(57)【要約】【課題】現像剤担持体に電圧が印加されたときに、トナー残量を検出する検出手段を用いて、現像手段又は装置本体の内部の異常を判断することができる画像形成装置を提供する。【解決手段】現像剤を用いて画像を形成する画像形成装置１００であって、現像剤容器４ｂと、現像剤容器４ｂ内の現像剤量を検出する誘起電圧検出部９１ｅと、誘起電圧検出部９１ｅが検出する値の変化に基づいて画像形成装置１００の異常を判断するＣＰＵ９１ａと、を備える画像形成装置１００を構成した。【選択図】  図７
2015125291.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤を用いて画像を形成する画像形成装置であって、
現像剤を収容する容器と、
前記容器内の現像剤量を検出する検出手段と、
前記検出手段が検出する値の変化に基づいて画像形成装置の異常を判断する判断手段と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記容器に回転自在に取り付けられて現像剤を担持する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に交流電圧を印可する現像バイアス電源と、
前記容器の内部で前記現像剤担持体に離間して配置される電極部材と、
を備え、
前記検出手段は、前記現像剤担持体と前記電極部材との間の静電容量に応じて前記電極部材に誘起される誘起電圧を検出することでトナー残量を検出し、
前記判断手段は、前記容器に現像剤が補給される際に、前記検出手段が検出する誘起電圧の変化に基づいて前記容器内又は装置本体の異常を判断することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記容器は、現像剤を保有する現像剤保有室と、前記現像剤担持体が配置される現像室と、前記現像剤保有室と前記現像室との間の連通口を封止する封止部材と、を有し、
前記判断手段は、前記封止部材が前記連通口から剥離されて補給を開始されてから判断することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記判断手段は、補給を開始して誘起電圧が最大値になるまでに判断することを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記判断手段は、前記検出手段が検出する値の変化が所定範囲外であるときは画像形成装置の異常を判断し、所定範囲内のときは前記容器内の現像剤が第１の量であるときの前記検出手段の検出結果に基づいて、前記検出手段が検出する前記容器内の現像剤の第２の量を特定する制御手段を有することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項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、現像剤担持体と、現像剤担持体に対向する電極部材と、を有する現像手段を備える画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１及び特許文献２には、現像スリーブと、現像スリーブに対向する電極部材と、現像スリーブと電極部材との間のトナーの残量を静電容量の変化として誘起電圧を検出する検出回路と、を備える画像形成装置が開示される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２２８６９７号公報
【特許文献２】特開２００４−０８６１７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、現像剤容器内で、現像スリーブに対して電極部材が適切な位置に配置されるように設計しても、組み付け誤差や部品不良等により、適切な位置に配置されない場合がある。誘起電圧は、現像スリーブと電極部材との間の距離に反比例するために、誘起電圧が狙いの出力で検出されず、現像剤容器内のトナー量が誤検出されてしまう。
【０００５】
例えば、電極部材が現像スリーブから遠い位置にある場合に、誘起電圧が低くなってしまい、現像剤容器内のトナー量が実際より少ないと判断されてしまう。この場合は、実際には、画像形成禁止の通知時における現像剤容器内のトナー量は多くなってしまっている。
【０００６】
これとは反対に、電極部材が現像スリーブから近い位置にある場合に、誘起電圧が高くなってしまい、現像剤容器内のトナー量が実際より多いと判断されてしまう。この場合は、実際には、画像形成禁止の通知時における現像剤容器内のトナー量は少なくなってしまっている。
【０００７】
また、画像形成装置で良好な画質を得るために、交流バイアスのピークトゥピーク電圧Ｖｐｐは既定の出力に設定されているが、製造上のバラツキや現像バイアス電源の異常で、交流バイアスのピークトゥピーク電圧Ｖｐｐが狙いの出力にならない場合がある。その場合、誘起電圧はピークトゥピーク電圧に比例する為、電極部材に誘起される誘起電圧が狙いの出力で検出されず、現像剤容器内のトナー量が誤検出されてしまう。
【０００８】
例えば、ピークトゥピーク電圧が高すぎる場合に、電極部材に誘起される誘起電圧が高くなってしまい、画像形成禁止の通知時における現像剤容器内のトナー量は少なくなってしまう。
【０００９】
これとは反対に、ピークトゥピーク電圧が低すぎる場合、電極部材に誘起される誘起電圧は低くなってしまい、画像形成禁止の通知時における現像剤容器内のトナー量は高くなってしまう。
【００１０】
このように電極の構成にバラツキが生じた結果、バラツキの範囲で異なる２台の現像容器では、現像剤の残量が同じであるにもかかわらず、その電極間に生じる誘導電圧が異なるという事が起きる。すなわち、現像剤の残量が同じであるにもかかわらず、検出される現像剤の残量が異なるという事態が発生する。
【００１１】
さらに、現像剤容器内のトナー量のバラツキが偏りすぎてしまうことにより、画像形成禁止の通知時における現像剤容器内のトナー量が多くなり過ぎると、ユーザからの印字可能枚数が少ない点におけるクレームに繋がる。一方、現像剤容器内のトナー量が少なくなり過ぎると、出力画像に白抜けが発生してしまう。
【００１２】
本発明は、上記実情に鑑み、、トナー残量を検出する検出手段を用いて、その検出手段の構成にバラツキがある場合や、部品変更があった場合でも、
