(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転駆動され、像担持体表面に形成された静電潜像をトナーで現像する現像ローラーと、
回転駆動され、回転駆動中の前記現像ローラーの回転数に対する回転数の比が一定であるスクリューと、
前記スクリューの回転駆動中に、前記スクリューに対向して設けられたセンサーを用いて前記現像剤中のトナーの濃度を検出する第１の濃度検出手段と、
前記第１の濃度検出手段にて検出したトナーの濃度に発生するリップルに基づいて、前記現像ローラーの回転位置を指標する情報を検出する回転位置検出手段とを備えた、現像装置。
【請求項２】
前記スクリューの回転駆動中に、前記像担持体表面に形成されたトナー像におけるトナー濃度を検出する第２の濃度検出手段をさらに備え、
前記回転位置検出手段は、前記第２の濃度検出手段にて検出したトナーの濃度にさらに基づいて前記現像ローラーの回転位置を指標する情報を検出する、請求項１に記載の現像装置。
【請求項３】
前記回転位置検出手段は、前記リップルの周期性と、前記第２の濃度検出手段にて検出したトナーの濃度の周期性とのずれ量を検出する、請求項２に記載の現像装置。
【請求項４】
前記第２の濃度検出手段にて検出したトナーの濃度と、前記ずれ量とに基づいて、前記現像ローラーの回転位置と、前記現像ローラーが静電潜像を現像する際に前記現像ローラーに印加する電圧である現像バイアスとの関係を示す曲線を算出する曲線算出手段をさらに備えた、請求項３に記載の現像装置。
【請求項５】
通常の画像形成の際のシステム速度よりもシステム速度を低速にした状態で、前記第１および前記第２の濃度検出手段の各々にてトナーの濃度を検出する、請求項２〜４のいずれかに記載の現像装置。
【請求項６】
前記像担持体の回転速度に対する前記現像ローラーの回転速度の比を、通常の画像形成の際の値よりも低下させた状態で、前記第１および前記第２の濃度検出手段の各々にてトナーの濃度を検出する、請求項２〜５のいずれかに記載の現像装置。
【請求項７】
前記現像剤中のトナー濃度を、通常の画像形成の際の値よりも低下させた状態で、前記第１および前記第２の濃度検出手段の各々にてトナーの濃度を検出する、請求項２〜６のいずれかに記載の現像装置。
【請求項８】
新品の前記現像装置を画像形成装置に装着した場合に、前記第１および前記第２の濃度検出手段の各々にてトナーの濃度を検出する、請求項２〜７のいずれかに記載の現像装置。
【請求項９】
前記現像ローラーの回転速度および前記スクリューの回転速度うち速い方の回転速度は、遅い方の回転速度の整数倍である、請求項１〜８のいずれかに記載の現像装置。
【請求項１０】
前記現像剤が収容されるハウジングと、
前記現像剤を撹拌しながら搬送する撹拌スクリューと、
前記撹拌スクリューにより搬送された前記現像剤を前記現像ローラーに供給する供給スクリューとをさらに備え、
前記ハウジングは、前記撹拌スクリューと前記供給スクリューとを隔てる隔壁を含み、
前記センサーは、前記撹拌スクリューに対向して、前記壁部に設けられた開口付近に設けられる、請求項１〜９のいずれかに記載の現像装置。
【請求項１１】
前記センサーと対向する位置において前記スクリューに固定された、前記リップルの感度を向上させる検出補助部材をさらに備えた、請求項１〜１０のいずれかに記載の現像装置。
【請求項１２】
前記検出補助部材は、前記スクリューを構成する螺旋状の突起部であって、前記スクリューの回転軸の外周面に設けられた螺旋状の突起部の間において、前記スクリューの回転軸に対して平行に延在する、請求項１１に記載の現像装置。
【請求項１３】
前記検出補助部材の厚さは、前記回転軸の延在方向から見た場合に、前記スクリューの回転軸から離れるにつれて薄くなる、請求項１２に記載の現像装置。
【請求項１４】
前記検出補助部材は弾性体よりなり、前記スクリューが収容されるハウジングと接触する、請求項１１〜１３のいずれかに記載の現像装置。
【請求項１５】
請求項１〜１４のいずれかに記載の現像装置と、
前記現像ローラーにて現像して得られたトナー像を記録媒体に転写する転写装置とを備えた、画像形成装置。
【請求項１６】
回転駆動され、像担持体表面に形成された静電潜像をトナーで現像する現像ローラーと、回転駆動され、回転駆動中の前記現像ローラーの回転数に対する回転数の比が一定であるスクリューとを備えた現像装置の制御プログラムであって、
前記スクリューの回転駆動中に、前記スクリューに対向して設けられたセンサーを用いて前記現像剤中のトナーの濃度を検出する第１の濃度検出ステップと、
前記第１の濃度検出ステップにて検出したトナーの濃度に発生するリップルに基づいて、前記現像ローラーの回転位置を指標する情報を検出する回転位置検出ステップとをコンピューターに実行させる、現像装置の制御プログラム。
【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、および現像装置の制御プログラムに関する。より特定的には、本発明は、装置構成の複雑化を抑止しつつ現像ローラーの回転位置を検出することのできる現像装置、画像形成装置、および現像装置の制御プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真式の画像形成装置には、スキャナー機能、ファクシミリ機能、複写機能、プリンターとしての機能、データ通信機能、およびサーバー機能を備えたＭＦＰ（Ｍｕｌｔｉ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ  Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ）、ファクシミリ装置、複写機、プリンターなどがある。
【０００３】
画像形成装置は一般に、像担持体上に形成した静電潜像を現像してトナー像を形成し、このトナー像を用紙へ転写した後、定着器によってトナー像を用紙に定着させることにより、用紙に画像を形成する。また、画像形成装置の中には、感光体の表面の静電潜像を、現像装置を用いて現像してトナー像を形成し、一次転写ローラーを用いてトナー像を中間転写ベルトに転写し、二次転写ローラーを用いて中間転写ベルト上のトナー像を用紙へ二次転写するものも存在する。この場合、感光体および中間転写ベルトが像担持体となる。
【０００４】
電子写真プロセスでは、現像装置の現像ローラーによって静電潜像がトナーで現像される際に、現像ローラーの外形の振れに起因して、トナー像の副走査方向に現像周期の濃度ムラ（周期ムラ）が生じることがある。この濃度むらを抑制する方法として、画像形成装置の製造時に現像ローラーの振れに関する選別基準（検査基準）を厳しくすることで、振れの小さい画像ローラーのみを採用する方法が考えられる。しかしこの方法では、現像ローラーの歩留りが低下するため、画像形成装置のコストアップの要因となるという問題があった。
【０００５】
また、上記の周期ムラを抑制する他の方法として、現像ローラーの回転周期と画像濃度読み取りセンサーで検出した現像ローラーの周方向の濃度ムラの周期とを位相整合させることで周期ムラを軽減および抑制する方法が知られている。この方法では、現像ローラーの回転軸にスリットの入った円盤を設け、フォトインタラプターやエンコーダーなどのフォトセンサによってその円盤を検知することで現像ローラーの回転位置が検出される。
