JP2019191326A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】画像不良等の検出を行う場合に、検出精度を低下させることなく、記録材に効率よくテストパターン画像を配置する画像形成装置を提供する。【解決手段】複数種類のテストパターン画像を生成し、生成したテストパターン画像を用紙Ｐ上において画像を形成可能な領域に配置するように、テストパターン画像の位置を制御するテストパターン画像生成部を備え、テストパターン画像生成部は、用紙Ｐのサイズに基づいて出力画像のサイズを決定し（Ｓ１０１）、出力画像のサイズとテストパターン画像のサイズとに基づいて、出力画像にテストパターン画像を配置する（Ｓ１０２〜Ｓ１０７）。【選択図】図４

Description

本発明は、電子写真プロセスを用いるレーザビームプリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置に関する。

従来、例えば感光体表面を一様に帯電した後、感光体表面を露光して静電潜像を形成し、静電潜像をトナーによって可視像化する電子写真プロセスを用いるレーザビームプリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置がある。このような画像形成装置では、テストパターン画像を記録材上に出力し、スキャナ等のセンサによってテストパターン画像をスキャンし、スキャンした結果を元の画像（以下、元画像という）と比較することによって画像不良を検知するシステムが知られている。例えば特許文献１では、交換部品の時期を予測する精度を向上させるため、テストパターン画像を出力し、マスタ画像と検査対象である出力画像の読み取り結果とを比較して、交換部品に異常があるかを判定する構成がある。また、例えば特許文献２では、画像形成装置内に画像読み取り装置を配し、記録材に出力したテストパターン画像を、改めて画像読み取り装置にセットすることなく出力したテストパターン画像をスキャンすることを可能とする構成が知られている。

特開２０１５−０３４８０７号公報 特開２０１７−１１６６０７号公報

画像不良の検出には、その要因に応じてそれぞれ特定のテストパターン画像を使用する必要がある。例えば、画像の一部が形成されないような画像不良を検出したい場合には、一定領域を塗りつぶした画像（以下、ベタ画像という）がテストパターン画像として使用される。また例えば、出力画像中に濃度の濃いスジが発生するような画像不良を検出したい場合には、ベタ画像ではなく一定の濃度で形成したハーフトーン画像が使用される。また、テストパターン画像は、画像不良の発生要因を特定するために、単色かつ特定の長さや幅を有することが必要である。例えば、感光体に起因する画像不良の場合は、その画像不良を検出するために、テストパターン画像が少なくとも感光体表面の１回転分に相当する画像長を有する必要がある。更には、複数の感光体によって異なる色を重畳するカラー画像形成装置の場合には、記録材上に各色独立してテストパターン画像を形成する必要がある。

以上のように、画像不良を検出するための診断方法やその診断のために用いられるテストパターン画像は、検出対象とする画像不良に応じて変更する必要がある。また、記録材にテストパターン画像を出力する際、記録材上に配置することが可能なテストパターン画像の数には限りがある。このような条件のもと、交換部品の状態を検査するために画像不良の検出を実施する場合、交換部品の状態に応じて検出対象や形成したいテストパターン画像の種類や数が多様に変化してしまう。

本発明は、このような状況のもとでなされたもので、画像不良等の検出を行う場合に、検出精度を低下させることなく、記録材に効率よくテストパターン画像を配置することを目的とする。

上述した課題を解決するために、本発明は、以下の構成を備える。

（１）画像形成状態を検査するための検査用画像を記録材に形成する画像形成部を備える画像形成装置であって、複数種類の前記検査用画像を生成し、生成した前記検査用画像を記録材上において画像を形成可能な領域に配置するように、前記検査用画像の位置を制御する制御手段を備え、前記制御手段は、記録材のサイズに基づいて前記領域のサイズを決定し、前記領域のサイズと前記検査用画像のサイズとに基づいて、前記領域に前記検査用画像を配置することを特徴とする画像形成装置。

本発明によれば、画像不良等の検出を行う場合に、検出精度を低下させることなく、記録材に効率よくテストパターン画像を配置することができる。

実施例１、２の画像形成装置の概要を示す図 実施例１、２の画像形成装置の制御構成を示すブロック図 実施例１の画像診断のためのテストパターン画像の配置を示す図 実施例１の画像診断処理を示すフローチャート 実施例２の画像診断のためのテストパターン画像の配置を示す図 実施例２の画像診断のためのテストパターン画像の配置を示す図 実施例２の画像診断処理を示すフローチャート

以下に図面を参照して、この発明を実施するための最良の形態を実施例によって詳しく説明する。ただし、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置等は、特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。また、以下の説明で一度説明した部材についての材質、形状等は、特に改めて記載しない限り初めの説明と同様のものである。

＜画像形成装置の構成と印刷動作＞
実施例１では、１台の画像形成装置において、記録材である用紙に印刷する画像データと、印刷後の用紙をスキャンして得られたデータとに基づいて画像形成装置に備えられた交換部品が正常に機能しているか否かを判断する方法を説明する。まず、図１を参照して実施例１に利用するカラー電子写真方式の画像形成装置の全体構成の概略を説明する。実施例１に示す画像形成装置は電子写真方式の画像形成プロセスを利用したレーザプリンタ（以下、プリンタという）１００である。図１に示すプリンタ１００は、プリンタ１００に対して着脱可能な画像形成部であるプロセスステーション（以下、カートリッジという）５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋを備える。４個のカートリッジ５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋは同一構造であるが、異なる色、すなわち、イエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），ブラック（Ｋ）のトナー（現像剤）による画像を形成する点で相違する。なお、特定のカートリッジの説明を行う場合を除き、以下、ＹＭＣＫの符号を省略する。各カートリッジ５は、それぞれ、トナー容器２３、感光体である感光ドラム１、帯電ローラ２、現像ローラ３、クリーニングブレード４、廃トナー容器２４を有する。カートリッジ５の下方には露光装置７が配置され、画像信号に基づく露光を感光ドラム１に対して行う。トナー容器２３、現像ローラ３は現像手段として機能する。

感光ドラム１は、回転過程で、帯電ローラ２により所定の極性・電位に一様に帯電処理される。そして感光ドラム１は露光装置７による露光を受けることにより、それぞれ目的のカラー画像の各色に対応した静電潜像が形成される。ここで、イエローに対応する静電潜像は第１の色に対応した静電潜像（以下、第１の色成分像という）に相当する。マゼンタに対応する静電潜像は第２の色に対応した静電潜像（以下、第２の色成分像という）に相当する。シアンに対応する静電潜像は第３の色に対応した静電潜像（以下、第３の色成分像という）に相当する。ブラックに対応する静電潜像は第４の色に対応した静電潜像（以下、第４の色成分像という）に相当する。

帯電ローラ２は、感光ドラム１の回転に伴って従動回転する。感光ドラム１上に形成された静電潜像は、カートリッジ５の現像ローラ３により現像される。この現像ローラ３を介して感光ドラム１上の静電潜像にそれぞれの色のトナーが付着されトナー像として現像される。各トナー容器２３内のトナーは、負帯電の非磁性一成分トナーであり、静電潜像の現像は、非磁性一成分接触現像方式によって行われる。現像ローラ３には現像電圧電源（不図示）により現像電圧が印加され、これにより現像が行われる。

