JP2023085891A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】画像劣化要因を特定可能な画像形成装置。【解決手段】現像部と、現像剤の透磁率を計測する透磁率センサと、計測された現像剤の透磁率の波形を記憶する記憶部と、中間転写体に転写する転写部と、転写部に転写電圧を印加する転写電圧印加部と、中間転写体に転写されたトナー像に光を照射し、その反射光に基づき、画像濃度を検出する画像濃度センサと、現像部、透磁率センサ、記憶部、転写部、転写電圧印加部、画像濃度センサを制御する制御部とを備え、画質調整時に、テスト用トナー像を中間転写体に形成させ、光を照射して画像濃度センサが検出した反射光に基づき、粒状度を判定し、一方、現像剤の透磁率を透磁率センサに計測させ、透磁率の波形に基づき、劣化度を判定し、トナー像の粒状度の判定結果および現像剤の劣化度の判定結果に基づき、現像剤を排出すべきか、または転写電圧を変更すべきかを決定することを特徴とする画像形成装置。【選択図】図６

Description

この発明は、画像形成装置に関する。

従来、複写機やプリンタ等の画像形成装置において、帯電装置によって帯電後、露光装置によって露光を行うことにより感光体ドラムの表面に静電潜像を形成した後、トナーを含む現像剤により顕像化することによってトナー像を形成するものが知られている。

感光体ドラムの表面に形成されたトナー像を転写ユニットにより紙等の記録媒体に転写させた後で、トナー像が転写された記録媒体を感光体ドラムから分離させ、定着ユニットで熱または圧力により定着動作を行うことによって画像形成が行われる。

しかしながら、このような電子写真方式の画像形成装置において、現像剤の劣化と転写性能の低下により、画質の劣化が生じることがある。

例えば、画像形成装置が前回の印刷（現像槽内の撹拌）から長時間放置された場合や、新たなトナー補給が行われた場合、また、トナー消費量が少ない印字が連続して現像装置内にトナーが長時間滞留して撹拌された場合などで、トナーの帯電性が大きく変化することがある。
その結果、感光体ドラムの表面や転写ユニットへのトナーの付着量にムラが生じて、画像のガサツキや不均一化が生じる。

また、現像剤が劣化した場合だけでなく、中間転写ベルトの経時変化による劣化が生じた場合や、高温・高湿度環境において画像形成装置を一定期間放置した場合も転写性能が低下し、転写不良などの問題が生じることがある。

従来、このような問題に関連した発明として、感光体上に形成された複数個のトナーパッチのそれぞれに対して異なる値の中間転写バイアスを印加して中間転写体上に中間転写させる中間転写手段と、中間転写された複数個のトナーパッチのトナー付着量を検出したトナー付着量センサからの検出結果に基づいて中間転写時のトナー付着量が最大となる最適中間転写バイアス値を演算する中間転写最適値演算手段とを有するカラー画像形成装置の発明が開示されている（例えば、特許文献１を参照）。

また、第１の中間調画像に係る第１のトナーパッチを転写ローラに複数形成して第１の最適転写電圧値を判定し、第２の中間調画像に係る第１のトナーパッチを転写ローラに複数形成して第２の最適転写電圧値を判定し、第１の最適転写電圧値および第２の最適転写電圧値に基づいて、ベタ画像についての転写ローラにおける最適転写電圧値を算出し、算出した値を転写ローラの転写電圧値として設定する画像形成装置の発明が開示されている（例えば、特許文献２を参照）。

特開２０００－３２１８３２号公報 特開２００８－２６７３８号公報

しかしながら、毎回転写電圧を変えた複数のトナーパッチを出力し、光学的に測定して、トナーの付着量を検出する従来の方法は、測定に時間がかかるだけでなく、トナーの消費量も大きくなることがある。

この発明は、以上のような事情を考慮してなされたものであって、その目的は、従来よりも適切に画像の劣化の要因を特定可能な画像形成装置を提供することにある。

この発明による画像形成装置は、現像剤を収容し、像担持体に形成された静電潜像を現像することでトナー像を形成する現像部と、前記現像剤の透磁率を計測する透磁率センサと、前記透磁率によって計測された前記現像剤の透磁率の波形を記憶する記憶部と、前記像担持体から前記トナー像を中間転写体に転写する転写部と、前記転写部に予め定められた転写電圧を印加する転写電圧印加部と、予め定められた段階で前記中間転写体に転写された前記トナー像に光を照射して、その反射光に基づき、画像濃度を検出する画像濃度センサと、前記現像部、前記透磁率センサ、前記記憶部、前記転写部、前記転写電圧印加部および前記画像濃度センサを制御する制御部とを備え、前記制御部は、予め定められた画質調整時において、テスト用のトナー像を前記中間転写体に形成させ、前記トナー像に光を照射して前記画像濃度センサが検出した反射光に基づき、前記トナー像の粒状度を判定し、一方、前記現像剤の透磁率を前記透磁率センサに計測させ、前記現像剤の透磁率の波形に基づき、前記現像剤の劣化度を判定し、前記トナー像の粒状度の判定結果および前記現像剤の劣化度の判定結果に基づき、前記現像剤を排出すべきか、または前記転写電圧を変更すべきかを決定することを特徴とする。

この発明によれば、画像濃度センサおよび透磁率センサの２種類のセンサの計測結果に基づいて判定することにより、従来よりも適切に画像の劣化の要因を特定可能な画像形成装置を実現できる。

