JP2006258903A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複写機、プリンタ等の画像形成装置に関し、より詳細には現像容器中の現像剤のトナー濃度を検知してプロセスコントロールを行う画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine or a printer, and more particularly to an image forming apparatus that performs process control by detecting the toner concentration of a developer in a developing container.
一般に、複写機、プリンタ等の画像形成装置において、現像器中の現像剤のトナー濃度をトナー濃度検知センサによって検知し、その検知結果に基づいてトナー補給等のプロセスコントロールを行う画像形成装置が周知である。例えば、トナーとキャリアとから成る2成分現像剤を用いる現像装置において、現像能力を維持するためにはトナー濃度が所定の濃度になるようにトナー補給量を適切にコントロールする必要がある。 In general, in an image forming apparatus such as a copying machine or a printer, an image forming apparatus that detects a toner concentration of a developer in a developing device by a toner concentration detection sensor and performs process control such as toner replenishment based on the detection result is well known. It is. For example, in a developing device using a two-component developer composed of toner and carrier, it is necessary to appropriately control the toner replenishment amount so that the toner concentration becomes a predetermined concentration in order to maintain the developing ability.
2成分現像器のトナー濃度は、現像剤の透磁率がトナー濃度によって異なることを利用して検知したり,現像剤に対する光学的な反射濃度がトナー濃度によって異なることを利用して検知している。すなわち、従来の画像形成装置においては透磁率あるいは光学的な反射濃度等の検知結果から直接トナー濃度を判定し、トナー補給等のプロセスコントロールを行っている。 The toner density of the two-component developer is detected by utilizing the fact that the magnetic permeability of the developer varies depending on the toner density, or by utilizing the fact that the optical reflection density with respect to the developer varies depending on the toner density. . That is, in the conventional image forming apparatus, the toner density is directly determined from the detection result such as magnetic permeability or optical reflection density, and process control such as toner replenishment is performed.
しかし、トナー濃度検知センサを用いて各種制御を行う画像形成装置において、現像剤の劣化により同じトナー濃度にも関わらず、現像剤の嵩密度、流動性が変化しトナー濃度検知センサの出力が変化してしまう不具合がある。よって、そのまま濃度センサを信じて制御を行うとトナー濃度が変動して画像濃度が変動したり、トナー濃度の上昇によりトナー飛散、トナー濃度低下によってはキャリアが付着することがあった。 However, in an image forming apparatus that performs various controls using a toner concentration detection sensor, the developer density changes and the output of the toner concentration detection sensor changes despite the same toner concentration due to the deterioration of the developer. There is a problem that will be. Therefore, when the control is performed with the belief in the density sensor as it is, the toner density may fluctuate and the image density may fluctuate, or the toner may scatter due to the increase in toner density, or the carrier may adhere due to the toner density reduction.
これに対して、特許文献1に記載の従来技術では、現像剤に対して周期的な振動を付与し、1つの濃度センサにより現像剤の嵩密度に対応した出力波形と共に、現像剤の振動により生じる流動性の違いに応じた出力振幅波形の振幅値と振幅の最小値、最大値等を組み合わせて、現像剤の劣化の程度とトナー濃度を判断している。
On the other hand, in the prior art described in
しかし、特許文献1に記載の従来技術は、濃度センサにより現像剤の劣化の程度を判断しているが、現在用いられているキャリアは耐久性が高く、経時変化に伴う帯電量の変化は少なく、現実的には嵩密度や流動性の変化がトナー濃度センサの出力変動に大きく効いている。この変化は、攪拌によってトナー表面の添加剤が埋没するいわゆるトナー劣化に起因するものである為、キャリアの劣化とは別のものであり、現像容器を単純に空攪拌すれば起きるものである(図15)。
However, the conventional technique described in
通常作像において、ある程度の画像が形成されれば、現像容器内部のトナーが排出され、新しいトナーが補給される為、全体的なトナーの劣化は少ない。しかし、画像面積が小さい場合や、カラー画像形成装置で4色の現像容器を駆動しているのにも関わらず、限られた現像容器のトナーだけが消費され、他の現像容器は攪拌しているだけの状態が続くと、同じトナー濃度にも関わらずトナー濃度センサ出力が低下し、トナー濃度が高いものと判断してしまう。このため、トナー濃度センサを用いてトナー補給を行う機械においては、トナー補給が行われない為に画像濃度が低下してしまう。すなわち白紙に近い画像を取っていると連鎖的に画像濃度が低下するという現象を引き起こしてしまうという問題がある。 In normal image formation, if a certain amount of image is formed, the toner inside the developing container is discharged and new toner is replenished, so that the overall toner deterioration is small. However, even when the image area is small or the color image forming apparatus drives four color developing containers, only a limited amount of toner in the developing containers is consumed, and other developing containers are stirred. If only the remaining state continues, the output of the toner density sensor decreases despite the same toner density, and it is determined that the toner density is high. For this reason, in a machine that replenishes toner using a toner density sensor, toner replenishment is not performed, so that the image density is lowered. That is, there is a problem that taking an image close to a blank sheet causes a phenomenon that the image density decreases in a chained manner.
