(57)【要約】【課題】現像電流に基づいてトナーの状態を判定し、画像不良の発生を抑制する画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置１００は、静電潜像を担持する潜像担持体５３、トナーを含む現像剤を担持する現像ローラー５４３、電圧印加部１１１、検知部１１２、及び判定部１０１を備える。電圧印加部１１１は、現像ローラー５４３に電圧を印加して、現像ローラー５４３から潜像担持体５３へトナーを移動させる。電圧印加部１１１は、電圧の少なくとも１つの制御因子の値を調整可能である。電圧印加部１１１は、第１判定用電圧及び第２判定用電圧を現像体担持体に印加する。第１判定用電圧と第２判定用電圧とは、少なくとも１つの制御因子の値が異なる。検知部１１２は、第１判定用電圧に対応する第１電流及び第２判定用電圧に対応する第２電流を検知する。判定部１０１は、第１電流及び第２電流に基づいてトナーの状態を判定する。【選択図】図３
2020197587.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電潜像を担持する潜像担持体と、
少なくともトナーを含む現像剤を担持する現像剤担持体を有する現像装置と、
前記現像剤担持体に電圧を印加して、前記現像装置から前記潜像担持体へトナーを移動させる電圧印加部と、
前記現像剤担持体に電圧を印加することに応じて前記現像剤担持体を流れる電流を検知する検知部と、
前記検知部が検知した電流に基づいて、前記現像装置が保持するトナーの状態を判定する判定部と
を備え、
前記電圧印加部は、前記電圧の前記少なくとも１つの制御因子の値を調整可能であり、
前記判定部は、前記電圧印加部が第１判定用電圧を前記現像剤担持体に印加した後に、第２判定用電圧を前記現像体担持体に印加するように前記電圧印加部を制御し、
前記第１判定用電圧と前記第２判定用電圧とは、前記少なくとも１つの制御因子の値が異なり、
前記検知部は、前記第１判定用電圧に対応する第１電流と、前記第２判定用電圧に対応する第２電流とを検知し、
前記判定部は、前記第１電流及び前記第２電流に基づいて、前記現像装置が保持するトナーの状態を判定する、画像形成装置。
【請求項２】
前記判定部は、
前記第１電流に基づいて、前記第１判定用電圧によって前記現像装置から前記潜像担持体へ移動したトナーが保持する電荷量の総量を示す第１総電荷量を算出し、
前記第２電流に基づいて、前記第２判定用電圧によって前記現像装置から前記潜像担持体へ移動したトナーが保持する電荷量の総量を示す第２総電荷量を算出し、
前記第１総電荷量と前記第２総電荷量との比率に基づいて、前記現像装置が保持するトナーの状態を判定する、請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記電圧は、直流バイアスが重畳された交流バイアスであり、
前記電圧印加部は、前記直流バイアスの値と、前記交流バイアスの少なくも１つの制御因子の値とを調整可能であり、
前記第１判定用電圧と前記第２判定用電圧とは、前記交流バイアスの前記少なくとも１つの制御因子の値が異なり、
前記画像形成装置は、判定用直流バイアス値を記憶する記憶部を更に備え、
前記判定部は、
前記直流バイアスの値を互いに異なる値に複数回設定して、前記電圧印加部から前記現像剤担持体に前記第１判定用電圧及び前記第２判定用電圧を複数回ずつ印加させ、前記比率を複数回算出し、
複数の前記比率のうちから、最大の比率である最大比率を取得し、
複数の前記直流バイアスの値のうちから、前記最大比率に対応する直流バイアスの値を取得し、
前記判定用直流バイアス値として、前記最大比率に対応する前記直流バイアスの値を前記記憶部に記憶させ、
前記判定部は、前記現像装置が保持するトナーの状態を判定する際に、前記第１判定用電圧及び前記第２判定用電圧の前記直流バイアスの値を前記判定用直流バイアス値に設定する、請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記電圧は、直流バイアスが重畳された交流バイアスであり、
前記電圧印加部は、前記直流バイアスの値と、前記交流バイアスの少なくも１つの制御因子の値とを調整可能であり、
前記第１判定用電圧と前記第２判定用電圧とは、前記交流バイアスの前記少なくとも１つの制御因子の値が異なり、
前記画像形成装置は、第１判定用直流バイアス値及び第２判定用直流バイアス値を記憶する記憶部を更に備え、
前記判定部は、
前記直流バイアスの値を互いに異なる値に複数回設定して、前記電圧印加部から前記現像剤担持体に前記第１判定用電圧及び前記第２判定用電圧を複数回ずつ印加させ、
複数の前記直流バイアスの値のうちから、前記第１総電荷量と前記第２総電荷量とが同じ値となる第１直流バイアス値を取得し、
前記第１直流バイアス値よりも小さい第２直流バイアス値と、前記第１直流バイアス値よりも大きい第３直流バイアス値とを取得し、
前記第１判定用直流バイアス値及び第２判定用直流バイアス値として、前記第２直流バイアス値及び前記第３直流バイアス値を前記記憶部に記憶させ、
前記判定部は、
前記現像装置が保持するトナーの状態を判定する際に、前記直流バイアスの値を前記第２直流バイアス値と前記第３バイアス値とに設定して、前記電圧印加部から前記現像剤担持体に前記第１判定用電圧及び前記第２判定用電圧を２回ずつ印加させ、
前記第２直流バイアス値に対応する前記比率である第１比率と、前記第３直流バイアス値に対応する前記比率である第２比率とを算出し、
前記第１比率及び前記第２比率の一方に基づいて、前記現像装置が保持するトナーの状態を判定する、請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記比率を記憶する記憶部を更に備え、
前記判定部は、
異なるタイミングで前記比率を算出して、前記記憶部に前記比率を記憶させ、
前記記憶部に記憶された複数の前記比率に基づいて、前記現像装置が保持するトナーの状態を判定するタイミングを決定する、請求項２から請求項４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記判定部は、
前記記憶部に記憶された複数の前記比率に基づいて、前記比率の変化の予測値を示す予測曲線を求め、
前記予測曲線に基づいて、前記現像装置が保持するトナーの状態を判定するタイミングを決定する、請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記記憶部は、前記比率に対する閾値を更に記憶し、
前記判定部は、
前記記憶部に記憶された複数の前記比率に基づいて、前記比率が前記閾値以下となる特定タイミングを求め、
前記特定タイミングに基づいて、前記現像装置が保持するトナーの状態を判定するタイミングを決定する、請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記判定部は、
前記記憶部に記憶された複数の前記比率に基づいて、前記比率の変化の予測値を示す予測曲線を求め、
前記予測曲線に基づいて、前記特定タイミングを求める、請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記判定部は、
前記予測曲線を求めた後に算出した前記比率が前記予測曲線から離れているか否か、あるいは一定距離以上離れているか否かを判定し、
前記予測曲線を求めた後に算出した前記比率が前記予測曲線から離れていると判定するか、あるいは前記一定距離以上離れていると判定した場合、前記予測曲線を再度求める、請求項６又は請求項８に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記比率に対する閾値を記憶する記憶部を更に備え、
前記判定部は、
前記比率が前記閾値以下となるか否かを判定し、
前記比率が前記閾値以下になると、前記少なくも１つの制御因子を調整する、請求項２から請求項９のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記電圧は、直流バイアスが重畳された交流バイアスであり、
前記少なくとも１つの制御因子は、前記交流バイアスの最大変位量を含み、
前記第１判定用電圧と前記第２判定用電圧とは、前記交流バイアスの最大変位量が異なる、請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記電圧は、直流バイアスが重畳された交流バイアスであり、
前記交流バイアスは、交流矩形波であり、
前記少なくとも１つの制御因子は、前記交流矩形波のデューティ比を含み、
前記第１判定用電圧と前記第２判定用電圧とは、前記交流矩形波のデューティ比が異なる、請求項１０又は請求項１１に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記電圧は、直流バイアスが重畳された交流バイアスであり、
前記少なくとも１つの制御因子は、前記交流バイアスの周波数を含み、
前記第１判定用電圧と前記第２判定用電圧とは、前記交流バイアスの周波数が異なる、請求項１０から請求項１２のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【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】
