(57)【要約】【課題】二成分現像方式が適用された現像装置を含む画像形成装置において、ユーザーを必要以上に待たすことなく、トナー補給部の交換後の画像形成動作時にトナー飛散が発生することを抑止する。【解決手段】交換制御部９８５は、トナー補給部１５が交換されると、トナー濃度センサー１０１が第一閾値ＴＨ１よりも大きいトナー濃度を検出するまで、トナー補給部１５によってトナーを現像装置２３へ補給させるトナー補給動作と、現像バイアスが現像ローラー２３１に印加されていない状態で、第１及び第２スクリューフィーダー２３３、２３２に撹拌動作を行わせるエージング動作を実行し、トナー補給動作の終了後、帯電量測定モードで取得されたトナーの帯電量Ｑ／Ｍが第二閾値ＴＨ２よりも大きくなるまで、モード制御部９８４に帯電量取得モードを繰り返し実行させた後、エージングを終了するとともに、画像形成動作を許可する許可信号を出力する。【選択図】図２
2020034800.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シートに画像を形成する画像形成動作を実行する画像形成装置であって、
装置本体と、
回転され、表面に静電潜像が形成されるとともに、前記静電潜像が顕在化されたトナー像を担持する像担持体と、
前記像担持体を所定の帯電電位に帯電する帯電装置と、
前記帯電電位に帯電された前記像担持体の表面を所定の画像情報に応じて露光することで前記静電潜像を形成する露光装置と、
所定の現像ニップ部において前記像担持体に対向して配置される現像装置であって、トナー及びキャリアからなる現像剤を撹拌しながら搬送する撹拌動作を行う現像剤搬送部と、回転され、前記現像剤搬送部によって搬送された前記現像剤を周面に担持するとともに前記像担持体にトナーを供給することで前記トナー像を形成する現像ローラーと、を含む現像装置と、
前記装置本体に交換可能に装着され、内部に前記トナーを収容し、当該収容している前記トナーを前記現像装置へ補給するトナー補給部と、
前記像担持体上に担持された前記トナー像をシートに転写する転写部と、
直流電圧に交流電圧が重畳された現像バイアスを前記現像ローラーに印加可能な現像バイアス印加部と、
前記トナー像の濃度を検出する濃度検出部と、
前記現像剤に含まれるキャリア量に対するトナー量の比率を示すトナー濃度を検出するトナー濃度検出部と、
前記帯電装置、前記露光装置及び前記現像バイアス印加部を制御して前記像担持体上に、互いにトナー現像量が異なる複数の測定用トナー像を形成し、前記濃度検出部によって検出される前記複数の測定用トナー像の濃度に基づいて、又は、当該複数の測定用トナー像の濃度に加え前記複数の測定用トナー像が形成される際に前記現像ローラーと前記現像バイアス印加部との間を流れる現像電流の直流成分に基づいて、トナーの帯電量を取得する帯電量取得動作を実行する帯電量取得部と、
前記トナー補給部の交換に伴って前記画像形成動作を禁止する禁止信号を出力し、前記トナー補給部が交換されると、所定の準備動作を実行する交換制御部と、
を備え、
前記交換制御部は、前記準備動作において、
前記トナー濃度検出部が所定の第一閾値よりも大きいトナー濃度を検出するまで、前記トナー補給部に前記トナーを前記現像装置へ補給させるトナー補給動作と、前記現像バイアスが前記現像ローラーに印加されていない状態で前記現像剤搬送部に前記撹拌動作を行わせるエージング動作と、を実行し、
前記トナー補給動作の終了後、前記帯電量取得動作で取得されたトナーの帯電量が所定の第二閾値よりも大きくなるまで、前記帯電量取得部に前記帯電量取得動作を繰り返し実行させた後、前記エージング動作を終了するとともに、前記画像形成動作を許可する許可信号を出力する
画像形成装置。
【請求項２】
前記交換制御部は、前記準備動作において、
前記帯電量取得動作で取得されたトナーの帯電量が前記第二閾値以下である場合で、且つ、前記エージング動作を開始してからの経過時間が所定の第三閾値よりも大きい場合に、前記帯電量取得部に前記帯電量取得動作の繰り返し実行を終了させた後、前記エージング動作を終了するとともに前記許可信号を出力する
請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記交換制御部は、前記準備動作において、
前記帯電量取得動作で取得されたトナーの帯電量が前記第二閾値以下である場合で、且つ、前記帯電量取得動作を繰り返した回数が所定の第四閾値よりも大きい場合に、前記帯電量取得部に前記帯電量取得動作の繰り返し実行を終了させた後、前記エージング動作を終了するとともに前記許可信号を出力する
請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記第二閾値は、前記現像装置の駆動時間及び前記現像装置の周囲の温湿度に応じて予め定められている
請求項１から３の何れか一項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記トナー濃度検出部は、前記現像剤搬送部によって搬送される前記現像剤の前記トナー濃度を検出するトナー濃度センサーである
請求項１から４の何れか一項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記現像装置は、前記トナー補給部によって補給されるトナーを受け入れるトナー補給口を備え、
前記トナー濃度センサーは、前記現像剤搬送部によって前記トナー補給口から前記現像ローラーに対向する位置に向けて搬送される前記現像剤の前記トナー濃度を検出する
請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記現像ローラーと前記像担持体との間の直流電圧の電位差が一定に保持された状態で前記現像バイアスの交流電圧の周波数が変化された場合における当該周波数の変化量に対する前記トナー像の濃度変化量の関係を示す参照用直線の傾きに関する参照情報を、前記トナーの帯電量毎に予め格納する記憶部を更に備え、
前記帯電量取得部は、前記現像ローラーと前記像担持体との間の直流電圧の電位差を一定に保持した状態で前記現像バイアスの交流電圧の周波数を変化させながら前記像担持体上に前記複数の測定用トナー像を形成し、前記周波数の変化量に対する前記測定用トナー像の濃度変化量の関係を示す測定用直線の傾きを、前記周波数の変化量と前記濃度検出部による前記測定用トナー像の濃度検出結果とから取得するとともに、当該取得された測定用直線の傾きと前記記憶部の参照情報とから前記像担持体上に形成された測定用トナー像に含まれるトナーの帯電量を取得する
請求項１乃至６の何れか一項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記記憶部に格納されている前記参照情報は、前記トナーの帯電量が第１の帯電量である場合に前記参照用直線の傾きが負であり、前記トナーの帯電量が第１の帯電量よりも小さな第２の帯電量である場合に前記参照用直線の傾きが正であり、更に、前記トナーの帯電量の低下とともに前記参照用直線の傾きが増大するように設定されている
請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記帯電量取得部は、前記現像ローラーと前記像担持体との間の直流電圧の電位差を一定に保持した状態で前記現像バイアスの交流電圧の周波数を変化させながら前記像担持体上に前記複数の測定用トナー像を形成し、前記濃度検出部によって検出される前記複数の測定用トナー像の濃度の差に対する前記複数の測定用トナー像が形成される際に前記現像ローラーと前記現像バイアス印加部との間を流れる前記現像電流の直流成分の差の比に基づいて、前記像担持体上に形成された測定用トナー像に含まれるトナーの帯電量を取得する
請求項１乃至６の何れか一項に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記帯電量取得部は、前記現像ローラーと前記像担持体との間の直流電圧の電位差を一定に保持した状態で前記露光装置を制御して単位面積あたりの印字率を変化させながら前記像担持体上に前記複数の測定用トナー像を形成し、前記濃度検出部によって検出される前記複数の測定用トナー像の濃度の差に対する前記複数の測定用トナー像が形成される際に前記現像ローラーと前記現像バイアス印加部との間を流れる前記現像電流の直流成分の差の比に基づいて、前記像担持体上に形成された測定用トナー像に含まれるトナーの帯電量を取得する
請求項１乃至６の何れか一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、シートに画像を形成する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、トナー及びキャリアを含む二成分現像剤を用いて、像担持体上に形成された静電潜像をトナー像に現像する現像装置を備えた画像形成装置が知られている。このような画像形成装置は、一般的に、補給用のトナーを収容し、当該収容しているトナーを現像装置へ補給する交換可能なトナー補給部と、現像剤に含まれるキャリア量に対するトナー量の比率であるトナー濃度を検出するトナー濃度検出部と、を備えている。トナー補給部は、画像を形成する度に、形成対象の画像データに基づくトナーの消費量及びトナー濃度検出部が検出したトナー濃度値に応じた補給量のトナーを現像装置へ補給する。
【０００３】
このような画像形成装置は、トナー補給部の交換のため、一旦画像形成動作の実行を禁止する。そして、画像形成装置は、トナー補給部によって所定量のトナーを現像装置に補給させ、現像装置に補給されたトナーと現像装置内の現像剤とを撹拌混合させる。そして、トナー濃度センサーによって検出されたトナー濃度が所定の目標値に到達したときに、画像形成動作の実行を許可する。このため、トナー補給部の交換後、画像形成動作を開始するためには、トナー濃度が所定の目標値に到達するまで、補給されたトナーを現像装置内の現像剤と撹拌混合させる時間が必要であった。
【０００４】
そこで、例えば、特許文献１では、画像形成動作の実行を許可するためのトナー濃度の目標値を、画像形成動作を行う時のトナー濃度の目標値よりも低い目標値に設定することで、上記撹拌混合に要する時間を軽減する技術が提案されている。
【０００５】
一方、従来からトナーの帯電量を正確に予測する技術が提案されている。特許文献２、３では、現像前の感光体ドラムの表面電位と、現像後の感光体ドラム上のトナー層の表面電位とがそれぞれ測定される一方、現像されたトナー層の画像濃度測定結果からトナーの現像量が算出される。そして、この測定された各表面電位とトナーの現像量とからトナーの帯電量が算出される。
【０００６】
また、特許文献４、５では、現像剤を担持する現像ローラーに流入する電流値が測定され、当該測定された電流値が、現像ローラーから感光体ドラムに移動したトナーの電荷量と仮定される。また、現像されたトナー層の画像濃度測定結果からトナーの現像量が算出される。そして、このトナーの電荷量とトナーの現像量とからトナーの帯電量が算出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−６２８４８号公報
【特許文献２】特開２００３−３４５０７５号公報
【特許文献３】特開２００４−３７９５２号公報
【特許文献４】特許第５０２４１９２号明細書
【特許文献５】特許第５２７３５４２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、特許文献１に開示の技術では、画像形成動作を許可するためのトナー濃度の目標値が、画像形成動作を行う時のトナー濃度の目標値よりも低い値に設定される。このため、画像形成動作再開後に高濃度印字を行うと、トナーの補給が追い付かなくなる虞があった。
【０００９】
また、特許文献２、３に記載された技術では、感光体ドラム上の表面電位を測定するために表面電位センサが必要になる。ここで、感光体ドラム上に形成されたトナー層の表面電位を測定するためには、表面電位センサを現像ニップ部よりも感光体ドラムの回転方向下流側に設置する必要がある。しかし、この位置に表面電位センサを設置すると、表面電位センサの表面が、現像ローラーから飛散したトナーによって汚染されやすく、長期に亘って精度良く表面電位を測定することが困難となる。
【００１０】
また、特許文献４、５に記載された技術では、現像ローラーに流入する電流が、トナー中を流れる電流に加えてキャリア中を流れる電流も含んでしまう。更に、画像形成装置において印字が繰り返されることでキャリアのコート剥がれやコート汚染によってキャリアの抵抗値が変化すると、このキャリア中を流れる電流も変化する。したがって、特許文献４、５に記載された技術では、現像ローラーに流入する電流から、トナーの電荷量を精度良く測定することは困難であった。
