(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器内の現像剤を表面に保持して、潜像を可視像に現像する現像領域に現像剤を搬送する現像剤の保持体と、
回転軸と、前記回転軸に支持された羽根部と、を有し、前記容器内で回転して、現像剤を撹拌しながら搬送する搬送部材と、
前記搬送部材の回転に伴って前記搬送部材の羽根部が周期的に対向する位置に配置されて、前記容器に収容された現像剤のトナーの濃度を検出する濃度の検出器と、
現像が行われる場合に、前記搬送部材を予め設定された第１の回転速度で回転させると共に、前記容器に収容された現像剤の総量を検出する場合に、前記第１の回転速度よりも低速の第２の回転速度で前記搬送部材を回転させる搬送部材の制御手段と、
前記濃度の検出器が検出した検出値の極大値と、前記搬送部材が前記第２の回転速度で回転される期間中に、前記濃度の検出器が検出した検出値の極小値と、を取得する極値の取得手段と、
前記極大値に基づいて、現像剤の濃度を特定する濃度の特定手段と、
前記極小値に基づいて、前記容器に収容された現像剤の総量を特定する総量の特定手段と、
予め測定された前記極大値と前記現像剤の濃度と前記総量との関係を記憶する第１の関係の記憶手段と、
予め測定された前記極小値と前記現像剤の濃度と前記総量との関係を記憶する第２の関係の記憶手段と、
前記濃度の検出器が検出した前記極大値と、前記第１の関係の記憶手段に記憶された関係と、に基づいて、現像剤の濃度の暫定値を特定する濃度の暫定値の特定手段と、
前記濃度の検出器が検出した前記極小値と、前記濃度の暫定値と、前記第２の関係の記憶手段に記憶された関係と、に基づいて、現像剤の総量の暫定値を特定する総量の暫定値の特定手段と、
前記濃度の検出器が検出した前記極大値と、前記第１の関係の記憶手段に記憶された関係と、前記総量の暫定値と、に基づいて、現像剤の濃度を特定する前記濃度の特定手段と、
前記濃度の検出器が検出した前記極小値と、前記第２の関係の記憶手段に記憶された関係と、前記濃度の特定手段で特定された現像剤の濃度と、に基づいて、現像剤の総量を特定する前記総量の特定手段と、
を備えたことを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記総量の特定手段で特定された現像剤の総量が、予め設定された総量の上限値から下限値までの範囲内に含まれているか否かを判別する総量の判別手段と、
前記総量の特定手段で特定された現像剤の総量が、前記範囲内に含まれていない場合に、範囲内に含まれていないことを告知する告知部材と、
を備えたことを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
【請求項３】
表面に潜像が形成される像保持体と、
前記像保持体の表面の潜像を可視像に現像する請求項１または２に記載の現像装置と、
前記現像装置における現像剤の濃度に基づいて、現像剤を補給する現像剤の補給装置と、
前記像保持体の表面の可視像を、媒体に転写する転写装置と、
前記媒体の表面の可視像を定着する定着装置と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、現像装置および画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の画像形成装置において、現像装置の内部に収容される現像剤の濃度を検出する技術として、以下の特許文献１記載の技術が従来公知である。
【０００３】
特許文献１としての特開２００５−３１３２７号公報には、ＡＴＣセンサ（８）が検出する透磁率に基づいて、現像器（４）内の現像剤のトナー濃度を検出する技術が記載されている。特許文献１記載の技術では、現像剤を搬送するオーガー（４３ｅ）に、ＡＴＣセンサ（８）に対応させて、パドル（４４）が配置されている。したがって、特許文献１記載の構成では、パドル（４４）の回転に伴って、ＡＴＣセンサ（８）の出力値が周期的に変動する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−３１３２７号公報（「００４２」〜「００４５」、図２、図３、図５、図６）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、現像剤の濃度と総量を共通の検出器で検出しつつ、生産性を向上させることを技術的課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記技術的課題を解決するために、請求項１に記載の発明の現像装置は、
容器内の現像剤を表面に保持して、潜像を可視像に現像する現像領域に現像剤を搬送する現像剤の保持体と、
回転軸と、前記回転軸に支持された羽根部と、を有し、前記容器内で回転して、現像剤を撹拌しながら搬送する搬送部材と、
前記搬送部材の回転に伴って前記搬送部材の羽根部が周期的に対向する位置に配置されて、前記容器に収容された現像剤のトナーの濃度を検出する濃度の検出器と、
現像が行われる場合に、前記搬送部材を予め設定された第１の回転速度で回転させると共に、前記容器に収容された現像剤の総量を検出する場合に、前記第１の回転速度よりも低速の第２の回転速度で前記搬送部材を回転させる搬送部材の制御手段と、
前記濃度の検出器が検出した検出値の極大値と、前記搬送部材が前記第２の回転速度で回転される期間中に、前記濃度の検出器が検出した検出値の極小値と、を取得する極値の取得手段と、
前記極大値に基づいて、現像剤の濃度を特定する濃度の特定手段と、
前記極小値に基づいて、前記容器に収容された現像剤の総量を特定する総量の特定手段と、
予め測定された前記極大値と前記現像剤の濃度と前記総量との関係を記憶する第１の関係の記憶手段と、
予め測定された前記極小値と前記現像剤の濃度と前記総量との関係を記憶する第２の関係の記憶手段と、
前記濃度の検出器が検出した前記極大値と、前記第１の関係の記憶手段に記憶された関係と、に基づいて、現像剤の濃度の暫定値を特定する濃度の暫定値の特定手段と、
前記濃度の検出器が検出した前記極小値と、前記濃度の暫定値と、前記第２の関係の記憶手段に記憶された関係と、に基づいて、現像剤の総量の暫定値を特定する総量の暫定値の特定手段と、
前記濃度の検出器が検出した前記極大値と、前記第１の関係の記憶手段に記憶された関係と、前記総量の暫定値と、に基づいて、現像剤の濃度を特定する前記濃度の特定手段と、
前記濃度の検出器が検出した前記極小値と、前記第２の関係の記憶手段に記憶された関係と、前記濃度の特定手段で特定された現像剤の濃度と、に基づいて、現像剤の総量を特定する前記総量の特定手段と、
を備えたことを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の現像装置において、
前記総量の特定手段で特定された現像剤の総量が、予め設定された総量の上限値から下限値までの範囲内に含まれているか否かを判別する総量の判別手段と、
前記総量の特定手段で特定された現像剤の総量が、前記範囲内に含まれていない場合に、範囲内に含まれていないことを告知する告知部材と、
を備えたことを特徴とする。
【０００９】
前記技術的課題を解決するために、請求項３に記載の発明の画像形成装置は、
表面に潜像が形成される像保持体と、
前記像保持体の表面の潜像を可視像に現像する請求項１または２に記載の現像装置と、
前記現像装置における現像剤の濃度に基づいて、現像剤を補給する現像剤の補給装置と、
前記像保持体の表面の可視像を、媒体に転写する転写装置と、
前記媒体の表面の可視像を定着する定着装置と、
を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１，３に記載の発明によれば、本発明の構成を有しない場合に比べて、現像剤の濃度と総量を共通の検出器で検出しつつ、生産性を向上させることができる。
