(57)【要約】【課題】トナーの帯電量のバラツキによるトナー濃度の検知誤差を低減する。【解決手段】Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の感光体と、トナー及びキャリアを含有する現像剤を用いてそれら感光体上の潜像を現像するＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の現像ユニットと、それら現像ユニット内の現像剤のトナー濃度を検知するトナー濃度センサー１０Ｙ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｋとを用いる構成において、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の現像ユニット内に収容された現像剤中のトナーの帯電量を測定する帯電量測定装置１００を設け、これによる測定結果に基づいて、トナー濃度センサー１０Ｙ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｋからの出力を補正するように、制御装置１００を構成した。【選択図】図１０
2017016086.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
潜像を担持する潜像担持体と、トナー及びキャリアを含有する現像剤を用いて前記潜像担持体上の潜像を現像する現像手段と、現像剤のトナー濃度を検知するトナー濃度検知手段と、前記トナー濃度検知手段による検知結果に基づいて所定の処理を実施する制御手段とを備える画像形成装置において、
前記現像剤中のトナーの帯電量を把握する帯電量把握手段を設け、前記帯電量把握手段による把握結果に基づいて、前記トナー濃度検知手段によるトナー濃度の検知結果を補正するように、前記制御手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１の画像形成装置において、
前記現像装置にトナーを補給するトナー補給手段を設け、
前記現像手段内に収容される現像剤中のトナー濃度を検知するように前記トナー濃度検知手段を構成し、
且つ、前記所定の処理として、トナー濃度目標値と、前記トナー濃度検知手段による検知結果を前記把握結果に基づいて補正した値との差分に応じた駆動量で前記トナー補給手段を駆動する処理を実施するように、前記制御手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１又は２の画像形成装置において、
前記帯電量把握手段として、前記現像剤中のトナーの帯電量を測定する帯電量測定手段を用い、前記帯電量測定手段による測定結果に基づいて前記トナー濃度検知手段による検知結果を補正するように、前記制御手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項３の画像形成装置において、
前記現像手段内で撹拌搬送される現像剤を互いの対向部に受け入れながら前記対向部から排出する二つの電極からなる電極対における電極間の静電容量に基づいてトナーの帯電量を測定するように、前記帯電量測定手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項４の画像形成装置において、
前記現像手段として、スクリュー部材の回転に伴って現像剤を撹拌搬送するものを用い、前記スクリュー部材の螺旋状空間内に収容されている現像剤に対し、前記スクリュー部材の回転軸部の回転に伴って前記螺旋状空間内から遠心方向に押し出す力を付与する押し出し羽根を前記回転軸部に立設せしめ、前記押し出し羽根によって前記螺旋状空間内から押し出されてくる現像剤を受け入れる位置に前記電極対を配設したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項４の画像形成装置において、
前記電極対における二つの電極のうち、少なくとも一方を、前記現像手段内で現像剤を搬送する現像剤搬送体に設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項６の画像形成装置において、
前記現像剤搬送体として、自らの回転に伴って現像剤を搬送するスクリュー部材を用い、
前記電極対における前記一方を、前記スクリュー部材に設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項７の画像形成装置において、
前記スクリュー部材の螺旋状空間内に収容されている現像剤に対し、前記スクリュー部材の回転軸部の回転に伴って前記螺旋状空間内から遠心方向に押し出す力を付与する押し出し羽根を前記回転軸部に立設せしめ、前記電極対における前記一方を前記押し出し羽根に設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項８の画像形成装置において、
前記電極対における前記一方ではない他方を、前記スクリュー部材の螺旋羽根に設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
請求項８の画像形成装置において、
前記電極対における前記一方ではない他方を、前記現像手段の外壁に設けた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するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、トナー及びキャリアを含有する現像剤のトナー濃度をトナー濃度検知手段によって検知した結果に基づいて、所定の処理を実施する画像形成装置が知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１に記載の画像形成装置は、潜像担持体たる感光体の表面に担持した静電潜像を現像する現像装置内の現像剤のトナー濃度を透磁率センサーからなるトナー濃度センサーによって検知する。そして、トナー濃度センサーからの出力電圧と、所定の出力電圧目標値との差分に応じた時間だけ、現像装置内にトナーを補給するトナー補給装置を駆動する。これにより、現像に伴ってトナー濃度を低下させた現像剤のトナー濃度を回復させることができるとされている。
【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、同じトナー濃度の現像剤であっても、その現像剤中におけるトナーの帯電量（Ｑ／Ｍ）が異なると、トナーの嵩の違いによって現像剤の透磁率が異なることから、トナー濃度センサーからの出力電圧が異なってしまう。つまり、トナー濃度センサーによるトナー濃度の検知結果には、トナーの帯電量のバラツキによる検知誤差が生じてしまうという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述した課題を解決するために、本発明は、潜像を担持する潜像担持体と、トナー及びキャリアを含有する現像剤を用いて前記潜像担持体上の潜像を現像する現像手段と、現像剤のトナー濃度を検知するトナー濃度検知手段と、前記トナー濃度検知手段による検知結果に基づいて所定の処理を実施する制御手段とを備える画像形成装置において、前記現像剤中のトナーの帯電量を把握する帯電量把握手段を設け、前記帯電量把握手段による把握結果に基づいて、前記トナー濃度検知手段によるトナー濃度の検知結果を補正するように、前記制御手段を構成したことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、トナーの帯電量のバラツキによるトナー濃度の検知誤差を低減することができるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施形態に係るプリンタを示す概略構成図。
【図２】同プリンタにおけるＹトナー像を作像するための作像ユニットを拡大して示す拡大概略図。
【図３】同作像ユニットの外観を示す斜視図。
【図４】同作像ユニットの現像ユニットを示す分解平面図。
【図５】同プリンタにおけるＹ用のトナーボトルを示す斜視図。
【図６】ボトル部とホルダー部とに分解した状態の同トナーボトルを示す斜視図。
【図７】同プリンタのトナー補給装置を示す斜視図。
【図８】同トナー補給装置に装着された状態のトナーボトルと、その周囲構成とを示す概略構成図。
【図９】同プリンタにおけるＹ用のトナー濃度センサー１０Ｙの内部構成を示す模式図。
【図１０】同プリンタにおける一部の電気回路を示すブロック図。
【図１１】トナー濃度が所定の目標濃度になっている現像剤中における磁性キャリアの状態を示す模式図。
【図１２】トナー濃度が所定の目標濃度になっていて、且つトナーの帯電量Ｑ／Ｍが図１１に示される現像剤よりも多くなっている現像剤中における磁性キャリアの状態を示す模式図。
【図１３】トナー濃度センサーの出力電圧Ｖｔ［Ｖ］とトナーの帯電量Ｑ／Ｍ［μＣ／ｇ］との関係を示すグラフ。
【図１４】コンデンサーの原理を説明するための斜視図。
【図１５】電極間に現像剤を介在させた電極対の静電容量と誘電率との関係を示すグラフ。
【図１６】トナーの帯電量と電極対の静電容量との関係を示すグラフ。
【図１７】同プリンタの帯電量測定装置に具備されるＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の電極対のうち、Ｋ用の電極対を、Ｋ用の現像ユニットの第一搬送スクリューとともに示す拡大図。
【図１８】あるトナー濃度の現像剤を被検対象にしているトナー濃度センサーの出力電圧Ｖｔと、トナーの帯電量Ｑ／Ｍとの関係を示すグラフ。
【図１９】第一変形例に係るプリンタの帯電量測定装置に具備されるＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の電極対のうち、Ｋ用の電極対を、Ｋ用の現像ユニットの第一搬送スクリューとともに示す拡大図。
【図２０】第二変形例に係るプリンタの帯電量測定装置に具備されるＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の電極対のうち、Ｋ用の電極対を、Ｋ用の現像ユニットの第一搬送スクリューとともに示す拡大図。