中間転写ベルトユニットは、中間転写ベルト８、駆動ローラ９、２次転写対向ローラ１０から構成される。また、各感光ドラム１に対向して、中間転写ベルト８の内側に１次転写ローラ６が配設され、１次転写電圧電源（不図示）により正極性の１次転写電圧が印加される。モータ（不図示）により駆動ローラ９が回転することにより、中間転写ベルト８は回動され、それに従い、２次転写対向ローラ１０も従動回転する。各感光ドラム１は矢印方向（時計回り方向）に回転し、中間転写ベルト８が矢印Ａ方向に回転し、１次転写ローラ６に正極性の１次転写電圧が印加される。これにより、感光ドラム１上のトナー像は、感光ドラム１Ｙ上のトナー像から順次、中間転写ベルト８上（ベルト上）に転写される。その後、中間転写ベルト８上で４色のトナー像が重なった状態で２次転写ローラ１１まで搬送される。感光ドラム１のクリーニングブレード４は、感光ドラム１に圧接し、中間転写ベルト８に転写されずに感光ドラム１表面に残ったトナー及びその他の感光ドラム１上（感光体上）の残留物を除去する。

給搬送装置１２は、用紙Ｐを収納する給紙カセット１３（給紙部）内から用紙Ｐを給紙する給紙ローラ１４と、給紙された用紙Ｐを搬送する搬送ローラ対１５とを有する。そして、給搬送装置１２から搬送された用紙Ｐは、レジストレーションローラ対（以下、レジストローラ対という）１６によって２次転写ローラ１１に搬送される。中間転写ベルト８から用紙Ｐへの転写においては、２次転写ローラ１１に正極性の電圧を印加することにより、搬送された用紙Ｐに、中間転写ベルト８上の４色のトナー像が転写される（以下、２次転写という）。クリーナー２１は、２次転写後に中間転写ベルト８上に残ったトナーを除去する。

トナー像が転写された後の用紙Ｐは、定着手段である定着器１７に搬送される。定着器１７は、定着ヒータ３０と、定着ヒータ３０の温度を測定する温度センサ３１を内蔵した定着ローラ１８と、定着ローラ１８に圧接するための加圧ローラ１９と、を備えたフィルム加熱方式の定着器である。そして、用紙Ｐを加熱及び加圧することによりトナー像が定着されて、画像形成物（プリント済みの用紙等）としてプリンタ１００外（機外）へ排出される。プリンタ１００は、用紙Ｐを両面印刷することが可能である。また、プリンタ１００は、両面印刷用の搬送路（以下、両面搬送路という）に読み取り手段である画像読み取り部２０５０を有していて、画像読み取り部２０５０により、用紙Ｐのスキャン画像を取得するスキャン機能を提供する。画像読み取り部２０５０は、用紙Ｐの第１面である表面に画像形成が行われた後に両面搬送路上に搬送された場合には、その用紙Ｐの表面を読み取るように配置されている。用紙Ｐの第２面である裏面にも印刷を行う両面印刷の場合、定着器１７を通過した用紙Ｐの後端が両面フラッパ５０の位置を通過した後に、まず両面フラッパ５０のポジションを両面搬送路側に切り替える。また、排出ローラ対２０の回転方向を決定する後述する反転クラッチ２０２４（図２参照）により排出ローラ対２０の回転方向を両面搬送路側に切り替える。これにより用紙Ｐの搬送方向は反転し、用紙Ｐは両面搬送路に搬送される。両面搬送路では、両面搬送ローラ対５１と本体合流ローラ対５３により用紙Ｐが搬送され、用紙Ｐはレジストローラ対１６まで搬送される。レジストローラ対１６以降は用紙Ｐの表面と同一の処理が実行され、用紙Ｐは定着器１７を通過した後、プリンタ１００の機外へ排出される。

また、画像読み取り部２０５０により、用紙Ｐの表面をスキャンするときは、前述の両面印刷のときと同様に、両面搬送路へ用紙Ｐを搬送する。用紙Ｐの先端が両面搬送ローラ対５１を通過したタイミングで、画像読み取り部２０５０が用紙Ｐの表面の読み取りを開始する。画像読み取り部２０５０は発光素子（不図示）とＣＩＳ（ＣＯＮＴＡＣＴ ＩＭＡＧＥ ＳＥＮＳＯＲ）（不図示）を有している。画像読み取り部２０５０は、画像読み取り部２０５０上を移動していく用紙Ｐの画像を時系列の電気デジタル画素信号（以下、画素信号という）として読み取る。画像読み取り部２０５０は、読み取った画像の画素信号を画像読み取り部２０５０内のメモリに蓄積する。画像読み取り部２０５０による画像の読み取りが完了した用紙Ｐは、用紙搬送路を通過し、機外に排出される。

＜ブロック図＞
図２は、実施例１のプリンタ１００の制御ブロック図である。プリンタ１００は、コントローラ１０００とエンジン２０００とに分かれている。コントローラ１０００は、画像出力デバイスであるエンジン２０００と接続され、一方ではＬＡＮ１０１３と接続されることで、画像情報やデバイス情報の入出力を行う。コントローラ制御部１０１０は、システム全体を制御するＣＰＵであり、ワークメモリであるＲＡＭ（不図示）と、ブートプログラムが格納されたＲＯＭ（不図示）とを有している。ＨＤＤ１０２０はハードディスクドライブで、システムソフトウェア、画像データ等を格納する。画素計測部１０４０、診断手段である読み取り画像判断部１０４１、テストパターン画像生成部１０４２は、ＨＤＤ１０２０に格納されたコントローラ制御部１０１０が実行するソフトウェアの機能である。操作部Ｉ／Ｆ１０１１は、例えばタッチパネルを有した操作部１０１４とのインターフェース部で、操作部１０１４に表示される画像データを操作部１０１４に対して出力する。また、操作部１０１４から本システム使用者が入力した情報を、コントローラ制御部１０１０に伝える役割をする。ネットワークＩ／Ｆ１０１２はＬＡＮ１０１３に接続され、情報の入出力を行う。ラスターイメージプロセッサ１０３０はＰＤＬ（Ｐａｇｅ Ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ Ｌａｎｇｕａｇｅ）コードをビットマップイメージに展開する。エンジン画像処理部１０３４は、ラスターイメージプロセッサ１０３０により展開されたビットマップイメージに対して、補正、解像度変換等を行うことで、エンジン２０００に送信する画像データに変換する。読み取り画像処理部１０３３は、画像読み取り部２０５０で読み取られた入力画像データに対し補正、加工、編集等を行う。

コントローラ制御部１０１０とエンジン制御部２０１０とはエンジンＩ／Ｆ１１００を介して接続されており、エンジンＩ／Ｆ１１００を経由して、コントローラ制御部１０１０からエンジン制御部２０１０へ動作指示及び画像データの通信を行う。エンジン２０００は、画像出力デバイスである。エンジン制御部２０１０は、エンジンＩ／Ｆ１１００を介してコントローラ制御部１０１０と接続されており、コントローラ１０００からの指示に従い、エンジン２０００の各ユニットを動作させ、用紙Ｐに印刷を行う。エンジン制御部２０１０は、エンジン全体を制御するＣＰＵであって、ＲＡＭ（不図示）とエンジン２０００を制御するプログラムが格納されたＲＯＭ（不図示）から構成される。交換部品管理部２０４０は、ＲＯＭ（不図示）に格納されたエンジン制御部２０１０が実行するプログラムの機能である。

