JP5304819B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は，トナーを利用して画像を形成する電子写真方式の画像形成装置に関する。さらに詳細には，トナーの転写状況に基づいてトナーの劣化を判断する画像形成装置に関するものである。

従来から，電子写真方式の画像形成装置では，トナーが劣化すると帯電不良のトナーが生じることが知られている。帯電不良のトナーは，意図しない領域で感光体から用紙搬送ベルト等の被転写体に移動してしまい，その被転写体や用紙を汚してしまう。そのため，画像形成装置では，トナーの劣化具合を判断し，トナーが劣化したと判断した場合には現像器の交換を通知するものがある。

トナーの劣化具合を判断する技術は，例えば，特許文献１に開示されている。特許文献１の画像形成装置では，中間転写ベルトの表面状態を検知するかぶりセンサを設け，中間転写ベルトからの反射光量に基づいてトナーの劣化具合を判断している。

特開２００４−４５４５８号公報

しかしながら，前記した画像形成装置には，次のような問題があった。すなわち，特許文献１の画像形成装置のようにベルトの表面状態からトナーの劣化を判断する場合，ベルト表面の傷やトナー以外の汚れ等をトナーと誤認する可能性がある。そのため，判断精度に関して改良の余地があった。

本発明は，前記した従来の画像形成装置が有する問題点を解決するためになされたものである。すなわちその課題とするところは，トナーの劣化判断の高精度化を図ることができる画像形成装置を提供することにある。

この課題の解決を目的としてなされた画像形成装置は，感光体と，トナーを収容し，前記感光体上にトナー画像を形成する現像器と，前記感光体上のトナーが転写される被転写体と，前記被転写体上のトナー量を測定する測定部と，前記測定部の測定結果から取得される，前記被転写体にトナーが転写し得る第１領域のトナー量と，前記被転写体にトナーが転写し得ない第２領域のトナー量との違いに基づいて，トナーが劣化しているか否かを判断する判断部とを備えることを特徴としている。

本発明の画像形成装置は，感光体上のトナーが転写される被転写体のトナー量を測定する。ここでいうトナー量は，被転写体上のトナー量の大小を把握できるものであればよく，例えば，被転写体に向かって発光した発光量に対する受光量によって推定できる。そして，本発明の画像形成装置は，被転写体にトナーが転写し得る第１領域と，トナーが転写し得ない第２領域（例えば，通紙領域やバイアス未印加領域）との，それぞれのトナー量を取得する。そして，両トナー量の違いによってトナーの劣化を判断する。

すなわち，第１領域は，被転写体へのトナーの転写が成立している領域であることから，劣化トナーが転写する可能性が考えられる。そのため，第１領域については，劣化トナーが被転写体に転写されることで，トナーが転写し得ない第２領域よりも，トナー量が多い傾向にある。両領域におけるトナー量の違いは，劣化トナーが多く転写されるほど顕著になる。そこで，本発明の画像形成装置では，第１領域と第２領域とでトナー量の違いが大きければ，第１領域に劣化トナーが多く存在し，トナーが劣化したと判断する。この判断では，第１領域と第２領域とでそれぞれトナー量を測定すればよい。例えば第１領域と第２領域との境界の前後の領域についてトナー量を測定すればよい。言い換えると，被転写体全体のトナー量を測定する必要は無い。そのため，被転写体の表面の傷等の影響を受け難い。

また，前記被転写体は，用紙搬送ベルトであり，前記第１領域は，用紙が搬送されていない領域に対応し，前記第２領域は，用紙が搬送された領域に対応するとよい。被転写体に用紙搬送ベルトを用いると，用紙が搬送された領域では，劣化トナーが用紙に転写されることから，トナーが転写し得ない領域である第２領域として利用できる。また，この構成では，画像形成動作中であってもトナーの劣化判断ができる。

また，前記第１領域は，現像バイアスおよび転写バイアスが印加された領域に対応し，前記第２領域は，現像バイアスおよび転写バイアスの少なくとも一方が印加されていない領域に対応してもよい。現像バイアスまたは転写バイアスが印加されていない領域では，トナーの被転写体への移動が想定されないことから，トナーが転写し得ない領域である第２領域として利用できる。また，この構成では，被転写体を中間転写ベルトとしても対応できる。

また，上記の画像形成装置では，前記感光体が複数あり，前記第１領域の前記被転写体上の位置は，各感光体で異なり，前記被転写体上で前記第１領域と前記第２領域とでトナー量に変化があった位置を特定し，その特定した位置に応じて，劣化したトナーを収容している現像器を識別する識別部を備えるとよい。感光体ごとに第１領域の位置が異なると，トナー量に違いが生じる位置も異なる。そこで，トナー量に違いが生じる位置を特定することで，劣化トナーを収容している現像器も特定できる。

また，上記の画像形成装置では，前記感光体は複数あり，少なくとも１つの感光体に，黒色のトナー画像が形成され，前記測定部は，前記被転写体に向けて光を照射し，その反射光を受光することでトナー量を測定し，前記測定部が受光した反射光の成分に基づいて，黒色のトナーに劣化が生じているか否かを識別する黒識別部を備えてもよい。黒色とその他の色とでは，トナー量が多くなるに連れて，黒色は拡散反射光に殆ど変化がない状態で正反射光が大きく減少する一方，その他の色は拡散反射光が増加した上で正反射光が減少するという特性の違いがある。そのため，反射光の成分を分析することで，黒色と他色との区別ができる。

