JP2002072663A - Image forming device - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 インダクタンスATRとビデオカウントAT
Rによるトナー補給制御の割合を変化させることで、画
像形成動作間の環境変動や現像剤放置による現像剤のか
さ密度変化があっても、トナー濃度制御の誤差をなくす
ことである。
【解決手段】 インダクタンスATRによるトナー補給
制御での画像形成動作中、インダクタンスヘッドで現在
のトナー濃度を検出し、現在の信号値aと前回の画像形
成時の信号値cとの差分|a−c|が0.4V以上であ
ったら、ビデオカウントATRを加えた併用補給制御に
切り替える。併用補給制御は、初めビデオカウントAT
Rによるトナー補給割合P(χ)が100%、インダク
タンスATRによるトナー補給割合が0%から出発し
て、差分値に対応する画像形成枚数χに従いP(χ)で
線形に減らして行き、所定枚数Nに達した時点で併用制
御を終了し、元のインダクタンスATRのみによるトナ
ー補給に戻る。
(57) [Summary] [Problem] Inductance ATR and video count AT
By changing the ratio of the toner supply control by R, even if there is an environmental change during the image forming operation or a change in the bulk density of the developer due to the developer being left, the error of the toner density control is eliminated. SOLUTION: During an image forming operation under toner supply control by an inductance ATR, a current toner density is detected by an inductance head, and a difference | ac between a current signal value a and a signal value c at the time of previous image formation is obtained. If | is 0.4 V or more, the control is switched to the combined supply control including the video count ATR. Combined supply control starts with video count AT
Starting from a toner replenishment ratio P (χ) of R of 100% and a toner replenishment ratio of 0% by the inductance ATR, linearly decreasing with P (χ) according to the number of image formations に corresponding to the difference value, the predetermined number When the number reaches N, the combination control ends, and the flow returns to the original toner supply using only the inductance ATR.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式、静
電記録方式等によって像担持体上に形成された静電潜像
を現像して可視画像を形成する複写機、プリンタ、記録
画像表示装置、ファクシミリ等の画像形成装置に関し、
特に二成分現像剤のトナー濃度を適正に制御する現像剤
濃度制御装置を備えた画像形成装置に関するものであ
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a copier, a printer, and a recorded image display for developing a visible image by developing an electrostatic latent image formed on an image carrier by an electrophotographic method, an electrostatic recording method, or the like. Apparatus, image forming apparatus such as facsimile,
More particularly, the present invention relates to an image forming apparatus provided with a developer concentration control device for appropriately controlling the toner concentration of a two-component developer.
【0002】[0002]
【従来の技術】一般に、電子写真方式や静電記録方式の
画像形成装置が具備する現像装置として、非磁性トナー
と磁性キャリアを主成分とした二成分現像剤を用いるも
のが知られている。特に電子写真方式によりフルカラー
やマルチカラー画像を形成するカラー画像形成装置で
は、画像の色味などの観点から、ほとんどの現像装置が
二成分現像剤を使用している。2. Description of the Related Art In general, as a developing device provided in an electrophotographic or electrostatic recording type image forming apparatus, a developing apparatus using a two-component developer mainly composed of a non-magnetic toner and a magnetic carrier is known. In particular, in a color image forming apparatus that forms a full-color or multi-color image by an electrophotographic method, most developing devices use a two-component developer from the viewpoint of the color of the image.
【0003】周知のように、二成分現像剤のトナー濃
度、すなわちキャリアおよびトナーの合計重量に対する
トナー重量の割合は、画像品質を安定化させる上できわ
めて重要な要素になっている。現像剤のトナーは現像時
に消費され、トナー濃度が変化する。そこで、現像剤濃
度制御装置(ATR)により、適時現像剤のトナー濃度
を検出し、その変化に応じて現像装置にトナー補給を行
い、現像剤のトナー濃度を常に一定に制御して、画像品
質を保持する濃度制御が行われている。As is well known, the toner concentration of a two-component developer, that is, the ratio of the weight of the toner to the total weight of the carrier and the toner, is a very important factor in stabilizing image quality. The toner of the developer is consumed at the time of development, and the toner density changes. Therefore, the toner concentration of the developer is detected by a developer concentration control device (ATR) in a timely manner, the toner is replenished to the developing device according to the change, and the toner concentration of the developer is constantly controlled to be constant. Is maintained.
【0004】従来、現像剤濃度制御装置には、現像装置
内現像剤のトナー濃度を検知する検知手段などの違い等
により、様々な方式のものが実用化されている。Heretofore, various types of developer concentration control devices have been put into practical use due to differences in detection means for detecting the toner concentration of the developer in the developing device.
【0005】たとえば現像装置の現像剤担持体(一般に
現像剤担持体には現像スリーブが用いられる場合が多い
ので、以下の説明では「現像スリーブ」という)、ある
いは現像装置の現像剤搬送路に近接して、光学方式のト
ナー濃度検知手段を設置し、検知手段から現像スリーブ
上の現像剤あるいは現像装置内の現像剤に光を当てたと
きの反射率が、現像剤のトナー濃度により異なることを
利用して、現像装置内現像剤のトナー濃度を検知し、制
御する現像剤濃度制御装置がある。For example, a developer carrying member of a developing device (in general, a developing sleeve is often used as a developer carrying member, and is referred to as a “developing sleeve” in the following description) or a developer carrying path of a developing device. Then, an optical type toner concentration detecting means is installed, and it is determined that the reflectance when the detecting means irradiates the developer on the developing sleeve or the developer in the developing device with the toner concentration differs depending on the toner concentration of the developer. There is a developer concentration control device that detects and controls the toner concentration of the developer in the developing device.
【0006】あるいは、現像装置にトナー濃度検知手段
としてインダクタンスヘッドを設置して、現像剤のトナ
ー濃度が変化すると、現像剤のキャリアとトナーの混合
比率による見かけの透磁率が変化することを利用して、
現像装置内現像剤のトナー濃度を検出し、検出値と基準
値との比較により補給トナー量を制御するようにしたイ
ンダクタンス検知方式の現像剤濃度制御装置がある。Alternatively, an inductance head is provided as a toner concentration detecting means in the developing device, and the fact that when the toner concentration of the developer changes, the apparent magnetic permeability due to the mixing ratio of the carrier and the toner of the developer changes. hand,
There is a developer concentration control device of an inductance detection type which detects a toner concentration of a developer in a developing device and controls a replenished toner amount by comparing a detected value with a reference value.
【0007】また、像担持体(一般に像担持体には感光
ドラムが用いられる場合が多いので、以下の説明では
「感光ドラム」という)上に形成したパッチ画像の濃度
を、感光ドラム表面との対向位置に設けた光学方式の画
像検知手段により検出して、検出値が初期設定値より低
い場合、初期設定値に戻るまで現像装置にトナーを補給
し、その結果、現像装置内現像剤のトナー濃度を間接的
に所望の値に維持する方式の現像剤濃度制御装置があ
る。Further, the density of a patch image formed on an image carrier (in general, a photosensitive drum is often used as an image carrier, and is hereinafter referred to as a "photosensitive drum"), is used to determine the density of the patch image on the surface of the photosensitive drum. When the detected value is lower than the initial set value, the toner is supplied to the developing device until the detected value is lower than the initial set value, and as a result, the toner in the developer in the developing device is detected. There is a developer concentration control device of a type in which the concentration is indirectly maintained at a desired value.
【0008】さらには、画像情報信号をCCDセンサー
等で読みとった画像濃度のビデオカウント数から、その
画像の現像で消費されるトナー量を予想して、それに対
応する量のトナー補給を行うビデオカウント方式と呼ば
れる現像剤濃度制御装置もある。Furthermore, a video count for estimating the amount of toner consumed in the development of the image based on the video count number of the image density obtained by reading the image information signal by a CCD sensor or the like, and supplying the corresponding amount of toner. There is also a developer concentration control device called a system.
【0009】しかしながら、上記の現像スリーブ上の現
像剤あるいは現像装置内の現像剤に光を当てたときの反
射率からトナー濃度を検知する方式は、トナー飛散等に
より検知手段が汚れてしまった場合、正確にトナー濃度
を検知できない等の問題がある。However, the above-described method of detecting the toner density from the reflectance when light is applied to the developer on the developing sleeve or the developer in the developing device is performed when the detecting means becomes dirty due to toner scattering or the like. There is a problem that the toner density cannot be detected accurately.
【0010】感光ドラム上のパッチ画像濃度から間接的
にトナー濃度を制御する方式は、複写機あるいは画像形
成装置の小型化にともない、パッチ画像を形成するスペ
ースや検知手段を設置するスペースが確保できない等の
問題がある。The method of indirectly controlling the toner density from the patch image density on the photosensitive drum cannot secure a space for forming a patch image or a space for installing a detecting means due to downsizing of a copying machine or an image forming apparatus. There are problems such as.
【0011】一方、ビデオカウント方式による現像剤濃
度制御装置(ビデオカウントATR)では、画像形成動
作一回ごとにトナー補給量を算出して補給するので、高
濃度画像によりトナーが多く消費がされた場合には、前
二者に比べて迅速に適正なトナー濃度に制御することが
できる。しかし、トナー補給を行うトナーホッパー等の
精度により、ビデオカウントから算出されたトナー消費
量とトナーホッパーによるトナー補給量とにずれが生じ
ると、画像形成枚数が大量になっていった場合、初期の
適正なトナー濃度から徐々にずれてしまうことになり、
ビデオカウント方式のみによる現像剤濃度制御は困難で
ある。On the other hand, in the developer concentration control device (video count ATR) based on the video count method, the amount of toner replenishment is calculated and replenished each time an image forming operation is performed. In this case, it is possible to quickly control the toner concentration to an appropriate value as compared with the former two. However, if a difference occurs between the toner consumption calculated from the video count and the toner replenishment amount by the toner hopper due to the accuracy of the toner hopper or the like that replenishes the toner, when the number of formed images becomes large, It will gradually deviate from the proper toner concentration,
It is difficult to control the developer concentration only by the video count method.
