(57)【要約】【課題】現像器のトナー濃度を正確に検知することで異常にＴＣが上昇することもなく、地汚れ、トナー飛散等の問題を引き起こさない画像形成装置を提供する。【解決手段】トナー像を担持する像担持体と、上記像担持体にトナー像を形成するための現像剤を保持する２成分現像装置と、上記現像装置中のトナー濃度を現像剤の透磁率に基づいて検知するトナー濃度センサと、上記トナー濃度センサの出力に応じてトナー補給制御を行うトナー補給制御手段と、温湿度を検知する温湿度検知手段とを有する画像形成装置であって、上記トナー補給制御手段が、上記温湿度検知手段によって検知された温湿度に応じて目標トナー濃度値の上下限値を変化させる構成となっている。【選択図】図５
2007232992.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像を担持する像担持体と、上記像担持体にトナー像を形成するための現像剤を保持する２成分現像装置と、上記現像装置中のトナー濃度を現像剤の透磁率に基づいて検知するトナー濃度センサと、上記トナー濃度センサの出力に応じてトナー補給制御を行うトナー補給制御手段と、温湿度を検知する温湿度検知手段とを有する画像形成装置であって、上記トナー補給制御手段が、上記温湿度検知手段によって検知された温湿度に応じて目標トナー濃度値の上下限値を変化させる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が、さらに、上記２成分現像装置の動作履歴を記憶する動作履歴記憶装置と、トナー像の形成に使用したトナー量を推定するトナー量推定装置と、上記動作履歴記憶装置とトナー量推定装置の出力から上記現像装置の単位動作当たりのトナー消費量を推定する演算装置とを備え、上記演算装置で推定した単位動作当たりのトナー消費量に応じて上記トナー濃度センサの出力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２に記載の画像形成装置において、上記トナー量推定装置が、上記像担持体への書き込み画素の総数で使用したトナー量を推定することを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項２に記載の画像形成装置において、上記トナー補給制御手段が、回転してトナーを補給するトナー補給装置を有し、上記トナー量推定装置は、上記トナー補給装置の回転数で使用したトナー量を推定することを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項２乃至４の何れか一項に記載の画像形成装置において、上記２成分現像装置が、複数の現像装置からなり、それぞれの現像装置毎に上記トナー濃度センサの出力値の補正量を設定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】
この発明は、電子写真装置等に適用される乾式２成分現像剤を適用した現像装置を用いた画像形成装置に関し、特に、現像器のトナー濃度を正確に検知することで異常にＴＣが上昇することもなく、地汚れ、トナー飛散等の問題を引き起こさない画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、複写機、プリンタ等の画像形成装置において、現像器中の現像剤のトナー濃度（以下、ＴＣとする）をセンサによって検知し、その検知結果に基づいてトナー補給等のプロセスコントロールを行う画像形成装置が知られている。
例えば、従来のトナーとキャリアによる２成分現像剤を用いる現像器において、現像能力を維持するためには、ＴＣが所定の濃度になるようにトナー補給量を適切にコントロールする必要がある。
一般に、２成分現像器のトナー濃度センサ（以下、Ｔセンサ）は、現像剤の透磁率がＴＣによって異なることを利用して検知したり、現像剤に対する光学的な反射濃度がＴＣによって異なることを利用して検知しており、従来の画像形成装置においては、これら透磁率あるいは光学的反射濃度等の検知結果から直接トナー濃度を判断し、トナー補給等のプロセスコントロールを行っていた。  
【０００３】
ここで現像剤の透磁率変化を利用したＴセンサについて説明する。
図１３に一例を示すように、透磁率変化を利用したＴセンサの出力特性は、ＴＣが低ければセンサ近傍のキャリアの量が増加して透磁率が高くなり、センサ出力は上昇する。逆に、ＴＣが高ければセンサ近傍のキャリアの量が減少して透磁率が低くなり、センサ出力は下降する。
