JP6648633B2 - 画像形成装置および制御プログラム - Google Patents

Description

この開示は、画像形成装置に関し、より特定的には、電子写真方式に従う画像形成装置に関する。

電子写真方式に従う画像形成装置において、感光体を帯電させる手段として、コロナ放電などによる非接触帯電方式と、帯電ローラーなどによる接触帯電方式とが知られている。近年、省エネなどの観点から、非接触帯電方式に比して接触帯電方式が広く普及している。

接触帯電方式に用いる帯電ローラーは、感光体と当接して配置され、感光体が回転することに伴い従動回転するように構成される。そのため、帯電ローラーの表層が感光体から受ける応力は、感光体への接触，離脱を繰り返すことで変動する。この応力変動の影響を受け、帯電ローラーの表層は、徐々に劣化していき、やがて破断しクラックが発生してしまう。

ところで、帯電ローラーの表面状態を検出する技術に関し、特開平１１−３５２７５４号公報（特許文献１）は、帯電ローラーに入射された光の反射光を受光して、帯電ローラーの表面性（表面粗さ）を検出する構成を開示している。また、特許文献１に開示される技術は、帯電ローラーの表面性情報に応じて、帯電バイアス電源から帯電ローラーへ印加する交流電流を変化させることにより、帯電ローラーの表面性の状態に関わらず帯電ローラーに適正な交流電流を印加する。

特開平１１−３５２７５４号公報

しかしながら、特許文献１に開示される技術は、帯電ローラーの表面粗さを光学的に検出し、感光体の帯電電位が安定するように制御するものであって、クラックについては何ら言及されていない。また、仮に特許文献１に開示される技術を帯電ローラーのクラック検出に用いたとしても、汚れ、傷などによる帯電ローラーの表面状態の変化と、クラックによる帯電ローラー表面状態の変化とを判別することは難しいという問題がある。

本開示は、上記のような問題を解決するためになされたものであって、ある局面における目的は、帯電ローラーに発生したクラックを精度よく検出することにより、帯電ローラーの状態を正確に判断する画像形成装置、および当該画像形成装置で用いられる制御プログラムを提供することである。

画像形成装置は、潜像を担持搬送するための像担持体と、像担持体の表面に当接して配置される帯電部材と、像担持体にトナーを供給してトナー画像を形成する現像装置と、トナー画像の濃度を検出するための濃度検出部と、トナー画像に応じた濃度検出部の検出結果に基づいて所定の濃度変化パターンを検出するためのパターン検出部と、予め定められた期間内における所定の濃度変化パターンの検出個数に基づいて帯電部材の状態を判断する判断部とを備える。

好ましくは、判断部は、期間内における所定の濃度変化パターンの検出個数が所定個数を超えた場合に、帯電部材の寿命であると判断する。

好ましくは、トナー画像は、一様な濃度画像を得るべく形成される。パターン検出部は、一様なトナー画像に応じた濃度検出部の検出結果において、第１の濃度よりも高い第１のピークと、第１の濃度よりも低い第２のピークと、第１の濃度よりも高い第３のピークとを連続して検出した場合に、当該濃度変化を所定の濃度変化パターンとして検出する。

さらに好ましくは、第１および第３のピークは、第１の濃度よりも第１のしきい値濃度以上高いピークを有する。第２のピークは、第１の濃度よりも第２のしきい値濃度以上低いピークを有する。

好ましくは、第１の濃度は、濃度検出部の検出結果が所定期間予め定められた濃度範囲内に収まる場合の、当該所定期間における平均濃度を含む。

好ましくは、パターン検出部は、第１および第３のピークのうち少なくとも一方のピークの濃度と第１の濃度との差分が第３のしきい値濃度以上である場合に、所定の濃度変化パターンとして検出する。

好ましくは、パターン検出部は、第１および第３のピークのうち少なくとも一方のピークを形成する濃度変化の傾きが所定値以上である場合に、所定の濃度変化パターンとして検出する。

好ましくは、入力された画像を印字する通常モードと、一様なテスト画像を形成して帯電部材の状態を判断するテストモードとを切り替え可能に構成される。パターン検出部は、テスト画像の濃度変化に基づいて所定の濃度変化パターンを検出する。

さらに好ましくは、制御部は、テストモードにおいて、現像装置に含まれる現像剤担持体に印加する現像バイアス電圧の絶対値が、帯電部材による帯電後の像担持体の表面電位の絶対値よりも高くなるように、現像バイアス電圧と帯電部材に印加する帯電バイアス電圧とを制御することによって、テスト画像を像担持体に形成する。

好ましくは、制御部は、テストモードにおける像担持体の表面速度を、通常モードにおける像担持体の回転速度よりも遅く制御する。

好ましくは、通常モードにおいて、濃度検出部の検出結果に基づいて、現像装置に含まれる現像剤担持体に印加する現像バイアス電圧および帯電部材に印加する帯電バイアス電圧のうち少なくとも一方を補正することにより画像濃度ムラを低減する画像処理部をさらに備える。

好ましくは、濃度検出部は、帯電部材の主走査方向における端部から所定距離内の位置に対応するトナー画像の濃度を検出するように配置される。

さらに好ましくは、濃度検出部は、当該画像形成装置が印字可能に設定される領域に対応するトナー画像の濃度を検出するように配置される。

好ましくは、像担持体に形成されたトナー像を受け取って搬送するための中間転写体をさらに備える。濃度検出部は、像担持体および中間転写体のうち一方に形成されたトナー画像の濃度を検出する。

好ましくは、ユーザーに情報を提示するための表示部をさらに備える。期間内における所定の濃度変化パターンの検出個数が所定個数を超えた場合に、表示部に警告を表示する。

好ましくは、判断部は、期間内における所定の濃度変化パターンの検出個数が所定個数を超えた場合に当該画像形成装置の印字動作を制限する。

他の局面に従うと、制御プログラムは、像担持体の表面に当接して配置される帯電部材を有する画像形成装置の制御プログラムであって、コンピュータに、像担持体にトナー画像を形成するステップと、トナー画像の濃度を検出するステップと、検出された濃度に基づいて所定の濃度変化パターンを検出するステップと、予め定められた期間内における所定の濃度変化パターンの検出個数を算出するステップと、算出した検出個数に基づいて帯電部材の状態を判断するステップと備える。

