(57)【要約】【課題】必要最小限の攪拌時間で高精度に補給トナーと残留トナーとを均一に混ぜ合わせる。【解決手段】本発明は、トナーを収容する収容部と、当該収容部内のトナーを攪拌する攪拌部と、前記収容部内のトナーが付着しかつ像担持体に形成された画像にトナーを付着させて可視化するローラと、を有する現像部と、前記現像部により可視化された画像である所定画像を被転写媒体に転写する転写部と、前記被転写媒体に転写された前記所定画像のトナーの付着量の差による当該所定画像の濃度の偏りである濃度偏差を検出する検出部と、前記収容部内にトナーが補給された場合、前記検出部により検出された前記濃度偏差に基づく攪拌時間、前記攪拌部によりトナーを攪拌しかつ前記現像部による画像の可視化を禁止する制御部と、を備えた画像形成装置である。【選択図】図１
2015179102.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナーを収容する収容部と、当該収容部内のトナーを攪拌する攪拌部と、前記収容部内のトナーが付着しかつ像担持体に形成された画像にトナーを付着させて可視化するローラと、を有する現像部と、
前記現像部により可視化された画像である所定画像を被転写媒体に転写する転写部と、
前記被転写媒体に転写された前記所定画像のトナーの付着量の差による当該所定画像の濃度の偏りである濃度偏差を検出する検出部と、
前記収容部内にトナーが補給された場合、前記検出部により検出された前記濃度偏差に基づく攪拌時間、前記攪拌部によりトナーを攪拌しかつ前記現像部による画像の可視化を禁止する制御部と、
を備えた画像形成装置。
【請求項２】
前記収容部は、前記ローラが配置された第１槽と、当該第１槽の上方に配置されトナーが補給される第２槽と、前記第１槽と前記第２槽を仕切りかつ前記ローラの軸方向に沿って設けられた複数の連通位置で前記第１槽と前記第２槽とを連通させる仕切部材と、を有し、
前記攪拌部は、前記第１槽および前記第２槽内のトナーを前記ローラの軸方向に沿って搬送しかつ前記連通位置において前記第１槽と前記第２槽との間でトナーを移動させ、
前記検出部は、前記ローラの軸方向に沿って設けられ前記被転写媒体に転写された前記所定画像からの反射光の光量を検出可能な２つのセンサを有し、当該各センサにより検出した光量の差を前記濃度偏差として検出し、
前記仕切部材の前記ローラの軸方向の両端に対する、トナーの移動方向が異なる２つの前記連通位置の第１位置関係と、前記被転写媒体の前記ローラの軸方向の両端に対する、前記２つのセンサの第２位置関係とが対応する請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記現像部は、前記ローラの軸方向に沿って並んだ２つの前記所定画像を可視化し、
前記検出部は、前記２つの所定画像の前記濃度偏差を検出し、
前記第１位置関係と、前記被転写媒体の前記ローラの軸方向の両端に対する前記２つの所定画像の第３位置関係とが対応する請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記現像部は、所定時間空けて前記所定画像を少なくとも３つ可視化し、
前記検出部は、前記現像部により可視化された順に、連続して可視化された２つの前記所定画像の前記濃度偏差を検出し、
前記制御部は、前記検出部により検出される前記濃度偏差の変化に基づいて前記攪拌時間を求める請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記現像部は、前記２つの所定画像を、所定時間空けて複数回可視化し、
前記制御部は、前記検出部により検出される前記濃度偏差の変化に基づいて前記攪拌時間を求める請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項６】
トナーを収容する収容部と、当該収容部内のトナーを攪拌する攪拌部と、前記収容部内のトナーが付着しかつ像担持体に形成された画像にトナーを付着させて可視化するローラと、を有する現像部と、前記現像部により可視化された画像である所定画像を被転写媒体に転写する転写部と、を備えた画像形成装置において実行される制御方法であって、
前記被転写媒体に転写された前記所定画像のトナーの付着量の差による当該所定画像の濃度の偏りである濃度偏差を検出し、
前記収容部内にトナーが補給された場合、前記検出部により検出された前記濃度偏差に基づく攪拌時間、前記攪拌部によりトナーを攪拌しかつ前記現像部による画像の可視化を禁止する、
ことを含む制御方法。
【請求項７】
トナーを収容する収容部と、当該収容部内のトナーを攪拌する攪拌部と、前記収容部内のトナーが付着しかつ像担持体に形成された画像にトナーを付着させて可視化するローラと、を有する現像部と、前記現像部により可視化された画像である所定画像を被転写媒体に転写する転写部と、を備えた画像形成装置を制御するコンピュータを、
前記被転写媒体に転写された前記所定画像のトナーの付着量の差による当該所定画像の濃度の偏りである濃度偏差を検出する検出部と、
前記収容部内にトナーが補給された場合、前記検出部により検出された前記濃度偏差に基づく攪拌時間、前記攪拌部によりトナーを攪拌しかつ前記現像部による画像の可視化を禁止する制御部と、
として機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置、制御方法およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置は、トナー補給容器からトナーを搬送し、現像装置内にトナーを補給する構成を有している。この構成では、トナー補給容器から補給されたばかりの劣化が進んでいない補給トナーと、現像装置内に残留する劣化が進んだ劣化トナーとが混ざり合うため、トナーを補給した直後は、現像装置内のトナーにより可視化されるトナー画像の濃度に差分が生じて、トナー画像の画質に影響が出る。これを避けるため、補給トナーが補給されても直ちにトナー画像の形成を再開せず、補給トナーと劣化トナーとが均一に混ざり合うまで攪拌する技術がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、補給トナーと劣化トナーとが均一に混ざり合うまでの攪拌に必要な時間である攪拌時間は、補給トナーの量、残留トナーの量、補給トナーと残留トナーの割合、現像装置内のトナーを攪拌する攪拌手段の駆動速度などの様々な条件によって差がある。しかしながら、従来の電子写真方式の画像形成装置では、補給トナーの量を基準として攪拌時間を設定している。そのため、従来の電子写真方式の画像形成装置では、設定した攪拌時間に十分な精度が得られず、補給トナーと残留トナーとが均一に混ざり切らずにトナー画像の濃度に偏りが生じたり、当該偏りを防止するために攪拌時間を長めに設定することによるダウンタイムを許容しなければならなかったりする。