しかしながら、上記のようなＴセンサは、基本的に、現像剤が移動している状態で得た動的出力によってＴＣを検出しているため、現像剤の流動状態によって検知出力が大きく変化することがある。すなわち、センサ出力が、センサ近傍の動的キャリア量（透磁率）によって決定されるため、現像剤が安定して流動していなかったり、キャリアの劣化によって現像剤の流動性が変わったり、トナーの帯電電荷量による現像剤の嵩密度の変化等により、図１３に示したような出力特性が崩れ、同じトナー濃度でもセンサ出力値（以下、ＶＴとする。）が異なる（シフトする）ことがあった。
【０００４】
また、現像剤の光学的反射濃度の変化を利用したトナー濃度センサにおいても、動的な現像剤の光学的反射濃度によっているため、現像剤のセンサ近傍での流量変化、トナーの帯電電荷量による浮遊トナー量等により、同じトナー濃度でもセンサ出力値が異なることがあった。
また、画像面積率（単位面積当たりの画素数）が少ない場合（大体５％以下）、現像装置中のトナーは循環経路にいる時間が長くなり、ストレスが多くかかり、トナー表面のシリカ、チタン等の添加剤の埋めこみ、離脱等が起こり、流動性が悪化するため、ＴＣ−ＶＴの出力特性が崩れ、ＴＣの異常検知を引き起こしてしまう。
また、使用する現像剤にも因るが、画像面積率に応じてＴＣ制御レベルが変化してしまうことがあり、低画像面積通紙では、ＴＣ上昇し、高画像面積通紙では、ＴＣ低下してしまう。低画像面積時ＴＣ上昇は、地汚れ、トナー飛散等の問題を引き起こし、高画像面積時ＴＣ低下は、キャリア付着、スクリューピッチムラ等を引き起こすため、所定のＴＣでリミッタをかけ、狙いの制御範囲内で制御させることが重要である。
【０００５】
上記のＴＣリミッタの方法については、ＶＴ出力上下限値を設定し、ＶＴ出力が上下限値に達してしまった場合には、上限側では、トナー補給を行い、下限側では、トナー補給を止め、ＶＴ上下限値に張り付かせることで、ＴＣ制御範囲内に収めることができ、前記の問題を防止することができる。
また、高ＴＣ側（ＴＣ＝１０％以上）において、流動性は急激に悪化し、ＴＣ−ＶＴの関係が崩れやすい。これらから、低画像面積連続通紙時には、トナーへのストレスが大きいことでの流動性悪化とＴＣが上昇することでの流動性悪化が重なり、最もＴＣ異常検知が発生する可能性が高い。
【０００６】
なお、先行技術としては、特許文献１として、トナー像を担持する感光体ドラムと、これにトナー像を形成するための現像剤を保持する２成分現像装置と、その動作履歴を記憶するＲＡＭを備え、トナー像の形成に使用したトナー量を推定し、推定量、動作履歴から現像装置の単位動作当たりのトナー消費量を推定するとともに、感光体ドラム上のトナー像を転写する転写ユニットと、その転写条件を制御可能な転写条件を制御する制御部とを備え、制御部で推定した単位動作当たりのトナー消費量によって転写ユニットの転写条件を制御する技術が開示されている。
特許文献２として、トナー濃度センサの出力電圧における補正の要否を判定した後、補正が必要であると判定した場合にのみトナー濃度センサの出力電圧の補正を行い、補正をする場合、制御電圧を補正し、その後制御電圧の補正の強度を軽減しながら出力電圧の補正を行い、補正をしない場合、直ちに画像形成動作の実行に移行する技術が開示されている。
【０００７】
特許文献３として、磁性ブラシにより感光ドラムに帯電を行う帯電装置を具備した画像形成装置で、環境により現像装置内に混入される磁性粒子の量が異なる問題に対して、トナー濃度センサーの検出信号を調整する制御電圧値の画像形成回数に対する変更量を各環境で変える技術が開示されている。
特許文献４として、複写機の電源投入後のウォームアップ時におけるトナー濃度センサの検知出力と、前回の画像形成時における該電源ＳＷ遮断直前の該トナー濃度センサの検知出力との差の大きさに応じて、現像装置に補給する補給トナーの補給量を決定し、該差の大きさに応じて決定された補給量の補給トナーの補給が完了するまでの間、画像形成により消費されるトナー量に見合った量の補給トナーを定量補給するように、トナー補給量制御手段により該補給トナーの補給量を制御する技術が開示されている。
特許文献５として、現像装置内の検出トナー濃度と所定の基準値とを比較した結果に基づいて、現像装置へのトナーの補給を制御し、感光体に形成した基準画像の検出画像濃度および現像装置内の検出トナー濃度に基づいて、基準値を補正し、基準画像の形成があったときは、前回の補正後の基準値を予め設定されている基準値のデフォルト値に変更する技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００４−２２６８６８公報