【0012】他方、インダクタンス検知方式の現像剤濃
度制御装置(インダクタンス検知ATR)は、上記のよ
うな問題がない。この方式では、たとえば現像剤の見か
けの透磁率が大きいと検知された場合、一定体積内で現
像剤中のキャリア粒子が占める割合が多くなり、トナー
濃度が低くなったことを意味するので、トナー補給を開
始する、逆に見かけの透磁率が小さくなった場合、一定
体積内で現像剤中のキャリアが占める割合が少なくな
り、トナー濃度が高くなったことを意味するので、トナ
ー補給を停止するという方法に基づき、トナー濃度を制
御する。On the other hand, the developer concentration control device (inductance detection ATR) of the inductance detection type does not have the above-mentioned problem. In this method, for example, when it is detected that the apparent magnetic permeability of the developer is large, the ratio of the carrier particles in the developer in a certain volume is increased, which means that the toner concentration is reduced. When replenishment is started, on the contrary, when the apparent magnetic permeability decreases, the proportion of the carrier in the developer in a certain volume decreases, which means that the toner concentration has increased, so the toner replenishment is stopped. The toner density is controlled based on the above method.
【0013】[0013]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、インダ
クタンス検知ATRは、画像形成装置を長期間動作せ
ず、現像剤を長期間放置した場合、画像形成動作再開直
後に、放置期間中の環境変動やトナー帯電量の変動等に
よる現像剤のかさ密度変化により、トナー濃度が変わっ
ていないにも拘わらず、センサー出力が変化してしまう
という問題点があった。However, when the image forming apparatus is not operated for a long period of time and the developer is left for a long period of time, the inductance detection ATR is used immediately after the image forming operation is resumed, immediately after the image forming operation is resumed, due to environmental changes and toner during the period of being left. There has been a problem that the sensor output changes due to a change in the bulk density of the developer due to a change in the charge amount or the like, even though the toner density has not changed.
【0014】つまり、現像装置内現像剤のトナー濃度は
一定であるにもかかわらず、インダクタンス検知センサ
ー近傍の一定体積内の現像剤量が変わったと検知したこ
とになる。その結果、トナーを消費していないのに、ト
ナーが減ったことを示す出力信号を出してトナーを補給
し、あるいはトナー量が減っているにもかかわらず、ト
ナーが減っていないような出力信号を出して、トナー補
給をしない等の問題が起こる。That is, although the toner concentration of the developer in the developing device is constant, it is detected that the amount of the developer in a certain volume near the inductance detecting sensor has changed. As a result, an output signal indicating that the toner has been reduced is output and the toner is replenished even though the toner is not consumed, or an output signal indicating that the toner is not reduced even though the toner amount is reduced. And a problem such as not supplying toner occurs.
【0015】前者の場合、トナー過補給により画像濃度
が濃くなったり、かぶり、飛散等が発生するという問題
を引き起こす。後者の場合、現像剤中のトナー量減少に
よる画像劣化、画像濃度薄等の問題を引き起こす。これ
らの問題は、画像形成装置を停止してから再び動作させ
るまでの停止時間(放置時間)が長い場合や、その間に
装置本体の使用環境が大きく変動した場合など、現像剤
のかさ密度変化が大きいほど、顕著に生じる。In the former case, there arises a problem that the image density is increased, fogging, scattering and the like occur due to excessive supply of toner. In the latter case, problems such as image deterioration and low image density due to a decrease in the amount of toner in the developer are caused. These problems are caused by a change in the bulk density of the developer, for example, when the stop time (leaving time) from when the image forming apparatus is stopped to when it is operated again is long, or when the use environment of the apparatus main body fluctuates greatly during that time. The larger, the more noticeable.
【0016】この問題を解決する手段としては、画像形
成時に、インダクタンス検知センサーの検知信号値と、
前回の画像形成時の検知信号値との差が大きかったと
き、すなわち現像剤のかさ密度変化が大きいことが検知
された場合に、ビデオカウントATRによるトナー補給
制御に切り替え、もしくはこれを併用したトナー補給制
御に切り替える等の方法が考えられる。As means for solving this problem, at the time of image formation, the detection signal value of the inductance detection sensor and
When the difference from the detection signal value at the time of the previous image formation is large, that is, when it is detected that the change in the bulk density of the developer is large, the control is switched to the toner replenishment control by the video count ATR, or A method such as switching to supply control may be considered.
【0017】ビデオカウントATRによるトナー補給制
御は、前記したように、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、現像剤のかさ密度変動に
起因したトナーの過補給、または補給不足ということは
一時的に回避することができる。In the toner replenishment control by the video count ATR, as described above, the toner replenishment amount is calculated and replenished each time an image forming operation is performed. Therefore, the toner is excessively replenished or replenished due to a change in the bulk density of the developer. Shortages can be temporarily avoided.
【0018】しかし、これも前記したようにビデオカウ
ントから算出されるトナー消費量とトナーホッパーによ
るトナー補給量とにずれがあった場合、画像形成枚数が
大量になっていくと、初期の適正なトナー濃度から徐々
にずれて行くおそれがある。そのため、ある程度の時間
が経過した後に、元のインダクタンスATRのみのトナ
ー補給制御に戻す必要があるが、その元への戻し方やタ
イミングが適切でないと、トナー濃度が適正な範囲から
外れてしまう危険性が高かった。However, as described above, if there is a difference between the toner consumption calculated from the video count and the toner replenishment amount by the toner hopper, the initial appropriate There is a possibility that the density gradually deviates from the toner density. Therefore, after a certain period of time, it is necessary to return to the original toner replenishment control using only the inductance ATR. However, if the method of returning to the original value and the timing are not proper, the toner density may be out of an appropriate range. The nature was high.
【0019】従って、本発明の目的は、インダクタンス
ATRとビデオカウントATRの2つの濃度制御装置に
よるトナー補給制御の割合を変化させることにより、画
像形成動作間の環境変動や現像剤放置による現像剤のか
さ密度の変化によって生じるトナー濃度制御の誤差をな
くし、それによる画像不良の発生を防止可能とした画像
形成装置を提供することである。Accordingly, an object of the present invention is to change the ratio of toner replenishment control by the two density control devices, the inductance ATR and the video count ATR, to change the environment due to the image forming operation or to determine whether the developer is left unattended. An object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of eliminating an error in toner density control caused by a change in the density and preventing the occurrence of an image defect due to the error.
【0020】[0020]
【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、
像担持体に画像情報信号に対応した静電潜像を形成し、
前記静電潜像をトナーとキャリアを混合した二成分現像
剤を用いた現像手段で現像して可視画像を形成し、前記
可視画像を転写材に転写する画像形成装置において、前
記現像剤の見かけの透磁率を検出し、得られた検出信号
値と予め定められた基準信号値との比較結果に基づき、
前記現像手段にトナーを補給する補給手段の補給動作を
制御する第一の現像剤濃度制御装置と、画像情報信号の
濃度信号のビデオカウント数により、前記補給手段の補
給動作を制御する第二の現像剤濃度制御装置を有し、前
記第一の現像剤濃度制御装置は、現在の画像形成時に検
出した検出信号値と前回の画像形成時に検出した検出信
号値とを比較し、その検出信号値の差分が所定の値以上
であった場合、前記補給手段の補給動作の制御を、前記
第一の現像剤濃度制御装置と前記第二の現像剤濃度制御
装置とによる併用補給制御に切り替え、前記検出信号の
差分によって決定される時間の間、前記併用補給制御を
継続した後、前記併用補給制御を終了することを特徴と
する画像形成装置である。The above object is achieved by an image forming apparatus according to the present invention. In summary, the present invention provides:
Forming an electrostatic latent image on the image carrier corresponding to the image information signal;
In an image forming apparatus that develops the electrostatic latent image by a developing unit using a two-component developer in which a toner and a carrier are mixed to form a visible image, and transfers the visible image to a transfer material, an apparent appearance of the developer Is detected, based on a comparison result between the obtained detection signal value and a predetermined reference signal value,
A first developer density control device for controlling a replenishing operation of a replenishing unit for replenishing toner to the developing unit, and a second developer controlling a replenishing operation of the replenishing unit based on a video count number of a density signal of an image information signal. A developer concentration control device, wherein the first developer concentration control device compares a detection signal value detected at the time of current image formation with a detection signal value detected at the time of previous image formation, and detects the detected signal value. If the difference is equal to or more than a predetermined value, the control of the replenishing operation of the replenishing means is switched to the combined replenishment control by the first developer concentration control device and the second developer concentration control device, The image forming apparatus is characterized in that, after the combined supply control is continued for a time determined by a difference between the detection signals, the combined supply control is terminated.
【0021】本発明によれば、前記第一の現像剤濃度制
御装置と前記第二の現像剤濃度制御装置とによるトナー
の補給比率を、前記併用補給制御を開始してからの経過
時間によって線形に変化させる。前記併用補給制御を継
続する時間が、画像形成枚数を基に決定される。前記併
用補給制御を継続する時間が、前記現像手段の現像剤攪
拌部材の動作時間を基に決定される。前記併用補給制御
を継続する時間が、前記画像情報信号の濃度信号のビデ
オカウント数を基に決定される。前記像担持体と前記現
像手段とが一体化して、画像形成装置本体に着脱可能な
プロセスカートリッジに構成され、前記プロセスカート
リッジは、前記第一の現像剤濃度制御装置で前回の画像
形成時に検出した検出信号値を記憶する不揮発性メモリ
ーを有する。According to the present invention, the replenishment ratio of the toner by the first developer concentration control device and the second developer concentration control device is linearly determined by the elapsed time from the start of the combined supply control. To change. The time for which the combined replenishment control is continued is determined based on the number of formed images. The time for continuing the combined supply control is determined based on the operation time of the developer stirring member of the developing unit. The time during which the combined supply control is continued is determined based on the video count of the density signal of the image information signal. The image carrier and the developing unit are integrated to constitute a process cartridge that can be attached to and detached from the image forming apparatus main body, and the process cartridge is detected by the first developer concentration control device during the previous image formation. A nonvolatile memory for storing the detection signal value;
【0022】[0022]
【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。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an image forming apparatus according to the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.
