(57)【要約】【課題】パッチ検知方式によってトナー貯蔵部に残存するトナーの有無を判断する画像形成装置において、トナー有無判定の誤検知を防止し、かつ画像濃度の低下を抑制することのできる画像形成装置を実現し提供する。【解決手段】画像情報信号の濃度信号のビデオカウント数に基づいてトナー供給部の駆動時間を制御する第一のトナー供給制御手段と、第一のトナー供給制御手段により決定されたトナー供給部の駆動時間を補正する第二のトナー供給制御手段とを有し、基準トナー像の濃度信号に基づいてトナー貯蔵部に残存するトナーの有無を判定する構成の画像形成装置において、基準トナー像の濃度信号が所定値以下だった場合に、第二のトナー供給制御手段により一画像当りに追加補正されるトナー供給部の駆動時間を、基準トナー像の濃度信号が所定値よりも大きかった場合よりも長くする【選択図】        図１
2004271997.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像濃度信号に応じて像担持体上に形成された静電像を現像する現像手段と、トナー補給容器から前記現像手段へトナーを搬送する搬送部材と、画像濃度信号に応じた前記現像手段へのトナー補給量に基づいて前記搬送部材の駆動時間を制御する制御手段と、前記現像手段により形成された基準トナー像の濃度を検知する検知手段と、を有する画像形成装置において、
前記検知手段の出力が所定回数繰り返し所定値以下となった場合、所定の画像濃度信号に対する前記搬送部材の駆動時間を長めに補正する補正手段を有する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、電子写真プロセスを利用した複写機やレーザービームプリンタなどの画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の電子写真方式の画像形成装置、その中でも特に有彩色の画像形成を行う多色画像形成装置において、非磁性トナーと磁性キャリアを混合して現像剤として使用する二成分現像方式が広く利用されている。
【０００３】
二成分現像方式は現在提案されている他の現像方式に比較して、画質の安定性、装置の耐久性などの長所を備えている一方、画像形成に伴い、トナーのみが消費されていくため、それに応じてトナーを適宜補給し、トナー濃度（現像剤全体の重量に対するトナーの重量比）を適切な範囲内に制御する必要がある。トナー濃度を適正な範囲内に制御することは画像品質を安定化させる上で極めて重要な要素になっており、従来より様々な方式が提案され実用化されている。
【０００４】
例えば、光検知方式、インダクタンス検知方式、パッチ検知方式、ビデオカウント方式などが従来より提案され、また実施されている。
【０００５】
その中でもパッチ検知方式は、像担持体としての感光体上に形成した基準トナー像（以下「パッチ画像」という。）の濃度を、その表面に対向した位置に設けた光源及びその反射光を受けるセンサーにより読みとり、その出力値に基づいてトナー補給を行うことでトナー濃度制御を行う方式である。この方式は、多色画像形成装置にて、感光体の回りに複数の現像装置が設けられている場合に、各現像装置毎にセンサーを設ける必要がなく、コスト的に有利であるという点から広く用いられている。
【０００６】
また、二成分現像剤のトナー濃度制御にパッチ検知方式を採用する場合は、パッチ画像を形成するために余分なトナー消費が必要となる点、またパッチの形成中は通常の画像形成動作を中断しなければならず、プロダクティビティを低下させる要因となる点などから、パッチ画像を形成する間隔は極力広げる方が望ましい。
【０００７】
そこで、パッチ検知方式に加えてビデオカウント方式を併用する方法が用いられる。ビデオカウント方式は、ＣＣＤ等で読みとった画像情報信号の画像濃度のビデオカウント数からトナー消費量を予想し、それに対応する量のトナー補給を行う方式であり、画像形成動作一回ごとにトナー補給量を算出し補給するので、高濃度の画像によりトナーが多く消費された場合、迅速に適正な現像剤濃度になるように制御される利点がある。その反面、ビデオカウント数から予想されるトナー消費量と実際のトナー消費量にずれがあった場合、現像剤濃度が適正範囲から徐々に外れてしまう恐れがある。