【０００６】
なお、下記特許文献１には、フォトインタラプターを用いて現像ローラーの回転位置を検知する技術が開示されている。この技術では、現像ローラーの回転軸に、現像ローラーと連動して回転する１個所欠けの入った検出板が直結されている。フォトインタラプターは、検出板の欠けを検出板の１回転毎に検知することにより、現像ローラーの回転位置を検知する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−９８６７５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、上記他の方法では、フォトインタラプターやエンコーダーなどの検出器を新たに現像装置に設ける必要があり、装置構成の複雑化やコストの増加を招くという問題があった。特にコストの観点では、検出器を新たに設けるコストの増分が、現像ローラーの振れに関する選別基準を厳しくした場合のコストの増分と同程度になり、コスト上のメリットが得られなくなっていた。
【０００９】
本発明は、上記課題を解決するためのものであり、その目的は、装置構成の複雑化を抑止しつつ現像ローラーの回転位置を検出することのできる現像装置、画像形成装置、および現像装置の制御プログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一の局面に従う現像装置は、回転駆動され、像担持体表面に形成された静電潜像をトナーで現像する現像ローラーと、回転駆動され、回転駆動中の現像ローラーの回転数に対する回転数の比が一定であるスクリューと、スクリューの回転駆動中に、スクリューに対向して設けられたセンサーを用いて現像剤中のトナーの濃度を検出する第１の濃度検出手段と、第１の濃度検出手段にて検出したトナーの濃度に発生するリップルに基づいて、現像ローラーの回転位置を指標する情報を検出する回転位置検出手段とを備える。
【００１１】
上記現像装置において好ましくは、スクリューの回転駆動中に、像担持体表面に形成されたトナー像におけるトナー濃度を検出する第２の濃度検出手段をさらに備え、回転位置検出手段は、第２の濃度検出手段にて検出したトナーの濃度にさらに基づいて現像ローラーの回転位置を指標する情報を検出する。
【００１２】
上記現像装置において好ましくは、回転位置検出手段は、リップルの周期性と、第２の濃度検出手段にて検出したトナーの濃度の周期性とのずれ量を検出する。
【００１３】
上記現像装置において好ましくは、第２の濃度検出手段にて検出したトナーの濃度と、ずれ量とに基づいて、現像ローラーの回転位置と、現像ローラーが静電潜像を現像する際に現像ローラーに印加する電圧である現像バイアスとの関係を示す曲線を算出する曲線算出手段をさらに備える。
【００１４】
上記現像装置において好ましくは、通常の画像形成の際のシステム速度よりもシステム速度を低速にした状態で、第１および第２の濃度検出手段の各々にてトナーの濃度を検出する。
【００１５】
上記現像装置において好ましくは、像担持体の回転速度に対する現像ローラーの回転速度の比を、通常の画像形成の際の値よりも低下させた状態で、第１および第２の濃度検出手段の各々にてトナーの濃度を検出する。
【００１６】
上記現像装置において好ましくは、現像剤中のトナー濃度を、通常の画像形成の際の値よりも低下させた状態で、第１および第２の濃度検出手段の各々にてトナーの濃度を検出する。
【００１７】
上記現像装置において好ましくは、新品の現像装置を画像形成装置に装着した場合に、第１および第２の濃度検出手段の各々にてトナーの濃度を検出する。
【００１８】
上記現像装置において好ましくは、現像ローラーの回転速度およびスクリューの回転速度うち速い方の回転速度は、遅い方の回転速度の整数倍である。
【００１９】
上記現像装置において好ましくは、現像剤が収容されるハウジングと、現像剤を撹拌しながら搬送する撹拌スクリューと、撹拌スクリューにより搬送された現像剤を現像ローラーに供給する供給スクリューとをさらに備え、ハウジングは、撹拌スクリューと供給スクリューとを隔てる隔壁を含み、センサーは、撹拌スクリューに対向して、壁部に設けられた開口付近に設けられる。
【００２０】
上記現像装置において好ましくは、センサーと対向する位置においてスクリューに固定された、リップルの感度を向上させる検出補助部材をさらに備える。
【００２１】
上記現像装置において好ましくは、検出補助部材は、スクリューを構成する螺旋状の突起部であって、スクリューの回転軸の外周面に設けられた螺旋状の突起部の間において、スクリューの回転軸に対して平行に延在する。
【００２２】
上記現像装置において好ましくは、検出補助部材の厚さは、回転軸の延在方向から見た場合に、スクリューの回転軸から離れるにつれて薄くなる。
【００２３】
上記現像装置において好ましくは、検出補助部材は弾性体よりなり、スクリューが収容される収容容器と接触する。
【００２４】
本発明の他の局面に従う画像形成装置は、上述のいずれかの現像装置と、現像ローラーにて現像して得られたトナー像を記録媒体に転写する転写装置とを備える。
【００２５】
本発明のさらに他の局面に従う現像装置の制御プログラムは、回転駆動され、像担持体表面に形成された静電潜像をトナーで現像する現像ローラーと、回転駆動され、回転駆動中の現像ローラーの回転数に対する回転数の比が一定であるスクリューとを備えた現像装置の制御プログラムであって、スクリューの回転駆動中に、スクリューに対向して設けられたセンサーを用いて現像剤中のトナーの濃度を検出する第１の濃度検出ステップと、第１の濃度検出ステップにて検出したトナーの濃度に発生するリップルに基づいて、現像ローラーの回転位置を指標する情報を検出する回転位置検出ステップとをコンピューターに実行させる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、装置構成の複雑化を抑止しつつ現像ローラーの回転位置を検出することのできる現像装置、画像形成装置、および現像装置の制御プログラムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の第１の実施の形態における画像形成装置１００の構成を示す断面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態における画像形成装置１００の制御構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態における現像装置１０７の構成を示す断面図である。
【図４】図３におけるＩＶ−ＩＶに沿った断面図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態の現像装置１０７における、撹拌スクリュー１３２付近の構成を示す断面図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態における現像装置１０７の時刻ｔｍ１における挙動を説明する図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態における現像装置１０７の時刻ｔｍ２における挙動を説明する図である。
【図８】本発明の第１の実施の形態おいて画像形成装置１００が算出する現像バイアス補正曲線を模式的に示す図である。
