JPH0915961A

JPH0915961A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH0915961A
Application number: JP7189888A
Authority: JP
Inventors: Ichiro Hyo; 伊智郎標; Wataru Yasuda; 亘安田; Shinsuke Kikui; 伸介菊井; Naomi Sugimoto; 奈緒美杉本
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1995-07-03
Filing date: 1995-07-03
Publication date: 1997-01-17

Abstract

(57)【要約】【課題】装置ごとにトナー補給性能のバラツキがあっ
た場合又は画像面積率に変化があった場合に適切なトナ
ー補給の制御を行う複写機を提供する。【解決手段】感光体１上に形成した基準画像の画像濃
度を検出するＰセンサ６の検出結果に基づいて、現像剤
収容部３０にトナーを補給するトナー補給ローラを制御
する第１のトナー補給制御、並びに、定量のトナーを現
像剤収容部３０に補給するようにトナー補給ローラを制
御する第２のトナー補給制御を行う制御手段を備えた複
写機において、所定量のトナーが現像剤収容部３０に補
給される期間内でのトナー補給クラッチ１３のＯＮ時間
を積算する駆動時間積算手段と、その積算値と予め設定
した基準値との比較結果に基づいてトナー補給クラッチ
１３のＯＮ時間を補正する補正手段とを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、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、詳しくは二
成分現像剤を収容した現像装置の現像剤収容部へのトナ
ー補給を制御するトナー補給制御を行う画像形成装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、二成分現像剤を用いる現像装置で
のトナー補給制御としては、像担持体上に基準画像を形
成し、その基準画像の画像濃度を反射型フォトセンサ等
の画像濃度検出手段で検出し、その検出結果に基づい
て、現像剤収容部にトナーを補給するトナー補給手段を
制御する方式や、現像剤収容部内の現像剤のトナー濃度
を透磁率センサ等のトナー濃度検出手段で検出し、その
検出結果に基づいて、現像剤収容部にトナーを補給する
トナー補給手段を制御する方式や、両検出手段の検出結
果に基づいて上記トナー補給手段を制御する方式等（以
下、これらの検出手段の検知結果に基づいたトナー補給
制御を「第１のトナー補給制御」という）が知られてい
る。

【０００３】また、上記トナー補給制御としては、上記
基準画像の画像濃度及び現像剤のトナー濃度の検出結果
を用いずに、例えば転写材サイズに応じて設定された量
のトナーあるいは転写材サイズにかかわらず画一的に設
定された一定量のトナーを現像剤収容部に補給するよう
にトナー補給手段を制御するトナー補給制御（以下、こ
のトナー補給制御を「第２のトナー補給制御」という）
も知られている。この第２のトナー補給制御は、上記第
１のトナー補給制御を用いる画像形成装置において、上
記各検出手段の調整不良や故障で異常が発生したと判断
されたときに切り換えて補助的に使用する補給方式とし
て用いる場合もある。

【０００４】上記第１のトナー補給制御では画像濃度や
トナー濃度を一定に維持するようにトナー補給手段を制
御しているが、その制御の際に各検出手段の検出結果か
らトナー補給手段の各作像時の駆動時間を決めるために
使用する変換テーブルは、単位時間当たりのトナー補給
量や画像形成対象の画像の画像面積率がほぼ一定である
という想定のもとで作成される場合が多かった。

【０００５】また、上記第２のトナー補給制御のうち転
写材サイズに応じてトナーを補給するものでは、その制
御の際に転写材サイズからトナー補給手段の各作像時の
駆動時間を決めるために使用する変換テーブルは、像担
持体上の単位面積当たりのトナー付着量（ｍ／ａ）、画
像面積率、及び単位時間当たりのトナー補給量がほぼ一
定であるという想定のもとで作成される。また、転写材
サイズにかかわらず一定量のトナーを補給するもので
も、その一定量のトナー補給量は、像担持体上の単位面
積当たりのトナー付着量（ｍ／ａ）、画像面積率、及び
単位時間当たりのトナー補給量がほぼ一定であるという
想定のもとで決められる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記トナー
補給手段による単位時間当たりのトナー補給量で表され
るトナー補給性能は、現像装置ごとにばらつく場合があ
った。また、トナー補給手段の補給部材の劣化により、
経時でのトナー補給性能がばらつく場合もある。また、
最近、転写残トナー等を現像装置に再び供給して現像に
用いるトナーリサイクルシステムが用いられるようにな
ってきているが、トナーリサイクルをした場合、トナー
の流動性の悪化あるいは紙粉等の異物の影響により、経
時でのトナー補給性能がばらつく場合もある。また、ユ
ーザが実際に画像形成を行おうとする画像の画像面積率
は、上記予め想定した画像面積率よりも大きかったり、
逆に小さかったりする場合がある。

【０００７】このため、上記第１のトナー補給制御では
前述のようにトナー補給性能や画像面積率が大きくばら
つくと、トナー濃度が安定しづらく濃度変動が大きくな
って、トナー補給過多による地汚れやトナー飛散が発生
したり、トナー補給不足による画像濃度不足が発生しや
すくなる。

【０００８】また、上記第２のトナー補給制御でも、ト
ナー補給性能や画像面積率がばらつくと、トナー濃度が
減少又は増加して、画像濃度が低下したり、地肌汚れ、
トナー飛散等が発生したりするおそれがあった。例え
ば、実際の画像面積率が予め想定したものよりも小さい
場合には、実際に消費するトナー量よりも多いトナーが
補給されるため、トナー濃度が上昇してしまい、地汚
れ、トナー飛散等が発生する。逆に、実際の画像面積率
が予め想定したものよりも大きい場合には、トナー濃度
が低下してしまい、画像濃度の低下やキャリア付着等が
発生する。

【０００９】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、装置ごとにトナー補
給性能のバラツキがあった場合又は画像面積率に変化が
あった場合に適切なトナー補給の制御を行うことができ
る画像形成装置を提供することである。