【0023】実施例1 本発明が適用できる画像形成装置は、感光体、誘電体等
の像担持体上に電子写真方式、静電記録方式等によって
画像情報信号に対応した潜像を形成し、この潜像をトナ
ーとキャリアを主成分とした二成分現像剤を用いた現像
装置によって現像して可視画像(トナー像)を形成し、
これら可視画像を紙等の転写材に転写し、定着手段で定
着して、転写材に永久像を形成するものであれば、各種
の形式のものが使用できる。Embodiment 1 An image forming apparatus to which the present invention can be applied forms a latent image corresponding to an image information signal on an image carrier such as a photosensitive member or a dielectric by an electrophotographic system, an electrostatic recording system, or the like. This latent image is developed by a developing device using a two-component developer mainly composed of toner and carrier to form a visible image (toner image),
Various types of visible images can be used as long as they are transferred to a transfer material such as paper and fixed by a fixing unit to form a permanent image on the transfer material.
【0024】まず、図1を参照して、本発明による画像
形成装置の一実施例の全体構成について説明する。本実
施例では、電子写真方式のデジタル複写機に適用した場
合を示すが、本発明は、電子写真方式や静電記録方式の
他の種々の画像形成装置に等しく適用できる。First, an overall configuration of an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG. In this embodiment, a case where the present invention is applied to an electrophotographic digital copying machine will be described. However, the present invention is equally applicable to various other image forming apparatuses of an electrophotographic type and an electrostatic recording type.
【0025】図1において、複写されるべき原稿31の
画像はレンズ32によってCCD等の撮像素子33に投
影される。この撮像素子33は原稿31の画像を多数の
画素に分解し、画像信号として各画素の濃度に対応した
光電変換信号(アナログ信号)を発生する。撮像素子3
3から出力されたアナログ画像信号は、画像信号処理回
路34に送られ、ここで各画素毎にその画素の濃度に対
応した出力レベルを有する画素画像信号に変換され、パ
ルス幅変調回路35に送られる。In FIG. 1, an image of a document 31 to be copied is projected by a lens 32 onto an image pickup device 33 such as a CCD. The image sensor 33 decomposes the image of the document 31 into a number of pixels and generates a photoelectric conversion signal (analog signal) corresponding to the density of each pixel as an image signal. Image sensor 3
3 is sent to an image signal processing circuit 34, where it is converted into a pixel image signal having an output level corresponding to the density of the pixel, and sent to a pulse width modulation circuit 35. Can be
【0026】このパルス幅変調回路35は、入力される
画素画像信号毎に、そのレベルに対応した幅(時間長)
のレーザ駆動パルスを形成して出力する。すなわち、図
3の(a)に示すように、高濃度の画素画像信号に対し
てはより幅の広い駆動パルスWを、低濃度の画素画像信
号に対してはより幅の狭い駆動パルスSを、中濃度の画
素画像信号に対しては中間の幅の駆動パルスIをそれぞ
れ形成する。The pulse width modulation circuit 35 has a width (time length) corresponding to the level of each input pixel image signal.
Is formed and output. That is, as shown in FIG. 3A, a wider drive pulse W is applied to a high-density pixel image signal, and a narrower drive pulse S is applied to a low-density pixel image signal. , A drive pulse I having an intermediate width is formed for a medium-density pixel image signal.
【0027】パルス幅変調回路35から出力されたレー
ザ駆動パルスは半導体レーザ36に供給され、半導体レ
ーザ36をそのパルス幅に対応する時間だけレーザ光3
6aを発光し放射する。従って、半導体レーザ36は高
濃度画素に対してはより長い時間駆動され、低濃度画素
に対してはより短い時間駆動されることになる。それ
故、感光ドラム40は、次述の光学系によって、高濃度
画素に対しては主走査方向により長い範囲が露光され、
低濃度画素に対しては主走査方向により短い範囲が露光
される。つまり、画素の濃度に対応して静電潜像のドッ
トサイズが異なる。従って、当然のことながら、高濃度
画素に対するトナー消費量は低濃度画素に対するそれよ
りも大である。なお、図3の(d)に低、中、高濃度画
素の静電潜像をそれぞれL、M、Hで示した。The laser drive pulse output from the pulse width modulation circuit 35 is supplied to the semiconductor laser 36, and the semiconductor laser 36 is irradiated with the laser light 3 for a time corresponding to the pulse width.
6a emits and emits light. Therefore, the semiconductor laser 36 is driven for a longer period of time for the high-density pixels, and is driven for a shorter period of time for the low-density pixels. Therefore, the photosensitive drum 40 is exposed to a high-density pixel in a longer range in the main scanning direction by the optical system described below.
For a low density pixel, a shorter range is exposed in the main scanning direction. That is, the dot size of the electrostatic latent image differs according to the density of the pixel. Therefore, it goes without saying that the toner consumption for the high density pixels is larger than that for the low density pixels. In FIG. 3D, the electrostatic latent images of the low, medium and high density pixels are indicated by L, M and H, respectively.
【0028】半導体レーザ36から放射されたレーザ光
36aは回転多面鏡37によって掃引され、f/θレン
ズ等のレンズ38およびレーザ光36aを像担持体たる
感光ドラム40方向に指向させる固定ミラー39によっ
て、感光ドラム40上にスポット結像される。かくし
て、レーザ光36aは感光ドラム40の回転軸とほぼ平
行な方向(主走査方向)に感光ドラム40の表面を走査
し、感光ドラム40の表面に静電潜像を形成することに
なる。The laser light 36a emitted from the semiconductor laser 36 is swept by a rotating polygon mirror 37, and is fixed by a lens 38 such as an f / θ lens and a fixed mirror 39 for directing the laser light 36a toward the photosensitive drum 40 as an image carrier. Is spot-formed on the photosensitive drum 40. Thus, the laser beam 36a scans the surface of the photosensitive drum 40 in a direction (main scanning direction) substantially parallel to the rotation axis of the photosensitive drum 40, and forms an electrostatic latent image on the surface of the photosensitive drum 40.
【0029】感光ドラム40は、アモルファスシリコ
ン、セレン、OPC等を表面に有し、矢印方向に回転す
るドラム状電子写真感光体であり、露光器41で均一に
除電を受けた後、一次帯電器42により均一に帯電され
る。その後、上述した画像情報信号に対応して変調され
たレーザ光で露光走査され、これによって画像情報信号
に対応した静電潜像が形成される。この静電潜像は、ト
ナーとキャリアを混合した二成分現像剤43を使用する
現像器44によって反転現像され、可視画像(トナー
像)が形成される。ここで、反転現像とは、感光体の光
で露光された領域に、潜像と同極性に帯電したトナーを
付着させてこれを可視化する現像方法である。The photosensitive drum 40 is a drum-shaped electrophotographic photosensitive member having amorphous silicon, selenium, OPC and the like on its surface and rotating in the direction of the arrow. 42 uniformly charges. Thereafter, exposure scanning is performed with a laser beam modulated in accordance with the image information signal described above, whereby an electrostatic latent image corresponding to the image information signal is formed. This electrostatic latent image is reversely developed by a developing device 44 using a two-component developer 43 in which a toner and a carrier are mixed to form a visible image (toner image). Here, the reversal development is a development method in which a toner charged to the same polarity as the latent image is attached to a region of the photoconductor exposed to light, and the toner is visualized.
【0030】このトナー像は、2個のローラ45、46
間に架張され、図の矢印方向に無端駆動される転写材担
持ベルト47上に保持された転写材48に転写帯電器4
9の作用により転写される。This toner image is applied to two rollers 45 and 46.
The transfer charger 4 is mounted on a transfer material 48 held on a transfer material carrying belt 47 which is stretched between and is driven endlessly in the direction of the arrow in FIG.
9 is transcribed.
【0031】なお、説明を簡単にするために1つの画像
形成ステーション(感光ドラム40、露光器41、一次
帯電器42、現像器44等を含む)のみを図示するが、
カラー画像形成装置の場合には、たとえばシアン、マゼ
ンタ、イエローおよびブラックの各色に対する4つの画
像形成ステーションが、転写材担持ベルト47上にその
移動方向に沿って順次に配列され、各画像形成ステーシ
ョンの感光ドラム上に原稿の画像を色分解した各色毎の
静電潜像が順次に形成され、対応する色のトナーを有す
る現像器で現像され、転写材担持ベルト47上に保持し
て搬送される転写材48に、順次に重ね合わせて転写さ
れることになる。Note that only one image forming station (including a photosensitive drum 40, an exposing unit 41, a primary charging unit 42, a developing unit 44, and the like) is illustrated for simplicity of description.
In the case of a color image forming apparatus, for example, four image forming stations for each color of cyan, magenta, yellow and black are sequentially arranged on the transfer material carrying belt 47 along the moving direction thereof, and An electrostatic latent image of each color obtained by color-separating the image of the document on the photosensitive drum is sequentially formed, developed by a developing device having a toner of a corresponding color, and conveyed while being held on a transfer material carrying belt 47. The image is transferred onto the transfer material 48 in a superimposed manner.
【0032】このトナー像が転写された転写材48は、
転写材担持ベルト47から分離されて図示しない定着器
に搬送され、そこで定着して永久像に形成される。ま
た、転写後に感光ドラム40上に残った残留トナーは、
その後クリーナ50によって除去される。The transfer material 48 to which the toner image has been transferred is
It is separated from the transfer material carrying belt 47 and transported to a fixing device (not shown), where it is fixed and formed into a permanent image. Further, the residual toner remaining on the photosensitive drum 40 after the transfer is
Thereafter, it is removed by the cleaner 50.
【0033】上記現像器44の一例を図2に示す。図示
するように、現像器44は感光ドラム40に対向して配
置されており、その内部は垂直方向に延在する隔壁51
によって第一室(現像室)52と第二室(撹拌室)53
とに区画されている。第一室52には、現像剤担持体と
して矢印方向に回転する非磁性の現像スリーブ54が配
置されており、この現像スリーブ54内にマグネット5
5が固定配置されている。現像スリーブ54は、ブレー
ド56によって層厚規制された二成分現像剤(磁性キャ
リアと非磁性トナーを含む)の層を担持搬送し、感光ド
ラム40と対向する現像領域で現像剤を感光ドラム40
に供給して静電潜像を現像する。現像効率、すなわち潜
像へのトナーの付与率を向上させるために、現像スリー
ブ54には電源57から直流電圧を交流電圧に重畳した
現像バイアス電圧が印加されている。FIG. 2 shows an example of the developing device 44. As shown in the drawing, the developing device 44 is arranged to face the photosensitive drum 40, and the inside thereof is a partition wall 51 extending vertically.
