(57)【要約】【課題】画像形成動作開始直後の安定化期間もトナー濃度を目標値に一致させることができ、画像品質を画像形成動作全体に亘って安定化させることができる画像形成装置を提供する。【解決手段】現像装置の撹拌手段の撹拌動作開始後、トナー濃度検出手段による検出値が一定になるまでの所定期間（安定期間）内かどうかを判定し、安定化期間内の場合は、前回撹拌時に記録されたトナー濃度検出値と、トナー補給量とを用いて、トナー濃度予測値Vt_sを算出する（Ｓ３）。そしてVt_sを用いたトナー濃度制御を行う（Ｓ４）。【選択図】図４
2014174384.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像情報に基づいて像担持体に静電潜像を形成し、該静電潜像を二成分現像剤を収容した現像装置により可視像化する画像形成装置であって、前記現像装置は現像剤を撹拌する撹拌手段を有する画像形成装置において、
前記現像装置内のトナー濃度を検出するトナー濃度検出手段と、
前記トナー濃度検出手段により検出されたトナー濃度に基づいてトナー補給量を算出するトナー補給量算出手段と、
前記トナー補給量算出手段により算出されたトナー補給量を記録するトナー補給量記録手段と、
前記撹拌手段の撹拌動作停止時のトナー濃度を記録するトナー濃度記録手段と、
前記トナー補給量記録手段の記録値と、前記トナー濃度記録手段の記録値とに基づいて、トナー濃度推定値を算出するトナー濃度推定値算出手段と、
前記トナー濃度推定値算出手段により算出されたトナー濃度推定値に基づいてトナー補給量を算出する推定値補給量算出手段と、
前記トナー補給量算出手段と前記推定値補給量算出手段による算出値に基づいてトナーを補給するトナー補給手段と、
前記撹拌手段の撹拌動作開始後、前記トナー濃度検出手段による検出値が一定になるまでの所定期間かどうかを判定する判定手段と、
を有し、
前記所定期間内である場合には、前記トナー濃度推定値に基づいてトナー濃度制御を行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成装置において、
前記トナー濃度推定値が、実際のトナー濃度よりも常に濃くなる側の値として算出されるよう補正を行う第１の補正手段を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項２に記載の画像形成装置において、
第１の補正手段による補正量を、少なくとも一つの作像条件によって変化させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項３に記載の画像形成装置において、
画像形成装置周辺の温度を計測する温度検出手段を有し、前記作像条件の一つとして温度を用いることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項３に記載の画像形成装置において、
画像形成装置周辺の湿度を計測する湿度検出手段を有し、前記作像条件の一つとして湿度を用いることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項３に記載の画像形成装置において、
前記撹拌手段の撹拌動作が停止してからの時間を計測する停止時間計測手段を有し、前記作像条件の一つとして停止時間を用いることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１つに記載の画像形成装置において、
前記所定期間の終了時に前記トナー濃度推定値と前記実際のトナー濃度との差である推定値誤差を算出する推定値誤差算出手段と、前記推定値誤差に基づいて次回以降のトナー濃度推定値を補正する第２の補正手段とを有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項１〜６のいずれか１つに記載の画像形成装置において、
作像が前記所定期間内で終了した回数を記録する回数記録手段を有し、該回数記録手段によって記録された回数が規定値以上となった場合、前記所定期間が終了するまでの時間前記撹拌手段による撹拌動作を実行し、前記所定期間の終了後に前記実際のトナー濃度を計測することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、プロッタ、これらのうち少なくとも１つを備えた複合機等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