現像手段又は装置本体の内部等の異常を正しく判断することができる画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために、本発明の画像形成装置は、現像剤を用いて画像を形成する画像形成装置であって、現像剤を収容する容器と、前記容器内の現像剤量を検出する検出手段と、前記検出手段が検出する値の変化に基づいて画像形成装置の異常を判断する判断手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、トナー残量を検出する検出手段を用いて、その検出手段の構成にバラツキがある場合や、部品変更があった場合でも、現像手段又は装置本体の内部等の異常を正しく判断することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】画像形成装置の断面図である。画像形成装置は装置本体を有する。
【図２】現像装置の断面図等である。
【図３】現像ローラと電極部材とが用いられた残量検出装置の電気回路図である。
【図４】誘起電圧に対応する現像剤容器中のトナー重量を示すグラフである。
【図５】設置制御スタートからの時間と、誘起電圧と、の関係を示す実施例のグラフである。
【図６】現像剤の補給が開始された際のＣＰＵの設置制御工程を示すフローチャートである。
【図７】設置制御スタートからの時間と、誘起電圧と、の関係を示す実施例のグラフ、上限例のグラフ、下限例のグラフ、上限を上回る比較例のグラフ、下限を下回る比較例のグラフである。
【図８】本実施形態において、現像容器が空の場合に、トナーを現像容器に供給する場合の現像スリーブとアンテナ電極との間の電圧と、時間との関係を示すグラフである。
【図９】図８のグラフの横軸をトナー量（ｇ）とした場合のグラフを示している。
【図１０】本発明の実施形態で、トナー残量の補正式をもとめる動作を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の実施形態において、効果を示す表である。
【図１２】本発明の実施形態において、トナーが満杯であるか否かを検出する場合のトナー残量の補正式を求める処理を示すフローチャートである。
【図１３】本発明の実施形態において、使い古しのトナーボトルを用いて現像容器にトナーを供給した場合に、現像容器が満杯にならなかった場合における、時間と、電極間の差電圧を示すグラフである。
【図１４】本発明の実施形態において、差電圧と現像容器が空の状態の差電圧との差に基づいて満杯状態であるか否かを判断する場合の電極間の差電圧と時間の関係を示すグラフである。
【図１５】本発明の実施形態において、最初から現像容器にトナーが収容されている場合にトナー供給した場合の差電圧と時間との関係を示すグラフである。
【図１６】本発明の実施形態において、補正式が求められる場合の全体的動作を示すフローチャートである。
【図１７】本発明の実施形態において、補正式が求められる場合の全体的動作を示すフローチャートであり、図１６に引き続く動作を示している。
【図１８】誘起電圧の増加率が異なる現像剤容器の状態における誘起電圧に対応する現像剤容器中のトナー重量を示すグラフである。
【図１９】現像剤の補給が開始された際のＣＰＵの設置制御工程を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照して、この発明を実施するための形態を実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対位置等は、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるから、特に特定的な記載が無い限りは、発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【実施例１】
【００１７】
図１は、画像形成装置１００の断面図である。画像形成装置１００は装置本体１００Ａを有する。装置本体１００Ａの内部には、印字記録エンジン部１０と、コントローラ部９と、を有する。印字記録エンジン部１０は、『像担持体』としての感光体ドラム１等の記録材に画像を形成する画像形成部として機能する。具体的には、印字記録エンジン部１０は、装置本体１００Ａに着脱自在なカートリッジ１１が着脱される。カートリッジ１１は、感光体ドラム１と、帯電ローラ２と、現像装置４と、クリーニング装置６と、を備える。なお、レーザスキャナ３は、装置本体１００Ａに取付けられる。
【００１８】
感光体ドラム１は、回転ドラム型の電子写真感光体ドラムで形成される。実施例中の感光体ドラム１は、アルミニウム製のドラム基体１ｂと、ドラム基体１ｂの外周面に形成される感光体層１ａとして有機光導電体（ＯＰＣ；Ｏｒｇａｎｉｃ Ｐｈｏｔｏｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）層と、を有する。感光体ドラム１は、３０ｍｍ程度の外形直径を有する。感光体ドラム１は、矢印Ａ方向に所定のプロセススピード（実施例では９４．５ｍｍ／秒）で回転する。
【００１９】
帯電ローラ２は、感光体ドラム１に対して帯電バイアス電圧を印加する。これにより、感光体ドラム１の表面は、一様に帯電される。
【００２０】
レーザスキャナ３は、感光体ドラム１の表面の静電像に対して、画像情報に基づいてレーザ光３ａを出射する。レーザ光３ａは、レーザスキャナ３から出射された後に、回転多面鏡３ｂによって掃引され、ｆθレンズ等のレンズ３ｃ及びミラー３ｄによって指向され、感光体ドラム１の表面にスポット結像される。
【００２１】
なお、ｆθレンズはレーザ光３ａが角度θで入ってくると、ｆθレンズの焦点距離ｆを掛け合わせた大きさ（ｆ×θ）の像を結ぶようなレンズ特性（ｆθ特性）を有する。このようにして、レーザ光３ａは、感光体ドラム１の回転軸とほぼ平行な方向（主走査方向）に感光体ドラム１の表面を走査して静電像を形成する。
【００２２】
現像装置４は、現像ローラ４ａを有する。現像装置４は、現像剤としてのトナーｔを収容する。そして、現像装置４では、現像ローラ４ａが、矢印Ｂ方向に回転しながら感光体ドラム１の表面の静電像に対してトナーｔで現像する。
【００２３】
クリーニング装置６は、ブレード６ａを有する。クリーニング装置６は、ブレード６ａを感光体ドラム１に当接させて感光体ドラム１の表面のトナーをクリーニングする。
【００２４】
この一方で、図示しない収容部にはシートが収容される。収容部の内部のシートは、適切なタイミングで、感光体ドラム１と転写ローラ５の間のニップに搬送される。感光体ドラム１の表面のトナー像は、そのニップにて転写ローラ５によって転写バイアス電圧が印加されて記録材Ｐに転写される。
【００２５】
その後、トナー像が形成された記録材Ｐは、感光体ドラム１の表面から分離されてカートリッジ１１の外に配置される定着部へと搬送され、トナー像が記録材Ｐに定着される。また、転写後に感光体ドラム１の表面に残存するトナーｔは、感光体ドラム１の表面に圧接するブレード６ａの摺擦力によって掻き落とされる。そのトナーｔは、回収トナー収容部６ｂに収容される。
【００２６】