【０００４】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、必要最小限の攪拌時間で高精度に補給トナーと残留トナーとを均一に混ぜ合わせることができる画像形成装置、制御方法およびプログラム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】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、トナーを収容する収容部と、当該収容部内のトナーを攪拌する攪拌部と、前記収容部内のトナーが付着しかつ像担持体に形成された画像にトナーを付着させて可視化するローラと、を有する現像部と、前記現像部により可視化された画像である所定画像を被転写媒体に転写する転写部と、前記被転写媒体に転写された前記所定画像のトナーの付着量の差による当該所定画像の濃度の偏りである濃度偏差を検出する検出部と、前記収容部内にトナーが補給された場合、前記検出部により検出された前記濃度偏差に基づく攪拌時間、前記攪拌部によりトナーを攪拌しかつ前記現像部による画像の可視化を禁止する制御部と、を備えた画像形成装置である。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、必要最小限の攪拌時間で高精度に補給トナーと残留トナーとを均一に混ぜ合わせることができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、第１の実施の形態にかかる画像形成装置の概略的な構成を示す図である。
【図２】図２は、第１の実施の形態にかかる画像形成装置が備える作像ユニットの概略構成を示す図である。
【図３】図３は、第１の実施の形態にかかる画像形成装置が備える現像装置内部の構成を示す図である。
【図４】図４は、第１の実施の形態にかかる画像形成装置における濃度偏差の検出処理を説明するための図である。
【図５】図５は、第１の実施の形態にかかる画像形成装置のハードウェア構成を示すブロック図である。
【図６】図６は、第１の実施の形態にかかる画像形成装置の機能構成を示すブロック図である。
【図７】図７は、第１の実施の形態にかかる画像形成装置が備えるセンサによる光量の検出結果を示す図である。
【図８】図８は、第１の実施の形態にかかる画像形成装置における収容部内のトナーの攪拌処理の流れを示すフローチャートである。
【図９】図９は、第２の実施の形態にかかる画像形成装置が備える現像装置内部の構成を示す図である。
【図１０】図１０は、第２の実施の形態にかかる画像形成装置における濃度偏差の検出処理を説明するための図である。
【図１１】図１１は、第３の実施の形態にかかる画像形成装置が備える現像装置内部の構成を示す図である。
【図１２】図１２は、第３の実施の形態にかかる画像形成装置における濃度偏差の検出処理を説明するための図である。
【図１３】図１３は、第３の実施の形態にかかる画像形成装置における撹拌時間の算出方法を説明するための図である。
【図１４】図１４は、第４の実施の形態にかかる画像形成装置における濃度偏差の検出処理を説明するための図である。
【図１５】図１５は、第４の実施の形態にかかる画像形成装置における攪拌時間の算出方法を説明するための図である。
【図１６】図１６は、第４の実施の形態にかかる画像形成装置における攪拌時間の算出方法を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下に添付図面を参照して、画像形成装置、制御方法およびプログラムの実施の形態を詳細に説明する。
【０００９】
（第１の実施の形態）
図１は、第１の実施の形態にかかる画像形成装置の概略的な構成を示す図である。本実施の形態にかかる画像形成装置は、図１に示すように、イエロー，マゼンタ，シアン，ブラックの各色のトナー像を形成する４つの作像ユニット１０Ｃ，１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｂｋが、水平方向に延在する中間転写ベルト７に沿って所定の間隔で配置されている。作像ユニット１０Ｃ，１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｂｋは、トナーの色が異なる以外は構成が同様であるため、以下の説明では、作像ユニット１０Ｃについて説明する。
【００１０】
作像ユニット１０Ｃは、時計回りに回転する感光体１（像担持体の一例）を備えている。感光体１の周囲には、当該感光体１の表面を帯電させる帯電ローラ２と、トナー（現像剤）によって感光体１上に形成された静電潜像（画像）を可視化する現像装置３（現像部の一例）と、当該現像装置３によって可視化された画像（以下、トナー像という）を中間転写ベルト７（被転写媒体の一例）に転写する転写ローラ５（転写部の一例）と、感光体１上に残留するトナーを除去するクリーニングユニット６と、が配置されている。
【００１１】
また、作像ユニット１０Ｃの上方には、図示しない露光装置が配置されている。帯電ローラ２は、感光体１表面に接触または近接して配置され、バイアスを印加することによって感光体１を所定の極性、所定の電位に帯電する。作像ユニット１０Ｃの上方に配置された図示しない露光装置は、例えばＬＤ（Laser  Diode）やＬＥＤ（Light  Emitting  Diode）等により構成され、帯電ローラ２により帯電された感光体１に対して、印刷対象の画像データに基づいて変調した光Ｌを照射して、感光体１に静電潜像（画像）を形成する。
【００１２】
現像装置３は、トナーを用いて、感光体１に形成された静電潜像を可視化する。現像装置３は、後述する収容部３１（図３参照）内に収容されるトナーが付着しかつ感光体１上に形成された画像にトナーを付着させて当該画像を可視化する現像ローラ３０（ローラの一例）を有する。当該現像ローラ３０は、現像装置３内において、感光体１に臨む開口部に配置されている。現像装置３は、現像ローラ３０に印加された現像バイアスと、感光体１表面に形成された静電潜像の電位との電位差により、当該静電潜像にトナーを付着させて当該静電潜像を可視化する。
【００１３】
また、現像装置３の上方には、当該現像装置３内にトナーを補給するトナー補給容器４が連結されている。本実施の形態では、トナー補給容器４が、直接、現像装置３内にトナーを補給する構成となっているが、画像形成装置内に設けられたトナー補給経路を用いて現像装置３内にトナーを補給する構成としても良い。
【００１４】
本実施の形態では、画像形成装置は、主に、ブラック，マゼンタ，シアン，イエローといった単色のトナー像を感光体１に形成する。具体的には、画像形成装置では、ネガポジ方式（感光体１の表面の電位を低くしてトナーを付着させる方式）を用いてトナー像を感光体１に形成する場合、帯電ローラ２によって感光体１の表面を負に帯電させ、負に帯電した感光体１の表面に光Ｌを照射して静電潜像を形成し、現像装置３によって静電潜像にトナーを付着させて当該静電潜像を可視化したトナー像を形成する。
【００１５】
次いで、画像形成装置は、感光体１に形成したトナー像を、転写ローラ５によって中間転写ベルト７に転写し、中間転写ベルト７に転写されずに感光体１上に残ったトナーを、クリーニングユニット６が有するクリーニングブレード１１によって感光体１の表面から除去する。また、画像形成装置は、中間転写ベルト７に転写したトナー像に対して、２次転写部としての２次転写ローラ８によってバイアスを印加して、図示しない給紙トレイから搬送されてきた記録紙にトナー像を転写する。
