JP2020085973A - 画像形成装置、キャリア劣化判断方法およびキャリア劣化判断プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】 キャリアの劣化状態を正確に決定する画像形成装置を提供すること。【解決手段】 画像形成装置は、非磁性体のトナーと磁性体のキャリアとからなる現像剤を収容する現像器と、現像剤の透磁率を測定する透磁率検出センサーと、透磁率から変動成分を除去した残成分を算出する除去部５５と、残成分に基づき、キャリアの劣化状態を決定する劣化状態決定部５７と、を備える。【選択図】 図５

Description

この発明は、画像形成装置、キャリア劣化判断方法およびキャリア劣化判断プログラムに関し、特に、非磁性体のトナーと磁性体のキャリアとからなる現像剤を用いて画像を形成する画像形成装置、その画像形成装置で実行されるキャリア劣化判断方法および画像形成装置を制御するコンピューターにそのキャリア劣化判断方法を実行させるキャリア劣化判断プログラムに関する。

ＭＦＰ（Ｍｕｌｔｉ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ）で代表される画像形成装置は、非磁性体のトナーと磁性体のキャリアとからなる現像剤を攪拌することによって摩擦帯電させ、トナー粒子に電荷を付与することによって感光体ドラムにトナー像を形成している。現像剤が攪拌されることによって現像剤に物理的なストレスが加わるため、時間の経過に従って現像剤が劣化する。現像剤の劣化を示す物理的な内容は、主にキャリアの摩擦による減耗が含まれる。現像剤に占めるトナーの割合を示すトナー濃度を計測するために透磁率センサーを用いる場合がある。透磁率センサーの出力値は、現像剤に含まれるキャリアが劣化すると変化する。このため、キャリアが劣化した状態において透磁率センサーの出力値から決定されるトナー濃度が正確でなくなる。さらに、記録媒体に画像を形成するために設定される設定値のうちトナー濃度に基づき定まる設定値が誤った値に設定されるので、記録媒体に形成される画像の画質が劣化する場合がある。

特開２００４−１７０６６０号公報には、磁性キャリアと非磁性トナーを含む二成分現像剤を使用する画像形成装置において、現像剤の反射光強度を測定する第１の現像剤特性測定手段と、現像剤の透磁率を測定する第２の現像剤特性測と、を備え、各々の測定手段からの検知出力から算出されるトナー濃度の比較により現像剤の劣化度合を測定する画像形成装置が記載されている。

しかしながら、特開２００４−１７０６６０号公報に記載の画像形成装置は、２つの異なるセンサーの出力値から算出されるトナー濃度を比較するため、２つのセンサーのいずれか一方のセンサーの出力値がキャリアの劣化が原因で変動するセンサーで、かつ、他方のセンサーの出力値がキャリアの劣化が原因で変動しないセンサーであることが必要である。センサーの出力値は、キャリアの劣化以外の要因で変動する場合がある。このため、２つのセンサーの出力値がともに変動する要因が存在する場合には、キャリアの劣化を正確に判断することができないといった問題がある。

特開２００４−１７０６６０号公報

この発明の目的の一つは、キャリアの劣化状態を正確に決定することが可能な画像形成装置を提供することである。

この発明の他の目的は、キャリアの劣化状態を正確に決定することが可能なキャリア劣化判断方法を提供することである。

この発明のさらに他の目的は、キャリアの劣化状態を正確に決定することが可能なキャリア劣化判断プログラムを提供することである。

この発明のある局面によれば、画像形成装置は、非磁性体のトナーと磁性体のキャリアとからなる現像剤を収容する現像器と、現像剤の透磁率を測定する透磁率検出手段と、透磁率から変動成分を除去した残成分を算出する除去手段と、残成分に基づき、キャリアの劣化状態を決定する劣化状態決定手段と、を備える。

この局面に従えば、透磁率から変動成分を除去した残成分に基づいてキャリアの劣化状態が決定される。このため、キャリアの劣化状態を正確に決定することが可能な画像形成装置を提供することができる。

好ましくは、現像剤の透磁率と相関関係を有する環境値を検出する環境値検出手段を、さらに備え、除去手段は、環境値に基づいて変動成分を決定する。

この局面に従えば、現像剤の透磁率と相関関係を有する環境値に基づいて変動成分を決定するので、透磁率を測定する条件の変化に対応することができる。

好ましくは、除去手段は、キャリアが劣化する前の状態における現像剤の透磁率と環境値との関係を定めた相関データに基づいて、環境値検出手段により検出された環境値に対する変動成分を決定する。

この局面に従えば、キャリアが劣化する前の状態における現像剤の透磁率と環境値との関係を定めた相関データに基づいて、環境値に対する変動成分を決定するので、環境値に対する変動成分を容易に決定することができる。

好ましくは、除去手段は、環境値検出手段により検出された環境値に対して相関データにより定まる透磁率と予め基準に定められた基準環境値に対して相関データにより定まる透磁率との差分を環境値に対する変動成分に決定する。

この局面に従えば、変動成分はキャリアが劣化する前の透磁率と現在の透磁率とのの差分なので、残部分にキャリアが劣化することにより変動する成分を含めることができる。

好ましくは、劣化状態決定手段は、基準環境値を満たす条件で計測されたキャリアが劣化する前の現像剤の透磁率を残成分と比較する。

この局面に従えば、キャリアが劣化することにより変動する成分を求めることができる。

好ましくは、現像器に供給されるトナーの供給量と現像器により消費されるトナーの消費量とに基づいて、現像剤に占めるトナーの割合を示すトナー濃度を決定するトナー濃度決定手段を、さらに備え、環境値は、トナー濃度決定手段により決定されたトナー濃度である。

この局面に従えば、トナーの供給量および消費量に基づいて決定されるトナー濃度から変動成分が決定されるので、トナー濃度の変動に応じてキャリアの劣化状態を決定することができる。

好ましくは、環境値は温度である。

この局面に従えば、温度から変動成分が決定されるので、温度の変動に応じてキャリアの劣化状態を決定することができる。

好ましくは、環境値は湿度である。

この局面に従えば、湿度から変動成分が決定されるので、湿度の変動に応じてキャリアの劣化状態を決定することができる。

好ましくは、環境値は絶対湿度である。

この局面に従えば、絶対湿度から変動成分が決定されるので、絶対湿度に応じてキャリアの劣化状態を決定することができる。

好ましくは、残成分の変化量に基づいて、キャリアの交換時期を予測する予測手段を、さらに備える。

この局面に従えば、残成分の変化量に基づいてキャリアの交換時期を予測するので、キャリアの交換時期を正確に予測することができる。

好ましくは、交換時期を通知する通知手段を、さらに備える。

この局面に従えば、ユーザーに交換時期を通知するので、利便性を向上することができる。

この発明の他の局面によれば、キャリア劣化判断方法は、画像形成装置で実行されるキャリア劣化判断方法であって、画像形成装置は、非磁性体のトナーと磁性体のキャリアとからなる現像剤を収容する現像器を備え、現像剤の透磁率を測定する透磁率検出ステップと、透磁率から変動成分を除去した残成分を算出する除去ステップと、残成分に基づき、キャリアの劣化状態を決定する劣化状態決定判定ステップと、を含む。

