(57)【要約】【課題】現像剤の劣化状態をより適切に検出することが可能となる画像形成装置を提供する。【解決手段】現像剤を循環路内で循環させる現像器を有した画像形成装置であって、前記循環路に現像剤を補給する補給手段と、前記循環路中の所定位置における現像剤の濃度を検出する濃度検出手段と、前記循環の速度に基づいて、前記循環路内の現像剤の劣化状態を検出する劣化検出手段と、を備え、前記劣化検出手段は、現像剤が補給されたことに伴う前記濃度の検出結果の変動に基づいて、前記循環の速度を把握する画像形成装置とする。【選択図】図６
2015210303.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤を循環路内で循環させる現像器を有した画像形成装置であって、
前記循環路に現像剤を補給する補給手段と、
前記循環路中の所定位置における現像剤の濃度を検出する濃度検出手段と、
前記循環の速度に基づいて、前記循環路内の現像剤の劣化状態を検出する劣化検出手段とを備え、
前記劣化検出手段は、
現像剤が補給されたことに伴う前記濃度の検出結果の変動に基づいて、前記循環の速度を把握することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記現像器は、トナーとキャリアを含んだ現像剤が用いられる二成分現像方式の現像器であり、
前記濃度検出手段は、ＴＣＲセンサーである請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記劣化検出手段は、
現像剤が補給された後、前記ＴＣＲセンサーの検出波形における１回目のピークから２回目のピークまでの時間を測定する測定処理を実行し、
該測定の結果に基づいて前記循環の速度を把握する請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記劣化検出手段は、
現像剤が補給される場合であって、該補給の継続時間が既定時間以内である場合に、前記測定処理を実行する請求項３記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記劣化検出手段は、
既定量以上の現像剤が補給される場合に、前記測定処理を実行する請求項３記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記補給手段は、
交換可能に設けられたトナーボトルから現像剤を補給するものであって、少なくとも該トナーボトルの交換に応じて、既定量以上の現像剤を補給するものであり、
前記劣化検出手段は、
前記トナーボトルの交換に応じて現像剤が補給される場合に、前記測定処理を実行する請求項３記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記現像器は、前記循環路に配置されたスクリューの回転によって、現像剤を循環させるように形成されており、
前記劣化検出手段は、
前記測定処理の実行時に、前記スクリューの回転速度を下げるようにする請求項３から６のいずれかに記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、現像器を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば二成分現像方式の現像器を備えた画像形成装置が利用されている。このような画像形成装置では、トナーとキャリアを含んだ現像剤が用いられる。但し、劣化した現像剤は画像形成に悪影響を及ぼすため、適宜、新しい現像剤への交換作業等が必要となる。
【０００３】
そこで、従来、耐久枚数や駆動時間に基づいて現像剤の劣化を予想することが行われている。しかし、低カバレッジ画像の耐久によりトナーがあまり消費されず、現像器内でトナーが長時間に亘って撹拌されると、トナーの外添剤が剥がれたり、外添剤がトナーに埋没したりする。これにより現像剤の劣化が急速に進む結果、現像剤の想定寿命の前に、濃度低下や帯電量制御不良などが発生し、印刷画像の不具合などが生じる虞がある。
【０００４】
このような事情に鑑み、現像剤の劣化状態を検出する技術が提案されている。例えば特許文献１には、トナーと磁性キャリアを含有する現像剤のトナー濃度を透磁率計測によって検知するトナー濃度センサーを用い、トナー濃度センサーの電圧出力波形の変化（傾き）に基づいて現像剤の劣化状態を検出する技術が開示されている。
【０００５】
また、特許文献２には、予めトナー濃度センサーの出力値と現像剤の劣化度との関係を測定しておき、画像形成プロセス中に、トナー濃度センサーの出力値に基づいて現像剤の劣化度を検出する技術が開示されている。
