特許 5961143 画像形成装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5961143

(24)【登録日】2016年7月1日

(45)【発行日】2016年8月2日

(54)【発明の名称】画像形成装置

(51)【国際特許分類】

   G03G 15/08 20060101AFI20160719BHJP

【ＦＩ】

   G03G15/08 322B

   G03G15/08 362

【請求項の数】2

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2013-137687(P2013-137687)

(22)【出願日】2013年7月1日

(65)【公開番号】特開2015-11250(P2015-11250A)

(43)【公開日】2015年1月19日

【審査請求日】2015年5月19日

(73)【特許権者】

【識別番号】000006150

【氏名又は名称】京セラドキュメントソリューションズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100111202

【弁理士】

【氏名又は名称】北村 周彦

(72)【発明者】

【氏名】小林 公彦

【審査官】 菅藤 政明

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００２−３７２８４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平９−１６０３６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平５−８８５５０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０３Ｇ １５／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

収納する現像剤で像担持体を現像する現像器と、
前記現像器における前記現像剤の透磁率を検知する透磁率検知部と、
前記透磁率検知部での検知結果に基づいて、前記現像器における前記現像剤の透磁率のデューティ比を算出し、前記デューティ比に基づいて前記現像器内の前記現像剤の量を測定する現像剤量測定部と、
前記現像器内で回転して前記現像剤を撹拌する撹拌部材と、
前記撹拌部材による撹拌前に前記透磁率検知部で検知された透磁率に基づいて、前記透磁率検知部での検知結果が周期的に変動しているか否かを判定する検知結果判定部と、
前記検知結果判定部によって前記透磁率検知部での検知結果が周期的に変動していると判定した場合に、前記撹拌部材による撹拌中に前記透磁率検知部で検知された所定期間の透磁率から、前記撹拌部材による撹拌前に前記透磁率検知部で検知された前記所定期間の透磁率を減算して、前記透磁率検知部での検知結果を補正する検知結果補正部と、
を備え、
前記現像剤量測定部は、前記検知結果補正部で補正された前記透磁率検知部での検知結果に基づいて、前記現像器における前記現像剤の透磁率のデューティ比を算出し、前記デューティ比に基づいて前記現像器内の前記現像剤の量を測定することを特徴とする画像形成装置。

【請求項2】

前記検知結果判定部によって、前記撹拌部材による撹拌前の前記透磁率検知部での検知結果が周期的でなくランダムに変動していると判定された場合、又は電源電圧に略等しいと判定された場合、エラー報知を行うことを特徴とする請求項１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、現像器内の現像剤量を測定可能な画像形成装置に関する。

【背景技術】

【0002】

画像形成装置は、感光体ドラムに形成された静電潜像を、現像器がトナー等の現像剤で現像することにより、感光体ドラム上にトナー像等の画像を形成している。この画像は、転写部で用紙に転写され、定着部で固定されてから画像形成装置の外部に排出される。

【0003】

現像器は、そのハウジング内に十分な量のトナーが収納されているか否かを検知するためにトナーセンサを備える。トナーセンサは、例えば、現像器内のトナーで生じる磁界の透磁率を検知し、画像形成装置がトナーセンサでの検知結果に応じた出力電圧に基づいて現像器内のトナー量を測定している。そして、画像形成装置は、トナーセンサにより十分なトナーを検知できない場合に、現像器にトナーを補給するように制御している。これにより、現像器内のトナー量が一定に保たれ、所望の画像を良好に形成することができる。

