(57)【要約】【課題】現像容器内の現像剤濃度によらず、インダクタセンサによる検知誤差を適切に補正可能にすること。【解決手段】インダクタセンサである現像トナー濃度センサ７０の個体差による出力誤差(1)を測定してＶｃ１を求める第１測定、電源２０２により供給される電源電圧の誤差による出力誤差(2)を測定してＶｃ２を求める第２測定、出力回路２０４の誤差による出力誤差(3)を測定してＶｃ３を求める第３測定、制御電圧回路２０５による制御電圧誤差(4)を測定して制御電圧設定値（Ｖｒ）を求める第４測定の少なくとも１つを予め行っておき、現像トナー濃度センサ７０の初期化処理時に、前記測定から求められた制御電圧設定値（Ｖｒ）を、前記インダクタセンサに印加する制御電圧として設定する（図４のＳ４０２，Ｓ４０３）。【選択図】図２
2020115192.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナーと磁性体の二成分からなる現像剤を収納する容器と、前記容器に収納されている現像剤のトナー濃度を検知するインダクタセンサと、前記インダクタセンサを制御する制御基板とを有し、前記制御基板に、前記インダクタセンサに電源電圧を供給するための電源と、前記インダクタセンサに制御電圧を印加して前記センサの出力電圧を検知する制御部と、前記制御電圧を整合する制御電圧回路と、前記出力電圧を整合する出力回路とを備える画像形成装置のセンサ誤差補正方法であって、
前記インダクタセンサの個体差による出力誤差を測定する第１測定、前記電源電圧の誤差による出力誤差を測定する第２測定、前記出力回路の誤差による出力誤差を測定する第３測定、及び、前記制御電圧回路による制御電圧誤差を測定する第４測定の少なくとも１つの測定を予め行っておき、
前記測定の結果に基づいて、前記インダクタセンサによる検知誤差を補正することを特徴とする画像形成装置のセンサ誤差補正方法。
【請求項２】
前記第１測定では、前記インダクタセンサに所定の制御電圧を印加した状態で該インダクタセンサにより基準物を検知した場合の該インダクタセンサの出力電圧を測定し、該測定した出力電圧と前記所定の制御電圧を印加された状態で前記インダクタセンサにより前記基準物を検知した場合の設計上の出力電圧との差分を補正するための第１制御電圧を求め、
前記第２測定では、前記インダクタセンサに異なる複数の電源電圧を順次印加して該インダクタセンサにより前記基準物を検知した場合の該インダクタセンサの出力電圧を前記印加する電源電圧ごとに測定し、また前記電源により供給される電源電圧を測定し、該測定された複数の出力電圧に基づき、前記電源から測定された電源電圧が印加された場合に該インダクタセンサにより前記基準物を検知した場合の該インダクタセンサの出力電圧を求め、該求めた出力電圧と前記設計上の出力電圧との差分を補正するための第２制御電圧を求め、
前記第３測定では、前記インダクタセンサのセンサ出力端子と接続される前記制御基板の端子に、前記設計上の出力電圧を印加して、前記制御基板での検知電圧を測定し、該測定した検知電圧と前記設計上の出力電圧との差分を補正するための第３制御電圧を求め、
前記第４測定では、前記インダクタセンサに異なる複数の制御電圧を順次印加して該インダクタセンサにより前記基準物を検知した場合の該インダクタセンサの出力電圧を前記印加する制御電圧ごとに測定し、該測定された複数の出力電圧に基づき、前記所定の制御電圧に、前記第１制御電圧、前記第２制御電圧及び前記第３制御電圧の少なくともいずれかを加算した第４制御電圧を、前記制御基板から出力するための第５制御電圧を求め、
前記第４制御電圧又は前記第５制御電圧を前記インダクタセンサに印加することで、前記インダクタセンサによる検知誤差を補正することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置のセンサ誤差補正方法。
【請求項３】
前記インダクタセンサの初期化を行う際に、前記第４制御電圧又は前記第５制御電圧を、前記インダクタセンサに印加する制御電圧として設定することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置のセンサ誤差補正方法。
【請求項４】
前記制御基板は、記憶部を備え、
前記記憶部に、前記第４制御電圧又は前記第５制御電圧を記憶しておき、
前記制御部が、前記記憶部に記憶される制御電圧を前記インダクタセンサに印加する制御電圧として設定するステップを有することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置のセンサ誤差補正方法。
【請求項５】
トナーと磁性体の二成分からなる現像剤を収納する容器と、前記容器に収納されている現像剤のトナー濃度を検知するインダクタセンサと、前記インダクタセンサを制御する制御基板とを有し、前記制御基板に、前記インダクタセンサに電源電圧を供給するための電源と、前記インダクタセンサに制御電圧を印加して前記センサの出力電圧を検知する制御部と、前記制御電圧を整合する制御電圧回路と、前記出力電圧を整合する出力回路とを備える画像形成装置であって、
