(57)【要約】【課題】精度よくケーシング内の現像剤のトナー濃度を検知することができ、ケーシング内の現像剤のトナー濃度を規定の濃度に維持することができる現像装置、並びにこの現像装置を備えたプロセスカートリッジ及び画像形成装置を提供する。【解決手段】嵩密度変動推定手段としての制御部は、現在の現像剤が規定のトナー濃度であるとすればとるであろう嵩密度の新品の現像剤の嵩密度に対する嵩密度変動量を推定する。そして、補正手段としての制御部は、嵩密度変動推定手段が推定した嵩密度変動量に基づいて、上記トナー濃度検出手段の出力値を補正する。【選択図】図１５
2015230409.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナーとキャリアとを含む二成分現像剤を内部に収容したケーシングと、
該二成分現像剤を表面に担持して表面移動し、潜像担持体に対向する現像領域まで該二成分現像剤を搬送する現像剤担持体と、
該ケーシング内の該二成分現像剤のトナー濃度に応じた出力値を出力するトナー濃度検知センサを有し、該トナー濃度検知センサの出力値、および、トナー濃度と上記出力値とを関係づけた出力特性に基づいて、トナー濃度を検出するトナー濃度検出手段とを備える現像装置であって、
上記ケーシング内の新品の現像剤についてのトナー濃度検知センサの出力値と、新品の現像剤の予め決められた規定のトナー濃度とに基づいて、上記出力特性を取得する取得手段と、
現在の現像剤が上記規定のトナー濃度であるとすればとるであろう嵩密度の上記新品の現像剤の嵩密度に対する嵩密度変動量を推定する嵩密度変動推定手段と、
上記嵩密度変動推定手段が推定した嵩密度変動量に基づいて、上記トナー濃度検出手段の出力値を補正する補正手段とを備え、
上記嵩密度変動推定手段は、少なくとも、前回の現像動作終了時のキャリアの推定帯電量と、放置時のキャリアの帯電量の推定低下量とを用いて、上記嵩密度変動量を推定することを特徴とする現像装置。
【請求項２】
請求項１に記載の現像装置において、
前回の現像動作終了時のキャリアの推定帯電量は、前回現像動作の連続現像動作回数および／または前回の現像動作の終了直前の画像面積率を用いて推定することを特徴とする現像装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の現像装置において、
放置時のキャリアの帯電量の推定低下量は、放置時間、放置時の温度および放置時の湿度のうち少なくとも一つに基づいて、推定することを特徴とする現像装置。
【請求項４】
請求項１乃至３いずれかに記載の現像装置であって、
装置の湿度を検知する湿度検知手段を備え、
上記嵩密度変動推定手段は、上記取得手段により上記出力特性を取得したときの上記湿度検知手段が検知した湿度と、現在の上記湿度検知手段が検知した湿度とに基づいて、上記嵩密度変動量を推定することを特徴とする現像装置。
【請求項５】
請求項１乃至４いずれかに記載の現像装置であって、
上記嵩密度変動推定手段は、上記キャリアの劣化状態および／または、現像剤中の劣化トナーの割合を用いて、上記嵩密度変動量を推定することを特徴とする現像装置。
【請求項６】
請求項５に記載の現像装置であって、
上記キャリアの劣化状態として、上記現像剤担持体または上記ケーシング内の現像剤を攪拌する現像剤攪拌部材の総駆動時間または走行距離を用い、
現像剤中の劣化トナーの割合として、上記現像剤担持体または上記現像剤攪拌部材の単位走行距離当たりの画像面積または画像面積率を用いたことを特徴とする現像装置。
【請求項７】
請求項６に記載の現像装置であって、
上記現像剤中の劣化トナーの割合として、画像における線画部とベタ部との比を考慮に入れた上記現像剤担持体または上記現像剤攪拌部材の単位走行距離当たりの画像面積または画像面積率を用いることを特徴とする現像装置。
【請求項８】
請求項１乃至７いずれかに記載の現像装置であって、
上記補正手段は、上記嵩密度変動推定手段が推定した嵩密度変動量に基づいて、上記トナー濃度検知センサの出力値を補正する補正値を算出する補正値算出手段を有し、該補正値算出手段により算出した補正値に基づいて、上記トナー濃度検知センサの出力値を補正しており、
上記補正値算出手段による補正値算出は、現像動作開始前に行うことを特徴とする現像装置。
【請求項９】
潜像を担持する潜像担持体と、該潜像担持体上の潜像を現像する現像手段とを備えた画像形成装置であって、
該現像手段として、請求項１乃至８のいずれかに記載の現像装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の画像形成装置であって、
上記現像装置には、嵩密度変動量を推定するために用いる情報を記憶する記憶手段と、
上記現像装置が交換されたとき、上記記憶手段に記憶されている上記嵩密度変動量を推定するために用いる情報を、画像形成装置本体の記憶手段に保存するよう、制御する制御手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
潜像を担持する潜像担持体と、該潜像担持体上の潜像を現像する現像手段とを備える画像形成装置における少なくとも該潜像担持体と該現像手段とを１つのユニットとして共通の保持体に保持させて画像形成装置本体に対して着脱可能にしたプロセスカートリッジであって、
上記現像手段として、請求項１乃至８いずれかに記載の現像装置を用いたことを特徴とするプロセスカートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、現像装置、画像形成装置およびプロセスカートリッジに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、潜像担持体上に形成した潜像を現像装置で顕像化する現像装置として、現像剤としてトナーと磁性キャリアとからなる二成分現像剤を用いる現像装置が知られている。この現像装置では、ケーシング内に収容する二成分現像剤を現像剤担持体に供給し、現像剤担持体が潜像担持体に対向する現像領域で現像剤担持体の表面上の二成分現像剤中のトナーを潜像剤担持体上の潜像に供給し、潜像を可視像化している。
【０００３】
二成分現像剤を用いる現像装置では、ケーシング内の現像剤中のトナーが現像により消費されるため、トナー補給装置によりトナーが補給される。現像装置の現像能力を維持するには、現像に供される現像剤中の磁性キャリアに対するトナーの混合比率［ｗｔ％］（以下、トナー濃度という。）が所定の範囲内になるようにトナー補給装置からのトナー補給を適切に制御する必要がある。現像剤のトナー濃度を検出するトナー濃度センサとしては、現像剤の透磁率がトナー濃度によって異なることを利用してトナー濃度を検出するものが知られている（例えば：特許文献１）。現像剤の透磁率変化を利用したトナー濃度センサの出力は、トナー濃度が低ければセンサ近傍のキャリアの量が増加して透磁率が高くなり、センサ出力値が上昇する。逆に、トナー濃度が高ければセンサ近傍のキャリアの量が減少して透磁率が低くなり、センサ出力値が下降する。このセンサ出力値およびセンサ出力値とトナー濃度との関係を示す出力特性から、トナー濃度を検知する。
【０００４】
また、特許文献１には、標準の攪拌速度以外のとき、標準の攪拌速度のときの出力特性（トナー濃度センサの出力値とトナー濃度との関係）となるように、センサの出力値を補正している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
現像剤の嵩密度は、キャリアの帯電量により変動する。キャリアの帯電量が低いとキャリア同士の静電的な反発力が低下するため、現像剤が締まって嵩密度が高くなる。一方、キャリアの帯電量が高いと、キャリア同士の静電的な反発力が増加するため、現像剤が嵩密度が低くなる。キャリアの帯電量は、例えば、湿度により変動する。湿度が低いほど、キャリアが帯電しやすくなり、キャリアの帯電量が高くなるのである。
【０００６】
上記特許文献１では、標準の攪拌速度のときの出力特性は、不変なものとして扱っており、予め決められた１つの出力特性を用いている。しかし、湿度などによりキャリアの帯電しやすさが異なるため、標準の攪拌速度において、同じトナー濃度でも湿度などの条件で嵩密度が異なってしまう。すなわち、攪拌速度が標準のときの出力特性は、湿度などによって異なるのである。よって、特許文献１では、環境などの条件によっては、予め決められた一つの出力特性と、センサの出力値とを用いて、把握した標準の攪拌速度のときのトナー濃度が、実際のトナー濃度とは異なってしまう。よって、特許文献１では、環境などによって、攪拌速度が標準のときに正確なトナー濃度を検知できない。その結果、ケーシング内の現像剤中のトナー濃度を規定のトナー濃度に制御できなくなり、画像濃度不良が生じるおそれがある。
【０００７】
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、次の通りである。すなわち、精度よくケーシング内の現像剤のトナー濃度を検知することができ、ケーシング内の現像剤のトナー濃度を規定の濃度に維持することができる現像装置、並びにこの現像装置を備えたプロセスカートリッジ及び画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、トナーとキャリアとを含む二成分現像剤を内部に収容したケーシングと、該二成分現像剤を表面に担持して表面移動し、潜像担持体に対向する現像領域まで該二成分現像剤を搬送する現像剤担持体と、該ケーシング内の該二成分現像剤のトナー濃度に応じた出力値を出力するトナー濃度検知センサを有し、該トナー濃度検知センサの出力値、および、トナー濃度と上記出力値とを関係づけた出力特性に基づいて、トナー濃度を検出するトナー濃度検出手段とを備える現像装置であって、上記ケーシング内の新品の現像剤についてのトナー濃度検知センサの出力値と、新品の現像剤の予め決められた規定のトナー濃度とに基づいて、上記出力特性を取得する取得手段と、現在の現像剤が上記規定のトナー濃度であるとすればとるであろう嵩密度の上記新品の現像剤の嵩密度に対する嵩密度変動量を推定する嵩密度変動推定手段と、上記嵩密度変動推定手段が推定した嵩密度変動量に基づいて、上記トナー濃度検出手段の出力値を補正する補正手段とを備え、上記嵩密度変動推定手段は、少なくとも、前回の現像動作終了時のキャリアの推定帯電量と、放置時のキャリアの帯電量の推定低下量とを用いて、上記嵩密度変動量を推定することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、精度よくケーシング内の現像剤のトナー濃度を検知することができ、ケーシング内の現像剤のトナー濃度を規定の濃度に維持することができる