【0004】

例えば、特許文献１に記載のトナーエンド検知装置では、トナーセンサのアナログ出力電圧が、トナー収容室内のアジテータの回転によって変動することを利用し、アナログ出力電圧の変動、即ち、最大値と最小値との差異からトナーエンドを検知することにより、トナーセンサの出力特性の違いによるトナーエンド検知のばらつきを抑える。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開平９−２８１７８６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、上記のように透磁率を検知するトナーセンサを備えた画像形成装置では、漏れ磁束を発するトランスやコイル等を備えた電子機器や磁石等の磁性体が、画像形成装置の近傍、特にトナーセンサの近傍に配置された場合には、その磁束の影響によって、トナーの透磁率よりも大きな透磁率を検知し、センサ出力が上昇するおそれがある。このような外部環境の影響でセンサ出力が上昇すると、その出力電圧がトナーセンサや画像形成装置での検知手段における限界値を超えることがあり、正確な最大値が確認できず、正確なトナー量を測定できなくなる。

【0007】

そこで、本発明は上記事情を考慮し、外部環境の影響に拘らず現像器内の現像剤量を正確に測定することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の画像形成装置は、収納する現像剤で像担持体を現像する現像器と、前記現像器における前記現像剤の透磁率を検知する透磁率検知部と、前記透磁率検知部での検知結果に基づいて、前記現像器における前記現像剤の透磁率のデューティ比を算出し、前記デューティ比に基づいて前記現像器内の前記現像剤の量を測定する現像剤量測定部とを備えることを特徴とする。

【0009】

このような構成を採用することで、透磁率検知部での検知結果に、外部環境の影響が加えられていても、現像器内の現像剤の量を正確に測定することができる。

【0010】

また、画像形成装置は、前記現像器内で回転して前記現像剤を撹拌する撹拌部材と、前記撹拌部材による撹拌前に前記透磁率検知部で検知された透磁率に基づいて、前記透磁率検知部での検知結果が周期的に変動しているか否かを判定する検知結果判定部と、前記検知結果判定部によって前記透磁率検知部での検知結果が周期的に変動していると判定した場合に、前記撹拌部材による撹拌中に前記透磁率検知部で検知された所定期間の透磁率から、前記撹拌部材による撹拌前に前記透磁率検知部で検知された前記所定期間の透磁率を減算して、前記透磁率検知部での検知結果を補正する検知結果補正部と、を備え、前記現像剤量測定部は、前記検知結果補正部で補正された前記透磁率検知部での検知結果に基づいて、前記現像器における前記現像剤の透磁率のデューティ比を算出し、前記デューティ比に基づいて前記現像器内の前記現像剤の量を測定するとよい。

【0011】

このような構成を採用することで、外部環境による影響を除いた透磁率検知部での検知結果を得ることができ、現像器内の現像剤の量をより正確に測定することができる。

【0012】

更に、前記検知結果判定部によって、前記撹拌部材による撹拌前の前記透磁率検知部での検知結果が周期的でなくランダムに変動していると判定された場合、又は電源電圧に略等しいと判定された場合、エラー報知を行うとよい。

【0013】

このような構成を採用することで、透磁率検知部に影響を与える外部機器等が画像形成装置の近くにあることをユーザに促すことができる。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、外部環境の影響に拘らず現像器内の現像剤量を正確に測定することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明の一実施形態に係るプリンターの概略を示す模式図である。

【図2】本発明の一実施形態に係るプリンターにおける現像器の断面図である。

【図3】本発明の一実施形態に係るプリンターにおいて、現像器及びこれを制御する制御部を示すブロック図である。

【図4】本発明の一実施形態に係るプリンターにおいて、現像器におけるトナー量の測定処理を示すフローチャートである。

【図5】本発明の一実施形態に係るプリンターにおいて、外部環境の影響がない場合に、トナー撹拌前の現像器でのトナーセンサ出力を示すグラフである。

【図6】本発明の一実施形態に係るプリンターにおいて、外部環境の影響がある場合に、トナー撹拌前の現像器でのトナーセンサ出力を示すグラフである。

【図7】本発明の一実施形態に係るプリンターにおいて、外部環境の影響がない場合に、トナー撹拌中の現像器でのトナーセンサ出力を示すグラフである。

【図8】本発明の一実施形態に係るプリンターにおいて、外部環境の影響がある場合に、トナー撹拌中の現像器でのトナーセンサ出力を示すグラフである。

【図9】本発明の一実施形態に係るプリンターにおいて、現像器内の現像剤のデューティ比が高い場合のトナーセンサ出力を示すグラフである。

【図10】本発明の一実施形態に係るプリンターにおいて、現像器内の現像剤のデューティ比が低い場合のトナーセンサ出力を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0016】