【０００６】
また、特許文献３には、ＴＣＲセンサー出力値の変化幅から現像器内（特にＴＣＲセンサー付近）の現像剤の挙動（主に現像剤の劣化度合）を検出して現像剤の補給を行い、現像剤の劣化による流動性低下に起因した画像劣化を予防するものが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開2006-30952号公報
【特許文献２】特開2008-281788号公報
【特許文献３】特開2013-213909号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし特許文献１の技術によれば、濃度センサーの電圧出力波形からその変化を読取る際に、当該波形の傾きを算出する必要がある。そのため、現像剤の劣化状態を正確に検出することは難しいと言える。また、特許文献２の技術によれば、状況に応じた現像剤の補給によって現像剤の劣化を予防することが、難しくなるという課題がある。
【０００９】
また、特許文献３の技術によれば、現像剤の検出部への固着やトナー／キャリア比の変動によって検出結果のバラつきが大きくなり、検出精度などの面において課題がある。本発明は上述した問題点に鑑み、現像剤の劣化状態をより適切に検出することが可能となる画像形成装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る画像形成装置は、現像剤を循環路内で循環させる現像器を有した画像形成装置であって、前記循環路に現像剤を補給する補給手段と、前記循環路中の所定位置における現像剤の濃度を検出する濃度検出手段と、前記循環の速度に基づいて、前記循環路内の現像剤の劣化状態を検出する劣化検出手段と、を備え、前記劣化検出手段は、現像剤が補給されたことに伴う前記濃度の検出結果の変動に基づいて、前記循環の速度を把握する構成とする。本構成によれば、現像剤の劣化状態をより適切に検出することが可能となる。
【００１１】
また、上記構成としてより具体的には、前記現像器は、トナーとキャリアを含んだ現像剤が用いられる二成分現像方式の現像器であり、前記濃度検出手段は、ＴＣＲセンサーである構成としてもよい。
【００１２】
また、上記構成としてより具体的には、前記劣化検出手段は、現像剤が補給された後、前記ＴＣＲセンサーの検出波形における１回目のピークから２回目のピークまでの時間を測定する測定処理を実行し、該測定の結果に基づいて前記循環の速度を把握する構成としてもよい。なお、ここでの検出波形は、検出値（トナー／キャリア比）の時間的変化を直接的に示す波形の他、間接的に示す波形であっても良い。
【００１３】
また、上記構成としてより具体的には、前記劣化検出手段は、現像剤が補給される場合であって、該補給の継続時間が既定時間以内である場合に、前記測定処理を実行する構成としてもよい。また、上記構成としてより具体的には、前記劣化検出手段は、既定量以上の現像剤が補給される場合に、前記測定処理を実行する構成としてもよい。
【００１４】
また、上記構成としてより具体的には、前記補給手段は、交換可能に設けられたトナーボトルから現像剤を補給するものであって、少なくとも該トナーボトルの交換に応じて、既定量以上の現像剤を補給するものであり、前記劣化検出手段は、前記トナーボトルの交換に応じて現像剤が補給される場合に、前記測定処理を実行する構成としてもよい。
【００１５】
また、上記構成としてより具体的には、前記現像器は、前記循環路に配置されたスクリューの回転によって、現像剤を循環させるように形成されており、前記劣化検出手段は、前記測定処理の実行時に、前記スクリューの回転速度を下げるようにする構成としてもよい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る画像形成装置によれば、現像剤の劣化状態をより適切に検出することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本実施形態に係るプリンターの全体構成図である。
【図２】本実施形態に係る現像器の概略断面図である。
【図３】本実施形態に係るＴＣＲセンサーの概略構成図である。
【図４】本実施形態に係るＴＣＲセンサーの回路図である。
【図５】本実施形態に係る制御系統の概略的なブロック図である。
【図６】劣化状態の検出に関する一連の処理のフローチャートである。
【図７】ＴＣＲセンサーの検出波形を例示するグラフである。
【図８】現像器駆動時間と現像剤のかさ密度および循環時間との関係を示すグラフである。
