JP2942017B2 - Image forming device - Google Patents

Image forming device

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JP2942017B2
JP2942017B2 JP3202141A JP20214191A JP2942017B2 JP 2942017 B2 JP2942017 B2 JP 2942017B2 JP 3202141 A JP3202141 A JP 3202141A JP 20214191 A JP20214191 A JP 20214191A JP 2942017 B2 JP2942017 B2 JP 2942017B2
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image
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Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は像担持体上に形成された
潜像に現像剤を付着させて可視像化する電子写真方式や
静電記録方式などの複写機、プリンタ等の画像形成装置
に関し、特に二成分現像剤のトナー濃度を適正に制御す
る現像剤濃度制御手段を備えた画像形成装置に関するも
のである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electrophotographic or electrostatic recording system for forming a visible image by attaching a developer to a latent image formed on an image carrier. The present invention relates to an apparatus, and more particularly, to an image forming apparatus having a developer concentration control unit for appropriately controlling the toner concentration of a two-component developer.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、電子写真方式や静電記録方式の
画像形成装置が具備する現像装置には、トナー粒子とキ
ャリア粒子を主成分とした二成分現像剤が用いられてい
る。特に、電子写真方式によりフルカラーやマルチカラ
ー画像を形成するカラー画像形成装置には、画像の色味
などの観点から、殆どの現像装置が二成分現像剤を使用
している。周知のように、この二成分現像剤のトナー濃
度(即ち、キャリア粒子及びトナー粒子の合計重量に対
するトナー粒子重量の割合)は画像品質を安定化させる
上で極めて重要な要素になっている。現像剤のトナー粒
子は現像時に消費され、トナー濃度は変化する。このた
め、現像剤濃度制御手段(ATR)を使用して適時現像
剤のトナー濃度を正確に検出し、その変化に応じてトナ
ー補給を行ない、トナー濃度を常に一定に制御し、画像
の品位を保持する必要がある。
2. Description of the Related Art Generally, a two-component developer mainly composed of toner particles and carrier particles is used in a developing device provided in an electrophotographic or electrostatic recording type image forming apparatus. In particular, in a color image forming apparatus that forms a full-color or multi-color image by an electrophotographic method, most developing devices use a two-component developer from the viewpoint of the tint of the image. As is well known, the toner concentration (that is, the ratio of the weight of the toner particles to the total weight of the carrier particles and the toner particles) of the two-component developer is a very important factor in stabilizing the image quality. The toner particles of the developer are consumed during development, and the toner concentration changes. For this reason, the toner concentration of the developer is accurately detected in a timely manner by using the developer concentration control means (ATR), the toner is replenished in accordance with the change, the toner concentration is constantly controlled to be constant, and the image quality is improved. Need to be retained.

【0003】従来の現像剤濃度制御手段を備えた画像形
成装置、本例では電子写真方式のディジタル複写機、の
全体構成例を図7に示す。まず、原稿21の画像がCC
D1により読み取られ、得られたアナログ画像信号は増
幅器2で所定のレベルまで増幅され、アナログ−ディジ
タル変換器(A/D変換器)3により例えば8ビット
(0〜255階調)のディジタル画像信号に変換され
る。次に、このディジタル画像信号はγ変換器(本例で
は256バイトのRAMで構成され、ルックアップテー
ブル方式で濃度変換を行なう変換器)5に供給されてγ
補正された後、ディジタル−アナログ変換器(D/A変
換器)9に入力される。ここでディジタル画像信号は再
びアナログ画像信号に変換されてコンパレータ11の一
方の入力に供給される。コンパレータ11の他方の入力
には三角波発生回路10から発生される所定周期の三角
波信号が供給されており、上記コンパレータ11の一方
の入力に供給されたアナログ画像信号はこの三角波信号
と比較されてパルス幅変調される。このパルス幅変調さ
れた2値化画像信号はレーザ駆動回路12にそのまま入
力され、レーザダイオード13の発光のオン・オフ制御
用信号として使用される。レーザダイオード13から放
射されたレーザ光は周知のポリゴンミラー14により主
走査方向に走査され、f/θレンズ15、及び反射ミラ
ー16を経て矢印方向に回転している像担持体たる感光
体ドラム17上に照射され、静電潜像を形成することに
なる。
FIG. 7 shows an overall configuration example of an image forming apparatus having a conventional developer concentration control means, in this example, an electrophotographic digital copying machine. First, if the image of the original 21 is CC
An analog image signal read and obtained by D1 is amplified to a predetermined level by an amplifier 2, and is converted into a digital image signal of, for example, 8 bits (0 to 255 gradations) by an analog-digital converter (A / D converter) 3. Is converted to Next, the digital image signal is supplied to a γ converter (a converter constituted by a 256-byte RAM in this example and performing a density conversion by a look-up table method) 5 to be γ-converted.
After being corrected, it is input to a digital-analog converter (D / A converter) 9. Here, the digital image signal is converted into an analog image signal again and supplied to one input of the comparator 11. The other input of the comparator 11 is supplied with a triangular wave signal of a predetermined period generated from the triangular wave generating circuit 10. The analog image signal supplied to one input of the comparator 11 is compared with the triangular wave signal and pulsed. It is width modulated. The pulse width modulated binarized image signal is input to the laser drive circuit 12 as it is, and is used as an on / off control signal for light emission of the laser diode 13. The laser beam emitted from the laser diode 13 is scanned in the main scanning direction by a well-known polygon mirror 14, passes through an f / θ lens 15 and a reflection mirror 16, and rotates in the direction indicated by an arrow in FIG. Illuminated above to form an electrostatic latent image.

【0004】一方、感光体ドラム17は露光器18で均
一に除電を受け、一次帯電器19により均一に例えばマ
イナスに帯電される。その後、上述したレーザ光の照射
を受けて画像信号に応じた静電潜像が形成される。この
静電潜像は現像器20によって可視画像(トナー像)に
現像される。このトナー像は2個のローラ25、26間
に架張され、図示矢印方向に無端駆動される転写材担持
ベルト27上に保持された転写材23に転写帯電器22
の作用により転写される。また、感光体ドラム17上に
残った残留トナーはその後クリーナ24でかき落とされ
る。なお、説明を簡単にするために単一の画像形成ステ
ーション(感光体ドラム17、露光器18、一次帯電器
19、現像器20等を含む)のみを図示するが、カラー
画像形成装置の場合には、例えばシアン、マゼンタ、イ
エロー、及びブラックの各色に対する画像形成ステーシ
ョンが転写材担持ベルト27上にその移動方向に沿って
順次に配列されることになる。
On the other hand, the photosensitive drum 17 is uniformly discharged by the exposure device 18 and is uniformly charged, for example, negatively by the primary charger 19. Thereafter, an electrostatic latent image corresponding to the image signal is formed by receiving the above-described laser light irradiation. This electrostatic latent image is developed into a visible image (toner image) by the developing device 20. This toner image is stretched between two rollers 25 and 26 and is transferred to a transfer material 23 held on a transfer material carrying belt 27 which is driven endlessly in the direction of the arrow in FIG.
Is transcribed by the action of The residual toner remaining on the photosensitive drum 17 is scraped off by the cleaner 24 thereafter. Although only a single image forming station (including a photosensitive drum 17, an exposing unit 18, a primary charging unit 19, a developing unit 20, and the like) is shown for simplicity of explanation, the case of a color image forming apparatus will be described. For example, the image forming stations for the respective colors of cyan, magenta, yellow, and black are sequentially arranged on the transfer material carrying belt 27 along the moving direction.