エンジン制御部２０１０は、定着部２０２０、モータ駆動部２０２１、露光制御部２０２２、両面フラッパ５０、反転クラッチ２０２４等と接続されている。定着部２０２０は定着器１７に電力の供給を行う。モータ駆動部２０２１は、プリンタ１００内の感光ドラム１や中間転写ベルト８及び加圧ローラ１９等を駆動するためのモータを駆動する。露光制御部２０２２は、露光装置７を制御する。両面フラッパ５０は、両面印刷時に用紙Ｐの搬送路を切り替える。また、両面フラッパ５０は、画像読み取り部２０５０により用紙Ｐ上の検査用画像であるテストパターン画像を読み取る際にも用紙Ｐの搬送路を両面搬送路に切り替える。反転クラッチ２０２４は、排出ローラ対２０の回転方向を切り替える。エンジン制御部２０１０は、コントローラ１０００からエンジンＩ／Ｆ１１００を介して送信されてくる画像データに基づいて電子写真方式の画像形成プロセスにより用紙Ｐにトナー像を印刷する。

また、エンジン制御部２０１０は画像読み取り部２０５０と接続されている。エンジン制御部２０１０は、画像読み取り制御部２０４１を有し、画像読み取り制御部２０４１は画像読み取り部２０５０を制御する。用紙Ｐの表面に担持された画像をスキャンする場合は、用紙Ｐが画像読み取り部２０５０上に到達する前にエンジン制御部２０１０は画像読み取り制御部２０４１を介して画像読み取り部２０５０へ読み取り指示を出力する。用紙Ｐの後端が画像読み取り部２０５０を通過した後に、エンジン制御部２０１０はコントローラ制御部１０１０に画像読み取りが完了したことを報知する。コントローラ制御部１０１０は、エンジンＩ／Ｆ１１００を介して画像読み取り部２０５０に蓄積されたスキャン画像のデータを取得する。なお、コントローラ１０００、エンジン２０００の各機能は、各ＣＰＵが各種制御プログラムを実行することで実現してもよいし、その機能の一部又は全てを特定用途向けの専用回路（ＡＳＩＣ）等に行わせてもよい。

＜交換部品状態と画像診断＞
トナー容器２３内のトナーの残量（以下、トナー残量という）が少なくなってきた場合、又は撹拌での摩擦によるトナーの劣化、更には感光ドラム１の摩耗により、必要なトナー画像の濃度を得ることが難しくなってくる場合がある。また、これらの現象が発生すると、トナー像の白抜け等の画像不良が発生するおそれもある。これらを防止するために、プリンタ１００は、トナー残量や感光ドラム１の摩耗量を計測する構成を有している。なお、感光ドラム１の摩耗量が所定量に達したときを感光ドラム１が寿命に到達したと表現する。感光ドラム１が寿命に到達すると、必要なトナー画像の濃度を得ることができなくなり、カートリッジ５の交換が必要となる。また、感光ドラム１に限定されず、プリンタ１００が備える交換部品について、交換部品が寿命に到達すると、交換部品の交換が必要となる。

（トナー残量の計測）
トナー残量の計測は、色を出力するための所定値以上の濃度を有する画素の数（以下、画素数という）に基づいて予測する方式を利用する。コントローラ制御部１０１０の画素計測部１０４０は、ラスターイメージプロセッサ１０３０によりＰＤＬコードから展開したビットマップイメージからＹＭＣＫ各色を出力する画素数をカウントする。コントローラ制御部１０１０は、エンジン制御部２０１０にプリント指示を出すときに、印刷する画像の画素数をエンジン制御部２０１０に報知する。エンジン制御部２０１０の算出手段である交換部品管理部２０４０は、エンジン制御部２０１０から報知された画素数を積算した値を用いてトナー残量を算出する。なお、トナー残量の計測は上述した方式に限定されない。例えば、トナー容器２３内にトナーの量を検知するセンサ等を備え、センサ等の検知結果に基づいてトナー残量を検知する方式等であってもよい。

（感光ドラムの寿命の計測）
感光ドラムの摩耗の度合いを示す感光ドラム１の摩耗量は、感光ドラム１の累積回転数より推定する。交換部品管理部２０４０は、モータ駆動部２０２１を介して感光ドラム１を駆動するモータの駆動状態を監視する。交換部品管理部２０４０は、駆動時間及び駆動速度に基づいて感光ドラム１の累積回転数を算出し、想定される寿命到達までの累積回転数に対する割合によって感光ドラム１の寿命を算出する。交換部品管理部２０４０は、算出したトナー残量及び感光ドラム１の寿命をコントローラ制御部１０１０に報知する。コントローラ制御部１０１０はエンジン制御部２０１０から報知されたトナー残量及び感光ドラム１の寿命に応じて、ユーザにカートリッジ５の交換を促すメッセージを操作部１０１４に表示する。

しかしながら、印刷する画像の種類やプリンタ１００の雰囲気環境によっては、トナー残量や感光ドラム１の摩耗量について上述した手法にて算出した残量と実際の寿命が必ずしも相関を示さない場合がある。したがって、印刷枚数を重ねるほどに、誤差が蓄積していくため、トナー残量や感光ドラム１の寿命を高精度には判断できない場合がある。また、交換部品の寿命到達を報知した後でも、寿命に到達した交換部品を使用する場合もある。したがって、実施例１のプリンタ１００は、カートリッジ５が寿命到達又は寿命間近になっている場合に、テストパターン画像を出力して画像形成状態を検査する必要がある。テストパターン画像の状態を読み取ることにより画像不良が発生していないか否かを確認する。テストパターン画像は、画像不良の種類に応じて生成される。交換部品の寿命に起因して画像不良が発生している場合、テストパターン画像は、交換部品の寿命に起因して発生する画像不良を判断できるように交換部品に適したテストパターン画像が生成される。以下、テストパターン画像を用いて画像不良が発生していないか否かを判断する動作を、画像診断（診断）という。

＜テストパターン画像＞
テストパターン画像は、単色の一様な濃度（例えば５０％の濃度）で出力されるハーフトーン画像であり、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋそれぞれのテストパターン画像を有する。感光ドラム１上のどの位置に画像不良が発生しても発生した画像不良を検出することが可能となるように、テストパターンのサイズは、出力可能な画像幅一杯で、画像長は感光ドラム１の１周分よりも長い画像とする。なお、画像長は感光ドラム１の回転方向（副走査方向ともいう）の長さであり、画像幅は感光ドラム１の回転軸方向（主走査方向ともいう）の長さである。実施例１のプリンタ１００は、用紙Ｐの搬送方向に直交する方向にはＬｅｔｔｅｒサイズ（２１５．９ｍｍ×２７９．４ｍｍ）の幅の用紙を搬送することを想定しており、幅方向には２１６ｍｍまでの幅の用紙を搬送することが可能である。また、実施例１で使用する感光ドラム１の１周の長さは８０ｍｍである。そこで、実施例１においては、テストパターン画像は、例えば画像幅を２１２ｍｍとし、画像長を８５ｍｍとする。画像幅は、両端に２ｍｍの余白を設けるため、２１６ｍｍよりも４ｍｍ短い幅とする。この２１２ｍｍという幅は最大幅であり、実際のテストパターン画像は転写する用紙Ｐの幅によって形成可能な最大幅に変更して動作させる。