この局面に従えば、キャリアの劣化状態を正確に決定することが可能なキャリア劣化判断方法を提供することができる。

この発明の他の局面によれば、キャリア劣化判断プログラムは、画像形成装置を制御するコンピューターで実行されるキャリア劣化判断プログラムであって、画像形成装置は、非磁性体のトナーと磁性体のキャリアとからなる現像剤を収容する現像器を備え、現像剤の透磁率を測定する透磁率検出ステップと、透磁率から変動成分を除去した残成分を算出する除去ステップと、残成分に基づき、キャリアの劣化状態を決定する劣化状態決定ステップと、をコンピューターに実行させる。

この局面に従えば、キャリアの劣化状態を正確に決定することが可能なキャリア劣化判断プログラムを提供することができる。

本発明の実施の形態の１つにおけるＭＦＰの外観を示す斜視図である。 本実施の形態におけるＭＦＰのハードウェア構成の概要を示すブロック図である。 ＭＦＰの内部構成を示す模式的断面図である。 現像器の断面図である。 本実施の形態におけるＭＦＰが備えるＣＰＵが有する機能の一例を示すブロック図である。 濃度変動成分データの一例を示す図である。 絶対湿度変動成分データの一例を示す図である。 差分関連データの一例を示す図である。 キャリア劣化判断処理の流れの一例を示すフローチャートである。 変動成分決定処理の流れの一例を示すフローチャートである。 第１の変形例におけるＭＦＰが備えるＣＰＵが有する機能の一例を示すブロック図である。 第１の変形例における変動成分決定処理の流れの一例を示すフローチャートである。 第２の変形例におけるＭＦＰが備えるＣＰＵが有する機能の一例を示すブロック図である。 第２の変形例における変動成分決定処理の流れの一例を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。以下の説明では同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰返さない。

図１は、本発明の実施の形態の１つにおけるＭＦＰの外観を示す斜視図である。図２は、本実施の形態におけるＭＦＰのハードウェア構成の概要を示すブロック図である。図１および図２を参照して、ＭＦＰ（Ｍｕｌｔｉ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ）１００は、画像処理装置の一例であり、メイン回路１１０と、原稿を読み取る原稿読取部１３０と、原稿を原稿読取部１３０に搬送する自動原稿搬送装置１２０と、画像データに基づいて用紙に画像を形成する画像形成部１４０と、画像形成部１４０に用紙を供給する給紙部１５０と、ユーザーインターフェースとしての操作パネル１６０とを含む。

自動原稿搬送装置１２０は、原稿トレイ１２５上にセットされた複数枚の原稿を１枚ずつ自動的に原稿読取部１３０の原稿読み取り位置まで搬送し、原稿読取部１３０により原稿に形成された画像が読み取られた原稿を原稿排紙トレイ１２７上に排出する。

原稿読取部１３０は、原稿を読み取るための矩形状の読取面を有する。読取面は、例えばプラテンガラスにより形成される。自動原稿搬送装置１２０は、読取面の１つの辺に平行な軸を中心に回転可能にＭＦＰ１００の本体に接続され、開閉可能である。自動原稿搬送装置１２０の下方に、原稿読取部１３０が配置されており、自動原稿搬送装置１２０が回転して開いた開状態で、原稿読取部１３０の読取面が露出する。このため、ユーザーは、原稿読取部１３０の読取面に原稿を載置可能である。自動原稿搬送装置１２０は、原稿読取部１３０の読取面が露出する開状態と、読取面を覆う閉状態とに状態を変化可能である。

画像形成部１４０は、給紙部１５０により搬送される用紙に、周知の電子写真方式により画像を形成する。本実施の形態では、画像形成部１４０は、画像データと、用紙の媒体種別に対応する画像形成条件で、給紙部１５０により搬送される用紙に画像を形成する。画像が形成された用紙は排紙トレイ１５９に排出される。

メイン回路１１０は、ＭＦＰ１００の全体を制御するＣＰＵ（中央演算処理装置）１１１と、通信インターフェース（Ｉ／Ｆ）部１１２と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）１１３と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）１１４と、大容量記憶装置としてのハードディスクドライブ（ＨＤＤ）１１５と、ファクシミリ部１１６と、外部記憶装置１１８と、を含む。ＣＰＵ１１１は、自動原稿搬送装置１２０、原稿読取部１３０、画像形成部１４０、給紙部１５０および操作パネル１６０と接続され、ＭＦＰ１００の全体を制御する。

ＲＯＭ１１３は、ＣＰＵ１１１が実行するプログラム、またはそのプログラムを実行するために必要なデータを記憶する。ＲＡＭ１１４は、ＣＰＵ１１１がプログラムを実行する際の作業領域として用いられる。また、ＲＡＭ１１４は、原稿読取部１３０から連続的に送られてくる画像データを一時的に記憶する。

操作パネル１６０は、ＭＦＰ１００の上部に設けられる。操作パネル１６０は、表示部１６１と操作部１６３とを含む。表示部１６１は、例えば、液晶表示装置（ＬＣＤ）であり、ユーザーに対する指示メニューや取得した画像データに関する情報等を表示する。なお、ＬＣＤに代えて、画像を表示する装置であれば、例えば、有機ＥＬ（ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）ディスプレイを用いることができる。

操作部１６３は、タッチパネル１６５と、ハードキー部１６７とを含む。タッチパネル１６５は、静電容量方式である。なお、タッチパネル１６５は、静電容量方式に限らず、例えば、抵抗膜方式、表面弾性波方式、赤外線方式、電磁誘導方式等の他の方式を用いることができる。

タッチパネル１６５は、その検出面が表示部１６１の上面または下面に表示部１６１に重畳して設けられる。ここでは、タッチパネル１６５の検出面のサイズと、表示部１６１の表示面のサイズとを同じである。このため、表示面の座標系と検出面の座標系は同じである。タッチパネル１６５は、ユーザーが、表示部１６１の表示面を指示する位置を検出面で検出し、検出した位置の座標をＣＰＵ１１１に出力する。表示面の座標系と検出面の座標系は同じなので、タッチパネル１６５が出力する座標を、表示面の座標に置き換えることができる。

ハードキー部１６７は、複数のハードキーを含む。ハードキーは、例えば接点スイッチである。タッチパネル１６５は、表示部１６１の表示面中でユーザーにより指示された位置を検出する。ユーザーがＭＦＰ１００を操作する場合は直立した姿勢となる場合が多いので、表示部１６１の表示面、タッチパネル１６５の操作面およびハードキー部１６７は、上方を向いて配置される。ユーザーが表示部１６１の表示面を容易に視認することができ、ユーザーは指で操作部１６３を容易に指示できる。

通信Ｉ／Ｆ部１１２は、ネットワークにＭＦＰ１００を接続するためのインターフェースである。通信Ｉ／Ｆ部１１２は、ＴＣＰ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）またはＦＴＰ（Ｆｉｌｅ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）等の通信プロトコルで、ネットワークに接続された他のコンピューターまたはデータ処理装置と通信する。通信Ｉ／Ｆ部１１２が接続されるネットワークは、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）であり、接続形態は有線または無線を問わない。また、ネットワークは、ＬＡＮに限らず、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）、公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）、インターネット等であってもよい。

