JP2003177599A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 リサイクルトナーを混合させるような場合の
トナーの物性変化による濃度制御の不安定化による異常
画像の発生を防止できる構成を備えた画像形成装置を提
供する。 【解決手段】 トナー濃度検出手段１３からの検出値Ｖ
ｔを画像濃度に応じて補正して新たな濃度制御目標値と
なる新基準値Ｖｔｓが上限値にあるとき、画像濃度が濃
いと判断した場合に新基準値の上限値を変更するのでな
く、トナー濃度検出手段１３の検出値をトナー濃度が下
がる傾向となるように小さくする方向に補正することを
特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は現像装置および複写
機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に関し、
さらに詳しくは、トナー濃度の制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】複写機やプリンタあるいはファクシミリ
装置や印刷機などの画像形成装置においては、潜像担持
体として用いられる感光体上に形成された静電潜像がト
ナーを用いた現像により可視像処理される。現像装置に
は、一成分系現像剤と二成分系現像剤との何れかの現像
剤を用いる構造があり、そのうちで、トナーとキャリア
とを混在させた二成分系現像剤を用いる場合には、現像
剤中のトナーの含有量を検知して現像剤の濃度管理を行
う構成が設けられている。

【０００３】現像剤の濃度管理は、トナーとキャリアと
の重量混合比（トナー濃度；Ｔｃ）が現像特性に大きく
影響することを理由として行われる。つまり、例えば、
Ｔｃ値が基準値よりも低い場合には画像部に付着するト
ナーの量が少ないということで一般的に画像濃度が低下
し、Ｔｃ値が基準値よりも高い場合には画像部に付着す
るトナーの量が多いということで一般的に画像濃度が高
くなり過ぎたり、あるいはトナーかぶりや地肌汚れと称
されるトナーの過剰供給状態による異常画像が発生する
虞がある。そこで、現像剤の濃度を所定濃度に維持する
ことが必要となり、そのための構成としては、現像装置
内で感光体に現像剤を供給する現像部と、現像部に向け
てトナーを補給するトナー補給部と、現像部内でのトナ
ー濃度検出手段とを備えた構成がある。

【０００４】トナー濃度検出手段は、一例として、現像
剤中のキャリアが磁性キャリアである場合、キャリアに
対するトナーの含有率により変化する透磁率を検出する
透磁率センサ（以下、Ｔセンサという）が用いられる。
Ｔセンサからの検出出力値（Ｖｔ）はトナー濃度制御手
段に入力されるようになっており、トナー濃度制御手段
では、Ｔセンサからの検出出力（Ｖｔ）と基準値（Ｖｔ
ｒｅｆ）とを比較し、その結果に応じてトナー補給部の
駆動制御が行われるようになっている。

【０００５】画像濃度に影響する要因としては、現像剤
中のトナー濃度だけでなく、トナー粒子の帯電量（Ｑ／
Ｍ）があることが知られている。つまり、帯電量が高い
と静電引力の強さにより現像剤供給側に留まりやすく、
感光体側へのトナーの転移量が少なくなることにより画
像濃度は低下し、これとは逆の場合には画像濃度が上昇
する。しかも、トナーの帯電量（Ｑ／Ｍ）とＴセンサか
らの検出出力（Ｖｔ）との関係は、図９に示す関係とな
り、トナー濃度が同じでありながら、トナーの帯電量
（Ｑ／Ｍ）が高くなるとＴセンサからの検出出力（Ｖ
ｔ）が低くなり、恰も実際よりもトナーが多くあるよう
な誤検知をしてしまい、充分なトナー補給が行われなく
なる。

【０００６】Ｔセンサのみによるトナーの補給制御を行
う場合には、上述した不具合があるため、従来では、Ｔ
センサだけでなく、予め定められた感光体の表面電位と
現像部に印加される電圧（現像バイアス）との差である
現像ポテンシャルによって感光体上に基準画像としての
トナーパターン（以下、Ｐパターンという）を形成し、
このＰパターンの濃度をＰセンサと称される反射型フォ
トセンサにより検出し、その検出結果に基づいてＴセン
サの制御基準値（Ｖｔｒｅｆ）を補正して目標とするＴ
センサの出力値としてトナー濃度を決定するようにした
制御方法が提案されている（例えば、特開平８−１１０
７００号公報）。図１０は、Ｐセンサの出力と画像濃度
との関係を示し、この関係に基づき、図１１に示すよう
に、Ｔセンサの検出出力を補正する（図１１において、
符号Ｖｔｓで示す補正値を新たに設定する）処理が行わ
れる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述した制御方法に用
いられるＴセンサは、有効感度領域を持つものであり、
検出範囲において上限および下限をそれぞれ設定する必
要がある。この範囲を超えてしまうとＴセンサからの検
出出力（Ｖｔ）とトナー濃度（Ｔｃ）との間に対応がと
れなくなったり、トナーが全消費された場合のトナーエ
ンド検出が行えなくなる虞がある。このため、ねらいと
するトナー濃度に対応する補正値（図１１において符号
Ｖｔｓで示した値）においても上限および下限が存在す
ることになる。

