(57)【要約】【課題】現像体の回転位相を検知する検知手段を現像体自体に設けることなく、画像形成条件の変更タイミングを把握する。【解決手段】像保持体に静電潜像を形成する潜像形成手段と、像保持体に保持された静電潜像を現像剤により現像する現像体と、現像体に供給される現像剤を収容する収容体と、収容体の内部において回転することにともない現像剤を攪拌する攪拌体と、収容体に設けられ現像剤の濃度を検知する濃度検知手段と、濃度検知手段から出力される信号の周期を用いて、画像形成条件を切り替える切替手段とを備える画像形成装置。【選択図】図５
2020052147.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像保持体に静電潜像を形成する潜像形成手段と、
前記像保持体に保持された静電潜像を現像剤により現像する現像体と、
前記現像体に供給される現像剤を収容する収容体と、
前記収容体の内部において回転することにともない現像剤を攪拌する攪拌体と、
前記収容体に設けられ現像剤の濃度を検知する濃度検知手段と、
前記濃度検知手段から出力される信号の周期を用いて、画像形成条件を切り替える切替手段と
を備える画像形成装置。
【請求項２】
前記濃度検知手段は、前記収容体内部における透磁率の変化を検知することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記濃度検知手段は、前記収容体の内部であって、水平方向に対して傾斜する面に沿う領域における前記透磁率の変化を検知することを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記濃度検知手段は、前記透磁率が周期的に最大および／または最小となるタイミングを用いて前記潜像形成手段が静電潜像を形成する条件を切り替えることを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記現像体および前記攪拌体の両者を駆動する一の駆動源を有することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記現像体の回転数は、前記攪拌体の回転数の整数倍であることを特徴とする請求項５記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記攪拌体の回転数は、前記現像体の回転数と一致することを特徴とする請求項６記載の画像形成装置。
【請求項８】
像保持体に静電潜像を形成する潜像形成手段と、
前記像保持体に保持された静電潜像を現像剤により現像する現像体と、
前記現像体に供給される現像剤を収容する収容体と、
前記収容体の内部において回転することにともない現像剤を攪拌する攪拌体と、
前記攪拌体の回転位相を検知する位相検知手段と、
前記位相検知手段が検知する前記回転位相を用いて、画像形成条件を変更する変更手段と
を備える画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、画像の濃度を調整可能な要素を変化させながら形成され画像濃度検出手段によって検出された画像パターンの濃度の変化に基づいて、画像形成手段の駆動タイミングを補正するためのタイミング補正データを取得することが開示されている。また、特許文献１には、画像の濃度を均一化するための、回転体の回転周期に対応した、画像の濃度を調整可能な要素についての濃度補正データを用いて画像形成手段が制御されるとき、当該濃度補正データは、かかるタイミング補正データを適用された状態とすることが開示されている。
また、特許文献２には、現像器に設けられたＡＴＣセンサの検出領域内の現像剤の量が周期的に増減するように、現像剤をオーガー及びパドルにより変動させることが開示されている。また、特許文献２には、周期的に増減するＡＴＣセンサの出力波形における上限近傍値の平均値をトナー濃度を示す値として算出することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−１７８４０４号公報
【特許文献２】特開２００５−３１３２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、記録材に形成される画像の濃度ムラを低減するために、現像体の回転位相に応じて、静電潜像を形成する露光量などの条件を変更することがある。ここで、現像体自体に回転位相の検知手段を設けると、例えば現像体が占める空間が大きくなったり、あるいは、コストが増加したりする。
