JP2002268293A - Toner concentration control method and electrophotographic device - Google Patents

Toner concentration control method and electrophotographic device

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JP2002268293A
JP2002268293A JP2001066643A JP2001066643A JP2002268293A JP 2002268293 A JP2002268293 A JP 2002268293A JP 2001066643 A JP2001066643 A JP 2001066643A JP 2001066643 A JP2001066643 A JP 2001066643A JP 2002268293 A JP2002268293 A JP 2002268293A
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JP
Japan
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toner
density
sensor
pattern
density sensor
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Application number
JP2001066643A
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Japanese (ja)
Inventor
Mugijirou Uno
麦二郎 宇野
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To make the number of pattern forming times for a pattern density sensor minimum and to obtain excellent image density. SOLUTION: In this toner concentration control method for the electrophotographic device, a toner concentration sensor 4 detecting toner concentration from the magnetic permeability of developer in a developing device 2 and a pattern density sensor 3 detecting the density of a reference pattern formed on a photoreceptor 1 are used, and then toner supply amount is decided from a difference between output from the sensor 4 and a reference value, the reference pattern is formed on the photoreceptor in specified timing so as to detect the density thereof by the sensor 3, and the electrified amount of toner is predicted according to a matrix consisting of the detected result by the sensor 3 and the output from the sensor 4 at normal operation.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、コピー、ファクシ
ミリ、プリンターなどの電子写真装置で二成分現像剤を
用いる電子写真装置のトナー濃度制御装置に関し、特に
現像剤のトナー濃度と基準値との差からトナー補給量を
決定するとともに、感光体上における基準パターンの形
成状態に応じて前記基準値を修正するように構成したト
ナー濃度制御装置及びこのトナー濃度制御方法を適用す
る電子写真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 toner density control device for an electrophotographic apparatus using a two-component developer in an electrophotographic apparatus such as a copy machine, a facsimile machine, a printer, etc., and more particularly to a difference between a toner density of a developer and a reference value. And a toner density control device configured to correct the reference value according to the state of formation of the reference pattern on the photoconductor, and an electrophotographic apparatus to which the toner density control method is applied. is there.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、二成分現像剤を用いる電子写
真装置においては、その現像剤のトナー濃度をいかに制
御するかが重要な課題であった。トナー濃度の制御方法
としては、特開平1−154179号公報に示されるよ
うにトナー濃度センサを用いて一定のトナー濃度になる
ようにトナー補給を行う技術がある。この場合、特開昭
63−58472号公報に示されるようにトナー濃度セ
ンサの出力のばらつきを抑えるために何らかの回路を付
加し、トナー濃度センサの出力が所定の範囲内に入るよ
うに調整するのが一般的であった。
2. Description of the Related Art Conventionally, in an electrophotographic apparatus using a two-component developer, how to control the toner concentration of the developer has been an important issue. As a method of controlling the toner density, there is a technique of replenishing the toner to a constant toner density using a toner density sensor as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-154179. In this case, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-58472, some circuit is added to suppress the variation of the output of the toner density sensor, and the output of the toner density sensor is adjusted to fall within a predetermined range. Was common.

【0003】ところが、このようなトナー濃度を一定に
制御する技術の場合には、次のような欠点がある。すな
わち、トナー濃度が同じでも、周辺環境の温度湿度や現
像剤の使用条件により電子写真装置の出力画像の濃度は
変化してしまうのである。これは、電子写真がトナーを
摩擦帯電させることによって現像を行うことに起因した
問題であり、きわめて本質的な問題である。この問題を
解決するためのトナー濃度制御方法としては、感光体上
に基準パターンを作り、このパターンの濃度が一定にな
るようにトナーを補給するという技術がある。このよう
なパターン濃度を一定に制御する制御方法においても、
次のような問題がある。すなわち、温湿度環境や使用条
件によりパターン濃度を保証しようとして著しくトナー
濃度を上げなければならない場合、トナーを十分に帯電
しきれなくなって、現像器からトナーが吹き出して機械
内を汚し故障を招いたり、逆に、トナー濃度を極端に下
げなければならない場合、キャリアが感光体上に付着し
て故障の原因となることがある。このような場合には、
パターン濃度が狙いから少々ずれても、トナー濃度を一
定範囲内に抑えた方がよい。そこで、上記トナー濃度セ
ンサと、感光体の基準パターンの反射濃度を検知するパ
ターン濃度センサを組み合わせて使う技術が開発され
た。
However, such a technique for controlling the toner concentration to a constant level has the following disadvantages. That is, even if the toner density is the same, the density of the output image of the electrophotographic apparatus changes depending on the temperature and humidity of the surrounding environment and the usage conditions of the developer. This is a problem due to the fact that electrophotography performs development by frictionally charging toner, and is a very essential problem. As a toner density control method for solving this problem, there is a technique of forming a reference pattern on a photoreceptor and supplying toner so that the density of the pattern becomes constant. In such a control method for controlling the pattern density to be constant,
There are the following problems. In other words, if the toner density must be significantly increased in order to guarantee the pattern density depending on the temperature and humidity environment and the usage conditions, the toner cannot be charged sufficiently, and the toner blows out from the developing device to contaminate the inside of the machine and cause a failure. Conversely, when the toner concentration must be extremely reduced, the carrier may adhere to the photoreceptor and cause a failure. In such a case,
Even if the pattern density slightly deviates from the target, it is better to keep the toner density within a certain range. Therefore, a technique has been developed in which the toner density sensor is used in combination with a pattern density sensor for detecting the reflection density of the reference pattern of the photoconductor.

