(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナーとキャリアとを含む現像剤を収容し攪拌する現像手段に収容される現像剤中のトナーの割合を示すトナー濃度を特定するトナー濃度特定手段と、
前記現像手段に供給される現像剤の供給量を特定する供給量特定手段と、
前記現像手段に収容される現像剤の消費量を特定する消費量特定手段と、
前記供給量特定手段により特定された供給量の値と、前記消費量特定手段により特定された消費量の値との差分に応じて補正値を更新する補正値更新手段と、
前記トナー濃度特定手段によって特定されたトナー濃度の値から、前記補正値更新手段によって更新された補正値を減じる補正を行う補正手段と
を備えることを特徴とする制御装置。
【請求項２】
トナーとキャリアとを含む現像剤を収容し攪拌する現像手段に収容される現像剤中のトナーの割合を示すトナー濃度を特定するトナー濃度特定手段と、
前記現像手段に供給される現像剤の供給量を、第１の時間間隔で特定する第１の供給量特定手段と、
前記現像手段に供給される現像剤の供給量を、前記第１の時間間隔よりも短い時間間隔である第２の時間間隔で特定する第２の供給量特定手段と、
前記第１の供給量特定手段によって特定された供給量に応じて補正値を増加させる一方で、前記第２の供給量特定手段によって特定された供給量に応じて補正値を減少させる補正値更新手段と、
前記トナー濃度特定手段によって特定されたトナー濃度の値から、前記補正値更新手段によって更新された補正値を減じる補正を行う補正手段と
を備えることを特徴とする制御装置。
【請求項３】
トナーとキャリアとを含む現像剤を収容し攪拌する現像手段に供給される現像剤の供給量を特定する供給量特定手段と、
前記現像手段に収容される現像剤の消費量を特定する消費量特定手段と、
前記供給量特定手段により特定された供給量の値と、前記消費量特定手段により特定された消費量の値との差分に応じて補正値を更新する補正値更新手段と、
前記現像手段に収容される現像剤中のトナーの割合を示すトナー濃度の目標値に対して、前記補正値更新手段によって更新された補正値を加算する補正を行う補正手段と
を備えることを特徴とする制御装置。
【請求項４】
トナーとキャリアとを含む現像剤を収容し攪拌する現像手段に供給される現像剤の供給量を、第１の時間間隔で特定する第１の供給量特定手段と、
前記現像手段に供給される現像剤の供給量を、前記第１の時間間隔よりも短い時間間隔である第２の時間間隔で特定する第２の供給量特定手段と、
前記第１の供給量特定手段によって特定された供給量に応じて補正値を増加させる一方で、前記第２の供給量特定手段によって特定された供給量に応じて補正値を減少させる補正値更新手段と、
前記現像手段に収容される現像剤中のトナーの割合を示すトナー濃度の目標値に対して、前記補正値更新手段によって更新された補正値を加算する補正を行う補正手段と
を備えることを特徴とする制御装置。
【請求項５】
請求項１又は２に記載の制御装置と、
像保持体と、
前記像保持体の表面を露光して静電潜像を形成する露光手段と、
トナーとキャリアとを含む現像剤を収容、攪拌し、前記露光手段により形成された静電潜像を当該現像剤を用いて現像して現像像を形成する現像手段と、
前記現像手段により形成された現像像を記録媒体に転写する転写手段と、
前記現像手段に対して現像剤を供給する供給手段と、
前記制御装置が備える補正手段により補正が行われたトナー濃度の値と、予め定められたトナー濃度目標値との差分に基づいて、前記供給手段により前記現像手段に対して行われる現像剤の供給を制御する制御手段と
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項３又は４に記載の制御装置と、
像保持体と、
前記像保持体の表面を露光して静電潜像を形成する露光手段と、
トナーとキャリアとを含む現像剤を収容、攪拌し、前記露光手段により形成された静電潜像を当該現像剤を用いて現像して現像像を形成する現像手段と、
前記現像手段により形成された現像像を記録媒体に転写する転写手段と、
前記現像手段に対して現像剤を供給する供給手段と、
前記現像手段に収容される現像剤中のトナーの割合を示すトナー濃度を特定するトナー濃度特定手段と、
前記制御装置が備える補正手段により補正が行われたトナー濃度目標値と、前記トナー濃度特定手段によって特定されたトナー濃度の値との差分に基づいて、前記供給手段により前記現像手段に対して行われる現像剤の供給を制御する制御手段と
を備え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、制御装置及び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では、トナーとキャリアとを含む二成分現像剤を用いて可視像が形成され、この可視像が記録用紙に転写される。この際、記録用紙に転写される可視像の濃度は、現像剤中のトナー濃度の影響を受けるため、近年の画像形成装置では現像装置中にトナー濃度検知手段が設けられ、このトナー濃度検知手段により検知された濃度が目標濃度に保たれるようトナーの補給制御が行われている。
【０００３】
しかし、画像形成装置が画像面積率の低い画像を連続してプリントすることとなった場合、その際のトナー消費量は少ないため、現像装置内のトナーは滞留したまま攪拌され続けることになる。現像装置内のトナーが攪拌され続けた場合、トナーとキャリアとの接触機会が増え、トナーとキャリアの帯電量が増加することになる。この結果、トナー同士及びキャリア同士の反発力が増加し、現像剤の空隙率が増加することになる。トナー濃度検知手段は、現像剤中のキャリア以外をすべてトナーとみなし、空隙もトナーとみなすため、空隙率が高い場合のその出力値は、実際のトナー濃度よりも高くなってしまう。
【０００４】
