(57)【要約】【課題】トナーによって静電潜像を現像する現像装置に対して適切にトナーを補給する。【解決手段】画像形成装置１が、表面に静電潜像が形成される像担持体と、現像剤を搬送路Ｐに沿って循環するように搬送しながら撹拌すると共に、像担持体上に形成された静電潜像を現像剤に含まれるトナーによって現像する現像装置４１と、搬送路Ｐ上の補給位置にて現像剤へトナーを補給するトナー補給装置４３と、搬送路Ｐ上の測定位置にて現像剤のトナー濃度を測定して測定値を出力するトナー濃度測定装置４４と、測定値が目標値に近付くようにトナー補給装置４３によるトナーの補給動作をオン／オフ制御する制御装置１５と、を備える。制御装置１５が、オン／オフ制御に伴って生じるトナー濃度のリップルの周期に対応した次数のコムフィルターＣＦを、オン／オフ制御に適用する。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に静電潜像が形成される像担持体と、
現像剤を搬送路に沿って循環するように搬送しながら撹拌すると共に、前記像担持体上に形成された前記静電潜像を前記現像剤に含まれるトナーによって現像する現像装置と、
前記搬送路上の補給位置にて前記現像剤へ前記トナーを補給するトナー補給装置と、
前記搬送路上の測定位置にて前記現像剤のトナー濃度を測定して測定値を出力するトナー濃度測定装置と、
前記測定値が所定の目標値に近付くように前記トナー補給装置による前記トナーの補給動作をオン／オフ制御する制御装置と、を備える画像形成装置であって、
前記制御装置は、
前記オン／オフ制御に伴って生じる前記トナー濃度のリップルの周期に対応した次数のコムフィルターを、前記オン／オフ制御に適用する、ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記制御装置は、前記トナー濃度測定装置から出力された前記測定値と前記目標値との差分に対して、前記コムフィルターを適用する、ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記制御装置は、前記トナー濃度測定装置から出力された前記測定値に対して、前記コムフィルターを適用する、ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記コムフィルターの前記次数は、前記リップルの周期の１／２に相当する値に設定される、ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記リップルの周期は、前記現像剤の搬送速度と前記補給位置から前記測定位置までの距離とに依存している、ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記リップルの周期は、前記現像剤が前記現像装置を搬送される周期よりも短い、ことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記制御装置は、前記トナー濃度測定装置によって前記トナー濃度を測定する周期と、前記コムフィルターを適用した演算を実行する周期とを同期させる、ことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
画像情報に対応する光ビームを前記像担持体へ照射して前記静電潜像を形成する潜像形成装置をさらに備え、
前記制御装置は、前記画像情報に基づき前記トナーの補給動作を補正する、ことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トナーにより静電潜像を現像する現像装置を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置は、感光体上に形成された静電潜像をトナー供給によって現像する現像装置と、現像装置に対して補給されるトナーを収容するトナーコンテナと、を有している。
【０００３】
トナー濃度センサーの値に基づいたトナー濃度のフィードバック制御を実行する場合、トナー濃度センサーがトナー濃度を正しく検知することが重要である。しかしながら、現像装置内において、トナーとキャリアとが均一に混合されていないことに起因して、トナー濃度が実際よりも高く検知されてしまう場合がある。
【０００４】