【０００５】
そこで、本発明では、現像体の回転位相を検知する検知手段を現像体自体に設けることなく、画像形成条件の変更タイミングを把握することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の発明は、像保持体に静電潜像を形成する潜像形成手段と、前記像保持体に保持された静電潜像を現像剤により現像する現像体と、前記現像体に供給される現像剤を収容する収容体と、前記収容体の内部において回転することにともない現像剤を攪拌する攪拌体と、前記収容体に設けられ現像剤の濃度を検知する濃度検知手段と、前記濃度検知手段から出力される信号の周期を用いて、画像形成条件を切り替える切替手段とを備える画像形成装置である。
請求項２に記載の発明は、前記濃度検知手段は、前記収容体内部における透磁率の変化を検知することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置である。
請求項３に記載の発明は、前記濃度検知手段は、前記収容体の内部であって、水平方向に対して傾斜する面に沿う領域における前記透磁率の変化を検知することを特徴とする請求項２記載の画像形成装置である。
請求項４に記載の発明は、前記濃度検知手段は、前記透磁率が周期的に最大および／または最小となるタイミングを用いて前記潜像形成手段が静電潜像を形成する条件を切り替えることを特徴とする請求項３記載の画像形成装置である。
請求項５に記載の発明は、前記現像体および前記攪拌体の両者を駆動する一の駆動源を有することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置である。
請求項６に記載の発明は、前記現像体の回転数は、前記攪拌体の回転数の整数倍であることを特徴とする請求項５記載の画像形成装置である。
請求項７に記載の発明は、前記攪拌体の回転数は、前記現像体の回転数と一致することを特徴とする請求項６記載の画像形成装置である。
請求項８に記載の発明は、像保持体に静電潜像を形成する潜像形成手段と、前記像保持体に保持された静電潜像を現像剤により現像する現像体と、前記現像体に供給される現像剤を収容する収容体と、前記収容体の内部において回転することにともない現像剤を攪拌する攪拌体と、前記攪拌体の回転位相を検知する位相検知手段と、前記位相検知手段が検知する前記回転位相を用いて、画像形成条件を変更する変更手段とを備える画像形成装置である。
【発明の効果】
【０００７】
請求項１の発明によれば、現像体の回転位相を検知する検知手段を現像体自体に設けることなく、画像形成条件の変更タイミングを把握することができる。
請求項２の発明によれば、光学式の濃度検知手段を用いる場合と比較して、現像剤の濃度変化をより精度よく検知できる。
請求項３の発明によれば、濃度検知手段からの信号の周期をより精度よく検出できる。
請求項４の発明によれば、濃度検知手段からの信号の周期をより精度よく検出できる。
請求項５の発明によれば、現像体および攪拌体が各々別の駆動源により駆動される構成と比較して、現像体および攪拌体の回転位相のずれを抑制できる。
請求項６の発明によれば、現像体の回転位相を検出する処理が簡易となる。
請求項７の発明によれば、現像体の回転位相を検出する処理が簡易となる。
請求項８の発明によれば、現像体の回転位相を検知する検知手段を現像体自体に設けることなく、画像形成条件の変更タイミングを把握することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本実施の形態が適用される画像形成装置を示す概略構成図である。
【図２】本実施の形態が適用される現像器を示す概略構成図である。
【図３】連結部の概略構成図である。
【図４】（ａ）および（ｂ）は透磁率センサの構成を示す図である。
【図５】制御部の構成を説明する図である。
【図６】透磁率センサの出力信号を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
＜画像形成装置１００＞
