(57)【要約】【課題】良好な現像処理を実行することができる画像形成装置を提供する。【解決手段】透磁率センサー８１は、現像部のハウジング内に貯留される現像剤のトナー濃度を検出する検出部である。ＣＰＵ９３によりソフトウェア的に実現される濃度算出部９５は、ハウジング内のトナー濃度の代表値として、基準トナー濃度を算出する。この基準トナー濃度は、透磁率センサー８１の検出値に基づいて算出される。ＣＰＵ９３によりソフトウェア的に実現される補給量算出部９６は、透磁率センサー８１の検出値と、基準トナー濃度と、に基づいて、現像部６０に補給されるトナーの補給量を算出する。ここで、基準トナー濃度とは、ハウジング内のトナー濃度が変動する場合であっても、この値となるようにハウジング内のトナー濃度が調整されることによって、ハウジング内のトナー濃度が許容範囲内になるトナー濃度を言う。【選択図】図４
2013186244.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
(a) トナーおよびキャリアを含む現像剤を用いて像担持体上の静電潜像を現像する現像部と、
(b) 前記現像部内に貯留される現像剤のトナー濃度を検出する検出部と、
(c) 前記検出部の検出値に基づいて、基準トナー濃度を算出する濃度算出部と、
(d) 前記検出値と、前記基準トナー濃度と、に基づいて、前記現像部に補給される前記トナーの補給量を算出する補給量算出部と、
を備え、
前記濃度算出部は、前記検出値の経時変化量に従って、前記基準トナー濃度を算出することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成装置において、
前記濃度算出部は、
前記経時変化量として、前記検出部により一定期間内に検出される複数の前記検出値の変動幅を算出するとともに、
少なくとも、前記変動幅と、前記トナー濃度の許容下限値と、に基づいて、前記基準トナー濃度を算出することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
(a) トナーおよびキャリアを含む現像剤を用いて、像担持体上の静電潜像を現像する現像部と、
(b) 前記現像部内に貯留される現像剤のトナー濃度を検出する検出部と、
(c) 前記静電潜像に対応する記録画像の特徴量を算出する特徴量算出部と、
(d) 前記特徴量算出部により算出される前記特徴量に基づいて、基準トナー濃度を算出する濃度算出部と、
(e) 前記特徴量算出部により算出される前記特徴量に基づいて、トナーの消費量を算出する消費量算出部と、
(f) 前記基準トナー濃度と、前記消費量に基づいて、前記現像部に補給される前記トナーの補給量を算出する補給量算出部と、
を備え、
前記濃度算出部は、前記特徴量の経時変化量に従って、前記基準トナー濃度を算出することを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項３に記載の画像形成装置において、
前記濃度算出部は、
前記経時変化量として、前記特徴量算出部により一定期間内に算出される複数の前記特徴量の変動幅を算出するとともに、
少なくとも、前記変動幅と、前記トナー濃度の許容下限値と、に基づいて、前記基準トナー濃度を算出することを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項３または請求項４に記載の画像形成装置において、
前記記録画像は、最小構成単位である複数の画素を含むとともに、
前記特徴量は、前記複数の画素のうち前記トナーに対応する黒画素を計数した計数値であることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関し、特に、現像部にトナーを補給する手法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、透磁率センサーの出力値が目標出力値に近づくように、現像剤のトナー濃度を制御する技術が、知られている。また、出力画像の画像面積率の履歴情報に基づいて、目標出力値を補正する技術も、従来知られている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１３３２３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、特許文献１の技術では、画像面積率の累積平均または移動平均値に基づいて、基準トナー濃度が求められる。そして、特許文献１の技術は、現像部内に貯留されるトナー濃度が現像部内の全域で一定値となることを、前提としている。
【０００５】