【0005】さらに、潜像の現像により現像器20内の
変化したトナー濃度を補正するために、ビデオカウント
方式の現像剤濃度制御手段が設けられており、画素毎の
ディジタル画像信号の出力レベルを積算し、トナーを予
測補給している。即ち、アナログ−ディジタル変換器3
によりディジタル信号に変換された画像信号を画素毎に
その出力レベルを積算し、これをビデオカウンタ4でビ
デオカウント数に変換してCPU6に送る。CPU6は
ビデオカウント数を補給量に換算し、トナー補給信号と
してモータ駆動回路7に送る。モータ駆動回路7はトナ
ー補給信号に対応した時間だけモータ28を駆動し、ト
ナー29を収容するトナー補給槽8内のトナー搬送スク
リュー30を上記所定時間だけ回転駆動し、トナー補給
槽8より現像器20内に適量のトナーを補給し、現像器
20内のトナー濃度を一定に保つように構成している。
Further, in order to correct the changed toner density in the developing device 20 due to the development of the latent image, a video count type developer density control means is provided, and the output level of the digital image signal for each pixel is adjusted. Accumulation is performed and toner is replenished in a predictable manner. That is, the analog-digital converter 3
The output level of the image signal converted into a digital signal is integrated for each pixel, and this is converted into a video count number by the video counter 4 and sent to the CPU 6. The CPU 6 converts the video count into a replenishment amount and sends it to the motor drive circuit 7 as a toner replenishment signal. The motor drive circuit 7 drives the motor 28 for a time corresponding to the toner replenishment signal, and rotates and drives the toner conveying screw 30 in the toner replenishment tank 8 containing the toner 29 for the above-mentioned predetermined time. An appropriate amount of toner is replenished into the developing device 20 so that the toner density in the developing device 20 is kept constant.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
現像剤濃度制御手段は、現像剤のトナー濃度を直接検知
するのではなく、原稿画像の濃度情報をビデオカウント
数に変換してこれを補給量に換算し、消費量を予測して
トナーの補給を行なっている予測補給であるために、補
給系の補給量、消費系の消費量が変動した場合に、これ
に対処することができず、これら変動によりトナー濃
度、つまりトナー粒子とキャリア粒子の混合比、が初期
設定値(規定値)より除々にずれてくる。このため、上
記従来の現像剤濃度制御手段では、トナー濃度が初期設
定値の許容範囲から大きくずれてしまうという重大な欠
点があった。
However, the conventional developer density control means does not directly detect the toner density of the developer, but converts the density information of the original image into a video count number and converts this into a replenishing amount. Since it is a predicted replenishment in which the toner is replenished by predicting the consumption amount, if the replenishment amount of the replenishment system and the consumption amount of the consumption system fluctuate, it cannot be dealt with. Due to these fluctuations, the toner concentration, that is, the mixture ratio of the toner particles and the carrier particles gradually deviates from the initial set value (specified value). For this reason, the conventional developer concentration control means has a serious drawback that the toner concentration greatly deviates from the allowable range of the initial set value.

【0007】従って、本発明の目的は、現像剤のトナー
濃度を直接検出する第2の現像剤濃度制御手段を設け、
この第2の現像剤濃度制御手段を所定のタイミングで動
作させてトナー補給時に生じる誤差を補正し、二成分現
像剤のトナー濃度を常時初期設定値の許容範囲内に維持
することができるようにした現像剤濃度制御手段を備え
た画像形成装置を提供することである。
Therefore, an object of the present invention is to provide a second developer concentration control means for directly detecting the toner concentration of a developer,
The second developer concentration control means is operated at a predetermined timing to correct an error occurring at the time of toner replenishment, so that the toner concentration of the two-component developer can always be maintained within the allowable range of the initial set value. An object of the present invention is to provide an image forming apparatus provided with a developer concentration control means.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記目的は本発明に係る
画像形成装置によって達成される。要約すれば、本発明
は、像担持体に画像情報信号に対応した静電潜像を形成
する潜像形成手段と、前記像担持体に形成された静電潜
像を二成分現像剤を用いて現像する現像手段と、前記現
像手段にトナーを補給するトナー補給手段と、前記画像
情報信号の画像の濃度情報に基づいて1枚の画像当りの
トナー補給量を決定し、前記トナー補給手段を作動させ
てトナーを補給させる第1の現像剤濃度制御手段と、所
定のタイミングで作動されて前記二成分現像剤のトナー
濃度を検出し、該トナー濃度を表わす検出信号に応じて
補給過剰若しくは不足のトナー量を表わす出力信号を発
生する第2の現像剤濃度制御手段と、を有している画像
形成装置において、前記第2の現像剤濃度制御手段から
発生した前記出力信号に基づいて、1枚の画像当りの過
剰若しくは不足のトナー量を決定し、補給過剰の場合
は、この決定されたトナー量を前記第1の現像剤濃度制
御手段により決定された1枚の画像当たりのトナー補給
量から減算し、補給不足の場合は、この決定されたトナ
ー量を前記第1の現像剤濃度制御手段により決定された
1枚の画像当たりのトナー補給量に加算することによ
り、前記第1の現像剤濃度制御手段により決定された1
枚の画像当たりのトナー補給量を補正する制御手段を備
えており、前記第1の現像剤濃度制御手段は、前記制御
手段により補正された1枚の画像当たりのトナー補給量
に基づいて前記トナー補給手段を作動させることを特徴
とする画像形成装置である。
The above object is achieved by an image forming apparatus according to the present invention. In summary, the present invention uses a latent image forming means for forming an electrostatic latent image corresponding to an image information signal on an image carrier, and a two-component developer for forming the electrostatic latent image formed on the image carrier using a two-component developer. A toner supply unit for supplying toner to the development unit, a toner supply amount for one image based on image density information of the image information signal, and First developer concentration control means for actuating and replenishing toner; operating at a predetermined timing to detect the toner concentration of the two-component developer, and replenish or oversupply in accordance with a detection signal indicating the toner concentration. And a second developer density control means for generating an output signal representing the amount of toner of the image forming apparatus. Per image A surplus or shortage toner amount is determined, and in the case of excessive replenishment, the determined toner amount is subtracted from the toner replenishment amount per one image determined by the first developer concentration control means to replenish the toner. If the toner amount is insufficient, the determined amount of toner is added to the amount of toner replenishment per image determined by the first developer concentration control means, so that the first developer concentration control means 1 decided
Control means for correcting the toner supply amount per sheet image, wherein the first developer concentration control means controls the toner supply based on the toner supply amount per image corrected by the control means. An image forming apparatus characterized by operating a replenishing unit.

【0009】本発明の一実施態様においては、前記第2
の現像剤濃度制御手段は、二成分現像剤のトナー濃度を
表わす検出信号を、予め設定された基準値或はそれ以前
に前記第2の現像剤濃度制御手段によって検出されたト
ナー濃度を表わす検出信号と比較し、その差値を出力信
号として前記制御手段に提供する。
In one embodiment of the present invention, the second
A developer concentration control means for detecting a detection signal representing the toner concentration of the two-component developer by a predetermined reference value or a detection signal representing the toner concentration detected by the second developer concentration control means before the detection value. The difference value is provided to the control means as an output signal.