【０００８】一方、二成分系現像剤を用いる場合にＴセ
ンサでの検出値をＰセンサからの検出値によって補正す
ることにより現像剤濃度を適正化するようになっている
が、二成分系現像剤に混合されるトナーの形態によって
トナーの帯電量が変化する場合がある。この理由は次の
通りである。近年では、省資源を目的として感光体上か
ら回収されたトナーをリサイクルトナーとして現像部に
おいて新規トナーと一緒にして再利用する場合がある。
この場合には、クリーニング時に含まれた紙粉などによ
ってＴセンサによる検出出力が、想定する値と実際の値
とで異なってしまうことがある。換言すれば、トナーの
帯電量などの物性の変化によりトナー濃度に変化が無い
にもかかわらずＴセンサが異なった出力値Ｖtを出力し
てしまい、トナーの過補給や補給不足が起こり得る。
特に、Ｔセンサでの有効感度領域（線形領域）における
上限および下限がある場合、リサイクルトナー自体の帯
電特性の変化によってトナーの嵩密度が新規トナーの場
合と異なってしまうと、Ｔセンサからの検出値も上限あ
るいは下限を超えてしまうことがある。これにより、ト
ナー補給制御が正常に行われなくなると、上述したトナ
ーの過補給や補給不足による地肌汚れや裏汚れなどの異
常画像が発生する虞がある。

【０００９】図１２および図１３は、ねらいとするトナ
ー濃度（ｗｔ％）とＴセンサの出力値Ｖｔとを、新規ト
ナーを対象とした場合とリサイクルトナーを混合した場
合とで示した線図である。図１２に示されているトナー
濃度（ｗｔ％）とＴセンサの出力値Ｖｔとの関係に対し
て、リサイクルトナーが混合されている場合には、図１
３において実線で示すように、リサイクルトナー自体の
帯電特性の変化により現像剤中でのトナーの嵩密度に違
いが発生する等の原因により、Ｔセンサの出力値Ｖｔが
同じ値であってもトナー濃度が濃い傾向に変化する。つ
まり、図１３において、ねらいとするトナー濃度に対応
するＴセンサの出力値（Ｖｔ）に上限および下限が設定
してあると、Ｔセンサの出力値がトナー濃度を濃くする
傾向（図１３中、二点鎖線の状態から実線で示す状態に
移行する傾向）となる。図１４は、図１３に示した場合
とは逆に、ねらいとするトナー濃度に対応するＴセンサ
の出力値がトナー濃度を薄くする傾向（図１４中、二点
鎖線で示す状態から実線で示す状態に移行する傾向）と
なる場合を示している。

【００１０】図１３、図１４から明らかなように、Ｔセ
ンサの出力値Ｖｔが上限あるいは下限であっても実際の
トナー濃度は図１２の場合に比べて高すぎたり低すぎる
という結果を招くことがある。

【００１１】本発明の目的は、上記従来の現像装置、特
にリサイクルトナーを二成分系現像剤に混入して用いる
場合に、トナー濃度制御をトナーの物性変化に拘わらず
安定して行うことにより所定濃度を維持できるようにし
た構成を備えた画像形成装置を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
像担持体上の潜像を現像する現像部と、この現像部へト
ナーを補給するトナー補給手段と、前記現像部内の現像
剤のトナー濃度を該トナーの嵩密度の違いに基づき検出
し、トナー濃度と出力値Ｖｔとを逆比例の関係で出力可
能なするトナー濃度検出手段と、前記トナー濃度検出手
段の出力値Ｖtと基準値Ｖｔｒｅｆとを比較してその結
果に基づいて前記トナー補給手段を制御するトナー補給
制御手段と、前記像担持体上に形成された基準画像の画
像濃度を検出する画像濃度検出手段と、この画像濃度検
出手段の出力値に基づいて前記基準値Ｖｔｒｅｆを補正
する基準値補正手段とを有し、前記基準値補正手段によ
り前記基準値Ｖｔｒｅｆを補正した新基準値（Ｖｔｓ＝
Ｖｔｒｅｆ＋ΔＶｔｒｅｆ）に上限および下限値を設け
ている画像形成装置において、前記基準値補正手段は、
前記新基準値が上限の場合にトナー濃度検出手段の出力
値Ｖｔに関する補正回数が０以外の回数でその回数が増
加するに従って前記トナー濃度検出手段の出力値Ｖｔに
関する補正量がトナー濃度を低下させる傾向と、前記新
基準値が下限の場合に前記トナー濃度検出手段の出力値
Ｖｔに関する補正量がトナー濃度を上昇させる傾向とを
それぞれ設定されているマップに基づき、該新基準値が
上限値にあるときで前記画像濃度検出手段からの検出値
により画像濃度が濃いと判断すると、前記トナー濃度検
出手段の検出値を所定量小さくする方向に補正すること
を特徴としている。