【０００８】
そこで、通常時はビデオカウント方式によってトナー濃度制御を行い、画像形成動作が所定の回数に達したら、パッチ検知方式によるトナー濃度制御を行うという併用方式が用いられる。
【０００９】
この併用方式は、パッチ検知方式のみの制御方法に比べ、パッチ検知の動作間隔を大幅に広げられるとともに、ビデオカウント方式によるトナー消費量のずれをパッチ検知方式により補正することができるため、非常に優れた方式と言える。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、長期に渡って画像形成装置を使用し続けていくと、補給トナーを貯蔵してあるトナー貯蔵部のトナーが無くなるため、このトナー貯蔵部に残存するトナーの有無を判定し、ユーザーに対して新たなトナーの補給を促す必要がある。
【００１１】
このトナー残量検知手段としては、ピエゾ方式、アンテナ方式、光検知方式などが従来より提案され、また実施されている。
【００１２】
その他の方式として、上記のパッチ検知方式を用いてトナー有無検知手段とトナー濃度制御手段とを兼用する方式がある。具体的にはパッチ画像の検知出力が所定値以下であった場合、若しくは、所定値以下の出力が複数回連続した場合にトナー無しと判断する。この方式はトナー有無検知とトナー濃度制御の両方を一つのセンサーで行うことができるため、トナー有無検知のための専用のセンサーを設ける必要がなく、コスト的に非常に優れた方式である。
【００１３】
しかしながら、この方式は、トナー有無検知とトナー濃度制御を一つのセンサーで検知しているため、単純にパッチ画像の検知出力を見ただけでは本当にトナーが無いのか、それともトナー濃度以外の要因でパッチ画像濃度が低くなっているのかを判断するのが困難である。このトナー有無判定の精度を上げるには、トナー無しを判断するときのパッチ画像濃度のしきい値をかなり低く設定すれば良いが、そうするとトナー無しの近傍において通常の画像濃度も大きく低下してしまうため、実用上好ましくない。反対に、しきい値を高めに設定すれば濃度低下は抑制することができるが、トナー有無を誤判定する危険性が高まってしまう。
【００１４】
そこで、本発明の目的は、パッチ検知方式によってトナー貯蔵部に残存するトナーの有無を判断する画像形成装置において、トナー有無判定の誤検知を防止し、かつ画像濃度の低下を抑制することのできる画像形成装置を実現し提供することである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、下記の構成を特徴とする画像形成装置を提供する。
【００１６】
（１）画像濃度信号に応じて像担持体上に形成された静電像を現像する現像手段と、トナー補給容器から前記現像手段へトナーを搬送する搬送部材と、画像濃度信号に応じた前記現像手段へのトナー補給量に基づいて前記搬送部材の駆動時間を制御する制御手段と、前記現像手段により形成された基準トナー像の濃度を検知する検知手段と、を有する画像形成装置において、
前記検知手段の出力が所定回数繰り返し所定値以下となった場合、所定の画像濃度信号に対する前記搬送部材の駆動時間を長めに補正する補正手段を有することを特徴とする画像形成装置。
【００１７】
（２）所定の頻度でトナー補給量を前記検知手段の出力に応じて補正することを特徴とする上記（１）の画像形成装置。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。
【００１９】
実施例１
先ず、本発明に係る画像形成装置の一実施例について説明する。本実施例の画像形成装置は、図１に示すように、像担持体としての電子写真感光体である感光ドラム２８を矢印方向に回転自在に担持し、その周りに、一次帯電器２１、現像手段１８、中間転写体２４、クリーナー２９ａ、露光装置２２を備えている。
【００２０】
