JPH08110700A

JPH08110700A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH08110700A
Application number: JP6272934A
Authority: JP
Inventors: Ichiro Hyo; 伊智郎標
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1994-10-11
Filing date: 1994-10-11
Publication date: 1996-04-30

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】基準画像形成時に一時的な帯電電位の変動が
発生した場合等に地汚れやトナー飛散を防止できるとも
に、本当にトナー濃度が低下した場合には確実にトナー
濃度を上昇させて画像濃度低下を防止できる画像形成装
置を提供する。【構成】Ｔセンサ９３の出力値と制御目標値ＶＴref
との差に応じてトナー補給ローラ９２を駆動するととも
に、感光体ドラム７上に形成した基準画像の画像濃度を
検知するＰセンサ１４の出力値に基づいて制御目標値Ｖ
Ｔrefを補正する画像形成装置において、制御目標値Ｖ
Ｔrefのトナー補給量が増加する方向の補正量ΔＶＴ
を、補正後のトナー濃度の増加量が所定の上限量（０．
５wt％）以下、かつ所定の下限量（０．２wt％）以上に
なるように設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複写機、ファクシミ
リ、プリンター等の画像形成装置に係り、詳しくは、現
像装置内の二成分現像剤のトナー濃度をトナー濃度検出
手段で検出し、その出力値と制御目標値との比較結果に
応じてトナー補給手段を制御するとともに、像担持体上
に形成した基準画像の画像濃度を検出し、その検出値に
基づいて該制御目標値を補正する画像形成装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来この種の装置としては、像担持体を
一様帯電した後、光像を照射することにより像担持体上
に潜像を形成し、現像装置を用いてトナー及びキャリア
からなる二成分現像剤（以下、現像剤という）により該
潜像を顕像化し、顕像化した画像を転写材に転写するも
のが知られている。

【０００３】ここで、現像装置内の現像剤のキャリアに
対するトナーの重量比（以下、トナー濃度という）は画
像濃度に影響するため、現像装置内に適宜トナーを補給
してトナー濃度を一定に保つことが望ましい。このトナ
ー補給の制御手段としては、像担持体に形成した基準画
像の画像濃度を検出する画像濃度検出手段の出力値と、
現像装置内のトナー濃度を検出するトナー濃度検出手段
の出力値とに基づいて、トナー補給ローラ等のトナー補
給手段を制御するものが知られている。

【０００４】上記トナー補給制御は、例えば次のように
行なわれる。各画像形成動作時にトナー濃度検出手段に
よって現像装置内のトナー濃度を検出し、その出力値Ｖ
Ｔと制御目標値ＶＴrefとの比較結果に応じてトナー補
給手段の駆動時間を算出し、その算出した駆動時間だけ
トナー補給手段を駆動するように制御する。そして、所
定回数の画像形成動作終了毎に、像担持体上に基準画像
を形成し、その画像濃度を画像濃度検出手段によって検
出し、その出力値に基づいて制御基準値の補正量ΔＶＴ
を算出する。そして、この補正量ΔＶＴと基準画像作成
時におけるトナー濃度検出手段の出力値ＶＴｐとによ
り、ＶＴref＝ＶＴｐ＋ΔＶＴのように制御目標値ＶＴr
efを決定する。この補正された制御目標値ＶＴrefを、
次の基準画像形成時までのトナー補給制御に用いる。