【図９】ＴＣＲセンサーの検出波形を例示するグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の実施形態について、タンデム型デジタルカラープリンター（現像器を備えた画像形成装置の一形態であり、以下、単に「プリンター」という）を例に挙げ、各図に基づいて説明する。但し本発明の内容は、当該実施形態に何ら限定されるものではない。
【００１９】
［プリンターの全体構成］
図１は、本実施形態に係るプリンター１０の全体構成図（断面図）である。プリンター１０は、その内部のほぼ中央部に中間転写ベルト１２を備えている。中間転写ベルト１２は、半導電性材料からなっており、３つのローラ（１４，１６，１８）の外周部に支持され、矢印Ａ方向に回転駆動されるようになっている。
【００２０】
中間転写ベルト１２の下部水平部の下には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色トナーにそれぞれ対応する４つの作像ユニット（２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋ）が、中間転写ベルト１２に沿って並んで配置されている。
【００２１】
各作像ユニット（２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋ）は、感光体ドラム（２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋ）をそれぞれ有している。各感光体ドラム（２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋ）の周囲には、その回転方向に沿って順に、帯電器（２４Ｙ，２４Ｍ，２４Ｃ，２４Ｋ）と、プリントヘッド部（２６Ｙ，２６Ｍ，２６Ｃ，２６Ｋ）と、現像器（２８Ｙ，２８Ｍ，２８Ｃ，２８Ｋ）と、一次転写ローラ（３０Ｙ，３０Ｍ，３０Ｃ，３０Ｋ）と、クリーナー（３２Ｙ，３２Ｍ，３２Ｃ，３２Ｋ）とがそれぞれ配置されている。
【００２２】
帯電器（２４Ｙ，２４Ｍ，２４Ｃ，２４Ｋ）は、感光体ドラム（２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋ）の表面を均一帯電させるものである。プリントヘッド部（２６Ｙ，２６Ｍ，２６Ｃ，２６Ｋ）は、均一帯電した感光体ドラム表面を各色画像データに応じて露光することにより、静電潜像を形成するものである。現像器（２８Ｙ，２８Ｍ，２８Ｃ，２８Ｋ）は、感光体ドラム表面に形成された静電潜像を各色トナーで現像して、トナー画像とするものである。
【００２３】
一次転写ローラ（３０Ｙ，３０Ｍ，３０Ｃ，３０Ｋ）は、中間転写ベルト１２を挟んで各感光体ドラム（２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋ）に対向する位置に、中間転写ベルト１２の内側に接触してそれぞれ設けられ、感光体ドラム表面に形成されたトナー画像を中間転写ベルト１２上に一次転写するためのものである。クリーナー（３２Ｙ，３２Ｍ，３２Ｃ，３２Ｋ）は、一次転写後に感光体ドラム表面に残留するトナーを回収して、クリーニングするものである。
【００２４】
ここで、現像器（２８Ｙ，２８Ｍ，２８Ｃ，２８Ｋ）には、トナーボトル内に収容されたトナーとキャリアからなる現像剤が補給される。現像器（２８Ｙ，２８Ｍ，２８Ｃ，２８Ｋ）に関する構成や動作については、改めて詳細に説明する。
【００２５】
プリントヘッド部（２６Ｙ，２６Ｍ，２６Ｃ，２６Ｋ）は、感光体ドラムの軸方向と平行な主走査方向に並べられた多数のＬＥＤから構成されている。中間転写ベルト１２のローラ１８で支持された部分の外側には、二次転写ローラ（二次転写部材）３４が圧接されている。なお、プリントヘッド部（２６Ｙ，２６Ｍ，２６Ｃ，２６Ｋ）は、ＬＥＤの代わりに、露光用ビームを照射するＬＤ（Laser Diode）が設けられた形態であっても良い。この場合プリンター１０には、主走査方向へ露光用ビームを移動させるためのポリゴンミラーや、ポリゴンミラーを回転させるためモータ等が設けられる。
【００２６】
二次転写ローラ３４と中間転写ベルト１２との接触部は、転写領域３６となっている。二次転写ローラ３４は、図示しない退避機構により、中間転写ベルト１２と非接触となる位置へ退避可能になっている。
【００２７】