【図２１】第三変形例に係るプリンタのＫ用の現像ユニットにおける第一搬送スクリューを示す分解拡大図。
【図２２】同プリンタのＫ用の現像ユニットにおける第一搬送スクリューを示す拡大図。
【図２３】第四変形例に係るプリンタのＫ用の現像ユニットにおける第一搬送スクリューを示す拡大図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明を、画像形成装置としての電子写真方式のプリンタ（以下、単に「プリンタ」という。）に適用した一実施形態について説明する。
まず、実施形態に係るプリンタの基本的な構成について説明する。図１は、実施形態に係るプリンタを示す概略構成図である。このプリンタは、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラック（以下、Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋと記す。）用の４つの作像ユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋを備えている。これらは、画像を形成する画像形成物質として、互いに異なる色のＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋのトナーを用いるが、それ以外は同様の構成になっている。
【０００９】
図２は、Ｙトナー像を作像するための作像ユニット１Ｙの構成を示す概略図である。また、図３は、作像ユニット１Ｙの外観を示す斜視図である。これらの図において、作像ユニット１Ｙは、感光体ユニット２Ｙと現像ユニット７Ｙとを有している。感光体ユニット２Ｙ及び現像ユニット７Ｙは、図３に示されるように、作像ユニット１Ｙとして一体的にプリンタ本体に対して着脱可能に構成されている。ただし、プリンタ本体から取り外した状態では、現像ユニット７Ｙを感光体ユニットに対して着脱することができる。
【００１０】
感光体ユニット２Ｙは、潜像担持体としてのドラム状の感光体３Ｙ、ドラムクリーニング装置４Ｙ、除電装置、帯電装置５Ｙなどを有している。帯電手段としての帯電装置５Ｙは、駆動手段によって図２中の時計回り方向に回転駆動する感光体３Ｙの表面を帯電ローラ６Ｙにより一様帯電させる。具体的には、図２において、反時計回りに回転駆動する帯電ローラ６Ｙに対して電源から帯電バイアスを印加し、その帯電ローラ６Ｙを感光体３Ｙに近接又は接触させることで、感光体３Ｙを一様帯電させる。
【００１１】
なお、帯電ローラ６Ｙの代わりに、帯電ブラシ等の他の帯電部材を近接又は接触させるものを用いてもよい。また、スコロトロンチャージャのように、チャージャ方式によって感光体３Ｙを一様帯電させるものを用いてもよい。帯電装置５Ｙによって一様帯電した感光体３Ｙの表面は、後述する潜像形成手段としての光書込ユニット２０から発せられるレーザー光によって露光走査されてＹ用の静電潜像を担持する。
【００１２】
図４は、現像ユニット７Ｙ内を示す分解構成図である。現像手段としての現像ユニット７Ｙは、図２や図４に示されるように、現像剤搬送手段としての第一搬送スクリュー８Ｙが配設された第一剤収容室９Ｙを有している。また、トナー濃度検出手段としての透磁率センサーからなるトナー濃度センサー１０Ｙ、現像剤搬送手段としての第二搬送スクリュー１１Ｙ、現像剤担持体としての現像ロール１２Ｙ、現像剤規制部材としてのドクターブレード１３Ｙなどが配設された第二剤収容室１４Ｙも有している。
【００１３】
循環経路を形成しているこれら２つの剤収容室内には、磁性キャリアとマイナス帯電性のＹトナーとからなる二成分現像剤であるＹ現像剤が内包されている。第一搬送スクリュー８Ｙは、駆動手段によって回転駆動することで、第一剤収容室９Ｙ内のＹ現像剤を図２中の手前側（図４中矢印Ｂの方向）へ搬送する。搬送途中のＹ現像剤は、第一搬送スクリュー８Ｙの上方に固定されたトナー濃度センサー１０Ｙによって、第一剤収容室９Ｙにおけるトナー補給口１７Ｙに対向する箇所（以下「補給位置」という。）よりも現像剤循環方向下流側に位置する所定の検出箇所を通過するＹ現像剤のトナー濃度が検知される。そして、第一搬送スクリュー８Ｙにより第一剤収容室９Ｙの端部まで搬送されたＹ現像剤は、連通口１８Ｙを経て第二剤収容室１４Ｙ内に進入する。
【００１４】
第二剤収容室１４Ｙ内の第二搬送スクリュー１１Ｙは、駆動手段によって回転駆動することで、Ｙ現像剤を図２中の奥側（図４の矢印Ａの方向）へ搬送する。このようにしてＹ現像剤を搬送する第二搬送スクリュー１１Ｙの上方には、現像ロール１２Ｙが第二搬送スクリュー１１Ｙと平行な姿勢で配設されている。この現像ロール１２Ｙは、図２中で反時計回り方向に回転駆動する非磁性スリーブからなる現像スリーブ１５Ｙ内に固定配置されたマグネットローラ１６Ｙを内包した構成となっている。
【００１５】
第二搬送スクリュー１１Ｙによって搬送されるＹ現像剤の一部は、マグネットローラ１６Ｙの発する磁力によって現像スリーブ１５Ｙの表面に汲み上げられる。そして、現像スリーブ１５Ｙの表面と所定の間隙を保持するように配設されたドクターブレード１３Ｙによってその層厚が規制された後、感光体３Ｙと対向する現像領域まで搬送され、感光体３Ｙ上のＹ用の静電潜像にＹトナーを付着させる。この付着により、感光体３Ｙ上にＹトナー像が形成される。現像によってＹトナーを消費したＹ現像剤は、現像スリーブ１５Ｙの回転に伴って第二搬送スクリュー１１Ｙ上に戻される。そして、第二搬送スクリュー１１Ｙにより第二剤収容室１４Ｙの端部まで搬送されたＹ現像剤は、連通口１９Ｙを経て第一剤収容室９Ｙ内に戻る。このようにして、Ｙ現像剤は現像ユニット内を循環搬送される。
【００１６】
トナー濃度センサー１０ＹによるＹ現像剤のトナー濃度の検出結果は、電気信号として制御装置に送られる。この制御装置は、ＲＡＭの中にトナー濃度センサー１０Ｙからの出力電圧を、Ｙ現像剤のトナー濃度に変換する。また、Ｃ，Ｍ，Ｋ用の現像ユニット（７Ｃ，７Ｍ，７Ｋ）に搭載されたトナー濃度センサー（１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｋ）からの出力電圧を、それぞれの現像剤（Ｃ，Ｍ，Ｋ現像剤）のトナー濃度に変換する。なお、透磁率センサーからなるトナー濃度センサーからの出力電圧は、トナー濃度と相関する。現像剤のトナー濃度が高くなるにつれて現像剤の透磁率が低下してトナー濃度センサーからの出力値が低下するからである。
【００１７】
Ｙ用の現像ユニット７Ｙについては、Ｙ用のトナー濃度センサー１０Ｙからの出力電圧Ｖｔと、不揮発メモリーに記憶している所定の出力電圧目標値Ｖｔｒｅｆとを比較する。そして、比較結果に応じた量のＹトナーをトナー補給口１７Ｙから供給するように、トナー補給装置のＹ用の補給モータをその量に応じた時間分だけ駆動する。これにより、現像に伴うＹトナーの消費によってＹトナー濃度が低下したＹ現像剤に対し、第一剤収容室９Ｙで適量のＹトナーが供給される。このため、第二剤収容室１４Ｙ内のＹ現像剤のトナー濃度はトナー濃度の目標値の付近に維持される。他色用の現像ユニット７Ｃ，７Ｍ，７Ｋ内における現像剤についても同様である。
【００１８】
なお、出力電圧Ｖｔと出力電圧目標値Ｖｔｒｅｆとを比較した結果に基づいて補給モータの駆動時間を決定することに代えて、出力電圧Ｖｔに基づいて算出したトナー濃度と、所定のトナー濃度目標値とを比較した結果に基づいて駆動時間を決定してもよい。
【００１９】
図１において、感光体３Ｙ上に形成されたＹトナー像は、中間転写体である中間転写ベルト４１に中間転写される。感光体ユニット２Ｙのドラムクリーニング装置４Ｙは、中間転写工程を経た後の感光体３Ｙの表面に残留したトナーを除去する。これによってクリーニング処理が施された感光体３Ｙの表面は、除電装置によって除電される。この除電により、感光体３Ｙの表面が初期化されて次の画像形成に備えられる。他色用の作像ユニット１Ｃ，１Ｍ，１Ｋにおいても、同様にして感光体３Ｃ，３Ｍ，３Ｋ上にＣトナー像、Ｍトナー像、Ｋトナー像が形成されて、中間転写ベルト４１上に中間転写される。
【００２０】
作像ユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋの下方には、光書込ユニット２０が配設されている。この光書込ユニット２０は、画像情報に基づいて発したレーザー光Ｌを、各作像ユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋの感光体３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｋに照射する。これにより、感光体３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｋ上には、それぞれＹ用、Ｃ用、Ｍ用、Ｋ用の静電潜像が形成される。
【００２１】
なお、光書込ユニット２０は、光源から発したレーザー光Ｌを、モータによって回転駆動されるポリゴンミラー２１によって偏向せしめながら、複数の光学レンズやミラーを介して感光体３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｋに照射するものである。かかる構成のものに代えて、ＬＥＤアレイを採用したものを用いてもよい。
【００２２】
光書込ユニット２０の下方には、第一給紙カセット３１、第二給紙カセット３２が鉛直方向に重なるように配設されている。これらの給紙カセット内には、それぞれ、記録材である記録シートＰが複数枚重ねられた記録シート束の状態で収容されており、一番上の記録シートＰには、第一給紙ローラ３１ａ及び第二給紙ローラ３２ａがそれぞれ当接している。第一給紙ローラ３１ａが駆動手段によって図１中で反時計回りに回転駆動すると、第一給紙カセット３１内の一番上の記録シートＰが、カセットの図１中右側方において鉛直方向に延在するように配設された給紙路３３に向けて排出される。また、第二給紙ローラ３２ａが駆動手段によって図１中で反時計回りに回転駆動すると、第二給紙カセット３２内の一番上の記録シートＰが給紙路３３に向けて排出される。
