(57)【要約】【課題】現像器内の推定されるキャリア量に基づいてトナー濃度を適正に制御する画像形成装置を提供する。【解決手段】トナー補給時においてトナー補給前後のトナー濃度センサ４８の出力値ＶｄｂとＶｄａを取得する（Ｓ１〜Ｓ５）。Ｖｄａ−Ｖｄｂに、環境補正値テーブル７９の現在の補正値を加算してＶｄｈを算出する（Ｓ６）。Ｖｄｈと初期のキャリア量のときのＶｄｈ＿ｓｔｄ（＝Ｖｄａ−Ｖｄｂ＋０（環境補正値の初期値は０））との差分ΔＶを求める（Ｓ７）。｜ΔＶ｜＜１００ｍＶならそのまま処理を終了する。｜ΔＶ｜≧１００ｍＶなら、制御電圧補正値テーブル８０を用いてΔＶよりキャリア量を決定し、決定したキャリア量に基づく電圧補正値で、トナー濃度センサ４８への制御電圧を高く補正し、トナー濃度センサ４８の出力を現状よりも上げるようにする。【選択図】図９
2014021326.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体上の静電潜像を現像するトナーとキャリアを含む現像剤を循環可能に収容する現像槽と、
該現像槽の前記現像剤の循環経路中に配設され、前記現像剤中の前記トナーの濃度情報を出力するトナー濃度センサと、
前記循環経路中に配設される補給口と、
前記トナー濃度センサの出力値に基づいてトナー補給の要否を判断して、補給要と判断された際に、前記補給口からトナーを前記現像槽に一定の補給量で補給するトナー補給部と、
前記補給要と判断された際の前記トナー濃度センサの前記トナーの補給前の出力値と、前記トナー補給部により前記補給口から補給された前記トナーを含む現像剤部分が前記トナー濃度センサの配設位置へ移動したタイミングにおける前記トナー濃度センサの出力値とを比較する比較部と、
該比較部による比較結果が示す前記トナーの補給前後の前記トナー濃度センサの出力値の差分に基づいて前記現像剤中のキャリア量を推定するキャリア量推定部と、
該キャリア量推定部により前記現像剤中のキャリア量が意図されていたキャリア量よりも少ないと推定された場合に、前記トナー濃度センサの出力値を制御する制御電圧を、前記トナー濃度センサの出力値が上昇するように補正する制御電圧補正部と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記制御電圧補正部は、環境補正値を加味した制御電圧補正値で前記制御電圧を補正する、ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
像担持体上の静電潜像を現像するトナーとキャリアを含む現像剤を循環可能に収容する現像槽と、
該現像槽の前記現像剤の循環経路中に配設され、前記現像剤中のトナーの濃度情報を出力するトナー濃度センサと、
前記循環経路中に配設される補給口と、
を有する画像記録装置のトナー補給方法であって、
前記トナー濃度センサの出力値に基づいてトナー補給の要否を判断して、補給要と判断された際に、前記補給口からトナーを前記現像槽に一定の補給量で補給するトナー補給工程と、
前記補給要と判断された際の前記トナー濃度センサの前記トナーの補給前の出力値と、前記トナー補給部により前記補給口から補給された前記トナーを含む現像剤部分が前記トナー濃度センサの配設位置へ移動したタイミングにおける前記トナー濃度センサの出力値とを比較する比較工程と、
該比較工程による比較結果が示す前記トナーの補給前後の前記トナー濃度センサの出力値の差分に基づいて前記現像剤中のキャリア量を推定するキャリア量推定工程と、
該キャリア量推定工程により前記現像剤中のキャリア量が意図されていたキャリア量よりも少ないと推定された場合に、前記トナー濃度センサの出力値を制御する制御電圧を、前記トナー濃度センサの出力値が上昇するように、環境補正値を加味した制御電圧補正値で補正する制御電圧補正工程と、
を含むことを特徴とするトナー補給方法。
【請求項４】
像担持体上の静電潜像を現像するトナーとキャリアを含む現像剤を循環可能に収容する現像槽と、
該現像槽の前記現像剤の循環経路中に配設され、前記現像剤中のトナーの濃度情報を出力するトナー濃度センサと、
前記循環経路中に配設される補給口と、
を有する画像記録装置の制御部に読み取られて実行されるトナー補給プログラムであって、
前記トナー濃度センサの出力値に基づいてトナー補給の要否を判断して、補給要と判断された際に、前記補給口からトナーを前記現像槽に一定の補給量で補給するトナー補給手順と、
前記補給要と判断された際の前記トナー濃度センサの前記トナーの補給前の出力値と、前記トナー補給部により前記補給口から補給された前記トナーを含む現像剤部分が前記トナー濃度センサの配設位置へ移動したタイミングにおける前記トナー濃度センサの出力値とを比較する比較手順と、
該比較手順による比較結果が示す前記トナーの補給前後の前記トナー濃度センサの出力値の差分に基づいて前記現像剤中のキャリア量を推定するキャリア量推定手順と、
該キャリア量推定手順により前記現像剤中のキャリア量が意図されていたキャリア量よりも少ないと推定された場合に、前記トナー濃度センサの出力値を制御する制御電圧を、前記トナー濃度センサの出力値が上昇するように、環境補正値を加味した制御電圧補正値で補正する制御電圧補正手順と、
を含むことを特徴とするトナー補給プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の電子写真方式の画像形成装置に関わり、特に現像器内の推定されるキャリア量に基づいてトナー濃度を適正に制御する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式の画像形成装置がある。この画像形成装置は、一般に感光体ドラムを一様に帯電させて初期化し、この感光体ドラムに光書込みによって静電潜像を形成し、この静電潜像をトナー像化して、そのトナー像を直接または間接に用紙等の転写材に転写して定着器で定着させる。
【０００３】
このような電子写真方式の画像形成装置には、トナーのみから成る一成分現像剤を用いるものと、トナーとキャリアから成る二成分現像剤を用いるものとがある。近年、要望が強い印字（以下、印刷ともいう）処理の高速化に対処するには二成分現像剤を用いる方式の方がよく対応できる。
【０００４】
上記の二成分現像剤のキャリアは、現像器内でトナーと混合撹拌されてトナーに所定の電荷を与える。電荷を与えられたトナーはキャリアの表面に一時的に付着してキャリアの表面を被覆する。
【０００５】
磁性体の現像ローラに付着したキャリアは電荷を帯びたトナーを感光体上に運び、感光体上の静電潜像にトナーを転移させて静電潜像上にトナー像を現像させる。
【０００６】
表面のトナーを放出したキャリアは現像ローラ上に残り、再び現像器内に戻って現像器に補給される新たなトナーと再び混合撹拌され、トナーに電荷を与え、そのトナーを感光体上に運ぶ、というように繰り返し使用される。
【０００７】
現像器へのトナーの補給はトナー供給装置から行われる。トナー供給装置から現像器へのトナーの補給路には、コイルスクリューを内蔵したパイプや、更にはトナーの重力による自然落下経路を併用した補給路が用いられる。