【００１３】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明に加えて、前記基準値補正手段は、一定時間若しくは
一定枚数の画像形成後に実行される画像濃度の検出によ
り新基準値が上限値で、しかも画像濃度が濃いと判断す
る毎に前記トナー濃度検出手段の出力値Ｖｔに関する補
正回数を更新し、その補正回数に応じた所定量を前記ト
ナー濃度検出手段の検出値に設定して検出値を小さくす
ることを特徴としている。

【００１４】請求項３記載の発明は、請求項１記載の発
明に加えて、前記基準値補正手段は、該新基準値が上限
値にあるとき、前記画像濃度検出手段からの検出値によ
り画像濃度が薄いと判断した場合には、トナー濃度検出
手段の検出値が補正されているかどうかを判別し、補正
回数が０より大きい場合には上記マップに基づきトナー
濃度検出手段の検出値を、前記トナー濃度を低下させる
傾向となるように補正回数を下げてその補正回数に対応
した値に補正することを特徴としている。

【００１５】請求項４記載の発明は、請求項１記載の発
明に加えて、前記基準値補正手段は、新基準値が下限値
にあるとき、前記画像濃度検出手段からの検出値により
画像濃度が薄いと判断した場合には、前記トナー濃度検
出手段の検出値を所定量大きくする方向に補正すること
を特徴としている。

【００１６】請求項５記載の発明は、請求項４記載の発
明に加えて、前記基準値補正手段は、新基準値が下限値
で、しかも画像濃度が薄いと判断する毎に前記トナー濃
度検出手段の出力値Ｖｔの補正回数を更新し、その補正
回数に対応した所定量を前記トナー濃度検出手段の検出
値に設定して検出値を大きくすることを特徴としてい
る。

【００１７】請求項６記載の発明は、請求項４記載の発
明に加えて、前記基準値補正手段は、前記新基準値が下
限値にあるとき、前記画像濃度検出手段からの検出値に
より画像濃度が濃いと判断した場合には、トナー濃度検
出手段の出力値が補正されているかどうかを判別し、補
正回数が０より大きい場合には上記マップに基づきトナ
ー濃度検出手段の検出値を、前記トナー濃度を低下させ
る傾向となるように補正回数を下げてその補正回数に対
応した値に設定することを特徴としている。

【００１８】

【発明の実施の形態】図２は本発明の実施形態に係る画
像形成装置の構成を示す模式図である。同図において、
画像担持体としてのドラム状感光体１は、駆動部により
矢印方向へ回転駆動され、帯電手段としての帯電器２で
均一に負極性に帯電され、図示しない露光手段としての
書き込み装置により画像情報に応じて露光光３で露光さ
れることで、画像情報に応じた静電潜像が形成される。

【００１９】ドラム状感光体１は、ベルト状感光体等の
像担持体を用いてもよい。帯電器２は例えば帯電ローラ
が用いられ、この帯電ローラは帯電用高圧電源から所定
の電圧が印加されて感光体１を均一に帯電させる。帯電
器２及び書き込み装置は感光体１上に静電潜像を形成す
る潜像形成手段を構成している。

【００２０】感光体１上の静電潜像は現像手段としての
現像部４によって二成分系現像剤で顕像化（現像）され
て可視像（トナー像）となる。一方、転写材としての転
写紙が給紙装置からレジストローラ５へ給送され、レジ
ストローラ５は転写紙を感光体１上のトナー像に合わせ
て送出する。レジストローラ５から送出された転写紙
は、転写手段６により感光体１上のトナー像が転写され
て図示しない分離器により感光体１から分離され、図示
しない定着装置によりトナー像が定着されて外部へ排出
される。

【００２１】感光体１は、転写紙分離後にクリーニング
ブレード７を含むクリーニング装置によりクリーニング
されて転写残のトナーが除去され、図示しない除電手段
としての除電ランプにより除電されて次の画像形成動作
（複写動作）に備える。このような画像形成動作は、操
作表示部による画像形成開始指示により開始され、操作
表示部による設定枚数分だけ繰返して連続的に行われ
る。転写手段６は例えば転写ローラからなる転写部材が
用いられる。この転写ローラは、感光体１に圧接されて
転写用高圧電源から転写バイアスが印加され、感光体１
と転写ローラのニップ部を通る転写紙に感光体１上のト
ナー像を転写させる。