交換部品管理部２０４０は、トナー残量又は感光ドラム１が、寿命に達したタイミングでカートリッジ５に対する画像診断の要求を、コントローラ制御部１０１０に対して報知する。制御手段であるテストパターン画像生成部１０４２は、要求があった色のカートリッジ５に対するテストパターン画像を出力する、すなわち、用紙Ｐの表面に要求があった色のカートリッジ５に対するテストパターン画像を形成する。以下、用紙Ｐ上に所定の画像を形成することを所定の画像を出力する、という。テストパターン画像が形成された用紙Ｐは両面搬送路上の画像読み取り部２０５０まで搬送され、画像読み取り部２０５０は出力結果である用紙Ｐ上のテストパターン画像をスキャンする（読み取る）。スキャンされた用紙Ｐ上のテストパターン画像のデータ（以下、画像データという）は、読み取り画像処理部１０３３によって処理され、余白部とドット部の出現比率に基づいて濃度が算出される。読み取り画像処理部１０３３は、算出した濃度とテストパターン画像の原画像とを比較することで、濃度低下を検出する。また、読み取り画像処理部１０３３は、白抜けについては、一様に分布して出現するはずのドットの出現を観測し、ドットの出現頻度が他の領域より低下して白くなっている領域を検出する。このように、読み取り画像処理部１０３３は、テストパターン画像をスキャンした結果とテストパターン画像の元画像とに基づいて、濃度低下や白抜け等の画像不良を検出する。

読み取り画像処理部１０３３により画像不良を検出した場合には、カートリッジ５の交換を促すメッセージを操作部１０１４において通知するか、出力の保証ができない旨のメッセージを報知してもよい。また、寿命検知制御での寿命到達時にはカートリッジ５の交換を報知せずに画像不良を検出した時点で初めてカートリッジ５の交換を促すよう報知してもよい。

実施例１では、画像診断の要求があった場合に、他のカートリッジ５についても寿命を考慮して、寿命到達が近いカートリッジや、寿命到達を報知した後も使用しているカートリッジ５についても同様の画像診断を行うように動作させる。このとき、１枚の用紙Ｐに出力されるテストパターン画像について、複数のテストパターン画像を複合させて出力することによって複数のカートリッジ５に対する画像診断を、パフォーマンスの低下を抑えつつ、略同時に実行させることが可能となる。これは、複数のカートリッジ５で略同時に診断の要求が発生した場合にも有効である。

画像診断に使用される用紙Ｐには、給紙カセット１３にセットされた用紙Ｐが用いられる。そのため、テストパターン画像の幅及び長さは用紙Ｐのサイズに応じたサイズにしなければならない。ここで、用紙Ｐに応じたサイズとは、用紙Ｐにおいて上下左右の余白部を除いた画像形成が可能な領域に対応したサイズを意味する。先に述べたように、実施例１で実行する画像診断のテストパターン画像の搬送方向の長さは８５ｍｍである。給紙カセット１３にセットされた用紙Ｐは搬送方向の長さが２７９ｍｍである。すなわち、用紙Ｐには搬送方向に３つのテストパターン画像を配置することができる。そこで、画像診断の要求がなされたカートリッジ５の他に、更に２つのカートリッジ５まで、１枚の用紙Ｐにテストパターン画像を出力することができ、３つのカートリッジ５に対する画像診断が実行可能である。実施例１では、同時に画像診断を実施する対象とするカートリッジ５は、トナー残量又は感光ドラム１の寿命情報が所定値以下であるカートリッジ５の中から選択される。寿命情報が所定値以下となったカートリッジ５の数が出力可能数（上述した例では、３）より多い場合には、より寿命到達に近いカートリッジ５が優先して選択される。寿命到達に近いカートリッジ５ほど、より長い期間使用されているため、画像不良が発生する可能性が高い。このため、これらを優先して画像診断を行うことで、通常の印刷動作において画像不良が発生することを防止する。このようにして選択されたカートリッジ５に対応するテストパターン画像を、用紙Ｐのサイズに応じて配置し、１枚の用紙Ｐに出力されるテストパターン画像とする。

各カートリッジ５の寿命情報が表１に示した場合のテストパターン画像の選択例を説明する。

表１で、１列目は各色を示し、２列目は各色のトナー残量（％）を示し、３列目は各色の感光ドラム１の寿命（ドラム寿命（％））を示す。いずれも、上述した方法で、交換部品管理部２０４０によって算出される。

交換部品管理部２０４０は、算出したトナー残量と感光ドラム１の寿命が表１に示す状態の場合、カートリッジ５Ｙのトナー残量が０％となったため、コントローラ制御部１０１０に寿命情報を報知するとともに、カートリッジ５Ｙに対する画像診断を要求する。テストパターン画像生成部１０４２は、交換部品管理部２０４０からの画像診断の要求を受けて、テストパターン画像生成部１０４２によりテストパターン画像を生成する。テストパターン画像生成部１０４２は、まず診断要求の対象であるＹのテストパターン画像を配置する。そして、テストパターン画像生成部１０４２は、表１の各カートリッジ情報を参照し、寿命情報が１０％以下となったカートリッジ５が存在するか否かを判断する。テストパターン画像生成部１０４２は、例えば表１の場合、カートリッジ５Ｃのドラム寿命が５％、カートリッジ５Ｋのトナー残量及びドラム寿命が７％であるため、これらに対しても画像診断を実施すると判断し、ＣとＫのテストパターン画像を生成する。このように、カートリッジ５の寿命に基づいて、画像診断を行う対象となるカートリッジ５の順位（以下、優先順位という）を決定し、優先順位に従い、そのカートリッジ５に適したテストパターン画像を出力画像に順番に配置する。上述した例では、画像診断要求の対象となったカートリッジ５Ｙを除き、優先順位は、１番目がカートリッジ５Ｃ、２番目がカートリッジ５Ｋとなる。

このようにしてテストパターン画像生成部１０４２が生成したテストパターン画像を図３に示す。図３に示すように、テストパターン画像生成部１０４２によって生成されたＹＣＫの３つのカートリッジ５Ｙ、５Ｃ、５Ｋに対するテストパターン画像は、用紙Ｐの搬送方向に先頭から順番に配置される。また例えば、寿命情報についてカートリッジ５Ｃのトナー残量が１０％よりも多い場合には、Ｙ及びＫのみのテストパターン画像が用紙Ｐ上に配置される。更に、カートリッジ５Ｙ、５Ｃ、５Ｋに加え、カートリッジ５Ｍもトナー残量が１０％以下となっている場合には、用紙Ｐ上には３つのテストパターン画像しか配置できないため、次のように配置される。すなわち、カートリッジ５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの中でより０％に近いカートリッジ５から順に２つのカートリッジ５が選択され、選択されたカートリッジ５の色に対するテストパターン画像が配置される。以上のように、実施例１では、画像診断を行う数（図３の例では３つ）よりも少ない用紙Ｐの枚数（図３では１枚）で、画像診断を実施することができる。