【０００８】
そして現像器にはトナー混合撹拌機構が内蔵されている。トナー混合撹拌機構は２つあり、１つはトナー供給装置から供給（補給）されたトナーを、トナー濃度の低下した二成分現像剤（以下、単に現像剤という）と混合撹拌しながら搬送する循環搬送スクリューである。
【０００９】
２つ目は、循環搬送スクリューで送り込まれた現像剤を攪拌搬送しながら磁性体現像ローラに供給して、残余の現像剤を循環搬送スクリューに送り戻す供給搬送スクリューである。
【００１０】
ここで、現像器の現像剤中のトナー濃度が高すぎると地汚れ等が発生する。逆にトナー濃度が低すぎると高濃度な画像が得られない。したがって高画質な画像を得るためには、トナー像担持体に供給される現像器内の現像剤のトナー濃度を一定範囲内に制御することが必要である。
【００１１】
そこで、このような現像剤を使って画像形成を行う電子写真方式の画像形成装置の現像器では、印字して消費したトナー量を測定するためのトナー濃度センサが設けられている。そしてトナー濃度が所定以下に低いことが検知されると現像器にトナーを補給するようにしている。
【００１２】
一般に、トナー濃度センサには透磁率を検知するセンサが使用される。この透磁率の検知には、コイルのインダクタンス成分を利用するものや、周波数型、磁気ブリッジ型など、いくつかの方式がある。
【００１３】
いずれにしても、トナー濃度センサとしては、現像器の内壁面の一部に検知面を露出させ、この検知面周辺の現像剤中のキャリアからの透磁率の変化を検知する。すなわち、トナー濃度が高いと透磁率が下りセンサ出力は弱くなる。トナー濃度が低いと透磁率が上がりセンサ出力は強くなる。
【００１４】
そして補給基準電圧値よりもセンサ出力が上回った場合トナーを不足分だけ補給し、出力が基準電圧値よりも下回れば補給を停止する。この時のトナー量は補給される時間当たり定量の補給が好ましい。
【００１５】
トナーの補給が不足すると現像剤のキャリアがトナーと共にトナー像担持体に移転するキャリア引き等の不具合が起きる。また、トナーの補給が過多になると、トナー飛散等の不具合が発生する。  
【００１６】
また、現像器内の現像剤のキャリア量が低下すると、トナー濃度センサの出力が初期設定した現像剤トナー濃度で制御できず、トナー濃度が変化してしまい、キャリア引きやトナー飛散等の不具合が発生して問題となる。
【００１７】
ところで、トナー濃度センサの誤検知によるトナー濃度過多を防ぎ、安定したトナー濃度を維持するために、トナー補給と同時に濃度検知を行うことをせず、補給されたトナーがトナー濃度センサを最初に通過するときのトナー濃度を検知するようにした画像記録装置が提案されている。（例えば、特許文献１参照。）
【００１８】
これは、トナー補給口から補給されたトナーが最初にトナー濃度センサを通過する前のタイミングではトナー濃度検知を行なわないため、補給されたトナーの濃度を確実に検知することができる、というものである。
【００１９】
また、 画像形成装置の使用状況や使用環境にかかわらず正確にトナー濃度を検出できるように、制御端子に印加される制御電圧に基づいて感度勾配を変えずに出力電圧を調整する信号処理部を備えたインダクタンス検知型のトナー濃度センサを設け、制御電圧の切り替えの前後における出力電圧の相関関係に基づいて出力電圧を補正するトナー濃度制御装置が提案されている。（例えば、特許文献２参照。）
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２０】
【特許文献１】特開２００３−０７６１３０号公報
【特許文献２】特開２００６−２７６６３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
しかしながら、上記の特許文献１に記載の技術は、補給されたトナーが攪拌されながらトナー濃度検知センサの位置に来たタイミングで検知するというものであり、いわば単にトナー濃度そのものを適正に検知しようとするものであって、キャリア引きについては考慮されていない。
【００２２】
また、上記の特許文献２に記載の技術は、トナーの帯電量の変化により、当初設定された制御電圧ではトナー濃度を設定通りに制御できなくなるので、変化したトナーの帯電量を推定してセンサを駆動制御する制御電圧を補正するというものであり、キャリア引きを考慮して制御電圧を補正するものではない。
【００２３】
ところで、現像剤のキャリア量が低下すると、トナー濃度センサの出力が初期設定した現像剤トナー濃度で適正に制御できないことは前述した。トナー濃度が適正に制御出来ないと、トナー濃度の変化により更なるキャリア引きやトナー飛散等の不具合が発生する。
【００２４】
本発明は、上記従来の課題を解決するものであって、現像器内の推定されるキャリア量に基づいてトナー濃度を適正に制御す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】
【００２５】
上記課題を解決するために、本発明の画像記録装置は、像担持体上の静電潜像を現像するトナーとキャリアを含む現像剤を循環可能に収容する現像槽と、該現像槽の上記現像剤の循環経路中に配設され、上記現像剤中の上記トナーの濃度情報を出力するトナー濃度センサと、上記循環経路中に配設される補給口と、上記比較部の比較結果に基づいて補給の要否を判断して、補給要と判断された際に、上記補給口からトナーを上記現像槽に一定の補給量で補給するトナー補給部と、上記補給要と判断された際の上記トナー濃度センサの上記トナーの補給前の出力値と、上記トナー補給部により上記補給口から補給された上記トナーを含む現像剤部分が上記トナー濃度センサの配設位置へ移動したタイミングにおける上記トナー濃度センサの出力値とを比較する比較部と、該比較部による比較結果が示す上記トナーの補給前後の上記トナー濃度センサの出力値の差分に基づいて上記現像剤中のキャリア量を推定するキャリア量推定部と、該キャリア量推定部により上記現像剤中のキャリア量が意図されていたキャリア量よりも少ないと推定された場合に、上記トナー濃度センサの出力値を制御する制御電圧を、上昇させるよう補正する制御電圧補正部と、を備えるように構成される。
【発明の効果】
【００２６】
本発明は、現像器内の推定されるキャリア量に基づいてトナー濃度を適正に制御する画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施例１に係るフルカラーの画像形成装置（プリンタ、本体装置）の内部構成を説明する断面図である。
【図２】実施例１に係るプリンタの制御装置を含む回路ブロック図である。
【図３】(a),(b)は実施例１に係るプリンタの現像器を感光体ドラムと共に示す拡大断面図である。
【図４】(a)は実施例１に係るプリンタの現像器の現像槽内の各部材の配置関係を分かりやすく示すため現像槽内を横方向から見た図である。
【図５】(a)はトナー濃度センサの本来の出力値であるべき出力信号に重畳して現れる小幅周期のパルス信号を示す図、(b)は現像器の内部構成と現像剤の還流経路を示す断面図である。