しかし、実際の画像形成装置の現像部内では、トナー濃度は、必ずしも一定値とならない。例えば、トナーが補給された直後において、補給されたトナーを含む現像剤の撹拌が十分実行されていない場合、現像部内のトナー濃度は不均一となる。
【０００６】
また、現像部内に補給されたトナーが、トナー濃度センサー付近に到達するためには、一定の時間を要する。これにより、トナー濃度センサーにより検出されるトナー濃度は、トナー補給後も一定時間、補給前のトナー濃度と同様な値となる。
【０００７】
その結果、トナーが適切に補給されず、トナー濃度が許容範囲外となると、場合によっては、記録材に転写されるトナー像の形成不良が生ずる。例えば、トナー濃度が許容上限より大きくなると、場合によっては、現像ローラーの回転時にトナー噴煙が発生するという問題が生ずる。また、トナー濃度が許容下限より小さくなると、場合によっては、記録材上に形成されるベタ画像部の濃度低下が発生し、ベタ画像部の画質が低下するという問題が生ずる。
【０００８】
そこで、本発明では、良好な現像処理を実行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】
上記の課題を解決するため、請求項１の発明は、トナーおよびキャリアを含む現像剤を用いて像担持体上の静電潜像を現像する現像部と、前記現像部内に貯留される現像剤のトナー濃度を検出する検出部と、前記検出部の検出値に基づいて、基準トナー濃度を算出する濃度算出部と、前記検出値と、前記基準トナー濃度と、に基づいて、前記現像部に補給される前記トナーの補給量を算出する補給量算出部とを備え、前記濃度算出部は、前記検出値の経時変化量に従って、前記基準トナー濃度を算出することを特徴とする。
【００１０】
また、請求項２の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、前記濃度算出部は、前記経時変化量として、前記検出部により一定期間内に検出される複数の前記検出値の変動幅を算出するとともに、少なくとも、前記変動幅と、前記トナー濃度の許容下限値と、に基づいて、前記基準トナー濃度を算出することを特徴とする。
【００１１】
また、請求項３の発明は、トナーおよびキャリアを含む現像剤を用いて、像担持体上の静電潜像を現像する現像部と、前記現像部内に貯留される現像剤のトナー濃度を検出する検出部と、前記静電潜像に対応する記録画像の特徴量を算出する特徴量算出部と、前記特徴量算出部により算出される前記特徴量に基づいて、基準トナー濃度を算出する濃度算出部と、前記特徴量算出部により算出される前記特徴量に基づいて、トナーの消費量を算出する消費量算出部と、前記基準トナー濃度と、前記消費量に基づいて、前記現像部に補給される前記トナーの補給量を算出する補給量算出部とを備え、前記濃度算出部は、前記特徴量の経時変化量に従って、前記基準トナー濃度を算出することを特徴とする。
【００１２】
また、請求項４の発明は、請求項３に記載の画像形成装置において、前記濃度算出部は、前記経時変化量として、前記特徴量算出部により一定期間内に算出される複数の前記特徴量の変動幅を算出するとともに、少なくとも、前記変動幅と、前記トナー濃度の許容下限値と、に基づいて、前記基準トナー濃度を算出することを特徴とする。
【００１３】
また、請求項５の発明は、請求項３または請求項４に記載の画像形成装置において、前記記録画像は、最小構成単位である複数の画素を含むとともに、前記特徴量は、前記複数の画素のうち前記トナーに対応する黒画素を計数した計数値であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１および請求項２に記載の発明によれば、検出部の検出値が経時的に変化する場合であっても、検出値の経時変化量に従って、基準トナー濃度を算出することができる。これにより、濃度算出部は、トナー濃度の変動幅を考慮に入れて、基準トナー濃度を算出できる。すなわち、現像部内におけるトナー濃度が、時間的および空間的に変動する場合であっても、濃度算出部は、適切な基準トナー濃度を算出できる。そのため、トナーの供給過多、またはトナー不足に起因して、画像の形成不良が生ずることを、防止できる。
【００１５】
特に、請求項２に記載の発明によれば、少なくとも、検出部により検出される複数の検出値の変動幅と、トナー濃度の許容下限値と、に基づいて、基準トナー濃度を算出できる。そのため、演算コストを増大させることなく、画像の形成不良が生ずることを、防止できる。
【００１６】
