(57)【要約】【課題】現像器内のトナー濃度を一定にするため、必要なトナー補給量を算出された計算に基づいて必要な位置に分配して補給するトナー補給制御システムを提供する。【解決手段】現像手段の現像器にトナーを補給するトナー補給制御システムにおいて、現像器内にトナーを供給する第一のトナー補給口と第二のトナー補給口と、現像器内のトナー濃度を検出するためのトナー濃度検出手段と、書き込み手段の画像情報を取得し、取得された画像情報からトナー補給量を計算する消費計算部（補給量計算部）と、トナー濃度検出手段の検出値からトナー補給量を計算するセンサ計算部（ＦＢコントローラ）と、を有する構成としたことにより、必要なトナー補給量を、必要なタイミングで的確に現像器内へ補給させることができるので、現像器内のトナー濃度を一定にするために必要なトナー補給量を算出された計算に基づいて必要な位置に分配して補給することができる。【選択図】図１２
2012048148.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
帯電した像坦持体に書き込み手段で画像情報に基づいて潜像を形成し、前記像坦持体上の潜像を現像手段の現像剤のトナーで現像して可視像化し、該可視像を記録材に直接又は中間転写体を介して転写する画像形成装置に用いられ、前記現像手段にトナーを補給するトナー補給制御システムにおいて、
前記現像手段内にトナーを供給する第一のトナー補給口と第二のトナー補給口と、
前記現像手段内のトナー濃度を検出するためのトナー濃度検出手段と、
前記書き込み手段の画像情報を取得し、取得された画像情報からトナー補給量を計算する消費計算部と、
前記トナー濃度検出手段の検出値からトナー補給量を計算するセンサ計算部と、
を有することを特徴とするトナー補給制御システム。
【請求項２】
請求項１に記載のトナー補給制御システムにおいて、
前記第一のトナー補給口と前記第二のトナー補給口はともに、前記現像手段内の現像剤の循環方向に対して、前記トナー濃度検出手段の上流側に配置されていることを特徴とするトナー補給制御システム。
【請求項３】
請求項１に記載のトナー補給制御システムにおいて、
前記現像手段内の現像剤の循環方向に対して、前記第一のトナー補給口と前記第二のトナー補給口の間に前記トナー濃度検出手段が配置されていることを特徴とするトナー補給制御システム。
【請求項４】
請求項１から３の何れか一つに記載のトナー補給制御システムにおいて、
前記第一のトナー補給口から補給されるトナー量の計算は前記消費計算部で行われ、前記第二のトナー補給口から補給されるトナー量の計算は前記センサ計算部で行われるか、あるいは、前記第一のトナー補給口から補給されるトナー量の計算は前記センサ計算部で行われ、前記第二のトナー補給口から補給されるトナー量の計算は前記消費計算部で行われることを特徴とするトナー補給制御システム。
【請求項５】
請求項１から３の何れか一つに記載のトナー補給制御システムにおいて、
前記第一のトナー補給口と前記第二のトナー補給口から補給されるトナー量の計算は、補給量分配計算部にてそれぞれに分散されてから行われることを特徴とするトナー補給制御システム。
【請求項６】
請求項１から５の何れか一つに記載のトナー補給制御システムにおいて、
前記第一のトナー補給口と前記第二のトナー補給口までは、それぞれ個別のトナー供給経路を有することを特徴とするトナー補給制御システム。
【請求項７】
請求項１から５の何れか一つに記載のトナー補給制御システムにおいて、
前記第一のトナー補給口と前記第二のトナー補給口で、何れか一方のトナー供給経路を分岐させて供給することを特徴とするトナー補給制御システム。
【請求項８】
像坦持体と、該像坦持体を帯電する帯電手段と、帯電した前記像坦持体に画像情報に基づいて潜像を形成する書き込み手段と、前記像坦持体上の潜像を現像剤のトナーで現像して可視像化する現像手段と、該可視像を記録材に直接又は中間転写体を介して転写する転写手段を有する画像形成装置において、
前記現像手段にトナーを補給する手段として、請求項１から７の何れか一つに記載のトナー補給制御システム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】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置の現像部にトナーを補給するトナー補給制御システム、及び、そのトナー補給制御システムを備えた複写機、プリンタ、ファクシミリ装置、あるいはこれらの機能を有する複合機等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現像剤にトナーを用いた画像形成方法や画像形成装置において、高品質な画像を形成するためには現像器内のトナー濃度を一定に保つ事が重要である。そのため、トナー補給を行う際にはトナーが消費された箇所に必要な量を補給する事が望ましい。現在主流の方法としては、出力される画像情報を元にトナー補給を行っている。画像情報は消費されたトナー量と直接に関係する情報であり、精度が高いためである。しかし、トナー補給駆動においてはトナーが粉体であるため正確な分量を補給する事が難しい。これには機械個体差も当然含まれる。また、画像品質を保証するために温度や湿度などの環境状況やユーザ設定などにも対応する必要がある。そのため、センサによるトナー濃度を検出し、その結果に基づいた補給も行っている。この２つの考え方に基づくトナー補給システムは現時点での主流技術であり、既に知られている。
【０００３】
しかし、従来のトナー補給システムでは、画像情報を元に求められたトナー補給量と、センサによるトナー濃度検出から求められたトナー補給量とが合算されて補給されている。本来はそれぞれの補給量が計算される根拠が異なるため、補給するタイミングや補給量は異なるはずである。個別に求められたトナー補給量が合算される事により、最適なタイミングあるいは補給量の情報が消されてしまっており、現像器内のトナー濃度を理想の状態に近づけるための障害となっているという問題があった。
【０００４】
また、特許文献１（特開２０１０−９１７８５号公報）には、現像器内のトナー濃度を一定にする目的で、画像情報を用いたフィードフォワード（ＦＦ）制御と、トナー濃度センサを用いたフィードバック（ＦＢ）制御を組み合わせ、それぞれをトナー補給量算出後、両者を加減算して最終的なトナー補給量を算出している構成が開示されている。
【０００５】
特許文献１に記載の構成では、画像情報に基づいて必要なトナー補給量を算出するＦＦ制御と、トナー濃度検出により必要なトナー消費量を算出するＦＢ制御とから最終的な必要トナー補給量を算出している。