キャリアとトナーからなる現像剤を用いる二成分現像方式の画像形成装置では、現像器（現像装置）内のトナーとキャリアの重量比（トナー濃度）を精度よく制御することが、画像品質の安定性を向上させる上で重要である。
そこで、現像器へのトナー補給量を制御し、現像器内のトナー濃度を適正な範囲に調整する必要がある。
トナー補給量の制御方法としては、まず、画像情報からトナー消費量を予測して補給量を決定する方法が知られている。
この方法では、像担持体上に露光装置が潜像形成する際に用いる画素書込情報（画像情報）から、その潜像を現像することで消費すると予想されるトナー消費量を算出し、消費量から補給量を決定している。
【０００３】
別の制御手法として、トナー濃度検出手段を用いて現像器内のトナー濃度を検出し、検出結果を元にトナー補給量を決定する方法も知られている。
トナー濃度検出手段としては、透磁率を用いた透磁率センサが一般的に知られている。
透磁率センサは、現像器内のトナー濃度が変化することで現像剤の透磁率が変化することを利用し、透磁率からトナー濃度を検出するものである。
ところで、現像剤の透磁率は現像剤中の磁性体（キャリア）の密度に依存する。
そのため、トナー濃度以外の原因で現像器内の現像剤密度が変化しても、透磁率は変化してしまう。
【０００４】
例えば現像器内で現像剤を撹拌する場合、撹拌時と停止時とでは現像剤の密度が異なるため、トナー濃度が変化しなくても透磁率の変化が生じる。
その結果、現像剤を撹拌する際、撹拌開始直後から密度が均一になる所定期間（以下、「安定化期間」という）では、トナー濃度が実際より低く、または高く検出されやすい。
このため、安定化期間におけるトナー濃度制御では、必要以上のトナーが補給されたり、必要なトナーが補給されないという問題が生じる。
【０００５】
このような撹拌開始時におけるトナー濃度検出手段の検出値の変化は、透磁率センサ以外のトナー濃度検出器においても起こり得る。
すなわち、撹拌開始前後で異なる現像剤の分布、あるいは流動状態を検出する時期が存在し、このことで実際のトナー濃度（以下、「実トナー濃度」ともいう）と関係なく検出値を変化させてしまう方式のトナー濃度検出手段である限り同様の問題が生じる。
【０００６】
こうした問題を解決する方法として、特許文献１には、前回の撹拌停止直前のトナー濃度検出値を保存しておき、安定化期間は保存したトナー濃度検出値を用いてトナー補給量を制御する方法が提案されている。
具体的には、前回撹拌終了時のトナー濃度検出値をメモリ上に記録しておき、安定化期間中は記録した前回トナー濃度検出値に基づいてトナー補給量を決定する構成が開示されている。
撹拌停止前のトナー濃度検出値を複数記録しておき、その平均値や、複数の記録値を元に算出するトナー濃度予測値を用いてトナー補給量を制御する方法も既に知られている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記従来の方法では、撹拌停止前のトナー濃度記録値のみを用いて安定化期間のトナー濃度制御を行うため、予測値と実際のトナー濃度との誤差が大きすぎるという問題があった。
すなわち、従来の方法では、前回の撹拌停止前に補給され撹拌停止時にはトナー濃度検出手段での検出に至っていないトナーの影響や、安定化期間中に補給されたトナーの影響が加味されていない。
そのため、安定化期間中に予測値と実際のトナー濃度との誤差が拡大し、トナー濃度を目標値に一致させられないという問題があった。
トナー濃度を目標値に一致させられないため、画像品質を安定化させることが困難であった。
【０００８】
本発明は、このような現状に鑑みて創案されたもので、画像形成動作開始直後の安定化期間もトナー濃度を目標値に一致させることができ、画像品質を画像形成動作全体に亘って安定化させることができる画像形成装置の提供を、その主な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明は、画像情報に基づいて像担持体に静電潜像を形成し、該静電潜像を二成分現像剤を収容した現像装置により可視像化する画像形成装置であって、前記現像装置は現像剤を撹拌する撹拌手段を有する画像形成装置において、前記現像装置内のトナー濃度を検出するトナー濃度検出手段と、前記トナー濃度検出手段により検出されたトナー濃度に基づいてトナー補給量を算出するトナー補給量算出手段と、前記トナー補給量算出手段により算出されたトナー補給量を記録するトナー補給量記録手段と、前記撹拌手段の撹