【００１６】
そして、画像形成装置は、記録紙に転写したトナー像を、定着装置９によって溶着させて、図示しない排出口から記録紙を排出する。本実施の形態では、画像形成装置は、中間転写ベルト７に転写したトナー像に対するトナーの付着量（以下、トナー付着量と言う）の差による当該トナー画像の濃度の偏りである濃度偏差および各色のトナー像の位置を検出するために設けられたセンサ１３を有している。本実施形態では、センサ１３には、正反射方式および拡散反射方式を組み合わせたセンサを用いる。
【００１７】
また、本実施の形態では、画像形成装置は、中間転写ベルト７上に残ったトナーを清掃するクリーニングユニット１２を有する。クリーニングユニット１２は、中間転写ベルト７に当接するクリーニングブレード１４と、中間転写ベルト７を介してクリーニングブレード１４に対向して配置された金属製のクリーニングローラ１５と、クリーニングブレード１４により中間転写ベルト７から除去されたトナーを図示しない廃トナー収納部に搬送するコイル１６と、を有している。
【００１８】
次に、図２を用いて、本実施の形態にかかる画像形成装置が備える作像ユニット１０Ｃの構成ついて説明する。図２は、第１の実施の形態にかかる画像形成装置が備える作像ユニットの概略構成を示す図である。本実施の形態では、作像ユニット１０Ｃは、図２に示すように、感光体１と、帯電ローラ２と、現像装置３と、トナー補給容器４と、クリーニングユニット６等を一体化したプロセスカートリッジにより構成され、画像形成装置本体から着脱可能である。
【００１９】
本実施の形態では、現像装置３は、図２に示すように、その上方に、トナー補給容器４が配置されている。トナー補給容器４には、当該トナー補給容器４内に収容されるトナーの流動性を保つためにトナーを攪拌する攪拌パドル２０と、当該トナー補給容器４内に収容されるトナーを、現像装置３との連結部である後述するトナー補給口３５（または、画像形成装置内に設けられたトナー補給経路）に向かって搬送するトナー搬送部２１（例えば、スクリューまたはコイルなど）と、が設けられている。
【００２０】
トナー搬送部２１は、トナー補給モータ６２（図５参照）によって回転駆動する。また、トナー搬送部２１は、トナー補給クラッチ６３Ｋ，６３Ｃ，６３Ｍ，６３Ｙ（図５参照）等の公知の方法によってトナー補給モータ６２と連結または非連結とすることができ、当該トナー補給クラッチ６３Ｋ，６３Ｃ，６３Ｍ，６３Ｙ等を制御することによりトナーの補給を制御可能となっている。トナー補給容器４からのトナーの補給量は、トナー補給モータ６２の駆動時間により制御可能である。また、トナー搬送部２１は、画像形成装置の周囲環境（例えば、温度や湿度など）によってトナーの流動性が変化することに応じて、トナー補給モータ６２の駆動時間を制御することによってトナーの補給量を制御することも可能である。
【００２１】
現像装置３は、当該現像装置３内のトナーが付着し当該付着したトナーを感光体１上に形成された静電潜像に付着させて当該静電潜像を可視化する現像ローラ３０と、スポンジ等により構成され現像ローラ３０に対してトナーを供給可能なトナー供給部材２２と、を有している。現像装置３は、トナー供給部材２２によって現像ローラ３０に対するトナーの付着量を均一化する。次いで、現像装置３は、感光体１の表面の電位に応じたトナー量のトナーを感光体１の表面に移動させることによって感光体１に形成された静電潜像を可視化したトナー像を形成する。その後、感光体１の表面に形成されたトナー像は、転写ローラ５によって中間転写ベルト７に転写される。現像装置３は、感光体１の表面にトナー像を形成した後、感光体１の表面に残ったトナーをクリーニング部２４によって除去した後、画像形成装置内に設けられた廃トナー収納部に搬送する。
【００２２】
次に、本実施の形態にかかる画像形成装置が備える現像装置３内部の構成について説明する。図３は、第１の実施の形態にかかる画像形成装置が備える現像装置内部の構成を示す図である。本実施の形態では、現像装置３は、図３（ａ）に示すように、トナーを収容しかつトナー補給容器４からトナーを補給可能な収容部３１を有している。収容部３１は、図３（ａ）に示すように、現像ローラ３０が配置された第１槽３１ａと、当該第１槽３１ａの上方に配置されたトナーが補給される第２槽３１ｂと、第１槽３１ａと第２槽３１ｂを仕切りかつ現像ローラ３０の軸方向に沿って設けられた複数の連通位置（本実施の形態では、仕切部材３４の現像ローラ３０の軸方向の両端に設けられた連通口３２，３３）で第１槽２１ａと第２槽３１ｂとを連通させる仕切部材３４と、を有している。
【００２３】
また、本実施の形態では、現像装置３は、図３（ａ）に示すように、第２槽３１ｂから連通口３３を介して第１槽３１ａに移動してきたトナーを現像ローラ３０の軸方向に沿って搬送する下側搬送部材３７（本実施の形態では、スクリュー）と、トナー補給容器４からトナー補給口３５を介して第２槽３１ｂに補給されたトナーを、第１槽３１ａとは反対方向に搬送する上側搬送部材３６（本実施の形態では、スクリュー）と、を有している。さらに、上側搬送部材３６および下側搬送部材３７は、連通口３２，３３を介して、第１槽３１ａと第２槽３１ｂとの間でトナーを移動させる。本実施の形態では、上側搬送部材３６および下側搬送部材３７は、連通口３３において、第２槽３１ｂから第１槽３１ａにトナーを移動させて、連通口３２において、第１槽３１ａから第２槽３１ｂにトナーを移動させる。
【００２４】
上側搬送部材３６および下側搬送部材３７は、図３（ａ）に示すように、ギアやカップリング等により構成される駆動力伝達部３８によってトナー攪拌モータ６４（図５参照）から伝達された駆動力によって回転駆動する。本実施の形態では、上側搬送部材３６および下側搬送部材３７が、収容部３１内に収容されるトナーを攪拌する攪拌部として機能する。
【００２５】
収容部３１内でのトナーの搬送速度は、上側搬送部材３６および下側搬送部材３７としてのスクリューのスクリューピッチに比例して速くなる。よって、スクリューピッチが大きくなると、スクリュー一回転当たりに搬送されるトナーの量が増えるため、収容部３１内でのトナーの搬送速度が上がる。また、収容部３１内でのトナーの搬送速度は、スクリュー径を大きくする等によっても制御可能である。
【００２６】
ここで、本実施の形態にかかる現像装置３におけるトナーの攪拌動作について簡単に説明する。現像装置３は、トナー補給容器４からトナー補給口３５を介して第２槽３１ｂにトナーが補給されると、トナー攪拌モータ６４（図５参照）からの駆動力を、駆動力伝達部３８を介して上側搬送部材３６および下側搬送部材３７に伝達する。これにより、現像装置３は、第１槽３１ａおよび第２槽３１ｂ内のトナーを循環させて、トナー補給容器４から補給されたトナー（以下、補給トナーと言う）と、第１槽３１ａおよび第２槽３１ｂ内に残っていたトナー（以下、残留トナーと言う）と、を攪拌する。
【００２７】