特許文献１では、現像装置内において現像剤が循環するように搬送されながら攪拌される。現像剤の循環周期に応じて発生する長周期のトナー濃度のリップルは、制御手段が有するバンドストップフィルターによって低減される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１６−１２６２９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
現像装置内において生じるトナー濃度のリップルは、現像剤の循環周期に応じて発生する長周期リップルに限定されない。特許文献１の技術では、上記した長周期リップル以外のトナー濃度の変動については対処が困難であるという課題がある。
【０００７】
以上の事情を考慮して、本発明は、現像剤に含まれるトナーによって静電潜像を現像する現像装置に対して適切にトナーを補給することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る画像形成装置は、表面に静電潜像が形成される像担持体と、現像剤を搬送路に沿って循環するように搬送しながら撹拌すると共に、前記像担持体上に形成された前記静電潜像を前記現像剤に含まれるトナーによって現像する現像装置と、前記搬送路上の補給位置にて前記現像剤へ前記トナーを補給するトナー補給装置と、前記搬送路上の測定位置にて前記現像剤のトナー濃度を測定して測定値を出力するトナー濃度測定装置と、前記測定値が所定の目標値に近付くように前記トナー補給装置による前記トナーの補給動作をオン／オフ制御する制御装置と、を備える画像形成装置であって、前記制御装置は、前記オン／オフ制御に伴って生じる前記トナー濃度のリップルの周期に対応した次数のコムフィルターを、前記オン／オフ制御に適用する、ことを特徴とする。
【０００９】
好適には、前記制御装置は、前記トナー濃度測定装置から出力された前記測定値と前記目標値との差分に対して、前記コムフィルターを適用する。
【００１０】
好適には、前記制御装置は、前記トナー濃度測定装置から出力された前記測定値に対して、前記コムフィルターを適用する。
【００１１】
好適には、前記コムフィルターの前記次数は、前記リップルの周期の１／２に相当する値に設定される。
【００１２】
好適には、前記リップルの周期は、前記現像剤の搬送速度と前記補給位置から前記測定位置までの距離とに依存している。
【００１３】
好適には、前記リップルの周期は、前記現像剤が前記現像装置を搬送される周期よりも短い。
【００１４】
好適には、前記制御装置は、前記トナー濃度測定装置によって前記トナー濃度を測定する周期と、前記コムフィルターを適用した演算を実行する周期とを同期させる。
【００１５】
好適には、上記した画像形成装置が、画像情報に対応する光ビームを前記像担持体へ照射して前記静電潜像を形成する潜像形成装置をさらに備え、前記制御装置は、前記画像情報に基づき前記トナーの補給動作を補正する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、トナーによって静電潜像を現像する現像装置に対して適切にトナーを補給することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置を示す断面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の現像装置の平面断面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るトナー補給制御の基本的な構成を示す図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る現像装置における実トナー濃度とセンサー出力値との乖離を示すグラフである。
【図６】本発明の一実施形態に係る現像装置にて生じるトナー補給の周期的なオン／オフの繰返しを示す説明図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る現像装置にて生じるトナー濃度のリップルを示すグラフである。
【図８】本発明の一実施形態に係るトナー補給制御にコムフィルターを適用した制御構成を示す図である。
【図９】本発明の一実施形態に係るコムフィルターの詳細を示す構成図である。