予め行われる、前記インダクタセンサの個体差による出力誤差を測定する第１測定、前記電源電圧の誤差による出力誤差を測定する第２測定、前記出力回路の誤差による出力誤差を測定する第３測定、及び、前記制御電圧回路による制御電圧誤差を測定する第４測定の少なくとも１つの測定の結果に基づいて、前記インダクタセンサによる検知誤差を補正する補正手段を有することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁性キャリアとトナーを含む二成分現像剤を用いた現像器における現像剤中のトナー濃度をセンサで測定する機能を有する複写機、プリンタ、印刷機等の画像形成装置のセンサ誤差補正に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、電子写真方式などの画像形成装置で用いられる現像器としては、感光体ドラム等の像担持体上に形成された静電潜像を現像剤にて可視像かするものが知られている。
この種の現像器には、現像剤として、トナー及びキャリアが含まれる二成分現像剤を用いる態様、あるいは、トナーのみが含まれる一成分現像剤を用いる態様がある。二成分現像剤を使用する態様にあっては、トナーの消費量が進むにつれてトナー濃度が低下するため、トナー濃度を維持する上で定期的にトナー補給が行われる。
【０００３】
このようなトナー補給は、例えばトナー濃度センサによりトナー濃度を検知し、この検知情報に基づいてトナー濃度が低下したと判断した時に行われる。ここで、トナー濃度センサとしては、例えば現像剤トナーとキャリアとの混合率を透磁率を用いて測定するインダクタンスセンサや、像担持体上に作成された濃度パッチの濃度を検知するパッチ濃度センサなどが用いられる。インダクタンスセンサを用いる場合、インダクタンスセンサを制御する基板やインダクタンスセンサの個体差によるセンサの出力バラツキを補正する必要がある。このため、本体の設置時に既知の濃度で製造された現像剤の濃度を測定し、その出力値がターゲットの出力値となるようにインダクタンスセンサの制御電圧を補正する初期化を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１７−２１１６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、現像容器内の現像剤濃度を一定にすることは困難であり、現像容器内の現像剤濃度にばらつきが生じてしまう。現像容器内の現像剤濃度が一定でないと、インダクタンスセンサの初期化動作に誤差が生じ、現像容器内の現像剤濃度が狙った濃度にならず、トナー濃度が変化してしまう。また、画像形成装置の本体設置時に初期化動作を行うため、設置時の時間が長くなってしまう。
【０００６】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものである。本発明は、現像容器内の現像剤濃度によらず、インダクタセンサによる検知誤差を適切に補正する仕組みを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、トナーと磁性体の二成分からなる現像剤を収納する容器と、前記容器に収納されている現像剤のトナー濃度を検知するインダクタセンサと、前記インダクタセンサを制御する制御基板とを有し、前記制御基板に、前記インダクタセンサに電源電圧を供給するための電源と、前記インダクタセンサに制御電圧を印加して前記センサの出力電圧を検知する制御部と、前記制御電圧を整合する制御電圧回路と、前記出力電圧を整合する出力回路とを備える画像形成装置のセンサ誤差補正方法であって、前記インダクタセンサの個体差による出力誤差を測定する第１測定、前記電源電圧の誤差による出力誤差を測定する第２測定、前記出力回路の誤差による出力誤差を測定する第３測定、及び、前記制御電圧回路による制御電圧誤差を測定する第４測定の少なくとも１つの測定を予め行っておき、前記測定の結果に基づいて、前記インダクタセンサによる検知誤差を補正することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、現像容器内の現像剤濃度によらず、インダクタセンサによる検知誤差を適切に補正することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本実施形態に係る画像形成装置の概略構成の一例を示す図。
【図２】本実施形態の現像トナー濃度センサの制御構成を説明する図。
【図３】従来の現像トナー濃度センサの初期化動作を説明するフローチャート。
【図４】本実施形態における現像トナー濃度センサの初期化動作を説明するフローチャート。
【図５】ＴＤ比と現像トナー濃度センサのセンサ出力の関係を例示する図。
【図６】本実施形態における現像トナー濃度センサの個体差補正のために予め行われる作業を例示するフローチャート。
【図７】電源電圧と現像トナー濃度センサのセンサ出力の関係を例示する図。
【図８】本実施形態における電源電圧による出力誤差を補正するために予め行われる作業を例示するフローチャート。
【図９】現像トナー濃度センサのセンサ出力と制御部の検知電圧の関係を例示する図。
【図１０】本実施形態における出力回路誤差を補正するために予め行われる作業を例示するフローチャート。
【図１１】現像トナー濃度センサの制御電圧端子と接続される制御基板の端子での検知電圧（センサに印加される制御電圧）と制御電圧の設定値の関係を例示する図。
【図１２】本実施形態における制御電圧回路の誤差を算出し補正係数を算出する作業を例示するフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置の概略構成の一例を示す図である。
図１に示す本実施形態の画像形成装置２００は、電子写真方式によりカラー画像を形成するプリンタ、複写機、複合機、ファクシミリ等により実現可能である。
画像形成装置２００は、４つの画像形成部Ｐａ〜Ｐｄを中間転写ベルト７上に並べて配置した、いわゆる中間転写タンデム方式の画像形成装置である。
【００１１】
