(57)【要約】【課題】  ２次コイル側の差動電圧を調整しても、現像剤中の磁性体の濃度が高い領域と低い領域とで、透磁率センサから出力される出力電圧に誤差が生じてしまう。【解決手段】  駆動コイルＮ１と、駆動コイルＮ１に駆動電圧が印加されると、電磁誘導により出力電圧を出力する出力コイルＮ２１と、現像器１４ａに蓄積される現像剤中の磁性体の濃度に応じて変化する出力電圧の位相と駆動電圧との位相差に応じた出力電圧を出力する位相差検出部５０４と、磁性体の濃度を所定の濃度とした状態で、位相差検出部５０４から出力される出力電圧が目標値に補正されるように駆動電圧の周波数を補正するＣＰＵ５１２と、を有する。【選択図】  図６
2012242734.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動電圧が印加される駆動コイルと、
前記駆動コイルに前記駆動電圧が印加されると、電磁誘導により出力電圧を出力する出力コイルと、
前記出力コイルが設けられ、磁性体を有する現像剤が蓄積される蓄積手段と、
前記蓄積手段に蓄積される現像剤中の磁性体の濃度に応じて変化する前記出力電圧の位相と、前記駆動電圧の位相とから、前記出力電圧と前記駆動電圧との位相差に応じた位相差電圧を出力する位相差検出手段と、
前記蓄積手段に蓄積される現像剤中の磁性体の濃度を所定の濃度とした状態で、前記位相差検出手段から出力される前記位相差電圧が予め決まった値に補正されるように前記駆動電圧の周波数を補正する周波数補正手段と、を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記画像形成装置はさらに、前記位相差検出手段から出力される前記位相差電圧と、前記蓄積手段に蓄積される現像剤中の磁性体の濃度との対応関係が予め記憶された記憶手段を有し、
前記周波数補正手段は、前記位相差検出手段から出力される前記位相差電圧が、前記記憶手段に記憶された前記対応関係により特定される前記所定の濃度に対応した位相差電圧となるように前記駆動電圧の周波数を補正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】
前記画像形成装置はさらに、前記出力電圧に電圧を重畳する電圧重畳手段を有し、
前記周波数補正手段は、前記位相差検出手段から出力される前記位相差電圧が、前記記憶手段に記憶された前記対応関係により特定される前記所定の濃度に対応した位相差電圧となるように前記駆動電圧の周波数を補正し、
前記電圧重畳手段は、前記磁性体の濃度を前記所定の濃度と異なる濃度とした状態で前記出力電圧に電圧を重畳することにより、前記位相差検出手段から出力される前記位相差電圧が、前記記憶手段に記憶された前記対応関係により特定される前記異なる濃度に対応した位相差電圧となるように前記出力電圧に電圧を重畳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】
前記所定の濃度は前記異なる濃度よりも低いことを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記周波数補正手段は、前記電圧重畳手段が、前記磁性体の濃度を前記異なる濃度とした状態で、前記位相差電圧が前記異なる濃度に対応した位相差電圧になるように前記出力電圧に電圧を重畳した後、前記磁性体の濃度を前記所定の濃度とした状態で、前記位相差電圧が前記所定の濃度に対応した位相差電圧になるように前記駆動電圧の周波数を補正することを特徴とする請求項３又は４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、現像剤中の磁性体の濃度を検知する画像形成装置において、磁性体の濃度に応じて出力される電圧の調整技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置はトナー像を形成すると現像器内のトナーを消費する。一般的な画像形成装置は、現像器に蓄積される現像剤中のトナーの割合が一定となるように、トナーを収容する収容容器から現像器にトナーを補給する構成となっている。現像器内に蓄積される現像剤中のトナーの割合を検知する検知装置としては、現像器内に蓄積される現像剤中の磁性体の割合に応じてインダクタンスが変化する透磁率センサが知られている。
【０００３】