【００１１】
このように、トナーの帯電量を測定する従来の技術では、トナーの帯電量を精度良く測定することは困難であった。
【００１２】
本発明は、上記のような課題を解決するためのものであり、二成分現像方式が適用された現像装置を含む画像形成装置において、ユーザーを必要以上に待たすことなくトナー補給部の交換後の画像形成動作時にトナー飛散が発生することを抑止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の一局面に係る画像形成装置は、シートに画像を形成する画像形成動作を実行する画像形成装置であって、装置本体と、回転され、表面に静電潜像が形成されるとともに、前記静電潜像が顕在化されたトナー像を担持する像担持体と、前記像担持体を所定の帯電電位に帯電する帯電装置と、前記帯電電位に帯電された前記像担持体の表面を所定の画像情報に応じて露光することで前記静電潜像を形成する露光装置と、所定の現像ニップ部において前記像担持体に対向して配置される現像装置であって、トナー及びキャリアからなる現像剤を撹拌しながら搬送する撹拌動作を行う現像剤搬送部と、回転され、前記現像剤搬送部によって搬送された前記現像剤を周面に担持するとともに前記像担持体にトナーを供給することで前記トナー像を形成する現像ローラーと、を含む現像装置と、前記装置本体に交換可能に装着され、内部に前記トナーを収容し、当該収容している前記トナーを前記現像装置へ補給するトナー補給部と、前記像担持体上に担持された前記トナー像をシートに転写する転写部と、直流電圧に交流電圧が重畳された現像バイアスを前記現像ローラーに印加可能な現像バイアス印加部と、前記トナー像の濃度を検出する濃度検出部と、前記現像剤に含まれるキャリア量に対するトナー量の比率を示すトナー濃度を検出するトナー濃度検出部と、前記帯電装置、前記露光装置及び前記現像バイアス印加部を制御して前記像担持体上に、互いにトナー現像量が異なる複数の測定用トナー像を形成し、前記濃度検出部によって検出される前記複数の測定用トナー像の濃度に基づいて、又は、当該複数の測定用トナー像の濃度に加え前記複数の測定用トナー像が形成される際に前記現像ローラーと前記現像バイアス印加部との間を流れる現像電流の直流成分に基づいて、トナーの帯電量を取得する帯電量取得動作を実行する帯電量取得部と、前記トナー補給部の交換に伴って前記画像形成動作を禁止する禁止信号を出力し、前記トナー補給部が交換されると、所定の準備動作を実行する交換制御部と、を備え、前記交換制御部は、前記準備動作において、前記トナー濃度検出部が所定の第一閾値よりも大きいトナー濃度を検出するまで、前記トナー補給部に前記トナーを前記現像装置へ補給させるトナー補給動作と、前記現像バイアスが前記現像ローラーに印加されていない状態で前記現像剤搬送部に前記撹拌動作を行わせるエージング動作と、を実行し、前記トナー補給動作の終了後、前記帯電量取得動作で取得されたトナーの帯電量が所定の第二閾値よりも大きくなるまで、前記帯電量取得部に前記帯電量取得動作を繰り返し実行させた後、前記エージング動作を終了するとともに、前記画像形成動作を許可する許可信号を出力する。
【００１４】
本構成によれば、前記帯電量取得部は、帯電量取得動作において、複数の測定用トナー像の濃度、又は、複数の測定用トナー像の濃度及び当該複数の測定用トナー像の形成に用いられた現像電流の直流成分に基づいて、複数の測定用トナー像に含まれるトナーの帯電量を精度良く取得することができる。
【００１５】
このため、前記交換制御部は、トナー補給部が交換されたときのエージング動作において、帯電量取得動作で精度良く取得されるトナーの帯電量に応じて、前記撹拌動作を適切な期間だけ行わせた後、画像形成動作を許可することができる。これにより、前記撹拌動作が必要以上に長い時間行われる虞や、前記撹拌動作が適切に行われずに、トナーの帯電量が不安定のまま画像形成動作が行われる虞を軽減することができる。その結果、ユーザーを必要以上に待たすことなく、トナー補給部の交換後の画像形成動作時に、トナー飛散が発生することを抑止することができる。
【００１６】
また、前記交換制御部は、前記準備動作において、前記帯電量取得動作で取得されたトナーの帯電量が前記第二閾値以下である場合で、且つ、前記エージング動作を開始してからの経過時間が所定の第三閾値よりも大きい場合に、前記帯電量取得部に前記帯電量取得動作の繰り返し実行を終了させた後、前記エージング動作を終了するとともに前記許可信号を出力してもよい。
【００１７】
本構成によれば、前記交換制御部は、トナー補給部が交換されたときのエージング動作が、第三閾値よりも長い時間行われることを回避することができる。これにより、ある程度のトナー飛散を許容しつつ、トナー補給部の交換後、画像形成動作を行えない時間が過度に長くなる虞を軽減することができる。
【００１８】
または、前記交換制御部は、前記準備動作において、前記帯電量取得動作で取得されたトナーの帯電量が前記第二閾値以下である場合で、且つ、前記帯電量取得動作を繰り返した回数が所定の第四閾値よりも大きい場合に、前記帯電量取得部に前記帯電量取得動作の繰り返し実行を終了させた後、前記エージング動作を終了するとともに前記許可信号を出力してもよい。
【００１９】
本構成によれば、前記交換制御部は、トナー補給部が交換されたときのエージング動作中に、トナーの帯電量を取得するための帯電量取得動作が、第四閾値よりも大きい回数繰り返されることを回避することができる。これにより、ある程度のトナー飛散を許容しつつ、トナー補給部の交換後、画像形成動作を行えない時間が過度に長くなる虞を軽減することができる。
【００２０】
上記の構成において、前記第二閾値は、前記現像装置の駆動時間及び前記現像装置の周囲の温湿度に応じて予め定められていることが望ましい。
【００２１】
本構成によれば、前記交換制御部は、トナー補給部が交換されたときに、トナーの帯電量が、現像装置の駆動時間及び周囲の温湿度に応じた値になるまで、適切にエージング動作を行うことができる。
【００２２】
上記の構成において、前記トナー濃度検出部は、前記現像剤搬送部によって搬送される前記現像剤の前記トナー濃度を検出するトナー濃度センサーであることが望ましい。
【００２３】
本構成によれば、前記交換制御部は、トナー補給動作において、トナー濃度センサーによって実際に検出された、現像剤搬送部によって搬送される現像剤のトナー濃度に応じた量のトナーを現像装置へ補給することができる。このため、前記交換制御部は、画像データ及びトナー補給部の動作時間等から推測したトナーの消費量及びトナーの供給量からトナー濃度を推測し、当該推測したトナー濃度に応じた量のトナーを現像装置へ補給する場合よりも、適量のトナーを現像装置に補給することができる。
【００２４】
上記の構成において、前記現像装置は、前記トナー補給部によって補給されるトナーを受け入れるトナー補給口を備え、前記トナー濃度センサーは、前記現像剤搬送部によって前記トナー補給口から前記現像ローラーに対向する位置に向けて搬送される前記現像剤の前記トナー濃度を検出することが望ましい。
【００２５】
本構成によれば、トナー濃度センサーは、トナーが補給及び消費されない、トナー補給口から現像ローラーに対向する位置に向けて搬送される現像剤のトナー濃度を検出するので、ばらつきが小さい安定したトナー濃度を検出することができる。これにより、交換制御部は、トナー補給動作において、より適量のトナーを現像装置に補給することができる。
【００２６】
上記の構成において、前記現像ローラーと前記像担持体との間の直流電圧の電位差が一定に保持された状態で前記現像バイアスの交流電圧の周波数が変化された場合における当該周波数の変化量に対する前記トナー像の濃度変化量の関係を示す参照用直線の傾きに関する参照情報を、前記トナーの帯電量毎に予め格納する記憶部を更に備え、前記帯電量取得部は、前記現像ローラーと前記像担持体との間の直流電圧の電位差を一定に保持した状態で前記現像バイアスの交流電圧の周波数を変化させながら前記像担持体上に前記複数の測定用トナー像を形成し、前記周波数の変化量に対する前記測定用トナー像の濃度変化量の関係を示す測定用直線の傾きを、前記周波数の変化量と前記濃度検出部による前記測定用トナー像の濃度検出結果とから取得するとともに、当該取得された測定用直線の傾きと前記記憶部の参照情報とから前記像担持体上に形成された測定用トナー像に含まれるトナーの帯電量を取得することが望ましい。
【００２７】
本構成によれば、像担持体上の電位を測定する表面電位センサや現像ローラーに流入する現像電流を測定する電流計を用いることなく、トナーの帯電量を取得することができる。
【００２８】
上記の構成において、前記記憶部に格納されている前記参照情報は、前記トナーの帯電量が第１の帯電量である場合に前記参照用直線の傾きが負であり、前記トナーの帯電量が第１の帯電量よりも小さな第２の帯電量である場合に前記参照用直線の傾きが正であり、更に、前記トナーの帯電量の低下とともに前記参照用直線の傾きが増大するように設定されていることが望ましい。
【００２９】
本構成によれば、現像バイアスの交流電圧の周波数と像担持体に形成されるトナー像の濃度（現像トナー量）との関係から、トナーの帯電量を精度良く取得することができる。
【００３０】
上記の構成において、前記帯電量取得部は、前記現像ローラーと前記像担持体との間の直流電圧の電位差を一定に保持した状態で前記現像バイアスの交流電圧の周波数を変化させながら前記像担持体上に前記複数の測定用トナー像を形成し、前記濃度検出部によって検出される前記複数の測定用トナー像の濃度の差に対する前記複数の測定用トナー像が形成される際に前記現像ローラーと前記現像バイアス印加部との間を流れる前記現像電流の直流成分の差の比に基づいて、前記像担持体上に形成された測定用トナー像に含まれるトナーの帯電量を取得するものでもよい。
【００３１】
また、上記の構成において、前記帯電量取得部は、前記現像ローラーと前記像担持体との間の直流電圧の電位差を一定に保持した状態で前記露光装置を制御して単位面積あたりの印字率を変化させながら前記像担持体上に前記複数の測定用トナー像を形成し、前記濃度検出部によって検出される前記複数の測定用トナー像の濃度の差に対する前記複数の測定用トナー像が形成される際に前記現像ローラーと前記現像バイアス印加部との間を流れる前記現像電流の直流成分の差の比に基づいて、前記像担持体上に形成された測定用トナー像に含まれるトナーの帯電量を取得するものでもよい。
【発明の効果】
【００３２】
本発明によれば、二成分現像方式が適用された現像装置を含む画像形成装置において、ユーザーを必要以上に待たすことなく、トナー補給部の交換後の画像形成動作時にトナー飛散が発生することを抑止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の内部構造を示す断面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る現像装置の断面図及び制御部の電気的構成を示したブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る現像装置の平面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の現像動作を示す模式図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る像担持体及び現像ローラーの電位の大小関係を示す模式図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る画像形成装置において、現像バイアスの周波数と画像濃度との関係を示したグラフである。
【図７】本発明の一実施形態に係る画像形成装置において、図６のグラフの傾きとトナーの帯電量との関係を示したグラフである。
【図８】本発明の一実施形態に係る画像形成装置において実行される帯電量測定モードのフローチャートである。
【図９】帯電量測定モードの実行時に像担持体上に形成される測定用トナー像の模式図である。
【図１０】本発明の一実施形態に係る画像形成装置において実行されるコンテナ交換モードのフローチャートである。
【図１１】第二閾値の一例を示す図である。
【図１２】本発明の第一変形実施形態に係る現像装置の断面図及び制御部の電気的構成を示したブロック図である。
【図１３】本発明の第一変形実施形態に係る画像形成装置において実行される帯電量測定モードのフローチャートである。
【図１４】本発明の第二実施形態に係る画像形成装置において実行されるコンテナ交換モードのフローチャートである。
【図１５】本発明の第三実施形態に係る画像形成装置において実行されるコンテナ交換モードのフローチャートである。