本実施例にて、感光ドラム１と対向して配置された現像手段１８は、回転現像方式の現像手段であり、モータ（図示せず）により回転駆動される回転体１８Ａを備えている。回転体１８Ａには、本実施例では４個の現像装置１、即ち、ブラック用現像装置１Ｋ、イエロー用現像装置１Ｙ、マゼンタ用現像装置１Ｍ、シアン用現像装置１Ｃを搭載している。
【００２１】
感光ドラム２８上にブラックのトナー像を形成する時は、感光ドラム２８と対向する現像位置でブラック用現像装置１Ｋにより現像を行い、同様にイエローのトナー像を形成する時は、回転体１８Ａを９０°回転して、現像位置にイエロー用現像装置１Ｙを配置させ、現像を行う。マゼンタ、シアンのトナー像形成も同様にして行う。
【００２２】
次に、フルカラー画像形成モード時の装置全体の動作について説明する。
【００２３】
図１において、一次帯電器２１によって帯電された感光ドラム２８表面をレーザービームスキャナなどとされるの露光装置２２によって露光することで感光ドラム２８上に静電潜像を形成する。この静電潜像は、所望のトナーを収容する現像装置１（１Ｋ、１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ）によって現像され、感光ドラム２８上にトナー像を形成する。このトナー像は、第一転写帯電器２３ａによる第一転写バイアスによって、中間転写体２４上に転写される。
【００２４】
フルカラーの画像形成を行う場合、先ず、ブラック用現像装置１Ｋにより感光ドラム２８上にブラックのトナー像を形成し、中間転写体２４上にブラックのトナー像を一次転写する。
【００２５】
次に、回転体１８Ａを９０°を回転させて、イエロー現像器１Ｙを現像位置に配置し、感光ドラム２８上にイエローのトナー像を形成し、先程の中間転写体２４上のブラックのトナー像上にイエローのトナー像を一次転写し、重ね合わせる。この動作をマゼンタ用現像装置１Ｍ、シアン用現像装置１Ｃにおいても順次行い、中間転写体２４上に所望のフルカラー画像を形成する。
【００２６】
その後、第二転写帯電器２３ｂによる第二転写バイアスによって、中間転写体２４上のフルカラー画像を一括して転写紙搬送ベルト２５上の記録紙Ｐ上に二次転写する。フルカラー画像を有する記録紙Ｐは転写紙搬送ベルト２５から剥離され、定着装置２６によって加圧／加熱され、永久画像を得る。
【００２７】
また、一次転写後に感光ドラム２８上に残った残トナーは第一クリーナー２９ａにより除去され、そして、二次転写後に中間転写体２４上に残った残トナーは第二クリーナー２９ｂにより除去され、次の画像形成に備える。
【００２８】
次に、現像装置１の詳細な構成を図２に従って説明する。
【００２９】
現像装置１（１Ｋ、１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ）には、非磁性トナ−と磁性キャリアを含む二成分現像剤が収容されており、初期状態における現像剤濃度（現像剤全体の重量に対するトナーの重量比）は７％に調整されている。この値はトナーの帯電量、キャリア粒径、画像形成装置の構成などで適正に調整されるべきものであって、必ずしもこの数値に従わなければならないものではない。
【００３０】
現像装置１は、感光ドラム２８に対向して現像領域が開口しており、この開口部に一部露出するようにして現像スリーブ３が回転可能に配置されている。磁界発生手段である固定のマグネット４を内包する現像スリーブ３は非磁性材料で構成され、現像動作時には図２の矢印方向に回転し、現像容器２内の二成分現像剤を層状に保持して現像領域に担持搬送し、感光ドラム２８と対向する現像領域に供給して、感光ドラム２８に形成されている静電潜像を現像する。静電潜像を現像した後の現像剤は、現像スリーブ３の回転にしたがって搬送され、現像容器２内に回収される。
【００３１】
また、現像容器２内には第１攪拌スクリュー２ａ（現像スリーブ３に近い側）、及び第２攪拌スクリュー２ｂ（現像スリーブ３から遠い側）が具備され、これらにより現像剤は現像容器２内を循環する。
【００３２】
