JP2013254140A - Image forming apparatus and image forming method - Google Patents

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薫 片岡
Makoto Komatsu
真 小松
Masaru Kumagai
優 熊谷
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To output images with stable quality even when the linear velocity of printing is changed.SOLUTION: An image forming apparatus comprises: developing-means that supports at least two or more linear velocities of printing; toner density detection means 101 for detecting toner density; print image information acquisition means 102 for acquiring image information used in forming a latent image on an image carrier; density supply amount calculation means 103 for controlling a toner supply amount on the basis of the toner density detection means 101; image supply amount calculation means 104 for controlling a toner supply amount on the basis of the print image information acquisition means 102; and control means for controlling, when changing linear velocity of printing, a toner supply amount for a predetermined time period on the basis of the image supply amount calculation means 104. The control means 100 holds a calculated value of the density supply amount calculation means 103 as holding-information, and, when changing the linear velocity of printing, controls the toner supply amount on the basis of the holding-information that has been held before changing the linear velocity of printing, as well as control of the toner supply amount based on the image supply amount calculation means 104.

Description

本発明は、画像形成装置および画像形成方法に関する。さらに詳述すると、2成分現像方式の現像装置を備えた電子写真方式の画像形成装置および画像形成方法に関する。   The present invention relates to an image forming apparatus and an image forming method. More specifically, the present invention relates to an electrophotographic image forming apparatus and an image forming method provided with a two-component developing type developing device.

従来から、複写機、プリンタ等の画像形成装置として、電子写真方式を利用した画像形成装置が種々考案されており公知技術となっている。その画像形成プロセスは、像担持体である感光体ドラムの表面に静電潜像を形成し、感光体ドラム上の静電潜像を現像剤であるトナー等によって現像して可視像化し、現像された画像を転写装置により記録紙(用紙、記録媒体ともいう)に転写して画像を担持させ、圧力や熱等を用いる定着装置によって記録紙上のトナー画像を定着する過程により成立している。   Conventionally, various image forming apparatuses using an electrophotographic system have been devised as image forming apparatuses such as copying machines and printers, and are well known in the art. In the image forming process, an electrostatic latent image is formed on the surface of a photosensitive drum as an image carrier, and the electrostatic latent image on the photosensitive drum is developed with a toner or the like as a developer to be visualized. The process is established by a process in which the developed image is transferred onto recording paper (also referred to as paper or recording medium) by a transfer device to carry the image, and a toner image on the recording paper is fixed by a fixing device using pressure, heat, or the like. .

電子写真方式の画像形成装置では、キャリアとトナーとからなる二成分現像剤で感光体ドラムの表面の静電潜像の現像を行う現像装置が広く用いられている(2成分現像方式)。このような2成分現像方式は、1成分現像方式と異なり、トナーとキャリアの重量比(以下、トナー濃度という)を精度よく制御することが、現像品質の安定性を向上させる上で非常に重要とされている。   In an electrophotographic image forming apparatus, a developing device that develops an electrostatic latent image on the surface of a photosensitive drum with a two-component developer composed of a carrier and a toner is widely used (two-component developing method). In such a two-component development method, unlike the one-component development method, it is very important to improve the stability of development quality to accurately control the weight ratio of toner and carrier (hereinafter referred to as toner concentration). It is said that.

例えば、トナー濃度が高すぎると、画像に地肌汚れが発生して細部解像力の低下が生じることが知られている。一方、トナー濃度が低い場合には、ベタ画像部の濃度が低下し、キャリア付着が発生するといった不具合が生じことが知られている。   For example, it is known that if the toner concentration is too high, background stains occur on the image and the detail resolution is reduced. On the other hand, it is known that when the toner density is low, the density of the solid image portion is lowered and carrier adhesion occurs.

このため、現像剤に対するトナー補給量を制御して、現像剤のトナー濃度を適正範囲に調整する必要がある。   For this reason, it is necessary to control the toner replenishment amount with respect to the developer and adjust the toner concentration of the developer within an appropriate range.

このようなトナー補給量の制御方法として、現像剤のトナー濃度を検知するトナー濃度検知手段の出力値(以下、Vtという)を、トナー濃度の目標値(以下、Vtrefという)と比較して、その結果に基づいてトナー補給量を設定する方法(以下、Vt補給量算出という)が知られている。   As a method for controlling the toner replenishment amount, an output value (hereinafter referred to as Vt) of a toner density detecting means for detecting the toner density of the developer is compared with a target value (hereinafter referred to as Vtref) of the toner density. A method of setting the toner replenishment amount based on the result (hereinafter referred to as Vt replenishment amount calculation) is known.

トナー濃度を検知するトナー濃度検知手段としては、透磁率センサを用いることが一般的である。透磁率センサは、トナー濃度の変化とともに変化する現像剤の透磁率を基準濃度の出力と比較し、トナー濃度の現在値を検知するものである。   As a toner concentration detecting means for detecting the toner concentration, a magnetic permeability sensor is generally used. The magnetic permeability sensor detects the current value of the toner density by comparing the magnetic permeability of the developer that changes with the change of the toner density with the output of the reference density.

また、他のトナー濃度検知手段としては、光学センサを用いることも知られている。光学センサを用いる場合、像担持体や中間転写ベルト上に基準パターンを形成し、この基準パターンの画像部と非画像部の反射濃度を光学センサにより検出し、その結果に基づいてトナー濃度を検知するものである。   It is also known to use an optical sensor as another toner density detecting means. When using an optical sensor, a reference pattern is formed on the image carrier or intermediate transfer belt, the reflection density of the image area and non-image area of this reference pattern is detected by the optical sensor, and the toner density is detected based on the result. To do.

また、光学センサを用いて、画像形成中においても、像担持体や中間転写ベルト上の印刷に用いるトナー像以外の部分(端部や紙間)に基準パターンを作成し、その反射濃度を光学センサにより検出し、その結果に基づいて、逐次透磁率センサの基準値を制御する方式も知られている。   In addition, an optical sensor is used to create a reference pattern in areas other than the toner image used for printing on the image carrier and the intermediate transfer belt (edges and between the paper) during image formation, and the reflection density is optically measured. There is also known a method in which a reference value of a magnetic permeability sensor is sequentially controlled based on a result detected by a sensor.

しかしながら、トナー濃度検知に光学センサを用いる方式は、基準パターンの作成によるトナーの過剰な消費が生じるため、頻繁に用いることは難しいという問題がある。このため、連続画像形成時や、画像モードの変更時(印刷線速の変更時、制御ロジックの変更時)において、透磁率センサ単独によるトナー濃度制御が正確に行われることが重要である。   However, the method using an optical sensor for toner density detection has a problem that it is difficult to use frequently because toner consumption is excessive due to the creation of a reference pattern. For this reason, it is important that the toner density control by the magnetic permeability sensor alone is accurately performed during continuous image formation or when the image mode is changed (when the printing linear speed is changed or when the control logic is changed).

また、トナー補給量の制御方法として、他に、像担持体上に露光装置が潜像形成する際に用いる画素書込情報(以下、画像情報という)から、その潜像を現像することで消費すると予想されるトナー消費量を算出し、消費量から補給量を決定する方法(以下、画像補給量算出という)も知られている。   As another method for controlling the toner replenishment amount, the latent image is consumed by developing the latent image from pixel writing information (hereinafter referred to as image information) used when the exposure device forms a latent image on the image carrier. Then, a method of calculating the expected toner consumption amount and determining the replenishment amount from the consumption amount (hereinafter referred to as image replenishment amount calculation) is also known.

Vt補給量算出は、トナー濃度検知手段によってトナー濃度が目標値Vtrefからずれたことを認識した後に、トナーの補給を行うものであるため、トナーの補給完了までにタイムラグが生じてしまうという課題を有している。これに対し、画像補給量算出は、消費されるトナーの量を予測してトナーの補給を行うため、トナー濃度がVtrefからずれる前にトナーを補給することができるという利点を有している。しかしながら、実際の画像形成装置の現像装置の制御においては、トナー補給量やトナー消費量の誤差によって、トナー濃度が目標値から徐々にずれてしまうという課題がある。   Vt replenishment amount calculation involves replenishing toner after recognizing that the toner concentration has deviated from the target value Vtref by the toner concentration detection means, and therefore there is a problem that a time lag occurs until toner replenishment is completed. Have. On the other hand, the image replenishment amount calculation has an advantage that the toner can be replenished before the toner density deviates from Vtref because the toner replenishment is performed by predicting the amount of toner consumed. However, in the actual control of the developing device of the image forming apparatus, there is a problem that the toner density gradually deviates from the target value due to an error in the toner replenishment amount and the toner consumption amount.

そこで、Vt補給量算出および画像補給量算出の双方の課題を補うために、Vt補給量算出と画像補給量算出による補給を組み合わせたトナー補給量の制御方法も提案されている。   Therefore, in order to compensate for the problems of both the Vt replenishment amount calculation and the image replenishment amount calculation, a toner replenishment amount control method combining Vt replenishment amount calculation and image replenishment amount replenishment has also been proposed.

ところで、2成分現像方式の電子写真プロセス制御では、トナー濃度の制御に加え、画像濃度を一定に保つこと、現像γを適正に保つことについても要求される。なお、現像γは、各パッチパターン上の現像ポテンシャルとトナー付着量の関係を直線近似し、その直線近似式の傾きである。   Incidentally, in the electrophotographic process control of the two-component development method, in addition to the toner density control, it is required to keep the image density constant and keep the development γ appropriate. Note that the development γ is a slope of a linear approximation equation obtained by linearly approximating the relationship between the development potential on each patch pattern and the toner adhesion amount.

このためトナー補給量の制御以外にも、像担持体や中間転写ベルト上にトナーテストパターン(以下、パッチという)を形成し、トナー付着量が検出できるように設計された光学センサにてトナー付着量を算出し、その結果に基づいて、制御因子であるVtrefや現像ポテンシャルを補正する制御も重要となる。   For this reason, in addition to controlling the toner replenishment amount, a toner test pattern (hereinafter referred to as a patch) is formed on the image carrier or intermediate transfer belt, and the toner adheres with an optical sensor designed to detect the toner adhesion amount. It is also important to calculate the amount, and based on the result, control to correct the control factor Vtref and the development potential.

この制御では、光学センサを用いるトナー濃度検知方法と同様にパッチ形成によるトナー消費が必要となるため、トナー利用効率が低下する。そのためパッチの形成間隔を長くして、形成頻度の削減し、パッチ検出間隔より短い周期で以下の制御[1],[2]が併用される。   This control requires toner consumption by patch formation as in the toner density detection method using an optical sensor, so that the toner utilization efficiency decreases. Therefore, the patch formation interval is lengthened to reduce the formation frequency, and the following controls [1] and [2] are used in combination with a cycle shorter than the patch detection interval.