The first chamber (developing chamber) 52 and the second chamber (stirring chamber) 53
It is divided into and. In the first chamber 52, a non-magnetic developing sleeve 54 that rotates in the direction of the arrow as a developer carrying member is disposed.
5 is fixedly arranged. The developing sleeve 54 carries and conveys a layer of a two-component developer (including a magnetic carrier and a non-magnetic toner) whose layer thickness is regulated by a blade 56, and transfers the developer in a developing area opposed to the photosensitive drum 40.
To develop the electrostatic latent image. In order to improve the development efficiency, that is, the rate at which toner is applied to the latent image, a development bias voltage in which a DC voltage is superimposed on an AC voltage is applied to the development sleeve 54 from a power supply 57.
【0034】第一室52および第二室53には、それぞ
れ現像剤撹拌スクリュー58および59が配置されてい
る。スクリュー58は、第一室52中の現像剤を撹拌搬
送し、スクリュー59は、後述するトナー補給槽60の
トナー排出口61から搬送スクリュー62の回転によっ
て供給されたトナー63と、既に現像器44内にある現
像剤43とを撹拌搬送して、現像剤43のトナー濃度を
均一化し回復する。隔壁51には、図2における手前側
と奥側の端部において第一室52と第二室53とを相互
に連通させる現像剤通路(図示せず)が形成されてお
り、上記スクリュー58、59の搬送力により、現像に
よってトナーが消費されてトナー濃度の低下した第一室
52内の現像剤が一方の通路から第二室53内へ移動
し、第二室53内でトナー濃度の回復した現像剤が他方
の通路から第一室52内へ移動するように構成されてい
る。The first chamber 52 and the second chamber 53 are provided with developer stirring screws 58 and 59, respectively. The screw 58 stirs and conveys the developer in the first chamber 52, and the screw 59 is provided with the toner 63 supplied by the rotation of the conveying screw 62 from a toner discharge port 61 of a toner replenishing tank 60 described later, and the developing device 44. The toner 43 inside the developer 43 is agitated and conveyed to make the toner concentration of the developer 43 uniform and recover. In the partition wall 51, a developer passage (not shown) for communicating the first chamber 52 and the second chamber 53 with each other at the front and rear ends in FIG. 2 is formed. Due to the conveying force of 59, the developer in the first chamber 52 whose toner density has been reduced due to the consumption of the toner by the development moves from one passage into the second chamber 53, and the toner density is recovered in the second chamber 53. The developer is moved from the other passage into the first chamber 52.
【0035】さて、静電潜像の現像により現像器44内
の現像剤濃度が変化するのを補正するために、現像器4
4にトナーを補給制御しており、それを実施するため
に、本実施例では、現像器44の第一室(現像室)52
の底壁に設置したインダクタンスヘッド20からの出力
信号によって、現像器44内の、具体的には現像室52
内の現像剤43の実際のトナー濃度を検知し、基準値と
の比較によりトナーを補給するようにしたインダクタン
ス検知方式の現像剤濃度制御装置が設けられている。Now, in order to correct the change in the developer concentration in the developing device 44 due to the development of the electrostatic latent image, the developing device 4
In the present embodiment, the first chamber (developing chamber) 52 of the developing unit 44 is controlled to supply toner to the developing unit 4.
The output signal from the inductance head 20 installed on the bottom wall of the developing unit 44, specifically, the developing chamber 52
There is provided a developer concentration control device of an inductance detection type which detects the actual toner concentration of the developer 43 in the inside and replenishes the toner by comparison with a reference value.
【0036】上述したように、二成分現像剤は磁性キャ
リアと非磁性トナーを主成分としており、現像剤43の
トナー濃度(キャリアおよびトナーの合計重量に対する
トナー重量の割合)が変化すると、磁性キャリアと非磁
性トナーの混合比率による見かけの透磁率が変化する。
この見かけの透磁率をインダクタンスヘッド20によっ
て検出して電気信号に変換すると、図4に示すように、
この電気信号、つまり検出信号(V)は、トナー濃度
(T/D比(%))に応じてほぼ直線的に変化する。す
なわち、インダクタンスヘッド20からの出力信号は、
現像器44内の二成分現像剤の実際のトナー濃度に対応
する。As described above, the two-component developer contains a magnetic carrier and a non-magnetic toner as main components, and when the toner concentration of the developer 43 (the ratio of the toner weight to the total weight of the carrier and the toner) changes, the magnetic carrier The apparent magnetic permeability changes depending on the mixing ratio of the toner and the non-magnetic toner.
When this apparent magnetic permeability is detected by the inductance head 20 and converted into an electric signal, as shown in FIG.
This electric signal, that is, the detection signal (V) changes almost linearly according to the toner density (T / D ratio (%)). That is, the output signal from the inductance head 20 is
This corresponds to the actual toner concentration of the two-component developer in the developing device 44.
【0037】このインダクタンスヘッド20からの出力
信号を、図1の比較器21の一方の入力に供給する。こ
の比較器21の他方の入力には、基準電圧信号源22か
ら、現像剤43の規定のトナー濃度(トナー濃度の初期
設定値)における見かけの透磁率に対応する基準信号が
入力されている。従って、比較器21は規定トナー濃度
と現像器内の実際のトナー濃度とを比較することにな
り、両入力信号の比較結果としての、比較器21の検出
信号がCPU67に供給される。The output signal from the inductance head 20 is supplied to one input of a comparator 21 shown in FIG. The other input of the comparator 21 is supplied with a reference signal corresponding to an apparent magnetic permeability of the developer 43 at a specified toner density (an initial set value of the toner density) from the reference voltage signal source 22. Therefore, the comparator 21 compares the specified toner density with the actual toner density in the developing device, and the detection signal of the comparator 21 as a result of comparing the two input signals is supplied to the CPU 67.
【0038】CPU67は、比較器21からの検出信号
に基づいて、トナー補給時間を制御する。たとえば、イ
ンダクタンスヘッド20によって検出された現像剤43
の実際のトナー濃度が規定値よりも小である場合には、
つまり、トナーが補給不足である場合には、CPU67
は不足分のトナーを現像器44に補給するように、トナ
ー補給槽60の搬送スクリュー62を作動させる。すな
わち、比較器21からの検出信号に基づいて、不足分の
トナーを現像器44に補給するのに要するスクリュー回
転時間を算出し、モータ駆動回路69を制御してその時
間だけモータ70を回転駆動し、不足分のトナーを現像
器44に補給する。The CPU 67 controls the toner supply time based on the detection signal from the comparator 21. For example, the developer 43 detected by the inductance head 20
If the actual toner concentration of is smaller than the specified value,
That is, if the toner supply is insufficient, the CPU 67
Operates the conveying screw 62 of the toner replenishing tank 60 so as to replenish the insufficient toner to the developing device 44. That is, based on the detection signal from the comparator 21, the screw rotation time required to supply the insufficient toner to the developing device 44 is calculated, and the motor driving circuit 69 is controlled to rotate the motor 70 by that time. Then, the insufficient toner is supplied to the developing device 44.
【0039】また、インダクタンスヘッド20によって
検出された現像剤43の実際のトナー濃度が規定値より
も大である場合には、つまり、トナーが過剰補給である
場合には、CPU67は比較器21からの検出信号に基
づいて現像剤中の過剰トナー量を算出する。そして、そ
の後の原稿による画像形成に際しては、この過剰トナー
量が無くなるようにトナーを補給させるか、あるいは過
剰トナー量が消費されるまでトナーを補給せずに画像を
形成させ、すなわち、トナーの補給なしで画像を形成し
て過剰トナー量を消費させ、過剰トナー量が消費された
らトナー補給動作を前述の通り行なわせる等の制御を行
なう。When the actual toner concentration of the developer 43 detected by the inductance head 20 is higher than a specified value, that is, when the toner is excessively replenished, the CPU 67 The amount of excess toner in the developer is calculated based on the detection signal. Then, when an image is formed from a document, toner is supplied so as to eliminate the excess toner amount, or an image is formed without supplying the toner until the excess toner amount is consumed. The control is performed such that an image is formed without using the toner and the excess toner is consumed, and when the excess toner is consumed, the toner replenishing operation is performed as described above.
【0040】図5のフローチャートを参照して上記の補
給動作の制御についてさらに説明する。The control of the above replenishment operation will be further described with reference to the flowchart of FIG.
【0041】まず、画像形成動作をスタートさせると
(ステップS501)、トナー濃度検出がスタートする
(S502)。ついでインダクタンスヘッド20からの
検出値aを比較器21に入力し(S503)、比較器2
1で基準電圧信号源22による基準値bと比較し(S5
04)、その検出電圧差(a−b)をCPU67に送っ
て、(a−b)>0かどうかを判断し(S505、S5
06)、判断が(a−b)>0の場合(YES)、すな
わちトナー濃度が基準値より低い場合には、トナー補給
時間を決定する(S507)。ついでこの決定されたト
ナー補給時間だけトナー補給を行わせ(S508)、ス
テップS502のスタートに戻る。First, when the image forming operation is started (step S501), toner density detection starts (S502). Next, the detection value a from the inductance head 20 is input to the comparator 21 (S503),
1 is compared with the reference value b from the reference voltage signal source 22 (S5).
04), and sends the detected voltage difference (ab) to the CPU 67 to determine whether (ab)> 0 (S505, S5).
06), if (ab)> 0 (YES), that is, if the toner density is lower than the reference value, the toner supply time is determined (S507). Next, toner supply is performed for the determined toner supply time (S508), and the process returns to the start of step S502.
【0042】またステップS506で(a−b)<0の
場合(NO)、すなわちトナー濃度が基準値より高い場
合には、トナーが補給されずにスタートに戻る。If (ab) <0 in step S506 (NO), that is, if the toner concentration is higher than the reference value, the process returns to the start without supplying toner.
