特開 2024-109488 画像形成装置、現像剤劣化状態検出方法および現像剤劣化状態検出プログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024109488

(43)【公開日】2024-08-14

(54)【発明の名称】画像形成装置、現像剤劣化状態検出方法および現像剤劣化状態検出プログラム

(51)【国際特許分類】

   G03G 15/08 20060101AFI20240806BHJP

【ＦＩ】

G03G15/08 320

G03G15/08 321B

【審査請求】未請求

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023014311

(22)【出願日】2023-02-01

(71)【出願人】

【識別番号】000001270

【氏名又は名称】コニカミノルタ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100108523

【弁理士】

【氏名又は名称】中川 雅博

(72)【発明者】

【氏名】河田 真典

【テーマコード（参考）】

2H077

【Ｆターム（参考）】

2H077AA03

2H077AA12

2H077AA34

2H077AB02

2H077AB14

2H077AB18

2H077AC02

2H077AE06

2H077BA09

2H077DA08

2H077DA10

2H077DA12

2H077DA20

2H077DA22

2H077DA42

2H077DA52

2H077DB02

2H077DB10

2H077DB22

2H077EA03

2H077GA04

(57)【要約】

【課題】 使用態様により変動する現像器に収容される現像剤の状態を正確に検出する。
【解決手段】 画像形成装置は、トナーとキャリアとからなる現像剤を収容する現像器と、現像器に収容された現像剤におけるトナーとキャリアの重量比を示すトナー濃度を検出する濃度検出部５９と、所定期間に現像器により消費されたトナーの期間消費量を決定する期間消費量決定部６１と、所定期間に現像器に供給されたトナーの期間供給量を決定する期間供給量決定部６３と、トナー濃度、期間消費量および期間供給量から現像剤の状態を検出する状態検出部６５と、を備える。
【選択図】 図６

【特許請求の範囲】

【請求項1】

トナーとキャリアとからなる現像剤を収容する現像器と、
前記現像器に収容された前記現像剤におけるトナーとキャリアの重量比を示すトナー濃度を検出する濃度検出手段と、
所定期間に前記現像器により消費されたトナーの期間消費量を決定する期間消費量決定手段と、
前記所定期間に前記現像器に供給されたトナーの期間供給量を決定する期間供給量決定手段と、
前記トナー濃度、前記期間消費量および前記期間供給量から前記現像剤の状態を検出する状態検出手段と、を備えた画像形成装置。

【請求項2】

前記状態検出手段は、前記トナー濃度が濃度しきい値以下かつ前記期間供給量に対する前記期間消費量の比率が第１比率しきい値以下の場合に前記現像剤が使用不可の状態を検出する、請求項１に記載の画像形成装置。

【請求項3】

前記現像剤が使用不可の状態が検出されることに応じて、前記現像器の交換を指示する交換指示手段を、さらに備えた請求項２に記載の画像形成装置。

【請求項4】

トナーを供給する収容部と、
前記現像器により消費される消費量と前記トナー濃度に対して定まる補正量とから前記現像器に供給する供給量を決定する供給量決定手段と、
前記供給量決定手段により前記供給量が決定されるごとに前記収容部に収容されたトナーを前記供給量だけ前記現像器に供給する供給手段と、をさらに備え、
前記状態検出手段は、前記トナー濃度が前記濃度しきい値以下かつ前記期間供給量に対する前記期間消費量の比率が前記第１比率しきい値より大きい第２比率しきい値以下の場合に前記現像剤の劣化した状態を検出し、
前記供給量決定手段は、前記現像剤の劣化した状態が検出されること応じて前記補正量を変更する、請求項２に記載の画像形成装置。

【請求項5】

前記供給量決定手段は、前記現像剤の劣化した状態が検出されること応じて前記補正量を減少させる、請求項３に記載の画像形成装置。

【請求項6】

前記供給量決定手段は、前記補正量を前記トナー濃度から所定の濃度を減算したトナー濃度に対して定められる量に決定する、または、前記補正量を前記トナー濃度に対して定められる量から所定量を減算した量に決定する、請求項５に記載の画像形成装置。

【請求項7】

前記現像剤が劣化した状態が検出されること応じて、通知する通知手段を、さらに備えた、請求項４に記載の画像形成装置。

【請求項8】

前記期間供給量決定手段は、前記供給手段の駆動源となるモーターの回転数または回転トルク、または、前記収容部の重量の変化に基づいて、前記期間供給量を決定する、請求項４に記載の画像形成装置。

【請求項9】

画像データを取得する画像データ取得手段と、
前記画像データに対応する静電潜像を像担持体に形成する静潜像形成手段と、をさらに備え、
前記現像器は、前記像担持体に対向して設けられ、前記像担持体に形成された前記静電潜像を現像し、
前記消費量決定手段は、所定期間に取得された前記画像データに基づいて、トナーの前記消費量を算出する、請求項１～８のいずれかに記載の画像形成装置。

【請求項10】

トナーとキャリアとからなる現像剤を収容する現像器を備えた画像形成装置で実行される現像剤劣化状態検出方法であって、
前記現像器に収容された前記現像剤におけるトナーとキャリアの重量比を示すトナー濃度を検出する濃度検出ステップと、
所定期間に前記現像器により消費されたトナーの期間消費量を決定する期間消費量決定ステップと、
前記所定期間に前記現像器に供給されたトナーの期間供給量を決定する期間供給量決定ステップと、
前記トナー濃度、前記期間消費量および前記期間供給量から前記現像剤の状態を検出する状態検出ステップと、を含む現像剤劣化状態検出方法。

【請求項11】

トナーとキャリアとからなる現像剤を収容する現像器を備えた画像形成装置を制御するコンピューターで実行される現像剤劣化状態検出プログラムであって、
前記現像器に収容された前記現像剤におけるトナーとキャリアの重量比を示すトナー濃度を検出する濃度検出ステップと、
所定期間に前記現像器により消費されたトナーの期間消費量を決定する期間消費量決定ステップと、
前記所定期間に前記現像器に供給されたトナーの期間供給量を決定する期間供給量決定ステップと、
前記トナー濃度、前記期間消費量および前記期間供給量から前記現像剤の状態を検出する状態検出ステップと、を前記コンピューターに実行させる現像剤劣化状態検出プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、画像形成装置、現像剤劣化状態検出方法および現像剤劣化状態検出プログラムに関し、特に、トナーとキャリアとからなる現像剤を用いて画像を形成する画像形成装置、その画像形成装置で実行される現像剤劣化状態検出方法およびその現像剤劣化状態検出方法をコンピューターに実行させる現像剤劣化状態検出プログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

ＭＦＰ（Ｍｕｌｔｉ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ）で代表される画像形成装置は、感光体ドラムに形成された静電潜像を現像する現像器を有する。この現像器は、非磁性体のトナーと磁性体のキャリアとからなる現像剤を収容し、現像剤をスクリューで攪拌する。現像剤が攪拌されると摩擦により発生する静電気でトナー粒子に電荷が付与され、トナーが静電的な吸着力によりキャリアに付着した状態で、現像剤が現像器内を移動する。現像剤が現像器内を移動する間に、感光体ドラムに形成された静電潜像がトナーにより現像される。感光体ドラムに現像されるトナー像の品質を維持するために、現像器内でトナーとキャリアの重量比（トナー濃度）を一定に保つことが必要である。このため、透磁率センサーを用いて検出される透磁率からトナー濃度が予測され、予測結果に基づいて現像器に補給されるトナーの量が調整される。

【0003】

一方で、現像剤が攪拌されることによって現像剤に物理的なストレスが加わる。このため、所定時間駆動を続けるとキャリアのコート層が減耗したり、キャリアにトナー成分または外添成分が固着したり、トナーに付着している外添剤がトナーに埋没したりすることによって現像剤が劣化する。現像剤が劣化するとトナーの帯電能力が低下する。その結果、トナーとキャリアの静電的な吸着力が低下し、画像品質が悪化する場合がある。画像品質が悪化する事象としては、感光体ドラムの静電潜像が形成されていない部分にトナーが付着する事象や、現像器に補給されるトナーの一部がキャリアに吸着されずに粉煙となって現像器の外部に排出されて記録媒体に付着する事象がある。

【0004】

特開昭６４－５７６号公報には、現像装置内の卜ナー濃度を検出し、トナー濃度に応じた信号を出力するセンサーの出力を受けて、少なくとも現像装置内の現像ローラーの駆動開始後であって所定時間が経過するまでに、センサー出力が所定レベルを超えているかどうかの判断をし、センサー出力が所定レベル以下になると通常の画像形成動作へ移行し、センサー出力が所定レベル以下になることなく上記所定時間が経過した時点でセンサー出力が所定レベルを越えているとき、プロセスユ二ツ卜の寿命と判定し、寿命表示の信号を出力するようにしたことを特徴とするプロセスユ二ツ卜の寿命検知方法が記載されている。

【0005】

特開昭６４－５７６号公報に記載の寿命検知方法は、プロセスユニットの駆動開始後所定時間内に形成される画像によっては誤判定する場合がある。例えば、プロセスユ二ツ卜がその寿命に到達している状態であってもトナーの消費量が多い画像が形成される場合には、センサー出力が所定レベル以下となる場合があり、この場合には、寿命を判定できない場合があるといった問題がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開昭６４－５７６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

この発明の目的の一つは、使用態様により変動する現像器に収容される現像剤の状態を正確に検出することが可能な画像形成装置を提供することである。

【0008】

この発明の他の目的は、使用態様により変動する現像器に収容される現像剤の状態を正確に検出することが可能な現像剤劣化状態検出方法を提供することである。

【0009】

この発明のさらに他の目的は、使用態様により変動する現像器に収容される現像剤の状態を正確に検出することが可能な現像剤劣化状態検出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】

この発明のある局面によれば、画像形成装置は、トナーとキャリアとからなる現像剤を収容する現像器と、現像器に収容された現像剤におけるトナーとキャリアの重量比を示すトナー濃度を検出する濃度検出手段と、所定期間に現像器により消費されたトナーの期間消費量を決定する期間消費量決定手段と、所定期間に現像器に供給されたトナーの期間供給量を決定する期間供給量決定手段と、トナー濃度、期間消費量および期間供給量から現像剤の状態を検出する状態検出手段と、を備える。