本発明は、検知したトナー濃度と実際のトナー濃度にズレを発生させることなく,現像容器内のトナー濃度を正確に検知できる画像形成装置を得ることを目的とする。 An object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of accurately detecting the toner concentration in the developing container without causing a deviation between the detected toner concentration and the actual toner concentration.
前記課題を解決するために、請求項1に記載された発明は、現像容器内のトナー濃度を磁気的に検知するトナー濃度検知手段と、現像容器内部の現像剤を攪拌及び搬送する攪拌搬送手段と、トナー濃度検知手段の検知信号の検出値と予め設定された基準値とに基づいてトナー補給を行うトナー濃度制御手段とを備え、トナー濃度検知手段は攪拌搬送手段の回転により変動する周期的な波形を検知しており、トナー濃度制御手段はトナー濃度検知手段が検知した出力波形の特定のパラメータに基づいて、トナー濃度検知手段の検知信号の検出値又はトナー濃度制御の基準値を補正していることを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems, the invention described in
請求項2に記載された発明は、現像容器内のトナー濃度を磁気的に検知するトナー濃度検知手段と、現像容器内部の現像剤を攪拌及び搬送する攪拌搬送手段と、トナー濃度検知手段の検知信号の検出値と予め設定された基準値とに基づいてトナー補給を行うトナー濃度制御手段とを備え、トナー濃度検知手段は攪拌搬送手段の回転により変動する周期的な波形を検知しており、トナー濃度制御手段はトナー濃度検知手段が検知した出力波形の特定のパラメータに基づいて、トナー濃度制御の基準値の設定範囲を補正していることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a toner concentration detecting means for magnetically detecting the toner concentration in the developing container, an agitating and conveying means for stirring and conveying the developer inside the developing container, and detection by the toner concentration detecting means. A toner concentration control unit that replenishes toner based on a detection value of the signal and a preset reference value, and the toner concentration detection unit detects a periodic waveform that fluctuates due to rotation of the stirring and conveying unit; The toner density control means corrects the setting range of the reference value for toner density control based on a specific parameter of the output waveform detected by the toner density detection means.
請求項3に記載された発明は、請求項1又は2に記載された発明において、攪拌搬送手段がスクリュー形状の搬送部材であり、搬送部材の先端が現像容器の内壁に略接触又は近接していることを特徴とする。
The invention described in claim 3 is the invention described in
請求項4に記載された発明は、請求項1〜3の何れか一項に記載の発明において、トナー濃度制御手段はトナー濃度検知手段が検知した出力波形の立ち上がり時間及び出力波形の平均値を特定のパラメータとしてトナー濃度を制御していることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to third aspects, the toner density control means calculates the rise time of the output waveform detected by the toner density detection means and the average value of the output waveform. The toner density is controlled as a specific parameter.
請求項5に記載された発明は、請求項1〜3の何れか一項に記載の発明において、トナー濃度制御手段はトナー濃度検知手段が検知した出力波形の立ち上がり時間と立ち下がり時間との比、及び出力波形の平均値を特定のパラメータとしてトナー濃度を制御していることを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to third aspects, the toner concentration control means is a ratio of a rise time and a fall time of the output waveform detected by the toner density detection means. The toner density is controlled using the average value of the output waveform as a specific parameter.