一実施形態に従う画像形成装置は、従来よりも精度よく帯電ローラーの状態を判断することができる。

実施形態に従う画像形成装置の概要について説明する図である。 実施形態に従う画像形成装置の構成例を説明する図である。 実施形態に従う濃度センサの配置位置について説明する図である。 実施形態に従うクラックに対応する濃度変化パターンについて説明する図（その１）である。 実施形態に従うクラックに対応する濃度変化パターンについて説明する図（その２）である。 実施形態に従う画像形成装置におけるクラックを検出するための制御例を説明するフローチャートである。 実施形態に従うクラックと画像不良との関係を説明する図である。 実施形態に従う画像形成装置の帯電ローラーの状態を判断する制御例を説明するフローチャートである。 実施形態に従うテストモードの現像バイアス電圧と帯電後の感光体の表面電位との関係を説明する図である。 実施形態に従う警告画像の一例を説明する図である。 テスト画像の一例を説明する図である。 実施形態に従う制御部の機能構成を説明する機能ブロック図である。 画像形成装置の主要なハードウェア構成を示すブロック図である。

以下、この発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付し、その説明は繰り返さない。

［Ａ．概要］
図１は、実施形態に従う画像形成装置の概要について説明する図である。図１（ａ）を参照して、帯電ローラーは、感光体に当接して配置されており、感光体の回転に伴い、従動回転するように構成される。そのため、帯電ローラーの局所領域に注目すると、当該局所領域に生じる応力は、感光体に接するときと、それ以外とで変動する。この応力の変動が繰り返されることにより、帯電ローラーの表面にクラックが生じる。また、放電による帯電ローラーの表面の酸化も、クラックの発生を促進させる要因となる。

一般的に、帯電ローラーの主走査方向における両端部は、バネにより感光体に押さえつけられているため、主走査方向における中央部に比して、応力の変動が大きい。そのため、クラックは、帯電ローラーの主走査方向における両端部付近に多く発生する。

帯電ローラーの表面にクラックが発生すると、感光体の帯電電位にムラが生じる。感光体の表面電位にムラが生じると、感光体で現像されるトナー濃度にムラが生じる。小さなクラックが帯電ローラーの表面に離散的に生じている場合、人間の眼は、クラックに起因するトナー濃度のムラを認識できない。しかしながら、クラックが集中的に生じている場合、人間の眼にも認識することができる程度の濃度ムラ、すなわち、画像不良が発生する。

図１（ｂ）は、帯電ローラーの表面にクラックが集中している場合の画像パターンである。図１（ｂ）を参照して、入力画像は一様な画像であるにも関わらず、画像の端部には帯電ローラーのクラックに起因する画像ムラが周期的に確認される。この画像ムラが現れる周期は、帯電ローラーの周長に対応する。

図１（ｃ）は、図１（ｂ）の破線部の位置における濃度変化を表した図である。図１（ｃ）を参照して、異常が生じていない正常部分の画像濃度は安定しているのに対し、クラック、汚れ、および傷など何らかの異常が帯電ローラーに生じている部分は、正常部分の画像濃度に対して濃度変化が見られる。

本願出願人は、この画像濃度の濃度変化において、クラックに対応する濃度変化パターンを見出した。実施形態に従う画像形成装置は、一様な画像に応じた濃度の波形からクラックに対応する濃度変化パターンを検出することで、汚れ、傷などの他の異常と区別してクラックのみを特異的に検出する。図１（ｃ）に示される例において、実施形態に従う画像形成装置は、時刻Ｔ１〜Ｔ６に見られる濃度変化のうち、時刻Ｔ２〜Ｔ４およびＴ６に検出される濃度変化がクラックに対応する濃度変化パターンであると判断する。

また、実施形態に従う画像形成装置は、所定期間あたりのクラックの発生数をカウントし、当該発生数に基づいて、帯電ローラーの状態を判断する。より具体的には、画像形成装置は、所定期間あたりのクラック発生数がおおいほど、帯電ローラーが劣化していると判断する。たとえば、図１（ｃ）に示される例において、実施形態に従う画像形成装置は、時刻Ｔ２〜Ｔ４までの期間の間にクラックが３個集中して発生していることから、帯電ローラーが寿命であると判断する。

上記によれば、実施形態に従う画像形成装置は、一様な画像の濃度波形からクラックに対応する濃度変化パターンに基づいてクラックを検出するため、傷や汚れといった他の要因に帯電ローラーの表面異常に起因する濃度変化を検出しない。そのため、実施形態に従う画像形成装置は、従来よりも精度よくクラックを検出することができる。

また、実施形態に従う画像形成装置は、単にクラックを検出したからといって帯電ローラーが寿命に達したと判断するのではなく、所定期間あたりのクラックの発生数に基づいて、帯電ローラーの状態を判断する。そのため、当該画像形成装置は、帯電ローラーの状態および寿命を正確に判断することができる。以下、この画像形成装置の構成および制御について詳しく説明する。

［Ｂ．画像形成装置１００］
図２は、実施形態に従う画像形成装置１００の構成例を説明する図である。画像形成装置１００は、レーザプリンタやＬＥＤプリンタ等の電子写真方式の画像形成装置である。図２に示されるように、画像形成装置１００は、内部の略中央部にベルト部材として中間転写ベルト１を備えている。中間転写ベルト１の下部水平部の下には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色にそれぞれ対応する４つの作像ユニット２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋが中間転写ベルト１に沿って並んで配置され、回転可能に構成される感光体３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋをそれぞれ有している。

像担持体である各感光体３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋの周囲には、その回転方向に沿って順に、帯電ローラー４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋと、プリントヘッド部５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋと、各現像ローラー６ＹＲ、６ＭＲ、６ＣＲ、６ＫＲに対応する現像装置６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋと、中間転写ベルト１を挟んで各感光体３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋと対向する１次転写ローラー７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋと、クリーニングブレード８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｋとがそれぞれ配置されている。作像ユニット２Ｋの下流側には、中間転写ベルト１上に形成されたトナー濃度を光学的に測定する濃度センサ９が配置される。

帯電ローラー４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋは、対応する感光体３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋとはそれぞれ当接しており、対応する感光体の回転に伴い従動回転する。現像装置６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋは、現像剤としてキャリアとトナーを用いる２成分現像装置である。

中間転写ベルト１の中間転写ベルト駆動ローラー１０で支持された部分には、２次転写ローラー１１が圧接されており、当該領域で２次転写が行なわれる。２次転写領域後方の搬送路Ｒ１の下流位置には、定着ローラー１２と加圧ローラー１３とを含む定着装置２０が配置されている。