まず、図１を用いて、画像形成装置としてのプリンター１の全体の構成について説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るプリンターの概略を示す模式図である。以下、図１における紙面右側を、プリンター１の正面側（前側）とする。本実施形態のプリンター１は、磁性一成分のトナー（現像剤）により用紙に現像を行うものである。

【0017】

図１に示されるように、プリンター１は、箱型形状のプリンター本体２を備え、プリンター本体２の下部には用紙（図示せず）を収納する給紙カセット３が収容され、プリンター本体２の上面には排紙トレイ４が設けられる。

【0018】

プリンター本体２の前上部には、レーザー・スキャニング・ユニット（ＬＳＵ）を有する露光器５が配置され、プリンター本体２の後部には、画像形成部６が設けられる。画像形成部６には、像担持体である感光体ドラム７が回転可能に設けられ、感光体ドラム７の周囲には、帯電器８と、現像器９と、転写ローラー１０と、クリーニング装置１１とが、感光体ドラム７の回転方向（図１の矢印Ｘ参照）に沿って配置される。現像器９は、感光体ドラム７に隣接するようにプリンター１の装着部（図示せず）に装着されると共に、トナー供給を受けるためにトナーコンテナ等のトナー容器１２に接続される。

【0019】

プリンター本体２の後部には、下方から上方に向かって用紙の搬送経路１３が設けられる。つまり、本実施形態のプリンター１は、縦搬送である。搬送経路１３において、上流端には給紙部１４が設けられ、中流部には感光体ドラム７と転写ローラー１０とで構成される転写部１５が設けられ、下流部には定着部１６が設けられ、下流端には排紙部１７が設けられる。また、搬送経路１３の後方には、両面印刷用の反転経路１８が設けられる。

【0020】

次に、このような構成を備えたプリンター１の画像形成動作について説明する。

【0021】

プリンター１に電源が投入されると、各種パラメーターが初期化され、定着部１６の温度設定等の初期設定が実行される。そして、プリンター１に接続されたコンピューター等から画像データが入力され、印刷開始の指示がなされると、以下のようにして画像形成動作が実行される。

【0022】

まず、帯電器８によって感光体ドラム７の表面が帯電された後、露光器５からのレーザー光Ｐにより感光体ドラム７に対して画像データに対応した露光が行われ、感光体ドラム７の表面に静電潜像が形成される。次に、この静電潜像は、現像器９から感光体ドラム７へとトナーが供給されることにより、トナー像に現像される。

【0023】

一方、給紙部１４によって給紙カセット３から取り出された用紙は、上記した画像形成動作とタイミングを合わせて転写部１５へと搬送され、転写部１５において感光体ドラム７上のトナー像が用紙に転写される。トナー像を転写された用紙は、搬送経路１３を下流側へと搬送されて定着部１６に進入し、この定着部１６において用紙にトナー像が定着される。トナー像が定着された用紙は、排紙部１７から排紙トレイ４に排出される。なお、感光体ドラム７上に残留したトナーは、クリーニング装置１１によって回収される。

【0024】

次に、図２を用いて、現像器９について詳細に説明する。図２は、本発明の一実施形態に係るプリンターにおける現像器の断面図である。

【0025】

図２に示されるように、現像器９は、開口部２１を有するハウジング（筐体）２０を備え、開口部２１が感光体ドラム７に対向するように配置される（図１参照）。

【0026】

ハウジング２０の上部には、供給口（図示せず）が開口していて、この供給口を介してトナー容器１２に接続されてトナー供給を受ける。また、ハウジング２０の底部には、後述する搬送スクリュー２４と第１撹拌スクリュー２５との間に第１隔壁２２が設けられ、また、第１撹拌スクリュー２５と第２撹拌スクリュー２６との間に第２隔壁２３が設けられる。例えば、第１隔壁２２は、搬送スクリュー２４から第１撹拌スクリュー２５へとトナーを搬送するための隙間（図示せず）を上記供給口の近傍に有し、第２隔壁２３は、第１撹拌スクリュー２５から第２撹拌スクリュー２６へとトナーを搬送するための隙間（図示せず）を両端部に有する。