【００１０】

【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検出結果又は
現像装置の現像剤収容部内のトナー濃度を検出するトナ
ー濃度検出手段の検出結果に基づいて、現像剤収容部に
トナーを補給するトナー補給手段を制御する第１のトナ
ー補給制御、並びに、定量のトナーを現像剤収容部に補
給するようにトナー補給手段を制御する第２のトナー補
給制御のうち、少なくとも一方のトナー補給制御を行う
制御手段を備えた画像形成装置において、所定量のトナ
ーが現像剤収容部に補給される期間内でのトナー補給手
段の駆動時間を積算する駆動時間積算手段と、その積算
値と予め設定した基準値との比較結果に基づいて、トナ
ー補給手段の駆動時間を補正する補正手段とを設けたこ
とを特徴とするものである。

【００１１】また、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検出結果又は現像
装置の現像剤収容部内のトナー濃度を検出するトナー濃
度検出手段の検出結果に基づいて、現像剤収容部にトナ
ーを補給するトナー補給手段を制御する第１のトナー補
給制御と、定量のトナーを現像剤収容部に補給するよう
にトナー補給手段を制御する第２のトナー補給制御とを
組み合わせてトナー補給制御を行う制御手段を備えた画
像形成装置において、請求項２の発明は、所定量のトナ
ーが現像剤収容部に補給される期間内での作像枚数を積
算する作像枚数積算手段と、その積算値と予め設定した
基準値との比較結果に基づいて、トナー補給手段の駆動
時間を補正する補正手段とを設けたことを特徴とするも
のであり、請求項３の発明は、作像枚数を積算する作像
枚数積算手段と、所定の作像枚数の画像形成動作が行わ
れる期間内でのトナー補給手段の駆動時間を積算する駆
動時間積算手段と、その積算値と予め設定した基準値と
の比較結果に基づいて、トナー補給手段の駆動時間を補
正する補正手段とを設けたことを特徴とするものであ
る。

【００１２】請求項４の発明は、請求項２又は３の画像
形成装置において、上記作像枚数を、上記基準値の設定
に用いた所定大きさの転写材の枚数に換算して積算する
ことを特徴とするものである。

【００１３】請求項５の発明は、請求項２又は３の画像
形成装置において、第１のトナー補給制御を行っている
ときにだけ上記トナー補給手段の駆動時間及び作像枚数
を積算することを特徴とするものである。

【００１４】請求項６の発明は、請求項１，２又は３の
画像形成装置において、上記積算値が所定範囲から外れ
たときに、上記補正を行わないことを特徴とするもので
ある。

【００１５】請求項１の発明においては、上記第１のト
ナー補給制御及び第２のトナー補給制御の少なくとも一
方のトナー補給制御を行う。このうち、第１のトナー補
給制御では、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検出結果又は現像剤収容
部内のトナー濃度を検出するトナー濃度検出手段の検出
結果に基づいて、現像剤収容部にトナーを補給するトナ
ー補給手段を制御し、画像濃度又はトナー濃度を一定に
維持する。また、第２のトナー補給制御では、基準画像
の画像濃度及び現像剤のトナー濃度の検出結果に用いず
に設定された一定量のトナーを現像剤収容部に補給する
ようにトナー補給手段を制御し、現像剤収容部内のトナ
ー濃度が概略一定になるようにする。ここで、第１のト
ナー補給制御のみ又は第２のトナー補給制御のみを行っ
てもいいし、両トナー補給制御を組み合わせて行っても
よい。これらのうち第１のトナー補給制御を行うものに
あっては、上記画像濃度検出手段の検出結果に基づくも
の、上記トナー濃度検出手段の検出結果に基づくもの、
両検出手段の検出結果に基づくもののいずれであっても
よい。

【００１６】そして、請求項１の発明においては、駆動
時間積算手段で所定量のトナーが現像剤収容部に補給さ
れる期間内でのトナー補給手段の駆動時間を積算する。
そして、補正手段で、予め想定したトナー補給手段のト
ナー補給性能から該所定量のトナーを補給するために必
要であると推定されるトナー補給手段の駆動時間の基準
値と上記積算値とを比較し、その比較結果に基づいて、
上記第１のトナー補給制御又は第２のトナー補給制御に
おけるトナー補給手段の駆動時間を補正する。例えば、
上記積算値が基準値よりも大きい場合には実際のトナー
補給性能が想定していたものより悪いものとして、各補
給時におけるトナー補給手段の駆動時間を長めに補正す
る。逆に、上記積算値が基準値よりも小さい場合には、
実際のトナー補給性能が想定していたものより良いもの
として、各補給時におけるトナー補給手段の駆動時間を
短めに補正する。

【００１７】請求項２又は３の発明においては、上記第
１のトナー補給制御及び第２のトナー補給制御を組み合
わせて行っている。例えば、通常は画像濃度又はトナー
濃度を一定に維持するように第１のトナー補給制御を行
い、その補給で用いる検出手段に異常が発生した場合に
のみ第２のトナー補給制御を行うように制御する。ここ
で、第１のトナー補給制御は、上記画像濃度検出手段の
検出結果に基づくもの、上記トナー濃度検出手段の検出
結果に基づくもの、両検出手段の検出結果に基づくもの
のいずれであってもよい。

【００１８】そして、請求項２の発明においては、作像
枚数積算手段で所定量のトナーが現像剤収容部に補給さ
れる期間内での作像枚数を積算する。ここで、その期間
で行われる第１のトナー補給制御では画像濃度又はトナ
ー濃度を一定に維持するようにトナー補給が制御される
ため、その期間で実際に作像１枚当たりに使用されるト
ナー量の平均値がわかる。そして、補正手段で、予め想
定した画像面積率の平均値から該期間で作像できると推
定される作像枚数の基準値と上記積算値とを比較し、そ
の比較結果に基づいて、上記第１のトナー補給制御又は
第２のトナー補給制御におけるトナー補給手段の駆動時
間を補正する。例えば、上記積算値が基準値よりも大き
い場合には、実際の画像面積率の平均値が想定していた
ものより小さいものとして、各補給時におけるトナー補
給手段の駆動時間を短めに補正する。逆に、上記積算値
が基準値よりも小さい場合には、実際の画像面積率の平
均値が想定していたものより大きいものとして、各補給
時におけるトナー補給手段の駆動時間を長めに補正す
る。