また，本発明の画像形成装置の前記判断部は，前記第１領域と前記第２領域とのトナー量の差が基準値以上である場合に，トナーが劣化したと判断するとよい。この構成によれば，ノイズ等の微小変化による影響を低減することが期待できる。

また，本発明の画像形成装置の前記判断部は，前記第１領域と前記第２領域とのトナー量の比率を利用して，トナーが劣化したか否かと判断するとよい。この構成によれば，第１領域と第２領域との比率を求めることで，被転写体の経時変化の影響を低減することが期待できる。

また，本発明の画像形成装置の前記測定部は，前記被転写体の幅方向に少なくとも２つの測定箇所があり，前記判断部は，各測定箇所の測定結果に基づいて判断されるトナーの劣化判断で，全ての測定箇所においてトナーが劣化していると判断された場合に，トナーが劣化したと判断するとよい。被転写体の表面の傷等は，被転写体の幅方向の複数箇所にできるという可能性は低い。一方，劣化トナーの転写は被転写体の幅方向の全域に生じる。そのため，ある１つの測定箇所で劣化と判断しても他の測定箇所で劣化と判断していない場合には，誤認である可能性が高い。そのため，全ての測定箇所でトナーの劣化を検知した場合にトナーが劣化したと判断することで，より高精度にトナー劣化を判断できる。

本発明によれば，トナーの劣化判断の高精度化を図ることができる画像形成装置が実現される。

ＭＦＰの電気的構成を示すブロック図である。 図１に示したＭＦＰの画像形成部の概略構成を示す図である。 図２に示したＭＦＰのプロセス部の概略構成を示す図である。 マークセンサの配置および位置ずれ検知用のマークの例を示す図である。 搬送ベルトからの反射光量と搬送ベルト上のトナー量との関係（Ｋ色以外）を示すグラフである。 ＭＦＰの劣化判定処理の手順を示すフローチャートである。 ＭＦＰの特定処理の手順を示すフローチャートである。 搬送ベルトからの反射光量差と印刷枚数との関係を示すグラフである。 搬送ベルトからの反射光量と搬送ベルト上のトナー量との関係（Ｋ色）を示すグラフである。 ４色同時に印刷動作した際のトナーの位置関係を示す図である。

以下，本発明にかかる印刷装置を具体化した実施の形態について，添付図面を参照しつつ詳細に説明する。本形態は，カラー印刷機能を有する複合機（ＭＦＰ：Multi Function Peripheral ）に本発明を適用したものである。

［ＭＦＰの構成］
実施の形態にかかるＭＦＰ１００は，図１に示すように，ＣＰＵ３１と，ＲＯＭ３２と，ＲＡＭ３３と，ＮＶＲＡＭ（Non Volatile RAM）３４と，ＡＳＩＣ３５と，ネットワークインターフェース３６と，ＦＡＸインターフェース３７とを備えた制御部３０（判断部，識別部の一例）を備えている。また，制御部３０は，用紙に画像を形成する画像形成部１０，原稿の画像を読み取る画像読取部２０，動作状況の表示やユーザによる入力操作の受け付けを行う操作パネル４０と電気的に接続されている。

ＣＰＵ３１は，ＭＦＰ１００における画像読取機能，画像形成機能，ＦＡＸデータ送受信機能，さらには後述するトナー劣化判定機能等の各種機能を実現するための演算を実行し，制御の中枢となるものである。ＲＯＭ３２には，ＭＦＰ１００を制御するための各種制御プログラムや各種設定，初期値等が記憶されている。ＲＡＭ３３は，各種制御プログラムが読み出される作業領域として，あるいは画像データを一時的に記憶する記憶領域として利用される。ＮＶＲＡＭ３４は，不揮発性を有する記憶手段であって，各種設定ないし画像データ等を保存する記憶領域として利用される。

ＣＰＵ３１は，ＲＯＭ３２から読み出した制御プログラムや各種センサから送られる信号に従って，その処理結果をＲＡＭ３３またはＮＶＲＡＭ３４に記憶させながら，ＭＦＰ１００の各構成要素（例えば，画像形成部１０を構成する露光装置の点灯タイミング，用紙の搬送路を構成する各種ローラの駆動モータ）を，ＡＳＩＣ３５を介して制御する。

ネットワークインターフェース３６は，ネットワークに接続され，他の情報処理装置との接続を可能にしている。ＦＡＸインターフェース３７は，電話回線に接続され，相手先のＦＡＸ装置との接続を可能にしている。そして，ネットワークインターフェース３６やＦＡＸインターフェース３７を介して外部装置とデータ通信を行うことができる。

［ＭＦＰの画像形成部の構成］
続いて，ＭＦＰ１００の画像形成部１０の構成について，図２を参照しつつ説明する。画像形成部１０は，電子写真方式によってトナー像を形成し，そのトナー像を用紙に転写するプロセス部５０と，用紙上の未定着のトナーを定着させる定着装置８と，画像転写前の用紙を載置する給紙トレイ９１と，画像転写後の用紙を載置する排紙トレイ９２とを備えている。画像形成部１０の上方には，画像読取部２０が配置されている。

また，画像形成部１０は，各プロセス部５０Ｃ，５０Ｍ，５０Ｙ，５０Ｋに光を照射する露光装置５３と，各プロセス部５０Ｃ，５０Ｍ，５０Ｙ，５０Ｋの転写位置に用紙を搬送する搬送ベルト７（被転写体の一例）と，搬送ベルト７上に転写されたマークを検出するマークセンサ６１（測定部の一例）とを備えている。