[1]トナー濃度を一定に保つように制御する。
トナー濃度を一定に保つためには、使用されるトナーと現像装置に補給するトナーのバランスを保つことが必要である。このため、現像装置にトナー濃度を検出するセンサと、その出力値Vtを用いてトナー補給量を制御する制御装置が用いられる。また、印刷する画像情報を元にトナー補給量を制御する制御装置が用いられる。
[1] Control to keep the toner density constant.
In order to keep the toner density constant, it is necessary to maintain a balance between the toner to be used and the toner supplied to the developing device. For this reason, a sensor for detecting the toner density and a control device for controlling the toner replenishment amount using the output value Vt are used in the developing device. In addition, a control device that controls the amount of toner supply based on image information to be printed is used.

[2]現像能力や転写率を一定に保つ。
現像能力は、主にトナーの帯電量や付着力に相関することが知られている。トナーの帯電量や付着力を直接検出する装置は、装置コストが高く実用的ではないため、以下のような予測制御が用いられる。
[2] Keep development performance and transfer rate constant.
It is known that the developing ability mainly correlates with the charge amount and adhesion force of toner. An apparatus that directly detects the charge amount and adhesion force of toner is not practical due to its high apparatus cost, and therefore the following predictive control is used.

第1の予測制御は、温湿度により帯電量が変化する特性を用いて制御するものである。例えば、高温高湿になるとトナー濃度の目標値Vtrefを下げる。低温低湿の場合にはその逆の制御をするものである。   In the first predictive control, control is performed using characteristics in which the charge amount varies with temperature and humidity. For example, the toner density target value Vtref is lowered when the temperature and humidity become high. In the case of low temperature and low humidity, the reverse control is performed.

また、第2の予測制御は、トナーの収支効率によってトナー付着力が変化する特性を用いて制御するものである。一般的にトナーはキャリアに対して摩擦帯電により保持されるが、時間あたりのトナー収支が大きいと摩擦帯電力が小さくなり、現像され易くなるため、時間あたりの画像収支に応じてトナー濃度の目標値を制御するようにする。例えば、印刷画像面積に応じてトナー濃度目標値Vtrefを変える制御である。   In the second predictive control, the toner adhesion force is changed depending on the toner balance efficiency. Generally, the toner is held by frictional charging with respect to the carrier. However, if the toner balance per hour is large, the frictional power becomes small and the toner tends to be developed. Try to control the value. For example, the control is to change the toner density target value Vtref in accordance with the print image area.

[1]の制御については、上述のように、トナー濃度を検出するセンサとして透磁率変化によりトナー濃度を推定する方法が用いられる。 しかしながら、この方法は単位体積あたりの現像剤重量(嵩密度)が変化すると、トナー濃度を正しく推定できないという課題を有している。   As for the control of [1], as described above, a method of estimating the toner density from the change in magnetic permeability is used as a sensor for detecting the toner density. However, this method has a problem that if the developer weight (bulk density) per unit volume changes, the toner concentration cannot be estimated correctly.

ここで、嵩密度の変化は、主に印刷線速を変えた時に発生することが知られている。嵩蜜度が変化した場合にVtを目標値に一致させる制御を行うと、実際のトナー濃度と目標値との間に誤差が生じるため、出力画像品質は悪化する。そこで、嵩密度が変化していることが予測される時間帯(すなわち、印刷線速の変更時)では、センサ出力を補正する必要がある。   Here, it is known that the change in the bulk density mainly occurs when the printing line speed is changed. If control is performed to make Vt coincide with the target value when the bulkiness changes, an error occurs between the actual toner density and the target value, and the output image quality deteriorates. Therefore, it is necessary to correct the sensor output in a time zone where the bulk density is expected to change (that is, when the printing line speed is changed).

このようなセンサ出力の補正方法として、例えば、特許文献1には、印刷線速を変更した際に、変更前のVt及びVtrefと、変更後に検出されるVtから、[1]の制御に用いるトナー濃度情報と目標値を決定する画像形成装置が開示されている。   As such a sensor output correction method, for example, in Patent Document 1, when the printing linear velocity is changed, Vt and Vtref before the change and Vt detected after the change are used for the control of [1]. An image forming apparatus that determines toner density information and a target value is disclosed.

しかしながら、実際には、印刷線速切り替え直後の急激な嵩密度変化によって、印刷線速変更後のVtが安定するまでにはある程度の時間が必要であるため、特許文献1に記載の補正方法によるトナー濃度情報とVtrefの決定にもある程度の時間が必要になる。そのため、特許文献1に記載の補正方法では、補正までの間は、誤ったVtとVtrefを用いたまま制御してしまう、すなわち、印刷線速変更時に生じるトナー濃度検出値の変動により、誤ったトナー濃度情報でトナー補給量制御を行ってしまうという課題がある。   However, in practice, a certain amount of time is required until Vt after the change of the printing line speed is stabilized due to a sudden change in bulk density immediately after the printing line speed is switched. A certain amount of time is also required to determine the toner density information and Vtref. Therefore, in the correction method described in Patent Document 1, control is performed while using the wrong Vt and Vtref until the correction is performed, that is, the correction is erroneous due to a change in the toner density detection value that occurs when the printing linear speed is changed. There is a problem that toner replenishment amount control is performed based on toner density information.

この課題を解決するために、特許文献2には、印刷線速変更から一定時間、もしくは一定枚数印刷の間は、制御ロジックを変更する画像形成装置が開示されている。   In order to solve this problem, Patent Document 2 discloses an image forming apparatus in which the control logic is changed for a fixed time from the change of the printing linear speed or during the printing of a predetermined number of sheets.

しかしながら、特許文献2に開示される印刷線速変更後の一定期間、制御ロジックを変更する制御では、制御ロジックの変更中や、制御ロジックを基に戻した際の画像品質を維持しきれないという問題が残されていた。   However, in the control for changing the control logic for a certain period after the change of the printing linear speed disclosed in Patent Document 2, the image quality cannot be maintained during the change of the control logic or when the control logic is restored. The problem remained.

そこで本発明は、印刷線速の変更時においても、安定した品質の画像出力を行うことができる画像形成装置および画像形成方法を提供することを目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to provide an image forming apparatus and an image forming method capable of outputting an image with stable quality even when the printing linear speed is changed.

かかる目的を達成するため、本発明に係る画像形成装置は、少なくとも2以上の印刷線速に対応した現像手段と、該現像手段に設けられ、キャリアとトナーとからなる二成分現像剤におけるトナー濃度を検知するトナー濃度検知手段と、像担持体上に潜像形成する際に用いる画像情報を取得する印刷画像情報取得手段と、前記トナー濃度検知手段による検知結果に基づいてトナー補給量を制御する濃度補給量算出手段と、前記印刷画像情報取得手段による前記画像情報に基づいてトナー補給量を制御する画像補給量算出手段と、印刷線速の変更時において、所定期間、前記濃度補給量算出手段に基づく制御をせずに、前記画像補給量算出手段に基づいてトナー補給量を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記濃度補給量算出手段の算出値を保持情報として保持し、印刷線速の変更時において、前記画像補給量算出手段に基づくトナー補給量の制御とともに、印刷線速変更前の前記保持情報に基づいてトナー補給量を制御するものである。   In order to achieve such an object, an image forming apparatus according to the present invention includes a developing unit corresponding to at least two printing linear speeds, and a toner concentration in a two-component developer provided in the developing unit and including a carrier and a toner. A toner density detecting unit for detecting a toner, a print image information acquiring unit for acquiring image information used when forming a latent image on an image carrier, and a toner replenishment amount based on a detection result by the toner density detecting unit. A density replenishment amount calculating means; an image replenishment amount calculating means for controlling the toner replenishment amount based on the image information by the print image information acquiring means; and the density replenishment amount calculating means for a predetermined period when the printing linear speed is changed. Control means for controlling the toner replenishment amount based on the image replenishment amount calculation means without performing control based on the image replenishment amount, and the control means includes the density replenishment amount calculation means. The calculated value is held as holding information, and when the printing line speed is changed, the toner supply amount is controlled based on the holding information before the change of the printing line speed, along with the control of the toner supply amount based on the image supply amount calculation means. Is.

本発明によれば、印刷線速の変更時においても、安定した品質の画像出力を行うことができる。   According to the present invention, stable quality image output can be performed even when the printing line speed is changed.

画像形成装置の一実施形態を示す概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram illustrating an embodiment of an image forming apparatus. 現像装置の基本構成を示す概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a basic configuration of a developing device. 印刷線速変更時の(A)トナー濃度、(B)トナー濃度検出値(Vt)を示すグラフである。6 is a graph showing (A) toner density and (B) toner density detection value (Vt) when the printing linear speed is changed. Vt補給量算出停止時に生じるトナー濃度変動を示すグラフ(1)である。It is a graph (1) which shows the toner density fluctuation | variation which arises at the time of Vt replenishment amount calculation stop. Vt補給量算出停止時に生じるトナー濃度変動を示すグラフ(2)である。It is a graph (2) which shows the toner density fluctuation | variation produced at the time of a Vt replenishment amount calculation stop. 補正量の誤算出を説明するグラフである。It is a graph explaining the incorrect calculation of the correction amount. (A)トナー濃度の変化、(B)帯電量、付着量の関係を示すグラフ(1)である。5A is a graph (1) showing a relationship between a change in toner density, (B) a charge amount, and an adhesion amount. 本実施形態に係る画像形成装置の機能ブロック図である。1 is a functional block diagram of an image forming apparatus according to an embodiment. Vt補給量算出停止中のトナー濃度を維持するための制御フローチャートである(第1の実施形態)。5 is a control flowchart for maintaining the toner density during the stop of the Vt replenishment amount calculation (first embodiment). (A),(B)PID制御による制御情報例を示すグラフである。(A), (B) It is a graph which shows the example of control information by PID control. トナー濃度制御の結果例を示すグラフである(第1の実施形態)。6 is a graph illustrating an example of a result of toner density control (first embodiment). トナー濃度検出値の結果例を示すグラフである(第1の実施形態)。6 is a graph illustrating an example of a result of toner density detection value (first embodiment). Vt補給量算出再開後にトナー濃度を一時的に一定にできない場合を説明するグラフである。10 is a graph for explaining a case where the toner density cannot be made temporarily constant after restarting the calculation of the Vt supply amount. Vt補給量算出停止中のトナー濃度を維持するための制御フローチャートである(第2の実施形態)。FIG. 10 is a control flowchart for maintaining the toner density when the Vt replenishment amount calculation is stopped (second embodiment). Vt補給量算出停止中のトナー濃度を維持するための制御フローチャートである(第3の実施形態)。FIG. 10 is a control flowchart for maintaining the toner density when the Vt replenishment amount calculation is stopped (third embodiment). (A)トナー濃度の変化、(B)帯電量、付着量の関係を示すグラフ(2)である。6A is a graph (2) showing a relationship between (A) toner density change, (B) charge amount, and adhesion amount. 画像密度と補給量補正値との関係の一例を示す補正値テーブルである。It is a correction value table which shows an example of the relationship between an image density and a supply amount correction value. Vt補給量算出停止中のトナー濃度を維持するための制御フローチャートである(第4の実施形態)。FIG. 10 is a control flowchart for maintaining the toner density when the Vt replenishment amount calculation is stopped (fourth embodiment). 補正量算出後に付着量を測定した場合におけるVtと付着量との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between Vt and the adhesion amount when the adhesion amount is measured after calculating the correction amount. 測定した付着量と目標付着量との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the measured adhesion amount and the target adhesion amount. 付着量差と補正量調整値との関係を示す補正値テーブルである。6 is a correction value table showing a relationship between an adhesion amount difference and a correction amount adjustment value.