拌動作停止時のトナー濃度を記録するトナー濃度記録手段と、前記トナー補給量記録手段の記録値と、前記トナー濃度記録手段の記録値とに基づいて、トナー濃度推定値を算出するトナー濃度推定値算出手段と、前記トナー濃度推定値算出手段により算出されたトナー濃度推定値に基づいてトナー補給量を算出する推定値補給量算出手段と、前記トナー補給量算出手段と前記推定値補給量算出手段による算出値に基づいてトナーを補給するトナー補給手段と、前記撹拌手段の撹拌動作開始後、前記トナー濃度検出手段による検出値が一定になるまでの所定期間かどうかを判定する判定手段と、を有し、前記所定期間内である場合には、前記トナー濃度推定値に基づいてトナー濃度制御を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、現像剤の撹拌動作開始後、トナー濃度検出値が一定になるまでの所定期間におけるトナー濃度制御を高精度に行うことができ、画像品質を画像形成動作全体に亘って安定化させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置の概要構成図である。
【図２】プロセスカートリッジの断面図である。
【図３】制御ブロック図である。
【図４】本実施形態の制御動作を説明するためのフローチャートである。
【図５】トナー濃度予測値の算出方法を説明するためのフローチャートである。
【図６】本実施形態の効果を説明するためのタイミングチャートである。
【図７】本実施形態の効果を説明するためのタイミングチャートである。
【図８】第２の実施形態における制御動作を説明するためのフローチャートである。
【図９】第２の実施形態効果を説明するためのタイミングチャートである。
【図１０】第３の実施形態における制御テーブルを示す図である。
【図１１】第４の実施形態における制御動作を説明するためのフローチャートである。
【図１２】第４の実施形態の変形例における制御動作を説明するためのフローチャートである。
【図１３】第４の実施形態における制御動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図１４】第５の実施形態の変形例における制御動作を説明するためのフローチャートである。
【図１５】第５の実施形態における制御動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図１６】現像剤の撹拌時と停止時におけるトナー濃度検出値の違いを説明するための図である。
【図１７】従来の制御動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図１８】従来の制御動作の課題を説明するためのタイミングチャートである。
【図１９】二成分現像方式の画像形成装置に用いられる現像装置の撹拌動作を示す摸式図である。
【図２０】トナー濃度検出値の検出遅れ時間について説明するタイミングチャートである。
【図２１】従来の制御動作の課題を説明するためのタイミングチャートである。
【図２２】従来の制御動作の課題を説明するためのタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態を図を参照して説明する。
図１乃至図６に第１の実施形態を示す。
まず、図１に基づいて本実施形態に係る画像形成装置としてのカラー複写機の概要構成を説明する。
カラー複写機（以下、「画像形成装置」という）１００は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色の画像を記録媒体としての転写紙５０に形成する。
画像形成装置１００は、中間転写ベルト１２９を用いたタンデム型の構成を有している。
なお、イエロー、マゼンタ、シアン、黒の各色に対応するユニットなどを、以下、符号の末尾に各々Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋを付けて示す。
【００１３】
画像形成装置１００は、装置本体１０２と、給紙ユニット１０３と、レジストローラ対１１０と、中間転写ユニット１０４と、二次転写手段としての二次転写ローラ１２６とを備えている。
また、画像形成装置１００は、定着装置１０５と、露光手段としてのレーザ書き込みユニット１２２とを備えている。
レーザ書き込みユニット１２２は、感光体ドラム上に画像情報に基づいて静電潜像を形成する。
また、画像形成装置１００は、装置本体１０２に対して着脱自在なプロセスカートリッジ１０６Ｙ、１０６Ｍ、１０６Ｃ、１０６Ｋを備えている。