また、請求項１，３に記載の発明によれば、暫定値を使用しない場合に比べて、現像剤の濃度と総量を検出する精度を向上させることができる。
請求項２に記載の発明によれば、現像剤の総量が正常な範囲内に含まれていない場合に告知をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は本発明の実施例１の画像形成装置の説明図である。
【図２】図２は実施例１の現像装置の説明図である。
【図３】図３は図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【図４】図４は本発明の実施例１の画像形成装置の制御部が備えている各機能をブロック図で示した図である。
【図５】図５は実施例１の濃度の履歴の一例の説明図である。
【図６】図６は実施例１の濃度センサ部分の説明図であり、図６Ａは濃度センサの検知面の上流側にパドルが位置する状態の説明図、図６Ｂは濃度センサの検知面の上流側に搬送羽根が位置する状態の説明図、図６Ｃは濃度センサの検知面の下流側にパドルが位置する状態の説明図である。
【図７】図７は実施例１の濃度センサの測定値と現像剤の濃度と総量との関係の説明図であり、図７Ａは濃度センサの極大値と現像剤の濃度と総量との関係を示すグラフ、図７Ｂは濃度センサの極小値と現像剤の濃度と総量との関係を示すグラフである。
【図８】図８は実施例１の濃度と総量の検出処理の説明図である。
【図９】図９は現像剤の濃度を検出する感度の説明図であり、図９Ａは回転速度が高速且つ総量が多い場合の現像剤濃度と濃度の検出器の出力値との関係を示すグラフ、図９Ｂは回転速度が低速且つ総量が多い場合の現像剤濃度と濃度の検出器の出力値との関係を示すグラフ、図９Ｃは回転速度が高速且つ総量が中程度の場合の現像剤濃度と濃度の検出器の出力値との関係を示すグラフ、図９Ｄは回転速度が低速且つ総量が中程度の場合の現像剤濃度と濃度の検出器の出力値との関係を示すグラフ、図９Ｅは回転速度が高速且つ総量が少ない場合の現像剤濃度と濃度の検出器の出力値との関係を示すグラフ、図９Ｆは回転速度が低速且つ総量が少ない場合の現像剤濃度と濃度の検出器の出力値との関係を示すグラフである。
【図１０】図１０は現像剤の総量を検出する感度の説明図であり、図１０Ａは現像剤の濃度が高濃度且つ回転速度を変更した場合の現像剤の総量と第１の極大値との関係を示すグラフ、図１０Ｂは現像剤の濃度が低濃度且つ回転速度を変更した場合の現像剤の総量と第１の極大値との関係を示すグラフ、図１０Ｃは現像剤の濃度が高濃度且つ回転速度を変更した場合の現像剤の総量と第２の極大値との関係を示すグラフ、図１０Ｄは現像剤の濃度が低濃度且つ回転速度を変更した場合の現像剤の総量と第２の極大値との関係を示すグラフ、図１０Ｅは現像剤の濃度が高濃度且つ回転速度を変更した場合の現像剤の総量と極小値との関係を示すグラフ、図１０Ｆは現像剤の濃度が低濃度且つ回転速度を変更した場合の現像剤の総量と極小値との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
次に図面を参照しながら、本発明の実施の形態の具体例としての実施例を説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
なお、以後の説明の理解を容易にするために、図面において、前後方向をＸ軸方向、左右方向をＹ軸方向、上下方向をＺ軸方向とし、矢印Ｘ，−Ｘ，Ｙ，−Ｙ，Ｚ，−Ｚで示す方向または示す側をそれぞれ、前方、後方、右方、左方、上方、下方、または、前側、後側、右側、左側、上側、下側とする。
また、図中、「○」の中に「・」が記載されたものは紙面の裏から表に向かう矢印を意味し、「○」の中に「×」が記載されたものは紙面の表から裏に向かう矢印を意味するものとする。
なお、以下の図面を使用した説明において、理解の容易のために説明に必要な部材以外の図示は適宜省略されている。
【実施例１】
【００１３】
図１は本発明の実施例１の画像形成装置の説明図である。
図１において、実施例１の画像形成装置の一例としての複写機Ｕは、記録部の一例であって、画像記録装置の一例としてのプリンタ部Ｕ１を有する。プリンタ部Ｕ１の上部には、読取部の一例であって、画像読取装置の一例としてのスキャナ部Ｕ２が支持されている。スキャナ部Ｕ２の上部には、原稿の搬送装置の一例としてのオートフィーダＵ３が支持されている。実施例１のスキャナ部Ｕ２には、入力部の一例としてのユーザインタフェースＵ０が支持されている。前記ユーザインタフェースＵ０は、操作者が入力をして、複写機Ｕの操作が可能である。
【００１４】
オートフィーダＵ３の上部には、媒体の収容容器の一例としての原稿トレイＴＧ１が配置されている。原稿トレイＴＧ１には、複写しようとする複数の原稿Ｇｉが重ねて収容可能である。原稿トレイＴＧ１の下方には、原稿の排出部の一例としての原稿の排紙トレイＴＧ２が形成されている。原稿トレイＴＧ１と原稿の排紙トレイＴＧとの間には、原稿の搬送路Ｕ３ａに沿って、原稿の搬送ロールＵ３ｂが配置されている。
【００１５】
スキャナ部Ｕ２の上面には、透明な原稿台の一例としてのプラテンガラスＰＧが配置されている。実施例１のスキャナ部Ｕ２には、プラテンガラスＰＧの下方に、読取り用の光学系Ａが配置されている。実施例１の読取り用の光学系Ａは、プラテンガラスＰＧの下面に沿って、左右方向に移動可能に支持されている。なお、読取り用の光学系Ａは、通常時は、図１に示す初期位置に停止している。
読取り用の光学系Ａの左方には、撮像部材の一例としての撮像素子ＣＣＤが配置されている。撮像素子ＣＣＤには、画像処理部ＧＳが電気的に接続されている。
画像処理部ＧＳは、プリンタ部Ｕ１の書込回路ＤＬに電気的に接続されている。書込回路ＤＬは、潜像の形成装置の一例としての露光装置ＲＯＳに電気的に接続されている。
【００１６】
露光装置ＲＯＳの下方には、像保持体の一例としての感光体ドラムＰＲが配置されている。感光体ドラムＰＲは、矢印Ｙａ方向に回転する。
感光体ドラムＰＲには、帯電領域Ｑ０において、帯電器の一例としての帯電ロールＣＲが対向して配置されている。前記帯電ロールＣＲには、電源回路Ｅから帯電電圧が印加される。なお、電源回路Ｅは、制御部の一例としてのコントローラＣにより制御される。前記コントローラＣは、画像処理部ＧＳや書込回路ＤＬ等との間でも信号の送受信を行って、各種制御を行う。
感光体ドラムＰＲの回転方向に対して、帯電領域Ｑ０の下流側に設定された書込領域Ｑ１において、感光体ドラムＰＲの表面に、露光装置ＲＯＳから、書込光の一例としてのレーザービームＬが照射される。
感光体ドラムＰＲの回転方向に対して、書込領域Ｑ１の下流側に設定された現像領域Ｑ２には、現像装置Ｇが感光体ドラムＰＲの表面に対向して配置されている。
【００１７】
前記現像装置Ｇの左方には、現像剤の収容容器の一例としてのカートリッジＫが配置されている。カートリッジＫは、容器の支持部材の一例としてのカートリッジホルダＫＳに着脱可能に装着される。カートリッジホルダＫＳの下方には、現像剤の一時的な貯留部の一例としてのリザーブタンクＲＴが配置されている。リザーブタンクＲＴと現像装置Ｇとは、現像剤の搬送装置ＧＨで接続されている。
感光体ドラムＰＲの回転方向に対して、現像領域Ｑ２の下流側には、転写領域Ｑ３が設定されている。
【００１８】
複写機本体Ｕ１の下部には、媒体の収容容器の一例としての給紙トレイＴＲ１〜ＴＲ４が着脱可能に支持されている。給紙トレイＴＲ１〜ＴＲ４には、媒体の一例としてのシートＳが収容されている。
給紙トレイＴＲ１〜ＴＲ４の左上方には、媒体の取出部材の一例としてのピックアップロールＲｐが配置されている。ピックアップロールＲｐの左方には、捌き部材の一例としての捌きロールＲｓが配置されている。
各給紙トレイＴＲ１〜ＴＲ４の左方には、上方に延びる媒体の搬送路ＳＨ１が形成されている。搬送路ＳＨ１には、媒体の搬送部材の一例としての搬送ロールＲａが複数配置されている。搬送路ＳＨ１には、シートＳの搬送方向の下流部であり且つ転写領域Ｑ３の上流側に、送出部材の一例としてのレジロールＲｒが配置されている。