【００１９】また、請求項３の発明においては、作像枚
数積算手段によりある積算開始時点からの作像枚数を積
算するとともに、駆動時間積算手段で所定の作像枚数の
画像形成動作が行われる期間内でのトナー補給手段の駆
動時間を積算する。ここで、その期間で行われる第１の
トナー補給制御では画像濃度又はトナー濃度を一定に維
持するようにトナー補給が制御されるため、その期間で
実際に作像１枚当たりに使用されるトナー量の平均値と
ともに、該所定の作像枚数の画像形成動作に必要なトナ
ーを現像剤収容部に補給するために必要なトナー補給手
段の駆動時間がわかる。を、前もって基準値として設定
しておく。そして、補正手段で、予め想定した画像面積
率の平均値及びトナー補給性能から該所定の作像枚数の
画像形成動作でトナーを補給するために必要であると推
定されるトナー補給手段の駆動時間の基準値と上記積算
値とを比較し、その比較結果に基づいて、上記第１のト
ナー補給制御又は第２のトナー補給制御におけるトナー
補給手段の駆動時間を補正する。例えば、上記積算値が
基準値よりも大きい場合には、実際の画像面積率の平均
値が想定していたものより大きく又は実際のトナー補給
性能が想定していたものより悪いものとして、各補給時
におけるトナー補給手段の駆動時間を短めに補正する。
逆に、上記積算値が基準値よりも小さい場合には、実際
の画像面積率の平均値が想定していたものより小さく又
は実際のトナー補給性能が想定していたものより良いも
のとして、各補給時におけるトナー補給手段の駆動時間
を長めに補正する。

【００２０】なお、上記請求項１又は２の発明におい
て、上記所定量のトナーが補給される期間は、例えば次
のように設定することができる。脱着可能なトナー容器
を備え、新品のトナー容器内のトナー量及びトナーエン
ド又はトナーニアエンドになったときのトナー容器内の
トナー残量が予めわかっている場合、前回のトナーエン
ド又はトナーニアエンドからその次のトナーエンド又は
トナーニアエンドまでの期間を、上記所定量のトナーが
補給される期間とすることができる。この場合、新品の
トナー容器内のトナー量と、トナーエンド又はトナーニ
アエンドになったときのトナー容器内のトナー残量との
差が、上記所定量となる。また、トナー容器を含む現像
装置自体又は画像形成部自体が脱着可能となったユニッ
トを備えたものでも、同様に上記所定量のトナーが補給
される期間を設定することができる。

【００２１】請求項４の発明においては、請求項２又は
３の画像形成装置で、上記作像枚数を、上記基準値の設
定に用いた所定大きさの転写材の枚数に換算して積算す
ることにより、各種大きさの転写材に対して画像形成を
行った場合でも、上記積算値が、上記基準値の設定に用
いた所定大きさの転写材に対応する正確な積算値とな
る。

【００２２】請求項５の発明においては、請求項２又は
３の画像形成装置で、第１のトナー補給制御を行ってい
るときにだけ上記トナー補給手段の駆動時間及び作像枚
数を積算することにより、実際のトナー補給性能や画像
面積率が想定したものと異なって過剰補給となったり、
補給不足となったりするおそれのある第２のトナー補給
制御時の駆動時間及び作像枚数が最終的な積算値に含ま
れないようにして、より正確な補正を行うことができる
ようにする。なお、このように第１のトナー補給制御を
行っているときにだけ上記トナー補給手段の駆動時間及
び作像枚数を積算する場合には、その積算値と比較する
基準値も第１のトナー補給制御を行っているときにだけ
の積分を考慮して修正する。

【００２３】請求項６の発明においては、請求項１，２
又は３の画像形成装置において、で、上記積算値が予め
予定される所定範囲から外れたときに上記補正を行わな
いようにすることにより、装置が予定外の動作をした
り、ユーザが予定外の操作を行ったりしないようにし、
トナー補給手段の駆動時間の過補正や補正不足を防止す
る。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明を画像形成装置であ
る電子写真方式の複写機（以下「複写機」という）に適
用した場合の実施の形態について説明する。図２（ａ）
は、本発明を適用した複写機の概略構成を示す説明図で
ある。像担持体としてのドラム状の感光体１の周辺に
は、感光体１の表面を一様に帯電する帯電装置２、感光
体１上に形成された静電潜像を顕像化する現像装置３、
顕像化した像を転写材としての転写紙に転写し、その転
写紙を感光体から分離するための転写・分離装置４、感
光体１上の転写残トナーを除去するクリーニング装置５
等が配設されている。また、転写・分離装置４とクリー
ニング装置５との間には、感光体１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）６が設けられている。

【００２５】上記現像装置３は、現像剤収容部３０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３１及びトナー補給ローラ３２、現像剤収容部３０内
の現像剤を担持して感光体１上にトナーを供給する現像
剤担持体としての現像ローラ３３、現像ローラ３３上の
現像剤を規制するためのドクターブレード３４などを備
えている。この現像ローラ３３には図示しない電源から
現像バイアス電圧が印加され、感光体１との間に所定の
現像ポテンシャルが形成される。