このようにトナー濃度検知手段によって誤った検知がなされた場合には、本来必要な量のトナーが補給されず、現像装置内のトナーが滞留したままさらに攪拌され続けることになる。この結果、トナーは過帯電状態となり、また、トナーの表面に外添剤が埋まる等して、転写性能が低下し、画質が低下するおそれがあった。そこで、トナー濃度検知手段の誤検知に起因する画像品質の低下を防止する技術が、近年提案されている。例えば、特許文献１に記載の画像形成装置では、画像面積率が低い画像をプリントした場合に、トナー濃度検知センサの検知結果をトナー補給制御に反映させずに、プリントした画像のドットカウントに基づいてトナー補給制御を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−１５４５８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、現像装置内の現像剤における嵩密度変化（トナーの帯電量の増加）に起因するトナー濃度検知手段による誤検知の影響を軽減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の請求項１に係る制御装置は、トナーとキャリアとを含む現像剤を収容し攪拌する現像手段に収容される現像剤中のトナーの割合を示すトナー濃度を特定するトナー濃度特定手段と、前記現像手段に供給される現像剤の供給量を特定する供給量特定手段と、前記現像手段に収容される現像剤の消費量を特定する消費量特定手段と、前記供給量特定手段により特定された供給量の値と、前記消費量特定手段により特定された消費量の値との差分に応じて補正値を更新する補正値更新手段と、前記トナー濃度特定手段によって特定されたトナー濃度の値から、前記補正値更新手段によって更新された補正値を減じる補正を行う補正手段とを備えることを特徴とする。
【０００８】
本発明の請求項２に係る制御装置は、トナーとキャリアとを含む現像剤を収容し攪拌する現像手段に収容される現像剤中のトナーの割合を示すトナー濃度を特定するトナー濃度特定手段と、前記現像手段に供給される現像剤の供給量を、第１の時間間隔で特定する第１の供給量特定手段と、前記現像手段に供給される現像剤の供給量を、前記第１の時間間隔よりも短い時間間隔である第２の時間間隔で特定する第２の供給量特定手段と、前記第１の供給量特定手段によって特定された供給量に応じて補正値を増加させる一方で、前記第２の供給量特定手段によって特定された供給量に応じて補正値を減少させる補正値更新手段と、前記トナー濃度特定手段によって特定されたトナー濃度の値から、前記補正値更新手段によって更新された補正値を減じる補正を行う補正手段とを備えることを特徴とする。
【０００９】
本発明の請求項３に係る制御装置は、トナーとキャリアとを含む現像剤を収容し攪拌する現像手段に供給される現像剤の供給量を特定する供給量特定手段と、前記現像手段に収容される現像剤の消費量を特定する消費量特定手段と、前記供給量特定手段により特定された供給量の値と、前記消費量特定手段により特定された消費量の値との差分に応じて補正値を更新する補正値更新手段と、前記現像手段に収容される現像剤中のトナーの割合を示すトナー濃度の目標値に対して、前記補正値更新手段によって更新された補正値を加算する補正を行う補正手段とを備えることを特徴とする。
【００１０】
本発明の請求項４に係る制御装置は、トナーとキャリアとを含む現像剤を収容し攪拌する現像手段に供給される現像剤の供給量を、第１の時間間隔で特定する第１の供給量特定手段と、前記現像手段に供給される現像剤の供給量を、前記第１の時間間隔よりも短い時間間隔である第２の時間間隔で特定する第２の供給量特定手段と、前記第１の供給量特定手段によって特定された供給量に応じて補正値を増加させる一方で、前記第２の供給量特定手段によって特定された供給量に応じて補正値を減少させる補正値更新手段と、前記現像手段に収容される現像剤中のトナーの割合を示すトナー濃度の目標値に対して、前記補正値更新手段によって更新された補正値を加算する補正を行う補正手段とを備えることを特徴とする。
【００１３】
本発明の請求項５に係る画像形成装置は、請求項１又は２に記載の制御装置と、像保持体と、前記像保持体の表面を露光して静電潜像を形成する露光手段と、トナーとキャリアとを含む現像剤を収容、攪拌し、前記露光手段により形成された静電潜像を当該現像剤を用いて現像して現像像を形成する現像手段と、前記現像手段により形成された現像像を記録媒体に転写する転写手段と、前記現像手段に対して現像剤を供給する供給手段と、前記制御装置が備える補正手段により補正が行われたトナー濃度の値と、予め定められたトナー濃度目標値との差分に基づいて、前記供給手段により前記現像手段に対して行われる現像剤の供給を制御する制御手段とを備えることを特徴とする。
【００１４】
本発明の請求項６に係る画像形成装置は、請求項３又は４に記載の制御装置と、像保持体と、前記像保持体の表面を露光して静電潜像を形成する露光手段と、トナーとキャリアとを含む現像剤を収容、攪拌し、前記露光手段により形成された静電潜像を当該現像剤を用いて現像して現像像を形成する現像手段と、前記現像手段により形成された現像像を記録媒体に転写する転写手段と、前記現像手段に対して現像剤を供給する供給手段と、前記現像手段に収容される現像剤中のトナーの割合を示すトナー濃度を特定するトナー濃度特定手段と、前記制御装置が備える補正手段により補正が行われたトナー濃度目標値と、前記トナー濃度特定手段によって特定されたトナー濃度の値との差分に基づいて、前記供給手段により前記現像手段に対して行われる現像剤の供給を制御する制御手段とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１又は３に係る発明によれば、現像手段に対する現像剤の供給量と当該現像手段における現像剤の消費量との差分に応じてトナー濃度の値を補正しない構成と比較して、現像手段内の現像剤における嵩密度変化（トナーの帯電量の増加）に起因するトナー濃度検知手段による誤検知の影響を軽減することができる。
請求項２又は４に係る発明によれば、補正値を増加させるタイミングの間隔と補正値を減少させるタイミングの間隔を異ならせない構成と比較して、現像手段内の現像剤における嵩密度変化（トナーの帯電量の増加）に起因するトナー濃度検知手段による誤検知の影響をより軽減することができる。