【図１０】本発明の一実施形態に係るトナー補給制御にコムフィルターを適用した場合のトナー濃度の測定値の時間的推移を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
１．画像形成装置の全体構成
本発明の一実施形態に係る画像形成装置１の全体的な構成について、図１を参照しながら説明する。画像形成装置１は、例えば、プリント機能、コピー機能およびファックス機能等を複合的に備える複合機である。本実施形態の画像形成装置１は、磁性を有する粉末をキャリアとしてトナーと共に用いる二成分現像方式を採用するものとする。
【００１９】
以下、説明の便宜上、図１の紙面手前側を画像形成装置１の前側とする。各図に適宜付される矢印Ｌ、Ｒ、Ｕ、Ｌｏ、Ｆｒ、およびＲｒは、それぞれ画像形成装置１の左側、右側、上側、下側、前側、および後側を示す。また、以下の説明において、各部材を認識可能な大きさとするために、各部材の縮尺を適宜変更している場合がある。
【００２０】
画像形成装置１は、略箱型形状の装置本体２を備える。装置本体２の下部には印刷紙等の媒体を収納する給紙カセットが設けられ、装置本体２の上部には排紙トレイが設けられる。装置本体２の上面には、排紙トレイの側方に上カバー３が開閉可能に取り付けられる。上カバー３の下方にはトナーコンテナ４２が収納される。上カバー３を開くことにより装置本体２内のトナーコンテナ４２の収納空間が露出し、装置本体２に対してトナーコンテナ４２が着脱可能となる。
【００２１】
装置本体２の上部にはレーザー・スキャニング・ユニット（ＬＳＵ）で構成される露光器５（潜像形成装置）が排紙トレイの下方に配置される。露光器５の下方には画像形成部６が設けられる。画像形成部６は回転可能な感光体ドラム７（像担持体）を有する。感光体ドラム７の周囲には、帯電部８と、トナーコンテナ４２に接続される現像装置４１と、転写ローラーと、クリーニング部とが、感光体ドラム７の回転方向に沿って配置される。
【００２２】
装置本体２の内部には媒体搬送経路１０が設けられる。媒体搬送経路１０の上流端には給紙部が給紙カセットの近傍に設けられる。媒体搬送経路１０の中流部には、感光体ドラム７および転写ローラーを有する転写部が設けられる。媒体搬送経路１０の下流部には定着装置が設けられる。媒体搬送経路１０の下流端には排紙部が排紙トレイの近傍に設けられる。
【００２３】
装置本体２は、画像形成装置１の各部を制御する制御装置１５を内部に備える。また、装置本体２は、画像形成装置１の状態を表示する表示部１７を上面または側面に備える。表示部１７は、タッチパネルやディスプレイ等で構成される。なお、表示部１７は、スタートキー、ストップ／クリアキー、テンキー等の画像形成装置１を操作する操作キーを備えてもよい。
【００２４】
２．画像形成装置の動作概略
次いで、前述した構成を備える画像形成装置１が実行する画像形成動作について概略的に説明する。画像形成装置１の制御装置１５は、外部のコンピューター等から画像データ（画像情報）が入力され印刷開始が指示されると、画像形成動作を実行するように画像形成装置１の各部を制御する。より具体的に説明すると、画像形成動作において、まず、画像形成部６の帯電部８が感光体ドラム７の表面を帯電させた後、画像データに対応する光ビーム（レーザー光）が露光器５から感光体ドラム７に対して照射され、感光体ドラム７の表面に静電潜像が形成される。そして、画像形成部６の現像装置４１が、二成分現像剤に含まれるトナーによって上記の静電潜像をトナー像に現像する。
【００２５】
一方で、給紙カセットに収納された媒体が給紙部によって取り出され媒体搬送経路１０上を搬送される。媒体搬送経路１０上の媒体は、所定のタイミングで転写部へと搬送され、転写部によって感光体ドラム７上のトナー像が媒体に転写される。トナー像が転写された媒体は定着装置へと搬送され、定着装置によってトナー像が媒体に定着する。トナー像が定着した媒体は排紙部から排紙トレイに排出される。
【００２６】
３．現像装置
次いで、現像装置４１について説明する。図２は、現像装置４１の平面断面図である。現像装置４１は、前後方向に長い略箱型形状に形成されており、トナーおよびキャリアを含む二成分現像剤を内部に収容している。
【００２７】
