JPH1069161A

JPH1069161A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH1069161A
Application number: JP8340524A
Authority: JP
Inventors: Nobuaki Sunaga; 信明須永; Satoshi Misawa; 聡三澤
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1996-06-20
Filing date: 1996-12-05
Publication date: 1998-03-10
Anticipated expiration: 2016-12-05
Also published as: JP3577861B2

Abstract

(57)【要約】【課題】極少イメージングの連続によって起きるトナ
ー補給不足を解消してプリント画の濃度の安定化を図
る。【解決手段】イメージカウンタ２９は印字データのド
ット数が所定値を越える毎に得られるカウントアップ信
号を計数する。そのカウンタ値Ｃ_iはトナー補給指令部
３０に入力され、カウンタ値Ｃ_iがしきい値を越えると
現像器１２が付勢されてトナーが補給される。極少イメ
ージング判定部３２および濃度判定部３３はカウンタ値
Ｃ_iが前記しきい値を越えたか否かにかかわらず、極少
イメージングと判断したとき、またはトナー像濃度が実
際に低いと判断されときにトナーの強制補給のための検
出信号をトナー補給指令部３０に出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、感光体上に形成し
たトナー像を記録紙等のシート材に転写するように構成
された画像形成装置に関し、特に、イメージ量の小さい
画像を連続して多数枚プリントするときに発生するトナ
ー濃度の低下を防止するのに好適な画像形成装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】図８は画像形成装置における現像器の一
例を示す断面図である。同図において、円筒状の感光体
１は当該画像形成装置の筐体（図示しない）に回転自在
に支持され、同じく図示しない駆動源によって矢印Ａの
方向に所定速度で回転される。感光体１の周囲には該感
光体１の表面層を一様に帯電させるための帯電器や露光
器、ならびに転写器等（いずれも図示しない）が設けら
れる。前記図示しない露光器によって感光体１上に形成
された静電潜像をトナーで現像するため現像器２が設け
られる。該現像器２は前記露光器の後段に設けられる。

【０００３】現像器２は現像ロール３、搬送ロール４、
攪拌ロール５等のロール群を有し、これらはケーシング
６内に配置されている。ケーシング６にはトナーおよび
キャリアからなる現像剤が収容されていて、該現像剤は
攪拌ロール５で攪拌された後、搬送ロール４のパドル
（周囲の羽根状部材）によって、感光体１に最も近い位
置に配置されている現像ロール３まで搬送される。部材
７は現像ロール３に付着させる現像剤の厚さ、いわゆる
穂立を一定に維持するための規制板である。

【０００４】トナーが徐々に消費されてくると現像剤の
トナー濃度が低下するため、攪拌ロール５の上方に配置
されたトナー供給装置８によって、図示しないトナータ
ンクから消費に見合っただけのトナーを適宜補給する。
トナー供給装置８は供給ロール８ａの回転によってトナ
ーを下方の攪拌ロール５上に落下させる。このトナー供
給装置８はプリント濃度を一定値に維持するようにトナ
ー補給制御をすることができる。

【０００５】例えば、所定プリント枚数毎に、感光体１
上に形成した基準トナー像の濃度を光センサによって検
出し、この検出濃度が目標値になるように前記トナー供
給装置８を制御する方法が考えられる。さらに具体的に
は、印字データのドット数をハードウェアからなるカウ
ンタで計数し、この計数値が所定ドット数になる毎にカ
ウントアップ信号を発生する。このカウントアップ信号
はソフトウェアで検出され、このカウントアップ数がし
きい値を越えたときに前記トナー供給装置８をオンにし
てトナーを補給する。なお、１回のオン動作によるトナ
ー補給量は一定となるように制御する。前記しきい値は
前記基準トナー像の検出濃度に基づいて変化させる。す
なわち、検出濃度が目標値より高ければしきい値を大き
くし、検出濃度が目標濃度より低ければしきい値を小さ
くする。

【０００６】上記制御により、しきい値が大きくなれ
ば、前記トナー供給装置８がオンになる間隔が長くな
り、トナー補給回数が低減して現像剤中のトナー濃度は
低下する。一方、しきい値が小さくなれば、前記トナー
供給装置８がオンになる間隔が短くなり、トナー補給間
隔が増大して現像剤中のトナー濃度は上昇する。こうし
て、トナー濃度は制御され、結果的に基準トナー像の検
出濃度が目標値になるように制御される。基準トナー像
の濃度に基づくトナー補給制御方法およびドット数に基
づくトナー補給制御方法の一例は特開平５−４０４０８
号公報に開示されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記トナー補給制御方
法を採用する画像形成装置では、次のような問題点があ
る。ドット数を計数するカウンタのカウントアップ信号
に基づいてトナー補給を制御する方法では、ドット数が
極めて少ない画像（極少イメージング）の場合、トナー
補給頻度が小さくなる。例えば、１０２４Ｋドット毎に
１回カウントアップするような構成で、０．０４％のイ
メージカバレッジ（１枚の画像に占めるドット面積の割
合）の極少イメージングではドット数は３．５Ｋドット
程度になる。したがって、このような画像では３００枚
プリントしなければ１つのカウントアップ信号が発生し
ない。こうして、極少イメージングの場合、前記カウン
トアップ信号の数がトナー補給のためのカウントアップ
回数のしきい値に達するまでに時間がかかり、結果的に
トー補給回数が少なくなる。