また、請求項３から請求項５に記載の発明によれば、特徴量算出部により算出される特徴量が経時的に変化する場合であっても、特徴量の経時変化量に従って、基準トナー濃度を算出することができる。これにより、濃度算出部は、画像の特徴量の変動幅を考慮に入れて、基準トナー濃度を算出できる。そのため、トナーの供給過多、またはトナー不足に起因して、画像の形成不良が生ずることを、防止できる。
【００１７】
特に、請求項４に記載の発明によれば、少なくとも、特徴量算出部により算出される複数の特徴量の変動幅と、トナー濃度の許容下限値と、に基づいて、基準トナー濃度を算出できる。そのため、演算コストを増大させることなく、画像の形成不良が生ずることを、防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１および第２の実施の形態における画像形成装置の構成の一例を示す正面図である。
【図２】現像部付近の構成の一例を示す正面図である。
【図３】現像部付近の構成の一例を示す平面図である。
【図４】第１の実施の形態における画像形成装置の機能構成の一例を示すブロック図である。
【図５】画像形成装置により記録される画像の一例を示す図である。
【図６】トナー濃度の時間変化の一例を示すグラフである。
【図７】画像形成装置により記録される画像の一例を示す図である。
【図８】トナー濃度の時間変化の一例を示すグラフである。
【図９】基準トナー濃度の算出手法を説明するためのグラフである。
【図１０】第２の実施の形態における画像形成装置の機能構成の一例を示すブロック図である。
【図１１】補給量格納テーブルの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００２０】
＜１．第１の実施の形態＞
＜１．１．画像形成装置の構成＞
図１は、本発明の実施の形態における画像形成装置１の全体構成の一例を示す正面図である。ここで、画像形成装置１は、電子写真方式によりモノクロ画像またはカラー画像を印刷する。図１に示すように、画像形成装置１は、主として、プリンター部１０と、給紙部３０と、定着部４０と、排紙部５０と、制御部９０と、を備えている。
【００２１】
なお、図１および以降の各図には、それらの方向関係を明確にすべく必要に応じて適宜、Ｚ軸方向を鉛直方向とし、ＸＹ平面を水平面とするＸＹＺ直交座標系が、付されている。また、図１中の給紙路Ｒ１、排紙路Ｒ２、および搬送路Ｒａに付された矢印は、「記録材Ｐの搬送方向」（以下、単に、「搬送方向」とも称する）を示す。
【００２２】
プリンター部１０は、給紙路Ｒ１および搬送路Ｒａを介して供給される記録材Ｐに、モノクロ画像またはカラー画像を印刷する。図１に示すように、プリンター部１０は、主として、作像ユニット１１（１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ）と、プリントヘッド部１５と、中間転写ベルト２１と、を含んでいる。
【００２３】
複数（本実施の形態では４つ）の作像ユニット１１は、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）およびブラック（Ｋ）の各色に対応する。図１に示すように、各作像ユニット１１（１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ）は、主として、感光体ドラム１３（１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋ）と、帯電部１４（１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋ）と、現像部６０（６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０Ｋ）と、容器７０（７０Ｙ、７０Ｍ、７０Ｃ、７０Ｋ）と、導入管７１（７１Ｙ、７１Ｍ、７１Ｃ、７１Ｋ）と、一次転写ローラー１８（１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋ）と、を含んでいる。
【００２４】
ここで、本実施の形態のプリンター部１０として、いわゆるタンデム方式が採用されており、各作像ユニット１１（１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ）は、図１に示すように、例えばイエロー、マゼンタ、シアン、およびブラックの順に中間転写ベルト２１に沿って並設されている。
【００２５】
なお、本実施の形態において、各作像ユニット１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋは、同種のハードウェア構成を有している。そのため、以下では、作像ユニット１１Ｙ、並びに作像ユニット１１Ｙの構成要素である感光体ドラム１３Ｙ、帯電部１４Ｙ、一次転写ローラー１８Ｙ、現像部６０Ｙ、容器７０Ｙ、および導入管７１Ｙについて、詳細に説明する。