一次転写ローラ（３０Ｙ，３０Ｍ，３０Ｃ，３０Ｋ）には、不図示の電源により一次転写電圧Ｖ1が印加される。この一次転写電圧Ｖ1の作用により、各作像ユニット（２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋ）の感光体ドラム（２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋ）の表面に形成された各色トナー画像が静電的に引き付けられて、中間転写ベルト１２上に一次転写される。
【００２８】
また、二次転写ローラ３４は不図示の電源により二次転写電圧Ｖ2が印加され、中間転写ベルト１２を支持するローラ１８は接地されている。この二次転写電圧Ｖ2の作用により、中間転写ベルト１２上に形成されたトナー画像は、後述するように転写領域３６に搬送されてきた用紙に静電的に引き付けられて、二次転写される。
【００２９】
中間転写ベルト１２のローラ１６で支持された部分には、クリーナー３８（クリーニングブラシローラ）が圧接されている。このクリーナー３８は、二次転写後に中間転写ベルト１２上に残留するトナーを掻きとって、廃トナーボックス４０内に回収するためのものである。クリーナー３８もまた、二次転写ローラ３４と同様に、図示しない退避機構により中間転写ベルト１２と非接触となる位置へ退避可能になっている。
【００３０】
プリンター１０の下部には、給紙カセット４２が着脱可能に配置されている。給紙カセット４２内に積載収容された用紙Ｓは、給紙ローラ４４の回転によって最上部のものから１枚ずつ搬送路４６に送り出されることになる。なお、プリンター１０の下部には、不図示の手差しトレイが設けられ、この手差しトレイから搬送路４６へ用紙が送り出されるようになっていても良い。
【００３１】
搬送路４６は、給紙カセット４２から、タイミングローラ対４８のニップ部、二次転写領域３６、および定着ユニット５０を通って排紙トレイ１１まで伸びている。タイミングローラ対４８は、給紙カセット４２から送られてきた用紙Ｓを、中間転写ベルト１２上の画像と同期をとって転写領域３６に給紙するためのものである。
【００３２】
タイミングローラ対４８の近傍には、タイミングセンサー５２が配置されている。タイミングセンサー５２は、給紙カセット４２から搬送路４６へ送り出された用紙Ｓの先端がタイミングローラ対４８でニップされたことを検出するためのものである。給紙センサー５２により用紙Ｓの先端が検出されると、タイミングローラ対４８はその回転を一旦停止し、その後、中間転写ベルト１２上のトナー画像と同期をとって用紙Ｓを転写領域３６に給紙する。
【００３３】
また、タイミングローラ対４８の一方のローラ４８ａに対向して、紙厚センサー５４が配置されている。紙厚センサー５４は、タイミングローラ対４８に用紙先端がニップされたときの前記ローラ４８ａの移動量を検知するもので、これにより用紙が普通紙であるか、厚みのある厚紙またはＯＨＰシートであるかを判別できるようになっている。
【００３４】
定着ユニット５０は、一対のローラ（５６，５８）に支持されて矢印Ｂ方向に回転駆動される定着ベルト６０と、この定着ベルト６０を介してローラ５６に圧接されて矢印方向に従動回転する定着ローラ６２を備えている。また、トナー画像が二次転写された用紙が通過する定着ベルト６０と定着ローラ６２とのニップ部が、定着領域６４となっている。定着ベルト６０は、図示しないヒータにより加熱される。
【００３５】
［プリンターの動作概略］
次に、以上の構成からなるプリンター１０の動作について説明する。プリンター１０は、外部装置（例えばパソコン）からプリントや複写の要求を適宜受付けるようになっており、その際には、プリンター１０の画像信号処理部（図示せず）に画像信号が入力される。画像信号処理部は、この画像信号をイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックに色変換したデジタル画像信号を作成し、この信号をプリントヘッド用ＬＥＤドライブ回路に伝達する。
【００３６】
このドライブ回路は、入力されたデジタル信号に基づいて、プリントヘッド部（２６Ｙ，２６Ｍ，２６Ｃ，２６Ｋ）を発光させて露光を行う。この露光は、プリントヘッド部（２６Ｙ，２６Ｍ，２６Ｃ，２６Ｋ）の順にそれぞれ時間差をもって行われる。これにより、各感光体ドラム（２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋ）の表面に各色用の静電潜像がそれぞれ形成される。
【００３７】
各感光体ドラム（２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋ）上に形成された静電潜像は、各現像器（２８Ｙ，２８Ｍ，２８Ｃ，２８Ｋ）によりそれぞれ現像されて各色のトナー画像となる。そして各色のトナー画像は、正極性の一次転写電圧が印加された各一次転写ローラ（３０Ｙ，３０Ｍ，３０Ｃ，３０Ｋ）の作用により、矢印Ａ方向に移動する中間転写ベルト１２上に順次重ね合わせて一次転写される。