【0027】

現像器９は、ハウジング２０の内部に、搬送スクリュー２４と、第１撹拌スクリュー（撹拌部材）２５と、第２撹拌スクリュー（撹拌部材）２６と、現像ローラー２７とを備える。また、現像器９は、ハウジング２０内のトナー量に応じた透磁率を検知するためのトナーセンサ（透磁率検知部）２８を備える。

【0028】

例えば、現像器９は、プリンター１が備えるモーター等の駆動源２９（図３参照）からの駆動力を入力して、搬送スクリュー２４、第１撹拌スクリュー２５、第２撹拌スクリュー２６及び現像ローラー２７へとそれぞれ伝達するように構成される。図３では、駆動源２９の第１撹拌スクリュー２５及び第２撹拌スクリュー２６への接続を示し、搬送スクリュー２４及び現像ローラー２７への接続は省略する。

【0029】

搬送スクリュー２４は、搬送回転軸３０と該搬送回転軸３０に周設される螺旋状の搬送羽根部材３１とを備え、開口部２１とは反対側のハウジング２０の前方端部において回転可能に設けられる。例えば、搬送羽根部材３１は、搬送回転軸３０の軸方向の一端部に設けられ、搬送回転軸３０の軸方向の他端部は、駆動源２９から駆動力を入力するように構成される。

【0030】

即ち、搬送スクリュー２４は、駆動源２９からの駆動力により搬送回転軸３０が搬送羽根部材３１と共に回転し、供給口から供給されるトナーを搬送羽根部材３１の回転により第１隔壁２２の隙間を介して第１撹拌スクリュー２５へと搬送する。

【0031】

第１撹拌スクリュー２５は、第１撹拌回転軸３２と該第１撹拌回転軸３２に周設される螺旋状の第１撹拌羽根部材３３とを備え、第２撹拌スクリュー２５は、第２撹拌回転軸３４と該第２撹拌回転軸３４に周設される螺旋状の第２撹拌羽根部材３５とを備える。第１撹拌スクリュー２５は搬送スクリュー２４の後方で平行に隣接し、第２撹拌スクリュー２６は第１撹拌スクリュー２５の後方で平行に隣接して、それぞれハウジング２０の底部において回転可能に設けられる。第１撹拌羽根部材３３及び第２撹拌羽根部材３５は、それぞれ第１撹拌回転軸３２及び第２撹拌回転軸３４の一端部から他端部に亘って螺旋を成すように設けられる。例えば、第１撹拌回転軸３２及び第２撹拌回転軸３４のそれぞれの他端部は、駆動源２９から駆動力を入力するように構成される。

【0032】

即ち、第１撹拌スクリュー２５は、駆動源２９からの駆動力により第１撹拌回転軸３２が第１撹拌羽根部材３３と共に回転し、搬送スクリュー２４から搬送されるトナーを第１撹拌羽根部材３３の回転により撹拌しつつ、第２隔壁２３の一方の隙間を介して第２撹拌スクリュー２６へと搬送する。また、第２撹拌スクリュー２６は、駆動源２９からの駆動力により第２撹拌回転軸３４が第２撹拌羽根部材３５と共に回転し、第１撹拌スクリュー２５から搬送されるトナーを第２撹拌羽根部材３５の回転により撹拌しつつ現像ローラー２７へと搬送する。