【００２６】
また、図示の都合上、感光体ドラム１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋ、帯電部１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋ、一次転写ローラー１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋ、現像部６０Ｍ、６０Ｃ、６０Ｋ、容器７０Ｍ、７０Ｃ、７０Ｋ、および導入管７１Ｍ、７１Ｃ、７１Ｋの各符号は、図１および以降の各図において省略されている。
【００２７】
さらに、以下の説明では、作像ユニット１１Ｙ〜１１Ｋ、感光体ドラム１３Ｙ〜１３Ｋ、帯電部１４Ｙ〜１４Ｋ、現像部６０Ｙ〜６０Ｋ、容器７０Ｙ〜７０Ｋ、および導入管７１Ｙ〜７１Ｋを総称して、それぞれ作像ユニット１１、感光体ドラム１３、帯電部１４、現像部６０、容器７０、および導入管７１とも呼ぶ。
【００２８】
感光体ドラム１３Ｙ（像担持体）は、円筒形状または円柱形状を有しており、中間転写ベルト２１を挟んで一次転写ローラー１８と逆側に配置されている。感光体ドラム１３Ｙの外周面には、光導電膜が設けられている。帯電部１４Ｙは、感光体ドラム１３Ｙの外周面に電荷を付与する。プリントヘッド部１５は、いわゆる露光部であり、感光体ドラム１３（１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋ）にレーザー光を照射する。
【００２９】
したがって、プリントヘッド部１５から感光体ドラム１３Ｙの外周面に光が照射され、この照射部分の電荷が除去されることによって、感光体ドラム１３Ｙの外周面にイエローに対応する静電潜像が、形成される。また同様に、感光体ドラム１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋの外周面には、それぞれマゼンタ、シアン、およびブラックに対応する静電潜像が、形成される。
【００３０】
現像部６０Ｙは、中間転写ベルト２１に転写されるイエロー（Ｙ）のトナーを供給する。これにより、感光体ドラム１３Ｙの外周面に形成された静電潜像に基づいて、トナー像が形成される。図１に示すように、現像部６０Ｙは、中間転写ベルト２１の下方に設けられている。なお、現像部６０Ｙの詳細な構成は、後述する。
【００３１】
容器７０Ｙは、現像部６０Ｙから中間転写ベルト２１に供給されるイエロー（Ｙ）のトナーを貯蔵する。図１に示すように、容器７０Ｙは、中間転写ベルト２１の上方に配置されている。そして、現像部６０Ｙ内のトナーが消費されると、導入管７１Ｙを介して容器７０Ｙから現像部６０Ｙにトナーが補給される。
【００３２】
一次転写ローラー１８Ｙは、図１に示すように、中間転写ベルト２１を挟んで感光体ドラム１３Ｙと逆側に配置されている。一次転写ローラー１８Ｙには、感光体ドラム１３Ｙの外周面と逆極性の電荷が、付与されている。これにより、感光体ドラム１３Ｙおよび一次転写ローラー１８Ｙが回転しつつ、感光体ドラム１３Ｙおよび一次転写ローラー１８Ｙの間に中間転写ベルト２１が挟み込まれることによって、中間転写ベルト２１にイエローのトナー像が転写される。
【００３３】
中間転写ベルト２１は、無端状のベルトである。中間転写ベルト２１は、各作像ユニット１１（１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ）により一次転写された４色のトナー像を、記録材Ｐに転写する。図１に示すように、中間転写ベルト２１は、駆動ローラー２２および金属製の従動ローラー２３に巻き掛けられている。また、二次転写ローラー２５は、搬送路Ｒａを挟んで駆動ローラー２２と逆側に配置されている。
【００３４】
そして、中間転写ベルト２１の送りタイミングと、搬送路Ｒａを搬送される記録材Ｐの搬送タイミングと、が調整されることによって、中間転写ベルト２１に形成された４色のトナー像が記録材Ｐに二次転写される。
【００３５】
給紙部３０は、記録材Ｐを１枚ずつプリンター部１０に供給する供給部として用いられる。図１に示すように、給紙部３０は、プリンター部１０の下方に設けられており、主として、給紙カセット３１と、給紙ローラー３２と、手差しトレイ３５と、を含んでいる。
【００３６】
給紙カセット３１は、複数の記録材Ｐを収容可能な収容部である。給紙ローラー３２は、給紙カセット３１内に収容された複数の記録材Ｐを最上層から順に繰り出すとともに、繰り出された記録材Ｐを給紙路Ｒ１に供給する。