図１は、本実施の形態が適用される画像形成装置１００を示す概略構成図である。図１に示す画像形成装置１００は、所謂タンデム型のカラープリンタである。この画像形成装置１００は、各色の画像データに対応して画像形成を行う画像形成部１０と、画像形成装置１００全体の動作を制御する制御部２０と、原稿の画像を読み取る画像読取装置３０と、画像形成部１０に用紙Ｓを供給する用紙供給部４０とを備えている。
【００１０】
ここで、画像形成装置１００の各構成部材は、筺体５０の内部に収容されている。また、画像読取装置３０の下方であって筺体５０の上部の面には、画像形成部１０によって画像が形成された用紙Ｓが積載される積載部６０が設けられている。
【００１１】
＜画像形成部１０＞
画像形成部１０には、一定の間隔をおいて並列的に配置される４つの画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋが備えられている。画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋは、いわゆる電子写真方式によってトナー像を形成する。ここで、画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋは、後述する現像器１６に収納されるトナーを除いて、同様に構成される。そして、各画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋは、それぞれがイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）のトナー像を形成する。このようなことから、以下の説明においては、画像形成ユニット１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの各構成についてはそれぞれ「Ｙ」、「Ｍ」、「Ｃ」、「Ｋ」という符号を付して区別するが、区別する必要のないときは、これらの符号は付さない。
【００１２】
また、画像形成部１０は、各画像形成ユニット１の感光体ドラム１２上に形成された各色トナー像が転写される中間転写ベルト１３を備えている。また、画像形成部１０は、各画像形成ユニット１にて形成された各色トナー像を中間転写ベルト１３に順次転写（一次転写）する一次転写ロール１７を備えている。さらに、画像形成部１０は、中間転写ベルト１３上に重畳して形成された各色トナー像を用紙Ｓに一括転写（二次転写）する二次転写ロール１９と、二次転写された各色トナー像を用紙Ｓに定着させる定着装置２１と、用紙Ｓを排出する排出ロール２３とを備える。また、画像形成部１０は、現像器１６にトナーを供給するトナー供給部１８（後述する図５参照）と、中間転写ベルト１３に形成された各色トナー像を検知するイメージセンサ２５とを有する。
【００１３】
＜画像形成ユニット１＞
画像形成ユニット１は、トナー像を保持する感光体ドラム１２と、感光体ドラム１２を帯電する帯電装置１４と、帯電した感光体ドラム１２の表面を露光して静電潜像を形成する露光器１５と、感光体ドラム１２上に形成された静電潜像を現像しトナー像を形成する現像器１６とを備える。
【００１４】
＜画像形成処理＞
画像形成装置１００は、制御部２０による制御の下で、一連の画像形成処理を実行する。すなわち、ＰＣ（不図示）や画像読取装置３０から取得した画像データは、画像処理部（不図示）によって画像処理が施され、各色の画像データとなって各画像形成ユニット１の露光器１５に送られる。そして、露光器１５による露光および現像器１６による現像が行われることで、感光体ドラム１２上にトナー像が形成される。
【００１５】
各画像形成ユニット１の感光体ドラム１２に形成された各色トナー像は、一次転写ロール１７により中間転写ベルト１３上に順次、一次転写され、中間転写ベルト１３上に各色トナーが重畳された重畳トナー像を形成する。そして、この重畳トナー像は、中間転写ベルト１３の移動にともなって二次転写ロール１９に向けて搬送される。
【００１６】
一方、用紙供給部４０から給紙される用紙Ｓが、中間転写ベルト１３上の重畳トナー像の搬送タイミングに合わせて、二次転写ロール１９に搬送される。そして、二次転写ロール１９によって、中間転写ベルト１３上の重畳トナー像が用紙Ｓ上に二次転写される。用紙Ｓに転写された重畳トナー像は、定着装置２１にて用紙Ｓに定着された後、排出ロール２３によって積載部６０へと排出される。
【００１７】
