JP2003186262A - Electrophotographic device - Google Patents

Electrophotographic device

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JP2003186262A
JP2003186262A JP2001384311A JP2001384311A JP2003186262A JP 2003186262 A JP2003186262 A JP 2003186262A JP 2001384311 A JP2001384311 A JP 2001384311A JP 2001384311 A JP2001384311 A JP 2001384311A JP 2003186262 A JP2003186262 A JP 2003186262A
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JP
Japan
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toner
toner density
density
output
electrophotographic apparatus
Prior art date
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Application number
JP2001384311A
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Japanese (ja)
Inventor
直樹 ▲たか▼橋
Naoki Takahashi
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To solve the problem that a permeability sensor is set in a developing unit in order to detect toner concentration in the developing unit and the detection of the mixing ratio of toner to magnetic carrier is required, which involves the high cost of the permeability sensor and hence hinders the decrease in the cost of the device. <P>SOLUTION: In the electrophotographic device using a two-component development system, estimation is performed from parameters such as, a pixel count value and temperature and humidity, by the use of a neural network. At the time, when the neural network learns, the neural network is made to learn the output of a permeability sensor as a teacher signal and, thus, the neural network can be made to function as a dummy permeability sensor. This way eliminates the need for a high cost permeability sensor and, therefore, realizes a reduction in the cost of the device. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

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、電子写真プロセス
を利用した画像形成装置、特にトナーと磁性体キャリア
とを混合した現像剤を用いる二成分現像方式による現像
器を有する電子写真装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image forming apparatus utilizing an electrophotographic process, and more particularly to an electrophotographic apparatus having a two-component developing type developing device using a developer in which a toner and a magnetic carrier are mixed.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般的に知られている電子写真プロセス
を用いて画像形成を行う電子写真装置の構成を図5に示
す。
2. Description of the Related Art FIG. 5 shows the structure of an electrophotographic apparatus that forms an image using a generally known electrophotographic process.

【0003】図5の電子写真装置において、有機感光層
を有する電子写真感光体ドラム100は、矢印の時計方
向に所定の速度で回転駆動される。感光体ドラム100
はその回転過程で帯電ローラなどの帯電器101で所定
の極性・電位の一様な帯電処理を受ける。
In the electrophotographic apparatus shown in FIG. 5, an electrophotographic photosensitive drum 100 having an organic photosensitive layer is rotationally driven in a clockwise direction indicated by an arrow at a predetermined speed. Photoconductor drum 100
During the rotation process, the charging device 101 such as a charging roller receives a uniform charging process with a predetermined polarity and potential.

【0004】次いで、その帯電処理面にレーザスキャナ
103から出力されるレーザ光により目的画像情報の走
査露光処理を受ける。レーザスキャナ103は不図示の
コンピュータ等の画像信号発生装置からの目的画像情報
の時系列電気デジタル画素信号に対応して変調(オン/
オフ)したレーザ光を出力して感光体面を走査露光する
もので、この走査露光により感光体ドラム100面に走
査露光した目的画像情報に対応した静電潜像が形成され
る。102はレーザスキャナ103からの出力レーザ光
を感光体ドラム100の露光位置に反射させるミラーで
ある。
Then, the charged surface is subjected to scanning exposure processing of the target image information by the laser light output from the laser scanner 103. The laser scanner 103 modulates (turns on / off) corresponding to a time-series electric digital pixel signal of target image information from an image signal generator such as a computer (not shown).
The laser light that is turned off is output to scan and expose the surface of the photoconductor. This scanning exposure forms an electrostatic latent image on the surface of the photoconductor drum 100 corresponding to the target image information that has been subjected to scan exposure. A mirror 102 reflects the output laser light from the laser scanner 103 to the exposure position of the photosensitive drum 100.

【0005】その後、現像器104は静電潜像を現像し
て、現像器内のトナー色に応じたトナー像として現像す
る。一方記録紙は、レジストローラ105によってタイ
ミング調整され、感光体ドラム100上に現像された像
をその表面に定着すべく転写装置106に向けて搬送す
る。転写装置106は、感光体ドラム100上のトナー
像を、搬送されてきた記録紙上に転写する。このままで
は、記録紙上のトナー像は不安定な状態なので、定着器
108は、記録紙を加熱ローラで挟み込みトナー像を加
熱定着する。クリーナ107は、転写されずに残ったト
ナー等の付着残留物を除去する。以上の一連の流れによ
って、所望の画像を記録紙上に形成することができる。
After that, the developing device 104 develops the electrostatic latent image into a toner image corresponding to the toner color in the developing device. On the other hand, the recording paper is adjusted in timing by the registration roller 105, and is conveyed toward the transfer device 106 in order to fix the image developed on the photosensitive drum 100 on the surface thereof. The transfer device 106 transfers the toner image on the photoconductor drum 100 onto the conveyed recording paper. As it is, the toner image on the recording paper is in an unstable state, so that the fixing device 108 heat-fixes the toner image by sandwiching the recording paper with heating rollers. The cleaner 107 removes adhered residue such as toner that remains without being transferred. A desired image can be formed on the recording paper by the above series of flow.