【００３７】
手差しトレイ３５は、本体１ａに対して開閉可能に設けられた記録材Ｐの載置部である。例えば、画像形成装置１の使用者により手差しトレイ３５が選択されると、手差しトレイ３５に載置された記録材Ｐは、給紙路Ｒ１を介して搬送路Ｒａに供給される。
【００３８】
定着部４０は、記録材Ｐ上に転写されたトナー像を定着させる。図１に示すように、定着部４０は、搬送路Ｒａに沿った経路上のうち、二次転写ローラー２５よりも下流側に配置されている。
【００３９】
排紙部５０は、搬送方向における定着部４０の下流側に設けられており、トナー像が定着された記録材Ｐを装置外に排紙する。すなわち、搬送路Ｒａを介して排紙部５０に供給される記録材Ｐは、排紙路Ｒ２に案内される。図１に示すように、排紙部５０は、主として、排紙路Ｒ２の経路上に設けられた排紙ローラー対５１と、排紙トレイ５２と、を有している。
【００４０】
制御部９０は、画像形成装置１の各要素の動作制御、およびデータ演算を実現する。例えば、制御部９０は、外部端末（図示省略）等からの画像信号を受けて、これをデジタル化したＹ−Ｋ色用の画像データに変換するとともに、プリンター部１０および給紙部３０等の動作を制御することによって、記録材Ｐへの印刷処理が実行される。なお、制御部９０の詳細な構成については、後述する。
【００４１】
＜１．２．現像部付近の構成＞
図２および図３は、現像部６０付近の構成の一例を示す正面図および平面図である。現像部６０は、ハウジング６０ａ内に現像剤を貯留するとともに、この現像剤を用いて感光体ドラム１３上の静電潜像を現像する。図２および図３に示すように、現像部６０は、主として、現像ローラー６１と、供給スクリュー６２と、撹拌スクリュー６３と、を含んでいる。また、現像ローラー６１、供給スクリュー６２、および撹拌スクリュー６３は、ハウジング６０ａ内に配置されている。
【００４２】
ここで、本実施の形態の現像剤は、いわゆる２成分現像剤であり、トナーおよびキャリアの混合体である。また、現像剤に含まれるトナーは非磁性体により、キャリアは磁性体により、それぞれ形成されている。
【００４３】
現像ローラー６１は、円筒または円柱形状を有する回転体であり、現像軸６１ａを中心に回転する。現像ローラー６１は、現像剤に含まれるトナーを感光体ドラム１３に供給する。また、現像ローラー６１の内部には、磁石が配置されている。これにより、現像ローラー６１の外周面には、磁性体のキャリアが引き寄せられる。そして、キャリアに付着するトナーが現像ローラー６１から感光体ドラム１３に移動することによって、感光体ドラム１３上に形成された潜像が現像される。
【００４４】
供給スクリュー６２は、図２に示すように、現像ローラー６１と対向して設けられている。図２に示すように、供給スクリュー６２は、ハウジング６０ａ内の供給槽６５に配置されており、供給軸６２ａを中心に回転する。供給羽根６２ｂは、供給軸６２ａの延伸方向（Ｙ軸方向）に沿って螺旋状に延びる。
【００４５】
撹拌スクリュー６３は、図２に示すように、ハウジング６０ａ内の撹拌槽６６に配置されており、撹拌軸６３ａを中心に回転する。撹拌羽根６３ｂは、撹拌軸６３ａの延伸方向（Ｙ軸方向）に沿って螺旋状に延びる。
【００４６】
また、図２および図３に示すように、供給槽６５には、２つの開口６９ａ、６９ｂが設けられており、供給槽６５は、開口６９ａ、６９ｂを介して撹拌槽６６と連通している。さらに、図２および図３に示すように、撹拌槽６６の上部には、補給口６８が形成されている。そして、図１および図２に示すように、撹拌槽６６は、補給口６８および導入管７１を介して、容器７０と連通接続されている。
【００４７】
これにより、対応する容器７０のトナーは、導入管７１および補給口６８を介して、撹拌槽６６に供給される。例えば、トナーの消費量に応じて、容器７０から現像部６０にトナーが補給される。
【００４８】
また、供給スクリュー６２および撹拌スクリュー６３が回転させられると、撹拌槽６６内の現像剤は、ＡＲ１方向（すなわち、開口６９ｂ側から開口６９ａ側）に搬送される。そして、開口６９ａに到達した現像剤は、供給槽６５に供給される。
【００４９】
さらに、供給スクリュー６２および撹拌スクリュー６３が回転させられると、供給槽６５内の現像剤は、矢印ＡＲ２方向（すなわち、開口６９ａ側から開口６９ｂ側）に搬送されつつ、現像ローラー６１に供給される。そして、開口６９ｂに到達した現像剤は、開口６９ｂを介して撹拌槽６６に戻る。このように、ハウジング６０ａ内の現像剤は、供給スクリュー６２および撹拌スクリュー６３によって、循環させられる。