電子写真方式の画像形成装置において、画像不良の発生を抑制する技術が開発されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１には、画像濃度を安定させる画像形成装置が開示されている。特許文献１に開示の画像形成装置は、像担持体と、現像ローラーと、電圧印加手段と、電流検知手段と、トナー付着量検知手段と、調整手段とを備える。現像ローラーは、像担持体に対向するとともに現像剤を担持する。電圧印加手段は、現像ローラーに現像バイアスを印加する。電流検知手段は、像担持体上に形成された潜像を現像してトナー像を作像するときに、電圧印加手段から出力される現像電流を検知する。トナー付着量検知手段は、像担持体上に形成されたトナー像のトナー付着量を検知する。調整手段は、電流検知手段の検知結果とトナー付着量検知手段の検知結果とに基づいて、像担持体上における作像条件を調整することにより画像濃度を安定させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１８９７９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に開示の画像形成装置は、電流検知手段の検知結果とトナー付着量検知手段の検知結果とに基づいて作像条件を調整することにより画像不良の発生を抑制する。すなわち、特許文献１に開示の画像形成装置では、画像不良の発生を抑制するために、現像電流に加えて、トナー付着量を検知する必要がある。
【０００５】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、現像電流に基づいてトナーの状態を判定し、画像不良の発生を抑制する画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の画像形成装置は、潜像担持体と、現像装置と、電圧印加部と、検知部と、判定部とを備える。前記潜像担持体は、静電潜像を担持する。前記現像装置は、現像ローラーを有する。前記現像ローラーは、少なくともトナーを含む現像剤を担持する。前記電圧印加部は、前記現像ローラーに電圧を印加して、前記現像装置から前記潜像担持体へトナーを移動させる。前記検知部は、前記現像ローラーに電圧を印加することに応じて前記現像ローラーを流れる電流を検知する。前記判定部は、前記検知部が検知した電流に基づいて、前記現像装置が保持するトナーの状態を判定する。前記電圧印加部は、前記電圧の少なくとも１つの制御因子の値を調整可能である。前記判定部は、前記電圧印加部が第１判定用電圧を前記現像ローラーに印加した後に、第２判定用電圧を前記現像体担持体に印加するように前記電圧印加部を制御する。前記第１判定用電圧と前記第２判定用電圧とは、前記少なくとも１つの制御因子の値が異なる。前記検知部は、前記第１判定用電圧に対応する第１電流と、前記第２判定用電圧に対応する第２電流とを検知する。前記判定部は、前記第１電流及び前記第２電流に基づいて、前記現像装置が保持するトナーの状態を判定する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、現像電流に基づいてトナーの状態を判定し、画像不良の発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態１に係る画像形成装置の構成を示す図である。
【図２】本発明の実施形態１に係る現像装置及びその近傍を示す図である。
【図３】本発明の実施形態１に係る画像形成装置の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の実施形態１に係る現像バイアスの一例を示す図である。
【図５】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の実施形態１に係るトナーの挙動を示す図である。
【図６】本発明の実施形態１に係る現像ローラーに現像バイアスを印加した時間と現像電流の電流値との関係を示すグラフである。
【図７】本発明の実施形態１に係るＤＣバイアスに対するトナーの総電荷量の依存性の一例を示すグラフである。
【図８】本発明の実施形態１に係る状態判定処理を示すフローチャートである。
【図９】本発明の実施形態１に係る第１バイアス値取得処理を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の実施形態１に係る電荷量比算出処理を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の実施形態１に係る駆動時間と電荷量比との関係の一例を示すグラフである。
【図１２】本発明の実施形態２に係る状態判定処理を示すフローチャートである。
【図１３】本発明の実施形態３に係るＤＣバイアスに対するトナーの総電荷量の依存性を示すグラフの一例である。
【図１４】本発明の実施形態３に係る状態判定処理を示すフローチャートである。
【図１５】本発明の実施形態３に係る第２バイアス値取得処理を示すフローチャートである。
【図１６】本発明の実施形態３に係る第１ＤＣバイアス値決定処理を示すフローチャートである。
【図１７】本発明の実施形態３に係る駆動時間と電荷量比との関係の一例を示すグラフである。
【図１８】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の実施例１に係るＤＣバイアスと総電荷量との関係を示すグラフである。
【図１９】本発明の実施例１に係る印字枚数に対する電荷量比の推移結果を示すプロット図である。
【図２０】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の実施例２に係るＤＣバイアスと総電荷量との関係を示すグラフである。
【図２１】本発明の実施例２に係る電荷量比の印字枚数に対する推移結果を示すプロット図である。
【図２２】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の実施例３に係るＤＣバイアスと総電荷量との関係を示すグラフである。
【図２３】本発明の実施例３に係る電荷量比の印字枚数に対する推移結果を示すプロット図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。ただし、本発明は以下の実施形態に限定されない。なお、説明が重複する箇所については、適宜説明を省略する場合がある。また、図中、同一又は相当部分については同一の参照符号を付して説明を繰り返さない。
【００１０】
［実施形態１］
以下、図１を参照して、本発明の実施形態に係る画像形成装置１００の構成について説明する。図１は、実施形態１に係る画像形成装置１００の構成を示す図である。本実施形態において、画像形成装置１００は、電子写真方式のカラー複合機である。画像形成装置１００は、画像形成モードとメンテナンスモードとの間で動作モードが切り替わる。画像形成モードとメンテナンスモードとについては、後述する。
【００１１】
図１に示すように、画像形成装置１００は、筐体１００ｈ、操作部１、給紙部２、搬送部３、トナー補給部４、画像形成部５、転写部６、定着部７、及び排出部８を備える。筐体１００ｈは、操作部１、給紙部２、搬送部３、トナー補給部４、画像形成部５、転写部６、定着部７、及び排出部８を収容する。
【００１２】
操作部１は、ユーザーによる入力を受け付ける。操作部１は、例えば、タッチパネル１ａ及び操作キー部１ｂを有する。タッチパネル１ａは、ディスプレー及びタッチセンサーを含む。操作キー部１ｂは、例えば、スタートキーのようなハードキーを含む。給紙部２は、シートＳを１枚ずつ搬送部３へ給紙する。搬送部３は、給紙部２から給紙されたシートＳを排出部８まで搬送する。
【００１３】
トナー補給部４は、画像形成部５にトナーを補給する。トナー補給部４は、例えば、装着部４１を有する。装着部４１には、トナーコンテナＣが装着される。トナー補給部４は、トナーコンテナＣが収容するトナーを画像形成部５に補給する。
【００１４】
画像形成部５は、電子写真方式によって画像を形成する。画像形成部５は、帯電装置５１、露光装置５２、感光体ドラム５３、現像装置５４、及びクリーニング部５５を有する。感光体ドラム５３は、潜像担持体の一例である。
【００１５】
画像形成モードにおいて、画像形成部５は、シートＳに画像を形成する。以下、画像形成部５がシートＳに画像を形成する処理を「印字処理」と記載し、画像形成部５によって画像が形成されたシートＳの枚数を「印字枚数」と記載する。なお、印字処理は、メンテナンスモードでは実行されない。
【００１６】
帯電装置５１は、感光体ドラム５３を所定の電位に帯電させる。露光装置５２は、画像データに基づいて感光体ドラム５３に光を照射する。これにより、感光体ドラム５３の表面に静電潜像が形成される。即ち、感光体ドラム５３は、静電潜像を担持する。
【００１７】
感光体ドラム５３は、円筒形状である。感光体ドラム５３の直径は、例えば、３０ｍｍである。感光体ドラム５３は、第１回転方向Ｒ１に回転する。本実施形態において、感光体ドラム５３は、アモルファスシリコン感光体ドラムである。なお、感光体ドラム５３は、例えば、有機感光体（ＯＰＣ：Ｏｒｇａｎｉｃ  ＰｈｏｔｏＣｏｎｄｕｃｔｏｒ）ドラムであってもよい。
【００１８】
現像装置５４は、感光体ドラム５３に形成された静電潜像を現像する。この結果、感光体ドラム５３にトナー像が形成される。現像装置５４の構成については、図２を参照して後述する。
【００１９】
クリーニング部５５は、感光体ドラム５３をクリーニングする。クリーニング部５５は、例えば、ブレード５５１を有する。ブレード５５１は、感光体ドラム５３の表面に接触して、感光体ドラム５３上のトナーを回収する。
【００２０】
転写部６は、感光体ドラム５３に形成されたトナー像をシートＳに転写する。定着部７は、シートＳを加熱及び加圧する。この結果、トナー像がシートＳに定着される。トナー像が定着したシートＳは、搬送部３によって排出部８へ搬送される。排出部８は、筐体１００ｈの外部へシートＳを排出する。