その際、現像装置３は、図３（ｂ）の符号Ｆで示すように、第１槽３１ａおよび第２槽３１ｂ内のトナーを反時計回りに循環させるため、補給トナーが残留トナーと均一に混ざり合うためには所定の時間（以下、攪拌時間と言う）を要する。具体的には、現像装置３は、補給トナーが補給されてから攪拌時間が経過するまでは、図３（ｂ）の符号Ｐ１で示す位置では、残留トナーよりも補給トナーの割合が大きくなり、図３（ｂ）の符号Ｐ２で示す位置では、補給トナーよりも残留トナーの割合が大きくなる。すなわち、現像装置３においては、補給トナーが補給されてから攪拌時間が経過するまでは、現像装置３内の位置毎に補給トナーと残留トナーとの割合に偏りが生じる。
【００２８】
ところで、補給トナーは、収容部３１内での攪拌等による影響で劣化が進んでいないため、現像ローラ３０に付着し易い。一方、残留トナーは、収容部３１内での攪拌等による影響で劣化が進んでいるため、現像ローラ３０に付着し難い。そのため、現像装置３は、補給トナーが補給された直後（言い換えると、補給トナーが補給されてから攪拌時間経過する前）に、現像ローラ３０に付着したトナーを用いて、感光体１上の静電潜像を可視化したトナー像を形成すると、現像ローラ３０の軸方向に沿って、トナー像に濃度偏差が生じる。
【００２９】
そこで、本実施の形態にかかる画像形成装置においては、収容部３１内に補給トナーが補給された場合に、現像装置３により可視化されたトナー画像である所定画像（本実施の形態では、２つの所定パターンＰＴ１，ＰＴ２（図４参照））のトナー付着量の差による当該２つの所定パターンＰＴ１，ＰＴ２の濃度偏差を検出し、検出した濃度偏差に基づく攪拌時間、収容部３１内のトナーを攪拌しかつ現像装置３による画像の可視化を禁止する。これにより、補給トナーと残留トナーとが均一に混ざり合うために必要な攪拌時間の精度を向上させることができるので、必要最小限の攪拌時間で高精度に補給トナーと残留トナーとを均一に混ぜ合わせることができる。
【００３０】
次に、図４を用いて、本実施の形態にかかる画像形成装置における濃度偏差の検出処理について説明する。図４は、第１の実施の形態にかかる画像形成装置における濃度偏差の検出処理を説明するための図である。
【００３１】
本実施の形態では、画像形成装置は、収容部３１内に補給トナーが補給されると、図示しない露光装置を制御して、現像ローラ３０の軸方向に沿って並んだ２つの所定パターンＰＴ１，ＰＴ２（２つの所定画像の一例）の静電潜像を感光体１上に形成する。以下の説明では、所定パターンＰＴ１，ＰＴ２を区別する必要がない場合には、単に、所定パターンＰＴと記載する。
【００３２】
さらに、画像形成装置は、現像装置３を制御して、感光体１上の２つ所定パターンＰＴを可視化する。次いで、画像形成装置は、図４（ａ），（ｂ）に示すように、現像装置３により可視化した２つの所定パターンＰＴのトナー像を中間転写ベルト７に転写する。そして、画像形成装置は、現像ローラ３０の軸方向に沿って設けられた２つのセンサ１３を用いて、中間転写ベルト７に転写された２つの所定パターンＰＴの濃度偏差を検出する。具体的には、画像形成装置は、２つのセンサ１３により検出した光量の差を、２つの所定パターンＰＴの濃度偏差として検出する。そして、画像形成装置は、検出した濃度偏差に基づいて、収容部３１内のトナーの攪拌を制御する。
【００３３】
センサ１３は、現像装置３により可視化された所定パターンＰＴ（本実施の形態では、中間転写ベルト７に転写された所定パターンＰＴ）からの反射光の光量を検出可能である。本実施の形態では、センサ１３は、中間転写ベルト７に転写されたトナー像（本実施の形態では、所定パターンＰＴ）に対して光を発光（照射）する発光部１３ａと、当該発光部１３ａから発光されてトナー像で反射した光（正反射光成分および拡散反射光成分を含む）を受光する正反射受光部１３ｂと、発光部１３ａから発光されてトナー像で反射した拡散反射光を受光する拡散反射受光部１３ｃと、を有している。
【００３４】
本実施の形態にかかる画像形成装置は、センサ１３の正反射受光部１３ｂにより受光（検出）した反射光の光量に基づいて、所定パターンＰＴの通過（言い換えると、所定パターンＰＴの位置）および所定パターンＰＴの濃度偏差を検出する。また、本実施の形態にかかる画像形成装置は、拡散反射受光部１３ｃにより受光した光の光量に基づいて、所定パターンＰＴの通過（言い換えると、所定パターンＰＴの位置）および所定パターンＰＴの濃度偏差を検出する。
【００３５】
ところで、正反射受光部１３ｂにより受光する正反射光は、所定パターンＰＴの形成に用いたトナーの色等によっては、所定パターンＰＴの濃度偏差が変化しても、その光量に差が生じない場合がある。そこで、本実施の形態にかかる画像形成装置は、所定パターンＰＴの濃度偏差の変化に応じて正反射受光部１３ｂにより受光した反射光（正反射光）の光量に差が生じない場合、拡散反射受光部１３ｃにより受光した反射光（拡散反射光）の光量に基づいて、所定パターンＰＴの通過および所定パターンＰＴの濃度偏差を検出する。正反射受光部１３ｂにより受光する正反射光が、所定パターンＰＴの濃度偏差の変化に応じて、その光量に差が生じる場合には、画像形成装置は、拡散反射受光部１３ｃを備えていなくても良い。
【００３６】
また、仕切部材３４の現像ローラ３０の軸方向の両端に対する２つの連通口３２，３３（トナーの移動方向が異なる２つ連通口３２，３３）の位置関係（以下、第１位置関係と言う）と、中間転写ベルト７の現像ローラ３０の軸方向の両端に対する２つのセンサ１３の位置関係（以下、第２位置関係と言う）とが対応している。本実施の形態では、第１位置関係が、仕切部材３４の現像ローラ３０の軸方向の両端のうち、一方の端部側に連通口３２が設けられ、他方の端部側に連通口３３が設けられた位置関係となっている。そのため、第２位置関係も、中間転写ベルト７の現像ローラ３０の軸方向の両端のうち（言い換えると、駆動ローラ４０の軸方向の両端のうち）、一方の端部側に一方のセンサ１３が設けられ、他方の端部側に他方のセンサ１３が設けられる位置関係となっている。これより、現像ローラ３０の軸方向における所定パターンＰＴの濃度偏差を検出することができる。
【００３７】
また、第１位置関係と、中間転写ベルト７の現像ローラ３０の軸方向の両端に対する２つの所定パターンＰＴの位置関係（以下、第３位置関係と言う）とが対応している。本実施の形態では、第１位置関係が、仕切部材３４の現像ローラ３０の軸方向の両端のうち、一方の端部側に連通口３２が設けられ、他方の端部側に連通口３３が設けられた位置関係となっている。そのため、第３位置関係も、中間転写ベルト７の現像ローラ３０の軸方向の両端のうち（言い換えると、駆動ローラ４０の軸方向の両端のうち）、一方の端部側に所定パターンＰＴ１が位置し、他方の端部側に所定パターンＰＴ２が位置する位置関係となっている。
【００３８】
これにより、本実施の形態にかかる画像形成装置は、２つのセンサ１３を用いて、２つの所定パターンＰＴからの反射光の光量を同時に検出することができるので、少ない所定パターンＰＴで攪拌時間を求めることができ、収容部３１内のトナーの攪拌による画像形成装置のダウンタイムを最小限に抑えることができる。
【００３９】