【００２２】現像部４は、現像剤担持体としての現像ス
リーブ８と、現像部４内の負帯電トナーと磁性キャリア
とを有する二成分系現像剤を攪拌して搬送する攪拌部材
９、１０と、現像剤規制部材１１とを有する。現像スリ
ーブ８は現像バイアス電源から負の現像バイアスが印加
されて感光体１との間に所定の現像ポテンシャルが形成
され、現像スリーブ８及び攪拌部材９、１０は図示しな
い現像用駆動部により回転駆動される。図示しないトナ
ー補給手段としてのトナー補給装置は現像部４にトナー
を補給し、このトナーは攪拌部材９、１０により現像部
４内の現像剤と混合攪拌される。現像部４とトナー補給
装置は現像装置を構成している。

【００２３】現像部４内の現像剤は攪拌部材９、１０に
より攪拌搬送されて現像スリーブ８でその内部の磁石に
よる磁界により担持され、現像スリーブ８により担持さ
れた現像剤は現像スリーブ８の回転に伴って搬送されて
現像剤規制部材１１により一定量に規制された後に現像
スリーブ８と感光体１との間の現像領域で感光体１上の
静電潜像を現像する。また、現像部４内の現像剤のトナ
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（Ｔセンサ）１２は現像部４内の二成分系現像剤の
トナーとキャリアの割合（トナー濃度）を検出する。

【００２４】画像濃度検出手段としての反射型フォトセ
ンサ（Ｐセンサ）１３は感光体１上に形成された基準画
像の画像濃度を検出する。ここで、Ｔセンサ１２の出力
値は現像部４内の現像剤中のトナー濃度ＴＣが高ければ
高いほど低い値となり、Ｐセンサ１３の出力値Ｖspは、
感光体１上の画像濃度が高ければ高いほど低い値とな
る。

【００２５】図１はＴセンサ１２及びＰセンサ１３を用
いてトナー濃度制御を行う電装部を示す。制御手段とし
ての制御部１４は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、Ｉ／Ｏイ
ンターフェース等で構成されている。このＩ／Ｏインタ
ーフェースにはドライバ１５、１６を介してメインモー
タ１７、トナー補給クラッチ１８が接続され、制御部１
４がドライバ１５、１６を介してメインモータ１７、ト
ナー補給クラッチ１８を制御する。上記トナー補給装置
は、トナーが収納されたトナーホッパーを有し、トナー
補給クラッチ１８のオンでトナーホッパーから現像部４
へトナーを補給する。メインモータ１７は感光体１など
を駆動する。

【００２６】また、制御部１４のＩ／Ｏインターフェー
スには、Ｔセンサ１２及びＰセンサ１３に所定の電圧を
供給するためのＰＷＭコントローラ２０と、Ｔセンサ１
２及びＰセンサ１３から出力されるアナログ信号をデジ
タル信号に変換するＡ／Ｄコンバータ２１、２２が接続
されている。ＰＷＭコントローラ２０とＴセンサ１２及
びＰセンサ１３との間にはそれぞれ演算増幅器２３、２
４、コンデンサ２５、２６、抵抗２７〜２９、３０〜３
２からなる回路が設けられ、ＰＷＭコントローラ２０か
らのＰＷＭ（パルス幅変調）信号電圧がこれらの回路を
経てＴセンサ１２及びＰセンサ１３に供給される。

【００２７】制御部１４は、ＰＷＭコントローラ２０を
制御することによりＴセンサ１２及びＰセンサ１３を制
御し、Ｔセンサ１２及びＰセンサ１３から出力されたア
ナログ信号はＡ／Ｄコンバータ２１、２２によりデジタ
ル信号に変換されて制御部１４に入力される。また、制
御部１４は、操作表示部３３の操作部分からの入力信号
を取り込み、操作表示部３３の表示部分に各種表示を行
わせる。

【００２８】制御部１４は、Ｔセンサ１２からＡ／Ｄコ
ンバータ２１を介して入力された入力値（以下Ｔセンサ
１２の出力値という）Ｖtと基準値Ｖｔｒｅｆとを比較
してその結果に基づいてドライバ１６を介してトナー補
給クラッチ１８を制御することで、トナー補給装置から
現像部４へのトナー補給を現像部４内のトナー濃度が一
定になるように制御する。従って、制御部１４は、Ｔセ
ンサ１２の出力値Ｖtと基準値Ｖｔｒｅｆとを比較して
その結果に基づいてトナー補給装置を制御するトナー補
給制御手段を兼ねている。

【００２９】また、制御部１４は、所定回数の画像形成
時毎に、本実施例の各部を制御して予め定められた感光
体１の表面電位と現像部４に印加される電圧（現像バイ
アス電圧）との差である現像ポテンシャルによって感光
体１上に基準画像としてのトナーパターン（Ｐパター
ン）を形成させて該Ｐパターンの画像濃度をＰセンサ１
３により検出させる。