コントローラ部９は、前述の印字記録エンジン部１０の駆動を制御する部位である。コントローラ部９は、制御処理部９１を有する。制御処理部９１からの制御信号は、印字記録エンジン部１０に送出される。制御処理部９１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ；中央演算装置）９１ａを有する。
【００２７】
ＣＰＵ９１ａには、誘起電圧検出部９１ｅと、現像バイアス制御部９１ｄと、表示部９５と、キー入力部９６と、ＲＯＭ９１ｂと、ＲＡＭ９１ｃと、不揮発性メモリ４３と、原稿読取装置９２と、プリンタインターフェース９３と、モデム９４と、が接続される。
【００２８】
現像バイアス制御部９１ｄは、現像バイアス電源４１を制御する。誘起電圧検出部９１ｅは、電極部材４ｈにて誘起された誘起電圧を検出する。
【００２９】
表示部９５は、記録材Ｐに対する画像形成条件等を表示する部位である。キー入力部９６は、装置本体１００Ａの内部の機器の操作内容を入力する部位である。ＲＯＭ９１ｂ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ；リードオンリメモリ）は、各種の制御プログラムが格納された部位である。ＲＡＭ９１ｃ（Ｒａｎｄａｍ ＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ；ランダムアクセスメモリ）は、制御プログラム実行中の各種データ等を一時的に格納する部位である。
【００３０】
原稿読取装置９２は、コピー（複写）機能に用いられるスキャナ部となる部位である。プリンタインターフェース９３は、外部機器からプリント出力する画像データを受信する部位である。モデム９４は、電話回線網からの画像データを受信するファクシミリ装置等の部位である。これら３種類の画像データ取込部としての原稿読取装置９２、プリンタインターフェース９３、モデム９４の各々を通して複数種類の画像データが制御処理部９１内の画像信号処理部に取り込まれる。
【００３１】
図２（ａ）は、現像装置４の断面図である。『現像手段』としての現像装置４は、『現像剤』としてのトナーｔを収容する『容器』としての現像剤容器４ｂ、現像剤容器４ｂの開口に回転自在に取り付けられてトナーｔを担持しつつ搬送する『現像剤担持体』としての現像ローラ４ａを有する。現像装置４は、感光体ドラム１の表面の静電像をトナーｔで現像する。
【００３２】
現像ローラ４ａには、直流電圧に交流電圧が重畳された現像バイアスを印加する現像バイアス電源４１が接続される。現像バイアス電源４１から現像ローラ４ａに現像バイアス電圧が印加されると、現像ローラ４ａから感光体ドラム１の表面にトナーｔが供給される。
【００３３】
現像ローラ４ａは、複数の固定磁極と、この固定磁極の外周に回転可能に設けられるスリーブと、を有する。現像ローラ４ａの表面に担持されたトナーｔは、現像ブレード４ｇによって均一に層厚が規制されて、感光体ドラム１と対向する現像領域に搬送される。現像ローラ４ａは、感光体ドラム１に接触又は非接触で対向しており、現像バイアス電圧により、感光体ドラム１の表面に形成された静電像をトナーｔで現像する。
【００３４】
現像剤容器４ｂは、トナーｔを保有する『現像剤保有室』としてのトナー室４ｄと、現像ローラ４ａが配置される現像室４ｃと、を有する。現像室４ｃの中には、内部のトナーｔを均一に撹拌する撹拌部材４ｅが回転自在に取
付けられる。トナー室４ｄの中には、内部のトナーｔを均一に撹拌して現像室４ｃへと搬送する撹拌部材４ｆが回転自在に取付けられる。現像装置４は、現像ローラ４ａ、撹拌部材４ｅ、４ｆ、が連動して回転することで駆動する。
【００３５】
現像ローラ４ａに印加される現像バイアスは、直流バイアス電源５６から出力される直流電圧と、交流バイアス電源５５から出力される交流電圧と、で構成される。感光体ドラム１の表面の静電像の電位と、現像ローラ４ａに印加された現像バイアス電圧と、の電位差によって、トナーｔが現像ローラ４ａの表面から感光体ドラム１の表面の静電像に供給される。
【００３６】
なお、交流バイアス電源５５は、例えば、周波数が２４００Ｈｚ、ピークトゥピーク電圧Ｖｐｐが１６００Ｖの矩形波を発生し、直流バイアス電源５６は、例えば、−４４０Ｖの直流電圧を発生する。
【００３７】
現像剤容器４ｂの現像室４ｃの内部で、現像ローラ４ａに所定距離で離間して対向するように電極部材４ｈが配置される。電極部材４ｈは、現像室４ｃの内部で、撹拌部材４ｅの回転軌跡を回避して配置される。
【００３８】
電極部材４ｈは、ここでは導電性を有する外径直径が２ｍｍ程度の金属棒で形成されている。例えば、電極部材４ｈには、サビ防止のためにステンレス鋼（ＳＵＳ）が使用される。電極部材４ｈには誘起電圧検出部９１ｅが接続されている。電極部材４ｈは、現像剤容器４ｂの内部にトナーｔが十分に入っているときには、トナーｔの内部に埋没するように配置されている。電極部材４ｈには誘起電圧検出部９１ｅが接続される。
【００３９】
『検出手段』としての誘起電圧検出部９１ｅは、現像ローラ４ａと電極部材４ｈとの間の静電容量に応じて電極部材４ｈに誘起される誘起電圧を検出することでトナー残量を検出する。なお、現像ローラ４ａと電極部材４ｈとの間がコンデンサとして機能するには、現像バイアス電源４１が現像ローラ４ａに交流電圧を印可すれば十分であり、直流電圧は必要ないと言える。
【００４０】
図２（ｂ）は、現像室４ｃとトナー室４ｄとの間がシール部材４ｉで仕切られる状態を示す断面図である。現像剤容器４ｂは、トナー室４ｄと現像室４ｃとの間の連通口を封止する『封止部材』としてのシール部材４ｉと、を有する。これに関する説明は、後にする。
【００４１】
図３は、現像ローラ４ａと電極部材４ｈとが用いられた残量検出装置の電気回路図である。図３に示されるように、現像ローラ４ａと電極部材４ｈとを電極とみなした場合に、現像ローラ４ａには、現像バイアス電源４１が接続される。現像バイアス電源４１には、交流バイアス電源５５と直流バイアス電源５６とが設けられる。電極部材４ｈには、誘起電圧検出部９１ｅ、ＣＰＵ９１ａが順に接続される。
【００４２】
図３に示されるように、現像ローラ４ａと電極部材４ｈとをそれぞれ電極とした等価コンデンサ５７と見なし、現像ローラ４ａと電極部材４ｈとの間に介在するトナー量に応じて変動する静電容量を検出する。交流バイアス電源５５から交流バイアス電圧を現像ローラ４ａへ印加する。
【００４３】
すると、現像ローラ４ａに近接して配置された電極部材４ｈに静電誘導によって交流電圧からなる誘起電圧Ｖｉが誘起される。電極部材４ｈに流れる電流は電極部材４ｈに接続されている誘起電圧検出部９１ｅにより誘起電圧Ｖｉとして検出される。そして、制御手段となるＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ；中央演算装置）９１ａにより誘起電圧Ｖｉが信号化されて演算される。