【0010】本発明の他の実施態様においては、前記制
御手段は、前記第2の現像剤濃度制御手段の出力信号を
前記画像情報信号の画像の濃度情報に変換するテーブル
及び前記画像情報信号の画像の濃度情報をトナー補給量
に変換するテーブル及び前記第2の現像剤濃度制御手段
の出力信号をトナー補給量に変換するテーブルを有す
る。
In another embodiment of the present invention, the control means includes a table for converting an output signal of the second developer density control means into image density information of the image information signal, and a table for converting the image information signal. There is a table for converting the density information of the image into a toner supply amount and a table for converting the output signal of the second developer concentration control means into the toner supply amount.

【0011】[0011]

【実施例】以下、本発明の実施例について添付図面を参
照して詳細に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.

【0012】本発明が適用できる画像形成装置は、例え
ば感光体、誘電体等の像担持体上に電子写真方式、静電
記録方式等によって画像情報信号に対応した潜像を形成
し、この潜像をトナー粒子とキャリア粒子を主成分とし
た二成分現像剤を用いた現像装置によって現像して可視
画像(トナー像)を形成し、この可視画像を紙等の転写
材に転写し、定着手段にて永久像にする構成のものであ
ればよい。
An image forming apparatus to which the present invention can be applied forms a latent image corresponding to an image information signal on an image carrier such as a photosensitive member or a dielectric by an electrophotographic system, an electrostatic recording system or the like. The image is developed by a developing device using a two-component developer containing toner particles and carrier particles as main components to form a visible image (toner image), and the visible image is transferred to a transfer material such as paper. Any configuration may be used as long as the image is a permanent image.

【0013】まず、図1を参照して本発明による画像形
成装置の一実施例の全体構成について説明する。本実施
例では本発明を電子写真方式のディジタル複写機に適用
した場合を示すが、本発明が電子写真方式や静電記録方
式の他の種々の画像形成装置に等しく適用できることは
言うまでもない。
First, an overall configuration of an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG. In this embodiment, the present invention is applied to an electrophotographic digital copying machine. However, it goes without saying that the present invention can be equally applied to various other image forming apparatuses of an electrophotographic type and an electrostatic recording type.

【0014】図1において、複写されるべき原稿31の
画像はレンズ32によってCCD等の撮像素子33に投
影される。この撮像素子33は原稿画像を多数の画素に
分解し、各画素の濃度に対応した光電変換信号を発生す
る。撮像素子33から出力されるアナログ画像信号は画
像信号処理回路34に送られ、ここで各画素毎にその画
素の濃度に対応した出力レベルを有する画素画像信号に
変換され、パルス幅変調回路35に送られる。
In FIG. 1, an image of a document 31 to be copied is projected by a lens 32 onto an image pickup device 33 such as a CCD. The image sensor 33 decomposes an original image into a number of pixels and generates a photoelectric conversion signal corresponding to the density of each pixel. The analog image signal output from the image sensor 33 is sent to an image signal processing circuit 34, where the image signal is converted into a pixel image signal having an output level corresponding to the density of the pixel. Sent.

【0015】このパルス幅変調回路35は入力される画
素画像信号毎に、そのレベルに対応した幅(時間長)の
レーザ駆動パルスを形成して出力する。即ち、図3の
(a)に示すように、高濃度の画素画像信号に対しては
より幅の広い駆動パルスWを、低濃度の画素画像信号に
対してはより幅の狭い駆動パルスSを、中濃度の画素画
像信号に対しては中間の幅の駆動パルスIをそれぞれ形
成する。
The pulse width modulation circuit 35 forms and outputs a laser drive pulse having a width (time length) corresponding to the level of each input pixel image signal. That is, as shown in FIG. 3A, a wider drive pulse W is applied to a high-density pixel image signal, and a narrower drive pulse S is applied to a low-density pixel image signal. , A drive pulse I having an intermediate width is formed for a medium-density pixel image signal.

【0016】パルス幅変調回路35から出力されたレー
ザ駆動パルスは半導体レーザ36に供給され、半導体レ
ーザ36をそのパルス幅に対応する時間だけ発光させ
る。従って、半導体レーザ36は高濃度画素に対しては
より長い時間駆動され、低濃度画素に対してはより短い
時間駆動されることになる。それ故、感光体ドラム40
は、次述の光学系によって、高濃度画素に対しては主走
査方向により長い範囲が露光され、低濃度画素に対して
は主走査方向により短い範囲が露光される。つまり、画
素の濃度に対応して静電潜像のドットサイズが異なる。
従って、当然のことながら、高濃度画素に対するトナー
消費量は低濃度画素に対するそれよりも大である。な
お、図3の(d)に低、中、高濃度画素の静電潜像をそ
れぞれL、M、Hで示した。
The laser drive pulse output from the pulse width modulation circuit 35 is supplied to the semiconductor laser 36, and causes the semiconductor laser 36 to emit light for a time corresponding to the pulse width. Therefore, the semiconductor laser 36 is driven for a longer period of time for the high-density pixels, and is driven for a shorter period of time for the low-density pixels. Therefore, the photosensitive drum 40
By using the optical system described below, a longer range is exposed in the main scanning direction for high density pixels, and a shorter range is exposed in the main scanning direction for low density pixels. That is, the dot size of the electrostatic latent image differs according to the density of the pixel.
Therefore, it goes without saying that the toner consumption for the high density pixels is larger than that for the low density pixels. In FIG. 3D, the electrostatic latent images of the low, medium and high density pixels are indicated by L, M and H, respectively.

【0017】半導体レーザ36から放射されたレーザ光
36aは回転多面鏡37によって掃引され、f/θレン
ズ等のレンズ38及びレーザ光36aを像担持体たる感
光体ドラム40方向に指向させる固定ミラー39によっ
て感光体ドラム40上にスポット結像される。かくし
て、レーザ光36aは感光体ドラム40の回転軸とほぼ
平行な方向(主走査方向)にこのドラム40を走査し、
静電潜像を形成することになる。
The laser light 36a emitted from the semiconductor laser 36 is swept by a rotating polygon mirror 37, and a lens 38 such as an f / θ lens and a fixed mirror 39 for directing the laser light 36a toward a photosensitive drum 40 as an image carrier. As a result, a spot image is formed on the photosensitive drum 40. Thus, the laser light 36a scans the photosensitive drum 40 in a direction (main scanning direction) substantially parallel to the rotation axis of the drum 40,
An electrostatic latent image will be formed.