【特許文献２】特開２００２−２８７４４１公報
【特許文献３】特開２００３−２９５５９８公報
【特許文献４】特開平１１−３１６４９５号公報
【特許文献５】特開２０００−３０５３２８公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来の画像形成装置においては、上述したような、現像剤の流動状態によっては同じトナー濃度でもトナー濃度センサの出力値が異なることがあるという点に考慮せず、センサ出力から直接トナー濃度を判定しているため、検知したトナー濃度と実際のトナー濃度にズレが生じる場合があり、トナー補給のプロセスコントロールの制御精度が低下するという問題があった。
また、使用環境に対しても、Ｔセンサの感度（ＴＣ−ＶＴの傾き）が異なることが分かってきた。それは、現像剤の帯電量等が環境に応じて変化してしまうため、流動性、嵩密度も変化してしまい、結果として、Ｔセンサ出力が使用環境で異なってしまうものである。
検知したトナー濃度と実際のトナー濃度にズレが生じトナー濃度が所定の濃度よりも高くなった場合、画像濃度の上昇やトナー飛散、あるいは、キャリアが現像器の外にこぼれ落ちたり、記録紙が地汚れしたりすることがある。また、逆にトナー濃度が低くなった場合、画像濃度が低下したり、キャリアが感光体に付着したりすることがある。
【０００９】
また、従来装置においては、現像装置の単位動作当たりのトナー消費量に応じて転写条件を変化させることが記載されているが、現像装置の単位動作当たりのトナー消費量に応じて、ＶＴ出力値に補正を加えることは記載されていない（特許文献１）。また、使用環境の変化について補正を加えることも記載されていない。現像装置の単位動作当たりのトナー消費量が大きくふれたり、使用環境が大きく変化した場合には、流動性等の変化が生じるためＶＴ出力を補正しないと精度良くＴＣを制御することができず、過補給によるトナー飛散、地汚れ、逆に補給が入らない場合には、画像濃度低下を引き起こしてしまう。
【００１０】
本発明は、従来の画像形成装置において上述のように使用環境が大きく変化した場合や、低画像面積通紙時、制御ＴＣが上昇してしまう場合に、検知したトナー濃度と実際のトナー濃度にズレが生じ、トナー補給のプロセスコントロールの制御精度が低下するという問題を解決するためになされたもので、その目的は、現像器のトナー濃度を正確に検知することで異常にＴＣが上昇することもなく、地汚れ、トナー飛散等の問題を引き起こさない画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述の目的を達成するために、請求項１記載の発明は、トナー像を担持する像担持体と、上記像担持体にトナー像を形成するための現像剤を保持する２成分現像装置と、上記現像装置中のトナー濃度を現像剤の透磁率に基づいて検知するトナー濃度センサと、上記トナー濃度センサの出力に応じてトナー補給制御を行うトナー補給制御手段と、温湿度を検知する温湿度検知手段とを有する画像形成装置であって、上記トナー補給制御手段が、上記温湿度検知手段によって検知された温湿度に応じて目標トナー濃度値の上下限値を変化させることを特徴とする。
【００１２】
また、請求項２記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置が、さらに、上記２成分現像装置の動作履歴を記憶する動作履歴記憶装置と、トナー像の形成に使用したトナー量を推定するトナー量推定装置と、上記動作履歴記憶装置とトナー量推定装置の出力から上記現像装置の単位動作当たりのトナー消費量を推定する演算装置とを備え、上記演算装置で推定した単位動作当たりのトナー消費量に応じて上記トナー濃度センサの出力値を補正することを特徴とする。
【００１３】
また、請求項３記載の発明は、請求項２に記載の画像形成装置において、上記トナー量推定装置が、上記像担持体への書き込み画素の総数で使用したトナー量を推定することを特徴とする。
また、請求項４記載の発明は、請求項２に記載の画像形成装置において、上記トナー補給制御手段が、回転してトナーを補給するトナー補給装置を有し、上記トナー量推定装置は、上記トナー補給装置の回転数で使用したトナー量を推定することを特徴とする。