請求項５に係る発明によれば、現像手段に対する現像剤の供給量と当該現像手段における現像剤の消費量との差分に応じてトナー濃度の値が補正され、その補正された値に基づいて現像剤の供給制御が行われない構成、又は増加させるタイミングの間隔と減少させるタイミングの間隔とが異なる補正値に基づいてトナー濃度の値が補正され、その補正された値に基づいて現像剤の供給制御が行われない構成と比較して、現像手段内の現像剤における嵩密度変化（トナーの帯電量の増加）に起因するトナー濃度検知手段による誤検知の影響を軽減することができる。
請求項６に係る発明によれば、現像手段に対する現像剤の供給量と当該現像手段における現像剤の消費量との差分に応じてトナー濃度目標値が補正され、その補正された値に基づいて現像剤の供給制御が行われない構成、又は増加させるタイミングの間隔と減少させるタイミングの間隔とが異なる補正値に基づいてトナー濃度の値が補正され、その補正された値に基づいて現像剤の供給制御が行われない構成と比較して、現像手段内の現像剤における嵩密度変化（トナーの帯電量の増加）に起因するトナー濃度検知手段による誤検知の影響を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置１００の構成を示す図である。
【図２】画像形成部２の構成を示す図である。
【図３】現像剤供給量の値とシフト量との関係の一例を示す図である。
【図４】現像剤供給量の値とシフト量との関係の一例を示す図である。
【図５】現像装置２４とその周辺の装置を拡大して示す図である。
【図６】本実施形態に係るトナー濃度の制御処理を示すフローチャートである。
【図７】本実施形態に係る補正値の更新処理を示すフローチャートである。
【図８】補正値の変遷の一例を示す図である。
【図９】現像剤変化量の値とシフト量との関係の一例を示す図である。
【図１０】現像剤変化量の値とシフト量との関係の一例を示す図である。
【図１１】変形例に係る補正値の更新処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
（１）実施形態の構成
図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置１００の構成を示す図である。同図に示されるように、画像形成装置１００は、制御部１と、画像形成部２と、操作部３と、通信部４と、記憶部５とを備える。
【００１８】
制御部１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＲＯＭ（Read Only Memory）と、ＲＡＭ（Random Access Memory）とを備える。制御部１のＣＰＵは、ＲＯＭに記憶された制御プログラムを実行して、画像形成装置１００の各部を制御する。特に本実施形態では、ＣＰＵは、後述するトナー濃度の制御処理用のプログラムを実行して、画像形成装置１００の各部を制御する。また、ＣＰＵは、後述する補正値の更新処理用のプログラムを実行して、画像形成装置１００の各部を制御する。
【００１９】
画像形成部２は、色材としてトナーを用いて記録媒体に画像を形成する。記録媒体は、例えば記録用紙であるが、ＯＨＰシート等のプラスチック製のシートやその他の素材のシートであってもよい。画像形成部２は、面積階調方式を採用した画像形成手段であり、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）の４色のトナーを用いて、電子写真プロセスにより画像を形成する。
【００２０】
操作部３は、ボタン等の操作手段を備え、ユーザの操作に応じてその操作内容を表す操作情報を制御部１に供給する。通信部４は、外部装置との間でデータを送受信するためのインタフェースを備える。記憶部５は、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）等の記憶装置を備え、例えば画像を形成するための画像データを記憶する。
【００２１】
図２は、画像形成部２の構成を示す図である。
同図において、符号の末尾に付されたアルファベットは、当該符号が付された要素が取り扱うトナーの色を示している。符号の末尾のアルファベットのみが異なる要素同士は、取り扱うトナーの色は異なるが、構成は同一である。以下の説明において、これらの要素について特に区別する必要がない場合には、符号の末尾のアルファベットを省いて説明する。
【００２２】
同図において、画像形成装置１００内を搬送される記録用紙は、破線の矢印Ｃ方向に搬送され、この記録用紙に画像が形成される。
感光体ドラム２１は、表面に光導電膜を積層した円筒状の部材である。感光体ドラム２１は、表面に形成された静電潜像を保持する。感光体ドラム２１は、中間転写ベルト２６と接触状態にあるときに、中間転写ベルト２６の移動に伴って、円筒の中心を軸として図中の矢印Ａの方向に回転する。この感光体ドラム２１は、本発明に係る「像保持体」の一例である。
【００２３】
帯電装置２２は、例えばスコロトロン帯電器であり、感光体ドラム２１の光導電膜を決められた電位に帯電させる。露光装置２３は、帯電装置２２により帯電させられた感光体ドラム２１を露光して、露光光に応じた静電潜像を形成する。露光装置２３は、制御部１から出力される画像データに基づいて当該露光を行う。この露光装置２３は、本発明に係る「露光手段」の一例である。
【００２４】
制御部１は、自己のＲＡＭにカウンタを有し、露光装置２３に出力する画像データの有効画素数をカウントする。ここで有効画素数とは、露光装置２３の露光により感光体ドラム２１上に形成される静電潜像を構成する画素の数（すなわち、トナーによる現像の対象となる画素の数）である。この有効画素数には、外部装置からの指示に基づいて形成される画像の画素数だけでなく、画像形成装置１００が画質調整用に形成する画像の画素数も含まれてもよい。制御部１は、この有効画素数をカウントすることにより、現像装置２４において消費される現像剤の量を特定する。
【００２５】
制御部１は、特定した現像剤の消費量に応じて、後述するディスペンスモータを制御し、現像装置２４に対して現像剤の補給を行う。
また、制御部１は、当該ＲＡＭにカウンタＣＴ１〜ＣＴ３を有し、露光装置２３に出力する画像データに基づいて、画像形成部２により画像が形成される記録媒体の枚数をカウントする。カウンタＣＴ１〜ＣＴ３は、それぞれリセットされるタイミングが異なる。