【図１６】コンテナ交換モードの実験結果の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、図面に基づいて、本発明の実施形態に係る画像形成装置１０について、図面に基づき詳細に説明する。本実施形態では、画像形成装置の一例として、タンデム方式のカラープリンタを例示する。画像形成装置は、例えば、複写機、ファクシミリ装置、及びこれらの複合機等であってもよい。また、画像形成装置は、単色（モノクロ）画像を形成するものでもよい。
【００３５】
＜画像形成装置について＞
図１は、画像形成装置１０の内部構造を示す断面図である。この画像形成装置１０は、箱形の筐体構造を備える装置本体１１を備える。この装置本体１１内には、シートＰを給紙する給紙部１２、給紙部１２から給紙されたシートＰに転写するトナー像を形成する画像形成部１３、前記トナー像が一次転写される中間転写ユニット１４、画像形成部１３にトナーを補給するトナー補給部１５、及び、シートＰ上に形成された未定着トナー像をシートＰに定着する処理を施す定着部１６が内装されている。さらに、装置本体１１の上部には、定着部１６で定着処理の施されたシートＰが排紙される排紙部１７が備えられている。
【００３６】
装置本体１１の上面の適所には、画像形成装置１０の操作をユーザーに行わせるための操作パネル１８が設けられている。この操作パネル１８には、画像形成装置１０の動作状態（例えば、印刷中）等、画像形成装置１０に関する情報を表示する液晶ディスプレイ、シートＰに対する画像の出力条件等、画像形成装置１０の動作に関する情報を入力させるためのタッチパネル、及び各種の操作キーが設けられている。
【００３７】
装置本体１１内には、さらに、画像形成部１３より右側位置に、上下方向に延びるシート搬送路１１１が形成されている。シート搬送路１１１には、適所にシートを搬送する搬送ローラー対１１２が設けられている。また、シートのスキュー矯正を行うと共に、後述する二次転写のニップ部に所定のタイミングでシートを送り込むレジストローラー対１１３が、シート搬送路１１１における前記ニップ部の上流側に設けられている。シート搬送路１１１は、シートＰを給紙部１２から排紙部１７まで、画像形成部１３及び定着部１６を経由して搬送させる搬送路である。
【００３８】
給紙部１２は、給紙トレイ１２１、ピックアップローラー１２２、及び給紙ローラー対１２３を備える。給紙トレイ１２１は、装置本体１１の下方位置に挿脱可能に装着され、複数枚のシートＰが積層されたシート束Ｐ１を貯留する。ピックアップローラー１２２は、給紙トレイ１２１に貯留されたシート束Ｐ１の最上面のシートＰを１枚ずつ繰り出す。給紙ローラー対１２３は、ピックアップローラー１２２によって繰り出されたシートＰをシート搬送路１１１に送り出す。
【００３９】
給紙部１２は、装置本体１１の、図１に示す左側面に取り付けられる手差し給紙部を備える。手差し給紙部は、手差しトレイ１２４、ピックアップローラー１２５、及び給紙ローラー対１２６を備える。手差しトレイ１２４は、手差しされるシートＰが載置されるトレイであり、手差しでシートＰを給紙する際、図１に示すように、装置本体１１の側面から開放される。ピックアップローラー１２５は、手差しトレイ１２４に載置されたシートＰを繰り出す。給紙ローラー対１２６は、ピックアップローラー１２５によって繰り出されたシートＰをシート搬送路１１１に送り出す。
【００４０】
画像形成部１３は、シートＰに転写するトナー像を形成するものであって、異なる色のトナー像を形成する複数の画像形成ユニットを備える。この画像形成ユニットとして、本実施形態では、後述する中間転写ベルト１４１の回転方向上流側から下流側に向けて（図１に示す左側から右側へ）順次配設された、マゼンタ（Ｍ）色の現像剤を用いるマゼンタ用ユニット１３Ｍ、シアン（Ｃ）色の現像剤を用いるシアン用ユニット１３Ｃ、イエロー（Ｙ）色の現像剤を用いるイエロー用ユニット１３Ｙ、及びブラック（Ｂｋ）色の現像剤を用いるブラック用ユニット１３Ｂｋが備えられている。各ユニット１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｙ、１３Ｂｋは、それぞれ感光体ドラム２０（像担持体）と、感光体ドラム２０の周囲に配置された帯電装置２１、現像装置２３、一次転写ローラー２４及びクリーニング装置２５とを備える。また、各ユニット１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｙ、１３Ｂｋ共通の露光装置２２が、画像形成ユニットの下方に配置されている。
【００４１】
感光体ドラム２０は、その軸回りに回転駆動され、その表面に静電潜像が形成されるとともに、前記静電潜像が顕在化されたトナー像を担持する。この感光体ドラム２０としては、一例として、公知のアモルファスシリコン（α−Ｓｉ）感光体ドラムや有機（ＯＰＣ）感光体ドラムが用いられる。帯電装置２１は、感光体ドラム２０の表面を所定の帯電電位に均一に帯電する。帯電装置２１は、帯電ローラーと、前記帯電ローラーに付着したトナーを除去するための帯電クリーニングブラシとを備える。露光装置２２は、帯電装置２１よりも感光体ドラム２０の回転方向下流側に配置され、光源やポリゴンミラー、反射ミラー、偏向ミラーなどの各種の光学系機器を有する。露光装置２２は、前記帯電電位に均一に帯電された感光体ドラム２０の表面に、画像データ（所定の画像情報）に基づき変調された光を照射して露光することで、静電潜像を形成する。
【００４２】
現像装置２３は、露光装置２２よりも感光体ドラム２０の回転方向下流側の所定の現像ニップ部ＮＰ（図４）において感光体ドラム２０に対向して配置される。現像装置２３は、回転され周面にトナー及びキャリアからなる現像剤を担持するとともに感光体ドラム２０にトナーを供給することで前記トナー像を形成する現像ローラー２３１を含む。
【００４３】
一次転写ローラー２４は、中間転写ユニット１４に備えられている中間転写ベルト１４１を挟んで感光体ドラム２０とニップ部を形成する。更に、一次転写ローラー２４は、感光体ドラム２０上のトナー像を中間転写ベルト１４１上に一次転写する。クリーニング装置２５は、トナー像転写後の感光体ドラム２０の周面を清掃する。
【００４４】
中間転写ユニット１４は、画像形成部１３とトナー補給部１５との間に設けられた空間に配置され、中間転写ベルト１４１と、図略のユニットフレームにて回転可能に支持された駆動ローラー１４２と、従動ローラー１４３と、バックアップローラー１４６と、複数の濃度センサー１００と、を備える。中間転写ベルト１４１は、無端状のベルト状回転体であって、その周面側が各感光体ドラム２０の周面にそれぞれ当接するように、駆動ローラー１４２及び従動ローラー１４３、１４６に架け渡されている。中間転写ベルト１４１は駆動ローラー１４２の回転により周回駆動される。従動ローラー１４３の近傍には、中間転写ベルト１４１の周面上に残存したトナーを除去するベルトクリーニング装置１４４が配置されている。
【００４５】
複数の濃度センサー１００（濃度検出部）は、ユニット１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｙ、１３Ｂｋよりも下流側における中間転写ベルト１４１に対向する位置において、主走査方向（感光体ドラム２０の軸方向）に所定間隔を空けて並べて配置されている。各濃度センサー１００は、中間転写ベルト１４１上における自身に対向する位置に形成されたトナー像の濃度を検出する。後記の制御部９８０では、複数の濃度センサー１００によって検出されたトナー像の濃度の平均値が、トナー像の濃度として使用される。
【００４６】
尚、他の実施形態において、複数の濃度センサー１００は、感光体ドラム２０上のトナー像の濃度を検出するものでもよく、また、シートＰ上に定着されたトナー像の濃度を検出するものでもよい。以降、説明の便宜上、複数の濃度センサー１００によって検出されたトナー像の濃度の平均値を、濃度センサー１００によって検出されたトナー像の濃度と記載する。
【００４７】
駆動ローラー１４２に対向して、中間転写ベルト１４１の外側には、二次転写ローラー１４５が配置されている。二次転写ローラー１４５は、中間転写ベルト１４１の周面に圧接されて、駆動ローラー１４２との間で転写ニップ部を形成している。中間転写ベルト１４１上に一次転写されたトナー像は、給紙部１２から供給されるシートＰに、転写ニップ部において二次転写される。すなわち、中間転写ユニット１４及び二次転写ローラー１４５は、感光体ドラム２０上に担持されたトナー像をシートＰに転写する転写部として機能する。また、駆動ローラー１４２には、その周面を清掃するためのロールクリーナー２００が配置されている。
【００４８】
トナー補給部１５は、Ｍ／Ｃ／Ｙ／Ｂｋ各色の補給用トナーを収容するマゼンタ用トナーコンテナ１５Ｍ、シアン用トナーコンテナ１５Ｃ、イエロー用トナーコンテナ１５Ｙ及びブラック用トナーコンテナ１５Ｂｋを備える。これらトナーコンテナ１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｙ、１５Ｂｋは、それぞれ収容している補給用トナーをＭ／Ｃ／Ｙ／Ｂｋ各色に対応する画像形成ユニット１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｙ、１３Ｂｋの現像装置２３へ補給する。
【００４９】
詳しくは、トナーコンテナ１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｙ、１５Ｂｋは、それぞれ、装置本体１１内に着脱自在に構成され、交換可能となっている。トナーコンテナ１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｙ、１５Ｂｋは、それぞれ、収容している各色のトナーを搬送するための回転部材１５Ｓと、不図示のトナー搬送路によって現像装置２３と連結されたトナー排出口１５Ｈと、を備える。
【００５０】
回転部材１５Ｓは、図１の紙面に直交する方向に延びる回転軸と、当該回転軸の周上にスパイラル状に突設された螺旋羽（スクリュー羽）と、を備えて構成されている。回転部材１５Ｓは、後記の制御部９８０による制御下で、指定された角度だけ前記回転軸回りに回転する。これにより、トナーコンテナ１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｙ、１５Ｂｋは、それぞれ、トナー排出口１５Ｈから、Ｍ／Ｃ／Ｙ／Ｂｋ各色に対応する画像形成ユニット１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｙ、１３Ｂｋの現像装置２３へ、前記角度に応じた補給量の各色のトナーを補給する。
【００５１】
定着部１６は、内部に加熱源を備えた加熱ローラー１６１と、加熱ローラー１６１に対向配置された定着ローラー１６２と、定着ローラー１６２と加熱ローラー１６１とに張架された定着ベルト１６３と、定着ベルト１６３を介して定着ローラー１６２と対向配置され定着ニップ部を形成する加圧ローラー１６４とを備えている。定着部１６へ供給されたシートＰは、前記定着ニップ部を通過することで、加熱加圧される。これにより、前記転写ニップ部でシートＰに転写されたトナー像は、シートＰに定着される。
【００５２】
排紙部１７は、装置本体１１の頂部が凹没されることによって形成され、この凹部の底部に排紙されたシートＰを受ける排紙トレイ１７１が形成されている。定着処理が施されたシートＰは、定着部１６の上部から延設されたシート搬送路１１１を経由して、排紙トレイ１５１へ向けて排紙される。
【００５３】
＜現像装置について＞
図２は、本実施形態に係る現像装置２３の断面図及び制御部９８０の電気的構成を示したブロック図である。図３は、現像装置２３の平面図である。現像装置２３は、現像ハウジング２３０と、第１スクリューフィーダー２３３（現像剤搬送部）と、第２スクリューフィーダー２３２（現像剤搬送部）と、現像ローラー２３１と、規制ブレード２３４とを備える。現像装置２３には、二成分現像方式が適用されている。
【００５４】