【００２３】
給紙路３３内には、複数の搬送ローラ対３４が配設されており、給紙路３３に送り込まれた記録シートＰは、これら搬送ローラ対３４のローラ間に挟み込まれながら、給紙路３３内を鉛直方向の下側から上側に向けて搬送される。
【００２４】
給紙路３３の末端には、レジストローラ対３５が配設されている。レジストローラ対３５は、搬送ローラ対３４から送られてくる記録シートＰをローラ間に挟み込むとすぐに、両ローラの回転を一旦停止させる。そして、記録シートＰを適切なタイミングで後述の二次転写ニップに向けて送り出す。
【００２５】
作像ユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋの上方には、中間転写ベルト４１を張架しながら反時計回りに無端移動させる転写ユニット４０が配設されている。転写ユニット４０は、中間転写ベルト４１の他に、ベルトクリーニングユニット４２、第一ブラケット４３、第二ブラケット４４などを備えている。また、４つの一次転写ローラ４５Ｙ，４５Ｃ，４５Ｍ，４５Ｋ、二次転写バックアップローラ４６、駆動ローラ４７、補助ローラ４８、ニップ入口ローラ４９なども備えている。中間転写ベルト４１は、これらのローラに張架されながら、駆動ローラ４７の回転駆動によって図１中反時計回りに無端移動する。
【００２６】
４つの一次転写ローラ４５Ｙ，４５Ｃ，４５Ｍ，４５Ｋは、無端移動する中間転写ベルト４１を感光体３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｋとの間に挟み込んでそれぞれ一次転写ニップを形成している。そして、中間転写ベルト４１の内周面にトナーとは逆極性（本実施形態ではプラス極性）の転写バイアスを印加する。中間転写ベルト４１は、その無端移動に伴ってＹ用、Ｃ用、Ｍ用、Ｋ用の一次転写ニップを順次通過していく過程で、その外周面に感光体３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｋ上の各色トナー像が重なり合うように一次転写される。これにより、中間転写ベルト４１上に４色重ね合わせトナー像が形成される。
【００２７】
二次転写バックアップローラ４６は、中間転写ベルト４１のループ外側に配設された二次転写ローラ５０との間に中間転写ベルト４１を挟み込んで二次転写ニップを形成している。先に説明したレジストローラ対３５は、ローラ間に挟み込んだ記録シートＰを、中間転写ベルト４１上の４色重ね合わせトナー像に同期させ得るタイミングで、二次転写ニップに向けて送り出す。中間転写ベルト４１上の４色重ね合わせトナー像は、二次転写バイアスが印加される二次転写ローラ５０と二次転写バックアップローラ４６との間に形成される二次転写電界や、ニップ圧の影響により、二次転写ニップ内で記録シートＰに一括二次転写される。そして、記録シートＰの白色と相まって、フルカラートナー像となる。
【００２８】
二次転写ニップを通過した後の中間転写ベルト４１には、記録シートＰに転写されなかった転写残トナーが付着している。これは、ベルトクリーニングユニット４２によってクリーニングされる。なお、ベルトクリーニングユニット４２は、クリーニングブレード４２ａを中間転写ベルト４１のおもて面に当接させており、これによってベルト上の転写残トナーを掻き取って除去するものである。
【００２９】
なお、転写ユニット４０の第一ブラケット４３は、ソレノイドの駆動のオンオフに伴って、補助ローラ４８の回転軸線を中心にして所定の回転角度で揺動するようになっている。
【００３０】
本プリンタは、モノクロ画像を形成する場合には、前述のソレノイドの駆動によって第一ブラケット４３を図中反時計回りに少しだけ回転させる。この回転により、補助ローラ４８の回転軸線を中心にしてＹ用、Ｃ用、Ｍ用の一次転写ローラ４５Ｙ，４５Ｃ，４５Ｍを図中反時計回りに公転させることで、中間転写ベルト４１をＹ用、Ｃ用、Ｍ用の感光体３Ｙ，３Ｃ，３Ｍから離間させる。そして、４つの作像ユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋのうち、Ｋ用の作像ユニット１Ｋだけを駆動して、モノクロ画像を形成する。これにより、モノクロ画像形成時にＹ用、Ｃ用、Ｍ用の作像ユニットを無駄に駆動させることによるそれら作像ユニットの消耗を回避することができる。
【００３１】
二次転写ニップの図中上方には、定着手段としての定着ユニット６０が配設されている。この定着ユニット６０は、ハロゲンランプ等の発熱源を内包する加圧加熱ローラ６１と、定着ベルトユニット６２とを備えている。定着ベルトユニット６２は、定着ベルト６４、ハロゲンランプ等の発熱源を内包する加熱ローラ６３、テンションローラ６５、駆動ローラ６６、温度センサー等を有している。そして、無端状の定着ベルト６４を加熱ローラ６３、テンションローラ６５及び駆動ローラ６６によって張架しながら、図２中反時計回り方向に無端移動せしめる。この無端移動の過程で、定着ベルト６４は加熱ローラ６３によって裏面側から加熱される。
【００３２】
定着ベルト６４における加熱ローラ６３に対する掛け回し箇所には、図１中時計回り方向に回転駆動される加圧加熱ローラ６１がおもて面側から当接している。これにより、加圧加熱ローラ６１と定着ベルト６４とが当接する定着ニップが形成されている。
【００３３】
定着ベルト６４のループ外側には、温度センサーが定着ベルト６４のおもて面と所定の間隙を介して対向するように配設されており、定着ニップに進入する直前の定着ベルト６４の表面温度を検知する。この検知結果は、定着電源回路に送られる。定着電源回路は、温度センサーによる検知結果に基づいて、加熱ローラ６３に内包される発熱源や、加圧加熱ローラ６１に内包される発熱源に対する電源の供給をオンオフ制御する。これにより、定着ベルト６４の表面温度が約１４０℃に維持される。
【００３４】
二次転写ニップを通過した記録シートＰは、中間転写ベルト４１から分離した後、定着ユニット６０内に送られる。そして、定着ユニット６０内の定着ニップに挟まれながら図中下側から上側に向けて搬送される過程で、定着ベルト６４によって加熱されたり、押圧されたりして、フルカラートナー像が記録シートＰに定着する。
【００３５】
このようにして定着処理が施された記録シートＰは、排紙ローラ対６７のローラ間を経た後、機外へと排出される。プリンタ本体の筺体の上面には、スタック部６８が形成されており、排紙ローラ対６７によって機外に排出された記録シートＰは、このスタック部６８に順次スタックされる。
【００３６】
転写ユニット４０の上方には、Ｙトナー，Ｃトナー，Ｍトナー，Ｋトナーをそれぞれ収容する４つのトナー収容器であるトナーボトル７２Ｙ，７２Ｃ，７２Ｍ，７２Ｋが配設されている。トナーボトル７２Ｙ，７２Ｃ，７２Ｍ，７２Ｋ内の各色トナーは、トナー補給装置により、それぞれ、作像ユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋの現像ユニット７Ｙ，７Ｃ，７Ｍ，７Ｋに適宜供給される。トナーボトル７２Ｙ，７２Ｃ，７２Ｍ，７２Ｋは、作像ユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋとは独立してプリンタ本体に脱着可能である。
【００３７】
図４において、トナー濃度センサー１０Ｙは、第一剤収容室９Ｙ内において、第二剤収容室１４Ｙに進入する直前の現像剤のトナー濃度を検知する。また、トナー補給口１７Ｙは、第二剤収容室１４Ｙから第一剤収容室９Ｙ内に進入した直後の現像剤に対してトナーを補給する位置に設けられている。つまり、第一剤収容室９Ｙ内において、トナー濃度センサー１０Ｙは、トナー補給口１７Ｙよりも下流側の位置で現像剤のトナー濃度を検知する。
【００３８】
図５は、Ｙ用のトナーボトル７２Ｙを示す斜視図である。同図において、Ｙ用のトナーボトル７２Ｙは、粉体としてのＹトナーを収容する粉体収容部たるボトル状のボトル部７３Ｙと、粉体排出部たる円筒状のホルダー部７４Ｙとを備えている。
【００３９】
ホルダー部７４Ｙは、図６に示されるように、ボトル状のボトル部７３Ｙの頭部に係合して、ボトル部７３Ｙを回転自在に保持する。ボトル部７３Ｙの内周面には、容器の外側から内側に向けて突出するスクリュー状の螺旋突起がボトル軸線方向に延在するように形成されている。
【００４０】
図７は、本プリンタにおけるトナー補給装置７０を示す斜視図である。同図において、トナー補給手段としてのトナー補給装置７０は、４つのトナーボトル７２Ｋ，Ｙ，Ｃ，Ｍを載置するボトル載置台９５、それぞれのボトル部を個別に回転駆動するボトル駆動部９６などを備えている。ボトル載置台９５上にセットされたトナーボトル７２Ｋ，Ｙ，Ｃ，Ｍは、それぞれホルダー部をボトル駆動部９６に係合させている。
【００４１】
図中矢印Ｘ１で示されるように、ボトル駆動部９６に係合しているトナーボトル７２Ｍをボトル載置台９５上でボトル駆動部９６から遠ざける方向にスライド移動させると、トナーボトル７２Ｍのホルダー部７４Ｍがボトル駆動部９６から外れる。このようにして、トナー補給装置７０からトナーボトル７２Ｍを取り外すことができる。
【００４２】
一方、トナーボトル７２Ｍが装着されていない状態のトナー補給装置７０において、図中矢印Ｘ２で示されるように、ボトル載置台９５上でトナーボトル７２Ｍをボトル駆動部９６に近づける方向にスライド移動させると、トナーボトル７２Ｍのホルダー部７４Ｍがボトル駆動部９６に係合する。このようにして、トナー補給装置７０にトナーボトル７２Ｍを装着することができる。他色用のトナーボトル７２Ｋ，Ｙ，Ｃについても、同様の操作を行うことでトナー補給装置７０に脱着することができる。
【００４３】