【0004】このような技術には、例えば、特開平2−
34877号公報に記載された技術がある。この技術で
は、通常は、トナー濃度センサによりトナー濃度を一定
に保つようにトナー補給を行い、所定時間おき或いは所
定のコピー枚数毎に基準パターンを作り、そのパターン
濃度をパターン濃度センサで検知し、その検知結果に応
じてトナー濃度センサの出力値に基づく制御の基準値を
変える。そして、トナー濃度の上下限値に対応する基準
値を予め定めておき、その上下限基準値の範囲外にはた
とえパターン濃度が狙いからずれていも基準値をずらさ
ないように制御する。この技術を採用することにより、
不具合なく安定した画像濃度が得られる電子写真装置を
提供できるようになった。しかし、パターン濃度センサ
ー用のパターンを感光体上に無駄なトナーを消費してし
まう。また、オゾンレスの観点で接触転写手段を用いる
場合パターンを形成させるたびに感光体と転写手段とを
接離させないと記録紙裏汚れが発生する。この接離機構
を設けるためにコストアップとなる。また、転写手段を
クリーニングさせるためには、時間がかかり生産性が損
なわれる。
[0004] Such techniques include, for example, Japanese Patent Application Laid-Open
There is a technique described in Japanese Patent No. 34877. In this technique, normally, toner is replenished by a toner density sensor so as to keep the toner density constant, a reference pattern is formed at predetermined time intervals or every predetermined number of copies, and the pattern density is detected by the pattern density sensor. The control reference value is changed based on the output value of the toner density sensor according to the detection result. Then, a reference value corresponding to the upper and lower limit values of the toner density is determined in advance, and control is performed so that the reference value is not shifted outside the range of the upper and lower limit reference values even if the pattern density deviates from the target. By adopting this technology,
An electrophotographic apparatus capable of obtaining a stable image density without any trouble can be provided. However, the pattern for the pattern density sensor consumes unnecessary toner on the photoconductor. In addition, when the contact transfer unit is used from the viewpoint of ozone-lessness, the back surface of the recording paper is stained unless the photosensitive member and the transfer unit are brought into contact with and separated from each other every time a pattern is formed. The provision of the contact / separation mechanism increases costs. Further, it takes time to clean the transfer unit, and productivity is impaired.

【0005】さらに、環境条件等が大きく変化してしま
いトナー濃度センサの適正な狙い値が大きく変化してし
まった場合適性の画像濃度にするためには何回もパター
ンを形成して濃度センサーで補正しないと適正な画像濃
度が得られなかった。この間に、たとえばトナー濃度が
高い場合トナーの吹き出しが発生して機内を汚したり画
像を汚す。また、トナー濃度が低すぎる場合無駄な薄い
画像を何枚も取らなければならなく生産性が落ちる。
Further, when the environmental conditions and the like are greatly changed and the appropriate target value of the toner density sensor is greatly changed, a pattern is formed many times to obtain an appropriate image density by using the density sensor. Unless corrected, an appropriate image density could not be obtained. During this time, for example, when the toner concentration is high, the blowing of the toner occurs, and the inside of the apparatus is stained or the image is stained. Further, when the toner concentration is too low, it is necessary to take a number of useless thin images, and the productivity is reduced.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は、上
記問題に鑑みてなされたものであり、パターン濃度セン
サー用のパターン形成回数を最小にしてなおかつ良好な
画像濃度を得ることを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to obtain a good image density while minimizing the number of times of forming a pattern for a pattern density sensor. .