【００１９】
カートリッジホルダＫＳ等の左方には、媒体の収容容器の一例であって、手差し部としての手差しトレイＴＲｔが設置されている。実施例１の手差しトレイＴＲｔは、回転中心ＴＲｔ０を中心として回転可能に支持されている。したがって、手差しトレイＴＲｔは、図１の実線で示す収納された位置と、図１の一点鎖線で示された給紙可能な位置との間で移動可能に構成されている。なお、実施例１の手差しトレイＴＲｔは、収納された位置に移動した状態では、手差しトレイＴＲｔの一部ＴＲｔ１が、カートリッジホルダＫＳの下方且つリザーブタンクＲＴの左方に進入した状態で収容される。したがって、複写機Ｕの全体が省容量で小型化される。
【００２０】
前記転写領域Ｑ３には、感光体ドラムＰＲの下方に、転写装置の一例であって、媒体の搬送装置の一例としての転写ユニットＴＵが配置されている。転写ユニットＴＵは、媒体の搬送部材の一例として、無端状の転写ベルトＴＢを有する。
転写ベルトＴＢは、駆動部材の一例としての駆動ロールＲｄと、従動部材の一例としての従動ロールＲｆとにより回転可能に支持されている。
転写ベルトＴＢの内側には、転写器の一例としての転写ロールＴＲが支持されている。前記転写ロールＴＲは、転写ベルトＴＢを挟んで感光体ドラムＰＲに対向して配置されている。したがって、転写ロールＴＲと感光体ドラムＰＲとが対向する領域により、転写領域Ｑ３が構成されている。前記転写ロールＴＲには、電源回路Ｅから転写電圧が印加される。  
【００２１】
転写ベルトＴＢの右端部には、媒体の剥離部材の一例としての剥離爪ＳＣが配置されている。剥離爪ＳＣの下方には、転写装置の清掃器の一例としてのベルトクリーナＣＬｂが、転写ベルトＴＢの表面に対向して配置されている。
なお、感光体ドラムＰＲの回転方向に対して、転写領域Ｑ３の下流側には、像保持体の清掃器の一例としてのドラムクリーナＣＬｐが、感光体ドラムＰＲの表面に対向して配置されている。
【００２２】
転写ユニットＴＵの右方には、定着装置Ｆが配置されている。定着装置Ｆは、加熱用の回転部材の一例としての加熱ロールＦｈと、加圧用の回転部材の一例としての加圧ロールＦｐと、を有する。
定着装置Ｆの右方には、媒体の搬送路の一例として、上方に延びる排出路ＳＨ２が接続されている。
排出路ＳＨ２には、媒体の搬送部材の一例として、媒体を搬送可能且つ正逆回転可能な搬送ロールＲｂや排出ロールＲｈが配置されている。
プリンタ部Ｕ１の上面には、媒体の排出部の一例としての排紙トレイＲｈが形成されている。
【００２３】
排出路ＳＨ２の下方には、媒体の搬送路の一例としての反転路ＳＨ３が形成されている。実施例１の反転路ＳＨ３は、排出路ＳＨ２から分岐して下方に延び、レジロールＲｒよりもシートの搬送方向の上流側で搬送路ＳＨ１に合流している。
排出路ＳＨ２と反転路ＳＨ３との分岐部には、搬送方向の切替部材の一例としてのゲートＭＧが配置されている。実施例１のゲートＭＧは、弾性変形可能な薄膜形状、いわゆるフィルムにより構成されている。定着装置Ｆから搬送されるシートＳがゲートＭＧを通過する場合は、シートＳにゲートＭＧが押されて弾性変形して、シートＳが排出路ＳＨ２に通過可能となるように配置されている。そして、シートＳが排出路ＳＨ２から反転路ＳＨ３に搬送される場合、ゲートＭＧは、弾性復元した状態で保持され、シートＳが、定着装置Ｆの側に進入することを妨げ、反転路ＳＨ３の側にシートＳを案内するように配置されている。
【００２４】
（画像形成動作の説明）
前記原稿トレイＴＧ１に収容された複数の原稿Ｇｉは、プラテンガラスＰＧ上の原稿の読み取り位置を順次通過して、原稿排紙トレイＴＧ２に排出される。
前記オートフィーダＵ３を使用して自動的に原稿を搬送して複写を行う場合は、読取り用の光学系Ａは初期位置に停止した状態で、プラテンガラスＰＧ上の読み取り位置を順次通過する各原稿Ｇｉを露光する。
原稿Ｇｉを作業者が手でプラテンガラスＰＧ上に置いて複写を行う場合、読取り用の光学系Ａが左右方向に移動して、プラテンガラスＰＧ上の原稿が、露光されながら走査される。
原稿Ｇｉからの反射光は、光学系Ａを通って、撮像素子ＣＣＤに集光される。前記撮像素子ＣＣＤは、撮像面上に集光された原稿の反射光を電気信号に変換する。
【００２５】
画像処理部ＧＳは、撮像素子ＣＣＤから入力された読取信号を、デジタルの画像信号に変換して、プリンタ部Ｕ１の書込回路ＤＬに出力する。前記書込回路ＤＬは、入力された画像書込信号に応じた制御信号を、露光装置ＲＯＳに出力する。
前記感光体ドラムＰＲの表面は、帯電領域Ｑ０において帯電ロールＣＲによりに帯電される。潜像書込位置Ｑ１において、露光装置ＲＯＳから出力されたレーザビームＬは、感光体ＰＲの表面に静電潜像を形成する。現像領域Ｑ２において、現像装置Ｇは、現像領域Ｑ２を通過する感光体ドラムＰＲの静電潜像を、可視像の一例としてのトナー像Ｔｎに現像する。現像装置Ｇで現像剤が消費されると、消費量に応じて現像剤の搬送装置ＧＨが作動して、カートリッジＫから現像装置Ｇに現像剤が補給される。
【００２６】
前記各トレイＴＲ１〜ＴＲ４のシートＳは、予め設定された給紙時期にピックアップロールＲｐにより取り出される。ピックアップロールＲｐで取り出されたシートＳは、複数枚のシートＳが重なった状態で取り出された場合には、さばきロールＲｓで１枚づつ分離される。さばきロールＲｓを通過したシートＳは、複数の搬送ロールＲａにより、レジロールＲｒに搬送される。
手差しトレイＴＲｔから給紙されたシートＳも、搬送路ＳＨに合流して、レジロールＲｒに搬送される。
【００２７】
前記レジロールＲｒに搬送されたシートＳは、感光体ドラムＰＲの表面のトナー像が転写領域Ｑ３に移動する時期に合わせて、転写前の案内部材の一例としての転写前のシートガイドＳＧ１から転写領域Ｑ３に向けて搬送される。  
レジロールＲｒから搬送されたシートＳは、転写ベルトＴＢの表面に支持されて、転写領域Ｑ３を通過する。転写領域Ｑ３を通過するシートＳには、転写ロールＴＲに印加された転写電圧により、感光体ドラムＰＲ表面のトナー像Ｔｎが転写される。
転写領域Ｑ３を通過後の感光体ドラムＰＲ表面には、ドラムクリーナＣＬpにより残留トナーが除去されて清掃される。清掃後の感光体ドラムＰＲの表面は、帯電ロールＣＲにより再帯電される。
【００２８】
トナー像Ｔｎが転写されたシートＳは、剥離爪ＳＣにより、転写ベルトＴＢから剥離される。シートＳが剥離された転写ベルトＴＢは、ベルトクリーナＣＬｂにより、転写ベルトＴＢの表面に付着した現像剤や紙粉等の付着物が除去される。転写ベルトＴＢから剥離されたシートＳは、加熱ロールＦｈと加圧ロールＦｐとの接触領域を通過する際に、トナー像が加熱および加圧されて定着される。
トナー像が定着された記録シートＳは、ゲートＭＧを弾性変形させながら通過して、排出路ＳＨ２に搬送される。排紙トレイＴＲｈに排出されるシートＳは、搬送ロールＲｂにより搬送されて、排出ロールＲｈにより、排紙トレイＴＲｈに排出される。
【００２９】
両面印刷が行われる場合には、片面が記録済のシートＳの後端が、ゲートＧＴを通過するまで、搬送ロールＲｂや排出ロールＲｈにより下流側に搬送される。シートＳの後端がゲートＧＴ１を通過すると、搬送ロールＲｂや排出ロールＲｈが逆回転をして、排出路ＳＨ２から反転路ＳＨ３に向けて搬送される。すなわち、シートＳは、搬送方向が逆転して、いわゆるスイッチバックされる。スイッチバックされたシートＳは、ゲートＧＴに案内されて反転路ＳＨ３を搬送される。反転路ＳＨ３を搬送されたシートＳは、搬送路ＳＨ１に合流し、表裏が反転した状態で、レジロールＲｒに搬送される。そして、転写領域Ｑ３において、シートＳの第２面に画像が印刷される。
【００３０】
（現像装置の説明）
図２は実施例１の現像装置の説明図である。
図３は図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