しかし、先に記載した従来技術の問題点のように、必要なトナー補給量を最終的に合算して補給してしまうために、画像情報の持つ消費された位置と量の情報、あるいはセンサ検出によるタイミングと必要なトナー量などの情報が消えてしまうという問題は解消できていない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、現像器内のトナー濃度を一定にするため、必要なトナー補給量を算出された計算に基づいて必要な位置に分配して補給するトナー補給制御システムを提供することを目的とし、さらにはそのトナー補給制御システムを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するため、本発明では以下の［１］〜［８］に記載の解決手段を採っている。
［１］：帯電した像坦持体に書き込み手段で画像情報に基づいて潜像を形成し、前記像坦持体上の潜像を現像手段の現像剤のトナーで現像して可視像化し、該可視像を記録材に直接又は中間転写体を介して転写する画像形成装置に用いられ、前記現像手段にトナーを補給するトナー補給制御システムにおいて、前記現像手段内にトナーを供給する第一のトナー補給口と第二のトナー補給口と、前記現像手段内のトナー濃度を検出するためのトナー濃度検出手段と、前記書き込み手段の画像情報を取得し、取得された画像情報からトナー補給量を計算する消費計算部と、前記トナー濃度検出手段の検出値からトナー補給量を計算するセンサ計算部と、を有することを特徴とする（請求項１）。
［２］：［１］に記載のトナー補給制御システムにおいて、前記第一のトナー補給口と前記第二のトナー補給口はともに、前記現像手段内の現像剤の循環方向に対して、前記トナー濃度検出手段の上流側に配置されていることを特徴とする（請求項２）。
［３］：［１］に記載のトナー補給制御システムにおいて、前記現像手段内の現像剤の循環方向に対して、前記第一のトナー補給口と前記第二のトナー補給口の間に前記トナー濃度検出手段が配置されていることを特徴とする（請求項３）。
［４］：［１］から［３］の何れか一つに記載のトナー補給制御システムにおいて、前記第一のトナー補給口から補給されるトナー量の計算は前記消費計算部で行われ、前記第二のトナー補給口から補給されるトナー量の計算は前記センサ計算部で行われるか、あるいは、前記第一のトナー補給口から補給されるトナー量の計算は前記センサ計算部で行われ、前記第二のトナー補給口から補給されるトナー量の計算は前記消費計算部で行われることを特徴とする（請求項４）。
［５］：［１］から［３］の何れか一つに記載のトナー補給制御システムにおいて、前記第一のトナー補給口と前記第二のトナー補給口から補給されるトナー量の計算は、補給量分配計算部にてそれぞれに分散されてから行われることを特徴とする（請求項５）。
［６］：［１］から［５］の何れか一つに記載のトナー補給制御システムにおいて、前記第一のトナー補給口と前記第二のトナー補給口までは、それぞれ個別のトナー供給経路を有することを特徴とする（請求項６）。
［７］：［１］から［５］の何れか一つに記載のトナー補給制御システムにおいて、前記第一のトナー補給口と前記第二のトナー補給口で、何れか一方のトナー供給経路を分岐させて供給することを特徴とする（請求項７）。
［８］：像坦持体と、該像坦持体を帯電する帯電手段と、帯電した前記像坦持体に画像情報に基づいて潜像を形成する書き込み手段と、前記像坦持体上の潜像を現像剤のトナーで現像して可視像化する現像手段と、該可視像を記録材に直接又は中間転写体を介して転写する転写手段を有する画像形成装置において、前記現像手段にトナーを補給する手段として、請求項１から７の何れか一つに記載のトナー補給制御システムを有することを特徴とする（請求項８）。
【発明の効果】
【０００８】
本発明では、現像手段の現像器のトナー補給口を少なくとも２つ以上設け、それぞれに画像情報に基づく補給と、トナー濃度検出手段の検出値に基づく補給とを分配することで、必要なトナー補給量を、必要なタイミングで的確に現像器内へ補給させることができるので、現像器内のトナー濃度を一定にするために必要なトナー補給量を算出された計算に基づいて必要な位置に分配して補給することができ、トナー濃度を一定に保つことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の画像形成装置の一実施形態に係るプリンタの構成例を示す概略構成図である。
【図２】図１に示すプリンタのＹトナー像を生成するためのプロセスユニットの構成例を示す概略図である。
【図３】現像剤循環搬送路内を二成分現像剤が循環する構成の現像ユニットの断面構成例を示す説明図である。
【図４】本発明に係るトナー補給制御を行う機構の機能ブロック図である。
【図５】本発明の実施形態におけるトナー補給装置の補給基礎パターンを示すグラフである。
【図６】トナー濃度検出手段の検出箇所における単位消費波形と、トナー補給口の位置における単位消費波形とを比較したグラフである。
【図７】単位消費波形Ｓ２と、この単位消費波形Ｓ２によるトナー濃度ムラを打ち消す単位補給波形とを示すグラフである。
【図８】トナー補給に関しての問題の説明図である。
【図９】本発明に係るトナー補給制御システムの一例を示すブロック線図である。
【図１０】本発明の実施例の現像ユニットの基本構成例を示す説明図である。
【図１１】本発明の実施例の現像ユニットの別の基本構成例を示す説明図である。
【図１２】本発明の実施例のトナー補給制御システムの基本構成例を示すブロック線図である。
【図１３】本発明の実施例のトナー補給制御システムの別の基本構成例を示すブロック線図である。
【図１４】実施例１のトナー補給制御に関しての説明図である。
【図１５】実施例２のトナー補給制御に関しての説明図である。
【図１６】実施例３のトナー補給制御に関しての説明図である。
【図１７】実施例４のトナー補給制御に関しての説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明では、現像手段の現像器内にトナーを供給する事で現像器内のトナー濃度を一定に保つトナー補給制御システムに関して、以下の特徴を有する。
本発明では、現像手段の現像器にトナーの補給口を少なくとも２つ以上設けることで、画像情報に基づいて算出されたトナー補給量と、トナー濃度検出手段の検出値に基づいて算出されたトナー補給量を、個別に異なる補給口から現像器内へ補給させることができるようにしたことが特徴になっている。
