JPH08248760A

JPH08248760A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH08248760A
Application number: JP7045995A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Kawai; 敦河合; Masaki Tanaka; 雅樹田中; Tetsuya Sakai; 哲也酒井; Yukihiko Okuno; 幸彦奥野
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 1995-03-06
Filing date: 1995-03-06
Publication date: 1996-09-27
Also published as: US5708917A

Abstract

(57)【要約】【目的】ドットカウンタが保持する原稿画像濃度情報
に基づくトナー補給の制御を精度よく実行可能とするこ
と。【構成】デジタルの画像信号に基づいて感光体上に静
電潜像を形成し、該潜像をトナーで現像する複写機。画
像信号に含まれている濃度情報であるドットカウント値
からトナー消費量を予測する（ステップＳ５３，Ｓ５
４）。一定の作像条件の下で感光体上に形成されたテス
トトナー像の濃度を検出して現像剤中のトナー濃度を推
定する（ステップＳ５８〜Ｓ６３）。推定トナー濃度と
所定の基準トナー濃度との濃度差で予測トナー消費量を
補正し、トナー補給量を計算する（ステップＳ６４）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、画像形成装置、特に、
デジタルの画像信号に基づいて感光体上に静電潜像を形
成し、該潜像をトナーで現像する画像形成装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】電子写真方式による画像形成装置にあっ
ては、通常、キャリアとトナーとの混合物からなる２成
分現像剤を使用し、感光体上に形成された静電潜像を現
像している。かかる２成分現像剤を使用する場合には、
画像の形成に伴ってトナーのみが消費され、現像剤中の
トナー濃度（キャリアとトナーの総重量に対するトナー
の重量比）が変化するため、トナー濃度が所定の基準値
を維持するように適宜トナーを補給しなければならな
い。

【０００３】このようなトナー補給制御の方式として
は、従来、磁気センサによって現像剤の透磁率を検出
し、あるいは光センサによって現像剤からの反射光量を
検出して現像剤中のトナー濃度を推定して必要な量のト
ナーを補給するいわゆるＡＴＤＣと、感光体上に一定の
作像条件の下で形成されたテストトナー像からの反射光
量を光センサで検出して現像効率を算出し、この現像効
率から現像剤中のトナー濃度を推定して必要な量のトナ
ーを補給するいわゆるＡＩＤＣとが知られている。

【０００４】一方、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラ
ックの４色のトナーを使ってフルカラー画像を形成する
装置にあっては、ＡＴＤＣが採用されているが、ブラッ
クトナーに関しては問題を有している。即ち、ブラック
トナーに対しては、現像剤の流動性を高めたり、画質向
上の目的でシリカ等を添加しているが、湿度等の変化に
よって嵩密度が変動し、磁気センサによる検出では誤差
が大きくなる。また、ブラックトナーは黒色度を増すた
めにカーボンブラックを混入しており、その分光反射特
性がキャリアのそれに近付くため、光センサによる検出
も困難である。

【０００５】そこで、近年では、デジタルの画像信号に
含まれている濃度情報に基づいて、ドットカウンタによ
って１画素ごとの濃度情報を積算してトナー消費量を予
測し、この予測トナー消費量に見合ったトナーを補給す
る方式が開発されている（特開平４−２９６７８２号公
報、特開平４−２３８３７４号公報参照）。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前述のドッ
トカウンタによるトナー補給制御にあっても、必ずしも
現像剤中のトナー濃度を基準値に維持することが困難で
ある。その理由は、トナー消費量の予測に誤差を生じた
り、トナー補給量自体に誤差を生じたり、現像器からの
トナーの漏れがあったり、転写効率の変化等に基づいて
現像効率を制御する場合には実際に消費されるトナー量
は予測消費量と異なる場合が生じたりするからである。

【０００７】そこで、本発明の目的は、ドットカウンタ
によるトナー消費量予測の精度を向上させることのでき
る画像形成装置を提供することにある。

【０００８】

【発明の構成、作用及び効果】以上の目的を達成するた
め、本発明に係る画像形成装置は、画像信号に含まれて
いる濃度情報に基づいてトナー消費量を予測する予測手
段と、一定の作像条件の下で感光体上に形成されたテス
トトナー像のトナー濃度を検出して現像剤中のトナー濃
度を推定する推定手段と、この推定手段で推定されたト
ナー濃度と所定の基準トナー濃度との差を算出し、この
濃度差で前記予測手段によって予測されたトナー消費量
を補正してトナー補給量を決定するトナー補給制御手段
とを備えている。

【０００９】本発明では、基本的には予測手段で予測さ
れたトナー消費量に対応してトナー補給量を決定する。
そして、このトナー補給量をテストトナー像から推定さ
れるトナー濃度に基づいて補正する。例えば、推定トナ
ー濃度が基準トナー濃度と略一致する場合には予測手段
で予測されたトナー消費量と同量のトナーを補給する。
推定トナー濃度が基準トナー濃度よりも低い場合には予
測トナー消費量よりも多い量のトナーを補給する。ま
た、推定トナー濃度が基準トナー濃度よりも高い場合に
は予測トナー消費量よりも少ない量のトナーを補給す
る。このように、予測トナー消費量に対して推定トナー
濃度をフィードバックしてトナー補給を制御することに
より、現像剤中のトナー濃度を正確に所定の基準値に維
持できる。

【００１０】特に、トナー濃度の推定に際して現像効率
の変動を加味すれば、一層正確にトナー補給を制御でき
る。また、予測トナー消費量を推定トナー濃度で補正す
る際にファジイ推論を採用することが好ましい。ファジ
イ推論を採用することで、設計者がこれまでにトナー補
給の制御で得た知識やノウハウを適用することができ、
高精度なトナー補給が可能となる。

【００１１】本発明に係る画像形成装置は、さらに、画
像形成装置内の環境条件（温度、湿度）を検出する検出
手段を備え、この検出手段で検出された環境条件と環境
条件に依存するトナー損失量との関連から補正係数を決
定し、予測手段で予測されたトナー消費量をこの補正係
数で補正し、トナー補給量を決定する。現像中に発生す
るトナー粉煙やトナーのこぼれによる損失は環境条件に
よってその量が変動する。この発明によれば、トナーの
損失量をトナー補給量に加味することができ、感光体上
のトナー濃度を一層正確に制御できる。