なお、以下の説明においては、図１に示す画像形成装置１００における上下方向（鉛直方向）を単に「上下方向」ということがある。また、図１に示す画像形成装置１００における紙面の左右方向を、単に「幅方向」ということがある。また、図１に示す画像形成装置１００における紙面の奥行方向を、単に「奥行方向」ということがある。
【００１８】
＜現像器１６＞
図２は、本実施の形態が適用される現像器１６を示す概略構成図である。なお、図２に示す現像器１６は、明瞭化のため奥行方向と直交する面で一部を切断している。
次に、図２を参照しながら、現像器１６の概略構成について説明をする。
【００１９】
図２に示すように、現像器１６は、現像剤を収容するハウジング１１０と、ハウジング１１０内に設けられ現像剤を攪拌しながら搬送する第１オーガ１３０および第２オーガ１５０と、現像剤を保持する現像ロール１７０とを備える。また、現像器１６は、モータにより構成される駆動源Ｍと、第１オーガ１３０、第２オーガ１５０、および現像ロール１７０に駆動源Ｍからの駆動力を伝達する連結部１９０と、ハウジング１１０内の透磁率を検知する透磁率センサ２００とを備える。
【００２０】
ハウジング１１０は、感光体ドラム１２側に向けて開口し、内部にはトナーと磁性粒子であるキャリアとを混合させた２成分現像剤（以下、現像剤）を収容する現像剤収容室１１５が設けられている。この現像剤収容室１１５は、奥行方向に沿って設けられた仕切り板１１７によって、奥行方向両端を除き互いに隔絶された第１室１１１および第２室１１３を有する。第１室１１１および第２室１１３の各々には、第１オーガ１３０および第２オーガ１５０が設けられている。ここで、第１オーガ１３０および第２オーガ１５０は、現像ロール１７０と略平行に配置されている。また、現像ロール１７０は、感光体ドラム１２（図１参照）と略平行に配置されている。
【００２１】
ここで、第１オーガ１３０および第２オーガ１５０は、連結部１９０を介して駆動源Ｍからの駆動力を受け、例えば、互いに反対向きに回転する。なお、第１オーガ１３０および第２オーガ１５０の羽根部１５３などの形状によっては、互いに同じ向きに回転してもよい。そして、トナー供給部１８（図５参照）から供給されたトナーをキャリアと攪拌しながら、奥行方向において互いに反対向きに搬送させることにより、現像剤を循環させる。その間に、トナーとキャリアとは混合されて予め定めたトナー濃度となるように制御されるとともに、トナーとキャリアとの摩擦によってトナーには電荷が発生する。
【００２２】
＜第２オーガ１５０＞
次に、図２を参照しながら、第２オーガ１５０について説明をする。
図２に示すように、第２オーガ１５０は、回転軸１５１と、回転軸１５１の外周にらせん状に設けられた羽根部１５３と、回転軸１５１の外周に設けられた板状部材であるパドル１５５とを有する。第２オーガ１５０は、第１オーガ１３０よりも現像ロール１７０から離間した位置に設けられる、所謂アドミクスオーガである。
【００２３】
ここで、第２オーガ１５０のパドル１５５は、回転軸１５１の回転にともない、現像剤を攪拌および搬送する。さらに説明をすると、第２オーガ１５０のパドル１５５は、回転軸１５１と一体的に回転し、透磁率センサ２００の近傍まで現像剤を運ぶ。詳細は後述するが、このパドル１５５が回転軸１５１とともに回転することで、透磁率センサ２００の検出領域における現像剤の量が周期的に増減する。
【００２４】
また、第２オーガ１５０の現像剤搬送性能は、羽根部１５３の形状に依存する。すなわち、第２オーガ１５０の現像剤搬送性は、羽根部１５３の角度やピッチなどのパラメータにより、調整可能である。
【００２５】
＜連結部１９０＞
図３は、連結部１９０の概略構成図である。
次に、図３を参照しながら、連結部１９０について説明をする。
図３に示すように、連結部１９０は、駆動源Ｍの回転軸Ｍ１に設けられた駆動ギア１９１と、現像ロール１７０の回転軸１７１に設けられた第１ギア１９３と、第１オーガ１３０の回転軸１３１に設けられた第２ギア１９５と、第２オーガ１５０の回転軸１５１に設けられた第３ギア１９７とを有する。
【００２６】
上記の第１ギア１９３乃至第３ギア１９７は、互いに噛み合って設けられる。そして、駆動ギア１９１を介して、駆動源Ｍからの駆動力を受け、第１ギア１９３乃至第３ギア１９７は各々回転する。このことにより、現像ロール１７０、第１オーガ１３０、および第２オーガ１５０は各々回転軸１７１、回転軸１３１、および回転軸１５１を中心として回転する。
【００２７】