【０００８】極少イメージングの場合トナー消費量は少
ないのだから、トナーの補給回数も少なくてよいと考え
がちである。しかし、実際には、感光体１に対するバッ
クグランドかぶりとして消費されるし、装置内の汚れ防
止のためのエアーサクション（吸入装置）によって浮遊
状態のトナーが排出されることもある。すなわち、ロス
として排出されるトナーの量を考慮すると、極少イメー
ジングでは、前記トナーのロスの比率が高くなっていて
実際のトナー消費量は必ずしも少なくない。このよう
に、実際のトナー消費量が、検出された印字データのド
ット数に必ずしも反映されないという問題点がある。

【０００９】極少イメージングの例としては、所定のフ
ォームが予めプリントされた用紙に数値データのみをプ
リントするような場合がある。また、現像器２を複数設
けて、そのうちの１台で、データ印やロゴマークをカラ
ープリントするような場合があげられる。このような極
少イメージングが多数連続すると、ドット数の検出結果
と実際のトナー消費量との差は広がり、正確なトナー濃
度の制御を行うことができない。

【００１０】本発明は、上記問題点を解消し、極少イメ
ージジングが多く発生するような場合にもトナー補給不
足によるプリント濃度低下を防止することができる画像
形成装置を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決し、目
的を達成するための本発明は、印字データ量がしきい値
に達する毎にトナー供給手段を所定時間だけ駆動するト
ナー補給手段と、所定枚数プリントする毎に目標濃度に
対する基準トナー像の濃度の高低を判定する濃度判定手
段と、前記基準トナー像の濃度が目標濃度より低いと判
定された場合には前記印字データ量に拘りなくトナー供
給手段を所定時間だけ駆動するトナー補給強制手段とを
具備した点に第１の特徴がある。第１の特徴によれば、
印字データ量がしきい値に達したときにトナー補給する
という構成を基本にしつつ、実際に検出したトナー像の
濃度が目標値よりも低いと判定されたときには強制的に
トナーが補給される。

【００１２】また、本発明は、印字データ量がしきい値
に達する毎にトナー供給手段を所定時間だけ駆動するト
ナー補給手段と、所定枚数プリントする毎に前記印字デ
ータ量が極少イメージングを表す値に達しているか否か
を判定する極少イメージング判定手段と、極少イメージ
ングと判定された場合には前記印字データ量に拘りなく
トナー供給手段を所定時間だけ駆動するトナー補給強制
手段とを具備した点に第２の特徴がある。第２の特徴に
よれば、印字データ量がしきい値に達したときにトナー
補給するという構成を基本にしつつ、所定枚数プリント
する毎にチェックする前記印字データ量が少ない場合、
つまり極少イメージングと判定された場合には強制的に
トナーが補給される。

【００１３】また、本発明は、所定枚数プリントする毎
に目標濃度に対する基準トナー像の濃度の高低を判定す
る濃度判定手段を具備し、前記基準トナー像の濃度が目
標濃度より低い場合に前記極少イメージング判定手段に
よる判定結果に基づいて前記トナー補給強制手段を付勢
するように構成した点に第３の特徴がある。第３の特徴
によれば、所定枚数プリントする毎の、実際のトナー像
濃度が目標値よりも低いと判定されたときであって、か
つ極少イメージングと判定された場合には強制的にトナ
ーが補給される。

【００１４】また、本発明は、少なくとも１枚プリント
する毎の印字データ量を計数し、単位印字データ量とし
て出力する印字データ量計数手段と、前記単位印字デー
タ量を積算する積算手段と、積算手段で算出された積算
印字データ量がしきい値に達する毎にトナー供給手段を
所定時間だけ駆動するトナー補給手段と、前記単位印字
データ量を予め定められた基準印字データ量と比較する
比較手段とを具備し、前記積算手段は、単位印字データ
量が基準印字データ量より小さい場合、前記単位印字デ
ータ量とは別に補正量をさらに加算して積算印字データ
量とするように構成した点に第４の特徴がある。

【００１５】また、本発明は、前記積算手段を、前記単
位印字データ量が基準印字データ量より小さい場合、前
記単位印字データ量を加算するかわりに予め設定した補
正量を加算して積算印字データ量とするように構成した
点に第５の特徴がある。第４または第５の特徴によれ
ば、少なくとも１枚プリントする毎の印字データ量（単
位印字データ量）が検出され、このページが極少イメー
ジングの場合は積算印字データ量が補正される。

【００１６】また、本発明は、所定枚数プリントする毎
に目標濃度に対する基準トナー像の濃度の高低を判定す
る濃度判定手段を具備し、前記トナー補給手段を、前記
基準トナー像の濃度が目標濃度より低い場合に、積算印
字データ量の多少にかかわらず所定時間だけ駆動するよ
うに構成した点に第６の特徴がある。第６の特徴によれ
ば、所定枚数プリントする毎の、実際のトナー像濃度が
目標値よりも低いと判定されたときには強制的にトナー
が補給される。

【００１７】また、本発明は、前記トナー補給手段が、
所定枚数プリントする毎に前記積算印字量データの関数
としてのトナー量を補給するトナー補給手段である点に
第７の特徴があり、前記トナー補給手段が、所定時間毎
に前記積算印字量データの関数としてのトナー量を補給
するトナー補給手段である点に第８の特徴がある。

【００１８】また、本発明は、前記基準トナー像の濃度
が目標濃度より低いと判定された場合には、前記しきい
値を低減し、前記基準トナー像の濃度が目標濃度より高
いと判定された場合には、前記しきい値を増加させるよ
うに構成した点に第９の特徴がある。第９の特徴によれ
ば、基準トナー像の濃度が目標濃度より低い場合にはト
ナー補給間隔が短くなってトナー補給量が増大し、基準
トナー像の濃度が目標濃度より高い場合にはトナー補給
間隔が長くなってトナー補給量が低減する。