【０００５】このように画像濃度検出手段とトナー濃度
検出手段とを併用したトナー補給制御は、トナー濃度検
出手段のみを用いてトナー補給制御を行なうものに比較
して、トナー濃度が一定であるにもかかわらず現像剤の
特性、湿温度等の環境、現像条件等の変化によって画像
濃度が変化してしまうような場合でも、画像形成時の画
像濃度を一定に保つことができるという特長がある。ま
た、上記併用型のトナー補給制御は、画像濃度検出手段
のみを用いたトナー補給制御、すなわち各画像形成時に
基準画像を形成し、その画像濃度の検出値に基づいてト
ナー補給制御を行なうものと異なり、画像を転写材に転
写する転写部材がベルト状の転写部材であって転写材間
で像担持体上に基準画像を形成することができないよう
な装置において画像形成時の画像濃度を一定に保つ場合
に有効である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記トナー
補給制御において、画像濃度検出手段によって検出した
基準画像の画像濃度が何らかの原因で所定濃度より低く
なった場合は、現像装置内の真のトナー濃度にかかわら
ず一律に所定濃度より低くなっていると判断し、その後
のトナー補給動作時のトナー補給量が増加するように制
御目標値を補正するため、トナー補給時に多い量のトナ
ーが現像装置内に補給されて地汚れが発生したり、トナ
ー飛散が発生したりする可能性がある。例えば、基準画
像形成時に像担持体の帯電電位が一時的に変動して基準
画像の画像濃度が低下してしまった場合は、制御目標値
を補正しなければ現像装置内のトナー濃度が所定濃度に
維持され、かつその後の画像形成時の画像濃度も所定濃
度に維持されるもかかわらず、制御目標値が補正されて
しまうため、その後のトナー補給動作時にトナー補給過
多となるおそれがある。また例えば、黒ベタ画像の画像
形成直後に基準画像の形成を行なった場合は、通常の画
像の画像形成動作直後に基準画像の形成を行なった場合
に比較して低めの画像濃度の基準画像が形成され、現像
装置内のトナー濃度が実際よりも低いと判断されてしま
うため、制御目標値が補正され過ぎて、その後のトナー
補給動作時にトナー補給過多となるおそれがある。

【０００７】なお、上記トナー補給過多を防止するため
に、上記トナー濃度検出手段の出力値ＶＴと制御目標値
ＶＴrefとの比較結果に応じて設定した各補給レベルに
おけるトナー補給手段によるトナー補給量を一律に少な
くする方法、例えばトナー補給手段の駆動時間を一律に
短くする方法が考えられる。しかしながら、この場合
は、画像面積率の大きい原稿について画像形成を行なっ
たときにトナー補給不足となって画像濃度の低下やキャ
リア付着等が発生してしまうおそれがある。

【０００８】本発明は以上の問題点に鑑みなされたもの
であり、その目的とするところは、基準画像形成時に一
時的な帯電電位の変動が発生した場合や黒ベタ画像形成
直後にトナー補給制御用の基準画像を形成した場合に地
汚れやトナー飛散を防止できるともに、本当にトナー濃
度が低下した場合には確実にトナー濃度を上昇させて画
像濃度の低下を防止できる画像形成装置を提供すること
である。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１の発明は、像担持体上に形成された潜像を
キャリア及びトナーからなる二成分現像剤により顕像化
する現像装置と、該現像装置内にトナーを補給するトナ
ー補給手段と、該現像装置内のトナー濃度を検出するト
ナー濃度検出手段と、該像担持体上に画像濃度検出用の
基準画像を形成する基準画像形成手段と、該基準画像の
画像濃度を検出する画像濃度検出手段と、該トナー濃度
検出手段の出力値と制御目標値との比較結果に応じて該
トナー補給手段を駆動し、該画像濃度検出手段の出力値
に基づいて該制御目標値を補正する制御手段とを備えた
画像形成装置において、該制御目標値のトナー補給量が
増加する方向の補正量を、補正後のトナー濃度の増加量
が所定の上限量以下、かつ所定の下限量以上になるよう
に設定することを特徴とするものである。

【００１０】特に、請求項２の発明は、上記トナー補給
手段による補給量に対して複数の補給レベルを設定し、
上記トナー濃度検出手段の出力値と上記制御目標値との
差に対応させて該補給レベルの一つを選択し、その選択
した補給レベルに応じて該トナー補給手段を制御する請
求項１の画像形成装置において、上記制御目標値のトナ
ー補給量が増加する方向の最大補正量の絶対値を、該ト
ナー補給手段の最大補給レベルに対応する該トナー濃度
検出手段の出力値と補正後の制御目標値との差の絶対値
の最小値と等しくすることを特徴とするものである。

【００１１】また特に、請求項３の発明は、上記制御目
標値の補正を所定の間隔で実行する請求項１又は２の画
像形成装置において、上記画像濃度検出手段の出力値に
基づいて該間隔の設定を変更するように制御することを
特徴とするものである。