また、請求項５記載の発明は、請求項２〜４のいずれかに記載の画像形成装置において、上記２成分現像装置が、複数の現像装置からなり、それぞれの現像装置毎に上記トナー濃度センサの出力値の補正量を設定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、検知された温湿度に応じて目標トナー濃度値の上下限値を変化させるようにしているので、使用環境に応じてＴセンサ感度が変化してしまい、リミッタにかかるＴＣがずれてしまうのをＶｒｅｆ上下限値を補正することでリミッタにかかるＴＣのバラツキを低減することができ、地汚れ、トナー飛散を防止することができる。
また、本発明によれば、推定した単位動作当たりのトナー消費量に応じてトナー濃度センサの出力値を補正するようにしたので、画像面積率に応じてシフトしていってしまうＴＣ−ＶＴの関係を適正な関係に補正することができ、リミッタにかかるＴＣを適正な値にすることができるため、異常にＴＣが上昇することを防止することができる。従って、地汚れ、トナー飛散を防止することができる。
【００１５】
また、本発明によれば、像担持体への書き込み画素の総数で使用したトナー量を推定するので、単位時間のトナー補給量が不安定であるシステム（バラツキが大きい）や、特に２値書き込み方式では消費トナー量の推定精度が高くなり、トナー濃度の検知精度を高めることができる。
また、本発明によれば、回転してトナーを補給するトナー補給装置の回転数で使用したトナー量を推定するようにしているので、単位時間のトナー補給量が安定しているシステムでは、消費トナー量の推定精度が高くなり、トナー濃度の検知精度を高めることができる。
また、本発明によれば、トナー、キャリアが異なった場合に、画像面積率に対するＴＣ−ＶＴのシフト量が異なることがあるため、複数の現像器毎（色毎）に補正量を設定することで、トナー濃度の検知精度を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に添付の図を参照してこの発明の実施形態を詳細に説明する。
＜実施例＞
以下、本発明を画像形成装置である電子写真複写装置（以下、複写機という）に適用した一実施形態について、図面を用いて以下説明する。なお、本発明はこの例に限定されない。
図１は、本発明の実施形態に係る複写機の概要を示す図である。ここで、この複写機は、読取部１、画像処理部６、像形成部１２、システム制御部１８、操作部１９からなり、読取部１は、ランプ２、ＣＣＤ３、増幅器４、Ａ／Ｄ変換部５を有しており、画像処理部６は、シューディング補正部８、フィルタ９、γ補正部１０、階調処理部１１を有しており、像形成部１２は、書き込み部１３、感光体ドラム３０、露光部１４、帯電チャージャ１５、現像スリーブ１６、給紙トレー１７、温湿度を検知する温湿度検知部２０を有しており、読取部１、画像処理部６、像形成部１２が、操作部１９よりの指示に従うシステム制御部１８の制御の下に動作するようになっている。
【００１７】
図１に示す複写機は、その全体構成を見れば、読取部１において、ランプ２から照射された光は原稿面で反射してＣＣＤ３により電気信号に変換され、増幅器４で振幅調整された後にＡ／Ｄ変換器５で量子化されたディジタル画像データとなる。
生成されたディジタル画像データは、画像処理部６に入力され、シェーディング補正処理部８、フィルタ処理部９、γ補正処理部１０、階調処理部１１等をこの順序で施されて像形成部１２に送られる。
像形成部１２に入力されたディジタル画像データは、書き込み部１３で、そのデータ値に従いレーザ光１４に変換され、帯電チャージャ１５により帯電された感光体に照射され、感光体面に静電潜像を形成する。現像スリーブ１６は、形成された静電潜像に従い、感光体面にトナーを付着させる。感光体面に付着したトナーは、給紙トレー１７から送られてきた紙面上に転写され、定着部を通り、複写原稿として出力される。
【００１８】
図２は、図１に示す複写機における現像装置４０の構成を示す断面図である。この現像装置４０は、感光体ドラム３０の側方に配置され、感光体ドラム３０に向けて開口部が形成された現像ケース４２を有している。この現像ケース４２の開口部から、トナー及び磁性粉末キャリアからなる二成分現像剤（以下、現像剤という）を表面に坦持する現像剤担持体としての現像スリーブ１６が一部露出するよう配置されている。現像スリーブ１６は非磁性材料からなる円筒状のものであり、内部に固定された磁界発生手段としてのマグネットローラを有している。現像スリーブ１６はこのマグネットローラの周りを自在に回転することができる。
【００１９】
また、現像スリーブ１６の感光体ドラム３０との対向部との反対側には、現像剤が収容される現像剤収容部４１が、現像ケース４２により形成されている。現像剤収容部４１には、現像剤収容部内の現像剤を攪拌しながら搬送するための現像剤撹拌スクリュー４４、４５が設けられている。