この発明の実施形態１に係るデジタル複合機の外観を示す斜視図である。 図１のデジタル複合機の内部構成を示す断面図である。 図１のデジタル複合機の概略構成を示すブロック図である。 図１のデジタル複合機の第１可視像形成ユニットの概略構成を示す説明図である。 図１のデジタル複合機１の画像濃度センサおよび透磁率センサの２種類のセンサの計測結果に基づく画像の劣化の要因の特定を示す表である。 図１のデジタル複合機の画質調整処理の一例を示すフローチャートである。 この発明の実施形態２に係るデジタル複合機の画質調整処理の一例を示すフローチャートである。 この発明の実施形態３に係るデジタル複合機の画質調整処理の一例を示すフローチャートである。 この発明の実施形態３に係るデジタル複合機の画質調整処理の一例を示すフローチャートである。

この発明において、「画像形成装置」は、トナーによる像形成に電子写真方式を用いるプリンタなどの複写（コピー機能）機能を有する複写機や複合機、または複写以外の機能をも含むＭＦＰ（Multifunctionａl Peripheral：多機能周辺装置）など、画像を形成して出力する装置である。

「予め定められた段階で前記トナー像に光を照射」は、画像形成装置がモノクロ複合機の場合は、感光体上にトナー像が形成された段階で前記トナー像に光を照射する。
一方、画像形成装置がカラー複合機の場合は、中間転写ベルト上にトナー像が転写された段階で前記トナー像に光を照射するようにしてもよい。

実施形態１において、この発明の「像担持体」は、感光体ドラム５９，６５，６６，６７によって実現される。また、この発明の「現像部」は、現像ユニット６１によって実現される。また、この発明の「転写部」は、転写ローラ６２１ａによって実現される。また、この発明の「中間転写体」は、中間転写ベルト５５によって実現される。

さらに、この発明の好ましい態様について説明する。

この発明による画像形成装置において、前記制御部は、前記透磁率センサで計測された前記現像剤の透磁率の波形の１周期分における振幅が予め定められた振幅許容値以上の場合に、前記現像剤の劣化度が予め定められた許容劣化度以上になったと判定するものであってもよい。

このようにすれば、透磁率センサで計測された現像剤の透磁率の波形の１周期分における振幅が所定の振幅許容値以上の場合に現像剤の劣化度が所定の許容劣化度以上になったと判定することで、従来よりも効率よく現像剤の劣化度を判定する画像形成装置を実現できる。

この発明による画像形成装置において、前記制御部は、前記粒状度が予め定められた許容粒状度以上の場合、画像の劣化の可能性があると判定し、さらに前記現像剤の劣化度が予め定められた許容劣化度以上の場合、前記画像の劣化が前記転写部の転写性能の低下によるものと判定し、前記転写電圧印加部を制御して、前記転写電圧を予め定められた範囲で変化させてテスト用のトナー像を前記現像部に形成させた結果に基づき、最適な転写電圧を決定するものであってもよい。

このようにすれば、画像の劣化が転写部の転写性能の低下によるものと判定した場合、転写電圧を変化させたトナー像を出力した結果に基づいて最適な転写電圧を決定する画像形成装置を実現できる。

この発明による画像形成装置において、前記現像部は、前記現像剤を排出する開口部を有し、前記制御部は、前記粒状度が前記許容粒状度以上の場合、画像の劣化の可能性があると判定し、さらに前記現像剤の劣化度が予め定められた許容劣化度未満の場合、前記画像の劣化が前記現像剤の劣化によるものと判定し、予め定められた処理にしたがって劣化した前記現像剤を前記現像部に排出させるものであってもよい。

このようにすれば、画像の劣化が現像剤の劣化によるものと判定した場合、劣化した現像剤を現像部に排出させる画像形成装置を実現することができる。

この発明による画像形成装置において、前記制御部は、前記粒状度が前記許容粒状度以上の場合、画像の劣化の可能性があると判定し、さらに前記現像剤の劣化度が予め定められた許容劣化度以上の場合、前記画像の劣化が前記転写性能の低下によるものと判定し、一方、前記現像剤の劣化度が予め定められた許容劣化度未満の場合、前記画像の劣化が前記現像剤の劣化によるものと判定するものであってもよい。

このようにすれば、画像濃度センサおよび透磁率センサの２種類のセンサの計測結果に基づき、画像の劣化の可能性がある場合に、現像剤の劣化が転写性能の低下によるものか、または現像剤の劣化によるものかを従来よりも適切に特定可能な画像形成装置を実現することができる。

この発明による画像形成装置において、前記制御部は、前記粒状度が前記許容粒状度未満の場合、前記現像剤の透磁率を前記透磁率センサに計測させて、前記現像剤の劣化度を判定し、前記現像剤の劣化度が予め定められた許容劣化度以上の場合、前記現像剤の劣化が前記現像剤の減少によるものと判定するものであってもよい。

このようにすれば、画像濃度センサおよび透磁率センサの２種類のセンサの計測結果に基づき、トナー像の粒状度が許容粒状度未満の場合において、現像剤の劣化が現像剤の減少によるか否かを従来よりも適切に特定可能な画像形成装置を実現することができる。

この発明による画像形成装置において、ユーザーに各種メッセージを表示する表示部をさらに備え、前記制御部は、前記現像剤の劣化が前記現像剤の減少によるものと判定した場合、前記現像剤を前記現像部に排出させた後、前記現像剤を補充すべき旨のメッセージを前記表示部に表示させるものであってもよい。

このようにすれば、画像の劣化が現像剤の劣化によるものと判定した場合、劣化した現像剤を現像部に排出させた後、現像剤を補充すべき旨のメッセージをユーザーに表示する画像形成装置を実現することができる。

以下、図面を用いてこの発明をさらに詳述する。なお、以下の説明は、すべての点で例示であって、この発明を限定するものと解されるべきではない。

〔実施形態１〕
＜デジタル複合機１の構成＞
以下、図１および図２に基づき、この発明の実施形態１に係る画像形成装置の一例としてのデジタル複合機１の概要について説明する。