トナーボトル７２Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋのボトル部７３Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの頭部外周面には、それぞれギヤ部が形成されているが、このギヤ部はホルダー部７４Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋに覆い隠されている。但し、ホルダー部７４Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの周面の一部には、ギヤ部を部分的に露出させるための切り欠きが形成されおり、ギヤ部はこの切り欠きから自らの一部を露出させている。
【００４４】
トナーボトル７２Ｋ，Ｙ，Ｃ，Ｍのホルダー部７４Ｋ，Ｙ，Ｃ，Ｍがボトル駆動部９６に係合すると、ボトル駆動部９６に設けられたＫ，Ｙ，Ｃ，Ｍ用のボトル原動ギヤが、前述の切り欠きを介してボトル部７３Ｋ，Ｙ，Ｃ，Ｍのギヤ部に噛み合う。そして、ボトル駆動部９６のＫ，Ｙ，Ｃ，Ｍ用のボトル原動ギヤが駆動系によって回転駆動することで、ボトル部７３Ｋ，Ｙ，Ｃ，Ｍがホルダー部７４Ｋ，Ｙ，Ｃ，Ｍ上で回転駆動される。
【００４５】
図５において、ボトル部７３Ｙがこのようにしてホルダー部７４Ｙ上で回転せしめられると、ボトル部７３Ｙ内のＹトナーが上述のスクリュー状の螺旋突起に沿ってボトル底側からボトル頭部側に向けて移動する。そして、粉体を収容する収容体たるボトル部７３Ｙの先端に設けられたボトル開口を通って、円筒状のホルダー部７４Ｙ内に流入する。
【００４６】
図８は、トナー補給装置に装着された状態のトナーボトルと、その周囲構成とを示す概略構成図である。同図において、トナーボトルは、ホルダー部７４Ｙの箇所で破断した横断面が示されている。上述したように、このホルダー部７４Ｙには、ホルダー部７４Ｙよりも図中奥側に存在しているボトル部が回転駆動することで、ボトル部内のＹトナーが送り込まれてくる。
【００４７】
トナーボトルのホルダー部７４Ｙは、トナー補給装置のホッパ部７６Ｙに係合している。このホッパ部７６Ｙは、図紙面に直交する方向に扁平な形状に構成され、同図においては、中間転写ベルト４１の手前側に位置している。ホルダー部７４Ｙの底に形成されているトナー排出口７５Ｙと、トナー補給装置のホッパ部７６Ｙに形成されているトナー受入口とは、互いに連通している。
【００４８】
トナーボトルのボトル部からホルダー部７４Ｙに送り込まれたＹトナーは、自重によってホッパ部７６Ｙ内に落とし込まれる。ホッパ部内では、回転可能な回転軸部材７７Ｙに固定された可撓性に富んだ押圧フィルム７８Ｙが回転軸部材７７Ｙとともに回転する。ホッパ部７６Ｙの内壁には、ホッパ部７６Ｙ内におけるＹトナーの有無を検知する圧電素子からなるトナー検知センサー８２Ｙが固定されている。
【００４９】
ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）からなる押圧フィルム７８Ｙは、その回転に伴ってＹトナーをトナー検知センサー８２Ｙの検知面に向けて押圧する。これにより、トナー検知センサー８２Ｙがホッパ部７６Ｙ内のトナーを良好に検知することが可能になる。トナーボトルのボトル部の回転駆動制御は、このトナー検知センサー８２ＹがＹトナーを良好に検知するようになるように行われる。よって、ボトル部内にＹトナーが十分に存在している限り、ボトル部からホルダー部７４Ｙを介してホッパ部７６Ｙ内に十分量のＹトナーが落とし込まれて、ホッパ部７６Ｙ内は十分量のトナーで満たされる。この状態から、ボトル部を頻繁に回転させているにもかかわらず、トナー検知センサー８２ＹによってＹトナーが検知され難くなる状態に変化すると、制御装置は、ボトル部内のＹトナーが残り僅かであるとみなして、「トナーニアエンド」の警報をユーザーに報知する。
【００５０】
ホッパ部７６Ｙの下部には、横搬送管７９Ｙが接続されており、ホッパ部７６Ｙ内のＹトナーは、自重によってテーパーを滑り落ちでこの横搬送管７９Ｙ内に落とし込まれる。横搬送管７９Ｙ内には、トナー補給スクリュー８０Ｙが配設されており、その回転駆動に伴って、Ｙトナーを横搬送管７９Ｙの長手方向に沿って横搬送する。
【００５１】
横搬送管７９Ｙの長手方向の一端部には、落下案内管８１Ｙが鉛直方向に延在する姿勢で接続されている。この落下案内管８１Ｙの下端は、現像ユニット７Ｙの第一剤収容室９Ｙのトナー補給口１７Ｙに接続されている。横搬送管７９Ｙ内のトナー補給スクリュー８０Ｙが回転すると、横搬送管７９Ｙの長手方向の一端部まで搬送されたＹトナーが、落下案内管８１Ｙとトナー補給口１７Ｙとを通じて現像ユニット７Ｙの第一剤収容室９Ｙ内に落下する。これにより、第一剤収容室９Ｙ内にＹトナーが補給される。他色（Ｃ，Ｍ，Ｋ）においても、同様にしてトナーが補給される。
【００５２】
図９は、Ｙ用のトナー濃度センサー１０Ｙの内部構成を示す模式図である。トナー濃度センサー１０Ｙは、現像剤の透磁率を検知してそれに応じた電圧を出力するものである。現像剤の透磁率は現像剤のトナー濃度と相関関係にあることから、トナー濃度センサー１０Ｙは透磁率を検知することで現像剤のＹトナー濃度を間接的に検知していることになる。透磁率を検知する方法としては、コイルのインダクタンス成分を利用する方法が一般的である。その方法はいくつかあるが、同図のトナー濃度センサー１０Ｙでは、差動トランスを使用した磁気ブリッジ型センサーによる方法を採用している。差動トランスは、同図における駆動コイルＬ１、基準コイルＬ２、及び検出コイルＬ３を同心に重ねたコイル群で構築されている。駆動コイルＬ１を高周波で駆動すると、次の式で示される差動出力Ｖ０が得られる。
Ｖ０＝（Ｖ２−Ｖ３）
【００５３】
基準トナー濃度の現像剤を被検対象とした場合における基準コイルＬ２からの出力電圧Ｖ２と検出コイルＬ３からの出力電圧Ｖ３とを他が良い等しくなるようにコイル群を設計している。すると、現像剤のトナー濃度の変化に伴って検出コイルＬ３の出力電圧が微小に変化する。この微小変化を△Ｖ３とすると、差動出力Ｖ０は、次の式で示される。
△Ｖ３＝（Ｖ３＋△Ｖ３）−Ｖ２＝−Ｖ０
【００５４】
この式でわかるように、微小変化△Ｖ３はそのまま差動出力Ｖ０となる。但し、実際の△Ｖ３の値は微小であるため、電圧の変化として検出するにはかなりの増幅処理が必要となる。そこで、従来から周知の方式で△Ｖ３を増幅して電圧として出力する。差動トランスを利用した磁気ブリッジ型センサーでは、このようにして被検対象の透磁率に応じた電圧を出力する。
【００５５】
Ｙ用のトナー濃度センサー１０Ｙの内部構成について説明したが、Ｃ，Ｍ，Ｋ用のトナー濃度センサー１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｋも同様の内部構成になっている。
【００５６】
図１０は、本プリンタにおける一部の電気回路を示すブロック図である。Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋトナーの補給量の調整は、補給制御手段として機能する制御装置１００が、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の補給モータ７１Ｙ，７１Ｃ，７１Ｍ，７１Ｋの駆動を制御することによって行われる。なお、トナー補給部材としては、補給モータ（例えば７１Ｙ）の駆動力によりトナー補給口（例えば１７Ｙ）から現像ユニット内へのトナーの補給量を調整できるものであれば、公知のものを広く利用することが可能である。
【００５７】
制御装置１００は、演算手段たるＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、データ記憶手段であるＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、不揮発メモリー等から構成される。そして、各種の演算処理や、制御プログラムの実行を行うことができる、不揮発メモリーの中に、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋのトナー濃度センサー出力電圧（Ｖｔ）についての出力電圧目標値Ｖｔｒｅｆをそれぞれ格納している。
【００５８】
予測データ算出部１０１は、トナー濃度センサー（例えば１０Ｙ）からの出力電圧Ｖｔと、ＲＯＭに記憶されている演算プログラムや演算テーブルとに基づいて、トナー濃度の時間変化の予測データを算出する。そして、補給制御手段として機能する補給制御部１０２は、予測データ算出部１０１によって算出された予測データと、出力電圧目標値Ｖｔｒｅｆとの差分に基づいて、次のような処理を実施する。即ち、補給モータ（例えば７１Ｙ）についての必要駆動時間を算出し、予めいくつか定められた補給パターン（時間や速さ）を適宜組み合わせてその必要駆動時間を満足し得る駆動パターンを決定する。そして、決定した駆動パターンの通りに補給モータ（例えば７１Ｙ）を駆動することで、現像剤中のトナー濃度を回復させる。この処理により、現像に伴うトナーの消費によってトナー濃度を低下したさせた現像剤に対し、現像ユニットの第一剤収容部（例えば９Ｙ）にて適量のトナーが補給される。このため、第二剤収容部（例えば１４Ｙ）内の現像剤のトナー濃度が目標値の付近に維持される。
【００５９】
制御装置１００には、トナーの帯電量を測定する帯電量測定装置６５０が接続されているが、これについては後に詳述する。
【００６０】
図１に示されるように、中間転写ベルト４１の周方向における全域のうち、ニップ入口ローラ４９に対する掛け回し箇所には、光学センサー１５０がベルトおもて面側から対向している。マルチ反射型光学センサーからなる光学センサー１５０は、光源たるＬＥＤと、正反射受光部と、拡散反射受光部とを有している。二つの受光部は、フォトトランジスタやフォトダイオードなどから構成される。光学センサー１５０は、ＬＥＤから発した後、中間転写ベルト４１の表面上で正反射した正反射光を、正反射受光部によって受光しながら、正反射光の受光量に応じた電圧を正反射受光部から出力する。また、ＬＥＤから発した後、中間転写ベルト４１の表面上で拡散反射した拡散反射光を、拡散反射受光部によって受光しながら、拡散反射光の受光量に応じた電圧を拡散反射受光部から出力する。
【００６１】