【００３８】
このようにして、中間転写ベルト１２上に形成された重ね合わせトナー画像は、中間転写ベルト１２の移動にしたがって転写領域３６に達する。重ね合わされた各色トナー画像は、一次転写電圧と同極性の二次転写電圧が印加された二次転写ローラ３４の作用により、給紙カセット４２から搬送路４６に送り出される。そしてこの各色トナー画像は、タイミングローラ対４８の駆動により、転写領域３６を通過する用紙Ｓに一括して二次転写される。なお、二次転写後に中間転写ベルト１２上に残留するトナーは、正極性のクリーニング電流が印加されたクリーナー３８の作用により回収され、クリーニングユニットに移動する。
【００３９】
トナー画像が二次転写された用紙Ｓは、搬送路４６を通って定着ユニット５０に送られ、そこで定着領域６４を通過することにより、トナー画像が用紙Ｓに加熱定着される。そして、用紙Ｓは排紙トレイ１１に排出される。
【００４０】
カラー画像形成動作はこのようにして行われるが、モノクロ画像の場合には入力されたモノクロ画像データに基づき、作像ユニット２０Ｋだけが動作して中間転写ベルト１２上にブラックトナー画像が形成される。その後は同様に、ブラックトナー画像は転写領域３６で用紙Ｓに二次転写され、定着ユニット５０で加熱定着されて、用紙Ｓが排紙トレイ１１に排出される。
【００４１】
［現像器の構成］
先述した各現像器（２８Ｙ，２８Ｍ，２８Ｃ，２８Ｋ）は、基本的に同一の構成であり、同じ動作を行うように設定されている。以下、当該現像器（現像器２８と総称する）の構成について詳細に説明する。
【００４２】
図２は現像器２８の断面図である。本図に示すように現像器２８は、筐体８０内に、撹拌スクリュー８１、供給スクリュー８２、および現像ローラ８３が収容された構成となっている。撹拌スクリュー８１、供給スクリュー８２、および現像ローラ８３は、それぞれ回転軸が同じ方向（図２での左右方向）となるように、筐体８０に回転可能に取り付けられている。
【００４３】
また、筐体８０内には、撹拌スクリュー８１と供給スクリュー８２の間を仕切る隔壁８４が設置されている。そのため筐体８０内には、隔壁８４を境にして、撹拌スクリュー８１が位置する側の撹拌槽８５、および、供給スクリュー８２が位置する側の供給槽８６が形成されている。なお、現像ローラ８３は、供給槽８６における隔壁８４と対向する位置にあり、供給槽８６内に露出する格好となっている。
【００４４】
但し隔壁８４は、その両端側（図２での左右両側）において、撹拌槽８５と供給槽８６を連通させる連通部が設けられた形態となっている。これにより筐体８０内には、撹拌槽８５と供給槽８６を含む循環路が形成されている。撹拌スクリュー８１および供給スクリュー８２はスパイラル型のスクリューとなっており、これらが回転することによって、図２に破線矢印で示すように、当該循環路で現像剤が循環搬送される。なお、以下の説明で用いる「上流」および「下流」の用語は、この循環搬送の流れについての「上流」および「下流」を意味する。
【００４５】
撹拌槽８５では、撹拌スクリュー８１の回転によって、現像剤が撹拌されながら搬送される。また、供給槽８６では、供給スクリュー８２の回転によって現像剤が搬送されるが、その過程で、一部の現像剤は現像ローラ８３に供給される。現像ローラ８３は、供給槽８６から供給された現像剤を用いて、感光体ドラム上に形成された静電潜像を現像させることになる。
【００４６】
また、プリンター１０には、循環路へ新しい現像剤を補給するトナーボトル８９が交換可能に設けられている。循環路内の現像剤濃度（本実施形態ではトナー／キャリア比）が適正範囲を下回ったときには、トナーボトル８９から現像剤を補給することにより、循環路内の現像剤濃度を正常に回復させることが可能である。トナーボトル８９内の現像剤は、図２に示すように撹拌槽８５の上流側（循環路内の所定箇所）に補給されると、既に循環している他の現像剤に合流し、循環を始めることになる。
【００４７】
新たに補給された現像剤は、循環路を循環するうちに他の現像剤と十分に混じり合い、これによって循環路内の現像剤濃度は均一化される。但し、現像剤が補給された直後（特に、補給された現像剤が循環路を１〜２周するまでの期間）においては、まだ十分に混じり合っておらず、新たに補給された現像剤の部分の現像剤濃度は他の部分よりも高くなっている。詳しくは後述するが、プリンター１０はこの現象を利用して、現像剤の劣化状態を精度良く検出することが可能となっている。
