JPH1039608A - Picture image forming device - Google Patents
Picture image forming deviceInfo
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- JPH1039608A JPH1039608A JP8192206A JP19220696A JPH1039608A JP H1039608 A JPH1039608 A JP H1039608A JP 8192206 A JP8192206 A JP 8192206A JP 19220696 A JP19220696 A JP 19220696A JP H1039608 A JPH1039608 A JP H1039608A
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- toner
- density
- developer
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- Dry Development In Electrophotography (AREA)
- Control Or Security For Electrophotography (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する分野】本発明は、電子写真方式あるいは
静電記録方式の複写機、プリンタ等の画像形成装置に関
し、特に二成分現像剤のトナー補給制御を介して、現像
剤のトナー濃度ないしは画像濃度を制御する濃度制御装
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 an image forming apparatus such as a copying machine or a printer of an electrophotographic system or an electrostatic recording system, and more particularly to a toner density or image of a developer through a toner supply control of a two-component developer. The present invention relates to an image forming apparatus including a density control device for controlling a density.
【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には、磁性トナーを主
成分とした一成分現像剤、もしくは非磁性トナーと磁静
キャリアを主成分とした二成分現像剤が用いられてい
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 Generally, a developing device included in an electrophotographic or electrostatic recording type image forming apparatus includes a one-component developer containing a magnetic toner as a main component, or a non-magnetic toner and a magnetostatic carrier as a main component. Is used. In particular, in an 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、この二成分現像剤のトナー
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)は、画像品質を安定化させる上で極めて重
要な要素になっている。現像剤のトナーは現像時に消費
され、現像剤のトナー濃度が減少する。このため、現像
濃度制御装置もしくは画像濃度制御装置を使用して適
時、現像剤の濃度もしくは画像濃度を検出して、その変
化に応じてトナー補給を行い、トナー濃度もしくは画像
濃度を常に一定に制御し、画像の品位を保持する必要が
ある。As is well known, the toner concentration (the ratio of the weight of the toner to the total weight of the carrier and the toner) of the two-component developer is a very important factor in stabilizing image quality. The developer toner is consumed during development, and the toner concentration of the developer decreases. Therefore, the developer density or the image density is detected at appropriate times using a development density control device or an image density control device, and the toner is replenished in accordance with the detected change. It is necessary to maintain the image quality.
【0004】従来の濃度制御装置を備えた画像形成装
置、本例では電子写真方式のデジタル複写機全体構成例
を図8に示す。FIG. 8 shows an example of the overall configuration of an image forming apparatus provided with a conventional density controller, in this embodiment, an electrophotographic digital copying machine.
【0005】まず、原稿21の画像がCCD1により読み
取られ、得られたアナログ画像信号が増幅器2で所定の
レベルまで増幅され、アナログーデジタル変換器(A/D
変換器)3により例えば8ビット(0〜255階調)の
デジタル画像信号に変換される。次に、このデジタル画
像信号はγ変換器5(本例では256バイトのRAMで構
成され、ルックアップテーブル方式で濃度変換を行う変
換器)に供給され、そこでγ補正された後、デジタルー
アナログ変換器(D/A変換器)9に入力される。[0005] First, an image of a document 21 is read by a CCD 1, and an obtained analog image signal is amplified to a predetermined level by an amplifier 2, and an analog-to-digital converter (A / D)
A converter 3 converts the digital image signal into a digital image signal of, for example, 8 bits (0 to 255 gradations). Next, this digital image signal is supplied to a γ converter 5 (a converter composed of a 256-byte RAM and performing a density conversion by a look-up table method in this example). The data is input to a converter (D / A converter) 9.
【0006】この変換器9によりデジタル画像信号は再
びアナログ画像信号に変換されて、コンパレータ11の
一方の入力に供給される。コンパレータ11の他方の入
力には、三角波発生回路10から発生される所定周期の
三角波信号が供給されており、上記コンパレータ11の
一方の入力に供給されたアナログ画像信号は、この三角
波信号と比較されてパルス幅変調される。このパルス変
調された2値化画像信号は、レーザ駆動回路12にその
まま入力され、レーザダイオード13の発光のオン/オ
フ制御信号として使用される。レーザダイオード13か
ら放射されたレーザ光は、周知のポリゴンミラー14に
より主走査方向に走査され、f/θレンズ15、および反
射ミラー16を経て、矢印方向に回転している像担持体
たる感光体ドラム40上に照射され、静電潜像を形成す
ることになる。[0006] The digital image signal is again converted into an analog image signal by the converter 9 and supplied to one input of a comparator 11. The other input of the comparator 11 is supplied with a triangular wave signal of a predetermined cycle generated from the triangular wave generating circuit 10. The analog image signal supplied to one input of the comparator 11 is compared with the triangular wave signal. Pulse width modulation. The pulse-modulated binary image signal is directly input to the laser drive circuit 12 and used as an on / off control signal for emission of the laser diode 13. The laser beam emitted from the laser diode 13 is scanned in the main scanning direction by a well-known polygon mirror 14, passes through an f / θ lens 15, and a reflection mirror 16, and rotates as indicated by an arrow. Irradiation is performed on the drum 40 to form an electrostatic latent image.
【0007】一方、感光体ドラム40は露光器18で均
一に除電を受け、一次帯電器19により均一に例えばマ
イナスに帯電される。その後、上述したレーザ光の照射
を受けて画像信号に応じた静電潜像が形成される。この
静電潜像は現像器20によって可視画像(トナー像)に
現像される。現像器20の上部には補給用トナー29を
収容したトナー補給槽8が取り付けられ、その補給槽8
内の下部には、モータ28により回転駆動されることに
よりトナー29を搬送して現像器20内に供給するトナ
ー搬送スクリュー30が設置されている。On the other hand, the photosensitive drum 40 is uniformly discharged by the exposure device 18 and is uniformly charged, for example, negatively by the primary charger 19. Thereafter, an electrostatic latent image corresponding to the image signal is formed by receiving the above-described laser light irradiation. This electrostatic latent image is developed into a visible image (toner image) by the developing device 20. A toner replenishing tank 8 containing a replenishing toner 29 is attached to an upper portion of the developing device 20.
A toner conveying screw 30 that conveys the toner 29 by being rotationally driven by the motor 28 and supplies the toner 29 to the inside of the developing device 20 is installed in a lower part of the inside.
【0008】感光体ドラム40上に形成されたトナー像
は、転写材担持ベルト17により感光体ドラム40に搬
送された転写材P上に、転写帯電器22の作用により転
写される。転写材担持ベルト17は2個のローラ25
a、25b間に架張され、図持矢印方向に無担駆動するこ
とにより、そのうえに保持した転写材Pを感光体ドラム
40に搬送する。感光体ドラム40上に残った転写残り
のトナーは、その後、クリーナ24でかき落とされる。The toner image formed on the photosensitive drum 40 is transferred by the transfer charger 22 onto the transfer material P conveyed to the photosensitive drum 40 by the transfer material carrying belt 17. The transfer material carrying belt 17 has two rollers 25.
The transfer material P, which is stretched between a and 25b and is driven in the direction of the drawing arrow, is conveyed to the photosensitive drum 40 held thereon. The transfer residual toner remaining on the photosensitive drum 40 is thereafter scraped off by the cleaner 24.