【0011】

この発明の他の局面によれば、現像剤劣化状態検出方法は、トナーとキャリアとからなる現像剤を収容する現像器を備えた画像形成装置で実行される現像剤劣化状態検出方法であって、現像器に収容された現像剤におけるトナーとキャリアの重量比を示すトナー濃度を検出する濃度検出ステップと、所定期間に現像器により消費されたトナーの期間消費量を決定する期間消費量決定ステップと、所定期間に現像器に供給されたトナーの期間供給量を決定する期間供給量決定ステップと、トナー濃度、期間消費量および期間供給量から現像剤の状態を検出する状態検出ステップと、を含む。

【0012】

この発明のさらに他の局面によれば、現像剤劣化状態検出プログラムは、トナーとキャリアとからなる現像剤を収容する現像器を備えた画像形成装置を制御するコンピューターで実行される現像剤劣化状態検出プログラムであって、現像器に収容された現像剤におけるトナーとキャリアの重量比を示すトナー濃度を検出する濃度検出ステップと、所定期間に現像器により消費されたトナーの期間消費量を決定する期間消費量決定ステップと、所定期間に現像器に供給されたトナーの期間供給量を決定する期間供給量決定ステップと、トナー濃度、期間消費量および期間供給量から現像剤の状態を検出する状態検出ステップと、をコンピューターに実行させる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の実施の形態の１つにおけるＭＦＰの外観を示す斜視図である。

【図2】本実施の形態におけるＭＦＰのハードウェア構成の概要を示すブロック図である。

【図3】ＭＦＰの内部構成を示す模式的断面図である。

【図4】現像器の断面図である。

【図5】図４のＰ－Ｐ線断面図である。

【図6】本実施の形態におけるＭＦＰが備えるＣＰＵが有する機能の一例を示すブロック図である。

【図7】印字枚数と期間消費量との関係の一例を示す図である。

【図8】印字枚数と期間供給量との関係の一例を示す図である。

【図9】印字枚数と検出濃度との関係の一例を示す第１の図である。

【図10】期間供給量に対する期間消費量の比率の変化の一例を示す第１の図である。

【図11】実験結果の一例を示す第１の図である。

【図12】印字枚数と検出濃度との関係の一例を示す第２の図である。

【図13】期間供給量に対する期間消費量の比率の変化の一例を示す第２の図である。

【図14】実験結果の一例を示す第２の図である。

【図15】現像剤劣化状態検出処理の流れの一例を示すフローチャートである。

【図16】供給制御処理の流れの一例を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。以下の説明では同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰返さない。

【0015】

図１は、本発明の実施の形態の１つにおけるＭＦＰの外観を示す斜視図である。図２は、本実施の形態におけるＭＦＰのハードウェア構成の概要を示すブロック図である。図１および図２を参照して、ＭＦＰ（Ｍｕｌｔｉ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ）１００は、画像処理装置の一例であり、メイン回路１１０と、原稿を読み取る原稿読取部１３０と、原稿を原稿読取部１３０に搬送する自動原稿搬送装置１２０と、画像データに基づいて用紙に画像を形成する画像形成部１４０と、画像形成部１４０に用紙を供給する給紙部１５０と、ユーザーインターフェースとしての操作パネル１６０とを含む。

【0016】

自動原稿搬送装置１２０は、原稿トレイ１２５上にセットされた複数枚の原稿を１枚ずつ自動的に原稿読取部１３０の原稿読み取り位置まで搬送し、原稿読取部１３０により原稿に形成された画像が読み取られた原稿を原稿排紙トレイ１２７上に排出する。

【0017】

原稿読取部１３０は、原稿を読み取るための矩形状の読取面を有する。読取面は、例えばプラテンガラスにより形成される。自動原稿搬送装置１２０は、読取面の１つの辺に平行な軸を中心に回転可能にＭＦＰ１００の本体に接続され、開閉可能である。自動原稿搬送装置１２０の下方に、原稿読取部１３０が配置されており、自動原稿搬送装置１２０が回転して開いた開状態で、原稿読取部１３０の読取面が露出する。このため、ユーザーは、原稿読取部１３０の読取面に原稿を載置可能である。自動原稿搬送装置１２０は、原稿読取部１３０の読取面が露出する開状態と、読取面を覆う閉状態とに状態を変化可能である。

【0018】

画像形成部１４０は、給紙部１５０により搬送される用紙に、周知の電子写真方式により画像を形成する。本実施の形態では、画像形成部１４０は、画像データと、用紙の媒体種別に対応する画像形成条件で、給紙部１５０により搬送される用紙に画像を形成する。画像が形成された用紙は排紙トレイ１５９に排出される。

【0019】

メイン回路１１０は、ＭＦＰ１００の全体を制御するＣＰＵ（中央演算処理装置）１１１と、通信インターフェース（Ｉ／Ｆ）部１１２と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）１１３と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）１１４と、大容量記憶装置としてのハードディスクドライブ（ＨＤＤ）１１５と、ファクシミリ部１１６と、外部記憶装置１１８と、を含む。ＣＰＵ１１１は、自動原稿搬送装置１２０、原稿読取部１３０、画像形成部１４０、給紙部１５０および操作パネル１６０と接続され、ＭＦＰ１００の全体を制御する。

【0020】

ＲＯＭ１１３は、ＣＰＵ１１１が実行するプログラム、またはそのプログラムを実行するために必要なデータを記憶する。ＲＡＭ１１４は、ＣＰＵ１１１がプログラムを実行する際の作業領域として用いられる。また、ＲＡＭ１１４は、原稿読取部１３０から連続的に送られてくる画像データを一時的に記憶する。

【0021】

操作パネル１６０は、ＭＦＰ１００の上部に設けられる。操作パネル１６０は、表示部１６１と操作部１６３とを含む。表示部１６１は、例えば、液晶表示装置（ＬＣＤ）であり、ユーザーに対する指示メニューや取得した画像データに関する情報等を表示する。なお、ＬＣＤに代えて、画像を表示する装置であれば、例えば、有機ＥＬ（ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）ディスプレイを用いることができる。

【0022】

操作部１６３は、タッチパネル１６５と、ハードキー部１６７とを含む。タッチパネル１６５は、静電容量方式である。なお、タッチパネル１６５は、静電容量方式に限らず、例えば、抵抗膜方式、表面弾性波方式、赤外線方式、電磁誘導方式等の他の方式を用いることができる。

【0023】

タッチパネル１６５は、その検出面が表示部１６１の上面または下面に表示部１６１に重畳して設けられる。ここでは、タッチパネル１６５の検出面のサイズと、表示部１６１の表示面のサイズとを同じである。このため、表示面の座標系と検出面の座標系は同じである。タッチパネル１６５は、ユーザーが、表示部１６１の表示面を指示する位置を検出面で検出し、検出した位置の座標をＣＰＵ１１１に出力する。表示面の座標系と検出面の座標系は同じなので、タッチパネル１６５が出力する座標を、表示面の座標に置き換えることができる。

【0024】

ハードキー部１６７は、複数のハードキーを含む。ハードキーは、例えば接点スイッチである。タッチパネル１６５は、表示部１６１の表示面中でユーザーにより指示された位置を検出する。ユーザーがＭＦＰ１００を操作する場合は直立した姿勢となる場合が多いので、表示部１６１の表示面、タッチパネル１６５の操作面およびハードキー部１６７は、上方を向いて配置される。ユーザーが表示部１６１の表示面を容易に視認することができ、ユーザーは指で操作部１６３を容易に指示できる。

【0025】

通信Ｉ／Ｆ部１１２は、ネットワークにＭＦＰ１００を接続するためのインターフェースである。通信Ｉ／Ｆ部１１２は、ＴＣＰ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）またはＦＴＰ（Ｆｉｌｅ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）等の通信プロトコルで、ネットワークに接続された他のコンピューターまたはデータ処理装置と通信する。通信Ｉ／Ｆ部１１２が接続されるネットワークは、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）であり、接続形態は有線または無線を問わない。また、ネットワークは、ＬＡＮに限らず、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）、公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）、インターネット等であってもよい。

【0026】

ファクシミリ部１１６は、公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）に接続され、ＰＳＴＮにファクシミリデータを送信する、またはＰＳＴＮからファクシミリデータを受信する。ファクシミリ部１１６は、受信したファクシミリデータを、ＨＤＤ１１５に記憶するとともに、画像形成部１４０でプリント可能なプリントデータに変換して、画像形成部１４０に出力する。これにより、画像形成部１４０は、ファクシミリ部１１６により受信されたファクシミリデータの画像を用紙に形成する。また、ファクシミリ部１１６は、ＨＤＤ１１５に記憶されたデータをファクシミリデータに変換して、ＰＳＴＮに接続されたファクシミリ装置に送信する。

【0027】

外部記憶装置１１８は、ＣＰＵ１１１により制御され、ＣＤ－ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｋ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）１１８Ａ、または半導体メモリが装着される。本実施の形態においては、ＣＰＵ１１１は、ＲＯＭ１１３に記憶されたプログラムを実行する例を説明するが、ＣＰＵ１１１は、外部記憶装置１１８を制御して、ＣＤ－ＲＯＭ１１８ＡからＣＰＵ１１１が実行するためのプログラムを読出し、読み出したプログラムをＲＡＭ１１４に記憶し、実行するようにしてもよい。

【0028】

ＣＰＵ１１１は、画像形成部１４０を制御し、用紙などの記録媒体に画像データの画像を形成させる。ＣＰＵ１１１が画像形成部１４０に出力する画像データは、原稿読取部１３０から入力される画像データの他、外部から受信されるプリントデータ等の画像データを含む。