【0006】上述した電子写真プロセスにおいては、帯
電器101で感光体ドラム100を帯電させるときの電
位や、露光する際の露光量、そして現像器104で現像
する際の現像バイアスといった様々なパラメータを制御
する必要がある。すなわち、周囲の環境や機器固有の状
態に応じてパラメータを補正することで、記録紙上の画
像濃度を一定に保つことができる。ここで現像器104
内は、二成分現像方式をとっており、現像器104内に
は磁性体キャリアと所定量のトナーが入っている。画像
形成が行われると、磁性体キャリアによってトナーが感
光体ドラム100表面に静電的に吸着するため、現像器
104内のトナー量は減少する。そのままでは、現像器
104内のトナー濃度はどんどん下がっていき、記録紙
上の画像濃度も薄くなってしまう。よって、現像器10
4の近傍にトナーが入ったトナーボトル109を置き、
現像器104から減少したトナーの量だけ供給してやる
必要がある。
In the above-mentioned electrophotographic process, various parameters such as the potential when the photoconductor drum 100 is charged by the charger 101, the exposure amount at the time of exposure, and the developing bias at the time of developing by the developing device 104 are set. Need to control. That is, the image density on the recording paper can be kept constant by correcting the parameters according to the surrounding environment or the state peculiar to the device. Here, the developing device 104
The inside is a two-component developing system, and the developing device 104 contains a magnetic carrier and a predetermined amount of toner. When the image is formed, the toner is electrostatically adsorbed on the surface of the photoconductor drum 100 by the magnetic carrier, so that the amount of toner in the developing device 104 is reduced. If it is left as it is, the toner density in the developing device 104 is gradually lowered, and the image density on the recording paper is also reduced. Therefore, the developing device 10
Place the toner bottle 109 containing toner in the vicinity of 4,
It is necessary to supply the reduced amount of toner from the developing device 104.

【0007】一般的に現像器104内のトナー濃度を検
出するときには、透磁率センサが使われる。現像器10
4の内部には、トナーと磁性体キャリアが一定の割合で
混入されているので、画像形成によってトナーが減少す
ると、現像器内の透磁率が変化する。その変化を現像器
内部に設置した透磁率センサで検出する。図6に、一般
的な透磁率センサの出力とトナー濃度の関係を示す。こ
のように、透磁率センサの出力から、現像器内のトナー
濃度が推定できるので、透磁率センサの出力を用いて現
像器内のトナー濃度制御が可能となる。
Generally, a magnetic permeability sensor is used to detect the toner density in the developing device 104. Developing device 10
Since the toner and the magnetic carrier are mixed at a constant ratio inside 4, the magnetic permeability in the developing device changes when the toner decreases due to image formation. The change is detected by a magnetic permeability sensor installed inside the developing device. FIG. 6 shows the relationship between the output of a general magnetic permeability sensor and the toner concentration. In this way, since the toner concentration in the developing device can be estimated from the output of the magnetic permeability sensor, the toner concentration in the developing device can be controlled using the output of the magnetic permeability sensor.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】このように従来の電子
写真装置においては、現像器内部のトナー濃度制御を行
うためには内部に透磁率センサを設置する必要があっ
た。しかしながら、この透磁率センサは決して安価な部
品ではなく、また、モノクロの電子写真装置では1個で
良いが、カラー機になると現像器の個数分だけ必要とな
る。そのため、特にカラー機器のコストを押し上げる要
因の一つになっていた。
As described above, in the conventional electrophotographic apparatus, in order to control the toner concentration inside the developing device, it was necessary to install a magnetic permeability sensor inside. However, this magnetic permeability sensor is by no means an inexpensive part, and in the case of a monochrome electrophotographic apparatus, only one is required, but in the case of a color machine, the number of developing devices is required. Therefore, it has been one of the factors that particularly increase the cost of color devices.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明の電子写真装置
は、トナーと磁性体キャリアとからなる現像剤を用いる
二成分現像方式の現像器と、出力しようとする画像の印
字画素数をカウントする印字画素数検出手段と、トナー
の現像量に影響を与えるパラメータの値を検出するパラ
メータ検出手段と、前記印字画素数検出手段および前記
パラメータ検出手段の検出値に基づいて画像出力後の前
記現像剤中のトナー濃度を演算するトナー濃度演算手段
と、前記トナー濃度演算手段によって演算されたトナー
濃度に基づいてトナー濃度を一定にするようにトナー供
給量を制御するトナー供給制御手段とを有することを特
徴とする電子写真装置である。これにより、現像器内の
現像剤のトナー濃度を測定するための透磁率センサ等が
不必要となり、低コスト化に効果がある。
An electrophotographic apparatus according to the present invention counts the number of print pixels of an image to be output, and a two-component developing type developing device using a developer composed of toner and a magnetic carrier. Print pixel number detection means, parameter detection means for detecting the value of a parameter that affects the development amount of toner, and the developer after image output based on the detection values of the print pixel number detection means and the parameter detection means And a toner supply control means for controlling the toner supply amount so as to keep the toner density constant based on the toner density calculated by the toner density calculation means. It is a characteristic electrophotographic device. This eliminates the need for a magnetic permeability sensor or the like for measuring the toner concentration of the developer in the developing device, which is effective for cost reduction.