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1に記載の発明は、 電子写真装置のトナー
濃度制御方法であって、 現像装置内の現像剤の透磁率
からトナー濃度を検知するトナー濃度センサと、 感光
体上に作像された基準パターンの濃度を検知するパター
ン濃度センサと を用い、 通常動作時は、前記トナー
濃度センサの出力と基準値との差からトナー補給量を決
定し、 所定のタイミングで感光体上に基準パターンを
作ってその濃度を前記パターン濃度センサで検知し、そ
の検知結果とトナー濃度センサの出力からなるマトリッ
クスでトナーの帯電量を予測するトナー濃度制御方法と
する。請求項2に記載の発明は、 電子写真装置であっ
て、 現像装置内の現像剤の透磁率からトナー濃度を検
知するトナー濃度センサと、 感光体上に作像された基
準パターンの濃度を検知するパターン濃度センサと を
備え、 通常動作時は、前記トナー濃度センサの出力と
基準値との差からトナー補給量を決定し、 所定のタイ
ミングで感光体上に基準パターンを作ってその濃度を前
記パターン濃度センサで検知し、その検知結果とトナー
濃度センサの出力からなるマトリックスでトナーの帯電
量を予測するトナー濃度制御手段を有する 電子写真装
置とする。
According to one aspect of the present invention, there is provided a toner density control method for an electrophotographic apparatus, comprising the steps of: determining a toner density from a magnetic permeability of a developer in a developing apparatus; And a pattern density sensor for detecting the density of the reference pattern formed on the photoreceptor. During normal operation, toner is supplied based on the difference between the output of the toner density sensor and the reference value. The amount of toner is determined, a reference pattern is formed on the photoconductor at a predetermined timing, the density is detected by the pattern density sensor, and the toner charge amount is predicted by a matrix composed of the detection result and the output of the toner density sensor. This is a density control method. The invention according to claim 2 is an electrophotographic apparatus, wherein a toner density sensor for detecting a toner density from a magnetic permeability of a developer in the developing apparatus, and a density of a reference pattern formed on a photoreceptor are detected. During normal operation, a toner replenishment amount is determined from a difference between the output of the toner density sensor and a reference value, and a reference pattern is formed on a photoreceptor at a predetermined timing to determine the density. An electrophotographic apparatus having toner density control means for detecting by a pattern density sensor and estimating the charge amount of toner by a matrix composed of the detection result and the output of the toner density sensor.

【0008】請求項3に記載の発明は、 電子写真装置
のトナー濃度制御方法であって、現像装置内の現像剤の
透磁率からトナー濃度を検知するトナー濃度センサと、
感光体上に作像された基準パターンの濃度を検知するパ
ターン濃度センサと を用い、 通常動作時は、前記ト
ナー濃度センサの出力と基準値との差からトナー補給量
を決定し、 所定のタイミングで感光体上に基準パター
ンを作ってその濃度を前記パターン濃度センサで検知
し、その検知結果とトナー濃度センサの出力からなるマ
トリックスでトナーの帯電量を予測し、このトナー帯電
量から最適トナー濃度を算出する トナー濃度制御方法
とする。請求項4に記載の発明は、 電子写真装置であ
って、 現像装置内の現像剤の透磁率からトナー濃度を
検知するトナー濃度センサと、感光体上に作像された基
準パターンの濃度を検知するパターン濃度センサと を
備え、 通常動作時は、前記トナー濃度センサの出力と
基準値との差からトナー補給量を決定し、 所定のタイ
ミングで感光体上に基準パターンを作ってその濃度を前
記パターン濃度センサで検知し、その検知結果とトナー
濃度センサの出力からなるマトリックスでトナーの帯電
量を予測し、このトナー帯電量から最適トナー濃度を算
出するトナー濃度制御手段を有する 電子写真装置とす
る。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a toner density control method for an electrophotographic apparatus, comprising: a toner density sensor for detecting a toner density from a magnetic permeability of a developer in a developing apparatus;
And a pattern density sensor for detecting the density of the reference pattern formed on the photoreceptor. During normal operation, the toner replenishment amount is determined from the difference between the output of the toner density sensor and the reference value, and at a predetermined timing. A reference pattern is formed on the photoreceptor by using the pattern density sensor, and the density is detected by the pattern density sensor. The toner charge amount is estimated by a matrix composed of the detection result and the output of the toner density sensor. Is calculated as a toner density control method. According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an electrophotographic apparatus, wherein a toner density sensor for detecting a toner density from a magnetic permeability of a developer in the developing apparatus and a density of a reference pattern formed on a photoreceptor are detected. During normal operation, a toner replenishment amount is determined from a difference between the output of the toner density sensor and a reference value, and a reference pattern is formed on a photoreceptor at a predetermined timing to determine the density. An electrophotographic apparatus having a toner density control means for detecting the amount of toner by a matrix composed of the detection result and the output of the toner density sensor. .