【００２１】
続いて、図２を参照して、本発明の実施形態に係る現像装置５４の構成について説明する。図２は、実施形態１に係る現像装置５４及びその近傍を示す図である。
【００２２】
図２に示すように、現像装置５４は、ハウジング５４０、第１攪拌スクリュー５４１、第２攪拌スクリュー５４２、現像ローラー５４３、及び規制ブレード５４４を有する。現像ローラー５４３は、現像剤担持体の一例である。
【００２３】
ハウジング５４０は、収容空間５４０ｓを有する。収容空間５４０ｓには、第１攪拌スクリュー５４１、第２攪拌スクリュー５４２、現像ローラー５４３、及び規制ブレード５４４が収容される。
【００２４】
また、収容空間５４０ｓには、現像剤が収容される。即ち、現像装置５４は、現像剤を保持する。本実施形態において、現像剤は、２成分現像剤である。詳しくは、現像剤は、キャリアと、トナーとを含む。トナーは、図１を参照して説明した装着部４１（トナー補給部４）に装着されたトナーコンテナＣから補給される。
【００２５】
ハウジング５４０は、仕切壁５４０ｃを有する。収容空間５４０ｓは、第１攪拌室５４０ａと第２攪拌室５４０ｂとを有する。具体的には、仕切壁５４０ｃは、第１攪拌室５４０ａと、第２攪拌室５４０ｂとを収容空間５４０ｓに区画する。第１攪拌室５４０ａと第２攪拌室５４０ｂとは、連通する。
【００２６】
第１攪拌スクリュー５４１は、第１攪拌室５４０ａに設けられる。第１攪拌スクリュー５４１は、第２回転方向Ｒ２に回転する。
【００２７】
第２攪拌スクリュー５４２は、第２攪拌室５４０ｂに設けられる。第２攪拌スクリュー５４２は、第３回転方向Ｒ３に回転する。第２回転方向Ｒ２と第３回転方向Ｒ３とは、一致する。第１攪拌スクリュー５４１と第２攪拌スクリュー５４２とが回転することによって、第１攪拌室５４０ａと第２攪拌室５４０ｂとの間でトナー及びキャリアが循環する。トナーは、第１攪拌室５４０ａと第２攪拌室５４０ｂとの間で循環する際、キャリアとの摩擦により帯電する。即ち、トナーは、電荷を保持する。本実施形態において、トナーは、キャリアとの摩擦により正に帯電する。また、トナーとキャリアとの摩擦は、熱を発生させる。
【００２８】
現像ローラー５４３は、第２攪拌スクリュー５４２と対向し、第２攪拌スクリュー５４２から供給された現像剤を担持する。また、現像ローラー５４３は、ハウジング５４０に形成された開口５４０ｈを介して感光体ドラム５３に対向する。現像ローラー５４３と感光体ドラム５３とは所定の間隔をおいて対向する。以下、現像ローラー５４３と感光体ドラム５３との距離を「現像ローラー感光体ドラム間距離ＧＰ」と記載する。現像ローラー５４３は、円柱形状である。現像ローラー５４３の直径は、例えば、２０ｍｍである。
【００２９】
現像ローラー５４３は、マグネット５４３ｍとスリーブ５４２ｓとを有する。マグネット５４３ｍは、固定されている。マグネット５４３ｍは、Ｓ１極、Ｎ１極、Ｓ２極、Ｎ２極及びＳ３極を備える。Ｎ１極は主極とし機能し、Ｓ１極及びＮ２極は搬送極として機能し、Ｓ２極は剥離極として機能する。また、Ｓ３極は、汲上極及び規制極として機能する。
【００３０】
スリーブ５４２ｓは、非磁性の筒体であって、マグネット５４３ｍの外周に設けられる。スリーブ５４２ｓの周面には、サンドブラスト処理（ブラスト処理）が施される。また、スリーブ５４２ｓは、Ｎｉメッキ層を更に含む。スリーブ５４２ｓは、第４回転方向Ｒ４に回転自在である。現像剤は、スリーブ５４２ｓの内部に配置されたマグネット５４３ｍの磁力によって、スリーブ５４２ｓの表面に吸着される。即ち、現像ローラー５４３の表面に現像剤が付着する。現像ローラー５４３の表面に付着した現像剤は、スリーブ５４３ｓの回転により、規制ブレード５４４と対向する位置を経由して感光体ドラム５３と対向する位置まで搬送される。
【００３１】
規制ブレード５４４は、現像ローラー５４３と所定の間隔をおいて配置される。規制ブレード５４４は、現像ローラー５４３の表面に形成された現像剤の高さを規制する。
【００３２】
現像ローラー５４３には、現像バイアスＶｂ（所定の電圧）が印加される。現像バイアスＶｂは、直流バイアスＶｄｃが重畳された交流バイアスＶａｃである。以下、現像バイアスＶｂのうち、直流バイアスＶｄｃを「ＤＣバイアスＶｄｃ」と記載し、交流バイアスＶａｃを「ＡＣバイアスＶａｃ」と記載する。
【００３３】
続いて、図３を参照して、本実施形態に係る画像形成装置１００の構成について更に説明する。図３は、実施形態１に係る画像形成装置１００の構成を示すブロック図である。
【００３４】
図３に示すように、画像形成装置１００は、記憶部９、制御部１０、及び高電圧印加基板１１を更に備える。
【００３５】
記憶部９は、各種データを記憶する。記憶部９は、ストレージデバイス及び半導体メモリーの少なくとも一方によって構成される。ストレージデバイスは、例えば、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）及び／又はＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ  Ｓｔａｔｅ  Ｄｒｉｖｅ）によって構成される。半導体メモリーは、例えば、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）及びＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）を構成する。なお、記憶部９に記憶される情報については、後述する。
【００３６】
制御部１０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）又はＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）のようなプロセッサーによって構成される。制御部１０は、画像処理用に、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）のような集積回路を含み得る。本実施形態において、制御部１０は、記憶部９に記憶された制御プログラムを実行することにより、判定部１０１として機能する。
【００３７】
判定部１０１は、トナーの状態を判定する。以下、トナーの状態を判定する処理を「状態判定処理」と記載する。状態判定処理については、図８を参照して後述する。
【００３８】
高電圧印加基板１１は、電圧印加部１１１及び電流検知部１１２を有する。電流検知部１１２は、検知部の一例である。
【００３９】
電圧印加部１１１は、現像ローラー５４３に現像バイアスＶｂを印加して、トナーを感光体ドラム５３へ移動（飛翔）させる。電圧印加部１１１は、現像バイアスＶｂの少なくとも１つの制御因子ＣＦの値を調整可能である。制御因子ＣＦは、ＤＣバイアスＶｄｃを含む。また、制御因子ＣＦは、ＡＣバイアスＶａｃの少なくとも１つの制御因子ＣＦを含む。ＡＣバイアスＶａｃの制御因子ＣＦについては、図４を参照して後述する。
【００４０】
電流検知部１１２は、現像ローラー５４３に現像バイアスＶｂを印加することに応じて現像ローラー５４３を流れる現像電流Ｉを検知する。電流検知部１１２は、例えば、電流を検知するための電気回路を含む。
【００４１】
次に、図４を参照して、本実施形態に係る現像バイアスＶｂの制御因子ＣＦについて説明する。図４は、本発明の実施形態１に係る現像バイアスＶｂの一例を示す図である。図４において横軸は、時間（ｔ）を示し、縦軸は、電圧（Ｖ）を示す。
【００４２】
図４に示すように、現像バイアスＶｂは、矩形波状である。現像バイアスＶｂは、最大ピーク電圧値Ｖｍａｘと、最小ピーク電圧値Ｖｍｉｎとを有する。以下、最大ピーク電圧Ｖｍａｘと、最小ピーク電圧値Ｖｍｉｎとの差を「最大変位量Ｖｐｐ」と記載する。また、現像バイアスＶｂのデューティー比Ｄｒは、第１時間ｔ１及び第２時間ｔ２に基づいて求められる。詳しくは、Ｄｒは、Ｄｒ＝ｔ１／（ｔ１＋ｔ２）×１００で求められる。
【００４３】
第１時間ｔ１は、現像バイアスＶｂの電圧値が最大ピーク電圧値Ｖｍａｘである期間を示す。第２時間ｔ２は、現像バイアスＶｂの電圧値が最小ピーク電圧値Ｖｍｉｎである期間を示す。本実施形態では、第１時間ｔ１において、現像ローラー５４３から感光体ドラム５３へ向けてトナーが移動し、第２時間ｔ２では、感光体ドラム５３から現像ローラー５４３へトナーが引き戻される。
【００４４】
図３を参照して説明したＡＣバイアスＶａｃの少なくとも１つの制御因子ＣＦは、ＡＣバイアスＶａｃの最大変位量Ｖｐｐ、デューティー比Ｄｒ、又は周波数ｆのうちの少なくとも１つを含む。ＡＣバイアスＶａｃの制御因子ＣＦの値を示す制御因子情報９１は、記憶部９に記憶される（図３参照）。
【００４５】
本実施形態において、ＡＣバイアスＶａｃの最大変位量Ｖｐｐは、例えば、「８００Ｖ」である。ＡＣバイアスＶａｃのデューティー比Ｄｒは、例えば、「６４％」である。また、ＡＣバイアスＶａｃの周波数ｆは、例えば、「３１００Ｈｚ」である。
【００４６】
続いて、図５（ａ）、及び図５（ｂ）を参照して、現像バイアスＶｂが現像ローラー５４３に印加される際のトナーＴの挙動について説明する。図５（ａ）及び図５（ｂ）は、実施形態１に係るトナーＴの挙動を示す図である。詳しくは、図５（ａ）は、現像バイアスＶｂが印加される前のトナーＴを示し、図５（ｂ）は、現像バイアスＶｂが印加されたときのトナーＴを示す。
【００４７】
図５（ａ）に示すように、現像ローラー５４３の表面にトナーＴが存在する場合、現像ローラー５４３の表面の安定状態を維持するために、現像ローラー５４３の表面近傍には、トナーＴと同じ電荷量を持つ逆極性電荷（負電荷）が捕獲される。