【0010】なお、上記構成に加えて、感光体上または
転写体上または転写材上に形成されたトナー像の画像濃
度を検出することにより前記現像剤のトナー濃度を推定
するトナー濃度推定手段と、前記トナー濃度推定手段が
推定したトナー濃度と、前記トナー濃度演算手段および
前記トナー供給制御手段により一定に保たれているとみ
なされるトナー濃度との差分を演算する誤差信号演算手
段とを有し、前記トナー濃度演算手段が、前記印字画素
数検出手段および前記パラメータ検出手段の検出値に加
えて、前記誤差信号検出手段により演算された誤差信号
に基づいて画像出力後の前記現像剤中のトナー濃度を演
算することが好ましい。これにより、定期的にトナー像
の画像濃度より推定されるトナー濃度をフィードバック
させることにより、長期間使用時のトナー濃度演算値の
累積誤差を修正することが可能となる。
In addition to the above structure, a toner density estimating means for estimating the toner density of the developer by detecting the image density of the toner image formed on the photoconductor, the transfer body or the transfer material. Error signal calculation means for calculating a difference between the toner density estimated by the toner density estimation means and the toner density regarded as being kept constant by the toner density calculation means and the toner supply control means. The toner concentration calculating means outputs the toner based on the error signal calculated by the error signal detecting means in addition to the detection values of the print pixel number detecting means and the parameter detecting means It is preferable to calculate the concentration. Thus, by periodically feeding back the toner density estimated from the image density of the toner image, it is possible to correct the accumulated error of the toner density calculation value during long-term use.

【0011】また、上記構成において、トナー濃度演算
手段がニューラルネットを有することが好ましい。これ
により、状況の変化に応じて正確にトナー濃度を一定と
することが可能となる。
Further, in the above arrangement, it is preferable that the toner concentration calculating means has a neural net. As a result, it is possible to accurately keep the toner density constant according to changes in the situation.

【0012】また、上記構成において、前記ニューラル
ネットが、前記トナー濃度演算手段および前記トナー供
給制御手段により一定に保たれているとみなされるトナ
ー濃度と、実測されたトナー濃度との差分が一定値以下
となるように予め学習されていることが好ましい。これ
により、精度良くトナー濃度を一定とすることができ
る。
Further, in the above structure, the difference between the toner density, which is considered to be kept constant by the toner density calculation means and the toner supply control means, and the actually measured toner density is a constant value. It is preferable that the following learning is performed in advance. As a result, the toner density can be made constant with high accuracy.

【0013】また、前記ニューラルネットが、前記画素
数検出手段および前記パラメータ検出手段の検出値に基
づいて推定されたトナー濃度と、実測されたトナー濃度
との差が一定値以下となるように学習することにより得
られるテーブルに置き換えることも可能である。これに
より、さらにシステムを簡素化できる。
Further, the neural network is learned so that the difference between the toner density estimated based on the detection values of the pixel number detecting means and the parameter detecting means and the actually measured toner density is a fixed value or less. It is also possible to replace with the table obtained by doing. This can further simplify the system.

【0014】また、前記テーブルにない入力信号が入力
された場合には、前記テーブルにある前記入力信号の周
囲の入力値から得られる出力値について線形補間して、
該当する入力値に相当する出力値を算出することが好ま
しい。これにより精度が向上するとともに、より安定に
制御することができる。
When an input signal which is not in the table is input, linearly interpolating an output value obtained from input values around the input signal in the table,
It is preferable to calculate an output value corresponding to the corresponding input value. This improves accuracy and enables more stable control.

【0015】また、前記トナーの現像量に影響を与える
パラメータが、電子写真のプロセス条件または温湿度で
あることが好ましい。これにより、環境の変化や経時変
化による誤差の影響を抑えることができる。
Further, it is preferable that the parameter affecting the developing amount of the toner is electrophotographic process conditions or temperature and humidity. As a result, it is possible to suppress the influence of errors due to changes in the environment and changes with time.

【0016】また、前記印字画素数検出手段は、ページ
全体での印字画素数をカウントすることが好ましい。こ
れにより、1ページをプリントするのに必要なトナー量
が前もって分かるので、トナー消費の激しい画像をプリ
ントするときにもあらかじめトナーを供給することがで
き、安定に制御することができる。
Further, it is preferable that the print pixel number detecting means counts the number of print pixels in the entire page. As a result, the amount of toner required to print one page is known in advance, so that toner can be supplied in advance and stable control can be performed even when printing an image that consumes a lot of toner.