次に、図５を用いて、本実施の形態にかかる画像形成装置のハードウェア構成について説明する。図５は、第１の実施の形態にかかる画像形成装置のハードウェア構成を示すブロック図である。本実施の形態にかかる画像形成装置は、図５に示すように、外部Ｉ／Ｆ５０と、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）５１と、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）５２と、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）５３と、操作パネルＩ／Ｆ５４と、ＮＶＲＡＭ（Non  Volatile  Random  Access  Memory）５７Ｙ，５７Ｃ，５７Ｍ，５７Ｙと、Ｉ／Ｏ５８と、画像処理ＩＣ（Integrate  Circuit）５９と、がシステムバス６０を介して接続されている。
【００４０】
外部Ｉ／Ｆ５０は、図示しない外部機器との通信を行う。ＣＰＵ５１は、画像形成装置全体を制御する。本実施の形態では、ＣＰＵ５１は、ＲＯＭ５２に記憶された制御プログラム等に従って、システムバス６０を介して接続された画像形成装置が備える各種機器（例えば、センサ、モータ、クラッチ、ヒータ等の電装品）を制御する。また、ＣＰＵ５１は、外部Ｉ／Ｆ５０を介して、ホストコンピュータ等の外部機器と通信が可能である。
【００４１】
ＲＡＭ５３は、ＣＰＵ５１の主メモリ、ワークエリア等として機能する。具体的には、ＲＡＭ５３は、記録紙に転写する画像（トナー像）の画像データの展開（記憶）領域、画像形成装置の周囲の情報である環境データの記憶領域として機能する。操作パネルＩ／Ｆ５４は、画像形成装置が備える操作パネル６１を用いて入力された各種操作をＣＰＵ５１に出力する。
【００４２】
ＮＶＲＡＭ５７は、ＣＭＹＫ各色のトナー補給容器４に搭載され、ＣＭＹＫ各色のトナー補給容器４のトナーの残量等の情報を記憶する。画像処理ＩＣ５９は、外部Ｉ／Ｆ５０を介して外部機器から入力された画像データに対して画像処理を実行する。
【００４３】
Ｉ／Ｏ５８は、画像形成装置が備える各種の電装品（例えば、ＣＭＹＫ各色のトナー補給容器４のトナー搬送部２１を回転駆動させるトナー補給モータ６２、ＣＭＹＫ各色のトナー補給容器４のトナー搬送部２１毎に設けられ当該トナー搬送部２１を制御するためのトナー補給クラッチ６３Ｋ，６３Ｃ，６３Ｍ，６３Ｙ、ＣＭＹＫ各色の現像装置３の上側搬送部材３６および下側搬送部材３７を駆動させるトナー攪拌モータ６４など）とＣＰＵ５１との通信を可能とする。
【００４４】
具体的には、ＣＰＵ５１は、トナー補給容器４から現像装置３にトナーを補給する場合、トナー補給モータ６２を駆動させかつＣＭＹＫ各色のトナー補給クラッチ６３を制御してトナー搬送部２１とトナー補給モータ６２とを連結する。これにより、ＣＰＵ５１は、ＣＭＹＫ各色のトナー搬送部２１を駆動させて、トナー補給容器４から現像装置３にトナーを補給する。
【００４５】
ＣＰＵ５１は、トナー補給容器４から現像装置３にトナーを補給した場合、トナー攪拌モータ６４を駆動させて、駆動力伝達部３８を介して上側搬送部材３６および下側搬送部材３７を回転駆動させる。これにより、ＣＰＵ５１は、現像装置３内のトナーを攪拌する。その際、ＣＰＵ５１は、２つのセンサ１３により検出した光量に基づいて、所定パターンＰＴ（本実施の形態では、２つの所定パターンＰＴ１，ＰＴ２）の濃度偏差を検出する。そして、ＣＰＵ５１は、検出した濃度偏差に基づく攪拌時間、現像装置３内のトナーを攪拌しかつトナー像の形成を禁止する。
【００４６】
次に、図６を用いて、本実施の形態にかかる画像形成装置の機能構成について説明する。図６は、第１の実施の形態にかかる画像形成装置の機能構成を示すブロック図である。本実施の形態にかかる画像形成装置は、ＣＰＵ５１がＲＯＭ５２に記憶されている制御プログラムを実行することにより、図６に示すように、トナー補給制御部６０１と、トナー攪拌制御部６０２と、トナー攪拌時間算出部６０３と、パターン形成制御部６０４と、パターン濃度検出部６０５と、を実現する。
【００４７】
トナー補給制御部６０１は、トナー補給モータ６２およびトナー補給クラッチ６３を制御して、トナー補給容器４のトナー搬送部２１を駆動させる。これにより、トナー補給制御部６０１は、トナー補給容器４から収容部３１内にトナーを補給する。
【００４８】
トナー攪拌制御部６０２は、トナー補給容器４から収容部３１内にトナーが補給された場合に、トナー攪拌モータ６４を制御して、現像装置３の上側搬送部材３６および下側搬送部材３７を回転駆動させて収容部３１内のトナーを攪拌する。
【００４９】
トナー攪拌時間算出部６０３は、後述するパターン濃度検出部６０５により検出した濃度偏差に基づいて、収容部３１内の補給トナーと残留トナーとを均一に混ぜ合わせるために必要な攪拌時間を算出する。
【００５０】
パターン形成制御部６０４は、図示しない露光装置や画像処理ＩＣ５９等を制御して、感光体１上に２つの所定パターンＰＴ１，ＰＴ２を形成する。パターン濃度検出部６０５は、２つのセンサ１３それぞれにより検出した光量の差を、２つの所定パターンＰＴ１，ＰＴ２の濃度偏差として検出する。
【００５１】
次に、図７を用いて、本実施の形態にかかる画像形成装置による攪拌時間の算出方法について説明する。図７は、第１の実施の形態にかかる画像形成装置が備えるセンサによる光量の検出結果を示す図である。本実施の形態にかかる画像形成装置では、上述したように、収容部３１内におけるトナーの搬送方向の両端（図３（ｂ）の符号Ｐ１，Ｐ２で示す位置）において、残留トナーと補給トナーとの割合に差が生じる。
【００５２】
現像ローラ３０は、収容部３１内の残留トナーの割合が多い側（図３（ｂ）の符号Ｐ２で示す位置）においては、トナーが付着し難い。そのため、現像ローラ３０の外周面のうち収容部３１内の残留トナーの割合が多い側で可視化される所定パターンＰＴ２は、トナー付着量が少なくなる。
【００５３】
一方、現像ローラ３０は、収容部３１内の補給トナーの割合が多い側（図３（ｂ）の符号Ｐ１で示す位置）においては、トナーが付着し易い。そのため、現像ローラ３０の外周面のうち収容部３１内の補給トナーの割合が多い側で可視化される所定パターンＰＴ１は、トナー付着量が多くなる。
【００５４】
一般的に、トナー画像は、トナー付着量が多くなるに従い、当該トナー画像によって反射した光が拡散して、センサ１３により検出する光の光量が少なくなる。よって、所定パターンＰＴ１，ＰＴ２それぞれからの反射光の光量には、図７に示すような差ΔＶが生じる。この差ΔＶは、収容部３１内における補給トナーと残留トナーとの混ざり具合による影響を受けるトナー画像のトナー付着量の差による当該トナー画像の濃度偏差と考えることができる。よって、差ΔＶを基準とすれば、収容部３１内のトナーをどのくらい攪拌すれば、補給トナーと残留トナーとが均一に混ざり合うかを求めることができる。
【００５５】
そこで、本実施の形態では、トナー攪拌時間算出部６０３は、パターン濃度検出部６０５により検出した光量の差ΔＶ（濃度偏差）に基づいて、攪拌時間を算出する。具体的には、トナー攪拌時間算出部６０３は、下記式（１）を用いて、パターン濃度検出部６０５により検出した光量の差ΔＶに対して、予め計測した単位濃度偏差あたりの単位攪拌時間ＴΔＶを積算することにより、攪拌時間Ｔを算出する。
Ｔ＝ΔＶ×ＴΔＶ・・・（１）
【００５６】