現像ハウジング２３０には、現像剤収容部２３０Ｈが備えられている。現像剤収容部２３０Ｈは、天板２３５（図２）によって覆われるとともに、前後方向に延びる仕切り板２３０Ｅによって、第１搬送部２３０Ａと第２搬送部２３０Ｂとに区画されている。仕切り板２３０Ｅは、現像ハウジング２３０の前後方向の幅よりも短くなっている。仕切り板２３０Ｅの前方の一端（以降、先端）よりも前方、及び、仕切り板２３０Ｅの後方の一端（以降、後端）よりも後方には、第１搬送部２３０Ａと第２搬送部２３０Ｂとをそれぞれ連通させる第１連通部２３０Ｃ及び第２連通部２３０Ｄが備えられている。これにより、現像剤収容部２３０Ｈには、現像剤を第１搬送部２３０Ａ、第１連通部２３０Ｃ、第２搬送部２３０Ｂ及び第２連通部２３０Ｄの順に繰り返し移動させる循環経路が形成される。つまり、トナーは、該循環経路内を図３において時計回りに搬送される。また、現像剤収容部２３０Ｈには、トナー補給口２３６が配設されている。トナー補給口２３６は、不図示のトナー搬送路によって、各トナーコンテナ１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｙ、１５Ｂｋ（図１）に備えられたトナー排出口１５Ｈと連結されている。
【００５５】
トナー補給口２３６は、前記天板２３５（図２）に穿孔された開口部であり、第１搬送部２３０Ａにおける現像剤搬送方向（Ｄ１方向）上流端（前端）付近の上方に配置されている（図３）。トナー補給口２３６は、上記の循環経路に対向して配置され、トナー補給部１５（図１）から補給される補給トナーを現像剤収容部２３０Ｈに受け入れる。例えば、トナー補給口２３６は、平面視で１４ｍｍ×８ｍｍの開口からなる。
【００５６】
第１スクリューフィーダー２３３は、第１搬送部２３０Ａに配設されている。第１スクリューフィーダー２３３は、第１回転軸２３３Ａと、この第１回転軸２３３Ａの周上にスパイラル状に突設された第１螺旋羽根２３３Ｂ（スクリュー羽根）とを含む。第１スクリューフィーダー２３３は、矢印Ｄ２３方向に回転されることで、トナー補給口２３６から流入した新しいトナーと現像剤収容部２３０Ｈ内の現像剤とを撹拌混合しながら、第１搬送方向Ｄ１に搬送する。
【００５７】
第１スクリューフィーダー２３３のトナー搬送方向（Ｄ１方向）下流側には、第１パドル２３３ｃが配設されている。第１パドル２３３ｃは、第１螺旋羽根２３３Ｂの１ピッチ間において、軸方向に延設されたリブ部材である。第１パドル２３３ｃは、第１回転軸２３３Ａと共に回転され、図３の矢印Ｄ３方向に向かって、第１搬送部２３０Ａから第２搬送部２３０Ｂに、トナーを受け渡す。
【００５８】
第２スクリューフィーダー２３２は、現像ローラー２３１よりも、左方かつ下方の位置で、現像ローラー２３１に対向して配置される。第２スクリューフィーダー２３２の矢印Ｄ２２方向の回転に伴って、第２スクリューフィーダー２３２から現像ローラー２３１にトナーが供給される。本実施形態では、現像ローラー２３１へのトナーの供給経路は、第２スクリューフィーダー２３２から供給される経路のみによって形成される。したがって、第２スクリューフィーダー２３２によって下方から上方にトナーが汲み上げられると、現像ローラー２３１にトナーが供給される。
【００５９】
第２スクリューフィーダー２３２のトナー搬送方向（Ｄ２方向）下流側には、第２パドル２３２Ｃが配設されている。第２パドル２３２Ｃは、第２スクリューフィーダー２３２の回転軸上に配設された板状部材である。第２パドル２３２Ｃは、回転軸と共に回転され、矢印Ｄ４方向に向かって、第２搬送部２３０Ｂから第１搬送部２３０Ａにトナーを受け渡す。
【００６０】
すなわち、第１スクリューフィーダー２３３及び第２スクリューフィーダー２３２は、トナー及びキャリアからなる現像剤を撹拌しながら搬送する撹拌動作を行う現像剤搬送部として機能する。以降、第１スクリューフィーダー２３３及び第２スクリューフィーダー２３２を総称して、現像剤搬送部と記載する。
【００６１】
また、現像ハウジング２３０の外面には、トナー濃度センサー１０１（トナー濃度検出部）が配置されている。トナー濃度センサー１０１は、現像剤搬送部（第１スクリューフィーダー２３３及び第２スクリューフィーダー２３２）によって搬送される現像剤のトナー濃度を検出する。具体的には、トナー濃度センサー１０１は、現像剤搬送部によってトナー補給口２３６から現像ローラー２３１に対向する位置に向けて搬送される現像剤のトナー濃度を検出する。詳しくは、トナー濃度センサー１０１は、現像ハウジング２３０の外面の現像剤搬送方向（Ｄ１方向）下流端（後端）付近に配置され、第１パドル２３３ｃによって、第１搬送部２３０Ａから第２搬送部２３０Ｂに受け渡される直前の現像剤のトナー濃度を検出する。トナー濃度とは、現像剤に含まれるキャリア量に対するトナー量の比率（＝トナー量／キャリア量）である。
【００６２】
現像ローラー２３１は、現像ニップ部ＮＰ（図４）において、感光体ドラム２０に対向して配置されている。現像ローラー２３１は、回転されるスリーブ２３１Ｓと、スリーブ２３１Ｓの内部に固定配置された磁石２３１Ｍとを備える。磁石２３１Ｍは、Ｓ１、Ｎ１、Ｓ２、Ｎ２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、汲み上げ極及び規制極として機能する。一例として、Ｓ１極、Ｎ１極、Ｓ２極、Ｎ２極及びＳ３極の磁束密度は、５４ｍＴ、９６ｍＴ、３５ｍＴ、４４ｍＴ及び４５ｍＴに設定される。現像ローラー２３１のスリーブ２３１Ｓは、図２の矢印Ｄ２１方向に回転される。現像ローラー２３１は、回転され、現像ハウジング２３０内の現像剤を受け取って現像剤層を担持し、感光体ドラム２０にトナーを供給する。尚、本実施形態では、現像ローラー２３１は、感光体ドラム２０と対向する位置において、同方向（ウィズ方向）に回転する。
【００６３】
規制ブレード２３４は、現像ローラー２３１に所定の間隔をおいて配置され、第２スクリューフィーダー２３２から現像ローラー２３１の周面上に供給された現像剤の層厚を規制する。
【００６４】
現像装置２３を備える画像形成装置１０は、更に、現像バイアス印加部９７１と、駆動部９７２と、制御部９８０とを備える。制御部９８０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、制御プログラムを記憶するＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＣＰＵの作業領域として使用されるＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）等から構成されている。
【００６５】
現像バイアス印加部９７１は、直流電源と交流電源とから構成され、後記のバイアス制御部９８２からの制御信号に基づき、現像装置２３の現像ローラー２３１に、直流電圧に交流電圧が重畳された現像バイアスを印加する。
【００６６】
駆動部９７２は、モーター及びそのトルクを伝達するギア機構からなり、後記の駆動制御部９８１からの制御信号に応じて、画像形成動作、帯電量測定モード及び後記のコンテナ交換モードの実行時に、感光体ドラム２０などに加え、トナー補給部１５内の回転部材１５Ｓ、現像装置２３内の現像ローラー２３１、第１スクリューフィーダー２３３、及び第２スクリューフィーダー２３２を回転駆動させる。なお、駆動部９７２は、画像形成装置１０のその他の部材を駆動（回転）する駆動力を更に発生する。画像形成動作とは、感光体ドラム２０、帯電装置２１、露光装置２２、現像装置２３、一次転写ローラー２４、中間転写ユニット１４、二次転写ローラー１４５及び定着部１６を駆動して、シートＰに画像を形成する動作を示す。
【００６７】
制御部９８０は、前記ＣＰＵがＲＯＭに記憶された制御プログラムを実行することにより、駆動制御部９８１、バイアス制御部９８２、記憶部９８３、モード制御部９８４（帯電量取得部）及び交換制御部９８５を備えるように機能する。
【００６８】
駆動制御部９８１は、駆動部９７２を制御して、回転部材１５Ｓ、現像ローラー２３１、第１スクリューフィーダー２３３及び第２スクリューフィーダー２３２を回転駆動させる。また、駆動制御部９８１は、不図示の駆動機構を制御して、感光体ドラム２０を回転駆動させる。
【００６９】
バイアス制御部９８２は、現像ローラー２３１から感光体ドラム２０にトナーが供給される現像動作時に、現像バイアス印加部９７１を制御して、感光体ドラム２０と現像ローラー２３１との間に直流電圧及び交流電圧の電位差を設ける。前記電位差によって、トナーが現像ローラー２３１から感光体ドラム２０に移動される。
【００７０】
記憶部９８３は、駆動制御部９８１、バイアス制御部９８２、モード制御部９８４及び交換制御部９８５によって参照される各種の情報を記憶している。例えば、記憶部９８３には、現像ローラー２３１の回転数や環境に応じて調整される現像バイアスの値等が記憶されている。
【００７１】
また、記憶部９８３には、現像ローラー２３１と感光体ドラム２０との間の直流電圧の電位差が一定に保持された状態で現像バイアスの交流電圧の周波数が変化された場合における当該周波数の変化量に対するトナー像の濃度変化量の関係を示す参照用直線の傾きに関する参照情報が、トナーの帯電量毎に予め格納されている。記憶部９８３に格納されている当該参照情報は、トナーの帯電量が第１の帯電量である場合に参照用直線の傾きが負であり、トナーの帯電量が第１の帯電量よりも小さな第２の帯電量である場合に参照用直線の傾きが正であり、更に、トナーの帯電量の低下とともに参照用直線の傾きが増大するように設定されている。尚、記憶部９８３に格納されるデータは、グラフやテーブルなどの形式でもよい。
【００７２】
モード制御部９８４は、帯電量測定モード（帯電量取得動作）を実行する。
【００７３】
モード制御部９８４は、帯電量測定モードにおいて、帯電装置２１、露光装置２２、現像バイアス印加部９７１等を制御して、感光体ドラム２０上に互いにトナー現像量の異なる複数の測定用トナー像を形成する。モード制御部９８４は、濃度センサー１００によって検出される前記複数の測定用トナー像の濃度に基づいて、又は、当該複数の測定用トナー像の濃度に加え前記複数の測定用トナー像が形成される際に現像ローラー２３１と現像バイアス印加部９７１との間を流れる現像電流の直流成分に基づいて、トナーの帯電量を取得する。
【００７４】
詳しくは、モード制御部９８４は、帯電量測定モードにおいて、現像ローラー２３１と感光体ドラム２０との間の直流電圧の電位差を一定に保持した状態で現像バイアスの交流電圧の周波数を変化させながら感光体ドラム２０上に複数の測定用トナー像を形成する。その後、モード制御部９８４は、前記周波数の変化量に対する前記測定用トナー像の濃度変化量の関係を示す測定用直線の傾きを、前記周波数の変化量と濃度センサー１００による前記測定用トナー像の濃度検出結果とから取得するとともに、当該取得された測定用直線の傾きと記憶部９８３の参照情報とから感光体ドラム２０上に形成された測定用トナー像に含まれるトナーの帯電量を取得する。
【００７５】
交換制御部９８５は、トナー補給部１５が備える四個のトナーコンテナ１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｙ、１５Ｂｋのうちの一以上の交換に伴って、前記画像形成動作を禁止する禁止信号を出力し、前記四個のトナーコンテナ１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｙ、１５Ｂｋのうちの一以上が交換されると、コンテナ交換モード（準備動作）を実行する。
【００７６】
詳しくは、交換制御部９８５は、例えば、各トナーコンテナに貼付されたタグ（例えば、ＲＦＩＤタグ、ＩＣタグ）が、各トナーコンテナの配置位置付近に設けられたタグリーダーで読み取れなくなったとき等に、当該各トナーコンテナが装置本体１１から離脱されたことを検知する。交換制御部９８５は、各トナーコンテナが装置本体１１から離脱されたことを検知すると、画像形成動作を禁止する禁止信号を出力する。
【００７７】
例えば、交換制御部９８５は、画像形成装置１０内の各部の駆動を停止させ、画像形成動作を禁止したことを示すフラグを記憶部９８３に記憶することで、画像形成動作を禁止する禁止信号（フラグ）を出力（記憶）する。尚、交換制御部９８５は、これに限らず、例えば、操作パネル１８を用いて交換対象のトナーコンテナが指定され、当該指定されたトナーコンテナを交換する指示が入力された場合に、画像形成動作を禁止する禁止信号を出力するようにしてもよい。
【００７８】
そして、交換制御部９８５は、上述のように画像形成動作を禁止する禁止信号を出力した後、各トナーコンテナに貼付されたタグが前記タグリーダーによって読み取られたとき等に、当該各トナーコンテナが交換されたと判断し、コンテナ交換モードを実行する。尚、これに限らず、交換制御部９８５は、例えば操作パネル１８等を用いて、各トナーコンテナの交換を終了したことを示す指示が入力された場合に、当該各トナーコンテナが交換されたと判断し、コンテナ交換モードを実行するようにしてもよいし、カバー開閉等のコンテナが交換された可能性がある場合にも、コンテナ交換モードを実行するようにしてもよい。
【００７９】
