(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に像が形成され該像を保持する像保持体と、
トナーを内蔵し該トナーを内部で撹拌しながら該トナーで前記像保持体の表面にトナー像を形成する像形成器であって、該トナー像の形成を第１の実行期間内に実行し該第１の実行期間後は該トナー像の形成を中断する像形成器と、
前記像形成器に取り付けられ、該像形成器が内蔵しているトナーの量を、前記第１の実行期間中に検出する検出器であって、該第１の実行期間中における検出の時期が設定され、その設定された時期に検出を行う検出器と、
前記検出器によるトナーの検出量に応じた量のトナーを前記像形成器に補給するトナー補給装置と、
前記像形成器に、前記第１の実行期間よりも長い第２の実行期間に亘るトナーの撹拌を実行させ、該第２の実行期間中に前記検出器に、前記時期よりも広い時期に亘って複数回の検出を実行させることで、該検出器による検出結果が安定するのに要する結果安定時間を測定し、前記検出器に前記第１の実行期間中における検出の時期として、該第１の実行期間内で検出結果が安定した時期を設定する時期設定装置と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記像形成器を複数備え、それら複数の像形成器のうちの１つの像形成器を、前記第１の実行期間中、前記像保持体の表面に対向させて前記トナー像を形成させ、自転することで、その対向させている像形成器を交替させる自転装置を備えたことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記時期設定装置が、前記第１の実行期間内には前記結果安定時間に達しない場合であっても、前記検出器に検出の時期として、該第１の実行期間内の時期を設定するものであり、
前記トナー補給装置が、前記第１の実行期間内には前記結果安定時間に達しない場合には、前記検出器によるトナーの検出量に基づいて、検出結果が安定したときの検出量を推定し、その推定した検出量に応じた量のトナーを前記像形成器に補給するものであることを特徴とする請求項１または２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記トナー補給装置が、前記第１の実行期間内には前記結果安定時間に達しない場合には、前記時期設定装置で前記結果安定時間が測定される際に得られる、該結果安定時間経過後の前記検出器によるトナーの検出量に応じた量のトナーを前記像形成器に補給するものであることを特徴とする請求項１または２記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記時期設定装置が、前記第１の実行期間内には前記結果安定時間に達しない場合には該結果安定時間の測定頻度を増加するものであることを特徴とする請求項４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】
特許文献１には、現像装置内において撹拌部材が一定時間動作し、現像装置内における磁性現像剤の収納状態が均一になった後に収納量の検出を行うことで収納量の誤検出を防止する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平２−２２１９８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、現像器内のトナー濃度を短期間の検出でも高精度に制御することができる画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に係る画像形成装置は、
表面に像が形成されこの像を保持する像保持体と、
トナーを内蔵しこのトナーを内部で撹拌しながらこのトナーで上記像保持体の表面にトナー像を形成する像形成器であって、このトナー像の形成を第１の実行期間内に実行しこの第１の実行期間後はトナー像の形成を中断する像形成器と、
上記像形成器に取り付けられ、この像形成器が内蔵しているトナーの量を、上記第１の実行期間中に検出する検出器であって、この第１の実行期間中における検出の時期が設定され、その設定された時期に検出を行う検出器と、
上記検出器によるトナーの検出量に応じた量のトナーを上記像形成器に補給するトナー補給装置と、
上記像形成器に、上記第１の実行期間よりも長い第２の実行期間に亘るトナーの撹拌を実行させ、この第２の実行期間中に上記検出器に、上記時期よりも広い時期に亘って複数回の検出を実行させることで、この検出器による検出結果が安定するのに要する結果安定時間を測定し、上記検出器に上記第１の実行期間中における検出の時期として、この第１の実行期間内で検出結果が安定した時期を設定する時期設定装置と、
を備えたことを特徴とする。
【０００６】
請求項２に係る画像形成装置は、
上記像形成器を複数備え、それら複数の像形成器のうちの１つの像形成器を、上記第１の実行期間中、上記像保持体の表面に対向させて上記トナー像を形成させ、自転することで、その対向させている像形成器を交替させる自転装置を備えたことを特徴とする。
【０００７】
請求項３に係る画像形成装置は、
上記時期設定装置が、上記第１の実行期間内には上記結果安定時間に達しない場合であっても、上記検出器に検出の時期として、この第１の実行期間内の時期を設定するものであり、
上記トナー補給装置が、上記第１の実行期間内には上記結果安定時間に達しない場合には、上記検出器によるトナーの検出量に基づいて、検出結果が安定したときの検出量を推定し、その推定した検出量に応じた量のトナーを上記像形成器に補給するものであることを特徴とする。
【０００８】
請求項４に係る画像形成装置は、
上記トナー補給装置が、上記第１の実行期間内には上記結果安定時間に達しない場合には、上記時期設定装置で上記結果安定時間が測定される際に得られる、この結果安定時間経過後の上記検出器によるトナーの検出量に応じた量のトナーを上記像形成器に補給するものであることを特徴とする。
【０００９】
請求項５に係る画像形成装置は、請求項４に係る画像形成装置において、
上記時期設定装置が、上記第１の実行期間内には上記結果安定時間に達しない場合にはこの結果安定時間の測定頻度を増加するものであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１に係る画像形成装置によれば、現像器内のトナー濃度を短期間の検出でも高精度に制御することができる。
【００１１】
請求項２に係る画像形成装置によれば、自転装置に現像器が備えられているが、トナー濃度は高精度に制御される。
【００１２】
請求項３に係る画像形成装置によれば、第１の実行期間内には結果安定時間に達しない場合があっても、現像器内のトナー濃度の高精度な制御が可能となる。
【００１３】
請求項４に係る画像形成装置によれば、本構成を有しない場合に比べ、第１の実行期間内には結果安定時間に達しない場合のトナー濃度の制御がより高精度となる。
【００１４】
請求項５に係る画像形成装置によれば、結果安定時間の測定頻度を増加しない場合と比べて、現像器内のトナー濃度制御の精度が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】プリンタの概略構成図である。
【図２】現像器の断面図である。
【図３】スリップリングシステムの概略構成図である。
【図４】Ｋ色の画像形成が行われる毎に行われる「第１ＴＣ測定処理」のフローチャートである。
【図５】第１ＴＣ測定処理におけるサンプリングのタイムチャートである。
【図６】「第２ＴＣ測定処理」が実行されるルーチンのフローチャートを示す図である。
【図７】サブルーチン「測定待ち時間決定処理」のルーチンのフローチャートである。
【図８】「第２ＴＣ測定値検出」で得られたデータの例を示す図である。
【図９】カウント値の例を表すグラフ図である。
【図１０】ＮＧ率を表すグラフ図である。
【図１１】「第２ＴＣ測定値検出」で得られたデータを示すグラフ図である。
【図１２】サブルーチン「現像剤補給処理」のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の画像形成装置の実施形態について説明する。