【００１４】
給紙ユニット１０３は、転写紙５０を重ねて収容するとともに装置本体１０２に出し入れ自在な給紙カセット１２３と、給紙ローラ１２４とを備えている。
給紙ローラ１２４は、給紙カセット１２３内の一番上の転写紙５０に押し当てられており、図示しない分離部材との協働作用で最上紙を１枚ずつ分離し、レジストローラ対１１０へ送り出す。
レジストローラ対１１０は、給紙ユニット１０３から二次転写部位へ搬送される転写紙５０の搬送経路に設けられている。
レジストローラ対１１０は、ローラ間に転写紙５０を挟み込み、中間転写体としての中間転写ベルト１２９上の画像を転写させ得るタイミングで送り出す。
【００１５】
中間転写ユニット１０４は、プロセスカートリッジ１０６Ｙ、１０６Ｍ、１０６Ｃ、１０６Ｋの上方に設けられている。
中間転写ユニット１０４は、駆動ローラ１２８と、従動ローラ１２７と、中間転写ベルト１２９と、一次転写手段としての一次転写ローラ１３０Ｙ、１３０Ｍ、１３０Ｃ、１３０Ｋとを備えている。
駆動ローラ１２８は、二次転写ローラ１２６の対向位置に配置されており、駆動源としてのモータなどによって回転駆動される。
従動ローラ１２７は、装置本体１０２に回転自在に支持されている。
【００１６】
中間転写ベルト１２９は、無端ベルト状に形成されており、駆動ローラ１２８と従動ローラ１２７との双方に掛け渡されている。
中間転写ベルト１２９は、駆動ローラ１２８が回転駆動されることで、図中反時計回り方向に循環移動する。
【００１７】
一次転写ローラ１３０Ｙ、１３０Ｍ、１３０Ｃ、１３０Ｋは、それぞれ、各プロセスカートリッジ１０６の像担持体としての感光体ドラム１０８の対向位置に中間転写ベルトを挟むように配置されている。
中間転写ユニット１０４では、各プロセスカートリッジ１０６にて形成された各色トナー像が各一次転写ローラ１３０にて中間転写ベルト上でカラーのトナー像として重ね合わせられる。
カラートナー像は中間転写ベルト１２９の移動によって二次転写部位へ搬送され、該二次転写部位で二次転写ローラ１２６により転写紙５０へ転写される。
トナー像が転写された転写紙５０は定着装置１０５に向けて搬送される。
【００１８】
定着装置１０５は、搬送されてきた転写紙５０を加熱・加圧することで、転写紙５０上に転写されたトナー像を、該転写紙５０に定着させる。
本実施形態ではベルト定着方式の定着装置を例示しているが、定着ローラと加圧ローラとで定着ニップを形成する熱ローラ方式でもよい。
定着を終えた転写紙５０は排紙ローラ対１５２により排紙トレイ部１５３へ排出される。図１において、符号１５４は画像読み取り部を示している。
【００１９】
レーザ書き込みユニット１２２は、プロセスカートリッジ１０６Ｙ、１０６Ｍ、１０６Ｃ、１０６Ｋの下部に取り付けられている。
レーザ書き込みユニット１２２は、各プロセスカートリッジ１０６Ｙ、１０６Ｍ、１０６Ｃ、１０６Ｋに対応している。
レーザ書き込みユニット１２２は、後述の帯電ローラ１０９により一様に帯電された感光体ドラム１０８の外表面にレーザ光を照射して、静電潜像を形成する。
プロセスカートリッジ１０６Ｙ、１０６Ｍ、１０６Ｃ、１０６Ｋは、中間転写ユニット１０４と、レーザ書き込みユニット１２２との間に設けられており、中間転写ベルト１２９の搬送方向に沿って互いに並設されている。
【００２０】
各プロセスカートリッジ１０６は、図２に示すように、カートリッジケース１１１と、帯電手段としての帯電ローラ１０９と、像担持体としての感光体ドラム（以下、単に「感光体」ともいう）１０８とを備えている。
また、各プロセスカートリッジ１０６は、クリーニング手段としてのクリーニングブレード１１２と、現像装置１１３とを備えている。
現像装置１１３は、トナーとキャリアからなる二成分現像剤を収容し、感光体ドラム１０８に現像剤を供給して静電潜像を可視像化する。
帯電ローラ１０９は、感光体ドラム１０８の外表面を一様に帯電する。
感光体ドラム１０８は、現像装置１１３の現像ローラ１１５と間隔（現像ギャップ）をおいて配置されている。
クリーニングブレード１１２は、中間転写ベルト１２９にトナー像を転写した後に、感光体ドラム１０８の外表面に残留した転写残トナーを除去する。
【００２１】
現像装置１１３は、内部にマグネットローラを備えた現像剤担持体としての現像ローラ１１５と、攪拌手段としての第１の攪拌スクリュ１１８ａ、第２の攪拌スクリュ１１８ｂと、現像剤規制部材としてのドクタブレード１１６等を備えている。