【００２６】
現像装置２４は、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋのいずれかの色のトナーと、フェライト粉などの磁性体キャリアとを含む二成分現像剤を有している。現像装置２４は、感光体ドラム２１に形成された潜像にトナーを付着させてトナー像を形成する。現像装置２４は、現像剤補給路を介してトナーカートリッジ２５に接続され、図示せぬディスペンスモータの回転駆動によりトナーカートリッジ２５から現像剤の補給を受ける。このディスペンスモータは、本発明に係る「供給手段」の一例である。なお、ここで、ディスペンスモータによって現像装置２４に対して補給される現像剤は、トナーのみであってもよいし、トナーとキャリアの両方を含んでいてもよい。
【００２７】
制御部１は、自己のＲＡＭにタイマＴＭ１及びＴＭ２を有し、ディスペンスモータの駆動時間を計時する。タイマＴＭ１とＴＭ２は、それぞれリセットされるタイミングが異なる。なお、ここで計時される駆動時間には、外部の装置からの指示に基づいて画像が形成される際の駆動時間だけでなく、画像形成装置１００が画質調整用に画像を形成する際の駆動時間も含まれてもよい。制御部１は、このディスペンスモータの駆動時間を計時することにより、現像装置２４に供給される現像剤量を特定する。この制御部１は、本発明に係る「供給量特定手段」の一例である。また、現像装置２４は、本発明に係る「現像手段」の一例である。
【００２８】
上述の記憶部５は、この現像装置２４に供給される現像剤量の値と、後述する補正値をプラス側にシフトするためのシフト量とを対応づけたテーブル（以下、「ルックアップテーブルＬＵＴ１」）を予め記憶している。図３は、このルックアップテーブルＬＵＴ１に記憶される値の関係の一例を示す図である。同図に示されるように、このルックアップテーブルＬＵＴ１では、現像剤供給量とシフト量とが、現像剤供給量がある値に達するまでは、負の相関関係を有する。そして、現像剤供給量がある値に達した後は、シフト量は「０」になる。
【００２９】
また、記憶部５は、現像装置２４に供給される現像剤量の値と、後述する補正値をマイナス側にシフトするためのシフト量とを対応づけたテーブル（以下、「ルックアップテーブルＬＵＴ２」）も予め記憶している。図４は、このルックアップテーブルＬＵＴ２に記憶される値の関係の一例を示す図である。同図に示されるように、このルックアップテーブルＬＵＴ１では、現像剤供給量がある値に達するまでは、シフト量は「０」のまま推移し、現像剤供給量がある値に達すると、シフト量は現像剤供給量の増加とともに増加することとなる。
【００３０】
中間転写ベルト２６は、無端のベルト状の部材であり、回転ロール２７、一次転写ロール２８及びバックアップロール２９と接触しながら図中の矢印Ｂの方向に回転する。回転ロール２７は、中間転写ベルト２６の移動を支持する円筒状の部材であり、円筒の中心を軸として回転する。一次転写ロール２８は、中間転写ベルト２６を挟んで感光体ドラム２１と対向する円筒状の部材である。一次転写ロール２８は、感光体ドラム２１との間に電位差を生じさせて感光体ドラム２１表面のトナーを中間転写ベルト２６表面に転写する。
【００３１】
二次転写ロール３０は、現像装置２４による現像によって得られた画像を記録用紙に転写する。二次転写ロール３０は、中間転写ベルト２６を挟んでバックアップロール２９と対向する円筒状の部材であり、バックアップロール２９との間に電位差を生じさせて、中間転写ベルト２６表面のトナーを記録用紙の表面に転写する。この二次転写ロール３０は、本発明に係る「転写手段」の一例である。
搬送ロール３１は、図示せぬ駆動装置により駆動させられ、図２に示す破線の矢印Ｃ方向に記録用紙を搬送する円筒状の部材である。搬送ロール３１は、記録用紙が予め定められた搬送速度で搬送されるように回転させられる。
【００３２】
定着装置３２は、定着ロール３２１と加圧ロール３２２とを備えている。定着装置３２は、画像が転写されて搬送されてくる記録用紙に対し、定着ロール３２１と加圧ロール３２２とにより挟まれた領域Ｎにおいて熱と圧力とを加える定着処理を施し、画像を記録用紙に定着させる。
【００３３】
図５は、現像装置２４とその周辺の装置を拡大して示す図である。
同図に示されるように、現像装置２４は、ケース２４１内に、現像ロール２４２と、供給ロール２４３と、攪拌部材２４４と、濃度センサ２４５とを有する。
現像ロール２４２は、ケース２４１の感光体ドラム２１側の開口部に設けられる円筒状の部材である。現像ロール２４２は、その内部に固定的に配置されるマグネットロール２４２１と、マグネットロール２４２１の外周に回転可能なように設けられる現像スリーブ２４２２とから構成される。マグネットロール２４２１は、現像ロール２４２の周面に現像剤を保持させるための磁界を発生させる。現像スリーブ２４２２は、非磁性のスリーブであり、予め定められた現像電位の現像バイアスがマグネットロール２４２１に印加された状態で、図中の矢印Ｄ方向に回転させられる。現像電位は、例えば−６００Ｖである。
【００３４】
現像スリーブ２４２２は、その回転時、マグネットロール２４２１の磁気吸着力によりその表面に現像剤を保持する。保持される現像剤は、マグネットロール２４２１により与えられる磁力によって、磁力線に沿って束状に配列される、いわゆる磁気ブラシを形成する。この磁気ブラシは、その層厚が層厚規制部材２４１１によって規制される。ケース２４１を構成するカバー部２４１２は、現像ロール２４２や感光体ドラム２１からトナーが飛散することを防ぐ。
【００３５】
供給ロール２４３は、ケース２４１内において現像ロール２４２よりも奥側に設けられる円筒状の部材である。供給ロール２４３は、ケース２４１内の現像剤を攪拌しつつ、現像ロール２４２の表面に現像剤を供給する。攪拌部材２４４は、供給ロール２４３よりもさらに奥側に設けられる螺旋状の回転体である。攪拌部材２４４は、ケース２４１内の現像剤を攪拌、搬送する。濃度センサ２４５は、供給ロール２４３と攪拌部材２４４とを隔てる仕切り板に設けられるセンサであって、ケース２４１内のトナー濃度（現像剤中のトナーの割合）を測定する。より具体的には、トナー濃度を算出するための透磁率を測定する。濃度センサ２４５は、測定した透磁率を表す信号を制御部１に出力する。制御部１は、この信号に基づいて、現像装置２４内のトナー濃度を特定する。この制御部１は、本発明に係る「トナー濃度特定手段」の一例である。