交換制御部９８５は、コンテナ交換モードにおいて、前記交換されたトナーコンテナに対応する現像装置２３に配置されたトナー濃度センサー１０１が所定の第一閾値よりも大きいトナー濃度を検出するまで、当該交換されたトナーコンテナによってトナーを当該トナーコンテナに対応する現像装置２３へ補給させるトナー補給動作を実行する。また、交換制御部９８５は、現像バイアスが現像ローラー２３１に印加されていない状態で、第１スクリューフィーダー２３３及び第２スクリューフィーダー２３２に前記撹拌動作を行わせるエージング動作を実行する。
【００８０】
そして、交換制御部９８５は、トナー補給動作の終了後、帯電量測定モードで取得されたトナーの帯電量が所定の第二閾値よりも大きくなるまで、モード制御部９８４に帯電量測定モードを繰り返し実行させた後、エージング動作を終了するとともに、画像形成動作を許可する許可信号を出力する。例えば、交換制御部９８５は、記憶部９８３に記憶されている、画像形成動作を禁止したことを示すフラグを削除することで、画像形成動作を許可する許可信号を出力する。尚、交換制御部９８５は、これに限らず、画像形成動作を禁止する禁止信号の出力方法に応じた方法で、画像形成動作を許可する許可信号を出力するようにしてもよい。
【００８１】
＜現像動作について＞
図４は、本実施形態に係る画像形成装置１０の現像動作の模式図である。図５は、感光体ドラム２０及び現像ローラー２３１の電位の大小関係を示す模式図である。図４に示すように、現像ローラー２３１と感光体ドラム２０との間には、現像ニップ部ＮＰが形成されている。現像ローラー２３１上に担持されるトナーＴＮ及びキャリアＣＡは磁気ブラシを形成する。現像ニップ部ＮＰにおいて、磁気ブラシからトナーＴＮが感光体ドラム２０側に供給され、トナー像ＴＩが形成される。図５に示すように、感光体ドラム２０の表面電位は、帯電装置２１によって、背景部電位Ｖ０（Ｖ）に帯電される。その後、露光装置２２によって露光光が照射されると、感光体ドラム２０の表面電位が、印刷される画像に応じて背景部電位Ｖ０から最大で画像部電位ＶＬ（Ｖ）まで変化される。一方、現像ローラー２３１には、現像バイアスの直流電圧Ｖｄｃが印加されるとともに、直流電圧Ｖｄｃに不図示の交流電圧が重畳されている。
【００８２】
このような反転現像方式の場合、表面電位Ｖ０と現像バイアスの直流成分Ｖｄｃとの電位差が、感光体ドラム２０の背景部へのトナーかぶりを抑制する電位差である。感光体ドラム２０の背景部とは、感光体ドラム２０の表面において静電潜像が形成されていない領域である。一方、露光後の表面電位ＶＬと現像バイアスの直流成分Ｖｄｃとの電位差が、感光体ドラム２０の画像部に、プラス極性のトナーを移動させる現像電位差となる。感光体ドラム２０の画像部とは、感光体ドラム２０の表面において静電潜像が形成されている領域である。更に、現像ローラー２３１に印加される交流電圧によって、現像ローラー２３１から感光体ドラム２０へのトナーの移動が促進される。
【００８３】
一方、個々のトナーは、現像ハウジング２３０内で循環搬送される間に、キャリアとの間で摩擦帯電する。それぞれのトナーの帯電量は、上記の現像バイアスによって感光体ドラム２０側に移動するトナー量（現像量）に影響する。したがって、画像形成装置１０においてトナーの帯電量が精度よく予測することが可能になると、印字枚数、環境変動、印字モード及び印字率などに応じて現像バイアスやトナー濃度を調整することで、良好な画質を維持することができる。このため、従来からトナーの帯電量を精度よく予測することが望まれていた。
【００８４】
＜トナーの帯電量の予測について＞
本発明者は、上記の様な状況に鑑み鋭意検討し続けた結果、現像バイアスの交流電圧の周波数を変化させた場合、トナーの現像量の変化がトナーの帯電量によって異なることを新たに知見した。具体的に、トナーの帯電量が低い場合は、交流電圧の周波数を増大させるとトナーの現像量が増加する。一方、トナーの帯電量が高い場合は、交流電圧の周波数を増大させるとトナーの現像量が減少することを新たに知見した。この特性を利用することで、交流電圧の周波数を変化させた際の画像濃度の変化を測定することによって、トナーの帯電量を精度よく予測することが可能となった。
【００８５】
図６は、本実施形態に係る画像形成装置１０において、現像バイアスの周波数と画像濃度との関係を示したグラフである。図７は、本実施形態に係る画像形成装置１０において、図６のグラフの傾きとトナーの帯電量との関係を示したグラフである。
【００８６】
現像ローラー２３１に印加される現像バイアスの直流電圧と感光体ドラム２０の静電潜像との間の直流電圧における電位差を一定に保持し、現像バイアスの交流電圧のピーク間電圧Ｖｐｐ、デューティ比をそれぞれ固定した状態で、同交流電圧の周波数を変化させる。その結果、現像ローラー２３１上のトナーの帯電量に応じて、濃度センサー１００によって検出されるトナー像の画像濃度が異なる傾向を示す（図６）。すなわち、図６に示すように、トナーの帯電量が「２７．５μｃ／ｇ」の場合、周波数ｆが小さくなると画像濃度が低くなる。一方、トナーの帯電量が「３４．０μｃ／ｇ」、「３７．７μｃ／ｇ」の場合、周波数ｆが小さくなると画像濃度が高くなる。そして、トナーの帯電量が小さくなるほど、図６に示されるグラフの傾きが大きくなる。
【００８７】
図７に示すように、図６の３つのグラフの傾きと各トナーの帯電量との関係は、直線（近似直線）上に分布する。したがって、図７に示される情報が予め記憶部９８３に格納され、図６に示される直線の傾きが後記の帯電量測定モードにおいて導出されれば、その際のトナーの帯電量を測定（予測）することが可能となる。
【００８８】
＜トナーの帯電量の予測効果について＞
本実施形態では、後記のトナーコンテナ交換時の効果に加えて、以下のような効果を更に備える。すなわち、トナーの帯電量を予測するために、感光体ドラム２０上の表面電位を測定する表面電位センサーを備える必要がない。また、トナーの帯電量を予測するために、現像バイアスに応じて現像ローラー２３１に流入する電流を測定する必要がない。このため、表面電位センサーの汚れや、キャリアの抵抗変化によって現像ローラー２３１に流入する電流の変化の影響を受けることなく、安定してトナーの帯電量を予測することが可能になる。このため、画像形成装置１０において印字される画像濃度が低下した場合、現像装置２３のトナー濃度を上昇させることでトナーの帯電量を低下させることによって画像濃度を増大させることが望ましいか、現像ニップ部ＮＰにおける現像電位差Ｖｄｃ−ＶＬを増大させることで画像濃度を増大させることが望ましいかの選択が容易となる。
【００８９】
一般的に、画像形成装置１０において画像濃度が低下する原因は、「現像電位差の低下」、「規制ブレード２３４を通過する現像剤の搬送量低下」、「キャリア抵抗の上昇」、「トナーの帯電量の上昇」などが考えられる。この中で、トナーの帯電量の上昇以外の要因が原因の画像濃度低下に対して、トナーの帯電量を低下させるためにトナー濃度を上昇させてしまうと、新たにトナー飛散などの不具合が発生する可能性がある。トナーの帯電量の上昇が原因の画像濃度低下に対しては、トナー濃度を上昇させることでトナーの帯電量を低下させることが望ましく、その他の要因が原因の画像濃度低下に対しては、現像電界（現像バイアス）を増大することが好ましい。また、トナーの帯電量を把握することで、二次転写ローラー１４５に付与される転写電流の最適化も可能となるため、画像形成装置１０のシステム全体をより安定させることが可能となる。
【００９０】
＜周波数とトナーの帯電量との関係について＞
本発明の発明者は、現像バイアスの交流電圧の周波数を変化させた場合の画像濃度の変化について、トナーの帯電量が下記のように寄与するものと推定する。
【００９１】
（１）トナーの帯電量が低い場合
トナーの帯電量が低い場合、トナーとキャリアとの間に働く静電付着力が小さいため、トナーはキャリアからは離れやすい。しかしながら、現像バイアスの交流電圧の周波数が小さくなると、現像ニップ部ＮＰにおけるトナーの往復移動回数が低下する。このため、画像濃度が低下する。尚、周波数が小さくなると、交流電圧の１周期あたりのトナーの往復移動距離が増大するが、トナーの帯電量が低い場合、トナーの元々の移動距離が少ないため、画像濃度の低下への影響は少ない。このように、トナーの帯電量が低い場合には、現像バイアスの交流電圧の周波数が小さくなると、画像濃度は低下する。
【００９２】
（２）トナーの帯電量が高い場合
上記のように現像バイアスの交流電圧の周波数が小さくなると、現像ニップ部ＮＰにおけるトナーの往復移動回数が低下するが、トナーの帯電量が高い場合、もともとトナーがキャリアから外れにくいため、当該往復移動回数の低下の影響は少ない。一方、周波数が低下すると、交流電圧の１周期あたりのトナーの往復距離が増大するため、高いトナーの帯電量に応じて画像濃度が増大する。このように、トナーの帯電量が高い場合には、現像バイアスの交流電圧の周波数が小さくなると、画像濃度は増大する。
【００９３】
＜トナーの帯電量測定モードについて＞
図８は、本実施形態に係る画像形成装置１０において実行される帯電量測定モードのフローチャートである。図９は、帯電量測定モードの実行時に感光体ドラム２０上に形成される測定用トナー像の模式図である。
【００９４】
図８に示すように、帯電量測定モードが開始されると（ステップＳ０１）、モード制御部９８４が現像バイアスの交流電圧の周波数を変化させるための変数ｎをｎ＝１に設定する（ステップＳ０２）。そして、モード制御部９８４は、駆動制御部９８１及びバイアス制御部９８２を制御して、予め設定された基準現象バイアスを印加した状態で、現像ローラー２３１を１回転以上回転させた後、現像バイアスの交流電圧の周波数を第１の周波数（ｎ＝１）に設定する（ステップＳ０３）。
【００９５】
尚、当該基準現象バイアスは、帯電量測定モードが直前の画像形成の履歴の影響を受けないために設定される。通常、この基準現像バイアス条件には、印字（画像形成）に使用する際のバイアスが適用される。基準現像バイアスとして直流電圧のみが適用されると、上記の履歴の解消効果が弱いので、直流電圧及び交流電圧が重畳的に適用されることが望ましい。
【００９６】
次に、交流電圧の周波数が前記第１の周波数に設定された現像バイアスで、予め設定された測定用トナー像が現像され（ステップＳ０４）、当該トナー像が感光体ドラム２０から中間転写ベルト１４１に転写される（ステップＳ０５）。そして、当該測定用トナー像の画像濃度が濃度センサー１００によって測定され（ステップＳ０６）、第１の周波数の値とともに、取得された画像濃度が記憶部９８３に記憶される（ステップＳ０７）。
【００９７】
次に、モード制御部９８４は、周波数に関する変数ｎが予め設定された規定回数Ｎに到達したか否かを判定する（ステップＳ０８）。ここで、ｎ≠Ｎの場合（ステップＳ０８でＮＯ）には、ｎの値が１つカウントアップされ（ｎ＝ｎ＋１、ステップＳ０９）、ステップＳ０３からステップＳ０７までが繰り返される。尚、帯電量測定の精度を高くするためには、規定回数Ｎ＝２以上であることが望ましく、３≦Ｎに設定されることが更に望ましい。
【００９８】
一方、ｎ＝Ｎの場合（ステップＳ０８でＹＥＳ）には、モード制御部９８４が、記憶部９８３に記憶された情報に基づいて、図６に示される近似直線の傾きを算出する（ステップＳ１０）。そして、モード制御部９８４は、記憶部９８３に格納されている図７に示されるグラフ（参照情報）に基づいて、上記の傾きからトナーの帯電量を推定し（ステップＳ１１）、帯電量測定モードを終了する（ステップＳ１２）。
【００９９】
図９では、規定回数Ｎ＝３の場合に、周波数ｆが増大されることによって、測定用トナー像の画像濃度が上昇している例を示している。この場合、トナーの帯電量は、図４の「２７．５μｃ／ｇ」のように相対的に低めである。
【０１００】
尚、Ｎ＝２の場合に、ステップＳ０６において測定される画像濃度がそれぞれ、ＩＤ１、ＩＤ２と定義される。また、第１の周波数がｆ１（ｋＨｚ）、第２の周波数がｆ２（ｋＨｚ）（ｆ２＜ｆ１）と定義される。この場合、図６に示される直線の傾きａは、式１で算出される。
傾きａ＝（ＩＤ１−ＩＤ２）／（ｆ１−ｆ２））  ・・・（式１）
【０１０１】
傾きａは、トナーの帯電量によって異なり、トナーの帯電量が低いと「正（＋）」となり、トナーの帯電量が低いと「負（−）」となる。尚、３≦Ｎの条件で測定する場合には、最小自乗法で求めた１次式の近似直線の傾きを用いればよい。また、図７に示される参照情報は、式２で示される。
Ｑ／Ｍ＝Ａ×直線の傾き＋Ｂ  ・・・（式２）
【０１０２】
ここで、Ａ及びＢは、現像剤固有の値であり、予め実験によって決定されている。Ｑ／Ｍは、単位質量あたりのトナーの帯電量を意味する。ステップＳ１０において式１から算出された近似直線の傾きａを式２に代入すれば、トナーの帯電量Ｑ／Ｍが算出される。
【０１０３】