ファクシミリ部１１６は、公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）に接続され、ＰＳＴＮにファクシミリデータを送信する、またはＰＳＴＮからファクシミリデータを受信する。ファクシミリ部１１６は、受信したファクシミリデータを、ＨＤＤ１１５に記憶するとともに、画像形成部１４０でプリント可能なプリントデータに変換して、画像形成部１４０に出力する。これにより、画像形成部１４０は、ファクシミリ部１１６により受信されたファクシミリデータの画像を用紙に形成する。また、ファクシミリ部１１６は、ＨＤＤ１１５に記憶されたデータをファクシミリデータに変換して、ＰＳＴＮに接続されたファクシミリ装置に送信する。

外部記憶装置１１８は、ＣＰＵ１１１により制御され、ＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｋ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）１１８Ａ、または半導体メモリが装着される。本実施の形態においては、ＣＰＵ１１１は、ＲＯＭ１１３に記憶されたプログラムを実行する例を説明するが、ＣＰＵ１１１は、外部記憶装置１１８を制御して、ＣＤ−ＲＯＭ１１８ＡからＣＰＵ１１１が実行するためのプログラムを読出し、読み出したプログラムをＲＡＭ１１４に記憶し、実行するようにしてもよい。

ＣＰＵ１１１は、画像形成部１４０を制御し、用紙などの記録媒体に画像データの画像を形成させる。ＣＰＵ１１１が画像形成部１４０に出力する画像データは、原稿読取部１３０から入力される画像データの他、外部から受信されるプリントデータ等の画像データを含む。

なお、ＣＰＵ１１１が実行するためのプログラムを記憶する記録媒体としては、ＣＤ−ＲＯＭ１１８Ａに限られず、フレキシブルディスク、カセットテープ、光ディスク（ＭＯ（Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｄｉｓｃ）／ＭＤ（Ｍｉｎｉ Ｄｉｓｃ）／ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ））、ＩＣカード、光カード、マスクＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ＲＯＭ）などの半導体メモリ等の媒体でもよい。さらに、ＣＰＵ１１１がネットワークに接続されたコンピューターからプログラムをダウンロードしてＨＤＤ１１５に記憶する、または、ネットワークに接続されたコンピューターがプログラムをＨＤＤ１１５に書込みするようにして、ＨＤＤ１１５に記憶されたプログラムをＲＡＭ１１４にロードしてＣＰＵ１１１で実行するようにしてもよい。ここでいうプログラムは、ＣＰＵ１１１により直接実行可能なプログラムだけでなく、ソースプログラム、圧縮処理されたプログラム、暗号化されたプログラム等を含む。

図３は、ＭＦＰの内部構成を示す模式的断面図である。図３を参照して、自動原稿搬送装置１２０は、原稿トレイ１２５に載置された１以上の原稿をさばいて、１枚ずつ原稿読取部１３０に搬送する。原稿読取部１３０は、自動原稿搬送装置１２０により原稿ガラス１１上にセットされた原稿の画像を、その下方を移動するスライダー１２に取付けられた露光ランプ１３で露光する。原稿からの反射光は、ミラー１４と２枚の反射ミラー１５，１５Ａによりレンズ１６に導かれ、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅｓ）センサー１８に結像する。露光ランプ１３とミラー１４とは、スライダー１２に取付けられており、スライダー１２は、スキャナモーター１７により、図３中に示す矢印方向（副走査方向）へ複写倍率に応じた速度Ｖで移動する。これにより、原稿ガラス１１上にセットされた原稿を全面にわたって走査することができる。また、露光ランプ１３とミラー１４の移動に伴い、２枚の反射ミラー１５，１５Ａは、速度Ｖ／２で図３中矢印方向へ移動する。これにより、露光ランプ１３で原稿に照射された光が、原稿で反射してからＣＣＤセンサー１８に結像するまでの光路長が常に一定となる。原稿読取部１３０は、動作モードが省電力モードから通常モードに切り換わる起動時に、初期化処理としてシェーディング補正を実行し、スライダー１２を予め定められた位置に移動させる。

ＣＣＤセンサー１８に結像した反射光は、ＣＣＤセンサー１８内で電気信号としての画像データに変換される。画像データは、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の印字用データに変換されて、画像形成部１４０に出力される。

画像形成部１４０は、イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックそれぞれの画像形成ユニット２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋを備える。ここで、“Ｙ”、“Ｍ”、“Ｃ”および“Ｋ”は、それぞれイエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックを表す。画像形成ユニット２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋの少なくとも１つが駆動されることにより、画像が形成される。画像形成ユニット２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋのすべてが駆動されると、フルカラーの画像を形成する。画像形成ユニット２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋには、イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの印字用データがそれぞれ入力される。画像形成ユニット２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋは、取扱うトナーの色彩が異なるのみなので、ここでは、イエローの画像を形成するための画像形成ユニット２０Ｙについて説明する。

画像形成ユニット２０Ｙは、イエローの印字用データが入力される露光装置２１Ｙと、露光装置２１Ｙの像担持体である感光体ドラム２３Ｙと、帯電チャージャ２２Ｙと、現像器２４Ｙと、転写チャージャ２５Ｙと、トナーボトル４１Ｙと、トナーホッパー４２Ｙと、を備える。トナーボトル４１Ｙは、イエローのトナーを収納する。トナーボトル４１Ｙは、トナーボトルモーターを駆動源として回転する。トナーボトル４１Ｙは、その内壁にらせん状の突起が形成されている。トナーボトル４１Ｙが回転すると、トナーが突起に沿って移動してトナーボトル４１Ｙの外部に排出される。トナーボトル４１Ｙから排出されたトナーは、トナーホッパー４２Ｙに供給される。トナーホッパー４２Ｙは、トナーを収納する収納室と、収納室の下部に設けられたスクリューと、スクリューを回転させるトナー補給モーターとを備える。収納室のスクリューの端部の近傍に現像器２４Ｙに連通する連結部材が取り付けられている。トナー補給モーターがスクリューを回転させると、収納室に収納されたトナーがスクリューに沿って移動し、トナーが連結部材を通って現像器２４Ｙに供給される。トナーホッパー４２Ｙのスクリューの回転量を調整することにより、現像器２４Ｙに供給されるトナーの量が調整される。現像器２４Ｙには、それに収容された現像剤の透磁率を計測する透磁率センサー２７Ｙが設けられている。

露光装置２１Ｙは、画像データ（電気信号）に応じて発光し、被写体である感光体ドラム２３Ｙを露光する。感光体ドラム２３Ｙは、帯電チャージャ２２Ｙによって帯電された後、露光装置２１Ｙが発光するレーザー光が照射される。これにより、感光体ドラム２３Ｙに静電潜像が形成される。続いて、現像器２４Ｙが、トナーボトル４１Ｙから供給されたトナーを静電潜像上に載せることによりトナー像が形成される。感光体ドラム２３Ｙ上に形成されたトナー像は、中間転写ベルト３０上に、転写チャージャ２５Ｙにより転写される。

一方、中間転写ベルト３０は、駆動ローラー３３Ｃとローラー３３Ａとにより弛まないように懸架されている。駆動ローラー３３Ｃが図３中で反時計回りに回転すると、中間転写ベルト３０が所定の速度で図中反時計回りに回転する。中間転写ベルト３０の回転に伴って、ローラー３３Ａが、反時計回りに回転する。

これにより、画像形成ユニット２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋが、順に中間転写ベルト３０上にトナー像を転写する。画像形成ユニット２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋそれぞれが、中間転写ベルト３０上にトナー像を転写するタイミングは、中間転写ベルト３０に付された基準マークを検出することにより、調整される。これにより、イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックのトナー像が中間転写ベルト３０上に重畳される。