【0029】

なお、ＣＰＵ１１１が実行するためのプログラムを記憶する記録媒体としては、ＣＤ－ＲＯＭ１１８Ａに限られず、フレキシブルディスク、カセットテープ、光ディスク（ＭＯ（Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｄｉｓｃ）／ＭＤ（Ｍｉｎｉ Ｄｉｓｃ）／ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ））、ＩＣカード、光カード、マスクＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ＲＯＭ）などの半導体メモリ等の媒体でもよい。さらに、ＣＰＵ１１１がネットワークに接続されたコンピューターからプログラムをダウンロードしてＨＤＤ１１５に記憶する、または、ネットワークに接続されたコンピューターがプログラムをＨＤＤ１１５に書込みするようにして、ＨＤＤ１１５に記憶されたプログラムをＲＡＭ１１４にロードしてＣＰＵ１１１で実行するようにしてもよい。ここでいうプログラムは、ＣＰＵ１１１により直接実行可能なプログラムだけでなく、ソースプログラム、圧縮処理されたプログラム、暗号化されたプログラム等を含む。

【0030】

図３は、ＭＦＰの内部構成を示す模式的断面図である。図３を参照して、自動原稿搬送装置１２０は、原稿トレイ１２５に載置された１以上の原稿をさばいて、１枚ずつ原稿読取部１３０に搬送する。原稿読取部１３０は、自動原稿搬送装置１２０により原稿ガラス１１上にセットされた原稿の画像を、その下方を移動するスライダー１２に取付けられた露光ランプ１３で露光する。原稿からの反射光は、ミラー１４と２枚の反射ミラー１５，１５Ａによりレンズ１６に導かれ、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅｓ）センサー１８に結像する。露光ランプ１３とミラー１４とは、スライダー１２に取付けられており、スライダー１２は、スキャナモーター１７により、図３中に示す矢印方向（副走査方向）へ複写倍率に応じた速度Ｖで移動する。これにより、原稿ガラス１１上にセットされた原稿を全面にわたって走査することができる。また、露光ランプ１３とミラー１４の移動に伴い、２枚の反射ミラー１５，１５Ａは、速度Ｖ／２で図３中矢印方向へ移動する。これにより、露光ランプ１３で原稿に照射された光が、原稿で反射してからＣＣＤセンサー１８に結像するまでの光路長が常に一定となる。原稿読取部１３０は、動作モードが省電力モードから通常モードに切り換わる起動時に、初期化処理としてシェーディング補正を実行し、スライダー１２を予め定められた位置に移動させる。

【0031】

ＣＣＤセンサー１８に結像した反射光は、ＣＣＤセンサー１８内で電気信号としての画像データに変換される。画像データは、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の印字用データに変換されて、画像形成部１４０に出力される。

【0032】

画像形成部１４０は、イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックそれぞれの画像形成ユニット２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋを備える。ここで、“Ｙ”、“Ｍ”、“Ｃ”および“Ｋ”は、それぞれイエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックを表す。画像形成ユニット２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋの少なくとも１つが駆動されることにより、画像が形成される。画像形成ユニット２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋのすべてが駆動されると、フルカラーの画像を形成する。画像形成ユニット２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋには、イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの印字用データがそれぞれ入力される。画像形成ユニット２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋは、取扱うトナーの色彩が異なるのみなので、ここでは、イエローの画像を形成するための画像形成ユニット２０Ｙについて説明する。

【0033】

画像形成ユニット２０Ｙは、イエローの印字用データが入力される露光装置２１Ｙと、露光装置２１Ｙの像担持体である感光体ドラム２３Ｙと、帯電チャージャ２２Ｙと、現像器２４Ｙと、転写チャージャ２５Ｙと、トナーボトル４１Ｙと、トナーホッパー４２Ｙと、を備える。トナーボトル４１Ｙは、イエローのトナーを収納する。トナーボトル４１Ｙは、トナーボトルモーターを駆動源として回転する。トナーボトル４１Ｙは、その内壁にらせん状の突起が形成されている。トナーボトル４１Ｙが回転すると、トナーが突起に沿って移動してトナーボトル４１Ｙの外部に排出される。トナーボトル４１Ｙから排出されたトナーは、トナーホッパー４２Ｙに供給される。トナーホッパー４２Ｙは、トナーを収納する収納室と、収納室の下部に設けられたスクリューと、スクリューを回転させるトナー補給モーターとを備える。収納室のスクリューの端部の近傍に現像器２４Ｙに連通する連結部材が取り付けられている。トナー補給モーターがスクリューを回転させると、収納室に収納されたトナーがスクリューに沿って移動し、トナーが連結部材を通って現像器２４Ｙに供給される。トナーホッパー４２Ｙのスクリューの回転量を調整することにより、現像器２４Ｙに供給されるトナーの量が調整される。

【0034】

露光装置２１Ｙは、画像データ（電気信号）に応じて発光し、被写体である感光体ドラム２３Ｙを露光する。感光体ドラム２３Ｙは、帯電チャージャ２２Ｙによって帯電された後、露光装置２１Ｙが発光するレーザー光が照射される。これにより、感光体ドラム２３Ｙに静電潜像が形成される。続いて、現像器２４Ｙが、トナーボトル４１Ｙから供給されたトナーを静電潜像上に載せることによりトナー像が形成される。感光体ドラム２３Ｙ上に形成されたトナー像は、中間転写ベルト３０上に、転写チャージャ２５Ｙにより転写される。

【0035】

一方、中間転写ベルト３０は、駆動ローラー３３Ｃとローラー３３Ａとにより弛まないように懸架されている。駆動ローラー３３Ｃが図３中で反時計回りに回転すると、中間転写ベルト３０が所定の速度で図中反時計回りに回転する。中間転写ベルト３０の回転に伴って、ローラー３３Ａが、反時計回りに回転する。

【0036】

これにより、画像形成ユニット２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋが、順に中間転写ベルト３０上にトナー像を転写する。画像形成ユニット２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋそれぞれが、中間転写ベルト３０上にトナー像を転写するタイミングは、中間転写ベルト３０に付された基準マークを検出することにより、調整される。これにより、イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックのトナー像が中間転写ベルト３０上に重畳される。

【0037】

中間転写ベルト３０に形成されたトナー像は、転写ローラー２６によって用紙に転写される。トナー像が転写された用紙は、定着ローラー対３２に搬送され、定着ローラー対３２により加熱される。これにより、トナーが溶かされて用紙に定着する。その後、用紙は排紙トレイ１５９に排出される。

【0038】

画像形成ユニット２０Ｋと転写ローラー２６との間に、中間転写ベルト３０に転写されたトナー像の一部を読み取るためのレジストセンサー３９が設けられている。レジストセンサー３９は、中間転写ベルト３０に向かって光を射出する投光部と、中間転写ベルト３０で反射した光を受光する受光部とを含み、受光部が受光した光の量を示す信号を出力する。レジストセンサー３９は、画像形成ユニット２０Ｋと転写ローラー２６との間に設けられるため、画像形成ユニット２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋそれぞれによって中間転写ベルト３０に形成されたトナー像を読み取ることが可能である。レジストセンサー３９は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのそれぞれの色のトナー像を検出可能である。

【0039】

中間転写ベルト３０の画像形成ユニット２０Ｙの上流に、除去装置２８が設けられている。除去装置２８は、中間転写ベルト３０に残存するトナーを除去する。

【0040】

給紙カセット３５，３５Ａ，３５Ｂには、それぞれサイズの異なる用紙がセットされている。給紙カセット３５，３５Ａ，３５Ｂそれぞれに収納された用紙は、給紙カセット３５，３５Ａ，３５Ｂにそれぞれ取付けられている取出ローラー３６，３６Ａ，３６Ｂにより、搬送経路へ供給され、給紙ローラー３７によりタイミングローラー３１へ送られる。

【0041】

ＭＦＰ１００は、フルカラーの画像を形成する場合、画像形成ユニット２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋのすべてを駆動するが、モノクロの画像を形成する場合、画像形成ユニット２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋのいずれか１つを駆動する。また、画像形成ユニット２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋの２以上を組み合わせて画像を形成することもできる。なお、ここでは、用紙に４色のトナーそれぞれを形成する画像形成ユニット２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋを備えたタンデム方式のＭＦＰ１００について説明するが、１つの感光体ドラムで４色のトナーを順に用紙に転写する４サイクル方式のＭＦＰであってもよい。

【0042】

次に、現像器２４Ｙ，２４Ｍ，２４Ｃ，２４Ｋについて説明する。現像器２４Ｙ，２４Ｍ，２４Ｃ，２４Ｋは、収容されるトナーの色が異なるが構成は同じなので、ここでは、現像器２４Ｙを例に説明する。

【0043】

図４は、現像器の断面図である。図４を参照して、現像器２４Ｙは、ハウジング２００Ｙと、供給スクリュー２０１Ｙ、撹拌スクリュー２０３Ｙ、透磁率センサー２０４Ｙ、現像ローラー２０５Ｙおよび規制部材２０９Ｙを備える。ハウジング２００Ｙと、供給スクリュー２０１Ｙ、撹拌スクリュー２０３Ｙ、現像ローラー２０５Ｙおよび規制部材２０９Ｙのそれぞれは、感光体ドラム２３Ｙの軸方向（紙面垂直方向：以下、軸方向という。）に沿って延びる長尺形状である。以下、撹拌スクリュー２０３Ｙの位置を基準に上下方向を規定する。

【0044】

ハウジング２００Ｙは、例えばＡＢＳ（アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合合成樹脂）などの樹脂製であり、その内部に現像剤が収容される。ハウジング２００Ｙは、隔壁２０７Ｙを介して区画されている第１収容室Ｓｐ１と第２収容室Ｓｐ２を有する。

【0045】

第１収容室Ｓｐ１には、現像ローラー２０５Ｙと供給スクリュー２０１Ｙが収容され、第２収容室Ｓｐ２には、撹拌スクリュー２０３Ｙが収容されている。現像ローラー２０５Ｙの斜め下方に供給スクリュー２０１Ｙが配置され、供給スクリュー２０１Ｙの斜め下方に撹拌スクリュー２０３Ｙが配置される。また、第１収容室Ｓｐ１と第２収容室Ｓｐ２とを仕切る隔壁２０７Ｙが鉛直方向に対して傾斜した姿勢で立設され、その隔壁２０７Ｙを挟んで第１収容室Ｓｐ１の斜め下方に第２収容室Ｓｐ２が配置される位置関係になっている。