【００４４】
誘起電圧Ｖｉは等価コンデンサ５７の静電容量の変化に伴って変化する。即ち、現像ローラ４ａと電極部材４ｈとの間に介在するトナーｔの量により変化する電極間の比誘電率に伴って変化する。一般的に、トナーｔの比誘電率は約３であり、空気の比誘電率は約１である。
【００４５】
このため、現像ローラ４ａと電極部材４ｈとの間に介在するトナーｔの量が多ければ電極部材４ｈに誘起される誘起電圧Ｖｉは大きくなる。反対に、現像ローラ４ａと電極部材４ｈとの間に介在するトナーｔの量が少なければ電極部材４ｈに誘起される誘起電圧Ｖｉは小さくなる。
【００４６】
本実施例におけるトナー残量検出の原理について説明する。トナー残量検出手段となる制御処理部９１は以下の制御を行う。誘起電圧検出部９１ｅが、現像バイアス電源４１の交流バイアス電源５５により現像ローラ４ａに交流電圧が印加された際に現像ローラ４ａと電極部材４ｈとの間の静電容量に応じて電極部材４ｈに誘起される誘起電圧Ｖｉを検出する。そして、ＣＰＵ９１が、誘起電圧検出部９１ｅが検出した誘起電圧Ｖｉに基づいて、現像剤容器４ｂ内のトナー残量を検出する。
【００４７】
電極部材４ｈに誘起される誘起電圧Ｖｉを用いた現像剤容器４ｂ内のトナー残量検出制御は画像形成動作（プリント動作）中は常時行われる。即ち、図１において、画像形成動作中にトナー残量検出の制御動作により電極部材４ｈから誘起電圧検出部９１ｅに出力されるアナログ検出信号は制御手段となるＣＰＵ９１ａにより例えば４ｍｓｅｃ程度の微小間隔で常時サンプリングされる。
【００４８】
そして、それらのサンプリング信号値の１００個分、つまり０．４ｓｅｃが１ブロック区間として取り扱われる。そして、その１ブロック区間におけるサンプリング信号の平均値が算出される。また、ＣＰＵ９１ａによって画像形成工程の許可や禁止等が制御される。即ち、トナーｔが少なくなったことによる画像の白抜け等を防ぐためにトナー残量検出装置によって検出されたトナー残量が予め設定された閾値を下回ったと判断されたときには、トナーｔの残量が過少となっている旨が表示部９５（図１参照）に表示される。
【００４９】
図４は、電極部材４ｈをアンテナとして用いた場合に、電極部材４ｈに生じる誘起電圧（アンテナ電圧）に対応する現像剤容器４ｂ中のトナー重量を示すアンテナ電圧曲線のグラフである。横軸は、現像剤容器４ｂの内部のトナー重量（ｇ）であり、縦軸は、電極部材４ｈに誘起されるアンテナ電圧である誘起電圧Ｖｉ（Ｖ）である。電極部材４ｈに誘起される誘起電圧の情報は、現像剤容器４ｂのトナー残量に対応する静電容量に基づいた平均トナー残量値として平均誘起電圧信号に相当する。
【００５０】
現像剤容器４ｂの内部のトナーｔが満タンのときには、現像剤容器４ｂの内部のトナー残量は４００ｇであり、このときの誘起電圧Ｖｉは１．８０Ｖである。現像剤容器４ｂの内部のトナーｔが消費されると、電極部材４ｈに誘起される誘起電圧Ｖｉ（トナー残量の静電容量に基づく平均トナー残量値となる）も下降し始める。画像の白抜けが発生するときには、現像剤容器４ｂの内部のトナー残量は７５ｇであり、このときの誘起電圧Ｖｉは１．３５Ｖである。こうした画像の白抜けを抑制するために、以下のように十分な許容範囲を設定する。
【００５１】
すなわち、ここでは、誘起電圧が１．５（Ｖ）、トナー重量が１００（ｇ）となるポイントにて、誘起電圧が下限閾値ｚに到達したと判断して、画像形成動作を禁止し、ユーザに対して「トナー無し」を報知する。
【００５２】
サービスマン、又は、ユーザは、現像剤容器４ｂの内部にトナーｔが十分に入った新しいカートリッジ１１に交換して、画像形成装置１００は再び画像形成可能な状態にする。
【００５３】
また、同様に、初めて画像形成装置１００を使用するときにも、新しいカートリッジ１１を装置本体１００Ａに装着して、画像形成可能な状態にする。
【００５４】
新しいカートリッジ１１が使用されるようにする場合には、サービスマン又はユーザは、現像室４ｃとトナー室４ｄの間の開口４ｚに設けられてトナー室４ｄから現像室４ｃへとトナーが移動するのを封止するシール部材４ｉ（図２（ｂ）参照）を引き抜く。シール部材４ｉが引き抜かれることにより、開口４ｚが開封され、トナーｔがトナー室４ｄから現像室４ｃへと補給可能となる。そして、サービスマン又はユーザがカートリッジ１１を装置本体１００Ａに装着することで、画像形成装置１００が画像出力可能な状態になる。
【００５５】
新しいカートリッジ１１が画像形成装置１００に取り付けられると、ＣＰＵ９１ａは、良好な画像形成を可能にする準備動作である設置制御をスタートし、現像装置４の現像ローラ４ａを駆動する。そして、ＣＰＵ９１ａは、現像ローラ４ａに連動して撹拌部材４ｅ，４ｆを駆動させる。
【００５６】
これにより、トナー室４ｄから現像室４ｃへトナーｔが供給される。同時に、ＣＰＵ９１ａは、現像バイアス電源４１から交流バイアス電圧を印加し、電極部材４ｈに誘起されて流れる電流を誘起電圧検出部９１ｅにより誘起電圧Ｖｉとして検出する。
【００５７】
現像ローラ４ａが駆動すると、現像ローラ４ａ及び現像室４ｃに設置された電極部材４ｈの周囲にもトナーｔが供給される。このため、電極部材４ｈに誘起される誘起電圧Ｖｉが上昇する。誘起電圧Ｖｉが前述したトナー量の下限閾値ｚとなる１．５Ｖ以上になり、「トナー無し」状態から回復して、トナー補給動作が終了し、良好な画像形成が可能な状態になる。
【００５８】
図５は、設置制御スタートからの時間Ｔ（秒）と、誘起電圧Ｖｉ（Ｖ）と、の関係を示す実施例のグラフである。ＣＰＵ９１ａは、カートリッジ１１が装置本体１００Ａに設置されると、誘起電圧Ｖｉの検出異常を図５のグラフから判断する。設置制御がスタートし時間Ｔが経過すると、現像剤容器４ｂ内にトナーｔが供給され、誘起電圧Ｖｉが上昇する。
【００５９】
この時の、時間Ｔと誘起電圧Ｖｉの傾きａから、画像形成装置１００の異常を判断する。設置制御スタート時の誘起電圧ＶｉをＶ０、時間Ｔの経過時の誘起電圧ＶｉをＶＴとした時、傾きａは以下の式（１）で求めることができる。
【００６０】
ａ＝（ＶＴ−Ｖ０）／Ｔ・・・・（１）
【００６１】
さらに、画像形成装置１００のバラツキも加味した現像剤容器４ｂ内の狙いのトナー残量で画像形成禁止を検出可能な傾きａの上限をａｍａｘ（図７のグラフＫ１参照）、傾きａの下限をａｍｉｎ（図７のグラフＫ２参照）とした時、ａ＜ａｍｉｎ、もしくはａｍａｘ＜ａの時にエラー通知する。
【００６２】