【００１７】
図１は、プリンタの概略構成図である。
【００１８】
図１に示すプリンタ１０は、記録媒体上にフルカラーの画像形成が可能なフルカラープリンタである。このプリンタ１０が、本発明の画像形成装置の一実施形態である。
【００１９】
このプリンタ１０は、筐体５００を有しており、筐体５００の底には媒体カセット９が備えられている。この媒体カセット９には、記録媒体が積み重ねられて収容されている。      
【００２０】
このプリンタ１０では、この媒体カセット９から記録媒体を１枚ずつ引き出し、引き出した記録媒体を搬送経路Ｌに沿って搬送する。また、このプリンタ１０では、詳しくは後述するが、感光体ロール１００上にトナー像を形成し、形成したトナー像を搬送途中の記録媒体の表面に転写し、さらに、トナー像が転写された記録媒体を加熱および加圧してトナー像を記録媒体の表面に定着させる。これにより、記録媒体上に画像が形成される。筐体５００には、媒体排出口５００ａが設けられており、表面にトナー像が定着された記録媒体は、この媒体排出口５００ａからプリンタ１０の外部に排出される。
【００２１】
このプリンタ１０における、トナー像の形成、トナー像の転写、および、トナー像の定着は、以下に説明するようにして行われる。
【００２２】
媒体カセット９の上方には感光体ロール１００が備えられている。この感光体ロール１００は、矢印Ａ方向に回転する、紙面に垂直な方向に延びたロールである。感光体ロール１００が、本発明にいう像保持体の一例に相当する。この感光体ロール１００の真上には、帯電ロール３が備えられている。この帯電ロール３は、矢印Ａ方向に回転する感光体ロール１００に接触して矢印Ｂ方向に従動回転し、感光体ロール１００の表面に電荷を付与する。感光体ロール１００の右斜め上方には、露光器４が備えられている。露光器４は、後述する中央制御装置３０１から送信されてきた画像データに応じて、表面に電荷が付与されている感光体ロール１００の表面を露光する。これにより、感光体ロール１００の表面には静電潜像が形成される。感光体ロール１００の右横には、リボルバ現像ユニット１が備えられている。また、リボルバ現像ユニット１の右横には、中央制御装置３０１が備えられている。
【００２３】
中央制御装置３０１は、リボルバ現像ユニット１を含め、このプリンタ１０の各部の動作を制御している。
【００２４】
リボルバ現像ユニット１は、４つの現像器１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋを備えている。このリボルバ現像ユニット１が、本発明にいう自転装置の一例に相当し、これら４つの現像器１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋそれぞれが、本発明にいう像形成器の一例に相当する。
【００２５】
これら４つの現像器１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋは、Ｙ（イエロー）色、Ｍ(マゼンタ色)、Ｃ(シアン色)、およびＫ（黒）色をそれぞれ担当しており、各現像器は、担当する色のトナーと磁性キャリアを含む現像剤をそれぞれ収容している。また、各現像器は、各現像ロール１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋを有している。
【００２６】
また、リボルバ現像ユニット１は、４つの現像器１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに対応した４つのトナー補給装置１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋを備えている。これら４つのトナー補給装置１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋが、本発明にいうトナー補給装置の一例に相当する。
【００２７】
各トナー補給装置は、トナー搬送部を備えている。このトナー搬送部は、具体的には、螺旋状のフィンが棒の周囲に備えられた構造を有している。また、トナー搬送部材は、制御装置２０１（図３参照）からオンの信号を受けている間は回転してトナーを現像器に補給し、信号がオフに転じると回転は停止しトナーの補給も停止する。
【００２８】
また、リボルバ現像ユニット１は、回転軸１１を有しており、この回転軸１１は、不図示のステッピングモータに連結されている。中央制御装置３０１は、ステッピングモータを通じてリボルバ現像ユニット１の矢印Ｄ方向への自転角度を制御している。中央制御装置３０１は、ステッピングモータへ自転角度を表すステップ数を送信することにより、リボルバ現像ユニット１をそのステップ数に応じた角度だけ回転させる。そして、リボルバ現像ユニット１に備えられている４つの現像器１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋのうちの所望の現像器の現像ロールを感光体ロール１００の表面に対向させる。図１には、Ｙ色のトナーを収容する現像器１Ｙの現像ロール１０Ｙが感光体ロール１００に対向している様子が示されている。
【００２９】
図２は、現像器の断面図である。尚、ここでは、Ｋ色用の現像器１Ｋを代表的に取り上げて説明するが、このＫ色用の現像器１Ｋと他の色用の現像器１Ｙ、１Ｍ、１Ｃとでは、内蔵しているトナー色が異なっているだけで構造的は同じである。
【００３０】
現像器１Ｋは、前述したように、現像ロール１０Ｋを有しており、現像ロール１０Ｋは、現像スリーブ１０１Ｋとマグネットロール１０２Ｋとを有している。
【００３１】
現像スリーブ１０１Ｋは、矢印Ｃ方向に回転するアルミ製の中空円筒ロールである。マグネットロール１０２は、この現像スリーブ１０１Ｋの内部に、この現像スリーブ１０１Ｋとは独立に固定されて配備されている。マグネットロール１０２には、現像スリーブ１０１Ｋの周回方向に複数の磁極が配列されており、現像剤の吸着および解放を規定する予め決められた磁力分布を有している。
【００３２】
また、現像ロール１０Ｋには、感光体ロール１００の表面に形成された静電潜像との間に電位差が生じるように電圧が印加されている。
【００３３】
また、現像器１Ｋは、前述したように、トナーと磁性キャリアを含む現像剤をハウジング１３Ｋの内部に収容している。ハウジング１３Ｋの内部は、現像ロール１０Ｋに並行して延びた壁１３１Ｋによって仕切られている。ハウジング１３Ｋの内部は、この壁１３１Ｋによって、現像ロール１０Ｋと隣り合った第１収容室１３０ａとこの第１収容室１３０ａと隣り合った第２収容室１３０ｂとに分けられている。
【００３４】
第１収容室１３０ａおよび第２収容室１３０ｂには、それぞれ撹拌搬送部材１４Ｋが１つずつ配備されている。撹拌搬送部材１４Ｋは、具体的には、螺旋状のフィン１４１Ｋが棒１４０Ｋの周囲に備えられた構造を有している。第１収容室１３０ａおよび第２収容室１３０ｂにそれぞれ配備された撹拌搬送部材１４Ｋが互いに逆向きに回転することで、ハウジング１３Ｋに収容されている現像剤は撹拌されながら壁１３１Ｋの左右で互いに反対向きに搬送される。これにより、現像剤は、壁１３１Ｋの周囲を循環する。ハウジング１３Ｋの内部では、撹拌搬送部材１４Ｋによってトナーと磁性キャリアとが撹拌されることで、トナーと磁性キャリアは互いに逆極性に帯電し、トナーと磁性キャリアは互いに静電的に付着する。これにより、ハウジング１３Ｋの内部では、トナーと磁性キャリアが渾然一体となっている。
【００３５】
矢印Ｃ方向に回転する現像スリーブ１０１Ｋは、内部のマグネットロール１０２Ｋの磁力分布によりハウジング内の現像剤の供給を受け、感光体ロール１００との間に現像剤を搬送する。現像ロール１０Ｋには、前述したように電圧が印加されており、露光器４による露光により感光体ロール１００の表面に形成されている静電潜像と、感光体ロール１００に対向した現像ロール１０Ｋとの間には電界が発生している。磁性キャリアに静電的に付着していたトナーは、この電界により、静電潜像側に転移し、静電潜像がトナーで現像される。これにより、感光体ロール１００にはトナー像が形成され、感光体ロール１００は表面にトナー像を保持することとなる。感光体ロール１００との対向位置から離れた現像剤は、マグネットロール１０２Ｋの磁力分布によりハウジング内で解放される。