【００１９】また、本発明は、所定枚数プリントする毎
に行われた前記トナー補給強制手段による前回のトナー
補給により、基準トナー像の濃度が増大しているか否か
を判定する制御確認手段を具備し、前記制御確認手段で
基準トナー像の濃度が増大していないと判定されたとき
に異常処理を行うように構成した点に第１０の特徴があ
る。第１０の特徴によれば、トナーを強制補給したにも
拘らずトナー像濃度が改善されていない場合には、濃度
調整手段の異常と判断して、異常処理が行われる。

【００２０】また、本発明は、前記印字データ量計数手
段が、印字データのドット数を計数して所定計数値毎に
カウントアップ信号を出力するドットカウンタと、前記
カウントアップ値を計数し、該計数結果を印字データ量
として出力するイメージカウンタとからなる点に第１１
の特徴がある。第１１の特徴によれば、イメージカウン
タの出力信号が印字データ量とみなされて、トナー補給
および極少イメージングの判定に使用される。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下に、図面を参照して本発明を
詳細に説明する。図２は本発明の一実施形態に係る画像
形成装置の概略構成図である。同図において、円筒状の
感光体１の周囲には、帯電器９、露光器１０，１１、現
像器１２，１３、転写器１４、濃度センサ１５、クリー
ナ装置１６、および除電器１７が配置されている。現像
器１２，１３は図８に関して説明したものと同様の構成
を有する。さらに、これらの各構成要素を駆動し、制御
するための制御装置（図示しない）が設けられる。この
例では、露光器および現像器を２組設けて、２色のトナ
ーで画像形成をすることができるようにしている。な
お、濃度検出のための基準トナー像を形成するための印
字データを露光器１０，１１に供給することができるよ
うに制御装置を構成する。現像器１２，１３は図８に示
した現像器２と同様に構成したものを使用できる。濃度
センサ１５は反射光により感光体１上の基準トナー像の
濃度を検出できるように、発光素子および受光素子から
なる光センサで構成される。クリーナ装置１６は感光体
１上のトナーを拭き取るブレードからなり、除電器１７
は感光体１表面に残留している電荷を取り除く除電手段
からなる。転写器１４と感光体１との間には図示しない
トレイから記録紙が給送される。また、記録紙の搬送路
において、転写器１４の下流には定着器１８が設けられ
る。

【００２２】この構成により、まず、図中で時計方向に
回転する感光体１の表面が帯電器９で一様に帯電され
る。次に、前記制御装置から印字データに基づく駆動信
号が露光器１０に供給されて第１の静電潜像が形成さ
れ、該第１の静電潜像は現像器１２においてトナーによ
り現像される。続いて、前記制御装置から印字データに
基づく駆動信号が露光器１１に供給されて第２の静電潜
像が形成され、この第２の静電潜像は現像器１３におい
てトナーにより現像される。これらのトナー像は転写器
１４によって記録紙Ｐに転写される。記録紙に転写され
たトナー像は定着器１８で熱定着されて図示しない排出
トレイに排出される。

【００２３】また、露光器１０，１１には、通常の印字
データによるプリント動作の間で所定の枚数をプリント
する毎に濃度検出用の基準トナー像を形成するための印
字データが制御装置から供給される。この印字データに
基づいて形成された基準トナー像は濃度センサ１５で読
み取られて前記図示しない制御装置に供給される。基準
トナー像の形成時期については後述する。

【００２４】次に前記制御装置について説明する。図３
において、制御装置は画像作成部１９と印字制御部２０
とを有する。画像作成部１９はホストコンピュータ等の
上位装置から供給された作画情報に基づいてプリント可
能な印字データを作成する印字データ作成部２１と該印
字データを印字制御部２０に送信する印字データ送信部
２２とを有する。印字データ作成部２１と印字データ送
信部２２はマイクロコンピュータ（ＣＰＵ）２３で制御
される。

【００２５】印字制御部２０は、印字データ受信部２４
と、ＣＰＵ２５とからなり、さらに現像器１２，１３、
露光器１０，１１、プリント枚数カウンタ２６、ドット
カウンタ２７および濃度センサ１５をＣＰＵ２５に接続
するためのインタフェース２８を有する。印字制御部２
０には、インタフェース２８を介して他の構成部分（転
写器等）も接続されるが、この実施形態の説明には直接
関係しないので図示は省略する。

【００２６】プリント枚数カウンタ２６は、例えば定着
器１８を通過した記録紙をセンサで検出し、その検出信
号によって値が更新されるカウンタとして構成できる。
また、ドットカウンタ２７は印字データ受信部２４で受
信した印字データのドット数の検出信号によって値が更
新されるカウンタとして構成できる。このドットカウン
タ２７は露光器１０，１１の各々に供給されるドット数
を計数できるようにそれぞれの露光器に対応して設けら
れる。ドットカウンタ２７は所定ドット数毎（ここでは
１０２４Ｋ毎とする）にカウントアップ信号を出力す
る。ＣＰＵ２５は露光器１０，１１や現像器１２，１３
等を制御するためのプログラムを格納するＲＯＭとワー
クエリアとしてのＲＡＭ等を有する。ＣＰＵ２５の機能
はフローチャートに従って後述する。