図６は、現像手段を初めて使用開始する際のＣＰＵ９１ａの設置制御工程を示すフローチャートである。ＣＰＵ９１ａは、補給時間の計数を開始する（Ｓ１）。ＣＰＵ９１ａは、現像器のトナーの補給を開始する（Ｓ２）。ＣＰＵ９１ａは、検出電圧の傾きを算出する（Ｓ３）。ＣＰＵ９１ａは、グラフの傾きが、ａ＜ａｍｉｎ、又は、ａｍａｘ＜ａであるか否かを判断する（Ｓ４）。ＣＰＵ９１ａは、ＹＥＳの場合には、エラーを検出する（Ｓ５）。ＣＰＵ９１ａは、ＮＯの場合には、制御を終了して通常のシーケンスへと移行する（Ｓ６）。
【００６３】
このように、『コントローラ』（判断手段）としてのＣＰＵ９１ａは、現像剤容器４ｂにトナーが補給される際に、誘起電圧検出部９１ｅが検出する誘起電圧の変化に基づいて、現像装置４又は装置本体１００Ａの異常を判断する。より詳細に言うと、ＣＰＵ９１ａは、現像剤容器４ｂにトナーの補給開始されるときに、誘起電圧検出部９１ｅが検出する誘起電圧の増加率が所定範囲外であると、現像装置４又は装置本体１００Ａの内部に異常があると判断する。ここでは、ＣＰＵ９１ａは、シール部材４ｉが連通口から剥離されて補給を開始されてから判断する。
【００６４】
さらに、ＣＰＵ９１ａは、補給を開始して誘起電圧が最大値になるまでに判断する（図７を参照しつつ後述する）。最大値になるまでであるから、最大値になる時間よりも短い時間で判断する。
【００６５】
図７は、設置制御スタートからの時間Ｔ（秒）と、誘起電圧Ｖｉ（Ｖ）と、の関係を示す実施例のグラフＪ、上限例のグラフＫ１、下限例のグラフＫ２、上限を上回る比較例のグラフＮ１、下限を下回る比較例のグラフＮ２である。ここでは、設置制御スタートから２０秒間における誘起電圧Ｖｉの変化で画像形成装置１００の異常を判定している。
【００６６】
グラフＪは、実施例のグラフであり、時間Ｔ＝６０秒で誘起電圧Ｖｉ＝１．５Ｖに到達することになり、ＣＰＵ９１ａは、これを最初の２０秒で検出して正常と判断する。ＣＰＵ９１ａの検出状況がグラフＫ１とグラフＫ２の間にあれば正常と判断される。グラフＮ１は、グラフＫ１を上回り、グラフＮ２は、グラフＫ２を下回ることから、このように上限を越える傾きａｍａｘ、及び、下限を下回る傾きａｍｉｎになった時に、ＣＰＵ９１ａは、エラーを通知する。
【実施例２】
【００６７】
実施例２の説明に関しては、実施例１と同一の符号の構成については同一の符号を付して説明を省略する。実施例２の構成が実施例１の構成と異なるのは、ＣＰＵ９１ａは、現像剤容器４ｂにトナーの補給が開始されるときに、誘起電圧検出部９１ｅが検出する誘起電圧の増加率が所定範囲内にあると、実測値を補正して、現像剤容器４ｂの内部の現像剤量としてのトナーの残量を補正する点である。
【００６８】
（現像剤の残量検出の補正）
次に、本発明の特徴部分である、現像剤の残量検出の補正動作について説明する。
【００６９】
図８は、本実施形態において、現像剤容器４ｂが空の場合に、トナーをトナーボトル３４から現像剤容器４ｂに供給する場合の現像ローラ４ａとアンテナ電極３３との間の電圧（差電圧）（誘起電圧Ｖｉに相当）と、時間ｔとの関係を示すグラフである。
【００７０】
同図において、グラフｇ１は、現像ローラ４ａとアンテナ電極３３との間の実電圧を示し、グラフｇ２は、現像ローラ４ａとアンテナ電極３３との間で本来、出力すべき基準電圧を表している。すなわち、グラフｇ１が実電圧であり、グラフｇ２が設計時の電圧（基準電圧）であり補正する電圧である。
【００７１】
図８のグラフｇ１に示すように、時刻ｔ0では現像剤容器４ｂが空の状態であり、差電圧は、Ｖemp（空状態信号）であり、この状態からトナーが供給されて、時刻ｔ1では、差電圧は、Ｖfull（満杯状態信号）である。一方、電極等の位置ずれなどがない場合の基準の差電圧は、グラフｇ２に示すように、時刻ｔ0の空の状態では、Ｖref_emp（空状態基準信号）であり、時刻ｔ1では、Ｖref_full（満杯状態基準信号）である。
【００７２】
差電圧の補正の概要は以下のとおりである。
【００７３】
すなわち、画像形成装置の設置時に現像装置４に初めてトナーを供給する場合又は現像剤容器４ｂを新品に交換した場合に、時刻ｔ0で、現像剤容器４ｂが空の場合の差電圧Ｖempが測定される。その後、トナーが撹拌されながら供給され、時刻ｔ1で現像剤容器４ｂが満杯になった場合の差電圧Ｖfullが測定される。
【００７４】
測定された差電圧Ｖemp、Ｖfullを用いて基準電圧に補正する補正値を導き出す。
【００７５】
その後、逐次、測定された差電圧を、補正値を用いて、基準電圧となるように補正する。
【００７６】
（補正式の求め方）
次に、補正式の求め方について説明する。
【００７７】
図９は、図８のグラフの横軸をトナー量（ｇ）とした場合のグラフを示している。
【００７８】
図９において、任意のトナー量において、検出した（補正前の）電圧値のグラフＧ１の各点の値Ｖb（信号値）を基準となる（補正後の）電圧値のグラフＧ２の各点の値Ｖa（信号値）に変換する補正式（１次式）を、
Ｖa［Ｖ］＝α×Ｖb［Ｖ］＋β … 式（１）
とする。
【００７９】
そして、この補正式（１）は、トナーが空のときにも成り立つから、
Ｖref_emp＝α×Ｖemp＋β … 式（２）
となる。
【００８０】
一方、この補正式（２）は、トナーが満杯のときにも成り立つから、
Ｖref_full＝α×Ｖfull＋β … 式（３）
となる。
【００８１】
式（２）、（３）より、α、βを求めると、
α＝（Ｖref_full−Ｖref_emp）／（Ｖfull−Ｖemp）… 式（４）
β＝Ｖref_full−（α×Ｖfull）… 式（５）
又は、β＝Ｖref_empー（α×Ｖemp）… 式（６）
となる。
【００８２】
このようにβの値は、トナーが空のときの値を用いる場合と、トナーが満杯のときの値を用いる場合の２通りの方法で求めることができる。本実施形態の場合は、満杯のときの値を用いるようにし、式（５）を採用しているが、式（６）を用いるようにしても良い。
【００８３】
次に、トナー残量の補正式をもとめる動作について説明する。
【００８４】
図１０はトナー残量の補正式をもとめる動作を示すフローチャートである。この動作は、画像形成装置を使用するために初めて現像装置４に現像剤を補給する場合及び、画像形成装置を使用中に現像剤容器４ｂを新品に交換した場合に制御部１００ａのＣＰＵ３９により実行される。
【００８５】
まず、はじめに空状態においての電圧値を検出するため、トナー空電圧値検出を実行する（ステップＳ８０１、空状態信号出力手段）。
【００８６】
次に、トナーモータ（図示省略）をオンにして（ステップＳ８０２）、トナーを攪拌しながら投入していく。
【００８７】
そして、トナーが現像剤容器４ｂに満杯になったことを検出するためのタイマー（図示省略）のカウントアップ動作を行う（ステップＳ８０３）。タイマーが１２０秒を検出することで（ステップＳ８０４）、トナーが現像剤容器４ｂに満杯になったことを判断する。なお、ステップＳ８０３、Ｓ８０４は、満杯状態検知手段を構成する。
