(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体と、この像担持体上に静電潜像を形成する潜像形成手段と、前記像担持体上の静電潜像を２成分系現像剤で現像してトナー像とする現像装置と、この現像装置にトナーを補給するトナー補給装置と、前記現像装置内の２成分系現像剤のトナー濃度を検知するトナー濃度検知手段とを有し、このトナー濃度検知手段の出力値とトナー濃度基準値との差分に基づいて前記トナー補給装置を制御する画像形成装置において、前記トナー補給装置がトナー補給を行う時間を、前記差分が大きいほど前記トナー補給装置のトナー補給量が多くなるように、前記トナー補給装置が連続してトナー補給を行う回数が予め決められた回数になる毎に変更する制御手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１記載の画像形成装置において、湿度を検知する湿度検知手段を備え、前記制御手段は、湿度が高くなるほど前記トナー濃度基準値が大きくなるように、前記湿度検知手段の出力値により前記トナー濃度基準値を補正することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の画像形成装置において、温度を検知する温度検知手段を備え、前記制御手段は、温度が高くなるほど前記トナー濃度基準値が小さくなるように、前記温度検知手段の出力値により前記トナー濃度基準値を補正することを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１、２又は３記載の画像形成装置において、前記像担持体上のトナー像を転写材に転写する転写手段を備え、前記制御手段は、前記転写材の大きさが大きくなるほどトナー補給時間が大きくなるように、前記転写材の大きさにより前記のように変更したトナー補給時間を補正することを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項１記載の画像形成装置において、湿度を検知する湿度検知手段と、温度を検知する温度検知手段とを備え、前記制御手段は、湿度が高くなるほど前記トナー濃度基準値が大きくなるとともに、温度が高くなるほど前記トナー濃度基準値が小さくなるように、前記湿度検知手段の出力値及び前記温度検知手段の出力値により前記トナー濃度基準値を補正し、かつ、前記転写材の大きさが大きくなるほどトナー補給時間が大きくなるように、前記転写材の大きさにより前記のように変更したトナー補給時間を補正することを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項１記載の画像形成装置において、前記トナー補給時間は所定の時間を上限としたことを特徴とする画像形成装置。
【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、プリンタ、ファクシミリなどの画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複写機、プリンタ、ファクシミリなどの画像形成装置は、一般に、感光体などからなる像担持体をモータにより回転させて潜像形成手段により像担持体上に静電潜像を形成し、この静電潜像を現像装置により現像してトナー像とし、このトナー像を転写手段により転写紙に転写して定着装置により転写紙上のトナーを定着させている。
【０００３】
現像装置は例えば像担持体上の静電潜像をトナーとキャリアからなる２成分系現像剤で現像し、この現像装置にはトナー補給装置からトナーを補給している。トナー及びキャリアは撹拌などにより帯電し、像担持体上の静電潜像は現像装置によりトナーが静電的に付着されることにより現像される。
【０００４】
近年、現像装置は、２成分系現像剤の撹拌及び搬送を行う複数の現像剤撹拌搬送部材と、現像剤担持体とを水平方向に配置したものが多く用いられるようになった。これは、現像装置は簡単な構成で安価に製造でき、且つ、小型化が可能であるという理由によるが、この現像装置にトナーを補給するトナー補給装置は、ユニットの小型化というメリットを活かすために、現像剤撹拌搬送部材側の端部からトナーを補給するという構成が多く用いられている。この現像装置では、現像剤の撹拌・混合性が弱いので、トナーを少量ずつ多数回にわけて補給している。
【０００５】