画像形成装置１００の下部には、給紙カセット３０が着脱可能に配置されている。給紙カセット３０内に積載収容された用紙Ｐは、給紙ローラー３１の回転によって最上部の用紙から１枚ずつ搬送路Ｒ１に送り出されることになる。画像形成装置の上部には、排紙トレイ６０と表示部８０とが配置される。

なお、本実施形態において、画像形成装置１００は、一例として、タンデム式の中間転写方式を採用しているがこれに限定されるものではない。具体的には、電子写真方式であって、サイクル方式を採用する画像形成装置であってもよいし、現像装置から用紙に直接トナーを転写する直接転写方式を採用する画像形成装置であってもよい。

［Ｃ．画像形成装置１００の概略動作］
次に、以上の構成からなる画像形成装置１００の概略動作について説明する。制御部７０は、画像形成装置１００の全体動作を司る。外部装置（たとえば、パソコン等）から画像信号が入力されると、制御部７０は、この画像信号をイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックに色変換したデジタル画像信号を作成し、入力されたデジタル信号に基づいて、各作像ユニット２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋの各プリントヘッド部５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋを発光させて露光を行なう。

これにより、各感光体３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋ上に形成された静電潜像は、各現像ローラー６ＹＲ、６ＭＲ、６ＣＲ、６ＫＲによりトナーを供給されることによりそれぞれ現像されて各色のトナー画像となる。各色のトナー画像は、各１次転写ローラー７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋの作用により、図１中の矢印Ａ方向に移動する中間転写ベルト１上に順次重ね合わせて１次転写される。

このようにして中間転写ベルト１上に形成されたトナー画像は、２次転写ローラー１１の作用により、用紙Ｐに一括して２次転写される。クリーニングブレード８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｋは、転写行程後に対応する感光体上に残留するトナーを回収する清掃装置として機能することによって、次の画像形成サイクル時の画像ムラを抑制する。

用紙Ｐに２次転写されたトナー画像は、定着装置２０に到達する。トナー画像は、定着装置２０よって用紙Ｐに定着される。トナー画像が定着された用紙Ｐは、排紙ローラー５０を介して排紙トレイ６０に排出される。

また、画像形成装置１００は、画像濃度を調節するにあたって、濃度調節用のパッチ画像を印字するとともに、当該パッチ画像に対する濃度センサ９の測定結果に基づいて、帯電ローラー４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋに印加する帯電バイアス電圧Ｖｃおよび現像ローラー６ＹＲ、６ＭＲ、６ＣＲ、６ＫＲに印加する現像バイアス電圧Ｖｄの大きさを調節して画像ムラを抑制する。

［Ｄ．濃度センサ９の配置］
次に、濃度センサ９が、中間転写ベルト１の主走査方向におけるどの位置のトナー濃度を測定するのかを説明する。図３は、実施形態に従う濃度センサ９の配置位置について説明する図である。なお、以下代表例としてイエローの作像ユニットを用いて説明するが、以降の説明がイエローの作像ユニットに限定されるものではない。

帯電ローラー４Ｙは、ガイド部材４１Ｙと、バネ４２Ｙとを含む。ガイド部材４１Ｙの主走査方向における両端部はバネ４２Ｙで感光体３Ｙに押し付けられている。そのため、帯電ローラー４Ｙの端部は、中央部に比べて圧力が高く、クラックが発生しやすい。帯電ローラー４Ｙの端部に発生したクラックは、使用に伴い徐々に中央部まで広がっていく。

濃度センサ９は、帯電ローラー４Ｙのクラックを早期に検出するために、帯電ローラー４Ｙの端部周辺の領域（図３の矢印ａで示される範囲）に対応する、中間転写ベルト１の主走査方向位置のトナー濃度を検出することが好ましい。一例として、濃度センサ９は、帯電ローラー４Ｙの主走査方向の端部から３０ｍｍ以内に対応する中間転写ベルト１のトナー濃度を検出する。

より好ましくは、濃度センサ９は、帯電ローラー４Ｙの端部周辺の領域であって、かつ、画像形成装置１００が印字可能に設定される領域（図３の矢印ｃで示される範囲）に対応する、中間転写ベルト１の主走査方向位置のトナー濃度を検出する。図３を参照して、主走査方向における帯電ローラー４Ｙの両端部から非常に近い領域（図３の矢印ｂで示される範囲）は、画像形成装置１００が原則的に印字することができない領域である。そのため、実施形態に従う画像形成装置１００は、濃度センサ９による当該領域における濃度測定を避けることによって、画像形成装置１００の使用環境における帯電ローラー４Ｙの状態を判断する。なお、図３の例では、説明の便宜上、濃度センサ９はイエローの感光体３Ｙの直上に位置する中間転写ベルト１のトナー濃度を測定するかのように見えるが、実際には、作像ユニット２Ｋの下流側位置であって２次転写領域付近に位置する中間転写ベルト１のトナー濃度を測定する（図２参照）。

［Ｅ．帯電ローラーのクラック検出］
図４は、実施形態に従うクラックに対応する濃度変化パターンについて説明する図（その１）である。図４の縦軸は濃度センサ９が検出する電圧（濃度に対応する）を表し、横軸は時間を表す。図４に示される例において、濃度センサ９は、テスト画像としての一様な画像（たとえば、ハーフトーン画像）を印字したときの、当該テスト画像の副走査方向における濃度変化を検出する。

図４を参照して、帯電ローラー４Ｙの異常が生じていない正常部分に対応するテスト画像の濃度は、基準濃度Ｌ*ａ近傍で安定している。一方、クラックや傷などの何らかの異常が帯電ローラー４Ｙに生じている部分に対応するテスト画像の濃度は、基準濃度Ｌ*ａから外れる。図４に示される例において、時刻Ｔ１１，１２、１３、１４、および１５において、帯電ローラー４Ｙに何らかの異常が発生している。実施形態に従う制御部７０は、このうち、時刻Ｔ１１、１２、および１４に対応する濃度変化パターンを帯電ローラー４Ｙのクラックに起因するものだと判断する。以下、その理由を図５を用いて説明する。

図５は、実施形態に従うクラックに対応する濃度変化パターンについて説明する図（その２）である。図５（ａ）を参照して、帯電ローラー４Ｙの表面には、外部からの汚れ付着などを避けるために、薄い保護層４５Ｙが形成される。この保護層４５Ｙは硬い樹脂などで構成されている。帯電ローラー４Ｙのクラック部分は、保護層４５Ｙがなくなって抵抗が低下するため、他の正常部分に比して電荷供給量が多くなり表面電位が高くなる。一方、クラック部分の周辺部分（以下、「クラック周辺部分」とも称する。）は、クラック部分の表面電位が高くなる影響を受けて、正常部分に比して表面電位が低くなる。