図２、図３において、実施例１の現像装置Ｇは、現像容器１を有する。現像容器１は、前後方向に延びる容器の本体部２を有する。容器の本体部２の内部には、第１の収容部の一例としての現像ロールの収容室２ａが右上方に配置されている。また、第１の収容部２ａの左下方には、第２の収容部の一例としてのサプライ室２ｂが形成されている。サプライ室２ｂの左方には、第３の収容部の一例としてのアドミクス室２ｃが形成されている。
【００３１】
サプライ室２ｂとアドミクス室２ｃとの間は、仕切部材の一例としての仕切壁３により仕切られている。図３において、仕切壁３は前後方向に延びる板状に形成されている。仕切壁３の前後両端部には、サプライ室２ｂとアドミクス室２ｃとを接続する接続口Ｅ１，Ｅ２が形成されている。
図３において、容器の本体部２の前端部には、サプライ室２ｂおよびアドミクス室２ｃから前方に延びる左右一対の筒部４が一体的に形成されている。サプライ室２ｂの前方の筒部４には、現像剤の排出口４ａが底部に形成されている。アドミクス室２ｃの前方の筒部４には、現像剤の供給口４ｂが上方に形成されている。現像剤の供給口４ｂは、現像剤の補給装置の一例としての現像剤の搬送装置ＧＨに接続されている。
【００３２】
また、アドミクス室２ｃには、前後方向の中央部の底部に、濃度の検出器の一例としての濃度センサＳＮ１が支持されている。実施例１の濃度センサＳＮ１は、現像剤の透磁率を測定する従来公知のセンサにより構成されている。実施例１の濃度センサＳＮ１は、検知面ＳＮ１ａが、現像容器１の内部に露出している。
なお、実施例１の現像剤は、いわゆる２成分現像剤により構成されており、磁性の粉体の一例としてのキャリアと、着色剤の一例であって、非磁性の粉体の一例としてのトナーとを有する。したがって、現像剤が撹拌される際に、トナーとキャリアとが擦れて、トナーおよびキャリアが摩擦帯電する。
【００３３】
現像ロールの収容室２ａには、現像剤の保持体の一例としての現像ロール６が支持されている。現像ロール６は、磁石部材の一例として、前後方向に延びる磁石ロール７を有する。図３において、磁石ロール７の軸７ａの前端は、現像容器１に固定支持されている。また、磁石ロール７の外周には、筒状部材の一例としての現像スリーブ８が配置されている。現像スリーブ８は、前後方向に延びる円筒状に形成されている。現像スリーブ８は、前後両端部が、磁石ロール７の軸７ａに回転可能に支持されている。また、現像スリーブ８の後端部は、現像容器１に回転可能に支持されている。
【００３４】
図２において、実施例１の磁石ロール７は、現像領域Ｑ２に対応する位置に、現像用の磁極の一例としての現像磁極Ｓ１が配置されている。磁石ロール７には、現像スリーブ８の回転方向に対して、現像磁極Ｓ１の上流側に、搬送磁極Ｎ１が配置されている。搬送磁極Ｎ１は、現像磁極Ｓ１とは逆極性の磁極で構成されている。磁石ロール７には、現像スリーブ８の回転方向に対して、搬送磁極Ｎ１の上流側に、層厚の規制用の磁極の一例としてのトリミング磁極Ｓ２が配置されている。トリミング磁極Ｓ２は、搬送磁極Ｎ１とは逆極性の磁極で構成されている。磁石ロール７には、現像スリーブ８の回転方向に対して、トリミング磁極Ｓ２の上流側に、現像剤の吸着用の磁極の一例としてのピックアップ磁極Ｎ２が配置されている。ピックアップ磁極Ｎ２は、トリミング磁極Ｓ２とは逆極性の磁極で構成されている。磁石ロール７には、現像スリーブ８の回転方向に対して、ピックアップ磁極Ｎ２の上流側に、現像剤の剥離用の磁極の一例としてのピックオフ磁極Ｎ３が配置されている。ピックオフ磁極Ｎ３は、ピックアップ磁極Ｎ２と同一の極性の磁極で構成されている。
【００３５】
現像容器１には、トリミング磁極Ｓ２に対向する位置に、層厚の規制部材の一例としてのトリマーＳｋが支持されている。
図２、図３において、サプライ室２ｂには、第１の撹拌部材の一例としてのサプライオーガ１１が配置されている。サプライオーガ１１は、前後方向に延びる回転軸１１ａを有する。回転軸１１ａは、現像容器１に前後両端部が回転可能に支持されている。回転軸１１ａの外周面には、羽根部の一例として、螺旋状の搬送羽根１１ｂが支持されている。搬送羽根１１ｂは、後端から前部まで配置されている。また、回転軸１１ａの前端部には、現像剤の排出口４ａに対応する位置に、羽根部の一例としての螺旋状の逆方向の搬送羽根１１ｃが支持されている。逆方向の搬送羽根１１ｃは、搬送羽根１１ｂとは逆巻きの螺旋状に形成されている。
【００３６】
アドミクス室２ｃには、第２の撹拌部材の一例としてのアドミクスオーガ１２が配置されている。アドミクスオーガ１２は、前後方向に延びる回転軸１２ａを有する。回転軸１２ａは、現像容器１に前後両端部が回転可能に支持されている。回転軸１２ａの外周面には、羽根部の一例として、螺旋状の搬送羽根１２ｂが支持されている。搬送羽根１２ｂは、前端から後部まで配置されている。また、回転軸１２ａの後端部には、後側の接続口Ｅ
２に対応する位置に、羽根部の一例としての螺旋状の逆方向の搬送羽根１２ｃが支持されている。逆方向の搬送羽根１２ｃは、搬送羽根１２ｂとは逆巻きの螺旋状に形成されている。
図２、図３において、回転軸１２ａには、濃度センサＳＮ１に対応する位置に、羽根部の一例としてのパドル１２ｄが支持されている。パドル１２ｄは、前後方向に延びる板状に形成されている。
【００３７】
図３において、現像スリーブ８の後端部には、歯車の一例としてのギアＧ０が支持されている。また、サプライオーガ１１の回転軸１１ａの後端にも、歯車の一例としてのギアＧ１が支持されている。さらに、アドミクスオーガ１２の回転軸１２ａの後端にも、歯車の一例としてのギアＧ２が支持されている。また、現像容器１の後面には、歯車の一例としてのギアＧ３が回転可能に支持されている。サプライオーガ１１のギアＧ１とアドミクスオーガ１２のギアＧ２とは噛み合っている。また、サプライオーガ１１のギアＧ１は、現像スリーブ８のギアＧ０に噛み合っている。したがって、複写機Ｕの本体に設けられた図示しない駆動源から、ギア列Ｇ０〜Ｇ２に駆動が伝達されると、図２に示すように、現像スリーブ８が矢印Ｙ１方向に回転する。また、サプライオーガ１１およびアドミクスオーガ１２が回転して、図３に示すように、サプライ室２ａおよびアドミクス室２ｃの現像剤が、それぞれ、矢印Ｙａ，Ｙｂ方向に、撹拌されながら搬送される。
【００３８】
（現像装置の作用）
現像装置Ｇでは、印刷動作が開始されると、現像ロール６やオーガ１１，１２が回転する。現像剤の搬送装置ＧＨから搬送された現像剤は、現像剤の供給口４ｂから流入する。現像剤の供給口４ｂから供給された現像剤は、アドミクスオーガ１２で矢印Ｙｂ方向に搬送される。アドミクスオーガ１２で搬送された現像剤は、下流端の逆方向の搬送羽根１２ｃで、矢印Ｙｂとは逆方向に搬送される力を受ける。したがって、現像剤はアドミクス室２ｃの下流端で堆積する。堆積した現像剤は、現像剤の山が崩れるようにして後側の接続口Ｅ２を通じて、サプライ室２ｂに流入する。サプライ室２ｂに流入した現像剤は、サプライオーガ１１により矢印Ｙａ方向に搬送される。サプライオーガ１１により搬送される現像剤は、ピックアップ磁極Ｎ２で現像スリーブ８に吸着される。現像スリーブ８に吸着された現像剤は、トリマーＳｋで層厚が規制される。層厚が規制された現像剤は、現像領域Ｑ２に搬送され、現像に使用される。
【００３９】
現像領域Ｑ２で現像に使用されずに残った現像剤は、ピックオフ磁極Ｎ３で、現像スリーブ８から離脱する。現像スリーブ８から離脱した現像剤は、サプライオーガ１１で下流側に搬送される。サプライオーガ１１でサプライ室２ｂの下流側まで搬送された現像剤は、逆方向の搬送羽根１１ｃにより、矢印Ｙａとは逆方向の力を受ける。したがって、現像剤はサプライ室２ｂの下流側で堆積する。堆積した現像剤は、一部が現像剤の排出口４ａから排出される。また、堆積した現像剤の残りは、前側の接続口Ｅ１を通じてアドミクス室２ｃに流入する。したがって、一対のオーガ１１，１２により現像剤は、撹拌されながら現像容器１の内部を循環する。
【００４０】
（実施例１の制御部の説明）