また，画像形成部１０内には，底部に位置する給紙トレイ９１に収容された用紙が，給紙ローラ７１，レジストローラ７２，プロセス部５０，定着装置８を通り，排紙ローラ７６を介して上部の排紙トレイ９２への導かれるように，略Ｓ字形状の搬送路１１（図２中の一点鎖線）が設けられている。

プロセス部５０は，カラー画像の形成が可能であり，シアン（Ｃ），マゼンタ（Ｍ），イエロー（Ｙ），ブラック（Ｋ）の各色に対応するプロセス部を並列に配置している。具体的には，Ｃ色の画像を形成するプロセス部５０Ｃと，Ｍ色の画像を形成するプロセス部５０Ｍと，Ｙ色の画像を形成するプロセス部５０Ｙと，Ｋ色の画像を形成するプロセス部５０Ｋとを備えている。そして，用紙の搬送方向において，下流側からプロセス部５０Ｃ，５０Ｍ，５０Ｙ，５０Ｋの順に等間隔に配置されている。なお，プロセス部の順番はこれに限定するものではない。

図３は，プロセス部５０Ｋの構成を示している。プロセス部５０Ｋは，ドラム状の感光体１と，感光体１の表面を一様に帯電する帯電装置２と，静電潜像に対してトナーによる現像を行う現像装置４と，感光体１上のトナー像をシートに転写させる転写装置５と，転写後に感光体１上に残ったトナー（転写残トナー）を感光体１の表面から電気的に捕捉するクリーナ６とを有している。感光体１および転写装置５は，搬送ベルト７に対して接触配置されている。そして，感光体１は，転写装置５に対して搬送ベルト７を挟んで対向している。プロセス部５０Ｃ，５０Ｍ，５０Ｙについても，プロセス部５０Ｋと同様の構成である。

各プロセス部５０Ｃ，５０Ｍ，５０Ｙ，５０Ｋでは，感光体１の表面が帯電装置２によって一様に帯電される。その後，露光装置５３からの光により露光され，用紙に形成すべき画像の静電潜像が形成される。次いで，現像装置４を介して，トナーが感光体１に供給される。これにより，感光体１上の静電潜像は，トナー像として可視像化される。

画像形成部１０は，給紙トレイ９１に載置されている用紙を１枚ずつ取り出し，その用紙を搬送ベルト７上に搬送する。そして，プロセス部５０にて形成されたトナー像をその用紙に転写する。このとき，カラー印刷では，各プロセス部５０Ｃ，５０Ｍ，５０Ｙ，５０Ｋにてトナー像が形成され，用紙上で各トナー像が重ね合わせられる。一方，モノクロ印刷では，プロセス部５０Ｋのみでトナー像が形成され，用紙に転写される。その後は，トナー像が転写された用紙を定着装置８に搬送し，トナー像をその用紙に熱定着させる。そして，定着後の用紙を排紙トレイ９２に排出する。

搬送ベルト７は，搬送ローラ７３，７４に巻回された無端状のベルト部材であり，ポリカーボネート等の樹脂材からなる。また，搬送ローラ７４は，駆動モータ７５によって回転駆動される駆動ローラである。搬送ベルト７は，搬送ローラ７４が回転駆動されることにより，紙面反時計回りに循環移動する。これにより，搬送ベルト７の上面に搬入された用紙を，レジストローラ７２側から定着装置８側に搬送する。また，搬送ローラ７３は，搬送ベルト７の移動に従動して回転する。

また，マークセンサ６１は，搬送ベルト７の移動方向におけるプロセス部５０Ｃ，５０Ｍ，５０Ｙ，５０Ｋよりも下流に位置する。そして，マークセンサ６１は，各プロセス部５０Ｃ，５０Ｍ，５０Ｙ，５０Ｋから搬送ベルト７上に転写された画調整用のマークを検知する。

具体的に，マークセンサ６１は，図４に示すように，搬送ベルト７の幅方向の右側に配置されたセンサ６１Ｒと，左側に配置されたセンサ６１Ｌとの，２つのセンサによって構成される。各センサ６１Ｒ，６１Ｌは，発光素子６２（例えば，ＬＥＤ）と，受光素子６３，６４（例えば，フォトトランジスタ）とを有する反射型の光学センサである。マークセンサ６１は，発光素子６２にて搬送ベルト７の表面（図４中の点線枠６１Ｅ）に対して斜め方向から光を照射し，その光の正反射光を受光素子６３が受光し，拡散反射光を受光素子６４が受光する構成になっている。

画調整用のマークとしては，例えば，位置ずれ検知に利用されるレジストパターン６６がある。レジストパターン６６は，各プロセス部５０Ｃ，５０Ｍ，５０Ｙ，５０Ｋにて形成されたマーク６６Ｃ，６６Ｍ，６６Ｙ，６６Ｋによって構成され，搬送ベルト７上に転写される。そして，搬送ベルト７が循環移動することによって図４の矢印Ａ方向に搬送される。マークセンサ６１は，各マーク６６Ｃ，６６Ｍ，６６Ｙ，６６Ｋが通過する際の受光量と，搬送ベルト７から直接受ける受光量との違いによって，各マーク６６Ｃ，６６Ｍ，６６Ｙ，６６Ｋを検知する。ＭＦＰ１００は，マーク６６Ｃ，６６Ｍ，６６Ｙ，６６Ｋの検知結果から各色の位置ずれ量を取得し，その位置ずれ量に基づいて位置ずれ補正を行う。