画像が形成されるシート等の記録材Ｓは、記録材収納庫６０内に積載されており、画像形成部Ｐａ〜Ｐｄによる画像形成のタイミングに応じて、摩擦分離方式を採用した給紙ローラ６１により給紙される。給紙ローラ６１は、記録材Ｐを、搬送パスを介してレジストローラ６２に搬送する。レジストローラ６２は、記録材Ｓの斜行を補正し、タイミングを調整して二次転写部Ｔ２に記録材Ｓを搬送する。
【００１２】
画像形成装置２００は、画像形成部Ｐａ〜Ｐｄにより画像形成を行う。画像形成部Ｐａ〜Ｐｄは、感光体１ａ〜１ｄ、帯電器２ａ〜２ｄ、露光器３ａ〜３ｄ、現像器１００ａ〜１００ｄ、一次転写部Ｔ１ａ〜Ｔ１ｄ、及び感光体クリーナ６ａ〜６ｄを備える。
【００１３】
帯電器２ａ〜２ｄは、感光体１ａ〜１ｄの表面を一様に帯電させる。感光体１ａ〜１ｄは、回転駆動されており、露光器３ａ〜３ｄにより光が照射される。露光器３ａ〜３ｄは、形成する画像の画像情報に応じて変調された光を感光体１ａ〜１ｄに照射する。これにより感光体１ａ〜１ｄには、画像に応じた静電潜像が形成される。
【００１４】
現像器１００ａ〜１００ｄは、感光体１ａ〜１ｄに形成された静電潜像を現像剤により現像する。本実施形態では、現像剤にトナーを用いる。現像器１００ａ〜１００ｄは、静電潜像が形成された感光体１ａ〜１ｄにトナーを付着させることで現像してトナー像を形成する。本実施形態の現像器１００ａ〜１００ｄは、非磁性トナーと磁性キャリア（磁性体）とを混合した二成分現像剤を収容する容器を備える。
【００１５】
一次転写部Ｔ１ａ〜Ｔ１ｄは、所定の加圧量及び静電的負荷バイアスが与えられ、感光体１ａ〜１ｄから中間転写ベルト７にトナー像を転写する。この際、感光体１ａ〜１ｄの各々に形成されたトナー像は、中間転写ベルト７に重畳するように転写される。
【００１６】
画像形成部Ｐａは、イエローのトナー像を生成する。画像形成部Ｐｂは、マゼンタのトナー像を生成する。画像形成部Ｐｃは、シアンのトナー像を生成する。画像形成部Ｐｄは、ブラックのトナー像を生成する。ただし、形成されるトナー像の色数は、４色に限定されるものではない。
【００１７】
中間転写ベルト７には、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナー像が重畳して転写されることで、フルカラーのトナー像が形成される。転写後に感光体１ａ〜１ｄに残留するトナーは、感光体クリーナ６ａ〜６ｄにより回収される。
【００１８】
現像器１００ａ〜１００ｄには、現像トナー濃度センサ７０ａ〜７０ｄが取り付けられている。現像トナー濃度センサ７０ａ〜７０ｄは、現像器１００ａ〜１００ｄに収容されている非磁性トナーの濃度を検知する。現像トナー濃度センサ７０ａ〜７０ｄは、例えば磁界を発生させて磁界変化を検知するインダクタセンサである。現像トナー濃度センサ７０ａ〜７０ｄは、現像器１００ａ〜１００ｄに収容されている二成分現像剤の非磁性トナーと磁性キャリアの混合比に応じて出力が変化する。画像形成装置２００では、現像器１００ａ〜１００ｄ内部に収容するトナーの量が所定量よりも低下したと判断したら、現像剤の補給容器であるトナーボトルＴａ〜Ｔｄからトナーが補給される。
【００１９】
中間転写ベルト７は、不図示の中間転写ベルトフレームに設けられ、二次転写内ローラ８、テンションローラ１７、及び二次転写上流ローラ１８によって張架される無端ベルトである。中間転写ベルト７は、二次転写内ローラ８、テンションローラ１７、及び二次転写上流ローラ１８により矢印Ｒ７方向に回転駆動される。フルカラーのトナー像が形成された中間転写ベルト７は、回転することで二次転写部Ｔ２にトナー像を搬送する。
【００２０】
記録材Ｓ及び中間転写ベルト７に形成されたトナー像は、それぞれ二次転写部Ｔ２で合致するタイミングで搬送される。二次転写部Ｔ２は、対向して配置される二次転写内ローラ８及び二次転写外ローラ９により形成される転写ニップ部であり、所定の加圧力及び静電的負荷バイアスを与えることで記録材Ｓ上にトナー像を吸着させる。このように二次転写部Ｔ２は、中間転写ベルト７上のトナー像を記録材Ｓに転写する。転写後に中間転写ベルト７に残留するトナーは、転写クリーナ１１により回収される。
【００２１】
トナー像が転写された記録材Ｓは、二次転写外ローラ９により二次転写部Ｔ２から定着器１３に搬送される。定着器１３は、対向するローラにより形成される定着ニップ内で記録材Ｓに所定の圧力及び熱量を与えて、記録材Ｓ上にトナー像を溶融固着させる。定着器１３は、熱源となるヒータを備え、常に最適な温度が維持されるように制御される。トナー像が定着された記録材Ｓは、排紙トレイ６３上に排出される。両面画像形成の場合、記録材Ｓは、反転搬送機構により反転してレジストローラ６２に搬送される。
制御基板２０１は、画像形成装置２００全体を制御する。制御基板２０１の構成の詳細は後述する。
【００２２】
続いて、図２を用いて、現像トナー濃度センサ７０ａ〜７０ｄの構成について説明する。以下、現像トナー濃度センサ７０ａ〜７０ｄ、現像器１００ａ〜１００ｄに共通の構成について説明する場合は、現像トナー濃度センサ７０ａ〜７０ｄを「現像トナー濃度センサ７０」、現像器１００ａ〜１００ｄを「現像器１００」と記載する。
【００２３】
図２は、本実施形態の現像トナー濃度センサ７０の制御構成を説明するための図である。
制御基板２０１は、電源２０２、制御部２０３、出力回路２０４、制御電圧回路２０５、及び図示しない各種回路等を有する。
【００２４】