【００１２】

【作用】請求項１の発明においては、制御手段によっ
て、トナー濃度検出手段の出力値と制御目標値との比較
結果に応じてトナー補給手段を駆動して現像装置にトナ
ーを補給するように制御する。例えば、トナー濃度検出
手段の出力値と制御目標値との差又は比に応じてトナー
補給手段の駆動時間を決定し、その決定した駆動時間だ
けトナー補給手段を駆動するように制御する。上記制御
目標値は像担持体上に形成した基準画像の画像濃度を検
出する画像濃度検出手段の出力値に基づいて補正する。
例えば、画像濃度検出手段の出力値に応じて制御目標値
の補正量を決定し、この補正量と基準画像形成時のトナ
ー濃度検出手段の出力値との和を新しいトナー補給制御
の制御目標値とするように制御する。

【００１３】そして、上記トナー補給制御に用いる制御
目標値のトナー補給量が増加する方向の補正量を、補正
後のトナー濃度の増加量が所定の上限量以下になるよう
に設定することにより、画像濃度検出手段によって検出
した基準画像の画像濃度が所定の下限濃度よりも低い場
合に、その後のトナー補給動作時に少なめのトナー補給
を行なってトナー補給過多とならないようにする。ま
た、上記制御目標値のトナー補給量が増加する方向の補
正量を、補正後のトナー濃度の増加量が所定の下限量以
上になるように設定することにより、画像濃度検出手段
によって検出した基準画像の画像濃度が低い場合に、そ
の後のトナー補給動作時において、画像濃度が所望の濃
度を下回らない範囲内でトナー補給を行なうようにす
る。

【００１４】上記トナー濃度の増加量の上限量及び下限
量、並びにそれらに対応する制御目標値の補正量は、現
像装置に用いる現像剤の種類等によってそれらの値が変
わってくるため、前もって実験等で求められる。例えば
トナー濃度の増加量の上限量を０．５wt％、下限量を
０．２wt％に設定し、それらに対応するように制御目標
値の補正量を設定する。

【００１５】特に、請求項２の発明においては、トナー
補給手段による補給量に対して複数の補給レベルを設定
し、トナー濃度検出手段の出力値と制御目標値との差に
対応させて該補給レベルの一つを選択し、その選択した
補給レベルに応じてトナー補給手段の駆動を制御する。

【００１６】そして、上記制御目標値のトナー補給量が
増加する方向の最大補正量の絶対値を、トナー補給手段
の最大補給レベルに対応するトナー濃度検出手段の出力
値と補正後の制御目標値との差の絶対値の最小値と等し
くすることにより、制御目標値の補正後の１回目の画像
形成動作時には最大補給レベルのトナー補給を行ない、
２回目から次の制御目標値の補正時までの各画像形成動
作時には、最大補給レベルよりも小さい補給レベルでト
ナー補給を行ない、連続して多量のトナー補給が行なわ
れないようにする。

【００１７】また特に、請求項３の発明においては、画
像濃度検出手段の出力値に基づいて、基準画像の画像濃
度が所定濃度より薄いと判断した場合に、該制御目標値
の補正を実行する間隔を短くするように制御することに
より、制御目標値の過補正が行なわれても適正な制御目
標値に速やかに戻るようにする。

【００１８】

【実施例】以下、本発明を画像形成装置である電子写真
複写機（以下、複写機という）に適用した一実施例につ
いて説明する。図１は、本実施例に係る複写機の概略構
成を示す正面図である。原稿台１上に置かれた原稿２を
露光ランプ３で照射し、その反射光４をミラー５及びレ
ンズ６を介して、像担持体としての感光体ドラム７上に
投影することにより、感光体ドラム７上に原稿２の静電
潜像を形成する。感光体ドラム７の周辺には、感光体ド
ラム７の表面を一様に負極性に帯電する帯電装置８、感
光体ドラム７上に形成された静電潜像を顕像化する現像
装置９、顕像化した像を転写紙に転写するベルトタイプ
の転写装置１０、感光体ドラム７上の転写残トナーを除
去するクリーニング装置１１、感光体ドラム７上の残留
電荷を除去する除電装置１２等が配設されている。

【００１９】上記現像装置９は、現像部内へトナーを補
給するトナー補給手段としてのトナーホッパー９１及び
トナー補給ローラ９２、現像部内のキャリア及び正帯電
トナーからなる二成分系現像剤のトナー濃度を検出する
トナー濃度検出手段としての透磁率センサ（以下、Ｔセ
ンサという）９３、現像部内の現像剤を担持して感光体
ドラム７上にトナーを供給する現像剤担持体としての現
像スリーブ９４、現像スリーブ９４上の現像剤を規制す
るためのドクターブレード９５などを備えている。この
現像スリーブ９４には図示しない電源から負極性の現像
バイアス電圧が印加され、感光体ドラム７との間に所定
の現像ポテンシャルが形成される。