そのため、図５（ｂ）および（ｃ）に示されるように、帯電ローラー４Ｙのクラック部分に対応する感光体３Ｙの表面電位は低くなり、クラック周辺部分の表面電位は高くなる。トナーは、感光体３Ｙの表面電位が高いほど付着しやすい。したがって、図５（ｄ）に示されるように、一様な画像を印字した場合のクラック周辺部分の画像濃度は高くなり、クラック部分の画像濃度は低くなる。この特性を利用して、実施形態に従う制御部７０は、クラックに対応する濃度変化を特定する。より具体的には、制御部７０は、基準濃度Ｌ*ａよりも画像濃度が高くなる凸部と、基準濃度Ｌ*ａよりも画像濃度が低くなる凹部と、凸部とを連続して検出した場合に、クラックに対応する濃度変化パターンであると判断する。

再び図４を参照して、時刻Ｔ１１、１２、および１４に示される濃度変化は、凸部、凹部、および凸部が連続しているため、制御部７０は、これらの濃度変化をクラックに対応する濃度変化パターンであると判断する。

このクラックに対応する濃度変化パターンは、他の帯電ローラー４Ｙの異常に伴う濃度変化パターンとは異なる。たとえば、帯電ローラー４Ｙと感光体３Ｙとの接点不良に伴う黒スジ画像が生じる場合、時刻Ｔ１３に示されるように凸部のみが検出される。また、帯電ローラー４Ｙの汚れ付着に伴う白スジ画像が生じる場合、時刻Ｔ１５に示されるように凹部のみが検出される。したがって、実施形態に従う制御部７０は、クラックに対応する濃度変化パターンを検出することによって、他の汚れや傷などの異常とは区別してクラックのみを精度よく検出することができる。

なお、図４に示されるように、帯電ローラー４Ｙの異常が生じていない正常部分の濃度は、基準濃度Ｌ*ａ近傍で僅かに上下している。そのため、クラックが生じていない部分であっても、凸部、凹部、凸部が連続する場合もありえる。そのため、他の局面において、制御部７０は、基準濃度Ｌ*ａを基準として、しきい値濃度Ｌ*ｔｈ１以上高いピークを有する凸部、しきい値濃度Ｌ*ｔｈ２以上低いピークを有する凹部、しきい値濃度Ｌ*ｔｈ１以上高いピークを有する凸部、を連続して検出したときに、クラックに対応する濃度変化パターンであると判断してもよい。当該構成によれば、制御部７０は、基準濃度Ｌ*ａ近傍で僅かに上下している濃度変化を無視することができるため、より精度よくクラックを検出することができる。

ところで、帯電ローラー４Ｙの表面にクラックが生じている場合であっても、当該クラックが小さい場合、人間の眼は、当該クラックに起因する濃度ムラ（画像不良）を認識することができない。したがって、実施形態に従う制御部７０は、クラックに対応する濃度変化パターンを検出した後、検出したクラックの大きさを判断するとともに、検出したクラックが画像不良に影響するクラックであるか否かを判断する。

クラックが大きくなるにつれて、凸部のピーク濃度Ｌ*ｐ１は高くなり、凹部のピーク濃度Ｌ*ｐ２は低くなる。そのため、実施形態に従う制御部７０は、一例として、凸部のピーク濃度Ｌ*ｐ１と基準濃度Ｌ*ａとの濃度差△Ｌが大きいほどクラックが大きいと判断する。制御部７０は、濃度差△Ｌが所定のしきい値濃度Ｌ*ｔｈ３よりも大きい場合、対応するクラックが画像不良に影響するクラックであると判断する。しきい値濃度Ｌ*ｔｈ３は、一例として、ＪＩＳのＺ８７８１-４:２０１３に規定される明度指数Ｌ*＝５．０に対応する濃度とする。なお、他の局面において、当該しきい値濃度Ｌ*ｔｈ３は、帯電ローラーを含む作像ユニットが用いる色に応じて異なるように設定されてもよい。人間の眼は、色によって濃度ムラを認識できる濃度差が異なるためである。

なお、他の局面において、制御部７０は、ピーク濃度Ｌ*ａとピーク濃度Ｌ*ｐ２との差分、または基準濃度Ｌ*ａとピーク濃度Ｌ*ｐ２との差分に基づいてクラックの大きさを判断する構成であってもよい。

さらに他の局面において、制御部７０は、ピーク濃度Ｌ*ｐ１を形成する濃度変化の傾き（微分値）が所定値以上である場合に、対応するクラックが画像不良に影響するクラックであると判断する構成であってもよい。

さらに他の局面において、しきい値濃度Ｌ*ｔｈ３を、しきい値濃度Ｌ*ｔｈ２として設定してもよい。当該構成によれば、制御部７０は、画像不良に影響するクラックのみを検出することができる。

図６は、実施形態に従う画像形成装置１００におけるクラックを検出するための制御例を説明するフローチャートである。図６に示される処理は、制御部７０が制御プログラムを実行することにより実現される。他の局面において、処理の一部または全部が、回路素子その他のハードウェアによって実行されてもよい。なお、これらの前提は、後述する図８のフローチャートにおいても同様とする。

図６を参照して、ステップＳ１０において、制御部７０は、濃度センサ９が測定するテスト画像（一様なトナー画像）の濃度に基づいて、基準濃度Ｌ*ａを算出する。一例として、制御部７０は、テスト画像の濃度が所定期間予め定められた濃度範囲内に収まる場合の、当該所定期間における平均濃度を基準濃度Ｌ*ａとして算出する。

ステップＳ１２において、制御部７０は、クラックに対応する濃度変化パターンを検出したか否かを判断する。より具体的には、制御部７０は、基準濃度Ｌ*ａを基準として、しきい値濃度Ｌ*ｔｈ１以上高いピークを有する凸部、しきい値濃度Ｌ*ｔｈ２以上低いピークを有する凹部、しきい値濃度Ｌ*ｔｈ１以上高いピークを有する凸部、を連続して検出した場合に、クラックに対応する濃度変化パターンを検出したと判断する。制御部７０は、クラックに対応する濃度変化パターンを検出したと判断した場合（ステップＳ１２においてＹＥＳ）、処理をステップＳ１４に進め、クラックを検出したと判断する。一方、制御部７０は、クラックに対応する濃度変化パターンを検出しなかった判断した場合（ステップＳ１２においてＮＯ）、処理をステップＳ１６に進め、クラックではないと判断する。