また、現像装置１には貯蔵部として画像形成装置本体に着脱可能に設けられたトナーカートリッジ５（トナー補給容器）がセットされており、トナーカートリッジ５から供給されるトナーは、第１攪拌スクリュー２ａ及び第２攪拌スクリュー２ｂにより、現像容器２内の現像剤と混合攪拌される。トナーカートリッジ５は、ブラック、イエロー、マゼンタ、シアン用全てが略円筒形であり、回転体１８Ａ及び現像装置１に対して容易に脱着可能である。
【００３３】
トナーカートリッジ５に収容されているトナーは、排出口６を通過して、現像容器２に配設されたトナー供給部９へと搬送され、トナー搬送部材であるトナー供給スクリュー８の回転に従い現像容器２内に補給される。現像容器２内へのトナーの補給量は、このトナー供給スクリュー８の回転時間によっておおよそ定められるが、この回転時間を制御するためのトナー供給制御手段について、以下で具体的に説明する。
【００３４】
なお、トナーカートリッジ方式ではなく、従来からあるホッパ（トナー補給容器）を画像形成装置内に固定配置し、このホッパから現像容器へトナーを補給する構成としても良い。
【００３５】
画像形成動作が繰り返されると現像容器２内のトナーが消費され現像剤のトナー濃度が低下するため、適宜トナーを補給することでトナー濃度を所望の範囲内に制御する必要がある。
【００３６】
本発明では、画像情報信号の濃度信号のビデオカウント数に基づいてトナー供給スクリュー８の回転時間を制御する第一のトナー供給制御手段と、感光ドラム２８上に基準トナー像を形成した後、この基準トナー像の濃度信号を濃度検知手段、即ち、光学式センサー９０（図１）で検知し、この濃度信号と予め記憶された初期基準信号とを比較し、その比較結果に基づいて第一のトナー供給制御手段により決定されたトナー供給スクリュー８の駆動時間を補正する第二のトナー供給制御手段を併用する方式を用いている。
【００３７】
斯かる併用方式では、主としてビデオカウント方式によってトナー濃度が制御される。ビデオカウント方式では画像信号処理回路の出力信号のレベルが画素毎にカウントされ、このカウント数を原稿紙サイズの画素分積算されることにより、原稿１枚当たりのビデオカウント数が求まる（例えばＡ４サイズ、１枚最大ビデオカウント数は４００ｄｐｉ、２５６階調で３８８４×１０６）。
【００３８】
このビデオカウント数は予想されるトナー消費量に対応しており、ビデオカウント数とトナー供給スクリュー８の回転時間との対応関係を示す換算テーブルから適切なトナー供給スクリュー８の回転時間が決定され、それに従ってトナーの補給が行われる。
【００３９】
なお、本実施例においては、トナー供給スクリュー８の回転時間は、予め定められた所定単位時間の整数倍の中からのみ選択される方式を用いている（単位ブロック補給）。
【００４０】
つまり、本実施例の場合、１単位ブロック当りのトナー供給スクリュー８の回転時間は０．３ｓｅｃに設定されており、一画像当りでのトナー供給スクリュー８の回転時間は０．３ｓｅｃ、若しくは、この整数倍に限定される。図３に具体的なトナー供給の様子を示す。
【００４１】
例えば、上記のビデオカウント数から換算テーブルを通して求められたトナー供給スクリュー８の回転時間が０．４２ｓｅｃだった場合、次の画像形成動作において一画像当りに供給される単位ブロック補給数は１個（トナー供給スクリュー８の回転時間は０．３ｓｅｃ）となり、残りの０．１２ｓｅｃ分のトナー供給は、余り分として保存され、次回以降のビデオカウント数から求められるトナー供給スクリュー８の回転時間に加算される。以上の処理のフローを図４に示す。
【００４２】
このように、トナー供給スクリュー８の回転時間を所定単位時間の整数倍のみに限定することの利点としては、１回１回のトナー補給量が安定することが挙げられる。
【００４３】
ビデオカウント数から求められるトナー供給スクリュー８の回転時間にそのまま従ってトナー補給を行うと、ビデオカウント数が小さい場合、その回転時間は非常に短くなる。回転時間が短いと、トナー供給スクリュー８を駆動する駆動モーターの立ち上がり時間、及び立下り時間の影響が大きくなり、トナー補給量が安定しないという問題がある。
【００４４】
そこで、本実施例のように常に一定の回転時間とすることで、トナー補給量が安定する。