【００１２】本発明に係る画像形成装置は、さらに、ト
ナー像が感光体からシートに転写される効率を検出する
検出手段と、この検出手段で検出された転写効率に基づ
いて現像効率を変更する現像効率変更手段とを備え、予
測手段で予測されたトナー消費量を前記検出手段で検出
された転写効率に基いて補正し、トナー補給量を決定す
る。転写効率に基づいて現像効率を変更すると、トナー
の消費量が変動し、予測トナー消費量とは合わなくな
る。この発明によれば、予測トナー消費量を転写効率の
変化で補正するため、現像剤中のトナー濃度を一層正確
に制御できる。なお、転写効率の検出は、機内湿度から
間接的に検出する方法、あるいは転写材への転写トナー
量を実測して検出する方法がある。

【００１３】

【実施例】以下、本発明に係る画像形成装置の実施例に
ついて添付図面を参照して説明する。

【００１４】［第１実施例］（複写機の構成）図１はデジタル方式のフルカラー複写
機の全体構成を示す。この複写機は、概略、イメージリ
ーダユニット１と、レーザ走査ユニット１０と、フルカ
ラー作像ユニット２０と給紙部５０とで構成されてい
る。

【００１５】イメージリーダユニット１は、プラテンガ
ラス９上にセットされた原稿の画像を読み取るスキャナ
２と、読み取った画像データを印字用のデータに変換処
理する画像信号処理部６とで構成されている。スキャナ
２は密着型のカラーイメージセンサ（ＣＣＤ）３を備え
た周知のもので、モータ５で駆動されて矢印ａ方向に移
動しつつ、原稿画像をＲ（レッド）、Ｇ（グリーン）、
Ｂ（ブルー）の３原色信号及びＢｋ（ブラック）の色信
号として１ラインずつ読み取る。画像信号処理部６はイ
メージセンサ３で光電変換された多値電気信号を、Ｙ
（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｂｋ
（ブラック）の４色に対応する８ビットの印字データに
変換し、必要な編集的処理を施し、同期用のバッファメ
モリ７へ転送する。

【００１６】レーザ走査ユニット１０は、レーザダイオ
ードを変調して矢印ｂ方向に回転する感光体ドラム２１
上に静電潜像を形成する周知のものである。レーザ走査
ユニット１０は、バッファメモリ７から入力される印字
データに対して、感光体の階調特性に応じた階調補正を
行った後、Ｄ／Ａ変換してレーザダイオード駆動信号を
生成し、この駆動信号に基づいてレーザダイオードを変
調発光させる。

【００１７】フルカラー作像ユニット２０は感光体ドラ
ム２１及び転写ドラム３１を中心として構成されてい
る。感光体ドラム２１の周囲には、帯電チャージャ２
２、現像部４０、残留トナーのクリーナ２３、残留電荷
のイレーサランプ２４が設置されている。現像部４０
は、上段から順次シアン、マゼンタ、イエロー、ブラッ
クのトナーを含む現像剤を収容した現像器４１Ｃ，４１
Ｍ，４１Ｙ，４１Ｂｋを備え、感光体ドラム２１上に各
色の静電潜像が形成されるごとに、対応する現像器が駆
動される。また、トナーはそれぞれホッパ４２Ｃ，４２
Ｍ，４２Ｙ，４２Ｂｋに収容されており、以下に詳述す
るトナー補給制御によって適宜各現像器へ補給される。

【００１８】転写ドラム３１は、感光体ドラム２１と同
速で矢印ｃ方向へ回転駆動可能に設置され、その表面に
巻き付けたシート上にトナー画像を転写させるものであ
る。この転写ドラム３１はシートの先端をチャッキング
するための爪部材３２、シートを分離するための爪部材
３３を備え、さらに、その内側及び外側に転写チャージ
ャ３４、除電チャージャ３５，３６、残留トナーのクリ
ーナ３７が配置されている。

【００１９】給紙部５０は二段の給紙トレイ５１，５２
を備え、オペレータによって選択されたいずれかのトレ
イ５１，５２から１枚ずつシートが給紙される。給紙さ
れたシートは搬送路５３を左方に搬送され、転写ドラム
３１の周囲に巻き付けられる。

【００２０】フルカラーの画像形成に際しては、感光体
ドラム２１上にシアン、マゼンタ、イエロー及びブラッ
クの画像が順次形成され、それぞれのトナー画像は転写
チャージャ３４からの放電によりシート上に順次転写さ
れて重ね合わされる。４色の画像がシート上で合成され
ると、爪部材３２がシートのチャッキングを解除すると
共に、爪部材３３が動作してシートを転写ドラム３１か
ら分離する。分離されたシートは搬送ベルト５５によっ
て定着器５６へ送り込まれ、ここでトナーの定着を施さ
れた後、排出ローラ５７からトレイ５８上へ排出され
る。

【００２１】一方、フルカラー作像ユニット２０には、
機内の湿度を検出する湿度センサ６１、温度を検出する
温度センサ６２、感光体の表面電位を検出する電位セン
サ６３、テストトナー像の濃度を検出するＡＩＤＣセン
サ６４が設置されている。また、カラー現像器４１Ｃ，
４１Ｍ，４１Ｙ内には、それぞれのカラートナーを補給
するために磁気的にあるいは光学的にトナー濃度を検出
するＡＴＤＣセンサ４３Ｃ，４３Ｍ，４３Ｙが設けられ
ている。

【００２２】（複写機の制御機構）図２は前記複写機の
全体的な制御回路を示し、中央制御部１００を中心とし
て構成されている。中央制御部１００は制御用のプログ
ラムが格納されたＲＯＭ１０１と各種データが格納され
たＲＯＭ１０２を備えている。イメージリーダ制御部１
１０はイメージリーダユニット１を制御する。この制御
部１１０はプラテンガラス９上の原稿の位置を示す位置
検出スイッチ１１１からの位置信号によってドライブＩ
／Ｏ１１２を介して露光ランプ４のオン、オフを制御
し、また、ドライブＩ／Ｏ１１２及びパラレルＩ／Ｏ１
１３を介してスキャンモータ５のドライバ１１４を制御
する。さらに、イメージリーダ制御部１１０はバスによ
り画像制御部１２０と結ばれている。画像制御部１２０
はイメージセンサ３と画像信号処理部６とバスで互いに
接続され、イメージセンサ３で読み取られた画像データ
は画像信号処理部６に入力されて印字データに変換され
る。