画像診断の対象となっているカートリッジ５を選択する際に、優先順位を寿命情報に基づいて決定したが、選択方法はこれに限定されない。例えば、ユーザの指定によって優先順位を決めてもよいし、以前に画像診断が実行されているならば、前回画像診断が実行されてからの間隔が最も長い色を優先してもよい。また、画像診断に使用される用紙Ｐは、用紙Ｐのサイズを考慮せずにまず実行したいテストパターン画像を配置し、作成したテストパターン画像にあった長さの用紙Ｐをセットしてもよい。また、トナー残量が０％に到達した後もそのカートリッジ５の使用を続けた場合には、次のようにしてもよい。トナー残量が０％に到達した後も使用を続けたカートリッジ５に対して画像診断を要求する場合は、画像診断を実施した後のプリント枚数が所定値に達した場合に再度画像診断を要求する等、一定間隔で画像診断が実行できるように動作させるとよい。

＜画像診断処理＞
図４は、エンジン制御部２０１０から画像診断要求を受けた場合のコントローラ制御部１０１０の制御の様子を示したフローチャートである。ステップ（以下、Ｓとする）１００でコントローラ制御部１０１０は、エンジン制御部２０１０から画像診断の実行要求を受信する。Ｓ１０１でコントローラ制御部１０１０は、給紙カセット１３にセットされている用紙Ｐの情報、すなわち用紙Ｐのサイズを取得し、用紙Ｐのサイズに基づきテストパターン画像として出力可能な出力画像のサイズを決定する。Ｓ１０２でコントローラ制御部１０１０は、テストパターン画像として、まず、画像診断要求の対象となっているカートリッジ５に対するテストパターン画像を選択する。コントローラ制御部１０１０は、テストパターン画像を用紙Ｐ上に形成するための出力画像に、画像診断要求の対象となっているカートリッジ５に適したテストパターン画像を配置する。例えば、表１の状態の場合、コントローラ制御部１０１０は、画像診断要求の対象となっているカートリッジ５Ｙに対するテストパターン画像を選択し、図３のように用紙Ｐの先端に配置する。Ｓ１０３でコントローラ制御部１０１０は、出力画像にテストパターン画像を配置した後、Ｓ１０１で決定した出力可能な画像サイズに対してまだ空き領域があり、更に他のカートリッジ５に対するテストパターン画像を配置することが可能か否かを判断する。Ｓ１０３でコントローラ制御部１０１０は、更に他のカートリッジ５に対するテストパターン画像を配置することが可能であると判断した場合、処理をＳ１０４に進める。Ｓ１０３でコントローラ制御部１０１０は、他のカートリッジ５に対するテストパターン画像を配置することができないと判断した場合、処理をＳ１０８に進める。

Ｓ１０４でコントローラ制御部１０１０は、他のカートリッジ５（未選択のカートリッジ５）について、算出した寿命が低い（残り少ない）順にカートリッジ５を１つ選択する。例えば、表１の状態の場合、コントローラ制御部１０１０は、Ｍ、Ｃ、Ｋの３つの中からドラム寿命が５％となっているカートリッジ５Ｃを選択する。Ｓ１０５でコントローラ制御部１０１０は、Ｓ１０４で選択したカートリッジ５について、画像診断の対象となるかを、寿命情報に基づき寿命状態が所定値以下であるか否かによって判断する。Ｓ１０５でコントローラ制御部１０１０は、Ｓ１０４で選択したカートリッジ５の寿命状態が所定値以下であると判断し、画像診断の対象となると判断した場合、処理をＳ１０６に進める。Ｓ１０６でコントローラ制御部１０１０は、Ｓ１０４で選択したカートリッジ５を画像診断の対象とし、そのカートリッジ５に対するテストパターン画像を出力画像として追加する。例えば、表１の状態の場合、選択されたカートリッジ５Ｃは、寿命状態（ドラム寿命）が１０％以下であるため、コントローラ制御部１０１０は、画像診断の対象であると判断し、カートリッジ５Ｃに対するテストパターン画像を出力画像に追加する（図３参照）。Ｓ１０５でコントローラ制御部１０１０は、Ｓ１０４で選択したカートリッジ５の寿命状態が所定値以下ではないと判断し、画像診断の対象ではないと判断した場合、処理をＳ１０７に進める。以上のように、コントローラ制御部１０１０は、用紙Ｐのサイズに基づいて出力画像のサイズを決定し、出力画像のサイズと画像診断に用いられるテストパターン画像とに基づいて、出力画像にテストパターン画像を配置する。

Ｓ１０７でコントローラ制御部１０１０は、全てのカートリッジ５について画像診断の対象となるか否かの判断対象として選択済みか否かを判断する。Ｓ１０７でコントローラ制御部１０１０は、全てのカートリッジ５について選択済みではないと判断した場合、処理をＳ１０３に戻す。Ｓ１０７でコントローラ制御部１０１０は、全てのカートリッジ５について選択済みであると判断した場合、処理をＳ１０８に進める。コントローラ制御部１０１０は、Ｓ１０１で決定した出力可能な画像サイズに対してテストパターン画像を配置することが不可能と判断するか、全てのカートリッジ５を選択するまでＳ１０３からＳ１０６の処理を繰り返す。例えば、表１の状態の場合、出力画像に空き領域があり、かつ、カートリッジ５Ｋが画像診断の対象と判断され、出力画像にカートリッジ５Ｋに対するテストパターン画像が追加される（図３参照）。ここで、カートリッジ５Ｍが未選択となっているが、Ｓ１０１で決定された出力画像に空き領域がないため（図３参照）、コントローラ制御部１０１０は、処理をＳ１０８に進めることとなる。なお、表１によれば、カートリッジ５Ｍの寿命状態は所定値（１０％）以下ではないため、出力画像に空き領域があったとしても、画像診断の判断対象とはならない。

Ｓ１０８でコントローラ制御部１０１０は、用紙Ｐ上に形成するテストパターン画像が決定したら、テストパターン画像の印刷指示をエンジン制御部２０１０に出力する。エンジン制御部２０１０は、コントローラ制御部１０１０からテストパターン画像の印刷指示を受信すると、用紙Ｐ上にテストパターン画像を形成し、画像読み取り部２０５０まで用紙Ｐを搬送する。Ｓ１０９でコントローラ制御部１０１０は、画像読み取り部２０５０によって用紙Ｐ上に形成されたテストパターン画像の読み取りが完了したか否かを判断する。コントローラ制御部１０１０は、エンジン制御部２０１０からの通知によって画像読み取り部２０５０によるテストパターン画像の読み取りが完了したか否かを判断する。Ｓ１０９でコントローラ制御部１０１０は、画像読み取り部２０５０による用紙Ｐ上のテストパターン画像の読み取りが完了していないと判断した場合、処理をＳ１０９に戻す。Ｓ１０９でコントローラ制御部１０１０は、画像読み取り部２０５０による用紙Ｐ上のテストパターン画像の読み取りが完了したと判断した場合、処理をＳ１１０に進める。