中間転写ベルト４１上に形成されたテストトナー像（詳細は後述する）が光学センサー１５０との対向位置を通過するときには、前述した正反射光や拡散反射光の受光量がテストトナー像の光学特性を示す。また、ベルト地肌が前記対向位置を通過するときには、前述した正反射光や拡散反射光の受光量がベルト地肌の光学特性を示す。
【００６２】
本プリンタの制御装置１００は、以下のような作像条件調整処理を、電源オン直後や、所定枚数のプリントを行う毎に実施するように構成されている。即ち、作像条件調整処理では、Ｙ，Ｃ，Ｍ，ＫトナーからなるＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋ階調パターン像をそれぞれ形成する。これら階調パターン像はそれぞれ、複数個のテストトナー像からなり、光学センサー１５０との対向位置を通過するように、中間転写ベルト４１のベルト幅方向における中央部に形成される。Ｋ階調パターン像ＰＫを例にすると、これは例えば段階的にトナー付着量が徐々に増えていく第一Ｋテストトナー像ＰＫ１、第二Ｋテストトナー像ＰＫ２、第三Ｋテストトナー像ＰＫ３・・・第十四Ｋテストトナー像ＰＫ１４という１４個のＫテストトナー像からなる。これらＫテストトナー像がそれぞれ光学センサー１５０との対向位置に進入したときにおける光学センサー１５０からの出力電圧が、Ｉ／Ｏインターフェースを介して制御装置（１００）に送られてＲＡＭに記憶される。
【００６３】
Ｋと同様にして、Ｙ，Ｃ，Ｍ，についても、それぞれ１４個のＹ，Ｃ，Ｍテストトナー像からなるＹ，Ｃ，Ｍ階調パターン像ＰＹ，ＰＣ，ＰＭが形成される。そして、１４個のＹ，Ｃ，Ｍテストトナー像が光学センサー１５０との対向位置に進入したときにおける光学センサー１５０からの出力電圧がＲＡＭに記憶される。
【００６４】
制御装置（１００）は、ＲＡＭに記憶した光学センサー１５０からの出力電圧と、ＲＯＭ内に予め記憶しているアルゴリズムとに基づいて、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋについてそれぞれ、出力電圧を単位面積当りのＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋトナー付着量に換算してＲＡＭに記憶する。なお、本プリンタにおいては、Ｋ階調パターン像のテストトナー像については、正反射光量だけを利用してトナー付着量を検出する。これに対し、Ｃ，Ｍ，Ｋ階調パターン像のテストトナー像については、正反射光量と拡散反射光量とを利用してトナー付着量を検出する。
【００６５】
各色の階調パターン像についてそれぞれ１４個のテストトナー像のトナー付着量を求めたら、次に、目標付着量となる現像バイアスの算出処理を実施する。具体的には、まず、テストトナー像を現像したときの現像ポテンシャル（静電潜像と現像スリーブとの電位差）と、そのテストトナー像のトナー付着量との関係を示す近似直線を最小二乗法によって求める。そして、その近似直線の傾きを、現像γとして求める。また、その近似直線のｘ切片を現像開始電圧Ｖｋとして求める。次に、近似直線に基づいて、目標トナー付着量（図示の例では４．５ｍｇ／ｃｍ２）が得られる現像ポテンシャルを求め、その結果から、目標トナー付着量が得られる現像バイアスを算出する（現像バイアスＶｂ［−Ｖ］＝（現像ポテンシャル−｜潜像電位｜）×（−１））。なお、作像時の帯電バイアスＶｃは、感光体の地肌部電位を現像剤の磁性キャリアを感光体に付着させない程度の値にするように予め決定されている。
【００６６】
現像バイアスＶｂを求めたら、次に、トナー濃度センサーについての出力電圧目標値Ｖｔｒｅｆの補正処理を実施する。この補正処理では、先に求めておいた現像γから所定の目標現像γを減ずることで、△γを求める。目標現像γは予め決められた所定の数値であり、例えば現像ポテンシャル＝１０００［−Ｖ］という条件で１．０［ｍｇ／ｃｍ２］のトナー付着量が得られる値などが採用される。この場合、現像開始電圧Ｖｋは０［−Ｖ］として想定され、目標トナー付着量が０．５［ｍｇ／ｃｍ２］であれば、現像ポテンシャルは５００［−Ｖ］必要である。現像ポテンシャル［−Ｖ］＝現像バイアスＶｂ−潜像電位であるので、潜像電位が５０［−Ｖ］であれば、現像バイアスＶｂ＝５５０［−Ｖ］となる。Δγが所定の値を超えるとＶｂが設定可能な範囲を超えたり、異常画像が発生したりするので、Δγが目標範囲になるように出力電圧目標値Ｖｔｒｅｆを補正する。ただし、このときのＶｔがＶｔｒｅｆと大きく異なっているときは補正を行わない。制御装置１００は、以上のような作像条件調整処理を、定期的に実施するようになっている。
【００６７】
上述したように、トナー濃度センサー（例えば１０Ｙ）は、現像剤の透磁率を検知するものである。透磁率の検知範囲は、トナー濃度センサーによって具備されるコイルによって形成される磁界の及ぶ範囲である。トナー濃度センサーは、その検知範囲内に存在する磁性キャリアの量（以下、検知範囲内キャリア量という）に応じた電圧を出力することで、現像剤のトナー濃度を知らせるものである。ところが、同じトナー濃度の現像剤であっても、トナーの嵩が変化すると、検知範囲内キャリア量が変化することから、トナー濃度センサーからの出力電圧Ｖｔが変化してしまう。
【００６８】
図１１は、トナー濃度が所定の目標濃度になっている現像剤中における磁性キャリアの状態を示す模式図である。なお、同図では磁性キャリアの密度を模式的に示すために、便宜上、磁性キャリア粒子９００を比較的大きく示しているが、実際のトナー濃度センサー１０Ｙと磁性キャリア粒子９００との大きさの比率は同図に示されるものとは大きく異なっている。
【００６９】
同図において、曲線Ｓｃは、トナー濃度センサー１０Ｙによって透磁率が検知される検知範囲を示している。つまり、トナー濃度センサー１０Ｙは、曲線Ｓｃの内側に存在する磁性キャリア粒子９００の量に応じた電圧を出力する。
【００７０】
図１２は、トナー濃度が所定の目標濃度になっていて、且つトナーの帯電量Ｑ／Ｍが図１１に示される現像剤よりも多くなっている現像剤中における磁性キャリアの状態を示す模式図である。同図に示される現像剤は、トナー濃度が図１１に示される現像剤と同じ目標濃度になっているにもかかわらず、曲線Ｓｃの内側に存在する磁性キャリア粒子９００の量がより少なくなっている。これは次に説明する理由による。即ち、図１２に示される現像剤においては、トナーの帯電量Ｑ／Ｍが図１１に示される現像剤よりも多くなっていることから、個々のトナー粒子間の静電反発力がより強く働いて、トナーの嵩がより大きくなる。このように嵩をより大きくしたトナーが個々の磁性キャリア粒子９００の間に存在することで、個々の磁性キャリア粒子９００間の距離をより大きくしていることから、曲線Ｓｃの内側に存在する磁性キャリア粒子９００の数をより少なくしているのである。
【００７１】
図１２に示される現像剤では、トナー濃度が図１１に示される現像剤と同じであるにもかかわらず、曲線Ｓｃの内側に存在する磁性キャリア粒子９００の数がより少なくなっていることから、トナー濃度センサー１０Ｙからの出力電圧Ｖｔがより小さくなる。このように、同じトナー濃度であっても、トナーの帯電量Ｑ／Ｍに応じてトナー濃度センサー１０Ｙからの出力電圧Ｖｔが変化してしまう。これは、トナーの帯電量Ｑ／Ｍの変化に起因する検知誤差がトナー濃度センサー１０Ｙに生じてしまうことを意味している。Ｙ用のトナー濃度センサー１０Ｙについて説明したが、他色用のトナー濃度センサー（１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ）も同様の検知誤差を引き起こしてしまう。
【００７２】
図１３は、トナー濃度センサーの出力電圧Ｖｔ［Ｖ］とトナーの帯電量Ｑ／Ｍ［μＣ／ｇ］との関係を示すグラフである。同じトナー濃度の現像剤を被検対象とするのであれば、図中に点線で示されるように、トナーの帯電量Ｑ／Ｍにかかわらず、トナー濃度センサーからの出力電圧Ｖｔが一定になるのが理想である。しかしながら、実際には、同図に実線で示されるように、同じトナー濃度であるにもかかわらず、トナーの帯電量Ｑ／Ｍが多くなるほど、トナー濃度センサーからの出力電圧Ｖｔが低くなってしまう。これは、トナーの帯電量Ｑ／Ｍが多くなるほど、単位体積あたりの磁性キャリア粒子の量が減って単位体積あたりの透磁率が低くなるからである。
【００７３】
次に、実施形態に係るプリンタの特徴的な構成について説明する。
本プリンタは、図１０に示されるように、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の現像ユニット内のそれぞれで撹拌搬送される現像剤中のトナーの帯電量（Ｑ／Ｍ）を測定する帯電量測定装置６５０を備えている。
【００７４】
この帯電量測定装置６５０における帯電量の測定原理について説明する。
図１４は、コンデンサーの原理を説明するための斜視図である。コンデンサーが蓄積し得る電荷の量である静電容量は、互いに対向する二つの電極板９０１，９０２の平面積に比例し、電極間距離ｄに反比例する。このため、電極板９０１，９０２の面積を大きくしたり、電極間距離ｄを小さくしたりするほど、静電容量が大きくなる。また、電極間に介在する誘電体（絶縁物質）９０３の種類によっても、静電容量は大きく変わる。静電容量は、コンデンサーの電気の蓄積能力を示している。電極板の面積をＳで示し、誘電体９０３の誘電率をεで示すと、静電容量は、「ε×Ｓ／ｄ」の解に比例した値になる。となる。誘電率は物質に固有の値であるため，この電極面積や電極間距離に変化がなければ静電容量は誘電率の変化のみで決定される。
【００７５】
本プリンタの帯電量測定装置６５０は、コンデンサーの原理を利用して現像剤中のトナーの帯電量を測定する。そのために、各色の現像ユニット（７Ｙ，７Ｃ，７Ｍ，７Ｋ）のそれぞれに配設された電極対を有している。それらの電極対は、現像ユニット内で撹拌搬送される現像剤を互いの対向部に受け入れながら排出するように配設されている。電極間に現像剤を介在させた電極対の静電容量は、現像剤中のトナーの帯電量に応じた値になる。現像剤中のトナーの帯電量が変化すると、磁性キャリア粒子の表面に付着するトナー粒子の数が変化したり、トナー粒子１個あたりの電荷量が変化したりして、電極間に挟まれるトナーの総電荷量や現像剤量が変化するからである。この変化により、誘電率が変化する。電極板の面積Ｓや電極間距離ｄは変化しないことから、誘電率の変化はトナーの帯電量の変化に起因している。