【００２７】まず、印字データのドット数に基づいて現
像器１２または１３のトナー供給装置（一例として図８
に記載したもの（以下、符号８を用いる））を駆動して
トナー補給をする処理を説明する。なお、以下の説明で
は、現像器１２および該現像器１２と対応する露光器１
０に関してのみ説明する。現像器１３および露光器１１
の処理も同様だからである。

【００２８】図４は、トナー補給処理のフローチャート
である。同図において、ステップＳ１では、ドットカウ
ンタ２７のカウントアップ信号を計数するカウンタ（イ
メージカウンタという）のカウンタ値Ｃ_iをクリアす
る。なお、ドットカウンタ２７のカウントアップ数をイ
メージカウンタで計数するようにしたのは、１ドット毎
の計数が非常に高速であってソフトウェアでは直接ドッ
ト数を計数することが容易ではないためである。

【００２９】ステップＳ２ではドットカウンタ２７のカ
ウントアップ信号を待つ。カウントアップ信号が検出さ
れたならば、ステップＳ３に進み、イメージカウンタの
カウンタ値Ｃ_iをインクリメント（＋１）する。ステッ
プＳ４では、カウンタ値Ｃ_iがしきい値Ｉ_THに達したか
否かを判断する。このしきい値Ｉ_THはトナー供給装置８
をオン動作させるタイミングを得るための、カウンタ値
Ｃ_iのしきい値であり、その初期値は１０％程度のイメ
ージカバレッジを有する標準的な画像を想定して予め設
定しておくことができ、後述する処理により、標準トナ
ー像の濃度検出結果に応じて更新される。

【００３０】ステップＳ４の判断が肯定ならば、ステッ
プＳ５に進み、トナー供給装置８をオンにする。このオ
ン時間はトナーの種類によって予め設定された一定の時
間である。カウンタ値Ｃ_iがしきい値Ｉ_THに達するまで
は、ステップＳ２〜Ｓ４が繰り返される。また、トナー
供給装置８がオンとなってトナーが補給されたならばス
テップＳ１に戻る。

【００３１】続いて、前記トナー補給処理によって制御
されている場合に、標準トナー像の濃度検出結果により
前記しきい値Ｉ_THを変化させる処理を説明する。図５に
おいて、ステップＳ１０では、プリント枚数カウンタ２
６のカウンタ値Ｃ_Pが所定枚数ｎに達したか否かを判断
する。枚数ｎは例えば６０枚とする。この判断が肯定な
らば、ステップＳ１１に進み、標準トナー像（パッチ）
を作成する。パッチの作成位置はインターイメージが好
ましいが、例えば、主走査方向の非画像エリア等、通常
の画像形成領域以外で露光器の走査範囲内であればどこ
であってもよい。なお、インターイメージとは、感光体
１に形成された静電潜像の各ページ間の感光体１上の領
域をいう。

【００３２】ステップＳ１２では、前記パッチの濃度を
濃度センサ１５で読み取る。ステップＳ１３では、パッ
チ濃度が目標濃度より濃いか否かを判断する。パッチ濃
度が目標濃度より濃いと判断されたならば、トナー供給
間隔を長くするため、ステップＳ１４に進んで前記しき
い値Ｉ_THをインクリメント（＋１）する。

【００３３】一方、パッチ濃度が目標濃度より薄いと判
断されたならば、トナー供給間隔を短くするため、ステ
ップＳ１５に進んで前記しきい値Ｉ_THをデクリメント
（−１）する。なお、しきい値Ｉ_THの変更は＋１または
−１に限らず、その大きさは任意に設定できる。

【００３４】さらに、パッチ濃度が目標濃度より薄いと
判断された場合は、ステップＳ１６に進んでトナー供給
装置８をオンにする。すなわち、パッチ濃度が目標濃度
より薄いと判断された場合は、図４に関して説明した標
準のトナー補給制御とは別に、強制的に１回だけトナー
補給を行い、プリント画が薄い状態を早期に解消するよ
うにしている。ステップＳ１７ではプリントを終了する
か否かを判断し、さらにプリントを継続する場合はステ
ップＳ１８に進んでカウンタ値Ｃ_Pをクリアし、ステッ
プＳ１０に進む。

【００３５】次に、前記カウンタ値Ｃ_iが所定値つまり
極少イメージングを示す値以下であるときにトナーの強
制補給をするようにした処理を説明する。図６におい
て、ステップＳ２０では、プリント枚数カウンタ２６の
カウンタ値Ｃ_Pが所定枚数ｎに達したか否かを判断す
る。この判断が肯定ならば、ステップＳ２１に進み、イ
メージカウンタのカウンタ値Ｃ_iが極少イメージングを
示すしきい値Ｉ_TH2より小さいか否かを判断する。極少
イメージングであると判断されたならば、ステップＳ２
２に進んでトナー供給装置８をオンにする。ステップＳ
２３ではプリントを終了するか否かを判断し、さらにプ
リントを継続する場合はステップＳ２４に進んでカウン
タ値Ｃ_Pおよびカウンタ値Ｃ_iをクリアし、ステップＳ
２０に進む。

【００３６】このトナー補給処理は、図５の処理とは独
立して行ってもよいし、図５のステップＳ１６に示した
トナー強制補給を省略し、この図６のトナー補給処理に
代えてもよい。すなわち、前記しきい値Ｉ_THをインクリ
メントまたはデクリメントした後に、図６のステップＳ
２１の判断およびステップＳ２２のトナー強制補給を行
うことができる。