尚、図８に示される帯電量測定モードは、図１の各色の現像装置２３に対してそれぞれ実行されてもよく、またモード実行中に設定される周波数は現像装置２３毎に固有の値に設定してもよい。特に、画像形成装置１０の周辺の温湿度や耐久枚数に応じて望ましい周波数が既知の場合には、モード実行中に設定される周波数は当該既知の周波数の近傍で設定されてもよい。また、前回のトナーの帯電量測定モードの結果を参照して、新たな測定モードに用いられる周波数が選定されても良い。この場合、測定されるトナーの帯電量の精度を高めることができる。
【０１０４】
＜帯電量測定モードの実行タイミングについて＞
本実施形態に係る帯電量測定モードの実行タイミングは、自動によって開始されるものと手動によって開始されるものとがある。例えば、自動によって開始される帯電量測定モードは、後記のコンテナ交換モードにおいて、トナー補給動作の終了後に行われる。
【０１０５】
また、画像形成装置１０が製造後に工場から出荷される時と、画像形成装置１０の使用場所において実行される本体セットアップ時に、帯電量測定モードがそれぞれ実行されることが望ましい。この結果、画像形成装置１０の休止期間中の影響を予測する事も可能になる。すなわち、現像剤は、休止期間が長いとトナーの帯電量が低くなる傾向にあり、この傾向は放置された期間や環境によってそのレベルが異なることが多い。したがって、工場出荷時及び本体セットアップ時のトナーの帯電量がそれぞれ測定されることで、現像剤の放置による劣化状態が予測され、放置時間が非常に長い場合や劣悪環境に放置されていた場合は、この２つのトナーの帯電量（工場出荷時と本体セットアップ時のトナーの帯電量）の差が大きく検出される。この様な場合には、上記と同様に使用場所において現像剤の入れ替えを促すことができる。
【０１０６】
一方、工場出荷時及び本体セットアップ時のトナーの帯電量が低くても、両者のトナーの帯電量の差が小さい場合には、現像剤が劣化している可能性は低い。このため、使用場所において現像剤を入れ替える必要はなく、トナー濃度や現像条件（現像バイアス等）を調整することで、画質を向上させることができる。以上のように、本実施形態に係る帯電量測定モードが、画像形成装置１０が使用されない状態で所定の期間放置された後に実行されることで、現像剤の状態変化を把握することが可能となる。
【０１０７】
以上のように、本実施形態に係る帯電量測定モードでは、感光体ドラム２０上の電位を測定する表面電位センサーや現像ローラー２３１に流入する現像電流を測定する電流計を用いることなく、現像装置２３に収容されるトナーの帯電量を取得することができる。この結果、現像装置２３の現像剤交換の要否や現像バイアスの調整の必要性を精度良く判断することができる。
【０１０８】
特に、記憶部９８３に格納されている参照情報は、トナーの帯電量が第１の帯電量である場合に参照用直線の傾きが負であり、トナーの帯電量が第１の帯電量よりも小さな第２の帯電量である場合に参照用直線の傾きが正であり、更に、トナーの帯電量の低下とともに参照用直線の傾きが増大するように設定されている。このような構成によれば、現像バイアスの交流電圧の周波数と感光体ドラム２０（中間転写ベルト１４１）に形成されるトナー像の濃度（現像トナー量）との関係から、トナーの帯電量を精度良く取得することができる。
【０１０９】
＜帯電量測定モードの効率向上について＞
図３を用いて上述したように、第２スクリューフィーダー２３２は、第２搬送部２３０Ｂにおいて、矢印Ｄ２方向にトナーを搬送しながら、現像ローラー２３１にトナーを供給する。このため、現像ローラー２３１における現像剤搬送方向上流側（後端側）でのトナーの消費量に応じて、第２搬送部２３０Ｂにおける現像剤搬送方向下流側でのトナー濃度は低下する。したがって、第２搬送部２３０Ｂにおける現像剤搬送方向下流側でのトナー濃度は、ばらつきが大きくなる。また、トナー濃度が低下するとトナーの帯電量は高くなるため、第２搬送部２３０Ｂにおける現像剤搬送方向下流側でのトナーの帯電量の測定結果も、ばらつきが大きくなる。
【０１１０】
よって、帯電量測定モードでは、複数の濃度センサー１００のうち、最も現像剤搬送方向上流側に配置された濃度センサー１００のみによって、測定用トナー像の濃度を検出させて、トナーの帯電量を測定することが望ましい。この場合、帯電量測定モードの実行によって消費されるトナー及び帯電量測定モードの実行に要する時間を軽減でき、効率良く帯電量測定モードを実行することができる。
【０１１１】
＜帯電量測定モードの実施例＞
以下、帯電量測定モードの実施例について説明する。実施した実験の条件は以下のとおりである。
【０１１２】
＜共通実験条件＞
・プリント速度：５５枚／分
・感光体ドラム２０：アモルファスシリコン感光体（α−Ｓｉ）
・現像ローラー２３１：外径２０ｍｍ、表面形状ローレット溝加工、周方向に沿って８０列の凹部（溝）が形成されている。
・規制ブレード２３４：ＳＵＳ４３０製、磁性、厚み１．５ｍｍ
・規制ブレード２３４後の現像剤搬送量：２５０ｇ／ｍ２
・現像ローラー２３１の感光体ドラム２０に対する周速：１．８（対向位置でトレール方向）
・感光体ドラム２０と現像ローラー２３１との間の距離：０．３０ｍｍ
・感光体ドラム２０の白地部（背景部）電位Ｖ０：＋２７０Ｖ
・感光体ドラム２０の画像部電位ＶＬ：＋２０Ｖ
・トナー：正帯電極性トナー、体積平均粒子径６．８μｍ、トナー濃度８％
・キャリア：体積平均粒子径３５μｍ、フェライト・樹脂コートキャリア
・現像ローラー２３１の現像バイアス：周波数＝４．２ｋＨｚ、Ｄｕｔｙ＝５０％、Ｖｐｐ＝１０００Ｖの交流電圧矩形波、Ｖｄｃ（直流電圧）＝２００Ｖ
【０１１３】
＜現像剤について＞
トナーは粉砕型トナー、コアシェル構造のトナーのどちらであっても同様の効果が確認されている。また、トナー濃度についても、「３％」から「１２％」までの範囲で同様の効果が奏されることが確認された。交流電界によるトナーの移動は、磁気ブラシが細かいほどより顕著に起こりやすいことから、キャリアの体積平均粒子径は「４５μｍ」以下が好ましく、「３０μｍ」以上「４０μｍ」以下がより好ましい。尚、実験中のトナーの帯電量の測定（実測）は、トレック社製の吸引式小型帯電量測定装置ＭＯＤＥＬ２１２ＨＳを用いて行った。
【０１１４】
＜キャリアについて＞
キャリアは、体積平均粒子径「３５μｍ」のフェライトコアにシリコンやフッ素などをコーティングしたものであり、具体的には以下の手順で作成した。キャリアコアＥＦ−３５（パウダーテック社製）１０００重量部に、シリコン樹脂ＫＲ−２７１（信越化学社製）２０質量部をトルエン２００質量部に溶解させて、塗布液を作製する。そして、流動層塗布装置により、塗布液を噴霧塗布した後、「２００℃」で「６０分」間熱処理して、キャリアを得た。この塗布液の中に、導電剤や荷電制御剤をそれぞれコート樹脂「１００部」に対し、「０〜２０部」の範囲で混合し、分散させることで、抵抗調整・帯電調整を行なっている。
【０１１５】
上記の条件で、トナーの外添剤の量を変更することでトナーの帯電量を調整し、印字動作を行う実験を行った。前述の図６及び図７に当該実験の結果が示されている。尚、図６では、中間転写ベルト１４１上のトナー像の画像濃度が濃度センサー１００によって測定され、予め取得されたトナー像の画像濃度（センサ出力）と印字紙（用紙）上に形成されるトナー定着画像の画像濃度との相関曲線を用いて、トナー像の画像濃度をトナー定着画像の画像濃度Ｉ．Ｄとして表している。
【０１１６】
各トナーの帯電量と図６の直線（近似直線）の傾きとの関係が図７に示されている。図７に示される近似直線の式３（下記）は、予め記憶部９８３に記憶されている。この式３を用いて、トナーの帯電量の予測を行うことができる。
トナーの帯電量Ｑ／Ｍ（μｃ／ｇ）＝−４４２．３２×傾き＋２９．８７  ・・・（式３）
尚、式３の傾き＝画像濃度の変化量／周波数の変化量（図６のグラフの傾き）
【０１１７】
＜トナーコンテナ交換後の画像形成動作の復帰について＞
トナーコンテナの交換直後では現像装置２３に補給されたトナーと現像装置２３内の現像剤とが十分に撹拌混合されず、トナーの帯電量が不安定の状態で画像形成動作が行われる虞があった。その結果、トナー像の形成領域とは異なる領域にトナーが飛散する所謂トナー飛散が発生する虞があった。これを抑制するために、トナーコンテナの交換後、前記撹拌混合を必要以上に長い時間行うと、ユーザーを必要以上に待たすことになる虞があった。
【０１１８】
そこで、本発明者は、ユーザーを必要以上に待たすことなく、トナーコンテナの交換後の画像形成動作時にトナー飛散が発生しないように、精度良く測定されたトナーの帯電量に基づいて現像装置２３内で現像剤を適切に撹拌混合させることについて鋭意検討し続け、交換制御部９８５によって、後記のコンテナ交換モードを実行することを想起した。
【０１１９】
＜コンテナ交換モードのフローについて＞
以下、交換制御部９８５が実行するコンテナ交換モードのフローについて説明する。図１０は、本実施形態に係る画像形成装置１０において実行されるコンテナ交換モードのフローチャートである。図１０に示すように、交換制御部９８５は、上述のように、各トナーコンテナが装置本体１１から離脱されたことを検知すると、画像形成動作を禁止する禁止信号を出力する（ステップＳ２１）。
【０１２０】
その後、交換制御部９８５は、上述のように、トナーコンテナに貼付されたタグがタグリーダーによって読み取られたり、操作パネル１８を介してトナーコンテナを交換し終えたことを示す指示が入力されたこと等によって、トナーコンテナが交換されたと判断すると（ステップＳ２２）、コンテナ交換モードを実行する。交換制御部９８５は、コンテナ交換モードの実行を開始すると、トナー補給動作及びエージング動作を開始する（ステップＳ２３）。
【０１２１】
交換制御部９８５は、ステップＳ２３で開始したトナー補給動作において、ステップＳ２２で交換されたトナーコンテナを制御し、トナー濃度センサー１０１が検出したトナー濃度Ｔ／Ｃが所定の第一閾値ＴＨ１以下の間（ステップＳ２４でＮＯ）、当該トナーコンテナに貯留されている補給用トナーを所定量ずつ、当該トナーコンテナに対応する現像装置２３へ供給させる。尚、第一閾値ＴＨ１は、操作パネル１８を介して編集可能となっている。
【０１２２】
また、交換制御部９８５は、ステップＳ２３で開始したエージング動作において、ステップＳ２２で交換されたトナーコンテナに対応する現像装置２３の現像ローラー２３１に現像バイアスを印加せずに、当該現像装置２３の現像ローラー２３１、第１スクリューフィーダー２３３及び第２スクリューフィーダー２３２を回転駆動させる。これにより、交換制御部９８５は、現像バイアスが当該現像ローラー２３１に印加されていない状態で、当該第１スクリューフィーダー２３３及び第２スクリューフィーダー２３２に前記撹拌動作を行わせる。
【０１２３】
そして、トナー濃度センサー１０１が検出したトナー濃度Ｔ／Ｃが所定の第一閾値ＴＨ１よりも大きくなると（ステップＳ２４でＹＥＳ）、交換制御部９８５は、ステップＳ２３で開始したトナー補給動作を終了する（ステップＳ２５）。
【０１２４】
これにより、交換制御部９８５は、トナー補給動作において、トナー濃度センサー１０１によって実際に検出された、現像剤搬送部（第１スクリューフィーダー２３３及び第２スクリューフィーダー２３２）によって搬送される現像剤のトナー濃度Ｔ／Ｃに応じた量のトナーを現像装置２３へ補給することができる。このため、交換制御部９８５は、画像データ及びトナーコンテナの動作時間等から推測したトナーの消費量及びトナーの供給量からトナー濃度Ｔ／Ｃを推測し、当該推測したトナー濃度Ｔ／Ｃに応じた量のトナーを現像装置２３へ補給する場合よりも、適量のトナーを現像装置２３に補給することができる。
【０１２５】
また、トナー濃度センサー１０１は、トナーが補給及び消費されない、トナー補給口２３６から現像ローラー２３１に対向する位置に向けて搬送される現像剤のトナー濃度Ｔ／Ｃを検出するので、ばらつきが小さい安定したトナー濃度Ｔ／Ｃを検出することができる。これにより、交換制御部９８５は、トナー補給動作において、より適量のトナーを現像装置２３に補給することができる。
【０１２６】
交換制御部９８５は、トナー補給動作を終了すると、帯電量測定モードで取得されたトナーの帯電量Ｑ／Ｍが所定の第二閾値ＴＨ２以下の間（ステップＳ２７でＮＯ）、モード制御部９８４によって帯電量測定モードを繰り返し実行させる（ステップＳ２６）。
【０１２７】
図１１は、第二閾値ＴＨ２の一例を示す図である。第二閾値ＴＨ２は、例えば図１１に示すように、現像装置２３の駆動時間（例えば、初期）及び現像装置２３の周囲の温湿度（例えば、３０℃８０％）に応じた値（例えば、２２μＣ）に予め定められている。尚、図１１では、印字枚数が２００００枚未満の場合の現像装置２３の駆動時間を「初期」と示し、印字枚数が２００００枚以上の場合の現像装置２３の駆動時間を「耐久」と示している。