【００２０】図３は、Ｔセンサ９３及び感光体ドラム上
の画像濃度を検出する画像濃度検出手段としての反射型
フォトセンサ（以下、Ｐセンサという）１４を用いてト
ナー補給制御を行なう電装部のブロック図である。制御
手段としての制御部１６はＣＰＵ，ＲＡＭ，ＲＯＭ，Ｉ
／Ｏインターフェース等で構成され、Ｉ／Ｏインターフ
ェースにはドライバー１７，１８，１９を介して、それ
ぞれメインモータ２０、現像クラッチ２１及びトナー補
給クラッチ２２が接続されている。現像クラッチ２１は
駆動源としてのメインモータ２０から現像装置９の現像
ローラ９４等への回転駆動力の伝達をＯＮ／ＯＦＦする
ためのものであり、トナー補給クラッチ２２はトナー補
給ローラ９２への回転駆動力の伝達をＯＮ／ＯＦＦする
ためのものである。

【００２１】また、制御部１６のＩ／Ｏインターフェー
スには、Ｔセンサ９３及びＰセンサ１４に所定の電圧を
供給するためのＰＷＭコントローラ２３、Ｔセンサ９３
及びＰセンサ１４から出力されるアナログ信号をディジ
タル信号に変換するＡ／Ｄコンバータ２４，２５、及び
操作表示部２６が接続されている。

【００２２】トナーホッパー９１から現像部内へのトナ
ーの補給は、Ｔセンサ９３の出力値ＶＴと制御基準値Ｖ
Ｔrefとを比較し、その比較結果に応じてトナー補給ロ
ーラ９２を駆動して制御する。このトナー補給制御によ
り、画像濃度に影響する要因の一つであるトナー濃度を
一定に保つことができるが、画像濃度は、現像剤の経時
での剤物性の変化、温湿度等の環境や現像条件（現像ス
リーブ９４と感光体ドラム７との距離、ドクターブレー
ド９５と現像スリーブ９４との距離）等によっても影響
される。そこで、本実施例では、基準画像形成手段とし
ての帯電装置８、露光ランプ３などの露光装置、イレー
ス１３、現像装置９等を用いて、予め決められた基準濃
度の基準パターン１５に対応する基準画像を感光体ドラ
ム７上に形成し、その基準画像の濃度をＰセンサ１４で
検出し、この検出結果に基づき、Ｔセンサ９３の制御基
準値ＶＴrefを補正するように制御し、より安定した画
像が得られるようにしている。

【００２３】図１は上記Ｔセンサ９３及びＰセンサ１４
を用いたトナー補給制御のフローチャートである。操作
表示部２６から設定した所定枚数の連続したコピー動作
（以下、１Ｊｏｂという）がスタートすると、各コピー
時にＴセンサ９３によって現像装置内の現像剤のトナー
濃度が検出される（ステップ１，２）。感光体ドラム７
上のトナー付着量ｍ／ａとトナー濃度ＴＣとＴセンサ９
３の出力値ＶＴとの間には、図４（ａ）に示すような関
係があるので、所定の画像濃度（トナー付着量ｍ₀／
ａ）に対応するトナー制御レベルＴＣ₀を得るために、
Ｔセンサ９３の出力値ＶＴと制御目標値ＶＴrefとの差
ＶＴ−ＶＴrefに応じて数１に示す計算式によりトナー
補給ローラ９２の駆動時間ｔ、すなわちトナー補給クラ
ッチ２１のＯＮ時間ｔ（msec）が決定され、決定された
駆動時間ｔだけトナー補給クラッチ２１がＯＮされて現
像装置９内にトナーが補給される（ステップ３，４）。
ここで、転写紙サイズの単位はcm²であり、単位時間当
りのトナー補給量の値は使用するトナー補給ローラ９２
の構造やその回転速度等によって変わり、本実施例では
０．１８３mg/nsecを用いた。また、係数αとしては表
１に示すマトリックスの値を用いた。