【図６】(a)は現像剤のトナー濃度とトナー濃度センサの出力との関係を示す特性図、(b)は現像剤のキャリアの変動量とトナー濃度センサの出力との関係を示す特性図である。
【図７】(a),(b),(c)はキャリア量の変動によって生じるトナー濃度の変化の状態をやや極端な例を挙げて示す特性図である。
【図８】(a)は環境補正値のテーブルを示す図、(b)はトナー補給前後のトナー濃度から取得された差分演算値、差分演算値から推測されるキャリア量、キャリア量に対応する制御電圧補正値のテーブルである。
【図９】制御装置によって制御されるトナー濃度センサの出力を制御する制御電圧の設定に関わる処理動作のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。尚、以下の実施例では、トナーとキャリアから成る二成分現像剤が使用されるが、以下の説明では二成分現像剤を単に現像剤という。
【実施例１】
【００２９】
図１は、本発明の実施例１に係るフルカラーの画像形成装置（以下、単にプリンタという）の内部構成を説明する断面図である。
【００３０】
図１に示す画像形成装置１は、電子写真式で二次転写方式のタンデム型のカラー画像形成装置であり、画像形成部２、転写ベルトユニット３、トナー供給部４、給紙部５、ベルト式定着ユニット６、で構成されている。
【００３１】
上記画像形成部２は、転写ベルトユニット３の転写ベルト８の下部走行部表面８ａに接して同図の右から左へ４個の現像装置９（９ｙ、９ｍ、９ｃ、９ｋ）を多段式に並設した構成からなる。この画像形成部２は、図１に示す印刷実行時位置から、それより下方の保守位置に、昇降可能に画像形成装置１本体のフレームに保持されている。
【００３２】
上記４個の現像装置９のうち下流側（図の右側）の３個の現像装置９ｙ、９ｍ及び９ｃは、それぞれ減法混色の三原色であるイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の色トナーによるモノカラー画像を形成し、現像装置９ｋは、主として文字や画像の暗黒部分等に用いられるブラック（Ｋ）トナーによるモノクロ画像を形成する。
【００３３】
上記の各現像装置９は、画像を現像するトナーの色を除き全て同じ構成である。したがって、以下ブラック（Ｋ）のトナー用の現像装置９ｋを例にしてその構成を説明する。
【００３４】
現像装置９は、最上部に感光体ドラム１０を備えている。この感光体ドラム１０は、その周面が例えば有機光導電性材料で構成されている。この感光体ドラム１０の周面近傍を取り巻いて、クリーナ１１、帯電ローラ１２、光書込ヘッド１３、及び現像器１４の現像ローラ１５が配置されている。
【００３５】
現像器１４は、現像ローラ１５の下方に位置する２つの現像槽内に、第１の攪拌搬送部材１６、及び第２の攪拌搬送部材１７を備えている。第１及び第２の攪拌搬送部材１６及び１７については詳しくは後述する。
【００３６】
転写ベルトユニット３は、本体装置のほぼ中央で図の左右方向に扁平なループ状になって延在する無端状の上述した転写ベルト８と、この転写ベルト８を掛け渡されて転写ベルト８を図の矢印ａ及びｂで示す反時計回り方向に循環移動させる駆動ローラ１８と従動ローラ１９を備えている。
【００３７】
上記の転写ベルト８は、下方を循環移動するベルト表面に、ユニットと一体に組み込まれて転写ベルト８を介して感光体ドラム１０に圧接する一次転写ローラ２１によりトナー像を直接転写（一次転写）されて、そのトナー像を更に用紙に転写（二次転写）すべく用紙への二次転写部２３まで搬送する。
【００３８】
この転写ベルトユニット３には、駆動ローラ１８に掛け渡されている表面に、ベルトクリーナ２４のクリーニングブレード２５が当接して配置されている。ベルトクリーナ２４の下方には廃トナー回収容器２６が着脱自在に配置されている。
【００３９】
ベルトクリーナ２４は、クリーニングブレード２５が転写ベルト８の表面に当接して廃トナーを擦り取って除去し、その廃トナーを搬送部材により下方の廃トナー回収容器２６に送り込んでいる。
【００４０】
トナー供給部４は、転写ベルト８の上部走行部の上方に配置されている４個のトナーホッパー２７（２７ｙ、２７ｍ、２７ｃ、２７ｋ）で構成される。４個のトナーホッパー２７ｙ、２７ｍ、２７ｃ、２７ｋは、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）のトナーを収容している。
【００４１】
図１に示すように、画像形成部２とトナー供給部４は、転写ベルトユニット３を挟んで上下に分かれている。トナー供給部４のトナーホッパー２７と、画像形成部２の現像装置９とは、特には図示しないが、パイプ、このパイプの内部に設けられたコイルスクリュー、縦に配置されたトナー自然落下パイプ等を有するトナー供給装置で連結されている。
【００４２】
トナー供給部４は、同図にＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋ（以下、関連する記載を「ＹＭＣＫ」として表わす）で示すようにイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）のいずれかのトナーを、トナー供給路を介して現像装置９の現像器１４に供給する。
【００４３】
給紙部５は、１個の給紙カセット２９を備えている。給紙カセット２９の給紙口（図の右方）近傍には、用紙取出ローラ３１、給送ローラ３２、捌きローラ３３、待機搬送ローラ対３４が配置されている。
【００４４】
待機搬送ローラ対３４の用紙搬送方向（図の鉛直上方向）には、転写ベルト８を介して従動ローラ１９に圧接する二次転写ローラ３５が配設されて、前述した用紙への二次転写部２３を形成している。
【００４５】
この二次転写部２３と最下流の現像装置９ｍとの略中間位置で、転写ベルト８の下部走行部表面８ａに近接して、拡散反射型濃度センサ３６が配設されている。また、二次転写部の下流（図では上方）側にはベルト式熱定着ユニット６が配置されている。
【００４６】
ベルト式熱定着ユニット６の更に下流側には、定着後の用紙をベルト式熱定着ユニット６から搬出する不図示の搬出ローラ対及びその搬出される用紙を装置上面に形成されている排紙トレー３７に排紙する不図示の排紙ローラ対が配設されている。排紙トレー３７より右方に位置する本体上面端部はやや傾斜して操作パネル部３８が配置されている。
【００４７】
図２は、上記のプリンタ１の制御装置を含む回路ブロック図である。図２に示すように回路ブロックは、プリンタコントローラ部４０が中心となっている。このプリンタコントローラ部４０には、複数のバス４１を介してネットワークコントローラ部４２のＩ／Ｆ（インターフェイス）４３、ヘッドコントローラ部４４が接続されている。
【００４８】
上記のネットワークコントローラ部４２のＩ／Ｆ４３には他のバス４１を介して前述した操作パネル部３８が接続されている。また、Ｉ／Ｆ４３には、例えばパーソナルコンピュータ等の図外のホスト機器から印字データ等の信号が入力される。
【００４９】
ネットワークコントローラ部４２は、Ｉ／Ｆ４３を介して外部から入力される印字データをヘッドコントローラ部４４に送信し、印字データに含まれるコマンドデータや操作パネル部３８から入力される指示データをプリンタコントローラ部４０に送信する。