請求項6に記載された発明は、請求項1〜5の何れか一項に記載の画像形成装置は複数の現像容器を備え、像担持体に対して現像を繰り返し行ってトナー像を重ね合わせた後、転写材に一括転写してカラー画像を形成しており、トナー濃度制御手段はそれぞれの現像容器毎にトナー濃度制御を行うことを特徴とする。 According to a sixth aspect of the present invention, the image forming apparatus according to any one of the first to fifth aspects includes a plurality of developing containers, and repeats development on the image carrier to superimpose toner images. After that, a color image is formed by batch transfer to a transfer material, and the toner density control means performs toner density control for each developing container.
本発明によれば、トナー濃度検知手段の出力波形の特定のパラメータに基づいて、トナー濃度検知手段の検出値を補正又はトナー濃度制御の基準値を補正しているので、検知したトナー濃度と実際のトナー濃度にズレを発生させることなく,現像容器内のトナー濃度を正確に検知できる。 According to the present invention, the detected value of the toner density detecting means or the reference value of the toner density control is corrected based on the specific parameter of the output waveform of the toner density detecting means. The toner concentration in the developing container can be accurately detected without causing a deviation in the toner concentration.
以下、本発明を適用した画像形成装置の実施形態の一例として、電子写真方式のプリンタ(以下、単にプリンタという)の基本的な構成について説明する。図14に示すように、プリンタ100は、イエロー(Y)、シアン(C)、マゼンダ(M)、黒(K)の各色の。この中間転写ベルト8の移動方向における上流側から、4組のトナー像形成部6Y、6C、6M、6Kが順に配置されている。また、これらのトナー像形成部6Y、6C、6M、6Kは、各々潜像担持体としてのドラム上の感光体1Y、1C、1M、1Kを備えている。
Hereinafter, as an example of an embodiment of an image forming apparatus to which the present invention is applied, a basic configuration of an electrophotographic printer (hereinafter simply referred to as a printer) will be described. As shown in FIG. 14, the
トナー像形成部6Y、6C、6M、6Kの下方には、露光装置7が配設されている。露光装画像を形成する4組のプロセスカートリッジ状のトナー像形成部6Y、6C、6M、6Kを備えたタンデム方式のカラープリンタである。トナー像形成部6Y、6C、6M、6Kは、画像形成物質として互いに異なる色のトナーを用いるが、それ以外は同様の構成になっており、寿命到達時に交換される。
An
4組のトナー像形成部6Y、6C、6M、6Kの上方には、後述する中間転写体としての中間転写ベルト8を張架しながら無端移動せしめる中間転写ユニット15が配設されている。露光装置7は、光源、ポリゴンミラー、f−θレンズ、反射ミラー等を備え、画像データに基づいて各感光体1Y、1C、1M、1Kの表面にレーザ光を走査しながら照射する。この光照射により、感光体1Y、1C、1M、1K上にイエロー、マゼンダ、シアン、黒の静電潜像が形成される。
Above the four sets of toner
トナー像形成部6Y、6C、6M、6Kは、現像剤として、互いに異なる色のイエロー、マゼンダ、シアン、黒トナーを用いるが、それ以外は同様の構成になっているので、以下イエローのトナー像形成部6Yを代表例として用いて説明する。
The toner
図1はイエローのトナー像形成部6Yの概略構成図である。このトナー像形成部6Yは、ドラム状の感光体1Y、クリーニング装置2Y、除電装置、帯電装置4Y、現像装置5Y等を備えている。このトナー像形成部6Yは、プリンタ100本体に脱着可能であり、その寿命到達時に一度に消耗部品を交換できるようになっている。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a yellow toner
帯電装置4Yは、図示しない駆動手段によって図中時計回りに回転駆動される感光体1Yの表面を一様帯電(例えば−700V)させる。一様帯電した感光体1Yの表面は、露光装置7によりレーザ光Lを照射されイエロー画像用の静電潜像を形成する。この静電潜像は、イエロートナーを用いる現像装置5Yによって現像される。そして、中間転写ベルト8上に1次転写される。クリーニング装置2Yは、1次転写工程を経た後の感光体1Y表面に残留したトナーを除去する。また、除電装置は、クリーニング後の感光体1Yの残留電荷を除電する。この除電により、感光体1Yの表面が初期化されて次の画像形成に備えられる。他のトナー像形成部6C、6M、6Kにおいても、同様にして感光体1C、1M、1K上にマゼンダ、シアン、黒トナー像が形成される。