【００３６】
また、図２には、トナー補給装置１１Ｋのトナー搬送部１１１Ｋが示されている。トナー搬送部１１１Ｋは、前述したように、螺旋状のフィンが棒の周囲に備えられた構造を有している。
【００３７】
また、図２には、Ｋ色用の現像器１Ｋが収容する現像剤の透磁率を検出する透磁率センサ１２Ｋが示されている。現像材中のトナー量を透磁率センサ１２Ｋを利用して検出するのは、後述する理由により、Ｋ色用の現像器１Ｋだけであり、Ｋ色を除く他の色用の現像器のトナー量は図１に示す光学センサ１２を用いて検出されている。
【００３８】
図１に戻って説明を続ける。
【００３９】
プリンタ１０に配備されている中央制御装置３０１は、上述したように、外部から送信されてくる画像データを受信し、外部から受信した画像データをＹ色、Ｍ色、Ｃ色、およびＫ色の各色データに分解して露光器４に送信する。
【００４０】
このプリンタ１０には、制御装置２０１と光学センサ１２と透磁率センサ１２Ｋとが備えられている。このプリンタ１０では、詳細は後述するが、これら光学センサ１２および透磁率センサ１２Ｋなどを利用して、４つの現像器１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋそれぞれが収容する現像剤中のトナー濃度を制御している。
【００４１】
感光体ロール１００の下側には、中間転写ユニット５が備えられている。この中間転写ユニット５は、中間転写ベルト５１を有している。中間転写ベルト５１は、予め決められた経路を矢印Ｅ方向に循環移動する無端の帯状体であり、感光体ロール１００が表面に保持しているトナー像が表面に転写される。中間転写ベルト５１は、後述する３つのロール５２、５３、５４に掛けまわされている。
【００４２】
また、中間転写ユニット５は、一次転写ロール６を有している。一次転写ロール６は、感光体ロール１００とは中間転写ベルト５１を挟んで反対側に配備されており、中間転写ベルト５１の矢印Ｅ方向への循環移動に伴って矢印Ｇ方向に従動回転する。従って、一次転写ロール６は、トナー像を表面に保持した感光体ロール１００との間に中間転写ベルト５１を挟み込みながら矢印Ｇ方向に回転する。また、一次転写ロール６には、帯電トナーの極性とは逆極性の電位が付与されている。このため、感光体ロール１００の表面に形成されたトナー像は、一次転写ロール６によって静電的に引き付けられる。これにより、矢印Ｅ方向に循環移動中の中間転写ベルト５１の表面にはトナー像が転写される。
【００４３】
また、中間転写ユニット５は、駆動ロール５２、張架ロール５３、および対向ロール５４を有しており、中間転写ベルト５１は、前述したように、これら３つのロールに架け回されている。
【００４４】
駆動ロール５２は、不図示の駆動源から回転駆動力を得て自転している。これにより中間転写ベルト５１は矢印Ｅ方向に循環移動している。張架ロール５３および対向ロール５４は、中間転写ベルト５１の矢印Ｅ方向への循環移動に伴って従動回転する。尚、対向ロール５４は、中間転写ベルト５１を挟んで後述する二次転写ロール７と対向しており、中間転写ベルト５１の表面に転写されているトナー像の記録媒体への二次転写を補助する。
【００４５】
中間転写ユニット５の下方には、記録媒体の搬送経路Ｌを挟んで二次転写ロール７が備えられている。二次転写ロール７は、トナーの極性とは逆極性の電位が付与されている。また、中間転写ベルト５１の矢印Ｅ方向への循環移動に伴って矢印Ｈ方向に従動回転する。記録媒体は、媒体カセット９から引き出されて搬送経路Ｌを進んでくる。二次転写ロール７は、記録媒体を、トナー像を表面に保持した中間転写ベルト５１との間に挟み込む。この結果、中間転写ベルト５１の表面に転写されていたトナー像は記録媒体上に転写される。
【００４６】
二次転写ロール７の右側には、定着器８が備えられている。定着器８は、加圧ロール８１および加熱ロール８２を有している。加圧ロール８１および加熱ロール８２は、トナー像が転写されて矢印Ｆ方向に搬送されてきた記録媒体を挟みながら回転して記録媒体を加熱し加圧する。これにより、記録媒体上に転写されたトナー像は、溶融されると共に記録媒体に押し付けられて記録媒体上に定着され、記録媒体上に画像が形成される。
【００４７】
ここで、リボルバ現像器１が備えられたプリンタ１０におけるフルカラー画像の形成動作について簡単に説明する。このプリンタ１０では、フルカラー画像の形成は、最初にＹ色のトナー像、その後、Ｍ色、Ｃ色、およびＫ色の各トナー像が順番に形成されて行われる。
【００４８】
このプリンタ１０では、まず、帯電器３が、矢印Ａ方向へ回転中の感光体ロール１００の表面への電荷を付与し、中央制御装置３０１は、Ｙ色、Ｍ色、Ｃ色、およびＫ色の各色毎に分解した画像データのうちＹ色用の画像データを露光器４に送信する。露光器４は、感光体ロール１００の表面の、帯電器３による電荷が付与されている部分が差し掛かったタイミングで、Ｙ色用の画像データに応じた露光を開始する。これにより、感光体ロール１００の表面には、Ｙ色用の静電潜像が形成される。Ｙ色用の静電潜像の形成に合わせて、中央制御装置３０１は、リボルバ現像器１を回転させ、現像ロール１０Ｙを感光体ロール１００に対向させる。これにより、Ｙ色用の現像器１ＹによりＹ色用の静電潜像がＹ色のトナーで現像される。その後、Ｙ色のトナー像は、一次転写ロール６により中間転写ベルト５１の表面に転写される。
【００４９】
次に、感光体ロール１００の、Ｙ色用のトナー像の転写を終えた部分に帯電装置３が再び電荷を付与する。中央制御装置３０１は、次に、Ｍ色用の画像データを露光器４に送信する。露光器４は、電荷が付与された感光体ロール１００の表面をこのＭ色用の画像データに応じて露光し、感光体ロール１００の表面には、Ｍ色用の静電潜像が形成される。Ｍ色用の静電潜像の形成に合わせて、中央制御装置３０１は、リボルバ現像器１を回転させて現像ロール１０Ｍを感光体ロール１００に対向させる。これにより、Ｍ色用の現像器１ＭによりＭ色用の静電潜像はＭ色のトナーで現像される。すでに中間転写ベルト５１に転写されているＹ色のトナー像は、矢印Ｅ方向に移動しているものの、二次転写ロール７による二次転写は行われず、再び一次転写ロール６が配備されている箇所に戻ってきて、Ｍ色のトナー像がそのＹ色のトナー像の上に転写される。その後、上述したサイクルをＣ色およびＫ色についても繰り返し、中間転写ベルト上に４色のトナー像が積層される。最後のＫ色のトナー像が転写された積層トナー像は、二次転写ロール７により記録媒体上に転写される。その後、記録媒体上に転写された積層トナー像は、定着器８により記録媒体上に定着される。
【００５０】
ここで、この制御装置２０１による、４つの現像器１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋのトナー濃度の制御方法について説明する。
【００５１】
このプリンタ１０には、前述したように、光学センサ１２と透磁率センサ１２Ｋが備えられている。
【００５２】
この光学センサ１２は、リボルバ現像ユニット１の外側に固定的に配備されており、４色のうちのＫ色を除くＹ色、Ｍ色、およびＣ色を担当する現像器１Ｙ、１Ｍ、１Ｃがそれぞれ収容する現像剤中のトナー量を検出している。
【００５３】
この光学センサ１２は、図示は省略するが、発光部と受光部とを有しており、光学センサ１２は、発光部で、光量があらかじめ設定されている光を、表面に現像剤を保持した現像ロール１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃに向けて照射する。また、この光学センサ１２は、受光部で、表面に現像剤を保持した現像ロール１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃで反射して戻ってきた反射光を受光して受光光量に応じたアナログ信号を出力する。光学センサ１２が出力したアナログ信号は、アナログ・デジタル変換器（以下、このアナログ・デジタル変換器を、ＡＤ変換器と称す。）１０１に送信される。現像器１Ｙ、１Ｍ、１Ｃが収容する現像剤中のトナー量が変化すると、現像ロール１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃの表面に保持される現像剤中のトナー量も減少し反射光の光量が変化する。