【００３６】
（２）実施形態の動作
図６は、本実施形態に係るトナー濃度の制御処理を示すフローチャートである。本処理は、制御部１のＲＯＭに記憶される当該処理用のプログラムがＣＰＵにより実行されることにより実施される。本処理は、画像形成部２による画像形成処理と並行して実施される。また、本処理は、各色の現像装置２４ごとに実施されてもよい。
まず、ステップＳａ１において、制御部１は、画像形成部２により画像形成された記録媒体の枚数が閾値Ｔｈ１以上であるか否かを判定する（ステップＳａ１）。具体的には、制御部１は、自己のＲＡＭに記憶されたカウンタＣＴ１の値が閾値Ｔｈ１以上であるか否かを判定する。ここで閾値Ｔｈ１とは、例えば記憶部５に記憶される閾値であって、その値は、例えば「１０」である。
【００３７】
ステップＳａ１の判定の結果が否定的であった場合は（ステップＳａ１；ＮＯ）、制御部１は、再度ステップＳａ１の判定を実行する。一方、ステップＳａ１の判定の結果が肯定的であった場合は（ステップＳａ１；ＹＥＳ）、制御部１は、濃度センサ２４５から出力される信号に基づいて、現像装置２４内のトナー濃度を特定する（ステップＳａ２）。また、制御部１は、カウンタＣＴ１をリセットする。
【００３８】
次に、制御部１は、ステップＳａ２で特定したトナー濃度の値を補正する（ステップＳａ３）。具体的には、制御部１は、自己のＲＡＭに記憶された補正値を読み出し、特定したトナー濃度の値から、この補正値を減じる補正を行う。なお、この補正値は、後述するように現像剤供給量に応じてその値が更新される。この制御部１は、本発明に係る「補正手段」の一例である。
【００３９】
次に、制御部１は、ステップＳａ３で補正したトナー濃度の値と、トナー濃度目標値との差分を算出する（ステップＳａ４）。ここで、このトナー濃度目標値とは、例えば記憶部５に記憶される値であって、現像装置２４内のトナー濃度を一定に制御するための基準として設定される値である。
【００４０】
次に、制御部１は、ステップＳａ４において算出した差分に、予め定められた係数Ｃ１を乗算して、現像剤補給時間を求める（ステップＳａ５）。ここで、この予め定められた係数Ｃ１とは、例えば記憶部５に記憶される値であって、現像装置２４内のトナー濃度とトナー濃度目標値との差分をゼロにするために必要とされるディスペンスモータの駆動時間を算出するために設定される値である。
【００４１】
次に、制御部１は、ステップＳａ５において求めた時間分、ディスペンスモータを駆動させ、トナーカートリッジ２５から現像装置２４に対して現像剤の補給を行う（ステップＳａ６）。この制御部１は、本発明に係る「制御手段」の一例である。
以上が、本実施形態に係るトナー濃度の制御処理の内容である。
【００４２】
次に、上述した補正値の更新方法について、図７を参照しつつ説明する。図７は、本実施形態に係る補正値の更新処理を示すフローチャートである。
このフローチャートに示される更新処理は、制御部１のＲＯＭに記憶される当該処理用のプログラムがＣＰＵにより実行されることにより実施される。本処理は、画像形成部２による画像形成処理と並行して実施される。また、本処理は、各色の現像装置２４ごとに実施されてもよい。
【００４３】
まず、ステップＳｂ１において、制御部１は、画像形成部２により画像形成された記録媒体の枚数が閾値Ｔｈ２以上であるか否かを判定する（ステップＳｂ１）。具体的には、制御部１は、自己のＲＡＭに記憶されたカウンタＣＴ２の値が閾値Ｔｈ２以上であるか否かを判定する。ここで閾値Ｔｈ２とは、例えば記憶部５に記憶される閾値であって、その値は、例えば「７」である。
【００４４】
ステップＳｂ１の判定の結果が否定的であった場合は（ステップＳｂ１；ＮＯ）、制御部１は、画像形成部２により画像形成された記録媒体の枚数が閾値Ｔｈ３以上であるか否かを判定する（ステップＳｂ２）。具体的には、制御部１は、自己のＲＡＭに記憶されたカウンタＣＴ３の値が閾値Ｔｈ３以上であるか否かを判定する。ここで閾値Ｔｈ３とは、例えば記憶部５に記憶される閾値であって、その値は、例えば「３」である。閾値Ｔｈ３は、閾値Ｔｈ２よりも小さい値に設定される。
【００４５】
ステップＳｂ２の判定の結果が否定的であった場合は（ステップＳｂ２；ＮＯ）、制御部１は、再度ステップＳｂ１の判定を実行する。一方、ステップＳｂ２の判定の結果が肯定的であった場合は（ステップＳｂ２；ＹＥＳ）、制御部１は、現像装置２４に対するトナーカートリッジ２５からの現像剤供給量を求める（ステップＳｂ３）。具体的には、制御部１は、まず自己のＲＡＭに記憶されているタイマＴＭ１から、ディスペンスモータの駆動時間の積算値を読み出す。そして、制御部１は、読み出した積算値に、予め定められた係数Ｃ２を乗算して、現像装置２４に対するトナーカートリッジ２５からの現像剤供給量を求める。ここで、予め定められた係数Ｃ２とは、例えば記憶部５に記憶される係数であって、ディスペンスモータの駆動時間の積算値から現像剤の供給量を求めるために予め設定される係数である。
制御部１は、また、カウンタＣＴ３とタイマＴＭ１とをリセットする。
【００４６】
次に、制御部１は、ＲＡＭに記憶されている補正値をマイナス側にシフトするためのシフト量を特定する（ステップＳｂ４）。具体的には、制御部１は、記憶部５に記憶されるルックアップテーブルＬＵＴ２を参照して、ステップＳｂ３において求めた現像剤供給量の値に対応するシフト量を特定する。
【００４７】
次に、制御部１は、ステップＳｂ４において特定したシフト量分、ＲＡＭに記憶されている補正値をマイナス側にシフトする（ステップＳｂ５）。ここで、ＲＡＭに記憶されている補正値は、０未満の値をとらないものとする。この制御部１は、本発明に係る「補正値更新手段」の一例である。
【００４８】