【0018】感光体ドラム40はアモルファスシリコ
ン、セレン、OPC等を表面に有し、矢印方向に回転す
る電子写真感光体ドラムであり、露光器41で均一に除
電を受けた後、一次帯電器42により均一に帯電され
る。その後、上述した画像情報信号に対応して変調され
たレーザ光で露光走査され、これによって画像情報信号
に対応した静電潜像が形成される。この静電潜像はトナ
ー粒子とキャリア粒子が混合された二成分現像剤43を
使用する現像器44によって反転現像され、可視画像
(トナー像)が形成される。ここで、反転現像とは、感
光体の光で露光された領域に、潜像と同極性に帯電した
トナーを付着させてこれを可視化する現像方法である。
このトナー像は2個のローラ45、46間に架張され、
図示矢印方向に無端駆動される転写材担持ベルト47上
に保持された転写材48に転写帯電器49の作用により
転写される。
The photosensitive drum 40 is an electrophotographic photosensitive drum having amorphous silicon, selenium, OPC and the like on its surface and rotating in the direction of the arrow. Is charged uniformly. Thereafter, exposure scanning is performed with a laser beam modulated in accordance with the image information signal described above, whereby an electrostatic latent image corresponding to the image information signal is formed. This electrostatic latent image is reversely developed by a developing device 44 using a two-component developer 43 in which toner particles and carrier particles are mixed, and a visible image (toner image) is formed. Here, the reversal development is a development method in which a toner charged to the same polarity as the latent image is attached to a region of the photoconductor exposed to light, and the toner is visualized.
This toner image is stretched between two rollers 45 and 46,
The image is transferred onto a transfer material 48 held on a transfer material carrying belt 47 driven endlessly in the direction of the arrow by the action of a transfer charger 49.

【0019】トナー像が転写された転写材48は転写材
担持ベルト47から分離されて図示しない定着器に搬送
され、永久像に定着される。また、転写後に感光体ドラ
ム40上に残った残留トナーはその後クリーナ50によ
って除去される。
The transfer material 48 onto which the toner image has been transferred is separated from the transfer material carrying belt 47, is conveyed to a fixing device (not shown), and is fixed to a permanent image. Further, the residual toner remaining on the photosensitive drum 40 after the transfer is removed by the cleaner 50 thereafter.

【0020】なお、説明を簡単にするために単一の画像
形成ステーション(感光体ドラム40、露光器41、一
次帯電器42、現像器44等を含む)のみを図示する
が、カラー画像形成装置の場合には、例えばシアン、マ
ゼンタ、イエロー、及びブラックの各色に対する画像形
成ステーションが転写材担持ベルト47上にその移動方
向に沿って順次に配列され、各画像形成ステーションの
感光体ドラム上に原稿の画像を色分解した各色毎の静電
潜像が順次に形成され、対応する色トナーを有する現像
器で現像され、転写材担持ベルト47によって保持、搬
送される転写材48に順次に転写されることになる。
Although only a single image forming station (including a photosensitive drum 40, an exposing unit 41, a primary charging unit 42, a developing unit 44, and the like) is shown in FIG. In the case of (1), for example, image forming stations for each color of cyan, magenta, yellow, and black are sequentially arranged on the transfer material carrying belt 47 along the moving direction, and a document is placed on the photosensitive drum of each image forming station. Are sequentially formed, developed by a developing device having a corresponding color toner, and sequentially transferred to a transfer material 48 held and conveyed by a transfer material carrying belt 47. Will be.

【0021】上記現像器44の一例を図2に示す。図示
するように、現像器44は感光体ドラム40に対向して
配置されており、その内部は垂直方向に延在する隔壁5
1によって第1室(現像室)52と第2室(撹拌室)5
3とに区画されている。第1室52には矢印方向に回転
する非磁性の現像スリーブ54が配置されており、この
現像スリーブ54内にマグネット55が固定配置されて
いる。現像スリーブ54はブレード56によって層厚規
制された二成分現像剤(磁性キャリアと非磁性トナーを
含む)の層を担持搬送し、感光体ドラム40と対向する
現像領域で現像剤を感光体ドラム40に供給して静電潜
像を現像する。現像効率、即ち潜像へのトナーの付与率
を向上させるために、現像スリーブ54には電源57か
ら直流電圧を交流電圧に重畳した現像バイアス電圧が印
加されている。
FIG. 2 shows an example of the developing device 44. As shown in the drawing, the developing device 44 is disposed so as to face the photosensitive drum 40, and the inside thereof has a partition wall 5 extending in the vertical direction.
1, a first chamber (developing chamber) 52 and a second chamber (stirring chamber) 5
It is divided into three. A non-magnetic developing sleeve 54 that rotates in the direction of the arrow is disposed in the first chamber 52, and a magnet 55 is fixedly disposed in the developing sleeve 54. The developing sleeve 54 carries and transports a layer of a two-component developer (including a magnetic carrier and a non-magnetic toner) whose thickness is regulated by a blade 56, and transfers the developer in a developing area opposed to the photosensitive drum 40. To develop the electrostatic latent image. In order to improve the development efficiency, that is, the rate at which toner is applied to the latent image, a development bias voltage in which a DC voltage is superimposed on an AC voltage is applied to the development sleeve 54 from a power supply 57.

【0022】第1室52及び第2室53にはそれぞれ現
像剤撹拌スクリュー58及び59が配置されている。ス
クリュー58は第1室52中の現像剤を撹拌搬送し、ま
た、スクリュー59は、後述するトナー補給槽60のト
ナー排出口61から搬送スクリュー62の回転によって
供給されたトナー63と既に現像器内にある現像剤43
とを撹拌搬送し、トナー濃度を均一化する。隔壁51に
は図2における手前側と奥側の端部において第1室52
と第2室53とを相互に連通させる現像剤通路(図示せ
ず)が形成されており、上記スクリュー58、59の搬
送力により、現像によってトナーが消費されてトナー濃
度の低下した第1室52内の現像剤が一方の通路から第
2室53内へ移動し、第2室53内でトナー濃度の回復
した現像剤が他方の通路から第1室52内へ移動するよ
うに構成されている。
Developer stirring screws 58 and 59 are disposed in the first chamber 52 and the second chamber 53, respectively. The screw 58 stirs and conveys the developer in the first chamber 52, and the screw 59 communicates with the toner 63 supplied by the rotation of the conveying screw 62 from a toner discharge port 61 of a toner replenishing tank 60 which will be described later. Developer 43
Are agitated and conveyed to make the toner concentration uniform. The partition 51 has a first chamber 52 at the front and rear ends in FIG.
A developer passage (not shown) is formed to allow the first chamber and the second chamber 53 to communicate with each other. The toner is consumed by the development due to the conveying force of the screws 58 and 59, and the toner concentration is reduced. The developer in the second chamber 53 moves into the second chamber 53 from one passage, and the developer whose toner concentration has been recovered in the second chamber 53 moves into the first chamber 52 from the other passage. I have.

【0023】さて、静電潜像の現像により現像器44内
の変化した現像剤濃度を補正するために、即ち、現像器
44に補給するトナー量を制御するために、前記画像信
号処理回路34の出力信号のレベルが画素毎にカウント
される。このカウントは、図1の実施例では次のように
して行なわれる。
The image signal processing circuit 34 is used to correct the changed developer concentration in the developing device 44 due to the development of the electrostatic latent image, that is, to control the amount of toner supplied to the developing device 44. Is counted for each pixel. This counting is performed as follows in the embodiment of FIG.