図４は本発明の実施例１の画像形成装置の制御部が備えている各機能をブロック図で示した図である。
図４において、実施例１の複写機ＵのコントローラＣは、計算機の一例としてのマイクロコンピュータにより構成されている。コントローラＣは、外部との信号の入出力、および、入出力信号レベルの調節等を行う入出力信号調節部の一例としての入出力インターフェース、いわゆる、Ｉ／Ｏを有する。また、コントローラＣは、記憶装置の一例として、処理を実行するためのプログラムやデータ等が記憶されたリードオンリーメモリ、いわゆるＲＯＭを有する。また、コントローラＣは、記憶装置の一例として、処理を実行するためのプログラムやデータ等が記憶されたハードディスクドライブを有する。また、コントローラＣは、記憶装置の一例として、必要な処理を実行するためのプログラムや必要なデータを一時的に記憶するためのランダムアクセスメモリ、いわゆる、ＲＡＭを有する。また、コントローラＣは、ＲＯＭやＨＤＤ、ＲＡＭに記憶されたプログラムに応じた処理を行う演算装置、いわゆる、ＣＰＵを有する。また、コントローラＣは、発信器の一例として、クロック発振器を有する。コントローラＣは、前記ＲＯＭ等に記憶されたプログラムを実行することにより種々の機能を実現することが可能である。
【００４１】
（コントローラＣに接続された信号出力要素）
前記コントローラＣは、ユーザインタフェースＵ０や濃度センサＳＮ１等の信号出力要素からの出力信号が入力されている。
ユーザインタフェースＵ０は、電源の操作部材の一例としての電源ボタンＵ０ａや、表示部の一例であって、告知部材の一例としての表示パネルＵ０ｂ、入力部材の一例としての矢印キーＵ０ｃ等を備えている。
ＳＮ１：濃度センサ
濃度センサＳＮ１は、現像剤の濃度を検出する。実施例１の濃度センサＳＮ１は、透磁率を検知して、その検知信号をコントローラＣに入力する。
【００４２】
（コントローラＣに接続された被制御要素）
コントローラＣは、次の被制御要素Ｄ１，Ｄ２，Ｅの制御信号を出力している。
Ｄ１：メインモータの駆動回路
主駆動源の駆動回路の一例としてのメインモータの駆動回路Ｄ１は、主駆動源の一例としてのメインモータＭ１を正逆回転駆動することにより、感光体ドラムＰＲ、定着装置Ｆの加熱ロールＦｈ、排出ロールＲｈ等を回転駆動する。
Ｅ：電源回路
前記電源回路Ｅは、現像ロール６や帯電ロールＣＲ、転写ロールＴＲ、加熱ロールＦｈに内蔵された加熱部材の一例としてのヒータ等に、電源を供給する。
【００４３】
Ｄ２：現像用のモータの駆動回路
現像用の駆動源の駆動回路の一例としての現像用のモータの駆動回路Ｄ２は、現像用の駆動源の一例としての現像用のモータＭ２を駆動することにより、現像ロール６やオーガ１１，１２を回転させる。
【００４４】
（コントローラＣの機能）
コントローラＣは、信号入力要素の出力信号に応じて、各被制御要素の動作を制御するためのプログラムにより、次の機能実現手段を有している。
Ｃ１：ジョブの制御手段
画像形成動作の制御手段の一例としてのジョブの制御手段Ｃ１は、スキャナ部Ｕ２から送信された画像情報に応じて、帯電ロールＣＲ、転写ロールＴＲ、定着装置Ｆ等の動作を制御して、画像形成動作の一例としてのジョブを実行する。
Ｃ２：電源の制御手段
電源の制御手段Ｃ２は、電源回路Ｅの作動を制御して、現像ロール６等の各部材への電圧や電源供給を制御する。
【００４５】
Ｃ３：第１の回転速度の記憶手段
第１の回転速度の記憶手段Ｃ３は、現像が行われる場合に現像装置Ｇのオーガ１１，１２を回転させる回転速度として、第１の回転速度を記憶する。なお、実施例１の第１の回転速度は、一例として、６００［ｒｐｍ］に設定されている。
Ｃ４：第２の回転速度の記憶手段
第２の回転速度の記憶手段Ｃ４は、現像容器１に収容された現像剤の総量を検出する場合に現像装置Ｇのオーガ１１，１２を回転させる回転速度として、第１の回転速度よりも低速の第２の回転速度を記憶する。実施例１の第２の回転速度は、一例として、３００［ｒｐｍ］に設定されている。
【００４６】
Ｃ５：搬送部材の制御手段
搬送部材の制御手段Ｃ５は、現像用のモータの駆動回路Ｄ２を介して、現像ロール６やオーガ１１，１２の回転速度を制御する。実施例１の搬送部材の制御手段Ｃ５は、現像が行われる場合に、オーガ１１，１２等を第１の回転速度で回転させると共に、現像容器１に収容された現像剤の総量を検出する場合に、第２の回転速度でオーガ１１，１２等を回転させる。
Ｃ６：印刷枚数の計数手段
印刷枚数の計数手段Ｃ６は、画像の印刷枚数を計数する。実施例１の印刷枚数の計数手段Ｃ６は、画像の印刷枚数の累積値Ｎ１を計数する。
【００４７】
図５は実施例１の濃度の履歴の一例の説明図である。
図６は実施例１の濃度センサ部分の説明図であり、図６Ａは濃度センサの検知面の上流側にパドルが位置する状態の説明図、図６Ｂは濃度センサの検知面の上流側に搬送羽根が位置する状態の説明図、図６Ｃは濃度センサの検知面の下流側にパドルが位置する状態の説明図である。
Ｃ７：濃度の履歴の記憶手段
濃度の履歴の記憶手段Ｃ７は、濃度センサＳＮ１が検出する検出値の履歴を記憶する。実施例１の現像装置Ｇでは、濃度の履歴の記憶手段Ｃ７に、一例として、図５に示すような波形２１が記憶される。図５において、波形２１は、濃度センサＳＮ１の出力値の第１の極大値２１ａと、極小値２１ｂと、第１の極大値２１ｂよりも値の小さい第２の極大値２１ｃと、が、時間の経過に応じて、順に現れる。図６において、実施例１のアドミクスオーガ１２では、パドル１２ｄが濃度センサＳＮ１の検知面ＳＮ１ａの上流側に差し掛かると、図６Ａに示すように、パドル１２ｄの下流側に多くの現像剤２２が保持される。したがって、検知面ＳＮ１ａは、多くの現像剤に含まれるキャリアを検出する。よって、第１の極大値２１ａが検出される。パドル１２ｄが検知面ＳＮ１ａを通過すると、図６Ｃに示すように、パドル１２ｄの上流側の空間が検知面ＳＮ１ａに対向する。したがって、濃度センサＳＮ１は、キャリアをほとんど検知できない。よって、極小値２１ｂが検出される。
図６Ｂにおいて、搬送羽根１２ｂが検知面ＳＮ１ａを通過する場合、回転軸１２ａに対して螺旋状に傾斜する搬送羽根１２ｂは、回転軸１２ａに沿って延びる板状のパドル１２ｄよりも、下流側に保持する現像剤２２′の量が少なくなる。したがって、第１の極大値２１ａよりも値の小さい第２の極大値２１ｃが検出される。よって、アドミクスオーガ１２の回転に伴って、第１の極大値２１ａ、極小値２１ｂ、第２の極大値２１ｃが順に検出される。
【００４８】
Ｃ８：補正値の記憶手段
補正値の記憶手段Ｃ８は、ジョブの実行中における濃度センサＳＮ１の検出値と実際のトナー濃度との補正値を記憶する。
Ｃ９：濃度の演算手段
濃度の演算手段Ｃ９は、ジョブの実行中に、現像容器１の内部に収容された現像剤のトナー濃度を演算する。実施例１の濃度の演算手段Ｃ９は、濃度センサＳＮ１の検出値と、補正値の記憶手段Ｃ８に記憶された補正値と、に基づいて、現像容器１の内部のトナー濃度を演算する。なお、実施例１の濃度の演算手段Ｃ９は、濃度センサＳＮ１の検出値の波形２１における第１の極大値２１ａの値を使用して、トナー濃度を演算する。なお、実施例１の濃度の演算手段Ｃ９は、現像剤の総量は、後述する特定された総量の値で増減しないものとみなして、後述する図７の関係を使用して、濃度の演算を行う。また、実施例１の濃度の演算手段Ｃ９は、ジョブの実行中に、予め設定された時間間隔で、トナー濃度を演算する。
【００４９】
Ｃ１０：補給の制御手段
補給の制御手段Ｃ１０は、濃度の演算手段Ｃ９で演算されたトナー濃度に基づいて、現像装置Ｇへの現像剤の補給の制御を行う。実施例１の補給の制御手段Ｃ１０は、トナー濃度が、予め設定されたトナー濃度の下限値よりも低い場合に、予め設定された時間だけ、現像剤の搬送装置ＧＨを作動させることで、現像剤の補給を行う。
Ｃ１１：閾値の記憶手段
閾値の記憶手段Ｃ１１は、現像剤の総量の検出を開始するか否かを判別するための閾値Ｎａを記憶する。実施例１の閾値Ｎａは、一例として、印刷枚数の計数手段Ｃ６が計数する累積値Ｎ１の閾値が使用されている。なお、閾値Ｎａは、設計や仕様等に応じて任意に変更可能であるが、一例として、Ｎａ＝１０００［枚］を使用可能である。