上記記載の本発明の特徴について、以下、図面を用いて詳細に解説する。
【００１１】
本発明を画像形成装置である電子写真方式のプリンタに適用した実施形態について説明する。まず、本実施形態に係るプリンタの基本的な構成例について説明する。
図１は、本発明の画像形成装置の一実施形態に係るプリンタの構成例を示す概略構成図である。このプリンタは、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラック（以下、Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋと記す。）用の４つのプロセスユニット１Ｙ、ＩＣ、１Ｍ、１Ｋ備えている。これらは、画像を形成する画像形成物質として、互いに異なる色のＹ、Ｃ、Ｍ、Ｋのトナーを用いるが、それ以外は同様の構成になっている。
【００１２】
後述の潜像形成、現像の工程を経て像坦持体である感光体３Ｙ上に形成されたＹトナー像は、転写手段を構成する転写ユニット４０の無端ベルト状の中間転写体（中間転写ベルト）４１に中間転写される。
図２に示す感光体ユニット２Ｙのドラムクリーニング装置４Ｙは、中間転写工程を経た後の感光体３Ｙの表面に残留したトナーを除去する。これによってクリーニング処理が施された感光体３Ｙの表面は、図示しない除電装置によって除電される。この除電により、感光体３Ｙの表面が初期化されて次の画像形成に備えられる。
また、他色用のプロセスユニット１Ｃ、１Ｍ、１Ｋにおいても、同様にして感光体３Ｃ、３Ｍ、３Ｋ上にＣトナー像、Ｍトナー像、Ｋトナー像が形成されて、中間転写ベルト４１上に中間転写される。
【００１３】
プロセスユニット１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋの図１中下方には、潜像の書き込み手段である光書込ユニット２０が配設されている。
光書込ユニット２０は、画像情報に基づいて発したレーザー光Ｌを、各プロセスユニット１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋの感光体３Ｙ、３Ｃ、３Ｍ、３Ｋに照射する。これにより、感光体３Ｙ、３Ｃ、３Ｍ、３Ｋ上には、それぞれＹ用、Ｃ用、Ｍ用、Ｋ用の静電潜像が形成される。
なお、光書込ユニット２０は、光源から発したレーザー光Ｌを、モータによって回転駆動されるポリゴンミラー２１によって偏向せしめながら、複数の光学レンズやミラーを介して感光体３Ｙ、３Ｃ、３Ｍ、３Ｋに照射するものである。
また、かかる構成のものに代えて、ＬＥＤアレイを採用したものを用いてもよい。
【００１４】
光書込ユニット２０の下方には、第１給紙カセット３１、第２給紙カセット３２が鉛直方向に重なるように配設されている。
これらの給紙カセット内には、それぞれ、記録材である記録紙Ｐが複数枚重ねられた記録紙束の状態で収容されており、一番上の記録紙Ｐには、第１給紙ローラ３１ａ及び第２給紙ローラ３２ａがそれぞれ当接している。第１給紙ローラ３１ａが図示しない駆動手段によって図１中反時計回りに回転駆動すると、第１給紙カセット３１内の一番上の記録紙Ｐが、給紙カセットの図１中右側方において鉛直方向に延在するように配設された給紙路３３に向けて排出される。
【００１５】
また、第２給紙ローラ３２ａが図示しない駆動手段によって図１中反時計回りに回転駆動すると、第２給紙カセット３２内の一番上の記録紙Ｐが給紙路３３に向けて排出される。給紙路３３内には、複数の搬送ローラ対３４が配設されており、給紙路３３に送り込まれた記録紙Ｐは、これら搬送ローラ対３４のローラ間に挟み込まれながら、給紙路３３内を図１中下側から上側に向けて搬送される。また、給紙路３３の末端には、レジストローラ対３５が配設されている。
レジストローラ対３５は、搬送ローラ対３４から送られてくる記録紙Ｐをローラ間に挟み込むとすぐに、両ローラの回転を一旦停止させる。そして、記録紙Ｐを適切なタイミングで後述の２次転写ニップに向けて送り出す。
【００１６】
各プロセスユニット１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋの図１中上方には、中間転写ベルト４１を張架しながら図１中反時計回りに無端移動させる転写ユニット４０が配設されている。転写ユニット４０は、中間転写ベルト４１の他、ベルトクリーニングユニット４２、第１ブラケット４３、第２ブラケット４４などを備えている。また、４つの１次転写ローラ４５Ｙ、４５Ｃ、４５Ｍ、４５Ｋ、２次転写バックアップローラ４６、駆動ローラ４７、補助ローラ４８、テンションローラ４９なども備えている。中間転写ベルト４１は、これらのローラに張架されながら、駆動ローラ４７の回転駆動によって図１中反時計回りに無端移動する。
【００１７】
４つの１次転写ローラ４５Ｙ、４５Ｃ、４５Ｍ、４５Ｋは、このように無端移動する中間転写ベルト４１を感光体３Ｙ、３Ｃ、３Ｍ、３Ｋとの間に挟み込んでそれぞれ１次転写ニップを形成している。そして、中間転写ベルト４１の内周面にトナーとは逆極性（本実施形態ではプラス極性）の転写バイアスを印加する。中間転写ベルト４１は、その無端移動に伴ってＹ用、Ｃ用、Ｍ用、Ｋ用の１次転写ニップを順次通過していく過程で、その外周面に感光体３Ｙ、３Ｃ、３Ｍ、３Ｋ上の各色トナー像が重なり合うように１次転写される。これにより、中間転写ベルト４１上に４色重ね合わせトナー像（以下「４色トナー像」という。）が形成される。
【００１８】
２次転写バックアップローラ４６は、中間転写ベルト４１のループ外側に配設された２次転写ローラ５０との間に中間転写ベルト４１を挟み込んで２次転写ニップを形成している。先に説明したレジストローラ対３５は、ローラ間に挟み込んだ記録紙Ｐを、中間転写ベルト４１上の４色トナー像に同期させ得るタイミングで、２次転写ニップに向けて送り出す。中間転写ベルト４１上の４色トナー像は、２次転写バイアスが印加される２次転写ローラ５０と２次転写バックアップローラ４６との間に形成される２次転写電界や、ニップ圧の影響により、２次転写ニップ内で記録紙Ｐに一括して２次転写される。そして、記録紙Ｐの白色と相まって、フルカラートナー像となる。
【００１９】
２次転写ニップを通過した後の中間転写ベルト４１には、記録紙Ｐに転写されなかった転写残トナーが付着している。これは、ベルトクリーニングユニット４２によってクリーニングされる。なお、ベルトクリーニングユニット４２は、クリーニングブレード４２ａを中間転写ベルト４１の表面に当接させており、これによってベルト上の転写残トナーを掻き取って除去するものである。
【００２０】