中間転写ベルト３０に形成されたトナー像は、転写ローラー２６によって用紙に転写される。トナー像が転写された用紙は、定着ローラー対３２に搬送され、定着ローラー対３２により加熱される。これにより、トナーが溶かされて用紙に定着する。その後、用紙は排紙トレイ１５９に排出される。

画像形成ユニット２０Ｋと転写ローラー２６との間に、中間転写ベルト３０に転写されたトナー像の一部を読み取るためのレジストセンサー３９が設けられている。レジストセンサー３９は、中間転写ベルト３０に向かって光を射出する投光部と、中間転写ベルト３０で反射した光を受光する受光部とを含み、受光部が受光した光の量を示す信号を出力する。レジストセンサー３９は、画像形成ユニット２０Ｋと転写ローラー２６との間に設けられるため、画像形成ユニット２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋそれぞれによって中間転写ベルト３０に形成されたトナー像を読み取ることが可能である。レジストセンサー３９は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのそれぞれの色のトナー像を検出可能である。

中間転写ベルト３０の画像形成ユニット２０Ｙの上流に、除去装置２８が設けられている。除去装置２８は、中間転写ベルト３０に残存するトナーを除去する。

給紙カセット３５，３５Ａ，３５Ｂには、それぞれサイズの異なる用紙がセットされている。給紙カセット３５，３５Ａ，３５Ｂそれぞれに収納された用紙は、給紙カセット３５，３５Ａ，３５Ｂにそれぞれ取付けられている取出ローラー３６，３６Ａ，３６Ｂにより、搬送経路へ供給され、給紙ローラー３７によりタイミングローラー３１へ送られる。

ＭＦＰ１００は、フルカラーの画像を形成する場合、画像形成ユニット２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋのすべてを駆動するが、モノクロの画像を形成する場合、画像形成ユニット２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋのいずれか１つを駆動する。また、画像形成ユニット２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋの２以上を組み合わせて画像を形成することもできる。なお、ここでは、用紙に４色のトナーそれぞれを形成する画像形成ユニット２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋを備えたタンデム方式のＭＦＰ１００について説明するが、１つの感光体ドラムで４色のトナーを順に用紙に転写する４サイクル方式のＭＦＰであってもよい。

また、ＭＦＰ１００は、温度センサー２１１と、湿度センサー２１３と、を備える。温度センサー２１１および湿度センサー２１３は、現像器２４Ｙの近傍に配置され、現像器２４Ｙの近傍の温度および湿度をそれぞれ計測する。

次に、現像器２４Ｙ，２４Ｍ，２４Ｃ，２４Ｋについて説明する。現像器２４Ｙ，２４Ｍ，２４Ｃ，２４Ｋは、収容されるトナーの色が異なるが構成は同じなので、ここでは、現像器２４Ｙを例に説明する。

図４は、現像器の断面図である。図４の紙面上下方向を上下方向、図４の紙面垂直方向を前後方向と定義する。現像器２４Ｙは、本体２００Ｙ、撹拌スクリュー２０１Ｙ、供給スクリュー２０３Ｙ、現像ローラー２０５Ｙを備えている。

本体２００Ｙは、現像剤、撹拌スクリュー２０１Ｙ、供給スクリュー２０３Ｙおよび現像ローラー２０５Ｙを収容する筐体である。本体２００Ｙは、前後方向に延在しており、左右方向に隣り合う撹拌空間Ｓｐ１および供給空間Ｓｐ２を有する。撹拌空間Ｓｐ１は、本体２００Ｙにおいて供給空間Ｓｐ２よりも左側に設けられている。撹拌空間Ｓｐ１と供給空間Ｓｐ２とは、前後方向の両端において繋がっている。

撹拌スクリュー２０１Ｙは、撹拌空間Ｓｐ１内に設けられ、前後方向に延在している。撹拌スクリュー２０１Ｙは、モーターにより回転させられることにより、現像剤を撹拌しながら後ろ側から前側へと搬送する。これにより、トナーが負に帯電し、キャリアが正に帯電する。撹拌スクリュー２０１Ｙにより搬送された現像剤は、撹拌空間Ｓｐ１の前側の端部から供給空間Ｓｐ２に流入する。

供給スクリュー２０３Ｙは、供給空間Ｓｐ２内に設けられ、前後方向に延在している。供給スクリュー２０３Ｙは、モーターにより回転させられることにより、現像剤を前側から後ろ側へと搬送する。そして、供給スクリュー２０３Ｙにより搬送された現像剤は、供給空間Ｓｐ２の後ろ側の端部から撹拌空間Ｓｐ１に流入する。よって、現像剤は、撹拌空間Ｓｐ１と供給空間Ｓｐ２との間を循環している。

現像ローラー２０５Ｙは、供給空間Ｓｐ２内に設けられ、前後方向に延在している。これにより、現像ローラー２０５Ｙは、供給スクリュー２０３Ｙと対向している。さらに、現像ローラー２０５Ｙは、本体２００Ｙから露出しており、感光体ドラム２３Ｙと対向している。現像ローラー２０５Ｙは、磁石を内蔵しており、磁力により磁性体のキャリアを非磁性体のトナーとともに吸着して、供給スクリュー２０３Ｙにより搬送されてきた現像剤を担持する。

本体２００Ｙに、本体２００Ｙ内の現像剤の量を検出するセンサーが取り付けられている。センサーが検出した現像剤の量が所定値よりも少ない場合には、トナーホッパー４２Ｙから本体２００Ｙに現像剤が供給される。

現像ローラー２０５Ｙは、トナーを感光体ドラム２３Ｙに付与して静電潜像を現像する。具体的には、現像ローラー２０５Ｙには、現像バイアスが印加されている。これにより、現像ローラー２０５Ｙの周面の電位は、感光体ドラム２３Ｙの周面の露光装置２１Ｙによりレーザービームが照射された部分の電位（略０Ｖ）よりも低く、かつ、感光体ドラム２３Ｙの周面のレーザービームが照射されていない部分の電位よりも高くなる。現像ローラー２０５Ｙが担持している現像剤の内の非磁性トナーは、負に帯電しているので、感光体ドラム２３Ｙの周面のレーザービームが照射された部分に付着する。これにより、感光体ドラム２３Ｙの周面には負に帯電したトナーによりトナー像が形成される。

図５は、本実施の形態におけるＭＦＰが備えるＣＰＵが有する機能の一例を示すブロック図である。図５に示すＣＰＵ１１１の機能は、ＭＦＰ１００が備えるＣＰＵ１１１が、ＲＯＭ１１３、ＨＤＤ１１５またはＣＤ−ＲＯＭ１１８Ａに記憶されたキャリア劣化判断プログラムを実行することにより、ＣＰＵ１１１により実現される機能である。ＣＰＵ１１１は、現像器２４Ｙ，２４Ｍ，２４Ｃ，２４Ｋそれぞれに収納されたキャリアの劣化を判断するが、判断方法はすべて同じなので、ここでは、現像器２４Ｙに収納されたキャリアの劣化を判断する場合を例に説明する。

図５を参照して、ＣＰＵ１１１は、環境値検出部５１と、透磁率検出部５３と、除去部５５と、劣化状態決定部５７と、予測部５９と、通知部６１と、を含む。

環境値検出部５１は、現像器２４Ｙの環境値を検出する。環境値は、現像器２４Ｙに収容された現像剤の透磁率に影響を与える値であり、透磁率と相関関係を有する。ここでは、環境値を、トナー濃度および絶対湿度としている。