【0009】なお、説明を簡単にするために単一の画像
形成ステーション(感光体ドラム40、露光器18、一
次帯電器19、現像器20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、例えばシアン、マ
ゼンタ、イエロー、およびブラックの各色に対する画像
形成ステーションが、転写材担持ベルト17上にその移
動方向に沿って順次に配列されることになる。For simplicity of explanation, only a single image forming station (including a photosensitive drum 40, an exposing unit 18, a primary charging unit 19, a developing unit 20, etc.) is shown, but a color image forming apparatus is shown. In the case of (1), for example, image forming stations for cyan, magenta, yellow, and black are sequentially arranged on the transfer material carrying belt 17 along the moving direction.
【0010】画像形成装置には、上記の現像でトナー濃
度が減少した現像器20内の現像剤21にトナーの補給
制御を行って、現像剤のトナー濃度もしくは画像濃度を
一定に制御するために、様々な方式の濃度制御装置(AT
R)が設置されている。The image forming apparatus controls the supply of toner to the developer 21 in the developing device 20 in which the toner density is reduced by the above-described development, so as to control the toner density of the developer or the image density to be constant. , Various types of concentration control devices (AT
R) is installed.
【0011】具体的には、現像器20内に設置されたト
ナー濃度センサ23により、現像器20内現像剤21の
トナー濃度を反射光量に検知して制御する方式(現像剤
反射ATR)、感光体ドラム40上に参照用にパッチ画像
26を作像し、その画像濃度を感光体ドラム40に対向
設置した電位センサ等のセンサ23により検知して制御
する方式(パッチ検ATR)、ビデオカウンタ4からの画
素ごとのデジタル画像信号の出力レベルから必要なトナ
ー量を演算して制御する方式(ビデオカウントATR)な
どがある。More specifically, a method of detecting and controlling the toner density of the developer 21 in the developing device 20 by the amount of reflected light by a toner density sensor 23 provided in the developing device 20 (developer reflection ATR), A method in which a patch image 26 is formed on the body drum 40 for reference, and the image density is detected and controlled by a sensor 23 such as a potential sensor installed opposite to the photosensitive drum 40 (patch detection ATR); There is a method (video count ATR) of calculating and controlling a necessary toner amount from an output level of a digital image signal for each pixel from the camera.
【0012】いずれも、各々の方式により得られた情報
に基づいて、CPU6からモータ駆動回路7を介してモー
タ28の回転を制御することにより、現像容器20内現
像剤21へのトナーの補給制御を行い、現像剤のトナー
濃度もしくは画像の濃度を一定に保つように構成されて
いる。In each case, the CPU 6 controls the rotation of the motor 28 via the motor drive circuit 7 based on the information obtained by each method, thereby controlling the supply of toner to the developer 21 in the developing container 20. And the toner density of the developer or the density of the image is kept constant.
【0013】[0013]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
濃度制御装置は、以下のような問題があった。However, the conventional concentration control device has the following problems.
【0014】現像剤反射ATRでは、現像器20内現像剤
21のトナー濃度を直接検知するために、現像剤21の
トナー濃度を一定に保つことは可能である。しかし、ト
ナーの摩擦帯電量(トリボ)は、現像剤中の磁性キャリ
アの変質や環境の変動により変化し、現像性が変化して
くる。このため、現像剤21のトナー濃度を一定に維持
できても、キャリアの変質や環境の変動があった場合、
画像濃度が変化してしまう欠点があった。In the developer reflection ATR, since the toner concentration of the developer 21 in the developing device 20 is directly detected, the toner concentration of the developer 21 can be kept constant. However, the triboelectric charge amount (tribo) of the toner changes due to the deterioration of the magnetic carrier in the developer and the fluctuation of the environment, and the developability changes. For this reason, even if the toner concentration of the developer 21 can be maintained constant, if there is a change in the quality of the carrier or a change in the environment,
There is a disadvantage that the image density changes.
【0015】ビデオカウントATRでは、原稿画像の濃度
情報をビデオカウント数に変換し、この値からトナー消
費量を予測してトナー濃度の初期設定をし、トナー補給
を行うために消費系のトナー補給量が変動した場合、こ
の変動分だけトナー濃度が初期設定値からずれていくと
いう欠点があった。In the video count ATR, the density information of the original image is converted into a video count number, the toner consumption is predicted from this value, the toner density is initialized, and the toner supply of the consumption system is performed in order to supply the toner. When the amount fluctuates, there is a disadvantage that the toner density deviates from the initial set value by the amount of the fluctuation.
【0016】さらに、パッチ検ATRでは、感光体ドラム
40上のパッチ画像26の濃度を検知するため、画像濃
度を一定に保つことが可能であるが、上記のトナーの摩
擦帯電量変化による現像性の低下により、低いパッチ画
像濃度が得られると、これをATRが判断してトナーの補
給状態を続けるため、現像器20内にトナーが充満し
て、現像剤のあふれやかぶりを生じる。また、トナーの
摩擦帯電量変化による現像性の増大により、高いパッチ
画像濃度が得られて、これがATRにより判断されると、
トナーの補給停止状態が続けられるので、現像器20内
のトナー量の減少により、その現像スリーブ上への現像
剤コート量が減り、画像劣化を引き起こす重大な欠点が
あった。Further, in the patch detection ATR, since the density of the patch image 26 on the photosensitive drum 40 is detected, the image density can be kept constant. When a low patch image density is obtained due to a decrease in the toner density, the ATR determines this and continues the toner replenishment state, so that the toner is filled in the developing device 20 and the developer overflows or fogs. In addition, a high patch image density is obtained due to an increase in developability due to a change in the triboelectric charge amount of the toner, and when this is determined by the ATR,
Since the toner supply stop state is continued, the amount of toner in the developing device 20 is reduced, so that the amount of the developer coating on the developing sleeve is reduced, and there is a serious disadvantage that image deterioration is caused.
【0017】従って、本発明の目的は、環境変動による
トナーの現像性の変化やトナー消費系のトナー消費量に
変化が生じても、現像剤のトナー濃度を一定に維持し
て、画像形成の初期から画像濃度が一定の高品位なカラ
ー画像を得ることを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 maintain a constant toner concentration of a developer even when a change in toner developability due to an environmental change or a change in toner consumption of a toner consuming system occurs. An object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of obtaining a high-quality color image having a constant image density from the beginning.
【0018】[0018]
【課題を解決するための手段】上記目的は、本発明にか
かる画像形成装置によって達成される。要約すれば、本
発明は、像担持体と、像担持体に画像の各色成分に対応
した静電潜像をデジタル方式で形成する潜像形成手段
と、像担持体上に形成した静電潜像を二成分現像剤を用
いて現像し、トナー像を形成する現像手段と、現像手段
にトナーを補給するトナー補給手段と、現像手段に関し
て設置された、現像手段へのトナー補給制御を介して現
像剤のトナー濃度またはトナー像の画像濃度を制御する
濃度制御装置とを2個以上具備した画像形成装置におい
て、前記濃度制御装置として少なくとも、像担持体上に
濃度検知用の参照画像を作像して、その参照画像濃度を
検知することによりトナー補給量を求める制御装置と、
この制御装置で算出されたトナー補給量から実際にトナ
ー制御を行う他の制御装置を現像手段に関して設するこ
とを特徴とした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 an image carrier, a latent image forming means for digitally forming an electrostatic latent image corresponding to each color component of an image on the image carrier, and an electrostatic latent image formed on the image carrier. Developing an image using a two-component developer to form a toner image, a toner replenishing unit for replenishing toner to the developing unit, and a toner replenishing control for the developing unit provided for the developing unit. In an image forming apparatus including two or more density control devices for controlling a toner density of a developer or an image density of a toner image, at least a reference image for density detection is formed on an image carrier as the density control device. A control device for determining the toner supply amount by detecting the reference image density;
The image forming apparatus is characterized in that another control device for actually performing toner control based on the toner supply amount calculated by the control device is provided for the developing means.