また，マークセンサ６１は，搬送ベルト７上のトナー量を測定する際にも利用される。本形態では，搬送ベルト７上のトナー量を，受光素子６３から得られる正反射光量と，受光素子６４から得られる拡散反射光量との差（以下，「反射光量差」とする）によって推定する。

すなわち，搬送ベルト７上のトナーに照射された光の一部は，拡散反射して受光素子６４に導かれる。従って，図５に示すように，搬送ベルト７上のトナー量が多くなるほど，正反射光量と拡散反射光量との差が小さくなる傾向にある。そのため，反射光量差を求めると，その値が小さいほど劣化トナー，すなわち，所望の荷電量が得られなかったために，本来なら転写し得ないタイミングで搬送ベルト７に移動してしまったトナーが多く発生していると判断できる。そこで，本形態では，搬送ベルト７のうち，用紙が搬送されていた部分（以下，「通紙部」とする。第２領域の一例）の反射光量差Ａと，用紙が搬送されていなかった部分（以下，「非通紙部」とする。第１領域の一例）の反射光量差Ｂとの違いに基づいて，トナーが劣化しているか否かを判断する。トナーの劣化判断の詳細については後述する。

また，画像形成部１０は，図２に示したように，搬送ベルト７に対して接触配置され，搬送ベルト７上に付着するトナーを除去するベルトクリーナ７８を有している。ベルトクリーナ７８は，マークセンサ６１の測定位置６１Ｅを通過したマーク６６Ｃ，６６Ｍ，６６Ｙ，６６Ｋを除去する。

［トナー劣化判定］
続いて，トナーが劣化しているか否かを判定する劣化判定処理について，図６のフローチャートを参照しつつ説明する。劣化判定処理は，印刷ジョブを受け付けたことを契機に，ＭＦＰ１００の制御部３０によって実行される。

劣化判定処理では，先ず，受け付けた印刷ジョブの印刷を開始する（Ｓ１０１）。印刷を開始すると，給紙トレイ９１から用紙が引き出され，当該用紙が搬送ベルト７上に搬送される。そして，搬送ベルト７上に搬送された用紙は，プロセス部５０を通過する際にトナー画像の転写を受ける。

次に，トナー劣化の調査を行うための調査条件が成立しているか否かを判断する（Ｓ１０２）。調査条件としては，例えば，前回調査を行った後に所定枚数以上の印刷を行ったことや，前回調査を行ってから所定時間以上経過したことが該当する。Ｓ１０２では，これら調査条件を少なくとも１つ判断し，少なくとも１つ成立している場合には，調査条件が成立していると判断する。調査条件が成立していない場合には（Ｓ１０２：ＮＯ），トナーの劣化判定を行わず，劣化判定処理を終了する。

調査条件が成立している場合には（Ｓ１０２：ＹＥＳ），マークセンサ６１を利用して反射光量差を取得する（Ｓ１０３）。具体的にＳ１０３では，搬送ベルト７のうち，通紙部の反射光量差Ａと，非通紙部の反射光量差Ｂとを，それぞれ取得する。

なお，反射光量差は，正反射光量から拡散反射光量を引いた値である。反射光量差は，図５に示すように，搬送ベルト７上のトナー量が多くなるほど，正反射光量と拡散反射光量との差が小さくなる傾向にあることから，その値が小さくなるほどトナー量が多いことを意味する。

また，反射光量差Ａを取得する際，通紙部全域について測定する必要は無く，通紙部の一部の領域（例えば，非通紙部と隣接する領域）について測定すればよい。反射光量差Ｂを取得する際も同様に，非通紙部全域について測定する必要は無く，非通紙部の一部の領域（例えば，通紙部と隣接する領域）について測定すればよい。

次に，マークセンサ６１を構成するセンサ６１Ｒとセンサ６１Ｌとで，それぞれ反射光量差の差（Ａ−Ｂ）が一致しているか否かを判断する（Ｓ１０４）。ここでの一致は，厳密な意味での一致ではなく，近似値の範囲内であるか否かを判断する。搬送ベルト７の表面の傷等は，搬送ベルト７の幅方向の複数箇所にできるという可能性は低い。一方，劣化トナーの転写は搬送ベルト７の幅方向の全域に生じる。そのため，両センサ６１Ｒ，６１Ｌで反射光量差の差（Ａ−Ｂ）を比較し，両者が一致しない場合には（Ｓ１０４：ＮＯ），搬送ベルト７上の傷を検知したと見做し，Ｓ１０３に移行してもう一度反射光量差の取得をやり直す。

両センサ６１Ｒ，６１Ｌで反射光量差の差（Ａ−Ｂ）が一致する場合には（Ｓ１０４：ＹＥＳ），反射光量差Ａと反射光量差Ｂとの差（Ａ−Ｂ）が第１の閾値Ｔｈ１よりも大きいか否かを判断する（Ｓ１０５）。反射光量差の差（Ａ−Ｂ）が大きくなるほど，トナーの劣化が生じていると判断できる。