The
中間転写ユニット15は、中間転写ベルト8の他、4つの1次転写バイアスローラ9Y、9C、9M、9K、中間転写ベルトクリーニング装置10などを備えている。また、2次転写バックアップローラ12、クリーニングバックアップローラ13、テンションローラ14なども備えている。中間転写ベルト8は、これら3つのローラに張架されながら、少なくとも何れか1つのローラの回転駆動によって図中反時計回りに無端移動せしめられる。
In addition to the
1次転写バイアスローラ9Y、9C、9M、9Kは、このように無端移動せしめられる中間転写ベルト8を感光体1Y、1C、1M、1Kとの間に挟み込んでそれぞれ1次転写ニップを形成している。これらは中間転写ベルト8の裏面(ループ内周面)にトナーとは逆極性(例えばプラス)の転写バイアスを印加する方式のものである。1次転写バイアスローラ9Y、9C、9M、9Kを除くローラは、全て電気的に接地されている。中間転写ベルト8は、その無端移動に伴ってイエロー、マゼンダ、シアン、黒用の1次転写ニップを順次通過していく過程で、感光体1Y、1C、1M、1K上のイエロー、マゼンダ、シアン、黒トナー像を重ね合わせるように1次転写される。これにより、中間転写ベルト8上に4色重ね合わせトナー像(以下、4色トナー像という)が形成される。
The primary
露光装置7の下方には、紙収容カセット26、給紙ローラ27、レジストローラ対28など有する給紙手段が配設されている。また、中間転写ベルト8のトナー像形成部6Kよりも下流側で、2次転写バックアップローラ12に対向するように、2次転写ローラ19を備えている。ここで、2次転写バックアップローラ12は、2次転写ローラ19との間に中間転写ベルト8を挟み込んで2次転写ニップを形成している。さらに、2次転写ニップの上方には、定着ユニット20、排紙ローラ対29などを備えている。
Below the
紙収容カセット26は、記録媒体としての転写紙Pを複数枚重ねて収納しており、一番上の転写紙Pには給紙ローラ27が当接している。給紙ローラ27は図示しない駆動手段によって図中反時計回りに回転せしめられ、一番上の転写紙Pをレジストローラ対28のローラ間に向けて給紙する。レジストローラ対28は、転写紙Pを挟み込むべく両ローラを回転駆動するが、挟み込んですぐに回転を一旦停止させる。そして、転写紙Pを適切なタイミングで、2次転写ニップに向けて送り出す。このような構成の給紙手段においては、給紙ローラ27と、タイミングローラ対たるレジストローラ対28との組合せによって搬送手段が構成されている。この搬送手段は、転写紙Pを収容手段たる紙収容カセット26から2次転写ニップまで搬送するものである。中間転写ベルト8上に形成された4色トナー像は、この2次転写ニップで転写紙Pに転写される。2次転写ニップを通過した後の中間転写ベルト8には、転写紙Pに転写されなかった転写残トナーが付着している。これは、クリーニング装置10によってクリーニングされる。
The
2次転写ニップにおいては、転写紙Pは互いに順方向に表面移動する中間転写ベルト8と2次転写ローラ19との間に挟まれて、レジストローラ対28側とは反対方向に搬送される。2次転写ニップから送り出された転写紙Pは、定着装置20のローラ間を通過する際に熱と圧力とにより、表面に転写された4色トナー像が定着される。その後、転写紙Pは、排紙ローラ対29のローラ間を経て機外へと排出される。
In the secondary transfer nip, the transfer paper P is sandwiched between the
プリンタ本体の上面には、スタック部30が形成されており、上記排紙ローラ対29によって機外に排出された転写紙Pは、このスタック部30に順次スタックされる。2次転バックアップローラ上方には画像濃度検知手段としての反射型フォトセンサ40が配設されており、中間転写ベルト8上の光反射率に応じた信号を出力するように構成されている。
A
次に本実施の形態に係る現像装置5Yについて説明する。図1に示すように現像装置5Yは現像スリーブ31と、現像容器33とを有している。現像容器33には、トナーとキャリアとから成る二成分の現像剤35が収納されており、仕切り37をまたいで、第1スクリュー(攪拌搬送手段)39と、第2スクリュー41とが配置されている。また、第1スクリュー39の軸には半径方向の外方に突設するフィン40が取り付けられており、フィン40の先端には弾性変形可能なマイラー42が取り付けられている。そして、マイラー42は現像容器33の内周壁33aに摺接しつつ搬送スクリューの攪拌と共に移動する。尚、本実施の形態では、マイラー42が現像容器33の内周壁33aに摺接しているが、マイラー42が現像容器33の内周壁33aに近接して設けてあっても良い。
Next, the developing
現像容器33のトナーは、第1スクリュー39及び第2スクリュー41に撹拌されながら搬送される。このとき、2成分現像剤35中のトナーは、キャリアとの摩擦により所定の帯電量に帯電し、キャリア粒子表面に付着する。そして、十分に電荷を帯びたトナーは、現像スリーブ31に移動する。
The toner in the developing
現像スリーブ31は、円筒状の非磁性スリーブの内部に磁極を固定して構成されており、矢印方向に回転する。現像スリーブ31は第2スクリュー41から移動したトナーを、内部の磁極により引き寄せ、現像スリーブ31の表面にトナーを付着させる。そして、現像スリーブ31に印加された現像バイアスにより、感光体1Yと現像スリーブ31との間に静電界が形成されて、トナーは感光体1Yの静電潜像に引き付けられ現像が行われる。