ここで、図示の例における第１ギア１９３乃至第３ギア１９７は、各々の歯数が互いに一致する。また、第１ギア１９３乃至第３ギア１９７は、共通の駆動源Ｍから駆動力を受ける。したがって、現像ロール１７０、第１オーガ１３０、および第２オーガ１５０の回転数は、互いに一致する。また、第１ギア１９３乃至第３ギア１９７は、各々の大きさ（例えば、基準円直径）が互いに一致する。
【００２８】
なお、図示の現像ロール１７０および第２オーガ１５０は、第１ギア１９３および第３ギア１９７を介して互いに連結された状態で、同一の駆動源Ｍから駆動力を受ける。このことにより、現像ロール１７０と第２オーガ１５０との位相ずれが発生することが抑制される。言い替えると現像ロール１７０および第２オーガ１５０の回転位相が一致する状態が維持される。
【００２９】
また、ここでは、第１ギア１９３および第３ギア１９７において、歯数および大きさが両者ともに一致することを説明したが、これに限定されない。例えば、第１ギア１９３および第３ギア１９７の歯数は一致する一方で、大きさは互いに異なってもよい。具体的には、第１ギア１９３および第３ギア１９７の基準円直径の比が、１：０．９などであってもよい。
【００３０】
また、図３に示す連結部１９０は、第１ギア１９３乃至第３ギア１９７などの配置を模式的に示したものであり、図示の配置に限定されるものではない。さらに説明をすると、図３に示す連結部１９０とは異なり、駆動ギア１９１、第１ギア１９３、第２ギア１９５、第３ギア１９７以外のギアを設けてもよい。例えば、第１ギア１９３および第２ギア１９５の間に設けられ第１ギア１９３および第２ギア１９５の各々と噛み合う中間ギアや、第２ギア１９５および第３ギア１９７の間に設けられ第２ギア１９５および第３ギア１９７の各々と噛み合う他の中間ギアなどを設けてもよい。
【００３１】
＜透磁率センサ２００＞
図４（ａ）および（ｂ）は、透磁率センサ２００の構成を示す図である。
次に、図２、図４（ａ）および（ｂ）を参照しながら、透磁率センサ２００の構成について説明をする。
【００３２】
まず、図２に示すように、透磁率センサ２００はハウジング１１０の第２室１１３に設けられる。さらに説明をすると、透磁率センサ２００は、第２室１１３に設けられた開口１１４に設けられる。また、透磁率センサ２００は、第２室１１３に設けられた第２オーガ１５０に向けて設けられる。図示の例においては、透磁率センサ２００の第２オーガ１５０に対向する面であるセンサ面２０９が、第２室１１３内に露出する。そして、透磁率センサ２００は、透磁率を検出する検出領域が第２オーガ１５０のパドル１５５の通過領域と重なるように配置されている。
【００３３】
また、図４（ａ）に示すように、透磁率センサ２００は、ハウジング１１０における回転軸１５１の一端側（図中右側）に設けられている。さらに、図４（ｂ）に示すように、透磁率センサ２００を設ける開口１１４は、第２室１１３の内周面であって、かつ水平方向（幅方向）に対して傾斜する面に設けられている。また、図示の例における透磁率センサ２００のセンサ面２０９は、平面であり、開口１１４から第２室１１３内に露出する。そして、このセンサ面２０９は、水平方向に対して傾斜して設けられる（図中のセンサ面２０９に沿う破線参照）。このように、第２室１１３の内周面および透磁率センサ２００のセンサ面２０９が、水平方向に対して傾斜して設けられることにより、第２室１１３の内周面および透磁率センサ２００のセンサ面２０９に沿って現像剤が落下する配置となる。
【００３４】
ここで、図４（ｂ）に示すように、第２オーガ１５０の回転にともない、透磁率センサ２００のセンサ面２０９の前にある現像剤が、パドル１５５によって掻き集められながら移動する。また、第２オーガ１５０は予め定めた速度で回転する。よって、透磁率センサ２００の検出領域の現像剤の量は、周期的に増減する。このことにより、透磁率センサ２００からの出力信号（例えば、電圧）も、第２オーガ１５０の回転にともない周期的に変化する。
【００３５】
ここで、現像剤が、第２室１１３の内周面あるいは透磁率センサ２００のセンサ面２０９に沿って落下することにより、パドル１５５が通過した後、透磁率センサ２００のセンサ面２０９の前に残る現像剤が低減する。このことにより、パドル１５５の通過にともなう透磁率の変化、すなわち透磁率センサ２００の出力信号の変化がより大きくなり、結果として出力信号の周期などの検出精度が向上し得る。