なお、転写ユニット４０の第１ブラケット４３は、図示しないソレノイドの駆動のオン・オフに伴って、補助ローラ４８の回転軸線を中心にして所定の回転角度で揺動するようになっている。
本実施形態のプリンタは、モノクロ画像を形成する場合には、前述のソレノイドの駆動によって第１ブラケット４３を図中反時計回りに少しだけ回転させる。
この回転により、補助ローラ４８の回転軸線を中心にしてＹ用、Ｃ用、Ｍ用の１次転写ローラ４５Ｙ、４５Ｃ、４５Ｍを図中反時計回りに公転させることで、中間転写ベルト４１をＹ用、Ｃ用、Ｍ用の感光体３Ｙ、３Ｃ、３Ｍから離間させる。
そして、４つのプロセスユニット１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋのうち、Ｋ用のプロセスユニット１Ｋだけを駆動して、モノクロ画像を形成する。
これにより、モノクロ画像形成時にＹ用、Ｃ用、Ｍ用のプロセスユニットを無駄に駆動させることによるそれらプロセスユニットの消耗を回避することができる。
【００２１】
２次転写ニップの図中上方には、定着手段としての定着ユニット６０が配設されている。この定着ユニット６０は、ハロゲンランプ等の発熱源を内包する加圧加熱ローラ６１と、定着ベルトユニット６２とを備えている。
定着ベルトユニット６２は、定着ベルト６４、ハロゲンランプ等の発熱源を内包する加熱ローラ６３、テンションローラ６５、駆動ローラ６６、図示しない温度センサ等を有している。そして、無端状の定着ベルト６４を加熱ローラ６３、テンションローラ６５及び駆動ローラ６６によって張架しながら、図１中反時計回り方向に無端移動せしめる。この無端移動の過程で、定着ベルト６４は加熱ローラ６３によって裏面側から加熱される。このようにして加熱される定着ベルト６４の加熱ローラ６３の掛け回し箇所には、図１中時計回り方向に回転駆動される加圧加熱ローラ６１が表面側から当接している。これにより、加圧加熱ローラ６１と定着ベルト６４とが当接する定着ニップが形成されている。
【００２２】
定着ベルト６４のループ外側には、図示しない温度センサが定着ベルト６４の表面と所定の間隙を介して対向するように配設されており、定着ニップに進入する直前の定着ベルト６４の表面温度を検知する。
この検知結果は、図示しない定着電源回路に送られる。定着電源回路は、温度センサによる検知結果に基づいて、加熱ローラ６３に内包される発熱源や、加圧加熱ローラ６１に内包される発熱源に対する電源の供給をオン・オフ制御する。
これにより、定着ベルト６４の表面温度が約１４０℃に維持される。２次転写ニップを通過した記録紙Ｐは、中間転写ベルト４１から分離した後、定着ユニット６０内に送られる。そして、定着ユニット６０内の定着ニップに挟まれながら図中下側から上側に向けて搬送される過程で、定着ベルト６４によって加熱されたり、押圧されたりして、フルカラートナー像が記録紙Ｐに定着する。
【００２３】
このようにして定着処理が施された記録紙Ｐは、排紙ローラ対６７のローラ間を経た後、機外へと排出される。
プリンタ本体の筺体の上面には、スタック部６８が形成されており、排紙ローラ対６７によって機外に排出された記録紙Ｐは、このスタック部６８に順次スタックされる。
【００２４】
転写ユニット４０の上方には、Ｙトナー、Ｃトナー、Ｍトナー、Ｋトナーをそれぞれ収容する４つのトナー収容器であるトナーカートリッジ７２Ｙ、７２Ｃ、７２Ｍ、７２Ｋが配設されている。トナーカートリッジ７２Ｙ、７２Ｃ、７２Ｍ、７２Ｋ内の各色トナーは、トナー補給装置（図示省略）により、それぞれ、プロセスユニット１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋの現像ユニット７Ｙ、７Ｃ、７Ｍ、７Ｋに適宜供給される。
なお、トナーカートリッジ７２Ｙ、７２Ｃ、７２Ｍ、７２Ｋは、プロセスユニット１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋとは独立してプリンタ本体に脱着可能である。
【００２５】
なお、図１ではプリンタを例に挙げて説明したが、図１のプリンタのスタック部６８の上方に原稿画像の読み取り部（スキャナ部）を設置すればカラー複写機の構成とすることができ、また、通信機能を持たせて外部回線（電話回線や光回線）や、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）と接続すれば、ファクシミリ装置や、デジタル複合機として利用することができる。
【００２６】
図２は、図１に示すプリンタのＹトナー像を生成するためのプロセスユニットの構成例を示す概略図である。このプロセスユニット１Ｙは、感光体ユニット２Ｙと、現像手段を構成する現像ユニット（現像器）７Ｙとを有している。感光体ユニット２Ｙ及び現像ユニット７Ｙは、プロセスユニット１Ｙとして一体的にプリンタ本体に対して着脱可能に構成されている。ただし、プリンタ本体から取り外した状態では、現像ユニット７Ｙを感光体ユニット２Ｙに対して着脱することができるようになっている。
【００２７】
感光体ユニット２Ｙは、像担持体としてのドラム状の感光体３Ｙ、ドラムクリーニング装置４Ｙ、図示しない除電装置、帯電装置５Ｙなどを有している。帯電手段である帯電装置５Ｙは、図示しない駆動手段によって図２中時計回り方向に回転駆動する感光体３Ｙの表面を帯電ローラ６Ｙにより一様に帯電させる。具体的には、図２中反時計回りに回転駆動する帯電ローラ６Ｙに対して図示しない電源から帯電バイアスを印加し、その帯電ローラ６Ｙを感光体３Ｙに近接又は接触させることで、感光体３Ｙを一様に帯電させる。
【００２８】
なお、帯電ローラ６Ｙの代わりに、帯電ブラシ等の他の帯電部材を近接又は接触させるものを用いてもよい。
また、スコロトロンチャージャのように、チャージャ方式によって感光体３Ｙを一様に帯電させるものを用いてもよい。
【００２９】
帯電装置５Ｙによって一様帯電した感光体３Ｙの表面は、後述する潜像書き込み手段（潜像形成手段）としての光書込ユニット２０から発せられるレーザー光によって露光走査されてＹ用の静電潜像を担持する。
【００３０】
図３は、現像剤循環搬送路内を二成分現像剤が循環する構成の現像ユニットの現像剤循環搬送路周辺の断面構成例を示す説明図である。
現像手段の現像器である現像ユニット７Ｙは、図２、図３に示すように、現像剤搬送手段としての第１搬送スクリュー８Ｙが配設された第１剤収容部９Ｙを有している。また、トナー濃度検出手段としての透磁率センサからなるトナー濃度検出手段（トナー濃度センサ）１０Ｙ、現像剤搬送手段としての第２搬送スクリュー１１Ｙ、現像剤担持体としての現像スリーブ１２Ｙ、現像剤規制部材としてのドクターブレード１３Ｙなどが配設された第２剤収容部１４Ｙも有している。これら２つの剤収容部内には、磁性キャリアとマイナス帯電性のＹトナーとからなる二成分現像剤である図示しないＹ現像剤が内包されている。