ステップＳ１８において、制御部７０は、凸部のピーク濃度Ｌ*ｐ１を算出する。凸部は、凹部の前後、すなわち２カ所に存在する。一例として、制御部７０は、２カ所の凸部のピーク濃度のうち高い濃度をピーク濃度Ｌ*ｐ１として算出する。なお、他の局面において、制御部７０は、２カ所の凸部のうちいずれか一方の凸部のピーク濃度をピーク濃度Ｌ*ｐ１として算出してもよい。

ステップＳ２０において、制御部７０は、ピーク濃度Ｌ*ｐ１から基準濃度Ｌ*ａを差し引いた濃度差△Ｌを算出する。ステップＳ２２において、制御部７０は、算出した濃度差△Ｌがしきい値濃度Ｌ*ｔｈ３より大きいか否かを判断する。制御部７０は、濃度差△Ｌがしきい値濃度Ｌ*ｔｈ３よりも大きいと判断した場合（ステップＳ２２においてＹＥＳ）、処理をステップＳ２４に進め、ステップＳ１４で検出したクラックを、画像不良に影響するクラックとして判断する。一方、制御部７０は、濃度差△Ｌがしきい値濃度Ｌ*ｔｈ３以下であると判断した場合（ステップＳ２２においてＮＯ）、処理をステップＳ２６に進め、検出したクラックを、画像不良に影響しないクラックとして判断する。

上記によれば、実施形態に従う画像形成装置１００は、所定の濃度変化パターンに基づいてクラックか否かを判断するため、他の要因による帯電ローラーの異常とは区別して、クラックのみを精度よく検出することができる。また、画像形成装置１００は、濃度制御用としての濃度センサを用いて帯電ローラーに発生するクラックを検出することができるため、装置の小型化および生産コストの抑制を実現することができる。

［Ｆ．帯電ローラーの状態（寿命）判断］
次に、クラックと帯電ローラー４Ｙの状態（寿命）について説明する。図７は、実施形態に従うクラックと画像不良との関係を説明する図である。図７（ａ）に示される例において、クラックに対応する濃度変化パターンが、時刻Ｔ２１から時刻Ｔ２２の短期間の間に複数検出される。さらに、これら複数のクラックは、濃度差△Ｌがしきい値濃度Ｌ*ｔｈ３を超えており、画像不良に影響を与える大きさを有する。このように、画像不良に影響を与える大きなクラックが帯電ローラーの局所領域に集中して発生すると、人間の眼は、これらクラックに起因する濃度ムラ（画像不良）を認識することができる。

一方で、画像不良に影響を与える大きさを有するクラックであっても、図７（ｂ）に示されるように離散的に生じている場合、人間の眼は、クラックに起因する画像不良を認識することができない。

これらの特性から、実施形態に従う制御部７０は、所定期間あたりに検出する濃度変化パターンの数、すなわち、クラックの数に応じて、帯電ローラー４Ｙの状態を判断する。制御部７０は、一例として、所定期間あたりの濃度変化パターンの検出数がしきい値Ｎｔｈ以上である場合に、帯電ローラー４Ｙが寿命に達したと判断する。所定期間は、一例として、帯電ローラー４Ｙが３ｍｍ回転する時間とする。濃度センサ９がテスト画像の濃度を検出するときの帯電ローラー４Ｙの表面速度が１００ｍｍ／ｓｅｃである場合、所定期間は３０ｍｓｅｃとなる。また、しきい値Ｎｔｈは、一例として、１０個とする。

上記によれば、実施形態に従う画像形成装置１００は、単位長さあたりのクラックの数に応じて、帯電ローラー４Ｙが画像不良を生じさせる程度に劣化しているか否かを判断する構成であるため、単独のクラックに基づいて帯電ローラー４Ｙの状態を判断する構成に比して、帯電ローラー４Ｙの状態（寿命）をより正確に判断することができる。

次に、図８を用いて帯電ローラー４Ｙの状態を判断する制御の流れについて説明する。図８は、実施形態に従う画像形成装置１００の帯電ローラー４Ｙの状態を判断する制御例を説明するフローチャートである。

図８を参照して、ステップＳ４０において、制御部７０は、帯電ローラー４Ｙの状態を判断する所定のタイミングか否かを判断する。所定のタイミングとは、たとえば、画像形成装置１００に電源を投入されたタイミングが挙げられる。他の局面において、所定タイミングは、帯電ローラー４Ｙ若しくは感光体３Ｙの累積回転数、累積走行距離、または作像ユニット２Ｙを用いた印字枚数が予め定められた値を超えたタイミングであってもよい。さらに他の局面において、所定タイミングは、画像安定化制御を行なうタイミング（たとえば、電源投入後から温度、湿度が予め定められた値を超えて変化したタイミング）であってもよい。所定のタイミングは、上記に上げた例を任意に組み合わせたタイミングであってもよい。

制御部７０は、所定のタイミングであると判断した場合（ステップＳ４０においてＹＥＳ）、処理をステップＳ４２に進め、帯電ローラー４Ｙの状態を判断するためのテストモードに切り替える。一方、制御部７０は、所定のタイミングでないと判断した場合（ステップＳ４０においてＮＯ）、処理をステップＳ４４に進め、入力された画像データを印字するための通常モードを維持する。

ステップＳ４６および４８において、制御部７０は、テストモードに切り替わるとともに、通常モードの印字条件とは異なる条件に設定する。より具体的には、ステップＳ４６において、制御部７０は、感光体３Ｙの表面速度を通常モードの表面速度よりも遅く設定する。

感光体３Ｙの表面速度、すなわち、帯電ローラー４Ｙの表面速度の表面速度が速すぎると、感光体３Ｙの表面電位が平均化されることにより濃度センサ９で取得されるトナー濃度が平均化されてしまい、制御部７０は帯電ローラー４Ｙに生じるクラックの状態を正確に検出することができない。そのため、制御部７０は、テストモードにおいて、感光体３Ｙの表面速度を、通常モードにおける表面速度よりも遅くなるように制御する。一例として、テストモードにおける感光体３Ｙの表面速度は、１００ｍｍ／ｓｅｃとする。なお、他の局面において、制御部７０は、テストモードにおいて、感光体３Ｙの表面速度を、厚紙印字時の感光体３Ｙの表面速度に設定する構成であってもよい。