【００５４】
ＡＤ変換器１０１は、アナログ信号を検出する第１検出部１０１１および第２検出部１０１２を有している。光学センサ１２から送信されてくるアナログ信号は、これら２つの検出部のうちの第１検出部１０１１でサンプリングされる。
【００５５】
第１検出部１０１１では、光学センサ１２の受光部から送信されてくる、４色のうちのＫ色を除くＹ色、Ｍ色、およびＣ色を担当する各現像器が収容するトナー量を反映したアナログ信号をサンプリングし、デジタル信号に変換して制御装置２０１へ送信する。制御装置２０１は、送信されてきたデジタル信号からトナー量の減少を検出すると、その現像器１Ｙ、１Ｍ、１Ｃに対するトナーの補給を、対応するトナー補給装置１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃに指示する。尚、Ｙ色用の現像器１Ｙの現像ロール１０Ｙが感光体ロール１００に対向しているときには、光学センサ１２は、Ｃ色用の現像器１Ｃの現像ロール１０Ｃと対向し、Ｃ色用の現像器１Ｃが収容する現像剤中のトナー量を反映したアナログ信号を第１検出部１０１１に送信する。また、Ｃ色用の現像器１Ｃの現像ロール１０Ｃが感光体ロール１００に対向しているときには、光学センサ１２は、Ｙ色用の現像器１Ｙの現像ロール１０Ｙと対向し、Ｙ色用の現像器１Ｙが収容する現像剤中のトナー量を反映したアナログ信号を第１検出部１０１１に送信する。
【００５６】
透磁率センサ１２Ｋは、Ｋ色用の現像器１Ｋに取付けられている。透磁率センサ１２Ｋは、現像器１Ｋが収容する現像剤の透磁率に応じたアナログ信号を、後述する伝達経路を経由してリボルバ現像器１の外部に配備されているＡＤ変換器１０１に送信する。ＡＤ変換器１０１では、２つの検出部のうちの第２検出部１０１２でこのアナログ信号をサンプリングする。現像剤中のトナーの割合が低下すると、磁性体である磁性キャリアの割合が増加して透磁率が上昇する。このため、透磁率センサ１２Ｋが出力するアナログ信号は現像剤中のトナー量を反映している。第２検出部１０１２では、透磁率センサ１２Ｋから送信されてくるアナログ信号をサンプリングしてデジタル信号に変換し、制御部２０１に送る。制御部２０１は、このデジタル信号から、Ｋ色用の現像器１Ｋが収容するトナーの量を認識する。制御部２０１は、トナー量の減少を認識した場合には、Ｋ色用の現像器１Ｋに対するトナーの補給を対応するトナー補給装置１１Ｋに指示する。
【００５７】
このように、Ｋ色とその他の３色とで現像剤中のトナー量の検出方法が異なるのは、磁性キャリアが黒色のため、光学センサ１２では、Ｋ色用の現像ロール１０Ｋに保持された現像剤中に含まれるＫ色トナーの割合の増減を検出できないためである。
【００５８】
次に、上述した透磁率センサ１２Ｋで検出した透磁率を表すアナログ信号をリボルバ現像器１の外部に配備されている制御装置２０１に伝達するためのスリップリングシステムについて説明する。
【００５９】
図３は、スリップリングシステムの概略構成図である。
【００６０】
図３には、透磁率センサ１２Ｋが取り付けられているＫ用の現像器１Ｋが示されている。
【００６１】
スリップリングシステム１１０は、第１から第７までの７つのスリップリング１１０１、１１０２、１１０３、１１０４、１１０５、１１０６、１１０７を備えている。また、スリップリングシステム１１０は、リボルバ現像器１の構成要素でもある回転軸１１を構成要素として備えている。
【００６２】
これら第１から第７までのスリップリングは金属製のリングであり、回転軸１１は樹脂製の棒状体である。また、これら第１から第７までのスリップリングは、回転軸１１に間隔を空けて取り付けられており、回転軸１１と共に回転する。
【００６３】
また、このスリップリングシステム１１０は、第１から第７までの７つのワイヤブラシ１１１１、１１１２、１１１３、１１１４、１１１５、１１１６、１１１７を備えている。
【００６４】
これら第１から第７までのワイヤブラシは、第１から第７までのスリップリングに対応して備えられており、第１から第７までのスリップリングと第１から第７までのワイヤブラシは互いに接触している。
【００６５】
また、このスリップリングシステム１１０は、第１から第７までの７つのリード線１１２１、１１２２、１１２３、１１２４、１１２５、１１２６、１１２７を備えている。
【００６６】
これら第１から第７までのリード線は、第１から第７までのワイヤブラシにそれぞれ接続されている。
【００６７】
第１から第７までのワイヤブラシと第１から第７までのリード線は、リボルバ現像ユニット１の自転とは無関係に固定的に配備されている。しかし、第１から第７までのスリップリングは、回転軸１１の全周に存在していることから、第１から第７までのワイヤブラシが固定的に配備されていても、回転軸１１と共に回転するスリップリングの表面に常に接触しており、第１から第７までのスリップリングと第１から第７までのワイヤブラシとの導通状態は維持されている。
【００６８】
図３では、説明の便宜上、Ｋ用の現像器１Ｋのみを示しているが、実際には、回転１１の周りを取り囲んで４つの現像器が配備されている。そして、図３に示される点線よりも上側の領域では、回転軸１１の周囲に配備されている４つの現像器が回転軸１１と共に回転する。このため、点線よりも上側の領域には、ワイヤブラシは配備されていない。一方、図３に示される点線よりも下側の領域では、現像器が回転しても回転軸１１が回転するだけであるため、ワイヤブラシが固定的に配備されている。
【００６９】
第１スリップリング１１０１は、現像器に最も近接した位置に配備されており、第２スリップリング１１０２以降は、現像器から離れる方向に順番に配備されている。
【００７０】
尚、以下では、これら第１スリップリング１１０１、第１ワイヤブラシ１１１１、および第１リード線からなる経路を第１伝達経路と称し、同様に、第２から第７までのスリップリング、第２から第７までのワイヤブラシ、および第２から第７までのリード線それぞれからなる各経路を第２から第７伝達経路と称す。
【００７１】
透磁率センサ１２Ｋは、電源線１２１Ｋ、アース線１２２Ｋ、および信号線１２３Ｋを有している。電源線１２１Ｋは、第１スリップリング１１０１に接続されており、アース線１２２Ｋは、第２スリップリング１１０２に接続されている。また、信号線１２３Ｋは、第３スリップリング１１０３に接続されている。
【００７２】
第１伝達経路の第１リード線１１２１と第２伝達経路の第２リード線１１２２との間には、第１電源１０００が接続されている。この第１電源１０００は、定電圧電源であり、これら第１伝達経路と第２伝達経路を介して透磁率センサ１２Ｋに対して一定の電圧を供給している。
【００７３】
第２伝達経路の第２リード線１１２２および第３伝達経路の第３リード線１１２３は、ＡＤ変換器１０１の前述した第２検出部１０１２にそれぞれ接続されており、これら第２伝達経路および第３伝達経路を介して第２検出部１０１２に、トナー量を反映したアナログ信号が伝達される。尚、ＡＤ変換器１０１は、スイッチング（Ｓ／Ｗ）機構１０１４を有しており、スイッチング機構１０１４は、複数の検出部による制御装置２０１へのデジタル信号の送信を切り換えている。
【００７４】
第４から第７までのスリップリング、第４から第７までのワイヤブラシ、および第４から第７までのリード線からなる第４から第７までの伝達経路は、制御装置２０１から各トナー補給装置に対するトナー補給指示のための伝達経路である。
【００７５】
つまり、第４から第７までのスリップリングは、Ｙ色用、Ｍ色用、Ｃ色用、およびＫ色用の各トナー補給装置１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ（図１参照）にそれぞれ接続されている。一方、第４から第７までのリード線は、制御装置２０１に接続されている。