【００５０】
プリンタコントローラ部４０には、バス４１を介して、更に、ＥＥＰＲＯＭ(electrically erasable programmable ROM) ４５、ＲＯＭ(read only memory)４６、給紙モータ４７が接続されている。
【００５１】
プリンタコントローラ部４０は、ＲＯＭ４６に格納されている制御プログラムを読出し、その読み出した制御プログラムにしたがって、拡散反射型センサ３６、レジストセンサ４９、ＹＭＣＫごとのＤＤＳ(developer drum set、本例では現像装置９を指す）新旧検知センサ５１等から受信するセンサ出力に応じて各部を制御する。
【００５２】
また、プリンタコントローラ部４０は、ＹＭＣＫごとのトナー濃度センサ６２（６２ｙ、６２ｍ、６２ｃ、６２ｋ）から受信するセンサ出力信号が、トナー補給閾値を超えるか否かを監視し、トナー補給閾値を超えたときは、ＹＭＣＫごと対応するトナー補給装置５７、５８、５９、６０を駆動してトナーを現像装置９に補給する。
【００５３】
また、プリンタコントローラ部４０は、ＹＭＣＫごとのトナー濃度センサ６２（６２ｙ、６２ｍ、６２ｃ、６２ｋ）の出力電圧を制御する制御電圧をトナー濃度センサ６２ｙ、６２ｍ、６２ｃ、６２ｋに印加するセンサ制御電圧印加部６１を備えている。
【００５４】
センサ制御電圧印加部６１は、詳しくは後述するが、プリンタコントローラ部４０が推定したキャリア量に基づいて、ＹＭＣＫごとのトナー濃度センサ６２（６２ｙ、６２ｍ、６２ｃ、６２ｋ）に印加するセンサ制御電圧を補正して変更する。
【００５５】
また、プリンタコントローラ部４０は、ネットワークコントローラ部４２から受信した印字データに基づいて、一方ではヘッドコントローラ部４４を介しＹＭＣＫごとのヘッド（光書込ヘッド１３）の光書き込みを制御する。
【００５６】
また、プリンタコントローラ部４０は、上記の印字データに基づいて、他方では給紙モータ４７を制御して用紙を二次転写部２３まで搬送させ、高圧ユニット５２を制御してＹＭＣＫごとの駆動装置５３、５４、５５、５６の帯電ローラ１２、現像ローラ１５、一次転写ローラ２１、二次転写ローラ３５等へバイアス電圧を印加する。
【００５７】
また、プリンタコントローラ部４０は、ＹＭＣＫごとのトナー濃度センサ６２がトナー補給閾値を検知するために出力する出力信号と、トナー補給後の出力信号とに基づいて、詳しくは後述するキャリア量を推定し、その推定値に応じた新たなトナー濃度センサ制御電圧値を取得して、その取得した新たなトナー濃度センサ制御電圧値によりトナー濃度センサを駆動する。
【００５８】
図３(a),(b)は、上記現像器１４を感光体ドラム１０と共に示す拡大断面図である。図３に示すように、現像器１４は、外壁６３と内部隔壁６４とで仕切られる２つの現像槽６５（６５ａ、６５ｂ）を備えている。
【００５９】
上方の現像槽６５ａには、前述した現像ローラ１５と第１の攪拌搬送部材１６が配置されている。現像ローラ１５には、ドクターブレード６６が当接している。下方の現像槽６５ａには前述した第２の攪拌搬送部材１７が配置されている。この現像槽６５ａにはトナー濃度センサ６２がその検知面６７を槽内に露出して配置されている。
【００６０】
第１の攪拌搬送部材１６は、回転軸６８とこの回転軸６８に螺旋状に固設された螺旋状フィン６９とで構成されている。第２の攪拌搬送部材１７は、回転軸７１とこの回転軸７１に螺旋状に固設された螺旋状フィン７２とで構成されている。
【００６１】
第１の攪拌搬送部材１６は、矢印ｃで示すように図の反時計回り方向に回転し、現像槽６５ａ内の現像剤を螺旋状フィン６９で攪拌しながら矢印ｅで示すように図の紙面奥行き方向手前から向こう側へ搬送し、その現像剤を現像ローラ１５に供給する。
【００６２】
現像ローラ１５は、現像剤のトナーのみを感光体ドラム１０に供給して、感光体ドラム１０周面上の静電潜像をトナー像化（現像）する。トナーのみを感光体ドラム１０に引き取られた現像ローラ１５上の現像剤のキャリアは、現像槽６５ａ内の現像剤に混合され、図の紙面奥行き方向向こう側の不図示の出口で現像槽６５ｂに送り戻す。
【００６３】
現像槽６５ｂ内の第２の攪拌搬送部材１７は、矢印ｄで示すように図の反時計回り方向に回転し、現像槽６５ｂ内の現像剤を螺旋状フィン７２で攪拌しながら矢印ｆで示すように図の紙面奥行き方向向こう側から手前へ搬送する。
【００６４】
もし、現像剤のトナー濃度が規定以下に薄くなっていれば、トナー濃度センサ６２がトナー濃度低下を検出する。トナー濃度低下が検出されると、トナー供給部４の当該現像器１４に対応するトナーホッパー２７から補給口を介し、詳しくは後述する補正値に基づく所定量のトナーが補給される。
【００６５】
第２の攪拌搬送部材１７は、現像剤を攪拌搬送しながら、図の紙面奥行き方向手前側の不図示の供給口で、現像剤を現像槽６５ａに送り出す。このように、現像剤の還流とトナーの補給が繰り返されて、トナーによる現像が逐次進行する。
【００６６】
上記のトナー濃度センサ６２の検知面６７は槽内に露出して配置されているので、現像剤が検知面６７に滞留しやすい。現像剤が検知面６７に滞留するとトナー濃度センサ６２の検知精度が低下する。
【００６７】
このトナー濃度センサ６２の検知精度の低下を防止するために、現像槽６５ｂ内の第２の攪拌搬送部材１７の回転軸７１には、トナー濃度センサ６２の検知面６７に対向して回転する位置に、ブレード保持部７３とこのブレード保持部７３に保持された弾性体シート（ブレード）７４から成るクリーニングブレード７５が固設されている。
【００６８】
クリーニングブレード７５は、攪拌搬送部材１７の回転軸７１と共に回転し、図３(b)に示すように、トナー濃度センサ６２の検知面６７を弾性体シート７４により摺擦して、検知面６７に滞留しようとする現像剤を払い飛ばして、直後に搬送されてくる現像剤と入替える。
【００６９】
これにより、トナー濃度センサ６２の検知面６７に現像剤が滞留することによって生じる虞のあるトナー濃度の誤検知を防止している。
【００７０】
図４(a)は、上記の現像槽６５ｂ内の第２の攪拌搬送部材１７とクリーニングブレード７５とトナー濃度センサ６２の各部の配置関係を分かりやすく示すため、現像槽６５ｂ内の各部の構成を、図３(b)の矢印ｇで示す横方向から見た図である。
【００７１】
図４(b)は、図４(a)の破線ｈで囲んで示す部分の拡大図である。なお、図４(a)と図４(b)では第２の攪拌搬送部材１７の螺旋状フィン７２の傾きが逆になっているが、これは図４(b)には図４(a)を紙面の反対側から見た場合を示しているためである。
【００７２】
尚、図４(a),(b)には、図３(a),(b)に示す構成と同一の構成部分には図３(a),(b)と同一の番号を付与して示している。図４(a)に示すように、トナー濃度センサ６２は、検出精度を上げるために、その検知面６７を現像槽６５ｂの槽内にやや突き出るように露出して配置されている。
【００７３】
ただし、現像剤の流れを円滑にするように、槽内の内壁は、トナー濃度センサ６２の検知面６７の突出した角部から前後左右に傾斜をもってなだらかに形成されている。