【0009】請求項5に記載の発明は、 電子写真装置
のトナー濃度制御方法であって、現像装置内の現像剤の
透磁率からトナー濃度を検知するトナー濃度センサと、
感光体上に作像された基準パターンの濃度を検知するパ
ターン濃度センサと を用い、 通常動作時は、前記ト
ナー濃度センサの出力と基準値との差からトナー補給量
を決定し、 所定のタイミングで感光体上に基準パター
ンを作ってその濃度を前記パターン濃度センサで検知
し、その検知結果とトナー濃度センサの出力からなるマ
トリックスでトナーの帯電量を予測して、このトナー帯
電量から最適トナー濃度を算出し、 現像ローラ3と補
給部を駆動させながらトナーを適正量まで補給する ト
ナー濃度制御方法とする。請求項6に記載の発明は、
電子写真装置であって、 現像装置内の現像剤の透磁率
からトナー濃度を検知するトナー濃度センサと、 感光
体上に作像された基準パターンの濃度を検知するパター
ン濃度センサと を備え、 通常動作時は、前記トナー
濃度センサの出力と基準値との差からトナー補給量を決
定し、 所定のタイミングで感光体上に基準パターンを
作ってその濃度を前記パターン濃度センサで検知し、そ
の検知結果とトナー濃度センサの出力からなるマトリッ
クスでトナーの帯電量を予測して、このトナー帯電量か
ら最適トナー濃度を算出するトナー濃度制御手段を有
し、 トナー濃度制御手段が、現像ローラ3と補給部を
駆動させながらトナーを適正量まで補給する 電子写真
装置とする。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a toner density control method for an electrophotographic apparatus, comprising: a toner density sensor for detecting a toner density from a magnetic permeability of a developer in a developing apparatus;
And a pattern density sensor for detecting the density of the reference pattern formed on the photoreceptor. During normal operation, the toner replenishment amount is determined from the difference between the output of the toner density sensor and the reference value, and at a predetermined timing. A reference pattern is formed on the photoreceptor by using the pattern density sensor, and the density is detected by the pattern density sensor. The toner charge amount is estimated by a matrix including the detection result and the output of the toner density sensor. The toner density control method calculates the density and replenishes the toner to an appropriate amount while driving the developing roller 3 and the replenishing unit. The invention according to claim 6 is
An electrophotographic apparatus, comprising: a toner density sensor for detecting a toner density from a magnetic permeability of a developer in a developing apparatus; and a pattern density sensor for detecting a density of a reference pattern formed on a photoreceptor. During operation, a toner replenishing amount is determined from a difference between an output of the toner density sensor and a reference value, a reference pattern is formed on a photoconductor at a predetermined timing, and the density is detected by the pattern density sensor. A toner density control means for estimating a toner charge amount in a matrix composed of the result and an output of the toner density sensor and calculating an optimum toner density from the toner charge amount; An electrophotographic apparatus that supplies toner to an appropriate amount while driving the unit.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を図
面に基づいて説明する。 (第1の実施形態)図1は、本発明のトナー濃度制御方
法を用いる電子写真装置の感光体周辺の構成を示す概略
図である。この電子写真装置は、円筒状の像担持体であ
る感光体1が矢印の方向に回転可能に支持され、感光体
1の周囲に帯電ローラ、露光手段、現像装置2、転写装
置、クリーニングブレード等が順次配設されており、転
写装置を除く各部材は、感光体1及びクリーニング装置
内に収容されている。上記現像装置2は、開口部を有す
る現像ハウジング内に収容され、開口部の位置に現像ロ
ーラ3が回転可能に支持され、感光体1の表面に近接対
向するように配置されている。現像ハウジング内の現像
ローラ3と対向する位置には搬送スクリュウが配置さ
れ、回転可能に支持されている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. (First Embodiment) FIG. 1 is a schematic diagram showing a structure around a photosensitive member of an electrophotographic apparatus using a toner density control method of the present invention. In this electrophotographic apparatus, a photosensitive member 1 as a cylindrical image carrier is rotatably supported in the direction of an arrow, and a charging roller, an exposing unit, a developing device 2, a transfer device, a cleaning blade, etc. are provided around the photosensitive member 1. Are sequentially arranged, and each member except the transfer device is accommodated in the photoconductor 1 and the cleaning device. The developing device 2 is housed in a developing housing having an opening, and the developing roller 3 is rotatably supported at the position of the opening, and is disposed so as to be in close proximity to the surface of the photoconductor 1. A transport screw is disposed at a position facing the developing roller 3 in the developing housing, and is rotatably supported.

【0011】次に、上記の電子写真装置の動作について
説明する。感光体1は、帯電ローラにより一様に帯電さ
れ、その後、像露光され感光体1上には静電潜像が形成
される。現像装置2内には二成分現像剤Tが収容されて
いる。二成分現像剤は、キャリアと呼ばれる磁性粉と非
磁性のトナーの混合体である。現像剤を攪拌すると、摩
擦帯電によりトナーが帯電する。帯電トナーを含む現像
剤は、現像ローラ3上に汲み上げられ、現像ローラ3の
回転に伴って搬送され、感光体1と近接対向する位置
で、感光体1上の静電潜像に転移し、トナー像を形成す
る。転写装置には、電源よりトナーと逆極性の電圧が印
加されており、この転写装置と感光体1間の電界によ
り、感光体1上に現像されたトナー像は、感光体1と転
写装置間に挟まれた転写紙上に転写される。転写紙はそ
の後、転写装置により搬送され、定着装置を通過する
際、トナー像が転写紙上に熱溶着される。一方、転写さ
れずに感光体1上に残ったトナーは、クリーニングブレ
ードにより堰き止められ、クリーニング装置内に収納さ
れている。
Next, the operation of the above-described electrophotographic apparatus will be described. The photoreceptor 1 is uniformly charged by a charging roller, and thereafter, is exposed to an image to form an electrostatic latent image on the photoreceptor 1. The developing device 2 contains a two-component developer T. The two-component developer is a mixture of a magnetic powder called a carrier and a non-magnetic toner. When the developer is stirred, the toner is charged by frictional charging. The developer containing the charged toner is pumped up onto the developing roller 3, conveyed with the rotation of the developing roller 3, and transferred to an electrostatic latent image on the photoconductor 1 at a position facing and close to the photoconductor 1, Form a toner image. A voltage having a polarity opposite to that of the toner is applied to the transfer device from a power supply. The electric field between the transfer device and the photoconductor 1 causes the toner image developed on the photoconductor 1 to be transferred between the photoconductor 1 and the transfer device. Is transferred onto the transfer paper sandwiched between the. The transfer paper is then conveyed by the transfer device, and when passing through the fixing device, the toner image is thermally fused onto the transfer paper. On the other hand, the toner remaining on the photoreceptor 1 without being transferred is blocked by a cleaning blade and stored in a cleaning device.