【００７６】
制御装置２０１では、Ｋ色に関しては透磁率センサ１２Ｋから出力されたアナログ信号が上述の第２検出部１０１２でサンプリングされて得られたデジタル信号に基づいて、また、その他の色については光学センサ１２から出力されたアナログ信号が上述の第１検出部１０１１でサンプリングされて得られたデジタル信号に基づいて各現像器内のトナー濃度を把握する。そして、トナー補給が必要な現像器に対しては、これら第４から第７伝達経路を利用してオン信号を送信する。尚、制御装置２０１には、詳しくは後述する記憶部２０１４が備えられている。
【００７７】
ところで、リボルバ現像器を備えた一般的なプリンタでは、画像形成中であっても、
感光体ロールに対して現像ロールが対向していない現像器については、ムダな電力消費を抑えるためやその他の理由で現像ロールや撹拌搬送部材の駆動は停止される。そうなると、感光体ロールに対して現像ロールが対向していない現像器では、撹拌搬送部材の駆動停止中に現像剤が重力方向に偏在する。ハウジング内に収容されている現像剤中のトナー量を透磁率センサで検出する場合、ハウジングの姿勢や現像剤の動きが変わると検出信号は大きく変動する。このため、感光体ロール１００に現像ロールが対向し、かつハウジング内の撹拌搬送部材が駆動されているときに検出された透磁率が、その現像器が収容している現像剤中のトナー量を正しく反映している。したがって、リボルバ現像器内に配備されている現像器に収容されている現像剤中のトナー量を正しく反映した透磁率を得るには、少なくとも、現像ロールが感光体ロールに対向していて撹拌搬送部材が駆動を開始していることが必要となる。
【００７８】
しかし、撹拌搬送部材が駆動を開始しているとはいえ、それまで現像剤が重力方向に偏在していたことを考えると、撹拌搬送部材の駆動開始直後に得られる透磁率がその現像器が収容している現像剤中のトナー量を正しく反映しているとは言えない。
【００７９】
そこで、現像ロールが感光体ロールに対向して撹拌搬送部材が駆動を開始した後、透磁率の検出値が落ち着くと考えられる一定時間の経過を待ってから得られた検出値に基づいてトナー濃度を制御することが考えられる。この様に待つ時間のことを、以下では「測定開始待ち時間」と称する。
【００８０】
しかしながら、検出値が落ち着くのに必要な時間は、現像器に対するセンサの取り付け状態や現像器ハードウエアに起因する個体差や、現像剤の量や温湿度などの影響を受けるために一定ではない。
【００８１】
そこで、このプリンタ１０では、「測定開始待ち時間」を以下に説明するように定期的に更新している。そして、その「測定開始待ち時間」に基づいたタイミングでＫ色用のトナー濃度検出値のサンプリングが行われている。一方、Ｋ色以外の現像器１Ｙ、１Ｍ、１Ｃについては、現像ロールに保持されている現像剤に対する光学的な検知でトナー量が検出されるため、現像器の姿勢変化やハウジング内の現像剤の撹拌状態とは無関係に現像剤中のトナー量を正しく反映した検出結果が得られる。したがって、Ｋ色以外の色のトナーにおける濃度検出値のサンプリングは、特にタイミングを工夫する必要が無く、適宜にサンプリングが行われる。
【００８２】
以下、このプリンタ１０における、Ｋ色用の現像器１Ｋにおける「測定開始待ち時間」を決定する処理（以下、この処理を第２ＴＣ測定処理と称す。）を説明する前に、この「測定開始待ち時間」経過後に行われる、ＡＤ変換器１０１における透磁率を表すアナログ信号のサンプリング処理（以下、このサンプリング処理を第１ＴＣ測定処理と称す。）についてまず説明する。
【００８３】
図４は、「第１ＴＣ測定処理」のフローチャートである。
【００８４】
図４のフローチャートが示すルーチンは、「第１ＴＣ測定処理」で実行されるルーチンであり、このプリンタ１０において、Ｋ色のトナー像の形成が行われるプリント動作を含むジョブの実行が開始されると起動される。
【００８５】
ステップＳ１では、そのジョブ中で、Ｋ色用のトナー像形成のためにＫ色用の現像器１Ｋに内蔵されている撹拌搬送部材１４Ｋが起動されたか否かを判定する。
【００８６】
ステップＳ１において、起動されたと判定すると、ステップＳ２に進み、撹拌搬送部材１４Ｋの起動から、現在設定されている「測定開始待ち時間」である時間Ｔが経過しているか否かを判定する。ステップＳ２では、「測定開始待ち時間」が経過するまで待機し、「測定開始待ち時間」が経過すると、ステップＳ３に進み、ＡＤ変換器１０１で、第２検出部１０１２で送信されてくるアナログ値（電圧値）の０．５秒間のサンプリングを行う。ＡＤ変換器１０１では、このサンプリングデータを制御装置２０１に送信する。このＡＤ変換器１０１が、本発明にいう検出器の一例に相当する。制御装置２０１は、送信されてきたデータに基づいて、Ｋ色用の現像器１Ｋに収容されている現像剤中のトナー量を把握する。
【００８７】
ステップＳ４では、サブルーチン「現像剤補給処理」を実行し、把握したトナー量に応じたトナー補給量を決定する。そして、トナー補給装置１１Ｋにトナー補給の指示を出す。
【００８８】
ステップＳ５では、サンプリングの終了から「測定間隔」である０．２ｓが経過したか否かを判定する。ステップＳ５では、この「測定間隔」が経過するまで待機し、この「測定間隔」が経過したと判定すると、ステップＳ６に進む。
【００８９】
ステップＳ６では、まだジョブ処理中か否かを判定し、ジョブ処理中であれば、ステップＳ１に戻り、Ｋ色用の現像器１Ｋに内蔵されている撹拌搬送部材１４Ｋの駆動が継続されているか否かを判定する。ステップＳ１において、駆動がまだ継続されていれば、ステップＳ２における「測定開始待ち時間」はすでに経過していることから、ステップＳ３に進む。ステップＳ３では、２回目の０．５秒間のサンプリングを開始する。但し、サンプリング中に撹拌搬送部材１４Ｋの駆動が止まった場合には、サンプリングも中断する。このプリンタ１０では、「測定開始待ち時間」経過後に、時間さえ許せば０．５秒間のサンプリングを繰り返し、その際に検出されたトナー量に応じた指示がトナー補給装置１１Ｋに送信される。尚、ステップＳ１において、Ｋ色用の現像器１Ｋに内蔵されている撹拌搬送部材１４Ｋが駆動の開始前であるか、あるいは、駆動の終了後であれば、ステップＳ６に進み、ステップＳ６においてジョブが終了したと判定すると、このルーチンを終了する。ここで、第１ＴＣ測定処理におけるサンプリングのタイミング例について説明する。
【００９０】
図５は、第１ＴＣ測定処理におけるサンプリングのタイムチャートである。
【００９１】
図５の最上段には、Ｙ色、Ｍ色、Ｃ色、およびＫ色の各色用の静電潜像の形成時の露光器の起動と停止のタイミングが示されている。リボルバ現像器１は、前述したように、図１に示す矢印Ｄ方向に回転するため、フルカラーの画像を形成する際には、Ｙ色、Ｍ色、Ｃ色、最後にＫ色の順に露光が行われる。ここには、ジョブ開始直後の１枚目から３枚目までのプリントについての各色用の静電潜像形成時の露光器の起動と停止のタイミングが示されている。
【００９２】
図５の上から２段目には、Ｙ色、Ｍ色、Ｃ色、およびＫ色の各現像器内に配備されている撹拌搬送部材のそれぞれの起動と停止のタイミングが示されている。ここには、露光から多少遅れて、Ｙ色、Ｍ色、Ｃ色、最後にＫ色の現像器の撹拌搬送部材の起動と停止が行われている様子が示されている。
【００９３】
図５の上から３段目には、Ｋ色用の現像器１Ｋに配備されている撹拌搬送部材１４Ｋの起動から、現在設定されている「測定開始待ち時間」である時間Ｔが経過した後に、図３に示すＡＤ変換器１０１の第２検出部１０１２で、透磁率を表すアナログ信号が０．５秒間ずつ０．２秒の間隔で２回サンプリングされた様子が示されている。
【００９４】
このプリンタ１０では、フルカラーのプリントを行うごとに、Ｋ色の現像器１Ｋについて、現在設定されている測定開始待ち時間である時間Ｔが経過した後、Ｋ色の現像剤の撹拌が終了するまでの間にできるだけ第２検出部１０１２でアナログ信号の０．５秒間のサンプリングを行って、そのサンプリングデータに基づいてトナー濃度を制御している。以上が、「第１ＴＣ測定処理」についての説明である。次に「第２ＴＣ測定処理」について説明する。