ステップＳｂ１の判定の結果が肯定的であった場合は（ステップＳｂ１；ＹＥＳ）、制御部１は、制御部１は、現像装置２４に対するトナーカートリッジ２５からの現像剤供給量を求める（ステップＳｂ６）。具体的には、制御部１は、まず自己のＲＡＭに記憶されているタイマＴＭ２から、ディスペンスモータの駆動時間の積算値を読み出す。そして、制御部１は、読み出した積算値に、予め定められた係数Ｃ２を乗算して、現像装置２４に対するトナーカートリッジ２５からの現像剤供給量を求める。
制御部１は、また、カウンタＣＴ２とタイマＴＭ２とをリセットする。
【００４９】
次に、制御部１は、ＲＡＭに記憶されている補正値をプラス側にシフトするためのシフト量を特定する（ステップＳｂ７）。具体的には、制御部１は、記憶部５に記憶されるルックアップテーブルＬＵＴ１を参照して、ステップＳｂ６において求めた現像剤供給量の値に対応するシフト量を特定する。
【００５０】
次に、制御部１は、ステップＳｂ７において特定したシフト量分、ＲＡＭに記憶されている補正値をプラス側にシフトする（ステップＳｂ８）。
以上が、本実施形態に係る補正値の更新処理の内容である。
【００５１】
図８は、上記の更新処理の結果、更新がなされた補正値の変遷の一例を示す図である。同図の縦軸は補正値を表し、横軸は、画像形成部により画像形成された記録媒体の枚数を表す。また、同図に示される例では、閾値Ｔｈ２が「７」であり、閾値Ｔｈ３が「３」である場合を想定している。
【００５２】
同図に示される例において、出力枚数が３枚の時点では、カウンタＣＴ２の値（「３」）が閾値Ｔｈ２（「７」）以上とならないため、補正値のプラス側へのシフトは行われない。一方、当該時点において、カウンタＣＴ３の値（「３」）は閾値Ｔｈ３（「３」）以上となるため、補正値のマイナス側へのシフトが行われる。しかし、出力枚数が３枚の時点ではそもそも補正値の値が「０」であるため、補正値は「０」のまま維持される。
【００５３】
次に、出力枚数が６枚の時点では、カウンタＣＴ２の値（「６」）が閾値Ｔｈ２（「７」）以上とならないため、補正値のプラス側へのシフトは行われない。一方、当該時点において、カウンタＣＴ３の値（「３」）は閾値Ｔｈ３（「３」）以上となるため、補正値のマイナス側へのシフトが行われる。しかし、この時点でもそもそも補正値の値が「０」であるため、補正値は「０」のまま維持される。
【００５４】
次に、出力枚数が７枚の時点では、カウンタＣＴ２の値（「７」）が閾値Ｔｈ２（「７」）以上となるため、補正値のプラス側へのシフトが行われる。この際、補正値をプラス側へシフトするためのシフト量は、上述したように、現像装置２４に対する現像剤供給量の値に応じて決定される。一方、出力枚数が７枚の時点では、カウンタＣＴ３の値（「１」）は閾値Ｔｈ３（「３」）以上とならないため、補正値のマイナス側へのシフトは行われない。
【００５５】
次に、出力枚数が９枚の時点では、カウンタＣＴ２の値（「２」）が閾値Ｔｈ２（「７」）以上とならないため、補正値のプラス側へのシフトは行われない。一方、当該時点において、カウンタＣＴ３の値（「３」）は閾値Ｔｈ３（「３」）以上となるため、補正値のマイナス側へのシフトが行われる。この時点では、補正値がプラス側へシフトされているため、上述のように、現像剤供給量に応じた値分、補正値はマイナス側にシフトされる。
【００５６】
次に、出力枚数が１２枚の時点では、カウンタＣＴ２の値（「５」）が閾値Ｔｈ２（「７」）以上とならないため、補正値のプラス側へのシフトは行われない。一方、当該時点において、カウンタＣＴ３の値（「３」）は閾値Ｔｈ３（「３」）以上となるため、補正値のマイナス側へのシフトが行われる。この時点でも、補正値はプラス側へシフトされているため、現像剤供給量に応じた値分、補正値はマイナス側にシフトされる。
【００５７】
以後同じように、出力枚数が１４枚、２１枚の時点では、補正値のプラス側へのシフトが行われ、出力枚数が１５枚、１８枚の時点では、補正値のマイナス側へのシフトが行われる。なお、出力枚数が２１枚に到達した際には、まず補正値のプラス側へのシフトが行われ、その処理が終了後すぐに、補正値のマイナス側へのシフトが行われることになる。
以上が、本実施形態に係る更新処理により更新された補正値の変遷の一例についての説明である。
【００５８】
以上説明した本実施形態に係る補正値の変更処理によれば、トナー濃度の制御処理で用いられる補正値が、現像装置２４に対して供給される現像剤供給量の値に応じて変更されている。そして、現像剤供給量の値に応じて変更された補正値は、トナー濃度の制御処理において、トナー濃度の値を補正するために用いられている。すなわち、トナー濃度の値は、現像装置２４に対する現像剤供給量の値に基づいて補正されている。これは、現像剤中のトナーとキャリアの帯電量が増加し、現像剤中の空隙率が増加することによって、実際よりも高めに検出されるトナー濃度の値を是正するためである。本実施形態では、現像剤供給量が少ない場合にトナーの劣化速度が速まることに着目し、現像剤供給量が少ない場合にはトナー濃度の値を補正する値を大きくし、現像剤供給量が多い場合にはトナー濃度の値を補正する値を小さくすることにより、トナー濃度の検出値と実際の値とのずれを抑制している。
【００５９】
また、上記の補正値の変更処理では、補正値をプラス側にシフトさせるタイミングの間隔と、補正値をマイナス側にシフトさせるタイミングの間隔とを異ならせている。具体的には、補正値をプラス側にシフトさせるタイミングの間隔の方が、補正値をマイナス側にシフトさせるタイミングの間隔よりも長くなるように設定されている。これは、トナー濃度の検出値と実際の値とのずれがトナーの劣化に起因して除々に進行するのに対し、そのずれの解消は現像剤の供給に応じて迅速になされるためである。本実施形態では、この現象に鑑み、補正値をプラス側にシフトさせるタイミングの間隔は、現像剤供給量を時間をかけて考慮すべく長めに設定されるのに対し、補正値をマイナス側にシフトさせるタイミングの間隔は、ずれの解消を早急に反映させるべく短めに設定されているのである。
【００６０】
（３）変形例
上記の実施形態は、以下に記載するように変形可能である。また、下記の変形例は、互いに組み合わせることが可能である。
（３−１）変形例１