現像トナー濃度センサ７０は、電源２０２から電源電圧を供給される。また、現像トナー濃度センサ７０は、制御部２０３から制御電圧回路２０５を通して、制御電圧が供給される。制御電圧回路２０５は、制御部２０３からの制御電圧を整合する。上述のように、電源電圧、制御電圧によって駆動された現像トナー濃度センサ７０ａ〜７０ｄは、現像器１００ａ〜１００ｄに収容されている二成分現像剤の非磁性トナーと磁性キャリアの混合比に応じた出力を行う。現像トナー濃度センサ７０からの出力は、出力回路２０４を介して、制御部２０３で受信される。出力回路２０４は、現像トナー濃度センサ７０からの出力電圧を整合する。
【００２５】
なお、制御部２０３は、画像形成装置の各部を制御するＣＰＵ、システムワークメモリとして機能するＲＡＭ、記憶部として機能する不揮発性メモリ２０３ｍ（例えばフラッシュＲＯＭ等で構成される）を備える。不揮発性メモリ２０３ｍは、制御部２０３で実行される各種プログラムや各種データを格納する。不揮発性メモリ２０３ｍやＲＡＭは、制御部２０３内に限定されず、制御部２０３が読み出し可能な形態で設けられていればよい。例えば、制御基板２０１上に、不揮発性メモリ２０３ｍやＲＡＭを設け、制御部２０３内のＣＰＵがこれらにアクセスする等の構成でもよい。
【００２６】
このような構成の場合、現像トナー濃度センサ７０の出力は、電源２０２の電圧変動、制御部２０３の出力誤差、検知誤差、制御電圧回路２０５の回路誤差、出力回路２０４の回路誤差、現像トナー濃度センサ７０の個体差の影響を受けて変換する。これらの影響により、現像器１００を検知した時の現像トナー濃度センサ７０の出力が変化する。
【００２７】
ここで、図３を参照して、従来の現像トナー濃度センサ７０（７０ａ〜７０ｄ）の初期化動作について説明する。現像トナー濃度センサ７０の初期化動作は、上述した影響を受け、変化してしまった現像トナー濃度センサ７０の出力を補正するため行なわれる。例えば、画像形成装置の本体設置時に行われる。また、現像トナー濃度センサ７０の初期化動作は、制御部２０３が不揮発性メモリ２０３ｍに格納されているプログラムを実行することにより実現される。
【００２８】
図３は、従来の現像トナー濃度センサ７０の初期化動作を説明するフローチャートである。
従来の画像形成装置では、制御部２０３は、初期化動作を開始すると（Ｓ３０１）、まず、現像トナー濃度センサ７０の制御電圧を、初期化用の制御電圧Ｖｃ１’に設定する（Ｓ３０２）。そして、制御部２０３は、現像トナー濃度センサ７０の出力を測定する（Ｓ３０３）。
【００２９】
次に、制御部２０３は、上記Ｓ３０３で測定した現像トナー濃度センサ７０の出力が、ターゲット電圧より小さいかを確認する（Ｓ３０４）。そして、測定した現像トナー濃度センサ７０の出力がターゲット電圧より小さかった場合（Ｓ３０４でＹｅｓの場合）、制御部２０３は、制御電圧をＶｃα上げる（Ｓ３０５）。さらに、制御部２０３は、Ｖｃα上げた制御電圧での現像トナー濃度センサ７０の出力を測定し（Ｓ３０６）、Ｓ３０７に処理を進める。
【００３０】
Ｓ３０７にて、制御部２０３は、上記Ｓ３０６で測定した出力がターゲット電圧より大きいか否かを判断する。そして、測定した出力がターゲット電圧より大きくない場合（Ｓ３０７でＮｏの場合）、制御部２０３は、Ｓ３０５に処理を戻し、上記処理を繰り返す。
【００３１】
一方、上記Ｓ３０６で測定した出力がターゲット電圧より大きい場合（Ｓ３０７でＹｅｓの場合）、制御部２０３は、Ｓ３１１に処理を進める。
【００３２】
また、上記Ｓ３０４にて、上記Ｓ３０３で測定した出力がターゲット電圧より小さくなかった場合、制御部２０３は、制御電圧をＶｃα下げる（Ｓ３０８）。さらに、制御部２０３は、Ｖｃα下げた制御電圧での現像トナー濃度センサ７０の出力を測定し（Ｓ３０９）、Ｓ３１０に処理を進める。
【００３３】
Ｓ３１０にて、制御部２０３は、上記Ｓ３０９で測定した出力がターゲット電圧より小さいか否かを判断する。そして、測定した出力がターゲット電圧より小さくない場合（Ｓ３１０でＮｏの場合）、制御部２０３は、Ｓ３０８に処理を戻し、上記処理を繰り返す。
【００３４】
一方、上記Ｓ３０９で測定した出力がターゲット電圧より小さい場合（Ｓ３１０でＹｅｓの場合）、制御部２０３は、Ｓ３１１に処理を進める。
【００３５】
Ｓ３１１にて、制御部２０３は、上記Ｓ３０２〜Ｓ３１０で測定した、ターゲット電圧を挟んだ出力時の制御電圧２点から線形近似を行い、ターゲット電圧となる制御電圧を算出する。
次にＳ３１２にて、制御部２０３は、上記Ｓ３１１で算出した制御電圧を、現像トナー濃度センサ７０の制御電圧に設定し、初期化動作を終了する（Ｓ３１３）。
【００３６】
以上に示した従来の初期化方法では、現像器１００に収容されている二成分現像剤の非磁性トナーと磁性キャリアの混合比（ＴＤ比）を基準に、現像トナー濃度センサ７０の出力をターゲット値となるよう調整する。そのため、現像器１００内のＴＤ比が基準からずれていると調整誤差が生じてしまう。そこで、従来の方法で初期化する場合、現像器１００内のＴＤ比は一定になるよう調整されている。しかし、現像器１００内のＴＤ比を一定に調整することは難しく、ＴＤ比にばらつきが生じてしまう可能性があった。つまり、現像トナー濃度センサ７０の初期化に調整誤差が生じてしまう可能性があった。
【００３７】
そこで本実施形態では、図３のような従来の初期化方法は行わず、以下のような調整方法を用いる。本実施形態では、現像器１００ａ〜１００ｄ内のＴＤ比を基準にせず、制御基板に基づく各種誤差、現像トナー濃度センサの個体差から現像トナー濃度センサ７０の出力誤差を予測し、その誤差を制御電圧で補正することで、上記課題を解決する。詳細を以下に述べる。
【００３８】
以下、本実施形態の画像形成装置のインダクタセンサ誤差補正方法について説明する。