この透磁率センサは、トランスの１次側に１次コイル、２次側に２次コイルを有し、これらコイルが現像器内に蓄積される現像剤中の磁性体の割合に応じてインダクタンスを変化させることで、これらコイルから出力される出力電圧が変化する構成となっている。具体的には、予め決められた周波数の駆動電圧が１次コイルに印加されると、電磁誘導により２次コイルから差動電圧が出力され、駆動電圧と差動電圧の位相差に応じて現像剤中の磁性体の濃度に応じた出力電圧が出力される。ここで、２次コイルは、現像剤中の磁性体の割合に拘わらずインダクタンスが変化しない基準コイルと、現像剤の残量に応じてインダクタンスが変化する検出コイルとを有している。また、２次コイルは、基準コイルの出力電圧と検出コイルの出力電圧との位相が異なっているため、現像剤中の磁性体の濃度に応じて位相を変化させる差動電圧を出力する。この差動電圧と駆動電圧との位相差に応じた出力電圧は、予め設定された出力電圧と磁性体濃度との特性が参照されることにより、現像剤中の磁性体濃度に変換される。
【０００４】
しかし、透磁率センサから出力される出力電圧は、この透磁率センサの個体差によって所定の出力電圧とならず、予め設定された出力電圧と磁性体濃度との特性を参照しても、磁性体濃度を精度良く検知することができないという問題があった。
【０００５】
そこで、従来から、１次コイルから２次コイルに、可変抵抗器を介して電圧を印加し、２次コイルから出力される差動電圧の位相を変化させ、この差動電圧と駆動電圧との位相差に応じた出力電圧を補正するものが知られている（例えば、特許文献１）。具体的には、可変抵抗器を介して電圧が印加されることにより、基準コイルの出力電圧が変化し、基準コイルと検出コイルとの差動電圧の位相を調節している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】実公平６−３３４８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１の方法では、出力電圧を調整した磁性体の濃度以外の領域で、出力電圧と磁性体の濃度との特性がずれてしまい、現像剤中の磁性体の濃度を精度良く検知することができないという問題があった。これは、磁性体の濃度が高い領域であっても、磁性体の濃度が低い領域であっても、差動電圧の位相を同じだけ変化させているためである。そのため、磁性体の濃度が低い領域で出力電圧と磁性体の濃度とを調整してしまうと、濃度が高い領域で出力電圧に誤差が生じ、磁性体の濃度が高い領域で出力電圧と磁性体の濃度とを調整してしまうと、濃度が低い領域で出力電圧に誤差が生じていた。
【０００８】
そこで、本発明では、現像剤中の磁性体の濃度にかかわらず、透磁率センサから出力される出力電圧を精度良く調整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】
【０００９】
前述の課題を解決するため、請求項１に記載の画像形成装置は、駆動電圧が印加される駆動コイルと、前記駆動コイルに前記駆動電圧が印加されると、電磁誘導により出力電圧を出力する出力コイルと、前記出力コイルが設けられ、磁性体を有する現像剤が蓄積される蓄積手段と、前記蓄積手段に蓄積される現像剤中の磁性体の濃度に応じて変化する前記出力電圧の位相と、前記駆動電圧の位相とから、前記出力電圧と前記駆動電圧との位相差に応じた位相差電圧を出力する位相差検出手段と、前記蓄積手段に蓄積される現像剤中の磁性体の濃度を所定の濃度とした状態で、前記位相差検出手段から出力される前記位相差電圧が予め決まった値に補正されるように前記駆動電圧の周波数を補正する周波数補正手段と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、現像剤中の磁性体の濃度にかかわらず、透磁率センサから出力される出力電圧を精度良く調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】画像形成装置を示す概略断面図
【図２】第１の実施形態の制御ブロック図
【図３】第１の実施形態の位相差検出部の信号の変化を示す図
【図４】第１の実施形態の透磁率センサの磁性体濃度と出力電圧との特性を示す図
【図５】第１の実施形態の画像形成処理を示すフローチャート図
【図６】第１の実施形態のセンサ調整処理を示すフローチャート図
【図７】第１の実施形態の操作部の液晶画面に表示されるガイダンスを示す図
【図８】その他の実施形態の制御ブロック図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（第１の実施形態）
図１は本実施形態の画像形成装置１００の概略断面図である。画像形成装置１００はリーダ部１Ｒとプリンタ部１Ｐとから構成される。
【００１３】
プリンタ部１Ｐは、各色成分のトナー像を形成する４つの像形成部１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄを有している。像形成部１０ａはブラックのトナー像を形成し、像形成部１０ｂはシアンのトナー像を形成し、像形成部１０ｃはマゼンタのトナー像を形成し、像形成部１０ｄはイエローのトナー像を形成する。