次に、図８を用いて、本実施の形態にかかる画像形成装置における収容部３１内のトナーの攪拌処理の流れについて説明する。図８は、第１の実施の形態にかかる画像形成装置における収容部内のトナーの攪拌処理の流れを示すフローチャートである。
【００５７】
トナー補給制御部６０１は、収容部３１に収容された残留トナーの量が所定量以下まで減ったことを検出すると（ステップＳ８０１）、収容部３１に収容された残留トナーの量に基づいて、トナー補給容器４から収容部３１に補給する補給トナーの量であるトナー補給量を算出する（ステップＳ８０２）。さらに、トナー補給制御部６０１は、算出したトナー補給量に従って、トナー補給モータ６２およびトナー補給クラッチ６３を制御してトナー搬送部２１を駆動させることにより、トナー補給容器４から収容部３１へのトナーの補給を開始する（ステップＳ８０３）。その後、トナー補給制御部６０１は、算出したトナー補給量分のトナーが収容部３１へ補給されると、トナー補給モータ６２およびトナー補給クラッチ６３を制御してトナー搬送部２１の駆動を停止することにより、トナーの補給を停止する（ステップＳ８０４）。
【００５８】
次いで、トナー攪拌制御部６０２は、トナー攪拌モータ６３を制御して、現像装置３が備える上側搬送部材３６および下側搬送部材３７を回転駆動させて収容部３１内のトナーの攪拌を開始する（ステップＳ８０５）。
【００５９】
さらに、パターン形成制御部６０４は、図示しない露光装置や画像処理ＩＣ５９を制御して、感光体１上に所定パターンＰＴ１，ＰＴ２の静電潜像を形成する（ステップＳ８０６）。現像装置３は、感光体１上に形成された所定パターンＰＴ１，ＰＴ２を可視化する。現像装置３により可視化された所定パターンＰＴ１，ＰＴ２は、転写ローラ５によって中間転写ベルト７に転写される。
【００６０】
パターン濃度検出部６０５は、２つのセンサ１３により検出した各所定パターンＰＴ１，ＰＴ２からの反射光の光量の差を、２つの所定パターンＰＴ１，ＰＴ２のトナー付着量の差による当該２つの所定パターンＰＴ１，ＰＴ２の濃度偏差として検出する（ステップＳ８０７）。
【００６１】
次いで、トナー攪拌時間算出部６０３は、パターン濃度検出部６０５により検出された濃度偏差に基づいて、収容部３１内の補給トナーと残留トナーとを均一に混ぜ合わせるために必要な攪拌時間を算出する（ステップＳ８０８）。
【００６２】
そして、トナー攪拌制御部６０２は、トナー攪拌モータ６４を制御して、トナー攪拌時間算出部６０３により算出された攪拌時間、現像装置３が備える上側搬送部材３６および下側搬送部材３７を回転駆動させることにより、収容部３１内のトナーを攪拌する（ステップＳ８０９）。さらに、パターン形成制御部６０４は、図示しない露光装置や画像処理ＩＣ５９を制御して、感光体１上への静電潜像の形成を禁止する。これにより、パターン形成制御部６０４は、現像ローラ３０による画像の可視化を禁止する。
【００６３】
このように第１の実施の形態にかかる画像形成装置によれば、補給トナーと残留トナーとが均一に混ざり合うために必要な攪拌時間の精度を向上させることができるので、必要最小限の攪拌時間で高精度に補給トナーと残留トナーとを均一に混ぜ合わせることができる。
【００６４】
（第２の実施の形態）
本実施の形態は、現像装置が有する収容部内でのトナーの搬送（循環）経路が第１の実施形態と異なる例である。以下の説明では、第１の実施の形態と異なる箇所について説明する。
【００６５】
図９は、第２の実施の形態にかかる画像形成装置が備える現像装置内部の構成を示す図である。本実施の形態にかかる現像装置９０では、トナー補給容器４からトナーが補給されるトナー補給口９３が、図９に示すように、収容部３１上面の中央に設けられている。また、本実施の形態では、仕切部材９４は、図９に示すように、連通口３２，３３に加えて、当該仕切部材９４の長手方向の中央に設けられた連通口９５で、第１槽３１ａと第２槽３１ｂとを連通させている。
【００６６】
また、本実施の形態では、上側搬送部材９１は、当該上側搬送部材９１の軸方向の中央から、当該上側搬送部材９１の軸方向の両端に向かって（言い換えると、仕切部材９４の長手方向の両端に向かって）、第１槽３１ａ内のトナーを搬送する。仕切部材９４の長手方向の両端に搬送されたトナー（第１槽３１ａ内の搬送方向下流側に搬送されたトナー）は、連通口３２，３３を介して、第２槽３１ｂに移動する。
【００６７】
下側搬送部材９２は、当該下側搬送部材９２の軸方向の両端から、当該下側搬送部材９２の軸方向の中央に向かって（言い換えると、仕切部材９４の長手方向の中央に向かって）、第２槽３１ｂ内のトナーを搬送する。仕切部材９４の長手方向の中央に搬送されたトナー（言い換えると、第２槽３１ｂ内の搬送方向下流側に搬送されたトナー）は、連通口９５を介して、第１槽３１ａに移動する。
【００６８】
これにより、現像装置９０は、図９の符号Ｆで示すように、第１槽３１ａにおいては仕切部材９４の長手方向の中央から両端に向かってトナーを搬送し、第２槽３１ｂにおいては仕切部材９４の長手方向の両端から中央に向かってトナーを搬送して、収容部３１内の補給トナーと残留トナーとを攪拌する。
【００６９】
その際、現像装置９０では、図９の符号Ｐ１で示す位置では、残留トナーよりも補給トナーの割合が大きくなり、図９の符号Ｐ３で示す位置では、補給トナーよりも残留トナーの割合が大きくなる。すなわち、現像装置９０においては、補給トナーが補給されてから攪拌時間が経過するまでは、収容部３１内の位置毎に補給トナーと残留トナーとの割合に偏りが生じる。
【００７０】
そこで、本実施の形態にかかる画像形成装置においても、収容部３１内に補給トナーが補給された場合に、現像装置９０により可視化された複数の所定パターンＰＴ１，ＰＴ２（図１０参照）の濃度偏差を検出し、検出した濃度偏差に基づく攪拌時間、収容部３１内のトナーを攪拌しかつ現像装置３による画像の可視化を禁止する。これにより、補給トナーと残留トナーとが均一に混ざり合うために必要な攪拌時間の精度を向上させることができるので、必要最小限の攪拌時間で高精度に補給トナーと残留トナーとを均一に混ぜ合わせることができる。
【００７１】
次に、図１０を用いて、本実施の形態にかかる画像形成装置における所定パターンからの反射光の光量の検出処理について説明する。図１０は、第２の実施の形態にかかる画像形成装置における濃度偏差の検出処理を説明するための図である。
【００７２】
本実施の形態にかかる収容部３１は、第１の実施の形態とはトナーの搬送経路が異なるため、収容部３１内において補給トナーと残留トナーとの割合に偏りが生じる場所が異なる。よって、第１の実施の形態と同様に、２つのセンサ１３を配置すると、当該２つのセンサ１３それぞれにより検出した光量に差が現れず、トナー付着量の差による濃度偏差を検出することができない。
【００７３】
そこで、本実施の形態では、トナーの移動方向が異なる２つの連通口３２，９５の位置関係（第１位置関係）を、連通口３２が、仕切部材３４の現像ローラ３０の軸方向の一端側に位置し、連通口９５が、仕切部材３４の中央部に位置する位置関係とする。さらに、第２位置関係も、一方のセンサ１３が、中間転写ベルト７の現像ローラ３０の軸方向の一端側に位置し、他方のセンサ１３が、中間転写ベルト７の現像ローラの軸方向の中央に位置する位置関係とする。