【００３１】
第１搬送スクリュー８Ｙは、図示しない駆動手段によって回転駆動することで、第１剤収容部９Ｙ内のＹ現像剤を図２中手前側へ搬送する。搬送途中のＹ現像剤は、第１搬送スクリュー８Ｙ上に固定されたトナー濃度検出手段１０Ｙによって、第１剤収容部９Ｙにおけるトナー補給口１７Ｙに対向する箇所（以下「補給箇所」という。）よりも現像剤循環方向上流側に位置する所定の検出箇所を通過するＹ現像剤のトナー濃度が検知される。そして、第１搬送スクリュー８Ｙにより第１剤収容部９Ｙの端部まで搬送されたＹ現像剤は、連通口１８Ｙを経て第２剤収容部１４Ｙ内に進入する。
【００３２】
第２剤収容部１４Ｙ内の第２搬送スクリュー１１Ｙは、図示しない駆動手段によって回転駆動することで、Ｙ現像剤を図２中奥側へ搬送する。このようにしてＹ現像剤を搬送する第２搬送スクリュー１１Ｙの図２中上方には、現像スリーブ１２Ｙが第２搬送スクリュー１１Ｙと平行な姿勢で配設されている。この現像スリーブ１２Ｙは、図２中反時計回り方向に回転駆動する非磁性スリーブからなる現像ローラ１５Ｙ内に固定配置されたマグネットローラ１６Ｙを内包した構成となっている。第２搬送スクリュー１１Ｙによって搬送されるＹ現像剤の一部は、マグネットローラ１６Ｙの発する磁力によって現像ローラ１５Ｙの表面に汲み上げられる。
【００３３】
そして、現像ローラ１５Ｙの表面と所定の間隙を保持するように配設されたドクターブレード１３Ｙによってその層厚が規制された後、感光体３Ｙと対向する現像領域まで搬送され、感光体３Ｙ上のＹ用の静電潜像にＹトナーを付着させる。この付着により、感光体３Ｙ上にＹトナー像が形成される。
現像によってＹトナーを消費したＹ現像剤は、現像ローラ１５Ｙの回転に伴って第２搬送スクリュー１１Ｙ上に戻される。そして、第２搬送スクリュー１１Ｙにより第２剤収容部１４Ｙの端部まで搬送されたＹ現像剤は、連通口１９Ｙを経て第１剤収容部９Ｙ内に戻る。このようにして、Ｙ現像剤は現像ユニット内を循環搬送される。
【００３４】
以下、本発明の特徴部分であるトナー補給制御システムについて説明する。
なお、トナー補給制御システムの内容は、各色とも同様であるので、以下はＹトナーの補給制御を例に挙げて説明する。
【００３５】
本実施形態のトナー補給制御システムでは、Ｙ現像剤のトナー濃度を目標トナー濃度範囲内に維持するために必要な量のＹトナーをトナー補給口１７Ｙから補給する。ただし、本実施形態では、その量のＹトナーを、トナー補給口１７Ｙに対向する箇所（補給箇所）から、現像スリーブ１２ＹへＹ現像剤を供給する箇所（第２剤収容部１４Ｙ）までの間、詳しくは補給箇所から第２剤収容部１４Ｙの現像剤循環方向上流端部までの間に位置する任意の箇所（特定箇所）である後述の測定箇所Ｂを通過するＹ現像剤のトナー濃度の時間変化が無くなるように、補給箇所でのトナー補給量を調整する。補給箇所でのトナー補給量の調整は、図４に示すように、補給制御手段として機能する制御部１００の補給制御部１０２により、トナー補給装置７０のトナー補給部材を駆動する駆動源７１Ｙの駆動タイミング、駆動時間、駆動速度等を制御することで行う。なお、トナー補給部材は、駆動源７１Ｙの駆動力によりトナー補給口１７ＹからＹ現像剤へのトナー供給を調整できるものであれば、公知のものを広く利用できる。
【００３６】
図４は、本発明に係るトナー補給制御を行う機構の機能ブロック図である。
トナー濃度検出手段１０ＹによるＹ現像剤のトナー濃度の検出結果は、電気信号として図示しない制御部１００に送られる。
この制御部１００は、演算手段たるＣＰＵ（Central Processing Unit）、データ記憶手段であるＲＡＭ（Random Access Memory）及びＲＯＭ（Read Only Memory）等から構成され、各種の演算処理や、制御プログラムの実行を行うことができる。制御部１００は、ＲＡＭの中にトナー濃度検出手段１０Ｙからの出力電圧の目標値であるＹ用Ｖｔｒｅｆや、他の現像ユニット７Ｃ、７Ｍ、７Ｋに搭載された各トナー濃度検出手段１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｋからの出力電圧の目標値であるＣ用Ｖｔｒｅｆ、Ｍ用Ｖｔｒｅｆ、Ｋ用Ｖｔｒｅｆのデータを格納している。
【００３７】
Ｙ用の現像ユニット７Ｙについては、トナー濃度検出手段１０Ｙからの出力電圧の値とＹ用Ｖｔｒｅｆを比較し、比較結果に応じた量のＹトナーをトナー補給口１７Ｙから供給するように、Ｙ用のトナー補給装置７０の駆動源７１Ｙを制御する。
この制御により、現像に伴うＹトナーの消費によってＹトナー濃度が低下したＹ現像剤に対し、第１剤収容部９Ｙで適量のＹトナーが供給される。このため、第２剤収容部１４Ｙ内のＹ現像剤のトナー濃度は目標トナー濃度範囲内に維持される。他色用の現像ユニット７Ｃ、７Ｍ、７Ｋ内における現像剤についても同様である。なお、本実施形態におけるトナー補給制御は、トナー濃度ムラを打ち消すように行うものであるが、その詳細については後述する。
【００３８】
補給制御部１０２は、予測データ算出手段として機能する制御部１００の予測データ算出部１０１が算出した予測データに基づいて、トナー補給装置７０がもつ１つの駆動源７１Ｙを制御する。
【００３９】
ここで、予測データ算出部１０１は、トナー濃度検出手段１０Ｙの検出結果に基づき、ＲＯＭに記憶されている演算プログラムや演算テーブルを用いて、後述の測定箇所ＢにおけるＹ現像剤のトナー濃度の時間変化の予測データを算出する。そして、補給制御手段として機能する制御部１００の補給制御部１０２は、予測データ算出部１０１が算出した予測データに基づき、後述する単位補給パターンの組み合わせで１つの駆動源７１Ｙの駆動制御を行うことで、トナー濃度ムラを解消する。
上記単位補給パターンは、予め実験等を行うことで得ることができる。以下、単位補給パターンの具体的な作成手順について説明する。
【００４０】
図３におけるトナー濃度検出手段１０Ｙを用いて、トナー補給装置７０によるトナー補給動作の基礎パターン（以下「補給基礎パターン」という。）を測定する。
図５は、本実施形態におけるトナー補給装置７０の補給基礎パターンを示すグラフである。