【００１４】
像形成部１０ａは、ブラックの色成分のトナー像を担持する感光ドラム１１ａと、この感光ドラム１１ａを帯電する帯電器１２ａと、感光ドラム１１ａにブラックの色成分に対応した静電潜像を形成するため、感光ドラム１１ａを露光する露光装置１３ａを有する。さらに、像形成部１０ａは、感光ドラム１１ａ上に形成された静電潜像を、トナーを有する現像剤を用いてトナー像として顕像化する現像器１４ａと、感光ドラム１１ａ上のトナー像を後述の中間転写ベルト３１に転写する１次転写ブレード３５ａを有している。なお、現像器１４ａは、１成分の現像剤を用いて静電潜像をトナー像として現像する。
【００１５】
また、像形成部１０ａは、トナー像を転写した後に感光ドラム１１ａ上に残留したトナーを除去するドラムクリーナ１５ａも有している。なお、各像形成部１０ｂ、１０ｃ、１０ｄはブラックのトナー像を形成する像形成部１０ａと同様の構成であるため、その構成の説明を省略する。
【００１６】
前述の中間転写ベルト３１は、トナー像が担持される像担持体であり、像形成部１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄで形成された各色成分のトナー像を重ねて担持することでフルカラーのトナー像が形成される。また、中間転写ベルト３１の周囲には、この中間転写ベルト３１上のトナー像を紙などの記録材Ｐへ転写するための２次転写ローラ３６、および、２次転写対向ローラ３４が配設されている。また、中間転写ベルト３１は駆動ローラ３２、従動ローラ３３、２次転写対向ローラ３４に張架されている。なお、中間転写ベルト３１には、中間転写ベルト３１から記録材Ｐへと転写されずに残留したトナーを除去するベルトクリーナ５０が配設されている。
【００１７】
定着器４０は、定着ローラ対４１ａ、４１ｂを有しており、記録材Ｐに担持されたトナー像を、熱と圧力によって定着させる。
【００１８】
リーダ部１Ｒは、原稿台に載置された原稿に光を照射し、その反射光を色成分毎に分解することで、この原稿の各色成分に対応する画像データを取得する。リーダ部１Ｒで取得された画像データは前述の露光装置１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄに送信される。
【００１９】
なお、画像形成装置１００は、ＰＣやスキャナなどの外部装置で読み取られた原画像の画像データを受信すると、この画像データに種々の画像処理を施し、露光装置１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄへ送信する。
【００２０】
次に画像形成装置１００の画像形成動作について説明する。
【００２１】
像形成部１０ａでは、感光ドラム１１ａが帯電器１２ａによりその表面を一様に帯電され、露光装置１３ａがリーダ部１Ｒから出力されるブラックに対応する画像データに応じて変調したレーザビームａを、ミラー１６ａを介して感光ドラム１１ａ上に露光する。これにより、感光ドラム１１ａの表面にブラックの色成分に対応した静電潜像が形成される。
【００２２】
次いで、感光ドラム１１ａ上の静電潜像は、現像器１４ａのトナーによって顕像化されると、ブラックの色成分に対応したトナー像として感光ドラム１１ａ上に担持される。このトナー像は感光ドラム１１ａの回転に伴い、１次転写ブレード３５ａが感光ドラム１１ａを押圧している１次転写部Ｔａへと搬送されると、１次転写ブレード３５ａを介して印加される転写電圧により、中間転写ベルト３１上に転写される。
【００２３】
また、像形成部１０ｂ、１０ｃ、１０ｄも、像形成部１０ａと同様に、原画像を色分解した色成分毎のトナー像をそれぞれ形成する。なお、像形成部１０ｂ、１０ｃ、１０ｄの各部は、像形成部１０ａの各部と対応した付番に異なる符号を付している。
【００２４】
像形成部１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄが各色成分に対応するトナー像を中間転写ベルト３１上に順次重ねて転写することで、中間転写ベルト３１上にはフルカラーのトナー像が形成される。
【００２５】
中間転写ベルト３１上に担持されたフルカラーのトナー像は、中間転写ベルト３１の矢印Ｂ方向への回転に伴い、２次転写対向ローラ３４が中間転写ベルト３１を介して２次転写ローラ３６を押圧している２次転写部Ｔｅへと搬送される。このとき、給紙カセット２１内の記録材Ｐがピックアップローラ２２と搬送ローラ２３により１枚ずつ給紙され、給紙ガイド２４を通り、レジストローラ２５で紙の位置と送り出しのタイミングを調整され、トナー像と接触するように２次転写部Ｔｅへと排出される。
【００２６】