【0012】また、新たに補給されるトナーは、トナー
補給口から現像装置2内へ補給される。本発明は、補給
されるトナー量を決定することも一つの目的としてい
る。そのために、現像装置2内のトナー濃度、帯電量等
のトナーの状態を正確に把握することが必要になる。こ
のために、一つは、現像装置内の現像剤の透磁率からト
ナー濃度を検知するトナー濃度センサ(以下、「Tセン
サ」と記す。)4を設ける。図2は、トナー濃度とトナ
ー濃度センサの関係を示すグラフである。Tセンサ4の
検知は、環境等への依存性が小さいことが利点である。
また、感光体上に作像された基準パターンの濃度から検
知するパターン検知センサ(以下、「Pセンサ」と記
す。)3を設ける。図3は、Pセンサ出力と画像濃度の
関係を示すグラフである。
Further, newly supplied toner is supplied into the developing device 2 from the toner supply port. Another object of the present invention is to determine the amount of toner to be supplied. Therefore, it is necessary to accurately grasp the state of the toner such as the toner concentration and the amount of charge in the developing device 2. For this purpose, one is provided with a toner concentration sensor (hereinafter referred to as "T sensor") 4 for detecting the toner concentration from the magnetic permeability of the developer in the developing device. FIG. 2 is a graph showing the relationship between the toner density and the toner density sensor. The detection of the T sensor 4 has an advantage that the dependence on the environment or the like is small.
Further, a pattern detection sensor (hereinafter, referred to as “P sensor”) 3 for detecting the density of the reference pattern formed on the photoconductor is provided. FIG. 3 is a graph showing the relationship between the P sensor output and the image density.

【0013】しかしながら、画像濃度を決定するのは、
トナー濃度とトナー帯電量である。このトナー帯電量
は、従来、センサー等で測定することは困難であった。
それは、キャリアとトナーの混合物をサンプリングして
メッシュを介してトナーを吹き飛ばして発生する対向電
荷を測定することによって定量化しており、このトナー
帯電量の定量化のために装置を設けて、実際の電子写真
装置の中で自動測定することは困難であった。しかし、
トナー帯電量を把握することは画像を調整するには不可
欠な要素でありこれが簡便に測定できれば画質を向上さ
せることが容易となる重要な要素である。しかしなが
ら、トナー帯電量は、環境条件やコピー頻度によって大
きく変化してしまい画質を劣化させる要因となってい
た。一般的には、トナーは環境変動により乾燥するほど
トナー帯電量が高くなる傾向がある。逆に、湿度が高い
とトナー帯電量は低下してしまう。これに伴って画像濃
度が変化する。
However, the image density is determined by
The toner density and the toner charge amount. Conventionally, it has been difficult to measure the toner charge amount using a sensor or the like.
It is quantified by sampling the mixture of carrier and toner and measuring the opposing charge generated by blowing off the toner through the mesh.An apparatus is provided for quantifying the amount of toner charge, and an actual device is provided. It was difficult to measure automatically in an electrophotographic apparatus. But,
To grasp the toner charge amount is an essential element for adjusting the image, and if it can be easily measured, it is an important element for easily improving the image quality. However, the amount of toner charge greatly changes depending on environmental conditions and copy frequency, which is a factor of deteriorating image quality. Generally, as the toner dries due to environmental fluctuations, the toner charge amount tends to increase. Conversely, when the humidity is high, the charge amount of the toner decreases. Accordingly, the image density changes.