環境値検出部５１は、トナー濃度検出部６３と、温度検出部６５と、湿度検出部６７と、を含む。トナー濃度検出部６３は、現像器２４Ｙにトナーホッパー４２Ｙから供給されるトナーの量を示す供給量と、現像器２４Ｙにより消費されるトナーの量を示す消費量とから算出する。トナーホッパー４２Ｙが備えるスクリューの１回転当たりの供給量が単位供給量として予め定められており、トナー濃度検出部６３は、スクリューの回転量からトナーホッパー４２Ｙから現像器２４Ｙに供給されるトナー量を供給量として算出する。現像器２４Ｙにより消費されるトナーの消費量は、画像形成の対象となる画像データから定まる印字率から画像データに対してトナーが消費される量を算出し、画像形成するごとに算出されたトナーが消費された量を積算した値を消費量として算出する。なお、トナー濃度検出部６３は、印字率に加えて、現像器２４Ｙから感光体ドラム２３Ｙに与えられるトナーの理論値に対する実際に付与される量の割合を示す転写率を用いて、画像データに対するトナーの消費量を算出するようにしてもよい。

トナー濃度検出部６３は、供給量から消費量を減算した値を現像器２４Ｙに収納されているトナー量として検出する。さらに、キャリアの量は予め定められているので、トナー量とキャリア量との和を現像剤の量として、トナー濃度検出部６３は、トナーが現像剤に占める割合をトナー濃度として算出する。トナー濃度は、嵩密度としている。トナー濃度検出部６３は、トナー濃度を除去部５５に出力する。

温度検出部６５は、温度センサー２１１を制御し、温度センサー２１１で計測された温度を検出し、検出された温度を除去部５５に出力する。湿度検出部６７は、湿度センサー２１３を制御し、湿度センサー２１３で計測された温度を検出し、検出された湿度を除去部５５に出力する。

透磁率検出部５３は、透磁率センサー２７Ｙを制御し、透磁率センサー２７Ｙで計測された透磁率を検出し、検出された透磁率を除去部５５に出力する。

除去部５５は、透磁率検出部５３から入力される透磁率から変動成分を除去した残成分を決定する。除去部５５は、変動成分決定部６９を含む。変動成分決定部６９は、濃度基準決定部７１と、絶対湿度基準決定部７３と、を含む。

濃度基準決定部７１は、トナー濃度検出部６３から入力されるトナー濃度に対する変動成分を決定する。具体的には、濃度基準決定部７１は、現像器２４Ｙに収容されたキャリアが劣化する前の状態における現像器２４Ｙに収容された現像剤の透磁率とトナー濃度との関係を定めたトナー濃度関連データを予め記憶している。トナー濃度関連データは、キャリアが劣化する前の現像剤が収容された現像器２４Ｙを温度および湿度が一定な状態にし、現像器２４Ｙに収容される現像剤のトナー濃度を異ならせて透磁率を計測する実験により求められる。

濃度基準決定部７１は、トナー濃度関連データを参照して、トナー濃度検出部６３から入力されるトナー濃度に対して定められた透磁率と、予め基準として定められたトナー濃度に対して定められた透磁率との差分を、トナー濃度検出部６３から入力されるトナー濃度に対する変動成分として決定する。予め基準として定められたトナー濃度を、基準濃度という。基準濃度は、現像器２４Ｙに収納された現像剤のトナー濃度の範囲の中央値とするのが好ましい。ここでは、基準濃度を６％としている。

また、トナー濃度関連データによりトナー濃度に対して定められた透磁率とトナー濃度関連データにより基準濃度に対して定められた透磁率との差分を、トナー濃度ごとに定めた濃度変動成分データを予め定めておいてもよい。なお、濃度変動成分データは、テーブルであってもよいし、トナー濃度を変数にもつ数式であってもよい。

絶対湿度基準決定部７３は、温度検出部６５から入力される温度と湿度検出部６７から入力される湿度とから絶対湿度を決定し、決定された絶対湿度に対する変動成分を決定する。具体的には、絶対湿度基準決定部７３は、現像器２４Ｙに収容されたキャリアが劣化する前の状態における現像器２４Ｙに収容された現像剤の透磁率と絶対湿度との関係を定めた絶対湿度関連データを予め記憶している。絶対湿度関連データは、キャリアが劣化する前の現像剤が収容された現像器２４Ｙに収容される現像剤のトナー濃度を一定にした状態にし、現像器２４Ｙの周辺の絶対湿度を異ならせて透磁率を計測する実験により求められる。

絶対湿度基準決定部７３は、絶対湿度関連データを参照して、温度検出部６５から入力される温度と湿度検出部６７から入力される湿度とから定まる絶対湿度に対して定められた透磁率と予め基準として定められた絶対湿度に対して定められた透磁率との差分を、絶対湿度に対する変動成分として決定する。予め基準として定められた絶対湿度を基準絶対湿度という。基準絶対湿度は、現像器２４Ｙの近傍で実現し得る絶対湿度の範囲の中央値とするのが好ましい。ここでは、絶対湿度を１０Ｒｈとしている。また、絶対湿度関連データにより絶対湿度に対して定められた透磁率と絶対湿度関連データにより基準絶対湿度に対して定められた透磁率との差分を、絶対湿度ごとに定めた絶対湿度変動成分データを予め定めておいてもよい。なお、絶対湿度変動成分データは、テーブルであってもよいし、絶対湿度を変数にもつ数式であってもよい。

除去部５５は、透磁率検出部５３から入力される透磁率から濃度基準決定部７１および絶対湿度基準決定部７３によりそれぞれ決定されたトナー濃度に対する変動成分と絶対湿度に対する変動成分とを減算することにより、残成分を決定する。除去部５５は、決定された残成分を劣化状態決定部５７に出力する。

劣化状態決定部５７は、残成分に基づいてキャリアの劣化状態を決定する。具体的には、劣化状態決定部５７は、残成分を基準透磁率と比較することによりキャリアの劣化状態を決定する。基準透磁率は、基準絶対湿度および基準濃度を満たす条件で計測されたキャリアが劣化する前の現像剤の透磁率である。換言すれば、基準透磁率は、基準絶対湿度の状況下で、キャリアが劣化する前の現像剤であってトナー濃度が基準濃度の現像剤を透磁率センサー２７Ｙで計測して得られる透磁率である。劣化状態決定部５７は、残成分と基準透磁率との差分が所定のしきい値以上の場合にキャリアの劣化状態を劣化した状態に決定する。劣化状態決定部５７は、残成分と基準透磁率との差分が所定のしきい値以上でない場合にキャリアの劣化状態を劣化していない状態に決定する。残成分と基準透磁率との差分と、キャリアの減耗量との関係を定めた差分関連データを予め定めておいてもよい。差分関連データは、テーブルであってもよいし、残成分と基準透磁率との差分を変数にもつ数式であってもよい。

劣化状態決定部５７は、キャリアの劣化状態を劣化した状態に決定する場合、通知部６１に警告指示を出力し、キャリアの劣化状態が劣化していない状態と判断する場合、予測部５９に予測指示を出力する。