【００２３】中央制御部１００には、感光体ドラム２１
の表面電位を検出する電位センサ６３、テストトナー像
のトナー濃度（トナー付着量）を光学的に検出するＡＩ
ＤＣセンサ６４、現像器４１Ｃ，４１Ｍ，４１Ｙ内での
トナー濃度を検出するＡＴＤＣセンサ４３Ｃ，４３Ｍ，
４３Ｙ、湿度センサ６１、温度センサ６２からのアナロ
グ信号が入力される。さらに、中央制御部１００にはオ
ペレータによって設定される操作パネル１３０からの複
写モード信号がパラレルＩ／Ｏ１３１を介して入力さ
れ、データＲＯＭ１０２から入力される各種データに基
づいて、かつ、制御ＲＯＭ１０１の内容に従って、複写
制御部１３２及び表示パネル１３３を制御する。さら
に、中央制御部１００は、ＡＩＤＣセンサ６４による自
動画像濃度制御あるいはオペレータが操作パネル１３０
上で設定した画像濃度の制御を行うため、パラレルＩ／
Ｏ１３５及びドライブＩ／Ｏ１３６を介して帯電チャー
ジャ２２のグリッド電圧用電源ユニット１３７及び現像
器の現像バイアス用電源ユニット１３８を制御する。

【００２４】中央制御部１００は、さらに、前記画像信
号処理部６とバスを介して接続され、送られてくる印字
データに、データＲＯＭ１０２に格納されているγ補正
テーブルを参照してγ補正を行った後、ドライブＩ／Ｏ
１４１及びパラレルＩ／Ｏ１４２を介してレーザダイオ
ード１１を駆動するドライバ１４０を制御する。本実施
例において、画像の階調再現はレーザダイオード１１の
発光強度を変調することにより行う。

【００２５】また、中央制御部１００は前記画像信号処
理部６とカウンタメモリ１４５を介して接続されてい
る。カウンタメモリ１４５は画像信号処理部６から送信
されてくる８ビットの印字データをスキャナ２の１スキ
ャンごとに記憶する。中央制御部１００はイメージリー
ダ制御部１１０から送信されるスキャナ動作信号に応じ
て１スキャン分の印字データをカウンタメモリ１４５か
ら読み出す。カウンタメモリ１４５は中央制御部１００
が１スキャン分の印字データを読み出した時点で該デー
タを破棄する。中央制御部１００が読み出した印字デー
タには画像濃度情報が含まれており、１スキャン分の画
像濃度情報に基いて以下に説明するようにトナーの消費
量が予測される。

【００２６】さらに、中央制御部１００にはコピー枚数
をカウントする耐久カウンタ６５からのカウント値が入
力される。

【００２７】また、中央制御部１００は、ＡＴＤＣセン
サ４３Ｃ，４３Ｍ，４３Ｙからのトナー濃度検出信号に
基いてドライブＩ／Ｏ１５１，１５２，１５３を介して
トナー補給モータ４４Ｃ，４４Ｍ，４４Ｙを駆動し、各
ホッパ４２Ｃ，４２Ｍ，４２Ｙからトナーを補給し、現
像器４１Ｃ，４１Ｍ，４１Ｙ内のトナー濃度が所定の基
準濃度を維持するように制御する。ブラックトナーを収
容している現像器４１Ｂｋに対しては、ブラック画像デ
ータの濃度情報としてカウンタメモリ１４５に記憶され
たデータに基いて、データＲＯＭ１０２に格納されてい
るトナー消費量換算補正係数テーブルを参照したうえ
で、ドライブＩ／Ｏ１５４を介してトナー補給モータ４
４Ｂｋを駆動し、ホッパ４２Ｂｋからブラックトナーを
補給する。なお、このトナー補給制御については後に詳
述する。

【００２８】（画像濃度制御）以上説明した複写機にお
いて、感光体ドラム２１の帯電は、図３に示すように、
放電電圧Ｖｃの帯電チャージャ２２のグリッド２２ａに
グリッド電圧Ｖｇを電源ユニット１３７から印加するこ
とにより行われる。露光前の感光体ドラム２１の帯電電
位Ｖｏはグリッド電圧Ｖｇと略等しく、帯電電位Ｖｏは
グリッド電圧Ｖｇを変更することで制御できる。

【００２９】本実施例は前記レーザ走査ユニット１０か
ら放射されるレーザビームで露光されて低電位Ｖｉ（ほ
ぼ０Ｖ）となった画像部にトナーを付着させるいわゆる
反転現像を採用している。感光体の帯電極性がマイナス
であれば、トナーの帯電極性もマイナスであり、現像器
の現像スリーブ４５に対してはマイナス極性の現像バイ
アス電圧Ｖｂを電源ユニット１３８から印加する。反転
現像において、トナーはこの現像バイアス電圧Ｖｂより
低い電位部分に付着する。現像電位差とは現像バイアス
電圧Ｖｂと画像部分との電位差である。反転現像におい
て、画像電位差を大きく設定すれば現像効率が高くな
り、低く設定すれば現像効率が低くなる。ここで、現像
効率とは単位現像電位差当たりの感光体トナー付着量を
いう。

【００３０】そこで、画像濃度の制御は、まず、所定の
グリッド電圧Ｖｇ、現像バイアス電圧Ｖｂ及び露光量の
下で感光体ドラム２１上にテストトナー像を形成し、Ａ
ＩＤＣセンサ６４によってテストトナー像の散乱反射光
を検出する。この検出信号は中央制御部１００へ入力さ
れ、トナー付着量が演算される。ここで求められたトナ
ー付着量に対応してグリッド電圧Ｖｇと現像バイアス電
圧Ｖｂとを画像が最大濃度レベルとなるように変化させ
れば、環境条件等に拘らず一定の画像濃度を維持でき
る。

【００３１】最大濃度レベルを得ることのできるグリッ
ド電圧Ｖｇと現像バイアス電圧Ｖｂは対として設定さ
れ、テーブルとしてデータＲＯＭ１０２に格納されてい
る。以下の第１表に画像濃度制御テーブルの一例を示
す。この第１表は、ＡＩＤＣセンサ６４で検出されたト
ナー付着量に対応した濃度テーブルＮｏによって設定さ
れるグリッド電圧Ｖｇ（帯電電位Ｖｏ）及びバイアス電
圧Ｖｂを表している。

【００３２】

【表１】

【００３３】（トナー消費量の予測）次に、トナー消費
量の予測について説明する。この予測はブラックトナー
の補給制御に用いられる。前記カウンタメモリ１４５か
ら読み出された画像濃度情報は、図４に示すように、１
スキャンごとにヒストグラムの状態である。画像濃度レ
ベルは０〜２５５のレベルに分解されており、１ドット
当たり消費されるトナー量は推測できる。従って、各レ
ベルごとのカウント数に１ドット当たり消費されるトナ
ー量を掛け合わせて各レベルごとの消費量を計算し、前
レベルについての消費量を積算することで１スキャン分
のトナー消費量を予測することができる。