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】画像形成装置の概略を示す図。
【図２】（ａ）は、プロセスカートリッジの斜視図。（ｂ）は、プロセスカートリッジの断面図。
【図３】クリーニング装置で回収したトナーの搬送について説明する説明図。
【図４】現像装置の外観を示す斜視図。
【図５】現像装置の現像剤収容部内が視認できるように上部ケーシングと現像ローラとを取り外した状態の斜視図。
【図６】現像装置内の現像剤の循環経路を模式的に示す図。
【図７】トナー濃度センサの斜視図。
【図８】トナー濃度センサの内部構成について説明するブロック図。
【図９】現像装置へのトナー濃度センサの取り付け態様を示す図。
【図１０】本プリンタの電気回路の一部を示すブロック図。
【図１１】トナー濃度とトナー濃度センサの出力値との関係を示す図。
【図１２】ｈ(Ｌｈ)，ｉ(Ｌｔ)，ｊ(Ｌａｈ)の一例を示す図。
【図１３】ｋ(Ｎａｒ)，ｌ(Ｎｕ)の一例を示す図。
【図１４】初期剤の現像剤嵩密度に対する嵩密度変動量「Δ嵩」を算出して、トナー濃度センサの出力値Ｖｔを補正する補正値を算出するまでの制御フロー図。
【図１５】補正値ΔＶｔ（嵩）算出処理の制御フロー図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１は本発明の一実施形態に係る画像形成装置の概略を示す図である。
画像形成装置たる複写機の装置本体１００の上部には、画像読取装置２００が取り付けられている。
【００１２】
装置本体１００の内部には、プロセスカートリッジ１が設けられている。
図２（ａ）は、プロセスカートリッジの斜視図であり、図２（ｂ）は、プロセスカートリッジの断面図である。
図２（ｂ）に示すように、プロセスカートリッジ１は、潜像担持体たる感光体１０と、感光体１０の周囲に配置され、感光体１０に作用するプロセス手段としての帯電装置１１、現像装置１２およびクリーニング装置１４などを備えている。プロセスカートリッジ１は、装置本体１００に着脱可能に装着されている。感光体１０、帯電装置１１、現像装置１２及びクリーニング装置１４がプロセスカートリッジ１としてユニット化されることにより、交換やメンテナンスの作業が容易になる。また、各部材間の位置精度を高精度の維持することができ、形成される画像品質の向上を図ることができる。
【００１３】
帯電手段たる帯電装置１１は、帯電バイアスを印加され、感光体１０表面に電荷を与えて感光体１０を一様帯電する帯電ローラ１１ａと、帯電ローラ１１ａの表面に付着したトナーなどの付着物を除去する除去ローラ１１ｂとを備えている。
【００１４】
現像手段たる現像装置１２は、現像剤搬送手段としての第一搬送スクリュウ１２ｂが配設された第一剤収容室Ｖ１を有している。また、現像剤搬送手段としての第二搬送スクリュウ１２ｃ、現像剤担持体としての現像ローラ１２ａ、現像剤規制部材としてのドクターブレード１２ｄなどが配設された第二剤収容室Ｖ２も有している。
【００１５】
これら２つの剤収容室Ｖ１，Ｖ２内には、磁性キャリアとマイナス帯電性のトナーとからなる二成分現像剤である現像剤が内包されている。第一搬送スクリュウ１２ｂは、図示しない駆動手段によって回転駆動することで、第一剤収容室Ｖ１内の現像剤を図中の手前側へ搬送する。そして、第一搬送スクリュウ１２ｂにより第一剤収容室Ｖ１の図中手前側端部まで搬送された現像剤は、第二剤収容室Ｖ２に進入する。
【００１６】
第二剤収容室Ｖ２内の第二搬送スクリュウ１２ｃは、図示しない駆動手段によって回転駆動することで、現像剤を図中の奥側へ搬送する。このようにして現像剤を搬送する第二搬送スクリュウ１２ｃの上方には、現像ローラ１２ａが第二搬送スクリュウ１２ｃと平行な姿勢で配設されている。この現像ローラ１２ａは、回転駆動する非磁性スリーブからなる現像スリーブ内に固定配置されたマグネットローラを内包した構成となっている。
【００１７】
第二搬送スクリュウ１２ｃによって搬送される現像剤の一部は、現像ローラ１２ａ内の不図示のマグネットローラの発する磁力によって現像ローラ１２ａの表面に汲み上げられる。そして、現像ローラ１２ａの表面と所定の間隙を保持するように配設されたドクターブレード１２ｄによってその層厚が規制された後、感光体１０と対向する現像領域まで搬送され、感光体１０上の静電潜像にトナーを付着させる。この付着により、感光体１０上にトナー像が形成される。現像によってトナーを消費した現像剤は、現像ローラ１２ａの表面移動に伴って第二搬送スクリュウ１２ｃ上に戻される。そして、第二搬送スクリュウ１２ｃにより第二剤収容室Ｖ２の端部まで搬送された現像剤は、第一剤収容室Ｖ１内に戻る。このようにして、現像剤は現像装置内を循環搬送される。
【００１８】
また、現像装置１２は、第一剤収容室Ｖ１の現像剤のトナー濃度を検知するトナー濃度検知手段たるトナー濃度センサ１２４を有している。トナー濃度センサ１２４は、現像剤の透磁率から現像剤のトナー濃度を測定するもので、トナー濃度が低くなると磁性体のキャリアが密集してくるので透磁率は高くなる。このトナー濃度センサ１２４によって測定された値が、狙いの値（閾値）を超える場合は図１に示すトナーボトル２０からトナー補給され、トナー濃度を一定濃度に制御する。狙いの値は、感光体１０に形成されたトナーパターンのトナー付着量を不図示の光学センサで検知し、その検知結果に基づいて決められる。
【００１９】
このような動作によって、感光体上の基準パターン濃度を一定に保つように制御しているが、トナーボトル２０のトナーがなくなった場合は、濃度低下を抑制できなくなる。このような状況においては、所定期間、トナーボトル２０からトナーを補給する動作をしたにも係わらず、光学センサによるトナーパターンの検知結果が改善されない。従って、トナーボトル２０からトナーを補給する動作をしたにも係わらず、光学センサによるトナーパターンの検知結果が改善されなかった場合は、トナーがなくなった（トナーエンド）と、不図示の手段で判断（あるいは推定判断）する。
【００２０】
また、トナーエンドと判断した後、トナーボトル２０を交換し、交換したトナーボトル２０内のトナーを現像装置１２へ供給するトナーエンドのリカバリのときは、以下のような動作を行う。すなわち、補給されたトナーと現像剤を良好に混合させるために、現像ローラ１２ａや各搬送スクリュウ１２ｂ，１２ｃを回転させる。また、このとき、現像ローラ１２ａ上の現像剤に不均一な摺動が生じるのを防ぐために、感光体１０も回転させるよう、駆動を付与する。
【００２１】
クリーニング手段たるクリーニング装置１４は、感光体１０表面に当接して感光体１０に付着している転写残トナーを掻き取るクリーニングブレード１４ａを備えている。また、回収部Ｗに収容され、クリーニングブレード１４ａにより回収された回収トナーを搬送するトナー回収コイル１４ｂを備えている。トナー回収コイル１４ｂにより搬送された回収トナーは、後述するトナー搬送装置５０により、現像装置１２または廃トナーボトル４１へ搬送される。
【００２２】
図１に示す転写手段たる転写装置１７は、転写ローラ１６を備えており、転写ローラ１６は、感光体１０の周面に押圧されて当接されている。また、転写装置１７の上方には、定着手段たる熱定着装置２４が設けられている。熱定着装置２４は、加熱ローラ２５と加圧ローラ２６を有する。また、装置本体１００には、潜像形成手段たるレーザ書込装置２１が備えられている。レーザ書込装置２１には、レーザ光源、走査用の回転多面鏡、ポリゴンモータ、ｆθレンズなどを備えている。また、装置本体は、転写紙、ＯＨＰフィルムなどのシートＳを収納するシートカセット２２が多段に備えられている。
【００２３】
以上のような構成の装置を用いてコピーするとき、ユーザーが不図示のスタートスイッチを押す。すると、まず、画像読取装置２００にセットされた原稿内容を読み取る。また、このとき同時に、不図示の感光体駆動モータで感光体１０を回転し、帯電ローラ１１ａを用いた帯電装置１１で感光体１０の表面を一様に帯電する。次いで画像読取装置２００によって読み取った原稿内容に応じてレーザ光を照射してレーザ書込装置２１を用いて書き込み工程を実行する。そして、感光体１０の表面に静電潜像を形成した後、現像装置１２を用いてトナーを付着させて静電潜像を可視像化（現像）する。
【００２４】
また、スタートスイッチをユーザーが押すと同時に、多段のシートカセット２２から選択されたシートＳを呼出ローラ２７により送り出す。次いで、供給ローラ２８と分離ローラ２９で１枚ずつ分離して供給路Ｒ１に送る。供給路Ｒ１に送られたシートＳは、シート搬送ローラ３０で搬送されて、レジストローラ２３に突き当てて止められる。そして、感光体１０の可視像化したトナー画像と回転タイミングを合わせて、転写ローラ１６が感光体１０と当接して形成された転写ニップへと送り込まれる。
【００２５】
転写ニップへと送り込まれたシートＳは、転写装置１７により感光体１０上のトナー画像を転写される。画像転写後の感光体１０上の残留トナーはクリーニング装置１４で除去・清掃され、残留トナーを除去された感光体１０上の残留電位は、不図示の除電装置で除去される。そして、帯電装置１１から始まる次の画像形成に備える。
【００２６】
一方、画像転写された後のシートＳは、熱定着装置２４に導かれ、加熱ローラ２５と加圧ローラ２６の間に通されて、これらローラに搬送されながら、熱と圧力を加えられてトナー画像を定着される。画像定着されたシートＳは、その後、排紙ローラ３１により排紙スタック部３２上に排出されてスタックされる。
【００２７】
本実施形態においては、クリーニング装置１４で回収したトナーを、現像装置１２、或いは廃トナーボトル４１（図１参照）のいずれか一方に選択的に搬送している。
図３は、クリーニング装置１４で回収したトナーの搬送について説明する説明図である。
図３に示すように、クリーニング装置１４で回収された回収トナーは、トナー回収コイル１４ｂにより、トナー搬送装置５０の回収トナー搬送路５５の回収トナー搬送方向上流端へ搬送される。回収トナー搬送路５５のトナー搬送方向下流端には、廃トナーボトル４１へ回収トナーを落下させる廃トナー連通路５６が接続されている。また、回収トナー搬送路５５には、現像装置１２へ回収トナーを供給するための回収トナー供給路５２が接続されている。また、回収トナー搬送路５５と回収トナー供給路５２との間を開閉するシャッター部材５４が設けられている。