図４は、本実施形態における現像トナー濃度センサ７０の初期化動作を説明するフローチャートである。図４に示す現像トナー濃度センサ７０の初期化動作は、制御部２０３が不揮発性メモリ２０３ｍに格納されているプログラムを読み出して実行することにより実現される。この初期化動作は、例えば、画像形成装置２００本体の設置時等に実行される。
【００３９】
本実施形態の画像形成装置２００では、制御部２０３は、初期化動作を開始すると（Ｓ４０１）、現像トナー濃度センサ７０の出力誤差につながる下記要因(1)〜(4)を補正するための制御電圧値Ｖｒを不揮発性メモリ２０３ｍから読み出す（Ｓ４０２）。
【００４０】
＜現像トナー濃度センサ７０の出力誤差につながる要因＞
(1)現像トナー濃度センサ７０の個体差による出力誤差
(2)電源電圧による出力誤差
(3)出力回路誤差による出力誤差
(4)制御電圧回路による制御電圧誤差
上記(1)〜(4)の誤差は、現像器１００の組み立て工程等において、予め現像トナー濃度センサ７０や制御基板の特性を測定しておき、上述のＶｒを算出等しておくものとする。詳しいＶｒの算出方法については後述する。
【００４１】
次に、Ｓ４０３にて、制御部２０３は、現像トナー濃度センサ７０の制御電圧設定値を、上記Ｓ４０２で取得したＶｒに設定し、現像トナー濃度センサ７０の初期化動作を終了する（Ｓ４０４）。すなわち、上述の制御電圧値Ｖｒを制御電圧設定値として設定することで、現像トナー濃度センサ７０による検知誤差を補正する。
【００４２】
以下、上記(1)〜(4)の誤差の算出方法について説明する。
＜(1)現像トナー濃度センサ７０の個体差による出力誤差を補正する制御電圧値算出方法＞
ここでは、現像トナー濃度センサ７０の個体差による出力誤差を補正する制御電圧の算出方法について説明する。
【００４３】
図５は、ＴＤ比と現像トナー濃度センサのセンサ出力の関係を例示する図であり、現像トナー濃度センサの個体差による影響を示す。
【００４４】
中心センサ（本体制御の設計値通りの感度が実現されている誤差のない現像トナー濃度センサ）では、例えば初期ＴＤ比１０％の現像器１０を検知した時２.０Ｖを出力する。これに対し、中心センサと感度の違う誤差有センサ（本体制御の設計値に対して誤差の有る現像トナー濃度センサ）では、同じ１０％のＴＤ比を検知しても異なる電圧値（図５の例では２.５Ｖ）を出力する。この時、誤差有センサに印加する制御電圧として、ＴＤ比１０％を中心センサで検知した時に２.０Ｖになる基準制御電圧Ｖｃｂを印加している。このため、現像トナー濃度センサ７０が上述のような誤差有センサであった場合、画像形成装置２００の本体内では、ＴＤ比１１％と誤検知をしてしまうことになる。よって、本実施形態では、この誤差（現像トナー濃度センサ７０の個体差による出力誤差）を補正するため、工場等での現像器１０の組み立て工程で、図６に示す作業を実行して、補正に必要な制御電圧を算出しておくものとする。
【００４５】
図６は、本実施形態における現像トナー濃度センサ７０の個体差補正のために予め行われる作業を例示するフローチャートである。図６、後述する図８、図１０及び図１２に示す各作業は、工場等にて、作業員が手作業で（又はセンサや制御基板を所定の機器にセットすることで自動又は半自動で）なされるものである。
【００４６】
図６の作業を開始すると（Ｓ６０１）、まず、現像トナー濃度センサ７０に、基準の制御電圧Ｖｃｂを印加する（Ｓ６０２）。
そして、ＴＤ比１０％を検知したときの現像トナー濃度センサ７０のセンサ出力Ｖ１を測定する（Ｓ６０３）。この時の測定物は、ＴＤ比１０％相当の基準物とする。
【００４７】
次に、下記式を用いて、現像トナー濃度センサ７０と中心センサとの出力誤差Ｖｘ１を算出する（Ｓ６０４）。
Ｖｘ１＝２.０Ｖ−Ｖ１
２.０Ｖ：中心センサでＴＤ比１０％を検知した時のセンサ出力Ｖ０（設計上の出力電圧）
すなわち、中心センサでＴＤ比１０％を検知した時のセンサ出力Ｖ０（２.０Ｖ）から現像トナー濃度センサ７０でＴＤ比１０％を検知した時のセンサ出力Ｖ１を減算し、出力差分を求める。
【００４８】
次に、下記式を用いて、現像トナー濃度センサ７０の個体差補正に必要な制御電圧Ｖｃ１を算出する（Ｓ６０５）。
Ｖｃ１＝γ×Ｖｘ１
γ：センサ出力１Ｖを変化させる制御電圧
なお、γは、予め設計値から求めておく。
すなわち、予め求めてあるセンサ出力Ｖ１変化させる制御電圧γに、出力差分Ｖｘ１を乗算して、現像トナー濃度センサ７０の個体差の補正に必要な制御電圧Ｖｃ１を算出しておく。その後、図６の作業を終了する（Ｓ６０６）。
【００４９】
すなわち、図６の測定作業では、現像トナー濃度センサ７０に所定の制御電圧（基準制御電圧Ｖｃｂ）を印加した状態で現像トナー濃度センサ７０により基準物を検知した場合の現像トナー濃度センサ７０の出力電圧を測定する。そして、該測定した出力電圧と、Ｖｃｂを印加された状態で現像トナー濃度センサ７０により基準物を検知した場合の設計上の出力電圧（Ｖ０）との差分（現像トナー濃度センサの個体差Ｖｘ１）の影響を補正するための制御電圧Ｖｃ１を求める。
【００５０】
＜(2)電源電圧による出力誤差を補正する制御電圧値算出方法＞
ここでは、制御基板２０１の電源電圧誤差による出力誤差を補正する制御電圧の算出方法について説明する。
図７は、電源電圧と現像トナー濃度センサのセンサ出力の関係を例示する図であり、電源電圧誤差による現像トナー濃度センサへの影響を示す。
例えば、図７に示すセンサＡは、５Ｖの電源電圧でのセンサ出力を１００％とすると、電源電圧が０.１Ｖずれて５.１Ｖになった時には、センサ出力が１０５％に変動する特性を持つ。この変動率はセンサによって異なる（例えば図７のセンサＢ）。