また、画像形成装置においては、トナー濃度検知手段により現像装置内の２成分系現像剤の透磁率などを検知することで２成分系現像剤のトナー濃度を検知し、トナー濃度制御手段にてトナー濃度検知手段の出力値とトナー濃度基準値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している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記画像形成装置においては、トナー補給装置から上記現像装置へトナーを少量ずつ多数回にわけて補給しているので、現像によるトナー消費量が大きく変動した場合にはトナー消費に対してトナー補給が追従できなくて現像剤のトナー濃度が変動し、画像濃度が変動してしまう。特に、現像によるトナー消費量が多い時には現像剤のトナー補給が不足して画像の濃度低下が発生する。
【０００７】
また、湿度や温度が変化すると、トナーの帯電量及びかさ密度が変化するので、適正な画像濃度が得られず、湿度が高くなったり温度が低くなったりした場合にトナーの帯電量が低下して地肌汚れが発生する。また、トナー消費量は転写紙のサイズにより変化するので、転写紙のサイズが変わるとトナー補給量が適正ではなくなって画像濃度が変化してしまう。さらに、現像剤撹拌搬送部材で現像剤を撹拌する能力が低いので、トナー補給が多量に行われると、トナーの帯電量が不足して地肌汚れが発生する。
本発明は、トナー濃度を適正化できて画像濃度の変動や地肌汚れ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。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に係る発明は、像担持体と、この像担持体上に静電潜像を形成する潜像形成手段と、前記像担持体上の静電潜像を２成分系現像剤で現像してトナー像とする現像装置と、この現像装置にトナーを補給するトナー補給装置と、前記現像装置内の２成分系現像剤のトナー濃度を検知するトナー濃度検知手段とを有し、このトナー濃度検知手段の出力値とトナー濃度基準値との差分に基づいて前記トナー補給装置を制御する画像形成装置において、前記トナー補給装置がトナー補給を行う時間を、前記差分が大きいほど前記トナー補給装置のトナー補給量が多くなるように、前記トナー補給装置が連続してトナー補給を行う回数が予め決められた回数になる毎に変更する制御手段を備えたものであり、トナー濃度を適正化できて画像濃度の変動を防止することができる。
【０００９】
請求項２に係る発明は、請求項１記載の画像形成装置において、湿度を検知する湿度検知手段を備え、前記制御手段は、湿度が高くなるほど前記トナー濃度基準値が大きくなるように、前記湿度検知手段の出力値により前記トナー濃度基準値を補正するものであり、湿度による画像濃度の変動や地肌汚れを防止することができる。
【００１０】
請求項３に係る発明は、請求項１又は２記載の画像形成装置において、温度を検知する温度検知手段を備え、前記制御手段は、温度が高くなるほど前記トナー濃度基準値が小さくなるように、前記温度検知手段の出力値により前記トナー濃度基準値を補正するものであり、温度による画像濃度の変動や地肌汚れを防止することができる。
【００１１】
請求項４に係る発明は、請求項１、２又は３記載の画像形成装置において、前記像担持体上のトナー像を転写材に転写する転写手段を備え、前記制御手段は、前記転写材の大きさが大きくなるほどトナー補給時間が大きくなるように、前記転写材の大きさにより前記のように変更したトナー補給時間を補正するものであり、転写材の大きさによる画像濃度の変化を防止することができる。
【００１２】
請求項５に係る発明は、請求項１記載の画像形成装置において、湿度を検知する湿度検知手段と、温度を検知する温度検知手段とを備え、前記制御手段は、湿度が高くなるほど前記トナー濃度基準値が大きくなるとともに、温度が高くなるほど前記トナー濃度基準値が小さくなるように、前記湿度検知手段の出力値及び前記温度検知手段の出力値により前記トナー濃度基準値を補正し、かつ、前記転写材の大きさが大きくなるほどトナー補給時間が大きくなるように、前記転写材の大きさにより前記のように変更したトナー補給時間を補正するものであり、トナー補給の精度向上を図ることができる。
【００１３】
請求項６に係る発明は、請求項１記載の画像形成装置において、前記トナー補給時間は所定の時間を上限としたものであり、現像剤撹拌不足による地肌汚れを防止することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図２は請求項１、６に係る発明の一実施形態における現像装置を示す。この実施形態の画像形成装置においては、ドラム状をした感光体からなる像担持体１は画像形成時に駆動部により矢印の向きに回転される。この感光体１の回りにおける所定の部位には、ケーシングで覆われた現像装置２が設けられている。この現像装置２は、感光体１に合わせて紙面を貫く方向に所定の長さを有し、現像スリーブ５が現像装置２の開口部より感光体１に近接して配置されて回転可能に軸支されている。