【００３４】１ドット当たり消費されるトナー量は次の
ようにして求められ、データＲＯＭ１０２に格納されて
いる。即ち、通常、画像の階調再現は、図５に示すよう
に、リニアに設定されている。本実施例において、感光
体トナー付着量と画像濃度との関係は図６に示すとおり
であり、画像濃度レベルに対する感光体トナー付着量は
図７に示す関係にある。図７に示す関係が以下の第２表
に示すルックアップテーブルとしてデータＲＯＭ１０２
に格納されている。

【００３５】

【表２】

【００３６】（ＡＩＤＣによるトナー濃度の推定）ま
ず、画像形成に関するプロセスパラメーターと現像効率
及びトナー濃度との関係について説明する。一般に、現
像剤中のトナー濃度は一定の作像条件の下での現像効率
を検出することで推定することができる。しかし、一定
のトナー濃度であっても種々のパラメーターの変化によ
って現像効率が変動することが知られている。例えば、
湿度の変化であり、図８には、トナー濃度と現像効率の
関係を湿度が３ｇ／ｍ³、６ｇ／ｍ³、１５ｇ／ｍ³につ
いて示す。湿度が高くなるとトナーの帯電量が低下して
現像効率が上昇し、湿度が低くなるとトナーの帯電量が
上昇して現像効率が下降する。また、コピー枚数（耐久
度合）の増加はキャリアの劣化を招来し、現像効率が変
動する。図９は耐久初期におけるコピー枚数と現像効率
の関係の一例（トナー濃度６％、湿度６ｇ／ｍ³）を示
す。コピー枚数はキャリアの耐久度合に相当し、コピー
枚数が増加すると、キャリアの劣化でトナーの帯電量が
低下し、現像効率が上昇する傾向にある。

【００３７】その他、温度、コピーモードの種類、コピ
ーの時間間隔（現像器休止時間）等の変化により、現像
効率が変動することが知られている。本実施例では、検
出された現像効率と温度、湿度、これまでのコピー枚数
からトナー濃度の推定に補正を加えているが、それ以外
のパラメーターを考慮してもよい。

【００３８】ここで、相対湿度と絶対湿度について説明
する。一定体積の空気中に実際含まれている水蒸気量ｅ
と、その空気の飽和水蒸気量Ｅとの比をパーセントで表
した［（ｅ／Ｅ）×１００］ものが相対湿度である。こ
れに対して、絶対温度は体積１立方メートルの空気中に
含まれている水蒸気量をｇ／ｍ³単位で表したものであ
る。絶対湿度は温度とその温度における飽和水蒸気圧と
相対湿度から求められる。

【００３９】本実施例では、湿度センサ６１、温度セン
サ６２の検出値から飽和水蒸気圧をデータＲＯＭ１０２
に格納されているデータテーブルを参照して求め、以下
の計算式から絶対湿度を得ている。Ａ＝（０．０１０５８×Ｈ×Ｐ）／（１＋０．００３６
６×Ｔ）Ａ：絶対湿度（ｇ／ｍ³）Ｈ：相対湿度（％）Ｔ：温度（℃）Ｐ：温度Ｔにおける飽和水蒸気圧（ｍｍＨｇ）

【００４０】次に、トナー濃度を推定する手順について
図１０を参照して説明する。最初に、現像効率を算出す
る（ステップＳ１）。１回の画像形成動作が終了する
と、感光体ドラム２１の表面に、予め定められたグリッ
ド電圧、露光量でテストパターン潜像が形成され、電位
センサ６３によって潜像の電位が測定される。テストパ
ターン潜像は現像器４１Ｂｋによって所定の現像バイア
ス電圧の下で現像され、テストトナー像となる。現像バ
イアス電圧と電位センサ６３で測定された電位との差が
現像電位差である。次に、このテストトナー像からの反
射光量をＡＩＤＣセンサ６４で測定し、トナー付着量に
換算する。このトナー付着量を現像電位差で割ることで
現像効率が算出される。ここでの現像効率は、現像電位
差１００Ｖ当たりの単位面積当たりのトナー付着量（ｍ
ｇ／ｃｍ²／１００Ｖ）とする。

【００４１】現像効率は環境条件や現像剤の耐久度合に
よって変化するため、前述のようにして算出された現像
効率を補正して通常環境及び耐久初期での現像効率に変
換する。環境補正は、センサ６１で相対湿度を検出する
と共に、センサ６２で温度を検出し（ステップＳ２）、
前記式に基づいて絶対湿度Ａを算出する（ステップＳ
３）。この絶対湿度に基づいて通常環境における予想現
像効率を求める（ステップＳ４）。また、耐久カウンタ
６５のカウント値（これまでのコピー枚数）を取得して
（ステップＳ５）、耐久初期における予想現像効率を求
める（ステップＳ６）。これらの換算用データは予め実
験により作成され（図８、図９参照）、データＲＯＭ１
０２に格納されている。

【００４２】また、通常環境、耐久初期におけるトナー
濃度と現像効率との関係は図１１に示すとおりであり、
この関係もルックアップテーブルとして予めデータＲＯ
Ｍ１０２に格納されている。そこで、補正された予想現
像効率からトナー濃度を推定する（ステップＳ７）。

【００４３】（トナー補給制御）次に、本実施例におけ
るトナー補給の制御について説明する。トナー補給は所
定回数の画像形成ごとにＡＩＤＣによってトナー濃度を
推定して行う方法と、１回の画像形成ごとにＡＩＤＣに
よってトナー濃度を推定して行う方法とがある。前者を
第１実施例としてここで説明し、後者を第２実施例とし
て後に説明する。

【００４４】ここで説明する第１実施例は、所定回数
（３０回とする）の画像形成ごとにＡＩＤＣによって現
像器４１Ｂｋ内のトナー濃度を推定し、推定トナー濃度
と基準トナー濃度との差から現像器４１Ｂｋ内のトナー
不足量又は過剰量を計算し、その後の画像形成時に、前
記カウンタメモリ１４５から得たドットカウント値に基
づく予測トナー消費量に補正を加えてトナーの不足また
は過剰を解消し、トナー濃度を基準値に維持する。