【００３７】次に、上述のトナー強制補給を行った後に
プリント画の濃度が改善されているかいないかを判断す
るとともに、該濃度が改善されていない場合に異常処理
を行う場合について説明する。図７において、ステップ
Ｓ３０では、プリント枚数カウンタ２６のカウンタ値Ｃ
_Pが所定枚数ｎに達したか否かを判断する。この判断が
肯定ならば、ステップＳ３１に進み、パッチを作成す
る。ステップＳ３２では、前記パッチの濃度を濃度セン
サ１５で読み取り、濃度Ａとして記憶する。ステップＳ
３３では、前回の処理でトナーの強制補給をしたか否か
が判断される。この判断は後述のフラグＦに基づいて判
断する。前回トナーの強制補給をしていたならば、ステ
ップＳ３４に進み、前回の検出濃度Ｂをメモリから読み
出す。

【００３８】ステップＳ３５では、前回の検出濃度Ｂよ
りも今回の検出濃度Ａの方が高いか否かによってトナー
補給制御が予定どおりに行われているか否かを判断す
る。この判断が肯定ならば、ステップＳ３６に進み、フ
ラグＦをクリアする。ステップＳ３７ではパッチ濃度
（濃度Ａ）が目標濃度より濃いか否かを判断する。パッ
チ濃度が目標濃度より濃いと判断されたならば、ステッ
プＳ３８に進んでしきい値Ｉ_THをインクリメントする。
一方、パッチ濃度が目標濃度より薄いと判断されたなら
ば、ステップＳ３９に進んでしきい値Ｉ_THをデクリメン
トする。さらに、パッチ濃度が目標濃度より薄いと判断
された場合は、ステップＳ４０に進んでトナー供給装置
８をオンにしてトナーの強制補給を行う。

【００３９】ステップＳ４１では、トナーの強制補給を
実施したことを示すフラグＦを立てる（＝１）。ステッ
プＳ４２では、次回の判断に使用するため、今回検出し
た濃度Ｂを濃度Ａで書き替える。ステップＳ４３ではプ
リントを終了するか否かを判断し、さらにプリントを継
続する場合はステップＳ４４に進んでカウンタ値Ｃ_Pを
クリアし、ステップＳ３０に進む。

【００４０】また、前記ステップＳ３５の判断が否定な
らば、前回トナーを強制補給したにも拘らずプリント濃
度が改善されていないと判断してステップＳ４５に進
み、異常処理をする。異常処理には、マシン（画像形成
装置）の停止や、オペレータへの報告のための異常メッ
セージの表示がある。異常メッセージの表示をオペレー
タが認識すれば、マシン立上がりのときに通常行われる
濃度調整操作が可能になる。

【００４１】なお、図７では、濃度が目標濃度以下の場
合に強制補給を行い、その結果が正常に濃度回復してい
るか否かを判定する例を示した。しかし、この判定は、
極少イメージと判断した場合に行った強制補給により正
常に濃度回復しているか否かを判定する場合にも適用で
きる。

【００４２】次に、上記フローチャートで示した処理を
実行するための前記ＣＰＵ２５の要部機能をブロック図
を参照して説明する。図１において、イメージカウンタ
２９は所定のドット数を計数したときにドットカウンタ
２７から供給されるカウントアップ信号を計数してその
カウンタ値Ｃ_iを出力する。トナー補給指令部３０で
は、カウンタ値Ｃ_iがしきい値Ｉ_THに達したならば現像
器１２にトナー補給指示を出力する。一方、枚数判別部
３１はプリント枚数カウンタ２６のカウンタ値Ｃ_Pが所
定枚数ｎに達したならば検出信号ｓ１を出力し、この検
出信号ｓ１に応答して、極少イメージング判定部３２と
濃度判定部３３はトナー強制補給の要否を判定する。

【００４３】すなわち、極少イメージング判定部３２は
イメージカウンタ２９からカウンタ値Ｃ_iを読込んで極
少イメージングかどうかを判定するためのしきい値Ｉ
_TH2とと比較する。そして、極少イメージングと判定し
たならば補給強制信号ｓ２をトナー補給指令部３０に出
力する。また、濃度判定部３３は濃度センサ１５の検出
信号を目標濃度と比較し、濃度が低いと判定したならば
補給強制信号ｓ３をトナー補給指令部３０に出力する。
トナー補給指令部３０はこの補給強制信号ｓ２，ｓ３の
いずれかが供給されると現像器２にトナー補給指示を出
力する。

【００４４】前記濃度判定部３３はパッチの濃度の高低
に応じて信号ｓ４またはｓ５をしきい値更新部３４に供
給し、しきい値更新部３４は高濃度の信号ｓ４を受ける
と、しきい値Ｉ_THを増大する信号を、濃度の信号ｓ５を
受けると、しきい値Ｉ_THを低減する信号を、それぞれト
ナー補給指令部３０に出力する。トナー補給指令部３０
はしきい値更新部３４からの信号に従ってしきい値Ｉ_TH
を更新する。

【００４５】また、濃度センサ１５で検出した検出値は
枚数判別部３１で所定枚数を計数したときに前回検出値
として記憶部３５に記憶される。制御確認部３６はトナ
ー強制補給が確実に効を奏しているかを確認する。つま
り、枚数判別部３１で所定枚数を計数する毎に、前回の
処理でトナー強制補給が行われていたかどうかを判断
し、トナー強制補給が行われていた場合には今回の濃度
検出値と前回の濃度検出値とを比較する。そして、予定
通りに濃度が変化していなければ異常信号を出力する。