現像装置４１は、略平行に配置される２本のスパイラルローラー４１ａ、４１ｂを内部に備える。スパイラルローラー４１ａ、４１ｂの各々は前後方向に長い回転軸を中心に巻回されるブレードを備え、現像装置４１の筐体に対して回転可能に設けられる。２本のスパイラルローラー４１ａ、４１ｂの各々が回転駆動されることによって、各々の回転軸方向に現像装置４１内の二成分現像剤が搬送される。スパイラルローラー４１ａ、４１ｂの回転は、制御装置１５によって制御される。
【００２８】
図２に示す通り、スパイラルローラー４１ａとスパイラルローラー４１ｂとは反対方向に二成分現像剤を搬送するように構成される。結果として、現像装置４１の内部に二成分現像剤の搬送路Ｐが形成される。二成分現像剤は、スパイラルローラー４１ａとスパイラルローラー４１ｂとが回転することによって、搬送路Ｐに沿って循環するように図示の搬送方向へ搬送されながら撹拌される。
【００２９】
また、現像装置４１は、その円周の一部が開口部において感光体ドラム７側に露出される現像ローラー４１ｃを備える。現像ローラー４１ｃは、例えば磁気ローラーによって構成され、開口部を介して感光体ドラム７と対向するように配置される。現像ローラー４１ｃは、前後方向に長い回転軸を有しており、現像装置４１の筐体に対して回転可能に設けられる。現像ローラー４１ｃの回転は、制御装置１５によって制御される。
【００３０】
現像ローラー４１ｃが回転することにより、現像装置４１内の二成分現像剤のうちトナーのみが感光体ドラム７に供給される。現像ローラー４１ｃに付着したキャリアおよび感光体ドラム７に付着しなかったトナーは、現像ローラー４１ｃの回転に伴って現像装置４１の内部に回収される。
【００３１】
トナーコンテナ４２（図１参照）は、現像装置４１に補給されるトナーを収容する要素であり、トナー補給装置４３を介して現像装置４１に連通する。トナーコンテナ４２は、収容されているトナーを撹拌する攪拌部材（不図示）を備える。攪拌部材は、例えば、前後方向に長い回転軸と、回転軸の外周面に形成される螺旋状の攪拌羽根とを有する攪拌スクリューとして構成される。攪拌羽根が回転することによってトナーが攪拌される。
【００３２】
トナー補給装置４３は、現像装置４１の側方に補給口を介して接続される。トナー補給装置４３は、トナーコンテナ４２に収容されているトナーを、現像装置４１内の搬送路Ｐ上の補給位置Ｓにて二成分現像剤へ補給する。トナー補給装置４３は、内部に備える搬送部材を駆動することによって、トナーコンテナ４２内のトナーを現像装置４１の補給位置Ｓに補給する。なお、トナー補給装置４３は、中間ホッパーからトナーを補給してもよい。後に詳述されるように、上記したトナー補給装置４３によるトナーの補給動作は、制御装置１５によってフィードバック制御される。
【００３３】
現像装置４１の搬送路Ｐ上にトナー濃度センサー４４が設けられている。トナー濃度センサー４４（トナー濃度測定装置）は透磁率センサーであり、搬送路Ｐ上の補給位置Ｓから所定距離だけ離間した測定位置Ｍにて、二成分現像剤のトナー濃度（トナーとキャリアとの比値（Ｔ／Ｃ））を測定することが可能である。測定されたトナー濃度の測定値は、トナー濃度センサー４４から制御装置１５に対して出力される。
【００３４】
４．制御装置
次いで、制御装置１５について説明する。図３は、制御装置１５の電気的な構成を示すブロック図である。制御装置１５は、ＣＰＵ等で構成され、ＲＯＭやＲＡＭ等によって構成される記憶装置１６に接続される。また、制御装置１５は、２本のスパイラルローラー４１ａ、４１ｂ、現像ローラー４１ｃ、トナーコンテナ４２、トナー補給装置４３、およびトナー濃度センサー４４等の画像形成装置１の各部に電気的に接続されている。
【００３５】
制御装置１５は、記憶装置１６に格納されている制御プログラムや制御用データ、センサー出力等に基づいて、制御装置１５に接続された各部を制御する。例えば、制御装置１５は、外部のコンピューター等から受信した画像データに基づいて露光器５を制御し、画像データに対応する光ビームを感光体ドラム７へ照射させる。結果として、感光体ドラム７上には画像データに対応する静電潜像が形成される。
【００３６】
制御装置１５は、上記した画像データに基づいて、その画像データを元に印字動作を実行する際に現像装置４１で消費されるトナーの量（トナー消費量）を算定できる。トナー消費量は、感光体ドラム７上に形成される静電潜像の面積に基づいて算定することが可能である。トナー消費量は、トナーコンテナ４２からのトナー補給量を補正するのに用いられる。