予測部５９は、予測指示が入力される場合、キャリアの劣化状態が劣化した状態となる時期を予測する。具体的には、予測部５９は、現像器２４Ｙの累積駆動回数が異なる２つのタイミングで残成分を検出し、検出された２つの残成分から残成分の変化量と２つのタイミング間の駆動回数とを求める。予測部５９は、残成分の変化量および駆動回数に基づいて、残成分と基準透磁率との差分に対する駆動回数を求め、求められた駆動回数を交換時期に決定する。ここでの交換時期は、現像器２４Ｙを駆動することができる残りの回数を示す。なお、交換時期は、期間であってもよいし、画像形成回数であってもよい。また、過去にＭＦＰ１００が画像形成した履歴を用いて、駆動回数だけ現像器２４Ｙが駆動する時期を予測することにより、駆動回数を期間に変換してもよい。予測部５９は、交換時期を通知部６１に出力する。

通知部６１は、劣化状態決定部５７から警告指示が入力されることに応じて、ユーザーに警告する。具体的には、通知部６１は、エラーメッセージを含む警告画面を表示部１６１に表示する。エラーメッセージは、例えば、キャリアが劣化して画質が低下することを通知するメッセージ、または／およびキャリアの交換を促すメッセージを含む。また、通知部６１は、予測部５９から交換時期が入力される場合、交換時期をユーザーに通知する。具体的には、通知部６１は、交換時期が所定のしきい値以下の場合に、交換時期が表された通知画面を表示部１６１に表示する。例えば、通知画面は、交換時期を含み、キャリアの交換時期が近いことを示すメッセージを含む。

図６は、濃度変動成分データの一例を示す図である。図６を参照して、横軸がトナー濃度を示し、縦軸がトナー濃度に対する透磁率の変動成分を示す。基準濃度６％に対する変動成分が０である。トナー濃度が基準濃度よりも小さいほど変動成分がマイナス側に小さな値となり、トナー濃度が基準濃度よりも大きいほど変動成分がプラス側に大きな値となる。

図７は、絶対湿度変動成分データの一例を示す図である。図７を参照して、横軸が絶対湿度を示し、縦軸が絶対湿度に対する透磁率の変動成分を示す。基準絶対湿度１０Ｒｈに対する変動成分が０である。絶対湿度が基準絶対湿度よりも小さいほど変動成分がプラス側に大きな値となり、絶対湿度が基準絶対湿度よりも大きいほど変動成分がマイナス側に小さな値となる。

図８は、差分関連データの一例を示す図である。図８を参照して、横軸がキャリアの減耗量を示し、縦軸が透磁率センサー２７Ｙにより検出された透磁率と基準透磁率との差分を示す図である。キャリア減耗量がしきい値である１０ｍｇより小さいほど透磁率センサー２７Ｙにより検出された透磁率と基準透磁率との差分が小さくなり、キャリア減耗量がしきい値である１０ｍｇより大きいほど透磁率センサー２７Ｙにより検出された透磁率と基準透磁率との差分が大きくなる。

図９は、キャリア劣化判断処理の流れの一例を示すフローチャートである。キャリア劣化判断処理は、ＭＦＰ１００が備えるＣＰＵ１１１が、ＲＯＭ１１３、ＨＤＤ１１５またはＣＤ−ＲＯＭ１１８Ａに記憶されたキャリア劣化判断プログラムを実行することにより、ＣＰＵ１１１により実行される処理である。図９を参照して、ＣＰＵ１１１は、透磁率を計測し（ステップＳ０１）、処理をステップＳ０２に進める。透磁率センサー２７Ｙを制御して透磁率を計測する。ステップＳ０２においては、変動成分決定処理を実行し、処理をステップＳ０３に進める。

次のステップＳ０３においては、残成分を算出し、処理をステップＳ０４に進める。ステップＳ０１において計測された透磁率からステップＳ０２において決定される変動成分を減算した残成分を算出する。そして、残成分がしきい値ＴＨ１以上か否かを判断する。残成分がしきい値ＴＨ１以上ならば処理をステップＳ０５に進めるが、そうでなければ処理をステップＳ０６に進める。ステップＳ０５においてはエラーを通知し、処理を終了する。エラーメッセージを含む警告画面を表示部１６１に表示する。警告画面は、例えば、キャリアが劣化して画質が低下することを通知するメッセージ、または／およびキャリアの交換を促すメッセージを含む。

ステップＳ０６においては、交換時期を予測し、処理をステップＳ０７に進める。具体的には、現像器２４Ｙの累積駆動回数が異なる２つのタイミングで残成分を検出し、検出された２つの残成分から残成分の変化量と２つのタイミング間で現像器２４Ｙが駆動した回数とを求める。そして、残成分の変化量および駆動回数に基づいて、残成分と基準透磁率との差分に対する駆動回数を求め、求められた駆動回数を交換時期に決定する。ここでの交換時期は、現像器２４Ｙを駆動することができる残りの回数を示す。なお、残成分としきい値ＴＨ１との差分と交換時期とを関連付けたテーブルを予め準備しておき、残成分から交換時期を決定してもよい。

次のステップＳ０７においては、交換時期までの回数がしきい値ＴＨ２以下か否かを判断する。しきい値ＴＨ２以下ならば処理をステップＳ０８に進めるが、そうでなければ処理を終了する。ステップＳ０８においては、ユーザーに交換時期を通知し、処理を終了する。具体的には、交換時期を含み、キャリアの交換時期が近いことを示すメッセージを含む通知画面を表示部１６１に表示する。

図１０は、変動成分決定処理の流れの一例を示すフローチャートである。変動成分決定処理は、図９のステップＳ０２において実行される処理である。図１０を参照して、ＣＰＵ１１１は、トナー濃度を検出する（ステップＳ１１）。現像器２４Ｙに供給されるトナーの供給量から現像器２４Ｙで消費されるトナーの消費量とから現像器２４Ｙに収納されているトナーの量を決定し、現像剤に占めるトナーの割合をトナー濃度に決定する。

ステップＳ１２においては、トナー濃度に対する変動成分を決定し、処理をステップＳ１３に進める。トナー濃度関連データを参照して、ステップＳ１１において検出されたトナー濃度に対して定められた透磁率と、基準濃度に対して定められた透磁率との差分を、トナー濃度に対する変動成分として決定する。

ステップＳ１３においては、温度を検出し、処理をステップＳ１４に進める。温度センサー２１１を制御して温度を検出する。ステップＳ１４においては、湿度を検出し、処理をステップＳ１５に進める。湿度センサー２１３を制御して湿度を検出する。

ステップＳ１５においては、絶対湿度に対する変動成分を決定し、処理をキャリア劣化判断処理に戻す。絶対湿度関連データを参照して、ステップＳ１３において検出された温度とステップＳ１４において検出された湿度とから定まる絶対湿度に対して定められた透磁率と基準絶対湿度に対して定められた透磁率との差分を、絶対湿度に対する変動成分として決定する。

なお、上述した実施の形態においては、透磁率の変動成分を、トナー濃度に対する変動成分および絶対湿度に対する変動成分としたが、トナー濃度に対する変動成分および絶対湿度に対する変動成分のいずれか１つを変動成分としてもよい。