【００５０】
Ｃ１２：極値の取得手段
極値の取得手段Ｃ１２は、現像剤の総量の検出が開始された場合に、波形２１の極値２１ａ，２１ｂを取得する。実施例１の極値の取得手段Ｃ１２は、現像を行わない状態で、第１の回転速度または第２の回転速度でオーガ１１，１２を予め設定された期間、回転させている間に、濃度の履歴の記憶手段Ｃ７に記憶された波形２１から、第１の極大値２１ａと、極小値２１ｂと、を取得する。実施例１の極値の取得手段Ｃ１２は、第１の回転速度でオーガ１１，１２が回転中の波形２１の中の最大値を第１の極大値２１ａとして取得する。また、実施例１の極値の取得手段Ｃ１２は、第２の回転速度でオーガ１１，１２が回転中の波形２１の中の、最小値を極小値２１ｂとして取得する。なお、極値２１ａ，２１ｂの導出方法は、例えば、複数の第１の極大値２１ａの平均値としたり、複数の極小値２１ｂの中で、最大と最小を除外した残りの値の平均とする等、任意の導出方法を採用可能である。
【００５１】
図７は実施例１の濃度センサの測定値と現像剤の濃度と総量との関係の説明図であり、図７Ａは濃度センサの極大値と現像剤の濃度と総量との関係を示すグラフ、図７Ｂは濃度センサの極小値と現像剤の濃度と総量との関係を示すグラフである。
Ｃ１３：第１の関係の記憶手段
第１の関係の記憶手段Ｃ１３は、予め測定された第１の極大値２１ａと現像剤の濃度と総量との関係を記憶する。実施例１の第１の関係の記憶手段Ｃ１３は、図７Ａに示すグラフを記憶する。図７Ａにおいて、第１の関係では、横軸に総量［ｇ］を取り、縦軸に現像剤の濃度［％］を取り、第１の極大値を１．８［Ｖ］〜４．０［Ｖ］まで、０．１［Ｖ］刻みで測定した関係が予め測定されている。
【００５２】
Ｃ１４：第２の関係の記憶手段
第２の関係の記憶手段Ｃ１４は、予め測定された極小値２１ｂと現像剤の濃度と総量との関係を記憶する。実施例１の第２の関係の記憶手段Ｃ１４は、図７Ｂに示すグラフを記憶する。図７Ｂにおいて、第２の関係では、横軸に総量［ｇ］を取り、縦軸に現像剤の濃度［％］を取り、極小値を１．５［Ｖ］〜３．１［Ｖ］まで、０．１［Ｖ］刻みで測定した関係が予め測定されている。
Ｃ１５：濃度の暫定値の特定手段
濃度の暫定値の特定手段Ｃ１５は、濃度センサＳＮ１が検出した第１の極大値２１ａと、第１の関係の記憶手段Ｃ１３に記憶された関係と、に基づいて、現像剤の濃度の暫定値を特定する。実施例１の濃度の暫定値の特定手段Ｃ１５は、一例として、第１の極大値２１ａが、２．２［Ｖ］の場合、図７Ａに示すグラフから、２．２［Ｖ］の線が取りうる濃度の範囲である５．７５［％］〜６．２５［％］を、濃度の暫定値とする。
【００５３】
Ｃ１６：総量の暫定値の特定手段
総量の暫定値の特定手段Ｃ１６は、濃度センサＳＮ１が検出した極小値２１ｂと、濃度の暫定値と、第２の関係の記憶手段Ｃ１４に記憶された関係と、に基づいて、現像剤の総量の暫定値を特定する。実施例１の総量の暫定値の特定手段Ｃ１６は、一例として、極大値２１ａが前述の２．２［Ｖ］且つ極小値２１ｂが１．８［Ｖ］の場合、図７Ｂに示すグラフから、１．８［Ｖ］の線上且つ現像剤の濃度が５．７５［％］〜６．２５［％］を満足する範囲に対応する総量の範囲である６２５［ｇ］〜７００［ｇ］を、総量の暫定値とする。
Ｃ１７：濃度の特定手段
濃度の特定手段Ｃ１７は、第１の極大値２１ａに基づいて、現像剤の濃度を特定する。実施例１の濃度の特定手段Ｃ１７は、濃度センサＳＮ１が検出した第１の極大値２１ａと、第１の関係の記憶手段Ｃ１３に記憶された関係と、総量の暫定値と、に基づいて、現像剤の濃度を特定する。実施例１の濃度の特定手段Ｃ１７は、一例として、前述の極大値２１ａが２．２［Ｖ］且つ極小値２１ｂが１．８［Ｖ］の場合、図７Ａに示すグラフから、２．２［Ｖ］の線上且つ総量が６２５［ｇ］〜７００［ｇ］を満足する現像剤の濃度の平均値である５．８５［％］を現像剤の濃度とする。
【００５４】
Ｃ１８：総量の特定手段
総量の特定手段Ｃ１８は、極小値２１ｂに基づいて、現像容器１に収容された現像剤の総量を特定する。実施例１の総量の特定手段Ｃ１８は、濃度センサＳＮ１が検出した極小値２１ｂと、第２の関係の記憶手段Ｃ１４に記憶された関係と、濃度の特定手段Ｃ１７で特定された現像剤の濃度と、に基づいて、現像剤の総量を特定する。実施例１の総量の特定手段Ｃ１８は、一例として、前述の極大値２１ａが２．２［Ｖ］且つ極小値２１ｂが１．８［Ｖ］の場合、図７Ｂに示すグラフから、１．８［Ｖ］の線上且つ現像剤の濃度が５．８５［％］を満足する総量である６３０［ｇ］を現像剤の総量とする。
Ｃ１９：総量の閾値の記憶手段
総量の閾値の記憶手段Ｃ１９は、現像剤の総量の閾値を記憶する。実施例１の総量の閾値の記憶手段Ｃ１９は、濃度センサＳＮ１や現像剤の搬送装置ＧＨが故障している恐れがあるか否かを判別するための閾値として、現像剤の総量の上限値および下限値を記憶する。なお、現像剤の総量の上限値および下限値は、設計や仕様等により予め設定される。
【００５５】
Ｃ２０：総量の判別手段
総量の判別手段Ｃ２０は、総量の特定手段Ｃ１８で特定された現像剤の総量が、総量の閾値の記憶手段Ｃ１９に記憶された総量の上限値から下限値までの範囲内に含まれているか否かを判別する。
Ｃ２１：告知部材の制御手段
告知部材の制御手段Ｃ２１は、総量の特定手段Ｃ１８で特定された現像剤の総量が範囲内に含まれていない場合に、範囲内に含まれていないことを告知する。実施例１の告知部材の制御手段Ｃ２１は、告知部材の一例としての表示パネルＵ０ｂに、利用者に点検を促す内容の表示を行うことで、告知を行う。
【００５６】
Ｃ２２：補正値の演算手段
補正値の演算手段Ｃ２２は、濃度センサＳＮ１の検出値と実際のトナー濃度との補正値を演算する。実施例１の補正値の演算手段Ｃ２２は、濃度の演算手段Ｃ９で演算された直近の現像剤の濃度と、濃度の特定手段Ｃ１７で特定された現像剤の濃度と、に基づいて、補正値を演算する。具体的には、補正値の演算手段Ｃ２２は、濃度の演算手段Ｃ９で演算された直近の現像剤の濃度と濃度の特定手段Ｃ１７で特定された現像剤の濃度との差分を、補正値の記憶手段Ｃ８に記憶された補正値に加算した値を、新たな補正値として演算する。補正値の演算手段Ｃ２２は、補正値の記憶手段Ｃ８に記憶された補正値を、新たな補正値に更新する。
【００５７】
（濃度と総量の検出処理の流れ図の説明）
図８は実施例１の濃度と総量の検出処理の説明図である。
図８の流れ図、いわゆる、フローチャートの各ステップＳＴの処理は、複写機ＵのコントローラＣに記憶されたプログラムに従って行われる。また、この処理は複写機Ｕの他の各種処理と並行して実行される。
図８に示すフローチャートは複写機Ｕの電源投入により開始される。
図８のＳＴ１において、ジョブが開始されたか否かを判別する。イエス（Ｙ）の場合はＳＴ２に進み、ノー（Ｎ）の場合はＳＴ１を繰り返す。
【００５８】
ＳＴ２において、オーガ１１，１２等の回転速度を、第１の回転速度に設定する。そして、ＳＴ３に進む。
ＳＴ３において、印刷枚数の累積値Ｎ１の計数を開始する。そして、ＳＴ４に進む。
ＳＴ４において、次の処理（１）〜（３）を実行する。そして、ＳＴ５に進む。
（１）現像剤の濃度を検出し、記憶する。
（２）補正値に基づいて、濃度を演算する。
（３）演算された濃度に応じて、補給を行う。
ＳＴ５において、ジョブが終了したか否かを判別する。イエス（Ｙ）の場合はＳＴ１に戻る。ノー（Ｎ）の場合はＳＴ６に進む。
【００５９】
ＳＴ６において、印刷枚数の累積値Ｎ１が、閾値Ｎａ以上であるか否かを判別する。イエス（Ｙ）の場合はＳＴ７に進む。ノー（Ｎ）の場合はＳＴ４に戻る。
ＳＴ７において、予め設定された期間、濃度センサＳＮ１の検出値を記憶する。そして、ＳＴ８に進む。
ＳＴ８において、濃度センサＳＮ１の検出値の履歴に基づいて、第１の極大値２１ａを取得する。そして、ＳＴ９に進む。