各波形Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３、Ｈ４、Ｈ５は、トナー濃度ムラがない状態のＹ現像剤に対し、１回の駆動源７１Ｙの駆動動作（以下「補給動作」という。）により補給されるトナー量（以下「単位補給量」という。）が互いに異なる５つの補給パターンでトナー補給を行ったときに、測定用センサにより測定箇所Ｂでのトナー濃度の時間変化を検出した結果を示す波形（以下「補給基礎波形」という。）である。なお、補給基礎波形Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３、Ｈ４、Ｈ５の順に、単位補給量が多くなる。また、単位補給量は、１回の補給動作における駆動源７１Ｙの駆動時間や駆動速度を変更することで変動させることができる。
【００４１】
次に、上記トナー濃度検出手段１０Ｙの検出箇所における単位消費波形と、トナー補給口１７Ｙの位置における単位消費波形とを測定する。
図６は、上記トナー濃度検出手段１０Ｙの検出箇所における単位消費波形と、トナー補給口１７Ｙの位置における単位消費波形とを比較したグラフである。図６に示す各単位消費波形Ｓ１、Ｓ２は、トナー濃度ムラがない状態のＹ現像剤を用い、記録紙Ｐ上でのトナー濃度検出用の単位面積に相当する同一の単位画像をそれぞれプリントしてＹトナーを消費した後、トナー補給を行わずに各センサでトナー濃度の時間変化をそれぞれ検出したときの検出結果を示す波形（これを「単位消費波形」という。）である。なお、単位消費波形Ｓ１、Ｓ２を求める際のトナー濃度検出用の単位面積としては、画像情報の１ドット面積が理想ではあるが、現実的にはセンサの分解能やノイズの影響あるいはトナー補給装置７０の微小量補給性能などにより制限されるので、これらを考慮してなるべく小さく設定可能なトナー濃度検出用の単位面積を決定するのがよい。
【００４２】
図６において、２つの単位消費波形Ｓ１、Ｓ２を比較すると、半値幅（ブロード状態）及び最小トナー濃度とが互いに異なっている。これは、各位置の違いにより、Ｙトナーを消費したＹ現像剤が各位置まで搬送される間に第１搬送スクリュー８Ｙから受ける攪拌量の違いによるものである。
【００４３】
次に、上記単位消費波形Ｓ２によるトナー濃度ムラを打ち消す単位補給波形を求める。図７は、単位消費波形Ｓ２と、この単位消費波形Ｓ２によるトナー濃度ムラを打ち消す単位補給波形とを示すグラフである。
トナー補給口１７Ｙの位置における単位消費波形Ｓ２と、各補給基礎波形Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３、Ｈ４、Ｈ５とから、単位消費波形Ｓ２を打ち消すような単位補給波形Ｈ’を、各補給基礎波形Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３、Ｈ４、Ｈ５を組み合わせて作成する。ここで、単位消費波形Ｓ２は、トナー濃度検出用の単位面積に相当する潜像を現像した後のＹ現像剤が測定箇所Ｂを通過するときのトナー濃度の時間変化を示している。一方、各補給基礎波形Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３、Ｈ４、Ｈ５は、単位補給量が互いに異なる補給動作を１回だけ行ったときにそのトナー補給を受けたＹ現像剤が測定箇所Ｂを通過するときのトナー濃度の時間変化を示している。したがって、図７に示すように各補給基礎波形Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３、Ｈ４、Ｈ５を適宜組み合わせた単位補給波形Ｈ’が単位消費波形Ｓ２の逆位相に相当する波形に近い波形となるようにトナー補給動作を行えば、少なくともトナー補給口１７Ｙの位置を通過した後のＹ現像剤のトナー濃度ムラを解消することができる。すなわち、トナー濃度検出用の単位面積に相当する潜像を現像したＹ現像剤が再び第２剤収容部１４Ｙに搬送されて現像に寄与する前に、そのトナー濃度ムラを解消することができる。
【００４４】
このようにして単位補給波形Ｈ’を求めたら、その単位補給波形Ｈ’を構成する補給基礎波形Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３、Ｈ４、Ｈ５の組み合わせに対応するトナー補給動作が、単位補給パターンとなる。図７に示したグラフでは、第２補給基礎波形Ｈ２の補給動作を行い、次に第３補給基礎波形Ｈ３の補給動作を行い、最後に第２補給基礎波形Ｈ２の補給動作を行うというトナー補給動作を行うことで、これらの補給基礎波形を合成した単位補給波形Ｈ’が単位消費波形Ｓ２の逆位相に相当する波形に近い波形となる。すなわち、このトナー補給動作が本実施形態における単位補給パターンとなる。
【００４５】
ここまで説明したトナー補給に関しての問題について説明する。
図８において、中央の水平線よりも上側をトナー濃度が薄い、下側をトナー濃度が濃いと定義する。また、横軸は経過する時間を示している。今後の説明において、同様の図はすべて同じ事を示しており、説明を省略する。図８で、画像出力開始のタイミングより画像出力によるトナー消費が開始され、ａ線で示すような濃度ムラが発生する。これに対し、図３に示すようにトナー補給口１７Ｙは、トナー濃度検出手段１０Ｙの位置に比べると現像剤の流れる方向に対してかなり上流に位置するため、従来の補給開始位置はかなり後ろ側にずれ込んでしまう。その位置からｂ線で示すように、画像情報からの逆位相による補給が開始される。また、このＦＦ制御的な働きに加え、トナー濃度検出手段１０Ｙによる検出値と目標値との差分、ｃの斜線部で示すエリアから計算されたＦＢ補給分がｄの斜線部のように発生し、これら２つの補給量が合算される。そうすると、最終的なトナー濃度変動は太い線ｅで示すような形状となり、画像出力開始後すぐにトナー濃度が薄い側に移動し、補給が開始されると急速に濃い側に移動して大きくうねった後に通常の状態へ戻る。画像出力時はこの変動を繰り返し、連続出力の場合はこの１枚出力のトナー濃度変動が重ね合わされた形状となる。このようにトナー濃度変動が継続すると、これはそのまま出力画像の品質に影響する。
【００４６】
この時のトナー補給制御システムを、図９に示すブロック線図を用いて説明する。図９において、まずトナー濃度目標値と現在のトナー濃度を検出するトナー濃度検出手段からの検出値とが比較され、ＦＢコントローラに入力される。センサ計算部であるＦＢコントローラ部分では、求められた比較値から必要なトナー補給量を算出する。また、書き込み手段の画像情報や記録材の用紙情報など、出力される画像に関係する情報が補給量計算部に入力される。補給量計算部では画像情報から求められるトナー消費量や消費タイミングから、それを相殺するための逆位相トナー補給量やタイミングを計算する部分（消費計算部）である。このＦＢコントローラから求められるトナー補給量と補給量計算部からのトナー補給量が合算され、トナー補給量の微調整を可能とするゲイン１を通って最終的なトナー補給量が求められる。