なお、図２では、現像剤撹拌スクリュー４４、４５の間には仕切りがあるが、現像剤収容部４１の手前側、奥側では仕切りがなく、つながっており、現像剤が移動できるようになっている。また、現像スリーブ１６に担持されて感光体ドラム３０との対向部に搬送される現像剤量を規制するドクタブレード４３を備えている。さらに、現像剤収容部４１内の現像剤撹拌スクリュー４５の上方には、補充用トナーを収容するトナーホッパ４６が設けられている。
【００２０】
上記構成の現像装置４０では、現像剤撹拌スクリュー４４、４５が回転することにより、現像剤収容部４１に収容されている現像剤が撹拌されながら現像スリーブ１６近傍へ搬送される。この時、現像剤は攪拌作用により摩擦帯電する。現像スリーブ１６近傍へ搬送された現像剤は現像スリーブ１６内部のマグネットローラによる磁力によって現像スリーブ１６表面に担持される。次に、ドクターブレード４３により層厚を規制された現像剤は、感光体ドラム３０に最近接する部位まで搬送され、トナーが静電潜像に電気的に付着する。
この現像装置４０では、現像に供される現像剤中の磁性キャリアに対するトナーの混合比率を常に適正値に保って高品質の画像を得るために、現像剤収容部４１内のトナー濃度を検知してこれを所定値に維持する必要がある。トナー濃度が低下したことが検知されれば、トナーホッパ４６から補充用のトナーを補給して適正なトナー濃度とするようにトナー補給制御を行うトナー補給制御部４８により制御する。そのため、現像剤収容部４１内の現像剤のトナー濃度を現像剤の透磁率に基づいて検知するトナー濃度検知装置としてのトナー濃度センサ２７が設置されている。そして、このトナー濃度センサ２７により検出した現像剤のトナー濃度ＴＣおよび温湿度を検知する温湿度検知部２０よりの温湿度に基づいて、トナー補給制御部４８により後述するように現像剤のトナー濃度が調整制御される。
【００２１】
また、本発明を図３に示すタンデム型間接転写方式のカラー複写機に適用することも可能である。図３は、本発明を実施したタンデム型間接転写方式のカラー複写機に構成図である。この画像形成装置は、複写装置本体２００、この複写機本体を載せる給紙テーブル３００、複写装置本体上に取り付けるスキャナ４００、さらにその上に取り付ける原稿自動搬送装置（ＡＤＦ）５００から主に構成されている。
複写装置本体２００には、中央に、無端ベルト状の中間転写体２１０を設ける。そして、図３の例では、中間転写体２１０を、３つの支持ローラ２１４、２１５、２１６に掛け回して図中時計回り方向に回転搬送可能とする。図示の例では、３つの支持ローラのうち第２の支持ローラ２１５の左側に、画像転写後に中間転写体２１０上に残留する残留トナーを除去する中間転写体クリーニング装置２１７を設ける。また、第１の支持ローラ２１４と第２の支持ローラ２１５との間に張り渡した中間転写体２１０上には、その搬送方向に沿って、ブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの４つの画像形成手段２１８を横に並べて配置してタンデム画像形成装置２２０を構成する。そのタンデム画像形成装置２２０の上方には、図３に示すように、露光装置２２１を設ける。
【００２２】
一方、中間転写体２１０を挟んでタンデム画像形成装置２２０と反対の側には、２次転写装置２２２を備える。２次転写装置２２２は、図示の例では、２つのローラ２２３間に、無端ベルトである２次転写ベルト２２４を掛け渡して構成し、中間転写体２１０を介して第３の支持ローラ２１６に押し当てて配置し、中間転写体２１０上の画像をシートに転写する。
また、２次転写装置２２２の横には、シート上の転写画像を定着する定着装置２２５を設ける。定着装置２５は、無端ベルトである定着ベルト２２６に加圧ローラ２２７を押し当てて構成する。
【００２３】
上述した２次転写装置２２２には、画像転写後のシートをこの定着装置２２５へと搬送するシート搬送機能も備えてなる。もちろん、２次転写装置２２２として、転写ローラや非接触のチャージャを配置してもよく、そのような場合は、このシート搬送機能を併せて備えることは難しくなる。
なお、図示の例では、このような２次転写装置２２２および定着装置２２５の下側に、上述したタンデム画像形成装置２２０と平行に、シートの両面に画像を記録すべくシートを反転するシート反転装置２２８を備える。
【００２４】
次に、タンデム画像形成部２２０の個々の画像形成部２１８について説明する。