【００４８】
現像ローラー５４３に現像バイアスＶｂを印加すると、図５（ｂ）に示すように、正電荷を保持したトナーＴが現像ローラー５４３から感光体ドラム５３へ移動する。この結果、現像ローラー５４３の表面に存在していた正電荷が失われる。これにより、表面近傍で捕獲されていた負電荷が解放されて共通電位（ＧＮＤ）側に流れ込む。即ち、電流が発生する。電流は、現像ローラー５４３を流れる。以下、現像ローラー５４３に現像バイアスＶｂを印加した際に現像ローラー５４３を流れる電流を「現像電流Ｉ」と記載する。現像電流Ｉは、電圧印加部１１１及び電流検知部１１２を介してＧＮＤに流れ込む。電流検知部１１２は、現像電流Ｉを検知する。
【００４９】
続いて、図６を参照して、現像電流Ｉに基づいて、トナーの総電荷量Ｑｔを求める方法について説明する。トナーの総電荷量Ｑｔは、現像ローラー５４３から感光体ドラム５３へ移動した各トナーが保持する電荷量の総和を示す。
【００５０】
図６は、実施形態１に係る現像ローラー５４３に現像バイアスＶｂを印加した時間（ｔ）と現像電流Ｉの電流値（Ａ）との関係を示すグラフである。図６において、縦軸は、現像電流Ｉの電流値（Ａ）を示し、横軸は、時間（ｔ）を示す。第１時刻ｔａ１は、現像ローラー５４３に対して現像バイアスＶｂの印加を開始した時刻を示し、第２時刻ｔａ２は、現像ローラー５４３に対する現像バイアスＶｂの印加を停止した時刻を示す。
【００５１】
図６に示すように、トナーの総電荷量Ｑｔは、第１時刻ｔａ１と第２時刻ｔａ２との間において、現像電流Ｉの電流値（Ａ）の総和を計算することにより求められる。即ち、トナーの総電荷量Ｑｔは、第１時刻ｔ１と第２時刻ｔ２との間において、現像電流Ｉの電流値（Ａ）を積分することにより算出される。
【００５２】
続いて、図７を参照して、ＤＣバイアスＶｄｃに対するトナーの総電荷量Ｑｔの依存性について説明する。図７は、実施形態１に係るＤＣバイアスＶｄｃに対するトナーの総電荷量Ｑｔの依存性の一例を示すグラフである。
【００５３】
図７において、横軸は、ＤＣバイアスＶｄｃの値（Ｖ）を示し、縦軸は、トナーの総電荷量Ｑｔ（Ｑ）を示す。また、図７において、第１曲線Ｃ１（実線のグラフ）は、第１現像バイアスＶｂ１とトナーの総電荷量Ｑｔとの関係を示す。具体的には、第１曲線Ｃ１は、第１現像バイアスＶｂ１のＤＣバイアスＶｄｃに対する総電荷量Ｑｔを示す。第１曲線Ｃ１は、第１現像バイアスＶｂ１のＤＣバイアスＶｄｃを複数回変更することにより得ることができる。第２曲線Ｃ２（一点鎖線のグラフ）は、第２現像バイアスＶｂ２とトナーの総電荷量Ｑｔとの関係を示す。具体的には、第２曲線Ｃ２は、第２現像バイアスＶｂ２のＤＣバイアスＶｄｃに対する総電荷量Ｑｔを示す。第２曲線Ｃ２は、第２現像バイアスＶｂ２のＤＣバイアスＶｄｃを複数回変更することにより得ることができる。第１現像バイアスＶｂ１と第２現像バイアスＶｂ２とは、ＡＣバイアスＶａｃの制御因子ＣＦのうちの１つの値（最大変位量Ｖｐｐ、デューティー比Ｄｒ、又は周波数ｆ）が異なる。なお、第１総電荷量Ｑｔ１は、第１曲線Ｃ１においてＤＣバイアスＶｄｃの値（Ｖ）が「Ｖｘ」である場合の総電荷量Ｑｔを示し、第２総電荷量Ｑｔ２は、第２曲線Ｃ２においてＤＣバイアスＶｄｃの値（Ｖ）が「Ｖｘ」である場合の総電荷量Ｑｔを示す。
【００５４】
図７の第１曲線Ｃ１及び第２曲線Ｃ２が示すように、総電荷量Ｑｔは、ＤＣバイアスＶｄｃの値（Ｖ）に応じて変化する。詳しくは、ＤＣバイアスＶｄｃの値（Ｖ）が大きくなるにつれて、トナーの総電荷量Ｑｔが大きくなる。即ち、トナーの総電荷量Ｑｔは、ＤＣバイアスＶｄｃの値（Ｖ）に依存する。
【００５５】
続いて、図８を参照して、本実施形態に係る状態判定処理について説明する。図８は、実施形態１に係る状態判定処理を示すフローチャートである。状態判定処理において、判定部１０１は、現像ローラー５４３に対して判定用現像バイアスＶｊを印加することによりトナーの状態を判定する。なお、判定用現像バイアスＶｊは、判定用電圧の一例である。なお、状態判定処理において感光体ドラム５３に形成される静電潜像は、トナーの挙動がより顕著となる画像濃度５０％のソリッド画像（ベタ画像）であることが好ましい。
【００５６】
判定用現像バイアスＶｊは、第１判定用現像バイアスＶｊ１と第２判定用現像バイアスＶｊ２とを含む。第２判定用現像バイアスＶｊ２は、第１判定用現像バイアスＶｊ１が現像ローラー５４３に印加された後に現像ローラー５４３に印加される。第１判定用現像バイアスＶｊ１は、第１判定用電圧の一例であり、第２判定用現像バイアスＶｊ２は、第２判定用電圧の一例である。第１判定用現像バイアスＶｊ１と第２判定用現像バイアスＶｊ２とは、少なくとも１つの制御因子ＣＦの値が異なる。
【００５７】
状態判定処理は、所定のタイミングで実行される。以下、状態判定処理が実行されるタイミングを「実行タイミング」と記載する。実行タイミングを示す実行タイミング情報９２は、記憶部９に記憶される（図３参照）。
【００５８】
実行タイミングは、第１実行タイミング、第２実行タイミング、及び第３実行タイミングを含む。本実施形態において、第１実行タイミングは、画像形成装置１００が工場から出荷されたタイミングである。第２実行タイミングは、図１を参照して説明したトナーコンテナＣが交換されるタイミングである。第３実行タイミングは、所定期間ごとのタイミングである。所定期間は、例えば、画像形成装置１００の駆動時間に応じて決定される。駆動時間は、例えば、印字枚数Ｐｖに基づいて算出される。
【００５９】
図８に示すように、判定部１０１は、第１バイアス値取得処理（ステップＳ１０１）を実行する。第１バイアス値取得処理では、判定部１０１は、判定用現像バイアスＶｊのＤＣバイアスＶｄｃの値を決定する。第１判定用現像バイアスＶｊ１と第２判定用現像バイアスＶｊ２とは、ＡＣバイアスＶａｃの少なくとも１つの制御因子ＣＦの値が異なる。
【００６０】
第１バイアス値取得処理において、判定部１０１は、第１判定用現像バイアスＶｊ１及び第２判定用現像バイアスＶｊ２のＤＣバイアスＶｄｃの値を互いに異なる値に複数回設定する。
【００６１】
判定部１０１は、ＤＣバイアスＶｄｃの値を設定する度に、第１判定用現像バイアスＶｊ１及び第２判定用現像バイアスＶｊ２をそれぞれ現像ローラー５４３に印加するように電圧印加部１１１を制御する。そして、判定部１０１は、ＤＣバイアスＶｄｃの値を設定する度に、電荷量比Ｑｒを算出する。電荷量比Ｑｒは、第１判定用現像バイアスＶｊ１に対応する総電荷量Ｑｔと第２判定用現像バイアスＶｊ２に対応する総電荷量Ｑｔとの比率を示す。
【００６２】
詳しくは、判定部１０１は、第１判定用現像バイアスＶｊ１を印加した際に電流検知部１１２が検知する現像電流Ｉの電流値Ａを取得する。以下、第１判定用現像バイアスＶｊ１を印加した際に流れる現像電流Ｉを「第１判定用現像電流Ｉｊ１」と記載する。第１判定用現像電流Ｉｊ１は、第１電流の一例である。判定部１０１は、第１判定用電流値Ａｊ１に基づいてトナーの第１総電荷量Ｑｔ１を算出する。第１総電荷量Ｑｔ１は、第１判定用現像バイアスＶｊ１によって現像ローラー５４３から感光体ドラム５３へ移動した各トナーが保持する電荷量の総量を示す。
【００６３】
同様に、判定部１０１は、第２判定用現像バイアスＶｊ２を印加した際に電圧印加部１１１が検知する現像電流Ｉの電流値Ａを取得する。以下、第２判定用現像バイアスＶｊ２１を印加した際に流れる現像電流Ｉを「第２判定用現像電流Ｉｊ２」と記載する。第２判定用現像電流Ｉｊ２は、第２電流の一例である。判定部１０１は、第２判定用電流値Ａｊ２に基づいてトナーの第２総電荷量Ｑｔ２を算出する。第２総電荷量Ｑｔ２は、第２判定用現像バイアスＶｊ２によって現像ローラー５４３から感光体ドラム５３へ移動した各トナーが保持する電荷量の総量を示す。
【００６４】
判定部１０１は、第１総電荷量Ｑｔ１と第２総電荷量Ｑｔ２とに基づいて、電荷量比Ｑｒを算出する。電荷量比Ｑｒは、第１総電荷量Ｑｔ１と第２総電荷量Ｑｔ２との比率（Ｑｔ１／Ｑｔ２）である。判定部１０１は、ＤＣバイアスＶｄｃの値を設定する度に電荷量比Ｑｒを算出する。即ち、判定部１０１は、複数回電荷量比Ｑｒを算出する。
【００６５】
判定部１０１は、複数回算出した電荷量比Ｑｒのうちから、最大の電荷量比Ｑｒを取得する。以下、複数回算出した電荷量比Ｑｒのうちの最大の電荷量比Ｑｒを「最大電荷量比Ｑｒｍａｘ」と記載する。
【００６６】
判定部１０１は、最大電荷量比Ｑｒｍａｘに対応するＤＣバイアスＶｄｃの値を取得する。判定部１０１は、取得したＤＣバイアスＶｄｃの値を判定用ＤＣバイアス値Ｖｘとして記憶部９に記憶させる。
【００６７】
次いで、判定部１０１は、電荷量比算出処理を実行する（ステップＳ１０２）。電荷量比算出処理において、判定部１０１は、第１判定用現像バイアスＶｊ１を現像ローラー５４３に印加した後に第２判定用現像バイアスＶｊ２を現像ローラー５４３に印加する。電荷量比算出処理において第１判定用現像バイアスＶｊ１及び第２判定用現像バイアスＶｊ２のそれぞれのＤＣバイアス値には、第１バイアス値取得処理（ステップＳ１０１）で取得した判定用ＤＣバイアス値Ｖｘが設定される。なお、第１判定用現像バイアスＶｊ１及び第２判定用現像バイアスＶｊ２の各々のＡＣバイアスＶａｃの制御因子ＣＦの値は、第１バイアス値取得処理（ステップＳ１０１）で使用した第１判定用現像バイアスＶｊ１及び第２判定用現像バイアスＶｊ２の各々のＡＣバイアスＶａｃの制御因子ＣＦの値と同じ値が設定される。
【００６８】