Ｓ１１０でコントローラ制御部１０１０は、エンジン制御部２０１０から画像読み取り部２０５０による用紙Ｐ上のテストパターン画像の読み取り結果を取得する。Ｓ１１１でコントローラ制御部１０１０は、読み取り画像判断部１０４１によって画像不良が発生しているか否か（画像不良発生の有無）をＳ１１０で取得した読み取り結果から判断する。Ｓ１１２でコントローラ制御部１０１０は、Ｓ１１１における判断の結果、画像不良が発生しているか否かを判断する。例えば、表１のような状態の場合、図３のように、カートリッジ５Ｙ、５Ｃ、５Ｋについてテストパターン画像を形成したため、コントローラ制御部１０１０は、カートリッジ５Ｙ、５Ｃ、５Ｋのそれぞれについて画像不良が発生したか否かを判断する。Ｓ１１２でコントローラ制御部１０１０は、画像不良が発生していると判断した場合、処理をＳ１１３に進め、画像不良が発生していないと判断した場合、処理を終了する。Ｓ１１３でコントローラ制御部１０１０は、画像不良が発生していると判断したカートリッジ５の交換を操作部１０１４からユーザに報知し、処理を終了する。

以上示したように、実施例１では、用紙Ｐ上に配置可能な最大数までテストパターン画像を配置し実行する。そのため、用紙Ｐの出力枚数を増やさずにかつ必要なテストパターン画像のみを出力して画像診断を実行することができる。また、優先順位に応じて、画像診断の実行毎に実施する対象を変化させるので、画像診断の実行時点で優先したい画像診断が適宜実行可能となる。

実施例１では、画像の濃度に着目した画像解析により、トナーの劣化を判断し、カートリッジ５の交換を判断するために画像診断を行う手法を説明した。しかし、トナーだけでなく、感光ドラム１や、中間転写ベルト８、定着器１７の定着ローラ１８及び加圧ローラ１９、給搬送装置１２の給紙ローラ１４等のローラといった経年変化が生じる交換部品に対して、本発明は適用可能である。それぞれの交換部品ごとに、経年変化に応じて生じる特徴的な画像についての症状（以下、画像症状という）を解析するアルゴリズムを用意すればよい。また、交換部品の経年変化の状態を検知するための画像診断だけでなく、部品交換時の取り付け不良で発生する特徴的な画像症状等を検知するための画像診断を実施させてもよい。更には画像診断の結果、ユーザに交換を促すように報知するだけでなく、画像診断の結果に応じて画像形成処理やプリンタの動作に対して補正処理を行うようにしてもよい。

なお、実施例１では、画像形成装置は、カラーレーザプリンタを利用して説明した。しかし、本発明は、モノクロレーザプリンタやインクジェットプリンタ等の他の構成の印刷装置にも適用可能である。また、実施例１では、画像読み取り装置は、両面搬送路に設けられていたが、印刷した用紙をスキャンすることができれば、この構成には限定されない。用紙搬送路上に設置する構成でなくとも、例えばコピー機のように、原稿読み取り装置を別途有しており、画像形成装置によってテストパターン画像を形成した用紙Ｐを、別途有する原稿読み取り装置にセットしてスキャンして得てもよい。

以上、実施例１によれば、画像不良等の検出を行う場合に、検出精度を低下させることなく、記録材に効率よくテストパターン画像を配置することができる。

実施例１では、テストパターン画像を出力する長さ方向のみにテストパターン画像を複数配置する構成を示した。実施例２では更にテストパターン画像のサイズと配置する位置を考慮して、より好適にテストパターン画像を組み合わせる構成を示す。実施例２では、カートリッジ５の経年変化に起因する画像不良の他に、定着器１７を用紙Ｐが通過し、定着ローラ１８の表面が削れることに起因する画像不良、及び給紙ローラ１４の摩耗や紙粉等の付着に起因する画像不良等を検出する。

＜ブロック図＞
実施例１で示した図２のとおりである。交換部品管理部２０４０は、カートリッジ５に加えて定着ローラ１８と給紙ローラ１４の寿命情報も算出及び保持する。寿命情報は感光ドラム１の寿命と同様に、ローラの回転距離を各ローラの駆動状態を監視して算出し、想定される寿命到達までの回転距離に対する割合によって算出する。

＜交換部品状態と画像診断＞
定着ローラ１８に対する画像診断は、搬送される用紙Ｐの端部付近の位置で発生する削れを発見するため、用紙Ｐの幅方向に対して左側（Ｌ）と右側（Ｒ）の両端の位置（両端部）にテストパターン画像を形成する。実施例２では、例えば、用紙Ｐの両端部に４０ｍｍ幅の２０％濃度の単色のハーフトーン画像を形成し、表面の削れによって画像が形成されない白抜けを検出する。図５（ａ）に定着ローラ１８に対するテストパターン画像の配置を示す。このテストパターン画像は、幅方向中央に１３２ｍｍ（＝６６ｍｍ＋６６ｍｍ）の余白を有した画像であり、画像診断を実行するためには、少なくともこの画像の一部を用紙Ｐに形成する必要がある。このため、両端のテストパターン画像が所定幅以上形成できる紙幅を有した用紙Ｐを用いて画像診断を実行する必要がある。画像長は定着ローラ１８の１周分（９０ｍｍ）よりも長い９５ｍｍとしている。定着ローラ１８に適したテストパターン画像は、出力画像における位置が指定されたテストパターン画像である。

給紙ローラ１４は、給紙カセット１３の用紙積載部の先端中央位置（先端部、中央部）に配置されている。給紙ローラ１４は、給紙の際に用紙Ｐの束（以下、用紙束という）に上から押圧して当接することで、用紙束の最上位の１枚の用紙Ｐを分離して搬送させるために使用される。テストパターン画像は、給紙ローラ１４が用紙Ｐに接触する位置に形成される。図５（ｂ）に給紙ローラ１４に対するテストパターン画像の配置を示す。テストパターン画像は用紙Ｐの幅方向の中央先端位置に、５０ｍｍの幅を有し、画像長は給紙ローラ１４の１周分（６２ｍｍ）を確保し６５ｍｍとしている。給紙ローラ１４に適したテストパターン画像は、出力画像における位置が指定されたテストパターン画像である。テストパターン画像は単色のベタ画像を出力し、紙粉の付着等による転写不良を検出することを目的としている。この単色のテストパターン画像は、画像不良の検出のしやすさからＫでの出力で実行することが望ましいが、これに限定はせず他色を用いてもよい。