以下、本発明に係る構成を図1から図21に示す実施の形態に基づいて詳細に説明する。   Hereinafter, a configuration according to the present invention will be described in detail based on the embodiment shown in FIGS.

(画像形成装置)
図1は、画像形成装置の一実施形態を示す概略構成図である。図1に示すように、各感光体ドラム1(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)の周囲には、それぞれ、コロナ帯電器2、現像装置4、不図示のクリーニング部、除電部等が配設されている。そして、各感光体ドラム1上で、作像プロセスがおこなわれて、各感光体ドラム1上に各色の画像が形成される。
(Image forming device)
FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating an embodiment of an image forming apparatus. As shown in FIG. 1, around each photosensitive drum 1 (yellow, magenta, cyan, black), a corona charger 2, a developing device 4, a cleaning unit (not shown), a charge removal unit, and the like are arranged. ing. Then, an image forming process is performed on each photosensitive drum 1, and an image of each color is formed on each photosensitive drum 1.

感光体ドラム1は、不図示の駆動モータによって回転駆動される。そして、コロナ帯電部2の位置で、感光体1の表面が一様に帯電される(帯電工程)。   The photosensitive drum 1 is rotationally driven by a drive motor (not shown). Then, the surface of the photosensitive member 1 is uniformly charged at the position of the corona charging unit 2 (charging process).

その後、感光体ドラム1は画像書込装置3から発せられたレーザ光の照射位置に達して、この位置での露光走査によって各色に対応した静電潜像が形成される(露光工程)。   Thereafter, the photosensitive drum 1 reaches the irradiation position of the laser beam emitted from the image writing device 3, and an electrostatic latent image corresponding to each color is formed by exposure scanning at this position (exposure process).

その後、感光体ドラム1の表面は、現像装置4との対向位置に達して、この位置で静電潜像が現像されて、各色のトナー像が形成される(現像工程)。   Thereafter, the surface of the photosensitive drum 1 reaches a position facing the developing device 4, and the electrostatic latent image is developed at this position to form a toner image of each color (developing process).

その後、感光体ドラム1の表面は、中間転写ベルト8及び1次転写部5との対向位置に達して、この位置で感光体ドラム1上のトナー像が中間転写ベルト8上に転写される(1次転写工程)。こうして、中間転写ベルト8上にカラー画像が形成される。   Thereafter, the surface of the photosensitive drum 1 reaches a position facing the intermediate transfer belt 8 and the primary transfer portion 5, and the toner image on the photosensitive drum 1 is transferred onto the intermediate transfer belt 8 at this position ( Primary transfer process). In this way, a color image is formed on the intermediate transfer belt 8.

なお、感光体ドラム1上の残存する未転写トナーは、不図示のクリーニング部によって回収され(クリーニング工程)、また、不図示の除電部との対向位置に達して、この位置で感光体ドラム1の残留電位が除去される。   The untransferred toner remaining on the photosensitive drum 1 is collected by a cleaning unit (not shown) (cleaning process), and reaches a position facing a neutralization unit (not shown), and at this position, the photosensitive drum 1 is reached. Residual potential is removed.

各色のトナー像が重ねて転写された中間転写ベルト8は、2次転写部9に達する。この位置で、給紙装置7から搬送路12を通って搬送される用紙6の表面にトナー像が転写される(2次転写工程)。   The intermediate transfer belt 8 on which the toner images of the respective colors are transferred in a superimposed manner reaches the secondary transfer unit 9. At this position, the toner image is transferred from the paper feeding device 7 to the surface of the paper 6 conveyed through the conveyance path 12 (secondary transfer process).

その後、トナー像が転写された用紙6は定着装置20の内部に送り込まれ、加熱ローラ(定着ローラ)21、及び表面を弾性体で覆われた加圧ローラ22との間のニップ部を通過することにより熱と圧力を加えられ、トナー像は用紙6に定着され、下流側の搬送路に送られる。   Thereafter, the sheet 6 on which the toner image has been transferred is fed into the fixing device 20 and passes through a nip portion between the heating roller (fixing roller) 21 and the pressure roller 22 whose surface is covered with an elastic body. As a result, heat and pressure are applied, and the toner image is fixed on the paper 6 and sent to the downstream conveyance path.

定着装置20の下流側には、冷却装置10が設けられており、冷却装置10に搬送された用紙6は、適当な温度まで冷却され、排紙口11から排出される。なお、図示しない増設用の給紙装置からの用紙についても、搬送路13を通して同様に対応できる構成となっている。   A cooling device 10 is provided on the downstream side of the fixing device 20, and the paper 6 conveyed to the cooling device 10 is cooled to an appropriate temperature and discharged from the paper discharge port 11. It should be noted that the sheet from an additional sheet feeding device (not shown) can be similarly handled through the transport path 13.

(現像装置)
図2は、現像装置(現像手段)4の基本構成を示す概略図である。現像装置4においては、現像容器31内に現像剤担持体としての現像スリーブ32及び搬送部材としての搬送スクリュ部34、35が感光体ドラム1と平行に配置され、非磁性トナーと磁性キャリアを有する2成分現像剤(現像剤)が現像容器31内に収容されている。
(Developer)
FIG. 2 is a schematic diagram showing a basic configuration of the developing device (developing means) 4. In the developing device 4, a developing sleeve 32 as a developer carrying member and conveying screw portions 34 and 35 as conveying members are disposed in parallel with the photosensitive drum 1 in a developing container 31 and have nonmagnetic toner and a magnetic carrier. A two-component developer (developer) is accommodated in the developing container 31.

現像スリーブ32及び搬送スクリュ部34、35は、図示してない駆動装置により所定の印刷線速に対応する速度で駆動されて回転し、印刷線速の変更(制御ロジックの変更)により回転速度が印刷線速に対応する速度に変化する。   The developing sleeve 32 and the transport screw units 34 and 35 are driven and rotated by a driving device (not shown) at a speed corresponding to a predetermined printing line speed, and the rotation speed is changed by changing the printing line speed (control logic change). It changes to the speed corresponding to the printing line speed.

現像容器31内の現像剤は、搬送スクリュ部34によりその軸方向に搬送されて端部で搬送スクリュ部35側へ移動し、搬送スクリュ部35により搬送スクリュ部34とは逆の方向に搬送されて端部で搬送スクリュ部34側へ移動することを繰り返して循環する。   The developer in the developer container 31 is transported in the axial direction by the transport screw unit 34 and moves toward the transport screw unit 35 at the end, and is transported in the direction opposite to the transport screw unit 34 by the transport screw unit 35. Then, it is circulated by repeatedly moving toward the conveying screw 34 at the end.

この現像剤は、現像スリーブ32内の汲み上げ磁極により、現像装置4内の搬送スクリュ部35から一部が現像スリーブ32に移動する。その後、現像剤は、現像スリーブ32の回転に伴い、現像スリーブ32内の搬送極の磁場と現像スリーブ32表面の摩擦力によりドクタ33の近傍まで搬送される。   A part of the developer moves from the conveying screw portion 35 in the developing device 4 to the developing sleeve 32 by the pumping magnetic pole in the developing sleeve 32. Thereafter, as the developing sleeve 32 rotates, the developer is transported to the vicinity of the doctor 33 by the magnetic field of the transport pole in the developing sleeve 32 and the frictional force on the surface of the developing sleeve 32.

ドクタ33の近傍まで搬送された現像剤は、ドクタ上流部36においていったん滞留し、ドクタ33と現像スリーブ32とのギャップで層厚が規制され、感光体ドラム1と現像スリーブ32とが対向する現像領域に搬送される。現像スリーブ32には図示してない電源装置から現像バイアスが印加されて現像領域に所定の現像電界が形成され、この現像電界は感光体ドラム1上に形成された静電潜像にトナーを付勢する方向に形成される。   The developer conveyed to the vicinity of the doctor 33 once stays in the doctor upstream portion 36, the layer thickness is regulated by the gap between the doctor 33 and the developing sleeve 32, and the development in which the photosensitive drum 1 and the developing sleeve 32 face each other. Conveyed to the area. A developing bias is applied to the developing sleeve 32 from a power supply device (not shown) to form a predetermined developing electric field in the developing area. This developing electric field applies toner to the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 1. It is formed in the direction of force.

このため、トナーは感光体ドラム1上の静電潜像に移動して付着することで感光体ドラム1上の静電潜像を現像する。また、現像領域を通過した現像スリーブ32上の現像剤は、現像スリーブ32上の現像剤離れ極位置で現像スリーブ32から離れ、搬送スクリュ部35に戻る。   Therefore, the toner moves to and adheres to the electrostatic latent image on the photosensitive drum 1 to develop the electrostatic latent image on the photosensitive drum 1. In addition, the developer on the developing sleeve 32 that has passed through the developing region leaves the developing sleeve 32 at the developer separating pole position on the developing sleeve 32 and returns to the transport screw unit 35.

その後、現像剤は、搬送スクリュ部34に移動し、図示しないトナー補給装置から補給される補給トナーと混合されて適正なトナー濃度に調整され、現像スリーブ32に再び上述のように搬送される。現像装置4の現像容器31底部には2成分現像剤のトナー濃度を検出する透磁率センサ37(トナー濃度検知手段101、図8)が設置されている。この透磁率センサ37は現像容器31内の現像剤のトナー濃度を検出する。   Thereafter, the developer moves to the conveying screw unit 34, is mixed with replenished toner replenished from a toner replenishing device (not shown), is adjusted to an appropriate toner density, and is transported again to the developing sleeve 32 as described above. A magnetic permeability sensor 37 (toner concentration detecting means 101, FIG. 8) for detecting the toner concentration of the two-component developer is installed at the bottom of the developing container 31 of the developing device 4. This magnetic permeability sensor 37 detects the toner concentration of the developer in the developing container 31.

(前提となるトナー補給量の制御)
先ず、本発明に係る画像形成装置によるトナー補給量の制御方法の前提となるトナー補給量の制御について説明する。図3は、印刷線速を切り替えた際のトナー濃度検出値(Vt)を示すグラフである。
(Prerequisite toner supply control)
First, the toner replenishment amount control which is a premise of the toner replenishment amount control method by the image forming apparatus according to the present invention will be described. FIG. 3 is a graph showing the toner density detection value (Vt) when the printing linear speed is switched.