【００３７】
また、制御装置１５は、現像装置４１内の二成分現像剤の搬送速度（トナー搬送速度）を算定できる。例えば、制御装置１５は、記憶装置１６に予め記憶されている速度測定パターンを読み出して、速度測定パターンに対応する静電潜像を感光体ドラム７上に形成するように露光器５を制御する。次いで、制御装置１５は、現像装置４１から感光体ドラム７にトナーを供給し、速度測定パターンが現像されるように現像装置４１を制御する。
【００３８】
上記した速度測定パターンの現像に伴い現像装置４１内のトナーの一部が消費され、搬送路Ｐ上にトナー消費領域が形成される。トナー消費領域は、スパイラルローラー４１ａ、４１ｂによる二成分現像剤の流れに乗ってトナー濃度センサー４４の検出領域に搬送される。結果として、速度測定パターンが現像されてからある程度時間が経過した後に、トナー濃度の減少を示す信号がトナー濃度センサー４４から制御装置１５に供給される。
【００３９】
速度測定パターンは予め記憶されている既知のパターンであるので、制御装置１５は、現像装置４１の内部においてトナー消費領域が形成される箇所を知ることが可能である。したがって、制御装置１５は、速度測定パターンの現像によってトナー消費領域が形成された箇所からトナー濃度センサー４４までの距離と、速度測定パターンの現像からトナー濃度の減少を示す信号がトナー濃度センサー４４から入力されるまでの時間とに基づいてトナー搬送速度を算定できる。
【００４０】
５．トナー補給制御
図４から図１０を参照して、本実施形態によるトナー補給制御の詳細について説明する。トナー補給制御において、制御装置１５のＣＰＵは、記憶装置１６から必要な制御プログラムを読み出して実行することにより、各図に示される種々の機能を実現する。なお、以下の各機能は、ハードウェア的に構成された論理回路によって実現されてもよい。
【００４１】
図４は、トナー補給制御の基本的な構成を示す図である。制御装置１５は、現像装置４１内のトナー濃度が一定になるように、トナー濃度センサー４４の測定値をフィードバックさせて、トナー補給装置４３から補給されるトナー補給量を決定する。換言すると、制御装置１５は、トナー濃度の測定値が所定の目標値（例えば、８％）に近付くように、トナー補給装置４３によるトナーの補給動作のオンとオフとを切り替える（すなわち、オン／オフ制御する）。以上のフィードバック制御に適用される制御ゲインＧは、現像装置４１の設計時に、現代制御理論（例えば、最適レギュレーター）または古典制御理論（例えば、ＰＩＤ制御）に基づいて設定されると好適である。
【００４２】
現像装置４１内のトナー濃度が低下した際にトナー補給装置４３が補給位置Ｓに補給したトナー量が過剰であると、補給位置Ｓから測定位置Ｍに到達するまでの間に現像剤が完全に混合し切らない場合がある。以上の場合、図５に示すように、トナー濃度センサー４４が検知するトナー濃度（センサー出力値）と、現像剤の実際のトナー濃度（実トナー濃度）との間に乖離が生じる。極大点付近においては、センサー出力値が実トナー濃度よりも高くなる。すなわち、現像装置４１におけるトナーとキャリアとの混合が不十分であると、トナー濃度の誤検知が生じる。
【００４３】
フィードバック制御では、目標値と測定値との差分Ｄを用いて制御量を計算する。そのため、現像装置４１において実際にはトナー補給が必要である状態であっても、システム上はトナーを補給すべきと判定される閾値に測定上のトナー濃度が到達せず、トナー補給は必要無いと制御装置１５が判定してしまうケースがある。他方、実際にはトナー補給が必要ない状態であっても、上記閾値に測定上のトナー濃度が到達してしまい、トナー補給が必要であると制御装置１５が判定してしまうケースもある。
【００４４】
上記したケースが生じると、図６に示すようなトナー補給の周期的なオン／オフの繰返し（ハンチング）が発生する。このオン／オフ制御の具体的な動作を、以下に時系列的に説明する。
【００４５】
制御装置１５がトナー補給装置４３による補給をオンにすると、補給位置Ｓにトナーが補給され、補給された箇所の現像剤に含まれるトナーが十分量となる。十分量のトナーを含んだ現像剤は、搬送路Ｐを搬送されて、所定時間後（図６では５秒後）に測定位置Ｍに到達する。十分量のトナーがトナー濃度センサー４４に測定されると、制御装置１５は、トナー補給装置４３による補給をオフにする。