図４は、画像形成部２１８の概略構成図である。画像形成部２１８は、像担持体としての感光体ドラム２４０のまわりに、帯電手段としての帯電装置２６０、現像手段としての現像装置２６１、温湿度を検知する温湿度検知部２８２などを備えてなる。
上記画像形成部２１８を構成する部分のうち、帯電装置２６０はローラ状であり、感光体２４０に接触して電圧を印加することによりその感光体ドラム２４０の帯電を行う。もちろん、非接触のスコロトロンチャージャで帯電を行うこともできる。上記現像装置２６１は、磁性キャリアと非磁性のトナーとを含む二成分現像剤を使用し、現像剤収容部２６６を備えている。
【００２５】
上記現像剤収容部２６６、二成分現像剤を攪拌しながら搬送して現像スリーブ２６５に二成分現像剤を供給付着させるものである。この現像剤収容部２６６、平行な２本の現像剤撹拌スクリュー２６７、２６８が設けられ、２本のスクリュー２６７、２６８の間は、両端部を除いて仕切り板２６９で仕切られている。また、現像ケース２７０にはトナー濃度センサ２７１が取り付けられている。そして、このトナー濃度センサ２７１により検出した現像剤のトナー濃度ＴＣおよび温湿度を検知する温湿度検知部２８２よりの温湿度に基づいて、トナー補給制御部２８０によって後述するように現像剤のトナー濃度が調整制御される。
上記現像剤収容部２６６は、現像スリーブ２６５に付着した二成分現像剤のうちのトナーを感光体ドラム２４０に転移させるものであり、現像ケース２７０の開口を通して感光体ドラム２４０と対向する現像剤担持体としての現像スリーブ２６５が設けられている。また、現像スリーブ２６５の表面に対して一定距離で離間した隙間をもって保持されたドクターブレード２７３が設けられている。
【００２６】
さて、いまこのカラー電子写真複写機を用いてコピーをとるときは、原稿自動搬送装置５００の原稿台５３０上に原稿をセットする。または、原稿自動搬送装置５００を開いてスキャナ４００のコンタクトガラス５３２上に原稿をセットし、原稿自動搬送装置５００を閉じてそれで押さえる。
そして、不図示のスタートスイッチを押すと、原稿自動搬送装置５００に原稿をセットしたときは、原稿を搬送してコンタクトガラス５３２上へと移動して後、他方コンタクトガラス５３２上に原稿をセットしたときは、直ちにスキャナ４００を駆動し、第１走行体４３３および第２走行体４３４を走行する。そして、第１走行体４３３で光源から光を発射するとともに原稿面からの反射光をさらに反射して第２走行体４３４に向け、第２走行体４３４のミラーで反射して結像レンズ４３５を通して読み取りセンサ４３６に入れ、原稿内容を読み取る。
【００２７】
また、不図示のスタートスイッチを押すと、不図示の駆動モータで支持ローラ２１４、２１５、２１６の１つを回転駆動して他の２つの支持ローラを従動回転し、中間転写体２１０を回転搬送する。同時に、個々の画像形成手段２１８でその感光体２４０を回転して各感光体２４０上にそれぞれ、ブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの単色画像を形成する。そして、中間転写体２１０の搬送とともに、それらの単色画像を順次転写して中間転写体２１０上に合成カラー画像を形成する。
一方、不図示のスタートスイッチを押すと、給紙テーブル３００の給紙ローラ３４２の１つを選択回転し、ペーパーバンク３４３に多段に備える給紙カセット３４４の１つからシートを繰り出し、分離ローラ３４５で１枚ずつ分離して給紙路３４６に入れ、搬送ローラ３４７で搬送して複写装置本体２００内の給紙路２４８に導き、レジストローラ２４９に突き当てて止める。
【００２８】
または、給紙ローラ２５０を回転して手差しトレイ２５１上のシートを繰り出し、分離ローラ２５２で１枚ずつ分離して手差し給紙路２５３に入れ、同じくレジストローラ２４９に突き当てて止める。
そして、中間転写体２１０上の合成カラー画像にタイミングを合わせてレジストローラ２４９を回転し、中間転写体２１０と２次転写装置２２２との間にシートを送り込み、２次転写装置２２２で転写してシート上にカラー画像を記録する。
【００２９】
画像転写後のシートは、２次転写装置２２２で搬送して定着装置２２５へと送り込み、定着装置２２５で熱と圧力とを加えて転写画像を定着して後、切換爪２５５で切り換えて排出ローラ２５６で排出し、排紙トレイ２５７上にスタックする。または、切換爪２５５で切り換えてシート反転装置２２８に入れ、そこで反転して再び転写位置へと導き、裏面にも画像を記録して後、排出ローラ２５６で排紙トレイ２５７上に排出する。
一方、画像転写後の中間転写体２１０は、中間転写体クリーニング装置２１７で、画像転写後に中間転写体２１０上に残留する残留トナーを除去し、タンデム画像形成装置２２０による再度の画像形成に備える。