判定部１０１は、第１判定用現像バイアスＶｊ１を印加した際に電流検知部１１２が検知する第１判定用現像電流Ｉｊ１の電流値を取得して、第１判定用電流値Ａｊ１に基づいてトナーの第１総電荷量Ｑｔ１を算出する。また、判定部１０１は、第２判定用現像バイアスＶｊ２を印加した際に電圧印加部１１１が検知する第２判定用現像電流Ｉｊ２の電流値を取得し、第２判定用電流値Ａｊ２に基づいてトナーの第２総電荷量Ｑｔ２を算出する。
【００６９】
判定部１０１は、第１総電荷量Ｑｔ１と、第２総電荷量Ｑｔ２とに基づいて、電荷量比Ｑｒを算出する。以下、電荷量比取得処理において算出される電荷量比Ｑｒを「判定用電荷量比Ｑｒ」と記載する。判定用電荷量比Ｑｒは、第１総電荷量Ｑｔ１と第２総電荷量Ｑｔ２との比率（Ｑｔ１／Ｑｔ２）である。判定部１０１は、判定用電荷量比Ｑｒを示す電荷量比情報９４を記憶部９に記憶させる。
【００７０】
次いで、判定部１０１は、判定用電荷量比Ｑｒが第１規定回数以上算出されているか否かを判定する（ステップＳ１０３）。記憶部９には、異なるタイミングで算出した判定用電荷量比Ｑｒに対応する電荷量比情報９４が記憶部９に記憶される。したがって、判定部１０１は、例えば、記憶部９に記憶される電荷量比情報９４に基づいて、判定用電荷量比Ｑｒが第１規定回数以上算出されているか否かを判定する。第１規定回数は、例えば、２回である。
【００７１】
判定用電荷量比Ｑｒが第１規定回数以上算出されていないと判定部１０１が判定すると（ステップＳ１０３；Ｎｏ）、状態判定処理は、終了する。一方、判定部１０１は、判定用電荷量比Ｑｒが第１規定回数以上算出されていると判定すると（ステップＳ１０３；Ｙｅｓ）、トナーの状態を判定する（ステップＳ１０４）。判定部１０１は、判定用電荷量比Ｑｒに基づいてトナーの状態を判定する。
【００７２】
詳しくは、判定部１０１は、複数の判定用電荷量比Ｑｒに基づいて、判定用電荷量比Ｑｒの変化の予測値を示す予測曲線を求め、予測曲線に基づいてトナーの状態を判定する。予測曲線については、図１１を参照して後述する。判定部１０１がトナーの状態を判定すると、状態判定処理は終了する。
【００７３】
続いて、図９を参照して、本実施形態に係る第１バイアス値取得処理（図８のステップＳ１０１）について具体的について説明する。図９は、実施形態１に係る第１バイアス値取得処理を示すフローチャートである。
【００７４】
図９に示すように、判定部１０１は、ＡＣバイアスＶａｃの制御因子ＣＦのうちから、制御因子ＣＦを決定する（ステップＳ２０１）。詳しくは、判定部１０１は、「最大変位量Ｖｐｐ」、「デューティー比Ｄｒ」、及び「周波数ｆ」のうちのいずれか１つを、第１判定用現像バイアスＶｊ１及び第２判定用現像バイアスＶｊ２を規定する制御因子ＣＦとして決定する。
【００７５】
次いで、判定部１０１は、決定した制御因子ＣＦの値として２つの値を設定する（ステップＳ２０２）。以下、決定した制御因子ＣＦの２つの値をそれぞれ「第１制御値ＣＦ１」及び「第２制御値ＣＦ２」と記載する。
【００７６】
具体的には、第１判定用現像バイアスＶｊ１及び第２判定用現像バイアスＶｊ２を規定する制御因子ＣＦとして「最大変位量Ｖｐｐ」を決定した場合、判定部１０１は、第１制御値ＣＦ１として、例えば「８００Ｖ」を設定し、第２制御値ＣＦ２として、例えば「１２００Ｖ」を設定する。また、第１判定用現像バイアスＶｊ１及び第２判定用現像バイアスＶｊ２を規定する制御因子ＣＦとして「デューティー比Ｄｒ」を決定した場合、判定部１０１は、第１制御値ＣＦ１として、例えば「４５％」を設定し、第２制御値ＣＦ２として、例えば「６５％」を設定する。また、第１判定用現像バイアスＶｊ１及び第２判定用現像バイアスＶｊ２を規定する制御因子ＣＦとして「周波数ｆ」を決定した場合、判定部１０１は、第１制御値ＣＦ１として、例えば、「２８００Ｈｚ」を設定し、第２制御値ＣＦ２として、例えば、「３４００Ｈｚ」を設定する。
【００７７】
次いで、判定部１０１は、ＤＣバイアスＶｄｃの値の候補値を決定する（ステップＳ２０３）。ＤＣバイアスＶｄｃの値の候補値は、例えば、画像形成装置１００の機種に応じて決定される。判定部１０１は、ＤＣバイアスＶｄｃの値の候補値を決定すると、決定した候補値をＤＣバイアスＶｄｃの値に設定する。
【００７８】
判定部１０１は、第１判定用現像バイアスＶｊ１を現像ローラー５４３に印加するように、電圧印加部１１１を制御する。そして、判定部１０１は、第１総電荷量Ｑｔ１を算出する（ステップＳ２０４）。第１総電荷量Ｑｔ１は、第１判定用現像バイアスＶｊ１が現像ローラー５４３に対して印加された際に流れる現像電流Ｉに基づいて算出される。
【００７９】
次いで、判定部１０１は、第２判定用現像バイアスＶｊ２を現像ローラー５４３に印加するように電圧印加部１１１を制御する。そして、判定部１０１は、第２総電荷量Ｑｔ２を算出する（ステップＳ２０５）。第２総電荷量Ｑｔ２は、第２判定用現像バイアスＶｊ２が現像ローラー５４３に対して印加された際に流れる現像電流Ｉに基づいて算出される。
【００８０】
判定部１０１は、第１総電荷量Ｑｔ１と第２総電荷量Ｑｔ２とを算出すると、第１総電荷量Ｑｔ１と第２総電荷量Ｑｔ２とに基づいて電荷量比Ｑｒを算出する（ステップＳ２０６）。
【００８１】
次いで、判定部１０１は、電荷量比Ｑｒを第２規定回数以上算出した否かを判定する（ステップＳ２０７）。第２規定回数は、例えば、２回である。判定部１０１が、電荷量比Ｑｒを第２規定回数以上算出していないと判定すると（ステップＳ２０７；Ｎｏ）、第１バイアス値取得処理は、ステップＳ２０３に戻る。ステップＳ２０３において、判定部１０１は、既に決定した候補値とは異なる候補値を決定する。判定部１０１は、例えば、前回に決定した候補値に対して規定値だけ大きい値を次の候補値として決定する。あるいは、規定値だけ小さい値を次の候補値として決定する。規定値は、例えば、画像形成装置１００の機種に応じて予め設定される。
【００８２】
一方、判定部１０１は、電荷量比Ｑｒを第２規定回数以上算出したと判定すると（ステップＳ２０７；Ｙｅｓ）、算出した電荷量比Ｑｒの中から、最大の比率である最大電荷量比Ｑｒｍａｘを取得し、最大電荷量比Ｑｒｍａｘに対応するＤＣバイアスＶｄｃの値を取得する（ステップＳ２０８）。判定部１０１は、ＤＣバイアスＶｄｃの値を取得すると、取得したＤＣバイアスＶｄｃの値を判定用ＤＣバイアス値情報９３として記憶部９に記憶させて、第１バイアス値取得処理を終了する。判定用ＤＣバイアス値情報９３は、判定用ＤＣバイアス値Ｖｘを示す。
【００８３】
続いて、図１０を参照して、本実施形態に係るに電荷量比算出処理（図８のステップＳ１０２）について説明する。図１０は、実施形態１に係る電荷量比算出処理を示すフローチャートである。
【００８４】
図１０に示すように、判定部１０１は、第１判定用現像バイアスＶｊ１が現像ローラー５４３に印加されるように電圧印加部１１１を制御する（ステップＳ３０１）。次いで、判定部１０１は、第１判定用電流値Ａｊ１を取得し（ステップＳ３０２）、第１総電荷量Ｑｔ１を算出する（ステップＳ３０３）。
【００８５】
次いで、判定部１０１は、第２判定用現像バイアスＶｊ２が現像ローラー５４３に印加されるように電圧印加部１１１を制御する（ステップＳ３０４）。次いで、判定部１０１は、第２判定用電流値Ａｊ２を取得し（ステップＳ３０５）、第２総電荷量Ｑｔ２を算出する（ステップＳ３０６）。判定部１０１は、第１総電荷量Ｑｔ１と第２総電荷量Ｑｔ２とを算出すると、第１総電荷量Ｑｔ１と第２総電荷量Ｑｔ２とに基づいて判定用電荷量比Ｑｒを算出して（ステップＳ３０７）、電荷量比算出処理を終了する。
【００８６】
次に、図１１を参照して、本実施形態に係る予測曲線について説明する。図１１は、実施形態１に係る駆動時間（ｔ）と電荷量比（Ｑｒ）との関係の一例を示すグラフである。
【００８７】
図１１において横軸は、駆動時間（ｔ）を示し、縦軸は、電荷量比（Ｑｒ）を示す。また、図１１に示すＴｒは、閾値である。電荷量比閾値Ｔｒは、例えば、管理者等によって予め設定される。電荷量比閾値Ｔｒは、例えば、現像ローラー５４３から感光体ドラム５３に移動するトナーの量（現像量）が所定量以下となる値が設定される。電荷量比閾値Ｔｒを示す電荷量比閾値情報９５は、記憶部９に記憶される（図３参照）。
【００８８】
図１１に示すように、判定部１０１は、取得した複数の電荷量比Ｑｒを実測点としてプロットする。実測点は、第１実測点Ｑｐ１、第２実測点Ｑｐ２、及び第３実測点Ｑｐ３を含む。実線のグラフＬ１は、第１実測点Ｑｐ１、第２実測点Ｑｐ２、及び第３実測点Ｑｐ３を結ぶ実測曲線を示す。以下、実線Ｌのグラフを「実測曲線Ｌ１」と記載する。破線のグラフＬ２は、実測曲線Ｌ１から予測される予測曲線を示す。以下、破線のグラフＬ２を「予測曲線Ｌ２」と記載する。予測曲線Ｌ２は、例えば、２次曲線であって、電荷量比Ｑｒの変化の予測値を示す。
【００８９】
本実施形態において、判定部１０１は、予測曲線Ｌ２に基づいてトナーの状態を判定する。
【００９０】
判定部１０１は、予測曲線Ｌ２に基づいて、電荷量比Ｑｒが電荷量比閾値Ｔｒを以下となる特定タイミングを取得する。具体的には、判定部１０１は、予測曲線Ｌ２と電荷量比閾値Ｔｒとが交わるタイミングを特定タイミングとして求める。
【００９１】
また、判定部１０１は、例えば、駆動時間（ｔ）が、特定タイミング以降であるか否か判定する。判定部１０１は、駆動時間（ｔ）が、特定タイミング以降ではないと判定すると、トナーが劣化していないと判定する。一方、判定部１０１は、駆動時間（ｔ）が特定タイミング以降であると判定すると、トナーが劣化していると判定する。
【００９２】
トナーが劣化していると判定部１０１が判定すると、制御部１０は、現像メンテナンス処理を実行する。現像メンテナンス処理は、例えば、劣化トナー破棄処理、現像装置交換通知処理、及びプロセス制御変更処理を含む。