透磁率を用いてトナー濃度を検出するトナー濃度検知手段(透磁率センサ37)は、上述のように、現像剤の嵩密度によってその検出値Vtが変化してしまう。2つ以上の印刷線速に対応した画像形成装置では、印刷線速によって現像剤の状態が変化し、嵩密度が異なるため、図3(A)にしめすような同じトナー濃度であっても、検出されるVtは異なる。例えば、あるトナー濃度において、印刷線速が線速1のときのVtが図3(B)のaであったとしても、線速2や線速3でのVtは図3(B)のbやcとして検出されてしまうことがある。   As described above, the detected value Vt of the toner concentration detecting means (magnetic permeability sensor 37) that detects the toner concentration using the magnetic permeability changes depending on the bulk density of the developer. In an image forming apparatus that supports two or more printing line speeds, the developer state changes depending on the printing line speed, and the bulk density differs. Therefore, even with the same toner concentration as shown in FIG. The detected Vt is different. For example, even if the Vt when the printing linear velocity is 1 at a certain toner density is a in FIG. 3B, the Vt at the linear velocity 2 and the linear velocity 3 is b in FIG. Or c may be detected.

また、上述のように、特に、印刷線速の変更直後は、嵩密度変化の過渡状態が生じるため、図3(B)において、点線枠A,Bで示すようなVtの安定しない期間が発生してしまう。   In addition, as described above, a transitional state of a change in bulk density occurs particularly immediately after the change of the printing line speed. Therefore, a period in which Vt is not stable as indicated by dotted line frames A and B occurs in FIG. Resulting in.

このような状況下で、Vtを用いたトナー濃度制御を行って、Vtを線速1の時点で設定した目標値と一致させても、実際のトナー濃度は目標より濃くなったり薄くなったりしてしまうことが生じる。   Under such circumstances, even if toner density control using Vt is performed and Vt is made to coincide with the target value set at the time of the linear velocity 1, the actual toner density may become darker or thinner than the target. Will occur.

このように線速によって、同じトナー濃度でも検出値が図3(B)のa,b,cのように変化してしまうことを回避する方法としては、予め印刷線速に応じた目標値を記憶しておき、線速によって目標値Vtrefを変更することが考えられる。   As a method for avoiding the detected value from changing as shown by a, b, and c in FIG. 3B due to the linear velocity, the target value corresponding to the printing linear velocity is set in advance. It is conceivable that the target value Vtref is changed according to the linear velocity.

しかしながら、印刷線速によるVtの変化量は、環境、トナーの帯電状態、現像剤の劣化度合い等の影響を受けるものであって、常に一定とはならない。このため、目標値を所定の値にする方法では、設定したトナー濃度目標値Vtrefが適正な値でなくなる場合が生じる。   However, the amount of change in Vt depending on the printing linear speed is influenced by the environment, the charged state of the toner, the degree of deterioration of the developer, and the like, and is not always constant. For this reason, in the method of setting the target value to a predetermined value, the set toner density target value Vtref may not be an appropriate value.

この点を鑑みて、印刷線速変更前のVtと目標値Vtrefに加えて、印刷線速切替後のVtを用い、検出値がどれだけ変化したかを算出した上で、VtまたはVtref、もしくはその両方を補正することも考えられる(特許文献1参照)。   In view of this point, in addition to the Vt before the printing line speed change and the target value Vtref, the Vt after the printing line speed switching is used to calculate how much the detected value has changed, and then Vt or Vtref, or It is also conceivable to correct both of them (see Patent Document 1).

しかしながら、この方法では、印刷線速変更後のVtを検知して補正を行うため、図3(B)におけるA,Bに示すような印刷線速変更後のVtが安定しない期間は補正値が正しく求められないこととなってしまう。このため、補正値を求めるまでは、誤ったVtでトナー補給量を制御してしまうこととなる。   However, in this method, the correction is performed by detecting the Vt after the change of the printing line speed, and therefore the correction value is obtained during the period when the Vt after the change of the printing line speed is not stable as shown by A and B in FIG. It will not be sought correctly. For this reason, the toner replenishment amount is controlled with an incorrect Vt until the correction value is obtained.

この図3(B)のA,Bに示す期間における誤ったVtによるトナー補給量制御を行うことを防止するために、印刷線速変更時に一時的に制御ロジックを変更することも考えられる(特許文献2参照)。   In order to prevent the toner replenishment amount control due to an erroneous Vt during the periods indicated by A and B in FIG. 3B, the control logic may be temporarily changed when the printing linear speed is changed (patent). Reference 2).

すなわち、印刷線速が変更されたか否かを検知して、変更されていない場合は何もせず、印刷線速の変更が検知された場合は制御ロジックを変更するものであり、図3(B)のA,Bに示す現象が終わって、Vtが検出可能となるまでの一定期間が経過すると、制御ロジックを通常に戻すものである。   That is, it is detected whether or not the printing line speed has been changed. If the printing line speed has not been changed, nothing is done. If a change in the printing line speed has been detected, the control logic is changed. When a certain period of time elapses after the phenomenon A) and B) of FIG.

具体的には、印刷線速変更後の一定期間は、以下の[1]〜[4]のいずれかの制御によって、誤ったトナー濃度推定値による制御を停止するものである。
[1]トナーの補給を停止する。
[2]Vtを用いた制御を停止し、画像情報を用いた制御のみとする。
[3]Vtを用いた制御で用いる係数を変更する。
[4]Vtと目標値に予め設定しておいた補正を行い、補正後の値を用いて制御する。
Specifically, during a certain period after the change of the printing linear speed, the control based on the erroneous toner density estimation value is stopped by any one of the following controls [1] to [4].
[1] Stop toner supply.
[2] Control using Vt is stopped and only control using image information is performed.
[3] The coefficient used in the control using Vt is changed.
[4] A preset correction is performed on Vt and the target value, and control is performed using the corrected value.

上記制御は、Vtが正しく検知できない図3(B)のA,Bに示す期間はトナーの補給を停止したり、画像情報による補給のみにしたりすることによって、誤ったVtによるトナー補給量制御を行わないようにするものである。または、Vt補給量算出の係数を変更して、補給量を下げることで誤ったVtによる制御の影響を小さくしたり、予め記憶しておいた補正値をVtまたは目標値Vtref、もしくはその両方に加えて制御を行うことで、誤ったVtによる制御の影響を小さくしたりするものである。   In the above control, the toner replenishment amount control by the wrong Vt is performed by stopping the toner replenishment or only the replenishment based on the image information during the period shown by A and B in FIG. Do not do it. Alternatively, by changing the coefficient for calculating the Vt replenishment amount to reduce the replenishment amount, the influence of control due to an erroneous Vt is reduced, or the correction value stored in advance is set to Vt, the target value Vtref, or both. In addition, by performing the control, the influence of the control due to an erroneous Vt is reduced.

しかしながら、このようなトナー補給量の制御方法によっても、制御ロジックの変更中や、制御ロジックを戻した際の出力画像品質を安定化させることはできないという問題がある。   However, even with such a toner replenishment amount control method, there is a problem that the output image quality cannot be stabilized while the control logic is being changed or when the control logic is returned.

図4および図5は、Vt補給量算出を停止した際に生じるトナー濃度の変化を示すグラフである。制御ロジック変更の際、上記[1]の補給停止を行うと、トナー濃度は図5に示すような挙動を示す。これは、制御ロジック変更時に印刷によってトナーが消費されるにも関わらずトナーの補給が行われず、トナー濃度が薄くなるためである。   4 and 5 are graphs showing changes in toner density that occur when calculation of the Vt replenishment amount is stopped. When the control logic is changed and the replenishment stop of [1] is performed, the toner density behaves as shown in FIG. This is because when the control logic is changed, toner is not replenished although the toner is consumed by printing, and the toner density is reduced.

また、制御ロジック変更の際、上記[2]の画像情報を用いた制御のみにすると、トナー濃度は図4または図5に示すような挙動を取る。   Further, when changing the control logic, if only the control using the image information [2] is performed, the toner density behaves as shown in FIG. 4 or FIG.

上述のように、画像補給量算出では、実際の画像形成装置の制御においては、トナー補給量や消費量の誤差によって、トナー濃度が目標値から徐々にずれてしまう課題があり、Vt補給量算出を併用することでこの誤差を補い、トナー濃度を目標値に維持することができるようにしている。   As described above, in the image replenishment amount calculation, in actual control of the image forming apparatus, there is a problem that the toner density gradually deviates from the target value due to an error in the toner replenishment amount and the consumption amount. Is used together to compensate for this error so that the toner density can be maintained at the target value.

そのため、制御ロジック変更の際にVt補給量算出を行わないと、補給量と消費量の誤差を補償することもなくなってしまうため、トナー濃度は目標値から濃い側(図4)、薄い側(図5)いずれかの方向に離れてしまう。   For this reason, if the Vt replenishment amount is not calculated when the control logic is changed, the error between the replenishment amount and the consumption amount is not compensated. Therefore, the toner density is darker than the target value (FIG. 4) and lighter ( FIG. 5) It leaves in either direction.

その結果、制御ロジック変更中や制御ロジックが戻った直後ではトナー濃度が目標値から離れているため、印刷画像の品質が悪化してしまうこととなる。   As a result, the quality of the printed image is deteriorated because the toner density is away from the target value during the control logic change or immediately after the control logic returns.

なお、上記[3]のVt補給量算出で用いる係数を変更する方法でも、制御ロジック変更中に誤差を補償する力を弱めることとなり、同様に、トナー濃度は図4または図5に示すような挙動を取ってしまう。   Note that the method of changing the coefficient used in the calculation of the Vt replenishment amount in [3] also weakens the ability to compensate for the error while changing the control logic. Similarly, the toner density is as shown in FIG. 4 or FIG. It will behave.

また、上記[4]のVtと目標値に予め設定しておいた補正を行い、補正後の値を用いて制御する方法は、変化量が環境、トナーの帯電状態、現像剤の劣化度合い等の影響を受け、常に一定にはならない問題を解決するものではないため、補正値と実際の変化量に誤差が生じた場合、誤差を含んだまま制御を行ってしまうこととなり望ましくない。   Further, in the method of performing the correction set in advance to the Vt and the target value in [4] and controlling using the corrected value, the amount of change is the environment, the charged state of the toner, the deterioration degree of the developer, etc. Therefore, when an error occurs between the correction value and the actual change amount, the control is performed with the error included, which is not desirable.

ここで、図6は、印刷線速変更時にトナー濃度が変化した場合に補正量が正しく求められないことを示すグラフを示している。   Here, FIG. 6 is a graph showing that the correction amount cannot be obtained correctly when the toner density changes when the printing linear speed is changed.