【0046】

第１収容室Ｓｐ１は、感光体ドラム２３Ｙに対向する位置に開口部が設けられる。現像ローラー２０５Ｙは、供給スクリュー２０１Ｙの位置する側とは反対側の部分が第１収容室Ｓｐ１の開口部から外に出る。現像ローラー２０５Ｙは、円筒形の現像スリーブ２０５ａＹの内部に軸方向に沿って挿通される円柱状のマグネット体２０５ｂＹが設けられている。マグネット体２０５ｂＹは、複数の磁極、例えばＳ１、Ｎ１・・の形成された部分が周方向に順に並んで設けられる。マグネット体２０５ｂＹは、回転不可の状態で軸方向の端部がハウジング２００Ｙに固定されている。各磁極は、軸方向に沿って延在する。

【0047】

現像スリーブ２０５ａＹは、ハウジング２００Ｙの開口部を介して感光体ドラム２３Ｙと対向する部分が開口部から露出した状態で矢印Ｅ方向に回転して、静止しているマグネット体２０５ｂＹ周りを、マグネット体２０５ｂＹの磁力により表面に現像剤を担持しつつ回転する。

【0048】

供給スクリュー２０１Ｙは、矢印Ｆ方向に回転することにより、第１収容室Ｓｐ１内の現像剤を軸方向に沿って搬送しつつ、その搬送中に現像剤の一部を現像ローラー２０５Ｙに供給する。撹拌スクリュー２０３Ｙは、矢印Ｇ方向に回転することにより、第２収容室Ｓｐ２内の現像剤を供給スクリュー２０１Ｙによる搬送方向とは反対の方向に攪拌しつつ搬送する。

【0049】

規制部材２０９Ｙは、その先端が現像ローラー２０５Ｙの表面との間に所定の間隙を隔てて配置され、その間隙を通る現像剤の量を規制する。これにより、感光体ドラム２３Ｙと現像ローラー２０５Ｙとが対向する現像位置２０８Ｙで現像ローラー２０５Ｙの表面上の現像剤量が適切な量に調整される。

【0050】

図５は、図４のＰ－Ｐ線断面図である。図５において、供給スクリュー２０１Ｙと撹拌スクリュー２０３Ｙの並ぶ方向をＸ軸方向、現像ローラー２０５Ｙの軸方向をＺ軸方向、Ｘ軸とＺ軸の双方に直交する方向をＹ軸方向とする。

【0051】

図５を参照して、ハウジング２００Ｙに設けられている第１収容室Ｓｐ１と第２収容室Ｓｐ２は、軸方向（Ｚ軸方向）に沿って長尺で筒状に形成され、隔壁２０７Ｙにより仕切られており、隔壁２０７Ｙの軸方向一方端側に設けられた連通孔２０７ａＹ、他方端側に設けられた連通孔２０7ｂＹをそれぞれ介して相互に連通する。

【0052】

供給スクリュー２０１Ｙは、回転軸（軸体）２０１ａＹと、これの外周面に沿って螺旋状に設けられてなるスクリュー羽根２０１ｂＹを有する。回転軸２０１ａＹは、軸方向両端部が第１収容室Ｓｐ１の軸方向両側壁に軸受部材（不図示）などを介して回転自在に支持されると共に、左端側の軸部分２０１ｚＹが側壁の外に延出されており、その軸部分２０１ｚＹにギア（不図示）が取着され、ギアからの回転駆動力により矢印Ｆ方向に回転駆動される。回転軸２０１ａＹの外周面に設けられたスクリュー羽根２０１ｂＹは、回転軸２０１ａＹの回転により第１収容室Ｓｐ１内の現像剤に搬送方向（矢印Ｔ１方向）の搬送力を付与する。

【0053】

回転軸２０３ａＹの外周面に設けられたスクリュー羽根２０３ｂＹは、回転軸２０３ａＹの回転により第２収容室Ｓｐ２内の現像剤に搬送方向（矢印Ｔ１とは逆方向の矢印Ｔ２方向）の搬送力を付与する。

【0054】

供給スクリュー２０１Ｙ、撹拌スクリュー２０３Ｙは、例えば鉄やアルミなどの金属またはＡＢＳなどの樹脂からなり、例えば、回転軸の径が５ｍｍ、スクリュー羽根の外径が１２ｍｍ、ピッチが２５ｍｍになっている。なお、現像器２４Ｙに収容される現像剤の量は、トナーホッパー４２Ｙから新たに供給される補充用のトナーの量が調整されることにより、第１収容室Ｓｐ１と第２収容室Ｓｐ２のそれぞれにおいて、現像剤の嵩高さ（液面高さ）が供給スクリュー２０１Ｙ、撹拌スクリュー２０３Ｙの回転軸２０１ａＹ、２０３ａＹよりも少し上になる位置になる。また、図５において第２収容室Ｓｐ２に破線で示される受入口４２ａＹは、トナーホッパー４２Ｙから新たに供給される補充用のトナーを受け入れる開口である。

【0055】

現像ローラー２０５Ｙ、供給スクリュー２０１Ｙ、撹拌スクリュー２０３Ｙがそれぞれ回転駆動されることにより、ハウジング２００Ｙ内の現像剤が図５に示す矢印Ｔ１～Ｔ４の方向に搬送される。具体的には、第１収容室Ｓｐ１内の現像剤は、供給スクリュー２０１Ｙにより矢印Ｔ１方向（同図の右方向）に搬送され、現像剤搬送方向下流側の端部まで搬送されると、第１収容室Ｓｐ１よりも斜め下方に位置する第２収容室Ｓｐ２に、重力の作用により、隔壁２０７Ｙの連通孔２０７ｂＹを介して落下する。これにより、第１収容室Ｓｐ１内の現像剤が隔壁２０７Ｙの連通孔２０７ｂＹを通じて矢印Ｔ３方向に第２収容室Ｓｐ２に搬送される。第２収容室Ｓｐ２の連通孔２０７ｂＹの近傍に、透磁率センサー２０４Ｙが配置される。

【0056】

第２収容室Ｓｐ２に搬送された現像剤は、撹拌スクリュー２０３Ｙにより撹拌されつつ矢印Ｔ２方向（同図の左方向）に搬送される。なお、第２収容室Ｓｐ２において現像剤搬送方向上流側の端部には、受入口４２ａＹを介してトナーホッパー４２Ｙから新たな補充用のトナーが供給されるので、元々第２収容室Ｓｐ２内に存していた現像剤と新たに供給された補充用のトナーとが混合しつつ撹拌スクリュー２０３Ｙにより撹拌されつつ搬送される。

【0057】

第２収容室Ｓｐ２を搬送中の現像剤が現像剤搬送方向の下流端であるハウジング２００Ｙの側壁まで搬送されると、第２収容室Ｓｐ２の下流端部分に溜まりつつ、第２収容室Ｓｐ２よりも斜め上方に位置する第１収容室Ｓｐ１に、重力に逆らって、隔壁２０７Ｙの連通孔２０７ａＹを通じて矢印Ｔ４方向に第１収容室Ｓｐ１に搬送される。第２収容室Ｓｐ２から連通孔２０７ａＹを通じて第１収容室Ｓｐ１に搬送された現像剤は、供給スクリュー２０１Ｙにより矢印Ｔ１方向に搬送される。

【0058】

供給スクリュー２０１Ｙにより現像剤が第１収容室Ｓｐ１内を搬送され、撹拌スクリュー２０３Ｙにより現像剤が第２収容室Ｓｐ２内を搬送される。また、第１収容室Ｓｐ１における現像剤搬送方向の下流側と第２収容室Ｓｐ２における現像剤搬送方向の上流側とが連通孔２０７ｂＹで連通され、第２収容室Ｓｐ２における現像剤搬送方向の下流側と第１収容室Ｓｐ１における現像剤搬送方向の上流側とが連通孔２０７ａＹで連通される。これにより、ハウジング２００Ｙ内に現像剤が矢印Ｔ１、Ｔ３、Ｔ２、Ｔ４の順に搬送される循環路が形成される。

【0059】

循環路上において第１収容室Ｓｐ１内を供給スクリュー２０１Ｙにより現像剤が搬送される際に、現像剤の一部が供給スクリュー２０１Ｙに隣接して配置されている現像ローラー２０５Ｙに供給される。現像ローラー２０５Ｙに供給された現像剤の一部により、感光体ドラム２３Ｙ上の静電潜像が顕像される。

【0060】

図６は、本実施の形態におけるＭＦＰが備えるＣＰＵが有する機能の一例を示すブロック図である。図６に示すＣＰＵ１１１の機能は、ＭＦＰ１００が備えるＣＰＵ１１１が、ＲＯＭ１１３、ＨＤＤ１１５またはＣＤ－ＲＯＭ１１８Ａに記憶された現像剤劣化状態検出プログラムを実行することにより、ＣＰＵ１１１により実現される機能である。ＣＰＵ１１１は、現像器２４Ｙ，２４Ｍ，２４Ｃ，２４Ｋそれぞれに収納された現像剤の劣化状態を検出するが、検出方法はすべて同じなので、ここでは、現像器２４Ｙに収納された現像剤の劣化状態を検出する場合を例に説明する。

【0061】

図６を参照して、ＣＰＵ１１１は、画像データ取得部５１と、画像形成制御部５３と、消費量算出部５５と、供給制御部５７と、濃度検出部５９と、期間消費量決定部６１と、期間供給量決定部６３と、状態検出部６５と、交換指示部６７と、通知部６９と、を含む。

【0062】

画像データ取得部５１は、外部から入力される画像データを取得する。画像データ取得部５１は、原稿読取部１３０が原稿を読み取って出力する画像データを取得する。画像データ取得部５１は、通信Ｉ／Ｆ部１１２がコンピューターからプリントジョブを受信する場合、プリントジョブに含まれるプリントデータを画像データとして取得する。また、画像データ取得部５１は、ファクシミリ部１１６がファクシミリデータを受信する場合、ファクシミリデータを画像データとして取得する。画像データ取得部５１は、取得された画像データを画像形成制御部５３に出力する。