＜第１の変形例＞
第１の変形例におけるＭＦＰ１００は、変動成分を、トナー濃度に対する変動成分と温度に対する変動成分とする。

図１１は、第１の変形例におけるＭＦＰが備えるＣＰＵが有する機能の一例を示すブロック図である。図１１を参照して、図５に示した機能と異なる点は、湿度検出部６７が削除された点、絶対湿度基準決定部７３および除去部５５が温度基準決定部７３Ａおよび除去部５５Ａにそれぞれ変更された点である。その他の機能は図５に示した機能と同じなのでここでは説明を繰り返さない。

温度基準決定部７３Ａは、温度検出部６５から入力される温度に対する変動成分を決定する。具体的には、温度基準決定部７３Ａは、現像器２４Ｙに収容されたキャリアが劣化する前の状態における現像器２４Ｙに収容された現像剤の透磁率と温度との関係を定めた温度関連データを予め記憶している。温度関連データは、キャリアが劣化する前の現像剤が収容された現像器２４Ｙに収容される現像剤の湿度およびトナー濃度を一定にした状態にし、現像器２４Ｙの周辺の温度を異ならせて透磁率を計測する実験により求められる。

温度基準決定部７３Ａは、温度関連データを参照して、温度検出部６５から入力される温度に対して定められた透磁率と予め基準として定められた温度に対して定められた透磁率との差分を、温度に対する変動成分として決定する。予め基準として定められた温度を基準温度という。基準温度は、現像器２４Ｙの近傍で実現し得る温度の範囲の中央値とするのが好ましい。また、温度関連データにより温度に対して定められた透磁率と温度関連データにより基準温度に対して定められた透磁率との差分を、温度ごとに定めた温度変動成分データを予め定めておいてもよい。なお、温度変動成分データは、テーブルであってもよいし、温度を変数にもつ数式であってもよい。

除去部５５Ａは、透磁率検出部５３から入力される透磁率から濃度基準決定部７１および温度基準決定部７３Ａによりそれぞれ決定されたトナー濃度に対する変動成分と温度に対する変動成分とを減算することにより、残成分を決定する。除去部５５Ａは、決定された残成分を劣化状態決定部５７に出力する。

図１２は、第１の変形例における変動成分決定処理の流れの一例を示すフローチャートである。図１２を参照して、図１０に示した処理と異なる点は、ステップＳ１４が削除された点、ステップＳ１５がステップＳ１５Ａに変更された点である。その他の処理は図１０に示した処理と同じなので、ここでは説明を繰り返さない。

ＣＰＵ１１１は、ステップＳ１５Ａにおいて、温度に対する変動成分を決定し、処理をキャリア劣化判断処理に戻す。温度関連データを参照して、ステップＳ１３において検出された温度に対して定められた透磁率と基準温度に対して定められた透磁率との差分を、温度に対する変動成分として決定する。

なお、第１の変形例においては、透磁率の変動成分を、トナー濃度に対する変動成分および温度に対する変動成分としたが、温度に対する変動成分のみを用いてもよい。

＜第２の変形例＞
第２の変形例におけるＭＦＰ１００は、変動成分を、トナー濃度に対する変動成分と湿度に対する変動成分とする。

図１３は、第２の変形例におけるＭＦＰが備えるＣＰＵが有する機能の一例を示すブロック図である。図１３を参照して、図５に示した機能と異なる点は、温度検出部６５が削除された点、絶対湿度基準決定部７３および除去部５５が湿度基準決定部７３Ｂおよび除去部５５Ｂにそれぞれ変更された点である。その他の機能は図５に示した機能と同じなのでここでは説明を繰り返さない。

湿度基準決定部７３Ｂは、湿度検出部６７から入力される湿度に対する変動成分を決定する。具体的には、湿度基準決定部７３Ｂは、現像器２４Ｙに収容されたキャリアが劣化する前の状態における現像器２４Ｙに収容された現像剤の透磁率と湿度との関係を定めた湿度関連データを予め記憶している。湿度関連データは、キャリアが劣化する前の現像剤が収容された現像器２４Ｙに収容される現像剤の温度およびトナー濃度を一定にした状態にし、現像器２４Ｙの周辺の湿度を異ならせて透磁率を計測する実験により求められる。

湿度基準決定部７３Ｂは、湿度関連データを参照して、湿度検出部６７から入力される湿度に対して定められた透磁率と予め基準として定められた湿度に対して定められた透磁率との差分を、湿度に対する変動成分として決定する。

予め基準として定められた湿度を基準湿度という。基準湿度は、現像器２４Ｙの近傍で実現し得る湿度の範囲の中央値とするのが好ましい。また、湿度関連データにより湿度に対して定められた透磁率と湿度関連データにより基準湿度に対して定められた透磁率との差分を、湿度ごとに定めた湿度変動成分データを予め定めておいてもよい。なお、湿度変動成分データは、テーブルであってもよいし、湿度を変数にもつ数式であってもよい。

除去部５５Ｂは、透磁率検出部５３から入力される透磁率から濃度基準決定部７１および湿度基準決定部７３Ｂによりそれぞれ決定されたトナー濃度に対する変動成分と湿度に対する変動成分とを減算することにより、残成分を決定する。除去部５５Ｂは、決定された残成分を劣化状態決定部５７に出力する。

図１４は、第２の変形例における変動成分決定処理の流れの一例を示すフローチャートである。図１４を参照して、図１０に示した処理と異なる点は、ステップＳ１３が削除された点、ステップＳ１５がステップＳ１５Ｂに変更された点である。その他の処理は図１０に示した処理と同じなので、ここでは説明を繰り返さない。

ＣＰＵ１１１は、ステップＳ１５Ｂにおいて、湿度に対する変動成分を決定し、処理をキャリア劣化判断処理に戻す。湿度関連データを参照して、ステップＳ１４において検出された湿度に対して定められた透磁率と基準湿度に対して定められた透磁率との差分を、湿度に対する変動成分として決定する。

なお、第２の変形例においては、透磁率の変動成分を、トナー濃度に対する変動成分および湿度に対する変動成分としたが、湿度に対する変動成分のみを用いてもよい。

以上説明したように、本実施の形態におけるＭＦＰ１００は、現像器２４Ｙに収容された現像剤の透磁率を測定し、透磁率から変動成分を除去した残成分を算出し、残成分に基づきキャリアの劣化状態を決定する。このため、キャリアの劣化状態を正確に決定することができる。

具体的には、現像剤の透磁率と相関関係を有する環境値としてトナー濃度と絶対湿度とを用いて、それぞれに対応する変動成分を決定する。このため、現像剤のトナー濃度および現像剤の絶対湿度の変化に対応して、キャリアの劣化状態を決定することができる。

また、キャリアが劣化する前の状態における現像剤の透磁率とトナー濃度との関係を定めた相関データであるトナー濃度関連データに基づいて、トナー濃度に対する変動成分を決定するので、トナー濃度に対する変動成分を容易に決定することができる。また、キャリアが劣化する前の状態における現像剤の透磁率と絶対湿度との関係を定めた相関データである絶対湿度関連データに基づいて、絶対湿度に対する変動成分を決定するので、絶対湿度に対する変動成分を容易に決定することができる。

また、トナー濃度に対して相関データであるトナー濃度関連データにより定まる透磁率と予め基準に定められた基準濃度に対してトナー濃度関連データにより定まる透磁率との差分をトナー濃度に対する変動成分に決定し、絶対湿度に対して絶対湿度関連データにより定まる透磁率と基準絶対湿度に対して絶対湿度関連データにより定まる透磁率との差分を絶対湿度に対する変動成分に決定する。このため、変動成分はキャリアが劣化する前の透磁率と現在の透磁率との差分を示すので、残部分にキャリアが劣化することによる変動成分を含めることができる。