すなわち，通紙部では，搬送ベルト７がプロセス部５０中の転写部を通過する際，感光体１と搬送ベルト７との間に用紙が介在する。そのため，劣化トナーは用紙に転写されることになる。非通紙部では，搬送ベルト７がプロセス部５０中の転写部を通過する際，用紙が介在しない。そのため，感光体１上に劣化トナーが存在すると，転写バイアスによってその劣化トナーが搬送ベルト７の非通紙部に転写されることになる。その結果，反射光量差Ｂが低下し，反射光量差の差（Ａ−Ｂ）が大きくなる。一方で，劣化トナーがない場合には，反射光量差Ｂの低下は殆どなく，反射光量差の差（Ａ−Ｂ）は小さい。このことから，反射光量差の差（Ａ−Ｂ）に基づいて，トナー劣化を判断できる。

反射光量差の差（Ａ−Ｂ）が第１の閾値Ｔｈ１よりも大きい場合には（Ｓ１０５：ＹＥＳ），どの色のトナーが劣化したかを特定する特定処理を実行する（Ｓ１０６）。図７は，Ｓ１０６の特定処理の手順を示している。

特定処理では，先ず，印刷ジョブの印刷動作を中止する（Ｓ１５１）。すなわち，全てのプロセス部５０Ｃ，５０Ｍ，５０Ｙ，５０Ｋの印刷動作を一旦中止する。その後，プロセス部５０Ｃ，５０Ｍ，５０Ｙ，５０Ｋのうち１つを抽出し，抽出されたプロセス部のみ印刷動作を開始する（Ｓ１５２）。

Ｓ１５２では，用紙を引かず，抽出されたプロセス部について，帯電バイアス，現像バイアス，転写バイアスをすべてオンにする。他のプロセス部については，帯電バイアスのみをオンとし，現像バイアス，転写バイアスをオフにする。なお，バイアスのオフについては，現像装置４あるいは転写装置５を感光体１から離間させる機構があり，離間した状態でトナーの転写に影響を与えなければ，バイアスが印加された状態であってもオフとする。また，抽出条件としては，例えば，現像ローラの回転数等を利用して，使用期間が長い順とする。すなわち，劣化の可能性が高い色を優先して抽出する。

次に，搬送ベルト７のうち，抽出されたプロセス部がオンとなっていた間にそのプロセス部を通過した領域（以下，「検査領域」とする。第１領域の一例）について，マークセンサ６１を利用して搬送ベルト７からの反射光量差Ｃを取得する（Ｓ１５３）。また，Ｓ１５３では，全てのプロセス部がオフになっていた間にそのプロセス部を通過した領域（第２領域の一例）の反射光量差Ｄ，すなわちトナーが転写し得ないときの反射光量差Ｄも取得する。この反射光量差Ｃ，Ｄも，正反射光量から拡散反射光量を引いた値である。この検査領域は，プロセス部がオンになっている状態でそのプロセス部を通過していることから，劣化トナーがあった場合にはその劣化トナーが転写される可能性が高い。

次に，反射光量差Ｄと反射光量差Ｃとの差（Ｄ−Ｃ）が第４の閾値Ｔｈ４よりも大きいか否かを判断する（Ｓ１５４）。なお，反射光量差Ｄは，トナーが転写し得ない領域の反射光量差であればよく，Ｓ１０３で取得した反射光量差Ａを利用してもよい。

反射光量差の差（Ｄ−Ｃ）が第４の閾値Ｔｈ４よりも大きい場合には（Ｓ１５４：ＹＥＳ），抽出されているプロセス部から転写されるトナーで劣化が生じていると判断できる。そのため，現在抽出されているプロセス部のエラーと判断し（Ｓ１５５），特定処理を終了する。

反射光量差の差（Ｄ−Ｃ）が第４の閾値Ｔｈ４以下の場合には（Ｓ１５４：ＮＯ），抽出されているプロセス部から転写されるトナーでは劣化が生じていないと判断できる。そこで，まだ未抽出の他のプロセス部を抽出する（Ｓ１７１）。

次に，Ｓ１７１でプロセス部が抽出されたか否かを判断する（Ｓ１７２）。プロセス部が抽出された場合には（Ｓ１７２：ＹＥＳ），Ｓ１５２に移行し，そのプロセス部の検査を行う。プロセス部が抽出されなかった場合，すなわち全てのプロセス部について検査済みの場合には（Ｓ１７２：ＮＯ），トナー劣化が発生しているプロセス部を特定できない。そのため，全プロセス部のエラーと判断し（Ｓ１７３），特定処理を終了する。

図６の劣化判定処理の説明に戻り，Ｓ１０６の特定処理の結果に基づいて，トナーの劣化が生じているプロセス部を特定できる情報を明記し，トナーの交換を推奨するメッセージを，操作パネル４０の表示部に表示する（Ｓ１０７）。なお，印刷ジョブをＰＣ等の外部装置から受信している場合には，その外部装置にメッセージを送信してもよい。

次に，反射光量差Ａと反射光量差Ｂとの差（Ａ−Ｂ）が第２の閾値Ｔｈ２よりも大きいか否かを判断する（Ｓ１０８）。この第２の閾値Ｔｈ２は，Ｓ１０５で参照した第１の閾値Ｔｈ１よりも大きい。