ステップＳ４８において、制御部７０は、現像ローラー６ＹＲに印加する現像バイアス電圧Ｖｄの絶対値が帯電ローラー４Ｙによる帯電後の感光体３Ｙの表面電位Ｖｏの絶対値より高くなるように、現像バイアス電圧および帯電ローラー４Ｙに印加する帯電バイアス電圧Ｖｃを調節する。以下その理由を説明する。

図９は、実施形態に従うテストモードの現像バイアス電圧Ｖｄと帯電後の感光体３Ｙの表面電位Ｖｏとの関係を説明する図である。図９（ａ）を参照して、通常モードにおける印字条件では、制御部７０は、帯電後の感光体３Ｙの表面電位Ｖｏの絶対値が現像バイアス電圧Ｖｄの絶対値よりも高くなるように設定する。これにより、感光体３Ｙのうちプリントヘッド部５Ｙによって露光された部分にのみ、現像ローラー６ＹＲからトナーが供給され、トナー像が形成される。仮に、当該条件において画像信号によるテスト画像（たとえば、ハーフトーン画像）を用いた場合、当該テスト画像はドットで構成されるため、ドットとドットとの間にトナーが付着していない領域が現れる。そのため、濃度センサ９は、当該トナーが付着していない領域にクラックが生じていたとしても、当該クラックによる濃度変化を検出することができない。

一方、図９（ｂ）に示されるように、テストモードにおいて、制御部７０は、現像バイアス電圧Ｖｄの絶対値が帯電後の感光体３Ｙの表面電位Ｖｏの絶対値よりも高くなるように設定する。当該条件において、現像ローラー６ＹＲから感光体３Ｙの表面に万遍なくトナーが付着する。そのため、濃度センサ９は、クラックによる濃度変化を感度よく検出することができる。なお、制御部７０は、テストモードにおいてプリントヘッド部５Ｙによる感光体３Ｙへの露光を行わない。好ましくは、制御部７０は、最も濃度の低くなるクラック部分についてもトナーを付着させるために、テストモードにおいて、現像バイアス電圧Ｖｄの絶対値が帯電後の感光体３Ｙの表面電位Ｖｏの絶対値より１００Ｖ以上大きくなるように設定する。

再び図８を参照して、ステップＳ５０において、制御部７０は、濃度センサ９によるテスト画像の濃度検出を開始する。ステップＳ５２において、制御部７０は、帯電ローラー周期ｔｃが経過したか否かを判断する。帯電ローラー周期ｔｃは、帯電ローラー４Ｙの周長をテストモードにおける感光体３Ｙの表面速度（すなわち、感光体３Ｙに従動回転する帯電ローラー４Ｙの表面速度）で除した値である。帯電ローラー周期ｔｃは、後述する記憶装置１２０に格納されているものとする。制御部７０は、濃度センサ９による濃度検出を開始してから帯電ローラー周期ｔｃが経過したと判断した場合（ステップＳ５２においてＹＥＳ）、処理をステップＳ５４に進め、濃度センサ９によるテスト画像の濃度検出を終了する。

ステップＳ５６において、制御部７０は、帯電ローラー４Ｙに、画像不良に影響を与えるクラックが集中しているか否かを判断する。より具体的には、制御部７０は、濃度センサ９から得られた結果から、図６に示されるクラック検出の制御フローに基づいて、画像不良に影響するクラック（図６のステップＳ２４）を検出する。さらに、制御部７０は、所定期間（たとえば、３０ｍｓｅｃ）あたりに検出する画像不良に影響するクラックの数がしきい値Ｎｔｈ（たとえば、１０個）以上である場合、帯電ローラー４Ｙに画像不良に影響を与えるクラックが集中していると判断する。

制御部７０は、画像不良に影響を与えるクラックが集中していると判断した場合（ステップＳ５６においてＹＥＳ）、処理をステップＳ５８に進め、表示部８０に帯電ローラー４Ｙを含む作像ユニット２Ｙが寿命に到達した旨を警告する画像を表示する。図１０は、実施形態に従う警告画像の一例を説明する図である。

なお、他の局面において、制御部７０は、画像不良に影響を与えるクラックが集中していると判断した場合、画像形成装置１００の印字動作を制限する構成であってもよい。帯電ローラー４Ｙにクラックが集中して発生すると、図５（ｂ）および（ｃ）で説明したように、クラックに対応する部分の感光体３Ｙの表面電位が低くなるため、当該部分へのキャリア付着が発生しやすくなる。キャリア付着が生じると、中間転写ベルト１の打痕や定着装置２０の破損に繋がる可能性がある。したがって、制御部７０は、画像形成装置１００の印字動作を、作像ユニット２Ｙが交換されるまでの一時的な期間において制限することによって、作像ユニット２Ｙ以外の他のデバイスに悪影響を与えることを避ける。

さらに他の局面において、制御部７０は、画像不良に影響を与えるクラックが集中していると判断した場合、画像形成装置１００を保守管理する業者が有する外部装置（たとえば、パソコン）にその旨を通知する構成であってもよい。当該構成によれば、作像ユニットの寿命を知ったサービスマンが、作像ユニット２Ｙを準備して交換することができる。

制御部７０は、画像不良に影響を与えるクラックが集中していないと判断した場合（ステップＳ５６においてＮＯ）、処理をステップＳ６０に進め、帯電ローラー４Ｙが寿命に到達していないと判断する。

なお、他の局面において、制御部７０は、ステップＳ６０において、しきい値Ｎｔｈと、所定期間あたりに検出する画像不良に影響するクラックの数との差分に基づいて、帯電ローラー４Ｙが寿命に到達するまでの期間を予測するとともに、予測結果を表示部８０に表示、または画像形成装置１００を保守管理する業者が有する外部装置に通知する構成であってもよい。さらに他の局面において、制御部７０は、予測した帯電ローラー４Ｙが寿命に到達するまでの期間が所定期間より短い場合、通常モードにおける印字条件を変更（たとえば、帯電バイアス電圧の絶対値を高く設定）することによって、帯電ローラー４Ｙおよび作像ユニット２Ｙの延命を行なう構成であってもよい。