【0019】[0019]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例について添
付図面を参照して詳細に説明する。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
【0020】また以下の説明では、複数個の像担持体に
静電潜像をデジタル方式で形成する複数個の潜像形成手
段と、像担持体上に形成された静電潜像を対応した色の
二成分現像剤を用いて現像する複数個の現像手段と、現
像手段にトナーを補給する複数個のトナー補給手段を具
備した画像形成装置について行うが、1個の像担持体に
対して1個の現像器が対向している系や、1個の像担持
体に対して複数個の現像器が対向している系などにも等
しく適用できることは言うまでもない。In the following description, a plurality of latent image forming means for forming an electrostatic latent image on a plurality of image carriers in a digital manner correspond to the electrostatic latent images formed on the image carrier. The image forming apparatus is provided with a plurality of developing means for developing using a two-component developer of a color and a plurality of toner replenishing means for replenishing toner to the developing means. It goes without saying that the present invention is equally applicable to a system in which one developing unit is opposed to a system in which a plurality of developing units are opposed to one image carrier.
【0021】(実施例1)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、本発明が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の
はいうまでもない。(Embodiment 1) 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, it goes without saying that the present invention can be equally applied to various other image forming apparatuses of the electrophotographic type and the electrostatic recording type.
【0022】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、原稿画像を多数の画
素に分解し、各画素の濃度に対応した光電変換信号を発
生する。撮像素子33から出力されるアナログ画像信号
は画像信号処理回路34に送られ、ここで各画素ごとに
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 sensor 33 such as a CCD. The image sensor 33 decomposes an original image into a number of pixels and generates a photoelectric conversion signal corresponding to the density of each pixel. The analog image signal output from the image sensor 33 is sent to an image signal processing circuit 34, where the analog image signal is converted into a pixel image signal having an output level corresponding to the density of the pixel. Sent.
【0023】このパルス幅変調回路35は入力される画
素画像信号ごとに、そのレベルに対応した幅(時間幅)
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
対しては中間の幅の駆動パルスIを各々形成する。The pulse width modulation circuit 35 has a width (time width) 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 signal, and an intermediate-width drive pulse I is applied to a low-density pixel image signal. Form.
【0024】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発光させ
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、感光体ドラム40
は、次に述べる光学系によって、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増のドットサイズが異
なる。従って、当然のことながら、高濃度画素に対応す
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 causes the semiconductor laser 36 to emit light for a time corresponding to the pulse width. 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
With the optical system described below, a longer range is exposed in the main scanning direction for high density pixels, and a shorter range is exposed in the main scanning direction for low density pixels. That is, the dot size of the electrostatic latent increase differs according to the pixel density. Therefore, it is needless to say that the toner consumption corresponding to the high density pixel is larger than that of the low density pixel. In FIG. 3D, the electrostatic latent images of the low, medium and high density pixels are indicated by L, M and H, respectively.
【0025】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
感光体ドラム40方向に指向させる固定ミラー39によ
って、感光体ドラム40をその回転軸とほぼ平行な方向
(主走査方向)に走査し、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 rotary polygon mirror 37, and a lens 38 such as an f / θ lens and a fixed mirror for directing the laser light 36a toward the photosensitive drum 40 as an image carrier. With 39, the photosensitive drum 40 is scanned in a direction substantially parallel to the rotation axis (main scanning direction), and an electrostatic latent image is formed.
【0026】感光体ドラム40はアモルファスシリコ
ン、セレン、OPC等の感光体を表面に有し、矢印方向に
回転する電子写真感光体ドラムであり、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、上述した画素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
トナーとキャリアが混合された二成分現像剤43を使用
する現像器44によって反転現像され、トナー像として
可視化される。ここで、反転現像とは、感光体ドラム4
0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 photoreceptor drum 40 is an electrophotographic photoreceptor drum having a photoreceptor such as amorphous silicon, selenium, or OPC on its surface and rotating in the direction of the arrow. It is uniformly charged by the charger 42. Thereafter, exposure scanning is performed with laser light modulated in accordance with the above-described pixel information signal, 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 toner and carrier are mixed, and is visualized as a toner image. Here, the reversal development means that the photosensitive drum 4
This is a developing method in which a toner charged to the same polarity as the latent image is attached to an area exposed to light 0, and this is visualized.
【0027】このトナー像は転写材担持ベルト47によ
り感光体ドラムに搬送された転写材P上に、転写帯電器
49の作用により転写される。転写材担持ベルト47は
2個のローラ45a 、45b間に架張され、図示矢印方
向に無端駆動することにより、その上に保持した転写材
Pを感光体ドラム40に搬送する。トナー像が、転写さ
れた転写材Pは、転写材担持ベルト47から分離され図
示しない定着器に搬送され、永久像に定着される。ま
た、転写後に感光体ドラム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。This toner image is transferred by the transfer charger 49 onto the transfer material P conveyed to the photosensitive drum by the transfer material carrying belt 47. The transfer material carrying belt 47 is stretched between the two rollers 45a and 45b, and is driven endlessly in the direction of the arrow in the figure to hold the transfer material held thereon.
P is conveyed to the photosensitive drum 40. The transfer material P to which the toner image has been transferred is separated from the transfer material carrying belt 47, conveyed to a fixing device (not shown), and fixed to a permanent image. Further, the residual toner remaining on the photosensitive drum 40 after the transfer is removed by the cleaner 50 thereafter.
【0028】なお、説明を簡単にするために単一の画像
形成ステーション(感光体ドラム40、露光器41、一
次帯電器42、現像器44等を含む)のみを図示した
が、本発明は、例えばシアン、マゼンタ、イエロー、お
よびブラックの各色に対する画像形成ステーションを具
備したカラー画像形成装置であり、この画像形成ステー
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、各色画像形成ステーションの感光
体ドラム上に原稿の画像を分解した各色ごと(画像の各
色成分後と)の静電潜像が順次形成され、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4
7によって搬送される転写材P上に順次重ね合せて転写
されることになる。Although only a single 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 shown in FIG. For example, a color image forming apparatus including image forming stations for cyan, magenta, yellow, and black, and the image forming stations are sequentially arranged on the transfer material carrying belt 47 along the moving direction, and each color is formed. An electrostatic latent image for each color (after each color component of the image) obtained by decomposing the image of the original is sequentially formed on the photosensitive drum of the image forming station, and is developed by a developing device having a toner of a corresponding color, and the transfer material is developed. Carry belt 4
The transfer material P is sequentially superimposed and transferred onto the transfer material P conveyed by.
【0029】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4は感光体ドラム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1室(現像室)52と第2室(撹拌室)5
3とに区画されている。第1室52には矢印方向に回転
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55が固定配置されて
いる。FIG. 2 shows an example of the developing unit 44. As shown in the figure, the developing device 4 is arranged to face the photosensitive drum 40, and the inside thereof is a partition wall 51 extending in the vertical direction.
Thus, the first chamber (developing chamber) 52 and the second chamber (stirring chamber) 5
It is divided into three. A non-magnetic developing sleeve 54 that rotates in the direction of the arrow is disposed in the first chamber 52, and a magnet 55 is fixedly disposed in the developing sleeve 54.