【００７６】
各色の現像ユニット内に配設される電極対の電極として、導電性の電極周囲を絶縁体で覆った電極を用いた構成を例にして、電極対の静電容量について説明する。図１５は、電極間に現像剤を介在させた電極対の静電容量と誘電率との関係を示すグラフである。電極対における面積Ｓや電極間距離ｄは一定であるので、静電容量Ｃと誘電率εとは、図示のように互いに比例する。
【００７７】
トナー粒子同士の反発力はトナーの帯電量によって異なってくる。トナーの帯電量が大きいと、トナー粒子同士の反発力が大きくなることから、一定の圧力で電極対の電極間に現像剤を押し込もうとしても，電極間に入り込む現像剤中のトナー粒子の個数が減少する。逆に、トナーの帯電量が小さいと、トナー粒子同士の反発力が小さくなることから、電極対の電極間に入り込む現像剤中のトナー粒子の個数が増える。現像剤中における磁性キャリアとトナーとの容積比率は磁性キャリアの方が遙かに高い。また、磁性キャリアは導電性を有していることから、電極間に入り込む量を変化させることで、見かけ上、電極間の誘電率を変化させる。このため、トナーの帯電量の変化に伴って電極間の静電容量が変化する。
【００７８】
図１６は、トナーの帯電量と電極対の静電容量との関係を示すグラフである。このグラフは、電極対の静電容量を測定した結果と、そのときの現像剤からトナーだけを抽出してその帯電量を測定した結果とに基づいて作成されたものである。図示のように、現像剤中のトナーの帯電量が増加すると、電極対の静電容量が大きくなる。これは、トナーの帯電量が増加すると、電極対の電極間に入り込むトナーがその量を減らして現像剤の見かけの誘電率を高くするからである。
【００７９】
一方、トナーの帯電量が低下すると、電極対の静電容量が小さくなる。これは、トナーの帯電量が低下すると、電極対の電極間に入り込むトナーがその量を増加させて現像剤の見かけの誘電率を低下させるからである。同図では、個々のプロット点に基づいて線形の近似直線を求め、それを帯電量と静電容量との関係特性としているが、多次曲線やその他の関数に近似したり、帯電量について複数の区間を定めて区間毎に関係式を補正してもよい。また、トナーの帯電量と静電容量との関係式が、現像剤のトナー濃度や環境（温度・湿度）に応じて変化する場合には、次のようにしてもよい。即ち、トナー濃度や環境に応じた複数の関係式を用意したり、トナー濃度や環境に応じて関係式を補正するための補正係数や補正データテーブルを用意したりして、トナー濃度や環境に応じて関係式や補正係数などを適宜選択して使用するようにしてもよい。
【００８０】
図１７は、本プリンタの帯電量測定装置６５０に具備されるＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の電極対のうち、Ｋ用の電極対６００Ｋを、Ｋ用の現像ユニットの第一搬送スクリュー８Ｋとともに示す拡大図である。電極対６００Ｋや第一搬送スクリュー８Ｋは、何れもＫ用の現像ユニットの第一剤収容室（９Ｙ）内に設けられたものである。
【００８１】
第一搬送スクリュー８Ｋは、回転軸部８ａＫと、これの周面に螺旋状に立設せしめられたスクリュー羽根８ｂＫとを具備している。また、スクリュー羽根８ｂＫの回転軸線方向で互いに対向する２つの羽根部の間を架橋するように回転軸部８ａＫの周面上に立設せしめられた架橋羽根８ｃＫも具備している。同図では便宜上、図示を省略しているが、スクリュー羽根８ａＫによって形成される螺旋状空間内には、現像剤が収容されている。スクリュー羽根８ａＫは、回転軸部８ａＫとともに回転するのに伴って、螺旋状空間内の現像剤に対して図中矢印Ｂ方向に向かう力を付与する。これにより、螺旋状空間内の現像剤が矢印Ｂ方向に移動する。この移動によって架橋羽根８ｃＫの近くまで移動した現像剤には、架橋羽根８ｃＫによって図中矢印Ａ方向に向かう力が付与される。これは、螺旋状空間内の現像剤を遠心方向に押し出す力である。
【００８２】
同図では、便宜上、図示を省略しているが、第一搬送スクリュー８Ｋよりも鉛直方向下方では、第一剤収容室（９Ｙ）の底壁が第一搬送スクリュー８Ｋに所定の微小間隙を介して対向している。また、第一搬送スクリュー８Ｋの右側方（図紙面に直交する方向の手前側）や、左側方（図紙面に直交する方向の奥側）では、それぞれ仕切り壁が第一搬送スクリュー８Ｋに対して所定の微小間隙を介して対向している。第一搬送スクリュー８Ｋの螺旋状空間内の現像剤は、架橋羽根８ｃＫによって遠心方向に沿った側方に向かう力が付与されても、前述した仕切り壁に突き当たることから、螺旋状空間内からの押し出しが阻止される。また、架橋羽根８ｃＫによって遠心方向に沿った鉛直方向上方に向かう力が付与されても重力によって螺旋空間内に引き戻される。また、架橋羽根８ｃＫによって遠心方向に沿った鉛直方向下方に向かう力が付与されても、基本的には、前述した底壁に突き当たることで螺旋空間内からの押し出しが阻止される。但し、第一剤収容室の長手方向において、電極対６００Ｋの存在する位置では、電極対６００Ｋを収容するための窪みが前述した底壁に設けられている。このため、前記位置においては、螺旋状空間内の現像剤が架橋羽根８ｃＫによって鉛直方向下方に向けて押し出されて、電極対６００Ｋの電極間に進入する。
【００８３】
電極対６００Ｋの二つの電極６０１Ｋ，６０２Ｋは、それぞれ第一搬送スクリュウ８Ｋの回転軸線方向、即ち第一搬送スクリュウ８Ｋによる現像剤搬送方向に延在する姿勢で配設されている。そして、二つの電極６０１Ｋ，６０２Ｋの対向部に入りきれなかった現像剤は、電極対６００Ｋの上方に存在する第一搬送スクリュー８Ｋの螺旋状空間内で第一搬送スクリュー８Ｋによる現像剤搬送方向に移動する。この移動に追従して、二つの電極６０１Ｋ，６０２Ｋの対向部内の現像剤も、前記現像剤搬送方向に移動する。
【００８４】
第一剤収容室の底壁において電極対６００Ｋを収容するために設けられた前記窪みは、現像剤搬送方向の下流側に向かうにつれて第一搬送スクリュウ８Ｋに近づくスロープが設けられている。後続の現像剤によって電極対６００Ｋの電極間から押し出された現像剤は、そのスロープに沿って移動して第一搬送スクリュウ８Ｋに徐々に近づいていき、やがて第一搬送スクリュウ８Ｋの螺旋状空間内に回収される。
【００８５】
このように、電極対６００Ｋは、現像ユニットの第一剤収容室内で第一搬送スクリュー８Ｋによって撹拌搬送される現像剤を二つの電極６０１Ｋ，６０２Ｋの対向部に受け入れながら対向部から排出するように配設されている。二つの電極６０１Ｋ，６０２Ｋの対向部には、架橋羽根８ｃＫによって現像剤が強制的に押し込まれることから、対向部内の現像剤には一定の圧力がかかる。この圧力により、対向部内に進入する現像剤の経時変動が抑えられている。前述の圧力については、架橋羽根８ｃＫの回転軸部８ａＫ表面からの立設高さや、立設姿勢などによって調整することが可能である。
【００８６】
帯電量測定装置６５０は、電極対６００Ｋにおける二つの電極６０１Ｋ，６０２Ｋの対向部に押し込まれた現像剤の静電容量を計算する。静電容量は絶縁された電極間に電荷を蓄積する能力であることから、二つの電極６０１Ｋ，６０２Ｋ間に電流を流すことで計測することができる。定期的に静電容量の変化を計測したい場合には、電流として交流を用いる方法が有効である。交流を用いることで、電流の極性を一定の周期で反転させる。これにより、二つの電極６０１Ｋ，６０２Ｋの間にプラスの電荷とマイナスの電荷とを交互に蓄積させることで、電極間の誘電体たる現像剤を通じて電極間で電流を流すことがなくなる。このときの交流電流の大きさを測定し、その測定結果に基づいて電極対６００Ｋの静電容量を求めることができる。交流の代わりに、直流の電流を流してもよい。
【００８７】
このように、本プリンタに搭載された帯電量測定装置６５０は、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの現像ユニット内に配設されたＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の電極対と、それぞれの電極対間に測定用の電流を個別に供給する電源と、それぞれの電流を個別に測定する電流計とを有している。そして、電流計で測定した電流値に基づいてトナーの帯電量Ｑ／Ｍを測定する。
【００８８】
制御装置１００は、現像剤における様々なトナー濃度についてそれぞれ、トナー濃度センサーからの出力電圧とトナーの帯電量Ｑ／Ｍとの関係を示す関数（以下、電圧・帯電関数という）を記憶している。例えば、図１８は、あるトナー濃度の現像剤を被検対象にしているトナー濃度センサーの出力電圧Ｖｔと、トナーの帯電量Ｑ／Ｍとの関係を示すグラフである。
【００８９】
このグラフは、次のようにして作成されたものである。即ち、互いに異なる帯電量Ｑ／Ｍで帯電している複数のトナーを用意する。詳しくは、数日間に渡って放置して帯電量Ｑ／Ｍを著しく低下させたトナーを攪拌機に投入して撹拌することで、その摩擦帯電を助長する。その際、撹拌時間を異ならせることで帯電量Ｑ／Ｍを異ならせる。このようにして帯電量Ｑ／Ｍを異ならせた複数のトナーのそれぞれを、磁性キャリアに対して所定の重量比率で混合して、所定のトナー濃度の現像剤を作成し、それを被検対象とするトナー濃度センサーからの出力電圧Ｖｔを測定する。また、磁性キャリアに混合していないトナーを用いて、トナーの帯電量Ｑ／Ｍを測定する。そして、それぞれのトナーにおける出力電圧Ｖｔ及び帯電量Ｑ／Ｍに基づいて、図中の２次元座標に測定結果をプロットする。その後、最小二乗法により、複数のプロット点に関する近似直線を算出し、その近似直線の関数を電圧・帯電関数として制御装置１００に記憶させる。
【００９０】