【００４５】
ビデオカウント方式では予想されるトナー消費量と実際のトナー消費量の間にずれがあると、次第に現像剤濃度が適正範囲から外れていってしまうため、所定の間隔でパッチ検知方式を用いたトナー補給量の補正（以下「パッチ検知モード」という。）を行う必要がある。本実施例ではその間隔を小サイズ原稿（例えばＡ４縦）５０枚毎に設定した。
【００４６】
画像形成枚数が５０枚に達し、パッチ検知モードの動作タイミングになると、感光ドラム２８上に一定面積を有する基準トナー像の静電潜像を形成し、これを所定の現像コントラスト電圧によって現像した後、この基準トナー像の濃度信号を感光ドラム２８に対向した光学的濃度検知手段である光学式センサー９０で検知する。この濃度信号Ｖｓｉｇと予めメモリに記録されている初期基準信号Ｖｒｅｆと比較し、
Ｖｓｉｇ−Ｖｒｅｆ＜０
の場合はパッチ画像の濃度が低い、即ち、現像剤濃度が低いと判断され、ＶｒｅｆとＶｓｉｇの差分から必要なトナー補給量とそれに対応するトナー供給スクリューの回転時間が決定され、この回転時間はビデオカウント方式により決定される回転時間に上乗せされる形で補正が行われる。逆に、
Ｖｓｉｇ−Ｖｒｅｆ≧０
の場合はパッチ画像の濃度が高い、即ち、現像剤濃度が高いと判断され、ＶｒｅｆとＶｓｉｇの差分から不要なトナー量とそれに対応するトナー供給スクリュー８の停止時間が決定され、この時間はビデオカウント方式により決定される回転時間から引かれる形で補正が行われる。
【００４７】
このような制御を行うことにより、トナー濃度のずれを修正することが可能となる。ビデオカウント方式とパッチ検知方式を併用した場合の処理のフローを図５に示す。
【００４８】
また、パッチ検知モードの検知結果からトナー供給スクリュー８の回転時間を増やす場合、即ち、単位ブロック補給数を追加する場合は、図７（ａ）に示すように画像１枚当たり１ブロックのみ追加するようにしている。
【００４９】
つまり、パッチ検知モードの検知結果から単位ブロック補給数を１０ブロック追加する場合、これを一度に追加するのではなく、画像１枚当たり１ブロックづつ追加していき、画像１０枚以上かけて追加補正が完了するようにする。このような制御を行うことにより、現像装置内のトナー濃度が急激に上昇してかぶりや飛散が発生することを抑制することができる。
【００５０】
次に、本実施例におけるトナー有無検知について説明する。
【００５１】
本実施例ではトナーカートリッジ５、若しくは、トナー供給部９などにトナー有無を検知するセンサー類を設けずに、上記のパッチ検知に用いるセンサー９０を利用してトナー有無検知も行っている。これにより、トナー有無検知用のセンサー分のコストを削減することが可能となる。トナー有無検知の動作フローを図６に示す。
【００５２】
図６を参照すると、先ず、光学式センサー９０によりパッチ濃度を検知する（Ｓ１）。次いで、パッチ検知モードにおいて検出された濃度信号Ｖｓｉｇと予め定められた濃度信号下限値Ｖｌｉｍｉｔを比較し（Ｓ２）、下限値を上回っているかどうかを判定する。
【００５３】
下限値を上回っていた場合はトナーカートリッジ５内にはまだ十分トナーが残っていると判断し、上記したように画像１枚当たり１ブロックづつ追加するようにトナー補給量が補正される（Ｓ３）。
【００５４】
また、下限値以下だった場合はトナーカートリッジ５内のトナー残量が少なくなっている判断されるが、１回の検知結果だけでトナー有無を判定すると誤判定する恐れがあるため、上記の比較結果で複数回連続して下限値以下だった場合にトナー無しと判定する方が良い。本実施例では３回連続して下限値以下だった場合にトナー無しと判定するようにしている（Ｓ４、Ｓ５）。なお、本実施例ではこの下限値はトナー濃度換算で４．５％相当の濃度信号に設定しているが、この値は画像形成装置の構成や、使用される現像剤等によって適宜最適な値が設定される。
【００５５】
上記の比較結果において濃度信号が下限値を下回っていても、下回った回数がまだ１回目、若しくは、２回目の場合はまだトナー無しと判定せずに通常の画像形成動作を継続するため、濃度信号と初期基準信号の比較結果に基づいて追加すべき単位ブロック補給数が計算される。