【００４６】
補給オフになった箇所の現像剤に含まれるトナーは不足する。トナーが不足した箇所の現像剤は、搬送路Ｐを搬送されて、さらに所定時間後（図６ではさらに５秒後）に測定位置Ｍに到達する。不十分量のトナーがトナー濃度センサー４４に測定されると、制御装置１５は、トナー補給装置４３による補給をオンにする。以下同様にして、トナー補給のオン／オフが繰り返される。
【００４７】
以上の時系列的な説明から理解される通り、現像剤が補給位置Ｓから測定位置Ｍまで搬送される搬送時間（図６では５秒間）を単位としてトナー補給のオン／オフが交互に繰り返される。そのため、以上の搬送時間の２倍（図６では１０秒間）を１周期としたトナー補給のオン／オフ動作が生じる。
【００４８】
上記したトナー補給の周期的なオン／オフの繰返し（ハンチング）に伴って、図７に示すような、トナー濃度のリップル（周期的変動）が生じる。トナー濃度のリップルの周期の時間長が、トナー補給のオン／オフ動作の周期（搬送時間の２倍）の時間長と一致することは、リップルの発生要因から考えて自明である。逆に述べると、現像装置４１内で、トナー濃度のリップルの周期の半分（１／２）の時間長ごとに、トナー補給のオンとオフとが繰り返される。
【００４９】
また、上述の通り、トナー補給のオン／オフ動作の周期は、現像剤が補給位置Ｓから測定位置Ｍまで搬送される搬送時間に依存する。以上の搬送時間は、現像装置４１内の現像剤の搬送速度と、補給位置Ｓから測定位置Ｍまでの距離とに基づいて算定される。したがって、トナー濃度のリップルの周期は、現像剤の搬送速度と、補給位置Ｓから測定位置Ｍまでの距離とに依存している。
【００５０】
また、補給位置Ｓから測定位置Ｍまでの距離は現像装置４１の搬送路Ｐの全長よりも短く、ひいては補給位置Ｓから測定位置Ｍまでの搬送時間が搬送路Ｐの全長にわたる搬送時間よりも短いことは自明である。したがって、トナー濃度のリップルの周期は、現像剤が現像装置４１を搬送される周期よりも短い。
【００５１】
トナー濃度に基づいたトナー補給のオン／オフ制御においては、トナー濃度の測定値の周期的な変動であるリップルが、更なるリップルを生じさせる原因となっている。リップルによる影響を抑制するために、本実施形態の制御装置１５は、特定の周波数のゲインを低減させるノッチフィルターの一種であるコムフィルターＣＦを、トナー補給のオン／オフ制御に適用する。コムフィルターＣＦはソフトウェア的に実現されるデジタルフィルターであるが、論理回路によって実現されてもよい。詳細は以下の通りである。
【００５２】
図８は、図４の基本的な構成に対して本実施形態のコムフィルターＣＦを適用した制御構成を示す図である。図示される通り、トナー濃度センサー４４から出力された測定値と、予め定められた目標値との差分Ｄに対して、制御装置１５がコムフィルターＣＦを適用する。なお、制御装置１５が、トナー濃度センサー４４から出力された測定値自体に対して、コムフィルターＣＦを適用する構成も採用可能である。
【００５３】
図９は、本実施形態のフィードフォワード型のコムフィルターＣＦの詳細を示す構成図である。コムフィルターＣＦは、入力信号（差分Ｄまたは測定値自体）に対し、その入力信号を遅延させた遅延信号を重畳して干渉を生じさせるフィルターである。
【００５４】
制御装置１５のコムフィルターＣＦの次数は、オン／オフ制御に伴って生じるトナー濃度のリップルの周期に対応した値に設定される。例えば、コムフィルターＣＦの次数は、リップルの周期の１／２に相当する値に設定されると好適である。コムフィルターＣＦの周波数特性は、一定間隔のスパイク波状を示す。
【００５５】
なお、リップルの周期は、制御装置１５によって、記憶装置１６に予め記憶された補給位置Ｓから測定位置Ｍまでの距離と、「４．制御装置」にて説明したように算定された現像装置４１内の現像剤の搬送速度とに基づいて算定されてもよいし、トナー濃度の時間的推移データを周波数解析して（例えば、離散フーリエ変換して）求められてもよい。
【００５６】