上記の実施形態では、画像形成部２により画像形成された記録媒体の枚数が閾値Ｔｈ１以上である場合に、トナー濃度の値の補正が行われ、その補正された値に基づいて現像剤の補給制御がなされているが、これらの処理は、予め定められた時間が経過したことを契機として行われてもよい。
【００６１】
この場合、制御部１は、自己のＲＡＭに計時用のタイマＴＭ３を備え、このタイマＴＭ３の値が閾値Ｔｈ４以上になった場合に、上記のトナー濃度の補正処理や現像剤の補給制御処理を行ってもよい。より具体的には、例えば、制御部１は、タイマＴＭ３により、現像ロール２４２を駆動する駆動モータ（図示せず）の駆動時間を計時して、この駆動時間を示す値が閾値Ｔｈ４以上になった場合に、上記の処理を行ってもよい。
【００６２】
また、上記の実施形態において、画像形成部２により画像形成された記録媒体の枚数が閾値Ｔｈ２以上である場合に、補正値のプラス側へのシフトが行われているが、これも予め定められた時間が経過したことを契機として行われてもよい。
また、画像形成部２により画像形成された記録媒体の枚数が閾値Ｔｈ３以上である場合に、補正値のマイナス側へのシフトが行われているが、これも予め定められた時間が経過したことを契機として行われてもよい。
【００６３】
（３−２）変形例２
上記の実施形態では、トナー濃度の値から補正値を減じる補正を行って、その上で補正したトナー濃度の値とトナー濃度目標値との差分を算出し、この差分に基づいて現像剤補給量を求めている。すなわち、上記の実施形態では、トナー濃度の値を補正している。これに対し、トナー濃度の値ではなく、トナー濃度目標値の方を補正して、現像剤補給量を求めてもよい。より具体的には、トナー濃度目標値に対して補正値を加算し、この結果求められるトナー濃度目標値とトナー濃度の値（未補正の値）との差分を算出し、この差分に基づいて現像剤補給量を求めてもよい。
【００６４】
（３−３）変形例３
上記の実施形態では、トナー濃度の制御処理で用いられる補正値が、現像装置２４に対して供給される現像剤供給量に応じて変更されている。しかし、この現像剤供給量に代えて、現像剤供給量と現像剤消費量との差分を用い、この差分に応じて補正値を変更するようにしてもよい。以下では、この現像剤供給量と現像剤消費量との差分（「現像剤供給量」−「現像剤消費量」）を、「現像剤変化量」と呼ぶ。
【００６５】
この変形例に係る画像形成装置１００においては、制御部１は、自己のＲＡＭにカウンタＣＴ４及びＣＴ５を有し、露光装置２３に出力する画像データの有効画素数をカウントする。そして、制御部１は、この有効画素数をカウントすることにより、現像装置２４において消費される現像剤量を特定する。この制御部１は、本発明に係る「消費量特定手段」の一例である。なお、有効画素数については、上述した通りである。
【００６６】
また、この変形例に係る画像形成装置１００においては、記憶部５は、ルックアップテーブルＬＵＴ１に代えて、ルックアップテーブルＬＵＴ３を記憶する。このルックアップテーブルＬＵＴ３では、現像剤変化量と、補正値をプラス側にシフトするためのシフト量とが対応づけられる。図９は、このルックアップテーブルＬＵＴ３に記憶される値の関係の一例を示す図である。同図に示されるように、このルックアップテーブルＬＵＴ３では、現像剤変化量とシフト量とが、現像剤変化量が「０」に達するまでは、負の相関関係を有する。そして、現像剤変化量が「０」に達した後は、シフト量は「０」になる。
【００６７】
また、記憶部５は、ルックアップテーブルＬＵＴ２に代えて、ルックアップテーブルＬＵＴ４を記憶する。このルックアップテーブルＬＵＴ４では、現像剤変化量と、補正値をマイナス側にシフトするためのシフト量とが対応づけられる。図１０は、このルックアップテーブルＬＵＴ４に記憶される値の関係の一例を示す図である。同図に示されるように、このルックアップテーブルＬＵＴ４では、現像剤変化量が「０」に達するまでは、シフト量は「０」のまま推移し、現像剤変化量が「０」に達すると、シフト量は現像剤変化量の増加とともに増加することとなる。
【００６８】
次に、本変形例に係る補正値の変更処理について、図１１を参照して説明する。なお、同図において、図７の処理と同じ処理には同じ符号を付し、その説明は一部省略する。
まず、ステップＳｂ１において、制御部１は、画像形成部２により画像形成された記録媒体の枚数が閾値Ｔｈ２以上であるか否かを判定する（ステップＳｂ１）。この判定結果が否定的であった場合は（ステップＳｂ１；ＮＯ）、制御部１は、画像形成部２により画像形成された記録媒体の枚数が閾値Ｔｈ３以上であるか否かを判定する（ステップＳｂ２）。
【００６９】
この判定結果が否定的であった場合は（ステップＳｂ２；ＮＯ）、制御部１は、再度ステップＳｂ１の判定を実行する。一方、この判定結果が肯定的であった場合は（ステップＳｂ２；ＹＥＳ）、制御部１は、現像装置２４に対するトナーカートリッジ２５からの現像剤供給量を求める（ステップＳｂ３）。また、制御部1は、カウンタＣＴ３とタイマＴＭ１とをリセットする。
【００７０】
次に、制御部１は、現像装置２４における現像剤消費量を求める（ステップＳｃ１）。具体的には、制御部１は、まず自己のＲＡＭに記憶されているカウンタＣＴ４から、出力画像を構成する画素の積算値を読み出す。そして、制御部１は、読み出した積算値に、予め定められた係数Ｃ３を乗算して、現像装置２４における現像剤消費量を求める。ここで予め定められた係数Ｃ３とは、例えば記憶部５に記憶される係数であって、出力画像を構成する画素の積算値から現像剤消費量を求めるために予め設定される係数である。また、制御部１は、カウンタＣＴ４をリセットする。
【００７１】
次に、制御部１は、ステップＳｂ３で求めた現像剤供給量と、ステップＳｃ１で求めた現像剤消費量の差分（すなわち、現像剤変化量）を求める（ステップＳｃ２）。次に、制御部１は、ＲＡＭに記憶されている補正値をマイナス側にシフトするためのシフト量を特定する（ステップＳｃ３）。具体的には、制御部１は、記憶部５に記憶されるルックアップテーブルＬＵＴ４を参照して、ステップＳｃ２において求めた現像剤変化量の値に対応するシフト量を特定する。
【００７２】
次に、制御部１は、ステップＳｃ３において特定したシフト量分、ＲＡＭに記憶されている補正値をマイナス側にシフトする（ステップＳｂ５）。ここで、ＲＡＭに記憶されている補正値は、０未満の値をとらないものとする。