【0014】図4は、トナー帯電量が異なる場合のトナ
ー濃度と画像濃度の関係を示すグラフである。トナー帯
電量が一定の場合は、図4に示すように、対数則の曲線
になる。トナー帯電量が一定で低い場合は、トナー濃度
(現像剤とトナーとの質量比)が低い側で曲線を描き、
トナー帯電量が一定で高い場合は、曲線は寝てくるとと
もにトナー濃度が高い側で曲線を描く。また、連続で画
像出力し続けるとトナーの帯電量が高くなるが、この場
合も環境変動の場合と同じく曲線は寝てくるとともにト
ナー濃度が高い側で曲線を描く。このことから、トナー
濃度が検知できて、かつ画像濃度が検知できればトナー
帯電量を予測することができる。例えば、また、1日数
十枚程度の使用の場合トナー帯電量は低くなりやはりト
ナー濃度が低い側で曲線を描く。これらのトナー帯電量
の値が一定の場合、トナー濃度と画像濃度が一意に決ま
ることを見出したことで、トナー濃度(Tセンサーの出
力)と画像濃度(Pセンサー出力)値が分かればトナー
帯電量を予測できる。図5は、Tセンサ出力とPセンサ
出力からトナー帯電量を予測するためのテーブルであ
る。このテーブルでマッピングされている値を参照する
ことで、トナー帯電量を予測することができる。
FIG. 4 is a graph showing the relationship between the toner density and the image density when the toner charge amounts are different. When the toner charge amount is constant, a logarithmic law curve is obtained as shown in FIG. If the toner charge amount is constant and low, draw a curve on the side where the toner concentration (mass ratio between developer and toner) is low,
When the toner charge amount is constant and high, the curve falls and the curve is drawn on the side where the toner density is high. Further, if the image is continuously output, the charge amount of the toner increases. In this case, as in the case of the environmental change, the curve falls and the curve is drawn on the side where the toner density is high. From this, if the toner density can be detected and the image density can be detected, the toner charge amount can be predicted. For example, when several tens of sheets are used per day, the amount of toner charge is low, and a curve is drawn on the side where the toner concentration is low. When the toner charge amount is constant, it has been found that the toner density and the image density are uniquely determined. If the toner density (output of the T sensor) and the image density (output of the P sensor) are known, the toner charge is determined. The amount can be predicted. FIG. 5 is a table for estimating the toner charge amount from the T sensor output and the P sensor output. The toner charge amount can be predicted by referring to the value mapped in this table.

【0015】(第2の実施形態)トナー帯電量(トナー
帯電量)と画像濃度をたとえば1.35にするために必
要なトナー濃度(トナー濃度)には図6に示すような、
相関が有ることを見出した。図6は、トナー帯電量とト
ナー濃度によって、画像濃度が決定されることを示すグ
ラフである。図5に示す(Pセンサ、Tセンサ)マトリ
ックスから予測したトナー帯電量に対して、図6の関係
を用いれば、画像濃度をたとえば1.35にするための
適正なトナー濃度狙い値が設定できる。本例では、濃度
1.35としたが必要に応じて濃度を変化させても良
い。
(Second Embodiment) The toner charge amount (toner charge amount) and the toner concentration (toner concentration) required to make the image density 1.35, for example, are as shown in FIG.
We found that there was a correlation. FIG. 6 is a graph showing that the image density is determined by the toner charge amount and the toner density. Using the relationship of FIG. 6 with respect to the toner charge amount predicted from the (P sensor, T sensor) matrix shown in FIG. 5, it is possible to set an appropriate toner density target value for setting the image density to 1.35, for example. . In this example, the density is 1.35, but the density may be changed as needed.

【0016】(第3の実施形態)たとえば、高湿状態で
使用していたがエアコンなどを起動させたために急激に
低湿状態になってしまうとトナー帯電量は一気に上昇し
てしまいう。この変化を検知して制御を行うとトナー濃
度を急増させる制御を行う。従来は、わずかづつトナー
濃度を上げていたためになかなか適正なトナー濃度にな
らず画像品質が低下していたが本発明では一気に適正ト
ナー濃度までトナーを補給する。この副作用としてトナ
ーの攪拌が足りないために未帯電で不安定なトナーが現
像内に多量に存在してしまい地汚れやトナーの吹き出し
が発生して問題となっていた。本発明では、現像ローラ
3と補給部とを駆動させることによって補給されるトナ
ーを帯電しながら全体のトナーとキャリアの濃度を一定
にするので不安定なトナーが発生せずに狙いのトナー濃
度まで上昇させることができる。
(Third Embodiment) For example, when the device is used in a high-humidity state, and the air-conditioner or the like is activated, the amount of toner charge rises at a stretch if the humidity rapidly decreases. When this change is detected and control is performed, control for rapidly increasing the toner concentration is performed. Conventionally, the toner density was gradually increased, so that the proper toner density was not easily obtained, and the image quality was deteriorated. However, in the present invention, the toner is replenished to the proper toner density at a stretch. As a side effect, a large amount of uncharged and unstable toner is present in the development due to insufficient stirring of the toner, which causes a problem of background contamination and toner blowing. In the present invention, since the toner supplied by driving the developing roller 3 and the replenishing unit is charged and the density of the entire toner and carrier is kept constant, unstable toner is not generated, and the target toner density is maintained. Can be raised.