中間転写ベルト３１上のトナー像と、レジストローラ２５から送り出された記録材Ｐが２次転写部Ｔｅに進入すると、２次転写ローラ３６に転写電圧が印加され、２次転写ローラ３６と２次転写対向ローラ３４との間に転写電界が形成される。これにより中間転写ベルト３１上のトナー像は記録材Ｐへと転写される。
【００２７】
トナー像を担持した記録材Ｐは排紙ガイド４３によって定着器４０へと搬送される。定着器４０において、定着ローラ対４１ａ、４１ｂはトナー像と記録材Ｐを挟持、搬送しながら、定着ローラ４１ａ内に設けられた不図示のヒータにより加熱することで、トナー像を記録材Ｐへと定着する。
【００２８】
その後、トナー像の定着した記録材Ｐは内排紙ローラ４４、外排紙ローラ４６により排紙トレイ４７に排出される。
【００２９】
次に、現像器１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄに蓄積される現像剤中の磁性体の割合（磁性体濃度）を検知するための磁気的検知装置としての透磁率センサについて説明する。透磁率センサは現像器１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄの夫々に設けられる。
【００３０】
図２は、本実施形態における画像形成装置１００の制御ブロック図である。本実施形態では、画像形成装置１００の画像形成動作を制御するＣＰＵ５１２が、各現像器１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄに設けられる各透磁率センサの検知信号に基づいてトナーの濃度を検知している。以下、ＣＰＵ５１２が蓄積手段に相当する現像器１４ａに設けられた透磁率センサの出力電圧を補正する場合について説明する。なお、他の現像器１４ｂ、１４ｃ、１４ｄに設けられた透磁率センサについて、現像器１４ａに設けられた透磁率センサの構成と同様であるため、その説明を省略する。
【００３１】
ＣＰＵ５１２は、画像形成装置１００の各部を制御する制御回路である。具体的には、図１に示した像形成部１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄや中間転写ベルト３１の駆動ローラ３２を駆動するモータ３２０、定着ローラ対４１ａ、４１ｂを駆動するモータ４１０などを制御する。
【００３２】
ＲＯＭ５１３は、画像形成装置１００で実行する各種処理を制御するための制御プログラムが格納されている。ＲＡＭ５１１は、ＣＰＵ５１２が処理のために使用するシステムワークメモリである。また、ＲＯＭ５１３には、後述の図４の出力電圧と磁性体濃度との特性が記憶されている。ここで、ＲＯＭ５１３は、位相差電圧と現像剤中の磁性体の濃度との対応関係に相当する出力電圧と磁性体濃度との特性が記憶された記憶手段として機能する。なお、後述の図５及び図６のフローチャートの処理は、ＣＰＵ５１２がＲＯＭ５１３に格納されたプログラムを読み出すことにより実行される。
【００３３】
操作部５１４は複写枚数等を入力するテンキー、画像形成を開始するためのスタートボタン、複写枚数や、画像形成装置の各種操作を補助するためのガイダンスを表示可能な液晶画面を備えている。なお、液晶画面はタッチパネルとなっている。
【００３４】
駆動回路５００は、信号送信部５０９から入力信号が入力されると、５［Ｖ］の駆動電圧を、入力信号により設定される周波数で差動トランス５０１に供給すると共に、この駆動電圧を位相差検出部５０４に供給する。差動トランス５０１は、１次コイルとしての駆動コイルＮ１と、２次コイルとしての出力コイルＮ２１および基準コイルＮ２２と、フェライトコアＦとを有している。この差動トランス５０１は、駆動コイルＮ１が駆動電圧で励磁されると、出力コイルＮ２１と基準コイルＮ２２とに電磁誘導が発生する。ここで、出力コイルＮ２１と基準コイルＮ２２とは差動結線されているため、トナーの量に応じて出力コイルＮ２１のインダクタンスが変化すると、この出力コイルＮ２１の出力電圧と基準コイルＮ２２の出力電圧とに電圧差を生じさせる。この電圧差は差動電圧として増幅部５０３に入力される。ここで、差動電圧は、出力コイルＮ２１からの出力電圧と駆動コイルＮ１の駆動電圧との位相差に応じた位相差電圧に相当する。
【００３５】
また、位相制御部５０２は、信号送信部５０９から制御信号が入力されると、この制御信号により設定される制御電圧を基準コイルＮ２２の出力電圧に重畳する。基準コイルＮ２２の出力電圧が変化すると、２次コイルから出力される差動電圧の位相が補正される。増幅部５０３は、差動電圧を駆動電圧と同じ電圧値となるように増幅する。
【００３６】