【図９】本発明の第１の実施の形態における画像形成装置１００の動作を示すフローチャートである。
【図１０】図９の第１のトナー濃度変動検出処理（Ｓ３およびＳ１３）のサブルーチンである。
【図１１】図９の第２のトナー濃度変動検出処理（Ｓ９およびＳ２１）のサブルーチンである。
【図１２】本発明の第２の実施の形態の現像装置１０７における、撹拌スクリュー１３２付近の構成を示す断面図である。
【図１３】本発明の第３の実施の形態の現像装置１０７における、撹拌スクリュー１３２付近の構成を示す断面図である。
【図１４】第１、第２、および第３の実施の形態の検出補助部材１３５の各々によって生じるリップルを模式的に示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。
【００２９】
以下の実施の形態では、画像形成装置がＭＦＰである場合について説明する。画像形成装置は、ＭＦＰの他、ファクシミリ装置、複写機、プリンターなどであってもよい。
【００３０】
［第１の実施の形態］
【００３１】
始めに、本実施の形態における画像形成装置の構成について説明する。
【００３２】
図１は、本発明の第１の実施の形態における画像形成装置１００の構成を示す断面図である。
【００３３】
図１を参照して、本実施の形態における画像形成装置１００は、ＭＦＰであり、用紙搬送部１０と、トナー像形成部２０と、定着装置３０とを主に備えている。
【００３４】
用紙搬送部１０は、給紙トレイ１０２と、給紙ローラー１０３ａと、搬送ローラー１０３ｂ、１０３ｃ、１０３ｅ、１０３ｆ、および１０３ｇと、排紙ローラー１０３ｄと、排紙トレイ１１５とを含んでいる。給紙トレイ１０２は、画像を形成するための用紙を収容する。給紙トレイ１０２は複数であってもよい。給紙ローラー１０３ａは、給紙トレイ１０２と搬送経路ＴＲ１との間に設けられている。搬送ローラー１０３ｂおよび１０３ｃの各々は、搬送経路ＴＲ１に沿って設けられている。搬送ローラー１０３ｅ、１０３ｆ、および１０３ｇの各々は、搬送経路ＴＲ２に沿って設けられている。排紙ローラー１０３ｄは、搬送経路ＴＲ１の最も下流の部分に設けられている。排紙トレイ１１５は画像形成装置本体１０１の最上部に設けられている。
【００３５】
トナー像形成部２０は、いわゆるタンデム方式でＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、およびＫ（ブラック）の４色の画像を合成し、用紙にトナー像を転写する。トナー像形成部２０は、４組の画像形成ユニット２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、および２１Ｋと、露光装置（レーザーユニット）１０６と、中間転写ベルト１０９と、一次転写ローラー１０８ａ、１０８ｂ、１０８ｃ、および１０８ｄと、二次転写ローラー１１１と、クリーニング装置１１２などを含んでいる。
【００３６】
画像形成ユニット２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、および２１Ｋの各々は、中間転写ベルト１０９の直下に並置されている。画像形成ユニット２１Ｙは、感光体１０４ａと、帯電ローラー１０５ａと、現像装置１０７ａと、クリーニング装置１１０ａなどを含んでいる。感光体１０４ａは、図１中矢印ＡＲ１で示す方向に回転駆動される。感光体１０４ａの周囲には、帯電ローラー１０５ａ、現像装置１０７ａ、およびクリーニング装置１１０ａが配置されている。
【００３７】
画像形成ユニット２１Ｍは、感光体１０４ｂと、帯電ローラー１０５ｂと、現像装置１０７ｂと、クリーニング装置１１０ｂなどを含んでいる。画像形成ユニット２１Ｃは、感光体１０４ｃと、帯電ローラー１０５ｃと、現像装置１０７ｃと、クリーニング装置１１０ｃなどを含んでいる。画像形成ユニット２１Ｋは、感光体１０４ｄと、帯電ローラー１０５ｄと、現像装置１０７ｄと、クリーニング装置１１０ｄなどを含んでいる。画像形成ユニット２１Ｍ、２１Ｃ、および２１Ｋの各々は、画像形成ユニット２１Ｙと同様の構成を有している。
【００３８】
露光装置１０６は、画像形成ユニット２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、および２１Ｋの下部に設けられている。中間転写ベルト１０９は、画像形成ユニット２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、および２１Ｋの下部に設けられている。中間転写ベルト１０９は、環状であり、用紙搬送部１０と連動して、図１中矢印ＡＲ２で示す方向に回転駆動される。一次転写ローラー１０８ａ、１０８ｂ、１０８ｃ、および１０８ｄの各々は、中間転写ベルト１０９を挟んで感光体１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃおよび１０４ｄの各々と対向している。二次転写ローラー１１１は、搬送経路ＴＲ１において中間転写ベルト１０９と接触している。二次転写ローラー１１１と中間転写ベルト１０９との間隔は、図示しない圧接離間機構により調整可能である。クリーニング装置１１２は、中間転写ベルト１０９の付近に設けられている。一次転写ローラー１０８ａ、１０８ｂ、１０８ｃ、および１０８ｄ、中間転写ベルト１０９、ならびに二次転写ローラー１１１は転写装置を構成し、現像ローラー１３１にて現像して得られたトナー像を記録媒体に転写する。
【００３９】
定着装置３０は、加熱ローラー１１６と、加圧ローラー１１７とを含んでいる。定着装置３０は、加熱ローラー１１６と加圧ローラー１１７とのニップ部により、トナー像を担持した用紙を把持しながら搬送経路ＴＲ１に沿って搬送することで、用紙にトナー像を定着させる。
【００４０】
画像形成装置１００が印字ジョブの実行指示を受け付けると、給紙トレイ１０２に格納された用紙などの記録媒体は、１枚ずつ給紙ローラー１０３ａによって取り出され、搬送ローラー１０３ｂおよび１０３ｃの各々によって搬送経路ＴＲ１に沿って搬送される。給紙と並行して、ＹＭＣＫ各色の感光体１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃ、および１０４ｄの各々の表面は、ＹＭＣＫ各色の帯電ローラー１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃ、および１０５ｄの各々によって帯電された後、露光装置１０６によって画像データに基づく露光が行われる。これにより、感光体１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃ、および１０４ｄの各々の表面に静電潜像が形成される。これらの静電潜像は、ＹＭＣＫ各色の現像装置１０７ａ、１０７ｂ、１０７ｃ、および１０７ｄの各々によってトナーで現像される。これにより、感光体１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃ、および１０４ｄの各々の表面にトナー像が形成される。これらのトナー画像は、ＹＭＣＫ各色の一次転写ローラー１０８ａ、１０８ｂ、１０８ｃ、および１０８ｄの各々に印可される転写バイアスによって中間転写ベルト１０９上に転写される。これにより、中間転写ベルト１０９上にはＹＭＣＬ各色のトナー画像が重ねて形成される。その後、感光体１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃ、および１０４ｄの各々の表面の残留トナーは、ＹＭＣＫ各色のクリーニング装置１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、および１１０ｄの各々によって除去される。