【0017】[0017]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1又は請求
項2に記載の発明では、大掛かりな装置を使用せずにし
かも、電子写真装置の動作中にトナー帯電量が予測でき
るので画像品質を良好に調節できる。 しかもコストも
抑制できる。また、請求項3又は請求項4に記載の発明
では、従来、画像濃度を検出しながら暫時補正を行い画
像品質を調整していたので、変化に追従できない場合が
有った。また、パターン画像を何回も作らなければなら
ず、トナーの無駄な消費がありさらに転写ローラーを汚
すのでクリーニング動作を頻繁に行わなければならずに
生産性も低下していたが、本発明は一回の検出で適正ト
ナー濃度を算出して制御するのでこれらの問題を解決し
た。さらに、請求項5又は請求項6に記載の発明では、
さらに、急激なトナー補給動作を行っても地汚れやトナ
ーの吹き出し等の副作用も抑制でき良好な画像を常に維
持できる。
As described above, according to the first or second aspect of the present invention, the toner charge amount can be predicted during the operation of the electrophotographic apparatus without using a large-scale apparatus, so that the image quality is improved. Can be adjusted well. Moreover, costs can be reduced. Further, in the invention according to claim 3 or 4, since the image quality is adjusted by performing the correction temporarily while detecting the image density, the change may not be able to be followed. In addition, the pattern image must be made many times, wasteful consumption of toner is caused, and the transfer roller is soiled. These problems have been solved because the proper toner density is calculated and controlled by one detection. Further, in the invention according to claim 5 or claim 6,
Further, even if a sharp toner replenishment operation is performed, side effects such as background contamination and toner blowing can be suppressed, and a good image can always be maintained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明のトナー濃度制御方法を用いる電子写真
装置の感光体周辺の構成を示す概略図である。
FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration around a photosensitive member of an electrophotographic apparatus using a toner density control method of the present invention.

【図2】トナー濃度とトナー濃度センサの関係を示すグ
ラフである。
FIG. 2 is a graph showing a relationship between a toner density and a toner density sensor.

【図3】Pセンサ出力と画像濃度の関係を示すグラフで
ある。
FIG. 3 is a graph illustrating a relationship between a P sensor output and an image density.

【図4】トナー帯電量が異なる場合のトナー濃度と画像
濃度の関係を示すグラフである。
FIG. 4 is a graph showing a relationship between toner density and image density when toner charge amounts are different.

【図5】Tセンサ出力とPセンサ出力からトナー帯電量
を予測するためのテーブルである。
FIG. 5 is a table for estimating a toner charge amount from a T sensor output and a P sensor output.

【図6】トナー帯電量とトナー濃度によって、画像濃度
が決定されることを示すグラフである。
FIG. 6 is a graph showing that an image density is determined by a toner charge amount and a toner density.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 感光体 2 現像装置 3 現像ローラ 4 Tセンサ 5 Pセンサ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Photoconductor 2 Developing device 3 Developing roller 4 T sensor 5 P sensor