【００１５】
さらに、現像スリーブ５の隣には順に現像剤撹搬送用の第１部材３及び第２部材４が配置されて軸支され、この第１部材３及び第２部材４はそれぞれトナーとキャリアからなる２成分系現像剤の撹拌及び搬送を行う機能を有する羽根が多数設けられている。第１部材３及び第２部材４は、駆動部により回転駆動されてトナーとキャリアからなる２成分系現像剤の撹拌及び搬送を行い、２成分系現像剤を現像スリーブ５を経て現像装置２内で循環させる。
【００１６】
現像装置２における第１部材３と第２部材４にまたがる特定領域の上方の部位は紙面を貫く方向に長い開口６が形成され、この開口６に合わせて細長い箱形の現像剤容器７が現像装置２に対して着脱自在に設けられている。この現像剤容器７を現像装置２に対して着脱する着脱手段は、現像容器７の側部より突出した係止凸部７ａ、７ｂのうち、係止凸部７ａを現像容器２側に形成した係止部２ａ、２ｂのうちの係止部２ａの開口に差し込み、係止凸部７ｂを係止部２ｂに掛けて現像剤容器７を現像装置２に取り付ける構造を採用することで、現像剤容器７を現像装置２に対して着脱自在としている。
【００１７】
図２は現像剤容器７を現像装置２に装着した直後の状態を示しており、現像剤容器７の開口部が下向きにセットされてこの開口部が封止部材としてのヒートシール９により塞がれることで現像剤容器７が密閉されている。現像剤容器７の内部には現像剤１０と除湿剤１１とが内封されている。この内封状態において、現像剤１０は単に現像剤容器７内に充填されたままで現像剤容器７内にて流動可能であるが、除湿剤１１はヒートシール９が設けられた開口６の側の反対側の底部に相当する部位に接着などの手段により固定されていることにより、図２の状態に装着されたときに落下することはない。
【００１８】
ヒートシール９は図２に示すように現像剤容器７を現像装置２に装着した状態のもとで、簡単に引き抜くことができる。ヒートシール９を引き抜くと現像剤容器７と現像装置２とは連通状態となり、現像容器７中の現像剤１０は現像装置２内に落下するが除湿剤１１は現像剤容器７内に残る。このように、現像剤容器７は、ヒートシール９を引き抜くまでは、現像剤１０と除湿剤１１とを現像剤容器７内に封じ込めた密閉状態にある。
【００１９】
現像装置２内に落下した現像剤のうち、トナーは現像の度に消費されていき、この消費されたトナーを補うべく図示しないトナー補給装置のトナーボトルから現像装置２内に新規トナーが補給される。現像剤容器７は現像装置２内に連通しているので、ヒートシール９の引き抜き後、除湿剤１１は現像装置２内の除湿を行う機能を果たし、現像装置２内の現像剤１０が湿度により帯電特性が減じてしまうことが防止される。
【００２０】
図３は本実施形態を示す。現像装置２は感光体１を支持する感光体ケース１３と一体的に構成され、これらが感光体ユニット２２を構成している。時計まわりの向きに回転する感光体１は、先ず帯電手段としての帯電ローラ１４により均一に帯電され、図示しない露光装置としての書き込み手段から画像情報により強度変調された露光用の光１５が照射されて露光されることで画像情報が書き込まれて静電潜像が形成される。
【００２１】
この感光体１上の静電潜像は現像装置２にて現像スリーブ５により現像されてトナー像となり、転写手段としての転写ローラ１６は図示しない電源から転写バイアスが印加される。給紙装置から給送された転写紙からなる転写材は転写ローラ１６と感光体１とのニップ部を通る際に感光体１上のトナー像が転写ローラ１６により転写され、この転写紙は感光体１から分離された後に図示しない定着装置によってトナー像が定着されてトレイに排出される。
【００２２】
一方、感光体１は、トナー像転写後にクリーニング装置１７のクリーニングブレード１７ａなどにより残留トナーが除去され、図示しない除電器からの除電光２２０により除電される。クリーニングブレード１７などにより感光体１から掻き取れられた残留トナーは、感光体ケース１３の一部に設けられた回収容器に落下し、搬送スクリュー２０の回転により搬送スクリュー２０の軸方向の端部側に送られてリサイクルベルト２１により現像装置２に送り込まれる。現像装置２側に送り込まれたトナーは第１部材３及び第２部材４によりトナー補給装置１８のトナーボトル１８ａからの新規トナーが混合されて現像スリーブ５に送られる。
【００２３】
現像装置２は、上述のように現像容器７が着脱自在に設けられている。図３はヒートシール９を引き抜く前の状態を示し、この状態では現像剤１０はまだ現像容器７内にある。現像容器７からヒートシール９を引き抜くことにより現像容器７内の現像剤１１が現像装置２内に落下し、この現像剤１１は第１部材３及び第２部材４により撹拌されて現像スリーブ５を介して搬送されることにより現像装置２内を循環する。除湿剤１１はヒートシール９が引き抜かれた後の現像装置３内を除湿する機能を果たす。