位相差検出部５０４は、駆動回路５００から供給される駆動電圧の位相と、増幅部５０３にて増幅された差動電圧の位相とを比較し、位相差に応じた出力電圧を信号受信部５１０へ出力する。この位相差検出部５０４は、排他的論理和ゲートと抵抗およびコンデンサからなる平滑化回路とで構成されている。排他的論理和ゲートは、駆動電圧と増幅部５０３にて増幅された差動電圧とのいずれか一方のみがハイレベルとなった場合にハイレベル（５Ｖ）の出力電圧を出力する。平滑化回路は、排他的論理和ゲートから出力されるハイレベル（５Ｖ）の出力電圧を平滑化する。これによって、位相差検出部５０４から出力される平滑化された出力電圧は、駆動電圧と差動電圧との位相差が大きい程、すなわち、単位時間あたりで駆動電圧と差動電圧とのいずれか一方のみがハイレベルとなる時間が長い程、高い値となる。
【００３７】
位相差検出部５０４から出力される平滑化された出力電圧は信号受信部５１０を介して、現像剤中の磁性体の割合を示す出力電圧としてＣＰＵ５１２に検知される。ＣＰＵ５１２は、出力電圧の電圧値から、ＲＡＭ５１１に記憶された出力電圧と磁性体濃度との特性を参照することにより、現像器１４ａ内に蓄積される現像剤中のトナーの割合を検知する。
【００３８】
図３（ａ）および（ｂ）は、駆動コイルＮ１に印加される駆動電圧、基準コイルＮ２２および出力コイルＮ２１から出力される差動電圧、駆動電圧と差動電圧との位相差に応じた電圧、この位相差に応じた電圧を平滑化した電圧を示した図である。
【００３９】
図３（ａ）は、現像器１４ａ内の磁性体濃度が高く、駆動電圧と差動電圧の位相差が小さい場合を示している。駆動電圧と差動電圧との位相差に応じた出力電圧は、ローレベルとなっている時間幅がハイレベルとなっている時間幅よりも長いため、平滑化された出力電圧が低い値となる。
【００４０】
また、図３（ｂ）は、現像器１４ａ内の磁性体濃度が低く、駆動電圧と差動電圧の位相差が大きい場合を示している。駆動電圧と差動電圧との位相差に応じた出力電圧は、ハイレベルとなっている時間幅がローレベルとなっている時間幅よりも長いため、平滑化された出力電圧が高い値となる。すなわち、磁性体濃度が高くなることに応じて、位相差検出部５０４から出力される平滑化された出力電圧が低くなる。
【００４１】
本実施形態では、出力電圧と磁性体濃度との特性を修正するため、駆動回路５００から駆動コイルＮ１に供給される駆動電圧の周波数（以降、駆動周波数と称す）が制御される。これにより、位相差検出部５０４に入力される駆動周波数と、駆動電圧に同調する基準コイルＮ２２の出力電圧の周波数と、同じく駆動電圧に同調する出力コイルＮ２１の出力電圧の周波数も変化する。すなわち、位相差検出部５０４に入力される差動電圧の周波数（以降、差動周波数と称す）が変化する。駆動周波数と差動周波数とが変化すると、駆動電圧と差動電圧とのいずれか一方がハイレベルとなる時間が変化するため、位相差検出部５０４から出力される出力電圧が変化する。
【００４２】
ここで、図４（ａ）は、駆動周波数を変化させたときの位相差検出部５０４の出力電圧と磁性体濃度との特性を示した図である。図中の一点鎖線、実線、二点鎖線は、それぞれ差動トランス５０１に供給される駆動電圧の周波数（駆動周波数）ｆをｆ０、ｆ１、ｆ２とした場合の位相差検出部５０４の出力電圧と磁性体濃度との特性である。なお、駆動周波数は、ｆ０＜ｆ１＜ｆ２となっている。また、磁性体濃度Ａは磁性体濃度Ｂよりも薄い濃度である。さらに、出力電圧αが磁性体濃度Ａのときの出力電圧の目標値であり、出力電圧βが磁性体濃度Ｂのときの出力電圧の目標値である。つまり、図４（ａ）において、駆動周波数ｆ１のときの出力電圧と磁性体濃度との特性が目標とする特性となる。
【００４３】
図４（ａ）に示したように、駆動周波数をｆ１からｆ２に増加させた場合、磁性体濃度Ａのときの出力電圧の増加量の方が、磁性体濃度Ｂのときの出力電圧の増加量よりも大きい。また、駆動周波数をｆ１からｆ０に減少させた場合、磁性体濃度Ａのときの出力電圧の減少量の方が、磁性体濃度Ｂのときの出力電圧の減少量よりも大きい。
【００４４】
これは、駆動周波数を変化させることにより、駆動電圧と出力電圧との位相差を変えずに、差動電圧がローレベルとなる時間だけが変化しているためである。駆動周波数を変化させることにより、差動電圧のローレベルとなる時間を変化させる場合、駆動周波数を低くすれば低くする程、平滑化された差動電圧の変動も大きくなる。
【００４５】
一方、図４（ｂ）は、制御電圧を変化させたときの位相差検出部５０４の出力電圧と磁性体濃度との特性を示した図である。図中の一点鎖線、実線、二点鎖線は、基準コイルＮ２２の出力電圧に重畳する制御電圧ｃをｃ０、ｃ１、ｃ２とした場合の位相差検出部５０４の出力電圧と磁性体濃度との特性である。なお、制御電圧は、ｃ０＜ｃ１＜ｃ２となっている。また、磁性体濃度Ａ、Ｂ、出力電圧α、βは、図４（ａ）と同様である。つまり、図４（ｂ）において、制御電圧ｃ１のときの出力電圧と磁性体濃度との特性が目標とする特性となる。