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 電子写真装置のトナー濃度制御方法であ
って、 現像装置内の現像剤の透磁率からトナー濃度を
検知するトナー濃度センサと、 感光体上に作像された
基準パターンの濃度を検知するパターン濃度センサと
を用い、 通常動作時は、前記トナー濃度センサの出力
と基準値との差からトナー補給量を決定し、 所定のタ
イミングで感光体上に基準パターンを作ってその濃度を
前記パターン濃度センサで検知し、その検知結果とトナ
ー濃度センサの出力からなるマトリックスでトナーの帯
電量を予測する ことを特徴とするトナー濃度制御方
法。
1. A toner density control method for an electrophotographic apparatus, comprising: a toner density sensor for detecting a toner density from a magnetic permeability of a developer in a developing device; and a density of a reference pattern formed on a photoreceptor. Pattern density sensor to detect
During normal operation, the toner replenishment amount is determined from the difference between the output of the toner density sensor and the reference value, a reference pattern is formed on the photoconductor at a predetermined timing, and the density is detected by the pattern density sensor. And a method for predicting the amount of charge of the toner using a matrix including the detection result and the output of the toner density sensor.
【請求項2】 電子写真装置であって、 現像装置内の
現像剤の透磁率からトナー濃度を検知するトナー濃度セ
ンサと、 感光体上に作像された基準パターンの濃度を
検知するパターン濃度センサと を備え、 通常動作時
は、前記トナー濃度センサの出力と基準値との差からト
ナー補給量を決定し、 所定のタイミングで感光体上に
基準パターンを作ってその濃度を前記パターン濃度セン
サで検知し、その検知結果とトナー濃度センサの出力か
らなるマトリックスでトナーの帯電量を予測するトナー
濃度制御手段を有する ことを特徴とする電子写真装
置。
2. An electrophotographic apparatus, comprising: a toner density sensor for detecting a toner density from a magnetic permeability of a developer in a developing device; and a pattern density sensor for detecting a density of a reference pattern formed on a photoconductor. During normal operation, a toner replenishment amount is determined from a difference between the output of the toner density sensor and a reference value, a reference pattern is formed on a photoconductor at a predetermined timing, and the density is determined by the pattern density sensor. An electrophotographic apparatus comprising: a toner density control unit that detects, and predicts a charge amount of a toner using a matrix including a detection result and an output of a toner density sensor.
【請求項3】 電子写真装置のトナー濃度制御方法であ
って、 現像装置内の現像剤の透磁率からトナー濃度を
検知するトナー濃度センサと、感光体上に作像された基
準パターンの濃度を検知するパターン濃度センサと を
用い、 通常動作時は、前記トナー濃度センサの出力と
基準値との差からトナー補給量を決定し、 所定のタイ
ミングで感光体上に基準パターンを作ってその濃度を前
記パターン濃度センサで検知し、その検知結果とトナー
濃度センサの出力からなるマトリックスでトナーの帯電
量を予測し、このトナー帯電量から最適トナー濃度を算
出する ことを特徴とするトナー濃度制御方法。
3. A toner density control method for an electrophotographic apparatus, comprising: a toner density sensor for detecting a toner density from a magnetic permeability of a developer in a developing apparatus; and a density of a reference pattern formed on a photoreceptor. During normal operation, a toner replenishment amount is determined from the difference between the output of the toner density sensor and a reference value, and a reference pattern is formed on the photoconductor at a predetermined timing to determine the density. A toner density control method, wherein the toner density is detected by the pattern density sensor, the charge amount of the toner is predicted by a matrix composed of the detection result and the output of the toner density sensor, and the optimum toner density is calculated from the toner charge amount.
【請求項4】 電子写真装置であって、 現像装置内の
現像剤の透磁率からトナー濃度を検知するトナー濃度セ
ンサと、感光体上に作像された基準パターンの濃度を検
知するパターン濃度センサと を備え、 通常動作時
は、前記トナー濃度センサの出力と基準値との差からト
ナー補給量を決定し、 所定のタイミングで感光体上に
基準パターンを作ってその濃度を前記パターン濃度セン
サで検知し、その検知結果とトナー濃度センサの出力か
らなるマトリックスでトナーの帯電量を予測し、このト
ナー帯電量から最適トナー濃度を算出するトナー濃度制
御手段を有する 電子写真装置。
4. An electrophotographic apparatus, comprising: a toner density sensor for detecting a toner density from a magnetic permeability of a developer in a developing device; and a pattern density sensor for detecting a density of a reference pattern formed on a photoreceptor. During normal operation, a toner replenishment amount is determined from a difference between the output of the toner density sensor and a reference value, a reference pattern is formed on a photoconductor at a predetermined timing, and the density is determined by the pattern density sensor. An electrophotographic apparatus having a toner density control unit for detecting, detecting a toner charge amount using a matrix including a result of the detection and an output of a toner density sensor, and calculating an optimum toner density from the toner charge amount.
【請求項5】 電子写真装置のトナー濃度制御方法であ
って、 現像装置内の現像剤の透磁率からトナー濃度を
検知するトナー濃度センサと、 感光体上に作像された
基準パターンの濃度を検知するパターン濃度センサと
を用い、 通常動作時は、前記トナー濃度センサの出力
と基準値との差からトナー補給量を決定し、 所定のタ
イミングで感光体上に基準パターンを作ってその濃度を
前記パターン濃度センサで検知し、その検知結果とトナ
ー濃度センサの出力からなるマトリックスでトナーの帯
電量を予測して、このトナー帯電量から最適トナー濃度
を算出し、 現像ローラ3と補給部を駆動させながらト
ナーを適正量まで補給する ことを特徴としたトナー濃
度制御方法。
5. A toner density control method for an electrophotographic apparatus, comprising: a toner density sensor for detecting a toner density based on a magnetic permeability of a developer in a developing apparatus; and a density of a reference pattern formed on a photoreceptor. Pattern density sensor to detect
During normal operation, the toner replenishment amount is determined from the difference between the output of the toner density sensor and the reference value, a reference pattern is formed on the photoconductor at a predetermined timing, and the density is detected by the pattern density sensor. Then, the amount of toner charge is predicted using a matrix composed of the detection result and the output of the toner concentration sensor, and the optimum toner concentration is calculated from the amount of toner charge. A toner concentration control method characterized by replenishing the toner.
【請求項6】 電子写真装置であって、 現像装置内の
現像剤の透磁率からトナー濃度を検知するトナー濃度セ
ンサと、 感光体上に作像された基準パターンの濃度を
検知するパターン濃度センサと を備え、 通常動作時
は、前記トナー濃度センサの出力と基準値との差からト
ナー補給量を決定し、 所定のタイミングで感光体上に
基準パターンを作ってその濃度を前記パターン濃度セン
サで検知し、その検知結果とトナー濃度センサの出力か
らなるマトリックスでトナーの帯電量を予測して、この
トナー帯電量から最適トナー濃度を算出するトナー濃度
制御手段を有し、 トナー濃度制御手段が、現像ローラ
3と補給部を駆動させながらトナーを適正量まで補給す
る ことを特徴とした電子写真装置。
6. An electrophotographic apparatus, comprising: a toner density sensor for detecting a toner density from a magnetic permeability of a developer in a developing device; and a pattern density sensor for detecting a density of a reference pattern formed on a photoreceptor. During normal operation, a toner replenishment amount is determined from a difference between the output of the toner density sensor and a reference value, a reference pattern is formed on a photoconductor at a predetermined timing, and the density is determined by the pattern density sensor. Detecting a toner charge amount in a matrix including the detection result and the output of the toner density sensor, and calculating an optimal toner density from the toner charge amount. The toner density control means includes: An electrophotographic apparatus characterized in that toner is replenished to an appropriate amount while a developing roller 3 and a replenishing unit are driven.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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