【００４１】
中間転写ベルト１０９上のトナー像は、二次転写ローラー１１１に印可される二次転写バイアスによって、中間転写ベルト１０９と二次転写ローラー１１１との間を搬送される記録媒体上に転写される。その後、中間転写ベルト１０９上の残留トナーは、クリーニング装置１１２によって除去される。
【００４２】
記録媒体上に形成されたトナー像は、定着装置３０を記録媒体が通過する際に熱と圧力とが加えられ記録媒体に定着される。トナー像が定着された記録媒体は、排紙ローラー１０３ｄによって排紙トレイ１１５に排出される。
【００４３】
画像形成により現像装置１０７ａ、１０７ｂ、１０７ｃ、および１０７ｄの各々の内部のトナーが少なくなると、ＹＭＣＫ各色のトナーボトル１１４ａ、１１４ｂ、１１４ｃ、および１１４ｄの各々の内部に保管されたトナーが、現像装置１０７ａ、１０７ｂ、１０７ｃ、および１０７ｄの各々に供給される。トナーボトル１１４ａ、１１４ｂ、１１４ｃ、および１１４ｄの各々は着脱可能であり、トナーボトル１１４ａ、１１４ｂ、１１４ｃ、および１１４ｄのうちいずれかのトナーボトルの内部のトナーが無くなると、ユーザーはそのトナーボトルを交換する。これにより、画像形成装置１００に対してトナーが継続して供給される。
【００４４】
記録媒体の両面に画像形成する場合には、記録媒体が定着装置３０を通過した後に排紙ローラー１０３ｄを逆回転させることにより、記録媒体を搬送経路ＴＲ２に導入する。記録媒体は、搬送ローラー１０３ｅ、１０３ｆ、および１０３ｇの各々によって搬送され、再び搬送経路ＴＲ１に導入される。そして、記録媒体は、その裏面にトナー像が形成され、排紙ローラー１０３ｄによって排紙トレイ１１５に排出される。
【００４５】
以降、画像形成ユニット２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、および２１Ｋのうち任意の画像形成ユニットにおける感光体、帯電ローラー、および現像装置の各々を、それぞれ感光体１０４（像担持体の一例）、帯電ローラー１０５、および現像装置１０７（現像装置の一例）と記すことがある。
【００４６】
図２は、本発明の第１の実施の形態における画像形成装置１００の制御構成を示すブロック図である。
【００４７】
図２を参照して、画像形成装置１００は、制御部２００と、帯電制御部２１１と、露光制御部２１２と、現像制御部２１３と、転写制御部２１４と、定着制御部２１５と、ＴＣＲ（Ｔｏｎｅｒ  Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｒａｔｉｏ）センサーＳＥ１と、ＩＤＣ（Ｉｍａｇｅ  Ｄｅｎｓｉｔｙ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）センサーＳＥ２とを備えている。
【００４８】
制御部２００は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）２０１と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）２０２と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）２０３とを含んでいる。ＣＰＵ２０１と、ＲＯＭ２０２、ＲＡＭ２０３、帯電制御部２１１、露光制御部２１２、現像制御部２１３、転写制御部２１４、定着制御部２１５、ＴＣＲセンサーＳＥ１、およびＩＤＣセンサーＳＥ２の各々とは、相互に接続されている。
【００４９】
ＣＰＵ２０１は、画像形成装置１００全体の動作を制御する。ＣＰＵ２０１は、制御プログラムに基づいて処理を行う。
【００５０】
ＲＯＭ２０２は、ＣＰＵ２０１が実行する制御プログラムなどを記憶する。
【００５１】
ＲＡＭ２０３は、ＣＰＵ２０１の作業用のメモリであり、各種ジョブに関するデータを一時的に保存する。
【００５２】
帯電制御部２１１は、帯電ローラー１０５に印加する電圧や帯電ローラー１０５の回転速度などの、帯電ローラー１０５の動作を制御する。
【００５３】
露光制御部２１２は、露光光の強度や、露光光を感光体１０４の各々に照射するタイミングなどの露光装置１０６の動作を制御する。
【００５４】
現像制御部２１３は、現像装置１０７の現像バイアス、現像装置１０７へのトナーの補充、現像装置１０７内の各部材を駆動するモーター１４１の回転速度などの現像装置１０７の動作を制御する。
【００５５】
転写制御部２１４は、一次転写バイアス、一次転写電流、一次転写ローラー１０８の中間転写ベルト１０９への圧接力、中間転写ベルト１０９の回転速度、二次転写バイアスなどの、一次転写ローラー１０８、中間転写ベルト１０９，および二次転写ローラー１１１の各々の動作を制御する。
【００５６】
定着制御部２１５は、加熱ローラー１１６の温度や加圧ローラー１１７の回転速度などの、定着装置１１３の動作を制御する。
【００５７】
ＴＣＲセンサーＳＥ１は、検出範囲に存在する現像剤の透磁率に対応する電圧を出力する。
【００５８】
ＩＤＣセンサーＳＥ２は、感光体１０４の表面に形成されたトナー像のトナー濃度に対応する電圧を出力する。
【００５９】
図３は、本発明の第１の実施の形態における現像装置１０７の構成を示す断面図である。図４は、図３におけるＩＶ−ＩＶに沿った断面図である。
【００６０】
図３および図４を参照して、現像装置１０７は、現像ローラー１３１と、撹拌スクリュー１３２と、供給スクリュー１３３と、ハウジング１３４とを含んでいる。撹拌スクリュー１３２および供給スクリュー１３３の各々は、現像ローラー１３１に対して斜め２軸に構成された循環経路を有している。
【００６１】
ハウジング１３４の内部には現像剤が収容されている。ハウジング１３４の内部は隔壁１３４ａによって撹拌槽１３７と供給槽１３８とに区画されている。撹拌スクリュー１３２は、撹拌槽１３７内に配設されている。撹拌スクリュー１３２は、現像剤を撹拌しながら矢印ＡＲ３で示す方向に搬送し、現像剤中のトナーを摩擦帯電させる。矢印ＡＲ３で示す方向の最下流の隔壁１３４ａには開口１３４ｂが設けられている。撹拌槽１３７内の現像剤は、開口１３４ｂを通じて供給槽１３８に汲み上げられる。
【００６２】
供給スクリュー１３３は供給槽１３８内に配設されている。供給スクリュー１３３は、撹拌スクリュー１３２により搬送された、帯電したトナーを含む現像剤を矢印ＡＲ４で示す方向に搬送しながら、現像ローラー１３１に供給する。現像ローラー１３１に供給されず残った現像剤は、供給槽１３８から撹拌槽１３７へ汲み下げられる。
【００６３】
現像ローラー１３１は、矢印ＡＲ６で示す方向に回転駆動され、供給スクリュー１３３から現像剤を磁力によりキャッチする。現像ローラー１３１上を現像剤が搬送される際には、規制ブレード（図示無し）によって現像剤の搬送量の定量化が行われ、ストレスによる摩擦帯電が行われる。その後、現像バイアス（現像ローラー１３１が静電潜像を現像する際に現像ローラー１３１に印加される電圧）と感光体１０４の表面電位との電位差によって、現像ローラー１３１が搬送する現像剤に含まれるトナーが、現像位置ＤＶにおいて感光体１０４の表面に供給される。現像位置ＤＶは、感光体１０４と対向した部分である。これにより、感光体１０４表面に形成された静電潜像がトナーで現像され、感光体１０４の表面にトナー像が形成される。