図２では明示しないが、第２の攪拌スクリュ１１８ｂの搬送路下部にはトナー濃度検知手段としてのトナー濃度センサ１６０（図１、図３参照）が配置されている。
第２の攪拌スクリュ１１８ｂの上部にはトナー補給部１２０が設けられ、現像装置１１３と一体に又は分離して設けられたトナー補給手段１６５（図３参照）によりトナー補給部１２０にトナーが補給される。
図１に示すように、中間転写ベルト１２９の移動方向における二次転写部位の下流側には、中間転写ベルト１２９上のトナー付着量測定用のパターンを検知するトナー付着量検知センサ１６２が配置されている。
光学的検知手段としてのトナー付着量検知センサ１６２は、発光素子と受光素子とを備えた反射型のセンサである。
【００２２】
通常、現像装置により感光体ドラム上の静電潜像を現像するプロセスに関して、画像形成装置が設置された環境や、現像装置内の現像剤の経時的な変化によって、現像装置の持つ現像能力自体が変化する。
常に狙いのトナー付着量（画像濃度）を得るようにするために、画像形成装置は画像調整（プロセスコントロール）を実行している。
具体的には、一日のうちの最初に電源をＯＮにした時や画像出力の合間などに現像能力測定用のパターン（トナー付着量測定用のパターン）を出力している。
中間転写ベルト上の上記パターンを光学センサで読み取ることによって、狙いのトナー付着量が得られる現像ポテンシャルと、現像能力が狙いの値からずれた分を補正するために現像装置内のトナー濃度を制御している。
【００２３】
図３に示すように、トナー濃度センサ１６０の出力等はマイクロコンピュータとしての制御手段１６４に入力され、制御手段１６４はこれらの情報に基づいて、トナー補給手段１６５を駆動してトナー補給を行う。
制御手段１６４は、トナー補給量算出手段、トナー補給量記録手段、トナー濃度記録手段、トナー濃度推定値算出手段、推定値補給量算出手段、判定手段等を兼ねている。
【００２４】
本発明のトナー濃度制御（画像濃度制御）の特徴を以下に説明する。
まず、本発明の特徴を説明する前に、上記した従来技術の問題点を具体的に説明する。
図１６は、現像装置における現像剤の撹拌時と撹拌停止時におけるトナー濃度検出値の違いについて説明する図である。
現像剤を収容している現像器内で現像剤を撹拌手段により撹拌する場合、撹拌時と停止時とでは現像剤の密度が変化する。
図１６に示すように、トナー濃度の変化が無い場合でも透磁率が変化する。
【００２５】
また、撹拌開始時には現像器内の現像剤密度が一定になるまである程度の時間がかかるため、撹拌開始から密度が一定になるまでの所定期間（安定化期間）には、トナー濃度検出値（以下、「Vt_d」という）が変化し続けるという現象が起こる。
このようなトナー濃度検出手段の撹拌開始時におけるVt_dの変化は、上述したとおり、透磁率センサ以外のトナー濃度検出器においても起こり得る。
安定化期間は実際のトナー濃度（以下、「Vt_r」という）が正しく検知できないため、トナー濃度検出値Vt_dを用いてトナー補給量を決定する制御を行うことができない。
そのため、実際のトナー濃度Vt_rを目標値（以下、「Vt_ref」という）と一致させることが困難となり、結果、画像品質が悪化するという問題がある。
【００２６】
上記の問題を解決するため、特許文献１では、図１７に示すように、撹拌終了時（撹拌動作停止時）のトナー濃度検出値（最終値）を記録している。
安定化期間中はこの記録値をトナー濃度検出推定値（以下、「推定値」という）とし、該推定値を用いてトナー濃度制御を行っている。
しかしながら、この方法では、撹拌終了直前や安定化期間中にトナー補給が行われると、実際のトナー濃度と推定値の差が大きくなってしまう。
その結果、トナー濃度が目標値から大きく離れるため、画像品質が悪化するという問題を残している。
【００２７】
まず、安定化期間中に補給が行われた場合の課題について説明する。
安定化期間中にトナー補給が行われると、トナー濃度が変化するため、図１８に示すように、特許文献１に記載の方法では、推定値と実トナー濃度とに差異が生じてしまう。
次に、撹拌停止直前に補給が行われた場合の問題について説明するが、その前に、問題の要因となる「検出遅れ時間」について説明する。
図１９は、二成分現像方式の画像形成装置で用いられる現像装置の一例である。この現像装置内では二成分現像剤が図示しない撹拌手段としての搬送スクリュの回転によって搬送路H上を循環搬送されている。
【００２８】