図１は、この発明の実施形態１に係るデジタル複合機１の外観を示す斜視図である。また、図２は、図１のデジタル複合機１の内部構成を示す断面図である。

デジタル複合機１は、複写機能やスキャナ機能、ファクシミリ機能を有し、原稿から読み取った画像データをデジタル処理して出力する装置である。

デジタル複合機１は、印刷モードとしてコピー（複写）機能、プリント機能、ＦＡＸ機能を有しており、操作部１８２（図３）からの操作入力や、パーソナルコンピュータ等の外部装置からの印刷ジョブの受信に応じた印刷機能が、制御部１０（図３）によって選択される。

＜デジタル複合機１の内部構成＞
図２において、デジタル複合機１はカラー複合機であり、光学系ユニット５０、第１～第４可視像形成ユニット５１～５４、中間転写ベルト５５、２次転写ユニット５６、定着部２、内部用紙給送ユニット５７および手差し用紙給送ユニット５８ならびに排紙トレイ７５を備える。

デジタル複合機１は、これら第１～第４可視像形成ユニット５１～５４、中間転写ベルト５５および２次転写ユニット５６を用いてトナー像を形成する。

光学系ユニット５０では、４つのレーザー光源６４からのビームが４組の感光体ドラム５９，６５，６６，６７に届くように配置される。

第１可視像形成ユニット５１は、感光体ドラム５９と、帯電ローラ６０と、光学系ユニット５０と、現像ユニット６１ａと、１次転写ユニット６２ａとを有する。

像担持体となる感光体ドラム５９の周囲に、帯電ローラ６０、現像ユニット６１ａおよびクリーニングユニット６３が配置されている。

これらのユニットにより、感光体ドラム５９にトナー像が形成され、トナー像が中間転写ベルト５５に転写される。

感光体ドラム５９は、トナー像が表面に形成される像担持体であり、軸線回りに回転駆動可能に支持され、図示しない円筒状、円柱状または薄膜シート状（好ましくは円筒状）の導電性基体と、導電性基体の表面に形成される感光層とを含む。

感光体ドラム５９は、モーターギヤに係合された感光体ドラム５９に取り付けられた図示しない感光体ドラム駆動ギヤによって、図２の紙面に向かって反時計周りの方向に、例えば、周速度１６３ｍｍ／ｓで回転する。

１次転写ユニット６２ａは、中間転写ベルト５５を介して感光体ドラム５９に圧接するように配置される。

なお、第２～第４可視像形成ユニット５２～５４についても、第１可視像形成ユニット５１と同様の構成であるため、説明を省略する。

各ユニット５１～５４の現像ユニット６１ａ，６１ｂ，６１ｃ，６１ｄには、黒色（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各色のトナーがそれぞれ収容される。

以下、各色の現像ユニット６１ａ，６１ｂ，６１ｃ，６１ｄを代表して、現像ユニット６１と記載することもある。
また、各色の１次転写ユニット６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄを代表して、１次転写ユニット６２と記載することもある。

中間転写ベルト５５は、各色のトナー像が転写され、表面に各色のカラートナー像が重畳される。
中間転写ベルト５５は、テンションローラ６８，６９によって駆動され回動する。
中間転写ベルト５５のテンションローラ６８側に当接して２次転写ユニット５６が配置される。

２次転写ユニット５６は、転写ローラ６２１ａ等でトナーの帯電極性とは逆極性の高電圧を転写領域に印加することにより、中間転写ベルト５５上に形成されたカラートナー像を内部用紙給送ユニット５７および手差し用紙給送ユニット５８から、それぞれ給送ローラ７３および７４によって送られてきた記録媒体３１に転写する。

その後、カラートナー像が転写された記録媒体３１は定着部２の位置まで搬送される。

また、中間転写ベルト５５に当接してテンションローラ６９側に配置される廃トナーボックス７０には、２次転写後、中間転写ベルト５５の表面に残ったトナーが回収される。

定着部２は、２次転写ユニット５６の下流側に配置される。
定着部２は、定着ベルト７１および加圧ローラ７２から構成される。
加圧ローラ７２は、図示しない加圧機構により定着ベルト７１に所定の圧力で圧接される。
また、定着部２の下流には、排紙トレイ７５が設けられている。

次に、図３に基づき、デジタル複合機１の概略構成を説明する。
図３は、図１のデジタル複合機１の概略構成を示すブロック図である。

図３に示すように、デジタル複合機１は、制御部１０、画像データ取得部１１、画像形成部１２、記憶部１３、画像処理部１４、通信部１５、画像濃度センサ１６、透磁率センサ１７、操作パネル１８、電源１９および電圧印加部２０を備える。

以下、デジタル複合機１の各構成要素を説明する。

制御部１０は、デジタル複合機１を統合的に制御するものであって、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、各種のインターフェース回路等からなる。

制御部１０は、デジタル複合機１全体の動作をコントロールするために、各センサの検出、モーター、クラッチ、操作パネル１８等、あらゆる負荷の監視・制御を行う。

画像データ取得部１１は、原稿台に置かれた原稿や原稿トレイから搬送されてきた原稿を検知して読み取り、画像データを生成する部分である。また、外部の情報処理装置（不図示）またはファクシミリ装置（不図示）等で生成された画像データを取得する部分である。

画像形成部１２は、画像処理部１４によって生成された画像データを用紙上に印刷出力する部分である。

記憶部１３は、デジタル複合機１の各種機能を実現するために必要な情報や、制御プログラムなどを記憶する素子や記憶媒体である。例えば、ＲＡＭやＲＯＭ等の半導体素子、ハードディスク、フラッシュ記憶部、ＳＳＤ等の記憶媒体が用いられる。