【0017】また、前記印字画素数検出手段は、ページ
全体を所定数に分割した各エリア内における印字画素数
をエリア毎にカウントすることが好ましい。これによ
り、1ページ中に部分的にトナーを消費する画像があっ
た場合、より細かくタイミングを計って供給することが
でき、より安定に制御することができる。
Further, it is preferable that the print pixel number detecting means counts the print pixel number in each area obtained by dividing the entire page into a predetermined number for each area. As a result, when there is an image that partially consumes toner in one page, it is possible to supply the toner with finer timing, and more stable control is possible.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例について、
図面に従って詳細に説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below.
It will be described in detail with reference to the drawings.

【0019】図1に、本発明における電子写真装置の概
略構成図を示す。図1において、現像器104以外の構
成については図5を用いて説明したものと同じである。
現像器104内部には、透磁率センサ10(以下、Tc
センサと呼ぶ)を設置可能なスペースが設けられてお
り、必要に応じて設置する。
FIG. 1 is a schematic block diagram of an electrophotographic apparatus according to the present invention. In FIG. 1, the configuration other than the developing device 104 is the same as that described using FIG.
Inside the developing device 104, the magnetic permeability sensor 10 (hereinafter, Tc
There is a space where the sensor can be installed, and it will be installed if necessary.

【0020】図2に、本発明におけるトナー濃度制御方
式のブロック図を示す。トナー濃度演算手段である濃度
制御部20は、内部にニューラルネットの構造を持ち、
入力される様々な信号から内部で演算を行い、Tcセン
サ出力予測値Bを出力する。ここで、濃度制御部に入力
されるパラメータとしては、印字画素数検出手段である
ピクセルカウント部23の出力、パラメータ検出手段の
一例である現像バイアス検出部24および温湿度センサ
検出部25の出力がある。ピクセルカウント部23は、
プリントするページにおいて実際に印字する画素数、す
なわちトナーを付着させる画素数を検出し、全体の印字
画素数を出力する。なお、このとき全体をいくつかのエ
リアに分割し、エリア毎の印字画素数を出力することも
できる。
FIG. 2 shows a block diagram of the toner density control system according to the present invention. The density controller 20, which is a toner density calculator, has a neural network structure inside,
The Tc sensor output predicted value B is output by internally calculating from various input signals. Here, as the parameters input to the density control unit, the output of the pixel count unit 23, which is the print pixel number detection unit, and the outputs of the development bias detection unit 24 and the temperature / humidity sensor detection unit 25, which are an example of the parameter detection unit, is there. The pixel counting unit 23
In the page to be printed, the number of pixels actually printed, that is, the number of pixels to which toner is attached is detected, and the total number of printed pixels is output. At this time, it is possible to divide the whole into several areas and output the number of print pixels for each area.

【0021】現像バイアス検出部24は、現像器104
において感光体ドラム100上の静電潜像を現像する際
にかける現像バイアスの値を検出する。通常、現像バイ
アスの値は常に一定ではなく、温度や湿度といった周囲
の環境や機器の経年変化といった機器固有の状態によっ
て制御される。温湿度センサ検出部25は、機器の置か
れている位置の温度や湿度といった環境状態を検出して
出力する。
The developing bias detector 24 includes a developing device 104.
At, the value of the developing bias applied when developing the electrostatic latent image on the photosensitive drum 100 is detected. Normally, the value of the developing bias is not always constant, but is controlled by the device-specific state such as the surrounding environment such as temperature and humidity or the aging of the device. The temperature / humidity sensor detection unit 25 detects and outputs environmental conditions such as temperature and humidity at the position where the device is placed.

【0022】一方、トナー濃度推定手段であるソリッド
パッチ検出部21は、所定のパッチの画像濃度を読み取
って、その画像濃度の値より現像剤中のトナー濃度を推
定し、このトナー濃度に相当するTcセンサ出力予測値
Aを出力する。誤差信号演算手段である誤差信号演算部
22は、ソリッドパッチ検出部21が出力するTcセン
サ出力予測値Aと濃度制御部20が出力するTcセンサ
出力予測値Bとの差分を演算して出力する。誤差信号演
算部22が出力する誤差信号は濃度制御部20に入力さ
れ、濃度制御部20内のニューラルネットに対する入力
信号となる。濃度制御部20が出力したTcセンサ出力
予測値Bは、トナー供給量演算部26にも入力され、T
cセンサ出力予測値Bに基づくトナー供給量を算出す
る。ここで、算出されるトナー供給量を基に、アクチュ
エータ27を動作させて、トナーボトル109から現像
器104内にトナーを供給する。
On the other hand, the solid patch detecting section 21, which is a toner density estimating means, reads the image density of a predetermined patch, estimates the toner density in the developer from the value of the image density, and corresponds to this toner density. The predicted output value A of the Tc sensor is output. The error signal calculation unit 22, which is an error signal calculation unit, calculates and outputs the difference between the Tc sensor output prediction value A output by the solid patch detection unit 21 and the Tc sensor output prediction value B output by the density control unit 20. . The error signal output by the error signal calculation unit 22 is input to the density control unit 20 and serves as an input signal to the neural network in the density control unit 20. The Tc sensor output predicted value B output by the density control unit 20 is also input to the toner supply amount calculation unit 26, and T
c The toner supply amount based on the sensor output predicted value B is calculated. Here, based on the calculated toner supply amount, the actuator 27 is operated to supply the toner from the toner bottle 109 into the developing device 104.