図4や図5に示す現象により、印刷線速変更前のVtと目標値Vtref、及び印刷線速変更後のVtからVt、またはVtref、もしくはその両方の補正量を算出する場合に、補正量が正しく算出できなくなる場合がある。   When calculating the correction amount of Vt and / or Vtref from the Vt and the target value Vtref before the change of the printing linear speed and the Vt after the change of the printing linear speed due to the phenomenon shown in FIG. 4 and FIG. May not be calculated correctly.

この際、補正量は、印刷線速変更前後でVtがどれだけ変化するかを測定して決定するが、図4や図5の現象が起こると、本来算出すべき補正量が図6に示す補正量Cであるのに対し、補正量Uや補正量Lを算出してしまうこととなる。そうすると、印刷線速変更後の補正が正しく行われず、結果、実際のトナー濃度を目標値とする制御ができなくなるため、出力画像品質に影響を与えてしまう。   At this time, the correction amount is determined by measuring how much Vt changes before and after the change of the printing linear speed. When the phenomenon of FIGS. 4 and 5 occurs, the correction amount to be originally calculated is shown in FIG. In contrast to the correction amount C, the correction amount U and the correction amount L are calculated. As a result, the correction after changing the printing linear speed is not performed correctly, and as a result, it becomes impossible to control the actual toner density as the target value, which affects the output image quality.

また、図7は、トナー濃度と帯電量と付着量の関係を説明するグラフを示している。図4、図5で示すような画像情報による制御の誤差が無く、画像情報による制御のみでトナー濃度を一定にできたと仮定しても課題が残る。   FIG. 7 is a graph for explaining the relationship between the toner density, the charge amount, and the adhesion amount. Even if it is assumed that there is no error in the control by the image information as shown in FIGS. 4 and 5 and the toner density can be made constant only by the control by the image information, there remains a problem.

すなわち、トナーは現像装置内で攪拌搬送され、その間に摩擦帯電されるものであるが、このとき、トナーの帯電量が異なると、印刷を行ったときのトナーの像担持体への付着量が変化してしまう。具体的には、帯電量が低いと付着量が多くなり、帯電量が高いと付着量が少なくなる傾向にある。したがって、同じトナー濃度を維持したとしても、図7に示すように帯電量による付着量の変化が生じ、結果、印刷画像の品質が悪化してしまうことがある。   That is, the toner is agitated and conveyed in the developing device, and is frictionally charged during that time. However, if the charge amount of the toner is different at this time, the amount of toner adhering to the image carrier when printing is performed. It will change. Specifically, when the charge amount is low, the adhesion amount increases, and when the charge amount is high, the adhesion amount tends to decrease. Therefore, even if the same toner concentration is maintained, the amount of adhesion varies depending on the charge amount as shown in FIG. 7, and as a result, the quality of the printed image may deteriorate.

なお、印刷される画像の画像密度が高い場合は、現像装置内のトナーの出入りが激しくなるため、トナーの攪拌時間が低下し、帯電量は低下する傾向にある。一方、画像密度が低い場合は、帯電量は上昇する傾向にある。   Note that when the image density of the printed image is high, the toner enters and exits the developing device, so the toner agitation time decreases and the charge amount tends to decrease. On the other hand, when the image density is low, the charge amount tends to increase.

[第1の実施形態]
そこで、本実施形態に係る画像形成装置は、図8のトナー補給制御に係る画像形成装置の制御ブロック図に示すように、少なくとも2以上の印刷線速に対応した現像手段(現像装置4、図2)と、該現像手段に設けられ、キャリアとトナーとからなる二成分現像剤におけるトナー濃度を検知するトナー濃度検知手段101(透磁率センサ37)と、像担持体上に潜像形成する際に用いる画像情報を取得する印刷画像情報取得手段102と、トナー濃度検知手段101による検知結果に基づいてトナー補給量を制御する濃度補給量算出手段103と、印刷画像情報取得手段102による画像情報に基づいてトナー補給量を制御する画像補給量算出手段104と、印刷線速の変更時において、所定期間、濃度補給量算出手段103に基づく制御をせずに、画像補給量算出手段104に基づいてトナー補給量を制御する制御手段100と、を備え、制御手段100は、濃度補給量算出手段103の算出値を保持情報(保存制御情報)として保持し、印刷線速の変更時において、画像補給量算出手段104に基づくトナー補給量の制御とともに、印刷線速変更前の保持情報に基づいてトナー補給量を制御するものである(図9のS103,S104)。
[First Embodiment]
Therefore, as shown in the control block diagram of the image forming apparatus according to the toner replenishment control in FIG. 8, the image forming apparatus according to the present embodiment is a developing unit (developing apparatus 4, FIG. 2), a toner density detecting means 101 (permeability sensor 37) for detecting a toner density in a two-component developer composed of a carrier and a toner provided in the developing means, and when forming a latent image on the image carrier Print image information acquisition means 102 for acquiring image information used for the image processing, density replenishment amount calculation means 103 for controlling the toner replenishment amount based on the detection result by the toner density detection means 101, and image information by the print image information acquisition means 102. Based on the image replenishment amount calculation means 104 for controlling the toner replenishment amount based on the control, the control based on the density replenishment amount calculation means 103 is performed for a predetermined period when the printing linear speed is changed. And a control unit 100 that controls the toner replenishment amount based on the image replenishment amount calculation unit 104. The control unit 100 retains the calculated value of the density replenishment amount calculation unit 103 as retention information (storage control information). When the printing line speed is changed, the toner replenishment amount is controlled based on the retained information before the change of the printing linear speed as well as the toner replenishment amount control based on the image replenishment amount calculation means 104 (S103 in FIG. 9). , S104).

制御手段100は、CPU、読み出し専用メモリ(ROM)、書き込み読み出しメモリ(RAM)、I/Oボード等からなり、I/Oボードを介して、図示しないトナー補給装置を駆動するトナー補給装置駆動モータ106に制御信号を伝達するように構成されている。   The control unit 100 includes a CPU, a read only memory (ROM), a write / read memory (RAM), an I / O board, and the like, and a toner replenishing device drive motor that drives a toner replenishing device (not shown) via the I / O board. A control signal is transmitted to 106.

図9は、第1の実施形態のVt補給量算出停止中のトナー濃度を維持するための制御フローチャートである。   FIG. 9 is a control flowchart for maintaining the toner density during the Vt supply amount calculation stop according to the first embodiment.

すなわち、2つ以上の印刷線速を有する画像形成装置において、印刷線速が変更された場合(S101:YES)は、Vt補給量算出を停止し(S102)、その時点におけるVt補給量算出の制御情報を保存する(S103)。そして、この保存した保存制御情報を用いた補給量算出を開始する(S104)。   That is, in the image forming apparatus having two or more printing line speeds, when the printing line speed is changed (S101: YES), the Vt replenishment amount calculation is stopped (S102), and the Vt replenishment amount calculation at that time is calculated. The control information is saved (S103). Then, the replenishment amount calculation using the stored control information is started (S104).

次に、画像形成装置は、線速変更前後のVt,Vtrefと線速変更後のVtから、Vt、またはVtref、もしくはその両方の補正を開始する。この補正が完了したら(S105:YES)、保存制御情報による制御を停止し(S106)、Vt補給量算出を再開する(S107)。   Next, the image forming apparatus starts correction of Vt and / or Vtref from Vt and Vtref before and after the change of the linear velocity and Vt after the change of the linear velocity. When this correction is completed (S105: YES), the control based on the storage control information is stopped (S106), and the Vt replenishment amount calculation is restarted (S107).

このように、印刷線速変更後に保存制御情報を用いた補給量算出を行う制御を行うことで、上述したような画像補給による誤差の影響を抑制することが可能となる。   As described above, by performing the control for calculating the replenishment amount using the storage control information after the printing linear speed is changed, it is possible to suppress the influence of the error due to the image replenishment as described above.

次に、保存制御情報について説明する。図10(A),(B)は、保存制御情報の具体例を説明する図である。   Next, the storage control information will be described. 10A and 10B are diagrams for explaining a specific example of the storage control information.

本実施形態では、通常時においては、画像補給量算出とVt補給量算出を同時に行っている。しかしながら、印刷線速が変更された直後は図3を用いて説明したように、Vtが信頼できない値となるため、Vt補給量算出を一時的に停止する。すると、図4や図5を用いて説明したように、トナー濃度を一定に保てないという問題が生じる。そこで、本実施形態では、印刷線速が変更された直後は、画像補給量算出に加え、それまでのVt補給量算出で求めた値を保存制御情報として保存し、保存制御情報による補給量の算出を行っている。   In the present embodiment, in normal times, the image replenishment amount calculation and the Vt replenishment amount calculation are performed simultaneously. However, immediately after the printing line speed is changed, as described with reference to FIG. 3, Vt becomes an unreliable value, and thus the Vt replenishment amount calculation is temporarily stopped. Then, as described with reference to FIGS. 4 and 5, there arises a problem that the toner density cannot be kept constant. Therefore, in this embodiment, immediately after the printing line speed is changed, in addition to the image replenishment amount calculation, the value obtained by the previous Vt replenishment amount calculation is stored as storage control information, and the replenishment amount of the storage control information is calculated. Calculation is performed.

Vt補給量の算出の具体例としては、例えばPID制御を用いることができる。PID制御は、VtとVtrefの差分値、差分の積分値、差分の微分値にそれぞれ係数を乗じた値を元に、補給量を算出するものである。   As a specific example of the calculation of the Vt supply amount, for example, PID control can be used. In PID control, the replenishment amount is calculated based on a value obtained by multiplying a difference value between Vt and Vtref, an integral value of the difference, and a differential value of the difference by a coefficient.

ここで、差分をP、積分値をI、微分値をDとし、それぞれに乗ずる係数をGp,Gi,Gdとすると補給量は、次式(1)で表される。
補給量 = (Gp×P)+(Gi×I)+(Gd×D) ・・・(1)
Here, assuming that the difference is P, the integral value is I, the differential value is D, and the coefficients to be multiplied are Gp, Gi, and Gd, the replenishment amount is expressed by the following equation (1).
Replenishment amount = (Gp × P) + (Gi × I) + (Gd × D) (1)

Vtと差分値、積分値、微分値のそれぞれの関係は、例えば図10(A),(B)で示される。VtがVtrefと一致している図10におけるAやBの領域では、差分値や微分値は0へ収束する。一方、積分値はそれまでのVt変化の挙動によって0に収束するとは限らず、一定の値を維持する。   The relationship between Vt, the difference value, the integral value, and the differential value is shown in FIGS. 10A and 10B, for example. In the regions A and B in FIG. 10 where Vt matches Vtref, the difference value and the differential value converge to 0. On the other hand, the integral value does not necessarily converge to 0 due to the behavior of the change in Vt so far, and maintains a constant value.

この状態において、トナー濃度を一定に維持できるということは、換言すれば、画像補給量算出による補給量だけではトナーの消費量と補給量のバランスが一致せず、積分値から算出した補給量を加えることでその誤差を打ち消しているということである。   In this state, the toner density can be maintained constant. In other words, the balance between the toner consumption amount and the replenishment amount does not match only with the replenishment amount calculated by the image replenishment amount. It means that the error is canceled by adding.