【００２６】また、現像装置３の現像剤収容部３０の上
方には、着脱可能なトナー容器としてのトナーボトル３
５を装着したボトル装着部３６が設けられている。図２
（ｂ）に示すように、必要に応じてＯＮされたボトルモ
ータ３６の回転駆動力がギア等からなる駆動伝達系３７
によって伝達されてトナーボトル３５が矢印方向に回転
すると、ボトル３５内のトナーＴがボトル装着部３４の
トナー排出口３４ａ及びトナー受け入れ口３１ａを通っ
てトナーホッパ３１の端部に供給される。トナーホッパ
３１の端部に供給されたトナーは、ホッパ３１内に設け
られた搬送部材３８によって現像ローラ３３の軸方向に
搬送される。また、トナーホッパ３１の側面にはトナー
ニアエンド又はトナーエンドを検出するためのトナーセ
ンサが設けられている。

【００２７】図３は、第１のトナー補給制御としてのＰ
センサ６の検知結果に基づいた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７
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
８，９，１０を介して、それぞれメインモータ１１、現
像クラッチ１２及びトナー補給クラッチ１３が接続され
ている。現像クラッチ１２は駆動源としてのメインモー
タ１１から現像装置３の現像ローラ３３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１３は上記トナー補給ローラ３２への回転
駆動力の伝達をＯＮ／ＯＦＦするためのものである。ま
た、上記制御部７のＩ／Ｏインターフェースには、Ｐセ
ンサ６に所定の電圧を供給するためのＰＷＭコントロー
ラ１４、及びＰセンサ６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１５が接続
されている。（以下、余白）

【００２８】図４は上記Ｐセンサ６を用いたトナー補給
制御のフローチャートである。図示しない操作表示部か
ら設定した所定枚数の連続したコピー動作（以下、１Ｊ
ｏｂという）がスタートすると、Ｐセンサ６の調整が異
常か否かが判断される（ステップ１）。Ｐセンサ調整異
常なしの場合には、コピー１０枚ごとに基準画像形成手
段としての帯電装置２、図示しない露光装置及びイレー
サ、現像装置３等を用いて、予め決められた基準濃度の
基準パターンに対応する基準画像を感光体１上に形成
し、その基準画像の濃度（Ｖｓｐ）を非画像部の濃度
（Ｖｓｇ）とともにＰセンサ６で検出し、その出力（Ｖ
ｓｐ，Ｖｓｇ）が正常である場合には、出力比Ｖｓｐ／
Ｖｓｇの値により次の表１に従って係数γが決定され、
次の数１の式を用いてコピー１枚当たりのトナー補給
量、すなわちトナー補給クラッチ１３のＯＮ時間ｔ０
（ｍｓｅｃ）が決定される（ステップ２〜７）。ここ
で、式中のＳは転写紙のサイズ（ｃｍ²）である。表１
の例においては、Ｖｓｐ／Ｖｓｇ＝０．１を目標値とし
てトナー補給が行われる。通常は、このようなＰセンサ
６の検知結果に基づいてＶｓｐ／Ｖｓｇの値を一定にす
るようにトナー補給制御が行われることにより、地汚
れ、トナー飛散、画像濃度の低下等が発生することな
く、良好な画質が維持される。

【表１】

【数１】ｔ０＝γ×Ｓ×０．２４

【００２９】ステップ２で、Ｐセンサ６の光学面が汚れ
てＰセンサ６の出力が異常値（Ｖｓｐ＞２．５Ｖ，Ｖｓ
ｇ＜２．５Ｖ）を示した場合には、その後のコピー１０
枚についてＰセンサ６による検知結果に基づかない第２
のトナー補給制御としての定量補給を行う（ステップ
３’，４’）。この定量補給は、次の数２の式を用い
て、コピー１枚当たりのトナー補給クラッチ１３のＯＮ
時間ｔ０（ｍｓｅｃ）が決定される。ここで、式中の
（ｍ／ａ）及びＺは、設計した段階で定めた単位面積当
たりのトナー付着量（ｍｇ／ｃｍ²）及び単位時間当た
りのトナー補給量（ｍｇ／ｍｓｅｃ）の固定値であり、
Ｒ（％）は一般的なユーザがコピーする原稿の画像面積
率を想定した固定値である。

【数２】ｔ０＝（ｍ／ａ）×Ｓ×Ｒ÷１００÷Ｚ

【００３０】そして、上記１ｊｏｂが終了したら、コピ
ー１ｋ枚ごとに、Ｖｓｇ＝４±０．２ＶになるようにＰ
センサ６の自動調整が行われる（ステップ８，９）。こ
の自動調整は、図５のフローチャートに示すようにＰＷ
Ｍコントローラ１４に出力するＰＷＭ値の制御信号を変
化させることによって行われる。

【００３１】また、上記ステップ１でＰセンサ６の調整
ができなかった場合やＰセンサ６が故障した場合等に
は、Ｐセンサ６の調整が異常であると判断され、上記１
ｊｏｂが終了するまで定量補給制御が行われる（ステッ
プ１０，１１）。そして、この場合にもコピー１ｋ枚ご
とに、Ｖｓｇ＝４±０．２ＶになるようにＰセンサ６の
自動調整が行われ、Ｐセンサ６の調整が正常に行われた
場合には、再び基準画像を形成してその画像濃度をＰセ
ンサ６で検出し、その検出結果Ｖｓｐ／Ｖｓｇの値を制
御部７に記憶する（ステップ１２〜１６）。

【００３２】以上のトナー補給制御では、Ｐセンサ６の
出力が所定の範囲から外れた場合，Ｐセンサ６の調整が
できない場合、Ｐセンサ６が故障した場合等に、Ｐセン
サ６の検知結果に基づくトナー補給制御が行えないた
め、上記数２の式を用いた定量補給を行っている。とこ
ろが、この定量補給制御では、予め想定した固定値を用
いているため、装置ごとにトナー補給性能がばらついて
いたり、ユーザが実際に使用する原稿の画像面積率の平
均値が、予め想定していたものと違っている場合には、
現像剤収容部３０のトナー濃度が所定範囲から外れ、地
汚れ、トナー飛散、画像濃度の低下等、さまざまな画像
上の不具合が発生するおそれがある。