なお、データを保持する領域がハードディスクドライブで、プログラムを保持する領域がフラッシュ記憶部で構成するといったように、プログラムとデータが異なる装置に保持されてもよい。

画像処理部１４は、画像データ取得部１１によって読み取られた原稿の画像を適正な電気信号に変換して画像データを生成する部分である。

通信部１５は、ネットワーク等を介して、コンピュータや携帯情報端末、外部の情報処理装置やファクシミリ装置等との通信をおこない、メールやＦＡＸなどの種々の情報をこれら外部の通信装置と送受信する部分である。

画像濃度センサ１６は、中間転写ベルト５５に光を当て、その反射光から画像濃度を読み取るための反射型センサである。
画像濃度センサ１６は、例えば、画質調整時には、中間転写ベルト５５に形成されたテスト用のパッチに光を当て、反射光から当該パッチの画像濃度を読み取ることにより、画質調整を行う。

透磁率センサ１７は、現像槽内に設けられ、透磁率センサ１７の検知領域内の二成分現像剤のキャリア（磁性体）とトナー（非磁性体）の混合比率で変動する現像剤６１２ａの透磁率を計測するセンサである。

制御部１０は、透磁率センサ１７によって得られた現像剤６１２ａの透磁率の出力波形に基づき、当該現像剤６１２ａが劣化したか、または減少したか否かを判定する。

操作パネル１８は、液晶ディスプレイ（Liquid Crystal Display）を備えたユニットであり、表示部１８１および操作部１８２を備える。

表示部１８１は、ユーザーに各種情報の表示を行う部分である。
表示部１８１は、例えば、ＣＲＴディスプレイ、液晶ディスプレイ、ＥＬディスプレイなどで構成され、オペレーティングシステムやアプリケーションソフトウェアが処理状態など電子的なデータを表示するためのモニタやラインディスプレイなどの表示装置である。
制御部１０は、表示部１８１を通じて、デジタル複合機１の動作および状態の表示を行う。

操作部１８２は、例えばタッチパネルを備え、ユーザーからの印刷等の指令を受け付ける部分でもある。

電源１９は、デジタル複合機１の各部に電力を供給し、例えば、ＡＴ電源、ＡＴＸ電源、ＳＦＸ電源などが用いられる。
電源１９は、帯電用電源１９１、現像用電源１９２および転写用電源１９３を備える。

電圧印加部２０は、電圧を印加する部分であり、帯電電圧印加部２０１、現像電圧印加部２０２および転写電圧印加部２０３を備える。

帯電電圧印加部２０１は、予め定められた帯電電圧Ｖｏを帯電ローラ６０に印加する。
現像電圧印加部２０２は、予め定められた現像電圧Ｖｂを現像ローラ６１１ａに印加する。
転写電圧印加部２０３は、予め定められた転写電圧Ｖｔを転写ローラ６２１ａに印加する。

＜デジタル複合機１の第１可視像形成ユニット５１の動作＞
次に、図４に基づき、デジタル複合機１の第１可視像形成ユニット５１の動作を説明する。

図４は、図１のデジタル複合機１の第１可視像形成ユニット５１の概略構成を示す説明図である。

なお、以下の説明において、第１可視像形成ユニット５１を例として説明するが、他の第２～第４可視像形成ユニット５２～５４についても同様である。

図４において、感光体ドラム５９は、回転方向Ｒ１（紙面に向かって反時計回りの方向）に回転する。
帯電ローラ６０は、感光体ドラム５９の回転を受けて回転方向Ｒ２（紙面に向かって時計回りの方向）に回転する。
実施形態１において、帯電ローラ６０は、感光体ドラム５９に従動するが、従動でなくてもよい。

画像形成時において、感光体ドラム５９の表面は、帯電ローラ６０により一様に帯電される。
実施形態１において、感光体ドラム５９表面を一様に、またオゾンを極力発生させることなく帯電するために、帯電ローラ方式が採用されている。

図４に示すように、帯電ローラ６０は、バネ等の図示しない付勢力により感光体ドラム５９の表面に帯電に適した所定の圧力で圧接し、感光体ドラム５９の回転に追従的に回転する。

帯電電圧印加部２０１は、帯電ローラ６０の芯金６０１の部分に帯電用電源１９１（高圧電源回路）から所定の帯電電圧Ｖｂを印加することにより、感光体ドラム５９の表面を所定の電圧（例えば、－０Ｖ～－８００Ｖ）で帯電させる。

光学系ユニット５０は、帯電された感光体ドラム５９の表面をレーザー光源６４からのビームで露光することによって、感光体ドラム５９の露光後の表面電位ＶＬを例えば、－１００Ｖ以下にして、静電潜像を形成する。

なお、この発明は、正規現像方式および反転現像方式のいずれの方式にも適用可能であるが、実施形態１では、反転現象方式で説明する。

光学系ユニット５０からのレーザー光は、不図示のポリゴンミラーや各種レンズを通して、感光体ドラム５９へ照射される。

レーザー光源６４は画像情報に基づいて制御され、感光体ドラム５９の表面に画像情報に応じた静電潜像が形成される。

現像ユニット６１ａは、感光体ドラム５９上の静電潜像を現像し、トナー像を形成する。
感光体ドラム５９上に形成された静電潜像は、現像ユニット６１ａによってトナーとキャリアを含む現像剤６１２ａにより顕像化され、トナー像が形成される。

図４に示すように、現像ユニット６１ａは、感光体ドラム５９に対向して設けられる現像用のユニットであり、現像剤担持体としての現像ローラ６１１ａは、感光体ドラム５９の回転軸に平行な回転軸に回転自在に設けられる。