【００２８】
回収トナー搬送路５５へ搬送された回収トナーを廃トナーボトル４１へ搬送するときは、シャッター部材５４が、回収トナー供給路５２と回収トナー搬送路５５との接続部を閉じている。従って、この場合は、回収トナー搬送路５５内の回収トナーは、回収トナー搬送路内の回収トナー搬送コイル５３により、回収トナー搬送路５５内を下流端まで移動する。そして、廃トナー連通路５６内を自由落下して、廃トナーボトル４１へ移動する。
【００２９】
一方、回収トナーを再利用する場合は、回収トナー搬送路５５と回収トナー供給路５２との接続部からシャッター部材５４を退避させる。これにより、回収トナー搬送路５５内の回収トナーは、回収トナー搬送コイル５３により廃トナー連通路５６へ向かう途中で、回収トナー供給路５２へと落下する。そして、現像装置のトナー補給口１２ｅから現像装置１２へ供給される。
【００３０】
次に、現像装置１２の構成及び動作について、さらに詳しく説明する。
図４は、現像装置１２の外観を示す斜視図である。
図５は、現像装置１２の現像剤収容部内が視認できるように上部ケーシングと現像ローラ１２ａとを取り外した状態の斜視図である。
図６は、現像装置１２内の現像剤の循環経路を模式的に示す図である。図６中の破線の矢印が現像剤の流れを示し、図６中の実線の矢印が、トナー補給口１２ｅから補給されるトナーの流れを示している。
【００３１】
現像ケーシング１２１によって、現像装置１２の内部には、現像剤収容部が形成される。現像剤収容部には、第一の剤収容室Ｖ１と第二の剤収容室Ｖ２とに仕切る仕切壁１２２を有している。第一の剤収容室Ｖ１と、第二の剤収容室Ｖ２には、それぞれ、搬送スクリュウ１２ｂ，１２ｃが設けられている。第一の剤収容室Ｖ１と第二の剤収容室Ｖ２とは、仕切壁１２２の端部の受け渡し開口部１２２ａ，１２２ｂにより連通している。
【００３２】
搬送スクリュウ１２ｃにより第二の剤収容室Ｖ２の下流端まで搬送された現像剤は仕切壁１２２の端部の受け渡し開口部１２２ａを通過し、第一の剤収容室Ｖ１へと移動する。第一の剤収容室Ｖ１内の現像剤は、第一搬送スクリュウ１２ｂにより攪拌されながら第二の剤収容室Ｖ２内の現像剤とは反対方向に搬送される。そして、第一の剤収容室Ｖ１の搬送方向下流側端部に達すると、仕切壁１２２の端部の受け渡し開口部１２２ｂを通過して第二の剤収容室Ｖ２へと移動する。このように現像剤は、第一の剤収容室Ｖ１と第二の剤収容室Ｖ２とにそれぞれ設けた各搬送スクリュウ１２ｂ，１２ｃによって、仕切壁１２２により仕切られた現像剤収容部内を循環している。
【００３３】
また、第一の剤収容室Ｖ１の現像剤搬送上流側端部には、補給トナー搬送路１２３が連結されている。補給トナー搬送路１２３には、トナー補給口１２ｅが設けられており、このトナー補給口１２ｅから、新品のトナーや、クリーニング装置１４で回収された回収トナーが補給される。第一の剤収容室Ｖ１に設けられた第一搬送スクリュウ１２ｂは、補給トナー搬送路１２３まで延設されている。トナー補給口１２ｅから補給されたトナーは、第一搬送スクリュウ１２ｂにより補給トナー搬送路１２３内を搬送された後、第一の剤収容室Ｖ１と補給トナー搬送路１２３とを連通する連通穴１２３ａを通って第一の剤収容室Ｖ１に受け渡される。また、図６中の符号１２４は、現像剤のトナー濃度を検知する濃度検知センサであり、現像ケーシング１２１の第一の剤収容室Ｖ１の下に設置されている。
【００３４】
図７は、トナー濃度センサ１２４の斜視図である。
本実施形態では、トナー濃度センサ１２４として、現像剤の透磁率を検知する透磁率センサを用いている。トナー濃度センサ１２４は、基板１３０を有しており、この基板１３０の図中上面の検知面１３０ａには、平面パターンコイル１２４ａと、パターン抵抗１２４ｂとが形成されている。パターン抵抗１３２は、平面パターンコイル１３１と直列に接続され、検知面１３０ａにパターニングされている。平面パターンコイル１３１は平面上に螺旋状に形成された信号線のパターンである。また、パターン抵抗１３２は、平面上につづら折状に形成された信号のパターンであり、これらのパターンによって現像剤の透磁率を検知する機能が実現される。
【００３５】
図８は、トナー濃度センサ１２４の内部構成について説明するブロック図である。
る。
図８に示すように、トナー濃度センサ１２４は、コルピッツ型のＬＣ発振回路を基本とする発振回路であり、上述した平面パターンコイル１３１、パターン抵抗１３２の他に、第一コンデンサ１３３および第二コンデンサ１３４を有している。また、フィードバック抵抗１３５、アンバッファＩＣ１３６、１０７及び出力端子１３８を有している。
【００３６】
基板１３０上に平面状にパターニングされた信号線によって構成される平面パターンコイル１３１は、コイルによって得られるインダクタンスＬを有する。平面パターンコイル１３１は、コイルが形成された平面に対抗する空間の透磁率によってインダクタンスＬの値が変化する。その結果、トナー濃度センサ１２４は、平面パターンコイル１３１のコイル面が対向する空間の透磁率に応じた周波数の信号を発振する。
【００３７】
平面パターンコイル１３１と同様に基板上に形成された信号線のパターンによって構成されたパターン抵抗１３２は、つづら折り状に形成されたパターンであり、これによって直線状のパターンよりも電流の流れにくい状態を作り出している。図８に示すように、平面パターンコイル１３１とパターン抵抗１３２とは直列に接続されている。
【００３８】
第一コンデンサ１３３及び第二コンデンサ１３４は、平面パターンコイル１３１と共にコルピッツ型ＬＣ発振回路を構成する容量である。従って、第一コンデンサ１３３及び第二コンデンサ１３４は、平面パターンコイル１３１及びパターン抵抗１３２と直列に接続される。平面パターンコイル１３１、パターン抵抗１３２、第一コンデンサ１３３及び第二コンデンサ１３４によって構成されるループによって共振電流ループが構成される。
【００３９】
フィードバック抵抗１３５は、バイアス電圧を安定化させるために挿入される。アンバッファＩＣ１３６及びアンバッファＩＣ１３７の機能により、共振電流ループの一部の電位の変動が、共振周波数に応じた矩形波として出力端子１３８から出力される。このような構成により、トナー濃度センサ１２４は、インダクタンスＬ、抵抗値ＲＰ、第一コンデンサ１３３及び第二コンデンサ１３４の静電容量Ｃに応じた周波数で発振する。
【００４０】
そして、インダクタンスＬは、平面パターンコイル１３１の近傍における磁性体の存在やその濃度によっても変化する。従って、トナー濃度センサ１２４の発振周波数により、平面パターンコイル１３１近傍の空間における透磁率を判断することが可能となる。
【００４１】
なお、本実施形態では、透磁率に応じた周波数の信号を発振するトナー濃度センサを用いているが、透磁率に応じた電圧を出力するトナー濃度センサを用いてもよい。
【００４２】
図９は、現像装置１２へのトナー濃度センサ１２４の取り付け態様を示す図である。
図９に示すように、現像ケーシング１２１の外周面には、トナー濃度センサ１２４が取り付けられるセンサ取り付け部１２１ａが形成されている。センサ取り付け部１２１ａは、第一の剤収容室Ｖ１の底壁の外面に形成されている。このセンサ取り付け部１２１ａは、平面状に形成されており、この平面に対してトナー濃度センサ１２４の基板１３０の検知面１３０ａを対向させて取り付ける。
【００４３】
図９に示すように、現像ケーシングの外周面は、２つの搬送スクリュウ１２ｂ、１２ｃの形状に応じて形成されており、センサ取り付け部１２１ａ以外の第一の剤収容室Ｖ１の底壁は第一の搬送スクリュー１２ｂの断面形状である円に合わせて弧状に形成されている。そして、センサ取り付け部１２１ａは、平面上に成形されて構成される。そのため、第一の剤収容室Ｖ１の底壁のセンサ取り付け部１２１ａの厚みが、他の箇所よりも薄くなっている。これにより、センサ取り付け部１２１ａに取り付けられるトナー濃度センサ１２４の検知面１３０ａと、第一の剤収容室Ｖ１内の現像剤との距離を近づけることができる。その結果、トナー濃度センサ１２４により、第一の剤収容室Ｖ１内の透磁率を好適に検知することが可能となる。
【００４４】
図１０は、本プリンタの電気回路の一部を示すブロック図である。同図において、制御手段たる制御部６０は、演算手段たるＣＰＵ（Central Processing Unit）を有している。また、ＲＡＭ（Random Access Memory）やＲＯＭ（Read Only Memory）等の記憶手段も有している。装置全体の制御を司る制御部６０には、様々な機器やセンサが接続されているが、同図では、回収トナーの補給制御に用いる主要な機器だけを示している。
【００４５】
制御部６０は，ＲＡＭやＲＯＭ内に記憶している制御プログラムに基づいて、各手段の制御を行っている。例えば、制御部６０は、所定の制御プログラムに基づいて、画像データから画像面積率を演算し、演算した画像面積率に基づいて、シャッター部材５４の開閉を制御している。また、制御部６０は、電源投入時や所定枚数画像形成後などの所定のタイミングで、画像濃度制御を実施する。画像濃度制御は、感光体１０にトナーパターンを形成し、このトナーパターンのトナー付着量を不図示の光学センサで検知する。その検知結果に基づいて、トナー濃度の狙いの値（トナー濃度センサの出力値の目標値）を調整する制御である。また、制御部６０は、後述するように、温湿度センサ６２の検知結果などに基づいて、トナー濃度センサ１２４の出力値Ｖｔを補正する。
【００４６】
トナーと磁性キャリアとからなる二成分現像剤を用いる現像装置では、現像ケーシング内の現像剤中のトナーが現像により消費されるため、現像ケーシング内における現像剤のトナーの濃度が変動する。現像ケーシング内部におけるトナーの濃度が変動すると、センサ取り付け部１２１ａに対向する空間における透磁率が変化することとなる。その結果、トナー濃度センサ１２４の発振周波数が変化し、現像ケーシング内部のトナー濃度を検知することが可能となる。具体的には、制御部６０は、トナー濃度センサ１２４からの発振信号をカウントし、所定時間におけるカウント値から、トナー濃度センサ１２４の発振周波数を把握し、把握した発振周波数に基づいて、トナー濃度センサ１２４の出力値Ｖｔを得る。トナー濃度センサ１２４の出力値Ｖｔを得る式は、以下のとおりである。
Ｖｔ＝α×［μ（現在値）−μ（初期値）］＋Ｖｔ（シフト）・・・（式１）
μ（現在値）：現在の発振周波数（発振信号カウント値）
μ（初期値）：初期剤検知時の発振周波数（発振信号カウント値）