The developing
現像容器33の第1スクリュー39を設けた側には現像容器33内のトナー濃度を検知するトナー濃度検知センサ(トナー濃度検知手段)43が配置されており、このトナー濃度検知センサ43がトナー濃度を検出すると、制御部(トナー濃度制御手段)45にその旨の情報が送信される。
A toner concentration detection sensor (toner concentration detection means) 43 for detecting the toner concentration in the developing
制御部45は、第1スクリュー39及び第2スクリュー41を回転駆動する駆動モータ47に接続されており、トナー濃度検知センサ43からの情報に基づいて、搬送スクリュー39、41の回転速度を可変に制御している。
The
次に上述の構成に基づく構成により、トナー濃度の出力を行ったので以下に説明する。図5は攪拌初期におけるトナー濃度に出力波形を示すグラフであり、図6は約2時間攪拌したときのトナー濃度の出力波形を示すグラフである。図5及び図6に示すように攪拌時間によって出力波形が異なることが分かった。出力波形に周期が見られるのは、図2及び図3に示すマイラー42がトナー濃度検知センサ43を通過することによって生じるもので、出力波形の最大値は、マイラー42がトナー濃度検知センサ43に当接する位置で生じ、出力波形の最小値はマイラー42がトナー濃度検知センサ43を通過する際に形成される。また、図5と図6の間で出力波形に差異が生じた理由は、現像剤の流動性、嵩密度が変化している為と考えられる。
Next, since the toner density is output by the configuration based on the above-described configuration, a description will be given below. FIG. 5 is a graph showing the output waveform of the toner concentration at the initial stage of stirring, and FIG. 6 is a graph showing the output waveform of the toner density when stirring is performed for about 2 hours. As shown in FIG.5 and FIG.6, it turned out that an output waveform changes with stirring time. The period is seen in the output waveform when the
図7に示すように、初期状態のトナーには流動性向上や、凝集防止等の理由から添加剤が付与されている。しかし現像剤に補給され、現像器内で攪拌を続けると、添加剤がトナーのバインダー内に埋没して図8に示すような形へと変化してくる。このときのトナー濃度検知センサ43の出力波形を図9に示す。図9に示す横軸は現像容器33を現像しないで空攪拌させた時間(空攪拌時間)であり、縦軸は出力電圧を示している。図9中、ひし形状のプロットはトナー濃度センサ出力の最大値、丸形状のプロットはトナー濃度センサ出力の最小値、四角形状のプロットはトナー濃度センサ出力の平均値をそれぞれ示している。
As shown in FIG. 7, an additive is added to the toner in the initial state for reasons such as improving fluidity and preventing aggregation. However, when the developer is replenished and stirring is continued in the developing device, the additive is buried in the binder of the toner and changes into a shape as shown in FIG. The output waveform of the toner
また、図10に示すグラフは空攪拌時間と嵩密度の関係を示している。さらに、図11に示すグラフは空攪拌時間と添加剤の埋没度の関係を示している。尚、図11の縦軸は添加剤埋没度をランク付けしたものであり、添加剤埋没度ランクは初期状態を5とし、まったく表面に添加剤がない状態を1としてある。 Further, the graph shown in FIG. 10 shows the relationship between the empty stirring time and the bulk density. Furthermore, the graph shown in FIG. 11 shows the relationship between the empty stirring time and the degree of burying of the additive. The vertical axis of FIG. 11 ranks the degree of additive burying, and the additive burying degree rank is 5 for an initial state and 1 for a state where no additive is present on the surface.