【0030】現像器44の上部には、図1に示されるよ
うに、補給用トナー63を収容したトナー補給槽60が
取り付けられ、このトナー補給槽60内の下部にはトナ
ー搬送スクリュー62が設置されている。ギア列71を
介して接続したモータ70でトナー搬送スクリュー62
を回転駆動することにより、補給槽60内のトナー63
が搬送されて現像器44内に供給される。搬送スクリュ
ー62によるトナーの供給は、CPU67にモータ駆動回
路67を介してモータ70の回転を制御することにより
制御される。CPU67に接続されたRAM68には、モータ
駆動回路69に供給する制御データ等が記憶されてい
る。As shown in FIG. 1, a toner replenishing tank 60 containing a replenishing toner 63 is mounted on the upper part of the developing unit 44, and a toner conveying screw 62 is installed in the lower part of the toner replenishing tank 60. Have been. A motor 70 connected via a gear train 71 allows the toner conveying screw 62
Is rotated, so that the toner 63 in the replenishing tank 60 is rotated.
Is transported and supplied into the developing device 44. The supply of toner by the transport screw 62 is controlled by controlling the rotation of a motor 70 by a CPU 67 via a motor drive circuit 67. Control data and the like supplied to the motor drive circuit 69 are stored in a RAM 68 connected to the CPU 67.
【0031】第1室52および第2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1室52中の現像剤を撹拌搬送
し、またスクリュー59は、図1のトナー補給槽60か
らの搬送スクリュー62の回転によって供給されたトナ
ー63と、すでに現像器44内にある現像剤43とを撹
拌搬送し、現像剤43のトナー濃度を均一化する。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
1室52と第2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
トナー濃度が低下した第1室52内の現像剤が一方の通
路から第2室53へ移動し、第2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1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 and the toner 63 supplied by the rotation of the conveyance screw 62 from the toner supply tank 60 in FIG. 1 are already in the developing device 44. The developer 43 is agitated and conveyed to make the toner concentration of the developer 43 uniform. A developer passage (not shown) for connecting the first chamber 52 and the second chamber 53 to each other is formed in the partition 51 at the front and rear ends in FIG.
Due to the conveying force of 59, the developer in the first chamber 52 whose toner concentration has been reduced due to the toner consumption due to the development moves from one of the passages to the second chamber 53, and the toner concentration in the second chamber 53 recovers. The developer is configured to move from the other passage into the first chamber 52.
【0032】現像器44内の二成分現像剤43は、マグ
ネット55の磁力により現像スリーブ54上に担持さ
れ、次いでブレード56により層厚を規制されて、現像
スリーブ54の回転にともない感光体ドラム40と対向
した現像領域に搬送される。そして現像領域において現
像剤43が感光体ドラム40上の潜像の現像に供され
る。現像効率、すなわち潜像へのトナー付与率を向上さ
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る。The two-component developer 43 in the developing device 44 is carried on the developing sleeve 54 by the magnetic force of the magnet 55, and the thickness of the layer is regulated by the blade 56. Is transported to the developing area opposite to. Then, in the development area, the developer 43 is used for developing the latent image on the photosensitive drum 40. A power supply 57 applies a developing bias voltage obtained by superimposing a DC voltage on an AC voltage from a power source 57 in order to improve the development efficiency, that is, the toner application rate to the latent image.
【0033】さて、静電潜像の現像により現像器44内
現像剤43のトナー濃度が低下するので、濃度制御装置
によりトナー補給槽60からトナー63を現像器44に
補給する制御を行い、現像剤43のトナー濃度を一定に
制御し、もしくは画像濃度を一定に制御することが行わ
れる。Since the toner density of the developer 43 in the developing device 44 decreases due to the development of the electrostatic latent image, the density controller controls the toner supply tank 60 to supply the toner 63 from the toner replenishing tank 60 to the developing device 44. The toner density of the agent 43 is controlled to be constant, or the image density is controlled to be constant.
【0034】本発明の画像形成装置は、濃度制御装置と
して、感光体ドラム40上に参照用にパッチ画像を作像
し、その画像濃度を感光体ドラム40に対向設置した発
光部73aおよび受光部73bを有する濃度センサ73に
より検知して制御する方式(パッチ検ATR)、現像器4
4内に設置した発光部77aおよび受光部77bを有する
ト濃度センサ77により、現像器44内現像剤43のト
ナー濃度を検知して制御する方式(現像剤反射ATR)
と、ビデオカウンタ66からの画素ごとのデジタル画像
信号の出力レベルから必要なトナー量を演算して制御す
る方式(ビデオカウントATR)の3つを備えている。In the image forming apparatus according to the present invention, as a density control device, a patch image is formed on the photosensitive drum 40 for reference, and the image density is set to a light emitting section 73a and a light receiving section which are installed opposite to the photosensitive drum 40. A method of detecting and controlling with a density sensor 73 having a sensor 73b (patch detection ATR), the developing device 4
A method of detecting and controlling the toner density of the developer 43 in the developing device 44 by a density sensor 77 having a light emitting part 77a and a light receiving part 77b installed in the developer 4 (developer reflection ATR)
And a method (video count ATR) of calculating and controlling a necessary toner amount from an output level of a digital image signal for each pixel from the video counter 66.
【0035】本発明では、第1の濃度制御装置であるパ
ッチ検ATRによるトナー補給制御の出力信号を、第2、
第3のトナー補給制御装置である現像剤反射ATRおよび
ビデオカウントATRを使用することが1つの特徴であ
る。以下、図1と図4のフローチャートを用いて詳述す
る。In the present invention, the output signal of the toner supply control by the patch detection ATR, which is the first density control device, is output to the second,
One feature is the use of a third toner supply control device, a developer reflection ATR and a video count ATR. Hereinafter, this will be described in detail with reference to the flowcharts of FIGS.
【0036】まず、パッチ検ATRを所定のタイミングで
作動して、感光体ドラム40上に濃度検知用の参照画像
としてパッチ画像を形成する。すなわち、図1に示すよ
うに、予め定められた濃度に対する信号レベル有するパ
ッチ画像信号を発生するパッチ画像信号発生回路72を
設け、この発生回路72からのパッチ画像信号を前記パ
ルス幅変調回路35に供給し、上記の予め定められた濃
度に対するパルス幅を有するレーザ駆動パルスを発生さ
せる。このレーザ駆動パルスを半導体レーザ36に供給
し、このレーザ36をそのパルス幅に対応する時間だけ
発光させ、感光体ドラム40を走査する。このときはカ
ウンタ66は作動させない。これによって、上記の予め
定められた濃度に体するパッチ静電潜像を感光体ドラム
40上に形成し、このパッチ静電潜像を現像器44によ
り現像する。First, the patch detection ATR is operated at a predetermined timing to form a patch image on the photosensitive drum 40 as a reference image for density detection. That is, as shown in FIG. 1, a patch image signal generating circuit 72 for generating a patch image signal having a signal level corresponding to a predetermined density is provided, and the patch image signal from this generating circuit 72 is supplied to the pulse width modulation circuit 35. And generates a laser drive pulse having a pulse width for the predetermined concentration. The laser drive pulse is supplied to the semiconductor laser 36, the laser 36 emits light for a time corresponding to the pulse width, and the photosensitive drum 40 is scanned. At this time, the counter 66 is not operated. As a result, a patch electrostatic latent image having a predetermined density is formed on the photosensitive drum 40, and the patch electrostatic latent image is developed by the developing device 44.