Ｖｔ（シフト）：初期剤のトナー濃度に対応する出力値
α：変換係数
なお、上記初期剤とは、トナーおよびキャリアが所定の帯電量にまでチャージアップされて、使用可能となった新品の現像剤のことである。
【００４７】
制御部６０は、上記式により求めたトナー濃度センサ１２４の出力値Ｖｔと、予め制御部６０のメモリに記憶されているトナー濃度センサの出力値Ｖｔとトナー濃度との関係を示す特性データとに基づいて、現像剤のトナー濃度を把握する。
【００４８】
また、制御部６０は、現像装置内の現像剤が交換されたときや、新品の現像剤が収容された現像装置１２に交換されたときなどに、トナー濃度センサ１２４の出力特性の取得を行う。
新品の現像剤に交換されたときや、新品の現像剤が収容された新品の現像装置１２に交換されたとき、交換初期動作モードを実行する。この交換初期動作モードは、例えば、サービスマンが不図示の操作パネルを操作することで実行される。また、現像装置１２に設けられた不揮発性記憶手段たる現像メモリ１２５に、新品の現像剤が収容されていることを示す情報（例えば、フラグ）を記憶しておく。この現像装置が画像形成装置に装着されたとき、制御部６０が、現像メモリ１２５と通信を行い、新品の現像剤が収容されていることを示す情報があるか否かをチェックする。新品の現像剤が収容されていることを示す情報があった場合は、交換初期動作モードが実行される。
【００４９】
交換初期動作モードが実行されたら、現像装置内の新品の現像剤を所定時間、所定の速度で攪拌搬送して、現像装置内のトナーおよびキャリアを摩擦帯電させ、所定の帯電量にまでチャージアップさせ、現像に使用可能な状態（初期剤）にする。攪拌搬送動作中、制御部６０は、μ（初期値）として、トナー濃度センサ１２４の発振周波数（発振信号カウント値）を取得する。次に、取得したμ（初期値）と、予め内部メモリに記憶されているＶｔ（シフト）と、変換係数αとから、トナー濃度とトナー濃度センサ１２４の出力値Ｖｔとの関係を、制御部６０に記憶されている特性データに合わせる。以上が、トナー濃度センサ１２４の出力特性の取得である。
【００５０】
しかしながら、同じトナー濃度でも現像ケーシング内の現像剤の嵩密度が変わることにより透磁率が変化して、トナー濃度とトナー濃度センサ１２４の出力値Ｖｔとの関係が、特性データに合わなくなる。現像剤の嵩密度が高くなると、現像剤を構成するトナーやキャリアの各粒子の間の隙間が狭くなり、現像剤中のキャリアの体積比が大きくなる。その結果、図１１に示すように、透磁率が大きくなり、トナー濃度がＴｃ０であってもトナー濃度センサ出力値としては、Ｖｔ０よりも大きなＶｔ１となる。そのため、図中実線で示す制御部６０に記憶されているトナー濃度とトナー濃度センサ１２４の出力値Ｖｔとの関係を示す特性データと、トナー濃度センサの出力値Ｖｔ１とにより求めたトナー濃度が、実際のトナー濃度Ｔｃ０よりもよりも低いＴｃ１となってしまう。この場合、制御部６０は、トナー濃度センサの出力値がＶｔ０となるまで、トナー補給装置７０を制御し、現像装置１２にトナーを補給することにより、現像装置内のトナー濃度が、狙いのトナー濃度よりも高くなってしまう。
【００５１】
一方、現像剤の嵩密度が小さくなると、現像剤を構成するトナーやキャリアの各粒子の間の隙間が広がり、現像剤中のキャリアの体積比が小さくなる。その結果、透磁率が小さく、トナー濃度がＴｃ０で同じであってもトナー濃度センサ出力値としては、Ｖｔ０よりも小さなＶｔ２となる。そのため、図中実線で示す制御部６０に記憶されているトナー濃度とトナー濃度センサ１２４の出力値Ｖｔとの関係を示す特性データと、トナー濃度センサの出力値Ｖｔ１とにより求めたトナー濃度が、実際のトナー濃度Ｔｃ０よりもよりも高いＴｃ２となってしまう。この場合、制御部６０は、トナー濃度センサの出力値がＶｔ０となるまで、現像装置１２にトナーを補給しないため、現像装置内のトナー濃度が、規定のトナー濃度よりも低くなってしまう。
【００５２】
現像ケーシング内のトナー濃度が、極端に高くなったり、極端に低くなったりしてしまうと、画像品質が低下したり、現像剤中のキャリアが現像されることによる不具合が発生したりする。そのため、トナー濃度の狙いの値には通常上下限が設定されており、狙いの値が、画像品質が低下したり、現像剤中のキャリアが現像されることによる不具合が発生したりする値に設定されないようにしている。
【００５３】
トナー濃度の狙いの値は、上述したように、感光体１０に形成されたトナーパターンのトナー付着量を不図示の光学センサで検知し、その検知結果に基づいて決められる。このトナー濃度の狙いの値は、トナー濃度センサ１２４の出力値Ｖｔで設定されている。そして、不図示の光学センサで検知した検知結果に基づいて決定されたトナー濃度センサ１２４の出力値（狙いの値）が、上限値または下限値を超える場合は、トナー濃度センサ１２４の出力値（狙いの値）を、上限値または下限値に設定する。
【００５４】
しかしながら、現像装置内の嵩密度の変動により、トナー濃度センサ１２４が正しくトナー濃度を検知できないと、現像ケーシング内のトナー濃度が狙いのトナー濃度に対し高かったり、低くかったりしてしまう。そのため、狙いの値が、例えば、下限値に制御されている（狙いのトナー濃度は上限で制御されている）とき嵩密度が変化し、トナー濃度が上限になっているにもかかわらず、トナー濃度センサの出力値が、下限値に達していない事態が発生するおそれがある。その場合、トナー濃度センサの出力値が、下限値に達するように、さらなるトナー補給が行われてしまい、極端にトナー濃度が高くなり、余白部にトナーが付着してしまうなど、画像品質が著しく低下するおそれがある。
【００５５】
現像剤の嵩密度の変動は、キャリアの帯電量の変動によって変動する。すなわち、キャリアの帯電量が低い場合は、キャリア同士の静電的な反発力が低下するため、現像剤が締まって嵩密度が高くなる。一方、キャリアの帯電量が高い場合は、キャリア同士の静電的な反発力が増加するため、現像剤が嵩密度が低くなる。本出願人の鋭意研究の結果、キャリアの帯電量は、装置内の環境（湿度）、現像剤中の劣化トナーの割合、キャリアの経時劣化によって変化することがわかった。
【００５６】
また、前回の画像形成動作終了後のキャリア帯電量や放置期間におけるキャリア帯電量の減少量によって、画像形成を行う際のキャリア帯電量が異なり、現像剤の嵩密度が変動する。
【００５７】
すなわち、嵩密度変化量は、装置内の環境（湿度）、現像剤中の劣化したトナー量、キャリアの経時劣化、前回の画像形成動作終了後のキャリア帯電量および放置期間におけるキャリア帯電量の減少量に基づいて、推定することができることがわかったのである。
【００５８】
湿度が低いほど、キャリアが摩擦帯電しやすくなり、キャリアの帯電量が増加する。また、現像剤中の劣化トナーの割合が少ないほど、キャリアとトナーとが摩擦帯電し、キャリアの帯電量が増加する。また、キャリアが劣化するほど、キャリアが摩擦帯電し難くなり、キャリアの帯電量が減少する。
【００５９】
現像剤中の劣化トナーの割合は、現像ローラまたは搬送スクリュウの単位走行距離当たりの画像面積率から把握することができる。単位走行距離当たりの画像面積率が低いと、トナーの消費が少なく、トナーの入れ換えが少ない。従って、単位走行距離当たりの画像面積率が低い場合は、現像剤中の劣化トナーの割合が多いことがわかる。また、現像剤中の劣化トナーの割合は、例えば、１ページ当たりの画像面積率でも把握可能である。また、現像ローラまたは搬送スクリュウの単位走行距離当たりの画像面積、１ページ当たりの画像面積でも把握可能である。
【００６０】
また、キャリアの経時劣化は、現像ローラ１２ａや搬送スクリュウ１２ｂ，１２ｃの走行距離や、現像装置の総駆動時間などから把握することができる。
【００６１】
また、前回の画像形成動作終了（現像動作終了）後のキャリア帯電量は、前回の画像形成動作における連続画像形成枚数、前回の画像形成動作終了直前の画像面積率から把握することができる。画像形成動作の連続画像形成枚数が、１枚のときと、１００枚のときとでは、１００枚の方が、現像剤の攪拌時間が長いため、画像形成動作終了後のキャリアの帯電量が高くなる。従って、放置期間におけるキャリア帯電量の減少量が同じ場合、前回の連続画像形成枚数が、１００枚のときの方が、キャリア帯電量が高くなる。また、前回の画像形成動作終了直前の画像面積率が高くなるほど、トナー消費量が多く、帯電能力が高い新しいトナーが補給されるので、画像形成動作終了後のキャリア帯電量が高くなる。
【００６２】
また、放置期間におけるキャリア帯電量の減少量は、放置時間、放置期間における温度、放置期間における湿度により把握することができる。放置時間が長くなればなるほど、キャリアの帯電量の減少量が多くなる。また、放置期間の温度や湿度が、高いほど放電しやすいため、キャリアの帯電量の減少量が多くなる。
【００６３】
本実施形態では、使用初期時の現像剤（初期剤）の嵩密度に対する現在の現像剤の嵩密度変動量「Δ嵩」を、次の情報に用いて求める。すなわち、装置内の環境（湿度）、現像剤中の劣化トナーの割合、キャリアの経時劣化、前回の画像形成動作終了後のキャリア帯電量および放置期間におけるキャリア帯電量の減少量である。そして、求めたΔ嵩に基づいて、トナー濃度センサ１２４の出力値Ｖｔを補正するようにした。
【００６４】
初期剤の嵩密度に対する現在の現像剤の嵩密度変動量「Δ嵩」は、本出願の研究の結果、下記（式２）で求めることができることがわかった。
Δ嵩（ΔＡＨ、Ｒ、Ｃｏ、Ｌｈ、Ｌｔ、Ｌａｈ、Ｎａｒ、Ｎｕ）＝ｆ（ΔＡＨ）＋ｇ（ΔＡＨ、Ｒ、Ｃｏ）＋ｇ１（ΔＬｈ、ΔＬｔ、ΔＬａｈ）+ｇ２（Ｎａｒ、Ｎｕ）・・・（式２）
ΔＡＨ[ｇ/ｍ３]：初期剤のときの絶対湿度と現在の絶対湿度との差分
Ｒ[ｋｍ］：初期剤のときから現在までの現像ローラまたは搬送スクリュウの総走行距離
Ｃｏ[％]：初期剤のときから現在までの画像面積率の累積
Ｌｈ［ｈｏｕｒ］：放置時間
Ｌｔ［℃］：放置期間における温度
Ｌａｈ[ｇ/ｍ３]：放置期間における湿度
Ｎａｒ：前回の画像形成動作終了直前の画像の画像面積率
Ｎｕ：前回の画像形成動作における連続画像形成枚数
【００６５】
現像ローラ１２ａや各搬送スクリュウの走行距離Ｒ［ｋｍ］は、以下のようにして算出することができる。
Ｒ＝現像装置の総駆動時間×搬送スクリュウの線速または現像ローラの線速
現像装置の総駆動時間としては、例えば、現像ローラを駆動する駆動モータがＯＮのとき、時間計測を行い、駆動モータがＯＦＦになったら、時間計測をストップすることにより、計測することができる。