現像ローラは搬送路H上の現像剤を持ち上げ、対向する位置にある、帯電、露光された図示しない感光体に対してトナーを提供する。
トナーの消費された現像剤は現像ローラから搬送路Hへと戻され、再び循環搬送される。
トナー補給口とトナー濃度検出手段としてのトナー濃度センサは、同じ搬送路上の上流側と下流側に設置されている。
これは、トナー補給口より補給されたトナーがトナー濃度センサの検出箇所へ達するまでに搬送スクリュによって撹拌されることで、トナー濃度センサの検出値がより正確に得られるためである。
【００２９】
このように、トナー補給口とトナー濃度センサとが離れた位置に配置される現像器では、トナー補給が実施されたタイミングから一定時間後にトナー濃度の変化が検出されることになる。
これは、トナーがトナー補給口からトナー濃度センサ位置まで移動するのに時間を要するからである。以下、これを「検出遅れ時間」と呼ぶ。
【００３０】
図２０は、トナー補給が行われた際のトナー濃度検出値の一例である。
図１９で述べたように、トナーが補給されてからトナー濃度の変化が検知されるまでには検出遅れ時間が存在する。
そのため、トナー濃度検出値は図２０に示すように、補給タイミングから検出遅れ時間後に変化を示すことになる。
特許文献１に記載の方法は、撹拌終了前のトナー濃度検出値を用いて安定化期間中のトナー濃度制御を行う方法であるため、検出遅れ時間が存在する場合、図２１に示すような課題を生じる。
すなわち、前回撹拌中に補給が行われ、撹拌終了までに検知されなかったトナーが存在する場合に、安定化期間中のトナー濃度推定値と実際のトナー濃度が乖離してしまうという課題である。
【００３１】
図１８や図２１で示したように、トナー濃度推定値と実際のトナー濃度とに差異が生じると、実際のトナー濃度は目標値と一致している、もしくは目標値より濃くなっているにもかかわらず、トナーが薄いと判断してしまう。
その結果、図２２に示すように、安定化期間中に補給が行われ続け、トナー濃度が過剰に濃くなり、最終的にはトナー溢れやかぶりといった現象を引き起こす可能性がある。
【００３２】
以下に本発明のトナー濃度制御を説明する。
図４に示すように、制御手段１６４は、印刷（画像形成動作）が開始されたか否かを判断し（Ｓ１）、開始された場合には、安定期間内か否かを判定する（Ｓ２）。
判定は、撹拌手段が回転を開始した時、すなわち、現像装置１１３が動作した時から一定の時間が経過したか否かで判断される。
所定期間（安定化期間）としての「一定の時間」は、予め実験により求められ、制御手段１６４の図示しないメモリに記憶されている。
【００３３】
安定期間内の場合は、前回撹拌時にトナー濃度記録手段によって記録されたトナー濃度検出値と、トナー補給量記録手段によって記録されたトナー補給量とを用いて、トナー濃度予測値Vt_sを算出する（Ｓ３）。
そして算出値であるVt_sを用いたトナー濃度制御を行う（Ｓ４）。その後、トナー濃度制御によるトナー補給量を記録、更新する（Ｓ５）。
【００３４】
次に、撹拌が停止されたか否かを判断する（Ｓ６）。
撹拌が停止されず、安定期間が終了した場合は、実際のトナー濃度検出値であるVt_dを用いた制御に切り替える（Ｓ７）。
このとき、検出値Vt_d及びトナー補給量の情報をメモリ上に記録する（Ｓ８）。
撹拌が停止しない限りは、このフローを繰り返し、撹拌が終了したら制御を終了する。
【００３５】
トナー濃度予測値Vt_sは、例えば以下のようにして算出する。
まず、予めトナー補給量とトナー濃度の変化量の関係を実験等で調べ、その関係性を変化量テーブルや、補給量と濃度変化量の換算式としてメモリ上に保持しておく。
撹拌が開始されると、図５に示すように、前回撹拌時に記録したVt_dの最終値Vt_d_lastを読み出すとともに（Ｓ１）、トナー補給量の記録値を読み出す（Ｓ２）。
撹拌終了時から検出遅れ時間分前までの間、もしくは安定化期間中に補給動作があったかどうかを判定する（Ｓ３）。
【００３６】
該当する補給動作がない場合には、前回撹拌時に記録したVt_dの最終値Vt_d_lastをVt_sとして制御を行う（Ｓ４）。
該当する補給動作がある場合、その補給量の総和を算出する。
次に算出した補給量の総和から、変化量テーブルや換算式を用い、補給トナーによるトナー濃度の変化量ΔVt_rを算出する（Ｓ５）。
そして、撹拌動作開始後から安定化期間の間は前回撹拌時に記録したVt_dの最終値をVt_d_lastとし、
Vt_s=Vt_d_last+ΔVt_r
として、トナー濃度予測値Vt_sを算出し、Vt_sを用いて制御を行う（Ｓ６）。