したがって、印刷線速を切り替えた際に、画像補給量算出のみとしてしまうと積分値からの補給量がなくなるため、トナー濃度を一定に保てなくなり、図4や図5で示したような現象が生じてしまう。   Therefore, when only the image replenishment amount is calculated when the printing linear speed is switched, the replenishment amount from the integral value is lost, and the toner density cannot be kept constant, and the phenomenon shown in FIGS. 4 and 5 occurs. It will occur.

そこで本実施形態では、印刷線速変更時にPID制御の積分値を保存制御情報として保存する(S103)。そして画像補給量算出による補給量に、保存制御情報から算出した補給量を加える(S104)。保存制御情報からの補給量算出は、例えば、PID制御時と同様、保存した積分値に一定の係数を乗じた値を補給量とする方法等を取ることができる。例えば、画像補給量算出によって求まる補給量を、Spictとすると、保存制御情報Isを用いて、次式(2)のように補給量を算出することができる。
補給量 = Spict+Gi×Is ・・・(2)
Therefore, in this embodiment, the integral value of PID control is stored as storage control information when the printing linear speed is changed (S103). Then, the replenishment amount calculated from the storage control information is added to the replenishment amount based on the image replenishment amount calculation (S104). For example, the replenishment amount calculation from the storage control information can be performed by a method of using a value obtained by multiplying the stored integral value by a certain coefficient as the replenishment amount, as in the case of PID control. For example, if the replenishment amount obtained by calculating the image replenishment amount is Spick, the replenishment amount can be calculated as in the following equation (2) using the storage control information Is.
Replenishment amount = Spict + Gi × Is (2)

これにより、画像情報による補給量の過不足分を保存情報による補給量で補うことができ、トナー濃度を一定に保つことが可能となる。   As a result, the excess or deficiency of the replenishment amount based on the image information can be supplemented with the replenishment amount based on the stored information, and the toner density can be kept constant.

図11は、本実施形態による制御結果を示すグラフの一例である。上述した制御によって、画像補給量算出による補給量の過不足分を保存情報による補給量算出で補うことができ、トナー濃度を一定に保つことが可能となる。このため、図11に示すように、印刷線速変更後のトナー濃度を一定に保つことが可能となる。   FIG. 11 is an example of a graph showing a control result according to the present embodiment. By the above-described control, the excess and deficiency of the replenishment amount calculated by the image replenishment amount can be compensated by the replenishment amount calculation by the stored information, and the toner density can be kept constant. For this reason, as shown in FIG. 11, the toner density after changing the printing linear speed can be kept constant.

また、図12は、本実施形態による制御結果を示すグラフの他の例である。このように、印刷線速変更後のトナー濃度を一定に保てることで、図6に示した補正量算出値が正しくなくなる課題も生じなくなり、正確な補正値Cを算出することが可能となる。   FIG. 12 is another example of a graph showing a control result according to this embodiment. As described above, by keeping the toner density after changing the printing linear speed constant, there is no problem that the correction amount calculation value shown in FIG. 6 is not correct, and an accurate correction value C can be calculated.

以上説明したように、本実施形態に係る画像形成装置によれば、印刷線速の変更時に誤ったトナー濃度情報を用いてトナー補給量制御を行うことを防止して、制御ロジックの変更中における画像品質の悪化を防ぐことができる。   As described above, according to the image forming apparatus according to the present embodiment, it is possible to prevent the toner replenishment amount control from being performed using the wrong toner density information when the printing linear speed is changed, and the control logic can be changed. Deterioration of image quality can be prevented.

[第2の実施形態]
次に、本発明に係る画像形成装置のその他の実施形態について説明する。なお、上記実施形態と同様の点についての説明は省略する。
[Second Embodiment]
Next, another embodiment of the image forming apparatus according to the present invention will be described. In addition, the description about the same point as the said embodiment is abbreviate | omitted.

上記第1の実施形態で説明した制御により、Vt補給量算出を停止している間のトナー濃度を一定に維持することが可能となる。しかしながら、図13に示すように、Vt補給量算出再開後(制御ロジック復帰時)にトナー濃度を一時的に一定にできない場合が生じ得る。   By the control described in the first embodiment, it is possible to keep the toner density constant while the Vt replenishment amount calculation is stopped. However, as shown in FIG. 13, there may occur a case where the toner density cannot be made temporarily constant after restarting the calculation of the Vt replenishment amount (when the control logic is restored).

これは、一度、Vt補給量算出を停止することで、それまでの制御情報が引き継がれなくなるからである。そのため、図13に示すように、Vt補給量算出の再開時において、例えば、図10に示した積分値が一定値に達するまでの間、トナー濃度が目標値から離れることが生じ得る。   This is because once the Vt replenishment amount calculation is stopped, the control information up to that point cannot be taken over. Therefore, as shown in FIG. 13, when restarting the Vt replenishment amount calculation, for example, the toner density may deviate from the target value until the integrated value shown in FIG. 10 reaches a constant value.

そこで、本実施形態では、図14の制御フローチャートに示すように、印刷線速変更時に保存した保存制御情報を、Vt補給量算出の停止中だけでなく、復帰後にも活用するようにしている(S207)。なお、その他の処理は、図9の処理と同様であるため説明は省略する。   Therefore, in the present embodiment, as shown in the control flowchart of FIG. 14, the storage control information stored at the time of changing the printing linear velocity is used not only when the Vt replenishment amount calculation is stopped but also after the return ( S207). Other processing is the same as the processing in FIG.

このような制御を行うことにより、Vt補給量算出の復帰後も、印刷線速変更前の保存制御情報(例えば、PID制御の積分値I)を引き継ぐことができるため、図13に示したようなVt補給量算出の再開時におけるトナー濃度と目標値との乖離が生じず、トナー濃度を一定に保つことが可能となる。   By performing such control, the storage control information (for example, the integrated value I of the PID control) before the change of the printing linear speed can be taken over after the return of the Vt supply amount calculation, as shown in FIG. Thus, there is no divergence between the toner concentration and the target value when restarting the Vt replenishment amount calculation, and the toner concentration can be kept constant.

以上説明したように、本実施形態に係る画像形成装置によれば、印刷線速の変更時に誤ったトナー濃度情報を用いてトナー補給量制御を行うことを防止して、制御ロジックの変更中における画像品質の悪化を防ぐとともに、制御ロジックを戻す際に、印刷線速変更前の制御情報を活用して、制御ロジックを戻した際に生じる画像品質の悪化を防ぐことができる。   As described above, according to the image forming apparatus according to the present embodiment, it is possible to prevent the toner replenishment amount control from being performed using the wrong toner density information when the printing linear speed is changed, and the control logic can be changed. In addition to preventing deterioration in image quality, it is possible to prevent deterioration in image quality that occurs when the control logic is returned by using control information before changing the printing line speed when returning the control logic.

なお、第1の実施形態で説明した制御(印刷線速の変更時の制御)をせずに第2の実施形態で説明した制御(印刷線速の復帰時の制御)のみを行うようにしても良い。この場合は、Vt補給量算出の復帰時(制御ロジック復帰時)おける画像品質の維持を行うことができる。   Note that only the control described in the second embodiment (control at the time of returning the printing line speed) is performed without performing the control described in the first embodiment (control when changing the printing line speed). Also good. In this case, it is possible to maintain the image quality when the Vt supply amount calculation is restored (when the control logic is restored).

[第3の実施形態]
上記第2の実施形態によれば、印刷線速変更時にVt補給量算出を停止してもトナー濃度を一定に保つことができ、また、Vt補給量算出復帰後にもトナー濃度を一定に保つことができる。
[Third Embodiment]
According to the second embodiment, the toner concentration can be kept constant even when the Vt replenishment amount calculation is stopped when the printing linear speed is changed, and the toner concentration can be kept constant after the return of the Vt replenishment amount calculation. Can do.

ここで、さらに図7に示した付着量の変化による印刷画像品質の悪化についても担保することが望ましい。そこで、本実施形態では、図15に示す制御フローチャートのように、Vt補給量算出停止中の画像補給量算出による補給量についても補正を行うものである(S304〜S306)。なお、その他の処理は、図14の処理と同様であるため説明は省略する。また、当該補正は、上記第1および第2の実施形態で説明した制御と併せて行うことが好ましいが、上記第1および第2の実施形態で説明した制御を行うことなく、Vt補給量算出停止中の画像補給量算出による補給量について単独で補正するものであっても良い。   Here, it is also desirable to ensure the deterioration of the print image quality due to the change in the adhesion amount shown in FIG. Therefore, in the present embodiment, as in the control flowchart shown in FIG. 15, the replenishment amount based on the image replenishment amount calculation while the Vt replenishment amount calculation is stopped is also corrected (S304 to S306). Other processing is the same as the processing in FIG. The correction is preferably performed in conjunction with the control described in the first and second embodiments. However, the Vt replenishment amount calculation is performed without performing the control described in the first and second embodiments. You may correct | amend independently about the replenishment amount by the image replenishment amount calculation in a stop.

このように制御を行うことで、Vt補給量算出停止中でも、トナーの状態に応じてトナー濃度を変化させることができるため、印刷画像品質の悪化を防ぐことができる。   By performing the control in this way, the toner density can be changed in accordance with the toner state even when the Vt replenishment amount calculation is stopped, so that deterioration of the print image quality can be prevented.

図16を参照して説明する。図7を用いて説明したように、トナーの付着量はトナーの帯電量の影響を受けるため、同じトナー濃度を維持しても、印刷される画像の濃度は変化してしまう。そこで、トナーの帯電量に応じてトナー濃度を変更することで、印刷画像の品質を安定化することができる。   This will be described with reference to FIG. As described with reference to FIG. 7, since the toner adhesion amount is affected by the toner charge amount, the density of the printed image changes even if the same toner density is maintained. Therefore, the quality of the printed image can be stabilized by changing the toner density according to the charge amount of the toner.

このトナーの帯電量を推定する指標(印刷情報/環境情報)としては、印刷画像情報、トナー補給量、温湿度、現像γ、駆動時間などが挙げられる。   Examples of the index (print information / environment information) for estimating the charge amount of toner include print image information, toner replenishment amount, temperature and humidity, development γ, and drive time.

本実施形態では、印刷画像情報を元に、画像補給量算出による補給量を補正している。例えば、画像密度が高い場合は、現像装置内のトナーの出入りが激しく、トナーの帯電量が低下して付着量が上昇する。そこで、印刷画像情報から画像密度が高いと判断された場合は、画像補給量算出による補給量を小さく補正してトナー濃度を薄くすると、帯電量の低下による付着量の上昇をトナー濃度の低下で相殺できるため、最終的な印刷画像の濃度を安定させることができる。   In the present embodiment, the replenishment amount based on the image replenishment amount calculation is corrected based on the print image information. For example, when the image density is high, the toner enters and leaves the developing device, and the charge amount of the toner decreases and the adhesion amount increases. Therefore, if it is determined from the print image information that the image density is high, if the toner density is reduced by correcting the replenishment amount by calculating the image replenishment amount, the increase in the adhesion amount due to the decrease in the charge amount is caused by the decrease in the toner concentration. Since it can cancel, the density of the final printed image can be stabilized.