【0023】図2の構成は、実機において制御を行うと
きの構成であるが、実際には、その前に濃度制御部20
内のニューラルネットを学習させるといったことが必要
となる。図3に、学習時の構成を示す。学習時には、ソ
リッドパッチ検出部21の代わりに、Tcセンサ28を
用いる。つまり、学習時においてのみ、実機の現像器1
04の内部にTcセンサ10を設置し、その出力を用い
てニューラルネットを学習させる。
The configuration of FIG. 2 is a configuration for performing control in an actual machine, but in practice, before that, the concentration control unit 20
It is necessary to train the neural network inside. FIG. 3 shows the configuration at the time of learning. At the time of learning, the Tc sensor 28 is used instead of the solid patch detection unit 21. In other words, only during learning, the actual developing device 1
The Tc sensor 10 is installed inside 04, and the neural network is learned using the output.

【0024】一般的なニューラルネットの構造を図4に
示す。ここで、入力層は入力パラメータ数と同じく4
個、出力層は出力信号数と同じく1個とし、中間層は1
段として5個とした。ニューラルネットの演算は、基本
的には前段から入力される全ての信号に対して、それぞ
れ所定の重み係数を設定し、入力信号値と重み係数を乗
じた値の総和をその出力値とする。学習をさせるときに
は、該当するニューラルネットの入出力信号数が一致す
る入出力信号の組が必要となる。
The structure of a general neural network is shown in FIG. Here, the input layer is 4 as the number of input parameters.
The number of output signals is 1, and the number of output signals is 1, and the number of output layers is 1
There were 5 steps. In the calculation of the neural network, basically, a predetermined weighting coefficient is set for all signals input from the previous stage, and the sum of the input signal value and the value obtained by multiplying the weighting coefficient is used as its output value. When learning is performed, a set of input / output signals in which the number of input / output signals of the corresponding neural network is the same is required.

【0025】何も学習していない状態のときには、それ
ぞれの重み係数は所定の初期値に設定されている。入力
信号が入ってくると、演算が行われ最終段において何ら
かの出力値が出力される。この出力値と、実測値である
教師信号とを比較して、内部の重み係数を設定し直す。
これを最初に用意された入出力信号の組を順次用いて繰
り返し、その度に重み係数を更新していく。ニューラル
ネットの出力値と、該当する教師信号との誤差が所定の
値以下になったときに学習を終了させる。一旦、学習が
終了すると、学習で用いられた入力信号の組が入力され
ると、該当する出力信号が出力される。また、はずれた
信号が入力されたときにも学習で決定された重み係数を
用いて演算し、その結果が出力される。
When nothing is learned, each weighting coefficient is set to a predetermined initial value. When an input signal comes in, calculation is performed and some output value is output at the final stage. This output value is compared with the teacher signal that is the actual measurement value to reset the internal weighting coefficient.
This is repeated by sequentially using the set of input / output signals prepared first, and the weighting coefficient is updated each time. When the error between the output value of the neural network and the corresponding teacher signal becomes less than or equal to a predetermined value, learning is terminated. Once the learning is completed, when the set of input signals used in the learning is input, the corresponding output signal is output. Also, when a deviated signal is input, calculation is performed using the weighting coefficient determined by learning, and the result is output.

【0026】図3においては、ニューラルネットが演算
した出力値と、実際にTcセンサが出力した値(教師信
号)とを比較して重み係数を更新していくことになる。
このように、Tcセンサの出力値を教師信号として用い
ることで、ニューラルネットを疑似Tcセンサと見なす
ことができる。すなわち、ニューラルネットの出力値
を、Tcセンサの出力値に近づけるということは、ニュ
ーラルネットをTcセンサと同じ動作をさせようとする
ことに他ならず、学習が終わった時点でTcセンサと置
き換えることができる。
In FIG. 3, the weight coefficient is updated by comparing the output value calculated by the neural network with the value (teacher signal) actually output by the Tc sensor.
In this way, the neural network can be regarded as a pseudo Tc sensor by using the output value of the Tc sensor as the teacher signal. In other words, bringing the output value of the neural network close to the output value of the Tc sensor is nothing but trying to make the neural network operate in the same way as the Tc sensor, and replacing it with the Tc sensor at the end of learning. You can

【0027】一旦学習が終わった後は、ニューラルネッ
トの重み係数を、図2の構成の濃度制御部へ導入する。
以下、図2を用いて、実際の制御動作を説明する。
After the learning is finished once, the weighting coefficient of the neural network is introduced into the density control unit having the configuration of FIG.
The actual control operation will be described below with reference to FIG.