【0024】まず、前記パルス幅変調回路35の出力信
号がANDゲート64の一方の入力に供給され、このA
NDゲートの他方の入力にはクロックパルス発振器65
からのクロックパルス(図3の(b)に示すパルス)が
供給される。従って、ANDゲート64からは図3の
(c)に示すようにレーザ駆動パルスS、I、Wの各々
のパルス幅に対応した数のクロックパルス、即ち、各画
素の濃度に対応した数のクロックパルスが出力される。
このクロックパルス数は各画像毎にカウンタ66によっ
て積算され、ビデオカウント数が算出される。しかし
て、このカウンタ66からの各画像毎のパルス積算信号
1 (ビデオカウント数)は、前記原稿31のトナー像
を1つ形成するために現像器44から消費されるトナー
量に対応している。
First, the output signal of the pulse width modulation circuit 35 is supplied to one input of an AND gate 64.
A clock pulse oscillator 65 is connected to the other input of the ND gate.
(Pulse shown in FIG. 3 (b)). Therefore, as shown in FIG. 3C, the AND gate 64 outputs a number of clock pulses corresponding to the respective pulse widths of the laser driving pulses S, I and W, that is, a number of clock pulses corresponding to the density of each pixel. A pulse is output.
The number of clock pulses is integrated by the counter 66 for each image, and the video count is calculated. The pulse integration signal C 1 (video count number) for each image from the counter 66 corresponds to the amount of toner consumed from the developing device 44 to form one toner image on the document 31. I have.

【0025】そこで、このパルス積算信号C1 をCPU
67に供給すると共にRAM68に記憶する。CPU6
7は、このパルス積算信号C1に基づき、現像器44か
ら消費される上記トナー量に見合う量のトナー63をト
ナー補給槽60から現像器に供給するのに要する搬送ス
クリュー62の回転駆動時間を算出し、モータ駆動回路
69を制御して上記算出した時間の間だけモータ70を
駆動する。かくして、一般に、上記パルス積算値が大で
あればモータ70の駆動時間はより長い時間となり、上
記パルス積算値が小であればモータ70の駆動時間はよ
り短い時間となる。
Therefore, the pulse integration signal C 1 is sent to the CPU
The data is supplied to the RAM 67 and stored in the RAM 68. CPU6
Reference numeral 7 denotes a rotation driving time of the transport screw 62 required to supply the toner 63 in an amount corresponding to the toner amount consumed from the developing device 44 from the toner replenishing tank 60 to the developing device based on the pulse integration signal C 1. After the calculation, the motor driving circuit 69 is controlled to drive the motor 70 only during the calculated time. Thus, in general, if the pulse integration value is large, the driving time of the motor 70 is longer, and if the pulse integration value is small, the driving time of the motor 70 is shorter.

【0026】モータ70の駆動力はギア列71を介して
前記搬送スクリュー62に伝達され、搬送スクリュー6
2はトナー補給槽60内のトナー63を搬送して現像器
44に所定量のトナーを補給する。このトナーの補給は
1つの画像の現像が終了する都度行なわれる。
The driving force of the motor 70 is transmitted to the conveying screw 62 through a gear train 71,
Reference numeral 2 conveys the toner 63 in the toner replenishing tank 60 to replenish the developing device 44 with a predetermined amount of toner. This toner supply is performed each time the development of one image is completed.

【0027】ところで、上記のように複写されるべき原
稿の画像を光電変換して得た濃度情報により現像器にト
ナーを補給するのは、現像剤の実際のトナー濃度を直接
検出し、それに基づいてトナーを補給するのではなく、
一種の推測補給であるので、前述したように、現像器4
4へのトナー補給槽60からのトナー補給量や、現像器
44からのトナー消費量の予想値からの変化が生ずる
と、また、消費系、補給系の変動により、現像器44内
の現像剤43のトナー濃度が初期設定値より除々にずれ
てくる。このずれを補正しないでおくと、トナー濃度が
初期設定値の許容範囲から大きくずれてしまう。
By the way, the toner is supplied to the developing device based on the density information obtained by photoelectrically converting the image of the document to be copied as described above, because the actual toner density of the developer is directly detected and based on the detected density. Instead of replenishing toner.
Since this is a kind of speculative supply, as described above, the developing device 4
When the amount of toner replenished from the toner replenishing tank 60 to the toner supply unit 4 and the amount of toner consumed from the developing unit 44 change from the expected value, and the consumption system and the replenishment system change, the developer in the developing unit 44 is changed. 43 gradually deviates from the initial set value. If this deviation is not corrected, the toner density will deviate significantly from the allowable range of the initial set value.

【0028】このため、本実施例では、第2の現像剤濃
度制御手段を設け、この第2の現像剤濃度制御手段を所
定のタイミングで作動させて感光体ドラム40上に参照
画像を形成する。
For this reason, in the present embodiment, a second developer concentration control means is provided, and the second developer concentration control means is operated at a predetermined timing to form a reference image on the photosensitive drum 40. .

【0029】詳述すると、予め定められた濃度に対応す
る信号レベルを有する参照画像信号を発生する参照画像
信号発生回路72を設け、この発生回路72からの参照
画像信号を前記パルス幅変調回路35に供給し、上記予
め定められた濃度に対応するパルス幅を有するレーザ駆
動パルスを発生させる。このレーザ駆動パルスを半導体
レーザ36に供給し、このレーザ36をそのパルス幅に
対応する時間だけ発光させ、感光体ドラム40を走査す
る。(このときはカウンタ66は作動させない。)これ
によって、上記予め定められた濃度に対応する参照静電
潜像を感光体ドラム40上に形成し、この参照静電潜像
を現像器44により現像する。このようにして得られた
パッチ状の参照トナー像にLED等の光源73から光を
照射し、その反射光を光電変換素子74で受光する。こ
の光電変換素子74の出力信号は上記参照トナー像の濃
度に対応するから、結局この出力信号は現像器44内の
二成分現像剤の実際のトナー濃度に対応する。
More specifically, a reference image signal generation circuit 72 for generating a reference image signal having a signal level corresponding to a predetermined density is provided, and the reference image signal from this generation circuit 72 is transmitted to the pulse width modulation circuit 35. To generate a laser drive pulse having a pulse width corresponding to the predetermined density. The laser drive pulse is supplied to the semiconductor laser 36, the laser 36 emits light for a time corresponding to the pulse width, and the photosensitive drum 40 is scanned. (At this time, the counter 66 is not operated.) Thereby, a reference electrostatic latent image corresponding to the predetermined density is formed on the photosensitive drum 40, and this reference electrostatic latent image is developed by the developing device 44. I do. The patch-like reference toner image thus obtained is irradiated with light from a light source 73 such as an LED, and the reflected light is received by a photoelectric conversion element 74. Since the output signal of the photoelectric conversion element 74 corresponds to the density of the reference toner image, the output signal eventually corresponds to the actual toner density of the two-component developer in the developing device 44.

【0030】上記光電変換素子74の出力信号は比較器
75の一方の入力に供給される。この比較器75の他方
の入力には、基準電圧信号源76から、現像剤43の規
定トナー濃度(初期設定値におけるトナー濃度)に対応
する基準信号が入力されている。従って、比較器75は
規定トナー濃度と現像器内の実際のトナー濃度とを比較
することになるから、両入力信号の比較結果として、比
較器75は現像器44内の現像剤43の実際のトナー濃
度が規定値より大であることを指示する出力信号か、又
はトナー濃度が規定値より小であることを指示する出力
信号を発生する。なお、両入力信号に差がないときには
それを指示する出力信号を発生させてもよい。比較器7
5の出力信号はCPU67に供給される。
The output signal of the photoelectric conversion element 74 is supplied to one input of a comparator 75. A reference signal corresponding to a specified toner density of the developer 43 (toner density at an initial set value) is input from the reference voltage signal source 76 to the other input of the comparator 75. Accordingly, since the comparator 75 compares the specified toner density with the actual toner density in the developing device, as a result of comparing the two input signals, the comparator 75 determines the actual toner density of the developer 43 in the developing device 44. An output signal indicating that the toner density is higher than the specified value or an output signal indicating that the toner density is lower than the specified value is generated. When there is no difference between the two input signals, an output signal indicating the difference may be generated. Comparator 7
The output signal of No. 5 is supplied to the CPU 67.