【００４６】続いて、本発明の第２の実施形態を説明す
る。上述のトナー補給方式では、極少イメージングか否
かの判定をプリント枚数カウンタ２６のカウンタ値Ｃ_P
が所定枚数ｎに達したときに行っている。すなわち、所
定枚数ｎプリントしたときの印字データ量の総計に基づ
いて極少イメージングかどうかを判断している。すなわ
ち、枚数ｎの平均イメージカバレッジで判定される。こ
の方式では一連のプリント作業において極少イメージン
グのプリントが多い場合には正確にトナー補給が行われ
るが、極少イメージングのプリントが続き、１，２枚ほ
どイメージカバレッジが極端に大きいプリントが行われ
るといった場合には必ずしも正確なトナー補給ができな
い。この場合、プリントの大半はイメージ比率が小さい
ものであるにもかかわらず、前記イメージカバレッジが
極端に大きいプリントによって印字データ量の総計は極
少イメージングを判定するしきい値には達することがあ
り、結果的にトナーの供給不足傾向となってしまう。

【００４７】このような場合にも正確なトナー補給を行
うため、枚数ｎを「１」として１枚プリントする毎に極
少イメージングか否かを判定することも考えられる。し
かし、１枚ごとのトナー供給量は微小であるため、トナ
ー補給用モータを一定時間（この場合、極短い時間とな
る）駆動しても、それに対応する微小量のトナーを供給
するのはトナーの物性上非常に困難であり、トナー消費
量に合ったトナー供給が行えず、適正な濃度が維持でき
ない。

【００４８】そこで、第２の実施形態では、極少イメー
ジングか否かを１枚プリントする毎に判断するが、その
結果によって直ちにトナー補給を行うのではなく、計数
された印字データ量を補正するようにした。フローチャ
ートを参照して説明する。図９は、トナー補給処理のフ
ローチャートである。同図において、ステップＳ５０で
は、印字データ量積算値（以下、単に「積算値」とい
う）Ｓ_iをクリアする。該積算値Ｓ_iはトナー補給毎に
クリアされるカウンタの値であり、極少イメージングか
否かの判断に従って付加される補正値を含むものであ
る。すなわち、積算値Ｓ_iは１枚プリント毎にクリアさ
れる後述のカウンタ値Ｃ₀の積算値であり、補正値を含
む。

【００４９】ステップＳ５１ではトナー供給を判断する
ためのタイミングを待つ。このタイミングは前記積算値
Ｓ_iの値が変化した時点、もしくはプリント１０枚毎な
どシステムにより任意に設定できる。トナー供給を判断
するためのタイミングになったならば、ステップＳ５２
に進み、積算値Ｓ_iがしきい値Ｉ_THに達したか否かを判
断する。このしきい値Ｉ_THは図４に関して説明したきい
値Ｉ_THと同義であり、その初期値は１０％程度のイメー
ジカバレッジを有する標準的な画像を想定して設定す
る。ステップＳ５２の判断が肯定ならば、ステップＳ５
３に進み、トナー供給装置８をオンにする。このオン時
間は予め設定された一定の時間である。積算値Ｓ_iがし
きい値Ｉ_THに達するまでは、ステップＳ５１〜Ｓ５２が
繰り返される。また、トナー供給装置８がオンとなって
トナーが補給されたならばステップＳ５０に戻る。

【００５０】次に、極少イメージングの場合に積算値Ｓ
_iに補正値を付加する処理を説明する。図１０におい
て、ステップＳ６０では１枚プリント毎の印字データ量
を計数するカウンタのカウンタ値Ｃ₀をクリアする。こ
のカウンタ値Ｃ₀はカウンタ値Ｃ_iと同様、イメージカ
ウンタ２９の値であるが、１枚プリント毎にクリアされ
る点で、１枚に限定されていないカウンタ値Ｃ_iと異な
る。ステップＳ６１ではプリントしている間、１枚プリ
ントが終了するのを待つ。なお、この待ち時間は、実際
に１枚プリントが終了したのを検知するのでもよいし、
１枚のプリントに要する時間に相当する時間を予めタイ
マに設定しておき、このタイマのタイムアップを検知す
るのでもよい。この待ち時間の間に１枚のプリン卜が行
われ、カウンタ値Ｃ₀が印字データ量に応じてカウント
アップされる。ステップＳ６２ではカウンタ値Ｃ₀を読
み込み、該カウンタ値Ｃ₀の読み込みを行ったらステッ
プ６３にてカウンタ値Ｃ₀をクリアする。

【００５１】ステップＳ６４では読み込んだカウンタ値
Ｃ₀と極少イメージングかどうかを判定するためのしき
い値Ｉ_TH2と比較する。極少イメージングである場合、
すなわちＣ₀≦Ｉ_TH2の場合はステップＳ６５へ進み，
積算値Ｓ_iへ極少イメージングの場合の印字データ量補
正値Ａ_iを積算する。この後、ステップＳ６６へ進む。
極少イメージングで無い場合は補正処理を行わずステッ
プＳ６６へ進む。ステップＳ６６では積算値Ｓ_iへ印字
データ量のカウント値Ｃ_iを積算する。ステップＳ６７
ではプリント終了か否かを確認し、継続する場合はステ
ップＳ６１へ戻る。