【００８８】
トナーモータをオフにして、トナーの供給を停止する（ステップＳ８０５）。
【００８９】
次に、トナーが満杯のときの差電圧を検出する（ステップＳ８０６、満杯状態信号出力手段）。
【００９０】
そして、式（１）〜式（５）に示すように、トナー残量の補正式を求め（ステップＳ８０７、補正式算出手段）、式（４）、（５）に示す式データα、βを不揮発性メモリ４３に保存する（ステップＳ８０８）。
【００９１】
図１１は、本実施形態において、効果を示す表である。
【００９２】
同図において、現像器ｒｅｆは、基準となる現像器であり、現像器ＶＥ１、ＶＥ２は、それぞれ、現像器ｒｅｆとは異なる現像器である。
【００９３】
同図に示すように、トナーＥＮＤ時のトナー残量は、現像器ＶＥ１、ＶＥ２では、従来例で、１３８（ｇ）、９３（ｇ）と目標値の１１５（ｇ）から大きくずれているのに対して、本実施形態では、１１７（ｇ）、１１４（ｇ）と目標値に近づいていることが分かる。すなわち、本実施形態では、より基準値に近くなるように補正がされていることがわかる。
【００９４】
このように本実施形態の画像形成装置１００では、トナーが空の時の差電圧とトナーが満杯の時の差電圧とから、補正式を求め、この補正式により基準値に変換してからトナーの残量が求められる。これにより、例えば電極部材の構成にバラツキがあったり、部品変更があった場合でも、トナーの残量の検出精度をより高く保つことが可能となる。
【００９５】
（現像剤容器４ｂにトナーが満杯になったか否かの検出）
上述した動作においては、トナーが空の状態の電圧値及びトナーが満杯の状態の電圧値の双方を取得することができる場合であった。しかし、トナーが空の状態の電圧値及びトナーが満杯の状態の電圧値の一方しか取得できない場合がある。このため、トナーが満杯であるか否かを検出し、満杯時の差電圧を取得できなかった場合の処理について説明する。
【００９６】
図１２は、トナーが満杯であるか否かを検出する場合のトナー残量の補正式を求める処理を示すフローチャートである。
【００９７】
同図において、ステップＳ１１０１からステップＳ１１０５については、図１０に示すステップＳ８０１からステップＳ８０６と同様であるので重複する説明は省略する。
【００９８】
図１２に示すように、ステップＳ１１０５においてトナーモータがオフになった後の電極間の差電圧Ｖd1が検出され（ステップＳ１１０６）、差電圧Ｖd1が所定の閾値Ｖth1の電圧と比較される（ステップＳ１１０７、満杯状態検知手段）。差電圧Ｖd1が閾値Ｖth1よりも大きい場合には、現像剤容器４ｂにトナーが満杯になったと判断され、トナー残量の補正式が求められ（ステップＳ１１０８、補正式算出手段）、補正式の式データが保存される（ステップＳ１１０９）。一方、差電圧Ｖd1が閾値Ｖth1よりも大きくなかった場合には、補正式は求められず、処理を終了する。
【００９９】
すなわち、閾値Ｖth1は、通常、現像剤容器４ｂに通常、トナーが満杯になった場合の電極間の差電圧よりもわずかに低く設定されており、閾値Ｖth1よりも差電圧Ｖd1が大きい場合には、現像剤容器４ｂは、トナーで満杯であると判断できる値となっている。
【０１００】
また、図１２に示すフローチャートでは、ステップＳ１１０３、Ｓ１１０４でタイマーを用いて一定の時間トナーを供給した後、ステップＳ１１０７で、差電圧Ｖd1が所定の閾値Ｖth1と比較して差電圧Ｖd1が有効であるか判断した。しかしながら、タイマーを設けずに、差電圧Ｖd1を常に監視し、差電圧Ｖd1が閾値Ｖth1より大きくなった場合に、ステップＳ１１０８に移行するようにしても良い。
【０１０１】
図１３は、使い古しのトナーボトルを用いて現像剤容器４ｂにトナーを供給した場合に、現像剤容器４ｂが満杯にならなかった場合における、時間と、電極間の差電圧を示すグラフである。
【０１０２】
同図に示すように、時刻ｔ0で現像剤容器４ｂは空の状態であり、この状態で空の差電圧Ｖempが計測されて保存される。
【０１０３】
次に、使い古しのトナーボトルからトナーが現像剤容器４ｂに供給される。時刻ｔ1において、トナーボトルからトナーがすべて現像剤容器４ｂに供給されるため、現像剤容器４ｂの現像剤の量は一定になり、このとき、電極の差電圧は、Ｖ１である。
【０１０４】
この差電圧Ｖ１を図１２のステップＳ１１０６の差電圧Ｖd1として、閾値Ｖth1と比較される。差電圧Ｖ１は、閾値Ｖth1よりも小さいので、差電圧Ｖ１は、現像剤容器４ｂが満杯のときの差電圧とは判断されず、補正式が求められることなく処理を終了する。
【０１０５】
そして、時刻ｔ2から時刻ｔ3までの間、印字が行われ、現像剤容器４ｂのトナーが消費される。さらに、時刻ｔ4において、新品のトナーボトルから現像剤容器４ｂにトナーが供給される。今回は、新品のトナーボトルであるので、現像剤容器４ｂには、時刻ｔ5において満杯となるまでトナーが供給される。このときに計測された差電圧Ｖfullを図１２のステップＳ１１０６の差電圧Ｖd1として、閾値Ｖth1と比較される。差電圧Ｖfullは、閾値Ｖth1よりも大きいので、差電圧Ｖfullは、現像剤容器４ｂが満杯状態の差電圧であると判断され、補正式が求められ、式データが保存される。
【０１０６】
なお、図１２、図１３に示した処理では、差電圧Ｖd1を閾値Ｖth1と比較して、その比較結果に応じて満杯状態であるか否かが判断された。しかしながら、差電圧Ｖdと、現像剤容器４ｂが空の状態の差電圧Ｖempとの差△Ｖに基づいて決定するようにしても良い。
【０１０７】
図１４は、差電圧Ｖd1と現像剤容器４ｂが空の状態の差電圧Ｖempとの差△Ｖに基づいて満杯状態であるか否かを判断する場合の電極間の差電圧と時間の関係を示すグラフである。
【０１０８】
同図に示すように、差電圧Ｖd1と現像剤容器４ｂが空の状態の差電圧Ｖempとの差△Ｖが所定の閾値△Ｖth1（例えば、０．７５Ｖ）よりも大きい場合に、満杯であると判断し（ＯＫ領域）、小さい場合には、満杯で無い（ＮＧ領域）と判断する。
【０１０９】
（現像剤容器４ｂが空であるか否かの検出）
上述した動作においては、現像剤容器４ｂが空の状態からトナーが供給される場合であった。しかしながら、基板の交換をした場合など、現像剤容器４ｂに初めからトナーが収容されている場合がある。このような場合の処理について説明する。
【０１１０】
図１５は、最初から現像剤容器４ｂにトナーが収容されている場合にトナーを供給した場合の差電圧と時間との関係を示すグラフである。
【０１１１】
同図に示すように、時刻０で、差電圧Ｖd2が計測され、差電圧Ｖd2が閾値Ｖth2（例えば、−０．４０[Ｖ］）と比較される。差電圧Ｖd2が閾値Ｖth2よりも小さい場合には、現像剤容器４ｂにトナーが入ってないと判断する（空状態検出手段）。この場合には、図８、図９、図１０を用いて説明した方法と同様の方法により補正式を求め、式データを不揮発性メモリ４３に保存する。