【００７４】
また、本実施の形態では、トナーの移動方向が異なる２つの連通口３２，９５の位置関係（第１位置関係）が、上述したように、連通口３２が、仕切部材３４の現像ローラ３０の軸方向の一端側に位置し、連通口９５が、仕切部材３４の中央部に位置する位置関係とする。よって、第３位置関係も、所定パターンＰＴ１が、中間転写ベルト７の現像ローラ３０の軸方向の一端側に位置し、所定パターンＰＴ２が、中間転写ベルト７の現像ローラ３０の軸方向の中央に位置する位置関係とする。
【００７５】
これにより、第２の実施の形態にかかる画像形成装置によれば、収容部３１内でのトナーの搬送経路が異なる場合においても、２つのセンサ１００１それぞれにより検出した光量に差を現すことができるので、２つの所定パターンＰＴの濃度偏差に基づく攪拌時間に従って、収容部３１内のトナーを攪拌することができる。
【００７６】
（第３の実施の形態）
本実施の形態も、現像装置が有する収容部内でのトナーの搬送経路が第１の実施の形態と異なる例である。以下の説明では、第１の実施の形態と異なる箇所について説明する。
【００７７】
図１１は、第３の実施の形態にかかる画像形成装置が備える現像装置内部の構成を示す図である。本実施の形態にかかる現像装置１１０は、図１１に示すように、収容部１１１上面の現像ローラ３０の軸方向の全域に渡って開口したトナー補給口１１４が設けられている。また、本実施の形態では、第１槽３１ａと第２槽３１ｂとを仕切る仕切部材３４は設けられていない。
【００７８】
また、本実施の形態では、上側搬送部材１１２および下側搬送部材１１３は、パドル等により構成され、第１槽３１ａおよび第２槽３１ｂそれぞれに収容されるトナーを上下方向（図１１の符号Ｆ参照）に循環させることにより、収容部３１内のトナーを撹拌する。
【００７９】
その際、現像装置１１０では、図１１の符号Ｐ４で示す位置では、残留トナーよりも補給トナーの割合が大きくなり、図１１の符号Ｐ３で示す位置では、補給トナーよりも残留トナーの割合が大きくなる。しかしながら、このような現像装置１１０では、補給トナーと残留トナーとの割合は、撹拌を開始してからの経過時間により変動するが、現像ローラ３０の軸方向には、残留トナーと補給トナーとの割合に偏りが生じないため、上述の実施の形態と同様の方法では、所定パターンＰＴの濃度偏差を検出することができない。
【００８０】
そこで、本実施の形態にかかる画像形成装置においては、収容部１１１内に補給トナーが補給された場合に、所定時間空けて所定パターンＰＴを少なくとも３つ可視化し、可視化された順に、連続して可視化された２つの所定パターンＰＴの濃度偏差を検出し、当該検出した濃度偏差の変化に基づいて攪拌時間を求める。これにより、収容部１１１内でのトナーの循環経路によらずに、所定パターンＰＴの濃度偏差に基づく撹拌時間を求めることができるので、当該撹拌時間を用いたトナーの撹拌制御の適用範囲を拡大することができる。
【００８１】
次に、図１２を用いて、本実施の形態にかかる画像形成装置における濃度偏差の検出処理について説明する。図１２は、第３の実施の形態にかかる画像形成装置における濃度偏差の検出処理を説明するための図である。
【００８２】
本実施の形態では、パターン形成制御部６０４は、図示しない露光装置や画像処理ＩＣ５９を制御して、所定時間空けて、感光体１の軸方向の中央に所定パターンＰＴを３つ形成する。これにより、現像装置１１０が、所定時間空けて、現像ローラ３０の軸方向の中央に所定パターンＰＴを３つ可視化することが可能となる。ここで、所定時間は、連続して可視化された２つの所定パターンＰＴからの反射光の光量に差を設けることができる最短の時間であることが好ましい。
【００８３】
現像装置１１０により可視化された３つの所定パターンＰＴ１，ＰＴ２，ＰＴ３は、転写ローラ５によって、中間転写ベルト７に転写される。３つの所定パターンＰＴ１，ＰＴ２，ＰＴ３は、中間転写ベルト７の現像ローラ３０の軸方向の中央に位置する。パターン濃度検出部６０５は、中間転写ベルト７の現像ローラ３０の軸方向の中央に対向して設けられた１つのセンサ１２０を用いて、３つの所定パターンＰＴ１，ＰＴ２，ＰＴ３からの反射光の光量を検出することができる。これにより、１つのセンサ１２０で３つの所定パターンＰＴ１，ＰＴ２，ＰＴ３からの反射光の光量を検出できるので、所定パターンＰＴからの反射光の光量の検出に用いるセンサ１２０の数を減らすことができる。
【００８４】
パターン濃度検出部６０５は、現像装置１１０により可視化された順に、連続して可視化された２つの所定パターンＰＴからの反射光の光量の差を、濃度偏差として検出する。本実施の形態では、パターン濃度検出部６０５は、まず、連続して可視化された２つの所定パターンＰＴ１，ＰＴ２からの反射光の光量の差を濃度偏差として検出する。次いで、パターン濃度検出部６０５は、連続して可視化された２つの所定パターンＰＴ２，ＰＴ３からの反射光の光量の差を濃度偏差として検出する。
【００８５】
図１３は、第３の実施の形態にかかる画像形成装置における撹拌時間の算出方法を説明するための図である。本実施の形態では、収容部１１１における補給トナーと残留トナーとの割合は、収容部１１１内のトナーの撹拌を開始してからの経過時間によって変動する。現像ローラ３０は、収容部１１１内のトナーの撹拌が開始された直後で残留トナーの割合が大きい場合、トナーが付着し難い。そのため、収容部１１１内のトナーの撹拌が開始された直後に可視化された所定パターンＰＴ１は、図１３に示すように、トナー付着量が少なくなる（すなわち、所定パターンＰＴ１からの反射光の光量が少ない）。
【００８６】
一方、現像ローラ３０は、収容部１１１内のトナーの撹拌が進み残留トナーと補給トナーとの割合が等しくなるに従い、トナーが付着し易くなる。そのため、収容部１１１内のトナーの撹拌が進んだ後に可視化された所定パターンＰＴ２，ＰＴ３は、図１３に示すように、トナー付着量が多くなる（すなわち、所定パターンＰＴ２，ＰＴ３からの反射光の光量が多くなる）。
【００８７】
したがって、連続して可視化された２つの所定パターンＰＴからの反射光の光量の差は、図１３に示すように、収容部１１１内のトナーの撹拌が進むに従い小さくなる。そこで、トナー撹拌時間算出部６０３は、連続して可視化された２つの所定パターンＰＴからの反射光の光量の差（濃度偏差）が無くなるまでの時間を撹拌時間として算出する。例えば、連続して可視化される２つの所定パターンＰＴ１，ＰＴ２からの反射光の光量の差をΔＶ１とし、連続して可視化される２つの所定パターンＰＴ２，ＰＴ３からの反射光の光量の差をΔＶ２とした場合、トナー撹拌時間算出部６０３は、連続して可視化される２つの所定パターンＰＴからの反射光の光量の差の変化を予測する近似曲線１３００を求めることができる。そして、トナー撹拌時間算出部６０３は、近似曲線１３００の接線の傾きが「０」になるまでの時間を撹拌時間として算出する。
【００８８】
具体的には、トナー撹拌時間算出部６０３は、近似曲線１３００をｆ（ｔ）とし、当該ｆ（ｔ）を偏微分して得られる偏導関数ｆ’（ｔ）の値がα（≧０）と一致するｔを撹拌時間Ｔａｌｌとして算出する。その際、トナー撹拌時間算出部６０３は、下記式（２）に従って、撹拌時間Ｔａｌｌから、既に撹拌を行った時間Ｔｐを減算する。αの値は、「０」とするのが好ましいが、視覚的にトナー付着量の差が認識できない程度までトナーを撹拌すれば良いため、αは０≧の値であっても良い。