また、ＭＦＰ１００は、現像器２４Ｙに供給されるトナーの供給量と現像器２４Ｙにより消費されるトナーの消費量とから決定されるトナー濃度および絶対湿度から変動成分を決定するので、トナー濃度および絶対湿度の変動に応じてキャリアの劣化状態を決定することができる。

また、ＭＦＰ１００は、トナー濃度から変動成分を決定する場合は、トナー濃度に応じてキャリアの劣化状態を決定することができる。

また、ＭＦＰ１００は、絶対湿度から変動成分を決定するので、絶対湿度に応じてキャリアの劣化状態を決定することができる。

また、ＭＦＰ１００は、残成分の変化量に基づいて、キャリアの交換時期を予測するので、キャリアの交換時期を正確に予測することができる。

また、ＭＦＰ１００は、交換時期をユーザーに通知するので、利便性を向上することができる。

第１の変形例におけるＭＦＰ１００は、トナー濃度および温度から変動成分を決定するので、トナー濃度および温度の変動に応じてキャリアの劣化状態を決定することができる。

また、第１の変形例におけるＭＦＰ１００は、温度から変動成分を決定する場合は、温度の変動に応じてキャリアの劣化状態を決定することができる。

第２の変形例におけるＭＦＰ１００は、トナー濃度および湿度から変動成分が決定されるので、トナー濃度および湿度の変動に応じてキャリアの劣化状態を決定することができる。

また、第２の変形例におけるＭＦＰ１００は、湿度から変動成分を決定する場合は、湿度の変動に応じてキャリアの劣化状態を決定することができる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上述した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

＜付記＞
（１） 前記現像器にトナーを供給する供給手段と、
前記現像器に収容されたトナーの消費量を検出する消費量検出手段と、をさらに備え、
前記環境値検出手段は、前記供給手段により供給されるトナーの量と、前記消費量検出手段により検出された消費量とに基づいて、前記現像器に収容された現像剤のトナー濃度を算出する、請求項５に記載の画像形成装置。
（２） 前記消費量検出手段は、前記消費量を印字率および転写率から予測する、（１）に記載の画像形成装置。
（３） 前記予測手段は、画像形成回数に対する前記残成分の変化量に基づいて前記交換時期を予測する、請求項９に記載の画像形成装置。
（４） 前記予測手段は、前記現像器の駆動時間に対する前記残成分の変化に基づいて前記交換時期を予測する、請求項９に記載の画像形成装置。

２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋ 画像形成ユニット、２１Ｙ，２１，Ｍ，２１Ｃ，２１Ｋ 露光装置、２２Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃ，２１Ｋ 帯電チャージャ、２３Ｙ，２３Ｍ，２３Ｃ，２３Ｋ 感光体ドラム、２４Ｙ，２４Ｍ，２４Ｃ，２４Ｋ 現像器、２５Ｙ、２５Ｍ，２５Ｃ，２５Ｋ 転写チャージャ、２７Ｙ，２７Ｍ，２７Ｃ，２７Ｋ 透磁率センサー、２８ 除去装置、４１Ｙ，４１Ｍ，４１Ｃ，４１Ｋ トナーボトル、４２Ｙ，４２Ｍ，４２Ｃ，４２Ｋ トナーホッパー、５１ 環境値検出部、５３ 透磁率検出部、５５，５５Ａ，５５Ｂ 除去部、５７ 劣化状態決定部、５９ 予測部、６１ 通知部、６３ トナー濃度検出部、６５ 温度検出部、６７ 湿度検出部、６９ 変動成分決定部、７１ 濃度基準決定部、７３ 絶対湿度基準決定部、７３Ａ 温度基準決定部、７３Ｂ 湿度基準決定部、１１０ メイン回路、１１１ ＣＰＵ、２００Ｙ 本体、２０１Ｙ 撹拌スクリュー、２０３Ｙ 供給スクリュー、２０５Ｙ 現像ローラー、２１１ 温度センサー、２１３ 湿度センサー。

Claims (13)

1. 非磁性体のトナーと磁性体のキャリアとからなる現像剤を収容する現像器と、
   前記現像剤の透磁率を測定する透磁率検出手段と、
   前記透磁率から変動成分を除去した残成分を算出する除去手段と、
   前記残成分に基づき、前記キャリアの劣化状態を決定する劣化状態決定手段と、を備えた画像形成装置。
2. 前記現像剤の前記透磁率と相関関係を有する環境値を検出する環境値検出手段を、さらに備え、
   前記除去手段は、前記環境値に基づいて前記変動成分を決定する、請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記除去手段は、前記キャリアが劣化する前の状態における前記現像剤の前記透磁率と前記環境値との関係を定めた相関データに基づいて、前記環境値検出手段により検出された前記環境値に対する前記変動成分を決定する、請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記除去手段は、前記環境値検出手段により検出された前記環境値に対して前記相関データにより定まる前記透磁率と予め基準に定められた基準環境値に対して前記相関データにより定まる前記透磁率との差分を前記環境値に対する前記変動成分に決定する、請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記劣化状態決定手段は、前記基準環境値を満たす条件で計測された前記キャリアが劣化する前の前記現像剤の前記透磁率を前記残成分と比較する、請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記現像器に供給されるトナーの供給量と前記現像器により消費されるトナーの消費量とに基づいて、前記現像剤に占めるトナーの割合を示すトナー濃度を決定するトナー濃度決定手段を、さらに備え、
   前記環境値は、前記トナー濃度決定手段により決定された前記トナー濃度である、請求項２〜５のいずれかに記載の画像形成装置。
7. 前記環境値は温度である、請求項２〜６のいずれかに記載の画像形成装置。
8. 前記環境値は湿度である、請求項２〜７のいずれかに記載の画像形成装置。
9. 前記環境値は絶対湿度である、請求項２〜８のいずれかに記載の画像形成装置。
10. 前記残成分の変化量に基づいて、前記キャリアの交換時期を予測する予測手段を、さらに備えた、請求項１〜９のいずれかに記載の画像形成装置。
11. 前記交換時期を通知する通知手段を、さらに備えた請求項１０に記載の画像形成装置。
12. 画像形成装置で実行されるキャリア劣化判断方法であって、
    前記画像形成装置は、非磁性体のトナーと磁性体のキャリアとからなる現像剤を収容する現像器を備え、
    前記現像剤の透磁率を測定する透磁率検出ステップと、
    前記透磁率から変動成分を除去した残成分を算出する除去ステップと、
    前記残成分に基づき、前記キャリアの劣化状態を決定する劣化状態決定判定ステップと、を含むキャリア劣化判断方法。
13. 画像形成装置を制御するコンピューターで実行されるキャリア劣化判断プログラムであって、
    前記画像形成装置は、非磁性体のトナーと磁性体のキャリアとからなる現像剤を収容する現像器を備え、
    前記現像剤の透磁率を測定する透磁率検出ステップと、
    前記透磁率から変動成分を除去した残成分を算出する除去ステップと、
    前記残成分に基づき、前記キャリアの劣化状態を決定する劣化状態決定ステップと、を前記コンピューターに実行させるキャリア劣化判断プログラム。
    
    
    
    
    
    
    

Images