【0033】

現像ローラー２７は、ハウジング２０の後方端部において第２撹拌スクリュー２６の後方に平行して隣接していて、現像回転軸２６を備えて回転可能に設けられる。現像ローラー２７の回転面の一部は、開口部２１から露出していて、感光体ドラム７と互いの回転面が対向するように近接している。例えば、現像回転軸３６の端部は、駆動源２９から駆動力を入力するように構成される。

【0034】

即ち、現像ローラー２７は、駆動源２９からの駆動力により現像回転軸３６が回転し、第２撹拌スクリュー２６から搬送されるトナーを表面に担持する。更に、現像ローラー２７は、担持したトナーを、開口部２１を介して近接する感光体ドラム７へと供給し、該感光体ドラム７の表面に形成された静電潜像を現像する。

【0035】

なお、現像ローラー２７で所定量を超えたために担持されないトナー、即ち余剰トナーは、第２撹拌スクリュー２６へと戻され、ここから第２隔壁２３の他方の隙間を介して第１撹拌スクリュー２５へと戻される。このようにして、第１撹拌スクリュー２５及び第２撹拌スクリュー２６によってトナー容器１２から供給されたトナーの撹拌及び搬送が行われる。

【0036】

トナーセンサ２８は、第１撹拌スクリュー２５と第２撹拌スクリュー２６との間において、ハウジング２０の上部内側面に埋設される。トナーセンサ２８は、ハウジング２０内のトナーによってトナーセンサ２８の近傍に生じる磁界の透磁率を検知する透磁率検知器である。例えば、磁性一成分のトナーの場合、トナー量が多くなるに連れて透磁率が大きくなり、トナー量が少なくなるに連れて透磁率が小さくなる。従って、ハウジング２０の上部に設けられたトナーセンサ２８は、ハウジング２０内の上部に達するほど十分な量のトナーが収納されている場合には大きい透磁率を検知し、ハウジング２０内の上部に満たない不十分な量のトナーが収納されている場合には小さい透磁率を検知する。また、ハウジング２０内のトナーが、第１撹拌スクリュー２５又は第２撹拌スクリュー２６によって掻き上げられたためにトナーセンサ２８の近傍にある場合にも、トナーセンサ２８は大きい透磁率を検知する。

【0037】

また、トナーセンサ２８は、プリンター１の制御部４０（図３参照）に電気的に接続していて、検知した透磁率に応じた電圧をセンサ出力として制御部４０（図３参照）に出力する。制御部４０では、トナーセンサ２８のセンサ出力のデューティ比、即ち、透磁率のデューティ比に基づいてハウジング２０内のトナー量を測定する。

【0038】

次に、図３を用いて、制御部４０について詳細に説明する。図３は、本発明の一実施形態に係るプリンターにおいて、現像器及びこれを制御する制御部を示すブロック図である。

【0039】

制御部４０は、プリンター１の各動作を統括して制御するもので、ＣＰＵ４１を備えていて、例えば、記憶部４２に記憶されたプログラムを実行することにより各動作を実行する。また、制御部４０は、センサ出力読取部４３、センサ出力判定部（検知結果判定部）４４、センサ出力補正部（検知結果補正部）４５、トナー量測定部（現像剤量測定部）４６及びスクリュー制御部４７を備える。例えば、センサ出力読取部４３、センサ出力判定部４４、センサ出力補正部４５、トナー量測定部４６及びスクリュー制御部４７は、記憶部４２に記憶されたプログラムで構成され、ＣＰＵ４１によって実行可能なものでよい。

【0040】

センサ出力読取部４３は、トナーセンサ２８のセンサ出力を読み取るもので、例えば、トナーセンサ２８に検知指示を行い、また、トナーセンサ２８から検知結果である現像器９内の透磁率に応じた電圧をセンサ出力として受け取る。

【0041】

センサ出力判定部４４は、現像器９におけるトナーの撹拌前（非撹拌状態）にセンサ出力読取部４３で読み取ったトナーセンサ２８のセンサ出力（現像器９内の透磁率）を監視（モニタ）し、センサ出力が時間変化（変動）しているか否かを判定する。