上記の一連の制御によれば、実施形態に従う画像形成装置１００は、所定の濃度変化パターンに基づいて帯電ローラーに生じるクラックを精度よく検出することができる。また、実施形態に従う画像形成装置１００は、帯電ローラーに生じるクラックの集中の程度に基づいて帯電ローラーの状態（寿命）を正確に判断することができる。これにより、画像形成装置１００のユーザーまたはサービスマンが、帯電ローラーの寿命が到達する前に当該帯電ローラーを含む作像ユニットを交換してしまう、といった不都合を解消することができる。

なお、他の局面において、制御部７０は、図１１に示されるようなテスト画像を用いて帯電ローラーの状態を判断してもよい。図１１は、テスト画像の一例を説明する図である。制御部７０は、帯電ローラー４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋの周長ｄだけ感光体３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋにトナー像を形成して、図１１に示されるテスト画像を中間転写ベルト１上に形成する。これにより、実施形態に従う画像形成装置１００は、上記の検査を行なうことにより、帯電ローラー４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋの状態を一度に判断することができる。

また、上記の例において、濃度センサ９は、中間転写ベルト１に形成されたテスト画像の濃度を測定する構成であったが、他の局面において、各感光体３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋのそれぞれに配置され、これら感光体に形成されたテスト画像の濃度を測定する構成であってもよい。

［Ｇ．制御部７０］
図１２は、実施形態に従う制御部７０の機能構成を説明する機能ブロック図である。図１２を参照して、制御部７０は、主な機能構成としてパターン検出部７２０と判断部７４０とを有する。パターン検出部７２０は、受付部７０２と、基準濃度算出部７０４と、凸部検出部７０６と、凹部検出部７０８と、連続性判断部７１０とを有する。判断部７４０は、濃度差判断部７４２と、比較部７４４と、カウント部７４６と、寿命判断部７４８とを有する。

受付部７０２は、濃度センサ９からテスト画像の濃度波形を入力されるとともに、当該濃度波形を基準濃度算出部７０４に出力する。基準濃度算出部７０４は、入力された濃度波形に基づいて基準濃度Ｌ*ａ２０６を算出する。より具体的には、基準濃度算出部７０４は、後述する記憶装置１２０に格納される基準期間２０２および基準変動２０４を参照し、テスト画像の濃度が基準期間２０２にわたって基準変動２０４内で収まる領域を検出するとともに、当該領域におけるテスト画像の平均濃度である基準濃度Ｌ*ａ（２０６）を算出し、凸部検出部７０６および凹部検出部７０８に出力する。

凸部検出部７０６は、テスト画像の濃度波形から基準濃度Ｌ*ａ（２０６）を基準としてしきい値濃度Ｌ*ｔｈ１（２０８）以上高いピークを有する凸部を検出する。凹部検出部７０８は、テスト画像の濃度波形から基準濃度Ｌ*ａ２０６を基準としてしきい値濃度Ｌ*ｔｈ２（２１０）以上低いピークを有する凹部を検出する。凸部検出部７０６および凹部検出部７０８は、検出した凸部および凹部を連続性判断部７１０に出力する。なお、しきい値濃度Ｌ*ｔｈ１（２０８）、しきい値濃度Ｌ*ｔｈ２（２１０）、および後述するしきい値濃度Ｌ*ｔｈ２（２１２）、しきい値Ｎｔｈ（２１４）は記憶装置１２０に格納されるものとする。

連続性判断部７１０は、凸部検出部７０６および凹部検出部７０８から入力された情報に基づいて、凸部、凹部、凸部が連続する、クラックに対応する所定の濃度変化パターンを検出して、濃度差判断部７４２に出力する。連続性判断部７１０は、一例として、凸部、凹部、凸部を当該順番で所定期間内に検出した場合に、クラックに対応する所定の濃度変化パターンであると判断してもよい。他の局面において、連続性判断部７１０は、第１凸部、凹部、第２凸部を当該順番で検出した場合に、第１凸部と凹部とのピーク間濃度変化の傾きの絶対値、および凹部と第２凸部とのピーク間濃度変化の傾きの絶対値が所定値以上である場合に、クラックに対応する所定の濃度変化パターンであると判断してもよい。

濃度差判断部７４２は、連続性判断部７１０によってクラックであると判断された濃度変化パターンについて、凸部のピーク濃度Ｌ*ｐ１から基準濃度Ｌ*ａ（２０６）を差し引いた濃度差△Ｌを算出して比較部７４４に出力する。

比較部７４４は、濃度差△Ｌがしきい値濃度Ｌ*ｔｈ３（２１２）よりも大きいか否かを判断し、大きい場合にその旨を通知する信号をカウント部７４６に出力する。カウント部７４６は、比較部から入力された信号の数をカウントするとともに、カウント結果を寿命判断部７４８に出力する。なお、カウント部７４６は、寿命判断部７４８にカウント結果を出力するとともに、内部に保持されるカウント数を０にリセットする。

寿命判断部７４８は、カウント部７４６から入力されたカウント数が、しきい値Ｎｔｈ（２１４）以上であると判断した場合、表示部８０に警告画像を表示する。なお、当該警告画像は、記憶装置１２０に格納されているものとする。

［Ｈ．画像形成装置１００のハードウェア構成］
次に、図１３を用いて、画像形成装置１００のハードウェア構成の一例について説明する。図１３は、画像形成装置１００の主要なハードウェア構成を示すブロック図である。

図１３に示されるように、画像形成装置１００は、制御部７０と、ＲＯＭ（Read Only Memory）１０２と、ＲＡＭ（Random Access Memory）１０３と、ネットワークインターフェイス１０４と、表示部８０と、記憶装置１２０とを含む。

制御部７０は、たとえば、少なくとも１つの集積回路によって構成される。集積回路は、たとえば、少なくとも１つのＣＰＵ（Central Processing Unit）、少なくとも１つのＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、少なくとも１つのＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、またはそれらの組み合わせなどによって構成される。

制御部７０は、本実施の形態に従う制御プログラム１２２などの各種プログラムを実行することで図６および図８のフローチャートに示された制御を実行する。制御部７０は、制御プログラム１２２の実行命令を受け付けたことに基づいて、記憶装置１２０からＲＯＭ１０２に制御プログラム１２２を読み出す。ＲＡＭ１０３は、ワーキングメモリとして機能し、制御プログラム１２２の実行に必要な各種データを一時的に格納する。

ネットワークインターフェイス１０４には、アンテナ（図示しない）などが接続される。画像形成装置１００は、当該アンテナを介して、外部の通信機器との間でデータをやり取りする。外部の通信機器は、たとえば、スマートフォンなどの携帯通信端末、サーバーなどを含む。画像形成装置１００は、制御プログラム１２２をアンテナを介してサーバーからダウンロードできるように構成されてもよい。