【００５２】次に、極少イメージングであると判断した
ときに積算値Ｓ_iにカウンタ値Ｃ₀を積算せずに補正値
を積算する処理を説明する。図１１において、ステップ
Ｓ６４までの処理は図１０のステップＳ６０からＳ６４
までの処理と同様である。ステップＳ６４で極少イメー
ジングであると判断された場合、すなわちＣ₀ｉ≦Ｉ_TH
の場合はステップＳ６８へ進み、積算値Ｓ_iへ極少イメ
ージングの場合の補正値Ａ_i2を積算する。極少イメージ
ングで無い場合はステップＳ６９へ進み、積算値Ｓ_iへ
印字データ量のカウント値Ｃ₀を積算する。ステップＳ
６７は図１０と同様である。図１１の例では、極少イメ
ージングと判断されたときは、その１ページまたは１ペ
ージに相当する時間の実際の印字データ量は積算せず、
補正値Ａ_i2のみを積算するものである。したがって、こ
の場合の補正値Ａ_i2は補正値Ａ_iよりも大きい値を予め
設定しておくことになる。

【００５３】なお、上述の例では、積算値Ｓ_iがしきい
値Ｉ_THに達する毎にトナー供給装置８をオンにしてトナ
ー補給を行うのを基本にしているが、予め設定した時間
毎または枚数毎に積算値Ｓ_iの読み込みを行い、そのと
きの積算値Ｓ_iに基づき、該積算値Ｓ_iと対応する消費
トナーを補うようにトナー供給装置８をオンにするとい
う構成にしてもよい。例えば、積算値Ｓ_iつまり印字デ
ータ量と対応するトナー消費量は予め実験により求める
ことができるので、積算値Ｓ_iつまり印字データ量とト
ナー消費量との対応テーブルを準備し、このテーブルに
よって求められたトナー消費量を補うのに足りる時間だ
けトナー供給装置８をオンにすればよい。

【００５４】次に、第２実施形態の処理を実行するため
の前記ＣＰＵ２５の要部機能をブロック図を参照して説
明する。図１２において、イメージカウンタ２９で計数
されたカウンタ値Ｃ₀つまり印字データ量は１ページプ
リント終了毎に極少イメージング判定部３２および積算
部３７に入力される。イメージカウンタ２９はカウンタ
値Ｃ₀が極少イメージング判定部３２および積算部３７
に入力されるとクリアされる。積算部３７はカウンタ値
Ｃ₀の積算値Ｓ_iを算出してトナー補給判定部３８に出
力する。但し、極少イメージング判定部３２でカウンタ
値Ｃ₀により極少イメージングであると判断されたなら
ば、補正値記憶部３８から補正値Ａ_iが積算部３７に読
み出され、この補正値Ａ_iが加算された積算値Ｓ_iが出
力される。トナー補給判定部３９は積算値Ｓ_iと比較す
るしきい値Ｉ_THまたはトナー補給するタイミングを決定
するためのプリント枚数基準値を有していて、積算値Ｓ
_iがしきい値Ｉ_THに達する毎、またはプリント枚数がプ
リント枚数基準値に達する毎にトナー補給指令部３０に
判別信号を入力する。トナー補給指令部３０は判別信号
が入力されると現像器１２のトナー供給装置８をオンさ
せる指令を発する。このオン時間は、積算値Ｓ_iがしき
い値Ｉ_THに達したときは固定値、プリント枚数がプリン
ト枚数基準値に達しときは、積算値Ｓ_iに対応する所定
値である。前記積算部３７はトナー供給装置８がオンに
なってトナーが補給されるとクリアされる。

【００５５】なお、所定ページ数プリントする毎に前記
濃度センサ１５によるパッチの濃度を検出し、その結果
に基づいて、該濃度が基準値より低い場合には積算値Ｓ
_iで代表される印字データ量がしきい値Ｉ_THに達してい
なくても強制的にトナー補給を行うようにすることもで
きるのは第１の実施形態と同様である。また、トナー濃
度検出結果に応じてトナー濃度判別のための目標濃度を
増減させる点、およびトナー補給にもかかわらず濃度が
改善されていない場合に異常処理を行う点についても同
様である。また、イメージカウンタ２９からデータを読
み出すのは１ページ毎に限らず、２〜３枚程度毎等、あ
まり多い枚数にならなければ本発明の目的は達成でき
る。

【００５６】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、請求項
１〜請求項６，請求項９〜請求項１１の発明によれば、
印字データの量がしきい値に達したときにトナー補給す
るという構成を基本にしつつ、実際に検出したトナー像
の濃度が目標値よりも低いと判定された場合、および極
少イメージングと判定された場合の少なくともいずれか
の場合に強制的にトナーが補給される。したがって、印
字データの量に基づいてトナー補給をする構成におい
て、極少イメージングの連続等により、この基本となる
トナー補給では目標の濃度が得られない場合にも、強制
的にトナー補給をすることにより、プリント画の濃度が
低下するのを防止することができる。

【００５７】また、請求項４〜請求項８の発明によれ
ば、印字データの量がしきい値に達したときに予め定め
られた量のトナー補給するという構成もしくは印字枚数
もしくは時間が一定の基準に達したときにその間に計数
された印字データの量に相当するだけのトナー補給をす
るという構成を基本にしつつ、極少イメージングと判定
された場合にトナー補給の基準となる積算印字データ量
積算を補正することにより、極少イメージングとイメー
ジング量の多いプリントが混在した場合でも、プリント
濃度の低下を防止することができる。

【００５８】さらに、請求項１０の発明によれば、トナ
ーを強制補給したにも拘らずトナー像濃度が改善されて
いない場合には、濃度調整手段の異常と判断して、異常
処理が行えるので、濃度が不足している不良プリントの
発生を未然に阻止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置の要部
機能ブロック図である。