【００３０】
次に、上記実施形態のトナー補給制御部における画像面積率に応じてＶＴ補正係数をかけた場合のトナー濃度制御方法（ＶＴ補正方法）について述べる。以下、現像剤のトナー濃度をＴＣとし、トナー濃度センサのセンサ出力値をＶＴとする。
ここで、初期剤ＴＣ＝７％、
初期剤設定の狙いのＶＴ＝３．０Ｖ、
ＶＴ上限値：４．０Ｖ、
ＶＴ下限値：２．０Ｖ
とする。
【００３１】
まず、現像装置が新品状態時にＴセンサ初期設定を行い、ＶＣｎＴ（制御電圧）を決定する。Ｔセンサ初期設定とは、初期値ＴＣ＝７％において、狙いの初期値ＶＴ＝３．０Ｖ出力するための制御電圧ＶＣｎＴを決める動作である。
具体的には、ＶＣｎＴを変化させながらＶＴ出力をサンプリングし、ＶＣｎＴ−ＶＴの直線から制御電圧ＶＣｎＴを決定する動作である。
【００３２】
トナー補給制御部におけるトナー補給制御は、Ｖｒｅｆ（狙いのＶＴ値）とＶＴの関係を見て制御されており、基本的には、Ｖｒｅｆ＞ＶＴの場合は補給せず、Ｖｒｅｆ＜ＶＴの場合は補給する。そして、その狙いのＶｒｅｆを決定するために、紙間、ＪＯＢエンド等にパターンを作成し、それをＰセンサ（反射型フォトセンサ）で読み取り、付着量に換算し、狙いの付着量より薄い場合にはＶｒｅｆを低く、濃い場合にはＶｒｅｆを高くする。Ｖｒｅｆは画像形成時、ＪＯＢエンドプロコン時等適時に変更され、それに応じてＶＴ出力をＶｒｅｆの値に近づけるように補給制御が行われる。また、Ｖｒｅｆの上下限値を設定することで、ＴＣにリミッタをかけることができる。（図５参照）図５は、現像剤のトナー濃度ＴＣとトナー濃度センサのセンサ出力値ＶＴとの関係を示すグラフ図である。
【００３３】
図６に、使用環境による温湿度検知部におけるＴセンサ感度の変化を示す。図のＨＨ、ＭＭ、ＬＬはそれぞれ、ＨＨ：２７℃、８０Ｐｈ％、ＭＭ：２３℃、５０Ｐｈ％、ＬＬ：１０℃、１５Ｐｈ％のことである。図６に示すように、通常環境と比較して、低温、低湿環境では、感度が寝気味になり、高温、高湿環境では、感度が立ち気味になる。そのため、図７に示すように、Ｖｒｅｆ上下限値を設定していても、使用環境によって、リミッタにかかるＴＣが変化してしまう。そこで、図９に示すように、湿度に応じてＶｒｅｆ上下限値補正を図８および図１０に示す値に従って行うことで、リミッタにかかるＴＣの環境によるバラツキを低減することができる。
【００３４】
図１１は、画像面積率に応じてＶＴ出力に補正をかけた場合とかけない場合のＴＣとＶＴの関係を示す。また、図１２は、画像面積率と補正係数の関係を示す。同一センサおよび現像剤を用いており、ＴＣ−ＶＴの関係はどの画像面積率の関係も同じになるのが理想ではあるが、補正を行っていない比較例のように画像面積率が低いほど、ＶＴ＝２．０ＶになるＴＣ（リミッタにかかるＴＣ）が高くなり、狙いである画像面積率５％での出力特性からずれていっている。
しかし、本実施例の画像面積率に応じてＶＴ補正係数をかけることで、画像面積率５％の出力特性に近づけることができ、狙いのＴＣでリミッタにかけることができることが分かる。これにより、低画像面積通紙時（画像面積率５％以下）の高ＴＣ側でのＴＣ−ＶＴの関係のずれを修正することができ、想定以上にＴＣが上がらないようにすることができるため、地汚れ、トナー飛散等の問題が発生することを防止することができる。
【００３５】
なお、本実施例の画像面積率の算出については、前１０００枚プリント中の平均画像面積率を用いる。平均画像面積率の算出をあまり少ない枚数（数百枚程度）で行うと画像面積率の変動が大きくなり、補正がききすぎてしまう恐れがあるため１０００枚程度の平均値を用いると良い。逆に２０００枚、３０００枚単位では、補正をかけるタイミングが遅くなるため効果が小さくなる。
また、本実施例では、画像面積率で補正を行ったが、トナー補給装置の駆動時間から推定トナー補給量を算出し、それに応じて補正を行っても良い。予め単位時間当たりのトナー補給量を求め、それと駆動時間との積により推定トナー補給量を求める。
また、本実施例では記載していないが、トナー、キャリアが異なる場合には、流動性等の変化具合も異なるため、ＴＣ−ＶＴのシフト具合も異なることがあるため、複数の現像器を有する場合には（色毎）、それぞれの現像器毎で補正量を設定することでトナー濃度の検知精度を高めることができる。
【００３６】
