしている。一方、この場合にトナーの補給動作を優先して行うことにより、該当する色の現像装置２４（Ｍ）に新たなトナーが補給されるので、劣化トナーの占有率が低下し、最終的に周期性のない白点状の異常画像（ＥＩ）の発生がある程度抑制される。

以上のように、この実施の形態２に係る画像形成装置１では、周期性のない点状の異常画像（ＥＩ）が発生する場合でも、上述したように対処手段７によってその異常画像（ＥＩ）の発生原因が特定されて、該当する色の現像装置２４（Ｍ）においてトナー排出動作が行われる（Ｓ２１）。
したがって、この画像形成装置１の使用者は、その発生原因として特定された現像装置２４（Ｍ）を例えば交換せずにそのまま使い続けたとしても、周期性のない点状の異常画像（ＥＩ）の発生が抑制された画像形成動作を行うことができる。この場合は、対処手段７により周期性のない点状の異常画像（ＥＩ）の発生原因が特定されると、その該当する色の現像装置内における劣化トナーの異常がトナー排出動作の実行により自動的に解消される。その結果として、その適切な対処（トナー排出動作の実行）が自動的に行われることになる。

また、この実施の形態２に係る画像形成装置１では、対処手段７によってその異常画像（ＥＩ）の発生原因が特定されて該当する現像装置２４（Ｍ）におけるトナー排出動作が必要になったときでも、その該当する現像装置２４（Ｍ）内のトナー残量が許容下限値に近い値に達しているときには、上記トナー排出動作の代わりにトナー補給動作が行われる（Ｓ２２）。
したがって、この画像形成装置１の使用者は、その発生原因として特定された現像装置２４（Ｍ）を例えば交換せずにそのまま使い続けたとしても、短時間でトナーの補給動作が開始されることになり、この結果、周期性のない点状の異常画像（ＥＩ）の発生が抑制された画像形成動作を行うことができる。この場合も、対処手段７により周期性のない点状の異常画像（ＥＩ）の発生原因が特定されると、その適切な対処（トナー補給動作の優先実行）が自動的に行われることになる。

＜実施の形態２の変形例１＞
実施の形態２では、対処手段７の動作の一部について、図６に二点鎖線で追加して示すように、ステップ１７の動作の後にステップ２１（又はステップ２０）の動作を行うに先立って、実施の形態１における対処手段７の動作の一部であるステップ１８（図５）の動作を行うように構成することも可能である。
この変形例１の構成は、換言すれば、実施の形態１における対処手段７において、そのステップ１７の動作の後に、実施の形態１で示したステップ１８の動作に加えて、実施の形態２で示すステップ２１（又はステップ２０）の動作を行う内容になる。この変形例１の対処手段７では、ステップ２１のトナー排出動作を最後に行うことにより、その対処手段７に関する動作が終了する。

そして、この変形例１の場合は、ステップ１７の動作の後に、周期性のない点状の異常画像（ＥＩ）の発生原因が或る色の現像装置２４（Ｍ）内のトナーの異常である旨を報知する動作が行われ（Ｓ１８）、続いて、その該当する現像装置２４（Ｍ）においてトナーの排出動作が行われることになる（Ｓ２１）。なお実際には、ステップ１８の後に、ステップ２０のトナー残量の確認動作が実行され、前述したようにトナー残量が許容下限値の前の値に達している場合にはトナー補給動作が実行される（Ｓ２２）。

以上のように、この実施の形態２の変形例１に係る画像形成装置１では、周期性のない点状の異常画像（ＥＩ）が発生する場合でも、上述したように対処手段７によってその異常画像（ＥＩ）の発生原因が特定されて、或る色の現像装置２４（Ｍ）内のトナーの異常である旨の報知がされるとともにその発生原因として特定された現像装置２４（Ｍ）においてトナー排出動作（又はステップ２１のトナー補給動作）が行われる。
したがって、この画像形成装置１の使用者は、周期性のない点状の異常画像（ＥＩ）の発生原因を知ることができるうえに、その発生原因とされた現像装置２４（Ｍ）を例えば交換せずにそのまま使い続けても、その点状の異常画像（ＥＩ）の発生が抑制されて画像形成動作を平常通り行うことができる。