【００３０】制御部１４は、Ｐセンサ１３からＡ／Ｄコ
ンバータ２２を介して入力された入力値（以下Ｐセンサ
１３の出力値という）Ｖｓｐに基づいて上記基準値Ｖｔ
ｒｅｆの補正量ΔＶｔｒｅｆを算出して新基準値Ｖｔｓ
（＝Ｖｔｒｅｆ＋ΔＶｔｒｅｆ）を決定し、この新基準
値Ｖｔｓを新たな制御目標値として設定する。制御部１
４では、新基準値Ｖｔｓが上限あるいは下限値にある場
合、新基準値Ｖｔｓをシフトさせるのでなく、その上限
あるいは下限値を有する新基準値を対象として、Ｔセン
サ１２の検出値Ｖtを更新補正するようになっている。
このため、制御部１４では、図３，図４に示すように、
Ｔセンサ１２の検出値Ｖｔに関する補正量を設定するた
めの補正の回数（Ｌａ，Ｌｂ；ただし、符号ａは新基準
値が上限値にある場合を意味し、符号ｂは新基準値が下
限値にある場合を意味している）に応じた補正量が予め
設定されたマップが備えられており、Ｐセンサ１４から
の検出値Ｖspを判別して画像濃度が濃い場合および薄い
場合のそれぞれにおいて、Ｔセンサの検出値に関する補
正量（シフト量）を割り出せ出せるようになっている。

【００３１】図３（新基準値が上限値の場合）では、補
正回数が増加するに従って画像濃度が薄くなる傾向が得
られるＴセンサ１２の検出値Ｖｔに関する補正量が設定
され、図４（新基準値が下限値の場合）では、補正回数
が増加するに従って画像濃度が濃くなる傾向が得られる
Ｔセンサ１２の検出値Ｖｔに関する補正量が設定されて
いる。なお、画像濃度の濃い薄いという表現は、実際の
画像濃度に相当するのでなく、現像剤中のトナーの量を
上記表現に置き換えている。

【００３２】制御部１４は、図３，図４に示したマップ
を参考にしてＴセンサ１２の検出値ＶｔをＰセンサ１３
の出力値Ｖspに基づき決定する。従って、制御部１４
は、Ｐセンサ１３の出力値に基づいて基準値Ｖｔｒｅｆ
を補正すると共に、Ｔセンサ１２の検出値を補正する基
準値補正手段を兼ねている。また、Ｔセンサ１２、Ｐセ
ンサ１３、制御部１４、トナー補給クラッチ１８等は画
像濃度を制御するトナー濃度制御装置を構成している。

【００３３】本実施形態での制御部１４では、次の内容
の制御が実行される。 （１）新基準値が上限の場合にトナー濃度検出手段の出
力値Ｖｔに関する補正回数が０以外の回数でその回数が
増加するに従って前記トナー濃度検出手段の出力値Ｖｔ
に関する補正量がトナー濃度を低下させる傾向と、前記
新基準値が下限の場合に前記トナー濃度検出手段の出力
値Ｖｔに関する補正量がトナー濃度を上昇させる傾向と
をそれぞれ設定されているマップに基づき、該新基準値
が上限値にあるときで前記画像濃度検出手段からの検出
値により画像濃度が濃いと判断すると、前記トナー濃度
検出手段の検出値を所定量小さくする方向に補正する。 （２）（１）の内容を実行するに際して、一定時間若し
くは一定枚数の画像形成後に実行される画像濃度の検出
により新基準値が上限値で、しかも画像濃度が濃いと判
断する毎にトナー濃度検出手段の出力値Ｖｔの補正回数
を更新し、その補正回数に応じた所定量を前記トナー濃
度検出手段の検出値に設定して検出値を小さくする。 （３）新基準値が上限値にあるとき、前記画像濃度検出
手段からの検出値により画像濃度が薄いと判断した場合
には、トナー濃度検出手段の検出値が補正されているか
どうかを判別し、補正回数が０より大きい場合には上記
マップに基づきトナー濃度検出手段の検出値を、前記ト
ナー濃度を低下させる傾向となるように補正回数を下げ
てその補正回数に対応した値に補正する。 （４）新基準値が下限値にあるとき、前記画像濃度検出
手段からの検出値により画像濃度が薄いと判断した場合
には、前記トナー濃度検出手段の検出値を所定量大きく
する方向に補正する。 （５）新基準値が下限値で、しかも画像濃度が薄いと判
断する毎に新基準値の補正回数を更新し、その補正回数
に対応した所定量を前記トナー濃度検出手段の検出値に
設定して検出値を大きくする。 （６）新基準値が下限値にあるとき、前記画像濃度検出
手段からの検出値により画像濃度が濃いと判断した場合
には、トナー濃度検出手段の出力値が補正されているか
どうかを判別し、補正回数が０より大きい場合には上記
マップに基づきトナー濃度検出手段の検出値を、前記ト
ナー濃度を低下させる傾向となるように補正回数を下げ
てその補正回数に対応した値に設定する。