現像ユニット６１ａは、例えば硬質の合成樹脂などからなる中空の容器状部材である。現像ユニット６１ａの中には、前述のようにトナーとキャリアとを含む２成分現像剤が収容されるが、トナーだけを含む１成分現像剤であってもよい。

現像ローラ６１１ａは、極性が異なる磁石部材を略交互に周方向に配置して形成されたマグローラである。
現像ローラ６１１ａは、その磁力によって現像ユニット６１ａ内に収容された現像剤６１２ａを吸着する。
吸着された現像剤６１２ａは、図示しない現像剤規制部材によって所定量の厚さに規制され、現像ローラ６１１ａと感光体ドラム５９とが近接する現像ニップ部に運ばれる。

現像電圧印加部２０２は、現像ローラ６１１ａの芯金６１３ａの部分に現像用電源１９２（高圧電源回路）から所定の現像電圧Ｖｂを印加することにより、所定の電圧で帯電させる。

現像電圧Ｖｂは、感光体ドラム５９の非露光部の表面電位Ｖｄ（－６００Ｖ）よりも低い値に設定され、かつ、露光部の表面電位ＶＬ（－１００Ｖ）よりも高い値に設定される。

その結果、感光体ドラム５９の帯電極性と同極性（実施形態１では負極性）に帯電したトナーが感光体ドラム５９の露光部の表面電位ＶＬに吸着してトナー像を形成する（反転現像）。

一方、感光体ドラム５９の非露光部の表面電位Ｖｄは、現像ローラ６１１ａの現像電圧Ｖｂよりも低いため、トナーの付着は防止される。

１次転写ユニット６２ａの転写ローラ６２１ａには、芯金６２２ａの部分に転写用電源１９３（高圧電源回路）からトナーと逆極性の電圧が印加されており、感光体ドラム５９に現像されたトナー像を、１次転写ユニット６２ａと感光体ドラム５９が近接する転写領域で、中間転写ベルト５５上に転写する。

実施形態１において、１次転写ユニット６２ａは、転写ローラ６２１ａを用いた構成となっているが、ベルトやワイヤーであってもよい。

その他の第２～第４可視像形成ユニット５２～５４も同様に動作し、順次、中間転写ベルト５５上にトナー像を転写する。

中間転写ベルト５５上のトナー像は２次転写ユニット５６まで搬送される。
図２に示すように、内部用紙給送ユニット５７の給送ローラ７３または手差し用紙給送ユニット５８の給送ローラ７４から、記録媒体３１がそれぞれ搬送経路ＲＴ１またはＲＴ２を経由して供給される。
そして、トナーとは逆極性の電圧が２次転写ユニット５６によって印加され、トナー像が記録媒体３１に転写される。

トナー像を担持した記録媒体３１は、定着部２に搬送され、定着ベルト７１および加圧ローラ７２によって十分に加熱され、未定着のトナー像が記録媒体３１に溶融・固着し、搬送経路ＲＴ４を経由して排出ローラＥＲから排紙トレイ７５に排出される。

両面印刷の場合は、定着部２を通過して記録媒体３１の表面の画像形成が終了した後、搬送経路ＲＴ３を経由して記録媒体３１を反転させて裏面の画像形成を行う。

転写後の感光体ドラム５９には、中間転写ベルト５５に転写されなかった転写残トナーが付着する。
この転写残トナーは、クリーニングユニット６３に取り付けられたクリーニングブレード６３ａによって掻きとられ、クリーニングユニット６３内部に、廃トナーとして回収される。

除電ユニット７６は、感光体ドラム５９の表面の電荷を除去する。
なお、除電ユニット７６の位置は、転写後から帯電前であれば、どこでも構わない。

クリーニングローラ７７は、帯電ローラ６０に対向する位置に設けられ、帯電ローラ６０の表面をクリーニングする。

次に、図５に基づき、実施形態１のデジタル複合機１の画像濃度センサ１６および透磁率センサ１７の２種類のセンサの計測結果に基づく画像の劣化の要因の特定について説明する。

図５は、図１のデジタル複合機１の画像濃度センサ１６および透磁率センサ１７の２種類のセンサの計測結果に基づく画像の劣化の要因の特定を示す表である。

図５の表に示すように、画像濃度センサ１６によるトナー像の粒状度の判定結果が予め定められた許容粒状度以上か否か、透磁率センサ１７による現像剤６１２ａの劣化度の判定結果が予め定められた許容劣化度以上か否かに基づいて、４つの場合が考えられる。

（１）画像濃度センサ１６によるトナー像の粒状度の判定結果が予め定められた許容粒状度未満、かつ透磁率センサ１７による現像剤６１２ａの劣化度の判定結果が予め定められた許容劣化度未満の場合は、現像剤６１２ａも転写性能も良好であるものと考えられる。

（２）画像濃度センサ１６によるトナー像の粒状度の判定結果が予め定められた許容粒状度以上、かつ透磁率センサ１７による現像剤６１２ａの劣化度の判定結果が予め定められた許容劣化度未満の場合は、転写性能の低下が考えられる。

（３）画像濃度センサ１６によるトナー像の粒状度の判定結果が予め定められた許容粒状度未満、かつ透磁率センサ１７による現像剤６１２ａの劣化度の判定結果が予め定められた許容劣化度以上の場合は、現像剤６１２ａの減少が考えられる。

（４）画像濃度センサ１６によるトナー像の粒状度の判定結果が予め定められた許容粒状度以上、かつ透磁率センサ１７による現像剤６１２ａの劣化度の判定結果が予め定められた許容劣化度以上の場合は、現像剤６１２ａの劣化、あるいは現像剤６１２ａの劣化かつ転写性能の低下が考えられる。