【００３６】
＜制御部２０＞
図５は、制御部２０の構成を説明する図である。
次に、図２および図５を参照しながら、制御部２０について説明をする。
【００３７】
図５に示すように、制御部２０は、透磁率センサ２００からの信号を受けトナー濃度を調整するトナー濃度調整部２０１と、透磁率センサ２００からの信号を受け第２オーガ１５０の回転位相を検出する回転位相検出部２０２と、イメージセンサ２５からの信号を受けトナー像における濃度分布を検出する濃度分布検出部２０３と、回転位相検出部２０２から第２オーガ１５０の回転位相の信号、および濃度分布検出部２０３からトナー像における濃度分布の信号を受け、トナー像の濃度ムラを調整する濃度ムラ調整部２０４とを有する。
【００３８】
ここで、トナー濃度調整部２０１は、透磁率センサ２００の出力値により、現像剤のトナー濃度（キャリアに対するトナーの比率）を検出し、この検出値に基づいてトナー供給部１８を制御する。具体的には、トナー濃度調整部２０１は、トナー供給部１８によってトナーが補給されることによりトナー濃度が予め定めた範囲内に保たれるよう、トナー供給部１８を制御する。
【００３９】
回転位相検出部２０２は、透磁率センサ２００の出力値により、第２オーガ１５０の回転位相を検出し、濃度ムラ調整部２０４へと出力する。ここで、上述のように第２オーガ１５０と現像ロール１７０とは、互いに回転数が一致する。したがって、本実施の形態においては、第２オーガ１５０の回転位相を、現像ロール１７０の回転位相（所謂Ｚ相）として利用する。
濃度分布検出部２０３は、イメージセンサ２５から、中間転写ベルト１３に形成された濃度ムラ検知用の各色トナー像の信号を検知し、各色トナー像の濃度分布を検出する。
【００４０】
濃度ムラ調整部２０４は、回転位相検出部２０２が検出した現像ロール１７０の回転位相と、濃度分布検出部２０３が検出した濃度分布とに基づいて、濃度ムラ検知用の各色トナー像における現像ロール１７０の回転位相と濃度ムラとの関係を検出する。また、濃度ムラ調整部２０４は、検出した濃度ムラを補正する補正パラメータを生成する。そして、濃度ムラ調整部２０４は、生成した補正パラメータと、回転位相検出部２０２が検出した現像ロール１７０の回転位相に基づいて、露光器１５が感光体ドラム１２の表面に静電潜像を形成する際の露光量を制御する。
【００４１】
ここで、濃度ムラとは、用紙Ｓに均一な画像濃度で形成される画像における濃度のばらつきである。例えば、濃度ムラは、濃度ムラ検知用のトナー像として予め定められた濃度の画像を用紙Ｓの全面に対応する大きさで形成し、その画像における画像濃度の差（ばらつき）によって表される。この濃度ムラは、例えば感光体ドラム１２の振れや、露光器１５の露光ムラなど、種々の要因によって発生する。
【００４２】
また、濃度ムラ調整部２０４が調整する濃度ムラは、濃度ムラ検知用の各色トナー像における２方向、例えば幅方向と奥行方向との２方向においてエリアを分割する。そして、エリアごとに上述のような濃度ムラを補正する補正パラメータを生成する。なお、図示の例においては、現像ロール１７０の回転位相と、補正パラメータの調整タイミングとの同期を取ることにより、濃度ムラを打ち消すような濃度補正が行われる。例えば、補正パラメータに従って露光器１５の露光量を切り替えるタイミングは、現像ロール１７０の回転位相から把握できる。
【００４３】
さて、本実施の形態とは異なり、測定対象となる現像ロール１７０の回転位相を把握するために、例えば現像ロール１７０に回転位相検知装置を設け、現像ロール１７０の回転位相を直接検知する構成も採用され得る。しかしながら、この構成においては、濃度ムラ補正のために現像器１６内に回転位相検知装置を設けることが必要となる場合がある。この場合、回転位相検知装置の製造や、回転位相検知装置を配置するための空間が必要となる。また、回転位相検知装置の構造的な設計や、あるいは入出力を含めた電気的な設計が必要となり、結果として製造コストの増加や、空間的な制約を招く。一方で、本実施の形態においては、現像ロール１７０に回転位相検知装置を設けることなく、第２オーガ１５０に設けた透磁率センサ２００により、現像ロール１７０の回転位相が検知される。
【００４４】
＜透磁率センサ２００の出力信号＞
図６は、透磁率センサ２００の出力信号を説明する図である。
次に、図２および図６を参照しながら、透磁率センサ２００の出力信号について説明をする。