【００４６】
図４（ｂ）に示したように、制御電圧をｃ１からｃ２に増加させた場合、磁性体濃度Ａのときの出力電圧の減少量と、磁性体濃度Ｂのときの出力電圧の減少量とが同じ値となっている。また、制御電圧をｃ１からｃ０に減少させた場合、磁性体濃度Ａのときの出力電圧の増加量と、磁性体濃度Ｂのときの出力電圧の増加量とが同じ値となっている。
【００４７】
これは、基準コイルＮ２２の出力電圧に重畳される制御電圧の電圧値を変化させることにより、差動電圧がローレベルとなる時間を変化させずに、駆動電圧と差動電圧との位相差だけを変化させているためである。駆動電圧と差動電圧との位相差だけが変化する場合、出力電圧と磁性体濃度との特性の変化量は変わらず、出力電圧が所定の値ずつ補正されるだけである。
【００４８】
次に、ＣＰＵ５１２の画像形成処理を、図５のフローチャートに基づいて説明する。なお、以下では像形成部１０ａが原画像のブラックの色成分に対応するトナー像を形成する動作について説明し、像形成部１０ｂ、１０ｃ、１０ｄについての説明を省略する。
【００４９】
先ず、ＣＰＵ５１２は、スタートキーが押されることにより操作部５１４から出力される画像形成信号を受信したか否かを判定する（Ｓ１００）。ステップＳ１００において、ＣＰＵ５１２は、画像形成信号を受信すると、像形成部１０ａによって前述の画像形成動作を行い、原画像のブラックの色成分に対応するトナー像を形成する（Ｓ１０１）。次いで、ＣＰＵ５１２は、現像器１４ａにトナーを補給した回数を示す補給回数カウンタＴをリセットし（Ｓ１０２）、現像器１４ａに蓄積される現像剤中の磁性体の濃度を示す出力電圧が目標電圧よりも低いか否かを検知する（Ｓ１０３）。ステップＳ１０３において、ＣＰＵ５１２は、ＲＡＭ５１１に記憶された周波数の駆動電圧を駆動回路５００から駆動コイルＮ１に印加し、ＲＡＭ５１１に記憶された制御電圧を位相制御部５０２から基準コイルＮ２２の出力電圧に重畳し、位相差検出部５０４から出力される出力電圧を検知する。なお、目標電圧とは、予めＲＯＭ５１３に格納されている目標とする磁性体濃度から、ＲＡＭ５１１に格納されている出力電圧と磁性体濃度との特性を参照することによって特定される出力電圧の目標値である。出力電圧が目標電圧よりも低い場合、最大濃度の画像を形成することができる量のトナーが現像器１４ａに蓄積されていることになり、ＣＰＵ５１２は、現像器１４ａにトナーを補給する必要がないと判定する。
【００５０】
次いで、ステップＳ１０３において、出力電圧が目標電圧よりも低い場合について説明する。ステップＳ１０３において、出力電圧が目標電圧よりも低ければ、ＣＰＵ５１２は、画像形成すべき全ての画像を形成したか否かを判定する（Ｓ１０４）。ステップＳ１０４において、ＣＰＵ５１２は、すべての画像の形成が終了していれば、ステップＳ１００へ移行する。
【００５１】
一方、ステップＳ１０４において、ＣＰＵ５１２は、全ての画像の形成が終了していなければ、ステップＳ１０１へ移行し、次の画像の形成を行う。
【００５２】
次いで、ステップＳ１０３において、出力電圧が目標電圧以上である場合について説明する。ステップＳ１０３において、出力電圧が目標電圧以上であれば、ＣＰＵ５１２は、出力電圧と目標電圧の差に基づき不足分のトナーの量を算出し、この算出された不足分のトナーを現像器１４ａに補給する（Ｓ１０５）。なお、現像器１４ａの補給機構は、ユーザによって交換可能なトナー収容容器に蓄積されたトナーを、このトナー収容容器から現像器１４ａへと所定量ずつ補給できる公知の構成となっており、その詳細についての説明を省略する。次いで、ＣＰＵ５１２は、補給回数カウンタＴを１増加させ（Ｓ１０６）、補給回数カウンタＴが１０以上であるか否かを判定する（Ｓ１０７）。ステップＳ１０７において、ＣＰＵ５１２は、補給回数カウンタＴが１０よりも小さければ、ステップＳ１０３へ移行する。
【００５３】
一方、ステップＳ１０７において、補給回数カウンタＴが１０以上である場合、ＣＰＵ５１２は、操作部５１４の液晶画面にトナーが空状態である旨のメッセージを表示し、トナー収容容器の交換が必要であることをユーザに報知する（Ｓ１０８）。
【００５４】
次いで、ステップＳ１００において、画像形成信号が受信していない場合について説明する。ステップＳ１００において、画像形成信号を受信していない場合、ＣＰＵ５１２は、操作部５１４からセンサ調整モードを選択する操作が行われたか否かを判定する（Ｓ１０９）。ステップＳ１０９において、センサ調整モードが選択されていなければ、ＣＰＵ５１２は、ステップＳ１００へ移行する。
【００５５】
一方、ステップＳ１０９において、操作部５１４からセンサ調整モードが選択されると、ＣＰＵ５１２は、後述のセンサ調整処理を開始する（Ｓ１１０）。
【００５６】