【００３７】
本実施形態では、撹拌停止時にはセンサ検出に至っていないトナーや、安定化期間中に補給されたトナーが存在する場合にも、図６や図７に示すように補給量を加味してトナー濃度推定値を算出する。
このため、安定化期間中のトナー濃度を目標値に維持することができる。
【００３８】
図８及び図９に基づいて、第２の実施形態を説明する。
なお、上記実施形態と同一部分は同一符号で示し、特に必要がない限り既にした構成上及び機能上の説明は省略して要部のみ説明する（以下の他の実施形態において同じ）。
本実施形態におけるVt_s算出では、図８に示すように、ΔVt_sを補正値Aにより修正する構成としている（Ｓ６）。
なお、本実施形態ではΔVt_rに補正値Aを乗ずる例であるが、補正値Aを加算、減算、除算する方法を用いても良い。
【００３９】
トナー補給量やトナー濃度センサの出力値は、環境やトナーの帯電量などで変化するため、図６、図７に示すようにトナー濃度推定値を用いて制御を行う場合、推定値が誤差を持つ可能性を考慮する必要がある。
推定値誤差が実トナー濃度よりも濃度が薄い側に現れる場合、Vt_sを用いた制御はVt_sをトナー濃度目標値へ一致させようとするため過補給となり、実トナー濃度は目標値より濃くなる。
トナー濃度を制御する場合、トナー濃度を濃くするためのトナー補給は任意のタイミングに行うことができるが、薄くするためには画像形成などによってトナーを消費する必要があるため、ユーザーの画像形成を待つ必要がある。
トナーを強制的に消費するため、潜像担持体上や転写体上に消費用の画像パターンを形成し、クリーニング機構等でトナーを除去する方法も知られている。
しかしながら、この方法はユーザーの画像形成に寄与しない部分でトナーを消費してしまうため、印刷コストの増加を招くという問題がある。
【００４０】
この問題を解決するには、図８で示したように、ΔVt_rに補正値Aを乗じる構成とし、Vt_sが常に実トナー濃度より濃くなる構成とすれば良い。
このように補正値Aを選ぶと、安定化期間中の実トナー濃度は目標値より薄めに推移するものの、トナーの過補給が生じることを防ぐことができる。
補正値Aは、予め環境やトナー帯電量によって生じるトナー濃度推定値と実トナー濃度との最大誤差を実験などで見積り、最大誤差が生じた場合にVt_s=実トナー濃度となる補正値Aを選ぶなどすれば良い。
【００４１】
図１０に第３の実施形態を示す。
環境や帯電量の水準(作像条件)によって最大誤差範囲が変わる場合は、これに合わせて補正値を選択するなどしても良い。
この場合、予め環境条件とそれに対する補正値をテーブルとしてメモリ上に記録しておき、これを参照して補正値Aを決定する。
例えば、温度条件によって誤差範囲が変動する場合、図１０の条件を温度とし、画像形成装置周辺の温度に対する補正値を予め決定して、テーブルとしておけば良い。
この場合、図３に示すように、温度検知手段としての温度検知センサ１３２の出力値に基づいて制御が行われる。
【００４２】
作像条件は温度以外に、画像形成装置周辺の湿度、帯電量、前回撹拌停止から今回撹拌開始までの現像器停止時間、などに設定しても良い。
湿度の場合には、図３に示すように、湿度検知手段としての湿度検知センサ１３４の出力値に基づいて制御が行われる。
また、これらを組み合わせて作像条件を構築しても良い。
また、図１０では作像条件が５水準の場合を例に記載しているが、水準数は任意数としてよい。
このように作像条件によって補正値を変更することで、図９で示した例と同様に過補給を防止しつつ、実トナー濃度とトナー濃度推定値の誤差を小さくすることができる。
【００４３】
図１１乃至図１３に第４の実施形態を示す。
トナー濃度推定値Vt_sと実トナー濃度との誤差は、補給機構（トナー補給手段）やセンサといった機械の個体差によっても生じる。
こうした誤差を低減する手法としては、図１１のような制御構成とする方法を用いることができる。
【００４４】
この方法は、安定化期間が終了したタイミングで推定値誤差を算出し（Ｓ８）、推定値誤差から補正値Bを更新し（Ｓ９）、補正値Bを用いてΔVt_rを修正するものである。
すなわち、推定値誤差に基づいて次回以降のトナー濃度推定値を補正する。
なお図１２はΔVt_rに補正値Bを乗ずる例であるが、補正値Bを加算、減算、除算する方法を用いても良い。
【００４５】
安定化期間が終了すると、トナー濃度センサを用いてVt_dを測定することができる。