【００４７】
上記の問題に対して、本発明では、トナー濃度を検出してＦＢ制御により必要補給量を補給し、かつ、消費箇所へ画像情報から計算された必要補給量を補給する２つの補給を行う補給システムで、２つ以上の補給口から必要補給量を補給する事で、トナー濃度変動を低減するが、その具体的な実施例を以下に示す。
【実施例】
【００４８】
本発明の実施例の現像ユニット（現像器）の基本構成例を図１０と図１１に示す。
図１０と図１１を説明するにあたり、図３との比較を行いながら説明する。図３のトナー補給口１７Ｙは、図１０において、トナー補給口(1)１７Ｙ となる。この時、図１０の場合はもう一つのトナー補給口がトナー濃度検出手段１０Ｙの現像剤の搬送方向に対して上流側にトナー補給口(2)１７Ｙ として設けられている。また、図１１の場合はもう一つのトナー補給口がトナー濃度検出手段１０Ｙの現像剤の搬送方向に対して下流側にトナー補給口(2)１７Ｙ として設けられている。
【００４９】
また、本発明の実施例のトナー補給制御システムの基本構成例を示すブロック線図を図１２と図１３に示す。
まず図１２のトナー補給制御システムであるが、トナー濃度目標値と現在のトナー濃度を検出するトナー濃度検出手段からの検出値とが比較され、ＦＢコントローラに入力される。センサ計算部であるＦＢコントローラ部分では、求められた比較値から必要なトナー補給量を算出する。このトナー補給量の微調整を可能とするゲイン１を通ってトナー補給量(1) が求められる。
また、画像情報や用紙情報など、出力される画像に関係する情報が補給量計算部に入力される。補給量計算部では画像情報から求められるトナー消費量や消費タイミングから、それを相殺するための逆位相トナー補給量やタイミングを計算する部分（消費計算部）である。このトナー補給量の微調整を可能とするゲイン２を通ってトナー補給量(2) が求められる。図１２においては、算出されたトナー補給量を個別に補給される構成となっている。
【００５０】
一方、図１３のトナー補給制御システムは、トナー濃度目標値と現在のトナー濃度を検出するトナー濃度検出手段からの検出値とが比較され、ＦＢコントローラに入力される。センサ計算部であるＦＢコントローラ部分では、求められた比較値から必要なトナー補給量を算出する。また、画像情報や用紙情報など、出力される画像に関係する情報が補給量計算部に入力される。補給量計算部では画像情報から求められるトナー消費量や消費タイミングから、それを相殺するための逆位相トナー補給量やタイミングを計算する部分（消費計算部）である。このＦＢコントローラから求められるトナー補給量と補給量計算部からのトナー補給量が補給量分配計算部に入力される。この補給量分配計算部では、トナー補給量(1) とトナー補給量(2) のそれぞれにどれだけ分配するかを決めており、それぞれトナー補給量の微調整を可能とするゲイン１とゲイン２を通って最終的なトナー補給量(1) とトナー補給量(2) が求められる。
【００５１】
ここで、本実施例では現像ユニット（現像器）のトナー補給口が２つの場合で説明を行っているが、３つ以上設けた構成としても良く、２つに限定する必要はない。また、２つ以上トナー補給口を設けた場合でも、本実施例と設置位置を異ならせた構成でも問題はない。
以下、トナー補給制御の実施例１〜４を示す。
【００５２】
［実施例１］
図１２におけるトナー補給量(1) からの補給を図１０または図１１の現像ユニットのトナー補給口(1) から行い、トナー補給量(2) からの補給を図１０または図１１の現像ユニットのトナー補給口(2) から行った場合の実施例が実施例１である。実施例１におけるトナー補給制御の挙動を、図１４を用いて説明する。
【００５３】
図１４において、トナー補給量(1) はＦＢコントローラからの出力であるため、トナー濃度検出手段による検出結果であるｃの斜線部のエリアから計算されたＦＢ補給分がｄの斜線部で示すように、すぐに補給量される。そのため、画像出力開始タイミングからトナー濃度が薄い側に変化するとそれに応じてトナー補給量を計算し、トナー補給口(2) であるためすぐに相殺され始める。その後、トナー補給口(1) から画像情報からの逆位相による補給が開始される。これによってｂ線のように過補給による濃度ムラが発生してしまうものの、初期段階ではＦＢ補給分が加えられるためトナー濃度低下が軽減される。また、その後の画像情報からの補給においても、出力される画像情報に基づいて補給されるため、本方式を用いない場合（図８）に比べて過補給量は減少する。
【００５４】
このように、実施例１のトナー補給制御では、必要なトナー補給量を、必要なタイミングで的確に現像ユニット内へ補給させることができるので、現像ユニット内のトナー濃度を一定にするために必要なトナー補給量を算出された計算に基づいて必要な位置に分配して補給することができ、トナー濃度を一定に保つことができる。
【００５５】
［実施例２］
図１２におけるトナー補給量(1) からの補給を図１０または図１１の現像ユニットのトナー補給口(2) から行い、トナー補給量(2) からの補給を図１０または図１１の現像ユニットのトナー補給口(1) から行った場合の実施例が実施例２である。実施例２におけるトナー補給制御の挙動を、図１５を用いて説明する。
【００５６】
図１５において、トナー補給量(2) は画像情報からの逆位相による補給であるため、画像出力が開始されて、トナー濃度が薄い側に移動して、わずかな遅れがあるものの、ほぼ同時に補給が開始される。そのため、おおよそ最終的な濃度ムラは低減され、すぐに消費と補給によってアンバランスが相殺される。また、この時、ＦＢ補給分はトナー濃度検出手段によって検出された計算誤差やばらつきなどの差分に対して補給量を計算し、トナー補給口(1) から補給されるので、画像情報からの逆位相による補給に対して悪影響を及ぼす事が少なく、大幅にトナー濃度変動を低減する事が可能となる。
【００５７】
このように、実施例２のトナー補給制御では、必要なトナー補給量を、必要なタイミングで的確に現像ユニット内へ補給させることができるので、現像ユニット内のトナー濃度を一定にするために必要なトナー補給量を算出された計算に基づいて必要な位置に分配して補給することができ、トナー濃度を一定に保つことができる。
【００５８】
［実施例３］