【0043】本実施例で用いているインダクタンス検知
ATRでは、最適なトナー濃度(本実施例では6%であ
る。この値より高すぎるとトナーの飛散などが生じ、低
すぎると画像濃度が薄くなるなどの問題が生じることが
ある。)における検出信号の基準値を2.5Vになるよ
うに調整しており、基準値よりセンサーの検出信号が大
きければ(たとえば3.0V)、トナーを補給し、セン
サーの検出信号が小さければ(たとえば2.0V)、ト
ナー補給を停止することになっているが、本発明は当
然、上記の信号処理に限定されるものではなく、回路の
構成を変更して基準値が2.5V以外の値であってもよ
く、またトナー濃度が最適値より低いときセンサーの検
出信号が小さくなるようにし、トナー濃度が最適値より
高いとき大きくなるようにしても構わない。In the inductance detection ATR used in this embodiment, the optimum toner density (6% in this embodiment) is too high, toner scattering occurs, and if it is too low, the image density becomes low. The reference value of the detection signal is adjusted to 2.5 V. If the detection signal of the sensor is larger than the reference value (for example, 3.0 V), the toner is replenished. If the detection signal of the sensor is small (for example, 2.0 V), the toner supply is stopped. However, the present invention is not limited to the above signal processing, and the circuit configuration may be changed. The reference value may be a value other than 2.5 V. When the toner density is lower than the optimum value, the detection signal of the sensor is reduced, and when the toner density is higher than the optimum value, the detection signal is increased. Unishi and may be.
【0044】さて、上述したように、複写機やプリンタ
ーなどの画像形成装置がある期間動作せずに放置された
場合、現像剤のかさ密度の変動により現像剤の見かけの
透磁率が変化し、トナー濃度が一定であるにもかかわら
ず、インダクタンス検知方式ATRの検出信号に変化が
でてしまい、トナー濃度制御に誤差が生じることがあ
る。As described above, when an image forming apparatus such as a copying machine or a printer is left unoperated for a certain period of time, the apparent magnetic permeability of the developer changes due to a change in the bulk density of the developer. In spite of the fact that the toner density is constant, a change occurs in the detection signal of the inductance detection type ATR, and an error may occur in the toner density control.
【0045】たとえば、図6に示すように、現像剤の最
適なトナー濃度(T/D比)6%(図6(c))では、
インダクタンスヘッド20からの検出信号値は2.5V
であり(図6(b))、放置期間直前までは最適なトナ
ー濃度が維持されている。しかし、画像形成装置を長期
間放置して動作させなかった場合(図6には、便宜上、
放置期間を幅のない線で示す)、装置本体の使用環境の
温湿度が変化したり、トナー帯電量が変化した等の要因
で、現像剤のかさ密度が変化し(図6(a))(なお、
図6(a)は放置によってかさ密度が大きくなった場合
で説明している)、装置動作再開時の検出信号が大きく
変化することがある。For example, as shown in FIG. 6, when the optimum toner concentration (T / D ratio) of the developer is 6% (FIG. 6C),
The detection signal value from the inductance head 20 is 2.5 V
(FIG. 6B), and the optimum toner density is maintained until immediately before the idle period. However, when the image forming apparatus is not operated after being left for a long time (FIG.
The bulk density of the developer changes due to factors such as a change in the temperature and humidity of the use environment of the apparatus main body and a change in the toner charge amount (FIG. 6A). (Note that
FIG. 6A illustrates the case where the bulk density is increased by leaving the apparatus unattended.) In some cases, the detection signal at the time when the operation of the apparatus is restarted may change significantly.
【0046】このような場合、本実施例で用いるインダ
クタンス検知方式ATRは、その回路の構成上、図6
(b)のように、検出信号値が基準値(本実施例では
2.5V)より高い場合、現像剤中のキャリアの割合が
多い、すなわちトナー濃度が低いと判断してしまうた
め、図6(c)に示すように、トナーが過剰に補給さ
れ、本来の最適なトナー濃度よりも高いところで安定し
てしまうという問題があった。また、ここでは図示して
いないが、放置の状況によっては逆に検出信号値が低く
なる場合もある。その場合はトナーが補給されずに、ト
ナー濃度が最適値よりも低いところで安定してしまうと
いう問題があった。In such a case, the inductance detection type ATR used in the present embodiment has the circuit configuration shown in FIG.
As shown in FIG. 6B, when the detection signal value is higher than the reference value (2.5 V in this embodiment), it is determined that the ratio of the carrier in the developer is large, that is, the toner concentration is low. As shown in (c), there is a problem that the toner is excessively replenished and becomes stable in a portion higher than the original optimum toner concentration. Further, although not shown here, the detection signal value may be low depending on the situation of the neglect. In such a case, there is a problem that the toner is not supplied and the toner density is stabilized at a position lower than the optimum value.
【0047】そこで、本実施例では、画像形成装置の放
置によってインダクタンス検知方式ATRの検出信号が
変動することによるトナーの過補給、補給不足を防止し
て、放置後の画像形成動作開始直後からトナー濃度を適
切な範囲内に制御できるようにするために、インダクタ
ンス検知ATRの現像剤濃度制御に対し、第二の現像剤
濃度制御手段であるビデオカウント方式を併用して、現
像剤濃度制御を行い、上記の欠点を解消するものであ
る。Therefore, in the present embodiment, excessive replenishment and insufficient replenishment of toner due to a change in the detection signal of the inductance detection system ATR due to the image forming apparatus being left unattended are prevented, and the toner is immediately started after the image forming operation is started. In order to be able to control the density within an appropriate range, the developer density control of the inductance detection ATR is performed in combination with the video count method which is the second developer density control means. The above-mentioned disadvantages are eliminated.
【0048】まず、画像情報信号の画像濃度のビデオカ
ウント方式について図1により説明する。First, the video count method for the image density of the image information signal will be described with reference to FIG.
【0049】ビデオカウント方式によるトナー補給制御
では、図1に示す画像信号処理回路34の出力信号のレ
ベルが画素毎にカウントされるが、このカウントはつぎ
ようにして行われる。まず、前記パルス幅変調回路35
の出力信号がANDゲート64の一方の入力に供給さ
れ、このANDゲートの他方の入力にはクロックパルス
発振器65からのクロックパルス(図3(b)に示すパ
ルス)が供給される。従って、ANDゲート64からは
図3の(c)に示すようにレーザー駆動パルスS、I、
Wの各々のパルス幅に対応した数のクロックパルス数、
すなわち各画素の濃度に対応した数のクロックパルス数
が出力される。このクロックパルス数は各画像毎にカウ
ンタ66によって積算され、ビデオカウント数が算出さ
れる(たとえばA4サイズ1枚の最大ビデオカウント数
は400dpi、256階調で3884×106)。こ
のカウンタ66からの各画像毎のパルス積算信号C1
(ビデオカウント数)は、前記原稿31の画像に対応の
トナー像を1つ形成するために現像器44から消費され
るトナー量に対応している。そこで、このビデオカウン
ト数をCPU67に供給し、RAM68が有しているビ
デオカウント数とトナー補給時間との対応関係を示す換
算テーブルから、適切なトナー補給時間を決定する。In the toner replenishment control by the video count method, the level of the output signal of the image signal processing circuit 34 shown in FIG. 1 is counted for each pixel. This counting is performed as follows. First, the pulse width modulation circuit 35
Is supplied to one input of an AND gate 64, and a clock pulse (a pulse shown in FIG. 3B) from a clock pulse oscillator 65 is supplied to the other input of the AND gate. Therefore, as shown in FIG. 3C, the laser drive pulses S, I,
The number of clock pulses corresponding to each pulse width of W,
That is, the number of clock pulses corresponding to the density of each pixel is output. The number of clock pulses is accumulated by the counter 66 for each image, and the video count is calculated (for example, the maximum video count of one A4 size sheet is 400 dpi, 3884 × 10 6 at 256 gradations). The pulse integration signal C1 for each image from the counter 66
The (video count number) corresponds to the amount of toner consumed from the developing device 44 to form one toner image corresponding to the image of the document 31. Therefore, the video count number is supplied to the CPU 67, and an appropriate toner supply time is determined from a conversion table in the RAM 68 that indicates the correspondence between the video count number and the toner supply time.
【0050】本実施例では、第二の現像剤濃度制御装置
としてビデオカウント方式を用いているが、これは以下
の制御に基づいて動作する。In this embodiment, the video count system is used as the second developer concentration control device, but it operates based on the following control.
【0051】はじめに、図1に示すように、画像形成毎
にインダクタンスヘッド20からの検出信号を不揮発メ
モリーなどの記録保持装置23に随時記憶させるように
しておく。そしてつぎの画像形成時に、記録保持装置2
3に記憶されている前回の画像形成時における検出信号
(これを検出信号cとする)を第二比較器24の一方の
入力に供給し、他方の入力には現在の画像形成時におけ
るインダクタンスヘッド20からの検出信号aを入力
し、その差分を第二CPU25に送る。第二CPU25
では、その差分=|a−c|が所定の値以上であるか否
かを判断し、その結果に基づいてその後の現像剤濃度制
御を、インダクタンス検知方式による第一の濃度制御装
置のみで引き続き行うか、ビデオカウント方式による第
二の現像剤濃度制御装置を併用した制御に切り替えるか
を判断する。First, as shown in FIG. 1, a detection signal from the inductance head 20 is stored in a recording and holding device 23 such as a non-volatile memory whenever image formation is performed. At the time of the next image formation, the record holding device 2
3 is supplied to one input of the second comparator 24, and the other input is an inductance head at the time of current image formation. The detection signal a from the control unit 20 is input, and the difference is sent to the second CPU 25. Second CPU 25
Then, it is determined whether or not the difference = | a−c | is equal to or greater than a predetermined value. Based on the result, the subsequent developer concentration control is continued only by the first concentration control device using the inductance detection method. It is determined whether to perform the control or to switch to the control using the second developer concentration control device based on the video count method.
【0052】本実施例では、併用制御に切り替えるか否
かを判断する閾値を0.4Vと定める。これは検討の結
果、本実施例に記載の画像形成装置においては、差分|
a−c|がこの値以上であった場合、トナーの過補給、
もしくは補給不足が顕著となり、T/D比の変動が許容
範囲以上であったためである。ただし、この閾値はこの
値に限定されるものではなく、画像形成装置の構成によ
りそれぞれ最適な値が設定されることは言うまでもな
い。In this embodiment, the threshold value for determining whether to switch to the combined control is set to 0.4V. As a result of study, the difference | in the image forming apparatus according to the present embodiment
If a−c | is equal to or greater than this value, excessive replenishment of toner,
Alternatively, the lack of replenishment becomes remarkable, and the fluctuation of the T / D ratio exceeds the allowable range. However, it is needless to say that the threshold value is not limited to this value, and an optimum value is set according to the configuration of the image forming apparatus.