【0037】次いで、このようにして得られたパッチ画
像(トナー像)に、パッチ検ATRの濃度センサ73のLED
等の発光部73aから光を照射し、その反射光を光電変
換素子等の受光部73bで受光し、パッチ画像の実際の
パッチ濃度を検知する。この検知したパッチ濃度は、現
像器44内の現像剤43の実際の画像濃度に対応する。Next, the patch image (toner image) obtained in this manner is attached to the LED of the density sensor 73 of the patch detection ATR.
Light is emitted from a light emitting unit 73a, and the reflected light is received by a light receiving unit 73b such as a photoelectric conversion element, and the actual patch density of the patch image is detected. The detected patch density corresponds to the actual image density of the developer 43 in the developing device 44.
【0038】上記の受光部73bからの実際のパッチ画
像濃度を検知した出力信号は、比較器75の一方の入力
に供給される。この比較器75の他方の入力には、基準
電圧信号源76からパッチ画像の規定濃度(初期濃度)
に対応する基準信号が入力されている。比較器75はパ
ッチ画像濃度と初期画像濃度とを比較してその濃度差を
求め、濃度差の出力信号をCPU67に供給する。この濃
度差の出力信号は、現像剤反射ATRおよびビデオカウン
トATRによる現像器44内現像剤43へのトナー補給制
御に使用する。An output signal from the light receiving section 73b which detects the actual patch image density is supplied to one input of a comparator 75. The other input of the comparator 75 receives a specified density (initial density) of the patch image from the reference voltage signal source 76.
Is input. The comparator 75 compares the patch image density with the initial image density to determine the density difference, and supplies an output signal of the density difference to the CPU 67. The output signal of the density difference is used for toner supply control to the developer 43 in the developing device 44 by the developer reflection ATR and the video count ATR.
【0039】本発明の画像形成装置では、たとえばイエ
ロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの4色分の画像
形成ステーションを備えているので、各色の画像形成ス
テーションにおいて、上記のようにして、各色のパッチ
画像の濃度検知および初期濃度との比較が行われ、各色
のパッチ画像の実際の濃度と初期濃度との濃度差が求め
られて、濃度差の出力信号がCPU67に供給される。The image forming apparatus of the present invention includes image forming stations for four colors, for example, yellow, magenta, cyan, and black. The density difference between the actual density of the patch image of each color and the initial density is obtained, and an output signal of the density difference is supplied to the CPU 67.
【0040】本発明では、現像剤反射ATRおよびビデオ
カウントATRによるトナー補給制御を、有彩色の現像剤
(色現像剤)と無彩色のブラック現像剤とで分けておこ
なっている。In the present invention, the toner replenishment control by the developer reflection ATR and the video count ATR is performed separately for the chromatic developer (color developer) and the achromatic black developer.
【0041】すなわち、イエロー、マゼンタ、シアンの
色現像剤は、色味の変化を反射光量で検知できるため、
現像器44内に設置した濃度センサ77による現像剤反
射ATRを用いて、ある一定レベルの現像剤濃度に保つこ
とは可能である。しかし、環境の温湿度変化等にともな
いトナーの摩擦帯電量に変化があった場合に、そのトナ
ー帯電量変化による画像濃度変動には追従できない。That is, the yellow, magenta, and cyan color developers can detect a change in color by the amount of reflected light.
It is possible to maintain the developer density at a certain level by using the developer reflection ATR by the density sensor 77 installed in the developing device 44. However, when the amount of frictional charge of the toner changes due to a change in the temperature and humidity of the environment, the image density fluctuation due to the change in the amount of toner charge cannot be followed.
【0042】そこで、色現像剤について現像剤反射ATR
によるトナー補給制御を行わせるが、その際、CPU67
において上記のパッチ画像濃度を初期濃度に戻すのに必
要な色現像剤のトナー過不足量(トナー補給量)を演算
し、そのトナー補給量をトナー補正量として、それに相
当する信号レベルに変換して各現像器44にフィードバ
ックする。具体的に図5を用いて説明する。図5は現像
剤濃度をパラメータにしたパッチ画像濃度に対するパッ
チ検信号を取ったものである。つまり予め定められたパ
ッチ画像濃度(ここでは0.5とする)に対する信号レ
ベル(SgnlInit)をCPU67に記憶しておき、実際にパッ
チ画像濃度を検知した出力信号(Sgnl)と比較し、次式の
演算で初期濃度に戻すのに必要なトナー量を算出する。Therefore, for the color developer, the developer reflection ATR
Is controlled by the CPU 67 at this time.
Calculates the amount of toner excess or deficiency (toner replenishment amount) of the color developer required to return the above-described patch image density to the initial density, and converts the toner replenishment amount as a toner correction amount to a signal level corresponding thereto. To each developing unit 44. This will be specifically described with reference to FIG. FIG. 5 shows a patch detection signal for a patch image density using the developer density as a parameter. That is, the signal level (SgnlInit) for a predetermined patch image density (here, 0.5) is stored in the CPU 67, and is compared with an output signal (Sgnl) that actually detects the patch image density. Is calculated to calculate the amount of toner required to return to the initial density.
【0043】 必要トナー量=(SgnlInit−Sgnl)/(現像剤1%の信号レベ ル差Δ) *(現像剤1%分のトナー量) −Required toner amount = (SgnlInit−Sgnl) / (Signal level difference Δ of developer 1%) * (Toner amount for developer 1%) −
【0044】その後、上で算出されたトナー補給量をト
ナー補正量として、それに相当する信号レベル(以下X
と示す)に変換してフィードバック量を求めることを行
う。Thereafter, the toner replenishment amount calculated above is used as a toner correction amount, and the corresponding signal level (hereinafter referred to as X)
To obtain the feedback amount.
【0045】次に本発明の1つの特徴である現像特性に
応じた係数(以下、現像剤特性係数αと称す)で補正を
行う。本実施例では、二成分現像トナー(イエロー、マ
ゼンタ、シアン、ブラック)の現像コントラスト電位
(Vcont) 現像コントラスト電位=現像バイアス電位−像担持体上
の明部電位 に応じて現像特性係数αを変えて各々の補給制御装置に
フィードバックすることを行った。Next, correction is performed using a coefficient (hereinafter referred to as a developer characteristic coefficient α) corresponding to the development characteristic, which is one of the features of the present invention. In this embodiment, the developing characteristic coefficient α is changed according to the developing contrast potential (Vcont) of the two-component developing toner (yellow, magenta, cyan, and black). Feedback to each replenishment control device.
【0046】具体的には、画像形成時に各色それぞれで
決まる現像コントラスト電位に基づいて変更した。Specifically, the change was made based on the development contrast potential determined for each color during image formation.
【0047】現像剤の色差をパラメータにしたVcontに
よる画像濃度の変化の様子を図6に示す。FIG. 6 shows how the image density changes with Vcont using the color difference of the developer as a parameter.
【0048】ここで現像特性係数の変更方法を説明す
る。具体的には図6に示した現像剤ブラックの特性係数
をα(K)=1とし、この次式によりαを変化させた。Here, a method of changing the development characteristic coefficient will be described. Specifically, the characteristic coefficient of the developer black shown in FIG. 6 was set to α (K) = 1, and α was changed by the following equation.