反射光量差の差（Ａ−Ｂ）が第２の閾値Ｔｈ２よりも大きい場合には（Ｓ１０８：ＹＥＳ），トナーの付着量が極めて多いと判断できる。そのため，この状態で位置ずれ補正用のパターン画像であるレジストパターン６６を形成したとしても，レジストパターン６６を構成する各マーク６６Ｃ，６６Ｍ，６６Ｙ，６６Ｋの正確な検知は期待できない。そこで，レジストパターン６６を自動形成するオートレジストを拒否する設定を有効にする（Ｓ１０９）。Ｓ１０９の後，あるいは反射光量差の差（Ａ−Ｂ）が第２の閾値Ｔｈ２以下の場合には（Ｓ１０８：ＮＯ），劣化判定処理を終了する。

なお，ＭＦＰ１００は，レジストパターン６６の形成処理を，所定の実行条件を満たしたことを契機に自動的に実行する。この形成処理の際，レジストパターン６６の形成を拒否する設定が有効になっていた場合には，深刻なトナー劣化が生じていると判断し，トナーの交換が必要である旨の警告メッセージを，操作パネル４０の表示部に表示する。そして，レジストパターン６６の形成をキャンセルする。これにより，トナーの無駄な消費を防ぐことができるなお，所定の実行条件には，例えば，前回の形成処理からの経過時間や印刷枚数が利用される。

Ｓ１０５の説明に戻り，反射光量差の差（Ａ−Ｂ）が第１の閾値Ｔｈ１以下の場合には（Ｓ１０５：ＮＯ），オートレジストの拒否設定を無効にする（Ｓ１２１）。すなわち，Ｓ１０９で有効にしたオートレジストの拒否設定を無効にする。これにより，ＭＦＰ１００では，所定の実行条件を満たすことでレジストパターン６６を形成し，位置ずれ量を取得する。

次に，反射光量差Ａと反射光量差Ｂとの差（Ａ−Ｂ）が第３の閾値Ｔｈ３よりも大きいか否かを判断する（Ｓ１２２）。この第３の閾値Ｔｈ３は，Ｓ１０５で参照した第１の閾値Ｔｈ１よりも小さい。

反射光量差の差（Ａ−Ｂ）が第３の閾値Ｔｈ３よりも大きい場合には（Ｓ１２２：ＹＥＳ），トナー劣化の状態に近い状態である旨の注意メッセージを，操作パネル４０の表示部に表示する（Ｓ１２３）。このとき，反射光量差の差（Ａ−Ｂ）に応じて，凡そ何枚の印刷あるいは何時間の使用でトナー劣化状態になるかを併せて表示するとよい。Ｓ１２３の後，あるいは反射光量差の差（Ａ−Ｂ）が第３の閾値Ｔｈ３以下の場合には（Ｓ１２２：ＮＯ），劣化判定処理を終了する。

なお，実施の形態の，Ｓ１０５，Ｓ１０８，Ｓ１２２，およびＳ１５４では，トナーの劣化判断として，反射光量差Ａ，Ｂの差を利用しているが，反射光量差Ａ，Ｂの比を利用してもよい。マークセンサ６１の発光素子６２の投光量を一定と想定すると，その反射光量差は，図８に示すように通紙部の反射光量差Ａおよび非通紙部の反射光量差Ｂともに印刷枚数が増加するに連れて低下する。これは，搬送ベルト７が新品の状態では表面に傷等がなく正反射光成分が強い状態であるが，使用によって搬送ベルト７表面に傷が増え，正反射成分が弱くなることが一因である。そして，通紙部と非通紙部との反射光量差の差（Ａ−Ｂ）は，印刷枚数が増加するに連れて小さくなる傾向にある。そのため，反射光量差の差（Ａ−Ｂ）によってトナーの劣化を判断する場合，搬送ベルト７の劣化具合によって，閾値Ｔｈ１，Ｔｈ２，Ｔｈ３，Ｔｈ４の値を変更することが望ましい。

一方，各反射光量差Ａ，Ｂにおいて，印刷枚数によって各値が低下する割合に大きな違いはない。そこで，反射光量差の比を利用し，その比に対する閾値を記憶することで，搬送ベルト７が経時劣化したとしても閾値を変更する必要がなくなる。例えば，反射光量差の比を（Ｂ／Ａ）とした場合，Ｓ１０５では，反射光量差の比（Ｂ／Ａ）が閾値Ｔｈ１’よりも小さいか否かを判断する。反射光量差の比（Ｂ／Ａ）は，トナーが劣化するほど反射光量差Ｂが小さくなることから，その値は小さくなる。また，反射光量差の比を（Ａ／Ｂ）とした場合には，Ｓ１０５では，反射光量差の比（Ａ／Ｂ）が閾値Ｔｈ１”よりも大きいか否かを判断する。反射光量差の比（Ａ／Ｂ）は，比（Ｂ／Ａ）の場合と反対に，トナーが劣化するほど，その値は大きくなる。

なお，Ｓ１０５のように反射光量差の差（Ａ−Ｂ）によってトナーの劣化を判断する場合には，閾値に搬送ベルト７の劣化具合に応じた重み付けを行うとよい。例えば，通紙部の出荷時の反射光量差をＡ０とし，出荷時の第１の閾値をＴｈ０１として，両数値をＲＯＭ３２に記憶しておく。そして，ある時点の通紙部の反射光量差をＡＸとした場合，このある時点での第１の閾値Ｔｈ１を，次の式（１）によって求める。
Ｔｈ１＝（ＡＸ／Ａ０）×Ｔｈ０１ （１）

また，実施の形態では，トナーが劣化しているプロセス部を特定するために，プロセス部ごとに劣化判断をやり直しているが，プロセス部の特定を行わず，全てのトナーの交換を促してもよい。