Ｔ＝Ｔａｌｌ−Ｔｐ・・・（２）
【００８９】
このように第３の実施の形態にかかる画像形成装置によれば、現像ローラ３０の軸方向に沿って形成された所定パターンＰＴの濃度偏差が生じない場合であっても、所定パターンＰＴに基づく攪拌時間を求めることができるので、収容部３１内でのトナーの搬送経路によらずに、最適な攪拌時間を算出することができる。
【００９０】
（第４の実施の形態）
本実施の形態は、現像ローラの軸方向に沿って並んだ２つの所定パターンを所定時間空けて複数回可視化し、当該２つの所定パターンの濃度偏差の変化に基づいて攪拌時間を求める例である。以下の説明では、第１の実施の形態と異なる箇所について説明する。
【００９１】
図１４は、第４の実施の形態にかかる画像形成装置における濃度偏差の検出処理を説明するための図である。パターン形成制御部６０４は、図示しない露光装置や画像処理ＩＣ５９を制御して、感光体１上に現像ローラ３０の軸方向に沿って並んだ２つの所定パターンＰＴ１，ＰＴ２を複数回形成する。
【００９２】
これにより、現像装置３が、現像ローラ３０の軸方向に沿って並んだ２つの所定パターンＰＴ１，ＰＴ２を複数回可視化することが可能となる。現像装置３により複数回可視化された２つの所定パターンＰＴ１，ＰＴ２は、図１４に示すように、転写ローラ５に中間転写ベルト７に転写される。本実施の形態では、パターン形成制御部６０４は、２つの所定パターンＰＴ１，ＰＴ２を所定時間空けて複数回形成する。ここで、所定時間は、２つ所定パターンＰＴからの反射光の光量の差を異ならせることができる最短の時間であることが好ましい。
【００９３】
図１５および図１６は、第４の実施の形態にかかる画像形成装置における攪拌時間の算出方法を説明するための図である。収容部３１内における補給トナーと残留トナーとの割合は、収容部３１内のトナーの攪拌を開始してからの経過時間によって変動する。図１４に示すように、現像ローラ３０の軸方向に沿って並んだ２つの所定パターンＰＴ１，ＰＴ２を２回可視化した場合、パターン濃度検出部６０５は、図１５に示すように、時刻Ｔ１に可視化した所定パターンＰＴ１，ＰＴ２からの反射光の光量の差ΔＶ１（濃度偏差）と、時刻Ｔ２に可視化した所定パターンＰＴ１，ＰＴ２からの反射光の光量の差ΔＶ２（濃度偏差）と、を検出する。
【００９４】
本実施の形態では、トナー攪拌時間算出部６０３は、所定パターンＰＴ１，ＰＴ２からの反射光の光量の差（濃度偏差）が、収容部３１内のトナーを攪拌する時間の経過に伴い線形に変化すると仮定して、図１６に示すように、所定パターンＰＴ１，ＰＴ２からの反射光の光量の差の変化を予測する。具体的には、トナー攪拌時間算出部６０３は、時刻Ｔ１に可視化した所定パターンＰＴ１，ＰＴ２からの反射光の光量の差ΔＶ１と、時刻Ｔ２に可視化した所定パターンＰＴ１，ＰＴ２からの反射光の光量の差ΔＶ２とを用いて、所定パターンＰＴ１，ＰＴ２からの反射光の光量の差が線形に変化する関数Ｆ（ｔ）を求める。
【００９５】
ここで、関数Ｆ（ｔ）の時間軸ｔの切片は、所定パターンＰＴ１，ＰＴ２からの反射光の光量の差が「０」になる時刻である。すなわち、関数Ｆ（ｔ）の時間軸ｔの切片は、所定パターンＰＴ１，ＰＴ２からの反射光の光量の差がなくなり、収容部３１内のトナーの攪拌を開始してから補給トナーと残留トナーとが均一に混ざり合うまでの時間（攪拌時間の合計）である。その際、トナー撹拌時間算出部６０３は、所定パターンＰＴ１，ＰＴ２からの反射光の光量の差が所定の許容光量差βとなるまでの時間を、撹拌時間Ｔａｌｌとして算出する。これにより、収容部３１内の補給トナーと残留トナーとが均一に混ざり合っていなくても、視覚的に濃度偏差が認識できなくなるまでの時間を攪拌時間Ｔａｌｌとすることができる。
【００９６】
そして、トナー攪拌時間算出部６０３は、図１６に示すように、下記式（３）に従って、所定パターンＰＴ１，ＰＴ２からの反射光の光量の差が所定の許容光量差βとなるまでの時間である撹拌時間Ｔａｌｌから、収容部３１内のトナーの攪拌を開始してからの経過時間Ｔｐを減算した時間を残りの攪拌時間Ｔとして算出する。
Ｔ＝Ｔａｌｌ−Ｔｐ・・・（３）
【００９７】
このように第４の実施の形態にかかる画像形成装置によれば、所定パターンＰＴ１，ＰＴ２からの反射光の光量の差に基づいて攪拌時間を求める場合に、第１の実施形態のように単位濃度偏差あたりの単位攪拌時間を予め測定しておく必要がなくなるので、攪拌時間を算出するタイミング毎に最適な攪拌時間を求めることができかつ攪拌時間の精度を向上させることができる。
【００９８】
なお、上述の実施の形態の画像形成装置で実行されるプログラムは、ＲＯＭ５２等に予め組み込まれて提供されるが、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ（Digital  Versatile  Disk）等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録して提供するように構成してもよい。
【００９９】
さらに、上述の実施の形態の画像形成装置で実行されるプログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成しても良い。また、上述の実施の形態の画像形成装置で実行されるプログラムをインターネット等のネットワーク経由で提供または配布するように構成しても良い。
【０１００】
なお、上記実施の形態では、本発明の画像形成装置を、コピー機能、プリンタ機能、スキャナ機能およびファクシミリ機能のうち少なくとも２つの機能を有する複合機に適用した例を挙げて説明するが、複写機、プリンタ、スキャナ装置、ファクシミリ装置等の画像形成装置であればいずれにも適用することができる。
【符号の説明】
【０１０１】
３，９０，１１０  現像装置（現像部の一例）
５  転写ローラ（転写部の一例）
７  中間転写ベルト（被転写媒体の一例）
１３，１２０，１００１  センサ
３０  現像ローラ（ローラの一例）
３１，１１１  収容部
３１ａ  第１槽
３１ｂ  第２槽
３２，３３，９５  連通口（連通位置の一例）
３４，９４  仕切部材
３６，９１，１１２  上側搬送部材（攪拌部の一例）
３７，９２、１１３  下側搬送部材（攪拌部の一例）
５１  ＣＰＵ
５２  ＲＯＭ
６０２  トナー攪拌制御部（制御部の一例）
６０３  トナー攪拌時間算出部（制御部の一例）
６０４  パターン形成制御部（制御部の一例）
６０５  パターン濃度検出部（検出部の一例）
ＰＴ１，ＰＴ２，ＰＴ３  所定パターン（所定画像の一例）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１０２】
【特許文献１】特許第４９１７２６５号公報
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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