【0031】CPU67は、本実施例では図4に示すよ
うに、第2の現像剤濃度制御手段の出力(本実施例では
比較器75の出力)と光学濃度との関係及びビデオカウ
ント数と例えば階調レベルなどの出力レベル、さらに光
学濃度との関係を表わすテーブル1と、このテーブル1
の結果を基にした第2の現像剤濃度制御手段の出力とビ
デオカウント数との関係を表わすテーブル2と、ビデオ
カウントデータに基づいて連続コピー中などのトナー像
の形成間でトナーを補給するためのビデオカウント数と
トナー補給時間(補給量)との関係を表わすテーブル3
と、上記テーブル2とテーブル3より第2の現像剤濃度
制御手段の出力とトナー補給時間との関係を表わすテー
ブル4とを有している。
As shown in FIG. 4, in this embodiment, the CPU 67 determines the relationship between the output of the second developer concentration control means (the output of the comparator 75 in this embodiment) and the optical density, and the video count number, for example. A table 1 representing a relationship between an output level such as a gradation level and an optical density;
Table 2 showing the relationship between the output of the second developer density control means and the video count number based on the result of the above, and the toner supply between the formation of the toner image such as during continuous copying based on the video count data. 3 showing the relationship between the video count number and the toner replenishment time (replenishment amount)
And a table 4 representing the relationship between the output of the second developer concentration control means and the toner supply time from the tables 2 and 3.

【0032】次に、上記テーブル1〜4を有するCPU
67を用いた本実施例の画像形成装置の制御動作につい
て図5のフローチャートを参照して説明する。
Next, a CPU having the above tables 1-4
The control operation of the image forming apparatus of the present embodiment using the printer 67 will be described with reference to the flowchart of FIG.

【0033】まず、原稿の複写を行なうためにスタート
ボタンが押されると、ブロックS101で前記したよう
に原稿が読取られ、原稿画像の各画素の濃度に対応した
光電変換信号が発生される。次に、ブロックS102に
おいて各画素毎の出力レベルをカウントし、積算してビ
デオカウント数を算出する。このパルス積算値をCPU
67に送り、ブロックS103で上記テーブル3から1
枚の画像当りのトナー補給時間(補給量でもよい)、即
ち、スクリュー62の回転数を決定し、ブロックS10
4でコピー動作が開始され、前記した潜像形成、現像、
転写等の画像形成動作が実行される。1つのトナー像が
形成されると、ブロックS105において次のトナー像
の形成前に、上記の如くに決定された回転数だけスクリ
ュー62を回転させてトナーを補給する。このトナー像
形成及びトナー補給動作はオペレータが設定したコピー
枚数分繰り返される。次に、ブロックS106で設定枚
数分のコピーが終了すると、ブロックS107において
第2の現像剤濃度制御手段が動作し、前記したように感
光体ドラム40上に参照画像を形成して現像器44中の
現像剤43の実際のトナー濃度を測定する。次に、ブロ
ックS108においてこのトナー濃度の測定値と基準値
とを比較してその差を算出し、ブロックS109でこの
差値をCPU67の上記テーブル4から1枚の画像当り
の過剰又は不足のトナー補給時間に換算する。そして、
判断ブロックS110において上記比較結果から、トナ
ーが過剰補給であったか否かを判断し、過剰補給であっ
た場合には(YES)、ブロックS111から、上記ブ
ロックS109で算出した1枚当りの過剰のトナー補給
時間を減算する指令をブロックS103に与え、次の画
像形成動作時にブロックS103で算出された1枚の画
像当りのトナー補給時間から減算する。一方、上記判断
ブロックS110でトナーの補給が不足であったと判断
された場合には(NO)、ブロックS112から、上記
ブロックS109で算出した1枚当りの不足のトナー補
給時間を加算する指令をブロックS103に与え、次の
画像形成動作時にブロックS103で算出された1枚の
画像当りのトナー補給時間に加算する。以下、同様の動
作を繰り返す。
First, when a start button is pressed to copy a document, the document is read as described above in block S101, and a photoelectric conversion signal corresponding to the density of each pixel of the document image is generated. Next, in block S102, the output level of each pixel is counted and integrated to calculate a video count. This pulse integrated value is
67, and in block S103, 1
The toner supply time per sheet image (the supply amount may be used), that is, the rotation speed of the screw 62 is determined, and the block S10 is executed.
4, a copying operation is started, and the above-described latent image formation, development,
An image forming operation such as transfer is performed. When one toner image is formed, before forming the next toner image in block S105, the screw 62 is rotated by the rotation speed determined as described above to supply toner. This toner image formation and toner supply operation is repeated for the number of copies set by the operator. Next, when the set number of copies have been completed in block S106, the second developer density control means operates in block S107, and forms a reference image on the photosensitive drum 40 as described above, and The actual toner concentration of the developer 43 is measured. Next, in a block S108, the measured value of the toner density is compared with a reference value to calculate the difference, and in a block S109, the difference value is calculated from the table 4 of the CPU 67 by using the excessive or insufficient toner per image. Convert to supply time. And
In the decision block S110, it is determined whether or not the toner is excessively replenished based on the comparison result. If the toner is excessively replenished (YES), the excessive toner per sheet calculated from the block S111 is calculated from the block S111. An instruction to subtract the replenishment time is given to the block S103, and the subtraction is performed from the toner replenishment time per one image calculated in the block S103 at the time of the next image forming operation. On the other hand, if it is determined in the determination block S110 that the toner supply is insufficient (NO), a command to add the insufficient toner supply time per sheet calculated in the block S109 is sent from the block S112. This is given to S103, and is added to the toner supply time per one image calculated in block S103 at the time of the next image forming operation. Hereinafter, the same operation is repeated.

【0034】このように、本実施例では、1回のコピー
動作(又は連続コピー動作)の終了毎に第2の現像剤濃
度制御手段を動作させてその時点での現像剤の実際のト
ナー濃度を直接検出し、この実際のトナー濃度を基準値
と比較してその差値を算出し、この差値をCPU67に
入力してCPU67が有するテーブルにより1枚の画像
当りの過剰又は不足のトナー補給時間(補給量)を算出
し、次の画像形成動作時に算出されるトナー補給時間
(補給量)を補正するものであるから、環境、経時変化
等による補給系の誤差を常に補正できるという利点があ
る。
As described above, in this embodiment, every time one copy operation (or continuous copy operation) is completed, the second developer density control means is operated, and the actual toner density of the developer at that time is operated. Is directly detected, the actual toner density is compared with a reference value to calculate the difference value, and the difference value is input to the CPU 67, and the excessive or insufficient toner replenishment per one image is performed by a table held by the CPU 67. Since the time (supply amount) is calculated and the toner supply time (supply amount) calculated at the time of the next image forming operation is corrected, there is an advantage that errors in the supply system due to the environment, aging, and the like can always be corrected. is there.