【００３４】本実施形態は以上のような構成であるか
ら、上記制御内容も含めて制御部１４の作用を図５，図
６に示すフローチャートに基づき説明すると次の通りで
ある。図５において、画像濃度制御処理が開始される
と、Ｐセンサ１２による画像濃度が検知される（ＳＴ
１）。この検知は、所定時間毎あるいは所定枚数の画像
形成毎に実行され、制御部１４において画像濃度に応じ
た出力値Ｖspが入力される。

【００３５】Ｐセンサ１２からの出力値Ｖspに基づき画
像濃度の判定が行われ（ＳＴ２）、画像濃度に応じた基
準値Ｖｔｒｅｆの補正量ΔＶｔｒｅｆを算出して新基準
値Ｖｔｓ（＝Ｖｔｒｅｆ＋ΔＶｔｒｅｆ）が決定され
る。この新基準値Ｖｔｓは新たな制御目標値となる。こ
の制御目標値であるＶｔｓは、図１１に示したＴセンサ
１２と画像濃度（Ｔｃ）との関係に用いられる。

【００３６】ステップＳＴ２において新基準値Ｖｔｓが
決定されると、その新基準値の状態、つまり、新基準値
が上限値にあるか下限値にあるかを判別する（ＳＴ
３）。上限値にある場合を説明すると以下の通りであ
る。上限値の場合にＰセンサ１２からの出力値Ｖspによ
り画像濃度の濃淡が判定され（ＳＴ４）、所定濃度より
も濃いと判断された場合には、図３に示した上限値での
検出値の補正量マップにおいて、画像濃度が薄くなる傾
向側に補正回数を１ステップ繰り上げた状態とし（ＳＴ
５）、その補正回数に対応したＴセンサ１２での検出値
Ｖｔの補正値（Ｋａ）を選択する（ＳＴ６）。ステップ
ＳＴ６において選択された補正値によりＴセンサ１２の
検出値に対する補正量が決定される（ＳＴ７）。この場
合には、新基準値に対応する検出値よりも小さく（−）
なるように補正量（Ｌｃ）が算出され、この補正量（Ｌ
ｃ）に基づき、トナー濃度制御のための新たなＴセンサ
１２の検出値Ｖｔにより図１１に示したように、画像濃
度の検知結果に対応した濃度補正が行われる（ＳＴ
８）。

【００３７】図６は、新基準値Ｖｔｓが上限値にある状
態で、Ｔセンサ１２の検出値を補正した場合の特性線図
であり、同図において、新基準値Ｖｔｓの上限値を変更
することなくＴセンサ１２の検出値をこれが小さくなる
ように下げる。このとき、トナー濃度制御装置として
は、新基準値の上限値はそのままであっても、Ｔセンサ
１２の検出値が通常の値よりも低い値となり（図６中、
破線で示す）、上限値にある新基準値での検出値に対し
てトナー濃度が低くなる状態に移行する。これにより、
トナー濃度は低めに推移することになる。つまり、Ｔセ
ンサ１２の検出値Ｖｔがトナー濃度を低くする方向にシ
フトされることになる。これにより、画像濃度（Ｐセン
サ）の出力値との関係によりトナーの補給制御が行われ
る際には、Ｔセンサ１２の検出値の変更に伴い画像濃度
の検出範囲もこれに対応することになり、結果として、
トナー濃度が低くなるようにトナーの補給制御が行われ
ることになる。

【００３８】図５において、ステップ４により、画像濃
度が薄いと判断した場合には、Ｔセンサ１２の出力値Ｖ
ｔに関する補正回数に応じて補正回数が０である場合に
は通常の濃度制御、つまり、Ｔセンサ１２の検出値を画
像濃度に応じて補正する制御を実行し（ＳＴ９）、０よ
りも大きい場合には、図３に示した上限値での検出値の
補正量マップにおいて１ステップ下げてトナー濃度を濃
くする傾向とし、ステップＳＴ７に移行する（ＳＴ１０
〜ＳＴ１２）。このような処理により、新基準値の上限
値を変更した場合に発生する線形領域以外での検出によ
る制御不能に陥ることが防止されることになる。

【００３９】一方、新基準値が下限値にある場合には、
図５に示した処理と逆の処理が行われ、その詳細が図７
に示されている。図７において、ステップＳＴ３と同じ
処理による画像濃度の判別が行われ、濃いと判断された
場合には、Ｔセンサ１２の補正回数チェックが行われ、
補正回数が０である場合には通常の濃度制御に移行し、
０よりも大きい場合には、補正回数を１ステップ繰り下
げる。この場合に用いられる補正量の選択用マップは図
４に示すものである（ＳＴ１４〜１６）。