【００５６】
ところが、このようにパッチ検知の濃度信号が下限値を下回るということは、トナーの消費量に対して補給量が追いついていない、即ち、同じトナー供給スクリュー８の回転時間に対するトナー補給量が少なくなっているので、濃度信号が下限値を上回っているときと同様に画像１枚当たり１ブロックづつ追加補正しても、実質のトナー補給量はあまり増えないことになる。すると、トナー濃度の回復が遅れて画像濃度が低下したり、トナー無し以外の何らかの理由でトナー補給量が少なくなってしまった場合などに、トナーカートリッジ５内にまだトナーが存在するのに「トナー無し」と誤った判定をしてしまう恐れがある。
【００５７】
そこで、本実施例では、濃度信号が下限値以下のときに単位ブロック補給数を追加する場合、濃度信号が下限値を上回っているときと異なり、画像１枚当たり２ブロック以上、本実施例では３ブロックが追加されるように制御を行うことでこの問題を解決している。
【００５８】
例えば単位ブロック補給数を１５ブロック追加する場合、図７（ｂ）のように画像１枚当たり３ブロックづつ追加していく。このように画像１枚当たりに追加する単位ブロック補給数を増やし、実質のトナー補給量の低下を抑制することで、過度の画像濃度低下、若しくは、トナー無し判定の誤判定を防止することが可能となる。
【００５９】
このような制御を行うことにより、通常時は画像１枚当たりに追加される単位ブロック補給数を少なくすることでかぶりや飛散を防止し、トナーが無くなる直前などトナー補給量が少なくなった時は、画像１枚当たりに追加される単位ブロック補給数を多くすることで画像濃度の低下やトナー有無判定が誤判定することを防止できるようになる。
【００６０】
以上記述したように、パッチ検知方式によりトナー貯蔵部のトナー有無を判定する画像形成装置において、本実施例のような制御を行うことで、トナー貯蔵部のトナー残量に関わらず、常に安定したトナー補給を実現し、長期の使用期間に渡り信頼性の高い画像形成装置を提供することが可能となった。
【００６１】
実施例２
本実施例においても、実施例１で説明したと同様の構成の画像形成装置にて、実施例１で説明したと同様に、画像１枚当たりに単位ブロック補給数を追加してトナー補給方法が実施されるが、本実施例ではこれに加えて、パッチ検知モードにおいて検出された基準トナー像の濃度信号Ｖｓｉｇが濃度信号下限値Ｖｌｉｍｉｔ以下だった場合、初期基準信号ＶｒｅｆとＶｓｉｇの差分から求められるトナー供給スクリュー８の回転時間の補正量を算出する際、その補正比率を高くすることを特徴としている。
【００６２】
つまり、本実施例では濃度信号下限値がトナー濃度換算で４．５％に設定されているが、Ｖｓｉｇがこの下限値よりも大きかった場合、上記の補正比率は７０％に設定してある。補正比率７０％とは、ＶｒｅｆとＶｓｉｇの差分から求まるトナー供給スクリュー８の追加回転時間、若しくは、追加単位ブロック補給数に対して、実際にはその７０％分だけを補正するという意味である。
【００６３】
具体的には、ＶｒｅｆとＶｓｉｇの差分から求められる追加すべき単位ブロック補給数が１０ブロックだった場合、実際には７ブロックだけ追加補給し、残りの３ブロックは補給しないようにする。
【００６４】
補給比率１００％で追加補正すると、パッチ検知における検知誤差分も拾って補正してしまうため、どうしても画像濃度のリップルが大きくなってしまうという問題がある。そこで、本実施例のように補正比率を下げることで画像濃度のリップルを小さく抑えることができる。
【００６５】
これに対し、Ｖｓｉｇが下限値以下だった場合は補正比率を１００％とする。具体的には追加すべき単位ブロック補給数が１５ブロックだった場合、そのまま１５ブロックを追加するようにする。
【００６６】
このようにＶｓｉｇがかなり低い状態では実質の１ブロック当たりのトナー補給量が少なくなっているため、補正比率を上げても上記したような画像濃度のリップルが大きくなることはない。
【００６７】