【0035】上記実施例では、ブロックS108におい
て測定した現像器44中の現像剤43の実際のトナー濃
度を基準のトナー濃度値(初期設定値)と比較しその差
値から1枚の画像当りの過剰又は不足のトナー補給時間
(補給量)を算出したが、図6のフローチャートに示す
ように、コピー動作を開始するブロックS104の前段
に第2の現像剤濃度制御手段を動作させるブロックS1
13を加入し、ブロックS108で1回のコピー動作の
前後における第2の現像剤濃度制御手段の出力値の差を
取り、この差値をCPU67のテーブル4で1枚の画像
当りの過剰又は不足のトナー補給時間に換算し、上記実
施例と同様の制御動作を行なってもよいことは言うまで
もない。
In the above-described embodiment, the actual toner density of the developer 43 in the developing device 44 measured in the block S108 is compared with a reference toner density value (initial setting value), and the difference value is used as a basis for one image. The excessive or insufficient toner replenishment time (replenishment amount) has been calculated, but as shown in the flowchart of FIG. 6, a block S1 for operating the second developer concentration control means before the block S104 for starting the copy operation.
13, the difference between the output values of the second developer density control means before and after one copy operation is obtained in block S108, and this difference value is determined by table 4 of the CPU 67 as excess or insufficient per one image. It is needless to say that the same control operation as in the above embodiment may be performed by converting to the toner supply time.

【0036】また、上記実施例のように1回のコピー動
作(又は連続コピー動作)の終了毎に第2の現像剤濃度
制御手段を動作させるのではなく、例えば1日に1回、
トナー補給時間(補給量)の補正を行なうようにして
も、所期の目的は達成できる。例えば、前日に装置の電
源をオフにしたときに第2の現像剤濃度制御手段を動作
させて検知した最後のデータ、即ち1枚の画像当りの過
剰又は不足のトナー補給時間(補給量)をメモリしてお
き、次の日に装置の電源を投入したときに第2の現像剤
濃度制御手段を動作させて1枚の画像当りの過剰又は不
足のトナー補給時間を算出し、両値の比較からトナー補
給時間(補給量)を補正するようにしてもよい。
Further, instead of operating the second developer concentration control means every time one copy operation (or continuous copy operation) is completed as in the above embodiment, for example, once a day,
Even if the toner replenishment time (replenishment amount) is corrected, the intended purpose can be achieved. For example, the last data detected by operating the second developer concentration control means when the apparatus was turned off the day before, that is, the excessive or insufficient toner supply time (supply amount) for one image, The memory is stored, and when the apparatus is turned on the next day, the second developer concentration control means is operated to calculate an excessive or insufficient toner replenishment time per image, and a comparison between the two values is made. , The toner supply time (replenishment amount) may be corrected.

【0037】なお、フルカラー複写機等では、異なる色
のトナーの物性等の相違から、一定時間のトナーの補給
を行なっても各色によってトナー補給量が異なってしま
う。この場合には、トナー補給時間とトナー補給量との
対応テーブルを各色のトナー毎に持たせ、このテーブル
を参照して各色トナーを補給する際の時間を決定し、ト
ナーを補給するようにすれば、補給精度が向上する。
In a full-color copying machine or the like, the amount of toner replenishment differs for each color even if toner is replenished for a certain period of time due to differences in physical properties of toners of different colors. In this case, a correspondence table between the toner replenishment time and the toner replenishment amount is provided for each toner of each color, and the time for replenishing the toner of each color is determined with reference to this table, and the toner is replenished. In this case, the replenishment accuracy is improved.

【0038】また、上記実施例では、現像器内の現像剤
の実際のトナー濃度を測定するのに、感光体ドラム上に
パッチ画像を形成し、この画像の濃度を測定することに
よっていたが、現像スリーブ上等の現像剤に直接光を照
射し、その反射光を測定することによっても現像剤の実
際のトナー濃度を測定することができる。ただし、トナ
ーがカーボンブラックで黒色に着色されている場合に
は、トナーとキャリアの分光反射率に大差がないので、
この方法ではトナー濃度の検出精度が悪い。従って、こ
のようなトナーを使用する場合には、前述したパッチ画
像による方法を使用する方が高精度でトナー濃度を測定
できる。さらに、第2の現像剤濃度制御手段として、イ
ンダクタンスの変化によって現像剤のトナー濃度を検出
する方式のものを使用しても良好な結果が得られること
は言うまでもない。
In the above embodiment, the actual toner density of the developer in the developing device was measured by forming a patch image on the photosensitive drum and measuring the density of the image. The actual toner concentration of the developer can also be measured by directly irradiating the developer on the developing sleeve or the like with light and measuring the reflected light. However, if the toner is colored black with carbon black, there is no significant difference in the spectral reflectance between the toner and the carrier.
In this method, the detection accuracy of the toner density is poor. Therefore, when such a toner is used, the toner density can be measured with higher accuracy by using the above-described method based on the patch image. Further, it goes without saying that a good result can be obtained even if a method of detecting the toner concentration of the developer by changing the inductance is used as the second developer concentration control means.

【0039】さらに、本発明は画像の濃淡表現をディザ
法で行なう画像形成装置にも適用できる。また、原稿の
コピーではなく、コンピュータ等から出力された画像情
報信号によりトナー像を形成する画像形成装置にも本発
明は適用できる。勿論、前記したように、本発明はカラ
ー画像形成装置にも適用できる。この場合には、転写材
担持ベルト47の進行方向に沿って前述したような画像
形成ユニットを各色毎に設ければよい。ただし、原稿の
画像は色分解して各色毎の画像情報信号を形成し、前述
と同様にして各色毎にトナー補給を制御すればよい。ま
た、感光体ドラムの周囲に複数の現像器を配置する構成
のカラー画像形成装置にも本発明は適用できる。さら
に、必要に応じて種々の変形及び変更がなし得ることは
言うまでもない。
Further, the present invention can be applied to an image forming apparatus which performs shading expression of an image by a dither method. The present invention is also applicable to an image forming apparatus that forms a toner image based on an image information signal output from a computer or the like instead of copying a document. Of course, as described above, the present invention can be applied to a color image forming apparatus. In this case, the above-described image forming unit may be provided for each color along the traveling direction of the transfer material carrying belt 47. However, the image of the document may be color-separated to form an image information signal for each color, and toner supply may be controlled for each color in the same manner as described above. The present invention is also applicable to a color image forming apparatus having a configuration in which a plurality of developing units are arranged around a photosensitive drum. Further, it goes without saying that various modifications and changes can be made as necessary.