【００３３】例えば、ｍ／ｓ＝０．８ｍｇ／ｃｍ²、Ｒ
＝６％、Ｚ＝１２ｍｇ／ｍｉｎ＝０．２ｍｇ／ｍｓｅｃ
として定量補給が設計されていた場合に、ユーザが定量
補給時にＲ＝３％の原稿を１ｋ枚コピーしたとすると、
実際に消費するトナー量よりも多いトナーが定量補給に
よって現像剤収容部３０に補給されるため、トナー濃度
で約１．５ｗｔ％上昇してしまい、地汚れ、トナー飛散
が発生する。また、逆に、ユーザがその想定画像面積率
よりも高い画像面積率（Ｒ＝９％）の原稿について１ｋ
枚のコピーをとった場合は、約１．５ｗｔ％トナー濃度
が低下してしまい、画像濃度の低下、キャリア付着等が
発生する。

【００３４】そこで、本例の複写機では、図１のフロー
チャートに示すように、前回のトナーエンドから今回の
トナーエンドまでの間のトナー補給クラッチ１３のＯＮ
時間（以下、「補給ＯＮ時間」という）を積算し、その
積算値と予め設定した基準値とを比較した比較結果に基
づいて、上記定量補給制御時の補給ＯＮ時間の設定値
（数２のｔ０）を補正する補正係数αを決定し、その補
正された補給ＯＮ時間だけトナー補給クラッチ１３を駆
動制御している。更に具体的には次のとおりである。

【００３５】本例では、ｍ／ａ＝０．８ｍｇ／ｃｍ²、
Ｒ＝６％にてトナーボトル３５１本でＡ４の転写紙１０
ｋ枚のコピーがとれるように、トナーエンド時にトナー
ボトル３５内に残るトナー量を１０ｇとし、装着前の新
品のトナーボトル３５内のトナー量を３１０ｇとしてい
る。従って、実際に新品のトナーボトル３５からトナー
エンドまでに補給されるトナー量は３１０−１０＝３０
０ｇである。また、トナー補給ローラ３２の単位時間当
たりのトナー補給量Ｚは、０．２ｍｇ／ｍｓｅｃとして
いる。トナー補給量Ｚが狙いどうりであれば、１本のト
ナーボトル３５についてトナーエンドになるまでの補給
ＯＮ時間の積算値は、３００ｇ／（０．２ｍｇ／ｍｓｅ
ｃ）＝２５ｍｉｎとなる。

【００３６】ここで、もしトナーボトル１本当たりの補
給ＯＮ時間の積算値が２５ｍｉｎよりも大きければ、実
際のトナー補給量は予め想定した狙いの値０．２ｍｇ／
ｍｓｅｃよりも少なく、また逆に、上記補給ＯＮ時間の
積算値が２５ｍｉｎよりも小さければ、実際のトナー補
給量は予め想定した狙いの値０．２ｍｇ／ｍｓｅｃより
も多くなっていることになる。本例では、次の表２に示
すように１本のトナーボトル３５を新品からトナーエン
ドまで使用する間の補給ＯＮ時間を積算し、その積算値
を基準値である上記２５ｍｉｎとの差に応じて補正係数
αの値を決定し、その補正係数αの値を上記数２の式に
かけて求めた時間だけトナー補給クラッチ１３をＯＮす
ることにより、トナー補給クラッチ１３、トナー補給ロ
ーラ３２、トナーホッパ３１によるトナー補給手段のト
ナー補給性能のバラツキを補正することができ、定量補
給制御時に狙いのトナー補給量を得ることができる。例
えば、前回のトナーエンドからその次のトナーエンドま
での補給ＯＮ時間の積算値が２７ｍｉｎであったときの
実際の単位時間当たりのトナー補給量は、狙いのトナー
補給量よりも少ないと判断され、次のトナーエンドまで
の間の定量補給制御における各コピー時の補給ＯＮ時間
は、上記数２の式に表２で求まる補正係数α＝１．１１
をかけた値となる。（以下、余白）

【表２】

【００３７】なお、上記トナー制御におけるトナーエン
ドの検知は、例えば図６のフローチャート示すように行
うことができ、新品のトナーボトル３５を装着した後の
トナーリカバリー制御は、例えば図７のフローチャート
に示すように行うことができる。上記例では、前回のト
ナーエンドからその次のトナーエンドを検知するまでの
補給ＯＮ時間を積算しているが、前回のトナーニアエン
ドからその次のトナーニアエンドを検知するまでの補給
ＯＮ時間を積算し、トナーニアエンド間でのトナー消費
量に応じて上記基準値を設定してもよい。

【００３８】また、上記複写機のトナー補給制御におい
て、上記表２の代わりに次の表３を用いて上記補正係数
αの値を決定しても良い。すなわち、上記補給ＯＮ時間
の積算値が所定範囲から外れた場合には、補正しないよ
うに補正係数として１．００を用いるように制御しても
良い。この場合には、トナーエンド前にトナーボトル３
５が交換されたときに上記補給ＯＮ時間の積算値から求
められる見かけ上の単位時間当たりのトナー補給量が実
際よりも小さくなることによる過補正や、使いかけのト
ナーボトル３５を装着したときに上記補給ＯＮ時間の積
算値から求められる見かけ上の単位時間当たりのトナー
補給量が実際よりも大きくなることによる補正不足を未
然に防止できる。（以下、余白）