以上の図9〜図11に示すように、現像容器33の攪拌時間の経過とともにトナーの表面に付着している添加剤が埋没し、現像剤の流動度及び嵩密度が低下し、トナー濃度センサ出力の平均値も低下していることが分かった。
As shown in FIGS. 9 to 11 above, as the stirring time of the developing
次に、トナー濃度制御の補正について説明する。図5に示すトナー濃度検知センサ43
による出力波形において、出力波形の最小値と最大値との間の10%の値になる時間から90%の値になるまでの立ち上がり時間をrise、最小値と最大値との間の90%の値になる時間から10%の値に低下するまでの立下り時間をfallとしている。
Next, correction of toner density control will be described. Toner
In the output waveform according to, rise time from the time when the output waveform reaches the value of 10% between the minimum value and the maximum value to the value of 90% rise, and 90% between the minimum value and the maximum value. The fall time until the value drops to a value of 10% from the time when the value is reached is set as fall.
図5と図6とを比較して分かるように、現像容器33の攪拌により、出力波形の立下り時間(fall)については、攪拌初期の場合と2時間攪拌した場合とで大きな変化はなかったが、立ち上がり時間(rise)については、攪拌初期の場合と2時間攪拌した場合とで大きな変化が生じることが分かった。これは、マイラー42によって現像剤がトナー濃度検知センサ43に押し付けられるが、流動性が低く且つ嵩密度が高い程、またトナー濃度検知センサ43に現像剤が押し付けられる状態が長くなる為、立ち上がり時間(rise)が増大することに起因する。
As can be seen from a comparison between FIG. 5 and FIG. 6, there was no significant change in the fall time of the output waveform due to the stirring of the developing
尚、第1スクリュー39の回転によりマイラー42がトナー濃度検知センサ43を通過すると、現像剤が追従せずにトナー濃度検知センサ43の部分に空き空間ができる為、出力波形において出力が低くなる最小値(min)を形成する。
When the mylar 42 passes through the toner
また、トナー濃度検知センサ43において検出される出力波形について、振幅、最大値(max)、最小値(min)、立ち上がり時間(rise)、立下り時間(fall)等のパラメータとトナー濃度検知センサ43の出力変動との相関を、攪拌初期の場合と2時間攪拌した場合とで多変量解析したところ、攪拌初期の場合の立ち上がり時間(rise)と2時間攪拌した場合の立ち上がり時間(rise)との比、又は、立ち上がり時間(rise)と立下り時間(fall)との比における相関が最も高かった。
Further, regarding the output waveform detected by the toner
次に、トナー濃度検知センサ43において検出される出力波形の各パラメータと攪拌時間との相関関係について説明する。図12は出力波形の立ち上がり時間(rise)と立ち下がり時間(fall)との比(rise×1000/fall)と、攪拌時間の相関関係を示すグラフ、図13は攪拌時間と、出力波形の立ち上がり時間(rise)又は立ち下がり時間(fall)との相関関係を示すグラフである。
Next, the correlation between each parameter of the output waveform detected by the toner
図12に示すように、攪拌時間が経過するにつれて、出力波形の立ち上がり時間(rise)と立ち下がり時間(fall)との比(rise×1000/fall)が次第に低下していくことが分かった。また図13に示すように、攪拌時間が経過するにつれて、出力波形の立ち下がり時間(fall)については特段の変化はないが、出力波形の立ち上がり時間(rise)については、時間経過とともに次第に低下していくことが分かった。よって現像剤の状態は出力波形の立ち上がり時間(rise)との関係が深いがことがわかった。 As shown in FIG. 12, it was found that the ratio (rise × 1000 / fall) between the rise time (rise) and the fall time (fall) of the output waveform gradually decreased as the stirring time passed. As shown in FIG. 13, as the stirring time elapses, there is no particular change in the fall time (fall) of the output waveform, but the rise time (rise) of the output waveform gradually decreases with time. I found out that Therefore, it was found that the state of the developer is closely related to the rise time (rise) of the output waveform.