図１０は、本実施形態のコムフィルターＣＦを適用した場合の、トナー濃度センサー４４の測定値の推移である。図７（コムフィルターＣＦが未適用）の測定値の推移との対比から明らかなように、コムフィルターＣＦの適用後はトナー濃度のリップルが大幅に抑制されている。リップルが抑制されることによって、更なるトナー濃度の変動も抑制することが可能である。
【００５７】
なお、以上の構成において、制御装置１５が、トナー濃度センサー４４によってトナー濃度を測定する周期（例えば、１秒）と、コムフィルターＣＦを適用した演算を実行する周期とを同期させると、より好適である。
【００５８】
６．本実施形態の技術的効果
本実施形態によれば、上述のように、画像形成装置１が、表面に静電潜像が形成される感光体ドラム７と、現像剤を搬送路Ｐに沿って循環するように搬送しながら撹拌すると共に、像担持体上に形成された静電潜像を現像剤に含まれるトナーによって現像する現像装置４１と、搬送路Ｐ上の補給位置Ｓにて現像剤へトナーを補給するトナー補給装置４３と、搬送路Ｐ上の測定位置Ｍにて現像剤のトナー濃度を測定して測定値を出力するトナー濃度センサー４４と、測定値が所定の目標値に近付くようにトナー補給装置４３によるトナーの補給動作をオン／オフ制御する制御装置１５と、を備える。制御装置１５は、オン／オフ制御に伴って生じるトナー濃度のリップルの周期に対応した次数のコムフィルターＣＦを、オン／オフ制御に適用する。以上の構成によれば、コムフィルターＣＦによってトナー濃度の測定値のリップルが抑制されるので、トナーによって静電潜像を現像する現像装置４１に対して適切にトナーを補給することが可能となる。より詳細には、コムフィルターＣＦの周波数応答によってトナー濃度の共振が消失することによって、トナー濃度に基づくトナー補給が適切に制御される。
【００５９】
また、制御装置１５が、トナー濃度センサー４４から出力された測定値と目標値との差分Ｄに対してコムフィルターＣＦを適用する構成によれば、より効果的にトナー濃度のリップルが抑制される。
【００６０】
また、制御装置１５が、トナー濃度センサー４４から出力された測定値自体に対してコムフィルターＣＦを適用しても、トナー濃度のリップル抑制という効果が実現される。
【００６１】
また、コムフィルターＣＦの次数が、リップルの周期の１／２に相当する値に設定される構成によれば、リップルを適切に抑制できる次数のコムフィルターＣＴを実現できる。
【００６２】
また、リップルの周期が、現像剤の搬送速度と補給位置Ｓから測定位置Ｍまでの距離とに依存している構成によれば、上記の搬送速度と距離とに基づいて（すなわち、現像剤の搬送時間に基づいて）リップルの周期を求めることが可能である。
【００６３】
また、リップルの周期が、現像剤が現像装置４１を搬送される周期よりも短い構成によれば、短周期のリップルの発生が抑制される。
【００６４】
また、制御装置１５が、トナー濃度センサー４４によってトナー濃度を測定する周期と、コムフィルターＣＦを適用した演算を実行する周期とを同期させる構成によれば、適時にトナー濃度のリップルが抑制される。
【００６５】
また、画像形成装置１は、画像データに対応する光ビームを感光体ドラム７へ照射して静電潜像を形成する露光器５をさらに備え、制御装置１５は、画像データに基づきトナーの補給動作を補正する。以上の構成によれば、画像データに基づいてより適切にトナー消費量が算定され、ひいてはより精度良くトナー補給量が決定される。
【００６６】
また、上記した実施形態によれば、上述の画像形成装置１におけるトナー補給方法が実現される。
【００６７】
７．変形例
本実施形態では、モノクロの画像形成装置１に本発明の構成を適用する場合について説明しているが、他の異なる実施形態では、カラープリンター、複写機、ファクシミリ、複合機等の他の画像形成装置に本発明の構成を適用することも可能である。
【符号の説明】
【００６８】
１  画像形成装置
５  露光器（潜像形成装置）
７  感光体ドラム（像担持体）
９  現像装置
１５  制御装置
４１  現像装置
４３  トナー補給装置
４４  トナー濃度センサー（トナー濃度測定装置）
ＣＦ  コムフィルター
Ｍ  測定位置
Ｐ  搬送路
Ｓ  補給位置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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