【0040】[0040]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の画像形成
装置によれば、所定のタイミングで第2の現像剤濃度制
御手段を動作させ、その時点での実際の現像剤のトナー
濃度を直接検出し、この実際のトナー濃度値の変化か
ら、1枚の画像当りの過剰又は不足のトナー補給時間
(補給量)を算出し、このトナー補給時間(補給量)を
次の画像形成動作時に算出されるトナー補給時間(補給
量)に加減算してこれを補正するものであるから、環
境、経時変化等により補給系の補給量、消費系の消費量
が変動した場合でも、これを容易に補正することがで
き、トナー濃度、つまりトナー粒子とキャリア粒子の混
合比、を常に初期設定値(規定値)の許容範囲内に維持
することができるという顕著な効果がある。
As described above, according to the image forming apparatus of the present invention, the second developer concentration control means is operated at a predetermined timing, and the actual toner concentration of the developer at that time is directly changed. Detected and calculates the excessive or insufficient toner replenishment time (replenishment amount) per one image from the actual change in toner density value, and calculates the toner replenishment time (replenishment amount) in the next image forming operation. The correction is performed by adding or subtracting the toner replenishment time (replenishment amount), which is easily corrected even when the replenishment amount of the replenishment system and the consumption amount of the consumption system fluctuate due to environment, aging, and the like. This has a remarkable effect that the toner concentration, that is, the mixing ratio of the toner particles and the carrier particles, can always be maintained within the allowable range of the initial set value (specified value).

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

【図1】本発明の一実施例の画像形成装置の全体構成を
示す説明図である。
FIG. 1 is an explanatory diagram illustrating an overall configuration of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1の画像形成装置が具備する現像器の概略構
成を示す概略断面図である。
FIG. 2 is a schematic sectional view illustrating a schematic configuration of a developing device included in the image forming apparatus of FIG.

【図3】図1の画像形成装置において画像情報信号の濃
度情報をカウントする方法を説明する波形図である。
3 is a waveform diagram illustrating a method of counting density information of an image information signal in the image forming apparatus of FIG.

【図4】図1の画像形成装置の制御手段が有するテーブ
ルを示す説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating a table included in a control unit of the image forming apparatus in FIG. 1;

【図5】本発明の一実施例の基本動作を説明するための
フローチャートである。
FIG. 5 is a flowchart for explaining a basic operation of one embodiment of the present invention.

【図6】本発明の他の実施例の基本動作を説明するため
のフローチャートである。
FIG. 6 is a flowchart for explaining a basic operation of another embodiment of the present invention.

【図7】従来の画像形成装置の一例の全体構成を示す説
明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram illustrating an overall configuration of an example of a conventional image forming apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

40 感光体ドラム 43 二成分現像剤 44 現像器 60 トナー補給槽 63 トナー 65 クロックパルス発振器 66 カウンタ 67 CPU 68 RAM 69 モータ駆動回路 70 モータ 72 参照画像信号発生回路 73 光源 74 光電変換素子 75 比較器 76 基準電圧信号源 Reference Signs List 40 photosensitive drum 43 two-component developer 44 developing device 60 toner supply tank 63 toner 65 clock pulse oscillator 66 counter 67 CPU 68 RAM 69 motor drive circuit 70 motor 72 reference image signal generation circuit 73 light source 74 photoelectric conversion element 75 comparator 76 Reference voltage signal source

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G03G 15/08 - 15/08 115 G03G 15/00 303 G03G 21/00 370 - 520 H04N 1/29 Continuation of the front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 6 , DB name) G03G 15/08-15/08 115 G03G 15/00 303 G03G 21/00 370-520 H04N 1/29

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 像担持体に画像情報信号に対応した静電
潜像を形成する潜像形成手段と、前記像担持体に形成さ
れた静電潜像を二成分現像剤を用いて現像する現像手段
と、前記現像手段にトナーを補給するトナー補給手段
と、前記画像情報信号の画像の濃度情報に基づいて1枚
の画像当りのトナー補給量を決定し、前記トナー補給手
段を作動させてトナーを補給させる第1の現像剤濃度制
御手段と、所定のタイミングで作動されて前記二成分現
像剤のトナー濃度を検出し、該トナー濃度を表わす検出
信号に応じて補給過剰若しくは不足のトナー量を表わす
出力信号を発生する第2の現像剤濃度制御手段と、を有
している画像形成装置において、 前記第2の現像剤濃度制御手段から発生した前記出力信
号に基づいて、1枚の画像当りの過剰若しくは不足のト
ナー量を決定し、補給過剰の場合は、この決定されたト
ナー量を前記第1の現像剤濃度制御手段により決定され
た1枚の画像当たりのトナー補給量から減算し、補給不
足の場合は、この決定されたトナー量を前記第1の現像
剤濃度制御手段により決定された1枚の画像当たりのト
ナー補給量に加算することにより、前記第1の現像剤濃
度制御手段により決定された1枚の画像当たりのトナー
補給量を補正する制御手段を備えており、前記第1の現
像剤濃度制御手段は、前記制御手段により補正された1
枚の画像当たりのトナー補給量に基づいて前記トナー補
給手段を作動させることを特徴とする画像形成装置。
1. A latent image forming means for forming an electrostatic latent image corresponding to an image information signal on an image carrier, and developing the electrostatic latent image formed on the image carrier using a two-component developer. A developing unit, a toner replenishing unit that replenishes the developing unit with toner, and a toner replenishing amount per image determined based on image density information of the image information signal, and operating the toner replenishing unit. First developer concentration control means for replenishing toner; operating at a predetermined timing to detect the toner concentration of the two-component developer; and, based on a detection signal indicating the toner concentration, the amount of toner replenished or insufficient. And a second developer density control means for generating an output signal representing the following: a single image based on the output signal generated from the second developer density control means. Excess young per hit Determines the insufficient toner amount, and in the case of excessive replenishment, subtracts the determined toner amount from the toner replenishment amount per one image determined by the first developer density control means to determine the replenishment amount. In the case of (1), the determined amount of toner is added to the amount of toner replenishment per one image determined by the first developer density control means, thereby determining the toner amount by the first developer density control means. Control means for correcting the toner replenishment amount per one image, wherein the first developer concentration control means corrects the toner supply amount corrected by the control means.
An image forming apparatus, wherein the toner supply unit is operated based on a toner supply amount per sheet image.
【請求項2】 前記第2の現像剤濃度制御手段の出力と
は、前記第2の現像剤濃度制御手段のトナー濃度を表わ
す検出信号を、予め設定された基準値或はそれ以前に前
記第2の現像剤濃度制御手段によって検出されたトナー
濃度を表わす検出信号と比較した差値であることを特徴
とする請求項1の画像形成装置。
2. An output of the second developer density control means is a detection signal representing a toner density of the second developer density control means, which is obtained by converting a detection signal representing a toner density to a predetermined reference value or a predetermined value. 2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the difference value is a difference value compared with a detection signal representing a toner concentration detected by the developer concentration control means.
【請求項3】 前記制御手段は、前記第2の現像剤濃度
制御手段の出力信号を前記画像情報信号の画像の濃度情
報に変換するテーブル及び、又は前記画像情報信号の画
像の濃度情報をトナー補給量に変換するテーブル及び、
又は前記第2の現像剤濃度制御手段の出力信号をトナー
補給量に変換するテーブルを有することを特徴とする請
求項1の画像形成装置。
3. A table for converting an output signal of the second developer density control means to image density information of the image information signal, and / or a toner image density information of the image information signal. A table for converting to a supply amount, and
2. The image forming apparatus according to claim 1, further comprising a table for converting an output signal of the second developer density control unit into a toner supply amount.
【請求項4】 前記第2の現像剤濃度制御手段を、複数
枚以上の連続コピー動作毎に作動させることを特徴とす
る請求項1の画像形成装置。
4. The image forming apparatus according to claim 1, wherein said second developer concentration control means is operated for each of a plurality of continuous copy operations.
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