【００７４】
ところで、トナー濃度センサ６２の出力値は、出力値の平均を示している。ここでいう平均とは、トナー濃度センサ６２の本来の出力値であるべき出力信号に重畳して現れる小幅周期のパルス信号の値を平均することである。
【００７５】
図５(a)は、トナー濃度センサ６２の本来の出力値であるべき出力信号に重畳して現れる小幅周期のパルス信号７０を示す図である。図５(b)は現像器１４を図３(b)の矢印ｇで示す向に切断して内部構成と現像剤の還流経路を示す断面図である。
【００７６】
なお、図５(b)には図１、図３(a),(b)及び図４(a),(b)に示した構成と同一の構成部分には図１、図３(a),(b)及び図４(a),(b)と同一の番号を付与して示している。また、図５(b)では図３(a),(b)及び図４(a),(b)に示したクリーニングブレード７５の図示を省略し、トナー濃度センサ６２も極く簡略に示している。
【００７７】
ここで、トナー濃度センサ６２の本来の出力値に重畳されて上述した小幅周期のパルス信号７０が発生する理由を説明する。図３(b)に示したように、クリーニングブレード７５の弾性体シート７４は、第２の攪拌搬送部材１７の回転軸７１の回転に伴われて一定周期でトナー濃度センサ６２の検知面６７を摺擦する。
【００７８】
弾性体シート７４が検知面６７を摺擦中は、弾性体シート７４が検知面６７に対して現像剤を押し付ける状態となって検知面６７における現像剤の密度が上昇し、トナー濃度センサ６２の出力値がやや上昇する。
【００７９】
そして、弾性体シート７４による検知面６７の摺擦が終了した直後は、弾性体シート７４が検知面６７近傍の現像剤を跳ね飛ばすため、検知面６７近傍に空隙が生じて検知面６７における現像剤の密度が低下し、トナー濃度センサ６２の出力値がやや下降する。
【００８０】
このように、第２の攪拌搬送部材１７による撹拌動作時に弾性体シート７４が検知面６７を摺擦する周期に合わせて、トナー濃度センサ６２の検知出力値が周期的に変化する。これが図５(a)に示す小幅周期のパルス信号７６である。
【００８１】
すなわち、パルス信号７６のＭａｘ値７６ａは、クリーニングブレード７５の弾性体シート７４がトナー濃度センサ６２の検知面６７を摺擦したタイミングを示している。そして、パルス信号７６のＭｉｎ値７６ｂは、弾性体シート７４が検知面６７から離れたタイミングを示している。以下に記載されるトナー濃度センサ６２の出力値は、上記のようなパルス信号７６の出力値の平均値を算出して得たものである。
【００８２】
一方、図５(b)に示す現像器１４は、図３(a)にも示したが、外壁６３と内部隔壁６４とで仕切られる２つの現像槽６５（６５ａ、６５ｂ）を備えている。上方の現像槽６５ａには、前述した現像ローラ１５と第１の攪拌搬送部材１６が配置されている。
【００８３】
下方の現像槽６５ａには前述した第２の攪拌搬送部材１７が配置されている。この現像槽６５ａにはトナー濃度センサ６２が図３(a)に示した検知面６７を槽内に露出して配置されている。
【００８４】
第１の攪拌搬送部材１６は、図３(a)の矢印ｃで示すように反時計回り方向に回転し、現像槽６５ａ内の現像剤を螺旋状フィン６９で攪拌しながら図５(b)の矢印ｅ（ｅ１、ｅ２、ｅ３）で示すように、図３(a)の紙面奥行き方向手前から向こう側、図５(b)では右から左方へ搬送しながら、その現像剤を現像ローラ１５に供給する。
【００８５】
現像ローラ１５は、現像剤のトナーのみを図３に示す感光体ドラム１０に供給して、感光体ドラム１０周面上の静電潜像をトナー像化（現像）する。トナーのみを感光体ドラム１０に引き取られた現像ローラ１５上の現像剤のキャリアは、現像槽６５ａ内の現像剤に混合され、図３(a)の紙面奥行き方向向こう側、図５(b)では左端部の出口７７で現像槽６５ｂに送り戻す。
【００８６】
現像槽６５ｂ内の第２の攪拌搬送部材１７は、図３(a)の矢印ｄで示すように図３(a)の反時計回り方向に回転し、現像槽６５ｂ内の現像剤を螺旋状フィン７２で攪拌しながら図５(b)の矢印ｆ（ｆ１、ｆ２、ｆ３）で示すように図３(a)の紙面奥行き方向向こう側から手前、図５(b)では左から右方へ搬送する。
【００８７】
もし、現像剤のトナー濃度が規定以下に薄くなっていれば、トナー濃度センサ６２がトナー濃度低下を検出する。トナー濃度低下が検出されると、トナー供給部４の当該現像器１４に対応するトナーホッパー２７から不図示のトナー補給路を介して、図５(b)に示すように、トナーＴｎが補給される。
【００８８】
なお、図５(b)には、トナー補給口を特には示していないが、トナー補給口は出口７７とほぼ同じ位置に連結されている。つまり、現像でトナー濃度が低下した現像槽６５ａ内の現像剤が現像槽６５ｂに送り戻される出口７７近傍で、補給トナーが補給されるようになっている。
【００８９】
第２の攪拌搬送部材１７は、現像剤を攪拌搬送しながら、図３(a)の紙面奥行き方向手前側、図５(b)の右側の供給口７８で、現像剤を現像槽６５ａに送り出す。このように、現像剤の還流とトナーの補給が繰り返されて、トナーによる現像が逐次進行する。
【００９０】
上記のトナー補給が必要か否かの判断に関わるトナー濃度セン６２のセンさ出力は、現像器１４内部のトナーが減少していくと、現像剤の透磁率が上り、出力が上昇していく。制御部は、センサ出力から現像剤のトナー濃度（％）を算出し、トナー濃度がトナー補給閾値Ｄｔｈよりも低下したらトナー補給を行い現像剤のトナー濃度を一定に保つ。
【００９１】
現像器１４内の現像剤は現像器１４内を循環する様に構成されているが、出口７７とほぼ同一にあるトナー補給口とトナー濃度センサ６２とは離れているためトナー補給を行ってもトナー補給された現像剤がセンサ位置に届くまで時間を要するが、現像剤が流れる速さは一定速度（ｔ時間）である。
【００９２】
したがって、制御部は、トナー補給指令を出してから、ｔ時間後にトナー濃度センサ６２の出力を取得して、上記のように現像剤のトナー濃度を算出する。なお、この場合、制御部は、トナー濃度の低下が検知され、トナー補給指令を出した後も、ｔ時間後にトナー濃度が上昇しないときは、トナーホッパー２７にトナーが無いと判断する。
【００９３】
図６(a)は現像剤のトナー濃度とトナー濃度センサ６２の出力との関係を示す特性図であり、図６(b)は現像剤のキャリアの変動量とトナー濃度センサ６２の出力との関係を示す特性図である。
【００９４】
図６(a)は横軸に現像剤のトナー濃度を示し、縦軸にトナー濃度センサ６２の出力を示している。本例では、トナー濃度は６％を最適値とし、そのときのセンサ出力が２．５ｖになるようにセンサ制御電圧が初期設定されている。トナー濃度が例えば５％に低下するとセンサ出力は大きく上昇する。トナー濃度が例えば７％に上昇するとセンサ出力は大きく低下する。
【００９５】
図６(b)は横軸に現像剤のキャリアの変動量を示し、縦軸にトナー濃度センサ６２の出力を示している。本例では、初期のキャリア量を２８０ｇとしている。図６(b)に示すように、キャリア量が２８０ｇから２７０ｇ（−１０ｇ）に変動すると、トナー濃度がやや上昇するためセンサ出力はやや低下する。
【００９６】