【０１１２】
一方、差電圧Ｖd2が閾値Ｖth2よりも大きい場合には、現像剤容器４ｂにトナーが入っていると判断して以下の処理を行う。図１５の例では、差電圧Ｖd2が閾値Ｖth2よりも大きいので、以下の処理が行われる。
【０１１３】
すなわち、この場合には、差電圧Ｖd2のデータは、保存せずに破棄し、不揮発性メモリ４３にステータス信号として「空検知未達」であったことを記録する。この状態は、基板交換を行った場合等に生ずる。
【０１１４】
その後、トナーが現像剤容器４ｂに供給され、時刻ｔ1で現像剤容器４ｂが満杯状態になり満杯状態の差電圧Ｖfullが計測される。
【０１１５】
この状態では、現像剤容器４ｂの空状態の電圧は、求められていない。このため、空状態の差電圧の予測値Ｖpを差電圧Ｖfull、空の基準電圧値Ｖref_emp、満杯の基準電圧値Ｖref_fullから推測して算出する処理を実行する。すなわち、差電圧Ｖfullが基準電圧値と同じ割合で変化すると仮定して、空状態の差電圧の予測値Ｖpを以下の予測式から求める。
【０１１６】
Ｖp＝Ｖref_emp×Ｖfull／Ｖref_full … 式（７）
このＶpを空状態の差電圧Ｖempとして、図８、図９、図１０を用いて説明した方法と同様の方法により補正式を求め、式データを不揮発性メモリ４３に保存する。
【０１１７】
（トナー残量の補正）
以上、説明したようにトナーが現像剤容器４ｂに供給される際に実際のトナー残量の補正式が求められ、補正式の式データが不揮発性メモリ４３に保存される。
【０１１８】
その後、画像形成装置１００が印字動作を行うと現像剤容器４ｂのトナーが消費されていく。この際に、計測された電極間の差電圧が、不揮発性メモリ４３に格納されている式データから求められる補正式により補正が実行されてトナーの残量が求められる（現像剤残量算出手段）。
【０１１９】
（補正式が求められる場合の全体動作）
次に、補正式が求められ、補正式の式データが不揮発性メモリ４３に保存される場合の全体的動作について説明する。
【０１２０】
図１６、図１７は、補正式が求められる場合の全体的動作を示すフローチャートであり、図１６のＡが図１７のＡに続くようになっている。
【０１２１】
この動作は画像形成装置の設置時に現像剤を補給する際及び現像剤容器４ｂを交換した際に実施される。すなわち、現像剤補給時、及び現像剤容器４ｂの交換時に実行される。
【０１２２】
まず、はじめに不揮発性メモリ４３に記憶してあるステータスデータの補正情報を取得し、その情報が初期値であるか確認する(ステップＳ１４０１)。補正情報が初期値であるならば空状態においての電極間の電圧値を検出する(ステップＳ１４０２、空状態信号出力手段)。検出した電圧値がトナー空検知の判定値未満であれば(ステップＳ１４０３、空状態検知手段)、検出した電圧値は、現像剤容器４ｂが空の状態のときの電圧値であると判断し、検出した電圧値を不揮発性メモリ４３に保存する（ステップＳ１４０４）。
【０１２３】
検出した電圧値がトナー空検知の判定値以上であれば、現像剤容器４ｂにすでにトナーが収容されているので基板交換をしたと判断し、不揮発性メモリ４３の補正情報を空検知未達(基板交換)に書き換える(ステップＳ１４０５)。
【０１２４】
次に、トナーモータをオンさせ、トナーを攪拌しながら投入する（ステップＳ１４０６）。そして、タイマーのカウントを始め（ステップＳ１４０７）、トナーが満杯になり安定するまで十分な時間待ってから（ステップＳ１４０８）、トナーモータをオフする（ステップＳ１４０９）。なお、ステップＳ１４０７、Ｓ１４０８は、満杯状態検知手段を構成する。現像剤容器４ｂの構成上、現像剤容器４ｂのトナー残量が１００％の時はアンテナ電極３３と現像ローラ４ａの間の空間はすべてトナーで満たされている状態になる。ステップＳ１４０８で十分な時間待つことにより、アンテナ電極３３と現像ローラ４ａと間の空間の誘電電圧(コンデンサの静電容量)が安定する。
【０１２５】
その後、トナーの満杯状態の電圧値を検出する（ステップＳ１４１０、満杯状態信号出力手段)。不揮発性メモリ４３の補正情報が「空検知未達」か否かが判断される(ステップＳ１４１１)。補正情報が空検知未達でない場合は、トナー満杯電圧検出値からトナー空電圧検出値を減算した値が所定値よりも大きいか否かを判断する(ステップＳ１４１２、満杯状態検知手段)。トナー満杯電圧検出値からトナー空電圧検出値を減算した値が所定値よりも大きければ、トナーが現像剤容器４ｂに満杯になったと判断する。
【０１２６】
そして、トナー空電圧値検出の電圧値と、トナー満杯電圧値検出の電圧値と、基準電圧値とを用いて式（１）〜式（５）で示すように補正式が求められる(ステップＳ１４１３、補正式算出手段)。
【０１２７】
補正式の式データα、βは今後のトナー残量の検知の補正に使用するため、不揮発性メモリ４３に記録される(ステップＳ１４１４)。その後、不要にトナー残量補正をしないようにするために不揮発性メモリ４３の補正情報を「正常終了」に書き換える(ステップＳ１４１５)。
【０１２８】
ステップＳ１４１２で、トナー満杯電圧検出値からトナー空電圧検出値を減算した値が所定値よりも小さい場合には、現像剤容器４ｂが満杯にならなかったとして、補正式は求め無い。そして、次に新品のトナーボトルが投入された時に補正できるように、補正情報として「満杯検知未達」が書き込まれる（ステップＳ１４１６）。
【０１２９】
ステップＳ１４１１で、補正情報が「空検知未達」である場合は、空状態の電圧値（予測値）が、式（７）に示すように予測されて算出される（ステップＳ１４１７）。
【０１３０】
この予測された空状態の電圧値とトナー満杯電圧値検出の電圧値とから補正式が式（１）〜式（５）に示すように求められる（ステップＳ１４１８、補正式算出手段）。
【０１３１】
そして、補正式の係数を示す式データは今後のトナー残量の検知の補正に使用するため、不揮発性メモリ４３に保存される(ステップＳ１４１９)。また、不要にトナー残量補正をしないために不揮発性メモリ４３の補正情報を「正常終了」に書き換える(ステップＳ１４２０)。
【０１３２】
ステップＳ１４０１において、不揮発性メモリ４３に記憶してある補正情報が「初期値」で無い場合は、中古のトナーボトルを使用後に新品のトナーボトルを投入したか、正常終了したかの判断をする。この判断は、補正情報が「満杯検知未達」であるかで決定される(ステップＳ１４２１)。補正情報が「満杯検知未達」である場合は新品のトナーボトルを投入したことによって現像剤容器４ｂにトナーが満杯に満たされるため補正算出が可能になる。そのため、不揮発性メモリ４３に保存してあるトナー空電圧検出値を現状のトナー空電圧検出値として使用する(ステップＳ１４２２)。