図１３におけるトナー補給量(1) からの補給を図１０または図１１の現像ユニットのトナー補給口(1) から行い、トナー補給量(2) からの補給を図１０または図１１の現像ユニットのトナー補給口(2) から行った場合の実施例が実施例３である。実施例３におけるトナー補給制御の挙動を、図１６を用いて説明する。
【００５９】
図１６において、トナー補給量(1) はＦＢコントローラからの出力であるため、トナー濃度検出手段による検出結果であるｃの斜線部のエリアから計算されたＦＢ補給分がｄの斜線部に示すように、すぐに補給量される。そのため、画像出力開始タイミングからトナー濃度が薄い側に変化するとそれに応じてトナー補給量を計算し、トナー補給口(2) であるためすぐに相殺され始める。その後、トナー補給口(1) から画像情報からの逆位相による補給が開始される。この時、ＦＢ補給分において、トナー濃度が濃い側にいるため、トナー濃度検出手段から消費（図１６のｇ線に示す分（ｆのエリアの偏差分）の消費）をせよ、という補給制御が行われる。ここではこれをマイナス補給と呼ぶ事とする。このマイナス補給は実際には発生させる事は物理的に不可能である。しかし、この時に画像情報からの補給が計算上、行われようとしているため、図１３に示す補給量分配計算部において、画像情報からの補給量に対して、マイナス補給を取り除いてから補給を行う構成としている。これによって物理的に不可能なマイナス補給を実現する事が可能となり、実施例１で問題となる過補給を低減する事が可能となる。
【００６０】
このように、実施例３のトナー補給制御では、必要なトナー補給量を、必要なタイミングで的確に現像ユニット内へ補給させることができるので、現像ユニット内のトナー濃度を一定にするために必要なトナー補給量を算出された計算に基づいて必要な位置に分配して補給することができ、実施例１よりも更にトナー濃度を一定に保つことができる。
【００６１】
［実施例４］
図１３におけるトナー補給量(1) からの補給を図１０または図１１の現像ユニットのトナー補給口(2) から行い、トナー補給量(2) からの補給を図１０または図１１の現像ユニットのトナー補給口(1) から行った場合の実施例が実施例４である。実施例４におけるトナー補給制御の挙動を、図１７を用いて説明する。
【００６２】
図１７において、トナー補給量(2) は画像情報からの逆位相による補給であるため、画像出力が開始されて、トナー濃度が薄い側に移動して、わずかな遅れがあるものの、ほぼ同時に補給が開始される。そのため、おおよそ最終的な濃度ムラは低減され、すぐに消費と補給によってアンバランスが相殺される。また、この時、ＦＢ補給分はトナー濃度検出手段によって検出された計算誤差やばらつきなどの差分に対して補給量を計算し、トナー補給口(1) から補給されるので、画像情報からの逆位相による補給に対して悪影響を及ぼす事が少なく、大幅にトナー濃度変動を低減する事が可能となる。さらに、ここにＦＢ補給分において、トナー濃度が濃い側にいるため、トナー濃度検出手段から消費（図１７のｇ線に示す分（ｆのエリアの偏差分）の消費）をせよ、という補給制御が行われる。ここではこれをマイナス補給と呼ぶ事とする。このマイナス補給は実際には発生させる事は物理的に不可能である。しかし、画像情報からの補給が存在した場合、図１３に示す補給量分配計算部において、画像情報からの補給量に対して、マイナス補給を取り除いてから補給を行う構成としている。これによって物理的に不可能なマイナス補給を実現する事が可能となり、実施例２に比べて補正の難しいトナー濃度が濃い側の過補給を低減する事が可能となる。
【００６３】
このように、実施例４のトナー補給制御では、必要なトナー補給量を、必要なタイミングで的確に現像ユニット内へ補給させることができるので、現像ユニット内のトナー濃度を一定にするために必要なトナー補給量を算出された計算に基づいて必要な位置に分配して補給することができ、実施例２よりも更にトナー濃度を一定に保つことができる。
【符号の説明】
【００６４】
１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋ：プロセスユニット
２Ｙ：感光体ユニット
３Ｃ、３Ｍ、３Ｋ：感光体（像担持体）
４Ｙ：ドラムクリーニング装置
５Ｙ：帯電装置（帯電手段）
６Ｙ：帯電ローラ
７Ｙ、７Ｃ、７Ｍ、７Ｋ：現像ユニット（現像器（現像手段））
８Ｙ：第１搬送スクリュー
９Ｙ：第１剤収容部
１０Ｙ：トナー濃度検出手段（トナー濃度センサ）
１１Ｙ：第２搬送スクリュー
１２Ｙ：現像スリーブ
１３Ｙ：ドクターブレード
１４Ｙ：第２剤収容部
１５Ｙ：現像ローラ
１６Ｙ：マギネットローラ
１７Ｙ：トナー補給口
２０：光書込ユニット（書き込み手段）
３１：第１給紙カセット
３２：第２給紙カセット
３３：給紙路
３４：搬送ローラ対
３５：レジストローラ対
４０：転写ユニット（転写手段）
４１：中間転写ベルト（中間転写体）
４２：ベルトクリーニングユニット
４３：第１ブラケット
４４：第２ブラケット
４５Ｙ、４５Ｃ、４５Ｍ、４５Ｋ：１次転写ローラ
４６：２次転写バックアップローラ
４７：駆動ローラ
５０：２次転写ローラ
６０：定着ユニット
６１：加圧加熱ローラ
６２：定着ベルトユニット
６３：加熱ローラ
６４：定着ベルト
６５：テンションローラ
６６：駆動ローラ
６７：排紙ローラ対
６８：スタック部
７０：トナー補給装置（トナー補給手段）
７１Ｙ、７１Ｃ、７１Ｍ、７１Ｋ：駆動源
１００：制御部
１０１：予測データ算出部
１０２：補給制御部（補給制御手段）
Ｐ：記録紙（記録材）
【先行技術文献】
【特許文献】
【００６５】
【特許文献１】特開２０１０−９１７８５号公報
【図１】
2012048148.tif 000003
【図２】
2012048148.tif 000004
【図３】
2012048148.tif 000005
【図４】
2012048148.tif 000006
【図５】
2012048148.tif 000007
【図６】
2012048148.tif 000008
【図７】
2012048148.tif 000009
【図８】
2012048148.tif 000010
【図９】
2012048148.tif 000011
【図１０】
2012048148.tif 000012
【図１１】
2012048148.tif 000013
【図１２】
2012048148.tif 000014
【図１３】
2012048148.tif 000015
【図１４】
2012048148.tif 000016
【図１５】
2012048148.tif 000017
【図１６】
2012048148.tif 000018
【図１７】
2012048148.tif 000019