【００６６】
上記ｆ（ΔＡＨ）は、研究の結果、一例として下記式が成り立つことが分かった。
ｆ（ΔＡＨ）＝γ×ΔＡＨ・・・（式３）
＝γ×（現在絶対湿度−初期剤時の絶対湿度）
γ：変換係数
上記式は、あくまで一例であり、使用する現像剤やシステムによっては非線形にしてもよい。
【００６７】
また、ｇ（ΔＡＨ、Ｒ、Ｃｏ）の一実施例としては、下記表１、表２に示すテーブルで算出することができることができる。下記表１は、現在の絶対湿度が１５[ｇ/ｍ３]未満のときに、上記ｇを求めるためのテーブルの一例であり、下記表２は、現在の絶対湿度が１５[ｇ/ｍ３]以上のときに、上記ｇを求めるためのテーブルの一例である。
【００６８】
【表１】
2015230409.tif 000003
【００６９】
【表２】
2015230409.tif 000004
【００７０】
表１、表２からわかるように、ｇは、現在の絶対湿度ＡＨと、現像ローラ１２ａまたは搬送スクリュウ１２ｂ，１２ｃの単位走行距離あたりの画像面積率（Ｒ／Ｃｏ）と、現像ローラ１２ａまたは搬送スクリュウ１２ｂ，１２ｃの走行距離Ｒとから求める。
【００７１】
上記ｇ１（Ｌｈ、Ｌｔ、Ｌａｈ）は、研究の結果、一例として下記式が成り立つことが分かった。
ｇ１（Ｌｈ、Ｌｔ、Ｌａｈ）=κ{ｈ(Ｌｈ)×ｉ(Ｌｔ)×ｊ(Ｌａｈ)}・・・・（式４）
κ：変換係数
ｈ(Ｌｈ)，ｉ(Ｌｔ)，ｊ(Ｌａｈ)は、一例として、図１２に示すようにして求めることができる。なお、上記式４や、図１２に示す係数などは、あくまで一例であり、使用する現像剤やシステムによって異なる。
【００７２】
上記（式４）および図１２からわかるように、放置時間Ｌｈが、２時間以下、放置期間における温度Ｌｔが１０℃以下、放置期間における湿度が１０[ｇ/ｍ３]以下の条件のうち、ひとつでも満たすときは、ｇ１＝０となる。すなわち、上記３つの条件のうち、いずれかひとつでも満たす場合は、放置期間におけるキャリア帯電量の減少による嵩密度の変動は、ないものとするのである。
【００７３】
また、上記ｇ２（Ｎａｒ、Ｎｕ）は、研究の結果、一例として下記式が成り立つことが分かった。
ｇ２（Ｎａｒ、Ｎｕ）=λ{ｋ(Ｎａｒ)×ｌ(Ｎｕ)} ・・・（式５）
λ：変換係数
ｋ(Ｎａｒ)，ｌ(Ｎｕ)は、一例として、図１３に示すようにして求めることができる。なお、上記式５や、図１３に示す係数などは、あくまで一例であり、使用する現像剤やシステムによって異なる。
【００７４】
上記（式５）および図１３からわかるように、前回の画像形成動作終了直前の画像の画像面積率Ｎａｒが５％以下、または、前回の画像形成動作における連続画像形成枚数が５枚以下のときは、ｇ２＝０となる。すなわち、このときは、前回の画像形成動作終了後のキャリア帯電量による嵩密度変動は、ないものとするのである。
【００７５】
以上のようにして、初期剤に対する現像剤嵩密度の変化量「Δ嵩」を算出したら、「Δ嵩」に基づいて、トナー濃度センサ１２４の発振周波数（発振信号カウント値）の補正量「Δμ」を算出する。「Δμ（嵩）」は、以下の（式４）により算出することができる。
Δμ（嵩）＝β×Δ嵩・・・（式６）
β：変換係数
そして、下記（式７）に示すように、上記（式６）で算出した「Δμ（嵩）」に、上記（式１）に示したトナー濃度センサの発振周波数「μ」をトナー濃度センサの出力値「Ｖｔ」に変換するための変換係数αを乗算する。これにより、トナー濃度センサの出力値を補正するための補正値「ΔＶｔ（嵩）」を算出することができる。
ΔＶｔ（嵩）＝α×Δμ（嵩）・・・（式７）
【００７６】
上記（式１）で示したトナー濃度出力値Ｖｔの算出式に現像剤の嵩密度変動に基づく補正値「ΔＶｔ（嵩）」で補正する式は、下記（式６）のようになる。
Ｖｔ=α×（μ（現在値）−μ（初期値））＋Ｖｔ（シフト）＋ΔＶｔ（嵩）・（式８）
【００７７】
以上、現像剤の嵩密度変動量「Δ嵩」に基づいて、トナー濃度センサ１２４の出力値「Ｖｔ」を補正するための補正値「ΔＶｔ（嵩）」を算出し、トナー濃度センサ１２４の出力値Ｖｔを補正することで、現像剤の嵩密度が変動しても、正しくトナー濃度Ｔｃを検知することが可能となる。
【００７８】
このように、本実施形態においては、制御部６０が、ケーシング内に投入された新品の現像剤の現像剤嵩密度に対する嵩密度変動量Δ（嵩）を推定する嵩密度変動推定手段として機能する。また、制御部６０は、推定した嵩密度変動量Δ（嵩）に基づいて、トナー濃度センサ１２４の出力値を補正する補正値ΔＶｔ（嵩）を算出する補正値算出手段としての機能も有する。また、制御部６０は、算出した補正値に基づいて、トナー濃度検出手段の出力値を補正する補正手段としての機能も有する。
【００７９】
図１２は、初期剤の現像剤嵩密度に対する嵩密度変動量「Δ嵩」を算出して、トナー濃度センサ１２４の出力値Ｖｔを補正する補正値を算出するまでの制御フロー図である。
制御部６０は、交換初期動作モードが実行され、現像装置内の初期剤が所定の帯電量にまでチャージアップしたら、温湿度センサ６２で検知した温度［℃］と相対湿度［％ＲＨ］とから、絶対湿度［ｇ／ｍ３］を求める。そして、求めた絶対湿度［ｇ／ｍ３］を内部メモリ６１に記憶する（Ｓ１のＹｅｓ，Ｓ２）。また、内部メモリ６１に記憶されている画像面積率のカウント値と、現像ローラの走行距離とをリセットする（Ｓ３）。
【００８０】
次に、所定のタイミングとなったら（Ｓ４のＹＥＳ）、補正値算出フラグを立て、補正値ΔＶｔ（嵩）の算出処理を行う（Ｓ５）。上記、所定のタイミング（補正値算出フラグを立てるタイミング）としては、以下のタイミングを挙げることができる。
１．画像形成動作開始前（現像動作開始前）
２．画像濃度制御開始前
３．連続印刷中の所定のタイミング（連続現像動作の所定のタイミング）
４．連続印刷中における一時停止時（連続現像動作中の一時停止）
【００８１】
１．印刷ジョブ開始前について
印刷ジョブ開始前に、補正値ΔＶｔ（嵩）を算出することにより、算出した補正値ΔＶｔ（嵩）に用いて、トナー濃度センサ１２４の出力値Ｖｔを補正し、補正されたトナー濃度センサ１２４の出力値Ｖｔに基づいて、現像剤のトナー濃度を調整することができる。これにより、現像剤のトナー濃度が精度よく調整されたうえで、画像形成動作を開始することができる。この場合、例えば、制御部６０に画像データが入力されたら、補正値ΔＶｔ（嵩）算出フラグを立てるようにする。
【００８２】
２．画像濃度制御開始前について
画像濃度制御開始前に、補正値ΔＶｔ（嵩）を算出することにより、上述と同様に、現像剤のトナー濃度が精度よく調整されたうえで、画像濃度制御を行うことができる。これにより、精度よく画像濃度制御を行うことができる。この場合は、画像濃度制御を行うタイミングとなったら、補正値ΔＶｔ（嵩）算出フラグを立てるようにする。
【００８３】
３．連続印刷中の所定のタイミングについて
連続印刷中に現像剤の嵩密度が変動する場合がある。従って、連続印刷中の所定のタイミング（例えば、５０枚）で、補正値ΔＶｔ（嵩）算出フラグを立てて、補正値ΔＶｔ（嵩）を算出する処理を実行する。これにより、連続印刷中に嵩密度が変動しても、現像剤のトナー濃度を狙いのトナー濃度に維持して連続印刷を行うことができる。これにより、連続印刷で出力された画像濃度の変動を抑制することができる。
【００８４】
また、連続印刷中に補正値ΔＶｔ（嵩）算出する所定のタイミングは、環境（湿度）、連続印刷開始するまでの放置時間やキャリアの劣化状態などに基づいて、変えてもよい。例えば、嵩密度が変動しやすい環境（湿度条件）下の場合は、所定のタイミングを短くして、補正値ΔＶｔ（嵩）算出する頻度を上げることにより、現像剤のトナー濃度を狙いのトナー濃度に維持して連続印刷を行うことができる。本出願人は、鋭意研究の結果、標準的な環境（絶対湿度８［ｇ／ｍ３］以上、１６［ｇ／ｍ３］未満）よりも絶対湿度が高い環境下においては、嵩密度が変動しやすく、標準的な環境よりも絶対湿度が低い環境下においては、嵩密度が変動しにくいことを見出した。
【００８５】
このため、例えば、内部メモリ６１などの不揮発性記憶手段に下記表３に示すように、規定のタイミング（例えば、５０枚）に乗算する係数ζと、絶対湿度ＡＨとを関連づけたテーブルを記憶しておく。そして、絶対湿度ＡＨと、下記表３のテーブルとに基づいて、補正値ΔＶｔ（嵩）の算出タイミングを変更する。
【００８６】
【表３】
2015230409.tif 000005
【００８７】
制御部６０は、連続印刷中、温湿度センサ６２の値を監視する。温湿度センサ６２の温度と相対湿度とから求めた絶対湿度ＡＨが８［ｇ／ｍ３］以上、１６［ｇ／ｍ３］未満を検知しているときは、表３に示すテーブルに基づいて、係数ζ＝１を設定する。これにより、絶対湿度ＡＨが８［ｇ／ｍ３］以上、１６［ｇ／ｍ３］未満のときは、連続印刷枚数が、規定のタイミング（例えば、５０枚）となったときに、補正値ΔＶｔを算出する。
【００８８】
一方、求めた絶対湿度ＡＨが８［ｇ／ｍ３］未満を検知しているときは、表３に示すテーブルに基づいて、係数ζ＝２を設定する。これにより、絶対湿度ＡＨが８［ｇ／ｍ３］未満のときは、連続印刷枚数が、規定の枚数（例えば、５０枚）に対して２倍（例えば、１００枚）の枚数となったときに、補正値ΔＶｔ（嵩）を算出する。
【００８９】
また、求めた絶対湿度ＡＨが１６［ｇ／ｍ３］以上を検知しているときは、表３に示すテーブルに基づいて、係数ζ＝０．５を設定する。これにより、絶対湿度ＡＨが１６［ｇ／ｍ３］以上のときは、連続印刷枚数が、規定の枚数（例えば、５０枚）に対して０．５倍（例えば、２５枚）の枚数となったときに、補正値ΔＶｔ（嵩）を算出する。
【００９０】
このように、絶対湿度ＡＨが高いほど、補正値を算出するタイミングを短くして、補正値ΔＶｔ（嵩）算出する頻度を上げることで、現像剤のトナー濃度を狙いのトナー濃度に維持して連続印刷を行うことができる。また、絶対湿度ＡＨが低いときは、補正値を算出するタイミングを長くすることにより、演算メモリの負荷を低減することができる。
【００９１】
また、連続印刷開始前の放置時間によって、連続印刷時の嵩密度の変わりやすさが異なる。放置時間が短いときは、連続印刷開始時においてキャリアが十分に帯電しており、連続印刷中でもキャリアの帯電量があまり変化せず、嵩密度の変化も少ない。一方、放置時間が長いと、連続印刷開始時のキャリアの帯電量は低く、連続印刷中にキャリアの帯電量が上がっていくため、現像剤の嵩密度の変動が大きい。
【００９２】