【0042】

また、センサ出力判定部４４は、トナー撹拌前にセンサ出力が変動している場合には、トナーセンサ２８での透磁率検知に外部環境による影響が生じていると判断できるため、その変動に周期性があるか否かを判定する。例えば、センタ出力判定部４４は、１分程度の所定の長期間、トナーセンサ２８のセンサ出力をモニタし、モニタした一連のデータにおいて一部の配列を切り出し、この配列と一致する他の配列の有無を確認する。このとき、一致する配列があれば、切り出した配列から一致する配列までの期間を１周期とし、この１周期のデータ配列と次の１周期のデータ配列とを比較して、データが略等しければ周期性ありと判断する。そして、センサ出力の変動に周期性がある場合には、センサ出力から外部環境による影響を除く補正ができると判断できるため、センサ出力判定部４４はセンサ出力補正部４５に対して補正指示を行う。他方、センサ出力の変動に周期性がなくランダムである場合には、センサ出力から外部環境による影響を除く補正ができないと判断できるため、制御部４０が警告手段（図示せず）等によりエラー報知を行う。

【0043】

また、センサ出力判定部４４は、センサ出力が変動していない場合、トナーセンサ２８のセンサ出力である透磁率に応じた電圧と電源電圧Ｖｓとを比較する。センサ出力が電源電圧Ｖｓ（限界値）に略等しい場合、例えば、電源電圧Ｖｓの±０．３Ｖの範囲内にある場合には、センサ出力に外部環境による影響が生じていて、センサ出力のＨＩＧＨとＬＯＷとを区別できずにデューティ比を算出できないほど電圧が上昇していると判断できるため、制御部４０が警告手段（図示せず）等によりエラー報知を行う。他方、センサ出力が電源電圧Ｖｓを十分に下回っている場合には、センサ出力判定部４４はセンサ出力補正部４５に対して補正指示を行い、或いは、補正指示を行わずにトナー量測定部４６に測定指示を行う。

【0044】

センサ出力補正部４５は、現像器９におけるトナーの撹拌中（撹拌状態）にセンサ出力読取部４３でトナーセンサ２８のセンサ出力を読み取り、トナー撹拌中のセンサ出力からトナー撹拌前のセンサ出力を減算して補正する。センサ出力補正部４５は、例えば、第１撹拌スクリュー２５及び第２撹拌スクリュー２６による撹拌周期と同じ期間又は数回の繰り返し期間でトナーセンサ２８のセンサ出力を取得し、上記の減算をして補正する。

【0045】

トナー量測定部４６は、センサ出力補正部４５で補正されたセンサ出力（透磁率）について、第１撹拌スクリュー２５及び第２撹拌スクリュー２６による撹拌周期におけるデューティ比を算出し、このデューティ比に基づいてハウジング２０内のトナー量を測定する。

【0046】

スクリュー制御部４７は、駆動源２９に接続していて、搬送スクリュー２４、第１撹拌スクリュー２５、第２撹拌スクリュー２６及び現像ローラー２７を駆動させる際に駆動源２９に駆動信号を入力する。

【0047】

次に、このような構成を備えたプリンター１のトナー量測定動作について図４のフローチャートを参照しながら説明する。

【0048】

先ず、プリンター１では、第１撹拌スクリュー２５及び第２撹拌スクリュー２６を駆動させる前（トナー撹拌前）において、制御部４０のセンサ出力読取部４３がトナーセンサ２８に検知指示をする。トナーセンサ２８は、センサ出力読取部４３からの検知指示に応じて現像器９のハウジング２０内におけるトナーセンサ２８近傍の透磁率を検知する。そして、センサ出力読取部４３は、トナーセンサ２８から透磁率に応じたセンサ出力を読み取る（ステップＳ１）。