＜実施の形態２の変形例２＞
実施の形態２では、対処手段７の動作の一部について、ステップ１７の動作の後にステップ２０（及びステップ２２）の動作を行うなうことなく、ステップ２１の動作を行うように構成することも可能である。

この変形例２の構成は、換言すれば、実施の形態１における対処手段７において、そのステップ１７の動作の後に、ＹＥＳの結果の場合に、実施の形態２で示すステップ２１の動作を続けて行う内容になる。なお、この変形例２の対処手段７では、ステップ２１の動作を最後に行うことにより、その対処手段７に関する動作が終了する。この場合、その動作の終了を使用者に知らせるため、例えば、操作入力・表示部１４に画像形成動作（プリント）を続けて行うことができる等のメッセージが表示される。

以上のように、この実施の形態２の変形例２に係る画像形成装置１では、周期性のない点状の異常画像（ＥＩ）が発生する場合でも、上述したように対処手段７によってその異常画像（ＥＩ）の発生原因が特定されると、原則として、その発生原因として特定された現像装置２４（Ｍ）においてトナー排出動作が行われる。
したがって、この画像形成装置１の使用者は、その点状の異常画像（ＥＩ）の発生原因とされた色の現像装置２４（Ｍ）を例えば交換せずにそのまま使い続けたとしても、その点状の異常画像（ＥＩ）の発生が抑制され、画像形成動作を平常通り行うことができる。

また、この変形例２の構成においては、ステップ１７とステップ２１の間に実施の形態１で示したステップ１８に加えるように構成しても構わない。
この構成の画像形成装置１では、周期性のない点状の異常画像（ＥＩ）が発生する場合でも、上述したように対処手段７によって或る色の現像装置２４（Ｍ）内のトナーの異常である旨の報知がされるとともにその発生原因として特定された現像装置２４（Ｍ）においてトナー排出動作が行われる。
したがって、この画像形成装置１の使用者は、その点状の異常画像（ＥＩ）の発生原因を知ることができるうえに、その発生原因とされた色の現像装置２４（Ｍ）を例えば交換せずにそのまま使い続けても、その点状の異常画像（ＥＩ）の発生が抑制され、画像形成動作を平常通り行うことができる。

［他の実施の形態］
本発明が適用される画像形成装置は、感光ドラム２１等の感光体を備えた画像形成部２を有するものであれば、多色画像を形成する画像形成装置に限らず、白黒画像等の単色画像を形成する画像形成装置であってもよい。

１ …画像形成装置
２ …画像形成部
６ …画像読取部
７ …対処手段
９ …記録用紙（記録媒体の一例）
１５…中央制御部（対処手段の一部）
１７…画像解析部（対処手段の一部）
１８…判定部（対処手段の一部）
２４（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）…現像装置
５７…補給装置
ＥＩ…（周期性のない）点状の異常画像

Claims (3)

1. 感光体に画像情報に対応させて形成される静電潜像を現像装置から供給するトナーで現像してなるトナー像を記録媒体に画像として形成する画像形成部と、
   前記画像形成部で記録媒体に形成された画像を読み取る画像読取部と、
   前記画像読取部で読み取られた読取画像に存在する点状の異常画像が周期性のない位置に形成される白点状の異常画像であった場合、前記現像装置内のトナーの異常を報知する対処手段と、
   を備えた画像形成装置。
2. 前記対処手段は、前記現像装置内のトナーの異常を報知することに代えて又はそのことに加えて、前記現像装置内のトナーを前記感光体に排出する動作を実行する請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記現像装置内のトナーの残量を検知する検知手段と、前記検知手段の検知情報に応じて前記現像装置にトナーを補給する補給装置とを備え、
   前記対処手段は、前記読取画像に存在する点状の異常画像が周期性のない位置に形成される白点状の異常画像であった場合でも、前記検知手段からトナーの補給が必要になる残量の検知結果が出ているときには、前記現像装置内のトナーを前記感光体に排出する動作をせずに前記補給装置によるトナーの補給動作を実行する請求項２に記載の画像形成装置。

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