このため、例えば、内部メモリ６１などの不揮発性記憶手段に下記表４に示すように、補正値ΔＶｔを算出する規定の枚数（例えば、５０枚）に乗算する係数ηと、放置時間Ｔとを関連づけたテーブルを記憶しておく。そして、放置時間Ｔと、下記表３のテーブルとに基づいて、補正値ΔＶｔ（嵩）の算出タイミングを変更する。
【００９３】
【表４】
2015230409.tif 000006
【００９４】
制御部６０は、画像形成動作が終了したら、タイマーをスタートさせる。次に、連続印刷動作が開始されたら、タイマーをストップし、放置時間Ｔを検知する。放置時間Ｔが、１時間未満のときは、連続印刷開始時から十分にキャリアが帯電しており、連続印刷動作中に嵩密度の変動が少ない。従って、このときは、表４に示すテーブルに基づいて、係数η＝２が設定される。これにより、放置時間が１時間未満のときは、連続印刷枚数が、規定の枚数に対して２倍（例えば、１００枚）の枚数となったタイミングで、補正値ΔＶｔ（嵩）を算出する。
【００９５】
また、放置時間Ｔが、１時間以上４時間未満のときは、表４に示すテーブルに基づいて、係数η＝１が設定される。これにより、放置時間Ｔが、１時間以上４時間未満のときは、連続印刷枚数が、規定の枚数（例えば、５０枚）となったときに、補正値ΔＶｔを算出する。
【００９６】
また、放置時間Ｔが、４時間以上のときは、表４に示すテーブルに基づいて、係数η＝０．５が設定される。これにより、放置時間Ｔが、４時間以上のときは、連続印刷枚数が、規定の枚数（例えば、５０枚）に対して０．５倍（例えば、２５枚）の枚数となったときに、補正値ΔＶｔ（嵩）を算出する。
【００９７】
このように、放置時間Ｔが長いほど、補正値ΔＶｔ（嵩）を算出するタイミングを短くして、補正値ΔＶｔ（嵩）を算出する頻度を上げることで、現像剤のトナー濃度を狙いのトナー濃度に維持して連続印刷を行うことができる。また、放置時間Ｔが短いときは、補正値ΔＶｔ（嵩）を算出するタイミングを長くすることにより、演算メモリの負荷を低減することができる。
【００９８】
また、キャリアの劣化状態により、キャリアの帯電しやすが異なるため、連続印刷中の嵩密度の変わりやすさも異なってくる。キャリアの劣化が進むと、現像剤の嵩密度が変動しやすい。キャリアの劣化状態は、現像装置の総駆動時間や、現像ローラ１２ａや各搬送スクリュウの走行距離などにより把握することができる。本実施形態では、現像ローラ１２ａや各搬送スクリュウの走行距離Ｒ［ｋｍ］に基づいて、キャリアの劣化状態を把握する。
【００９９】
上述と同様、この場合も、内部メモリ６１などの不揮発性記憶手段に下記表５に示すように、予め決められた補正値ΔＶｔを算出する規定の枚数（例えば、５０枚）に乗算する係数θと、走行距離Ｒ［ｋｍ］とを関連づけたテーブルを記憶しておく。そして、走行距離Ｒと、下記表５のテーブルとに基づいて、補正値ΔＶｔ（嵩）の算出タイミングを変更する。走行距離Ｒは、上述したように、Ｒ＝現像装置の総駆動時間×搬送スクリュウ１２ｂ，１２ｃの線速または現像ローラ１２ａの線速で求めることができる。
【０１００】
【表５】
2015230409.tif 000007
【０１０１】
制御部６０は、現像装置内の現像剤が、初期剤のとき、走行距離Ｒ、現像装置の総駆動時間をリセットして、０から現像装置１２の総駆動時間を計測する。現像装置１２の総駆動時間としては、上述したように、現像ローラ１２ａを駆動する駆動モータがＯＮのとき、時間計測を行い、駆動モータがＯＦＦになったら、時間計測をストップすることにより、計測することができる。この計測した現像装置１２の総駆動時間と、予め内部メモリ６１などの不揮発性記憶手段に記憶されている搬送スクリュウの線速または現像ローラ１２ａの線速とから、走行距離Ｒを把握する。次に、把握した走行距離Ｒが、２０［ｋｍ］未満のときは、キャリアが、新品の状態であり、連続印刷中の嵩密度の変動が少ない。よって、このときは、表４に示すテーブルに基づいて、係数θ＝２が設定される。これにより、走行距離Ｒが２０［ｋｍ］未満のときは、連続印刷枚数が規定の枚数（例えば、５０枚）に対して２倍（例えば、１００枚）の枚数となったタイミングで、補正値ΔＶｔ（嵩）を算出する。
【０１０２】
また、走行距離Ｒが、２０［ｋｍ］以上、５０［ｋｍ］未満のときは、表５に示すテーブルに基づいて、係数θ＝１が設定される。これにより、走行距離Ｒが、２０［ｋｍ］以上、５０［ｋｍ］未満のときは、連続印刷枚数が、規定の枚数（例えば、５０枚）となったときに、補正値ΔＶｔを算出する。
【０１０３】
また、走行距離Ｒが、５０［ｋｍ］以上のときは、表５に示すテーブルに基づいて、係数η＝０．５が設定される。これにより、走行距離Ｒが５０［ｋｍ］を越えることは、連続印刷枚数が、規定枚数（例えば、５０枚）に対して０．５倍（例えば、２５枚）の枚数となったときに、補正値ΔＶｔ（嵩）を算出する。
【０１０４】
このように、走行距離Ｒが長くなるほど、補正値ΔＶｔ（嵩）を算出するタイミングを短くして、補正値ΔＶｔ（嵩）算出する頻度を上げることで、現像剤のトナー濃度を狙いのトナー濃度に維持して連続印刷を行うことができる。また、走行距離Ｒが短いときは、補正値ΔＶｔ（嵩）を算出するタイミングを長くすることにより、演算メモリの負荷を低減することができる。
【０１０５】
また、絶対湿度ＡＨ，放置時間Ｔおよび走行距離Ｒ全ての要素に基づいて、連続印刷時の補正値ΔＶｔ（嵩）の算出タイミングを変更してもよい。この場合は、補正値算出タイミングは、以下のように式となる。
補正値算出タイミング＝規定枚数×ζ×η×θ
ζ：絶対湿度ＡＨに基づく補正係数
η：放置時間Ｔに基づく補正係数
θ：現像ローラ１２ａまたは搬送スクリュウ１２ｂ，１２ｃの走行距離Ｒに基づく補正係数
【０１０６】
各補正係数ζ、η、θは、上記表３、表４、表５に示したようなテーブルを用いて求めることができる。テーブルは、上記表３、表４、表５に示したテーブルを用いてもよいし、上記表３、表４、表５に示したテーブルとは、区分けや、各区分けに対応する係数の値を異ならせてもよい。
【０１０７】
４．連続印刷中における画像形成動作一時停止時について
連続印刷中における画像形成動作一時停止時に補正値算出フラグを立てて、補正値算出処理を実行してもよい。画像形成動作一時停止時は、画像形成動作中に比べて、制御部６０の演算メモリの負荷が低い。従って、連続印刷中における画像形成動作一時停止時のタイミングで補正値ΔＶｔ（嵩）を算出することで、画像形成動作中に補正値ΔＶｔ（嵩）を算出する場合に比べて、演算負荷を低減することができる。なお、連続印刷中における画像形成動作一時停止時としては、例えば、用紙詰まり、トナーエンド、サービスマンコールエラー発生時、機内温度を下げるための装置停止時などである。
【０１０８】
図１５は、補正値ΔＶｔ（嵩）算出処理の制御フロー図である。
図１５に示すように、制御部６０は、補正値算出フラグが立っているか否かをチェック（Ｓ１１）し、補正値算出フラグが立っている場合（Ｓ１１のＹＥＳ）は、制御部６０は、内部メモリ６１から情報を取得する（Ｓ１２）。内部メモリ６１から取得する情報は、
（１）現像ローラ１２ａまたは搬送スクリュ１２ｂ，１２ｃの初期剤から現像までの走行距離Ｒ［ｋｍ］
（２）初期剤から現像までの累計画像面積率Ｃｏ
（３）初期剤時の絶対湿度ＡＨ
（４）放置時間Ｌｈ
（５）放置期間の温度Ｌｔ
（６）放置期間の湿度Ｌａｈ
（７）前回の画像形成における連続画像形成枚数Ｎｕ
（８）前回の画像形成動作終了直前の画像面積率（Ｎａｒ）
である。
【０１０９】
次に、制御部６０は、温湿度センサ６２が検知した温度と相対湿度とから現在の絶対湿度ＡＨを求める（Ｓ１３）。次に、制御部６０は、ｆ（ΔＡＨ）、ｇ（ΔＡＨ、Ｒ、Ｃｏ）、ｇ１（Ｌｈ、Ｌｔ、Ｌａｈ）およびｇ２（Ｎａｒ、Ｎｕ）をそれぞれ算出する（Ｓ１４−１〜Ｓ１４−４）。ｆ（ΔＡＨ）の算出は、取得した現在の絶対湿度ＡＨと、初期剤時の絶対湿度ＡＨと、内部メモリ６１に記憶されている変換係数γとを用いて、先の（式３）に基づき算出する。
【０１１０】
また、ｇ（ΔＡＨ、Ｒ、Ｃｏ）は、まず、取得した現在の絶対湿度ＡＨから、上記した表１に示したテーブルを用いるか、表２に示したテーブルを用いるかを選択する。具体的には、現在の絶対湿度が１５[ｇ/ｍ３]未満のときは、表１に示したテーブルを選択し、現在の絶対湿度が１５[ｇ/ｍ３]以上のときは、表１に示したテーブルを選択する。次に、制御部６０は、累計画像面積率Ｃｏを、現像ローラ１２ａまたは搬送スクリュ１２ｂ，１２ｃの初期剤から現在までの走行距離Ｒで除算して、単位走行距離当たりの画像面積率（Ｃｏ／Ｒ）を求める。そして、選択したテーブルと、求めた単位走行距離当たりの画像面積率（Ｃｏ／Ｒ）と、現像ローラ１２ａまたは搬送スクリュ１２ｂ，１２ｃの初期剤から現像までの走行距離Ｒとから、ｇ（ΔＡＨ、Ｒ、Ｃｏ）を求める。
【０１１１】
ｇ１（Ｌｈ、Ｌｔ、Ｌａｈ）は、次のように求める。内部メモリ６１には、先の図１２に示した条件と、係数とを関連づけたテーブルが記憶されている。制御部６０は、計測した放置時間Ｌｈと図１２とからｈ（Ｌｈ）、放置期間における温度と先の図１２とからＬ（Ｌｔ）、および、放置期間における湿度と先の図１２とからＬ（Ｌａｈ）をそれぞれ求める。そして、これらｈ（Ｌｈ）、Ｌ（Ｌｔ）、Ｌ（Ｌａｈ）および変換係数κを乗算することで、ｇ１（Ｌｈ、Ｌｔ、Ｌａｈ）が求められる。
【０１１２】
ｇ２（Ｎａｒ、Ｎｕ）は、次のように求める。内部メモリ６１には、前回の連続画像形成枚数Ｎｕ、前回の画像形成動作における終了直前の画像面積率Ｎａｒ、および、先の図１３に示した条件と係数とを関連づけたテーブルが記憶されている。ｇ２（Ｎａｒ、Ｎｕ）算出時は、内部メモリに記憶した前回の連続画像形成枚数Ｎｕと先の図１３とに基づいてＬ（Ｎｕ）を求め、前回の画像形成動作における終了直前の画像面積率Ｎａｒと先の図１３とに基づいてｋ（Ｎａｒ）を求める。そして、求めたＬ（Ｎｕ）、ｋ（Ｎａｒ）および変換係数λを乗算して、ｇ２（Ｎａｒ、Ｎｕ）を求める。
【０１１３】
次に、算出したｆ（ΔＡＨ）、ｇ（ΔＡＨ、Ｒ、Ｃｏ）、ｇ１（Ｌｈ、Ｌｔ、Ｌａｈ）およびｇ２（Ｎａｒ、Ｎｕ）を加算して、嵩密度変動量Δ嵩を求める（Ｓ１５）。次に、制御部６０は、求めた嵩密度変動量Δ嵩に内部メモリ６１から読み出した変換係数βを乗算して、トナー濃度センサ１２４の発振周波数（発振信号カウント値）の補正量Δμ（嵩）を求める。次に、制御部６０は、求めた発振周波数（発振信号カウント値）の補正量Δμ（嵩）に内部メモリ６１から読み出した変換係数αを乗算して、補正値ΔＶｔ（嵩）を算出する（Ｓ１６）。そして内部メモリ６１に記憶されている補正値ΔＶｔ（嵩）を、算出した補正値ΔＶｔ（嵩）に更新する。