【数１】

【００２４】

【表１】

【００２５】上記Ｔセンサ９３の出力値ＶＴに基づくト
ナー補給制御は、１Ｊｏｂ中の各コピー動作ごとに実行
される（ステップ５）。１Ｊｏｂの一連のコピー動作が
終了すると、その１Ｊｏｂで積算枚数が１０枚以上とな
るか否かが判断され（ステップ６）、１０枚未満の場合
には次のコピー動作の待機状態となる。一方、上記１Ｊ
ｏｂで積算枚数が１０枚以上となった場合には、感光体
ドラム７上に基準画像が形成され、Ｐセンサ１４によっ
て基準画像（Ｖsp）と非画像部（Ｖsg）の画像濃度が検
出されるとともに、Ｔセンサ９３によって現像装置９内
の現像剤のトナー濃度が検出される（ステップ７，
８）。そして、Ｐセンサ１４の出力値の比Ｖsp／Ｖsgに
基づいて、制御部１６に記憶されている表２の変換マト
リックスに基づいて制御目標値ＶＴrefの補正量ΔＶＴ
が決定され、この補正量ΔＶＴとＴセンサ９３の出力値
ＶＴｐとの和が新しい制御目標値ＶＴrefとして制御部
１６に記憶される（ステップ９〜１１）。

【００２６】

【表２】

【００２７】ここで、制御目標値ＶＴrefの最大補正量
ΔＶＴmax（ΔＶＴmax×５／２５５＝−８Ｖ）は次のよ
うに設定した。図５に示すように新品の状態からコピー
枚数が増加するに従って、現像装置内の現像剤の帯電能
力すなわち同じトナー濃度のときのトナーの帯電量Ｑ／
Ｍが変化することにより、画像濃度を一定にするための
狙いのトナー濃度ＴＣが初期の約２．８wt％から経時で
の約１．５wt％へと変化する。そして、図６の実験デー
タＡ（初期）及びＢ（経時）に示すように、何らかの原
因で各狙いのトナー濃度（ＴＣａ＝２．８wt％，ＴＣｂ
＝１．５wt％）よりもΔＴＣａ＝ΔＴＣｂ＝０．５wt％
だけトナー濃度制御レベルが上昇すると、地汚れランク
が「〇」から「〇」と「△」との間のランクへと悪くな
っていく。

【００２８】従来の制御目標値ＶＴrefの補正において
は、図４（ｂ）のトナー付着量ｍ／ａとＰセンサ１４の
出力値の比Ｖsp／Ｖsgと制御目標値ＶＴrefの補正量Δ
ＶＴとの関係に基づいて、制御部１６に記憶されている
表３の変換マトリックスを用いてＰセンサ１４の出力値
の比Ｖsp／Ｖsgから補正量ΔＶＴを決定していた。例え
ば、初期の状態で現像装置９内のトナー濃度が正常な
２．８wt％であっても基準画像形成時の一時的な帯電電
位不良でトナー付着量ｍ／ａが低下してＰセンサ１４の
出力値Ｖsp／Ｖsgが０．９２／４．００になると、補正
量ΔＶＴは−１５×２／２５５＝−０．２９（Ｖ）とな
る。そして、図７に示すようにＴセンサ９３のトナー濃
度ＴＣに対する感度は−０．５Ｖ／wt％であるため、
２．８wt％に対して０．２９÷０．５＝０．５９wt％が
加算されるような補正が行なわれ、次のＪｏｂの制御目
標値ＶＴrefは３．４wt％となり、連続してコピーがと
られると現像装置９内のトナー濃度が２．８wt％から
３．４wt％へ上昇し、地汚れやトナー飛散が発生しやす
くなる。（以下、余白）

【００２９】

【表３】

【００３０】そこで、本実施例ではトナー濃度制御レベ
ルの増加量が０．５wt％以下になるように、制御目標値
ＶＴrefのトナー濃度が増加する方向の補正量ΔＶＴを
設定している。具体的には、表１に示すように補正量Δ
ＶＴの絶対値を８以下に設定している。このように、Ｐ
センサ１４の出力値Ｖsp／Ｖsg×４．００が０．８２よ
り大きい場合に、その後のトナー補給動作時に少なめの
トナー補給を行なってトナー補給過多とならないように
している。従って、基準画像形成時に一時的な帯電電位
の変動が発生した場合や黒ベタ画像形成直後に基準画像
を形成した場合に制御目標値ＶＴrefの補正を行なって
も、急激なトナー濃度の変動が起こらないため、地汚れ
やトナー飛散を防止できる。