【００５０】
また、供給スクリュー６２および撹拌スクリュー６３が回転させられると、供給槽６５および撹拌槽６６内の現像剤が撹拌され、トナーおよびキャリアが混合させられる。そのため、ハウジング６０ａ内のトナーおよびキャリアは、摩擦帯電させられて、互いに吸着する。
【００５１】
＜１．３．画像形成装置の機能構成＞
図４は、画像形成装置１の機能構成の一例を示すブロック図である。図５および図７のそれぞれは、画像形成装置１により記録される画像の一例を示す図である。図６は、図５の画像が記録される場合において、トナー濃度の時間変化の一例を示すグラフである。図８は、図７の画像が記録される場合において、トナー濃度の時間変化の一例を示すグラフである。
【００５２】
図４に示すように、制御部９０は、透磁率センサー８１、駆動部８５、および補給部８６と電気的に接続されている。そして、制御部９０は、透磁率センサー８１からの入力信号に基づいて、駆動部８５および補給部８６の動作を制御する。
【００５３】
ここで、透磁率センサー８１は、ハウジング６０ａ内に貯留される現像剤のトナー濃度を検出する検出部である。図３に示すように、透磁率センサー８１は、撹拌槽６６と対向する位置に固定されている。
【００５４】
駆動部８５は、いわゆるモーターにより構成されており、現像ローラー６１、供給スクリュー６２、および撹拌スクリュー６３と連動連結されている。これにより、駆動部８５の駆動力が付与されると、現像ローラー６１、供給スクリュー６２、および撹拌スクリュー６３は、所望のタイミングで回転駆動させられる。
【００５５】
補給部８６は、制御部９０の指示に従い、容器７０から対応する現像部６０にトナーを補給する。これにより、現像処理によりトナーが消費されても、ハウジング６０ａ内のトナー濃度は、一定範囲にできる。
【００５６】
また、図４に示すように、制御部９０は、主として、ＲＯＭ（Read Only Memory）９１と、ＲＡＭ（Random Access Memory）９２と、ＣＰＵ（Central Processing Unit）９３と、を含んでいる。
【００５７】
ＲＯＭ９１は、いわゆる不揮発性の記憶部であり、例えば、プログラム９１ａが格納されている。ＲＡＭ９２は、いわゆる揮発性の記憶部であり、例えば、ＣＰＵ９３の演算で使用されるデータが格納される。なお、ＲＯＭ９１およびＲＡＭ９２としては、読み書き自在の不揮発性メモリであるフラッシュメモリが使用されてもよい。
【００５８】
ＣＰＵ９３は、ＲＯＭ９１のプログラム９１ａに従い、画像形成装置１の各要素の制御、および種々のデータ演算処理等を実行する。また、ＣＰＵ９３内のブロック（それぞれ符号９５および９６が付与されているブロック：図４参照）に対応する演算機能は、ＣＰＵ９３により実現される。
【００５９】
濃度算出部９５は、ハウジング６０ａ内のトナー濃度の代表値として用いられる基準トナー濃度を、算出する。この基準トナー濃度は、透磁率センサー８１の検出値に基づいて（より具体的には、透磁率センサー８１の検出値の経時変化量に従って）算出される。
【００６０】
まず、基準トナー濃度について説明する。「基準トナー濃度」とは、ハウジング６０ａ内のトナー濃度が変動する場合であっても、この値となるようにハウジング６０ａ内のトナー濃度が調整されることによって、ハウジング６０ａ内のトナー濃度が許容範囲ＴＲ（図６、図８、および図９参照）内になるトナー濃度を言う。
【００６１】
また、「許容範囲ＴＲ」とは、良好な画像形成を実行するためのトナー濃度の範囲を言う。本実施の形態において、許容範囲ＴＲは、許容下限値ＬＬおよび許容上限値ＵＬにより規定される。なお、この範囲は、予め実験等により求めても良い。
【００６２】
次に、基準トナー濃度の算出手法を説明する。図５に示すように、一群の記録材ＧＰ１のそれぞれには、人物画像（記録材Ｐ１が対応）および文字情報（記録材Ｐ２が対応）が交互に記録されている。したがって、一群の記録材ＧＰ１に画像が記録される場合、トナーの消費量が大きく変化する。
【００６３】
これに対して、図７に示すように、一群の記録材ＧＰ２に含まれる各記録材Ｐ３は、一群の記録材ＧＰ１と異なり、文字情報のみが記録されている。したがって、一群の記録材ＧＰ２に画像が記録される場合、一群の記録材ＧＰ１に画像が記録される場合と比較してトナー消費量の変動が小さい。
【００６４】
また、図６および図８に示すように、一群の記録材ＧＰ１が記録される場合における濃度曲線Ｃ１の変動幅ＤＷは、一群の記録材ＧＰ２が記録される場合における濃度曲線Ｃ２の変動幅ＤＷより大きくなる。なお、濃度曲線Ｃ１の変動幅ＤＷは、濃度曲線Ｃ１の最大値から最小値を減ずることにより求められる。また、濃度曲線Ｃ２の変動幅ＤＷは、濃度曲線Ｃ２の最大値から最小値を減ずることにより求められる。