【００９３】
劣化トナー破棄処理では、例えば、現像装置５４が保持するトナーが破棄される。詳しくは、劣化トナー廃棄処理では、現像ローラー５４３から感光体ドラム５３へトナーを移動させる。そして、クリーニング部５５（図１参照）が感光体ドラム５３上のトナーを回収する。なお、回収されたトナーは、破棄される。
【００９４】
現像装置交換通知処理では、制御部１０は、現像装置５４の交換を要求する情報をタッチパネル１ａ（図１参照）に表示させる。
【００９５】
プロセス制御変更処理では、例えば、印字処理時に現像ローラー５４３に印加する現像バイアスＶｂのＡＣバイアスＶａｃの少なくとも１つの制御因子ＣＦの値が調整される。詳しくは、制御部１０は、ＡＣバイアスＶａｃの少なくとも１つの制御因子ＣＦの値をトナーの電荷量比Ｑｒ（ＤＣバイアスＶｄｃに対する応答性）に応じた値に調整する。
【００９６】
以上、実施形態１について説明した。画像形成装置１００は、現像ローラー５４３に流れる現像電流Ｉに基づいてトナーの状態を判定する。したがって、画像形成装置１００は、例えば、感光体ドラム５３に付着するトナーの量を検知する構成を別途設ける必要が無い。よって、より簡素な構成でトナーの状態を判定し、画像不良の発生を抑制することができる。
【００９７】
また、トナーは、現像装置５４内においてキャリアとの摩擦によって帯電し、摩擦帯電によって性能が変化する場合がある。本実施形態によれば、判定部１０１は、電荷量比Ｑｒに基づいてトナーの状態を判定する。電荷量比Ｑｒは、ＡＣバイアスＶａｃの制御因子ＣＦの値が異なる２つの現像バイアスＶｂをそれぞれ印加した際に現像ローラー５４３から感光体ドラム５３へ移動したトナーの総電荷量Ｑｔの比率である。したがって、摩擦帯電によるトナーの性能変化の影響（ノイズ）を軽減して、トナーの状態を判定できる。よって、トナーの状態をより高精度に判定できる。
【００９８】
なお、本実施形態において、判定部１０１は、予測曲線Ｌ２に基づいて、トナーの状態を判定したが、判定部１０１は、例えば、電荷量比Ｑｒに基づいてトナーの状態を判定してもよい。詳しくは、判定部１０１は、電荷量比Ｑｒが電荷量比閾値Ｔｒ以下であるか否かを判定することにより、トナーの状態を判定してもよい。具体的には、判定部１０１は、電荷量比Ｑｒが電荷量比閾値Ｔｒ以下であると判定した場合、トナーが劣化していると判定し、電荷量比Ｑｒが電荷量比閾値Ｔｒ以下ではないと判定した場合、トナーは劣化していないと判定してもよい。この場合、図８に示すステップＳ１０３の処理は、省略されてもよい。
【００９９】
あるいは、判定部１０１は、電荷量比Ｑｒを算出することなく、判定用現像電流Ｉｊに基づいて、トナーの状態を判定してもよい。具体的には、判定部１０１は、判定用現像電流Ｉｊが、現像電流閾値以上であるか否かによって、トナーの状態を判定してもよい。現像電流閾値は、判定用現像電流Ｉｊに対して予め設定される。
【０１００】
また、判定部１０１は、予測曲線Ｌ２を求めた後に算出した電荷量比Ｑｒが予測曲線Ｌ２から離れているか否か判定してもよい。判定部１０１は、予測曲線Ｌ２を求めた後に算出した電荷量比Ｑｒが予測曲線Ｌ２から離れていると判定した場合、予測曲線Ｌ２を再度求めてもよい。あるいは、判定部１０１は、予測曲線Ｌ２を求めた後に算出した電荷量比Ｑｒが予測曲線Ｌ２から一定距離以上離れているか否かを判定してもよい。判定部１０１は、予測曲線Ｌ２を求めた後に算出した電荷量比Ｑｒが予測曲線Ｌ２から一定距離以上離れていると判定した場合、予測曲線Ｌ２を再度求めてもよい。
【０１０１】
また、本実施形態の状態判定処理において、第１バイアス値取得処理（図８のステップＳ１０１）が実行されたが、第１バイアス値取得処理は、少なくとも１回実行されればよく、例えば、画像形成装置１００の工場出荷時に１回だけ実行されてもよい。
【０１０２】
また、本実施形態の第１バイアス値取得処理では、制御因子ＣＦを決定する処理（図９のステップＳ２０１）が実行されたが、制御因子ＣＦを決定する処理は省略されてもよい。この場合、制御因子ＣＦは予め決定されている。
【０１０３】
また、本実施形態の状態判定処理において、感光体ドラム５３に形成される静電潜像は、画像濃度が５０％のソリッド画像（ベタ画像）であったが、感光体ドラム５３に形成される静電潜像は画像濃度が５０％のソリッド画像に限定されない。例えば、状態判定処理において感光体ドラム５３に形成される静電潜像は、画像濃度が３０％のソリッド画像であってもよい。
【０１０４】
［実施形態２］
続いて、図１２を参照して本発明の実施形態２について説明する。実施形態２は、判定部１０１が実行タイミングを変更する点が実施形態１と異なる。以下、実施形態１と異なる事項を説明し、実施形態１と同じ事項についての説明は割愛する。
【０１０５】
図１２は、実施形態２に係る状態判定処理を示すフローチャートである。
【０１０６】
図１２に示すように、判定部１０１は、トナーの状態を判定すると（ステップＳ１０４）、実行タイミングを変更して（ステップＳ４０１）、状態判定処理を終了する。詳しくは、判定部１０１は、図１１を参照して説明した予測曲線Ｌ２に基づいて、第３実行タイミングを変更する。即ち、判定部１０１は、記憶部９に記憶された複数の判定用電荷量比Ｑｒを示す情報に基づいて、第３実行タイミングを変更する。
【０１０７】
詳しくは、判定部１０１は、特定タイミングに基づいて、状態判定処理が実行されるように、第３実行タイミングを変更する。この結果、駆動時間が特定タイミングに達すると、状態判定処理が実行される。換言すると、駆動時間が特定タイミングに達するまで、状態判定処理は実行されない。
【０１０８】
また、判定部１０１は、例えば、駆動時間が、特定タイミングから所定の期間離れているか否かを判定してもよい。判定部１０１は、駆動時間が特定タイミングから所定の期間離れていないと判定した場合、状態判定処理が実行される間隔が短くなるように第３実行タイミングを変更してもよい。一方、判定部１０１は、駆動時間が特定タイミングから所定の期間離れていると判定した場合、状態判定処理が実行される間隔が長くなるように第３実行タイミングを変更してもよい。
【０１０９】
以上、実施形態２について説明した。本実施形態によれば、判定部１０１は、特定タイミングに基づいて、第３実行タイミングを変更する。これにより、状態判定処理の実行回数を削減できる。したがって、トナーの無駄な消費を抑制できる。あるいは、状態判定処理が実行されることにより、印字処理が実行できない時間を削減でき、ユーザーの満足度を向上させることができる。
【０１１０】
［実施形態３］
続いて、図１３から図１７を参照して、本発明の実施形態３について説明する。実施形態３は、ＤＣバイアスＶｄｃに対するトナーの総電荷量Ｑｔの依存性が実施形態１及び実施形態２と異なる。以下、実施形態１及び実施形態２と異なる事項を説明し、実施形態１及び実施形態２と同じ事項についての説明は割愛する。
【０１１１】
図１３は、実施形態３に係るＤＣバイアスＶｄｃに対するトナーの総電荷量Ｑｔの依存性の一例を示すグラフである。図１３において、横軸は、ＤＣバイアスＶｄｃの値（Ｖ）を示し、縦軸は、総電荷量（Ｑｔ）を示す。また、図１３において、第３曲線Ｃ３（実線のグラフ）は、第３現像バイアスＶｂ３とトナーの総電荷量Ｑｔとの関係を示す。具体的には、第３曲線Ｃ３は、第３現像バイアスＶｂ３のＤＣバイアスＶｄｃに対する総電荷量Ｑｔを示す。以下、第３現像バイアスＶｂ３のＤＣバイアスＶｄｃに対する総電荷量Ｑｔを「第３現像バイアスＶｂ３における総電荷量Ｑｔａ」と記載する場合がある。第３曲線Ｃ３は、第３現像バイアスＶｂ３のＤＣバイアスＶｄｃを複数回変更することにより得ることができる。第４曲線Ｃ４（一点鎖線のグラフ）は、第４現像バイアスＶｂ４とトナーの総電荷量Ｑｔとの関係を示す。具体的には、第４曲線Ｃ４は、第４現像バイアスＶｂ４のＤＣバイアスＶｄｃに対する総電荷量Ｑｔを示す。以下、第４現像バイアスＶｂ４のＤＣバイアスＶｄｃに対する総電荷量Ｑｔを「第４現像バイアスＶｂ４における総電荷量Ｑｔａ」と記載する場合がある。第４曲線Ｃ４は、第４現像バイアスＶｂ４のＤＣバイアスＶｄｃを複数回変更することにより得ることができる。第３現像バイアスＶｂ３と第４現像バイアスＶｂ４とは、ＡＣバイアスＶａｃの制御因子ＣＦのうちの１つの値（最大変位量Ｖｐｐ、デューティー比Ｄｒ、又は周波数ｆ）が異なる。
【０１１２】
第３現像バイアスＶｂ３における総電荷量Ｑｔａは、総電荷量Ｑｔａ１及び総電荷量Ｑｔａ２を含む。総電荷量Ｑｔａ２は、総電荷量Ｑｔａ１よりも大きい。総電荷量Ｑｔａ１は、第３曲線Ｃ３においてＤＣバイアス値が「Ｖｘ２」である場合の総電荷量Ｑｔを示し、総電荷量Ｑｔａ２は、第３曲線Ｃ３において、ＤＣバイアス値が「Ｖｘ３ｂ」である場合の総電荷量Ｑｔを示す。ＤＣバイアス値「Ｖｘ２」は、ＤＣバイアス値「Ｖｘ３」よりも小さい。
【０１１３】
第３現像バイアスＶｂ３における総電荷量Ｑｔｂは、総電荷量Ｑｔｂ１と総電荷量Ｑｔｂ２と含む。総電荷量Ｑｔｂ２は、総電荷量Ｑｔｂ１よりも大きい。総電荷量Ｑｔｂ１は、第４曲線Ｃ４において、ＤＣバイアス値が「Ｖｘ２」である場合の総電荷量Ｑｔを示し、総電荷量Ｑｔｂ２は、ＤＣバイアス値が「Ｖｘ３」である総電荷量Ｑｔを示す。
【０１１４】
図１３の第３曲線Ｃ３及び第４曲線Ｃ４が示すように、第３曲線Ｃ３と第４曲線Ｃ４とは、ＤＣバイアス値が「Ｖｘ１」において交差する。換言すると、ＤＣバイアス値が「Ｖｘ１」において、総電荷量Ｑｔａと総電荷量Ｑｔｂとが同じ値になる。この場合、トナーＴの現像バイアスＶｂに対する応答性は、総電荷量Ｑｔａと総電荷量Ｑｔｂとが同じ値になるＤＣバイアス値Ｖｘ１を境に変化する場合がある。