【0049】

このとき、トナーセンサ２８のセンサ出力に外部環境が影響していない場合には、例えば、図５に示されるように、センサ出力は理想範囲Ｒ１内に収まることになる。他方、トナーセンサ２８の近傍にトランスやコイル等を備えた電子機器や磁石等の磁性体が配置されていて、トナーセンサ２８のセンサ出力に外部環境が影響している場合には、外部環境の影響でトナーセンサ２８の近傍に発生する磁束が増加する。そのため、例えば、図６に示されるように、センサ出力は、ハウジング２０内のトナーの透磁率に応じた出力電圧に、増加分の電圧が重畳して上昇し、理想範囲Ｒ１を超えて電源電圧Ｖｓに近くなることがある。

【0050】

次に、制御部４０のセンサ出力判定部４４が、トナー撹拌前にセンサ出力読取部４３で読み取ったトナーセンサ２８のセンサ出力（撹拌前センサ出力）に変動がないかを判定する（ステップＳ２）。

【0051】

ここで、トナー撹拌前にセンサ出力が変動している場合（ステップＳ２：ＮＯ）、センサ出力判定部４４は、その変動に周期性があるか否かを判定する（ステップＳ３）。そして、センサ出力の変動に周期性がある場合（ステップＳ３：ＹＥＳ）、後述するセンサ出力の補正処理を行うためにステップＳ６に移行する。他方、センサ出力の変動に周期性がない場合（ステップＳ３：ＮＯ）、制御部４０が警告手段を用いてユーザにエラーを報知する（ステップＳ４）。

【0052】

また、トナー撹拌前のセンサ出力に変動がない場合（ステップＳ２：ＹＥＳ）、センサ出力判定部４４は、センサ出力である出力電圧と電源電圧Ｖｓとを比較する（ステップＳ５）。そして、センサ出力が電源電圧Ｖｓに略等しい場合（ステップＳ５：ＹＥＳ）、制御部４０が警告手段を用いてユーザにエラーを報知する（ステップＳ４）。他方、センサ出力が電源電圧Ｖｓを十分に下回っている場合（ステップＳ２：ＮＯ）、後述するセンサ出力の補正処理を行うためにステップＳ６に移行する。

【0053】

センサ出力の補正処理（ステップＳ６）では、先ず、制御部４０のスクリュー制御部４７が、駆動源２９を稼働して、搬送スクリュー２４、第１撹拌スクリュー２５、第２撹拌スクリュー２６及び現像ローラー２７を駆動させる。これにより、ハウジング２０内のトナーが第１撹拌スクリュー２５及び第２撹拌スクリュー２６によって撹拌される。

【0054】

次に、このような現像器９のトナー撹拌中に、制御部４０のセンサ出力読取部４３でトナーセンサ２８のセンサ出力を読み取る（ステップＳ７）。

【0055】

このとき、例えば、図７に示されるように、センサ出力は、撹拌によりトナーが上下移動するために撹拌周期で変動するが、トナーセンサ２８のセンサ出力に外部環境が影響していなければ、理想範囲Ｒ１内に収まることになる。他方、トナーセンサ２８のセンサ出力に外部環境が影響して出力電圧が上昇していると、例えば、図８に示されるように、センサ出力は理想範囲Ｒ１を超えて最大値が電源電圧Ｖｓに達することがある。トナーセンサ２８のセンサ出力は電源電圧Ｖｓを限界値として飽和し、それ以上の電圧を出力することはできないので、正確なセンサ出力はできなくなる。

【0056】

そして、制御部４０のセンサ出力補正部４５が、トナー撹拌中のセンサ出力からトナー撹拌前のセンサ出力を減算して補正する（ステップＳ８）。

【0057】

また、制御部４０のトナー量測定部４６は、センサ出力補正部４５で補正されたセンサ出力について、第１撹拌スクリュー２５及び第２撹拌スクリュー２６による撹拌周期Ｔ１（図９参照）におけるデューティ比を算出し、このデューティ比に基づいてハウジング２０内のトナー量を測定する（ステップＳ９）。