次に、本実施形態の特徴部分である、ＣＰＵ５１２のセンサ調整処理を図６のフローチャートに基づき説明する。
【００５７】
センサ調整処理が選択されると、ＣＰＵ５１２は、操作部５１４の液晶画面にガイダンス１を表示し（Ｓ３００）、操作部５１４からの設定終了信号を受信したか否かを判定する（Ｓ３０１）。ここで、図７（ａ）に操作部５１４の液晶画面に表示されるガイダンス１を示す。操作部５１４がガイダンス１を液晶画面に表示させると、液晶画面には、ユーザに専用のトナー収容容器を画像形成装置１００本体にセットさせることを促すメッセージが表示される。なお、操作部５１４の液晶画面にガイダンス１が表示された状態で、タッチパネルで構成された液晶画面上のキー８００がユーザによって押されると、この操作部５１４から設定終了信号がＣＰＵ５１２に送信される。ステップＳ３０１において、操作部５１４から設定終了信号が入力されなければ、ＣＰＵ５１２は、ステップＳ３００へ移行し、設定終了信号が入力されるまで待機する。なお、磁性体濃度Ｂとは、前述の図４（ａ）、図４（ｂ）の磁性体濃度Ｂと同じである。本実施形態では、ユーザによって画像形成装置１００に専用のトナー収容容器がセットされることにより、現像器１４ａを磁性体濃度Ｂの環境に設定できる構成となっている。
【００５８】
一方、ＣＰＵ５１２は、ステップＳ３０１において設定終了信号を受信すると、駆動回路５００に印加される駆動電圧の周波数（駆動周波数）を５００［Ｈｚ］に設定し（Ｓ３０２）、位相制御部５０２の制御電圧を５［Ｖ］に設定する（Ｓ３０３）。次いで、ＣＰＵ５１２は、位相差検出部５０４から入力される出力電圧が、予めＲＯＭ５１３に記憶されている磁性体濃度Ｂに対応する出力電圧の目標値βであるか否かを識別する（Ｓ３０４）。ステップＳ３０４において、出力電圧が目標値βでない場合、ＣＰＵ５１２は、出力電圧が目標値βよりも高いか否かを識別する（Ｓ３０５）。ステップＳ３０５において、出力電圧が目標値βよりも高い場合、ＣＰＵ５１２は、制御電圧を５［Ｖ］増加させ（Ｓ３０６）、ステップＳ３０４へ移行する。
【００５９】
一方、ステップＳ３０５において、出力電圧が目標値βよりも高くない場合、出力電圧が目標値βよりも低いことになるため、ＣＰＵ５１２は、制御電圧を５［Ｖ］減少させ（Ｓ３０７）、ステップＳ３０４へ移行する。ＣＰＵ５１２は、前述のステップＳ３０６やステップＳ３０７において、位相制御部５０２により制御電圧を制御し、この制御電圧の増減に応じて出力電圧を補正する。すなわち、ＣＰＵ５１２は、ステップＳ３０４からステップＳ３０７を繰り返すことにより、位相差検出部５０４から出力される出力電圧を目標値βとなるように補正している。ステップＳ３０４からステップＳ３０７において、ＣＰＵ５１２と位相制御部５０２とは、制御電圧を基準コイルＮ２２の出力電圧に重畳することにより、出力電圧を補正する電圧重畳手段として機能する。
【００６０】
次いで、ステップＳ３０４において、出力電圧が目標値βとなった場合について説明する。ステップＳ３０４において、出力電圧が目標値βとなると、ＣＰＵ５１２は、操作部５１４の液晶画面にガイダンス２を表示し（Ｓ３０８）、操作部５１４から設定終了信号を受信したか否かを判定する（Ｓ３０９）。ここで、図７（ｂ）に操作部５１４の液晶画面に表示されるガイダンス２を示す。操作部５１４がガイダンス２を液晶画面に表示させると、液晶画面には、ユーザにキー８０１を押させることを促すメッセージが表示される。なお、操作部５１４の液晶画面にガイダンス２が表示された状態で、ユーザによってキー８０１が押されると、この操作部５１４から設定終了信号がＣＰＵ５１２に送信される。ステップＳ３０９において、操作部５１４から設定終了信号が入力されなければ、ＣＰＵ５１２は、ステップＳ３０８へ移行し、設定終了信号が入力されるまで待機する。なお、磁性体濃度Ａとは、前述の図４（ａ）、図４（ｂ）の磁性体濃度Ａと同じである。本実施形態では、ユーザによって液晶画面のキー８０１が押されることにより、現像器１４ａから所定量のトナーが消費され、現像器１４ａを磁性体濃度Ａの環境に設定できる構成となっている。
【００６１】
一方、ＣＰＵ５１２は、ステップＳ３０９において設定終了信号を受信すると、位相差検出部５０４から入力される出力電圧が、予めＲＯＭ５１３に記憶されている磁性体濃度Ａに対応する出力電圧の目標値αであるか否かを識別する（Ｓ３１０）。ステップＳ３１０において、出力電圧が目標値αでない場合、ＣＰＵ５１２は、出力電圧が目標値αよりも高いか否かを識別する（Ｓ３１１）。ステップＳ３１１において、出力電圧が目標値αよりも高い場合、ＣＰＵ５１２は、駆動周波数を１０［Ｈｚ］減少させ（Ｓ３１２）、ステップＳ３１０へ移行する。
【００６２】