【００４０】ステップＳＴ１６において設定された補正
量に基づき新たな補正値（Ｌｃ）が算出され（ＳＴ１
７）、この検出値を用いてトナー濃度制御が実行される
（ＳＴ８）。

【００４１】ステップＳＴ３において、画像濃度が薄い
と判断された場合には、図４に示したマップに基づきト
ナー濃度が濃くなる傾向に補正回数を更新してその補正
回数に対応した補正量を選択し、この補正量に基づき補
正値（Ｌｃ）を算出する（ＳＴ１７）。

【００４２】図８は、新基準値が下限値にあるときに画
像濃度が薄いと判断された場合に検出値の補正が行われ
た際の特性線図であり、同図において、新基準値Ｖｔｓ
の下限値を変更することなくＴセンサ１２の検出値が大
きくなるように上げる。これにより、トナー濃度制御装
置としては、新基準値の下限値はそのままであっても、
Ｔセンサ１２の検出値が通常の値よりも高い値として検
出することになり（図６中、破線で示す）、上限値にあ
る新基準値での検出値に対してトナー濃度が低くなる状
態に移行する。これにより、トナー濃度は濃くなる方向
に推移することになる。この場合においても、検出値の
変更に伴い画像濃度の出力値の範囲も変わることにより
トナー濃度が濃くなるようにトナーの補給制御が行われ
る。

【００４３】

【発明の効果】請求項１および６記載の発明によれば、
新基準値が上限値あるいは下限値にあるとき、画像濃度
が濃いと判断された場合には、新基準値の上限値あるい
は下限値を変更するのでなく、トナー濃度検出手段の検
出値をトナー濃度が下がる傾向となるように補正回数に
対応した補正レベルで小さくすることができるので、新
基準値の上限値あるいは下限値を変更して越えさせた場
合のトナーの過剰補給による地肌汚れや裏汚れあるいは
補給不足などによる異常画像の発生を防止することがで
きる。

【００４４】請求項２および５記載の発明によれば、新
基準値が上限あるいは下限にあるときに、画像濃度が濃
いと判断する毎あるいは薄いと判断する毎に新基準値の
補正回数を更新し、その補正回数に応じた所定量を前記
トナー濃度検出手段の検出値に設定して検出値を小さく
あるいは大きくすることができるので、いわゆる、補正
量にレベル設定を行い、段階的に広い範囲でのトナーの
濃度制御を可能にすることができる。

【００４５】請求項３記載の発明によれば、新基準値の
補正回数を判別することにより濃度制御の形態を補正回
数が多い場合には補正レベルを下げる傾向として過補給
が発生するのを防止することができる。

【００４６】請求項４記載の発明によれば、新基準値が
下限値にあるとき、画像濃度が薄いと判断された場合に
は、新基準値の下限値を変更するのでなく、トナー濃度
検出手段の検出値をトナー濃度が上がる傾向となるよう
に補正値を大きくすることができるので、新基準値の下
限値を下回るようなことがなく、補給不足による異常画
像の発生が防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】発明の実施形態による画像形成装置に用いられ
る電装部の構成を説明するためのブロック図である。

【図２】本発明の実施形態に係る画像形成装置を示す模
式図である。

【図３】図１に示した電装部の制御部において新基準値
が上限値である場合を対象として用いられる補正回数−
補正量選択マップを示す表図である。

【図４】図１に示した電装部の制御部において新基準値
が下限値である場合を対象として用いられる補正回数−
補正量選択マップを示す表図である。

【図５】図１に示した電装部で実行される制御処理の内
容を説明するためのフローチャートである。

【図６】図５において実行される制御処理で得られるト
ナー濃度検出手段の検出値のレベルを説明するための特
性線図である。

【図７】図１に示した電装部で実行される制御処理の他
の内容を説明するためのフローチャートである。

【図８】図７において実行される制御処理で得られるト
ナー濃度検出手段の検出値のレベルを説明するための特
性線図である。

【図９】トナーの帯電量（Ｑ／Ｍ）とトナー濃度検出手
段からの検出出力（Ｖｔ）との関係を説明するための特
性線図である。

【図１０】画像濃度の検出出力値（Ｖsp）とトナー濃度
（Ｔｃ）との関係を説明するための特性線図である。

【図１１】トナー濃度検出手段により検出出力と画像濃
度検出値とを用いたトナー濃度制御の特性線図である。

【図１２】図１１に示した特性線図において、新規トナ
ーを対象とした場合の特性線図である。

【図１３】図１１に示した特性線図において、リサイク
ルトナーを混合した場合の特性の変化の一例を示す特性
線図である。

【図１４】図１１に示した特性線図において、リサイク
ルトナーを混合した場合の特性の変化の他の例を示す特
性線図である。

【符号の説明】

１ 感光体 ４ 現像部 １２ Ｔセンサ １３ Ｐセンサ １４ 制御部 １８ トナー補給クラッチ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H027 DA10 DA38 DA45 DD07 DE02 DE04 EA06 EC04 EC06 EC07 EC10 EC18 EC20 EF10 2H077 AA37 AD06 DA04 DA10 DA22 DA42 DA47 DA52 DA63 DA78 DA80 DB01 DB22 EA03