【００４５】図１２〜図１５はトナー補給制御の手順を
示す。まず、ステップＳ１０で電源が投入されると、ス
テップＳ１１でトナー補給量の補正間隔Ｐを“０”にリ
セットし、トナー過剰フラグ及びトナー不足フラグを
「０」にリセットする。続いて、プリントキーがオンさ
れると、イメージリーダユニット１による原稿画像の読
取りが行われ、ステップＳ１２でその読取り終了が確認
されると、ステップＳ１３で１スキャン分の階調データ
であるドットカウンタ値をカウンタメモリ１４５から取
得する。そして、ステップＳ１４でドットカウンタ値か
ら予測トナー消費量を計算する。

【００４６】次に、ステップＳ１５で現像器４１Ｂｋが
回転中であることを確認のうえ、ステップＳ１６でトナ
ー補給指令を出す。ここで送られる補給量のデータは前
回の画像形成で算出された補給量のデータである。１回
の画像形成が行われ、ステップＳ１７でその終了が確認
されると、補正間隔Ｐが“３０”より大きいか否かを判
定する。第１実施例では画像形成が３０回行われるごと
にＡＩＤＣを実行してトナー補給量を補正する。従っ
て、３０回未満の場合はステップＳ３２へ移行し、３０
回に到達すればステップＳ１９〜Ｓ３１を処理する。

【００４７】ステップＳ１９ではテストパターン潜像を
形成してその電位を検出し、ステップＳ２０でテストパ
ターンを現像し、トナー付着量を検出する。このとき、
現像バイアス電圧と潜像電位とから現像電位差も検出す
る。次に、ステップＳ２１でトナー付着量を現像電位差
で割ることにより現像効率を算出する。ここで算出され
た現像効率から、ステップＳ２２で絶対湿度を算出し、
ステップＳ２３で耐久カウンタ６５のカウント値（これ
までのコピー枚数）を取得することで、ステップＳ２４
で現像器４１Ｂｋ内のトナー濃度を推定する。

【００４８】次に、ステップＳ２５で推定トナー濃度と
基準トナー濃度（６％）とを比較し、トナーが過剰か不
足かを判定する。過剰であれば、ステップＳ２６でトナ
ー過剰フラグを「１」にセットし、ステップＳ２７で過
剰量を計算し、ステップＳ３１で補正間隔Ｐを“０”に
リセットする。一方、不足であれば、ステップＳ２８で
トナー不足フラグを「１」にセットし、ステップＳ２９
で不足量を計算する。さらに、ステップＳ３０で不足量
を１０で割ることによってコピー１枚当たりの不足量を
計算する。即ち、第１実施例ではトナーが不足のとき
は、不足分を１０回の画像形成に振り分けてトナーを補
給する。本実施例では現像器中のキャリア量は４７０ｇ
であり、基準トナー濃度（６％）のときのトナー量は３
０ｇである。推定トナー濃度が５％であれば、トナー量
は２４．７ｇであり、不足量は５．３ｇということにな
る。そして、コピー１枚当たりの不足量は０．５３ｇで
あり、これを１０回の画像形成に振り分けて補給する。

【００４９】以上の如くトナーの過不足が判定される
と、ステップＳ３２で補正間隔Ｐをインクリメントし、
ステップＳ３３，Ｓ４０でトナー過剰フラグ又はトナー
不足フラグが「１」か否かを判定する。トナー過剰フラ
グが「１」にセットされていれば、ステップＳ３４で過
剰量から予測消費量を差し引いて過剰量を算出し、ステ
ップＳ３５で過剰量が“０”より大きいか否かを判定す
る。過剰量が“０”より大きい場合はステップＳ３６で
補給量を“０”にセットし、トナー補給は行わない。過
剰量が“０”以下の場合はステップＳ３７で消費量から
過剰量を差し引いて補給量とし、トナーを補給する。こ
れでトナー濃度は基準値に制御されたことになり、ステ
ップＳ３８で補給量を“０”にセットし、ステップＳ３
９でトナー過剰フラグを「０」にリセットする。

【００５０】トナー不足フラグが「１」にセットされて
いれば、ステップＳ４１で不足量からコピー１枚当たり
の不足量を差し引き、ステップＳ４２で不足量が“０”
か否かを判定する。不足量が“０”でなければ、ステッ
プＳ４３で予測消費量にコピー１枚当たりの不足量を加
えて補給量とし、トナーを補給する。不足量が“０”に
なると、即ち、１０枚のコピーが行われると、ステップ
Ｓ４４で予測消費量を補給量としてトナーを補給する。
そして、ステップＳ４５でトナー不足フラグを「０」に
リセットする。

【００５１】一方、トナー過剰フラグ及びトナー不足フ
ラグが共に「０」にリセットされていれば、ステップＳ
４６で予測消費量を補給量としてトナーを補給する。次
に、ステップＳ４７で全ての動作が終了か否かを判定
し、画像形成を続行するのであればステップＳ１２へ戻
り、ステップＳ４８で電源をオフすることで、以上の制
御は終了する。

【００５２】［第２実施例］ここで説明する第２実施例
は、図１、図２に示した構成及び制御部を有する複写機
において、１回の画像形成ごとにＡＩＤＣによって現像
器４１Ｂｋ内のトナー濃度を推定し、推定トナー濃度と
前記カウンタメモリ１４５から得たドットカウント値に
基づく予測トナー消費量を入力とし、トナー補給量を出
力とするファジイ推論を行い、トナー補給を制御する。

【００５３】まず、図１６を参照してトナー補給制御の
手順を示す。まず、ステップＳ５０で電源が投入される
と、ステップＳ５１で複写機での動作が終了でないこと
を確認のうえ、プリントキーがオンされると、イメージ
リーダユニット１による原稿画像の読取りが行われ、ス
テップＳ５２でその読取り終了が確認されると、ステッ
プＳ５３で１スキャン分の階調データであるドットカウ
ント値をカウンタメモリ１４５から取得する。そして、
ステップＳ５４でドットカウント値から予測トナー消費
量を計算する。

【００５４】次に、ステップＳ５５で現像器４１Ｂｋが
回転中であることを確認のうえ、ステップＳ５６でトナ
ー補給指令を出す。ここで送られる補給量のデータは前
回の画像形成で算出された補給量のデータである。１回
の画像形成が行われ、ステップＳ５７でその終了が確認
されると、以下ＡＩＤＣを行ってトナー補給量を補正す
る。