そして、キャリア量が更に減って、初期値の２８０ｇから２６０ｇ（−２０ｇ）に変動すると、トナー濃度が大きく上昇するためセンサ出力は大きく低下する。ところで、トナー補給部は一定量のトナーを補給することが出来る機構になっている。
【００９７】
図７(a),(b),(c)は上記のようにキャリア量の変動によって生じるトナー濃度の変化の状態を、やや極端な例を挙げて示す特性図である。なお、図７(a),(b),(c)は横軸に時間（ｓ）を示し、縦軸にトナー濃度とトナー濃度センサ６２の出力（Ｖ）を示している。
【００９８】
ここで、縦軸に示すトナー濃度は、下になるほど高濃度、上に行くほど低濃度となることを示している。つまり、図７(a),(b),(c)に示す濃度グラフａ、ｂ、及びｃの縦軸に対する値を、トナー濃度センサ６２の出力（Ｖ）であると同時に、この出力（Ｖ）に逆比例するトナー濃度（％）としている。
【００９９】
また、座標の時間軸である横軸には、現像器１４内のトナー濃度センサ６２の配設位置ｐｓから、トナー補給口の位置ｐｔまでの時間差ｔを示している。ここで、濃度グラフａ、ｂ、及びｃは、それぞれ、時間軸に沿って、トナー補給口の位置ｐｔからトナー濃度センサ６２の位置ｐｓの方向へ移動して原点に戻るという循環型のグラフであると考えると分かり易い。
【０１００】
また、破線Ｄｔｈは、トナー濃度センサ出力（Ｖ）のトナー補給閾値を示し、その下方の破線Ｄ０、Ｄ１、Ｄ２は、それぞれ基準補給量Ｔｎのトナーが補給された直後のトナー濃度に対応するトナー濃度センサ６２の出力（Ｖ）を示している。
【０１０１】
また、図７(a)は、キャリア量が通常時（現像器が新品のとき）の特性図を示している。このとき、グラフａ´のようにトナー濃度を示すセンサ出力がトナー補給閾値Ｄｔｈを下回ったことが検知されると、時刻ｐｔで基準補給量Ｔｎのトナーが補給される。
【０１０２】
この場合、キャリア量が通常であるので、時刻ｐｔでトナーを補給された補給直後のトナーを含む現像剤が時間ｔ後に時刻ｐｓでトナー濃度を検知されたときのトナー濃度センサ６２の出力（Ｖ）はＤ０であり、やや濃度が高くなる程度で、グラフａのように、トナー補給閾値Ｄｔｈをやや上回る程度の正常な濃度で推移する。
【０１０３】
なお、このときのトナー補給前のトナー濃度センサ４８の出力値と、トナー補給後のトナー濃度センサ４８の出力値との差分をＶｄｈ＿ｓｔｄとする。
【０１０４】
図７(b)は、キャリア量が通常よりもやや不足（例えば、−１０ｇ）したときの特性図を示している。このとき、グラフｂ´のようにトナー濃度を示すセンサ出力がトナー補給閾値Ｄｔｈを下回ったことが検知されると、時刻ｐｔでこの場合も基準補給量Ｔｎのトナーが補給されたとする。
【０１０５】
この場合、キャリア量がやや不足であるので、時間ｔ後の時刻ｐｓで補給直後のトナー濃度に対応するトナー濃度センサ６２の出力（Ｖ）Ｄ１は、図７(a)に示した通常時の補給直後よりもやや濃度が高く、グラフｂのように、トナー補給閾値Ｄｔｈを通常時よりもやや上回る程度の濃度で推移する。
【０１０６】
このときの、トナー補給前のトナー濃度センサ４８の出力値と、トナー補給後のトナー濃度センサ４８の出力値との差分をＶｄｈ１とする。
【０１０７】
図７(c)は、キャリア量が通常よりも大きく不足（例えば、−２０ｇ）したときの特性図を示している。このとき、グラフｃ´のようにトナー濃度を示すセンサ出力がトナー補給閾値Ｄｔｈを下回ったことが検知されると、時刻ｐｔでこの場合も基準補給量Ｔｎのトナーが補給される。
【０１０８】
この場合、キャリア量が大きく不足しているので、時間ｔ後の時刻ｐｓで補給直後のトナー濃度に対応するトナー濃度センサ６２の出力（Ｖ）Ｄ２は、図７(a)に示した通常時の補給直後よりも大きく濃度が高くなり、グラフｃのように、トナー補給閾値Ｄｔｈを通常時よりも大きく上回る濃度で推移する。
【０１０９】
このときの、トナー補給前のトナー濃度センサ４８の出力値と、トナー補給後のトナー濃度センサ４８の出力値との差分をＶｄｈ２とする。
【０１１０】
このように、キャリア引きによって、キャリア量が経時的に減少していくと、一定量のトナーであってもトナー濃度が高くなり、トナー濃度センサ４８がトナー補給のタイミングを誤検知する可能性が生じる。
【０１１１】
ところで、消耗品である感光体ドラム１０を含む現像装置９は不揮発メモリを実装しており、本体装置１に装着すると本体装置の制御部は不揮発メモリのデータを読み取り、現像装置９が新品であると判断すると、トナー濃度センサ６２を制御する電圧値等の値を読み込み、それらの値をＥＥＰＲＯＭ４５の所定の記憶領域に設定している。
【０１１２】
このトナー濃度センサを制御する電圧値は、感光体ドラム１０を含む現像装置９を組立生産して出荷する際に、現像装置９の現像器１４に充填されている現像剤のトナー濃度が６％に設定されているとき、出力２．５Ｖになるように設定されている。
【０１１３】
ところが、図７(a),(b),(c)に示したように、経時的にキャリア量が減少した場合、当初設定の一定量のトナー量を供給してもトナー濃度が当初設定された濃度にならないという問題がある。
【０１１４】
そこで、本発明者は、図７(a),(b),(c)に示した特性図に基づいて、一定量のトナー補給を行い、補給されたトナーを含む現像剤がトナー濃度センサ６２の位置に届いたときのセンサ出力の変動の状態から現像器１４内のキャリア量を推測することにした。
【０１１５】
そして、センサ出力の変動が少ないときはトナー濃度センサ４８への制御電圧はそのままとし、センサ出力の変動が大きいときは現像器１４内のキャリア量が減少したと判断して、そのキャリア量を推測し、この推測したキャリア量に基づいてトナー濃度センサ４８への制御電圧を補正することにした。また、環境によりその変動値は変わるため環境補正値も持つようにした。
【０１１６】
図８(a)は環境補正値のテーブルを示し、図８(b)はトナー補給前後のトナー濃度から取得された差分演算値と、この差分演算値から推測されるキャリア量と、このキャリア量に対応する制御電圧の補正値のテーブルである。
【０１１７】
図８(a)に示す環境補正値テーブル７９は、最低温度と最低湿度の環境値を「１」とし、最高温度と最高湿度の環境値を「１０」として、全体を１〜１０まで１０等分し、環境値「１」の環境補正値を「＋１０ｍＶ」、環境値「１０」の環境補正値を「＋２８ｍＶ」として「＋１０ｍＶ」から「＋２８ｍＶ」まで順次「＋２ｍＶ」ずつ増加させた値が環境補正値として設定されている。
【０１１８】
また、図８(b)に示す制御電圧補正値テーブル８０において、左端欄８１はトナー補給前のトナー濃度センさの出力をＶｄｂ、トナー補給直後の現像剤がｔ時間後にトナー濃度セン２８により濃度を検知されたときのトナー濃度センサ４８の出力をＶｄａ、この差分「Ｖｄａ−Ｖｄｂ」に環境補正値を加算したものを補正の基準値として、０、−１００、−２００、−３００、−４００、−５００（ｍＶ）の６段階で示している。
【０１１９】
また、制御電圧補正値テーブル８０の中央欄８２には、左端欄８１の基準値に基づいて推測される現像器１４内のキャリア量の初期量からの差分を、０、−５、−１０、−１５、−２０、−２５（ｇ）の６段階で示している。