また、逆に、印刷画像情報から画像密度が低いと判断する場合は、現像装置内のトナーの出入りが少なく、トナーの帯電量が増加し付着量が低下するため、画像情報によるトナー補給量を大きく補正してトナー濃度を濃くすると、帯電量の増加による付着量の低下をトナー濃度の上昇で相殺できるため、最終的な印刷画像の濃度を安定させることができる。   Conversely, when it is determined from the print image information that the image density is low, the amount of toner in and out of the developing device is small, the toner charge amount is increased, and the adhesion amount is reduced. When the toner density is increased by making a large correction, the decrease in the adhesion amount due to the increase in the charge amount can be offset by the increase in the toner density, so that the density of the final printed image can be stabilized.

なお、画像密度は、印刷画像1枚分や、一定時間分の情報を基準にしても良いし、過去一定期間、一定枚数分の累積平均等を用いるようにしても良い。また、印刷画像情報として、印刷する画像の画像密度に替えて、印刷する画像の画像面積率や画像面積を持ち手も良い。   Note that the image density may be based on information for one print image or for a certain period of time, or a cumulative average for a certain number of sheets for a certain period in the past may be used. Further, as the print image information, the image area ratio or the image area of the image to be printed may be held instead of the image density of the image to be printed.

また、トナー補給量の補正値については、あらかじめ実験などで複数水準の印刷画像密度で画像出力を行った際に、付着量が一定となるトナー濃度の変化度合いを算出しておき、このトナー濃度変化を得られるように補給量を増減すれば良い。   As for the correction value of the toner replenishment amount, the degree of change in the toner density at which the adhesion amount becomes constant when an image is output at a plurality of print image densities in advance through experiments or the like is calculated in advance. What is necessary is just to increase / decrease the replenishment amount so that a change can be obtained.

図17は、画像密度と補給量補正値との関係の一例を示す補正値テーブルである。具体的には、しきい値によって規定される複数の印刷画像密度水準と、この水準に対応した複数の補給量補正値を補正値テーブルとしてあらかじめ記憶しておき、印刷時に画像密度に応じた補正値を補給量に加減算、もしくは乗除算するなどすれば良い。   FIG. 17 is a correction value table showing an example of the relationship between the image density and the supply amount correction value. Specifically, a plurality of print image density levels defined by threshold values and a plurality of replenishment amount correction values corresponding to these levels are stored in advance as a correction value table, and correction according to the image density at the time of printing is performed. What is necessary is just to add / subtract the value to the replenishment amount, or multiply / divide the value.

なお、図17の例では5つの水準の場合を例としているが、水準は5つに限らずいくつ有していても良い。   In the example of FIG. 17, the case of five levels is taken as an example, but the number of levels is not limited to five and may be any number.

また、本実施形態では、補正値テーブルを用いる例を説明したが、例えば画像密度に係数を乗じた値を補給量補正値とし、画像補給量算出により求まる補給量に加減算、もしくは乗除算するようにしても良い。   In the present embodiment, the example using the correction value table has been described. However, for example, a value obtained by multiplying the image density by a coefficient is used as the supply amount correction value, and the supply amount obtained by calculating the image supply amount is added, subtracted, or multiplied and divided. Anyway.

また、本実施形態では、印刷画像情報を基準として補給量を補正する例を説明したが、その他のトナー帯電量に関連する指標である、トナー補給量、温湿度(画像形成装置の周辺の温湿度を検知する温湿度検知手段により検知される)、現像装置の現像γ、現像装置の駆動時間等の他の指標を用いて補正を行っても良いのは勿論である。   In this embodiment, the example in which the replenishment amount is corrected based on the print image information has been described. However, the toner replenishment amount, temperature and humidity (temperature around the image forming apparatus), which are other indices related to the toner charge amount, are described. Of course, the correction may be performed using other indices such as the development γ of the developing device and the driving time of the developing device.

以上説明したように、本実施形態に係る画像形成装置によれば、線速変更前のトナー濃度による制御情報に加えて、さらに制御ロジック変更中に印刷情報/環境情報を用いて補給量を補正することで、上記実施形態よりも、さらに精度良く補正を行うことができる。   As described above, according to the image forming apparatus according to the present embodiment, the replenishment amount is corrected using the print information / environment information during the control logic change in addition to the control information based on the toner density before the linear speed change. Thus, correction can be performed with higher accuracy than in the above embodiment.

[第4の実施形態]
Vt補給量算出を停止した場合、図4や図5を用いて説明したように、画像による補給量と実際の消費量との誤差によって、トナー濃度を一定に保てない場合がある。
[Fourth Embodiment]
When the Vt replenishment amount calculation is stopped, as described with reference to FIGS. 4 and 5, the toner density may not be kept constant due to an error between the replenishment amount based on the image and the actual consumption amount.

これに対し、上記第1の実施形態で説明した制御により解決することができるが、例えば、作像中に急激な環境変化が生じた場合などにおいて、トナー濃度を一定に保てず、図6に示したように補正値算出が正しく行えない場合が生じ得る。   On the other hand, the problem can be solved by the control described in the first embodiment. For example, when a sudden environmental change occurs during image formation, the toner density cannot be kept constant. As shown in FIG. 6, there may be a case where the correction value cannot be calculated correctly.

そこで、本実施形態では、さらに図18に示す制御フローチャートに示す制御により、作像中に急激な環境変化等にも対応して、補正量が正しく算出するようにしたものである。なお、その他の処理は、図15の処理と同様であるため説明は省略する。   Therefore, in the present embodiment, the correction amount is correctly calculated in response to a sudden environmental change or the like during image formation by the control shown in the control flowchart of FIG. Other processing is the same as the processing in FIG.

本実施形態では、印刷線速変更後のVt、またはVtref、もしくは、その両方の補正値算出が完了した後(Vt補給量算出再開時)に、付着量の測定を行う(S406)。この付着量測定は、例えば像担持体上パッチを作成し、パッチの濃度を光学センサ(付着量測定手段105、図8)で読み取る方法等を用いることができる。   In the present embodiment, the adhesion amount is measured after the correction value calculation of Vt and / or Vtref after the change of the printing linear velocity is completed (when the Vt replenishment amount calculation is resumed) (S406). For example, a method of creating a patch on the image carrier and reading the density of the patch with an optical sensor (attachment amount measuring means 105, FIG. 8) or the like can be used for this adhesion amount measurement.

なお、パッチ作成の際には、印刷動作を停止する必要はなく、パッチは印刷に用いるトナー像とトナー像の間(紙間)や、印刷領域以外の部分に作成すれば良い。   When creating a patch, it is not necessary to stop the printing operation, and the patch may be created between the toner images used for printing (between paper sheets) or in a portion other than the printing area.

そして、付着量を測定した後、測定結果を用いて線速補正の補正量を調整するものである(S407)。   Then, after measuring the adhesion amount, the amount of linear velocity correction is adjusted using the measurement result (S407).

本実施形態における補正量調整について図19および図20を参照して説明する。図19は、補正量算出後に付着量を測定した場合におけるVtと付着量との関係を示している。図19に示すように、トナー濃度が適正な値bに維持されていれば、測定される付着量は図20に示すように、目標付着量と一致する。   The correction amount adjustment in the present embodiment will be described with reference to FIGS. 19 and 20. FIG. 19 shows the relationship between Vt and the adhesion amount when the adhesion amount is measured after calculating the correction amount. As shown in FIG. 19, if the toner concentration is maintained at an appropriate value b, the measured adhesion amount matches the target adhesion amount as shown in FIG.

一方で、トナー濃度が薄くなってしまい、Vtが図19のaとなった場合は、付着量は図20に示すように目標付着量より低くなり、付着量差が発生してしまう。また、逆に、トナー濃度が濃くなってしまい、Vtが図19のcとなった場合、付着量は図20に示すように目標付着量より高くなり、付着量差が発生する。   On the other hand, when the toner density becomes low and Vt becomes a in FIG. 19, the adhesion amount becomes lower than the target adhesion amount as shown in FIG. 20, and an adhesion amount difference occurs. Conversely, when the toner density becomes high and Vt becomes c in FIG. 19, the adhesion amount becomes higher than the target adhesion amount as shown in FIG. 20, and an adhesion amount difference occurs.

このように、トナー濃度と付着量には相関があるため、この関係を用いてVt,Vtrefの補正量を調整することで、正しい補正量を算出することができる。   Thus, since there is a correlation between the toner density and the adhesion amount, the correct correction amount can be calculated by adjusting the correction amounts of Vt and Vtref using this relationship.

図21は、付着量差と補正量調整値の関係を示す補正値テーブルである。この補正値の調整については、例えば、あらかじめトナー濃度の変化量と付着量差の関係を実験等で求めておき、付着量差に応じて図21に示すように調整値を設定しておくなどすれば良い。そして、付着量差に応じた補正量調整値を補正量に加減算、もしくは乗除算するなどすれば良い。   FIG. 21 is a correction value table showing the relationship between the adhesion amount difference and the correction amount adjustment value. As for the adjustment of the correction value, for example, the relationship between the change amount of the toner density and the difference in adhesion amount is obtained in advance by experiments or the like, and the adjustment value is set as shown in FIG. 21 according to the difference in adhesion amount. Just do it. Then, a correction amount adjustment value corresponding to the adhesion amount difference may be added to or subtracted from the correction amount or multiplied or divided.

なお、図21の例では5つの水準の場合を例としているが、水準は5つに限らずいくつ有していても良い。   In the example of FIG. 21, the case of five levels is taken as an example, but the number is not limited to five and may be any number.

また、本実施形態では、補正値テーブルを用いる例を説明したが、例えば付着量差に係数を乗じた値を補正量調整値とし、補正量に加減算、もしくは乗除算するようにしても良い。   In this embodiment, an example using the correction value table has been described. However, for example, a value obtained by multiplying the adhesion amount difference by a coefficient may be used as a correction amount adjustment value, and addition / subtraction or multiplication / division may be performed on the correction amount.

以上説明したように、本実施形態に係る画像形成装置によれば、さらに制御ロジックを戻す際に、トナー付着量の測定を行い、このトナー付着量によってトナー補給量制御に用いるVt,Vtrefの値を補正することで、上記実施形態よりも、さらに精度良く補正を行うことができる。   As described above, according to the image forming apparatus of the present embodiment, when the control logic is further returned, the toner adhesion amount is measured, and the values of Vt and Vtref used for toner replenishment amount control based on the toner adhesion amount. By correcting the above, it is possible to perform the correction more accurately than in the above embodiment.