【００２４】
第２部材４の上方に形成された現像装置２の開口部には、トナー補給装置１８からトナーボトル１８ａ内のトナーが矢印で示す経路を経て補給され、現像により消費されたトナーが補われる。トナー濃度検知手段としてのトナー濃度検知センサ１９は現像装置２内の２成分系現像剤のトナー濃度を検知し、例えば現像装置２内の２成分系現像剤の透磁率を検知することで２成分系現像剤のトナー濃度を検知し、このトナー濃度検知センサ１９の検知情報により後述するようにトナーボトル１８ａから補給されるトナーの量が制御される。
【００２５】
図４及び図５は感光体ユニット２２の外観を示している。図４は現像剤容器７が現像装置２に装着された状態を示しており、図５は現像装置２の現像剤容器７を取り外した状態を示している。既に説明したように現像剤容器７には係止凸部７ａ，７ｂが形成されており、一方、現像装置２にはこれら係止凸部７ａ，７ｂと組み合わされる係止部２ａ，２ｂが形成されており、これらの組合せにより、現像剤容器７を現像装置２に対して着脱自在としている。
【００２６】
図６に示すように第２部材４は、第１部材３よりも外側（手前側）に長く、この第１部材３より長い部位にはスクリューが形成されている。第２部材４は、そのスクリューが形成された部位よりも内側の部位に楕円板を略半分に切断した如き形状の羽根４ｈが多数、軸に対して斜めに設けられており、現像剤を第２部材４の回転に応じて撹拌すると同時に搬送する。この第２部材４の回転による現像剤搬送方向は矢印Ａ方向である。同様に第１部材３は第２部材４に形成した羽根４ｈの配置領域に対応して同様の羽根３ｈが形成されている。この第１部材３に形成した羽根３ｈの傾きは第２部材４における羽根４ｈとは傾きが逆になっており、現像剤は第１部材３によりその回転に応じて矢印Ｂ方向に送られる。
【００２７】
第１部材３と第２部材４との間には仕切り板２４が設けられ、この仕切り板２４は第１部材３と第２部材４とを仕切っている。現像スリーブ１は、内部に５極の磁石を配置した固定軸を有し、その外周面を覆う非磁性パイプ材が図示しない駆動部により回転駆動される。現像剤は、第１部材３によりその回転に応じて矢印Ｂの向きに送られる間に現像スリーブ１の磁気的吸引力により現像スリーブ１に送られる。
【００２８】
残りの現像剤は、仕切板２４から外れた手前側の隙間から第２部材４側に移り、第２部材４により矢印Ａの向きに送られ、仕切板２４の奥側の隙間から第１部材３に移る。このように基本的には、現像剤は第１部材３と第２部材４により、仕切板２４を間にしてループ状に循環している。現像スリーブ１は内部の磁石により現像剤を磁気的に吸引して回転に伴って搬送し、この現像スリーブ１上の現像剤はドクターブレード８により一定の量に規制されて現像スリーブ１と感光体１との間を通過する際に感光体１上の静電潜像を現像する。
【００２９】
ここで、図４及び図５に示すような開閉蓋２３が開いた状態でトナーボトル１８ａのトナーが現像装置２内に補給される。現像装置２のトナー補給位置は、図６に示すように第２部材４に形成したスクリュー部分、つまり仕切り板２４や羽根４ｈなどの形成部位よりも外側のスクリュー部４ａ上である。このスクリュー部４ａよりも軸方向外側のスクリュー部４ｂには感光体１から掻き落された廃トナーがリサイクルベルト２１により再利用のため送り込まれるようになっている。
【００３０】
従って、第２部材４のスクリュー部４ｂに廃トナーが送り込まれ、これにスクリー部４ａにて送り込まれる新規トナーが混合され、これらの廃トナー及び新規トナーが上記ループ状の循環経路の現像剤中に送り込まれて羽根４ｈにより撹拌搬送される。トナーは、その撹拌初期の段階では帯電状態が不十分であり、この帯電不十分なトナーが仕切板２４を乗り越えて現像に供されることは好ましくないため、仕切板２４は上記撹拌初期の部位について他の部位よりも高く設定している。
【００３１】
図１に示すようにトナー補給装置１８はモータあるいはクラッチなどにより構成されるトナー補給駆動部１８ｂの作動でトナーボトル１８ａから現像装置２へトナーを補給し、トナー補給駆動部１８ｂはＣＰＵを用いて構成された画像形成装置制御回路からなる制御手段２５により制御される。オペレーションパネル２６は使用者により操作される多数のキーからなる操作部や表示部を有し、画像形成装置制御回路２５はトナー濃度検知センサ１９、オペレーションパネル２６などからの入力信号を用いて当該画像形成装置の各部を制御して上述のように画像形成動作などを行わせる。
【００３２】