【0053】ビデオカウント方式によるトナー補給制御
を行えば、画像形成動作毎に消費されるトナー量を予測
し、それに見合ったトナー補給量を算出して補給するの
で、インダクタンス検知方式における検出信号の変動に
よるトナーの過補給、または補給不足ということは一時
的に回避することができる。If the toner replenishment control by the video count method is performed, the amount of toner consumed for each image forming operation is predicted, and the toner replenishment amount is calculated and replenished accordingly. Can be temporarily avoided.
【0054】しかし、この方式はあくまでも予測に基づ
いた補給であるため、この方式のみの制御では大量の画
像形成動作を行うとトナー消費量と供給量のずれによ
り、現像剤濃度が適正な範囲から徐々に外れていってし
まう危険性がある。また長期間放置されて現像剤のかさ
密度が変化した場合においても、画像形成装置の動作が
続けられるうちに、その環境に次第に馴染み、また攪拌
による現像剤のパッキングの解消、トナー帯電量の回復
などにより、徐々にその環境に適したかさ密度に近づい
ていくと考えられる。However, since this method is a replenishment based on prediction, the control of this method alone causes a large amount of image forming operation, so that the difference between the toner consumption amount and the supply amount causes the developer concentration to fall out of an appropriate range. There is a risk that it will come off gradually. Also, even if the bulk density of the developer changes after being left for a long period of time, it gradually adapts to the environment as the image forming apparatus continues to operate, eliminates packing of the developer due to agitation, and recovers the toner charge amount. It is considered that the density gradually approaches the bulk density suitable for the environment.
【0055】そこで、両者のトナー補給制御手段を併用
し、長期間放置された装置を動作開始した直後において
は、ビデオカウント方式によるトナー補給制御を主体と
し、画像形成動作時間の経過とともに徐々にインダクタ
ンス検知方式のトナー補給制御を主体とするように切り
替えていった方が、実際の現像剤の状態に即したトナー
補給制御を行うことができる。Therefore, both the toner replenishment control means are used in combination, and immediately after the operation of the apparatus which has been left for a long time is started, the toner replenishment control is mainly performed by the video count method, and the inductance is gradually increased as the image forming operation time elapses. If the switching is performed so as to mainly perform the toner supply control of the detection method, the toner supply control according to the actual state of the developer can be performed.
【0056】従って、本実施例では以下に示すような併
用補給制御を行う。Therefore, in the present embodiment, the following combination replenishment control is performed.
【0057】一般に放置による現像剤のかさ密度変動
は、放置中の環境変動が大きいほど、また放置時間が長
いほど大きくなるので、それに伴ってインダクタンスヘ
ッドで検出される検出信号の差分|a−c|も大きくな
る。すなわち、検出信号の差分が大きいということは、
それだけ現像剤がその環境に馴染む、もしくは帯電量が
回復するのに時間がかかると考えられる。In general, the change in the bulk density of the developer due to standing becomes larger as the environmental change during standing and the standing time become longer, so that the difference | ac of the detection signals detected by the inductance head is accordingly increased. | Also increases. That is, the fact that the difference between the detection signals is large means that
It is considered that it takes time for the developer to adapt to the environment or to recover the charge amount.
【0058】図7は、トナー濃度の元々の検出出力が
2.5Vの現像剤について、放置により出力を上げた状
態から空回転により出力が元に戻るまでの時間を示した
グラフである。放置による検出出力の変動が大きいほど
(現像剤のかさ密度変動が大きいほど)、検出出力が回
復するまでに要する時間が長くなっているのが分かる。
そこで、検出信号の差分の大きさによってインダクタン
ス検知方式とビデオカウント方式のトナー補給を併用す
る時間を変化させるようにする。すなわち、検出信号の
差分値の大きさによって決定される所定の時間が経過し
た後に、併用補給制御を終了させる構成とする。FIG. 7 is a graph showing the time from when the output is increased by leaving the toner density of 2.5 V to the original detection output of the toner density until the output returns to the original state due to idle rotation. It can be seen that the larger the fluctuation of the detection output due to the neglect (the larger the fluctuation of the bulk density of the developer), the longer the time required for the detection output to recover.
Therefore, the time for using both the inductance detection method and the video count method for toner replenishment is changed depending on the magnitude of the difference between the detection signals. That is, the combination replenishment control is terminated after a predetermined time determined by the magnitude of the difference value of the detection signal has elapsed.
【0059】また上記したように、現像剤は画像形成装
置の動作が続けられるうちに、その環境に徐々に馴染ん
で次第にその環境に適したかさ密度に近づいていくと考
えられることから、現像剤が環境に馴染んでいない始め
のうちはビデオカウント方式によるトナー補給の割合を
多くして、放置直後におけるトナー補給の誤差を低減
し、時間の経過とともに現像剤が環境に馴染んできたら
インダクタンス検知方式によるトナー補給の割合を増や
すことで、トナー消費量と供給量のずれによる現像剤濃
度が適正範囲外に外れてしまうことを防止し、常に現像
剤濃度が適切な範囲内に制御されるようにする。As described above, while the operation of the image forming apparatus is continued, it is considered that the developer gradually adapts to the environment and gradually approaches a bulk density suitable for the environment. When the developer is not familiar with the environment, increase the ratio of toner replenishment by the video count method at the beginning, reduce the error of toner replenishment immediately after standing, and use the inductance detection method when the developer has adapted to the environment over time. Increasing the ratio of toner replenishment prevents the developer concentration from being out of the proper range due to the difference between the toner consumption amount and the supply amount, so that the developer concentration is always controlled within the proper range. .
【0060】具体的に図8に示すフローチャートを用い
て説明する。This will be specifically described with reference to the flowchart shown in FIG.
【0061】画像形成動作中にインダクタンスヘッドに
よって現在の信号値aを検出し(ステップS801)、
不揮発性メモリーから前回の画像形成時における信号値
cを読み出し(S802)、第二比較器24において両
者を比較する(S803)。その差分|a−c|が0.
4V以上であることを検知すると、併用補給制御に切り
替わるが、そのときの差分の大きさに応じて併用補給制
御を行う時間長、すなわち併用補給制御の継続時間を決
定する。画像形成枚数は画像形成時間に対応するので、
本実施例では、併用補給制御の継続時間を画像形成枚数
として決定した(S804)。During the image forming operation, the current signal value a is detected by the inductance head (step S801),
The signal value c at the time of the previous image formation is read from the nonvolatile memory (S802), and the two are compared by the second comparator 24 (S803). The difference | ac |
When it is detected that the voltage is 4 V or more, the mode is switched to the combined replenishment control. The time length for performing the combined replenishment control, that is, the duration of the combined replenishment control is determined according to the magnitude of the difference at that time. Since the number of formed images corresponds to the image forming time,
In the present embodiment, the duration of the combined supply control is determined as the number of image formations (S804).
【0062】すなわち、併用補給制御を行う画像形成枚
数Nは、 N=|a−c|×A (Aは定数、ここではA=10
0) となり、併用補給制御を開始してからχ枚後のビデオカ
ウント方式によるトナー補給の割合P(χ)は、 P(χ)=100−(χ/N)×100 で表される。That is, the number N of formed images for which the combined replenishment control is performed is as follows: N = │ac│ × A (A is a constant, where A = 10
0), and the ratio P (χ) of toner supply by the video count method after χ sheets from the start of the combined supply control is represented by P (χ) = 100− (χ / N) × 100.
【0063】つまり、併用補給制御に切り替わった直後
はビデオカウント方式によるトナー補給割合P(χ)=
100%、インダクタンス検知方式によるトナーの補給
割合=0%で出発してトナー補給を行い、そこからビデ
オカウント方式によるトナー補給割合を線形にP(χ)
で減らして行き、画像形成枚数が所定のN枚に達したと
ころで、P(χ)=P(N)=0%となり、元のインダ
クタンス検知方式のみによるトナー補給に戻る。ビデオ
カウント方式によるトナー補給割合P(χ)の変化の様
子を図9に示す。That is, immediately after switching to the combined supply control, the toner supply ratio P (χ) =
Starting with 100%, the toner supply ratio by the inductance detection method = 0%, the toner supply is started, and the toner supply ratio by the video count method is linearly changed to P (χ).
When the number of image formation reaches a predetermined N number, P (χ) = P (N) = 0%, and the flow returns to the original toner detection method using only the inductance detection method. FIG. 9 shows how the toner replenishment ratio P (χ) changes according to the video count method.
【0064】たとえば、検出信号の差分値が0.5Vで
あった場合、併用補給制御を継続する枚数Nは、 N=0.5×100=500枚 と決定され、併用補給制御が開始される(S805)。
そこから100枚後におけるビデオカウント方式による
トナー補給割合P(χ)は、 P(χ)=100−(100/500)×100=80
% となり、そのときのインダクタンス検知方式によって求
められるトナー補給時間を500ms(ms=10
-3秒)、ビデオカウント方式によって求められるトナー
補給時間を20msとすると、実際のトナー補給時間T
は、 T=0.2×500+0.8×20=116(ms) と計算される。そして画像形成枚数の増加とともにこの
割合は徐々に減少し、500枚後にはP(χ)=0とな
り、併用補給制御が終了する(S806)。For example, when the difference value of the detection signal is 0.5 V, the number N of sheets for which the combined supply control is continued is determined as N = 0.5 × 100 = 500, and the combined supply control is started. (S805).
The toner replenishment ratio P (χ) by the video count method after 100 sheets is P (χ) = 100− (100/500) × 100 = 80
%, And the toner supply time obtained by the inductance detection method at that time is 500 ms (ms = 10
-3 seconds), and assuming that the toner replenishment time obtained by the video count method is 20 ms, the actual toner replenishment time T
Is calculated as follows: T = 0.2 × 500 + 0.8 × 20 = 116 (ms) Then, this ratio gradually decreases with an increase in the number of image formation sheets, and after 500 sheets, P (χ) = 0, and the combined supply control ends (S806).