ＳＴ９において、ジョブを中断する。そして、ＳＴ１０に進む。
ＳＴ１０において、オーガ１１，１２の回転速度を、第２の回転速度に設定する。そして、ＳＴ１１に進む。
【００６０】
ＳＴ１１において、予め設定された期間、濃度センサＳＮ１の検出値を記憶する。そして、ＳＴ１２に進む。
ＳＴ１２において、濃度センサＳＮ１の検出値の履歴に基づいて、極小値２１ｂを取得する。そして、ＳＴ１３に進む。
ＳＴ１３において、次の処理（１）〜（４）を実行する。そして、ＳＴ１４に進む。
（１）第１の極大値から濃度の暫定値を演算する。
（２）極小値と濃度の暫定値から総量の暫定値を演算する。
（３）第１の極大値と総量の暫定値から濃度の値を演算する。
（４）極小値と濃度の値から総量の値を演算する。
【００６１】
ＳＴ１４において、総量の値は正常範囲であるか否かを判別する。すなわち、総量の値が、総量の上限値以下且つ下限値以上であるか否かを判別する。イエス（Ｙ）の場合はＳＴ１５に進む。ノー（Ｎ）の場合はＳＴ１８に進む。
ＳＴ１５において、次の処理（１）、（２）を実行する。そして、ＳＴ１６に進む。
（１）直近の濃度と、演算された濃度の値との差分から新たな補正値を演算し、更新する。
（２）印刷枚数の累積値Ｎ１を初期化する。
ＳＴ１６において、回転速度を第１の回転速度に設定する。そして、ＳＴ１７に進む。
ＳＴ１７において、ジョブを再開する。そして、ＳＴ３に戻る。
【００６２】
ＳＴ１８において、次の処理（１）、（２）を実行する。そして、ＳＴ１９に進む。
（１）ジョブを停止する。
（２）表示パネルＵ０ｂに総量が範囲外になっていることを表示する。
ＳＴ１９において、エラー、すなわち、総量が範囲外になっていることを解消する入力がされた否かを判別する。具体的には、サービスエンジニア等が現像装置Ｇを交換した後に、予め設定された入力をした場合に、エラーが解消された入力がされたと判別する。イエス（Ｙ）の場合はＳＴ１に戻る。ノー（Ｎ）の場合はＳＴ１９を繰り返す。
【００６３】
（現像剤の濃度および総量の検出処理の作用の説明）
前記構成を備えた実施例１の複写機Ｕの現像装置Ｇでは、ジョブ実行中は、第１の回転速度でオーガ１１，１２等を回転させながら、現像剤の濃度が検出される。そして、検出された現像剤の濃度に基づいて、現像剤の補給が行われる。
また、実施例１の現像装置Ｇでは、予め設定された閾値Ｎａの印刷が行われる度に、現像剤の濃度及び総量の検出が行われる。現像剤の濃度は、ジョブが実行中と同一の第１の回転速度でオーガ１１，１２が回転される状態で、濃度センサＳＮ１の検出値の波形２１の第１の極大値２１ａに基づいて、演算される。また、現像剤の総量は、第１の回転速度よりも低速の第２の回転速度でオーガ１１，１２が回転される状態で、波形２１の極小値２１ｂに基づいて、演算される。
【００６４】
図９は現像剤の濃度を検出する感度の説明図であり、図９Ａは回転速度が高速且つ総量が多い場合の現像剤濃度と濃度の検出器の出力値との関係を示すグラフ、図９Ｂは回転速度が低速且つ総量が多い場合の現像剤濃度と濃度の検出器の出力値との関係を示すグラフ、図９Ｃは回転速度が高速且つ総量が中程度の場合の現像剤濃度と濃度の検出器の出力値との関係を示すグラフ、図９Ｄは回転速度が低速且つ総量が中程度の場合の現像剤濃度と濃度の検出器の出力値との関係を示すグラフ、図９Ｅは回転速度が高速且つ総量が少ない場合の現像剤濃度と濃度の検出器の出力値との関係を示すグラフ、図９Ｆは回転速度が低速且つ総量が少ない場合の現像剤濃度と濃度の検出器の出力値との関係を示すグラフである。
【００６５】
図９において、オーガ１１，１２の回転速度を高速の第１の回転速度と低速の第２の回転速度とし、総量を４００［ｇ］、６００［ｇ］、８００［ｇ］とし、現像剤の濃度を変えた場合における、第１の極大値２１ａ、極小値２１ｂ、第２の極大値２１ｃの測定を行った。
図９Ｂに示すように、オーガ１１，１２の回転速度が低速の第２の回転速度に設定され、且つ、総量が８００［ｇ］の場合、第１の極大値２１ａ、第２の極大値２１ｃ、極小値２１ｂのいずれでも、実際の現像剤の濃度の変動に対して、濃度センサＳＮ１の出力値が十分に変動している。すなわち、濃度センサＳＮ１が、現像剤の濃度に対して、十分な感度を有している。
【００６６】
しかしながら、図９Ａに示すように、オーガ１１，１２の回転速度が高速の第１の回転速度に設定されると、極小値２１ｂは、実際の濃度が変動しても、濃度センサＳＮ１の出力値の変動が小さい。すなわち、濃度センサＳＮ１の検出値にノイズ等が含まれたり、温度や湿度等の環境変化に応じて、実際の濃度とのズレが生じやすくなる。すなわち、濃度センサＳＮ１の感度が低くなっている。また、図９Ｃ〜図９Ｆからも分かるように、極小値２１ｂは、総量が少なくなったり、回転速度が高速になるほど、検出される濃度に誤差が含まれやすくなる。
【００６７】
極小値２１ｂの感度が低下する理由は不明であるが、回転速度が高速化したり、総量が少なくなると、図６Ｃに示すような濃度センサＳＮ１の検知面ＳＮ１ａに空間が対向する状態に、差が少なくなるためではないかと考察される。すなわち、回転速度が高速化すると、パドル１２ｄが通過した直後に、パドル１２ｄの上流側に、周囲から現像剤が流入する時間的な余裕が少なくなり、濃度が高くても低くても、現像剤が存在しない状態が同様になりやすいためではないかと考えられる。また、総量が少なくなると、パドル１２ｄが通過した直後に、パドル１２ｄの上流側に、周囲から流入可能な現像剤の量自体が少なく、濃度が高くても低くても、現像剤が存在しない状態が同様になりやすいためではないかと考えられる。したがって、極小値２１ｂの感度が低下しやすいのではないかと考えられる。
【００６８】
また、図９Ｃに示す総量が６００［ｇ］の場合と、図９Ｅに示す総量が４００［ｇ］の場合から分かるように、第２の極大値２１ｃも、回転速度が高速になり且つ総量が少なくなると、感度が低下しやすい問題がある。
総量が少なくなり且つ回転速度が高速の場合に、第２の極大値２１ｃの感度が低下する理由も不明であるが、回転速度が高速になると、図６Ｂに示す搬送羽根１２ｂの下流側に保持される現像剤２２′の量が、パドル１２ｄの場合に比べて、不十分になりやすいためでは無いかと考察される。
これらに対して、第１の極大値２１ａは、回転速度が高速になっても十分な感度を有し、且つ、総量が低下しても十分な感度を有している。したがって、現像剤の濃度を検出する際に第１の極大値２１ａを使用する実施例１の複写機Ｆは、高感度で現像剤の濃度を検出可能である。
【００６９】
図１０は現像剤の総量を検出する感度の説明図であり、図１０Ａは現像剤の濃度が高濃度且つ回転速度を変更した場合の現像剤の総量と第１の極大値との関係を示すグラフ、図１０Ｂは現像剤の濃度が低濃度且つ回転速度を変更した場合の現像剤の総量と第１の極大値との関係を示すグラフ、図１０Ｃは現像剤の濃度が高濃度且つ回転速度を変更した場合の現像剤の総量と第２の極大値との関係を示すグラフ、図１０Ｄは現像剤の濃度が低濃度且つ回転速度を変更した場合の現像剤の総量と第２の極大値との関係を示すグラフ、図１０Ｅは現像剤の濃度が高濃度且つ回転速度を変更した場合の現像剤の総量と極小値との関係を示すグラフ、図１０Ｆは現像剤の濃度が低濃度且つ回転速度を変更した場合の現像剤の総量と極小値との関係を示すグラフである。
【００７０】
図１０において、オーガ１１，１２の回転速度を６００［ｒｐｍ］、３００［ｒｐｍ］とし、現像剤の濃度を７．５［％］、０［％］とし、現像剤の総量を変えた場合における、第１の極大値２１ａ、極小値２１ｂ、第２の極大値２１ｃの測定を行った。なお、現像剤の濃度が７．５［％］の場合については、回転速度が２００［ｒｐｍ］でも測定を行った。
図１０Ａ〜図１０Ｆにおいて、オーガ１１，１２の回転速度が高速の６００［ｒｐｍ］の場合は、現像剤の総量が変動しても各極値２１ａ〜２１ｃの変動が小さいことが分かる。これに対して、回転速度が低速の３００［ｒｐｍ］、２００［ｒｐｍ］の場合、高速の場合に比べて、極値２１ａ〜２１ｃの変動が大きくなることが分かる。すなわち、オーガ１１，１２の回転速度が高速化されると、濃度センサＳＮ１の出力値に基づく総量の検知が困難になることが分かる。