また，ＣＭＹＫの各色のうち，Ｋ色のトナーについては，色ごとに劣化判断をやり直すまでもなく特定できる。すなわち，Ｋ色については，図９に示すように，拡散反射光量に殆ど変化がない状態で正反射光量が大きく減少するという特性がある。そのため，拡散反射光量が殆ど変化していないにもかかわらず，反射光量差の差（Ａ−Ｂ）が大きく変化した場合には，Ｋ色のトナーが搬送ベルト７上に多量に存在していること，すなわちＫ色のトナーが劣化していることがわかる。

また，プロセス部５０Ｃ，５０Ｍ，５０Ｙ，５０Ｋごとに，搬送ベルト７上で転写する領域が異なる場合，実施の形態のように，プロセス部ごとに劣化判断をやり直さなくても，トナー劣化が生じているプロセス部を特定できる。例えば，プロセス部５０Ｃ，５０Ｍ，５０Ｙ，５０Ｋが同時に現像バイアスおよび転写バイアスをオンオフした場合，現像バイアスおよび転写バイアスがオンしていた領域（以下，「オン領域」とする。第１領域の一例）は，搬送ベルト７上において互いに異なる位置に存在することになる。そのため，反射光量差に差が生じた位置を特定することで，どのプロセス部でトナー劣化が生じているのかを特定できる。なお，必ずしも現像バイアスおよび転写バイアスを同時にオンオフする必要はなく，プロセス部５０Ｃ，５０Ｍ，５０Ｙ，５０Ｋごとに搬送ベルト７上のオン領域の位置が異なればよい。

具体的に，図１０は，プロセス部５０Ｃ，５０Ｍ，５０Ｙ，５０Ｋが同時にオンオフした場合の，搬送ベルト７上の各プロセス部のオン領域および用紙部の位置関係を示している。搬送ベルト７上には，プロセス部５０Ｃのオン領域７Ｃと，プロセス部５０Ｍのオン領域７Ｍと，プロセス部５０Ｙのオン領域７Ｙと，プロセス部５０Ｋのオン領域７Ｋと，通紙部７Ｓとがある。オン領域７Ｃ，７Ｍ，７Ｙ，７Ｋは，それぞれプロセス部のピッチと同じ距離ずつずれて存在する。

仮に，プロセス部５０Ｍでトナー劣化が生じたとすると，オン領域７Ｍの範囲で劣化トナーＴの転写が生じる。そして，劣化トナーＴは，通紙部７Ｓでは用紙Ｓに転写され，装置外に排出される。一方，オン領域７Ｍでは搬送ベルト７に転写される。このことから，プロセス部５０Ｍのオン領域７Ｍのうち，通紙部７Ｓを除いた範囲で，トナー量が多く検出される。すなわち，反射光量が低下する。

そのため，通紙部７Ｓとの境界（図１０の矢印Ｂ１）の他，オン領域７Ｍの搬送方向の端部（図１０の矢印Ｂ２）の境界でもトナー量に違いが生じる。そこで，通紙部７Ｓとの境界以外の位置でトナー量が大きく変化したことを検知し，その位置（図１０の矢印Ｂ２）を特定することで，プロセス部５０Ｍでトナー劣化が発生していることを特定できる。

なお，各プロセス部のオン領域７Ｃ，７Ｍ，７Ｙ，７Ｋの端部の位置は，現像バイアスおよび転写バイアスをオンした時間と，搬送ベルト７の搬送速度とから特定できる。そのため，あるオン領域の端部でのトナー量を検出する際，オン領域全てのトナー量を検出する必要は無い。すなわち，オン領域の端部の搬送方向の前後のそれぞれ一部の領域のトナー量を検出すればよい。

以上詳細に説明したように本形態のＭＦＰ１００は，搬送ベルト７にトナーが転写し得ない通紙領域（第２領域の一例）と，トナーが転写し得る非通紙領域（第１領域の一例）とで，反射光量差から推定されるトナー量の違いが大きければ，非通紙領域に劣化トナーが多く存在し，トナーが劣化したと判断する。この判断では，通紙領域と非通紙領域とのトナー量を取得すればよく，搬送ベルト７全体のトナー量を取得する必要は無い。そのため，搬送ベルト７の表面の傷等の影響を受け難い。また，搬送ベルト７の１箇所のトナー量に基づいて劣化判断をしようとすると，反射光量差の低下が劣化トナーによるものか経時変化によるものかの区別がつき難い。そこで，本形態のように，トナーが転写し得る領域と，転写し得ない領域との，少なくとも２箇所の反射光量差を比較して劣化判断することで，劣化トナーによる影響を受けた領域と，影響を受けていない領域との，反射光量差の違いが明確になる。従って，トナー劣化の判断が高精度になる。

なお，本実施の形態は単なる例示にすぎず，本発明を何ら限定するものではない。したがって本発明は当然に，その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良，変形が可能である。例えば，画像形成装置は，ＭＦＰに限らず，プリンタ，コピー機，ＦＡＸ装置等，印刷機能を備えるものであれば適用可能である。

また，実施の形態のＭＦＰ１００は，搬送ベルト７が用紙を搬送し，その用紙に直接画像を転写しているが，これに限るものではない。例えば，中間転写ベルトを配設し，中間転写ベルトを経由して画像を用紙に転写してもよい。