【００３１】また、図６の実験データＣに示すように、
経時においてはトナー濃度がΔＴＣｃ＝０．２wt％以上
低下すると急激に画像濃度ＩＤが低下するため、基準画
像形成時の帯電電位の異常等ではなく本当にトナー濃度
が低下して画像濃度が低下した場合に、連続してコピー
をとってもトナー濃度がトナー濃度制御レベルに到達す
るように補正量の絶対値の最小値を設定している。具体
的には、トナー濃度制御レベルの増加量が０．２wt％以
上になるように、補正量ΔＶＴの絶対値を２以上に設定
している。

【００３２】また、本実施例のトナー補給制御を、表２
のＰセンサ１４の出力値の範囲０．８２＜Ｖsp／Ｖsg×
４．００≦２．００に対して、トナー補給ローラ９２の
最大補給レベル（係数α＝６０）に対応するＴセンサの
出力値ＶＴと補正後の制御目標値ＶＴrefとの差の最小
値より絶対値で大きい補正量ΔＶＴ×５／２５５＝−１
２を設定した場合と比較してみる。この場合に、基準画
像形成時の帯電電位異常等により補正量ΔＶＴ×５／２
５５として−１２が設定されてしまうと、トナー濃度が
適正な濃度であるにもかかわらず、表１のトナー補給量
の係数αが６０から４０になるところまで最大補給量
（係数α＝６０）で連続して多量のトナー補給が行なわ
れるため、補給したトナーの帯電量Ｑ／Ｍの立ち上げが
悪くなり、地汚れやトナー飛散が発生しやすくなる。

【００３３】そこで、本実施例では、制御目標値ＶＴre
fのトナー補給量が増加する方向の最大補正量ΔＶＴmax
の絶対値を、トナー補給ローラ９２の最大補給レベル
（係数α＝６０）に対応するＴセンサの出力値ＶＴと補
正後の制御目標値ＶＴrefとの差の最小値と等しくして
いる。具体的には、表２の制御目標値ＶＴrefのトナー
補給量が増加する方向の最大補正量ΔＶＴmaxの絶対値
（｜−８｜＝８）を、表１のトナー補給ローラ９２の最
大補給レベルに対応するＴセンサの出力値ＶＴと補正後
の制御目標値ＶＴrefとの差ＶＴ−ＶＴrefと等しくして
いる。これにより、制御目標値の補正後の１枚目のコピ
ー時には最大補給レベル（係数α＝６０）のトナー補給
が行なわれ、２枚目から次の制御目標値の補正時までの
各コピー動作時には、最大補給レベルよりも小さい補給
レベル（係数α＝４５以下）でトナー補給を行ない、連
続して多量のトナー補給が行なわれないようにしている
ので、更に地汚れやトナー飛散を防止できる。

【００３４】また、制御目標値の補正後の１回目の画像
形成動作時には最大補給レベルのトナー補給を行なって
いるので、トナー消費の多い原稿に対する画像形成動作
を行なっても、トナー濃度の低下にトナー補給が追従
し、確実にトナー濃度を上昇させて画像濃度の低下を防
止することができる。

【００３５】なお、上記実施例では、Ｐセンサ１４によ
る基準画像の画像濃度の検出タイミングをコピー積算枚
数１０枚以上の１Ｊｏｂ後に設定しているが、図８のフ
ローチャートに示すように、Ｐセンサ１４の出力値Ｖsp
／Ｖsgが所定値以上のときに次のＰセンサ１４による検
出タイミングを早めるように制御しても良い。

【００３６】図８のフローチャートにおいて、操作表示
部２６から設定した所定枚数の連続したコピー動作であ
る１Ｊｏｂがスタートすると、各コピー時にＴセンサ９
３によって現像装置内の現像剤のトナー濃度が検出さ
れ、Ｔセンサ９３の出力値ＶＴと制御目標値ＶＴrefと
の差ＶＴ−ＶＴrefに応じてトナー補給ローラ９２の駆
動時間ｔ、すなわちトナー補給クラッチ２１のＯＮ時間
ｔ（msec）が決定され、決定された駆動時間ｔだけトナ
ー補給クラッチ２１がＯＮされて現像装置９内にトナー
が補給される（ステップ１〜４）。そして、直前の制御
目標値の補正時におけるＰセンサ１４の出力値の比Ｖsp
／Ｖsgの値が０．７５／４．００以上であるか否か、す
なわち直前に形成した基準画像が所定濃度より薄かった
か否かが判断される（ステップ５）。ここで、Ｖsp／Ｖ
sgの値が０．７５／４．００以上の場合には、直前の制
御目標値の補正時から数えて積算５枚以上のコピーをし
たか否かが判断され（ステップ６）、１Ｊｏｂ中で積算
５枚に達していると判断した場合には、上記実施例の図
１のフローチャートのステップ７〜１１と同様に新しい
制御目標値ＶＴrefを計算して制御部１６に記憶する
（ステップ８〜１２）。また、上記ステップ６で積算５
枚に達していなくてもその時点の１Ｊｏｂが終了したと
ころで、上記ステップ８〜１２を実行して新しい制御目
標値ＶＴrefを記憶する。ここで、１Ｊｏｂが終了して
いない場合には上記ステップ２に戻る（ステップ１
３）。