【0063】

画像形成制御部５３は、画像データ取得部５１から画像データが入力されることに応じて、画像形成部１４０を制御して、画像形成部１４０に画像データの画像を形成させる。画像形成制御部５３は、画像形成の対象となった画像データを期間消費量決定部６１に出力する。画像形成制御部５３から期間消費量決定部６１に出力される画像データは、画像形成制御部５３が画像形成ユニット２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋにそれぞれ出力するデータであり、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックそれぞれに対応するラスターデータである。

【0064】

消費量算出部５５は、画像形成制御部５３から入力される画像データに基づいて、画像形成ユニット２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋそれぞれで消費されたトナーの量を消費量として決定する。消費量算出部５５は、画像データごとに決定された消費量を、供給制御部５７および期間消費量決定部６１に出力する。消費量の決定は、画像形成ユニット２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋそれぞれで同じなので、ここでは、画像形成ユニット２０Ｙの消費量について説明する。消費量は、イエローに対応するラスターデータに含まれるドット数をカウントすることにより決定される。１ドット当たりのトナーが感光体ドラム２３Ｙに付着する付着量を予め定めておくことにより、ドット数から画像データに対してイエローのトナーの消費量が決定される。消費量算出部５５は、画像形成ユニット２０Ｙにより画像データの画像が形成されるごとに、消費量を決定し、決定された消費量を供給制御部５７および期間消費量決定部６１に出力する。なお、本実施の形態においては、画像データに含まれるドット数から消費量を決定する例を示したが、画像データから消費量が決定されるのであれば、これに限定されない。例えば、画像データに含まれる全画素中に占めるイエローの画素の比率を示すカバレッジ情報を用いて、消費量が決定されてもよい。

【0065】

濃度検出部５９は、透磁率センサー２０４Ｙの出力値に基づいて、トナー濃度Ｔｃを算出する。トナー濃度Ｔｃは、現像器２４Ｙに収納されている現像剤におけるトナーとキャリアの重量比である。濃度検出部５９は、検出されたトナー濃度Ｔｃを供給制御部５７および状態検出部６５に出力する。以下、濃度検出部５９により検出されたトナー濃度Ｔｃを検出濃度という。

【0066】

供給制御部５７は、消費量算出部５５から画像データごとの消費量が入力され、濃度検出部５９から検出濃度が入力される。供給制御部５７は、消費量と検出濃度とに基づいて、供給量を算出する。供給制御部５７は、トナーを供給した後に現像器２４Ｙのトナー濃度Ｔｃが予め定められた目標濃度となる供給量を算出する。例えば、供給制御部５７は、検出濃度が目標濃度より低い場合、現像器２４Ｙのトナー濃度を目標濃度に近づけるために、消費量よりも大きな供給量を算出する。逆に、供給制御部５７は、検出濃度が目標濃度より高い場合、現像器２４Ｙのトナー濃度を目標濃度に近づけるために、消費量よりも小さな供給量を算出する。

【0067】

具体的には、供給制御部５７は、次式（１）に基づいて供給量が算出する。
供給量＝消費量＋（目標濃度―検出濃度）×Ｃ … （１）

【0068】

式（１）において、（目標濃度―検出濃度）×Ｃが補正量であり、検出濃度に基づいて定まる値である。例えば、係数Ｃを１００とする場合、消費量が２００ｍｇ、目標濃度６％、検出濃度が５％ならば、式（１）より供給量が３００ｍｇ（２００＋（６－５）×１００）に決定される。また、消費量が２００ｍｇ、検出濃度が７％ならば、式（１）より供給量が１００ｍｇ（２００＋（６－７）×１００）に決定される。

【0069】

供給制御部５７は、トナーホッパー４２Ｙを制御し、トナーホッパー４２Ｙに現像器２４Ｙへトナーを、算出された供給量だけ供給させる。トナーホッパー４２Ｙは、トナーを収容する収容室の底部にスクリューを備え、スクリューを回転させることによりトナーを搬送し、現像器２４Ｙにトナーを供給する。スクリューが１回転する間に現像器２４Ｙに供給されるトナーの量が予め定められている。このため、スクリューの回転速度を一定とすれば、スクリューの回転時間からトナーホッパー４２Ｙから現像器２４Ｙに供給されるトナーの量が定まる。供給制御部５７は、算出された供給量に対して定まる回転時間だけスクリューを回転させる。なお、スクリューの回転時間でなく回転数から供給量が定められてもよい。

【0070】

期間消費量決定部６１は、消費量算出部５５から画像データごとの消費量が入力される。期間消費量決定部６１は、所定期間に現像器２４Ｙによる消費されるトナー量を決定する。期間消費量決定部６１は、所定期間の間に消費量算出部５５から入力される消費量を積算することにより期間供給量を決定する。所定期間は、現像器２４Ｙがトナー像を形成した画像データの数により定まる。例えば、期間消費量決定部６１は、１００個の画像データに対する１００個の消費量が入力されるごとに、１００個の消費量の累計を期間消費量として算出する。期間消費量決定部６１は、期間消費量を算出するごとに、算出された期間消費量を状態検出部６５に出力する。

【0071】

期間供給量決定部６３は、所定期間に現像器２４Ｙに供給されるトナー量を決定する。ここでの所定期間は、期間消費量決定部６１が期間消費量を決定する期間と同じである。期間供給量決定部６３は、トナーホッパー４２Ｙが備えるスクリューが所定期間に回転した回転時間を積算し、積算された回転時間から期間供給量を算出する。期間供給量決定部６３は、期間供給量を算出するごとに、算出された期間供給量を状態検出部６５に出力する。

【0072】

なお、期間供給量決定部６３は、回転時間を積算するのに代えて、スクリューの回転数が積算されてもよい。また、トナーホッパー４２Ｙを用いることなく、トナーボトル４１Ｙから現像器２４Ｙに直接トナーが供給される場合には、期間供給量決定部６３は、トナーボトル４１Ｙの重量を検出し、重量変化から期間供給量を算出してもよい。重量変化から供給量を算出る場合は、変化した重量が供給量にされるので、正確に供給量を求めることができる。また、期間供給量決定部６３は、トナーボトルを回転させる駆動モーターのトルク変化から供給量を算出してもよい。また、駆動モーターのトルクはトナーボトル４１Ｙに残存するトナーが多いとトルクが高く、残存するトナーが少ないとトルクが低くなる。このため、期間供給量決定部６３は、トルクと残存するトナーの量との関係を予め計測しておくことにより、駆動モーターのトルクの変動量から供給量を算出してもよい。

【0073】

状態検出部６５は、濃度検出部５９から検出濃度が入力され、期間消費量決定部６１から期間消費量が入力され、期間供給量決定部６３から期間供給量が入力される。状態検出部６５は、検出濃度と、期間消費量の期間供給量に対する比率と、に基づいて現像器２４Ｙに収容される現像剤の状態を検出する。状態検出部６５は、濃度判定部７１と、比率判定部７３と、延命判断部７５と、を含む。

【0074】

ここで、現像器２４Ｙ内に収容される現像剤の劣化について説明する。現像器２４Ｙ内に収容される現像剤のうちトナーは感光体ドラム２３Ｙに供給されるが、その一部は現像器２４Ｙに残存するものがあり、キャリアは現像器２４Ｙ内に残存する。現像器２４Ｙ内で現像剤が攪拌されることによって現像剤に物理的なストレスが加わる。このため、所定時間駆動を続けるとキャリアのコート層が減耗したり、キャリアにトナー成分または外添成分が固着したり、トナーに付着している外添剤がトナーに埋没したりすることによって現像剤が劣化する。現像剤が劣化するとトナーの帯電能力が低下する。トナーの帯電能力が劣化するとり、キャリアに吸着しにくいトナーが発生する。これにより、トナーホッパー４２Ｙから現像器２４Ｙに供給されたトナーのうち一部のトナーは、かぶり不良の発生となったり、粉煙となって現像器２４Ｙの外部に排出されたりする。このため、現像器２４Ｙは、使用限度となる寿命がある。ここで、かぶり不良とは、感光体ドラム２３Ｙの静電潜像以外の部分にトナーが付着する現象をいう。

【0075】

一方、現像剤が劣化すると、トナーとキャリアが適切に混合されずにトナーが十分に帯電しなくなる。このため、透磁率センサー２０４Ｙの出力値から算出されるトナー濃度が変化する。

【0076】

次に、現像器におけるトナーの消費量および供給量と、現像器２４Ｙに収納される現像剤のトナー濃度と、について説明する。ここでは、現像器２４Ｙについて、予め規格で定められた寿命が７０ｋ枚とし、目標濃度を６％として供給量を算出し、１００枚ごとに同一カバレッジの画像データを１１０ｋ枚続けて画像形成させる実験をした。

【0077】

図７は、印字枚数と期間消費量との関係の一例を示す図である。横軸は、印字枚数が示され、縦軸は、１００枚印刷する間に現像器２４Ｙにより消費されたトナーの累計である期間消費量が示される。

【0078】

図８は、印字枚数と期間供給量との関係の一例を示す図である。図８において、横軸は、印字枚数が示され、縦軸は、１００枚印刷する間に現像器に供給されるトナーの累計である期間供給量が示される。

【0079】

図９は、印字枚数と検出濃度との関係の一例を示す第１の図である。図９において、横軸は、印字枚数を示し、縦軸は検出濃度を示す。検出濃度は、透磁率センサー２０４Ｙの出力値から算出されるトナー濃度である。

【0080】

図７および図８を参照して、印字枚数が現像器２４Ｙの寿命である７０ｋを超えて増加するにつれて、現像器による消費量に対して供給量が多くなる。また、図９を参照して、印字枚数が現像器２４Ｙの寿命である７０ｋ以下においては、検出濃度が目標濃度である６％の前後であるのに対して、印字枚数が現像器２４Ｙの寿命である７０ｋを超えて増加すると、検出濃度が低下し、目標濃度である６％よりも低い値となる。

【0081】

図９に示されるように、検出濃度が目標濃度６％に近づくように供給量を制御しているにもかかわらず、印刷枚数が７０ｋ枚を超えると、５．５％以下の値になる。また、図８に示されるように、印刷枚数が７０ｋ枚を超えるほとんどの印刷枚数において、期間供給量に対する期間消費量の比率が０．５以下の値になる。