このような制御を行うことで、１ブロック当たりのトナー補給量が多い通常時は画像濃度リップルを抑え、トナー無し直前など１ブロック当たりのトナー補給量が少ないときは追加される単位ブロック補給数を多くすることで画像濃度の低下やトナー有無判定が誤判定することを更に防止できるようになる。
【００６８】
実施例３
本実施例における画像形成装置の構成、及、び画像１枚当たりに単位ブロック補給数を追加していく方法は実施例１、２と同様であるが、本実施例ではこれに加えて、パッチ検知モードにおいて検出された基準トナー像の濃度信号Ｖｓｉｇが濃度信号下限値Ｖｌｉｍｉｔ以下だった場合、第一のトナー供給制御手段において、画像情報信号の濃度信号のビデオカウント数に重み付けを行い、該重み付けされたビデオカウント数に基づいて前記トナー供給部の駆動時間を制御することを特徴としている。
【００６９】
本実施例では実施例１、２と同じく濃度信号下限値がトナー濃度換算で４．５％に設定されている。Ｖｓｉｇがこの下限値よりも大きかった場合は、カウントされた原稿１枚当たりのビデオカウント数そのものから換算テーブルを通して補給スクリューの回転時間、及び、単位ブロック補給数が決定され、これにパッチ検知モードからの補正分を加えて実際に補給する単位ブロック補給数が決定される。
【００７０】
これに対し、Ｖｓｉｇが下限値以下だった場合は、カウントされた原稿１枚当たりのビデオカウント数に対して重み付けがなされる。
【００７１】
具体的にはカウントされたビデオカウント数を１．４倍し、この重み付けされたビデオカウント数から補給スクリューの回転時間、及び、単位ブロック補給数が決定される。
【００７２】
即ち、Ｖｓｉｇが下限値以下ということは実質の１ブロック当たりのトナー補給量が少なくなっているということなので、その足りない分をビデオカウント数の増加分により補正することで、実質のトナー補給量が低下しないようにする。
【００７３】
このような制御を行うことで、トナー無し直前など１ブロック当たりのトナー補給量が少ないときはビデオカウント数を増やす側に補正し、投入される単位ブロック補給数を多くすることで実質のトナー補給量を増やし、画像濃度の低下やトナー有無判定が誤判定することを更に防止できるようになる。
【００７４】
以上説明した本発明の実施例にて理解されるように、本発明によれば、より具体的には、以下の構成の画像形成装置が提供される。
【００７５】
つまり、本発明によれば、より具体的な一実施態様では、トナーとキャリアを含む二成分現像剤によって像担持体上に形成された静電潜像を現像する現像装置と、
前記現像装置に補給するトナーを貯蔵するためのトナー貯蔵部と、
前記トナー貯蔵部から前記現像装置にトナーを供給するためのトナー供給部と、
画像情報信号の濃度信号のビデオカウント数に基づいて前記トナー供給部の駆動時間を制御する第一のトナー供給制御手段と、
前記像担持体上に形成した基準トナー像の濃度を光学的濃度検知手段より検知し、該光学的濃度検知手段によって検出された基準トナー像の濃度信号と、予め記憶された初期基準信号とを比較し、その比較結果に基づいて前記第一のトナー供給制御手段により決定された前記トナー供給部の駆動時間を補正する第二のトナー供給制御手段と、
を有するとともに、前記基準トナー像の濃度信号に基づいて前記トナー貯蔵部に残存するトナーの有無を判定する構成の画像形成装置において、
前記基準トナー像の濃度信号が所定値以下だった場合に、前記第二のトナー供給制御手段により一画像当りに追加補正される前記トナー供給部の駆動時間を、前記基準トナー像の濃度信号が所定値よりも大きかった場合よりも長くすることを特徴とする画像形成装置が提供される。また、前記基準トナー像の濃度信号が所定値以下であることを複数回連続で検知した場合に、前記トナー貯蔵部に残存するトナーが無いと判定することができる。
【００７６】
本発明の他の実施態様によれば、画像形成動作中において、前記第一、及び第二のトナー供給制御手段により決定される一画像当りの前記トナー供給部の駆動時間は、予め定められた所定単位時間の整数倍の中から選択する。
【００７７】