各寿命情報が表２の場合のテストパターン画像の選択例を示す。

表２の（ａ）に示すカートリッジ５の寿命情報は実施例１の表１と同様であり、説明を省略する。表２の（ｂ）は、定着ローラ１８及び給紙ローラ１４の寿命情報（％）である。表２（ｂ）は、１列目に各部材名を示し、２列目に各部材の寿命（％）を示す。実施例１と同様に、画像診断が要求されたカートリッジ５Ｙと寿命の少ない交換部品から順番にテストパターン画像が配置される。なお、カートリッジ５に適したテストパターン画像は、出力画像における位置が指定されていないテストパターン画像である。表２の場合、寿命が０％となっているカートリッジ５Ｙが画像診断要求の対象であり、最初に選択される。カートリッジ５Ｙの次に選択されるのは、表２（ｂ）に示す給紙ローラ１４（寿命４％）である。給紙ローラ１４のテストパターン画像は、図５（ｂ）に示したように用紙Ｐの先端に配置する必要がある。このため、テストパターン画像の配置は、まず出力画像の先端に給紙ローラ１４用のテストパターン画像が配置され、次いでカートリッジ５Ｙ用のテストパターン画像（他の検査用画像）が配置される。次に残りの寿命が短いカートリッジ５Ｃのテストパターン画像が配置される。このように、出力画像に各テストパターン画像を配置することで、実施例１と同じく、搬送方向に対しては新たにテストパターン画像を配置することができなくなる。しかし、定着ローラ１８のテストパターン画像は、図５（ａ）に示したように用紙Ｐの両端部に配置する構成であり、給紙ローラ１４の用紙中央部に配置するテストパターン画像と組み合わせることが可能である。

このようにして配置したテストパターン画像を図６に示す。図６に示すように、まず用紙Ｐの先端中央部に配置する必要のある給紙ローラ１４用のテストパターン画像が配置され、給紙ローラ１４用のテストパターン画像と組み合わせることが可能な定着ローラ１８用のテストパターン画像が左右両端に配置される。そして、これらのテストパターン画像に続いて、搬送方向に、カートリッジ５Ｙ用、カートリッジ５Ｃ用のテストパターン画像が配置される。以上のことから、給紙ローラ１４、定着ローラ１８、カートリッジ５Ｙ、５Ｃの４つの交換部品の画像診断に必要なテストパターン画像を、１枚の用紙Ｐ上に形成することができる。以上のように、実施例２においても、画像診断を行う数（図６の例では４つ）よりも少ない用紙Ｐの枚数（図６では１枚）で、画像診断を実施することができる。

＜画像診断処理＞
図７は、エンジン制御部２０１０から画像診断要求を受けた場合のコントローラ制御部１０１０の制御の様子を示したフローチャートである。Ｓ２００、Ｓ２０１の処理は実施例１の図４のＳ１００、Ｓ１０１の処理と同様であり説明を省略する。Ｓ２０２でコントローラ制御部１０１０は、テストパターン画像として、まず、Ｓ２０１で画像診断要求の対象となっている交換部品に対するテストパターン画像を選択し出力画像に配置する。例えば、表２の状態となっている場合、コントローラ制御部１０１０は、カートリッジ５Ｙのトナー残量が０％となっているため、出力画像にカートリッジ５Ｙに対するテストパターン画像を配置する。Ｓ２０３でコントローラ制御部１０１０は、寿命情報が低い順にまだ選択していない交換部品を１つ選択する。Ｓ２０４でコントローラ制御部１０１０は、選択した交換部品について、画像診断の対象となるか否かを、寿命状態が所定値以下か否かによって判断する。Ｓ２０４でコントローラ制御部１０１０は、寿命状態が所定値以下であると判断した場合、処理をＳ２０５に進め、寿命状態が所定値より大きいと判断した場合、処理をＳ２１０に進める。例えば、表２の場合、カートリッジ５Ｙの次に寿命情報が低い給紙ローラ１４を選択し、給紙ローラ１４の寿命が４％で所定値（１０％）以下となっているため、給紙ローラ１４を画像診断の対象とする。

Ｓ２０５でコントローラ制御部１０１０は、Ｓ２０３で選択された交換部品に対するテストパターン画像について、配置位置に指定がないか否か、又は、指定された位置に配置されたテストパターン画像が既に存在しないか否かを確認する。以下、テストパターン画像について、指定された配置位置を指定位置という。Ｓ２０５でコントローラ制御部１０１０は、Ｓ２０３で選択された所定値以下の寿命状態の交換部品のテストパターン画像について、配置位置に指定があり、かつ指定位置に他のテストパターン画像がすでに存在すると判断した場合、処理をＳ２０６に進める。例えば、表２の場合、給紙ローラ１４に対するテストパターン画像には指定位置（出力画像の中央先端位置）があり、かつ、現在その位置にはカートリッジ５Ｙに対するテストパターン画像があるため、コントローラ制御部１０１０は処理をＳ２０６に進める。Ｓ２０６でコントローラ制御部１０１０は、指定位置に既に配置されたテストパターン画像について、既に配置されたテストパターン画像の位置を変更することが可能か否かを判断する。

Ｓ２０６でコントローラ制御部１０１０は、既に配置されているテストパターン画像の位置を変更することが可能であると判断した場合、処理をＳ２０７に進め、変更できないと判断した場合は、処理をＳ２１０に進める。例えば、表２の場合、既に配置されているカートリッジ５Ｙに対するテストパターン画像には指定位置がないため、コントローラ制御部１０１０は、位置を変更することが可能であると判断する。Ｓ２０７でコントローラ制御部１０１０は、既に配置されている（設置済みの）テストパターン画像の位置を変更（移動）する。例えば、表２の場合、コントローラ制御部１０１０は、カートリッジ５Ｙに対するテストパターン画像を、給紙ローラ１４に対するテストパターン画像を配置することができるだけの空き領域を確保して出力画像の後端側に移動させ、処理をＳ２０８に進める。

Ｓ２０５でコントローラ制御部１０１０は、テストパターン画像の配置位置に指定がない、又は、指定位置に他のテストパターン画像がないと判断した場合、処理をＳ２０８に進める。Ｓ２０８でコントローラ制御部１０１０は、出力画像の空き領域にＳ２０３で選択された交換部品用のテストパターン画像を配置することが可能か否かを判断する。Ｓ２０８でコントローラ制御部１０１０は、出力画像の空き領域にテストパターン画像を配置することが可能であると判断した場合、処理をＳ２０９に進め、可能ではないと判断した場合、処理をＳ２１０に進める。Ｓ２０９でコントローラ制御部１０１０は、空き領域にＳ２０３で選択された交換部品に対するテストパターン画像を新たに配置する。なお、Ｓ２０７からＳ２０８の処理に進んだ場合の「出力画像の空き領域」とは、Ｓ２０７で既に配置されていたテストパターン画像を移動したことによって得られた空き領域である。例えば、上述した例では、Ｓ２０２で最初にカートリッジ５Ｙ用のテストパターン画像が用紙Ｐの先端に配置される。しかし、Ｓ２０３で選択された給紙ローラ１４用のテストパターン画像が用紙Ｐの中央先端に位置するように指定されているため、特に指定位置のないカートリッジ５Ｙ用のテストパターン画像の位置が変更される。そして、その空き領域に給紙ローラ１４用のテストパターン画像が配置される。