【０１３３】
補正情報が「満杯検知未達」でない場合、すなわち補正情報が「正常終了」の場合は補正式は算出されているので、補正式を求める処理は終了する。
【０１３４】
以上説明したように本実施形態の画像形成装置１００では、トナーが空の時の差電圧とトナーが満杯の時の差電圧とから、補正式を求め、この補正式により基準値に変換してからトナーの残量が求められる。これにより、例えば電極部材の構成にバラツキがあったり、部品変更があった場合でも、トナーの残量の検出精度をより高く保つことが可能となる。
【０１３５】
なお、本実施形態の画像形成装置１００では、検出値の補正式を求めているが、予めＲＯＭ３８等に設定しておいた補正値を求めるプログラムに実測した空状態値と満杯状態値を入力することで、検出式を求めること無く補正値を決定しても良い。
【０１３６】
前述の図９は、誘起電圧Ｖｉとトナー量との関係を示すグラフである。前述のように、図９において、グラフＧ１は、実測値のグラフであり、トナーが空のときからトナーが満杯になるまでの誘起電圧Ｖｉの推移を示していた。グラフＧ２は、設計値のグラフであり、トナーが空のときからトナーが満杯になるまでの誘起電圧Ｖｉの推移を示していた。このグラフＧ１とグラフＧ２から分かることは、設計値ではトナーが多いとされるときであっても、実測値ではトナーが少ない場合があり、このような実測値を設計値へと近づけることが、実施例２におけるトナーの残量を補正することとなる。
【０１３７】
ここでは、図５に示されるような時間Ｔと誘起電圧Ｖｉの傾きａが、図７に示されるようなＫ１とＫ２の範囲内にあると、ＣＰＵ９１ａは、トナー量の下限閾値ｚを補正する。すなわち、ａｍｉｎ≦ａ≦ａｍａｘの時には、ａｃｅｎの時にトナー量下限閾値ｚで検出するトナー残量の１００ｇになるようにｚを補正する。すなわち、ＣＰＵ９１ａは、中心の現像剤容器４ｂ内トナー残量になるように補正する。
【０１３８】
また、図５に示されるような時間Ｔと誘起電圧Ｖｉの傾きａが、図７に示されるようなＫ１とＫ２の範囲外にあると、ＣＰＵ９１ａは、画像形成装置１００の異常を判断する。すなわち、図１８に示されるように、画像形成装置１００のバラツキも加味した現像剤容器４ｂ内の狙いのトナー残量で画像形成禁止を検出可能な傾きａの上限をａｍａｘ、傾きａの中心をａｃｅｎ、傾きａの下限をａｍｉｎとした時、ａ＜ａｍｉｎ、もしくはａｍａｘ＜ａの時にエラー通知する。
【０１３９】
図１９は、現像手段を初めて使用開始する際のＣＰＵ９１ａの設置制御工程を示すフローチャートである。ＣＰＵ９１ａは、補給時間の計数を開始する（Ｓ１）。ＣＰＵ９１ａは、現像器のトナーの補給を開始する（Ｓ２）。ＣＰＵ９１ａは、検出電圧の傾きを算出する（Ｓ３）。ＣＰＵ９１ａは、グラフの傾きが、ａ＜ａｍｉｎ、又は、ａｍａｘ＜ａであるか否かを判断する（Ｓ４）。ＣＰＵ９１ａは、ＹＥＳの場合には、エラーを検出する（Ｓ５）。ＣＰＵ９１ａは、ＮＯの場合（ａｍａｘとａｍｉｎの間になった時）には、制御を終了してトナー残量補正へと移行する（Ｓ７）。Ｓ７のときに、ＣＰＵ９１ａは、トナー残量が中心値になるように補正する。
【０１４０】
Ｓ４にてａｍｉｎ≦ａ≦ａｍａｘの時において、トナー量下限閾値ｚは１．５０Ｖであり、例えば傾きがａｃｅｎの時には、閾値ｚの１．５０Ｖになる時トナー残量は１００ｇである。しかしａｍａｘの時には、閾値ｚの１．５０Ｖになる時トナー残量は７５ｇであり、理想のトナー残量に比べて少なくなってしまう。一方、ａｍｉｎの時には、閾値ｚの１．５０Ｖになる時トナー残量は１２５ｇであり、理想のトナー残量に比べて多くなってしまう。そこで、画像形成装置の状態に関わらず、安定して、１００ｇを検出できるように傾きａの値に応じてｚの値を補正する。
【０１４１】
このように、誘起電圧検出部９１ｅが検出する値の変化が所定の範囲外にあるとき、例えば、誘起電圧が図１８中のａｍａｘのグラフとａｍｉｎのグラフとの間のときに、ＣＰＵ９１ａは、現像剤容器４ｂの内部のトナーが第１の量（７５ｇ〜１２５ｇ）であると判断する。そして、ＣＰＵ９１ａは、こうした検出結果に基づいて、現像剤容器４ｂの内部のトナーが第２の量（１００ｇ）が適当であると特定する。
【０１４２】
前述のように、『コントローラ』としてのＣＰＵ９１ａは、現像バイアス電源４１による交流電圧の印可が開始されてからの経過時間に対する誘起電圧検出部９１ｅが検出する誘起電圧の増加率が所定範囲内であれば、測定値が現像器内トナー残量になるように補正し、所定範囲外であると、現像装置４又は装置本体１００Ａの内部に異常があると判断する。ここで、ＣＰＵ９１ａは、シール部材４ｉが連通口から剥離されて補給を開始されてから前述のような異常があるとの判断をする。さらに、その経過時間は、現像バイアス電源４１が交流電圧を印加して誘起電圧が最大値になるまでにかかる時間よりも少ない時間（図７参照）である。
【０１４３】
実施例の構成によれば、現像装置を初めて使用開始する際（現像ローラ４ａに電圧が印加されたとき）にトナーを補給し始めてからの電極部材４ｈに誘起される誘起電圧の増加率を検出することで、トナー残量を検出する電極部材４ｈを用いて、現像装置４又は装置本体１００Ａの内部の異常を検出すると共に、安定したトナー量で検出することができる。
【０１４４】
なお、実施例ではカートリッジタイプの現像装置で説明したが、これに限定するものではなく、現像装置と他のプロセスユニットが別体で、交換可能なトナー補給容器を使用した構成においても可能である。また、現像剤の残量を本実施形態では静電誘導による検出手段を実施しているがこれに限定せず、磁気センサあるいはピエゾセンサ等の他の検出手段の使用も可能である。また現像剤を収容する容器を現像器としているがこれに限定せず、トナー補給ボトルやトナーホッパの使用も可能である。
【符号の説明】
【０１４５】
１      感光体ドラム（像担持体）
４      現像装置（現像手段）
４ａ    現像ローラ（現像剤担持体）
４ｂ    現像剤容器（容器）
４ｈ    電極部材
４１    現像バイアス電源
９１ａ  ＣＰＵ（コントローラ）（判断手段）
９１ｅ  誘起電圧検出部（検出手段）
１００  画像形成装置
ｔ      トナー（現像剤）
【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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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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