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】像担持体上の潜像を現像する現像部と、こ
   の現像部へトナーを補給するトナー補給手段と、前記現
   像部内の現像剤のトナー濃度を該トナーの嵩密度の違い
   に基づき検出し、トナー濃度と出力値Ｖｔとを逆比例の
   関係で出力可能なするトナー濃度検出手段と、前記トナ
   ー濃度検出手段の出力値Ｖtと基準値Ｖｔｒｅｆとを比
   較してその結果に基づいて前記トナー補給手段を制御す
   るトナー補給制御手段と、前記像担持体上に形成された
   基準画像の画像濃度を検出する画像濃度検出手段と、こ
   の画像濃度検出手段の出力値に基づいて前記基準値Ｖｔ
   ｒｅｆを補正する基準値補正手段とを有し、前記基準値
   補正手段により前記基準値Ｖｔｒｅｆを補正した新基準
   値（Ｖｔｓ＝Ｖｔｒｅｆ＋ΔＶｔｒｅｆ）に上限および
   下限値を設けている画像形成装置において、 前記基準値補正手段は、前記新基準値が上限の場合にト
   ナー濃度検出手段の出力値Ｖｔに関する補正回数が０以
   外の回数でその回数が増加するに従って前記トナー濃度
   検出手段の出力値Ｖｔに関する補正量がトナー濃度を低
   下させる傾向と、前記新基準値が下限の場合に前記トナ
   ー濃度検出手段の出力値Ｖｔに関する補正量がトナー濃
   度を上昇させる傾向とをそれぞれ設定されているマップ
   に基づき、該新基準値が上限値にあるときで前記画像濃
   度検出手段からの検出値により画像濃度が濃いと判断す
   ると、前記トナー濃度検出手段の検出値を所定量小さく
   する方向に補正することを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】請求項１記載の画像形成装置において、 前記基準値補正手段は、一定時間若しくは一定枚数の画
   像形成後に実行される画像濃度の検出により新基準値が
   上限値で、しかも画像濃度が濃いと判断する毎に前記ト
   ナー濃度検出手段の出力値Ｖｔに関する補正回数を更新
   し、その補正回数に応じた所定量を前記トナー濃度検出
   手段の検出値に設定して検出値を小さくすることを特徴
   とする画像形成装置。
3. 【請求項３】請求項１記載の画像形成装置において、 前記基準値補正手段は、該新基準値が上限値にあると
   き、前記画像濃度検出手段からの検出値により画像濃度
   が薄いと判断した場合には、トナー濃度検出手段の検出
   値が補正されているかどうかを判別し、補正回数が０よ
   り大きい場合には上記マップに基づきトナー濃度検出手
   段の検出値を、前記トナー濃度を低下させる傾向となる
   ように補正回数を下げてその補正回数に対応した値に補
   正することを特徴とする画像形成装置。
4. 【請求項４】請求項１記載の画像形成装置において、 前記基準値補正手段は、新基準値が下限値にあるとき、
   前記画像濃度検出手段からの検出値により画像濃度が薄
   いと判断した場合には、前記トナー濃度検出手段の検出
   値を所定量大きくする方向に補正することを特徴とする
   画像形成装置。
5. 【請求項５】請求項４記載の画像形成装置において、 前記基準値補正手段は、新基準値が下限値で、しかも画
   像濃度が薄いと判断する毎に前記トナー濃度検出手段の
   出力値Ｖｔの補正回数を更新し、その補正回数に対応し
   た所定量を前記トナー濃度検出手段の検出値に設定して
   検出値を大きくすることを特徴とする画像形成装置。
6. 【請求項６】請求項４記載の画像形成装置において、 前記基準値補正手段は、前記新基準値が下限値にあると
   き、前記画像濃度検出手段からの検出値により画像濃度
   が濃いと判断した場合には、トナー濃度検出手段の出力
   値が補正されているかどうかを判別し、補正回数が０よ
   り大きい場合には上記マップに基づきトナー濃度検出手
   段の検出値を、前記トナー濃度を低下させる傾向となる
   ように補正回数を下げてその補正回数に対応した値に設
   定することを特徴とする画像形成装置。