このような、立ち上がり時間(rise)の波形を形成するのはマイラー42のような現像容器33の内壁に近い搬送部材の存在だけでなく、軸方向へ送るスクリュー形状の搬送部材との組み合わせが最も効果的である。これは、スクリュー形状の搬送部材は軸方向への現像剤の送りが弱く、マイラー42が搬送する現像剤がスクリューの螺旋形状内に存在する現像剤の圧力を受ける構成になるからである。一方、パドル形式の搬送部材の場合には、現像剤を軸方向へ搬送する力が強く、現像剤をトナー濃度検知センサ43に押し付ける力が弱まるため、現像剤(トナー)の劣化によって大きな波形の変化が得られにくい。
The waveform of the rise time (rise) is formed not only by the presence of the conveyance member close to the inner wall of the developing
制御部45では、トナー濃度検知センサ43の出力波形の特徴量である立ち上がり時間(rise)と出力波形の平均値、又は出力波形の立ち上がり時間と立ち下がり時間の比と出力波形の平均値に基づいて、トナー濃度検知センサ43の検出値の補正又はトナー濃度制御の基準値を補正している。このように、トナー濃度検知センサ43の出力波形の特定パラメータ(特徴量)に基づいて、トナー濃度検知センサ43の検出値を補正又はトナー濃度制御の基準値を補正しているので、検知したトナー濃度と実際のトナー濃度にズレを発生させることなく,現像容器33内のトナー濃度を正確に検知できる。
The
トナー濃度検知センサ43の出力波形の特定パラメータ(特徴量)として、立ち上がり波形をとる事で現像剤の劣化による嵩密度、流動性の変化をとらえることができる。さらに立下り波形時間と比較して比をとることにより、サンプリングミスを減らし安定した現像剤特性の変化を検知することができる。
By taking a rising waveform as a specific parameter (feature amount) of the output waveform of the toner
尚、本発明は上述した実施の形態に限定されず、その要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。上述の実施形態では、トナー濃度検知センサ43の出力波形の特徴量に基づいてトナー濃度制御の基準値を補正しているが、トナー濃度制御の基準値の設定範囲(上下限リミッタ)を補正しても良い。トナー濃度制御の基準値の設定範囲を補正することで、トナー濃度が高すぎてトナーが飛散したり、低すぎてキャリア付着したりするといった不具合を防止することができる。尚、この場合、通常の制御には影響しない為、通常の制御を犠牲にすることなく反映させることができる。
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. In the above-described embodiment, the toner density control reference value is corrected based on the feature value of the output waveform of the toner
33 現像容器
39 第1スクリュー(攪拌搬送手段)
43 トナー濃度検知センサ(トナー濃度検知手段)
45 制御部(トナー濃度制御手段)
100 プリンタ(画像形成装置)
33 Developing
43 Toner density detection sensor (toner density detection means)
45 Control unit (toner density control means)
100 printer (image forming apparatus)
Claims (6)
The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 5 includes a plurality of developing containers, and repeatedly develops the image carrier to superimpose toner images, and then collectively transfers the images onto a transfer material. An image forming apparatus, wherein a color image is formed, and toner density control means performs toner density control for each developing container.
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