【0065】併用補給制御を開始した直後は現像剤がま
だその環境に馴染んでおらず、また帯電量も十分回復し
ていないので、ビデオカウント方式によるトナー補給の
割合が多い方が望ましいのに対し、ある程度の時間が経
過して現像剤がその環境に馴染み、帯電量も回復してき
ている状態では、インダクタンス検知方式によるトナー
補給の割合が多い方が望ましい。そのため、上記したよ
うに2つの現像剤濃度制御手段によるトナー補給の割合
を線形に変化させ、徐々にビデオカウント方式によるト
ナー補給の割合を減らしていくという手法は、その時々
の現像剤の状態に即したトナー補給を行うことができる
という点で非常に優れている。Immediately after the combined replenishment control is started, the developer has not yet been adapted to the environment and the charge amount has not been sufficiently recovered. In a state where the developer has been adjusted to the environment after a certain period of time and the charge amount has been recovered, it is desirable that the ratio of toner supply by the inductance detection method is large. Therefore, as described above, the method of linearly changing the toner supply ratio by the two developer concentration control means and gradually reducing the toner supply ratio by the video count method is based on the state of the developer at each time. This is very excellent in that toner can be supplied in a timely manner.
【0066】以上記述したように、インダクタンス検知
方式で検出される検出信号の差分(|a−c|)の大き
さによって、ビデオカウント方式との併用補給制御を継
続する時間を決定する構成とすることで、現像剤のかさ
密度変動が大きいほど併用補給制御を行う時間を長くで
きるようになり、かさ密度変動の大きさに応じた適切な
併用補給制御を行うことが可能となった。さらには、併
用補給制御を開始してからの画像形成枚数によって、二
つの現像剤濃度制御手段によるトナー補給の割合を線形
に変化させることで、その時々の現像剤の状態に即した
トナー補給を行うことが可能となった。As described above, the time for continuing the replenishment control in combination with the video count method is determined based on the difference (| ac |) between the detection signals detected by the inductance detection method. As a result, the larger the variation in the bulk density of the developer, the longer the time for performing the combined supply control can be made, so that it is possible to perform the appropriate combined supply control according to the magnitude of the variation in the bulk density. Further, by changing the ratio of toner replenishment by the two developer density control means linearly according to the number of image formations after the start of the combined replenishment control, toner replenishment in accordance with the state of the developer at each time is achieved. It is now possible to do it.
【0067】このような制御を行うことにより、放置に
よって現像剤のかさ密度が変化した場合でも、インダク
タンス検知センサーの検出信号の変動によって現像剤濃
度が急激に変化することを防ぎ、トナー濃度上昇による
飛散やかぶり、トナー濃度低下による画像濃度薄等の画
像品質劣化を防止することが可能となった。By performing such control, even when the bulk density of the developer changes due to standing, the developer concentration is prevented from suddenly changing due to the fluctuation of the detection signal of the inductance detection sensor, and the toner density is increased. It has become possible to prevent image quality deterioration such as scattering, fogging and low image density due to toner density reduction.
【0068】実施例2 本実施例では、併用補給制御を継続する時間を、現像剤
攪拌部材であるスクリュー58(またはスクリュー5
9)の動作時間を基に決定した。Embodiment 2 In this embodiment, the time during which the combined supply control is continued is controlled by the screw 58 (or the screw 5) which is a developer stirring member.
It was determined based on the operation time of 9).
【0069】現像剤のかさ密度の回復は、攪拌部材の駆
動が直接関係することなので、この動作時間を基に併用
補給制御を継続する時間を決定した方が、より実際の現
像剤の状態を反映した制御を行うことができる。Since the recovery of the bulk density of the developer is directly related to the driving of the stirring member, determining the time for continuing the combined supply control based on this operation time will make the actual state of the developer more effective. The reflected control can be performed.
【0070】すなわち、併用補給制御を行う現像剤攪拌
部材の動作時間tは、 t=|a−c|×B (Bは定数、ここではB=400
0) となり、併用補給制御を開始してから攪拌部材がy秒間
動作した後のビデオカウント方式によるトナー補給の割
合P(y)は、 P(y)=100−(y/t)×100 で表される。たとえば、検出信号の差分値が0.5Vで
あった場合、併用補給制御を継続する現像剤攪拌部材の
動作時間tは、 t=0.5×4000=2000(sec) となり、そこから攪拌部材が500秒間動作した後のビ
デオカウント方式によるトナー補給割合P(y)は、 P(y)=100−(500/2000)×100=7
5% となる。That is, the operation time t of the developer stirring member for performing the combined replenishment control is t = │ac│ × B (B is a constant, here B = 400
0), and the toner supply ratio P (y) by the video count method after the stirring member has operated for y seconds after starting the combined supply control is: P (y) = 100− (y / t) × 100 expressed. For example, when the difference value of the detection signal is 0.5 V, the operation time t of the developer stirring member that continues the combined supply control is t = 0.5 × 4000 = 2000 (sec), and the stirring member The toner replenishment ratio P (y) by the video count method after the operation for 500 seconds is as follows: P (y) = 100− (500/2000) × 100 = 7
5%.
【0071】本実施例の構成により、放置され、かさ密
度が大きく変化した直後の現像剤でも、その後の大量の
画像形成動作により、かさ密度が安定した状態での現像
剤でも、より実際の現像剤の状態に即したトナー補給制
御が行えるため、現像剤濃度をより適正な範囲内に制御
することが可能となった。According to the structure of this embodiment, the developer which has been left alone and has a large change in the bulk density, or the developer in which the bulk density is stable due to the subsequent large-volume image forming operation, can be used for more actual development. Since the toner replenishment control can be performed according to the state of the developer, the developer concentration can be controlled within a more appropriate range.
【0072】実施例3 本実施例では、併用補給制御を継続する時間は画像情報
信号の濃度信号のビデオカウント数を基に決定される構
成とする。Embodiment 3 In this embodiment, the time during which the combined supply control is continued is determined based on the video count of the density signal of the image information signal.
【0073】画像形成装置の長期間の放置により、現像
剤のキャリア同士に挟まれ押しつけられた結果、トナー
の形状や表面性が変化してかさ密度が変わった場合等に
おいても、そのトナーが消費され、新たにトナーが補給
されることによりトナーが入れ替わると、現像剤はほぼ
初期のかさ密度に戻るようになる。積算ビデオカウント
数は、実際のトナーの入れ替わり量に相当するので、実
際のトナーの状態を反映した制御を行うことができる。Even when the developer is held between the carriers for a long period of time and the toner is pressed between the carriers, the shape and surface properties of the toner are changed and the bulk density is changed. Then, when the toner is replaced by replenishing the toner, the developer returns to substantially the initial bulk density. Since the integrated video count number corresponds to the actual toner replacement amount, it is possible to perform control reflecting the actual toner state.
【0074】本実施例の構成により、放置され、かさ密
度が大きく変化した直後の現像剤でも、その後の大量の
画像形成動作により、かさ密度が安定した状態での現像
剤でも、より実際の現像剤中に存在するトナーの状態に
即した補給制御が行えるため、現像剤濃度をより適正な
範囲内に制御することが可能となった。According to the structure of this embodiment, the developer which is left immediately after the bulk density is largely changed and the developer in which the bulk density is stabilized by the subsequent large-volume image forming operation can be used for more actual development. Since replenishment control can be performed in accordance with the state of the toner present in the developer, the developer concentration can be controlled within a more appropriate range.
【0075】実施例4 本実施例では、図1の画像形成装置において、少なくと
も感光ドラム40と現像装置44をプロセスカートリッ
ジとして一体化し、このプロセスカートリッジを画像形
成装置本体に着脱可能な構成としたことが特徴である。Embodiment 4 In this embodiment, at least the photosensitive drum 40 and the developing device 44 are integrated as a process cartridge in the image forming apparatus of FIG. 1, and this process cartridge is configured to be detachable from the main body of the image forming apparatus. Is the feature.
【0076】このようにプロセスユニットをカートリッ
ジ化することで、ユーザーによる交換が可能となり、大
幅なメンテナンス性の向上を図ることができる。By making the process unit into a cartridge in this manner, replacement by the user becomes possible, and the maintenance performance can be greatly improved.
【0077】ただし、プロセスカートリッジのユーザー
交換が可能となったことで、ユーザーによっては、1つ
の画像形成装置に対し複数のプロセスカートリッジを使
いまわすといった使い方をする場合が想定される。その
場合、使用途中のプロセスカートリッジが装置本体外で
放置されることになるが、それを再び使用するときに
も、実施例1〜3に記載したような制御を行う必要があ
る。However, since the user can exchange the process cartridges, it is assumed that some users may use a plurality of process cartridges for one image forming apparatus. In this case, the process cartridge being used is left outside the apparatus main body. When the process cartridge is used again, the control described in the first to third embodiments must be performed.
【0078】そこでプロセスカートリッジに不揮発性の
メモリーを設け、画像形成動作時に検出した検出信号は
随時、この不揮発メモリーに保存しておくようにする。
このような構成にすることで、プロセスカートリッジが
どのような使われ方、また放置のされ方をしたとして
も、前回の画像形成動作時に検出した検出信号を常に読
み出すことができるため、プロセスカートリッジの使用
再開直後から適性な現像剤濃度制御を行うことが可能と
なる。Therefore, a non-volatile memory is provided in the process cartridge, and the detection signal detected during the image forming operation is stored in the non-volatile memory as needed.
With this configuration, the detection signal detected during the previous image forming operation can always be read out regardless of how the process cartridge is used or left unattended. Appropriate developer concentration control can be performed immediately after resuming use.
【0079】これにより、メンテナンス性に優れたプロ
セスカートリッジを使用する構成の画像形成装置におい
て、プロセスカートリッジの放置によって現像剤のかさ
密度が変化した場合にも、インダクタンス検知センサー
の検出信号の変動によって現像剤濃度が急激に変化する
ことを防ぎ、トナー濃度上昇による飛散やかぶり、トナ
ー濃度低下による画像濃度薄等の画像品質劣化を防止す
ることが可能となった。Thus, in an image forming apparatus using a process cartridge having excellent maintainability, even if the bulk density of the developer changes due to the process cartridge being left unattended, the development signal is changed by the detection signal of the inductance detection sensor. This makes it possible to prevent the agent concentration from abruptly changing and to prevent image quality deterioration such as scattering and fogging due to an increase in toner concentration, and image density thinning due to a decrease in toner concentration.