【0049】 α(color)=Vcont(color)/Vcont(K)Α (color) = Vcont (color) / Vcont (K)
【0050】実施例1では、各色の最大濃度(Dmax)
1.6を保証できる現像コントラスト電位がイエロー2
50V、マゼンタ300V、シアン350V、ブラック4
00Vであったので、前式よりα(Y)=0.625、α
(M)=0.75、α(C)=0.875、α(K)=1と
算出される。ここで求められた現像特性係数αをトナー
補給信号レベルに掛け合わし、補正信号(α・X)を計
算し、次式を用いてトナー補給制御装置である現像剤反
射ATRの目標濃度に対する信号レベル(以下Target(n)と
示す)に加減算することでフィードバックする。In the first embodiment, the maximum density (Dmax) of each color
Development contrast potential that can guarantee 1.6 is yellow 2
50V, magenta 300V, cyan 350V, black 4
00V, α (Y) = 0.625, α
(M) = 0.75, α (C) = 0.875, and α (K) = 1. The toner replenishment signal level is multiplied by the obtained development characteristic coefficient α, a correction signal (α · X) is calculated, and the signal level with respect to the target density of the developer reflection ATR as the toner replenishment control device is calculated using the following equation. (Hereinafter referred to as Target (n)) is added and subtracted to provide feedback.
【0051】Target(n+1) = Targe
t(n) + α・XTarget (n + 1) = Target
t (n) + α · X
【0052】実際の補給は、次に剤反射ATRを実施した
際の 現像剤濃度信号レベル(ATR Sgnl)との差分によ
り算出し(次式)、トナー補給を行った。The actual replenishment was calculated from the difference from the developer concentration signal level (ATR Sgnl) when the agent reflection ATR was performed next (the following formula), and toner replenishment was performed.
【0053】トナー補給量=∝(Target(n+
1)ーATR Sgnl)Toner supply amount = 量 (Target (n +
1) ー ATR Sgnl)
【0054】カーボンブラック系の現像剤に対しては、
現像剤反射ATRの適用が不可能であるため、本発明で
は、ビデオカウンタ66において画素ごとのデジタル画
像信号の出力レベルから必要トナー量を積算して、ビデ
オカウントATRによるトナー補給制御を行わせる。その
際、CPU67において上記のパッチ画像(ブラック)の
濃度差の出力信号から、パッチ画像濃度を初期画像濃度
に戻すのに必要なブラック現像剤のトナー過不足量(ト
ナー補給量)を演算し、そのトナー補給量を補正トナー
量として、それに相当する信号レベル(以下Yと示す)
に変換してカウンタ66にフィードバックする。For a carbon black-based developer,
Since it is impossible to apply the developer reflection ATR, in the present invention, the video counter 66 integrates the required toner amount from the output level of the digital image signal for each pixel, and controls the toner supply by the video count ATR. At this time, the CPU 67 calculates the toner excess / deficiency (toner replenishment amount) of the black developer necessary for returning the patch image density to the initial image density from the output signal of the density difference of the patch image (black), The toner replenishment amount is used as a correction toner amount, and a signal level (hereinafter, referred to as Y) corresponding thereto
And feeds it back to the counter 66.
【0055】その際、上で求められたブラック現像剤の
現像剤特性係数α(K)を用いて補正を行ったトナー補正
量の信号(α・Y)を次式を用いてビデオカウントATR
による制御での必要トナー量を積算したビデオカウント
値の信号(以下vcntと称す)に補正トナー量の信号
を加減算して補正し、ビデオカウントATR方式による補
給制御を補正されたトナー補給量(以下Vcntと称
す)により行わせる。At this time, the signal (α · Y) of the toner correction amount corrected by using the developer characteristic coefficient α (K) of the black developer obtained above is used as a video count ATR using the following equation.
Is corrected by adding and subtracting a signal of a corrected toner amount to a signal of a video count value (hereinafter referred to as vcnt) obtained by integrating a required toner amount in the control by the control by the video count ATR method. Vcnt).
【0056】Vcnt = vcnt +α(K)・YVcnt = vcnt + α (K) · Y
【0057】以上のように、本発明では、イエロー、マ
ゼンタ、シアン、ブラックの二成分現像剤のトナー補給
制御を行うに際して、それぞれのパッチ検ATRによるト
ナー補給制御におけるトナー補給量を求めて、イエロ
ー、マゼンタ、シアンの現像剤については、そのトナー
補給量を現像特性に応じてフィードバック量に現像剤特
性係数αで補正トナー量を算出し、現像剤反射ATRによ
るトナー補給制御の補正を行い、ブラック現像剤につい
てはその補正トナー量によりビデオカウントATRによる
トナー補給制御を補正して行うため、画像形成中の現像
コントラスト電位による現像特性の変化(γ)に追従し
てフィードバック量が変化させることが可能になった。
そのため、現像特性が急激に変化した状態下での急激な
トナー補給や停止を緩和でき、画像濃度を適正に制御し
た高品質なカラー画像を形成することができた。As described above, according to the present invention, when performing the toner supply control of the two-component developer of yellow, magenta, cyan, and black, the toner supply amount in the toner supply control by the respective patch detection ATRs is obtained. , Magenta, and cyan developer, the toner replenishment amount is calculated as a feedback amount in accordance with the development characteristics, the correction toner amount is calculated by the developer characteristic coefficient α, and the toner replenishment control by the developer reflection ATR is corrected. For the developer, the toner replenishment control by the video count ATR is corrected based on the corrected toner amount, so the feedback amount can be changed following the change (γ) in the development characteristics due to the development contrast potential during image formation. Became.
As a result, it is possible to alleviate sudden toner replenishment and stoppage in a state where the development characteristics are suddenly changed, and to form a high-quality color image with appropriately controlled image density.
【0058】(実施例2)本実施例では、実施例1にお
いて、各色の二成分現像剤のトナー補給制御を行うに
際、それぞれのパッチ検ATRによるトナー過不足量(ト
ナー補給量)を求めた結果に対し、画像形成装置中の環
境に応じて現像特性係数αを変えて各々の補給制御装置
にフィードバックすることを行った。(Embodiment 2) In this embodiment, when the toner supply control of the two-component developer of each color is performed in the first embodiment, the amount of toner excess / deficiency (toner supply amount) by each patch detection ATR is obtained. In response to the results, the development characteristic coefficient α was changed according to the environment in the image forming apparatus, and the results were fed back to the respective replenishment controllers.
【0059】具体的には、画像形成装置中に設置された
環境センサ(図示せず)からここでは水分量に基づいて
現像特性係数を変更した。水分量(1kg当りの水蒸気圧
(g)を示した)をパラメータにしたレーザレベル(最大
256階調とした)による画像濃度の変化の様子を図7
に示す。More specifically, the development characteristic coefficient was changed from an environment sensor (not shown) provided in the image forming apparatus based on the amount of water. Water content (steam pressure per kg
FIG. 7 shows how the image density changes due to the laser level (up to 256 gradations) with (g) shown as a parameter.
Shown in
【0060】ここで現像特性係数の変更を方法を説明す
る。具体的には図7に示した水分量3g/kg以下のγ
(1)をα=1とし、この次式によりαを変化させた。Here, a method of changing the development characteristic coefficient will be described. Specifically, the γ of the water content shown in FIG.
(1) was set to α = 1, and α was changed by the following equation.