本実施形態では、この電源電圧の誤差による出力変動誤差を補正するため、現像器の組み立て工程でセンサ電源電圧特性を、制御基板のチェック工程で電源電圧を測定しておくものとする。
【００５１】
現像器の組み立て工程で以下の図８に示す作業を実行し、センサの電源電圧特性を測定し、電源電圧誤差を算出し、誤差を補正するための制御電圧Ｖｃ２を算出しておく。
図８は、本実施形態における電源電圧による出力誤差を補正するために予め行われる作業を例示するフローチャートである。
【００５２】
図８の作業を開始すると（Ｓ８０１）、１回目（ｎ＝１）のセンサ出力の測定を開始する（Ｓ８０２）。まず、電源電圧Ｖｃｃ１（４.９Ｖ）を現像トナー濃度センサ７０に印加し（Ｓ８０３）、基準制御電圧Ｖｃｂを現像トナー濃度センサ７０に印加する（Ｓ８０４）。
そして、ＴＤ比１０％相当の基準物を検知した時の現像トナー濃度センサ７０のセンサ出力Ｖｎを測定する（Ｓ８０５）。１回目の測定結果はＶ１となる。
【００５３】
次に、センサ出力の測定（上記Ｓ８０５の測定）がまだ３回目終わっていない場合には、電源電圧Ｖｃｃｎを０.１Ｖ上げ（Ｓ８０７）、２回目以降のセンサ出力Ｖｎの測定を実行する（Ｓ８０８→Ｓ８０５）。これを電源電圧５.１Ｖまで繰り返す。すなわち、電源電圧Ｖｃｃ２（５.０Ｖ）を印加して２回目のセンサ出力Ｖ２を測定し、その後、電源電圧Ｖｃｃ３２（５.１Ｖ）を印加して３回目のセンサ出力Ｖ３を測定するまで繰り返す。
【００５４】
そして、センサ出力の測定（上記Ｓ８０５の測定）が３回目終わった（ｎ＝３）場合には、測定した出力Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３の３点から下記式を用いて、電源電圧に対するセンサ出力の近似直線の傾きと切片を算出する（Ｓ８０９）。
【００５５】
傾き＝（（ΣＶｎ×Ｖｃｃｎ）−ｉ×Ｖｎ’×Ｖｃｃｎ’）／（（ΣＶｎ２）−ｉ×Ｖｎ’２）
切片＝Ｖｃｃｎ’−傾き×Ｖｎ’
ただし、ｎ＝１，２，３、ｉ＝３
Ｖｎ：電源電圧をＶｃｃ１，Ｖｃｃ２，Ｖｃｃ３で測定した時のセンサ出力Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３
Ｖｃｃｎ：電源電圧Ｖｃｃ１（＝４.９Ｖ），Ｖｃｃ２（＝５.０Ｖ），Ｖｃｃ３（＝５.１Ｖ）
Ｖｎ’：センサ出力Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３の平均値
Ｖｃｃｎ’：電源電圧Ｖｃｃ１，Ｖｃｃ２，Ｖｃｃ３の平均値
【００５６】
次に、制御基板の電源電圧Ｖｃｃｒを予め制御基板のチェック工程で測定しておき、上記Ｓ８０９で算出した傾きと切片を用いて、下記式から制御基板の電源電圧でのセンサ出力Ｖｚを算出する（Ｓ８１０）。
Ｖｚ＝傾き×Ｖｃｃｒ＋切片
【００５７】
次に、上記Ｓ８１０で算出したＶｚと２.０Ｖ（中心センサでＴＤ比１０％を検知した時のセンサ出力Ｖ０）の差分Ｖｘ２を、下記式を用いて算出する（Ｓ８１１）。
Ｖｘ２＝２.０Ｖ−Ｖｚ
【００５８】
次に、下記式を用いて電源電圧誤差（Ｖｘ２）の影響を補正するのに必要な制御電圧Ｖｃ２を算出する（Ｓ８１２）。
Ｖｃ２＝γ×Ｖｘ２
その後、図８の作業を終了する（Ｓ８１３）。
【００５９】
すなわち、図８の測定作業では、現像トナー濃度センサ７０に異なる複数の電源電圧（Ｖｃｃｎ）を順次印加して現像トナー濃度センサ７０により前記基準物を検知した場合の現像トナー濃度センサ７０の出力電圧を前記印加する電源電圧ごとに測定する。また、電源２０２により供給される電源電圧（Ｖｎ）を測定する。そして、測定された複数の出力電圧（Ｖｎ）に基づき、電源２０２から測定された電源電圧が印加された場合に現像トナー濃度センサ７０により前記基準物を検知した場合の現像トナー濃度センサ７０の出力電圧（Ｖｚ）を求める。さらに、該求めた出力電圧（Ｖｚ）と上述の設計上の出力電圧（２.０Ｖ）との差分（電源電圧誤差Ｖｘ２）の影響を補正するための制御電圧Ｖｃ２を求める。
【００６０】
＜(3)出力回路誤差による出力誤差を補正する制御電圧値算出方法＞
ここでは、制御基板の出力回路誤差によるセンサ出力誤差を補正する制御電圧値の算出方法について説明する。
図９は、現像トナー濃度センサ７０のセンサ出力と制御部２０３の検知電圧の関係を例示する図であり、出力回路誤差の影響を示す。
【００６１】
Ａ制御基板（設計通りに動作し出力回路誤差が全くない制御基板）では、現像トナー濃度センサ７０のセンサ出力と制御部２０３の検知電圧は一致する。ただし、減衰回路や増幅回路を通している場合は、その設計値の倍率分、検知電圧は増減する。
しかし、Ｂ制御基板（出力回路誤差のある制御基板）では、センサ出力と制御部の検知電圧にはズレが生じる。つまり、現像トナー濃度センサ７０のセンサ出力を制御部２０３が検知する際に誤差が生じてしまう。
この誤差を補正するため制御基板のチェック工程で制御基板のセンサ出力端子と接続される端子に電圧を印加した時の制御部の検知電圧特性を測定する。
【００６２】
図１０は、本実施形態における出力回路誤差を補正するために予め行われる作業を例示するフローチャートである。
図１０の作業を開始すると（Ｓ１００１）、まず現像トナー濃度センサ７０のセンサ出力端子と接続される制御基板２０１の端子に外部から２.０Ｖを印加する（Ｓ１００２）。次に制御基板２０１の検知電圧を確認する（Ｓ１００３）。なお、２.０Ｖは、中心センサでＴＤ比１０％を検知した時のセンサ出力Ｖ０（設計上の出力電圧）に相当する。