【表３】

【００３９】また、上記複写機でのトナー補給制御で
は、トナーエンド間の補給ＯＮ時間を積算しているが、
補給ＯＮ時間の代わりにコピー枚数（通紙枚数）を積算
して基準値と比較し、その比較結果に基づいて補給ＯＮ
時間を補正しても良い。例えば、前述のように、１本の
トナーボトル３５でＡ４の転写紙１０ｋ枚についてコピ
ーをとることができると想定している場合、前回のトナ
ーエンドからとの次のトナーエンドまでのコピー枚数
（通紙枚数）を積算し、その積算値と基準値である１０
ｋ枚とを比較し、上記補正係数αの代わりに補正係数β
＝１０ｋ／コピー枚数の積算値を求め、その補正係数β
を上記数２の式にかけて決定した補給ＯＮ時間だけ、定
量補給制御時にトナー補給クラッチ１３をＯＮしても良
い。このように補正制御する場合には、ユーザが実際に
使用する原稿の画像面積率と予め想定した画像面積率Ｒ
との差を補正することができる。

【００４０】また、上記複写機のトナー補給制御では、
トナーエンド間で補給ＯＮ時間を積分しているが、制御
部７でコピー枚数を積算し、所定のコピー枚数について
コピー動作を行う間で補給ＯＮ時間を積分しても良い。
例えば、ｍ／ａ＝０．８ｍｇ／ｃｍ²、Ｒ＝５％、Ｚ＝
０．２ｍｇ／ｍｓｅｃのように想定した場合、定量補給
制御時のＡ４サイズに対する補給ＯＮ時間は、上記数２
の式によりｔ０＝１２４．７ｍｓｅｃとなる。ここで、
コピー１ｋ枚の間の補給ＯＮ時間Ａ（ｓｅｃ）を積算
し、その積算値と基準値である１２４．７ｍｓｅｃ×１
０００＝１２４．７ｓｅｃとを比較し、Ａ／１２４．７
の値を上記数２の式にかけて補給ＯＮ時間を補正する。
例えば、Ａ＝１８７．１ｓｅｃであったなら、１８７．
１／１２４．７＝１．５を補正係数として定め、上記数
２の式にかけて定量補給制御時の補給ＯＮ時間ｔ０＝１
２４．７ｍｓｅｃ×１．５＝１８７．１ｍｓｅｃを求め
る。このように補正する場合には、装置ごとのトナー補
給性能のばらつきのみならず、ユーザが実際に使用する
原稿の画像面積率と予め想定した画像面積率Ｒとの差を
補正することができる。

【００４１】また、上記コピー枚数を積算する場合、Ａ
４サイズに換算して積算しても良い。例えば、Ａ３のコ
ピーを行ったときは２枚とカウントし、Ａ５のコピーを
行ったときには０．５枚とカウントしてコピー枚数を積
算する。このようにコピー枚数を積算し、例えば補正係
数β’＝１０ｋ／（トナーボトル１本当たりのＡ４換算
コピー枚数の積算値）を求め、その補正係数β’を上記
数２の式にかけて決定した補給ＯＮ時間だけ、定量補給
制御時にトナー補給クラッチ１３をＯＮすれば、Ａ４サ
イズに換算して積算しない場合に比して補正の精度が良
くなる。

【００４２】また、上記定量補給制御時のデータを用い
ずに、補給ＯＮ時間又はコピー枚数を積算し、上記基準
値を設定しても良い。例えば、上記トナーエンド間でコ
ピー枚数を積算して補正制御を行うものにおいて、通常
画像面積率が９％での原稿のコピーをとる場合には、通
常のＰセンサの検出結果に基づくトナー補給制御で１本
のトナーボトル３５に対するトナー量３００ｇでＡ４サ
イズの転写紙６．６８ｋ枚のコピーがとれる。そして、
次のトナーボトル３５使用時の定量補給制御時には１０
ｋ／６．６８ｋ＝１．５の補正係数をかけた補給ＯＮ時
間だけトナー補給クラッチ１３をＯＮすることになる。
ここで、トナー３００ｇの使用中に２ｋ枚だけ画像面積
率Ｒ＝６％と想定した定量補給が行われてしまったとす
ると、トナー３００ｇで約７．３５ｋ枚コピーできる。
このとき、１０ｋ／７．３５ｋ＝１．３６を補正係数と
して用いると、１ｋ枚で約０．４ｗｔ％トナー濃度が低
下してしまい、画像濃度が若干低下する。そこで、コピ
ー枚数の積算時及びその積算値と比較する基準値の設定
時に定量補給制御時のデータを用いないようにすること
により、補正係数は（１０ｋ−８ｋ）／（７．３５ｋ−
２ｋ）＝１．５となり、通常のＰセンサを用いたトナー
補給制御でトナー３００ｇ使われたときに算出される補
正係数と等しくなる。このように、上記補給ＯＮ時間又
はコピー枚数を積算する際に、定量補給制御時のデータ
を用いずに積算し、基準値を設定することにより、定量
補給制御時に補給不足又は過補給となっても、次の補給
ＯＮ時間の補正にその影響が及ばないようになり、より
正確な補正ができるようになる。

【００４３】また、上記複写機のトナー補給制御では、
定量補給制御時の補給ＯＮ時間を補正しているが、通常
のＰセンサを用いたトナー補給制御時の補給ＯＮ時間を
補正するようにしても良い。例えば、ｍ／ａ＝０．８ｍ
ｇ／ｃｍ²、Ｒ＝５％にてトナーボトル３５１本でＡ４
の転写紙１０ｋ枚のコピーがとれるように、トナーエン
ド時にトナーボトル３５内に残るトナー量を１０ｇと
し、装着前の新品のトナーボトル３５内のトナー量を２
６０ｇとする。実際に新品のトナーボトル３５からトナ
ーエンドまでに補給されるトナー量は２６０−１０＝２
５０ｇである。また、トナー補給ローラ３２の単位時間
当たりのトナー補給量Ｚは、０．２ｍｇ／ｍｓｅｃ＝１
２ｇ／ｍｉｎとしている。トナー補給量Ｚが狙いどうり
であれば、１本のトナーボトル３５についてトナーエン
ドになるまでの補給ＯＮ時間の積算値は、２５０ｇ／
（１２ｇ／ｍｉｎ）≒２０．８ｍｉｎとなり、この値を
基準値として用いる。そして、次の表４に示すように１
本のトナーボトル３５を新品からトナーエンドまで使用
する間の補給ＯＮ時間を積算し、その積算値を基準値で
ある上記２０．８ｍｉｎとの差に応じて補正係数αの値
を決定し、その補正係数αの値を上記数２の式にかけて
求めた時間だけトナー補給クラッチ１３をＯＮすること
により、トナー流動性の変化等によるトナー補給手段の
トナー補給性能の大きなバラツキを補正することがで
き、通常のＰセンサを用いたトナー補給制御時における
トナー濃度の変動を小さくすることができ、良好な画像
を得ることができる。