【００４５】
図６に示すように、透磁率センサ２００は、パドル１５５が通過するたびに出力信号においてピークが出るのでこれを検知する。さらに説明をすると、透磁率センサ２００の検出領域内の現像剤は、第２オーガ１５０の回転にともない、周期的に変動する。そのため、現像剤の透磁率を検出する透磁率センサ２００の出力信号は、ピークを有しながら周期的に増減する波形となる。図示の例においては、時間の経過、すなわち第２オーガ１５０の回転位相の変化にともない、透磁率センサ２００の出力値が周期的に増減する。さらに説明をすると、透磁率センサ２００の出力値は、上ピークＰＵおよび下ピークＰＬの間で周期的に変化する。
【００４６】
そして、透磁率センサ２００の出力信号の一周期分、例えば下ピークＰＬから次の下ピークＰＬを迎えるまでの間において、第２オーガ１５０が１回転する。すなわち、透磁率センサ２００の出力信号の周期的な増減を検出することにより、第２オーガ１５０の回転位相が検知できる。
【００４７】
そこで、図示の例においては、透磁率センサ２００の出力信号が、周期的に最大および／または最小となるタイミングを用いて、濃度ムラ調整部２０４は、露光器１５が静電潜像を形成する条件を切り替える。例えば、下ピークＰＬおよび次の下ピークＰＬを検知することにより、第２オーガ１５０の回転周期が把握できる。また、上ピークＰＵおよび次の上ピークＰＵ、あるいは上ピークＰＵおよび次の下ピークＰＬなどの組み合わせにより、第２オーガ１５０の回転周期を把握してもよい。なお、検出が相対的に容易な上ピークＰＵあるいは下ピークＰＬを用いて第２オーガ１５０の回転周期を把握することにより、算出される第２オーガ１５０の回転周期の精度が向上する。
【００４８】
また、図示の例においては、上ピークＰＵよりも下ピークＰＬの方が、ピーク前後の増減量が大きい。すなわち、上ピークＰＵよりも下ピークＰＬの方が、波形のピークがより鋭い。このように、上ピークＰＵおよび下ピークＰＬとでピークの鋭さが異なる場合には、より鋭いピーク（図示の例では下ピークＰＬ）を用いることにより、第２オーガ１５０の回転位相の精度を向上させ得る。
【００４９】
また、下ピークＰＬから次の下ピークＰＬの１周期のみで現像ロール１７０の回転位相を算出するよりも、予め定めた期間の複数の下ピークＰＬから、現像ロール１７０の回転位相を算出する態様の方が、現像ロール１７０の回転位相の精度が向上する。すなわち、透磁率センサ２００の複数の波形を用いてフィルタリングすることで、算出される回転位相の精度が向上する。
【００５０】
さて、図６に示す透磁率センサ２００の出力信号からは、第２オーガ１５０および現像ロール１７０の回転位相だけでなく、現像剤のトナー濃度も算出される。具体的には、透磁率センサ２００の出力信号の大きさから、トナー濃度が算出される。例えば、予め定めた期間の下ピークＰＬの出力値の平均値などにより、トナー濃度を算出してもよい。このとき、複数の下ピークＰＬの出力値を用いてフィルタリングすることにより、算出されるトナー濃度の精度が向上する。
【００５１】
付言すると、透磁率センサ２００は、現像剤収容室１１５内のキャリアの磁力（透磁率）を検知することにより、現像剤収容室１１５内の現像剤のトナー濃度、すなわちキャリアに対するトナーの比率を検出する。例えば、透磁率センサ２００が検知する透磁率が相対的に高い場合には、相対的に現像剤におけるキャリアが多く、トナーが少ない状態である。すなわち、この場合はトナー濃度が低い。反対に、透磁率センサ２００が検知する透磁率が相対的に低い場合には、相対的に現像剤におけるキャリアが少なく、トナーが多い状態である。すなわち、この場合はトナー濃度が高い。このように検知したトナー濃度に従い、トナー供給部１８の稼働状況を切り替える。
【００５２】
＜変形例＞
さて、上記の説明においては、現像ロール１７０および第２オーガ１５０の回転数が互いに一致することを説明したが、第２オーガ１５０の回転数に基づいて現像ロール１７０の回転数が把握できる関係であれば、現像ロール１７０および第２オーガ１５０の回転数が互いに一致する構成に限定されない。例えば、同一の駆動源Ｍから駆動力を受けかつ互いにギアでつながれた現像ロール１７０および第２オーガ１５０を含む構成において、現像ロール１７０の回転数が、第２オーガ１５０の回転数の整数倍の関係であってもよい。
【００５３】