このような電圧・帯電関数を、様々なトナー濃度についてそれぞれ個別に記憶させている。例えば、５．０〜９．０［ｗｔ％］の範囲内において、トナー濃度の値を０．２［ｗｔ％］ピッチで網羅するとする。この場合には、５．０［ｗｔ％］、５．２［ｗｔ％］、５．４［ｗｔ％］・・・８．６［ｗｔ％］、８．８［ｗｔ％］、９．０［ｗｔ％］という具合に、２１通りのトナー濃度にそれぞれ対応する２１個の電圧・帯電関数を記憶させる。それらをＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋのそれぞれで個別に記憶させるので、４色で８４個の電圧・帯電関数を記憶させることになる。
【００９１】
制御装置１００は、トナー濃度センサー１０Ｙ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｋからの出力電圧Ｖｔに基づいてＹトナー濃度，Ｍトナー濃度，Ｃトナー濃度，Ｋトナー濃度を把握する際、出力電圧Ｖｔを補正する。その補正のやり方については、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの各色で同じであるので、以下、Ｙの出力電圧Ｖｔを補正するやり方についてだけ説明する。制御装置１００は、まず、帯電量測定装置６５０によってＹトナーの帯電量Ｑ／Ｍを測定する。次に、Ｙについて記憶している複数の電圧・帯電関数のそれぞれを用いて、帯電量Ｑ／Ｍの測定結果に対応する出力電圧Ｖｔを算出する。例えば、２１通りのトナー濃度に対応する２１個の電圧・帯電関数を記憶している場合には、それらに基づく出力電圧Ｖｔとして、算出値Ｖｔ０１、算出値Ｖｔ０２、算出値Ｖｔ０３・・・算出値Ｖｔ１９、算出値Ｖｔ２０、算出値Ｖｔ２１を算出する。
【００９２】
次に、トナー濃度センサー１０Ｙからの実際の出力電圧Ｖｔを実測値Ｖｔ００として検知する。そして、複数の算出値（例えばＶｔ０１〜Ｖｔ２１）の中から、実測値Ｖｔ００に最も近い算出値を特定した後、特定結果に対応する電圧・帯電関数を特定する。特定された電圧・帯電関数は、被検対象になっている現像剤のトナー濃度に対応している。つまり、トナー濃度センサー１０Ｙの被検対象になった現像剤のトナー濃度は、特定された電圧・帯電関数を得た実験で使用された現像剤のトナー濃度とほぼ同じ値である。以下、その電圧・帯電関数を特に「トナー濃度対応関数」という。
【００９３】
本プリンタにおいては、トナー濃度センサー１０Ｙ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｋからの出力電圧Ｖｔのそれぞれを、標準的なトナーの帯電量Ｑ／Ｍである標準帯電量Ｑｓに対応する値に補正するようになっている。例えば、図１８に示される電圧・帯電関数が「トナー濃度対応関数」であったとする。この場合、トナー濃度センサー１０Ｙからの実際の出力電圧Ｖｔは、帯電量Ｑ／Ｍの実測値Ｑ１に対応するＶｔＱ１とほぼ同じ値になっているが、それを標準帯電量Ｑｓに対応するＶｔｓと同じ値に補正する。具体的には、「トナー濃度対応関数」である図１８に示される電圧・帯電関数を用いて、標準帯電量Ｑｓに対応する出力電圧ＶｔＱ１を算出する。そして、その算出結果を、トナー濃度センサー１０Ｙからの出力電圧Ｖｔであるとみなす。このように、トナー濃度センサー１０Ｙ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｋからの出力電圧Ｖｔを、標準帯電量Ｑｓに対応する値に補正した後、補正後の出力電圧Ｖｔと、出力電圧目標値Ｖｔｒｅｆとの差分に基づいて、補給モータ７１Ｙの駆動時間を決定する。
【００９４】
以上のように、本プリンタでは、トナー濃度検知センサー１０Ｙ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｋからの出力電圧Ｖｔｒｅｆを、Ｙトナー，Ｃトナー，Ｍトナー，Ｋトナーの帯電量Ｑ／Ｍに応じた値に補正する。これにより、トナーの帯電量のバラツキによるトナー濃度の検知誤差を低減することができる。
【００９５】
電圧・帯電関数として、近似直線を示す一次関数を記憶させた例について説明したが、曲線を示す多次関数を記憶させてもよい。また、指数・対数などの関数を記憶させてもよい。また、関数の代わりに、システム同定理論や統計手法などを用いて得た理論アルゴリズムを記憶させてもよい。
【００９６】
次に、実施形態に係るプリンタの構成の一部を他の構成に置き換えた各変形例に係るプリンタについて説明する。なお、以下に特筆しない限り、各変形例に係るプリンタの構成は、実施形態と同様である。
【００９７】
［第一変形例］
図１９は、第一変形例に係るプリンタの帯電量測定装置６５０に具備されるＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の電極対のうち、Ｋ用の電極対６００Ｋを、Ｋ用の現像ユニットの第一搬送スクリュー８Ｋとともに示す拡大図である。実施形態に係るプリンタとの違いとしては、図中奥側の電極６０１Ｋが現像剤搬送方向に対して下流側に少し移動している点である。現像剤は同図における右側から左側に向けて搬送される。図示のように二つの電極６０１Ｋ，６０２Ｋは、現像剤搬送方向の位置が互いに少しだけずれていて、互いに自らの一部を相手に対向させていない。これにより、電極６０１Ｋに対して、スクリュー羽根８ｂＫによって自らに向けて押し込まれてくる現像剤を受け止めさせ易くしている。かかる構成では、電極対向部に対する現像剤の出入りをスムーズにして、電極対向部内での現像剤の滞りを抑えることができる。但し、コンデンサーとして機能する電極対向部における電極面積Ｓを小さくすることから、同じ面積の電極（６０１Ｋ，６０２Ｋ）であれば、実施形態に比べて静電容量の検出精度を低下させるおそれがある。
【００９８】
［第二変形例］
図２０は、第二変形例に係るプリンタの帯電量測定装置６５０に具備されるＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の電極対のうち、Ｋ用の電極対６００Ｋを、Ｋ用の現像ユニットの第一搬送スクリュー８Ｋとともに示す拡大図である。同図において、電極対６００Ｋは、その長手方向を、第一搬送スクリュー８Ｋの回転軸線方向やそれに直交する面方向から傾けた姿勢で配設されている。長手方向を回転軸線方向に沿わせた姿勢になっている場合に比べて、二つの電極対向部への現像剤の出入り性を低下させるが、ある程度の速度で現像剤を電極対向部に通すことが可能である。電極対向部での現像剤の滞留を抑えるために、二つの電極のうち、現像剤搬送方向においてより上流側に配設されている電極６０２Ｋを電極６０１に比べて低くすることが望ましい。このようにすると、搬送中の現像剤が電極６０２Ｋを乗り越え易くなったり、電極６０１Ｋに突き当たって電極間に進入し易くなったりする。
【００９９】
なお、架橋羽根８ｃＹを設けた例について説明したが、スクリュー羽根８ｂＫの回転だけでも螺旋状空間内の現像剤を二つの電極対向部に良好に押し入れることが可能であれば、架橋羽根８ｃＫを省略することも可能である。実施形態や第一変形例も同様である。
【０１００】
また、架橋羽根８ｃＫを設けても二つの電極対向部に現像剤を良好に押し入れることが困難である場合には、架橋羽根８ｃＫをスクリュー羽根８ｂＫに対向させる方向、即ち、現像剤の流れを阻害する方向に力を加えさせるような羽根を設けてもよい。
【０１０１】
［第三変形例］
図２１は、第三変形例に係るプリンタのＫ用の現像ユニットにおける第一搬送スクリュー８Ｋを示す分解拡大図である。同図において、第一搬送スクリュー８Ｋのスクリュー羽根８ｂＫ、架橋羽根８ｃＫのそれぞれには、丸穴状の貫通口が形成されている。また、電極対６００Ｋを構成している二つの電極６０１Ｋ、電極６０２Ｋのそれぞれは円盤状の形状をしている。
【０１０２】
円盤状の電極６０１Ｋには、電線６０５Ｋが接続されているとともに、絶縁性材料からなる絶縁リング６０３Ｋが嵌め込まれている。また、円盤状の電極６０２Ｋには、電線６０６Ｋが接続されているとともに、絶縁性材料からなる絶縁リング６０４Ｋが嵌め込まれている。
【０１０３】
図２２は、第三変形例に係るプリンタのＫ用の現像ユニットにおける第一搬送スクリュー８Ｋを示す拡大図である。図示のように、電極６０１Ｋ及び絶縁リング６０３Ｋの組み合わせは、架橋羽根８ｃＫに設けられた貫通口に嵌め込まれている。また、電極６０２Ｋ及び絶縁リング６０４Ｋの組み合わせは、スクリュー羽根８ｂＫに設けられた貫通口に嵌め込まれている。電極６０１Ｋに接続された電線（図２１の６０５Ｋ）は、架橋羽根８ｃＫの内部に設けられた中空穴と、回転軸部８ａの中空とに通されて、第一搬送スクリュー８Ｋの軸線方向の端部付近に至る。また、電極６０２Ｋに接続された電線（図２１の６０６Ｋ）は、スクリュー羽根８ｂＫの内部に設けられた中空穴と、回転軸部８ａＫの中空とに通されて、第一搬送スクリュー８Ｋの軸線方向の端部付近に至る。
【０１０４】
図示のように、電極６０２Ｋとスクリュー羽根８ｂＫとの間には、絶縁リング６０４Ｋが介在している。これにより、電極６０２Ｋと金属製のスクリュー羽根８ｂＫとが絶縁されｒている。同様に、電極６０１Ｋと金属製の架橋羽根８ｃＫとは、両者間に介在する絶縁リング（図２１の６０３Ｋ）によって絶縁されている。
【０１０５】
第一搬送スクリュー８Ｋの軸線方向の端部付近では、二つのリング電極が回転軸部８ａＫの円周上に嵌め込まれており、それらのリング電極と回転軸部８ａＫとの間には絶縁リングが介在している。これにより、二つのリング電極と回転軸部８ａＫとが絶縁されている。二つのリング電極のそれぞれには、現像ユニット７Ｋのケーシングに片持ち支持される電極片が個別に当接している。第一搬送スクリュー８Ｋが回転しても、それとともに回転するリング電極と、片持ち支持される不動の電極片とが摺擦することで、両者の導通状態が維持される。電極片は、電線を介して帯電量測定装置６５０に導通している。
【０１０６】
電極対６Ｋにおける二つの電極６０１Ｋ、６０２Ｋの間には、現像剤が押し込まれてくる。帯電量測定装置６５０は、二つの電極６０１Ｋ、６０２Ｋの間における静電容量を計算し、その結果に基づいて、現像剤中のトナーの帯電量Ｑ／Ｍを算出する。
【０１０７】
かかる構成では、現像剤の流れを電極対６００Ｋによって阻害することがないので、電極対６００Ｋを設けることに起因する現像剤の搬送性の低下を回避することができる。