【００３７】一方、上記ステップ５でＶsp／Ｖsgの値が
０．７５／４．００に達していないと判断した場合に
は、上記実施例の図１のフローチャートのステップ５〜
１１と同様に積算１０枚以上となる１Ｊｏｂが終了した
時点で新しい制御目標値ＶＴrefを計算して制御部１６
に記憶する（ステップ１４〜２０）。

【００３８】上記図８のフローチャートのトナー補給制
御のように、Ｐセンサ１４の出力値に基づいて基準画像
の画像濃度が所定濃度より薄いと判断した場合には、制
御目標値ＶＴrefの補正を実行する間隔を積算１０以上
から、積算５枚以下に短くするように制御することによ
り、制御目標値ＶＴrefの過補正が行なわれても適正な
制御目標値ＶＴrefに速やかに戻るので、更に地汚れや
トナー飛散を防止できる。また、本当にトナー濃度が低
下して基準画像の画像濃度が所定濃度より薄いと判断し
た場合には、速やかにかつ確実にトナー濃度を上昇させ
て画像濃度の低下を防止できる。

【００３９】また、上記実施例においては、画像濃度検
出手段として基準画像の画像濃度が濃くなる（トナー付
着量が増加する）に従ってその出力値が小さくなるＰセ
ンサ１４を用い、トナー濃度検出手段として現像装置９
内のトナー濃度が高くなるに従ってその出力値が小さく
なるＴセンサ９３を用いているが、本発明は画像濃度が
濃くなるに従ってその出力値が大きくなるような画像濃
度検出手段やトナー濃度が高くなるに従ってその出力値
が大きくなるようなトナー濃度検出手段を設けた場合に
も適用でき、同様な効果が得られるものである。

【００４０】また、上記実施例においては、感光体ドラ
ム７を負極性に帯電し、正帯電トナーを用いた正規現像
方式を採用した複写機について説明したが、本発明は帯
電極性の正負にかかわらず適用でき、更に反転現像方式
を採用した画像形成装置にも適用できるものである。

【００４１】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、トナー補給制
御に用いる制御目標値のトナー補給量が増加する方向の
補正量を、補正後のトナー濃度の増加量が所定の上限量
以下になるように設定することにより、画像濃度検出手
段によって検出した基準画像の画像濃度が所定の下限濃
度よりも低い場合に、その後のトナー補給動作時に少な
めのトナー補給を行なってトナー補給過多とならないよ
うにしている。従って、基準画像形成時に一時的な帯電
電位の変動が発生した場合や黒ベタ画像形成直後に基準
画像を形成した場合に制御目標値の補正を行なっても、
急激なトナー濃度の変動が起こらないため、地汚れやト
ナー飛散を防止できるという効果がある。また、上記制
御目標値のトナー補給量が増加する方向の補正量を、補
正後のトナー濃度の増加量が所定の下限量以上になるよ
うに設定することにより、画像濃度検出手段によって検
出した基準画像の画像濃度が低い場合に、その後のトナ
ー補給動作時において、画像濃度が所望の濃度を下回ら
ない範囲内でトナー補給を行なうようにしている。従っ
て、本当にトナー濃度が低下した場合に確実にトナー濃
度を上昇させて画像濃度の低下を防止できるという効果
がある。