【００６４】
現像ローラー１３１、撹拌スクリュー１３２、および供給スクリュー１３３の各々は、ギアを介して同一のモーター１４１によって回転駆動される。現像ローラー１３１の回転数に対する撹拌スクリュー１３２および供給スクリュー１３３の各々の回転数の比は、たとえば１：１である。このため、現像ローラー１３１、撹拌スクリュー１３２、および供給スクリュー１３３の各々の回転の位相は常に同一であり、ずれることはない。
【００６５】
なお、回転駆動中における、現像ローラー１３１の回転数に対する撹拌スクリュー１３２および供給スクリュー１３３の各々の回転数の比は、上述のように１：１である場合に限られるものではない。現像ローラー１３１の回転速度および撹拌スクリュー１３２の回転速度うち速い方の回転速度は、遅い方の回転速度の整数倍であることが好ましい。現像ローラー１３１の回転数に対する撹拌スクリュー１３２の回転数の比を一定にするための構成は任意であり、ギアの他、ベルトや従動伝導などの構成が用いられてもよい。
【００６６】
現像後に現像ローラー１３１上に残った現像剤は、トナーが消費されているので、通常の現像剤よりもトナー／キャリア比Ｔｃの値が低下している。残った現像剤は、供給スクリュー１３３によって２軸循環経路を通じて撹拌槽１３７内に回収される。画像形成装置１００は、撹拌スクリュー１３２の回転駆動中に、ＴＣＲセンサーＳＥ１を用いて現像剤中のトナーの濃度を検出する。画像形成装置１００は、ＴＣＲセンサーＳＥ１の出力電圧が低下した場合には、撹拌槽１３７内の現像剤のトナー／キャリア比Ｔｃ（現像剤中のトナー濃度）が低下していると判断し、トナーボトル１１４ａ、１１４ｂ、１１４ｃ、および１１４ｄのうちいずれかよりトナーを補給することで、トナー／キャリア比Ｔｃを回復させる。ＴＣＲセンサーＳＥ１は、撹拌スクリュー１３２に対向して、隔壁１３４ａに設けられた開口１３４ｂ付近に設けられることが好ましい。開口１３４ｂ付近は、撹拌スクリュー１３２から供給スクリュー１３３へ現像剤が移る場所であり、現像剤が一時的に滞留し、現像剤の粉圧が高まる傾向にある。ＴＣＲセンサーＳＥ１を開口１３４ｂ付近に設けることにより、粉圧の高い現像剤のトナー／キャリア比Ｔｃを測定することができ、リップルの発生をより正確に検出することができる。
【００６７】
また、画像形成装置１００は、現像装置１０７による現像時に適切なトナーの濃度でトナー像を形成するために、必要なタイミングで画像安定化処理を行う。画像安定化処理は、現像時の現像ローラー１３１と感光体１０４との電位差を最適化する処理である。画像形成装置１００は、現像ローラー１３１と感光体１０４との電位差を既定値に設定して、トナー像を感光体１０４の表面に形成する。画像形成装置１００は、ＩＤＣセンサーＳＥ２を用いて、感光体１０４の表面のトナー像のトナー濃度を測定し、測定したトナー濃度に基づいて、現像時の現像ローラー１３１と感光体１０４との電位差を補正する。ＩＤＣセンサーＳＥ２は、感光体１０４の表面付近に設けられている。
【００６８】
本実施の形態においては、従来の画像形成装置が具備しているＴＣＲセンサーＳＥ１およびＩＤＣセンサーＳＥ２を用いて、現像ローラー１３１の回転位置を指標する情報を検出する。すなわち、画像形成装置１００は、ＴＣＲセンサーＳＥ１を用いて検出したトナーの濃度に生じるリップルと、撹拌スクリュー１３２の回転駆動中に、ＩＤＣセンサーＳＥ２を用いて検出したトナー濃度の変動とに基づいて、現像ローラー１３１の回転位置を指標する情報を検出する。
【００６９】
次に、本実施の形態における現像ローラー１３１の回転位置を指標する情報の検出方法について説明する。
【００７０】
図５は、本発明の第１の実施の形態の現像装置１０７における、撹拌スクリュー１３２付近の構成を示す断面図である。図５（ａ）は、回転軸１３２ａの延在方向を含む断面で見た場合の断面図である。図５（ｂ）は、回転軸１３２ａの延在方向を法線とする断面で見た場合の断面図である。
【００７１】
図５を参照して、撹拌スクリュー１３２は、回転軸１３２ａと、螺旋羽根１３２ｂと、検出補助部材１３５とを含んでいる。螺旋羽根１３２ｂは、回転軸１３２ａに対して所定のピッチで設けられた螺旋状の突起部である。検出補助部材１３５は、パドルであり、回転軸１３２ａの外周面に固定されている。検出補助部材１３５は、ＴＣＲセンサーＳＥ１と対向する螺旋羽根１３２ｂの間において、回転軸１３２ａと平行に延在している。検出補助部材１３５は、リップルの感度を向上させるためのものである。検出補助部材１３５は、回転軸１３２ａおよび螺旋羽根１３２ｂと一体成型されたものであってもよい。検出補助部材１３５は、現像剤の透磁率とは異なる透磁率を有しているものであればよく、樹脂などの非磁性体よりなっていることが好ましい。
【００７２】
撹拌スクリュー１３２は矢印ＡＲ５で示す方向に回転し、それによって現像剤は矢印ＡＲ３で示す方向に搬送される。ＴＣＲセンサーＳＥ１は、ＴＣＲセンサーＳＥ１に対向している撹拌槽１３７内の検出範囲ＲＧ１に存在する現像剤の透磁率に対応する電圧を出力する。現像剤に含まれるキャリアは磁性体であるので、現像剤中のトナーの濃度が減少すると、現像剤中のキャリアの割合が増加して測定される透磁率は増加し、トナー／キャリア比Ｔｃは低下する。
【００７３】
検出補助部材１３５は、撹拌スクリュー１３２の回転周期に対応する時間間隔で検出範囲ＲＧ１内に進入するため、ＴＣＲセンサーＳＥ１の出力電圧（検出範囲ＲＧ１内の透磁率）は、撹拌スクリュー１３２の回転周期で変動する。その結果、ＴＣＲセンサーＳＥ１の出力波形には、撹拌スクリュー１３２の回転周期でリップルが生じる。このリップルは、現像剤のトナー／キャリア比Ｔｃの測定という観点ではノイズである。したがって、一般的には、このリップルを避けて測定した透磁率に基づいて現像剤のトナー／キャリア比Ｔｃが検出されている。なお、ＴＣＲセンサーＳＥ１の出力波形には、元来、撹拌スクリュー１３２の回転周期でリップルが生じる傾向にあるので、検出補助部材１３５無しでもリップルを検出することは可能である。
【００７４】
図６は、本発明の第１の実施の形態における現像装置１０７の時刻ｔｍ１における挙動を説明する図である。図６（ａ）は、ＴＣＲセンサーＳＥ１の出力電圧（Ｖ）の時間変化を示すグラフである。図６（ｂ）は、時刻ｔｍ１における撹拌スクリュー１３２の状態を示す断面図である。図６（ｃ）は、時刻ｔｍ１における現像ローラー１３１の状態を示す断面図である。なお、図６（ａ）のグラフにおける時間軸（横軸）は、撹拌スクリュー１３２の回転位置に対応するものとなる。
【００７５】
以降の説明では、ＩＤＣセンサーＳＥ２は、感光体１０４の表面における現像位置ＤＶにおけるトナー濃度に対応する電圧を出力するものとする。
【００７６】
図６を参照して、ＴＣＲセンサーＳＥ１の出力波形（曲線Ｌ１）には、周期Ｔ１でリップルが発生する。このリップルは、検出補助部材１３５に起因するものであるため、周期Ｔ１は、撹拌スクリュー１３２の回転周期に相当する。曲線Ｌ１がピーク値（リップルが発生する時刻）となる時刻ｔｍ１は、検出補助部材１３５がＴＣＲセンサーＳＥ１の正面を通過する時刻に相当する。なお、時刻ｔｍ１において、後述する現像ローラー１３１の回転位置ＰＯは、現像位置ＤＶに未だ到達していない。