次に、図５の表の関係に基づく画質調整処理について説明する。

図６は、図１のデジタル複合機１の画質調整処理の一例を示すフローチャートである。

図６のステップＳ１において、制御部１０は、画質調整を実施すべきタイミングになったか否かを判定する（ステップＳ１）。

画質調整を実施すべきタイミングになった場合（ステップＳ１の判定がＹｅｓの場合）、ステップＳ２において、制御部１０は、予め定められたトナーパッチを画像形成部１２に形成させた後、中間転写ベルト５５上の当該トナーパッチに光を当て、反射光から当該トナーパッチの画像濃度を画像濃度センサ１６に読み取らせ、粒状度を決定する（ステップＳ２）。

続くステップＳ３において、制御部１０は、粒状度が画像のガサツキが生じる予め定められた許容粒状度以上か否かを判定する（ステップＳ３）。

なお、粒状度の判定方法としては、既知の方法が用いられる。
例えば、ＲＭＳ粒状度やＧＳ粒状度、モトル（まだら）などの一般的な定義に従って、粒状度を判定する（例えば、特開２００５－０４７１８７の方法）。

粒状度が許容粒状度以上の場合（ステップＳ３の判定がＹｅｓの場合）、ステップＳ４において、制御部１０は、透磁率センサ１７で現像剤６１２ａの透磁率を計測させて、その出力波形を取得する（ステップＳ４）。

なお、透磁率の出力波形は、ステップＳ２においてトナーパッチを形成する際に、同時に測定するようにしてもよい。

次に、ステップＳ５において、制御部１０は、ステップＳ４において得られた出力波形に基づき、現像剤６１２ａの劣化が検知されたか否かを判定する（ステップＳ５）。

なお、現像剤６１２ａの劣化判定には、既知の判定方法が用いられる。
例えば、透磁率センサ１７によって得られた出力波形のリップル値（攪拌スクリュー１周期分における出力波形の振幅）のｐ－ｐ値を抽出し、予め定められた許容値以上になったか否かに基づき判定する方法などがあげられる。

現像剤６１２ａの劣化が検知された場合（ステップＳ５の判定がＹｅｓの場合）、ステップＳ６において、制御部１０は、当該現像剤６１２ａの劣化が現像剤６１２ａの不良によるものと判定する（ステップＳ６）。

続くステップＳ７において、制御部１０は、不良現像剤の排出処理を実行し（ステップＳ７）、処理をステップＳ２に戻す。

不良現像剤の排出処理としては、既知の方法が用いられる。
例えば、予め定められた現像剤劣化係数に基づき、排出口の開口サイズを可変して効率的に排出する方法などがあげられる。

なお、不良現像剤の排出処理を実行した際、ユーザーに現像剤６１２ａの補充を促すべく予め定められたメッセージを表示部１８１に表示させる。

一方、ステップＳ５において、現像剤６１２ａの劣化が検知されていない場合（ステップＳ５の判定がＮｏの場合）、ステップＳ８において、制御部１０は、予め定められた処理に従って転写電圧Ｖｔを変えた複数のトナーパッチを画像形成部１２に形成させた後、当該トナーパッチに光を当て、反射光から当該トナーパッチの画像濃度を画像濃度センサ１６に読み取らせ、粒状度を決定する（ステップＳ８）。

続くステップＳ９において、ステップＳ８の粒状度の判定結果に基づき、転写電圧Ｖｔの最適値を決定し、転写電圧印加部２０３に現在の転写電圧Ｖｔから当該最適な転写電圧Ｖｔに変更させた後（ステップＳ９）、画質調整処理を終了する。

一方、ステップＳ３において、粒状度が予め定められた許容粒状度未満の場合（ステップＳ３の判定がＮｏの場合）、ステップＳ１０において、制御部１０は、透磁率センサ１７で現像剤６１２ａの透磁率を計測させて、出力波形を取得する（ステップＳ１０）。

なお、透磁率の出力波形は、ステップＳ２においてトナーパッチを形成する際に、同時に測定するようにしてもよい。

次に、ステップＳ１１において、制御部１０は、ステップＳ１０において得られた出力波形に基づき、現像剤６１２ａの劣化が検知されたか否かを判定する（ステップＳ１１）。

現像剤６１２ａの劣化が検知された場合（ステップＳ１１の判定がＹｅｓの場合）、ステップＳ１２において、制御部１０は、当該現像剤６１２ａの劣化が現像剤６１２ａの量の減少によるものと判定する（ステップＳ１２）。

続くステップＳ１３において、制御部１０は、現像剤６１２ａの量を予め定められた値に戻す処理を実行した後（ステップＳ１３）、画質調整処理を終了する。

なお、現像剤６１２ａの量を予め定められた値に戻す処理としては、ユーザーに現像剤６１２ａの補充を促すべく予め定められたメッセージを表示部１８１に表示させる。

一方、ステップＳ１１において、現像剤６１２ａの劣化が検知されていない場合（ステップＳ１１の判定がＮｏの場合）、ステップＳ１４において、制御部１０は、問題なしと判定し（ステップＳ１４）、画質調整処理を終了する。

このようにして、画像濃度センサ１６および透磁率センサ１７の２種類のセンサの計測結果に基づき、画像の劣化が転写部の転写性能の低下によるものか、または現像剤６１２ａの劣化によるものか要因を特定することにより、従来よりも適切に画像の劣化の要因を特定可能なデジタル複合機１を実現することができる。

〔実施形態２〕
次に、図７に基づき、この発明の実施形態２に係るデジタル複合機１の画質調整処理について説明する。

実施形態２のデジタル複合機１の構成は、実施形態１（図１～図３）と同一であるため、説明を省略する。

図７は、この発明の実施形態２に係るデジタル複合機１の画質調整処理の一例を示すフローチャートである。

図７のステップＳ１１～Ｓ１７およびＳ２０～Ｓ２４の処理は、図６（実施形態１）のステップＳ１～Ｓ７およびＳ１０～Ｓ１４の処理にそれぞれ対応するため、説明を省略する。