また，実施の形態では，レジストパターン６６を，搬送ベルト７の両端に形成しているが，一方の端部のみであってもよい。この場合，マークセンサ６１は，搬送ベルト７の幅方向の両端にそれぞれある必要は無く，レジストパターン６６が形成される端部側のみであってもよい。

また，実施の形態では，４つのプロセス部５０Ｃ，５０Ｍ，５０Ｙ，５０Ｋにて画調整用のマークを形成しているが，プロセス部の数を限定するものではない。例えば，プロセス部は１つであってもトナー劣化を判定するものであれば，本発明を適用可能である。

また，実施の形態では，マークセンサ６１がマークの測定と，搬送ベルト７上のトナー量の測定，すなわち搬送ベルト７上の付着物量の測定とを兼ねているが，それぞれの測定を別のセンサによって行う構成であってもよい。

また，実施の形態では，劣化判定処理の中で特定処理を行っているが，特定処理は，別に実行されてもよい。例えば，劣化判定処理の中ではトナー劣化の警告のみとし，ユーザ操作によって任意のタイミングで特定処理を実行するようにしてもよい。また，劣化判定処理の中で特定処理を行わない場合には，印刷を中止する必要は無い。

また，実施の形態では，搬送ベルト７上のトナー量を，反射光量差を利用して推定しているが，これに限るものではない。例えば，正反射光量のみを利用してもよいし，拡散反射光量のみを利用してもよい。正反射光量のみを利用する場合には，正反射光量はトナー量が多くなるほど少なくなることから，規定値よりも小さくなることでトナーが劣化したと判断する。一方，拡散反射光量のみを利用する場合には，拡散反射光量はトナー量が多くなるほど多くなることから，規定値よりも大きくなることでトナーが劣化したと判断する。規定値については，正反射光量のみを利用する場合と，拡散反射光量のみを利用する場合とで，それぞれ適切な値を設定する。すなわち，劣化判定処理や特定処理中の閾値や不等号関係については適宜適切なものを設定すればよい。

また，Ｋ色は，トナー量によって正反射光成分の変動が大きいため正反射光量を利用し，ＣＭＹ色は，拡散反射光量の変動も大きいため拡散反射光量を利用するように，利用する反射光量をトナーの色ごとに使い分けてもよい。

１ 感光体
４ 現像装置
７ 搬送ベルト
１０ 画像形成部
３０ 制御部
４０ 操作パネル
５０ プロセス部
６１ マークセンサ
１００ ＭＦＰ

Claims (7)

1. 感光体と，
   トナーを収容し，前記感光体上にトナー画像を形成する現像器と，
   前記感光体上のトナーが転写される被転写体と，
   前記被転写体上のトナー量を測定する測定部と，
   前記測定部の測定結果から取得される，前記被転写体にトナーが転写し得る第１領域のトナー量と，前記被転写体にトナーが転写し得ない第２領域のトナー量との違いに基づいて，トナーが劣化しているか否かを判断する判断部と，
   前記被転写体上で前記第１領域と前記第２領域とでトナー量の変化があった位置を特定し，その特定した位置に応じて，劣化したトナーを収容している現像器を識別する識別部と，
   を備え，
   前記感光体は複数あり，
   前記第１領域の前記被転写体上の位置は，各感光体で異なることを特徴とする画像形成装置。
2. 感光体と，
   トナーを収容し，前記感光体上にトナー画像を形成する現像器と，
   前記感光体上のトナーが転写される被転写体と，
   前記被転写体に向けて光を照射し，その反射光を受光することでトナー量を測定する測定部と，
   前記測定部の測定結果から取得される，前記被転写体にトナーが転写し得る第１領域のトナー量と，前記被転写体にトナーが転写し得ない第２領域のトナー量との違いに基づいて，トナーが劣化しているか否かを判断する判断部と，
   前記測定部が受光した反射光の成分に基づいて，黒色のトナーに劣化が生じているか否かを識別する黒識別部と，
   を備え，
   前記感光体は複数あり，
   少なくとも１つの感光体には，黒色のトナー画像が形成されることを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項１または請求項２に記載する画像形成装置において，
   前記被転写体は，用紙搬送ベルトであり，
   前記第１領域は，用紙が搬送されていない領域に対応し，
   前記第２領域は，用紙が搬送された領域に対応することを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項１から請求項３のいずれか１つに記載する画像形成装置において，
   前記第１領域は，現像バイアスおよび転写バイアスが印加された領域に対応し，
   前記第２領域は，現像バイアスおよび転写バイアスの少なくとも一方が印加されていない領域に対応することを特徴とする画像形成装置。
5. 請求項１から請求項４のいずれか１つに記載する画像形成装置において，
   前記判断部は，前記第１領域と前記第２領域とのトナー量の差が基準値以上である場合に，トナーが劣化したと判断することを特徴とする画像形成装置。
6. 請求項１から請求項４のいずれか１つに記載する画像形成装置において，
   前記判断部は，前記第１領域と前記第２領域とのトナー量の比率を利用して，トナーが劣化したか否かを判断することを特徴とする画像形成装置。
7. 請求項１から請求項６のいずれか１つに記載する画像形成装置において，
   前記測定部は，前記被転写体の幅方向に少なくとも２つの測定箇所があり，
   前記判断部は，各測定箇所の測定結果に基づいて判断されるトナーの劣化判断で，全ての測定箇所においてトナーが劣化していると判断された場合に，トナーが劣化したと判断することを特徴とする画像形成装置。

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