【００７７】
図７は、本発明の第１の実施の形態における現像装置１０７の時刻ｔｍ２における挙動を説明する図である。図７（ａ）は、ＩＤＣセンサーＳＥ２の出力電圧（Ｖ）の時間変化を示すグラフである。図７（ｂ）は、時刻ｔｍ２における撹拌スクリュー１３２の状態を示す断面図である。図７（ｃ）は、時刻ｔｍ２における現像ローラー１３１の状態を示す断面図である。なお、図７（ａ）のグラフにおける時間軸（横軸）は、感光体１０４の回転位置に対応するものとなる。
【００７８】
図７を参照して、画像形成装置１００は、ＴＣＲセンサーＳＥ１による検出と並行して、現像ローラー１３１の少なくとも１周分に相当する副走査方向の長さを持つベタ画像（画像形成領域全体にトナー像を形成した画像）を感光体１０４の表面に形成し、ＩＤＣセンサーＳＥ２を用いてそのトナー濃度を検出する。
【００７９】
感光体１０４の表面にベタ画像を形成した場合、トナー像のトナー濃度（曲線Ｌ２）は、周期Ｔ２で周期的に変化する。このトナー濃度の周期的な変動は、現像ローラー１３１の振れによる現像ローラー１３１の周方向の濃度ムラに起因するものであるため、周期Ｔ２は、現像ローラー１３１の回転周期に相当する。時刻ｔｍ２は、曲線Ｌ２が極大値となる時刻であり、感光体１０４との距離が極小値となる現像ローラー１３１の回転位置ＰＯが現像位置ＤＶを通過する時刻に相当する。
【００８０】
なお、時刻ｔｍ２として、曲線Ｌ２の極小値となる時刻を採用してもよい。この場合、時刻ｔｍ２は、感光体１０４との距離が極大値となる現像ローラー１３１の回転位置が現像位置ＤＶを通過する時刻に相当する。
【００８１】
画像形成装置１００は、時刻ｔｍ１と時刻ｔｍ２との差である時間ΔＴを算出する。時間ΔＴは、ＴＣＲセンサーＳＥ１を用いて検出したリップルの周期性と、ＩＤＣセンサーＳＥ２を用いて検出したトナー濃度の周期性とのずれ量（リップルが発生する位相とトナー濃度が極大値となる位相とのずれ量）に相当し、現像ローラー１３１の回転位置を指標する情報である。
【００８２】
すなわち、現像ローラー１３１の回転数に対する撹拌スクリュー１３２の回転数の比が１：１であれば、時間ΔＴとリップルの周期Ｔ１とから現像ローラー１３１の回転位置を算出することができる。現像ローラー１３１の回転数と撹拌スクリュー１３２の回転数との比が１：１でない場合にも、現像ローラー１３１の回転数と撹拌スクリュー１３２の回転数との比を把握していれば、現像ローラー１３１の回転位置を算出することができる。
【００８３】
なお、実際には、現像位置ＤＶとＩＤＣセンサーＳＥ２の検出位置とは同一ではないので、その分の補正が行われてもよい。しかし、現像位置ＤＶとＩＤＣセンサーＳＥ２の検出位置とのずれ量は常に一定であるため、この補正は行われなくても問題はない。
【００８４】
次に画像形成装置１００は、ＩＤＣセンサーＳＥ２を用いて検出したトナーの濃度と、算出した時間ΔＴとに基づいて、現像バイアス曲線（濃度補正Ｖｄｃ曲線）を算出する。
【００８５】
図８は、本発明の第１の実施の形態おいて画像形成装置１００が算出する現像バイアス補正曲線を模式的に示す図である。
【００８６】
図８を参照して、現像バイアス補正曲線は、現像ローラー１３１の回転位置と、現像バイアスとの関係を示す曲線である。画像形成装置１００は、ＩＤＣセンサーＳＥ２を用いて検出したトナー濃度に基づいて、現像ローラー１３１の回転位置によるトナー濃度の変動を緩和するように、現像バイアス補正曲線を算出する。現像バイアス補正曲線の周期は、周期Ｔ２（現像ローラー１３１の回転周期）に等しい。一例として、曲線Ｌ２においてトナー濃度が極大値となる現像ローラーの回転位置（時刻ｔｍ２に相当）では、現像バイアス補正曲線の現像バイアスは極小値に設定される。曲線Ｌ２においてトナー濃度が極小値となる現像ローラーの回転位置（時刻ｔｍ３に相当）では、現像バイアス補正曲線の現像バイアスは極大値に設定される。
【００８７】
現像バイアス補正曲線の基準位置は、現像ローラー１３１の振れに起因して感光体１０４との間隔が狭くなる部分（トナー濃度が極大値となる部分、時刻ｔｍ２に相当する現像ローラー１３１の回転位置）とされることが好ましい。現像ローラー１３１の回転位置によるトナー濃度の変動は、環境や印字枚数によって変わるため、現像バイアス補正曲線は、画像安定化処理を行うたびに更新されることが好ましい。
【００８８】
なお、実際の印字時には、画像形成装置１００は、印字開始後の立ち上げの予備動作中にＴＣＲセンサーＳＥ１の出力電圧のリップルを確認し、印字可能な状態になった後で、「リップルの検出タイミング＋ずれ量」のタイミング、すなわちトナー濃度が極大値となる現像ローラー１３１の回転位置が現像位置ＤＶに到達するタイミングで、現像バイアス補正曲線に従った現像バイアスの印加を開始する。
【００８９】
現像バイアス補正曲線に従った現像バイアスの印加を開始した後で、トナー濃度の変動が改善しているか否かがＩＤＣセンサーＳＥ２を用いて確認されてもよい。この場合、ＩＤＣセンサーＳＥ２の検出結果をフィードバックし、現像バイアス補正曲線やずれ量を補正することで、より均一な画像を得ることができる。
【００９０】
図９は、本発明の第１の実施の形態における画像形成装置１００の動作を示すフローチャートである。
【００９１】
図９を参照して、画像形成装置１００のＣＰＵ２０１は、新品の現像装置１０７の装着を検出したか否かを判別する（Ｓ１）。現像ローラー１３１の周方向の濃度ムラ（周期ムラ）の原因は、現像ローラー１３１の振れにあり、現像ローラー１３１の振れは、現像ローラー１３１の機械的形状（マグローラの形状）によって決まる。このため、現像ローラー１３１の周方向の濃度ムラが発生するか否かは、新品の現像装置１０７の装着を検出した際に確認されることが好ましい。
【００９２】
ステップＳ１において、新品の現像装置１０７の装着を検出したと判別した場合（Ｓ１でＹＥＳ）。ＣＰＵ２０１は、第１のトナー濃度変動検知処理を行う（Ｓ３）。
【００９３】
図１０は、図９の第１のトナー濃度変動検出処理（Ｓ３およびＳ１３）のサブルーチンである。
【００９４】
図１０を参照して、第１のトナー濃度変動検出処理において、ＣＰＵ２０１は、現像θを通常の画像形成時の値である１．８から１．２に低下させ、システム速度を通常の画像形成時の速度の半分の速度に低下させる（Ｓ５１）。現像θとは、感光体１０４の回転速度に対する現像ローラー１３１の回転速度の比である。現像ローラー１３１の回転位置の違いによるトナー濃度の変動が検出されるか否かは、画像形成装置１００のプロセス条件に依存する。現像θを低下させることで現像性が低下するので、現像ローラー１３１の回転によるトナー濃度の変動の検出感度を向上することができる。また、システム速度を通常の半分の速度に低下させることにより、リップルが発生する撹拌スクリュー１３２の回転位置の検出精度を向上することができる。
【００９５】
なお、ステップＳ５１の処理においては、現像剤中のトナー濃度を、通常の画像形成の際の値よりも低下させた状態としてもよい。
【００９６】