なお、他の実施形態として、上述した実施形態の画像形成装置のトナー補給制御部（図２、４における４８および２８０）に、さらに、２成分現像装置の動作履歴を記憶する動作履歴記憶装置と、トナー像の形成に使用したトナー量を推定するトナー量推定装置と、動作履歴記憶装置とトナー量推定装置の出力から現像装置の単位動作当たりのトナー消費量を推定する演算装置とを備え、この演算装置で推定した単位動作当たりのトナー消費量に応じてトナー濃度センサ（図２、４における２７および２７１）の出力値を補正するようにしても良い。
なお、この場合、トナー補給装置を回転してトナーを補給するトナー補給装置とし、トナー量推定装置が、トナー補給装置の回転数で使用したトナー量を推定するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の実施形態に係る複写機の概要を示す図である。
【図２】図１に示す複写機における現像装置の構成を示す断面図である。
【図３】本発明を実施したタンデム型間接転写方式のカラー複写機の構成図である。
【図４】図３に示す複写機における画像形成部の構成を示す断面図である。
【図５】現像剤のトナー濃度ＴＣとトナー濃度センサのセンサ出力値ＶＴとの関係を示すグラフ図である。
【図６】現像剤のトナー濃度ＴＣとトナー濃度センサのセンサ出力値ＶＴとの関係を示すグラフ図である。
【図７】現像剤のトナー濃度ＴＣとトナー濃度センサのセンサ出力値ＶＴとの関係を示すグラフ図である。
【図８】湿度に応じて行うＶｒｅｆ上下限値補正値を示す図である。
【図９】現像剤のトナー濃度ＴＣとトナー濃度センサのセンサ出力値ＶＴとの関係を示すグラフ図である。
【図１０】湿度に応じて行うＶｒｅｆ上下限値補正値を示す図である。
【図１１】現像剤のトナー濃度ＴＣとトナー濃度センサのセンサ出力値ＶＴとの関係を示すグラフ図である。
【図１２】画像面積率と補正係数の関係を示す図である。
【図１３】現像剤のトナー濃度ＴＣとトナー濃度センサのセンサ出力値ＶＴとの関係を示すグラフ図である。
【符号の説明】
【００３８】
１…読取部、２…ランプ、３…ＣＣＤ、４…増幅器、５…変換器、６…画像処理部、８…シューディング補正部、９…フィルタ、１０…γ補正部、１１…階調処理部、１２…像形成部、１４…露光部、１５…帯電チャージャ、１６…現像スリーブ、１７…給紙トレー、１８…システム制御部、１９…操作部、２０…温湿度検知部、２５…定着装置、２７…トナー濃度センサ、３０…感光体ドラム、４０…現像装置、４１…現像剤収容部、４２…現像ケース、４３…ドクターブレード、４４…現像剤撹拌スクリュー、４６…トナーホッパ、４８…トナー補給制御部、２００…複写装置本体、２１０…中間転写体、２１４…第１の支持ローラ、２１４、２１５、２１６…支持ローラ、２１５…第２の支持ローラ、２１６…第３の支持ローラ、２１７…中間転写体クリーニング装置、２１８…画像形成部、２２０…タンデム画像形成部、２２１…露光装置、２２２…次転写装置、２２３…ローラ、２２４…次転写ベルト、２２５…定着装置、２２６…定着ベルト、２２７…加圧ローラ、２２８…シート反転装置、２４０…感光体ドラム、２４８…給紙路、２４９…レジストローラ、２５０…給紙ローラ、２５１…トレイ、２５２…分離ローラ、２５３…給紙路、２５５…切換爪、２５６…排出ローラ、２５７…排紙トレイ、２６０…帯電装置、２６１…現像装置、２６５…現像スリーブ、２６６…現像剤収容部、２６７…現像剤撹拌スクリュー、２６９…板、２７０…現像ケース、２７１…トナー濃度センサ、２７３…ドクターブレード、２８０…トナー補給制御部、２８２…温湿度検知部、３００…給紙テーブル、３４２…給紙ローラ、３４３…ペーパーバンク、３４４…給紙カセット、３４５…分離ローラ、３４６…給紙路、３４７…搬送ローラ、４００…スキャナ、４３３…第１走行体、４３４…第２走行体、４３５…結像レンズ、４３６…センサ、５００…原稿自動搬送装置、
５３０…原稿台、５３２…コンタクトガラス
【図１】
2007232992.tif 000003
【図２】
2007232992.tif 000004
【図３】
2007232992.tif 000005
【図４】
2007232992.tif 000006
【図５】
2007232992.tif 000007
【図６】
2007232992.tif 000008
【図７】
2007232992.tif 000009
【図８】
2007232992.tif 000010
【図９】
2007232992.tif 000011
【図１０】
2007232992.tif 000012
【図１１】
2007232992.tif 000013
【図１２】
2007232992.tif 000014
【図１３】
2007232992.tif 000015