【0061】α = γ(z)/γ(1)Α = γ (z) / γ (1)
【0062】この現像特性係数αをパッチ検ATR実施後
に算出されたトナー補正信号レベルに掛け合わせた後、
現像剤反射ATR、ビデオカウントATRから求められた信号
レベルにフィードバックすることを行った。従って、画
像形成装置中の環境変化による現像特性の変化(γ)に
追従してフィードバック量が変化するため急激なトナー
補給による画像濃度アップまたは、補給停止による画像
濃度ダウンに基づく色味の変化を最小にすることができ
た。After multiplying the development characteristic coefficient α by the toner correction signal level calculated after performing the patch detection ATR,
Feedback was performed to the signal level determined from the developer reflection ATR and video count ATR. Therefore, the feedback amount changes following the change (γ) in the development characteristic due to the environmental change in the image forming apparatus, so that the image density increases due to abrupt toner supply or the color change based on the image density decrease due to the stop of the supply. Could be minimized.
【0063】(実施例3)本実施例では、実施例2にお
いて、各色の二成分現像剤のトナー補給制御を行うに
際、それぞれのパッチ検ATRによるトナー過不足量(ト
ナー補給量)を求めた結果に対し、イエロー、マゼン
タ、シアン、ブラックの現像剤中の水分量に応じて各色
の現像特性係数α(color)を変えて各々の補給制御装置
にフィードバックすることを行った。(Embodiment 3) In this embodiment, when performing toner supply control of the two-component developer of each color in Embodiment 2, the amount of toner excess / deficiency (toner supply amount) by each patch detection ATR is obtained. In response to the results, the development characteristic coefficient α (color) of each color was changed according to the amount of water in the yellow, magenta, cyan, and black developers and fed back to each replenishment control device.
【0064】具体的には、現像装置中に設置された環境
センサ(図示せす)からここでは水分量に基づいて現像
特性係数を変更した。More specifically, a development characteristic coefficient was changed from an environment sensor (not shown) installed in the developing device based on the amount of water.
【0065】従って、各々の現像剤の環境変化による現
像特性の変化(γ)に追従してフィードバック量が変化
するためさらに良好な安定した画像を提供できるように
なった。Accordingly, since the feedback amount changes following the change (γ) in the development characteristics due to the change in the environment of each developer, a more favorable and stable image can be provided.
【0066】(実施例4)本実施例では、実施例1にお
いて、各色の二成分現像剤のトナー補給制御を行うに
際、全色ともトナー補給制御装置をビデオカウントATR
のみで制御を行わせた場合である。この実施例では、そ
れぞれのパッチ検ATRによるトナー過不足量(トナー補
給量)を求めた結果に対し、各々のビデオカウントATR
で用いるビデオカウント量にフィードバックさせること
になる。(Embodiment 4) In this embodiment, when the toner replenishment control of the two-component developer of each color is performed in the first embodiment, the toner replenishment control device is set to the video count ATR for all the colors.
This is the case where the control is performed only by the control. In this embodiment, each video count ATR is compared with the result of obtaining the toner excess / deficiency amount (toner supply amount) by each patch detection ATR.
Is fed back to the video count amount used in.
【0067】本実施例の場合、トナー消費量を予測して
その消費量分だけ補給していく系であるので、剤反射AT
Rのようにトナー補給後、センサに到達するまでのタイ
ムラグがない。これにより、センサ同士の干渉が非常に
少ない良好な制御が行える。さらにこの系で各現像剤の
特性差(剤差/環境差/現像コントラスト電位差)など
により、現像剤特性係数αを変え、その後、ビデオカウ
ントATRの補給信号にフィードバックするため更に高い
信頼性で達成することができた。In the case of this embodiment, since the toner consumption amount is predicted and the toner is replenished by the consumption amount, the agent reflection AT
There is no time lag from when toner is supplied to when it reaches the sensor as in R. Thereby, good control with very little interference between sensors can be performed. Furthermore, in this system, the developer characteristic coefficient α is changed according to the characteristic difference of each developer (agent difference / environmental difference / developing contrast potential difference), and then it is fed back to the replenishment signal of the video count ATR to achieve higher reliability. We were able to.
【0068】[0068]
【発明の効果】以上説明したように、本発明の画像形成
装置では、複数色の二成分現像剤のトナー補給制御を行
うに際して、各々のパッチ検ATRによるトナー補給制御
におけるトナー補給量を求めて、トナー補給量を各々の
剤色や環境差によりゲインを変えて補正トナー量を算出
し、それぞれのトナー補給制御装置にフィードバックを
することで、環境変動によるトナーの現像性の変化やト
ナー消費系のトナー消費量に変動が生じても、いずれの
現像剤のトナー濃度もトナー像に適正な画像濃度が得ら
れる濃度に制御することができ、各色のトナー像の画像
濃度を適正に制御した高品位なカラー画像を、画像形成
の初期から安定して得られることができる。勿論、現像
剤のあふれ、かぶり、現像剤担持体上への現像剤のコー
ト不良はない。As described above, in the image forming apparatus of the present invention, when performing the toner supply control of the two-component developer of a plurality of colors, the toner supply amount in the toner supply control by the patch detection ATR is obtained. The amount of toner replenishment is calculated by changing the gain according to the color of each material and the environmental difference, and the corrected toner amount is calculated. Even if the toner consumption of the toner varies, the toner density of each developer can be controlled to a density at which an appropriate image density can be obtained for the toner image, and the image density of the toner image of each color is appropriately controlled. A high-quality color image can be obtained stably from the beginning of image formation. Of course, there is no overflow of the developer, no fogging, and no defective coating of the developer on the developer carrying member.
【図1】本発明の一実施例の画像形成装置の全体図を示
す説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram showing an overall view of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
【図2】図1の画像形成装置が具備する現像器の概略構
成を示す概略説明図である。FIG. 2 is a schematic explanatory view illustrating a schematic configuration of 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の濃
度情報をカウントする方法を説明する波形図である。3 is a waveform diagram illustrating a method of counting density information of an image information signal in the image forming apparatus of FIG.
【図4】実施例1の画像形成装置における濃度制御を説
明するフローチャートである。FIG. 4 is a flowchart illustrating density control in the image forming apparatus according to the first exemplary embodiment.
【図5】現像剤濃度変化による画像濃度に対するパッチ
検センサの信号レベルを示す説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram showing a signal level of a patch detection sensor with respect to an image density due to a developer density change.
【図6】現像剤の種類をパラメータにしたVcontによる
画像濃度の変化を示す説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram showing a change in image density due to Vcont using the type of developer as a parameter.
【図7】水分量変化によるレーザレベルに対する画像濃
度変化を示す説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram showing a change in image density with respect to a laser level due to a change in water content.
【図8】従来の画像形性装置の一例の全体構成を示す説
明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram showing an entire configuration of an example of a conventional image forming apparatus.