【００４８】
また、現像器２８の近傍には、循環路内の所定位置での現像剤濃度を検出するＴＣＲ［Toner Carrier Ratio］センサー８７が設けられている。ＴＣＲセンサー８７は、撹拌槽８５の下流寄りの所定位置（図２に点線で示す位置）における現像剤濃度を検出するよう設定されている。
【００４９】
図３に、ＴＣＲセンサー８７の概略構成図を示す。ＴＣＲセンサー８７には、アンテナ部としてのコイルＬ−１、およびその他の回路部分が設けられている。また、図４に、ＴＣＲセンサー８７の回路図を示す。本図に示すようにＴＣＲセンサー８７には、１個のコイルＬ−１および２個のコンデンサ（Ｃ−１、Ｃ−２）を有するＬＣ同調型の発振回路（コルピッツ発振回路）が用いられている。この発振回路の発振周波数ｆは、次の（１）式によって表される。
ｆ＝１／（２π√（ＬＣ））    ・・・（１）
但し、ＬはコイルＬ−１のインダクタンスであり、Ｃは２個のコンデンサ（Ｃ−１、Ｃ−２）の容量である。
【００５０】
ＴＣＲセンサー８７は、現像器２８内のトナー／キャリア比の変化によるコイルＬ−１のインダクタンスの変化を、発振周波数の変化として出力する。これにより、上述した所定位置（図２に点線で示す位置）での現像剤濃度が検出されることになる。なお、ＴＣＲセンサー８７の構成等については、現像剤濃度が適切に検出可能である限り、他の形態となっていても良い。
【００５１】
［動作制御］
図５は、プリンター１０における制御系統の概略的なブロック図を示している。本図に示すようにプリンター１０は、エンジン部１００、コントローラ部２００、およびスキャナー部３００を有している。エンジン部１００には、ＣＰＵを用いて形成された制御部１０１が設けられている。制御部１０１は、プリントヘッド部２６、ＴＣＲセンサー８７、プリンター１０の本体に付属する不揮発性メモリー（ＥＥＰＲＯＭ）１０２、および各種負荷１０３（用紙搬送・トナー補給・画像作成のためのモータや定着ヒータ等）に接続されている。
【００５２】
これにより制御部１０１は、ＴＣＲセンサー８７により検出された現像剤濃度の情報を取得することが出来る。また、制御部１０１は、計測データ等の各種情報を不揮発性メモリー１０２に記録することが可能である。また、制御部１０１は、プリンター１０が正しく機能するように、プリントヘッド部２６や各種負荷１０３を制御することが可能である。また、制御部１０１は、消耗品等のユニットに付属する不揮発性メモリー（ＣＳＩＣ）１０４にも接続されており、これに消耗品の各情報を記録することも可能である。
【００５３】
また、エンジン部１００とコントローラ部２００は互いに接続されており、ドットカウントや画像データ等の必要な情報の授受を行う。コントローラ部２００は、印刷する画像のデータをスキャナー部３００やパソコン（不図示）から取得し、出力する画像データを決定して、その画像の印刷等を行うようにエンジン部１００へ指示する。
【００５４】
また、制御部１０１は、現像剤の劣化状態を検出する機能をも有している。この劣化状態の検出に関する一連の処理について、図６に示すフローチャートを参照しながら以下に説明する。
【００５５】
制御部１０１は、トナーボトル８９から循環路内へ現像剤が補給されるタイミングを監視する（ステップＳ１）。なお、現像剤の補給は、所定条件が満たされたとき（例えば、循環路内の現像剤濃度が適正範囲を下回ったとき）に実行されるようになっている。現像剤が補給されると（ステップＳ１のYes）、制御部１０１は、ＴＣＲセンサー８７の検出波形（現像剤濃度の時間的変化を示す波形）における１回目のピークから２回目のピークまでの時間を測定する（ステップＳ２）。
【００５６】
ここで、現像剤の補給直後におけるＴＣＲセンサー８７の検出波形を図７に例示する。図７に示す検出波形は、システム速度（撹拌スクリュー８１や供給スクリュー８２の回転速度に反映される）が238mm/secの場合において、現像剤を0.37g補給したときのものである。補給された現像剤は循環し始めて、ＴＣＲセンサー８７の検出位置（図２に点線で示す位置）に到達する。なお、新たに補給された現像剤の部分の現像剤濃度は、他の部分よりも高くなっている。そのため、補給された現像剤が初めてＴＣＲセンサー８７の検出位置に到達した時（図７に示すタイミングＴ１）には、ＴＣＲセンサー８７の検出波形は大きく上昇し、１回目のピークを示すことになる。
【００５７】