【０１２０】
そして、制御電圧補正値テーブル８０の右端欄８３には、上記のように推測されたキャリア量の初期量からの差分（変動量）に対して所定のトナー濃度検知出力を維持するための制御電圧の補正値（初期設定の２．５Ｖからの差分）を０、＋１２０、＋１４５、＋１７０、＋１９５、＋２２０（ｍＶ）の５段階で示している。
【０１２１】
図６(b)に示したように、現像剤のキャリア量の変動量とトナー濃度センサ６２の出力の関係は、キャリア量が基準量から減っていくと、トナーの全体量が通常の量であってもセンサ出力は低下する。したがって、制御装置はトナー濃度が高いと判断してしまう。
【０１２２】
この誤った判断を防止して、トナー補給閾値Ｄｔｈに対応する正常なトナー量を維持するためには、図８(b)の制御電圧補正値テーブル８０に示すように、キャリア量の減少に逆比例して、トナー濃度センサ６２への制御電圧を上方に修正する。
【０１２３】
そうすれば、キャリア量が基準量から減った場合、基準の制御電圧では、正常なトナー量であってもトナー濃度が高いという信号（低下したセンサ出力）を出す場合でも、制御電圧を上方に修正されているので、トナー濃度センサ６２も上方に修正されたセンサ出力を出力する。
【０１２４】
これにより、キャリア量が基準量から減っても、トナー濃度センサ６２の上方に修正されたセンサ出力に基づいてトナー補給の適正なタイミングが得られ、したがって、適正なトナー量を維持することができる。
【０１２５】
図９は、図２に示した制御装置によって制御されるトナー濃度センサ６２の制御電圧の設定に関わる処理動作のフローチャートである。なお、この処理では、図８(a),(b)に示した環境補正値テーブル７９と制御電圧補正値テーブル８０が使用される。また、この処理はトナー濃度センサ６２の出力値がトナー補給電圧閾値を超えたとき行われる。
【０１２６】
図９において、トナー補給の処理が開始されると（ステップＳ１）、制御装置は、まずＹＭＣＫ補給モータの回転数を設定する（ステップＳ２）。この処理では、ＹＭＣＫのトナーホッパー２７ごとに係合しているトナー補給用モータの回転数が予め設定されている回転数に設定される。
【０１２７】
次に、トナー補給前おトナー濃度センサ６２の出力値Ｖｄｂを保持する（ステップＳ３）。この処理では、トナー補給前のトナー濃度センサ６２の出力値ＶｄｂがＥＥＰＲＯＭ４５の所定の記憶領域に格納される。
【０１２８】
続いて、ステップＳ２の処理で設定された回転数に基づき当該トナーの補給に対応するトナー補給用モータが回転駆動されて、一定量のトナーの補給が実施される（ステップＳ４）。
【０１２９】
次に、制御装置は、上記トナーの補給を実施したときよりｔ時間後に、トナー濃度センサ６２の出力値Ｖｄａを取得して、その取得したセンサ出力値Ｖｄａを保持する（ステップＳ５）。この処理では、トナー補給後のトナー濃度センサ６２の出力値ＶｄａがＥＥＰＲＯＭ４５の所定の記憶領域に格納される。
【０１３０】
続いて、制御装置は、上記トナー補給後のトナー濃度センサ６２の出力値Ｖｄａとトナー補給前のトナー濃度センサ６２の出力値Ｖｄｂと差「Ｖｄａ−Ｖｄｂ」に現在の環境補正値を加味した値Ｖｄｈを算出する（ステップＳ６）。
【０１３１】
この処理は、図７(b),(c)のＶｄｈ１又はＶｄｈ２に、現在の環境補正値、つまり図８(a)の環境補正値テーブル７９に示す＋１０ｍＶ〜＋２８ｍＶまで１０個の環境補正値の中から、現在の環境値に対応する環境補正値を選択し、その選択した環境補正値を「Ｖｄａ−Ｖｄｂ」に加算した結果を値Ｖｄｈとする処理である。
【０１３２】
続いて、制御装置は、上記演算によって得られた値Ｖｄｈと、初期のトナー補給前後のトナー濃度センサ６２の出力の差Ｖｄｈ＿ｓｔｄ（図７(a)参照）とを比較する（ステップＳ７）。この処理では、比較した結果の差分をΔＶとして「｜ΔＶ｜≧１００ｍＶ」か否かの判別を行う。
【０１３３】
そして、「｜ΔＶ｜≧１００ｍＶ」であれば、ΔＶの値から現像器１４の現像剤内のキャリア量を決定し、トナー濃度センサ６２への制御電圧を再設定する（ステップＳ８）。この処理では、図８(b)の制御電圧補正値テーブル８０が参照される。
【０１３４】
「｜ΔＶ｜≧１００ｍＶ」ということは、ΔＶは、制御電圧補正値テーブル８０の左端欄８１において、−１００ｍＶ以下−２００ｍＶ未満、−２００ｍＶ以下−３００ｍＶ未満、−３００ｍＶ以下−４００ｍＶ未満、−４００ｍＶ以下−５００ｍＶ未満、−５００ｍＶ以下の５通りのいずれかである。
【０１３５】
これに対応して推測により決定されるキャリア量の初期量からの差は、制御電圧補正値テーブル８０の中央欄８２に示す、−５ｇ、−１０ｇ、−１５ｇ、−２０ｇ、−２５ｇのいずれかである。
【０１３６】
この決定されたいずれかのキャリア量に対応してトナー濃度センサ６２の初期センサ出力２．５Ｖに対応する初期制御電圧に対する補正値として、制御電圧補正値テーブル８０の右端欄８３に示す、＋１２０ｍＶ、＋１４５ｍＶ、＋１７０ｍＶ、＋１９５ｍＶ、＋２２０ｍＶのいずれかが補正値として用いられトナー濃度センサ６２への制御電圧が再設定されて、処理が終了する。
【０１３７】
また、ステップＳ７の判別において、「｜ΔＶ｜＜１００ｍＶ」の場合のように、センサ出力変動が少ないときは、トナー濃度センサ６２への制御電圧はそのままとして、処理を終了する。
【０１３８】
このように、本実施例によれば、トナー補給を一定量で行い、トナー補給前後のセンサ出力の変動の大小の状態から現像器内のキャリア量を推測し、センサ出力の変動が大きいときは現像器内のキャリア量が減少したと判断する。
【０１３９】
そして、その減少したキャリア量に応じて、トナー濃度センサ６２の出力電圧を制御する制御電圧の設定を、トナー濃度センサ６２の出力が上昇するように修正するので、キャリア量が減少しても、トナー濃度センサ６２のセンサ出力に基づいてトナー補給の適正なタイミングを検知して、適正なトナー量を常に維持することができる。
【０１４０】
なお、上記の実施例では、制御電圧補正値テーブル８０の左端欄８１において、環境補正値を含むＶｄｈとＶｄｈ＿ｓｔｄとの差を、−１００ｍＶ刻みで見るようにしているが、これに限ることなく、例えば−５０ｍＶというように、より細かく分けて見るようにしてもよい。
【０１４１】
また、上記の実施例では、トナー濃度センサの出力に基づいてトナー補給動作を行うように記載したが、印字するドットカウント値からトナー補給量を決定する方式としてもよい。また、現像装置９の新品時のＶｄｈ_ｓｔｄを不揮発メモリに保持するようにしてもよい。
【０１４２】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、本発明は特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
[付記１]
【０１４３】
像担持体上の静電潜像を現像するトナーとキャリアを含む現像剤を循環可能に収容する現像槽と、
該現像槽の前記現像剤の循環経路中に配設され、前記現像剤中の前記トナーの濃度情報を出力するトナー濃度センサと、