【００５５】即ち、ステップＳ５８でテストパターン潜
像を形成してその電位を検出し、ステップＳ５９でテス
トパターンを現像し、トナー付着量を検出する。このと
き、現像バイアス電圧と潜像電位とから現像電位差も検
出する。次に、ステップＳ６０でトナー付着量を現像電
位差で割ることにより現像効率を算出する。ここで算出
された現像効率から、ステップＳ６１で絶対湿度を算出
し、ステップＳ６２で耐久カウンタのカウント値（コピ
ー枚数）を取得することで、ステップＳ６３で現像器４
１Ｂｋ内のトナー濃度を推定する。続いて、ステップＳ
６４で推定トナー濃度とドットカウント値から得られた
予測トナー消費量とからファジイ推論を使用してトナー
補給量を計算する。

【００５６】（ファジイ推論）ここで、前記ステップＳ
６４で行われるファジイ推論について説明する。ここで
のファジイ推論は、推定トナー濃度と予測消費量とから
トナー補給量を以下の規則で決定する。（１）推定トナー濃度が予め定められている基準トナー
濃度の場合は、予測消費量をトナーの補給量とする。（２）推定トナー濃度が基準トナー濃度よりも低い場合
は、予測消費量よりも多い量をトナーの補給量とする。（３）推定トナー濃度が基準トナー濃度よりも高い場合
は、予測消費量よりも少ない量をトナーの補給量とす
る。

【００５７】ファジイ推論の入力としての状態量と出力
としての制御量は以下のとおりである。入力（状態量）：ドットカウント値による予測消費量テストトナー像からの推定トナー濃度出力（制御量）：トナー補給量メンバーシップ関数としては、図１７（ａ），（ｂ），
（ｃ）に示すように、前記状態量と制御量のファジイ集
合をメンバーシップ関数として定義する。図１７中に示
された記号は、それぞれ、図１７（ａ）の予測消費量で
は、ＮＬ：非常に少ないＮＳ：少し少ないＺＯ：標準ＰＳ：少し多いＰＬ：非常に多い図１７（ｂ）の推定トナー濃度では、ＮＬ：非常に低いＮＳ：少し低いＺＯ：標準ＰＳ：少し高いＰＬ：非常に高い図１７（ｃ）のトナー補給量では、ＮＬ：非常に少ないＮＳ：少し少ないＺＯ：標準ＰＳ：少し多いＰＬ：非常に多いの意味を表す。

【００５８】また、グラフの縦軸はそれぞれの記号のフ
ァジイ集合の確信度を表し、０〜１の範囲までの任意の
値をとる。例えば、予測消費量が、４４ｍｇであった場
合、図１８（ａ）に示すように状態量としてＮＳとＺＯ
が選択され、ＮＳの確信度が０．３で、ＺＯの確信度が
０．７となる。また、推定トナー濃度が、７．４％であ
った場合、図１８（ｂ）に示すように状態量としてＺＯ
とＰＳが選択され、ＺＯの確信度が０．３で、ＰＳの確
信度が０．７となる。このように、メンバーシップ関数
から、ある入力値に対してそれぞれの状態の確信度を求
めることができる。

【００５９】ファジイ理論における制御ルールは、予測
消費量と推定トナー濃度に対して以下の第３表に示すよ
うにマトリックス状に表される。ルールの数は２５であ
り、このルールによって前記入力状態量に対して制御状
態量が決定される。

【００６０】

【表３】

【００６１】例えば、前述のように、予測消費量に対し
ての状態量としてＮＳとＺＯが選択され、推定トナー濃
度に対しての状態量としてＺＯとＰＳが選択された場
合、適用される制御ルールは以下の第４表に示すとおり
である。

【００６２】

【表４】

【００６３】以上の如く選択された制御ルールから制御
量のメンバーシップ関数を基に制御量をｍｉｎ−ｍａｘ
重心法によって計算する。選択された各ルールにおける
制御量の確信度の決定は、ルール：予測消費量ＮＳの確信度＝０．３。推定トナ
ー濃度ＺＯの確信度＝０．３。ゆえに、ルールの主張
は、トナー補給量ＮＳの確信度＝０．３とする。ルール：予測消費量ＺＯの確信度＝０．７。推定トナ
ー濃度ＺＯの確信度＝０．３。ゆえに、ルールの主張
は、トナー補給量ＺＯの確信度＝０．３とする。ルール：予測消費量ＮＳの確信度＝０．３。推定トナ
ー濃度ＰＳの確信度＝０．７。ゆえに、ルールの主張
は、トナー補給量ＮＬの確信度＝０．３とする。ルール：予測消費量ＺＯの確信度＝０．７。推定トナ
ー濃度ＰＳの確信度＝０．７。ゆえに、ルールの主張
は、トナー補給量ＮＳの確信度＝０．７とする。

【００６４】次に、トナー補給量のメンバーシップ関数
のそれぞれの状態量をルール〜の主張結果によって
頭切りし、その重なり部を斜線で示す（図１９参照）。
斜線部の重心が制御量となり、この場合、トナー補給量
は３３ｍｇとなる。

【００６５】なお、本第２実施例においては前述のよう
なｍｉｎ−ｍａｘ重心法を用いて制御量の算出を行って
いるが、その他にも推論規則の後件部をファジイ集合で
なく定数として定義し、荷重平均により制御量を算出す
る簡略化推論法や、後件部を関数として定義する関数型
推論法など推論手順の異なった方法を用いてもよい。ま
た、メンバーシップ関数の形状、推論規則の数や内容は
経験や実験結果に応じて変更が可能である。

【００６６】［第３実施例］ところで、現像時に現像ス
リーブが回転すると、トナーは感光体ドラム２１への付
着以外に、粉煙となってあるいはこぼれて現像器の外部
に漏れることで余分に減少する。従って、目標とする画
像濃度を感光体上で得るためには、トナーの損失量を考
慮する必要がある。トナーの損失量はトナーの帯電量と
相関関係にあることが実験的に解明されており、トナー
帯電量は環境条件、特に湿度に応じて一定の変化を示
す。

【００６７】図２０は絶対湿度に対するトナー帯電量の
変化を示す。絶対湿度が高くなるに従ってトナー帯電量
は低下する。帯電量が低下するとトナーは粉煙やこぼれ
となって外部に漏れやすくなる。例えば、絶対湿度６ｇ
／ｍ³の環境条件下においては予測される消費量の１．
３倍のトナーが消費される。以下に示す第５表は、絶対
湿度に対してトナー帯電量の変化を考慮したトナー損失
による補正係数を示す。この補正係数はルックアップテ
ーブルとして予めデータＲＯＭ１０２に格納され、トナ
ー補給量の計算に使用される。