【表４】

【００４４】なお、トナーボトル１本のトナーを使用す
る間での補給ＯＮ時間を積算する代わりに、所定枚数
（例えば１ｋ枚）のコピー動作の間での補給ＯＮ時間を
積算して補正を行っても良く、この場合には、トナー補
給性能の大きなバラツキを補正できるだけではなく、画
像面積率が想定値と大きく異なっている場合や装置の使
用途中で使用する原稿の画像面積率大きく変化した場合
にも、通常のＰセンサを用いたトナー補給制御時におけ
るトナー濃度の変動を小さくすることができる。

【００４５】また、このように通常のＰセンサを用いた
トナー補給制御時の補給ＯＮ時間を補正する場合にも、
コピー枚数を積算する際にＡ４サイズに換算してコピー
枚数をカウントすることにより、補正の精度を高めるこ
とができる。

【００４６】また、定量補給制御時のデータを用いず
に、補給ＯＮ時間又はコピー枚数を積算し、上記基準値
を設定することにより、補正の精度を高めることができ
る。例えば、主に画像面積率１０％の原稿のコピーをと
る場合、上記表４を用いた例では１ｋ枚での補給ＯＮ時
間の積算値は概ね２５０ｓｅｃとなり、補正係数は２と
なる。しかしながら，１ｋ枚のうち５００枚がＰセンサ
６の異常で定量補給制御が行われたとすると、補給ＯＮ
時間の積算値は約１８７ｓｅｃとなり、補正係数は１．
５となり、補正不足となってしまう。ここで、定量補給
制御時のデータを用いなければ、正常なＰセンサ６を用
いたトナー補給制御時での補給ＯＮ時間の積算値が１２
４．７ｓｅｃとなり、基準値を１２４．７×５００／１
０００と設定することにより、補正係数は２となり、必
要な補正が得られるようになる。（以下、余白）

【００４７】以上の複写機の例では、第１のトナー補給
制御としてＰセンサ６で基準画像の画像濃度を検出し、
その検出結果に基づいてトナー補給制御を行うものにつ
いて説明したが、本発明は、現像装置３の現像剤収容部
３０内のトナー濃度を検出する透磁率センサ等のトナー
濃度検出手段を設け、第１のトナー補給制御として、ト
ナー濃度検出手段の検出結果に基づいてトナー補給制御
を行うものにも適用でき、同様な効果が得られるもので
ある。また、本発明は、Ｐセンサ６及びトナー濃度検出
手段を組み合わせてトナー補給制御を行うものに適用で
き、同様な効果が得られるものである。

【００４８】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、所定量のトナ
ーが現像剤収容部に補給される期間内でのトナー補給手
段の駆動時間の積算値と基準値との比較結果に基づい
て、実際のトナー補給性能と想定したものとの差を小さ
くするように、上記第１のトナー補給制御におけるトナ
ー補給手段の駆動時間を補正することにより、トナー補
給性能が想定したものと大きくずれた場合でも、その後
の第１のトナー補給制御においてトナー濃度を所定濃度
に安定させることができるので、トナー補給過多による
地汚れやトナー飛散、及びトナー補給不足による画像濃
度不足やキャリア付着の発生を防止できるという効果が
ある。

【００４９】また、上記比較結果に基づいて、実際のト
ナー補給性能とその想定したものとの差を小さくするよ
うに、上記第２のトナー補給制御におけるトナー補給手
段の駆動時間を補正することにより、トナー補給性能が
想定したものとずれた場合でも、その後の第２のトナー
補給制御においてトナー濃度を所定濃度に安定させるこ
とができるので、トナー補給過多による地汚れやトナー
飛散、及びトナー補給不足による画像濃度不足やキャリ
ア付着の発生を防止できるという効果がある。

【００５０】請求項２の発明によれば、所定量のトナー
が現像剤収容部に補給される期間内での作像枚数の積算
値と基準値との比較結果に基づいて、実際の画像面積率
の平均値とその想定したものとの差を小さくするよう
に、上記第１のトナー補給制御におけるトナー補給手段
の駆動時間を補正することにより、画像面積率が想定し
たものと大きくずれた場合でも、その後の第１のトナー
補給制御においてトナー濃度を所定濃度に安定させるこ
とができるので、トナー補給過多による地汚れやトナー
飛散、及びトナー補給不足による画像濃度不足やキャリ
ア付着の発生を防止できるという効果がある。

【００５１】また、上記比較結果に基づいて、実際の画
像面積率の平均値とその想定したものとの差を小さくす
るように、上記第２のトナー補給制御におけるトナー補
給手段の駆動時間を補正することにより、画像面積率が
想定したものとずれた場合でも、その後の第２のトナー
補給制御においてトナー濃度を所定濃度に安定させるこ
とができるので、トナー補給過多による地汚れやトナー
飛散、及びトナー補給不足による画像濃度不足やキャリ
ア付着の発生を防止できるという効果がある。