【００４２】特に、請求項２の発明によれば、上記制御
目標値のトナー補給量が増加する方向の最大補正量の絶
対値を、トナー補給手段の最大補給レベルに対応するト
ナー濃度検出手段の出力値と補正後の制御目標値との差
と等しくすることにより、制御目標値の補正後の１回目
の画像形成動作時には最大補給レベルのトナー補給を行
ない、２回目から次の制御目標値の補正時までの各画像
形成動作時には、最大補給レベルよりも小さい補給レベ
ルでトナー補給を行ない、連続して多量のトナー補給が
行なわれないようにしているので、更に地汚れやトナー
飛散を防止できるという効果がある。また、制御目標値
の補正後の１回目の画像形成動作時には最大補給レベル
のトナー補給を行なっているので、トナー消費の多い原
稿に対する画像形成動作を行なっても、トナー濃度の低
下にトナー補給が追従し、確実にトナー濃度を上昇させ
て画像濃度の低下を防止することができるという効果が
ある。

【００４３】また特に、請求項３の発明によれば、画像
濃度検出手段の出力値に基づいて、基準画像形成時に一
時的な帯電電位の変動が発生したときや黒ベタ画像形成
直後に基準画像を形成したときのように、基準画像の画
像濃度が所定濃度より薄いと判断した場合に、該制御目
標値の補正を実行する間隔を短くするように制御するこ
とにより、制御目標値の過補正が行なわれても適正な制
御目標値に速やかに戻るので、更に地汚れやトナー飛散
を防止できるという効果がある。また、本当にトナー濃
度が低下して基準画像の画像濃度が所定濃度より薄いと
判断した場合には、速やかにかつ確実にトナー濃度を上
昇させて画像濃度の低下を防止できるという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例に係る複写機のトナー補給制御のフロー
チャート。

【図２】同複写機の概略構成図。

【図３】同複写機の電装部のブロック図。

【図４】（ａ）はトナー濃度ＴＣと感光体ドラム上のト
ナー付着量ｍ／ａ及びＴセンサの出力値ＶＴとの関係を
示す特性図。（ｂ）はＰセンサの出力値Ｖsp／Ｖsgと感
光体ドラム上のトナー付着量ｍ／ａ及び制御目標値の補
正量ΔＶＴとの関係を示す特性図。

【図５】コピー枚数とトナー濃度ＴＣとの関係を示す特
性図。

【図６】トナー濃度ＴＣと地汚れランク及び画像濃度Ｉ
Ｄとの関係を示す特性図。

【図７】トナー濃度ＴＣとＴセンサの出力値ＶＴとの関
係を示す特性図。

【図８】変形例に係るトナー補給制御のフローチャー
ト。

【符号の説明】

７感光体ドラム８帯電装置９現像装置１４Ｐセンサ１５基準パターン１６制御部２２トナー補給クラッチ９１トナーホッパー９２トナー補給ローラ９３Ｔセンサ９４現像スリーブ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】像担持体上に形成された潜像をキャリア及
びトナーからなる二成分現像剤により顕像化する現像装
置と、該現像装置内にトナーを補給するトナー補給手段
と、該現像装置内のトナー濃度を検出するトナー濃度検
出手段と、該像担持体上に画像濃度検出用の基準画像を
形成する基準画像形成手段と、該基準画像の画像濃度を
検出する画像濃度検出手段と、該トナー濃度検出手段の
出力値と制御目標値との比較結果に応じて該トナー補給
手段を駆動し、該画像濃度検出手段の出力値に基づいて
該制御目標値を補正する制御手段とを備えた画像形成装
置において、該制御目標値のトナー補給量が増加する方向の補正量
を、補正後のトナー濃度の増加量が所定の上限量以下、
かつ所定の下限量以上になるように設定することを特徴
とする画像形成装置。
【請求項２】上記トナー補給手段による補給量に対して
複数の補給レベルを設定し、上記トナー濃度検出手段の
出力値と上記制御目標値との差に対応させて該補給レベ
ルの一つを選択し、その選択した補給レベルに応じて該
トナー補給手段を制御する請求項１の画像形成装置にお
いて、上記制御目標値のトナー補給量が増加する方向の最大補
正量の絶対値を、該トナー補給手段の最大補給レベルに
対応する該トナー濃度検出手段の出力値と補正後の制御
目標値との差の絶対値の最小値と等しくすることを特徴
とする画像形成装置。
【請求項３】上記制御目標値の補正を所定の間隔で実行
する請求項１又は２の画像形成装置において、上記画像濃度検出手段の出力値に基づいて該間隔の設定
を変更するように制御することを特徴とする画像形成装
置。