そして、測定した検知電圧と印加電圧２.０Ｖの差分Ｖｘ３を下記式より算出する（Ｓ１００４）。
Ｖｘ３＝２Ｖ−検知電圧
【００６３】
さらに、出力回路誤差（Ｖｘ３）の影響を補正するのに必要な制御電圧Ｖｃ３を下記式より算出する（Ｓ１００５）。
Ｖｃ３＝γ×Ｖｘ３
その後、図１０の作業を終了する（Ｓ１００６）。
【００６４】
すなわち、図１０の測定作業では、現像トナー濃度センサ７０のセンサ出力端子と接続される制御基板２０１の端子に、設計上の出力電圧（２.０Ｖ）を印加して、制御基板２０１での検知電圧を測定する。そして、該測定した検知電圧と前記設計上の出力電圧との差分（出力回路誤差Ｖｘ３）の影響を補正するための制御電圧Ｖｃ３を求める。
【００６５】
以上、(1)(2)(3)に示した誤差を補正するための制御電圧値Ｖｃ１，Ｖｃ２，Ｖｃ３を基準制御電圧Ｖｃｂに加算した制御電圧Ｖｒ’を現像トナー濃度センサ７０に印加すれば、(1)(2)(3)の誤差は補正される。しかし、Ｖｒ’を印加するように制御電圧設定値を設定しても、制御回路誤差により、実際に印加される制御電圧がずれてしまう場合があるため、下記方法で制御回路誤差を補正する。
【００６６】
＜(4)制御電圧回路による出力誤差を補正する制御電圧値算出方法＞
ここでは、制御基板の制御電圧回路誤差によるセンサ出力誤差を補正する制御電圧値の算出方法について説明する。
【００６７】
図１１は、現像トナー濃度センサ７０の制御電圧端子と接続される制御基板２０１の端子での検知電圧（センサに印加される制御電圧）と制御電圧の設定値の関係を例示する図であり、制御電圧回路誤差の影響を示す。
【００６８】
Ａ制御基板（設計通りに動作し制御電圧回路誤差が全くない制御基板）では、制御電圧の設定値とセンサに印加される制御電圧値は一致する。なお、減衰回路や増幅回路を通している場合は、その設計値の倍率分、検知電圧は増減する。しかし、Ｂ制御基板（制御電圧回路誤差のある制御基板）では、制御電圧の設定値とセンサに印加される制御電圧値はズレが生じる。つまり、設定している制御電圧と異なる制御電圧が印加され、センサ出力値がずれ、誤差が生じてしまう。
【００６９】
この誤差を補正するため、制御基板のチェック工程で、センサの制御電圧端子と接続される制御基板の端子での検知電圧（センサに印加される制御電圧）と制御電圧の設定値の関係を測定し、制御電圧回路の誤差を算出し、補正係数を算出する。
【００７０】
図１２は、本実施形態における制御電圧回路の誤差を算出し、補正係数を算出する作業を例示するフローチャートである。
図１２の作業を開始すると（Ｓ１２０１）、１回目（ｎ＝１）の測定を開始する（Ｓ１２０２）。まず、制御電圧の設定値をＶｃ１（４.０Ｖ）に設定する（Ｓ１２０３）。
そして、現像トナー濃度センサ７０の制御電圧端子と接続される制御基板２０１の端子の電圧Ｖｍｎを測定する（Ｓ１２０４）。１回目の測定結果はＶｍ１となる。
【００７１】
次に、上記Ｓ１２０４の測定がまだ３回目終わっていない場合には、制御電圧の設定値Ｖｃｎを１.０Ｖ上げ（Ｓ１２０６）、２回目以降の測定を実行する（Ｓ１２０７→Ｓ１２０４）。これを制御電圧設定値が６.０Ｖになるまで繰り返す。すなわち、制御電圧の設定値をＶｃ２（５.０Ｖ）に設定して２回目の電圧Ｖｍ２を測定し、その後、制御電圧の設定値をＶｃ３（６.０Ｖ）に設定して３回目の電圧Ｖｍ３を測定するまで繰り返す。
【００７２】
そして上記Ｓ１２０４の測定が３回目終わった（ｎ＝３）場合、測定したＶｍ１，Ｖｍ２，Ｖｍ３の３点から下記式を用いて、制御電圧に対する、現像トナー濃度センサの制御電圧端子と接続される制御基板２０１の端子の電圧の近似直線の傾きと切片を算出する（Ｓ１２０８）。
【００７３】
傾き＝（（ΣＶｍｎ×Ｖｃｎ）−ｉ×Ｖｍｎ’×Ｖｃｎ’）／（（ΣＶｍｎ２）−ｉ×Ｖｃｎ’２）
切片＝Ｖｃｎ’−傾き×Ｖｍｎ’
ただし、ｎ＝１，２，３、ｉ＝３
Ｖｍｎ：制御電圧設定がＶｃ１，Ｖｃ２，Ｖｃ３の時、制御基板上で測定した制御電圧
Ｖｃｎ：制御電圧設定値Ｖｃ１（＝４.０Ｖ），Ｖｃ２（＝５.０Ｖ），Ｖｃ３（＝６.０Ｖ）
Ｖｍｎ’：制御基板上で測定した制御電圧Ｖｍ１，Ｖｍ２，Ｖｍ３の平均値
Ｖｃｎ’：制御電圧設定値Ｖｃ１，Ｖｃ２，Ｖｃ３の平均値
【００７４】
次に、基準制御電圧Ｖｃｂに、上述した(1)(2)(3)の誤差を補正するための制御電圧値Ｖｃ１，Ｖｃ２，Ｖｃ３を加算した制御電圧Ｖｒ’を、制御基板２０１から出力するための制御電圧設定値Ｖｒを下記式から算出する（Ｓ１２０９）。
Ｖｒ＝傾き×Ｖｒ’＋切片
【００７５】
さらに、上記Ｓ１２０９で算出した制御電圧設定値Ｖｒを、制御部２０３の不揮発性メモリ２０３ｍに記憶する（Ｓ１２１０）。
そして、図１２に示す作業を終了する（Ｓ１２１１）。
【００７６】
すなわち、図１２の測定作業では、現像トナー濃度センサ７０に異なる複数の制御電圧（Ｖｃｎ）を順次印加して現像トナー濃度センサ７０により基準物を検知した場合の現像トナー濃度センサ７０の出力電圧（Ｖｍｎ）を前記印加する制御電圧ごとに測定する。そして、該測定された複数の出力電圧（Ｖｍｎ）に基づき、Ｖｃｂ＋Ｖｃ１＋Ｖｃ２＋Ｖｃ３の制御電圧（Ｖｒ’）を、制御基板２０１から出力するための制御電圧Ｖｒを求める。そして、Ｖｒを制御電圧設定値として、制御部２０３の不揮発性メモリ２０３ｍに記憶しておく。なお、基準制御電圧Ｖｃｂと上記(1)(2)(3)（又はＶｒ’）、上記傾き、切片等を不揮発性メモリ２０３ｍに保存しておき、現像トナー濃度センサの初期化動作の際に、これらの情報から上述のＶｒを求めて、制御電圧設定値として設定してもよい。
【００７７】