図７は画像形成装置制御回路２５の処理フローの一部を示す。画像形成装置制御回路２５は、１枚分の画像形成動作が終了する毎に図７に示す処理を実行し、まず、ステップＳ１でトナー濃度検知センサ１９の出力値Ｖｔと予め決めたトナー補給の基準となるトナー濃度基準値Ｖｒｅｆとを比較してＶｔ≧Ｖｒｅｆであるか否かを判断する。ここに、トナー濃度検知センサ１９の出力値Ｖｔは、トナー濃度が大きいほど小さくなる。
【００３３】
画像形成装置制御回路２５は、Ｖｔ≧Ｖｒｅｆでなければトナー補給が不要であると判定してステップＳ８、Ｓ９でカウンタＣ、ＮＤを０にリセットする。また、画像形成装置制御回路２５は、Ｖｔ≧Ｖｒｅｆになればトナー補給が必要であると判定してステップＳ２でカウンタＣをインクリメントし、ステップＳ３でカウンタＣが所定の値以上、例えば１０以上になったか否かを判断する。
【００３４】
画像形成装置制御回路２５は、カウンタＣが１０未満である場合にはステップＳ４でトナー補給量を決定し、トナー補給駆動部１８ｂを制御してトナー補給装置１８にその決定したトナー補給量だけトナーを現像装置２へ補給させる。また、画像形成装置制御回路２５は、カウンタＣが１０以上になった場合、つまり、Ｖｔ≧Ｖｒｅｆの状態で連続画像形成回数が１０回以上になった場合には、ステップＳ５でカウンタＮＤをインクリメントしてステップＳ６でカウンタＣを０にリセットし、ステップＳ７でカウンタＮＤが所定の値、例えば３に達したか否かを判断する。
【００３５】
画像形成装置制御回路２５は、カウンタＮＤが３に達しなければステップＳ４に飛び、カウンタＮＤが３に達すればトナーエンドルーチンに飛んでトナー補給駆動部１８ｂを制御してトナー補給装置１８にトナーを現像装置２へ補給させた後にカウンタＮＤを０にリセットする。画像形成装置制御回路２５は、ステップＳ４では図８及び図９に示すテーブルを用いてトナー補給量を決定する。
【００３６】
すなわち、画像形成装置制御回路２５は、図８に示すようにトナー濃度検知センサ１９の出力値Ｖｔとトナー濃度基準値Ｖｒｅｆとの差分ΔＶｔを求め、トナー補給装置１８にトナーを現像装置２へ補給させる時間ｔｃ１をそのΔＶｔに応じて決定する。例えば、画像形成装置制御回路２５は、ΔＶｔ＜０Ｖであればトナー補給時間ｔｃ１を０ｓｅｃとし、０≦ΔＶｔ＜０．１５Ｖであればトナー補給時間ｔｃ１を０．５ｓｅｃとし、０．１５Ｖ≦ΔＶｔ＜０．３０Ｖであればトナー補給時間ｔｃ１を１．０ｓｅｃとし、０．３０Ｖ≦ΔＶｔであればトナー補給時間ｔｃ１を１．５ｓｅｃとする。
【００３７】
また、画像形成装置制御回路２５は、図９に示すようにカウンタＮＤの値に応じてトナー補給時間ｔｃ１を変更する。すなわち、画像形成装置制御回路２５は、カウンタＮＤが０であれば上述のようにトナー補給時間ｔｃ１を決定するが、カウンタＮＤが１になればトナー補給時間をｔｃ２に変更し、カウンタＮＤが２になればトナー補給時間をｔｃ３に変更する。
【００３８】
トナー補給時間ｔｃ２は、０≦ΔＶｔ＜０．１５Ｖでは１．０ｓｅｃ、０．１５Ｖ≦ΔＶｔ＜０．３０Ｖでは１．５ｓｅｃ、０．３０Ｖ≦ΔＶｔでは１．５ｓｅｃである。トナー補給時間ｔｃ３は、０≦ΔＶｔ＜０．１５Ｖでは１．５ｓｅｃ、０．１５Ｖ≦ΔＶｔ＜０．３０Ｖでは１．５ｓｅｃ、０．３０Ｖ≦ΔＶｔでは１．５ｓｅｃである。
【００３９】
ここに、トナー補給時間、Ｖｔ、Ｖｒｅｆ、ΔＶｔは当該装置固有の値であり、トナー補給装置１８のトナー補給時間当りのトナー補給量は０．５ｓｅｃで０．１ｇ、１ｓｅｃで０．２ｇ、１．５ｓｅｃで０．３ｇである。また、トナー補給時間は、所定の時間を上限とし、ここでは１．５ｓｅｃを上限としている。
【００４０】
トナー補給時間ｔｃ１はトナー補給装置１８から現像装置２へトナーを少量ずつ多数回にわけて補給する方式に最適なトナー補給時間に設定され、現像剤のトナー濃度を早く適正なトナー濃度にすることができる。また、トナー補給装置１８のトナー補給時間はΔＶｔとカウンタＮＤにより決まる。すなわち、トナー補給時間はカウンタＮＤによりｔｃ１〜ｔｃ３のいずれかに決まり、つまり、トナー補給装置１８が連続してトナー補給を行う回数によりｔｃ１〜ｔｃ３のいずれかに決まり、ｔｃ１〜ｔｃ３はΔＶｔが予め決められた各範囲になる毎に変更される。このため、トナー消費量が多い時にもトナー補給を多くすることができ、画像の濃度低下などを防止することができる。
【００４１】