ここでは、実施形態１と異なるステップＳ１８およびＳ１９の処理について説明する。

ステップＳ１５において、現像剤６１２ａの劣化が検知されていない場合（ステップＳ１５の判定がＮｏの場合）、ステップＳ１８において、制御部１０は、予め定められた処理に従って転写電圧Ｖｔを変えて、複数のトナーパッチを記録媒体３１に形成後、排紙トレイ７５に排出させる。
その際、制御部１０は、予め定められたメッセージを表示部１８１に表示させ、操作部１８２は、ユーザーの選択の入力を受け付ける（ステップＳ１８）。

続くステップＳ１９において、制御部１０は、ユーザーの選択結果に基づき転写電圧Ｖｔの最適値を決定し、転写電圧印加部２０３に現在の転写電圧Ｖｔから当該最適な転写電圧Ｖｔに変更させた後（ステップＳ１９）、画質調整処理を終了する。

このようにして、画像の劣化が転写性能の低下によるものと判定した場合、転写電圧Ｖｔを変化させた複数のトナーパッチを出力し、ユーザーの選択結果に基づいて最適な転写電圧Ｖｔを決定するデジタル複合機１を実現することができる。

〔実施形態３〕
次に、図８および図９に基づき、この発明の実施形態３に係るデジタル複合機１の画質調整処理について説明する。

実施形態３のデジタル複合機１の構成は、実施形態１（図１～図３）と同一であるため、説明を省略する。

図８および図９は、この発明の実施形態３に係るデジタル複合機１の画質調整処理の一例を示すフローチャートである。

図８のステップＳ２１～Ｓ２３およびＳ２５～Ｓ２９の処理は、図６（実施形態１）のステップＳ１～Ｓ３およびＳ１０～Ｓ１４の処理にそれぞれ対応するため、説明を省略する。
また、図９のステップＳ３０，Ｓ３２，Ｓ３３，Ｓ３６およびＳ３７の処理は、図６（実施形態１）のステップＳ４，Ｓ６，Ｓ７，Ｓ８およびＳ９の処理にそれぞれ対応するため、説明を省略する。

ここでは、実施形態１と異なる図８のステップＳ２４および図９のステップＳ３１，Ｓ３４およびＳ３５の処理について説明する。

ステップＳ２３において、トナーパッチの粒状度が許容粒状度以上の場合（ステップＳ２３の判定がＹｅｓの場合）、ステップＳ２４において、制御部１０は、その旨のメッセージを表示部１８１に表示させ、操作部１８２は、どう対応すべきかユーザーの選択の入力を受け付ける（ステップＳ２４）。

対応せずにそのまま継続する旨の選択があった場合（ステップＳ２４の判定が「対応しない」の場合）、制御部１０は、画質調整処理を終了する。

一方、対応する旨の選択があった場合（ステップＳ２４の判定が「対応する」の場合）、制御部１０は、図９のステップＳ３０において、透磁率センサ１７で現像剤６１２ａの透磁率を計測させて、出力波形を取得する（ステップＳ３０）。

次に、ステップＳ３１において、現像剤６１２ａの劣化が検知されていない場合（ステップＳ３１の判定がＮｏの場合）、ステップＳ３４において、制御部１０は、転写性能が低下した旨のメッセージを表示部１８１に表示させ、操作部１８２は、転写ユニットを交換すべきか、あるいは転写電圧Ｖｔを最適化すべきか、どう対応すべきかユーザーの選択の入力を受け付ける（ステップＳ３４）。

転写ユニットを交換すべき旨の選択があった場合（ステップＳ３４の判定が「転写ユニットを交換する」の場合）、ステップＳ３５において、制御部１０は、予め定められた手順にしたがって、転写ユニットの交換処理をユーザーに実行させる（ステップＳ３５）。

一方、転写電圧Ｖｔを最適化すべき旨の選択があった場合（ステップＳ３４の判定が「転写電圧を最適化する」の場合）、ステップＳ３６において、制御部１０は、予め定められた処理に従って転写電圧Ｖｔを変えて、複数のトナーパッチを記録媒体３１に形成後、排紙トレイ７５に排出させる。
その際、制御部１０は、予め定められたメッセージを表示部１８１に表示させ、操作部１８２は、ユーザーの選択の入力を受け付ける（ステップＳ３６）。

続くステップＳ３７において、制御部１０は、ユーザーの選択結果に基づき転写電圧Ｖｔの最適値を決定し、転写電圧印加部２０３に現在の転写電圧Ｖｔから当該最適な転写電圧Ｖｔに変更させた後（ステップＳ３７）、画質調整処理を終了する。

このようにして、画像の劣化が転写性能の低下によるものと判定した場合、転写ユニットを交換すべきか、あるいは転写電圧Ｖｔを最適化すべきか、ユーザーに対応を選択させることで、ユーザーの利便性の高いデジタル複合機１を実現することができる。

特に、転写電圧の最適化のため、複数のトナーパッチを形成する処理は、一般に時間がかかることから、ユーザーに対応を選択させることで、ユーザーの利便性が高くなる。

この発明の好ましい態様は、上述した複数の態様のうちの何れかを組み合わせたものも含む。
前述した実施形態の他にも、この発明について種々の変形例があり得る。それらの変形例は、この発明の範囲に属さないと解されるべきものではない。この発明には、請求の範囲と均等の意味および前記範囲内でのすべての変形とが含まれるべきである。