【００９５】
図６は、「第２ＴＣ測定処理」のフローチャートである。
【００９６】
図６のフローチャートが示すルーチンは、「第２ＴＣ測定処理」で実行されるルーチンであり、このフローチャートは、上述の「測定開始待ち時間」の更新を行う「第２ＴＣ測定処理」が、例えば３０枚のプリントが終了する毎に１回の割合で実行されることを表している。
【００９７】
ステップＳ１１では、ジョブの開始に伴うプリンタの各機能部の制御のためのサブルーチン「プリント動作」が実行される。このサブルーチン「プリント動作」において、プリントが行われるが、本発明とは直接は関係ないことからこれ以上の説明は省略する。
【００９８】
ステップＳ１２では、プリント枚数をカウントするカウンタに１が加算される。
【００９９】
ステップＳ１３では、カウンタが「第２ＴＣ測定処理間隔」（例えば３０）を超えたか否かが判定される。すなわち、「第２ＴＣ測定処理」を実施するタイミングである例えば３０枚目のプリント動作が開始されたか否かを判定し、ステップＳ１３で当該プリント動作が開始されたと判定すると、ステップＳ１４に進んで、「第２ＴＣ測定処理」を開始する。当該プリント動作中は、上述した「第１ＴＣ測定処理」は実行されず、この「第２ＴＣ測定処理」が実行される。
【０１００】
ステップＳ１４では、当該プリント動作におけるＫ色用のトナー像の形成が終了したか否かを判定する。ステップＳ１４で、Ｋ色用のトナー像の形成が終了するまで待機し、終了したと判定すると、ステップＳ１５に進み、感光体ロール１００に対する帯電器３による電荷付与は行なわせ、Ｋ色用の撹拌搬送部材１４Ｋの駆動を継続させるものの、露光を行わせないように指示を出す。つまり、詳しくは後述するが、Ｋ色用の現像器１Ｋが収容する現像剤中のトナー量が正しく透磁率に反映されている時間を長く確保するために次のトナー像形成を遅らせる。次のステップＳ１６では、０．５ｓの待機時間が経過したか否かを判定する。ステップＳ１６では、この待機時間が経過するまで待機し、待機時間が経過すると、ステップＳ１７に進み、ＡＤ変換器１０１において、第２検出部１０１２へ送信されてくるアナログ値に対する０．１秒間のサンプリングを１００回繰り返す（以下、これら１００回のサンプリングを「第２ＴＣ測定値検出」と称す。）。そして、得られた各サンプリング値を制御装置２０１に送信する。制御装置２０１では、ＡＤ変換器１０１から送信されて来たサンプリングデータを、前述した記憶部２０１１に記憶する。ここで、図６のフローチャートの説明を中断し、図５を参照してサンプリングのタイミングについて説明する。
【０１０１】
図５の上から４段目には、３０枚目と３１枚目の各プリントについてのＹ色、Ｍ色、Ｃ色、およびＫ色の各色用の静電潜像の形成時の露光器の起動と停止のタイミングチャートが示されている。ここには、３０枚目と３１枚目との時間間隔が、図６のステップＳ１５で実施した措置により、１枚目と２枚目との間隔や２枚目と３枚目との間隔よりも空いている。
【０１０２】
また、図５の上から５段目には、図６のステップＳ１５で実施した措置により、３０枚目のプリントについてのＫ色用の撹拌搬送部材１４Ｋの駆動時間が他のプリント時と比べて延長されている様子が示されている。また、感光体ロール１００の表面には、帯電ロール３による帯電はされているものの、Ｋ色用の静電潜像は感光体ロール１００の表面に形成されない。これにより、トナー像の形成は行われないため、撹拌搬送部材１４Ｋの駆動時間が延長されている間のトナー量の変動はない。
【０１０３】
図５の最下段には、３０枚目のプリント動作における、Ｋ色用の現像器１Ｋに配備されている撹拌搬送部材１４Ｋの起動から０．５ｓの待ち時間（ステップＳ１６参照）が経過してから「第２ＴＣ測定値検出」が行われている様子が示されている。この０．５ｓの待ち時間および「第２ＴＣ測定値検出」が行われている時間を併せた時間、すなわち「第２ＴＣ測定値検出」の実行期間が、本発明にいう第２の実行期間に相当する。
【０１０４】
また、図５の最下段には、３１枚目のプリント動作における、Ｋ色用の現像器１Ｋに配備されている撹拌搬送部材１４Ｋの起動から、現在設定されている「測定開始待ち時間」である時間Ｔが経過した後に、既に説明した「第１ＴＣ測定処理」が行われている様子が示されている。この様に、「第２ＴＣ測定処理」は、３０枚のプリントが行われる毎に実行される「第２ＴＣ測定値検出」で得られたサンプリングデータ（以下、これら１００ヶのサンプリングデータを「第２ＴＣ測定値群」と称す。）に基づいて「測定待ち時間」の見直しを行う。図６のステップＳ１８に戻って説明を続ける。
【０１０５】
ステップＳ１８では、詳しくは後述するが、現像剤中のトナー量をもっとも反映していると考えられる１００回目の第２ＴＣ測定値に基づいて、図４のステップＳ４にも示すサブルーチン「現像剤補給処理」が実行される。その後、ステップＳ１９では、これも詳しくは後述するが、「測定待ち時間」の見直しを行うためのサブルーチン「測定待ち時間決定処理」が実行される。
【０１０６】
ステップＳ２０では、３１枚目のプリントを開始を指示し、ステップＳ２１では、カウンタをリセットする。その後、ステップＳ２２に進み、ジョブ処理中か否かが判定され、ジョブ処理中であれば、ステップＳ１１に戻る。ジョブが終了したと判定すると、この図６のフローチャートが示すルーチンを終了する。尚、上述したステップＳ１３では、カウンタが３０未満であると判定されるとステップＳ２２に進むことでカウンタを進ませる。
【０１０７】
次に、「測定待ち時間」を決定するサブルーチン「測定待ち時間決定処理」について説明する。尚、ここまでの段階では、「第２ＴＣ測定値検出」が１回行われているとして話を進める。また、制御装置２０１の記憶部２０１１には、「第２ＴＣ測定値検出」の実行回数を表すカウンタが備えられている。
【０１０８】
図７は、サブルーチン「測定待ち時間決定処理」のフローチャートである。
【０１０９】
ステップＳ３１では、「第２ＴＣ測定値検出」の実行回数を表すカウンタである「検出回数」に１を加算する。尚、このサブルーチン「測定待ち時間決定処理」は、「測定待ち時間」を決定するためのルーチンではあるが、実際に「測定待ち時間」が演算され更新されるのは、サンプル母数を増やすためにこの「検出回数」が１０回に到達してからである。したがって、「検出回数」が９回までは、「測定待ち時間」を決定するために必要なデータの収集だけが行われる。
【０１１０】
ここで、制御装置２０１の記憶部２０１１には、「第２ＴＣ測定値検出」において１回目から１００回目までのサンプリングにより得られたデータが記憶されている。また、制御装置２０１は、これら１００個のデータが記憶されているアドレスを指し示すポインタＡを備えている。
【０１１１】
ステップＳ３２では、このポインタＡに値１００を入れて、「第２ＴＣ測定値群」のうち１００回目に得られたデータを取得する。その後、ステップＳ３３からステップＳ３６で、ポインタＡの値を９９から１まで変えながらデータ値の比較を行う。すなわち、ステップＳ３３では、現在のポインタＡの値から１を減算し、その減算した現在のポインタＡが示すアドレスのデータを取得する。１００回目のサンプリングで得られたデータは、その「第２ＴＣ測定値群」の中で、現像器中のトナー量を最も正確に反映した値であると考えられる。そこで、次のステップＳ３４では、１００回目に得られたデータと、現在のポイントＡが指し示すアドレスに格納されているデータとを比較し、その差が予め定められている許容範囲内であるか否かを判定する。
【０１１２】
ここで、１００回目に得られたデータと、ポイントＡが指し示すアドレスに格納されているデータとの具体的な比較と許容範囲とについて説明する。
【０１１３】
図８は、「第２ＴＣ測定値検出」で得られたデータ値の例を示すグラフ図である。
【０１１４】
図８には「第２ＴＣ測定値検出」で行われた１回目から１００回目までの検出回を横軸、各検出回で得られたデータ値を縦軸として「第２ＴＣ測定値検出」で得られた「第２ＴＣ測定値群」がグラフで表されている。
【０１１５】