【0028】ピクセルカウント部23は、プリントする
際に画像データを展開し、ページ全体の印字画素数がカ
ウントされた時点で検出結果を出力する。現像バイアス
検出部24も、そのタイミングでは次にプリントすると
きの現像バイアスは決定されているので、その現像バイ
アス値を検出する。温湿度センサ検出部25は、常に機
器の環境をモニタしているので、同じタイミングで温湿
度センサの出力を取り込む。濃度制御部20は、ほとん
ど遅延なしに演算結果であるTcセンサ出力予測値Bを
出力する。一方、ソリッドパッチ検出部21は、感光体
ドラム100上または記録紙上にソリッドパッチを形成
し、それを濃度センサで読み取って、センサ出力を得
る。一般的に、形成したソリッドパッチの画像濃度と、
現像器104内のトナー濃度の相関は深いので、センサ
出力からほぼ一義的にトナー濃度が求められる。ここで
求められたトナー濃度を、Tcセンサ出力予測値Aとす
る。
The pixel count unit 23 expands the image data when printing, and outputs the detection result when the number of print pixels of the entire page is counted. The developing bias detector 24 also detects the developing bias value because the developing bias for the next printing is determined at that timing. The temperature / humidity sensor detection unit 25 constantly monitors the environment of the device, and therefore takes in the output of the temperature / humidity sensor at the same timing. The concentration control unit 20 outputs the Tc sensor output predicted value B which is the calculation result with almost no delay. On the other hand, the solid patch detection unit 21 forms a solid patch on the photosensitive drum 100 or recording paper, reads it with a density sensor, and obtains a sensor output. Generally, the image density of the formed solid patch,
Since the toner density in the developing device 104 is deeply correlated, the toner density can be almost uniquely obtained from the sensor output. The toner density obtained here is used as a Tc sensor output predicted value A.

【0029】Tcセンサ出力予測値AとTcセンサ出力
予測値Bの差分は、誤差信号としてニューラルネットへ
フィードバックされる。そのタイミングは、感光体ドラ
ム100上に付着したトナーの画像濃度を検出するにし
ても、記録紙上に画像形成されたトナーの画像濃度を検
出するにしても、毎ページというわけにはいかない。感
光体ドラム100上で検出するには、感光体ドラム10
0を通常よりも長く回してやらなければならない。記録
紙上で検出するためには、記録紙にパッチを形成しなけ
ればならず、ユーザから見ると余分な紙やトナーが消費
されることになる。よって、一度求められた出力予測値
Aは、次にソリッドパッチを読み取るまでは同じ値を取
ることになる。
The difference between the predicted Tc sensor output value A and the predicted Tc sensor output value B is fed back to the neural network as an error signal. The timing is not every page whether the image density of the toner adhered on the photoconductor drum 100 is detected or the image density of the toner image-formed on the recording paper is detected. To detect on the photosensitive drum 100, the photosensitive drum 10
You have to turn 0 longer than usual. In order to detect on the recording paper, a patch must be formed on the recording paper, and extra paper and toner are consumed by the user. Therefore, the predicted output value A that has been obtained once has the same value until the next solid patch is read.

【0030】ニューラルネットで演算されたTcセンサ
出力予測値Bは、トナー供給量演算部26でトナー供給
量すなわちアクチュエータ動作時間に変換され、その時
間だけアクチュエータ27を動作させてトナーを供給す
る。
The predicted Tc sensor output value B calculated by the neural network is converted into the toner supply amount, that is, the actuator operation time in the toner supply amount calculation unit 26, and the actuator 27 is operated for that time to supply the toner.

【0031】ここまでは、濃度制御部20は、ニューラ
ルネットを用いて構成されるとしたが、制御時には必ず
しもニューラルネットを用いる必要はない。例えば、学
習したニューラルネットの演算式を基に、入出力信号の
テーブルを生成して、それを参照するようにしても良
い。そのとき、テーブルにない入力信号が入力されたと
きには、テーブル内のデータを用いて補間処理を行う。
Up to this point, the density control unit 20 has been configured using a neural network, but it is not always necessary to use a neural network during control. For example, a table of input / output signals may be generated based on the learned arithmetic expression of the neural network, and the table may be referred to. At that time, when an input signal that is not in the table is input, the interpolation processing is performed using the data in the table.