前記循環経路中に配設される補給口と、
前記トナー濃度センサの出力値に基づいてトナー補給の要否を判断して、補給要と判断された際に、前記補給口からトナーを前記現像槽に一定の補給量で補給するトナー補給部と、
前記補給要と判断された際の前記トナー濃度センサの前記トナーの補給前の出力値と、前記トナー補給部により前記補給口から補給された前記トナーを含む現像剤部分が前記トナー濃度センサの配設位置へ移動したタイミングにおける前記トナー濃度センサの出力値とを比較する比較部と、
該比較部による比較結果が示す前記トナーの補給前後の前記トナー濃度センサの出力値の差分に基づいて前記現像剤中のキャリア量を推定するキャリア量推定部と、
該キャリア量推定部により前記現像剤中のキャリア量が意図されていたキャリア量よりも少ないと推定された場合に、前記トナー濃度センサの出力値を制御する制御電圧を、前記トナー濃度センサの出力値が上昇するように補正する制御電圧補正部と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
[付記２]
【０１４４】
前記制御電圧補正部は、環境補正値を加味した制御電圧補正値で前記制御電圧を補正する、ことを特徴とする付記１記載の画像形成装置。
[付記３]
【０１４５】
像担持体上の静電潜像を現像するトナーとキャリアを含む現像剤を循環可能に収容する現像槽と、
該現像槽の前記現像剤の循環経路中に配設され、前記現像剤中のトナーの濃度情報を出力するトナー濃度センサと、
前記循環経路中に配設される補給口と、
を有する画像記録装置のトナー補給方法であって、
前記トナー濃度センサの出力値に基づいてトナー補給の要否を判断して、補給要と判断された際に、前記補給口からトナーを前記現像槽に一定の補給量で補給するトナー補給工程と、
前記補給要と判断された際の前記トナー濃度センサの前記トナーの補給前の出力値と、前記トナー補給部により前記補給口から補給された前記トナーを含む現像剤部分が前記トナー濃度センサの配設位置へ移動したタイミングにおける前記トナー濃度センサの出力値とを比較する比較工程と、
該比較工程による比較結果が示す前記トナーの補給前後の前記トナー濃度センサの出力値の差分に基づいて前記現像剤中のキャリア量を推定するキャリア量推定工程と、
該キャリア量推定工程により前記現像剤中のキャリア量が意図されていたキャリア量よりも少ないと推定された場合に、前記トナー濃度センサの出力値を制御する制御電圧を、前記トナー濃度センサの出力値が上昇するように、環境補正値を加味した制御電圧補正値で補正する制御電圧補正工程と、
を含むることを特徴とするトナー補給方法。
[付記４]
【０１４６】
像担持体上の静電潜像を現像するトナーとキャリアを含む現像剤を循環可能に収容する現像槽と、
該現像槽の前記現像剤の循環経路中に配設され、前記現像剤中のトナーの濃度情報を出力するトナー濃度センサと、
前記循環経路中に配設される補給口と、
を有する画像記録装置の制御部に読み取られて実行されるトナー補給プログラムであって、
前記トナー濃度センサの出力値に基づいてトナー補給の要否を判断して、補給要と判断された際に、前記補給口からトナーを前記現像槽に一定の補給量で補給するトナー補給手順と、
前記補給要と判断された際の前記トナー濃度センサの前記トナーの補給前の出力値と、前記トナー補給部により前記補給口から補給された前記トナーを含む現像剤部分が前記トナー濃度センサの配設位置へ移動したタイミングにおける前記トナー濃度センサの出力値とを比較する比較手順と、
該比較手順による比較結果が示す前記トナーの補給前後の前記トナー濃度センサの出力値の差分に基づいて前記現像剤中のキャリア量を推定するキャリア量推定手順と、
該キャリア量推定手順により前記現像剤中のキャリア量が意図されていたキャリア量よりも少ないと推定された場合に、前記トナー濃度センサの出力値を制御する制御電圧を、前記トナー濃度センサの出力値が上昇するように、環境補正値を加味した制御電圧補正値で補正する制御電圧補正手順と、
を含むことを特徴とするトナー補給プログラム。
【産業上の利用可能性】
【０１４７】
本発明は、現像器内の推定されるキャリア量に基づいてトナー濃度を適正に制御する画像形成装置に利用することができる。
【符号の説明】
【０１４８】
１  フルカラー画像形成装置（プリンタ）
２  画像形成部
３  転写ベルトユニット
４  トナー供給部
５  給紙部
６  ベルト式定着ユニット
８  転写ベルト
８ａ  下部走行部表面
９（９ｍ、９ｃ、９ｙ、９ｋ）  現像装置
１０  感光体ドラム
１１  クリーナ
１２  帯電ローラ
１３  光書込ヘッド
１４  現像器
１５  現像ローラ
１６  第１の攪拌搬送部材
１７  第２の攪拌搬送部材
１８  駆動ローラ
１９  従動ローラ
２１  一次転写ローラ
２３  二次転写部
２４  ベルトクリーナ
２５  クリーニングブレード
２６  廃トナー回収容器
２７（２７ｍ、２７ｃ、２７ｙ、２７ｋ）  トナーホッパー
２９  給紙カセット
３１  用紙取出ローラ
３２  給送ローラ
３３  捌きローラ
３４  待機搬送ローラ対
３５  二次転写ローラ
３６  拡散反射型濃度センサ
３７  排紙トレー
３８  操作パネル部
４０  プリンタコントローラ
４１  バス
４２  ネットワークコントローラ部
４３  Ｉ／Ｆ（インターフェイス）
４４  ヘッドコントローラ部
４５  ＥＥＰＲＯＭ(electrically erasable programmable ROM) 
４６  ＲＯＭ(read only memory)
４７  給紙モータ
４９  レジストセンサ
５１  ＤＤＳ(developer drum set：現像装置）新旧検知センサ
５２  高圧ユニット
５３  Ｙ−駆動装置
５４  Ｍ−駆動装置
５５  Ｃ−駆動装置
５６  Ｋ−駆動装置
５７  Ｙトナー補給装置
５８  Ｍトナー補給装置
５９  Ｃトナー補給装置
６０  Ｋトナー補給装置
６１  センサ制御電圧印加部
６２  トナー濃度センサ
６２ｙ  Ｙトナー濃度センサ
６２ｍ  Ｍトナー濃度センサ
６２ｃ  Ｃトナー濃度センサ
６２ｋ  Ｋトナー濃度センサ
６３  外壁
６４  内部隔壁
６５（６５ａ、６５ｂ）  現像槽
６６  ドクターブレード
６７  検知面
６８、７１  回転軸
６９、７２  螺旋状フィン
７３  ブレード保持部
７４  弾性体シート（ブレード）
７５  クリーニングブレード
７６  パルス信号
７７  出口
７８  供給口
７９  環境補正値テーブル
８０  制御電圧補正値テーブル
８１  左端欄
８２  中央欄
８３  右端欄
【図８】
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【図９】
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【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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