【００６５】
そして、濃度曲線Ｃ１、Ｃ２の分布状況によっては、濃度曲線Ｃ１、Ｃ２が許容範囲ＴＲ外になる場合がある。例えば、濃度曲線Ｃ１、Ｃ２の平均値と、許容上限値ＵＬまたは許容下限値ＬＬとが、同様な値となると、濃度曲線Ｃ１、Ｃ２の一部は、許容範囲ＴＲ外となる。
【００６６】
そこで、本実施の形態では、トナー濃度の変動幅を考慮に入れ、基準トナー濃度ＳＤを、式（１）、（２）により算出している（図９参照）。
【００６７】
ＳＤ  ＝  ＬＬ  ＋  ＭＧ  ＋  ΔＤＷ  ・・・  （１）
ΔＤＷ  ＝  ＤＷ  ／  ２  ・・・  （２）
ただし、式（１）、（２）において、ＬＬはトナー濃度の許容下限値を、ＭＧはマージンを、ΔＤＷはオフセット値を、ＤＷは濃度曲線Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３の変動幅を、それぞれ表す。
【００６８】
このように、濃度算出部９５は、透磁率センサー８１の検出値が経時的に変化する場合であっても、検出値の経時変化量に従って、基準トナー濃度を算出することができる。すなわち、濃度算出部９５は、透磁率センサー８１の検出値の経時変化量にしたがって、基準トナー濃度を算出する。
【００６９】
これにより、濃度算出部９５は、トナー濃度の変動幅ＤＷを考慮に入れて、基準トナー濃度を算出できる。すなわち、現像部６０のハウジング６０ａ内におけるトナー濃度が、
（１）時間的に変動する（同一地点において時間毎に異なる）、および／または、
（２）空間的に変動する（同一時刻において検出場所毎に異なる）、
場合であっても、濃度算出部９５は、適切な基準トナー濃度を算出できる。
【００７０】
そのため、トナーが過剰に補給されることに起因して、記録材に画像の形成不良が生ずること、および、トナーが不足することに起因して、記録材上に形成されるベタ画像部の濃度低下が発生し、ベタ画像部の画質が低下すること、を防止できる。
【００７１】
また、図９に示すように、再計算後の基準トナー濃度に基づく濃度曲線Ｃ３は、再計算前の基準トナー濃度に基づく濃度曲線Ｃ２より、下方にシフトする。そのため、トナーの消費量がさらに低減できる。
【００７２】
また、濃度算出部９５は、経時変化量として、透磁率センサー８１により一定期間内に検出される複数の検出値（トナー濃度）の変動幅ＤＷを算出するとともに、この変動幅ＤＷと、トナー濃度の許容下限値ＬＬと、に基づいて、基準トナー濃度を算出している。そのため、演算コストを増大させることなく、画像の形成不良が生ずることを防止できる。
【００７３】
図４に戻って、補給量算出部９６は、透磁率センサー８１の検出値と、式（１）、（２）により算出された基準トナー濃度と、に基づいて、現像部６０に補給されるトナーの補給量を算出する。
【００７４】
＜１．４．第１の実施の形態の画像形成装置の利点＞
以上のように、第１の実施の形態の画像形成装置１は、透磁率センサー８１の検出値が経時的に変化する場合であっても、検出値の経時変化量に従って、基準トナー濃度を算出することができる。そのため、トナーの供給過多、またはトナー不足に起因して、画像の形成不良が生ずることを、防止できる。
【００７５】
＜２．第２の実施の形態＞
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。第１および第２の実施の形態の画像形成装置１、１００は、ＣＰＵ９３により実現される機能が相違する点を除いては、同様である。そこで、以下では、この相違点を中心に説明する。
【００７６】
なお、画像形成装置１、１００で同様な構成要素には、同一符号が付されており、この同一符号が付された構成要素は、第１の実施の形態で説明済みである。そのため、本実施の形態では説明を省略する。
【００７７】
＜２．１．画像形成装置の機能構成＞
図１０は、本実施の形態における画像形成装置１００の機能構成の一例を示すブロック図である。ここで、ＣＰＵ９３内のブロック（それぞれ符号９５、９６、１９７、１９８が付与されているブロック：図１０参照）に対応する演算機能は、ＣＰＵ９３により実現される。
【００７８】
特徴量算出部１９７は、感光体ドラム１３上の静電潜像に対応する記録画像の特徴量を算出する。本実施の形態では、特徴量として、ドットカウント値を用いている。また、濃度算出部９５は、特徴量算出部１９７により算出されたドットカウント値に基づいて（より具体的には、このドットカウント値の経時変化量に従って）、基準トナー濃度を算出する。
【００７９】