【０１１５】
本実施形態では、判定部１０１は、総電荷量Ｑｔａと総電荷量Ｑｔｂとが同じ値になるとなるＤＣバイアスＶｄｃの値を取得する。
【０１１６】
詳しくは、判定部１０１は、ＤＣバイアスＶｄｃの値を互いに異なる値に複数回設定して、第１判定用現像バイアスＶｊ１と第２判定用現像バイアスＶｊ２とを複数回ずつ現像ローラー５４３に印加するように電圧印加部１１１を制御する。そして、判定部１０１は、第１総電荷量Ｑ１と第２総電荷量Ｑ２とが同じ値となるＤＣバイアスＶｄｃの値を取得する。以下、第１総電荷量Ｑ１と第２総電荷量Ｑ２とが同じ値となるＤＣバイアスＶｄｃの値を「第１ＤＣバイアス値Ｖｘ１」と記載する。判定部１０１は、第１ＤＣバイアス値Ｖｘ１を取得すると、第１ＤＣバイアス値Ｖｘ１が中間点となるように、第２ＤＣバイアス値Ｖｘ２及び第３ＤＣバイアス値Ｖｘ３を取得する。
【０１１７】
第２ＤＣバイアス値Ｖｘ２は、第１ＤＣバイアス値Ｖｘ１よりも小さい値を有する。第３ＤＣバイアス値Ｖｘ３は、第１ＤＣバイアス値Ｖｘ１よりも大きい値を有する。第２ＤＣバイアス値Ｖｘ２は、例えば、第１ＤＣバイアス値Ｖｘ１から規定値だけ小さい値を示す。第３ＤＣバイアス値Ｖｘ３は、例えば、第１ＤＣバイアス値Ｖｘ１から規定値だけ大きい値を示す。規定値は、予め設定される。
【０１１８】
判定部１０１は、第１判定用現像バイアスＶｊ１のＤＣバイアスＶｄｃの値として第２ＤＣバイアス値Ｖｘ２を示す情報を記憶部９に記憶させ、第２判定用現像バイアスＶｊ２のＤＣバイアスＶｄｃの値として第３ＤＣバイアス値Ｖｘ３を示す情報を記憶部９に記憶させる。第２ＤＣバイアス値Ｖｘ２を示す情報及び第３ＤＣバイアス値Ｖｘ３を示す情報は、判定用ＤＣバイアス値情報９３として記憶部９に記憶される。
【０１１９】
判定部１０１は、状態判定処理において、現像バイアスＶｂのＤＣバイアスＶｄｃの値を第２ＤＣバイアス値Ｖｘ２と第３ＤＣバイアス値Ｖｘ３とに設定して、電圧印加部１１１から現像ローラー５４３に第１判定用現像バイアスＶｊ１及び第２判定用現像バイアスＶｊ２を２回ずつ印加させる。そして、判定部１０１は、第１電荷量比Ｑｒ１と、第２電荷量比Ｑｒ２とを算出する。第１電荷量比Ｑｒ１は、第２ＤＣバイアス値Ｖｘ２に対応する電荷量比Ｑｒである。第２電荷量比Ｑｒ２は、第３ＤＣバイアス値Ｖｘ３に対応する電荷量比Ｑｒである。第１電荷量比Ｑｒ１及び第２電荷量比Ｑｒ２の算出は、図１０を参照して説明した電荷量比算出処理と同様にして行われる。
【０１２０】
判定部１０１は、第１電荷量比Ｑｒ１及び第２電荷量比Ｑｒ２を算出すると、第１電荷量比Ｑｒ１及び第２電荷量比Ｑｒ２の一方に基づいて、トナーの状態を判定する。判定部１０１は、実施形態１と同様にしてトナーの状態を判定する。
【０１２１】
次に、図１４を参照して、実施形態３に係る状態判定処理について説明する。図１４は、実施形態３に係る状態判定処理を示すフローチャートである。
【０１２２】
図１４に示すように、判定部１０１は、第２バイアス値取得処理を実行する（ステップＳ５０１）。第２バイアス値取得処理では、第２ＤＣバイアス値Ｖｘ２及び第３ＤＣバイアス値Ｖｘ３が取得される。第２バイアス値取得処理については、図１５を参照して後述する。
【０１２３】
次いで、判定部１０１は、電荷量比算出処理を実行して、第１電荷量比Ｑｒ１及び第２電荷量比Ｑｒ２を算出する（ステップＳ５０２）。以下、電荷量比算出処理において算出される電荷量比Ｑｒ及び電荷量比Ｑｒをそれぞれ「第１判定用電荷量比Ｑｒ１」及び「第２判定用電荷量比Ｑｒ２」と記載する。
【０１２４】
次いで、判定部１０１は、第１判定用電荷量比Ｑｒ１及び第２判定用電荷量比Ｑｒ２を第３規定回数以上算出したか否かを判定する（ステップＳ５０３）。第３規定回数は、例えば、２回である。判定部１０１が第１判定用電荷量比Ｑｒ１及び第２判定用電荷量比Ｑｒ２を第３規定回数以上算出していないと判定すると（ステップＳ５０３；Ｎｏ）、状態判定処理は、終了する。一方、判定部１０１は、第１判定用電荷量比Ｑｒ１及び第２判定用電荷量比Ｑｒ２を第３規定回数以上算出したと判定すると（ステップＳ５０３；Ｙｅｓ）、トナーの状態を判定して（ステップＳ５０４）、状態判定処理を終了する。
【０１２５】
続いて、図１５を参照して、本実施形態に係る第２バイアス値取得処理（図１４のステップＳ５０１）について説明する。図１５は、実施形態３に係る第２バイアス値取得処理を示すフローチャートである。
【０１２６】
図１５に示すように、本実施形態において、判定部１０１は、第１判定用現像バイアスＶｊ１及び第２判定用現像バイアスＶｊ２を規定する制御因子ＣＦを決定する（ステップＳ６０１）。次いで、判定部１０１は、決定した制御因子ＣＦの値として２つの値を設定する（ステップＳ６０２）。
【０１２７】
次いで、判定部１０１は、第１ＤＣバイアス値決定処理を実行して、第１ＤＣバイアス値Ｖｘ１を決定する（ステップＳ６０３）。第１ＤＣバイアス値Ｖｘ１決定処理については、図１６を参照して後述する。次いで、判定部１０１は、第１ＤＣバイアス値Ｖｘ１に基づいて、第２ＤＣバイアス値Ｖｘ２及び第３ＤＣバイアス値Ｖｘ３を取得する（ステップＳ６０４）。判定部１０１は、第２ＤＣバイアス値Ｖｘ２及び第３ＤＣバイアス値Ｖｘ３を取得すると、第２バイアス値取得処理を終了する。
【０１２８】
図１６は、実施形態３に係る第１ＤＣバイアス値決定処理を示すフローチャートである。
【０１２９】
図１６に示すように、判定部１０１は、第１ＤＣバイアス値Ｖｘ１の候補値を決定する（ステップＳ７０１）。次いで、判定部１０１は、第１総電荷量Ｑｔ１を取得する（ステップＳ７０２）。次いで、判定部１０１は、第２総電荷量Ｑｔ２を取得する（ステップＳ７０３）。第１総電荷量Ｑｔ１及び第２総電荷量Ｑｔ２は、図９を参照して説明した第１バイアス値取得処理のステップＳ２０４及びステップＳ２０５と同様にして取得する。
【０１３０】
次いで、判定部１０１は、第１総電荷量Ｑ１と第２総電荷量Ｑ２とが一致するか否かを判定する（ステップＳ７０４）。判定部１０１が第１総電荷量Ｑ１と第２総電荷量Ｑ２とが一致しないと判定すると（ステップＳ７０４；Ｎｏ）、第１ＤＣバイアス値決定処理は、ステップＳ７０１に戻る。ステップＳ７０１では、第１ＤＣバイアス値Ｖｘ１の候補値として、既に決定した候補値とは異なる値が決定される。一方、判定部１０１は、第１総電荷量Ｑ１と第２総電荷量Ｑ２とが一致すると判定すると（ステップＳ７０４；Ｙｅｓ）、第１総電荷量Ｑ１と第２総電荷量Ｑ２とが一致する候補値を第１ＤＣバイアス値Ｖｘ１に決定して（ステップＳ７０５）、第１ＤＣバイアス値決定処理を終了する。
【０１３１】
続いて、図１７を参照して、本実施形態に係るＤＣバイアスＶｄｃに対する総電荷量Ｑｔの依存性について説明する。
【０１３２】
図１７は、実施形態３に係る駆動時間（ｔ）と電荷量比（Ｑｒ）との関係の一例を示すグラフである。
【０１３３】
図１７において横軸は、駆動時間（ｔ）を示し、縦軸は、電荷量比（Ｑｒ）を示す。
【０１３４】
図１７に示すように、判定部１０１は、取得した複数の第１電荷量比Ｑｒ１を実測点としてプロットする。第１電荷量比Ｑｒ１の実測点は、第４実測点Ｑｐ４、第５実測点Ｑｐ５、第６実測点Ｑｐ６、第７実測点Ｑｐ７、及び第８実測点Ｑｐ８を含む。実線のグラフＬ３は、第４実測点Ｑｐ４、第５実測点Ｑｐ５、第６実測点Ｑｐ６、第７実測点Ｑｐ７、及び第８実測点Ｑｐ８を結ぶ実測曲線を示す。以下、実線のグラフＬ３を「実測曲線Ｌ３」と記載する。破線のグラフＬ４は、実測曲線Ｌ３から予測される予測曲線を示す。以下、破線のグラフＬ４を「予測曲線Ｌ４」と記載する。予測曲線Ｌ４は、例えば、２次曲線である。
【０１３５】
同様に、判定部１０１は、複数の第２電荷量比Ｑｒ２を実測点としてプロットする。第２電荷量比Ｑｒ２の実測点は、第９実測点Ｑｐ９、第１０実測点Ｑｐ１０、第１１実測点Ｑｐ１１、第１２実測点Ｑｐ１２、及び第１３実測点Ｑｐ１３を含む。実線のグラフＬ５は、第９実測点Ｑｐ９、第１０実測点Ｑｐ１０、第１１実測点Ｑｐ１１、第１２実測点Ｑｐ１２、及び第１３実測点Ｑｐ１３を結ぶ実測曲線を示す。以下、実線のグラフＬ５を「実測曲線Ｌ５」と記載する。１点鎖線のグラフＬ６は、実測曲線Ｌ５から予測される予測曲線Ｌ６を示す。以下、１点鎖線のグラフＬ６を「予測曲線Ｌ６」と記載する。予測曲線Ｌ６は、例えば、２次曲線である。
【０１３６】
一般的に、実測曲線の変化量が大きい場合、現像バイアスＶｂに対するトナーの応答性（感度）が高い。したがって、判定部１０１は、取得した実測曲線のうち、変化量の大きい実測曲線に対応する予測曲線に基づいてトナーの状態を判定する。したがって、より精度よくトナーの状態を判定できる。
【０１３７】
以上、実施形態３について説明した。本実施形態によれば、より精度よくトナーの状態を判定できる。
【０１３８】
なお、本実施形態において、第２ＤＣバイアス値Ｖｘ２及び第３ＤＣバイアス値Ｖｘ３として、第１ＤＣバイアス値Ｖｘ１から規定値だけ小さい値及び大きい値が取得されたが、第２ＤＣバイアス値Ｖｘ２及び第３ＤＣバイアス値Ｖｘ３は、実施形態１で説明した第１バイアス値取得処理（図９参照）と同様に取得してもよい。詳しくは、第２ＤＣバイアス値Ｖｘ２は、第１ＤＣバイアス値Ｖｘ１を上限として、ＤＣバイアスの値を異なる値に複数回設定し、電荷量比Ｑｒが最大となるＤＣバイアスの値を第２ＤＣバイアス値Ｖｘ２として取得してもよい。第３ＤＣバイアス値Ｖｘ３は、第１ＤＣバイアス値Ｖｘ１を下限として、ＤＣバイアスの値を異なる値に複数回設定し、電荷量比Ｑｒが最大となるＤＣバイアスの値を第３ＤＣバイアス値Ｖｘ３として取得してもよい。