表示部８０は、ディスプレイとタッチパネルとで構成されている。ディスプレイおよびタッチパネルは互いに重ねられており、表示部８０は、ディスプレイを介してタッチ操作を受け付ける。表示部８０は、たとえば、画像形成装置１００に対する印刷操作などを受け付ける。

記憶装置１２０は、たとえば、ハードディスクや外付けの記憶装置などの記憶媒体である。記憶装置１２０は、実施形態に従う制御プログラム１２２などを格納する。

制御プログラム１２２は、単体のプログラムとしてではなく、任意のプログラムの一部に組み込まれて提供されてもよい。この場合、本実施の形態に従う制御処理は、任意のプログラムと協働して実現される。このような一部のモジュールを含まないプログラムであっても、本実施の形態に従う制御プログラム１２２の趣旨を逸脱するものではない。さらに、制御プログラム１２２によって提供される機能の一部または全部は、専用のハードウェアによって実現されてもよい。さらに、少なくとも１つのサーバーが制御プログラム１２２の処理の一部を実行する所謂クラウドサービスのような形態で画像形成装置１００が構成されてもよい。

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。本発明の範囲は上記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。

１ 中間転写ベルト、２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋ 作像ユニット、３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋ 感光体、９ 濃度センサ、７０ 制御部、８０ 表示部、１００ 画像形成装置、１２２ 制御プログラム、７２０ パターン検出部、７４０ 判断部。

Claims (17)

1. 潜像を担持搬送するための像担持体と、
   前記像担持体の表面に当接して配置される帯電部材と、
   前記像担持体にトナーを供給してトナー画像を形成する現像装置と、
   前記トナー画像の濃度を検出するための濃度検出部と、
   トナー画像に応じた前記濃度検出部の検出結果に基づいて所定の濃度変化パターンを検出するためのパターン検出部と、
   予め定められた期間内における前記所定の濃度変化パターンの検出個数に基づいて前記帯電部材の状態を判断する判断部とを備える、画像形成装置。
2. 前記判断部は、前記期間内における前記所定の濃度変化パターンの検出個数が所定個数を超えた場合に、前記帯電部材の寿命であると判断する、請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記トナー画像は、一様な濃度画像を得るべく形成されるものであり、
   前記パターン検出部は、前記トナー画像に応じた前記濃度検出部の検出結果において、第１の濃度よりも高い第１のピークと、前記第１の濃度よりも低い第２のピークと、前記第１の濃度よりも高い第３のピークとを連続して検出した場合に、当該濃度変化を前記所定の濃度変化パターンとして検出する、請求項１または２に記載の画像形成装置。
4. 前記第１および第３のピークは、前記第１の濃度よりも第１のしきい値濃度以上高いピークを有し、
   前記第２のピークは、前記第１の濃度よりも第２のしきい値濃度以上低いピークを有する、請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記第１の濃度は、前記濃度検出部の検出結果が所定期間予め定められた濃度範囲内に収まる場合の、当該所定期間における平均濃度を含む、請求項３または４に記載の画像形成装置。
6. 前記パターン検出部は、前記第１および第３のピークのうち少なくとも一方のピークの濃度と前記第１の濃度との差分が第３のしきい値濃度以上である場合に、前記所定の濃度変化パターンとして検出する、請求項３〜５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
7. 前記パターン検出部は、前記第１および第３のピークのうち少なくとも一方のピークを形成する濃度変化の傾きが所定値以上である場合に、前記所定の濃度変化パターンとして検出する、請求項３〜５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
8. 入力された画像を印字する通常モードと、一様なテスト画像を形成して前記帯電部材の状態を判断するテストモードとを切り替え可能に構成され、
   前記パターン検出部は、前記テスト画像の濃度変化に基づいて前記所定の濃度変化パターンを検出する、請求項１〜７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
9. 前記テストモードにおいて、前記現像装置に含まれる現像剤担持体に印加する現像バイアス電圧の絶対値が、前記帯電部材による帯電後の前記像担持体の表面電位の絶対値よりも高くなるように、前記現像バイアス電圧と前記帯電部材に印加する帯電バイアス電圧とを制御することによって、前記テスト画像を前記像担持体に形成する、請求項８に記載の画像形成装置。
10. 前記テストモードにおける前記像担持体の表面速度を、前記通常モードにおける前記像担持体の回転速度よりも遅く制御する、請求項８または９に記載の画像形成装置。
11. 前記通常モードにおいて、前記濃度検出部の検出結果に基づいて、前記現像装置に含まれる現像剤担持体に印加する現像バイアス電圧および前記帯電部材に印加する帯電バイアス電圧のうち少なくとも一方を補正することにより画像濃度ムラを低減する画像処理部をさらに備える、請求項８〜１０のいずれか１項に記載の画像形成装置。
12. 前記濃度検出部は、前記帯電部材の主走査方向における端部から所定距離内の位置に対応する前記トナー画像の濃度を検出するように配置される、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の画像形成装置。
13. 前記濃度検出部は、当該画像形成装置が印字可能に設定される領域に対応する前記トナー画像の濃度を検出するように配置される、請求項１２に記載の画像形成装置。
14. 前記像担持体に形成されたトナー像を受け取って搬送するための中間転写体をさらに備え、
    前記濃度検出部は、前記像担持体および前記中間転写体のうち一方に形成されたトナー画像の濃度を検出する、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
15. ユーザーに情報を提示するための表示部をさらに備え、
    前記期間内における前記所定の濃度変化パターンの検出個数が所定個数を超えた場合に、前記表示部に警告を表示する、請求項１〜１４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
16. 前記判断部は、前記期間内における前記所定の濃度変化パターンの検出個数が所定個数を超えた場合に当該画像形成装置の印字動作を制限する、請求項１〜１５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
17. 像担持体の表面に当接して配置される帯電部材を有する画像形成装置の制御プログラムであって、コンピュータに、
    前記像担持体にトナー画像を形成するステップと、
    前記トナー画像の濃度を検出するステップと、
    前記検出された濃度に基づいて所定の濃度変化パターンを検出するステップと、
    予め定められた期間内における前記所定の濃度変化パターンの検出個数を算出するステップと、
    前記算出した検出個数に基づいて前記帯電部材の状態を判断するステップと備える処理を実行させるための、画像形成装置の制御プログラム。