そのため、安定化期間終了後のトナー濃度推定値Vt_sと実トナー濃度Vt_dとの差分により、推定値の誤差（推定誤差）を求めることができる。
図１３に示すように、実トナー濃度Vt_dよりもトナー濃度推定値Vt_sの方が濃い場合は、補給量に対するΔVt_rの量が大きいことを意味する。
そこで、この場合は予め設定された補正値変化量を用い、補正量Bを以下のように修正する。
補正値B=補正値B−補給量補正値
【００４６】
また、実トナー濃度Vt_dよりもトナー濃度推定値Vt_sの方が薄い場合は、補給量に対するΔVt_rの量が小さいことを意味するので、以下のように補正値Bを修正すれば良い。
補正値B=補正値B＋補給量補正値
補給量補正値は予め定めた一定の値を用いても良いが、推定誤差の水準に応じて変更しても良い。
例えば、予め推定誤差の水準と補給量補正値の関係をテーブルとして規定して、これを用いて補給量補正値の決定を行っても良いし、推定誤差と補給量補正値の関係を変換式として規定しておき、これを用いて決定しても良い。
【００４７】
図１4及び図１５に第５の実施形態を示す。
例えば、画像を1枚しか出力しないなど、画像形成の時間が短い場合、画像形成装置によっては安定化期間中に撹拌動作が終了してしまう場合がある。
この場合は、次回の画像形成時には算出したVt_sを継続して用いることで制御が可能である。
しかしながら、こうした動作を複数回繰り返すと、補給量とΔVt_rの関係の誤差が累積し、実トナー濃度と推定トナー濃度Vt_sの差が拡大してしまう可能性がある。
そこで、本実施形態では撹拌停止タイミングに達した際（Ｓ６）、安定化期間内の停止か否かを判定し（Ｓ７）、安定化期間内の停止である場合にはその回数Nを計測する（Ｓ１２）。
【００４８】
Nが一定値（規定値）より大きくなった場合には（Ｓ１３）、画像形成動作を伴わない撹拌動作（空撹拌）を実行する（Ｓ１４）。
またNは空撹拌の実行時、または安定化期間外で撹拌停止した場合にその値を初期化（N=0）する（Ｓ８）。
こうすることで、必要なタイミングでのみ空撹拌を実行することができる。
本実施形態において、空撹拌の時間は、図１５に示すように、撹拌開始から計測して安定化期間が終了するまでの時間実施する。
このように空撹拌を行うことでVt_dが計測できるため、ΔVt_rの誤差が累積する問題を解決することができる。
【符号の説明】
【００４９】
１１３  現像装置
１１８ａ、１１８ｂ  撹拌手段としての撹拌スクリュ
１３２  温度検出手段としての温度検知センサ
１３４  湿度検出手段としての湿度検知センサ
１６０  トナー濃度検出手段としてのトナー濃度センサ
１６４  トナー補給量算出手段としての制御手段
１６４  トナー補給量記録手段としての制御手段
１６４  トナー濃度記録手段としての制御手段
１６４  トナー濃度推定値算出手段としての制御手段
１６４  推定値補給量算出手段としての制御手段
１６４  判定手段としての制御手段
１６４  停止時間計測手段としての制御手段
１６４  推定値誤差算出手段としての制御手段
１６４  回数記録手段としての制御手段
１６４  第１及び第２の補正手段としての制御手段
【先行技術文献】
【特許文献】
【００５０】
【特許文献１】特開２００９−１６９３１７号公報
【図１】
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【図２】
2014174384.tif 000004
【図３】
2014174384.tif 000005
【図４】
2014174384.tif 000006
【図５】
2014174384.tif 000007
【図６】
2014174384.tif 000008
【図７】
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【図８】
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【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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【図１７】
2014174384.tif 000019
【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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