【０１３９】
以上、本発明の実施形態について、図面（図１〜図１７）を参照しながら説明した。但し、本発明は、上記の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の態様において実施することが可能である。また、上記の実施形態で示す数値は、一例であって特に限定されるものではなく、本発明の効果から実質的に逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【０１４０】
例えば、本発明による実施形態では、現像剤が２成分現像剤であったが、現像剤は、少なくともトナーを含めばよく、現像剤は、１成分現像剤であってもよい。
【０１４１】
また、発明の実施形態において、カラー複合機に本発明が適用されたが、本発明は、モノクロ複合機にも適用可能である。
【０１４２】
また、実施形態１及び実施形態２において説明した事項は、組み合わせ可能である。あるいは、実施形態２及び実施形態３で説明した事項は、組合せ可能である。
【実施例】
【０１４３】
続いて、本発明の実施例について説明する。なお、本発明は実施例の範囲に何ら限定されない。以下で説明する各実施例及び各比較例は、大気雰囲気下で、室温の下に実施した。
【０１４４】
［実施例１］
第１判定用現像バイアスＶｊ１及び第２判定用現像バイアスＶｊ２を規定する制御因子をＡＣバイアスの最大変位量Ｖｐｐとした場合におけるＤＣバイアスに対する総電荷量の依存性の確認実験を行った。確認実験を行った際の条件を以下に示す。
［材料物性］
潜像担持体−現像剤担持体間の距離：  ０．３０ｍｍ
潜像担持体直径：３０ｍｍ
潜像担持体材料：アモルファスシリコン
現像剤担持体直径：２０ｍｍ
現像剤担持体表面形状：ブラスト
［駆動条件］
印字速度：４０枚／ｍｉｎ
潜像担持体周速：２４０．２８ｍｍ／ｓｅｃ
現像剤担持体線速：３８４ｍｍ／ｓｅｃ
［バイアス条件］
現像Ｄｕｔｙ：６４％
現像ＡＣ周波数：３１００Ｈｚ
［現像ＡＣバイアス］
Ｖｐｐ１＝  ８００Ｖ
Ｖｐｐ２＝１２００Ｖ
［現像ＤＣバイアス］
３０Ｖ以上１５０Ｖ以下
［潜像担持体表面電位］
非露光部Ｖ０＝２２０Ｖ
露光部Ｖｉ＝２０Ｖ
［トナー条件］
トナー粒径：  ６．８μｍ
トナー極性：  正帯電性
【０１４５】
図１８（ａ）及び図１８（ｂ）は、実施例１に係るＤＣバイアスと総電荷量との関係を示すグラフである。詳しくは、図１８（ａ）は、トナー補給直後のＤＣバイアスと総電荷量との関係を示す。図１８（ｂ）は、印字枚数が５万枚後のＤＣバイアスと総電荷量との関係を示す。図１８（ａ）及び図１８（ｂ）において、縦軸は、総電荷量［μＣ］を示し、横軸は、ＤＣバイアスの値［Ｖ］を示す。
【０１４６】
図１８（ａ）及び図１８（ｂ）に示されるように、ＤＣバイアスに対する総電荷量の依存性が確認できた。また、図１８（ａ）より、電荷量比が最大になるＤＣバイアスの値が「１３０Ｖ」程度であることが確認できた。
【０１４７】
図１９は、実施例１に係る印字枚数に対する電荷量比の推移結果を示すプロット図である。詳しくは、図１９は、ＤＣバイアスの値が「１３０Ｖ」である場合の印字枚数に対する判定用電荷量比の推移結果を示す。図１９において、縦軸は、判定用電荷量比を示し、横軸は、印刷枚数［枚］を示す。
【０１４８】
図１９に示されるように、印字枚数が増加するに従い、電荷量比が減少することが確認できた。即ち、印字枚数が増加するに従い、トナーの応答性が低下することが確認できた。これにより、機種ごとに画像不良となる電荷量比の閾値を設定することで、各機種でトナーの状態を判定できることを確認できた。
【０１４９】
［実施例２］
第１判定用現像バイアスＶｊ１及び第２判定用現像バイアスＶｊ２を規定する制御因子をＡＣバイアスのデューティー比とした場合におけるＤＣバイアスに対する総電荷量の依存性の確認実験を行った。確認実験を行った際の条件を以下に示す。
［材料物性］
潜像担持体−現像剤担持体間の距離：０．３０ｍｍ
潜像担持体直径：３０ｍｍ
潜像担持体材料：アモルファスシリコン
現像剤担持体直径：２０ｍｍ
現像剤担持体表面形状：ブラスト
［駆動条件］
印字速度：４０枚／ｍｉｎ
潜像担持体周速：２４０．２８ｍｍ／ｓｅｃ
現像剤担持体線速：３８４ｍｍ／ｓｅｃ
［バイアス条件］
［Ｄｕｔｙ比］
Ｄｕｔｙ１：４５％
Ｄｕｔｙ２：６５％
［ＡＣバイアス周波数］
３１００Ｈｚ
［ＡＣバイアス最大変位量］
１２００Ｖ
［ＤＣバイアスの値］
７０Ｖ以上１５０Ｖ以下
［潜像担持体表面電位］
非露光部Ｖ０＝２２０Ｖ
露光部Ｖｉ＝２０Ｖ
［トナー条件］
トナー粒径：  ６．８μｍ
トナー極性：  正帯電性
【０１５０】
図２０（ａ）及び図２０（ｂ）は、実施例２に係るＤＣバイアスと総電荷量との関係を示すグラフである。詳しくは、図２０（ａ）は、トナー補給直後のＤＣバイアスと総電荷量との関係を示す。図２０（ｂ）は、印字枚数が５万枚後のＤＣバイアスと総電荷量との関係を示す。図２０（ａ）及び図２０（ｂ）において、縦軸は、総電荷量［μＣ］を示し、横軸は、ＤＣバイアスの値［Ｖ］を示す。
【０１５１】
図２０（ａ）及び図２０（ｂ）に示されるように、ＤＣバイアスに対する総電荷量の依存性が確認できた。また、図２０（ａ）より、電荷量比が最大になるＤＣバイアスの値が「７０Ｖ」程度であることが確認できた。
【０１５２】
図２１は、実施例２に係る電荷量比の印字枚数に対する推移結果を示すプロット図である。詳しくは、図２１は、ＤＣバイアスの値が「７０Ｖ」での電荷量比の印字枚数に対する推移結果を示す。図２１において、縦軸は、判定用電荷量比を示し、横軸は、印刷枚数［枚］を示す。
【０１５３】
図２１に示されるように、印字枚数が増加するに従い、電荷量比が減少する（トナーの応答性が低下する）ことが確認できた。これにより、機種ごとに画像不良となる電荷量比の閾値を設定することで、各機種でトナーの状態を判定できることを確認できた。
【０１５４】
［実施例３］
第１判定用現像バイアスＶｊ１及び第２判定用現像バイアスＶｊ２を規定する制御因子をＡＣバイアスの周波数とした場合におけるＤＣバイアスに対する総電荷量の依存性の確認実験を行った。確認実験を行った際の条件を以下に示す。
［材料物性］
潜像担持体−現像剤担持体間の距離：０．３０ｍｍ
潜像担持体直径：３０ｍｍ
潜像担持体材料：アモルファスシリコン
現像剤担持体直径：２０ｍｍ
現像剤担持体表面形状：ブラスト
［駆動条件］
印字速度：４０枚／ｍｉｎ
潜像担持体周速：２４０．２８ｍｍ／ｓｅｃ
現像剤担持体線速：３８４ｍｍ／ｓｅｃ
［バイアス条件］
［Ｄｕｔｙ比］
６４％
［ＡＣバイアス周波数］
ｆ１：２８００Ｈｚ
ｆ２：３４００Ｈｚ
［ＡＣバイアス最大変位量］
１２００Ｖ
［ＤＣバイアスの値］
７０Ｖ以上１６０Ｖ以下
［潜像担持体表面電位］
非露光部Ｖ０＝２２０Ｖ
露光部Ｖｉ＝２０Ｖ
［トナー条件］
トナー粒径：  ６．８μｍ
トナー極性：  正帯電性
【０１５５】
図２２（ａ）及び図２２（ｂ）は、実施例３に係るＤＣバイアスと総電荷量との関係を示すグラフである。詳しくは、図２２（ａ）は、トナー補給直後におけるＤＣバイアスと総電荷量との関係を示す。図２２（ｂ）は、印字枚数が５万枚後のＤＣバイアスと総電荷量との関係を示す。図２２（ａ）及び図２２（ｂ）において、縦軸は、総電荷量［μＣ］を示し、横軸は、ＤＣバイアスの値［Ｖ］を示す。
【０１５６】
図２２（ａ）及び図２２（ｂ）に示されるように、ＤＣバイアスに対する総電荷量の依存性が確認できた。また、図２２（ａ）より、総電荷量が一致するＤＣバイアスの値が、「９５Ｖ」程度であることが確認できた。ＤＣバイアスの値Ｖｘ２を「７０Ｖ」とし、ＤＣバイアスの値Ｖｘ３を「１２０Ｖ」としてトナーの電荷量比の推移を測定した。ＤＣバイアスの値Ｖｘ２「７０Ｖ」と、ＤＣバイアスの値Ｖｘ３「１２０Ｖ」とは、電荷量比が一致する値「９５Ｖ」を中点とする。
【０１５７】
図２３は、実施例３に係る印字枚数に対する推移結果を示すプロット図である。詳しくは、ＤＣバイアスの値が「７０Ｖ」と「１２０Ｖ」との電荷量比Ｑｒの印字枚数に対する推移結果を示す。図２３において、縦軸は、判定用電荷量比を示し、横軸は、印刷枚数［枚］を示す。
【０１５８】
図２３に示されるように、ＤＣバイアスの値が「７０Ｖ」の時、電荷量の比は印字枚数に対してほとんど変化しておらず、トナーの状態予測に用いることは難しいことが確認できた。一方、ＤＣバイアスの値が「１２０Ｖ」の時の電荷量の比は、印字枚数に対し変化していることが確認できた。これらの結果から、電荷量比が一致する場合、電荷量比が一致する点のＤＣバイアスの値以上及び以下の値のいずれか一方の電荷量の比に基づいて、トナーの状態が判定できることが確認できた。
【産業上の利用可能性】
【０１５９】
本発明によれば、画像形成装置の分野に利用可能である。
【符号の説明】
【０１６０】
５３        ：感光体ドラム（潜像担持体）
５４        ：現像装置
１００      ：画像形成装置
１０１      ：判定部
１１１      ：電圧印加部
１１２      ：電流検知部
５４３      ：現像ローラー（現像剤担持体）
ＣＦ        ：制御因子
Ｉｊ１      ：第１判定用現像電流（第１電流）
Ｉｊ２      ：第２判定用現像電流（第２電流）
Ｑ１        ：第１総電荷量
Ｑ２        ：第２総電荷量
Ｖｂ        ：現像バイアス（電圧）
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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