叉、他の実施態様によれば、前記第二のトナー供給制御手段によって一画像当りの前記トナー供給部の駆動時間を追加補正する場合、前記所定単位時間の整数倍の中から選択して補正される。また、前記第二のトナー供給制御手段によって一画像当りの前記トナー供給部の駆動時間を追加補正する場合、前記基準トナー像の濃度信号が所定値よりも大きかったときは、予め定められた所定単位時間の１倍の時間が選択され、前記基準トナー像の濃度信号が所定値以下だったときは、予め定められた所定単位時間の２倍以上の時間が選択される。
【００７８】
更に他の実施態様によれば、前記第二のトナー供給制御手段において、検出された基準トナー像の濃度信号と、予め記憶された初期基準信号とを比較し、その比較結果から前記トナー供給部の駆動時間を補正する際、前記基準トナー像の濃度信号と前記初期基準信号との差分値から求められる前記駆動時間の補正量の補正比率が、前記基準トナー像の濃度信号が所定値よりも大きかったときよりも所定値以下だったときの方を高くする。
【００７９】
更に他の実施態様によれば、前記第一のトナー供給制御手段において、前記基準トナー像の濃度信号が所定値以下だった場合、前記画像情報信号の濃度信号のビデオカウント数に重み付けを行い、該重み付けされたビデオカウント数に基づいて前記トナー供給部の駆動時間を制御する。
【００８０】
上記構成の本発明によれば、パッチ検知方式によりトナー貯蔵部のトナー有無を判定する画像形成装置において、トナー貯蔵部のトナー残量に関わらず、常に安定したトナー補給を実現することで、過度の画像濃度低下、及びトナー有無判定の誤判定がなく、長期の使用期間に渡り信頼性の高い画像形成装置を提供することができる。
【００８１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、画像濃度信号に応じて像担持体上に形成された静電像を現像する現像手段と、トナー補給容器から現像手段へトナーを搬送する搬送部材と、画像濃度信号に応じた現像手段へのトナー補給量に基づいて搬送部材の駆動時間を制御する制御手段と、現像手段により形成された基準トナー像の濃度を検知する検知手段と、を有する画像形成装置において、検知手段の出力が所定回数繰り返し所定値以下となった場合、所定の画像濃度信号に対する搬送部材の駆動時間を長めに補正する補正手段を有する構成とされるので、常に安定したトナー補給を実現することができる。そして、トナー補給容器内のトナー残量の誤判定を防止し、かつ画像濃度の低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の画像形成装置の一実施例を説明する概略構成図である。
【図２】現像装置の一実施例を説明する概略構成図である。
【図３】本発明に従った単位ブロック補給の様子を説明する図である。
【図４】ビデオカウント方式によるトナー補給を説明するフロー図である。
【図５】ビデオカウント方式とパッチ検知方式を併用した場合のトナー補給を説明するフロー図である。
【図６】トナー有無検知の動作を説明するフロー図である。
【図７】基準トナー像の濃度信号が所定値以下の場合と所定値よりも大きい場合で、単位ブロック補給数の追加の仕方が異なることを説明する図である。
【符号の説明】
１（１Ｋ、１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ）  現像装置
５                            トナーカートリッジ（トナー貯蔵部）
８                            トナー供給スクリュー（搬送部材）
９                            トナー供給部
１８                          現像手段
９０                          光学式センサー（濃度検知手段）
【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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