その後、補給された現像剤は更に循環路を循環し、再びＴＣＲセンサー８７の検出位置に到達する。この時（図７に示すタイミングＴ２）にも、ＴＣＲセンサー８７の検出波形は上昇し、２回目のピークを示すことになる。タイミングＴ１からＴ２までの時間（図７の例では、11.4秒）は、今回補給された現像剤が循環路を一周するのに要した時間（循環時間）に相当し、循環速度が高いほど短くなる。この循環時間は、現像剤の循環速度を表していると見ることが出来る。
【００５８】
なお、プリンター１０では、１回目のピークと２回目のピークを検出する能力は非常に高く、現像剤の補給量が約0.05g以上であれば当該検出が可能となる。また、ＴＣＲセンサー８７の検出波形に現像剤の塊などの影響が生じたとしても、現像剤が撹拌されている間に平均化されて当該影響は非常に小さくなるため、高い検出精度を維持することが可能である。
【００５９】
また、図８に示すグラフは、現像器２８の駆動時間累積（現像器駆動時間）と、現像器２８内における現像剤のかさ密度および循環時間との関係を示す。本図に示すように、現像器駆動時間が増大するほど、現像剤は耐久により劣化し、かさ密度が低下する。かさ密度が低下するほど、現像剤はさらさらした状態からぼさぼさした状態となり、流動性が悪くなるために循環時間は増大する。このような原理から、循環時間（循環速度）は現像剤の劣化状態によって変化し、現像剤の劣化度合が高いほど循環時間は長くなる（循環速度は低下する）。
【００６０】
そこで、制御部１０１は、現像剤の劣化状態が許容範囲を逸脱しているか否かを確認するため、ステップＳ２の処理による測定時間が所定の基準時間を越えているか否かを判別する（ステップＳ３）。この基準時間は、現像剤の劣化状態が許容範囲内（例えば、印刷画像の不具合が生じない範囲内）であるか否かを判別可能とするように、予め適切に設定されている。
【００６１】
測定時間が基準時間を越えていれば（ステップＳ３のYes）、制御部１０１は、現像剤が劣化したこと（換言すれば、現像剤の交換時期が来たこと）を報知する（ステップＳ４）。当該報知の形態としては、例えば、所定の警告表示が行われる形態、或いは、所定の警告音を発生させる形態などが採用され得る。当該報知が行われることにより、プリンター１０のユーザや管理者等は現像剤が劣化したことに速やかに気付き、現像剤の交換作業を行うことが可能である。
【００６２】
一方、測定時間が基準時間を越えていなければ（ステップＳ３のNo）、現時点では現像剤の劣化状態は許容範囲内であると言える。そこで、この場合には、ステップＳ４の処理が行われることなく、ステップＳ１の処理が繰返される。上述したステップＳ１〜Ｓ４の処理の実行により、現像剤の劣化状態を簡単な方法で検出し、現像剤の交換を促すことが可能である。
【００６３】
また、上述した一連の処理に関しては、その趣旨を逸脱しない範囲において各種変形を加えることが可能である。例えば、循環時間の測定（ステップＳ２）は、毎回の現像剤の補給時に行われるようにする他、既定量以上の現像剤が補給される場合に限って行われるようにしても良い。このようにすれば、現像剤の補給量が少な過ぎて循環時間が正しく測定されない事態を、未然に防ぐことが可能となる。
【００６４】
また、現像剤の補給の継続時間が長過ぎると（例えば、十秒以上に亘って連続して補給される場合）、ＴＣＲセンサー８７の検出波形からピークを適切に読取ることが困難となり、循環時間が正しく測定されなくなる。そこで、循環時間の測定（ステップＳ２）は、現像剤の補給の継続時間が既定時間以内である場合に限って行われるようにしても良い。
【００６５】
また、トナーボトル８９のトナーエンプティが生じた後には、現像器２８内の現像剤濃度が相当に下がっていると推察される。そのためプリンター１０は、少なくともトナーボトル８９が新しいものに交換されたときには、この交換に応じて矯正トナー補給の処理（既定量以上の現像剤を補給する処理）を行い、現像器２８内の現像剤濃度を目標値まで回復させるようになっていても良い。そして循環時間の測定（ステップＳ２）は、トナーボトルの交換に応じて現像剤が補給される場合に限り、行われるようにしても良い。これにより、ＴＣＲセンサー８７の検出波形からピークを読取ることが容易となり、循環時間の測定に関する検出演算の処理負担等が軽減される。
【００６６】
また、制御部１０１は、循環時間の測定（ステップＳ２）の実行時に、撹拌スクリュー８１や供給スクリュー８２の回転速度を下げるようにしても良い。図９に示すグラフは、図７の場合よりシステム速度を下げた場合（具体的には、システム速度を93mm/secとした場合）のＴＣＲセンサー８７の検出波形を例示しており、タイミングＴ１からＴ２までの時間（循環時間）は24.9秒となっている。