【００７３】
ステップＳｂ１の判定の結果が肯定的であった場合は（ステップＳｂ１；ＹＥＳ）、制御部１は、制御部１は、現像装置２４に対するトナーカートリッジ２５からの現像剤供給量を求める（ステップＳｂ６）。また、制御部１は、カウンタＣＴ２とタイマＴＭ２とをリセットする。次に、制御部１は、現像装置２４における現像剤消費量を求める（ステップＳｃ４）。具体的には、制御部１は、まず自己のＲＡＭに記憶されているカウンタＣＴ５から、出力画像を構成する画素の積算値を読み出す。そして、制御部１は、読み出した積算値に係数Ｃ３を乗算して、現像装置２４における現像剤消費量を求める。また、制御部１は、カウンタＣＴ５をリセットする。
【００７４】
次に、制御部１は、ステップＳｂ６で求めた現像剤供給量と、ステップＳｃ４で求めた現像剤消費量の差分（すなわち、現像剤変化量）を求める（ステップＳｃ５）。次に、制御部１は、ＲＡＭに記憶されている補正値をプラス側にシフトするためのシフト量を特定する（ステップＳｃ６）。具体的には、制御部１は、記憶部５に記憶されるルックアップテーブルＬＵＴ３を参照して、ステップＳｃ５において求めた現像剤変化量の値に対応するシフト量を特定する。
【００７５】
次に、制御部１は、ステップＳｃ６において特定したシフト量分、ＲＡＭに記憶されている補正値をプラス側にシフトする（ステップＳｂ８）。
以上が、本変形例に係る補正値の変更処理の内容である。
【００７６】
本変形例に係る処理では、現像剤の変化量がマイナスである場合にトナーの劣化速度が速まることに着目し、現像剤変化量がマイナスの場合にはトナー濃度の値を補正する値を大きくし、現像剤変化量がプラスの場合にはトナー濃度の値を補正する値を小さくすることにより、トナー濃度の検出値と実際の値とのずれを抑制している。
【００７７】
（３−４）変形例４
上記の実施形態において、補正値をプラス側にシフトさせるためのシフト量と、補正値をマイナス側にシフトさせるためのシフト量との間で、現像剤供給量に対する増加率を異ならせてもよい。例えば、後者の側のシフト量の増加率を、前者の側のシフト量の増加率の２倍にすることにより、より速いスピードで補正値を減少させることとしてもよい。
【００７８】
またこの際、補正値をプラス側にシフトさせるタイミングの間隔と、補正値をマイナス側にシフトさせるタイミングの間隔とを同じくしてもよい。上記の実施形態では、後者の間隔を前者の間隔よりも短くすることにより、トナー濃度の検出値と実際の値とのずれの解消を迅速に補正値に反映させることとしているが、これに代えて、両者の間隔を同じくし、シフト量の増加率に差異を生じさせることにより、トナー濃度の検出値と実際の値とのずれの解消を迅速に補正値に反映させることとしてもよい。
【００７９】
（３−５）変形例５
上記の実施形態では、現像装置２４に設置された濃度センサ２４５が、現像剤の透磁率を測定し、この測定した透磁率を表す信号を制御部１に出力し、この信号に基づいて制御部１が、現像装置２４内のトナー濃度を特定している。しかし、ここで、制御部１は、この透磁率を表す信号に基づいてトナー濃度を特定せずに、この信号により表される透磁率の値そのものをトナー濃度を示す値として用いてもよい。この場合、透磁率の値は、トナー濃度の値に対して負の相関関係を有するため、上記のトナー濃度制御処理におけるステップＳａ３において制御部１は、トナー濃度の値から補正値を減ずる補正を行うのではなく、トナー濃度の値（透磁率の値）に補正値を加算する補正を行ってもよい。すなわち、濃度センサ２４５により測定される透磁率は、本発明に係る「トナー濃度」の一例である。
【００８０】
なお、上記の変形例２において、透磁率の値をトナー濃度を示す値として用いる場合には、トナー濃度目標値に対して補正値を加算するのではなく、トナー濃度目標値から補正値を減じ、この結果求められたトナー濃度目標値とトナー濃度の値（未補正の値）との差分を算出し、この差分に基づいて現像剤補給量を求めてもよい。
【００８１】
（３−６）変形例６
上記の実施形態に係るトナー濃度の制御処理又は補正値の更新処理用のプログラムは、磁気記録媒体（磁気テープ、磁気ディスク（ＨＤＤ、ＦＤ（Flexible Disk））など）、光記録媒体（光ディスク（CD（Compact Disc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk））など）、光磁気記録媒体、半導体メモリなどのコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶した状態で配布され、画像形成装置１００にインストールされてもよい。また、通信回線を介してダウンロードされて、画像形成装置１００にインストールされてもよい。
【符号の説明】
【００８２】
１…制御部、２…画像形成部、３…操作部、４…通信部、５…記憶部、２１…感光体ドラム、２２…帯電装置、２３…露光装置、２４…現像装置、２５…トナーカートリッジ、２６…中間転写ベルト、２７…回転ロール、２８…一次転写ロール、２９…バックアップロール、３０…二次転写ロール、３１…搬送ロール、３２…定着装置、１００…画像形成装置、２４１…ケース、２４２…現像ロール、２４３…供給ロール、２４４…攪拌部材、２４５…濃度センサ、３２１…定着ロール、３２２…加圧ロール、２４１１…層厚規制部材、２４１２…カバー部、２４２１…マグネットロール、２４２２…現像スリーブ
【図１】
0005776261.tif 000002
【図２】
0005776261.tif 000003
【図３】
0005776261.tif 000004
【図４】
0005776261.tif 000005
【図５】
0005776261.tif 000006
【図６】
0005776261.tif 000007
【図７】
0005776261.tif 000008
【図８】
0005776261.tif 000009
【図９】
0005776261.tif 000010
【図１０】
0005776261.tif 000011
【図１１】
0005776261.tif 000012