【0058】

例えば、図９に示されるように、撹拌周期Ｔ１において、センサ出力が最大値（ＨＩＧＨ）又は最大値に近似した値である期間が、センサ出力が最小値（ＬＯＷ）又は最小値に近似した値である期間よりも長い場合には、デューティ比が大きくなる。このようにデューティ比が大きい場合には撹拌されているトナー量が多いため、デューティ比が大きいほど、トナー量測定部４６で測定されるトナー量は多くなる。他方、図１０に示されるように、撹拌周期Ｔ１において、センサ出力が最大値又は最大値に近似した値である期間が、センサ出力が最小値又は最小値に近似した値である期間よりも短い場合には、デューティ比が大きくなる。なお、デューティ比は、撹拌周期Ｔ１のセンサ出力を数回サンプリングして平均化して算出してもよい。

【0059】

本実施形態によれば、上述のように、トナー量測定部４６が、トナーセンサ２８でのセンサ出力について、第１撹拌スクリュー２５及び第２撹拌スクリュー２６による撹拌周期Ｔ１におけるデューティ比を算出し、このデューティ比に基づいてハウジング２０内のトナー量を測定する。これにより、トナーセンサ２８でのセンサ出力に、外部環境の影響による透磁率で生じた電圧が重畳されていても、ハウジング２０内のトナー量を正確に測定することができる。

【0060】

また、本実施形態によれば、センサ出力判定部４４が、トナー撹拌前のトナーセンサ２８のセンサ出力が変動しているか否か、及びその変動に周期性があるか否かを判定している。そして、トナー撹拌前のトナーセンサ２８のセンサ出力が周期的に変動している場合には、センサ出力補正部４５が、トナー撹拌中のセンサ出力からトナー撹拌前のセンサ出力を減算して補正する。これにより、外部環境による影響を除いたトナーセンサ２８のセンサ出力を得ることができ、ハウジング２０内のトナー量をより正確に測定することができる。

【0061】

更に、本実施形態によれば、センサ出力判定部４４が、トナー撹拌前のトナーセンサ２８のセンサ出力が、周期的でなくランダムに変動している場合や、電源電圧Ｖｓに略等しいと判定した場合には、エラー報知するため、トナーセンサ２８に影響を与える外部機器等がプリンター１の近くにあることをユーザに促すことができる。

【0062】

本実施形態では、磁性一成分のトナーを用いたプリンター１に本発明を適用する構成について説明したが、これに限定されず、他の実施形態では、トナーと磁性キャリアとからなる磁性二成分の現像剤を用いたプリンターに本発明を適用することもできる。磁性二成分の現像剤を収容する現像器９では、例えば、上記実施形態とは逆に、トナーが多いほど透磁率が低くなる一方、トナーが少ないほど透磁率が高くなる。そのため、トナーセンサ２８でのセンサ出力は、上記実施形態で最大値又は最大値に近似した値であった期間において、この他の実施形態では最小値又は最小値に近似した値となり、上記実施形態で最小値又は最小値に近似した値であった期間において、この他の実施形態では最大値又は最大値に近似した値となる。しかしながら、この他の実施形態において、第１撹拌スクリュー２５及び第２撹拌スクリュー２６による撹拌周期Ｔ１におけるトナーセンサ２８のセンサ出力のデューティ比は、上記実施形態と同じである。

【0063】

本実施形態では、プリンター１に本発明の構成を適用する場合について説明したが、他の異なる実施形態では、複写機、ファクシミリ、複合機等の画像形成装置に本発明の構成を適用してもよい。

【符号の説明】

【0064】

１ プリンター（画像形成装置）
７ 感光体ドラム（像担持体）
９ 現像器
２５ 第１撹拌スクリュー
２６ 第２撹拌スクリュー
２８ トナーセンサ（透磁率検知部）
４０ 制御部
４４ センサ出力判定部（検知結果判定部）
４５ センサ出力補正部（検知結果補正部）
４６ トナー量測定部（現像剤量測定部）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】