図８には、透磁率センサ１２Ｋの検出値が落ちつくのに要する時間が異なる２つの「第２ＴＣ測定値群」それぞれを表すグラフＸ、グラフＹが示されている。説明の便宜上、いずれのデータも、１００回目のサンプリングで得られたデータが同じ値であるものとしている。許容範囲Ｂは、１００回目と同様に検出値が落ちついていると見なせる範囲を表している。
【０１１６】
グラフＸは、検出値が落ちつくのが遅い例を表しており、１００回目に得られたデータＡとの差が許容範囲Ｂ以内のデータは、５０回目以降にサンプリングされたデータであることが示されている。
【０１１７】
一方、グラフＹは、検出値が落ちつくのが遅い例を表しており、１００回目に得られたデータＡとの差が許容範囲Ｂ以内のデータは、３５回目以降にサンプリングされたデータであることが示されている。図７に戻って説明を続ける。
【０１１８】
制御装置２０１の記憶部２０１１は、９９個のカウンタを備えており、これら９９個のカウンタは、１回目に得られたデータから９９回目に得られたデータにそれぞれ対応して備えられている。ステップＳ３５では、ステップＳ３４において、１００回目に得られたデータとの差が許容範囲外と判定されたポイントＡが指し示すアドレスに格納されているデータに対応して設けられているカウンタ（Ａ）のカウントに１を加算する。ステップＳ３６では、ポインタＡが１以上か否か、すなわち１００からの減算によりポインタＡが１まで到達したか否かが判定される。ステップＳ３６において、ポインタＡが１以上であると判定されると、すべての比較が終了していないことになり、ステップＳ３３に戻る。一方、ステップＳ３６において、ポインタＡが１未満、すなわち全ての比較が終了したと判定すると、ステップＳ３７に進む。
【０１１９】
ステップＳ３７では、上述の「検出回数」が１０回に到達しているか否かが判定される。ステップＳ３７において、「検出回数」が１０回未満であり、更なるデータ収集が必要であると判定されると、このルーチンが終了する。一方、ステップＳ３７において、「検出回数」が１０回に到達している、すなわちデータ母数が十分であると判定されると、「測定待ち時間」の決定を行うべくステップＳ３８に進む。上述した９９個のカウンタそれぞれは、「検出回数」の１回毎に０または１がカウント値に加算される。例えば、「検出回数」が１の時に５５回目のデータが、１００回目のデータとの差分が許容範囲外と判定された場合には、カウンタ（５５）には１が加算されてカウント値は１となる。その後、「検出回数」が２の時にも５５回目のデータと１００回目のデータとの差分が許容範囲外と判定された場合にはカウンタ（５５）にさらに１が加算されてカウント値は２となる。したがって、カウンタ（１）からカウンタ（９９）のそれぞれのカウント値は、最高は１０で最低は０となる。
【０１２０】
ここで、「検出回数」が１０回に到達した時のカウンタ（１）からカウンタ（９９）のそれぞれのカウント値の具体例について説明する。
【０１２１】
図９は、カウント値の例を表すグラフ図である。
【０１２２】
図９には、１０回の「第２ＴＣ測定値検出」で得られた１０組の「第２ＴＣ測定値群」について、共通に使用されたカウンタ（１）からカウンタ（９９）のそれぞれのカウント値がグラフで示されている。図９の横軸は、各カウンタの番号Ｘを表し、縦軸はカウント値を表す。
【０１２３】
図９には、番号Ｘが増えるにつれてカウンタ（Ｘ）のカウンタ値が漸減していく様子が示されている。また、番号Ｘが増えていく途中で大きな減少を生じることも示されている。この様な大きな減少を生じたあたりで検出値が落ちついたと考えられる。
【０１２４】
以下では、１０回の「第２ＴＣ測定値検出」で得られた１０組の「第２ＴＣ測定値群」に基づいて図９に示すようなデータが得られているとして、また、制御装置２０１が、これらカウンタ（１）からカウンタ（９９）までをそれぞれ指し示すポインタＢを備えているとして話を進める。このポインタＢの値を１とすると、このポインタＢはカウンタ（１）を指し示す。図７に戻ってのステップＳ３８から説明を続ける。
【０１２５】
ステップＳ３８では、カウンタのポインタＢの値を１００にする。次に、ステップＳ３９では、現在のポインタＢの値から１を減算し、その後のステップＳ４０では、ポインタＢの値に対応するカウンタのカウント値を取得する。そして、ステップＳ４０では、その取得したカウント値を、カウント値の最高値に相当する「検出回数」（ここでは１０）で除算した演算結果（以下では、ＮＧ率と称す）が許容ＮＧ率（例えば５０％）以上か否かを判定する。この許容ＮＧ率について説明する。
【０１２６】
図１０は、ＮＧ率を表すグラフである。
【０１２７】
図１０には、カウンタ（１）からカウンタ（９９）を横軸にとり、各カウンタのカウント値を１０で除算した除算値（ＮＧ率）を縦軸にとった場合のグラフが示されている。図１０には、このＮＧ率が許容ＮＧ率５０％を上回るカウンタがカウンタ（Ｘ）からカウンタ（１）までであることが示されている。ＮＧ率が許容ＮＧ率である５０％を上回るカウンタとは、１０回の「第２ＴＣ測定値検出」のうちの半分以上で検出値が落ちついていないとされたカウンタである。つまり、許容ＮＧ率である５０％を上回るカウンタに対応した検出時刻では、現像剤の撹拌が安定には達していないことを意味する。図７のステップＳ４０では、カウンタ用のポインタＢの値が９９から減算されて図１０の例におけるＸになったところでステップＳ４１に進むことになる。また、ステップＳ４０では、カウンタ用のポインタＢが１か否かも判定している。これは、ステップＳ３９で減算されたポイントＢが１まで減算されても、すなわちカウンタ（１）まで調べてもＮＧ率が５０％を超えなかった場合にステップＳ４０を抜けるためである。
【０１２８】
図７のステップＳ４１では、許容ＮＧ率が５０パーセントを超えたカウンタ（Ｘ）を差し示すポインタＢの値に、「第２ＴＣ測定値検出」の測定間隔である０．１（図６のステップＳ１７参照）を乗算し、「第２ＴＣ測定値検出」の測定待ち時間である０．５ｓ（図６のステップＳ１６参照）を加算した値を「測定開始待ち時間」としている。この「測定開始待ち時間」が現在の環境に最も合った、現像剤の状態が安定するのに最低限必要な時間を表している。この「測定開始待ち時間」は、制御装置２０１の記憶部２０１１に更新記録される。この制御装置２０１が、本発明にいう時期設定装置の一例に相当する。この「測定開始待ち時間」が、本発明にいう結果安定時間の一例に相当する。
【０１２９】
ステップＳ４２では、この「測定開始待ち時間」に「第１ＴＣ測定処理」を少なくとも１回行うために必要な０．５ｓ（図４のステップＳ３参照）を加算した時間が、フルカラーの画像形成時にＫ色用の現像ロール１０Ｋが感光体ロール１００に対向していられる時間（以下では、この時間を「測定可能時間」と称す。）未満であるか否かを判定する。すなわち、ステップＳ４１で演算により求めた「測定開始待ち時間」が「第１ＴＣ測定処理」を１回も行えないほど、長く取られているか否かを判定する。尚、このプリンタ１０では、「測定可能時間」は一例として２Ｓであるものとする。この「測定可能時間」は、本発明にいう第１の実行期間の一例に相当する。
【０１３０】
以上では、最適な「測定開始待ち時間」は温湿度や現像剤量等で変化するために、現在の環境に最も適した「測定開始待ち時間」を演算し更新することについて中心に説明している。しかし、新たに決定された「測定開始待ち時間」が「第１ＴＣ測定処理」を１回も行えないほど、長く取られている場合も想定される。
【０１３１】
ステップＳ４２において、「第１ＴＣ測定処理」を１回も測定できないと判定すると、ステップＳ４３に進む。ステップＳ４３では、直近に行った「第２ＴＣ測定値検出」において得られている１回目から１００回目に得られたデータのうち、この「第２ＴＣ測定値検出」を開始後「測定可能時間」を経過した際に行われたサンプリングで得られたデータ（以下では、このデータを対応データと称す。）を取得する。さらに、同じ「第２ＴＣ測定値検出」において得られている１００回目のデータを取得する。そして、この１００回目のデータをこの対応データで除算した値を「安定時ＴＣ予測係数」として記憶部２０１１に記憶する。
【０１３２】