尚、上述の実施形態は本発明の好適な実施の例ではあるがこれに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。   The above-described embodiment is a preferred embodiment of the present invention, but is not limited thereto, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.

1 感光体ドラム
2 コロナ帯電器
3 画像書込装置
4 現像装置
5 1次転写部
6 用紙
7 給紙装置
8 中間転写ベルト
9 2次転写部
10 冷却装置
11 排紙口
12,13 搬送路
20 定着装置
21 加熱ローラ
22 加圧ローラ
31 現像容器
32 現像スリーブ
33 ドクタ
34,35 搬送スクリュ部
36 ドクタ上流部
37 透磁率センサ
100 制御手段
101 トナー濃度検知手段
102 印刷画像情報取得手段
103 濃度補給量算出手段
104 画像補給量算出手段
105 付着量測定手段
106 トナー補給装置駆動モータ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Photosensitive drum 2 Corona charger 3 Image writing device 4 Developing device 5 Primary transfer part 6 Paper 7 Paper feed device 8 Intermediate transfer belt 9 Secondary transfer part 10 Cooling device 11 Paper discharge port 12, 13 Transport path 20 Fixing Device 21 Heating roller 22 Pressure roller 31 Developing container 32 Developing sleeve 33 Doctor 34, 35 Conveying screw part 36 Doctor upstream part 37 Magnetic permeability sensor 100 Control means 101 Toner density detection means 102 Print image information acquisition means 103 Concentration replenishment amount calculation means 104 Image supply amount calculation means 105 Adhesion amount measurement means 106 Toner supply device drive motor

特開2010−256690号公報JP 2010-256690 A 特許第4389434号公報Japanese Patent No. 4389434

Claims (10)

少なくとも2以上の印刷線速に対応した現像手段と、
該現像手段に設けられ、キャリアとトナーとからなる二成分現像剤におけるトナー濃度を検知するトナー濃度検知手段と、
像担持体上に潜像形成する際に用いる画像情報を取得する印刷画像情報取得手段と、
前記トナー濃度検知手段による検知結果に基づいてトナー補給量を制御する濃度補給量算出手段と、
前記印刷画像情報取得手段による前記画像情報に基づいてトナー補給量を制御する画像補給量算出手段と、
印刷線速の変更時において、所定期間、前記濃度補給量算出手段に基づく制御をせずに、前記画像補給量算出手段に基づいてトナー補給量を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記濃度補給量算出手段の算出値を保持情報として保持し、
印刷線速の変更時において、前記画像補給量算出手段に基づくトナー補給量の制御とともに、印刷線速変更前の前記保持情報に基づいてトナー補給量を制御することを特徴とする画像形成装置。
Developing means corresponding to at least two printing linear speeds;
A toner density detecting means provided in the developing means for detecting a toner density in a two-component developer comprising a carrier and toner;
Print image information acquisition means for acquiring image information used when forming a latent image on an image carrier;
A concentration replenishment amount calculating means for controlling a toner replenishment amount based on a detection result by the toner concentration detecting means;
Image replenishment amount calculating means for controlling a toner replenishment amount based on the image information by the print image information obtaining means;
Control means for controlling the toner replenishment amount based on the image replenishment amount calculation means without performing control based on the density replenishment amount calculation means for a predetermined period when the printing linear speed is changed,
The control means holds the calculated value of the concentration replenishment amount calculating means as retained information;
An image forming apparatus characterized by controlling a toner replenishment amount based on the held information before the change of the printing linear speed, as well as controlling the toner replenishment amount based on the image replenishment amount calculating means when the printing linear speed is changed.
前記制御手段は、印刷線速の変更後の前記所定期間の経過後に、前記濃度補給量算出手段および前記画像補給量算出手段によるトナー補給量の制御に戻る際に、
印刷線速変更前の前記保持情報を前記濃度補給量算出手段に基づくトナー補給量の制御に適用することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
When the control means returns to the control of the toner replenishment amount by the density replenishment amount calculation means and the image replenishment amount calculation means after the elapse of the predetermined period after the change of the printing linear speed,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the held information before changing the printing linear speed is applied to control of a toner replenishment amount based on the density replenishment amount calculation unit.
少なくとも2以上の印刷線速に対応した現像手段と、
該現像手段に設けられ、キャリアとトナーとからなる二成分現像剤におけるトナー濃度を検知するトナー濃度検知手段と、
像担持体上に潜像形成する際に用いる画像情報を取得する印刷画像情報取得手段と、
前記トナー濃度検知手段による検知結果に基づいてトナー補給量を制御する濃度補給量算出手段と、
前記印刷画像情報取得手段による画像情報に基づいてトナー補給量を制御する画像補給量算出手段と、
印刷線速の変更時において、所定期間、前記濃度補給量算出手段に基づく制御をせずに、前記画像補給量算出手段に基づいてトナー補給量を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記濃度補給量算出手段の算出値を保持情報として保持し、
印刷線速の変更後の前記所定期間の経過後に、前記濃度補給量算出手段および前記画像補給量算出手段によるトナー補給量の制御に戻る際に、
印刷線速変更前の前記保持情報を前記濃度補給量算出手段に基づくトナー補給量の制御に適用することを特徴とする画像形成装置。
Developing means corresponding to at least two printing linear speeds;
A toner density detecting means provided in the developing means for detecting a toner density in a two-component developer comprising a carrier and toner;
Print image information acquisition means for acquiring image information used when forming a latent image on an image carrier;
A concentration replenishment amount calculating means for controlling a toner replenishment amount based on a detection result by the toner concentration detecting means;
Image replenishment amount calculation means for controlling the toner replenishment amount based on image information by the print image information acquisition means;
Control means for controlling the toner replenishment amount based on the image replenishment amount calculation means without performing control based on the density replenishment amount calculation means for a predetermined period when the printing linear speed is changed,
The control means holds the calculated value of the concentration replenishment amount calculating means as retained information;
When returning to the control of the toner replenishment amount by the density replenishment amount calculation means and the image replenishment amount calculation means after the elapse of the predetermined period after the change of the printing linear speed,
An image forming apparatus, wherein the held information before changing the printing linear speed is applied to control of a toner replenishment amount based on the density replenishment amount calculation means.
前記制御手段は、印刷線速の変更時において、印刷情報/環境情報に基づいて前記画像補給量算出手段に基づくトナー補給量を補正する制御を行うことを特徴とする請求項1から3までのいずれかに記載の画像形成装置。   4. The control unit according to claim 1, wherein the control unit performs control for correcting a toner replenishment amount based on the image replenishment amount calculation unit based on print information / environment information when the printing linear speed is changed. The image forming apparatus according to any one of the above. トナー付着量を測定する付着量測定手段をさらに備え、
前記制御手段は、
印刷線速の変更後の前記所定期間の経過後に、前記濃度補給量算出手段および前記画像補給量算出手段によるトナー補給量の制御に戻る際に、
前記付着量測定手段による付着量測定結果を基づいて、トナー補給量の制御を補正することを特徴とする請求項1から4までのいずれかに記載の画像形成装置。
An adhesion amount measuring means for measuring the toner adhesion amount;
The control means includes
When returning to the control of the toner replenishment amount by the density replenishment amount calculation means and the image replenishment amount calculation means after the elapse of the predetermined period after the change of the printing linear speed,
5. The image forming apparatus according to claim 1, wherein control of a toner replenishment amount is corrected based on an adhesion amount measurement result obtained by the adhesion amount measuring unit.
前記制御手段は、印刷線速の変更時において、
印刷線速変更前の前記トナー濃度検知手段の出力値、トナー濃度の目標値および印刷線速変更後の前記トナー濃度検知手段の出力値に基づいて、
印刷線速変更後の前記トナー濃度検知手段の出力値、および/またはトナー濃度の目標値を補正し、
前記所定期間とは、当該補正の完了時までであることを特徴とする請求項1から5までのいずれかに記載の画像形成装置。
The control means, at the time of changing the printing line speed,
Based on the output value of the toner density detection means before the change of the printing linear speed, the target value of the toner density and the output value of the toner density detection means after the change of the printing linear speed,
Correcting the output value of the toner density detecting means and / or the target value of the toner density after changing the printing linear speed,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the predetermined period is a time until the correction is completed.
前記印刷情報/環境情報は、印刷する画像の画像面積率、印刷する画像の画像面積、または、印刷する画像の印刷密度のいずれかであることを特徴とする請求項4に記載の画像形成装置。   5. The image forming apparatus according to claim 4, wherein the print information / environment information is one of an image area ratio of an image to be printed, an image area of an image to be printed, and a print density of the image to be printed. . 当該画像形成装置の周囲の温湿度を検知する温湿度検知手段を備え、
前記印刷情報/環境情報は、前記温湿度検知手段が検知する温湿度であることを特徴とする請求項4に記載の画像形成装置。
A temperature / humidity detecting means for detecting the temperature / humidity around the image forming apparatus;
The image forming apparatus according to claim 4, wherein the print information / environment information is temperature / humidity detected by the temperature / humidity detection unit.
前記印刷情報/環境情報は、前記現像装置の駆動時間、または前記現像装置の現像γであることを特徴とする請求項4に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 4, wherein the print information / environment information is a driving time of the developing device or a development γ of the developing device. キャリアとトナーとからなる二成分現像剤におけるトナー濃度を検知するトナー濃度検知処理と、
像担持体上に潜像形成する際に用いる画像情報を取得する印刷画像情報取得処理と、
前記トナー濃度検知処理による検知結果に基づいてトナー補給量を制御する濃度補給量算出処理と、
前記印刷画像情報取得処理により得られた前記画像情報に基づいてトナー補給量を制御する画像補給量算出処理と、
印刷線速の変更時において、所定期間、前記濃度補給量算出処理をせずに、前記画像補給量算出処理によりトナー補給量を制御する制御処理と、を行う画像形成方法であって、
前記制御処理は、前記濃度補給量算出処理での算出値を保持情報として保持し、
印刷線速の変更時において、前記画像補給量算出処理に基づくトナー補給量の制御とともに、印刷線速変更前の保持情報に基づいてトナー補給量を制御することを特徴とする画像形成方法。
A toner concentration detection process for detecting a toner concentration in a two-component developer comprising a carrier and toner;
Print image information acquisition processing for acquiring image information used when forming a latent image on the image carrier;
A concentration replenishment amount calculation process for controlling a toner replenishment amount based on a detection result of the toner concentration detection process;
An image replenishment amount calculation process for controlling a toner replenishment amount based on the image information obtained by the print image information acquisition process;
An image forming method for performing a control process for controlling a toner replenishment amount by the image replenishment amount calculation process without performing the density replenishment amount calculation process for a predetermined period when the printing linear speed is changed,
The control process holds the calculated value in the concentration replenishment amount calculation process as holding information,
An image forming method comprising: controlling the toner replenishment amount based on the image replenishment amount calculation process and controlling the toner replenishment amount based on retained information before the change of the printing linear speed when the printing linear speed is changed.
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