このように、この実施形態は、請求項１に係る発明の実施形態であって、像担持体としての感光体１と、この像担持体１上に静電潜像を形成する帯電手段１４及び露光装置からなる潜像形成手段と、前記像担持体１上の静電潜像を２成分系現像剤で現像してトナー像とする現像装置２と、この現像装置２にトナーを補給するトナー補給装置１８と、前記現像装置２内の２成分系現像剤のトナー濃度を検知するトナー濃度検知手段としてのトナー濃度検知センサ１９とを有し、このトナー濃度検知手段１９の出力値Ｖｔとトナー濃度基準値Ｖｒｅｆとの差分ΔＶｔに基づいて前記トナー補給装置１８を制御する画像形成装置において、前記トナー補給装置１８がトナー補給を行う時間を、前記差分ΔＶｔが大きいほどトナー補給装置１８のトナー補給量が多くなるように、トナー補給装置１８が連続してトナー補給を行う回数（カウンタＮＤ）が予め決められた回数になる毎に変更する制御手段としての画像形成装置制御回路２５を備えたので、トナー補給装置から現像装置へトナーを少量ずつ多数回にわけて補給する方式に最適であって現像剤のトナー濃度を早く適正なトナー濃度にすることができ、トナー消費量が多い時にもトナー補給を多くすることができて画像の濃度低下などを防止することができ、トナー濃度を適正化できて画像濃度の変動を防止することができる。
【００４２】
また、この実施形態は、請求項６に係る発明の実施形態であって、請求項１記載の画像形成装置において、前記トナー補給時間は所定の時間を上限としたので、単位時間当りのトナー補給量を制限でき、現像装置において現像剤の撹拌能力が低くて多量にトナーを補給するとトナー帯電量が不足して地肌汚れが発生するという問題を解消することが可能になる。
【００４３】
請求項２に係る発明の実施形態は湿度の変化による不具合を防止するようにしたものであり、この実施形態では、上記実施形態において、図１０に示すように当該装置内の湿度を検知する湿度検知手段としての湿度検知センサ２７が設けられる。画像形成装置制御回路２５は、図１１に示すようにステップＳ１の前にステップＳ１０にて湿度検知センサ２７の出力値によりＶｒｅｆを、図１２に示す如く湿度が高くなるほど前記トナー濃度基準値が大きくなるように補正することで、トナーの帯電量及びかさ密度が一定になるように湿度に応じて変化する値Ｖｒｅｆ’に補正し、ステップＳ１でトナー濃度検知センサ１９の出力値ＶｔとＶｒｅｆ’とを比較してＶｔ≧Ｖｒｅｆ’であるか否かを判断する。
【００４４】
したがって、湿度が変化してもトナーの帯電量及びかさ密度が一定なって適正な画像濃度が得られ、湿度が高くなることによりトナーの帯電量が低下して地肌汚れが発生するという不具合を解消することができる。
このように、請求項２に係る発明の実施形態は、請求項１記載の画像形成装置において、湿度を検知する湿度検知手段としての湿度検知センサ２７を備え、前記制御手段としての画像形成装置制御回路２５は、湿度が高くなるほど前記トナー濃度基準値が大きくなるように、前記湿度検知手段２７の出力値により前記トナー濃度基準値Ｖｒｅｆを補正するので、湿度による画像濃度の変動や地肌汚れを防止することができる。
【００４５】
請求項３に係る発明の一実施形態は温度の変化による不具合を防止するようにしたものであり、この実施形態では、上記請求項１、６に係る発明の実施形態において、図１３に示すように当該装置内の温度を検知する温度検知手段としての温度検知センサ２８が設けられる。画像形成装置制御回路２５は、図１４に示すようにステップＳ１の前にステップＳ１１にて温度検知センサ２８の出力値によりＶｒｅｆを、図１５に示す如く温度が高くなるほど前記トナー濃度基準値が小さくなるように補正することで、トナーの帯電量及びかさ密度が一定になるように温度に応じて変化する値Ｖｒｅｆ”に補正し、ステップＳ１でトナー濃度検知センサ１９の出力値ＶｔとＶｒｅｆ”とを比較してＶｔ≧Ｖｒｅｆ”であるか否かを判断する。
【００４６】
したがって、温度が変化してもトナーの帯電量及びかさ密度が一定なって適正な画像濃度が得られ、温度が低くなることによりトナーの帯電量が低下して地肌汚れが発生するという不具合を解消することができる。
また、請求項３に係る発明の他の実施形態は、上記請求項２に係る発明の実施形態において、上記と請求項３に係る発明の一実施形態と同様に、当該装置内の温度を検知する温度検知手段としての温度検知センサ２８が設けられる。画像形成装置制御回路２５は、ステップＳ１０の後でステップＳ１１にて温度検知センサ２８の出力値によりＶｒｅｆ’を、図１５に示す如くトナーの帯電量及びかさ密度が一定になるように温度に応じて変化する値Ｖｒｅｆ”に補正し、ステップＳ１でトナー濃度検知センサ１９の出力値ＶｔとＶｒｅｆ”とを比較してＶｔ≧Ｖｒｅｆ”であるか否かを判断する。
【００４７】
このように、請求項３に係る発明の実施形態は、請求項１又は２記載の画像形成装置において、温度を検知する温度検知手段としての温度検知センサ２８を備え、前記制御手段としての画像形成装置制御回路２５は、温度が高くなるほど前記トナー濃度基準値が小さくなるように、前記温度検知手段２８の出力値により前記トナー濃度基準値を補正するので、温度による画像濃度の変動や地肌汚れを防止することができる。