【0082】

図１０は、期間供給量に対する期間消費量の比率の変化の一例を示す第１の図である。図１０においては、横軸は印字枚数を示し、縦軸は期間供給量に対する期間消費量の比率を示す。印字枚数が増加するにつれて期間供給量に対する期間消費量の比率が下降する。

【0083】

図１１は、品質確認結果の一例を示す第１の図である。７０ｋ枚印刷時と、８０ｋ枚印刷時における比率と品質確認結果とが示される。比率は、期間供給量に対する期間消費量の比率である。カブリの項目で示される品質確認結果は、評価の対象となる画像の背景部に形成されたカブリ不良のトナー量を目視検査した結果である。品質上許容できない場合に×が設定され、品質上許容できる場合に〇が設定される。カブリ不良は、本来画像として形成されない部分の全体に分散したトナー像として現れる不良である。ぼた落ちの項目で示される品質確認結果は、１００枚連続して印字された１００枚の画像のいずれかに付着したトナーによる汚れを目視検査した結果である。ぼた落ちの不良は、カブリ不良のトナー像に比較して大きなトナー像となって現れる不良である。ぼた落ちの不良が発生した場合は×が設定され、ぼた落ちの不良が発生しない場合は〇が設定される。

【0084】

現像器２４Ｙに対して予め設定されている寿命である７０ｋ枚では画像品質に不良は発生しておらず、８０ｋ枚以上で画像不良が発生する。そのため今回実験に用いた現像器２４Ｙでは実質の寿命は７０ｋ枚以上８０ｋ枚未満となる。このため、予め規格で定められた寿命が７０ｋ枚であるのに対して実質の寿命は７０ｋ枚以上８０ｋ枚未満なので、印字枚数だけでは現像器２４Ｙの正確な寿命は検知できない。

【0085】

また、トナーの消費量は画像中に含まれる文字や図形のパターンの比率、エッジ効果の影響、転写率などの違いによって理論上の消費量と実際に消費されるトナーの消費量に誤差が生じる。画像上問題ない品質レベルのカブリ不良のトナー像や粉煙トナーによって消費されるトナーも存在するため、現像器２４Ｙの機差によりある程度のばらつきがあり、印字枚数で寿命を判定するしきい値は機種によって多少変化する。

【0086】

図１１に示される実験結果から、期間供給量に対する期間消費量の比率と画像の品質とには相関があることが分かるので、期間供給量に対する期間消費量の比率が所定の比率しきい値を下回ると画像品質に不良が発生すると考えられる。

【0087】

しかしながら、現像剤が正常に混合している状態であっても、一時的に供給量が多くなったり、現像バイアス電圧等のプロセス条件のばらつきなどのイレギュラーな条件によってトナーの付着量が多くなったりする場合、画像データから算出されるトナーの消費量に対して実際に供給されるトナーの供給量が多くなり、期間供給量に対する期間消費量の比率が小さくなってしまう場合がある。ただし、その場合は一時的に供給量が多くなるが、現像剤が正常に混合している状態なので、供給量が多くなった分に起因して検出濃度が上昇する。そのため、期間供給量に対する期間消費量の比率に加えて検出濃度を濃度しきい値と比較することで、イレギュラーな条件を判別することができる。

【0088】

現像器２４Ｙの寿命の末期にではトナーとキャリアが混合されにくい状態になるため、常に一部のトナーが消費されて現像器２４Ｙの外部に出ていくため、検出濃度は狙いの値よりも低い値を維持することになる。このため、本実施形態においては、期間供給量に対する期間消費量の比率に対する第１比率しきい値を０．５とし、検出濃度に対する濃度しきい値を５．５％に設定した。

【0089】

＜現像剤の延命制御＞
上述したようにトナー濃度と期間供給量に対する期間消費量の比率とから現像剤の寿命を、予め規格で定められた寿命よりも正確に予測することができる。本実施の形態におけるＭＦＰ１００は、期間供給量に対する期間消費量の比率が第１比率しきい値以下かつ検出濃度が濃度しきい値以下になる前の段階で、現像器２４Ｙに供給されるトナーの供給量を補正することにより、現像剤の寿命をより長くする。

【0090】

図１０で示したように期間供給量に対する期間消費量の比率は現像器２４Ｙの寿命末期で徐々に下がってきているため、第１比率しきい値０．５以下となる前にトナーとキャリアの混合状態を予測することができる。

【0091】

現像器２４Ｙの寿命末期で、トナーとキャリアがうまく混ざらなくなってくると、期間供給量が多くなる。その結果、帯電能力が低下して混ざりにくい状態の現像剤を収容する現像器２４Ｙに大量のトナーが補給されるため、帯電量の低いトナーは、粉煙となって現像器２４Ｙの外部に排出されたり、カブリ不良のトナー像として形成されたりしやすくなる。その結果、図９に示すように、検出濃度が低くなるため、目標濃度を維持するため供給量がさらに多くなる。この現象が繰り返されて、図１０に示すように期間供給量に対する期間消費量の比率は加速度的に悪化する。

【0092】

そのため、帯電能力が低下して混合状態が悪くなり始めた段階で現像器２４Ｙに供給するトナーの供給量を減らすことで、画像不良を抑制しつつ現像剤の寿命を延ばすことができる。ただし、やみくもに供給量を減らすと、現像器２４Ｙに収容される現像剤において画像を形成するために必要なトナーが不足するため、現像ローラー２０５Ｙ上のトナーが枯渇して画像の濃度低下や追随不良などの不具合が発生する。そのため、画像として消費される量は供給する必要がある。

【0093】

そこで、本実施の形態におけるＭＦＰ１００は、帯電能力が低下して混合状態が悪くなり始めた段階で、供給量を小さくする。具体的には、上記式（１）で示した目標濃度を下げることにより、供給量を小さくする。

【0094】

図１２は、印字枚数と検出濃度との関係の一例を示す第２の図である。図１２において、横軸は、印字枚数を示し、縦軸は検出濃度を示す。検出濃度は、トナーとキャリアの重量比であり、透磁率センサー２０４Ｙの出力値から算出されるトナー濃度である。延命制御をしなかった場合における検出濃度が実線で示され、延命制御をした場合における検出濃度が点線で示される。

【0095】

図１３は、供給量に対する消費量の比率の変化の一例を示す第２の図である。図１３においては、横軸は印字枚数を示し、縦軸は期間供給量に対する期間消費量の比率を示す。延命制御をしなかった場合における供給量に対する消費量の比率が実線で示され、延命制御をした場合における供給量に対する消費量の比率が点線で示される。

【0096】

図１４は、品質確認結果の一例を示す第２の図である。図１４は、延命制御を開始する比率に対する第２比率しきい値を０．６５とし、延命制御をした場合における実験結果が示される。図１４を参照して、７０ｋ枚印刷時、８０ｋ枚印刷時および１００ｋ枚印刷時それぞれにおける比率と品質確認結果とが示される。図１４に示される通り、図１１に示した品質確認結果と比較すると分かるように、延命制御を実施することによって画像の品質不良が発生する印字枚数が８０ｋ枚よい大きく１００ｋ枚以下に増加している。

【0097】

図６に戻って、状態検出部６５は、濃度判定部７１と、比率判定部７３と、延命判断部７５と、を含む。濃度判定部７１には、濃度検出部５９から検出濃度が入力される。濃度判定部７１は、検出濃度を濃度しきい値と比較する。

【0098】

比率判定部７３は、期間消費量決定部６１から期間消費量が入力され、期間供給量決定部６３から期間供給量が入力される。比率判定部７３は、期間消費量の期間供給量に対する比率を算出し、算出された比率を延命判断部７５に出力するとともに、第１比率しきい値と比較する。第１比率しきい値は、現像器２４Ｙの寿命を判断するために、予め定められた値である。本実施の形態においては、第１比率しきい値は、０．５である。

【0099】

状態検出部６５は、濃度判定部７１により検出濃度が濃度しきい値以下と判断され、かつ、比率判定部７３により比率が第１比率しきい値以下と判断される場合、交換指示部に交換指示を出力する。

【0100】

状態検出部６５は、濃度判定部７１により検出濃度が濃度閾値以下と判断され、かつ、比率判定部７３により比率が第１比率しきい値以下と判断されない場合、または、濃度判定部７１により検出濃度が濃度しきい値以下と判断されず、かつ、比率判定部７３により比率が第２比率しきい値以下と判断される場合、通知部に通知指示を出力する。第２比率しきい値は、第１比率しきい値よりも大きな値であり、延命制御の開始を判断するために、予め定められた値である。第２比率しきい値は、現像剤の劣化が開始したことを示す値として実験により求められる値である。本実施の形態においては、第２比率しきい値を０．６５としている。

【0101】

延命判断部７５は、比率判定部７３から入力される比率が第２比率しきい値以下の場合、延命制御を開始するタイミングと判断する。延命判断部７５は、延命制御するタイミングと判断する場合、供給制御部５７に延命制御指示を出力する。

【0102】

供給制御部５７は、延命判断部７５から延命制御指示が入力される場合、延命制御指示が入力された後に決定する供給量を、それまでに算出していた供給量よりも小さな値に決定する。例えば、上記式（１）の目標濃度を小さな値に変更する。また、係数Ｃを小さな値に変更してもよい。例えば、供給制御部５７は、消費量に加算される補正量（（目標濃度－検出濃度）×１００）が半分になる値に、目標濃度を変更する。この場合、目標濃度は、印字枚数に比例する値としてもよいし、検出濃度に比例して減少する値としてもよい。これにより、補正量が検査濃度に比例して減少するので、より細かく補正量を制御することができる。また、供給制御部５７は、目標濃度を一定にして、補正量を半分の値に変更してもよい。

【0103】

通知部６９は、状態検出部６５から通知指示が入力されることに応じて、ユーザーに現像器２４Ｙが劣化していることを通知する。具体的には、通知部６９は、メッセージを含む通知画面を表示部１６１に表示する。メッセージは、例えば、現像器２４Ｙが寿命に近づいていることを示すメッセージ、または／および現像器２４Ｙを交換する部材の調達を促すメッセージを含む。