【０１１４】
上述では、現像剤中の劣化トナーの割合を示す情報として、単位走行距離当たりの画像面積率（Ｃｏ／Ｒ）を用いているが、単位走行距離当たりの画像面積を用いてもよい。画像面積率は、用紙に対する画像面積率であるので、同じ画像面積率であっても、用紙サイズによりトナー消費量が異なる。単位走行距離当たりの画像面積を用いることにより、トナー消費量を正しく検知することができ、現像剤中の劣化トナーの割合を精度よく把握することができる。この場合は、内部メモリ６１に初期剤からの画像面積の累計値を記憶する。そして、ｇ（ΔＡＨ、Ｒ、Ｃｏ）を算出する際に、画像面積の累計値を現像ローラまたは搬送スクリュウの走行距離Ｒで除算することにより、単位走行距離当たりの画像面積を求める。
【０１１５】
また、画像の線画部は、ベタ部よりもトナー付着量が多く、一般的に、ベタ部よりも１．４〜２倍、線画部のトナー付着量が多くなる。従って、画像における線画部とベタ部との比を考慮に入れた画像面積または画像面積率の累積して、単位走行距離当たりの画像面積（率）（Ｃｏ／Ｒ）の算出に用いてもよい。具体的には、以下の式となる。
Ｃｏ’＝Ｘ×｛（Ａ／（Ａ＋Ｂ））×１＋（Ｂ／（Ａ＋Ｂ））×ε｝
Ｘ：画像面積または画像面積率
Ａ：ベタ部の割合
Ｂ：線画部の割合
ε：線画部のベタ画像に対するトナー付着量の比（１．４〜２．０）
【０１１６】
この線画部とベタ部との比を考慮にいれた画像面積または画像面積率を累積して、単位走行距離当たりの画像面積（率）（Ｃｏ’／Ｒ）の算出に用いることで、よりトナー消費量を正しく検知することができる。これにより、現像剤中の劣化トナーの割合をより精度よく把握することができる。
【０１１７】
また、本実施形態では、クリーニング装置１４で回収した回収トナーを、現像装置１２へ搬送して再利用している。この回収トナーは、クリーニング装置から現像装置への搬送の過程でストレスを受けるなどして通常のトナーと帯電性や流動性が異なる。従って、回収トナーが、現像剤の嵩密度の変動の一要因となる。また、回収トナーには、紙粉が混入されており、この回収トナーに含まれる紙粉も、現像剤の嵩密度を変動させる一要因となりうる。従って、回収トナーの比率が多い場合、算出した補正値ΔＶｔが正確でなくなり、算出した補正値ΔＶｔでトナー濃度センサの出力値を補正すると、かえってトナー濃度センサの検知結果が、実際のトナー濃度に対してかけ離れる結果となる。従って、現像剤中の回収トナーの比率が高い場合は、補正値ΔＶｔの算出をしない方がよい。
【０１１８】
現像剤中の回収トナーの比率は、絶対湿度ＡＨと、単位走行距離当たりの画像面積率Ｃｏ／Ｒとにより、予測することができる。絶対湿度ＡＨが高いほど、転写率が悪くなり、現像装置１２に搬送される回収トナーが多くなり、現像装置内の回収トナーの比率が上がる。また、単位距離当たりの画像面積率が低いほど、回収トナーに含まれる紙粉が多くなる。また、単位距離当たりの画像面積率が低いほど、転写率が悪くなる。その結果、現像剤中の紙粉を含めた回収トナーの比率が上がる。
【０１１９】
このため、例えば、内部メモリ６１などの不揮発性記憶手段に下記表６に示すように、単位走行距離当たりの画像面積率Ｃｏ／Ｒと絶対湿度ＡＨとを関連づけたテーブルを記憶しておく。
【０１２０】
【表６】
2015230409.tif 000008
【０１２１】
これに基づき、予測した回収トナーの比率が20%よりも高い場合は、補正値ΔVtの算出を行わない。
【０１２２】
また、回収トナーを現像装置１２へ搬送するか、廃トナーボトル４１へ搬送するかを切替えるシャッター部材を持っている場合、その切替状態も考慮する。現像装置１２へ搬送する場合は上述したように予測した回収トナー比率によって補正値ΔVtの算出を行うか行わないかを判断するが、廃トナーボトル４１へ搬送される場合は、回収トナーの比率は低いため、補正値ΔVtの算出を行う。
【０１２３】
この回収トナーの比率を予測した時点では、現像剤の回収トナーは、予測した比率ではない。しかし、予測後に、絶対湿度ＡＨが高い環境下や単位走行距離当たりの画像面積率Ｃｏ／Ｒが低いような、回収トナーの比率が増える条件で画像形成が行われた回収トナーが、順次、現像装置へ搬送されていく。従って、ある程度、画像形成動作が行われると、現像剤の回収トナーの比率が予測した比率に収束していく。
【０１２４】
このように、回収トナーの比率が多い場合は、補正値ΔＶｔの算出を行わないことで、算出した補正値ΔＶｔで補正したトナー濃度センサの出力値によるトナー濃度検知が、実際のトナー濃度に対して大きくずれてしまうのを抑制することができる。
【０１２５】
また、感光体１０の非画像部に付着しているトナーを光学センサなどで検知し、その情報をさらに加えて、現像剤の回収トナーの比率を予測してもよい。これにより、現像剤の回収トナーの比率の予測精度を高めることができる。また、転写位置からクリーニング位置までの間に光学センサを設け、感光体上の転写残トナーや紙粉を光学センサにより検知し、その検知結果をさらに加えて、現像剤の回収トナーの比率を予測してもよい。これにより、現像剤の回収トナーの比率の予測精度を高めることができる。
【０１２６】
また、紙種情報をさらに加えて、現像剤の回収トナーの比率を予測してもよい。紙種によって、感光体に付着し、クリーニングブレードにより除去される紙粉量が異なる。従って、紙種情報をさらに追加して、現像剤中の紙粉を含む回収トナーの比率を予測することにより、現像剤の回収トナーの比率の予測精度を高めることができる。
【０１２７】
紙種情報は、ユーザーの操作パネルの紙種設定の操作により取得してもよいし、用紙の平滑度を検知する平滑度検知手段たる平滑度センサを設けて、紙種情報を取得してもよい。紙の平滑度と、感光体に付着する紙粉量とには、相関があることがわかっている。従って、紙種情報として、紙の平滑度を用いることにより、精度よく回収トナーに含まれる紙粉量を把握することができ、現像剤中の紙粉を含む回収トナーの比率を精度よく予測することができる。
【０１２８】
さらには、用紙を搬送する搬送ローラに付着した紙粉を検知する紙粉検知手段を設けて、紙粉検知手段の検知結果をさらに加えて、現像剤の回収トナーの比率を予測してもよい。搬送ローラに付着する紙粉が多いということは、感光体に付着する紙粉も多くなり、回収トナーに含まれる紙粉量を精度よく把握することが可能となる。これにより、現像剤中の紙粉を含む回収トナーの比率を精度よく予測することができる。
【０１２９】
また、補正値算出に用いる情報（初期剤時における絶対湿度、初期剤時から現在までの現像ローラまたは搬送スクリュウの走行距離Ｒ、初期剤時からの累計画像面積率など）を内部メモリ６１に記憶するときに、現像装置に設けられた現像メモリ１２５（図１０参照）に記憶するのが好ましい。制御部６０は、現像装置１２が交換された際、現像メモリ１２５と通信を行って、現像メモリ１２５に補正値算出に用いる情報が記憶されているか否かをチェックする。これらが現像メモリ１２５に記憶されている場合は、それらの補正値算出に用いる情報を読み出す。そして、内部メモリ６１に記憶されている絶対湿度ＡＨ、初期剤時から現在までの現像ローラまたは搬送スクリュウの走行距離Ｒ、初期剤時からの累計画像面積率Ｃｏを、現像メモリ１２５の情報に更新する。
【０１３０】
このような制御を行うことで、新品ではない現像装置が画像形成装置にセットされた場合、その現像装置内の現像剤の嵩密度の算出に用いる情報を、引き継げることができる。よって、画像形成装置本体が変更されても、トナー濃度センサの出力値を正しく補正することができる。なお、上記では、現像装置に現像メモリ１２５を設けているが、プロセスカートリッジのフレームにメモリを有し、そのメモリに補正値算出に用いる情報を記憶しておいてもよい。この場合は、プロセスカートリッジが交換された際に、上述した処理を行う。
【０１３１】
以上に説明したものは一例であり、本発明は、以下の態様毎に特有の効果を奏する。
（態様１）
トナーとキャリアとを含む二成分現像剤を内部に収容した現像ケーシングなどのケーシングと、二成分現像剤を表面に担持して表面移動し、感光体１０などの潜像担持体に対向する現像領域まで二成分現像剤を搬送する現像ローラ１２ａなどの現像剤担持体と、ケーシング内の二成分現像剤のトナー濃度に応じた出力値を出力するトナー濃度検知センサ１２４を有し、トナー濃度検知センサの出力値、および、トナー濃度と上記出力値とを関係づけた出力特性に基づいて、トナー濃度を検出するトナー濃度検出手段とを備える現像装置であって、ケーシング内の新品の現像剤についてのトナー濃度検知センサ１２４の出力値と、新品の現像剤の予め決められた規定のトナー濃度とに基づいて、出力特性を取得する取得手段と、現在の現像剤が上記規定のトナー濃度であるとすればとるであろう嵩密度の上記新品の現像剤の嵩密度に対する嵩密度変動量を推定する嵩密度変動推定手段と、嵩密度変動推定手段が推定した嵩密度変動量に基づいて、上記トナー濃度検出手段の出力値を補正する補正手段とを備え、嵩密度変動推定手段は、少なくとも、前回の現像動作終了時の磁性キャリアの推定帯電量と、前回の現像動作終了時点から現在までの磁性キャリアの帯電量の推定低下量とを用いて、上記嵩密度変動量を推定する。
（態様１）では、ケーシング内の現像剤が新品の現像剤であるとき、新品の現像剤のトナー濃度検知センサの出力値と、新品の現像剤の予め決められた規定のトナー濃度とに基づいて、トナー濃度検知センサの出力特性（トナー濃度検知センサの出力値とトナー濃度との関係）を取得している。ケーシング内に投入される新品の現像剤は、工場出荷時において、規定のトナー濃度に調整されている。従って、このときのトナー濃度検知センサの出力値は、規定のトナー濃度のときの出力値である。また、新品の現像剤をある決まった攪拌速度で、ある決まった時間攪拌した後、出力特性を取得する。従って、出力特性の出力値を取得したときの現像剤の嵩密度は、所定の嵩密度である。よって、新品の現像剤を検知したときのトナー濃度検知センサの出力値は、所定の嵩密度で規定のトナー濃度の現像剤を検知したときの出力値であり、それから、所定の嵩密度のときの出力特性を正確に把握できる。