ステップＳ４５では、「第１ＴＣ測定処理」を１回も行えない現在の「測定開始待ち時間」を、「第１ＴＣ測定処理」を１回行えるデフォルトの「測定開始待ち時間」である１．５ｓに変更して記憶部２０１１（図３参照）に記憶し、ステップＳ４６に進む。
【０１３３】
上述の「安定時ＴＣ予測係数」の演算について具体例を挙げて説明する。
【０１３４】
図１１は、「第２ＴＣ測定値検出」で得られたデータを示すグラフ図である。
【０１３５】
図１１には、０．１秒間隔で１００回の検出を行う「第２ＴＣ測定値検出」の所要時間（約１０ｓ）が横軸、得られたデータ値を縦軸とし、直近の「第２ＴＣ測定値検出」で得られたデータとして２パターンのデータ例がそれぞれグラフＡおよびグラフＢで示されている。この「第２ＴＣ測定値検出」の所要時間（約１０ｓ）が、本発明にいう第２の実行期間の一例に相当する。
【０１３６】
まず、グラフＡでは、「測定可能時間」に相当する時間に出力値ａが得られており、１００回目に出力値Ｘが得られている。したがって、直近の「第２ＴＣ測定値検出」がグラフＡで示されるデータである場合には、「安定時ＴＣ予測係数」はＸ/ａとなる。
【０１３７】
また、グラフＢでは、「測定可能時間」に相当する時間に出力値ｂが得られており、１００回目に出力値Ｘが得られている。したがって、直近の「第２ＴＣ測定値検出」がグラフＢで示されるデータである場合には、「安定時ＴＣ予測係数」はＸ/ｂとなる。
【０１３８】
この様に算出される安定時ＴＣ予測係数は、ステップＳ４５で「測定開始待ち時間」をデフォルトの１．５としたことで１回だけ行える「第１ＴＣ測定処理」により出力値が得られた時にその出力値に乗算される。この乗算結果は、「第２ＴＣ測定値検出」が行われれば１００回目のサンプリングデータとして得られると予測されるデータであり、予測精度は十分に高いと期待できる。図７のステップＳ４２に戻って説明を続ける。
【０１３９】
ステップＳ４２において、「測定可能時間」に少なくとも１回サンプリングができると判定した場合には、ステップＳ４４で「安定時ＴＣ予測係数」を１としてステップＳ４６に進む。
【０１４０】
ステップＳ４６では、ステップＳ４３で得られた「安定時ＴＣ予測係数」が有効範囲に入っているか否かを判定する。ステップＳ４６で、「安定時ＴＣ予測係数」が有効範囲に入っていると判定された場合、すなわち図１１の例で言うグラフＢのように「安定時ＴＣ予測係数」が小さく、２ｓ以降の変化が小さく、予測が妥当である可能性が高いと考えられる場合には、ステップＳ４８に進み、その「安定時ＴＣ予測係数」が有効であることを表したフラグ（値は１）を記憶部２０１１に記憶する。そして、詳しくは後述するが、安定時のトナー濃度を予測した予測値に基づいたトナー補給が行われることになる。
【０１４１】
一方、ステップＳ４６で、「安定時ＴＣ予測係数」が有効範囲に入っていないと判定された場合、すなわち、図１１の例でいうグラフＡのように「安定時ＴＣ予測係数」が大きく、２ｓ以降の変化が大きいために予測が妥当でない可能性が高いと考えられる場合には、ステップＳ４７に進み、その「安定時ＴＣ予測係数」が無効であることを表すフラグ（値は０）を記憶部２０１１に記憶する。この場合は、詳しくは後述するが、トナー補給は、「第２ＴＣ測定処理」の中での補給（図６のステップＳ１８参照）に頼ることになる。その後、このサブルーチンを抜けて、図６のステップＳ１９に戻る。
【０１４２】
最後に、サブルーチン「現像剤補給処理」について説明する。
【０１４３】
このプリンタ１０では、「第１ＴＣ測定処理」における図４のステップＳ４と、「第２ＴＣ測定処理」における図６のステップＳ１８との双方でこのサブルーチンが実行される。
【０１４４】
図１２は、サブルーチン「現像剤補給処理」のフローチャートである。
【０１４５】
図１２に示すステップＳ５１では、これら「第１ＴＣ測定処理」と「第２ＴＣ測定処理」とのうちのいずれにおける現像剤補給処理であるか否かを判定する。ステップＳ５１において、「第２ＴＣ測定処理」における現像剤補給処理であると判定すると、ステップＳ５２に進む。ステップＳ５２では、直近の「第２ＴＣ測定値検出」において１００回目のサンプリングで得られたデータ値からＴＣ目標値を減算し、減算結果に補給係数を乗算して補給量を決定する。そして、その決定された補給量だけＫ色トナーが補給される。この様に、「第２ＴＣ測定処理」では、検出値が十分に落ちついた１００回目のデータ値が用いられるのでトナー補給の精度が高い。一方、ステップＳ５１において、「第１ＴＣ測定処理」における現像剤補給処理であると判定すると、ステップＳ５３に進む。ステップＳ５３では、現在、記憶部２０１１に記憶されている「安定時ＴＣ予測係数」が有効であるか否かが判定される。ステップＳ５３において、「安定時ＴＣ予測係数」が無効であると判定すると、「第１ＴＣ測定処理」中でのトナー補給は行わせない。つまり、トナー補給は、「第２ＴＣ測定処理」からの補給処理に頼ることになる。但し、３０枚のプリントを行う毎に行っている「第２ＴＣ測定値検出」を５枚プリントする毎に行うように図６のステップＳ１３の「第２ＴＣ測定処理間隔」の値を３０から５に変更して、トナー濃度制御の精度向上を図っている。
【０１４６】
一方、ステップＳ５３において、「安定時ＴＣ予測係数」が有効であると判定すると、ステップＳ５５に進む。ステップＳ５５では、「第１ＴＣ測定処理」で得られたデータに「安定時ＴＣ予測係数」を乗算した結果と目標値との差分に補給係数を乗算して補給量を決定する。そして、その決定された補給量だけＫ色のトナーが補給される。ここで、「安定時ＴＣ予測計数」が１である場合には、実際には予測でなくて短時間の「第１ＴＣ測定処理」中に落ちついた（安定に達した）検出値そのものが用いられていることを意味し、高精度なトナー制御が実現される。また、「安定時ＴＣ予測係数」が１でない場合にも、上述したように、安定時の検出値が高い精度で予測されるので、トナー制御の精度も十分に高い。次に、ステップＳ５６では、それまでに「第２ＴＣ測定処理間隔」が５になっていれば、現在は、「第１ＴＣ測定処理」に基づく現像剤補給量の決定が可能であるとして、「第２ＴＣ測定処理間隔」を３０に戻し、このサブルーチンを抜ける。
【０１４７】
以上の実施形態では、本発明の画像形成装置として、本発明にいう像形成器を複数備えたリボルバ型の現像ユニットを例として挙げたが、本発明の画像形成装置は、これに限るものではなく、Ｋ（黒）用の現像器のみを備えたモノクロプリンタであってもよい。
【０１４８】
また、以上の実施形態では、本発明にいう第２の実行期間中に検出器により実行される複数回の検出の例として１００回の検出を実行する例を示したが、本発明にいう複数回は１００回に限るものではなく、また、本発明にいう第２の実行期間は、第１の実行期間よりも長ければ約１０秒間に限るものではない。
【０１４９】
また、以上の実施形態では、本発明にいう第２の実行期間を、３０枚のプリント動作が終了する毎に確保する例を示したが、本発明にいう第２の実行期間は、第１の実行期間よりも長くトナーの撹拌を実行するものであればよく、例えば、画像調整を定期的に行うプリンタにおいて、その定期的に行なわれる画像調整時にトナー撹拌および画像形成を行う期間として確保しても良く、また、プリント動作の終了後あるいは画像調整時に非定期に確保しても良い。
【０１５０】
また、以上の実施形態では、本発明にいう画像形成装置の一例としてプリンタを示したが、本発明にいう画像形成装置はプリンタに限られず、例えば、画像読み取り装置で読み取られたデータに基づいて画像を形成する複写機やファクシミリであってもよい。
【符号の説明】
【０１５１】
１  リボルバ現像ユニット
１０  プリンタ
１０１  ＡＤ変換器
１１０  スリップリングシステム
１１０１〜１１０７  スリップリング
１１１１〜１１１７  ワイヤブラシ
１１２１〜１１２７  リード線
１２  光学センサ
１２Ｋ  透磁率センサ
２０１  制御装置
３０１  中央制御装置
【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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