【００５２】請求項３の発明によれば、所定の作像枚数
の画像形成動作が行われる期間内でのトナー補給手段の
駆動時間の積算値と基準値との比較結果に基づいて、実
際のトナー補給性能又は画像面積率の平均値とその想定
したものとの差を小さくするように、上記第１のトナー
補給制御におけるトナー補給手段の駆動時間を補正する
ことにより、トナー補給性能又は画像面積率が想定した
ものと大きくずれた場合でも、その後の第１のトナー補
給制御においてトナー濃度を所定濃度に安定させること
ができるので、トナー補給過多による地汚れやトナー飛
散、及びトナー補給不足による画像濃度不足やキャリア
付着の発生を防止できるという効果がある。

【００５３】また、上記比較結果に基づいて、実際のト
ナー補給性能又は画像面積率の平均値とその想定したも
のとの差を小さくするように、上記第２のトナー補給制
御におけるトナー補給手段の駆動時間を補正することに
より、トナー補給性能又は画像面積率が想定したものと
ずれた場合でも、その後の第２のトナー補給制御におい
てトナー濃度を所定濃度に安定させることができるの
で、トナー補給過多による地汚れやトナー飛散、及びト
ナー補給不足による画像濃度不足やキャリア付着の発生
を防止できるという効果がある。

【００５４】請求項４の発明によれば、請求項２又は３
の画像形成装置において、上記作像枚数を、上記基準値
の設定に用いた所定大きさの転写材の枚数に換算して積
算することにより、各種大きさの転写材に対して画像形
成を行った場合でも、上記基準値の設定に用いた所定大
きさの転写材に対する正確な積算値を求めることができ
るという効果がある。

【００５５】請求項５の発明によれば、請求項２又は３
の画像形成装置において、第１のトナー補給制御を行っ
ているときにだけ上記トナー補給手段の駆動時間及び作
像枚数を積算することにより、過剰補給や補給不足にな
ったりするおそれのある第２のトナー補給制御時の駆動
時間及び作像枚数が最終的な積算値に含まれず、より正
確な補正を行うことができるという効果がある。

【００５６】請求項６の発明によれば、請求項１、２又
は３の画像形成装置において、上記積算値が所定範囲か
ら外れたときに、装置が予定外の動作をしたり、ユーザ
が予定外の操作を行ったりしたと判断して上記補正を行
わないことにより、トナー補給手段の駆動時間の過補正
や補正不足が行われないという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した複写機におけるトナー補給時
間の補正制御のフローチャート。

【図２】（ａ）は同複写機の概略構成を示す説明図。
（ｂ）は同複写機のトナーホッパ周辺の斜視図。

【図３】同複写機の電装部のブロック図。

【図４】同複写機のトナー補給制御のフローチャート。

【図５】同トナー補給制御に用いるＰセンサの調整のフ
ローチャート。

【図６】同複写機のトナーエンド検知のフローチャート

【図７】同複写機のトナーリカバリーのフローチャート

【符号の説明】

１感光体３現像装置６Ｐセンサ７制御部１３トナー補給クラッチ３０現像剤収容部３１トナーホッパ３２トナー補給ローラ３３現像ローラ３５トナーボトル３９トナーセンサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者杉本奈緒美東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】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検出結果又は現像装置の
現像剤収容部内のトナー濃度を検出するトナー濃度検出
手段の検出結果に基づいて、現像剤収容部にトナーを補
給するトナー補給手段を制御する第１のトナー補給制
御、並びに、定量のトナーを現像剤収容部に補給するよ
うにトナー補給手段を制御する第２のトナー補給制御の
うち、少なくとも一方のトナー補給制御を行う制御手段
を備えた画像形成装置において、所定量のトナーが現像剤収容部に補給される期間内での
トナー補給手段の駆動時間を積算する駆動時間積算手段
と、その積算値と予め設定した基準値との比較結果に基
づいて、トナー補給手段の駆動時間を補正する補正手段
とを設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】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検出結果又は現像装置の
現像剤収容部内のトナー濃度を検出するトナー濃度検出
手段の検出結果に基づいて、現像剤収容部にトナーを補
給するトナー補給手段を制御する第１のトナー補給制御
と、定量のトナーを現像剤収容部に補給するようにトナ
ー補給手段を制御する第２のトナー補給制御とを組み合
わせてトナー補給制御を行う制御手段を備えた画像形成
装置において、所定量のトナーが現像剤収容部に補給される期間内での
作像枚数を積算する作像枚数積算手段と、その積算値と
予め設定した基準値との比較結果に基づいて、トナー補
給手段の駆動時間を補正する補正手段とを設けたことを
特徴とする画像形成装置。
【請求項３】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検出結果又は現像装置の
現像剤収容部内のトナー濃度を検出するトナー濃度検出
手段の検出結果に基づいて、現像剤収容部にトナーを補
給するトナー補給手段を制御する第１のトナー補給制御
と、定量のトナーを現像剤収容部に補給するようにトナ
ー補給手段を制御する第２のトナー補給制御とを組み合
わせてトナー補給制御を行う制御手段を備えた画像形成
装置において、作像枚数を積算する作像枚数積算手段と、所定の作像枚
数の画像形成動作が行われる期間内でのトナー補給手段
の駆動時間を積算する駆動時間積算手段と、その積算値
と予め設定した基準値との比較結果に基づいて、トナー
補給手段の駆動時間を補正する補正手段とを設けたこと
を特徴とする画像形成装置。
【請求項４】請求項２又は３の画像形成装置において、
上記作像枚数を、所定大きさの転写材の枚数に換算して
積算することを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】請求項２又は３の画像形成装置において、
第１のトナー補給制御を行っているときにだけ上記トナ
ー補給手段の駆動時間及び作像枚数を積算することを特
徴とする画像形成装置。
【請求項６】請求項１，２又は３の画像形成装置におい
て、上記トナー補給手段の駆動時間又は作像枚数の積算
値が所定範囲から外れたときに、上記補正を行わないこ
とを特徴とする画像形成装置。