【００４８】
請求項４に係る発明の各実施形態は転写材の大きさの変化による不具合を防止するようにしたものである。これらの実施形態では、上記請求項１、６に係る発明の実施形態、上記請求項２に係る発明の実施形態、上記請求項３に係る発明の実施形態において、それぞれ、画像形成装置制御回路２５は、ステップＳ４にてトナー補給量を上述のように決定した後にそのトナー補給量を図１６に示すテーブルにより上記転写紙の大きさに応じて補正する。
【００４９】
すなわち、画像形成装置制御回路２５は、上述のように決定したトナー補給時間を転写紙の大きさに応じて補正し、つまり、トナー補給時間を転写材の長さと現像剤の移動時間（撹拌・搬送時間）が比例するように補正する。例えば画像形成装置制御回路２５は、ｔｃ１（Ｔｃ’とする）については、転写紙の搬送方向長さが２５０ｍｍ未満の場合には、０≦ΔＶｔ＜０．１５Ｖでは０．５ｓｅｃ、０．１５Ｖ≦ΔＶｔ＜０．３０Ｖでは１．０ｓｅｃ、０．３０Ｖ≦ΔＶｔでは１．５ｓｅｃとする。
【００５０】
また、画像形成装置制御回路２５は、転写紙の搬送方向長さが２５０ｍｍ以上４００ｍｍ未満の場合には０≦ΔＶｔ＜０．１５Ｖでは０．７ｓｅｃ、０．１５Ｖ≦ΔＶｔ＜０．３０Ｖでは１．３ｓｅｃ、０．３０Ｖ≦ΔＶｔでは１．９ｓｅｃとし、転写紙の搬送方向長さが４００ｍｍ以上の場合には０≦ΔＶｔ＜０．１５Ｖでは０．９ｓｅｃ、０．１５Ｖ≦ΔＶｔ＜０．３０Ｖでは１．８ｓｅｃ、０．３０Ｖ≦ΔＶｔでは２．７ｓｅｃとする。さらに、画像形成装置制御回路２５は、ｔｃ２、ｔｃ３についても同様に転写紙の長さと現像剤の移動時間（撹拌・搬送時間）が比例するように転写紙の大きさに応じて補正する。
したがって、トナー消費量が転写紙のサイズにより変化しても転写紙のサイズが変わるとトナー補給量が適正な量に補正されて画像濃度が変化しなくなる。
【００５１】
このように、請求項４に係る発明の実施形態は、請求項１、２又は３記載の画像形成装置において、前記像担持体としての感光体１上のトナー像を転写材としての転写紙に転写する転写手段としての転写ローラ１６を備え、前記制御手段としての画像形成装置制御回路２５は、転写材の大きさが大きくなるほどトナー補給時間が大きくなるように、前記転写材の大きさにより前記のように決めたトナー補給時間を補正するので、転写材の大きさによる画像濃度の変化を防止することができる。
【００５２】
請求項５に係る発明の実施形態は、請求項２に係る発明、請求項３に係る発明、請求項４に係る発明を組み合わせて実施した形態であり、上記請求項３に係る発明の他の実施形態において、上記請求項４に係る発明の実施形態と同様に画像形成装置制御回路２５がステップＳ４にてトナー補給量を上述のように決定した後にそのトナー補給量を図１６に示すテーブルにより転写材の長さと現像剤の移動時間（撹拌・搬送時間）が比例するように上記転写紙の大きさに応じて補正する（図１６に示す如く前記転写材の大きさが大きくなるほどトナー補給時間が大きくなるように、前記転写材の大きさにより前記のように変更したトナー補給時間を補正する）ようにしたものであり、トナー補給の精度向上を図ることができる。
【００５３】
このように、この請求項５に係る発明の実施形態は、請求項１記載の画像形成装置において、湿度を検知する湿度検知手段としての湿度検知センサ２７と、温度を検知する温度検知手段としての温度検知センサ２８とを備え、前記制御手段としての画像形成装置制御回路２５は、湿度が高くなるほど前記トナー濃度基準値が大きくなるとともに、温度が高くなるほど前記トナー濃度基準値が小さくなるように、前記湿度検知手段２７の出力値及び前記温度検知手段２８の出力値により前記トナー濃度基準値を補正し、かつ、前記転写材の大きさが大きくなるほどトナー補給時間が大きくなるように、前記転写材の大きさにより前記のように変更したトナー補給時間を補正するので、トナー補給の精度向上を図ることができる。
なお、各請求項に係る発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、例えば上記実施形態以外の複写機、プリンタ、ファクシミリなどの画像形成装置に適用することができる。
【００５４】
【発明の効果】
以上のように請求項１に係る発明によれば、像担持体と、この像担持体上に静電潜像を形成する潜像形成手段と、前記像担持体上の静電潜像を２成分系現像剤で現像してトナー像とする現像装置と、この現像装置にトナーを補給するトナー補給装置と、前記現像装置内の２成分系現像剤のトナー濃度を検知するトナー濃度検知手段とを有し、このトナー濃度検知手段の出力値とトナー濃度基準値との差分に基づいて前記トナー補給装置を制御する画像形成装置において、前記トナー補給装置がトナー補給を行う時間を、前記差分が大きいほど前記トナー補給装置のトナー補給量が多くなるように、前記トナー補給装置が連続してトナー補給を行う回数が予め決められた回数になる毎に変更する制御手段を備えたので、トナー濃度を適正化できて画像濃度の変動を防止することができる。