【０１２８】
現像装置２３の駆動時間が長い程、コート剥がれやコート汚染によるキャリアの劣化度合は大きいと考えられる。キャリアの劣化度合が大きい場合、トナーとキャリアとを攪拌混合する時間を長くしたとしても、トナーの帯電量をある程度の帯電量までしか増大できないと考えられる。このため、帯電量測定モードが無駄に繰り返し実行されないように、図１１に示す例では、第二閾値ＴＨ２は、現像装置２３の駆動時間が長い程、小さく定められている。また、現像装置２３の周囲が高温多湿な環境である場合、現像装置２３の周囲が低温低湿な環境である場合よりも、トナーは帯電しにくいと考えられる。このため、帯電量測定モードが無駄に繰り返し実行されないように、図１１に示す例では、第二閾値ＴＨ２は、現像装置２３の周囲の温湿度が高温多湿である程、小さく定められている。ただし、これに限らず、第二閾値ＴＨ２は、第一閾値ＴＨ１と同様に、操作パネル１８を介して編集可能であってもよい。
【０１２９】
その後、帯電量測定モードで取得されたトナーの帯電量Ｑ／Ｍが前記第二閾値ＴＨ２よりも大きくなると（ステップＳ２７でＹＥＳ）、交換制御部９８５は、ステップＳ２３で開始したエージング動作を終了する（ステップＳ２８）。そして、交換制御部９８５は、画像形成動作を許可する（ステップＳ２９）。
【０１３０】
これにより、交換制御部９８５は、トナーコンテナが交換されたときに、トナーの帯電量Ｑ／Ｍが、現像装置２３の駆動時間及び周囲の温湿度に応じた値になるまで、適切にエージング動作を行うことができる。
【０１３１】
尚、複数のトナーコンテナが交換され、ステップＳ２２において、交換制御部９８５が、複数のトナーコンテナが交換されたと判断した場合、交換された各トナーコンテナについてステップＳ２３乃至ステップＳ２８が行われた後、ステップＳ２９が行われる。
【０１３２】
以上のように、本実施形態では、モード制御部９８４は、帯電量測定モードにおいて、複数の測定用トナー像の濃度、又は、複数の測定用トナー像の濃度及び当該複数の測定用トナー像の形成に用いられた現像電流の直流成分に基づいて、複数の測定用トナー像に含まれるトナーの帯電量Ｑ／Ｍを精度良く取得することができる。
【０１３３】
このため、交換制御部９８５は、トナーコンテナが交換されたときのエージング動作において、帯電量測定モードで精度良く取得されるトナーの帯電量Ｑ／Ｍに応じて、前記撹拌動作を適切な期間だけ行わせた後、画像形成動作を許可することができる。これにより、前記撹拌動作が必要以上に長い時間行われる虞や、前記撹拌動作が適切に行われずに、トナーの帯電量Ｑ／Ｍが不安定のまま画像形成動作が行われる虞を軽減することができる。その結果、ユーザーを必要以上に待たすことなく、トナーコンテナの交換後の画像形成動作時に、トナー飛散が発生することを抑止することができる。
【０１３４】
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば次のような変形実施形態を取り得る。
【０１３５】
＜第一変形実施形態＞
上記の実施形態では、帯電量測定モードにおいて、モード制御部９８４が測定用直線の傾きと記憶部９８３の参照情報とから感光体ドラム２０上に形成された測定用トナー像に含まれるトナーの帯電量を取得する態様にて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。図１２は、本発明の第一変形実施形態に係る現像装置２３の断面図及び制御部９８０の電気的構成を示したブロック図である。また、図１３は、本発明の第一変形実施形態に係る画像形成装置１０において実行される帯電量測定モードのフローチャートである。
【０１３６】
図１２に示すように、本変形実施形態では、画像形成装置１０が、更に電流計９７３を備える。電流計９７３は、現像ローラー２３１と現像バイアス印加部９７１との間を流れる直流電流を検出する。
【０１３７】
モード制御部９８４は、帯電量測定モードにおいて、現像ローラー２３１と感光体ドラム２０との間の直流電圧の電位差を一定に保持した状態で現像バイアスの交流電圧の周波数を変化させながら感光体ドラム２０上に複数の測定用トナー像を形成する。そして、モード制御部９８４は、濃度センサー１００によって検出される複数の測定用トナー像の濃度の差に対する複数の測定用トナー像が形成される際に現像ローラー２３１と現像バイアス印加部９７１との間を流れる現像電流の直流成分の差の比に基づいて、感光体ドラム２０上に形成された測定用トナー像に含まれるトナーの帯電量を取得する。
【０１３８】
図１３に示すように、モード制御部９８４が帯電量測定モードを開始すると（ステップＳ３１）、モード制御部９８４は複数の測定用トナー像を形成するための変数ｎをｎ＝１に設定する（ステップＳ３２）。そして、モード制御部９８４は、予め記憶部９８３に格納されているｎ＝１に対応する画像１を選択する（ステップＳ３３）。記憶部９８３には、画像ｎを形成するための静電潜像の画像情報や現像バイアスの交流電圧の周波数に関する情報が格納されている。なお、その他の画像形成動作に関するパラメータは、直前の画像形成動作時と同じ値に設定される。次に、モード制御部９８４は、露光装置２２（図１）、駆動制御部９８１及びバイアス制御部９８２を制御して、画像１を形成するための現象バイアスを現像ローラー２３１に印加した状態で現像ローラー２３１を１回転以上回転させた後、感光体ドラム２０上に画像１に対応する測定用トナー像の静電潜像を形成する。感光体ドラム２０の回転に伴って、当該測定用トナー像が感光体ドラム２０と現像ローラー２３１とが対向する現像ニップ部ＮＰを通過する際に、静電潜像にトナーが供給され、測定用トナー像が現像される（ステップＳ３４）。この現像動作時に、電流計９７３によって現像電流（直流電流）が測定される（ステップＳ３５）。
【０１３９】
その後、当該トナー像が感光体ドラム２０から中間転写ベルト１４１に転写される（ステップＳ３６）。そして、当該測定用トナー像の画像濃度が濃度センサー１００によって測定され（ステップＳ３７）、ステップＳ３５で測定された現像電流の値とともに、取得された画像濃度が記憶部９８３に記憶される（ステップＳ３８）。
【０１４０】
次に、モード制御部９８４は、複数の測定用トナー像を形成するための変数ｎが予め設定された規定回数Ｎに到達したか否かを判定する（ステップＳ３９）。ここで、ｎ≠Ｎの場合（ステップＳ３９でＮＯ）には、ｎの値が１つカウントアップされ（ｎ＝ｎ＋１、ステップＳ４０）、ステップＳ３３からＳ３９までが繰り返される。なお、帯電量測定の精度を高くするためには、規定回数Ｎ＝２以上であることが望ましく、３≦Ｎに設定されることが更に望ましい。一方、ｎ＝Ｎの場合（ステップＳ３９でＹＥＳ）には、モード制御部９８４が、トナーの帯電量を推定し（ステップＳ４１）、帯電量測定モードを終了する（ステップＳ４２）。
【０１４１】
尚、一例として、Ｎ＝２の場合に、ステップＳ３５において測定されるｎ＝１、２の現像電流（直流電流）がそれぞれ、Ｉ１、Ｉ２と定義される。またステップＳ３７において測定されるｎ＝１、２の画像濃度がそれぞれ、ＩＤ１、ＩＤ２と定義される。この際、ステップＳ４１におけるトナーの帯電量は、以下の式４から得られる傾きａに相当する。
傾きａ＝（Ｉ１−Ｉ２）／（ＩＤ１−ＩＤ２）  ・・・（式４）
上記の傾きａは、横軸を画像濃度ＩＤ、縦軸を現像電流Ｉとして、ｎ＝１、２におけるデータ（ＩＤ、Ｉ）をそれぞれプロットした場合の２点を通る直線の傾きに相当する。尚、Ｎ＝３以上の条件にてトナーの帯電量を測定する場合には、最小二乗法で求めた１次式の近似直線の傾きａをトナーの帯電量とする。
【０１４２】
また、他の変形実施形態として、複数の測定用トナー像が形成される際に変化されるパラメータは、現像バイアスの交流電圧の周波数ではなく、露光装置２２によって形成される静電潜像の印字率であってもよい。
【０１４３】
すなわち、当該変形実施形態では、モード制御部９８４は、現像ローラー２３１と感光体ドラム２０との間の直流電圧の電位差を一定に保持した状態で露光装置２２を制御して単位面積あたりの印字率を変化させながら感光体ドラム２０上に複数の測定用トナー像を形成する。そして、モード制御部９８４は、濃度センサー１００によって検出される複数の測定用トナー像の濃度の差に対する複数の測定用トナー像が形成される際に現像ローラー２３１と現像バイアス印加部９７１との間を流れる現像電流の直流成分の差の比に基づいて、感光体ドラム２０上に形成された測定用トナー像に含まれるトナーの帯電量を取得するものでもよい。尚、この場合も、上記の変形実施形態と同様に、式４に基づいてトナーの帯電量が取得できる。
【０１４４】
＜第二変形実施形態＞
トナーコンテナの交換時にエージング動作を行い続けたとしても、現像剤に含まれるトナー及びキャリアの劣化状態によっては、トナーの帯電量が前記第二閾値ＴＨ２よりも大きくならない虞がある。又は、トナーの帯電量が前記第二閾値ＴＨ２よりも大きくなるまでに、多大な時間を要する虞がある。これを考慮して、上記実施形態及び各変形実施形態の画像形成装置１０を以下のように構成してもよい。図１４は、本発明の第二変形実施形態に係る画像形成装置１０において実行されるコンテナ交換モードのフローチャートである。
【０１４５】
本変形実施形態では、図１４に示すように、交換制御部９８５は、コンテナ交換モードにおいて、図１０に示すフローとは異なり、帯電量測定モードで取得されたトナーの帯電量が第二閾値ＴＨ２以下であり（ステップＳ２７でＮＯ）、且つ、ステップＳ２３でエージングを開始してからの経過時間（以降、エージング時間）Ｔａが所定の第三閾値ＴＨ３以下の間（ステップＳ５１でＮＯ）、モード制御部９８４に帯電量測定モードを繰り返し実行させる（ステップＳ２６）。
【０１４６】
一方、交換制御部９８５は、帯電量測定モードで取得されたトナーの帯電量が第二閾値ＴＨ２以下である場合に（ステップＳ２７でＮＯ）、エージング時間Ｔａが前記第三閾値ＴＨ３よりも長くなると（ステップＳ５１でＹＥＳ）、モード制御部９８４による帯電量測定モードの繰り返し実行を終了させた後、ステップＳ２３で開始したエージング動作を終了して（ステップＳ２８）、画像形成動作を許可する（ステップＳ２９）。
【０１４７】
本実施形態の構成によれば、交換制御部９８５は、トナーコンテナが交換されたときのエージング動作が、第三閾値ＴＨ３よりも長い時間行われることを回避することができる。これにより、ある程度のトナー飛散を許容しつつ、トナーコンテナの交換後、画像形成動作を行えない時間が過度に長くなる虞を軽減することができる。
【０１４８】
＜第三変形実施形態＞
上述のように、トナーコンテナの交換時にエージング動作を行い続けたとしても、現像剤に含まれるトナー及びキャリアの劣化状態によっては、トナーの帯電量が前記第二閾値ＴＨ２よりも大きくならない虞がある。又は、トナーの帯電量が前記第二閾値ＴＨ２よりも大きくなるまでに、多大な時間を要する虞がある。これを考慮して、第二変形実施形態とは異なり、画像形成装置１０を以下のように構成してもよい。図１５は、本発明の第三変形実施形態に係る画像形成装置１０において実行されるコンテナ交換モードのフローチャートである。
【０１４９】
本変形実施形態では、図１５に示すように、交換制御部９８５は、コンテナ交換モードにおいて、図１４に示すフローとは異なり、帯電量測定モードで取得されたトナーの帯電量が第二閾値ＴＨ２以下であり（ステップＳ２７でＮＯ）、且つ、ステップＳ２３でエージングを開始後、モード制御部９８４が帯電量測定モードを繰り返した回数（以降、帯電量測定回数）Ｃｑが所定の第四閾値ＴＨ４以下の間（ステップＳ６１でＮＯ）、モード制御部９８４によって帯電量測定モードを繰り返し実行させる（ステップＳ２６）。
【０１５０】
一方、交換制御部９８５は、帯電量測定モードで取得されたトナーの帯電量が第二閾値ＴＨ２以下である場合に（ステップＳ２７でＮＯ）、帯電量測定回数Ｃｑが前記第四閾値ＴＨ４よりも大きくなると（ステップＳ６１でＹＥＳ）、モード制御部９８４による帯電量測定モードの繰り返し実行を終了させた後、ステップＳ２３で開始したエージング動作を終了して（ステップＳ２８）、画像形成動作を許可する（ステップＳ２９）。
【０１５１】
本変形実施形態の構成によれば、交換制御部９８５は、トナーコンテナが交換されたときのエージング動作中に、トナーの帯電量Ｑ／Ｍを取得するための帯電量取得動作が、第四閾値ＴＨ４よりも大きい回数繰り返されることを回避することができる。これにより、ある程度のトナー飛散を許容しつつ、トナーコンテナの交換後、画像形成動作を行えない時間が過度に長くなる虞を軽減することができる。
【０１５２】