【0032】なお、以上の説明では、ページ全体の印字
画素数をカウントするため、1ページ毎に濃度制御部2
0での演算が行われるとした。しかし、1ページを所定
数で分割し、そのエリア毎に印字画素数をカウントする
ことでエリア毎に濃度制御部20で演算を行い、トナー
供給を行っても良い。
In the above description, since the number of print pixels on the entire page is counted, the density control unit 2 is set for each page.
It is assumed that the calculation at 0 is performed. However, it is also possible to divide one page by a predetermined number and count the number of print pixels for each area to perform calculation in the density control unit 20 for each area and supply toner.

【0033】なお、電子写真のプロセス条件として、こ
こでは現像バイアスを用いたが、その代わりに感光体ド
ラムの帯電電位や露光する際の露光エネルギーを用いる
こともできる。もちろん、これらを同時に用いても良
い。
Although the developing bias is used here as the electrophotographic process condition, the charging potential of the photosensitive drum or the exposure energy at the time of exposure may be used instead. Of course, these may be used at the same time.

【0034】また、本実施の形態では、ピクセルカウン
ト部23、現像バイアス検出部24、および温湿度セン
サ検出部25を用いたが、これら全てを用いる場合に限
定されず、これらの内の少なくとも一つを用いることに
より本発明の効果を得ることできる。
Further, although the pixel counting section 23, the developing bias detecting section 24, and the temperature / humidity sensor detecting section 25 are used in the present embodiment, the present invention is not limited to the case where all of them are used, and at least one of them is used. The effect of the present invention can be obtained by using one of these.

【0035】[0035]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の電子写真
装置によると、ニューラルネットの学習時にTcセンサ
の出力値を教師信号として学習させるため、ニューラル
ネットをあたかもTcセンサのように機能させることが
できる。このTcセンサは部品価格も高価で、現像器の
数だけ必要となるので、カラー機器においては4個必要
となる。本発明の電子写真装置では、ニューラルネット
が疑似Tcセンサとして働くのでセンサが不要となり、
大幅な低コスト化が見込まれる。
As described above, according to the electrophotographic apparatus of the present invention, the output value of the Tc sensor is learned as a teacher signal during learning of the neural network, so that the neural network functions as if it were a Tc sensor. You can This Tc sensor is expensive in terms of parts, and as many as the number of developing units are required, so that four Tc sensors are required in a color device. In the electrophotographic apparatus of the present invention, since the neural network functions as a pseudo Tc sensor, the sensor becomes unnecessary,
Significant cost reduction is expected.

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

【図1】本発明における電子写真装置の概略構成図FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an electrophotographic apparatus according to the present invention.

【図2】本発明におけるトナー濃度制御方式のブロック
FIG. 2 is a block diagram of a toner density control method according to the present invention.

【図3】本発明におけるトナー濃度制御方式のニューラ
ルネット学習時のブロック図
FIG. 3 is a block diagram at the time of learning a neural network of a toner density control method according to the present invention.

【図4】一般的なニューラルネットの構造図FIG. 4 is a structural diagram of a general neural network.

【図5】従来の電子写真装置の概略構成図FIG. 5 is a schematic configuration diagram of a conventional electrophotographic apparatus.

【図6】一般的な透磁率センサの出力と周囲のトナー濃
度の関係を示すグラフ
FIG. 6 is a graph showing the relationship between the output of a general magnetic permeability sensor and the toner concentration of the surroundings.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 Tcセンサ 20 濃度制御部 21 ソリッドパッチ検出部 22 誤差信号演算部 23 ピクセルカウント部 24 現像バイアス検出部 25 温湿度センサ検出部 26 トナー供給量演算部 27 アクチュエータ 28 Tcセンサ 100 感光体ドラム 104 現像器 109 トナーボトル 10 Tc sensor 20 Concentration control unit 21 Solid patch detector 22 Error signal calculator 23 pixel count section 24 Development bias detector 25 Temperature / humidity sensor detector 26 Toner Supply Amount Calculation Unit 27 Actuator 28 Tc sensor 100 photoconductor drum 104 developing device 109 toner bottle

フロントページの続き Fターム(参考) 2H027 DA10 DA11 DA14 DB01 DD07 DE04 DE07 EA06 EC02 EC06 EC09 EC10 ED06 ED10 EE07 2H077 AD35 DA03 DA10 DA18 DA42 DA47 DA49 DA52 DA78 DA80 DB01 DB22 EA03 Continued front page    F term (reference) 2H027 DA10 DA11 DA14 DB01 DD07                       DE04 DE07 EA06 EC02 EC06                       EC09 EC10 ED06 ED10 EE07                 2H077 AD35 DA03 DA10 DA18 DA42                       DA47 DA49 DA52 DA78 DA80                       DB01 DB22 EA03