【００５５】
請求項２に係る発明によれば、請求項１記載の画像形成装置において、湿度を検知する湿度検知手段を備え、前記制御手段は、湿度が高くなるほど前記トナー濃度基準値が大きくなるように、前記湿度検知手段の出力値により前記トナー濃度基準値を補正するので、湿度による画像濃度の変動や地肌汚れを防止することができる。
【００５６】
請求項３に係る発明によれば、請求項１又は２記載の画像形成装置において、温度を検知する温度検知手段を備え、前記制御手段は、温度が高くなるほど前記トナー濃度基準値が小さくなるように、前記温度検知手段の出力値により前記トナー濃度基準値を補正するので、温度による画像濃度の変動や地肌汚れを防止することができる。
【００５７】
請求項４に係る発明によれば、請求項１、２又は３記載の画像形成装置において、前記像担持体上のトナー像を転写材に転写する転写手段を備え、前記制御手段は、前記転写材の大きさが大きくなるほどトナー補給時間が大きくなるように、前記転写材の大きさにより前記のように変更したトナー補給時間を補正するので、転写材の大きさによる画像濃度の変化を防止することができる。
【００５８】
請求項５に係る発明によれば、請求項１記載の画像形成装置において、湿度を検知する湿度検知手段と、温度を検知する温度検知手段とを備え、前記制御手段は、湿度が高くなるほど前記トナー濃度基準値が大きくなるとともに、温度が高くなるほど前記トナー濃度基準値が小さくなるように、前記湿度検知手段の出力値及び前記温度検知手段の出力値により前記トナー濃度基準値を補正し、かつ、前記転写材の大きさが大きくなるほどトナー補給時間が大きくなるように、前記転写材の大きさにより前記のように変更したトナー補給時間を補正するので、トナー補給の精度向上を図ることができる。
【００５９】
請求項６に係る発明によれば、請求項１記載の画像形成装置において、前記トナー補給時間は所定の時間を上限としたので、現像剤撹拌不足による地肌汚れを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】請求項１、６に係る発明の実施形態を示す概略図である。
【図２】同実施形態の現像装置を示す断面図である。
【図３】同実施形態を示す断面図である。
【図４】同実施形態を示す斜視図である。
【図５】同実施形態を示す一部切欠斜視図である。
【図６】同実施形態の現像容器外し状態を示す斜視図である。
【図７】同実施形態における画像形成装置制御回路の処理フローの一部を示すフローチャートである。
【図８】同実施形態で用いたテーブルを示す図である。
【図９】同実施形態で用いた他のテーブルを示す図である。
【図１０】請求項２に係る発明の実施形態を示す概略図である。
【図１１】同実施形態における画像形成装置制御回路の処理フローの一部を示すフローチャートである。
【図１２】同実施形態の湿度とトナー濃度基準値との関係を示す特性図である。
【図１３】請求項３に係る発明の実施形態を示す概略図である。
【図１４】同実施形態における画像形成装置制御回路の処理フローの一部を示すフローチャートである。
【図１５】同実施形態の温度とトナー濃度基準値との関係を示す特性図である。
【図１６】請求項４に係る発明の実施形態で用いたテーブルを示す図である。
【符号の説明】
１      感光体
２      現像装置
１４      帯電ローラ
１６      転写ローラ
１８      トナー補給装置
１９      トナー濃度検知センサ
２５      画像形成装置制御回路
２７      湿度検知センサ
２８      温度検知センサ
【図１】
0003628444.tif 000002
【図２】
0003628444.tif 000003
【図３】
0003628444.tif 000004
【図４】
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【図５】
0003628444.tif 000006
【図６】
0003628444.tif 000007
【図７】
0003628444.tif 000008
【図８】
0003628444.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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