一方、ステップＳ３１１において、出力電圧が目標値αよりも高くない場合、出力電圧が目標値αよりも低いことになるため、ＣＰＵ５１２は、駆動周波数を１０［Ｈｚ］増加させ（Ｓ３１３）、ステップＳ３１０へ移行する。ＣＰＵ５１２は、前述のステップＳ３１２やステップＳ３１３において、駆動回路５００により駆動周波数を制御し、この駆動周波数の増減に応じて出力電圧を補正する。すなわち、ＣＰＵ５１２は、ステップＳ３１０からステップＳ３１３を繰り返すことにより、位相差検出部５０４から出力される出力電圧を目標値αとなるように補正している。ステップＳ３１０からステップＳ３１３において、ＣＰＵ５１２と駆動回路５００とは、駆動コイルＮ１に印加される駆動電圧の周波数を変更することにより、出力電圧を補正する周波数補正手段として機能する。
【００６３】
次いで、ステップＳ３１０において、出力電圧が目標値αとなった場合について説明する。ステップＳ３１０において、出力電圧が目標値αとなると、ＣＰＵ５１２は、操作部５１４の液晶画面にガイダンス３を表示し（Ｓ３１４）、操作部５１４から設定終了信号を受信したか否かを判定する（Ｓ３１５）。ここで、図７（ｃ）に操作部５１４の液晶画面に表示されるガイダンス３を示す。操作部５１４がガイダンス３を液晶画面に表示させると、液晶画面には、ユーザに専用のトナー収容容器を画像形成装置１００本体にセットさせることを促すメッセージが表示される。なお、操作部５１４の液晶画面にガイダンス３が表示された状態で、ユーザによってキー８０２が押されると、この操作部５１４から設定終了信号がＣＰＵ５１２に送信される。ステップＳ３１５において、操作部５１４から設定終了信号が入力されなければ、ＣＰＵ５１２は、ステップＳ３１４へ移行し、設定終了信号が入力されるまで待機する。
【００６４】
一方、ＣＰＵ５１２は、ステップＳ３１５において設定終了信号を受信すると、位相差検出部５０４から出力される出力電圧が目標値βであるか否かを識別する（Ｓ３１６）。ステップＳ３１６において、出力電圧が目標値βでない場合、ＣＰＵ５１２は、ステップＳ３０４へ移行し、再度、磁性体濃度Ｂの状態での出力電圧の調整を行う。本実施形態では、先ず、磁性体濃度Ｂの状態での出力電圧が目標値βとなるように制御電圧を調整し、次いで、磁性体濃度Ａの状態での出力電圧が目標値αとなるように駆動周波数を調整している。これは、先に磁性体濃度Ｂの状態で制御電圧を変更した後に、磁性体濃度Ａの状態に変更して駆動周波数を変更することにより、再度、磁性体濃度Ｂの状態としたときの出力電圧の目標値βに対するずれ量を確実に減衰させることができるためである。すなわち、先に磁性体濃度Ａの状態で駆動周波数を制御してしまうと、磁性体濃度Ｂの状態に変更して制御電圧を変更した後、再度、磁性体濃度Ａの状態としたときの出力電圧が目標値αからのずれ量を増大させてしまう虞がある。
【００６５】
次いで、ステップＳ３１６において、出力電圧が目標値βである場合、ＣＰＵ５１２は、操作部５１４の液晶画面にガイダンス４を表示し（Ｓ３１７）、現在の駆動周波数と制御電圧とをＲＡＭ５１１に記憶する（Ｓ３１８）。ここで、図７（ｄ）に操作部５１４の液晶画面に表示されるガイダンス４を示す。
【００６６】
なお、操作部５１４の液晶画面にガイダンス４が表示された状態で、ユーザによってキー８０３が押されると、液晶画面のガイダンス４の表示が終了する。これにより、センサの調整処理を終了させ、図５の画像形成処理におけるステップＳ１００へと移行する。
【００６７】
また、本実施形態では、図２の制御ブロック図に示したように、基準コイルＮ２２を２次コイル側に設ける構成としたが、基準コイルＮ２２を１次コイル側に設け、図８のような構成としてもよい。
【００６８】
また、本実施形態では１成分現像剤が補給される画像形成装置１００を用いて説明したが、トナー収容容器からトナーだけが補給される２成分現像剤を使用する画像形成装置１００であってもよい。この場合、出力電圧と磁性体濃度との特性が、磁性体濃度が濃くなるほど出力電圧が高くなる構成となる。
【符号の説明】
【００６９】
Ｎ１  駆動コイル
Ｎ２１  出力コイル
Ｎ２２  基準コイル
５０４  位相差検出部
５１２  ＣＰＵ
α  磁性体低濃度状態での目標出力電圧
β  磁性体高濃度状態での目標出力電圧
【図１】
2012242734.tif 000003
【図２】
2012242734.tif 000004
【図３】
2012242734.tif 000005
【図４】
2012242734.tif 000006
【図５】
2012242734.tif 000007
【図６】
2012242734.tif 000008
【図７】
2012242734.tif 000009
【図８】
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