＜その他の変形実施形態＞
（１）上記実施形態では、現像ローラー２３１の表面にローレット溝加工が施される態様にて説明したが、現像ローラー２３１の表面に凹形状（ディンプル）を有するものや、ブラスト加工が施されたものでもよい。
【０１５３】
（２）図１のように画像形成装置１０が複数の現像装置２３を有する場合、上記実施形態に係る帯電量測定モードを１つもしくは２つの現像装置２３で行い、その結果を他の現像装置２３で利用するものでもよい。
【０１５４】
（３）画像形成装置１０にトナー濃度センサー１０１を備えず、制御部９８０が、感光体ドラム２０上に形成する各静電潜像の画像データ（印字ドット数）からトナーの消費量を推測し、トナー補給部１５の動作時間からトナー供給量を推測して、当該推測したトナーの消費量及びトナー供給量からトナー濃度を推測してもよい。
【０１５５】
＜実験結果＞
以下、本発明者が行ったトナーコンテナの交換の実験結果について説明する。図１６は、トナーコンテナの交換の実験結果の一例を示す図である。本発明者は、上述の帯電量測定モードの実験例で用いた条件（＜共通実験条件＞欄参照）と同じ条件で、以下に示すように、第一乃至第八の実験を行った。
【０１５６】
第一の実験では、図１６の「実施例１」に示すように、現像装置２３に収容されている現像剤の状態が、「現像剤」欄に示す印字率「５％」のトナー像を２００００枚未満連続で印字した「初期」状態であるときから、印字率「５％」のトナー像をトナーコンテナが空のタイミングになるまで印字した後、当該現像装置２３に対応するトナーコンテナを新品のトナーコンテナに交換した。ここで、トナー像を印字するとは、画像形成動作によってトナー像を感光体ドラム２０上に形成することを示す。そして、第二閾値ＴＨ２を「帯電量閾値」欄に記載の「２２μＣ」に設定して、図１０に示すフローに従ってコンテナ交換モードを実行した。
【０１５７】
そして、ステップＳ２３（図１０）でエージング動作を開始してからステップＳ２９（図１０）で画像形成動作が許可されるまでのエージング動作に要した時間を「実験結果Ａ」欄の「エージング時間」欄に記載した。また、規制ブレード２３４（図３）がトナー飛散によって汚染されている度合を目視で評価した結果を、「実験結果Ａ」欄の「トナー飛散」欄に記載した。「トナー飛散」欄に記載の評価結果「◎」は、規制ブレード２３４が全く汚れていないことを示し、評価結果「○」は、規制ブレード２３４がほとんど汚れていないことを示す。上記評価結果「△」は、規制ブレード２３４が少し汚れているが実使用上問題ないことを示し、上記評価結果「×」は、規制ブレード２３４が汚れていることを示す。
【０１５８】
第二の実験では、図１６の「実施例１」に示すように、現像装置２３に収容されている現像剤の使用状態が、印字率「２０％」のトナー像を２００００枚未満連続で印字した「初期」状態であるときから、印字率「２０％」のトナー像をトナーコンテナが空のタイミングになるまで印字した後、新品のトナーコンテナに交換し、第二閾値ＴＨ２を「２２μＣ」に設定してコンテナ交換モードを実行した。その後、「実験結果Ａ」欄と同様、前記エージング動作に要した時間及び前記目視で評価した評価結果を、「実験結果Ｂ」欄に記載した。
【０１５９】
第三、第四の実験では、それぞれ、第一、第二の実験と同様、図１６の「実施例２」に示すように、現像装置２３に収容されている現像剤の使用状態が「初期」状態であるときから、それぞれ、印字率「５％」、「２０％」のトナー像をトナーコンテナが空のタイミングになるまで印字した後、新品のトナーコンテナに交換し、第二閾値ＴＨ２を「２５μＣ」に設定してコンテナ交換モードを実行した。その後、第一、第二の実験と同様、前記エージング動作に要した時間及び前記目視で評価した評価結果を、「実験結果Ａ」、「実験結果Ｂ」欄に記載した。
【０１６０】
第五、第六の実験では、それぞれ、第一、第二の実験と同様、図１６の「実施例３」に示すように、現像装置２３に収容されている現像剤の使用状態が、印字率「５％」のトナー像を２００００枚以上連続で印字した「耐久」状態であるときから、それぞれ、印字率「５％」、「２０％」のトナー像をトナーコンテナが空のタイミングになるまで印字した後、新品のトナーコンテナに交換し、第二閾値ＴＨ２を「２２μＣ」に設定してコンテナ交換モードを実行した。その後、第一、第二の実験と同様、前記エージング動作に要した時間及び前記目視で評価した評価結果を、「実験結果Ａ」、「実験結果Ｂ］欄に記載した。
【０１６１】
第七、第八の実験では、それぞれ、第一、第二の実験と同様、図１６の「実施例４」に示すように、現像装置２３に収容されている現像剤の使用状態が「耐久」状態であるときから、それぞれ、印字率「５％」、「２０％」のトナー像をトナーコンテナが空のタイミングになるまで印字した後、新品のトナーコンテナに交換し、第二閾値ＴＨ２を「２５μＣ」に設定してコンテナ交換モードを実行した。その後、第一、第二の実験と同様、前記エージング動作に要した時間及び前記目視で評価した評価結果を、「実験結果Ａ」、「実験結果Ｂ」欄に記載した。
【０１６２】
尚、第一乃至第八の実験で実行するコンテナ交換モードでは、上述の帯電量測定モードの実験例と同様、測定用直線の傾きと記憶部９８３の参照情報とから感光体ドラム２０上に形成された測定用トナー像に含まれるトナーの帯電量を取得する帯電量測定モードを実行した。
【０１６３】
また、上記第一乃至第四の実験の比較例として、図１６の「比較例１」乃至「比較例４」に示すように、第一、第二の実験と同様、現像装置２３に収容されている現像剤の使用状態が「初期」状態であるときから、それぞれ、印字率「５％」、「２０％」のトナー像をトナーコンテナが空のタイミングになるまで印字した後に、新品のトナーコンテナに交換し、トナー濃度センサー１０１によって検知されるトナー濃度が第一閾値ＴＨ１より大きくなるまで現像装置２３へトナーを補給後、「エージング時間閾値」欄に記載の時間（「１８０ｓ」、「３０ｓ」、「１５ｓ」、「０ｓ」）だけエージング動作を行った。
【０１６４】
また、上記の第五乃至第八の実験の比較例として、図１６の「比較例５」及び「比較例６」に示すように、第一、第二の実験と同様、現像装置２３に収容されている現像剤の使用状態が「耐久」状態であるときから、それぞれ、印字率「５％」、「２０％」のトナー像をトナーコンテナが空のタイミングになるまで印字した後に、新品のトナーコンテナに交換し、トナー濃度センサー１０１によって検知されるトナー濃度が第一閾値ＴＨ１より大きくなるまで現像装置２３へトナーを補給後、「エージング時間閾値」欄に記載の時間（「６０ｓ」、「３０ｓ」）だけエージング動作を行った。その後、第一、第二の実験と同様、前記エージング動作に要した時間及び前記目視で評価した評価結果を、「実験結果Ａ」、「実験結果Ｂ」欄に記載した。
【０１６５】
現像装置２３に収容されている現像剤の使用状態が「耐久」状態である場合、当該現像剤は、「初期」状態である場合と比べてキャリアへの外添剤の付着量が多くなり、トナーの荷電性が低下する。このため、例えば、「実施例１」と「実施例３」に示すように、現像装置２３に収容されている現像剤の使用状態が「耐久」状態である場合、トナーの帯電量が第二閾値ＴＨ２「２２μＣ」以上になるまでエージング動作を行うのに要する時間（例えば、６０ｓ、８０ｓ）は、現像剤の使用状態が「初期」状態である場合の当該時間（例えば、６０ｓ、８０ｓ）よりも長くなることがわかった。ただし、「実施例１」と「実施例３」に対応する第一、第二、第五及び第六の実験では、何れも、規制ブレード２３４が汚れていない状態となった。その結果、第一、第二、第五及び第六の実験と同様、新品のトナーコンテナに交換後、第二閾値ＴＨ２を「２２μＣ」に設定してコンテナ交換モードを実行すれば、規制ブレード２３４が汚れない程度に、トナー飛散の発生を抑制できることがわかった。
【０１６６】
同様に、「実施例２」と「実施例４」に示すように、現像装置２３に収容されている現像剤の使用状態が「耐久」状態である場合、トナーの帯電量が第二閾値ＴＨ２「２５μＣ」以上になるまでエージング動作を行うのに要する時間（例えば、７０ｓ、９０ｓ）は、現像剤の使用状態が「初期」状態である場合の当該時間（例えば、９０ｓ、１１０ｓ）よりも長くなることがわかった。ただし、「実施例２」と「実施例４」に対応する第三、第四、第七及び第八の実験では、何れも、規制ブレード２３４が全く汚れていない状態となった。その結果、第三、第四、第七及び第八の実験と同様、新品のトナーコンテナに交換後、第二閾値ＴＨ２を「２２μＣ」よりも大きい「２５μＣ」に設定してコンテナ交換モードを実行すれば、規制ブレード２３４が全く汚れない程度に、トナー飛散の発生をより確実に抑制できることがわかった。
【０１６７】
また、現像装置２３に収容されている現像剤の使用状態が「初期」状態であるときから、印字率「５％」、「２０％」のトナー像をトナーコンテナが空になるまで印字し、従来と同様、トナーコンテナの交換後、所定時間だけエージング動作を行うとする。この場合、規制ブレード２３４が全く汚れていない状態にするためには、「比較例１」乃至「比較例４」に示すように、トナーコンテナの交換後、エージング動作を「１８０ｓ」だけ行う必要があることがわかった。
【０１６８】
しかし、現像装置２３に収容されている現像剤の使用状態が「初期」状態であるときから、印字率「５％」、「２０％」のトナー像をトナーコンテナが空になるまで印字し、「実施例２」に対応する第三及び第四の実験と同様、トナーコンテナの交換後に、第二閾値ＴＨ２を「２５μＣ」に設定してコンテナ交換モードを実行すれば、規制ブレード２３４を全く汚れていない状態にできることがわかった。また、この場合、エージング動作に要する時間も、従来の半分に相当する「９０ｓ」まで軽減できることがわかった。
【０１６９】
また、現像装置２３に収容されている現像剤の使用状態が「耐久」状態であるときから、印字率「５％」、「２０％」のトナー像をトナーコンテナが空になるまで印字し、従来と同様、トナーコンテナの交換後、所定時間だけエージング動作を行うとする。この場合、規制ブレード２３４が汚れていない状態にするためには、「比較例５」乃至「比較例６」に示すように、トナーコンテナの交換後、エージング動作を少なくとも「６０ｓ」以上行う必要があることがわかった。
【０１７０】
一方、現像装置２３に収容されている現像剤の使用状態が「耐久」状態であるときから、印字率「５％」、「２０％」のトナー像をトナーコンテナが空になるまで印字し、従来と同様、トナーコンテナの交換後、所定時間だけエージング動作を行うとする。この場合、「比較例５」乃至「比較例６」に示すように、前記エージング動作を「６０ｓ」行ったとしても、規制ブレード２３４が汚れていない状態にできないことがわかった。
【０１７１】
しかし、現像装置２３に収容されている現像剤の使用状態が「耐久」状態であるときから、印字率「５％」、「２０％」のトナー像をトナーコンテナが空になるまで印字し、「実施例３」に対応する第五及び第六の実験と同様、トナーコンテナの交換後に、第二閾値ＴＨ２を「２２μＣ」に設定してコンテナ交換モードを実行すれば、規制ブレード２３４を汚れていない状態にできることがわかった。また、この場合、エージング動作に要する時間も、「６０ｓ」から「８０ｓ」程度に軽減できることがわかった。
【０１７２】
上記実験結果を総括すると、トナーコンテナの交換後、コンテナ交換モードを実行すれば、単に所定時間撹拌動作を実行するのではなく、帯電量測定モードの実行によってトナーの帯電量を精度良く取得でき、当該取得した精度の良いトナーの帯電量に応じて、エージング動作の終了判断を適切に行うことができるため、短時間でトナー飛散を防止できることがわかった。
【符号の説明】
【０１７３】
１０    画像形成装置
１４    中間転写ユニット（転写部）
１５    トナー補給部
２０    感光体ドラム（像担持体）
２２    露光装置
２３    現像装置
１００  濃度センサー（濃度検出部）
１０１  トナー濃度センサー（トナー濃度検出部）
１４５  二次転写ローラー（転写部）
２３１  現像ローラー
２３２  第２スクリューフィーダー（現像剤搬送部）
２３３  第１スクリューフィーダー（現像剤搬送部）
９７１  現像バイアス印加部
９８０  制御部
９８３  記憶部
９８４  モード制御部（帯電量取得部）
９８５  交換制御部
【図１】
2020034800.tif 000003
【図２】
2020034800.tif 000004
【図３】
2020034800.tif 000005
【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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