ステップＳ５１に続いて、ＣＰＵ２０１は、ベタ画像を感光体１０４の表面に形成し（Ｓ５３）、ＩＤＣセンサーＳＥ２を用いてそのトナー濃度を検出する（Ｓ５５）。ＣＰＵ２０１は、ＩＤＣセンサーＳＥ２の出力電圧をトナー濃度（ＩＤ）に変換する。次にＣＰＵ２０１は、トナー濃度の変動のＰＰ（ピークトゥーピーク、振幅）を算出する（Ｓ５９）。次にＣＰＵ２０１は、画像形成装置１００の品質目標となるＰＰの基準値と、算出したＰＰの値との差ΔＩＤを算出する（Ｓ６１）。次にＣＰＵ２０１は、トナー濃度の変動が現像周期（現像ローラー１３１の回転周期）と一致するか否かを判別する（Ｓ６３）。現像周期は、現像ローラー１３１の回転速度およびサイズによって算出されるものである。
【００９７】
ステップＳ６３において、トナー濃度の変動が現像周期と一致すると判別した場合（Ｓ６３でＹＥＳ）、ＣＰＵ２０１は、差ΔＩＤが０．１以上であるか否かを判別する（Ｓ６５）。
【００９８】
ステップＳ６５において、差ΔＩＤが０．１以上であると判別した場合（Ｓ６５でＹＥＳ）、ＣＰＵ２０１は、現像ローラー１３１の回転によるトナー濃度の変動を検出したと判断し（Ｓ６７）、リターンする。
【００９９】
ステップＳ６３において、トナー濃度の変動が現像周期と一致しないと判別した場合（Ｓ６３でＮｏ）、またはステップＳ６５において、差ΔＩＤが０．１未満であると判別した場合（Ｓ６５でＮｏ）、現像ローラー１３１の回転によるトナー濃度の変動を検出しないと判断し（Ｓ６９）、リターンする。
【０１００】
図９を参照して、ステップＳ３に続いて、ＣＰＵ２０１は、ステップＳ３の処理においてトナー濃度の変動を検出したか否かを判別する（Ｓ５）。
【０１０１】
ステップＳ５において、トナー濃度の変動を検出したと判別した場合（Ｓ５でＹＥＳ）、ＣＰＵ２０１は、ＴＣＲセンサーＳＥ１を用いて検出したリップルの周期性と、ＩＤＣセンサーＳＥ２を用いて検出したトナー濃度の周期性とのずれ量を算出する（Ｓ７）。なお、このずれ量は、現像ローラー１３１と撹拌スクリュー１３２との回転位相がずれなければ変わらないため、１つの現像装置１０７に対して１度算出されればよい。
【０１０２】
ステップＳ７に続いて、ＣＰＵ２０１は、第２のトナー濃度変動検知処理を行う（Ｓ９）。
【０１０３】
図１１は、図９の第２のトナー濃度変動検出処理（Ｓ９およびＳ２１）のサブルーチンである。
【０１０４】
図１１を参照して、第２のトナー濃度変動検出処理において、ＣＰＵ２０１は、現像θを通常の１．８に設定し、システム速度を通常の速度に設定する（Ｓ８１）。ステップＳ８１に続いて、ＣＰＵ２０１は、図１０の第１のトナー濃度変動検出処理（Ｓ３）におけるステップＳ５３以降の処理と同様の処理を行い、リターンする。
【０１０５】
図９を参照して、ステップＳ９に続いて、ＣＰＵ２０１は、ステップＳ９の処理においてトナー濃度の変動を検出したか否かを判別する（Ｓ１１）。
【０１０６】
ステップＳ１１において、トナー濃度の変動を検出したと判別した場合（Ｓ１１でＹＥＳ）、ＣＰＵ２０１は、通常の印字条件でもトナー濃度の変動（周期ムラ）は発生すると判断する。この場合ＣＰＵ２０１は、現像バイアス補正曲線を算出し（Ｓ２３）、ステップＳ１８の処理へ進む。
【０１０７】
ステップＳ１１において、トナー濃度の変動を検出しないと判別した場合（Ｓ１１でＮｏ）、ＣＰＵ２０１は、通常の印字条件ではトナー濃度の変動（周期ムラ）は発生しないと判断する。この場合ＣＰＵ２０１は、新品の現像装置１０７の検出時において、ずれ量の検出および現像バイアス補正曲線の算出は不要と判断し、ステップＳ１８の処理へ進む。
【０１０８】
ステップＳ１において、新品の現像装置１０７の装着を検出しないと判別した場合（Ｓ１でＮｏ）、またはステップＳ５において、トナー濃度の変動を検出しないと判別した場合（Ｓ５でＮｏ）、ＣＰＵ２０１は、新品の現像装置１０７の検出時において、ずれ量の検出および現像バイアス補正曲線の算出は不要と判断し、ステップＳ１２の処理へ進む。
【０１０９】
ステップＳ１２において、ＣＰＵ２０１は、所定の枚数の印字を行ったか否かを判別する（Ｓ１２）。所定の枚数の印字を行ったと判別するまで、ＣＰＵ２０１はステップＳ１２の処理を繰り返す。
【０１１０】
ステップＳ１２において、所定の枚数の印字を行ったと判別した場合（Ｓ１２でＹＥＳ）、ＣＰＵ２０１は、第１のトナー濃度変動検出処理を行う（Ｓ１３）。印字枚数が増えた場合、トナー濃度の変動が顕在化する可能性がある。このため、上述のように、印字枚数が所定枚数（たとえば数百枚〜数千枚）に到達したタイミング（たとえば画像安定化処理のタイミングなど）で、トナー濃度の変動の有無を検出することが好ましい。
【０１１１】
ステップＳ１３に続いて、ＣＰＵ２０１は、ステップＳ１３の処理においてトナー濃度の変動を検出したか否かを判別する（Ｓ１５）。
【０１１２】
ステップＳ１５において、トナー濃度の変動を検出しないと判別した場合（Ｓ１５でＮｏ）、ＣＰＵ２０１はステップＳ１２の処理へ進む。
【０１１３】
ステップＳ５において、トナー濃度の変動を検出したと判別した場合（Ｓ１５でＹＥＳ）、ＣＰＵ２０１は、ＴＣＲセンサーＳＥ１を用いて検出したリップルの周期性と、ＩＤＣセンサーＳＥ２を用いて検出したトナー濃度の周期性とのずれ量を算出する（Ｓ１７）。
【０１１４】
ステップＳ１７に続いて、ＣＰＵ２０１は、所定の枚数の印字を行ったか否かを判別する（Ｓ１８）。所定の枚数の印字を行ったと判別するまで、ＣＰＵ２０１はステップＳ１８の処理を繰り返す。
【０１１５】
ステップＳ１８において、所定の枚数の印字を行ったと判別した場合（Ｓ１８でＹＥＳ）、ＣＰＵ２０１は、第２のトナー濃度変動検出処理を行う（Ｓ１９）。続いてＣＰＵ２０１は、ステップＳ１９の処理においてトナー濃度の変動を検出したか否かを判別する（Ｓ２１）。
【０１１６】
ステップＳ２１において、トナー濃度の変動を検出したと判別した場合（Ｓ２１でＹＥＳ）、ＣＰＵ２０１は、現像バイアス補正曲線を算出し（Ｓ２３）、ステップＳ１８の処理へ進む。
【０１１７】
ステップＳ２１において、トナー濃度の変動を検出しないと判別した場合（Ｓ２１でＮｏ）、ＣＰＵ２０１は、通常の印字条件ではトナー濃度の変動（周期ムラ）は発生しないと判断し、通常の印字モードを継続する。この場合ＣＰＵ２０１は、ステップＳ１８の処理へ進む。
【０１１８】
本実施の形態においては、ＴＣＲセンサーの出力波形において撹拌スクリューの一回転毎に生じるリップルを利用して、現像ローラーの回転位置が検出される。ＴＣＲセンサーは、現像装置に充填されている現像剤の透磁率を検出するために元来設置されているものであるため、フォトインタラプターやエンコーダーなどの高価な検出器を使用する必要がなくなる。その結果、装置構成の複雑化を抑止しつつ現像ローラーの回転位置を検出することができる。
【０１１９】
加えて本実施の形態によれば、ＩＤＣセンサーをさらに用いることで、トナー濃度のむら（周期ムラ）を生じさせる現像ローラーの回転位置を特定し、特定した現像ローラーの回転位置に基づいて現像バイアスを補正することにより、現像ローラーの振れに起因するトナー濃度のむらを抑制することができる。
【０１２０】
［第２の実施の形態］
【０１２１】
図１２は、本発明の第２の実施の形態の現像装置１０７における、撹拌スクリュー１３２付近の構成を示す断面図である。図１２（ａ）は、回転軸１３２ａの延在方向を含む断面で見た場合の断面図である。図１２（ｂ）は、回転軸１３２ａの延在方向を法線とする断面で見た場合の断面図である。
【０１２２】