【００６８】

【表５】

【００６９】ここで、本第３実施例におけるトナー補給
制御の手順を図２１を参照して説明する。まず、ステッ
プＳ７０で電源が投入されると、ステップＳ７１で複写
機での動作が終了でないことを確認のうえ、プリントキ
ーがオンされると、イメージリーダユニット１による原
稿画像の読取りが行われ、ステップＳ７２でその読取り
終了が確認されると、ステップＳ７３で１スキャン分の
階調データであるドットカウント値をカウンタメモリ１
４５から取得する。そして、ステップＳ７４でドットカ
ウント値から予測トナー消費量を計算する。

【００７０】次に、ステップＳ７５で現像器４１Ｂｋが
回転中であることを確認のうえ、ステップＳ７６でトナ
ー補給指令を出す。ここで送られる補給量のデータは前
回の画像形成で算出された補給量のデータである。１回
の画像形成が行われ、ステップＳ７７でその終了が確認
されると、ステップＳ７８で絶対湿度を算出する。ここ
で算出された絶対湿度に基づいて、ステップＳ７９で前
記第５表を参照してトナー損失による補正係数を用いて
予測トナー消費量を補正する。次に、補正された消費量
からステップＳ８０でトナー補給量を計算し、ステップ
Ｓ８１で現像器４１Ｂｋへトナーを補給する。

【００７１】［第４実施例］本第４実施例では、原稿画
像濃度データを示すドットカウント値に基づいてトナー
消費量を予測してトナー補給を実行するに際して、転写
効率を予測して転写効率の変化に伴うトナー消費量の変
動をトナー補給量の計算にフィードバックする。

【００７２】前記第２表に示したように、各画像濃度レ
ベルに対応する感光体へのトナー付着量に対して、感光
体からシートへの転写効率は１００％であることが理想
である。しかしながら、転写効率は環境条件、特に湿度
の変化によって変化する。図２２は絶対湿度に対するト
ナー転写効率の変化を示す。絶対湿度が低くなるに従っ
て転写効率は低下する。

【００７３】このため、目標とする画像濃度をシート上
で得るためには、転写効率を考慮して予め感光体へのト
ナー付着量に補正を加える。具体的には、前記現像電位
差を調整して現像効率を高め、転写効率の低下に見合っ
た多くの量のトナーを感光体へ付着させる。この場合、
ドットカウント値による予測トナー消費量と実際の消費
量とは異なってくる。以下に示す第６表は、絶対湿度か
ら予測される転写効率を考慮したトナー補給に対する補
正係数を示す。この補正係数はルックアップテーブルと
して予めデータＲＯＭ１０２に格納され、トナー補給量
の計算に使用される。

【００７４】

【表６】

【００７５】ここで、本第４実施例におけるトナー補給
制御の手順を図２３を参照して説明する。ステップＳ１
００〜Ｓ１０７までは図１６のステップＳ５０〜Ｓ５７
及び図２１のステップＳ７０〜Ｓ７７の処理と同様であ
り、ドットカウント値からトナー消費量を予測する。そ
して、ステップＳ１０８で絶対湿度を算出し、ステップ
Ｓ１０９で転写効率を予測する。続いて、ステップＳ１
１０で予測転写効率に基づいて、シート上に転写された
画像濃度が目標とする濃度を得られるように、現像効率
を補正する。現像効率は前記第１表を用いて説明したよ
うにグリッド電圧Ｖｇ及び現像バイアス電圧Ｖｂを調整
することにより補正する。

【００７６】次に、予測された転写効率に基づいてステ
ップＳ１１１で前記第６表の補正係数を用いて予測トナ
ー消費量を補正する。補正された消費量からステップＳ
１１２でトナー補給量を計算し、ステップＳ１１３で現
像器４１Ｂｋへトナーを補給する。

【００７７】［第５実施例］本第５実施例は、前記第４
実施例と同様に複写効率の変化に伴うトナー消費量の変
動をトナー補給量の計算にフィードバックする。第４実
施例と異なるのは、転写ドラム３１へのトナー転写効率
（トナー付着量）を実測し、転写効率δを検出する点に
ある。そのため、転写ドラム３１に近接して光学的にト
ナー付着量を検出する光センサ６６（図１参照）を設
け、感光体ドラム２１上に形成されたテストトナー像を
転写ドラム３１上に転写し、転写されたテストトナー像
の付着量を光センサ６６で検出する。転写効率δは、転写体上の付着量／感光体上のトナー付着量で求めることができる。求めた転写効率δの逆数１／δ
を補正係数としてドットカウント値による予測トナー消
費量を補正する。以下に示す第７表は、実測／演算され
た転写効率δを考慮したトナー補給に対する補正係数を
示す。この補正係数はルックアップテーブルとして予め
データＲＯＭ１０２に格納され、トナー補給量の計算に
使用される。

【００７８】

【表７】

【００７９】ここで、第５実施例におけるトナー補給制
御の手順を図２４、図２５を参照して説明する。ステッ
プＳ１２０〜Ｓ１２７までは図２３のステップＳ１００
〜Ｓ１０７の処理と同様であり、ドットカウント値から
トナー消費量を予測する。そして、ステップＳ１２８で
テストパターン潜像を形成してその電位を検出し、ステ
ップＳ１２９でテストパターンを現像し、トナー付着量
を検出する。続いて、ステップＳ１３０で転写ドラム３
１上へテストトナー像を転写し、ステップＳ１３１で転
写されたテストトナー像のトナー付着量を検出する。

【００８０】次に、ステップＳ１３２で転写効率δを算
出し、ステップＳ１３３で転写効率δに基づいて、シー
ト上に転写された画像濃度が目標とする濃度を得られる
ように、現像効率を補正する。現像効率は前記第１表を
用いて説明したようにグリッド電圧Ｖｇ及び現像バイア
ス電圧Ｖｂを調整することにより補正する。次に、ステ
ップＳ１３４で転写効率δに基づいて前記第７表の補正
係数（１／δ）を用いて予測トナー消費量を補正する。
補正された消費量からステップＳ１３５でトナー補給量
を計算し、ステップＳ１３６で現像器４１Ｂｋへトナー
を補給する。

【００８１】［他の実施例］なお、本発明に係る画像形
成装置は前記各実施例に限定するものではなく、その要
旨の範囲内で種々に変更することができる。特に、本発
明はデジタル式の画像形成装置であれば、フルカラー複
写機以外にもモノクロ複写機やレーザプリンタにも適用
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る一実施例であるフルカラー複写機
を示す内部構成図。