【００６７】
このように撹拌スクリュー８１や供給スクリュー８２の回転速度を下げると、その分だけ循環速度も下がり、循環時間をより精度良く検出することが出来る。なお、システム速度を下げるのは現像剤の補給時のみとし、それ以外の時にはシステム速度を通常とすることによって、印刷などの通常動作に殆ど影響を及ぼすことなく、循環時間を精度良くする検出することが可能である。
【００６８】
［その他］
以上に説明したとおり本実施形態のプリンター１０は、トナーとキャリアを含んだ現像剤を循環路内で循環させる、二成分現像方式の現像器２８を有している。そして更にプリンター１０は、前記循環路に現像剤を補給する補給手段と、前記循環路中の所定位置における現像剤の濃度を検出する濃度検出手段（主にＴＣＲセンサー８７）と、前記循環の速度に基づいて、前記循環路内の現像剤の劣化状態を検出する劣化検出手段（主に制御部１０１）と、を備えている。
【００６９】
そしてこの劣化検出手段は、現像剤が補給されたことに伴う前記濃度の検出結果の変動に基づいて、前記循環の速度を把握するようになっている。そのためプリンター１０によれば、現像剤の劣化状態をより適切に検出することが可能となっている。
【００７０】
なお、本実施形態における劣化検出手段は、現像剤が補給された後、ＴＣＲセンサー８７の検出波形における１回目のピークから２回目のピークまでの時間を測定し、この測定の結果に基づいて前記循環の速度を把握するようになっている。但し、循環の速度を把握するための手法については、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において他の手法が採用されても良い。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
本発明は、現像剤を用いて画像形成を行う画像形成装置等において利用可能である。
【符号の説明】
【００７２】
１０                  プリンター（画像形成装置）
１１                  排紙トレイ
１２                  中間転写ベルト
１４，１６，１８      ローラ
２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋ        作像ユニット
２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋ        感光体ドラム
２４Ｙ，２４Ｍ，２４Ｃ，２４Ｋ        帯電器
２６Ｙ，２６Ｍ，２６Ｃ，２６Ｋ        プリントヘッド部
２８Ｙ，２８Ｍ，２８Ｃ，２８Ｋ，２８  現像器
３０Ｙ，３０Ｍ，３０Ｃ，３０Ｋ        一次転写ローラ
３２Ｙ，３２Ｍ，３２Ｃ，３２Ｋ        クリーナー
３４            二次転写ローラ
３６            転写領域
３８            クリーナー
４０            廃トナーボックス
４２            給紙カセット
４４            給紙ローラ
４６            搬送路
４８            タイミングローラ対
４８ａ          ローラ
５０            定着ユニット
５２            タイミングセンサー
５４            厚紙センサー
５６，５８      ローラ
６０            定着ベルト
６２            定着ローラ
６４            定着領域
８０            筐体
８１            撹拌スクリュー
８２            供給スクリュー
８３            現像ローラ
８４            隔壁
８５            撹拌槽
８６            供給槽
８７            ＴＣＲセンサー
８９            トナーボトル
１００            エンジン部
１０１            制御部
１０２            本体付属の不揮発性メモリー
１０３            各種負荷
１０４            ユニット付属の不揮発性メモリー
２００            コントローラ部
３００            スキャナー部
【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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