上述のように予め求めた制御電圧設定値Ｖｒを、制御部２０３内の不揮発性メモリ２０３ｍに記憶させて画像形成装置２００を出荷するようにする。これにより、現像器１００内のＴＤ比を基準にすることなく、現像トナー濃度センサ７０の初期化動作（図４）を適正に行うことができるようになる。この結果、短時間で現像トナー濃度センサの初期化動作を適切に行うことができ、画像形成装置の設置時の時間を短縮することも可能となる。
【００７８】
なお、上記(1)(2)(3)(4)の要因を全て補正する構成のみならず、上記(1)(2)(3)(4)の少なくともいずれかの要因を補正する構成も本発明に含まれる。
例えば、制御電圧回路205の精度が高く制御電圧誤差が少ない場合、制御電圧誤差の影響を考慮しなくてもよい。この場合、(1)(2)(3)に示した誤差を補正するための制御電圧値Ｖｃ１，Ｖｃ２，Ｖｃ３を基準制御電圧Ｖｃｂに加算した制御電圧Ｖｒ’を制御電圧設定値Ｖｒとして、制御部２０３内の不揮発性メモリ２０３ｍに記憶させるようにしてもよい。このように、Ｖｒの代わりにＶｒ’を制御電圧設定値として設定する構成も本発明に含まれるものである。
【００７９】
また、現像トナー濃度センサ７０の精度が高くセンサ個体差が少ない場合等では、センサ個体差による出力誤差(1)の影響を考慮しなくてもよい。また、電源202の精度が高く電源電圧による出力誤差が少ない場合等では、電源電圧による出力誤差(2)の影響を考慮しなくてもよい。また、出力回路２０４の精度が高く出力回路誤差による出力誤差が少ない場合等では、出力回路誤差による出力誤差(3)の影響を考慮しなくてもよい。すなわち、基準制御電圧Ｖｃｂに、上述の(1)(2)(3)の誤差を補正するための制御電圧値Ｖｃ１，Ｖｃ２，Ｖｃ３の少なくともいずれかを加算した制御電圧をＶｒ’として、該Ｖｒ’を用いて制御電圧設定値Ｖｒを上述のように算出するようにしてもよい。このように、基準制御電圧Ｖｃｂに、制御電圧値Ｖｃ１、Ｖｃ２、Ｖｃ３の少なくともいずれかを加算した制御電圧をＶｒ’として求めた制御電圧設定値Ｖｒを用いて、現像トナー濃度センサ７０による検知誤差を補正する構成等も本発明に含まれるものである。
【００８０】
以上のように、本実施形態では、インダクタンスセンサである現像トナー濃度センサ７０の個体差による出力誤差(1)の測定を予め行っておく。また電源２０２により供給される電源電圧の誤差による出力誤差(2)の測定を予め行っておく。また、出力回路２０４の誤差による出力誤差(3)の測定を予め行っておく。また制御電圧回路２０５による制御電圧誤差(4)の測定を予め行っておく。そして、制御部２０３が、現像トナー濃度センサ７０の初期化処理時に、上述の測定から求めた制御電圧設定値（Ｖｒ）を、現像トナー濃度センサ７０に印加する制御電圧として設定する。すなわち、インダクタンスセンサを制御する基板の誤差や、インダクタンスセンサの個体差を各個体で測定し、測定した誤差による出力誤差を求めておき、該出力誤差に対して制御電圧で補正をかける。これにより、現像容器内の現像剤濃度によらず、インダクタンスセンサの初期化動作を適正に実行することができる。すなわち、現像容器内の現像剤濃度（ＴＤ比）によらず、インダクタセンサによる検知誤差を適切に補正することが可能になる。
【００８１】
なお、上述の説明で、式を用いて算出された値は、テーブル等を用いて求められるものであってもよい。
なお、上述した各種データの構成及びその内容はこれに限定されるものではなく、用途や目的に応じて、様々な構成や内容で構成されていてもよい。
以上、一実施形態について示したが、本発明は、例えば、システム、装置、方法、プログラムもしくは記憶媒体等としての実施態様をとることが可能である。具体的には、複数の機器から構成されるシステムに適用しても良いし、また、一つの機器からなる装置に適用しても良い。
また、上記各実施形態を組み合わせた構成も全て本発明に含まれるものである。
【００８２】
（その他の実施形態）
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。
また、本発明は、複数の機器から構成されるシステムに適用しても、１つの機器からなる装置に適用してもよい。
本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づき種々の変形（各実施形態の有機的な組合せを含む）が可能であり、それらを本発明の範囲から除外するものではない。即ち、上述した各実施形態及びその変形例を組み合わせた構成も全て本発明に含まれるものである。
【符号の説明】
【００８３】
７０（７０ａ〜７０ｄ）    現像トナー濃度センサ
１０００（１０００ａ〜１０００ｄ）    現像器
２００    画像形成装置
２０１    制御基板
２０２    電源
２０３    制御部
２０３ｍ    不揮発性メモリ
２０４    出力回路
２０５    制御電圧回路
【図１】
2020115192.tif 000003
【図２】
2020115192.tif 000004
【図３】
2020115192.tif 000005
【図４】
2020115192.tif 000006
【図５】
2020115192.tif 000007
【図６】
2020115192.tif 000008
【図７】
2020115192.tif 000009
【図８】
2020115192.tif 000010
【図９】
2020115192.tif 000011
【図１０】
2020115192.tif 000012
【図１１】
2020115192.tif 000013
【図１２】
2020115192.tif 000014