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 トナーと磁性体キャリアとからなる現像
剤を用いる二成分現像方式の現像器と、 出力しようとする画像の印字画素数をカウントする印字
画素数検出手段と、 トナーの現像量に影響を与えるパラメータの値を検出す
るパラメータ検出手段と、 前記印字画素数検出手段および前記パラメータ検出手段
の検出値に基づいて画像出力後の前記現像剤中のトナー
濃度を演算するトナー濃度演算手段と、 前記トナー濃度演算手段によって演算されたトナー濃度
に基づいてトナー濃度を一定にするようにトナー供給量
を制御するトナー供給制御手段と、を有することを特徴
とする電子写真装置。
1. A two-component development type developing device using a developer composed of toner and a magnetic carrier, a print pixel number detecting means for counting the print pixel number of an image to be output, and a developing amount of toner. Parameter detecting means for detecting the value of an influencing parameter, and toner density calculating means for calculating the toner density in the developer after image output based on the detection values of the print pixel number detecting means and the parameter detecting means. An electrophotographic apparatus, comprising: a toner supply control unit that controls a toner supply amount so as to keep the toner concentration constant based on the toner concentration calculated by the toner concentration calculation unit.
【請求項2】 感光体上または転写体上または転写材上
に形成されたトナー像の画像濃度を検出することにより
前記現像剤のトナー濃度を推定するトナー濃度推定手段
と、 前記トナー濃度推定手段が推定したトナー濃度と、前記
トナー濃度演算手段および前記トナー供給制御手段によ
り一定に保たれているとみなされるトナー濃度との差分
を演算する誤差信号演算手段とを有し、 前記トナー濃度演算手段が、前記印字画素数検出手段お
よび前記パラメータ検出手段の検出値に加えて、前記誤
差信号検出手段により演算された誤差信号に基づいて画
像出力後の前記現像剤中のトナー濃度を演算することを
特徴とする請求項1に記載の電子写真装置。
2. A toner density estimating means for estimating the toner density of the developer by detecting the image density of a toner image formed on a photoconductor, a transfer body or a transfer material, and the toner density estimating means. And an error signal calculation means for calculating a difference between the toner density estimated by the toner density calculation means and the toner density which is considered to be kept constant by the toner density calculation means and the toner supply control means. However, in addition to the detection values of the print pixel number detection means and the parameter detection means, the toner concentration in the developer after image output is calculated based on the error signal calculated by the error signal detection means. The electrophotographic apparatus according to claim 1, which is characterized in that.
【請求項3】 前記トナー濃度演算手段がニューラルネ
ットを有することを特徴とする請求項1または2に記載
の電子写真装置。
3. The electrophotographic apparatus according to claim 1, wherein the toner density calculation means has a neural net.
【請求項4】 前記ニューラルネットが、前記トナー濃
度演算手段および前記トナー供給制御手段により一定に
保たれているとみなされるトナー濃度と、実測されたト
ナー濃度との差分が一定値以下となるように予め学習さ
れていることを特徴とする請求項3に記載の電子写真装
置。
4. The difference between the measured toner density and the toner density, which is considered to be kept constant by the toner density calculation means and the toner supply control means, of the neural network is less than a certain value. The electrophotographic apparatus according to claim 3, wherein the electrophotographic apparatus is previously learned.
【請求項5】 前記ニューラルネットが、前記トナー濃
度演算手段および前記トナー供給制御手段により一定に
保たれているとみなされるトナー濃度と、実測されたト
ナー濃度との差が一定値以下となるように学習すること
により得られるテーブルに置き換えられていることを特
徴とする請求項3に記載の電子写真装置。
5. The difference between the toner density that the neural network is considered to be kept constant by the toner density calculation means and the toner supply control means, and the actually measured toner density is less than a certain value. The electrophotographic apparatus according to claim 3, wherein the table is replaced with a table obtained by learning.
【請求項6】 前記テーブルにない入力信号が入力され
た場合には、前記テーブルにある前記入力信号の周囲の
入力値から得られる出力値について線形補間して、該当
する入力値に相当する出力値を算出することを特徴とす
る請求項5記載の電子写真装置。
6. When an input signal that is not in the table is input, linearly interpolating an output value obtained from an input value around the input signal in the table, an output corresponding to the corresponding input value. The electrophotographic apparatus according to claim 5, wherein a value is calculated.
【請求項7】 前記トナーの現像量に影響を与えるパラ
メータが、電子写真のプロセス条件または温湿度条件で
あることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の
電子写真装置。
7. The electrophotographic apparatus according to claim 1, wherein the parameter affecting the development amount of the toner is an electrophotographic process condition or a temperature / humidity condition.
【請求項8】 前記印字画素数検出手段は、ページ全体
での印字画素数をカウントすることを特徴とする請求項
1〜7のいずれかに記載の電子写真装置。
8. The electrophotographic apparatus according to claim 1, wherein the print pixel number detection means counts the print pixel number in the entire page.
【請求項9】 前記印字画素数検出手段は、ページ全体
を所定数に分割した各エリア内における印字画素数をエ
リア毎にカウントすることを特徴とする請求項1〜7の
いずれかに記載の電子写真装置。
9. The printing pixel number detecting means counts the number of printing pixels in each area obtained by dividing the entire page into a predetermined number for each area, according to any one of claims 1 to 7. Electrophotographic device.
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