【０１０８】
架橋羽根８ｃＫに電極６０１Ｋを嵌め込むとともに、スクリュー羽根８ｂＫに電極６０２Ｋを嵌め込んだ態様について説明したが、架橋羽根８ｃＫそのものを電極として機能させるとともに、スクリュー羽根８ｂＫそのものを電極として機能させてもよい。この場合、架橋羽根８ｃＫとスクリュー羽根８ｂＫとの間、架橋羽根８ｃＫと回転軸部８ａＫとの間、及びスクリュー羽根８ｂＫと回転軸部８ａＫとの間のそれぞれに、絶縁体を介在させればよい。
【０１０９】
［第四変形例］
第四変形例に係るプリンタは、以下に特筆する点の他が、第三変形例に係るプリンタと同様の構成になっている。
【０１１０】
図２３は、第四変形例に係るプリンタのＫ用の現像ユニットにおける第一搬送スクリュー８Ｋを示す拡大図である。図示のように、スクリュー羽根８ｂＫには、電極６０２Ｋが嵌め込まれていない。その代わりに、電極６０２Ｋは、現像ユニット７Ｋのケーシング底板の外面に固定されている。第一搬送スクリュー８Ｋが所定の回転角度姿勢になると、電極６０１Ｋと電極６０２Ｋとがケーシング底板を介して対向する。第一搬送スクリュー８Ｋの回転軸線方向の端部付近には、第一搬送スクリュー８Ｋが所定の回転角度姿勢になったことを検知する検知センサーが設けられている。
【０１１１】
帯電量測定装置６５０は、プリントジョブ開始直前において、第一搬送スクリュー８Ｋを前述の所定の回転角度姿勢にした状態で、第一搬送スクリュー８Ｋの回転駆動を一時停止させる。この状態では、電極６０１Ｋと電極６０２Ｋとがケーシング底板を介して対向するので、両電極がコンデンサーとして機能する。この状態で、帯電量測定装置６５０は、二つの電極６０１Ｋ、６０２Ｋの間における静電容量を計算し、その結果に基づいて、現像剤中のトナーの帯電量Ｑ／Ｍを算出する。かかる構成においても、現像剤の流れを電極対６００Ｋによって阻害することがないので、電極対６００Ｋを設けることに起因する現像剤の搬送性の低下を回避することができる。
【０１１２】
以上に説明したものは一例であり、本発明は、次の態様毎に特有の効果を奏する。
［態様Ａ］
態様Ａは、潜像を担持する潜像担持体（例えば感光体３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋ）と、トナー及びキャリアを含有する現像剤を用いて前記潜像担持体上の潜像を現像する現像手段（例えば現像ユニット７Ｙ）と、現像剤のトナー濃度を検知するトナー濃度検知手段（例えばトナー濃度センサー１０Ｙ）と、前記トナー濃度検知手段による検知結果に基づいて所定の処理を実施する制御手段（例えば制御装置１００）とを備える画像形成装置において、前記現像剤中のトナーの帯電量を把握する帯電量把握手段を設け、前記帯電量把握手段による把握結果に基づいて、前記トナー濃度検知手段によるトナー濃度の検知結果を補正するように、前記制御手段を構成したことを特徴とするものである。
【０１１３】
かかる構成においては、帯電量把握手段によってトナーの帯電量を把握した結果に基づいてトナー濃度の検知結果を補正することで、トナーの帯電量のバラツキによるトナー濃度の検知誤差を低減することができる。
【０１１４】
［態様Ｂ］
態様Ｂは、態様Ａにおいて、前記現像装置にトナーを補給するトナー補給手段（例えばトナー補給装置）を設け、前記現像手段内に収容される現像剤中のトナー濃度を検知するように前記トナー濃度検知手段を構成し、且つ、前記所定の処理として、トナー濃度目標値と、前記トナー濃度検知手段による検知結果を前記把握結果に基づいて補正した値との差分に応じた駆動量で前記トナー補給手段を駆動する処理を実施するように、前記制御手段を構成したことを特徴とするものである。かかる構成では、トナーの帯電量にかかわらず、現像手段内の現像剤のトナー濃度を精度良くトナー濃度目標値の付近に維持することができる。
【０１１５】
［態様Ｃ］
態様Ｃは、態様Ａ又はＢにおいて、前記帯電量把握手段として、前記現像剤中のトナーの帯電量を測定する帯電量測定手段（例えば帯電量測定装置６５０）を用い、前記帯電量測定手段による測定結果に基づいて前記トナー濃度検知手段による検知結果を補正するように、前記制御手段を構成したことを特徴とするものである。かかる構成では、トナーの帯電量を予測する場合に比べてトナーの帯電量を精度良く把握することで、トナーの帯電量のバラツキによるトナー濃度の検知誤差をより良好に低減することができる。
【０１１６】
［態様Ｄ］
態様Ｄは、態様Ｃにおいて、前記現像手段内で撹拌搬送される現像剤を互いの対向部に受け入れながら前記対向部から排出する二つの電極からなる電極対（例えば電極対６００Ｋ）における電極間の静電容量に基づいてトナーの帯電量を測定するように、前記帯電量測定手段を構成したことを特徴とするものである。かかる構成では、電極間に介在させた現像剤の静電容量を測定した結果に基づいて、現像剤中のトナーの帯電量を測定することができる。
【０１１７】
［態様Ｅ］
態様Ｅは、態様Ｄにおいて、前記現像手段として、スクリュー部材（例えば第一搬送スクリュー８Ｋ）の回転に伴って現像剤を撹拌搬送するものを用い、前記スクリュー部材の螺旋状空間内に収容されている現像剤に対し、前記スクリュー部材の回転軸部の回転に伴って前記螺旋状空間内から遠心方向に押し出す力を付与する押し出し羽根（例えば架橋羽根８ｃＫ）を前記回転軸部（例えば回転軸部８ａＫ）に立設せしめ、前記押し出し羽根によって前記螺旋状空間内から押し出されてくる現像剤を受け入れる位置に前記電極対を配設したことを特徴とするものである。かかる構成では、押し出し羽根によって電極間に現像剤を押し入れることで、電極間の現像剤を一定の圧力にして電極間の現像剤量の変動を抑えて、その変動に起因する帯電量の測定誤差を低減することができる。
【０１１８】
［態様Ｆ］
態様Ｆは、態様Ｄにおいて、前記電極対における二つの電極のうち、少なくとも一方を、前記現像手段内で現像剤を搬送する現像剤搬送体に設けたことを特徴とするものである。かかる構成では、現像剤搬送体を、電極保持体として利用することができる。
【０１１９】
［態様Ｇ］
態様Ｇは、態様Ｆにおいて、前記現像剤搬送体として、自らの回転に伴って現像剤を搬送するスクリュー部材を用い、前記電極対における前記一方を、前記スクリュー部材に設けたことを特徴とするものである。かかる構成では、スクリュー部材を電極保持体として利用することができる。
【０１２０】
［態様Ｈ］
態様Ｈは、態様Ｇにおいて、前記スクリュー部材の螺旋状空間内に収容されている現像剤に対し、前記スクリュー部材の回転軸部の回転に伴って前記螺旋状空間内から遠心方向に押し出す力を付与する押し出し羽根を前記回転軸部に立設せしめ、前記電極対における前記一方を前記押し出し羽根に設けたことを特徴とするものである。かかる構成では、押し出し羽根を電極保持体として利用することができる。
【０１２１】
［態様Ｉ］
態様Ｉは、態様Ｈにおいて、前記電極対における前記一方ではない他方を、前記スクリュー部材の螺旋羽根に設けたことを特徴とするものである。かかる構成では、螺旋羽根を電極保持体として利用することができる。また、第三変形例に係るプリンタのように、電極対における一方を押し出し羽根の穴に嵌め込み、且つ他方を螺旋羽根の穴に嵌め込むことで、電極対を設けることに起因する現像剤の搬送性の低下を回避することもできる。
【０１２２】
［態様Ｊ］
態様Ｊは、態様Ｈにおいて、前記電極対における前記一方ではない他方を、前記現像手段の外壁に設けたことを特徴とするものである。かかる構成では、第四変形例に係るプリンタのように、電極対における一方を押し出し羽根の穴に嵌め込むことで、電極対を設けることに起因する現像剤の搬送性の低下を回避することもできる。
【符号の説明】
【０１２３】
１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋ：作像ユニット
２０：光書込ユニット
３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｋ：感光体（潜像担持体）
７Ｙ，７Ｃ，７Ｍ，７Ｋ：現像ユニット（現像手段）
８Ｋ：第一搬送スクリュー（スクリュー部材）
８ａＫ：回転軸部
８ｂＫ：スクリュー羽根（螺旋羽根）
８ｃＫ：架橋羽根（押し出し羽根）
２０：光書込ユニット（潜像書込手段）
１００：制御装置（制御手段）
１５０：光学センサー
６００Ｋ：電極対
６０１Ｋ：電極
６０２Ｋ：電極
６５０：帯電量測定装置
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１２４】
【特許文献１】特開２０１４−１８６３１１号公報
【図１】
2017016086.tif 000003
【図２】
2017016086.tif 000004
【図３】
2017016086.tif 000005
【図４】
2017016086.tif 000006
【図５】
2017016086.tif 000007
【図６】
2017016086.tif 000008
【図７】
2017016086.tif 000009
【図８】
2017016086.tif 000010
【図９】
2017016086.tif 000011
【図１０】
2017016086.tif 000012
【図１１】
2017016086.tif 000013
【図１２】
2017016086.tif 000014
【図１３】
2017016086.tif 000015
【図１４】
2017016086.tif 000016
【図１５】
2017016086.tif 000017
【図１６】
2017016086.tif 000018
【図１７】
2017016086.tif 000019
【図１８】
2017016086.tif 000020
【図１９】
2017016086.tif 000021
【図２０】
2017016086.tif 000022
【図２１】
2017016086.tif 000023
【図２２】
2017016086.tif 000024
【図２３】
2017016086.tif 000025