【図２】前記複写機の制御回路を示すブロック図。

【図３】画像濃度制御回路を示すブロック図。

【図４】画像濃度情報を示すヒストグラム図。

【図５】画像濃度レベルと画像濃度の関係を示すグラ
フ。

【図６】感光体トナー付着量と画像濃度の関係を示すグ
ラフ。

【図７】画像濃度レベルと感光体トナー付着量の関係を
示すグラフ。

【図８】湿度によるトナー濃度と現像効率の関係を示す
グラフ。

【図９】コピー枚数と現像効率の関係を示すグラフ。

【図１０】トナー濃度推定の手順を示すフローチャート
図。

【図１１】通常環境、耐久初期におけるトナー濃度と現
像効率の関係を示すグラフ。

【図１２】第１実施例であるトナー補給制御の手順を示
すフローチャート図。

【図１３】第１実施例であるトナー補給制御の手順を示
すフローチャート図、図１２の続き。

【図１４】第１実施例であるトナー補給制御の手順を示
すフローチャート図、図１３の続き。

【図１５】第１実施例であるトナー補給制御の手順を示
すフローチャート図、図１４の続き。

【図１６】第２実施例であるトナー補給制御の手順を示
すフローチャート図。

【図１７】ファジイ推論におけるメンバーシップ関数を
示すチャート図。

【図１８】前記メンバーシップ関数の確信度を示すチャ
ート図。

【図１９】ファジイ推論における制御量の算出を示すチ
ャート図。

【図２０】絶対湿度とトナー帯電量の関係を示すグラ
フ。

【図２１】第３実施例であるトナー補給制御の手順を示
すフローチャート図。

【図２２】絶対湿度と転写効率の関係を示すグラフ。

【図２３】第４実施例であるトナー補給制御の手順を示
すフローチャート図。

【図２４】第５実施例であるトナー補給制御の手順を示
すフローチャート図。

【図２５】第５実施例であるトナー補給制御の手順を示
すフローチャート図、図２４の続き。

【符号の説明】

２０…フルカラー作像ユニット２１…感光体ドラム４０…現像部４１Ｙ，４１Ｍ，４１Ｃ，４１Ｂｋ…現像器４２Ｙ，４２Ｍ，４２Ｃ，４２Ｂｋ…トナーホッパ６１…湿度センサ６２…温度センサ６３…電位センサ６４…ＡＩＤＣセンサ６５…耐久カウンタ６６…転写効率用光センサ１００…中央制御部（ＣＰＵ）１０１…制御ＲＯＭ１０２…データＲＯＭ１４５…カウンタメモリ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｈ０４Ｎ 1/29 Ｈ０４Ｎ 1/29 Ｅ (72)発明者酒井哲也大阪府大阪市中央区安土町二丁目３番13号大阪国際ビルミノルタ株式会社内 (72)発明者奥野幸彦大阪府大阪市中央区安土町二丁目３番13号大阪国際ビルミノルタ株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】デジタルの画像信号に基づいて感光体上
に静電潜像を形成し、該潜像をトナーで現像する画像形
成装置において、前記画像信号に含まれている濃度情報に基づいてトナー
消費量を予測する予測手段と、一定の作像条件の下で感光体上に形成されたテストトナ
ー像のトナー濃度を検出して現像剤中のトナー濃度を推
定する推定手段と、前記推定手段で推定されたトナー濃度と所定の基準トナ
ー濃度との差を算出し、この濃度差で前記予測手段によ
って予測されたトナー消費量を補正してトナー補給量を
決定するトナー補給制御手段と、を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】前記推定手段は、テストトナー像のトナ
ー付着量検出センサ、感光体表面電位検出センサ、温度
センサ、湿度センサ、耐久カウンタを備え、これらから
の情報に基づいて現像効率を算出して現像剤中のトナー
濃度を推定することを特徴とする請求項１記載の画像形
成装置。
【請求項３】前記推定手段はトナー濃度の推定を所定
回数の画像形成ごとに実行し、前記トナー補給制御手段は、推定トナー濃度と基準トナ
ー濃度との差に相当するトナー量を少なくとも所定回数
の画像形成に振り分け、前記予測手段で予測されたトナ
ー消費量に加えてトナー補給を行う、ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項４】前記推定手段はトナー濃度の推定を１回
の画像形成ごとに実行し、前記トナー補給制御手段は、推定トナー濃度が基準トナ
ー濃度と略一致する場合は前記予測手段で予測されたト
ナー消費量と同量のトナーを補給し、推定トナー濃度が
基準トナー濃度よりも低い場合は前記予測トナー消費量
よりも多い量のトナーを補給し、推定トナー濃度が基準
トナー濃度よりも高い場合は前記予測トナー消費量より
も少ない量のトナーを補給する、ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項５】前記トナー補給制御手段は、トナー予測
消費量と推定トナー濃度とトナー補給量をメンバーシッ
プ関数で記述し、制御ルールの前件部がトナー予測消費
量と推定トナー濃度の状態で、後件部がトナー補給量で
記述されたファジイ推論型ルールであり、トナー予測消
費量と推定トナー濃度を入力値として前件部に与え、後
件部のファジイ出力値をファジイ推論によって決定し、
この出力値をトナー補給量とする、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】デジタルの画像信号に基づいて感光体上
に静電潜像を形成し、該潜像をトナーで現像する画像形
成装置において、前記画像信号に含まれている濃度情報に基づいてトナー
消費量を予測する予測手段と、画像形成装置内の環境条件を検出する検出手段と、前記予測手段で予測されたトナー消費量を、前記検出手
段で検出された環境条件と環境条件に依存するトナー損
失量との関連から決定される補正係数で補正し、トナー
補給量を決定するトナー補給制御手段と、を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】デジタルの画像信号に基づいて感光体上
に静電潜像を形成し、該潜像をトナーで現像した後シー
ト上に転写する画像形成装置において、前記画像信号に含まれている濃度情報に基づいてトナー
消費量を予測する予測手段と、トナー像が感光体からシートに転写される効率を検出す
る検出手段と、前記検出手段で検出された転写効率に基づいて現像効率
を変更する現像効率変更手段と、前記予測手段で予測されたトナー消費量を、前記検出手
段で検出された転写効率に基いて補正し、トナー補給量
を決定するトナー補給制御手段と、を備えたことを特徴とする画像形成装置。