Ｓ２１０でコントローラ制御部１０１０は、全ての交換部品について選択が済んだか否かを判断する。Ｓ２１０でコントローラ制御部１０１０は、全ての交換部品について選択が済んでいないと判断した場合、処理をＳ２０３に戻し、全ての交換部品について選択が済んだと判断した場合、処理をＳ２１１に進める。以上、Ｓ２０３からＳ２０９を全ての交換部品に対して実施し、出力するテストパターン画像を決定する。

例えば、表２の場合、次に寿命状態の低い交換部品としてカートリッジ５Ｃが選択され、カートリッジ５Ｃの寿命状態が所定値以下であるため（５％≦１０％）、画像診断の対象であると判断される。カートリッジ５Ｃに対するテストパターン画像は、指定位置がなく、かつ、出力画像にはまだ空き領域があるため、カートリッジ５Ｙに対するテストパターン画像に続いて配置される（図６参照）。また、次に寿命状態の低い交換部品としてカートリッジ５Ｋが選択され画像診断の対象と判断されるが、カートリッジ５Ｋに対するテストパターン画像を配置する空き領域が出力画像にはない。このため、カートリッジ５Ｋに対するテストパターン画像は出力画像に追加されない。また、次に寿命状態の低い交換部品として定着ローラ１８が選択され画像診断の対象と判断される。定着ローラ１８に対するテストパターン画像には指定位置（出力画像の両端）があり、定着ローラ１８に対するテストパターン画像及び給紙ローラ１４に対するテストパターン画像を組み合わせて配置することが可能である。このため、定着ローラ１８に対するテストパターン画像は、出力画像に追加される（図６参照）。

なお、Ｓ２１１からＳ２１５までの処理は、実施例１の図４のＳ１０８からＳ１１２までの処理と同様であり、説明を省略する。Ｓ２１６でコントローラ制御部１０１０は、Ｓ２１５で画像不良が発生したと判断された交換部品について、部品を交換するよう促す情報を操作部１０１４からユーザに報知する。

以上示したように、画像診断の種類に対応したテストパターン画像について、そのサイズと位置指定に関する情報を用いることで、用紙Ｐに形成されるテストパターン画像をより効果的に配置することができ、画像診断を効率的に実施可能となる。
以上、実施例２によれば、画像不良等の検出を行う場合に、検出精度を低下させることなく、記録材に効率よくテストパターン画像を配置することができる。

５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ カートリッジ
１０１０ コントローラ制御部
１０４１ 読み取り画像判断部
１０４２ テストパターン画像生成部

Claims (17)

1. 画像形成状態を検査するための検査用画像を記録材に形成する画像形成部を備える画像形成装置であって、
   複数種類の前記検査用画像を生成し、生成した前記検査用画像を記録材上において画像を形成可能な領域に配置するように、前記検査用画像の位置を制御する制御手段を備え、
   前記制御手段は、記録材のサイズに基づいて前記領域のサイズを決定し、前記領域のサイズと前記検査用画像のサイズとに基づいて、前記領域に前記検査用画像を配置することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記記録材上に形成された前記検査用画像を読み取る読み取り手段と、
   前記読み取り手段により前記検査用画像を読み取った結果に基づいて画像不良に関する診断を行う診断手段と、
   を備えたことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 寿命に到達すると交換される交換部品を備え、
   前記診断手段は、前記交換部品の寿命に起因する画像不良が発生しているか否かの診断を行い、
   前記制御手段は、前記交換部品の寿命に起因する画像不良が発生しているか否かの診断に適した検査用画像を生成することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 複数の前記画像形成部を備え、
   前記画像形成部は、静電潜像を担持する感光体と、前記感光体上の静電潜像をトナーにより現像する現像手段と、を少なくとも含み、
   前記交換部品は、前記画像形成部であり、
   前記診断手段は、前記画像形成部の寿命に起因する画像不良が発生しているか否かの診断を行うことを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記感光体の摩耗の度合い又は前記現像手段におけるトナーの残量に基づいて前記画像形成部の寿命を算出する算出手段を備え、
   前記制御手段は、前記算出手段により算出された前記複数の前記画像形成部の寿命に基づいて、前記診断を行う対象となる前記画像形成部の順位を決定し、決定した前記順位に従い、前記画像形成部に応じた前記検査用画像を前記領域に順番に配置することを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記算出手段は、前記画像形成部による画像形成が行われる際に入力された画像において所定値以上の濃度を有する画素の数に基づき前記トナーの残量を算出することを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
7. 前記算出手段は、前記感光体の累積回転数に基づき前記感光体の摩耗の度合いを算出することを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
8. 前記感光体の寿命に起因する画像不良が発生しているか否かの診断に用いられる検査用画像は、記録材の搬送方向において前記感光体の少なくとも１周分の長さを有することを特徴とする請求項４から請求項７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
9. 前記検査用画像は、前記領域における位置が指定された検査用画像を含むことを特徴とする請求項４から請求項７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
10. 前記制御手段は、前記位置が指定された検査用画像を前記領域の指定された位置に配置する際に、前記指定された位置に他の検査用画像がすでに配置されている場合、前記他の検査用画像について位置の指定がない場合には、前記他の検査用画像を移動させて空き領域を確保し、前記空き領域に前記位置が指定された検査用画像を配置することを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
11. 給紙部に収納された記録材を給紙する給紙ローラと、
    記録材に形成された前記検査用画像を定着させる定着手段と、
    を備え、
    前記交換部品は、前記給紙ローラ及び／又は前記定着手段であり、
    前記診断手段は、前記給紙ローラ及び／又は前記定着手段の寿命に起因する画像不良が発生しているか否かの診断を行うことを特徴とする請求項９又は請求項１０に記載の画像形成装置。
12. 前記給紙ローラの寿命に起因する画像不良が発生しているか否かの診断に用いられる検査用画像は、記録材の搬送方向において前記給紙ローラの少なくとも１周分の長さを有し、前記領域の前記搬送方向における先端部、かつ、前記搬送方向に直交する方向における中央部に配置されることを特徴とする請求項１１に記載の画像形成装置。
13. 前記定着手段の寿命に起因する画像不良が発生しているか否かの診断に用いられる検査用画像は、前記搬送方向において前記定着手段の少なくとも１周分の長さを有し、前記領域の前記搬送方向に直交する方向における両端部に配置されることを特徴とする請求項１２に記載の画像形成装置。
14. 前記制御手段は、前記診断の対象が前記給紙ローラ及び前記定着手段である場合には、前記給紙ローラに適した検査用画像と前記定着手段に適した検査用画像とを組み合わせて前記領域に配置することを特徴とする請求項１３に記載の画像形成装置。
15. 前記読み取り手段は、前記定着手段により定着された後の前記検査用画像を読み取ることを特徴とする請求項１１から請求項１４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
16. 前記制御手段は、前記交換部品の寿命が所定の値以下となっている前記交換部品に適した検査用画像を生成することを特徴とする請求項３から請求項１５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
17. 前記制御手段は、前記領域に前記検査用画像を配置する空き領域がない場合には、前記検査用画像を前記領域に配置しないことを特徴とする請求項１から請求項１６のいずれか１項に記載の画像形成装置。

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