また、第２オーガ１５０の回転数が、感光体ドラム１２の回転数と一致する構成であってもよい。さらに説明をすると、同一の駆動源Ｍから駆動力を受けるとともに、互いにギアでつながれた第２オーガ１５０および感光体ドラム１２を含む構成において、感光体ドラム１２の回転数が、第２オーガ１５０の回転数の整数倍の関係であってもよい。この構成においては、第２オーガ１５０の回転位相を用いて、感光体ドラム１２の回転位相が把握される。
【００５４】
さらに、第２オーガ１５０の回転数と、現像ロール１７０の回転数と、感光体ドラム１２の回転数とを一致させる構成であってもよい。また、第２オーガ１５０の回転数、現像ロール１７０の回転数、および感光体ドラム１２の回転数のうち、第２オーガ１５０の回転数を基準として、他の回転数が基準となる回転数の整数倍となる構成としてもよい。さらに説明をすると、同一の駆動源Ｍから駆動力を受けかつ互いにギアでつながれた第２オーガ１５０、現像ロール１７０、および感光体ドラム１２を含む構成において、感光体ドラム１２の回転数と、現像ロール１７０の回転数とを、第２オーガ１５０の回転数の整数倍の関係としてもよい。この構成においては、第２オーガ１５０の回転位相を用いて、現像ロール１７０の回転位相および感光体ドラム１２の回転位相が把握される。すなわち、第２オーガ１５０の回転位相から複数の他の回転体の回転位相が把握される。
【００５５】
また、第２オーガ１５０の回転数から、対象とする回転体の回転数を把握することができれば、対象とする回転体は、現像ロール１７０や感光体ドラム１２などのロール状の部材だけでなく、中間転写ベルト１３など他の形状の回転体であってもよい。また、上記では第２オーガ１５０および現像ロール１７０などが同一の駆動源Ｍから駆動力を受けることを説明したが、各々の回転数を把握することができれば、各々が別の駆動源から駆動力を受ける構成であってもよい。
【００５６】
また、上記の説明においては、透磁率センサ２００を用いて第２オーガ１５０の回転位相を把握することを説明した。ここで、第２オーガ１５０の回転位相を把握することができれば、そのための構成は特に限定されない。例えば透磁率センサ２００に替えて、光学式など他の方式を用いたセンサにより、トナー濃度および第２オーガ１５０の回転位相を検出してもよい。
【００５７】
また、上記の説明においては、露光器１５の露光量を制御することにより、濃度ムラを補正することを説明したが、回転位相検出部２０２が検出した現像ロール１７０の回転位相を用いながら、画像形成条件を調整し濃度ムラを補正するものであればこれに限定されない。例えば、帯電装置１４の帯電バイアスや現像器１６の現像バイアスを制御することにより、濃度ムラを補正してもよい。付言すると、帯電バイアスの強さや、現像バイアスの強さを制御することや、ロール駆動源となるモータの速度の変調によって濃度ムラにカウンターを当てることにより、濃度ムラを補正してもよい。また、形成する画像データ自体に、実際に起こると予想される濃度ムラと逆の濃度ムラを付加することにより、濃度ムラを補正してもよい。
【００５８】
なお、上記の説明における現像器１６は現像装置の一例である。感光体ドラム１２は、像保持体の一例である。現像ロール１７０は、現像体の一例である。ハウジング１１０は、収容体の一例である。第２オーガ１５０は攪拌体の一例である。透磁率センサ２００は濃度検知手段および位相検知手段の一例である。濃度ムラ調整部２０４は切替手段および変更手段の一例である。
【００５９】
なお、上記では種々の実施形態および変形例を説明したが、これらの実施形態や変形例同士を組み合わせて構成してももちろんよい。
また、本開示は上記の実施形態に何ら限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施することができる。
【符号の説明】
【００６０】
１０…画像形成部、１６…現像器、２５…イメージセンサ、１００…画像形成装置、１５０…第２オーガ、１５５…パドル、１７０…現像ロール、２００…透磁率センサ、２０１…トナー濃度調整部、２０２…回転位相検出部、２０３…濃度分布検出部、２０４…濃度ムラ調整部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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