【0104】

交換指示部６７は状態検出部６５から交換指示が入力されることに応じて、ユーザーに現像器２４Ｙの交換を指示する。具体的には、通知部６９は、メッセージを含む交換指示画面を表示部１６１に表示する。メッセージは、例えば、現像器２４Ｙの交換を促すメッセージを含む。

【0105】

なお、延命制御中は、供給量が減少するのでトナー像の形成に対する追随性が低下する場合がある。このため、連続して複数の用紙に画像が形成される場合には、用紙間の間隔を広げてもよい。

【0106】

現像器２４Ｙが新品の状態から延命制御を実施しない理由は、帯電量がピークを迎える初期から中期の間に、現像器２４Ｙに収容されるトナーが不足し、画像不良が発生する場合がるからである。

【0107】

図１５は、現像剤劣化状態検出処理の流れの一例を示すフローチャートである。現像剤劣化状態検出処理は、ＭＦＰ１００が備えるＣＰＵ１１１が、ＲＯＭ１１３、ＨＤＤ１１５またはＣＤ－ＲＯＭ１１８Ａに記憶された現像剤劣化状態検出プログラムを実行することにより、ＣＰＵ１１１により実行される処理である。図１５を参照して、ＣＰＵ１１１は、画像形成枚数が所定数以上か否かを判断する（ステップＳ０１）。所定枚数は、予め定められた数である。本実施の形態においては、１００枚としている。画像形成枚数が所定数以上になるまで待機状態となり（ステップＳ０１でＮＯ）、画像形成枚数が所定数以上ならば（ステップＳ０１でＹＥＳ）、処理はステップＳ０２に進む。画像形成枚数は、所定枚数以上となるごとにリセットされる。したがって、画像形成部１４０により所定数の画像形成が実行されるごとにステップＳ０２以降の処理が実行される。また、画像形成枚数に代えて、画像形成部１４０が駆動した時間をしきい値と比較してもよいし、画像形成部１４０が画像を形成した距離をしきい値と比較してもよい。

【0108】

ステップＳ０２においては、透磁率が計測され、処理はステップＳ０３に進む。透磁率センサー２０４Ｙを制御して透磁率を計測する。ステップＳ０３においては、透磁率からトナー濃度が算出され、処理はステップＳ０４に進む。

【0109】

ステップＳ０４においては、トナー濃度が濃度しきい値ＴＨＤと比較される。トナー濃度が濃度しきい値ＴＨＤ以下ならば（ステップＳ０４でＹＥＳ）、処理はステップＳ０５に進むが、そうでなければ（ステップＳ０４でＮＯ）、処理はステップＳ０１に戻る。濃度しきい値ＴＨＤは、図９に示した実験結果と図１１に示した品質確認結果とに基づいて定められる値である。本実施の形態においては、濃度しきい値ＴＨＤを５．５％としている。

【0110】

ステップＳ０５においては、期間消費量が算出され、処理はステップＳ０６に進む。ステップＳ０１において、画像形成枚数が所定数以上となる場合にステップＳ０５が実行される。このため、画像形成部１４０が所定数の画像を形成するために消費されたトナーの消費量の累計が期間消費量として算出される。期間消費量は、画像形成部１４０が画像を形成するもとになった画像データに基づいて、算出される。画像データのドット数に、各ドットの濃度に対応するトナー量と成功率とを乗算することにより、画像データごとに消費量が求められる。画像枚数分の複数の画像データそれぞれの消費量の累計が期間消費量として算出される。

【0111】

ステップＳ０６においては、期間供給量が算出され、処理はステップＳ０７に進む。ステップＳ０１において、画像形成枚数が所定数以上となる場合にステップＳ０５が実行される。このため、画像形成部１４０が所定数の画像を形成する間に現像器２４Ｙに供給されたトナーの量の累計が期間供給量として算出される。トナーホッパー４２Ｙが備えるスクリューの回転時間に基づいて、期間供給量が算出される。

【0112】

ステップＳ０７においては、期間消費量の期間供給量に対する比率が第１比率しきい値ＴＨ１と比較される。比率が第１比率しきい値ＴＨ１以下ならば処理はステップＳ０８に進むが、そうでなければ処理はステップＳ０９に進む。ステップＳ０９においては、期間消費量の期間供給量に対する比率が第２比率しきい値ＴＨ２と比較される。比率が第２比率しきい値ＴＨ２以下ならば処理はステップＳ１０に進むが、そうでなければ処理はステップＳ０１に戻る。第２比率しきい値ＴＨ２は、第１比率しきい値ＴＨ１より大きな値である。第１比率しきい値ＴＨ１は、図１０に示した実験結果および図１１に示した品質確認結果に基づいて定められる値であり、本実施の形態においては第１比率しきい値ＴＨ１を０．５としている。第２比率しきい値ＴＨ２は、第１比率しきい値ＴＨ１よりも大きな値であり、劣化が開始する状態における現像剤における期間消費量の期間供給量に対する比率として、実験により求められ、延命制御を開始するための閾値として予め定められた値である。第２比率しきい値ＴＨ２は、図１３に示した実験結果に基づいて定められ、本実施の形態においては０．６５としている。

【0113】

このため、期間消費量の期間供給量に対する比率が第１比率しきい値ＴＨ１以下の場合に処理はステップＳ０８に進み、期間消費量の期間供給量に対する比率が第１比率しきい値ＴＨ１より大きく第２比率しきい値ＴＨ２以下の場合に処理はステップＳ１０に進み、期間消費量の期間供給量に対する比率が第２比率しきい値ＴＨ２より大きい場合に処理はステップＳ０１に戻る。

【0114】

ステップＳ０８においては、交換指示が出力され、処理は終了する。例えば、表示部１６１に、現像器２４Ｙの交換を促すメッセージを含む交換指示画面を表示する。

【0115】

ステップＳ１０においては、通知指示が出力され、処理はステップＳ１１に進む。例えば、表示部１６１に、現像器２４Ｙが劣化していることを示すメッセージを含む交換指示画面を表示する。例えば、現像器２４Ｙが寿命に近づいていることを示すメッセージ、または／および現像器２４Ｙを交換する部材の調達を促すメッセージを含む通知画面を表示部１６１に表示する。

【0116】

ステップＳ１１においては、目標濃度を変更し、処理はステップＳ０１に戻る。目標濃度は、後述する供給制御処理において、供給量が算出される場合に使用される値である。目標濃度が変更前よりの小さな値に変更される。これにより、供給制御処理において、目標濃度が変更された後に算出される供給量が、目標濃度が変更される前に算出される供給量よりも小さくなる。

【0117】

図１６は、供給制御処理の流れの一例を示すフローチャートである。供給制御処理は、ＭＦＰ１００が備えるＣＰＵ１１１が、ＲＯＭ１１３、ＨＤＤ１１５またはＣＤ－ＲＯＭ１１８Ａに記憶された画像形成制御プログラムを実行することにより、ＣＰＵ１１１により実行される処理である。

【0118】

図１６を参照して、ＭＦＰ１００が備えるＣＰＵ１１１は、画像形成が終了したか否かを判断する（ステップＳ２１）。画像形成部１４０が１枚の記録媒体に対する画像形成が終了すると、画像形成が終了したと判断する。画像形成が終了するまで待機状態となり（ステップＳ２１でＮＯ）、画像形成が終了したならば（ステップＳ２１でＹＥＳ）、処理はステップＳ２２に進む。

【0119】

ステップＳ２２においては、透磁率が計測され、処理はステップＳ２３に進む。透磁率センサー２０４Ｙを制御して透磁率を計測する。ステップＳ２３においては、透磁率からトナー濃度が算出され、処理はステップＳ２４に進む。

【0120】

ステップＳ２４においては、目標濃度が取得される。目標濃度は、予め定められた濃度であり、本実施の形態においては、６％としている。また、目標濃度は、現像剤劣化状態検出処理のステップＳ１１において変更された後は、変更された後の目標濃度が取得される。

【0121】

ステップＳ２５においては、供給量が決定される。具体的には、上記式（１）に従って、供給量が決定される。現像剤劣化状態検出処理のステップＳ１１において目標濃度が変更された後は、目標濃度が変更される前に比較して、供給量が少なくなる。

【0122】

ステップＳ２６においては、決定された供給量のトナーが現像器２４Ｙに供給され、処理はステップＳ２１に戻る。トナーホッパー４２Ｙが有するスクリューが、決定された供給量に対応する時間だけ回転される。これにより、決定された供給量のトナーがトナーホッパー４２Ｙから現像器２４Ｙに供給される。

【0123】

以上説明したように、本実施の形態におけるＭＦＰ１００は、画像形成装置として機能し、現像器２４Ｙに収容された現像剤におけるトナーとキャリアの重量比を示すトナー濃度を検出し、所定期間に現像器２４Ｙにより消費されたトナーの期間消費量を決定し、所定期間に現像器２４Ｙに供給されたトナーの期間供給量を決定し、トナー濃度、期間消費量および期間供給量から現像剤の状態を検出する。トナー濃度、期間消費量および期間供給量から現像剤の状態が検出されるので、現像器２４Ｙにおけるトナーの使用量の違い等の使用態様が異なる場合であっても現像器２４Ｙに収納される現像剤が劣化した状態を検出することができる。このため、使用態様により変動する現像器２４Ｙに収容される現像剤の状態を正確に検出することができる。

【0124】

また、ＭＦＰ１００は、トナー濃度が濃度しきい値以下かつ期間供給量に対する期間消費量の比率が第１比率しきい値以下の場合に前記現像剤が使用不可の状態を検出する。このため、現像器２４Ｙの寿命を正確に検出することができる。

【0125】

また、ＭＦＰ１００は、現像剤が使用不可の状態が検出されることに応じて、現像器２４Ｙの交換を指示する。このため、ユーザーの利便性が向上する。

【0126】

また、ＭＦＰ１００は、現像器２４Ｙにより消費される消費量とトナー濃度に対して定まる補正量とから現像器２４Ｙに供給する供給量を決定し、供給量が決定されるごとにトナーホッパー４２Ｙに収容されたトナーを供給量だけ現像器２４Ｙに供給し、トナー濃度が濃度しきい値以下かつ期間供給量に対する期間消費量の比率が第１比率しきい値より大きい第２比率しきい値以下の場合に現像剤の劣化した状態を検出し、現像剤の劣化した状態が検出されること応じて補正量を変更する。これにより、現像器２４Ｙに収容される現像剤の劣化する初期の段階で補正量が変更されるので、補正量を変更しない場合に比較して現像剤の劣化を遅らせることができる。