１：デジタル複合機、 ２：定着部、 １０：制御部、 １１：画像データ取得部、 １２：画像形成部、 １３：記憶部、 １４：画像処理部、 １５：通信部、 １６：画像濃度センサ、 １７：透磁率センサ、 １８：操作パネル、 １９：電源、 ２０：電圧印加部、 ３１：記録媒体、 ５０：光学系ユニット、 ５１：第１可視像形成ユニット、 ５２：第２可視像形成ユニット、 ５３：第３可視像形成ユニット、 ５４：第４可視像形成ユニット、 ５５：中間転写ベルト、 ５６：２次転写ユニット、 ５７：内部用紙給送ユニット、 ５８：手差し用紙給送ユニット、 ５９，６５，６６，６７：感光体ドラム、 ６０：帯電ローラ、 ６１，６１ａ，６１ｂ，６１ｃ，６１ｄ：現像ユニット、 ６２，６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄ：１次転写ユニット、 ６３：クリーニングユニット、 ６３ａ：クリーニングブレード、 ６４：レーザー光源、 ６８，６９：テンションローラ、 ７０：廃トナーボックス、 ７１：定着ベルト、 ７２：加圧ローラ、 ７３，７４：給送ローラ、 ７５：排紙トレイ、 ７６：除電ユニット、 ７７：クリーニングローラ、 １８１：表示部、 １８２：操作部、 １９１：帯電用電源、 １９２：現像用電源、 １９３：転写用電源、 ２０１：帯電電圧印加部、 ２０２：現像電圧印加部、 ２０３：転写電圧印加部、 ６０１，６１３ａ，６２２ａ：芯金、 ６１１ａ：現像ローラ、 ６１２ａ：現像剤、 ６２１ａ：転写ローラ、 ＥＲ：排出ローラ、 Ｒ１，Ｒ２：回転方向、 ＲＴ１，ＲＴ２，ＲＴ３，ＲＴ４：搬送経路、 Ｖｂ：現像電圧、 Ｖｄ：表面電位、 ＶＬ：表面電位、 Ｖｏ：帯電電圧、 Ｖｔ：転写電圧

Claims (7)

1. 現像剤を収容し、像担持体に形成された静電潜像を現像することでトナー像を形成する現像部と、
   前記現像剤の透磁率を計測する透磁率センサと、
   前記透磁率によって計測された前記現像剤の透磁率の波形を記憶する記憶部と、
   前記像担持体から前記トナー像を中間転写体に転写する転写部と、
   前記転写部に予め定められた転写電圧を印加する転写電圧印加部と、
   予め定められた段階で前記中間転写体に転写された前記トナー像に光を照射して、その反射光に基づき、画像濃度を検出する画像濃度センサと、
   前記現像部、前記透磁率センサ、前記記憶部、前記転写部、前記転写電圧印加部および前記画像濃度センサを制御する制御部とを備え、
   前記制御部は、予め定められた画質調整時において、テスト用のトナー像を前記中間転写体に形成させ、前記トナー像に光を照射して前記画像濃度センサが検出した反射光に基づき、前記トナー像の粒状度を判定し、一方、前記現像剤の透磁率を前記透磁率センサに計測させ、前記現像剤の透磁率の波形に基づき、前記現像剤の劣化度を判定し、
   前記トナー像の粒状度の判定結果および前記現像剤の劣化度の判定結果に基づき、前記現像剤を排出すべきか、または前記転写電圧を変更すべきかを決定することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記制御部は、前記透磁率センサで計測された前記現像剤の透磁率の波形の１周期分における振幅が予め定められた振幅許容値以上の場合に、前記現像剤の劣化度が予め定められた許容劣化度以上になったと判定する請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記制御部は、前記粒状度が予め定められた許容粒状度以上の場合、画像の劣化の可能性があると判定し、
   さらに前記現像剤の劣化度が予め定められた許容劣化度以上の場合、前記画像の劣化が前記転写部の転写性能の低下によるものと判定し、前記転写電圧印加部を制御して、前記転写電圧を予め定められた範囲で変化させてテスト用のトナー像を前記現像部に形成させた結果に基づき、最適な転写電圧を決定する請求項１または２に記載の画像形成装置。
4. 前記現像部は、前記現像剤を排出する開口部を有し、
   前記制御部は、前記粒状度が前記許容粒状度以上の場合、画像の劣化の可能性があると判定し、
   さらに前記現像剤の劣化度が予め定められた許容劣化度未満の場合、前記画像の劣化が前記現像剤の劣化によるものと判定し、予め定められた処理にしたがって劣化した前記現像剤を前記現像部に排出させる請求項１～３のいずれか１つに記載の画像形成装置。
5. 前記制御部は、前記粒状度が前記許容粒状度以上の場合、画像の劣化の可能性があると判定し、
   さらに前記現像剤の劣化度が予め定められた許容劣化度以上の場合、前記画像の劣化が前記転写性能の低下によるものと判定し、
   一方、前記現像剤の劣化度が予め定められた許容劣化度未満の場合、前記画像の劣化が前記現像剤の劣化によるものと判定する請求項１または２に記載の画像形成装置。
6. 前記制御部は、前記粒状度が前記許容粒状度未満の場合、前記現像剤の透磁率を前記透磁率センサに計測させて、前記現像剤の劣化度を判定し、前記現像剤の劣化度が予め定められた許容劣化度以上の場合、前記現像剤の劣化が前記現像剤の減少によるものと判定する請求項１～５のいずれか１つに記載の画像形成装置。
7. ユーザーに各種メッセージを表示する表示部をさらに備え、
   前記制御部は、前記現像剤の劣化が前記現像剤の減少によるものと判定した場合、前記現像剤を前記現像部に排出させた後、前記現像剤を補充すべき旨のメッセージを前記表示部に表示させる請求項６に記載の画像形成装置。

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