また、図１０Ｅと図１０Ｆから極小値２１ｂの場合、現像剤の濃度が低くなると、濃度が高い場合に比べて、極小値２１ｂの変動が大きくなることが分かる。すなわち、濃度センサＳＮ１の感度は、総量だけでなく、濃度にも影響を受けることが分かる。
【００７１】
実施例１の複写機Ｕでは、極小値２１ｂを使用すると共に、オーガ１１，１２の回転速度を第２の回転速度としている。したがって、図１０Ｅ、図１０Ｆの結果から、実施例１の複写機Ｕは、濃度センサＳＮ１を使用して、総量を比較的高精度で検出することが可能である。
よって、実施例１の複写機Ｕでは、濃度センサＳＮ１を使用して、濃度と総量を検出可能である。したがって、現像容器１の内部の現像剤の総量を検出するためのセンサを別個に設ける構成に比べて、部品点数が削減される。よって、総量を検出するセンサを別個に設ける場合に比べて、実施例１の現像装置Ｇは、製作費用が低減される。
【００７２】
また、特許文献１に記載の技術のように、濃度センサの下限近傍値を使用して現像剤の量を算出する場合、図１０Ｅに示すように、オーガ１１，１２の回転速度が高速になると総量の検知が困難になる。すなわち、従来の技術では、単位時間当たりの印刷枚数、いわゆる生産性が向上すると、総量の検出が困難になる問題がある。これに対して、実施例１の現像装置Ｇでは、総量の検出を行う場合には、第１の回転速度よりも低速の第２の回転速度でオーガ１１，１２を回転させた状態で、検出を行っている。したがって、実施例１の現像装置Ｇでは、従来の構成に比べて、オーガ１１，１２の回転速度を高速化しつつ、現像剤の総量の検出を確実且つ高精度に行うことができる。すなわち、生産性を向上しつつ、濃度センサＳＮ１で現像剤の総量と濃度の両方を検出することが可能である。
そして、現像剤の総量が、予め設定された範囲外になっている場合、濃度センサＳＮ１の故障や、現像装置Ｇのオーガ１１，１２の故障、現像剤の搬送装置ＧＨの故障等の可能性がある。これに対して、実施例１の現像装置Ｇでは、現像剤の総量が、予め設定された範囲外になっている場合、表示パネルＵ０ｂを介して、利用者に告知される。実施例１では、現像剤の総量の検出が、従来に比べて高精度に行われており、故障等の判別も高精度に行われる。
【００７３】
さらに、図１０Ｅ、図１０Ｆに示すように、現像剤の総量を特定する際に、濃度センサＳＮ１の極小値が、濃度の影響を受ける。したがって、濃度センサＳＮ１の極小値のみから総量を特定しようとすると、誤差を含む可能性がある。これに対して、実施例１の現像装置Ｇでは、現像剤の濃度と総量を特定する際に、それぞれの暫定値を導出した後に、暫定値も使用して濃度と総量の値を導出している。したがって、濃度センサＳＮ１の極小値のみから単純に総量を導出しようとする特許文献１等に記載の構成に比べて、濃度と総量を高精度に導出することが可能である。
また、実施例１の現像装置Ｇでは、精度良く導出された現像剤の濃度を使用して、補正値が更新される。したがって、更新された補正値を使用して、ジョブの実行中に導出される現像剤の濃度の精度も向上する。よって、現像剤の補給動作の精度も向上しやすい。したがって、従来の構成に比べて、現像剤の過剰な供給や供給不足が低減される。よって、印刷される画像において、かぶりや白点、色ムラ等の画質欠陥が低減される。すなわち、画質や色の安定性が向上する。
【００７４】
（変更例）
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲で、種々の変更を行うことが可能である。本発明の変更例（Ｈ01）〜（Ｈ08）を下記に例示する。
（Ｈ01）前記各実施例において、画像形成装置の一例として複写機Ｕを例示したが、これに限定されない。例えば、画像形成装置の一例としてのプリンタ、ＦＡＸ、あるいはこれら複数の機能を備えた複合機等に適用可能である。また、単色の画像形成装置に限定されず、多色の画像形成装置にも適用可能である。
【００７５】
（Ｈ02）前記実施例において、パドル１２ｄを設けることが望ましいが、これに限定されない。パドル１２ｄを設けず、第２の極大値２１ｃを第１の極大値２１ａの代わりに使用することも可能である。また、パドル１２ｄを２つ以上設ける構成とすることも可能である。
（Ｈ03）前記実施例において、濃度と総量を特定する際に、暫定値を導出した後に詳細な値を導出する構成を例示したが、これに限定されない。例えば、現像剤の濃度や総量について、要求される精度が、暫定値のような幅を持っていても良い場合、暫定値を濃度や総量とすることも不可能ではない。
【００７６】
（Ｈ04）前記実施例において、補正値を使用する構成を例示したが、例示した補正値に限定されない。例えば、補正値の導出方法は差分に限定されず、補正方法に適応する補正値や補正関数とすることが可能である。また、補正値を使用することが望ましいが、補正値を使用しない方法も可能である。
（Ｈ05）前記実施例において、現像剤の総量と濃度を検出する際に、第１の極大値２１ａを導出する際に、ジョブを実行する際の第１の回転速度とする構成を例示したが、これに限定されない。例えば、第１の極大値２１ａを導出する際の回転速度を、第２の回転速度としたり、第１の回転速度および第２の回転速度とは異なる第３の回転速度とすることも可能である。
【００７７】
（Ｈ06）前記実施例において、現像剤の総量が正常な範囲外の場合の告知方法は、表示パネルＵ０ｂに限定されない。例えば、ブザー音や音声案内、警告灯の点灯等、任意の方法を採用可能である。
（Ｈ07）前記実施例において、総量が正常な範囲外の場合に告知を行う構成を例示したが、これに限定されない。例えば、総量が正常な範囲外の場合に、正常な範囲内となるように部材を作動させることも可能である。例えば、補給タンクのような現像剤を補給する機構や、オーガ等のような現像剤を強制的に現像装置の外に排出する機構などを備えている場合、現像剤が過少の場合には現像剤の補給を行い、現像剤が過多の場合には現像剤の強制排出を行うことも可能である。
（Ｈ08）前記実施例において、極大値や極小値を使用して濃度と総量を検出する構成を例示したが、これに限定されない。例えば、センサの基準電位の正負の設定や、回路構成等により、極大と極小が逆転する場合、対応する値を使用して、濃度と総量の検出を行うことが可能である。すなわち、本願明細書および請求の範囲において、「極大値、極小値」は、「トナー濃度が低く且つキャリア濃度が高くなるほど出力値が変化する方向を「大きくなる方向」と定義した場合における極大値、極小値」を指すものとする。
【符号の説明】
【００７８】
６…現像剤の保持体、
１２…搬送部材、
１２ａ…回転軸、
１２ｂ，１２ｄ…羽根部、
２１ａ…極大値、
２１ｂ…極小値、
Ｃ５…搬送部材の制御手段、
Ｃ１２…極値の取得手段、
Ｃ１３…第１の関係の記憶手段、
Ｃ１４…第２の関係の記憶手段、
Ｃ１５…濃度の暫定値の特定手段、
Ｃ１６…総量の暫定値の特定手段、
Ｃ１７…濃度の特定手段、
Ｃ１８…総量の特定手段、
Ｃ２０…総量の判別手段、
Ｆ…定着装置、
Ｇ…現像装置、
ＧＨ…現像剤の補給装置、
ＰＲ…像保持体、
Ｑ２…現像領域、
ＳＮ１…濃度の検出器、
ＴＵ…転写装置、
Ｕ…画像形成装置、
Ｕ０ｂ…告知部材。
【図１】
0005966604.tif 000002
【図２】
0005966604.tif 000003
【図３】
0005966604.tif 000004
【図４】
0005966604.tif 000005
【図５】
0005966604.tif 000006
【図７】
0005966604.tif 000007
【図８】
0005966604.tif 000008
【図９】
0005966604.tif 000009
【図１０】
0005966604.tif 000010
【図６】
0005966604.tif 000011