【図２】本発明の実施形態に係る画像形成装置のハー
ド構成を示すブロック図である。

【図３】本発明の実施形態に係る画像形成装置の制御
装置の要部構成を示すブロック図である。

【図４】トナー補給の基本制御のフローチャートであ
る。

【図５】トナー強制補給の第１の実施形態のフローチ
ャートである。

【図６】トナー強制補給の第２の実施形態のフローチ
ャートである。

【図７】異常検出を含むトナー強制補給制御のフロー
チャートである。

【図８】現像器の要部構成を示す断面図である。

【図９】第２の実施形態に係るトナー補給制御のメイ
ンフローチャートである。

【図１０】印字データ量補正に係るフローチャートで
ある。

【図１１】印字データ量補正の変形例に係るフローチ
ャートである。

【図１２】本発明の第２の実施形態に係る画像形成装
置の要部機能ブロック図である。

【符号の説明】

１…感光体、２，１２，１３…現像器、３…現像ロ
ール、１０，１１…露光器、１５…濃度センサ、
１９…画像作成部、２０…印字制御部、２６…プリ
ント枚数カウンタ、２７…ドットカウンタ、２９…
イメージカウンタ、３０…トナー補給指令部、３１
…枚数判別部、３２…極少イメージング判定部、３
３…濃度判定部、３７…積算部、３８…補正値記憶
部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】印字データ量を計数する印字データ量計
数手段と、該印字データ量がしきい値に達する毎にトナー供給手段
を所定時間だけ駆動するトナー補給手段と、所定枚数プリントする毎に目標濃度に対する基準トナー
像の濃度の高低を判定する濃度判定手段と、前記基準トナー像の濃度が目標濃度より低いと判定され
た場合には前記印字データ量に拘りなくトナー供給手段
を所定時間だけ駆動するトナー補給強制手段とを具備し
たことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】印字データ量を計数する印字データ量計
数手段と、該印字データ量がしきい値に達する毎にトナー供給手段
を所定時間だけ駆動するトナー補給手段と、所定枚数プリントする毎に前記印字データ量が極少イメ
ージングを表す値に達しているか否かを判定する極少イ
メージング判定手段と、極少イメージングと判定された場合には前記印字データ
量に拘りなくトナー供給手段を所定時間だけ駆動するト
ナー補給強制手段とを具備したことを特徴とする画像形
成装置。
【請求項３】所定枚数プリントする毎に目標濃度に対
する基準トナー像の濃度の高低を判定する濃度判定手段
を具備し、前記基準トナー像の濃度が目標濃度より低い場合に前記
極少イメージング判定手段による判定結果に基づいて前
記トナー補給強制手段を付勢するように構成したことを
特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】少なくとも１枚プリントする毎の印字デ
ータ量を計数し、単位印字データ量として出力する印字
データ量計数手段と、前記単位印字データ量を積算する積算手段と、積算手段で算出された積算印字データ量がしきい値に達
する毎にトナー供給手段を所定時間だけ駆動するトナー
補給手段と、前記単位印字データ量を予め定められた基準印字データ
量と比較する比較手段とを具備し、前記積算手段は、単位印字データ量が基準印字データ量
より小さい場合、前記単位印字データ量とは別に補正量
をさらに加算して積算印字データ量とするように構成し
たことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】前記積算手段は、前記単位印字データ量
が基準印字データ量より小さい場合、前記単位印字デー
タ量を加算するかわりに予め設定した補正量を加算して
積算印字データ量とするように構成したことを特徴とす
る請求項４記載の画像形成装置。
【請求項６】所定枚数プリントする毎に目標濃度に対
する基準トナー像の濃度の高低を判定する濃度判定手段
を具備し、前記トナー補給手段は、前記基準トナー像の濃度が目標
濃度より低い場合に、積算印字データ量の多少にかかわ
らず所定時間だけ駆動するように構成したことを特徴と
する請求項４または５記載の画像形成装置。
【請求項７】前記トナー補給手段が、所定枚数プリン
トする毎に前記積算印字量データの関数としてのトナー
量を補給するトナー補給手段であることを特徴とする請
求項４または５記載の画像形成装置。
【請求項８】前記トナー補給手段が、所定時間毎に前
記積算印字量データの関数としてのトナー量を補給する
トナー補給手段であることを特徴とする請求項４または
５記載の画像形成装置。
【請求項９】前記基準トナー像の濃度が目標濃度より
低いと判定された場合には、前記しきい値を低減し、前
記基準トナー像の濃度が目標濃度より高いと判定された
場合には、前記しきい値を増加させるように構成したこ
とを特徴とする請求項１，３〜６のいずれかに記載の画
像形成装置。
【請求項１０】所定枚数プリントする毎に行われた前
記トナー補給強制手段による前回のトナー補給により、
基準トナー像の濃度が増大しているか否かを判定する制
御確認手段を具備し、前記制御確認手段で基準トナー像の濃度が増大していな
いと判定されたときに異常処理を行うように構成したこ
とを特徴とする請求項１，３〜６，９のいずれかに記載
の画像形成装置。
【請求項１１】前記印字データ量計数手段が、印字データのドット数を計数し、所定計数値毎にカウン
トアップ信号を出力するドットカウンタと、前記カウントアップ値を計数し、該計数結果を印字デー
タ量として出力するイメージカウンタとからなることを
特徴とする請求項１ないし１０のいずれかに記載の画像
形成装置。