ここで、ドットカウント値は、次のようにして求められる。すなわち、記録画像が、最小構成単位である画素を複数個含む場合、ドットカウント値は、複数の画素のうちトナーに対応する黒画素を計数した計数値として算出される。
【００８０】
また、濃度算出部９５は、ドットカウント値の経時変化量として、特徴量算出部１９７により一定期間内に検出される複数のドットカウント値の変動幅を、算出する。また、濃度算出部９５は、この変動幅と、トナー濃度の許容下限値と、に基づいて、基準トナー濃度を算出する。そのため、演算コストを増大させることなく、画像の形成不良が生ずることを防止できる。
【００８１】
消費量算出部１９８は、特徴量算出部１９７により算出されるドットカウント値に基づいて、トナーの消費量を算出する。ここで、トナーの消費量とドットカウント値との関係は、予め実験等により求めても良い。
【００８２】
補給量算出部９６は、濃度算出部９５により算出された基準トナー濃度と、消費量算出部１９８により算出されたトナーの消費量と、に基づいて、現像部６０に補給されるトナーの補給量を算出する。
【００８３】
図１１は、補給量格納テーブルＳＴの一例を示す図である。本実施の形態の補給量算出部９６は、この補給量格納テーブルＳＴに従ってトナーの補給量を算出する。例えば、消費量算出部１９８により演算されるトナーの予測消費量が「１５」（ｍｇ）、透磁率センサー８１により検出されたトナー濃度の検出値と、基準トナー濃度との差が「−１．７」（％）のとき、トナーの補給量は、「８０」（ｍｇ）となる。
【００８４】
＜２．２．第２の実施の形態の画像形成装置の利点＞
以上のように、第２の実施の形態の画像形成装置１００は、特徴量算出部１９７により算出されるドットカウント値が経時的に変化する場合であっても、ドットカウント値の経時変化量に従って、基準トナー濃度を算出することができる。これにより、濃度算出部９５は、ドットカウント値の変動幅を考慮に入れて、基準トナー濃度を算出できる。そのため、トナーの供給過多、またはトナー不足に起因して、画像の形成不良が生ずることを防止できる。
【００８５】
＜３．変形例＞
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく様々な変形が可能である。
【００８６】
（１）第２の実施の形態では、記録画像の特徴量として、ドットカウント値を用いているが、これに限定されるものでない。例えば、トッドカウント値に加えて、記録画像に含まれるエッジ情報をも記録画像の特徴量として用いてもよい。
【００８７】
ここで、静電潜像のエッジ部分は、トナーが過剰に付着することが知られている。そのため、記録画像の特徴量としてドットカウント値およびエッジ情報を用いることにより、さらに良好に、基準トナー濃度およびトナーの消費量を算出することができる。
【００８８】
（２）また、第１および第２の実施の形態において、濃度算出部９５、補給量算出部９６、特徴量算出部１９７、および消費量算出部１９８の演算機能は、いずれも制御部９０、１９０のＣＰＵ９３によりソフトウェア的に実現されるものとして説明したが、これに限定されるものでない。例えば、これらの機能は、電子回路等のハードウェアによって実現されてもよい。
【００８９】
（３）また、第１の実施の形態では、式（１）、（２）に示すように、許容下限値ＬＬと、マージンＭＧと、変動幅ＤＷにより、基準トナー濃度が算出されるものとして説明したが、この式（１）のマージンＭＧの値は「０」であってもよい。すなわち、濃度算出部９５は、少なくとも、許容下限値ＬＬおよび変動幅ＤＷに基づいて、基準トナー濃度ＳＤを算出する。
【符号の説明】
【００９０】
１、１００  画像形成装置
１ａ  本体
１０  プリンタ部
１３（１３Ｙ〜１３Ｋ）  感光体ドラム
２１  中間転写ベルト
３０  給紙部
４０  定着部
５０  排紙部
６０（６０Ｙ〜６０Ｋ）  現像部
６０ａ  ハウジング
６１  現像ローラー
６２  供給スクリュー
６３  撹拌スクリュー
６５  供給槽
６６  撹拌槽
６８  補給口
７０（７０Ｙ〜７０Ｋ）  容器
８１  透磁率センサー
９０、１９０  制御部
９５  濃度算出部
９６  補給量算出部
１９７  特徴量算出部
１９８  消費量算出部
Ｃ１〜Ｃ３  濃度曲線
ＤＷ  変動幅
ＭＧ  マージン
Ｐ  記録材
ＬＬ  許容下限値
ＳＴ  補給量格納テーブル
ＴＲ  許容範囲
ＵＬ  許容上限値
【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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