【0127】

また、ＭＦＰ１００は、現像剤の劣化した状態が検出されること応じて補正量を減少させる。現像器２４Ｙに収容される現像剤が劣化すると現像器２４Ｙに収容される現像剤のトナー濃度が低下するが、補正量が減少されるので現像器２４Ｙに収容される現像剤の量を適切な量にすることができる。

【0128】

また、ＭＦＰ１００は、補正量をトナー濃度から所定の濃度を減算したトナー濃度に対して定められる量に決定する、または、補正量をトナー濃度に対して定められる量から所定量を減算した量に決定する。このため、補正量を検出されたトナー濃度に対して適切な値に変更することができる。

【0129】

また、ＭＦＰ１００は、現像剤が劣化した状態が検出されること応じて、ユーザーに通知する。このため、ユーザーの利便性を向上させることができる。例えば、ユーザーは、新たな現像器２４Ｙを調達する等の作業をすることができる。

【0130】

また、ＭＦＰ１００は、トナーホッパー４２Ｙの駆動源となるモーターの回転数または回転トルク、または、トナーボトル４１Ｙの重量の変化に基づいて、期間供給量を決定する。このため、期間供給量を容易に決定することができる。

【0131】

また、ＭＦＰ１００は、所定期間に画像形成の対象として取得された画像データに基づいて、トナーの消費量を算出する。このため、期間消費量を容易に決定することができる。

【0132】

＜実施の形態の総括＞
（項１） トナーとキャリアとからなる現像剤を収容する現像器と、
前記現像器に収容された前記現像剤におけるトナーとキャリアの重量比を示すトナー濃度を検出する濃度検出手段と、
所定期間に前記現像器により消費されたトナーの期間消費量を決定する期間消費量決定手段と、
前記所定期間に前記現像器に供給されたトナーの期間供給量を決定する期間供給量決定手段と、
前記トナー濃度、前記期間消費量および前記期間供給量から前記現像剤の状態を検出する状態検出手段と、を備えた画像形成装置。

【0133】

この局面に従えば、トナー濃度、期間消費量および期間供給量から現像剤の状態が検出される。したがって、現像器におけるトナーの使用量の違い等の使用態様が異なる場合であっても現像器に収納される現像剤が劣化した状態を検出することができる。このため、使用態様により変動する現像器に収容される現像剤の状態を正確に検出することが可能な画像形成装置を提供することができる。

【0134】

（項２） 前記状態検出手段は、前記トナー濃度が濃度しきい値以下かつ前記期間供給量に対する前記期間消費量の比率が第１比率しきい値以下の場合に前記現像剤が使用不可の状態を検出する、項１に記載の画像形成装置。

【0135】

この局面に従えば、トナー濃度が濃度しきい値以下かつ期間供給量に対する期間消費量の比率が第１比率しきい値以下の場合に現像剤が使用不可の状態が検出される。このため、現像器の寿命を正確に検出することができる。

【0136】

（項３） 前記現像剤が使用不可の状態が検出されることに応じて、前記現像器の交換を指示する交換指示手段を、さらに備えた、項２に記載の画像形成装置。

【0137】

この局面に従えば、現像剤が使用不可の状態が検出されることに応じて、現像器の交換が指示されるので、ユーザーの利便性が向上する。

【0138】

（項４） トナーを供給する収容部と、
前記現像器により消費される消費量と前記トナー濃度に対して定まる補正量とから前記現像器に供給する供給量を決定する供給量決定手段と、
前記供給量決定手段により前記供給量が決定されるごとに前記収容部に収容されたトナーを前記供給量だけ前記現像器に供給する供給手段と、をさらに備え、
前記状態検出手段は、前記トナー濃度が前記濃度しきい値以下かつ前記期間供給量に対する前記期間消費量の比率が前記第１比率しきい値より大きい第２比率しきい値以下の場合に前記現像剤の劣化した状態を検出し、
前記供給量決定手段は、前記現像剤の劣化した状態が検出されること応じて前記補正量を変更する、項２または３に記載の画像形成装置。

【0139】

この局面に従えば、トナー濃度が濃度しきい値以下かつ期間供給量に対する期間消費量の比率が第１比率しきい値より大きい第２比率しきい値以下の場合に現像剤の劣化した状態が検出され、補正量が変更される。これにより、現像器に収容される現像剤の劣化する初期の段階で補正量が変更されるので、補正量を変更しない場合に比較して現像剤の劣化を遅らせることができる。

【0140】

（項５） 前記供給量決定手段は、前記現像剤の劣化した状態が検出されること応じて前記補正量を減少させる、項４に記載の画像形成装置。

【0141】

この局面に従えば、現像器に収容される現像剤が劣化すると現像器に収容される現像剤のトナー濃度が低下するが、補正量が減少されるので現像器に収容される現像剤の量を適切な量にすることができる。

【0142】

（項６） 前記供給量決定手段は、前記補正量を前記トナー濃度から所定の濃度を減算したトナー濃度に対して定められる量に決定する、または、前記補正量を前記トナー濃度に対して定められる量から所定量を減算した量に決定する、請求項５に記載の画像形成装置。

【0143】

この局面に従えば、補正量を検出されたトナー濃度に対して適切な値に変更することができる。

【0144】

（項７） 前記現像剤が劣化した状態が検出されること応じて、通知する通知手段を、さらに備えた、請求項４～６のいずれかに記載の画像形成装置。

【0145】

この局面に従えば、前記現像剤が劣化した状態が通知されるので、ユーザーの利便性を向上させることができる。

【0146】

（項８） 前記期間供給量決定手段は、前記供給手段の駆動源となるモーターの回転数または回転トルク、または、前記収容部の重量の変化に基づいて、前記期間供給量を決定する、請求項４～７のいずれかに記載の画像形成装置。

【0147】

この局面に従えば、期間供給量を容易に決定することができる。

【0148】

（項９） 画像データを取得する画像データ取得手段と、
前記画像データに対応する静電潜像を像担持体に形成する静潜像形成手段と、をさらに備え、
前記現像器は、前記像担持体に対向して設けられ、前記像担持体に形成された前記静電潜像を現像し、
前記消費量決定手段は、所定期間に取得された前記画像データに基づいて、トナーの前記消費量を算出する、請求項１～８のいずれかに記載の画像形成装置。

【0149】

この局面に従えば、期間消費量を容易に決定することができる。

【0150】

（項１０） 前記供給量決定手段は、所定のタイミングで前記供給量を決定する、項１～９のいずれかに記載の画像形成装置。

【0151】

（項１１） 前記所定のタイミングは、前記現像器が現像動作を実行した後である、項１０に記載の画像形成装置。

【0152】

（項１２） トナーとキャリアとからなる現像剤を収容する現像器を備えた画像形成装置で実行される現像剤劣化状態検出方法であって、
前記現像器に収容された前記現像剤におけるトナーとキャリアの重量比を示すトナー濃度を検出する濃度検出ステップと、
所定期間に前記現像器により消費されたトナーの期間消費量を決定する期間消費量決定ステップと、
前記所定期間に前記現像器に供給されたトナーの期間供給量を決定する期間供給量決定ステップと、
前記トナー濃度、前記期間消費量および前記期間供給量から前記現像剤の状態を検出する状態検出ステップと、を含む現像剤劣化状態検出方法。

【0153】

この局面に従えば、使用態様により変動する現像器に収容される現像剤の状態を正確に検出することが可能な現像剤劣化状態検出方法を提供することができる。

【0154】

（項１３） トナーとキャリアとからなる現像剤を収容する現像器を備えた画像形成装置を制御するコンピューターで実行される現像剤劣化状態検出プログラムであって、
前記現像器に収容された前記現像剤におけるトナーとキャリアの重量比を示すトナー濃度を検出する濃度検出ステップと、
所定期間に前記現像器により消費されたトナーの期間消費量を決定する期間消費量決定ステップと、
前記所定期間に前記現像器に供給されたトナーの期間供給量を決定する期間供給量決定ステップと、
前記トナー濃度、前記期間消費量および前記期間供給量から前記現像剤の状態を検出する状態検出ステップと、を前記コンピューターに実行させる現像剤劣化状態検出プログラム。

【0155】

この局面に従えば、使用態様により変動する現像器に収容される現像剤の状態を正確に検出することが可能な現像剤劣化状態検出プログラムを提供することができる。

【0156】

今回開示された実施の形態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】

【0157】

１００ ＭＦＰ、１１１ ＣＰＵ、１１２ 通信Ｉ／Ｆ部、１１３ ＲＯＭ、１１４ ＲＡＭ、１１５ ＨＤＤ、１１６ ファクシミリ部、１１８ 外部記憶装置、１１８Ａ ＣＤ－ＲＯＭ、１２０ 自動原稿搬送装置、１３０ 原稿読取部、１４０ 画像形成部、１５０ 給紙部、２００Ｙ ハウジング、２０１Ｙ 供給スクリュー、２０３Ｙ 撹拌スクリュー、２０４Ｙ 透磁率センサー、２０５Ｙ 現像ローラー、Ｓｐ１ 第１収容室、Ｓｐ２ 第２収容室、２４Ｙ，２４Ｍ，２４Ｃ，２４Ｋ 現像器、３２ 定着ローラー対、３５，３５Ａ，３５Ｂ 給紙カセット、３９ レジストセンサー、４１Ｙ トナーボトル、４２Ｙ トナーホッパー、５１ 画像データ取得部、５３ 画像形成制御部、５５ 消費量算出部、５７ 供給制御部、５９ 濃度検出部、６１ 期間消費量決定部、６３ 期間供給量決定部、６５ 状態検出部、６７ 交換指示部、６９ 通知部、７１ 濃度判定部、７３ 比率判定部、７５ 延命判断部、ＴＨ１ 第１比率しきい値、ＴＨ２ 第２比率しきい値、ＴＨＤ 濃度しきい値。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】