そして、（態様１）では、現在の現像剤が規定のトナー濃度であるとすればとるであろう嵩密度の新品の現像剤の嵩密度に対する嵩密度変動量を推定している。よって、現在の現像剤のトナー濃度が規定のトナー濃度のとき、出力特性を取得した上記所定の嵩密度に対する現在の現像剤の嵩密度変動量を推定できる。この推定した嵩密度変動量から、規定のトナー濃度となっている現在の現像剤をトナー濃度センサで検知した出力値における嵩密度変動による影響を把握することができる。この嵩密度変動量による出力値の影響は、規定のトナー濃度以外でも、同じである。従って、現在の現像剤を検知したトナー濃度センサの出力値を、推定した嵩密度変動量で補正することにより、トナー濃度センサの出力値から、新品の現像剤に対する現在の現像剤の嵩密度の変動の影響を除去することができる。これにより、トナー濃度センサの出力値を、新品の現像剤のときの所定の嵩密度に対応する出力値にでき、正確に把握された出力特性に基づいて、トナー濃度を検知することができる。よって、特許文献１よりも、精度のよいトナー濃度検知を行うことができる。これにより、ケーシング内の現像剤のトナー濃度を規定の濃度に維持することができ、感光体の潜像を良好に現像することができる。
【０１３２】
さらに、（態様１）では、前回の現像動作終了時の磁性キャリアの推定帯電量と、放置時の磁性キャリアの帯電量の推定低下量とを用いて、嵩密度変動量を推定している。
実施形態で説明したように、現像剤の嵩密度は、磁性キャリアの帯電量により変化する。具体的には、実施形態で説明したように、磁性キャリアの帯電量が低い場合は、キャリア同士の静電的な反発力が低下するため、現像剤が締まって嵩密度が高くなる。一方、磁性キャリアの帯電量が高い場合は、キャリア同士の静電的な反発力が増加するため、現像剤が嵩密度が低くなる。放置時には、磁性キャリアは、トナーと擦り合わないないため、磁性キャリアの帯電量が低下していき、現像剤が締まって嵩密度が高くなる。前回の現像動作終了時の磁性キャリアの帯電量が高いほど、放置時の磁性キャリアの帯電量の低下量が同じであったとき、磁性キャリアの帯電量が高く、嵩密度が低くなる。このように、前回の現像動作終了時の磁性キャリアの帯電量や、放置時の磁性キャリアの帯電量の低下量が、現在の磁性キャリアの帯電量に影響を与え、現像剤の嵩密度に影響を与える。よって、新品の現像剤の現像剤嵩密度に対する嵩密度変動量に、前回の現像動作終了時の磁性キャリアの帯電量や、放置時の磁性キャリアの帯電量の低下量を用いることにより、新品の現像剤の現像剤嵩密度に対する嵩密度変動量を精度よく推定することができる。
【０１３３】
（態様２）
（態様１）において、前回の現像動作終了時のキャリアの推定帯電量は、前回現像動作の連続現像動作回数および／または前回の現像動作の終了直前の画像面積率を用いて推定する。
実施形態で説明したように、前回現像動作の連続現像動作回数が多ければ、多いほど、キャリアはトナーと擦れ合い、摩擦帯電し、前回の現像動作終了時のキャリアの帯電量が増加する。また、前回の現像動作の終了直前の画像面積率が高いほど、帯電能力の高い新しいトナーが多く供給され、前回の現像動作終了時のキャリアの帯電量が増加する。従って、前回現像動作の連続現像動作回数および／または前回の現像動作の終了直前の画像面積率を用いることにより、前回の現像動作終了時のキャリアの帯電量を推定することができる。
【０１３４】
（態様３）
（態様１）または（態様２）において、放置時のキャリアの帯電量の推定低下量は、放置時間、放置時の温度および放置時の湿度のうち少なくとも一つに基づいて、推定する。
実施形態で説明したように、放置時間が長いほど、キャリアが放電し、キャリアの帯電量の低下量が多くなる。また、放置時の温度や湿度が高いほど、キャリアが放電しやすくなり、キャリアの帯電量の低下量が多くなる。従って、これらの少なくとも一つを用いることにより、放置時のキャリアの帯電量の低下量を推定することができる。
【０１３５】
（態様４）
（態様１）乃至（態様３）において、装置の湿度を検知する湿度検知手段（本実施形態では、温湿度センサ６２と制御部とで構成）を備え、嵩密度変動推定手段は、取得手段により出力特性を取得したときの湿度検知手段が検知した湿度と、現在の湿度検知手段が検知した湿度とに基づいて、嵩密度変動量を推定する。
実施形態で説明したように、湿度が低いほど、キャリアが摩擦帯電しやすくなり、キャリアの帯電量が増加して、現像剤の嵩密度が低くなる。従って、現像剤使用初期時の湿度情報ＡＨから、初期剤の嵩密度を推定でき、現在の湿度情報ＡＨから、現在の嵩密度を推定できる。これにより、使用初期時に対する現像剤の嵩密度の変動を精度よく推定することができる。
【０１３６】
（態様５）
（態様１）乃至（態様４）いずれかにおいて、嵩密度変動推定手段は、キャリアの劣化状態および／または、現像剤中の劣化トナーの割合を用いて、嵩密度変動量を推定する。
実施形態で説明したように、キャリアが劣化するほど、キャリアが帯電し難くなり、嵩密度高くなる。また、現像剤中の劣化トナーの割合が少ないほど、キャリアとトナーとが良好に摩擦帯電し、キャリアの帯電量が増加し、現像剤の嵩密度が低下する。よって、キャリアの劣化状態および／または、現像剤中の劣化トナーの割合に基づいて、嵩密度変動量を推定することにより、使用初期時に対する現像剤の嵩密度の変動を精度よく推定することができる。
【０１３７】
（態様６）
（態様５）において、キャリアの劣化状態として、現像ローラ１２ａなどの現像剤担持体またはケーシング内の現像剤を攪拌する搬送スクリュウ１２ｂ,１２ｃなどの現像剤攪拌部材の総駆動時間または走行距離を用い、現像剤中の劣化トナーの割合として、現像剤担持体または現像剤攪拌部材の単位走行距離当たりの画像面積または画像面積率を用いた。
現像剤担持体またはケーシング内の現像剤を攪拌する現像剤攪拌部材の総駆動時間または走行距離から、キャリアの経時劣化を把握することができる。また、現像剤担持体またはケーシング内の現像剤を攪拌する現像剤攪拌部材の単位走行距離当たりの画像面積または画像面積率Ｃｏ／Ｒから、トナーの消費量がわかり、トナーの入れ換量がわかる。トナー入れ換え量が少ないほど、消費されずに、現像剤中に経時で残留するトナーが多くなり、現像剤中の劣化トナーの割合が多くなる。よって、現像剤担持体またはケーシング内の現像剤を攪拌する現像剤攪拌部材の単位走行距離当たりの画像面積または画像面積率Ｃｏ／Ｒから、現像剤中の劣化トナーの割合を把握することができる。
【０１３８】
（態様７）
（態様６）であって、現像剤中の劣化トナーの割合として、画像における線画部とベタ部との比を考慮に入れた現像ローラ１２ａなどの現像剤担持体または搬送スクリュウ１２ｂ,１２ｃなどの現像剤攪拌部材の単位走行距離当たりの画像面積または画像面積率を用いる。
画像における線画部とベタ部との比を考慮に入れた現像ローラ１２ａなどの現像剤担持体または搬送スクリュウ１２ｂ,１２ｃなどの現像剤攪拌部材の単位走行距離当たりの画像面積または画像面積率を用いることにより、より正確に消費トナー量を把握することができる。これにより、現像剤中の劣化トナーの割合を精度よく把握することができる。
【０１３９】
（態様８）
（態様１）乃至（態様７）いずれかにおいて、上記補正手段は、上記嵩密度変動推定手段が推定した嵩密度変動量に基づいて、上記トナー濃度検知センサ１２４の出力値を補正する補正値を算出する補正値算出手段を有し、補正値算出手段により算出した補正値に基づいて、トナー濃度検知センサの出力値を補正しており、上記補正値算出手段による補正値算出は、現像動作開始前に行う。
（態様８）によれば、実施形態で説明したように、、現像動作開始前に行うことにより、現像剤のトナー濃度が精度よく調整されたうえで、現像動作を開始することができ、感光体１０などの潜像担持体上潜像を良好に現像することができる。
【０１４０】
（態様９）
潜像を担持する感光体１０などの潜像担持体と、潜像担持体上の潜像を現像する現像装置１２などの現像手段とを備えた画像形成装置であって、現像手段として、（態様１）乃至（態様８）のいずれかの現像装置を用いた。
（態様９）によれば、画像濃度を所定の濃度に維持することができ、良好な画像を得ることができる。
【０１４１】
（態様１０）
（態様９）において、現像装置１２には、嵩密度変動量を推定するために用いる情報（本実施形態では、初期剤時の絶対湿度、初期剤から現在までの累計画像面積（率）、初期剤から現在までの現像ローラ１２ａまたは搬送スクリュウ１２ｂ，１２ｃの走行距離）を記憶する現像メモリ１２５などの記憶手段と、現像装置１２が交換されたとき、記憶手段に記憶されている上記嵩密度変動量を推定するために用いる情報を、画像形成装置本体の内部メモリ６１などの記憶手段に保存するよう、制御する制御部６０など制御手段を備えた。
（態様１０）によれば、実施形態で説明したように、新品ではない現像装置が画像形成装置にセットされた場合、その現像装置内の現像剤の嵩密度変動量の推定に用いる情報を、引き継げることができる。よって、画像形成装置本体が変更されても、トナー濃度センサの出力値を正しく補正することができる。
【０１４２】
（態様１１）
潜像を担持する感光体１０などの潜像担持体と、潜像担持体上の潜像を現像する現像装置１２などの現像手段とを備える画像形成装置における少なくとも潜像担持体と現像手段とを１つのユニットとして共通の保持体に保持させて画像形成装置本体に対して着脱可能にしたプロセスカートリッジ１であって、上記現像手段として、（態様１）乃至（態様８）いずれかに記載の現像装置を用いた。
（態様１１）によれば、画像濃度を所定の濃度に維持することができ、良好な画像を得ることができるプロセスカートリッジを提供することができる。
【符号の説明】
【０１４３】
１：プロセスカートリッジ
１０：感光体
１２：現像装置
１２ａ：現像ローラ
１２ｂ：第一搬送スクリュウ
１２ｃ：第二搬送スクリュウ
１４：クリーニング装置
５０：トナー搬送装置
５４：シャッター部材
６０：制御部
６１：内部メモリ
６２：温湿度センサ
１２１：現像ケーシング
１２４：トナー濃度センサ
１２５：現像メモリ
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１４４】
【特許文献１】特開２０１２−１０８４８３号公報
【図１】
2015230409.tif 000009
【図２】
2015230409.tif 000010
【図３】
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【図４】
2015230409.tif 000012
【図５】
2015230409.tif 000013
【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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