【0080】以上説明した実施例では、いずれも、本発
明を電子写真方式のデジタル複写機に適用した場合を示
したが、本発明は、それ以外の電子写真方式、静電記録
方式などの種々の複写機、プリンタ等の画像形成装置に
等しく適用できる。たとえば画像の濃淡表現をディザ法
で行う画像形成装置にも適用できる。また原稿の複写で
はなく、コンピューター等から出力された画像情報信号
により画像を打ち出す画像形成装置にも、本発明を適用
することができる。本発明は、画像形成装置や制御系の
構成などについて、必要に応じて種々の変形および変更
ができることはいうまでもない。In each of the embodiments described above, the case where the present invention is applied to an electrophotographic digital copying machine has been described. However, the present invention is applicable to various other electrophotographic and electrostatic recording systems. This is equally applicable to image forming apparatuses such as copying machines and printers. For example, the present invention can be applied to an image forming apparatus that performs shading of an image by a dither method. The present invention is also applicable to an image forming apparatus that prints out an image based on an image information signal output from a computer or the like instead of copying a document. In the present invention, it goes without saying that various modifications and changes can be made to the configuration of the image forming apparatus and the control system as needed.
【0081】[0081]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
像担持体に画像情報信号に対応した静電潜像を形成し、
この静電潜像をトナーとキャリアを混合した二成分現像
剤を用いて現像して可視画像を形成し、得られた可視画
像を転写材に転写する画像形成装置において、二成分現
像剤の見かけの透磁率を検出し、検出信号値と予め定め
られている基準信号値との比較結果に基づき、トナー補
給手段の補給動作を制御する第一の現像剤濃度制御装置
と、画像情報信号の濃度信号のビデオカウント数により
トナー補給手段の補給動作を制御する第二の現像剤濃度
制御装置を有し、第一の現像剤濃度制御装置は、画像形
成時において検出した検出信号値と前回の画像形成時に
おいて検出した検出信号値を比較し、その検出信号値の
差分が所定の値以上であった場合、補給手段の補給動作
を、第一の現像剤濃度制御装置と第二の現像剤濃度制御
装置による併用補給制御に切り替え、かつ検出信号値の
差分によって決定される所定時間が経過したあとに併用
補給制御を終了するように制御を行うようにしたので、
現像剤の放置前後におけるかさ密度の変化によって、放
置後の画像形成動作再開後のトナー濃度制御に誤差が生
じることを防ぐことができ、良好な画像形成を行うこと
ができる。As described above, according to the present invention,
Forming an electrostatic latent image on the image carrier corresponding to the image information signal;
This electrostatic latent image is developed using a two-component developer in which a toner and a carrier are mixed to form a visible image, and the resulting visible image is transferred to a transfer material in an image forming apparatus. A first developer density control device for controlling the replenishing operation of the toner replenishing means based on a comparison result between the detected signal value and a predetermined reference signal value, and a density of the image information signal. A second developer density control device for controlling a replenishing operation of the toner replenishing means based on a video count number of the signal, wherein the first developer density control device detects a detection signal value detected at the time of image formation and a previous image The detection signal values detected at the time of formation are compared, and if the difference between the detection signal values is equal to or more than a predetermined value, the replenishing operation of the replenishing means is performed by the first developer concentration control device and the second developer concentration. Complementary use by controller Switch to control, and since a predetermined time determined by the difference between the detection signal value has to perform control so as to terminate the combined supply control after a lapse,
It is possible to prevent an error from occurring in the toner density control after resuming the image forming operation due to the change in the bulk density before and after the developer is left, so that good image formation can be performed.
【図1】本発明の画像形成装置の一実施例の全体構成を
示す説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram showing an overall configuration of an embodiment of an image forming apparatus of the present invention.
【図2】図1の画像形成装置が具備する現像器を示す概
略構成図である。FIG. 2 is a schematic configuration diagram illustrating a developing device included in the image forming apparatus of FIG. 1;
【図3】図1の画像形成装置において画像情報信号をカ
ウントする方法を説明する波形図である。FIG. 3 is a waveform diagram illustrating a method of counting image information signals in the image forming apparatus of FIG.
【図4】図2の現像器に設置されたインダクタンスヘッ
ドからの検出信号が現像剤のトナー濃度変化によって変
化する様子を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing how a detection signal from an inductance head provided in the developing device of FIG. 2 changes according to a change in toner concentration of a developer.
【図5】図1の実施例で行うインダクタンス検知方式に
よるトナー補給制御の基本動作を説明するフローチャー
トである。FIG. 5 is a flowchart illustrating a basic operation of toner supply control by an inductance detection method performed in the embodiment of FIG. 1;
【図6】従来のトナー補給制御における放置期間前後の
現像剤のかさ密度、インダクタンス検知方式のトナー濃
度検出信号および現像剤のT/D比の関係を、画像形成
時間に沿って示した説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram showing the relationship between the bulk density of a developer, a toner density detection signal of an inductance detection method, and the T / D ratio of a developer before and after an idle period in a conventional toner supply control along an image forming time. It is.
【図7】放置によってトナー濃度検出信号が上がった場
合、その上昇度の違いで検出信号が回復するまでに要す
る時間が異なることを示す説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram showing that when a toner density detection signal rises due to being left, the time required until the detection signal recovers differs depending on the degree of increase.
【図8】図1の実施例で行う併用補給制御の基本動作を
説明するフローチャートである。FIG. 8 is a flowchart illustrating a basic operation of combined supply control performed in the embodiment of FIG. 1;
【図9】併用補給制御時において、ビデオカウント方式
によるトナー補給の割合の変化の様子を示す説明図であ
る。FIG. 9 is an explanatory diagram showing a state of a change in the ratio of toner replenishment by the video count method during the combined replenishment control.
20 インダクタンスヘッド 21 比較器 40 感光ドラム 44 現像器 66 カウンタ 67 CPU Reference Signs List 20 inductance head 21 comparator 40 photosensitive drum 44 developing device 66 counter 67 CPU
Claims (6)
潜像を形成し、前記静電潜像をトナーとキャリアを混合
した二成分現像剤を用いた現像手段で現像して可視画像
を形成し、前記可視画像を転写材に転写する画像形成装
置において、 前記現像剤の見かけの透磁率を検出し、得られた検出信
号値と予め定められた基準信号値との比較結果に基づ
き、前記現像手段にトナーを補給する補給手段の補給動
作を制御する第一の現像剤濃度制御装置と、画像情報信
号の濃度信号のビデオカウント数により、前記補給手段
の補給動作を制御する第二の現像剤濃度制御装置を有
し、 前記第一の現像剤濃度制御装置は、現在の画像形成時に
検出した検出信号値と前回の画像形成時に検出した検出
信号値とを比較し、その検出信号値の差分が所定の値以
上であった場合、前記補給手段の補給動作の制御を、前
記第一の現像剤濃度制御装置と前記第二の現像剤濃度制
御装置とによる併用補給制御に切り替え、前記検出信号
の差分によって決定される時間の間、前記併用補給制御
を継続した後、前記併用補給制御を終了することを特徴
とする画像形成装置。An electrostatic latent image corresponding to an image information signal is formed on an image carrier, and the electrostatic latent image is developed by a developing unit using a two-component developer in which a toner and a carrier are mixed to form a visible image. In the image forming apparatus that transfers the visible image to a transfer material, an apparent magnetic permeability of the developer is detected, and based on a comparison result between the obtained detection signal value and a predetermined reference signal value. A first developer density control device for controlling a replenishing operation of a replenishing device for replenishing toner to the developing device, and a second controlling a replenishing operation of the replenishing device based on a video count number of a density signal of an image information signal. The first developer concentration control device compares the detection signal value detected at the time of the current image formation with the detection signal value detected at the time of the previous image formation, and detects the detection signal. If the difference between the values is greater than In this case, the control of the replenishing operation of the replenishing means is switched to the combined replenishment control by the first developer concentration control device and the second developer concentration control device, and is determined by the difference between the detection signals. An image forming apparatus, wherein after the combined supply control is continued for a time, the combined supply control is terminated.
二の現像剤濃度制御装置とによるトナーの補給比率を、
前記併用補給制御を開始してからの経過時間によって線
形に変化させる請求項1の画像形成装置。2. A toner supply ratio between the first developer concentration control device and the second developer concentration control device,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus linearly changes according to an elapsed time after starting the combined supply control.
像形成枚数を基に決定される請求項1または2の画像形
成装置。3. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the time during which the combined supply control is continued is determined based on the number of images to be formed.
記現像手段の現像剤攪拌部材の動作時間を基に決定され
る請求項1または2の画像形成装置。4. The image forming apparatus according to claim 1, wherein a time for continuing the combined supply control is determined based on an operation time of a developer stirring member of the developing unit.
記画像情報信号の濃度信号のビデオカウント数を基に決
定される請求項1または2の画像形成装置。5. The image forming apparatus according to claim 1, wherein a time during which the combined supply control is continued is determined based on a video count of a density signal of the image information signal.
して、画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリ
ッジに構成され、前記プロセスカートリッジは、前記第
一の現像剤濃度制御装置で前回の画像形成時に検出した
検出信号値を記憶する不揮発性メモリーを有する請求項
1〜5のいずれかの項に記載の画像形成装置。6. The image carrier and the developing means are integrated to constitute a process cartridge detachable from the main body of the image forming apparatus. The image forming apparatus according to claim 1, further comprising a non-volatile memory that stores a detection signal value detected during image formation.
Priority Applications (1)
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| JP2000263346A JP2002072663A (en) | 2000-08-31 | 2000-08-31 | Image forming device |
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| JP2002072663A true JP2002072663A (en) | 2002-03-12 |
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ID=18750902
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005099750A (en) * | 2003-08-28 | 2005-04-14 | Canon Inc | Image forming apparatus, image forming apparatus control system, cartridge, and memory medium |
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2000
- 2000-08-31 JP JP2000263346A patent/JP2002072663A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005099750A (en) * | 2003-08-28 | 2005-04-14 | Canon Inc | Image forming apparatus, image forming apparatus control system, cartridge, and memory medium |
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