40 感光体ドラム 43 二成分現像剤 44 現像器 60 トナー補給槽 62 トナー搬送スクリュー 63 補給用トナー 66 カウンタ 67 CPU 69 モータ駆動回路 70 モータ 72 パッチ画像信号発生回路 73 濃度センサ 75 比較器 76 基準電圧信号源 77 濃度センサ Reference Signs List 40 photosensitive drum 43 two-component developer 44 developing device 60 toner replenishing tank 62 toner transport screw 63 replenishing toner 66 counter 67 CPU 69 motor driving circuit 70 motor 72 patch image signal generating circuit 73 density sensor 75 comparator 76 reference voltage signal Source 77 Concentration sensor
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 酒見 裕二 東京都大田区下丸子3丁目30番2号キヤノ ン株式会社内 (72)発明者 松崎 茂 東京都大田区下丸子3丁目30番2号キヤノ ン株式会社内 (72)発明者 ▲吉▼川 忠伸 東京都大田区下丸子3丁目30番2号キヤノ ン株式会社内 (72)発明者 尾形 隆雄 東京都大田区下丸子3丁目30番2号キヤノ ン株式会社内 (72)発明者 北山 邦彦 東京都大田区下丸子3丁目30番2号キヤノ ン株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Yuji Sakami 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Inside Canon Inc. (72) Inventor Shigeru Matsuzaki 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo (72) Inventor ▲ Yoshi ▼ Tadanobu Kawano 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc. (72) Inventor Takao Ogata 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Inside (72) Inventor Kunihiko Kitayama 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc.
Claims (7)
デジタル方式で形成する潜像形成手段と、像担持体上に
形成した静電潜像を二成分現像剤を用いて現像し、トナ
ー像を形成する現像手段と、現像手段にトナーを補給す
るトナー補給手段と、現像手段に関して設置された、現
像剤のトナー濃度またはトナー像の画像濃度を制御する
濃度制御装置を少なくとも2個以上具備し、少なくとも
1つの制御装置からの信号で他の制御装置の制御パラメ
ータを変動させることを特徴とする画像形成装置。1. A latent image forming means for digitally forming an electrostatic latent image on at least one image carrier, and developing the electrostatic latent image formed on the image carrier using a two-component developer. Developing means for forming a toner image; toner replenishing means for replenishing toner to the developing means; and at least two density control devices installed for the developing means for controlling the toner density of the developer or the image density of the toner image. An image forming apparatus comprising the above, wherein a control parameter of another control device is changed by a signal from at least one control device.
デジタル方式で形成する潜像形成手段と、像担持体上に
形成した静電潜像を二成分現像剤を用いて現像し、トナ
ー像を形成する現像手段と、現像手段にトナーを補給す
るトナー補給手段と、現像手段に関して設置された、現
像手段へのトナー補給制御を介して現像剤のトナー濃度
またはトナー像の画像濃度を制御する濃度制御装置とを
具備した画像形成装置において、前記濃度制御装置とし
て少なくとも、濃度検知用の参照画像を作像して、その
参照画像濃度を検知することによりトナー補給量を求め
る第1の制御装置と、現像手段内の現像剤濃度を検知し
てトナー補給制御を行う第2の制御装置を設置し、第1
の制御装置の参照画像濃度から算出されたトナー補給信
号に対し補正を行った後に、第2の制御装置の制御パラ
メータにフィードバックすることを特徴とする画像形成
装置。2. A latent image forming means for digitally forming an electrostatic latent image on at least one image carrier, and developing the electrostatic latent image formed on the image carrier using a two-component developer. Developing means for forming a toner image, toner replenishing means for replenishing toner to the developing means, and toner density of the developer or image density of the toner image through control of toner replenishment to the developing means provided for the developing means And a density control device for controlling the image forming apparatus, wherein at least a reference image for density detection is formed as the density control device, and a toner replenishment amount is determined by detecting the reference image density. And a second control device for detecting the concentration of the developer in the developing means and performing toner replenishment control.
An image forming apparatus that corrects a toner replenishment signal calculated from a reference image density of a control device, and feeds it back to a control parameter of a second control device.
デジタル方式で形成する潜像形成手段と、像担持体上に
形成した静電潜像を二成分現像剤を用いて現像し、トナ
ー像を形成する現像手段と、現像手段にトナーを補給す
るトナー補給手段と、現像手段に関して設置された、現
像手段へのトナー補給制御を介して現像剤のトナー濃度
またはトナー像の画像濃度を制御する濃度制御装置とを
具備した画像形成装置において、前記濃度制御装置とし
て少なくとも、濃度検知用の参照画像を作像して、その
参照画像濃度を検知することによりトナー補給量を求め
る第1の制御装置と、参照画像の画素ごとのデジタル画
像信号からトナー補給制御を行う第2の制御装置を設置
し、第1の制御装置の参照画像濃度から算出されたトナ
ー補給信号に対し補正を行った後に、第2の制御装置の
制御パラメータにフィードバックすることを特徴とする
画像形成装置。3. A latent image forming means for digitally forming an electrostatic latent image on at least one image carrier, and developing the electrostatic latent image formed on the image carrier using a two-component developer. Developing means for forming a toner image, toner replenishing means for replenishing toner to the developing means, and toner density of the developer or image density of the toner image through control of toner replenishment to the developing means provided for the developing means And a density control device for controlling the image forming apparatus, wherein at least a reference image for density detection is formed as the density control device, and a toner replenishment amount is determined by detecting the reference image density. And a second control device for performing toner supply control based on a digital image signal for each pixel of the reference image, and compensating for the toner supply signal calculated from the reference image density of the first control device. An image forming apparatus, comprising: feeding back to a control parameter of a second control device after performing a correction.
トナー補給量を求める第1の制御装置からのトナー補給
信号に対し補正を行った信号を他の制御装置にフィード
バックする際、有彩色の現像剤については、現像手段内
に設置された現像剤濃度を検知してトナー補給制御を行
う第2の制御装置に行い、無彩色の現像剤については参
照画像の画素ごとのデジタル画像信号からトナー補給制
御を行う第3の制御装置に行うことを特徴とする請求項
2もしくは3の画像形成装置。4. When a signal obtained by correcting a toner replenishment signal from a first control device for obtaining a toner replenishment amount by detecting the reference image density is fed back to another control device, chromatic color development is performed. For the developer, the second controller controls the toner replenishment by detecting the concentration of the developer installed in the developing means. For the achromatic developer, the toner replenishment is performed from the digital image signal for each pixel of the reference image. The image forming apparatus according to claim 2, wherein the control is performed by a third control device that performs control.
バックする際に用いる補正係数は現像特性により変更す
ることを特徴とする請求項2または3の画像形成装置。5. An image forming apparatus according to claim 2, wherein a correction coefficient used for feeding back to said toner replenishment control device is changed according to development characteristics.
バックする際に用いる補正係数は環境(温度/湿度/水
分量等)により変更することを特徴とする請求項2また
は3の画像形成装置。6. The image forming apparatus according to claim 2, wherein a correction coefficient used for feedback to said toner supply control device is changed according to an environment (temperature / humidity / moisture content).
バックする際に用いる補正係数は現像コントラスト電位
(像担持体上の明部電位と現像電位の差)により変更す
ることを特徴とする請求項2または3の画像形成装置。7. The method according to claim 2, wherein the correction coefficient used for feedback to said toner replenishment control device is changed by a development contrast potential (difference between a bright portion potential on an image carrier and a development potential). Or the image forming apparatus of 3.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8192206A JPH1039608A (en) | 1996-07-22 | 1996-07-22 | Picture image forming device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8192206A JPH1039608A (en) | 1996-07-22 | 1996-07-22 | Picture image forming device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1039608A true JPH1039608A (en) | 1998-02-13 |
Family
ID=16287436
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8192206A Pending JPH1039608A (en) | 1996-07-22 | 1996-07-22 | Picture image forming device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH1039608A (en) |
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US10545444B2 (en) | 2017-04-25 | 2020-01-28 | Canon Kabushiki Kaisha | Image forming apparatus |
-
1996
- 1996-07-22 JP JP8192206A patent/JPH1039608A/en active Pending
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