図１２を参照して、本実施の形態における検出補助部材１３５は、図１２（ｂ）の断面で見た場合に、平板状であり、ハウジング１３４に向かって先細りとなっている。検出補助部材１３５の幅Ｗは、回転軸１３２ａから離れてハウジング１３４に近づくにつれて徐々に薄くなっている。
【０１２３】
なお、上述以外の画像形成装置１００の構成および動作は、第１の実施の形態の場合と同様であるため、その説明は繰り返さない。
【０１２４】
ＴＣＲセンサーＳＥ１の出力波形には、検出補助部材１３５の先端が検出範囲ＲＧ１の中央に到達するタイミングでリップルが発生する。本実施の形態によれば、リップルが発生する箇所においてＴＣＲセンサーＳＥ１の出力電圧が急激に変化する。撹拌スクリュー１３２の回転位置方向のリップルの幅は狭くなる。その結果、検出補助部材１３５が設けられた撹拌スクリュー１３２の回転位置をより正確に特定することができ、撹拌スクリュー１３２の回転位置の検出精度が向上する。
【０１２５】
［第３の実施の形態］
【０１２６】
図１３は、本発明の第３の実施の形態の現像装置１０７における、撹拌スクリュー１３２付近の構成を示す断面図である。図１３（ａ）は、回転軸１３２ａの延在方向を含む断面で見た場合の断面図である。図１３（ｂ）は、回転軸１３２ａの延在方向を法線とする断面で見た場合の断面図である。
【０１２７】
図１３を参照して、本実施の形態における検出補助部材１３５は、その先端がハウジング１３４の内周面と接触している。検出補助部材１３５は、図１３（ｂ）の断面で見た場合に平板状の断面を有している。検出補助部材１３５は弾性体よりなることが好ましい。検出補助部材１３５が弾性体よりなる場合には、ハウジング１３４から受ける力（回転を妨げる力）によって検出補助部材１３５は撓むことが可能となる。
【０１２８】
なお、上述以外の画像形成装置１００の構成および動作は、第１の実施の形態の場合と同様であるため、その説明は繰り返さない。
【０１２９】
本実施の形態によれば、検出補助部材１３５が検出範囲ＲＧ１を通過する場合に、検出範囲ＲＧ１内を占める検出補助部材１３５の割合を増加させることができる。これにより、ＴＣＲセンサーＳＥ１の出力電圧に発生するリップルがより大きくなる。その結果、検出補助部材１３５が設けられた撹拌スクリュー１３２の回転位置をより正確に特定することができ、撹拌スクリュー１３２の回転位置の検出精度が向上する。
【０１３０】
図１４は、第１、第２、および第３の実施の形態の検出補助部材１３５の各々によって生じるリップルを模式的に示すグラフである。
【０１３１】
図１４を参照して、第１の実施の形態の検出補助部材１３５により生じるリップルＮ１と比較して、実施の形態２における検出補助部材１３５を用いた場合のリップルＮ２は、幅が狭くなる。また、リップルＮ１およびＮ２と比較して、実施の形態３における検出補助部材１３５を用いた場合のリップルＮ３は、大きくなる。
【０１３２】
［その他］
【０１３３】
本発明の画像形成装置は、ＭＦＰ、モノクロプリンター、カラープリンター、複写機、またはファクシミリなどであってもよい。
【０１３４】
上述の実施の形態では、ＴＣＲセンサーが撹拌スクリューに対向して設けられた場合について示したが、ＴＣＲセンサーは、回転駆動され、現像ローラーの回転数に対する回転数の比が一定であり、トナーを含む現像剤を撹拌または搬送するスクリューに対向して設けられればよく、供給スクリューに対向して設けられてもよい。
【０１３５】
上述の実施の形態は、適宜組み合わせることができる。たとえば、第２の実施の形態におけるハウジング１３４に向かって先細りとなる検出補助部材１３５の構成と、第３の実施の形態における、先端がハウジング１３４の内周面と接触する検出補助部材１３５の構成とが組み合わされてもよい。
【０１３６】
上述の実施の形態における処理は、ソフトウェアにより行っても、ハードウェア回路を用いて行ってもよい。また、上述の実施の形態における処理を実行するプログラムを提供することもできるし、そのプログラムをＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク、ハードディスク、ＲＯＭ、ＲＡＭ、メモリカードなどの記録媒体に記録してユーザーに提供することにしてもよい。プログラムは、ＣＰＵなどのコンピューターにより実行される。また、プログラムはインターネットなどの通信回線を介して、装置にダウンロードするようにしてもよい。
【０１３７】
上述の実施の形態および実施例は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０１３８】
１０  用紙搬送部
２０  トナー像形成部
２１Ｃ，２１Ｋ，２１Ｍ，２１Ｙ  画像形成ユニット
３０  定着装置
１００  画像形成装置
１０１  画像形成装置本体
１０２  給紙トレイ
１０３ａ  給紙ローラー
１０３ｂ，１０３ｃ，１０３ｅ，１０３ｆ，１０３ｇ  搬送ローラー
１０３ｄ  排紙ローラー
１０４，１０４ａ，１０４ｂ，１０４ｃ，１０４ｄ  感光体（像担持体の一例）
１０５，１０５ａ，１０５ｂ，１０５ｃ，１０５ｄ  帯電ローラー
１０６  露光装置
１０７，１０７ａ，１０７ｂ，１０７ｃ，１０７ｄ  現像装置
１０８，１０８ａ，１０８ｂ，１０８ｃ，１０８ｄ  一次転写ローラー
１０９  中間転写ベルト
１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃ，１１０ｄ  クリーニング装置
１１１  二次転写ローラー
１１２  クリーニング装置
１１４ａ，１１４ｂ，１１４ｃ，１１４ｄ  トナーボトル
１１５  排紙トレイ
１１６  加熱ローラー
１１７  加圧ローラー
１３１  現像ローラー
１３２  撹拌スクリュー（スクリューの一例）
１３２ａ  回転軸
１３２ｂ  螺旋羽根
１３３  供給スクリュー
１３４  ハウジング
１３４ａ  ハウジングの隔壁
１３４ｂ  ハウジングの開口
１３５  検出補助部材
１３７  撹拌槽
１３８  供給槽
１４１  モーター
２００  制御部
２０１  ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）
２０２  ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）
２０３  ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）
２１１  帯電制御部
２１２  露光制御部
２１３  現像制御部
２１４  転写制御部
２１５  定着制御部
２１６  画像処理部
ＤＶ  現像位置
ＰＯ  回転位置
ＲＧ１  ＴＣＲ（Ｔｏｎｅｒ  Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｒａｔｉｏ）センサーの検出範囲
ＳＥ１  ＴＣＲセンサー（第１の濃度検出手段の一例）
ＳＥ２  ＩＤＣ（Ｉｍａｇｅ  Ｄｅｎｓｉｔｙ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）センサー（第２の濃度検出手段の一例）
ＴＲ１，ＴＲ２  搬送経路
【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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